JP6646254B2 - Vehicle motor torque estimation device - Google Patents
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Description
本発明は、車両のモータトルク推定装置に係り、詳しくは電気自動車に搭載されて三相交流電力により駆動されるモータのトルクを推定するモータトルク推定装置に関する。 The present invention relates to a motor torque estimation device for a vehicle, and more particularly, to a motor torque estimation device that is mounted on an electric vehicle and estimates the torque of a motor driven by three-phase AC power.
一般的に電気自動車の全体的な制御はハイブリッドコントロールユニットにより行われ、このハイブリッドコントロールユニットからの指令の下に、モータ制御用のモータコントロールユニットやエンジン制御用のエンジンコントロールユニット等の各コントロールユニットが連携して個々の制御を実行するようになっている。このような統合制御を行うために、ハイブリッドコントロールユニットには各コントロールユニットからの各種情報が入力されており、例えば入力されるモータトルク情報に基づき、ハイブリッドコントロールユニット側ではモータの実挙動を把握してドライバビリティの改善に役立てている。 Generally, overall control of an electric vehicle is performed by a hybrid control unit. Under control of the hybrid control unit, control units such as a motor control unit for motor control and an engine control unit for engine control are controlled. The individual controls are executed in cooperation. In order to perform such integrated control, various information from each control unit is input to the hybrid control unit, and the hybrid control unit grasps the actual behavior of the motor based on the input motor torque information, for example. To improve drivability.
しかしながら車両の仕様によっては、モータコントロールユニットでモータトルク情報を演算していない場合、或いはハイブリッドコントロールユニット側にモータトルク情報を出力していない場合があり、当該情報をハイブリッドコントロールユニット側での制御に活用できないという問題がある。
そこで、ハイブリッドコントロールユニット側でモータトルクを推定することが考えられる。例えば特許文献１の技術では、電動モータへのモータ通電量、モータ界磁電圧、及び電動モータの温度から予定のマップを基に電動モータのモータトルクを検索して推定している。
However, depending on the specifications of the vehicle, the motor control unit may not calculate the motor torque information, or may not output the motor torque information to the hybrid control unit side. There is a problem that it cannot be used.
Therefore, it is conceivable to estimate the motor torque on the hybrid control unit side. For example, in the technique of Patent Literature 1, the motor torque of the electric motor is searched and estimated based on a predetermined map from the amount of current supplied to the electric motor, the motor field voltage, and the temperature of the electric motor.
特許文献１の技術はモータトルクを推定する指標の一つとしてモータ通電量（モータ消費電力）を用いているが、例えばインバータからの三相交流電力によりモータを駆動する場合には、モータ消費電力を測定困難なため当該技術を応用できなかった。
また、仮にモータ消費電力を測定できたとしても、モータ消費電力からモータトルクを推定する際に問題が生じる。即ち、モータ消費電力をモータトルクに換算するにはモータ回転速度に関する指標が用いられるが、モータ回転速度はモータトルクの急変や車両の駆動系が有するバックラッシュ等に起因して突発的な変動を生じる。
The technique of Patent Document 1 uses the motor power consumption (motor power consumption) as one of the indexes for estimating the motor torque. For example, when the motor is driven by three-phase AC power from an inverter, the motor power consumption This technique could not be applied due to the difficulty in measuring.
Even if the motor power consumption can be measured, a problem arises when estimating the motor torque from the motor power consumption. In other words, an index relating to the motor rotation speed is used to convert the motor power consumption into the motor torque, but the motor rotation speed shows sudden changes due to sudden changes in the motor torque or backlash of the drive system of the vehicle. Occurs.
例えばモータトルクが急変すると駆動系に捩れが生じ、その捩れが発生している間はモータ回転速度が突発的に変動して誤差要因になる。また、モータトルクが無負荷付近（トルク＝０）で変動すると、駆動系のバックラッシュによりギヤの歯面が叩かれることから、やはりモータ回転速度が突発的に変動して誤差要因になる。よって、モータ回転速度に突発的な変動が生じている期間中には、モータトルクの推定精度が一時的に悪化するという問題がある。 For example, when the motor torque suddenly changes, a twist occurs in the drive system, and during the time when the twist occurs, the motor rotation speed suddenly fluctuates, causing an error. Further, if the motor torque fluctuates near no load (torque = 0), the tooth surface of the gear is hit by backlash of the driving system, so that the motor rotational speed also fluctuates suddenly and becomes an error factor. Therefore, there is a problem that the estimation accuracy of the motor torque temporarily deteriorates during a period in which the motor rotation speed suddenly fluctuates.
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、インバータからの三相交流電力によりモータを駆動する構成を採用した上で、モータトルクの急変や無負荷付近での変動等に影響されない正確なモータ回転速度を用いて、モータ消費電力から高い精度でモータトルクを推定することができる車両のモータトルク推定装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to adopt a configuration in which a motor is driven by three-phase AC power from an inverter, and to perform a sudden change in motor torque or no change. It is an object of the present invention to provide a motor torque estimating device for a vehicle, which can estimate a motor torque from a motor power consumption with high accuracy by using an accurate motor rotation speed which is not affected by a fluctuation near a load or the like.
上記の目的を達成するため、本発明の車両のモータトルク推定装置は、交流電力により駆動されるモータの消費電力を、該モータの電源である走行用バッテリの出力電力及び該走行用バッテリから電力を供給される補機類の消費電力に基づき算出し、前記モータの消費電力及び該モータの回転速度に基づき該モータのトルクを推定するモータトルク推定手段と、前記モータの実回転速度を検出するモータ回転速度検出手段と、前記モータの推定回転速度を車速に相関する指標に基づき算出するモータ回転速度推定手段と、前記モータの突発的な回転変動の有無を判定する回転変動判定手段と、前記回転変動判定手段により突発的な回転変動無しと判定されているときに、前記モータ回転速度検出手段による実回転速度を前記モータトルク推定手段の推定処理に適用し、前記回転変動判定手段により突発的な回転変動有りと判定されているときには、前記モータ回転速度推定手段による推定回転速度を前記モータトルク推定手段の推定処理に適用する回転指標切換手段とを備えたことを特徴とする（請求項１）。 In order to achieve the above object, a motor torque estimating device for a vehicle according to the present invention is configured to reduce the power consumption of a motor driven by AC power by using the output power of a running battery as a power source of the motor and the power from the running battery. Motor torque estimating means for calculating the torque of the motor based on the power consumption of the motor and the rotation speed of the motor, and detecting the actual rotation speed of the motor. A motor rotation speed detection unit, a motor rotation speed estimation unit that calculates an estimated rotation speed of the motor based on an index correlated with a vehicle speed, a rotation fluctuation determination unit that determines whether there is a sudden rotation fluctuation of the motor, When it is determined that there is no sudden rotation fluctuation by the rotation fluctuation determining means, the actual rotation speed by the motor rotation speed detecting means is estimated by the motor torque. When the rotational fluctuation determining means determines that there is a sudden rotational fluctuation, the rotational speed estimated by the motor rotational speed estimating means is applied to the motor torque estimating means. An index switching means is provided (claim 1).
このように構成した車両のモータトルク推定装置によれば、交流電力で駆動されるモータの消費電力を、走行用バッテリの出力電力及び補機類の消費電力から算出可能としている。そして、モータの突発的な回転変動が発生すると、モータ回転速度検出手段により検出される実回転速度に誤差が含まれるが、その期間中には実回転速度に代えて推定回転速度がモータトルク推定手段の推定処理に適用されるため、モータの突発的な回転変動に起因する実回転速度に誤差に影響されることなく、高い精度でモータトルクを推定可能となる。 According to the motor torque estimating device for a vehicle configured as described above, the power consumption of the motor driven by the AC power can be calculated from the output power of the traveling battery and the power consumption of the auxiliary devices. When a sudden rotation fluctuation of the motor occurs, the actual rotation speed detected by the motor rotation speed detecting means includes an error. During the period, the estimated rotation speed is replaced by the estimated motor speed instead of the actual rotation speed. Since the present invention is applied to the estimating process of the means, it is possible to estimate the motor torque with high accuracy without being affected by the error of the actual rotation speed caused by sudden rotation fluctuation of the motor.
その他の態様として、前記回転変動判定手段が、前記モータのトルクが急変したときに該モータの突発的な回転変動有りと判定することが好ましい（請求項２）。
このように構成した車両のモータトルク推定装置によれば、モータのトルクが急変すると、車両の駆動系に捩れが生じてモータの突発的な回転変動が引き起こされるが、その現象を確実に判定可能となる。
As another aspect, it is preferable that the rotation fluctuation determination means determines that there is sudden rotation fluctuation of the motor when the torque of the motor suddenly changes (claim 2).
According to the motor torque estimating device for a vehicle configured as described above, when the torque of the motor suddenly changes, the driving system of the vehicle is twisted to cause sudden rotation fluctuation of the motor, but the phenomenon can be reliably determined. Becomes
また別の態様として、前記回転変動判定手段が、前記モータのトルクが無負荷付近で変動したときに該モータの突発的な回転変動有りと判定することが好ましい（請求項３）。
このように構成した車両のモータトルク推定装置によれば、モータのトルクが無負荷付近で変動すると、車両の駆動系のギヤの歯面が叩かれてモータの突発的な回転変動が引き起こされるが、その現象を確実に判定可能となる。
As another aspect, it is preferable that the rotation fluctuation determining means determines that there is a sudden rotation fluctuation of the motor when the torque of the motor fluctuates near no load (claim 3).
According to the motor torque estimating device for a vehicle configured as described above, when the motor torque fluctuates near no load, the gear tooth of the driving system of the vehicle is hit, causing sudden rotation fluctuation of the motor. , The phenomenon can be reliably determined.
また別の態様として、前記回転変動判定手段が、前記モータの駆動制御に適用される要求トルクの変動開始から、該要求トルクに基づく制御により該要求トルクに追従して変動する前記モータの推定トルクの変動終了までの期間中を、該モータの突発的な回転変動有りと判定することが好ましい（請求項４）。
このように構成した車両のモータトルク推定装置によれば、推定トルクに先行する要求トルクの変動開始から推定トルクの変動終了までの期間中がモータの突発的な回転変動有りと判定されるため、実回転速度が誤差を含む期間中には確実に推定回転速度がトルク推定処理に適用される。
As another aspect, the rotation fluctuation determination means may include an estimated torque of the motor that fluctuates to follow the required torque by a control based on the required torque from the start of the required torque applied to the drive control of the motor. It is preferable to determine that there is sudden rotation fluctuation of the motor during the period up to the end of the fluctuation (claim 4).
According to the motor torque estimating device for a vehicle configured as described above, it is determined that there is a sudden rotation fluctuation of the motor during a period from the start of the fluctuation of the required torque preceding the estimated torque to the end of the fluctuation of the estimated torque. During the period in which the actual rotation speed includes an error, the estimated rotation speed is reliably applied to the torque estimation processing.
また別の態様として、前記回転変動判定手段が、前記モータの駆動制御に適用される要求トルクが変動したときのトルク勾配が大であるほど切換期間を長く設定し、該切換期間中を前記モータの突発的な回転変動有りと判定することが好ましい（請求項５）。
このように構成した車両のモータトルク推定装置によれば、トルク勾配が大であるほど切換期間が長く設定され、この切換期間中がモータの突発的な回転変動有りと判定されるため、トルク勾配の大小に関わらず、実回転速度が誤差を含む期間中には確実に推定回転速度がトルク推定処理に適用される。
As another aspect, the rotation fluctuation determining means sets a longer switching period as the torque gradient when the required torque applied to the drive control of the motor fluctuates is larger, and the motor is controlled during the switching period. It is preferable to judge that there is sudden rotation fluctuation of (5).
According to the motor torque estimating apparatus for a vehicle configured as described above, the switching period is set longer as the torque gradient is larger, and during this switching period, it is determined that there is sudden rotation fluctuation of the motor. Regardless of the magnitude of, the estimated rotation speed is reliably applied to the torque estimation process during the period in which the actual rotation speed includes an error.
また別の態様として、前記モータ回転速度推定手段が、車速及び予め記憶されたタイヤ半径に基づき前記モータの推定回転速度を算出し、前記回転変動判定手段により突発的な回転変動無しと判定されているときに、前記予め記憶されたタイヤ半径と前記モータ回転速度検出手段による前記モータの実回転速度から逆算したタイヤ半径との偏差に基づき学習値を算出し、該学習値により前記予め記憶されたタイヤ半径を補正するタイヤ半径学習・補正手段をさらに備えることが好ましい（請求項６）。 As another aspect, the motor rotation speed estimation means calculates an estimated rotation speed of the motor based on a vehicle speed and a tire radius stored in advance, and the rotation fluctuation determination means determines that there is no sudden rotation fluctuation. A learning value is calculated based on a deviation between the tire radius stored in advance and the tire radius calculated from the actual rotation speed of the motor by the motor rotation speed detection means, and the learning value is stored based on the learning value. It is preferable to further include a tire radius learning / correction means for correcting the tire radius (claim 6).
このように構成した車両のモータトルク推定装置によれば、突発的な回転変動無しの判定時には実回転速度と推定回転速度とが一致しており、このときに予め記憶されたタイヤ半径とモータの実回転速度から逆算したタイヤ半径との偏差に基づく学習値により、予め記憶されたタイヤ半径が補正される。従って、経年劣化や個体差に関わらず、実際のタイヤ半径に一致するタイヤ半径の記憶値をモータの推定回転速度の算出処理に適用可能となる。 According to the motor torque estimating device for a vehicle configured as described above, the actual rotation speed and the estimated rotation speed match when it is determined that there is no sudden rotation fluctuation, and at this time, the tire radius stored in advance and the motor rotation speed are determined. The tire radius stored in advance is corrected by a learning value based on the deviation from the tire radius calculated backward from the actual rotation speed. Therefore, the stored value of the tire radius that matches the actual tire radius can be applied to the process of calculating the estimated rotational speed of the motor regardless of aging and individual differences.
本発明の車両のモータトルク推定装置によれば、インバータからの三相交流電力によりモータを駆動する構成を採用した上で、モータトルクの急変や無負荷付近での変動等に影響されない正確なモータ回転速度を用いて、モータ消費電力から高い精度でモータトルクを推定することができる。 According to the motor torque estimating device for a vehicle of the present invention, an accurate motor that is not affected by sudden changes in motor torque or fluctuations near no-load, etc., after adopting a configuration in which the motor is driven by three-phase AC power from an inverter. Using the rotation speed, the motor torque can be estimated with high accuracy from the motor power consumption.
以下、本発明をプラグインハイブリッド車（以下、車両１という）のモータトルク推定装置に具体化した一実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るプラグインハイブリッド車の概略構成図である。
本実施形態の車両１は、エンジン２の出力によって前輪３を駆動して走行可能であるとともに、前輪３を駆動する電動のフロントモータ４及び後輪５を駆動する電動のリヤモータ６を備えた４輪駆動車である。
An embodiment in which the present invention is embodied in a motor torque estimating device for a plug-in hybrid vehicle (hereinafter, referred to as vehicle 1) will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a plug-in hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
The vehicle 1 of the present embodiment is capable of running by driving the
エンジン２は、減速機７を介して前輪３の駆動軸８を駆動可能であるとともに、減速機７を介してモータジェネレータ９を駆動して発電させることが可能となっている。
フロントモータ４は、フロントインバータ１０を介して、車両１に搭載された走行用バッテリ１１及びモータジェネレータ９から三相交流電力を供給されて駆動し、減速機７を介して前輪３の駆動軸８を駆動する。減速機７には、エンジン２の出力軸と前輪３の駆動軸８との間の動力の伝達を断接切換え可能なクラッチ７ａが内蔵されている。
The
The front motor 4 is supplied with three-phase AC power from a traveling
リヤモータ６は、リヤインバータ１２を介して走行用バッテリ１１及びモータジェネレータ９から三相交流電力を供給されて駆動し、減速機１３を介して後輪５の駆動軸１４を駆動する。
モータジェネレータ９によって発電された電力は、フロントインバータ１０を介して走行用バッテリ１１を充電可能であるとともに、フロントモータ４及びリヤモータ６に電力を供給可能である。
The rear motor 6 is driven by being supplied with three-phase AC power from the traveling
The electric power generated by the
走行用バッテリ１１は、リチウムイオン電池等の二次電池で構成され、複数の電池セルをまとめて構成された図示しない電池モジュールを有しており、フロントモータ４やリヤモータ６等の電源として機能する。更に走行用バッテリ１１は、電池モジュールの充電率（State Of Charge、以下、ＳＯＣ）を算出、及び電池モジュールの温度ＴBATの検出を行うバッテリモニタリングユニット１１ａを備えている。
The running
フロントインバータ１０は、フロントモータコントロールユニット１０ａとジェネレータコントロールユニット１０ｂを有している。フロントモータコントロールユニット１０ａは、ハイブリッドコントロールユニット２０からの制御信号に基づきフロントモータ４の出力を制御する。ジェネレータコントロールユニット１０ｂは、ハイブリッドコントロールユニット２０からの制御信号に基づきモータジェネレータ９の発電量を制御する機能を有する。
The
リヤインバータ１２は、リヤモータコントロールユニット１２ａを有している。リヤモータコントロールユニット１２ａは、ハイブリッドコントロールユニット２０からの制御信号に基づきリヤモータ６の出力を制御する機能を有する。
更に、モータジェネレータ９は、ハイブリッドコントロールユニット２０からの制御信号に基づき、走行用バッテリ１１から電力を供給されて、エンジン２を駆動することが可能となっており、エンジン２のスタータモータとしての機能を有する。
The
Further, the
また、車両１には、走行用バッテリ１１を外部電源によって充電する充電機２１が備えられている。
ハイブリッドコントロールユニット２０は、車両１の総合的な制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）等を含んで構成される。
The vehicle 1 is provided with a
The
ハイブリッドコントロールユニット２０の入力側には、走行用バッテリ１１のバッテリモニタリングユニット１１ａ、フロントインバータ１０のフロントモータコントロールユニット１０ａとジェネレータコントロールユニット１０ｂ、リヤインバータ１２のリヤモータコントロールユニット１２ａ、エンジンコントロールユニット２２、アクセル開度θaccを検出するアクセル開度センサ３１、車速Ｖを検出する車速センサ３２、走行用バッテリ１１からの電力供給により作動するヘッドライトや空調用ファンモータ等の補機類３３が接続されている。これらの機器からの検出及び作動情報がハイブリッドコントロールユニット２０に入力され、例えばフロントモータコントロールユニット１０ａ（モータ回転速度検出手段）により検出されるフロントモータ４の回転速度（後述する検出値に相当）が入力される。
On the input side of the
一方、ハイブリッドコントロールユニット２０の出力側には、フロントインバータ１０のフロントモータコントロールユニット１０ａとジェネレータコントロールユニット１０ｂ、リヤインバータ１２のリヤモータコントロールユニット１２ａ、減速機７（クラッチ７ａ）、エンジンコントロールユニット２２が接続されている。
そして、ハイブリッドコントロールユニット２０は、上記各種検出量及び各種作動情報に基づいて、車両１の走行駆動に必要とする車両要求出力Ｐを演算し、エンジンコントロールユニット２２、フロントモータコントロールユニット１０ａ、ジェネレータコントロールユニット１０ｂ及びリヤモータコントロールユニット１２ａ、減速機７に制御信号を送信して、ＥＶモード、シリーズモード、パラレルモードの間で走行モードを切換えると共に、エンジン２とフロントモータ４とリヤモータ６の出力、モータジェネレータ９の出力（発電電力）を制御する。
On the other hand, on the output side of the
The
ＥＶモードでは、エンジン２を停止し、走行用バッテリ１１から供給される電力によりフロントモータ４やリヤモータ６を駆動して走行させる。
シリーズモードでは、減速機７のクラッチ７ａを切断し、エンジン２によりモータジェネレータ９を作動させる。そして、モータジェネレータ９により発電された電力及び走行用バッテリ１１から供給される電力によりフロントモータ４やリヤモータ６を駆動して走行させる。また、シリーズモードでは、エンジン２の回転速度を所定の回転速度に設定し、余剰電力を走行用バッテリ１１に供給して走行用バッテリ１１を充電する。
In the EV mode, the
In the series mode, the clutch 7a of the speed reducer 7 is disengaged, and the
パラレルモードでは、減速機７のクラッチ７ａを接続し、エンジン２から減速機７を介して機械的に動力を伝達して前輪３を駆動させる。また、エンジン２によりモータジェネレータ９を作動させて発電した電力及び走行用バッテリ１１から供給される電力によってフロントモータ４やリヤモータ６を駆動して走行させる。
ハイブリッドコントロールユニット２０は、高速領域のように、エンジン２の効率のよい領域では、走行モードをパラレルモードとする。また、パラレルモードを除く領域、即ち中低速領域では、走行用バッテリ１１の充電率ＳＯＣに基づいてＥＶモードとシリーズモードとの間で切換える。
In the parallel mode, the clutch 7a of the speed reducer 7 is connected, and the
The
ハイブリッドコントロールユニット２０は、更に、走行用バッテリ１１の充電率ＳＯＣが許容範囲より低下したときには、エンジン２を強制的に駆動して発電させて走行用バッテリ１１を充電させる機能を有している。
ところで、［背景技術］で述べたものと同様に、本実施形態のプラグインハイブリッド車１においても、フロントモータコントロールユニット１０ａやリヤモータコントロールユニット１２ａではそれぞれのモータトルク情報を演算していないため、当該情報をハイブリッドコントロールユニット２０側での制御に活用できない。
The
By the way, in the same manner as described in [Background Art], in the plug-in hybrid vehicle 1 of the present embodiment, the front
そこで、ハイブリッドコントロールユニット２０側でモータトルクを推定するとしても、［発明が解決しようとする課題］で述べたように、インバータ１０，１２からの三相交流電力により駆動されるフロントモータ４及びリヤモータ６の消費電力を測定することは困難である（問題点１）。また、仮にモータ消費電力を測定できたとしても、モータ消費電力をモータトルクに換算するために必要なモータ回転速度には突発的な変動に起因する誤差が含まれ、モータトルクの推定精度を悪化させる要因になる（問題点２）。
Therefore, even if the motor torque is estimated on the
以上の問題点を鑑みて、本発明者は以下の点に着目した。
問題点１に関して、モータ消費電力を直接的に測定することは困難であるが、これに代えてバッテリ出力電力から間接的に算出することは可能である。
問題点２に関して、次式(1)に従ってモータ回転速度は車速Ｖからの逆算により簡易的に推定できる（モータ回転速度推定手段）。以下、この手法により推定されたモータ回転速度を推定値（本発明の推定回転速度に相当）と称する。この推定値は、モータコントロールユニット１０ａ，１０ｂ側で検出されるモータ回転速度のような突発的な変動は発生しないものの、検出値ほどの精度は期待できない。以下、この検出されたモータ回転速度を検出値（本発明の実回転速度に相当）と称する。そして、以上の点を鑑みて、モータ回転速度の検出値に突発的な変動が生じている期間を特定した上で、当該期間中に限って検出値に代えて推定値をモータトルクの推定処理に一時的に適用すれば、推定精度の悪化を防止できるとの知見に至った。
In view of the above problems, the present inventors have focused on the following points.
Regarding Problem 1, it is difficult to directly measure the motor power consumption, but instead it is possible to indirectly calculate the motor power consumption from the battery output power.
Regarding the
モータ回転速度Ｎmtr（推定値）＝Ｖ×１０００/６０/２πｒ×Ｇ ……(1)
ここに、Ｖは車速[ｋｍ/ｈ]、ｒはタイヤ半径[ｍ]、Ｇはフロントモータ４から前輪３までの減速比、或いはリヤモータ６から後輪５までの減速比である。タイヤ半径ｒ及び減速比Ｇは予めハイブリッドコントロールユニット２０に記憶されており、タイヤ半径ｒに関しては経年劣化や個体差が存在するため、後述するように学習処理で適宜補正される。
Motor rotation speed Nmtr (estimated value) = V × 1000/60 / 2πr × G (1)
Here, V is the vehicle speed [km / h], r is the tire radius [m], and G is the reduction ratio from the front motor 4 to the
以上の知見の下に、本実施形態ではハイブリッドコントロールユニット２０がフロントモータ４及びリヤモータ６のトルクをそれぞれ推定し、それらの推定トルクから各モータ４，５の実挙動を把握して自己の制御に利用している。各モータ４，６に対する推定処理の内容は同様であるため、以下、フロントモータ４のトルク推定処理を例に挙げて説明する。
Based on the above findings, in the present embodiment, the
基本的にフロントモータ４のトルクの推定は、次式(2)に基づき実行される。
推定トルク[Ｎm]＝(Ｅ1−Ｅ2)/(２π×Ｎmtr/６０)×Ｉ/１００×Ｍ/１００ ……(2)
ここに、Ｅ1は走行用バッテリ１１の出力電力[Ｗ]、Ｅ2は補機類３３の消費電力[Ｗ]、Ｎmtrはフロントモータ４の回転速度、Ｉはフロントインバータ１０の効率[％]、Ｍはフロントモータ４の効率[％]である。
Basically, the estimation of the torque of the front motor 4 is executed based on the following equation (2).
Estimated torque [Nm] = (E1−E2) / (2π × Nmtr / 60) × I / 100 × M / 100 (2)
Here, E1 is the output power [W] of the traveling
即ち、走行用バッテリ１１の出力電力Ｅ1から補機類３３の消費電力Ｅ2が減算されてフロントモータ４の消費電力が算出され、効率Ｉ，Ｍを反映させながら、フロントモータ４の回転速度Ｎmtrを用いてトルク換算することでフロントモータ４の推定トルクが求められる(モータトルク推定手段)。
そして、このときのモータ回転速度Ｎmtrとして、フロントモータ４に突発的な回転変動が生じているか否かに応じて上記した検出値と推定値とが適宜切り換えられて適用される。当該切換処理は、図２に示す回転指標切換ルーチンとしてハイブリッドコントロールユニット２０により車両１の走行中に所定の制御インターバルで実行される。
That is, the power consumption E2 of the
As the motor rotation speed Nmtr at this time, the above-described detected value and estimated value are appropriately switched and applied depending on whether or not sudden rotation fluctuation occurs in the front motor 4. The switching process is executed by the
まず、ステップＳ１で次式(3)，(4)の何れかが成立したか否かを判定する（回転変動判定手段）。
｜要求トルク偏差｜≧Ｓ1 ……(3)
｜推定トルク偏差｜≧Ｓ1 ……(4)
要求トルク偏差は、フロントモータ４の駆動制御に適用される要求トルクの前回値と今回値との偏差であり、推定トルク偏差は、上式(2)により逐次算出される推定トルクの前回値と今回値との偏差である。またＳ1は、フロントモータ４のトルク変動を判定するためのトルク変動判定値である。
First, in step S1, it is determined whether any of the following equations (3) and (4) is satisfied (rotation fluctuation determining means).
| Requested torque deviation | ≧ S1 …… (3)
| Estimated torque deviation | ≧ S1 …… (4)
The required torque deviation is a deviation between the previous value of the required torque applied to the drive control of the front motor 4 and the current value, and the estimated torque deviation is equal to the previous value of the estimated torque sequentially calculated by the above equation (2). This is the deviation from the current value. S1 is a torque fluctuation determination value for determining a torque fluctuation of the front motor 4.
図３はモータトルクの急変に起因するモータ回転速度Ｎmtr（検出値）の誤差の発生状況を示すタイムチャートである。上記した車両要求出力Ｐに基づきフロントモータ４に対する要求トルクが設定され、要求トルクに基づくフロントモータ４の駆動制御の結果、要求トルクに追従して推定トルクが変化する。図３では、要求トルクの急増に追従して推定トルクが急増した場合を示しており、要求トルクの立ち上がりに対応する期間中に要求トルク偏差が急増し、それに続く推定トルクの立ち上がりに対応する期間中に推定トルク偏差が急増している。 FIG. 3 is a time chart showing a state of occurrence of an error in the motor rotation speed Nmtr (detected value) due to a sudden change in motor torque. The required torque for the front motor 4 is set based on the vehicle required output P, and as a result of the drive control of the front motor 4 based on the required torque, the estimated torque changes following the required torque. FIG. 3 shows a case where the estimated torque suddenly increases following the rapid increase in the required torque. The required torque deviation rapidly increases during the period corresponding to the rising of the required torque, and the period corresponding to the subsequent rising of the estimated torque. The estimated torque deviation suddenly increases during the operation.
一方、モータトルクの急増は車両１の駆動系の捩れ、具体的にはフロントモータ４の駆動力を前輪３に伝達するための減速機７の構成要素や前輪３の駆動軸８の捩れを誘発し、その捩れが発生している間はモータ回転速度Ｎmtrの検出値が突発的に変動して誤差を発生する。これに対して車速Ｖから逆算したモータ回転速度Ｎmtrの推定値はモータトルクの急増に影響されず、両者の乖離をモータ回転速度偏差（絶対値）として表すことができる。よって、少なくともモータ回転速度偏差が発生している期間中に検出値に代えて推定値を適用すれば、駆動系の捩れに起因するモータ回転速度Ｎmtrの誤差を回避できる。
On the other hand, a sudden increase in the motor torque induces a torsion in the drive system of the vehicle 1, specifically, a component of the speed reducer 7 for transmitting the driving force of the front motor 4 to the
実際のモータトルクの急増に対し、式(2)に基づく算出処理で得られる推定トルクは僅かな遅れをもって急増する。このため推定トルクがトルク変動判定値Ｓ1を超えた時点では、既にモータ回転速度偏差が発生している。そこで、先行する要求トルクがトルク変動判定値Ｓ1を超えた時点から、推定トルクがトルク変動判定値Ｓ1を下回る時点までの期間Ｔ0中（上記モータ回転速度偏差の発生期間が含まれる）において、検出値から推定値への切換を行う趣旨で、ステップＳ１の判定内容が設定されているのである。 The estimated torque obtained by the calculation process based on the equation (2) rapidly increases with a slight delay with respect to the actual increase in the motor torque. Therefore, when the estimated torque exceeds the torque fluctuation determination value S1, a motor rotational speed deviation has already occurred. Therefore, during the period T0 from the time when the preceding required torque exceeds the torque variation determination value S1 to the time when the estimated torque falls below the torque variation determination value S1 (including the period of occurrence of the motor rotation speed deviation), The determination in step S1 is set for the purpose of switching from the value to the estimated value.
ステップＳ１の判定がＮo（否定）のときにはステップＳ２に移行し、次式(5)〜(7)の何れかが成立したか否かを判定する（回転変動判定手段）。
要求トルクの前回値＝０、且つ要求トルクの今回値≠０ ……(5)
要求トルクの前回値＜０、且つ要求トルクの今回値≧０ ……(6)
要求トルクの前回値≧０、且つ要求トルクの今回値＜０ ……(7)
各式は何れも、要求トルク＝０（無負荷）付近でトルク変動が発生して駆動系のバックラッシュによりギヤの歯面が叩かれた状況を判定するための条件である。式(5)は無負荷から力行側または回生側への変動を、式(6)は回生側から力行側への変動を、式(7)は力行側から回生側への変動を表している。
When the determination in step S1 is No (No), the process proceeds to step S2, and it is determined whether any of the following equations (5) to (7) is satisfied (rotation fluctuation determination means).
Previous value of required torque = 0, and current value of required torque ≠ 0 (5)
Previous value of required torque <0 and current value of required torque ≧ 0 (6)
Previous value of required torque ≧ 0, and current value of required torque <0 (7)
Each of the expressions is a condition for determining a situation in which torque fluctuation occurs near required torque = 0 (no load) and the gear tooth surface is hit by backlash of the drive system. Equation (5) represents the fluctuation from no load to the power running side or the regenerative side, Equation (6) represents the fluctuation from the regenerative side to the power running side, and Equation (7) represents the fluctuation from the power running side to the regenerative side. .
図４，５は、駆動系のバックラッシュに起因するモータ回転速度Ｎmtr（検出値）の誤差の発生状況を示すタイムチャートである。何れの図も回生側から力行側に要求トルクが変動した状況を示し、図４はトルク勾配が大の場合、図５はトルク勾配が小の場合である。なお、要求トルクを指標としているのは、上記したトルク急変時と同じく、推定トルクに先行して変動する要求トルクに基づけば、ギヤの歯面が叩かれる現象をいち早く判定可能なためである。 FIGS. 4 and 5 are time charts showing the state of occurrence of an error in the motor rotation speed Nmtr (detected value) due to backlash of the drive system. Each figure shows a situation where the required torque fluctuates from the regenerative side to the power running side. FIG. 4 shows a case where the torque gradient is large, and FIG. 5 shows a case where the torque gradient is small. The reason why the required torque is used as an index is that a phenomenon in which the gear tooth surface is hit can be quickly determined based on the required torque that fluctuates prior to the estimated torque, as in the case of the sudden change in torque described above.
無負荷付近で要求トルクが変動すると、互いに噛合するギヤ同士がバックラッシュの範囲内で一方向に位置変位し、歯面を叩いた反動で他方向に位置変位し、これを繰り返しながら次第に減衰する。この現象がモータ回転速度Ｎmtrの検出値の突発的な変動の要因となり、ギヤ同士の周期的な位置変位が減衰し終えるまでは、推定値との間の乖離によってモータ回転速度偏差が発生する。このような現象の始まりを判定する趣旨で、ステップＳ２の内容が設定されているのである。 When the required torque fluctuates near no load, the gears meshing with each other are displaced in one direction within the range of backlash, displaced in the other direction by the recoil striking the tooth surface, and gradually attenuate while repeating this . This phenomenon causes a sudden change in the detected value of the motor rotation speed Nmtr, and a deviation from the estimated value causes a motor rotation speed deviation until the periodic positional displacement between the gears is attenuated. The content of step S2 is set for the purpose of determining the start of such a phenomenon.
ステップＳ２の判定がＮoのときにはステップＳ３に移行して、開始フラグＦがセット（＝１）されているか否かを判定する。当該ルーチンを開始した時点で開始フラグＦはリセット（＝０）されているため、Ｎoの判定を下してステップＳ４に移行し、モータ回転速度Ｎmtrとして検出値を選択し（回転指標切換手段）、その後にルーチンを終了する。
以上のように、ステップＳ１，２の判定に基づきモータ回転速度Ｎmtrの検出値に誤差が含まれないと判定された状況では、フロントモータコントロールユニット１０ａ側から入力される精度面で良好なモータ回転速度Ｎmtrの検出値を用いて、上式(2)に従ってフロントモータ４のトルクが推定される。
When the determination in step S2 is No, the process proceeds to step S3, and it is determined whether or not the start flag F is set (= 1). Since the start flag F has been reset (= 0) at the start of the routine, a determination of No is made, and the routine proceeds to step S4, where a detected value is selected as the motor rotation speed Nmtr (rotation index switching means). After that, the routine ends.
As described above, in the situation where it is determined based on the determinations in steps S1 and S2 that the detected value of the motor rotation speed Nmtr does not include an error, the motor rotation speed which is good from the viewpoint of the accuracy input from the front
また、上記したステップＳ１でＹes（肯定）の判定を下したときにはステップＳ５に移行し、モータ回転速度Ｎmtrとして推定値を選択した後にルーチンを終了する（回転指標切換手段）。従って、このようにステップＳ１の判定に基づき、モータトルクの急変に起因してモータ回転速度Ｎmtrの検出値に誤差が含まれると判定された状況では、上式(1)で得られる車速Ｖに基づく推定値を用いて、上式(2)に従ってフロントモータ４のトルクが推定される。 If the determination in step S1 is Yes (Yes), the process proceeds to step S5, where the estimated value is selected as the motor rotation speed Nmtr, and the routine ends (rotation index switching means). Accordingly, in the situation where it is determined that the detected value of the motor rotation speed Nmtr includes an error due to the sudden change in the motor torque based on the determination in step S1, the vehicle speed V obtained by the above equation (1) The torque of the front motor 4 is estimated using the estimated value based on the above equation (2).
そして、推定値の選択は、要求トルクがトルク変動判定値Ｓ1を超えてから推定トルクがトルク変動判定値Ｓ1を下回るまでの期間Ｔ0中に継続され、その期間Ｔ0内にモータ回転速度偏差の発生期間（換言すると、検出値が誤差を含む期間）が含まれている。結果として、モータ回転速度Ｎmtrの検出値が誤差を含む期間中には確実に車速Ｖに基づく推定値が適用され、しかも検出値に誤差が含まれなくなると、速やかにより精度面で良好な検出値に切り換えられる。従って、モータトルクの急変による検出値の誤差に影響されることなく、高い精度でモータトルクを推定することができる。 The selection of the estimated value is continued during a period T0 from when the required torque exceeds the torque fluctuation determination value S1 to when the estimated torque falls below the torque fluctuation determination value S1, and a motor rotation speed deviation occurs during the period T0. A period (in other words, a period in which the detected value includes an error) is included. As a result, during the period in which the detected value of the motor rotation speed Nmtr includes an error, the estimated value based on the vehicle speed V is applied without fail. Is switched to. Therefore, the motor torque can be estimated with high accuracy without being affected by an error in the detection value due to a sudden change in the motor torque.
一方、上記したステップＳ２でＹesの判定を下したときにはステップＳ６で開始フラグＦをセットし、ステップＳ５でモータ回転速度Ｎmtrとして推定値を選択する（回転指標切換手段）。ステップＳ２で判定される式(5)〜(7)は何れも瞬時的な条件であるため、再びステップＳ１を経てステップＳ２に移行したときにはＮoの判定を下し、ステップＳ３に移行する。ステップＳ３では開始フラグＦのセットを受けてＹesの判定を下し、続くステップＳ７で開始フラグＦのセットからモニタ期間Ｔ2が経過したか否かを判定する。 On the other hand, when the determination in step S2 is Yes, the start flag F is set in step S6, and an estimated value is selected as the motor rotation speed Nmtr in step S5 (rotation index switching means). Since all of the expressions (5) to (7) determined in step S2 are instantaneous conditions, when the process proceeds to step S2 again after step S1, the determination of No is made and the process proceeds to step S3. In step S3, the determination of Yes is made in response to the setting of the start flag F, and in the following step S7, it is determined whether or not the monitoring period T2 has elapsed since the setting of the start flag F.
未だモニタ期間Ｔ2が経過していないときには、ステップＳ７でＮoの判定を下してステップＳ５に移行する。そして、モニタ期間Ｔ2の経過によりステップＳ７でＹesの判定を下すと、ステップＳ８に移行する。ステップＳ８では、モニタ期間Ｔ2中（開始フラグＦのセットからモニタ期間Ｔ2が経過するまで）の要求トルク勾配Ｔs[Ｎm/s]を演算し、予め設定された図６に示すマップに基づき要求トルク勾配Ｔsから切換期間Ｔ3（＞Ｔ2）を求める。要求トルク勾配Ｔsが大であるほど（要求トルクが急激に変動している場合ほど）、切換期間Ｔ3が長く設定される。 If the monitor period T2 has not yet elapsed, a determination of No is made in step S7, and the process proceeds to step S5. If the determination of Yes is made in step S7 after the monitor period T2 has elapsed, the process proceeds to step S8. In step S8, the required torque gradient Ts [Nm / s] during the monitoring period T2 (from the setting of the start flag F to the lapse of the monitoring period T2) is calculated, and the required torque gradient is calculated based on a preset map shown in FIG. A switching period T3 (> T2) is obtained from the gradient Ts. The greater the required torque gradient Ts (the more rapidly the required torque fluctuates), the longer the switching period T3 is set.
続くステップＳ９では開始フラグＦのセットから切換期間Ｔ3が経過したか否かを判定し、ＮoのときにはステップＳ５に移行して推定値を選択する。従って、このようにステップＳ２の判定に基づき、無負荷付近での要求トルクの変動に起因してモータ回転速度Ｎmtrの検出値に誤差が含まれると判定された状況では、上式(1)で得られる車速Ｖに基づく推定値を用いて、上式(2)に従ってフロントモータ４のトルクが推定される。 In a succeeding step S9, it is determined whether or not the switching period T3 has elapsed from the setting of the start flag F, and if No, the process proceeds to a step S5 to select an estimated value. Accordingly, in the situation where it is determined based on the determination in step S2 that the detected value of the motor rotation speed Nmtr includes an error due to the fluctuation of the required torque near no load, the above equation (1) is used. Using the estimated value based on the obtained vehicle speed V, the torque of the front motor 4 is estimated according to the above equation (2).
そして、切換期間Ｔ3の経過によりステップＳ９でＹesの判定を下すとステップＳ１０に移行して開始フラグＦをリセットし、続くステップＳ４でモータ回転速度Ｎmtrとして検出値を選択した後にルーチンを終了する。
上記のように要求トルクが無負荷付近で変動すると、駆動系のバックラッシュに起因してギヤ同士が周期的に位置変位し、その後、周期的な位置変位は次第に減衰する。図４，５では、このようなギヤ同士の周期的な位置変位がモータ回転速度Ｎmtrの検出値の周期的な変動として表されており、両図の比較から明らかなように、要求トルク勾配Ｔsが大の図４では、検出値の周期的な変動が減衰し終えることなく長引き、これに対して要求トルク勾配Ｔsが小の図５では、検出値の周期的な変動が早期に減衰し終えている。
Then, if the determination of Yes is made in step S9 after the lapse of the switching period T3, the process proceeds to step S10 to reset the start flag F, and in step S4, the detection value is selected as the motor rotation speed Nmtr, and then the routine is ended.
When the required torque fluctuates in the vicinity of no load as described above, the gears periodically displace due to the backlash of the drive system, and thereafter the periodic displacement gradually decreases. In FIGS. 4 and 5, such a periodic displacement of the gears is represented as a periodic variation of the detected value of the motor rotation speed Nmtr. As is clear from the comparison between the two figures, the required torque gradient Ts is obtained. 4, the periodic fluctuation of the detected value is prolonged without being attenuated, whereas in FIG. 5 where the required torque gradient Ts is small, the periodic fluctuation of the detected value is attenuated early. ing.
このようなモータ回転速度Ｎmtrの周期的な変動は、長期の観点から見れば、無負荷付近での要求トルクの変動に起因する検出値の突発的な変動として捉えることができる。そして、検出値と推定値との乖離によりモータ回転速度偏差（絶対値）が発生し、少なくともモータ回転速度偏差の発生期間中に検出値に代えて推定値を適用すれば、無負荷付近での要求トルクの変動に起因するモータ回転速度Ｎmtrの誤差を回避できる。 Such a periodic change in the motor rotation speed Nmtr can be regarded as a sudden change in the detected value due to a change in the required torque near no load from a long-term viewpoint. Then, a difference between the detected value and the estimated value causes a motor rotational speed deviation (absolute value). If the estimated value is applied instead of the detected value at least during the period in which the motor rotational speed deviation occurs, the motor speed near the no-load can be obtained. It is possible to avoid an error in the motor rotation speed Nmtr due to a change in the required torque.
そして、上記ステップＳ８では、要求トルク勾配Ｔsが大であるほど切換期間Ｔ3が延長側に設定されている。このため、要求トルク勾配Ｔsの大小に関わらず、検出値の周期的な変動が減衰し終えるまで検出値に代えて推定値がモータトルクの推定処理に適用され、しかも、検出値の周期的な変動が減衰し終えると、速やかにより精度面で良好な検出値に切り換えられる。従って、モータトルクの無負荷付近での変動に起因する検出値の誤差に影響されることなく、高い精度でモータトルクを推定することができる。 In step S8, the switching period T3 is set to the longer side as the required torque gradient Ts is larger. For this reason, regardless of the magnitude of the required torque gradient Ts, the estimated value is applied to the motor torque estimating process instead of the detected value until the periodic fluctuation of the detected value is attenuated. When the fluctuation has been attenuated, the detection value is quickly switched to a better detection value in terms of accuracy. Therefore, it is possible to estimate the motor torque with high accuracy without being affected by the error of the detection value due to the fluctuation of the motor torque near no load.
なお、以上はフロントモータ４のトルク推定処理について述べたが、リヤモータ６のトルク推定処理も全く同様である。
このように本実施形態のプラグインハイブリッド車１のモータトルク推定装置によれば、フロントインバータ１０からの三相交流電力により駆動されるフロントモータ４の消費電力を、走行用バッテリ１１の出力電力Ｅ1及び補機類３３の消費電力Ｅ2から算出し、このフロントモータ４の消費電力をモータ回転速度Ｎmtrによりトルク換算してフロントモータ４の推定トルクを算出している。そして、モータトルクの急変及びモータトルクの無負荷付近での変動（モータ４の突発的な回転変動）に起因してモータ回転速度Ｎmtrの検出値に誤差が含まれる期間中（式(3)，(4)の何れか成立中、或いは切換期間Ｔ3中）には、検出値に代えて車速Ｖに基づく推定値がトルク推定処理に適用されるため、これらの現象に影響されることなく高い精度でモータトルクを推定することができる。
In the above, the torque estimation processing of the front motor 4 has been described, but the torque estimation processing of the rear motor 6 is exactly the same.
As described above, according to the motor torque estimating apparatus for the plug-in hybrid vehicle 1 of the present embodiment, the power consumption of the front motor 4 driven by the three-phase AC power from the
次に、推定値の算出用の式(1)に適用されるタイヤ半径ｒの学習処理について説明する。
ハイブリッドコントロールユニット２０は、図７に示すタイヤ半径学習ルーチンを車両１の走行中に所定の制御インターバルで実行している。
まず、ステップＳ１１で上式(3)，(4)の何れかが成立したか否かを判定し、Ｙesのときにはルーチンを終了し、ＮoのときにはステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２では現在切換期間Ｔ3中であるか否かを判定し、Ｙesのときにはルーチンを終了し、ＮoのときにはステップＳ１３に移行する。即ち、ステップＳ１１では、モータトルクの急変に起因するモータ回転速度Ｎmtrの検出値と推定値との乖離を判定し、ステップＳ１２では、無負荷付近での要求トルクの変動に起因する検出値と推定値との乖離を判定しており、ステップＳ１３に移行した場合には、検出値と推定値とが一致していると見なせる。
Next, a learning process of the tire radius r applied to the equation (1) for calculating the estimated value will be described.
The
First, in step S11, it is determined whether any of the above equations (3) and (4) is satisfied. If Yes, the routine is ended. If No, the process proceeds to step S12. In step S12, it is determined whether or not it is during the switching period T3. If Yes, the routine ends, and if No, the process proceeds to step S13. That is, in step S11, the discrepancy between the detected value and the estimated value of the motor rotational speed Nmtr due to the sudden change in the motor torque is determined. If the deviation from the value is determined and the process proceeds to step S13, it can be considered that the detected value and the estimated value match.
ステップＳ１３では、タイヤ半径ｒの学習値の更新が必要であるか否かを判定する。具体的には、次式(8)が成立したときに学習値の更新が必要と判定する。
｜タイヤ半径ｒの記憶値−タイヤ半径ｒの逆算値｜＝タイヤ半径偏差Δｒ≧Ｓ2 …(8)
タイヤ半径の記憶値とは、予めハイブリッドコントロールユニット２０に記憶された値であり、タイヤ半径ｒの逆算値とは、モータ回転速度Ｎmtrの検出値からタイヤ半径ｒを逆算した値であり、上式(1)の変形式により算出可能である。またＳ2は、予め設定された学習判定値である。
In step S13, it is determined whether or not the learning value of the tire radius r needs to be updated. Specifically, it is determined that the learning value needs to be updated when the following equation (8) is satisfied.
| Stored value of tire radius r−Inverse calculated value of tire radius r | = tire radius deviation Δr ≧ S2 (8)
The stored value of the tire radius is a value stored in the
続くステップＳ１４では、タイヤ半径偏差Δｒにフィルタ処理した値を新たな学習値として更新し、更新後の学習値によりタイヤ半径ｒの記憶値を補正して、新たなタイヤ半径ｒとして記憶する（タイヤ半径学習・補正手段）。従って、前輪３の経年劣化や個体差によりタイヤ半径ｒの記憶値と実際のタイヤ半径ｒとが相違する場合であっても、以上の学習処理により実際のタイヤ半径ｒに一致する記憶値を、式(1)に基づくモータ回転速度Ｎmtrの推定値の算出処理に適用でき、ひいてはモータトルクの推定処理の精度を一層向上させることができる。
In the following step S14, the value obtained by filtering the tire radius deviation Δr is updated as a new learning value, the stored value of the tire radius r is corrected based on the updated learning value, and stored as a new tire radius r (tire). Radius learning / correction means). Therefore, even when the stored value of the tire radius r and the actual tire radius r differ due to aging or individual differences of the
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、走行用動力源としてエンジン及びモータを搭載したプラグインハイブリッド車１のモータトルク推定装置に具体化したが、車両の種別はこれに限るものではなく、例えば、走行用動力源としてモータのみを搭載した電気自動車に適用してもよい。 The description of the embodiment is finished above, but aspects of the present invention are not limited to this embodiment. For example, in the above-described embodiment, the motor torque estimating device of the plug-in hybrid vehicle 1 equipped with an engine and a motor as the driving power source is embodied. May be applied to an electric vehicle equipped with only a motor.
また上記実施形態では、モータトルクの急変及びモータトルクの無負荷付近での変動が発生している期間中に、検出値に代えて車速に基づく推定値を選択したが、何れか一方のみの期間中に推定値を選択してもよい。
また上記実施形態では、タイヤ半径ｒの学習処理を実行したが、当該処理は必ずしも実行する必要はなく、これを省略してもよい。さらに、車速センサ３２により検出される車速Ｖに代えて、前輪３の車輪速（車速に相関する指標）または駆動軸８の回転速度（車速に相関する指標）を検出し、それらの車輪速や回転速度から減速比Ｇを用いてモータ回転速度Ｎmtrの推定値を逆算すれば、経年劣化や個体差によるタイヤ半径ｒの相違を排除することができる。
In the above-described embodiment, the estimated value based on the vehicle speed is selected instead of the detected value during the period in which the sudden change in the motor torque and the change in the motor torque near the no load occur. The estimate may be selected during the process.
In the above-described embodiment, the learning process of the tire radius r is executed. However, the process is not necessarily executed, and may be omitted. Further, instead of the vehicle speed V detected by the
１ プラグインハイブリッド車１(車両)
４ フロントモータ
１０ａ フロントモータコントロールユニット（モータ回転速度検出手段）
１１ 走行用バッテリ
２０ ハイブリッドコントロールユニット（モータ回転速度推定手段、
回転変動判定手段、回転指標切換手段、タイヤ半径学習・補正手段）
３３ 補機類
1 Plug-in hybrid vehicle 1 (vehicle)
4
11 running
Rotation fluctuation determination means, rotation index switching means, tire radius learning / correction means)
33 Auxiliary equipment
Claims (6)
前記モータの実回転速度を検出するモータ回転速度検出手段と、
前記モータの推定回転速度を車速に相関する指標に基づき算出するモータ回転速度推定手段と、
前記モータの突発的な回転変動の有無を判定する回転変動判定手段と、
前記回転変動判定手段により突発的な回転変動無しと判定されているときに、前記モータ回転速度検出手段による実回転速度を前記モータトルク推定手段の推定処理に適用し、前記回転変動判定手段により突発的な回転変動有りと判定されているときには、前記モータ回転速度推定手段による推定回転速度を前記モータトルク推定手段の推定処理に適用する回転指標切換手段と
を備えたことを特徴とする車両のモータトルク推定装置。 The power consumption of the motor driven by the AC power is calculated based on the output power of the traveling battery which is the power source of the motor and the power consumption of the auxiliary equipment supplied with the electric power from the traveling battery. Motor torque estimating means for estimating the torque of the motor based on the electric power and the rotation speed of the motor,
Motor rotation speed detection means for detecting the actual rotation speed of the motor,
Motor rotation speed estimating means for calculating the estimated rotation speed of the motor based on an index correlated with the vehicle speed,
Rotation fluctuation determining means for determining whether there is sudden rotation fluctuation of the motor,
When it is determined by the rotation fluctuation determining means that there is no sudden rotation fluctuation, the actual rotation speed by the motor rotation speed detecting means is applied to the estimation processing of the motor torque estimating means, and the sudden rotation fluctuation is determined by the rotation fluctuation determining means. A rotation index switching unit that applies the estimated rotation speed of the motor rotation speed estimation unit to the estimation process of the motor torque estimation unit when it is determined that there is a substantial rotation fluctuation. Torque estimation device.
ことを特徴とする請求項１に記載の車両のモータトルク推定装置。 2. The motor torque estimating device for a vehicle according to claim 1, wherein the rotation fluctuation determining unit determines that there is a sudden rotation fluctuation of the motor when the torque of the motor suddenly changes.
ことを特徴とする請求項２に記載の車両のモータトルク推定装置。 The rotation fluctuation determining means is configured to perform a period from a start of a change in a required torque applied to the drive control of the motor to an end of a change in an estimated torque of the motor that fluctuates following the required torque by a control based on the required torque. 3. The motor torque estimating device for a vehicle according to claim 2, wherein it is determined that there is a sudden rotation fluctuation of the motor.
ことを特徴とする請求項３に記載の車両のモータトルク推定装置。 The rotation fluctuation determining means sets a longer switching period as the torque gradient when the required torque applied to the drive control of the motor fluctuates is larger, and during the switching period, a sudden rotation fluctuation of the motor is performed. 4. The motor torque estimating device for a vehicle according to claim 3, wherein it is determined that the motor torque is present.
前記回転変動判定手段により突発的な回転変動無しと判定されているときに、前記予め記憶されたタイヤ半径と前記モータ回転速度検出手段による前記モータの実回転速度から逆算したタイヤ半径との偏差に基づき学習値を算出し、該学習値により前記予め記憶されたタイヤ半径を補正するタイヤ半径学習・補正手段をさらに備えた
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の車両のモータトルク推定装置。 The motor rotation speed estimating means calculates an estimated rotation speed of the motor based on a vehicle speed and a tire radius stored in advance,
When it is determined that there is no sudden rotation fluctuation by the rotation fluctuation determining means, the deviation between the tire radius stored in advance and the tire radius calculated back from the actual rotation speed of the motor by the motor rotation speed detection means. based calculates a learned value, the motor vehicle according to any one of claims 1 to 5, further comprising a tire radial learning-correction means for correcting the prestored tire radial by the learning value Torque estimation device.
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