JP2017046419A - Control method of electric vehicle and control device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform suitable drive shaft torque control corresponding to a vehicle status even if a disturbance caused by the intervention of a friction brake occurs when passing a gear-back rush.SOLUTION: A torque command value is set according to vehicle information, a dead zone in which motor torque is not transmitted to a drive shaft of a vehicle is compensated, a torque target value is calculated by applying filtering processing for reducing a natural vibration frequency component of a drive force transmission system of the vehicle to the torque command value, and the torque of a motor is controlled on the basis of the torque target value. Then, a compensation amount to the dead zone which is considered in the filtering processing is adjusted according to a friction brake amount for imparting a brake force to the vehicle.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、電動車両の制御方法、及び、制御装置に関する。   The present invention relates to an electric vehicle control method and a control device.

従来、ギアのバックラッシュによる不感帯特性を考慮して構成された、車両のトルク伝達系における固有振動周波数成分を低減する線形フィルタと、駆動軸ねじり角を算出するフィルタと、算出した駆動軸ねじり角に上下限値のリミットを与える飽和関数と、駆動軸ねじり角の車輪イナーシャとタイヤ摩擦力による位相ずれを補償するフィルタとを用いて、フィードフォワード演算によりモータトルク指令値を算出することで、車両の駆動軸に発生するねじり振動を抑制する電動車両の制御装置が知られている(特許文献1参照)。   Conventionally, a linear filter that reduces the natural vibration frequency component in the vehicle torque transmission system, taking into account the dead band characteristics due to gear backlash, a filter that calculates the drive shaft torsion angle, and the calculated drive shaft torsion angle By calculating the motor torque command value by feed-forward calculation using a saturation function that gives the upper and lower limit values to the wheel, a wheel inertia of the drive shaft torsion angle, and a filter that compensates for phase shift due to tire friction force, the vehicle 2. Description of the Related Art A control device for an electric vehicle that suppresses torsional vibration generated on the drive shaft is known (see Patent Document 1).

特開2013−223373号公報JP 2013-223373 A

ところで、実際の車両の走行時には、摩擦ブレーキの介入等による外乱が発生する。このような外乱に起因する制動力が車両の駆動軸に作用すると、モータ軸側のギアと駆動軸側のギアとの相対位置関係に影響が及ぶ。特に、駆動軸の回転がギアバックラッシュ区間を通過する場面では、外乱が発生しない場合のギアの挙動と外乱が発生する場合のギアの挙動との間の挙動差が顕著に表れる。   By the way, when an actual vehicle travels, a disturbance due to friction brake intervention or the like occurs. When the braking force resulting from such disturbance acts on the drive shaft of the vehicle, the relative positional relationship between the gear on the motor shaft side and the gear on the drive shaft side is affected. In particular, in a scene in which the rotation of the drive shaft passes through the gear backlash section, a behavioral difference between the behavior of the gear when no disturbance occurs and the behavior of the gear when the disturbance occurs significantly appears.

しかしながら、特許文献1に記載の電動車両の制御装置には、摩擦ブレーキ等の作用による外乱が考慮されていない。このため、ギアバックラッシュを通過する際に摩擦ブレーキの介入による制動力が駆動軸に作用すると、モータ軸側ギアと駆動軸側ギアとの相対位置関係を誤認識した状態で算出されたモータトルク指令値に基づいて駆動軸トルクが制御されてしまうため、駆動軸ねじり振動を効果的に抑制することができない。   However, the electric vehicle control device described in Patent Document 1 does not consider disturbance due to the action of a friction brake or the like. For this reason, if the braking force due to the intervention of the friction brake acts on the drive shaft when passing through the gear backlash, the motor torque calculated in the state of misrecognizing the relative positional relationship between the motor shaft side gear and the drive shaft side gear. Since the drive shaft torque is controlled based on the command value, the drive shaft torsional vibration cannot be effectively suppressed.

本発明は、ギアバックラッシュを通過する際に摩擦ブレーキの介入による外乱が生じても、車両状況に応じた適切な駆動軸トルク制御を実現し、駆動軸ねじり振動を効果的に抑制することを目的とする。   The present invention realizes appropriate drive shaft torque control according to vehicle conditions and effectively suppresses drive shaft torsional vibration even when disturbance due to friction brake occurs when passing through the gear backlash. Objective.

本発明による電動車両の制御方法は、車両情報に基づいてトルク指令値を設定し、モータトルクが車両の駆動軸に伝達されない不感帯を補償するとともに車両の駆動力伝達系の固有振動周波数成分を低減するフィルタリング処理をトルク指令値に施すことによってトルク目標値を算出し、トルク目標値に基づいてモータのトルクを制御する。そして、フィルタリング処理において考慮される不感帯に対する補償量を、車両に制動力を加える摩擦ブレーキ制動量に応じて調整する。   The electric vehicle control method according to the present invention sets a torque command value based on vehicle information, compensates for a dead zone in which motor torque is not transmitted to the drive shaft of the vehicle, and reduces the natural vibration frequency component of the drive force transmission system of the vehicle. A torque target value is calculated by applying a filtering process to the torque command value, and the torque of the motor is controlled based on the torque target value. Then, the compensation amount for the dead zone considered in the filtering process is adjusted according to the friction brake braking amount that applies a braking force to the vehicle.

本発明によれば、フィルタリング処理において考慮される前記不感帯に対する補償量を摩擦ブレーキ制動量に応じて調整することで、車両状況に応じた適切な駆動軸トルク制御を行うことができる。これにより、ギアバックラッシュを通過する際に摩擦ブレーキの介入による外乱が発生した場合でも、トルク制御性の悪化を抑制し、駆動軸ねじり振動を効果的に抑制することができる。   According to the present invention, by adjusting the compensation amount for the dead zone considered in the filtering process according to the friction brake braking amount, it is possible to perform appropriate drive shaft torque control according to the vehicle situation. Thus, even when a disturbance due to the intervention of the friction brake occurs when passing through the gear backlash, it is possible to suppress the deterioration of the torque controllability and effectively suppress the drive shaft torsional vibration.

図1は、第1実施形態における制御装置を備えた電動車両の主要構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a main configuration of an electric vehicle including the control device according to the first embodiment. 図2は、電動モータコントローラによって行われる処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a flow of processing performed by the electric motor controller. 図3は、アクセル開度−トルクテーブルの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an accelerator opening-torque table. 図4は、目標トルク指令値Tm1*に基づいて、最終トルク目標値Tm2*を設定する制振制御演算処理を行う制御ブロック図の一例である。FIG. 4 is an example of a control block diagram for performing vibration damping control calculation processing for setting the final torque target value Tm2 * based on the target torque command value Tm1 * . 図5は、車両の駆動力伝達系をモデル化した図である。FIG. 5 is a diagram modeling a vehicle driving force transmission system. 図6は、制振制御FF演算部のブロック図の一例である。FIG. 6 is an example of a block diagram of the vibration suppression control FF calculation unit. 図7は、制振制御FF演算部のブロック図の一例である。FIG. 7 is an example of a block diagram of the vibration suppression control FF calculation unit. 図8は、制振制御FB演算部のブロック図の一例である。FIG. 8 is an example of a block diagram of the vibration suppression control FB calculation unit. 図9は、制振制御FB演算部のブロック図の一例である。FIG. 9 is an example of a block diagram of the vibration suppression control FB calculation unit. 図10は、伝達関数H(s)の特性を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating the characteristics of the transfer function H (s). 図11は、電動モータコントローラによって実行される処理の流れを示したフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing a flow of processing executed by the electric motor controller. 図12は、ギアバックラッシュの補償量調整許可判定値に係る処理を表したフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart showing a process related to a gear backlash compensation amount adjustment permission determination value. 図13は、ギアバックラッシュの補償量調整非許可判定値に係る処理を表したフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart showing a process related to a gear backlash compensation amount adjustment non-permission determination value. 図14は、第1実施形態に係るギアバックラッシュ量θBLの値を設定する処理を表したフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart showing processing for setting the value of the gear backlash amount θ BL according to the first embodiment. 図15は、摩擦ブレーキ制動量と、車両モデルの駆動力伝達系において補償すべきギアバックラッシュ量との関係を表した関係図である。FIG. 15 is a graph showing the relationship between the friction brake braking amount and the gear backlash amount to be compensated for in the driving force transmission system of the vehicle model. 図16は、第1実施形態の制御装置を電動車両に適用した際の制御結果の一例と従来例に係る制御結果とを示したタイムチャートである。FIG. 16 is a time chart showing an example of a control result when the control device of the first embodiment is applied to an electric vehicle and a control result according to a conventional example. 図17は、第2実施形態に係るギアバックラッシュ量θBLの値を設定する処理を表したフローチャートである。FIG. 17 is a flowchart showing processing for setting the value of the gear backlash amount θ BL according to the second embodiment.

−第1実施形態−
図1は、第1実施形態における制御装置を備えた電動車両の主要構成を示すブロック図である。なお、電動車両とは、車両の駆動源の一部または全部として電動モータを備え、電動モータの駆動力により走行可能な自動車のことであり、電気自動車や、ハイブリッド自動車が含まれる。
-First embodiment-
FIG. 1 is a block diagram illustrating a main configuration of an electric vehicle including the control device according to the first embodiment. The electric vehicle is an automobile that includes an electric motor as a part or all of the drive source of the vehicle and can run by the driving force of the electric motor, and includes an electric car and a hybrid car.

電動モータコントローラ2には、車速V、アクセル開度θ、電動モータ4の回転子位相α、電動モータ4の電流iu、iv、iw等の車両状態を示す信号がデジタル信号として入力される。電動モータコントローラ2は、入力された信号に基づいて電動モータ4を制御するためのPWM信号を生成する。また、生成したPWM信号に応じてインバータ3の駆動信号を生成する。   The electric motor controller 2 is input with signals indicating the vehicle state such as the vehicle speed V, the accelerator opening θ, the rotor phase α of the electric motor 4, the currents iu, iv, and iw of the electric motor 4 as digital signals. The electric motor controller 2 generates a PWM signal for controlling the electric motor 4 based on the input signal. Further, a drive signal for the inverter 3 is generated according to the generated PWM signal.

インバータ3は、相ごとに備えられた2個のスイッチング素子(例えば、IGBTやMOS−FET等のパワー半導体素子)をオン/オフすることにより、バッテリ1から供給される直流の電流を交流に変換し、電動モータ4に所望の電流を流す。   The inverter 3 converts the direct current supplied from the battery 1 into alternating current by turning on / off two switching elements (for example, power semiconductor elements such as IGBT and MOS-FET) provided for each phase. Then, a desired current is passed through the electric motor 4.

電動モータ(三相交流モータ)4は、インバータ3から供給される交流電流により駆動力を発生し、減速機5および駆動軸8を介して、左右の駆動輪9a、9bに駆動力を伝達する。また、電動モータ4は、車両の走行時に駆動輪9a、9bに連れ回されて回転するときに、回生駆動力を発生させることで、車両の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。この場合、インバータ3は、電動モータ4の回生運転時に発生する交流電流を直流電流に変換して、バッテリ1に供給する。   The electric motor (three-phase AC motor) 4 generates a driving force by the AC current supplied from the inverter 3, and transmits the driving force to the left and right driving wheels 9 a and 9 b via the speed reducer 5 and the driving shaft 8. . The electric motor 4 collects the kinetic energy of the vehicle as electric energy by generating a regenerative driving force when the electric motor 4 rotates with the drive wheels 9a and 9b and rotates when the vehicle is traveling. In this case, the inverter 3 converts an alternating current generated during the regenerative operation of the electric motor 4 into a direct current and supplies the direct current to the battery 1.

電流センサ7は、電動モータ4に流れる3相交流電流iu、iv、iwを検出する。ただし、3相交流電流iu、iv、iwの和は0であるため、任意の2相の電流を検出して、残りの1相の電流は演算により求めてもよい。   The current sensor 7 detects three-phase alternating currents iu, iv, iw flowing through the electric motor 4. However, since the sum of the three-phase alternating currents iu, iv, and iw is 0, any two-phase current may be detected, and the remaining one-phase current may be obtained by calculation.

回転センサ6は、例えば、レゾルバやエンコーダであり、電動モータ4の回転子位相αを検出する。   The rotation sensor 6 is, for example, a resolver or an encoder, and detects the rotor phase α of the electric motor 4.

ブレーキコントローラ11は、ブレーキペダル13の操作量(踏み込み量)に応じて摩擦ブレーキ制動量指令値を設定し、摩擦ブレーキ制動量指令値に応じてブレーキ液圧を制御する。また、ブレーキコントローラ11は、後述する摩擦ブレーキ制動量演算処理に用いるために、摩擦ブレーキ制動量指令値を電動モータコントローラ2に出力する。   The brake controller 11 sets a friction brake braking amount command value according to the operation amount (depression amount) of the brake pedal 13, and controls the brake fluid pressure according to the friction brake braking amount command value. Further, the brake controller 11 outputs a friction brake braking amount command value to the electric motor controller 2 for use in a friction brake braking amount calculation process described later.

摩擦ブレーキ10は、ブレーキコントローラ11から入力されるブレーキ制動量Fdbに応じてブレーキ液圧を立ち上げることで、ブレーキパッドをロータに押し当て、駆動輪9a、9bに制動力を発生させる。ブレーキ制動量Fdbについては後で述べる。 The friction brake 10 raises the brake fluid pressure according to the brake braking amount Fdb input from the brake controller 11, thereby pressing the brake pad against the rotor and generating a braking force on the drive wheels 9a, 9b. The brake braking amount F db will be described later.

図2は、電動モータコントローラ2によって行われる処理の流れを示すフローチャートである。ステップS201からステップS206に係る処理は、車両システムが起動している間、一定の間隔で常時実行される。   FIG. 2 is a flowchart showing a flow of processing performed by the electric motor controller 2. The processing from step S201 to step S206 is always executed at regular intervals while the vehicle system is activated.

ステップS201では、車両状態を示す信号が電動モータコントローラ2に入力される。ここでは、車速V(km/h)、アクセル開度θ(%)、電動モータ4の回転子位相α(rad)、電動モータ4の回転速度Nm(rpm)、電動モータ4に流れる三相交流電流iu、iv、iw、バッテリ1の直流電圧値Vdc(V)、従動輪摩擦ブレーキ指令値Fbf *、駆動輪摩擦ブレーキ指令値Fbd *、駆動軸トルクTdsft、及び、車両前後加速度検出値asが入力される。 In step S <b> 201, a signal indicating the vehicle state is input to the electric motor controller 2. Here, the vehicle speed V (km / h), the accelerator opening θ (%), the rotor phase α (rad) of the electric motor 4, the rotational speed Nm (rpm) of the electric motor 4, and the three-phase AC flowing through the electric motor 4 Current iu, iv, iw, DC voltage value Vdc (V) of battery 1, driven wheel friction brake command value F bf * , driving wheel friction brake command value F bd * , driving shaft torque T dsft , and vehicle longitudinal acceleration detection The value a s is entered.

車速V(km/h)は、図示しない車速センサや、他のコントローラより通信にて取得される。または、電動モータコントローラ2は、回転子機械角速度ωmにタイヤ動半径rを乗算し、ファイナルギアのギア比で除算することにより車速v(m/s)を求め、3600/1000を乗算することで単位変換して、車速V(km/h)を求める。   The vehicle speed V (km / h) is acquired by communication from a vehicle speed sensor (not shown) or another controller. Alternatively, the electric motor controller 2 obtains the vehicle speed v (m / s) by multiplying the rotor mechanical angular velocity ωm by the tire moving radius r and dividing by the gear ratio of the final gear, and multiplies by 3600/1000. Unit conversion is performed to determine the vehicle speed V (km / h).

電動モータコントローラ2は、アクセル開度θ(%)を、図示しないアクセル開度センサから取得する。なお、アクセル開度θ(%)は、図示しない車両コントローラ等の他のコントローラから取得するようにしても良い。   The electric motor controller 2 acquires the accelerator opening θ (%) from an accelerator opening sensor (not shown). The accelerator opening degree θ (%) may be acquired from another controller such as a vehicle controller (not shown).

電動モータ4の回転子位相α(rad)は、回転センサ6から取得される。電動モータ4の回転速度Nm(rpm)は、回転子角速度ω(電気角)を電動モータの極対数pで除算して、電動モータ4の機械的な角速度であるモータ回転速度ωm(rad/s)を求め、求めたモータ回転速度ωmに60/(2π)を乗算することによって求められる。回転子角速度ωは、回転子位相αを微分することによって求められる。   The rotor phase α (rad) of the electric motor 4 is acquired from the rotation sensor 6. The rotational speed Nm (rpm) of the electric motor 4 is obtained by dividing the rotor angular speed ω (electrical angle) by the pole pair number p of the electric motor, and the motor rotational speed ωm (rad / s) that is the mechanical angular speed of the electric motor 4. ) And the obtained motor rotation speed ωm is multiplied by 60 / (2π). The rotor angular velocity ω is obtained by differentiating the rotor phase α.

電動モータ4に流れる電流iu、iv、iw(A)は、電流センサ7から取得される。   Currents iu, iv, iw (A) flowing through the electric motor 4 are acquired from the current sensor 7.

直流電流値Vdc(V)は、バッテリ1とインバータ3間の直流電源ラインに設けられた電圧センサ(不図示)により検出する。なお、直流電圧値Vdc(V)は、バッテリコントローラ(不図示)から送信される信号により検出するようにしてもよい。 The DC current value V dc (V) is detected by a voltage sensor (not shown) provided on the DC power supply line between the battery 1 and the inverter 3. The DC voltage value V dc (V) may be detected by a signal transmitted from a battery controller (not shown).

従動輪摩擦ブレーキ指令値Fbf *及び駆動輪摩擦ブレーキ指令値Fbd *は、ブレーキコントローラ11から取得される。なお、図1に示す摩擦ブレーキ制動量指令値は、これらを包括して記載したものである。 The driven wheel friction brake command value F bf * and the drive wheel friction brake command value F bd * are acquired from the brake controller 11. The friction brake braking amount command value shown in FIG. 1 is a comprehensive description of these.

駆動軸トルクTdsftは、図示しない他のコントローラが車両状態に基づき算出した値であり、当該コントローラから通信等により取得される。 The drive shaft torque T dsft is a value calculated by another controller (not shown) based on the vehicle state, and is acquired from the controller by communication or the like.

車両前後加速度検出値asは、車両前後加速度を検出するGセンサ12から取得される。車両前後加速度検出値asの符号は、車両が平坦路で加速している時の値が正となるように定められる。 The vehicle longitudinal acceleration detection value a s is acquired from the G sensor 12 that detects the vehicle longitudinal acceleration. The sign of the vehicle longitudinal acceleration detection value a s is determined so that the value when the vehicle is accelerating on a flat road is positive.

ステップS202では、電動モータコントローラ2が基本目標トルクとしての目標トルク指令値Tm1*を設定する。具体的には、電動モータコントローラ2は、ステップS201で入力されたアクセル開度θ及び車速Vに基づいて、図3に示すアクセル開度−トルクテーブルを参照することにより、目標トルク指令値Tm1*を設定する。 In step S202, the electric motor controller 2 sets a target torque command value Tm1 * as a basic target torque. Specifically, the electric motor controller 2 refers to the accelerator opening-torque table shown in FIG. 3 on the basis of the accelerator opening θ and the vehicle speed V input in step S201, and thereby the target torque command value Tm1 *. Set.

ステップS203では、電動モータコントローラ2は、従動輪摩擦ブレーキ指令値Fbf *、駆動輪摩擦ブレーキ指令値Fbd *、及び、車速Vに基づいて、従動輪ブレーキ制動量Fdbf、及び、駆動輪ブレーキ制動量Fdbdを算出する。また、電動モータコントローラ2は、従動輪ブレーキ制動量Fdbfと駆動輪ブレーキ制動量Fdbdとを加算して、総ブレーキ制動量Fdbを算出する。 In step S203, the electric motor controller 2 determines the driven wheel brake braking amount F dbf and the drive wheel based on the driven wheel friction brake command value F bf * , the drive wheel friction brake command value F bd * , and the vehicle speed V. The brake braking amount F dbd is calculated. The electric motor controller 2 adds the driven wheel brake braking amount F dbf and the driving wheel brake braking amount F dbd to calculate the total brake braking amount F db .

具体的には、従動輪ブレーキ制動量Fdbfは、以下式(1)を用いて算出され、駆動輪ブレーキ制動量Fdbdは、以下式(2)を用いて算出される。総ブレーキ制動量Fdbは、以下式(3)により算出される。 Specifically, the driven wheel brake braking amount F dbf is calculated using the following equation (1), and the driving wheel brake braking amount F dbd is calculated using the following equation (2). The total brake braking amount Fdb is calculated by the following equation (3).

上記式(1)、(2)で使用される伝達関数Gb(s)は、次式(4)の通りである。 The transfer function G b (s) used in the above equations (1) and (2) is as shown in the following equation (4).

上記式(1)〜(4)における各パラメータは以下に示す通りである。
τb:ブレーキ応答遅れ時定数
b:ブレーキ応答遅れ無駄時間
bf *:従動輪摩擦ブレーキ指令値(2輪分の制動量の絶対値を示す)
bd *:駆動輪摩擦ブレーキ指令値(2輪分の制動量の絶対値を示す)
dbf:従動輪ブレーキ制動量(2輪分)
dbd:駆動輪ブレーキ制動量(2輪分)
db:総ブレーキ制動量(4輪分)
V:車速
なお、従動輪ブレーキ制動量Fdbf、駆動輪ブレーキ制動量Fdbd、及び、総ブレーキ制動量Fdbの値は、ブレーキ液圧を検出する液圧センサ(不図示)や、ドライバーのブレーキ操作量を検出するストロークセンサ13a等の検出値を用いても良い。なお、以降の説明では、これらブレーキ制動量に関わる値を一括して、摩擦ブレーキ制動量と記載する。
Each parameter in said formula (1)-(4) is as showing below.
τ b : brake response delay time constant L b : brake response delay dead time F bf * : driven wheel friction brake command value (indicating the absolute value of the braking amount for two wheels)
F bd * : Driving wheel friction brake command value (indicating the absolute value of the braking amount for two wheels)
F dbf : Driven wheel brake braking amount (for 2 wheels)
F dbd : Driving wheel brake braking amount (for two wheels)
F db : Total brake braking amount (for 4 wheels)
V: Vehicle speed The values of the driven wheel brake braking amount F dbf , the driving wheel brake braking amount F dbd , and the total brake braking amount F db are determined by a hydraulic pressure sensor (not shown) that detects the brake hydraulic pressure, A detection value of the stroke sensor 13a or the like that detects the brake operation amount may be used. In the following description, these values related to the brake braking amount are collectively referred to as a friction brake braking amount.

ステップS204では、電動モータコントローラ2が制振制御演算処理を行う。具体的には、電動モータコントローラ2は、ステップS202で設定された目標トルク指令値Tm1*と、モータ回転速度ωmとに基づいて、駆動軸トルクを無駄にすることなく、駆動力伝達系振動(駆動軸8のねじり振動など)を抑制する制振制御後の最終トルク目標値Tm2*を算出する。制振制御演算処理の詳細については後述する。 In step S204, the electric motor controller 2 performs vibration suppression control calculation processing. Specifically, the electric motor controller 2 drives the driving force transmission system vibration (without driving shaft torque waste based on the target torque command value Tm1 * set in step S202 and the motor rotation speed ωm. A final torque target value Tm2 * after damping control that suppresses torsional vibration of the drive shaft 8) is calculated. Details of the vibration suppression control calculation process will be described later.

ステップS205では、電動モータコントローラ2が電流指令値算出処理を行う。具体的には、電動モータコントローラ2は、ステップS204で算出された最終トルク目標値Tm2*に加え、モータ回転速度ωmや直流電圧値Vdcに基づいて、d軸電流目標値id*、q軸電流目標値iq*を求める。例えば、トルク指令値、モータ回転速度、及び、直流電圧値と、d軸電流目標値及びq軸電流目標値との関係を定めたテーブルを予め用意しておいて、このテーブルを参照することにより、d軸電流目標値id*及びq軸電流目標値iq*が求められる。 In step S205, the electric motor controller 2 performs a current command value calculation process. Specifically, the electric motor controller 2 determines the d-axis current target value id * and the q-axis based on the motor rotation speed ωm and the DC voltage value V dc in addition to the final torque target value Tm2 * calculated in step S204. The current target value iq * is obtained. For example, by preparing in advance a table that defines the relationship between the torque command value, motor rotation speed, DC voltage value, d-axis current target value, and q-axis current target value, and referring to this table D-axis current target value id * and q-axis current target value iq * are obtained.

ステップS206では、d軸電流id及びq軸電流iqをそれぞれ、ステップS205で求めたd軸電流目標値id*及びq軸電流目標値iq*と一致させるための電流制御を行う。このため、まず初めに、ステップS201で入力された三相交流電流値iu、iv、iwと、電動モータ4の回転子位相αに基づいて、d軸電流id及びq軸電流iqを求める。続いて、d軸、q軸電流指令値id*、iq*と、d軸、q軸電流id、iqとの偏差から、d軸、q軸電圧指令値vd、vqを算出する。なお、ここでは、算出したd軸、q軸電圧指令値vd、vqに対して非干渉制御を加える場合もある。 In step S206, current control is performed to match the d-axis current id and the q-axis current iq with the d-axis current target value id * and the q-axis current target value iq * obtained in step S205, respectively. For this reason, first, the d-axis current id and the q-axis current iq are obtained based on the three-phase alternating current values iu, iv, iw input in step S201 and the rotor phase α of the electric motor 4. Subsequently, d-axis and q-axis voltage command values vd and vq are calculated from a deviation between the d-axis and q-axis current command values id * and iq * and the d-axis and q-axis current id and iq. Here, non-interference control may be applied to the calculated d-axis and q-axis voltage command values vd and vq.

次に、d軸、q軸電圧指令値vd、vqと、電動モータ4の回転子位相αから、三相交流電圧指令値vu、vv、vwを求める。そして、求めた三相交流電圧指令値vu、vv、vwと、電流電圧値Vdcから、PWM信号tu(%)、tv(%)、tw(%)を求める。このようにして求めたPWM信号tu、tv、twにより、インバータ3のスイッチング素子を開閉することによって、電動モータ4を目標トルク指令値Tm*で指示された所望のトルクで駆動することができる。 Next, three-phase AC voltage command values vu, vv, vw are obtained from the d-axis and q-axis voltage command values vd, vq and the rotor phase α of the electric motor 4. Then, PWM signals tu (%), tv (%), and tw (%) are obtained from the obtained three-phase AC voltage command values vu, vv, and vw and the current voltage value Vdc. The electric motor 4 can be driven with a desired torque indicated by the target torque command value Tm * by opening and closing the switching element of the inverter 3 by the PWM signals tu, tv, and tw thus obtained.

<制振制御演算処理>
以下では、前述のステップS204において実行される制振制御演算処理の詳細を説明する。制振制御演算処理は、車輪特性による遅れや、ギアのバックラッシュに基づく不感帯を有する車両の駆動力伝達系における固有振動周波数成分を低減することを目的として実行される処理である。
<Damping control calculation processing>
Below, the detail of the vibration suppression control calculation process performed in above-mentioned step S204 is demonstrated. The vibration suppression control calculation process is a process executed for the purpose of reducing a natural vibration frequency component in a driving force transmission system of a vehicle having a dead zone due to a delay due to wheel characteristics or a gear backlash.

図4は、本実施形態の電動車両の制御装置において、目標トルク指令値Tm1*に対して制振制御処理を行い、最終トルク目標値Tm2*を設定する制御ブロック図の一例である。最終トルク目標値Tm2*を設定する制振制御演算部400は、制振制御フィードフォワード演算部401(以下、制振制御FF演算部401と呼ぶ)と、制振制御フィードバック演算部402(以下、制振制御FB演算部402と呼ぶ)と、制御用バックラッシュ量演算部403とを備える。 FIG. 4 is an example of a control block diagram for setting the final torque target value Tm2 * by performing the vibration suppression control process on the target torque command value Tm1 * in the control apparatus for the electric vehicle according to the present embodiment. The vibration suppression control calculation unit 400 that sets the final torque target value Tm2 * includes a vibration suppression control feedforward calculation unit 401 (hereinafter referred to as a vibration suppression control FF calculation unit 401) and a vibration suppression control feedback calculation unit 402 (hereinafter referred to as a vibration suppression control feedback calculation unit 401). A vibration suppression control FB calculation unit 402) and a control backlash amount calculation unit 403.

制御用バックラッシュ量演算部403は、本願発明に特徴的な構成であり、制振制御演算部400により実行される制振制御演算処理において、駆動力伝達系が有する不感帯に対する補償量を摩擦ブレーキ制動量に応じて調整する。ここで、当該補償量は、後述する飽和関数Stに用いられるモータ4から駆動軸8までのオーバーオールのギアバックラッシュ量θBLの値に応じて決定される。 The control backlash amount calculation unit 403 is a configuration characteristic of the present invention. In the vibration suppression control calculation process executed by the vibration suppression control calculation unit 400, the compensation amount for the dead zone of the driving force transmission system is determined by the friction brake. Adjust according to the amount of braking. Here, the compensation amount is determined according to the value of the overall gear backlash amount θ BL from the motor 4 to the drive shaft 8 used for a saturation function St described later.

したがって、制御用バックラッシュ量演算部403は、摩擦ブレーキ制動量に応じて車両状態に適したθBLの値を算出し、算出した値を制振制御FF演算部401及び制振制御FB演算部402が有する飽和関数に代入することで、駆動力伝達系が有する不感帯に対する補償量を調整する。 Therefore, the control backlash amount calculation unit 403 calculates the value of θ BL suitable for the vehicle state according to the friction brake braking amount, and uses the calculated values as the vibration suppression control FF calculation unit 401 and the vibration suppression control FB calculation unit. By substituting into the saturation function of 402, the compensation amount for the dead zone of the driving force transmission system is adjusted.

そして、適切な補償量に調整された制振制御FF演算部401が出力する第1のトルク目標値FFoutと、同様に調整された制振制御FB演算部402が出力する第2のトルク目標値FBoutとが足し合わされて最終トルク目標値Tm2*が算出される。この最終トルク目標値Tm2*に基づいてトルクが制御されることにより、ギアバックラッシュ区間を経過する際にブレーキ制動に係る外乱が生じても、適切な駆動軸トルク制御を実現することができる。制御用バックラッシュ量演算部403の詳細については後述する。 Then, the first torque target value FF out output from the vibration suppression control FF calculation unit 401 adjusted to an appropriate compensation amount and the second torque target output from the vibration suppression control FB calculation unit 402 adjusted similarly. * final torque target value Tm2 is calculated and the value FB out is summed been to. By controlling the torque based on this final torque target value Tm2 * , it is possible to realize appropriate drive shaft torque control even if a disturbance related to brake braking occurs when the gear backlash section elapses. Details of the control backlash amount calculation unit 403 will be described later.

制振制御FF演算部401で行われるフィードフォワード演算処理について説明する。図5は、車両の駆動力伝達系をモデル化した図であり、同図における各パラメータは以下に示す通りである。
Jm:モータイナーシャ
Jw:駆動輪イナーシャ(1軸分)
Kd:駆動軸のねじり剛性
Kt:タイヤと路面の摩擦に関する係数
al:オーバーオールギア比
r:タイヤ荷重半径
ωm:モータ角速度
ωw:駆動輪角速度
Tm:モータトルク
Td:駆動輪トルク
F:駆動力(2軸分)
V:車体速度
θ:駆動軸のねじり角
バックラッシュによる不感帯を線形関数と飽和関数の差分で表現すると、図5より以下の運動方程式(5)〜(10)を導くことができる。
A feedforward calculation process performed by the vibration suppression control FF calculation unit 401 will be described. FIG. 5 is a diagram modeling a driving force transmission system of a vehicle, and each parameter in the figure is as shown below.
Jm: Motor inertia Jw: Drive wheel inertia (for one axis)
Kd: torsional rigidity Kt of the drive shaft: tires and a coefficient N al Friction road: overall gear ratio r: tire load radius .omega.m: motor angular velocity Omegadaburyu: driving wheel velocity Tm: motor torque Td: drive wheel torque F: driving force ( (For two axes)
V: Vehicle speed θ: Torsion angle of drive shaft When the dead zone due to backlash is expressed by the difference between the linear function and the saturation function, the following equations of motion (5) to (10) can be derived from FIG.

ただし、式(8)におけるSt(θ)は、飽和関数であり、次式(11)により定義される。   However, St (θ) in the equation (8) is a saturation function, and is defined by the following equation (11).

式(11)中のθBLは、モータから駆動軸までのオーバーオールのギアバックラッシュ量である。 In equation (11), θ BL is the overall gear backlash amount from the motor to the drive shaft.

式(5)〜(10)より、トルク指令値から駆動軸ねじり角までの伝達特性は、次式(12)〜(14)で表せる。   From equations (5) to (10), the transmission characteristics from the torque command value to the drive shaft torsion angle can be expressed by the following equations (12) to (14).

ただし、式(13)、(14)中のp1、p0、a3、a2、a1、a0はそれぞれ、次式(15)により表される。また、ζpは駆動トルク伝達系の減衰係数であり、ωpは駆動トルク伝達系の固有振動周波数である。 However, equation (13) is represented by p 1 in (14), p 0, a 3, a 2, a 1, a 0 , respectively, the following equation (15). Ζ p is a damping coefficient of the driving torque transmission system, and ω p is a natural vibration frequency of the driving torque transmission system.

従って、駆動軸トルクは、式(8)、(12)より、次式(16)で表される。   Therefore, the drive shaft torque is expressed by the following equation (16) from the equations (8) and (12).

ここで、駆動軸トルクの規範応答は、次式(17)、(18)により定義される。   Here, the normative response of the drive shaft torque is defined by the following equations (17) and (18).

ただし、ζmとωmはそれぞれ理想モデルの減衰係数と固有振動周波数である。 Where ζ m and ω m are the damping coefficient and natural vibration frequency of the ideal model, respectively.

駆動軸トルクTdとモータトルクTmが一致するようなトルク指令値を求めると、次式(19)、(20)となる。 When obtaining the torque command value such as a drive shaft torque T d and the motor torque T m are identical, the following equation (19) and (20).

従って、制振制御FF演算部401の構成は、車両のトルク伝達の固有振動周波数成分を低減する線形フィルタGINV(s)と、駆動軸ねじり角を演算するフィルタGt(s)と、上下限値がSt(θ)で定義される飽和関数St(リミッタ)と、駆動軸ねじり角の車輪イナーシャとタイヤ摩擦力による位相ずれを補償するフィルタFs(s)とにより、図6で表される。図6に基づいて説明すると、制振制御FF演算部401は、GINV(s)なる伝達特性を有する制御ブロック601と、Gt(s)なる伝達特性を有する制御ブロック602と、式(11)で表される特性のリミッタ603と、Fs(s)なる伝達特性を有する制御ブロック604と、加算器605と、加算器606と、減算器607とを備える。 Therefore, the configuration of the vibration suppression control FF calculation unit 401 includes a linear filter G INV (s) for reducing the natural vibration frequency component of the torque transmission of the vehicle, a filter G t (s) for calculating the drive shaft torsion angle, The lower limit value is expressed in FIG. 6 by a saturation function St (limiter) defined by St (θ), and a filter F s (s) that compensates for a phase shift caused by a wheel inertia of a drive shaft torsion angle and tire friction force. The Referring to FIG. 6, the vibration suppression control FF calculation unit 401 includes a control block 601 having a transfer characteristic G INV (s), a control block 602 having a transfer characteristic G t (s), and an expression (11 ), A control block 604 having a transfer characteristic F s (s), an adder 605, an adder 606, and a subtractor 607.

加算器605は、減算器607の出力である第1のトルク目標値FFoutと、制御ブロック604の出力とを加算する。 The adder 605 adds the first torque target value FF out that is the output of the subtracter 607 and the output of the control block 604.

制御ブロック602は、加算器605の加算結果に基づいて、駆動軸のねじり角θを演算結果として出力する。   The control block 602 outputs the torsion angle θ of the drive shaft as a calculation result based on the addition result of the adder 605.

リミッタ603は、制御ブロック602から出力される駆動軸のねじり角θが所定の上限値を超えている場合には、所定の上限値となるように制限するとともに、駆動軸のねじり角θが所定の下限値を下回っている場合には、所定の下限値となるように制限する。   The limiter 603 limits the drive shaft torsion angle θ output from the control block 602 to a predetermined upper limit value when the drive shaft torsion angle θ exceeds a predetermined upper limit value. When the value is below the lower limit value, the predetermined lower limit value is set.

制御ブロック604は、リミッタ603で上下限値が制限された後の駆動軸捻り角のリミッタ値St(θ)に対して、駆動軸捻り角の車輪イナーシャとタイヤ摩擦力による位相ずれを補償する。   The control block 604 compensates for the phase shift caused by the wheel inertia of the drive shaft twist angle and the tire friction force with respect to the limit value St (θ) of the drive shaft twist angle after the upper and lower limit values are limited by the limiter 603.

加算器606は、目標トルク指令値Tm1*と、制御ブロック604の出力とを加算する。 The adder 606 adds the target torque command value Tm1 * and the output of the control block 604.

制御ブロック601は、加算器606の加算結果に対して、車両のトルク伝達の固有振動周波数成分を低減する。   The control block 601 reduces the natural vibration frequency component of the torque transmission of the vehicle with respect to the addition result of the adder 606.

減算器607は、制御ブロック601の出力と、制御ブロック604の出力との偏差であるFFoutを算出し、算出した値を第1のトルク目標値FFoutとして出力する。 The subtractor 607 calculates FF out which is a deviation between the output of the control block 601 and the output of the control block 604, and outputs the calculated value as the first torque target value FF out .

また、式(12)に式(19)を代入すると、次式(21)と等価変換することができる。   Further, by substituting the equation (19) into the equation (12), an equivalent conversion to the following equation (21) can be performed.

従って、制振制御FF演算部401は、駆動軸ねじり角の理想応答を演算するフィルタGtm(s)と、飽和関数St(リミッタ)と、駆動軸ねじり角の車輪イナーシャとタイヤ摩擦力による位相ずれを補償するフィルタFs(s)、および、図6で示すのと同様に車両のトルク伝達の固有振動周波数成分を低減する線形フィルタGINV(s)とを用いて、図7のように構成することもできる。図7に示す構成によれば、制振制御FF演算部401は、GINV(s)なる伝達特性を有する制御ブロック701と、式(11)で表される特性のリミッタ703と、Fs(s)なる伝達特性を有する制御ブロック704と、加算器706と、減算器707と、Gtm(s)なる伝達特性を有する制御ブロック702と、加算器705とを備え、第1のトルク目標値FFoutをフィードバックすることなく、目標トルク指令値Tm1*に基づいて、図6で示した構成による制振制御と同様の制振制御効果を実現することができる。 Therefore, the vibration suppression control FF calculation unit 401 has a filter G tm (s) for calculating an ideal response of the drive shaft torsion angle, a saturation function St (limiter), a wheel inertia of the drive shaft torsion angle, and a phase of the tire friction force. As shown in FIG. 7, a filter F s (s) that compensates for the deviation and a linear filter G INV (s) that reduces the natural vibration frequency component of the torque transmission of the vehicle as shown in FIG. It can also be configured. According to the configuration illustrated in FIG. 7, the vibration suppression control FF calculation unit 401 includes a control block 701 having a transfer characteristic G INV (s), a limiter 703 having a characteristic represented by Expression (11), and F s ( s), a control block 704 having a transfer characteristic, an adder 706, a subtractor 707, a control block 702 having a transfer characteristic Gtm (s), and an adder 705, and a first torque target value Based on the target torque command value Tm1 * without feedback of FFout, the same vibration damping control effect as the vibration damping control with the configuration shown in FIG. 6 can be realized.

続いて、制振制御FB演算部402で行われるフィードバック演算処理について説明する。   Next, feedback calculation processing performed by the vibration suppression control FB calculation unit 402 will be described.

図8は、制振制御FB演算部402の詳細なブロック構成図である。制振制御FB演算部402は、Gp(s)なる伝達特性を有する制御ブロック801と、Gps(s)なる伝達特性を有する制御ブロック802と、H(s)/Gp(s)なる伝達特性を有する制御ブロック805と、加算器808と、減算器809と、Gt(s)なる伝達特性を有する制御ブロック806と、式(11)で表される特性のリミッタ803と、Fs(s)なる伝達特性を有する制御ブロック804と、加算器810とを備える。 FIG. 8 is a detailed block diagram of the vibration suppression control FB calculation unit 402. The vibration suppression control FB calculation unit 402 includes a control block 801 having a transfer characteristic of G p (s), a control block 802 having a transfer characteristic of G ps (s), and H (s) / G p (s). A control block 805 having a transfer characteristic, an adder 808, a subtractor 809, a control block 806 having a transfer characteristic G t (s), a limiter 803 having a characteristic expressed by the equation (11), and F s A control block 804 having a transfer characteristic (s) and an adder 810 are provided.

p(s)は、車両へのモータトルク入力に対するモータ回転速度の伝達特性を示す線形プラントモデルであり、Gps(s)は、リミッタ803の出力である駆動軸の捻り角St(θ)に基づいてモータ回転速度のバックラッシュ補償分を算出する伝達関数である。Gt(s)は、駆動軸ねじり角を演算するフィルタである。また、Fs(s)は、駆動軸ねじり角の車輪イナーシャとタイヤ摩擦力による位相ずれを補償するフィルタであり、具体的には、式(13)、(14)で表される。 G p (s) is a linear plant model indicating the transfer characteristic of the motor rotation speed with respect to the motor torque input to the vehicle, and G ps (s) is the twist angle St (θ) of the drive shaft that is the output of the limiter 803. Is a transfer function for calculating the backlash compensation amount of the motor rotation speed based on G t (s) is a filter that calculates the drive shaft torsion angle. F s (s) is a filter that compensates for the phase shift caused by the wheel inertia of the drive shaft torsion angle and the tire friction force, and is specifically expressed by equations (13) and (14).

このような構成を備える制振制御FB演算部402は、制振制御後の最終トルク目標値Tm2*と制振制御FF演算部401の出力である第1のトルク目標値FFoutに基づいて、線形プラントモデルGp(s)、フィルタGt(s)、フィルタFs(s)、飽和関数St(リミッタ)、伝達関数Gps(s)より、モータ回転速度推定値ωm^を演算する。 The vibration suppression control FB calculation unit 402 having such a configuration is based on the final torque target value Tm2 * after the vibration suppression control and the first torque target value FF out which is the output of the vibration suppression control FF calculation unit 401. The motor rotational speed estimated value ωm ^ is calculated from the linear plant model G p (s), filter G t (s), filter F s (s), saturation function S t (limiter), and transfer function G ps (s). .

さらに、算出したモータ回転速度推定値ωm^と実モータ回転速度ωmの差分とに基づいて、伝達関数H(s)/Gp(s)より、制振制御FB演算部402の出力である第2のトルク目標値FBoutを演算する。なお、伝達特性H(s)は、伝達特性H(s)の分母次数と分子次数との差分が伝達特性Gp(s)の分母次数と分子次数との差分以上となるように設定されている。 Further, based on the calculated motor rotation speed estimated value ωm ^ and the difference between the actual motor rotation speed ωm, the second output which is the output of the vibration suppression control FB calculation unit 402 is obtained from the transfer function H (s) / Gp (s). The torque target value FB out of is calculated. The transfer characteristic H (s) is set so that the difference between the denominator order and the numerator order of the transfer characteristic H (s) is equal to or greater than the difference between the denominator order and the numerator order of the transfer characteristic Gp (s). .

そして、加算器404によって、制振制御FF演算部401の出力である第1のトルク目標値FFoutと、制振制御FB演算部402の出力である第2のトルク目標値FBoutとが足し合わされて、最終トルク目標値Tm2*が算出される。 Then, the adder 404 adds the first torque target value FFout, which is the output of the vibration suppression control FF calculation unit 401, and the second torque target value FBout, which is the output of the vibration suppression control FB calculation unit 402. Then, a final torque target value Tm2 * is calculated.

なお、制振制御FB演算部402の構成は、図8で示す構成に限定されず、図9に示すように、制振制御FF演算部401で算出した駆動軸ねじり角のリミット値St(θ)を、伝達関数Gps(s)の入力としてもよい。 Note that the configuration of the vibration suppression control FB calculation unit 402 is not limited to the configuration illustrated in FIG. 8, and the drive shaft torsion angle limit value St (θ calculated by the vibration suppression control FF calculation unit 401 is illustrated in FIG. 9. ) May be the input of the transfer function G ps (s).

以下、車両へのモータトルク入力に対するモータ回転速度の伝達特性を示す線形プラントモデルGp(s)、モータ回転速度のバックラッシュ補償分を算出する伝達関数Gps(s)について説明する。 The linear plant model G p (s) indicating the transfer characteristic of the motor rotation speed with respect to the motor torque input to the vehicle and the transfer function G ps (s) for calculating the backlash compensation amount of the motor rotation speed will be described below.

式(5)〜(10)をラプラス変換して、トルク指令値からモータ角速度までの伝達特性を求めると、次式(22)〜(24)で表せる。   Expressions (5) to (10) are subjected to Laplace conversion, and transmission characteristics from the torque command value to the motor angular velocity are obtained, and can be expressed by the following expressions (22) to (24).

ただし、式(23)、(24)中のb3、b2、b1、b0、c2、c1はそれぞれ次式(25)で表される。 However, b 3 , b 2 , b 1 , b 0 , c 2 , and c 1 in the formulas (23) and (24) are each expressed by the following formula (25).

式(23)を整理すると、Gp(s)は、次式(26)のように表すことができる。一般的な車両では、式(26)の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、式(26)のαとβが極めて近い値を示すことに相当する。ここで、ζpとωpはそれぞれ、駆動軸ねじり振動系の減衰係数と固有振動周波数である。 By arranging the equation (23), Gp (s) can be expressed as the following equation (26). In a general vehicle, when the poles and zeros of the transfer function of Equation (26) are examined, one pole and one zero show extremely close values. This corresponds to the fact that α and β in Equation (26) show extremely close values. Here, ζ p and ω p are the damping coefficient and natural vibration frequency of the drive shaft torsional vibration system, respectively.

従って、式(26)における極零相殺(α=βと近似)を行うことにより、次式(27)に示すように、(2次)/(3次)の伝達特性Gp(s)を構成する。 Therefore, by performing pole-zero cancellation (approximate with α = β) in equation (26), the transfer characteristic G p (s) of (second order) / (third order) is obtained as shown in the following equation (27). Configure.

次に、伝達関数H(s)について説明する。H(s)は、バンドパスフィルタとした場合に、振動のみを低減するフィードバック要素となる。この際、図10に示すようにフィルタの特性を設定すると、最も大きな効果を得ることができる。即ち、伝達関数H(s)は、ローパス側およびハイパス側での減衰特性が略一致し、かつ、駆動系のねじり共振周波数が対数軸(logスケール)上で通過帯域の中央部近傍となるように設定されている。これを実現すべく、H(s)を1次のハイパスフィルタと1次のローパスフィルタで構成する場合、周波数fpを駆動系のねじり共振周波数とし、kを任意の値として、H(s)は式(28)のように表される。   Next, the transfer function H (s) will be described. H (s) is a feedback element that reduces only vibration when a band-pass filter is used. At this time, the greatest effect can be obtained by setting the filter characteristics as shown in FIG. That is, the transfer function H (s) has substantially the same attenuation characteristics on the low-pass side and the high-pass side, and the torsional resonance frequency of the drive system is close to the center of the passband on the logarithmic axis (log scale). Is set to In order to realize this, when H (s) is composed of a primary high-pass filter and a primary low-pass filter, the frequency fp is the torsional resonance frequency of the drive system, k is an arbitrary value, and H (s) is It is expressed as equation (28).

ただし、τL=1/(2πfHC)、fHC=k・fp、τH=1/(2πfLC)、fLC=fp/kである。 However, τ L = 1 / (2πf HC), f HC = k · f p, τ H = 1 / (2πf LC), it is f LC = f p / k.

続いて、本実施形態の電動車両の制御装置に特徴的な、制御用バックラッシュ量演算部403(図4参照)の詳細について説明する。   Next, details of the control backlash amount calculation unit 403 (see FIG. 4), which are characteristic of the control apparatus for an electric vehicle according to the present embodiment, will be described.

制振制御FF演算部401及び制振制御FB演算部402(以下、これらを包括して単に補償器ともいう)は、前述の通り車両の駆動力伝達系が有する不感帯を考慮したうえでトルク伝達系の振動を低減するように構成されるため、ギアバックラッシュ発生時でも駆動軸ねじり振動等のトルク伝達系の固有振動数周波数成分を抑制することができる。   The vibration suppression control FF calculation unit 401 and the vibration suppression control FB calculation unit 402 (hereinafter collectively referred to simply as a compensator) transmit torque in consideration of the dead zone of the vehicle driving force transmission system as described above. Since it is configured to reduce the vibration of the system, the natural frequency component of the torque transmission system such as the drive shaft torsional vibration can be suppressed even when the gear backlash occurs.

ここで、補償器において補償されるギアバックラッシュ量は、飽和関数Stの上下限値の設定に用いられるギアバックラッシュ量θBLに基づいて決定される(式(11)参照)。このギアバックラッシュ量θBLは、通常走行時に使用するために予め設定された電動モータ4から駆動軸8までのオーバーオールのギアバックラッシュ量であって、車両設計値や予め行った実験により得た実験値から求められる値である。 Here, the gear backlash amount compensated by the compensator is determined based on the gear backlash amount θ BL used for setting the upper and lower limit values of the saturation function St (see Expression (11)). This gear backlash amount θ BL is an overall gear backlash amount from the electric motor 4 to the drive shaft 8 that is set in advance for use during normal driving, and is obtained from a vehicle design value or a previously conducted experiment. This is a value obtained from experimental values.

しかしながら、駆動軸8の回転がギアバックラッシュ区間を通過する際に、摩擦ブレーキ10の介入による制動力が駆動軸8に作用すると、制動力の大きさに応じて、実際の車両におけるギアが詰まるまでの時間と、ギアバックラッシュ量θBLが設定された式(11)に基づいて想定される時間とにずれが生じるため、実車両における見かけ上のギアバックラッシュ量が変化する。その結果、補償器において補償されるギアバックラッシュ量と、実際の車両において補償すべきギアバックラッシュ量とに誤差が発生する。この誤差が生じた状態で駆動軸トルクが制御されると、トルク制御性が悪化する。このため、ギアバックラッシュ区間を通過する際に、摩擦ブレーキ10の介入による制動力が駆動軸8に作用すると、トルクの立上り遅れによる違和感や、駆動軸ねじり振動に起因する加速度の振動(加速度ショック)が発生する。 However, if the braking force due to the intervention of the friction brake 10 acts on the driving shaft 8 when the rotation of the driving shaft 8 passes through the gear backlash section, the gear in the actual vehicle is clogged according to the magnitude of the braking force. And the time assumed based on the equation (11) in which the gear backlash amount θ BL is set, the apparent gear backlash amount in the actual vehicle changes. As a result, an error occurs between the gear backlash amount compensated in the compensator and the gear backlash amount to be compensated in the actual vehicle. If the drive shaft torque is controlled with this error occurring, the torque controllability deteriorates. For this reason, when the braking force due to the intervention of the friction brake 10 acts on the drive shaft 8 when passing through the gear backlash section, a sense of incongruity due to a delay in the rise of torque or acceleration vibration (acceleration shock due to drive shaft torsional vibration). ) Occurs.

例えば、制動力を与えるブレーキ制動量が駆動軸8にほぼ一定値で入力された場合は、駆動軸側ギアが減速することでギアバックラッシュが詰まりやすくなるため、実車両における見かけ上のギアバックラッシュ量が小さくなる。そうすると、実際の車両ではすでにギアバックラッシュ区間を経過しているにも関わらず、補償器で想定している車両状態がギアバックラッシュを通過した状態と一致するまで最終トルク目標値が立ち上がらないため、目標トルク指令値に対する応答遅れが発生する。その結果、ギアバックラッシュを通過しているにもかかわらずトルクが立ち上がらない場面が生じ、車両の乗員は、トルクの立上り遅れによる停滞感等の違和感を感じてしまう。   For example, when the brake braking amount that gives the braking force is input to the drive shaft 8 at a substantially constant value, the gear backlash tends to be clogged because the drive shaft side gear decelerates. Rush amount is reduced. As a result, the final torque target value does not rise until the vehicle state assumed by the compensator matches the state that has passed the gear backlash, even though the actual vehicle has already passed the gear backlash section. A response delay with respect to the target torque command value occurs. As a result, there is a scene in which the torque does not rise despite passing through the gear backlash, and the vehicle occupant feels a sense of incongruity such as a stagnation due to a delay in the rise of the torque.

また、ギアバックラッシュ区間において駆動軸8に入力されていたブレーキ制動量が、ギアバックラッシュが詰まりきる前にゼロになった場合は、ブレーキ制動の解放直後にモータ軸側ギアの回転よりも駆動軸側ギアの回転が早くなる場合があるため、ギアバックラッシュが詰まりにくくなり、実車両における見かけ上のギアバックラッシュ量が大きくなる。そうすると、実際の車両ではギアバックラッシュ区間を通過している最中にも関わらず、補償器で想定している車両状態に基づいて最終トルク目標値が立ち上がる。その結果、ギアバックラッシュ通過中にトルクが急峻に立ち上がり、車両に加速度ショックを発生させる。   In addition, if the brake braking amount input to the drive shaft 8 in the gear backlash section becomes zero before the gear backlash is completely clogged, the motor shaft side gear is driven immediately after the brake braking is released. Since the rotation of the shaft side gear may become faster, the gear backlash is less likely to be clogged, and the apparent gear backlash amount in an actual vehicle increases. Then, the final torque target value rises based on the vehicle state assumed by the compensator, even though the actual vehicle is passing through the gear backlash section. As a result, the torque rises sharply while passing through the gear backlash, causing an acceleration shock to the vehicle.

以下に説明する処理は、図4に示す制御用バックラッシュ量演算部403によって、飽和関数Stの上下限値の設定に用いるギアバックラッシュ量θBLを摩擦ブレーキ制動量に応じて調整し、補償器で想定される車両状態に基づいて補償するギアバックラッシュ量と実際の車両における見かけ上のギアバックラッシュ量との誤差に起因するトルク制御性の悪化を抑制する事で、上述のトルクの立上り遅れによる違和感や、駆動軸ねじり振動に起因する加速度ショックを低減することを目的とする。以下、図11を参照しながら詳細を説明する。 In the processing described below, the control backlash amount calculation unit 403 shown in FIG. 4 adjusts the gear backlash amount θ BL used for setting the upper and lower limit values of the saturation function St according to the friction brake braking amount, and compensates for it. By suppressing the deterioration in torque controllability caused by the error between the gear backlash amount to be compensated based on the vehicle condition assumed by the device and the apparent gear backlash amount in the actual vehicle, The purpose is to reduce the sense of incongruity due to delay and acceleration shock caused by drive shaft torsional vibration. Details will be described below with reference to FIG.

図11は、補償器が有する飽和関数Stの上下限値に用いられるギアバックラッシュ量θBLの調整に係る、ギアバックラッシュ量設定値演算処理の流れを表したフローチャートである。 11, according to the adjustment of the gear backlash amount theta BL used in the upper and lower limits of the saturation function St which compensator having a flowchart showing the flow of the gear backlash amount set value calculation processing.

ステップS1101では、電動モータコントローラ2は、摩擦ブレーキ制動量に基づいて、実際の車両において補償すべきギアバックラッシュ量と、補償器が飽和関数Stの上下限値に基づいて補償するギアバックラッシュ量とに誤差が発生するか否かを判断する。このように、電動モータコントローラ2は、ギアバックラッシュ量に対する補償量を調整する必要があるか否かを判定する補償量調整許可判定部として機能する。   In step S1101, the electric motor controller 2 determines the gear backlash amount to be compensated for in the actual vehicle based on the friction brake braking amount, and the gear backlash amount that the compensator compensates based on the upper and lower limit values of the saturation function St. It is determined whether or not an error occurs. As described above, the electric motor controller 2 functions as a compensation amount adjustment permission determination unit that determines whether or not it is necessary to adjust the compensation amount with respect to the gear backlash amount.

ステップS1102では、電動モータコントローラ2は、摩擦ブレーキ制動量と最終トルク目標値とに基づいて、実際の車両において補償すべきギアバックラッシュ量と、補償器が飽和関数Stの上下限値に基づいて補償するギアバックラッシュ量との誤差が解消されたか否かを判断する。つまり、電動モータコントローラ2は、制振制御演算部400において補償器が補償するギアバックラッシュ量を、元の補償量である電動モータ4から駆動軸8までのオーバーオールのギアバックラッシュ量に戻すか否かを判定する補償量調整非許可判定部として機能する。   In step S1102, the electric motor controller 2 determines the gear backlash amount to be compensated for in the actual vehicle based on the friction brake braking amount and the final torque target value, and the compensator is based on the upper and lower limit values of the saturation function St. It is determined whether or not the error from the gear backlash amount to be compensated has been eliminated. That is, the electric motor controller 2 returns the gear backlash amount compensated by the compensator in the vibration suppression control calculation unit 400 to the overall gear backlash amount from the electric motor 4 to the drive shaft 8 which is the original compensation amount. It functions as a compensation amount adjustment non-permission determination unit for determining whether or not.

そして、ステップS1103では、ステップS1101及びステップS1102における判定結果に基づいて、飽和関数Stの上下限値に用いるギアバックラッシュ量θBLを演算する。 In step S1103, the gear backlash amount θ BL used for the upper and lower limit values of the saturation function St is calculated based on the determination results in steps S1101 and S1102.

以下、ステップS1101〜S1103で実行される処理の詳細を説明する。   Hereinafter, details of the processing executed in steps S1101 to S1103 will be described.

図12は、ステップS1101で実行される処理の流れを表したフローチャートである。   FIG. 12 is a flowchart showing the flow of processing executed in step S1101.

ステップS1201では、電動モータコントローラ2は、摩擦ブレーキ制動量が既定値より大きいか否か判定する。摩擦ブレーキ制動量が既定値より大きい場合は、摩擦ブレーキ10の介入により実際の車両において補償すべきギアバックラッシュ量と飽和関数Stの上下限値に基づき補償されるギアバックラッシュ量とに誤差が生じていると判断し、後段の処理においてギアバックラッシュ量θBLの適切な設定値を演算するか否かの指標となるギアバックラッシュ量演算許可判定値を許可に設定するため、続くステップS1202の処理を実行する。 In step S1201, the electric motor controller 2 determines whether the friction brake braking amount is larger than a predetermined value. When the friction brake braking amount is larger than the predetermined value, there is an error between the gear backlash amount to be compensated in the actual vehicle by the intervention of the friction brake 10 and the gear backlash amount compensated based on the upper and lower limit values of the saturation function St. occurs is determined that, for setting the permit gear backlash calculation permission determination value as the indication of whether the computing the appropriate settings of the gear backlash theta BL in the process of a subsequent stage, the following step S1202 Execute the process.

なお、ここでの既定値とは、補償器において補償されるギアバックラッシュ量と実際の車両において補償すべきギアバックラッシュ量とに誤差が生じ得るブレーキ制動量を予め実験等により求めた適正値であって、車両設計値との関係により定まる値である。なお、ギアバックラッシュ区間におけるブレーキ制動量が0より大きい場合は、補償器で想定している車両状態と実際の車両状態とで誤差が生じ得るため、上記既定値の下限値は0である。   Note that the predetermined value here is an appropriate value obtained in advance by experiment or the like to determine the brake braking amount that may cause an error between the gear backlash amount compensated in the compensator and the gear backlash amount to be compensated in the actual vehicle. However, it is a value determined by the relationship with the vehicle design value. When the brake braking amount in the gear backlash section is larger than 0, an error may occur between the vehicle state assumed by the compensator and the actual vehicle state, so the lower limit value of the predetermined value is 0.

ステップS1202では、電動モータコントローラ2は、後段の処理(ステップS1103)においてギアバックラッシュに対する補償量の調整を実行するか否かの指標となるギアバックラッシュ量演算許可判定値を許可に設定する。そして、電動モータコントローラ2は、図12に係る処理を終了して、続く図11のステップS1102の処理を実行する。   In step S1202, the electric motor controller 2 sets the gear backlash amount calculation permission determination value that is an index as to whether or not to perform adjustment of the compensation amount for the gear backlash in the subsequent process (step S1103) to be permitted. And the electric motor controller 2 complete | finishes the process which concerns on FIG. 12, and performs the process of subsequent step S1102 of FIG.

ステップS1201において摩擦ブレーキ制動量が既定値以下の場合は、補償するギアバックラッシュ量の調整に係る許可/非許可の判定は行わず、ステップS1102に係るギアバックラッシュ量の補償量調整非許可判定に移行するため、図12に係る補償量調整許可判定処理を終了する。なお、制御用ギアバックラッシュ量演算許可判定値は、1サイクル前のステップS1102の判定結果も含めた前回処理に係るギアバックラッシュ量演算許可判定値が保持される。   If the friction brake braking amount is equal to or less than the predetermined value in step S1201, the permission / non-permission determination relating to the adjustment of the gear backlash amount to be compensated is not performed, and the gear backlash amount compensation amount adjustment non-permission determination according to step S1102 is performed. Therefore, the compensation amount adjustment permission determination process according to FIG. 12 is terminated. The control gear backlash amount calculation permission determination value holds the gear backlash amount calculation permission determination value related to the previous process including the determination result of step S1102 one cycle before.

ステップS1102(図11参照)では、電動モータコントローラ2は、ギアバックラッシュ量の調整のための演算処理の実行を非許可とするか否かの判定(補償量調整非許可判定)を行う。   In step S1102 (see FIG. 11), the electric motor controller 2 determines whether or not to prohibit the execution of the arithmetic processing for adjusting the gear backlash amount (compensation amount adjustment non-permission determination).

図13は、ステップS1102において実行されるギアバックラッシュ量の補償量調整非許可判定に係る処理を示すフローチャートである。   FIG. 13 is a flowchart showing the process related to the gear backlash amount compensation amount adjustment non-permission determination executed in step S1102.

ステップS1301では、電動モータコントローラ2は、摩擦ブレーキ制動量が既定値より大きいか否かを判定する。既定値より大きい場合は、補償器で想定される車両状態と実際の車両状態とで誤差が生じている場合であり、ギアバックラッシュ量を調整する必要がある状態がステップS1101の処理時から継続しているため、ギアバックラッシュ量演算許可判定値が許可の状態を保持して、補償量調整非許可判定に係る処理を終了する。摩擦ブレーキ制動量が既定値以下の場合、すなわち、誤差が生じるほどの摩擦ブレーキ10の介入がないと判断される場合には、続くステップS1302の処理が実行される。   In step S1301, the electric motor controller 2 determines whether the friction brake braking amount is larger than a predetermined value. When it is larger than the predetermined value, there is an error between the vehicle state assumed by the compensator and the actual vehicle state, and the state in which the gear backlash amount needs to be adjusted continues from the time of processing in step S1101. Therefore, the gear backlash amount calculation permission determination value is held in a permission state, and the process related to the compensation amount adjustment non-permission determination is terminated. When the friction brake braking amount is equal to or less than the predetermined value, that is, when it is determined that there is no intervention of the friction brake 10 that causes an error, the process of the subsequent step S1302 is executed.

ステップS1302では、電動モータコントローラ2は、制振制御演算部400により算出された最終トルク目標値が既定値より大きいか否かを判定する。摩擦ブレーキ制動量が既定値以下であり、且つ、最終トルク目標値が規定値より大きい場合は、少なくとも補償器で想定される車両状態と実際の車両間の誤差が解消されたと考えられるため、補償器が補償するギアバックラッシュ量を元の設定値であるオーバーオールのギアバックラッシュ量θBL相当に戻す必要がある。 In step S1302, the electric motor controller 2 determines whether or not the final torque target value calculated by the vibration suppression control calculation unit 400 is greater than a predetermined value. If the friction brake braking amount is less than the predetermined value and the final torque target value is larger than the specified value, it is considered that at least the error between the vehicle state assumed by the compensator and the actual vehicle has been eliminated. It is necessary to return the gear backlash amount compensated by the device to the value corresponding to the overall gear backlash amount θ BL which is the original setting value.

このため、ステップS1302において最終トルク目標値が既定値より大きい場合は、補償量調整許可判定値を非許可に設定するステップS1303の処理を実行する。なお、ここでの既定値とは、補償器で想定される車両状態と実際の車両間の誤差がない、或いは、誤差が解消されたと判断できる最終トルク目標値を予め実験等により求めた適正値であって、車両設計値との関係により定まる値である。   For this reason, when the final torque target value is larger than the predetermined value in step S1302, the process of step S1303 for setting the compensation amount adjustment permission determination value to non-permission is executed. Note that the default value here is an appropriate value obtained in advance by experiment or the like for the final torque target value that can be determined that there is no error between the vehicle state assumed by the compensator and the actual vehicle, or that the error has been eliminated. However, it is a value determined by the relationship with the vehicle design value.

ステップS1303では、電動モータコントローラ2は、後段の処理(ステップS1103)において補償するギアバックラッシュ量の調整に係る処理を実行するか否かの指標となるギアバックラッシュ量演算許可判定値を非許可に設定して、続く図11のステップS1103の処理を実行する。   In step S1303, the electric motor controller 2 disallows the gear backlash amount calculation permission determination value that is an index as to whether or not to execute the process related to the adjustment of the gear backlash amount to be compensated in the subsequent process (step S1103). Then, the process of step S1103 in FIG. 11 is executed.

ステップS1301において摩擦ブレーキ制動量が既定値より大きい場合、又は、ステップS1302において最終トルク指令値が既定値以下の場合は、電動モータコントローラ2は、ギアバックラッシュ量の調整に係る許可/非許可の判定は行わず、前段の処理であるステップS1101(図11参照)の時点で設定されているギアバックラッシュ量演算許可判定値を保持して、続くステップS1103の処理を実行する。   If the friction brake braking amount is larger than the predetermined value in step S1301, or if the final torque command value is less than or equal to the predetermined value in step S1302, the electric motor controller 2 is permitted / not permitted for adjusting the gear backlash amount. The determination is not performed, the gear backlash amount calculation permission determination value set at the time of step S1101 (see FIG. 11), which is the preceding process, is retained, and the subsequent process of step S1103 is executed.

ステップS1103(図11参照)では、電動モータコントローラ2は、ステップS1101又はステップS1102に係る処理にて設定された、ギアバックラッシュ量演算許可判定値に応じて、飽和関数Stにおける上下限値の設定に用いられるギアバックラッシュ量θd *の値を設定する処理を実行する。ギアバックラッシュ量θd *は、飽和関数Stを構成する上記式(11)中のギアバックラッシュ量θBLに代入される値である。予め設定されたギアバックラッシュ量θBLは、車両設計値等から定まる電動モータ4から駆動軸8までのオーバーオールのギアバックラッシュ量であるため、この値を変更することで、補償器におけるギアバックラッシュ量に対する補償量を調整することができる。ギアバックラッシュ量θd *の値を設定する処理は、図14に示すフローチャートに従って実行される。 In step S1103 (see FIG. 11), the electric motor controller 2 sets the upper and lower limit values in the saturation function St according to the gear backlash amount calculation permission determination value set in the processing according to step S1101 or step S1102. The process of setting the value of the gear backlash amount θ d * used in the above is executed. The gear backlash amount θ d * is a value that is substituted for the gear backlash amount θ BL in the equation (11) that constitutes the saturation function St. The preset gear backlash amount θ BL is the overall gear backlash amount from the electric motor 4 to the drive shaft 8 determined from the vehicle design value, etc., and therefore by changing this value, the gear backlash in the compensator The compensation amount for the rush amount can be adjusted. The process of setting the value of the gear backlash amount θ d * is executed according to the flowchart shown in FIG.

図14は、ステップS1103において実行される、ギアバックラッシュ量演算処理、及び、当該演算結果に基づいてギアバックラッシュ量θBLの値を設定する処理の流れを表したフローチャートである。 Figure 14 is executed in step S1103, the gear backlash amount calculation processing, and is a flowchart showing the flow of processing for setting the value of the gear backlash theta BL based on the calculation result.

ステップS1401では、電動モータコントローラ2は、上述のステップS1101、S1102の処理において設定されたギアバックラッシュ量演算許可判定値を判定する。当該判定値が許可の場合は、実際の車両と補償器で想定される車両状態間に誤差が生じているため、飽和関数Stの上下限値の設定に用いるギアバックラッシュ量θBLを調整する、ステップS1402及びS1403の処理が実行される。ギアバックラッシュ量演算許可判定値が非許可の場合は、実際の車両と補償器で想定されている車両状態とが一致している状態であるため、飽和関数Stの上下限値の設定に用いるギアバックラッシュ量θd *を、予め設定されていた元の設定値とするステップS1404の処理が実行される。 In step S1401, the electric motor controller 2 determines the gear backlash amount calculation permission determination value set in the processing of steps S1101 and S1102 described above. If the determination value is permitted, an error has occurred between the actual vehicle and the vehicle state assumed by the compensator, so the gear backlash amount θ BL used for setting the upper and lower limit values of the saturation function St is adjusted. Steps S1402 and S1403 are executed. When the gear backlash amount calculation permission determination value is not permitted, the actual vehicle and the vehicle state assumed by the compensator are in a state of coincidence, and therefore used for setting the upper and lower limit values of the saturation function St. The process of step S1404 is executed to set the gear backlash amount θ d * to the original set value set in advance.

ステップS1402では、電動モータコントローラ2は、摩擦ブレーキ制動量と補償器において補償すべきギアバックラッシュ量との関係式(図15参照)に基づいて、摩擦ブレーキ制動量に応じて最適となるギアバックラッシュ量θd1を演算する。 In step S1402, the electric motor controller 2 determines the optimum gear back according to the friction brake braking amount based on the relational expression (see FIG. 15) between the friction brake braking amount and the gear backlash amount to be compensated by the compensator. Calculate the rush amount θ d1 .

図15は、車両設計値や、予め行った実験により取得した実験値から定めた、摩擦ブレーキ制動量と、補償器が補償すべきギアバックラッシュ量との関係を表した関係図である。横軸は摩擦ブレーキ制動量を表し、縦軸は補償すべきギアバックラッシュ量を表している。摩擦ブレーキ制動量が0の時のギアバックラッシュ量は、電動モータ4から駆動軸8までのオーバーオールのギアバックラッシュ量θd0である。ギアバックラッシュ量θd0は、通常走行時において使用される予め設定された電動モータ4から駆動軸8までのオーバーオールのギアバックラッシュ量と同じ値である。図15に示す通り、補償器が補償すべきギアバックラッシュ量θd1は、ギアバックラッシュ量θd0に対して、摩擦ブレーキ制動量が大きくなるほど減少していることが分かる。 FIG. 15 is a relational diagram showing the relationship between the friction brake braking amount and the gear backlash amount to be compensated for by the compensator, which are determined from vehicle design values and experimental values obtained by experiments conducted in advance. The horizontal axis represents the friction brake braking amount, and the vertical axis represents the gear backlash amount to be compensated. The gear backlash amount when the friction brake braking amount is 0 is the overall gear backlash amount θ d0 from the electric motor 4 to the drive shaft 8. The gear backlash amount θ d0 is the same value as the overall gear backlash amount from the electric motor 4 to the drive shaft 8 that is set in advance during normal travel. As shown in FIG. 15, it can be seen that the gear backlash amount θ d1 to be compensated by the compensator decreases as the friction brake braking amount increases with respect to the gear backlash amount θ d0 .

上述のとおり、車両の駆動軸8に摩擦ブレーキ10による制動力が作用すると、実際の車両においてギアが詰まるまでの時間と従来設定値の補償器が想定するギアが詰まるまでの時間とに誤差が生じる為、見かけ上のギアバックラッシュ量が変化する。   As described above, when the braking force by the friction brake 10 acts on the drive shaft 8 of the vehicle, there is an error between the time until the gear is clogged in the actual vehicle and the time until the gear assumed by the compensator of the conventional setting value is clogged. As a result, the apparent amount of gear backlash changes.

本実施形態においては、ブレーキ制動量の作用により見かけ上のギアバックラッシュ量が小さくなる場合及び大きくなる場合の双方とも、ギアバックラッシュ量θd *に、ギアバックラッシュ量θd0よりも小さい値であって、図15に示す関係図に基づいて、ブレーキ制動量に応じて算出されたギアバックラッシュ量θd1を設定する。 In the present embodiment, the gear backlash amount θ d * is smaller than the gear backlash amount θ d0 in both cases where the apparent gear backlash amount decreases and increases due to the action of the brake braking amount. The gear backlash amount θ d1 calculated according to the brake braking amount is set based on the relationship diagram shown in FIG.

これにより、ブレーキ制動力の作用で見かけ上のギアバックラッシュ量が小さくなった場合には、車両モデル503で補償するギアバックラッシュ量と実際の車両において補償すべきギアバックラッシュ量とをほぼ一致させることができるので、実際の車両と補償器が想定する車両状態間において、摩擦ブレーキ10の介入によって生じた誤差を解消して、トルク制御性の悪化を抑制することができる。   As a result, when the apparent gear backlash amount is reduced by the action of the brake braking force, the gear backlash amount compensated by the vehicle model 503 and the gear backlash amount to be compensated in the actual vehicle are substantially the same. Therefore, it is possible to eliminate the error caused by the intervention of the friction brake 10 between the actual vehicle and the vehicle state assumed by the compensator, and to suppress the deterioration of the torque controllability.

また、見かけ上のギアバックラッシュ量が大きくなる場合であっても、補償器が補償するギアバックラッシュ量をより小さく設定することで、駆動軸トルクが早いタイミングから緩やかに立ち上がり、駆動軸側ギアに対してモータ軸側ギアを緩やかに詰めることが可能となるので、トルク制御性の悪化に伴う加速度ショックを低減することができる。   Even if the apparent gear backlash amount increases, the drive shaft torque rises slowly from an early timing by setting the gear backlash amount compensated by the compensator to be smaller, and the drive shaft side gear On the other hand, since the motor shaft side gear can be gradually closed, it is possible to reduce the acceleration shock accompanying the deterioration of the torque controllability.

したがって、図14のステップS1403では、電動モータコントローラ2は、ギアバックラッシュ量θd *にギアバックラッシュ量θd0よりも小さい値であるギアバックラッシュ量θd1を設定する処理を行う。そして、続くステップS1405の処理において、補償器が有する飽和関数の上下限値を設定する際に用いるギアバックラッシュ量θBLを、ギアバックラッシュ量θd1が設定されたギアバックラッシュ量θd *とする。これにより、摩擦ブレーキ10の介入によって生じた実際の車両と補償器が想定する車両状態間の誤差に起因するトルク制御性の悪化を抑制することができる。 Therefore, in step S1403 of FIG. 14, the electric motor controller 2 performs a process for setting the gear backlash theta d1 is smaller than the gear backlash theta d0 to gear backlash theta d *. In the subsequent process of step S1405, the gear backlash amount θ d * in which the gear backlash amount θ d1 is set is used as the gear backlash amount θ BL used when setting the upper and lower limits of the saturation function of the compensator . And Thereby, the deterioration of the torque controllability caused by the error between the actual vehicle caused by the intervention of the friction brake 10 and the vehicle state assumed by the compensator can be suppressed.

他方、補償量調整許可判定値が非許可の場合は、実際の車両と補償器で想定されている車両状態とが一致している状態であるため、補償器におけるギアバックラッシュ量の補償量を元の設定値とするため、ステップS1404の処理が実行される。   On the other hand, when the compensation amount adjustment permission determination value is not permitted, the actual vehicle and the vehicle state assumed by the compensator are in a state that matches, so the compensation amount of the gear backlash amount in the compensator is In order to obtain the original set value, the process of step S1404 is executed.

ステップS1404では、電動モータコントローラ2は、補償器において補償されるギアバックラッシュ量θd *を、電動モータ4から駆動軸8までのオーバーオールのギアバックラッシュ量θd0に設定する。ギアバックラッシュ量θd0は、車両設計値や、予め行った実験により得た実験値から求められる値であり、上記式(11)において予め設定されているギアバックラッシュ量θBLと同じ値である。そして、続くステップS1405の処理において、補償器が有する飽和関数の上下限値を設定する際に用いるギアバックラッシュ量θBLを、ギアバックラッシュ量θd0が設定されたギアバックラッシュ量θd *とする。 In step S < b > 1404, the electric motor controller 2 sets the gear backlash amount θ d * compensated by the compensator to the overall gear backlash amount θ d0 from the electric motor 4 to the drive shaft 8. The gear backlash amount θ d0 is a value obtained from a vehicle design value or an experimental value obtained by a previous experiment, and is the same value as the gear backlash amount θ BL set in advance in the above equation (11). is there. In the subsequent process of step S1405, the gear backlash amount θ d * in which the gear backlash amount θ d0 is set is used as the gear backlash amount θ BL used when setting the upper and lower limit values of the saturation function of the compensator . And

これにより、車両設計値等に基づいて定められた従来設定値のギアバックラッシュ量(補償量)が設定された補償器による制振制御に戻すことができるので、摩擦ブレーキ10の介入による外乱がなく、実際の車両と補償器で想定される車両状態間の誤差が発生していない場面においても、ギアバックラッシュ区間の通過時における駆動軸ねじり振動を適切に抑制することができる。   Thereby, it is possible to return to the vibration suppression control by the compensator in which the gear backlash amount (compensation amount) of the conventional setting value determined based on the vehicle design value or the like is set, so that disturbance due to the intervention of the friction brake 10 is prevented. In addition, the drive shaft torsional vibration at the time of passing through the gear backlash section can be appropriately suppressed even in a situation where an error between the actual vehicle and the vehicle state assumed by the compensator does not occur.

以上で、図11で示したギアバックラッシュに対する補償量の調整を含む車両状態演算処理を終了する。本処理により、補償器において補償するギアバックラッシュ量を摩擦ブレーキ制動量に応じて可変とすることができる。これにより、実際の車両状態に適した最終トルク目標値を算出することができる。この結果、ギアバックラッシュを通過する区間において、摩擦ブレーキ10の介入による制動力が車両の駆動軸に作用しても、トルク制御性を悪化させることなく、車両の駆動軸ねじり振動や、乗員が感じる違和感を効果的に抑制することができる。   Thus, the vehicle state calculation process including adjustment of the compensation amount for the gear backlash shown in FIG. 11 is completed. By this processing, the gear backlash amount compensated in the compensator can be made variable according to the friction brake braking amount. Thereby, the final torque target value suitable for the actual vehicle state can be calculated. As a result, even when the braking force due to the intervention of the friction brake 10 acts on the drive shaft of the vehicle in the section passing through the gear backlash, the drive shaft torsional vibration of the vehicle and the occupant are not deteriorated without deteriorating torque controllability. The feeling of strangeness can be effectively suppressed.

ここで、ギアバックラッシュ区間を通過するシーンにおける駆動軸トルク制御(制振制御)について、第1実施形態の電動車両の制御装置による制御結果と従来例による制御結果との比較を、図16を参照して説明する。   Here, with regard to drive shaft torque control (vibration control) in a scene that passes through the gear backlash section, a comparison between a control result of the electric vehicle control device of the first embodiment and a control result of the conventional example is shown in FIG. The description will be given with reference.

図16は、第1実施形態の制御装置を電動車両に適用した際の制御結果の一例と従来例に係る制御結果とを示したタイムチャートである。図16は、上から順に、目標トルク指令値、最終トルク目標値、ブレーキ制動量、車両の前後加速度を表している。また、最終トルク目標値、及び、前後加速度を示すチャート内の破線は、比較例による制御結果を示す。   FIG. 16 is a time chart showing an example of a control result when the control device of the first embodiment is applied to an electric vehicle and a control result according to a conventional example. FIG. 16 shows the target torque command value, the final torque target value, the brake braking amount, and the longitudinal acceleration of the vehicle in order from the top. Moreover, the broken line in the chart which shows a final torque target value and a longitudinal acceleration shows the control result by a comparative example.

図16で表されるのは、平坦路において、摩擦ブレーキとモータ回生ブレーキとの協調制御状態で走行している状態から、ドライバーがブレーキペダルを緩やかに離すとともに、アクセルペダルに踏みかえて、アクセルペダルを緩やかに踏み込んだ場合に、モータトルクが負から正に反転し、ギアバックラッシュを通過する場面におけるタイムチャートである。このような場面では、ギアバックラッシュ中に一定量入力されていたブレーキ制動量がゼロになることにより、モータ側軸ギアの回転よりも駆動軸側ギアの回転が速くなり、見かけ上のギアバックラッシュ量は大きくなる。   FIG. 16 shows that on a flat road, the driver slowly releases the brake pedal from the state where the friction brake and the motor regenerative brake are in a coordinated control state, and switches to the accelerator pedal. It is a time chart in the scene where a motor torque reverses from negative to positive and passes through a gear backlash when a pedal is gently depressed. In such a situation, the brake braking amount that was input during the gear backlash becomes zero, so that the rotation of the drive shaft side gear becomes faster than the rotation of the motor side shaft gear. The amount of rush increases.

時刻t0.5付近〜t5にかけては、ブレーキペダルを緩やかに離しているため、ブレーキ制動量は徐々に減少していく。時刻t5で、ブレーキペダルは完全に離され、ブレーキ制動量は0となる。これと同時に、アクセルペダルが緩やかに踏み込まれ、時刻t5以降、目標トルク指令値が徐々に増加していく。   From around time t0.5 to t5, the brake pedal is gently released, so the brake braking amount gradually decreases. At time t5, the brake pedal is completely released, and the brake braking amount becomes zero. At the same time, the accelerator pedal is gradually depressed, and the target torque command value gradually increases after time t5.

ところで、時刻t0〜t6では、モータトルクが負から正に反転するため、ギアのバックラッシュ区間を通過する。この際、ギアのバックラッシュを考慮した制振制御では、ギアが詰まるまでの間、最終トルク目標値を一定に保ちつつ、ギアが詰まった時点から再び最終トルク目標値を立ち上げる。このギアバックラッシュ区間の通過の際に、摩擦ブレーキによる制動力等の外乱が生じなければ、車両のギアが詰まるタイミングと最終トルク目標値が立ち上がるタイミングは一致する。   By the way, at time t0 to t6, the motor torque reverses from negative to positive, and therefore passes through the gear backlash section. At this time, in the vibration suppression control considering the backlash of the gear, the final torque target value is raised again from the time when the gear is jammed while keeping the final torque target value constant until the gear is jammed. If a disturbance such as a braking force due to the friction brake does not occur during the passage of the gear backlash section, the timing at which the vehicle gear is jammed coincides with the timing at which the final torque target value rises.

しかし、本タイムチャートにおける事例では、t0〜t5に係るギアバックラッシュ区間の通過の際に摩擦ブレーキ10の介入が継続しているため、外乱となるブレーキ制動量が車両の駆動軸8に印加されている。   However, in the case of this time chart, since the intervention of the friction brake 10 continues when passing through the gear backlash section relating to t0 to t5, a brake braking amount that becomes a disturbance is applied to the drive shaft 8 of the vehicle. ing.

従来例では、制振制御FF演算部401及び制振制御FB演算部402がそれぞれ有する飽和関数に、ブレーキ制動量に係る外乱の影響が考慮されていないため、制振制御FF演算部401及び制振制御FB演算部402において想定される車両状態と実際の車両間に誤差が生じた状態で制振制御が実行される。このため、トルク制御性が悪化し、時刻t6〜t7においてギアが詰まる前に最終トルク目標値が立ち上がる。このため、制振制御のF/B補償器の作用との関係から、時刻t6.5付近において、前後加速度が急峻に立ち上がることに伴う加速度ショックが車両に発生する。   In the conventional example, since the influence of disturbance related to the brake braking amount is not considered in the saturation functions of the vibration suppression control FF calculation unit 401 and the vibration suppression control FB calculation unit 402, respectively, the vibration suppression control FF calculation unit 401 and the vibration suppression control FF calculation unit 401 Vibration suppression control is executed in a state where an error has occurred between the assumed vehicle state and the actual vehicle in vibration control FB calculation unit 402. For this reason, torque controllability deteriorates, and the final torque target value rises before the gear is jammed at time t6 to t7. For this reason, from the relationship with the action of the F / B compensator for vibration suppression control, an acceleration shock accompanying a sharp rise in the longitudinal acceleration occurs in the vehicle near time t6.5.

これに対して、第1実施形態による制御であれば、飽和関数Stにおける上下限値を設定するギアバックラッシュ量θBLを、ブレーキ制動量に応じて、実際の車両状態に即した適切な値に調整する。本タイムチャートにおいては、ドライバーがブレーキペダル13を踏み込むことにより発生した既定値を越えたブレーキ制動量が検知されることで、飽和関数Stの上下限値は図15に示す関係図に基づいて最適な値に設定される。すなわち、補償器で補償されるギアバックラッシュ量を0とする。 On the other hand, in the case of the control according to the first embodiment, the gear backlash amount θ BL for setting the upper and lower limit values in the saturation function St is set to an appropriate value according to the actual vehicle state according to the brake braking amount. Adjust to. In this time chart, the upper and lower limit values of the saturation function St are optimal based on the relationship diagram shown in FIG. 15 by detecting a brake braking amount exceeding a predetermined value generated by the driver depressing the brake pedal 13. Set to the correct value. That is, the gear backlash amount compensated by the compensator is set to zero.

そうすると、駆動力伝達系においてギアバックラッシュ量に基づく不感帯幅がないものとして駆動軸トルクが制御されるので、時刻t5の時点で、目標トルク指令値に追従して最終トルク目標値も上昇し始める。その結果、モータ軸側ギアが駆動軸側ギアに早いタイミングで緩やかに詰まるので、本実施形態においてギアが詰まるタイミング(a付近)の最終トルク目標値は、比較例においてギアが詰まるタイミング(b付近)の最終トルク指令値よりも低い値となる。これにより、ギアが詰まるタイミングで発生する前後加速度の急峻な上昇を比較例と比べて小さくすることができるので(時刻t6〜t7参照)、車両に発生する加速度ショックを従来例よりも効果的に抑制することができる。   As a result, the drive shaft torque is controlled assuming that there is no dead band width based on the gear backlash amount in the drive force transmission system. Therefore, at time t5, the final torque target value starts to increase following the target torque command value. . As a result, the motor shaft side gear is gradually clogged with the drive shaft side gear at an early timing. Therefore, in this embodiment, the final torque target value at the timing when the gear is clogged (near a) is the timing when the gear is clogged in the comparative example (near b) ) Is a value lower than the final torque command value. As a result, the rapid increase in longitudinal acceleration that occurs at the timing when the gear is jammed can be reduced compared to the comparative example (see times t6 to t7), so that the acceleration shock generated in the vehicle is more effective than the conventional example. Can be suppressed.

以上、第1実施形態の電動車両の制御装置は、車両情報に基づいてトルク指令値を設定し、モータトルクが車両の駆動軸に伝達されない不感帯を補償するとともに、車両の駆動力伝達系の固有振動周波数成分を低減するフィルタリング処理をトルク指令値に施すことによってトルク目標値を算出し、トルク目標値に基づいてモータ4のトルクを制御する。そして、フィルタリング処理において考慮されるバックラッシュに基づく不感帯に対する補償量を、車両に制動力を加える摩擦ブレーキ制動量に応じて調整する。これにより、摩擦ブレーキ制動量等の車両状態信号に応じてギアバックラッシュ量の補償量を調整することができるので、トルク制御性の悪化を抑制して、車両状況に応じた適切な駆動軸トルク制御が可能となるので、補償器が想定する車両状態と実際の車両間との誤差に起因する乗り心地の悪化を回避することができる。   As described above, the control device for the electric vehicle according to the first embodiment sets the torque command value based on the vehicle information, compensates for the dead zone in which the motor torque is not transmitted to the drive shaft of the vehicle, and is unique to the drive force transmission system of the vehicle. A torque target value is calculated by performing a filtering process for reducing the vibration frequency component on the torque command value, and the torque of the motor 4 is controlled based on the torque target value. Then, the compensation amount for the dead zone based on the backlash considered in the filtering process is adjusted according to the friction brake braking amount that applies a braking force to the vehicle. As a result, the compensation amount of the gear backlash amount can be adjusted according to the vehicle state signal such as the friction brake braking amount, so that the deterioration of the torque controllability can be suppressed and an appropriate drive shaft torque corresponding to the vehicle situation can be suppressed. Since control becomes possible, it is possible to avoid a deterioration in riding comfort due to an error between the vehicle state assumed by the compensator and the actual distance between vehicles.

また、第1実施形態の電動車両の制御装置は、ギアバックラッシュに対する補償量を摩擦ブレーキ制動量に応じて調整する際は、補償器において補償されるギアバックラッシュ量を、摩擦ブレーキ制動量に応じた量減ずることにより当該補償量を調整する。これにより、摩擦ブレーキ制動量に応じて、補償器において補償すべき最適なギアバックラッシュ量を調整できるので、ギアバックラッシュ区間を経過する際に摩擦ブレーキ10に起因する外乱が生じても、適切な駆動軸トルク制御を実現することができる。   In addition, when adjusting the compensation amount for the gear backlash according to the friction brake braking amount, the control device for the electric vehicle according to the first embodiment uses the gear backlash amount compensated by the compensator as the friction brake braking amount. The compensation amount is adjusted by reducing the corresponding amount. As a result, the optimum gear backlash amount to be compensated by the compensator can be adjusted according to the friction brake braking amount, so that even if a disturbance due to the friction brake 10 occurs when the gear backlash section elapses, it is appropriate. Drive shaft torque control can be realized.

また、第1実施形態の電動車両の制御装置は、ギアバックラッシュに対する補償量を摩擦ブレーキ制動量に応じて調整する際は、摩擦ブレーキ制動量が予め定めた既定値以下になった場合、および、モータトルク指令値が予め定められた既定値を越えた場合の少なくとも一方が成立した場合に、摩擦ブレーキ制動量に応じて調整された補償量を元の補償量に戻す。なお、元の補償量とは、車両の通常走行時における補償量であって、式(11)中におけるモータ4から駆動軸8までのオーバーオールのギアバックラッシュ量θBLに相当する補償量である。 Further, the control device for the electric vehicle according to the first embodiment, when adjusting the compensation amount for the gear backlash according to the friction brake braking amount, when the friction brake braking amount is equal to or less than a predetermined value, and When at least one of the cases where the motor torque command value exceeds a predetermined value is established, the compensation amount adjusted according to the friction brake braking amount is returned to the original compensation amount. The original compensation amount is a compensation amount during normal traveling of the vehicle, and is a compensation amount corresponding to the overall gear backlash amount θ BL from the motor 4 to the drive shaft 8 in equation (11). .

また、第1実施形態の電動車両の制御装置は、補償器において補償されるギアバックラッシュ量θBLを摩擦ブレーキ制動量に応じて減ずることによりギアバックラッシュに対する補償量を調整する。これにより、摩擦ブレーキ制動量に基づいて、ギアバックラッシュ量θd *の設定を変更するだけの少ない演算量により、実際の車両と補償器が想定する車両状態間のモデル化誤差によるトルク制御性の悪化を低減することができ、上述のとおりの駆動軸ねじり振動抑制効果等を実現することができる。 Further, the control device for the electric vehicle according to the first embodiment adjusts the compensation amount for the gear backlash by reducing the gear backlash amount θ BL compensated by the compensator in accordance with the friction brake braking amount. As a result, torque controllability due to modeling errors between the actual vehicle and the vehicle state assumed by the compensator can be achieved with a small amount of calculation that only requires changing the setting of the gear backlash amount θ d * based on the friction brake braking amount. Can be reduced, and the drive shaft torsional vibration suppressing effect and the like as described above can be realized.

−第2実施形態−
第2実施形態の電動車両の制御装置も、ギアバックラッシュ発生時における実際の車両と、補償器で想定されている車両状態とに誤差が生じることに起因するトルク制御性の悪化を抑制するものであるが、その抑制方法が第1実施形態と異なる。
-Second Embodiment-
The control device for the electric vehicle according to the second embodiment also suppresses deterioration of torque controllability caused by an error between the actual vehicle when the gear backlash occurs and the vehicle state assumed by the compensator. However, the suppression method is different from that of the first embodiment.

具体的には、上述したステップS1103における処理内容が第1実施形態と異なる。以下、図17を参照しながら詳細を説明する。   Specifically, the processing contents in step S1103 described above are different from those in the first embodiment. Details will be described below with reference to FIG.

図17は、第2実施形態におけるステップS1103において実行されるギアバックラッシュ量演算処理、及び、当該演算結果に基づいて実行される飽和関数Stの上下限値に用いられるギアバックラッシュ量θBLを設定する処理の流れを示したフローチャートである。   FIG. 17 sets the gear backlash amount θBL used for the gear backlash amount calculation process executed in step S1103 in the second embodiment and the upper and lower limit values of the saturation function St executed based on the calculation result. It is the flowchart which showed the flow of the process to perform.

ステップS1701では、電動モータコントローラ2は、上述のステップS1101、S1102の処理において設定されたギアバックラッシュ量演算許可判定値を判定する。当該判定値が許可の場合は、実際の車両と補償器で想定される車両状態とに誤差が生じているため、飽和関数Stが用いる上下限値を設定する際に用いるギアバックラッシュ量θBLを調整するステップS1702の処理が実行される。ギアバックラッシュ量演算許可判定値が非許可の場合は、実際の車両と補償器で想定されている車両状態とが一致している状態であるため、飽和関数Stが用いる上下限値を設定する際に用いるギアバックラッシュ量θd *を元の設定値とするステップS1703の処理が実行される。 In step S1701, the electric motor controller 2 determines the gear backlash amount calculation permission determination value set in the processing of steps S1101 and S1102 described above. If the determination value is permitted, there is an error between the actual vehicle and the vehicle state assumed by the compensator, so the gear backlash amount θ BL used when setting the upper and lower limit values used by the saturation function St. The process of step S1702 for adjusting is executed. When the gear backlash amount calculation permission determination value is not permitted, the upper and lower limit values used by the saturation function St are set because the actual vehicle and the vehicle state assumed by the compensator are in agreement. The process of step S1703 is executed with the gear backlash amount θ d * used at the time as the original set value.

ステップS1702では、電動モータコントローラ2は、ギアバックラッシュ量θd *を0とする。そして、続くステップS1704の処理において、補償器が有する飽和関数の上下限値の設定に用いるギアバックラッシュ量θBLにギアバックラッシュ量θd *が代入されることにより、補償器が補償するギアバックラッシュ量が0に設定される。 In step S1702, the electric motor controller 2 sets the gear backlash amount θ d * to zero. In the subsequent step S1704, the gear backlash amount θ d * is substituted for the gear backlash amount θ BL used to set the upper and lower limit values of the saturation function of the compensator, so that the gear compensated by the compensator The backlash amount is set to zero.

そうすると、補償器において想定される車両状態にギアバックラッシュによる不感帯が考慮されないので、制振制御FF演算部401に入力される目標トルク指令値は、ギアバックラッシュに対する補償を考慮することなく、図6、7に示す線形フィルタGINV(s)に係る制御ブロック601又は701(以下、インバースフィルタ601、701という)に入力される。 Then, since the dead zone due to the gear backlash is not considered in the vehicle state assumed in the compensator, the target torque command value input to the vibration suppression control FF calculation unit 401 does not take into account compensation for the gear backlash. 6 and 7 are input to a control block 601 or 701 (hereinafter referred to as inverse filters 601 and 701) related to the linear filter G INV (s).

ここで、インバースフィルタ601、701は、車両のトルク伝達系の固有振動周波数成分を低減するように構成されており、出力値は、入力値に追従する。このため、ステップS1704において、補償器におけるギアバックラッシュに対する補償量がゼロに設定された場合は、制振制御FF演算部401の入力である目標トルク指令値Tm1*に追従して第1のトルク目標値FFoutが出力される。最終トルク目標値Tm2*は、第1のトルク目標値FFoutに追従するので、結果として、入力である目標トルク指令値Tm1*に追従して最終トルク目標値Tm2*が立ち上がる。 Here, the inverse filters 601 and 701 are configured to reduce the natural vibration frequency component of the torque transmission system of the vehicle, and the output value follows the input value. For this reason, when the compensation amount for the gear backlash in the compensator is set to zero in step S1704, the first torque follows the target torque command value Tm1 * that is the input of the vibration suppression control FF calculation unit 401. The target value FF out is output. Since the final torque target value Tm2 * follows the first torque target value FF out , as a result, the final torque target value Tm2 * rises following the target torque command value Tm1 * as an input.

これにより、ギアバックラッシュ区間において摩擦ブレーキ制動量が既定値より大きい場合に、飽和関数Stにおける上下限値を0に設定するとともに、インバースフィルタ601又は701を用いてトルク目標値を演算することで、ギアバックラッシュ区間中においても、目標トルク指令値に追従して最終トルク目標値を立ち上がらせることができる。これにより、ギアバックラッシュを通過しているにもかかわらずトルクが立ち上がらない、又は、ギアバックラッシュ通過中にトルクが急峻に立ち上がる、という事態を回避することができ、トルク制御性の悪化に伴う乗員が感じる違和感や駆動軸ねじり振動を効果的に抑制することができる。   Thus, when the friction brake braking amount is larger than the predetermined value in the gear backlash section, the upper and lower limit values in the saturation function St are set to 0, and the torque target value is calculated using the inverse filter 601 or 701. Even in the gear backlash section, the final torque target value can be raised following the target torque command value. As a result, it is possible to avoid a situation in which the torque does not rise despite passing through the gear backlash, or a case where the torque rises steeply while passing through the gear backlash. A sense of incongruity and a drive shaft torsional vibration that a passenger feels can be effectively suppressed.

他方、補償量調整許可判定値が非許可の場合は、実際の車両と補償器で想定されている車両状態とが一致している状態であるため、第1実施形態と同様に、補償器におけるギアバックラッシュ量の補償量を元の設定値とするため、ステップS1703の処理が実行される。すなわち、電動モータコントローラ2は、補償器が有する飽和関数の上下限値を設定する際に用いるギアバックラッシュ量θBLを、ギアバックラッシュ量θd0に設定する。 On the other hand, when the compensation amount adjustment permission determination value is non-permitted, the actual vehicle and the vehicle state assumed by the compensator are in a state that matches, so in the compensator as in the first embodiment. In order to set the compensation amount of the gear backlash amount to the original set value, the process of step S1703 is executed. In other words, the electric motor controller 2 sets the gear backlash amount θ BL used when setting the upper and lower limits of the saturation function of the compensator to the gear backlash amount θ d0 .

これにより、車両設計値等に基づいて定められた従来設定値のギアバックラッシュ量(補償量)が設定された補償器による制振制御に戻すことができるので、摩擦ブレーキ10の介入による外乱がなく、実際の車両と補償器で想定される車両状態間の誤差が発生していない場面においても、ギアバックラッシュ区間における駆動軸ねじり振動を適切に抑制することができる。   Thereby, it is possible to return to the vibration suppression control by the compensator in which the gear backlash amount (compensation amount) of the conventional setting value determined based on the vehicle design value or the like is set, so that disturbance due to the intervention of the friction brake 10 is prevented. In addition, the drive shaft torsional vibration in the gear backlash section can be appropriately suppressed even in a scene where an error between the actual vehicle and the vehicle state assumed by the compensator does not occur.

なお、第2実施形態における電動車両の制御装置による制振制御においても、第1実施形態において図16を用いて説明した制御結果と同様の制御結果を得ることができる。   In the vibration suppression control by the control device for the electric vehicle in the second embodiment, a control result similar to the control result described with reference to FIG. 16 in the first embodiment can be obtained.

以上、第2実施形態の電動車両の制御装置は、摩擦ブレーキ制動量が予め定められた既定値より大きい場合は、車両モデルの振動特性を打ち消すインバースフィルタ601又は701を用いて第1のトルク目標値を演算することで、ギアバックラッシュに対する補償量を調整する。これにより、ギアバックラッシュ区間の通過中においては目標トルク指令値に追従して最終トルク目標値が立ち上がるため、第1実施形態と同様に、駆動軸ねじり振動を効果的に抑制することができる。   As described above, the control device for an electric vehicle according to the second embodiment uses the inverse filter 601 or 701 to cancel the vibration characteristics of the vehicle model when the friction brake braking amount is larger than a predetermined default value. By calculating the value, the compensation amount for the gear backlash is adjusted. As a result, the final torque target value rises following the target torque command value while passing through the gear backlash section, so that the drive shaft torsional vibration can be effectively suppressed as in the first embodiment.

本発明は、上述した一実施の形態に限定されることはない。例えば、上述の説明で用いた摩擦ブレーキ制動量は、摩擦ブレーキ制動量指令値、又は、ブレーキ操作量の検出値に基づく値であったが、必ずしもこれに限定されず、例えば、摩擦ブレーキ10を使用したか否かのみを検知する他の手段を設け、当該手段の結果に基づいて、ギアバックラッシュ量に対する補償量を調整してもよい。   The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, although the friction brake braking amount used in the above description is a value based on the friction brake braking amount command value or the detected value of the brake operation amount, it is not necessarily limited thereto. Other means for detecting only whether or not it is used may be provided, and the compensation amount for the gear backlash amount may be adjusted based on the result of the means.

また、上述の説明において考慮されるギアバックラッシュ中の外乱として示した摩擦ブレーキ制動量は、ブレーキペダル13に起因する摩擦ブレーキ制動量に限らず、車両の減速機の駆動軸8に作用する空気抵抗等の他の抵抗成分を含んでもよい。   Further, the amount of friction brake braking indicated as a disturbance during gear backlash considered in the above description is not limited to the amount of friction brake braking caused by the brake pedal 13, but air acting on the drive shaft 8 of the speed reducer of the vehicle. Other resistance components such as resistance may be included.

2…電動モータコントローラ(トルク指令値設定部、トルク目標値算出部、モータトルク制御部、補償量調整部)
4…電動モータ
5…減速機
8…駆動軸
11…ブレーキコントローラ
13…ブレーキペダル
13a…ストロークセンサ(ブレーキ操作量検出部)
2. Electric motor controller (torque command value setting unit, torque target value calculation unit, motor torque control unit, compensation amount adjustment unit)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 ... Electric motor 5 ... Reduction gear 8 ... Drive shaft 11 ... Brake controller 13 ... Brake pedal 13a ... Stroke sensor (brake operation amount detection part)

Claims (9)

駆動輪につながるモータのトルクを制御する電動車両の制御方法において、
車両情報に基づいてトルク指令値を設定し、
モータトルクが車両の駆動軸に伝達されない不感帯を補償するとともに車両の駆動力伝達系の固有振動周波数成分を低減するフィルタリング処理を前記トルク指令値に施すことによってトルク目標値を算出し、
前記トルク目標値に基づいて前記モータのトルクを制御し、
前記フィルタリング処理において考慮される前記不感帯に対する補償量を、車両に制動力を加える摩擦ブレーキ制動量に応じて調整する、
ことを特徴とする電動車両の制御方法。
In the control method of the electric vehicle for controlling the torque of the motor connected to the drive wheel,
Set torque command value based on vehicle information,
A torque target value is calculated by applying a filtering process to the torque command value that compensates for the dead zone in which the motor torque is not transmitted to the drive shaft of the vehicle and reduces the natural vibration frequency component of the drive force transmission system of the vehicle,
Controlling the torque of the motor based on the torque target value;
Adjusting a compensation amount for the dead zone considered in the filtering process according to a friction brake braking amount that applies a braking force to the vehicle;
An electric vehicle control method characterized by the above.
請求項1に記載の電動車両の制御方法において、
前記駆動力伝達系が有する不感帯幅は、モータから駆動軸までのギアバックラッシュ量の総和である、
ことを特徴とする電動車両の制御方法。
In the control method of the electric vehicle according to claim 1,
The dead zone width of the driving force transmission system is the sum of the gear backlash amounts from the motor to the driving shaft.
An electric vehicle control method characterized by the above.
請求項1又は2に記載の電動車両の制御方法において、
運転者のブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出部をさらに備え、
前記摩擦ブレーキ制動量は、前記ブレーキ操作量の検出値、又は、当該検出値に基づいて算出される摩擦制動量指令値である、
ことを特徴とする電動車両の制御方法。
In the control method of the electric vehicle according to claim 1 or 2,
A brake operation amount detection unit for detecting a driver's brake operation amount;
The friction brake braking amount is a detected value of the brake operation amount, or a friction braking amount command value calculated based on the detected value.
An electric vehicle control method characterized by the above.
請求項1から3のいずれか一項に記載の電動車両の制御方法において、
前記補償量を摩擦ブレーキ制動量に応じて調整する際は、前記補償量を前記摩擦ブレーキ制動量に応じて減ずる処理を行う、
ことを特徴とする電動車両の制御方法。
In the control method of the electric vehicle according to any one of claims 1 to 3,
When adjusting the compensation amount according to the friction brake braking amount, a process of reducing the compensation amount according to the friction brake braking amount is performed.
An electric vehicle control method characterized by the above.
請求項1から4のいずれか一項に記載の電動車両の制御方法において、
前記補償量を摩擦ブレーキ制動量に応じて調整する際は、前記ブレーキ制動量が予め定めた既定値以下になった場合に、摩擦ブレーキ制動量に応じて調整された前記補償量を元の補償量に戻す、
ことを特徴とする電動車両の制御方法。
In the control method of the electric vehicle according to any one of claims 1 to 4,
When adjusting the compensation amount according to the friction brake braking amount, when the brake braking amount is equal to or less than a predetermined value, the compensation amount adjusted according to the friction brake braking amount is restored to the original compensation amount. Return to quantity,
An electric vehicle control method characterized by the above.
請求項1から5のいずれか一項に記載の電動車両の制御方法において、
前記補償量を摩擦ブレーキ制動量に応じて調整する際は、前記モータトルク指令値が予め定められた既定値を越えた場合に、摩擦ブレーキ制動量に応じて調整された補償量を元の補償量に戻す、
ことを特徴とする電動車両の制御方法。
In the control method of the electric vehicle as described in any one of Claim 1 to 5,
When adjusting the compensation amount according to the friction brake braking amount, when the motor torque command value exceeds a predetermined value, the compensation amount adjusted according to the friction brake braking amount is restored to the original compensation amount. Return to quantity,
An electric vehicle control method characterized by the above.
請求項1に記載の電動車両の制御方法において、
前記補償量を摩擦ブレーキ制動量に応じて調整する際は、前記車両モデルにおいて補償される不感帯幅を摩擦ブレーキ制動量に応じて減ずることにより調整する、
ことを特徴とする電動車両の制御方法。
In the control method of the electric vehicle according to claim 1,
When adjusting the compensation amount according to the friction brake braking amount, the dead zone width compensated in the vehicle model is adjusted by reducing according to the friction brake braking amount.
An electric vehicle control method characterized by the above.
請求項1に記載の電動車両の制御方法において、
前記摩擦ブレーキ制動量が予め定められた既定値より大きい場合は、車両の駆動力伝達系の振動特性を打ち消す線形フィルタによるフィルタリング処理を前記トルク指令値に施すことにより、前記不感帯に対する補償量を調整する、
ことを特徴とする電動車両の制御方法。
In the control method of the electric vehicle according to claim 1,
When the friction brake braking amount is larger than a predetermined default value, the compensation amount for the dead zone is adjusted by applying a filtering process to the torque command value by a linear filter that cancels the vibration characteristic of the driving force transmission system of the vehicle. To
An electric vehicle control method characterized by the above.
駆動輪につながるモータのトルクを制御する電動車両の制御装置において、
車両情報に基づいてトルク指令値を設定するトルク指令値設定部と、
モータトルクが車両の駆動軸に伝達されない不感帯を補償するとともに車両の駆動力伝達系の固有振動周波数成分を低減するフィルタリング処理を前記トルク指令値に施すことによってトルク目標値を算出するトルク目標値算出部と、
前記トルク目標値に基づいて前記モータのトルクを制御するモータトルク制御部と、
前記フィルタリング処理において考慮される前記不感帯に対する補償量を、車両に制動力を加える摩擦ブレーキ制動量に応じて調整する補償量調整部と、を備える、
ことを特徴とする電動車両の制御装置。
In the control device for an electric vehicle that controls the torque of the motor connected to the drive wheel,
A torque command value setting unit for setting a torque command value based on vehicle information;
Torque target value calculation that calculates a torque target value by applying a filtering process to the torque command value that compensates for the dead band in which the motor torque is not transmitted to the vehicle drive shaft and reduces the natural vibration frequency component of the vehicle drive force transmission system And
A motor torque controller for controlling the torque of the motor based on the torque target value;
A compensation amount adjusting unit that adjusts a compensation amount for the dead zone considered in the filtering process according to a friction brake braking amount that applies a braking force to the vehicle.
A control apparatus for an electric vehicle.
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