JPH07163011A - 自動車の制御装置 - Google Patents
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- JPH07163011A JPH07163011A JP5308876A JP30887693A JPH07163011A JP H07163011 A JPH07163011 A JP H07163011A JP 5308876 A JP5308876 A JP 5308876A JP 30887693 A JP30887693 A JP 30887693A JP H07163011 A JPH07163011 A JP H07163011A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
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- Sustainable Energy (AREA)
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- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】発進時や加速時に発生する軸ねじりによる振動
現象を防止しながら、モータを駆動する自動車システム
の制御装置を提供することにある。 【構成】トルク指令τR を入力とする車両を模擬した車
両モデル１５を用いて車両モデル速度を演算し、車両モ
デル速度とモータ速度を用いて、トルク補償回路１６で
振動成分を含む補償トルクτVを算出する。この補償ト
ルクτVを用いてトルク指令τRを求め、トルク指令τR
により誘導モータ２を制御することで、電気自動車を駆
動するようにした。 【効果】車両速度センサなどを用いることなく、常に振
動を抑制しながら加減速でき、簡単なハードウェア構成
で運転性の優れた自動車の制御装置を提供できる効果が
ある。
現象を防止しながら、モータを駆動する自動車システム
の制御装置を提供することにある。 【構成】トルク指令τR を入力とする車両を模擬した車
両モデル１５を用いて車両モデル速度を演算し、車両モ
デル速度とモータ速度を用いて、トルク補償回路１６で
振動成分を含む補償トルクτVを算出する。この補償ト
ルクτVを用いてトルク指令τRを求め、トルク指令τR
により誘導モータ２を制御することで、電気自動車を駆
動するようにした。 【効果】車両速度センサなどを用いることなく、常に振
動を抑制しながら加減速でき、簡単なハードウェア構成
で運転性の優れた自動車の制御装置を提供できる効果が
ある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車の制御装置に係
り、特にバッテリーで駆動する電気自動車制御装置及び
エンジンで駆動させる内燃機関制御装置で、運転性を向
上するに好適な自動車制御装置に関する。
り、特にバッテリーで駆動する電気自動車制御装置及び
エンジンで駆動させる内燃機関制御装置で、運転性を向
上するに好適な自動車制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車を駆動する際、発進時等に振
動が発生することがある。この振動を抑制する方法とし
て、特開昭64−74005 号公報及び、日本機械学会論文集
(Ｂ編)５３巻４９２号（昭６２−８）論文No.86−0514A
に記載の方法等が知られている。前者は、車両の振動に
対して、モータ加速度を用いてトルク指令を制御して、
振動を低減する方法である。また、後者の技術は、ディ
ーゼル車両において同様の振動を抑制するため、実車両
速度とディーゼル機関の回転速度から換算した車両速度
との差を用いて、ディーゼル機関のガバナ（調速機）の
指令（速度指令）を補償する方法である。
動が発生することがある。この振動を抑制する方法とし
て、特開昭64−74005 号公報及び、日本機械学会論文集
(Ｂ編)５３巻４９２号（昭６２−８）論文No.86−0514A
に記載の方法等が知られている。前者は、車両の振動に
対して、モータ加速度を用いてトルク指令を制御して、
振動を低減する方法である。また、後者の技術は、ディ
ーゼル車両において同様の振動を抑制するため、実車両
速度とディーゼル機関の回転速度から換算した車両速度
との差を用いて、ディーゼル機関のガバナ（調速機）の
指令（速度指令）を補償する方法である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前者の方法では、モー
タの加速度を検出する必要があり、検出時のノイズが問
題となる。例えば、モータ速度から加速度を検出する場
合には、モータ速度から微分処理を行わなければならな
いので、高精度で高速に検出できるモータ速度センサが
必要である。また、後者の方法では、モータ加速度を用
いる必要がないという特徴はあるものの、実車両速度を
検出する必要があり、制御装置に実車両速度を検出する
ための回路を追加しなければならない。変速機を使用し
た場合についての記載は後者で述べられているが、実車
両速度を使用しない場合にこれをどのように適用するか
については容易に推定することはできない。
タの加速度を検出する必要があり、検出時のノイズが問
題となる。例えば、モータ速度から加速度を検出する場
合には、モータ速度から微分処理を行わなければならな
いので、高精度で高速に検出できるモータ速度センサが
必要である。また、後者の方法では、モータ加速度を用
いる必要がないという特徴はあるものの、実車両速度を
検出する必要があり、制御装置に実車両速度を検出する
ための回路を追加しなければならない。変速機を使用し
た場合についての記載は後者で述べられているが、実車
両速度を使用しない場合にこれをどのように適用するか
については容易に推定することはできない。
【０００４】本発明の第１の目的は、電気自動車におい
て、モータ加速度，実車速度を検出することなく、モー
タ速度を用いるだけで車両の振動を抑制することができ
る自動車の制御装置を提供するにある。
て、モータ加速度，実車速度を検出することなく、モー
タ速度を用いるだけで車両の振動を抑制することができ
る自動車の制御装置を提供するにある。
【０００５】本発明の第２の目的は変速機を有する自動
車において、変速比が変化した場合にも、常に車両の振
動を防止することができる自動車の制御装置を提供する
にある。
車において、変速比が変化した場合にも、常に車両の振
動を防止することができる自動車の制御装置を提供する
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の第１の目的は、自
動車を駆動するモータと、前記自動車の走行エネルギー
を蓄電する蓄電手段と、該蓄電手段のエネルギーを前記
モータを駆動するエネルギーに電力変換する電力変換手
段と、前記モータが発生すべきトルク指令により前記電
力変換手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段
において、前記モータのトルクに対する前記自動車の動
作を模擬した車両モデルの演算を行い、この車両モデル
で算出される車両モデル速度と前記モータのモータ速度
とを用いて前記トルク指令を演算する制御を行うことに
より達成される。
動車を駆動するモータと、前記自動車の走行エネルギー
を蓄電する蓄電手段と、該蓄電手段のエネルギーを前記
モータを駆動するエネルギーに電力変換する電力変換手
段と、前記モータが発生すべきトルク指令により前記電
力変換手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段
において、前記モータのトルクに対する前記自動車の動
作を模擬した車両モデルの演算を行い、この車両モデル
で算出される車両モデル速度と前記モータのモータ速度
とを用いて前記トルク指令を演算する制御を行うことに
より達成される。
【０００７】また、第２の目的は、自動車の駆動力を発
生するモータと、該モータの駆動力を前記自動車に変速
して伝達する変速手段と、前記自動車の走行エネルギー
を蓄電する蓄電手段と、該蓄電手段のエネルギーを前記
モータを駆動するエネルギーに電力変換する電力変換手
段と、前記モータが発生すべきトルク指令により前記電
力変換手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段
において、前記モータのトルクに対して、前記変速手段
の変速比により変化する前記自動車の動作を模擬した車
両モデルの演算を行うとともに、前記モータのモータ速
度と前記車両モデルで算出される車両モデル速度とを用
いて前記トルク指令を演算する制御を行うことにより達
成される。
生するモータと、該モータの駆動力を前記自動車に変速
して伝達する変速手段と、前記自動車の走行エネルギー
を蓄電する蓄電手段と、該蓄電手段のエネルギーを前記
モータを駆動するエネルギーに電力変換する電力変換手
段と、前記モータが発生すべきトルク指令により前記電
力変換手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段
において、前記モータのトルクに対して、前記変速手段
の変速比により変化する前記自動車の動作を模擬した車
両モデルの演算を行うとともに、前記モータのモータ速
度と前記車両モデルで算出される車両モデル速度とを用
いて前記トルク指令を演算する制御を行うことにより達
成される。
【０００８】
【作用】まず、モータを駆動すると、モータの駆動力は
駆動軸を介して車両重量を移動するトルクとなり、自動
車が発進する。ここで、駆動系は、細い駆動軸の両端に
モータ慣性と車両慣性を接続した共振系と考えることが
できる。そのため、大きなモータ駆動力を必要とする発
進時や追い抜き加速時などには、その共振系のため、車
両を駆動する軸トルクが振動することがある。
駆動軸を介して車両重量を移動するトルクとなり、自動
車が発進する。ここで、駆動系は、細い駆動軸の両端に
モータ慣性と車両慣性を接続した共振系と考えることが
できる。そのため、大きなモータ駆動力を必要とする発
進時や追い抜き加速時などには、その共振系のため、車
両を駆動する軸トルクが振動することがある。
【０００９】このとき、制御手段において、モータのト
ルク指令を入力として前記自動車の動作を模擬した車両
モデルの演算を行う。この演算はモータ慣性とモータ側
に換算した車両慣性の和を車両モデルの慣性として、モ
ータのトルク指令に対する車両の速度を算出するもので
ある。一般に車両慣性はモータ慣性と比較して非常に大
きいので、モータ速度が振動しても、実際の車両速度は
ほとんど振動しない。そのため、車両モデルで演算した
車両モデル速度はほぼ車両速度と一致している。次に、
モータ速度を検出し、車両モデル速度とモータ速度との
差を演算する。この速度差に比例、あるいは、所定の伝
達関数を持つ演算を行い、振動補償トルクを算出する。
アクセル，ブレーキの踏み込み量などから演算される基
準トルクに振動補償トルクを加算することにより、モー
タのトルク指令を算出する。これによりモータを制御す
る。このように制御すると、モータ速度が車両速度より
も大きいときには、モータトルクを低減するように制御
される。また、モータ速度が車両速度よりも小さくなる
と、モータトルクを増加するように制御される。したが
って、モータ速度を車両速度に一致させる制御を行うこ
とになり、振動を抑制することができる。そのため、大
きなトルクを必要とする発進時等の場合でも、車両を振
動させることなく、スムーズに駆動することができる。
ルク指令を入力として前記自動車の動作を模擬した車両
モデルの演算を行う。この演算はモータ慣性とモータ側
に換算した車両慣性の和を車両モデルの慣性として、モ
ータのトルク指令に対する車両の速度を算出するもので
ある。一般に車両慣性はモータ慣性と比較して非常に大
きいので、モータ速度が振動しても、実際の車両速度は
ほとんど振動しない。そのため、車両モデルで演算した
車両モデル速度はほぼ車両速度と一致している。次に、
モータ速度を検出し、車両モデル速度とモータ速度との
差を演算する。この速度差に比例、あるいは、所定の伝
達関数を持つ演算を行い、振動補償トルクを算出する。
アクセル，ブレーキの踏み込み量などから演算される基
準トルクに振動補償トルクを加算することにより、モー
タのトルク指令を算出する。これによりモータを制御す
る。このように制御すると、モータ速度が車両速度より
も大きいときには、モータトルクを低減するように制御
される。また、モータ速度が車両速度よりも小さくなる
と、モータトルクを増加するように制御される。したが
って、モータ速度を車両速度に一致させる制御を行うこ
とになり、振動を抑制することができる。そのため、大
きなトルクを必要とする発進時等の場合でも、車両を振
動させることなく、スムーズに駆動することができる。
【００１０】また、第２の目的に対しては、変速機の変
速比を用いて、車両慣性を変更した車両モデルの演算を
行うことで、車両モデル速度は実際の車両速度に応じた
値を得ることができる。この車両モデル速度とモータの
モータ速度を用いれば、車両の振動成分を得ることがで
きるので、これにより振動補償トルクを算出している。
このようにすることにより、変速機を有する自動車の場
合にも、車両の振動を抑制することができる。
速比を用いて、車両慣性を変更した車両モデルの演算を
行うことで、車両モデル速度は実際の車両速度に応じた
値を得ることができる。この車両モデル速度とモータの
モータ速度を用いれば、車両の振動成分を得ることがで
きるので、これにより振動補償トルクを算出している。
このようにすることにより、変速機を有する自動車の場
合にも、車両の振動を抑制することができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。図１が電気自動車１を走行用の誘導モータ２により
駆動するときの一実施例である。誘導モータ２を駆動す
ると、車軸３を介して電気自動車１の前輪４ａ，４ｂが
回転し、前進、あるいは、後進することができる。
る。図１が電気自動車１を走行用の誘導モータ２により
駆動するときの一実施例である。誘導モータ２を駆動す
ると、車軸３を介して電気自動車１の前輪４ａ，４ｂが
回転し、前進、あるいは、後進することができる。
【００１２】この電気自動車１の駆動系をブロック図で
表すと、図２のように記述することができる。この駆動
系は誘導モータ２のモータ慣性ＪM，車両慣性ＪV（車両
重量を誘導モータ２から見た回転方向の慣性に等価変換
したもの）、および、これらを接続する車軸３のねじり
剛性ＫL で構成されると考えられる。図２において、モ
ータトルクτM が発生すると、軸トルクτS との差によ
りモータ慣性ＪM が駆動され、モータ速度ωMが増加す
る。モータ速度ωMと車両速度ωV(前後方向の車速ｖを
回転方向のモータ速度ωMに等価変換したもの)との速度
差Δωを積分すると、車軸３のねじり角度に相当するの
で、これにねじり剛性ＫL を乗じたものが軸トルクτS
である。この軸トルクτS に負荷トルクτL を加算した
トルクにより、車両慣性ＪV が駆動され、車両速度ωV
が増加する。このとき、ねじり剛性ＫL の大きさによ
り、モータ慣性ＪMと車両慣性ＪVとの間で固有の共振周
波数が存在することになる。ねじり剛性ＫL が小さい
と、車軸３が大きくねじれたとき、軸トルクτS はモー
タ慣性ＪM と車両慣性ＪV に対してそれぞれ反対方向に
回転させるトルクとなる。これが自動車の発進時におけ
る前後方向の振動の原因となっている。この解決方法が
本発明の目的であるが、それについては後述する。図１
において、インバータ５は電流制御回路８から出力され
る３相のＰＷＭパルスＰU，ＰV，ＰW により制御され、
バッテリー７の直流電圧を誘導モータ２に印加する３相
の交流電圧に変換する。電流制御回路８では、制御装置
６から出力される３相の電流指令ｉUR，ｉVR，ｉWRに対
して、誘導モータ２に流れる各相の電流ｉU，ｉV，ｉW
を電流センサ１７によりフィードバックして、電流フィ
ードバック制御を行い、３相のＰＷＭパルスＰU，ＰV，
ＰW を出力している。以上の制御により、モータを流れ
る各相の電流ｉU，ｉV，ｉW はそれぞれ電流指令どおり
となり、誘導モータ２は所定のトルクを発生することが
できる。
表すと、図２のように記述することができる。この駆動
系は誘導モータ２のモータ慣性ＪM，車両慣性ＪV（車両
重量を誘導モータ２から見た回転方向の慣性に等価変換
したもの）、および、これらを接続する車軸３のねじり
剛性ＫL で構成されると考えられる。図２において、モ
ータトルクτM が発生すると、軸トルクτS との差によ
りモータ慣性ＪM が駆動され、モータ速度ωMが増加す
る。モータ速度ωMと車両速度ωV(前後方向の車速ｖを
回転方向のモータ速度ωMに等価変換したもの)との速度
差Δωを積分すると、車軸３のねじり角度に相当するの
で、これにねじり剛性ＫL を乗じたものが軸トルクτS
である。この軸トルクτS に負荷トルクτL を加算した
トルクにより、車両慣性ＪV が駆動され、車両速度ωV
が増加する。このとき、ねじり剛性ＫL の大きさによ
り、モータ慣性ＪMと車両慣性ＪVとの間で固有の共振周
波数が存在することになる。ねじり剛性ＫL が小さい
と、車軸３が大きくねじれたとき、軸トルクτS はモー
タ慣性ＪM と車両慣性ＪV に対してそれぞれ反対方向に
回転させるトルクとなる。これが自動車の発進時におけ
る前後方向の振動の原因となっている。この解決方法が
本発明の目的であるが、それについては後述する。図１
において、インバータ５は電流制御回路８から出力され
る３相のＰＷＭパルスＰU，ＰV，ＰW により制御され、
バッテリー７の直流電圧を誘導モータ２に印加する３相
の交流電圧に変換する。電流制御回路８では、制御装置
６から出力される３相の電流指令ｉUR，ｉVR，ｉWRに対
して、誘導モータ２に流れる各相の電流ｉU，ｉV，ｉW
を電流センサ１７によりフィードバックして、電流フィ
ードバック制御を行い、３相のＰＷＭパルスＰU，ＰV，
ＰW を出力している。以上の制御により、モータを流れ
る各相の電流ｉU，ｉV，ｉW はそれぞれ電流指令どおり
となり、誘導モータ２は所定のトルクを発生することが
できる。
【００１３】ここで、所定のトルクを発生するための制
御演算を行う制御装置６について説明する。制御装置６
は基準トルク演算回路１３，モータ制御回路１４，車両
モデル１５、および、トルク補償回路１６から構成され
ている。基準トルク演算回路１３では、アクセルペダル
９，ブレーキペダル１０，シフトレバー１１，速度検出
器１２からそれぞれ出力される加速信号Ｘa，減速信号
Ｘb，シフト信号ＳDR，誘導モータのモータ速度ωM に
より、電気自動車１の加減速を行うための基準トルクτ
*を決定する。基準トルク演算回路１３において、基準
トルクτ*は加速信号Ｘaの大きさにより増加し、減速信
号Ｘbの大きさにより減少する演算が行われる。なお、
シフト信号ＳDRは前進と後進を切替るための信号であ
り、後進の場合、基準トルクτ*の符号を変更する処理
を行う。また、モータ速度ωMが増加するに従い、基準
トルクτ* の絶対量を低減することで、一般的な自動車
の運転感覚に適した基準トルク演算を行っている。以上
の処理を行って得られた基準トルクτ*が基準トルク演
算回路１３から出力されると、後述する補償トルクτV
との差が演算され、トルク指令τRを得る。このトルク
指令τRが入力されるモータ制御回路１４では、トルク
指令τRとモータ速度ωMを用いて、一般的によく知られ
たベクトル制御演算が行われる。ベクトル制御とは、誘
導モータ等の交流モータに対して、トルク制御性を線形
化して制御性を向上する手法である。誘導モータ２を用
いる場合には、まず、トルク指令τRとモータ速度ωMか
ら、誘導モータ２の２次磁束を発生するための磁束電流
指令ｉM とそれに直交するトルク電流指令ｉT を演算す
る。次に、座標変換の演算により、磁束電流指令ｉM と
トルク電流指令ｉT から電流指令ｉUR，ｉVR，ｉWRを算
出する。ここで、ベクトル制御演算では、誘導モータ２
の２次磁束と磁束電流指令ｉM との回転座標系の角度を
一致させることが重要である。なお、後で用いるので、
この回転座標系の角度をここでは磁束角度θ0 と呼ぶこ
とにする。このベクトル制御を行うことにより、誘導モ
ータ２で発生するモータトルクτMは過渡時を含めて常
にトルク指令τRどおりの値とすることができる。
御演算を行う制御装置６について説明する。制御装置６
は基準トルク演算回路１３，モータ制御回路１４，車両
モデル１５、および、トルク補償回路１６から構成され
ている。基準トルク演算回路１３では、アクセルペダル
９，ブレーキペダル１０，シフトレバー１１，速度検出
器１２からそれぞれ出力される加速信号Ｘa，減速信号
Ｘb，シフト信号ＳDR，誘導モータのモータ速度ωM に
より、電気自動車１の加減速を行うための基準トルクτ
*を決定する。基準トルク演算回路１３において、基準
トルクτ*は加速信号Ｘaの大きさにより増加し、減速信
号Ｘbの大きさにより減少する演算が行われる。なお、
シフト信号ＳDRは前進と後進を切替るための信号であ
り、後進の場合、基準トルクτ*の符号を変更する処理
を行う。また、モータ速度ωMが増加するに従い、基準
トルクτ* の絶対量を低減することで、一般的な自動車
の運転感覚に適した基準トルク演算を行っている。以上
の処理を行って得られた基準トルクτ*が基準トルク演
算回路１３から出力されると、後述する補償トルクτV
との差が演算され、トルク指令τRを得る。このトルク
指令τRが入力されるモータ制御回路１４では、トルク
指令τRとモータ速度ωMを用いて、一般的によく知られ
たベクトル制御演算が行われる。ベクトル制御とは、誘
導モータ等の交流モータに対して、トルク制御性を線形
化して制御性を向上する手法である。誘導モータ２を用
いる場合には、まず、トルク指令τRとモータ速度ωMか
ら、誘導モータ２の２次磁束を発生するための磁束電流
指令ｉM とそれに直交するトルク電流指令ｉT を演算す
る。次に、座標変換の演算により、磁束電流指令ｉM と
トルク電流指令ｉT から電流指令ｉUR，ｉVR，ｉWRを算
出する。ここで、ベクトル制御演算では、誘導モータ２
の２次磁束と磁束電流指令ｉM との回転座標系の角度を
一致させることが重要である。なお、後で用いるので、
この回転座標系の角度をここでは磁束角度θ0 と呼ぶこ
とにする。このベクトル制御を行うことにより、誘導モ
ータ２で発生するモータトルクτMは過渡時を含めて常
にトルク指令τRどおりの値とすることができる。
【００１４】次に、本発明の重要な構成要素である車両
モデル１５、および、トルク補償回路１６について説明
する。車両モデル１５はモータトルクτM に対する車両
の動作を模擬したものである。この実施例では、モータ
トルクτM の代わりに、トルク指令τRを用いて車両速
度ωVを模擬した車両モデル速度ωVMを算出している。
なお、この車両モデル速度ωVMも回転方向のモータ速度
ωM に等価変換したものである。次に、トルク補償回路
１６では、モータ速度ωM と車両モデル速度ωVMを入力
し、車両の振動を抑制するための補償トルクτV を演算
している。また、負荷トルクτL を推定したモデル負荷
トルクτLMも演算し、車両モデル１５に出力している。
モデル１５、および、トルク補償回路１６について説明
する。車両モデル１５はモータトルクτM に対する車両
の動作を模擬したものである。この実施例では、モータ
トルクτM の代わりに、トルク指令τRを用いて車両速
度ωVを模擬した車両モデル速度ωVMを算出している。
なお、この車両モデル速度ωVMも回転方向のモータ速度
ωM に等価変換したものである。次に、トルク補償回路
１６では、モータ速度ωM と車両モデル速度ωVMを入力
し、車両の振動を抑制するための補償トルクτV を演算
している。また、負荷トルクτL を推定したモデル負荷
トルクτLMも演算し、車両モデル１５に出力している。
【００１５】図３は、車両モデル１５とトルク補償回路
１６の演算内容をブロック図で示したものである。車両
モデル１５では、トルク指令τR とトルク補償回路１６
で算出したモデル負荷トルクτLMのトルク和を求める。
このトルク和を車両駆動の実質的なトルクとみなし、車
両モデル特性ＧVM(ｓ)に応じて車両モデル速度ωVMを演
算する。ここで、車両モデル特性ＧVM(ｓ)の選択方法は
種々考えられるが、最も簡易な特性として、
１６の演算内容をブロック図で示したものである。車両
モデル１５では、トルク指令τR とトルク補償回路１６
で算出したモデル負荷トルクτLMのトルク和を求める。
このトルク和を車両駆動の実質的なトルクとみなし、車
両モデル特性ＧVM(ｓ)に応じて車両モデル速度ωVMを演
算する。ここで、車両モデル特性ＧVM(ｓ)の選択方法は
種々考えられるが、最も簡易な特性として、
【００１６】
【数１】ＧVM(ｓ)＝１／{(ＪM＋ＪV)ｓ} という演算を行っている。これは、図２において、ねじ
り剛性ＫL が非常に大きい場合の特性と一致する。な
お、車両モデル１５は本来車両の動作を模擬するための
処理を行うもので、図２に示す共振系の動作まで模擬し
ても構わない。しかし、この実施例では、車両慣性ＪV
がモータ慣性ＪMと比べて大きいことを考慮して、車両
速度ωVを数１の特性で模擬することにした。
り剛性ＫL が非常に大きい場合の特性と一致する。な
お、車両モデル１５は本来車両の動作を模擬するための
処理を行うもので、図２に示す共振系の動作まで模擬し
ても構わない。しかし、この実施例では、車両慣性ＪV
がモータ慣性ＪMと比べて大きいことを考慮して、車両
速度ωVを数１の特性で模擬することにした。
【００１７】トルク補償回路１６では、モータ速度ωM
と車両モデル速度ωVMとの差からモデル速度差ΔωMを
算出する。このモデル速度差ΔωMは図２の速度差Δω
を模擬したものに相当する。次に、モデル速度差ΔωM
を用いて振動補償演算Ｇω(ｓ）を行い、補償トルクτV
を算出する。この振動補償演算Ｇω(ｓ）は比例，積
分、および、微分制御演算を組み合わせて算出すればよ
い。なお、比例制御演算だけでもほぼ振動を抑制するこ
とができる。それは次のような理由による。つまり、車
両モデル速度ωVMが車両速度ωV に一致していれば、車
両モデル１５、及び、トルク補償回路１６の演算によ
り、速度差Δωを検出できたことと等価になる。図２に
おいて、振動の原因となる軸トルクτS を減少すること
が、振動を抑制するために有効である。そこで、軸トル
クτS の振動はその微分要素となる速度差Δωを積分し
たものであり、速度差Δωを単純に比例演算を行い、フ
ィードバックすることで、振動の成分を初期段階で抑え
ることができるので、振動抑制に効果がある。
と車両モデル速度ωVMとの差からモデル速度差ΔωMを
算出する。このモデル速度差ΔωMは図２の速度差Δω
を模擬したものに相当する。次に、モデル速度差ΔωM
を用いて振動補償演算Ｇω(ｓ）を行い、補償トルクτV
を算出する。この振動補償演算Ｇω(ｓ）は比例，積
分、および、微分制御演算を組み合わせて算出すればよ
い。なお、比例制御演算だけでもほぼ振動を抑制するこ
とができる。それは次のような理由による。つまり、車
両モデル速度ωVMが車両速度ωV に一致していれば、車
両モデル１５、及び、トルク補償回路１６の演算によ
り、速度差Δωを検出できたことと等価になる。図２に
おいて、振動の原因となる軸トルクτS を減少すること
が、振動を抑制するために有効である。そこで、軸トル
クτS の振動はその微分要素となる速度差Δωを積分し
たものであり、速度差Δωを単純に比例演算を行い、フ
ィードバックすることで、振動の成分を初期段階で抑え
ることができるので、振動抑制に効果がある。
【００１８】また、モデル速度差ΔωMを用いて、負荷
トルク補償演算Ｇτ(ｓ）を行い、その演算結果をモデ
ル負荷トルクτLMとしている。モデル速度差ΔωM は振
動成分を除くと、負荷トルクτLの影響を反映している
ので、このモデル速度差ΔωMを入力して、負荷トルク
τL を模擬したモデル負荷トルクτLMを算出することが
できる。なお、負荷トルク補償演算Ｇτ(ｓ)は比例演算
でモデル負荷トルクτLMを得ることができるが、積分，
微分演算を用いてもよい。このようにして得られたモデ
ル負荷トルクτLMを車両モデル１５の演算に用いれば、
実際の車両をよりよく模擬することが可能になる。
トルク補償演算Ｇτ(ｓ）を行い、その演算結果をモデ
ル負荷トルクτLMとしている。モデル速度差ΔωM は振
動成分を除くと、負荷トルクτLの影響を反映している
ので、このモデル速度差ΔωMを入力して、負荷トルク
τL を模擬したモデル負荷トルクτLMを算出することが
できる。なお、負荷トルク補償演算Ｇτ(ｓ)は比例演算
でモデル負荷トルクτLMを得ることができるが、積分，
微分演算を用いてもよい。このようにして得られたモデ
ル負荷トルクτLMを車両モデル１５の演算に用いれば、
実際の車両をよりよく模擬することが可能になる。
【００１９】この実施例を用いれば、車両速度ωV を直
接検出することなく、車両モデルを模擬することによ
り、車両速度ωV とほぼ一致した車両モデル速度ωVMを
得ることができるので、車両駆動系に機械的な共振があ
る場合でも、振動することなく、発進，加速を行うこと
ができる。そのため、運転者が快適に運転できる特長が
ある。
接検出することなく、車両モデルを模擬することによ
り、車両速度ωV とほぼ一致した車両モデル速度ωVMを
得ることができるので、車両駆動系に機械的な共振があ
る場合でも、振動することなく、発進，加速を行うこと
ができる。そのため、運転者が快適に運転できる特長が
ある。
【００２０】図４は車両モデルの入力として誘導モータ
の出力であるモータトルクを用いる点が、図１と異なる
他の実施例である。以下、図４が図１と異なる点につい
て説明する。車両モデル１５には、トルク指令τR の代
わりに、トルク演算回路２０で算出されるモータトルク
τMを出力している。このモータトルクτMは電圧センサ
１８，電流センサ１９、および、トルク演算回路２０を
用いることにより検出している。電圧センサ１８と電流
センサ１９はそれぞれバッテリー７のバッテリー電圧Ｖ
B ，バッテリー電流ＩB を検出している。次に、バッテ
リー電圧ＶB ，バッテリー電流ＩB はトルク演算回路２
０に入力されている。このトルク演算回路２０には、そ
の他、モータ速度ωM，トルク指令τRを入力している。
の出力であるモータトルクを用いる点が、図１と異なる
他の実施例である。以下、図４が図１と異なる点につい
て説明する。車両モデル１５には、トルク指令τR の代
わりに、トルク演算回路２０で算出されるモータトルク
τMを出力している。このモータトルクτMは電圧センサ
１８，電流センサ１９、および、トルク演算回路２０を
用いることにより検出している。電圧センサ１８と電流
センサ１９はそれぞれバッテリー７のバッテリー電圧Ｖ
B ，バッテリー電流ＩB を検出している。次に、バッテ
リー電圧ＶB ，バッテリー電流ＩB はトルク演算回路２
０に入力されている。このトルク演算回路２０には、そ
の他、モータ速度ωM，トルク指令τRを入力している。
【００２１】トルク演算回路２０における処理内容を図
５に示す。ステップ１０１で４つの信号を入力した後、
ステップ１０２においてモータ速度ωM が演算最小速度
ωMMIN以上か否かを判断する。モータ速度ωM が演算最
小速度ωMMIN以上のときにはステップ１０３に、それ以
外の時にはステップ１０４にジャンプする。ステップ１
０３では、バッテリー電圧ＶBとバッテリー電流ＩBの積
を求め、さらに効率ηを乗じることにより、誘導モータ
２から出力されるモータ電力ＰM を算出している。ＶB
とＩBの積はバッテリーから出力されるバッテリー電力
となり、この値とインバータ損失，モータ損失を考慮し
た効率ηとの積でモータ電力ＰM となる。次に、ステッ
プ１０５において、モータ電力ＰMをモータ速度ωMで割
る演算を行い、その商(ＰM／ωM)をモータトルクτM と
している。なお、効率ηは誘導モータ２の各動作点にお
ける値をテーブル化したものを使用する方法，一定値と
みなして用いる方法などがある。この結果得られるモー
タトルクτM をステップ１０６で車両モデル１５に出力
している。
５に示す。ステップ１０１で４つの信号を入力した後、
ステップ１０２においてモータ速度ωM が演算最小速度
ωMMIN以上か否かを判断する。モータ速度ωM が演算最
小速度ωMMIN以上のときにはステップ１０３に、それ以
外の時にはステップ１０４にジャンプする。ステップ１
０３では、バッテリー電圧ＶBとバッテリー電流ＩBの積
を求め、さらに効率ηを乗じることにより、誘導モータ
２から出力されるモータ電力ＰM を算出している。ＶB
とＩBの積はバッテリーから出力されるバッテリー電力
となり、この値とインバータ損失，モータ損失を考慮し
た効率ηとの積でモータ電力ＰM となる。次に、ステッ
プ１０５において、モータ電力ＰMをモータ速度ωMで割
る演算を行い、その商(ＰM／ωM)をモータトルクτM と
している。なお、効率ηは誘導モータ２の各動作点にお
ける値をテーブル化したものを使用する方法，一定値と
みなして用いる方法などがある。この結果得られるモー
タトルクτM をステップ１０６で車両モデル１５に出力
している。
【００２２】また、モータ速度ωM が演算最小速度ω
MMIN未満のときジャンプするステップ１０３では、トル
ク指令τRをモータトルクτMにしている。この値をステ
ップ１０６で出力している。モータ速度ωM が小さい場
合、(ＰM／ωM)の値の精度が悪化して正確なモータトル
クτMを得られないことがあるため、トルク指令τRを代
用するものである。
MMIN未満のときジャンプするステップ１０３では、トル
ク指令τRをモータトルクτMにしている。この値をステ
ップ１０６で出力している。モータ速度ωM が小さい場
合、(ＰM／ωM)の値の精度が悪化して正確なモータトル
クτMを得られないことがあるため、トルク指令τRを代
用するものである。
【００２３】この実施例を用いることにより、誘導モー
タ２が実際に出力しているモータトルクτM を用いて車
両モデル１５の演算を行うので、精度よく車両を模擬で
き、車両モデル速度ωVMを車両速度ωV に一致させるこ
とができる。特に、モータトルクτMがトルク指令τRと
一致しない場合にも、振動抑制の効果を低下させること
なく、駆動制御を行える特徴がある。また、低速走行時
においても、モータトルクτMの検出精度の低下を考慮
してトルク指令τRに切り替えるので、この領域でも振
動抑制の効果が低下することがない利点もある。
タ２が実際に出力しているモータトルクτM を用いて車
両モデル１５の演算を行うので、精度よく車両を模擬で
き、車両モデル速度ωVMを車両速度ωV に一致させるこ
とができる。特に、モータトルクτMがトルク指令τRと
一致しない場合にも、振動抑制の効果を低下させること
なく、駆動制御を行える特徴がある。また、低速走行時
においても、モータトルクτMの検出精度の低下を考慮
してトルク指令τRに切り替えるので、この領域でも振
動抑制の効果が低下することがない利点もある。
【００２４】図６は車両モデルの入力の検出方法が、図
４と異なる他の実施例である。図６において、車両モデ
ル１５に入力しているモータトルクτM とモデル負荷ト
ルクτLMは次のようにして検出している。モータトルク
τM は座標変換回路２１，トルク検出回路２２を用いて
算出する。モータ制御回路１４において、前述した磁束
角度θ0を出力して、座標変換回路２１に入力してい
る。この磁束角度θ0を用いて、３相の電流ｉU，ｉV，
ｉW を静止座標系から磁束角度θ0 の回転座標系に座標
変換する演算を行う。これにより、２次磁束を発生する
ための磁束電流ｉMと誘導モータ２のモータトルクτMに
比例したトルク電流ｉTを得ることができる。次に、磁
束電流ｉMとトルク電流ｉTを入力するトルク検出回路２
２では、磁束電流ｉMとトルク電流ｉTの積によりモータ
トルクτMを演算している。
４と異なる他の実施例である。図６において、車両モデ
ル１５に入力しているモータトルクτM とモデル負荷ト
ルクτLMは次のようにして検出している。モータトルク
τM は座標変換回路２１，トルク検出回路２２を用いて
算出する。モータ制御回路１４において、前述した磁束
角度θ0を出力して、座標変換回路２１に入力してい
る。この磁束角度θ0を用いて、３相の電流ｉU，ｉV，
ｉW を静止座標系から磁束角度θ0 の回転座標系に座標
変換する演算を行う。これにより、２次磁束を発生する
ための磁束電流ｉMと誘導モータ２のモータトルクτMに
比例したトルク電流ｉTを得ることができる。次に、磁
束電流ｉMとトルク電流ｉTを入力するトルク検出回路２
２では、磁束電流ｉMとトルク電流ｉTの積によりモータ
トルクτMを演算している。
【００２５】また、モデル負荷トルクτLMは軸トルク検
出器２３とフィルタ２４を用いて算出している。車軸３
に取り付けた軸トルク検出器２３により軸トルクτS を
検出し、これをフィルタ２４に入力している。このフィ
ルタ２４は低周波領域の信号だけを通過するローパスフ
ィルタ特性にしておく。この演算により、軸トルクτSか
らモデル負荷トルクτLMを求める。
出器２３とフィルタ２４を用いて算出している。車軸３
に取り付けた軸トルク検出器２３により軸トルクτS を
検出し、これをフィルタ２４に入力している。このフィ
ルタ２４は低周波領域の信号だけを通過するローパスフ
ィルタ特性にしておく。この演算により、軸トルクτSか
らモデル負荷トルクτLMを求める。
【００２６】このようにして得られたモータトルクτM
とモデル負荷トルクτLMを車両モデル１５に入力するこ
とで、実際の車両の状態を用いて車両モデルの演算を行
うことになり、より正確な車両モデル速度ωVMを得られ
る。図４の実施例に対して、この実施例では、低速領域
でもモータトルクτM を精度良く検出できる長所があ
る。
とモデル負荷トルクτLMを車両モデル１５に入力するこ
とで、実際の車両の状態を用いて車両モデルの演算を行
うことになり、より正確な車両モデル速度ωVMを得られ
る。図４の実施例に対して、この実施例では、低速領域
でもモータトルクτM を精度良く検出できる長所があ
る。
【００２７】図７は、図１に総慣性ＪVMを推定する総慣
性演算回路２５を追加した実施例である。総慣性演算回
路２５はトルク指令τR，モータ速度ωM、及び、モデル
負荷トルクτLMを入力し、総慣性ＪVMを演算し、車両モ
デル１５に出力している。なお、総慣性ＪVMとは車両慣
性ＪVとモータ慣性ＪMの和である。そのため、車両モデ
ル１５では、数１で示された演算方法により、車両モデ
ル速度ωVMを算出するときにこの総慣性ＪVMを用いる。
ここで、総慣性演算回路２５の処理方法を図８に示す。
ステップ１１０でトルク指令τR，モータ速度ωM，及
び、モデル負荷トルクτLMを入力した後、ステップ１１
１において、トルク指令τR とモデル負荷トルクτLMの
差を加速分トルク指令ΔτR とする。車両を加速させる
ためのトルクはモータトルクτMと負荷トルクτLの差と
考えられるので、車両モデル１５からこれを求めたもの
が加速分トルク指令ΔτRである。次に、モータ速度ωM
から所定時間Ｔだけ以前のモータ速度ωM0を減算し、こ
の値を速度変化量ΔωM とする処理をステップ１１２で
行っている。ステップ１１３では、現時点から所定時間
Ｔだけ以前までの加速分トルク指令ΔτR を積分し、ト
ルク積分値Στとしている。ステップ１１４，ステップ
１１５は演算精度を確保するための判断を行っている。
つまり、ステップ１１４では、速度変化設定値ΔωMIN
より速度変化量ΔωM が小さい場合には、総慣性ＪVMを
演算しないように終了している。総慣性ＪVMを計測する
のには、車両速度がある程度変化する必要があるため、
このような判断を追加している。また、ステップ１１５
の処理は、トルク積分設定値ΣτMIN よりトルク積分値
Στが小さい場合にも、総慣性ＪVMを演算しないように
ジャンプすることになっている。ここをジャンプする意
味は、車両を加速させるためのトルク、つまり、加速分
トルク指令ΔτR が小さいにもかかわらず、車両の速度
が変化している場合を考慮したものである。例えば、下
り坂で車両が重力により加速された場合などがそれに該
当する。このようなときも、正確に総慣性ＪVMを算出す
ることはできないので、処理を行わないことにしてい
る。
性演算回路２５を追加した実施例である。総慣性演算回
路２５はトルク指令τR，モータ速度ωM、及び、モデル
負荷トルクτLMを入力し、総慣性ＪVMを演算し、車両モ
デル１５に出力している。なお、総慣性ＪVMとは車両慣
性ＪVとモータ慣性ＪMの和である。そのため、車両モデ
ル１５では、数１で示された演算方法により、車両モデ
ル速度ωVMを算出するときにこの総慣性ＪVMを用いる。
ここで、総慣性演算回路２５の処理方法を図８に示す。
ステップ１１０でトルク指令τR，モータ速度ωM，及
び、モデル負荷トルクτLMを入力した後、ステップ１１
１において、トルク指令τR とモデル負荷トルクτLMの
差を加速分トルク指令ΔτR とする。車両を加速させる
ためのトルクはモータトルクτMと負荷トルクτLの差と
考えられるので、車両モデル１５からこれを求めたもの
が加速分トルク指令ΔτRである。次に、モータ速度ωM
から所定時間Ｔだけ以前のモータ速度ωM0を減算し、こ
の値を速度変化量ΔωM とする処理をステップ１１２で
行っている。ステップ１１３では、現時点から所定時間
Ｔだけ以前までの加速分トルク指令ΔτR を積分し、ト
ルク積分値Στとしている。ステップ１１４，ステップ
１１５は演算精度を確保するための判断を行っている。
つまり、ステップ１１４では、速度変化設定値ΔωMIN
より速度変化量ΔωM が小さい場合には、総慣性ＪVMを
演算しないように終了している。総慣性ＪVMを計測する
のには、車両速度がある程度変化する必要があるため、
このような判断を追加している。また、ステップ１１５
の処理は、トルク積分設定値ΣτMIN よりトルク積分値
Στが小さい場合にも、総慣性ＪVMを演算しないように
ジャンプすることになっている。ここをジャンプする意
味は、車両を加速させるためのトルク、つまり、加速分
トルク指令ΔτR が小さいにもかかわらず、車両の速度
が変化している場合を考慮したものである。例えば、下
り坂で車両が重力により加速された場合などがそれに該
当する。このようなときも、正確に総慣性ＪVMを算出す
ることはできないので、処理を行わないことにしてい
る。
【００２８】これに対して、速度変化量ΔωMが速度変
化設定値ΔωMINより大きく、しかも、トルク積分値Σ
τがトルク積分設定値ΣτMIN より大きい場合には、ス
テップ１１６，ステップ１１７，ステップ１１８の演算
を続けて行う。ステップ１１６では、Στ／ΔωMの演
算を行い、これを総慣性計算値ＪVM0とする。所定時間
Ｔの期間において、加速するためのトルクの積分値を速
度変化量で除したものが総慣性ＪVMになるので、この演
算を行っている。次に、ステップ１１７では、前回計算
した総慣性ＪVMと今回計算した総慣性計算値ＪVM0 を所
定の重み係数ｍ，ｎで重み付けして、総慣性ＪVMを算出
し直す。ｍ＞ｎとしておくことにより、徐々に総慣性Ｊ
VMの真値に収束させることができる。この値をステップ
１１８で出力してこの処理を終了する。
化設定値ΔωMINより大きく、しかも、トルク積分値Σ
τがトルク積分設定値ΣτMIN より大きい場合には、ス
テップ１１６，ステップ１１７，ステップ１１８の演算
を続けて行う。ステップ１１６では、Στ／ΔωMの演
算を行い、これを総慣性計算値ＪVM0とする。所定時間
Ｔの期間において、加速するためのトルクの積分値を速
度変化量で除したものが総慣性ＪVMになるので、この演
算を行っている。次に、ステップ１１７では、前回計算
した総慣性ＪVMと今回計算した総慣性計算値ＪVM0 を所
定の重み係数ｍ，ｎで重み付けして、総慣性ＪVMを算出
し直す。ｍ＞ｎとしておくことにより、徐々に総慣性Ｊ
VMの真値に収束させることができる。この値をステップ
１１８で出力してこの処理を終了する。
【００２９】本実施例を用いれば、自動車の乗車人員や
搭載荷重の変化に対しても、総慣性を得ることができる
ので、それに伴う振動抑制に対する制御性の低下を防止
することができる利点を持っている。
搭載荷重の変化に対しても、総慣性を得ることができる
ので、それに伴う振動抑制に対する制御性の低下を防止
することができる利点を持っている。
【００３０】図９は自動変速機を有する電気自動車の場
合の一実施例である。図９が図１と異なる点について説
明する。自動変速機２６がある場合には、基準トルク演
算回路１３において、モータ速度ωMと演算により求め
た基準トルクτ*とを用いて、最適な変速比ＮATを演算
する。この変速比ＮATにより、自動変速機２６は自動的
にその変速比に切り替わり、誘導モータ２のモータトル
クτM を変換して、車軸３に伝達する。また、変速比Ｎ
ATは制御装置６内の車両モデル１５に入力される。図１
０に示すように、車両モデル１５では、車両モデル特性
ＧVM(ｓ)を演算する際、変速比ＮATを用いて、
合の一実施例である。図９が図１と異なる点について説
明する。自動変速機２６がある場合には、基準トルク演
算回路１３において、モータ速度ωMと演算により求め
た基準トルクτ*とを用いて、最適な変速比ＮATを演算
する。この変速比ＮATにより、自動変速機２６は自動的
にその変速比に切り替わり、誘導モータ２のモータトル
クτM を変換して、車軸３に伝達する。また、変速比Ｎ
ATは制御装置６内の車両モデル１５に入力される。図１
０に示すように、車両モデル１５では、車両モデル特性
ＧVM(ｓ)を演算する際、変速比ＮATを用いて、
【００３１】
【数２】ＧVM(ｓ)＝１／{(ＪM＋ＪVＮAT 2)ｓ} という式を用いて、車両速度ωVを得る。なお、この車
両速度ωVはあくまでもモータ軸上に換算した値であ
る。
両速度ωVはあくまでもモータ軸上に換算した値であ
る。
【００３２】以上の演算を行うことにより、変速機があ
る電気自動車でも、変速比を考慮した慣性で車両モデル
を模擬できるので、変速比の大小に関わらず、常に振動
を抑制しながら車両を駆動できる長所がある。
る電気自動車でも、変速比を考慮した慣性で車両モデル
を模擬できるので、変速比の大小に関わらず、常に振動
を抑制しながら車両を駆動できる長所がある。
【００３３】図１１は、図９における誘導モータ２の代
わりに、エンジン２７を用いて自動車を駆動するときの
実施例である。図１１が図９と異なる点は、車両を駆動
する装置として、誘導モータ２，インバータ５，電流制
御回路８，モータ制御回路１４の代わりに、エンジン２
７，空燃比制御装置２８，点火時期制御装置２９を用い
ていることである。車両モデル１５等を用いて得られた
トルク指令τR に対して、空燃比制御装置２８では、空
気と燃料の割合、つまり、空燃比を制御するとともに、
燃料噴射量を調整している。また、点火時期制御装置２
９では、トルク指令τR に対して点火コイルの点火時期
を制御している。これらの制御により、エンジン２７は
燃料消費量を最適化しながら、制御装置６で算出された
トルク指令τR どおりのトルクを発生することができ
る。これにより、自動変速機２６を介して車両を駆動す
ることができる。このとき、車両モデル１５で演算され
た車両モデル速度ωVMとエンジン２７の速度ωM を用い
て振動成分を検出するので、補償トルクτV により、振
動を抑制することができる。
わりに、エンジン２７を用いて自動車を駆動するときの
実施例である。図１１が図９と異なる点は、車両を駆動
する装置として、誘導モータ２，インバータ５，電流制
御回路８，モータ制御回路１４の代わりに、エンジン２
７，空燃比制御装置２８，点火時期制御装置２９を用い
ていることである。車両モデル１５等を用いて得られた
トルク指令τR に対して、空燃比制御装置２８では、空
気と燃料の割合、つまり、空燃比を制御するとともに、
燃料噴射量を調整している。また、点火時期制御装置２
９では、トルク指令τR に対して点火コイルの点火時期
を制御している。これらの制御により、エンジン２７は
燃料消費量を最適化しながら、制御装置６で算出された
トルク指令τR どおりのトルクを発生することができ
る。これにより、自動変速機２６を介して車両を駆動す
ることができる。このとき、車両モデル１５で演算され
た車両モデル速度ωVMとエンジン２７の速度ωM を用い
て振動成分を検出するので、補償トルクτV により、振
動を抑制することができる。
【００３４】本実施例を用いることにより、エンジン等
の内燃機関で加速時などに発生している振動を抑制する
ことが可能になる。
の内燃機関で加速時などに発生している振動を抑制する
ことが可能になる。
【００３５】以上が、本発明の一実施例であり、誘導モ
ータで駆動する場合について述べたが、同期式交流モー
タ，直流モータなどで駆動する場合にも適用できる。ま
た、車両モデルとして慣性と負荷トルクを模擬した場合
について述べているが、走行抵抗やモータ等の損失，機
械系の共振特性などを考慮して模擬してもよい。さら
に、エンジン以外の内燃機関を用いた自動車にも適用で
きる。
ータで駆動する場合について述べたが、同期式交流モー
タ，直流モータなどで駆動する場合にも適用できる。ま
た、車両モデルとして慣性と負荷トルクを模擬した場合
について述べているが、走行抵抗やモータ等の損失，機
械系の共振特性などを考慮して模擬してもよい。さら
に、エンジン以外の内燃機関を用いた自動車にも適用で
きる。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、自動車を駆動するとき
に発生する振動現象をモータ速度と車両を模擬した車両
モデルを用いて検出できるので、簡単な構成で常に振動
を抑制しながら加減速でき、簡単なハードウェア構成で
運転性の優れた自動車の制御装置を提供できる効果があ
る。
に発生する振動現象をモータ速度と車両を模擬した車両
モデルを用いて検出できるので、簡単な構成で常に振動
を抑制しながら加減速でき、簡単なハードウェア構成で
運転性の優れた自動車の制御装置を提供できる効果があ
る。
【図１】車両モデルの入力としてトルク指令を用いた場
合の電気自動車の本発明の一実施例を示す構成図であ
る。
合の電気自動車の本発明の一実施例を示す構成図であ
る。
【図２】図１におけるモータ駆動系の制御対象を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図３】図１の車両モデルとトルク補償回路の演算内容
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図４】車両モデルの入力としてバッテリーの電力から
演算されたモータトルクを用いた場合の図１とは異なる
他の実施例を示す構成図である。
演算されたモータトルクを用いた場合の図１とは異なる
他の実施例を示す構成図である。
【図５】図４のトルク演算回路の処理方法を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図６】車両モデルの入力としてモータの３相電流から
検出したモータトルクを用いた場合の図４とは異なる他
の実施例を示す構成図である。
検出したモータトルクを用いた場合の図４とは異なる他
の実施例を示す構成図である。
【図７】図１に車両慣性とモータ慣性の和である総慣性
を推定する総慣性演算回路を追加した実施例を示すブロ
ック図である。
を推定する総慣性演算回路を追加した実施例を示すブロ
ック図である。
【図８】図７における総慣性演算回路の総慣性の推定方
法を示すフローチャートである。
法を示すフローチャートである。
【図９】自動変速機を有する電気自動車を駆動する場合
の実施例を示す構成図である。
の実施例を示す構成図である。
【図１０】自動変速機の変速比により車両モデルの演算
を変更することを示したブロック図である。
を変更することを示したブロック図である。
【図１１】エンジンで駆動する自動車において、車両モ
デルを用いて駆動制御を行う場合の実施例を示す構成図
である。
デルを用いて駆動制御を行う場合の実施例を示す構成図
である。
１…電気自動車、２…誘導モータ、３…車軸、４ａ，４
ｂ…前輪、５…インバータ、６…制御装置、７…バッテ
リー、８…電流制御回路、９…アクセルペダル、１０…
ブレーキペダル、１１…シフトレバー、１２…速度検出
器、１３…基準トルク演算回路、１４…モータ制御回
路、１５…車両モデル、１６…トルク補償回路、１７，
１９…電流センサ、１８…電圧センサ、２０…トルク演
算回路、２１…座標変換回路、２２…トルク検出回路、
２３…軸トルク検出器、２４…フィルタ、２５…総慣性
演算回路、２６…自動変速機、２７…エンジン、２８…
空燃比制御装置、２９…点火時期制御装置。
ｂ…前輪、５…インバータ、６…制御装置、７…バッテ
リー、８…電流制御回路、９…アクセルペダル、１０…
ブレーキペダル、１１…シフトレバー、１２…速度検出
器、１３…基準トルク演算回路、１４…モータ制御回
路、１５…車両モデル、１６…トルク補償回路、１７，
１９…電流センサ、１８…電圧センサ、２０…トルク演
算回路、２１…座標変換回路、２２…トルク検出回路、
２３…軸トルク検出器、２４…フィルタ、２５…総慣性
演算回路、２６…自動変速機、２７…エンジン、２８…
空燃比制御装置、２９…点火時期制御装置。
Claims (9)
- 【請求項１】自動車を駆動するモータと、前記自動車の
走行エネルギーを蓄電する蓄電手段と、該蓄電手段のエ
ネルギーを前記モータを駆動するエネルギーに電力変換
する電力変換手段と、前記モータが発生すべきトルク指
令により前記電力変換手段を制御する制御手段とを備え
た電気自動車制御装置において、前記制御手段は、前記
モータのトルクに対する前記自動車の動作を模擬した車
両モデルと、該車両モデルで算出される車両モデル速度
と前記モータのモータ速度とを用いて前記トルク指令を
演算するトルク指令演算手段と、を備えたことを特徴と
する自動車の制御装置。 - 【請求項２】請求項１において、上記車両モデルは上記
トルク指令を入力とすることを特徴とする自動車の制御
装置。 - 【請求項３】請求項１において、上記モータのトルクを
検出するトルク検出手段を設け、上記車両モデルは前記
トルク検出手段の出力を入力とすることを特徴とする自
動車の制御装置。 - 【請求項４】請求項３において、上記トルク検出手段は
上記電力変換手段の入力電力から検出することを特徴と
する自動車の制御装置。 - 【請求項５】請求項３において、上記トルク検出手段は
上記モータの磁束分電流とトルク分電流から検出するこ
とを特徴とする自動車の制御装置。 - 【請求項６】請求項１において、上記自動車の状態量か
ら上記自動車の負荷トルクを推定する負荷推定手段を設
け、該負荷推定手段から出力される推定負荷トルクによ
り上記車両モデルの動作を演算することを特徴とする自
動車の制御装置。 - 【請求項７】請求項１において、上記車両モデルで用い
る上記自動車の慣性を模擬したモデル慣性は上記トルク
指令と上記自動車の状態量から同定することを特徴とす
る自動車の制御装置。 - 【請求項８】自動車の駆動力を発生するモータと、該モ
ータの駆動力を前記自動車に変速して伝達する変速手段
と、前記自動車の走行エネルギーを蓄電する蓄電手段
と、該蓄電手段のエネルギーを前記モータを駆動するエ
ネルギーに電力変換する電力変換手段と、前記モータが
発生すべきトルク指令により前記電力変換手段を制御す
る制御手段とを備えた電気自動車制御装置において、前
記制御手段は、前記モータのトルクに対して、前記変速
手段の変速比により変化する前記自動車の動作を模擬し
た車両モデルと、前記車両モデルで算出される車両モデ
ル速度と前記モータのモータ速度とを用いて前記トルク
指令を演算するトルク指令演算手段と、を備えたことを
特徴とする自動車の制御装置。 - 【請求項９】自動車の駆動力を発生するエンジンと、該
エンジンの駆動力を前記自動車に変速して伝達する変速
手段と、前記エンジンのトルクを制御する制御手段とを
備えた内燃機関制御装置において、前記制御手段は、前
記エンジンのトルクに対して、前記変速手段の変速比に
より変化する前記自動車の動作を模擬した車両モデル
と、前記車両モデルで算出される車両モデル速度と前記
エンジンの回転速度とを用いて前記エンジンのトルクを
制御するトルク制御手段とを備えたことを特徴とする自
動車の制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05308876A JP3114470B2 (ja) | 1993-12-09 | 1993-12-09 | 自動車の制御装置 |
| US08/350,606 US5534764A (en) | 1993-12-09 | 1994-12-07 | Vehicle driving control system having function for suppressing vibration |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05308876A JP3114470B2 (ja) | 1993-12-09 | 1993-12-09 | 自動車の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07163011A true JPH07163011A (ja) | 1995-06-23 |
| JP3114470B2 JP3114470B2 (ja) | 2000-12-04 |
Family
ID=17986330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05308876A Expired - Fee Related JP3114470B2 (ja) | 1993-12-09 | 1993-12-09 | 自動車の制御装置 |
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| JP (1) | JP3114470B2 (ja) |
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| JP3853858B2 (ja) * | 1995-05-24 | 2006-12-06 | 株式会社デンソー | 自動変速機の油圧制御装置 |
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1994
- 1994-12-07 US US08/350,606 patent/US5534764A/en not_active Expired - Lifetime
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