專利名稱：電動車的控制器和控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動車的控制器和控制方法。
背景技術(shù)：
日本特開 2003-9566 (JP2003009566 對應(yīng)于 US2002190683)公開 了使用電動馬 達(dá)的車輛的控制器。為了進(jìn)行減振控制，該控制器包括具有由Gp(S)表示的傳遞特性的控 制塊、用于獲得該控制塊的輸出和馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度之間的偏差的減法器、以及具有由H(S)/ Gp(S)表示的傳遞特性的控制塊。在這種情況下，H(S)的分母次數(shù)和H(S)的分子次數(shù)之間 的差被設(shè)置為大于或等于Gp (s)的分母次數(shù)和Gp (s)的分子次數(shù)之間的差。據(jù)此，即使在 從停止?fàn)顟B(tài)或減速狀態(tài)踩踏加速器時(shí)也可以產(chǎn)生減振效果。根據(jù)JP2003009566所公開的方法，要控制的車輛的扭轉(zhuǎn)振動特性被定義為識別 模型Gp(s)。在這種情況下，通過使用具有由利用Gp(S)的H(S)/Gp(S)所表示的傳遞特性 的濾波器來計(jì)算用于確定針對馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩命令值的轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值等。這樣，當(dāng)車輛的傳輸特 性從識別模型Gp (s)偏離時(shí)，根據(jù)1/Gp(s)的共振特性，輸出轉(zhuǎn)矩(反饋轉(zhuǎn)矩)可能產(chǎn)生振動。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到以上，本發(fā)明的目的是提供電動車的控制器，該控制器能夠在產(chǎn)生減振效 果時(shí)防止轉(zhuǎn)矩振動出現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供一種電動車的控制器，所述電動車具有基于轉(zhuǎn)矩 命令值所驅(qū)動的電動馬達(dá)作為動力源，所述控制器包括傳感器，用于感測車輛信息；轉(zhuǎn)矩 目標(biāo)值設(shè)置器，用于基于所述車輛信息設(shè)置第一轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值；轉(zhuǎn)矩命令值計(jì)算器，用于計(jì)算 針對所述電動馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩命令值；第一項(xiàng)計(jì)算器，用于通過對所述轉(zhuǎn)矩命令值執(zhí)行第一濾 波處理來計(jì)算第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第一項(xiàng)，所述第一濾波處理包括具有帶通濾波器特性的傳 遞特性；第二項(xiàng)計(jì)算器，用于通過對作為所述車輛信息之一的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度執(zhí)行第二濾波 處理來計(jì)算所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第二項(xiàng)，所述第二濾波處理包括具有所述帶通濾波器特 性的傳遞特性、以及對車輛的轉(zhuǎn)矩輸入和馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度之間的傳遞特性的模型；以及轉(zhuǎn)矩 目標(biāo)值計(jì)算器，用于基于所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第一項(xiàng)和所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第二項(xiàng)之 間的偏差，計(jì)算所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值，其中，所述轉(zhuǎn)矩命令值計(jì)算器基于所述第一轉(zhuǎn)矩目標(biāo) 值和所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值計(jì)算所述轉(zhuǎn)矩命令值，以及在所述第二濾波處理中，所述第二項(xiàng) 計(jì)算器使用被設(shè)置為大于對車輛的轉(zhuǎn)矩輸入和馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度之間的傳遞特性的模型的識 別值的衰減系數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供一種電動車的控制方法，所述電動車具有基于轉(zhuǎn) 矩命令值所驅(qū)動的電動馬達(dá)作為動力源，所述控制方法包括以下步驟感測車輛信息；基 于所述車輛信息設(shè)置第一轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值；轉(zhuǎn)矩命令值計(jì)算步驟，用于計(jì)算針對所述電動馬達(dá) 的轉(zhuǎn)矩命令值；通過對所述轉(zhuǎn)矩命令值執(zhí)行第一濾波處理來計(jì)算第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第一項(xiàng)，所述第一濾波處理包括具有帶通濾波器特性的傳遞特性；第二項(xiàng)計(jì)算步驟，用于通過對 作為所述車輛信息之一的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度執(zhí)行第二濾波處理來計(jì)算所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的 第二項(xiàng)，所述第二濾波處理包括具有所述帶通濾波器特性的傳遞特性、以及對車輛的轉(zhuǎn)矩 輸入和馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度之間的傳遞特性的模型；以及基于所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第一項(xiàng)和所 述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第二項(xiàng)之間的偏差，計(jì)算所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值，其中，所述轉(zhuǎn)矩命令值 計(jì)算步驟基于所述第一轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值和所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值計(jì)算所述轉(zhuǎn)矩命令值，以及在所 述第二濾波處理中，所述第二項(xiàng)計(jì)算步驟使用被設(shè)置為大于對車輛的轉(zhuǎn)矩輸入和馬達(dá)旋轉(zhuǎn) 速度之間的傳遞特性的模型的識別值的衰減系數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，提供一種電動車的控制器，所述電動車具有基于轉(zhuǎn)矩 命令值所驅(qū)動的電動馬達(dá)作為動力源，所述控制器包括感測部件，用于感測車輛信息 ’轉(zhuǎn) 矩目標(biāo)值設(shè)置部件，用于基于所述車輛信息設(shè)置第一轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值；轉(zhuǎn)矩命令值計(jì)算部件， 用于計(jì)算針對所述電動馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩命令值；第一項(xiàng)計(jì)算部件，用于通過對所述轉(zhuǎn)矩命令值 執(zhí)行第一濾波處理來計(jì)算第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第一項(xiàng)，所述第一濾波處理包括具有帶通濾波 器特性的傳遞特性；第二項(xiàng)計(jì)算部件，用于通過對作為所述車輛信息之一的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度 執(zhí)行第二濾波處理來計(jì)算所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第二項(xiàng)，所述第二濾波處理包括具有所述 帶通濾波器特性的傳遞特性、以及對車輛的轉(zhuǎn)矩輸入和馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度之間的傳遞特性的模 型；以及轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值計(jì)算部件，用于基于所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第一項(xiàng)和所述第二轉(zhuǎn)矩目 標(biāo)值的第二項(xiàng)之間的偏差，計(jì)算所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值，其中，所述轉(zhuǎn)矩命令值計(jì)算部件基于 所述第一轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值和所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值計(jì)算所述轉(zhuǎn)矩命令值，以及在所述第二濾波處 理中，所述第二項(xiàng)計(jì)算部件使用被設(shè)置為大于對車輛的轉(zhuǎn)矩輸入和馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度之間的傳 遞特性的模型的識別值的衰減系數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)方面，提供一種電動車的控制器，所述電動車具有基于轉(zhuǎn)矩 命令值所驅(qū)動的電動馬達(dá)作為動力源，所述控制器包括傳感器，用于感測車輛信息；轉(zhuǎn)矩 目標(biāo)值設(shè)置器，用于基于所述車輛信息設(shè)置第一轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值；轉(zhuǎn)矩命令值計(jì)算器，用于計(jì)算 針對所述電動馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩命令值；第一項(xiàng)計(jì)算器，用于通過對所述轉(zhuǎn)矩命令值執(zhí)行第一濾 波處理來計(jì)算第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第一項(xiàng)，所述第一濾波處理包括具有帶通濾波器特性的傳 遞特性；第二項(xiàng)計(jì)算器，用于通過對作為所述車輛信息之一的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度執(zhí)行第二濾波 處理來計(jì)算所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第二項(xiàng)，所述第二濾波處理包括具有所述帶通濾波器特 性的傳遞特性、以及對車輛的轉(zhuǎn)矩輸入和馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度之間的傳遞特性的模型；以及轉(zhuǎn)矩 目標(biāo)值計(jì)算器，用于基于所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第一項(xiàng)和所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第二項(xiàng)之 間的偏差，計(jì)算所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值，其中，所述模型包括由二次式給出的分子和由三次式 給出的分母，所述轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值計(jì)算器包括減法器，用于從所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第一項(xiàng)減 去所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第二項(xiàng)；以及濾波器，用于通過對所述減法器的輸出值執(zhí)行第三 濾波處理來輸出所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值，所述第三濾波處理包括包含由二次式給出的分子和 由二次式給出的分母的傳遞特性，所述濾波器的傳遞特性包括由所述模型的分子的二次 式給出的分子；以及由具有第二衰減系數(shù)的二次式給出的分母，所述第二衰減系數(shù)被設(shè)置 為大于根據(jù)所述模型的分子計(jì)算出的第一衰減系數(shù)、且小于或等于1，以及所述轉(zhuǎn)矩命令值 計(jì)算器基于所述第一轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值和由所述濾波器進(jìn)行了所述第三濾波處理的所述第二轉(zhuǎn) 矩目標(biāo)值，計(jì)算所述轉(zhuǎn)矩命令值。
根據(jù)本發(fā)明的第五個(gè)方面，提供一種電動車的控制方法，所述電動車具有基于轉(zhuǎn) 矩命令值所驅(qū)動的電動馬達(dá)作為動力源，所述控制方法包括以下步驟感測車輛信息；基 于所述車輛信息設(shè)置第一轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值；轉(zhuǎn)矩命令值計(jì)算步驟，用于計(jì)算針對所述電動馬達(dá)的 轉(zhuǎn)矩命令值；通過對所述轉(zhuǎn)矩命令值執(zhí)行第一濾波處理來計(jì)算第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第一項(xiàng)，所 述第一濾波處理包括具有帶通濾波器特性的傳遞特性；通過對作為所述車輛信息之一的馬 達(dá)旋轉(zhuǎn)速度執(zhí)行第二濾波處理來計(jì)算所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第二項(xiàng)，所述第二濾波處理包 括具有所述帶通濾波器特性的傳遞特性、以及對車輛的轉(zhuǎn)矩輸入和馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度之間的傳 遞特性的模型；以及第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值計(jì)算步驟，用于基于所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第一項(xiàng)和所 述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第二項(xiàng)之間的偏差，計(jì)算所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值，其中，所述模型包括由二 次式給出的分子和由三次式給出的分母，所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值計(jì)算步驟包括以下步驟減法 步驟，用于從所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第一項(xiàng)減去所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第二項(xiàng)；以及輸出步 驟，用于通過對所述減法步驟的輸出值執(zhí)行第三濾波處理來輸出所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值，所述 第三濾波處理包括包含由二次式給出的分子和由二次式給出的分母的傳遞特性，所述輸出步 驟的傳遞特性包括由所述模型的分子的二次式給出的分子；以及由具有第二衰減系數(shù)的二 次式給出的分母，所述第二衰減系數(shù)被設(shè)置為大于根據(jù)所述模型的分子計(jì)算出的第一衰減系 數(shù)、且小于或等于1，以及所述轉(zhuǎn)矩命令值計(jì)算步驟基于所述第一轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值和通過所述輸 出步驟進(jìn)行了所述第三濾波處理的所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值，計(jì)算所述轉(zhuǎn)矩命令值。根據(jù)本發(fā)明的第六個(gè)方面，提供一種電動車的控制器，所述電動車具有基于轉(zhuǎn)矩 命令值所驅(qū)動的電動馬達(dá)作為動力源，所述控制器包括感測部件，用于感測車輛信息 ’轉(zhuǎn) 矩目標(biāo)值設(shè)置部件，用于基于所述車輛信息設(shè)置第一轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值；轉(zhuǎn)矩命令值計(jì)算部件， 用于計(jì)算針對所述電動馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩命令值；第一項(xiàng)計(jì)算部件，用于通過對所述轉(zhuǎn)矩命令值 執(zhí)行第一濾波處理來計(jì)算第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第一項(xiàng)，所述第一濾波處理包括具有帶通濾波 器特性的傳遞特性；第二項(xiàng)計(jì)算部件，用于通過對作為所述車輛信息之一的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度 執(zhí)行第二濾波處理來計(jì)算所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第二項(xiàng)，所述第二濾波處理包括具有所述 帶通濾波器特性的傳遞特性、以及對車輛的轉(zhuǎn)矩輸入和馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度之間的傳遞特性的模 型；轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值計(jì)算部件，用于基于所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第一項(xiàng)和所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值 的第二項(xiàng)之間的偏差，計(jì)算所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值，其中，所述模型包括由二次式給出的分子 和由三次式給出的分母，所述轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值計(jì)算部件包括減法部件，用于從所述第二轉(zhuǎn)矩目 標(biāo)值的第一項(xiàng)減去所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第二項(xiàng)；以及濾波部件，用于通過對所述減法部 件的輸出值執(zhí)行第三濾波處理來輸出所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值，所述第三濾波處理包括包含由 二次式給出的分子和由二次式給出的分母的傳遞特性，所述濾波部件的傳遞特性包括由 所述模型的分子的二次式給出的分子；以及由具有第二衰減系數(shù)的二次式給出的分母，所 述第二衰減系數(shù)被設(shè)置為大于根據(jù)所述模型的分子計(jì)算出的第一衰減系數(shù)、且小于或等于 1，以及所述轉(zhuǎn)矩命令值計(jì)算部件基于所述第一轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值和由所述濾波部件進(jìn)行了所述 第三濾波處理的所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值，計(jì)算所述轉(zhuǎn)矩命令值。根據(jù)以下參考附圖的說明，將理解本發(fā)明的其它目的和特征。


圖1是示意性示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的電動車的控制器的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是示出減振控制器的具體結(jié)構(gòu)的框圖。圖3解釋控制塊。圖4A至圖4C示出使用具有死區(qū)(dead band)的車輛模型作為實(shí)際設(shè)備Gp’ (s) 的模擬結(jié)果。圖5A至圖5D是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的、作為頻率分析的結(jié)果的傳遞特性 H(s) · sXl/(s · Gp(S))的伯德圖(Bode diagram)。圖6A至圖6D是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的、作為頻率分析的結(jié)果的傳遞特性 H(S) · sX l/(s · Gp(S))的伯德圖。圖7A至7D示出使用具有死區(qū)的車輛模型作為實(shí)際設(shè)備Gp’ (s)的模擬結(jié)果。圖8A至8D是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的第一實(shí)施例的、作為頻率分析的結(jié)果的 傳遞特性H(S) .sXl/(s. Gp(s))的伯德圖。圖9A至9D是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的第二實(shí)施例的、作為頻率分析的結(jié)果的 傳遞特性H(S) .sXl/(s. Gp(s))的伯德圖。圖IOA至IOD示出使用具有死區(qū)的車輛模型作為實(shí)際設(shè)備Gp’ (s)的模擬結(jié)果。圖IlA至IlD示出使用具有死區(qū)的車輛模型作為實(shí)際設(shè)備Gp’ (s)的模擬結(jié)果。圖12解釋根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式的控制塊。圖13A至13D示出使用具有死區(qū)的車輛模型作為實(shí)際設(shè)備Gp’ (s)的模擬結(jié)果。圖14A至14D是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式的、作為頻率分析的結(jié)果的傳遞特性 H(S) · sX l/(s · Gp(S))的伯德圖。圖15是示出根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方式的減振控制器的具體結(jié)構(gòu)的框圖。圖16A至16C示出使用具有死區(qū)的車輛模型作為實(shí)際設(shè)備Gp’ (s)的模擬結(jié)果。圖17A至17D是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方式的、作為頻率分析的結(jié)果的傳遞特性 H(S) · sX l/(s · Gp(S))的伯德圖。圖18是示出根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施方式的第一實(shí)施例的減振控制器的具體結(jié)構(gòu)的 框圖。圖19A至19D是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施方式的第一實(shí)施例的、作為頻率分析的結(jié)果 的傳遞特性H(S) .sXl/(s. Gp(s))的伯德圖。圖20是示出根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施方式的第二實(shí)施例的減振控制器的具體結(jié)構(gòu)的 框圖。圖21A至21D是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施方式的第二實(shí)施例的、作為頻率分析的結(jié)果 的傳遞特性H(S) .sXl/(s. Gp(s))的伯德圖。圖22A至22D示出使用具有死區(qū)的車輛模型作為實(shí)際設(shè)備Gp’ (s)的模擬結(jié)果。圖23是示出根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施方式的減振控制器的具體結(jié)構(gòu)的框圖。圖24A至24D示出使用具有死區(qū)的車輛模型作為實(shí)際設(shè)備Gp’ (s)的模擬結(jié)果。圖25是示出根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施方式的減振控制器的具體結(jié)構(gòu)的框圖。圖26A至26D是根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施方式的、作為頻率分析的結(jié)果的傳遞特性 H(S) · sX l/(s · Gp(S))的伯德圖。圖27A至27D示出使用具有死區(qū)的車輛模型作為實(shí)際設(shè)備Gp’ (s)的模擬結(jié)果。
具體實(shí)施例方式第一實(shí)施方式圖1是示意性示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的電動車的控制器的結(jié)構(gòu)的框圖。將 利用來自電池(圖1中未示出)的電力而工作的馬達(dá)1安裝在根據(jù)第一實(shí)施方式的電動車 中。馬達(dá)1的輸出軸連接至減速器(圖1中未示出)。來自馬達(dá)1的動力經(jīng)由減速器和驅(qū) 動軸2傳遞至左驅(qū)動輪3和右驅(qū)動輪4。在電池和馬達(dá)1之間，布置有逆變器(圖1中未示 出)。電池的直流電經(jīng)由該逆變器被轉(zhuǎn)換成三相交流電，并被供給至馬達(dá)1。在電動車中安裝用于控制馬達(dá)1的輸出轉(zhuǎn)矩的控制器5?？刂破?包括轉(zhuǎn)矩設(shè)置 器6、減振控制器7和轉(zhuǎn)矩控制器8。作為控制器5，可以使用包括CPU、R0M、RAM和I/O接口 等的主要組件的微計(jì)算機(jī)。為了執(zhí)行轉(zhuǎn)矩控制，將利用各種傳感器感測到的多個(gè)車輛信息 輸入至控制器5。旋轉(zhuǎn)角度傳感器9通過感測馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)角度，感測馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度com。 加速器開度傳感器10感測由駕駛員所進(jìn)行的加速量(例如，加速開度)。根據(jù)第一實(shí)施方 式，旋轉(zhuǎn)角度傳感器9和加速器開度傳感器10各自用作用于感測車輛信息的傳感器。轉(zhuǎn)矩設(shè)置器6 (轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值設(shè)置器)基于該車輛信息、即感測到的加速量和馬達(dá)旋 轉(zhuǎn)速度《m，設(shè)置第一轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*l。將由此設(shè)置的第一轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*l輸出至減振控 制器7。減振控制器7利用第一轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*l和馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度ωπι各自作為輸入來執(zhí)行 計(jì)算，由此確定轉(zhuǎn)矩命令值(馬達(dá)轉(zhuǎn)矩命令值)Τ*。將由此確定的轉(zhuǎn)矩命令值Τ*輸出至轉(zhuǎn) 矩控制器8。轉(zhuǎn)矩控制器8通過使用PWM控制等控制逆變器，進(jìn)行使馬達(dá)1的輸出轉(zhuǎn)矩跟從 馬達(dá)轉(zhuǎn)矩命令值Τ*的控制。圖2是示出減振控制器7的具體結(jié)構(gòu)的框圖。在減振控制器7中，利用加法器7a 將第一轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*l和后面所述的第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2相加。加法器7a用作用于計(jì) 算轉(zhuǎn)矩命令值 "的轉(zhuǎn)矩命令值計(jì)算器。加法器7a基于第一轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*l和后面所述 的第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2，計(jì)算相加值(Tm*l+Tm*2)作為轉(zhuǎn)矩命令值Τ*。將作為來自加法器 7a的輸出的轉(zhuǎn)矩命令值f輸入至控制塊7b。這里，如圖1所示，在控制器5中，將作為來自減振控制器7的一部分的加法器7a 的輸出的轉(zhuǎn)矩命令值T*輸入至轉(zhuǎn)矩控制器8。然后，轉(zhuǎn)矩控制器8基于轉(zhuǎn)矩命令值T*，利用 逆變器(圖1中未示出)控制馬達(dá)1。該控制驅(qū)動馬達(dá)1，由此允許旋轉(zhuǎn)角度傳感器9感測 馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)速度《m。然后，將由此感測到的旋轉(zhuǎn)速度com反饋至控制系統(tǒng)。在圖2所示的框圖中，控制塊7b具有由Gp ’(s)表示的傳遞特性，替代地表示作為 電動車上由轉(zhuǎn)矩控制器8利用逆變器(圖1中未示出)所控制的馬達(dá)1的實(shí)際設(shè)備?？刂?塊7b利用轉(zhuǎn)矩命令值TM乍為輸入，輸出作為實(shí)際設(shè)備Gp’(s)的馬達(dá)1的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度。 這里，為了反映進(jìn)入實(shí)際設(shè)備Gp’(s)的轉(zhuǎn)矩干擾因素，利用加法器7c將從加法器7a輸出 的轉(zhuǎn)矩命令值 "與轉(zhuǎn)矩干擾因素Td相加，然后將結(jié)果輸入至控制塊7b。此外，為了反映進(jìn) 入實(shí)際設(shè)備Gp’(s)的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度干擾因素，利用加法器7d將從控制器7b輸出的馬達(dá)旋 轉(zhuǎn)速度與馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度干擾因素《d相加。來自加法器7d的輸出(馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度)與利 用旋轉(zhuǎn)角度傳感器9感測到的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度com相對應(yīng)。將從加法器7d輸出的馬達(dá)旋轉(zhuǎn) 速度ωπι輸入至控制塊7e?？刂茐K7e用作濾波器，并且具有由H(s)/Gp(S)所表示的傳遞特性。這里，H(s) 具有帶通濾波器特性。同時(shí)，Gp(S)是在i)對車輛的轉(zhuǎn)矩輸入與ii)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度之間的傳遞特性的模型(車輛傳遞特性的識別模型，在下文還被稱為“傳遞特性模型”)?？刂茐K 7e (第二項(xiàng)計(jì)算器)利用馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度作為輸入，對馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度com執(zhí)行濾波處理 (第二濾波處理)，由此輸出(計(jì)算)第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2的第二項(xiàng)Tm*2_2。將第二轉(zhuǎn)矩 目標(biāo)值Tm*2的第二項(xiàng)Tm*2_2輸出至減法器7g。另一方面，除了將作為來自加法器7a的輸出的轉(zhuǎn)矩命令值f輸入至控制塊7b以 外，還將其輸入至控制塊7f。控制塊7f用作濾波器，并且具有帶通濾波器的傳遞特性，具體 為由H(S)所表示的傳遞特性?？刂茐K7f (第一項(xiàng)計(jì)算器)利用轉(zhuǎn)矩命令值TM乍為輸入， 對轉(zhuǎn)矩命令值 "執(zhí)行濾波處理(第一濾波處理)，由此輸出(計(jì)算)第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2 的第一項(xiàng)Tm*2_l。然后，將第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2的第一項(xiàng)Tm*2_l輸出至減法器7g。減法器7g從第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2的第一項(xiàng)Tm*2_l減去第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2的 第二項(xiàng)Tm*2_2。減法器7g用作用于計(jì)算第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2的轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值計(jì)算器。減法 器7g基于第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2的第一項(xiàng)Tm*2_l和第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2的第二項(xiàng)Tm*2_2 之間的偏差，計(jì)算第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2。如上所述，將作為來自減法器7g的輸出的第二轉(zhuǎn) 矩目標(biāo)值Tm*2輸出至加法器7a。第一實(shí)施方式的特征之一是，當(dāng)控制塊7e處的傳遞特性的模型Gp (s)從實(shí)際設(shè)備 Gp’(s)偏離時(shí)或者當(dāng)發(fā)生馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度干擾因素《d時(shí)，減振控制器7的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)抑制輸 出轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生振動。圖3解釋控制塊7e。下文所述是關(guān)于由控制塊7e的傳遞特性H (s)/Gp (s)所表示 的濾波器。通過等效轉(zhuǎn)換，具有傳遞特性H(S)/Gp (s)的控制塊7e可被分割成具有傳遞特 性H(S) · s的控制塊7ea和具有傳遞特性l/(s · Gp(S))的控制塊7eb。這里，將說明傳遞特性的模型Gp (s)。可以導(dǎo)出以下數(shù)學(xué)表達(dá)式1作為驅(qū)動扭轉(zhuǎn)振 動系統(tǒng)的運(yùn)動方程式。數(shù)學(xué)表達(dá)式1Jm · com* = Tm-TD/N2Jw · cow* = TD-r · FM · V* = FTD = KD/ (com/N-cow)dtF = KT(r· cow-V)在數(shù)學(xué)表達(dá)式1中，添加至符號的右上部的星號“*”表示時(shí)間微分。此外，Jm表示 馬達(dá)1的慣性，Jw表示驅(qū)動輪3、4的慣性，并且M表示車輛的質(zhì)量。此外，KD表示驅(qū)動系統(tǒng) 的扭轉(zhuǎn)剛度，KT表示輪胎和路面之間的摩擦系數(shù)，N表示總齒輪比，并且r表示輪胎的負(fù)載 半徑。ωπι表示馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度，Tm表示馬達(dá)1的轉(zhuǎn)矩，并且TD表示驅(qū)動輪3、4的轉(zhuǎn)矩。此 外，F(xiàn)表示施加至車輛的力，V表示車輛的速度，并且cow表示驅(qū)動輪3、4的旋轉(zhuǎn)速度。然后，基于以上運(yùn)動方程式，通過以下數(shù)學(xué)表達(dá)式2給出從馬達(dá)轉(zhuǎn)矩到馬達(dá)旋轉(zhuǎn) 速度的傳遞特性的模型Gp (S)。數(shù)學(xué)表達(dá)式2
彳… (b,s3 +b7s2 +b,s + L·)
Gp(s) = ) 3 3 2 2 1^r s(a4s -sTalS +a2s + αλ) 這里，通過以下數(shù)學(xué)表達(dá)式3給出數(shù)學(xué)表達(dá)式2中的各個(gè)參數(shù)。
數(shù)學(xué)表汰式3 a。一2Jm．Jw．M
a，一Jm(2Jw+M．r’)K／
a，一(]m+2Jw／N’)M。KD
a、一(]m+2Jw／N’+M．r’／N’)KD。KT
b。一2Jw．M
b，一(2Jw+M．r’)K／
b．一M。KD
b。一KD。KT
通過檢查數(shù)學(xué)表達(dá)式2所示的傳遞函數(shù)的極點(diǎn)和零點(diǎn)，已經(jīng)得出一個(gè)極點(diǎn)和一個(gè)零點(diǎn)示出非常接近的值。這等同于表示以下數(shù)學(xué)表達(dá)式4所示的。和p示出非常接近的佰。通過檢查數(shù)學(xué)表達(dá)式2所示的傳遞函數(shù)的極點(diǎn)和零點(diǎn)，已經(jīng)得出一個(gè)極點(diǎn)和一個(gè) 零點(diǎn)示出非常接近的值。這等同于表示以下數(shù)學(xué)表達(dá)式4所示的α和β示出非常接近的值。數(shù)學(xué)表汰式4 在數(shù)學(xué)表達(dá)式4中執(zhí)行極零抵消(近似α = β )使得Gp (s)能夠包括(二次)/ (三次)的傳遞特性，參見以下數(shù)學(xué)表達(dá)式5-(1)。此外，該數(shù)學(xué)表達(dá)式5-(1)可以變?yōu)橐?下數(shù)學(xué)表達(dá)式5-(2)。數(shù)學(xué)表達(dá)式5 第一實(shí)施方式關(guān)注數(shù)學(xué)表達(dá)式5-(2)的分母項(xiàng)。可以從針對數(shù)學(xué)表達(dá)式5-(2)的 分母項(xiàng)的關(guān)系式(以下數(shù)學(xué)表達(dá)式6_(1))導(dǎo)出l/(s*Gp(s))的二次振動特性中的衰減系 數(shù)ξ ζ。
數(shù)學(xué)表汰式6 根據(jù)第一實(shí)施方式的控制塊7e利用值ξ來替換值(衰減系數(shù))ξ ζ。這里，通過數(shù) 學(xué)表達(dá)式6-(2)導(dǎo)出值ξζ。同時(shí)，值ξ大于由此導(dǎo)出的值ξ ζ、即傳遞特性的模型Gp (s) 的識別值ξ ζ，另外，值ξ小于或等于1(ξζ< ξ <1)。據(jù)此，當(dāng)傳遞特性的模型Gp (s) 從實(shí)際設(shè)備Gp’(s)偏離時(shí)或者當(dāng)發(fā)生馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度干擾《d時(shí)可能產(chǎn)生的輸出轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn) 矩振動被抑制。
圖4A至4C示出使用在驅(qū)動軸的傳遞轉(zhuǎn)矩處具有士 IONm的死區(qū)的車輛模型作為 實(shí)際設(shè)備Gp’(s)的模擬結(jié)果。圖4A示出輸出轉(zhuǎn)矩Tf的轉(zhuǎn)變，圖4B示出馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度com 的轉(zhuǎn)變，并且圖4C示出驅(qū)動軸的傳遞轉(zhuǎn)矩Td的轉(zhuǎn)變。圖4A至圖4C示出相對于從ONm到 150Nm的轉(zhuǎn)矩步進(jìn)命令St的起動時(shí)的模擬結(jié)果。這里，在各個(gè)參數(shù)Tf、com和Td中，添加有 “C”的參數(shù)表示應(yīng)用用于替換衰減系數(shù)ξ ζ的根據(jù)第一實(shí)施方式的控制方法的模擬結(jié)果， 而添加有“i”的參數(shù)表示不應(yīng)用根據(jù)第一實(shí)施方式的控制方法的模擬結(jié)果。此外，當(dāng)應(yīng)用 根據(jù)第一實(shí)施方式的控制方法時(shí)，利用ξ =1替換上述衰減系數(shù)ξζ。如從圖4Α至圖4C顯而易見，當(dāng)不應(yīng)用根據(jù)第一實(shí)施方式的控制方法時(shí)，在輸出轉(zhuǎn) 矩Tfi和驅(qū)動軸的傳遞轉(zhuǎn)矩Tdi的情況下，振動以約1. 3Hz繼續(xù)。另一方面，當(dāng)應(yīng)用根據(jù)第 一實(shí)施方式的控制方法時(shí)，在輸出轉(zhuǎn)矩Tfc和驅(qū)動軸的傳遞轉(zhuǎn)矩Tdc的情況下，轉(zhuǎn)矩振動在 約一個(gè)周期內(nèi)收斂。這樣，根據(jù)第一實(shí)施方式，控制塊7e執(zhí)行由H(S)/Gp(S)所表示的傳遞特性的濾 波處理(第二濾波處理)。在該濾波處理時(shí)，控制塊7e使用被設(shè)置為大于傳遞特性的模型 Gp(S)的識別值ξ ζ的衰減系數(shù)ξ ( ξ ζ < ξ彡1)。即使當(dāng)車輛傳遞特性從其識別模式Gp(s)偏離時(shí)，以上結(jié)構(gòu)也可以抑制轉(zhuǎn)矩振動。第二實(shí)施方式在下文，將說明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的電動車的控制器5。根據(jù)第二實(shí)施方 式的控制器5與根據(jù)第一實(shí)施方式的控制器5的不同之處在于利用減震控制器7的控制方 法。另外，將省略對與根據(jù)第一實(shí)施方式的部件和部分相同的部件和部件的解釋，因此以下 將主要說明不同之處。圖5Α至5D是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的、作為頻率分析的結(jié)果的傳遞特性 H(S) · sX l/(s · Gp(S))的伯德圖。圖5A示出相對于頻率F的增益Ga，圖5B示出相對于 頻率F的相位Ph。此外，圖5C示出圖5A的部分放大圖，并且圖5D示出圖5B的部分放大 圖。這里，在各個(gè)參數(shù)Ga和Ph中，添加有“C”的參數(shù)表示當(dāng)應(yīng)用根據(jù)第一實(shí)施方式的控制 方法時(shí)所獲得的模擬結(jié)果，而添加有“i”的參數(shù)表示當(dāng)不應(yīng)用根據(jù)第一實(shí)施方式的控制方 法時(shí)所獲得的模擬結(jié)果。此外，當(dāng)應(yīng)用根據(jù)第一實(shí)施方式的控制方法時(shí)，利用ξ =1替換 上述衰減系數(shù)ξζ。如從圖5Α至圖5D顯而易見，與不執(zhí)行替換的情況相比較，替換衰減系數(shù)ξ ζ使得 在控制對象頻率(F = 3. 85Hz)處產(chǎn)生-1. 9dB的增益差和33deg的相位差。第二實(shí)施方式 的特征之一是校正該相位差。這里，由Y表示要校正的相位差。根據(jù)第二實(shí)施方式，利用 具有帶通濾波器特性的傳遞特性H(S)來校正該相位差Y。根據(jù)第一實(shí)施方式，傳遞特性 H(S)、即帶通濾波器的中心頻率與車輛的驅(qū)動系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)共振頻率一致。根據(jù)第二實(shí)施方 式，使傳遞特性H(S)的中心頻率偏移與特定頻率等同的量，由此執(zhí)行與相位差Y等同的相 位補(bǔ)償。在將帶通濾波器與一階高通濾波器和一階低通濾波器組合的情況下，通過以下數(shù) 學(xué)表達(dá)式7給出其傳遞函數(shù)。數(shù)學(xué)表達(dá)式7
0094]
0095]這里，通過(fc (Hz) = ω c (rad/s) /2 π )給出的ω c表示與在通過fp (fp (Hz)= p(rad/s)/2 π )給出扭轉(zhuǎn)共振頻率時(shí)的相位補(bǔ)償之后的中心頻率fc相對應(yīng)的參數(shù)。
0096]然后，利用“jX ωρ”替換數(shù)學(xué)表達(dá)式7的右側(cè)的“S”得出以下數(shù)學(xué)表達(dá)式8。
0097]數(shù)學(xué)表汰式8
0098]
0099]在數(shù)學(xué)表達(dá)式8所示的(從數(shù)學(xué)表達(dá)式7推導(dǎo)出的)右側(cè)，通過將分母與分子和 分母各自相乘使以上右側(cè)變?yōu)橐韵聰?shù)學(xué)表達(dá)式9。
0100]數(shù)學(xué)表汰式9
0101]
0102]這里，利用C+D · j替換數(shù)學(xué)表達(dá)式9所示的右側(cè)，由此使得tan γ能夠滿足以下 數(shù)學(xué)表達(dá)式10。
0103]數(shù)學(xué)表汰式10
0104]
可以將數(shù)學(xué)表達(dá)式10變?yōu)橐韵聰?shù)學(xué)表達(dá)式11。
0108]數(shù)學(xué)表達(dá)式11
0109]ω c2+2X cocX copXtan γ-ωρ2 = 0
0110]根據(jù)該數(shù)學(xué)表達(dá)式11，滿足以下數(shù)學(xué)表達(dá)式12,
0111]數(shù)學(xué)表達(dá)式12
0112
0113]據(jù)此，基于數(shù)學(xué)表達(dá)式12所示的《c，可以計(jì)算校正后的中心頻率fc。
0114]圖6A至圖6D是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的、作為頻率分析的結(jié)果的傳遞特性 H(S) .sXl/(s -Gp(S))的伯德圖。圖6A示出相對于頻率F的增益Ga，圖6B示出相對于頻 率F的相位Ph。此外，圖6C示出圖6A的部分放大圖，并且圖6D示出圖6B的部分放大圖。 這里，在各個(gè)參數(shù)Ga和Ph中，添加有“C”的參數(shù)表示當(dāng)應(yīng)用用于執(zhí)行衰減系數(shù)ξζ的替換 和利用中心頻率fc的相位補(bǔ)償?shù)?、根?jù)第二實(shí)施方式的控制方法時(shí)所獲得的模擬結(jié)果，而 添加有“i”的參數(shù)表示當(dāng)不應(yīng)用根據(jù)第二實(shí)施方式的控制方法時(shí)所獲得的模擬結(jié)果。此外， 當(dāng)應(yīng)用根據(jù)第二實(shí)施方式的控制方法時(shí)，利用ξ = 1替換上述衰減系數(shù)ξζ。如從圖6D顯 而易見，根據(jù)第二實(shí)施方式的控制方法可以校正控制對象頻率(F = 3.85Hz)處的相位差。
圖7A至圖7D示出使用在驅(qū)動軸的傳遞轉(zhuǎn)矩處具有士 IONm的死區(qū)的車輛模型作
14為實(shí)際設(shè)備Gp’(s)的模擬結(jié)果。圖7A示出輸出轉(zhuǎn)矩Tf的轉(zhuǎn)變，圖7B示出馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度 ωπι的轉(zhuǎn)變。此外，圖7C示出圖7Β的區(qū)域A的放大圖，并且圖7D示出驅(qū)動軸的傳遞轉(zhuǎn)矩 Td的轉(zhuǎn)變。圖7Α至圖7D示出在相對于從ONm到150Nm的轉(zhuǎn)矩步進(jìn)命令St的起動時(shí)的模 擬結(jié)果。這里，在各個(gè)參數(shù)Tf、com和Td中，添加有“C”的參數(shù)表示應(yīng)用根據(jù)第二實(shí)施方式 的控制方法的模擬結(jié)果，而添加有“i”的參數(shù)表示不應(yīng)用根據(jù)第二實(shí)施方式的控制方法的 模擬結(jié)果。如從圖7A至圖7D顯而易見，與不應(yīng)用根據(jù)第二實(shí)施方式的控制方法相比較，當(dāng) 應(yīng)用根據(jù)第二實(shí)施方式的控制方法時(shí)，輸出轉(zhuǎn)矩Tfi和驅(qū)動軸的傳遞轉(zhuǎn)矩Tdi各自的過沖 (overshoot)減小，由此還提高了馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度ωm的減振效果。如上所述，根據(jù)第二實(shí)施方式，控制塊7e (第二項(xiàng)計(jì)算器)具有用于校正濾波器 (傳遞特性H(S) .sXl/(s. Gp(s))的頻率特性在控制對象頻率處的偏移的功能。在這種 情況下，控制塊7e校正具有帶通濾波器特性的傳遞特性H(S)的中心頻率fc，由此校正控制 對象頻率處的相位Ph。以上結(jié)構(gòu)可以減小輸出轉(zhuǎn)矩相對于命令轉(zhuǎn)矩的過沖，由此提高防止 振動的效果。第三實(shí)施方式在下文，將說明根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的電動車的控制器5。根據(jù)第三實(shí)施方 式的控制器5與根據(jù)第一實(shí)施方式的控制器5的不同之處在于利用減振控制器7的控制方 法。另外，將省略對與根據(jù)第一實(shí)施方式的部件和部分相同的部件和部分的解釋，因此以下 將主要說明不同之處。根據(jù)第二實(shí)施方式，作為替換衰減系數(shù)ξ ζ的結(jié)果，利用具有帶通濾波器特性的 傳遞特性H(S)來校正在傳遞特性H(S) .sXl/(s.Gp(s)的控制對象頻率處產(chǎn)生的相位差 Y。根據(jù)第三實(shí)施方式，從以下數(shù)學(xué)表達(dá)式13導(dǎo)出在將傳遞特性l/(s -Gp (s)定義為數(shù)學(xué) 表示式5_(2)時(shí)所產(chǎn)生的二次振動特性的共振頻率ωζ。數(shù)學(xué)表達(dá)式13 然后，通過改變該共振頻率ω ζ來校正相位差Y。第一實(shí)施例圖8Α至圖8D是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的第一實(shí)施例的、作為頻率分析的結(jié)果 的傳遞特性H(S) -sXl/(s -Gp (s)的伯德圖。圖8A示出相對于頻率F的增益Ga，圖8B示 出相對于頻率F的相位Ph。此外，圖8C示出圖8A的部分放大圖，并且圖8D示出圖8B的 部分放大圖。這里，在各個(gè)參數(shù)Ga和Ph中，添加有“C”的參數(shù)表示當(dāng)應(yīng)用根據(jù)第三實(shí)施方 式的第一實(shí)施例的控制方法(即，i.替換衰減系數(shù)ξζ，并且ii.利用共振頻率ωζ補(bǔ)償相 位)時(shí)所獲得的模擬結(jié)果，而添加有“i”的參數(shù)表示當(dāng)不應(yīng)用根據(jù)第三實(shí)施方式的第一實(shí) 施例的控制方法時(shí)所獲得的模擬結(jié)果。此外，當(dāng)應(yīng)用根據(jù)第三實(shí)施方式的第一實(shí)施例的控 制方法時(shí)，利用ξ =1替換上述衰減系數(shù)ξ ζ，并且使共振頻率ω ζ可變(等同于-0.7Hz)， 由此執(zhí)行相位補(bǔ)償。如從圖8D顯而易見，與根據(jù)第一實(shí)施方式的圖5D中的情況相比較，根 據(jù)第三實(shí)施方式的第一實(shí)施例的控制方法可以校正控制對象頻率(F = 3. 85Hz)處的相位 差。
第二實(shí)施例圖9A至圖9D是根據(jù)第三實(shí)施方式的第二實(shí)施例的、作為頻率分析的結(jié)果的傳遞 特性H(S) · sX l/(s · Gp(S)的伯德圖。圖9A至圖9D分別與圖8A至圖8D相對應(yīng)。在圖 9A至圖9D中，當(dāng)應(yīng)用根據(jù)第三實(shí)施方式的第二實(shí)施例的控制方法時(shí)，利用ξ =1替換上述 衰減系數(shù)ξ ζ，并且使共振頻率ω ζ可變(等同于-1. IHz)，由此執(zhí)行相位補(bǔ)償。如從圖9D 顯而易見，與根據(jù)第一實(shí)施方式的圖5D中的情況相比較，根據(jù)第三實(shí)施方式的第二實(shí)施例 的控制方法可以進(jìn)一步校正控制對象頻率(F = 3. 85Hz)處的相位差。圖IOA至圖IOD以及圖IlA至圖IlD示出使用在驅(qū)動軸的傳遞轉(zhuǎn)矩處具有士 IONm 的死區(qū)的車輛模型作為實(shí)際設(shè)備Gp’(s)的模擬結(jié)果。圖IOA和圖IlA各自表示輸出轉(zhuǎn)矩 Tf的轉(zhuǎn)變，圖IOB和圖IlB各自表示馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度com的轉(zhuǎn)變。此外，圖IOC和圖IlC各自 分別表示圖IOB和圖IlB的區(qū)域A的放大圖，并且圖IOD和圖IlD各自表示驅(qū)動軸的傳遞 轉(zhuǎn)矩Td的轉(zhuǎn)變。圖IOA至圖IOD以及圖IlA至圖IlD示出在相對于從ONm到150Nm的轉(zhuǎn) 矩步進(jìn)命令St的起動時(shí)的模擬結(jié)果。這里，在各個(gè)參數(shù)Tf、com和Td中，添加有“C”的參 數(shù)表示應(yīng)用根據(jù)第三實(shí)施方式的控制方法的模擬結(jié)果，而添加有“i”的參數(shù)表示不應(yīng)用根 據(jù)第三實(shí)施方式的控制方法的模擬結(jié)果。這里，圖IOA至圖IOD示出根據(jù)第三實(shí)施方式的第一實(shí)施例的、在使共振頻率ωζ 可變(等同于-0. 7Hz)的情況下執(zhí)行相位補(bǔ)償?shù)哪M結(jié)果，而圖IlA至圖IlD示出根據(jù)第三 實(shí)施方式的第二實(shí)施例的、在使共振頻率ωζ可變(等同于-1. IHz)的情況下執(zhí)行相位補(bǔ) 償?shù)哪M結(jié)果。如從圖IOA至圖IOD以及圖IlA至圖IlD各自顯而易見，與不應(yīng)用根據(jù)第 三實(shí)施方式的控制方法時(shí)相比較，當(dāng)應(yīng)用根據(jù)第三實(shí)施方式的控制方法時(shí)，提高了馬達(dá)旋 轉(zhuǎn)速度ωπι的減振效果。此外，在根據(jù)第三實(shí)施方式的第二實(shí)施例的、利用等同于-1. IHz的 共振頻率ωζ的相位補(bǔ)償?shù)那闆r下(參見圖IlA至圖11D)，輸出轉(zhuǎn)矩Tfc和驅(qū)動軸的傳遞 轉(zhuǎn)矩Tdc各自的特性沒有產(chǎn)生過沖，這是有利的。同時(shí)，根據(jù)第三實(shí)施方式的第二實(shí)施例， 頻繁產(chǎn)生下沖(undershoot)，并且恢復(fù)用的時(shí)間很可能長。另一方面，在根據(jù)第三實(shí)施方式 的第一實(shí)施例的、利用等同于-0. 7Hz的共振頻率ω ζ的相位補(bǔ)償?shù)那闆r下(參見圖IOA至 圖10D)，盡管殘留一定程度的過沖，但下沖量小，因而展示良好趨勢。根據(jù)相位補(bǔ)償量，輸出 轉(zhuǎn)矩Tf的特性不同于驅(qū)動軸的傳遞轉(zhuǎn)矩Td的特性。因此，根據(jù)需要確定共振頻率ωζ，由 此執(zhí)行相位補(bǔ)償。如上所述，根據(jù)第三實(shí)施方式，控制塊7e具有用于校正濾波處理(傳遞特性 H(S) .sXl/(s-Gp(S))的頻率特性在控制對象頻率處的偏移的功能。在這種情況下，以上 濾波處理、具體為改變傳遞特性l/(s · Gp(S)的共振頻率特性的頻率ωζ校正了控制對象 頻率處的相位Ph。以上結(jié)構(gòu)可以減小輸出轉(zhuǎn)矩相對于命令轉(zhuǎn)矩的過沖，由此提高防止振動 的效果。第四實(shí)施方式在下文，將說明根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式的電動車的控制器5。根據(jù)第四實(shí)施方式 的控制器5與根據(jù)第二或第三實(shí)施方式的控制器5的不同之處在于利用減振控制器7的控 制方法。另外，將省略對與根據(jù)第一實(shí)施方式的部件和部分相同的部件和部分的解釋，因此 以下將主要說明不同之處。圖12解釋根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式的控制塊7e。根據(jù)第四實(shí)施方式，控制器7e包括具有傳遞特性H(S) · s的控制塊7ea、具有傳遞特性1/(s· Gp (S))的控制塊7eb、和具 有用作增益的傳遞特性K的控制塊7ec。然后，調(diào)整該增益K來補(bǔ)償如圖5A至圖5D所示的 控制對象頻率處的增益差。圖13A至圖13D示出使用在驅(qū)動軸的傳遞轉(zhuǎn)矩處具有士 IONm的死區(qū)的車輛模型 作為實(shí)際設(shè)備Gp’(s)的模擬結(jié)果。圖13A示出輸出轉(zhuǎn)矩Tf的轉(zhuǎn)變，圖13B示出馬達(dá)旋轉(zhuǎn) 速度ωπι的轉(zhuǎn)變，并且圖13C示出圖13Β的區(qū)域A的放大圖，并且圖13D示出驅(qū)動軸的傳遞 轉(zhuǎn)矩Td的轉(zhuǎn)變。圖13Α至圖13D示出在相對于從ONm到150Nm的轉(zhuǎn)矩步進(jìn)命令St的起動 時(shí)的模擬結(jié)果。這里，在各個(gè)參數(shù)Tf、com和Td中，添加有“C”的參數(shù)表示應(yīng)用根據(jù)第四實(shí) 施方式的控制方法、具體為替換衰減系數(shù)ξ ζ、執(zhí)行相位補(bǔ)償并且執(zhí)行利用增益K的增益補(bǔ) 償?shù)哪M結(jié)果。同時(shí)，添加有“i”的參數(shù)表示僅執(zhí)行衰減系數(shù)ξ ζ的替換和相位補(bǔ)償?shù)哪?擬結(jié)果。圖14Α至圖14D是作為頻率分析的結(jié)果的傳遞特性H(S) · sX 1/(s · Gp (s)的伯 德圖。圖14A示出相對于頻率F的增益Ga，圖14B示出相對于頻率F的相位Ph。此外，圖 14C示出圖14A的部分放大圖，并且圖14D示出圖14B的部分放大圖。這里，在各個(gè)參數(shù)Ga 和Ph中，添加有“C”的參數(shù)表示當(dāng)應(yīng)用根據(jù)第四實(shí)施方式的控制方法時(shí)所獲得的模擬結(jié) 果，而添加有“i”的參數(shù)表示當(dāng)不應(yīng)用根據(jù)第四實(shí)施方式的控制方法時(shí)所獲得的模擬結(jié)果。如從圖13A至圖13D以及圖14A至圖14D顯而易見，與僅執(zhí)行相位補(bǔ)償?shù)目刂品椒?相比較，除執(zhí)行相位補(bǔ)償以外還執(zhí)行增益補(bǔ)償?shù)目刂品椒ㄒ欢ǔ潭壬蠝p小了輸出轉(zhuǎn)矩Tfc 和驅(qū)動軸的傳遞轉(zhuǎn)矩Td的過沖，由此提高了馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度的減振效果。如以上根據(jù)第四實(shí)施方式所述，控制塊7e具有用于校正濾波處理(傳遞特性 H(S) .sXl/(s-Gp(S))的頻率特性在控制對象頻率處的偏移的校正功能。在這種情況下， 控制塊7e校正具有帶通濾波器特性的傳遞特性H(S)的增益，由此校正控制對象頻率處的 增益Ga。以上結(jié)構(gòu)減小了輸出轉(zhuǎn)矩相對于命令轉(zhuǎn)矩的過沖，由此提高了防止振動的效果。第五實(shí)施方式在下文，將說明根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方式的電動車的控制器5。圖15是示出根據(jù) 本發(fā)明第五實(shí)施方式的減振控制器7的具體結(jié)構(gòu)的框圖。在減震控制器7中，將第一轉(zhuǎn)矩 目標(biāo)值Tm*l和后面所述的第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2輸入至加法器7a，然后利用加法器7將兩 者相加。加法器7a用作用于計(jì)算轉(zhuǎn)矩命令值f的轉(zhuǎn)矩命令值計(jì)算器。加法器7a基于第 一轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*l和第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2，計(jì)算相加值(Tm*l+Tm*2)作為轉(zhuǎn)矩命令值T*。 將作為來自加法器7a的輸出的轉(zhuǎn)矩命令值f輸入至控制塊7b。這里，如圖1所示，在控制器5中，將作為來自減振控制器7的一部分的加法器7a 的輸出的轉(zhuǎn)矩命令值T*輸入至轉(zhuǎn)矩控制器8。然后，轉(zhuǎn)矩控制器8基于轉(zhuǎn)矩命令值T*，利用 逆變器(圖1中未示出)控制馬達(dá)1。該控制驅(qū)動馬達(dá)1，由此允許旋轉(zhuǎn)角度傳感器9感測 馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)速度《m。然后，將由此感測到的旋轉(zhuǎn)速度com反饋至控制系統(tǒng)。在圖15所示的框圖中，控制塊7b具有由Gp’(s)表示的傳遞特性，替代地表示作 為電動車上由轉(zhuǎn)矩控制器8利用逆變器(圖1中未示出)所控制的馬達(dá)1的實(shí)際設(shè)備?？?制塊7b利用轉(zhuǎn)矩命令值f作為輸入，輸出作為實(shí)際設(shè)備Gp’(s)的馬達(dá)1的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度。 這里，為了反映進(jìn)入實(shí)際設(shè)備Gp’(s)的轉(zhuǎn)矩干擾因素，利用加法器7c將從加法器7a輸出 的轉(zhuǎn)矩命令值 "與轉(zhuǎn)矩干擾因素Td相加，然后將結(jié)果輸入至控制塊7b。此外，為了反映進(jìn)入實(shí)際設(shè)備Gp’(s)的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度干擾因素，利用加法器7d將從控制塊7b輸出的馬達(dá)旋 轉(zhuǎn)速度與馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度干擾因素《d相加。來自加法器7d的輸出(馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度)與利 用旋轉(zhuǎn)角度傳感器9感測到的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度com相對應(yīng)。將從加法器7d輸出的馬達(dá)旋轉(zhuǎn) 速度ωπι輸入至控制塊7e。控制塊7e用作濾波器，并且具有由H(s)/Gp(S)所表示的傳遞特性。這里，H(s) 具有帶通濾波器特性。同時(shí)，Gp(S)是在i)對車輛的轉(zhuǎn)矩輸入與ii)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度之間的 傳遞特性的模型(車輛傳遞特性的識別模型，在下文還被稱為“傳遞特性模型”)?？刂茐K 7e (第二項(xiàng)計(jì)算器)利用馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度作為輸入，對馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度com執(zhí)行濾波處理 (第二濾波處理)，由此輸出(計(jì)算)第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2的第二項(xiàng)Tm*2_2。將第二轉(zhuǎn)矩 目標(biāo)值Tm*2的第二項(xiàng)Tm*2_2輸出至減法器7g。另一方面，除了將作為來自加法器7a的輸出的轉(zhuǎn)矩命令值f輸入至控制塊7b以 外，還將其輸入至控制塊7f?？刂茐K7f用作濾波器，并且具有帶通濾波器的傳遞特性，具體 為由H(S)所表示的傳遞特性?？刂茐K7f (第一項(xiàng)計(jì)算器)利用轉(zhuǎn)矩命令值TM乍為輸入，執(zhí) 行濾波處理(第一濾波處理)，由此輸出(計(jì)算)第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2的第一項(xiàng)Tm*2_l。 將第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2的第一項(xiàng)Tm*2_l輸出至減法器7g。減法器7g從第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2的第一項(xiàng)Tm*2_l減去第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2的 第二項(xiàng)Tm*2_2，由此計(jì)算第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2的第一項(xiàng)Tm*2_l和第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2 的第二項(xiàng)Tm*2_2之間的偏差。第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2的第一項(xiàng)Tm*2_l和第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值 Tm*2的第二項(xiàng)Tm*2_2之間的偏差(Tm*2_l_Tm*2_2)是來自減法器7g的輸出，然后將其輸 出至控制塊7h?？刂茐K7h具有作為濾波器的功能，并且該濾波器具有由Gz (s)所表示的傳遞特 性。這里，后面將說明傳遞特性Gz (s)的詳細(xì)內(nèi)容。控制塊7h (濾波器)利用來自減法器 7g的輸出值作為輸入，對該輸入值執(zhí)行濾波處理(第三濾波處理)，由此輸出第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo) 值Tm*2。如上所述，將由此計(jì)算出的第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2輸出至加法器7a。S卩，以上減法 器7g和以上控制塊7h基于第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2的第一項(xiàng)Tm*2_l和第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2 的第二項(xiàng)Tm*2_2之間的偏差(Tm*2_l-Tm*2_2)，計(jì)算第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2，由此起轉(zhuǎn)矩目 標(biāo)值計(jì)算器的作用。第五實(shí)施方式的特征之一是，當(dāng)控制塊7e處的傳遞特性的模型Gp (s)從實(shí)際設(shè)備 Gp’(s)偏離時(shí)或者當(dāng)發(fā)生馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度干擾因素《d時(shí)，減振控制器7的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)抑制輸 出轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生振動。在下文，將說明作為第五實(shí)施方式的特征之一的用于設(shè)置由傳遞特性Gz(S)所表 示的濾波器的方法?；趥鬟f特性模型Gp (s)來設(shè)置傳遞特性Gz (S)。因此，首先將說明傳 遞特性模型Gp (S)?？梢詫?dǎo)出以下數(shù)學(xué)表達(dá)式14作為驅(qū)動扭轉(zhuǎn)振動系統(tǒng)的運(yùn)動方程式。數(shù)學(xué)表達(dá)式14Jm · com* = Tm-TD/N2Jw · cow* = TD-r · FM · V* = FTD = KD/ (com/N-cow)dtF = KT(r· cow-V)
在數(shù)學(xué)表達(dá)式14中，添加至符號的右上部的星號“*”表示時(shí)間微分。此外，Jm表 示馬達(dá)1的慣性，Jw表示驅(qū)動輪3、4的慣性，并且M表示車輛的質(zhì)量。此外，KD表示驅(qū)動 系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)剛度，KT表示輪胎和路面之間的摩擦系數(shù)，N表示總齒輪比，并且r表示輪胎的 負(fù)載半徑。ωπι表示馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度，Tm表示馬達(dá)1的轉(zhuǎn)矩，并且TD表示驅(qū)動輪3、4的轉(zhuǎn)矩。 此外，F(xiàn)表示施加至車輛的力，V表示車輛的速度，并且cow表示驅(qū)動輪3、4的旋轉(zhuǎn)速度。然后，基于以上運(yùn)動方程式，通過以下數(shù)學(xué)表達(dá)式15給出從馬達(dá)轉(zhuǎn)矩到馬達(dá)旋轉(zhuǎn) 速度的傳遞特性的模型Gp (S)。數(shù)學(xué)表汰式15 這里，通過以下數(shù)學(xué)表達(dá)式16給出數(shù)學(xué)表達(dá)式15中的各個(gè)參數(shù)。數(shù)學(xué)表汰式16a4 = 2 Jm · Jw · Ma3 = Jm (2Jw+M · r2) KTa2 = (Jm+2Jw/N2)M · KDB1 = (Jm+2Jw/N2+M · r2/N2) KD · KTb3 = 2Jw · Mb2 = (2Jw+M ‘ r2) KTbi = M · KDb0 = KD · KT通過檢查數(shù)學(xué)表達(dá)式15所示的傳遞函數(shù)的極點(diǎn)和零點(diǎn)，已經(jīng)得出一個(gè)極點(diǎn)和一 個(gè)零點(diǎn)示出非常接近的值。這等同于表示以下數(shù)學(xué)表達(dá)式17所示的α和β示出非常接 近的值。數(shù)學(xué)表達(dá)式17 在數(shù)學(xué)表達(dá)式17中執(zhí)行極零抵消(近似α = β)使得Gp (s)能夠包括(二次)/ (三次)的傳遞特性，參見以下數(shù)學(xué)表達(dá)式18。數(shù)學(xué)表達(dá)式18 第五實(shí)施方式關(guān)注表數(shù)學(xué)達(dá)式18的分子項(xiàng)。當(dāng)將分子的系數(shù)順次定義為A(二次 系數(shù)，即b2’)、B(—次系數(shù)，即V )和C(零次系數(shù)，即V )時(shí)，這些系數(shù)A、B和C滿足針 對衰減系數(shù)ξ ζ的以下數(shù)學(xué)表達(dá)式19。數(shù)學(xué)表達(dá)式19 根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式19，可以通過以下數(shù)學(xué)表達(dá)式20給出衰減系數(shù)ξ Z0
數(shù)學(xué)表汰式20 根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式20計(jì)算衰減系數(shù)ξ ζ,由此確定大于計(jì)算出的ξ ζ且小于或等于 1的系數(shù)ξ(3(ξζ< ξ c彡1)?；谠撓禂?shù)ξ c，根據(jù)以下數(shù)學(xué)表達(dá)式21計(jì)算傳遞特性 Gz (s)ο數(shù)學(xué)表汰式21 根據(jù)第五實(shí)施方式，設(shè)置具有由傳遞特性Gz (S)所表示的濾波器的控制塊7h可以 抑制輸出轉(zhuǎn)矩出現(xiàn)當(dāng)傳遞特性的模型Gp (s)從實(shí)際設(shè)備Gp’(s)偏離時(shí)或當(dāng)發(fā)生馬達(dá)旋轉(zhuǎn) 速度干擾《d時(shí)可能產(chǎn)生的振動。圖16A至圖16C示出使用在驅(qū)動軸的傳遞轉(zhuǎn)矩處具有士 IONm的死區(qū)的車輛模型 作為實(shí)際設(shè)備Gp’(s)的模擬結(jié)果。圖16A示出輸出轉(zhuǎn)矩Tf的轉(zhuǎn)變，圖16B示出馬達(dá)旋轉(zhuǎn) 速度ωπι的轉(zhuǎn)變，并且圖16C示出驅(qū)動軸的傳遞轉(zhuǎn)矩Td的轉(zhuǎn)變。圖16Α至圖16C示出在相 對于從ONm到150Nm的轉(zhuǎn)矩步進(jìn)命令St的起動時(shí)的模擬結(jié)果。這里，在各個(gè)參數(shù)Tf、ωπι 和Td中，添加有“C”的參數(shù)表示應(yīng)用使用由傳遞特性Gz (s)所表示的濾波器的根據(jù)第五實(shí) 施方式的控制方法的模擬結(jié)果，而添加有“i”的參數(shù)表示不應(yīng)用根據(jù)第五實(shí)施方式的控制 方法的模擬結(jié)果。此外，當(dāng)應(yīng)用根據(jù)第五實(shí)施方式的控制方法時(shí)，將上述衰減系數(shù)ξ c設(shè)置 為1。如從圖16Α至圖16C顯而易見，當(dāng)不應(yīng)用根據(jù)第五實(shí)施方式的控制方法時(shí)，輸出轉(zhuǎn) 矩Tfi和驅(qū)動軸的傳遞轉(zhuǎn)矩Tdi各自的振動以約1. 3Hz繼續(xù)。另一方面，當(dāng)應(yīng)用根據(jù)第五 實(shí)施方式的控制方法時(shí)，輸出轉(zhuǎn)矩Tfc的約1. 3Hz的振動被抑制。這里，添加作為由傳遞特 性Gz (s)所表示的濾波器的控制塊7h降低了控制對象頻率處的減振效果，從而使驅(qū)動軸的 傳遞轉(zhuǎn)矩Tdc和旋轉(zhuǎn)速度come出現(xiàn)約3. 8Hz的振動。如上所述，根據(jù)第五實(shí)施方式，添加配置有由包括由二次式給出的分子和由二次 式給出的分母的傳遞特性Gz (s)所表示的濾波器的控制塊7h。控制塊7h對通過從第二轉(zhuǎn) 矩目標(biāo)值Tm*2的第一項(xiàng)Tm*2_l減去第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2的第二項(xiàng)Tm*2_2所獲得的值 (即，Tm*2_l-Tm*2_2)進(jìn)行濾波(第三濾波處理)，由此輸出第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2。這里， 控制塊7h的傳遞特性Gz (s)包括由模型Gp(S)的分子的二次式給出的分子、和由具有以下 衰減系數(shù)Ic(第二衰減系數(shù))的二次式給出的分母，其中，該衰減系數(shù)Ic被設(shè)置為大于 根據(jù)模型Gp (s)的分子計(jì)算出的衰減系數(shù)ξ z(第一衰減系數(shù))，并且被設(shè)置為小于或等于 1(ξ ζ < ξ c ^ 1) ο利用以上結(jié)構(gòu)，即使在車輛傳遞特性從其識別模型Gp (s)偏離時(shí)，利用控制塊7h 的濾波功能也消除了這種偏離，由此抑制由反饋控制所引起的輸出轉(zhuǎn)矩的振動。據(jù)此，在防止轉(zhuǎn)矩振動出現(xiàn)時(shí)，獲得了減振效果。第六實(shí)施方式在下文，將說明根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施方式的電動車的控制器5。根據(jù)第六實(shí)施方 式的控制器5與根據(jù)第五實(shí)施方式的控制器5的不同之處在于利用減振控制器7的控制方 法。另外，將省略對與根據(jù)第五實(shí)施方式的部件和部分相同的部件和部分的解釋，因此將主 要說明不同之處。圖17A至圖17D是作為頻率分析的結(jié)果的傳遞特性H(S) · sX 1/(s · Gp (s)的伯 德圖。這里，傳遞特性H(S) .sXl/(s. Gp(s)是通過對傳遞特性H (s)/Gp (s)進(jìn)行等效轉(zhuǎn) 換所獲得的傳遞特性。圖17A示出相對于頻率F的增益Ga，圖17B示出相對于頻率F的相 位Ph。此外，圖17C示出圖17A的部分放大圖，并且圖17D示出圖17B的部分放大圖。這 里，在各個(gè)參數(shù)Ga和Ph中，添加有“C”的參數(shù)表示當(dāng)應(yīng)用根據(jù)第五實(shí)施方式的控制方法時(shí) 所獲得的模擬結(jié)果，而添加有“i”的參數(shù)表示當(dāng)不應(yīng)用根據(jù)第五實(shí)施方式的控制方法時(shí)所 獲得的模擬結(jié)果。此外，當(dāng)應(yīng)用根據(jù)第五實(shí)施方式的控制方法時(shí)，將上述衰減系數(shù)ξ c設(shè)置 為1。如從圖17Α至圖17D顯而易見，與不添加控制塊7h時(shí)相比較，添加控制塊7h(由
傳遞特性Gz (s)所表示的濾波器)使控制對象頻率(F = 3. 85Hz)處產(chǎn)生-1. 9Hz的增益差
和33deg的相位差。第六實(shí)施方式的特征之一是校正相位差。這里，由Y表示要校正的相
位差。根據(jù)第六實(shí)施方式，如圖18所示，通過添加相位補(bǔ)償器7i對相位差γ執(zhí)行相位補(bǔ) m
te ο第一實(shí)施例圖18是示出根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施方式的第一實(shí)施例的減振控制器7的具體結(jié)構(gòu) 的框圖。相位補(bǔ)償器7i利用來自控制塊7h的輸出(第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2)作為輸入，控 制任意頻率的相位，由此輸出相位被控制的第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2。如上所述，將所輸出的第 二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2輸出至加法器7a。這里，相位補(bǔ)償器7i具有由例如通過以下數(shù)學(xué)表達(dá) 式22給出的Gzn(S)所表示的傳遞特性(這里，Tl和T2各自表示相位補(bǔ)償常數(shù))。數(shù)學(xué)表達(dá)式22 圖19A至圖19D是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施方式的第一實(shí)施例的、作為頻率分析的結(jié) 果的傳遞特性H(S) · sXl/(s -Gp(s)的伯德圖。圖19A示出相對于頻率F的增益Ga，圖 19B示出相對于頻率F的相位Ph。此外，圖19C示出圖19A的部分放大圖，并且圖19D示出 圖19B的部分放大圖。這里，在各個(gè)參數(shù)Ga和Ph中，添加有“C”的參數(shù)表示當(dāng)應(yīng)用根據(jù)第 六實(shí)施方式的第一實(shí)施例(添加有控制塊7h和相位補(bǔ)償器7i)的控制方法時(shí)所獲得的模 擬結(jié)果，而添加有“i”的參數(shù)表示當(dāng)不應(yīng)用根據(jù)第六實(shí)施方式的第一實(shí)施例的控制方法時(shí) 所獲得的模擬結(jié)果。此外，當(dāng)應(yīng)用根據(jù)第六實(shí)施方式的第一實(shí)施例的控制方法時(shí)，相位補(bǔ)償 器7i在控制對象頻率(F = 3. 85Hz)處將相位Ph延遲33deg，并且將上述衰減系數(shù)ξ c設(shè) 置為1。如從圖19D顯而易見，根據(jù)第六實(shí)施方式的第一實(shí)施例的控制方法可以補(bǔ)償控制對 象頻率(F = 3. 85Hz)處的相位差。此外，利用相位補(bǔ)償器7i的相位補(bǔ)償使控制對象頻率 (F = 3. 85Hz)處的增益Ga產(chǎn)生-7. 19dB的偏移。
第二實(shí)施例圖20是示出根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施方式的第二實(shí)施例的減振控制器7的具體結(jié)構(gòu) 的框圖。根據(jù)第六實(shí)施方式的第二實(shí)施例，在相位補(bǔ)償器7i之后進(jìn)一步添加具有增益K的 塊(增益補(bǔ)償器)7j，從而補(bǔ)償增益差。然后，通過調(diào)整增益K來補(bǔ)償控制對象頻率(F = 3. 85Hz)處的增益差。圖21A至圖21D是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施方式的第二實(shí)施例的、作為頻率分析的結(jié) 果的傳遞特性H(S) · sXl/(s -Gp(S)的伯德圖。圖21A示出相對于頻率F的增益Ga，圖 2IB示出相對于頻率F的相位Ph。此外，圖21C示出圖21A的部分放大圖，并且圖2ID示出 圖21B的部分放大圖。這里，在各個(gè)參數(shù)Ga和Ph中，添加有“C”的參數(shù)表示當(dāng)應(yīng)用根據(jù)第 六實(shí)施方式的第二實(shí)施例(添加有控制塊7h、相位補(bǔ)償器7i和具有增益K的塊7 j)的控制 方法時(shí)所獲得的模擬結(jié)果，而添加有“i”的參數(shù)表示當(dāng)不應(yīng)用根據(jù)第六實(shí)施方式的第二實(shí) 施例的控制方法時(shí)所獲得的模擬結(jié)果。此外，當(dāng)應(yīng)用根據(jù)第六實(shí)施方式的第二實(shí)施例的控 制方法時(shí)，相位補(bǔ)償器7i在控制對象頻率(F = 3. 85Hz)處將相位Ph延遲33deg，并將上述 衰減系數(shù)Ic設(shè)置為1。如從圖21A和圖21C顯而易見，添加增益K可以抑制控制對象頻率 (F = 3. 85Hz)處的增益差。圖22A至圖22D示出使用在驅(qū)動軸的傳遞轉(zhuǎn)矩處具有士 IONm的死區(qū)的車輛模型 作為實(shí)際設(shè)備Gp’(s)的模擬結(jié)果。圖22A示出輸出轉(zhuǎn)矩Tf的轉(zhuǎn)變，而圖22B示出馬達(dá)旋 轉(zhuǎn)速度ωm的轉(zhuǎn)變。此外，圖22C示出圖22B的區(qū)域A的放大圖，而圖22D示出驅(qū)動軸的傳 遞轉(zhuǎn)矩Td的轉(zhuǎn)變。圖22A至圖22D示出在相對于從ONm到150Nm的轉(zhuǎn)矩步進(jìn)命令St的起 動時(shí)的模擬結(jié)果。這里，在各個(gè)參數(shù)Tf、com和Td中，添加有“C”的參數(shù)表示應(yīng)用根據(jù)第六 實(shí)施方式的控制方法的模擬結(jié)果，而添加有“i ”的參數(shù)表示不應(yīng)用根據(jù)第六實(shí)施方式的控 制方法的模擬結(jié)果。如從圖22A至圖22D顯而易見，與不應(yīng)用根據(jù)第六實(shí)施方式的控制方法相比較，當(dāng) 應(yīng)用根據(jù)第六實(shí)施方式的控制方法時(shí)，輸出轉(zhuǎn)矩Tfc、驅(qū)動軸的傳遞轉(zhuǎn)矩Tdc和馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速 度ω mc各自的振動被抑制。如上所述，根據(jù)第六實(shí)施方式的第一和第二實(shí)施例，在控制塊7h之后添加用于補(bǔ) 償控制對象頻率(F = 3. 85Hz)處的相位Ph的相位補(bǔ)償器7i。相位補(bǔ)償器7i對利用控制 塊7h進(jìn)行了第三濾波處理的第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2執(zhí)行相位補(bǔ)償。以上結(jié)構(gòu)在提高防止振 動的效果時(shí)，抑制輸出轉(zhuǎn)矩的振動。此外，根據(jù)第六實(shí)施方式的第二實(shí)施例，在控制塊7h之后添加用于補(bǔ)償控制對象 頻率(F = 3.85Hz)處的增益的、具有增益K的塊7j。塊7j對利用控制塊7h進(jìn)行了第三濾 波處理的第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2執(zhí)行增益補(bǔ)償。以上結(jié)構(gòu)在進(jìn)一步提高防止振動的效果時(shí)， 抑制輸出轉(zhuǎn)矩的振動。第七實(shí)施方式在下文，將說明根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施方式的電動車的控制器5。根據(jù)第七實(shí)施方 式的控制器5與根據(jù)第五實(shí)施方式的控制器5的不同之處在于利用減振控制器7的控制方 法。另外，將省略對與根據(jù)第五實(shí)施方式的部件和部分相同的部件和部分的解釋，因此以下 將主要說明不同之處。圖23是示出根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施方式的減振控制器7的具體結(jié)構(gòu)的框圖。根據(jù)第七實(shí)施方式，僅對實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩應(yīng)用作為由傳遞特性Gz (S)所表示的濾波器的控制塊7h。 此外，將利用加法器7k與減法器7g的輸出值(Tm*2_l-Tm*2_2)相加后的第一轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值 Tm*l輸入至用于計(jì)算第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2的第一項(xiàng)Tm*2_l的控制塊7f。圖24A至圖24D示出使用在驅(qū)動軸的傳遞轉(zhuǎn)矩處具有士 IONm的死區(qū)的車輛模型 作為實(shí)際設(shè)備Gp’(s)的模擬結(jié)果。圖24A示出輸出轉(zhuǎn)矩Tf的轉(zhuǎn)變，圖24B示出馬達(dá)旋轉(zhuǎn) 速度ωm的轉(zhuǎn)變。此外，圖24C示出圖24B的區(qū)域A的放大圖，并且圖24D示出驅(qū)動軸的傳 遞轉(zhuǎn)矩Td的轉(zhuǎn)變。圖24A至圖24D示出在相對于從ONm到150Nm的轉(zhuǎn)矩步進(jìn)命令St的起 動時(shí)的模擬結(jié)果。這里，在各個(gè)參數(shù)Tf、com和Td中，添加有“C”的參數(shù)表示應(yīng)用根據(jù)第七 實(shí)施方式(其中，僅對實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩應(yīng)用濾波器(傳遞特性Gz(S)))的控制方法的模擬結(jié) 果，而添加有“i”的參數(shù)表示不應(yīng)用根據(jù)第七實(shí)施方式的控制方法的模擬結(jié)果。如從圖24A至圖24D顯而易見，與不應(yīng)用根據(jù)第七實(shí)施方式的控制方法時(shí)相比較， 當(dāng)應(yīng)用根據(jù)第七實(shí)施方式的控制方法時(shí)，輸出轉(zhuǎn)矩Tfc、驅(qū)動軸的傳遞轉(zhuǎn)矩Tdc和馬達(dá)旋轉(zhuǎn) 速度《mc各自的振動被抑制。如上所述，根據(jù)第七實(shí)施方式，控制塊7f基于通過將差(第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2的 第一項(xiàng)Tm*2_l和第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*2的第二項(xiàng)Tm*2_2之間的差，即Tm*2_l_Tm*2_2)與 由轉(zhuǎn)矩設(shè)置器6所設(shè)置的第一轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值Tm*l相加所獲得的相加值，計(jì)算第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值 Tm*2的第一項(xiàng)Tm*2_l。利用以上結(jié)構(gòu)，控制塊7h (傳遞特性Gz (s)的濾波器)僅用于計(jì)算 轉(zhuǎn)矩命令值T*，并且對于控制塊7h的輸入值用于計(jì)算反饋控制系統(tǒng)。據(jù)此，在進(jìn)一步提高 防止振動的效果時(shí)，抑制輸出轉(zhuǎn)矩的振動。另外，盡管基于根據(jù)第五實(shí)施方式的圖15中的結(jié)構(gòu)已經(jīng)說明了第七實(shí)施方式，但 根據(jù)第七實(shí)施方式的控制方法還可應(yīng)用于根據(jù)第六實(shí)施方式的圖18和圖20中的結(jié)構(gòu)。第八實(shí)施方式在下文，將說明根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施方式的電動車的控制器5。根據(jù)第八實(shí)施方 式的控制器5與根據(jù)第五實(shí)施方式的控制器5的不同之處在于利用減振控制器7的控制方 法。另外，將省略對與根據(jù)第五實(shí)施方式的部件和部分相同的部件和部分的解釋，因此以下 將主要說明不同之處。圖25是示出根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施方式的減振控制器7的具體結(jié)構(gòu)的框圖。第八 實(shí)施方式的特征之一是通過利用傳遞特性H’(s)替換控制塊7e、7f各自的傳遞特性H(S) 來補(bǔ)償通過添加控制塊7h(傳遞特性Gz (s)的濾波器)所引起的相位差Y。在圖25中，由 控制塊7e’、7f’分別表示利用傳遞特性H’(s)替換了傳遞特性H(S)的控制塊7e、7f。根據(jù)第五實(shí)施方式，作為傳遞特性H(s)的帶通濾波器的中心頻率與車輛的驅(qū)動 系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)共振頻率一致。根據(jù)第八實(shí)施方式，傳遞特性H(S)的中心頻率偏移了與特定頻 率等同的量，由此獲得傳遞特性H’(S)。使用傳遞特性H’(s)來執(zhí)行與相位差Y等同的量 的相位補(bǔ)償。在將帶通濾波器與一階高通濾波器和一階低通濾波器組合的情況下，通過以下數(shù) 學(xué)表達(dá)式23給出其傳遞函數(shù)。數(shù)學(xué)表達(dá)式23
這里，通過(fc(Hz)= QC(rad/s)/2Ji)給出的 ω c 表示與在通過 fp (fp (Hz)= p(rad/s)/2 π )給出扭轉(zhuǎn)共振頻率時(shí)的相位補(bǔ)償之后的中心頻率fc相對應(yīng)的參數(shù)。然后，利用“ j X ω ρ ”替換數(shù)學(xué)表達(dá)式23的右側(cè)的“ s ”得出以下數(shù)學(xué)表達(dá)式24。數(shù)學(xué)表汰式24 coc χ jy-οφ

在數(shù)學(xué)表達(dá)式24所示的(從數(shù)學(xué)表達(dá)式23推導(dǎo)出的)右側(cè)，將分母與分子和分 母各自相乘使以上右側(cè)變?yōu)橐韵聰?shù)學(xué)表達(dá)式25。
數(shù)學(xué)表汰式25 這里，利用C+D · j替換數(shù)學(xué)表達(dá)式25所示的右側(cè)，由此使得tan γ能夠滿足以下 數(shù)學(xué)表達(dá)式26。數(shù)學(xué)表汰式26
可以使數(shù)學(xué)表達(dá)式26變?yōu)橐韵聰?shù)學(xué)表達(dá)式27。數(shù)學(xué)表達(dá)式27ω c2+2 ΧωοΧωρΧ Βηγ-ωρ2 = 0根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式27，滿足以下數(shù)學(xué)表達(dá)式28。數(shù)學(xué)表達(dá)式28 據(jù)此，基于數(shù)學(xué)表達(dá)式28中的《c，可以計(jì)算傳遞函數(shù)H’(S)的中心頻率 fc，(fc，(Hz) = ωο(ΓΒ(1/8)/2π)0在這種情況下，傳遞特性H’ (s)可被設(shè)置成校正以上 增益的偏移。圖26A至圖26D是根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施方式的、作為頻率分析的結(jié)果的傳遞特性 H(S) -sXl/(s -Gp(s)的伯德圖。圖26A示出相對于頻率F的增益Ga，圖26B示出相對于 頻率F的相位Ph。此外，圖26C示出圖26A的部分放大圖，并且圖26D示出圖26B的部分放 大圖。這里，在各個(gè)參數(shù)Ga和Ph中，添加有“C”的參數(shù)表示當(dāng)應(yīng)用根據(jù)第八實(shí)施方式(添 加有控制塊7h，并且利用傳遞函數(shù)H’(s)替換傳遞函數(shù)H(S))的控制方法時(shí)所獲得的模擬 結(jié)果，而添加有“i”的參數(shù)表示當(dāng)不應(yīng)用根據(jù)第八實(shí)施方式的控制方法時(shí)所獲得的模擬結(jié) 果。此外，當(dāng)應(yīng)用根據(jù)第八實(shí)施方式的控制方法時(shí)，將以上ξ設(shè)置為1。如從圖26D顯而易 見，根據(jù)第八實(shí)施方式，可以校正控制對象頻率(F = 3. 85Hz)處的相位差和增益差。圖27A至圖27D示出使用在驅(qū)動軸的傳遞轉(zhuǎn)矩處具有士 IONm的死區(qū)的車輛模型作為實(shí)際設(shè)備Gp’(s)的模擬結(jié)果。圖27A示出輸出轉(zhuǎn)矩Tf的轉(zhuǎn)變，而圖27B示出馬達(dá)旋 轉(zhuǎn)速度ωπι的轉(zhuǎn)變。此外，圖27C示出圖27Β的區(qū)域A的放大圖，而圖27D示出驅(qū)動軸的傳 遞轉(zhuǎn)矩Td的轉(zhuǎn)變。圖27Α至圖27D示出在相對于從ONm到150Nm的轉(zhuǎn)矩步進(jìn)命令St的起 動時(shí)的模擬結(jié)果。這里，在各個(gè)參數(shù)Tf、com和Td中，添加有“C”的參數(shù)表示應(yīng)用根據(jù)第八 實(shí)施方式的控制方法的模擬結(jié)果，而添加有“i”的參數(shù)表示不應(yīng)用根據(jù)第八實(shí)施方式的控 制方法的模擬結(jié)果。如從圖27A至圖27D顯而易見，與不應(yīng)用根據(jù)第八實(shí)施方式的控制方法時(shí)相比較， 當(dāng)應(yīng)用根據(jù)第八實(shí)施方式的控制方法時(shí)，輸出轉(zhuǎn)矩Tfc、驅(qū)動軸的傳遞轉(zhuǎn)矩Tdc和馬達(dá)旋轉(zhuǎn) 速度《mc各自的振動被抑制。如上所述，根據(jù)第八實(shí)施方式，控制塊7f’和控制塊7e’使具有帶通濾波器的傳遞 特性H(S)的頻率特性(中心頻率fc)可變(即，fc變?yōu)閒c’，并且H(S)變?yōu)镠’(s))，由此 校正控制對象頻率(F = 3. 85Hz)處的相位。以上結(jié)構(gòu)在進(jìn)一步提高防止振動的效果時(shí)，抑 制輸出轉(zhuǎn)矩的振動。在本發(fā)明中，利用比傳遞特性(Gp(s))的模型(Gp(s))的識別值大的值替換第二 濾波處理時(shí)傳遞特性(H(s)/Gp(S))的模型的衰減系數(shù)。據(jù)此，即使當(dāng)車輛傳遞特性從其識 別模型(Gp(s))偏離時(shí)，也可以防止轉(zhuǎn)矩振動。此外，在本發(fā)明中，即使當(dāng)車輛傳遞特性從其識別模型Gp(S)偏離時(shí)，利用濾波器 的濾波功能也消除了這種偏離，由此抑制由反饋控制所引起的輸出轉(zhuǎn)矩的振動。據(jù)此，在防 止轉(zhuǎn)矩振動出現(xiàn)時(shí)，獲得了減振效果。盡管上面已經(jīng)參考特定實(shí)施例說明了本發(fā)明，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施例。鑒于 以上教導(dǎo)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將想到上述實(shí)施例的變形和變化。本申請基于(2009年5月25日在日本提交的)在先日本專利申請P2009-125463 和(2009年6月9日在日本提交的)在先日本專利申請P2009-138484。在此通過引用包含 要求了優(yōu)先權(quán)的日本專利申請P2009-125463和日本專利申請P2009-138484的全部內(nèi)容， 從而提供保護(hù)以避免翻譯錯(cuò)誤或遺漏部分。根據(jù)所附權(quán)利要求書來限定本發(fā)明的范圍。
2權(quán)利要求
一種電動車的控制器，所述電動車具有基于轉(zhuǎn)矩命令值所驅(qū)動的電動馬達(dá)作為動力源，所述控制器包括傳感器，用于感測車輛信息；轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值設(shè)置器，用于基于所述車輛信息設(shè)置第一轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值；轉(zhuǎn)矩命令值計(jì)算器，用于計(jì)算針對所述電動馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩命令值；第一項(xiàng)計(jì)算器，用于通過對所述轉(zhuǎn)矩命令值執(zhí)行第一濾波處理來計(jì)算第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第一項(xiàng)，所述第一濾波處理包括具有帶通濾波器特性的傳遞特性；第二項(xiàng)計(jì)算器，用于通過對作為所述車輛信息之一的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度執(zhí)行第二濾波處理來計(jì)算所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第二項(xiàng)，所述第二濾波處理包括具有所述帶通濾波器特性的傳遞特性、以及對車輛的轉(zhuǎn)矩輸入和馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度之間的傳遞特性的模型；以及轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值計(jì)算器，用于基于所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第一項(xiàng)和所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第二項(xiàng)之間的偏差，計(jì)算所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值，其中，所述轉(zhuǎn)矩命令值計(jì)算器基于所述第一轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值和所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值計(jì)算所述轉(zhuǎn)矩命令值，以及在所述第二濾波處理中，所述第二項(xiàng)計(jì)算器使用被設(shè)置為大于對車輛的轉(zhuǎn)矩輸入和馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度之間的傳遞特性的模型的識別值的衰減系數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車的控制器，其特征在于，所述第二項(xiàng)計(jì)算器具有用于校正所述第二濾波處理的頻率特性在控制對象頻率處的 偏移的校正功能，以及所述第二項(xiàng)計(jì)算器校正具有所述帶通濾波器特性的傳遞特性的中心頻率，由此校正所 述控制對象頻率處的相位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車的控制器，其特征在于，所述第二項(xiàng)計(jì)算器具有用于校正所述第二濾波處理的頻率特性在控制對象頻率處的 偏移的校正功能，以及所述第二項(xiàng)計(jì)算器改變所述第二濾波處理的共振頻率特性的頻率，由此校正所述控制 對象頻率處的相位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車的控制器，其特征在于，所述第二項(xiàng)計(jì)算器具有用于校正所述第二濾波處理的頻率特性在控制對象頻率處的 偏移的校正功能，以及所述第二項(xiàng)計(jì)算器校正具有所述帶通濾波器特性的傳遞特性的增益，由此校正所述控 制對象頻率處的增益。
5. 一種電動車的控制方法，所述電動車具有基于轉(zhuǎn)矩命令值所驅(qū)動的電動馬達(dá)作為動 力源，所述控制方法包括以下步驟感測車輛信息；基于所述車輛信息設(shè)置第一轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值； 轉(zhuǎn)矩命令值計(jì)算步驟，用于計(jì)算針對所述電動馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩命令值； 通過對所述轉(zhuǎn)矩命令值執(zhí)行第一濾波處理來計(jì)算第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第一項(xiàng)，所述第一 濾波處理包括具有帶通濾波器特性的傳遞特性；第二項(xiàng)計(jì)算步驟，用于通過對作為所述車輛信息之一的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度執(zhí)行第二濾波處理來計(jì)算所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第二項(xiàng)，所述第二濾波處理包括具有所述帶通濾波器特性 的傳遞特性、以及對車輛的轉(zhuǎn)矩輸入和馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度之間的傳遞特性的模型；以及基于所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第一項(xiàng)和所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第二項(xiàng)之間的偏差，計(jì)算 所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值，其中，所述轉(zhuǎn)矩命令值計(jì)算步驟基于所述第一轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值和所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值計(jì)算 所述轉(zhuǎn)矩命令值，以及在所述第二濾波處理中，所述第二項(xiàng)計(jì)算步驟使用被設(shè)置為大于對車輛的轉(zhuǎn)矩輸入和 馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度之間的傳遞特性的模型的識別值的衰減系數(shù)。
6.一種電動車的控制器，所述電動車具有基于轉(zhuǎn)矩命令值所驅(qū)動的電動馬達(dá)作為動力 源，所述控制器包括傳感器，用于感測車輛信息；轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值設(shè)置器，用于基于所述車輛信息設(shè)置第一轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值； 轉(zhuǎn)矩命令值計(jì)算器，用于計(jì)算針對所述電動馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩命令值； 第一項(xiàng)計(jì)算器，用于通過對所述轉(zhuǎn)矩命令值執(zhí)行第一濾波處理來計(jì)算第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值 的第一項(xiàng)，所述第一濾波處理包括具有帶通濾波器特性的傳遞特性；第二項(xiàng)計(jì)算器，用于通過對作為所述車輛信息之一的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度執(zhí)行第二濾波處理 來計(jì)算所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第二項(xiàng)，所述第二濾波處理包括具有所述帶通濾波器特性的 傳遞特性、以及對車輛的轉(zhuǎn)矩輸入和馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度之間的傳遞特性的模型；以及轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值計(jì)算器，用于基于所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第一項(xiàng)和所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的 第二項(xiàng)之間的偏差，計(jì)算所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值，其中，所述模型包括由二次式給出的分子和由三次式給出的分母， 所述轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值計(jì)算器包括減法器，用于從所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第一項(xiàng)減去所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第二項(xiàng)；以及濾波器，用于通過對所述減法器的輸出值執(zhí)行第三濾波處理來輸出所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo) 值，所述第三濾波處理包括包含由二次式給出的分子和由二次式給出的分母的傳遞特性， 所述濾波器的傳遞特性包括 由所述模型的分子的二次式給出的分子；以及由具有第二衰減系數(shù)的二次式給出的分母，所述第二衰減系數(shù)被設(shè)置為大于根據(jù)所述 模型的分子計(jì)算出的第一衰減系數(shù)、且小于或等于1，以及所述轉(zhuǎn)矩命令值計(jì)算器基于所述第一轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值和由所述濾波器進(jìn)行了所述第三濾 波處理的所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值，計(jì)算所述轉(zhuǎn)矩命令值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動車的控制器，其特征在于，當(dāng)由A · s2+B · s+C表示由所述模型的二次式給出的分子時(shí)，通過由且=2,P · ξ ζ給出A VA的表達(dá)式來獲得由ξ Z表示的所述第一衰減系數(shù)，以及當(dāng)由ξ C表示的所述第二衰減系數(shù)處于滿足ξΖ<1的范圍時(shí)，所述濾波器的傳遞特性滿足以下表達(dá)式 其中，Gz表示所述濾波器的傳遞特性。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動車的控制器，其特征在于，還包括 相位補(bǔ)償器，用于校正控制對象頻率處的相位，其中，所述相位補(bǔ)償器對由所述濾波器進(jìn)行了所述第三濾波處理的所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo) 值執(zhí)行相位補(bǔ)償。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電動車的控制器，其特征在于，還包括 增益補(bǔ)償器，用于校正所述控制對象頻率處的增益，其中，所述增益補(bǔ)償器對由所述濾波器進(jìn)行了所述第三濾波處理的所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo) 值執(zhí)行增益補(bǔ)償。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動車的控制器，其特征在于，所述第一項(xiàng)計(jì)算器基于通過以下計(jì)算所獲得的相加值來計(jì)算所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的 第一項(xiàng)將所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第一項(xiàng)和所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第二項(xiàng)之間的差、與由 所述轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值設(shè)置器設(shè)置的所述第一轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值相加。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動車的控制器，其特征在于，所述第一項(xiàng)計(jì)算器和所述第二項(xiàng)計(jì)算器使具有所述帶通濾波器特性的傳遞特性的頻 率特性可變，由此校正控制對象頻率處的相位。
12.—種電動車的控制方法，所述電動車具有基于轉(zhuǎn)矩命令值所驅(qū)動的電動馬達(dá)作為 動力源，所述控制方法包括以下步驟感測車輛信息；基于所述車輛信息設(shè)置第一轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值； 轉(zhuǎn)矩命令值計(jì)算步驟，用于計(jì)算針對所述電動馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩命令值； 通過對所述轉(zhuǎn)矩命令值執(zhí)行第一濾波處理來計(jì)算第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第一項(xiàng)，所述第一 濾波處理包括具有帶通濾波器特性的傳遞特性；通過對作為所述車輛信息之一的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度執(zhí)行第二濾波處理來計(jì)算所述第二轉(zhuǎn) 矩目標(biāo)值的第二項(xiàng)，所述第二濾波處理包括具有所述帶通濾波器特性的傳遞特性、以及對 車輛的轉(zhuǎn)矩輸入和馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度之間的傳遞特性的模型；以及第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值計(jì)算步驟，用于基于所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第一項(xiàng)和所述第二轉(zhuǎn)矩目 標(biāo)值的第二項(xiàng)之間的偏差，計(jì)算所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值，其中，所述模型包括由二次式給出的分子和由三次式給出的分母， 所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值計(jì)算步驟包括以下步驟減法步驟，用于從所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第一項(xiàng)減去所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值的第二項(xiàng)；以及輸出步驟，用于通過對所述減法步驟的輸出值執(zhí)行第三濾波處理來輸出所述第二轉(zhuǎn)矩 目標(biāo)值，所述第三濾波處理包括包含由二次式給出的分子和由二次式給出的分母的傳遞特 性，所述輸出步驟的傳遞特性包括由所述模型的分子的二次式給出的分子；以及由具有第二衰減系數(shù)的二次式給出的分母，所述第二衰減系數(shù)被設(shè)置為大于根據(jù)所述 模型的分子計(jì)算出的第一衰減系數(shù)、且小于或等于1，以及所述轉(zhuǎn)矩命令值計(jì)算步驟基于所述第一轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值和通過所述輸出步驟進(jìn)行了所述 第三濾波處理的所述第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值，計(jì)算所述轉(zhuǎn)矩命令值。
全文摘要
本發(fā)明涉及電動車的控制器和控制方法。該電動車的控制器包括傳感器，用于感測車輛信息；轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值設(shè)置器；轉(zhuǎn)矩命令值計(jì)算器；第一項(xiàng)計(jì)算器，用于對轉(zhuǎn)矩命令值執(zhí)行第一濾波處理，所述第一濾波處理包括具有帶通濾波器特性的傳遞特性；第二項(xiàng)計(jì)算器，用于對作為所述車輛信息之一的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度執(zhí)行第二濾波處理，所述第二濾波處理包括具有所述帶通濾波器特性的傳遞特性、以及對車輛的轉(zhuǎn)矩輸入和馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度之間的傳遞特性的模型；以及轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值計(jì)算器，用于計(jì)算第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值。轉(zhuǎn)矩命令值計(jì)算器基于第一轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值和第二轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值計(jì)算轉(zhuǎn)矩命令值。在第二濾波處理中，第二項(xiàng)計(jì)算器使用大于傳遞特性的模型的識別值的衰減系數(shù)。
文檔編號B60L15/20GK101898523SQ20101018678
公開日2010年12月1日 申請日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日
發(fā)明者蘆澤裕之, 苅込卓明, 藤本覺 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社