JP2009027814A - Driving force controller for vehicle - Google Patents

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Koichi Okuda
弘一 奥田
Kazuya Arakawa
一哉 荒川
Takeshi Kitahata
剛 北畑
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Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a driving force controller that is simple in configuration and control and is capable of enhancing the behavior stability of a vehicle, wherein the driving force is distributed between two left and right wheels or two front and rear wheels through the utilization of a difference in number of rotations during turning. <P>SOLUTION: The driving force controller is capable of individually supplying the driving force to each of two wheels of a vehicle by an induction motor. The induction motor has such torque characteristics that there are two ranges, a range where torque is increased with an increase in rotational speed or a decrease in slip and a range where torque is reduced with the same. One of the two wheels is coupled with a first rotor and the other is coupled with a second rotor. Identical stators are used for the first rotor and the second rotor so that the details of control, including frequency control, are identical. The driving force controller includes a torque characteristic controlling means (S06) that changes torque characteristics when there is a difference in number of rotations between two wheels, thereby changing a difference in driving torque between the two wheels. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、インダクションモータによって少なくとも二輪の駆動力を個別に制御できるように構成された車両の駆動力制御装置に関するものである。   The present invention relates to a vehicle driving force control device configured to be capable of individually controlling driving forces of at least two wheels by an induction motor.

車両の左右の車輪あるいは片側の前後の車輪の駆動力は、車両の挙動安定性や旋回性などに大きく影響する。例えば、車両の直進安定性を良好にするためには各車輪の駆動力が同じであることが好ましく、また車両が旋回するためには、車両が目標とする旋回半径上を通るように内外輪の駆動力および回転数に所定の差があることが好ましい。そのために特許文献1に記載されている装置では、誘導電動機のロータバーを二分割し、その一方を左右車輪の一方に連結するとともに、他方を左右車輪の他方に連結し、車両が旋回する際に、ロータバーの分割面での接触面積の実効値を減少させ、これによってロータ全体での二次抵抗値を大きくして電動機の出力トルクのピーク値を低速側に移動させるように構成している。また、特許文献2に記載された装置では、インホイールモータを備えた車両において、操舵量に対する旋回半径の目標旋回半径に対する差を判定し、その差が小さくなるようにインバータを制御して、左右の車輪の駆動力を制御するように構成している。   The driving force of the left and right wheels of the vehicle or the front and rear wheels on one side greatly affects the behavior stability and turning performance of the vehicle. For example, in order to improve the straight running stability of the vehicle, it is preferable that the driving force of each wheel is the same, and in order for the vehicle to turn, the inner and outer wheels so that the vehicle passes on a target turning radius. There is preferably a predetermined difference between the driving force and the rotational speed. Therefore, in the device described in Patent Document 1, the rotor bar of the induction motor is divided into two parts, one of which is connected to one of the left and right wheels, and the other is connected to the other of the left and right wheels, and the vehicle turns. The effective value of the contact area on the dividing surface of the rotor bar is decreased, thereby increasing the secondary resistance value of the entire rotor and moving the peak value of the output torque of the motor to the low speed side. Further, in the apparatus described in Patent Document 2, in a vehicle equipped with an in-wheel motor, the difference between the turning radius with respect to the steering amount with respect to the target turning radius is determined, and the inverter is controlled so as to reduce the difference, and the left and right It is comprised so that the driving force of the wheel may be controlled.

特開平6−225498号公報JP-A-6-225498 特開2005−328657号公報JP 2005-328657 A

上記の特許文献1に記載された装置は、車両の旋回時に左右の車輪に生じる回転数差を利用してロータの二次抵抗値を増大させ、これによるトルクのピーク値を低速側に移動させるように構成された装置である。したがって、旋回時に車速が低下した場合に駆動トルクを大きくすることができるが、車両の旋回性能は、左右の車輪の駆動トルクの差に影響を受けるのに対して、特許文献1に記載されている装置では、左右の車輪の駆動力を個別にかつ積極的に制御できないので、旋回性能や車両の挙動安定性の向上のためには改善の余地がある。   The device described in the above-mentioned Patent Document 1 increases the secondary resistance value of the rotor by utilizing the difference in rotational speed generated between the left and right wheels when the vehicle turns, and moves the peak value of the torque to the low speed side. It is the apparatus comprised as follows. Therefore, although the driving torque can be increased when the vehicle speed decreases during turning, the turning performance of the vehicle is influenced by the difference in driving torque between the left and right wheels, but is described in Patent Document 1. In the existing apparatus, the driving forces of the left and right wheels cannot be individually and actively controlled, so there is room for improvement in order to improve turning performance and vehicle behavior stability.

また、特許文献2に記載された装置では、各車輪のそれぞれに個別にモータを取り付け、もしくは連結してあるので、各車輪の駆動力を適宜に制御することができ、したがって目標旋回半径に沿った走行を行うように制御することが可能である。しかしながら、その電動機の制御は、インバータが供給する電力を調整することにより行う、とされており、したがって各モータ毎にインバータを設け、かつそれぞれ個別に制御する必要があり、装置の全体としての構成が大型化し、また制御が複雑になる可能性がある。   Further, in the apparatus described in Patent Document 2, since a motor is individually attached to or connected to each wheel, the driving force of each wheel can be appropriately controlled, and accordingly, along the target turning radius. It is possible to control the vehicle so that it travels. However, the electric motor is controlled by adjusting the power supplied by the inverter. Therefore, it is necessary to provide an inverter for each motor and control it individually. May become larger and control may be complicated.

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、左右二輪もしくは前後二輪の駆動力配分を旋回時の回転数差を利用して行うことにより、構成や制御が簡単で、また車両の挙動安定性を向上させることのできる駆動力制御装置を提供することを目的化とするものである。   The present invention has been made by paying attention to the above technical problem, and by using the difference in the rotational speed during turning to distribute the driving force between the left and right two wheels or the two front and rear wheels, the configuration and control are simple. An object of the present invention is to provide a driving force control device capable of improving the behavior stability of a vehicle.

上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、車両における左右二輪のそれぞれもしくは前後二輪のそれぞれにインダクションモータによって個別に駆動力を与えることのできる車両の駆動力制御装置において、前記インダクションモータは回転速度の増大もしくは滑りの減少に応じてトルクが増大する領域とトルクが低下する領域との二つの領域のあるトルク特性を有し、前記左右二輪の一方もしくは前後二輪の一方に前記インダクションモータにおける第1の回転子が連結されるとともに、他方に前記インダクションモータにおける第2の回転子が連結され、これら第1の回転子および第2の回転子に対する前記インダクションモータにおける固定子が周波数制御を含む制御内容が同一となるように共通化され、前記二輪に回転数差がある状態で前記トルク特性を変更することにより前記二輪の駆動トルクの差を変更するトルク特性制御手段を備えていることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is directed to a vehicle driving force control apparatus capable of individually applying driving force to each of left and right two wheels or front and rear two wheels in a vehicle by an induction motor. The motor has a torque characteristic having two regions, a region in which the torque increases in response to an increase in rotational speed or a decrease in slip, and a region in which the torque decreases. A first rotor in the motor is connected, and a second rotor in the induction motor is connected to the other, and the stator in the induction motor with respect to the first rotor and the second rotor controls the frequency. The control details including the And it is characterized in that it comprises a torque characteristic control means for changing the difference in driving torque of the two-wheel by changing the torque characteristics at a certain state.

請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記固定子は、前記第1の回転子および第2の回転子が内周側に挿入されている単一の固定子を含むことを特徴とする車両の駆動力制御装置である。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the stator includes a single stator in which the first rotor and the second rotor are inserted on the inner peripheral side. A driving force control device for a vehicle.

請求項3の発明は、請求項1の発明において、前記固定子は、周波数が同一となるように直列に連結された二つの固定子を含み、一方の固定子の内周側に前記第1の回転子が挿入され、かつ他方の固定子の内周側に前記第2の回転子が挿入されていることを特徴とする車両の駆動力制御装置である。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the stator includes two stators connected in series so as to have the same frequency, and the first stator is disposed on an inner peripheral side of one stator. And the second rotor is inserted on the inner peripheral side of the other stator.

請求項4の発明は、請求項1ないし3のいずれかの発明において、前記トルク特性制御手段は、回転数差のある一方の車輪の駆動トルクと他方の車輪の駆動トルクとの大小の関係が反転するように前記トルク特性を変更する手段を含むことを特徴とする車両の駆動力制御装置である。   According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the torque characteristic control means has a magnitude relationship between a driving torque of one wheel having a rotational speed difference and a driving torque of the other wheel. The vehicle driving force control device includes means for changing the torque characteristic so as to be reversed.

請求項5の発明は、請求項1ないし4のいずれかの発明において、前記トルク特性制御手段は、前記固定子に流れる電流の周波数を変更して同期回転数を変えることにより前記トルク特性を変更する手段を含むことを特徴とする車両の駆動力制御装置である。   According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the torque characteristic control means changes the torque characteristic by changing the frequency of the current flowing through the stator and changing the synchronous rotational speed. A vehicle driving force control apparatus comprising:

請求項6の発明は、請求項1ないし5のいずれかの発明において、前記トルク特性制御手段は、車両の実際の挙動が目標とする挙動に近付くように前記二輪の駆動トルクの差を変更する手段を含むことを特徴とする車両の駆動力制御装置である。   According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the torque characteristic control means changes the difference in driving torque between the two wheels so that the actual behavior of the vehicle approaches the target behavior. A driving force control apparatus for a vehicle including means.

請求項1の発明によれば、インダクションモータにおける第1の回転子が左右二輪のいずれか一方の車輪もしくは前後二輪のいずれか一方の車輪に連結され、かつ第2の回転子が他方の車輪に連結されているので、これら二輪のそれぞれの駆動トルクを個別に制御できる。これらの回転子に対する固定子は各回転子に共通化されている。すなわち、一つの固定子に上記の第1および第2の回転子が配置され、あるいは第1の回転子に対する固定子と第2の回転子に対する固定子とが直列に接続されるなどその制御内容が同一になっている。そして、そのインダクションモータのトルク特性、すなわち回転速度もしくはすべりに対するトルクがピーク値を有する特性であって、そのピーク値の前後においては、回転速度の増大もしくはすべりの減少に応じてトルクが増大する領域と、回転速度の増大もしくはすべりの減少に応じてトルクが減少する領域とになる。そのトルク特性は、固定子に供給する電流の周波数や回転子の二次抵抗値などの制御内容に応じて変化させることができ、請求項1の発明では、左右二輪に回転数差がある状態もしくは前後二輪に回転数差がある状態で、前記インダクションモータのトルク特性を変更することにより、前記二輪の駆動トルクの差を変更する。したがって、旋回時には、各回転子に対する固定子の周波数を共通して変更し、もしくは各回転子の二次抵抗値を共通して変更することにより、車両のヨーを制御でき、そのため車両の挙動の制御を行うための全体としての構成や制御を簡素化することができる。   According to the first aspect of the invention, the first rotor in the induction motor is connected to either one of the left and right wheels or one of the front and rear wheels, and the second rotor is connected to the other wheel. Since they are connected, the driving torque of each of these two wheels can be controlled individually. The stator for these rotors is shared by each rotor. That is, the above-described first and second rotors are arranged in one stator, or the stator and the stator for the second rotor are connected in series to the first rotor. Are the same. And the torque characteristic of the induction motor, that is, the characteristic that the torque with respect to the rotational speed or the slip has a peak value, and the torque increases in accordance with the increase of the rotational speed or the decrease of the slip before and after the peak value. And a region in which the torque decreases as the rotational speed increases or the slip decreases. The torque characteristic can be changed according to the control contents such as the frequency of the current supplied to the stator and the secondary resistance value of the rotor. Alternatively, the difference in driving torque between the two wheels is changed by changing the torque characteristics of the induction motor in a state where there is a difference in the rotational speed between the two front and rear wheels. Therefore, when turning, the yaw of the vehicle can be controlled by changing the frequency of the stator for each rotor in common or by changing the secondary resistance value of each rotor in common. The overall configuration and control for performing the control can be simplified.

特に請求項2の発明では、二つの回転子に対して固定子は一つでよいので、構成および制御を簡素化することができる。   In particular, in the invention of claim 2, since only one stator is required for the two rotors, the configuration and control can be simplified.

また、請求項3の発明では、二つの固定子に供給する電流の周波数は同一でよいので、制御を簡素化し、また構成を簡素化することができる。   In the invention of claim 3, since the frequency of the current supplied to the two stators may be the same, the control can be simplified and the configuration can be simplified.

請求項4の発明によれば、旋回時における左右二輪の駆動トルクの大小の関係、あるいは前後二輪の駆動トルクの大小の関係を反転させることができるので、車両のヨーを増大させたり、反対に減少させたりすることができ、車両の挙動安定性もしくは走行安定性を簡単な構成および制御で向上させることができる。   According to the invention of claim 4, since the magnitude relationship between the driving torques of the left and right two wheels or the magnitude relationship between the driving torques of the two front and rear wheels during turning can be reversed, the yaw of the vehicle can be increased or vice versa. The vehicle behavioral stability or running stability can be improved with a simple configuration and control.

そして、請求項5の発明によれば、固定子に供給する電流の周波数を変更することにより、左右二輪のそれぞれの駆動トルクもしくは前後二輪のそれぞれの駆動トルクを制御することができる。   According to the invention of claim 5, by changing the frequency of the current supplied to the stator, it is possible to control the driving torque of the left and right two wheels or the driving torque of the two front and rear wheels.

そしてまた、請求項6の発明によれば、インダクションモータのトルク特性を変更することにより、車両の挙動が目標とする挙動に近付き、車両の挙動安定性あるいは走行安定性を向上させることができる。   Further, according to the invention of claim 6, by changing the torque characteristic of the induction motor, the behavior of the vehicle approaches the target behavior, and the behavior stability or running stability of the vehicle can be improved.

つぎにこの発明をより具体的に説明する。この発明は、車両における左右二輪の駆動力もしくは前後二輪の駆動力を個別に制御できる駆動力制御装置であり、その車両は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関や、内燃機関と電動機とを併用したハイブリッド駆動装置、あるいはモータなどを主たる駆動力源とし、その駆動力源から出力した動力を所定の二輪もしくは四輪に伝達して走行する車両、所定の二輪を前記主たる駆動力源の動力で駆動し、かつその駆動輪以外の二輪を電動機で駆動するいわゆる四輪駆動車、各車輪をモータによって個別に回転させることのできるいわゆるインホイールモータ車両、三輪車もしくは四輪以上の車輪を備えた車両などのいずれであってもよい。   Next, the present invention will be described more specifically. The present invention is a driving force control device capable of individually controlling the driving force of two left and right wheels or the driving force of two front and rear wheels in a vehicle. The vehicle includes an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine, or an internal combustion engine and an electric motor. A hybrid drive device or a motor that is used in combination as a main driving force source, a vehicle that travels by transmitting the power output from the driving force source to a predetermined two-wheel or four-wheel, a predetermined two-wheel power of the main driving force source So-called four-wheel drive vehicle that drives with two motors other than the drive wheel by an electric motor, so-called in-wheel motor vehicle that can rotate each wheel individually by a motor, three-wheel vehicle or more than four wheels Any of a vehicle etc. may be sufficient.

上記の車両における左右二輪のそれぞれもしくは前後二輪のそれぞれに個別に駆動力を与えるインダクションモータが設けられている。図1には、左右の二輪W1,W2にインダクションモータM1,M2から駆動力を与えるように構成した例を示してある。すなわち、一方の車輪W1に対応させて第1のインダクションモータM1が設けられ、他方の車輪W2に対応させて第2のインダクションモータM2が設けられている。これらのインダクションモータM1,M2は、コイルに流れる交番電流によって回転磁界を発生させる固定子S1,S2と、その回転磁界によって誘導電流をコイルに発生させ、その誘導電流と回転磁界との相互作用で生じるトルクによって回転する回転子R1,R2とを備えており、その回転子R1,R2が左右の各車輪W1,W2に個別に連結されている。なお、その回転子R1,R2と各車輪W1,W2との間にユニーバーサルジョイントや等速ジョイントあるいは変速機などの適宜の伝動機構を介在させることができる。そして、これらのインダクションモータM1,M2は、車体の一部を構成するケーシングCの内部に同一軸線上に互いに隣接して配置されている。   An induction motor is provided that applies driving force to each of the left and right two wheels or the front and rear two wheels in the vehicle. FIG. 1 shows an example in which a driving force is applied to the left and right two wheels W1, W2 from the induction motors M1, M2. That is, a first induction motor M1 is provided corresponding to one wheel W1, and a second induction motor M2 is provided corresponding to the other wheel W2. These induction motors M1 and M2 generate stators S1 and S2 that generate a rotating magnetic field by an alternating current flowing in the coil, and generate an induced current in the coil by the rotating magnetic field, and the interaction between the induced current and the rotating magnetic field Rotors R1 and R2 that rotate by generated torque are provided, and the rotors R1 and R2 are individually connected to the left and right wheels W1 and W2. An appropriate transmission mechanism such as a universal joint, a constant velocity joint, or a transmission can be interposed between the rotors R1, R2 and the wheels W1, W2. These induction motors M1 and M2 are arranged adjacent to each other on the same axis in a casing C constituting a part of the vehicle body.

上記の各インダクションモータM1,M2における固定子S1,S2は、各回転子R1,R2に対して共通化されている。ここで共通化とは、実質的に単一の固定子として機能するように構成されていることであり、各回転子R1,R2に対する固定子S1,S2側のコイルが同じである構成や、各回転子R1,R2に対する固定子S1,S2側のコイルが別であっても直列に接続されるなどのことによってその周波数などの制御内容が同じになっている構成を含む。そして、各インダクションモータM1,M2は、直流を交流に変換するとともにその周波数を制御するインバータIvに接続されている。   Stator S1, S2 in each said induction motor M1, M2 is shared by each rotor R1, R2. Here, “common” means that the rotor is substantially configured to function as a single stator, and the stator S1, S2 side coils for the rotors R1, R2 are the same, Even if the coils on the stator S1, S2 side for each of the rotors R1, R2 are different, the control content such as the frequency is the same by connecting them in series. Each induction motor M1, M2 is connected to an inverter Iv that converts direct current into alternating current and controls its frequency.

各インダクションモータM1,M2のトルク特性(すべり−トルク特性)を概念的に示すと図2のとおりである。図2の横軸は、回転数あるいはすべりを示し、縦軸はトルクを示している。この図2に示すように、トルクはピーク値を有し、そのピーク値に対応する回転数(すべり)よりも低回転数側(高すべり側)の領域では、回転数の増大(すべりの低下)に応じてトルクが増大し、またピーク値に対応する回転数(すべり)よりも高回転数側(低すべり側)の領域では、回転数の増大(すべりの低下)に応じてトルクが低下する特性となっている。   FIG. 2 conceptually shows the torque characteristics (slip-torque characteristics) of the induction motors M1, M2. The horizontal axis in FIG. 2 indicates the rotation speed or slip, and the vertical axis indicates the torque. As shown in FIG. 2, the torque has a peak value, and in the region on the low rotational speed side (high slip side) than the rotational speed (slip) corresponding to the peak value, the rotational speed increases (slide decreases). ) And the torque decreases in response to the increase in the number of rotations (decrease in the slip) in the region of the higher number of rotations (slip) than the number of rotations (slip) corresponding to the peak value. It has become a characteristic.

そして、図2の符号Nsは同期回転数を示し、これは、周波数fと、すべりSと、極数Pとにより、
Ns=120f(1−S)/P
で求められる。したがって、周波数に応じて同期回転数Nsが大小に変化し、それに応じてトルク特性曲線が図2に破線もしくは鎖線で示すように変化する。すなわち、トルクのピーク値が低回転数側あるいは高回転数側に変化し、それに伴ってトルクがいわゆる右上がりの領域と右下がりの領域とが、低回転数側あるいは高回転数側に変化する。
The symbol Ns in FIG. 2 indicates the synchronous rotation speed, which is represented by the frequency f, the slip S, and the pole number P.
Ns = 120f (1-S) / P
Is required. Accordingly, the synchronous rotation speed Ns changes depending on the frequency, and the torque characteristic curve changes accordingly as shown by a broken line or a chain line in FIG. That is, the torque peak value changes to the low speed side or the high speed side, and accordingly, the so-called right-up region and right-down region change to the low speed side or the high speed side. .

そして、前記インバータIvは電子制御装置ECUに接続されている。この電子制御装置ECUは、マイクロコンピュータを主体として構成され、入力されたデータおよび予め記憶しているデータを利用して演算を行い、その演算結果を制御信号としてインバータIvに出力し、インダクションモータM1,M2の周波数を制御するようになっている。なお、その制御に利用するデータは、車速、操舵角度、ヨーレート、各車輪W1,W2の回転数、アクセル開度などの駆動力要求量などのデータであり、これらはそれぞれのデータを検出するセンサー(図示せず)によって得ることができる。   The inverter Iv is connected to the electronic control unit ECU. This electronic control unit ECU is mainly composed of a microcomputer, performs calculation using input data and data stored in advance, outputs the calculation result to the inverter Iv as a control signal, and induction motor M1. , M2 is controlled. The data used for the control is data such as vehicle speed, steering angle, yaw rate, rotational speed of each wheel W1, W2 and required driving force such as accelerator opening, and these are sensors for detecting the respective data. (Not shown).

この発明に係る制御装置は、各車輪W1,W2の回転数に差が生じている状態で車両の実際の挙動と目標とする挙動との偏差に応じてインダクションモータM1,M2のトルク特性を変更するように構成されている。図3はその変更制御の一例を説明するためのフローチャートであって、先ず、各車輪W1,W2の回転数や操舵角度、車速、駆動力要求量などのデータが読み込まれ(ステップS01)、そのデータに基づいて左右の車輪W1,W2の回転数に差が生じているか否かが判断される(ステップS02)。このステップS02の判断は、より具体的には、左右の車輪W1,W2の回転数の差が判断基準として予め定めた閾値以上か否かを判断することにより行うことができる。   The control device according to the present invention changes the torque characteristics of the induction motors M1 and M2 according to the deviation between the actual behavior of the vehicle and the target behavior in a state where the rotational speeds of the wheels W1 and W2 are different. Is configured to do. FIG. 3 is a flowchart for explaining an example of the change control. First, data such as the rotation speed, steering angle, vehicle speed, and driving force required amount of each wheel W1, W2 is read (step S01). It is determined whether or not there is a difference between the rotational speeds of the left and right wheels W1, W2 based on the data (step S02). More specifically, the determination in step S02 can be made by determining whether or not the difference between the rotational speeds of the left and right wheels W1 and W2 is equal to or greater than a threshold value determined in advance as a determination criterion.

このステップS02で否定的に判断された場合には特に制御を行うことなく図3に示すルーチンを一旦終了する。これに対して回転数差があることによりステップS02で肯定的に判断された場合には、目標値が算出される(ステップS03)。この目標値は、目標ヨーレートや目標旋回半径などの車両の挙動の目標値であり、上記のステップS01で読み込んだデータに基づいて算出することができる。その算出された目標値と実際値との偏差が算出される(ステップS04)。この実際値は、車両の実際の挙動を示すデータであって、ヨーレートセンサで検出された実際のヨーレートや、車両の位置の変化や遠心力などから求められた実際の旋回半径などである。   If the determination in step S02 is negative, the routine shown in FIG. 3 is temporarily terminated without performing any particular control. On the other hand, when there is a positive difference in step S02 due to the difference in the rotational speed, a target value is calculated (step S03). This target value is a target value of vehicle behavior such as a target yaw rate and a target turning radius, and can be calculated based on the data read in step S01. A deviation between the calculated target value and the actual value is calculated (step S04). This actual value is data indicating the actual behavior of the vehicle, such as the actual yaw rate detected by the yaw rate sensor, the actual turning radius determined from the change in the position of the vehicle, the centrifugal force, and the like.

つぎにステップS04で算出された偏差が予め定めた基準値αより大きいか否かが判断される(ステップS05)。その基準値αは、誤差や一時的な偏差に反応した過敏な制御を回避するためのものであり、実験やシミュレーションなどに基づいて予め決定することができる。このステップS05で否定的に判断された場合すなわち算出された偏差が基準値α以下の場合には、特に制御を行うことなく図3に示すルーチンを一旦終了する。これとは反対に偏差が基準値αより大きいことによりステップS05で肯定的に判断された場合には、上記の偏差に応じてインダクションモータM1,M2のトルク特性を変更する(ステップS06)。すなわち、偏差が小さくなるように、言い換えれば、車両の挙動が目標とする挙動となるように、トルク特性が変更される。その後、図3のルーチンを終了する。   Next, it is determined whether or not the deviation calculated in step S04 is larger than a predetermined reference value α (step S05). The reference value α is for avoiding sensitive control in response to an error or a temporary deviation, and can be determined in advance based on experiments, simulations, or the like. If the determination in step S05 is negative, that is, if the calculated deviation is equal to or smaller than the reference value α, the routine shown in FIG. 3 is temporarily terminated without performing any particular control. On the other hand, if the deviation is larger than the reference value α and affirmative determination is made in step S05, the torque characteristics of the induction motors M1 and M2 are changed according to the deviation (step S06). That is, the torque characteristics are changed so that the deviation becomes smaller, in other words, the behavior of the vehicle becomes the target behavior. Thereafter, the routine of FIG. 3 is terminated.

このトルク特性の変更は、前記固定子S1,S2に供給する電流の周波数をインバータIvによって高周波数側あるいは低周波数側に変更することにより行われる。これを具体例に基づいて説明すると、図2に実線で示すトルク特性CH1で走行している状態で左右の車輪W1,W2に回転数差が生じると、それぞれの回転数あるいはすべりSが互いに異なっていることにより各車輪W1,W2の駆動トルクが異なることになる。例えば、各車輪W1,W2の回転数がトルク特性CH1において回転数の増大に伴ってトルクが増大する領域(いわゆる右上がり領域)にあり、かつ車両が図1に矢印で示すように右旋回する場合、旋回方向での外輪W1の回転数が相対的に高回転数になるので、これに連結されている回転子R1で生じるトルク(すなわち外輪W1の駆動トルク)が相対的に大きくなる。これに対して内輪W2の回転数が相対的に低回転数になるので、これに連結されている回転子R2で生じるトルク(すなわち内輪W2の駆動トルク)が相対的に小さくなる。   The torque characteristic is changed by changing the frequency of the current supplied to the stators S1 and S2 to the high frequency side or the low frequency side by the inverter Iv. This will be explained based on a specific example. If a difference in rotational speed occurs between the left and right wheels W1 and W2 while traveling with a torque characteristic CH1 indicated by a solid line in FIG. 2, the rotational speeds or slips S are different from each other. As a result, the driving torques of the wheels W1 and W2 are different. For example, the rotational speed of each of the wheels W1 and W2 is in a region where the torque increases as the rotational speed increases in the torque characteristic CH1 (so-called right upward region), and the vehicle turns right as indicated by an arrow in FIG. In this case, since the rotational speed of the outer ring W1 in the turning direction becomes a relatively high rotational speed, the torque generated by the rotor R1 connected thereto (that is, the driving torque of the outer ring W1) becomes relatively large. On the other hand, since the rotation speed of the inner ring W2 is relatively low, the torque generated in the rotor R2 connected thereto (that is, the driving torque of the inner ring W2) is relatively small.

この状態で検出された実際のヨーレートや旋回半径が目標値よりも大きく、その偏差が基準値αを超えていると、同期回転数が低回転数となるように、固定子S1,S2の周波数が変更され、例えば図2に符号CH2で示すトルク特性に変更される。こうすることにより、各車輪W1,W2の回転数が、トルク特性CH2において右下がりの領域、すなわち回転数の増大に応じてトルクが低下する領域に入り、その結果、内輪W2の駆動トルクが外輪W1の駆動トルクより大きくなる。言い換えれば、各車輪W1,W2における駆動トルクの大小関係が反転する。このように内輪W2の駆動トルクが相対的に大きくなると、車両の右旋回を抑制する作用(ヨーモーメント)が生じるので、車両のヨーが抑制される。すなわち、ヨーあるいは旋回半径などの挙動が目標値に近づけられる。   When the actual yaw rate or turning radius detected in this state is larger than the target value and the deviation exceeds the reference value α, the frequencies of the stators S1 and S2 are set so that the synchronous rotational speed becomes low. Is changed, for example, to a torque characteristic indicated by reference sign CH2 in FIG. By doing so, the rotational speed of each of the wheels W1, W2 enters a region where the torque characteristic CH2 is lowered to the right, that is, a region where the torque decreases as the rotational speed increases. As a result, the driving torque of the inner ring W2 is reduced to the outer ring. It becomes larger than the driving torque of W1. In other words, the magnitude relationship between the driving torques at the wheels W1 and W2 is reversed. When the driving torque of the inner ring W2 becomes relatively large in this way, an action (yaw moment) that suppresses the right turn of the vehicle occurs, and thus the yaw of the vehicle is suppressed. That is, behavior such as yaw or turning radius is brought close to the target value.

また、各車輪W1,W2の駆動トルクの差が変化するようにトルク特性を変更することも可能である。すなわち、回転数に応じたトルクの変化勾配は、図2に示すように回転数の領域によって異なっており、またトルクのピーク値を挟んだ両側の回転数では、トルクが等しくなる回転数が存在する。したがって、例えば図2に符号CH3で示すトルク特性となるように同期回転数(周波数)を変更すれば、各車輪W1,W2の回転数が、トルクの変化勾配の小さい領域に入るので、左右の車輪W1,W2における駆動トルクの差を小さくすることができる。   It is also possible to change the torque characteristics so that the difference in driving torque between the wheels W1, W2 changes. That is, the gradient of torque change according to the number of revolutions varies depending on the number of revolutions as shown in FIG. 2, and there is a number of revolutions at which the torque becomes equal at the number of revolutions on both sides of the torque peak value. To do. Therefore, for example, if the synchronous rotational speed (frequency) is changed so that the torque characteristic indicated by CH3 in FIG. 2 is obtained, the rotational speeds of the wheels W1 and W2 enter the region where the torque change gradient is small. A difference in driving torque between the wheels W1 and W2 can be reduced.

図3に示す制御を実施するこの発明に係る制御装置によれば、上述したように、左右の車輪W1,W2の駆動トルクを、車両の実際の挙動が目標とする挙動に近付くように制御することができるので、車両の挙動安定性あるいは走行安定性を向上させることができ、あるいは運転者の意図する走行に近い走行を行うことができる。しかも、一つのインバータIvで周波数を制御することにより、各車輪W1,W2の駆動トルクあるいはその大小の関係を制御することができるので、装置の全体としての構成や制御を簡素化することができる。   According to the control device according to the present invention that performs the control shown in FIG. 3, as described above, the drive torques of the left and right wheels W1, W2 are controlled so that the actual behavior of the vehicle approaches the target behavior. Therefore, it is possible to improve the behavioral stability or running stability of the vehicle, or to run near the driving intended by the driver. In addition, by controlling the frequency with one inverter Iv, it is possible to control the driving torque of each wheel W1, W2 or the magnitude relationship thereof, so that the overall configuration and control of the device can be simplified. .

図4は、この発明の他の例を示す模式図であり、ここに示す例は、減速機を設けてインダクションモータMを小型化した例である。すなわち、各車輪W1,W2に連結された回転子R1,R2は、同一軸線上に隣接して配置され、かつその状態で単一の固定子Sの内部に回転可能に挿入されて配置されている。この固定子Sは高番電流が供給されることにより回転磁界を生じるものであって、インバータIvに接続されている。また、このインバータIvは電子制御装置ECUに接続されている。   FIG. 4 is a schematic view showing another example of the present invention. The example shown here is an example in which the reduction motor is provided and the induction motor M is downsized. That is, the rotors R1 and R2 connected to the wheels W1 and W2 are arranged adjacent to each other on the same axis, and in that state, are inserted so as to be rotatable inside the single stator S. Yes. The stator S generates a rotating magnetic field when a high current is supplied, and is connected to the inverter Iv. The inverter Iv is connected to the electronic control unit ECU.

各回転子R1,R2は、車輪W1,W2との間に配置された減速機RD1,RD2に連結されている。これらの減速機RD1,RD2は、固定変速比あるいは可変変速比のいずれであってもよく、図4には二段に減速用に構成した例を示してある。すなわち、各回転子R1,R2には駆動ギヤDG1,DG2が取り付けられ、これと平行にカウンタシャフトCS1,CS2が配置されている。このカウンタシャフトCS1,CS2には、駆動ギヤDG1,DG2より大径でかつ駆動ギヤDG1,DG2に噛み合った第1カウンタギヤCG11,CG21が取り付けられている。また、カウンタシャフトCS1,CS2には、相対的に小径の第2カウンタギヤCG12,22が取り付けられ、これが車輪W1,W2と一体でかつ第2カウンタギヤCG12,22より大径の被駆動ギヤDNG1,DNG2に噛み合っている。したがって駆動ギヤDG1,DG2と第1カウンタギヤCG11,CG21との間、および第2カウンタギヤCG12,22と被駆動ギヤDNG1,DNG2との間で減速作用が生じるようになっている。   Each rotor R1, R2 is connected to speed reducers RD1, RD2 arranged between wheels W1, W2. These speed reducers RD1 and RD2 may be either a fixed speed ratio or a variable speed ratio, and FIG. 4 shows an example in which the speed reducer is configured in two stages for speed reduction. That is, drive gears DG1 and DG2 are attached to the rotors R1 and R2, and countershafts CS1 and CS2 are arranged in parallel therewith. First counter gears CG11 and CG21 that are larger in diameter than the drive gears DG1 and DG2 and mesh with the drive gears DG1 and DG2 are attached to the countershafts CS1 and CS2. The counter shafts CS1 and CS2 are provided with relatively small-diameter second counter gears CG12 and 22 which are integrated with the wheels W1 and W2 and have a larger diameter than the second counter gears CG12 and DG22. , Mesh with DNG2. Accordingly, a deceleration action is generated between the drive gears DG1, DG2 and the first counter gears CG11, CG21, and between the second counter gears CG12, 22 and the driven gears DNG1, DNG2.

したがって、図4に示す構成では、固定子Sが一つでよいから、全体としての構成を小型化し、また制御を簡素化することができる。また、各減速機RD1,RD2でトルクを増大して車輪W1,W2に伝達することができるので、インダクションモータMを低トルクの小型のものとすることができる。   Therefore, in the configuration shown in FIG. 4, since only one stator S is required, the overall configuration can be downsized and the control can be simplified. In addition, since the torque can be increased and transmitted to the wheels W1 and W2 by the speed reducers RD1 and RD2, the induction motor M can be made small in size with low torque.

なお、インダクションモータにおいては、回転子の二次抵抗値を変えるとトルク特性が変化する。例えば固定子の二次抵抗値を大きくすると、同期回転数が一定であっても、トルクのピーク値が低回転数側(高すべり側)に移動する。したがって、車輪の回転数が入っている領域を、回転数の増大に従ってトルクが増大する領域と回転数の増大に従ってトルクが低下する領域とに変化させることができる。この発明では、このようなインダクションモータの特性を利用して、上述したように周波数を変化させることに替えて、回転子の二次抵抗値を変化させることによって、トルク特性を変更するように構成してもよい。また、車両の挙動は、左右の車輪の駆動トルクを異ならせるだけでなく、前後の車輪の駆動トルクを異ならせても変化させることができる。したがって、この発明は、左右二輪の駆動トルクを制御することに替え、もしくは左右二輪の駆動トルクを制御することに加えて、前後二輪の駆動トルクを制御するように構成することもできる。さらに、上述した具体例では、ヨーを抑制するように制御する場合について説明したが、この発明の装置はヨーを増大させるようにインダクションモータのトルク特性を変更することができる。   In the induction motor, the torque characteristics change when the secondary resistance value of the rotor is changed. For example, when the secondary resistance value of the stator is increased, the peak value of the torque moves to the low rotational speed side (high slip side) even if the synchronous rotational speed is constant. Therefore, the region where the rotational speed of the wheel is included can be changed into a region where the torque increases as the rotational speed increases and a region where the torque decreases as the rotational speed increases. In the present invention, the torque characteristic is changed by changing the secondary resistance value of the rotor instead of changing the frequency as described above by using the characteristics of the induction motor. May be. Further, the behavior of the vehicle can be changed not only by changing the driving torque of the left and right wheels, but also by changing the driving torque of the front and rear wheels. Therefore, the present invention can be configured to control the driving torque of the front and rear wheels in addition to controlling the driving torque of the left and right wheels, or in addition to controlling the driving torque of the left and right wheels. Furthermore, in the specific example described above, the case of controlling to suppress yaw has been described, but the device of the present invention can change the torque characteristics of the induction motor so as to increase yaw.

この発明に係る駆動力制御装置の一例を概略的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows roughly an example of the driving force control apparatus which concerns on this invention. そのインダクションモータのトルク特性を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the torque characteristic of the induction motor. この発明に係る制御装置で実行される制御例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the example of control performed with the control apparatus which concerns on this invention. この発明に係る駆動力制御装置の他の例を概略的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows roughly the other example of the driving force control apparatus which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

W1,W2…車輪、 M,M1,M2…インダクションモータ、 S1,S2…固定子、 R1,R2…回転子、 C…ケーシング、 Iv…インバータ、 ECU…電子制御装置。   W1, W2 ... Wheel, M, M1, M2 ... Induction motor, S1, S2 ... Stator, R1, R2 ... Rotor, C ... Casing, Iv ... Inverter, ECU ... Electronic control unit.

Claims (6)

車両における左右二輪のそれぞれもしくは前後二輪のそれぞれにインダクションモータによって個別に駆動力を与えることのできる車両の駆動力制御装置において、
前記インダクションモータは回転速度の増大もしくは滑りの減少に応じてトルクが増大する領域とトルクが低下する領域との二つの領域のあるトルク特性を有し、
前記左右二輪の一方もしくは前後二輪の一方に前記インダクションモータにおける第1の回転子が連結されるとともに、他方に前記インダクションモータにおける第2の回転子が連結され、
これら第1の回転子および第2の回転子に対する前記インダクションモータにおける固定子が周波数制御を含む制御内容が同一となるように共通化され、
前記二輪に回転数差がある状態で前記トルク特性を変更することにより前記二輪の駆動トルクの差を変更するトルク特性制御手段を備えている
ことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
In the vehicle driving force control device capable of individually applying driving force to each of the left and right two wheels or the front and rear two wheels in the vehicle by an induction motor,
The induction motor has a torque characteristic having two regions, a region where the torque increases in accordance with an increase in rotational speed or a decrease in slip, and a region where the torque decreases.
A first rotor in the induction motor is connected to one of the left and right two wheels or one of the front and rear two wheels, and a second rotor in the induction motor is connected to the other.
The stator in the induction motor for the first rotor and the second rotor is shared so that the control content including frequency control is the same,
A vehicle driving force control device comprising torque characteristic control means for changing the difference in driving torque between the two wheels by changing the torque characteristic in a state where there is a difference in rotational speed between the two wheels.
前記固定子は、前記第1の回転子および第2の回転子が内周側に挿入されている単一の固定子を含むことを特徴とする請求項1に記載の車両の駆動力制御装置。   The vehicle driving force control device according to claim 1, wherein the stator includes a single stator in which the first rotor and the second rotor are inserted on an inner peripheral side. . 前記固定子は、周波数が同一となるように直列に連結された二つの固定子を含み、
一方の固定子の内周側に前記第1の回転子が挿入され、かつ他方の固定子の内周側に前記第2の回転子が挿入されている
ことを特徴とする請求項1に記載の車両の駆動力制御装置。
The stator includes two stators connected in series so as to have the same frequency,
The said 1st rotor is inserted in the inner peripheral side of one stator, and the said 2nd rotor is inserted in the inner peripheral side of the other stator. Vehicle driving force control device.
前記トルク特性制御手段は、回転数差のある一方の車輪の駆動トルクと他方の車輪の駆動トルクとの大小の関係が反転するように前記トルク特性を変更する手段を含むことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の車両の駆動力制御装置。   The torque characteristic control means includes means for changing the torque characteristic so that the magnitude relationship between the driving torque of one wheel having a rotational speed difference and the driving torque of the other wheel is reversed. Item 4. The driving force control apparatus for a vehicle according to any one of Items 1 to 3. 前記トルク特性制御手段は、前記固定子に流れる電流の周波数を変更して同期回転数を変えることにより前記トルク特性を変更する手段を含むことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の車両の駆動力制御装置。   The torque characteristic control means includes means for changing the torque characteristic by changing a frequency of a current flowing through the stator and changing a synchronous rotational speed. Vehicle driving force control device. 前記トルク特性制御手段は、車両の実際の挙動が目標とする挙動に近付くように前記二輪の駆動トルクの差を変更する手段を含むことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の車両の駆動力制御装置。   6. The torque characteristic control means according to claim 1, further comprising means for changing a difference in driving torque between the two wheels so that an actual behavior of the vehicle approaches a target behavior. Vehicle driving force control device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015037375A (en) * 2013-08-15 2015-02-23 三菱自動車工業株式会社 Electric-vehicular control apparatus
JP2016165200A (en) * 2015-03-06 2016-09-08 株式会社豊田中央研究所 Driving force distributing device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015037375A (en) * 2013-08-15 2015-02-23 三菱自動車工業株式会社 Electric-vehicular control apparatus
JP2016165200A (en) * 2015-03-06 2016-09-08 株式会社豊田中央研究所 Driving force distributing device
US9789785B2 (en) 2015-03-06 2017-10-17 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Driving power distribution device

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