JP2010142058A - 電動車両及びそのピッチング制御装置 - Google Patents
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Abstract
搭乗者や積荷の増減があった場合、車両重量が大幅に変化してしまい、車体のピッチング運動を適切に抑制できず、必要な駆動トルクの確保も困難であり、運転性の低下を抑えることができない。
【解決手段】
モータ及びコントローラを含む駆動装置を備えた電動車両において、この電動車両のピッチング運動の大きさを検出するピッチング量検出手段と、この電動車両の重量を判定する車両重量判定手段と、この電動車両の走行状態と前記車両重量に基づき前記駆動装置から出力される駆動トルクを変える前記トルク補正値算出器と、前記車両重量判定手段の出力する車両重量の大きさにより前記トルク補正値算出器の制御ゲインを調整する制御ゲイン可変手段と、を有する。
【選択図】図1
Description
ax=Ta/mrt (1)
となる。
Ff=−2axmh/(lf+lr) (2)
Fr=2axmh/(lf+lr) (3)
と表される。
M=−Fflf+Frlr (4)
である。
M=2mh・ax (5)
となる。
θS=M/K=(2mh/K)ax (6)
となる。簡単には、ピッチング目標量算出手段104によるピッチング目標値は、(6)式を用いれば良い。
θ(s)/M(s)=1/(Is2+Cs+K) (7)
と表されるため、サスペンション装置の動特性まで考慮したピッチング量は(5)式を(7)式に代入して、
θ(s)=2mh/(Is2+Cs+K)・ax(s) (8)
として表される。
θ(s)=2mh/(Is2+Cts+K)・ax(s) (8)′
で算出されるピッチング量θを用いることが望ましい。なお、ここで説明した数式には駆動反力によりサスペンションアームが受けるモーメントの影響は含まれていないため、実際の制御にはさらにこれら駆動反力による影響も考慮する必要があるが、この影響の大きさはサスペンション装置の形式により大きく異なるため、ここでは説明を省略する。
ac=Gk・(K/2mh)・Δθ (9)
で表される加減速度acが制御に必要な物理量となる。ここでGkはピッチング量の比例制御ゲインである。さらにこの議論とは別に、ピッチング運動制御の目標をピッチレート(ピッチング角速度)の低減(ピッチレートの目標値=0)というように捉えるならば、
ad=Gd・θ′ (10)
で表される加減速度adにより、系の動特性とは独立にピッチング運動の減衰を制御できる。ここではθ’はピッチレート、Gdはピッチング量の微分制御ゲインである。以上からすなわち(9)(10)式で求められるピッチング制御を行った場合の駆動トルク値は
acont=ax−ac−ad (11)
となる。トルク補正値算出器105は加減速度acontを満足した上でシステム全体の閉ループ系の動特性を考慮した伝達関数を持つ制御器を設計すれば良い。
104 ピッチング目標量算出手段
105 トルク補正値算出器
107 実プラント
109 車両重量判定手段
110 制御ゲイン可変手段
Claims (16)
- モータ及びコントローラを含む駆動装置を備えた電動車両において、
前記電動車両のピッチング運動の状態を検出するピッチング状態検出手段と、自車の重量を判定する車両重量判定手段と、自車の走行状態と前記車両重量に基づき車両のピッチング運動状態量を予測するピッチング目標量算出手段と、前記駆動装置から出力される駆動トルクを増減するトルク補正値算出器と、前記トルク補正値算出器内部の制御ゲインを適宜変更する制御ゲイン可変手段を備え、前記ピッチング状態検出手段で検出された車両のピッチング運動状態量と前記ピッチング目標量算出手段で算出された目標量との差分に応じて、前記トルク補正値算出器が前記駆動装置の駆動トルクを増減するとともに、前記車両重量判定手段の出力する車両重量の大きさにより前記制御ゲイン可変手段がトルク補正値算出器の制御ゲインを調整することを特徴とする電動車両。 - 請求項1記載の電動車両において、前記ピッチング状態検出手段はサスペンション装置に内蔵した荷重センサであることを特徴とする電動車両。
- 請求項1記載の電動車両において、前記車両重量判定手段は、前記駆動装置で出力する駆動トルク値と車体に取り付けられた加速度センサで計測する車体加速度により車両重量を算出することを特徴とする電動車両。
- 請求項1記載の電動車両において、前記車両重量判定手段は、積載状態または運転者操作により切替可能なスイッチの状態によって予め定めた車両重量を切り替えることを特徴とする電動車両。
- 請求項1記載の電動車両において、前記車両重量判定手段は、車両の走行経路または経路の向きを判定することによって予め定めた車両重量を切り替えることを特徴とする電動車両。
- 請求項1記載の電動車両において、前記制御ゲイン可変手段は前記車両のドア開閉を検出し、開閉が行われる度に制御ゲインの更新を行うことを特徴とする電動車両。
- 請求項1記載の電動車両において、前記制御ゲイン可変手段は前記車両の車両速度を検出し、前記車両が停止する度に制御ゲインの更新を行うことを特徴とする電動車両。
- モータ及びコントローラを含む駆動装置を備えた電動車両において、この電動車両のピッチング運動の状態を検出するピッチング状態検出手段と、この電動車両の重量を判定する車両重量判定手段と、この電動車両の走行状態と前記車両重量に基づき前記駆動装置から出力される駆動トルクを変える前記トルク補正値算出器と、前記車両重量判定手段の出力する車両重量の大きさにより前記トルク補正値算出器の制御ゲインを調整する制御ゲイン可変手段と、を有することを特徴とする電動車両。
- モータ及びコントローラを含む駆動装置を備えた電動車両に搭載される電動車両のピッチング制御装置において、前記電動車両のピッチング運動の状態を検出するピッチング状態検出手段と、自車の重量を判定する車両重量判定手段と、自車の走行状態と前記車両重量に基づき車両のピッチング運動状態量を予測するピッチング目標量算出手段と、前記駆動装置から出力される駆動トルクを増減するトルク補正値算出器と、前記トルク補正値算出器内部の制御ゲインを適宜変更する制御ゲイン可変手段を備え、前記ピッチング状態検出手段で検出された車両のピッチング運動状態量と前記ピッチング目標量算出手段で算出された目標量との差分に応じて、前記トルク補正値算出器が前記駆動装置の駆動トルクを増減するとともに、前記車両重量判定手段の出力する車両重量の大きさにより前記制御ゲイン可変手段がトルク補正値算出器の制御ゲインを調整することを特徴とする電動車両のピッチング制御装置。
- 請求項9記載の電動車両のピッチング制御装置において、前記ピッチング状態検出手段はサスペンション装置に内蔵した荷重センサであることを特徴とする電動車両のピッチング制御装置。
- 請求項9記載の電動車両のピッチング制御装置において、前記車両重量判定手段は、前記駆動装置で出力する駆動トルク値と車体に取り付けられた加速度センサで計測する車体加速度により車両重量を算出することを特徴とする電動車両のピッチング制御装置。
- 請求項9記載の電動車両のピッチング制御装置において、前記車両重量判定手段は、積載状態または運転者操作により切替可能なスイッチの状態によって予め定めた車両重量を切り替えることを特徴とする電動車両のピッチング制御装置。
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- 請求項9記載の電動車両のピッチング制御装置において、前記ピッチング状態検出手段は、サスペンション上部または、その近辺に取り付けた加速度センサであることを特徴とする電動車両のピッチング制御装置。
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