本申请要求申请日为2016年1月7日、申请号为jp特愿2015—001504号的申请的优先权，通过参照其整体，将其作为构成本申请的一部分的内容而引用。本发明涉及驱动车辆的电动机驱动装置。
背景技术：
：：行驶用的驱动源适用电动机的车辆正在投入实用化。作为降低电动机的转矩波动(转矩变动)的技术，人们提出有下述的技术。1.相对转矩变动，输入作为相反相位的转矩指令值的转矩变动的降低法(专利文献1)；2.将转矩变动补偿电流与q轴电流叠加的转矩变动的降低法(专利文献2)；3.基于模型和实际车辆的误差的转矩变动补偿方法(专利文献3)。现有技术文献专利文献专利文献1：jp特开2014—150604号公报专利文献2：jp特开2007—267466号公报专利文献3：jp特开2000—217209号公报技术实现要素：发明要解决的课题在专利文献1～3那样的电动机和通过该电动机而驱动的车辆中，具有电动机的转矩变动造成车辆的振动，使舒适性变差的情况。一般人们认为，作为电动机，并用磁铁转矩和磁阻转矩，可输出大转矩、提高输出的ipm同步电动机优选用于驱动车辆，但是，具有转矩波动较大的可能性。另一方面，转矩波动小的电动机的转矩密度不得不减小的情况多。比如，在通过磁极的歪斜或非同心形状而降低转矩波动的场合，一般在构成复杂的形状的同时，降低有助于转矩的有效磁通率。具有为了在该场合维持转矩，产生成本增加、电动机的尺寸的大型化、重量增加的可能性。另外，在通过多极化而减少转矩变动的场合，具有因多极化，单位电动机角速度的电动角速度增加，最高转数的降低、高速旋转时的效率降低的可能性。另外，对于比如，感应电动机等的转矩变动小的电动机，具有与bldc电动机等相比较，因其转矩密度小、尺寸增加、重量增等，车辆上的装载性降低的可能性。比如，人们提出有专利文献1那样的方法，在该方法中，通过叠加产生抵消转矩变动的转矩的电流波形，抑制转矩变动。此外，专利文献2～3那样的通过观测器等而抽取这些转矩变动成分，对其进行抵消的控制已公知。但是，抵消这些转矩变动的控制具有下述的情况，即，用于抵消转矩变动的电流波形具有高次的频率成分，使铁损增加，具有每公斤燃料行驶的公里数、单位电量行驶的公里数恶化和电动机的发热的可能性。本发明的目的在于提供一种电动机驱动装置，其可提高车辆的乘客的舒适性，并且可提高单位电量行驶的公里数等，另外可谋求成本的减少和空间的节省。用于解决课题的技术方案在下面，为了容易理解，从方便方面来说，参照实施方式的标号而对本发明进行说明。本发明的电动机驱动装置包括：电动机6；控制装置1，该控制装置1控制该电动机6的转矩或相当于该转矩的状态量；转矩传递机构3，该转矩传递机构3将该电动机6的转矩传递给车辆的车轮2，该控制装置1包括转矩变动抑制功能部15，该转矩变动抑制功能部15抑制该电动机6的转矩变动，该转矩变动抑制功能部15包括实施判断部15b，该实施判断部15b根据该电动机6的转矩变动频率的推算值、与上述转矩传递机构3的传递特性与上述车辆的振动特性中的任意一者或两者的比较结果，判断是否抑制上述电动机6的转矩变动。相当于转矩的状态量为比如目标电动机电流。按照该方案，控制装置1的转矩变动抑制功能部15可抑制电动机6的转矩变动。转矩变动抑制功能部15的实施判断部15b根据转矩变动频率的推算值、与上述传递特性和振动特性中的任意一者或两者的比较结果，判断是否抑制电动机6的转矩变动。在本方案中，比如，可通过传递特性或振动特性的放大率高的低频的转矩变动频率抑制转矩变动，改善噪音、振动、刚性(nvh：noisevibrationharshness)，提高舒适性。在传递特性或振动特性的放大率下降的高频的转矩变动频率的场合，实施消极的转矩变动的抑制，或不实施转矩变动的抑制。由此，可防止铁损增加的情况。通过可像这样防止铁损的增加，不但谋求车辆的每公斤燃料行驶的公里数、单位电量行驶的公里数的提高，抑制电动机6的发热。另外，由于通过控制而补偿：使车辆的动作产生问题的转矩矩动，故减轻电动机设计时的必要条件，可实现成本的降低和空间的节省。上述转矩变动抑制功能部15还可包括转矩变动推算部15a，该转矩变动推算部15a根据上述电动机6的角速度、与上述电动机6的已确定的单位旋转速度的转矩变动周期的关系，推算上述转矩变动频率的推算值。在此场合，可简单地并且以良好的精度而推算转矩变动频率的推算值。上述已确定的旋转角度根据试验和模拟中的任意一者或两者的结果而确定。上述实施判断部15b还可在上述电动机6的角速度的绝对值超过已确定的值的条件下，伴随上述角速度的绝对值的增加，减小抑制上述电动机6的转矩变动的操作量。其原因在于电动机6的角速度的绝对值越大，转矩变动对车辆的影响越小。通过象这样减小抑制转矩变动的操作量，可防止铁损的增加。上述已确定的值根据试验和模拟中的任意一者或两者的结果而确定。还可这样形成，即，上述实施判断部15b减小抑制上述转矩变动的操作量的上述电动机6的角速度为，放大率小于已确定的值的电动机角速度，上述放大率为上述转矩变动频率的推算值或相当于该推算值的状态量的放大率，该放大率为，上述转矩传递机构3的输出转矩相对输入转矩的传递特性的放大率。人们认为，在放大率小于已确定的值的电动机角速度(或转矩变动频率)的场合，由于即使在产生转矩变动的情况下，对传递转矩的影响仍衰减，故即使在实施判断部15b进行减小上述操作量的处理的情况下，对车辆的影响仍是小的。上述已确定的值根据试验和模拟中的任意一者或两者的结果而确定。也可这样形成，即，上述实施判断部15b减小抑制上述转矩变动的操作量的上述电动机6的角速度为，放大率小于已确定的值的电动机角速度，上述放大率为上述转矩变动频率的推算值或相当于该推算值的状态量的上述车辆的振动特性的放大率。人们认为在放大率小于已确定的值的电动机角速度(或转矩变动频率)的场合，由于即使在发生转矩变动的情况下，对传递转矩的影响仍衰减，故即使在实施判断部15b进行减小抑制上述转矩变动的操作量的处理的情况下，对车辆的影响仍是小的。上述已确定的值根据试验和模拟中的任意一者或两者的结果而确定。权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少2个结构中的任意的组合均包含在本发明中。特别是，权利要求书中的各项权利要求的2个以上的任意的组合也包含在本发明中。附图说明根据参照附图的下面的优选的实施形式的说明，会更清楚地理解本发明。但是，实施形式和附图用于单纯的图示和说明，不应用于限制本发明的范围。本发明的范围由权利要求书确定。在附图中，多个附图中的同一部件标号表示同一或相应部分。图1为以概况方式表示本发明的实施方式的电动机驱动装置的剖视图；图2为该电动机驱动装置的控制系统的方框图；图3为以示意方式表示该电动机驱动装置的转矩变动的抑制例子的图；图4为以示意方式表示从该电动机驱动装置的电动机，到车轮的转矩传递的图；图5a为表示该电动机驱动装置的实施判断部根据依赖于电动机角速度的规定的特性而进行是否抑制转矩变动的判断的例子的图；图5b为表示该电动机驱动装置的实施判断部根据依赖于电动机角速度的规定的特性而进行是否抑制转矩变动的判断的例子的图；图6为电动机驱动装置实施抑制转矩变动的功能的流程图；图7为表示图6中的系数α的函数的设定例子的图；图8为表示本发明的另一实施方式的驱动多个电动机的电动机驱动装置的转矩变动的补偿例子的图；图9a为表示本发明的还一实施方式的电动机驱动装置的实施判断部根据依赖于电动机角速度的规定的特性而进行是否抑制转矩变动的判断的例子的图；图9b为表示本发明的又一实施方式的电动机驱动装置的实施判断部根据依赖于电动机角速度的规定的特性而进行是否抑制转矩变动的判断的例子的图。具体实施方式根据图1～图7，对本发明的一个实施方式的电动机驱动装置进行说明。该电动机驱动装置为驱动车轮的装置，像图1所示的那样，本实施方式的电动机驱动装置包括：电动机6；控制装置1；转矩传递机构3。转矩传递机构3包括减速器7和车轮用轴承4。电动机6、减速器7与车轮用轴承4中的一部分或整体构成设置于车轮内部的内轮电动机驱动装置iwm。电动机6的转矩经由减速器7和车轮用轴承4，传递给作为驱动轮的车轮2。在车轮用轴承4的轮毂圈4a的凸缘部，构成形成制动器的制动盘5，该制动盘5与车轮2一体地旋转。电动机6特别是最好采用下述的埋入磁铁式(ipm)的同步电动机，在该同步电动机中，并用磁阻转矩和磁铁转矩，高输出化是可能的。该电动机6为下述的电动机，其中，在固定于外壳8的定子6b、与安装于旋转输出轴9上的转子6a之间，设置径向间隙。对控制系统进行说明。像图2所示的那样，电动机装置包括：电动机6；控制装置1，该控制装置1控制该电动机6的转矩。在装载该电动机装置的车辆中，设置输入转矩指令值的车辆操作机构10、与电源装置11。车辆操作机构10为比如四轮汽车的加速踏板，根据对应于该加速踏板的操作量而变化的传感器10a的输出，将上述转矩指令值输入到控制装置1中。电源装置11相当于车辆的电池。电源装置11包括：驱动电动机6的高电压电源器11a：使控制装置1和传感器等动作的低电压电源器11b。高电压电源器11a为比如300伏特的电池，低电压电源器11b可采用降低上述电池的电压而输出的dc—dc转换器或12伏特的电池。高电压电源器11a与控制装置1的电动机驱动器12连接，将已确定的高电压的电力供给到电动机6。低电压电源器11b与控制装置1等连接，供给已确定的低电压的电力。控制装置1包括电动机电流确定功能部13、电流控制功能部14、电动机驱动器12、转矩变动抑制功能部15、电流推算功能部16、与角度推算功能部17。电动机电流确定功能部13根据已输入的转矩指令值等，确定电动机6的目标电流。电流控制功能部14具有下述功能，即，按照形成从电动机电流确定功能部13而提供的目标电流的方式，采用通过电流推算功能部16而推算的电动机电流，控制实际的电动机电流。电流控制功能部14采用比如，根据电动机6的模型，确定电动机6的外加电压的前馈控制。但是，像后面描述的那样，不仅仅限于前馈控制。转矩变动抑制功能部15具有抑制电动机6的转矩变动的功能。该转矩变动抑制功能部15包括：转矩变动推算部15a和实施判断部15b，该转矩变动推算部15a为通过图3而描述的那样，推算用于抵消的转矩变动频率的推算值，该实施判断部15b判断是否抑制转矩变动。该转矩变动推算部15a比如，可根据电动机6的角速度、电动机6的已确定的单位旋转角度的转矩变动周期的关系，推算上述转矩变动频率的推算值。电动机角速度比如通过基于借助角度推算功能部17而推算的电动机角度的微分、物理运动方程等的状态推算器等而求出。比如，由于转矩变动频率处于与当前的电动机角速度成比例的关系，故根据当前的电动机角速度推算转矩变动频率，实施判断部15b像后述的那样，推测该已推算的转矩变动频率的转矩变动对车辆造成的影响。实施判断部15b根据比如电动机6的上述转矩变动频率的推算值、与转矩传递机构3的传递特性和上述车辆的制动特性(采用图9而在后面描述)中的任意一者或两者的比较结果，判断是否抑制电动机6的转矩变动。实施判断部15b根据该推测结果，在对车辆造成的影响大时，主动地实施转矩变动抑制控制。实施判断部15b在对车辆造成的影响小时，消极地实施转矩变动抑制控制，或不实施转矩变动抑制控制。电动机驱动器12根据从电流控制功能部14而提供的控制信号，将高电压电源器11a的直流电变换为用于电动机6的驱动的交流电。如果该电动机驱动器12比如采用包括igbt或fet等的开关元件的半桥电路等，进行pwm控制，则形成简单的结构，该方式是优选的。电流推算功能部16为比如在从电动机驱动器12，到电动机6的送电线路上设置电流传感器的结构。可通过该电流传感器，分别求出流过电动机6的三相的励磁线圈(在图中未示出)的电流。另外，在测定三相电流的方面，也可比如计量三相中的仅仅任意二组的电流，剩余的一相通过三相电流的总和为零的方式而求出。上述电流传感器可采用比如，检测电流的磁场的磁场检测式，或测定分流电阻、igbt等的两端的电压的电压测定式。角度推算功能部17包括比如，分解器或编码器等的直接检测转子6a(图1)的角度的角度传感器。但是，不限于该方案。图3为以示意方式表示转矩变动的抑制例子的图。像图3(a)所示的那样，在以规定的电流振幅和相位，外加一定的实效电流时，电动机转矩以电动角频率的规定倍角而变动。于是，像图3(b)所示的那样，如果通过转矩变动抑制功能部15(图2)，以与电动机转矩的转矩变动和相反相位，按照规定量而使实效电流变化，则电动机转矩基本一定。上述转矩变动抑制用的电流波形比如可通过下述方式产生，该方式为：预先实际计量或分析相对电动机6(图2)的电动角相位的转矩变动量。或者，比如，可根据电动机角速度和电动机电流等的信息，采用检测干扰转矩的观测器等，检测转矩变动，根据该检测值，导出转矩变动抑制用的电流波形。比如，像本实施方式的内轮电动机驱动装置iwm(图1)那样，在通过1个控制器1(图1)而同时地驱动的电动机6(图1)具有多个的场合，图2所示的转矩变动抑制功能部15像下述那样，产生转矩变动抑制用的电流。像前述的那样，导出多个(n)电动机6的转矩变动抑制用的电流波形iδ1、iδ2、…、iδn，产生对这些已导出的电流波形重合处理而得到的电流iδa11。如果将该重合的转矩变动抑制电流作为iδ11/n而分配，外加给上述多个(n个)电动机6，则可使转矩变动抑制电流最小化，该方式是更优选的。通过实施图3(b)所示的转矩变动抑制，可减小电动机6(图2)的转矩变动。另一方面，具有因上述转矩变动抑制用的电流，在励磁磁通上叠加高频成分，主要电动机6(图2)的定子铁芯的铁损增加的可能性。于是，转矩变动抑制功能部15(图2)中的实施判断部15b(图2)像前述的那样，判断是否实施转矩变动抑制控制。图4为以示意方式表示从该电动机驱动装置的电动机6到车轮2的转矩传递的图。在该图中，示出从电动机6到转矩传递机构3的电动机转矩τm，示出从转矩传递机构3到车轮2的轮转矩τw。减速器和差速齿轮的图示省略。转矩传递机构3的弹簧刚度(バネレ—ト)主要依赖于转矩传递系统的抗扭刚性等，阻尼速率(dampingrate)依赖于轴承等的动粘性系数。图5a为表示横轴为转矩变动频率的图4的转矩传递系统的传递特性的图，图5b为表示实施依赖于上述传递特性的实施判断部15b(图2)的转矩变动抑制功能的程度的图。实施判断部15b(图2)在全部满足下述的条件a、b时，降低转矩变动抑制功能的实施程度。条件a：处于图5a的虚线l1所示的上述传递特性的增益小于规定值g1的状态。上述增益表示相同时刻的相对电动机转矩τm(s)的轮转矩τw(s)的传递特性的放大率。条件b：在超过由会发生相当于频率的转矩变动的图5b的虚线l2所示的电动机角速度ω1后。另外，l1、g1、l2、ω1根据模拟结果或实际车辆的试验等而适当地确定。在超过充分满足上述条件a和b的上述电动机角速度ω1之后，即使在产生转矩变动的情况下，对传递转矩的影响仍根据图5a的特性而衰减。由此人们认为，即使在进行降低转矩变动抑制功能的实施程度的处理的情况下，对车辆的性能的影响仍是小的。另外，降低图5b的转矩变动抑制功能的实施程度的函数不仅为该图那样的平滑的曲线，还可为将多个直线连接的波形，也可为以某角度为边界，通过二值而切换on和off这样的台阶状的波形。图6为该电动机驱动装置实施抑制转矩变动的功能的流程图。还参照图2进行说明。比如，在启动车辆的主电源的条件下，本处理开始，角度推算功能部17推算电动机角度(步骤s1)。接着，转矩变动推算部15a根据已推算的上述电动机角度推算电动机角速度ωm(步骤s2)。接着，转矩变动推算部15a根据电动机电流确定功能部13获得目标电动机电流ir(步骤s3)。接着，转矩变动抑制功能部15根据上述电动机角速度ωm和上述目标电动机电流ir，推算转矩变动抑制电流iδ(步骤s4)。然后，实施判断部15b导出作为转矩变动抑制程度相对电动机角速度ωm的系数α(ωm)(步骤s5)。在这里，图7为表示图6的系数α的函数的设定例子的图。像该图7所示的那样，比如，在已确定的电动机角速度以下的条件下，作为抑制转矩变动的操作量的系数α设定为“1”，最大限度地发挥转矩变动抑制功能的实施程度。在电动机角速度的绝对值超过上述已确定的电动机角速度的条件下，设定为伴随电动机角速度的增加，使系数α从“1”慢慢地降低，降低转矩变动抑制功能的实施程度的函数。另外，在规定的电动机角速度以上的条件下，将系数α设定为“0”。如果将该系数α设定为“0”，则不实施转矩变动抑制控制。上述已确定的电动机角速度、上述规定的电动机角速度分别根据试验和模拟中的任意一者或2者的结果而确定。像图6和图2所示的那样，在步骤s5后，电流控制功能部14将下述值设定为目标电动机电流(步骤s6)，该值指系数α与上述转矩变动抑制电流iδ相乘而得到的值，与已获得的目标电动机电流ir相加而得到的值(ir+αiδ)。通过该已设定的目标电动机电流(相当于电动机转矩的状态量)，控制电动机6(步骤s7)。然后，结束本处理。电动机电流确定功能部13、电流控制功能部14、转矩变动推算部15a与实施判断部15b具体来说，由下述构成：通过借助软件、硬件而实现的lut(查询表，lookuptable)、或软件的数据库(library)中所接纳的规定的变换函数、与其等效的硬件；或根据需要，库的比较函数、四则运算函数、与它们等效的硬件等，进行运算而能输出结果的硬件电路或处理器(在图中未示出)上的软件函数。按照以上描述的电动机驱动装置，可通过传递特性增益高的低频的转矩变动频率，抑制转矩变动，改善噪音、振动、与刺耳音，提高舒适性。通过传递特性的增益降低的高频的转矩变动频率，实施消极的转矩变动的抑制，或不实施转矩变动的抑制。由此，可防止铁损增加的情况。通过像这样而防止铁损的增加，可谋求车辆的每公斤燃料行驶的公里数、单位电量行驶的公里数的提高，而且可抑制电动机6的发热。另外，由于通过控制而补偿车辆的性能发生问题的转矩变动，故减轻电动机设计时的要求条件，可实现成本的降低和空间的节省。对另一实施方式进行说明。图8为表示驱动多个(在本例子中，为2个)的电动机的电动机驱动装置的转矩变动的补偿例子的图。该图中的横轴表示电动机的电动角，该图中的纵轴表示转矩变动补偿电流。转矩变动抑制功能部15(图2)可像下述那样，求出第1、第2电动机的转矩变动补偿电流。首先，分别求出第1电动机的转矩变动补偿电流iδ1、第2电动机的转矩变动补偿电流iδ2。接着，求出将第2电动机的转矩变动补偿电流iδ2与第1电动机的转矩变动补偿电流iδ1相加，然后除以电动机个数“2”而得到的平均值{(iδ1+iδ2)/2}。该加法运算平均值{(iδ1+iδ2)/2}最终构成第1电动机和第2电动机的变动补偿电流。按照该方案，具有可减少多个电动机的转矩变动补偿电流，抑制铁损的增加的情况。比如，在于第1电动机和第2电动机中，转矩变动的电动角相位错开180°的场合，转矩变动补偿电流为零，获得最大的效果。图5a是在基于转矩传递系统的传递特性的实施判断部的判断例子的说明时给出的，但是，也可代替转矩传递特性，而根据弹簧的振动相对车轮的转矩变动的特性，实施与图5a相同的处理。在此场合，可像图9a所示的那样，以弹簧的振动的振动特性相对车轮转矩变动的放大率(增益)为纵轴，以转矩变动频率为横轴。另外，还可并用该方法和前述的方法。实施判断部15b(图2)通过图9a的虚线l3表示的在于上述振动特性的增益小于规定值g2的状态，电动机角速度的绝对值超过由图9b的虚线l4表示的电动机角速度ω2后，可降低转矩变动抑制功能的实施程度。l3、g2、l4、ω2通过模拟结果、实际车辆的试验等而适当确定。另外，还可并用基于上述的转矩传递系统的传递特性的判断例子、与基于上述振动特性的判断例子而实施。电动机6也可采用在转子芯的外周面上设置永久磁铁的所谓的spm电动机。此外，电动机6还可采用感应电动机。电动机电流确定功能部13也可比如，采用根据所要求的转矩指令值与当前的电动机角速度，通过已确定的表格而参照已确定的电流振幅和相位或d轴电流与q轴电流的方法。电流控制功能部14还可代替前馈控制，而采用比如，根据电动机电流和电动机角速度中的至少一者的推算值，确定电动机6的外加电压的反馈控制。电流控制功能部14采用根据电动机电流和电动机角速度中的至少任意一者的推算值，以及该推算值与目标值的偏差，确定电动机6的外加电压的反馈控制。电流控制功能部14也可并用上述前馈控制和上述任意的反馈控制。此外，电流控制功能部14也可采用模糊控制等的经验法则方式等。转矩变动推算部15a比如，也可具有通过模拟等的方式而求出已确定的电动机电流的转矩变动，将产生抵消该转矩变动的转矩的电流叠加于目标电流上的功能。在此场合，可谋求控制装置1的计算负荷的减少。转矩变动推算部15a也可采用根据电动机电流和电动机角速度中的任意一者或2者的推算值，检测转矩变动的观测器等。在此场合，可减少模型误差等的影响。另外，对于采用该观测器等的方法，也可按照并用将产生抵消上述转矩变动的转矩的电流叠加于目标电流中的方法的方式适当使用。电流推算功能部16还可为比如下述的结构，其中，在电动机内部的总线等上设置电流传感器。此外，对于电流推算功能部16，比如，也可在从高电压电源装置11a到电动机驱动器12的送电线路上设置电流传感器，采用通过角度推算功能部17而推算的电动机角度和外加电压中的任意一者或2者，推算电动机电流。角度推算功能部17也可比如，采用根据电动机端子的电压或电流，以无传感器的方式而进行推算的方式。车辆操作机构10比如，既可为产生车辆的加速度指令或速度指令的结构，也可单独地设置控制该加速度指令、速度指令的控制器。电源装置11为下述的结构，在该结构中，在控制装置1中设置dc—dc转换器，电动机驱动器12仅仅与高电压电源装置11a连接。在内轮电动机驱动装置iwm中，可采用摆线式的减速器、行星减速器、2轴并行减速器、其它的减速器，另外，还可为不采用减速器的所谓直接电动机型。不仅为内轮电动机驱动装置，还可为将电动机装置装载于车辆的车身上的车载(onboard)型。如上面所述，在参照附图的同时，对用于实施本发明的优选的形式进行了说明，但是，本次公开的实施方式在全部的方面，是列举性的，没有限定性。本发明的范围不通过上面的描述，而通过权利要求书而给出。如果是本领域的技术人员，在观看本说明书后会在显然的范围内，容易想到各种变更和修正方式。于是，这样的变更和修正方式应被解释为属于根据权利要求书确定的本发明的范围内。标号的说明：标号1表示控制装置；标号2表示车轮；标号3表示转矩传递机构；标号6表示电动机；标号15表示转矩变动抑制功能部；标号15a表示转矩变动推算部；标号15b表示实施判断部。当前第1页12当前第1页12