JP2007244094A - Rotating torque controller for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は車両の回転トルク制御装置に関し、特に、例えば各車輪が個別にモータ駆動される四輪車両等において各車輪での接地力現象によるスリップ発生を事前に予測して防止する車両の回転トルク制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle rotational torque control device, and more particularly to a vehicle rotational torque that predicts and prevents slip occurrence due to a grounding force phenomenon at each wheel in a four-wheel vehicle or the like in which each wheel is individually motor-driven. The present invention relates to a control device.
従来、エンジン駆動の四輪車両等において駆動輪と路面との間でスリップ状態が発生するのを防止するスリップ防止制御が知られている。このスリップ防止制御の従来技術として、駆動輪のスリップ状態(空転状態)を検知して当該駆動輪の回転トルクを自動的に制御するというトラクション制御がある(特許文献1参照)。このトラクション制御によれば、滑りやすい路面などでアクセルを踏んで駆動輪がスリップ状態を起こした場合に、エンジンから駆動輪に与えられる回転トルクを低減したりあるいは当該駆動輪のブレーキ装置を作動させることにより、駆動輪のスリップ状態を抑制する。トラクション制御では、各駆動輪に回転数センサを付設し、この回転数センサによって各駆動輪の回転数を検出し、検出した回転数の変化情報に基づいて制御コンピュータが駆動輪が過回転であると判定すると、当該駆動輪の回転トルクを抑えたりまたはブレーキ装置を作動させたりして、発生したスリップの状態を抑制する。
トラクション制御に基づく駆動輪のスリップ防止制御によれば、駆動輪の回転数の変化に基づいてスリップ状態であるか否かを判定し、スリップ状態であると判定したときに当該スリップ状態を抑制するための駆動輪の回転数を適切にする制御を行う。このため、トラクション制御は、駆動輪と路面との間でスリップ状態が発生したことを条件とし、必ず駆動輪でスリップが起きていることが条件である。すなわち従来のトラクション制御によれば、スリップが発生してからの制御という特性を有し、事後制御になるので若干の制御の遅れは否めない。 According to the slip prevention control of the drive wheel based on the traction control, it is determined whether or not the vehicle is in the slip state based on the change in the rotation speed of the drive wheel, and the slip state is suppressed when it is determined that the slip state is detected. The control which makes the rotation speed of the driving wheel for this appropriate is performed. For this reason, the traction control is based on the condition that a slip state has occurred between the drive wheel and the road surface, and the condition is that the slip always occurs on the drive wheel. That is, according to the conventional traction control, it has a characteristic of control after the occurrence of slip, and since it becomes post-control, a slight delay in control cannot be denied.
また、例えば四輪車両であって4つの車輪の各々が個別にモータで駆動される駆動輪であるモータ駆動車両では、各車輪ごとにスリップ状態が起きる可能性がある。このようなモータ駆動車両における各車輪のスリップ防止制御では、制御の迅速性を考慮すると、予測制御に基づく事前制御が望ましい。 Further, for example, in a motor-driven vehicle that is a four-wheel vehicle and each of the four wheels is a drive wheel that is individually driven by a motor, a slip state may occur for each wheel. In the anti-slip control of each wheel in such a motor-driven vehicle, in consideration of the speed of control, prior control based on predictive control is desirable.
本発明の目的は、上記課題に鑑み、駆動輪でスリップ状態が起きる前に確実に当該駆動輪の回転トルクを最適に制御し、駆動輪でのスリップ状態の発生を迅速かつ確実に防止することができる車両の回転トルク制御装置を提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to optimally control the rotational torque of a drive wheel before the slip state occurs in the drive wheel, and to prevent the occurrence of the slip state in the drive wheel quickly and reliably. An object of the present invention is to provide a rotational torque control device for a vehicle that can perform the above.
本発明に係る車両の回転トルク制御装置は、上記の目的を達成するために、次のように構成される。 In order to achieve the above object, a vehicle rotational torque control apparatus according to the present invention is configured as follows.
第1の車両の回転トルク制御装置(請求項1に対応)は、車輪を懸架装置を介して車体に懸架した車両で、車両に回転トルクを発生させる駆動力発生手段を制御する回転トルク制御装置であって、懸架装置のバネ下側の車輪に係る上下方向加速度を検出する第1加速度検出手段と、懸架装置のバネ上側の車体に係る上下方向加速度を検出する第2加速度検出手段と、第1加速度検出手段から出力される車輪の上下方向加速度と第2加速度検出手段から出力される車体の上下方向加速度に基づいて車輪の路面接地力を演算する演算手段と、演算手段で算出された路面接地力の値に基づいて車輪のスリップ状態を推定する推定手段と、推定手段で推定されたスリップ状態に係る推定値によって駆動力発生手段の回転トルクを決定する回転トルク決定手段とを備えるように構成される。 A rotational torque control device for a first vehicle (corresponding to claim 1) is a vehicle in which wheels are suspended from a vehicle body via a suspension device, and the rotational torque control device controls driving force generating means for generating rotational torque in the vehicle. The first acceleration detecting means for detecting the vertical acceleration related to the unsprung wheel of the suspension device, the second acceleration detecting means for detecting the vertical acceleration related to the vehicle body above the spring of the suspension device, Calculating means for calculating the road surface contact force of the wheel based on the vertical acceleration of the wheel output from the first acceleration detecting means and the vertical acceleration of the vehicle body output from the second acceleration detecting means; and the road surface calculated by the calculating means An estimation means for estimating the slip state of the wheel based on the value of the contact force, and a rotational torque determination for determining the rotational torque of the driving force generation means based on the estimated value related to the slip state estimated by the estimation means Configured and means.
上記の車両の回転トルク制御装置では、懸架装置のバネ下側の車輪に係る上下方向加速度と懸架装置のバネ上側の車体に係る上下方向加速度に基づいて、車輪(駆動輪)での路面接地力を算出する。推定手段は、演算手段で算出された路面接地力の値に基づいて車輪のスリップ状態を推定する。回転トルク決定手段は、推定手段で推定されたスリップ状態に係る推定値によって駆動力発生部の回転トルクを決定し、車輪は、決定された回転トルクで回転する。これにより、駆動される車輪での接地力変化によるスリップ状態が起きる前に当該車輪の回転トルクが最適に制御され、当該車輪のスリップ状態の発生を確実に防止する。 In the vehicle rotational torque control device described above, the road surface ground force at the wheel (drive wheel) is based on the vertical acceleration on the unsprung wheel of the suspension device and the vertical acceleration on the vehicle body on the spring side of the suspension device. Is calculated. The estimating means estimates the slip state of the wheel based on the road surface contact force value calculated by the calculating means. The rotational torque determining means determines the rotational torque of the driving force generating unit based on the estimated value related to the slip state estimated by the estimating means, and the wheel rotates with the determined rotational torque. As a result, the rotational torque of the wheel is optimally controlled before the slip state due to the change in grounding force at the driven wheel occurs, and the occurrence of the slip state of the wheel is surely prevented.
第2のモータ駆動車両の回転トルク制御装置(請求項2に対応)は、上記の構成において、好ましくは、懸架装置のバネ下部分の上下方向加速度から共振周波数に係る状態量を測定して測定値を取得する第1測定手段と、懸架装置のバネ上部分の上下方向加速度から共振周波数に係る状態量を測定して測定値を取得する第2測定手段とを備えることで特徴づけられる。 In the above configuration, the rotational torque control device for the second motor-driven vehicle (corresponding to claim 2) is preferably measured by measuring a state quantity related to the resonance frequency from the vertical acceleration of the unsprung portion of the suspension device. It is characterized by comprising first measuring means for obtaining a value and second measuring means for obtaining a measured value by measuring a state quantity related to the resonance frequency from the vertical acceleration of the sprung portion of the suspension device.
第3のモータ駆動車両の回転トルク制御装置(請求項3に対応)は、上記の構成において、好ましくは、演算手段は、バネ下部分の共振周波数に係る状態量測定値とバネ上部分の共振周波数に係る状態量測定値とから閾値を設定し、測定した車輪の上下方向加速度と、車体の上下方向加速度から算出した周波数に係る状態量と閾値とを比べることにより路面接地力を演算することで特徴づけられる。 In the above configuration, the rotational torque control device for a third motor-driven vehicle (corresponding to claim 3) is preferably configured such that the calculation means includes a state quantity measurement value relating to a resonance frequency of the unsprung part and a resonance of the sprung part. A road surface contact force is calculated by setting a threshold value from the state quantity measurement value related to the frequency, and comparing the measured vertical acceleration of the wheel and the state quantity related to the frequency calculated from the vertical acceleration of the vehicle body and the threshold value. It is characterized by.
第4のモータ駆動車両の回転トルク制御装置(請求項4に対応)は、上記の構成において、好ましくは、駆動力発生手段は、車輪と共に懸架装置を介して車体に懸架されるモータであることで特徴づけられる。 The rotational torque control device for a fourth motor-driven vehicle (corresponding to claim 4) is preferably configured as described above, wherein the driving force generating means is a motor suspended on the vehicle body together with the wheels via the suspension device. It is characterized by.
本発明によれば、例えばモータ駆動等の車輪を備える車両において、車輪の路面接地力を推定演算し、算出された路面接地力に基づき車輪のスリップ状態を推定し、さらに推定された車輪のスリップ状態に基づき車輪のモータの回転トルクを決定するようにしたため、接地力変化によるスリップ状態が起きる前に駆動モータの回転トルクを最適に制御し、車輪でのスリップ状態の発生を事前に確実に防止することができる。これにより、車両の安定した滑らかな走行を実現することができる。 According to the present invention, for example, in a vehicle equipped with a wheel such as a motor drive, the road surface ground force of the wheel is estimated and calculated, the slip state of the wheel is estimated based on the calculated road surface ground force, and the estimated wheel slip Since the rotational torque of the wheel motor is determined based on the condition, the rotational torque of the drive motor is optimally controlled before the slip condition occurs due to a change in grounding force, and the occurrence of the slip condition on the wheel is reliably prevented in advance. can do. Thereby, the stable smooth driving | running | working of a vehicle is realizable.
以下、本発明の好適な実施形態(実施例)を添付図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Preferred embodiments (examples) of the invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明に係る回転トルク制御装置を備えた例えばモータ駆動の車両の概略構成を示す平面図である。本実施形態において「モータ駆動車両」とは、例えば4つの車輪を有する車両であって、4つの車両の各々が個別にモータで駆動される車両を意味する。ただし、モータ駆動される車輪の数は4つに限定されない。例えば前二輪または後二輪であってもよい。なお、本発明に係る回転トルク制御装置が適用される車両は、モータ駆動の車両には限定されず、エンジン駆動の車両であっても良い。 FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of, for example, a motor-driven vehicle provided with a rotational torque control device according to the present invention. In the present embodiment, the “motor-driven vehicle” means a vehicle having four wheels, for example, and each of the four vehicles is individually driven by a motor. However, the number of wheels driven by the motor is not limited to four. For example, the front two wheels or the rear two wheels may be used. The vehicle to which the rotational torque control device according to the present invention is applied is not limited to a motor-driven vehicle, and may be an engine-driven vehicle.
モータ駆動車両10(以下「車両10」と略記する)は、車体11に取り付けられたモータ12L,12R,13L,13Rの回転駆動軸のそれぞれに4つの車輪14L,14R,15L,15Rが取り付けられている。4つの車輪14L,14R,15L,15Rは、それぞれのモータにより個別に駆動され、駆動輪として機能する。以下、「車輪14L,14R,15L,15R」を「駆動輪14L,14R,15L,15R」と呼ぶ。図1中、車両10の上端が前側であるとする。
The motor-driven vehicle 10 (hereinafter abbreviated as “vehicle 10”) has four
4つの駆動輪14L,14R,15L,15Rは、それぞれ図1中で図示しない懸架装置を介して車体11に取り付けられている。車両10は、2つのモータ12L,12Rを個別に駆動制御するパワードライブユニット(PDU)16と、2つのモータ13L,13Rを個別に駆動制御するパワードライブユニット(PDU)17を備えている。さらに車両10は、2つのパワードライブユニット16,17の動作を制御する電子制御ユニット(ECU)18を備えている。また4つの駆動輪14L,14R,15L,15Rには、それぞれ、懸架装置のバネ下側の車輪に係る上下方向加速度を検出する加速度センサ19L,19R,20L,20Rが取り付けられている。さらに車体11には、駆動輪14L,14R,15L,15Rの近くに、それぞれ、懸架装置のバネ上側の車体に係る上下方向加速度を検出する4つの加速度センサ21L,21R,22L,22Rが取り付けられている。
The four
図2は、駆動輪14Lの周辺部を一部を断面にして後ろ側が見た図である。一部を断面にして示した車体11に対して、駆動輪14Lが懸架装置41で支持されている。駆動輪14Lは路面51に設置した状態にある。駆動輪14Lは、路面51から、路面接地力を路面51に対して垂直な方向に受ける。駆動輪14Lは、そのモータ12Lによって回転駆動力を与えられる。駆動輪14Lとモータ12Lはユニットとして構成されている。かかる駆動輪14Lおよびモータ12Lは、懸架装置41の上懸架アーム42と下懸架アーム43によるリンク機構に基づき、車体11に連結される。さらに懸架装置41は、例えば下懸架アーム43と車体11との間にバネ・シリンダ調整部44を備えている。
FIG. 2 is a rear view of the periphery of the
懸架装置41のバネ下側の駆動輪14Lに係る上下方向加速度を検出する上記の加速度センサ19Lは、例えばモータ12Lの箇所に取り付けられる。また懸架装置41のバネ上側の車体11に係る上下方向加速度を検出する上記の加速度センサ21Lは車体11に取り付けられている。
The
上記の構成は、残りの3つの駆動輪14R,15L,15Rについても同様に設けられている。
The above configuration is similarly provided for the remaining three
4つの駆動輪14L,14R,15L,15Rは、それぞれのモータ12L,12R,13L,13Rによって、個別に独立して駆動されて回転する。モータ12L,12R,13L,13Rは走行用の例えば交流モータであり、パワードライブユニット16,17によって駆動制御される。パワードライブユニット16,17は、インバータを備えており、別にエネルギストレージを有している。このエネルギストレージは、燃料電池や蓄電池等からなる。インバータは、エネルギストレージからの直流電流を交流電流に変換しその交流電流をモータ12L,12R,13L,13Rに供給する。モータ12L,12R,13L,13Rへの出力は、ECU18からの指令に基づき、インバータによって制御される。
The four
ECU18には、例えば、モータの回転数を検出する回転数検出器23と、ブレーキ装置の油圧状態を検出するブレーキ油圧検出部24と、サイドブレーキの作動・非作動を検出するサイドブレーキ検出部25と、電気式アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出部26と、モータの回転方向を検出する回転方向検出部27と、モータの電流を検出するモータ電流検出部28と、インバータの出力電圧を検出するインバータ電圧検出部29と、4つの加速度センサ19L,19R,20L,20Rと、4つの加速度センサ21L,21R,22L,22Rのそれぞれから信号が入力される。
The
図1において、回転数検出器23と回転方向検出部27とモータ電流検出部28を1つずつのブロックで示したが、実際には、4つのモータ12L,12R,13L,13Rのそれぞれに対応して4つずつ設けられている。ここでは、図示および説明の簡単化のためそれぞれ1つのブロックで示している。また図1では、インバータ電圧検出部29も1つのブロックで示しているが、実際には、4つのモータ12L,12R,13L,13Rを駆動するそれぞれのインバータに対して設けられている。
In FIG. 1, the
車両10では、まず、運転席に設けられた起動スイッチを運転者が所持するキーによってオンにすると、ECU18およびパワードライブユニット16,17が起動する。その状態で、サイドブレーキを非作動にすると、サイドブレーキ検出部25からの信号によりECU18は、サイドブレーキが非作動であることを検知し、モータ駆動可能な状態となる。運転者が電気式アクセルを踏むと、アクセル操作量検出部26からの信号がECU18に送られ、そのアクセル操作量に応じたモータ駆動制御信号をパワードライブユニット16,17に送る。パワードライブユニット16,17は、モータ駆動制御信号に応じた電流をモータ12L,12R,13L,13Rに供給する。それにより、モータ12L,12R,13L,13Rが回転駆動される。そのとき、モータ電流検出部28からの信号がECU18に送られてフィードバック制御がなされ、駆動輪14L,14R,15L,15Rが安定に回転し、車両はアクセル操作量に応じた車速で安定に走行する。
In the vehicle 10, first, when the start switch provided in the driver's seat is turned on by a key possessed by the driver, the
また車両10が走行しているとき、4つの加速度センサ19L,19R,20L,20Rからの車輪(懸架装置のバネ下側部分)に係る上下方向加速度に係る信号と、4つの加速度センサ21L,21R,22L,22Rが検出する車体(懸架装置のバネ上側部分)に係る上下方向加速度に係る信号は、ECU18に送られる。ECU18は、それらの上下方向加速度に係る信号に基づいて、駆動輪ごとに駆動輪での路面接地力を後述する演算手法により算出し、算出された路面接地力に基づいて各駆動輪の接地状態(スリップ状態)を推定し、推定された接地状態に係る推定値によって各駆動輪に対応するモータの回転トルクを決定する。その後、ECU10は、モータごとに決定された回転トルクで各モータが回転するように、モータ駆動制御信号をパワードライブユニット16,17に送る。それによりモータ12L,12R,13L,13Rは、タイヤが滑らない程度の回転トルクで、駆動輪14L,14R,15L,15Rをそれぞれ回転駆動する。
Further, when the vehicle 10 is traveling, a signal related to the vertical acceleration related to the wheels (the unsprung portion of the suspension device) from the four
以上によって、各駆動輪14L,14R,15L,15Rが個別にモータ駆動される車両10において、駆動輪ごとに懸架装置のバネ下側部分の上下方向加速度とバネ上側部分の上下方向加速度を利用して路面接地力を算出することで接地力変化によるスリップが起きる前に事前制御し、これにより各駆動輪のスリップ状態発生すなわちタイヤの空転状態発生を事前に迅速かつ最適に防止する。
As described above, in the vehicle 10 in which the
図3は制御システムの全体的な構成を示すブロック図である。ECU18には、CAN(Controller Area Network)通信30により、車両10の運動状況を把握するための信号が入力される。それらの信号は、前述のようにモータの回転数を検出する回転数検出器23からの信号、ブレーキ油圧を検出するブレーキ油圧検出部24からの信号、サイドブレーキの作動・非作動を検出するサイドブレーキ検出部25からの信号、電気式アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出部26からの信号、モータの実回転方向を検出する実回転方向検出部27からの信号、モータの電流を検出するモータ電流検出部28からの信号、インバータの出力電圧を検出するインバータ電圧検出部29からの信号である。
FIG. 3 is a block diagram showing the overall configuration of the control system. A signal for grasping the motion status of the vehicle 10 is input to the
さらにECU18には、バネ下の上下方向加速度を検出する4つの加速度センサ19L,19R,20L,20Rからの信号と、バネ上の上下方向加速度を検出する4つの加速度センサ21L,21R,22L,22Rからの信号が入力される。
Further, the
本実施形態に係るECU18は、その主要機能として、路面接地力演算部31とスリップ状態推定部32と回転トルク決定部33を有している。
The
ECU18は、4つの加速度センサ19L,19R,20L,20Rと4つの加速度センサ21L,21R,22L,22Rからの上下方向加速度に係る信号に基づいて、各駆動輪ごとに、路面接地力演算部31により下記の演算手法に基づいて路面接地力を算出する。次のスリップ状態推定部32は、路面接地力演算部31によって計算された路面接地力に基づいて、駆動輪ごとに起こり得るスリップ状態すなわち接地状態を推定し、推定値を算出する。回転トルク決定部33は、駆動輪ごとに、算出されたスリップ状態の推定値によって対応するモータの回転トルクを決定する。回転トルク決定部33によって決定された各駆動輪の回転トルクの値は、モータ駆動制御信号として、PDU16,17に送る。それにより、モータ12L,12R,13L,13Rの各々は、対応する駆動輪のタイヤが滑らない程度のトルクで当該駆動輪に対して回転トルクを与える。この制御により、駆動輪14L,14R,15L,15Rの各々について、個別に、路面接地力の計算値から接地状態を推定し、さらに接地力変化によるスリップ状態の発生を事前に推定・予測し、これに基づいて各駆動輪でスリップ状態が発生するのを事前に防止する。
The
次に、ECU18の路面接地力演算部31での路面接地力の演算方法を説明する。この演算方法では、2自由度ベースモデルを用いられる。
Next, a road surface contact force calculation method in the road surface contact
図4は2自由度ベースモデルを示す。図4のモデルにおいて、
M2: バネ上質量
M1: バネ下質量
Z2: バネ上座標(路面(51)に垂直な高さ方向の座標)
Z1: バネ下座標(路面(51)に垂直な高さ方向の座標)
Z0: 路面と駆動輪の接地点の座標(路面(51)に垂直な高さ方向の座標)
K1: タイヤ(駆動輪)のバネ定数
K2: 懸架バネのバネ定数
C1: 第1減衰定数
C2: 第2減衰定数
とする。
FIG. 4 shows a two-degree-of-freedom base model. In the model of FIG.
M2: Sprung mass M1: Unsprung mass Z2: Sprung coordinates (coordinates in the height direction perpendicular to the road surface (51))
Z1: Unsprung coordinates (coordinates in the height direction perpendicular to the road surface (51))
Z0: coordinates of the contact point between the road surface and the drive wheel (coordinates in the height direction perpendicular to the road surface (51))
K1: Spring constant of tire (drive wheel) K2: Spring constant of suspension spring C1: First damping constant C2: Second damping constant
バネ上質量M2とバネ下質量M1の運動方程式は、それぞれ、次の式(数1)と(数2)で与えられる。ただし、式中、「*」のマークは一階微分を表し、「**」のマークは二階微分を表す。 The equations of motion for the sprung mass M2 and the unsprung mass M1 are given by the following equations (Equation 1) and (Equation 2), respectively. However, in the formula, the mark “*” represents the first derivative, and the mark “**” represents the second derivative.
(数1)
M1・Z1**+K1・(Z1−Z0)+C1・(Z1*−Z0*)−K2・(Z2−Z1)−C2・(Z2*−Z1*)=0
(Equation 1)
M1 * Z1 ** + K1 * (Z1-Z0) + C1 * (Z1 * -Z0 * )-K2 * (Z2-Z1) -C2 * (Z2 * -Z1 * ) = 0
(数2)
M2・Z2**+K2・(Z2−Z1)+C2・(Z2*−Z1*)=0
(Equation 2)
M2 · Z2 ** + K2 · (Z2−Z1) + C2 · (Z2 * −Z1 * ) = 0
従って、路面接地力Wは次の式(数3)で与えられる。 Therefore, the road surface contact force W is given by the following equation (Equation 3).
(数3)
W=−K1・(Z1−Z0)+C1・(Z1*−Z0*)
=M1・Z1**−K2・(Z2−Z1)−C2・(Z2*−Z1*)
=M1・Z1**+M2・Z2**
(Equation 3)
W = -K1. (Z1-Z0) + C1. (Z1 * -Z0 * )
= M1 * Z1 **- K2 * (Z2-Z1) -C2 * (Z2 * -Z1 * )
= M1 / Z1 ** + M2 / Z2 **
このように、路面接地力Wは、懸架装置41のバネ上部分の慣性力とバネ下部分の慣性力との和として求められる。 As described above, the road surface contact force W is obtained as the sum of the inertial force of the sprung portion of the suspension device 41 and the inertial force of the unsprung portion.
なお上記のバネ上質量M2とバネ下質量M1については、例えば、車体計測により求めた上下方向加速度の波形のフーリエスペクトルのピーク周波数とピーク値とから求められることもできる。 The above-mentioned sprung mass M2 and unsprung mass M1 can also be obtained from, for example, the peak frequency and peak value of the Fourier spectrum of the waveform of vertical acceleration obtained by vehicle body measurement.
図3で示したECU18の路面接地力演算部31では、上記の演算方法に基づく計算プログラムが用意されており、さらに実測の上下方向加速度からピーク周波数とピーク値を求める計算プログラムも用意されている。これらの計算プログラムによって、路面接地力を求める演算が行われる。
In the road surface contact
路面接地力演算部31では、加速度センサからの上下方向加速度より算出される共振周波数に基づいて路面接地力Wが出力される。スリップ状態推定部32では、路面接地力Wが車両軸重をしきい値として比較して、路面接地力Wがそのしきい値より小さくなるかどうかで、接地状態すなわちスリップ状態が発生するか否かを推定する。回転トルク決定部33では、その推定されたスリップ状態に基づいてモータの回転トルクを決定し、モータの回転トルクを上記のごとく制御する。
The road surface contact
以上のように、本実施形態では、バネ下部分の上下方向加速度とバネ上部分の上下方向加速度に基づいて路面接地力Wを推定し、スリップ状態の発生の有無を推定し、それにより各モータ12L,12R,13L,13Rの回転トルクを決定し、各駆動輪14L,14R,15L,15Rの回転を制御するので、各駆動輪での接地力変化に起因するスリップ状態の発生を事前に防止することができる。それにより、安定でスムーズな走行をすることができる。
As described above, in this embodiment, the road surface contact force W is estimated based on the vertical acceleration of the unsprung part and the vertical acceleration of the sprung part, and the presence / absence of the occurrence of a slip state is estimated. Since the rotational torque of 12L, 12R, 13L, 13R is determined and the rotation of each
なお本実施形態では、モータとして従来のホイールの外部に設けられたものを用いて説明したが、それに限らず、インホイールモータの場合にも適用できる。 Although the present embodiment has been described using a motor provided outside a conventional wheel as a motor, the present invention is not limited to this and can be applied to an in-wheel motor.
さらに本発明に係る回転トルク制御装置は、例えばエンジン駆動の車両であって、エンジン駆動力がデファレンシャル・ギアによって分配して各駆動輪に供給される車両に適用することもできる。この場合にも、各駆動輪は、その路面接地力に応じて回転トルクが調整される。 Furthermore, the rotational torque control apparatus according to the present invention can be applied to, for example, an engine-driven vehicle in which engine driving force is distributed by a differential gear and supplied to each driving wheel. Also in this case, the rotational torque of each drive wheel is adjusted according to the road surface contact force.
以上の実施形態で説明された構成については本発明が理解・実施できる程度に示したものにすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。 The configurations described in the above embodiments are merely shown to the extent that the present invention can be understood and implemented. Therefore, the present invention is not limited to the described embodiments, and can be variously modified without departing from the scope of the technical idea shown in the claims.
本発明は、例えばモータ駆動等の車両において接地力変化による駆動輪のスリップ状態の発生を事前に防止するための制御装置として利用される。 The present invention is used as a control device for preventing in advance a slip state of a drive wheel due to a change in grounding force in a vehicle such as a motor drive.
10 車両
11 車体
12L,12R モータ
13L,13R モータ
14L,14R 駆動輪
15L,15R 駆動輪
16,17 パワードライブユニット(PDU)
18 電子制御ユニット(ECU)
19L,19R 加速度センサ
20L,20R 加速度センサ
21L,21R 加速度センサ
22L,22R 加速度センサ
23L,23R 加速度センサ
31 路面接地力演算部
32 スリップ状態推定部
33 回転トルク決定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
18 Electronic control unit (ECU)
19L,
Claims (4)
前記懸架装置のバネ下側の前記車輪に係る上下方向加速度を検出する第1加速度検出手段と、
前記懸架装置のバネ上側の前記車体に係る上下方向加速度を検出する第2加速度検出手段と、
前記第1加速度検出手段から出力される前記車輪の前記上下方向加速度と前記第2加速度検出手段から出力される前記車体の前記上下方向加速度に基づいて前記車輪の路面接地力を演算する演算手段と、
前記演算手段で算出された前記路面接地力の値に基づいて前記車輪のスリップ状態を推定する推定手段と、
前記推定手段で推定された前記スリップ状態に係る推定値によって前記駆動力発生手段の前記回転トルクを決定する回転トルク決定手段と、
を備えることを特徴とする車両の回転トルク制御装置。 A rotational torque control device for controlling driving force generating means for generating rotational torque in a vehicle in which wheels are suspended from a vehicle body via a suspension device,
First acceleration detecting means for detecting vertical acceleration relating to the wheel below the spring of the suspension device;
Second acceleration detecting means for detecting vertical acceleration related to the vehicle body on the spring side of the suspension device;
Calculating means for calculating road contact force of the wheel based on the vertical acceleration of the wheel output from the first acceleration detecting means and the vertical acceleration of the vehicle body output from the second acceleration detecting means; ,
Estimating means for estimating a slip state of the wheel based on a value of the road surface contact force calculated by the calculating means;
Rotational torque determining means for determining the rotational torque of the driving force generating means based on an estimated value related to the slip state estimated by the estimating means;
A rotational torque control device for a vehicle, comprising:
前記懸架装置のバネ上部分の上下方向加速度から共振周波数に係る状態量を測定して測定値を取得する第2測定手段と、
を備えることを特徴とする請求項1記載の車両の回転トルク制御装置。 First measurement means for measuring a state quantity related to a resonance frequency from a vertical acceleration of an unsprung portion of the suspension device to obtain a measurement value;
Second measurement means for measuring a state quantity related to a resonance frequency from a vertical acceleration of a sprung portion of the suspension device to obtain a measurement value;
The rotational torque control device for a vehicle according to claim 1, comprising:
4. The vehicle rotational torque control device according to claim 1, wherein the driving force generating means is a motor suspended on a vehicle body together with the wheels via a suspension device. 5.
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