JP2017085706A - 電動車両の制御装置、及び、電動車両の制御方法 - Google Patents
電動車両の制御装置、及び、電動車両の制御方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】車両情報に基づいてモータトルク指令値を設定し、駆動輪につながるモータのトルクを制御する電動車両の制御方法であって、ドライバのアクセル操作量を検出し、モータの回転速度に比例する車両パラメータを検出し、モータトルク指令値を入力して、モータトルクが車両の駆動軸に伝達されないギアバックラッシュの不感帯特性を含むモータトルクからモータの回転速度までの非線形な伝達特性モデルを用いてモータに作用する外乱トルクを推定する。そして、アクセル操作量が低下して電動車両が停車間際になると、車両パラメータの低下とともにモータのトルクを外乱トルクに収束させる。
【選択図】図1
Description
図1は、第1実施形態における制御装置を備えた電動車両の主要構成を示すブロック図である。なお、電動車両とは、車両の駆動源の一部または全部として電動モータを備え、電動モータの駆動力により走行可能な自動車のことであり、電気自動車や、ハイブリッド自動車が含まれる。
Jm:電動モータのイナーシャ
Jw:駆動輪のイナーシャ(1軸分)
M:車体重量
Kd:駆動系のねじり剛性
Kt:タイヤと路面の摩擦に関する係数
Nal:オーバーオールギヤ比
r:タイヤの荷重半径
ωm:モータ回転速度
Tm:モータトルク
Td:駆動輪トルク
F:駆動力(2軸分)
V:車体速度
ωw:駆動輪の角速度
θ:駆動軸のねじり角
バックラッシュによる不感帯を線形関数と飽和関数の差分で表現すると、図4より以下の運動方程式(1)〜(6)を導くことができる。
第2実施形態は、第1実施形態とは、図7を参照して説明した外乱トルク推定器502の構成が異なる。以下、第2実施形態における外乱トルク推定器502の詳細について、図9および図10を参照して説明する。
4…モータ
6…回転センサ(車両パラメータ検出部)
8…駆動軸
9a、9b…駆動輪
Claims (8)
- 車両情報に基づいてモータトルク指令値を設定し、駆動輪につながるモータのトルクを制御する電動車両の制御方法において、
ドライバのアクセル操作量を検出し、
前記モータの回転速度に比例する車両パラメータを検出し、
前記モータトルク指令値を入力して、モータトルクが車両の駆動軸に伝達されないギアバックラッシュの不感帯特性を含むモータトルクから前記モータの回転速度までの非線形な伝達特性モデルを用いて前記モータに作用する外乱トルクを推定し、
前記アクセル操作量が低下して電動車両が停車間際になると、前記車両パラメータの低下とともに前記モータのトルクを前記外乱トルクに収束させる、
電動車両の制御方法。 - 前記モータトルク指令値に基づいて駆動軸ねじり角推定値を算出し、
前記モータトルク指令値を入力して、前記不感帯特性を含まないモータトルクから前記モータの回転速度までの線形な伝達特性モデルGp(s)を用いてモータ回転速度推定値を算出し、
前記駆動軸ねじり角推定値を入力して、上下限値を制限するリミッタと、前記ギアバックラッシュを補償するバックラッシュ補償用フィルタGps(s)とで構成される前記非線形な伝達特性モデルを用いてモータ回転速度補正値を算出し、
前記モータ回転速度推定値を前記モータ回転速度補正値により補正した補正後モータ回転速度推定値と、前記モータの回転速度の検出値とに基づいて、モータ回転速度偏差を算出し、
前記モータ回転速度偏差に対して、前記伝達特性モデルGp(s)の逆モデル1/Gp(s)と、ローパスフィルタH(s)とで構成されるフィルタを用いたフィルタリング処理を施すことによって前記外乱トルクを算出する、
請求項1に記載の電動車両の制御方法。 - モータトルクからモータ回転速度までの駆動力伝達系のねじり振動を抑制する制振制御を施すことにより前記モータトルク指令値が算出され、当該モータトルク指令値に基づいて前記外乱トルクが推定される場合は、
前記モータトルク指令値に基づいて駆動軸ねじり角推定値を算出し、
前記モータトルク指令値を入力して、前記不感帯特性を含まないモータトルク指令値から前記モータの回転速度までの線形な伝達特性モデルGp(s)を用いてモータ回転速度推定値を算出し、
前記駆動軸ねじり角推定値を入力して、上下限値を制限するリミッタと、前記ギアバックラッシュを補償するバックラッシュ補償用フィルタGps(s)とで構成される前記非線形な伝達特性モデルを用いてモータ回転速度補正値を算出し、
前記モータ回転速度推定値を前記モータ回転速度補正値により補正した補正後モータ回転速度推定値と、前記モータの回転速度の検出値とに基づいて、モータ回転速度偏差を算出し、
前記モータ回転速度偏差に対して、前記伝達特性モデルGp(s)と、モータトルク指令値からモータ回転速度までの駆動力伝達系のねじり振動を抑制する制振制御のアルゴリズムとから導かれる伝達特性Gr(s)の逆モデル1/Gr(s)と、ローパスフィルタH(s)とで構成されるフィルタを用いたフィルタリング処理を施すことによって前記外乱トルクを推定する、
請求項1に記載の電動車両の制御方法。 - モータトルクからモータ回転速度までの駆動力伝達系のねじり振動を抑制する制振制御を施すことにより前記モータトルク指令値が算出され、当該モータトルク指令値に基づいて前記外乱トルクが推定される場合は、
前記ローパスフィルタH(s)のカットオフ周波数を、前記駆動力伝達系のねじり振動の固有周波数よりも低く設定する、
請求項2に記載の電動車両の制御方法。 - 前記リミッタの上下限値は、前記ギアバックラッシュの不感帯幅に基づいて算出される、
請求項2から4のいずれか1項に記載の電動車両の制御方法。 - 前記駆動軸ねじり角推定値は、前記モータトルク指令値を入力して、前記ギアバックラッシュの不感帯特性を含む、モータトルクから駆動軸ねじり角までの特性をモデル化した車両モデルを用いて算出される、
請求項2から5のいずれか1項に記載の電動車両の制御方法。 - 前記駆動軸ねじり角推定値の算出に用いられる前記車両モデルは、前記外乱トルクに応じて補正される、
請求項6に記載の電動車両の制御方法。 - 車両情報に基づいてモータトルク指令値を設定し、駆動輪につながるモータのトルクを制御する電動車両の制御装置において、
ドライバのアクセル操作量を検出するアクセル操作量検出部と、
前記モータの回転速度に比例する車両パラメータを検出する車両パラメータ検出部と、
前記モータトルク指令値を入力して、モータトルクが車両の駆動軸に伝達されないギアバックラッシュの不感帯特性を含むモータトルクから前記モータの回転速度までの非線形な伝達特性モデルを用いて前記モータに作用する外乱トルクを推定する外乱トルク推定部と、
前記アクセル操作量が低下して電動車両が停車間際になると、前記車両パラメータの低下とともに前記モータのトルクを前記外乱トルクに収束させるモータトルク制御部と、を備える、
電動車両の制御装置。
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