JP5951035B2 - 電動車両のモータ制御装置 - Google Patents
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Description
【0001】
この発明は、電動車両を駆動するモータ制御装置に関し、特にモータトルクの急峻な立ち上がりやクリープ走行時のモータのトルクリプルによって生じる電動車両の振動を抑制するものに関する。
【背景技術】
【0002】
従来の電動車両のモータ制御装置では、ドライバのアクセル操作に応じたトルク指令に対して、モータの発生トルクが追従するようにモータ電流を制御することが行われている。
さらに、電動車両のモータ制御装置では、車両がクリープ走行する際にモータに発生するトルクリプルが車両のねじり振動の共振周波数に一致して生じる振動、および車両の急発進時のようにモータトルクが急峻に立ち上がることによって生じる振動を抑制し、運転者に快適な乗り心地を提供することが求められている。
【0003】
従来の電動車両のモータ制御装置においては、上記課題を実現するために既に種々の提案がなされている。例えば、車両の各種車両情報に基づいて設定される第1のトルク目標値を、車両へのトルク入力とモータ回転速度の伝達特性のモデルGp(s)に相当する特性を具備したフィルタに入力して、モータの回転速度推定値を算出し、このモータの回転速度推定値とモータ回転速度検出手段によって検出された回転速度検出値との偏差を演算し、分母次数と分子次数との差分が、前記モデルGp(s)の分母次数と分子次数との差分以上となる伝達特性を有するバンドパスフィルタH(s)を用いたモデルH(s)/Gp(s)を具備したフィルタに入力することで、第2のトルク目標値を算出し、この第2のトルク目標値と第1のトルク目標値とを加算したものを新たなモータトルク指令値とするものがある(例えば特許文献1を参照)。
【0004】
また、別の方法として、モータの速度変動分を高速フーリエ変換により抽出し、この抽出結果に基づいて選択した振動周波数成分をモータトルク指令にフィードバックすることで、タイヤ軸振動、モータ軸振動などを抑制するものがある(例えば特許文献2を参照)。
また、モータのトルクリプルを抑制して振動を低減する方法として、モータの発生するトルクに応じたトルクリプルの振幅と位相に関するテーブルを作成し、このテーブルを参照してトルクリプルの振幅および位相が抑制されるようにトルク指令値に対応したリプル補償値を算出すようにすることでトルクリプルによって生じるモータ軸振動を抑制するものである(例えば特許文献3、4を参照)。
【0005】
更にまた別の方法として、回転電機が車両の駆動源として用いられる場合、例えば、回転電機を車体に支持する支持部のマウントゴムの特性のバラツキや、回転電機から車輪までの駆動伝達系の構造に起因して、異なる特性のトルクリプルを生じる場合があり、車両の前進と後進とで発生するトルクリプルが異なるものとして、回転電機の出力トルクの正負を判定する正負判定部を有し、出力トルクの正負に応じて異なる位相のリプル補正波を生成し、発生するトルクリプルに応じた適切なリプル補正を行うことで、車両の振動を抑制するものがある(特許文献5を参照)。
【0006】
【特許文献】
【特許文献1】特許第35089742号公報
【特許文献2】特許第4787736号公報
【特許文献3】特許第3242223号公報
【特許文献4】特開2005−247574号公報
【特許文献5】特許第4835959号公報
【非特許文献】
【非特許文献1】苅込他、新開発EV 向け高応答加速度制御、自動車技術会学術講演会前刷集 No.55-11
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
特許文献1に記載のような電動車両のモータ制御装置にあっては、制御系に複数の伝達関数モデルと車両パラメータを用いており、制御演算や制御調整が複雑になる課題があった。また、バンドパスフィルタH(s)を駆動系の共振周波数に概略一致させることで振動周波数の信号を抽出し、これをフィードバックすることで振動を抑制する場合、中心周波数がずれると振動抑制効果が低下してしまう課題があった。また、モータのトルクリプルのようなモータ回転数に応じて振動周波数が変化する外乱要因に対しては、フィルタの通過帯域幅を広く取る必要があるが、制御系が不安定になるため、振動抑制効果が不足するという課題があった。
【0008】
特許文献2に記載のような電動車両のモータ制御装置にあっては、モータ回転速度検出器から得た信号を周波数分析して、検出された周波数の主要成分を通過させるように速度ダンピング制御を行うようにしているが、モータのトルクリプルはモータ軸の回転数によって振動周波数が変化するため、停車状態から高速までモータ回転数が大きく変化し、さらに加減速を繰り返すような電動車両においては、高速フーリエ変換(FFT)のような周波数分析してからフィルタ周波数を決定するような方式は現実的ではない。例えば、0.1秒の周波数分解能でFFTによる周波数分析を行う場合、振動周波数が一定の状態で数十秒のデータを取得する必要があるが、車両の加減速は数秒でモータ回転数が大きく変化するため、FFTによる周波数分析結果の精度が著しく低下するという問題点もあった。
【0009】
特許文献3に記載のようなモータ制御装置にあっては、あらかじめ設定しておいた、トルク指令、速度情報、電動機の回転位置ごとに関連付けられたトルクリプルの振幅、位相を用いてトルクリプルを低減しているが、電動車両ではモータ1台ごとに回転位置を検出する検出器の高い精度での位置検出精度の保証が困難であり、位置検出器の位置検出誤差がある場合には、トルクリプルの低減効果が著しく低下する問題点があった。
【0010】
特許文献4に記載のようなモータ制御装置にあっては、専用の動作モードを準備しておき、その動作モードにおけるモータトルクリプルをトルクリプル測定演算器で測定して、得られたトルクリプルの振幅、位相からデータテーブルを作成するようにしているが、電動車両では、車両1台ごとにモータに負荷を与えてトルクリプルの振幅、位相を抽出することは設備、費用、時間の観点から現実的ではない。また、モータが故障して交換した際に、交換前のトルクリプルの振幅、位相を用いる場合には、特許文献3と同様な問題点が生じる。
【0011】
特許文献5に記載のような電動車両のモータ制御装置にあっては、モータを車体に支持する支持部のマウントゴムの特性のバラツキや、回転電機から車輪までの駆動伝達系の構造に起因して、正負のトルクで異なる特性のトルクリプルを生じる問題に対して、モータの出力トルクの正負を判定する正負判定部を有し、出力トルクの正負に応じて異なる位相のリプル補正波を生成し、発生するトルクリプルに応じた適切なリプル補正を行うようにしているが、モータを車体に支持する支持部のマウントゴムの特性のバラツキや、モータから車輪までの駆動伝達系の構造に起因したトルクリプル特性を取得するには専用設備が必要、多大な費用と時間がかかる課題がある。また、モータが故障して交換した際に、交換前のトルクリプルの振幅、位相を用いる場合には、特許文献3と同様な問題点が生じる。
【0012】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、トルクリプルによるモータ軸振動および車両共振振動を簡単且つ安価な方法で効果的に抑制することができる電動車両のモータ制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0013】
この発明の電動車両のモータ制御装置は、モータを駆動源とする電動車両のアクセル開度、車速を含む車両情報に基づいて第1のトルク指令を生成するモータトルク設定手段と、モータの回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記回転位置検出手段で検出された回転位置信号から回転速度を演算する回転速度演算手段と、前記回転速度演算手段で算された回転速度信号の交流信号成分を抽出するハイパスフィルタと、前記ハイパスフィルタから抽出した交流信号に基づいて共振抑制信号を出力する共振抑制ゲイン回路と、前記第1のトルク指令と前記回転位置信号とからモデル化によりトルクリプルモデル信号を出力するトルクリプルモデル演算手段と、前記トルクリプルモデル信号を所定の増幅倍率で増幅したトルクリプルモデル補償信号を出力するトルクリプルモデル補償ゲイン回路とを備え、前記第1のトルク指令に、前記トルクリプルモデル補償信号と、共振抑制信号とを加算あるいは減算した信号を第2のトルク指令として、前記モータの駆動制御を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0014】
この発明に係る電動車両のモータ制御装置は、電動車両のアクセル開度、車速などの車両情報に基づく第1のトルク指令に、ハイパスフィルタから抽出した共振抑制信号を加算あるいは減算した第2のトルク指令により、モータの電流制御手段による処理を行うことにより、埋込み磁石型永久磁石モータやレアアースレスモータ、省レアアースモータなどのようなトルクリプルの大きいモータを搭載した電動車両においても、モータ軸振動および車両振動を十分低減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】 本発明の実施の形態1に係る電動車両のモータ制御装置の基本構成を示すブロック図である。
【図2】 本発明の実施の形態1の制御効果を示すボード線図である。
【図3】 本発明の実施の形態2に係る電動車両のモータ制御装置の構成を示すブロック図である。
【図4】 本発明の実施の形態2の位置検出誤差とトルクリプル補償誤差との関係を示す図である。
【図5】 本発明の実施の形態2のトルクリプルの振幅と位相のマップの一例を示す図である。
【図6】 本発明の実施の形態3に係る電動車両のモータ制御装置の構成を示すブロック図である。
【図7】 本発明の実施の形態1から実施の形態3の振動抑制効果を示すための波形データを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1の電動車両のモータ制御装置の基本構成を示すブロック図である。なお、電動車両そのものの詳細説明はここでは割愛するが、既に周知の構成でよく、例えば、上記特許文献1で説明のものを参照することができる。
図1において、モータ1は図示を省略するギヤやドライブシャフトの駆動系を介して車両に接続され、車両に対して駆動力を伝達する駆動源である。モータ1で発生する駆動力は、第2のトルク指令I2に基づいて、電流制御手段2および駆動回路3を介して与えられる。モータトルク設定手段4は、アクセル開度、車速などの情報に応じて、あらかじめ設定されたマップや条件式、数式によって関係付けられた第1のトルク指令I1を出力するものである。
【0017】
前記第2のトルク指令I2は、電動車両のアクセル開度、車速などの車両情報に基づいてモータトルク設定手段4により生成される第1のトルク指令I1を、共振抑制ゲイン回路8からの共振抑制信号Sgと加算あるいは減算することにより得られる。回転位置検出手段5はモータ1の回転位置を検出するものであり、回転速度演算手段6は前記回転位置検出手段5によって検出された回転位置から回転速度を演算するものである。更にハイパスフィルタ7は前記回転速度演算手段6によって検出された回転速度の交流信号成分を抽出するもので、共振抑制ゲイン回路8は前記ハイパスフィルタ7によって抽出された交流信号成分から共振抑制信号Sgを生成するものである。加減算器9は前記第1のトルク指令I1から前記共振抑制信号Sgを加算あるいは減算するもので、この場合、減算することにより第2のトルク指令I2を得ている。
【0018】
図2は、上記図1に係る電動車両のモータ制御装置において、ハイパスフィルタ7と共振抑制ゲイン回路8によって振動抑制制御を行ったときの振動低減効果を示す図である。図中、Aは第2のトルク指令I2を第1のトルク指令I1と等しくした場合、すなわち前記第1のトルク指令に共振抑制信号を加算あるいは減算した第2のトルク指令に、第1のトルク指令と第2のトルク指令の定常偏差が零になるように係数を乗算した場合のゲインおよび位相特性を示しており、Bはハイパスフィルタ7(この場合2次ハイパスフィルタを使用)の出力に比例ゲインGをかけて、比例ゲインGを制御が安定な範囲で大きくしたときのゲイン(dB)および位相(deg)の特性を示している。2次ハイパスフィルタ7の出力に比例ゲインGをかけるだけの簡素な構成で電動車両の共振周波数(10Hz程度)におけるゲインピークのみを十分低減できることが分かる。
【0019】
実施の形態2.
図3は、この発明の実施の形態2の電動車両のモータ制御装置の変形例を示すブロック図で、実施の形態1と異なるところは、第1のトルク指令I1と回転位置信号Spとからトルクリプルモデル信号Sm1、Sm2を出力するトルクリプルモデル演算手段10a、10bと、前記トルクリプルモデル信号Sm1、Sm2に基づいてトルクリプルモデル補償信号Sc1、Sc2を出力するトルクリプルモデル補償ゲイン回路11a、11bとを新たに備えた点である。
【0020】
トルクリプルモデル演算手段10a、10bは、第1のトルク指令I1と、回転位置検出手段5からの回転位置信号Spに基づいて、モータのトルクリプルをモデル式から演算するものである。本実施の形態では、モータのトルクリプルを正弦波の重ね合わせでモデル化した次式を用いてトルクリプルの値を計算している。
【数1】
【0021】
本実施の形態におけるトルクリプル次数nの決定方法を次に示す。回転位置誤差Δθがある場合のトルクリプルモデルの出力値は次式である。
【数2】
トルクリプルの真値が式(1)で表されるとした場合に、回転位置誤差Δθがある場合のトルクリプル補償誤差は次式となる。
【数3】
【0022】
トルクリプル補償誤差はトルクリプル自体の振幅値に比例し、各次数におけるトルクリプル補償誤差とトルクリプル振幅との比率は次式となる。
【数4】
式(5)より、トルクリプル補償誤差とトルクリプル振幅との比率ΔTn/Tnが1以下の次数nにおいて、トルクリプル補償後のトルクリプル値がトルクリプル補償前のトルクリプル値よりも小さくできることになる。
【数5】
【0023】
このようなトルクリプルモデル演算手段10a、10bにおいて、トルクリプルモデル信号Sm1、Sm2の演算に用いるトルクリプルモデルの最大次数nを、60度/回転位置誤差(電気角)で算出される値よりも小さくなるように設定する。
【数6】
【0024】
本実施の形態で示すモータの顕著なトルクリプルの次数は、モータの電気角を基本周波数として6次、12次、18次である。式(4)を用いて、6次、12次、18次のトルクリプルについて、回転位置誤差Δθに対する補正誤差の割合を計算した結果を図4に示す。回転位置検出手段5の取り付け誤差を含めた回転位置誤差の最悪値を電気角で4度(極対数4のモータでは電気角4度が機械角1度に相当)を見込んだとすると、補正誤差は6次、12次で1以下であり、6次、12次のトルクリプルをモデル化してトルクリプルモデル補償信号Sc1、Sc2にすることで、モータのトルクリプル振動の低減効果を高めることができる。図3中、トルクリプルモデル演算手段10aは6次(6f)のトルクリプル用のもの、トルクリプルモデル演算手段10bは12次(12f)のトルクリプル用のものとして使用されている。
【0025】
なお、実際の電動車両のモータ制御装置では、特許文献5に記載されているように、モータを車体に支持する支持部のマウントゴムの特性のバラツキや、回転電機から車輪までの駆動伝達系の構造に起因して生じる正負のトルクで異なる特性を考慮してトルクリプル補償値を各車両にあわせて実測し、逆演算して求めることは、モータ駆動系の摩擦変動や車両共振の影響で困難である。本実施の形態では、例えば、車両に搭載するモータをトルクメータと低速度脈動の速度制御したモータに接続し、これらを一定速度で回転させたときに車両に搭載するモータが生じるトルクリプルをトルクメータで測定し、この測定データをもとにトルクリプルの各次数における振幅、位相を抽出し、これを、特許文献3、特許文献4に示されている方法と同様にして、トルクリプルの振幅、位相のマップとして、トルクリプルモデル演算手段10a、10bのなかでモデル化している。
【0026】
このように、モータを車体に支持する支持部のマウントゴムの特性のバラツキや、回転電機から車輪までの駆動伝達系の構造に依存しないように、車両特性とは切り離したモータとトルクメータと一定速度で制御した低速度脈動のモータとを用いてトルクリプルを測定し、測定したトルクリプルの振幅、位相からマップを生成するようにしたことで、車両の特性ばらつきを気にすることなくトルクリプルの振幅、位相のマップを決定することが可能である。
【0027】
本実施の形態におけるトルクリプルの振幅、位相のマップの一例を図5に示す。なお、トルクリプルの振幅、位相のマップは前述のトルクメータから求めたものである必要はなく、ある程度の精度が得られているのであれば、磁界解析等の数値計算から求めたものであってもよい。このように、磁界解析等の数値計算から求めたものを用いることによって、従来トルクリプルの振幅、位相を得るために必要であったトルクリプルの測定にかかる時間と手間を排除することができる。
【0028】
次に、前記トルクリプルモデル補償ゲイン回路11a、11bは、夫々入力信号を所定の増幅倍率だけ増幅する。前記増幅倍率と前記トルクリプルモデル補償信号Sc1、Sc2との積をとることで、トルクリプル補償信号を算出する。トルクリプルモデル補償ゲイン回路11a、11bは、モータの回転速度に対して一定、または、モータ回転数に応じてその増幅倍率を可変とする構成としてもよい。
【0029】
以上のように、前記トルクリプルモデル補償信号Sc1、Sc2を加算あるいは減算した信号St1を第1のトルク指令I1から加算あるいは減算した信号I1aから、回転速度演算手段6とハイパスフィルタ7と共振抑制ゲイン回路8とから生成される共振抑制信号Sgを更に加算あるいは減算することで、モータを車体に支持する支持部のマウントゴムの特性のバラツキや、回転電機から車輪までの駆動伝達系の構造に起因して生じる振動については、その影響を大幅に低減することできる。
【0030】
実施の形態3.
図6は、この発明の実施の形態3の電動車両のモータ制御装置の変形例を示すブロック図で、実施の形態2と異なるところは、回転速度演算手段6からの回転速度信号を入力してモータ1構造と電流制御手段2、駆動回路3によってあらかじめ決まる主要なトルクリプルの周波数を中心周波数とするバンドパスフィルタ12a、12bと、前記バンドパスフィルタ12a、12bから抽出したトルクリプル周波数信号に基づいてトルクリプル誤差補償信号Se1、Se2を出力するトルクリプル誤差補償ゲイン回路13a、13bとを新たに備えた点である。前記トルクリプルモデル補償信号Sc1、Sc2と、前記トルクリプル誤差補償信号Se1、Se2とを加算器9bにより加算し、この出力St2を減算器9cにより前記第1のトルク指令I1から減算しI1aとする。この信号I1aが前記共振抑制信号Sgに加算あるいは減算することで第2のトルク指令I2を得ている。
【0031】
前記バンドパスフィルタ12a、12bは、例えば、回転速度信号を入力としてトルクリプル周波数を通過させるフィルタとして次式の構成としている。
【数7】
ここで、ωnfは回転速度信号を用いて求めたトルクリプル周波数であり、例えば、6次のトルクリプルであれば、回転速度信号をω、モータの極対数をpとして、ω6f=6×ω×pとなる。減衰定数ζはおおよそ0.05〜1の範囲で定めればよく、本実施の形態ではζ=0.2としている。なお、sはラプラス演算子である。
【0032】
次に、前記トルクリプル誤差補償ゲイン回路13a、13bは、単なる比例ゲイン(定数)として所定の増幅倍率でバンドパスフィルタ12a、12bの出力信号を増幅するもので、前記バンドパスフィルタ12a、12bの出力であるトルクリプル周波数信号との積をとることで、トルクリプル誤差補償信号Se1、Se2を算出するようにしている。トルクリプル誤差補償ゲイン回路13a、13bは、モータ回転数に応じて可変とし、その大きさは制御系が安定な範囲で大きい値となるように設定することで、モータのトルクリプル振動の低減効果を高めることができる。
【0033】
ハイパスフィルタ7は、次の1次ハイパスフィルタまたは2次ハイパスフィルタの構成としている。ハイパスフィルタの遮断周波数ωHPFは、ステップ状の第1のトルク指令I1に対してオーバーシュートや残留振動が小さくなるように値を設定し、2次ハイパスフィルタは遮断周波数を1Hz以下に設定、1次ハイパスフィルタでは遮断周波数を約2Hz付近に設定している。1次ハイパスフィルタの分子の係数Kcmpはトルク応答の定常偏差を補正する係数である。
【0034】
次に、1次ハイパスフィルタを用いた場合に生じる定常偏差について説明する。図1の第2トルク指令I2から回転位置信号Spの微分値(図1の回転速度演算手段6の出力)までの伝達関数Gp(s)を非特許文献1の式(1)に記載の次式とした場合について説明する。
【数8】
ここで、b0、b1、b2、ζp、ωpは実車の特性に応じて決められた値、sはラプラス演算子である。
【0035】
共振抑制ゲイン回路8の増幅倍率をkv、ハイパスフィルタ7を1次ハイパスフィルタとすると、図1の回転速度演算手段6の出力からSgまでの伝達関数は次式で表される。
【数9】
【0036】
トルク指令を0からTconstにステップ状に変化させたときのトルク指令に対する定常偏差は次式のようになる。
【数10】
上式から、1次のハイパスフィルタを用いた場合はトルク指令に対して一定の比率で定常偏差を生じることが分る。
なお、係数Kcmpは式(10)の各値が既知の場合は式(10)を用いて計算すればよいが、ステップ状の第1のトルク指令の定常トルクと、モータのトルク応答とが測定可能な場合は両者が概略一致するように設定すればよい。
なお、2次ハイパスフィルタを用いた場合はトルク応答の定常偏差が零であり、上述の補正係数は不要である。2次ハイパスフィルタの減衰定数ζHPFは0.6〜1.0程度に設定すればよい。
【0037】
【数11】
【数12】
次に、前記共振抑制ゲイン回路8は、入出力比であるゲイン(dB)を有し、前記ハイパスフィルタ7からの交流信号との積により、共振抑制信号を出力するように構成している。
なお、共振抑制信号の生成には、上記1次ハイパスフィルタ、2次ハイパスフィルタのいずれを用いても振動低減が可能である。
【0038】
以上のように、前記トルクリプルモデル補償信号Sc1、Sc2とトルクリプル誤差補償信号Se1、Se2とを加算あるいは減算した信号St2を第1のトルク指令I1から加算あるいは減算した信号I1aから、回転速度演算手段6とハイパスフィルタ7と共振抑制ゲイン回路8とから生成される共振抑制信号Sgを更に加算あるいは減算することで、モータを車体に支持する支持部のマウントゴムの特性のバラツキや、回転電機から車輪までの駆動伝達系の構造に起因して生じる振動の影響を大幅に低減することできる。
【0039】
図7は、上述した実施の形態1から3の制御系を用いて、10%勾配でアクセルを全開にしたときの第1、第2のトルク指令(上段)と、モータの回転速度信号(下段)を実際に測定した波形図である。図7(a)は、実施の形態1(図1)の制御構成において、第1のトルク指令=第2のトルク指令とした場合の波形である。
【0040】
図7(b)は実施の形態1(図1)の制御構成において、共振抑制信号Sgを用いた場合の波形であり、図中、緩やかな折曲直線は第1のトルク指令I1を、振動波形は第2のトルク指令I2を表している。図7(a)に比べるとモータのトルクリプルに起因する回転速度信号の振動が大幅に低減されている。図7(c)は、実施の形態2(図3)の制御構成において、位置検出誤差を電気角で4度にした場合の波形であり、図7(b)に比較して、回転速度信号の振動が低減できている。図7(d)は、実施の形態3(図6)制御構成において、位置検出誤差を電気角で4度にした場合であり、図7(c)に比較して、回転速度信号の振動をさらに低減できることがわかる。
【0041】
以上のように、モータの位置検出誤差がある程度小さい場合や、モータの位置検出誤差を学習動作やモータの個別調整によって低減可能な場合には、この発明のいずれかの実施態様による制御構成とすることで、埋込み磁石型永久磁石モータやレアアースレスモータ、省レアアースモータなどのようなトルクリプルの大きいモータを搭載した電動車両においても、モータ軸振動および車両振動を従来よりも大幅に低減することが可能である。
【符号の説明】
【0042】
1 モータ、 2 電流制御手段、 3 駆動回路、
4 モータトルク設定手段、 5 回転位置検出手段、
6 回転速度演算手段、 7 ハイパスフィルタ、
8 共振抑制ゲイン回路、 9a、9b、9c 加減算器、
10a、10b トルクリプルモデル演算回路、
11a、11b トルクリプル補償ゲイン回路、
12a、12b バンドパスフィルタ、
13a、13b トルクリプル誤差補償ゲイン回路
Claims (11)
- モータを駆動源とする電動車両のアクセル開度、車速を含む車両情報に基づいて第1のトルク指令を生成するモータトルク設定手段と、モータの回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記回転位置検出手段で検出された回転位置信号から回転速度を演算する回転速度演算手段と、前記回転速度演算手段で演算された回転速度信号の交流信号成分を抽出するハイパスフィルタと、前記ハイパスフィルタから抽出した交流信号に基づいて共振抑制信号を出力する共振抑制ゲイン回路と、前記第1のトルク指令と前記回転位置信号とからモデル化によりトルクリプルモデル信号を出力するトルクリプルモデル演算手段と、前記トルクリプルモデル信号を所定の増幅倍率で増幅したトルクリプルモデル補償信号を出力するトルクリプルモデル補償ゲイン回路とを備え、前記第1のトルク指令に、前記トルクリプルモデル補償信号と、共振抑制信号とを加算あるいは減算した信号を第2のトルク指令として、前記モータの駆動制御を行うことを特徴とする電動車両のモータ制御装置。
- 前記トルクリプルモデル信号の演算に用いるトルクリプルモデルの最大次数を、60度/位置検出誤差(電気角)で算出される値よりも小さくなるように設定したことを特徴とする請求項2に記載の電動車両のモータ制御装置。
- 前記トルクリプルモデル演算手段およびトルクリプルモデル補償ゲイン回路は、前記モータのトルクリプル次数として6次用および12次用のものをそれぞれ備えたことを特徴とする請求項1に記載の電動車両のモータ制御装置。
- 前記トルクリプルモデル演算手段において、モータの磁界解析や代表的なモータの事前測定結果に基づくトルクリプルの振幅、位相を、トルクリプルモデル信号の演算に用いるトルクリプルモデルの振幅、位相のマップに設定したことを特徴とする請求項1に記載の電動車両のモータ制御装置。
- 前記トルクリプルモデル演算手段において、車両特性とは切り離したモータとトルクメータと一定速度で制御した低速度脈動のモータとを用いてトルクリプルを測定し、測定したトルクリプルの振幅、位相からマップを生成することを特徴とする請求項1に記載の電動車両のモータ制御装置。
- 前記トルクリプルモデル補償ゲイン回路の増幅倍率は、前記回転速度に応じてその大きさを変更できるようにしたことを特徴とする請求項1に記載の電動車両のモータ制御装置。
- 前記回転速度を入力として、モータ構造とインバータ駆動方法によってあらかじめ決まるトルクリプルの周波数を中心周波数とするバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタから抽出したトルクリプル周波数信号に基づいてトルクリプル誤差補償信号を出力するトルクリプル誤差補償ゲイン回路とを更に備え、前記第1のトルク指令に、前記トルクリプルモデル補償信号と、前記トルクリプル誤差補償信号と、共振抑制信号とを加算あるいは減算した信号を第2のトルク指令として、モータの電流制御手段による処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の電動車両のモータ制御装置。
- 前記バンドパスフィルタおよび前記トルクリプル誤差補償ゲイン回路は、前記モータのトルクリプル次数として6次用および12次用のものをそれぞれ備えたことを特徴とする請求項8に記載の動車両のモータ制御装置。
- 前記バンドパスフィルタの減衰定数の設定値を0.05〜1の間で設定したことを特徴とする請求項8に記載の電動車両のモータ制御装置。
- 前記トルクリプル誤差補償ゲイン回路の増幅倍率は、前記回転速度に応じてその大きさを変更できるようにしたことを特徴とする請求項8に記載の電動車両のモータ制御装置。
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