JP2009045946A - Vehicle drive force control unit - Google Patents
Vehicle drive force control unit Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009045946A JP2009045946A JP2007210707A JP2007210707A JP2009045946A JP 2009045946 A JP2009045946 A JP 2009045946A JP 2007210707 A JP2007210707 A JP 2007210707A JP 2007210707 A JP2007210707 A JP 2007210707A JP 2009045946 A JP2009045946 A JP 2009045946A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- vehicle
- driving force
- command value
- control unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/92—Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles
Landscapes
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
本発明は、発電機の出力で駆動されるモータによって従駆動輪を駆動する車両の駆動力制御装置であって、ロールバック若しくはロールフォワード発生時の処理に特徴がある車両の駆動力制御装置に関する。 The present invention relates to a driving force control device for a vehicle in which driven wheels are driven by a motor driven by an output of a generator, and relates to a driving force control device for a vehicle characterized by processing at the time of occurrence of rollback or rollforward. .
従来のロールバック対応の駆動力制御装置としては、例えば特許文献1に記載の装置がある。この装置は、モータ及びバッテリを備えた電気自動車において、坂道などで車両がロールバック状態になると、モータを回生発電させて、回生制動させそのときの回生電力をバッテリに送って充電するようになっている。
しかし、バッテリでモータを駆動しない、いわゆるバッテリレスの車両を想定すると、回生制動が出来ないために、坂道発進時に、例えばブレーキを踏み戻してアクセルを踏み込む際の、踏み替える時間が長いほど大きなロールバック(走行する方向と反対方向へのモータ回転数が大きくなった状態)が発生しているが、その状態で、アクセルが踏まれてアクセル開度で要求される駆動力に応じたトルクでモータを駆動しようとする際に、回生電力によってインバータの電圧が制限されて、つまり回生するおそれがあるのでモータトルクが小さく制限される結果、発進時の加速が鈍いものとなる。
本発明は、このような点に着目してなされたもので、いわゆるいバッテリレスの場合であっても坂道発進時に所要の加速性を確保可能な車両の駆動力制御装置を提供することを課題としている。
However, assuming a so-called battery-less vehicle that does not drive a motor with a battery, regenerative braking is not possible. There is a back (a state in which the motor speed in the direction opposite to the direction of travel has increased). In this state, the motor is driven with a torque corresponding to the driving force required by the accelerator opening when the accelerator is stepped on. When the motor is driven, the voltage of the inverter is limited by the regenerative electric power, that is, there is a possibility that the motor is regenerated. As a result, the motor torque is limited to a small value. As a result, the acceleration at the start is slow.
The present invention has been made paying attention to such a point, and it is an object of the present invention to provide a vehicle driving force control device capable of ensuring a required acceleration when starting a slope even when the battery is not required. It is said.
上記課題を解決するために、本発明は、主駆動輪を駆動する内燃機関と、その内燃機関で駆動される発電機と、発電機の電力で駆動されて従駆動輪を駆動可能なモータとを備える車両の駆動力制御装置であって、
車両がロールバック若しくはロールフォワード状態では、アクセルペダルが踏まれる前であってもモータの回生電圧がモータ側の損失を越えない範囲のモータ回転数に、当該モータを回転数制御する。
In order to solve the above problems, the present invention provides an internal combustion engine that drives main drive wheels, a generator that is driven by the internal combustion engine, and a motor that is driven by the power of the generator and can drive the driven wheels. A driving force control device for a vehicle comprising:
When the vehicle is in a rollback or rollforward state, the rotational speed of the motor is controlled so that the motor regenerative voltage does not exceed the motor-side loss even before the accelerator pedal is depressed.
本発明によれば、坂道をロールバック中にアクセルペダルが踏まれなくても、回生しないように回転数制御して所定のモータトルクを出力可能にする状態としているため、アクセル開度などに基づき駆動力の要求があれば、すぐに所望のトルクを出力出来る。この結果、発進時に所望の加速性が確保可能となる。 According to the present invention, even if the accelerator pedal is not depressed during rollback on a hill, the rotation speed is controlled so as not to be regenerated so that a predetermined motor torque can be output. If there is a request for driving force, the desired torque can be output immediately. As a result, desired acceleration can be ensured at the start.
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明を適用した四輪駆動車両の概略構成図である。また図2は、そのモータ駆動制御に関するパワーエレクトロニクス部の構成図である。
(構成)
図1に示すように、本実施形態の車両は、左右前輪1L、1Rが、内燃機関であるエンジン2によって駆動される主駆動輪であり、左右後輪3L、3Rが、モータ4によって駆動可能な従駆動輪である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a four-wheel drive vehicle to which the present invention is applied. FIG. 2 is a configuration diagram of a power electronics unit related to the motor drive control.
(Constitution)
As shown in FIG. 1, in the vehicle of this embodiment, left and right
上記エンジン2の吸気管路には、例えばメインスロットルバルブとサブスロットルバルブとが介装されている。メインスロットルバルブは、アクセルペダルの踏込み量等に応じてスロットル開度が調整制御される。サブスロットルバルブは、ステップモータ等をアクチュエータとし、そのステップ数に応じた回転角により開度が調整制御される。従って、エンジン制御部からの指令によって、サブスロットルバルブのスロットル開度をメインスロットルバルブの開度以下などに調整することによって、運転者のアクセルペダルの操作(アクセル開度)とは独立して、エンジン2の出力トルクを調整することができる。
For example, a main throttle valve and a sub-throttle valve are interposed in the intake pipe of the
上記エンジン2の出力トルクTeは、トランスミッション及びデファレンスギヤ5を通じて左右前輪1L、1Rに伝達される。また、エンジン2の出力トルクTeの一部は、無端ベルト6を介して発電機7に伝達されることで、発電機7は、エンジン2の回転数Neにプーリ比を乗じた回転数Ngで回転する。
上記発電機7は、4WD制御部20によって調整される界磁電流Ifgに応じてエンジン2に対し負荷となり、その負荷トルクに応じた発電をする。この発電機7の発電電力の大きさは、回転数Ngと界磁電流Ifgとの大きさにより決定される。なお、発電機7の回転数Ngは、エンジン2の回転数Neからプーリ比に基づき演算することができる。
The output torque Te of the
The generator 7 becomes a load on the
発電機7が発電した電力は、ジャンクションボックス10及びインバータ9を介して交流モータ4に供給可能となっている。すなわち、インバータ9を用いて交流モータ4を駆動する。なお、入力回路と並列に小型キャパシタ15を設置したコンデンサインプット形としている。
モータ4は、界磁巻線型同期モータであり、界磁巻線を有したロ一タと回転磁界を発生するための3相巻線が巻かれたステータを備える。モータ4はロータの界磁巻線に電流を流すことで発生する磁界とステータの3相巻線より発生する磁界との相互作用により回転運動する。また、ロータが外力により回転させられる場合には、これらの磁界の相互作用により3相巻線の両端に起電力を発生し発電動作する。本実施例では、モータ4として界磁巻線型同期モータを適用したが、ロ一タに永久磁石を有する永久磁石型同期モータや誘導モータを適用することも可能である。モータ4は、モータ制御部21によって指令値に制御される。
The electric power generated by the generator 7 can be supplied to the
The
上記モータ4の駆動軸は、減速機11及びクラッチ12を介して後輪3L、3Rに接続可能となっている。
ジャンクションボックス10内には、インバータ9と発電機7とを接続・遮断するリレーが設けられている。そして、このリレーが接続されている状態で、発電機7から整流器12を介して供給された直流の電力は、インバータ9内で三相交流に変換されてモータ4を駆動する。
The drive shaft of the
In the
また、ジャンクションボックス10内には、発電電圧を検出する発電機電圧センサ13と、インバータ9の入力電流である発電電流を検出する発電機電流センサ14とが設けられ、これらの検出信号は4WD制御部20に出力される。また、モータ4の駆動軸にはレゾルバが連結されており、モータ4の磁極位置信号θを出力する。
また、上記クラッチ12は、例えば湿式多板クラッチであって、4WD制御部20からの指令に応じて締結及び開放を行う。なお、本実施形態においては、締結手段としてのクラッチを湿式多板クラッチとしたが、例えばパウダークラッチやポンプ式クラッチであってもよい。
Further, in the
The
また、各車輪1L、1R、3L、3Rには、車輪速センサが設けられている。各車輪速センサは、対応する車輪1L、1R、3L、3Rの回転速度に応じたパルス信号を車輪速検出値として4WD制御部20に出力する。
上記4WD制御部20は、例えばマイクロコンピュータ等の演算処理装置を備えて構成され、上記各車輪速度センサ27FL〜27RRで検出される車輪速度信号、ジャンクションボックス10内の電圧センサ13及び電流センサ14の出力信号、モータ4に連結されたレゾルバの出力信号及び駆動力指示子であるアクセルペダル(不図示)の踏込み量に相当するアクセル開度等が入力される。
Each
The
4WD制御部20は、図3に示すように、モータ指令演算部30、発電機制御部31、及びクラッチ制御部32を備える。
上記モータ指令演算部30は、ブロック図である図4に示すように、モータ制御手段を構成し、モータトルク指令演算部30A、回転数制御部30B、ロールバック判定部30D、及び選択切替部30Eからなる。
モータトルク指令演算部30Aは、主として走行時のモータ制御指令値を演算するものであって、ブロック図である図5のように、前後回転数差演算部30Aa、車速演算部30Ab、第1モータ駆動力演算部30Ac、第2モータ駆動力演算部30Ad、セレクトハイ部30Ae、及び後輪TCS制御部30Afからなり、4輪の車輪速度信号に基づいて算出される前後輪の車輪速度差とアクセルペダル開度信号とから、モータトルク指令値Ttを算出する。
As shown in FIG. 3, the
As shown in FIG. 4 which is a block diagram, the motor
The motor torque
すなわち、先ず、前後回転数差演算部30Aaで、4輪の車輪速度信号Vfr〜Vrrに基づいて次式をもとに前後回転差ΔVを算出する。
ΔV=(Vfr+Vfl)/2−(Vrr−Vrl)/2
そして、前後回転差ΔVに基づいて、第1モータ駆動力演算部30Acで予め格納されたマップを参照し、第1モータ駆動力TΔVを算出して後述するセレクトハイ部30Aeに出力する。この第1モータ駆動力TΔVは、前後回転差ΔVが大きくなると共に比例的に大きく算出されるように設定されている。
That is, first, the front / rear rotation speed difference calculation unit 30Aa calculates the front / rear rotation difference ΔV based on the following equation based on the wheel speed signals Vfr to Vrr of the four wheels.
ΔV = (Vfr + Vfl) / 2− (Vrr−Vrl) / 2
Based on the front-rear rotation difference ΔV, the map stored in advance by the first motor driving force calculation unit 30Ac is calculated, and the first motor driving force TΔV is calculated and output to the select high unit 30Ae described later. The first motor driving force TΔV is set so that the front-rear rotation difference ΔV is increased and proportionally larger.
一方、車速演算部30Abでは、4輪の車輪速度信号と車両が発生する総駆動力Fとをセレクトローして車速信号Vを算出する。ここで、総駆動力Fは、トルクコンバータ滑り比から推定される前輪駆動力とモータトルク指令値Ttから推定される後輪駆動力との和によって求められる。
第2モータ駆動力演算部30Adでは、第2モータ駆動力Tvを算出する。具体的には、車速演算部30Abから出力された車速Vとアクセル開度Accとに基づいて、予め格納されたマップを参照して、算出する。この第2モータ駆動力Tvは、アクセル開度Accが大きくなるほど大きく、車速Vが大きくなるほど小さく算出されるように設定されている。
On the other hand, the vehicle speed calculation unit 30Ab calculates the vehicle speed signal V by selecting low the wheel speed signals of the four wheels and the total driving force F generated by the vehicle. Here, the total driving force F is obtained by the sum of the front wheel driving force estimated from the torque converter slip ratio and the rear wheel driving force estimated from the motor torque command value Tt.
The second motor driving force calculation unit 30Ad calculates a second motor driving force Tv. Specifically, calculation is performed with reference to a map stored in advance based on the vehicle speed V and the accelerator opening Acc output from the vehicle speed calculation unit 30Ab. The second motor driving force Tv is set so as to increase as the accelerator opening Acc increases and to decrease as the vehicle speed V increases.
次にセレクトハイ部30Aeで、上記第1モータ駆動力演算部30Acから出力された第1モータ駆動力TΔVと、上記第2モータ駆動力演算部30Adから出力された第2モータ駆動力Tvとをセレクトハイした値を目標トルクTttとして後輪TCS制御部30Afに出力する。
そして、後輪速Vrl,Vrr、車速Vに基づいて、公知の方法により後輪トラクションコントロール制御を行って、モータ4のモータトルク指令値Ttを出力する。
また、回転数制御部30Bは、ブロック図である図4に示すように、損失演算部30Ba、モータ回転速度指令値演算部30Bb、回転数偏差演算部30Bc、PIコントローラ30Bd、リミット部30Be、及びセレクトハイ部30Cを備える。
Next, in the select high unit 30Ae, the first motor driving force TΔV output from the first motor driving force calculation unit 30Ac and the second motor driving force Tv output from the second motor driving force calculation unit 30Ad are calculated. The selected high value is output as the target torque Ttt to the rear wheel TCS control unit 30Af.
Then, based on the rear wheel speeds Vrl and Vrr and the vehicle speed V, rear wheel traction control control is performed by a known method, and a motor torque command value Tt of the
Further, as shown in FIG. 4 which is a block diagram, the rotation
損失演算部30Baは、モータ側(モータ4及びインバータ9)の損失Ploss(=R・I2)を演算してモータ回転速度指令値演算部30Bbに出力する。すなわち、まずモータ4の巻線温度信号とインバータ9の温度信号を入力し、この2つをパラメータとして出力可能なモータ4の電流値Imを算出する。また、上記温度情報に基づきモータ4の巻線抵抗Rmとインバータ9のスイッチング素子抵抗Ronを推定する。すなわち、抵抗値Rm、Romは温度によって変化するので、予め設定した温度と抵抗のマップから抵抗を推定する。そして、下記式によってモータ4側の損失Plossを演算しモータ回転速度指令値演算部30Bbに出力する。ここで、本来は、モータ4側の損失Plossにはスイッチング素子のスイッチング損失やモータ4の鉄損も含まれているが、少なめに見積もることで回生のリスクを小さくしている。
Ploss=(Rm+Ron)×Im2
The loss calculation unit 30Ba calculates the loss Ploss (= R · I 2 ) on the motor side (the
Ploss = (Rm + Ron) × Im 2
モータ回転速度指令値演算部30Bbは、入力したモータ4側の損失Plossを、将来必要となる最大トルク値Tmax(N−T曲線で決まる最大トルク)で除算し、単位換算することでモータ回転速度指令値ωを演算し、そのモータ回転速度指令値ωを回転数偏差演算部30Bcに出力する。このモータ回転速度指令値ωは、モータ回生電力よりもモータ4側の損失Plossが大きい状態とする回転速度指令値である。
ω =Ploss ÷ Tmax
The motor rotation speed command value calculation unit 30Bb divides the input loss Ploss on the
ω = Ploss ÷ Tmax
上記将来必要となる最大トルク値Tmaxは、図6のような、モータトルクとモータ回転数との関係から求められる。この曲線は、モータ4の回生電力がモータ4側の損失Plossで消費可能な境界線を表し、斜線のエリアは、モータ4の回生電力よりモータ4側の損失Plossが大きなエリアである。このエリア内のトルクを使用すればよい。本実施形態では、図6中、エリア内で最大のトルクを上記将来必要となる最大トルク値Tmaxとしている。
The maximum torque value Tmax required in the future is obtained from the relationship between the motor torque and the motor rotational speed as shown in FIG. This curve represents a boundary line where the regenerative power of the
回転数偏差演算部30Bcは、目標とする回転速度指令値と現在の回転速度を比較し、その回転速度偏差に対して、PIコントローラ30Bd及び、リミット部30Beで、PI制御及びリミッタ処理を施して、上記回転速度指令値に調整するためのモータトルク指令値Tsを演算してセレクトハイ部30Cに出力する。すなわち、目標とする回転速度指令値と現在の回転速度との偏差をゼロにするモータトルク指令値Tsを算出して出力する。 The rotation speed deviation calculation unit 30Bc compares the target rotation speed command value with the current rotation speed, and performs PI control and limiter processing on the rotation speed deviation with the PI controller 30Bd and the limit unit 30Be. The motor torque command value Ts for adjusting to the rotational speed command value is calculated and output to the select high unit 30C. That is, the motor torque command value Ts that makes the deviation between the target rotation speed command value and the current rotation speed zero is calculated and output.
また、セレクトハイ部30Cでは、入力した回転速度指令に応じたモータトルク指令値Tsと、モータトルク指令演算部30Aが演算したアクセル開度など駆動力要求量に応じたモータトルク指令値Ttとのセレクトハイを行い、大きい側のモータトルク指令値を選択切替部30Eに出力する。
また、ロールバック判定部30Dは、車両状態検出手段を構成し、シフトレバー位置とモータ回転速度(若しくは車速)を入力し、シフトレバーで選択されている走行方向とモータ4の回転方向とが反対であるロールバックまたはロールフォワード状態と判定した場合には、ロールバック判定フラグRBFLGをONとし、そうでない場合にはロールバック判定フラグRBFLGをOFFにする。
Further, in the select high unit 30C, a motor torque command value Ts corresponding to the input rotation speed command and a motor torque command value Tt corresponding to a driving force request amount such as an accelerator opening calculated by the motor torque
Further, the
選択切替部30Eは、回転数制御部30Bからのモータトルク指令値Ts(モータトルク値Ttの方が大きければTtと、モータトルク指令演算部30Aからのモータトルク指令値Ttとのどちらか一方を、ロールバック判定フラグRBFLGに基づき選択してモータトルク指令値Tmとして出力する。すなわち、ロールバック判定フラグRBFLGがONであれば、回転数制御部30B側からのモータトルク指令値を出力し、ロールバック判定フラグRBFLGがOFFであれば、モータトルク指令演算部30Aからのモータトルク指令値を出力するように切り換える。なお、上記回転数制御部30Bは、ロールバック中若しくはロールフォワード中と判定した場合にだけ作動するようにしてもよい。
The
モータ制御部21は、モータトルク指令値Tmとモータ回転速度Vmとから、図7に示す公知のベクトル制御を行う。そして、インバータ9に3相パワー素子のスイッチング制御信号を出力して3相交流電流を制御する。
また、発電機制御部31は、ブロック図である図8のように、要求電力演算部31A及び発電機制御部本体31Bを備える。
要求電力演算部31Aは、ブロック図である図9のように、モータ指令演算部30で算出されたモータトルク指令値Tmとモータ回転速度Vmとに基づいて、次式をもとにモータ4に必要な電力Pmを算出する。
Pm=Tm×Vm
The
Moreover, the
Based on the motor torque command value Tm calculated by the motor
Pm = Tm × Vm
さらに、モータ4必要電力Pmに基づいて、次式をもとに発電機7が出力すべき発電機必要電力Pgを算出する。発電機必要電力Pgは、モータ・インバータ効率分だけ、モータ4必要電力Pmより多く出力しなければならない。
Pg=Pm/Иm
ここで、Иmはモータ4・インバータ9効率である。モータ4・インバータ9効率Иmは、モータトルク指令値Ttとモータ回転速度Vmに基づき、効率マップを使用して算出される。
Furthermore, based on the required power Pm of the
Pg = Pm / Иm
Here, Иm is the
発電機制御部本体31Bでは、図10のようなブロック図の処理が行われる。すなわち、要求電力演算部31Aで算出した要求電力を発電機電流で除算することで発電機電圧指令Vgを算出する。このとき、電圧リミッタ部31Baを通して、発電機電圧指令が上限電圧Vmax(フェイル電圧)よりも大きい場合には、上限電圧Vmaxに制限する。この上限電圧Vmaxは、例えば60Vなどに設定され、インバータ素子の定格や発電機・モータ4の設計から設定されている。
さらに、その発電機電圧指令と発電機電圧を比較し電圧偏差を求めPI制御を施して発電機電圧指令にする界磁電流Ifgを求め出力する。
In the generator control part
Further, the generator voltage command and the generator voltage are compared to determine a voltage deviation, and PI control is performed to determine and output a field current Ifg to be a generator voltage command.
上記PI制御のゲインは、発電機回転数をパラメータとしたPゲインマップ及びIゲインマップを予め求めておき変化させる。また、FF(フィードフォワード)項は、発電機電圧の上記電圧差分と発電機回転数をパラメータとしたFFマップを予め求めておきPI出力値に加算する。
なお、図10には発電電圧をコントロールする例を示したが、発電界磁電流を検出(または推定)して界磁電流Ifgを求めコントロールしても良い。
The gain of the PI control is changed by previously obtaining a P gain map and an I gain map using the generator rotational speed as a parameter. In addition, an FF (feed forward) term is obtained in advance as an FF map using the voltage difference of the generator voltage and the generator rotational speed as parameters, and is added to the PI output value.
Although FIG. 10 shows an example of controlling the generated voltage, the field current Ifg may be obtained and controlled by detecting (or estimating) the generated field magnetic current.
また、クラッチ制御部32は、図8のように、上記クラッチ12の状態を制御し、4輪駆動状態と判定している間はクラッチ12を接続状態に制御する。例えば、クラッチ制御部32は、下記のように制御する。
・4WDスイッチオン時に車両停止時はクラッチオン
・モータ4目標トルクが0でない時はクラッチオン
・モータ4目標トルクが0のときはクラッチオフ
・モータの回転数が許容回転数を越えた場合には保護の為、クラッチオフ
・4WDスイッチオフ時はクラッチオフ
Further, as shown in FIG. 8, the
・ Clutch is on when the vehicle is stopped when the 4WD switch is on ・ Clutch is on when the
(作用効果)
上記構成の駆動力制御装置を備えた車両では、4WDスイッチがオフの状態では、エンジンで直接駆動される前輪(駆動輪)で車両は駆動される。この状態ではクラッチはオフの状態である。
次に、4WDスイッチがオン等によってクラッチが接続されている状態で、4輪駆動状態での作動について説明する。本発明は、この状態での処理である。
シフトレバーで指示させている方向と同方向に走行している通常走行状態では、ロールスイッチはオフになっていることから、選択切替部30Eでは、モータトルク指令演算部30Aのモータトルク指令値Ttが選択される結果、モータトルク指令演算部30Aで算出されたアクセル開度に応じたトルクとなるようにモータ4はトルク制御が行われる。
(Function and effect)
In a vehicle equipped with the driving force control device having the above-described configuration, the vehicle is driven by front wheels (drive wheels) that are directly driven by the engine when the 4WD switch is off. In this state, the clutch is in an off state.
Next, the operation in the four-wheel drive state when the 4WD switch is turned on and the clutch is connected will be described. The present invention is processing in this state.
In the normal running state where the vehicle is running in the same direction as the direction instructed by the shift lever, the roll switch is turned off. Therefore, in the
一方、上り坂で車両が停止している状態で、車両が後退、つまりロールバック状態になると、ロールバック判定フラグRBFLGがオンに変更され、回転数制御部30Bで、モータ4の回生電力よりもモータ4側(モータ4とインバータ9)の損失Plossの方が大きくなる範囲における、最大トルクTmaxが出力可能な回転数となるようにモータ4を回転数制御して、ロールバックを抑制すると共に、いつでも最大トルクTmaxを出力可能な状態とする。
すなわち、モータ4の回生電力で発電機の出力電圧が上昇して高電圧フェイルとなることを防止しつつ、ロールバックを抑制し、さらに最大トルクを出力可能な状態とすることが出来る。
On the other hand, when the vehicle is stopped on the uphill and the vehicle moves backward, that is, in the rollback state, the rollback determination flag RBFLG is changed to ON, and the rotational
That is, while preventing the output voltage of the generator from rising due to the regenerative electric power of the
なお、上記説明では、アクセルペダルが踏まれる前にロールバックとなる場合で説明しているが、アクセルペダルが踏まれてもアクセル開度が小さい場合であって、モータトルク指令演算部30Aで算出したモータトルク指令値Ttよりも回転数制御部30Bで演算したモータトルク指令値Tsの方が大きい場合には、モータ4は回転数制御部30Bで演算したモータトルク指令値Tsで制御されてロールバックが抑制されつつ所定のトルクを出力可能状態となり、つづいて、アクセルペダルが踏み込まれることで、モータトルク指令演算部30Aで算出したモータトルク指令値Ttが回転数制御部30Bで演算したモータトルク指令値Tsよりも大きくなったときに、アクセル開度に応じたトルクでモータ4が駆動されて車両が発進することになる。
ここで、ロールバックをある程度許容して、モータ4の回転数をゼロとしないので、モータロックによってインバータ9のスイッチ素子が過度に発熱することも防止される。モータロック状態で駆動すると、インバータ9のスイッチ素子が一方で固定され、そのままでは一方のスイッチで過剰に発熱するおそれがある。
In the above description, the case where the rollback is performed before the accelerator pedal is depressed is described. However, even when the accelerator pedal is depressed, the accelerator opening is small, and is calculated by the motor torque
Here, since the rollback is allowed to some extent and the rotational speed of the
さらに、運転者がロールバックに対応してアクセルペダルを踏み込んでアクセル開度に応じた駆動力要求を入力すると、モータトルク指令演算部30Aは、その要求される駆動力に応じたモータトルク指令値Ttを演算し、そのモータトルク指令演算部30Aが演算したモータトルク指令値Ttが上記回転数制御部30Bでのモータトルク指令値Tsよりも大きくなると、モータトルク指令演算部30Aが演算したモータトルク指令Ttでモータ4がトルク制御されて車両が発進する。このように、アクセルペダルが踏み込まれれば、すぐに所望のトルクを出力して坂道を登ることが可能となるため、発進時の所要の加速性が確保出来る。
上記説明では、ロールバック時を例に説明しているが、下り坂で後進しようとする場合に生じるロールフォワード時であっても同様である。
Further, when the driver depresses the accelerator pedal in response to the rollback and inputs a driving force request corresponding to the accelerator opening, the motor torque
In the above description, the case of rollback is described as an example, but the same applies to the case of rollforward that occurs when going backward on a downhill.
次に、タイムチャートを使用して本駆動力制御装置の効果を説明する。
図11は、比較例におけるロールバック時のタイムチャートである。この比較例では、ロールバックを検出してアクセルペダルが踏み込まれると、そのアクセル開度に応じたモータトルク指令を出力する場合の例である。
図11に示す比較例では、時刻t1まで、ブレーキの作動によって坂道で停止している状態から、発進のために時刻t1でブレーキが解除されると、車両はロールバックし徐々に負の方向にモータ回転数が大きくなっていく。続いて、時刻t2でブレーキからアクセルに踏み換えられて当該アクセルペダルが踏み込まれることで、アクセル開度が上昇する。この間、モータ4速度は負側に上昇している。
Next, the effect of the present driving force control device will be described using a time chart.
FIG. 11 is a time chart at the time of rollback in the comparative example. In this comparative example, when rollback is detected and the accelerator pedal is depressed, a motor torque command corresponding to the accelerator opening is output.
In the comparative example shown in FIG. 11, when the brake is released at time t1 for starting from the state where the brake is operated until the time t1, the vehicle rolls back and gradually goes in the negative direction. The motor speed increases. Subsequently, at time t2, when the brake pedal is switched to the accelerator and the accelerator pedal is depressed, the accelerator opening increases. During this time, the
そして、時刻t2でアクセルペダルが踏み込まれてアクセル開度に応じたモータトルク指令の出力が開始され、時刻t3〜t4では、そのモータトルク指令に応じてモータ4がトルクを出力しようとするが、時刻t4で回生電力がモータ4側(モータ4+インバータ9)の損失Plossを上回り、回生エネルギーによりDC電圧(発電機の出力電圧)がフェイル電圧Vmaxを超えフェイルに至り、実際のモータトルクが小さくなって、つまりトルクが制限されてしまう。
Then, at time t2, the accelerator pedal is depressed and output of a motor torque command according to the accelerator opening is started. At times t3 to t4, the
次に、本実施形態に基づくロールバック時のタイムチャートを図8に示す。
図12に示す本実施形態の例では、時刻t1まで、ブレーキの作動によって坂道で停止している状態から、発進のために時刻t1でブレーキが解除されると、車両はロールバックを開始するがロールバック判定フラグRBFLGがONとなることで、モータ4は回転数制御部30Bで算出された回転数指令値となるように回転数制御が開始される。つまり、モータ回転数指令値と実際のモータ回転数との偏差をゼロとするモータトルク指令値に応じてモータ4がトルクを出力し、モータ4が回転数指令値に制御されている。これによって、上述のように所要のトルクを出力可能な状態で且つモータ4の負側への回転速度も小さく抑えられた状態となる。
Next, a time chart at the time of rollback based on this embodiment is shown in FIG.
In the example of the present embodiment shown in FIG. 12, when the brake is released at time t <b> 1 for starting from the state where the brake is applied until the time t <b> 1, the vehicle starts to roll back. When the rollback determination flag RBFLG is turned ON, the rotational speed control of the
続いて、時刻t2でアクセルペダルが踏まれるとモータトルク指令演算部30Aでアクセル開度によるモータトルク指令を算出し、そのモータトルク指令演算部30Aで算出されるモータトルク指令値が、回転数制御部30Bで算出されるモータトルク値を上回ると、アクセル開度によるモータトルク指令に応じてモータ4がトルクを出力する。すると、モータ回転数が正側に上昇し、時刻t4でロールバックから力行に移行している。
Subsequently, when the accelerator pedal is stepped on at time t2, the motor torque
このように、比較例では、モータトルク指令が出力される前にロールバック量が大きくなり、トルクを出力すると、回生し発電機の出力電圧が最大電圧(フェイル電圧)を越えてフェイルに至ってしまう。
一方、本実施形態では、ロールバック開始直後にアクセル開度によらず、回生電力がモータ4側の損失Plossを上回らない回転数となるようにモータトルク指令を出力するため、ロールバック量が大きくなることがない。また、回生電力が損失Plossを上回ることがないので、回生することなくスムースにロールバックから力行に移行できる。
As described above, in the comparative example, the rollback amount increases before the motor torque command is output, and when the torque is output, the regenerative generator output voltage exceeds the maximum voltage (fail voltage) and fails. .
On the other hand, in this embodiment, since the motor torque command is output so that the regenerative power does not exceed the loss Ploss on the
1R、1L 左右前輪
2 エンジン
3R、3L 左右後輪
4 モータ
7 発電機
9 インバータ
12 クラッチ
13 発電機電圧センサ
14 発電機電流センサ
20 4WD制御部
21 モータ制御部
30 モータ指令演算部
30A モータトルク指令演算部
30Aa 前後回転数差演算部
30Ab 車速演算部
30Ac 第1モータ駆動力演算部
30Ad 第2モータ駆動力演算部
30Af 制御部
30B 回転数制御部
30Ba 損失演算部
30Bb モータ回転速度指令値演算部
30Bc 回転数偏差演算部
30C セレクトハイ部
30D ロールバック判定部
30E 選択切替部
31 発電機制御部
31B 発電機制御部本体
31A 要求電力演算部
32 クラッチ制御部
RBFLG ロールバック判定フラグ
Ploss 損失
Rm 巻線抵抗
Ron スイッチング素子抵抗
Tm モータトルク指令値
Ts モータトルク指令値
Tt モータトルク指令値
Tmax 最大トルク値
Vmax 上限電圧
ω モータ回転速度指令値
1R, 1L Left and right
Claims (5)
車両がロールバック若しくはロールフォワード状態が否かを判定する車両状態検出手段と、
車両状態検出手段による判定でロールバック若しくはロールフォワード状態と判定すると、上記モータの回生電力がモータ側の損失を越えない範囲のモータ回転数に当該モータを回転数制御する指令値を上記モータ制御部に出力するロール制御手段を備えることを特徴とする車両の駆動力制御装置。 An internal combustion engine that drives the main drive wheel, a generator that is driven by the internal combustion engine, a motor that is driven by the power of the generator and that can drive the driven wheel, and a motor control unit that controls the motor to a command value; A vehicle driving force control device comprising:
Vehicle state detection means for determining whether the vehicle is in a rollback or rollforward state;
When it is determined that the rollback or rollforward state is determined by the determination by the vehicle state detection means, a command value for controlling the rotation speed of the motor within a range in which the regenerative power of the motor does not exceed the loss on the motor side is set to the motor control section. A vehicle driving force control device comprising roll control means for outputting to a vehicle.
ロールバック若しくはロールフォワード状態で、上記ロール制御手段によるモータトルク指令値よりも、モータ制御手段のモータトルク指令値が大きい場合には、モータ制御手段の指令値をモータ制御部に出力することを特徴とする請求項1または請求項2に記載した車両の駆動力制御装置。 A driving force indicator that is operated by the driver to instruct the required driving force, and motor control means that outputs a motor torque command value corresponding to the required driving force instructed by at least the driving force indicator when the vehicle starts,
When the motor torque command value of the motor control unit is larger than the motor torque command value by the roll control unit in the rollback or roll forward state, the command value of the motor control unit is output to the motor control unit. The driving force control apparatus for a vehicle according to claim 1 or 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007210707A JP2009045946A (en) | 2007-08-13 | 2007-08-13 | Vehicle drive force control unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007210707A JP2009045946A (en) | 2007-08-13 | 2007-08-13 | Vehicle drive force control unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009045946A true JP2009045946A (en) | 2009-03-05 |
Family
ID=40498610
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007210707A Pending JP2009045946A (en) | 2007-08-13 | 2007-08-13 | Vehicle drive force control unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009045946A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009119246A1 (en) * | 2008-03-28 | 2009-10-01 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | Control system of dynamo electric machine and drive system of vehicle |
WO2013076566A1 (en) | 2011-11-24 | 2013-05-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle and control method for vehicle |
CN110392641A (en) * | 2018-02-23 | 2019-10-29 | 日立建机株式会社 | The electric regenerative system of working truck |
CN114148181A (en) * | 2021-11-26 | 2022-03-08 | 天津英捷利汽车技术有限责任公司 | Pure electric vehicle slope slipping prevention method and system based on rotating speed ring and position ring |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003065107A (en) * | 2001-08-28 | 2003-03-05 | Nissan Motor Co Ltd | Controller for vehicle |
JP2006262645A (en) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Toyota Motor Corp | Vehicle control device |
JP2006288006A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Hitachi Ltd | Motor controller, electric four-wheel drive vehicle and hybrid vehicle |
JP2007143298A (en) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Toyota Motor Corp | Power output device, its control method, and vehicle |
-
2007
- 2007-08-13 JP JP2007210707A patent/JP2009045946A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003065107A (en) * | 2001-08-28 | 2003-03-05 | Nissan Motor Co Ltd | Controller for vehicle |
JP2006262645A (en) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Toyota Motor Corp | Vehicle control device |
JP2006288006A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Hitachi Ltd | Motor controller, electric four-wheel drive vehicle and hybrid vehicle |
JP2007143298A (en) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Toyota Motor Corp | Power output device, its control method, and vehicle |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009119246A1 (en) * | 2008-03-28 | 2009-10-01 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | Control system of dynamo electric machine and drive system of vehicle |
US7999499B2 (en) | 2008-03-28 | 2011-08-16 | Aisin Aw Co., Ltd. | Rotating electrical machine control system and vehicle drive system |
WO2013076566A1 (en) | 2011-11-24 | 2013-05-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle and control method for vehicle |
US9283948B2 (en) | 2011-11-24 | 2016-03-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle and control method for vehicle |
CN110392641A (en) * | 2018-02-23 | 2019-10-29 | 日立建机株式会社 | The electric regenerative system of working truck |
CN110392641B (en) * | 2018-02-23 | 2022-12-16 | 日立建机株式会社 | Power regeneration system for work vehicle |
CN114148181A (en) * | 2021-11-26 | 2022-03-08 | 天津英捷利汽车技术有限责任公司 | Pure electric vehicle slope slipping prevention method and system based on rotating speed ring and position ring |
CN114148181B (en) * | 2021-11-26 | 2024-02-02 | 天津英捷利汽车技术有限责任公司 | Pure electric vehicle anti-slip method and system based on rotating speed ring and position ring |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20090143189A1 (en) | Control apparatus of a hybrid vehicle and method for controlling the same | |
JP6012026B2 (en) | Vehicle control device | |
JP2005137099A (en) | Four-wheel drive car | |
JP2008094123A (en) | Vehicle controller | |
JP5918464B2 (en) | Control device for hybrid vehicle | |
JP5691389B2 (en) | Control device for hybrid vehicle | |
JP5076530B2 (en) | Power supply device and vehicle driving force control device | |
JP2010149652A (en) | Hydraulic control device | |
JP4924073B2 (en) | Motor control device and vehicle driving force control device | |
JP2009090898A (en) | Driving force controller | |
JP2009045946A (en) | Vehicle drive force control unit | |
JP2009219189A (en) | Four-wheel drive vehicle | |
JP3891166B2 (en) | Vehicle driving force control device | |
JP2010241166A (en) | Four-wheel drive controller and four-wheel drive control method for vehicle | |
JP5229884B2 (en) | Control device for hybrid vehicle | |
JP3541799B2 (en) | Vehicle four-wheel drive control device | |
JP2009011057A (en) | Controller of vehicle | |
JP4305409B2 (en) | Vehicle drive control device | |
JP3951649B2 (en) | Electric vehicle motor control device | |
JP4752282B2 (en) | Motor drive control device for electric motor type four-wheel drive vehicle | |
JP5223378B2 (en) | Vehicle start control device | |
JP2009219191A (en) | Regeneration power controller and regeneration power control method of vehicle | |
JP5950038B2 (en) | Control device for hybrid vehicle | |
JP4182938B2 (en) | Vehicle drive control device | |
JP2009214739A (en) | Driving force control device for vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100513 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20100917 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120214 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120416 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120515 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120625 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120710 |