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公開番号2025108012
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-23
出願番号2024001577
出願日2024-01-10
発明の名称振動制御装置およびインバータおよび振動制御方法
出願人株式会社明電舎
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B60L 15/20 20060101AFI20250715BHJP(車両一般)
要約【課題】振動制御装置において登坂走行状態を判定して登坂走行時の振動を抑制する。
【解決手段】FF補償器1がトルク指令入力Tm_inを入力してFF補償トルク指令Tm_ffを出力する。規範速度推定器3がFF補償トルク指令Tm_ffに基づいてモータ角速度推定値ωm_estを出力する。FB補償器2が、モータ角速度推定値ωm_estとモータ角速度検出値ωm_detを入力してFB補償トルク指令Tm_fbを出力する。FBゲイン乗算器が、FB補償トルク指令Tm_fbにFBゲインを乗算する。加算器5がFB補償トルク指令Tm_fbにFBゲインを乗算した値とFF補償トルク指令Tm_ffを加算してトルク指令出力として出力する。FBゲイン乗算器はモータ角速度推定値ωm_estとモータ角速度検出値ωm_detとの偏差が閾値よりも大きい場合はそれ以外の場合よりもFBゲインを高く設定する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
トルク指令出力に基づいてインバータを制御してモータを駆動する電動車両の振動制御装置であって、
トルク指令入力を入力して前記電動車両のトルク伝達系の振動を抑制するためのフィードフォワード演算を行い、ＦＦ補償トルク指令を出力するＦＦ補償器と、
前記ＦＦ補償トルク指令に基づいてモータ角速度推定値を出力する規範速度推定器と、
前記モータ角速度推定値とモータ角速度検出値を入力し、前記電動車両のトルク伝達系の振動を抑制するためのフィードバック演算を行い、ＦＢ補償トルク指令を出力するＦＢ補償器と、
前記ＦＢ補償トルク指令にＦＢゲインを乗算するＦＢゲイン乗算器と、
前記ＦＢ補償トルク指令に前記ＦＢゲインを乗算した値と前記ＦＦ補償トルク指令を加算して前記トルク指令出力として出力する加算器と、
を備え、
前記ＦＢゲイン乗算器は、前記モータ角速度推定値と前記モータ角速度検出値との偏差が閾値よりも大きい場合、前記モータ角速度推定値と前記モータ角速度検出値との偏差が閾値以下の場合よりも前記ＦＢゲインを高く設定したことを特徴とする振動制御装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記ＦＢゲイン乗算器は、前記ＦＢ補償トルク指令に第１ＦＢゲインを乗算する第１ＦＢゲイン乗算器と、前記ＦＢ補償トルク指令に前記第１ＦＢゲインよりも高い第２ＦＢゲインを乗算する第２ＦＢゲイン乗算器であり、
前記モータ角速度推定値と前記モータ角速度検出値との偏差が閾値以下の場合は通常走行状態と判定し、前記モータ角速度推定値と前記モータ角速度検出値との偏差が閾値よりも大きい場合は登坂走行状態と判定し、走行状態判定信号として出力する登坂走行状態判定部と、
前記走行状態判定信号が前記通常走行状態を示す場合は前記第１ＦＢゲイン乗算器の出力を前記加算器に出力し、前記走行状態判定信号が前記登坂走行状態を示す場合は前記第２ＦＢゲイン乗算器の出力を前記加算器に出力するスイッチと、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の振動制御装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の前記振動制御装置と、
前記インバータの主回路と、
前記振動制御装置が出力する前記トルク指令出力に基づいて前記主回路の半導体スイッチング素子のオンオフ信号を生成して前記モータのトルクを制御するインバータ制御器と、を備えたことを特徴とするインバータ。
【請求項４】
トルク指令出力に基づいてインバータを制御してモータを駆動する電動車両の振動制御装置の振動制御方法であって、
ＦＦ補償器が、トルク指令入力を入力して前記電動車両のトルク伝達系の振動を抑制するためのフィードフォワード演算を行い、ＦＦ補償トルク指令を出力し、
規範速度推定器が、前記ＦＦ補償トルク指令に基づいてモータ角速度推定値を出力し、
ＦＢ補償器が、前記モータ角速度推定値とモータ角速度検出値を入力し、前記電動車両のトルク伝達系の振動を抑制するためのフィードバック演算を行い、ＦＢ補償トルク指令を出力し、
ＦＢゲイン乗算器が、前記ＦＢ補償トルク指令にＦＢゲインを乗算し、
加算器が、前記ＦＢ補償トルク指令に前記ＦＢゲインを乗算した値と前記ＦＦ補償トルク指令を加算して前記トルク指令出力として出力し、
前記ＦＢゲイン乗算器は、前記モータ角速度推定値と前記モータ角速度検出値との偏差が閾値よりも大きい場合、前記モータ角速度推定値と前記モータ角速度検出値との偏差が閾値以下の場合よりも前記ＦＢゲインを高く設定したことを特徴とする振動制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両の軸ねじり振動を抑制する制振制御に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
電動車両は、バッテリの直流電力をインバータによって交流電力に変換してモータに供給し、モータの駆動力によって運転する。
【０００３】
振動抑制機能を備えるインバータは、少なくとも以下の（１）～（３）を備える。
（１）直流電力を交流電力に変換する半導体スイッチング素子などからなる主回路。
（２）外部からのトルク指令入力を調整することで車両の振動を抑制する振動制御装置。
（３）振動制御装置が出力するトルク指令出力に基づいて主回路の半導体スイッチング素子のオンオフ信号を生成してモータのトルクを制御するインバータ制御器。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開ＷＯ２０１４／０５７９１０Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１に電動車両に適用される従来の振動制御装置の一例を示す。振動制御装置は、トルク指令起因による振動を抑制するＦＦ補償器１と、外乱起因による振動を抑制するＦＢ補償器２と、ＦＦ補償器１とＦＢ補償器２を独立して作用させるための規範速度推定器３と、を備える。ＦＢ補償については、ＦＢゲイン乗算器４でＦＢ補償器２の出力に振動抑制効果の重み付けのためのＦＢゲインＫを乗算している。この制御方法の先行技術として、特許文献１が開示されている。
【０００６】
図２は特許文献１の図４（制振制御演算処理を示すブロック図）である。本明細書の図１と特許文献１の図４の各構成は、下表の対応となる。
【０００７】
TIFF
2025108012000002.tif
50
166
【０００８】
電動車両の登坂走行時に振動が発生する要因として、モータのトルクリプルやドライブシャフトの軸ねじり振動が挙げられる。特に両者が一致する周波数帯において振動が増幅する傾向にあるため、その対策としてＦＢ補償のＦＢゲインを上げることが有効となる。
【０００９】
一方、モータ角度検出器の代表としてレゾルバがある。レゾルバには固有の誤差がありその誤差成分は制振ＦＢ補償トルクとして表れるため、ＦＢゲインを上げた場合、その誤差トルクで電動車両の音振性能が悪化することが分かっている。
【００１０】
上記の登坂走行時にＦＢゲインを上げる具体的方法として、特許文献１の請求項４では路面の勾配を検出し、勾配検出値に基づいてＦＢゲインを変更する方法が開示されている。しかし、この方法では複雑な勾配検出手段が必要となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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