JP2016013776A - Slip control device of electric automobile - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車両の前後の傾き角等から駆動輪がスリップしたか否かを正確に判断することができる電気自動車のスリップ制御装置に関する。 The present invention relates to a slip control device for an electric vehicle that can accurately determine whether or not a drive wheel has slipped from an inclination angle of the front and rear of the vehicle.
車両のスリップ制御(トラクション制御)を行う技術として、以下の技術が提案されている。
スリップ量が路面の摩擦係数に対応する目標スリップ量となるように、エンジン出力や車輪制動力を制限する(特許文献1)。
駆動輪の角加速度の検出値を、定められた角加速度閾値と比較することにより、駆動輪のスリップを検出する(特許文献2)。
The following techniques have been proposed as techniques for performing vehicle slip control (traction control).
The engine output and the wheel braking force are limited so that the slip amount becomes a target slip amount corresponding to the friction coefficient of the road surface (Patent Document 1).
Drive wheel slip is detected by comparing the detected value of the angular acceleration of the drive wheel with a predetermined angular acceleration threshold (Patent Document 2).
駆動輪を電動のモータで回転駆動する電気自動車では、スリップ制御により駆動輪にかかるトルクを制御し得る。前記スリップ制御のアルゴリズムにおいて、車輪のスリップを検出し、適切な対応をするためには、例えば、以下の(1)〜(4)をそれぞれ独立して観測する必要がある。 In an electric vehicle in which driving wheels are driven to rotate by an electric motor, torque applied to the driving wheels can be controlled by slip control. In the slip control algorithm, in order to detect wheel slip and take appropriate measures, for example, it is necessary to observe the following (1) to (4) independently.
(1)車速
(2)加速度
(3)車輪の回転速度
(4)道路の傾き
(1) Vehicle speed (2) Acceleration (3) Wheel rotation speed (4) Road inclination
スリップ制御では、車輪の回転速度と車速を比較し、車輪の回転速度が車速よりも大きければ、スリップしていると判断する。
車両にかかる駆動力と車重の関係から加速度を計算し、この加速度から車速を求めることができる。但し、上り坂では、平地で想定した車速より、実際の車速が小さくなるため、車輪の回転速度が車速よりも小さくなり、スリップと判断されにくい。そのため、上り坂では、スリップしても、トルクを小さく制限するなどの制御が遅れる。
In the slip control, the rotational speed of the wheel is compared with the vehicle speed, and if the rotational speed of the wheel is higher than the vehicle speed, it is determined that the vehicle is slipping.
The acceleration can be calculated from the relationship between the driving force applied to the vehicle and the vehicle weight, and the vehicle speed can be obtained from the acceleration. However, on the uphill, the actual vehicle speed is lower than the vehicle speed assumed on the flat ground, so the rotational speed of the wheel is lower than the vehicle speed, and it is difficult to determine that the vehicle is slipping. Therefore, on the uphill, even if slipping, control such as limiting the torque to a small value is delayed.
一方、下り坂では、平地で想定した車速より、実際の車速が大きくなるため、車輪の回転速度が車速よりも大きくなり、スリップと判断されやすい。そのため、下り坂でスリップしていないのにスリップと判断され、誤ってトルクが小さく制限されることがある。 On the downhill, on the other hand, the actual vehicle speed is higher than the vehicle speed assumed on the flat ground, so the rotational speed of the wheels is higher than the vehicle speed, and it is easy to determine that the vehicle is slipping. For this reason, it is determined that the slip has not occurred on the downhill, but the torque is erroneously limited to be small.
車輪の回転速度はモータの回転速度から換算できる。一方、車速、加速度は、駆動輪では、スリップしている場合に車速への換算ができない。スリップしない従動輪に回転センサを取り付けて観測することができるが、回転センサを付加する分コスト増となる。また、4輪駆動では、従動輪を持たないため、従動輪を追加して速度を検出する必要があるため、現実的ではなく、一般に、速度、加速度の検出は困難である。 The rotation speed of the wheel can be converted from the rotation speed of the motor. On the other hand, vehicle speed and acceleration cannot be converted to vehicle speed when the drive wheels are slipping. Observation can be performed by attaching a rotation sensor to a non-slip driven wheel, but the cost increases due to the addition of the rotation sensor. In addition, since the four-wheel drive does not have a driven wheel, it is necessary to detect the speed by adding a driven wheel, which is not practical and generally difficult to detect the speed and acceleration.
加速度計を使用して加速度がわかれば、速度も計算できるが、車両の場合、坂道等で傾いていると、加速度計に重力加速度が加わる。重力と加速度は原理的に分離できないため、正確な加速度が検出できない。
そのため、傾いた道路に遭遇した車両の傾きを検出できると道路の傾きがわかり、その道路の傾きから、重力加速度の影響を差し引いた実際の加速度および速度を計算できる。但し、車両の傾きを検出するために傾斜計を利用すると、逆に、傾斜計が加速度の影響を受けるため、車両の傾きを正確に検出することができない。この場合、駆動輪のスリップを正確に検出することができない。
If the acceleration is known using an accelerometer, the speed can be calculated, but in the case of a vehicle, gravitational acceleration is applied to the accelerometer when it is tilted on a slope. Since gravity and acceleration cannot be separated in principle, accurate acceleration cannot be detected.
Therefore, if the inclination of the vehicle encountered on the inclined road can be detected, the inclination of the road can be known, and the actual acceleration and speed obtained by subtracting the influence of the gravitational acceleration can be calculated from the inclination of the road. However, if an inclinometer is used to detect the inclination of the vehicle, the inclination of the vehicle cannot be accurately detected because the inclinometer is influenced by acceleration. In this case, the slip of the drive wheel cannot be detected accurately.
この発明の目的は、車両の傾きを検出して、駆動輪のスリップを正確に検出することができる電気自動車のスリップ制御装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a slip control device for an electric vehicle that can detect a vehicle tilt and accurately detect a slip of a drive wheel.
この発明の電気自動車のスリップ制御装置20は、駆動輪7を回転駆動する電動のモータ3を備えた車両である電気自動車のスリップ制御を行う電気自動車のスリップ制御装置において、
前記車両の速度を検出する車速検出手段18と、
前記モータ3の回転速度を検出する回転角センサ3aの検出値から前記駆動輪7の回転速度を計算する駆動輪回転速度計算手段19と、
この駆動輪回転速度計算手段19で計算される前記駆動輪7の回転速度と、前記車速検出手段18で検出される車速とを比較し、前記駆動輪7の回転速度が前記車速よりも大きいとき、前記駆動輪7がスリップしたと判断するスリップ判断手段21とを備え、
このスリップ判断手段21に、
前記車両の前後にそれぞれ取り付けた2個の気圧センサ28F,28Rから前記車両の前後の傾き角を検出する車両傾き角検出手段25と、
この車両傾き角検出手段25で検出される前記車両の前後の傾き角から、傾き角と車速補正量との関係を設定した傾き角・補正量設定手段33を用いて前記車速を補正する車速補正手段24とを設けたことを特徴とする。
An electric vehicle
Vehicle speed detection means 18 for detecting the speed of the vehicle;
Drive wheel rotation speed calculation means 19 for calculating the rotation speed of the
When the rotational speed of the
In this slip judgment means 21,
Vehicle inclination angle detecting means 25 for detecting the inclination angle of the front and rear of the vehicle from the two
A vehicle speed correction that corrects the vehicle speed using an inclination angle / correction amount setting means 33 that sets the relationship between the inclination angle and the vehicle speed correction amount from the front and rear inclination angles of the vehicle detected by the vehicle inclination angle detection means 25.
この構成によると、車速検出手段18は、例えば、加速度計等を用いて検出した加速度を、時間で積分することにより車速を検出する。この車速は、常時にまたは定められた時間毎に検出される。この車速は、以下のように車速補正手段24により補正される。車両傾き角検出手段25は、車両の前後の2個の気圧センサ28F,28Rから車両の前後の傾き角を検出する。車両傾き角検出手段25は、例えば、2個の気圧センサ28F,28Rの気圧差で車両の前後の高度差hを検出し、その高度差hから車両の前後の傾き角θを検出する。
According to this structure, the vehicle speed detection means 18 detects a vehicle speed by integrating the acceleration detected using the accelerometer etc. with time, for example. The vehicle speed is detected at all times or every predetermined time. This vehicle speed is corrected by the vehicle speed correction means 24 as follows. The vehicle inclination angle detection means 25 detects the inclination angle of the front and rear of the vehicle from the two
2個の気圧センサ28F,28Rの気圧差をΔP(Pa)、2つの気圧センサ28F,28Rの距離をD(m)、2つの気圧センサ28F,28Rの高度差をh(m)とすると、車両の前後の傾き角θ(°)は、例えば、海面近くにおいて次のように表される。
θ=arcsin(h/D)
但し、h=ΔP/11.9
なお、海面近くでは、1メートル当たり11.9Paの気圧差で計算できるが、車両の存在する高度が海面近くでない場合は、その車両の存在する高度にあった係数を使用することで、計算精度が向上する。
If the atmospheric pressure difference between the two
θ = arcsin (h / D)
However, h = ΔP / 11.9
It can be calculated with a pressure difference of 11.9 Pa per meter near the sea surface, but when the altitude where the vehicle exists is not near the sea surface, the calculation accuracy can be obtained by using a coefficient that matches the altitude where the vehicle exists. Will improve.
車速補正手段24は、前記車両の前後の傾き角θから、傾き角・補正量設定手段33を用いて前記車速を補正する。傾き角・補正量設定手段33には、車両の前後の傾き角と車速補正量との関係が設定される。この関係は、例えば、実験やシミュレーション等の結果により定められる。スリップ判断手段21は、駆動輪回転速度計算手段19で計算される駆動輪7の回転速度と、補正された車速とを比較する。スリップ判断手段21は、前記駆動輪7の回転速度が前記車速よりも大きいとき、前記駆動輪7がスリップしたと判断する。
2個の気圧センサ28F,28Rの相対的な気圧差を用いて、加速度の影響をうけることなく、車両の前後の傾き角θを正確に検出することができるため、車両が平地、上り坂、または下り坂にあるかを随時正確に把握し得る。スリップ判断手段21は、このように車両の傾きを検出して重力加速度の影響を車両にかかる加速度から差し引いて求めた車速と駆動輪回転速度とから、駆動輪7のスリップを正確に検出することができる。このスリップ制御装置20は、例えば、駆動輪7がスリップしたと判断されたとき、必要な措置を講ずる制御を行うことができる。
The vehicle speed correction means 24 corrects the vehicle speed from the front / rear inclination angle θ of the vehicle using the inclination angle / correction amount setting means 33. In the tilt angle / correction amount setting means 33, the relationship between the front and rear tilt angles of the vehicle and the vehicle speed correction amount is set. This relationship is determined by the results of experiments, simulations, and the like, for example. The slip determination means 21 compares the rotation speed of the
By using the relative atmospheric pressure difference between the two
前記車両傾き角検出手段25は、平地における前記2個の気圧センサ28F,28Rの出力から、これら気圧センサ28F,28Rの相対圧の校正を行うセンサ校正部29を含むものとしてもよい。気圧センサ28F,28Rは、一般的に、相対圧の精度や分解能は優れているが、絶対圧の精度は相対圧の精度よりも劣る。2個の気圧センサ28F,28Rを使用して圧力差を計算する場合、絶対圧の精度が問題となる。そこで、センサ校正部29は、例えば、車両の製造時に、平地において2個の気圧センサ28F,28Rのセンサ出力を記録し、それらの値を角度「零」となるように校正する。前記「平地」であるか否かは、例えば、傾斜計等を用いて判断する。このように2個の気圧センサ28F,28Rのセンサ出力を校正することで、車両の前後の傾き角θを精度良く検出することができる。
The vehicle inclination angle detection means 25 may include a
前記スリップ判断手段21で前記駆動輪7がスリップしたと判断されたとき、前記モータ3に発生させるトルクを制限するスリップ時トルク制御手段22を設けてもよい。この場合、スリップ時トルク制御手段22はスリップが生じた駆動輪7のモータ3のトルクを制限するため、以後、スリップの発生が確実に防止される。
When the slip determination means 21 determines that the
前記モータ3は、インホイールモータ駆動装置11を構成するモータであってもよい。インホイールモータ駆動装置11の場合、各駆動輪7が個別にモータ駆動されて、スリップの影響が大きく、この発明によるスリップ制御による効果がより効果的に発揮される。
The
この発明の電気自動車のスリップ制御装置は、駆動輪を回転駆動する電動のモータを備えた車両である電気自動車のスリップ制御を行う電気自動車のスリップ制御装置において、前記車両の速度を検出する車速検出手段と、前記モータの回転速度を検出する回転角センサの検出値から前記駆動輪の回転速度を計算する駆動輪回転速度計算手段と、この駆動輪回転速度計算手段で計算される前記駆動輪の回転速度と、前記車速検出手段で検出される車速とを比較し、前記駆動輪の回転速度が前記車速よりも大きいとき、前記駆動輪がスリップしたと判断するスリップ判断手段とを備え、このスリップ判断手段に、前記車両の前後にそれぞれ取り付けた2個の気圧センサから前記車両の前後の傾き角を検出する車両傾き角検出手段と、この車両傾き角検出手段で検出される前記車両の前後の傾き角から、傾き角と車速補正量との関係を設定した傾き角・補正量設定手段を用いて前記車速を補正する車速補正手段とを設けた。このため、車両の傾きを検出して、駆動輪のスリップを正確に検出することができる。 An electric vehicle slip control device according to the present invention is an electric vehicle slip control device that performs slip control of an electric vehicle, which is a vehicle equipped with an electric motor that rotationally drives drive wheels. The vehicle speed detection that detects the speed of the vehicle. Means, a driving wheel rotational speed calculating means for calculating a rotational speed of the driving wheel from a detection value of a rotational angle sensor for detecting a rotational speed of the motor, and a driving wheel rotational speed calculating means for calculating the rotational speed of the driving wheel. A slip judging means for comparing the rotational speed with the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means, and judging that the drive wheel slips when the rotational speed of the drive wheel is higher than the vehicle speed; The judging means includes a vehicle inclination angle detecting means for detecting an inclination angle of the front and rear of the vehicle from two atmospheric pressure sensors attached to the front and rear of the vehicle, and the vehicle inclination. Vehicle speed correction means for correcting the vehicle speed using an inclination angle / correction amount setting means in which a relationship between the inclination angle and the vehicle speed correction amount is set based on the vehicle front and rear inclination angles detected by the angle detection means is provided. . For this reason, it is possible to accurately detect the slip of the driving wheel by detecting the inclination of the vehicle.
この発明の実施形態を図1ないし図6と共に説明する。図1は、この実施形態に係るスリップ制御装置を備えた電気自動車駆動装置の概念構成のブロック図である。この電気自動車駆動装置は、VCU(車両制御ユニット)1と、インバータ装置2とを備える。VCU1は、車両の全体の統合制御,協調制御をするコンピュータ式の車両制御ユニットであり、ECU(電気制御ユニット)とも呼ばれる。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram of a conceptual configuration of an electric vehicle drive device including a slip control device according to this embodiment. The electric vehicle drive device includes a VCU (vehicle control unit) 1 and an
インバータ装置2は、VCU1から送られた駆動指令に応じ、走行駆動用の各モータ3に駆動電流を与える装置である。VCU1とインバータ装置2とは、CAN(コントローラエリアネットワーク)通信等によって相互に信号伝達可能に接続されている。同図は、左右2輪をそれぞれモータ3で駆動する車両に適用した例である。モータ3は、この例では3相交流で駆動される同期モータまたは誘導モータからなる。アクセル操作センサ4aから出力されたアクセル操作量を示す駆動指令は、VCU1に入力され、このVCU1から各モータ3,3に対するインバータ装置2,2に分配して与えられる。
The
図2は、この電気自動車駆動装置の具体例を示すブロック図である。この電気自動車は、車両5の車体に、前輪となる従動輪6,6、および後輪となる駆動輪7,7を備えた4輪の車両である。なお左右の前輪を駆動輪とし、左右の後輪を従動輪としてもよい。モータ3は、車輪用軸受9および減速機10と共に、インホイールモータ駆動装置11を構成する。減速機10は、モータ3の回転出力を減速して車輪用軸受9の回転側軌道輪(図示せず)に伝達する。
FIG. 2 is a block diagram showing a specific example of the electric vehicle driving apparatus. This electric vehicle is a four-wheeled vehicle provided with driven
図3は、インホイールモータ駆動装置11の断面図である。各インホイールモータ駆動装置11は、それぞれ、モータ3、減速機10、および車輪用軸受9を有し、これらの一部または全体が車輪内に配置される。モータ3の回転は、減速機10および車輪用軸受9を介して駆動輪7に伝達される。車輪用軸受9のハブ輪9aのフランジ部にはブレーキロータBRが固定され、同ブレーキロータBRは駆動輪(車輪)7と一体に回転する。モータ3は、例えば、ロータ3aのコア部に永久磁石が内蔵された埋込磁石型同期モータである。このモータ3は、ハウジングHsに固定したステータ3bと、回転出力軸3cに取り付けたロータ3aとの間にラジアルギャップを設けたモータである。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the in-wheel
図2に示すように、VCU1には、アクセル4のアクセル操作センサ4a、ブレーキ12のブレーキ操作センサ12a、およびハンドル13の操舵センサ13aから、アクセル操作量、ブレーキ操作量、およびハンドル操作量の信号が入力される。VCU1は、アクセル操作センサ4aのアクセル操作量の信号に従い、前記ブレーキ操作量およびハンドル操作量の信号を加味して左右の各モータ3,3に分配すべきトルク指令値を生成し、各インバータ装置2,2に与える。各インバータ装置2,2は、バッテリ8の直流電力を交流電力のモータ駆動電流に変換すると共に、前記トルク指令に従って前記モータ駆動電流を制御する。
As shown in FIG. 2, the
この各インバータ装置2,2に、この実施形態に係る電気自動車のスリップ制御装置20,20が設けられている。スリップ制御装置20は、走行駆動用の電動のモータ3を備えた車両である電気自動車のスリップ制御を行う装置である。このスリップ制御装置20は、VCU1に設けられていてもよい。また、車両5の前後の車体に気圧センサ28F、28Rがそれぞれ取り付けられ、後述するように、車両の前後の傾き角を検出する。
The
図4は、前記インバータ装置2の構成、特にスリップ制御装置20の構成を示した機能ブロック図である。インバータ装置2は、直流電力を3相の交流電力に変換するインバータ17と、VCU1から与えられたトルク指令を電流指令に変換してインバータ17の電流出力を制御するトルク制御手段16とを有する。トルク制御手段16は、モータ3の図示外のロータの回転角度に応じて効率化を図るベクトル制御等の制御手段を有し、その制御のために、モータ3に設けられた回転角センサ3aの回転角度の検出値が入力される。トルク制御手段16は、マイクロコンピュータやその他の電子回路で構成される弱電回路部分に設けられている、この弱電回路部分に、スリップ制御装置20が設けられている。
FIG. 4 is a functional block diagram showing the configuration of the
このスリップ制御装置20は、車速検出手段18、駆動輪回転速度計算手段19、スリップ判断手段21、スリップ時トルク制御手段22、およびトルク回復手段23を有する。車速検出手段18は、例えば、加速度計等を用いて検出した加速度を、時間で積分することにより車速を検出する。この車速は、常時にまたは定められた時間毎に検出される。この車速は、後述するように車速補正手段24により補正される。
The
駆動輪回転速度計算手段19は、モータ3の回転速度を回転角センサ3aで測り、その回転角センサ3aの検出値から駆動輪7の回転速度を計算する。スリップ判断手段21は、モータ3で駆動される駆動輪7がスリップしたことを判断する手段であり、車両傾き角検出手段25と、車速補正手段24と、比較部26と、スリップ判断部27とを有する。車両傾き角検出手段25は、車両の前後にそれぞれ取り付けた2個の気圧センサ28F,28Rから車両の前後の傾き角を検出する。
The drive wheel rotation speed calculation means 19 measures the rotation speed of the
図5は、スリップ制御装置の車両傾き角検出手段を概略示す図である。以後図4も適宜参照しつつ説明する。この車両傾き角検出手段25は、2個の気圧センサ28F,28Rの気圧差で車両5の前後の高度差hを検出し、その高度差hから車両5の前後の傾き角θを検出する。前記「車両の前後」の位置は、車両5の前後に設置された2個の気圧センサ28F,28Rが設置された位置を表す。また2つの気圧センサ28F、28Rの設置場所は、車両5において同じ高さの位置に設けられている。よって、車両5の前後の高度差hは、2つの気圧センサ28F,28Rの高度差と同じである。なお、2つの気圧センサ28F、28Rの設置場所が、車両5において同じ高さの位置に設けられていない場合は、車両5の前後の高度差hは気圧差から求めた高度差から2つの気圧センサ28F、28Rの設置位置高さの差を差し引いて求めればよい。
FIG. 5 is a diagram schematically showing vehicle inclination angle detection means of the slip control device. Hereinafter, description will be made with reference to FIG. 4 as appropriate. The vehicle inclination angle detection means 25 detects an altitude difference h before and after the
2個の気圧センサ28F,28Rの気圧差をΔP(Pa)、2つの気圧センサ28F,28Rの距離をD(m)、2つの気圧センサ28F,28Rの高度差をh(m)とすると、車両5の前後の傾き角θ(°)は、例えば、海面近くにおいて次のように表される。
θ=arcsin(h/D)
但し、h=ΔP/11.9
なお、海面近くでは、1メートル当たり11.9Paの気圧差で計算できるが、車両5の存在する高度が海面近くでない場合は、その車両5の存在する高度にあった係数を使用することで、計算精度が向上する。 例えば、海面近くの大気圧が1気圧に対し高度1,000mでは0.89気圧に変化することから、車両5が高度1,000mに存在する場合は、係数は0.89であり、11.9Paに係数0.89を掛けて高度差hを求めればよい。
具体的には、車両傾き角検出手段25は、例えば、2個の気圧センサ28F,28Rで検出される気圧の平均値から車両5の現在の高度を算出し、高度と係数との関係を設定したテーブルから、前記算出した高度に対応する係数を選択する。なお気圧の平均値ではなく、いずれか一方の気圧センサ28F,28Rで検出される気圧から車両5の現在の高度を算出してもよい。
If the atmospheric pressure difference between the two
θ = arcsin (h / D)
However, h = ΔP / 11.9
In addition, it can be calculated with a pressure difference of 11.9 Pa per meter near the sea surface, but when the altitude where the
Specifically, the vehicle inclination angle detection means 25 calculates the current altitude of the
この車両傾き角検出手段25は、平地における前記2個の気圧センサ28F,28Rの出力から、これら気圧センサ28F,28Rの相対圧の校正を行うセンサ校正部29を含む。気圧センサ28F,28Rは、一般的に、相対圧の精度や分解能は優れているが、絶対圧の精度は相対圧の精度よりも劣る。2個の気圧センサ28F,28Rを使用して圧力差を計算する場合、絶対圧の精度が問題となる。
The vehicle inclination angle detection means 25 includes a
そこで、センサ校正部29は、例えば、車両5の製造時に、平地において2個の気圧センサ28F,28Rのセンサ出力を記録し、それらの値を角度「零」となるように校正する。前記「平地」であるか否かは、例えば、傾斜計等を用いて判断する。このように2個の気圧センサ28F,28Rのセンサ出力を校正することで、車両5の前後の傾き角θを精度良く検出することができる。なお、車両5の発進時に自動的または手動で2個の気圧センサ28F,28Rのセンサ出力を校正することも可能である。
Therefore, for example, when the
図6は、気圧センサ28F,28RとVCU1とインバータ装置2等との関係を示すブロック図である。
2個の気圧センサ28F,28Rは、VCU1にそれぞれCANバス通信等の通信手段を介して電気的に接続される。各気圧センサ28F,28Rは、それぞれ基板30に搭載された気圧センサIC31と通信IC32とを有する。気圧センサIC31は、例えば、ピエゾ素子からなり、大気圧を感知して圧力に応じた電気信号をセンサ出力として出力し、このセンサ出力を、通信IC32を用いて通信手段を介してVCU1に入力する。センサ出力はVCU1から通信手段を介して車両傾き角検出手段25に入力される。なお、図4に示すように、気圧センサ28F,28Rから出力されたセンサ出力を、VCU1を介在させることなく(同図4の点線参照)、車両傾き角検出手段25に入力させてもよい。
FIG. 6 is a block diagram showing the relationship among the
The two
車速補正手段24は、車両傾き角検出手段25で検出される車両5の前後の傾き角から、傾き角・補正量設定手段33を用いて車速を補正する。傾き角・補正量設定手段33には、車両5の前後の傾き角と車速補正量との関係が設定されている。この関係は、例えば、実験やシミュレーション等の結果により定められる。
The vehicle speed correction means 24 corrects the vehicle speed using the inclination angle / correction amount setting means 33 from the front and rear inclination angles of the
比較部26は、駆動輪回転速度計算手段19で計算される駆動輪7の回転速度と、補正された車速とを比較する。スリップ判断部27は、前記駆動輪7の回転速度が、前記補正された車速よりも大きければ、前記駆動輪7がスリップしていると判断する。なおスリップ判断部27は、駆動輪7の回転速度が、補正された車速を超えた場合の連続回数をカウントし、そのカウント値が設定回数に達すると、スリップしたと判断してもよい。この場合、例えば、駆動輪7の回転速度のばらつきが大きくなっても、駆動輪7がスリップしたか否かの判断をよりきめ細かく行うことができる。前記設定回数は、例えば、実験やシミュレーション等の結果により設定される。
The
スリップ時トルク制御手段22は、スリップ判断部27で駆動輪7がスリップしたと判断されると、この駆動輪7を駆動するモータ3へのトルクの指令値を制限する。このトルクの指令値の制限は、指令値を「零」とすることも含む。制限すべきトルクの指令値は、例えば、実験やシミュレーション等の結果により定められる。このようにスリップ時トルク制御手段22が、モータ3へのトルクの指令値を制限することで、駆動輪7のスリップを解消し得る。
When the
トルク回復手段23は、スリップ時トルク制御手段22によりモータ3へのトルクの指令値を制限した後、定められた基準に従ってモータ3に発生させるトルクを徐々に回復させていく。最大値はアクセルのトルク指令とする。スリップが発生した駆動輪7のモータ3のトルクを例えば零にした後、急激にトルクを回復させると、車両5の急激な加速により、車両5の乗員に違和感を与えるが、前記のようにトルクを徐々に回復させる構成であると、乗員に違和感を感じさせない快適な走行性を維持し得る。
The torque recovery means 23 limits the torque command value to the
以上説明したスリップ制御装置によると、2個の気圧センサ28F,28Rの相対的な気圧差を用いて、加速度の影響を受けることなく、車両5の前後の傾き角を正確に検出することができるため、車両5が平地、上り坂、または下り坂にあるかを随時正確に把握し得る。スリップ判断手段21は、このように車両5の傾きを検出して重力加速度の影響を差し引いた車速と駆動輪回転速度とから、駆動輪7のスリップを正確に検出することができる。この正確な検出結果に基づいて、スリップ時トルク制御手段22は、モータ3へのトルクの指令値を制限する措置を講ずることができる。
According to the slip control device described above, the front and rear tilt angles of the
モータ3は、インホイールモータ駆動装置11を構成するモータである。このため、各駆動輪7が個別にモータ駆動されて、スリップの影響が大きく、このスリップ制御による効果がより効果的に発揮される。
The
インホイールモータ駆動装置11においては、サイクロイド式の減速機、遊星減速機、2軸並行減速機、その他の減速機を適用可能であり、また、減速機を採用しない、所謂ダイレクトモータタイプであってもよい。
車両5は四輪駆動車としてもよい。四輪駆動車または二輪駆動車において、左右輪を車体に設置した1台ないし2台のモータで駆動するいわゆるオンボード式の駆動輪としてもよい。
The in-wheel
The
3…モータ
3a…回転角センサ
7…駆動輪
11…インホイールモータ駆動装置
18…車速検出手段
19…駆動輪回転速度計算手段
20…スリップ制御装置
21…スリップ判断手段
22…スリップ時トルク制御手段
24…車速補正手段
25…車両傾き角検出手段
28F,28R…気圧センサ
29…センサ校正部
33…傾き角・補正量設定手段
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記車両の速度を検出する車速検出手段と、
前記モータの回転速度を検出する回転角センサの検出値から前記駆動輪の回転速度を計算する駆動輪回転速度計算手段と、
この駆動輪回転速度計算手段で計算される前記駆動輪の回転速度と、前記車速検出手段で検出される車速とを比較し、前記駆動輪の回転速度が前記車速よりも大きいとき、前記駆動輪がスリップしたと判断するスリップ判断手段とを備え、
このスリップ判断手段に、
前記車両の前後にそれぞれ取り付けた2個の気圧センサから前記車両の前後の傾き角を検出する車両傾き角検出手段と、
この車両傾き角検出手段で検出される前記車両の前後の傾き角から、傾き角と車速補正量との関係を設定した傾き角・補正量設定手段を用いて前記車速を補正する車速補正手段とを設けたことを特徴とする電気自動車のスリップ制御装置。 In a slip control device for an electric vehicle that performs slip control of an electric vehicle that is a vehicle equipped with an electric motor that rotates and drives a drive wheel,
Vehicle speed detection means for detecting the speed of the vehicle;
Drive wheel rotation speed calculation means for calculating the rotation speed of the drive wheel from a detection value of a rotation angle sensor for detecting the rotation speed of the motor;
When the rotational speed of the driving wheel calculated by the driving wheel rotational speed calculating means is compared with the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means, and the rotational speed of the driving wheel is greater than the vehicle speed, the driving wheel Slip judging means for judging that the vehicle has slipped,
In this slip judgment means,
Vehicle inclination angle detection means for detecting an inclination angle of the front and rear of the vehicle from two atmospheric pressure sensors respectively attached to the front and rear of the vehicle;
Vehicle speed correction means for correcting the vehicle speed using an inclination angle / correction amount setting means in which a relationship between the inclination angle and the vehicle speed correction amount is set from the front and rear inclination angles of the vehicle detected by the vehicle inclination angle detection means; An electric vehicle slip control device characterized by comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014136805A JP2016013776A (en) | 2014-07-02 | 2014-07-02 | Slip control device of electric automobile |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2014136805A JP2016013776A (en) | 2014-07-02 | 2014-07-02 | Slip control device of electric automobile |
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JP2016013776A true JP2016013776A (en) | 2016-01-28 |
Family
ID=55230351
Family Applications (1)
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JP2014136805A Pending JP2016013776A (en) | 2014-07-02 | 2014-07-02 | Slip control device of electric automobile |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2016013776A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108437997A (en) * | 2018-03-12 | 2018-08-24 | 北京汽车研究总院有限公司 | A kind of driving information sharing method, device, vehicle and network server |
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2014
- 2014-07-02 JP JP2014136805A patent/JP2016013776A/en active Pending
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