JP2013183504A - Play elimination control device of electric vehicle - Google Patents

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雷太 中西
Koji Terada
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a play elimination control device that can shorten time required for play elimination, while controlling generation of gear rattle and impact by the play elimination of a power transmission system of an electric vehicle.SOLUTION: When reverse direction range switching to switch a shift range from one of a D range and an R range to the other of the D range and the R range through an N range is performed by a shift operation, play elimination control to output play elimination torque of a direction corresponding to a shift range after switching to a reverse direction range from a motor is executed over a predetermined time period. In the play elimination control, the play elimination torque of the maximum value is output in the period for the first half of the predetermined time period, and the motor is controlled so that the play elimination torque may decrease continuously from the maximum value gradually.

Description

本発明は、少なくともモータを駆動源とする電動車両に適用され、電動モータから駆動輪までの動力伝達系のガタを詰めるためのガタ詰め制御装置に関する。   The present invention is applied to an electric vehicle having at least a motor as a drive source, and relates to a backlash control device for packing backlash of a power transmission system from an electric motor to drive wheels.

モータを駆動源とする電気自動車やエンジンおよびモータを駆動源とするハイブリッドカーなどの電動車両が市販されている。   Electric vehicles such as an electric vehicle using a motor as a drive source and a hybrid car using an engine and a motor as a drive source are commercially available.

電動車両では、モータがシフトレンジに応じた回転方向に駆動される。すなわち、運転者によるシフト操作でDレンジ(前進レンジ)が選択されると、モータが正転方向に駆動され、Rレンジ(後進レンジ)が選択されると、モータが逆転方向に駆動される。そして、モータの駆動力が減速機を介して駆動輪に伝達されることにより、車両が前進または後進する。   In the electric vehicle, the motor is driven in the rotation direction corresponding to the shift range. That is, when the D range (forward range) is selected by a shift operation by the driver, the motor is driven in the forward direction, and when the R range (reverse range) is selected, the motor is driven in the reverse direction. Then, the driving force of the motor is transmitted to the driving wheels via the speed reducer, so that the vehicle moves forward or backward.

モータから駆動輪までの動力伝達系には、多数のギヤが設けられており、ギヤのバックラッシュなどに起因するガタが存在する。そのため、停車中にシフトレンジがDレンジからRレンジに切り替えられ、または、停車中にシフトレンジがRレンジからDレンジに切り替えられた後、車両が発進されるときには、動力伝達系のガタが詰められた後に、モータの駆動力が駆動輪に伝達される。ガタが詰められるときに、モータから大きな駆動力が出力されていると、互いに噛合する一方のギヤの歯が他方のギヤの歯に強く衝突し、歯打ち音が発生したり、衝撃が発生したりする。   A large number of gears are provided in the power transmission system from the motor to the drive wheels, and there is play due to backlash of the gears. Therefore, when the vehicle is started after the shift range is switched from the D range to the R range while the vehicle is stopped, or after the shift range is switched from the R range to the D range while the vehicle is stopped, the power transmission system has a backlash. After that, the driving force of the motor is transmitted to the driving wheel. If a large driving force is output from the motor when the backlash is packed, the teeth of one gear meshing with each other will strongly collide with the teeth of the other gear, generating a rattling noise or impact. Or

そこで、DレンジまたはRレンジが選択された状態で、モータから出力されるクリープトルクによって微速走行(クリープ走行)が可能な電動車両において、停車中にシフトレンジがDレンジからRレンジに切り替えられ、または、停車中にシフトレンジがRレンジからDレンジに切り替えられた後、車両が発進されるときに、モータからクリープトルクよりも小さいガタ詰めトルクを出力させて、動力伝達系のガタを詰めるガタ詰め制御を行うことが提案されている。   Therefore, in the electric vehicle capable of traveling at a low speed (creep traveling) by the creep torque output from the motor with the D range or R range selected, the shift range is switched from the D range to the R range during stopping. Alternatively, when the vehicle is started after the shift range is switched from the R range to the D range while the vehicle is stopped, the backlash that is smaller than the creep torque is output from the motor, and the backlash of the power transmission system is reduced. It has been proposed to perform filling control.

特開2011−250648号公報JP 2011-250648 A

モータの回転速度ωは、モータからガタ詰めトルクTが出力されている時間tに比例して上昇する。そして、モータの出力パワーPは、ガタ詰めトルクTと回転速度ωとの積T・ωによって定義される。ガタ詰め制御時の歯打ち音および衝撃の発生を防止するためには、歯打ち音および衝撃が発生する限界の出力パワーPlmtを予め求めておき、モータの出力パワーPがその限界の出力パワーPlmtを超えないように、ガタ詰めトルクTを小さく設定しなければならない。   The rotation speed ω of the motor increases in proportion to the time t during which the backlash torque T is output from the motor. The output power P of the motor is defined by the product T · ω of the backlash torque T and the rotational speed ω. In order to prevent the occurrence of rattling noise and impact during backlash control, the limit output power Plmt that generates rattling noise and impact is obtained in advance, and the output power P of the motor is set to the limit output power Plmt. The backlash torque T must be set small so as not to exceed.

ところが、ガタ詰めトルクTが小さいと、モータの回転速度ωの上昇速度が遅いため、ガタ詰めに必要な回転角度を得るのに長い時間を要する。   However, if the backlash torque T is small, the speed of increase of the motor rotational speed ω is slow, and it takes a long time to obtain the rotation angle necessary for backlash filling.

本発明の目的は、電動車両の動力伝達系のガタ詰めによる歯打ち音や衝撃の発生を抑制できながら、そのガタ詰めに要する時間を短縮できる、ガタ詰め制御装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a backlash control device that can reduce the time required for backlash while suppressing the occurrence of rattling noise and impact due to backlash of a power transmission system of an electric vehicle.

前記の目的を達成するため、本発明に係るガタ詰め制御装置が適用される電動車両は、少なくともモータを駆動源とする。前記ガタ詰め制御装置は、シフトレンジが前進レンジおよび後進レンジの一方から中立レンジを経て前記前進レンジおよび前記後進レンジの他方に切り替わる逆方向レンジ切替を許容する逆方向レンジ切替許容手段と、シフト操作による前記逆方向レンジ切替を検出する逆方向レンジ切替検出手段と、前記逆方向レンジ切替検出手段による前記逆方向レンジ切替の検出に応答して、前記モータから前記逆方向レンジ切替後の前記シフトレンジに対応した方向のガタ詰めトルクを出力させるガタ詰め制御を所定時間にわたって実行するガタ詰め制御手段とを含む。   In order to achieve the above object, an electric vehicle to which the backlash control device according to the present invention is applied uses at least a motor as a drive source. The backlash control device includes reverse range switching permission means for allowing reverse range switching in which the shift range is switched from one of the forward range and the reverse range to the other of the forward range and the reverse range through a neutral range, and a shift operation. In response to detection of the reverse range switching by the reverse range switch detection means, the shift range after the reverse range switch from the motor is detected. And backlash control means for executing backlash control for outputting a backlash torque in a direction corresponding to the predetermined time.

シフト操作により、シフトレンジが前進レンジおよび後進レンジの一方から中立レンジを経て前進レンジおよび後進レンジの他方に切り替わる逆方向レンジ切替が行われると、これに応答して、モータから電動車両の駆動輪までの動力伝達系に存在するガタを詰めるために、モータから逆方向レンジ切替後のシフトレンジに対応した方向のガタ詰めトルクを出力させるガタ詰め制御が所定時間にわたって実行される。   When the reverse range switching is performed in which the shift range is switched from one of the forward range and the reverse range to the other of the forward range and the reverse range by the shift operation, in response to this, the motor drives the drive wheels of the electric vehicle. In order to close the backlash existing in the power transmission system up to the back, the backlash control for outputting the backlash torque in the direction corresponding to the shift range after the reverse direction range switching from the motor is executed for a predetermined time.

そして、本発明の一の局面に係るガタ詰め制御では、所定時間の前半分の期間内に、モータから最大値のガタ詰めトルクが出力される。これにより、ガタ詰め制御の開始時には、モータの回転速度を素早く上昇させることができる。そして、その後は、ガタ詰めトルクの大きさが最大値から連続的に漸減される。これにより、モータの回転角度がガタ詰めに必要な回転角度に達するときには、モータの出力パワーを歯打ち音や衝撃を発生させる限界の出力パワーよりも小さくすることができる。   In the backlash control according to one aspect of the present invention, the maximum backlash torque is output from the motor within the first half of the predetermined time. Thereby, the rotation speed of a motor can be raised rapidly at the time of the start of backlash control. Thereafter, the magnitude of the backlash torque is gradually reduced from the maximum value. As a result, when the rotation angle of the motor reaches the rotation angle necessary for backlashing, the output power of the motor can be made smaller than the limit output power that generates a rattling noise or an impact.

その結果、ガタ詰め制御の開始からの経過時間を横軸にとり、ガタ詰め制御の開始後のモータの回転速度を縦軸にとったときに、ガタ詰め制御が実行される所定時間において、モータの回転速度の時間変化を示すグラフと横軸とに挟まれる領域の形状が四角形に近づき、ガタ詰めに必要なモータの回転角度を短時間で得ることができる。   As a result, when the elapsed time from the start of the backlash control is taken on the horizontal axis and the rotational speed of the motor after the start of the backlash control is taken on the vertical axis, the motor of the The shape of the region sandwiched between the graph showing the temporal change in the rotation speed and the horizontal axis approaches a quadrangle, and the rotation angle of the motor necessary for backlashing can be obtained in a short time.

よって、電動車両の動力伝達系のガタ詰めによる歯打ち音や衝撃の発生を抑制できながら、そのガタ詰めに要する時間を短縮することができる。   Therefore, it is possible to reduce the time required for backlash while suppressing the occurrence of rattling noise and impact due to backlash of the power transmission system of the electric vehicle.

また、本発明の他の局面に係るガタ詰め制御手段では、モータからガタ詰めトルクがパルス状に出力される。   Also, in the backlash control means according to another aspect of the present invention, backlash torque is output in a pulse form from the motor.

そして、所定時間の初期には、振幅が相対的に大きなパルス状のガタ詰めトルクが出力される。これにより、ガタ詰め制御の初期に、モータ2の回転速度を一気に上昇させることができる。そして、最終に出力されるパルス状のガタ詰めトルクの振幅が相対的に小さくなるように、各パルス状のガタ詰めトルクの振幅が漸減される。これにより、モータ2の回転角度がガタ詰めに必要な回転角度に達するときには、モータ2の出力パワーを歯打ち音や衝撃を発生させる限界の出力パワーよりも小さくすることができる。   Then, at the beginning of the predetermined time, a pulse-like backlash torque having a relatively large amplitude is output. Thereby, the rotation speed of the motor 2 can be raised at a stretch at the initial stage of the backlash control. Then, the amplitude of each pulsed backlash torque is gradually reduced so that the amplitude of the finally output pulsed backlash torque becomes relatively small. As a result, when the rotation angle of the motor 2 reaches the rotation angle necessary for backlashing, the output power of the motor 2 can be made smaller than the limit output power that generates a rattling noise or an impact.

その結果、ガタ詰め制御の開始からの経過時間を横軸にとり、ガタ詰め制御の開始後のモータの回転速度を縦軸にとったときに、ガタ詰め制御が実行される所定時間において、モータの回転速度の時間変化を示すグラフと横軸とに挟まれる領域の形状が四角形に近づき、ガタ詰めに必要なモータの回転角度を短時間で得ることができる。   As a result, when the elapsed time from the start of the backlash control is taken on the horizontal axis and the rotational speed of the motor after the start of the backlash control is taken on the vertical axis, the motor of the The shape of the region sandwiched between the graph showing the temporal change in the rotation speed and the horizontal axis approaches a quadrangle, and the rotation angle of the motor necessary for backlashing can be obtained in a short time.

よって、電動車両1の動力伝達系のガタ詰めによる歯打ち音や衝撃の発生を抑制できながら、そのガタ詰めに要する時間を短縮することができる。   Therefore, it is possible to reduce the time required for backlashing while suppressing the occurrence of rattling noise and impact due to backlashing of the power transmission system of the electric vehicle 1.

本発明によれば、電動車両の動力伝達系のガタ詰めによる歯打ち音や衝撃の発生を抑制できながら、そのガタ詰めに要する時間を短縮することができる。   According to the present invention, it is possible to reduce the time required for backlashing while suppressing the occurrence of rattling noise and impact due to backlashing of the power transmission system of the electric vehicle.

図1は、本発明の一実施形態に係る電動車両の構成を図解的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention. 図2は、車速とモータの出力トルクとの関係を定めた正転トルクマップである。FIG. 2 is a normal rotation torque map that defines the relationship between the vehicle speed and the output torque of the motor. 図3は、車速とモータの出力トルクとの関係を定めた逆転トルクマップである。FIG. 3 is a reverse torque map that defines the relationship between the vehicle speed and the output torque of the motor. 図4は、ガタ詰め制御が実行されるまでの処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing the flow of processing until the backlash control is executed. 図5は、シフト切替許可フラグ、逆方向レンジ切替フラグおよびガタ詰めトルクの時間変化を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating temporal changes in the shift switching permission flag, the reverse direction range switching flag, and the backlash torque. 図6は、一定のガタ詰めトルクでガタ詰めが行われる場合のモータの出力トルク、回転速度および出力パワーの時間変化を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating temporal changes in the output torque, the rotation speed, and the output power of the motor when the backlash is performed with a constant backlash torque. 図7は、第1実施形態に係るガタ詰め制御におけるモータの出力トルク、回転速度および出力パワーの時間変化を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating temporal changes in motor output torque, rotation speed, and output power in the backlash control according to the first embodiment. 図8は、第2実施形態に係るガタ詰め制御におけるモータの出力トルク、回転速度および出力パワーの時間変化を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating temporal changes in the output torque, rotation speed, and output power of the motor in the backlash control according to the second embodiment. 図9は、第3実施形態に係るガタ詰め制御におけるモータの出力トルク、回転速度および出力パワーの時間変化を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing temporal changes in motor output torque, rotation speed, and output power in the backlash control according to the third embodiment. 図10は、第3実施形態の変形例に係るガタ詰め制御におけるモータの出力トルク、回転速度および出力パワーの時間変化を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating temporal changes in the output torque, rotation speed, and output power of the motor in the backlash control according to the modification of the third embodiment. 図11は、第2実施形態の変形例に係るガタ詰め制御におけるモータの出力トルク、回転速度および出力パワーの時間変化を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating temporal changes in the output torque, rotation speed, and output power of the motor in the backlash control according to the modification of the second embodiment.

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係る電動車両の構成を図解的に示す図である。   FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.

電動車両1は、モータ2を駆動源とする電気自動車である。   The electric vehicle 1 is an electric vehicle that uses a motor 2 as a drive source.

電動車両1の左右の前輪3FL,3FRは、ハブから延伸されたシャフトがハブキャリアに設けられたハブベアリングに保持されることにより、シャフトを中心に回転可能に設けられている。また、左右の後輪3RL,3RRは、それぞれ左右方向に延びる後輪シャフト4RLの左端部および後輪シャフトRRの右端部に連結されている。   The left and right front wheels 3FL, 3FR of the electric vehicle 1 are provided so as to be rotatable around the shaft by holding a shaft extended from the hub on a hub bearing provided on the hub carrier. The left and right rear wheels 3RL, 3RR are connected to the left end portion of the rear wheel shaft 4RL extending in the left-right direction and the right end portion of the rear wheel shaft RR, respectively.

モータ2の出力軸は、複数のギヤからなるギヤ列を含む減速機5を介して、後輪シャフト4RL,4RRに連結されている。モータ2が発生する駆動力は、減速機5によって減速され、ディファレンシャルギヤ5Dおよび後輪シャフト4RL,4RRを介して、後輪3RL,3RRに伝達される。また、電動車両1の制動時には、モータ2が発電機として機能し、電動車両1の運動エネルギーが後輪シャフト4RL,4RRの回転力として減速機5を介してモータ2の出力軸に伝達され、モータ2の出力軸の回転が電力に回生される。   The output shaft of the motor 2 is connected to the rear wheel shafts 4RL and 4RR via a reduction gear 5 including a gear train composed of a plurality of gears. The driving force generated by the motor 2 is decelerated by the speed reducer 5 and transmitted to the rear wheels 3RL and 3RR via the differential gear 5D and the rear wheel shafts 4RL and 4RR. During braking of the electric vehicle 1, the motor 2 functions as a generator, and the kinetic energy of the electric vehicle 1 is transmitted to the output shaft of the motor 2 via the speed reducer 5 as the rotational force of the rear wheel shafts 4RL, 4RR. The rotation of the output shaft of the motor 2 is regenerated to electric power.

高圧バッテリ7は、インバータ6を介して、モータ2に接続されている。   The high voltage battery 7 is connected to the motor 2 via the inverter 6.

インバータ6には、高圧バッテリ7が接続されている。高圧バッテリ7は、モータ2を駆動/発電する電力を蓄えておくために設けられている。モータ2の駆動時には、高圧バッテリ7が出力する直流電力がインバータ6で交流電力に変換され、その変換後の交流電力が駆動電力としてモータ2に供給される。一方、モータ2の発電時には、モータ2が出力する交流電力がインバータ6で直流電力に変換され、その変換後の直流電力により、高圧バッテリ7が充電される。   A high voltage battery 7 is connected to the inverter 6. The high voltage battery 7 is provided to store electric power for driving / generating the motor 2. When the motor 2 is driven, DC power output from the high voltage battery 7 is converted into AC power by the inverter 6, and the AC power after the conversion is supplied to the motor 2 as drive power. On the other hand, when the motor 2 generates power, AC power output from the motor 2 is converted into DC power by the inverter 6, and the high-voltage battery 7 is charged by the DC power after the conversion.

また、インバータ6には、DC−DCコンバータ8を介して、補機バッテリ9が接続されている。補機バッテリ9に蓄えられた電力は、電動車両1に備えられている補機に供給される。また、モータ2の発電時には、インバータ6から出力される直流電力がDC−DCコンバータ8で降圧されて、その降圧された直流電力により、補機バッテリ9が充電される。   In addition, an auxiliary battery 9 is connected to the inverter 6 via a DC-DC converter 8. The electric power stored in the auxiliary battery 9 is supplied to the auxiliary machine provided in the electric vehicle 1. Further, when the motor 2 generates power, the DC power output from the inverter 6 is stepped down by the DC-DC converter 8 and the auxiliary battery 9 is charged by the stepped-down DC power.

また、電動車両1には、CPUおよびメモリを含む構成の複数のECU(電子制御ユニット)が備えられている。ECUには、車両ECU11、モータECU12、ブレーキECU13およびバッテリECU14が含まれる。車両ECU11、モータECU12、ブレーキECU13およびバッテリECU14は、たとえば、CAN(Controller Area Network)通信プロトコルにより、相互に通信可能である。   In addition, the electric vehicle 1 is provided with a plurality of ECUs (electronic control units) including a CPU and a memory. The ECU includes a vehicle ECU 11, a motor ECU 12, a brake ECU 13, and a battery ECU 14. The vehicle ECU 11, the motor ECU 12, the brake ECU 13, and the battery ECU 14 can communicate with each other by, for example, a CAN (Controller Area Network) communication protocol.

車両ECU11は、車両1の全体を制御する。車両ECU11には、シフトレンジがDレンジ(前進レンジ)、Rレンジ(後進レンジ)、Nレンジ(中立レンジ)およびPレンジ(駐車レンジ)のいずれであるかを検出するシフトセンサ21、アクセルペダル(図示せず)の操作量を検出するアクセルセンサ22、ブレーキペダル(図示せず)の操作量を検出するブレーキセンサ23および車速を検出する車速センサ24などの各種センサの検出信号が入力される。車両ECU11は、各種センサから入力される検出信号に基づいて、車両1の各部の制御に必要な指令をモータECU12、ブレーキECU13およびバッテリECU14に与える。また、車両ECU11は、インバータ6から出力される直流電力を補機バッテリ9の充電に適した電圧に降圧するために、DC−DCコンバータ8を制御する。   The vehicle ECU 11 controls the entire vehicle 1. The vehicle ECU 11 includes a shift sensor 21 that detects whether the shift range is a D range (forward range), an R range (reverse range), an N range (neutral range), or a P range (parking range), an accelerator pedal ( Detection signals from various sensors such as an accelerator sensor 22 that detects an operation amount of a brake pedal (not shown), a brake sensor 23 that detects an operation amount of a brake pedal (not shown), and a vehicle speed sensor 24 that detects a vehicle speed are input. The vehicle ECU 11 gives commands necessary for controlling each part of the vehicle 1 to the motor ECU 12, the brake ECU 13, and the battery ECU 14 based on detection signals input from various sensors. Further, the vehicle ECU 11 controls the DC-DC converter 8 in order to step down the DC power output from the inverter 6 to a voltage suitable for charging the auxiliary battery 9.

モータECU12は、車両ECU11から与えられるモータトルク指令値に基づいて、インバータ6を制御し、インバータ6からモータ2に供給される電力を制御する。また、モータECU12は、モータ2で回生される交流電力の直流電力への変換のために、インバータ6を制御する。   The motor ECU 12 controls the inverter 6 based on the motor torque command value given from the vehicle ECU 11 and controls the electric power supplied from the inverter 6 to the motor 2. Further, the motor ECU 12 controls the inverter 6 in order to convert AC power regenerated by the motor 2 into DC power.

ブレーキECU13は、車両ECU11から与えられる指令に基づいて、ブレーキアクチュエータ31を制御する。ブレーキアクチュエータ31の制御により、前輪ブレーキ32FL,32FRからそれぞれ前輪3FL,3FRに制動力が付与され、後輪ブレーキ32RL,32RRからそれぞれ後輪3RL,3RRに制動力が付与される。   The brake ECU 13 controls the brake actuator 31 based on a command given from the vehicle ECU 11. Under the control of the brake actuator 31, braking force is applied from the front wheel brakes 32FL, 32FR to the front wheels 3FL, 3FR, respectively, and braking force is applied from the rear wheel brakes 32RL, 32RR to the rear wheels 3RL, 3RR, respectively.

バッテリECU14は、高圧バッテリ7の充放電量を監視しており、車両ECU11から与えられる指令に基づいて、高圧バッテリ7の充放電可能電力量を車両ECU11に送信する。   The battery ECU 14 monitors the charge / discharge amount of the high voltage battery 7, and transmits the chargeable / dischargeable electric energy of the high voltage battery 7 to the vehicle ECU 11 based on a command given from the vehicle ECU 11.

図2は、車速とモータの出力トルクとの関係を定めた正転トルクマップである。   FIG. 2 is a normal rotation torque map that defines the relationship between the vehicle speed and the output torque of the motor.

図2に示される正転トルクマップは、車両ECU11により、電動車両1を前進させるためにモータ2を正転方向に駆動する際に、モータ2から出力されるトルクの目標値であるモータトルク指令値を設定するために参照される。正転トルクマップは、車両ECU11のメモリに格納されている。   The forward torque map shown in FIG. 2 is a motor torque command that is a target value of torque output from the motor 2 when the motor ECU 2 drives the motor 2 in the forward direction in order to move the electric vehicle 1 forward. Referenced to set the value. The forward torque map is stored in the memory of the vehicle ECU 11.

たとえば、アクセルペダルが踏み込まれていないとき(アクセルオフ)のアクセルペダルの操作量を0%とし、アクセルペダルが最大まで踏み込まれたとき(アクセル全開)のアクセルペダルの操作量を100%として、複数の操作量域(操作量範囲)が設定され、各操作量域に対して1つの正転トルクマップが作成されている。   For example, the accelerator pedal operation amount when the accelerator pedal is not depressed (accelerator off) is 0%, and the accelerator pedal operation amount when the accelerator pedal is fully depressed (accelerator fully open) is 100%. The operation amount range (operation amount range) is set, and one forward rotation torque map is created for each operation amount region.

アクセルペダルの操作量が0%であるときに参照される正転トルクマップは、車速が0km/hから電動車両1の前進方向の所定車速までの範囲において、車速が大きいほど、モータ2から出力される正のトルク(正転方向のトルク)が小さくなるように設定されている。そして、車速が前進方向の所定車速を超える場合、モータ2が回生トルクを出力するように設定されている。また、いわゆるロールバックを考慮して、電動車両1の後進方向の車速に対しては、モータ2から正のトルクが出力されるように設定されている。アクセルペダルの操作量が0%であるときに、モータ2から出力される正のトルクは、クリープトルクである。   The forward rotation torque map referred to when the accelerator pedal operation amount is 0% is output from the motor 2 as the vehicle speed increases in the range from 0 km / h to a predetermined vehicle speed in the forward direction of the electric vehicle 1. The positive torque (torque in the forward rotation direction) is set to be small. When the vehicle speed exceeds a predetermined vehicle speed in the forward direction, the motor 2 is set to output regenerative torque. In consideration of so-called rollback, the motor 2 is set to output a positive torque with respect to the vehicle speed in the reverse direction of the electric vehicle 1. When the operation amount of the accelerator pedal is 0%, the positive torque output from the motor 2 is a creep torque.

図3は、車速とモータの出力トルクとの関係を定めた逆転トルクマップである。   FIG. 3 is a reverse torque map that defines the relationship between the vehicle speed and the output torque of the motor.

図3に示される逆転トルクマップは、車両ECU11により、電動車両1を後進させるためにモータ2を正転方向と反対の逆転方向に駆動する際に、モータ2から出力されるトルクの目標値であるモータトルク指令値を設定するために参照される。逆転トルクマップは、車両ECU11のメモリに格納されている。   The reverse torque map shown in FIG. 3 is a target value of torque output from the motor 2 when the motor ECU 11 drives the motor 2 in the reverse direction opposite to the normal direction in order to move the electric vehicle 1 backward. Referenced to set a certain motor torque command value. The reverse torque map is stored in the memory of the vehicle ECU 11.

たとえば、アクセルペダルが踏み込まれていないとき(アクセルオフ)のアクセルペダルの操作量を0%とし、アクセルペダルが最大まで踏み込まれたとき(アクセル全開)のアクセルペダルの操作量を100%として、複数の操作量域(操作量範囲)が設定され、各操作量域に対して1つの逆転トルクマップが作成されている。   For example, the accelerator pedal operation amount when the accelerator pedal is not depressed (accelerator off) is 0%, and the accelerator pedal operation amount when the accelerator pedal is fully depressed (accelerator fully open) is 100%. The operation amount range (operation amount range) is set, and one reverse torque map is created for each operation amount region.

アクセルペダルの操作量が0%であるときに参照される逆転トルクマップは、車速が0km/hから電動車両1の後進方向の所定車速までの範囲において、車速が大きいほど、モータ2から出力される負のトルク(逆転方向のトルク)が小さくなるように設定されている。そして、車速が後進方向の所定車速を超える場合、モータ2が回生トルクを出力するように設定されている。また、いわゆるロールバックを考慮して、電動車両1の前進方向の車速に対しては、モータ2から負のトルクが出力されるように設定されている。アクセルペダルの操作量が0%であるときに、モータ2から出力される負のトルクは、クリープトルクである。   The reverse torque map referred to when the accelerator pedal operation amount is 0% is output from the motor 2 as the vehicle speed increases in the range from 0 km / h to the predetermined vehicle speed in the reverse direction of the electric vehicle 1. Negative torque (torque in the reverse direction) is set to be small. When the vehicle speed exceeds a predetermined vehicle speed in the reverse direction, the motor 2 is set to output regenerative torque. In consideration of so-called rollback, the motor 2 is set to output a negative torque with respect to the vehicle speed in the forward direction of the electric vehicle 1. When the operation amount of the accelerator pedal is 0%, the negative torque output from the motor 2 is a creep torque.

図4は、ガタ詰め制御が実行されるまでの処理の流れを示すフローチャートである。図5は、シフト切替許可フラグ、逆方向レンジ切替フラグおよびガタ詰めトルクの時間変化を示す図である。   FIG. 4 is a flowchart showing the flow of processing until the backlash control is executed. FIG. 5 is a diagram illustrating temporal changes in the shift switching permission flag, the reverse direction range switching flag, and the backlash torque.

電動車両1のスタートスイッチがオンされ、電動車両1が走行可能状態(走行READY)にある間、車両ECU11により、図4に示される処理が繰り返し実行される。   While the start switch of the electric vehicle 1 is turned on and the electric vehicle 1 is in the travelable state (travel READY), the process shown in FIG. 4 is repeatedly executed by the vehicle ECU 11.

図4に示される処理では、車両ECU11により、現在(逆方向レンジ切替前の)シフトレンジに対応したトルクマップが参照されて、モータトルク指令値が設定される(ステップS1)。たとえば、現在のシフトレンジがRレンジである場合、図3に示される逆転トルクマップが参照されて、モータトルク指令値が設定される。また、現在のシフトレンジがDレンジである場合、図2に示される正転トルクマップが参照されて、モータトルク指令値が設定される。そして、モータトルク指令値に応じたトルクがモータ2から出力される。   In the process shown in FIG. 4, the vehicle ECU 11 refers to the torque map corresponding to the current shift range (before the reverse range switching) and sets the motor torque command value (step S1). For example, when the current shift range is the R range, the reverse torque map shown in FIG. 3 is referred to and the motor torque command value is set. When the current shift range is the D range, the normal torque map shown in FIG. 2 is referred to and the motor torque command value is set. A torque corresponding to the motor torque command value is output from the motor 2.

また、前進方向または後進方向の車速がレンジ切替可能なインヒビット車速Viht(たとえば、5km/h)以下であるか否かが繰り返し調べられる(ステップS2)。   Further, it is repeatedly checked whether or not the vehicle speed in the forward direction or the reverse direction is equal to or lower than the inhibit vehicle speed Viht (for example, 5 km / h) at which the range can be switched (step S2).

前進方向または後進方向の車速がインヒビット車速Viht以下であれば(ステップS2のYES)、シフトレンジの切り替えが許可されて(ステップS3)、図5に示されるように、車両ECU11のメモリに設けられたシフト切替許可フラグがオン(シフト切替許可フラグに1がセット)される。   If the vehicle speed in the forward or reverse direction is equal to or lower than the inhibit vehicle speed Viht (YES in step S2), shift range switching is permitted (step S3), and is provided in the memory of the vehicle ECU 11 as shown in FIG. The shift switching permission flag is turned on (1 is set in the shift switching permission flag).

その後、車両ECU11により、逆方向レンジ切替が行われたか否かが判断される(ステップS4)。逆方向レンジ切替は、運転者がシフトレバー(図示せず)を操作して、シフトレンジをDレンジおよびRレンジの一方からNレンジを経由してDレンジおよびRレンジの他方に切り替える操作である。   Thereafter, the vehicle ECU 11 determines whether reverse range switching has been performed (step S4). Reverse range switching is an operation in which the driver operates a shift lever (not shown) to switch the shift range from one of the D range and R range to the other of the D range and R range via the N range. .

車速がインヒビット車速Vihtより大きい間(ステップS2のNO)、または、逆方向レンジ切替が行われるまでは(ステップS4のNO)、逆方向レンジ切替前のシフトレンジに対応したトルクマップが参照されて、モータトルク指令値が設定される(ステップS1)。   While the vehicle speed is greater than the inhibit vehicle speed Viht (NO in step S2) or until the reverse range switching is performed (NO in step S4), the torque map corresponding to the shift range before the reverse direction range switching is referred to. Then, a motor torque command value is set (step S1).

逆方向レンジ切替が行われると(ステップS4のYES)、図5に示されるように、車両ECU11のメモリに設けられた逆方向レンジ切替フラグが所定時間にわたってオン(逆方向レンジ切替フラグに1がセット)される。そして、逆方向レンジ切替フラグがオンされている間、モータ2から電動車両1の後輪3RL,3RRまでの動力伝達系に存在するガタを詰めるためのガタ詰め制御が実行される(ステップS5)。   When reverse range switching is performed (YES in step S4), as shown in FIG. 5, the reverse range switch flag provided in the memory of the vehicle ECU 11 is turned on for a predetermined time (1 is set in the reverse range switch flag). Set). Then, while the reverse direction range switching flag is turned on, backlash control for closing backlash existing in the power transmission system from the motor 2 to the rear wheels 3RL and 3RR of the electric vehicle 1 is executed (step S5). .

ガタ詰め制御が完了すると、逆方向レンジ切替後のシフトレンジに対応したトルクマップが参照されて、モータトルク指令値が設定される(ステップS6)。たとえば、逆方向レンジ切替後のシフトレンジがDレンジである場合、図2に示される正転トルクマップが参照されて、モータトルク指令値が設定される。また、逆方向レンジ切替後のシフトレンジがRレンジである場合、図3に示される逆転トルクマップが参照されて、モータトルク指令値が設定される。そして、モータトルク指令値に応じたトルクがモータ2から出力される。   When the backlash control is completed, a torque map corresponding to the shift range after the reverse range switching is referred to, and a motor torque command value is set (step S6). For example, when the shift range after the reverse range switching is the D range, the forward torque map shown in FIG. 2 is referred to and the motor torque command value is set. Further, when the shift range after the reverse direction range switching is the R range, the reverse torque map shown in FIG. 3 is referred to set the motor torque command value. A torque corresponding to the motor torque command value is output from the motor 2.

図6は、一定のガタ詰めトルクでガタ詰めが行われる場合のモータの出力トルク、回転速度および出力パワーの時間変化を示す図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating temporal changes in the output torque, the rotation speed, and the output power of the motor when the backlash is performed with a constant backlash torque.

図6には、モータ2から一定の大きさTのガタ詰めトルクが時間3tにわたって出力される場合(以下、「トルクTの場合」という。)のモータ2の出力トルク、回転速度および出力パワーの時間変化が実線で示され、モータ2から一定の大きさ3Tのガタ詰めトルクが時間tにわたって出力される場合(以下、「トルク3Tの場合」という。)のモータ2の出力トルク、回転速度および出力パワーの時間変化が二点鎖線で示されている。   FIG. 6 shows the output torque, rotation speed, and output power of the motor 2 when a backlash torque having a constant magnitude T is output from the motor 2 over a period of 3 t (hereinafter referred to as “in the case of torque T”). The change over time is indicated by a solid line, and the output torque, the rotational speed, and the rotation speed of the motor 2 when the backlash torque having a constant magnitude of 3T is output from the motor 2 over time t (hereinafter referred to as “in the case of torque 3T”). The change in output power with time is indicated by a two-dot chain line.

トルクTの場合とトルク3Tの場合とを比較すると、モータ2の回転速度は、モータ2からガタ詰めトルクが出力されている時間に比例するため、トルク3Tの場合には、トルクTの場合よりも3倍の速さで上昇する。   Comparing the case of torque T with the case of torque 3T, the rotational speed of the motor 2 is proportional to the time during which the backlash torque is output from the motor 2, so that in the case of the torque 3T, the case of the torque T Will rise three times as fast.

一方、ガタ詰めトルクによるガタ詰め量(モータ2の回転角度)は、モータ2の回転速度の時間積分値であるから、トルク3Tの場合のガタ詰め量は、トルクTの場合のガタ詰め量の1/3である。また、トルク3Tの場合、ガタ詰めトルクとモータ2の回転速度との積で表されるモータ2の出力パワーの最大値(ピーク値)は、トルクTの場合のモータ2の出力パワーの最大値(ピーク値)の3倍の大きさとなる。そのため、トルク3Tの場合、モータ2から大きさ3Tのガタ詰めトルクが時間tを超えて連続して出力し続けられた場合、ガタ詰めに必要な回転角度θtargetに達する前に、減速機5内の互いに噛合するギヤの歯同士が衝突して、歯打ち音や衝撃が発生する。   On the other hand, since the backlash amount by the backlash torque (rotational angle of the motor 2) is a time integral value of the rotational speed of the motor 2, the backlash amount in the case of the torque 3T is the backlash amount in the case of the torque T. 1/3. In the case of the torque 3T, the maximum value (peak value) of the output power of the motor 2 represented by the product of the backlash torque and the rotation speed of the motor 2 is the maximum value of the output power of the motor 2 in the case of the torque T. It is three times larger than (peak value). Therefore, in the case of torque 3T, if the backlash torque having a magnitude of 3T is continuously output from the motor 2 over time t, before reaching the rotation angle θtarget necessary for backlash filling, The teeth of the meshing gears collide with each other, and rattling noise and impact are generated.

このように、トルク3Tの場合は、モータ2の回転速度を短時間で上昇させることができ、ガタ詰め制御の早い段階から大きいガタ詰め量を得ることができるのに対し、トルクTの場合は、比較的長い時間をかけて、歯打ち音や衝撃を発生しないようなモータ2出力パワーでガタ詰め量を増加させることができる。   Thus, in the case of torque 3T, the rotational speed of the motor 2 can be increased in a short time, and a large backlash amount can be obtained from an early stage of backlash control, whereas in the case of torque T The amount of backlash can be increased with the output power of the motor 2 so as not to generate rattling noise or impact over a relatively long time.

よって、ガタ詰め制御の開始時は、モータ2から大きなガタ詰めトルクを出力させて、モータ2の回転速度を素早く上昇させ、その後は、モータ2の回転速度を維持しつつ、ガタ詰めトルクを減少させ、モータ2の回転角度がガタ詰めに必要な回転角度θtargetに達するときには、モータ2の出力パワーが歯打ち音や衝撃を発生させる限界の出力パワーPlmtよりも小さくなるように(モータ2の回転速度の時間変化を示すグラフとその横軸とに挟まれる領域の形状が四角形に近づくように)、モータ2を制御すれば、最も短時間で必要なガタ詰めを実施することができる。   Therefore, at the start of the backlash control, a large backlash torque is output from the motor 2 to quickly increase the rotation speed of the motor 2, and then the backlash torque is reduced while maintaining the rotation speed of the motor 2. When the rotation angle of the motor 2 reaches the rotation angle θ target necessary for backlashing, the output power of the motor 2 is set to be smaller than the limit output power Plmt that generates a rattling noise or an impact (rotation of the motor 2). If the motor 2 is controlled so that the shape of the region sandwiched between the graph showing the change in speed and the horizontal axis thereof approaches a quadrangle), the necessary backlash can be carried out in the shortest time.

図7は、第1実施形態に係るガタ詰め制御におけるモータの出力トルク、回転速度および出力パワーの時間変化を示す図である。   FIG. 7 is a diagram illustrating temporal changes in motor output torque, rotation speed, and output power in the backlash control according to the first embodiment.

第1実施形態に係るガタ詰め制御では、モータ2が制御されて、ガタ詰め制御の前半において、モータ2から最も大きいガタ詰めトルクが出力される。これにより、ガタ詰め制御の開始時には、モータ2の回転速度を素早く上昇させることができる。そして、ガタ詰め制御の後半では、モータ2から出力されるガタ詰めトルクが連続的に漸減される。これにより、モータ2の回転角度がガタ詰めに必要な回転角度θtargetに達するときには、モータ2の出力パワーを歯打ち音や衝撃を発生させる限界の出力パワーPlmtよりも小さくすることができる。   In the backlash control according to the first embodiment, the motor 2 is controlled, and the largest backlash torque is output from the motor 2 in the first half of the backlash control. Thereby, the rotation speed of the motor 2 can be quickly raised at the start of the backlash control. In the second half of the backlash control, the backlash torque output from the motor 2 is gradually reduced. As a result, when the rotation angle of the motor 2 reaches the rotation angle θ target necessary for backlashing, the output power of the motor 2 can be made smaller than the limit output power Plmt that generates a rattling noise or an impact.

その結果、図6に示されるガタ詰め制御と比較して、モータ2の回転速度の時間変化を示すグラフとそのグラフの横軸とに挟まれる領域の形状が四角形に近づき、ガタ詰めに必要なモータ2の回転角度θtargetを短時間で得ることができる。   As a result, compared to the backlash control shown in FIG. 6, the shape of the region sandwiched between the graph showing the temporal change in the rotational speed of the motor 2 and the horizontal axis of the graph approaches a quadrangle, which is necessary for backlashing. The rotation angle θtarget of the motor 2 can be obtained in a short time.

よって、電動車両1の動力伝達系のガタ詰めによる歯打ち音や衝撃の発生を抑制できながら、そのガタ詰めに要する時間を短縮することができる。   Therefore, it is possible to reduce the time required for backlashing while suppressing the occurrence of rattling noise and impact due to backlashing of the power transmission system of the electric vehicle 1.

なお、ガタ詰めトルクが漸減されるときのガタ詰めトルクの時間変化を示すグラフは、モータ2の回転速度の時間変化を示すグラフと横軸とに挟まれる領域の形状が四角形に近づけるために、直線ではなく、指数曲線y=Aexp(−t/τ)(y:ガタ詰めトルク、A:ガタ詰めトルクの最大値(ピーク値)、t:時間、τ:時定数)または反比例曲線y=B/t(y:ガタ詰めトルク、B:反比例定数、t:時間)であることが好ましい。   The graph showing the time change of the backlash torque when the backlash torque is gradually reduced, because the shape of the region sandwiched between the graph showing the time change of the rotational speed of the motor 2 and the horizontal axis is close to a quadrangle, Exponential curve y = Aexp (−t / τ) (y: backlash torque, A: maximum value (peak value) of backlash torque, t: time, τ: time constant) or inversely proportional curve y = B / T (y: backlash torque, B: inverse proportionality constant, t: time).

図8は、第2実施形態に係るガタ詰め制御におけるモータの出力トルク、回転速度および出力パワーの時間変化を示す図である。   FIG. 8 is a diagram illustrating temporal changes in the output torque, rotation speed, and output power of the motor in the backlash control according to the second embodiment.

図8に示されるガタ詰め制御では、モータ2が制御されて、ガタ詰め制御の開始時の時刻0から時刻t1までの間、モータ2から逆方向レンジ切替後のシフトレンジに対応した方向の大きさT1のガタ詰めトルクが出力される。このガタ詰めトルクの大きさT1およびガタ詰めトルクが出力される時間(時刻0から時刻t1までの時間)は、時刻t0から時刻t1までの間におけるモータ2の出力パワーが歯打ち音および衝撃を発生する限界の出力パワーPlmtを超えない範囲で、それぞれ設定されている。その後、時刻t1から時刻t2までの間は、モータ2からのガタ詰めトルクの出力が停止される。そして、時刻t2から時刻t3までの間、モータ2から大きさT1よりも小さい大きさT2のガタ詰めトルクが出力される。時刻t3から時刻t4までの間は、モータ2からのガタ詰めトルクの出力が停止される。その後、時刻t4から時刻t5までの間、モータ2から大きさT2よりも小さい大きさT3のガタ詰めトルクが出力されると、ガタ詰め制御が終了する。   In the backlash control shown in FIG. 8, the motor 2 is controlled, and from time 0 to time t1 when the backlash control is started, the magnitude in the direction corresponding to the shift range after the reverse range switching from the motor 2 is performed. The backlash torque of T1 is output. The amount of rattling torque T1 and the time during which the rattling torque is output (the time from time 0 to time t1) are such that the output power of the motor 2 from the time t0 to the time t1 has a rattling sound and an impact. Each is set in a range that does not exceed the limit output power Plmt to be generated. Thereafter, during the period from time t1 to time t2, the output of the backlashing torque from the motor 2 is stopped. Then, between time t2 and time t3, the backlash torque having a magnitude T2 smaller than the magnitude T1 is output from the motor 2. From time t3 to time t4, the output of the backlashing torque from the motor 2 is stopped. Thereafter, when the backlash torque having a magnitude T3 smaller than the magnitude T2 is output from the motor 2 between time t4 and time t5, the backlash control ends.

時刻0から時刻t1までの時間、時刻t1から時刻t2までの時間、時刻t2から時刻t3までの時間、時刻t3から時刻t4までの時間および時刻t4から時刻t5までの時間は、いずれも同じ長さに設定されている。   The time from time 0 to time t1, the time from time t1 to time t2, the time from time t2 to time t3, the time from time t3 to time t4, and the time from time t4 to time t5 are all the same length Is set.

このように、図8に示されるガタ詰め制御では、モータ2からガタ詰めトルクが一定の時間間隔で一定の時間にわたってパルス的に出力される。そして、ガタ詰め制御の初期に、モータ2から最大のガタ詰めトルクが出力され、その後、ガタ詰めトルクが出力される度に、そのガタ詰めトルクの大きさが小さくなる。   In this way, in the backlash control shown in FIG. 8, the backlash torque is output from the motor 2 in a pulsed manner at a constant time interval over a fixed time. Then, at the initial stage of the backlash control, the maximum backlash torque is output from the motor 2, and then the backlash torque is reduced each time the backlash torque is output.

これにより、ガタ詰め制御の初期に、モータ2の回転速度を一気に上昇させることができる。その結果、ガタ詰め制御の開始からの経過時間を横軸にとり、ガタ詰め制御の開始後のモータ2の回転速度を縦軸にとったときに、モータ2の回転速度の時間変化を示すグラフとそのグラフの横軸とに挟まれる領域の形状が四角形に近づき、ガタ詰めに必要なモータ2の回転角度θtargetを短時間で得ることができる。   Thereby, the rotation speed of the motor 2 can be raised at a stretch at the initial stage of the backlash control. As a result, when the elapsed time from the start of the backlash control is taken on the horizontal axis and the rotational speed of the motor 2 after the start of the backlash control is taken on the vertical axis, the graph shows the time change of the rotational speed of the motor 2 The shape of the region sandwiched between the horizontal axes of the graph approaches a quadrangle, and the rotation angle θtarget of the motor 2 necessary for backlashing can be obtained in a short time.

よって、電動車両1の動力伝達系のガタ詰めによる歯打ち音や衝撃の発生を抑制できながら、そのガタ詰めに要する時間を短縮することができる。   Therefore, it is possible to reduce the time required for backlashing while suppressing the occurrence of rattling noise and impact due to backlashing of the power transmission system of the electric vehicle 1.

図7に示されるガタ詰め制御では、モータ2からガタ詰めトルクが連続して出力されるので、モータ2の回転速度は、時間の経過に伴って上昇する。そのため、ガタ詰め制御の終了時のモータ2の回転速度が所定値以下となることを予想して、ガタ詰め制御の初期におけるガタ詰めトルクの大きさを決定しなければならず、その大きさをやや小さめに設定する必要がある。また、ガタ詰めトルクの制御のしやすさから、ガタ詰めトルクを連続的に漸減させるよりも、図8に示されるガタ詰め制御のように、オン/オフデューティを決定して、ガタ詰めトルクをパルス状に変化させる方が実用的である。   In the backlash control shown in FIG. 7, since the backlash torque is continuously output from the motor 2, the rotation speed of the motor 2 increases as time elapses. For this reason, it is expected that the rotation speed of the motor 2 at the end of the backlash control will be a predetermined value or less, and the magnitude of the backlash torque at the initial stage of the backlash control must be determined. It is necessary to set a little smaller. Also, for ease of control of the backlashing torque, the on / off duty is determined and the backlashing torque is reduced as in the backlash control shown in FIG. It is more practical to change the pulse shape.

図9は、第3実施形態に係るガタ詰め制御におけるモータの出力トルク、回転速度および出力パワーの時間変化を示す図である。   FIG. 9 is a diagram showing temporal changes in motor output torque, rotation speed, and output power in the backlash control according to the third embodiment.

図9に示されるガタ詰め制御では、モータ2が制御されて、ガタ詰め制御の開始時の時刻0から時刻t1までの間、モータ2から逆方向レンジ切替後のシフトレンジに対応した方向の大きさT4のガタ詰めトルクが出力される。このガタ詰めトルクの大きさT4およびガタ詰めトルクが出力される時間(時刻0から時刻t1までの時間)は、時刻t0から時刻t1までの間におけるモータ2の出力パワーが歯打ち音および衝撃を発生する限界の出力パワーPlmtを超えない範囲で、それぞれ設定されている。また、ガタ詰めトルクの大きさT4は、図8に示されるガタ詰め制御におけるガタ詰めトルクの大きさT1よりも大きい。その後、時刻t1から時刻t2までの間は、モータ2からのガタ詰めトルクの出力が停止される。そして、時刻t2から時刻t3までの間、モータ2から大きさT4よりも小さい大きさT2のガタ詰めトルクが出力される。時刻t3から時刻t4までの間は、モータ2からのガタ詰めトルクの出力が停止される。その後、時刻t4から時刻t5までの間、モータ2から大きさT2よりも小さい大きさT3のガタ詰めトルクが出力されると、ガタ詰め制御が終了する。   In the backlash control shown in FIG. 9, the motor 2 is controlled, and from time 0 to time t1 when the backlash control is started, the magnitude in the direction corresponding to the shift range after the reverse range switching from the motor 2 is performed. A backlash torque of T4 is output. The amount of rattling torque T4 and the time during which the rattling torque is output (the time from time 0 to time t1) are such that the output power of the motor 2 during the period from time t0 to time t1 is affected by rattling noise and impact. Each is set in a range that does not exceed the limit output power Plmt to be generated. Also, the backlash torque magnitude T4 is larger than the backlash torque magnitude T1 in the backlash control shown in FIG. Thereafter, during the period from time t1 to time t2, the output of the backlashing torque from the motor 2 is stopped. And from time t2 to time t3, the backlash torque having a magnitude T2 smaller than the magnitude T4 is output from the motor 2. From time t3 to time t4, the output of the backlashing torque from the motor 2 is stopped. Thereafter, when the backlash torque having a magnitude T3 smaller than the magnitude T2 is output from the motor 2 between time t4 and time t5, the backlash control ends.

時刻t2から時刻t3までの時間は、時刻0から時刻t1までの時間よりも長い時間に設定され、時刻t4から時刻t5までの時間は、時刻t2から時刻t3までの時間よりも長い時間に設定されている。時刻0から時刻t1までの時間、時刻t2から時刻t3までの時間および時刻t4から時刻t5までの時間は、それぞれ時刻0から時刻t1までの間、時刻t2から時刻t3までの間および時刻t4から時刻t5までの間におけるモータ2の出力パワーが歯打ち音および衝撃を発生する限界の出力パワーPlmtを超えない範囲で設定されている。時刻t1から時刻t2までの時間および時刻t3から時刻t4までの時間は、同じ長さに設定されている。   The time from time t2 to time t3 is set to a time longer than the time from time 0 to time t1, and the time from time t4 to time t5 is set to a time longer than the time from time t2 to time t3. Has been. The time from time 0 to time t1, the time from time t2 to time t3, and the time from time t4 to time t5 are from time 0 to time t1, from time t2 to time t3, and from time t4, respectively. The output power of the motor 2 until time t5 is set in a range that does not exceed the limit output power Plmt that generates a rattling sound and an impact. The time from time t1 to time t2 and the time from time t3 to time t4 are set to the same length.

このように、図9に示されるガタ詰め制御では、モータ2からガタ詰めトルクが一定の時間間隔でパルス的に出力される。そして、ガタ詰め制御の初期に、モータ2から最大のガタ詰めトルクが出力され、その後、ガタ詰めトルクが出力される度に、そのガタ詰めトルクの大きさが小さくなる。また、最大のガタ詰めトルクが出力される時間は、最も短い時間に設定され、その後、ガタ詰めトルクが出力される度に、そのガタ詰めトルクが出力される時間が長くなる。   As described above, in the backlash control shown in FIG. 9, the backlash torque is output from the motor 2 in pulses at regular time intervals. Then, at the initial stage of the backlash control, the maximum backlash torque is output from the motor 2, and then the backlash torque is reduced each time the backlash torque is output. The time for which the maximum backlash torque is output is set to the shortest time, and thereafter, every time the backlash torque is output, the time for which the backlash torque is output becomes longer.

これにより、ガタ詰め制御の開始からの経過時間を横軸にとり、ガタ詰め制御の開始後のモータ2の回転速度を縦軸にとったときに、モータ2の回転速度の時間変化を示すグラフとそのグラフの横軸とに挟まれる領域の形状が四角形に近づき、ガタ詰めに必要なモータ2の回転角度θtargetを短時間で得ることができる。   As a result, when the elapsed time from the start of the backlash control is taken on the horizontal axis and the rotational speed of the motor 2 after the start of the backlash control is taken on the vertical axis, the graph shows the time change of the rotational speed of the motor 2 The shape of the region sandwiched between the horizontal axes of the graph approaches a quadrangle, and the rotation angle θtarget of the motor 2 necessary for backlashing can be obtained in a short time.

よって、電動車両1の動力伝達系のガタ詰めによる歯打ち音や衝撃の発生を抑制できながら、そのガタ詰めに要する時間を短縮することができる。   Therefore, it is possible to reduce the time required for backlashing while suppressing the occurrence of rattling noise and impact due to backlashing of the power transmission system of the electric vehicle 1.

以上、本発明の3つの実施形態について説明したが、本発明は、さらに他の形態で実施することもできる。   As mentioned above, although three embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form.

たとえば、図8,9に示されるガタ詰め制御では、時刻t1から時刻t2までの間および時刻t3から時刻t4までの間、モータ2から出力されるガタ詰めトルクの大きさが0であるとした。しかしながら、時刻t1から時刻t2までの間および時刻t3から時刻t4までの間、大きさTよりも小さいガタ詰めトルクがモータ2から出力されてもよい。   For example, in the backlash control shown in FIGS. 8 and 9, it is assumed that the backlash torque output from the motor 2 is 0 from time t1 to time t2 and from time t3 to time t4. . However, the backlash torque smaller than the magnitude T may be output from the motor 2 from time t1 to time t2 and from time t3 to time t4.

また、図9に示されるガタ詰め制御において、モータ2から最初に出力されるガタ詰めトルクの大きさT4およびそのガタ詰めトルクが出力される時間(時刻0から時刻t1までの時間)は、時刻t0から時刻t1までの間におけるモータ2の出力パワーが歯打ち音および衝撃を発生する限界の出力パワーPlmtを超えない範囲で、それぞれ設定されているとした。しかしながら、互いに噛合するギヤの歯が接触するまでの期間であれば、図10に示されるように、ガタ詰めトルクの大きさT4およびそのガタ詰めトルクが出力される時間(時刻0から時刻t1までの時間)は、時刻0から時刻t1までの間におけるモータ2の出力パワーが歯打ち音および衝撃を発生する限界の出力パワーPlmtを超えるように、それぞれ設定されていてもよい。さらに、互いに噛合するギヤの歯が接触するまでの期間であれば、ガタ詰めトルクの大きさT2およびそのガタ詰めトルクが出力される時間(時刻t2から時刻t3までの時間)は、時刻t2から時刻t3までの間におけるモータ2の出力パワーが歯打ち音および衝撃を発生する限界の出力パワーPlmtを超えるように、それぞれ設定されていてもよい。   In addition, in the backlash control shown in FIG. 9, the magnitude T4 of the backlash torque output first from the motor 2 and the time during which the backlash torque is output (time from time 0 to time t1) It is assumed that the output power of the motor 2 between t0 and time t1 is set in a range that does not exceed the limit output power Plmt that generates a rattling sound and an impact. However, as long as it is a period until the gear teeth meshing with each other come into contact with each other, as shown in FIG. 10, the magnitude T4 of the backlashing torque and the time during which the backlashing torque is output (from time 0 to time t1). May be set so that the output power of the motor 2 from the time 0 to the time t1 exceeds the limit output power Plmt that generates a rattling sound and an impact. Furthermore, if it is a period until the teeth of the gears that mesh with each other come into contact with each other, the magnitude T2 of the backlashing torque and the time during which the backlashing torque is output (time from time t2 to time t3) are from time t2. The output power of the motor 2 until time t3 may be set so as to exceed the limit output power Plmt that generates a rattling sound and an impact.

さらにまた、図11に示されるように、パルス状のガタ詰めトルクが出力されている期間において、そのパルス状のガタ詰めトルクの振幅(大きさ)が時間の経過に伴って漸減されてもよい。   Furthermore, as shown in FIG. 11, the amplitude (magnitude) of the pulse-like rattling torque may be gradually reduced with the passage of time during the period in which the pulse-like rattling torque is being output. .

また、電動車両1が微車速(たとえば、5km/h以下)で走行しているときにガタ詰め制御が行われる場合において、電動車両1の停車中にガタ詰め制御が行われる場合と比較して、ガタ詰めトルクの大きさおよび/またはそのガタ詰めトルクが出力される時間がそれぞれ小さい値に設定されてもよい。   Further, in the case where the backlash control is performed when the electric vehicle 1 is traveling at a fine vehicle speed (for example, 5 km / h or less), compared to the case where the backlash control is performed while the electric vehicle 1 is stopped. The magnitude of the backlashing torque and / or the time during which the backlashing torque is output may be set to a small value.

すなわち、互いに噛合するギヤ間において、モータ2側のギヤの惰性よりも後輪3RL,3RR側のギヤの惰性が大きいので、電動車両1の微車速での走行中に逆方向レンジ切替が行われた場合、電動車両1の停車中に逆方向レンジ切替が行われた場合と比較して、互いに噛合するギヤ間に生じるガタ(ギャップ)が小さい。そのため、電動車両1の微車速での走行中に逆方向レンジ切替が行われた場合、電動車両1の停車中に逆方向レンジ切替が行われた場合と比較して、ガタ詰めに必要なモータ2の回転角度が小さくてよい。よって、電動車両1が微車速で走行しているときにガタ詰め制御が行われる場合において、電動車両1の停車中にガタ詰め制御が行われる場合と比較して、ガタ詰めトルクの大きさおよび/またはそのガタ詰めトルクが出力される時間がそれぞれ小さい値に設定されてもよい。   That is, since the inertia of the gears on the rear wheels 3RL, 3RR side is greater than the inertia of the gears on the motor 2 side between the meshing gears, the reverse range switching is performed while the electric vehicle 1 is traveling at a fine vehicle speed. In this case, the backlash (gap) generated between the gears engaged with each other is small as compared with the case where the reverse range switching is performed while the electric vehicle 1 is stopped. Therefore, when reverse range switching is performed while the electric vehicle 1 is traveling at a fine vehicle speed, the motor required for backlashing is smaller than when reverse range switching is performed while the electric vehicle 1 is stopped. The rotation angle of 2 may be small. Therefore, in the case where the backlash control is performed when the electric vehicle 1 is traveling at a fine vehicle speed, the magnitude of the backlash torque is smaller than the case where the backlash control is performed while the electric vehicle 1 is stopped. The time for outputting the backlash torque may be set to a small value.

また、電動車両1の一例として、電気自動車を取り上げたが、本発明は、エンジンおよびモータを駆動源とするハイブリッドカーに適用することもできる。   Moreover, although the electric vehicle is taken up as an example of the electric vehicle 1, the present invention can also be applied to a hybrid car using an engine and a motor as drive sources.

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。   In addition, various design changes can be made to the above-described configuration within the scope of the matters described in the claims.

1 電動車両
2 モータ
11 車両ECU(制御装置、逆方向レンジ切替許容手段、逆方向レンジ切替検出手段、ガタ詰め制御手段)
21 シフトセンサ(逆方向レンジ切替検出手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric vehicle 2 Motor 11 Vehicle ECU (Control apparatus, reverse direction range switching permissive means, reverse direction range switching detection means, backlash control means)
21 Shift sensor (reverse direction range switching detection means)

Claims (2)

少なくともモータを駆動源とする電動車両のガタ詰め制御装置であって、
シフトレンジが前進レンジおよび後進レンジの一方から中立レンジを経て前記前進レンジおよび前記後進レンジの他方に切り替わる逆方向レンジ切替を許容する逆方向レンジ切替許容手段と、
シフト操作による前記逆方向レンジ切替を検出する逆方向レンジ切替検出手段と、
前記逆方向レンジ切替検出手段による前記逆方向レンジ切替の検出に応答して、前記モータから前記逆方向レンジ切替後の前記シフトレンジに対応した方向のガタ詰めトルクを出力させるガタ詰め制御を所定時間にわたって実行するガタ詰め制御手段とを含み、
前記ガタ詰め制御手段は、前記所定時間の前半分の期間内に最大値のガタ詰めトルクを出力させ、その最大値からガタ詰めトルクを連続的に漸減させる、電動車両のガタ詰め制御装置。
An electric vehicle backlash control device using at least a motor as a drive source,
Reverse range switching permission means for allowing reverse range switching in which the shift range is switched from one of the forward range and the reverse range through the neutral range to the other of the forward range and the reverse range;
Reverse direction range switching detecting means for detecting the reverse direction range switching by a shift operation;
In response to the detection of the reverse range switching by the reverse range switching detection means, the backlash control for outputting the backlash torque in the direction corresponding to the shift range after the reverse range switching from the motor for a predetermined time. Including backlash control means for
The backlash control device for an electric vehicle, wherein the backlash control means outputs a maximum backlash torque within the first half of the predetermined time, and continuously and gradually reduces the backlash torque from the maximum value.
少なくともモータを駆動源とする電動車両のガタ詰め制御装置であって、
シフトレンジが前進レンジおよび後進レンジの一方から中立レンジを経て前記前進レンジおよび前記後進レンジの他方に切り替わる逆方向レンジ切替を許容する逆方向レンジ切替許容手段と、
シフト操作による前記逆方向レンジ切替を検出する逆方向レンジ切替検出手段と、
前記逆方向レンジ切替検出手段による前記逆方向レンジ切替の検出に応答して、前記モータから前記逆方向レンジ切替後の前記シフトレンジに対応した方向のガタ詰めトルクを出力させるガタ詰め制御を所定時間にわたって実行するガタ詰め制御手段とを含み、
前記ガタ詰め制御手段は、ガタ詰めトルクをパルス状に出力させ、前記所定時間の初期に出力されるパルス状のガタ詰めトルクの振幅が相対的に大きく、最終に出力されるパルス状のガタ詰めトルクの振幅が相対的に小さくなるように、各パルス状のガタ詰めトルクの振幅を漸減させる、電動車両のガタ詰め制御装置。
An electric vehicle backlash control device using at least a motor as a drive source,
Reverse range switching permission means for allowing reverse range switching in which the shift range is switched from one of the forward range and the reverse range through the neutral range to the other of the forward range and the reverse range;
Reverse direction range switching detecting means for detecting the reverse direction range switching by a shift operation;
In response to the detection of the reverse range switching by the reverse range switching detection means, the backlash control for outputting the backlash torque in the direction corresponding to the shift range after the reverse range switching from the motor for a predetermined time. Including backlash control means for
The backlash control means outputs a backlash torque in a pulse shape, the amplitude of the pulse backlash torque output at the beginning of the predetermined time is relatively large, and the finally output pulse backlash backlash An electric vehicle backlash control device that gradually reduces the amplitude of each pulse-shaped backlash torque so that the torque amplitude is relatively small.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112644296A (en) * 2021-01-05 2021-04-13 重庆长安新能源汽车科技有限公司 Control method for driving torque of pure electric vehicle
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