JP5562466B1 - Calibration assistance system and calibration assistance method - Google Patents
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Abstract
【課題】制振制御を良好に行うことができる適合補助システムおよび方法を得る。
【解決手段】電動車両のアクセル開度に応じたトルク指令値、および電動車両のモータのトルクリップルに起因するドライブシャフトのねじれ共振による振動を抑制するトルク指令値に基づいて、モータの駆動トルクを制御するモータ制御装置と、モータ制御装置に外部から接続される信号処理装置であって、モータの制御情報を計測するとともに、モータ制御装置に設定された制御定数を、モータ制御装置の作動中に変更する信号処理装置と、を備え、信号処理装置は、電動車両のドライブシャフトのねじれ共振の周波数応答を、電動車両が接地された状態で、モータの回転速度の変動から計測する。
【選択図】図3An adaptive assist system and method capable of satisfactorily performing vibration suppression control.
The motor drive torque is determined based on a torque command value corresponding to an accelerator opening of the electric vehicle and a torque command value for suppressing vibration due to torsional resonance of the drive shaft caused by torque ripple of the motor of the electric vehicle. A motor control device to be controlled and a signal processing device connected to the motor control device from the outside, and measures control information of the motor and sets control constants set in the motor control device during operation of the motor control device. A signal processing device to be changed, and the signal processing device measures a frequency response of torsional resonance of the drive shaft of the electric vehicle from a change in the rotational speed of the motor while the electric vehicle is grounded.
[Selection] Figure 3
Description
この発明は、電動車両のドライブシャフトのねじれ共振に伴う車体振動を抑制することを目的として、制振制御の制御ゲインの適合を補助する適合補助システムおよび適合補助方法に関する。 The present invention relates to an adaptation assisting system and an adaptation assisting method for assisting adaptation of control gain of vibration suppression control for the purpose of suppressing vehicle body vibration accompanying torsional resonance of a drive shaft of an electric vehicle.
近年、CO2の排出量を低減するために、モータ(電動機)とエンジン(内燃機関)とを搭載したハイブリッド自動車や、モータだけで駆動を行う電気自動車等(総称して「電動車両」または単に「車両」と称する)が増加している。 In recent years, in order to reduce CO 2 emissions, a hybrid vehicle equipped with a motor (electric motor) and an engine (internal combustion engine), an electric vehicle driven only by a motor, etc. (collectively “electric vehicle” or simply (Referred to as “vehicles”).
なお、実際の電動車両には、ドライブシャフトのねじり振動の固有振動があることが知られており、モータのトルク変動が車体共振により車体振動として増幅され、乗り心地を悪化させるという問題がある。そこで、制振制御により、車体振動を抑制することで、乗り心地を向上させることが検討されている。 In addition, it is known that an actual electric vehicle has a natural vibration of a torsional vibration of a drive shaft, and there is a problem that a torque fluctuation of the motor is amplified as a vehicle body vibration due to a vehicle body resonance and deteriorates a ride comfort. Therefore, it has been studied to improve ride comfort by suppressing vehicle body vibration by vibration suppression control.
ここで、電動車両のモータを加振源とするねじり振動等の周波数応答を計測するために、車両をジャッキアップさせた無負荷状態において、モータの駆動トルクを外部からサインスイープで入力することにより、周波数特性を取得する方法が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。
Here, in order to measure the frequency response such as torsional vibration using the motor of the electric vehicle as the excitation source, in the no-load state where the vehicle is jacked up, by inputting the driving torque of the motor from outside by sine sweep A method for acquiring frequency characteristics has been proposed (see Non-Patent
一般的に、電動車両のモータを加振源とするねじり振動等の周波数応答を正確に把握するためには、車体のイナーシャを含めた周波数応答を計測する必要があり、かつ、固有振動の共振周波数を把握するためには、モータ制御周期に同期した高周波帯域までの周波数応答を計測する必要がある。 Generally, in order to accurately grasp the frequency response such as torsional vibration using the motor of an electric vehicle as the excitation source, it is necessary to measure the frequency response including the inertia of the vehicle body, and the resonance of the natural vibration In order to grasp the frequency, it is necessary to measure the frequency response up to the high frequency band synchronized with the motor control cycle.
しかしながら、非特許文献1では、車両がジャッキアップされているので、車体のイナーシャが車輪に加わっておらず、またドライブシャフトにかかる重量が実走行時と異なることから、実走行で発生するドライブシャフトのねじれ共振の周波数応答を正確に計測することができない。
However, in Non-Patent
また、非特許文献1では、モータの駆動トルクを外部からサインスイープで入力しているが、外部からの信号の入力周波数には、外部との通信ケーブルに起因する通信速度による制約があるので、通信速度以上の周波数応答を得ることができない。
In
すなわち、非特許文献1の方法では、車体のイナーシャを含めた周波数応答を計測することができず、またモータ制御周期に同期した高周波帯域までの周波数応答を計測することができないので、制振制御を良好に行うことができないという問題がある。
That is, the method of
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、制振制御を良好に行うことができる適合補助システムおよび適合補助方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain an adaptation assisting system and an adaptation assisting method that can satisfactorily perform vibration suppression control.
この発明に係る適合補助システムは、電動車両のアクセル開度に応じたトルク指令値、および前記電動車両のモータのトルクリップルに起因するドライブシャフトのねじれ共振による振動を抑制する制振制御用トルクに基づいて、前記モータの駆動トルクを制御するモータ制御装置と、前記電動車両のドライブシャフトのねじれ共振の周波数応答を計測する際に、前記モータ制御装置に外部から接続される信号処理装置であって、前記モータの回転速度を計測するとともに、前記モータ制御装置に設定された制振制御用ゲインおよび周波数応答計測用のトルク生成条件を、前記モータ制御装置の作動中に変更する信号処理装置と、を備え、前記信号処理装置は、前記周波数応答を計測するための前記周波数応答計測用のトルク生成条件を入力する周波数応答計測用トルク生成条件入力部を有し、前記モータ制御装置は、前記電動車両の車体動作を拘束する装置がオフされ、前記モータの駆動トルクが0に設定された場合において、前記信号処理装置に入力された前記周波数応答計測用のトルク生成条件に基づいて、前記周波数応答を計測するための、0を中心として振動する前記周波数応答計測用トルクを算出して、前記モータを駆動させ、前記信号処理装置は、周波数応答を、前記電動車両が接地された状態で、前記モータの回転速度の変動から計測し、前記モータの回転速度に基づいて周波数解析を実行して前記周波数応答を同定し、共振周波数を得て、前記共振周波数に相当するモータ回転速度を通過するモータ回転の変化を検出した場合に、検出の前後の所定期間におけるモータ回転速度を記録し、記録された前記モータ回転速度から多項式近似の係数を算出し、前記多項式近似を用いて算出した仮想モータ回転速度と実際に計測された実モータ回転速度との差分を算出して回転変動振幅を求め、前記回転変動振幅に基づいて、前記制振制御用トルクを演算するための制振制御用ゲインが設定されるものである。 The adaptive assist system according to the present invention uses a torque command value according to an accelerator opening of an electric vehicle and a vibration suppression control torque that suppresses vibration due to torsional resonance of the drive shaft caused by torque ripple of the motor of the electric vehicle. A motor control device for controlling the drive torque of the motor, and a signal processing device externally connected to the motor control device when measuring the frequency response of torsional resonance of the drive shaft of the electric vehicle. A signal processing device that measures the rotation speed of the motor and changes the vibration generation control gain and the frequency response measurement torque generation condition set in the motor control device during operation of the motor control device; wherein the signal processing device inputs the frequency response torque generation condition for measurement for measuring the frequency response A frequency response measurement torque generation condition input unit, and the motor control device is configured to output the signal when the device for restraining the vehicle body operation of the electric vehicle is turned off and the drive torque of the motor is set to 0. Based on the frequency response measurement torque generation condition input to the processing device, the frequency response measurement torque that vibrates around 0 for measuring the frequency response is calculated, and the motor is driven. , the signal processing apparatus, a frequency response, in a state in which the electric vehicle is grounded, measuring the variation of the rotational speed of the motor, the frequency response by performing a frequency analysis on the basis of the rotational speed of the motor When a change in motor rotation that passes the motor rotation speed corresponding to the resonance frequency is detected, a predetermined frequency before and after detection is obtained. Data, the coefficient of polynomial approximation is calculated from the recorded motor rotation speed, and the difference between the virtual motor rotation speed calculated using the polynomial approximation and the actual motor rotation speed actually measured is calculated. The rotational fluctuation amplitude is calculated to obtain the rotational fluctuation amplitude, and the vibration damping control gain for calculating the vibration damping control torque is set based on the rotational fluctuation amplitude .
この発明に係る適合補助方法は、電動車両のアクセル開度に応じたトルク指令値、および前記電動車両のモータのトルクリップルに起因するドライブシャフトのねじれ共振による振動を抑制する制振制御用トルクに基づいて、前記モータの駆動トルクを制御するモータ制御装置と、前記電動車両のドライブシャフトのねじれ共振の周波数応答を計測する際に、前記モータ制御装置に外部から接続される信号処理装置であって、前記モータの回転速度を計測するとともに、前記モータ制御装置に設定された制振制御用ゲインおよび周波数応答計測用のトルク生成条件を、前記モータ制御装置の作動中に変更する信号処理装置と、を備えた適合補助システムで実行される適合補助方法であって、前記モータの回転速度を計測するステップと、前記信号処理装置に、前記周波数応答を計測するための前記周波数応答計測用のトルク生成条件を入力するステップと、前記電動車両の車体動作を拘束する装置がオフされ、前記モータの駆動トルクが0に設定された場合において、前記周波数応答計測用のトルク生成条件に基づいて、前記周波数応答を計測するための、0を中心として振動する前記周波数応答計測用トルクを算出するステップと、算出した前記周波数応答計測用トルクに基づいて、前記モータを駆動させるステップと、計測された前記モータの回転速度に基づいて、前記電動車両が接地された状態で、周波数応答を計測するステップと、前記モータの回転速度に基づいて周波数解析を実行して前記周波数応答を同定し、共振周波数を得るステップと、前記共振周波数に相当するモータ回転速度を通過するモータ回転の変化を検出した場合に、検出の前後の所定期間におけるモータ回転速度を記録するステップと、記録された前記モータ回転速度から多項式近似の係数を算出し、前記多項式近似を用いて算出した仮想モータ回転速度と実際に計測された実モータ回転速度との差分を算出して回転変動振幅を求めるステップと、前記回転変動振幅に基づいて、前記制振制御用トルクを演算するための制振制御用ゲインが設定されるステップと、を有するものである。 The adaptation assisting method according to the present invention includes a torque command value according to an accelerator opening of an electric vehicle, and a vibration damping control torque that suppresses vibration due to torsional resonance of the drive shaft caused by torque ripple of the motor of the electric vehicle. A motor control device for controlling the drive torque of the motor, and a signal processing device externally connected to the motor control device when measuring the frequency response of torsional resonance of the drive shaft of the electric vehicle. A signal processing device that measures the rotation speed of the motor and changes the vibration generation control gain and the frequency response measurement torque generation condition set in the motor control device during operation of the motor control device; a compatible auxiliary implemented method adapted assist system comprising the steps of: measuring the rotational speed of the motor, the The step of inputting the torque generation condition for frequency response measurement for measuring the frequency response to the signal processing device and the device for restraining the vehicle body operation of the electric vehicle are turned off, and the driving torque of the motor is reduced to 0 When set, the step of calculating the frequency response measurement torque that vibrates around 0 for measuring the frequency response based on the frequency generation condition for frequency response measurement, and the calculated frequency based on the response measurement torque, comprising the steps of driving the motor, based on the rotational speed of the motor that is measured, in a state in which the electric vehicle is grounded, and the step of measuring the frequency response, of the motor Performing a frequency analysis based on the rotational speed to identify the frequency response and obtaining a resonance frequency; and corresponding to the resonance frequency The motor rotation speed passing through the motor rotation speed is detected, a step of recording the motor rotation speed in a predetermined period before and after the detection, and calculating a polynomial approximation coefficient from the recorded motor rotation speed, Calculating a difference between a virtual motor rotational speed calculated using polynomial approximation and an actual measured actual motor rotational speed to obtain a rotational fluctuation amplitude; and based on the rotational fluctuation amplitude, the damping control torque And a step of setting a vibration suppression control gain for calculating .
この発明に係る適合補助システムよれば、電動車両のアクセル開度に応じたトルク指令値、および電動車両のモータのトルクリップルに起因するドライブシャフトのねじれ共振による振動を抑制するトルク指令値に基づいて、モータの駆動トルクを制御するモータ制御装置と、モータ制御装置に外部から接続される信号処理装置であって、モータの制御情報を計測するとともに、モータ制御装置に設定された制御定数を、モータ制御装置の作動中に変更する信号処理装置と、を備え、信号処理装置は、電動車両のドライブシャフトのねじれ共振の周波数応答を、電動車両が接地された状態で、モータの回転速度の変動から計測する。
また、この発明に係る適合補助方法によれば、電動車両のアクセル開度に応じたトルク指令値、および電動車両のモータのトルクリップルに起因するドライブシャフトのねじれ共振による振動を抑制するトルク指令値に基づいて、モータの駆動トルクを制御するモータ制御装置と、モータ制御装置に外部から接続される信号処理装置であって、モータの制御情報を計測するとともに、モータ制御装置に設定された制御定数を、モータ制御装置の作動中に変更する信号処理装置と、を備えた適合補助システムで実行される適合補助方法であって、モータの回転速度を計測するステップと、計測されたモータの回転速度に基づいて、電動車両が接地された状態で、電動車両のドライブシャフトのねじれ共振の周波数応答を計測するステップと、を有する。
そのため、制振制御を良好に行うことができる。
According to the adaptive assist system of the present invention, based on the torque command value corresponding to the accelerator opening of the electric vehicle, and the torque command value for suppressing the vibration due to the torsional resonance of the drive shaft caused by the torque ripple of the motor of the electric vehicle. A motor control device for controlling the drive torque of the motor, and a signal processing device connected to the motor control device from the outside, measuring control information of the motor, and setting the control constant set in the motor control device to the motor constant A signal processing device that changes during operation of the control device, and the signal processing device detects the torsional resonance frequency response of the drive shaft of the electric vehicle from fluctuations in the rotational speed of the motor while the electric vehicle is grounded. measure.
Further, according to the adaptation assisting method of the present invention, the torque command value corresponding to the accelerator opening of the electric vehicle and the torque command value for suppressing the vibration due to the torsional resonance of the drive shaft caused by the torque ripple of the motor of the electric vehicle A motor control device for controlling the drive torque of the motor and a signal processing device externally connected to the motor control device for measuring motor control information and setting control constants set in the motor control device , A signal processing device that changes during operation of the motor control device, a calibration assistance method executed by a calibration assistance system, the step of measuring the rotational speed of the motor, and the measured rotational speed of the motor And measuring the frequency response of torsional resonance of the drive shaft of the electric vehicle in a state where the electric vehicle is grounded. To.
Therefore, vibration suppression control can be performed satisfactorily.
以下、この発明に係る適合補助システムおよび適合補助方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an adaptation assistance system and an adaptation assistance method according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts will be described with the same reference numerals.
実施の形態1.
まず、図1を参照しながら、電動車両における車体振動について説明する。図1は、電動車両における車体振動を説明するための説明図であり、図1(a)は車両前後運動と駆動力とを示し、図1(b)はドライブシャフトのねじり共振系を示し、図1(c)はクリープ運転時の振動を示している。
First, vehicle body vibration in an electric vehicle will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining vehicle body vibration in an electric vehicle. FIG. 1 (a) shows a vehicle longitudinal motion and driving force, FIG. 1 (b) shows a torsional resonance system of a drive shaft, FIG.1 (c) has shown the vibration at the time of a creep driving | operation.
電動車両は、動力発生源としてモータを用いており、モータをインバータで電流制御することにより、従来のエンジン車に比べて高いトルク応答を得ることができる。この高い応答を利用すれば、ドライバのアクセル操作に対する車両の加速度応答を、大幅に向上させることができる。 An electric vehicle uses a motor as a power generation source, and a torque response higher than that of a conventional engine vehicle can be obtained by controlling the current of the motor with an inverter. By utilizing this high response, the acceleration response of the vehicle to the driver's accelerator operation can be greatly improved.
一方、実際の電動車両には、図1に示されるように、ドライブシャフトのねじり振動の固有振動数があり、モータのトルク変動が車体共振により車体振動として増幅され、これが車両の駆動力として伝達されて、乗り心地を悪化させるという問題がある。ここで、ドライブシャフトのねじり振動を誘発する要因としては、発進時の急峻なトルク変化や、モータのトルクリップルが挙げられる。 On the other hand, as shown in FIG. 1, an actual electric vehicle has a natural frequency of torsional vibration of the drive shaft, and torque fluctuations of the motor are amplified as body vibration by body resonance, and this is transmitted as the driving force of the vehicle. There is a problem of worsening the ride comfort. Here, factors that induce torsional vibration of the drive shaft include a sharp torque change at the time of start and a torque ripple of the motor.
そこで、上述したように、電動車両の乗り心地を改善するために、制振制御により、車体振動を抑制することが検討されている。車体振動を抑制するための制振制御は、まず、ドライブシャフトのねじれ共振の周波数応答を求め、次に、制振制御の制御ゲインを変更して適合を行う。 Therefore, as described above, in order to improve the riding comfort of an electric vehicle, it has been studied to suppress body vibration by vibration suppression control. In the vibration suppression control for suppressing the vehicle body vibration, first, the frequency response of the torsional resonance of the drive shaft is obtained, and then the control gain of the vibration suppression control is changed for adaptation.
ここで、周波数応答を求める際の課題として、モータの制御装置に接続された外部装置から、周波数応答を求めるためのモータの駆動トルクを与える場合には、外部装置とモータ制御装置との通信速度以上の周波数応答が求められないというものがある。 Here, as a problem in obtaining the frequency response, when the motor driving torque for obtaining the frequency response is given from an external device connected to the motor control device, the communication speed between the external device and the motor control device There is one in which the above frequency response is not required.
また、制御ゲインを適合する際の課題として、以下のものがある。すなわち、制御ゲインの適合は、テストドライバーが車両を走行させて振動発生状況を確認し、振動が減少すると思われる制御ゲインに変更して再び車両を走行させ、発生する振動を確認している。 Further, there are the following problems when adapting the control gain. In other words, the adjustment of the control gain is performed by a test driver driving the vehicle to check the vibration generation state, changing to a control gain that is expected to reduce the vibration, driving the vehicle again, and checking the generated vibration.
このように、制御ゲインの適合作業は、テストドライバーによるトライアンドエラーによって、目標となる振動レベル以下となるまで繰り返し行われる。しかしながら、テストドライバーの運転は、再現性がないので、目標値を一意に定義することができず、制御ゲイン変更時の効果査定のための目標値と計測結果との差分算出に時間を要し、適合工数がかかる。 In this way, the control gain adjustment operation is repeatedly performed until the vibration level becomes the target vibration level or less due to the trial and error by the test driver. However, the test driver's operation is not reproducible, so the target value cannot be uniquely defined, and it takes time to calculate the difference between the target value and the measurement result for assessing the effect when changing the control gain. , Conforming man-hours are required.
そこで、この発明の実施の形態1では、ドライブシャフトのねじれ共振の周波数応答を計測する場合、および制振制御の制御ゲインを適合する場合について、具体的な装置構成を挙げながら詳細に説明する。 Therefore, in the first embodiment of the present invention, the case where the frequency response of the torsional resonance of the drive shaft is measured and the case where the control gain of the vibration suppression control is adapted will be described in detail with reference to a specific device configuration.
図2は、この発明の実施の形態1に係る適合補助システムを示す構成図である。ここでは、適合補助システムのハードウェア構成を示している。図2において、この適合補助システムは、電動車両100と信号処理装置200とが、通信ケーブル300で互いに接続されて構成されている。
FIG. 2 is a block diagram showing the adaptation assisting system according to
電動車両100は、車両コントロールユニット(VCU)10、モータ制御装置(MC)20、アクセルポジションセンサ30、モータインバータ(INV)40、車両駆動用のバッテリ50、車両駆動モータ(DM)61および磁極位置センサ(RS)62からなる駆動用モータ60、ドライブシャフト70、ブレーキ80並びに駆動輪90を備えている。
The
信号処理装置200は、信号処理装置用通信インタフェース(以下、「通信I/F」と称する)210および信号処理装置用パソコン220を備えている。
The
図3は、この発明の実施の形態1に係る適合補助システムを示す機能ブロック図である。ここでは、図2に示した適合補助システムのハードウェア構成を、機能ブロックとして示している。
FIG. 3 is a functional block diagram showing the adaptation assisting system according to
電動車両100において、車両コントロールユニット10は、駆動トルク演算部11を有している。駆動トルク演算部11は、モータ制御装置20で検出したモータ回転信号Mn、およびアクセルポジションセンサ30で検出したアクセルペダルの操作量を示すアクセル開度信号APS等の車両情報信号に基づいて、トルク指令値Rtrqを算出する。
In the
モータ制御装置20は、モータ駆動トルク演算部21、モータ駆動トルク切り替え部22、モータ駆動トルク・モータ駆動電流信号変換部23、PWM変換部24、制振制御用トルク演算部25、周波数応答計測用トルク生成部26、モータ回転速度検出部27、制振制御用トルク演算ゲイン格納部28および通信インタフェース(以下、「通信I/F」と称する)29を有している。
The
モータ駆動トルク演算部21は、駆動トルク演算部11で算出されたトルク指令値Rtrqと、制振制御用トルク演算部25で算出された制振制御用トルクTvrとを加算したモータ駆動トルクTtrgを算出する。 The motor drive torque calculator 21 calculates a motor drive torque Ttrg obtained by adding the torque command value Rtrq calculated by the drive torque calculator 11 and the vibration suppression control torque Tvr calculated by the vibration suppression control torque calculator 25. calculate.
モータ駆動トルク切り替え部22は、信号処理装置200がモータ制御装置20に未接続の場合には、モータ駆動トルク演算部21で算出されたモータ駆動トルクTtrqをモータ駆動トルクTdrvとし、信号処理装置200がモータ制御装置20に接続された場合には、信号処理装置用パソコン220内の周波数応答計測用トルク生成条件入力部221で設定されたモータ駆動トルク方式に基づいて、モータ駆動トルク演算部21で算出されたモータ駆動トルクTtrgか、周波数応答計測用トルク生成部26で算出された周波数応答計測用トルクTfかを切り替え、モータ駆動トルクTdrvを設定する。
When the
モータ駆動トルク・モータ駆動電流信号変換部23は、モータ駆動トルク切り替え部22で設定されたモータ駆動トルクTdrvを、モータ駆動電流信号Cdrvに変換する。
The motor drive torque / motor drive current signal conversion unit 23 converts the motor drive torque Tdrv set by the motor drive
PWM変換部24は、モータ駆動トルク・モータ駆動電流信号変換部23で変換されたモータ駆動電流信号Cdrvを、モータインバータ40のモータ駆動回路(PD)41を駆動する電圧波形に変換する。
The PWM converter 24 converts the motor drive current signal Cdrv converted by the motor drive torque / motor drive current signal converter 23 into a voltage waveform for driving the motor drive circuit (PD) 41 of the
制振制御用トルク演算部25は、モータ制御装置20に搭載された制振制御方式で、制振制御用トルク演算ゲイン格納部28に格納された制振制御用ゲインTvrgainに基づいて、制振制御用トルクTvrを演算する。
The vibration suppression control torque calculation unit 25 is a vibration suppression control method installed in the
周波数応答計測用トルク生成部26は、周波数応答計測用トルク生成条件入力部221で設定された周波数応答計測用のトルク生成条件TFcondに基づいて、周波数応答計測用トルクTfを生成する。 The frequency response measurement torque generator 26 generates the frequency response measurement torque Tf based on the frequency response measurement torque generation condition TFCond set by the frequency response measurement torque generation condition input unit 221.
モータ回転速度検出部27は、駆動用モータ60に搭載された磁極位置センサ62の磁極位置信号Rsigに基づいて、モータ回転速度Mnを算出する。
The motor rotation speed detector 27 calculates the motor rotation speed Mn based on the magnetic pole position signal Rsig of the magnetic
制振制御用トルク演算ゲイン格納部28は、モータ制御装置20に搭載された制振制御用トルクを演算するための制振制御用ゲインTvrgainを格納する。なお、制振制御用トルク演算ゲイン格納部28は、モータ制御装置20に搭載されたマイクロコンピュータ内の記憶領域にある。ここで、信号処理装置200をモータ制御装置20と接続することにより、信号処理装置用パソコン220内の制振制御ゲイン入力部226から制振制御用ゲインTvrgainを変更することができる。
The vibration suppression control torque calculation gain storage unit 28 stores a vibration suppression control gain Tvrgain for calculating the vibration suppression control torque mounted on the
通信I/F29は、通信ケーブル300を介して信号処理装置200内の通信I/F210と接続され、モータ制御装置20の各種制御情報を信号処理装置200に送信したり、信号処理装置200で設定された各種条件を受信したりする。
The communication I / F 29 is connected to the communication I /
信号処理装置200の通信I/F210は、通信ケーブル300を介してモータ制御装置20内の通信I/F29と接続され、モータ制御装置20の各種制御情報を信号処理装置用パソコン220に送信したり、信号処理装置用パソコン220で設定された各種条件をモータ制御装置20に送信したりする。
The communication I /
信号処理装置200の信号処理装置用パソコン220は、周波数応答計測用トルク生成条件入力部221、周波数応答演算部222、周波数応答グラフ表示部223、モータ回転速度変動演算部224、回転速度振幅グラフ表示部225および制振制御ゲイン入力部226を有している。
The signal processing device
周波数応答計測用トルク生成条件入力部221は、周波数応答計測用トルク生成部26で電動車両100の周波数応答を計測する際の、周波数応答計測用トルクTfを生成するためのトルク生成条件TFcondを入力する。
The frequency response measurement torque generation condition input unit 221 inputs a torque generation condition TFCond for generating the frequency response measurement torque Tf when the frequency response measurement torque generation unit 26 measures the frequency response of the
周波数応答演算部222は、周波数応答計測用トルク生成部26で算出された周波数応答計測用トルクTfで車両駆動モータ61を駆動したときに、磁極位置センサ62の検出する磁極位置Rsigに基づいて、モータ回転速度検出部27で算出されたモータ回転速度Mnを用いて、ドライブシャフト70のねじれ共振の周波数応答を算出する。
The frequency response calculation unit 222 is based on the magnetic pole position Rsig detected by the magnetic
周波数応答グラフ表示部223は、周波数応答演算部222で算出された周波数応答を、パソコン等に表示する。ここで、算出された周波数応答は、例えば後述する図5のようなグラフになる。 The frequency response graph display unit 223 displays the frequency response calculated by the frequency response calculation unit 222 on a personal computer or the like. Here, the calculated frequency response is, for example, a graph as shown in FIG.
モータ回転速度変動演算部224は、モータ駆動トルク演算部21で算出されたモータ駆動トルクTtrgで車両駆動モータ61を駆動したときに、磁極位置センサ62の検出する磁極位置Rsigに基づいて、モータ回転速度検出部27で算出されたモータ回転速度Mnを用いて、多項式近似の係数を算出し、算出された係数を用いた回転速度変動のない仮想モータ回転速度を得る。また、モータ回転速度変動演算部224は、仮想モータ回転速度と計測された実モータ回転速度とを比較し、モータ回転速度の変動成分のみを抽出する。
The motor rotation speed
回転速度振幅グラフ表示部225は、モータ回転速度変動演算部224で算出された仮想モータ回転速度と実モータ回転速度との比較により得られたモータ回転速度の変動幅を、パソコン等に表示する。ここで、モータ回転速度の変動幅は、例えば後述する図8のようなグラフになる。
The rotation speed amplitude graph display unit 225 displays the fluctuation range of the motor rotation speed obtained by comparing the virtual motor rotation speed calculated by the motor rotation speed
制振制御ゲイン入力部226は、制振制御用トルク演算ゲイン格納部28に格納された制振制御用ゲインTvrgainを、信号処理装置200の接続時に、モータ作動状態で変更する場合に、オペレータによって、手動で任意の値が入力される。
The vibration suppression control gain input unit 226 allows the operator to change the vibration suppression control gain Tvrgain stored in the vibration suppression control torque calculation gain storage unit 28 in the motor operating state when the
アクセルポジションセンサ30は、アクセル開度検出部31を有している。アクセル開度検出部31は、アクセルペダルに装着され、ドライバによるアクセルペダルの操作量を検出し、車両コントロールユニット10にアクセル開度信号APSとして入力される。
The
モータインバータ40は、モータ駆動回路41を有している。モータ駆動回路41は、モータ制御装置20で生成された車両駆動モータ61の駆動信号を、3相交流信号に変換する。なお、バッテリ50は、車両駆動モータ61の電力源である。
The
車両駆動モータ61は、モータインバータ40の3相交流電力により駆動され、電動車両100の駆動力を発生させる。また、磁極位置センサ62は、車両駆動モータ61の回転軸上に取り付けられたモータ内の回転子の磁極位置を検出するセンサであり、検出された磁極位置を、モータ制御装置20に出力する。
The vehicle drive motor 61 is driven by the three-phase AC power of the
ドライブシャフト70は、車両駆動モータ61と駆動輪90との間に接続され、車両駆動モータ61の発生する駆動力を駆動輪90へ伝達する。ブレーキ80は、車両駆動モータ61や、慣性エネルギーにより回転する駆動輪90の回転力を停止させる。また、駆動輪90は、ドライブシャフト70に接続され、車両駆動モータ61で発生したトルクを路面に伝達する。
The
以下、図4のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態1に係る適合補助システムにおいて、周波数応答を計測する処理について説明する。 Hereinafter, the process of measuring the frequency response in the adaptation assistance system according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG.
図4において、まず、周波数応答を計測するために、モータ制御装置20と信号処理装置200とが、通信ケーブル300で互いに接続される(ステップS101)。
In FIG. 4, first, in order to measure the frequency response, the
続いて、周波数応答計測用トルク生成条件入力部221から、周波数応答計測用のトルク生成条件TFcondが入力される(ステップS102)。ここで、周波数応答計測条件とは、周波数応答確認下限周波数f1、周波数応答確認上限周波数f2、周波数応答確認用駆動トルクゲインA、および周波数応答確認上下限周波数掃引時間Ttrgをいう。 Subsequently, a torque generation condition TFCond for frequency response measurement is input from the frequency response measurement torque generation condition input unit 221 (step S102). Here, the frequency response measurement conditions refer to the frequency response confirmation lower limit frequency f1, the frequency response confirmation upper limit frequency f2, the frequency response confirmation drive torque gain A, and the frequency response confirmation upper and lower limit frequency sweep time Ttrg.
次に、電動車両100の周波数応答を求めるために、車両駆動モータ61の駆動トルクで電動車両100が駆動可能なように、走行レンジが選択される(ステップS103)。
Next, in order to obtain the frequency response of the
続いて、ステップS102で信号処理装置200に設定された周波数応答計測用のトルク生成条件TFcondが、モータ制御装置20に転送される(ステップS104)。
Subsequently, the torque generation condition TFCond for frequency response measurement set in the
次に、周波数応答を計測するために、車両コントロールユニット10からのトルク指令値Rtrqによる制御から、周波数応答計測用トルク生成条件入力部221からの周波数応答計測用のトルク生成条件TFcondに基づいて、周波数応答計測用トルク生成部26で算出された周波数応答計測用トルクTfに、モータ駆動トルクTdrvが切り替えられる(ステップS105)。
Next, in order to measure the frequency response, from the control by the torque command value Rtrq from the
続いて、モータ駆動トルクTdrvが0Nmに設定され(ステップS106)、電動車両100が停止しているか否かが判定される(ステップS107)。
Subsequently, the motor drive torque Tdrv is set to 0 Nm (step S106), and it is determined whether or not the
ステップS107において、電動車両100が停止していない(すなわち、No)と判定された場合には、電動車両100が停止するまでステップS107が繰り返される。なお、あらかじめ設定された回数または時間だけステップS107が繰り返された後に、タイムアウトしてもよい。
If it is determined in step S107 that
一方、ステップS107において、電動車両100が停止している(すなわち、Yes)と判定された場合には、車体のイナーシャを含めた周波数応答を求めるために、車体動作を拘束する装置、例えば、フットブレーキやパーキングブレーキ等がオフされる(ステップS108)。
On the other hand, if it is determined in step S107 that the
次に、磁極位置センサ62が検出する磁極位置信号Rsigに基づいて、モータ回転速度検出部27でのモータ回転速度Mnの計測、および計測されたモータ回転速度Mnの周波数応答演算部222への転送が開始される(ステップS109)。
Next, based on the magnetic pole position signal Rsig detected by the magnetic
続いて、周波数応答計測用トルク生成条件入力部221から入力された周波数応答計測用のトルク生成条件TFcondに基づいて、周波数応答計測用トルク生成部26で生成された周波数応答計測用トルクTfで車両駆動モータ61が駆動される(ステップS110)。ここで、周波数応答計測用トルクTfは、次式で表される。 Subsequently, based on the frequency response measurement torque generation condition TFCond input from the frequency response measurement torque generation condition input unit 221, the vehicle uses the frequency response measurement torque Tf generated by the frequency response measurement torque generation unit 26. The drive motor 61 is driven (step S110). Here, the frequency response measurement torque Tf is expressed by the following equation.
次に、周波数応答計測条件TFcondでの車両駆動モータ61の駆動が完了すると、モータ回転速度Mnの計測が終了される(ステップS111)。 Next, when the driving of the vehicle drive motor 61 under the frequency response measurement condition TFCond is completed, the measurement of the motor rotation speed Mn is ended (step S111).
続いて、ステップS111で計測されたモータ回転速度Mnについて高速フーリエ変換(FFT)演算が行われ、図5に示される周波数応答が得られる(ステップS112)。なお、FFT演算については、一般的な演算なので、詳細を省略する。 Subsequently, a fast Fourier transform (FFT) operation is performed on the motor rotation speed Mn measured in step S111, and the frequency response shown in FIG. 5 is obtained (step S112). Since the FFT operation is a general operation, the details are omitted.
次に、ステップS112で得られた周波数応答に基づいて、最も制御ゲインの高い周波数をねじれ共振周波数Fresとして抽出され、モータの磁極対数とねじれ共振周波数Fresとから、ねじれ共振が発生するモータ回転速度Mn_resが得られて(ステップS113)、図4の処理が終了される。 Next, based on the frequency response obtained in step S112, the frequency with the highest control gain is extracted as the torsional resonance frequency Fres, and the motor rotation speed at which the torsional resonance occurs from the number of magnetic pole pairs of the motor and the torsional resonance frequency Fres. Mn_res is obtained (step S113), and the process of FIG.
以下、図6のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態1に係る適合補助システムにおいて、制振制御用ゲインを適合する処理について説明する。 Hereinafter, with reference to the flowchart of FIG. 6, processing for adapting the damping control gain in the adaptation assisting system according to the first embodiment of the present invention will be described.
図6において、まず、制振制御用ゲインを適合するために、モータ制御装置20と信号処理装置200とが、通信ケーブル300で互いに接続される(ステップS201)。
In FIG. 6, first, the
続いて、モータ回転速度Mnが0であるか否かが判定される(ステップS202)。
ステップS202において、モータ回転速度Mnが0でない(すなわち、No)と判定された場合には、モータ回転速度Mnが0になるまでステップS202が繰り返される。なお、あらかじめ設定された回数または時間だけステップS202が繰り返された後に、タイムアウトしてもよい。
Subsequently, it is determined whether or not the motor rotation speed Mn is 0 (step S202).
If it is determined in step S202 that the motor rotation speed Mn is not 0 (that is, No), step S202 is repeated until the motor rotation speed Mn becomes 0. Note that timeout may occur after step S202 is repeated for a preset number of times or time.
一方、ステップS202において、モータ回転速度Mnが0である(すなわち、Yes)と判定された場合には、ねじれ共振が発生するモータ回転速度Mn_resよりも低いモータ回転速度Mnなので、モータ回転速度Mnの振幅計測が可能と判断される。 On the other hand, if it is determined in step S202 that the motor rotation speed Mn is 0 (that is, Yes), the motor rotation speed Mn is lower than the motor rotation speed Mn_res at which the torsional resonance occurs. It is determined that amplitude measurement is possible.
次に、モータ回転速度検出部27で検出されたモータ回転速度Mnについて、信号処理装置200のモータ回転速度変動演算部224で計測が開始される(ステップS203)。
Next, measurement of the motor rotation speed Mn detected by the motor rotation speed detection unit 27 is started by the motor rotation speed
続いて、モータ回転速度Mnを、ねじれ共振が発生するモータ回転速度Mn_resを通過させるために、アクセルペダルが踏み込まれて電動車両100が加速される(ステップS204)。 Subsequently, in order to pass the motor rotation speed Mn to the motor rotation speed Mn_res at which torsional resonance occurs, the accelerator pedal is depressed to accelerate the electric vehicle 100 (step S204).
次に、モータ回転速度Mnが、あらかじめ定められた所定値Mn_maxよりも大きくなったか否かが判定される(ステップS205)。ここで、あらかじめ定められた所定値Mn_maxは、ねじれ共振周波数Fresに相当する回転速度(周波数応答で求められたねじれ共振が発生するモータ回転速度Mn_res)よりも、十分に大きな値とする。 Next, it is determined whether or not the motor rotation speed Mn has become larger than a predetermined value Mn_max (step S205). Here, the predetermined value Mn_max determined in advance is a value sufficiently larger than the rotational speed corresponding to the torsional resonance frequency Fres (the motor rotational speed Mn_res at which the torsional resonance is obtained by the frequency response).
ステップS205において、モータ回転速度Mnが所定値Mn_max以下である(すなわち、No)と判定された場合には、アクセルの踏みこみによるモータ回転速度Mnの変化が発生してからの計測時間Taccが、あらかじめ定められた所定時間Toutを経過したか(タイムアウトしたか)否かが判定される(ステップS206)。 In step S205, when it is determined that the motor rotation speed Mn is equal to or less than the predetermined value Mn_max (that is, No), the measurement time Tacc after the change in the motor rotation speed Mn due to the depression of the accelerator occurs. It is determined whether or not a predetermined time Tout determined in advance has passed (timed out) (step S206).
ステップS206において、計測時間Taccがあらかじめ定められた所定時間Toutを経過していない(すなわち、No)と判定された場合には、モータ回転速度Mnの計測を中断せず、ステップS205に移行して再度モータ回転速度Mnが確認される。ここで、所定時間Toutは、アクセル踏み込み時のモータ回転速度変化が遅く、確認時間の遅延が発生すると思われる時間が適宜設定される。 If it is determined in step S206 that the measurement time Tacc has not passed the predetermined time Tout (that is, No), the measurement of the motor rotational speed Mn is not interrupted and the process proceeds to step S205. The motor rotation speed Mn is confirmed again. Here, the predetermined time Tout is appropriately set to a time when the change in the motor rotation speed when the accelerator is depressed is slow and the confirmation time is expected to be delayed.
一方、ステップS206において、計測時間Taccがあらかじめ定められた所定時間Toutを経過した(すなわち、Yes)と判定された場合には、モータ回転速度Mnの上昇が遅く、モータ回転速度Mnの変動振幅を計測することが不適な回転速度上昇と判断し、モータ回転速度Mnの計測を中断する処理へと進む。 On the other hand, if it is determined in step S206 that the measurement time Tacc has passed the predetermined time Tout (that is, Yes), the increase in the motor rotation speed Mn is slow, and the fluctuation amplitude of the motor rotation speed Mn is set. It is determined that the rotation speed is inappropriate to be measured, and the process proceeds to the process of interrupting the measurement of the motor rotation speed Mn.
すなわち、計測時間Taccがあらかじめ定められた所定時間Toutを超えた場合には、強制終了フラグをセットし、振幅計測処理をキャンセルする準備をする(ステップS207)。 That is, when the measurement time Tacc exceeds a predetermined time Tout, a forcible end flag is set, and preparations for canceling the amplitude measurement process are made (step S207).
一方、ステップS205において、モータ回転速度Mnが所定値Mn_maxよりも大きい(すなわち、Yes)と判定された場合には、ねじれ共振が発生するモータ回転速度Mn_resを含む所望のモータ回転速度域の計測が終了したと判定し、ステップS208に進む。 On the other hand, if it is determined in step S205 that the motor rotation speed Mn is larger than the predetermined value Mn_max (that is, Yes), measurement of a desired motor rotation speed region including the motor rotation speed Mn_res at which torsional resonance occurs is performed. It is determined that the process has ended, and the process proceeds to step S208.
続いて、信号処理装置200のモータ回転速度変動演算部224でのモータ回転速度Mnの計測が終了される(ステップS208)。
Subsequently, the measurement of the motor rotation speed Mn in the motor rotation speed
次に、計測時間オーバーによる強制終了フラグがセットされているか否かが判定される(ステップS209)。 Next, it is determined whether or not the forced end flag due to the measurement time being exceeded is set (step S209).
ステップS209において、強制終了フラグがセットされている(すなわち、Yes)と判定された場合には、モータ回転速度Mnの計測が完了していないので、振幅の算出が不可能であると判断され、振幅算出が行なわれず、図6の処理が終了される。 If it is determined in step S209 that the forced termination flag is set (ie, Yes), it is determined that the amplitude cannot be calculated because the measurement of the motor rotation speed Mn has not been completed. The amplitude calculation is not performed, and the process of FIG. 6 is terminated.
一方、ステップS209において、強制終了フラグがセットされていない(すなわち、No)と判定された場合には、モータ回転速度変動演算部224での振幅の算出が可能であると判断され、電動車両100が停止しているか否かが判定される(ステップS210)。すなわち、テストドライバーが、計測結果の確認を安全に行うために、電動車両100の停止を判定する。
On the other hand, when it is determined in step S209 that the forcible end flag is not set (that is, No), it is determined that the motor rotation speed
ステップS210において、電動車両100が停止していない(すなわち、No)と判定された場合には、電動車両100が停止するまでステップS210が繰り返される。なお、あらかじめ設定された回数または時間だけステップS210が繰り返された後に、タイムアウトしてもよい。
If it is determined in step S210 that
続いて、ねじれ共振周波数Fresに相当する回転速度を通過するモータ回転速度Mnの、前後所定期間についてのデータが保存される(ステップS211)。ここで、所定期間は、ねじれ共振によるモータ回転の変動が発生する前の回転から、ねじれ共振によるモータ回転の変動の状況が解析可能になるまでの十分な長さのデータ記録期間が設定される。 Subsequently, data for a predetermined period before and after the motor rotational speed Mn passing through the rotational speed corresponding to the torsional resonance frequency Fres is stored (step S211). Here, the data recording period of sufficient length from the rotation before the fluctuation of the motor rotation due to the torsional resonance until the situation of the fluctuation of the motor rotation due to the torsional resonance can be analyzed is set as the predetermined period. .
次に、計測されたモータ回転速度データMn_logについて、最小二乗法を用いて、多項式近似の係数が算出される(ステップS212)。ここで、データ計測開始時のモータ回転速度が0なので、多項式近似のy軸切片は、0と規定する。なお、最小二乗法については、一般的な演算なので、詳細を省略する。 Next, for the measured motor rotation speed data Mn_log, a polynomial approximation coefficient is calculated using the least square method (step S212). Here, since the motor rotation speed at the start of data measurement is 0, the y-axis intercept of polynomial approximation is defined as 0. Since the least square method is a general calculation, its details are omitted.
続いて、ステップS212で得られた多項式近似の係数を用いて計測したモータ回転速度における、回転変動のない仮想モータ回転速度を生成する(ステップS213)。ここで、実際のモータ回転速度Mn(実モータ回転速度)と仮想モータ回転速度との関係は、例えば図7のように示される。なお、図7では、2つの運転パターン(運転パターン(a)および(b))について、実際のモータ回転速度Mnと仮想モータ回転速度との関係を示している。 Subsequently, a virtual motor rotation speed without rotation fluctuation is generated in the motor rotation speed measured using the polynomial approximation coefficient obtained in step S212 (step S213). Here, the relationship between the actual motor rotation speed Mn (actual motor rotation speed) and the virtual motor rotation speed is shown in FIG. 7, for example. FIG. 7 shows the relationship between the actual motor rotation speed Mn and the virtual motor rotation speed for two operation patterns (operation patterns (a) and (b)).
次に、計測された実モータ回転速度データと、生成された仮想モータ回転速度データとの差分をとり、回転変動振幅が求められる(ステップS214)。 Next, the difference between the measured actual motor rotation speed data and the generated virtual motor rotation speed data is taken to determine the rotation fluctuation amplitude (step S214).
続いて、ステップS214で求められた回転速度振幅を、データ認識性を向上させるために、ステップS214で求められた回転速度振幅の最大値とともに、パソコン等に表示させる(ステップS215)。 Subsequently, the rotational speed amplitude obtained in step S214 is displayed on a personal computer or the like together with the maximum value of the rotational speed amplitude obtained in step S214 in order to improve data recognition (step S215).
ここで、実際のモータ回転速度Mn(実モータ回転速度)と仮想モータ回転速度との回転変動振幅、およびその最大値は、例えば図8のように示される。なお、図8では、2つの運転パターン(運転パターン(a)および(b))について、回転変動振幅およびその最大値を示している。 Here, the rotational fluctuation amplitude between the actual motor rotational speed Mn (actual motor rotational speed) and the virtual motor rotational speed, and the maximum value thereof are shown in FIG. 8, for example. FIG. 8 shows the rotational fluctuation amplitude and its maximum value for two operation patterns (operation patterns (a) and (b)).
次に、ステップS213およびステップS214で得られた回転変動幅の値に基づいて、オペレータによって、制振制御用ゲインが調整されて(ステップS216)、図6の処理が終了される。 Next, the vibration control gain is adjusted by the operator based on the value of the rotational fluctuation range obtained in steps S213 and S214 (step S216), and the processing in FIG.
以上のように、実施の形態1によれば、電動車両のアクセル開度に応じたトルク指令値、および電動車両のモータのトルクリップルに起因するドライブシャフトのねじれ共振による振動を抑制するトルク指令値に基づいて、モータの駆動トルクを制御するモータ制御装置と、モータ制御装置に外部から接続される信号処理装置であって、モータの制御情報を計測するとともに、モータ制御装置に設定された制御定数を、モータ制御装置の作動中に変更する信号処理装置と、を備え、信号処理装置は、電動車両のドライブシャフトのねじれ共振の周波数応答を、電動車両が接地された状態で、モータの回転速度の変動から計測する。
そのため、車体振動を抑制する制振制御に最適な制振制御ゲインを、比較的容易、かつ効率的に適合することができるので、制振制御を良好に行うことができる。
As described above, according to the first embodiment, the torque command value corresponding to the accelerator opening of the electric vehicle and the torque command value for suppressing the vibration due to the torsional resonance of the drive shaft caused by the torque ripple of the motor of the electric vehicle. A motor control device for controlling the drive torque of the motor and a signal processing device externally connected to the motor control device for measuring motor control information and setting control constants set in the motor control device A signal processing device that changes the motor control device during operation of the motor control device, and the signal processing device determines the frequency response of torsional resonance of the drive shaft of the electric vehicle while the electric vehicle is grounded. Measure from fluctuations.
Therefore, the vibration suppression control gain that is optimal for the vibration suppression control for suppressing the vehicle body vibration can be adapted relatively easily and efficiently, so that the vibration suppression control can be performed satisfactorily.
また、信号処理装置に対して、周波数応答を計測するための計測条件が入力され、モータ制御装置は、信号処理装置に入力された計測条件に基づいて、周波数応答を計測するための周波数応答計測用トルクを算出して、モータを駆動させる。
そのため、モータ制御装置側でモータの駆動トルクを算出することにより、モータ制御装置と信号処理装置とを接続する通信ケーブルに起因する通信速度の制約によらず、モータ制御周期に同期した高周波帯域までの周波数応答を計測することができる。
In addition, measurement conditions for measuring the frequency response are input to the signal processing device, and the motor control device measures the frequency response based on the measurement conditions input to the signal processing device. The motor torque is calculated and the motor is driven.
Therefore, by calculating the motor drive torque on the motor control device side, up to the high frequency band synchronized with the motor control cycle, regardless of the communication speed restriction caused by the communication cable connecting the motor control device and the signal processing device Can be measured.
また、信号処理装置は、電動車両の車体動作を拘束する装置がオフされ、モータの駆動トルクが0に設定された場合において、0を中心として振動する周波数応答計測用トルクでモータを駆動させ、モータの回転速度に基づいて周波数解析を実行して周波数応答を同定し、共振周波数を得る。
そのため、電動車両を走行させる必要がないので、試験場所の確保が省スペースで済むとともに、路面状況の変化の影響を受けず周波数応答を計測することができる。また、非特許文献1と比較して、車両をジャッキアップさせるための設備が不要となり、設備確保のためのコストや時間を低減することもできる。
The signal processing device drives the motor with a frequency response measurement torque that vibrates around 0 when the device for restraining the vehicle body operation of the electric vehicle is turned off and the drive torque of the motor is set to 0, A frequency analysis is performed based on the rotational speed of the motor to identify the frequency response and obtain a resonance frequency.
Therefore, since it is not necessary to drive the electric vehicle, it is possible to save the space for the test and to measure the frequency response without being affected by the change in the road surface condition. Moreover, compared with the
また、信号処理装置は、共振周波数に相当するモータ回転速度を通過するモータ回転の変化を検出した場合に、検出の前後の所定期間におけるモータ回転速度を記録するとともに、記録されたモータ回転速度から多項式近似の係数を算出し、多項式近似を用いて算出した仮想モータ回転速度と実際に計測された実モータ回転速度との差分を算出する。
そのため、ねじれ共振周波数に相当するモータ回転速度域について、ドライバの操作のバラツキによる影響を受けずにモータの回転速度振幅を検出することができるので、制御ゲインの調整時に、外乱の影響を取り除くことができる。
In addition, when the signal processing device detects a change in the motor rotation that passes the motor rotation speed corresponding to the resonance frequency, the signal processing apparatus records the motor rotation speed in a predetermined period before and after the detection, and from the recorded motor rotation speed. A polynomial approximation coefficient is calculated, and a difference between the virtual motor rotation speed calculated using the polynomial approximation and the actually measured actual motor rotation speed is calculated.
For this reason, the motor rotation speed amplitude can be detected in the motor rotation speed range corresponding to the torsional resonance frequency without being affected by variations in driver operation. Can do.
10 車両コントロールユニット、11 駆動トルク演算部、20 モータ制御装置、21 モータ駆動トルク演算部、22 モータ駆動トルク切り替え部、23 モータ駆動トルク・モータ駆動電流信号変換部、24 PWM変換部、25 制振制御用トルク演算部、26 周波数応答計測用トルク生成部、27 モータ回転速度検出部、28 制振制御用トルク演算ゲイン格納部、29 通信I/F、30 アクセルポジションセンサ、31 アクセル開度検出部、40 モータインバータ、41 モータ駆動回路、50 バッテリ、60 駆動用モータ、61 車両駆動モータ、62 磁極位置センサ、70 ドライブシャフト、80 ブレーキ、90 駆動輪、100 電動車両、200 信号処理装置、220 信号処理装置用パソコン、221 周波数応答計測用トルク生成条件入力部、222 周波数応答演算部、223 周波数応答グラフ表示部、224 モータ回転速度変動演算部、225 回転速度振幅グラフ表示部、226 制振制御ゲイン入力部、300 通信ケーブル。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記電動車両のドライブシャフトのねじれ共振の周波数応答を計測する際に、前記モータ制御装置に外部から接続される信号処理装置であって、前記モータの回転速度を計測するとともに、前記モータ制御装置に設定された制振制御用ゲインおよび周波数応答計測用のトルク生成条件を、前記モータ制御装置の作動中に変更する信号処理装置と、を備え、
前記信号処理装置は、前記周波数応答を計測するための前記周波数応答計測用のトルク生成条件を入力する周波数応答計測用トルク生成条件入力部を有し、
前記モータ制御装置は、
前記電動車両の車体動作を拘束する装置がオフされ、前記モータの駆動トルクが0に設定された場合において、
前記信号処理装置に入力された前記周波数応答計測用のトルク生成条件に基づいて、前記周波数応答を計測するための、0を中心として振動する前記周波数応答計測用トルクを算出して、前記モータを駆動させ、
前記信号処理装置は、
前記周波数応答を、前記電動車両が接地された状態で、前記モータの回転速度の変動から計測し、
前記モータの回転速度に基づいて周波数解析を実行して前記周波数応答を同定し、共振周波数を得て、
前記共振周波数に相当するモータ回転速度を通過するモータ回転の変化を検出した場合に、検出の前後の所定期間におけるモータ回転速度を記録し、
記録された前記モータ回転速度から多項式近似の係数を算出し、前記多項式近似を用いて算出した仮想モータ回転速度と実際に計測された実モータ回転速度との差分を算出して回転変動振幅を求め、
前記回転変動振幅に基づいて、前記制振制御用トルクを演算するための制振制御用ゲインが設定される
適合補助システム。 Based on the torque command value according to the accelerator opening of the electric vehicle and the vibration suppression control torque that suppresses the vibration due to the torsional resonance of the drive shaft caused by the torque ripple of the motor of the electric vehicle, the drive torque of the motor is A motor control device to control;
When measuring the frequency response of torsional resonance of the drive shaft of the electric vehicle, the signal processing device is connected to the motor control device from the outside, and measures the rotational speed of the motor and A signal processing device that changes the set vibration generation control gain and the torque generation condition for frequency response measurement during operation of the motor control device,
The signal processing apparatus has a frequency response measurement torque generation condition input unit for inputting the frequency response measurement torque generation condition for measuring the frequency response,
The motor control device
When the device for restraining the vehicle body operation of the electric vehicle is turned off and the driving torque of the motor is set to 0,
Based on the torque generation conditions for frequency response measurement input to the signal processing device, the frequency response measurement torque that vibrates around 0 for measuring the frequency response is calculated, and the motor is Drive,
The signal processing device includes:
The pre distichum wavenumber response, in a state in which the electric vehicle is grounded, measuring the variation of the rotational speed of the motor,
Perform frequency analysis based on the rotational speed of the motor to identify the frequency response, obtain the resonant frequency,
When a change in motor rotation passing through the motor rotation speed corresponding to the resonance frequency is detected, the motor rotation speed in a predetermined period before and after detection is recorded,
A polynomial approximation coefficient is calculated from the recorded motor rotation speed, and the difference between the virtual motor rotation speed calculated using the polynomial approximation and the actual measured motor rotation speed is calculated to obtain the rotation fluctuation amplitude. ,
An adaptive assist system in which a vibration suppression control gain for calculating the vibration suppression control torque is set based on the rotation fluctuation amplitude .
前記電動車両のドライブシャフトのねじれ共振の周波数応答を計測する際に、前記モータ制御装置に外部から接続される信号処理装置であって、前記モータの回転速度を計測するとともに、前記モータ制御装置に設定された制振制御用ゲインおよび周波数応答計測用のトルク生成条件を、前記モータ制御装置の作動中に変更する信号処理装置と、を備えた適合補助システムで実行される適合補助方法であって、
前記モータの回転速度を計測するステップと、
前記信号処理装置に、前記周波数応答を計測するための前記周波数応答計測用のトルク生成条件を入力するステップと、
前記電動車両の車体動作を拘束する装置がオフされ、前記モータの駆動トルクが0に設定された場合において、前記周波数応答計測用のトルク生成条件に基づいて、前記周波数応答を計測するための、0を中心として振動する前記周波数応答計測用トルクを算出するステップと、
算出した前記周波数応答計測用トルクに基づいて、前記モータを駆動させるステップと、
計測された前記モータの回転速度に基づいて、前記電動車両が接地された状態で、前記周波数応答を計測するステップと、
前記モータの回転速度に基づいて周波数解析を実行して前記周波数応答を同定し、共振周波数を得るステップと、
前記共振周波数に相当するモータ回転速度を通過するモータ回転の変化を検出した場合に、検出の前後の所定期間におけるモータ回転速度を記録するステップと、
記録された前記モータ回転速度から多項式近似の係数を算出し、前記多項式近似を用いて算出した仮想モータ回転速度と実際に計測された実モータ回転速度との差分を算出して回転変動振幅を求めるステップと、
前記回転変動振幅に基づいて、前記制振制御用トルクを演算するための制振制御用ゲインが設定されるステップと、
を有する適合補助方法。 Based on the torque command value according to the accelerator opening of the electric vehicle and the vibration suppression control torque that suppresses the vibration due to the torsional resonance of the drive shaft caused by the torque ripple of the motor of the electric vehicle, the drive torque of the motor is A motor control device to control;
When measuring the frequency response of torsional resonance of the drive shaft of the electric vehicle, the signal processing device is connected to the motor control device from the outside, and measures the rotational speed of the motor and A calibration assistance method executed by a calibration assistance system comprising: a signal processing device that changes a set vibration generation control gain and a torque generation condition for frequency response measurement during operation of the motor control device. ,
Measuring the rotational speed of the motor;
Inputting torque generation conditions for frequency response measurement for measuring the frequency response to the signal processing device;
When the device for restraining the vehicle body movement of the electric vehicle is turned off and the driving torque of the motor is set to 0, the frequency response is measured based on the torque generation condition for frequency response measurement. Calculating the frequency response measuring torque that vibrates around 0;
Driving the motor based on the calculated frequency response measurement torque;
Based on the rotational speed of the motor that is measured, a step wherein the electric vehicle is to measure the while being grounded, before distichum wavenumber response,
Performing a frequency analysis based on the rotational speed of the motor to identify the frequency response and obtaining a resonant frequency;
A step of recording the motor rotation speed in a predetermined period before and after the detection when a change in the motor rotation passing the motor rotation speed corresponding to the resonance frequency is detected;
The coefficient of polynomial approximation is calculated from the recorded motor rotation speed, and the difference between the virtual motor rotation speed calculated using the polynomial approximation and the actual motor rotation speed actually measured is calculated to obtain the rotation fluctuation amplitude. Steps,
A step of setting a vibration suppression control gain for calculating the vibration suppression control torque based on the rotation fluctuation amplitude;
Conformance assistance method having.
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