JP2017005899A - Drive control device of wheel independent drive type vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車輪独立駆動式車両の駆動制御装置に関し、逆起電圧が電源電圧を超えた領域でのフェールセーフを実施する技術に関する。 The present invention relates to a drive control device for a wheel independent drive type vehicle, and relates to a technique for performing fail-safe in a region where a back electromotive voltage exceeds a power supply voltage.
駆動輪を駆動するモータを備えた車両が実用化されている。前記モータにおいて、小型で高出力なモータの中には、高回転で逆起電圧のピークが電源電圧を上回るものがある。このような状況では、通常、ベクトル制御においてd軸電流を流すことで、逆起電圧を抑制しながら、トルク制御を行う弱め界磁制御が一般的である。 Vehicles equipped with motors that drive drive wheels have been put into practical use. Among the above-mentioned motors, some of the small and high-power motors have high rotation and the peak of the back electromotive voltage exceeds the power supply voltage. In such a situation, field weakening control is generally performed in which torque control is performed while suppressing a counter electromotive voltage by flowing a d-axis current in vector control.
但し、インバータやモータ、センサ類などの異常により制御を行うことができずモータへの通電が停止した場合には、逆起電圧のピークが電源電圧を上回り、モータからインバータを介してバッテリに発電電流が流れると同時に、回生トルクが発生する。その結果、車両に意図しないブレーキがかかってしまう。 However, when control cannot be performed due to an abnormality in the inverter, motor, sensors, etc., and energization of the motor is stopped, the peak of the back electromotive voltage exceeds the power supply voltage, and power is generated from the motor to the battery via the inverter. At the same time as the current flows, regenerative torque is generated. As a result, an unintended brake is applied to the vehicle.
従来技術では、全く同じ状況ではないが、異常等の発生時に、モータ出力線をリレー等で開放する技術(特許文献1)や、インホイールモータ内にクラッチのような機構を設ける技術(特許文献2)が提案されている。
しかし、モータ出力線にリレー等を付けると配線抵抗が増えたり、回路が複雑になりコスト高となる。また、インホイールモータ内にクラッチのような機構を設けると、モータの構造が複雑になりモータサイズが大きくなったりコスト高に繋がる。
In the prior art, the situation is not exactly the same, but when an abnormality or the like occurs, a technique for opening a motor output line with a relay or the like (Patent Document 1), or a technique for providing a mechanism such as a clutch in an in-wheel motor (Patent Document) 2) has been proposed.
However, if a relay or the like is attached to the motor output line, the wiring resistance increases, the circuit becomes complicated, and the cost increases. If a mechanism such as a clutch is provided in the in-wheel motor, the structure of the motor becomes complicated, resulting in an increase in motor size and cost.
この発明の目的は、構造を複雑化することなく、車両に意図しないブレーキがかかることを低減することができる車輪独立駆動式車両の駆動制御装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a drive control device for a wheel-independent drive vehicle that can reduce unintentional braking on the vehicle without complicating the structure.
この発明の車輪独立駆動式車両の駆動制御装置20は、左右の駆動輪2,2を個別に駆動する左右のモータ6,6を備えた車両に搭載され、
操作部16,17の操作に応じて指令トルクを生成し出力するECU21と、
直流電力を交流電力に変換するインバータ31を含むパワー回路部28、および、前記ECU21から与えられる前記指令トルクに従って前記パワー回路部28を介し前記モータ6をトルク制御するモータコントロール部29を有するインバータ装置22と、
を備えた車輪独立駆動式車両の駆動制御装置20において、
前記各モータ6および前記各モータ6に接続されるインバータ装置22を含む駆動系統K毎に設けられ、この駆動系統Kに生じた異常を検出する異常検出手段34と、
この異常検出手段34により異常が検出された駆動系統Kにおけるインバータ装置22からモータ6への制御信号が停止したとき、モータ駆動用の電源電圧とモータ回転数との定められた関係に基づき、前記異常が検出された駆動系統Kにおけるモータ6が発生する回生トルクを算出し、この回生トルクに対し逆向きで且つこの回生トルクの絶対値に基づき求められるトルクを、異常が検出されない駆動系統Kにおけるモータ6に分配する異常対応トルク配分変更手段35と、
を設けたことを特徴とする。
前記定められた関係は、試験やシミュレーション等の結果により定められる。
The wheel independent drive type vehicle
An
An inverter device having a
In the
An abnormality detection means 34 provided for each drive system K including each
When the control signal from the
Is provided.
The defined relationship is determined by the results of tests, simulations, and the like.
この構成によると、車両の駆動時、異常検出手段34は、各モータ6および各モータ6に接続されるインバータ装置22を含む駆動系統Kに生じた異常をそれぞれ検出する。異常検出手段34で検出する異常としては、(1)検出系の異常、(2)電力供給系の異常、(3)配線系の異常が考えられる。(1)検出系の異常としては、例えば、モータ6に流れる電流を検出する電流センサ38、検出回路等の異常、それらの電線の断線やショート等がある。(2)電力供給系の異常としては、例えば、モータコントロール部29またはパワー回路部28の異常等がある。(3)配線系の異常としては、モータ線の断線やショート等がある。
異常検出手段34は、例えば、ある駆動系統Kにつき、ECU21から与えられる指令トルクに相応する電流が検出されないとき、前記駆動系統Kに検出系または電力供給系の異常が発生したと検出する。
According to this configuration, when the vehicle is driven, the abnormality detection means 34 detects each abnormality that has occurred in the drive system K including each
For example, when a current corresponding to a command torque supplied from the
異常対応トルク配分変更手段35は、異常が検出された駆動系統Kにおけるインバータ装置22からモータ6への制御信号が停止したとき、電源電圧とモータ回転数との定められた関係に基づき、異常が検出された駆動系統Kにおけるモータ6が発生する回生トルクを算出する。さらに異常対応トルク配分変更手段35は、算出した回生トルクに対し逆向きでこの回生トルクの絶対値に基づき求められるトルクを、異常が検出されない(正常な)駆動系統Kにおけるモータ6に分配する。
When the control signal from the
このように、ある駆動系統Kにおけるモータ6への制御信号が停止した場合に、逆起電圧のピークが電源電圧を上回って回生トルクが発生しても、この回生トルクと逆向きのトルクであって回生トルクの絶対値に基づき求められるトルクを、正常な駆動系統Kにおけるモータ6に分配するため、車両に意図しないブレーキがかかることを低減することができる。この場合、リレーや機構等を設ける従来技術よりも構造を複雑化することなく、意図しないブレーキがかかることを低減し得る。
Thus, when the control signal to the
前記異常対応トルク配分変更手段35は、前記指令トルクに基づき算出された、全てのモータ6に与えられるトルクの総和である総駆動トルクが異常検出の前後で変わらないように、算出された総駆動トルクに、前記異常が検出された駆動系統Kにおけるモータ6が発生する回生トルクと逆向きのトルクを加えた駆動トルクを、異常が検出されない駆動系統Kにおけるモータ6に分配するものとしても良い。この場合、異常検出手段34による異常検出の前後において、総駆動トルクの変化を抑制することができるため、車両の運転者は、違和感なく車両の運転操作を続行することができる。
The abnormality-corresponding torque distribution changing means 35 calculates the total driving calculated so that the total driving torque calculated based on the command torque, which is the sum of the torques applied to all the
前記異常対応トルク配分変更手段35は、前記車両における左右方向のトルク分配比が異常検出の前後で変わらないように、異常が検出されない駆動系統Kにおけるモータ6に、算出された前記回生トルクに対し逆向きで且つこの回生トルクの絶対値に基づき求められるトルクを分配するものとしても良い。この場合、異常検出の前後において、車両の左右方向のトルク分配比が変わることを抑制できるため、車両の直進や旋回も支障なく運転操作を続行することができる。
The abnormality-corresponding torque distribution changing means 35 applies the calculated regenerative torque to the
前記モータ6は、このモータ6と、前記駆動輪2を支持する車輪用軸受4と、前記モータ6の回転を減速して前記車輪用軸受4に伝える減速機7とを含むインホイールモータ駆動装置IWMを構成するものとしても良い。
The
この発明の車輪独立駆動式車両の駆動制御装置は、左右の駆動輪を個別に駆動する左右のモータを備えた車両に搭載され、操作部の操作に応じて指令トルクを生成し出力するECUと、直流電力を交流電力に変換するインバータを含むパワー回路部、および、前記ECUから与えられる前記指令トルクに従って前記パワー回路部を介し前記モータをトルク制御するモータコントロール部を有するインバータ装置とを備えた車輪独立駆動式車両の駆動制御装置において、前記各モータおよび前記各モータに接続されるインバータ装置を含む駆動系統毎に設けられ、この駆動系統に生じた異常を検出する異常検出手段と、この異常検出手段により異常が検出された駆動系統における前記インバータ装置から前記モータへの制御信号が停止したとき、モータ駆動用の電源電圧とモータ回転数との定められた関係に基づき、前記異常が検出された駆動系統におけるモータが発生する回生トルクを算出し、この回生トルクに対し逆向きで且つこの回生トルクの絶対値に基づき求められるトルクを、異常が検出されない駆動系統におけるモータに分配する異常対応トルク配分変更手段とを設けた。このため、構造を複雑化することなく、車両に意図しないブレーキがかかることを低減することができる。 A drive control device for a wheel independent drive vehicle according to the present invention is mounted on a vehicle including left and right motors that individually drive left and right drive wheels, and generates and outputs a command torque in accordance with an operation of an operation unit; A power circuit unit including an inverter for converting DC power into AC power, and an inverter device having a motor control unit for torque controlling the motor via the power circuit unit according to the command torque provided from the ECU. In a drive control device for a wheel independent drive type vehicle, an abnormality detection means provided for each drive system including each of the motors and an inverter device connected to each of the motors, and detecting an abnormality occurring in the drive system, and the abnormality When the control signal from the inverter device to the motor in the drive system in which the abnormality is detected by the detecting means is stopped Based on a predetermined relationship between the power supply voltage for driving the motor and the motor rotation speed, a regenerative torque generated by the motor in the drive system in which the abnormality is detected is calculated, and the regenerative torque is in a direction opposite to the regenerative torque. There is provided an abnormality corresponding torque distribution changing means for distributing the torque obtained based on the absolute value to the motor in the drive system in which no abnormality is detected. For this reason, it is possible to reduce unintended braking on the vehicle without complicating the structure.
この発明の実施形態を図1ないし図10と共に説明する。
図1は、この実施形態に係る駆動制御装置を搭載した車両である電気自動車を平面図で示す概念構成のブロック図である。この電気自動車は、車体1の左右の後輪となる車輪2が駆動輪とされ、左右の前輪となる車輪3が従動輪とされた四輪自動車である。前輪となる車輪3は操舵輪とされている。左右の前輪となる操舵輪である車輪3,3は、図示しない転舵機構を介して転舵可能であり、ハンドル等の操舵手段15により操舵される。駆動輪となる左右の車輪2,2は、それぞれ独立の走行用のモータ6により駆動される。各モータ6は、後述のインホイールモータ駆動装置IWMを構成する。各車輪2,3には、図示外のブレーキが設けられている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a block diagram of a conceptual configuration showing a plan view of an electric vehicle that is a vehicle equipped with a drive control device according to this embodiment. This electric vehicle is a four-wheeled vehicle in which the
図2は、この電気自動車におけるインホイールモータ駆動装置IWMの断面図である。各インホイールモータ駆動装置IWMは、それぞれ、モータ6、減速機7、および車輪用軸受4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6の回転は、減速機7および車輪用軸受4を介して駆動輪2に伝達される。車輪用軸受4のハブ輪4aのフランジ部には前記ブレーキを構成するブレーキロータ5が固定され、同ブレーキロータ5は駆動輪2と一体に回転する。モータ6は、例えば、ロータ6a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6は、ハウジング8に固定したステータ6bと、回転出力軸9に取り付けたロータ6aとの間にラジアルギャップを設けたモータである。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the in-wheel motor drive device IWM in this electric vehicle. Each in-wheel motor drive unit IWM has a
制御系を説明する。
図1に示すように、車体1には、ECU21と、複数(この例では2つ)のインバータ装置22とを含む駆動制御装置20が搭載されている。ECU21は、自動車全般の統括制御を行い、各インバータ装置22に指令を与える上位制御手段である。各インバータ装置22は、ECU21の指令に従って各走行用のモータ6の制御をそれぞれ行う。ECU21は、コンピュータとこれに実行されるプログラム、並びに各種の電子回路等で構成される。
The control system will be described.
As shown in FIG. 1, a
ECU21は、指令トルク演算部47と、トルク配分手段48とを有する。指令トルク演算部47は、主に、アクセル操作部16の出力するアクセル開度の信号と、ブレーキ操作部17の出力する減速指令とから、左右輪2,2の走行用のモータ6,6に加える加速・減速指令を指令トルクとして生成する。トルク配分手段48は、指令トルク演算部47で演算された加速・減速指令を、操舵手段15の操舵角を検出する図示しない操舵角センサの出力する旋回指令を考慮して、左右輪2,2の走行用のモータ6,6へ分配するように各インバータ装置22へ出力する。
The
また、指令トルク演算部47は、ブレーキ操作部17の出力する減速指令があったときに、モータ6を回生ブレーキとして機能させる制動トルク指令値と、図示外のブレーキへの制動トルク指令値とに配分する機能を有する。回生ブレーキとして機能させる制動トルク指令値は、各走行用のモータ6,6に与える加速・減速指令の指令トルクに反映させる。アクセル操作部16およびブレーキ操作部17は、それぞれアクセルペダルおよびブレーキペダルと、各ペダルの動作量をそれぞれ検出するアクセルセンサ16aおよびブレーキセンサ17aとを有する。バッテリ19は、車体1に搭載され、モータ6の駆動、および車両全体の電気系統の電源として用いられる。
Further, the command
図3は、この駆動制御装置20の制御系のブロック図である。以後、図1も適宜参照しつつ説明する。インバータ装置22は、各モータ6に対して設けられたパワー回路部28と、このパワー回路部28を制御するモータコントロール部29とを有する。モータコントロール部29は、このモータコントロール部29が持つインホイールモータ駆動装置IWMに関する各検出値や制御値等の各情報(例えば、モータ回転数、制御トルク、異常情報等)をECU21に出力する機能を有する。
FIG. 3 is a block diagram of a control system of the
ここで図5は、モータ回転数と出力トルクとの関係を示す図である。モータの最大トルクTMAは、モータ回転数が上昇するに従って下がっていく。したがって、アクセル操作部16(図1)を最大限踏み込んだときに最大トルクTMAが出るようにするには、図3に示すように、指令トルク演算部47は、アクセルセンサ16aの出力するアクセル開度の信号と、ECU21に与えられたモータ回転数から、指令トルクを算出する必要がある。
Here, FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the motor speed and the output torque. The maximum motor torque T MA decreases as the motor speed increases. Therefore, in order to obtain the maximum torque T MA when the accelerator operating unit 16 (FIG. 1) is fully depressed, as shown in FIG. 3, the command
パワー回路部28は、インバータ31と、このインバータ31を駆動するPWMドライバ32とを有する。インバータ31は、バッテリ19(図1)の直流電力をモータ6の駆動に用いる3相の交流電力に変換する。図4に示すように、インバータ31は、複数の半導体スイッチング素子18で構成され、PWMドライバ32(図3)は、オンオフ指令に基づきインバータ31を駆動する。半導体スイッチング素子18は、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)等からなる。
The
図3に示すように、モータコントロール部29は、その基本となる制御部としてモータ駆動制御部30を有する。モータ駆動制御部30は、ECU21から与えられる指令トルクによる加速・減速指令に従い、電流指令に変換してパルス幅変調し、PWMドライバ32にオンオフ指令を与える。モータ駆動制御部30は、インバータ31からモータ6に流すモータ電流を電流センサ38から得て、電流フィードバック制御(制御信号による制御)を行う。また、モータ駆動制御部30は、モータ6のロータ6a(図2)の回転角を回転角度検出手段36から得て、ベクトル制御(制御信号による制御)を行う。回転角度検出手段36として、例えば、レゾルバ等が適用される。
As shown in FIG. 3, the
この実施形態では、上記構成の駆動制御装置20に、異常検出手段34および異常対応トルク配分変更手段35を設けている。
In this embodiment, the
異常検出手段34は駆動系統Kに生じた異常を検出する。この異常検出手段34は、各モータ6および各モータ6に接続されるインバータ装置22を含む駆動系統K毎に設けられる。この例では、左側車輪2の走行用のモータ6に対応するインバータ装置22(これら左側車輪2用のモータ6およびインバータ装置22が一つの駆動系統K)のモータコントロール部29に、この駆動系統Kに生じた異常を検出する異常検出手段34が設けられる。また右側車輪2の走行用のモータ6に対応するインバータ装置22(これら右側車輪2用のモータ6およびインバータ装置22が一つの駆動系統K)のモータコントロール部29に、この駆動系統Kに生じた異常を検出する異常検出手段34が設けられる。
The abnormality detection means 34 detects an abnormality that has occurred in the drive system K. The abnormality detection means 34 is provided for each drive system K including each
異常検出手段34で検出する異常としては、(1)検出系の異常、(2)電力供給系の異常、(3)配線系の異常が考えられる。
(1)検出系の異常としては、例えば、モータ6に流れる電流を検出する電流センサ38、その検出回路(図示せず)の異常、それらの電線の断線やショート等がある。検出系の異常の他の例として、回転角度検出手段36の異常、その検出回路(図示せず)の異常、それらの電線の断線やショート等がある。
(2)電力供給系の異常としては、例えば、モータ駆動制御部30の異常、PWMドライバ32の異常、半導体スイッチング素子18の異常がある。
(3)配線系の異常としては、モータ線の断線やショート等がある。
As the abnormality detected by the abnormality detection means 34, (1) a detection system abnormality, (2) a power supply system abnormality, and (3) a wiring system abnormality are conceivable.
(1) The detection system abnormality includes, for example, a
(2) Examples of the abnormality in the power supply system include an abnormality in the motor
(3) As an abnormality of the wiring system, there is a disconnection or a short circuit of the motor wire.
異常検出手段34は、例えば、ある駆動系統Kにつき、ECU21から与えられる指令トルクに相応する電流が電流センサ38から検出されないとき、前記駆動系統Kに検出系または電力供給系の異常が発生したと検出する。また異常検出手段34は、例えば、ある駆動系統Kにつき、回転角度検出手段36で検出されて演算されるモータ角加速度が、ECU21から与えられる指令トルクに相応するモータ角加速度に対し閾値以上乖離しているとき、前記駆動系統Kに検出系または電力供給系の異常が発生したと検出する。
前記指令トルクに相応する電流、前記指令トルクに相応するモータ角加速度、前記閾値は、例えば、試験やシミュレーション等の結果により定められる。以下同じ。
For example, the
The current corresponding to the command torque, the motor angular acceleration corresponding to the command torque, and the threshold are determined, for example, by results of tests and simulations. same as below.
異常検出手段34は、例えば、ある駆動系統Kにつき、電流センサ38から検出される電流が、ECU21から与えられる指令トルクに相応する電流に対し閾値以上乖離しているとき、前記駆動系統Kに電力供給系の異常または配線系の異常が発生したと検出する。
For example, when the current detected from the
異常対応トルク配分変更手段35は、ECU21におけるトルク配分手段48に設けられる。異常対応トルク配分変更手段35は、判定部35aと、回生トルク算出部35bと、トルク配分変更部35cとを有する。判定部35aは、前述の異常検出手段34により異常が検出された駆動系統Kにおけるインバータ装置22からモータ6への制御信号が停止したか否かを判定する。具体的に、ある異常検出手段34が異常を検出すると、このモータコントロール部29は、異常が検出された駆動系統Kにおける、前記モータ6の制御トルクおよびモータ回転数と共に、異常情報をECU21に与える。
The abnormality corresponding torque
判定部35aは、与えられた異常情報等から前記駆動系統Kのインバータ装置22からモータ6への制御信号が停止したと判定すると、回生トルク算出部35bは、モータ駆動用の電源電圧とモータ回転数との定められた関係に基づき、異常が検出された駆動系統Kにおけるモータ6が発生する回生トルクを算出する。トルク配分変更部35cは、この算出した回生トルクに対し逆向きで且つこの回生トルクの絶対値に基づき算出されたトルクを、異常が検出されない駆動系統K(正常な駆動系統K)におけるモータ6に分配する。
When the
図2に示すように、このモータ6は、ロータ6a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ため、モータ6への制御信号が停止した場合であっても、ロータ6aがフリーで回転している状態ではこのモータ6の巻線に電圧が発生する。この電圧はインバータ装置側への逆起電圧となる。ここで図6は、逆起電圧のピーク値とモータ回転数との関係を示す図である。モータ回転数が高くなるに従って、逆起電圧のピーク値が高くなる。
As shown in FIG. 2, since the
図3、図6に示すように、逆起電圧のピーク値が電源電圧(バッテリ19(図1)の電圧)以下のとき、モータ6からバッテリ19(図1)に発電電流は流れず、回生トルクは発生しない。つまり逆起電圧のピーク値が電源電圧以下となる定められたモータ回転数Na以下のときには、回生トルクが発生せず実用上問題とならない。前記定められたモータ回転数Naは、試験やシミュレーションの結果により定められる。
As shown in FIGS. 3 and 6, when the peak value of the back electromotive voltage is equal to or lower than the power supply voltage (the voltage of the battery 19 (FIG. 1)), the generated current does not flow from the
逆起電圧のピーク値が電源電圧(バッテリ19(図1)の電圧)を上回ると、モータ6からインバータ31を介してバッテリ19(図1)に発電電流が流れる。これと同時に回生トルクが発生し、その結果、車両に意図しないブレーキがかかってしまう。そこで、トルク配分変更部35cは、算出した回生トルクに対し逆向きで且つこの回生トルクと絶対値が同じとなるトルクを、異常が検出されない駆動系統K(正常な駆動系統K)におけるモータ6に分配する。
When the peak value of the back electromotive voltage exceeds the power supply voltage (the voltage of the battery 19 (FIG. 1)), the generated current flows from the
以下、図7乃至図10と共に、車体1の左右の後輪2,2、および左右の前輪3,3がそれぞれ独立のモータ6により駆動される駆動輪とした場合のトルク分配例を示す。以下、図3も適宜参照しつつ説明する。この場合、図示しないが、インバータ装置22(図3)はモータ6毎にそれぞれ設けられる。
Hereinafter, with reference to FIGS. 7 to 10, an example of torque distribution when the left and right
図7(a)は、左右の前後輪3,2の駆動系統が正常時を示している。このとき、左前輪3、左後輪2、右前輪3、右後輪2にそれぞれA、B、C、Dニュートンメーター(N・m)のトルクが発生している。同図において、矢印の向きはトルクの方向を表し、矢印の長さはトルクの大きさを示す。以下同じ。図7(b)に示すように、左後輪2の駆動系統に異常が発生した場合、左後輪2にB´(N・m)の回生トルク(走行を妨げるトルク)が発生すると、異常対応トルク配分変更手段35(図3)は、この回生トルクと逆向きのトルク(−B´(N・m))を残りの三輪に分配する。
FIG. 7A shows when the drive systems of the left and right front and
例えば、左後輪2に発生した回生トルクがB´(N・m)=−(e+f+g)と回生トルク算出部35b(図3)が算出すると、トルク配分変更部35c(図3)は、左前輪3にe(N・m)、右前輪3にf(N・m)、右後輪2にg(N・m)のトルクをそれぞれ分配する。そうすると、左前輪3にA+e=A´(N・m)、右前輪3にC+f=C´(N・m)、右後輪2にD+g=D´(N・m)のトルクがそれぞれ発生する。
For example, when the regenerative torque generated in the left
図8(a)は、左右の前後輪3,2の駆動系統が正常時を示している。このとき、左前輪3、左後輪2、右前輪3、右後輪2にそれぞれA、B、C、Dニュートンメーター(N・m)のトルクが発生している。図8(b)に示すように、左後輪2の駆動系統に異常が発生した場合、トルク配分変更部35c(図3)は、指令トルクに基づき算出された総駆動トルク(Total TRQ)が、異常検出の前後で変わらないように、算出された総駆動トルクに、異常が検出された駆動系統におけるモータ6につき発生する回生トルクと逆向きのトルクを加えた駆動トルクを、正常な駆動系統におけるモータ6に分配しても良い。
FIG. 8A shows when the drive systems of the left and right front and
この場合、総駆動トルクTotal TRQは次のように表される。
Total TRQ=A+B+C+D …(正常時)
=A+(h+i+j)+C+D
=A+(h+i+j)+C+D+B´+(e+f+g) …(異常時)
=(A+e+h)+(C+f+i)+(D+g+j)+B´
=A´+B´+C´+D´
BおよびA´〜D´に次のような関係が成り立つ。
B=h+i+j、B´=−(e+f+g)
A´=A+e+h、C´=C+f+i、D´=D+g+j
In this case, the total drive torque Total TRQ is expressed as follows.
Total TRQ = A + B + C + D (Normal)
= A + (h + i + j) + C + D
= A + (h + i + j) + C + D + B ′ + (e + f + g) (when abnormal)
= (A + e + h) + (C + f + i) + (D + g + j) + B ′
= A '+ B' + C '+ D'
The following relationship is established between B and A ′ to D ′.
B = h + i + j, B ′ = − (e + f + g)
A ′ = A + e + h, C ′ = C + f + i, D ′ = D + g + j
つまり左後輪2の駆動系統の異常時、左後輪2に発生した回生トルクがB´(N・m)=−(e+f+g)と回生トルク算出部35b(図3)が算出すると、トルク配分変更部35c(図3)は、総駆動トルクTotal TRQが異常検出の前後で変わらないように、左前輪3にe+h(N・m)、右前輪3にf+i(N・m)、右後輪2にg+j(N・m)のトルクをそれぞれ分配する。
That is, when the regenerative torque generated in the left
図9(a)は、左右の前後輪3,2の駆動系統が正常時を示している。このとき左前輪3、左後輪2、右前輪3、右後輪2にそれぞれA、B、C、D(N・m)のトルクが発生している。図9(b)に示すように、左後輪2の駆動系統に異常が発生した場合、トルク配分変更部35c(図3)は、車両における左右方向のトルク分配比が異常検出の前後で変わらないように、異常が検出されない駆動系統におけるモータ6にトルクを分配しても良い。この例では、異常検出の前後で総駆動トルクを変えることなく、前記左右方向のトルク分配比が異常検出の前後で変わらないように、正常な駆動系統のモータ6にトルクを分配する。
FIG. 9A shows a state in which the drive system of the left and right front and
異常時の左前輪3、左後輪2、右前輪3、右後輪2のトルクをそれぞれA´、B´、C´、D´(N・m)とすると、左右方向のトルク分配比は正常時と異常時とで同一であるから次式が成立する。(A+B):(C+D)=(A´+B´):(C´+D´)
そうすると、トルク配分変更部35c(図3)は、左前輪3にA+B+(−B´)=A´(N・m)のトルクを発生させる。
If the torque of the left
Then, the torque
図10に示すように、トルク配分変更部35c(図3)は、異常検出の前後で総駆動トルクを変えて、左右方向のトルク分配比が異常検出の前後で変わらないように、異常が検出されない駆動系統におけるモータ6にトルクを分配しても良い。
図9(b)に示すような異常時において、左前輪3のトルクA´=A+B+(−B´)が、出力可能な最大トルクを超える場合は、右側の車輪3,2のトルクを下げて左右方向のトルクのバランスをとるしかない。具体的には、図10(b)に示すように、トルク配分変更部35c(図3)は、右前輪3にC´(但し、C>C´)(N・m)、右後輪2にD´(但し、D>D´)(N・m)のトルクを分配する。
As shown in FIG. 10, the torque
When the torque A ′ = A + B + (− B ′) of the left
作用効果について説明する。
以上説明した駆動制御装置20によれば、車両の駆動時、異常検出手段34は、駆動系統に生じた異常をそれぞれ検出する。判定部35aは、与えられた異常情報等からある駆動系統のモータ6への制御信号が停止したと判定すると、回生トルク算出部35bは、異常が検出された駆動系統におけるモータ6につき発生する回生トルクを算出する。さらにトルク配分変更部35cは、回生トルク算出部35bで算出した回生トルクに対し逆向きで且つ算出した回生トルクの絶対値に基づき求められるトルクを、正常な駆動系統におけるモータ6に分配する。
The effect will be described.
According to the
このように、ある駆動系統におけるモータ6への制御信号が停止した場合に、逆起電圧のピークが電源電圧を上回って回生トルクが発生しても、この回生トルクに対し逆向きでこの回生トルクの絶対値に基づき求められるトルクを、正常な駆動系統におけるモータ6に分配するため、車両に意図しないブレーキがかかることを低減することができる。この場合、リレーや機構等を設ける従来技術よりも構造を複雑化することなく、意図しないブレーキがかかることを低減し得る。
As described above, when the control signal to the
総駆動トルクが異常検出の前後で変わらないように、算出された総駆動トルクに、異常が検出された駆動系統におけるモータ6につき発生する回生トルクと逆向きのトルクを加えた駆動トルクを、正常な駆動系統のモータ6に分配する場合、異常検出の前後において、総駆動トルクの変化を抑制することができる。このため、車両の運転者は、違和感なく車両の運転操作を続行することができる。
The drive torque obtained by adding the reverse torque to the regenerative torque generated for the
車両における左右方向のトルク分配比が異常検出の前後で変わらないように、正常な駆動系統のモータ6にトルクを分配する場合、異常検出の前後において、車両の左右方向のトルク分配比が変わることを抑制できるため、車両の直進や旋回も支障なく運転操作を続行することができる。
When torque is distributed to the
他の実施形態について説明する。
車両として、左右の前輪二輪を独立して駆動する二輪独立駆動車を適用しても良い。また車両として、左右の前輪二輪を独立して駆動し、左右の後輪二輪を独立して駆動する四輪独立駆動車を適用しても良い。
インホイールモータ駆動装置IWMにおいては、サイクロイド式の減速機、遊星減速機、平行2軸減速機、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。
Another embodiment will be described.
As the vehicle, a two-wheel independent drive vehicle that independently drives the left and right front wheels may be applied. Further, as the vehicle, a four-wheel independent drive vehicle that drives the left and right front wheels independently and drives the left and right rear wheels independently may be applied.
The in-wheel motor drive unit IWM is a so-called direct motor type in which a cycloid reduction gear, a planetary reduction gear, a parallel two-axis reduction gear, and other reduction gears can be applied. Also good.
以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 As mentioned above, although the form for implementing this invention based on embodiment was demonstrated, embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
2…車輪(駆動輪)
4…車輪用軸受
6…モータ
7…減速機
16…アクセル操作部
17…ブレーキ操作部
20…駆動制御装置
21…ECU
22…インバータ装置
28…パワー回路部
29…モータコントロール部
31…インバータ
34…異常検出手段
35…異常対応トルク配分変更手段
IWM…インホイールモータ駆動装置
K…駆動系統
2 ... wheel (drive wheel)
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (4)
操作部の操作に応じて指令トルクを生成し出力するECUと、
直流電力を交流電力に変換するインバータを含むパワー回路部、および、前記ECUから与えられる前記指令トルクに従って前記パワー回路部を介し前記モータをトルク制御するモータコントロール部を有するインバータ装置と、
を備えた車輪独立駆動式車両の駆動制御装置において、
前記各モータおよび前記各モータに接続されるインバータ装置を含む駆動系統毎に設けられ、この駆動系統に生じた異常を検出する異常検出手段と、
この異常検出手段により異常が検出された駆動系統における前記インバータ装置から前記モータへの制御信号が停止したとき、モータ駆動用の電源電圧とモータ回転数との定められた関係に基づき、前記異常が検出された駆動系統におけるモータが発生する回生トルクを算出し、この回生トルクに対し逆向きで且つこの回生トルクの絶対値に基づき求められるトルクを、異常が検出されない駆動系統におけるモータに分配する異常対応トルク配分変更手段と、
を設けたことを特徴とする車輪独立駆動式車両の駆動制御装置。 Installed in vehicles with left and right motors that drive the left and right drive wheels individually,
An ECU that generates and outputs a command torque according to an operation of the operation unit;
A power circuit unit including an inverter that converts DC power into AC power, and an inverter device having a motor control unit that torque-controls the motor via the power circuit unit according to the command torque given from the ECU;
In the drive control device of the wheel independent drive type vehicle provided with
An abnormality detection means that is provided for each drive system including each motor and an inverter device connected to each motor, and detects an abnormality that has occurred in the drive system;
When the control signal from the inverter device to the motor in the drive system in which an abnormality is detected by the abnormality detection means is stopped, the abnormality is determined based on a predetermined relationship between the power supply voltage for driving the motor and the motor speed. Abnormality in which the regenerative torque generated by the motor in the detected drive system is calculated, and the torque obtained in the opposite direction to the regenerative torque and based on the absolute value of the regenerative torque is distributed to the motor in the drive system in which no abnormality is detected Corresponding torque distribution changing means,
A drive control device for a wheel independent drive type vehicle characterized by comprising:
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106945562A (en) * | 2017-04-26 | 2017-07-14 | 常州机电职业技术学院 | Distributed driving electric automobile and control method thereof |
JP2019062606A (en) * | 2017-09-25 | 2019-04-18 | 株式会社Subaru | Vehicle control system and vehicle control method |
CN109878346A (en) * | 2019-03-22 | 2019-06-14 | 湖南中成动力科技有限公司 | A kind of crawler belt agricultural machinery power drive system assembly and its control method |
KR102339680B1 (en) * | 2020-12-31 | 2021-12-20 | (주)제인모터스 | System for controlling multipurpose four-wheel electric vehicle |
CN115139815A (en) * | 2022-06-27 | 2022-10-04 | 重庆金康赛力斯新能源汽车设计院有限公司 | Torque distribution method, device, equipment and storage medium |
JP7559678B2 (en) | 2021-06-11 | 2024-10-02 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for in-wheel motor vehicle |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005119647A (en) * | 2003-09-25 | 2005-05-12 | Nissan Motor Co Ltd | Driving force control device for wheel independent drive system vehicle |
JP2009220791A (en) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Toyota Motor Corp | Vehicle and its control method |
JP2013203116A (en) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Toyota Motor Corp | Hybrid vehicle and method for controlling the same |
JP2013256254A (en) * | 2012-06-14 | 2013-12-26 | Ntn Corp | Device for control during one-wheel-locking for left-right independently driven vehicle |
-
2015
- 2015-06-11 JP JP2015118584A patent/JP6517089B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005119647A (en) * | 2003-09-25 | 2005-05-12 | Nissan Motor Co Ltd | Driving force control device for wheel independent drive system vehicle |
JP2009220791A (en) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Toyota Motor Corp | Vehicle and its control method |
JP2013203116A (en) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Toyota Motor Corp | Hybrid vehicle and method for controlling the same |
JP2013256254A (en) * | 2012-06-14 | 2013-12-26 | Ntn Corp | Device for control during one-wheel-locking for left-right independently driven vehicle |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106945562A (en) * | 2017-04-26 | 2017-07-14 | 常州机电职业技术学院 | Distributed driving electric automobile and control method thereof |
JP2019062606A (en) * | 2017-09-25 | 2019-04-18 | 株式会社Subaru | Vehicle control system and vehicle control method |
US10926646B2 (en) | 2017-09-25 | 2021-02-23 | Subaru Corporation | Vehicle control system and vehicle control method |
CN109878346A (en) * | 2019-03-22 | 2019-06-14 | 湖南中成动力科技有限公司 | A kind of crawler belt agricultural machinery power drive system assembly and its control method |
CN109878346B (en) * | 2019-03-22 | 2021-01-01 | 湖南中成动力科技有限公司 | Crawler agricultural machinery electric driving system assembly and control method thereof |
KR102339680B1 (en) * | 2020-12-31 | 2021-12-20 | (주)제인모터스 | System for controlling multipurpose four-wheel electric vehicle |
JP7559678B2 (en) | 2021-06-11 | 2024-10-02 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for in-wheel motor vehicle |
CN115139815A (en) * | 2022-06-27 | 2022-10-04 | 重庆金康赛力斯新能源汽车设计院有限公司 | Torque distribution method, device, equipment and storage medium |
CN115139815B (en) * | 2022-06-27 | 2024-04-09 | 重庆金康赛力斯新能源汽车设计院有限公司 | Torque distribution method, device, equipment and storage medium |
Also Published As
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