JP2020058156A - モーター制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モーター制御装置に関し、左右輪のトルク差に由来する振動を抑制し、静粛性，乗り心地を改善する。【解決手段】左軸３を介して左輪１に駆動力を伝達する左モーター６と右軸４を介して右輪２に駆動力を伝達する右モーター７とが搭載された車両１０のモーター制御装置１５に関する。左モーター６の第一回転速度と右モーター７の第二回転速度との差に基づき、左軸３及び右軸４のトルク振動を減少させるフィードバック補正量を算出する補正値算出部３１〜３６を設ける。また、このフィードバック補正量に基づき、左モーター６及び右モーター７の軸トルクを制御する制御部３７を設ける。【選択図】図４

Description

本発明は、左モーターと右モーターとが搭載された車両のモーター制御装置に関する。

従来、車両に搭載された二つのモーターで左輪の駆動力と右輪の駆動力とを個別に制御する技術が知られている。すなわち、左右輪の駆動力を個別に制御することで、旋回性能や車体安定性を向上させる技術である。左右のモーターは、左右輪のそれぞれに対して接続され、左右輪の駆動力伝達経路は互いに独立させることが可能である（特許文献１参照）。また、二つのモーターを左右輪のそれぞれに接続しつつ、左右輪の駆動力伝達経路を差動装置で連結した車両も開発されている。このような構造により、走行状態に応じて受動的なトルク配分と能動的なトルク配分とを使い分けることができる。

特開2007-161190号公報

左右輪が独立して動作しうる車両では、トルク振動や駆動軸の捩れ振動を抑制するための制御が、左輪側と右輪側とで個別に制御されている。一方、駆動輪のトルク振動は、左右輪のそれぞれの構造だけでなく、左右輪のトルク差の変動によっても発生しうる。また、左右輪のトルク差は、車両の旋回時だけでなく、路面やタイヤの状態に応じて変化する。従来のシステムでは、このようなトルク差に由来する振動が考慮されておらず、車室内の静粛性や乗り心地を向上させる上で改善の余地がある。

なお、近年の車両に搭載されるモーターは応答性が高く、左右輪のドライブトレインにおける固有振動数に近い変動周期でトルク差を変化させることも可能である。それゆえに、モーターのトルク差を利用して左右輪のトルクを分配するシステムでは、油圧を利用した既存のトルク分配システムと比較して、ドライブトレインの固有振動数付近での振動が目立ちやすいという実情がある。

本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑みて創案されたものであり、左右輪のトルク差に由来する振動を抑制し、静粛性，乗り心地を改善できるようにしたモーター制御装置を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。

ここで開示するモーター制御装置は、左軸を介して左輪に駆動力を伝達する左モーターと右軸を介して右輪に駆動力を伝達する右モーターとが搭載された車両のモーター制御装置である。
（１）第一のモーター制御装置は、前記左モーターの第一回転速度と前記右モーターの第二回転速度との差に基づき、前記左軸及び前記右軸のトルク振動を減少させるフィードバック補正量を算出する補正値算出部を備える。また、前記フィードバック補正量に基づき、前記左モーター及び前記右モーターの軸トルクを制御する制御部を備える。

（２）前記補正値算出部が、前記第一回転速度と前記第二回転速度との差の微分値が小さくなるように前記フィードバック補正量を算出することが好ましい。
（３）前記制御部が、前記左軸及び前記右軸の要求トルク差に前記フィードバック補正量を反映させることが好ましい。

（４）各軸駆動トルク算出部とトルク振動推定部と制振トルク算出部とを備えることが好ましい。前記各軸駆動トルク算出部は、前記車両の走行状態に基づき、前記左軸に要求されるトルクである要求左軸トルクと前記右軸に要求されるトルクである要求右軸トルクとを算出する。前記トルク振動推定部は、前記左軸及び前記右軸の共振特性をモデル化したトルク伝達モデルと前記要求左軸トルクと前記要求右軸トルクとに基づき、前記左軸及び前記右軸の各々におけるトルク振動を推定する。前記制振トルク算出部は、前記トルク振動に由来する前記左軸及び前記右軸のトルク振動を減少させる制振トルクを算出する。また、前記制御部が、ドライバー要求トルクと前記要求左軸トルクと前記要求右軸トルクと前記制振トルクと前記フィードバック補正量とに基づき、前記左モーター及び前記右モーターの軸トルクを制御することが好ましい。

（５）前記制御部が、前記要求左軸トルク、及び、前記要求右軸トルクの一方から前記制振トルクを減じた値と他方に前記制振トルクを加えた値との軸トルク差に前記フィードバック補正量を反映させたものに基づき、前記左モーター及び前記右モーターの軸トルクを制御することが好ましい。

（６）第二のモーター制御装置は、前記車両の走行状態に基づき、前記左軸に要求されるトルクである要求左軸トルクと前記右軸に要求されるトルクである要求右軸トルクとを算出する各軸駆動トルク算出部を備える。また、前記左軸及び前記右軸の共振特性をモデル化したトルク伝達モデルと前記要求左軸トルクと前記要求右軸トルクとに基づき、前記左軸及び前記右軸の各々におけるトルク振動を推定するトルク振動推定部を備える。また、前記トルク振動に由来する前記左軸及び前記右軸のトルク振動を減少させる制振トルクを算出する制振トルク算出部を備える。さらに、前記要求左軸トルクと前記要求右軸トルクと前記制振トルクとに基づき、前記左モーター及び前記右モーターの軸トルクを制御する制御部を備える。

（７）前記制御部が、前記要求左軸トルク、及び、前記要求右軸トルクの一方から前記制振トルクを減じた値と他方に前記制振トルクを加えた値とに基づき、前記左モーター及び前記右モーターの軸トルクを制御することが好ましい。
（８）前記左モーターの第一回転速度と前記右モーターの第二回転速度とに基づき、前記左軸及び前記右軸のトルク振動を減少させるフィードバック補正量を算出する補正値算出部を備えることが好ましい。また、前記制御部が、前記要求左軸トルクと前記要求右軸トルクと前記制振トルクと前記フィードバック補正量とに基づき、前記左モーター及び前記右モーターの軸トルクを制御することが好ましい。

（９）前記補正値算出部が、前記第一回転速度と前記第二回転速度との差の微分値が小さくなるように前記フィードバック補正量を算出することが好ましい。
（１０）前記制御部が、前記左軸及び前記右軸の軸トルク差に前記フィードバック補正量を反映させることが好ましい。
なお、前記車両の走行状態を表すパラメーターとしては、ドライバー要求トルク、及び、要求トルク差を用いることが好ましい。

左右輪のトルク差に由来する振動を抑制することができ、静粛性，乗り心地を改善することができる。

モーター制御装置が適用された車両の構成を示すブロック図である。 モーター制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 フィードフォワード制御部の機能を示すブロック図である。 フィードバック制御部の機能を示すブロック図である。 フィードバック・フィードフォワード制御部の機能を示すブロック図である。 フィードバック・フィードフォワード制御部の変形例を示すブロック図である。 トルク振動の経時変化を示すグラフ（比較例）である。 トルク振動の経時変化を示すグラフ（実施例）である。 車両の構成の変形例を示すブロック図である。

［１．ハードウェア構成］
以下、図面を参照して実施形態としてのモーター制御装置が適用される車両１０の構成を説明する。図１に示すように、この車両１０にはAYC（アクティブヨーコントロール）機能を持つ差動装置５（ディファレンシャル装置）が搭載される。差動装置５は、左輪１（左駆動輪）に連結される左軸３と右輪２（右駆動輪）に連結される右軸４との間に介装される。

AYC機能とは、左右駆動輪における駆動力（駆動トルク）の分担割合を主体的に制御することでヨーモーメントの大きさを調節し、これを以て車両１０のヨー方向の姿勢を安定させる機能である。本実施形態の差動装置５は、AYC機能だけでなく、駆動力を左右輪に伝達して車両１０を走行させる機能と、車両１０の旋回時に発生する左右輪の回転数差を受動的に吸収する機能とを併せ持つ。

差動装置５には二つのモーター６，７が内蔵される。一方は、左軸３を介して左輪１に駆動力を伝達する左モーター６であり、他方は右軸４を介して右輪２に駆動力を伝達する右モーター７である。これらはいずれも電動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備えたモータージェネレーター（MG）である。左モーター６はおもに左輪１の駆動を担当し、右モーター７はおもに右輪２の駆動を担当する。

各モーター６，７の内部には、ステーター（固定子）に対するローター（回転子）の回転角や回転速度を検出するセンサー１６，１７としてのレゾルバやエンコーダーが内蔵される。左回転速度センサー１６は左モーター６の回転速度（単位時間あたりの回転数）である第一回転速度を検出し、右回転速度センサー１７は右モーター７の回転速度である第二回転速度を検出する。これらのセンサー１６，１７で検出された信号は、モーター制御装置１５に伝達される。

各モーター６，７の作動状態は、左インバーター８と右インバーター９とによって制御される。各インバーター８，９は、バッテリー１１から給電される直流電力を交流電力に変換して各モーター６，７に供給する変換器（DC-ACインバータ）である。各インバーター８，９には、複数のスイッチング素子を含む三相ブリッジ回路が内蔵される。交流電力は、各スイッチング素子の接続状態を断続的に切り替えることで生成される。また、スイッチング周波数や出力電圧を制御することで、各モーター６，７の出力（軸トルクや回転数）が調節される。各モーター６，７及び各インバーター８，９の作動状態は、実施形態としてのモーター制御装置１５（M-ECU; Motor - Electronic Control Unit）で制御される。

モーター制御装置１５は、左右輪１，２のトルク差に由来する振動を抑制するための制御を実施する電子制御装置（コンピューター）である。図２に示すように、モーター制御装置１５には、プロセッサー６１（中央処理装置），メモリ６２（メインメモリ），記憶装置６３（ストレージ），インタフェース装置６４などが内蔵され、これらが内部バス６５を介して接続される。プロセッサー６１は、制御ユニット（制御回路）や演算ユニット（演算回路），キャッシュメモリ（レジスタ群）などを内蔵する中央処理装置である。

また、メモリ６２は、プログラムや作業中のデータが格納される記憶装置であり、例えばROM（Read Only Memory），RAM（Random Access Memory）がこれに含まれる。記憶装置６３は、メモリ６２よりも長期的に保持されるデータやファームウェアが格納されるメモリ装置であり、例えばフラッシュメモリやEEPROMなどの不揮発性メモリがこれに含まれる。インタフェース装置６４は、モーター制御装置１５と外部との間の入出力（Input and Output；I/O）を司るものである。

モーター制御装置１５には、インタフェース装置６４を介して、アクセル開度センサー１２，車速センサー１３，車体姿勢制御装置１４（車体姿勢ECU）が接続される。アクセル開度センサー１２はアクセル開度（アクセルペダルの踏み込み量）に対応する信号を出力するセンサーであり、車速センサー１３は車両１０の走行速度（車速）に対応する信号を出力するセンサーである。車両１０のドライバー要求トルクは、アクセル開度及び走行速度に基づいて設定され、モーター制御装置１５に取得される。なお、モーター制御装置１５がドライバー要求トルクを算出する制御構成としてもよいし、他の装置で算出されたドライバー要求トルクをモーター制御装置１５が受信する制御構成としてもよい。

車体姿勢制御装置１４は、車速や前後加速度，横加速度，角速度，操舵角などに応じて、左右輪１，２を含む各車輪の目標トルクを調節するための電子制御装置である。モーター制御装置１５は、車体姿勢制御装置１４で算出されたヨー運動要求トルク差を取得する。ヨー運動要求トルク差とは、車両１０に要求されているヨーモーメントを生じさせるのに必要な左右輪１，２のトルク差を意味する。なお、モーター制御装置１５がヨー運動要求トルク差を算出する制御構成としてもよい。

図２に示すように、モーター制御装置１５は、少なくとも二つの機能を持つ。第一の機能は、ドライバー要求トルクとヨー運動要求トルク差とに基づき、要求左モーター軸トルク、及び、要求右モーター軸トルクを算出する機能である。第二の機能は、各インバーター８，９の作動状態を制御することで、左モーター６から出力されるトルクを要求左モーター軸トルクに一致させるとともに、右モーター７から出力されるトルクを要求右モーター軸トルクに一致させる機能である。また、第一の機能に関して、各モーター６，７の軸トルクの算出手法としては、以下に示す四種類のいずれかを採用することができる。

第一の手法は、フィードフォワード制御によるものである。フィードフォワード制御では、左軸３，右軸４の共振特性をモデル化したトルク伝達モデルが用いられる。モーター制御装置１５は、トルク伝達モデルを用いて各軸３，４のトルク振動を推定し、それらの差（すなわち軸トルク差）の振動を減少させる制振トルクを算出する。また、左モーター６，右モーター７の軸トルク（要求左モーター軸トルク，要求右モーター軸トルク）は、左軸３に要求される要求左軸トルク，右軸４に要求される要求右軸トルク，制振トルクの三者に基づいて制御される。

なお、要求左軸トルク、及び、要求右軸トルクは、車両１０の走行状態（例えば、要求トルク差やドライバー要求トルクなど）に基づいて算出される。このように、あらかじめ用意されたトルク伝達モデルを用いて左軸３，右軸４の振動状態を予測することで、トルク差に由来する振動が発生する前に抑制することができ、良好な応答性が得られやすくなる。以下、フィードフォワード制御を実施する主体（回路やプログラム）のことを、フィードフォワード制御部２０と呼ぶ。

第二の手法は、フィードバック制御によるものである。フィードバック制御では、左モーター６の第一回転速度と右モーター７の第二回転速度とに基づいてフィードバック補正量が算出される。また、左モーター６，右モーター７の軸トルク（要求左モーター軸トルク，要求右モーター軸トルク）は、車両１０の走行状態（例えば、要求トルク差やドライバー要求トルクなど）とフィードバック補正量とに基づいて制御される。このように、各モーター６，７の回転速度を軸トルクの大きさにフィードバックさせることで、トルク差に由来する振動を精度よく修正することができ、制御安定性が向上する。以下、フィードフォワード制御を実施する主体（回路やプログラム）のことを、フィードバック制御部３０と呼ぶ。

第三の手法は、フィードバック制御を主体として、これにフィードフォワード制御を付加したものである。この場合、フィードフォワード制御で算出される各軸３，４の軸トルクの差（要求軸トルク差）を算出し、これにフィードバック補正量を反映させる。このように、フィードバック制御とフィードフォワード制御とを併用することで、トルク差に由来する振動の抑制効果がさらに向上する。以下、フィードバック制御を基本としたフィードフォワード制御を実施する主体（回路やプログラム）のことを、フィードバック・フィードフォワード制御部４０と呼ぶ。

第四の手法は、フィードフォワード制御を主体として、これにフィードバック制御を付加したものである。この場合、フィードフォワード制御で各軸３，４のトルク振動を推定する際に、トルク伝達モデルに入力される値にフィードバック補正量を反映させる。このようなフィードバック制御とフィードフォワード制御との併用時においても、トルク差に由来する振動の抑制効果を向上させることが可能である。以下、フィードフォワード制御を基本としたフィードバック制御を実施する主体（回路やプログラム）のことを、フィードバック・フィードフォワード制御部６０と呼ぶ。

［２．ソフトウェア構成］
［Ａ．フィードフォワード制御］
図３は、モーター制御装置１５で実行されるプログラムの一つ（フィードフォワード制御部２０）の処理内容を説明するためのブロック図である。これらの処理内容は、アプリケーションプログラムとして、モーター制御装置１５の記憶装置６３やモーター制御装置１５が読み取り可能な記録媒体に記録され、メモリ６２上に展開されて実行される。ここで実行される処理内容を機能的に分類すると、フィードフォワード制御部２０には、各軸駆動トルク算出部２１，トルク振動推定部２２，制振トルク算出部２３，モーター軸トルク制御部２４が設けられる。

各軸駆動トルク算出部２１は、車両１０の走行状態に基づいて、左軸３に要求される要求左軸トルクと右軸４に要求される要求右軸トルクとを算出するものである。ここで参照される車両１０の走行状態には、少なくとも要求トルク差とドライバー要求トルクとが含まれる。なお、左右輪１，２の路面摩擦抵抗が同等であって車両１０が直進しているときには、要求左軸トルクと要求右軸トルクとがほぼ同一値として算出される。一方、車両１０の旋回中や左右輪１，２の路面摩擦抵抗が不均一であるときには、要求左軸トルクと要求右軸トルクとが相違する値として算出されうる。ここでの算出結果は、トルク振動推定部２２に伝達される。

トルク振動推定部２２は、左軸３，右軸の各々におけるトルク振動を推定するものである。トルク振動の推定には、左軸３，右軸４の共振特性をモデル化したトルク伝達モデルが用いられる。トルク伝達モデルは、左軸３の要求左軸トルクに対する実際のトルク振動が模擬された左トルク推定値と、右軸４の要求右軸トルクに対する実際のトルク振動が模擬された右トルク推定値とを出力する。このように、トルク振動推定部２２は、トルク伝達モデルと要求左軸トルクと要求右軸トルクとに基づき、左軸３，右軸４の各々におけるトルク振動を推定する機能を持つ。ここで推定された二つのトルク推定値は、制振トルク算出部２３に伝達される。

制振トルク算出部２３は、左軸３，右軸４の軸トルク差の振動を減少させる制振トルクを算出するものである。ここでは、トルク推定値の差分（例えば、左トルク推定値から右トルク推定値を減じたもの）を本来意図された値にするための補正値として、制振トルクが算出される。例えば、車両１０の直進走行中に左トルク推定値と右トルク推定値が同一であるときには、制振トルクの値が０となる。一方、車両１０の直進走行中に左トルク推定値が右トルク推定値よりも大きければ、制振トルクの値は正となる。反対に、車両１０の直進走行中に左トルク推定値が右トルク推定値よりも小さければ、制振トルクの値は負となる。また、車両１０の旋回中には、その旋回状態に応じた大きさの制振トルクが算出される。ここで算出された制振トルクの値は、モーター軸トルク制御部２４に伝達される。

モーター軸トルク制御部２４（制御部）は、要求左軸トルクと要求右軸トルクと制振トルクとに基づき、左モーター６及び右モーター７の軸トルクを制御するものである。ここでは、要求左軸トルク、及び、要求右軸トルクの一方から制振トルクを減じた値と、他方に制振トルクを加えた値とに基づいて、要求左モーター軸トルクと要求右モーター軸トルクとが算出される。

本実施形態では、要求左軸トルクと制振トルクとを加算したものが、最終的に左軸３に要求されている軸トルクとされ、かつ、要求右軸トルクから制振トルクを減じたものが、最終的に右軸４に要求されている軸トルクとされる。また、要求左モーター軸トルクは、前者を左軸３に発生させるのに要する左モーター６の軸トルクであり、要求右モーター軸トルクは、後者を右軸４に発生させるのに要する右モーター７の軸トルクである。モーター軸トルク制御部２４は、左モーター６で要求左モーター軸トルクが発生するように左インバーター８に制御信号を出力するとともに、右モーター７で要求右モーター軸トルクが発生するように右インバーター９に制御信号を出力する。

［Ｂ．フィードバック制御］
図４は、モーター制御装置１５で実行されるプログラムの一つ（フィードバック制御部３０）の処理内容を説明するためのブロック図である。これらの処理内容は、上述のフィードフォワード制御部２０と同様に、アプリケーションプログラムとして実行される。ここで実行される処理内容を機能的に分類すると、ドライブトレイン捩れモデル算出部３１，微分演算部３２，周波数フィルター３３，比例項算出部３４，積分項算出部３５，微分項算出部３６，配分制御部３７が設けられる。

ドライブトレイン捩れモデル算出部３１は、各モーター６，７の回転速度に基づいて左軸３及び右軸４の各々の回転速度（左軸回転速度，右軸回転速度）を算出するものである。ここでは、各モーター６，７と各軸３，４との間の動力伝達経路における減速比や捩れ特性をモデル化したドライブトレイン捩れモデルが用いられる。ここで算出された左軸回転速度と右軸回転速度との差分情報は、微分演算部３２に伝達される。本実施形態では、左軸回転速度から右軸回転速度を減じた回転数差が微分演算部３２に伝達される。

微分演算部３２は、回転数差の時間変化勾配である微分値を算出するものである。ここでは、所定の単位時間あたりの回転数差の変化量が抽出される。微分演算を施すことで、各軸３，４の回転数差の大小に関わらず、その変化の度合いに応じたフィードバック補正量を算出することが可能となる。ここで抽出された変化量の情報は周波数フィルター３３で必要な周波数成分を抽出したのちに、三種の算出部３４〜３６のそれぞれに伝達される。

比例項算出部３４は、周波数フィルター３３の出力に比例する補正量（比例項）を算出するものである。同様に、積分項算出部３５は、周波数フィルター３３の出力の積分値に相当する補正量（積分項）を算出し、微分項算出部３６は、周波数フィルター３３の出力の微分値に相当する補正量（微分項）を算出する。これらの補正量を合算したものが、最終的なフィードバック補正量となる。なお、図４中に符号３１〜３６で示す各要素は、第一回転速度と第二回転速度とに基づいてフィードバック補正量を算出する補正値算出部として機能している。

フィードバック補正量は、左モーター６の第一回転速度と右モーター７の第二回転速度との差の微分値を小さくする（差の微分値を０に近づける，差の時間変化を抑える）ように作用するものであり、車体姿勢制御装置１４で算出されたヨー運動要求トルク差を補正するのに用いられる。以下、ヨー運動要求トルク差からフィードバック補正量を減じたもののことを、補正後トルク差と呼ぶ。

配分制御部３７（制御部）は、少なくともフィードバック補正量に基づいて、左モーター６及び右モーター７の軸トルクを算出するものである。ここでは、補正後トルク差とドライバー要求トルクとに基づいて、要求左モーター軸トルク、及び、要求右モーター軸トルクが算出される。すなわち、補正後トルク差が生じるように、要求左軸トルクと要求右軸トルクとが算出されるとともに、それらに基づいて要求左モーター軸トルクと要求右モーター軸トルクとが算出される。また、配分制御部３７は、左モーター６で要求左モーター軸トルクが発生するように左インバーター８に制御信号を出力するとともに、右モーター７で要求右モーター軸トルクが発生するように右インバーター９に制御信号を出力する。

［Ｃ．併用制御（その１）］
図５は、モーター制御装置１５で実行されるプログラムの一つ（フィードバック・フィードフォワード制御部４０）の処理内容を説明するためのブロック図である。図５中の符号４１〜４６は、図４中の符号３１〜３６と同一であり、図５中の符号４８〜５０は、図３中の符号２１〜２３と同一である。フィードバック・フィードフォワード制御部４０は、フィードフォワード制御部２０における要求左軸トルク、及び、要求右軸トルクをフィードバック補正量で補正するように機能する。

フィードバック・フィードフォワード制御部４０の配分制御部４７（制御部）は、要求左軸トルクと要求右軸トルクと制振トルクとフィードバック補正量とドライバー要求トルクとに基づいて、要求左軸トルクと要求右軸トルクとを算出するものである。ここでは、図５に示すように、要求左軸トルク、及び、要求右軸トルクの一方から制振トルクを減じた値と、他方に制振トルクを加えた値とが算出されるとともに、それらの差（要求軸トルク差）が算出される。

また、要求軸トルク差からフィードバック補正量を減じた補正後トルク差とドライバー要求トルクとが配分制御部４７に入力される。配分制御部４７は、補正後トルク差とドライバー要求トルクとに基づいて、要求左モーター軸トルク、及び、要求右モーター軸トルクを算出する。また、配分制御部４７は、左モーター６で要求左モーター軸トルクが発生するように左インバーター８に制御信号を出力するとともに、右モーター７で要求右モーター軸トルクが発生するように右インバーター９に制御信号を出力する。

［Ｄ．併用制御（その２）］
図６は、モーター制御装置１５で実行されるプログラムの一つ（フィードバック・フィードフォワード制御部６０）の処理内容を説明するためのブロック図である。図６中の符号４１〜４６は、図４中の符号３１〜３６と同一であり、図６中の符号４９〜５０は、図３中の符号２２〜２３と同一である。フィードバック・フィードフォワード制御部６０は、フィードフォワード制御部２０におけるヨー運動要求トルク差をフィードバック補正量で補正するように機能する。

フィードバック・フィードフォワード制御部６０の各軸駆動トルク算出部４８は、車両１０の走行状態とフィードバック補正量とに基づいて、要求左軸トルクと要求右軸トルクとを算出する。各軸駆動トルク算出部４８には、図６に示すように、ヨー運動要求トルク差からフィードバック補正量を減じたものとドライバー要求トルクとが入力される。したがって、ここで算出される要求左軸トルク、及び、要求右軸トルクは、フィードバック補正量が反映された値である。

モーター軸トルク制御部５１（制御部）は、フィードバック補正量が反映された要求左軸トルク、及び、要求右軸トルクと制振トルクとに基づいて、要求左モーター軸トルク、及び、要求右モーター軸トルクを算出するものである。ここでは、要求左軸トルク、及び、要求右軸トルクの一方から制振トルクを減じた値と、他方に制振トルクを加えた値とに基づいて、要求左モーター軸トルクと要求右モーター軸トルクとが算出される。

本実施形態では、要求左軸トルクと制振トルクとを加算したものが、最終的に左軸３に要求されている軸トルクとされ、かつ、要求右軸トルクから制振トルクを減じたものが、最終的に右軸４に要求されている軸トルクとされる。また、モーター軸トルク制御部５１は、左モーター６で要求左モーター軸トルクが発生するように左インバーター８に制御信号を出力するとともに、右モーター７で要求右モーター軸トルクが発生するように右インバーター９に制御信号を出力する。

［３．作用，効果］
図７は、上記のフィードフォワード制御やフィードバック制御を実施しなかった場合のトルク振動を示すグラフである。このグラフは、左右輪１，２のトルク差が変化したときに各モーター６，７にトルク振動が発生することと、トルク差の振動が収束しにくいことを示している。このような振動は、車室内の静粛性や乗り心地を低下させる。

一方、図８は、図５に示すフィードバック・フィードフォワード制御部４０による制御が実施された場合のトルク振動を示すグラフである。フィードフォワード制御やフィードバック制御を実施することで、左軸３，右軸４の振動状態が予測されるとともに、各モーター６，７の軸トルクの大きさにフィードバックがかけられる。これにより、トルク差の振幅が小さくなるとともに、実トルク差が要求トルク差に対して短時間で収束し、車室内の静粛性や乗り心地が向上する。

（１）フィードバック制御部３０では、左モーター６の第一回転速度と右モーター７の第二回転速度とに基づいてフィードバック補正量が算出される。また、図４に示すように、車両１０の走行状態とフィードバック補正量とに基づいて各モーター６，７の軸トルクが制御される。このような制御により、左右輪１，２のトルク差に由来する振動を抑制することができ、車両１０の静粛性や乗り心地を改善することができる。

（２）フィードバック制御部３０では、第一回転速度と第二回転速度との差の微分値が小さくなるように、フィードバック補正量が算出される。これにより、各モーター６，７の回転速度差の大小に関わらず、左右輪１，２のトルク差に由来する振動を抑制することができる。例えば、車両１０の旋回中であっても、所定の回転速度差を保ちつつトルク振動を抑制することができる。

（３）図４に示すように、ヨー運動要求トルク差にフィードバック補正量を反映させたものを配分制御部３７に入力することで、各モーター６，７から出力される軸トルクの差を容易に調節することができる。これにより、例えばドライバー要求トルクを維持したままトルク配分を適正化することができ、左右輪１，２のトータルの駆動力を変化させることなく、トルク振動を抑制することができる。

（４）フィードバック・フィードフォワード制御部４０には、図５に示すように、各軸駆動トルク算出部４８，トルク振動推定部４９，制振トルク算出部５０が設けられ、各軸３，４のトルク振動が推定されるとともに制振トルクが算出される。また、配分制御部４７は、要求左軸トルクと要求右軸トルクと制振トルクとフィードバック補正量とドライバー要求トルクとに基づいて、要求左軸トルクと要求右軸トルクとを算出する。このように、左軸３，右軸４の共振特性をモデル化したトルク伝達モデルに基づいてトルク振動を推定した上で制振トルクを算出することで、左右輪１，２のトルク差に由来する振動を抑制することができ、車両１０の静粛性や乗り心地を改善することができる。

（５）フィードバック・フィードフォワード制御部４０では、制振トルクが加減算された各軸トルクの差（すなわち要求軸トルク差）にフィードバック補正量が反映される。このように、フィードバック補正量が加減算される対象を「要求軸トルク差」とすることで、トータルの要求トルクを変化させることなくトルク振動を抑制することができる。これに加えて、要求左軸トルク，要求右軸トルクの一方から制振トルクを減算するとともに他方に加算することも、トータルの要求トルクを変化させずにトルク振動を抑制するのに寄与しうる。

（６）フィードフォワード制御部２０には、図３に示すように、各軸駆動トルク算出部２１，トルク振動推定部２２，制振トルク算出部２３が設けられ、各軸３，４のトルク振動が推定されるとともに制振トルクが算出される。また、モーター軸トルク制御部２４は、要求左軸トルクと要求右軸トルクと制振トルクとに基づいて、要求左軸トルクと要求右軸トルクとを算出する。このように、左軸３，右軸４の共振特性をモデル化したトルク伝達モデルに基づいてトルク振動を推定した上で制振トルクを算出することで、左右輪１，２のトルク差に由来する振動を抑制することができ、車両１０の静粛性や乗り心地を改善することができる。

（７）フィードフォワード制御部２０では、要求左軸トルク、及び、要求右軸トルクの一方から制振トルクを減じた値と、他方に制振トルクを加えた値とが算出される。このような制御により、例えばドライバー要求トルクを維持したままトルク配分を適正化することができ、左右輪１，２のトータルの駆動力を変化させることなく、トルク振動を抑制することができる。

（８）フィードバック・フィードフォワード制御部６０には、図６に示すように、補正値算出部として機能する要素３１〜３６が含まれる。また、モーター軸トルク制御部５１は、要求左軸トルクと要求右軸トルクと制振トルクとフィードバック補正量とに基づいて各モーター６，７の軸トルクを制御している。このように、左右のモーター６，７間における回転速度差に基づいてフィードバック制御を実施することで、左右輪１，２のトルク差に由来する振動を抑制することができ、車両１０の静粛性や乗り心地を改善することができる。

（９）フィードバック・フィードフォワード制御部６０では、図６に示すように、第一回転速度と第二回転速度との差の微分値が小さくなるように、フィードバック補正量が算出される。これにより、各モーター６，７の回転速度差の大小に関わらず、左右輪１，２のトルク差に由来する振動を抑制することができる。例えば、車両１０の旋回中であっても、所定の回転速度差を保ちつつトルク振動を抑制することができる。

（１０）フィードバック・フィードフォワード制御部６０では、図６に示すように、ヨー運動要求トルク差にフィードバック補正量が反映される。これにより、例えばドライバー要求トルクを維持したままトルク配分を適正化することができ、左右輪１，２のトータルの駆動力を変化させることなく、トルク振動を抑制することができる。

［４．変形例］
上記の実施形態はあくまでも例示に過ぎず、本実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。

上述の実施形態では、左右輪１，２が差動装置５を介して連結された車両１０を例示したが、差動装置５は必須の要素ではない。例えば、図９に示すようなインホイールモーター型の車両１０にモーター制御装置１５を適用することが可能である。少なくとも、左軸３を介して左輪１に駆動力を伝達する左モーター６と、右軸４を介して右輪２に駆動力を伝達する右モーター７とが搭載された車両１０であれば、モーター制御装置１５を適用することで上述の実施形態と同様の作用，効果を奏するものとなる。

上述の実施形態では、車両１０の後輪についての左右輪１，２を駆動するモーター６，７の制御について詳述したが、前輪の制御にも適用可能である。また、電気自動車だけでなくハイブリッド自動車にも適用可能である。さらに、四輪の車両だけでなく三輪車両や電動カート，シニアカー（電動車いす）などにも適用可能であり、トラック，バスなどの大型車両にも適用可能である。

［５．付記］
上記の変形例を含む実施形態に関し、以下の付記を開示する。
［付記１］
左軸を介して車両の左輪に駆動力を伝達する左モーターと、
右軸を介して前記車両の右輪に駆動力を伝達する右モーターと、
前記左モーターの第一回転速度を検出する左回転速度センサーと、
前記右モーターの第二回転速度を検出する右回転速度センサーと、
プロセッサー及びメモリを内蔵し、前記第一回転速度及び前記第二回転速度に基づき、前記左モーター及び前記右モーターを制御するコンピューターとを具備する車両のモーター制御システムにおいて、
前記コンピューターが、
前記左モーターの第一回転速度と前記右モーターの第二回転速度とに基づき、前記左軸及び前記右軸のトルク振動を減少させるフィードバック補正量を算出する補正値算出部と、
前記車両の走行状態と前記フィードバック補正量とに基づき、前記左モーター及び前記右モーターの軸トルクを制御する制御部とを備える。

［付記２］
付記１記載のモーター制御システムにおいて、
前記補正値算出部が、前記第一回転速度と前記第二回転速度との差の微分値が小さくなるように前記フィードバック補正量を算出する。

［付記３］
付記１または２に記載のモーター制御システムにおいて、
前記制御部が、前記左軸及び前記右軸の要求トルク差に前記フィードバック補正量を反映させる。

［付記４］
付記１〜３のいずれか１項に記載のモーター制御システムにおいて、
前記コンピューターが、
前記車両の走行状態に基づき、前記左軸に要求されるトルクである要求左軸トルクと前記右軸に要求されるトルクである要求右軸トルクとを算出する各軸駆動トルク算出部と、
前記左軸及び前記右軸の共振特性をモデル化したトルク伝達モデルと前記要求左軸トルクと前記要求右軸トルクとに基づき、前記左軸及び前記右軸の各々におけるトルク振動を推定するトルク振動推定部と、
前記トルク振動に由来する前記左軸及び前記右軸のトルク振動を減少させる制振トルクを算出する制振トルク算出部とを備え、
前記制御部が、前記要求左軸トルクと前記要求右軸トルクと前記制振トルクと前記フィードバック補正量と前記ドライバー要求トルクとに基づき、前記左モーター及び前記右モーターの軸トルクを制御する。

［付記５］
付記４記載のモーター制御システムにおいて、
前記制御部が、前記要求左軸トルク、及び、前記要求右軸トルクの一方から前記制振トルクを減じた値と他方に前記制振トルクを加えた値との軸トルク差に前記フィードバック補正量を反映させたものに基づき、前記左モーター及び前記右モーターの軸トルクを制御する。

［付記６］
左軸を介して車両の左輪に駆動力を伝達する左モーターと、
右軸を介して前記車両の右輪に駆動力を伝達する右モーターと、
前記車両のアクセル開度を検出するアクセル開度センサーと、
前記車両の車速を検出する車速センサーと、
前記車両のヨー運動要求トルク差を算出する車体姿勢制御装置と、
プロセッサー及びメモリを内蔵し、前記アクセル開度及び前記車速に基づいてドライバー要求トルクを設定するとともに、前記ドライバー要求トルクと前記ヨー運動要求トルク差とに基づき、前記左モーター及び前記右モーターを制御するコンピューターとを具備する車両のモーター制御システムにおいて、
前記コンピューターが、
前記ドライバー要求トルクと前記ヨー運動要求トルク差とに基づき、前記左軸に要求されるトルクである要求左軸トルクと前記右軸に要求されるトルクである要求右軸トルクとを算出する各軸駆動トルク算出部と、
前記左軸及び前記右軸の共振特性をモデル化したトルク伝達モデルと前記要求左軸トルクと前記要求右軸トルクとに基づき、前記左軸及び前記右軸の各々におけるトルク振動を推定するトルク振動推定部と、
前記トルク振動に由来する前記左軸及び前記右軸のトルク振動を減少させる制振トルクを算出する制振トルク算出部と、
前記要求左軸トルクと前記要求右軸トルクと前記制振トルクとに基づき、前記左モーター及び前記右モーターの軸トルクを制御する制御部とを備える。

［付記７］
付記６記載のモーター制御システムにおいて、
前記制御部が、前記要求左軸トルク、及び、前記要求右軸トルクの一方から前記制振トルクを減じた値と他方に前記制振トルクを加えた値とに基づき、前記左モーター及び前記右モーターの軸トルクを制御する。

［付記８］
付記６または７記載のモーター制御システムにおいて、
前記コンピューターが、
前記左モーターの第一回転速度と前記右モーターの第二回転速度とに基づき、前記左軸及び前記右軸のトルク振動を減少させるフィードバック補正量を算出する補正値算出部を備え、
前記制御部が、前記要求左軸トルクと前記要求右軸トルクと前記制振トルクと前記フィードバック補正量とに基づき、前記左モーター及び前記右モーターの軸トルクを制御する。

［付記９］
付記８記載のモーター制御システムにおいて、
前記補正値算出部が、前記第一回転速度と前記第二回転速度との差の微分値が小さくなるように前記フィードバック補正量を算出する。

［付記１０］
付記８または９記載のモーター制御システムにおいて、
前記制御部が、前記左軸及び前記右軸の軸トルク差に前記フィードバック補正量を反映させる。

１ 左輪
２ 右輪
６ 左モーター
７ 右モーター
１０ 車両
１２ アクセル開度センサー
１３ 車速センサー
１４ 車体姿勢制御装置
１５ モーター制御装置
１６ 左回転速度センサー
１７ 右回転速度センサー
２０ フィードフォワード制御部
２１，４８ 各軸駆動トルク算出部
２２，４９ トルク振動推定部
２３，５０ 制振トルク算出部
２４，５１ モーター軸トルク制御部（制御部）
３０ フィードバック制御部
３１，４１ ドライブトレイン捩れモデル算出部
３２，４２ 微分演算部
３３，４３ 周波数フィルター
３４，４４ 比例項算出部
３５，４５ 積分項算出部
３６，４６ 微分項算出部
３７，４７ 配分制御部（制御部）
４０，６０ フィードバック・フィードフォワード制御部

Claims (10)

1. 左軸を介して左輪に駆動力を伝達する左モーターと右軸を介して右輪に駆動力を伝達する右モーターとが搭載された車両のモーター制御装置であって、
   前記左モーターの第一回転速度と前記右モーターの第二回転速度との差に基づき、前記左軸及び前記右軸のトルク振動を減少させるフィードバック補正量を算出する補正値算出部と、
   前記フィードバック補正量に基づき、前記左モーター及び前記右モーターの軸トルクを制御する制御部とを備える
   ことを特徴とする、モーター制御装置。
2. 前記補正値算出部が、前記第一回転速度と前記第二回転速度との差の微分値が小さくなるように前記フィードバック補正量を算出する
   ことを特徴とする、請求項１記載のモーター制御装置。
3. 前記制御部が、前記左軸及び前記右軸の要求トルク差に前記フィードバック補正量を反映させる
   ことを特徴とする、請求項１または２記載のモーター制御装置。
4. 前記車両の走行状態に基づき、前記左軸に要求されるトルクである要求左軸トルクと前記右軸に要求されるトルクである要求右軸トルクとを算出する各軸駆動トルク算出部と、
   前記左軸及び前記右軸の共振特性をモデル化したトルク伝達モデルと前記要求左軸トルクと前記要求右軸トルクとに基づき、前記左軸及び前記右軸の各々におけるトルク振動を推定するトルク振動推定部と、
   前記トルク振動に由来する前記左軸及び前記右軸のトルク振動を減少させる制振トルクを算出する制振トルク算出部とを備え、
   前記制御部が、ドライバー要求トルクと前記要求左軸トルクと前記要求右軸トルクと前記制振トルクと前記フィードバック補正量とに基づき、前記左モーター及び前記右モーターの軸トルクを制御する
   ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のモーター制御装置。
5. 前記制御部が、前記要求左軸トルク、及び、前記要求右軸トルクの一方から前記制振トルクを減じた値と他方に前記制振トルクを加えた値との軸トルク差に前記フィードバック補正量を反映させたものに基づき、前記左モーター及び前記右モーターの軸トルクを制御する
   ことを特徴とする、請求項４記載のモーター制御装置。
6. 左軸を介して左輪に駆動力を伝達する左モーターと右軸を介して右輪に駆動力を伝達する右モーターとが搭載された車両のモーター制御装置であって、
   前記車両の走行状態に基づき、前記左軸に要求されるトルクである要求左軸トルクと前記右軸に要求されるトルクである要求右軸トルクとを算出する各軸駆動トルク算出部と、
   前記左軸及び前記右軸の共振特性をモデル化したトルク伝達モデルと前記要求左軸トルクと前記要求右軸トルクとに基づき、前記左軸及び前記右軸の各々におけるトルク振動を推定するトルク振動推定部と、
   前記トルク振動に由来する前記左軸及び前記右軸のトルク振動を減少させる制振トルクを算出する制振トルク算出部と、
   前記要求左軸トルクと前記要求右軸トルクと前記制振トルクとに基づき、前記左モーター及び前記右モーターの軸トルクを制御する制御部とを備える
   ことを特徴とする、モーター制御装置。
7. 前記制御部が、前記要求左軸トルク、及び、前記要求右軸トルクの一方から前記制振トルクを減じた値と他方に前記制振トルクを加えた値とに基づき、前記左モーター及び前記右モーターの軸トルクを制御する
   ことを特徴とする、請求項６記載のモーター制御装置。
8. 前記左モーターの第一回転速度と前記右モーターの第二回転速度とに基づき、前記左軸及び前記右軸のトルク振動を減少させるフィードバック補正量を算出する補正値算出部を備え、
   前記制御部が、前記要求左軸トルクと前記要求右軸トルクと前記制振トルクと前記フィードバック補正量とに基づき、前記左モーター及び前記右モーターの軸トルクを制御する
   ことを特徴とする、請求項６または７記載のモーター制御装置。
9. 前記補正値算出部が、前記第一回転速度と前記第二回転速度との差の微分値が小さくなるように前記フィードバック補正量を算出する
   ことを特徴とする、請求項８記載のモーター制御装置。
10. 前記制御部が、前記左軸及び前記右軸の軸トルク差に前記フィードバック補正量を反映させる
    ことを特徴とする、請求項８または９記載のモーター制御装置。

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