JP5510752B2 - Control device - Google Patents

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Description

本発明は、回転電機の回転軸に伝達されるトルク振動である伝達トルク振動に対し、当該伝達トルク振動を打ち消すためのトルクを前記回転電機に出力させる制御装置に関する。   The present invention relates to a control device that outputs torque for canceling transmission torque vibration to the rotating electric machine in response to transmission torque vibration that is torque vibration transmitted to a rotating shaft of the rotating electric machine.

上記のような制御装置に関して、例えば下記の特許文献1には、以下のような技術が開示されている。特許文献1の技術では、回転電機の回転速度の角加速度(回転角速度)に基づき、フィードバック制御を行って、回転電機に指令するトルクを補正する制振制御を行っている。   Regarding the control device as described above, for example, Patent Document 1 below discloses the following technique. In the technique of Patent Document 1, the vibration suppression control for correcting the torque commanded to the rotating electrical machine is performed by performing feedback control based on the angular acceleration (rotational angular speed) of the rotating speed of the rotating electrical machine.

回転電機の回転角速度は、伝達トルク振動の周波数で変化する。このため、特許文献1の技術では、トルク指令の変化に対する、回転角速度の変化を検出して、フィードバック制御を行う必要があり、伝達トルク振動の周波数より高い周波数で、回転電機の出力トルクを変化させて、回転角速度の変化を検出する必要がある。
しかしながら、トルク指令から回転電機の出力トルクまでの回転電機のトルク出力制御系には、電流フィードバック制御系の応答遅れや、インバータ制御部への通信遅れなどが存在する。このため、特許文献1の技術では、制御系の応答遅れのカットオフ周波数や、通信周波数が無視できない周波数帯の伝達トルク振動では、フィードバック制御により十分な制振効果が得られない恐れがある。
The rotational angular velocity of the rotating electrical machine varies with the frequency of the transmission torque vibration. For this reason, in the technique of Patent Document 1, it is necessary to detect a change in rotational angular velocity with respect to a change in torque command and perform feedback control, and change the output torque of the rotating electrical machine at a frequency higher than the frequency of the transmission torque vibration. Thus, it is necessary to detect a change in the rotational angular velocity.
However, the torque output control system of the rotating electrical machine from the torque command to the output torque of the rotating electrical machine includes a response delay of the current feedback control system and a communication delay to the inverter control unit. For this reason, in the technique of Patent Document 1, there is a risk that a sufficient damping effect cannot be obtained by feedback control with a cut-off frequency of a response delay of the control system or a transmission torque vibration in a frequency band where the communication frequency cannot be ignored.

また、特許文献1の技術では、伝達トルク振動の周波数より高い周波数で、トルク指令をフィードバック制御により変化させる必要がある。このため、伝達トルク振動の位相及び振幅が、伝達トルク振動の周波数より低い周波数で変化し、高いフィードバック応答性が求められない場合でも、伝達トルク振動の周波数に応じた高い応答性でフィードバック制御を行う必要がある。このため、制御装置を高性能化する必要があり、制御装置が高コストになる恐れがある。   In the technique of Patent Document 1, it is necessary to change the torque command by feedback control at a frequency higher than the frequency of the transmission torque vibration. For this reason, even when the phase and amplitude of the transmission torque vibration changes at a frequency lower than the frequency of the transmission torque vibration and high feedback response is not required, feedback control is performed with high response according to the frequency of the transmission torque vibration. There is a need to do. For this reason, it is necessary to improve the performance of the control device, which may increase the cost of the control device.

特開2005−218280号公報JP 2005-218280 A

そこで、トルク指令から回転電機の出力トルクまでの回転電機の応答遅れが伝達トルク振動の周波数に対して無視できない領域においても、十分な制振効果が得られる制御装置が求められる。   Therefore, there is a demand for a control device that can obtain a sufficient damping effect even in a region where the response delay of the rotating electrical machine from the torque command to the output torque of the rotating electrical machine cannot be ignored with respect to the frequency of the transmitted torque vibration.

本発明に係る、回転電機の回転軸に伝達されるトルク振動である伝達トルク振動に対し、当該伝達トルク振動を打ち消すためのトルクを前記回転電機に出力させる制御装置の特徴構成は、前記回転電機の回転速度から、前記伝達トルク振動の周波数に対応した所定の周波数帯域の振動成分である回転速度振動を抽出する回転振動抽出部と、前記回転電機の回転速度に基づき、前記伝達トルク振動の周波数であるトルク振動周波数を算出する振動周波数算出部と、前記回転速度振動及び前記トルク振動周波数に基づき、当該回転速度振動を前記トルク振動周波数において所定位相遅らせた位相遅れ回転速度振動を算出する位相遅れ回転振動算出部と、前記回転速度振動及び前記位相遅れ回転速度振動を固定座標系で表す固定座標系設定部と、前記固定座標系で表された前記回転速度振動及び前記位相遅れ回転速度振動を、前記トルク振動周波数で回転させた回転座標系の値に変換する回転座標変換を実行する回転座標変換部と、前記回転座標系に変換された前記回転速度振動と前記位相遅れ回転速度振動の値をゼロに近づけるように、前記回転座標系におけるフィードバック値を算出するフィードバック制御を実行する回転座標系フィードバック制御部と、
前記回転座標系における前記フィードバック値を、前記固定座標系の値に変換する固定座標変換を実行する固定座標変換部と、前記固定座標系に変換された前記フィードバック値に基づき、前記伝達トルク振動を打ち消すためのトルク振動である打消トルク振動の指令値を生成し、当該打消トルク振動の指令値を用いて前記回転電機を制御する打消トルク制御部と、を備える点にある。
According to the present invention, the control device that outputs torque for canceling the transmission torque vibration to the rotary electric machine, with respect to the transmission torque vibration that is the torque vibration transmitted to the rotary shaft of the rotary electric machine, A rotational vibration extraction unit that extracts a rotational speed vibration that is a vibration component in a predetermined frequency band corresponding to the frequency of the transmission torque vibration, and a frequency of the transmission torque vibration based on the rotational speed of the rotating electrical machine. A vibration frequency calculation unit for calculating a torque vibration frequency, and a phase delay for calculating a phase delay rotation speed vibration obtained by delaying the rotation speed vibration by a predetermined phase in the torque vibration frequency based on the rotation speed vibration and the torque vibration frequency. A rotational vibration calculator, a fixed coordinate system setting unit that represents the rotational speed vibration and the phase-delayed rotational speed vibration in a fixed coordinate system, and A rotational coordinate conversion unit that performs rotational coordinate conversion for converting the rotational speed vibration and the phase-delayed rotational speed vibration expressed in a fixed coordinate system into values of a rotational coordinate system rotated at the torque vibration frequency; and the rotation A rotary coordinate system feedback control unit that performs feedback control to calculate a feedback value in the rotary coordinate system so that the values of the rotational speed vibration converted into the coordinate system and the phase-delayed rotational speed vibration are close to zero;
Based on the feedback value converted to the fixed coordinate system, and the transmission torque vibration based on the feedback value converted to the fixed coordinate system, the fixed coordinate conversion unit that converts the feedback value in the rotating coordinate system to the value of the fixed coordinate system A canceling torque control unit that generates a command value of a canceling torque vibration that is a torque vibration for canceling, and controls the rotating electrical machine using the command value of the canceling torque vibration.

なお、本願において「回転電機」は、モータ(電動機)、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。   In the present application, the “rotary electric machine” is used as a concept including a motor (electric motor), a generator (generator), and a motor / generator that functions as both a motor and a generator as necessary.

上記の特徴構成によれば、トルク振動周波数で振動している回転速度振動の値を、トルク振動周波数で回転させた回転座標系の値に変換することで、回転速度振動をその振動が停止した状態で観測することができる。そして、上記の特徴構成によれば、この回転座標系に変換された回転速度振動の値を用いて、回転座標系においてフィードバック値を算出しているので、トルク振動周波数に応じた応答性でフィードバック制御を行わなくても、回転速度振動の位相及び振幅の変化速度に応じた応答性でフィードバック制御を行えば、十分な制振効果が得られる。   According to the above characteristic configuration, the rotational speed vibration is stopped by converting the rotational speed vibration value oscillating at the torque vibration frequency into a rotational coordinate system value rotated at the torque vibration frequency. It can be observed in the state. And according to said characteristic structure, since the feedback value is calculated in a rotation coordinate system using the value of the rotation speed vibration converted into this rotation coordinate system, it is feedback with the responsiveness according to a torque vibration frequency. Even if the control is not performed, a sufficient damping effect can be obtained if the feedback control is performed with the responsiveness corresponding to the phase of the rotational speed vibration and the change speed of the amplitude.

よって、電流フィードバック制御系の応答遅れや、インバータ制御部への通信遅れなどによる、トルクの指令値から回転電機の出力トルクまでの回転電機のトルク出力制御系の応答遅れが伝達トルク振動の周波数に対して無視できない領域においても、トルク振動周波数及びトルク出力制御系の応答遅れより低い応答性でフィードバック制御を行い、十分な制振効果を得ることができる。また、十分な制振効果を得られるトルク振動周波数の帯域を、高い周波数帯域まで拡大することができる。   Therefore, the response delay of the torque output control system of the rotating electrical machine from the torque command value to the output torque of the rotating electrical machine due to the response delay of the current feedback control system and the communication delay to the inverter control unit is the frequency of the transmission torque vibration. On the other hand, even in a region that cannot be ignored, feedback control can be performed with a response lower than the response frequency of the torque vibration frequency and the torque output control system, and a sufficient damping effect can be obtained. In addition, it is possible to expand the torque vibration frequency band capable of obtaining a sufficient vibration damping effect to a high frequency band.

また、上記の特徴構成によれば、回転速度振動に加えて、回転速度振動をトルク振動周波数において所定位相遅らせた位相遅れ回転速度振動を固定座標系で表しているので、固定座標系を1次元から2次元に拡張することができている。このように、固定座標系が2次元化されているので、回転座標変換および固定座標変換を行うことが容易になっている。   According to the above characteristic configuration, in addition to the rotational speed vibration, the phase delayed rotational speed vibration obtained by delaying the rotational speed vibration by a predetermined phase in the torque vibration frequency is represented by the fixed coordinate system. Can be expanded to two dimensions. Thus, since the fixed coordinate system is two-dimensionalized, it is easy to perform rotational coordinate conversion and fixed coordinate conversion.

また、上記の特徴構成によれば、トルク振動周波数で回転させた回転座標系におけるフィードバック値を固定座標変換することにより、自動的に、トルク振動周波数で振動する打消トルク振動の指令値を生成することができる。よって、トルク振動周波数より低い応答性でフィードバック制御を行っても、トルク振動周波数で振動する打消トルク振動の指令値を生成することができ、制振効果を得られる。   In addition, according to the above characteristic configuration, the feedback value in the rotating coordinate system rotated at the torque vibration frequency is converted to fixed coordinates, thereby automatically generating a canceling torque vibration command value that vibrates at the torque vibration frequency. be able to. Therefore, even if feedback control is performed with a response lower than the torque vibration frequency, a command value for the canceling torque vibration that vibrates at the torque vibration frequency can be generated, and a damping effect can be obtained.

ここで、前記位相遅れ回転振動算出部は、前記回転速度振動及び前記トルク振動周波数に基づき、前記回転速度振動を前記トルク振動周波数において90度位相分だけ遅らせた前記位相遅れ回転速度振動を算出し、前記固定座標系設定部は、第一固定軸と、当該第一固定軸を90度分反時計回りに回転した第二固定軸と、を有する直交座標系を前記固定座標系とすると共に、前記回転速度振動を前記第一固定軸の値に設定し、前記位相遅れ回転速度振動を前記第二固定軸の値に設定し、前記回転座標変換部は、前記第一固定軸及び前記第二固定軸の双方を前記トルク振動周波数で回転させた第一回転軸及び第二回転軸を有する直交座標系を前記回転座標系とすると共に、前記固定座標系における前記第一固定軸の値及び前記第二固定軸の値を、前記回転座標系における前記第一回転軸の値及び前記第二回転軸の値に変換する回転座標変換を実行し、前記回転座標系フィードバック制御部は、前記回転座標系における前記第一回転軸の値をゼロに近づけるように、前記第一回転軸における第一フィードバック値を算出すると共に、前記第二回転軸の値をゼロに近づけるように、前記第二回転軸における第二フィードバック値を算出し、前記固定座標変換部は、前記第一回転軸における前記第一フィードバック値及び前記第二回転軸における前記第二フィードバック値を、前記固定座標系の値に変換する固定座標変換を実行し、前記打消トルク制御部は、前記固定座標系に変換された前記第一フィードバック値及び前記第二フィードバック値の少なくとも一方に基づき、前記打消トルク振動の指令値を生成し、当該打消トルク振動の指令値を用いて前記回転電機を制御すると好適である。   Here, the phase-delayed rotational vibration calculation unit calculates the phase-delayed rotational speed vibration obtained by delaying the rotational speed vibration by 90 degrees in the torque vibration frequency based on the rotational speed vibration and the torque vibration frequency. The fixed coordinate system setting unit sets a rectangular coordinate system having a first fixed axis and a second fixed axis obtained by rotating the first fixed axis counterclockwise by 90 degrees as the fixed coordinate system, The rotational speed vibration is set to the value of the first fixed axis, the phase-delayed rotational speed vibration is set to the value of the second fixed axis, and the rotational coordinate conversion unit includes the first fixed axis and the second fixed axis. An orthogonal coordinate system having a first rotation axis and a second rotation axis obtained by rotating both fixed axes at the torque vibration frequency is the rotation coordinate system, and the value of the first fixed axis in the fixed coordinate system and the The value of the second fixed axis The rotary coordinate system converts the value of the first rotary axis and the value of the second rotary axis in the rotary coordinate system, and the rotary coordinate system feedback control unit is configured to convert the first rotary axis in the rotary coordinate system. The first feedback value at the first rotating shaft is calculated so that the value approaches zero, and the second feedback value at the second rotating shaft is calculated so that the value of the second rotating shaft approaches zero. The fixed coordinate conversion unit performs fixed coordinate conversion for converting the first feedback value on the first rotation axis and the second feedback value on the second rotation axis into values of the fixed coordinate system, The cancellation torque control unit, based on at least one of the first feedback value and the second feedback value converted into the fixed coordinate system, the cancellation torque Generates a command value of the dynamic, it is preferable to control the rotary electric machine by using a command value of the cancellation torque vibration.

この構成によれば、固定座標系及び回転座標系が直交座標系で表せるので、回転座標変換及び固定座標変換を容易に行うことができる。
また、上記の構成によれば、回転速度振動を第一固定軸の値に設定し、当該回転速度振動を90度位相分だけ遅らせた位相遅れ回転速度振動を第二固定軸の値に設定しているので、回転速度振動を、直交の固定座標系において、回転速度振動の振幅を半径として、原点を中心にトルク振動周波数で回転する周期関数で表現できる。よって、直交の固定座標系において原点を中心にトルク振動周波数で回転する回転速度振動の値を、同様に、原点を中心にトルク振動周波数で回転された直交の回転座標系の値に変換するので、回転座標系の第一回転軸及び第二回転軸において回転速度振動をその振動が停止した状態で観測することができる。よって、第一及び第二フィードバック値は、回転速度振動の振動が停止された第一回転軸の値及び第二回転軸の値に基づき算出されることができる。よって、トルク振動周波数に応じた応答性でフィードバック制御を行わなくても、回転速度振動の位相及び振幅の変化速度に応じた応答性でフィードバック制御を行えば、十分な制振効果が得られる。
According to this configuration, since the fixed coordinate system and the rotary coordinate system can be represented by an orthogonal coordinate system, the rotation coordinate conversion and the fixed coordinate conversion can be easily performed.
Further, according to the above configuration, the rotational speed vibration is set to the value of the first fixed axis, and the phase delayed rotational speed vibration obtained by delaying the rotational speed vibration by the phase of 90 degrees is set to the value of the second fixed axis. Therefore, in the orthogonal fixed coordinate system, the rotational speed vibration can be expressed by a periodic function that rotates at the torque vibration frequency about the origin with the rotational speed vibration amplitude as the radius. Therefore, in the orthogonal fixed coordinate system, the value of the rotational speed vibration that rotates at the torque vibration frequency around the origin is similarly converted to the value of the orthogonal rotational coordinate system that rotates at the torque vibration frequency around the origin. The rotational speed vibration can be observed in the state where the vibration is stopped at the first rotation axis and the second rotation axis of the rotation coordinate system. Therefore, the first and second feedback values can be calculated based on the value of the first rotating shaft and the value of the second rotating shaft where the vibration of the rotational speed vibration is stopped. Therefore, even if the feedback control is not performed with the responsiveness corresponding to the torque vibration frequency, a sufficient damping effect can be obtained if the feedback control is performed with the responsiveness corresponding to the phase and amplitude change speed of the rotational speed vibration.

ここで、前記回転電機は、第一動力伝達機構を介して内燃機関に駆動連結されるとともに、第二動力伝達機構を介して車輪に駆動連結され、前記伝達トルク振動は、前記内燃機関から前記第一動力伝達機構を介して前記回転電機の前記回転軸に伝達されるトルク振動を含み、前記回転振動抽出部は、前記回転電機の回転速度から、前記内燃機関の特性に応じて定めた周波数帯域の振動成分である前記回転速度振動を抽出し、前記振動周波数算出部は、前記回転電機及び前記内燃機関の少なくとも一方の回転速度に基づき、前記トルク振動周波数を算出すると好適である。   Here, the rotating electrical machine is drivably coupled to the internal combustion engine via a first power transmission mechanism and is drivably coupled to a wheel via a second power transmission mechanism, and the transmission torque vibration is transmitted from the internal combustion engine to the Including a torque vibration transmitted to the rotating shaft of the rotating electrical machine via a first power transmission mechanism, and the rotational vibration extracting section determines a frequency determined according to a characteristic of the internal combustion engine from a rotational speed of the rotating electrical machine. It is preferable that the rotational speed vibration, which is a vibration component of a band, is extracted, and the vibration frequency calculation unit calculates the torque vibration frequency based on the rotational speed of at least one of the rotating electrical machine and the internal combustion engine.

また、本願において、「駆動連結」とは、2つの回転要素が駆動力を伝達可能に連結された状態を指し、当該2つの回転要素が一体的に回転するように連結された状態、或いは当該2つの回転要素が一又は二以上の伝動部材を介して駆動力を伝達可能に連結された状態を含む概念として用いている。このような伝動部材としては、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材が含まれ、例えば、軸、歯車機構、ベルト、チェーン等が含まれる。また、このような伝動部材として、回転及び駆動力を選択的に伝達する係合要素、例えば摩擦クラッチや噛み合い式クラッチ等が含まれていてもよい。   Further, in the present application, “driving connection” refers to a state where two rotating elements are connected so as to be able to transmit a driving force, and the two rotating elements are connected so as to rotate integrally, or It is used as a concept including a state in which two rotating elements are connected so as to be able to transmit a driving force via one or more transmission members. Examples of such a transmission member include various members that transmit rotation at the same speed or a variable speed, and include, for example, a shaft, a gear mechanism, a belt, a chain, and the like. In addition, as such a transmission member, an engagement element that selectively transmits rotation and driving force, such as a friction clutch or a meshing clutch, may be included.

上記の構成によれば、内燃機関から第一動力伝達機構を介して回転電機に伝達される伝達トルク振動が大きい場合でも、伝達トルク振動を打ち消すためのトルクを回転電機に出力させることで、回転電機よりも車輪側に伝達されるトルク振動を低減することができる。よって、車両用駆動装置における回転速度振動を低減することができ、運転者に与える不快感を低減することができる。   According to the above configuration, even when the transmission torque vibration transmitted from the internal combustion engine to the rotating electrical machine via the first power transmission mechanism is large, the rotating electrical machine outputs a torque for canceling the transmitted torque vibration. Torque vibration transmitted to the wheel side rather than the electric machine can be reduced. Therefore, the rotational speed vibration in the vehicle drive device can be reduced, and the discomfort given to the driver can be reduced.

また、上記の構成によれば、内燃機関の特性に応じて定めた周波数帯域の振動成分である回転速度振動を抽出するので、内燃機関から伝達される伝達トルク振動に起因する回転速度振動を精度良く抽出することができる。
また、上記の構成によれば、回転電機及び内燃機関の少なくとも一方の回転速度に基づいて、トルク振動周波数を算出するので、内燃機関から伝達される伝達トルク振動と同じ周波数で、回転座標変換及び固定座標変換を行うことができ、当該伝達トルク振動の打ち消し制御を適切に行うことができる。
Further, according to the above configuration, the rotational speed vibration, which is the vibration component in the frequency band determined according to the characteristics of the internal combustion engine, is extracted, so the rotational speed vibration caused by the transmission torque vibration transmitted from the internal combustion engine is accurately detected. Extract well.
Further, according to the above configuration, since the torque vibration frequency is calculated based on the rotational speed of at least one of the rotating electrical machine and the internal combustion engine, the rotational coordinate conversion and the rotation are performed at the same frequency as the transmission torque vibration transmitted from the internal combustion engine. Fixed coordinate conversion can be performed, and the cancellation control of the transmission torque vibration can be appropriately performed.

ここで、前記伝達トルク振動は、前記回転電機の出力トルクに生じるトルクリップルであり、前記回転振動抽出部は、前記回転電機の回転速度から、前記回転電機の特性に応じて前記トルクリップルの周波数に対応するように定めた周波数帯域の振動成分である前記回転速度振動を抽出すると好適である。   Here, the transmission torque vibration is a torque ripple generated in the output torque of the rotating electrical machine, and the rotational vibration extracting unit calculates the frequency of the torque ripple according to the characteristics of the rotating electrical machine from the rotational speed of the rotating electrical machine. It is preferable to extract the rotational speed vibration that is a vibration component in a frequency band determined so as to correspond to.

この構成によれば、回転電機の特性に応じてトルクリップルの周波数に対応するように定めた周波数帯域の振動成分である回転速度振動を抽出するので、回転電機の出力トルクに生じるトルクリップルに起因する回転速度振動を精度良く抽出することができる。よって、回転電機のトルクリップルも適切に打ち消すことができ、運転者に与える不快感や回転電機からの異音の発生を抑えることができる。   According to this configuration, since the rotational speed vibration, which is a vibration component in the frequency band determined to correspond to the frequency of the torque ripple, is extracted according to the characteristics of the rotating electrical machine, it is caused by the torque ripple generated in the output torque of the rotating electrical machine. The rotational speed vibration to be extracted can be extracted with high accuracy. Therefore, the torque ripple of the rotating electrical machine can be appropriately canceled, and the generation of unpleasant feeling to the driver and abnormal noise from the rotating electrical machine can be suppressed.

ここで、前記位相遅れ回転振動算出部は、前記回転振動抽出部が今回及び過去に抽出した前記回転速度振動と、当該今回及び過去の前記回転速度振動を抽出した時点の前記トルク振動周波数における位相とに基づいて、前記位相遅れ回転速度振動を算出すると好適である。   Here, the phase-delayed rotational vibration calculating unit is configured to extract the rotational speed vibration extracted by the rotational vibration extracting unit at the present time and the past, and the phase at the torque vibration frequency at the time when the current and past rotational speed vibrations are extracted. It is preferable to calculate the phase-delayed rotational speed vibration based on the above.

この構成によれば、過去に回転速度振動を抽出した時点の中に、今回抽出した回転速度振動をトルク振動周波数において所定位相遅らせた時点がない場合でも、所定位相遅らせた位相遅れ回転速度振動を精度良く算出することができる。よって、回転座標系において回転速度振動を精度良く観測することができ、フィードバック制御精度を向上させることができる。   According to this configuration, even when the rotational speed vibration extracted in the past does not include the time when the rotational speed vibration extracted this time is delayed by the predetermined phase in the torque vibration frequency, the phase delayed rotational speed vibration that is delayed by the predetermined phase is detected. It is possible to calculate with high accuracy. Therefore, the rotational speed vibration can be accurately observed in the rotating coordinate system, and the feedback control accuracy can be improved.

ここで、前記固定座標変換を行った後の前記フィードバック値の位相が前記回転座標変換を行う前の前記回転速度振動と前記位相遅れ回転速度振動の位相に対して90度進むように座標回転処理を実行する座標回転部を備えると好適である。   Here, the coordinate rotation process is performed so that the phase of the feedback value after the fixed coordinate conversion is advanced by 90 degrees with respect to the phase of the rotational speed vibration and the phase delayed rotational speed vibration before the rotational coordinate conversion is performed. It is preferable to provide a coordinate rotation unit that executes

回転速度振動は、当該回転速度振動を引き起こしているトルク振動に対して90度位相分だけ遅れている。上記の構成によれば、回転速度振動と位相遅れ回転速度振動の位相に対して、打消トルク制御部で利用されるフィードバック値の位相が90度進められるので、トルク振動に対する回転速度振動の位相遅れを補償することができる。すなわち、トルク振動と逆位相(180度異なる位相)の方向にフィードバック値を変化させることができる。よって、回転速度振動及びトルク振動を直線的にゼロに向かう方向に変化させることができ、回転速度振動の収束性を向上させることができる。   The rotational speed vibration is delayed by a phase of 90 degrees with respect to the torque vibration causing the rotational speed vibration. According to the above configuration, the phase of the feedback value used in the cancellation torque control unit is advanced by 90 degrees with respect to the phase of the rotational speed vibration and the phase delayed rotational speed vibration. Can be compensated. That is, the feedback value can be changed in the direction opposite to the torque vibration (phase different by 180 degrees). Therefore, the rotational speed vibration and the torque vibration can be linearly changed in a direction toward zero, and the convergence of the rotational speed vibration can be improved.

ここで、前記打消トルク振動の指令値に対する前記回転電機の出力トルクの遅れ位相を算出し、前記固定座標変換を行った後の前記フィードバック値の位相が前記回転座標変換を行う前の前記回転速度振動と前記位相遅れ回転速度振動の位相に対して前記遅れ位相分進むように位相進め処理を実行する位相進め部を更に備えると好適である。   Here, the rotational speed of the output value of the rotating electrical machine with respect to the command value of the canceling torque vibration is calculated and the phase of the feedback value after the fixed coordinate conversion is performed before the rotational coordinate conversion is performed. It is preferable to further include a phase advancer that executes a phase advance process so that the phase of the vibration and the phase-delayed rotational speed vibration is advanced by the delayed phase.

回転電機の出力トルクは、電流フィードバック制御系の応答遅れや通信遅れなどにより、打消トルク振動の指令値に対して所定位相分だけ遅れる。上記の構成によれば、回転速度振動と位相遅れ回転速度振動の位相に対して、打消トルク制御部で利用されるフィードバック値の位相が、90度に加えて、更に遅れ位相の絶対値の位相分進められるので、トルク振動に対する回転速度振動の位相遅れに加えて、更にトルク指令値に対する出力トルクの位相遅れを補償することができる。すなわち、トルク振動と逆位相の方向に回転電機の出力トルクを変化させることができる。よって、回転速度振動及びトルク振動を真直ぐゼロに向かう方向に変化させることができ、回転速度振動の収束性を向上させることができる。   The output torque of the rotating electrical machine is delayed by a predetermined phase with respect to the command value of the canceling torque vibration due to a response delay or a communication delay of the current feedback control system. According to the above configuration, the phase of the feedback value used in the cancellation torque control unit is 90 degrees in addition to the phase of the rotational speed vibration and the phase delayed rotational speed vibration, and further the phase of the absolute value of the delayed phase. Therefore, in addition to the phase delay of the rotational speed vibration with respect to the torque vibration, the phase delay of the output torque with respect to the torque command value can be compensated. That is, the output torque of the rotating electrical machine can be changed in a direction opposite to the torque vibration. Therefore, the rotational speed vibration and the torque vibration can be changed in a direction toward straight zero, and the convergence of the rotational speed vibration can be improved.

ここで、前記位相進め部が、前記回転座標変換部、前記固定座標変換部、及び前記座標回転部のいずれか1つに含まれ、当該1つの座標変換又は座標回転と共に前記位相進め処理が実行されると好適である。   Here, the phase advance unit is included in any one of the rotation coordinate conversion unit, the fixed coordinate conversion unit, and the coordinate rotation unit, and the phase advance process is executed together with the one coordinate conversion or coordinate rotation. Is preferred.

この構成によれば、回転座標変換、固定座標変換、又は90度の座標回転に、トルク指令値に対する出力トルクの位相遅れを補償するための座標回転を含ませることができる。よって、座標回転の回数が増加して演算処理負荷を増加させることなく、遅れ位相φの補償処理を行うことができる。   According to this configuration, the coordinate rotation for compensating for the phase delay of the output torque with respect to the torque command value can be included in the rotation coordinate conversion, fixed coordinate conversion, or 90-degree coordinate rotation. Therefore, the compensation process for the delay phase φ can be performed without increasing the number of coordinate rotations and increasing the calculation processing load.

ここで、前記座標回転部が、前記回転座標変換部及び前記固定座標変換部の一方に含まれ、当該一方の座標変換と共に前記座標回転処理が実行されると好適である。   Here, it is preferable that the coordinate rotation unit is included in one of the rotation coordinate conversion unit and the fixed coordinate conversion unit, and the coordinate rotation process is executed together with the one coordinate conversion.

この構成によれば、回転座標変換、又は固定座標変換に、90度の座標回転を含ませることができる。よって、座標回転の回数が増加して演算処理負荷を増加させることなく、遅れ位相φの補償処理を行うことができる。   According to this configuration, the coordinate rotation of 90 degrees can be included in the rotation coordinate conversion or the fixed coordinate conversion. Therefore, the compensation process for the delay phase φ can be performed without increasing the number of coordinate rotations and increasing the calculation processing load.

本発明の第一の実施形態に係る車両用駆動装置及び制御装置の概略構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a vehicle drive device and a control device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第一の実施形態に係る制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態に係る動力伝達系のモデル及び制御装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the model and control apparatus of the power transmission system which concern on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態に係る制御装置の処理を説明する図である。It is a figure explaining the process of the control apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態に係る制御装置の処理を説明する図である。It is a figure explaining the process of the control apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態に係る制御装置の処理を説明する図である。It is a figure explaining the process of the control apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態に係る制御装置の処理を説明する図である。It is a figure explaining the process of the control apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態に係る制御装置の処理を説明する図である。It is a figure explaining the process of the control apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態に係る制御装置の処理を説明する図である。It is a figure explaining the process of the control apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態に係る制御装置の処理を説明する図である。It is a figure explaining the process of the control apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態に係る制御装置の処理を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the process of the control apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態に係る制御装置の処理を説明するタイムチャートである。It is a time chart explaining the process of the control apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態に係る動力伝達系のボード線図である。It is a Bode diagram of a power transmission system concerning a first embodiment of the present invention. 本発明の第一の実施形態に係る制御装置の処理を説明する図である。It is a figure explaining the process of the control apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第二の実施形態に係る制御装置の処理を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the process of the control apparatus which concerns on 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二の実施形態に係る制御装置の処理を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the process of the control apparatus which concerns on 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二の実施形態に係る電流フィードバック制御系のボード線図である。It is a Bode diagram of a current feedback control system according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第二の実施形態に係る制御装置の処理を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the process of the control apparatus which concerns on 2nd embodiment of this invention.

〔第一の実施形態〕
本発明に係る回転電機制御装置32の第一の実施形態について、図面を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る車両用駆動装置1の概略構成を示す模式図である。この図に示すように、車両用駆動装置1を搭載した車両は、車両の駆動力源として内燃機関であるエンジンEと回転電機MGを備えたハイブリッド車両とされている。この図において、実線は駆動力の伝達経路を示し、破線は作動油の供給経路を示し、一点鎖線は信号の伝達経路を示している。本実施形態では、回転電機MGは、第一動力伝達機構10を介してエンジンEに駆動連結されるとともに、第二動力伝達機構11を介して車輪Wに駆動連結される。本実施形態では、第一動力伝達機構10に、回転電機MGとエンジンEとの間の駆動連結を断接するエンジン分離クラッチCLが備えられており、第二動力伝達機構11に、変速機構TMが備えられている。
[First embodiment]
A first embodiment of a rotating electrical machine control device 32 according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a vehicle drive device 1 according to the present embodiment. As shown in this figure, a vehicle equipped with the vehicle drive device 1 is a hybrid vehicle including an engine E that is an internal combustion engine and a rotating electrical machine MG as a driving force source of the vehicle. In this figure, the solid line indicates the driving force transmission path, the broken line indicates the hydraulic oil supply path, and the alternate long and short dash line indicates the signal transmission path. In the present embodiment, the rotating electrical machine MG is drivingly connected to the engine E via the first power transmission mechanism 10 and drivingly connected to the wheels W via the second power transmission mechanism 11. In the present embodiment, the first power transmission mechanism 10 is provided with an engine separation clutch CL that connects and disconnects the drive connection between the rotating electrical machine MG and the engine E, and the second power transmission mechanism 11 includes the speed change mechanism TM. Is provided.

また、ハイブリッド車両は、エンジンEの制御を行うエンジン制御装置31と、回転電機MGの制御を行う回転電機制御装置32と、変速機構TM及びエンジン分離クラッチCLの制御を行う動力伝達制御装置33と、これらの制御装置を統合して車両用駆動装置1の制御を行う車両制御装置34と、を備える。なお、回転電機制御装置32が、本発明における「制御装置」である。   The hybrid vehicle also includes an engine control device 31 that controls the engine E, a rotating electrical machine control device 32 that controls the rotating electrical machine MG, a power transmission control device 33 that controls the speed change mechanism TM and the engine separation clutch CL, and the like. The vehicle control device 34 that integrates these control devices and controls the vehicle drive device 1 is provided. The rotating electrical machine control device 32 is a “control device” in the present invention.

このような構成において、本実施形態に係る回転電機制御装置32は、図2に示すように、回転電機MGの回転軸に伝達されるトルク振動である伝達トルク振動Teovに対し、当該伝達トルク振動Teovを打ち消すためのトルクを回転電機MGに出力させるトルク振動打消し制御部40を備えている。そして、トルク振動打消し制御部40は、回転振動抽出部41、振動周波数算出部42、位相遅れ回転振動算出部43、固定座標系設定部44、回転座標変換部45、回転座標系フィードバック制御部46、固定座標変換部47、及び打消トルク制御部48の機能部を備えており、各機能部の処理に特徴を有している。以下、本実施形態に係る回転電機制御装置32について、詳細に説明する。   In such a configuration, as shown in FIG. 2, the rotating electrical machine control device 32 according to the present embodiment performs the transmission torque vibration with respect to the transmission torque vibration Teov that is the torque vibration transmitted to the rotating shaft of the rotating electrical machine MG. A torque vibration canceling control unit 40 is provided that causes the rotating electrical machine MG to output torque for canceling Teov. The torque vibration canceling control unit 40 includes a rotational vibration extraction unit 41, a vibration frequency calculation unit 42, a phase delay rotational vibration calculation unit 43, a fixed coordinate system setting unit 44, a rotational coordinate conversion unit 45, and a rotational coordinate system feedback control unit. 46, the fixed coordinate conversion unit 47, and the canceling torque control unit 48 are provided with functional units, which are characterized by the processing of each functional unit. Hereinafter, the rotating electrical machine control device 32 according to the present embodiment will be described in detail.

1.車両用駆動装置の構成
まず、本実施形態に係るハイブリッド車両の車両用駆動装置1の構成について説明する。図1に示すように、ハイブリッド車両は、車両の駆動力源としてエンジンE及び回転電機MGを備え、これらのエンジンEと回転電機MGとが直列に駆動連結されるパラレル方式のハイブリッド車両となっている。ハイブリッド車両は、変速機構TMを備えており、当該変速機構TMにより、中間軸Mに伝達されたエンジンE及び回転電機MGの回転速度を変速すると共にトルクを変換して出力軸Oに伝達する。
1. Configuration of Vehicle Drive Device First, the configuration of the vehicle drive device 1 for a hybrid vehicle according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle includes an engine E and a rotating electrical machine MG as a driving force source of the vehicle, and is a parallel hybrid vehicle in which the engine E and the rotating electrical machine MG are connected in series. Yes. The hybrid vehicle includes a speed change mechanism TM. The speed change mechanism TM shifts the rotational speeds of the engine E and the rotating electrical machine MG transmitted to the intermediate shaft M, converts the torque, and transmits the torque to the output shaft O.

エンジンEは、燃料の燃焼により駆動される内燃機関であり、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの公知の各種エンジンを用いることができる。本例では、エンジンEのクランクシャフト等のエンジン出力軸Eoが、エンジン分離クラッチCLを介して、回転電機MGに駆動連結された入力軸Iと選択的に駆動連結される。すなわち、エンジンEは、摩擦係合要素であるエンジン分離クラッチCLを介して回転電機MGに選択的に駆動連結される。また、エンジン出力軸Eoが、不図示のダンパーを介してエンジン分離クラッチCLの係合部材に駆動連結されている。   The engine E is an internal combustion engine that is driven by the combustion of fuel. For example, various known engines such as a gasoline engine and a diesel engine can be used. In this example, an engine output shaft Eo such as a crankshaft of the engine E is selectively drive-coupled to an input shaft I that is drive-coupled to the rotating electrical machine MG via an engine separation clutch CL. That is, the engine E is selectively driven and connected to the rotating electrical machine MG via the engine separation clutch CL which is a friction engagement element. Further, the engine output shaft Eo is drivingly connected to an engagement member of the engine separation clutch CL via a damper (not shown).

回転電機MGは、非回転部材に固定されたステータと、このステータの径方向内側に回転自在に支持された回転軸を備えたロータと、を有している。この回転電機MGのロータの回転軸は、入力軸I及び中間軸Mと一体回転するように駆動連結されている。すなわち、本実施形態においては、入力軸I及び中間軸MにエンジンE及び回転電機MGの双方が駆動連結される構成となっている。回転電機MGは、蓄電装置としてのバッテリ(不図示)に電気的に接続されている。そして、回転電機MGは、電力の供給を受けて動力を発生するモータ(電動機)としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ(発電機)としての機能と、を果たすことが可能とされている。すなわち、回転電機MGは、バッテリからの電力供給を受けて力行し、或いはエンジンEや車輪Wから伝達される回転駆動力により発電した電力をバッテリに蓄電する。なお、バッテリは蓄電装置の一例であり、キャパシタなどの他の蓄電装置を用い、或いは複数種類の蓄電装置を併用することも可能である。なお、以下では回転電機MGによる発電を回生と称し、発電中に回転電機MGが出力する負トルクを回生トルクと称する。回転電機の目標出力トルクが負トルク(回転方向と反対向きのトルク)の場合には、回転電機MGは、エンジンEや車輪Wから伝達される回転駆動力により発電しつつ回生トルクを出力する状態となる。   The rotating electrical machine MG includes a stator fixed to a non-rotating member and a rotor including a rotating shaft that is rotatably supported on the radially inner side of the stator. The rotating shaft of the rotor of the rotating electrical machine MG is drivingly connected so as to rotate integrally with the input shaft I and the intermediate shaft M. That is, in the present embodiment, both the engine E and the rotating electrical machine MG are drivingly connected to the input shaft I and the intermediate shaft M. The rotating electrical machine MG is electrically connected to a battery (not shown) as a power storage device. The rotating electrical machine MG can perform a function as a motor (electric motor) that generates power upon receiving power supply and a function as a generator (generator) that generates power upon receiving power supply. It is possible. That is, the rotating electrical machine MG is powered by receiving power supplied from the battery, or stores in the battery the power generated by the rotational driving force transmitted from the engine E or the wheels W. Note that the battery is an example of a power storage device, and another power storage device such as a capacitor may be used, or a plurality of types of power storage devices may be used in combination. Hereinafter, power generation by the rotating electrical machine MG is referred to as regeneration, and negative torque output from the rotating electrical machine MG during power generation is referred to as regeneration torque. When the target output torque of the rotating electrical machine is a negative torque (torque in the direction opposite to the rotational direction), the rotating electrical machine MG outputs a regenerative torque while generating power using the rotational driving force transmitted from the engine E or the wheels W. It becomes.

駆動力源が駆動連結される中間軸Mには、変速機構TMが駆動連結されている。本実施形態では、変速機構TMは、変速比の異なる複数の変速段を有する有段の自動変速装置である。変速機構TMは、これら複数の変速段を形成するため、遊星歯車機構等の歯車機構と複数の摩擦係合要素B1、C1、・・・とを備えている。この変速機構TMは、各変速段の変速比で、中間軸Mの回転速度を変速するとともにトルクを変換して、出力軸Oへ伝達する。変速機構TMから出力軸Oへ伝達されたトルクは、出力用差動歯車装置DFを介して左右二つの車軸AXに分配されて伝達され、各車軸AXに駆動連結された車輪Wに伝達される。ここで、変速比は、変速機構TMにおいて各変速段が形成された場合の、出力軸Oの回転速度に対する中間軸Mの回転速度の比であり、本願では中間軸Mの回転速度を出力軸Oの回転速度で除算した値である。すなわち、中間軸Mの回転速度を変速比で除算した回転速度が、出力軸Oの回転速度になる。また、中間軸Mから変速機構TMに伝達されるトルクに、変速比を乗算したトルクが、変速機構TMから出力軸Oに伝達されるトルクになる。   A transmission mechanism TM is drivingly connected to the intermediate shaft M to which the driving force source is drivingly connected. In the present embodiment, the speed change mechanism TM is a stepped automatic transmission having a plurality of speed stages with different speed ratios. The speed change mechanism TM includes a gear mechanism such as a planetary gear mechanism and a plurality of friction engagement elements B1, C1,. The speed change mechanism TM shifts the rotational speed of the intermediate shaft M at the speed ratio of each speed stage, converts torque, and transmits the torque to the output shaft O. Torque transmitted from the speed change mechanism TM to the output shaft O is distributed and transmitted to the left and right axles AX via the output differential gear unit DF, and is transmitted to the wheels W that are drivingly connected to the respective axles AX. . Here, the gear ratio is the ratio of the rotational speed of the intermediate shaft M to the rotational speed of the output shaft O when each gear stage is formed in the transmission mechanism TM. In this application, the rotational speed of the intermediate shaft M is defined as the output shaft. The value divided by the rotation speed of O. That is, the rotation speed obtained by dividing the rotation speed of the intermediate shaft M by the gear ratio becomes the rotation speed of the output shaft O. Further, torque obtained by multiplying the torque transmitted from the intermediate shaft M to the transmission mechanism TM by the transmission ratio becomes the torque transmitted from the transmission mechanism TM to the output shaft O.

本例では、エンジン分離クラッチCL、及び複数の摩擦係合要素B1、C1、・・・は、それぞれ摩擦材を有して構成されるクラッチやブレーキ等の係合要素である。これらの摩擦係合要素CL、B1、C1、・・・は、供給される油圧を制御することによりその係合圧を制御して伝達トルク容量の増減を連続的に制御することが可能とされている。このような摩擦係合要素としては、例えば湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキ等が好適に用いられる。   In this example, the engine separation clutch CL and the plurality of friction engagement elements B1, C1,... Are engagement elements such as clutches and brakes each having a friction material. These friction engagement elements CL, B1, C1,... Can control the engagement pressure by controlling the hydraulic pressure supplied to continuously control the increase / decrease of the transmission torque capacity. ing. As such a friction engagement element, for example, a wet multi-plate clutch or a wet multi-plate brake is preferably used.

摩擦係合要素は、その係合部材間の摩擦により、係合部材間でトルクを伝達する。摩擦係合要素の係合部材間に回転速度差(滑り)がある場合は、動摩擦により回転速度の大きい方の部材から小さい方の部材に伝達トルク容量の大きさのトルク(スリップトルク)が伝達される。摩擦係合要素の係合部材間に回転速度差(滑り)がない場合は、摩擦係合要素は、伝達トルク容量の大きさを上限として、静摩擦により摩擦係合要素の係合部材間に作用するトルクを伝達する。ここで、伝達トルク容量とは、摩擦係合要素が摩擦により伝達することができる最大のトルクの大きさである。伝達トルク容量の大きさは、摩擦係合要素の係合圧に比例して変化する。係合圧とは、入力側係合部材(摩擦板)と出力側係合部材(摩擦板)とを相互に押し付け合う圧力である。本実施形態では、係合圧は、供給されている油圧の大きさに比例して変化する。すなわち、本実施形態では、伝達トルク容量の大きさは、摩擦係合要素に供給されている油圧の大きさに比例して変化する。   The friction engagement element transmits torque between the engagement members by friction between the engagement members. When there is a rotational speed difference (slip) between the engagement members of the friction engagement element, torque (slip torque) having a large transmission torque capacity is transmitted from the member with the higher rotational speed to the member with the lower rotational speed due to dynamic friction. Is done. When there is no rotational speed difference (slip) between the engagement members of the friction engagement element, the friction engagement element acts between the engagement members of the friction engagement element by static friction up to the size of the transmission torque capacity. Torque is transmitted. Here, the transmission torque capacity is the maximum torque that the friction engagement element can transmit by friction. The magnitude of the transmission torque capacity changes in proportion to the engagement pressure of the friction engagement element. The engagement pressure is a pressure that presses the input side engagement member (friction plate) and the output side engagement member (friction plate) against each other. In the present embodiment, the engagement pressure changes in proportion to the magnitude of the supplied hydraulic pressure. That is, in the present embodiment, the magnitude of the transmission torque capacity changes in proportion to the magnitude of the hydraulic pressure supplied to the friction engagement element.

各摩擦係合要素は、リターンばねを備えており、ばねの反力により解放側に付勢されている。そして、各摩擦係合要素に供給される油圧により生じる力がばねの反力を上回ると、各摩擦係合要素に伝達トルク容量が生じ始め、各摩擦係合要素は、解放状態から係合状態に変化する。この伝達トルク容量が生じ始めるときの油圧を、ストロークエンド圧と称す。各摩擦係合要素は、供給される油圧がストロークエンド圧を上回った後、油圧の増加に比例して、その伝達トルク容量が増加するように構成されている。   Each friction engagement element includes a return spring and is biased toward the release side by the reaction force of the spring. When the force generated by the hydraulic pressure supplied to each friction engagement element exceeds the reaction force of the spring, a transmission torque capacity starts to be generated in each friction engagement element, and each friction engagement element is engaged from the released state. To change. The hydraulic pressure at which this transmission torque capacity begins to occur is called the stroke end pressure. Each friction engagement element is configured such that, after the supplied hydraulic pressure exceeds the stroke end pressure, the transmission torque capacity increases in proportion to the increase in the hydraulic pressure.

本実施形態において、係合状態とは、摩擦係合要素に伝達トルク容量が生じている状態であり、解放状態とは、摩擦係合要素に伝達トルク容量が生じていない状態である。また、滑り係合状態とは、摩擦係合要素の係合部材間に回転速度差(滑り)がある係合状態であり、直結係合状態とは、摩擦係合要素の係合部材間に回転速度差(滑り)がない係合状態である。また、非直結係合状態とは、直結係合状態以外の係合状態であり、解放状態と滑り係合状態とが含まれる。   In the present embodiment, the engaged state is a state where a transmission torque capacity is generated in the friction engagement element, and the released state is a state where no transmission torque capacity is generated in the friction engagement element. The slip engagement state is an engagement state in which there is a rotational speed difference (slip) between the engagement members of the friction engagement element, and the direct engagement state is between the engagement members of the friction engagement element. The engaged state has no rotational speed difference (slip). Further, the non-directly coupled state is an engaged state other than the directly coupled state, and includes a released state and a sliding engaged state.

2.油圧制御系の構成
次に、車両用駆動装置1の油圧制御系について説明する。油圧制御系は、油圧ポンプから供給される作動油の油圧を所定圧に調整するための油圧制御装置PCを備えている。ここでは詳しい説明を省略するが、油圧制御装置PCは、油圧調整用のリニアソレノイド弁からの信号圧に基づき一又は二以上の調整弁の開度を調整することにより、当該調整弁からドレインする作動油の量を調整して作動油の油圧を一又は二以上の所定圧に調整する。所定圧に調整された作動油は、それぞれ必要とされるレベルの油圧で、変速機構TMやエンジン分離クラッチCLの各摩擦係合要素等に供給される。
2. Next, the hydraulic control system of the vehicle drive device 1 will be described. The hydraulic control system includes a hydraulic control device PC for adjusting the hydraulic pressure of hydraulic oil supplied from the hydraulic pump to a predetermined pressure. Although detailed explanation is omitted here, the hydraulic control device PC drains from the regulating valve by adjusting the opening of one or more regulating valves based on the signal pressure from the linear solenoid valve for hydraulic regulation. The hydraulic oil pressure is adjusted to one or more predetermined pressures by adjusting the amount of hydraulic oil. The hydraulic oil adjusted to a predetermined pressure is supplied to each friction engagement element of the speed change mechanism TM and the engine separation clutch CL at a required level of hydraulic pressure.

3.制御装置の構成
次に、車両用駆動装置1の制御を行う制御装置31〜34の構成について説明する。
制御装置31〜34は、それぞれCPU等の演算処理装置を中核部材として備えるとともに、当該演算処理装置からデータを読み出し及び書き込みが可能に構成されたRAM(ランダム・アクセス・メモリ)や、演算処理装置からデータを読み出し可能に構成されたROM(リード・オンリ・メモリ)等の記憶装置等を有して構成されている。そして、各制御装置のROM等に記憶されたソフトウェア(プログラム)又は別途設けられた演算回路等のハードウェア、或いはそれらの両方により、図2に示すような回転電機制御装置32の各機能部40〜48が構成されている。また、制御装置31〜34は、互いに通信を行うように構成されており、センサの検出情報及び制御パラメータ等の各種情報を共有するとともに協調制御を行い、各機能部40〜48の機能が実現される。
3. Next, the configuration of the control devices 31 to 34 that control the vehicle drive device 1 will be described.
Each of the control devices 31 to 34 includes an arithmetic processing device such as a CPU as a core member, and a RAM (random access memory) configured to be able to read and write data from the arithmetic processing device, and an arithmetic processing device And a storage device such as a ROM (Read Only Memory) configured to be able to read data from. Then, each function unit 40 of the rotating electrical machine control device 32 as shown in FIG. 2 is realized by software (program) stored in the ROM or the like of each control device, hardware such as a separately provided arithmetic circuit, or both. -48 are constructed. The control devices 31 to 34 are configured to communicate with each other, share various information such as sensor detection information and control parameters, and perform cooperative control, thereby realizing the functions of the functional units 40 to 48. Is done.

また、車両用駆動装置1は、センサSe1〜Se3を備えており、各センサから出力される電気信号は制御装置31〜34に入力される。制御装置31〜34は、入力された電気信号に基づき各センサの検出情報を算出する。エンジン回転速度センサSe1は、エンジン出力軸Eo(エンジンE)の回転速度及び回転角度を検出するためのセンサである。エンジン制御装置31は、エンジン回転速度センサSe1の入力信号に基づいてエンジンEの回転速度(角速度)ωe及び回転角度θeを検出する。入力軸回転速度センサSe2は、入力軸I及び中間軸Mの回転速度及び回転角度を検出するためのセンサである。入力軸I及び中間軸Mには回転電機MGの回転軸が一体的に駆動連結されているので、回転電機制御装置32は、入力軸回転速度センサSe2の入力信号に基づいて回転電機MGの回転速度(角速度)ωm及び回転角度θm、並びに入力軸I及び中間軸Mの回転速度を検出する。出力軸回転速度センサSe3は、変速機構TM近傍の出力軸Oに取り付けられ、変速機構TM近傍の出力軸Oの回転速度を検出するためのセンサである。動力伝達制御装置33は、出力軸回転速度センサSe3の入力信号に基づいて変速機構TM近傍の出力軸Oの回転速度(角速度)ωoを検出する。また、出力軸Oの回転速度は車速に比例するため、動力伝達制御装置33は、出力軸回転速度センサSe3の入力信号に基づいて車速を算出する。   The vehicle drive device 1 includes sensors Se1 to Se3, and electrical signals output from the sensors are input to the control devices 31 to 34. The control devices 31 to 34 calculate detection information of each sensor based on the input electric signal. The engine rotation speed sensor Se1 is a sensor for detecting the rotation speed and rotation angle of the engine output shaft Eo (engine E). The engine control device 31 detects the rotational speed (angular speed) ωe and the rotational angle θe of the engine E based on the input signal of the engine rotational speed sensor Se1. The input shaft rotation speed sensor Se2 is a sensor for detecting the rotation speed and rotation angle of the input shaft I and the intermediate shaft M. Since the rotating shaft of the rotating electrical machine MG is integrally connected to the input shaft I and the intermediate shaft M, the rotating electrical machine control device 32 rotates the rotating electrical machine MG based on the input signal of the input shaft rotational speed sensor Se2. The speed (angular speed) ωm, the rotation angle θm, and the rotation speeds of the input shaft I and the intermediate shaft M are detected. The output shaft rotational speed sensor Se3 is a sensor that is attached to the output shaft O in the vicinity of the speed change mechanism TM and detects the rotational speed of the output shaft O in the vicinity of the speed change mechanism TM. The power transmission control device 33 detects the rotational speed (angular speed) ωo of the output shaft O in the vicinity of the speed change mechanism TM based on the input signal of the output shaft rotational speed sensor Se3. Since the rotational speed of the output shaft O is proportional to the vehicle speed, the power transmission control device 33 calculates the vehicle speed based on the input signal of the output shaft rotational speed sensor Se3.

3−1.車両制御装置
車両制御装置34は、エンジンE、回転電機MG、変速機構TM、及びエンジン分離クラッチCL等に対して行われる各種トルク制御、及び各摩擦係合要素の係合制御等を車両全体として統合する制御を行う機能部を備えている。
3-1. Vehicle Control Device The vehicle control device 34 performs various torque controls performed on the engine E, the rotating electrical machine MG, the speed change mechanism TM, the engine separation clutch CL, and the like, and engagement control of each friction engagement element as a whole vehicle. It has a functional unit that performs integrated control.

車両制御装置34は、アクセル開度、車速、及びバッテリの充電量等に応じて、中間軸M側から出力軸O側に伝達される目標駆動力である車両要求トルクを算出するとともに、エンジンE及び回転電機MGの運転モードを決定する。そして、車両制御装置34は、エンジンEに対して要求する出力トルクであるエンジン要求トルク、回転電機MGに対して要求する出力トルクである回転電機要求トルク、及びエンジン分離クラッチCLの目標伝達トルク容量を算出し、それらを他の制御装置31〜33に指令して統合制御を行う。   The vehicle control device 34 calculates a vehicle required torque, which is a target driving force transmitted from the intermediate shaft M side to the output shaft O side, according to the accelerator opening, the vehicle speed, the amount of charge of the battery, and the like. And the operation mode of the rotating electrical machine MG is determined. Then, the vehicle control device 34 outputs an engine required torque that is an output torque required for the engine E, a rotating electrical machine required torque that is an output torque required for the rotating electrical machine MG, and a target transmission torque capacity of the engine separation clutch CL. Are calculated and commanded to the other control devices 31 to 33 to perform integrated control.

車両制御装置34は、アクセル開度、車速、及びバッテリの充電量等に基づいて、各駆動力源の運転モードを決定する。ここで、バッテリの充電量は、バッテリ状態検出センサにより検出される。本実施形態では、運転モードとして、回転電機MGのみを駆動力源とする電動モードと、少なくともエンジンEを駆動力源とするパラレルモードと、エンジンEの回転駆動力により回転電機MGの回生発電を行うエンジン発電モードと、車輪から伝達される回転駆動力により回転電機MGの回生発電を行う回生発電モードと、回転電機MGの回転駆動力によりエンジンEを始動させるエンジン始動モードと、を有する。ここで、エンジン分離クラッチCLが直結係合状態にされる運転モードは、パラレルモード、エンジン発電モード、及びエンジン始動モードとなる。   The vehicle control device 34 determines the operation mode of each driving force source based on the accelerator opening, the vehicle speed, the amount of charge of the battery, and the like. Here, the charge amount of the battery is detected by a battery state detection sensor. In the present embodiment, as the operation mode, an electric mode using only the rotating electrical machine MG as a driving force source, a parallel mode using at least the engine E as a driving force source, and regenerative power generation of the rotating electrical machine MG using the rotational driving force of the engine E are performed. There are an engine power generation mode to be performed, a regenerative power generation mode in which regenerative power generation of the rotating electrical machine MG is performed by the rotational driving force transmitted from the wheels, and an engine start mode in which the engine E is started by the rotational driving force of the rotating electrical machine MG. Here, the operation modes in which the engine separation clutch CL is brought into the direct engagement state are a parallel mode, an engine power generation mode, and an engine start mode.

3−2.エンジン制御装置
エンジン制御装置31は、エンジンEの動作制御を行う機能部を備えている。本実施形態では、エンジン制御装置31は、車両制御装置34からエンジン要求トルクが指令されている場合は、車両制御装置34から指令されたエンジン要求トルクを出力トルク指令値に設定し、エンジンEが出力トルク指令値の出力トルクTeを出力するように制御するトルク制御を行う。
また、エンジン制御装置31は、エンジンEの出力トルクTeを推定し、推定したトルクを推定エンジン出力トルクとして他の制御装置に伝達するように構成されている。エンジン制御装置31は、出力トルク指令値に基づき推定エンジン出力トルクを算出して伝達するようにしてもよい。
3-2. Engine Control Device The engine control device 31 includes a functional unit that controls the operation of the engine E. In this embodiment, when the engine request torque is commanded from the vehicle control device 34, the engine control device 31 sets the engine request torque commanded from the vehicle control device 34 to the output torque command value, and the engine E Torque control is performed to control to output the output torque Te of the output torque command value.
The engine control device 31 is configured to estimate the output torque Te of the engine E and transmit the estimated torque as an estimated engine output torque to another control device. The engine control device 31 may calculate and transmit the estimated engine output torque based on the output torque command value.

3−3.動力伝達制御装置
動力伝達制御装置33は、変速機構TM、及びエンジン分離クラッチCLの制御を行う機能部を備えている。動力伝達制御装置33には、出力軸回転速度センサSe3等のセンサの検出情報が入力されている。
3-3. Power Transmission Control Device The power transmission control device 33 includes a function unit that controls the speed change mechanism TM and the engine separation clutch CL. Detection information of a sensor such as the output shaft rotation speed sensor Se3 is input to the power transmission control device 33.

3−3−1.変速機構の制御
動力伝達制御装置33は、変速機構TMに変速段を形成する制御を行う。本実施形態では、動力伝達制御装置33は、車速、アクセル開度、及びシフト位置などのセンサ検出情報に基づいて変速機構TMにおける目標変速段を決定する。そして、動力伝達制御装置33は、油圧制御装置PCを介して変速機構TMに備えられた各摩擦係合要素C1、B1、・・・に供給される油圧を制御することにより、各摩擦係合要素を係合又は解放して目標とされた変速段を変速機構TMに形成させる。具体的には、動力伝達制御装置33は、油圧制御装置PCに各摩擦係合要素B1、C1、・・・の目標油圧(指令圧)を指令し、油圧制御装置PCは、指令された目標油圧(指令圧)の油圧を各摩擦係合要素に供給する。
3-3-1. Control of transmission mechanism The power transmission control device 33 performs control to form a shift stage in the transmission mechanism TM. In the present embodiment, the power transmission control device 33 determines a target gear position in the speed change mechanism TM based on sensor detection information such as a vehicle speed, an accelerator opening, and a shift position. Then, the power transmission control device 33 controls each of the friction engagements by controlling the hydraulic pressure supplied to each of the friction engagement elements C1, B1,... Provided in the speed change mechanism TM via the hydraulic control device PC. Engagement or release of the elements causes the speed change mechanism TM to form a target gear position. Specifically, the power transmission control device 33 instructs the target hydraulic pressure (command pressure) of each friction engagement element B1, C1,... To the hydraulic control device PC, and the hydraulic control device PC outputs the commanded target. A hydraulic pressure (command pressure) is supplied to each friction engagement element.

3−3−2.エンジン分離クラッチの制御
また、動力伝達制御装置33は、エンジン分離クラッチCLの係合又は解放を行う。本実施形態では、動力伝達制御装置33は、エンジン分離クラッチCLの伝達トルク容量が、車両制御装置34から指令された目標伝達トルク容量に一致するように、油圧制御装置PCを介してエンジン分離クラッチCLに供給される油圧を制御する。具体的には、動力伝達制御装置33は、目標伝達トルク容量に基づき設定した目標油圧(指令圧)を、油圧制御装置PCに指令し、油圧制御装置PCは、指令された目標油圧(指令圧)の油圧をエンジン分離クラッチCLに供給する。なお、本実施形態では、特に断らない限り、エンジン分離クラッチCLは、直結係合状態にあるもとする。
3-3-2. Control of Engine Separation Clutch Further, the power transmission control device 33 engages or disengages the engine separation clutch CL. In the present embodiment, the power transmission control device 33 uses the engine separation clutch via the hydraulic control device PC so that the transmission torque capacity of the engine separation clutch CL matches the target transmission torque capacity commanded from the vehicle control device 34. The hydraulic pressure supplied to CL is controlled. Specifically, the power transmission control device 33 commands the target hydraulic pressure (command pressure) set based on the target transmission torque capacity to the hydraulic control device PC, and the hydraulic control device PC sends the commanded target hydraulic pressure (command pressure). ) Is supplied to the engine separation clutch CL. In the present embodiment, the engine separation clutch CL is assumed to be in a direct engagement state unless otherwise specified.

3−4.回転電機制御装置
回転電機制御装置32は、回転電機MGの動作制御を行う機能部を備えている。本実施形態では、回転電機制御装置32は、図1に示すように、インバータ50、インバータ制御部51、ベーストルク決定部52、及びトルク振動打消し制御部40を備えている。インバータ50は、図示しないバッテリの直流電力を交流電力に変換して、回転電機MGを駆動するための複数のスイッチング素子を備えている。インバータ制御部51は、トルク振動打消し制御部40などから通信で伝達されたトルクの指令値に基づき、インバータ50が備えた複数のスイッチング素子をオンオフ駆動する信号を出力して、インバータ50を駆動制御する。ベーストルク決定部52は、車両制御装置34から指令された回転電機要求トルクなどに基づきベーストルク指令値Tbを設定する。トルク振動打消し制御部40は、伝達トルク振動Teovを打ち消すための打消トルク振動の指令値Tpを算出する。そして、回転電機制御装置32は、図2に示すように、ベーストルク指令値Tbと、後述する打消トルク振動の指令値Tpとに基づき、出力トルク指令値Tmoを設定し、出力トルク指令値Tmoの出力トルクTmを回転電機MGに出力させるように制御する。
3-4. Rotating electrical machine control device The rotating electrical machine control device 32 includes a functional unit that controls the operation of the rotating electrical machine MG. In the present embodiment, the rotating electrical machine control device 32 includes an inverter 50, an inverter control unit 51, a base torque determination unit 52, and a torque vibration canceling control unit 40, as shown in FIG. The inverter 50 includes a plurality of switching elements for driving the rotating electrical machine MG by converting DC power of a battery (not shown) into AC power. The inverter control unit 51 drives the inverter 50 by outputting a signal for driving on and off a plurality of switching elements included in the inverter 50 based on the torque command value transmitted by communication from the torque vibration canceling control unit 40 or the like. Control. The base torque determination unit 52 sets a base torque command value Tb based on the rotating electrical machine required torque commanded from the vehicle control device 34. The torque vibration cancellation control unit 40 calculates a cancellation torque vibration command value Tp for canceling the transmission torque vibration Teov. Then, as shown in FIG. 2, the rotating electrical machine control device 32 sets an output torque command value Tmo based on a base torque command value Tb and a command value Tp of a cancellation torque vibration described later, and outputs an output torque command value Tmo. The output torque Tm is controlled to be output to the rotating electrical machine MG.

3−4−1.トルク振動打消し制御部
図2に示すように、トルク振動打消し制御部40は、回転電機MGの回転軸に伝達される伝達トルク振動Teovに対し、当該伝達トルク振動Teovを打ち消すためのトルク振動である打消トルク振動の指令値Tpを生成し、当該打消トルク振動の指令値Tpを用いて回転電機MGを制御するトルク振動打消し制御を実行する機能部である。本実施形態では、図3及び図4を用いて後述するように、回転電機MGの回転軸に伝達される伝達トルク振動Teovは、エンジンEから第一動力伝達機構10を介して回転電機MGに伝達されるトルク振動を含む。
3-4-1. Torque Vibration Cancellation Control Unit As shown in FIG. 2, the torque vibration cancellation control unit 40 is configured to cancel the transmission torque vibration Teov with respect to the transmission torque vibration Teov transmitted to the rotating shaft of the rotating electrical machine MG. Is a functional unit that generates a command value Tp for canceling torque vibration, and executes torque vibration canceling control for controlling the rotating electrical machine MG using the command value Tp for canceling torque vibration. In the present embodiment, as will be described later with reference to FIGS. 3 and 4, the transmission torque vibration Teov transmitted to the rotating shaft of the rotating electrical machine MG is transmitted from the engine E to the rotating electrical machine MG via the first power transmission mechanism 10. Includes transmitted torque vibration.

このようなトルク振動打消し制御を実行するために、トルク振動打消し制御部40は、図2に示すように、回転振動抽出部41、振動周波数算出部42、位相遅れ回転振動算出部43、固定座標系設定部44、回転座標変換部45、回転座標系フィードバック制御部46、固定座標変換部47、及び打消トルク制御部48を備えている。
回転振動抽出部41は、回転電機MGの回転速度ωmから、伝達トルク振動Teovの周波数に対応した所定の周波数帯域の振動成分である回転速度振動ωmvを抽出する。振動周波数算出部42は、回転電機MGの回転速度ωmに基づき、伝達トルク振動Teovの周波数であるトルク振動周波数ωpを算出する。位相遅れ回転振動算出部43は、回転速度振動ωmv及びトルク振動周波数ωpに基づき、当該回転速度振動ωmvをトルク振動周波数ωpにおいて所定位相遅らせた位相遅れ回転速度振動ωmvdlyを算出する。
In order to execute such torque vibration canceling control, as shown in FIG. 2, the torque vibration canceling control unit 40 includes a rotational vibration extracting unit 41, a vibration frequency calculating unit 42, a phase delayed rotational vibration calculating unit 43, A fixed coordinate system setting unit 44, a rotary coordinate conversion unit 45, a rotary coordinate system feedback control unit 46, a fixed coordinate conversion unit 47, and a cancellation torque control unit 48 are provided.
The rotational vibration extraction unit 41 extracts a rotational speed vibration ωmv that is a vibration component in a predetermined frequency band corresponding to the frequency of the transmission torque vibration Teov from the rotational speed ωm of the rotating electrical machine MG. The vibration frequency calculation unit 42 calculates a torque vibration frequency ωp that is a frequency of the transmission torque vibration Teov based on the rotation speed ωm of the rotating electrical machine MG. Based on the rotational speed vibration ωmv and the torque vibration frequency ωp, the phase delayed rotational vibration calculation unit 43 calculates a phase delayed rotational speed vibration ωmvdly obtained by delaying the rotational speed vibration ωmv by a predetermined phase at the torque vibration frequency ωp.

固定座標系設定部44は、回転速度振動ωmv及び位相遅れ回転速度振動ωmvdlyを固定座標系で表す。回転座標変換部45は、固定座標系で表された回転速度振動ωmv及び位相遅れ回転速度振動ωmvdlyを、トルク振動周波数ωpで回転させた回転座標系の値に変換する。回転座標系フィードバック制御部46は、回転座標系に変換された回転速度振動ωmvと位相遅れ回転速度振動ωmvdlyの値をゼロに近づけるように、回転座標系におけるフィードバック値を算出する。固定座標変換部47は、回転座標系におけるフィードバック値を、固定座標系の値に変換する。打消トルク制御部48は、固定座標系に変換されたフィードバック値に基づき、伝達トルク振動Teovを打ち消すためのトルク振動である打消トルク振動の指令値Tpを生成し、当該打消トルク振動の指令値Tpを用いて回転電機MGを制御する。
以下で、トルク振動打消し制御部40によって実行されるトルク振動打消し制御の処理について、詳細に説明する。
The fixed coordinate system setting unit 44 represents the rotation speed vibration ωmv and the phase delay rotation speed vibration ωmvdly in a fixed coordinate system. The rotational coordinate conversion unit 45 converts the rotational speed vibration ωmv and the phase-delayed rotational speed vibration ωmvdly expressed in the fixed coordinate system into values in the rotational coordinate system rotated at the torque vibration frequency ωp. The rotational coordinate system feedback control unit 46 calculates a feedback value in the rotational coordinate system so that the values of the rotational speed vibration ωmv and the phase-delayed rotational speed vibration ωmvdly converted to the rotational coordinate system are close to zero. The fixed coordinate conversion unit 47 converts the feedback value in the rotating coordinate system into a value in the fixed coordinate system. The canceling torque control unit 48 generates a canceling torque vibration command value Tp, which is a torque vibration for canceling the transmission torque vibration Teov, based on the feedback value converted into the fixed coordinate system, and the canceling torque vibration command value Tp. Is used to control the rotating electrical machine MG.
Hereinafter, the torque vibration canceling control process executed by the torque vibration canceling control unit 40 will be described in detail.

3−4−2.車両用駆動装置の動力伝達系
まず、車両用駆動装置1の動力伝達系について説明する。図3に、動力伝達系のモデルを示す。動力伝達系を3慣性の軸ねじれ振動系にモデル化している。
エンジンE、回転電機MG、及び負荷(車両)を、それぞれ慣性モーメント(イナーシャ)Je、Jm、Jlを有する剛体としている。
エンジンEと回転電機MGとの間は、弾性を有する第一動力伝達機構10により連結され、回転電機MGと負荷(車両)との間は、弾性を有する第二動力伝達機構11により連結されている。本実施形態では、第一動力伝達機構10は、ダンパー、エンジン出力軸Eo、入力軸Iなどの部材により構成されている。第一動力伝達機構10は、所定のねじりばね定数と、粘性摩擦係数を有し、軸ねじれが生じる。第二動力伝達機構11は、中間軸M、変速機構TM、出力軸O及び車軸AXなどの部材により構成されている。特に、出力軸Oと車軸AXとの軸ねじれが大きく、出力軸O及び車軸AXをまとめて、出力シャフトと称する。第二動力伝達機構11は、所定のねじりばね定数と、粘性摩擦係数を有し、軸ねじれが生じる。
3-4-2. First, the power transmission system of the vehicle drive device 1 will be described. FIG. 3 shows a model of the power transmission system. The power transmission system is modeled as a three-inertia torsional vibration system.
The engine E, the rotating electrical machine MG, and the load (vehicle) are rigid bodies having moments of inertia (inertia) Je, Jm, and Jl, respectively.
The engine E and the rotating electrical machine MG are connected by a first power transmission mechanism 10 having elasticity, and the rotating electrical machine MG and a load (vehicle) are connected by a second power transmission mechanism 11 having elasticity. Yes. In the present embodiment, the first power transmission mechanism 10 is configured by members such as a damper, an engine output shaft Eo, and an input shaft I. The first power transmission mechanism 10 has a predetermined torsion spring constant and a viscous friction coefficient, and shaft torsion occurs. The second power transmission mechanism 11 includes members such as an intermediate shaft M, a speed change mechanism TM, an output shaft O, and an axle AX. In particular, the shaft twist between the output shaft O and the axle AX is large, and the output shaft O and the axle AX are collectively referred to as an output shaft. The second power transmission mechanism 11 has a predetermined torsion spring constant and a viscous friction coefficient, and shaft torsion occurs.

ここで、TeはエンジンEが出力する出力トルクであり、当該出力トルクには当該出力トルクの平均値に対する振動成分である出力トルク振動Tevが生じている。ωeはエンジンEの回転速度(角速度)である。
Teoは、振動をしているエンジンEの出力トルクTeが、第一動力伝達機構10を介して、回転電機MGに伝達された伝達トルクであり、当該伝達トルクには当該伝達トルクの平均値に対する振動成分である伝達トルク振動Teovが生じている。Tmは、回転電機MGが出力する出力トルクであり、当該出力トルクには、後述するトルク振動打消し制御により、伝達トルク振動Teovを打ち消すための打消トルク振動の指令値Tpのトルク振動が生じている。ここで、打消トルク振動の指令値Tpは、回転電機MGの出力トルクTmの平均値に対する振動成分となる。
Here, Te is an output torque output by the engine E, and an output torque vibration Tev that is a vibration component with respect to an average value of the output torque is generated in the output torque. ωe is the rotational speed (angular speed) of the engine E.
Teo is a transmission torque in which the output torque Te of the vibrating engine E is transmitted to the rotating electrical machine MG via the first power transmission mechanism 10, and the transmission torque is relative to the average value of the transmission torque. A transmission torque vibration Teov, which is a vibration component, is generated. Tm is an output torque output by the rotating electrical machine MG, and a torque vibration of a cancellation torque vibration command value Tp for canceling the transmission torque vibration Teov is generated in the output torque by torque vibration cancellation control described later. Yes. Here, the command value Tp of the cancellation torque vibration is a vibration component with respect to the average value of the output torque Tm of the rotating electrical machine MG.

伝達トルクTeoと回転電機MGの出力トルクTmを合計した合計トルクToには、伝達トルク振動Teovと打消トルク振動の指令値Tpとを合計したトルク振動である合計トルク振動Tovが生じる。ここで、合計トルク振動Tovは、合計トルクToの平均値に対する振動成分である。そして、合計トルクToと、第二動力伝達機構11から回転電機MGに伝達されるトルクと合計したトルクを、回転電機MGの慣性モーメントJmで除算し、積分した値が、回転電機MGの回転速度(角速度)となる。回転電機MGの回転速度ωmには、合計トルク振動Tovを慣性モーメントJmで除算して積分した値に相当する回転速度振動ωmvが生じる。ここで、回転速度振動ωmvは、回転電機MGの回転速度ωmの平均値に対する振動成分である。なお、ωlは出力シャフトの負荷側端部の回転速度(角速度)であって、負荷(車輪)の回転速度(角速度)である。   In the total torque To obtained by summing the transmission torque Teo and the output torque Tm of the rotating electrical machine MG, a total torque vibration Tov that is a torque vibration obtained by summing the transmission torque vibration Teov and the command value Tp of the cancellation torque vibration is generated. Here, the total torque vibration Tov is a vibration component with respect to the average value of the total torque To. Then, the sum of the total torque To and the torque transmitted from the second power transmission mechanism 11 to the rotating electrical machine MG is divided by the inertia moment Jm of the rotating electrical machine MG, and the integrated value is the rotational speed of the rotating electrical machine MG. (Angular velocity). A rotational speed vibration ωmv corresponding to a value obtained by dividing and integrating the total torque vibration Tov by the moment of inertia Jm is generated in the rotational speed ωm of the rotating electrical machine MG. Here, the rotational speed vibration ωmv is a vibration component with respect to the average value of the rotational speed ωm of the rotating electrical machine MG. Note that ωl is the rotational speed (angular speed) of the load side end portion of the output shaft, and is the rotational speed (angular speed) of the load (wheel).

3−4−3.エンジンから伝達されるトルク振動
次に、エンジンEから第一動力伝達機構10を介して回転電機MGに伝達される伝達トルク振動Teovについて、より詳細に説明する。
図4に示すように、エンジンEの出力トルクTeは、エンジンEの燃焼工程における燃焼により生じる。火花点火式エンジンの場合は、点火時期の後に燃焼が開始する。すなわち、燃焼により上昇した燃焼室内の圧力が、ピストン及びコネクティングロッドを介して、クランク角度等の幾何学的関係に従い、クランクシャフト(エンジン出力軸Eo)に伝達され、エンジンEの出力トルクTeに変換される。エンジンEの出力トルクTeは、点火時期の後に増加していき、ピストンが下死点に近づくにつれ減少していく。よって、エンジンEの出力トルクTeは、図4に示すように、回転同期で周期的に振動する。エンジンEの出力トルクTeの振動周波数(角周波数)ωpは、エンジンEの回転速度ωeに応じて変化する。気筒数Nの4サイクルエンジンでは、ωp=N/2×ωeとなり、4気筒エンジンでは、ωp=2×ωeとなる。なお、ディーゼルエンジンなどの圧縮自着火エンジンでは、点火時期、すなわち、燃焼開始時期は、燃焼室内への燃料噴射時期とすることができる。
3-4-3. Torque vibration transmitted from the engine Next, the transmission torque vibration Teov transmitted from the engine E to the rotating electrical machine MG via the first power transmission mechanism 10 will be described in more detail.
As shown in FIG. 4, the output torque Te of the engine E is generated by combustion in the combustion process of the engine E. In the case of a spark ignition engine, combustion starts after the ignition timing. That is, the pressure in the combustion chamber that has risen due to combustion is transmitted to the crankshaft (engine output shaft Eo) via the piston and the connecting rod according to the geometrical relationship such as the crank angle, and converted into the output torque Te of the engine E. Is done. The output torque Te of the engine E increases after the ignition timing, and decreases as the piston approaches the bottom dead center. Therefore, the output torque Te of the engine E periodically vibrates in rotation synchronization as shown in FIG. The vibration frequency (angular frequency) ωp of the output torque Te of the engine E changes according to the rotational speed ωe of the engine E. In a four-cycle engine with N cylinders, ωp = N / 2 × ωe, and in a four-cylinder engine, ωp = 2 × ωe. Note that in a compression auto-ignition engine such as a diesel engine, the ignition timing, that is, the combustion start timing, can be the fuel injection timing into the combustion chamber.

図4に示すように、エンジンEの出力トルクTeを、フーリエ変換すると、振動周波数ωpに対して、0次(周波数=0)、1次(周波数(Hz)=ωp/2π)、2次(周波数(Hz)=2ωp/2π)、3次(周波数(Hz)=3ωp/2π)、4次(周波数(Hz)=4ωp/2π)、...の周波数成分の振幅が得られる。フーリエ変換における0次の周波数成分の振幅は、エンジンEの出力トルクTeの平均値に対応している。フーリエ変換における1次の周波数成分の振幅は、概ね、出力トルク振動のTevの振幅に対応している。フーリエ変換における2次以上の周波数成分の振幅は、1次の周波数成分の振幅より小さく、高次になるに従い、振幅が減少する。
また、エンジンEの出力トルクTeは、ゼロ付近まで変動するため、出力トルク振動Tevの振幅が大きい。この出力トルク振動Tevの振幅は、エンジンEの出力トルクTeの平均値の増加に、概ね比例して増加する。なお、以下で、エンジンEの出力トルクTeは、特に断らない限り、振動をしているトルクの平均値を示すものとする。
As shown in FIG. 4, when the output torque Te of the engine E is Fourier-transformed, the zero-order (frequency = 0), the first-order (frequency (Hz) = ωp / 2π), the second-order (frequency) Frequency (Hz) = 2ωp / 2π), 3rd order (frequency (Hz) = 3ωp / 2π), 4th order (frequency (Hz) = 4ωp / 2π),. . . The amplitude of the frequency component is obtained. The amplitude of the zeroth-order frequency component in the Fourier transform corresponds to the average value of the output torque Te of the engine E. The amplitude of the primary frequency component in the Fourier transform generally corresponds to the amplitude of Tev of the output torque vibration. The amplitude of the second or higher frequency component in the Fourier transform is smaller than the amplitude of the first frequency component, and the amplitude decreases as the order becomes higher.
Further, since the output torque Te of the engine E varies to near zero, the amplitude of the output torque vibration Tev is large. The amplitude of the output torque vibration Tev increases approximately in proportion to the increase in the average value of the output torque Te of the engine E. In the following description, the output torque Te of the engine E indicates an average value of the vibrating torque unless otherwise specified.

この振動をしているエンジンEの出力トルクTeが、第一動力伝達機構10を介して、回転電機MGに伝達され、伝達トルクTeoとなる。第一動力伝達機構10のトルク伝達特性は、エンジンEの回転速度ωeの運転領域に対応する振動周波数ωpの帯域では、図4及び図13の(b)に示す、トルク伝達特性のボード線図の例のように、振動周波数ωpが増加するにつれ、ゲインが0dBより減少していく。例えば、振動周波数ωpの帯域では、ゲインは、約−40dB/decで減少する。よって、図4のボード線図の例に示すように、1次の周波数成分のゲインも0dBより減少しているが、2次以上の周波数成分のゲインの減少は、1次よりも大きい。この2次以上のゲインの減少は、dB単位での減少であるため指数関数的な減少であり、減少量が大きい。なお、0次の周波数成分のゲインは、0dBであるため、エンジンEの出力トルクTeの平均値は、減少せずに、そのまま、出力トルク振動Tevの平均値となる。   The output torque Te of the engine E that is vibrating is transmitted to the rotating electrical machine MG via the first power transmission mechanism 10 and becomes the transmission torque Teo. The torque transmission characteristic of the first power transmission mechanism 10 is a Bode diagram of the torque transmission characteristic shown in FIG. 4 and FIG. 13B in the band of the vibration frequency ωp corresponding to the operating region of the rotational speed ωe of the engine E. As in the example, the gain decreases from 0 dB as the vibration frequency ωp increases. For example, in the band of the vibration frequency ωp, the gain decreases at about −40 dB / dec. Therefore, as shown in the Bode diagram example of FIG. 4, the gain of the first-order frequency component is also reduced from 0 dB, but the decrease in the gain of the second-order or higher frequency component is larger than that of the first-order. This decrease in the second or higher gain is an exponential decrease because it is a decrease in dB, and the amount of decrease is large. Note that since the gain of the zeroth-order frequency component is 0 dB, the average value of the output torque Te of the engine E is not decreased but is directly the average value of the output torque vibration Tev.

よって、出力トルク振動Tevにおける、2次以上の振動成分の振幅は、第一動力伝達機構10の伝達特性により、1次の振動成分における振幅の減少に比べて、大幅に減少され、回転電機MGに伝達される。よって、伝達トルクTeoにおける伝達トルク振動Teovは、図4に示すように、2次以上の振動成分の振幅が大幅に減少され、1次の振動成分に近づいている。なお、1次の振動成分の振幅も減少している。従って、伝達トルク振動Teovを、次式で示すように、振動周波数ωpに対する1次の振動成分で近似できる。

Figure 0005510752
ここで、ΔTeovは、伝達トルク振動Teovの振幅であり、βは、伝達トルク振動Teovの位相である。
また、図4に示すように、出力トルク振動Tevは、第一動力伝達機構10の伝達特性により、位相遅れが生じて、回転電機MGに伝達される。図13の(b)のボード線図の位相曲線の例に示すように、約−180deg〜−160degの位相遅れが生じる。 Therefore, the amplitude of the second or higher order vibration component in the output torque vibration Tev is greatly reduced by the transfer characteristic of the first power transmission mechanism 10 as compared with the decrease in the amplitude of the first order vibration component, and the rotating electrical machine MG. Is transmitted to. Therefore, as shown in FIG. 4, the transmission torque vibration Teov in the transmission torque Teo is close to the primary vibration component with the amplitude of the second-order or higher-order vibration component greatly reduced. Note that the amplitude of the primary vibration component also decreases. Therefore, the transmission torque vibration Teov can be approximated by a primary vibration component with respect to the vibration frequency ωp, as shown by the following equation.
Figure 0005510752
Here, ΔTeov is the amplitude of the transmission torque vibration Teov, and β is the phase of the transmission torque vibration Teov.
Further, as shown in FIG. 4, the output torque vibration Tev is transmitted to the rotating electrical machine MG with a phase delay due to the transmission characteristics of the first power transmission mechanism 10. As shown in the example of the phase curve in the Bode diagram of FIG. 13B, a phase delay of about −180 deg to −160 deg occurs.

なお、図13の(b)に第一動力伝達機構10のトルク伝達特性を示すように、エンジンEの運転領域において、エンジンEの回転速度ωeに比例してゲインが低下することがわかる。よって、低い回転速度ωe(例えば、1000pm)では、ゲインの減少が小さくなり、伝達トルク振動の振幅ΔTeovが大きくなる。また、エンジンEの出力トルクTeの平均値が大きいほど、当該出力トルクTeにおける出力トルク振動Tevの振幅が大きくなり、同じゲイン(回転速度)でも、伝達トルク振動の振幅が大きくなる。
よって、図14に示すように、低い回転速度ωeであって、高い出力トルクTeである領域が、伝達トルク振動Teovが、運転者に不快感を与えるレベルまで大きくなる、高振動領域となる。この高振動領域は、図14に示すように、エンジンEの熱効率が高くなる、高効率領域と重複している。本願のような、トルク振動打消し制御を行わない場合は、高振動領域を避けて、エンジンEを運転する必要があり、エンジンEの高効率領域を使用できない場合が生じる。そのため、本実施形態に係る制御装置では、トルク振動打消し制御を行い、伝達トルク振動Teovを打ち消して、高振動領域を使用できるようにしている。
As can be seen from FIG. 13B, the torque transmission characteristic of the first power transmission mechanism 10 shows that the gain decreases in proportion to the rotational speed ωe of the engine E in the operating region of the engine E. Therefore, at a low rotational speed ωe (for example, 1000 pm), the gain decrease is small and the amplitude ΔTeov of the transmission torque vibration is large. Further, the larger the average value of the output torque Te of the engine E, the larger the amplitude of the output torque vibration Tev in the output torque Te, and the larger the amplitude of the transmission torque vibration even with the same gain (rotational speed).
Therefore, as shown in FIG. 14, the region where the rotational speed ωe is low and the output torque Te is high is a high vibration region where the transmission torque vibration Teov increases to a level that makes the driver feel uncomfortable. As shown in FIG. 14, the high vibration region overlaps with the high efficiency region where the thermal efficiency of the engine E is increased. When the torque vibration canceling control is not performed as in the present application, it is necessary to operate the engine E while avoiding the high vibration region, and the high efficiency region of the engine E may not be used. Therefore, in the control device according to the present embodiment, torque vibration canceling control is performed to cancel the transmission torque vibration Teov so that the high vibration region can be used.

3−4−4.打消トルク振動指令値
振動周波数ωpに対する1次の振動成分で近似できる伝達トルク振動Teovを、打ち消すためには、式(1)の伝達トルク振動Teovと逆位相、すなわち、π(180deg)だけ位相が進み又は遅れたトルク振動を、回転電機MGに出力させればよいことがわかる。
よって、図5及び次式に示すように、トルク振動打消し制御部40は、後述するように、打消トルク振動の指令値Tpを、振動周波数ωpに対する1次の振動成分で形成する。

Figure 0005510752
ここで、ΔTpは、打消トルク振動の指令値Tpの振幅であり、ωpは、打消トルク振動の指令値Tpの振動周波数であり、αは、打消トルク振動の指令値Tpの位相である。打消トルク振動の指令値Tpが、伝達トルク振動Teovを打ち消すためには、打消トルク振動の指令値Tpの振動周波数ωpは、伝達トルク振動Teovと同じ振動周波数ωpに設定され、位相αが、位相βに対してπ(180deg)だけ進み又は遅れた、逆位相に設定され、振幅ΔTpは、振幅ΔTeovに等しく設定されればよいことがわかる。 3-4-4. Cancellation torque vibration command value In order to cancel the transmission torque vibration Teov that can be approximated by a first-order vibration component with respect to the vibration frequency ωp, the phase is opposite to the transmission torque vibration Teov of the equation (1), that is, the phase is π (180 deg). It can be seen that the forward or delayed torque vibration may be output to the rotating electrical machine MG.
Therefore, as shown in FIG. 5 and the following equation, the torque vibration canceling control unit 40 forms the command value Tp of the canceling torque vibration with a primary vibration component with respect to the vibration frequency ωp, as will be described later.
Figure 0005510752
Here, ΔTp is the amplitude of the cancellation torque vibration command value Tp, ωp is the vibration frequency of the cancellation torque vibration command value Tp, and α is the phase of the cancellation torque vibration command value Tp. In order for the cancellation torque vibration command value Tp to cancel the transmission torque vibration Teov, the vibration frequency ωp of the cancellation torque vibration command value Tp is set to the same vibration frequency ωp as the transmission torque vibration Teov, and the phase α is It can be seen that it is only necessary to set the amplitude ΔTp to be equal to the amplitude ΔTeov, which is set to an antiphase which is advanced or delayed by π (180 deg) with respect to β.

伝達トルク振動Teovと、打消トルク振動の指令値Tpとの合計トルク振動Tovは、次式に示すように同じ振動周波数ωpを有するトルク振動となる。

Figure 0005510752
ここで、γは、合計トルク振動Tovの位相であり、ΔTovは、合計トルク振動Tovの振幅である。 The total torque vibration Tov of the transmission torque vibration Teov and the cancellation torque vibration command value Tp is a torque vibration having the same vibration frequency ωp as shown in the following equation.
Figure 0005510752
Here, γ is the phase of the total torque vibration Tov, and ΔTov is the amplitude of the total torque vibration Tov.

合計トルク振動Tovにより生じる回転速度振動ωmvは、次式に示すように、式(3)の合計トルク振動Tovを、慣性モーメントJmで除算し、積分した値となる。

Figure 0005510752
ここで、γは、回転速度振動ωmvの位相であり、Δωmvは、回転速度振動ωmvの振幅であって、合計トルク振動Tovの振幅ΔTovに対して次式の関係となる。
Figure 0005510752
また、式(4)の回転速度振動ωmvは、次式に示すように、式(3)の合計トルク振動Tovに対して、90度(π/2)だけ遅れた位相になる。
Figure 0005510752
The rotational speed vibration ωmv generated by the total torque vibration Tov is a value obtained by dividing the total torque vibration Tov of Expression (3) by the moment of inertia Jm and integrating as shown in the following expression.
Figure 0005510752
Here, γ is the phase of the rotational speed vibration ωmv, Δωmv is the amplitude of the rotational speed vibration ωmv, and has the following relationship with respect to the amplitude ΔTov of the total torque vibration Tov.
Figure 0005510752
Further, the rotational speed vibration ωmv in Expression (4) has a phase delayed by 90 degrees (π / 2) with respect to the total torque vibration Tov in Expression (3) as shown in the following expression.
Figure 0005510752

回転速度振動ωmvの位相及び振幅は、エンジンEの点火時期の変動、或いは第一動力伝達機構10のトルク伝達特性のゲイン及び位相の変動により、変動する。また、エンジン分離クラッチCLが解放及び係合されると、エンジンEの回転速度ωeと回転電機MGの回転速度ωmとの相対位相が変化する。よって、エンジン分離クラッチCLの解放及び係合が行われた後、回転速度振動ωmvの位相が変動する。   The phase and amplitude of the rotational speed vibration ωmv vary due to variations in the ignition timing of the engine E or variations in the gain and phase of the torque transmission characteristic of the first power transmission mechanism 10. Further, when the engine separation clutch CL is released and engaged, the relative phase between the rotational speed ωe of the engine E and the rotational speed ωm of the rotating electrical machine MG changes. Therefore, after the engine separation clutch CL is released and engaged, the phase of the rotational speed vibration ωmv varies.

よって、図1に示すような車両用駆動装置1の構成では、入力軸回転速度センサSe2により検出した回転電機MGの回転速度ωmに基づき、伝達トルク振動Teovを打ち消せるように、打消トルク振動の指令値Tpの位相及び振幅を変化させるフィードバック制御を行う必要がある。また、上記したように、伝達トルク振動Teovと打消トルク振動の指令値Tpとを合計した合計トルク振動Tovの位相及び振幅と、回転速度振動ωmvの位相及び振幅との間には、式(6)で示した所定の関係がある。よって、回転電機MGの回転速度ωmから回転速度振動ωmvの位相及び振幅を検出し、合計トルク振動Tovの位相及び振幅を制御することが求められる。   Therefore, in the configuration of the vehicle drive device 1 as shown in FIG. 1, the canceling torque vibration is reduced so that the transmission torque vibration Teov can be canceled based on the rotational speed ωm of the rotating electrical machine MG detected by the input shaft rotational speed sensor Se2. It is necessary to perform feedback control that changes the phase and amplitude of the command value Tp. Further, as described above, there is an equation (6) between the phase and amplitude of the total torque vibration Tov obtained by adding the transmission torque vibration Teov and the command value Tp of the canceling torque vibration and the phase and amplitude of the rotational speed vibration ωmv. ). Therefore, it is required to detect the phase and amplitude of the rotational speed vibration ωmv from the rotational speed ωm of the rotating electrical machine MG and to control the phase and amplitude of the total torque vibration Tov.

しかしながら、回転速度振動ωmvは常に振動しているため、回転電機MGの回転速度ωmから回転速度振動ωmvの位相及び振幅を、応答性良く及び精度良く検出することは容易でない。
そこで、以下で説明するように、本実施形態では、トルク振動周波数ωpで振動している回転速度振動ωmvの値を、トルク振動周波数ωpで回転させた回転座標系の値に変換することで、回転速度振動ωmvをその振動が停止した状態で観測することができるようにしている。
However, since the rotational speed vibration ωmv constantly vibrates, it is not easy to detect the phase and amplitude of the rotational speed vibration ωmv from the rotational speed ωm of the rotating electrical machine MG with good responsiveness and accuracy.
Therefore, as described below, in the present embodiment, by converting the value of the rotational speed vibration ωmv oscillating at the torque vibration frequency ωp into the value of the rotational coordinate system rotated at the torque vibration frequency ωp, The rotational speed vibration ωmv can be observed with the vibration stopped.

3−4−5.固定座標系の拡張(2次元化)
図6(a)に示すように、式(4)で示した回転速度振動ωmvは、1次元の固定座標系の値で表現されている。本実施形態では、2次元の座標系において回転座標変換を行うために、図6(b)に示すように、固定座標系を1次元から2次元の座標系に拡張する。
具体的には、図6(b)に示すように、2次元の固定座標系を、第一固定軸xと、当該第一固定軸xを90度(π/2)分反時計回りに回転した第二固定軸yと、を有する直交座標系とする。そして、回転速度振動ωmvを、直交の固定座標系において、回転速度振動ωmvの振幅Δωmvを半径として、原点を中心にトルク振動周波数(角速度)ωpで回転する周期関数で表現する。この回転速度振動ωmvを表す周期関数の座標Pは、式(4)で示した回転速度振動ωmvを第一固定軸xの値に設定すると共に、第二固定軸yの値をωmvsとした場合に次式のようになる。

Figure 0005510752
式(7)に示すように、回転速度振動ωmvを表す周期関数の座標Pは、第一固定軸xの値ωmvが、位相(ωp t+γ)の余弦(コサイン)の値に振幅Δωmvを乗算した値であるのに対して、第二固定軸yの値ωmvsが、同じ位相(ωp t+γ)の正弦(サイン)の値に振幅Δωmvを乗算した値となる。 3-4-5. Expansion of fixed coordinate system (2D)
As shown in FIG. 6A, the rotational speed vibration ωmv shown in the equation (4) is expressed by a value in a one-dimensional fixed coordinate system. In the present embodiment, in order to perform rotational coordinate conversion in a two-dimensional coordinate system, the fixed coordinate system is expanded from a one-dimensional to a two-dimensional coordinate system as shown in FIG.
Specifically, as shown in FIG. 6B, a two-dimensional fixed coordinate system is rotated by a first fixed axis x and the first fixed axis x counterclockwise by 90 degrees (π / 2). And an orthogonal coordinate system having the second fixed axis y. Then, the rotational speed vibration ωmv is expressed by a periodic function that rotates at the torque vibration frequency (angular speed) ωp around the origin with the radius Δωmv of the rotational speed vibration ωmv as a radius in an orthogonal fixed coordinate system. The coordinate P of the periodic function representing the rotational speed vibration ωmv is set when the rotational speed vibration ωmv shown in the equation (4) is set to the value of the first fixed axis x and the value of the second fixed axis y is set to ωmvs. Is as follows.
Figure 0005510752
As shown in the equation (7), the coordinate P of the periodic function representing the rotational speed vibration ωmv is obtained by multiplying the value ωmv of the first fixed axis x by the amplitude Δωmv by the cosine value of the phase (ωp t + γ). On the other hand, the value ωmvs of the second fixed axis y is a value obtained by multiplying the sine value of the same phase (ωpt + γ) by the amplitude Δωmv.

従って、2次元の固定座標系を設定するために、第一固定軸xの値に設定される回転速度振動ωmvに加えて、新たに、第二固定軸yの値ωmvsを設定する必要が生じる。なお、回転速度振動ωmvの値は、後述するように回転電機MGの回転速度ωmから検出できる。   Accordingly, in order to set the two-dimensional fixed coordinate system, it is necessary to newly set the value ωmvs of the second fixed axis y in addition to the rotational speed vibration ωmv set to the value of the first fixed axis x. . The value of the rotational speed vibration ωmv can be detected from the rotational speed ωm of the rotating electrical machine MG as will be described later.

図6(b)のタイムチャートに示すように、第二固定軸yの値ωmvsは、第一固定軸xの値に設定される回転速度振動ωmvを、90度(π/2)だけ位相を遅らせた値に相当する。よって、本実施形態では、第二固定軸yの値ωmvsを、回転速度振動ωmvの値を90度(π/2)だけ位相を遅らせた値により代用させている。すなわち、第二固定軸yの値ωmvsは、90度(π/2)の位相遅れに対応した時間分だけ、過去の回転速度振動ωmvの値に設定される。   As shown in the time chart of FIG. 6B, the value ωmvs of the second fixed axis y has the phase of the rotational speed vibration ωmv set to the value of the first fixed axis x by 90 degrees (π / 2). Corresponds to the delayed value. Therefore, in the present embodiment, the value ωmvs of the second fixed axis y is substituted by a value obtained by delaying the phase of the value of the rotational speed vibration ωmv by 90 degrees (π / 2). That is, the value ωmvs of the second fixed axis y is set to the value of the past rotational speed vibration ωmv for the time corresponding to the phase delay of 90 degrees (π / 2).

3−4−6.回転座標変換
本実施形態では、図7(c)に示すように、固定座標系をトルク振動周波数(角速度)ωpで回転させた回転座標系を設定し、固定座標系で表された第一固定軸xの値ωmv及び第二固定軸yの値ωmvsを、回転座標系の値Qに変換している。
具体的には、第一固定軸x及び第二固定軸yの双方をトルク振動周波数(角速度)ωpで回転させた第一回転軸u及び第二回転軸vを有する直交座標系を、回転座標系に設定している。そして、次式に示すように、固定座標系における第一固定軸の値ωmv及び第二固定軸の値ωmvsを、直交の回転座標系における第一回転軸の値ωmv_uv及び第二回転軸の値ωmvs_uvに変換している。

Figure 0005510752
3-4-6. Rotational coordinate transformation In this embodiment, as shown in FIG. 7C, a rotational coordinate system obtained by rotating the fixed coordinate system at a torque vibration frequency (angular velocity) ωp is set, and the first fixed coordinate system is represented by the fixed coordinate system. The value ωmv of the axis x and the value ωmvs of the second fixed axis y are converted into the value Q of the rotating coordinate system.
Specifically, an orthogonal coordinate system having a first rotation axis u and a second rotation axis v obtained by rotating both the first fixed axis x and the second fixed axis y at a torque vibration frequency (angular velocity) ωp is expressed as a rotational coordinate. The system is set. Then, as shown in the following equation, the value ωmv of the first fixed axis and the value ωmvs of the second fixed axis in the fixed coordinate system are changed to the value ωmv_uv of the first rotary axis and the value of the second rotary axis in the orthogonal rotating coordinate system. It is converted to ωmvs_uv.
Figure 0005510752

この回転座標変換により、トルク振動周波数(角速度)ωpで回転(振動)していた固定座標系の値P(ωmv(t),ωmvs(t))は、図7(d)に示すように、回転座標系では、回転(振動)が停止した状態で観測することができる。数式の上でも、次式に示すように、式(8)に式(7)を代入して整理すると、回転座標系の値Q(ωmv_uv(t),ωmvs_uv(t))は定数になり、回転座標系で静止することがわかる。

Figure 0005510752
As shown in FIG. 7D, fixed coordinate system values P (ωmv (t), ωmvs (t)) rotated (vibrated) at the torque vibration frequency (angular velocity) ωp by this rotational coordinate conversion are as shown in FIG. In the rotating coordinate system, observation can be performed with rotation (vibration) stopped. Also in the mathematical formula, as shown in the following formula, when formula (8) is substituted into formula (8) and rearranged, values Q (ωmv_uv (t), ωmvs_uv (t)) of the rotating coordinate system become constants, It can be seen that it is stationary in the rotating coordinate system.
Figure 0005510752

3−4−7.フィードバック系の設計
回転座標系で表した回転速度振動の値Q(ωmv_uv(t),ωmvs_uv(t))の双方が、ゼロに近づくように打消トルク振動の指令値Tpを変化させるフィードバック制御を行えば、回転速度振動ωmvをゼロに近づけることができる。ここで、フィードバック値は、回転座標系で変化させる。
3-4-7. Feedback system design Feedback control is performed to change the command value Tp of the canceling torque vibration so that both the rotational speed vibration values Q (ωmv_uv (t), ωmvs_uv (t)) expressed in the rotating coordinate system approach zero. For example, the rotational speed vibration ωmv can be brought close to zero. Here, the feedback value is changed in the rotating coordinate system.

3−4−8.合計トルク振動
式(3)及び式(6)、並びに図8のタイムチャートで示すように、回転速度振動ωmvは、合計トルク振動Tovに対して、90度の位相δだけ遅れ、振幅が1/(Jm×ωp)倍になる。従って、合計トルク振動Tovは、回転速度振動ωmvに対して、90度の位相δだけ進み、振幅が(Jm×ωp)倍となる。よって、図8に示すように、回転座標系で表した回転速度振動の値Q(ωmv_uv(t),ωmvs_uv(t))を、90度の位相δだけ進め(座標を回転させ)、振幅を(Jm×ωp)倍する変換を行うと、回転座標系で表した合計トルク振動の値R(Tov_uv(t),Tovs_uv(t))となる。この速度からトルクへの変換(速度トルク座標回転)は、次式で表せる。

Figure 0005510752
なお、以下で説明する場合のように、速度トルク座標変換に、振幅を変換する(Jm×ωp)の乗算を含めないようにしてもよい。 3-4-8. Total torque vibration As shown in the equations (3) and (6) and the time chart of FIG. 8, the rotational speed vibration ωmv is delayed from the total torque vibration Tov by a phase δ of 90 degrees, and the amplitude is 1 / (Jm × ωp) times. Accordingly, the total torque vibration Tov advances by a phase δ of 90 degrees with respect to the rotational speed vibration ωmv, and the amplitude is (Jm × ωp) times. Therefore, as shown in FIG. 8, the rotational speed vibration value Q (ωmv_uv (t), ωmvs_uv (t)) expressed in the rotational coordinate system is advanced by a phase δ of 90 degrees (coordinates are rotated), and the amplitude is increased. When the conversion is multiplied by (Jm × ωp), the total torque vibration value R (Tov_uv (t), Tovs_uv (t)) expressed in the rotating coordinate system is obtained. This conversion from speed to torque (speed torque coordinate rotation) can be expressed by the following equation.
Figure 0005510752
Note that, as described below, the speed torque coordinate conversion may not include multiplication of the amplitude (Jm × ωp).

3−4−9.打消トルク振動指令値の変化
図8に示すように、回転座標系で表した合計トルク振動の値R(Tov_uv(t),Tovs_uv(t))をゼロに近づけるためには、当該合計トルク振動の値Rとは反対方向(合計トルク振動の値Rからゼロに向かう方向)、言いかえると、回転座標系で表した回転速度振動の値Qを(π+位相δ)だけ座標回転させた方向に、打消トルク振動の指令値Tpを変化させればよい。
より詳細には、図9に示すように、回転座標系で表した合計トルク振動の値R(Tov_uv(t),Tovs_uv(t))は、回転座標系で表した伝達トルク振動の値W(Teov_uv(t),Teovs_uv(t))と、回転座標系で表した打消トルク振動指令値S(Tp_uv(t),Tps_uv(t))との合計からなる。そして、打消トルク振動指令値Sを、合計トルク振動の値Rとは反対方向(合計トルク振動の値Rからゼロに向かう方向)に変化させれば、合計トルク振動の値Rをゼロに近づけることができ、回転座標系で表した回転速度振動の値Qもゼロに近づけることができる。
3-4-9. Change in Cancellation Torque Vibration Command Value As shown in FIG. 8, in order to bring the total torque vibration value R (Tov_uv (t), Tovs_uv (t)) expressed in the rotating coordinate system close to zero, In the direction opposite to the value R (the direction from the total torque vibration value R toward zero), in other words, in the direction in which the rotational speed vibration value Q expressed in the rotating coordinate system is rotated by (π + phase δ). The command value Tp for canceling torque vibration may be changed.
More specifically, as shown in FIG. 9, the total torque vibration value R (Tov_uv (t), Tovs_uv (t)) expressed in the rotational coordinate system is the transmission torque vibration value W ( Teov_uv (t), Teovs_uv (t)) and a cancellation torque vibration command value S (Tp_uv (t), Tps_uv (t)) expressed in a rotating coordinate system. Then, if the cancellation torque vibration command value S is changed in a direction opposite to the total torque vibration value R (a direction from the total torque vibration value R toward zero), the total torque vibration value R is brought close to zero. And the value Q of the rotational speed vibration expressed in the rotational coordinate system can also approach zero.

3−4−10.固定座標変換
図10に示すように、回転座標系で表した打消トルク振動指令値S(Tp_uv(t),Tps_uv(t))を、固定座標変換して、固定座標系で表した打消トルク振動指令値T(Tp(t),Tps(t))を得る。この固定座標変換は、次式で表せる。

Figure 0005510752
3-4-10. Fixed Coordinate Conversion As shown in FIG. 10, the canceling torque vibration command value S (Tp_uv (t), Tps_uv (t)) expressed in the rotating coordinate system is converted into fixed coordinates, and the canceling torque vibration expressed in the fixed coordinate system. A command value T (Tp (t), Tps (t)) is obtained. This fixed coordinate transformation can be expressed by the following equation.
Figure 0005510752

図10のタイムチャートで示すように、回転座標系の打消トルク振動指令値S(Tp_uv(t),Tps_uv(t))を、固定座標変換すると、トルク振動周波数ωpで振動する固定座標系の打消トルク振動指令値T(Tp(t),Tps(t))を得ることができる。すなわち、回転座標系においてフィードバック制御により変化させた打消トルク振動指令値S(Tp_uv(t),Tps_uv(t))を、固定座標変換することにより、自動的に、トルク振動周波数ωpで振動する打消トルク振動の指令値Tpを生成することができる。   As shown in the time chart of FIG. 10, when the canceling torque vibration command value S (Tp_uv (t), Tps_uv (t)) of the rotating coordinate system is converted to fixed coordinates, the canceling of the fixed coordinate system that vibrates at the torque vibration frequency ωp is performed. A torque vibration command value T (Tp (t), Tps (t)) can be obtained. That is, the cancellation torque vibration command value S (Tp_uv (t), Tps_uv (t)) changed by feedback control in the rotating coordinate system is automatically converted to a fixed coordinate to cancel the vibration that vibrates at the torque vibration frequency ωp. A command value Tp for torque vibration can be generated.

3−4−11.座標変換のまとめ
以上で説明した本実施形態に係わる座標変換をまとめると、図11(a)に示すようになる。すなわち、固定座標系で表した回転速度振動の値P(ωmv(t),ωmvs(t))を、式(8)で示したように、トルク振動周波数(角速度)ωpで回転している回転座標系の値Q(ωmv_uv(t),ωmvs_uv(t))に変換する。そして、回転座標系で表した回転速度振動の値Q(ωmv_uv(t),ωmvs_uv(t))を、式(10)で示した速度トルク座標回転を行って、回転座標系で表した合計トルク振動の値R(Tov_uv(t),Tovs_uv(t))に変換する。そして、合計トルク振動の値Rがゼロに近づくように、回転座標系において打消トルク振動指令値S(Tp_uv(t),Tps_uv(t))をフィードバック制御により変化させる。回転座標系の打消トルク振動指令値Sを、式(11)で示したように、固定座標変換して、トルク振動周波数ωpで振動する固定座標系の打消トルク振動指令値T(Tp(t),Tps(t))を生成する。
3-4-11. Summary of coordinate transformations The coordinate transformations according to the present embodiment described above are summarized as shown in FIG. That is, the rotational speed vibration value P (ωmv (t), ωmvs (t)) expressed in the fixed coordinate system is rotated at the torque vibration frequency (angular speed) ωp as shown in the equation (8). It is converted into a coordinate system value Q (ωmv_uv (t), ωmvs_uv (t)). Then, the rotational torque vibration value Q (ωmv_uv (t), ωmvs_uv (t)) expressed in the rotating coordinate system is rotated by the speed torque coordinate expressed by the equation (10), and the total torque expressed in the rotating coordinate system. The vibration value is converted to R (Tov_uv (t), Tovs_uv (t)). Then, the cancellation torque vibration command value S (Tp_uv (t), Tps_uv (t)) is changed by feedback control in the rotating coordinate system so that the total torque vibration value R approaches zero. As shown in the equation (11), the rotating coordinate system canceling torque vibration command value S is subjected to fixed coordinate conversion, and the canceling torque vibration command value T (Tp (t)) of the fixed coordinate system that vibrates at the torque vibration frequency ωp. , Tps (t)).

図11(b)及び図11(c)に示すように、回転座標変換又は固定座標変換に、速度トルク座標回転を含ませるようにしてもよい。すなわち、図11(b)に示す場合は、回転座標変換に、速度トルク座標回転を含ませて、次式で示す回転座標変換を行うようにしてもよい。

Figure 0005510752
ここで、回転位相δが90度(π/2)の場合は、式(12)の回転座標変換は次式のようになる。
Figure 0005510752
また、図11(c)に示す場合は、固定座標変換に、速度トルク座標回転を含ませて、次式で示す固定座標変換を行うようにしてもよい。
Figure 0005510752
ここで、回転位相δが90度(π/2)の場合は、式(14)の固定座標変換は次式のようになる。
Figure 0005510752
As shown in FIGS. 11B and 11C, the rotational coordinate conversion or the fixed coordinate conversion may include speed torque coordinate rotation. That is, in the case shown in FIG. 11B, the rotational coordinate conversion may be performed by including the speed torque coordinate rotation in the rotational coordinate conversion and represented by the following equation.
Figure 0005510752
Here, when the rotational phase δ is 90 degrees (π / 2), the rotational coordinate transformation of Expression (12) is as follows.
Figure 0005510752
In the case shown in FIG. 11C, the fixed coordinate conversion may be performed by including the speed torque coordinate rotation and the fixed coordinate conversion represented by the following equation.
Figure 0005510752
Here, when the rotational phase δ is 90 degrees (π / 2), the fixed coordinate transformation of the equation (14) is as follows.
Figure 0005510752

また、図11(d)に示すように、回転座標変換、フィードバック制御(フィードバック演算)、及び固定座標変換を行った後に、速度トルク座標回転を行うようにしてもよい。   Further, as shown in FIG. 11D, the speed torque coordinate rotation may be performed after the rotation coordinate conversion, feedback control (feedback calculation), and fixed coordinate conversion are performed.

また、図11(e)に示すように、回転座標変換、及びフィードバック制御(フィードバック演算)を行った後に、速度トルク座標回転を行い、その後、固定座標変換行うようにしてもよい。   Further, as shown in FIG. 11 (e), after rotating coordinate conversion and feedback control (feedback calculation), speed torque coordinate rotation may be performed, and then fixed coordinate conversion may be performed.

図11(b)及び図11(c)に示す場合は、回転座標変換における座標回転と、固定座標変換における座標回転との間に、速度トルク座標回転の回転位相δ分の回転位相差が設けられる。よって、回転座標変換における座標回転に対して、回転位相δ分だけ位相を進めて固定座標変換を行えばよい。   In the cases shown in FIGS. 11B and 11C, a rotational phase difference corresponding to the rotational phase δ of the speed torque coordinate rotation is provided between the coordinate rotation in the rotational coordinate conversion and the coordinate rotation in the fixed coordinate conversion. It is done. Therefore, the fixed coordinate conversion may be performed by advancing the phase by the rotation phase δ with respect to the coordinate rotation in the rotation coordinate conversion.

図11(a)から(e)に示すように、固定座標変換を行った後のフィードバック値である固定座標系の打消トルク振動指令値T(Tp(t),Tps(t))の位相が回転座標変換を行う前の固定座標系の回転速度振動の値P(ωmv(t),ωmvs(t))の位相に対して回転位相δ(例えば、90度(π/2))分進むように座標回転処理を行えばよい。このような、回転位相δの座標回転処理を行う処理部を座標回転部とする。   As shown in FIGS. 11A to 11E, the phase of the canceling torque vibration command value T (Tp (t), Tps (t)) of the fixed coordinate system, which is a feedback value after performing the fixed coordinate conversion, is The rotation phase δ (for example, 90 degrees (π / 2)) is advanced with respect to the phase of the rotational speed vibration value P (ωmv (t), ωmvs (t)) of the fixed coordinate system before the rotational coordinate conversion. Coordinate rotation processing may be performed. A processing unit that performs the coordinate rotation process of the rotation phase δ is referred to as a coordinate rotation unit.

図11(a)、(d)、及び(e)に示す場合は、回転位相δ(例えば、90度)進める座標回転処理が、速度トルク座標回転からなる座標回転部により実行される。図11(a)に示す場合は、回転座標変換が実行された後であって、フィードバック制御が実行される前に、速度トルク座標回転の座標回転部の処理が実行される。図11(d)に示す場合は、固定座標変換が実行された後に、速度トルク座標回転の座標回転部の処理が実行される。図11(e)に示す場合は、フィードバック制御が実行された後であって、固定座標変換が実行される前に、速度トルク座標回転の座標回転部の処理が実行される。図11には示していないが、図11(a)において、回転座標変換と、速度トルク座標回転との処理順序を入れ替えて、速度トルク座標回転の座標回転部の処理が実行された後に、回転座標変換が実行され、その後、フィードバック制御及び固定座標変換が実行されるようにしてもよい。   In the cases shown in FIGS. 11A, 11D, and 11E, the coordinate rotation process that advances the rotation phase δ (for example, 90 degrees) is executed by the coordinate rotation unit that includes the speed torque coordinate rotation. In the case shown in FIG. 11A, the process of the coordinate rotation unit for rotating the speed torque coordinate is executed after the rotation coordinate conversion is executed and before the feedback control is executed. In the case shown in FIG. 11D, after the fixed coordinate conversion is executed, the processing of the coordinate rotation unit for rotating the speed torque coordinate is executed. In the case shown in FIG. 11E, the process of the coordinate rotation unit for rotating the speed torque coordinate is executed after the feedback control is executed and before the fixed coordinate conversion is executed. Although not shown in FIG. 11, in FIG. 11A, the processing order of the rotation coordinate conversion and the speed torque coordinate rotation is changed, and the processing of the coordinate rotation unit of the speed torque coordinate rotation is executed. Coordinate transformation may be performed, and then feedback control and fixed coordinate transformation may be performed.

図11(b)、(c)に示す場合は、回転位相δ(例えば、90度)進める座標回転部が、回転座標変換部及び固定座標変換部のいずれか一方に含まれ、当該一方の座標変換と共に座標回転処理が実行される。図11(b)に示す場合は、回転位相δ(例えば、90度)進める座標回転部が回転座標変換部に含まれ、固定座標変換を実行する際に用いる回転位相(ωp×t)を、回転位相δ分(例えば、90度)遅らせた回転位相(ωp×t−δ)を用いて回転座標変換が実行される。図11(c)に示す場合は、回転位相δ(例えば、90度)進める座標回転部が固定座標変換部に含まれ、回転座標変換を実行する際に用いた回転位相(ωp×t)を、回転位相δ分(例えば、90度)進めた回転位相(ωp×t+δ)を用いて固定座標変換が実行される。   In the cases shown in FIGS. 11B and 11C, the coordinate rotation unit that advances the rotation phase δ (for example, 90 degrees) is included in one of the rotation coordinate conversion unit and the fixed coordinate conversion unit, and the one of the coordinates Coordinate rotation processing is executed along with the conversion. In the case shown in FIG. 11B, a coordinate rotation unit that advances the rotation phase δ (for example, 90 degrees) is included in the rotation coordinate conversion unit, and the rotation phase (ωp × t) used when performing the fixed coordinate conversion is Rotational coordinate conversion is executed using a rotational phase (ωp × t−δ) delayed by the rotational phase δ (for example, 90 degrees). In the case shown in FIG. 11C, a coordinate rotation unit that advances the rotation phase δ (for example, 90 degrees) is included in the fixed coordinate conversion unit, and the rotation phase (ωp × t) used when the rotation coordinate conversion is executed. The fixed coordinate transformation is executed using the rotation phase (ωp × t + δ) advanced by the rotation phase δ (for example, 90 degrees).

3−4−12.回転振動抽出部41
以下で、トルク振動打消し制御部40に備えられた各機能部の詳細を説明する。
回転振動抽出部41は、上記したように、回転電機MGの回転速度ωmから、伝達トルク振動Teovの周波数に対応した所定の周波数帯域の振動成分である回転速度振動ωmvを抽出する。
本実施形態では、伝達トルク振動Teovは、エンジンEから第一動力伝達機構10を介して回転電機MGの回転軸に伝達されるトルク振動を含んでいる。よって、本実施形態では、回転振動抽出部41は、回転電機MGの回転速度ωmから、エンジンEの特性に応じて定めた周波数帯域の振動成分である回転速度振動ωmvを抽出するように構成されている。この周波数帯域は、図14に示したように、高振動領域となる所定範囲のエンジンEの回転速度ωeに対応して設定される。すなわち、上記したように、エンジンEの出力トルクTeの振動周波数ωpは、エンジンEの回転速度ωeに応じて変化し、気筒数Nの4サイクルエンジンでは、ωp=N/2×ωeとなる。また、回転電機MGの回転速度ωmは、エンジンEの回転速度ωeと振動成分を除き概ね等しくなり、伝達トルク振動Teovのトルク振動周波数ωpは、エンジンEの出力トルクTeの振動周波数ωpと等しくなる。よって、エンジンEの特性に応じて定めた周波数帯域は、高振動領域となる所定範囲のエンジンEの回転速度ωeに対応するトルク振動周波数ωpの帯域に設定される。なお、所定の周波数帯域は、回転電機MGの回転速度ωm又はエンジンEの回転速度ωeに応じて変化するトルク振動周波数ωpに基づき設定されるように構成されてもよい。この場合は、所定の周波数帯域は、後述する振動周波数算出部42が算出したトルク振動周波数ωpを中心とした周波数帯域に可変設定される。
3-4-12. Rotational vibration extraction unit 41
Below, the detail of each function part with which the torque vibration cancellation control part 40 was equipped is demonstrated.
As described above, the rotational vibration extraction unit 41 extracts the rotational speed vibration ωmv that is a vibration component in a predetermined frequency band corresponding to the frequency of the transmission torque vibration Teov from the rotational speed ωm of the rotating electrical machine MG.
In the present embodiment, the transmission torque vibration Teov includes torque vibration transmitted from the engine E through the first power transmission mechanism 10 to the rotating shaft of the rotating electrical machine MG. Therefore, in the present embodiment, the rotational vibration extraction unit 41 is configured to extract the rotational speed vibration ωmv that is the vibration component in the frequency band determined according to the characteristics of the engine E from the rotational speed ωm of the rotating electrical machine MG. ing. As shown in FIG. 14, this frequency band is set corresponding to the rotational speed ωe of the engine E within a predetermined range that becomes a high vibration region. That is, as described above, the vibration frequency ωp of the output torque Te of the engine E changes according to the rotational speed ωe of the engine E, and in a four-cycle engine with N cylinders, ωp = N / 2 × ωe. The rotational speed ωm of the rotating electrical machine MG is substantially equal to the rotational speed ωe of the engine E except for the vibration component, and the torque vibration frequency ωp of the transmission torque vibration Teov is equal to the vibration frequency ωp of the output torque Te of the engine E. . Therefore, the frequency band determined according to the characteristics of the engine E is set to a band of the torque vibration frequency ωp corresponding to the rotation speed ωe of the engine E in a predetermined range that is a high vibration region. The predetermined frequency band may be configured to be set based on the torque vibration frequency ωp that changes according to the rotational speed ωm of the rotating electrical machine MG or the rotational speed ωe of the engine E. In this case, the predetermined frequency band is variably set to a frequency band centered on a torque vibration frequency ωp calculated by a vibration frequency calculation unit 42 described later.

本実施形態では、回転振動抽出部41は、回転電機MGの回転速度ωmに対して、所定の周波数帯域をパスするバンドパスフィルタ処理を行って、回転速度振動ωmvを抽出するように構成されている。あるいは、回転振動抽出部41は、例えば、回転電機MGの回転速度ωmに対して、所定の周波数帯より低い周波数をパスするローパスフィルタ処理を行って、回転速度振動ωmvを抽出するように構成されてもよい。この場合、ローパスフィルタ処理として、一次遅れフィルタ処理や、移動平均処理などを用いることができる。   In the present embodiment, the rotational vibration extraction unit 41 is configured to extract a rotational speed vibration ωmv by performing a bandpass filter process that passes a predetermined frequency band with respect to the rotational speed ωm of the rotating electrical machine MG. Yes. Alternatively, the rotational vibration extraction unit 41 is configured to perform, for example, low-pass filter processing that passes a frequency lower than a predetermined frequency band on the rotational speed ωm of the rotating electrical machine MG to extract the rotational speed vibration ωmv. May be. In this case, first-order lag filter processing, moving average processing, or the like can be used as low-pass filter processing.

3−4−13.振動周波数算出部42
振動周波数算出部42は、回転電機MGの回転速度ωmに基づき、伝達トルク振動Teovの周波数であるトルク振動周波数ωpを算出する。
上記したように、本実施形態では、伝達トルク振動Teovは、エンジンEから第一動力伝達機構10を介して回転電機MGの回転軸に伝達されるトルク振動を含んでいる。
よって、振動周波数算出部42は、回転電機MG及びエンジンEの少なくとも一方の回転速度に基づき、トルク振動周波数ωpを算出する。上記したように、伝達トルク振動Teovのトルク振動周波数ωpは、エンジンEの出力トルクTeの振動周波数ωpと等しくなり、回転電機MGの回転速度ωmは、エンジンEの回転速度ωeと振動成分を除き概ね等しくなる。よって、振動周波数算出部42は、エンジンEが気筒数Nの4サイクルエンジンである場合は、回転電機MGの回転速度ωm及びエンジンEの回転速度ωeの少なくとも一方に基づき、次式に示すように、トルク振動周波数ωpを算出する。

Figure 0005510752
3-4-13. Vibration frequency calculation unit 42
The vibration frequency calculation unit 42 calculates a torque vibration frequency ωp that is a frequency of the transmission torque vibration Teov based on the rotation speed ωm of the rotating electrical machine MG.
As described above, in the present embodiment, the transmission torque vibration Teov includes torque vibration transmitted from the engine E to the rotation shaft of the rotating electrical machine MG via the first power transmission mechanism 10.
Therefore, the vibration frequency calculation unit 42 calculates the torque vibration frequency ωp based on the rotation speed of at least one of the rotating electrical machine MG and the engine E. As described above, the torque vibration frequency ωp of the transmission torque vibration Teov is equal to the vibration frequency ωp of the output torque Te of the engine E, and the rotational speed ωm of the rotating electrical machine MG is obtained by removing the rotational speed ωe of the engine E and the vibration component. It becomes almost equal. Therefore, when the engine E is a four-cycle engine with the number of cylinders N, the vibration frequency calculation unit 42 is based on at least one of the rotational speed ωm of the rotating electrical machine MG and the rotational speed ωe of the engine E as shown in the following equation: The torque vibration frequency ωp is calculated.
Figure 0005510752

3−4−14.位相遅れ回転振動算出部43
位相遅れ回転振動算出部43は、上記したように、回転速度振動ωmv及びトルク振動周波数ωpに基づき、当該回転速度振動ωmvをトルク振動周波数ωpにおいて所定位相遅らせた位相遅れ回転速度振動ωmvdlyを算出する。
3-4-14. Phase-delayed rotational vibration calculation unit 43
As described above, the phase-delayed rotational vibration calculation unit 43 calculates the phase-delayed rotational speed vibration ωmvdly obtained by delaying the rotational speed vibration ωmv by a predetermined phase at the torque vibration frequency ωp based on the rotational speed vibration ωmv and the torque vibration frequency ωp. .

本実施形態では、位相遅れ回転振動算出部43は、回転速度振動ωmv及びトルク振動周波数ωpに基づき、回転速度振動ωmvをトルク振動周波数ωpにおいて90度位相分だけ遅らせた位相遅れ回転速度振動ωmvdlyを算出する。
具体的には、位相遅れ回転振動算出部43は、過去に検出した回転速度振動ωmvのデータを、回転速度振動ωmvを検出した時点のトルク振動周波数ωpにおける位相と共に記憶するように構成される。そして、位相遅れ回転振動算出部43は、記憶したデータの中から、今回(現在)より、90度位相分だけ過去に検出した回転速度振動ωmvのデータを抽出し、当該データを位相遅れ回転速度振動ωmvdlyに設定する。
In the present embodiment, the phase-delayed rotational vibration calculation unit 43 calculates the phase-delayed rotational speed vibration ωmvdly obtained by delaying the rotational speed vibration ωmv by 90 degrees at the torque vibration frequency ωp based on the rotational speed vibration ωmv and the torque vibration frequency ωp. calculate.
Specifically, the phase-delayed rotational vibration calculation unit 43 is configured to store the data of the rotational speed vibration ωmv detected in the past together with the phase at the torque vibration frequency ωp at the time when the rotational speed vibration ωmv is detected. Then, the phase-delayed rotational vibration calculation unit 43 extracts the data of the rotational speed vibration ωmv detected in the past by 90 degrees from the current (current) from the stored data, and uses the data as the phase-delayed rotational speed. Set to vibration ωmvdly.

あるいは、位相遅れ回転振動算出部43は、回転振動抽出部41が今回(現在)及び過去に抽出した回転速度振動ωmvと、当該今回及び過去の回転速度振動ωmvを抽出した時点のトルク振動周波数ωpにおける位相とに基づいて、上記の位相遅れ回転速度振動ωmvdlyを算出するように構成されてもよい。このように構成すると、回転速度振動ωmvの演算時期の間隔の設定により、90度ちょうどの位相遅れデータがない場合などでも、90度の位相遅れに相当する位相遅れ回転速度振動ωmvdlyを算出することができる。   Alternatively, the phase-delay rotational vibration calculation unit 43 extracts the rotational speed vibration ωmv extracted by the rotational vibration extraction unit 41 this time (current) and the past, and the torque vibration frequency ωp at the time when the current and past rotational speed vibrations ωmv are extracted. The phase-delayed rotational speed vibration ωmvdly may be calculated based on the phase at. With this configuration, the phase delay rotational speed vibration ωmvdly corresponding to the phase delay of 90 degrees can be calculated by setting the calculation timing interval of the rotational speed vibration ωmv even when there is no phase delay data of exactly 90 degrees. Can do.

具体的な算出方法を以下で導出する。今回の演算時期nで検出した回転速度振動ωmv(n)と、今回よりもa回前の演算時期(n−a)であって、今回よりb位相分だけ過去に検出した回転速度振動ωmv(n−a)と、を次式で表す。

Figure 0005510752
また、今回の演算時期nで算出され、今回より90度位相分だけ遅らせた位相遅れ回転速度振動ωmvdly(n)は、次式で表せる。
Figure 0005510752
式(17)のa回前の回転速度振動ωmv(n−a)は、式(18)を用いて、次式のように変形できる。
Figure 0005510752
式(17)と式(19)を行列式にまとめると次式を得る。
Figure 0005510752
式(20)を、右辺の(ωmv(n),ωmvdly(n))について整理すると、次式を得る。
Figure 0005510752
よって、位相遅れ回転振動算出部43は、式(21)の演算式に従い、今回の演算時期nで検出した回転速度振動ωmv(n)と、今回よりもa回前の演算時期(n−a)であって、今回よりb位相分だけ過去に検出した回転速度振動ωmv(n−a)とを用いて、今回より90度位相分だけ遅らせた位相遅れ回転速度振動ωmvdly(n)を算出するように構成されてもよい。 A specific calculation method is derived below. The rotation speed vibration ωmv (n) detected at the current calculation time n and the calculation time (na) a time before this time and the rotation speed vibration ωmv (b) detected in the past by b phase from this time (na) is represented by the following equation.
Figure 0005510752
Further, the phase-delayed rotational speed vibration ωmvdly (n) calculated at the current calculation time n and delayed by 90 degrees from the current time can be expressed by the following equation.
Figure 0005510752
The rotational speed vibration ωmv (na) before a times in the equation (17) can be transformed into the following equation using the equation (18).
Figure 0005510752
When Expression (17) and Expression (19) are combined into a determinant, the following expression is obtained.
Figure 0005510752
When formula (20) is arranged with respect to (ωmv (n), ωmvdly (n)) on the right side, the following formula is obtained.
Figure 0005510752
Therefore, the phase-delayed rotation vibration calculation unit 43 follows the calculation formula (21) and the rotation speed vibration ωmv (n) detected at the current calculation time n and the calculation time (na) a time before this time. ), And using the rotational speed vibration ωmv (na) detected in the past by b phase from the current time, the phase delayed rotational speed vibration ωmvdly (n) delayed by 90 degrees from the current time is calculated. It may be configured as follows.

3−4−15.固定座標系設定部44
固定座標系設定部44は、回転速度振動ωmv及び位相遅れ回転速度振動ωmvdlyを固定座標系で表す。
本実施形態では、固定座標系設定部44は、上記したように、第一固定軸xと、当該第一固定軸xを90度分反時計回りに回転した第二固定軸yと、を有する直交座標系を固定座標系とする。そして、固定座標系設定部44は、回転速度振動ωmvを第一固定軸xの値に設定し、90度位相分だけ遅らせた位相遅れ回転速度振動ωmvdlyを第二固定軸yの値ωmvsに設定する。この第二固定軸yの値ωmvsの設定は、図6(b)を参照して上記したように、回転速度振動ωmvを、直交の固定座標系において、振幅Δωmvを半径として、原点を中心にトルク振動周波数(角速度)ωpで回転する周期関数で表現すると共に、第一固定軸xの値ωmv及び第二固定軸yの値ωmvsを式(7)のように設定した場合において、第二固定軸yの値ωmvsを、位相遅れ回転速度振動ωmvdlyで代用することに相当する。すなわち、図6(b)のタイムチャートに示すように、第二固定軸yの値ωmvsは、第一固定軸xの値に設定される回転速度振動ωmvを、90度(π/2)だけ位相を遅らせた値に相当するため、固定座標系設定部44は、第二固定軸yの値ωmvsを、回転速度振動ωmvをトルク振動周波数ωpにおいて90度位相分だけ遅らせた位相遅れ回転速度振動ωmvdlyで代用している。
3-4-15. Fixed coordinate system setting unit 44
The fixed coordinate system setting unit 44 represents the rotation speed vibration ωmv and the phase delay rotation speed vibration ωmvdly in a fixed coordinate system.
In the present embodiment, as described above, the fixed coordinate system setting unit 44 includes the first fixed axis x and the second fixed axis y obtained by rotating the first fixed axis x counterclockwise by 90 degrees. The orthogonal coordinate system is a fixed coordinate system. Then, the fixed coordinate system setting unit 44 sets the rotational speed vibration ωmv to the value of the first fixed axis x, and sets the phase delayed rotational speed vibration ωmvdly delayed by the phase of 90 degrees to the value ωmvs of the second fixed axis y. To do. As described above with reference to FIG. 6B, the value ωmvs of the second fixed axis y is set with the rotational speed vibration ωmv in the orthogonal fixed coordinate system with the amplitude Δωmv as the radius and the origin as the center. It is expressed by a periodic function rotating at a torque vibration frequency (angular velocity) ωp, and the second fixed axis when the value ωmv of the first fixed axis x and the value ωmvs of the second fixed axis y are set as shown in Expression (7). This corresponds to substituting the value ωmvs of the axis y with the phase lag rotation speed vibration ωmvdly. That is, as shown in the time chart of FIG. 6B, the value ωmvs of the second fixed axis y is the rotation speed vibration ωmv set to the value of the first fixed axis x by 90 degrees (π / 2). In order to correspond to the value obtained by delaying the phase, the fixed coordinate system setting unit 44 delays the value ωmvs of the second fixed axis y from the phase-delayed rotational speed vibration obtained by delaying the rotational speed vibration ωmv by 90 degrees at the torque vibration frequency ωp. ωmvdly is substituted.

3−4−16.回転座標変換部45
回転座標変換部45は、固定座標系で表された回転速度振動ωmv及び位相遅れ回転速度振動ωmvdly(第二固定軸yの値ωmvs)を、固定座標系をトルク振動周波数ωpで回転させた回転座標系の値に変換する。
本実施形態では、回転座標変換部45は、図7を参照して上記したように、第一固定軸x及び第二固定軸yの双方をトルク振動周波数(角速度)ωpで回転させた第一回転軸u及び第二回転軸vを有する直交座標系を、回転座標系とする。そして、回転座標変換部45は、式(8)で示したように、固定座標系における第一固定軸xの値ωmv及び第二固定軸yの値ωmvsを、回転座標系における第一回転軸uの値ωmv_uv及び第二回転軸vの値ωmvs_uvの値に変換する。
3-4-16. Rotating coordinate converter 45
The rotation coordinate conversion unit 45 rotates the rotation speed vibration ωmv and the phase delay rotation speed vibration ωmvdly (value ωmvs of the second fixed axis y) expressed in the fixed coordinate system by rotating the fixed coordinate system at the torque vibration frequency ωp. Convert to coordinate system values.
In the present embodiment, as described above with reference to FIG. 7, the rotation coordinate conversion unit 45 rotates both the first fixed shaft x and the second fixed shaft y at the torque vibration frequency (angular velocity) ωp. An orthogonal coordinate system having the rotation axis u and the second rotation axis v is a rotation coordinate system. Then, as shown in Expression (8), the rotational coordinate conversion unit 45 uses the value ωmv of the first fixed axis x and the value ωmvs of the second fixed axis y in the fixed coordinate system as the first rotational axis in the rotational coordinate system. The value is converted into the value ωmv_uv of u and the value ωmvs_uv of the second rotation axis v.

ここで、図11(b)を参照して説明したように、回転座標変換に、速度トルク座標回転を含ませて、式(12)又は式(13)で示した回転座標変換を行うようにしてもよい。   Here, as described with reference to FIG. 11B, the rotational coordinate conversion includes the rotational torque coordinate rotation, and the rotational coordinate conversion represented by the equation (12) or the equation (13) is performed. May be.

また、トルク振動打消し制御部40は、式(8)、及び式(11)から式(15)で示した回転座標変換及び固定座標変換で用いる回転位相(ωp×t)を、回転電機MGの回転角度θmに基づき設定する。トルク振動打消し制御部40は、例えば、エンジンEが気筒数Nの4サイクルエンジンである場合は、回転電機MGの回転角度θmに基づき、次式に示すように、回転位相(ωp×t)を算出する。

Figure 0005510752
In addition, the torque vibration canceling control unit 40 determines the rotational phase (ωp × t) used in the rotational coordinate conversion and the fixed coordinate conversion expressed by the equations (8) and (11) to (15) as the rotating electrical machine MG. Is set based on the rotation angle θm. For example, when the engine E is a four-cycle engine with N cylinders, the torque vibration canceling control unit 40 is based on the rotation angle θm of the rotating electrical machine MG and, as shown in the following equation, the rotation phase (ωp × t) Is calculated.
Figure 0005510752

3−4−17.回転座標系フィードバック制御部46
回転座標系フィードバック制御部46は、回転座標系に変換された回転速度振動ωmvと位相遅れ回転速度振動ωmvdly(第二固定軸yの値ωmvs)の値をゼロに近づけるように、回転座標系におけるフィードバック値を算出する。
3-4-17. Rotary coordinate system feedback control unit 46
The rotational coordinate system feedback control unit 46 in the rotational coordinate system so that the values of the rotational speed vibration ωmv and the phase delay rotational speed vibration ωmvdly (the value ωmvs of the second fixed axis y) converted to the rotational coordinate system are close to zero. Calculate the feedback value.

本実施形態では、回転座標系フィードバック制御部46は、回転座標系における第一回転軸uの値ωmv_uvをゼロに近づけるように、第一回転軸uにおける第一フィードバック値Tp_uvを算出すると共に、第二回転軸の値ωmvs_uvをゼロに近づけるように、第二回転軸vにおける第二フィードバック値Tps_uvを算出する。
また、フィードバック値の算出は、PID制御などの各種のフィードバック制御を用いることができる。本実施施形態では、第一フィードバック値Tp_uvを算出するために、第一回転軸uの値ωmv_uvに乗算される第一フィードバックゲイン(例えば、第一積分ゲインKi)と、第二フィードバック値Tps_uvを算出するために、第二回転軸の値ωmvs_uvに乗算される第二フィードバックゲイン(例えば、第二積分ゲインKis)と、が同じ値に設定されている。これにより、回転座標系で表した回転速度振動の値Qを、真直ぐゼロに向かう方向に変化させることができる第一フィードバック値Tp_uv及び第二フィードバック値Tps_uvを算出することができる。例えば、フィードバック制御としてI制御が用いられる場合は、積分器(1/s)を用いて次式のように構成される。

Figure 0005510752
In the present embodiment, the rotational coordinate system feedback control unit 46 calculates the first feedback value Tp_uv on the first rotational axis u so that the value ωmv_uv of the first rotational axis u in the rotational coordinate system approaches zero, and the first A second feedback value Tps_uv on the second rotation axis v is calculated so that the value ωmvs_uv of the two rotation axes approaches zero.
The feedback value can be calculated using various feedback controls such as PID control. In the present embodiment, in order to calculate the first feedback value Tp_uv, the first feedback gain (for example, the first integral gain Ki) multiplied by the value ωmv_uv of the first rotating shaft u and the second feedback value Tps_uv are calculated. In order to calculate, the second feedback gain (for example, the second integral gain Kis) multiplied by the value ωmvs_uv of the second rotation axis is set to the same value. As a result, the first feedback value Tp_uv and the second feedback value Tps_uv that can change the value Q of the rotational speed vibration expressed in the rotational coordinate system in a direction toward straight zero can be calculated. For example, when I control is used as feedback control, an integrator (1 / s) is used to form the following equation.
Figure 0005510752

ここで、図8、図9、及び図11(a)を参照して説明したように、回転座標系フィードバック制御部46は、回転座標系における第一回転軸uの値ωmv_uv及び第二回転軸vの値ωmvs_uvに対して、式(10)で示した速度トルク座標回転を行って、回転座標系で表した合計トルク振動の値Tov_uv及びTovs_uvを算出した上で、当該合計トルク振動の値Tov_uv及びTovs_uvをゼロに近づけるように、回転座標系におけるフィードバック値を算出するように構成されてもよい。すなわち、回転座標系フィードバック制御部46は、速度トルク座標回転後の第一回転軸uの値ωmv_uv(Tov_uv)をゼロに近づけるように、第一回転軸uにおける第一フィードバック値Tp_uvを算出すると共に、速度トルク座標回転後の第二回転軸の値ωmvs_uv(Tovs_uv)をゼロに近づけるように、第二回転軸vにおける第二フィードバック値Tps_uvを算出するように構成されてもよい。   Here, as described with reference to FIGS. 8, 9, and 11A, the rotational coordinate system feedback control unit 46 determines the value ωmv_uv of the first rotational axis u and the second rotational axis in the rotational coordinate system. The speed torque coordinate rotation represented by the equation (10) is performed on the value ωmvs_uv of v to calculate the total torque vibration values Tov_uv and Tovs_uv represented in the rotational coordinate system, and then the total torque vibration value Tov_uv. And Tovs_uv may be configured to calculate a feedback value in the rotating coordinate system so as to approach zero. That is, the rotational coordinate system feedback control unit 46 calculates the first feedback value Tp_uv on the first rotational axis u so that the value ωmv_uv (Tov_uv) of the first rotational axis u after rotating the speed torque coordinate is close to zero. The second feedback value Tps_uv on the second rotation axis v may be calculated so that the value ωmvs_uv (Tovs_uv) of the second rotation axis after rotation of the speed torque coordinate is close to zero.

3−4−18.固定座標変換部47
固定座標変換部47は、回転座標系におけるフィードバック値を、固定座標系の値に変換する。
本実施形態では、固定座標変換部47は、第一回転軸uにおける第一フィードバック値Tp_uv及び第二回転軸vにおける第二フィードバック値Tps_uvを、式(11)で示したように、固定座標系の値Tp及びTpsに変換する。
3-4-18. Fixed coordinate conversion unit 47
The fixed coordinate conversion unit 47 converts the feedback value in the rotating coordinate system into a value in the fixed coordinate system.
In the present embodiment, the fixed coordinate conversion unit 47 calculates the first feedback value Tp_uv on the first rotation axis u and the second feedback value Tps_uv on the second rotation axis v as shown in Expression (11). Values Tp and Tps.

ここで、図11(c)を参照して説明したように、固定座標変換に、速度トルク座標回転を含ませて、式(14)又は式(15)で示した固定座標変換を行うようにしてもよい。   Here, as described with reference to FIG. 11C, the fixed coordinate conversion includes the speed torque coordinate rotation, and the fixed coordinate conversion represented by the equation (14) or the equation (15) is performed. May be.

3−4−19.打消トルク制御部48
打消トルク制御部48は、固定座標系に変換されたフィードバック値に基づき、伝達トルク振動Teovを打ち消すためのトルク振動である打消トルク振動の指令値Tpを生成し、当該打消トルク振動の指令値Tpを用いて回転電機MGを制御する。
本実施形態では、打消トルク制御部48は、固定座標系に変換された第一フィードバック値Tp及び第二フィードバック値Tpsの少なくとも一方に基づき、打消トルク振動の指令値Tpを生成し、当該打消トルク振動の指令値Tpを用いて前記回転電機MGを制御する。
3-4-19. Canceling torque control unit 48
The canceling torque control unit 48 generates a canceling torque vibration command value Tp, which is a torque vibration for canceling the transmission torque vibration Teov, based on the feedback value converted into the fixed coordinate system, and the canceling torque vibration command value Tp. Is used to control the rotating electrical machine MG.
In the present embodiment, the canceling torque control unit 48 generates a canceling torque vibration command value Tp based on at least one of the first feedback value Tp and the second feedback value Tps converted into the fixed coordinate system, and the canceling torque The rotating electrical machine MG is controlled using the vibration command value Tp.

ここで、図11(a)、(b)、(c)及び(e)に示したように、固定座標変換を実行するまでに、速度トルク座標回転を実行している場合は、打消トルク制御部48は、固定座標系に変換された第一フィードバック値Tpを、そのまま打消トルク振動の指令値Tp(式(24)ではT’p))に設定する。

Figure 0005510752
Here, as shown in FIGS. 11A, 11 </ b> B, 11 </ b> C, and 11 </ b> E, when the speed torque coordinate rotation is performed before the fixed coordinate conversion is performed, the cancellation torque control is performed. The unit 48 sets the first feedback value Tp converted into the fixed coordinate system as it is to the canceling torque vibration command value Tp (T′p in the equation (24)).
Figure 0005510752

一方、図11(d)の場合に示したように、固定座標変換を実行してから、速度トルク座標回転を実行する場合は、打消トルク制御部48は、次式で示すように、固定座標系に変換された第一フィードバック値Tp及び第二フィードバック値Tpsに対して、速度トルク座標回転を行って、打消トルク振動の指令値Tp(式(25)ではT’p))を設定する。回転位相δが90度(π/2)の場合は、第二フィードバック値Tpsに−1を乗算した値が、打消トルク振動の指令値Tp(式(25)ではT’p))に設定される。

Figure 0005510752
On the other hand, as shown in the case of FIG. 11 (d), when executing the rotation of the speed torque coordinate after executing the fixed coordinate conversion, the cancellation torque control unit 48 uses the fixed coordinate as shown in the following equation. A speed torque coordinate rotation is performed on the first feedback value Tp and the second feedback value Tps converted into the system, and a canceling torque vibration command value Tp (T′p in Expression (25)) is set. When the rotational phase δ is 90 degrees (π / 2), a value obtained by multiplying the second feedback value Tps by −1 is set as a command value Tp for canceling torque vibration (T′p in Expression (25)). The
Figure 0005510752

なお、後述する第二の実施形態において、式(40)及び図18を用いて説明するように、固定座標変換又は速度トルク座標回転の行列演算の内、打消トルク振動の指令値Tpに最終的に反映される行の演算のみを行い、反映されない行の演算を行わないように構成されてもよい。   In the second embodiment to be described later, as will be described with reference to Expression (40) and FIG. 18, the command value Tp for the canceling torque vibration is finally set in the matrix calculation of fixed coordinate conversion or speed torque coordinate rotation. It may be configured such that only the operation of the line reflected in the above is performed, and the operation of the line not reflected is not performed.

3−4−20.トルク振動打消し制御の挙動
次に、図12に、トルク振動打消し制御の挙動の例を示す。図12では、トルク振動打消し制御部40が、図11(a)のように構成された場合の制御挙動の例を示している。なお、トルク振動打消し制御部40を、図11(b)、(c)、(d)及び(e)のように構成された場合でも、図12に示す場合と同様の打消トルク振動の指令値Tpの制御挙動、及び回転速度振動ωmvの振動収束挙動が得られる。
3-4-20. Behavior of Torque Vibration Cancellation Control Next, FIG. 12 shows an example of the behavior of torque vibration cancellation control. FIG. 12 shows an example of the control behavior when the torque vibration canceling control unit 40 is configured as shown in FIG. Even when the torque vibration canceling control unit 40 is configured as shown in FIGS. 11B, 11C, 11D, and 11E, a canceling torque vibration command similar to that shown in FIG. The control behavior of the value Tp and the vibration convergence behavior of the rotational speed vibration ωmv are obtained.

トルク振動打消し制御を開始するまでは(時刻t11まで)、伝達トルク振動Teovを打消トルク振動の指令値Tpで十分打ち消すことができておらず、合計トルク振動Tovが生じている。このため、回転電機MGの回転速度ωmに回転速度振動ωmvが生じている。
トルク振動打消し制御部40は、回転電機MGの回転速度ωmから抽出した回転速度振動ωmvをトルク振動周波数ωpにおいて90度位相分だけ遅らせた位相遅れ回転速度振動ωmvdlyを算出している。図12に示されているように、固定座標系で表された回転速度振動ωmv及び位相遅れ回転速度振動ωmvdly(ωmvs)は、トルク振動周波数ωpで振動している。
Until the torque vibration cancellation control is started (until time t11), the transmission torque vibration Teov cannot be sufficiently canceled with the cancellation torque vibration command value Tp, and the total torque vibration Tov is generated. For this reason, a rotational speed vibration ωmv is generated in the rotational speed ωm of the rotating electrical machine MG.
The torque vibration canceling control unit 40 calculates a phase-delayed rotational speed vibration ωmvdly obtained by delaying the rotational speed vibration ωmv extracted from the rotational speed ωm of the rotating electrical machine MG by a phase of 90 degrees at the torque vibration frequency ωp. As shown in FIG. 12, the rotational speed vibration ωmv and the phase-delayed rotational speed vibration ωmvdly (ωmvs) expressed in the fixed coordinate system vibrate at the torque vibration frequency ωp.

トルク振動打消し制御部40は、固定座標系で表された回転速度振動ωmv及び位相遅れ回転速度振動ωmvdly(ωmvs)を、固定座標系をトルク振動周波数ωpで回転させた回転座標系の値ωmv_uv及びωmvs_uvに回転座標変換を行っている。図12に示されているように、回転座標系に変換された回転速度振動の値ωmv_uv及び位相遅れ回転速度振動の値ωmvs_uvは、トルク振動周波数ωpで振動しておらず、図12の右側に示すように、回転座標系において回転速度振動ωmvをその振動が停止した状態で観測することができている。   The torque vibration canceling control unit 40 is configured to rotate the rotational speed vibration ωmv and the phase-delayed rotational speed vibration ωmvdly (ωmvs) expressed in the fixed coordinate system, and the rotational coordinate system value ωmv_uv obtained by rotating the fixed coordinate system at the torque vibration frequency ωp. And ωmvs_uv are subjected to rotational coordinate transformation. As shown in FIG. 12, the rotational speed vibration value ωmv_uv and the phase delayed rotational speed vibration value ωmvs_uv converted into the rotational coordinate system are not oscillated at the torque vibration frequency ωp, and are shown on the right side of FIG. As shown, the rotational speed vibration ωmv can be observed in the rotating coordinate system with the vibration stopped.

トルク振動打消し制御部40は、図11(a)で示した場合のように、回転座標系で表した回転速度振動の値ωmv_uv及びωmvs_uvに対して、式(10)で示した速度トルク座標回転を行って、回転座標系で表した合計トルク振動の値Tov_uv及びTovs_uvを算出している。図12の右側に示すように、回転座標系で表した合計トルク振動の値Tov_uv及びTovs_uvは、回転座標系で表した回転速度振動の値ωmv_uv及びωmvs_uvに対して、90度(π/2)の位相δだけ進められている。   As shown in FIG. 11A, the torque vibration canceling control unit 40 uses the speed torque coordinates represented by Expression (10) with respect to the rotational speed vibration values ωmv_uv and ωmvs_uv represented in the rotational coordinate system. Rotation is performed to calculate total torque vibration values Tov_uv and Tovs_uv expressed in the rotating coordinate system. As shown on the right side of FIG. 12, the total torque vibration values Tov_uv and Tovs_uv expressed in the rotating coordinate system are 90 degrees (π / 2) with respect to the rotational speed vibration values ωmv_uv and ωmvs_uv expressed in the rotating coordinate system. Is advanced by the phase δ.

トルク振動打消し制御部40は、回転座標系で表した合計トルク振動の値Tov_uv及びTovs_uvをゼロに近づけるように、回転座標系の打消トルク振動指令値Tp_uv及びTps_uvを変化させるフィードバック制御を行っている。図12の右側に示すように、回転座標系の打消トルク振動指令値Tp_uv及びTps_uvは、回転座標系で表した合計トルク振動の値Tov_uv及びTovs_uvをゼロに近づける方向にフィードバック制御により変化されている。これにより、伝達トルク振動と打消トルク振動指令値との合計からなる合計トルク振動の値Tov_uv及びTovs_uvは、ゼロに収束している。そして、回転座標系で表した回転速度振動の値ωmv_uv及びωmvs_uvも、ゼロに収束している。   The torque vibration canceling control unit 40 performs feedback control to change the canceling torque vibration command values Tp_uv and Tps_uv of the rotating coordinate system so that the total torque vibration values Tov_uv and Tovs_uv expressed in the rotating coordinate system approach zero. Yes. As shown on the right side of FIG. 12, the canceling torque vibration command values Tp_uv and Tps_uv in the rotating coordinate system are changed by feedback control in a direction in which the total torque vibration values Tov_uv and Tovs_uv expressed in the rotating coordinate system are brought close to zero. . Accordingly, the total torque vibration values Tov_uv and Tovs_uv, which are the sum of the transmission torque vibration and the cancellation torque vibration command value, converge to zero. The rotational speed vibration values ωmv_uv and ωmvs_uv expressed in the rotational coordinate system also converge to zero.

トルク振動打消し制御部40は、回転座標系の打消トルク振動指令値Tp_uv及びTps_uvを、式(11)で示した固定座標変換を行って、固定座標系で表した打消トルク振動の指令値Tpを算出している。図12に示すように、この固定座標変換により、回転座標系において振動が停止している打消トルク振動指令値Tp_uv及びTps_uvから、自動的に、トルク振動周波数ωpで振動している打消トルク振動の指令値Tpを生成することができる。   The torque vibration canceling control unit 40 performs the canceling coordinate vibration command values Tp_uv and Tps_uv in the rotating coordinate system by performing the fixed coordinate conversion represented by the equation (11), and the canceling torque vibration command value Tp expressed in the fixed coordinate system. Is calculated. As shown in FIG. 12, by this fixed coordinate conversion, the canceling torque vibration that vibrates automatically at the torque vibration frequency ωp is automatically derived from the canceling torque vibration command values Tp_uv and Tps_uv where the vibration is stopped in the rotating coordinate system. The command value Tp can be generated.

図12に示すように、回転座標系の打消トルク振動指令値Tp_uv及びTps_uvのフィードバック変化に伴い、固定座標系で表した打消トルク振動の指令値Tpは、伝達トルク振動Teovを打ち消す方向に変化していき、合計トルク振動Tovの振幅がゼロに収束している。   As shown in FIG. 12, with the feedback change of the canceling torque vibration command values Tp_uv and Tps_uv in the rotating coordinate system, the canceling torque vibration command value Tp expressed in the fixed coordinate system changes in a direction to cancel the transmission torque vibration Teov. As a result, the amplitude of the total torque vibration Tov converges to zero.

〔第二の実施形態〕
次に本発明に係る回転電機制御装置32の第二の実施形態について説明する。
上記の第一の実施形態においては、トルク振動打消し制御部40は、式(10)、及び式(12)から式(15)で示した速度トルク座標回転において、90度の位相δだけ進める(座標を回転させる)場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、トルク振動打消し制御部40は、90度以外の位相δだけ進めるように構成されてもよい。この場合は、例えば、回転電機制御装置32における通信遅れや、打消トルク振動の指令値Tpに対する回転電機MGの実際の出力トルクTmの応答遅れなどの各種遅れを、トルク振動周波数ωpにおける遅れ位相φに換算し、次式に示すように、当該各種遅れによる遅れ位相φ(絶対値)を、90度に加算して、位相δに設定するようにしてもよい。

Figure 0005510752
これにより、速度トルク座標回転により、各種遅れを補償することができ、フィードバック制御による収束性を向上させることができる。よって、回転座標系で表した回転速度振動の値Qを、真直ぐゼロに向かう方向に変化させることができる。
このように速度トルク座標変換に遅れ位相φの補償(位相遅れ補償)を含ませる座標変換は、図11と同様に、以下で説明するような数学的に等価な処理に変形することができる。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the rotating electrical machine control device 32 according to the present invention will be described.
In the first embodiment described above, the torque vibration canceling control unit 40 advances the phase δ of 90 degrees in the speed torque coordinate rotation represented by the equations (10) and (12) to (15). The case where (coordinates are rotated) has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, the torque vibration cancellation control unit 40 may be configured to advance by a phase δ other than 90 degrees. In this case, for example, various delays such as a communication delay in the rotating electrical machine control device 32 and a response delay of the actual output torque Tm of the rotating electrical machine MG with respect to the command value Tp of the canceling torque vibration are represented by a delay phase φ at the torque vibration frequency ωp. In other words, as shown in the following equation, the delay phase φ (absolute value) due to the various delays may be added to 90 degrees and set to the phase δ.
Figure 0005510752
Thereby, various delays can be compensated by rotation of the speed torque coordinates, and convergence by feedback control can be improved. Therefore, the rotational speed vibration value Q expressed in the rotational coordinate system can be changed in a direction toward straight zero.
In this way, the coordinate transformation that includes the compensation of the lag phase φ (phase lag compensation) in the velocity torque coordinate transformation can be transformed into a mathematically equivalent process as described below, as in FIG.

<フィードバック制御後に速度トルク座標変換及び位相遅れ補償を行う場合>
まず、フィードバック制御後に速度トルク座標変換及び位相遅れ補償を行う場合について説明する。
図11(c)に示したように、速度トルク座標回転を固定座標変換に含ませるようにした場合の式(14)は、式(26)を代入すると、次式及び図15(a)のようになる。

Figure 0005510752
この式(27)の場合は、回転座標変換を実行する際に用いた、トルク振動周波数ωpで変化している回転位相(ωp×t)の固定座標変換と、90度(π/2)の位相進み座標回転と、遅れ位相φの位相進み座標回転と、を1つの固定座標変換(座標回転)で行うように構成されている。すなわち、回転位相(ωp×t)に90度(π/2)と遅れ位相φとを加算した回転位相(ωp×t+π/2+φ)の固定座標変換を行うように構成されている。よって、座標変換(座標回転)の回数が増加して演算処理負荷を増加させることなく、遅れ位相φの補償処理を行うことができる。なお、所定位相の固定座標変換は、所定位相の位相進み座標回転と数学的に同じである。 <When speed torque coordinate conversion and phase lag compensation are performed after feedback control>
First, a case where speed torque coordinate conversion and phase delay compensation are performed after feedback control will be described.
As shown in FIG. 11C, the equation (14) in the case where the speed torque coordinate rotation is included in the fixed coordinate transformation is obtained by substituting the equation (26) into the following equation and FIG. It becomes like this.
Figure 0005510752
In the case of this equation (27), the fixed coordinate transformation of the rotational phase (ωp × t) changing at the torque vibration frequency ωp and 90 degrees (π / 2) used when the rotational coordinate transformation is executed. The phase advance coordinate rotation and the phase advance coordinate rotation of the delayed phase φ are performed by one fixed coordinate conversion (coordinate rotation). That is, it is configured to perform fixed coordinate transformation of the rotational phase (ωp × t + π / 2 + φ) obtained by adding 90 degrees (π / 2) and the delayed phase φ to the rotational phase (ωp × t). Therefore, the compensation process for the delay phase φ can be performed without increasing the number of times of coordinate transformation (coordinate rotation) and increasing the calculation processing load. Note that the fixed coordinate transformation of the predetermined phase is mathematically the same as the phase advance coordinate rotation of the predetermined phase.

或いは、この式(27)及び図15(a)の処理を、以下で示すような、数学的に等価な処理に変形することができる。
例えば、式(27)を、回転座標変換を実行する際に用いた回転位相(ωp×t)に遅れ位相φを加算した回転位相(ωp×t+φ)の固定座標変換と、90度(π/2)の位相進み座標回転とに分けると、式(28)及び図15(b1)、又は式(29)及び図15(b2)のように変形できる。

Figure 0005510752
Figure 0005510752
式(28)及び図15(b1)の場合は、90度(π/2)の位相進み座標回転を行った後、回転位相(ωp×t+φ)の固定座標変換を行う場合である。
式(29)及び図15(b2)の場合は、回転位相(ωp×t+φ)の固定座標変換を行った後、90度(π/2)の位相進み座標回転を行う場合である。 Alternatively, the processing of Expression (27) and FIG. 15A can be transformed into mathematically equivalent processing as described below.
For example, the equation (27) is converted into a fixed coordinate transformation of the rotational phase (ωp × t + φ) obtained by adding the delay phase φ to the rotational phase (ωp × t) used in executing the rotational coordinate transformation, and 90 degrees (π / When divided into the phase advance coordinate rotation of 2), it can be transformed as shown in Equation (28) and FIG. 15 (b1), or Equation (29) and FIG. 15 (b2).
Figure 0005510752
Figure 0005510752
In the case of Expression (28) and FIG. 15 (b1), the phase advance coordinate rotation of 90 degrees (π / 2) is performed, and then the fixed coordinate conversion of the rotation phase (ωp × t + φ) is performed.
In the case of Expression (29) and FIG. 15 (b2), the phase advance coordinate rotation of 90 degrees (π / 2) is performed after the fixed coordinate conversion of the rotation phase (ωp × t + φ) is performed.

式(28)及び図15(b1)の場合は、90度(π/2)の位相進み座標回転である[0 −1,1 0]の行列演算により、式(25)で示したように、第二回転軸vの値に−1を乗算した値が、第一回転軸uの値として設定され、第一回転軸uの値が、第二回転軸vの値として設定される。また同様に、式(29)及び図15(b2)の[0 −1,1 0]の行列演算により、第二固定軸yの値に−1を乗算した値が、第一固定軸xの値として設定され、第一固定軸xの値が、第二固定軸yの値として設定される。よって、式(28)及び式(29)の処理は、軸の値を入れ替える簡単な処理と、1回の固定座標変換(座標回転)の処理と、からなるため、演算処理負荷を増加させることなく、位相遅れ補償の処理を行うことができる。   In the case of the equation (28) and FIG. 15 (b1), as shown in the equation (25) by the matrix calculation of [0−1, 10] which is the phase advance coordinate rotation of 90 degrees (π / 2). A value obtained by multiplying the value of the second rotation axis v by −1 is set as the value of the first rotation axis u, and the value of the first rotation axis u is set as the value of the second rotation axis v. Similarly, a value obtained by multiplying the value of the second fixed axis y by −1 by the matrix calculation of [0−1, 10] in Expression (29) and FIG. 15B2 is the value of the first fixed axis x. As a value, the value of the first fixed axis x is set as the value of the second fixed axis y. Therefore, since the processing of Expression (28) and Expression (29) includes simple processing for exchanging the axis values and processing for one fixed coordinate transformation (coordinate rotation), the processing load is increased. And phase lag compensation processing can be performed.

或いは、式(27)を、回転座標変換を実行する際に用いた、回転座標変換を実行する際に用いた回転位相(ωp×t)の固定座標変換と、90度(π/2)に遅れ位相φを加算した回転位相(π/2+φ)の位相進み座標回転とに分けると、式(30)及び図15(c1)、又は式(31)及び図15(c2)のように変形できる。

Figure 0005510752
Figure 0005510752
式(30)及び図15(c1)の場合は、回転位相(π/2+φ)の位相進み座標回転を行った後、回転位相(ωp×t)の固定座標変換を行う場合である。
式(31)及び図15(c2)の場合は、回転位相(ωp×t)の固定座標変換を行った後、回転位相(π/2+φ)の位相進み座標回転を行う場合である。 Alternatively, the equation (27) can be converted into a fixed coordinate transformation of the rotational phase (ωp × t) used when executing the rotational coordinate transformation and 90 degrees (π / 2) used when the rotational coordinate transformation is executed. When divided into rotation phase (π / 2 + φ) phase advance coordinate rotation to which the delay phase φ is added, it can be transformed as shown in Equation (30) and FIG. 15 (c1), or Equation (31) and FIG. 15 (c2). .
Figure 0005510752
Figure 0005510752
In the case of Expression (30) and FIG. 15 (c1), the phase advance coordinate rotation of the rotation phase (π / 2 + φ) is performed, and then the fixed coordinate conversion of the rotation phase (ωp × t) is performed.
In the case of the equation (31) and FIG. 15 (c2), the fixed coordinate transformation of the rotational phase (ωp × t) is performed, and then the phase advance coordinate rotation of the rotational phase (π / 2 + φ) is performed.

式(30)又は式(31)の場合は、回転位相(π/2+φ)の位相進み座標回転において、遅れ位相φの正弦(sin(φ))及び余弦(cos(φ))の演算が必要になるが、式(30)又は式(31)の固定座標変換と、式(8)の回転座標変換との間で、回転位相(ωp×t)の正弦(sin(ωp×t))及び余弦(cos(ωp×t))の演算を共通化できるため、全体として演算処理負荷の増加を抑制できる。   In the case of formula (30) or formula (31), calculation of the sine (sin (φ)) and cosine (cos (φ)) of the delayed phase φ is necessary in the phase advance coordinate rotation of the rotational phase (π / 2 + φ). However, the sine of the rotational phase (ωp × t) (sin (ωp × t)) and the fixed coordinate transformation of Equation (30) or Equation (31) and the rotational coordinate transformation of Equation (8) and Since the cosine (cos (ωp × t)) calculation can be made common, an increase in calculation processing load can be suppressed as a whole.

<フィードバック制御前に速度トルク座標変換及び位相遅れ補償を行う場合>
次に、フィードバック制御より前に速度トルク座標変換及び位相遅れ補償を行う場合について説明する。
図11(b)に示したように、速度トルク座標回転を回転座標変換に含ませるようにした場合の式(12)は、式(26)を代入すると、次式及び図16(a)のようになる。

Figure 0005510752
この式(32)の場合は、固定座標変換を実行する際にも用いる、トルク振動周波数ωpで変化している回転位相(ωp×t)の回転座標変換と、90度(π/2)の位相進み座標回転と、遅れ位相φの位相進み座標回転と、を1つの回転座標変換(座標回転)で行うように構成されている。すなわち、回転位相(ωp×t)から90度(π/2)と遅れ位相φとを減算した回転位相(ωp×t−π/2−φ)の回転座標変換を行うように構成されている。よって、座標変換(座標回転)の回数が増加して演算処理負荷を増加させることなく、遅れ位相φの補償処理を行うことができる。なお、所定位相の回転座標変換は、所定位相の位相遅れ座標回転と数学的に同じである。 <When speed torque coordinate conversion and phase lag compensation are performed before feedback control>
Next, a case where speed torque coordinate conversion and phase delay compensation are performed before feedback control will be described.
As shown in FIG. 11B, the equation (12) in the case where the rotation torque coordinate rotation is included in the rotation coordinate transformation is obtained by substituting the equation (26) into the following equation and FIG. It becomes like this.
Figure 0005510752
In the case of this equation (32), the rotational coordinate transformation of the rotational phase (ωp × t) changing at the torque vibration frequency ωp, which is also used when executing the fixed coordinate transformation, and 90 degrees (π / 2). The phase advance coordinate rotation and the phase advance coordinate rotation of the delay phase φ are configured to be performed by one rotation coordinate conversion (coordinate rotation). That is, the rotation coordinate transformation of the rotation phase (ωp × t−π / 2−φ) obtained by subtracting 90 degrees (π / 2) and the delay phase φ from the rotation phase (ωp × t) is performed. . Therefore, the compensation process for the delay phase φ can be performed without increasing the number of times of coordinate transformation (coordinate rotation) and increasing the calculation processing load. The rotation coordinate transformation of the predetermined phase is mathematically the same as the phase delay coordinate rotation of the predetermined phase.

或いは、この式(32)及び図16(a)の処理を、以下で示すような、数学的に等価な処理に変形することができる。
例えば、式(32)を、固定座標変換を実行する際にも用いる回転位相(ωp×t)から遅れ位相φを減算した回転位相(ωp×t−φ)の回転座標変換と、−90度(−π/2)の位相遅れ座標回転とに分けると、式(33)及び図16(b1)、又は式(34)及び図16(b2)のように変形できる。ここで、−90度(−π/2)の位相遅れ座標回転は、90度(π/2)の位相進み座標回転と等価である。

Figure 0005510752
Figure 0005510752
式(33)及び図16(b1)の場合は、90度(π/2)の位相進み座標回転を行った後、回転位相(ωp×t−φ)の回転座標変換を行う場合である。
式(34)及び図16(b2)の場合は、回転位相(ωp×t−φ)の回転座標変換を行った後、90度(π/2)の位相進み座標回転を行う場合である。 Alternatively, the processing of Expression (32) and FIG. 16A can be transformed into mathematically equivalent processing as described below.
For example, the equation (32) is converted into a rotation coordinate transformation of the rotation phase (ωp × t−φ) obtained by subtracting the delay phase φ from the rotation phase (ωp × t) also used when executing the fixed coordinate transformation, and −90 degrees. When divided into phase lag coordinate rotation of (−π / 2), it can be transformed as shown in Expression (33) and FIG. 16 (b1), or Expression (34) and FIG. 16 (b2). Here, a phase delay coordinate rotation of −90 degrees (−π / 2) is equivalent to a phase advance coordinate rotation of 90 degrees (π / 2).
Figure 0005510752
Figure 0005510752
In the case of Expression (33) and FIG. 16 (b1), the phase advance coordinate rotation of 90 degrees (π / 2) is performed, and then the rotation coordinate conversion of the rotation phase (ωp × t−φ) is performed.
In the case of the equation (34) and FIG. 16 (b2), the rotation coordinate transformation of the rotation phase (ωp × t−φ) is performed, and then the phase advance coordinate rotation of 90 degrees (π / 2) is performed.

式(33)における、90度(π/2)の位相進み座標回転である[0 −1,1 0]の行列演算により、式(25)で示したように、第二固定軸yの値に−1を乗算した値が、第一固定軸xの値として設定され、第一固定軸xの値が、第二固定軸yの値として設定される。また同様に、式(34)の[0 −1,1 0]の行列演算により、第二回転軸vの値に−1を乗算した値が、第一回転軸uの値として設定され、第一回転軸uの値が、第二回転軸vの値として設定される。よって、式(33)及び式(34)の処理は、軸の値を入れ替える簡単な処理と、1回の回転座標変換(座標回転)の処理と、からなるため、演算処理負荷を増加させることなく、位相遅れ補償の処理を行うことができる。   The value of the second fixed axis y as shown in Expression (25) by the matrix calculation of [0−1, 10] that is the phase advance coordinate rotation of 90 degrees (π / 2) in Expression (33). A value obtained by multiplying -1 by -1 is set as the value of the first fixed axis x, and the value of the first fixed axis x is set as the value of the second fixed axis y. Similarly, a value obtained by multiplying the value of the second rotation axis v by −1 is set as the value of the first rotation axis u by the matrix calculation of [0−1, 1 0] in Expression (34), The value of one rotation axis u is set as the value of the second rotation axis v. Therefore, since the processing of Expression (33) and Expression (34) includes simple processing for exchanging the axis values and processing for one rotation coordinate transformation (coordinate rotation), the processing load is increased. And phase lag compensation processing can be performed.

或いは、式(32)を、固定座標変換を実行する際にも用いる回転位相(ωp×t)の回転座標変換と、−90度(−π/2)から遅れ位相φを減算した回転位相(−π/2−φ)の位相遅れ座標回転(回転位相(π/2+φ)の位相進み座標回転)とに分けると、式(35)及び図16(c1)、又は式(36)及び図16(c2)のように変形できる。

Figure 0005510752
Figure 0005510752
式(35)及び図16(c1)の場合は、回転位相(π/2+φ)の位相進み座標回転を行った後、回転位相(ωp×t)の回転座標変換を行う場合である。
式(36)及び図16(c2)の場合は、回転位相(ωp×t)の回転座標変換を行った後、回転位相(π/2+φ)の位相進み座標回転を行う場合である。 Alternatively, the equation (32) is converted into a rotational coordinate transformation of the rotational phase (ωp × t) used also when executing the fixed coordinate transformation, and a rotational phase obtained by subtracting the delay phase φ from −90 degrees (−π / 2) ( When divided into phase lag coordinate rotation (rotation phase (π / 2 + φ) phase advance coordinate rotation) of −π / 2−φ), equation (35) and FIG. 16 (c1), or equation (36) and FIG. It can be deformed as in (c2).
Figure 0005510752
Figure 0005510752
In the case of Expression (35) and FIG. 16 (c1), after rotating the phase advance coordinate of the rotation phase (π / 2 + φ), the rotation coordinate conversion of the rotation phase (ωp × t) is performed.
In the case of Expression (36) and FIG. 16 (c2), the rotational coordinate conversion of the rotational phase (ωp × t) is performed, and then the phase advance coordinate rotation of the rotational phase (π / 2 + φ) is performed.

式(35)又は式(36)の場合は、回転位相(π/2+φ)の位相進み座標回転において、遅れ位相φの正弦(sin(φ))及び余弦(cos(φ))の演算が必要になるが、式(35)又は式(36)の回転座標変換と、式(11)の固定座標変換との間で、回転位相(ωp×t)の正弦(sin(ωp×t))及び余弦(cos(ωp×t))の演算を共通化できるため、全体として演算処理負荷の増加を抑制できる。   In the case of Equation (35) or Equation (36), the calculation of the sine (sin (φ)) and cosine (cos (φ)) of the lag phase φ is necessary in the phase advance coordinate rotation of the rotation phase (π / 2 + φ). However, the sine of the rotational phase (ωp × t) (sin (ωp × t)) and the rotation coordinate transformation of the equation (35) or (36) and the fixed coordinate transformation of the equation (11) Since the cosine (cos (ωp × t)) calculation can be made common, an increase in calculation processing load can be suppressed as a whole.

<まとめ>
図15(a)から(c2)、及び図16(a)から(c2)に示すように、固定座標変換を行った後のフィードバック値である固定座標系の打消トルク振動指令値T(Tp(t),Tps(t))の位相を、回転座標変換を行う前の固定座標系の回転速度振動の値P(ωmv(t),ωmvs(t))の位相に対して、90度(π/2)進める座標回転処理に加えて、遅れ位相φ(絶対値)分進める位相進め処理が行われればよい。このような、遅れ位相φの位相進め処理を行う処理部を位相進み処理部とする。
<Summary>
15 (a) to 15 (c2) and FIGS. 16 (a) to 16 (c2), the fixed coordinate system canceling torque vibration command value T (Tp ( t), Tps (t)) is 90 degrees (π) with respect to the phase of the rotational speed vibration value P (ωmv (t), ωmvs (t)) of the fixed coordinate system before the rotational coordinate transformation. / 2) In addition to the coordinate rotation process to be advanced, the phase advance process to advance by the delayed phase φ (absolute value) may be performed. Such a processing unit that performs the phase advance processing of the delayed phase φ is referred to as a phase advance processing unit.

図15(c1)、(c2)、図16(c1)、(c2)に示す場合は、遅れ位相φ(絶対値)分進むように位相進め処理を実行する位相進め部が、90度(π/2)進める座標回転処理を行う座標回転部に含まれ、当該座標回転と共に位相進め処理が実行される。図15(c1)に示す場合は、フィードバック制御が実行された後であって、固定座標変換が実行される前に、位相進め部を含む座標回転部の処理が実行される。図15(c2)に示す場合は、固定座標変換が実行された後に、位相進め部を含む座標回転部の処理が実行される。図16(c1)に示す場合は、回転座標変換が実行される前に、位相進め部を含む座標回転部の処理が実行される。図16(c2)に示す場合は、回転座標変換が実行された後であって、フィードバック制御が実行される前に、位相進め部を含む座標回転部の処理が実行される。なお、90度(π/2)進める座標回転処理を実行する座標回転処理部と、遅れ位相φ(絶対値)分進める位相進め部と、が分離して別個の回転座標変換として備えられてもよい。   15 (c1), (c2), FIG. 16 (c1), and (c2), the phase advance unit that executes the phase advance process to advance by the delayed phase φ (absolute value) is 90 degrees (π / 2) It is included in the coordinate rotation unit that performs the coordinate rotation process to be advanced, and the phase advance process is executed together with the coordinate rotation. In the case shown in FIG. 15C1, the process of the coordinate rotation unit including the phase advancer is executed after the feedback control is executed and before the fixed coordinate conversion is executed. In the case shown in FIG. 15C2, after the fixed coordinate conversion is executed, the process of the coordinate rotation unit including the phase advancement unit is executed. In the case shown in FIG. 16C1, the process of the coordinate rotation unit including the phase advancer is executed before the rotation coordinate conversion is executed. In the case shown in FIG. 16C2, the process of the coordinate rotation unit including the phase advancement unit is executed after the rotation coordinate conversion is executed and before the feedback control is executed. It should be noted that the coordinate rotation processing unit for executing the coordinate rotation processing advanced by 90 degrees (π / 2) and the phase advancement unit advanced by the delayed phase φ (absolute value) may be separated and provided as separate rotational coordinate transformations. Good.

図15(a)、(b1)、(b2)、図16(a)、(b1)、(b2)に示す場合は、位相進め部が、回転座標変換部及び固定座標変換部の一方に含まれ、当該一方の座標変換と共に位相進め処理が実行される。
図15(b1)(b2)に示す場合は、位相進め部が固定座標変換部に含まれ、回転座標変換を実行する際に用いた回転位相(ωp×t)を、遅れ位相φ(絶対値)分進めた回転位相(ωp×t+φ)を用いて固定座標変換が実行される。また、図15(a)に示す場合は、位相進め部及び座標回転部が固定座標変換部に含まれ、回転座標変換を実行する際に用いた回転位相(ωp×t)を、90度(π/2)及び遅れ位相φ(絶対値)分進めた回転位相(ωp×t+π/2+φ)を用いて固定座標変換が実行される。
図16(b1)(b2)に示す場合は、位相進め部が回転座標変換部に含まれ、固定座標変換を実行する際に用いる回転位相(ωp×t)を、遅れ位相φ(絶対値)分遅らせた回転位相(ωp×t−φ)を用いて回転座標変換が実行される。また、図16(a)に示す場合は、位相進め部及び座標回転部が回転座標変換部に含まれ、固定座標変換を実行する際に用いる回転位相(ωp×t)を、90度(π/2)及び遅れ位相φ(絶対値)分遅らせた回転位相(ωp×t−π/2−φ)を用いて回転座標変換が実行される。
図15(b1)に示す場合は、フィードバック制御が実行された後に、90度(π/2)進める座標回転部の処理が実行され、その後に、位相進め部を含む固定座標変換の処理が実行される。図15(b2)に示す場合は、フィードバック制御が実行された後に、位相進め部を含む固定座標変換の処理が実行され、その後に90度(π/2)進める座標回転部の処理が実行される。図16(b1)に示す場合は、位相進め部を含む回転座標変換が実行される前に、90度(π/2)進める座標回転部の処理が実行される。図16(b2)に示す場合は、位相進め部を含む回転座標変換が実行された後であって、フィードバック制御が実行される前に、90度(π/2)進める座標回転部の処理が実行される。
15 (a), (b1), (b2), and FIGS. 16 (a), (b1), and (b2), the phase advance unit is included in one of the rotation coordinate conversion unit and the fixed coordinate conversion unit. Then, the phase advance processing is executed together with the one coordinate transformation.
In the cases shown in FIGS. 15B1 and 15B2, the phase advancement unit is included in the fixed coordinate conversion unit, and the rotation phase (ωp × t) used when executing the rotation coordinate conversion is changed to the delayed phase φ (absolute value). ) The fixed coordinate transformation is executed using the rotation phase advanced by (ωp × t + φ). In the case shown in FIG. 15A, the phase advancer and the coordinate rotation unit are included in the fixed coordinate conversion unit, and the rotation phase (ωp × t) used when executing the rotation coordinate conversion is 90 degrees ( Fixed coordinate transformation is executed using the rotation phase (ωp × t + π / 2 + φ) advanced by (π / 2) and the delay phase φ (absolute value).
In the case shown in FIGS. 16B1 and 16B2, the rotational phase conversion unit (ωp × t) used when the fixed coordinate conversion is executed is included in the rotational coordinate conversion unit, and the phase advancement unit is the delayed phase φ (absolute value). The rotational coordinate transformation is executed using the rotational phase delayed by (ωp × t−φ). In the case shown in FIG. 16 (a), the phase advancement unit and the coordinate rotation unit are included in the rotation coordinate conversion unit, and the rotation phase (ωp × t) used when executing the fixed coordinate conversion is 90 degrees (π / 2) and the rotational phase (ωp × t−π / 2−φ) delayed by the delayed phase φ (absolute value) is executed.
In the case shown in FIG. 15 (b1), after the feedback control is executed, the process of the coordinate rotation unit that advances 90 degrees (π / 2) is executed, and then the process of fixed coordinate conversion including the phase advancement unit is executed. Is done. In the case shown in FIG. 15 (b2), after the feedback control is executed, the process of the fixed coordinate conversion including the phase advancement unit is executed, and then the process of the coordinate rotation unit advanced by 90 degrees (π / 2) is executed. The In the case shown in FIG. 16 (b1), the process of the coordinate rotation unit advanced by 90 degrees (π / 2) is executed before the rotation coordinate conversion including the phase advancement unit is executed. In the case shown in FIG. 16 (b2), after the rotation coordinate conversion including the phase advancement unit is executed and before the feedback control is executed, the process of the coordinate rotation unit advanced 90 degrees (π / 2) is performed. Executed.

<遅れ位相φの算出>
本実施形態では、トルク振動打消し制御部40は、遅れ位相φを算出する位相遅れ算出部を備えている。
位相遅れ算出部は、打消トルク振動の指令値Tpに対する回転電機MGの出力トルクTmの遅れ位相φを算出する。この遅れ位相φは、回転電機制御装置32における通信遅れ(通信周期)や演算周期などにより生じる演算処理遅れや、電流フィードバック制御系の応答遅れなどにより生じる。
<Calculation of delayed phase φ>
In the present embodiment, the torque vibration canceling control unit 40 includes a phase delay calculating unit that calculates the delay phase φ.
The phase delay calculation unit calculates a delay phase φ of the output torque Tm of the rotating electrical machine MG with respect to the command value Tp for the canceling torque vibration. This delay phase φ is caused by a processing delay caused by a communication delay (communication cycle) or a calculation cycle in the rotating electrical machine control device 32, a response delay of the current feedback control system, or the like.

演算処理遅れ及び電流フィードバック制御系の応答遅れについて以下で詳細に説明する。
<演算処理遅れ>
出力トルク指令値Tmoは、トルク振動打消し制御部40からインバータ制御部51に通信により伝達されており、当該通信周期により演算処理遅れが生じる。また、インバータ制御部51は、伝達された出力トルク指令値Tmoに基づいて電流指令を設定する電流指令設定制御部、回転電機MGを流れる実電流が電流指令に近づくように電圧指令を変化させる電流フィードバック制御部、及び電圧指令に基づいてパルス幅変調方式によりスイッチング素子をオンオフ駆動するパルス幅変調制御部などの、複数の制御部により構成されており、各制御部の演算周期、又は制御部間の通信周期により演算処理遅れが生じる。
これらの演算処理遅れにより、出力トルク指令値Tmoの変化に対して、回転電機MGに印加される電圧が、むだ時間遅れ的に変化する。よって、出力トルク指令値Tmoに対する回転電機MGの出力トルクの位相遅れが生じる。
The arithmetic processing delay and the response delay of the current feedback control system will be described in detail below.
<Calculation processing delay>
The output torque command value Tmo is transmitted from the torque vibration canceling control unit 40 to the inverter control unit 51 by communication, and an arithmetic processing delay occurs due to the communication cycle. The inverter control unit 51 is a current command setting control unit that sets a current command based on the transmitted output torque command value Tmo, a current that changes the voltage command so that the actual current flowing through the rotating electrical machine MG approaches the current command. Consists of multiple control units such as a feedback control unit and a pulse width modulation control unit that drives the switching element on and off by a pulse width modulation method based on a voltage command. The calculation cycle of each control unit, or between control units There is a delay in computation processing due to the communication cycle.
Due to these arithmetic processing delays, the voltage applied to the rotating electrical machine MG changes in a dead time delay with respect to the change in the output torque command value Tmo. Therefore, a phase delay of the output torque of the rotating electrical machine MG with respect to the output torque command value Tmo occurs.

<電流フィードバック制御系の応答遅れ>
コイルのインダクタンス及び抵抗などにより、印加電圧の変化に対して実電流が一次遅れ的に変化する。この制御対象の応答遅れと、積分演算及び比例演算などからなる電流フィードバック制御部の応答特性と、により電流フィードバック制御系には、出力トルク指令値Tmoに基づいて設定された電流指令に対する実電流の位相遅れが生じる。この電流指令に対する実電流の位相遅れに応じて、出力トルク指令値Tmoに対する回転電機MGの出力トルクの位相遅れが生じる。
<Response delay of current feedback control system>
Due to the inductance and resistance of the coil, the actual current changes in a first order lag with respect to the change in the applied voltage. Due to the response delay of the control target and the response characteristics of the current feedback control unit including integration calculation and proportional calculation, the current feedback control system has an actual current corresponding to the current command set based on the output torque command value Tmo. A phase lag occurs. In accordance with the phase delay of the actual current with respect to this current command, a phase delay of the output torque of the rotating electrical machine MG with respect to the output torque command value Tmo occurs.

本実施形態では、位相遅れ算出部は、次式に示すように、演算処理遅れにより生じる遅れ位相φである演算処理遅れ位相φ1と、電流フィードバック制御系の応答遅れにより生じる遅れ位相φである電流制御系遅れ位相φ2と、を足し合わせて遅れ位相φを算出するように構成されている。

Figure 0005510752
In the present embodiment, as shown in the following equation, the phase delay calculation unit calculates the operation processing delay phase φ1 that is the delay phase φ caused by the operation processing delay and the current that is the delay phase φ generated by the response delay of the current feedback control system. The control system delay phase φ2 is added to calculate the delay phase φ.
Figure 0005510752

<演算処理遅れ位相φ1の算出>
位相遅れ算出部は、トルク振動周波数ωpと演算処理遅れ時間T1とに基づいて、演算処理遅れ位相φ1を算出するように構成されている。
本実施形態では、位相遅れ算出部は、式(38)に示すように、トルク振動周波数ωp(角周波数、角速度)と演算処理遅れ時間T1とを乗算した値を、演算処理遅れ位相φ1として設定するように構成されている。

Figure 0005510752
ここで、トルク振動周波数ωpは、式(16)に示したように、回転電機MGの回転速度ωm又はエンジンEの回転速度ωeに応じて算出される。演算処理遅れ時間T1は、上記したように、演算処理遅れによって出力トルク指令値Tmoが変化してから回転電機MGに印加される電圧が変化するまでのむだ時間に対応して、予め設定されている。ここで、むだ時間が、ランダムに高周波で変動する場合は、むだ時間の平均値が演算処理遅れ時間T1に予め設定される。また、むだ時間が、運転条件又は制御モードによって変化する場合は、演算処理遅れ時間T1は、運転条件又は制御モードに応じて、予め個別に設定された値に設定される。
このように、むだ時間に対応する演算処理遅れ時間T1にトルク振動周波数ωpを乗算することで、演算処理遅れによる遅れ位相φ1を算出することができる。 <Calculation of arithmetic processing delay phase φ1>
The phase delay calculation unit is configured to calculate the calculation processing delay phase φ1 based on the torque vibration frequency ωp and the calculation processing delay time T1.
In the present embodiment, the phase delay calculation unit sets a value obtained by multiplying the torque vibration frequency ωp (angular frequency, angular velocity) and the calculation processing delay time T1 as the calculation processing delay phase φ1, as shown in Expression (38). Is configured to do.
Figure 0005510752
Here, the torque vibration frequency ωp is calculated according to the rotational speed ωm of the rotating electrical machine MG or the rotational speed ωe of the engine E as shown in the equation (16). As described above, the arithmetic processing delay time T1 is set in advance corresponding to the dead time from when the output torque command value Tmo changes due to the arithmetic processing delay until the voltage applied to the rotating electrical machine MG changes. Yes. Here, when the dead time fluctuates randomly at a high frequency, an average value of the dead time is set in advance as the arithmetic processing delay time T1. In addition, when the dead time changes depending on the operation condition or the control mode, the calculation processing delay time T1 is set to a value set individually in advance according to the operation condition or the control mode.
Thus, by multiplying the calculation processing delay time T1 corresponding to the dead time by the torque vibration frequency ωp, the delay phase φ1 due to the calculation processing delay can be calculated.

<電流制御系遅れ位相φ2の算出>
位相遅れ算出部は、トルク振動周波数ωpと、電流フィードバック制御系の応答特性とに基づいて、電流制御系遅れ位相φ2を算出するように構成されている。
図17に電流フィードバック制御系の応答特性の例を示す。図17は、電流フィードバック制御系における、電流指令に対する実電流の応答特性を、周波数領域におけるゲイン及び位相で表したボード線図である。図17には、電流フィードバック制御系の応答特性が一次遅れになるように、電流フィードバック制御部が構成され、電流フィードバック制御部の制御ゲインが設定されている場合の例を示している。一次遅れの場合は、図17に示すように、一次遅れの時定数Tfの逆数(2π/Tf)となる一次遅れのカットオフ周波数ωf(角周波数)において、位相が45度(π/4)遅れる。
<Calculation of current control system delay phase φ2>
The phase delay calculation unit is configured to calculate the current control system delay phase φ2 based on the torque vibration frequency ωp and the response characteristic of the current feedback control system.
FIG. 17 shows an example of response characteristics of the current feedback control system. FIG. 17 is a Bode diagram showing the response characteristics of the actual current with respect to the current command in the current feedback control system in terms of gain and phase in the frequency domain. FIG. 17 shows an example in which the current feedback control unit is configured such that the response characteristic of the current feedback control system is first-order lag, and the control gain of the current feedback control unit is set. In the case of the first-order lag, as shown in FIG. 17, the phase is 45 degrees (π / 4) at the first-order lag cutoff frequency ωf (angular frequency) that is the reciprocal (2π / Tf) of the time constant Tf of the first-order lag. Be late.

本実施形態では、位相遅れ算出部は、電流フィードバック制御系の応答特性におけるカットオフ周波数ωfに対するトルク振動周波数ωpの相対周波数に基づいて、電流制御系遅れ位相φ2を算出するように構成されている。例えば、位相遅れ算出部は、トルク振動周波数ωpをカットオフ周波数ωfで除算した相対周波数と電流制御系遅れ位相φ2との関係特性が予め設定されたマップを備えている。そして、位相遅れ算出部は、トルク振動周波数ωpをカットオフ周波数ωfで除算して算出した相対周波数に基づいて、当該マップを用い、電流制御系遅れ位相φ2を算出するように構成される。運転条件に応じてカットオフ周波数ωfが変化する場合は、運転条件に応じてカットオフ周波数ωfが変更される。
なお、電流フィードバック制御系の応答特性が一次遅れでない場合も、当該応答特性のカットオフ周波数ωfに対するトルク振動周波数ωpの相対周波数に基づいて、電流制御系遅れ位相φ2を算出することができる。ここで、カットオフ周波数は、ボード線図において、ゲインが−3dBとなる周波数と定義される。
In the present embodiment, the phase lag calculation unit is configured to calculate the current control system lag phase φ2 based on the relative frequency of the torque vibration frequency ωp with respect to the cutoff frequency ωf in the response characteristic of the current feedback control system. . For example, the phase delay calculation unit includes a map in which a relational characteristic between the relative frequency obtained by dividing the torque vibration frequency ωp by the cutoff frequency ωf and the current control system delay phase φ2 is set in advance. The phase delay calculation unit is configured to calculate the current control system delay phase φ2 using the map based on the relative frequency calculated by dividing the torque vibration frequency ωp by the cutoff frequency ωf. When the cutoff frequency ωf changes according to the operating conditions, the cutoff frequency ωf is changed according to the operating conditions.
Even when the response characteristic of the current feedback control system is not the primary delay, the current control system delay phase φ2 can be calculated based on the relative frequency of the torque vibration frequency ωp with respect to the cutoff frequency ωf of the response characteristic. Here, the cutoff frequency is defined as a frequency at which the gain is −3 dB in the Bode diagram.

或いは、相対周波数を用いずに、位相遅れ算出部は、電流フィードバック制御系の応答特性に基づいて、トルク振動周波数ωpと電流制御系遅れ位相φ2との関係特性が予め設定されたマップを備えており、トルク振動周波数ωpに基づいて、当該マップを用い、電流制御系遅れ位相φ2を算出するように構成されてもよい。   Alternatively, without using the relative frequency, the phase delay calculation unit includes a map in which the relational characteristic between the torque vibration frequency ωp and the current control system delay phase φ2 is set in advance based on the response characteristic of the current feedback control system. Therefore, the current control system delay phase φ2 may be calculated using the map based on the torque vibration frequency ωp.

<演算例>
以下で、式(28)及び図15(b1)のように構成された場合の例について説明する。
フィードバック制御により算出された回転座標系の打消トルク振動指令値S(Tp_uv(t),Tps_uv(t))に対して、式(28)及び図15(b1)に示す固定座標変換と座標回転を行って、固定座標系の打消しトルク振動指令値T(Tp(t),Tps(t))を算出する演算は、次式となる。

Figure 0005510752
ここで、式(39)において、第一固定軸xにおける第一フィードバック値Tp(t)が、最終的に打消トルク振動の指令値Tpとして設定されるので、第二固定軸yにおける第二フィードバック値Tps(t)を算出する必要がない。よって、本実施形態では、次式及び図18に示すように、第二固定軸yにおける第二フィードバック値Tps(t)を算出せずに、第一固定軸xにおける第一フィードバック値Tp(t)のみを算出するように構成されている。
Figure 0005510752
すなわち、90度(π/2)の位相進み座標回転により、フィードバック制御により算出された第二回転軸vの第二フィードバック値Tps_uvに−1を乗算した値が、第一回転軸uの値として設定され、第一回転軸uの第一フィードバック値Tp_uvが、第二回転軸vの値として設定される。すなわち、第一回転軸uの値と、第二回転軸vの値とが入れ替えられる。そして、固定座標変換により、第一回転軸uの値(符号を反転した第二フィードバック値Tps_uv)に、回転座標変換を実行する際に用いた、トルク振動周波数ωpで変化している回転位相(ωp×t)に遅れ位相φを加算した回転位相(ωp×t+φ)の余弦(cos(ωp×t+φ))の値を乗算した値と、第二回転軸vの値(第一フィードバック値Tp_uv)に、符号を反転した回転位相(ωp×t+φ)の正弦(sin(ωp×t+φ))を乗算した値と、を加算した値を、打消トルク振動の指令値Tpとして設定するように構成されている。 <Operation example>
Hereinafter, an example in the case of being configured as shown in Expression (28) and FIG. 15B1 will be described.
With respect to the canceling torque vibration command value S (Tp_uv (t), Tps_uv (t)) of the rotating coordinate system calculated by the feedback control, fixed coordinate conversion and coordinate rotation shown in Expression (28) and FIG. 15 (b1) are performed. The calculation for performing the cancellation torque vibration command value T (Tp (t), Tps (t)) in the fixed coordinate system is as follows.
Figure 0005510752
Here, in the equation (39), the first feedback value Tp (t) on the first fixed shaft x is finally set as the command value Tp for the canceling torque vibration, so the second feedback on the second fixed shaft y. There is no need to calculate the value Tps (t). Therefore, in this embodiment, as shown in the following equation and FIG. 18, the first feedback value Tp (t (t) on the first fixed axis x is calculated without calculating the second feedback value Tps (t) on the second fixed axis y. ) Only.
Figure 0005510752
That is, a value obtained by multiplying the second feedback value Tps_uv of the second rotation axis v calculated by feedback control by −1 by the phase advance coordinate rotation of 90 degrees (π / 2) is the value of the first rotation axis u. The first feedback value Tp_uv of the first rotation axis u is set as the value of the second rotation axis v. That is, the value of the first rotation axis u and the value of the second rotation axis v are interchanged. Then, by the fixed coordinate transformation, the rotational phase (the second feedback value Tps_uv with the sign inverted) is changed to the value of the first rotational axis u, which is changed at the torque vibration frequency ωp used when the rotational coordinate transformation is performed ( The value obtained by multiplying the value of the cosine (cos (ωp × t + φ)) of the rotational phase (ωp × t + φ) obtained by adding the delayed phase φ to ωp × t) and the value of the second rotation axis v (first feedback value Tp_uv) And a value obtained by multiplying the value obtained by multiplying the sine (sin (ωp × t + φ)) of the rotation phase (ωp × t + φ) with the sign inverted, is set as the command value Tp for the canceling torque vibration. Yes.

この演算は、結局は、式(40)に示したように、第二回転軸vの第二フィードバック値Tps_uvに、符号を反転した回転位相(ωp×t+φ)の余弦(cos(ωp×t+φ))の値を乗算した値と、第一回転軸uの第一フィードバック値Tp_uvに、符号を反転した回転位相(ωp×t+φ)の正弦(sin(ωp×t+φ))の値を乗算した値と、加算した値を、打消トルク振動の指令値Tpとして設定するように構成される。   In the end, as shown in Expression (40), this calculation is performed by using the cosine (cos (ωp × t + φ) of the rotation phase (ωp × t + φ) whose sign is inverted to the second feedback value Tps_uv of the second rotation axis v. ) And the value obtained by multiplying the first feedback value Tp_uv of the first rotation axis u by the value of the sine (sin (ωp × t + φ)) of the rotation phase (ωp × t + φ) with the sign reversed. The added value is configured to be set as a canceling torque vibration command value Tp.

〔その他の実施形態〕
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。なお、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
[Other Embodiments]
Finally, other embodiments of the present invention will be described. Note that the configuration of each embodiment described below is not limited to being applied independently, and can be applied in combination with the configuration of other embodiments as long as no contradiction arises.

(1)上記の各実施形態において、ハイブリッド車両に、制御装置31から34が備えられ、回転電機制御装置32が、トルク振動打消し制御部40を備える場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、回転電機制御装置32は、複数の制御装置31、33、34との任意の組み合わせで統合された制御装置として備えるようにしてもよく、制御装置31から34が備える機能部の分担も任意に設定することができる。 (1) In each of the embodiments described above, the hybrid vehicle includes the control devices 31 to 34, and the rotating electrical machine control device 32 includes the torque vibration canceling control unit 40 as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, the rotating electrical machine control device 32 may be provided as a control device integrated in any combination with the plurality of control devices 31, 33, and 34, and the sharing of the functional units provided in the control devices 31 to 34 is also arbitrary. Can be set to

(2)上記の各実施形態において、変速機構TMとは別に、回転電機MGと車輪Wとの間の駆動連結を断接する摩擦係合要素、或いはトルクコンバータ及びトルクコンバータの入出力部材間を直結係合状態にする摩擦係合要素が備えられる構成も本発明の好適な実施形態の一つである。 (2) In each of the above embodiments, apart from the speed change mechanism TM, a frictional engagement element that connects and disconnects the drive connection between the rotating electrical machine MG and the wheel W, or a direct connection between the torque converter and the input / output members of the torque converter. A configuration provided with a friction engagement element to be engaged is also one preferred embodiment of the present invention.

(3)上記の各実施形態においては、変速機構TMが有段の自動変速装置である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、変速機構TMが、連続的に変速比を変更可能な無段の自動変速装置など、有段の自動変速装置以外の変速装置である構成も本発明の好適な実施形態の一つである。 (3) In each of the above embodiments, the case where the speed change mechanism TM is a stepped automatic transmission has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, a configuration in which the transmission mechanism TM is a transmission other than the stepped automatic transmission, such as a continuously variable automatic transmission capable of continuously changing the gear ratio, is also a preferred embodiment of the present invention. .

(4)上記の各実施形態においては、第一動力伝達機構10は、ダンパー、エンジン出力軸Eo、入力軸Iなどの部材により構成されており、第二動力伝達機構11は、中間軸M、変速機構TM、出力軸O及び車軸AXなどの部材により構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、第一動力伝達機構10及び第二動力伝達機構11は、少なくとも動力を伝達可能に連結する機構であればよく、例えば、軸だけでもよい。また、第一動力伝達機構10及び第二動力伝達機構11は、軸、クラッチ、ダンパー、ギヤ、及び変速機構などの中から選択される1つ又は複数の構成要素を有してもよい。 (4) In each of the above embodiments, the first power transmission mechanism 10 is configured by members such as a damper, the engine output shaft Eo, and the input shaft I, and the second power transmission mechanism 11 includes the intermediate shaft M, The case where it is configured by members such as the speed change mechanism TM, the output shaft O, and the axle AX has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, the first power transmission mechanism 10 and the second power transmission mechanism 11 may be any mechanism that can connect at least power transmission, and may be, for example, only a shaft. The first power transmission mechanism 10 and the second power transmission mechanism 11 may have one or more components selected from a shaft, a clutch, a damper, a gear, a transmission mechanism, and the like.

(5)上記の各実施形態においては、トルク振動打消し制御部40は、90度の位相δ又は90度に遅れ位相φを加えた位相δだけ進める(座標を回転させる)速度トルク座標回転に相当する座標回転を行う場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、トルク振動打消し制御部40は、速度トルク座標回転に相当する座標回転を行わず、回転座標系で表した回転速度振動の値ωmv_uv及びωmvs_uvがゼロに近づくようにフィードバック制御を行って、回転座標系の打消トルク振動指令値Tp_uv及びTps_uvを算出し、当該打消トルク振動指令値Tp_uv及びTps_uvの固定座標変換を行って、固定座標系で表した打消トルク振動指令値Tpを算出するように構成されてもよい。この場合でも、適切なフィードバックゲイン、或いはフィードバック制御方法を設定することにより、回転速度振動ωmvをゼロに近づけることができる。 (5) In each of the above-described embodiments, the torque vibration canceling control unit 40 advances the speed torque coordinate rotation by advancing the phase δ by adding the delay phase φ to 90 degrees or the phase δ of 90 degrees (rotating the coordinates). The case where the corresponding coordinate rotation is performed has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, the torque vibration canceling control unit 40 does not perform coordinate rotation corresponding to speed torque coordinate rotation, and performs feedback control so that the values ωmv_uv and ωmvs_uv of the rotational speed vibration expressed in the rotational coordinate system approach zero, The canceling torque vibration command values Tp_uv and Tps_uv of the rotating coordinate system are calculated, the fixed torque conversion of the canceling torque vibration command values Tp_uv and Tps_uv is performed, and the canceling torque vibration command value Tp expressed in the fixed coordinate system is calculated. It may be configured. Even in this case, the rotational speed vibration ωmv can be brought close to zero by setting an appropriate feedback gain or feedback control method.

(6)上記の各実施形態においては、トルク振動打消し制御部40は、90度の位相δ又は90度に遅れ位相φを加えた位相δだけ進める(座標を回転させる)速度トルク座標回転に相当する座標回転を行う場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。第一フィードバックゲインと第二フィードバックゲインとの間の設定差がある場合は、当該設定差による回転座標系で表した回転速度振動の値Qの変化方向を考慮して、例えば、回転速度振動の値Qを、真直ぐゼロに向かう方向に変化させるように、位相δを調整してもよい。 (6) In each of the embodiments described above, the torque vibration canceling control unit 40 performs a speed torque coordinate rotation that advances (rotates coordinates) by a phase δ of 90 degrees or a phase δ obtained by adding a delay phase φ to 90 degrees. The case where the corresponding coordinate rotation is performed has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. If there is a setting difference between the first feedback gain and the second feedback gain, the change direction of the rotation speed vibration value Q expressed in the rotation coordinate system due to the setting difference is taken into account, for example, the rotation speed vibration The phase δ may be adjusted so as to change the value Q in a direction toward straight zero.

(7)上記の各実施形態においては、第一フィードバックゲインと第二フィードバックゲインとが同じ値に設定されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、第一フィードバックゲインと第二フィードバックゲインとが異なる値に設定されていてもよい。この場合でも、回転座標系で表した回転速度振動の値Qを、ゼロに向かう方向に変化させることができる第一フィードバック値Tp_uv及び第二フィードバック値Tps_uvを算出することができる。また、この場合、例えば、回転電機制御装置32における通信遅れや、打消トルク振動の指令値Tpに対する回転電機MGの実際の出力トルクTmの応答遅れなどの各種遅れ、並びに位相δの設定を、考慮して、例えば、回転座標系で表した回転速度振動の値Qを、真直ぐゼロに向かう方向に変化させるように、第一フィードバックゲインの値と第二フィードバックゲインの値を異なる値に設定するようにしてもよい。この場合は、トルク振動打消し制御部40は、90度の位相δ分進める速度トルク座標回転に相当する座標回転を行うと共に、第一フィードバックゲインと第二フィードバックゲインとの間に設定差を設けて(異なる値に設定して)、遅れ位相φを補償するように構成されてもよい。例えば、同じ値に設定された第一及び第二フィードバックゲインKbに対して、次式に示すように、遅れ位相φの位相進み座標回転を行った値を、最終的な第一フィードバックゲインK1と第二フィードバックゲインK2として設定するように構成される。

Figure 0005510752
この場合は、遅れ位相φ(絶対値)分進める位相進め処理が、フィードバック制御の制御ゲインの設定に含まれ、当該フィードバック制御と共に位相進め処理が実行される。
これにより、遅れ位相φがある場合でも、回転速度振動の値Qを、真直ぐゼロに向かう方向に変化させることができる。また、遅れ位相φの変化に応じて、第一フィードバックゲインと第二フィードバックゲインとの間の設定差が調整されるように構成されてもよい。
また、第一フィードバックゲイン及び第二フィードバックゲインを、トルク振動周波数ωpに応じて(例えば、比例して)、変化させるように構成されてもよい。上記したように、合計トルク振動Tovの振幅に対して回転速度振動ωmvの振幅が1/(Jm×ωp)倍になる。よって、上記のように構成することで、トルク振動周波数ωpに比例して低下する、回転速度振動ωmvにおける合計トルク振動Tovの検出感度を補償することができる。 (7) In each of the above embodiments, the case where the first feedback gain and the second feedback gain are set to the same value has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, the first feedback gain and the second feedback gain may be set to different values. Even in this case, it is possible to calculate the first feedback value Tp_uv and the second feedback value Tps_uv that can change the rotational speed vibration value Q expressed in the rotating coordinate system in a direction toward zero. In this case, for example, various delays such as a communication delay in the rotating electrical machine control device 32, a response delay of the actual output torque Tm of the rotating electrical machine MG with respect to the command value Tp of the canceling torque vibration, and the setting of the phase δ are considered. Thus, for example, the first feedback gain value and the second feedback gain value are set to different values so that the rotation speed vibration value Q expressed in the rotating coordinate system is changed in a direction toward straight zero. It may be. In this case, the torque vibration canceling control unit 40 performs coordinate rotation corresponding to speed torque coordinate rotation advanced by 90 degrees phase δ, and provides a setting difference between the first feedback gain and the second feedback gain. (Set to a different value) to compensate for the lagging phase φ. For example, with respect to the first and second feedback gains Kb set to the same value, as shown in the following equation, a value obtained by performing phase advance coordinate rotation of the delay phase φ is set as the final first feedback gain K1. The second feedback gain K2 is set.
Figure 0005510752
In this case, the phase advance process advanced by the delay phase φ (absolute value) is included in the setting of the control gain of the feedback control, and the phase advance process is executed together with the feedback control.
Thereby, even when there is a delay phase φ, the value Q of the rotational speed vibration can be changed in a direction toward straight zero. Further, the setting difference between the first feedback gain and the second feedback gain may be adjusted according to the change in the delay phase φ.
Further, the first feedback gain and the second feedback gain may be changed in accordance with the torque vibration frequency ωp (for example, in proportion). As described above, the amplitude of the rotational speed vibration ωmv is 1 / (Jm × ωp) times the amplitude of the total torque vibration Tov. Therefore, by configuring as described above, it is possible to compensate the detection sensitivity of the total torque vibration Tov in the rotational speed vibration ωmv that decreases in proportion to the torque vibration frequency ωp.

(8)上記の各実施形態においては、伝達トルク振動Teovは、エンジンEから第一動力伝達機構10を介して回転電機MGの回転軸に伝達されるトルク振動を含む場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、回転電機MGの回転軸に伝達される伝達トルク振動Teovは、エンジンEから第一動力伝達機構10を介して回転電機MGの回転軸に伝達されるトルク振動以外のトルク振動であってもよい。すなわち、トルク振動打消し制御部40は、エンジンEから伝達されるトルク振動以外の伝達トルク振動Teovに対して、トルク振動打消し制御を行うように構成されてもよい。トルク振動打消し制御の対象となる伝達トルク振動Teovは、単数又は複数であってもよく。回転電機制御装置32は、各伝達トルク振動Teovに対応した単数又は複数のトルク振動打消し制御部40を備え、各トルク振動打消し制御部40は、制御対象とする伝達トルク振動Teovのトルク振動周波数ωpに応じたトルク振動打消し制御を行うように構成されてもよい。この場合、回転電機制御装置32は、各トルク振動打消し制御部40により算出された打消トルク振動の指令値Tpを合計したトルク指令値を回転電機MGに出力させる。 (8) In each of the above embodiments, the case where the transmission torque vibration Teov includes torque vibration transmitted from the engine E to the rotating shaft of the rotating electrical machine MG via the first power transmission mechanism 10 has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, the transmission torque vibration Teov transmitted to the rotating shaft of the rotating electrical machine MG is a torque vibration other than the torque vibration transmitted from the engine E to the rotating shaft of the rotating electrical machine MG via the first power transmission mechanism 10. Good. That is, the torque vibration canceling control unit 40 may be configured to perform torque vibration canceling control on the transmission torque vibration Teov other than the torque vibration transmitted from the engine E. The transmission torque vibration Teov to be subjected to torque vibration cancellation control may be singular or plural. The rotating electrical machine control device 32 includes one or a plurality of torque vibration canceling control units 40 corresponding to each transmission torque vibration Teov, and each torque vibration canceling control unit 40 is a torque vibration of the transmission torque vibration Teov to be controlled. You may comprise so that torque vibration cancellation control according to the frequency (omega) p may be performed. In this case, the rotating electrical machine control device 32 causes the rotating electrical machine MG to output a torque command value obtained by summing up the canceling torque vibration command values Tp calculated by each torque vibration canceling control unit 40.

例えば、伝達トルク振動Teovは、回転電機MGの出力トルクTmに生じるトルクリップルであり、回転振動抽出部41は、回転電機MGの回転速度ωmから、回転電機MGの特性に応じてトルクリップルの周波数ωpに対応するように定めた周波数帯域の振動成分である回転速度振動ωmvを抽出するように構成されてもよい。この場合、トルクリップルに対応するトルク振動周波数ωpは、例えば、6次の高調波に対応したトルクリップの周波数に設定され、回転位相(ωp×t)は、式(22)に代えて次式で算出されるように構成されてもよい。

Figure 0005510752
For example, the transmission torque vibration Teov is a torque ripple generated in the output torque Tm of the rotating electrical machine MG, and the rotational vibration extracting unit 41 determines the frequency of the torque ripple from the rotational speed ωm of the rotating electrical machine MG according to the characteristics of the rotating electrical machine MG. The rotational speed vibration ωmv, which is a vibration component in a frequency band determined so as to correspond to ωp, may be extracted. In this case, the torque vibration frequency ωp corresponding to the torque ripple is set to, for example, the torque clip frequency corresponding to the sixth harmonic, and the rotational phase (ωp × t) is replaced by the following equation (22): It may be configured to be calculated as follows.
Figure 0005510752

あるいは、伝達トルク振動Teovは、車両用駆動装置1の動力伝達機構の軸ねじれ振動の共振点の周波数で振動するトルク振動であり、回転振動抽出部41は、回転電機MGの回転速度ωmから、車両用駆動装置1の動力伝達機構の軸ねじれ振動の共振点の周波数ωpに対応するように定めた周波数帯域の振動成分である回転速度振動ωmvを抽出するように構成されてもよい。また、振動周波数算出部42は、車両用駆動装置1の動力伝達機構の軸ねじれ振動の共振点の周波数を、トルク振動周波数ωpに設定する。   Alternatively, the transmission torque vibration Teov is a torque vibration that vibrates at the frequency of the resonance point of the shaft torsional vibration of the power transmission mechanism of the vehicle drive device 1, and the rotational vibration extraction unit 41 is obtained from the rotational speed ωm of the rotating electrical machine MG. The rotational speed vibration ωmv, which is a vibration component in a frequency band determined so as to correspond to the frequency ωp of the resonance point of the axial torsional vibration of the power transmission mechanism of the vehicle drive device 1, may be extracted. The vibration frequency calculation unit 42 sets the frequency of the resonance point of the shaft torsional vibration of the power transmission mechanism of the vehicle drive device 1 to the torque vibration frequency ωp.

本発明は、回転電機の回転軸に伝達されるトルク振動である伝達トルク振動に対し、当該伝達トルク振動を打ち消すためのトルクを前記回転電機に出力させる制御装置に好適に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably used for a control device that outputs torque for canceling the transmission torque vibration to the rotating electric machine with respect to transmission torque vibration that is torque vibration transmitted to the rotating shaft of the rotating electric machine.

θm :回転電機の回転角度
ωe :エンジンの回転速度
ωm :回転電機の回転速度
ωmv :回転速度振動
ωmvdly:位相遅れ回転速度振動
ωp :トルク振動周波数
1 :車両用駆動装置
10 :第一動力伝達機構
11 :第二動力伝達機構
31 :エンジン制御装置
32 :回転電機制御装置(制御装置)
33 :動力伝達制御装置
34 :車両制御装置
41 :回転振動抽出部
42 :振動周波数算出部
43 :位相遅れ回転振動算出部
44 :固定座標系設定部
45 :回転座標変換部
46 :回転座標系フィードバック制御部
47 :固定座標変換部
48 :打消トルク制御部
50 :インバータ
51 :インバータ制御部
52 :ベーストルク決定部
CL :エンジン分離クラッチ
E :エンジン(内燃機関)
I :入力軸
Jm :回転電機の慣性モーメント
M :中間軸
MG :回転電機
N :エンジンの気筒数
O :出力軸
PC :油圧制御装置
Se1 :エンジン回転速度センサ
Se2 :入力軸回転速度センサ
Se3 :出力軸回転速度センサ
TM :変速機構
Tb :ベーストルク指令値
Te :エンジンの出力トルク
Teo :伝達トルク
Teov :伝達トルク振動
Tev :出力トルク振動
Tm :回転電機の出力トルク
Tmo :回転電機の出力トルク指令値
To :合計トルク
Tov :合計トルク振動
Tp :打消トルク振動の指令値
W :車輪
u :第一回転軸
v :第二回転軸
x :第一固定軸
y :第二固定軸
θm: rotational angle ωe of rotating electrical machine: rotational speed ωm of engine: rotational speed ωmv of rotating electrical machine: rotational speed vibration ωmvdly: phase delay rotational speed vibration ωp: torque vibration frequency 1: vehicle drive device 10: first power transmission mechanism 11: second power transmission mechanism 31: engine control device 32: rotating electrical machine control device (control device)
33: Power transmission control device 34: Vehicle control device 41: Rotation vibration extraction unit 42: Vibration frequency calculation unit 43: Phase lag rotation vibration calculation unit 44: Fixed coordinate system setting unit 45: Rotation coordinate conversion unit 46: Rotation coordinate system feedback Control unit 47: fixed coordinate conversion unit 48: cancellation torque control unit 50: inverter 51: inverter control unit 52: base torque determination unit CL: engine separation clutch E: engine (internal combustion engine)
I: Input shaft Jm: Inertia moment of rotating electrical machine M: Intermediate shaft MG: Rotary electrical machine N: Engine cylinder number O: Output shaft PC: Hydraulic controller Se1: Engine rotational speed sensor Se2: Input shaft rotational speed sensor Se3: Output Shaft rotational speed sensor TM: transmission mechanism Tb: base torque command value Te: engine output torque Teo: transmission torque Teov: transmission torque vibration Tev: output torque vibration Tm: output torque Tmo of rotating electric machine: output torque command value of rotating electric machine To: Total torque Tov: Total torque vibration Tp: Command value of cancellation torque vibration W: Wheel u: First rotation axis v: Second rotation axis x: First fixed axis y: Second fixed axis

Claims (9)

回転電機の回転軸に伝達されるトルク振動である伝達トルク振動に対し、当該伝達トルク振動を打ち消すためのトルクを前記回転電機に出力させる制御装置であって、
前記回転電機の回転速度から、前記伝達トルク振動の周波数に対応した所定の周波数帯域の振動成分である回転速度振動を抽出する回転振動抽出部と、
前記回転電機の回転速度に基づき、前記伝達トルク振動の周波数であるトルク振動周波数を算出する振動周波数算出部と、
前記回転速度振動及び前記トルク振動周波数に基づき、当該回転速度振動を前記トルク振動周波数において所定位相遅らせた位相遅れ回転速度振動を算出する位相遅れ回転振動算出部と、
前記回転速度振動及び前記位相遅れ回転速度振動を固定座標系で表す固定座標系設定部と、
前記固定座標系で表された前記回転速度振動及び前記位相遅れ回転速度振動を、前記トルク振動周波数で回転させた回転座標系の値に変換する回転座標変換を実行する回転座標変換部と、
前記回転座標系に変換された前記回転速度振動と前記位相遅れ回転速度振動の値をゼロに近づけるように、前記回転座標系におけるフィードバック値を算出するフィードバック制御を実行する回転座標系フィードバック制御部と、
前記回転座標系における前記フィードバック値を、前記固定座標系の値に変換する固定座標変換を実行する固定座標変換部と、
前記固定座標系に変換された前記フィードバック値に基づき、前記伝達トルク振動を打ち消すためのトルク振動である打消トルク振動の指令値を生成し、当該打消トルク振動の指令値を用いて前記回転電機を制御する打消トルク制御部と、
を備える制御装置。
A control device that causes the rotating electrical machine to output torque for canceling the transmitted torque vibration with respect to the transmitted torque vibration that is torque vibration transmitted to the rotating shaft of the rotating electrical machine,
A rotational vibration extracting unit that extracts rotational speed vibration that is a vibration component of a predetermined frequency band corresponding to the frequency of the transmission torque vibration from the rotational speed of the rotating electrical machine;
A vibration frequency calculation unit that calculates a torque vibration frequency that is a frequency of the transmission torque vibration based on a rotation speed of the rotating electrical machine;
A phase-delayed rotational vibration calculation unit that calculates a phase-delayed rotational speed vibration obtained by delaying the rotational speed vibration by a predetermined phase in the torque vibration frequency based on the rotational speed vibration and the torque vibration frequency;
A fixed coordinate system setting unit that represents the rotational speed vibration and the phase-delayed rotational speed vibration in a fixed coordinate system;
A rotational coordinate conversion unit that performs rotational coordinate conversion for converting the rotational speed vibration and the phase-delayed rotational speed vibration represented in the fixed coordinate system into values of a rotational coordinate system rotated at the torque vibration frequency;
A rotary coordinate system feedback control unit that executes feedback control for calculating a feedback value in the rotary coordinate system so that the values of the rotational speed vibration and the phase-delayed rotational speed vibration converted to the rotary coordinate system are close to zero; ,
A fixed coordinate conversion unit that performs fixed coordinate conversion for converting the feedback value in the rotating coordinate system into a value in the fixed coordinate system;
Based on the feedback value converted to the fixed coordinate system, a command value of a canceling torque vibration that is a torque vibration for canceling the transmission torque vibration is generated, and the rotating electrical machine is configured using the command value of the canceling torque vibration. A canceling torque control unit to control,
A control device comprising:
前記位相遅れ回転振動算出部は、前記回転速度振動及び前記トルク振動周波数に基づき、前記回転速度振動を前記トルク振動周波数において90度位相分だけ遅らせた前記位相遅れ回転速度振動を算出し、
前記固定座標系設定部は、第一固定軸と、当該第一固定軸を90度分反時計回りに回転した第二固定軸と、を有する直交座標系を前記固定座標系とすると共に、前記回転速度振動を前記第一固定軸の値に設定し、前記位相遅れ回転速度振動を前記第二固定軸の値に設定し、
前記回転座標変換部は、前記第一固定軸及び前記第二固定軸の双方を前記トルク振動周波数で回転させた第一回転軸及び第二回転軸を有する直交座標系を前記回転座標系とすると共に、前記固定座標系における前記第一固定軸の値及び前記第二固定軸の値を、前記回転座標系における前記第一回転軸の値及び前記第二回転軸の値に変換する回転座標変換を実行し、
前記回転座標系フィードバック制御部は、前記回転座標系における前記第一回転軸の値をゼロに近づけるように、前記第一回転軸における第一フィードバック値を算出すると共に、前記第二回転軸の値をゼロに近づけるように、前記第二回転軸における第二フィードバック値を算出し、
前記固定座標変換部は、前記第一回転軸における前記第一フィードバック値及び前記第二回転軸における前記第二フィードバック値を、前記固定座標系の値に変換する固定座標変換を実行し、
前記打消トルク制御部は、前記固定座標系に変換された前記第一フィードバック値及び前記第二フィードバック値の少なくとも一方に基づき、前記打消トルク振動の指令値を生成し、当該打消トルク振動の指令値を用いて前記回転電機を制御する請求項1に記載の制御装置。
The phase-delayed rotational vibration calculation unit calculates the phase-delayed rotational speed vibration obtained by delaying the rotational speed vibration by 90 degrees in the torque vibration frequency based on the rotational speed vibration and the torque vibration frequency.
The fixed coordinate system setting unit sets an orthogonal coordinate system having a first fixed axis and a second fixed axis obtained by rotating the first fixed axis counterclockwise by 90 degrees as the fixed coordinate system, and Set the rotational speed vibration to the value of the first fixed axis, set the phase delay rotational speed vibration to the value of the second fixed axis,
The rotational coordinate conversion unit uses, as the rotational coordinate system, an orthogonal coordinate system having a first rotational axis and a second rotational axis obtained by rotating both the first fixed axis and the second fixed axis at the torque vibration frequency. And a rotary coordinate transformation for converting the value of the first fixed axis and the value of the second fixed axis in the fixed coordinate system into the value of the first rotary axis and the value of the second rotary axis in the rotary coordinate system. Run
The rotational coordinate system feedback control unit calculates a first feedback value in the first rotational axis so that the value of the first rotational axis in the rotational coordinate system approaches zero, and the value of the second rotational axis. Calculating a second feedback value at the second rotation axis so as to approach zero.
The fixed coordinate conversion unit performs fixed coordinate conversion for converting the first feedback value on the first rotation axis and the second feedback value on the second rotation axis to values of the fixed coordinate system,
The cancellation torque control unit generates a command value of the cancellation torque vibration based on at least one of the first feedback value and the second feedback value converted into the fixed coordinate system, and the command value of the cancellation torque vibration The control apparatus of Claim 1 which controls the said rotary electric machine using.
前記回転電機は、第一動力伝達機構を介して内燃機関に駆動連結されるとともに、第二動力伝達機構を介して車輪に駆動連結され、
前記伝達トルク振動は、前記内燃機関から前記第一動力伝達機構を介して前記回転電機の前記回転軸に伝達されるトルク振動を含み、
前記回転振動抽出部は、前記回転電機の回転速度から、前記内燃機関の特性に応じて定めた周波数帯域の振動成分である前記回転速度振動を抽出し、
前記振動周波数算出部は、前記回転電機及び前記内燃機関の少なくとも一方の回転速度に基づき、前記トルク振動周波数を算出する請求項1又は2に記載の制御装置。
The rotating electrical machine is drivingly connected to the internal combustion engine via the first power transmission mechanism, and drivingly connected to the wheels via the second power transmission mechanism,
The transmission torque vibration includes torque vibration transmitted from the internal combustion engine to the rotating shaft of the rotating electrical machine via the first power transmission mechanism,
The rotational vibration extraction unit extracts the rotational speed vibration, which is a vibration component in a frequency band determined according to the characteristics of the internal combustion engine, from the rotational speed of the rotating electrical machine,
The control device according to claim 1, wherein the vibration frequency calculation unit calculates the torque vibration frequency based on a rotation speed of at least one of the rotating electrical machine and the internal combustion engine.
前記伝達トルク振動は、前記回転電機の出力トルクに生じるトルクリップルであり、
前記回転振動抽出部は、前記回転電機の回転速度から、前記回転電機の特性に応じて前記トルクリップルの周波数に対応するように定めた周波数帯域の振動成分である前記回転速度振動を抽出する請求項1から3のいずれか一項に記載の制御装置。
The transmission torque vibration is a torque ripple generated in the output torque of the rotating electrical machine,
The rotational vibration extraction unit extracts, from the rotational speed of the rotating electrical machine, the rotational speed vibration that is a vibration component in a frequency band determined so as to correspond to the frequency of the torque ripple according to characteristics of the rotating electrical machine. Item 4. The control device according to any one of Items 1 to 3.
前記位相遅れ回転振動算出部は、前記回転振動抽出部が今回及び過去に抽出した前記回転速度振動と、当該今回及び過去の前記回転速度振動を抽出した時点の前記トルク振動周波数における位相とに基づいて、前記位相遅れ回転速度振動を算出する請求項1から4のいずれか一項に記載の制御装置。   The phase-delayed rotational vibration calculation unit is based on the rotational speed vibration extracted by the rotational vibration extraction unit this time and in the past, and the phase at the torque vibration frequency at the time when the current and past rotational speed vibrations are extracted. The control device according to claim 1, wherein the phase-delayed rotational speed vibration is calculated. 前記固定座標変換を行った後の前記フィードバック値の位相が前記回転座標変換を行う前の前記回転速度振動と前記位相遅れ回転速度振動の位相に対して90度進むように座標回転処理を実行する座標回転部を備える請求項1から5のいずれか一項に記載の制御装置。   Coordinate rotation processing is executed so that the phase of the feedback value after the fixed coordinate conversion is advanced 90 degrees with respect to the phase of the rotational speed vibration and the phase delayed rotational speed vibration before the rotational coordinate conversion is performed. The control device according to claim 1, further comprising a coordinate rotation unit. 前記打消トルク振動の指令値に対する前記回転電機の出力トルクの遅れ位相を算出し、前記固定座標変換を行った後の前記フィードバック値の位相が前記回転座標変換を行う前の前記回転速度振動と前記位相遅れ回転速度振動の位相に対して前記遅れ位相分進むように位相進め処理を実行する位相進め部を更に備える請求項6に記載の制御装置。   The phase of the feedback value after performing the fixed coordinate conversion and the rotational speed vibration before performing the rotational coordinate conversion and the delay phase of the output torque of the rotating electrical machine with respect to the command value of the cancellation torque vibration is calculated. The control device according to claim 6, further comprising a phase advancement unit that executes a phase advancement process so as to advance the phase of the phase delay rotational speed vibration by the delay phase. 前記位相進め部が、前記回転座標変換部、前記固定座標変換部、及び前記座標回転部のいずれか1つに含まれ、当該1つの座標変換又は座標回転と共に前記位相進め処理が実行される請求項7に記載の制御装置。   The phase advance unit is included in any one of the rotation coordinate conversion unit, the fixed coordinate conversion unit, and the coordinate rotation unit, and the phase advance processing is executed together with the one coordinate conversion or coordinate rotation. Item 8. The control device according to Item 7. 前記座標回転部が、前記回転座標変換部及び前記固定座標変換部の一方に含まれ、当該一方の座標変換と共に前記座標回転処理が実行される請求項6から8のいずれか一項に記載の制御装置。   The coordinate rotation unit is included in one of the rotation coordinate conversion unit and the fixed coordinate conversion unit, and the coordinate rotation process is executed together with the one coordinate conversion. Control device.
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