JP2015216765A - 車両用駆動制御装置、車両用駆動制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】モータの電圧変動に伴う電流の変化を抑制し、意図した走行性能を確保する。
【解決手段】前輪12FL・12FRを駆動するエンジン13と、後輪12RL・12RRを駆動する電動モータ14と、エンジン13の動力を得て発電し、発電した電力を電動モータ14へ供給するジェネレータ17と、を備える。また、ジェネレータ17に対する界磁電流指令値Ifcを生成し、この界磁電流指令値Ifcに応じて発電を制御する。そして、電動モータ14の電圧変化量ΔVを予測し、この電圧変化量ΔVに応じて、界磁電流指令値Ifcを補正する。電動モータ14の電圧変化量ΔVは、電動モータ14の電圧変化速度E’、及びジェネレータ17の応答時定数Tsに応じて予測される。
【選択図】図3
【解決手段】前輪12FL・12FRを駆動するエンジン13と、後輪12RL・12RRを駆動する電動モータ14と、エンジン13の動力を得て発電し、発電した電力を電動モータ14へ供給するジェネレータ17と、を備える。また、ジェネレータ17に対する界磁電流指令値Ifcを生成し、この界磁電流指令値Ifcに応じて発電を制御する。そして、電動モータ14の電圧変化量ΔVを予測し、この電圧変化量ΔVに応じて、界磁電流指令値Ifcを補正する。電動モータ14の電圧変化量ΔVは、電動モータ14の電圧変化速度E’、及びジェネレータ17の応答時定数Tsに応じて予測される。
【選択図】図3
Description
本発明は、車両用駆動制御装置、及び車両用駆動制御方法に関するものである。
特許文献1に記載された従来技術では、エンジンで前輪を駆動すると共に、エンジントルクの一部を用いてジェネレータで発電を行い、その電力によりモータで後輪を駆動している。ジェネレータで発電した電力は、バッテリを経由することなく、直接、モータへと供給されており、またモータを駆動する際には、モータから後輪への動力伝達経路に設けたクラッチを締結させている。
しかしながら、発電した電力を、直接、モータへ供給する場合、モータの回転変動に伴ってモータの誘起電圧が変化すると、モータへ流れる電流も変化し、結果としてモータのトルクも変化してしまう。この現象は、モータの回転変動に起因しているため、主にクラッチを締結する前後に生じやすい。
本発明の課題は、モータの電圧変動に伴う電流の変化を抑制し、意図した走行性能を確保することである。
本発明の課題は、モータの電圧変動に伴う電流の変化を抑制し、意図した走行性能を確保することである。
本発明の一態様に係る車両用駆動制御装置は、回転駆動源で主駆動輪を駆動し、モータで補助駆動輪を駆動し、回転駆動源の動力を得て発電機で発電し、発電した電力をモータへ供給する。そして、発電機に対する発電指令値を生成し、発電指令値に応じて発電を制御する際に、モータの電圧変化量を予測し、この電圧変化量に応じて、発電指令値を補正する。
本発明によれば、モータの電圧変化量を予測し、この電圧変化量に応じて発電指令値を補正することにより、モータの電圧変動に伴う電流の変化を抑制することができる。これにより、モータのトルクが変化することを抑制し、意図した走行性能を確保することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
《第1実施形態》
《構成》
車両用駆動制御装置11における動力系の構成を図1に示す。
車両用駆動制御装置11は、前輪12FL及び12FRをエンジン(ENG)13で駆動する主駆動輪とし、後輪12RL及び12RRを電動モータ(MTR)14で駆動可能な補助駆動輪とする所謂スタンバイ型の四輪駆動車両である。
《第1実施形態》
《構成》
車両用駆動制御装置11における動力系の構成を図1に示す。
車両用駆動制御装置11は、前輪12FL及び12FRをエンジン(ENG)13で駆動する主駆動輪とし、後輪12RL及び12RRを電動モータ(MTR)14で駆動可能な補助駆動輪とする所謂スタンバイ型の四輪駆動車両である。
エンジン13の駆動力は、トルクコンバータを有するオートマチックトランスアクスル(AT)15を介して前輪12FL・12FRに伝達されると共に、Vベルト16を介してジェネレータ(GNR)17に伝達される。ジェネレータ17は、Vベルト16を介して伝達された動力によって発電を行い、発電した電力はパワーケーブル21で送電され、電動モータ14に供給される。パワーケーブル21の途中には、電力供給のON/OFFを行なうメインリレー(Ry)22が設けられている。電動モータ14の駆動力は、減速機(GR)23、電磁クラッチ(CLT)24、及びディファレンシャルギヤ(DEF)25を順に介して後輪12RL・12RRに伝達される。
ジェネレータ17、メインリレー22、及び電動モータ14は、4WDコントローラ(4WD‐ECU)27によって駆動制御される。
4WDコントローラ27は、ジェネレータ制御指令により、ジェネレータ17に内蔵されたICレギュレータを介して界磁電流を制御することにより、ジェネレータ17の出力電圧Vgを制御する。
4WDコントローラ27は、リレー制御指令により、励磁電流の通電を制御することにより、メインリレー22のON/OFFを制御する。メインリレー22は、例えば励磁電流が通電されたときに接点が閉じる常開型のメーク接点(a接点)である。
4WDコントローラ27は、ジェネレータ制御指令により、ジェネレータ17に内蔵されたICレギュレータを介して界磁電流を制御することにより、ジェネレータ17の出力電圧Vgを制御する。
4WDコントローラ27は、リレー制御指令により、励磁電流の通電を制御することにより、メインリレー22のON/OFFを制御する。メインリレー22は、例えば励磁電流が通電されたときに接点が閉じる常開型のメーク接点(a接点)である。
4WDコントローラ27は、モータ制御指令により、モータトルク指令値Ttが出力されるように界磁電流Imを制御することにより、電動モータ14の出力を制御する。例えば、公知の弱め界磁制御方式とする。すなわち、電動モータ3が高速回転すると誘起電圧が上昇してモータトルクTmが低下するので、界磁電流Imを小さくすることで誘起電圧の上昇を抑制し、モータトルクTmの低下防止を図る。
4WDコントローラ27は、クラッチ制御指令により、励磁電流の通電を制御することにより、電磁クラッチ24の締結及び遮断を制御する。電磁クラッチ24は、例えば励磁電流が通電されたときに締結される励磁作動型である。
4WDコントローラ27は、クラッチ制御指令により、励磁電流の通電を制御することにより、電磁クラッチ24の締結及び遮断を制御する。電磁クラッチ24は、例えば励磁電流が通電されたときに締結される励磁作動型である。
車両用駆動制御装置11のシステム構成を図2に示す。
車両用駆動制御装置11は、車輪速センサ31と、アクセルセンサ32と、エンジン回転センサ33と、モータ回転センサ34と、を備える。
車輪速センサ31は、各車輪の車輪速度VwFL〜VwRRを検出する。この車輪速センサ31は、例えば車輪と共に回転し円周に突起部(ギヤパルサ)が形成されたセンサロータと、このセンサロータの突起部に対向して設けられたピックアップコイルを有する検出回路と、を備える。そして、センサロータの回転に伴う磁束密度の変化を、ピックアップコイルによって電圧信号に変換して4WDコントローラ27に出力する。4WDコントローラ27は、入力された電圧信号から車輪速度VwFL〜VwRRを判断し、例えば非駆動輪(従動輪)の車輪速平均値や全輪の車輪速平均値を車速として演算する。
車両用駆動制御装置11は、車輪速センサ31と、アクセルセンサ32と、エンジン回転センサ33と、モータ回転センサ34と、を備える。
車輪速センサ31は、各車輪の車輪速度VwFL〜VwRRを検出する。この車輪速センサ31は、例えば車輪と共に回転し円周に突起部(ギヤパルサ)が形成されたセンサロータと、このセンサロータの突起部に対向して設けられたピックアップコイルを有する検出回路と、を備える。そして、センサロータの回転に伴う磁束密度の変化を、ピックアップコイルによって電圧信号に変換して4WDコントローラ27に出力する。4WDコントローラ27は、入力された電圧信号から車輪速度VwFL〜VwRRを判断し、例えば非駆動輪(従動輪)の車輪速平均値や全輪の車輪速平均値を車速として演算する。
アクセルセンサ32は、アクセルペダルの踏込み量に相当するペダル開度PPO(操作位置)を検出する。このアクセルセンサ32は、例えばポテンショメータであり、アクセルペダルのペダル開度PPOを電圧信号に変換して4WDコントローラ27に出力する。4WDコントローラ27は、入力された電圧信号からアクセルペダルのペダル開度PPOを判断する。なお、アクセルペダルが非操作位置にあるときに、ペダル開度PPOが0%となり、アクセルペダルが最大操作位置(ストロークエンド)にあるときに、ペダル開度PPOが100%となる。
エンジン回転センサ33は、エンジン回転数Neを検出する。このエンジン回転センサ33は、例えばクランクシャフトと共に回転するパルサーロータの回転を、二つのMR(ferro-Magneto Resistance)素子で検出し、クランクシャフトの回転に伴う磁界方向のベクトル変化を電気信号に変換して4WDコントローラ27に出力する。4WDコントローラ27は、入力された電気信号からクランクシャフトの1分間当たりの回転数Ne[rpm]を判断する。
モータ回転センサ34は、電動モータ14の回転数Nmを検出する。このモータ回転角センサ34は、例えば永久磁石からなる回転子、及びホール素子からなる固定子を備え、電流と磁束に対して垂直な向きにホール起電力が発生するホール効果を利用し、回転子の磁極の位置を電圧信号に変換して4WDコントローラ27に出力する。4WDコントローラ27は、入力された電圧信号から電動モータ14の1分間当たりの回転数Nm[rpm]を判断する。
4WDコントローラ27は、モータトルク指令値演算部41と、モータ制御部42と、必要電力演算部43と、ジェネレータ制御部44と、を備える。なお、電動モータ14、メインリレー22、及び電磁クラッチ11の制御については、その詳細な説明を省略するが、4WDコントローラ27は、電動モータ14を駆動制御する際、メインリレーへのリレー制御指令を出力して電動モータ14への電力供給をON状態に制御すると共に、電磁クラッチ11へのクラッチ制御指令を出力してクラッチ10を締結状態に制御するものとする。
モータトルク指令値演算部41は、後輪12RL及び12RRの要求駆動力として、例えば前輪及び後輪の車輪速度差ΔVw、及びアクセルペダル開度PPOに応じて、モータトルク指令値Ttを算出する。
モータ制御部42は、モータ回転数Nmから目標モータ界磁電流Im*を演算し、モータトルク指令値Ttを実現するために、電動モータ14の界磁電流Imが、目標モータ界磁電流Im*に一致するように制御する。
モータ制御部42は、モータ回転数Nmから目標モータ界磁電流Im*を演算し、モータトルク指令値Ttを実現するために、電動モータ14の界磁電流Imが、目標モータ界磁電流Im*に一致するように制御する。
必要電力演算部43は、下記の式に示すように、モータトルク指令値Ttとモータ回転数Nmとを乗算することにより、必要電力Pgを演算する。
Pg=Tt×Nm
ジェネレータ制御部44での処理の一例を図3に示す。
ジェネレータ制御部44は、電圧変化量予測部61と、電圧補正部62と、最適動作点演算部63と、FF電流指令値演算部64と、電流指令値演算部65と、P制御電流指令値演算部66と、I制御電流指令値演算部67と、界磁電流指令値演算部68と、界磁制御部69と、を備える。
Pg=Tt×Nm
ジェネレータ制御部44での処理の一例を図3に示す。
ジェネレータ制御部44は、電圧変化量予測部61と、電圧補正部62と、最適動作点演算部63と、FF電流指令値演算部64と、電流指令値演算部65と、P制御電流指令値演算部66と、I制御電流指令値演算部67と、界磁電流指令値演算部68と、界磁制御部69と、を備える。
電圧変化量予測部61は、下記の式に示すように、モータ誘起電圧の変化率E’に、ジェネレータ17における発電応答の時定数Tsを乗算することにより、ジェネレータ17で発電されるまでの電圧変化量ΔVを演算する。
ΔV=E’×Ts
電圧補正部62は、下記の式に示すように、発電電圧Vgに電圧変化量ΔVを加算することにより、発電電圧Vgを補正する。
Vg ← Vg+ΔV
ΔV=E’×Ts
電圧補正部62は、下記の式に示すように、発電電圧Vgに電圧変化量ΔVを加算することにより、発電電圧Vgを補正する。
Vg ← Vg+ΔV
最適動作点演算部63は、ジェネレータ17の発電特性を表すマップを参照し、発電電圧Vg、及びジェネレータ回転数Ngに応じて、発電特性に従った最適動作点である電流値Isを演算する。
ジェネレータ17の発電特性を表すマップを図4に示す。
このマップは、ジェネレータ回転数Ngごとに電流と電圧との関係が変化するジェネレータ17の発電特性を表している。このマップのうち、ジェネレータ回転数Ngに応じた特性線を参照し、電圧が発電電圧Vgとなるときの電流を、最適動作点である電流値Isとして演算する。
ジェネレータ17の発電特性を表すマップを図4に示す。
このマップは、ジェネレータ回転数Ngごとに電流と電圧との関係が変化するジェネレータ17の発電特性を表している。このマップのうち、ジェネレータ回転数Ngに応じた特性線を参照し、電圧が発電電圧Vgとなるときの電流を、最適動作点である電流値Isとして演算する。
目標電機子電流演算部64は、必要電力Pg、及び発電電圧Vgに応じて、電動モータ14の目標電機子電流Itを演算する。
FF電流指令値演算部65は、下記の式に示すように、電流値Isと目標電機子電流Itとの比(=Is/It)を、目標電機子電流Itに乗算することにより、FF制御による電流指令値Iffを演算する。
Iff=(Is/It)×It
FF電流指令値演算部65は、下記の式に示すように、電流値Isと目標電機子電流Itとの比(=Is/It)を、目標電機子電流Itに乗算することにより、FF制御による電流指令値Iffを演算する。
Iff=(Is/It)×It
P制御電流指令値演算部66は、下記の式に示すように、目標電機子電流Itと実電機子電流Imとの偏差ΔIに予め定めたゲインkを乗算することにより、P(比例)制御による電流指令値Ipを演算する。
Ip=ΔI×k
I制御電流指令値演算部67は、目標電機子電流Itと実電機子電流Imとの偏差ΔIを積分することにより、I(積分)制御による電流指令値Iiを演算する。
Ip=ΔI×k
I制御電流指令値演算部67は、目標電機子電流Itと実電機子電流Imとの偏差ΔIを積分することにより、I(積分)制御による電流指令値Iiを演算する。
界磁電流指令値演算部68は、下記の式に示すように、電流指令値Iff、電流指令値Ip、及び電流指令値Iiを加算することにより、界磁電流指令値演算部Ifcを演算する。
Ifc=Iff+Ip+Ii
界磁制御部69は、界磁電流指令値Ifcを実現するためのデューティ比C1に応じてジェネレータ17の界磁電流を制御する。
Ifc=Iff+Ip+Ii
界磁制御部69は、界磁電流指令値Ifcを実現するためのデューティ比C1に応じてジェネレータ17の界磁電流を制御する。
《作用》
先ず、4輪駆動走行の概略について説明する。
アクセルペダルが踏み込まれたり、前輪12FL・12FRが加速スリップ(空転)したりするようなときに、ペダル開度PPOの増加や、前輪スリップ速度ΔVの増加に伴って、モータトルク指令値Ttが算出される。加速スリップは、降雨路、雪路、凍結路のように路面の摩擦係数が低かったり、車両進行方向の路面勾配が登坂側に大きかったり、ペダル開度PPOが大き過ぎたりすることによって招来される。
先ず、4輪駆動走行の概略について説明する。
アクセルペダルが踏み込まれたり、前輪12FL・12FRが加速スリップ(空転)したりするようなときに、ペダル開度PPOの増加や、前輪スリップ速度ΔVの増加に伴って、モータトルク指令値Ttが算出される。加速スリップは、降雨路、雪路、凍結路のように路面の摩擦係数が低かったり、車両進行方向の路面勾配が登坂側に大きかったり、ペダル開度PPOが大き過ぎたりすることによって招来される。
モータトルク指令値Ttが算出されると、これに応じてジェネレータ17の発電が開始される。したがって、前輪12FL・12FRが加速スリップしていたとすると、加速スリップで損失する回転エネルギーを電気エネルギーに変換することで、エンジン13の出力が抑制されることになり、前輪12FL・12FRの加速スリップを抑制することができる。
また、ジェネレータ17で発電された電力を電動モータ14に供給し、この電動モータ14によって後輪12RL・12RRを駆動する。すなわち、4輪駆動状態にすることにより、エネルギー効率を向上させるだけでなく、スムーズで安定した発進性能及び走行性能を発揮することができる。
また、ジェネレータ17で発電された電力を電動モータ14に供給し、この電動モータ14によって後輪12RL・12RRを駆動する。すなわち、4輪駆動状態にすることにより、エネルギー効率を向上させるだけでなく、スムーズで安定した発進性能及び走行性能を発揮することができる。
一方、電動モータ14に必要とされる必要電力Pgを算出し、この必要電力Pgが出力されるように、ジェネレータ17の界磁電流Igを制御する。これにより、電動モータ14が必要する必要電力Pgをジェネレータ17で出力することができ、モータトルク指令値Ttを実現することができる。
なお、前輪12FL・12FRをエンジン13で駆動する主駆動輪とし、後輪12RL・12RRを電動モータ14で駆動可能な補助駆動輪としているが、これに限定されるものではなく、後輪12RL・12RRを主駆動輪とし、前輪12FL・12FRを補助駆動輪としてもよい。
なお、前輪12FL・12FRをエンジン13で駆動する主駆動輪とし、後輪12RL・12RRを電動モータ14で駆動可能な補助駆動輪としているが、これに限定されるものではなく、後輪12RL・12RRを主駆動輪とし、前輪12FL・12FRを補助駆動輪としてもよい。
また、1台の電動モータ14で後輪12RL・12RRを駆動する1モータ方式のパワートレインを採用しているが、これに限定されるものではない。例えば、2台の電動モータで左右輪を個別に駆動する2モータ方式や、モータを車輪の例えばハブ内部に設けたインホイールモータ方式を採用してもよい。
また、電動モータ14に直流モータを使用しているが、勿論、交流モータを使用してもよい。
さらに、本実施形態では、本発明を4輪車両に適用しているが、2輪車両や3輪車両、あるいは5輪以上の車両に適用してもよい。
また、電動モータ14に直流モータを使用しているが、勿論、交流モータを使用してもよい。
さらに、本実施形態では、本発明を4輪車両に適用しているが、2輪車両や3輪車両、あるいは5輪以上の車両に適用してもよい。
次に、電動モータ14の回転変動に伴う誘起電圧の変化について説明する。
ジェネレータ17で発電した電力を、バッテリを経由させることなく、直接、電動モータ14へ供給する場合、電動モータ14の回転変動に伴って電動モータ14の誘起電圧が変化すると、電動モータ14に流れる電流も変化してしまう。
電圧と電流の出力特性を図5に示す。
電動モータ14の回転変動により、電圧が変化したとしても、電流を一定に保つことが望ましい。これは、電流が変化するとトルクも変化してしまい、走行性能に影響を及ぼす可能性があるからである。しかしながら、実際には、図中の出力特性線に従い、電圧変化に応じて電流も変化してしまう。例えば、電圧が低下すれば電流が増加し、電圧が増加すれば電流が減少する。
ジェネレータ17で発電した電力を、バッテリを経由させることなく、直接、電動モータ14へ供給する場合、電動モータ14の回転変動に伴って電動モータ14の誘起電圧が変化すると、電動モータ14に流れる電流も変化してしまう。
電圧と電流の出力特性を図5に示す。
電動モータ14の回転変動により、電圧が変化したとしても、電流を一定に保つことが望ましい。これは、電流が変化するとトルクも変化してしまい、走行性能に影響を及ぼす可能性があるからである。しかしながら、実際には、図中の出力特性線に従い、電圧変化に応じて電流も変化してしまう。例えば、電圧が低下すれば電流が増加し、電圧が増加すれば電流が減少する。
電動モータ14の回転変動は、主に電磁クラッチ24を締結する前後に生じやすい。
ここで、電磁クラッチ24について説明する。
電磁クラッチ24が動力伝達を遮断している状態を図6に示す。
電磁クラッチ24は、パイロットクラッチ81と、メインクラッチ82と、を備える。ソレノイド83に励磁電流を通電すると、アーマチュア84が吸引され、このアーマチュア84の押圧により、パイロットクラッチ81が締結される。
パイロットクラッチ81が締結されている状態を図7に示す。
ここで、電磁クラッチ24について説明する。
電磁クラッチ24が動力伝達を遮断している状態を図6に示す。
電磁クラッチ24は、パイロットクラッチ81と、メインクラッチ82と、を備える。ソレノイド83に励磁電流を通電すると、アーマチュア84が吸引され、このアーマチュア84の押圧により、パイロットクラッチ81が締結される。
パイロットクラッチ81が締結されている状態を図7に示す。
パイロットクラッチ81が締結されると、カムリング85、ボール86、及びプレッシャープレート87からなるカム構造により、リターンスプリング88の弾発力に抗するプレッシャープレート87の押圧により、メインクラッチ82が締結される。すなわち、パイロットクラッチ81の摩擦力により、カムリング85とプレッシャープレート87とが相対回転するときに、ボール86がカム溝85a及びカム溝87aに沿ってプレッシャープレート87を軸方向に変位させる。
メインクラッチ82が締結されている状態を図8に示す。
メインクラッチ82が締結されている状態を図8に示す。
このように、電磁クラッチ24に励磁電流を通電してから、メインクラッチ82が実際に締結されるまでの間に、ある程度の時間差があり、この期間中は電動モータ14にとっては無負荷となるため、駆動指令によって回転がオーバーシュート傾向になる。一方、メインクラッチ82が締結されると、電動モータ14にとっては負荷となるため、回転速度が急減速し、アンダーシュート傾向になる。このように、電磁クラッチ24を締結する前後に、電動モータ14の回転変動が生じやすい。
電動モータ14の回転変動に伴う電圧変化を図9に示す。
時点t1で、電流指令値(目標電機子電流It)が立ち上がり、これに応じてモータ電圧、及びモータ電流が共に増加する。
その後、時点t2で、電動モータ14が回転し始める。このとき、電流指令値は既に減少に転じているが、モータ電圧の増加に伴ってモータ電流が減少する。そして、領域Aで示すように、電流指令値に対してモータ電流がアンダーシュートしている。
時点t1で、電流指令値(目標電機子電流It)が立ち上がり、これに応じてモータ電圧、及びモータ電流が共に増加する。
その後、時点t2で、電動モータ14が回転し始める。このとき、電流指令値は既に減少に転じているが、モータ電圧の増加に伴ってモータ電流が減少する。そして、領域Aで示すように、電流指令値に対してモータ電流がアンダーシュートしている。
その後、時点t3で、電磁クラッチ24が締結されたことにより、モータ回転数が減少し、これに伴ってモータ電圧も減少する。これにより、モータ電流が増加すると、領域Bで示すように、今度は電流指令値に対してモータ電流がオーバーシュートしてしまう。
また、実電流を検出してフィードバックし、PI(比例・積分)制御を行なってはいるが、ジェネレータ17が高応答ではないため、電圧変動に伴う電流変化に追従させることが難しい。
また、実電流を検出してフィードバックし、PI(比例・積分)制御を行なってはいるが、ジェネレータ17が高応答ではないため、電圧変動に伴う電流変化に追従させることが難しい。
そこで、フィードフォワード項において、電動モータ14の電圧変化量ΔVを予測し、この電圧変化量に応じて、発電電圧Vgを補正し、この発電電圧Vgに応じて電流指令値Iffを演算する。これは電圧変化量ΔVに応じて、電流指令値Iffを補正することと等価である。これにより、電動モータ14の電圧変動に伴う電流の変化を抑制することができる。
モータ電流の変化を図10に示す。
時点t2の後に、電流指令値に対するモータ電流のアンダーシュートを抑制することができている。また、時点t3の後も、電流指令値に対するモータ電流のオーバーシュートを抑制することができている。
モータ電流の変化を図10に示す。
時点t2の後に、電流指令値に対するモータ電流のアンダーシュートを抑制することができている。また、時点t3の後も、電流指令値に対するモータ電流のオーバーシュートを抑制することができている。
このように、電動モータ14のトルクが変化することを抑制できるので、意図した走行性能を確保することができる。
電圧変化量ΔVは、モータ誘起電圧の変化率E’に、ジェネレータ17における発電応答の時定数Tsを乗算することにより演算している。これにより、電圧変化量ΔVを、容易に、且つ正確に予測することができる。
また、予測される電圧変化が増加であるときには、発電電圧Vgを増加補正し、逆に減少であるときには、発電電圧Vgを減少補正する。これにより、電動モータ14の電圧変動に伴う電流の変化を、的確に抑制することができる。
電圧変化量ΔVは、モータ誘起電圧の変化率E’に、ジェネレータ17における発電応答の時定数Tsを乗算することにより演算している。これにより、電圧変化量ΔVを、容易に、且つ正確に予測することができる。
また、予測される電圧変化が増加であるときには、発電電圧Vgを増加補正し、逆に減少であるときには、発電電圧Vgを減少補正する。これにより、電動モータ14の電圧変動に伴う電流の変化を、的確に抑制することができる。
《変形例》
本実施形態では、電圧変化量ΔVに応じて、発電電圧Vgを補正しているが、これに限定されるものではない。要は、発電電圧Vgが電圧変化量ΔVだけ変化することを見越して、最終的に界磁電流指令値Ifcを補正することができればよい。したがって、電圧指令値ΔVに応じて、最適動作点である電流Is、電流指令値Iff、目標電機子電流It、電流指令値Ip、電流指令値Ii、界磁電流指令値Ifc等、任意のパラメータを補正してもよい。
本実施形態では、電圧変化量ΔVに応じて、発電電圧Vgを補正しているが、これに限定されるものではない。要は、発電電圧Vgが電圧変化量ΔVだけ変化することを見越して、最終的に界磁電流指令値Ifcを補正することができればよい。したがって、電圧指令値ΔVに応じて、最適動作点である電流Is、電流指令値Iff、目標電機子電流It、電流指令値Ip、電流指令値Ii、界磁電流指令値Ifc等、任意のパラメータを補正してもよい。
《対応関係》
エンジン13が「回転駆動源」に対応し、電動モータ14が「モータ」に対応し、ジェネレータ17が「発電機」に対応し、電磁クラッチ24が「クラッチ」に対応する。ジェネレータ制御部44が「発電制御部」に対応し、電圧変化量予測部61が「電圧変化量予測部」に対応し、電圧補正部62が「発電指令値補正部」に対応する。
エンジン13が「回転駆動源」に対応し、電動モータ14が「モータ」に対応し、ジェネレータ17が「発電機」に対応し、電磁クラッチ24が「クラッチ」に対応する。ジェネレータ制御部44が「発電制御部」に対応し、電圧変化量予測部61が「電圧変化量予測部」に対応し、電圧補正部62が「発電指令値補正部」に対応する。
《効果》
本実施形態における主要部の効果を記す。
(1)本実施形態の車両用駆動制御装置は、前輪12FL・12FRを駆動するエンジン13と、後輪12RL・12RRを駆動する電動モータ14と、エンジン13の動力を得て発電し、発電した電力を電動モータ14へ供給するジェネレータ17と、を備える。また、ジェネレータ17に対する界磁電流指令値Ifcを生成し、この界磁電流指令値Ifcに応じて発電を制御する。そして、電動モータ14の電圧変化量ΔVを予測し、この電圧変化量ΔVに応じて、界磁電流指令値Ifcを補正する。
このように、電動モータ14の電圧変化量ΔVを予測し、電圧変化量ΔVに応じて界磁電流指令値Ifcを補正することにより、電動モータ14の電圧変動に伴う電流の変化を抑制することができる。これにより、電動モータ14のトルクが変化することを抑制し、意図した走行性能を確保することができる。
本実施形態における主要部の効果を記す。
(1)本実施形態の車両用駆動制御装置は、前輪12FL・12FRを駆動するエンジン13と、後輪12RL・12RRを駆動する電動モータ14と、エンジン13の動力を得て発電し、発電した電力を電動モータ14へ供給するジェネレータ17と、を備える。また、ジェネレータ17に対する界磁電流指令値Ifcを生成し、この界磁電流指令値Ifcに応じて発電を制御する。そして、電動モータ14の電圧変化量ΔVを予測し、この電圧変化量ΔVに応じて、界磁電流指令値Ifcを補正する。
このように、電動モータ14の電圧変化量ΔVを予測し、電圧変化量ΔVに応じて界磁電流指令値Ifcを補正することにより、電動モータ14の電圧変動に伴う電流の変化を抑制することができる。これにより、電動モータ14のトルクが変化することを抑制し、意図した走行性能を確保することができる。
(2)本実施形態の車両用駆動制御装置は、電動モータ14の電圧変化速度E’、及びジェネレータ17の応答時定数Tsに応じて、電動モータ14の電圧変化量ΔVを予測する。
このように、電圧変化速度E’、及び応答時定数Tsに応じて、電圧変化量ΔVを予測することにより、電圧変化量ΔVを、容易に、且つ正確に予測することができる。
このように、電圧変化速度E’、及び応答時定数Tsに応じて、電圧変化量ΔVを予測することにより、電圧変化量ΔVを、容易に、且つ正確に予測することができる。
(3)本実施形態の車両用駆動制御装置は、電圧変化量ΔVが増加方向への変化であるときには、界磁電流指令値Ifcを増加補正し、電圧変化量ΔVが減少方向への変化であるときには、界磁電流指令値Ifcを減少補正する。
このように、予測される電圧変化が増加であるときには、界磁電流指令値Ifcを増加補正し、減少であるときには、界磁電流指令値Ifcを減少補正することにより、電動モータ14の電圧変動に伴う電流の変化を、的確に抑制することができる。
このように、予測される電圧変化が増加であるときには、界磁電流指令値Ifcを増加補正し、減少であるときには、界磁電流指令値Ifcを減少補正することにより、電動モータ14の電圧変動に伴う電流の変化を、的確に抑制することができる。
(4)本実施形態の車両用駆動制御装置は、電動モータ14から後輪12RL・12RRまでの動力伝達経路上に、動力を伝達するか遮断するかを選択できる電磁クラッチ24を備える。
電動モータ14の回転変動はクラッチを締結する前後に生じやすいため、このような電磁クラッチ24を備えたものに好適である。
電動モータ14の回転変動はクラッチを締結する前後に生じやすいため、このような電磁クラッチ24を備えたものに好適である。
(5)本実施形態の車両用駆動制御方法は、エンジン13で前輪12FL・12FRを駆動すると共に、電動モータ14で後輪12RL・12RRを駆動し、エンジン13の動力を得てジェネレータ17で発電し、発電した電力を電動モータ14へ供給する。また、ジェネレータ17に対する界磁電流指令値Ifcを生成し、この界磁電流指令値Ifcに応じて発電を制御する際に、電動モータ14の電圧変化量ΔVを予測し、この電圧変化量ΔVに応じて、界磁電流指令値Ifcを補正する。
このように、電動モータ14の電圧変化量ΔVを予測し、電圧変化量ΔVに応じて界磁電流指令値Ifcを補正することにより、電動モータ14の電圧変動に伴う電流の変化を抑制することができる。これにより、電動モータ14のトルクが変化することを抑制し、意図した走行性能を確保することができる。
このように、電動モータ14の電圧変化量ΔVを予測し、電圧変化量ΔVに応じて界磁電流指令値Ifcを補正することにより、電動モータ14の電圧変動に伴う電流の変化を抑制することができる。これにより、電動モータ14のトルクが変化することを抑制し、意図した走行性能を確保することができる。
以上、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく実施形態の改変は、当業者にとって自明のことである。
11 車両用駆動制御装置
12FL・12FR 前輪
12RL・12RR 後輪
13 エンジン
14 電動モータ
17 ジェネレータ
24 電磁クラッチ
41 モータトルク指令値演算部
42 モータ制御部
43 必要電力演算部
44 ジェネレータ制御部
61 電圧変化量予測部
62 電圧補正部
63 最適動作点演算部
64 目標電機子電流演算部
65 FF電流指令値演算部
66 P制御電流指令値演算部
67 I制御電流指令値演算部
68 界磁電流指令値演算部
69 界磁制御部
12FL・12FR 前輪
12RL・12RR 後輪
13 エンジン
14 電動モータ
17 ジェネレータ
24 電磁クラッチ
41 モータトルク指令値演算部
42 モータ制御部
43 必要電力演算部
44 ジェネレータ制御部
61 電圧変化量予測部
62 電圧補正部
63 最適動作点演算部
64 目標電機子電流演算部
65 FF電流指令値演算部
66 P制御電流指令値演算部
67 I制御電流指令値演算部
68 界磁電流指令値演算部
69 界磁制御部
Claims (5)
- 主駆動輪を駆動する回転駆動源と、
補助駆動輪を駆動するモータと、
前記回転駆動源の動力を得て発電し、発電した電力を前記モータへ供給する発電機と、
前記発電機に対する発電指令値を生成し、前記発電指令値に応じて前記発電を制御する発電制御部と、
前記モータの電圧変化量を予測する電圧変化量予測部と、
前記電圧変化量予測部で予測した電圧変化量に応じて、前記発電指令値を補正する指令値補正部と、を備えることを特徴とする車両用駆動制御装置。 - 前記電圧変化量予測部は、
前記モータの電圧変化速度、及び前記発電機の応答時定数に応じて、前記モータの電圧変化量を予測することを特徴とする請求項1に記載の車両用駆動制御装置。 - 前記指令値補正部は、
前記電圧変化量が増加方向への変化であるときには、前記発電指令値を増加補正し、前記電圧変化量が減少方向への変化であるときには、前記発電指令値を減少補正することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用駆動制御装置。 - 前記モータから前記補助駆動輪までの動力伝達経路上に、動力を伝達するか遮断するかを選択できるクラッチを備えることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の車両用駆動制御装置。
- 回転駆動源で主駆動輪を駆動すると共に、モータで補助駆動輪を駆動し、前記回転駆動源の動力を得て発電機で発電し、発電した電力を前記モータへ供給するものであって、
前記発電機に対する発電指令値を生成し、前記発電指令値に応じて前記発電を制御する際に、前記モータの電圧変化量を予測し、前記電圧変化量に応じて、前記発電指令値を補正することを特徴とする車両用駆動制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014097891A JP2015216765A (ja) | 2014-05-09 | 2014-05-09 | 車両用駆動制御装置、車両用駆動制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2014097891A JP2015216765A (ja) | 2014-05-09 | 2014-05-09 | 車両用駆動制御装置、車両用駆動制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015216765A true JP2015216765A (ja) | 2015-12-03 |
Family
ID=54753159
Family Applications (1)
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JP2014097891A Pending JP2015216765A (ja) | 2014-05-09 | 2014-05-09 | 車両用駆動制御装置、車両用駆動制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2015216765A (ja) |
-
2014
- 2014-05-09 JP JP2014097891A patent/JP2015216765A/ja active Pending
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