JP2005020831A - Driving force controller at level difference passing time by electric motor vehicle - Google Patents

Driving force controller at level difference passing time by electric motor vehicle Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a longitudinal vibration of a vehicle body generated when wheels of an electric vehicle pass a road surface level difference. <P>SOLUTION: A driving force controller at the level difference passing time by a motor vehicle detects the change of a wheel speed of wheels at a stage in which the wheel starts contact with a road surface level difference, by utilizing excellent response of a motor estimated as 100 Hz or more when the wheels ride beyond the road surface level difference, and corrects to increase or decrease the drive force of the wheels so as to suppress the change of the wheel speed thereafter based on the detected data. Thus, the change of the wheel speed is suppressed to reduce the longitudinal vibration of the vehicle body. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータの高い応答性を活かし、車輪が路面段差を通過する場合に瞬時に該車輪の駆動力を増減補正することにより、路面段差通過時における車体側の前後振動を低減する技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
非特許文献1の記載によれば、産業用の電動モータの応答性は一般に、100Hz以上の応答性があることが知られており、電気自動車用のモータにおいても同程度の応答性で制御することができる。
また、従来の電気自動車においては、運転者がアクセルペダルを踏み込むことにより当該踏み込み量に応じてモータの駆動力制御装置が駆動モータを制御することは周知のとおりである。
【0003】
【非特許文献1】
Matsushita Technical Journal 1998−April
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、アクセルペダルを踏み込む、または踏み戻すといった上記アクセル操作に関しては、1秒間で1回アクセルON−OFFをする以上のことはありえず、こまめなアクセル操作であっても、高々1〜2Hzの範囲である。
従って、応答性として約100倍ほどの差異があるのにもかかわらず、モータ本来の高い応答性能を引き出して制御されることはなかった。
【0005】
ところで車両が一定速度で走行中、車輪が路面上の上り段差に接触してから、上り段差に乗り上げ、離れるまでの車輪速(車輪の回転周速)Vwを示すと図14のタイムチャートのようになる。
図中の時刻t0に車輪は凸段差と接触を開始し、これに伴い時刻t0からt1にかけて車輪速Vwは減少する。
次に、時刻t1からt2にかけて車輪速Vwはt0での車輪速よりも増大し、時刻t2からt3にかけて車輪速Vwは増大したまま維持され、最後に時刻t3からt4にかけて車輪速Vwは減少し、車速相当の車輪速値に戻る。
このように、車輪が路面段差部を通過するとき、車両が等速で走行しているにもかかわらず、車輪速Vwは変動する。
かかる車輪速Vwの変動は、図14に車体前後振動として示すように車体を前後振動させる原因となる。
【0006】
また、車輪が上り段差を通過するに伴い、タイヤが路面段差と衝突し、タイヤ自体が変形を開始してから復元を終了するまでのタイヤ変形過程も、車輪を介して車体に前後振動を生じさせる一因となる。
【0007】
図14は、車輪が路面段差を通過する際における、車輪速Vwの変動および車体に発生する前後振動の経時変化を示すタイムチャートである。
これら車輪速度Vwの変動、およびタイヤの変形過程を原因とする車体の前後振動は、当然のことながら車両の乗り心地を悪化させる。
【0008】
本発明は、電気自動車の駆動モータが有する高い応答性能に着目し、当該モータを介した高応答な駆動力制御により、車輪が路面段差を通過するときに発生する上記の車体前後振動を防止する技術を提案するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この目的のため本発明による電動車両の段差通過時駆動力制御装置は、請求項1に記載のごとく、標準駆動力算出手段と、路面段差検出手段と、付加駆動力算出手段と、合成駆動力算出手段と、モータ駆動力制御手段とを具備した構成になるものである。
標準駆動力算出手段は、車両の運転状態に応じた標準駆動力を算出し、
路面段差検出手段は、走行中に車輪が通過する路面段差を検出し、
付加駆動力算出手段は、該検出した路面段差に応じて、段差通過に伴って発生する車輪速変動を低減するような車輪の付加駆動力を算出する。
合成駆動力算出手段は、この付加駆動力および上記標準駆動力の合算により合成駆動力を算出し、
モータ駆動力制御手段は、この合成駆動力が車輪に付与されるよう上記モータの駆動力を制御する。
【0010】
【発明の効果】
かかる本発明の構成によれば、車輪が路面段差を通過する時、この段差通過に伴って発生する車輪速変動を低減するような付加駆動力と、車両運転状態に応じた標準駆動力との和値である合成駆動力を車輪に付与するため、
段差通過時に車輪速変動するのを抑制して、ことが原因で発生する車体の前後振動を低減することができ、車両の乗り心地を向上させることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図1は本発明の一実施の形態になる段差通過時駆動力制御装置を具えた電動車両(電気自動車)のパワートレーンを、その制御系と共に示し、1は、モータ2により駆動される車輪である。
なお、図1では1個の車輪1のみを示したが、モータ2は、モータ駆動力制御手段3による制御下でバッテリ4からの電力により複数個の車輪を駆動するものとする。
【0012】
モータ駆動力制御手段3への駆動力指令は、駆動力制御装置5がこれを後で詳述するごとくに決定する。
そのため駆動力制御装置5には、アクセルペダル6の踏み込み位置(アクセルペダル踏み込み量もしくはアクセル開度ともいう)APOを検出するアクセル開度センサ7からの信号と、
車輪1の回転周速Vw(本明細書では車輪速とも称する)を検出する車輪速センサ8からの信号と、
駆動輪1の直上における車体箇所に配置され、車体から路面までの距離dを検出する距離センサ9からの信号と、
車輪1のタイヤ空気圧を検出する空気圧センサ10からの信号とをそれぞれ入力する。
【0013】
駆動力制御装置5は、標準駆動力算出手段20と、路面段差検出手段30と、付加駆動力算出手段40と、合成駆動力算出手段50とで構成する。
標準駆動力算出手段20は、アクセル開度APOに基づき、段差を通過しない時における通常走行時に要求される車輪の駆動力である標準駆動力Tdを算出する。
アクセル開度APOが小さいと標準駆動力Tdも小さく、アクセル開度APOが大きいと標準駆動力Tdも大きくなる。
【0014】
路面段差検出手段30は、距離センサ9が検出した車体から路面までの距離dを基に、図2の制御プログラムを実行して、車輪1が通過する路面段差を検出したり、或いは、車輪速センサ8が検出した車輪速Vwを基に、図3の制御プログラムを実行して、車輪1が通過する路面段差を検出する。
先ず図2による路面段差検出処理を説明するに、これは、微少な一定時間Δtごとの定時割り込みにより実行される。
ステップS21では、ある時刻tにてセンサ9が計測した路面までの車体・路面間距離d(t)を読み込んで履歴メモリS22に一時的に格納しておき、この履歴メモリには過去のd(t)に関するデータも蓄積しておくものとする。
【0015】
次のステップS23では、履歴メモリS22から前記演算周期Δt前における車体・路面間距離d(t−Δt)を読み出して、演算周期Δt中における車体・路面間距離の変化量Δd(t)を次式の演算により算出する。
Δd(t)=d(t)−d(t−Δt) ・・・(1)
次のステップS24では、上記車体・路面間距離の変化量Δd(t)を演算周期Δtで除算することにより、車体・路面間距離の時間変化率Δd(t)/Δtを算出する。
【0016】
次のステップS25では、車体・路面間距離の時間変化率Δd(t)/Δtが負の一定量γ以下か否かを判断する。ここで一定量γは、路面との距離の変化率に関する段差判定用として定められた閾値である。路面との距離の変化率が負の定数γより以上である場合には、路面との距離が急速に短くなっていない、つまり路面段差はないことを示しているため、ステップS29へ進み、段差検出フラグを0にリセットする。
他方、ステップS25で路面との距離の変化率が負の閾値γより小さいと判定する場合には、路面との距離が急速に短くなって時間Δtの間に上り段差を横切ったことを示すため、ステップS26へ進み、ここで車体・路面間距離の変化量、つまり路面段差量Δd(t)が一定量ε以下か否かを判断する。
【0017】
この一定量εは、路面との距離の変化量(路面段差量)に関する段差判定用として定められた閾値で、負の定数とする。路面との距離の変化量が負の定数εよ以上である場合には、上り段差が本発明による駆動力制御を必要とするほど大きくないことを示すため、ステップS29へ進み、段差検出フラグを0にリセットする。
他方、ステップS26で路面との距離の変化量が負の閾値εより小さいと判定する場合には、上り段差が本発明による駆動力制御を必要とするほど大きいことを示すため、ステップS27へ進み、ここで当該大きな路面段差を検出した時刻t0をメモリすると共に、当該時刻における段差量Δd(t)を検出段差量Δd(t0)としてメモリする。
その後ステップS28において、上記の大きな段差が検出されたことを示すように段差検出フラグを1にセットする。
【0018】
図1の路面段差検出手段30は、図2に代えて図3に示す制御プログラムにより路面段差検出処理を行うことができ、図3では、路面段差通過時に車輪速Vwが図14につき前述したごとくに時系列変化することから、これをモニタして路面段差を検出する。
ステップS31では、ある時刻tにて車輪速センサ8が計測した車輪速Vw(t)を読み込んで履歴メモリS32に一時的に格納しておき、この履歴メモリには過去のVw(t)に関するデータも蓄積しておくものとする。
【0019】
次のステップS33では、履歴メモリS32から演算周期Δt前における車輪速Vw(t−Δt)を読み出して、演算周期Δt中における車輪速の変化量ΔVw(t)を次式の演算により算出する。
ΔVw(t)=Vw(t)−Vw(t−Δt) ・・・(1)
次のステップS34では、車輪速の変化量ΔVw(t)を演算周期Δtで除算することにより、車輪速の時間変化率ΔVw(t)/Δtを算出する。
【0020】
次のステップS35では、車輪速の時間変化率ΔVw(t)/Δtが負の一定量α未満か否かを判断する。ここで一定量αは、車輪速変化率に関する段差判定用として定められた閾値である。車輪速の変化率が負の定数αより以上である場合には、図14のタイムチャートにつき前述したところから明らかなように車輪が段差と接触を開始していないことを示しているため、ステップS39において段差検出フラグを0にリセットする。
他方、ステップS35で車輪速の時間変化率ΔVw(t)/Δtが負の閾値αより小さいと判定する場合には、車輪速が急速に低下して車輪が段差を通過しようとしていることを示すため、ステップS36へ進み、ここで車輪速の変化量ΔVw(t)が一定量β以下か否かを判断する。
なお車輪速変化量ΔVw(t)は、図14から明らかなように段差量に対応する。
【0021】
この一定量βは、路面段差量に対応した車輪速変化量ΔVw(t)を用いて段差を判定する時に用いる閾値で、負の定数とする。車輪速変化量ΔVw(t)が負の定数β以上である場合には、上り段差が本発明による駆動力制御を必要とするほど大きくないことを示すため、ステップS39へ進み、段差検出フラグを0にリセットする。
他方、ステップS36で車輪速変化量ΔVw(t)が負の閾値βより小さいと判定する場合には、上り段差が本発明による駆動力制御を必要とするほど大きいことを示すため、ステップS37へ進み、ここで当該大きな路面段差を検出した時刻t0をメモリすると共に、当該時刻における車輪速変化量ΔVw(t)を検出段差量ΔVw(t0)としてメモリする。
その後ステップS38において、上記の大きな段差が検出されたことを示すように段差検出フラグを1にセットする。
【0022】
図1の付加駆動力算出手段40は、図2のようにして路面段差を検出した場合、当該検出の結果である段差検出時刻t0、段差量Δd(t0)、および段差検出フラグに基づき図4に示す制御プログラムを実行して、車輪が路面段差を通過する際に車輪から車体側へ伝達される振動を低減するのに必要な付加駆動力Taを算出する。
ステップS41では上記段差検出フラグが1か否かを、つまり本発明による駆動力制御を必要とする段差が検出されているか否かをチェックする。段差検出フラグが0であるならば、段差が検出されていなくて本発明による駆動力制御が不要であるから、ステップS49において付加駆動力Taを0とし、これを図1の合成駆動力算出手段50へ送信する。
他方、ステップS41で段差検出フラグが1であると判定する場合、本発明による駆動力制御を必要とする段差が検出されているから、制御をステップS42に進めて図1における路面段差検出手段30からの図2のように求めた段差検出時刻t0および段差量Δd(t0)を読み込み、これらを基に以下のごとく、段差通過時に発生する振動を低減するための付加駆動力Taを算出する
【0023】
なお車輪1が路面段差を通過することにより車体側に発生する振動は、タイヤ自体のゴムの弾性特性および空気圧、サスペンション装置のばね特性、車速等に支配されることから、これらの支配因子および、段差の高さなどの段差情報から必要とされる付加駆動力を逐次算出する方法がある。
しかしながら、逐次算出する方法では演算装置にかかる計算負荷が大きいことから、極めて短時間に付加駆動力Taの算出を行いたい場合にはより演算効率の高い方法を採用することが望ましい。
そこで図4においては、上記支配因子に基づき必要とされる付加駆動力Taのパターンを、付加駆動力基準マップとして予めマップ化しておき、これを読み込んで利用する。
【0024】
これがためステップS43では、タイヤの弾性特性、タイヤ空気圧、サスペンション特性、車速等(図1ではタイヤ空気圧に関するセンサ10のみを示し、他の情報に関するセンサは省略した)に基づき、図6に示すような時間(τ)軸上における付加駆動力基準値Tqの基準波形マップを読み込むと共に、時刻t0とマップの原点τ=0とを一致させる。
なお付加駆動力基準値Tqの基準波形マップは、車輪が路面段差に接触を開始する接触開始時刻τ=0から、車体側の振動が減衰し終わる終了時刻τ=τeまでの間、当該車体側の振動を低減するために必要とされる付加駆動力Taの時系列変化をマップ化したものである。
【0025】
ところで付加駆動力Taは、路面段差量Δd(t0)の大小に応じて増減する必要があり、このためステップS44では、予め準備された図7に例示する振幅ゲインGのマップを基に段差量Δd(t0)から振幅ゲインGを検索して求める。
ステップS45では上記付加駆動力基準値Tqおよび振幅ゲインGから、以下の式に基づき、付加駆動力Taを算出する。
Ta(t0+τ)=G{Δd(t0)}×Tq(τ)
ステップS46では上記で算出した付加基準力Ta(t0+τ)を、図1の合成駆動力算出手段50へ送信する。
【0026】
ステップS47では、図6の時間(τ)軸上においてτ≧τeになったか否かをチェックし、付加駆動力Taの出力を終了べきか否かをチェックする。
τ≧τeになるまでの間は、制御をステップS43に戻して上記のループを繰り返すことにより付加駆動力Taを継続的に算出する。
これがため付加駆動力Taは、図6に示すような付加駆動力基準値Tqの波形を段差量Δd(t0)に応じた振幅ゲインGで増幅して得られる波形となり、付加駆動力Taは段差量Δd(t0)が大きいほど振幅の大きな波形ととなる。
ステップS47でτ≧τeと判定するに至ると、付加駆動力Taの出力を終了べきであるため、ステップS48で段差検出フラグを0にリセットする。
【0027】
図1の付加駆動力算出手段40は、図3のようにして路面段差を検出した場合、当該検出の結果である段差検出時刻t0、段差量ΔVw(t0)、および段差検出フラグに基づき、図4の代わりに図5に示す制御プログラムを実行して、車輪が路面段差を通過する際に車輪から車体側へ伝達される振動を低減するのに必要な付加駆動力Taを算出する。
【0028】
図5は、図4のステップS42、ステップS44およびステップS45をそれぞれ、ステップS52、ステップS54およびステップS55に置換したもので、他のステップは全て、図4の同符号で示すステップと同様の処理を行うものとする。
ステップS41で段差検出フラグが1である(本発明による駆動力制御を必要とする段差が検出されている)と判定する場合に選択されるステップS52においては、図1における路面段差検出手段30からの図3のごとくに求めた段差検出時刻t0および段差量ΔVwを読み込む。
【0029】
次のステップS43においては、図4につき前述したと同様にして図6に示すような時間(τ)軸上における付加駆動力基準値Tqの基準波形マップを読み込むと共に、時刻t0とマップの原点τ=0とを一致させる。
次のステップS54では、予め準備された図7に例示する振幅ゲインGのマップを基に段差量ΔVw(t0)から振幅ゲインGを検索して求める。
ステップS55では上記付加駆動力基準値Tqおよび振幅ゲインGから、以下の式に基づき、付加駆動力Taを算出する。
Ta(t0+τ)=G{ΔVw(t0)}×Tq(τ)
【0030】
図8は、図5に示す付加駆動力算出プログラムの変形例で、図5のステップS43およびステップS54間にステップS61を追加し、ステップS55をステップS65に置換し、ステップS54およびステップS65間にステップS62を追加したものである。
以下に、図5と異なるステップのみについて説明する。
【0031】
ステップS43の処理後に選択されるステップS61では、図6に示す付加駆動力基準値(Tq)マップの時間軸τを補正するための時間ゲインKを読み込む。
時間ゲインKは、図9に例示するごとく段差検出の直前における車輪速Vw(t0−Δt)に応じて予め定めておき、図9のマップを基に段差検出の直前における車輪速Vw(t0−Δt)から時間ゲインKを検索により求める。
【0032】
ステップS54で前記したごとく振幅ゲインGを読み込んだ後に選択されるステップS62では、車輪1のタイヤ空気圧に応じ上記ゲインGおよびKを補正するためのゲイン補正係数HおよびH’を読み込む。
これらゲイン補正係数HおよびH’の読み込みに当たっては、予め準備された図10に例示するゲイン補正係数HおよびH’のマップを基に、センサ10(図1参照)で検出したタイヤ空気圧からゲイン補正係数HおよびH’を求める。
【0033】
次のステップS65では、ステップS43で求めた付加駆動力基準値Tq、ステップS54およびステップS61で決定したゲインG、K、およびステップS62で求めたゲイン補正係数H,H’から、以下の式に基づき、付加駆動力Taを算出し、次のステップS46へ進む。
Ta(t0+τ)=G{ΔVw(t0)}×H×Tq(K×H’×τ)
これより付加駆動力基準マップTqから付加駆動力Taを算出する際には、車輪1に取り付けられているタイヤの空気圧と、路面段差に差し掛かる際の車輪速(車速)とを考慮した付加駆動力Taの算出が可能となる。
【0034】
図1の合成駆動力算出手段50は、図11のブロック線図で示すように、フィルタ処理部51および合成駆動力算出部52により構成し、上記標準駆動力Td(t)および付加駆動力Ta(t)から、これらの和である合成駆動力Tt(t)を算出し、これをモータ駆動力制御手段3(図1も参照)に指令することで、車輪1に合成駆動力Tt(t)が付与されるようモータ2を駆動制御する。
【0035】
図11のフィルタ処理部51はローパスフィルタとし、これに標準駆動力Td(t)を通してフィルタ処理し、モータ駆動力制御に有害な高周波ノイズ成分を除去してフィルタ処理後の標準駆動力Tdf(t)を出力する。
合成駆動力算出部52は、当該フィルタ処理後の標準駆動力Tdf(t)および付加駆動力Ta(t)を入力され、次式のようにこれらを合算して合成駆動力Ttを算出し、これをモータ駆動力制御手段3に指令する。
Tt(t)=Tdf(t)+Ta(t)
ここで付加駆動力Ta(t)をフィルタ処理しないまま合成駆動力算出部52に入力させるのは、高周波成分を含む付加駆動力Ta(t)の波形が減衰し、有効な効果が得られなくなるのを避けるためである。
【0036】
なお、機種により、モータ駆動力制御手段3の内部にも図12のごとくフィルタ処理部53が設けられている場合には、合成駆動力算出手段50は図12に示すように、図11における合成駆動力算出部52を具えないものとし、この手段50がフィルタ処理後標準駆動力Tdf(t)および付加駆動力Ta(t)を合算しないで、そのままモータ駆動力制御手段3に入力するようにする。
【0037】
モータ駆動力制御手段3は、入力フィルタ処理部53の他に、合成駆動力算出部54および電流制御部55を有し、入力フィルタ処理部53は、フィルタ処理後標準駆動力Tdf(t)に所定のフィルタ処理を施した後の標準駆動力Tdff(t)を合成駆動力算出部54に入力する。
合成駆動力算出部54には別に、付加駆動力Ta(t)をそのまま入力し、合成駆動力算出部54は、入力フィルタ処理部53で処理された後の標準駆動力Tdff(t)および付加駆動力Ta(t)を合算する次式により合成駆動力Tt(t)を算出し、これを電流制御部55に指令する。
Tt(t)=Tdf(t)+Ta(t)
【0038】
電流制御部55は、定電圧源などのバッテリ4とモータ2(何れも図1参照)とに電力ケーブルを介して接続し、合成駆動力Tt(t)の指令を受けて、車輪1が合成駆動力Ttを出力するのに必要な電流をモータ2に通電する。
【0039】
図13は、上記した段差通過時駆動力制御の動作タイムチャートで、図14におけると同様の条件での動作を示す。
なお図13(a),(c)では比較のため、図14における車輪速Vwの波形および車体前後振動の波形を破線で併記した。
【0040】
前記段差通過時駆動力制御によれば、図13の時刻t0で車輪1が段差に接触すると、路面段差検出手段30が時刻t0からt1までの間にこれを検出し、付加駆動力算出手段40が図13(b)に示すような付加駆動力Taを算出する。
合成駆動力算出手段50は、この付加駆動力Taを標準駆動力Tdに加算してモータ2の駆動力制御に供する。
かかる付加駆動力Taにより、車輪速Vwが破線で示す波形から実線で示す波形へと改善されて車輪速変化の減少が得られ、車体前後振動も破線で示す波形から実線で示す波形へと改善されて車両の乗り心地を向上させることができる。
【0041】
また、上記の段差通過時駆動力制御において、路面段差検出手段30は、距離センサ9が検出した車体から路面までの距離dに基づいて路面段差を検出する代わりに、車輪速センサ8が検出した車輪速の変動に基づいて路面段差を検出することで、車輪速変動を直接モニタしながら、応答性に優れた段差通過時駆動力制御を実現することができる。さらに、距離センサを省略することができ、部品点数の削減を図ることができる。
【0042】
また、付加駆動力算出手段40は、段差検出時における車輪速Vw(t0)に対する振幅ゲインGを読み込み、付加駆動力Taを補正するため、車速に応じた付加駆動力を正確に算出することができ、効果的に車体振動を低減できる。
【0043】
また、本実施の形態において、車輪1のタイヤ空気圧に対するゲイン補正係数H,H’を用いて振幅ゲインGおよび時間ゲインKを補正することにより、効果的に車体振動を低減できる。
【0044】
また、合成駆動力算出手段50が標準駆動力Tdをフィルタ処理し、高周波ノイズ成分の除去後の標準駆動力Tdfと付加駆動力Taを合算して合成駆動力を算出することで、精度の高い段差通過時駆動力制御が可能になる。
【0045】
また、付加駆動力算出手段40は、図4中、ステップS44の処理で、路面段差量Δd(t0)に基づく振幅ゲインGを用いて付加駆動力Taを決定することで、路面段差量の大小に合わせて、効果的に車体振動を低減できる。
【0046】
なお、本実施の形態では一例として、上り段差に対する制御を示したが、同様の構成により下り段差に対する制御を行って、上り段差に対する制御と下り段差に対する制御を組み合わせることにより、約100Hzまでの上限で凸段差、凹段差や連続した段差を乗り越える際にも車体の振動を解消することができ、車体振動の低減に大きく寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態になる段差通過時駆動力制御装置を具えた電気自動車のパワートレーンをその制御系と共に示す概略系統図である。
【図2】車体から路面までの距離を距離センサで計測し、これに基づき路面情報検出手段が定時割り込みにて実行する段差検出の制御プログラムを示すフローチャートである。
【図3】車輪の回転速度を車輪速センサで計測し、これに基づき路面情報検出手段が定時割り込みにて実行する段差検出の制御プログラムを示すフローチャートである。
【図4】付加駆動力算出手段が付加駆動力Taを算出するために実行する制御プログラムを示すフローチャートである。
【図5】付加駆動力算出手段が付加駆動力Taを算出するために実行する別の制御プログラムを示すフローチャートである。
【図6】基準となる付加駆動力Tqの特性図である。
【図7】振幅ゲインGの特性図である。
【図8】付加駆動力算出手段が付加駆動力Taを算出するために実行する更に別の制御をフローチャートで示したものである。
【図9】時間ゲインKの特性図である。
【図10】ゲイン補正係数H、H’の特性図である。
【図11】合成駆動力算出手段を示す機能別ブロック線図である。
【図12】モータ駆動力制御手段の内部にフィルタ処理部を設けた場合の、モータコントローラを示す機能別ブロック線図である。
【図13】本実施の形態になる段差通過時駆動力制御の動作タイムチャートである。
【図14】本発明になる段差通過時駆動力制御装置を有しない車両が、段差を通過する際の、車輪の回転速度の変動および車体に発生する振動の経時変化を図13におけると同様の条件での動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
1 車輪
2 ホイールモータ
3 モータ駆動力制御手段
4 バッテリ
5 駆動力制御装置
6 アクセルペダル
7 アクセル開度計
8 車輪速センサ
9 距離センサ
10 タイヤ空気圧センサ
20 標準駆動力算出手段
30 路面段差検出手段
40 付加駆動力算出手段
50 合成駆動力算出手段
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention takes advantage of the high responsiveness of an electric motor and, when a wheel passes a road surface step, instantaneously increases / decreases the driving force of the wheel to reduce the longitudinal vibration on the vehicle body side when the road surface step passes. It is about.
[0002]
[Prior art]
According to the description of Non-Patent Document 1, it is known that the responsiveness of an industrial electric motor is generally 100 Hz or higher, and the motor for an electric vehicle is controlled with the same responsiveness. be able to.
As is well known, in a conventional electric vehicle, when a driver depresses an accelerator pedal, the motor driving force control device controls the driving motor in accordance with the depression amount.
[0003]
[Non-Patent Document 1]
Matsushita Technical Journal 1998-April
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, with regard to the above-mentioned accelerator operation such as depressing or returning the accelerator pedal, there is nothing more than turning the accelerator on and off once per second, and even in the case of frequent accelerator operations, the range is at most 1 to 2 Hz. It is.
Therefore, although there is a difference of about 100 times in response, the high response performance inherent in the motor is not controlled.
[0005]
By the way, when the vehicle is traveling at a constant speed, the wheel speed (wheel peripheral speed) Vw from when the wheel touches the ascending step on the road surface until it gets on the ascending step and leaves is as shown in the time chart of FIG. become.
At time t0 in the figure, the wheel starts to contact the convex step, and accordingly, the wheel speed Vw decreases from time t0 to t1.
Next, the wheel speed Vw increases from the time t1 to the time t2 than the wheel speed at the time t0, the wheel speed Vw keeps increasing from the time t2 to the time t3, and finally the wheel speed Vw decreases from the time t3 to the time t4. Return to wheel speed value equivalent to vehicle speed.
Thus, when the wheel passes the road surface step portion, the wheel speed Vw fluctuates despite the vehicle traveling at a constant speed.
Such fluctuations in the wheel speed Vw cause the vehicle body to vibrate back and forth as shown as vehicle body longitudinal vibration in FIG.
[0006]
In addition, as the wheel passes the ascending step, the tire collides with the road surface step, and the tire deformation process from the start of deformation of the tire itself until the end of restoration also causes longitudinal vibration in the vehicle body via the wheel. It will be a cause.
[0007]
FIG. 14 is a time chart showing the variation of the wheel speed Vw and the time-dependent change of the longitudinal vibration generated in the vehicle body when the wheel passes the road surface step.
These fluctuations of the wheel speed Vw and the longitudinal vibration of the vehicle body caused by the tire deformation process naturally deteriorate the riding comfort of the vehicle.
[0008]
The present invention pays attention to the high response performance of a drive motor of an electric vehicle, and prevents the vehicle body longitudinal vibration generated when a wheel passes a road step by high response drive force control via the motor. Propose technology.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
For this purpose, a driving force control device for passing an electric vehicle according to the present invention includes a standard driving force calculating means, a road surface step detecting means, an additional driving force calculating means, and a combined driving force. The calculation means and the motor driving force control means are provided.
The standard driving force calculation means calculates a standard driving force according to the driving state of the vehicle,
The road surface step detecting means detects the road surface step through which the wheel passes during traveling,
The additional driving force calculating means calculates an additional driving force of the wheel that reduces the wheel speed fluctuation caused by the passage of the step according to the detected road surface step.
The combined driving force calculating means calculates a combined driving force by adding the additional driving force and the standard driving force,
The motor driving force control means controls the driving force of the motor so that the combined driving force is applied to the wheels.
[0010]
【The invention's effect】
According to the configuration of the present invention, when the wheel passes through the road surface step, the additional driving force that reduces the wheel speed fluctuation caused by the step passage and the standard driving force according to the vehicle driving state In order to give the combined driving force that is the sum value to the wheels,
It is possible to suppress the fluctuation of the wheel speed when passing through the step, to reduce the longitudinal vibration of the vehicle body caused by this, and to improve the riding comfort of the vehicle.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a power train of an electric vehicle (electric vehicle) having a step-passage driving force control device according to an embodiment of the present invention together with its control system, and 1 is a wheel driven by a motor 2. is there.
Although only one wheel 1 is shown in FIG. 1, the motor 2 drives a plurality of wheels with electric power from the battery 4 under the control of the motor driving force control means 3.
[0012]
The driving force command to the motor driving force control means 3 is determined by the driving force control device 5 as described in detail later.
Therefore, the driving force control device 5 includes a signal from an accelerator opening sensor 7 that detects a depression position of the accelerator pedal 6 (also referred to as an accelerator pedal depression amount or an accelerator opening) APO,
A signal from a wheel speed sensor 8 that detects a rotational peripheral speed Vw of the wheel 1 (also referred to herein as a wheel speed);
A signal from a distance sensor 9 which is disposed at a vehicle body location directly above the drive wheel 1 and detects a distance d from the vehicle body to the road surface;
A signal from the air pressure sensor 10 for detecting the tire air pressure of the wheel 1 is input.
[0013]
The driving force control device 5 includes a standard driving force calculation unit 20, a road surface step detection unit 30, an additional driving force calculation unit 40, and a combined driving force calculation unit 50.
Based on the accelerator opening APO, the standard driving force calculation means 20 calculates a standard driving force Td that is a driving force of the wheel that is required during normal traveling when the vehicle does not pass through the step.
When the accelerator opening APO is small, the standard driving force Td is also small, and when the accelerator opening APO is large, the standard driving force Td is also large.
[0014]
The road surface step detecting means 30 executes the control program of FIG. 2 based on the distance d from the vehicle body to the road surface detected by the distance sensor 9 to detect the road surface step through which the wheel 1 passes, or the wheel speed Based on the wheel speed Vw detected by the sensor 8, the control program of FIG. 3 is executed to detect a road surface step through which the wheel 1 passes.
First, the road surface step detection process shown in FIG. 2 will be described. This process is executed by a periodic interruption every minute fixed time Δt.
In step S21, the distance between the vehicle body and the road surface d (t) measured by the sensor 9 at a certain time t is read and temporarily stored in the history memory S22, and the past d ( Data regarding t) is also accumulated.
[0015]
In the next step S23, the vehicle body / road surface distance d (t−Δt) before the calculation cycle Δt is read from the history memory S22, and the change amount Δd (t) of the vehicle body / road surface distance in the calculation cycle Δt is next. Calculated by calculating the formula.
Δd (t) = d (t) −d (t−Δt) (1)
In the next step S24, the change rate Δd (t) / Δt of the vehicle body / road surface distance is calculated by dividing the change amount Δd (t) of the vehicle body / road surface distance by the calculation period Δt.
[0016]
In the next step S25, it is determined whether the time change rate Δd (t) / Δt of the distance between the vehicle body and the road surface is equal to or less than a certain negative value γ. Here, the constant amount γ is a threshold value that is set for determining a step regarding the rate of change in the distance from the road surface. If the rate of change in the distance to the road surface is greater than or equal to a negative constant γ, it indicates that the distance from the road surface is not rapidly shortening, that is, there is no road surface step. Reset the detection flag to 0.
On the other hand, if it is determined in step S25 that the rate of change in the distance from the road surface is smaller than the negative threshold γ, the distance from the road surface is rapidly shortened to indicate that the vehicle has crossed an ascending step during the time Δt. The process proceeds to step S26, where it is determined whether or not the amount of change in the distance between the vehicle body and the road surface, that is, the road surface step amount Δd (t) is equal to or less than a certain amount ε.
[0017]
This constant amount ε is a threshold value that is set for determining a step with respect to an amount of change in the distance to the road surface (a road surface step amount), and is a negative constant. When the amount of change in the distance to the road surface is greater than or equal to the negative constant ε, the step is advanced to step S29 to indicate that the ascending step is not so large as to require the driving force control according to the present invention, and the step detection flag is set. Reset to zero.
On the other hand, if it is determined in step S26 that the amount of change in the distance from the road surface is smaller than the negative threshold ε, the process proceeds to step S27 to indicate that the ascending step is large enough to require the driving force control according to the present invention. Here, the time t0 when the large road surface step is detected is stored, and the step amount Δd (t) at the time is stored as the detected step amount Δd (t0).
Thereafter, in step S28, the step detection flag is set to 1 to indicate that the large step is detected.
[0018]
The road surface step detecting means 30 in FIG. 1 can perform road surface step detection processing by the control program shown in FIG. 3 instead of FIG. 2, and in FIG. 3, the wheel speed Vw when passing the road surface step is as described above with reference to FIG. Therefore, the road surface level difference is detected by monitoring this.
In step S31, the wheel speed Vw (t) measured by the wheel speed sensor 8 at a certain time t is read and temporarily stored in the history memory S32. In the history memory, data on past Vw (t) is stored. Shall also be accumulated.
[0019]
In the next step S33, the wheel speed Vw (t−Δt) before the calculation cycle Δt is read from the history memory S32, and the change amount ΔVw (t) of the wheel speed during the calculation cycle Δt is calculated by the following calculation.
ΔVw (t) = Vw (t) −Vw (t−Δt) (1)
In the next step S34, the wheel speed change rate ΔVw (t) / Δt is calculated by dividing the wheel speed change amount ΔVw (t) by the calculation period Δt.
[0020]
In the next step S35, it is determined whether or not the wheel speed time change rate ΔVw (t) / Δt is less than a negative fixed amount α. Here, the constant amount α is a threshold value that is determined for determining a step regarding the wheel speed change rate. If the rate of change of the wheel speed is greater than or equal to the negative constant α, it is indicated that the wheel has not started contact with the step, as is apparent from the time chart of FIG. In step S39, the step detection flag is reset to zero.
On the other hand, if it is determined in step S35 that the time change rate ΔVw (t) / Δt of the wheel speed is smaller than the negative threshold value α, the wheel speed decreases rapidly, indicating that the wheel is about to pass through the step. Therefore, the process proceeds to step S36, where it is determined whether or not the change amount ΔVw (t) of the wheel speed is equal to or less than a certain amount β.
The wheel speed change amount ΔVw (t) corresponds to the step amount as is apparent from FIG.
[0021]
This constant amount β is a threshold value used when determining a step using the wheel speed change amount ΔVw (t) corresponding to the road surface step amount, and is a negative constant. If the wheel speed change amount ΔVw (t) is greater than or equal to the negative constant β, it indicates that the ascending step is not so large as to require the driving force control according to the present invention. Reset to zero.
On the other hand, if it is determined in step S36 that the wheel speed change amount ΔVw (t) is smaller than the negative threshold value β, the step is shown to be large enough to require the driving force control according to the present invention. The time t0 at which the large road surface step is detected is stored, and the wheel speed change amount ΔVw (t) at the time is stored as the detected step amount ΔVw (t0).
Thereafter, in step S38, the step detection flag is set to 1 to indicate that the large step has been detected.
[0022]
When the additional driving force calculating means 40 shown in FIG. 1 detects a road step as shown in FIG. 2, the additional driving force calculating means 40 shown in FIG. 4 is based on the step detection time t0, the step amount Δd (t0), and the step detection flag. The additional driving force Ta required to reduce the vibration transmitted from the wheel to the vehicle body when the wheel passes through the road surface step is calculated.
In step S41, it is checked whether or not the step detection flag is 1, that is, whether or not a step requiring driving force control according to the present invention is detected. If the level difference detection flag is 0, the level difference is not detected and the driving force control according to the present invention is not necessary. Therefore, in step S49, the additional driving force Ta is set to 0, and this is calculated as the combined driving force calculating means shown in FIG. 50.
On the other hand, when it is determined in step S41 that the level difference detection flag is 1, a level difference requiring driving force control according to the present invention has been detected, so control proceeds to step S42 and the road level level difference detection means 30 in FIG. The step detection time t0 and the step amount Δd (t0) obtained as shown in FIG. 2 are read, and based on these, the additional driving force Ta for reducing vibration generated when the step passes is calculated as follows.
[0023]
The vibration generated on the vehicle body side when the wheel 1 passes the road surface step is governed by the elastic characteristics and air pressure of the rubber of the tire itself, the spring characteristics of the suspension device, the vehicle speed, and the like. There is a method of sequentially calculating the required additional driving force from step information such as the height of the step.
However, since the calculation load applied to the arithmetic device is large in the sequential calculation method, it is desirable to employ a method with higher calculation efficiency when it is desired to calculate the additional driving force Ta in a very short time.
Therefore, in FIG. 4, the pattern of the additional driving force Ta required based on the governing factor is previously mapped as an additional driving force reference map, and this is read and used.
[0024]
Therefore, in step S43, as shown in FIG. 6, based on the elastic characteristics of the tire, tire pressure, suspension characteristics, vehicle speed, etc. (only the sensor 10 relating to tire pressure is shown in FIG. 1 and other sensors relating to information are omitted). The reference waveform map of the additional driving force reference value Tq on the time (τ) axis is read, and the time t0 and the map origin τ = 0 are made coincident.
The reference waveform map of the additional driving force reference value Tq is from the contact start time τ = 0 at which the wheel starts to contact the road surface step to the end time τ = τe at which the vibration on the vehicle body ends damping. The time-series change of the additional driving force Ta required to reduce the vibration of is mapped.
[0025]
Incidentally, the additional driving force Ta needs to be increased or decreased according to the magnitude of the road surface step amount Δd (t0). Therefore, in step S44, the step amount based on the map of the amplitude gain G illustrated in FIG. 7 prepared in advance. The amplitude gain G is retrieved from Δd (t0).
In step S45, the additional driving force Ta is calculated from the additional driving force reference value Tq and the amplitude gain G based on the following equation.
Ta (t0 + τ) = G {Δd (t0)} × Tq (τ)
In step S46, the additional reference force Ta (t0 + τ) calculated above is transmitted to the combined driving force calculation means 50 in FIG.
[0026]
In step S47, it is checked whether or not τ ≧ τe on the time (τ) axis in FIG. 6 and whether or not the output of the additional driving force Ta should be terminated is checked.
Until τ ≧ τe, the control is returned to step S43, and the additional driving force Ta is continuously calculated by repeating the above loop.
Therefore, the additional driving force Ta becomes a waveform obtained by amplifying the waveform of the additional driving force reference value Tq as shown in FIG. 6 with the amplitude gain G corresponding to the step amount Δd (t0). The larger the amount Δd (t0), the larger the waveform.
If it is determined in step S47 that τ ≧ τe, the output of the additional driving force Ta should be terminated, so the step detection flag is reset to 0 in step S48.
[0027]
When the additional driving force calculating means 40 of FIG. 1 detects a road surface step as shown in FIG. 3, the additional driving force calculating means 40 is based on the step detection time t0, the step amount ΔVw (t0), and the step detection flag as a result of the detection. The control program shown in FIG. 5 is executed instead of 4, and the additional driving force Ta required to reduce the vibration transmitted from the wheel to the vehicle body side when the wheel passes the road surface step is calculated.
[0028]
FIG. 5 replaces step S42, step S44, and step S45 in FIG. 4 with step S52, step S54, and step S55, respectively, and all other steps are the same as the steps indicated by the same reference numerals in FIG. Shall be performed.
In step S52, which is selected when it is determined in step S41 that the level difference detection flag is 1 (a level difference requiring driving force control according to the present invention is detected), the road surface level difference detection unit 30 in FIG. The step detection time t0 and the step amount ΔVw obtained as shown in FIG. 3 are read.
[0029]
In the next step S43, the reference waveform map of the additional driving force reference value Tq on the time (τ) axis as shown in FIG. 6 is read in the same manner as described above with reference to FIG. = 0.
In the next step S54, the amplitude gain G is searched and obtained from the step amount ΔVw (t0) based on a map of amplitude gain G illustrated in FIG. 7 prepared in advance.
In step S55, the additional driving force Ta is calculated from the additional driving force reference value Tq and the amplitude gain G based on the following equation.
Ta (t0 + τ) = G {ΔVw (t0)} × Tq (τ)
[0030]
FIG. 8 is a modified example of the additional driving force calculation program shown in FIG. 5. Step S 61 is added between step S 43 and step S 54 in FIG. 5, step S 55 is replaced with step S 65, and step S 54 and step S 65 are added. Step S62 is added.
Only steps different from those in FIG. 5 will be described below.
[0031]
In step S61 selected after the process of step S43, a time gain K for correcting the time axis τ of the additional driving force reference value (Tq) map shown in FIG. 6 is read.
The time gain K is determined in advance according to the wheel speed Vw (t0−Δt) immediately before the step detection as illustrated in FIG. 9, and the wheel speed Vw (t0−) immediately before the step detection is based on the map of FIG. The time gain K is obtained from the search from [Delta] t).
[0032]
In step S62, which is selected after the amplitude gain G is read as described above in step S54, the gain correction coefficients H and H ′ for correcting the gains G and K according to the tire air pressure of the wheel 1 are read.
In reading these gain correction coefficients H and H ′, gain correction is performed from tire pressure detected by the sensor 10 (see FIG. 1) based on a map of gain correction coefficients H and H ′ illustrated in FIG. 10 prepared in advance. The coefficients H and H ′ are obtained.
[0033]
In the next step S65, the following formula is obtained from the additional driving force reference value Tq obtained in step S43, the gains G and K determined in step S54 and step S61, and the gain correction coefficients H and H ′ obtained in step S62. Based on this, the additional driving force Ta is calculated, and the process proceeds to the next step S46.
Ta (t0 + τ) = G {ΔVw (t0)} × H × Tq (K × H ′ × τ)
Thus, when calculating the additional driving force Ta from the additional driving force reference map Tq, the additional driving considering the air pressure of the tire attached to the wheel 1 and the wheel speed (vehicle speed) when approaching the road surface step. The force Ta can be calculated.
[0034]
As shown in the block diagram of FIG. 11, the combined driving force calculating means 50 shown in FIG. 1 includes a filter processing unit 51 and a combined driving force calculating unit 52, and includes the standard driving force Td (t) and the additional driving force Ta. From (t), a combined driving force Tt (t) which is the sum of these is calculated, and this is instructed to the motor driving force control means 3 (see also FIG. 1), so that the combined driving force Tt (t ) Is controlled to drive the motor 2.
[0035]
The filter processing unit 51 in FIG. 11 is a low-pass filter, which is filtered through a standard driving force Td (t) to remove high-frequency noise components harmful to motor driving force control, and the standard driving force Tdf (t ) Is output.
The combined driving force calculation unit 52 receives the standard driving force Tdf (t) and the additional driving force Ta (t) after the filter processing, and calculates the combined driving force Tt by adding them as in the following equation. This is commanded to the motor driving force control means 3.
Tt (t) = Tdf (t) + Ta (t)
If the additional driving force Ta (t) is input to the combined driving force calculation unit 52 without filtering, the waveform of the additional driving force Ta (t) including a high-frequency component is attenuated and an effective effect cannot be obtained. This is to avoid this.
[0036]
If the filter processing unit 53 is also provided in the motor driving force control means 3 as shown in FIG. 12, depending on the model, the combined driving force calculation means 50 is shown in FIG. It is assumed that the driving force calculation unit 52 is not provided, and this means 50 inputs the filtered standard driving force Tdf (t) and the additional driving force Ta (t) as they are to the motor driving force control means 3 without adding them up. To do.
[0037]
In addition to the input filter processing unit 53, the motor driving force control means 3 has a combined driving force calculation unit 54 and a current control unit 55. The input filter processing unit 53 uses the filtered standard driving force Tdf (t). The standard driving force Tdff (t) after the predetermined filter processing is input to the combined driving force calculation unit 54.
Separately, the additional driving force Ta (t) is directly input to the combined driving force calculation unit 54, and the combined driving force calculation unit 54 receives the standard driving force Tdff (t) after being processed by the input filter processing unit 53 and the additional driving force The combined driving force Tt (t) is calculated by the following equation that adds the driving force Ta (t), and this is instructed to the current control unit 55.
Tt (t) = Tdf (t) + Ta (t)
[0038]
The current control unit 55 is connected to the battery 4 such as a constant voltage source and the motor 2 (both see FIG. 1) via a power cable, and receives the command of the combined driving force Tt (t), and the wheel 1 is combined. A current necessary for outputting the driving force Tt is supplied to the motor 2.
[0039]
FIG. 13 is an operation time chart of the above-described step-pass driving force control, and shows an operation under the same conditions as in FIG.
13A and 13C, the waveform of the wheel speed Vw and the waveform of the vehicle longitudinal vibration in FIG.
[0040]
According to the step-passing driving force control, when the wheel 1 comes into contact with the step at time t0 in FIG. 13, the road surface step detecting means 30 detects this from time t0 to t1, and the additional driving force calculating means 40 is detected. Calculates the additional driving force Ta as shown in FIG.
The combined driving force calculation means 50 adds this additional driving force Ta to the standard driving force Td and provides it for driving force control of the motor 2.
With this additional driving force Ta, the wheel speed Vw is improved from the waveform shown by the broken line to the waveform shown by the solid line, and the change in the wheel speed is reduced, and the longitudinal vibration of the vehicle body is also improved from the waveform shown by the broken line to the waveform shown by the solid line. Thus, the ride comfort of the vehicle can be improved.
[0041]
Further, in the above-mentioned driving force control at the time of step passing, the road surface step detecting means 30 is detected by the wheel speed sensor 8 instead of detecting the road surface step based on the distance d from the vehicle body to the road surface detected by the distance sensor 9. By detecting the road surface step on the basis of the wheel speed fluctuation, it is possible to realize a step-pass driving force control excellent in responsiveness while directly monitoring the wheel speed fluctuation. Furthermore, the distance sensor can be omitted, and the number of parts can be reduced.
[0042]
Further, the additional driving force calculating means 40 reads the amplitude gain G with respect to the wheel speed Vw (t0) at the time of detecting the step and corrects the additional driving force Ta, so that the additional driving force according to the vehicle speed can be accurately calculated. This can effectively reduce vehicle body vibration.
[0043]
In the present embodiment, the vehicle body vibration can be effectively reduced by correcting the amplitude gain G and the time gain K using the gain correction coefficients H and H ′ for the tire air pressure of the wheel 1.
[0044]
Further, the combined driving force calculation means 50 filters the standard driving force Td and calculates the combined driving force by adding the standard driving force Tdf after the removal of the high frequency noise component and the additional driving force Ta, thereby achieving high accuracy. It is possible to control the driving force when passing through a step.
[0045]
Further, the additional driving force calculating means 40 determines the additional driving force Ta using the amplitude gain G based on the road surface step amount Δd (t0) in the process of step S44 in FIG. The vehicle body vibration can be effectively reduced.
[0046]
In the present embodiment, the control for the up step is shown as an example. However, the control for the down step is performed by the same configuration, and the control for the up step and the control for the down step are combined, so that an upper limit up to about 100 Hz is obtained. Thus, the vibration of the vehicle body can be eliminated even when overcoming a convex step, a concave step or a continuous step, which can greatly contribute to the reduction of the vehicle body vibration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic system diagram showing a power train of an electric vehicle provided with a step-passage driving force control apparatus according to an embodiment of the present invention, together with its control system.
FIG. 2 is a flowchart showing a step detection control program executed by a road surface information detection means by a scheduled interruption based on a distance sensor measuring a distance from a vehicle body to a road surface.
FIG. 3 is a flowchart showing a step detection control program that is measured by a wheel speed sensor and a road surface information detection means executes by a scheduled interruption based on the measured wheel rotation speed.
FIG. 4 is a flowchart showing a control program executed by an additional driving force calculating means to calculate an additional driving force Ta.
FIG. 5 is a flowchart showing another control program executed by the additional driving force calculating means to calculate the additional driving force Ta.
FIG. 6 is a characteristic diagram of a reference additional driving force Tq.
FIG. 7 is a characteristic diagram of amplitude gain G;
FIG. 8 is a flowchart showing still another control executed by the additional driving force calculating means to calculate the additional driving force Ta.
FIG. 9 is a characteristic diagram of time gain K;
FIG. 10 is a characteristic diagram of gain correction coefficients H and H ′.
FIG. 11 is a functional block diagram showing a combined driving force calculation unit;
FIG. 12 is a functional block diagram showing a motor controller when a filter processing unit is provided inside the motor driving force control means;
FIG. 13 is an operation time chart of driving force control at the time of step passing according to the present embodiment.
14 is similar to FIG. 13 with respect to fluctuations in the rotational speed of the wheels and changes with time of vibrations generated in the vehicle body when a vehicle that does not have a step force driving force control device according to the present invention passes the steps. It is a time chart which shows the operation | movement on conditions.
[Explanation of symbols]
1 wheel
2 Wheel motor
3 Motor driving force control means
4 battery
5 Driving force control device
6 Accelerator pedal
7 Accelerator position meter
8 Wheel speed sensor
9 Distance sensor
10 Tire pressure sensor
20 Standard driving force calculation means
30 Road surface level detection means
40 Additional driving force calculation means
50 Composite driving force calculation means

Claims (7)

車輪をモータにより駆動する電動車両において、
車両の運転状態に応じた標準駆動力を算出する標準駆動力算出手段と、
走行中に車輪が通過する路面段差を検出する路面段差検出手段と、
該手段で検出した路面段差に応じて、段差通過に伴って発生する車輪速変動を低減するような車輪の付加駆動力を算出する付加駆動力算出手段と、
該付加駆動力および前記標準駆動力の合算により合成駆動力を算出する合成駆動力算出手段と、
この合成駆動力が車輪に付与されるよう前記モータの駆動力を制御するモータ駆動力制御手段とを具備することを特徴とする電動車両の段差通過時駆動力制御装置。
In an electric vehicle that drives wheels by a motor,
Standard driving force calculating means for calculating a standard driving force according to the driving state of the vehicle;
Road surface step detecting means for detecting a road surface step through which the wheel passes during traveling;
An additional driving force calculating means for calculating an additional driving force of the wheel so as to reduce a wheel speed fluctuation caused by the passage of the step according to the road surface step detected by the means;
A combined driving force calculating means for calculating a combined driving force by adding the additional driving force and the standard driving force;
A driving force control device at the time of step passage of an electric vehicle, comprising: motor driving force control means for controlling the driving force of the motor so that the combined driving force is applied to the wheels.
請求項1に記載の電動車両の段差通過時の駆動力制御装置において、
前記路面段差検出手段は、車輪速の変動に基づいて路面段差を検出することを特徴とする電動車両の段差通過時駆動力制御装置。
In the driving force control device at the time of passing the step of the electric vehicle according to claim 1,
The road surface level difference detecting means detects a road level level difference based on a change in wheel speed, and a driving force control device at the time of level difference passing of an electric vehicle.
請求項1または2に記載の電動車両の段差通過時駆動力制御装置において、
前記付加駆動力算出手段は、段差検出時における車輪速に応じて付加駆動力を補正するよう構成したことを特徴とする電動車両の段差通過時駆動力制御装置。
In the drive force control apparatus at the time of level | step difference passage of the electric vehicle of Claim 1 or 2,
The additional driving force calculating means is configured to correct the additional driving force in accordance with the wheel speed at the time of detecting the step, and the driving force control device at the time of passing the step of the electric vehicle.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電動車両の段差通過時駆動力制御装置において、
前記付加駆動力算出手段は、車輪のタイヤ空気圧に応じて付加駆動力を補正するよう構成したことを特徴とする電動車両の段差通過時駆動力制御装置。
In the driving force control apparatus at the time of level | step difference passage of the electric vehicle of any one of Claim 1 thru | or 3,
The additional driving force calculation means is configured to correct the additional driving force according to the tire air pressure of the wheel, and the driving force control device at the time of step passage of the electric vehicle.
前記合成駆動力算出手段が前記標準駆動力をフィルタ処理するようにした請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電動車両の段差通過時駆動力制御装置において、
前記合成駆動力算出手段は、前記フィルタ処理後の標準駆動力に対し付加駆動力を合算して合成駆動力を算出するよう構成したことを特徴とする電動車両の段差通過時駆動力制御装置。
The driving force control device at the time of step passage of an electric vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein the combined driving force calculation means filters the standard driving force.
The combined driving force calculating means is configured to calculate a combined driving force by adding an additional driving force to a standard driving force after the filtering process, and a driving force control device at the time of a step passage of an electric vehicle.
前記モータ駆動力制御手段が、入力されてくるモータ駆動力制御指令をフィルタ処理するようにしたものである請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電動車両の段差通過時駆動力制御装置において、
前記モータ駆動力制御手段は、前記モータ駆動力制御指令として前記標準駆動力を入力され、この標準駆動力に対し前記フィルタ処理し終えた後のフィルタ処理済標準駆動力に前記付加駆動力を合算して求めた合成駆動力を前記モータの駆動力制御に資するよう構成したことを特徴とする電動車両の段差通過時駆動力制御装置。
6. The driving force control device at the time of step passage of an electric vehicle according to any one of claims 1 to 5, wherein the motor driving force control means filters an input motor driving force control command. In
The motor driving force control means receives the standard driving force as the motor driving force control command, and adds the additional driving force to the filtered standard driving force after the filtering process is completed for the standard driving force. A driving force control device at the time of passing a step of an electric vehicle, characterized in that the combined driving force obtained in this way is contributed to driving force control of the motor.
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電動車両の段差通過時駆動力制御装置において、
前記付加駆動力算出手段は、路面段差量に基づいて付加駆動力を決定するよう構成したことを特徴とする電動車両の段差通過時駆動力制御装置。
In the driving force control apparatus at the time of level difference passage of an electric vehicle given in any 1 paragraph of Claims 1 thru / or 5,
The additional driving force calculating means is configured to determine the additional driving force based on a road surface step amount.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007045230A (en) * 2005-08-08 2007-02-22 Nissan Motor Co Ltd Driving force controller for starting hybrid vehicle running over step
JP2011217516A (en) * 2010-03-31 2011-10-27 Toyota Motor Corp Vehicle controller
US8219304B2 (en) 2007-03-07 2012-07-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle, controller for the vehicle, and method of controlling the vehicle
JP2014039451A (en) * 2012-08-10 2014-02-27 Hyundai Motor Company Co Ltd Vibration reduction device and method for power train of electric vehicle
WO2015141286A1 (en) * 2014-03-20 2015-09-24 日産自動車株式会社 Hybrid vehicle controller
US9475404B2 (en) 2012-10-10 2016-10-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Wheel control device, vehicle, wheel control method
KR20180128255A (en) * 2017-05-23 2018-12-03 주식회사 만도 Smart parking assist system and method for control thereof

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4591269B2 (en) * 2005-08-08 2010-12-01 日産自動車株式会社 Driving force control device for starting overstepping of hybrid vehicle
JP2007045230A (en) * 2005-08-08 2007-02-22 Nissan Motor Co Ltd Driving force controller for starting hybrid vehicle running over step
US8219304B2 (en) 2007-03-07 2012-07-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle, controller for the vehicle, and method of controlling the vehicle
JP2011217516A (en) * 2010-03-31 2011-10-27 Toyota Motor Corp Vehicle controller
JP2014039451A (en) * 2012-08-10 2014-02-27 Hyundai Motor Company Co Ltd Vibration reduction device and method for power train of electric vehicle
US8909442B2 (en) 2012-08-10 2014-12-09 Hyundai Motor Company Vibration reduction control method and apparatus of power train by controlling motor torque of electric vehicle
DE112012006994B4 (en) * 2012-10-10 2021-05-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Wheel control device, vehicle, and wheel control method
US9475404B2 (en) 2012-10-10 2016-10-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Wheel control device, vehicle, wheel control method
WO2015141286A1 (en) * 2014-03-20 2015-09-24 日産自動車株式会社 Hybrid vehicle controller
JPWO2015141286A1 (en) * 2014-03-20 2017-04-06 日産自動車株式会社 Control device for hybrid vehicle
US9963141B2 (en) 2014-03-20 2018-05-08 Nissan Motor Co., Ltd. Hybrid vehicle control device with transmission control for a level difference of a road surface
CN106103225A (en) * 2014-03-20 2016-11-09 日产自动车株式会社 The control device of motor vehicle driven by mixed power
KR20180128255A (en) * 2017-05-23 2018-12-03 주식회사 만도 Smart parking assist system and method for control thereof
KR102327344B1 (en) 2017-05-23 2021-11-17 주식회사 만도모빌리티솔루션즈 Smart parking assist system and method for control thereof

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