JP2017143678A - 車輪独立駆動式車両の駆動制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
1.モータの回転速度が規定値以上の場合、惰行または回生する技術(特許文献1)。
2.モータの回転速度が最高回転数を超えた場合に、モータに対して駆動指令を止めて発電指令を出す技術(特許文献2)。
3.モータの回転速度が第一の所定値を超えた場合にトルク指令値を零にし、第二の所定値以下になるとトルク指令値を復帰させ、第一と第二の所定値の間でトルク指令値が零になるときにディレイ処理により緩やかにトルクを減少させる技術(特許文献3)。
これに対し、モータの場合は、モータへの指令トルクを減らしていき零にするまたは回生トルクにすることで回転速度の上昇を抑制する。
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(22A)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、
前記左右のモータ6,6の回転速度をそれぞれ検出する左右の回転速度検出部34,34と、
これら左右の回転速度検出部34,34で検出される前記左右のモータ6,6の回転速度のうち少なくともいずれか一方の回転速度が定められた回転速度を超えたとき、前記左右のモータ6,6の回転速度を抑制するように、前記左右のモータ6,6への指令トルクを変更する過回転防止制御部35と、
を備えたことを特徴とする。
前記定められた回転速度は、設計等によって任意に定める回転速度であって、例えば、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方により適切な回転速度を求めて定められる。
この明細書において、「回転速度」とは、単位時間あたりの回転数と同義である。
この構成では、左右のモータ6,6の回転速度のうち、例えば、高い方のモータ回転速度が定められた回転速度を超えた場合に、その定められた回転速度を超えている間は左右の駆動輪2,2を駆動する左右のモータ6,6への指令トルクを減らしていく等して左右のモータ6,6の回転速度の上昇を共に抑制する。この場合、片輪だけトルクが抜けるような不具合を未然に防止し、車両に意図しないヨーモーメントが発生することを防止することができる。よって車両の挙動が不安定化することを抑制することができる。
前記過回転防止制御部35は、前記左右のモータ6,6への指令トルクを最終的に零まで減らす制御を行っても良い。この場合、指令トルクを変更する制御を簡単に行うことができる。
前記所期の指令トルクとは、過回転防止制御部35で変更される前(補正前)の左右のモータ6,6への指令トルクである。例えば、加速指令と減速指令とから、左右のモータ6,6に加える加速・減速指令が生成される。この加速・減速指令等から前記所期の指令トルクに相当する左右のモータ6,6への指令トルクが得られる。
この構成によると、左右の駆動輪2,2のトルクが同時に復帰するため、車両に意図しないヨーモーメントが発生することを防止することができ車両の安定化を図ることができる。
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6,6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。
図1に示すように、車体1には、ECU21と、複数(この例では二つ)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。前記二つのインバータ装置22は、この例ではモータ6毎に物理的に分離した別体構造に構成されて車体1上に設置される。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。
各インバータ装置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、制御トルク、モータ回転速度等)をECU21に出力する機能を有する。
以上説明した駆動制御装置20によると、左右のモータ6,6の回転速度のうち、例えば、高い方のモータ回転速度が定められた回転速度を超えた場合に、その定められた回転速度を超えている間は左右のモータ6,6への指令トルクを徐々に減らしていくことで左右のモータ6,6の回転速度の上昇を共に抑制する。この場合、片輪だけトルクが抜けるような不具合を未然に防止し、車両に意図しないヨーモーメントが発生することを防止することができる。よって車両の挙動が不安定化することを抑制することができる。また左右のモータ6,6への指令トルクを時間の経過と共に減らしていくため、左右のモータ6,6の回転速度の上昇を確実に且つ簡単に抑制することができる。
図7および図3に示すように、過回転防止制御部35は、時間T1において判定部35aによる条件を充足すると、左右のモータ6,6への指令トルクを徐々に減らしていき最終的に「零」まで減らす補正制御を行っても良い。この場合、左右のモータ6,6の回転速度の上昇を確実に且つ簡単に抑制し得る。その後、過回転防止制御部35は、左右のモータ6,6への指令トルクを「零」のまま維持し、時間T2において左右のモータ6,6の回転速度が共に定められた回転速度以下になったときに、左右のモータ6,6への指令トルクを徐々に増やしていき、補正前(所期)の指令トルクに復帰させる。
インホイールモータ駆動装置においては、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。
また過回転防止制御部は、左右のモータへの指令トルクを時間の経過と共に増やすとき、指令トルクが例えば定められた二次曲線で湾曲状に上昇するように増やしていくようにしても良い。前記二次曲線と直線とを組み合わせて両指令トルクを徐々に増やすことも可能である。
6…モータ
20…駆動制御装置
21…ECU
22,22A…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…回転速度検出部
35…過回転防止制御部
Claims (5)
- 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、
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、
前記左右のモータの回転速度をそれぞれ検出する左右の回転速度検出部と、
これら左右の回転速度検出部で検出される前記左右のモータの回転速度のうち少なくともいずれか一方の回転速度が定められた回転速度を超えたとき、前記左右のモータの回転速度を抑制するように、前記左右のモータへの指令トルクを変更する過回転防止制御部と、
を備え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。 - 請求項1に記載の車輪独立駆動式車両の駆動制御装置において、前記過回転防止制御部は、前記左右のモータの回転速度のうち少なくともいずれか一方の回転速度が定められた回転速度を超えている間、前記左右のモータへの指令トルクを時間の経過と共に減らしていく制御を行う車輪独立駆動式車両の駆動制御装置。
- 請求項2に記載の車輪独立駆動式車両の駆動制御装置において、前記過回転防止制御部は、前記左右のモータへの指令トルクを最終的に零まで減らす制御を行う車輪独立駆動式車両の駆動制御装置。
- 請求項2に記載の車輪独立駆動式車両の駆動制御装置において、前記過回転防止制御部は、前記左右のモータへの指令トルクを時間の経過と共に減らしていき、前記指令トルクを零にしても少なくともいずれか一方の回転速度が前記定められた回転速度を超えているとき、前記左右のモータに回生トルクを与える制御を行う車輪独立駆動式車両の駆動制御装置。
- 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の車輪独立駆動式車両の駆動制御装置において、前記過回転防止制御部は、前記左右の回転速度検出部で検出される前記左右のモータの回転速度が共に前記定められた回転速度以下となったときに、前記左右のモータへの指令トルクを増やしていき、所期の指令トルクに復帰させる車輪独立駆動式車両の駆動制御装置。
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