JP2013013200A - Vibration damping control device and vibration damping control method - Google Patents

Vibration damping control device and vibration damping control method Download PDF

Info

Publication number
JP2013013200A
JP2013013200A JP2011143305A JP2011143305A JP2013013200A JP 2013013200 A JP2013013200 A JP 2013013200A JP 2011143305 A JP2011143305 A JP 2011143305A JP 2011143305 A JP2011143305 A JP 2011143305A JP 2013013200 A JP2013013200 A JP 2013013200A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
torque
target value
vehicle
filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011143305A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5923880B2 (en
Inventor
Satoru Fujimoto
藤本  覚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2011143305A priority Critical patent/JP5923880B2/en
Publication of JP2013013200A publication Critical patent/JP2013013200A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5923880B2 publication Critical patent/JP5923880B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibration damping control device which can secure high stability of a control loop.SOLUTION: A vibration damping control device which damps vibration of a motor installed in a vehicle includes: first torque target value setting means for setting a first torque target value on the basis of vehicle information on the vehicle by using a first filter; motor rotating speed detection means for detecting rotating speed of the motor; second torque target value setting means for setting a second torque target value on the basis of the detected rotating speed detected by the motor rotating speed detection means by using a second filter; first adding means for calculating a torque command value by adding the first torque target value set by the first torque target value setting means to the second torque target value set by the second torque target value setting means; and motor control means for controlling the motor on the basis of the torque command value calculated by the first adding means. A control constant of the second filer is set based on a frequency lower than a natural vibration frequency of a driving system of the vehicle.

Description

本発明は、制振制御装置及び制振制御方法に関するものである。   The present invention relates to a vibration suppression control device and a vibration suppression control method.

電動モータを動力源とする車両において、前記電動モータの回転速度データを検出するモータ回転速度検出手段と、当該車両の各種車両情報に基づいて、第1のトルク目標値を設定する第1のトルク目標値設定手段と、車両へのトルク入力とモータ回転速度の伝達特性のモデルGp(s)に相当する特性を具備したフィルタを有し、設定されるモータトルク指令値を入力して、前記電動モータの回転速度推定値を得るモータ回転速度推定手段と、前記モータ回転速度推定手段にて推定された回転速度推定値と、前記モータ回転速度検出手段にて検出された回転速度データとの偏差を演算する減算手段と、伝達特性H(s)を用いたモデルH(s)/Gp(s)を具備したフィルタを有し、前記減算手段で算出された偏差が入力されて、第2のトルク目標値を算出する第2のトルク目標値設定手段と、前記第1のトルク目標値と、前記第2のトルク目標値とを加算し、この加算値をモータトルク指令値として、前記モータ回転速度推定手段に出力するモータトルク指令値演算手段と、前記モータトルク指令値に前記電動モータの出力トルクが一致、或いは追従するように制御するモータトルク制御手段と、を具備した車両の制振制御装置が知られている(特許文献1)。   In a vehicle using an electric motor as a power source, a motor rotation speed detecting means for detecting rotation speed data of the electric motor, and a first torque for setting a first torque target value based on various vehicle information of the vehicle A target value setting means, and a filter having a characteristic corresponding to a model Gp (s) of a torque input to the vehicle and a transmission characteristic of the motor rotation speed. A motor rotational speed estimating means for obtaining an estimated rotational speed value of the motor; a rotational speed estimated value estimated by the motor rotational speed estimating means; and a rotational speed data detected by the motor rotational speed detecting means. A subtracting means for calculating, and a filter having a model H (s) / Gp (s) using the transfer characteristic H (s), the deviation calculated by the subtracting means being input, The second torque target value setting means for calculating the torque target value, the first torque target value, and the second torque target value are added, and the motor rotation is determined using this added value as a motor torque command value. Vibration suppression control for a vehicle, comprising: motor torque command value calculation means for outputting to speed estimation means; and motor torque control means for controlling so that the output torque of the electric motor matches or follows the motor torque command value. An apparatus is known (Patent Document 1).

特開2003−9566号公報JP 2003-9566 A

しかしながら、各フィルタの制御定数が、車両の駆動系のねじり周波数に基づいて設定されていたため、制御ループの安定性が十分ではない、という問題があった。   However, since the control constant of each filter is set based on the torsional frequency of the drive system of the vehicle, there is a problem that the stability of the control loop is not sufficient.

本発明が解決しようとする課題は、制御ループの高い安定性を確保することができる制振制御装置を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a vibration suppression control device capable of ensuring high stability of a control loop.

本発明は、モータ回転速度に基づいて第2トルク目標値を設定する第2トルク目標値設定手段に用いられる第2フィルタの制御定数を、車両の駆動系の固有振動周波数より低い周波数に基づいて設定することによって上記課題を解決する。   According to the present invention, the control constant of the second filter used in the second torque target value setting means for setting the second torque target value based on the motor rotation speed is based on a frequency lower than the natural vibration frequency of the vehicle drive system. The above problem is solved by setting.

本発明によれば、モータの制振性能を保ちながら、ゲイン余裕が高くなるため、制御ループの安定性を高めることができる。   According to the present invention, the gain margin is increased while maintaining the vibration damping performance of the motor, so that the stability of the control loop can be improved.

本発明の実施形態に係る制振制御装置を含む車両の概要を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline | summary of the vehicle containing the vibration suppression control apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図1のモータトルク設定部、制振制御部及びモータの制御ブロックを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control block of the motor torque setting part of FIG. 1, a vibration suppression control part, and a motor. 図1における、駆動ねじり振動系の運動方程式を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the equation of motion of the drive torsional vibration system in FIG. 図2の制御ブロックにおいて、(a)は車両の最終出力トルクの時間特性を、(b)はドライブシャフトトルクの時間特性を、(c)はモータ回転数の時間特性を示すグラフである。In the control block of FIG. 2, (a) is a graph showing the time characteristic of the final output torque of the vehicle, (b) is a time characteristic of the drive shaft torque, and (c) is a graph showing the time characteristic of the motor rotation speed. 図2の制御ブロックにおいて、(a)はゲイン特性を、(b)は位相特性を示すグラフである。In the control block of FIG. 2, (a) is a graph showing gain characteristics, and (b) is a graph showing phase characteristics. 本発明の他の実施形態に係る制振制御装置に含まれる、モータトルク設定部、制振制御部及びモータの制御ブロックを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control block of the motor torque setting part, vibration suppression control part, and motor which are contained in the vibration suppression control apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 図6の制御ブロックでフィードバック制御を行った場合において、(a)は車両の最終出力トルクの時間特性を、(b)はドライブシャフトトルクの時間特性を、(c)はモータ回転数の時間特性を示すグラフである。When feedback control is performed in the control block of FIG. 6, (a) shows the time characteristic of the final output torque of the vehicle, (b) shows the time characteristic of the drive shaft torque, and (c) shows the time characteristic of the motor rotation speed. It is a graph which shows. 図6の制御ブロックでフィードバック制御を行った場合において、(a)はゲイン特性を、(b)は位相特性を示すグラフである。When feedback control is performed in the control block of FIG. 6, (a) is a graph showing gain characteristics, and (b) is a graph showing phase characteristics. 図6の制御ブロックでフィードフォワード制御を行った場合において、(a)は車両の最終出力トルクの時間特性を、(b)はドライブシャフトトルクの時間特性を、(c)はモータ回転数の時間特性を示すグラフである。When the feedforward control is performed in the control block of FIG. 6, (a) shows the time characteristic of the final output torque of the vehicle, (b) shows the time characteristic of the drive shaft torque, and (c) shows the time of the motor rotation speed. It is a graph which shows a characteristic. 本発明の他の実施形態に係る制振制御装置に含まれる制御ブロックにおいて、(a)は車両の最終出力トルクの時間特性を、(b)はドライブシャフトトルクの時間特性を、(c)はモータ回転数の時間特性を示すグラフである。In the control block included in the vibration suppression control device according to another embodiment of the present invention, (a) shows the time characteristic of the final output torque of the vehicle, (b) shows the time characteristic of the drive shaft torque, and (c) shows the time characteristic. It is a graph which shows the time characteristic of motor rotation speed. 本発明の他の実施形態に係る制振制御装置に含まれる、モータトルク設定部、制振制御部及びモータの制御ブロックを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control block of the motor torque setting part, vibration suppression control part, and motor which are contained in the vibration suppression control apparatus which concerns on other embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

《第1実施形態》
図1は、発明の実施形態に係る制振制御装置を含む車両の概要を示すブロック図である。以下、本例のモータ制御装置を電気自動車に適用した例を挙げて説明するが、本例のモータ制御装置は、例えばハイブリッド自動車(HEV)等の電気自動車以外の車両にも適用可能である。
<< First Embodiment >>
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a vehicle including a vibration suppression control device according to an embodiment of the invention. Hereinafter, an example in which the motor control device of this example is applied to an electric vehicle will be described. However, the motor control device of this example can be applied to a vehicle other than an electric vehicle such as a hybrid vehicle (HEV).

図1に示すように、本例のモータ制御装置を含む車両は、アクセル開度センサ1、モータトルク設定部2、制振制御部3、モータトルク制御部4、モータ5、モータ回転角センサ6、駆動軸7及び車輪8、9を備える。   As shown in FIG. 1, a vehicle including the motor control device of this example includes an accelerator opening sensor 1, a motor torque setting unit 2, a vibration suppression control unit 3, a motor torque control unit 4, a motor 5, and a motor rotation angle sensor 6. The drive shaft 7 and the wheels 8 and 9 are provided.

アクセル開度センサ1は、ドライバーによるアクセル操作量を検出センサである。モータトルク設定部2は、車両情報としてアクセル開度センサ1で検出されるアクセル開度とモータ回転角センサ6により検出されるモータ回転速度とに基づいて、モータトルクの目標値(第1トルク目標値(Tm1 ))を算出し、設定する。モータトルク設定部2には、アクセル開度とモータ回転速度とを指標として、モータ5の出力トルクの目標値と対応させるマップが予め記憶されている。そして、モータトルク設定部2は、アクセル開度とモータ回転速度とから当該マップを参照して目標値を算出し、さらに当該目標値を、Gm(s)/Gp(s)からなる伝達特性を有するフィルタに通して、第1トルク目標値を演算する。なお、モータトルク設定部2は、アクセル開度及びモータ回転速度の代わりに、外部から入力されるトルク指令値を用いて、第1トルク目標値を演算してもよい。ここで、Gm(s)は車両へのトルク入力とモータ回転速度の応答目標を示すモデル(理想伝達特性のモデル)であり、Gp(s)は車両へのトルク入力とモータ回転速度の実伝達特性を示すモデルである。 The accelerator opening sensor 1 is a sensor for detecting an accelerator operation amount by a driver. The motor torque setting unit 2 uses a motor torque target value (first torque target) based on the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor 1 and the motor rotation speed detected by the motor rotation angle sensor 6 as vehicle information. Value (T m1 * )) is calculated and set. The motor torque setting unit 2 stores in advance a map that corresponds to the target value of the output torque of the motor 5 using the accelerator opening and the motor rotation speed as indexes. The motor torque setting unit 2 calculates a target value by referring to the map from the accelerator opening and the motor rotation speed, and further calculates the target value as a transfer characteristic of Gm (s) / Gp (s). The first torque target value is calculated through the filter. The motor torque setting unit 2 may calculate the first torque target value by using a torque command value input from the outside instead of the accelerator opening and the motor rotation speed. Here, Gm (s) is a model (model of ideal transmission characteristics) indicating a response target of torque input to the vehicle and motor rotation speed, and Gp (s) is actual transmission of torque input to the vehicle and motor rotation speed. It is a model showing characteristics.

制振制御部3は第1トルク目標値(Tm1 )とモータ回転速度とを入力とし、トルク指令値(T)を算出し、モータトルク制御部4に出力する。なお、制振制御部3によるトルク指令値(T)の算出方法は後述する。 The vibration suppression control unit 3 receives the first torque target value (T m1 * ) and the motor rotation speed as input, calculates a torque command value (T * ), and outputs it to the motor torque control unit 4. A method for calculating the torque command value (T * ) by the vibration suppression control unit 3 will be described later.

モータトルク制御部4は、モータ5の出力トルクを、制振制御部3から出力されるトルク指令値(T)に一致させる、又は、追随させるように制御する。モータトルク制御部4は、トルク指令値(T)に基づきPWM信号を生成し、当該スイッチング信号を、モータ5を駆動させるインバータの駆動回路に出力することで、モータ5を制御する。 The motor torque control unit 4 performs control so that the output torque of the motor 5 matches or follows the torque command value (T * ) output from the vibration suppression control unit 3. The motor torque control unit 4 controls the motor 5 by generating a PWM signal based on the torque command value (T * ) and outputting the switching signal to a drive circuit of an inverter that drives the motor 5.

モータ5は、三相交流電力の永久磁石モータであり、走行駆動源として駆動し、電気自動車の駆動軸7に結合されており、駆動軸7を介して車輪8、9を回転させる。   The motor 5 is a three-phase AC power permanent magnet motor, is driven as a travel drive source, is coupled to the drive shaft 7 of the electric vehicle, and rotates the wheels 8 and 9 via the drive shaft 7.

次に、図2を用いて、制振制御部3の具体的な構成を説明する。図2は、モータトルク設定部2、制振制御部3及びモータ5の制御ブロックを示すブロック図である。   Next, a specific configuration of the vibration suppression control unit 3 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram illustrating control blocks of the motor torque setting unit 2, the vibration suppression control unit 3, and the motor 5.

第1トルク設定部21は、モータトルク設定部2に相当し、Gm(s)/Gp(s)からなる伝達特性を含むフィルタを用いて、第1トルク目標値(Tm1 )を算出し、加算器24に出力する。 The first torque setting unit 21 corresponds to the motor torque setting unit 2 and calculates a first torque target value (T m1 * ) using a filter including a transfer characteristic composed of Gm (s) / Gp (s). , And output to the adder 24.

制振制御部3は、加算器24、回転速度推定部27、減算器28及び第2トルク設定部22による制御ブロックで表される。加算器24は、第1トルク設定部21から出力される第1トルク目標値(Tm1)と、第2トルク設定部22から出力される第2トルク目標値(Tm2 )とを加算し、その加算値をトルク指令値(T)とし、加算器25に出力する。 The vibration suppression control unit 3 is represented by a control block including an adder 24, a rotation speed estimation unit 27, a subtractor 28, and a second torque setting unit 22. The adder 24 adds the first torque target value (T m1 ) output from the first torque setting unit 21 and the second torque target value (T m2 * ) output from the second torque setting unit 22. The added value is set as a torque command value (T * ) and output to the adder 25.

回転速度推定部27は、加算器24から出力されるトルク指令値(T)にGp(s)からなる伝達関数を有するフィルタを通して、モータ4の回転速度を推定し、減算器28に出力する。減算器28は、回転速度推定部27により推定された推定回転速度と、モータ制御部26から出力され、回転角センサにより検出されるモータ4の検出回転速度との減算値を算出し、第2トルク設定部22に出力する。第2トルク設定部22は、バンドパスフィルタの伝達特性を示すモデルH(s)とGp(s)とを用いたモデルH(s)/Gp(s)からなる伝達特性を有するフィルタを含んでいる。第2トルク設定部22は、減算器28から出力される減算値を入力とし、当該フィルタを通して、第2トルク目標値(Tm2 )を演算する。 The rotational speed estimation unit 27 estimates the rotational speed of the motor 4 through a filter having a transfer function composed of Gp (s) in the torque command value (T * ) output from the adder 24 and outputs the estimated rotational speed to the subtractor 28. . The subtractor 28 calculates a subtraction value between the estimated rotation speed estimated by the rotation speed estimation unit 27 and the detected rotation speed of the motor 4 output from the motor control unit 26 and detected by the rotation angle sensor, Output to the torque setting unit 22. The second torque setting unit 22 includes a filter having a transfer characteristic of model H (s) / Gp (s) using a model H (s) and Gp (s) indicating the transfer characteristic of the bandpass filter. Yes. The second torque setting unit 22 receives the subtraction value output from the subtractor 28 and calculates a second torque target value (T m2 * ) through the filter.

加算器25は、加算器24から出力されるトルク指令値(T)と、外部から実プラントに入力される外乱トルク(Td)とを加算し、モータ制御部26に出力する。モータ26は、モータ5に相当し、伝達特性をGp’(s)を有し、加算器25からの出力値に基づいて、回転速度(ωm)で駆動する。そして、当該回転速度(ωm)が回転角センサ6で検出され、検出回転速度が減算器28に出力される。なお、図1に示すモータトルク制御部4は、伝達特性に影響しないため、図2には表示していないが、加算器25とモータ26との間に設けられる。 The adder 25 adds the torque command value (T * ) output from the adder 24 and the disturbance torque (Td) input from the outside to the actual plant, and outputs the result to the motor control unit 26. The motor 26 corresponds to the motor 5, has a transmission characteristic Gp ′ (s), and is driven at a rotational speed (ωm) based on the output value from the adder 25. Then, the rotation speed (ωm) is detected by the rotation angle sensor 6, and the detected rotation speed is output to the subtracter 28. The motor torque control unit 4 shown in FIG. 1 does not affect the transmission characteristics, and is not shown in FIG. 2, but is provided between the adder 25 and the motor 26.

ここで、車両へのトルク入力とモータ回転速度の伝達特性のモデルGp(s)について、図3を用いて説明する。図3は、駆動ねじり振動系の運動方程式を示す説明図であり、同図における各符号は、以下に示すとおりである。   Here, a model Gp (s) of transmission characteristics of torque input to the vehicle and motor rotation speed will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the equations of motion of the drive torsional vibration system, and the respective symbols in the figure are as shown below.

Figure 2013013200
Figure 2013013200

そして、図3より、以下の運動方程式を導くことができる。

Figure 2013013200
From FIG. 3, the following equation of motion can be derived.
Figure 2013013200

そして、運動方程式(1)〜(5)に基づいて、モータトルクからモータ回転数までの伝達特性Gp(s)を求めると、以下に示す式(6)〜(14)で表される。

Figure 2013013200
Then, when the transfer characteristic Gp (s) from the motor torque to the motor rotational speed is obtained based on the equations of motion (1) to (5), they are expressed by the following equations (6) to (14).
Figure 2013013200

上記(6)式に示す伝達関数の極と零点を調べると、1つの極と1つの零点は極めて近い値を示す。これは、次の(15)式のαとβが極めて近い値を示すことに相当する。

Figure 2013013200
When the poles and zeros of the transfer function shown in the above equation (6) are examined, one pole and one zero show extremely close values. This corresponds to the fact that α and β in the following equation (15) show extremely close values.
Figure 2013013200

従って、式(15)における極零相殺(α=βと近似する)を行うことにより、次の式(16)に示す如く、(2次)/(3次)の伝達特性Gp(s)を構成する。

Figure 2013013200
Accordingly, by performing pole-zero cancellation (approximate α = β) in equation (15), the transfer characteristic Gp (s) of (second order) / (third order) is obtained as shown in the following equation (16). Configure.
Figure 2013013200

さらに、上記の運動方程式に基づき、駆動系の固有振動周波数(ねじり共振周波数)をfp、共振角速度をωpとし、ωmをωpに近似させ、式(16)で表される伝達特性のモデルGp(s)を、2次振動系モデルで近似すると、伝達特性Gp(s)は式(17)で表される。

Figure 2013013200
ただし、
Figure 2013013200
Further, based on the above equation of motion, the natural vibration frequency (torsional resonance frequency) of the drive system is fp, the resonance angular velocity is ωp, ωm is approximated to ωp, and the model Gp ( When s) is approximated by a secondary vibration system model, the transfer characteristic Gp (s) is expressed by Expression (17).
Figure 2013013200
However,
Figure 2013013200

次に、伝達特性H(s)について説明する。H(s)は、バンドパスフィルタであり、振動を低減するフィードバック要素となる。当該バンドパスフィルタの特性は、ローパス側及びハイパス側の減衰特性が一致し、少なくとも後述する周波数(fp−x)を通過帯域にもつ。   Next, the transfer characteristic H (s) will be described. H (s) is a band-pass filter and serves as a feedback element that reduces vibration. The characteristics of the band pass filter are the same in the low pass side and the high pass side, and have at least a frequency (fp-x) described later in the pass band.

ところで、上記のようなフィルタ特性をもつ、図2に示す制御ブロックにおいて、各フィルタの共振周波数を固有振動周波数(fp)と一致させるように、各フィルタの制御定数(フィルタ定数)を設定した場合には、制御対象となる固有振動周波数が高くなり、制御ループの安定性に問題が生じることがある。かかる場合には、当該固有振動周波数において、制御ゲインを落とさなければならないため、制御ゲインの低下により、制振性能の劣化が懸念される。   By the way, when the control constant (filter constant) of each filter is set so that the resonance frequency of each filter matches the natural vibration frequency (fp) in the control block shown in FIG. In some cases, the natural vibration frequency to be controlled becomes high, which causes a problem in the stability of the control loop. In such a case, since the control gain must be reduced at the natural vibration frequency, there is a concern that the damping performance is deteriorated due to the decrease in the control gain.

本例では、固有振動周波数(fp)に、制御ループの安定の確保に必要な低減量(x)を減じた周波数(fp−x)に基づいて、第2トルク設定部22及び回転速度推定部27のフィルタの制御定数を設定することで、第2トルク設定部22及び回転速度推定部27の共振周波数が、固有振動周波数(fp)より低い周波数(fp−x)になるように、第2トルク設定部22及び回転速度推定部27のフィルタの制御定数を設定する。当該低減量(x)は、上記の制御ブロックを設計する際に予め設定されている値であって、制御ループにおけるゲイン余裕及び位相余裕に応じて設定される。すなわち、例えばサーボ機構において、安定性を確保するための、ゲイン余裕及び位相余裕は予め決まっている。また、固有振動周波数(fp)も、車両の駆動系により予め決まっている。そのため、下記のように、トルク特性をシミュレーションで算出した上で、各フィルタの共振周波数を、固有振動周波数(fp)から下げて、望ましいとされるゲイン余裕及び位相余裕を確保する低減量(x)を設定すればよい。また、低減量(x)の上限値は、当該望ましいとされるゲイン余裕及び位相余裕を確保する範囲から決まる。   In this example, the second torque setting unit 22 and the rotation speed estimation unit are based on the frequency (fp−x) obtained by subtracting the reduction amount (x) necessary for ensuring the stability of the control loop from the natural vibration frequency (fp). By setting the control constants of the 27 filters, the second torque setting unit 22 and the rotation speed estimation unit 27 have the second resonance frequency (fp−x) lower than the natural vibration frequency (fp). The filter control constants of the torque setting unit 22 and the rotation speed estimation unit 27 are set. The reduction amount (x) is a value set in advance when designing the control block, and is set according to the gain margin and the phase margin in the control loop. That is, for example, in a servo mechanism, a gain margin and a phase margin for ensuring stability are determined in advance. The natural vibration frequency (fp) is also determined in advance by the vehicle drive system. Therefore, as described below, after calculating the torque characteristics by simulation, the resonance frequency of each filter is lowered from the natural vibration frequency (fp) to reduce the amount (x ) Should be set. Further, the upper limit value of the reduction amount (x) is determined from a range in which the desired gain margin and phase margin are secured.

次に、本例の制御ブロックにおける制振性能と、ゲイン特性及び位相特性を、シミュレーション結果である図4及び図5を用いて説明する。シミュレーションの前提条件として、駆動系の固有振動周波数(fp)を18kHz、上記の低減量(x)を4kHzとし、本例(実施例1)は、Gm(s)/Gp(s)のフィルタを有する第1トルク設定部21の制御定数を18kHz(fp)に基づいて設定し、Gp(s)のフィルタを有する回転速度推定部27及びH(s)/Gp(s)のフィルタを有する第2トルク設定部22の制御定数を14kHz(fp−x)に基づいて設定する。また、比較例1は、図2の制御ブロックと同様であるが、第1トルク設定部21、第2トルク設定部22及び回転数速度推定部27の各フィルタの制御定数を、18kHz(fp)に基づいて設定する。また、比較例2は、図2に示すようなフィードバック制御を行わないとする。そして、入力トルク及び外乱によるトルクがゼロの状態からシミュレーションを開始し、開始時から0.75秒の時点で所定の大きさのトルクステップ指令があり、2.5秒の時点で外乱トルクが入力された、とする。図4において、(a)は車両の最終出力トルクの時間特性を、(b)はドライブシャフトトルクの時間特性を、(c)はモータ回転数の時間特性を示すグラフである。また図5は、図2の制御ブロックのボード線図であり、(a)はゲイン特性を(b)は位相特性を示すグラフである。図4及び図5において、グラフaは本例を、グラフbは比較例1を、グラフcは比較例2の特性を示す。   Next, vibration control performance, gain characteristics, and phase characteristics in the control block of this example will be described with reference to FIGS. 4 and 5 which are simulation results. As a precondition for the simulation, the natural vibration frequency (fp) of the drive system is set to 18 kHz, and the reduction amount (x) is set to 4 kHz. The control constant of the first torque setting unit 21 is set based on 18 kHz (fp), the rotation speed estimation unit 27 having a Gp (s) filter and the second having a H (s) / Gp (s) filter. The control constant of the torque setting unit 22 is set based on 14 kHz (fp-x). Moreover, although the comparative example 1 is the same as that of the control block of FIG. 2, the control constant of each filter of the 1st torque setting part 21, the 2nd torque setting part 22, and the rotation speed estimation part 27 is set to 18 kHz (fp). Set based on. In Comparative Example 2, it is assumed that feedback control as shown in FIG. 2 is not performed. Then, the simulation is started from the state where the input torque and the torque due to the disturbance are zero, a torque step command having a predetermined magnitude is given at 0.75 seconds from the start, and the disturbance torque is inputted at 2.5 seconds. Suppose that 4, (a) is a graph showing the time characteristic of the final output torque of the vehicle, (b) is a time characteristic of the drive shaft torque, and (c) is a graph showing the time characteristic of the motor rotation speed. FIG. 5 is a Bode diagram of the control block of FIG. 2, wherein (a) is a graph showing gain characteristics and (b) is a graph showing phase characteristics. 4 and 5, the graph a shows the characteristics of this example, the graph b shows the characteristics of Comparative Example 1, and the graph c shows the characteristics of Comparative Example 2.

図4に示すように、比較例2では、0.75秒及び2.5秒の時点で、固有振動周波数(fp)に基づく振動が表れているが、本例及び比較例1では、当該振動がなく、制振効果が得られていることが確認できる。そして、−180°の位相交点の周波数(f)及び周波数(f)にそれぞれ対応する、本例及び比較例1のゲイン余裕をg及びgとすると、図5に示すように、本例のゲイン余裕(g)は比較例1のゲイン余裕(g)より高くなっている。これにより、本例は、制振効果
を発揮しつつ、比較例1より制御ループの安定性が高くなっていることが確認できる。
As shown in FIG. 4, in Comparative Example 2, vibrations based on the natural vibration frequency (fp) appear at 0.75 seconds and 2.5 seconds, but in this example and Comparative Example 1, the vibrations It can be confirmed that there is no vibration suppression effect. Assuming that the gain margins of the present example and the comparative example 1 corresponding to the frequency (f 1 ) and the frequency (f 2 ) at the phase intersection of −180 ° are g 1 and g 2 , as shown in FIG. The gain margin (g 1 ) of this example is higher than the gain margin (g 2 ) of Comparative Example 1. Accordingly, it can be confirmed that the stability of the control loop is higher than that of the first comparative example while the present example exhibits the vibration damping effect.

上記のように、本例は、第2トルク設定部22に用いられるフィルタ(Hm(s)/Gp(s))の制御定数を、固有振動周波数(fp)より低い周波数(fp−x)に基づいて設定する。これにより、本例は、所定の安定性を満たすように固有振動周波数より低い周波数に基づいて制御定数を設定するため、制振性能を保ちながら、ゲイン余裕を高め、制御ループの安定性を高めることができる。また、本例は制御ループの安定性を考慮した周波数(fp−x)に基づいて制御定数を設定するため、フィードバックゲインの低下に対する調整を必ずしも行う必要がなく、制振性能を向上させることができる。   As described above, in this example, the control constant of the filter (Hm (s) / Gp (s)) used in the second torque setting unit 22 is set to a frequency (fp-x) lower than the natural vibration frequency (fp). Set based on. As a result, in this example, the control constant is set based on a frequency lower than the natural vibration frequency so as to satisfy the predetermined stability, so that the gain margin is increased and the stability of the control loop is increased while maintaining the vibration suppression performance. be able to. Further, in this example, since the control constant is set based on the frequency (fp−x) considering the stability of the control loop, it is not always necessary to adjust the decrease in the feedback gain, and the damping performance can be improved. it can.

また本例は、回転速度推定部27に用いられるフィルタ(Gp(s))の制御定数を、固有振動周波数(fp)より低い周波数(fp−x)に基づいて設定する。これにより、本例は、所定の安定性を満たすように固有振動周波数より低い周波数に基づいて制御定数を設定するため、制振性能を保ちながら、ゲイン余裕を高め、制御ループの安定性を高めることができる。   In this example, the control constant of the filter (Gp (s)) used in the rotation speed estimation unit 27 is set based on a frequency (fp−x) lower than the natural vibration frequency (fp). As a result, in this example, the control constant is set based on a frequency lower than the natural vibration frequency so as to satisfy the predetermined stability, so that the gain margin is increased and the stability of the control loop is increased while maintaining the vibration suppression performance. be able to.

また本例において、第2トルク設定部22のフィルタの制御定数及び回転速度推定部27のフィルタの制御定数は、当該フィルタの共振周波数が固有振動周波数(fp)より低い周波数になるように、設定されている。これにより、本例は、所定の安定性を満たすように固有振動周波数より低い周波数に基づいて制御定数を設定するため、制振性能を保ちながら、ゲイン余裕を高め、制御ループの安定性を高めることができる。   In this example, the filter control constant of the second torque setting unit 22 and the filter control constant of the rotation speed estimation unit 27 are set so that the resonance frequency of the filter is lower than the natural vibration frequency (fp). Has been. As a result, in this example, the control constant is set based on a frequency lower than the natural vibration frequency so as to satisfy the predetermined stability, so that the gain margin is increased and the stability of the control loop is increased while maintaining the vibration suppression performance. be able to.

なお、本例において、第2トルク設定部22及び回転速度推定部27の各フィルタの制御定数は、固有振動周波数(18kHz)より低い周波数(14kHz)に基づいて設定したが、当該周波数(14kHz)は、例示した周波数であり、少なくとも固有振動周波数(fp)より低い周波数(fp−x)に基づいて設定すればよい。   In this example, the control constants of the filters of the second torque setting unit 22 and the rotation speed estimation unit 27 are set based on a frequency (14 kHz) lower than the natural vibration frequency (18 kHz), but the frequency (14 kHz). Is an exemplified frequency and may be set based on at least a frequency (fp-x) lower than the natural vibration frequency (fp).

また、本例は、第2トルク設定部22のフィルタの制御定数又は回転速度推定部27の制御定数のうち、少なくとも一方の制御定数が、固有振動周波数(fp)より低い周波数(fp−x)に基づいて設定されればよい。   Further, in this example, at least one of the control constant of the filter of the second torque setting unit 22 or the control constant of the rotational speed estimation unit 27 has a frequency (fp−x) lower than the natural vibration frequency (fp). May be set based on.

上記の第1トルク設定部21が本発明の「第1トルク目標値設定手段」に相当し、第2トルク設定部22が「第2トルク目標値設定手段」に、回転角センサ6が「モータ回転速度検出手段」に、加算器24が「加算手段」に、モータトルク制御部4が「モータ制御手段」に、回転速度推定部27が「モータ回転速度検出手段」に、減算器28が「減算手段」に相当する。   The first torque setting section 21 corresponds to the “first torque target value setting means” of the present invention, the second torque setting section 22 is the “second torque target value setting means”, and the rotation angle sensor 6 is the “motor”. In the “rotation speed detection means”, the adder 24 is “addition means”, the motor torque control unit 4 is “motor control means”, the rotation speed estimation unit 27 is “motor rotation speed detection means”, and the subtractor 28 is “ It corresponds to “subtraction means”.

《第2実施形態》
図6は、発明の他の実施形態に係る制振制御装置に含まれる、モータトルク設定部2、制振制御部3及びモータ5の制御ブロックを示すブロック図である。本例では上述した第1実施形態に対して、第3トルク設定部23及び加算器29を設ける点が異なる。これ以外の構成は上述した第1実施形態と同じであるため、その記載を適宜、援用する。
<< Second Embodiment >>
FIG. 6 is a block diagram illustrating control blocks of the motor torque setting unit 2, the vibration suppression control unit 3, and the motor 5 included in the vibration suppression control device according to another embodiment of the invention. This example is different from the first embodiment described above in that a third torque setting unit 23 and an adder 29 are provided. Since the configuration other than this is the same as that of the first embodiment described above, the description thereof is incorporated as appropriate.

図6に示すように、第3トルク設定部23は、車両情報を入力として、車両情報に含まれるアクセル開度等の指標と、予め格納されているマップを参照して、トルクの目標値を算出し、さらに当該目標値を、Gm(s)/Gp(s)からなる伝達特性を有するフィルタに通して、第3トルク目標値(Tm3 )を演算し、加算器29に出力する。加算器29は、第2トルク設定部22から出力される第2トルク目標値(Tm2 )と、第3トルク設定部23から出力される第3トルク目標値(Tm3 )とを加算し、加算値を回転速度推定部27に出力する。 As shown in FIG. 6, the third torque setting unit 23 receives the vehicle information as an input, refers to an index such as an accelerator opening included in the vehicle information, and a map stored in advance, and sets a target torque value. Then, the target value is passed through a filter having a transfer characteristic of Gm (s) / Gp (s), the third torque target value (T m3 * ) is calculated, and output to the adder 29. The adder 29 adds the second torque target value (T m2 * ) output from the second torque setting unit 22 and the third torque target value (T m3 * ) output from the third torque setting unit 23. Then, the added value is output to the rotation speed estimation unit 27.

回転速度推定部27は、加算器29から出力される加算値にフィルタ(Gp(s))を通して、モータ4の回転速度を推定する。第2トルク設定部22は、算出した第2トルク目標値(Tm2 )を加算器24及び加算器29に出力する。 The rotational speed estimation unit 27 estimates the rotational speed of the motor 4 through a filter (Gp (s)) through the addition value output from the adder 29. The second torque setting unit 22 outputs the calculated second torque target value (T m2 * ) to the adder 24 and the adder 29.

本例では、固有振動周波数(fp)に、制御ループの安定の確保に必要な低減量(x)を減じた周波数(fp−x)に基づいて、第2トルク設定部22、第3トルク設定部23及び回転速度推定部27のフィルタの制御定数を設定することで、第2トルク設定部22、第3トルク設定部23及び回転速度推定部27の共振周波数が、固有振動周波数(fp)より低い周波数(fp−x)になるように、第2トルク設定部22、第3トルク設定部23及び回転速度推定部27のフィルタの制御定数を設定する。   In this example, the second torque setting unit 22 and the third torque setting are based on the frequency (fp−x) obtained by subtracting the reduction amount (x) necessary for ensuring the stability of the control loop from the natural vibration frequency (fp). By setting the control constants of the filters of the unit 23 and the rotation speed estimation unit 27, the resonance frequencies of the second torque setting unit 22, the third torque setting unit 23, and the rotation speed estimation unit 27 are determined from the natural vibration frequency (fp). The control constants of the filters of the second torque setting unit 22, the third torque setting unit 23, and the rotation speed estimation unit 27 are set so that the frequency is low (fp-x).

次に、本例の制御ブロックにおける制振性能と、ゲイン特性及び位相特性を、シミュレーション結果である図7〜図9を用いて説明する。シミュレーションの条件は、第1実施形態に係るシミュレーションの条件と同様である。本例(実施例2)は、Gm(s)/Gp(s)のフィルタを有する第1トルク設定部21の制御定数を18kHz(fp)に基づいて設定し、Gp(s)のフィルタを有する回転速度推定部27、H(s)/Gp(s)のフィルタを有する第2トルク設定部22及びGm(s)/Gp(s)のフィルタを有する第3トルク設定部23の制御定数を14kHz(fp−x)に基づいて設定する。   Next, vibration control performance, gain characteristics, and phase characteristics in the control block of this example will be described with reference to FIGS. The simulation conditions are the same as the simulation conditions according to the first embodiment. In this example (Example 2), the control constant of the first torque setting unit 21 having a Gm (s) / Gp (s) filter is set based on 18 kHz (fp), and has a Gp (s) filter. The control constants of the rotation speed estimation unit 27, the second torque setting unit 22 having a H (s) / Gp (s) filter, and the third torque setting unit 23 having a Gm (s) / Gp (s) filter are 14 kHz. Set based on (fp-x).

また、シミュレーションでは、フィードバック制御時の応答特性及びフィードフォワード制御時の応答特性を評価する。フィードバック制御では、第1トルク設定部21、第2トルク設定部22、第3トルク設定部23及び回転速度推定部27の全てのフィルタを用いて、図2又は図6に示す制御ブロックにより、制御を行う。フィードフォワード制御時について、実施例1では、第1トルク設定部21のみを用いて、フィードフォワードの制御ブロックで制御を行い、実施例2では、第1トルク設定部21及び第3トルク設定部23を用いて、フィードフォワードの制御ブロックで制御を行う。   In the simulation, response characteristics during feedback control and response characteristics during feedforward control are evaluated. In the feedback control, all the filters of the first torque setting unit 21, the second torque setting unit 22, the third torque setting unit 23, and the rotation speed estimation unit 27 are used, and the control is performed by the control block shown in FIG. I do. At the time of feedforward control, in the first embodiment, only the first torque setting unit 21 is used to control the feedforward control block. In the second embodiment, the first torque setting unit 21 and the third torque setting unit 23 are used. Is used to control the feedforward control block.

図7及び図8はフィードバック制御における応答特性を、図9はフィードフォワード制御における応答特性を示す。図7及び図9において、(a)は車両の最終出力トルクの時間特性を、(b)はドライブシャフトトルクの時間特性を、(c)はモータ回転数の時間特性を示すグラフである。図8はフィードバック制御の制御ブロックのボード線図であり、(a)はゲイン特性を(b)は位相特性を示すグラフである。図7〜図9において、グラフaは実施例1を、グラフdは実施例2の特性を示す。   7 and 8 show response characteristics in feedback control, and FIG. 9 shows response characteristics in feedforward control. 7 and 9, (a) is a graph showing the time characteristic of the final output torque of the vehicle, (b) is a time characteristic of the drive shaft torque, and (c) is a graph showing the time characteristic of the motor rotation speed. FIG. 8 is a Bode diagram of a control block for feedback control, where (a) is a graph showing gain characteristics and (b) is a graph showing phase characteristics. 7 to 9, the graph a shows the characteristics of the first embodiment, and the graph d shows the characteristics of the second embodiment.

図7に示すように、実施例2の各特性は、実施例1のそれぞれの特性と同じになり、実施例1と同様に、実施例2でも、制振効果が得られていることが確認できる。実施例2のゲイン特性及び位相特性は、図8のような特性となり、実施例1とほぼ同様な特性を示す。また、−180°の位相交点の周波数(f)に対応する、実施例2のゲイン余裕をgとすると、実施例2のゲイン余裕(g)は、実施例1のゲイン余裕(g)と、ほぼ同じ大きさとなる。これにより、実施例2でも、制御ループの安定性が高くなっていることが確認できる。 As shown in FIG. 7, each characteristic of Example 2 is the same as each characteristic of Example 1, and it is confirmed that the damping effect is obtained also in Example 2 as in Example 1. it can. The gain characteristics and phase characteristics of the second embodiment are as shown in FIG. 8, and show substantially the same characteristics as the first embodiment. Further, assuming that the gain margin of the second embodiment corresponding to the frequency (f 3 ) of the phase intersection of −180 ° is g 3 , the gain margin (g 3 ) of the second embodiment is the gain margin of the first embodiment (g 1 ) and almost the same size. Thereby, also in Example 2, it can confirm that the stability of a control loop is high.

また、図9に示すように、フィードフォワード制御における、実施例1及び実施例2の特性を比較すると、実施例1では、ドライブシャフトトルク及びモータ回転数において、0.75秒から振動が発生しているが、実施例2では、振動は発生していない。これにより、実施例2では、フィードフォワード制御においても、制振効果を発揮しつつ、制御ループの安定性が高くすることができる。   Further, as shown in FIG. 9, when the characteristics of the first and second embodiments in the feedforward control are compared, in the first embodiment, the vibration is generated from 0.75 seconds in the drive shaft torque and the motor rotational speed. However, no vibration is generated in the second embodiment. Thereby, in Example 2, stability of a control loop can be made high, exhibiting a damping effect also in feedforward control.

上記のように、本例は、第3トルク設定部23に用いられるフィルタ(Gm(s)/Gp(s))の制御定数を、固有振動周波数(fp)より低い周波数(fp−x)に基づいて設定する。これにより、本例は、所定の安定性を満たすように固有振動周波数より低い周波数に基づいて制御定数を設定するため、制振性能を保ちながら、ゲイン余裕を高め、制御ループの安定性を高めることができる。また、本例の車両においてフィードバック制御を中止して、第3トルク設定部23に用いられるフィルタを用いてフィードフォワード制御にて振動を制振させる場合にも、フィードバック制御時と同様に、制振抑制効果を奏することができる。   As described above, in this example, the control constant of the filter (Gm (s) / Gp (s)) used in the third torque setting unit 23 is set to a frequency (fp−x) lower than the natural vibration frequency (fp). Set based on. As a result, in this example, the control constant is set based on a frequency lower than the natural vibration frequency so as to satisfy the predetermined stability, so that the gain margin is increased and the stability of the control loop is increased while maintaining the vibration suppression performance. be able to. In addition, when feedback control is stopped in the vehicle of this example and vibration is suppressed by feedforward control using a filter used for the third torque setting unit 23, the vibration control is performed in the same manner as during feedback control. An inhibitory effect can be achieved.

なお、第1トルク設定部21及び第3トルク設定部23に格納されるマップが同じである場合には、マップを、それぞれの設定部から外に出して、当該マップに基づくトルクの目標値を、第1トルク設定部21及び第3トルク設定部23にそれぞれ入力してもよい。   In addition, when the map stored in the 1st torque setting part 21 and the 3rd torque setting part 23 is the same, a map is taken out from each setting part, and the target value of the torque based on the said map is shown. The first torque setting unit 21 and the third torque setting unit 23 may be input.

上記の第3トルク設定部23が本発明の「第3トルク目標値設定手段」に相当する。   Said 3rd torque setting part 23 is corresponded to the "3rd torque target value setting means" of this invention.

《第3実施形態》
図10は、発明の他の実施形態に係る制振制御装置に含まれる、モータトルク設定部2、制振制御部3及びモータ5の制御ブロックのトルク特性及びモータ回転数の特性を示すグラフである。本例では上述した第2実施形態に対して、第1トルク設定部に含まれるフィルタ(Gm(s)/Gp(s))の制御定数が異なる。これ以外の構成は上述した第2実施形態と同じであるため、その記載を適宜、援用する。なお、本例の制御ブロックは、図6に示す制御ブロックと同様である。
<< Third Embodiment >>
FIG. 10 is a graph showing torque characteristics and motor speed characteristics of the control blocks of the motor torque setting unit 2, the vibration suppression control unit 3 and the motor 5 included in the vibration suppression control device according to another embodiment of the invention. is there. In this example, the control constant of the filter (Gm (s) / Gp (s)) included in the first torque setting unit is different from that of the second embodiment described above. Since the configuration other than this is the same as that of the second embodiment described above, the description thereof is incorporated as appropriate. The control block in this example is the same as the control block shown in FIG.

本例では、第1トルク設定部21のフィルタの制御定数を、Gm(s)とGp(s)とに分離し、Gp(s)に係る制御定数を、固有振動周波数(fp)に基づき設定し、Gm(s)に係る制御定数を、固有振動周波数(fp)より低い周波数(fp−x)に基づいて設定し、当該Gp(s)の共振周波数を固有振動周波数とし、当該Gm(s)に係る共振周波数を、固有振動周波数(fp)より低い周波数(fp−x)にする。例えば、固有振動周波数(fp)を18kHz、上記の低減量(x)を4kHzとし、本例(実施例3)は、第1トルク設定部21の制御定数について、Gp(s)の制御定数を18kHzに基づいて設定し、Gm(s)の制御定数を14kHzに基づいて設定し、Gp(s)のフィルタを有する回転速度推定部27及びH(s)/Gp(s)のフィルタを有する第2トルク設定部22の制御定数を14kHzに基づいて設定する。   In this example, the control constant of the filter of the first torque setting unit 21 is separated into Gm (s) and Gp (s), and the control constant related to Gp (s) is set based on the natural vibration frequency (fp). Then, a control constant related to Gm (s) is set based on a frequency (fp−x) lower than the natural vibration frequency (fp), the resonance frequency of the Gp (s) is set as the natural vibration frequency, and the Gm (s ) Is set to a frequency (fp−x) lower than the natural vibration frequency (fp). For example, the natural vibration frequency (fp) is 18 kHz, and the reduction amount (x) is 4 kHz. In this example (Example 3), the control constant of Gp (s) is set as the control constant of the first torque setting unit 21. A rotation speed estimation unit 27 having a Gp (s) filter and a H (s) / Gp (s) filter is set based on 18 kHz, a Gm (s) control constant is set based on 14 kHz. 2 The control constant of the torque setting unit 22 is set based on 14 kHz.

そして、実施の形態2と同様にシミュレーションを行い、その結果を図10に示す。図10において、(a)は車両の最終出力トルクの時間特性を、(b)はドライブシャフトトルクの時間特性を、(c)はモータ回転数の時間特性を示すグラフである。グラフdは実施例2を、グラフeは実施例3の特性を示す。   Then, a simulation is performed in the same manner as in the second embodiment, and the result is shown in FIG. 10, (a) is a graph showing the time characteristic of the final output torque of the vehicle, (b) is a time characteristic of the drive shaft torque, and (c) is a graph showing the time characteristic of the motor rotation speed. Graph d shows the characteristics of Example 2, and graph e shows the characteristics of Example 3.

図10に示すように、実施例3では、0.75秒の付近におけるドライブシャフトトルクのオーバシュートが、実施例2と比較して抑制されており、実施例3の特性の方が、より理想的な特性になっていることが確認できる。   As shown in FIG. 10, in Example 3, the overshoot of the drive shaft torque in the vicinity of 0.75 seconds is suppressed as compared with Example 2, and the characteristics of Example 3 are more ideal. It can be confirmed that the characteristics are characteristic.

上記のように、本例は、第1トルク設定部21において、Gm(s)に係る制御定数を、固有振動周波数(fp)より低い周波数(fp−x)に基づいて設定し、Gp(s)に係る制御定数を、固有振動周波数(fp)に基づいて設定する。これにより、本例は、所定の安定性を満たすように固有振動周波数より低い周波数に基づいて制御定数を設定するため、制振性能を保ちながら、ゲイン余裕を高め、制御ループの安定性を高めることができる。   As described above, in this example, the first torque setting unit 21 sets the control constant related to Gm (s) based on the frequency (fp−x) lower than the natural vibration frequency (fp), and Gp (s ) Is set based on the natural vibration frequency (fp). As a result, in this example, the control constant is set based on a frequency lower than the natural vibration frequency so as to satisfy the predetermined stability, so that the gain margin is increased and the stability of the control loop is increased while maintaining the vibration suppression performance. be able to.

《第4実施形態》
図11は、発明の他の実施形態に係る制振制御装置に含まれる、モータトルク設定部2、制振制御部3及びモータ5の制御ブロックを示すブロック図である。本例では上述した第2実施形態に対して、第3トルク設定部23に、車両のエンジンの出力相当のトルク(Te’)を入力する点が異なる。これ以外の構成は上述した第2実施形態と同じであるため、その記載を適宜、援用する。なお、図11において、第1トルク設定部21及び第3トルク設定部23に格納されるマップは、図11に示す制御ブロックの外に出され、当該マップからの出力トルク(Tm)が第1トルク設定部21及び加算器30に入力される。
<< 4th Embodiment >>
FIG. 11 is a block diagram illustrating control blocks of the motor torque setting unit 2, the vibration suppression control unit 3, and the motor 5 included in the vibration suppression control device according to another embodiment of the invention. This example is different from the second embodiment described above in that a torque (Te ′) corresponding to the output of the vehicle engine is input to the third torque setting unit 23. Since the configuration other than this is the same as that of the second embodiment described above, the description thereof is incorporated as appropriate. In addition, in FIG. 11, the map stored in the 1st torque setting part 21 and the 3rd torque setting part 23 is taken out of the control block shown in FIG. 11, and the output torque (Tm) from the said map is 1st. The torque is input to the torque setting unit 21 and the adder 30.

図11に示すように、加算器30は、出力トルク(Tm)と、車両のエンジンの出力相当のトルク(Te’)とを加算して、加算値を第3トルク設定部23に出力する。第3トルク設定部23は、当該加算値に基づいて、第3トルク目標値(Tm3 )を設定する。 As shown in FIG. 11, the adder 30 adds the output torque (Tm) and the torque (Te ′) corresponding to the output of the vehicle engine, and outputs the added value to the third torque setting unit 23. The third torque setting unit 23 sets a third torque target value (T m3 * ) based on the added value.

上記のように、本例において、第3トルク設定部23は、車両に設けられたエンジンのトルクに基づいて、第3トルク目標値(Tm3 )を設定する。これにより、本例をハイブリット車などのエンジンを含む車両にも適用させることができる。 As described above, in this example, the third torque setting unit 23 sets the third torque target value (T m3 * ) based on the torque of the engine provided in the vehicle. Thereby, this example can also be applied to a vehicle including an engine such as a hybrid vehicle.

1…アクセル開度センサ
2…モータトルク設定部
3…制振制御部
4…モータトルク制御部
5…モータ
6…回転角センサ
7…駆動軸
8、9…タイヤ
21…第1トルク設定部
22…第2トルク設定部
23…第3トルク設定部
24、25、29、30…加算器
26…モータ
27…回転速度推定部
28…減算器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Accelerator opening degree sensor 2 ... Motor torque setting part 3 ... Damping control part 4 ... Motor torque control part 5 ... Motor 6 ... Rotation angle sensor 7 ... Drive shaft 8, 9 ... Tire 21 ... 1st torque setting part 22 ... 2nd torque setting part 23 ... 3rd torque setting part 24, 25, 29, 30 ... Adder 26 ... Motor 27 ... Rotational speed estimation part 28 ... Subtractor

Claims (9)

車両に設けられたモータを制振させる制振制御装置において、
第1フィルタを用いて、前記車両の車両情報に基づいて、第1トルク目標値を設定する第1トルク目標値設定手段と、
前記モータの回転速度を検出するモータ回転速度検出手段と、
第2フィルタを用いて、前記モータ回転速度検出手段により検出された検出回転速度に基づいて、第2トルク目標値を設定する第2トルク目標値設定手段と、
前記第1トルク目標値設定手段により設定された第1トルク目標値と、前記第2トルク目標値設定手段により設定された第2トルク目標値とを加算して、トルク指令値を算出する第1加算手段と、
前記第1加算手段により算出されたトルク指令値に基づき、前記モータを制御するモータ制御手段とを備え、
前記第2フィルタの制御定数は、
前記車両の駆動系の固有振動周波数より低い周波数に基づいて設定されている
ことを特徴とする制振制御装置。
In a vibration suppression control device that suppresses a motor provided in a vehicle,
First torque target value setting means for setting a first torque target value based on vehicle information of the vehicle using a first filter;
Motor rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the motor;
Second torque target value setting means for setting a second torque target value based on the detected rotational speed detected by the motor rotational speed detecting means using a second filter;
A first torque target value calculated by adding the first torque target value set by the first torque target value setting means and the second torque target value set by the second torque target value setting means is calculated. Adding means;
Motor control means for controlling the motor based on the torque command value calculated by the first addition means,
The control constant of the second filter is
The vibration suppression control device is set based on a frequency lower than a natural vibration frequency of the vehicle drive system.
前記第1フィルタは、
前記車両へのトルク入力と前記モータの回転速度の理想伝達特性のモデルGm(s)と、前記車両へのトルク入力と前記モータの回転速度の実伝達特性のモデルGp(s)とを用いたモデルGm(s)/Gp(s)を含むフィルタである
ことを特徴とする請求項1記載の制振制御装置。
The first filter is:
A model Gm (s) of ideal transmission characteristics of torque input to the vehicle and the rotational speed of the motor, and a model Gp (s) of torque transmission to the vehicle and actual transmission characteristics of the rotational speed of the motor were used. The vibration suppression control device according to claim 1, wherein the vibration suppression control device is a filter including a model Gm (s) / Gp (s).
前記第2フィルタは
前記固有振動周波数より低い周波数を通過帯域に含めたバンドパスフィルタの伝達特性のモデルH(s)と、前記車両へのトルク入力と前記モータの回転速度の実伝達特性のモデルGp(s)とを用いたモデルH(s)/Gp(s)を含むフィルタである
ことを特徴とする請求項1又は2記載の制振制御装置。
The second filter includes a model H (s) of a transfer characteristic of a bandpass filter including a frequency lower than the natural vibration frequency in a pass band, and a model of an actual transfer characteristic of torque input to the vehicle and the rotational speed of the motor. The vibration suppression control device according to claim 1 or 2, wherein the filter includes a model H (s) / Gp (s) using Gp (s).
前記第2フィルタの制御定数は、
前記第2フィルタの共振周波数が、前記車両の駆動系の固有振動周波数より低くなるように、設定されている
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の制振制御装置。
The control constant of the second filter is
The vibration suppression control device according to any one of claims 1 to 3, wherein a resonance frequency of the second filter is set to be lower than a natural vibration frequency of a drive system of the vehicle. .
前記車両へのトルク入力と前記モータの回転速度の実伝達特性のモデルGp(s)を含む第3フィルタを有し、前記トルク指令値に基づいて、前記モータの回転速度を推定するモータ回転速度推定手段と、
前記モータ回転速度推定手段により推定された推定回転速度と前記モータ回転速度検出手段により検出された検出回転速度との減算値を算出する減算手段とをさらに備え、
前記第2トルク目標値設定手段は、
前記減算手段により算出された減算値に基づいて、前記第2トルク目標値を設定し、
前記第3フィルタの制御定数は、
前記車両の駆動系の固有振動周波数より低い周波数に基づいて設定されている
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の制振制御装置。
A motor rotation speed having a third filter including a model Gp (s) of an actual transmission characteristic of torque input to the vehicle and the rotation speed of the motor, and estimating the rotation speed of the motor based on the torque command value An estimation means;
Subtracting means for calculating a subtraction value between the estimated rotational speed estimated by the motor rotational speed estimating means and the detected rotational speed detected by the motor rotational speed detecting means,
The second torque target value setting means includes:
Based on the subtraction value calculated by the subtraction means, the second torque target value is set,
The control constant of the third filter is
The vibration suppression control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the vibration suppression control device is set based on a frequency lower than a natural vibration frequency of the drive system of the vehicle.
前記車両へのトルク入力と前記モータの回転速度の理想伝達特性のモデルGm(s)と、前記車両へのトルク入力と前記モータの回転速度の実伝達特性のモデルGp(s)とを用いたモデルGm(s)/Gp(s)を含む第4フィルタを用いて、前記車両情報に基づいて、第3トルク目標値を設定する第3トルク目標値設定手段と、
前記第2トルク目標値と前記第3トルク目標値設定手段により設定された第3トルク目標値との加算値を算出する第2加算手段と、
前記第2加算手段により加算された加算値に基づいて、前記モータの回転速度を推定するモータ回転速度推定手段と、
前記モータ回転速度推定手段により推定された推定回転速度と前記モータ回転速度検出手段により検出された検出回転速度との減算値を算出する減算手段とをさらに備え、
前記第2トルク目標値設定手段は、
前記減算手段により算出された減算値に基づいて、前記第2トルク目標値を設定し、
前記第4フィルタの制御定数は
前記車両の駆動系の固有振動周波数より低い周波数に基づいて設定されている
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の制振制御装置。
A model Gm (s) of ideal transmission characteristics of torque input to the vehicle and the rotational speed of the motor, and a model Gp (s) of torque transmission to the vehicle and actual transmission characteristics of the rotational speed of the motor were used. Third torque target value setting means for setting a third torque target value based on the vehicle information using a fourth filter including a model Gm (s) / Gp (s);
Second addition means for calculating an addition value between the second torque target value and the third torque target value set by the third torque target value setting means;
Motor rotation speed estimation means for estimating the rotation speed of the motor based on the addition value added by the second addition means;
Subtracting means for calculating a subtraction value between the estimated rotational speed estimated by the motor rotational speed estimating means and the detected rotational speed detected by the motor rotational speed detecting means,
The second torque target value setting means includes:
Based on the subtraction value calculated by the subtraction means, the second torque target value is set,
5. The vibration suppression control device according to claim 1, wherein the control constant of the fourth filter is set based on a frequency lower than a natural vibration frequency of the drive system of the vehicle.
前記第1フィルタは、
前記車両へのトルク入力と前記モータの回転速度の理想伝達特性のモデルGm(s)と、前記車両へのトルク入力と前記モータの回転速度の実伝達特性のモデルGp(s)とを用いたモデルGm(s)/Gp(s)を含むフィルタであり、
前記第1フィルタにおける、前記理想伝達特性の制御定数は、前記車両の駆動系の固有振動周波数より低い周波数に基づいて設定され、
前記第1フィルタにおける、前記実伝達特性の制御定数は、前記車両の駆動系の固有振動周波数に基づいて設定されている
ことを特徴とする請求項6記載の制振制御装置。
The first filter is:
A model Gm (s) of ideal transmission characteristics of torque input to the vehicle and the rotational speed of the motor, and a model Gp (s) of torque transmission to the vehicle and actual transmission characteristics of the rotational speed of the motor were used. A filter including a model Gm (s) / Gp (s),
The control constant of the ideal transfer characteristic in the first filter is set based on a frequency lower than the natural vibration frequency of the drive system of the vehicle,
The vibration suppression control device according to claim 6, wherein the control constant of the actual transmission characteristic in the first filter is set based on a natural vibration frequency of the drive system of the vehicle.
前記第3トルク目標値設定手段は、
前記車両に設けられたエンジンのトルクに基づいて、前記第3トルク目標値を設定する
ことを特徴とする請求項6又は7記載の制振制御装置。
The third torque target value setting means includes:
The vibration suppression control apparatus according to claim 6 or 7, wherein the third torque target value is set based on a torque of an engine provided in the vehicle.
車両に設けられたモータを制振させる制振制御方法において、
第1フィルタを用いて、前記車両の車両情報に基づいて、第1トルク目標値を設定するステップと、
前記モータの回転速度を検出するステップと、
第2フィルタを用いて、前記回転速度に基づいて、第2トルク目標値を設定するステップと、
前記第1トルク目標値と、前記第2トルク目標値とを加算して、トルク指令値を算出するステップと、
前記トルク指令値に基づき、前記モータを制御するステップとを含み、
前記第2フィルタの制御定数は、
前記車両の駆動系の固有振動周波数より低い周波数に基づいて設定されている
ことを特徴とする制振制御方法。
In a vibration damping control method for damping a motor provided in a vehicle,
Using the first filter to set a first torque target value based on vehicle information of the vehicle;
Detecting the rotational speed of the motor;
Setting a second torque target value based on the rotational speed using a second filter;
Adding the first torque target value and the second torque target value to calculate a torque command value;
Controlling the motor based on the torque command value,
The control constant of the second filter is
A vibration damping control method, wherein the vibration damping control method is set based on a frequency lower than the natural vibration frequency of the drive system of the vehicle.
JP2011143305A 2011-06-28 2011-06-28 Damping control device and damping control method Active JP5923880B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011143305A JP5923880B2 (en) 2011-06-28 2011-06-28 Damping control device and damping control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011143305A JP5923880B2 (en) 2011-06-28 2011-06-28 Damping control device and damping control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013013200A true JP2013013200A (en) 2013-01-17
JP5923880B2 JP5923880B2 (en) 2016-05-25

Family

ID=47686578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011143305A Active JP5923880B2 (en) 2011-06-28 2011-06-28 Damping control device and damping control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5923880B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112946474A (en) * 2021-03-11 2021-06-11 盐城市骁誉机械有限公司 Rotating speed detection device for motor manufacturing

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001045613A (en) * 1999-07-29 2001-02-16 Nissan Motor Co Ltd Motor controller for electric vehicle
JP2003009566A (en) * 2001-06-18 2003-01-10 Nissan Motor Co Ltd Vehicle vibration damping and controlling device using electric motor
JP2005269833A (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Nissan Motor Co Ltd Vehicle damping control device and vehicle damping control method
JP2005269836A (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Nissan Motor Co Ltd Vehicle vibration damping and control device and vehicle vibration damping and control method
JP2005269835A (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Nissan Motor Co Ltd Vehicle vibration damping and control device and vehicle vibration damping and control method
JP2006166513A (en) * 2004-12-03 2006-06-22 Nissan Motor Co Ltd Damping controller of electric motor driven vehicle

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001045613A (en) * 1999-07-29 2001-02-16 Nissan Motor Co Ltd Motor controller for electric vehicle
JP2003009566A (en) * 2001-06-18 2003-01-10 Nissan Motor Co Ltd Vehicle vibration damping and controlling device using electric motor
JP2005269833A (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Nissan Motor Co Ltd Vehicle damping control device and vehicle damping control method
JP2005269836A (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Nissan Motor Co Ltd Vehicle vibration damping and control device and vehicle vibration damping and control method
JP2005269835A (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Nissan Motor Co Ltd Vehicle vibration damping and control device and vehicle vibration damping and control method
JP2006166513A (en) * 2004-12-03 2006-06-22 Nissan Motor Co Ltd Damping controller of electric motor driven vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112946474A (en) * 2021-03-11 2021-06-11 盐城市骁誉机械有限公司 Rotating speed detection device for motor manufacturing

Also Published As

Publication number Publication date
JP5923880B2 (en) 2016-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5857781B2 (en) Vehicle vibration control device using electric motor
US9150117B2 (en) Vehicle vibration suppression control device and vehicle vibration suppression control method
JP3508742B2 (en) Vehicle vibration suppression control device using electric motor
JP5862436B2 (en) Control device for electric vehicle
RU2699203C1 (en) Control method for electric vehicle and control device for electric vehicle
JP5414723B2 (en) Vehicle motor control device
JP6574161B2 (en) Anti-jerk method
JP5644330B2 (en) Motor control device and motor control method
JP4419625B2 (en) Vehicle damping control device and vehicle damping control method
JP4556460B2 (en) Vehicle damping control device and vehicle damping control method
JP2017175853A (en) Electric-vehicular control method, and electric-vehicular control apparatus
CN106936345B (en) System for compensating for disturbances of an electric machine of a motor-driven power steering
JP2015173548A (en) Vibration control device for vehicle
JP5862792B2 (en) Motor control device for electric vehicle and motor control method for electric vehicle
JP5923880B2 (en) Damping control device and damping control method
KR102279041B1 (en) System and corresponding method for controlling the rotation speed of an electric motor of a motor vehicle
JP6819081B2 (en) Electric vehicle control method and control device
JP6720714B2 (en) Electric vehicle control method and electric vehicle control device
JP2005269833A (en) Vehicle damping control device and vehicle damping control method
JP5511751B2 (en) Vehicle motor control device
JP5298498B2 (en) Electric motor control device and control method thereof
JP5794106B2 (en) Vibration control device
JP5850179B2 (en) Motor control device and motor control method
JP2014061884A (en) Electric power steering device
JP2006166513A (en) Damping controller of electric motor driven vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140423

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150317

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150518

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150610

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151215

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160212

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160322

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160404

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5923880

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151