JP2013013302A - 車両の駆動モータ制御方法及び駆動モータを備えた車両 - Google Patents

Abstract

【課題】制動によるモータのジャーク現象を防止するための、車両の駆動モータ制御方法及び駆動モータを備えた車両を提供する。
【解決手段】駆動モータの実際回転速度を計測し、実際回転速度をフィルタリングして目標回転速度を抽出し、実際回転速度と目標回転速度の間の速度差値を計算し、速度差値をフィルタリングしてオフセット値を計算し、速度差値からオフセット値を引いて速度振動値を計算し、速度振動値の反対方向に補正トルクを印加することにより、モータ／ゼネレータの速度振動成分を低減させる。補正トルクに速度振動値を適用する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の駆動モータ制御方法及び駆動モータを備えた車両に係り、より詳しくは、走行中に制動する場合に、駆動モータの現在回転数と目標回転数との相異により発生する振動を効果的に低減させる車両の駆動モータ制御方法及び駆動モータを備えた車両に関する。

一般的に、ハイブリッド車両や電気自動車で、制動する間にモータから発生する振動成分を低減させるために、アンチジャーク（ＡＮＴＩ−ＪＥＲＫ）制御が行われる。
例えば特許文献１には、ギヤのシフトダウン操作の際に、エンジンの目標回転数が、ドライバーによるプリセット値及び／又はエンジン回転数の勾配に依存して決定されることを特徴とする自動車の駆動ユニットの制御方法が記載されている。
また、特許文献２には、エンジンと電動機間の慣性関係を根拠としてトルク補正量を設定した後、エンジンと電動機の回転速度差が発生すると、所定の補正トルク量で電動機のトルクを補正する技術が開示されている。

特に、ブレーキに油圧が印加される車両の場合、印加される油圧の大きさを利用して目標減速車速を計算し、これによってモータの出力速度を制御することができる。特許文献３には、電動負圧ポンプが発生する騒音を抑制することができるハイブリッド電気自動車におけるブレーキシステムにおいて、ブレーキ倍力装置に生じる負圧レベルが所定の値になるように、スロットルと電動負圧ポンプを制御する制御手段が開示されている。しかしこれには油圧センサが追加されなければならず、その精密度が低下するという問題点がある。更に、駆動輪と従動輪にそれぞれ制動力を分配することは、より困難な技術である。
従って、これらの技術を応用しても、ジャーク現象を根本的に遮断できない。

特表２００３−５０２５９９号公報 特開２００２−２６２４０８号公報 特開平１０−２３６３０１号公報

かかる課題を解決するためになされた本発明は、制動によるモータのジャーク現象を防止するための、車両の駆動モータ制御方法び駆動モータを備えた車両を提供することを目的とする。

かかる課題を解決するための、本発明に係る車両の駆動モータ制御方法は、駆動モータの実際回転速度を計測する段階と、実際回転速度をフィルタリングして駆動モータの目標回転速度を計算する段階と、実際回転速度と目標回転速度の差値によって速度差値を計算する段階と、速度差値をフィルタリングしてオフセット値を計算する段階と、速度差値からオフセット値を引いて速度振動値を計算する段階と、速度振動値の反対方向に補正トルクを印加して速度振動値を減少させる段階と、を含むことを特徴とする。

また本発明は、速度振動値に補正値を適用することを特徴とする。
また本発明は、第１ローパスフィルタが実際回転速度をフィルタリングし、第２ローパスフィルタが速度差値をフィルタリングすることを特徴とする。

また本発明は、駆動モータは、出力軸から入力される回生トルクを利用して電力を発生させてバッテリを充電するモータ／ゼネレータであることを特徴とする。
また本発明は、爆発エネルギーを回転トルクに転換する内燃機関エンジンを含み、駆動モータは、内燃機関エンジンから出力される回転トルクを補助することを特徴とする。

また本発明は、制動信号が計測された場合に実際回転速度を計測し、実際回転速度をフィルタリングして目標回転速度を計算することを特徴とする。

本発明によれば、モータ／ゼネレータの実際回転速度をフィルタリングして目標回転速度を抽出し、実際回転速度と目標回転速度の間に速度差値を利用し、速度差値をフィルタリングしてオフセット値を計算し、速度差値からオフセット値を引いて速度振動値を計算し、速度振動値の反対方向に補正トルクを印加してモータの速度振動値を減少させることにより、別途の油圧センサがなくても、速度振動成分を効果的に低減させることができる。

本発明の実施形態に係る駆動モータを備えた車両の概略的な構成図である。 本発明の実施形態に係る車両に備えられた駆動モータの制御方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る車両に備えられた駆動モータの制御方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る車両に備えられた駆動モータの動きを示すグラフである。

以下に、本発明の好ましい実施形態につき、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る駆動モータを備えた車両の概略的な構成図である。
図１に示すように、本発明の駆動モータを備えた車両は、エンジン１１０、モータ／ゼネレータ１２０、ブレーキシステム１３０、回転速度計測部１４０、及び制御部１００を含有する。本発明は、エンジン１１０が装備されていない純粋な電気自動車に適用してもよい。

運転手がブレーキペダル又は／及び加速ペダルを操作した場合、制御部１００は運転操作状態を感知し、ブレーキシステム１３０を制御すると共に、充電を実施するなどの方法を利用し、モータ／ゼネレータ１２０を制御して減速させる。
本発明の実施形態においては、モータ／ゼネレータ１２０から出力される回転数を制御するために、実際回転速度を計測して目標回転速度を計算しなければならない。回転速度計測部１４０は、モータ／ゼネレータ１２０の出力軸の回転速度を計測し、計測した信号を制御部に送信する。

図２〜図４を参照し、モータ／ゼネレータの制御方法を説明する。
図２は、本発明の実施形態に係る車両に備えられた駆動モータの制御方法を示すフローチャートである。
図２に示すように、Ｓ２００で、制御部１００によって制御が開始され、Ｓ２１０で、運転手の指示によって制動（ブレーキング）が開始される。

Ｓ２２０で、モータ／ゼネレータ１２０の実際回転速度信号が回転速度計測部によって計測され、Ｓ２３０でモータ／ゼネレータ１２０の目標回転速度が制御部１００によって計算される。
Ｓ２４０で、制御部１００によって実際回転速度と目標回転速度の間の速度差値が計算され、Ｓ２５０で、制御部によってオフセット値が計算される。実際のオフセット値の例を図４（ｂ）に示す。

Ｓ２６０で、上述した値を用いて速度振動値が計算され、Ｓ２７０で補正値が決定され、Ｓ２８０で、補正値に基づきモータ／ゼネレータ１２０によって振動の反対方向に補正トルクが印加される。したがって、Ｓ２９０で速度振動が減衰し、Ｓ２９５で制御が終了する。

図３及び図４を参照し、モータ／ゼネレータ１２０の制御方法について具体的に説明する。
図３は、本発明の実施形態に係る車両に備えられたモータを制御する方法を示すフローチャートである。
図３に示すように、制御部１００に実際回転速度１が入力され、この実際回転速度１が第１ローパスフィルタ（ＬＰＦ１）を通過すると目標回転速度２が計算される。

目標回転速度２から実際回転速度１を差引くと速度差３が計算され、速度差３が第２ローパスフィルタ（ＬＰＦ２）を通過するとオフセット値４が計算される。
ここで、速度差値３からオフセット値４を引いて速度振動値５が計算される。
速度振動値５に補正値を乗じて速度振動値を減らすための補正トルクが求められ、補正トルクが印加され、最終的に速度振動が減少する。補正トルクは、速度振動値５に負値を乗じた振動を与えるトルク、即ち速度振動値５と反対方向のトルクであることができる。

図４は、本発明の実施形態に係る車両に設置されたモータの動きを示すグラフである。
図４（ａ）に示すように、１はモータ／ゼネレータ１２０の実際回転速度を示し、２はモータ／ゼネレータの目標回転速度を示す。
図４（ｂ）に示すように、３は実際回転速度と目標回転速度の間の速度差値を示し、４はオフセット値を示す。

図４（ｃ）に示すように、５は速度差値からオフセット値を引いたものであって、速度振動値５を示す。速度振動値に補正値が適用され、補正値が適用された速度振動値に対応する補正トルクが印加されることにより、速度振動値が減衰する。

本発明の実施形態では、別途の油圧センサがなくてもモータ／ゼネレータ１２０の実際回転速度１をフィルタリングして目標回転速度２を抽出し、実際回転速度と目標回転速度の間の速度差３を利用することにより、速度振動成分を効果的に低減させることができる。

以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。

１００ 制御部
１１０ エンジン
１２０ モータ／ゼネレータ
１３０ ブレーキシステム
１４０ 回転速度計測部

Claims (11)

1. 駆動モータの実際回転速度を計測する段階と、
   前記実際回転速度をフィルタリングして前記駆動モータの目標回転速度を計算する段階と、
   前記実際回転速度と前記目標回転速度の差値によって速度差値を計算する段階と、
   前記速度差値をフィルタリングしてオフセット値を計算する段階と、
   前記速度差値から前記オフセット値を引いて速度振動値を計算する段階と、
   前記速度振動値の反対方向に補正トルクを印加して前記速度振動値を減少させる段階と、
   を有することを特徴とする車両の駆動モータ制御方法。
2. 前記速度振動値に補正値を適用することを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動モータ制御方法。
3. 第１ローパスフィルタが前記実際回転速度をフィルタリングし、第２ローパスフィルタが前記速度差値をフィルタリングすることを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動モータ制御方法。
4. 前記駆動モータは、出力軸から入力される回生トルクを利用して電力を発生させてバッテリを充電するモータ／ゼネレータであることを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動モータ制御方法。
5. 爆発エネルギーを回転トルクに転換する内燃機関エンジンを含み、前記駆動モータは、前記内燃機関エンジンから出力される回転トルクを補助することを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動モータ制御方法。
6. 制動信号が計測された場合に前記実際回転速度を計測し、前記実際回転速度をフィルタリングして前記目標回転速度を計算することを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動モータ制御方法。
7. 回転力を発生させて出力軸に出力トルクを伝達する駆動モータと、前記駆動モータの回転速度及び回転トルクを制御する制御部と、を有する車両であって、
   前記制御部は、
   前記駆動モータの実際回転速度を計測し、
   前記実際回転速度をフィルタリングして前記駆動モータの目標回転速度を計算し、
   前記実際回転速度と前記目標回転速度の差値によって速度差値を計算し、
   前記速度差値をフィルタリングしてオフセット値を計算し、
   前記速度差値から前記オフセット値を引いて速度振動値を計算し、
   前記速度振動値の反対方向に補正トルクを印加して前記速度振動値を減少させることを特徴とする駆動モータを備えた車両。
8. 前記制御部は、前記補正トルクとして前記速度振動値を適用することを特徴とする請求項７に記載の駆動モータを備えた車両。
9. 前記実際回転速度をフィルタリングする第１ローパスフィルタと、前記速度差値をフィルタリングする第２ローパスフィルタと、を含むことを特徴とする請求項７に記載の駆動モータを備えた車両。
10. 前記駆動モータは、前記出力軸から入力される回生トルクを利用して電力を発生させてバッテリを充電するモータ／ゼネレータであることを特徴とする請求項７に記載の駆動モータを備えた車両。
11. 前記制御部は、制動信号を感知した場合に、前記実際回転速度を計測し、前記実際回転速度をフィルタリングして前記目標回転速度を計算することを特徴とする請求項７に記載の駆動モータを備えた車両。

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