JP2016042774A - 回転電機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動系の振動を打ち消すための補償トルクＴａｄｄが過度に大きくなることを回避できる回転電機の制御装置を提供する。【解決手段】モータジェネレータを制御対象とするＭＧＥＣＵ２４は、モータ回転速度センサによって検出された回転速度の履歴に基づいて、上記回転速度に含まれる振動成分Ｙであって、駆動系の振動に伴い生じる振動成分Ｙを抽出する。また、ＭＧＥＣＵ２４は、抽出された振動成分Ｙに基づいて、駆動系の振動を打ち消すための補償トルクＴａｄｄを算出し、算出した補償トルクに基づいて、モータジェネレータの駆動制御を行う。さらに、ＭＧＥＣＵ２４は、振動成分Ｙの抽出に用いられる回転速度が変速装置の変速比の変更に伴って変化することを抑制する変速変化量除去処理を行う。加えて、ＭＧＥＣＵ２４は、変速変化量除去処理の実行の禁止判定から許可判定への切り替え前後等において、振動成分Ｙの急変を抑制する処理を行う。【選択図】 図２

Description

本発明は、駆動輪に動力を供給する主機としての回転電機と、前記回転電機から出力される動力を前記駆動輪まで伝達させる駆動系とを備える車両に適用される回転電機の制御装置に関する。

この種の制御装置としては、下記特許文献１に見られるように、駆動系の振動を抑制する制振制御を行うものが知られている。詳しくは、この制御装置では、車載主機としてのモータの電気角検出値に基づいて、車両の共振周波数成分を抽出し、抽出された共振周波数成分に基づいて、駆動系の振動を打ち消すための補償トルクを算出する。そして、補償トルクで補正されたモータの目標トルクに基づいてモータの駆動制御を行うことで、駆動系の振動を抑制する。

特開２０１３−９０４３４号公報

ところで、第１軸がモータの出力軸に接続され、第２軸が駆動輪に接続された変速装置を駆動系に含む車両において、変速装置の変速比の変更に伴ってモータの電気角検出値が変化することで、車両の共振周波数成分と同じ周波数で変動する成分が電気角検出値に含まれることがある。この場合、駆動系の実際の振動が大きくないにもかかわらず、駆動系の振動を打ち消すための補償トルクが過度に大きくなり、モータの実際の出力トルクが過度に大きくなる。その結果、制振制御を行っているにもかかわらず、車両にショックを与えるおそれがある。

本発明は、変速装置の変速比の変更に起因して、駆動系の振動を打ち消すための補償トルクが過度に大きくなることを回避できる回転電機の制御装置を提供することを主たる目的とする。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。

本発明は、駆動輪（２０）に動力を供給する主機としての回転電機（１０）と、前記回転電機から出力される動力を前記駆動輪まで伝達させる駆動系とを備える車両に適用され、前記駆動系には、第１軸（１６ａ）が前記回転電機の出力軸（１０ａ）に接続され、第２軸（１６ｂ）が前記駆動輪に接続された変速装置（１６）が含まれ、前記車両には、前記駆動系を構成する部品のうち前記回転電機の回転に伴って回転する回転体（１０ａ）の回転速度を検出する速度検出手段（２８）が備えられ、前記速度検出手段によって検出された回転速度の履歴に基づいて、前記速度検出手段によって検出された回転速度に含まれる振動成分であって、前記駆動系の振動に伴い生じる振動成分を抽出するデジタルフィルタ（２４ｄ）と、前記デジタルフィルタによって抽出された振動成分に基づいて、前記駆動系の振動を打ち消すための補償トルクを算出する補償トルク算出手段（２４ｅ）と、前記補償トルクに基づいて、前記回転電機の駆動制御を行う制御手段（２４ｇ）と、前記デジタルフィルタにおいて前記振動成分の抽出に用いられる前記回転速度が前記変速装置の変速比の変更に伴って変化することを抑制する第１抑制処理を行う第１処理手段（２４ａ）と、前記第１抑制処理の実行の許可又は禁止を判定する判定手段（２４ｃ）と、前記判定手段による禁止判定から許可判定への切り替え前後、及び前記許可判定から前記禁止判定への切り替え前後のそれぞれにおいて、前記補償トルクの算出に用いられる前記振動成分の急変を抑制する第２抑制処理を行う第２処理手段とを備えることを特徴とする。

駆動系に振動が生じると、回転電機の回転に伴って回転する駆動系の回転体の回転速度に、駆動系の振動に伴う振動成分が含まれることとなる。ここで、上記発明では、速度検出手段によって検出された回転速度の履歴に基づいて、駆動系の振動に伴い生じる振動成分をデジタルフィルタによって抽出する。そして、抽出された振動成分に基づいて、駆動系の振動を打ち消すための補償トルクを算出する。さらに、上記発明では、駆動系の振動成分の抽出に用いられる回転速度が変速装置の変速比の変更に伴って変化することを抑制する第１抑制処理を行う。このため、変速装置の変速比の変更に伴って実際の回転速度が変化したとしても、デジタルフィルタにおいて振動成分の抽出に用いられる回転速度が変速比の変更に伴って変化することを抑制できる。これにより、回転速度に含まれる変動成分であって、駆動系の振動に伴って生じる振動成分の変動周波数と同じ周波数で変動する成分を低減することができる。したがって、変速比の変更に起因して補償トルクが過度に大きくなることを回避することができる。

加えて、上記発明では、第２処理手段を備えている。第２処理手段は、以下に説明する理由のために備えられている。第１抑制処理が施された回転速度と、第１抑制処理が施されていない回転速度とは大きく相違し得る。このため、第１抑制処理の実行の禁止判定から許可判定への切り替え前後において、補償トルクの算出の元となる回転速度が、第１抑制処理が施されていない回転速度から第１抑制処理が施された回転速度に切り替えられると、禁止判定から許可判定への切り替え時において振動成分が急変する。その結果、補償トルクが過度に大きくなり、車両にショックを与えるおそれがある。また、許可判定から禁止判定への切り替え時においても補償トルクが過度に大きくなり得る。

そこで、上記発明では、第２処理手段により、禁止判定から許可判定への切り替え前後、及び許可判定から禁止判定への切り替え前後のそれぞれにおいて、補償トルクの算出に用いられる振動成分の急変を抑制する第２抑制処理を行う。このため、禁止判定から許可判定への切り替え時、及び許可判定から禁止判定への切り替え時のそれぞれにおいて、補償トルクが過度に大きくなることを回避できる。

第１実施形態にかかるシステムの全体構成図。 ＭＧＥＣＵの処理を示すブロック図。 変速変化量除去処理及び切替処理の手順を示すフローチャート。 変速変化量除去処理の効果を示す図。 切替処理の効果を示す図。 第２実施形態にかかる変速変化量除去処理及び切替処理の手順を示すフローチャート。 第３実施形態にかかる変速変化量除去処理及び切替処理の手順を示すフローチャート。 第４実施形態にかかる変速変化量除去処理及び切替処理の手順を示すフローチャート。

（第１実施形態）
以下、本発明にかかる制御装置を主機として回転電機のみを備える車両に適用した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、車両は、モータジェネレータ１０、インバータ１２、バッテリ１４、無段変速装置１６、ドライブシャフト１８、及び駆動輪２０を備えている。また、車両は、ＨＶＥＣＵ２２、ＭＧＥＣＵ２４、及びＣＶＴＥＣＵ２６を備えている。

モータジェネレータ１０は、車両の走行駆動源としての電動機と、発電機との双方の機能を有している。本実施形態では、モータジェネレータ１０として、多相回転電機（例えば、３相回転電機）を用いている。具体的には例えば、モータジェネレータ１０として、同期機を用いることができる。インバータ１２（例えば、電圧制御形の３相インバータ）は、バッテリ１４から出力された直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ１０に印加する。これにより、モータジェネレータ１０は電動機として動作する。一方、モータジェネレータ１０は、ドライブシャフト１８側から伝達される駆動力の供給を受けることで発電機として動作する。

モータジェネレータ１０のロータには、モータジェネレータ１０の出力軸（以下、モータ出力軸１０ａ）が連結されている。モータ出力軸１０ａには、無段変速装置１６の入力軸１６ａ（「第１軸」に相当）が連結されている。無段変速装置１６は、入力軸１６ａと出力軸１６ｂ（「第２軸」に相当）との間の動力伝達状態を維持したまま、出力軸１６ｂの回転速度に対する入力軸１６ａの回転速度の比（以下、変速比）を連続的に変更可能に構成されている。出力軸１６ｂには、ドライブシャフト１８を介して駆動輪２０が連結されている。ここで本実施形態において、モータ出力軸１０ａは、入力軸１６ａと同一の回転速度で回転する。なお、本実施形態では、無段変速装置１６として、油圧駆動式のものを用いている。また、本実施形態において、駆動系には、モータ出力軸１０ａ、無段変速装置１６、及びドライブシャフト１８が含まれる。モータ出力軸１０ａ、無段変速装置１６を構成する入出力軸１６ａ，１６ｂ、及びドライブシャフト１８のそれぞれは、モータジェネレータ１０の回転に伴って回転する回転体に相当する。

車両は、モータ回転速度センサ２８（「速度検出手段」に相当）、入力回転速度センサ３０、及び出力回転速度センサ３２（「下流側検出手段」に相当）をさらに備えている。モータ回転速度センサ２８は、モータ出力軸１０ａ（ロータ）の回転速度（以下、モータ回転速度）を検出する。入力回転速度センサ３０は、入力軸１６ａの回転速度（以下、入力回転速度）を検出し、出力回転速度センサ３２は、出力軸１６ｂの回転速度（以下、出力回転速度）を検出する。本実施形態において、モータ回転速度センサ２８の検出値は、ＭＧＥＣＵ２４に入力され、入出力回転速度センサ３０，３２の検出値は、ＣＶＴＥＣＵ２６に入力される。なお、モータジェネレータ１０の回転角（電気角）又は回転角加速度（電気角加速度）を検出するセンサを車両に備え、このセンサの検出値からモータ回転速度を算出してもよい。

ＨＶＥＣＵ２２、ＭＧＥＣＵ２４、及びＣＶＴＥＣＵ２６のそれぞれは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＩ／Ｏ等を備えるマイクロコンピュータとして構成され、ＲＯＭに記憶されている各種プログラムを実行する。ＨＶＥＣＵ２２、ＭＧＥＣＵ２４、及びＣＶＴＥＣＵ２６のそれぞれは、互いに情報のやり取りが可能に構成されている。

ＨＶＥＣＵ２２は、ＭＧＥＣＵ２４及びＣＶＴＥＣＵ２６よりも上位（車両ユーザの要求から見て上流側）の制御装置であり、車両制御を統括する制御装置である。ＨＶＥＣＵ２２は、ユーザのアクセルペダルの踏み込み操作量Ａｃｃ等の検出信号に基づいて、モータジェネレータ１０の目標トルクＴｒｑ＊を算出し、ＭＧＥＣＵ２４に対して出力する。

ＭＧＥＣＵ２４は、モータジェネレータ１０を制御対象とする制御装置である。ＭＧＥＣＵ２４には、ＨＶＥＣＵ２２から目標トルクＴｒｑ＊が入力されたり、ＣＶＴＥＣＵ２６から入出力回転速度センサ３０，３２の検出値が入力されたり、モータ回転速度センサ２８の検出値が入力されたりする。ＭＧＥＣＵ２４は、これら入力値に基づいて、モータジェネレータ１０のトルクを目標トルクＴｒｑ＊に制御すべく、インバータ１２を操作する。

ＣＶＴＥＣＵ２６は、無段変速装置１６を制御対象とする制御装置である。ＣＶＴＥＣＵ２６には、ＨＶＥＣＵ２２から目標変速比Ｒ＊が入力される。ＣＶＴＥＣＵ２６は、変速比を目標変速比Ｒ＊に制御すべく、無段変速装置１６の油圧駆動回路を操作する。

続いて、図２に示すブロック図を用いて、ＭＧＥＣＵ２４によるモータジェネレータ１０のトルク制御について説明する。

ＭＧＥＣＵ２４は、除去処理部２４ａ、切替部２４ｂ、切替判定部２４ｃ、デジタルフィルタ部２４ｄ、トルク変換部２４ｅ、補正部２４ｆ及び駆動制御部２４ｇを備えている。除去処理部２４ａ（「第１処理手段」に相当）は、モータ回転速度センサ２８によって検出されたモータ回転速度Ｎｍと、入力回転速度センサ３０によって検出された入力回転速度Ｎｉｎと、出力回転速度センサ３２によって検出された出力回転速度Ｎｏｕｔとに基づいて、変速変化量除去処理を行う。本実施形態において、この処理が「第１抑制処理」に相当する。この処理については、後に詳述する。なお、以降、除去処理部２４ａから出力された変速変化量除去処理が施された信号を処理済信号Ｎｒと称すこととする。

切替部２４ｂは、デジタルフィルタ部２４ｄに入力する信号を、除去処理部２４ａから出力された処理済信号Ｎｒ又はモータ回転速度Ｎｍのいずれかに切り替える。この切り替えは、アクセルペダルの踏み込み操作量Ａｃｃに基づいて、切替判定部２４ｃ（「判定手段」に相当）によって行われる。なお、以降、切替部２４ｂからデジタルフィルタ部２４ｄへと入力される信号をフィルタ入力信号Ｘと称すこととする。

デジタルフィルタ部２４ｄは、バンドパスフィルタとして構成されている。バンドパスフィルタは、駆動系の共振周波数ｆｒｅｚを通過帯域に含む。デジタルフィルタ部２４ｄは、フィルタ入力信号Ｘに含まれる振動成分を時間領域の信号として抽出する。振動成分は、駆動系の共振に伴って、出力回転速度Ｎｏｕｔ、入力回転速度Ｎｉｎ及びモータ回転速度Ｎｍに含まれるものである。駆動系の共振は、例えば、駆動系のねじり振動モデル（例えば、駆動系一節ねじり振動モデル）によって表現できる。このモデルは、モータジェネレータ１０の慣性モーメントと車両重量相当の慣性モーメントとがねじりばねで結ばれたモデルである。本実施形態において、振動成分は、駆動系の共振周波数ｆｒｅｚに対応して、２〜１０Ｈｚ程度の周波数で変動するものを想定している。

本実施形態では、バンドパスフィルタとして、下式（ｅｑ１）によって表されるＩＩＲフィルタを用いる。

上式（ｅｑ１）において、「ωｐ」は低減対象とする駆動系の振動の角周波数を示す。この角周波数は、例えば、駆動系の共振角周波数とすればよい。また、上式（ｅｑ１）において、Ｘ（ｎ）は、現在の処理周期で取得されたフィルタ入力信号の出力信号を示し、Ｙ（ｎ）は、現在の処理周期で抽出された振動成分を示す。さらに、上式（ｅｑ１）において、Ｘ（ｎ−ｋ）は、現在の処理周期からｋ処理周期（ｋは自然数）前の処理周期で取得されたフィルタ入力信号を示し、Ｙ（ｎ−ｋ）は、現在の処理周期からｋ処理周期前の処理周期で抽出された振動成分を示す。デジタルフィルタ部２４ｄは、ＭＧＥＣＵ２４における処理周期Ｔｅｃｕ毎に上式（ｅｑ１）の演算結果を出力する。

トルク変換部２４ｅ（「補償トルク算出手段」に相当）は、デジタルフィルタ部２４ｄによって抽出された振動成分Ｙに基づいて、駆動系の共振を抑制するための補償トルクＴａｄｄを算出する。本実施形態では、振動成分Ｙに乗算係数Ｋを乗算することで補償トルクＴａｄｄを算出する。これは、本実施形態において、後述する最終的な目標トルク「Ｔｒｑ＊−Ｔａｄｄ」に対するモータ回転速度Ｎｍの位相差が０又は略０となるように車両が構成されていることに基づくものである。トルク変換部２４ｅにおいて算出された補償トルクＴａｄｄは、図２に示すように、０まわりに変動する正弦波状の信号となる。図２には、補償トルクＴａｄｄの振幅をＡｍｐにて示した。なお、例えば、振動成分Ｙの周波数に応じて乗算係数Ｋを可変してもよい。具体的には、振動成分Ｙの周波数を入力として、振動成分Ｙの周波数と乗算係数Ｋとが関係付けられたマップや数式を用いて乗算係数Ｋを設定すればよい。

補正部２４ｆは、目標トルクＴｒｑ＊から補償トルクＴａｄｄを減算することで、目標トルクＴｒｑ＊を補正する。ちなみに、本実施形態において、目標トルクＴｒｑ＊が正の場合、モータジェネレータ１０を電動機として動作させるモードであることを示し、負の場合、モータジェネレータ１０を発電機として動作させるモードであることを示す。

駆動制御部２４ｇ（「制御手段」に相当）は、モータジェネレータ１０のトルクを最終的な目標トルク「Ｔｒｑ＊−Ｔａｄｄ」に制御すべく、インバータ１２を操作する。ここで、インバータ１２の操作は、例えば周知の電流ベクトル制御によって行えばよい。

ちなみに、本実施形態では、ＭＧＥＣＵ２４における処理周期Ｔｅｃｕを、振動成分Ｙの周期Ｔｒｅｚの数十分の１〜数百分の１に設定している。具体的には、振動成分Ｙの周期Ｔｒｅｚとして０．１〜０．５ｓｅｃ程度を想定していることから、ＭＧＥＣＵ２４における処理周期Ｔｅｃｕを２ｍｓｅｃ程度に設定している（Ｔｒｅｚ／Ｔｅｃｕ＝５０〜２５０）。

続いて、本実施形態の特徴的構成である上記除去処理部２４ａ、切替部２４ｂ及び切替判定部２４ｃについて説明する。まず、除去処理部２４ａについて説明すると、除去処理部２４ａは、モータ回転速度の変化速度（モータ回転加速度）が０以外の値となる場合に補償トルクＴａｄｄが過度に大きくなることを回避するためのものである。つまり、アクセルペダルの踏み込み操作量が大きいフルアクセル状態からアクセルぺダルの踏み込み操作が解除された場合等において、無段変速装置１６の変速比が急変する。変速比の急変に伴ってモータ回転速度が急変する時、駆動系の制振対象となる周波数成分（具体的には、駆動系の共振周波数成分）と同じ周波数で変動する振動成分がモータ回転速度Ｎｍに含まれることとなる。この場合、駆動系の実際の振動レベルが大きくないにもかかわらず、駆動系の共振を打ち消すための補償トルクＴａｄｄが過度に大きくなり、モータジェネレータ１０の実際の出力トルクが過度に大きくなる。その結果、車両にショックを与えるおそれがある。こうした事態を回避すべく、除去処理部２４ａにおいて、変速比の変更の影響を打ち消す変速変化量除去処理を行う。

続いて、切替部２４ｂ及び切替判定部２４ｃについて説明する。除去処理部２４ａから出力される処理済信号Ｎｒと、モータ回転速度Ｎｍとは大きく相違し得る。このため、デジタルフィルタ部２４ｄへのフィルタ入力信号Ｘが切替部２４ｂにおいてモータ回転速度Ｎｍから処理済信号Ｎｒに切り替えられたり、処理済信号Ｎｒからモータ回転速度Ｎｍに切り替えられたりすると、フィルタ入力信号Ｘがステップ状に変化し得る。このとき、フィルタ入力信号Ｘに駆動系の共振周波数成分と同じ周波数で変動する振動成分が含まれることによって補償トルクＴａｄｄが過度に大きくなり、トルク段差が生じるおそれがある。こうした事態を回避すべく、切替部２４ｂ及び切替判定部２４ｃ等の協働によって以下に説明する切替処理を行う。

図３に、変速変化量除去処理及び切替処理の手順を示す。本実施形態において、この処理は、ユーザによって車両の始動が指示されてから、車両の走行終了が指示されるまでの期間に渡って継続して実行される。また、この処理は、ＭＧＥＣＵ２４の除去処理部２４ａ、切替部２４ｂ及び切替判定部２４ｃ等の協働によって例えば所定の処理周期Ｔｅｃｕで繰り返し実行される。

この一連の処理では、まずステップＳ１０において、今回の処理周期で取得された入力回転速度Ｎｉｎ（ｎ）及び出力回転速度Ｎｏｕｔ（ｎ）に基づいて、今回の処理周期における変速比Ｒｃｖｔ（ｎ）を算出する。詳しくは、今回の入力回転速度Ｎｉｎ（ｎ）を今回の出力回転速度Ｎｏｕｔ（ｎ）で除算することで今回の変速比Ｒｃｖｔ（ｎ）を算出する。ここで、変速比Ｒｃｖｔ（ｎ）を今回の入力回転速度Ｎｉｎ（ｎ）及び今回の出力回転速度Ｎｏｕｔ（ｎ）から算出するのは、無段変速装置１６の実際の変速比を正確に把握するためである。つまり、変速比情報として、目標変速比Ｒ＊を用いることも考えられる。ただし、本実施形態において、無段変速装置１６が油圧駆動式として構成されていることから、目標変速比Ｒ＊がＣＶＴＥＣＵ２６に入力されてから実際の変速比が目標変速比Ｒ＊に制御されるまでのタイムラグが比較的長くなる。この場合、目標変速比Ｒ＊と実際の変速比との間のずれが大きくなる懸念がある。このため、本実施形態では、変速比Ｒｃｖｔ（ｎ）を今回の入力回転速度Ｎｉｎ（ｎ）及び今回の出力回転速度Ｎｏｕｔ（ｎ）から算出した。

なお、入力回転速度Ｎｉｎと出力回転速度Ｎｏｕｔとには振動成分が含まれているものの、これら回転速度Ｎｉｎ，Ｎｏｕｔに含まれる振動成分の振幅及び位相は略同一である。このため、今回の入力回転速度Ｎｉｎ（ｎ）を今回の出力回転速度Ｎｏｕｔ（ｎ）で除算することで、変速比Ｒｃｖｔ（ｎ）に含まれる上記振動成分は無視できるレベルとなる。ちなみに、本実施形態において、本ステップの処理が「変速比算出手段」に相当する。

続くステップＳ１２では、今回の処理周期における変速比Ｒｃｖｔ（ｎ）から前回の処理周期における変速比Ｒｃｖｔ（ｎ−１）を減算した値を変速比変化量ΔＲとして算出する。続くステップＳ１４では、変速比変化量ΔＲと今回の出力回転速度Ｎｏｕｔ（ｎ）との乗算値を、今回の処理周期における変速変化量ΔＮｃｖｔ（ｎ）として算出する。なお、本実施形態において、本ステップの処理が「変速変化量算出手段」に相当する。

続くステップＳ１６では、車両の始動が指示されてから前回の処理周期までの積算値Ｓｕｍ（ｎ−１）に、今回の処理周期における変速変化量ΔＮｃｖｔ（ｎ）を加算することで、車両の始動が指示されてから今回の処理周期までの積算値Ｓｕｍ（ｎ）を算出する。なお、本実施形態において、積算値の初期値Ｓｕｍ（０）は０に設定されている。積算値Ｓｕｍ（ｎ）は、例えば、車両の走行終了が指示された場合に初期化される（０にされる）。また、本実施形態において、本ステップの処理が「積算手段」に相当する。

続くステップＳ１８では、今回の処理周期において取得されたモータ回転速度Ｎｍ（ｎ）から、ステップ１６で算出された積算値Ｓｕｍ（ｎ）を減算することで、今回の処理済信号Ｎｒ（ｎ）を算出する。なお、本実施形態において、ステップＳ１０〜Ｓ１８の処理は、除去処理部２４ａによって行われる。

続くステップＳ２０では、変速変化量除去処理の実行が許可されているか否かを判断する。本実施形態では、踏み込み操作量Ａｃｃに基づいて、変速比の変化（急変）が生じる状況（例えば、加速要求が生じる状況）であると判断した場合に許可されていると判断する。本実施形態において、本ステップの処理は、切替判定部２４ｃによって行われる。

ステップＳ２０において許可されていると判断した場合には、ステップＳ２２に進み、今回の処理周期におけるフィルタ入力信号Ｘ（ｎ）をステップＳ１８で算出された処理済信号Ｎｒ（ｎ）とするように切替部２４ｂを操作する。積算値Ｓｕｍ（ｎ）が差し引かれたモータ回転速度Ｎｍ（ｎ）には、変速比の変更に伴ったモータ回転速度Ｎｍの変化量が含まれていない。このため、処理済信号の履歴に基づいて抽出された振動成分Ｙから算出された補償トルクＴａｄｄは、変速比の変更に伴って過度に大きくならない。

図４に、変速比が変更されている状況下における変速変化量除去処理の一例を示す。詳しくは、図４（ａ）は、変速変化量除去処理が施されていないモータ回転速度Ｎｍの推移を示し、図４（ｂ）は、この処理が施されたモータ回転速度Ｎｍである処理済信号Ｎｒの推移を示す。なお、図中、破線は、振動成分Ｙが除去されたモータ回転速度Ｎｍ及び処理済信号Ｎｒを示す。

図示されるように、本実施形態によれば、フィルタ入力信号Ｘ（ｎ）として処理済信号Ｎｒが選択される場合、モータ回転速度Ｎｍから変速比の変更に伴うモータ回転速度Ｎｍの変化量を好適に除去することができる。このため、変速比が急変する場合であっても、補償トルクＴａｄｄが過度に大きくならない。したがって、出力トルクＴｒｑｒが過度に大きくならない。

先の図３の説明に戻り、上記ステップＳ２０において変速変化量除去処理の実行が禁止されていると判断した場合には、ステップＳ２４に進み、今回の処理周期におけるフィルタ入力信号Ｘ（ｎ）を今回のモータ回転速度Ｎｍ（ｎ）とするように切替部２４ｂを操作する。

ステップＳ２２、Ｓ２４の処理が完了した場合には、ステップＳ２６〜Ｓ３２において切替処理を行う。詳しくは、ステップＳ２６では、踏み込み操作量Ａｃｃに基づいて、今回の処理周期において変速変化量除去処理の実行が禁止判定から許可判定に切り替えられたか否かを判断する。ステップＳ２６において許可判定に切り替えられたと判断した場合には、ステップＳ２８に進む。ステップＳ２８では、デジタルフィルタ部２４ｄに入力されるフィルタ入力信号の履歴Ｘ（ｎ），Ｘ（ｎ−１），Ｘ（ｎ−２）の全てを、除去処理部２４ａから出力された処理済信号の履歴Ｎｒ（ｎ），Ｎｒ（ｎ−１），Ｎｒ（ｎ−２）に置換する。ここで、処理済信号の履歴Ｎｒ（ｎ），Ｎｒ（ｎ−１），Ｎｒ（ｎ−２）は、ＭＧＥＣＵ２４の備える記憶手段（メモリ）に都度記憶されたものを用いればよい。

上記ステップＳ２６において否定判断した場合には、ステップＳ３０に進み、今回の処理周期において許可判定から禁止判定に切り替えられたか否かを判断する。ステップＳ３０において禁止判定に切り替えられたと判断した場合には、ステップＳ３２に進む。ステップＳ３２では、デジタルフィルタ部２４ｄに入力されるフィルタ入力信号の履歴Ｘ（ｎ），Ｘ（ｎ−１），Ｘ（ｎ−２）の全てを、モータ回転速度の履歴Ｎｍ（ｎ），Ｎｍ（ｎ−１），Ｎｍ（ｎ−２）に置換する。ここで、モータ回転速度の履歴Ｎｍ（ｎ），Ｎｍ（ｎ−１），Ｎｍ（ｎ−２）は、ＭＧＥＣＵ２４の備える記憶手段に都度記憶されたものを用いればよい。なお、本実施形態において、ステップＳ２６〜Ｓ３２の処理が「第２処理手段」に相当する。

ちなみに、本実施形態では、変速比が変更されている状況において、図３に示す一連の処理（Ｓ１０〜Ｓ３２）の実行期間（処理周期Ｔｅｃｕ）に渡って変速比Ｒｃｖｔ（ｎ）の変化量が微小であることを前提としている。これは、処理周期Ｔｅｃｕの間における変速比Ｒｃｖｔ（ｎ）の変化量が大きいと、ステップＳ１４で算出された変速変化量ΔＮｃｖｔ（ｎ）と実際の変速変化量とのずれが大きくなり、モータ回転変化量ΔＮｍ（ｎ）から変速変化量の影響を除去しきれなくなるためである。こうした問題に対処すべく、本実施形態では、上述したように、振動成分Ｙの周期Ｔｒｅｚと処理周期Ｔｅｃｕとの関係を「Ｔｒｅｚ／Ｔｅｃｕ＝５０〜２５０」に設定している。こうした設定により、変速比の変更が変速変化量ΔＮｃｖｔ（ｎ）に及ぼす影響を無視できるレベルにする。

図５に、本実施形態にかかる切替処理の一例を示す。詳しくは、図５（ａ）は実際の変速比の推移を示し、図５（ｂ）はモータ回転速度Ｎｍ，処理済信号Ｎｒの推移を示し、図５（ｃ）はモータジェネレータ１０の実際の出力トルクＴｒｑｒの推移を示す。なお、図５（ｃ）の破線は、関連技術にかかる出力トルクＴｒｑｒの推移を示す。ここで、関連技術とは、先の図３の処理からステップＳ２６〜Ｓ３２の切替処理を除去した構成である。

図示されるように、関連技術では、変速変化量除去処理の実行の禁止判定から許可判定に切り替えられる時刻ｔ１において、フィルタ入力信号Ｘがモータ回転速度Ｎｍから処理済信号Ｎｒに急変する。これにより、補償トルクＴａｄｄが過度に大きくなり、出力トルクＴｒｑｒが過度に大きくなっている。これに対し、本実施形態では、禁止判定から許可判定に切り替えられる場合であっても、切り替え前後におけるフィルタ入力信号Ｘの急変を回避することができる。このため、補償トルクＴａｄｄが過度に大きくならず、出力トルクＴｒｑｒが過度に大きくならない。

以上説明したように、本実施形態によれば、変速変化量除去処理の実行の許可又は禁止の切り替えに起因して補償トルクＴａｄｄが過度に大きくなることを回避することができる。このため、車両にショックを与えることを回避することができる。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、先の第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、変速変化量の除去手法を変更する。なお、本実施形態では、先の図２の切替部２４ｂに入力される信号として、モータ回転速度Ｎｍに代えて、モータ回転変化量ΔＮｍが入力されることとする。本実施形態において、モータ回転変化量ΔＮｍは、１処理周期におけるモータ回転速度Ｎｍの変化量のことである。

図６に、本実施形態にかかる変速変化量除去処理及び切替処理の手順を示す。この処理は、ＭＧＥＣＵ２４の除去処理部２４ａ、切替部２４ｂ及び切替判定部２４ｃ等の協働によって例えば所定の処理周期Ｔｅｃｕで繰り返し実行される。なお、図６において、先の図３に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。

この一連の処理では、ステップＳ１４の処理の完了後、ステップＳ３４において、今回の処理周期で取得されたモータ回転速度Ｎｍ（ｎ）から前回の処理周期で取得されたモータ回転速度Ｎｍ（ｎ−１）を減算した値を、今回の処理周期におけるモータ回転変化量ΔＮｍ（ｎ）（「時間変化量」に相当）として算出する。なお、本実施形態において、本ステップの処理が「時間変化量算出手段」に相当する。

続くステップＳ３６では、今回のモータ回転変化量ΔＮｍ（ｎ）から今回の変速変化量ΔＮｃｖｔ（ｎ）を減算した値を今回の処理済信号Ｎｒ（ｎ）として算出する。処理済信号Ｎｒには、変速比の変更に伴ったモータ回転速度の変化量が含まれていない。ステップＳ３６の処理の完了後、ステップＳ２０に移行する。

ステップＳ２０において否定判断した場合、ステップＳ３８に進み、今回の処理周期におけるフィルタ入力信号Ｘ（ｎ）を今回のモータ回転変化量ΔＮｍ（ｎ）とするように切替部２４ｂを操作する。ステップＳ３８の処理の完了後、ステップＳ２６に移行する。

ステップＳ３０において禁止判定に切り替えられたと判断した場合には、ステップＳ４０に進み、デジタルフィルタ部２４ｄに入力されるフィルタ入力信号の履歴Ｘ（ｎ），Ｘ（ｎ−１），Ｘ（ｎ−２）の全てを、モータ回転変化量の履歴ΔＮｍ（ｎ），ΔＮｍ（ｎ−１），ΔＮｍ（ｎ−２）に置換する。ここで、モータ回転変化量の履歴ΔＮｍ（ｎ），ΔＮｍ（ｎ−１），ΔＮｍ（ｎ−２）は、ＭＧＥＣＵ２４の備える記憶手段に都度記憶されたものを用いればよい。

以上説明した本実施形態によっても、上記第１実施形態で得られる効果と同様の効果を得ることができる。

（第３実施形態）
以下、第３実施形態について、先の第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、切替処理態様を変更する。

図７に、本実施形態にかかる変速変化量除去処理及び切替処理の手順を示す。この処理は、ＭＧＥＣＵ２４の除去処理部２４ａ、切替部２４ｂ及び切替判定部２４ｃ等の協働によって例えば所定の処理周期Ｔｅｃｕで繰り返し実行される。なお、図７において、先の図３に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。

この一連の処理では、ステップＳ２６において許可判定に切り替えられたと判断した場合には、ステップＳ４２に進む。ステップＳ４２では、デジタルフィルタ部２４ｄに入力されるフィルタ入力信号の履歴Ｘ（ｎ），Ｘ（ｎ−１），Ｘ（ｎ−２）の全てを、今回の処理済信号Ｎｒ（ｎ）に置換する。

ステップＳ３０において禁止判定に切り替えられたと判断した場合には、ステップＳ４４に進む。ステップＳ４４では、フィルタ入力信号の履歴Ｘ（ｎ），Ｘ（ｎ−１），Ｘ（ｎ−２）の全てを、今回のモータ回転速度Ｎｍ（ｎ）に置換する。

以上説明した本実施形態によっても、上記第１実施形態で得られる効果と同様の効果を得ることができる。

（第４実施形態）
以下、第４実施形態について、先の第２実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、切替処理態様を変更する。

図８に、本実施形態にかかる変速変化量除去処理及び切替処理の手順を示す。この処理は、ＭＧＥＣＵ２４の除去処理部２４ａ、切替部２４ｂ及び切替判定部２４ｃ等の協働によって例えば所定の処理周期Ｔｅｃｕで繰り返し実行される。なお、図８において、先の図６及び図７に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。

この一連の処理では、ステップＳ２６において許可判定に切り替えられたと判断した場合には、ステップＳ４２に進む。一方、ステップＳ３０において禁止判定に切り替えられたと判断した場合には、ステップＳ４６に進む。ステップＳ４６では、フィルタ入力信号の履歴Ｘ（ｎ），Ｘ（ｎ−１），Ｘ（ｎ−２）の全てを、今回のモータ回転変化量ΔＮｍ（ｎ）に置換する。

以上説明した本実施形態によっても、上記第２実施形態で得られる効果と同様の効果を得ることができる。

（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

・上記第３実施形態の図７のステップＳ４２において、フィルタ入力信号の履歴Ｘ（ｎ），Ｘ（ｎ−１），Ｘ（ｎ−２）の全てを、例えば、前回の処理済信号Ｎｒ（ｎ−１）又は前々回の処理済信号Ｎｒ（ｎ−２）に置換してもよい。また、ステップＳ４４において、フィルタ入力信号の履歴Ｘ（ｎ），Ｘ（ｎ−１），Ｘ（ｎ−２）の全てを、例えば、前回のモータ回転速度Ｎｍ（ｎ−１）又は前々回のモータ回転速度Ｎｍ（ｎ−２）に置換してもよい。

さらに、上記第４実施形態の図８のステップＳ４６において、フィルタ入力信号の履歴Ｘ（ｎ），Ｘ（ｎ−１），Ｘ（ｎ−２）の全てを、例えば、前回のモータ回転変化量ΔＮｍ（ｎ−１）又は前々回のモータ回転変化量ΔＮｍ（ｎ−２）に置換してもよい。

・変速変化量除去処理の実行の禁止判定から許可判定への切り替え前後、及び許可判定から禁止判定への切り替え前後のそれぞれにおいて、補償トルクＴａｄｄの算出に用いられる振動成分の急変を抑制する手法としては、上記各実施形態に例示したものに限らない。例えば、以下に説明する手法であってもよい。上記第１実施形態の図２において、ＭＧＥＣＵ２４は、除去処理部２４ａから出力された処理済信号Ｎｒを都度バンドパスフィルタ処理して出力する第１フィルタ処理部と、モータ回転速度Ｎｍを都度バンドパスフィルタ処理して出力する第２フィルタ処理部とを備えている。これらフィルタ処理部は、デジタルフィルタ部２４ｄと同一構成とする。ＭＧＥＣＵ２４は、さらに、第１徐変部と、第２徐変部とを備えている。第１徐変部は、禁止判定から許可判定に切り替えられたと判断した場合、トルク変換部２４ｅに入力される信号Ｙが、第２フィルタ処理部の出力信号から第１フィルタ処理部の出力信号へと徐々に変化するように信号処理を行う。第２徐変部は、許可判定から禁止判定に切り替えられたと判断した場合、トルク変換部２４ｅに入力される信号Ｙが、第１フィルタ処理部の出力信号から第２フィルタ処理部の出力信号へと徐々に変化するように信号処理を行う。こうした構成によっても、補償トルクＴａｄｄの算出に用いられる振動成分Ｙの急変を抑制することができる。

・デジタルフィルタとしては、ＩＩＲフィルタに限らず、例えばＦＩＲフィルタであってもよい。

・上記第１実施形態において、図３のステップＳ１０の処理で用いられる入力回転速度Ｎｉｎ（ｎ）を、モータ回転速度Ｎｍ（ｎ）で代用してもよい。また、上記第１実施形態において、図３のステップＳ１４の処理で用いられる出力回転速度Ｎｏｕｔ（ｎ）を、変速比Ｒｃｖｔ（ｎ）及びモータ回転速度Ｎｍ（ｎ）に基づいて算出してもよい。さらに、上記第２実施形態において、図５のステップＳ３４の処理で用いるモータ回転速度Ｎｍ（ｎ）を、入力回転速度Ｎｉｎ（ｎ）で代用したり、出力回転速度Ｎｏｕｔ（ｎ）に変速比Ｒｃｖｔ（ｎ）を除算することで算出したりしてもよい。

・上記第１実施形態の図３において、ステップＳ１０の処理を除去し、ステップＳ１２の処理で用いる変速比Ｒｃｖｔ（ｎ）を、今回の処理周期における目標変速比Ｒ＊（ｎ）としてもよい。

・変速装置としては、無段変速装置に限らず、有段変速装置であってもよい。この場合であっても、有段変速装置の入力軸と出力軸とが連結された状態で変速比が変更されるなら、変速比の変更に伴って、モータ回転速度Ｎｍに車両の共振周波数成分と同じ周波数で変動する成分が含まれ得る。このため、変速変化量除去処理の適用が有効である。

・車両としては、モータ出力軸１０ａと無段変速装置１６の入力軸１６ａとの間にクラッチを備える車両であってもよい。この場合であっても、モータ出力軸１０ａと入力軸１６ａとがクラッチによって締結状態とされていることを条件として、変速変化量除去処理を適用することができる。また、車両としては、車載主機として回転電機のみを備える車両に限らず、回転電機に加えて内燃機関を備える車両であってもよい。

１０…モータジェネレータ、１６…無段変速装置、２０…駆動輪、２４…ＭＧＥＣＵ。

Claims (8)

1. 駆動輪（２０）に動力を供給する主機としての回転電機（１０）と、前記回転電機から出力される動力を前記駆動輪まで伝達させる駆動系とを備える車両に適用され、
   前記駆動系には、第１軸（１６ａ）が前記回転電機の出力軸（１０ａ）に接続され、第２軸（１６ｂ）が前記駆動輪に接続された変速装置（１６）が含まれ、
   前記車両には、前記駆動系を構成する部品のうち前記回転電機の回転に伴って回転する回転体（１０ａ）の回転速度を検出する速度検出手段（２８）が備えられ、
   前記速度検出手段によって検出された回転速度の履歴に基づいて、前記速度検出手段によって検出された回転速度に含まれる振動成分であって、前記駆動系の振動に伴い生じる振動成分を抽出するデジタルフィルタ（２４ｄ）と、
   前記デジタルフィルタによって抽出された振動成分に基づいて、前記駆動系の振動を打ち消すための補償トルクを算出する補償トルク算出手段（２４ｅ）と、
   前記補償トルクに基づいて、前記回転電機の駆動制御を行う制御手段（２４ｇ）と、
   前記デジタルフィルタにおいて前記振動成分の抽出に用いられる前記回転速度が前記変速装置の変速比の変更に伴って変化することを抑制する第１抑制処理を行う第１処理手段（２４ａ）と、
   前記第１抑制処理の実行の許可又は禁止を判定する判定手段（２４ｃ）と、
   前記判定手段による禁止判定から許可判定への切り替え前後、及び前記許可判定から前記禁止判定への切り替え前後のそれぞれにおいて、前記補償トルクの算出に用いられる前記振動成分の急変を抑制する第２抑制処理を行う第２処理手段とを備えることを特徴とする回転電機の制御装置。
2. 前記デジタルフィルタは、前記許可判定がなされていることを条件として、前記第１抑制処理が施された前記回転速度の履歴に基づいて前記振動成分を抽出し、前記禁止判定がなされていることを条件として、前記第１抑制処理が施されていない前記回転速度の履歴に基づいて前記振動成分を抽出し、
   前記第２処理手段は、前記第２抑制処理として、前記禁止判定から前記許可判定に切り替えられたことを条件として、前記デジタルフィルタにおいて前記振動成分の抽出に用いられる前記回転速度の履歴を、前記第１抑制処理が施されていない前記回転速度の履歴から前記第１抑制処理が施された前記回転速度に置換し、前記許可判定から前記禁止判定に切り替えられたことを条件として、前記振動成分の抽出に用いられる前記回転速度の履歴を、前記第１抑制処理が施された前記回転速度の履歴から前記第１抑制処理が施されていない前記回転速度に置換する処理を行う請求項１記載の回転電機の制御装置。
3. 前記第１処理手段は、前記速度検出手段によって検出された回転速度に基づいて、前記回転速度の所定時間における変化量である時間変化量を都度算出する時間変化量算出手段と、前記速度検出手段によって検出された回転速度に基づいて、前記変速比の変更に伴った前記回転速度の前記所定時間における変化量である変速変化量を都度算出する変速変化量算出手段とを含み、前記第１抑制処理として、前記時間変化量から前記変速変化量を差し引く処理を都度行い、
   前記デジタルフィルタは、前記許可判定がなされていることを条件として、前記変速変化量が差し引かれた前記時間変化量の履歴に基づいて前記振動成分を抽出し、前記禁止判定がなされていることを条件として、前記変速変化量が差し引かれていない前記時間変化量の履歴に基づいて前記振動成分を抽出し、
   前記第２抑制処理は、前記禁止判定から前記許可判定に切り替えられたことを条件として、前記振動成分の抽出に用いられる前記時間変化量の履歴を、前記変速変化量が差し引かれていない前記時間変化量の履歴から前記変速変化量が差し引かれた前記時間変化量に置換し、前記許可判定から前記禁止判定に切り替えられたことを条件として、前記振動成分の抽出に用いられる前記時間変化量の履歴を、前記変速変化量が差し引かれた前記時間変化量の履歴から前記変速変化量が差し引かれていない前記時間変化量に置換する処理である請求項２記載の回転電機の制御装置。
4. 前記第１処理手段は、前記速度検出手段によって検出された回転速度に基づいて、前記変速比の変更に伴った前記回転速度の所定時間における変化量である変速変化量を都度算出する変速変化量算出手段を含み、前記第１抑制処理として、前記デジタルフィルタにおいて前記振動成分の抽出に用いられる前記回転速度から前記変速変化量を差し引く処理を都度行い、
   前記デジタルフィルタは、前記許可判定がなされていることを条件として、前記変速変化量が差し引かれた前記回転速度の履歴に基づいて前記振動成分を抽出し、前記禁止判定がなされていることを条件として、前記変速変化量が差し引かれていない前記回転速度の履歴に基づいて前記振動成分を抽出し、
   前記第２抑制処理は、前記禁止判定から前記許可判定に切り替えられたことを条件として、前記振動成分の抽出に用いられる前記回転速度の履歴を、前記変速変化量が差し引かれていない前記回転速度の履歴から前記変速変化量が差し引かれた前記回転速度に置換し、前記許可判定から前記禁止判定に切り替えられたことを条件として、前記振動成分の抽出に用いられる前記回転速度の履歴を、前記変速変化量が差し引かれた前記回転速度の履歴から前記変速変化量が差し引かれていない前記回転速度に置換する処理である請求項２記載の回転電機の制御装置。
5. 前記第１処理手段は、前記変速変化量算出手段によって都度算出された変速変化量を積算する積算手段を含み、前記第１抑制処理として、前記速度検出手段によって検出された回転速度から前記積算手段によって積算された変速変化量を差し引く処理を都度行い、
   前記デジタルフィルタは、前記許可判定がなされていることを条件として、前記積算された変速変化量が差し引かれた前記回転速度の履歴に基づいて前記振動成分を抽出し、前記禁止判定がなされていることを条件として、前記積算された変速変化量が差し引かれていない前記回転速度の履歴に基づいて前記振動成分を抽出し、
   前記第２抑制処理は、前記禁止判定から前記許可判定に切り替えられたことを条件として、前記振動成分の抽出に用いられる前記回転速度の履歴を、前記積算された変速変化量が差し引かれた前記回転速度に置換し、前記許可判定から前記禁止判定に切り替えられたことを条件として、前記振動成分の抽出に用いられる前記回転速度の履歴を、前記積算された変速変化量が差し引かれていない前記回転速度に置換する処理である請求項４記載の回転電機の制御装置。
6. 前記速度検出手段による回転速度の検出対象となる前記回転体は、前記回転電機の出力軸であり、
   前記車両には、前記第２軸の回転速度を検出する下流側検出手段（３２）が備えられ、
   前記変速変化量算出手段は、前記所定時間における前記変速比の変化量を都度算出する変速比算出手段を含み、前記下流側検出手段によって検出された回転速度に前記変速比の変化量を乗算することで、前記変速変化量を算出する請求項３〜５のいずれか１項に記載の回転電機の制御装置。
7. 前記デジタルフィルタは、前記駆動系の共振周波数を通過帯域に含むバンドパスフィルタであり、前記バンドパスフィルタを通過した信号を前記振動成分として抽出する請求項１〜６のいずれか１項に記載の回転電機の制御装置。
8. 前記変速装置は、前記第１軸と前記第２軸との間で動力を伝達可能な状態としたまま前記変速比を連続的に変更可能な無段変速装置である請求項１〜７のいずれか１項に記載の回転電機の制御装置。

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