JP2019126201A - Control device of electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、駆動力源として少なくともモータを備えた電動車両の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device of an electric vehicle provided with at least a motor as a driving force source.
特許文献1には、動力伝達の応答性を低下させることなく、ねじり振動の発生を抑制することを目的とした車両の制御装置に関する発明が記載されている。この特許文献1に記載された発明は、駆動力源(モータ)と駆動輪との間に動力伝達部材を有する車両の制御装置であって、運転者によって操作されて車両の走行状態を変化させる走行状態変化信号を出力する信号出力部、および、走行状態変化信号の入力に応じてモータへの指示トルクの大きさを制御するトルク制御部を備えている。トルク制御部は、信号出力部から走行状態変化信号が入力されると、第1変化率に設定された第1指示トルク、第1変化率よりも変化率が小さい第2変化率に設定された第2指示トルク、および、第2変化率よりも変化率が大きい第3変化率に設定された第3指示トルクを順次出力する。具体的には、トルク制御部は、信号出力部材からブレーキ操作の解除信号が入力されると、すなわち、運転者の発進意志が検知されると、先ず、トルク勾配X(急勾配)の第1指示トルクを出力する。次いで、トルク勾配Y(緩勾配)の第2指示トルクを出力する(トルク勾配Yの変化率<トルク勾配Xの変化率)。その後、トルク勾配Z(急勾配)の第3指示トルクを出力する(トルク勾配Zの変化率>トルク勾配Yの変化率)。第1指示トルクによって動力伝達部材を形成する部品のガタを素早く詰めて車両の加速応答性の低下を抑制する。また、第2指示トルクによって動力伝達部材を形成する回転部品にねじり振動が発生するのを抑制する。そして、第3指示トルクによって車両をスムーズに加速させる。 Patent Document 1 describes an invention relating to a control device for a vehicle for the purpose of suppressing the occurrence of torsional vibration without reducing the responsiveness of power transmission. The invention described in Patent Document 1 is a control device of a vehicle having a power transmission member between a driving power source (motor) and a driving wheel, and is operated by a driver to change the traveling state of the vehicle. A signal output unit that outputs a traveling state change signal, and a torque control unit that controls the magnitude of an instruction torque to the motor according to an input of the traveling state change signal. When the traveling state change signal is input from the signal output unit, the torque control unit is set to the first command torque set to the first change rate, and to the second change rate having a smaller change rate than the first change rate. The second command torque and a third command torque set to a third change rate, which has a change rate larger than the second change rate, are sequentially output. Specifically, when the torque control unit receives a release signal of the brake operation from the signal output member, that is, when the driver's intention to start is detected, the torque control unit first receives the first torque gradient X (steep). Output the command torque. Then, a second command torque of torque gradient Y (slow gradient) is output (rate of change of torque gradient Y <rate of change of torque gradient X). Thereafter, the third command torque of torque gradient Z (smooth) is output (rate of change of torque gradient Z> rate of change of torque gradient Y). By the first command torque, rattling of parts forming the power transmission member is quickly reduced to suppress a decrease in acceleration responsiveness of the vehicle. Further, the generation of the torsional vibration in the rotary component forming the power transmission member is suppressed by the second command torque. Then, the vehicle is accelerated smoothly by the third command torque.
なお、特許文献2には、加速ショックの軽減とガタ詰め制御における応答性向上とを両立させることを目的とした車両の加速ショック軽減装置に関する発明が記載されている。この特許文献2に記載された発明では、アクセル開度の増大による加速時に、エンジン(駆動力源)が加速に伴うトルクの上昇を開始した時点から所定時間が経過するまでの期間で、エンジントルク指令値が要求トルク指示値よりも小さな制限トルクに保持される。これにより、ガタ詰め制御を実行する際には、エンジン回転数は緩やかに若干上昇するのみとなり、加速時のショックが軽減される。また、この特許文献2に記載された発明では、ガタ詰め制御における応答性に関与するトルクダウン時間と、加速ショックの軽減効果に関与するトルクダウン量とを個別に制御することにより、加速ショックの軽減と制御応答性の向上との両立を図っている。 Patent Document 2 describes an invention relating to a vehicle acceleration shock reducing device for the purpose of achieving both reduction of acceleration shock and improvement of responsiveness in rattling control. In the invention described in this patent document 2, the engine torque is a period from the time when the engine (driving power source) starts increasing the torque accompanying the acceleration to the time when a predetermined time elapses at the time of acceleration due to the increase of the accelerator opening. The command value is held at the limit torque smaller than the required torque command value. As a result, when performing the rattling control, the engine speed only slightly increases slightly, and the shock at the time of acceleration is reduced. Moreover, in the invention described in this patent document 2, by separately controlling the torque down time involved in the response in rattling control and the torque down amount involved in the reduction effect of the acceleration shock, the acceleration shock can be reduced. We are trying to achieve both mitigation and improvement in control responsiveness.
上記のように、特許文献1に記載された車両の制御装置では、運転者が制動を解除して車両を加速させる際に、初めに変化率が大きいトルク(第1指示トルク)がモータから出力される。それにより、変速機やデファレンシャル機構などの動力伝達部材におけるガタが素早く詰められ、その分、車両の加速応答性が向上する。しかしながら、より一層の加速性能の向上を図るためには、例えば、より高出力のモータや、より高性能のバッテリを搭載する必要がある。 As described above, in the control device for a vehicle described in Patent Document 1, when the driver releases braking to accelerate the vehicle, a torque (first command torque) having a large change rate is first output from the motor Be done. As a result, rattling in a power transmission member such as a transmission or a differential mechanism is quickly reduced, and the acceleration response of the vehicle is improved accordingly. However, in order to further improve the acceleration performance, for example, it is necessary to mount a higher output motor and a higher performance battery.
この発明は上記の技術的課題に着目して考え出されたものであり、駆動力源のモータやバッテリの大型化あるいは高性能化を伴うことなく、すなわち、既存の車両構成を変更することなく、加速性能を向上させることが可能な電動車両の制御装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been conceived focusing on the above technical problems, and does not involve upsizing or enhancing the performance of the motor or battery of the driving force source, that is, without changing the existing vehicle configuration. It is an object of the present invention to provide a control device of an electric vehicle capable of improving acceleration performance.
上記の目的を達成するために、この発明は、少なくともモータを有する駆動力源と、駆動輪と、前記駆動力源と駆動輪との間でトルクを伝達する歯車伝動機構と、前記モータが出力するモータトルクを制御するコントローラとを備えた電動車両の制御装置において、前記歯車伝動機構は、前記モータトルクによって前記駆動輪を駆動する駆動状態と前記駆動輪側から伝達されるトルクによって前記モータが駆動される被駆動状態との間でトルクの伝達状態が切り替わる際に、前記歯車伝動機構内の所定の歯車が空転してトルクを伝達しない状態になるガタを有しており、前記コントローラは、運転者の加速要求に応じて前記電動車両を加速させる場合に、前記モータトルクを、前記駆動輪を制動する方向の負側に増大することにより一時的に前記歯車伝動機構を前記被駆動状態にした後に、前記モータトルクを、前記駆動輪を駆動する方向の正側に増大することにより前記ガタを詰めて前記歯車伝動機構を前記駆動状態にして前記加速のための駆動力を増大させるとともに、前記モータトルクを前記正側に増大させることにより生じるねじり振動を抑制するために前記モータで出力する制振トルクのゲインを増大することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a drive power source having at least a motor, a drive wheel, a gear transmission mechanism for transmitting torque between the drive power source and the drive wheel, and an output of the motor In the control device for an electric vehicle including a controller for controlling a motor torque, the gear transmission mechanism includes a drive state for driving the drive wheel by the motor torque and the motor by a torque transmitted from the drive wheel side. When the torque transmission state is switched between the driven state to be driven, a predetermined gear in the gear transmission mechanism is idled to cause a state in which torque is not transmitted, and the controller is configured to When accelerating the electric vehicle in response to the driver's request for acceleration, the motor torque is temporarily increased to the negative side of the direction in which the driving wheel is braked. After the gear transmission mechanism is brought into the driven state, the motor torque is increased on the positive side in the direction of driving the drive wheels to close the rattle and make the gear transmission mechanism into the driven state to accelerate the acceleration. Drive torque for increasing the gain of damping torque output from the motor in order to suppress the torsional vibration generated by increasing the motor torque to the positive side. is there.
この発明の電動車両の制御装置では、モータを駆動力源とする電動車両を加速させる際には、先ず、モータトルクが一時的に負側に増大させられ、それによって歯車伝動機構が被駆動状態にされる。歯車伝動機構が被駆動状態になることにより、歯車伝動機構は、歯車のバックラッシュ等に起因するガタが最も大きい状態になる。そして、その状態からモータトルクが正側に増大させられ、一気にガタが詰められる。ガタが詰まることによって歯車伝動機構が駆動状態になり、駆動力が発生して電動車両が加速する。このように歯車伝動機構が被駆動状態から駆動状態に切り替わる場合には、ガタが詰まる際に歯車の歯面同士が衝突することによる衝撃力が発生する。この発明では、上記のように、一旦、ガタが最大になる状態が生成され、その状態からガタ詰めによる衝突を発生させつつ、歯車伝動機構を駆動状態にして電動車両を加速させる。そのため、電動車両を加速させる際には、ガタ詰めの際の衝突エネルギが最大になる状態でガタ詰めが行われ、その衝突エネルギが駆動力を発生させるための回転エネルギに付加される。すなわち、衝突エネルギが付加される分、加速のための駆動力を発生させる駆動トルクが増大する。結局、このような駆動トルクの増大は、モータトルクの大きさには関与していない。 In the control device for the electric vehicle according to the present invention, when accelerating the electric vehicle using the motor as the driving power source, first, the motor torque is temporarily increased to the negative side, whereby the gear transmission mechanism is driven. To be When the gear transmission mechanism is in the driven state, the gear transmission mechanism is in a state in which the rattling caused by the backlash of the gear is the largest. Then, from this state, the motor torque is increased to the positive side, and the rattling is reduced at a stretch. The clogging of the rattle causes the gear transmission mechanism to be in a driving state, generating a driving force to accelerate the electric vehicle. As described above, when the gear transmission mechanism is switched from the driven state to the driven state, an impact force is generated due to collision of the tooth surfaces of the gears when the rattle is clogged. In the present invention, as described above, a state in which the rattle becomes maximum once is generated, and from this state, the gear transmission mechanism is driven to accelerate the electric vehicle while generating a collision due to rattling. Therefore, when accelerating the electric vehicle, backlash is performed in a state in which the collision energy at the time of backlash filling is maximized, and the collision energy is added to the rotational energy for generating the driving force. That is, as the collision energy is added, the driving torque for generating the driving force for acceleration is increased. After all, such an increase in drive torque does not contribute to the magnitude of the motor torque.
したがって、この発明によれば、駆動力源の出力を向上するためのモータやバッテリの大型化あるいは高性能化を伴うことなく、加速時に発生させることが可能な駆動力を増大することができる。すなわち、既存の車両構成を変更することなく、電動車両の加速性能を向上させることができる。さらに、この発明によれば、モータトルクによって電動車両を加速させる際には、上記のように歯車伝動機構のガタを操作する制御と共に、加速時に駆動系統で生じるねじり振動を抑制するためにモータで出力する制振トルクのゲイン(寄与度)が増大される。例えば、運転者の加速要求が大きいほど制振トルクのゲインも大きくなるように、運転者の加速要求に応じて制振トルクのゲインが増大される。そのため、電動車両を加速させる際に、上記のように既存の車両構成を変更することなく電動車両の加速性能を向上させることができるとともに、加速時のねじり振動に起因するショックや違和感の発生を抑制することができる。ひいては、この発明を適用する電動車両のドライバビリティを向上させることができる。 Therefore, according to the present invention, the driving force that can be generated at the time of acceleration can be increased without increasing the size of the motor or battery for improving the output of the driving force source or enhancing the performance. That is, the acceleration performance of the electric vehicle can be improved without changing the existing vehicle configuration. Further, according to the present invention, when accelerating the electrically powered vehicle by the motor torque, the motor is controlled by the motor in order to suppress the torsional vibration generated in the drive system at the time of acceleration together with the control for operating the backlash of the gear transmission mechanism as described above. The gain (the degree of contribution) of the damping torque to be output is increased. For example, the gain of damping torque is increased according to the driver's acceleration demand so that the gain of damping torque also increases as the driver's acceleration demand increases. Therefore, when accelerating the electric vehicle, the acceleration performance of the electric vehicle can be improved without changing the existing vehicle configuration as described above, and the occurrence of shock and discomfort caused by torsional vibration at the time of acceleration It can be suppressed. As a result, the drivability of the electric vehicle to which the present invention is applied can be improved.
この発明の実施形態を、図を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、この発明を具体化した場合の一例に過ぎず、この発明を限定するものではない。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiment described below is merely an example of embodying the present invention, and does not limit the present invention.
この発明の実施形態で制御対象にする車両は、少なくとも一基のモータを駆動力源とする電動車両である。駆動力源として一基または複数のモータを搭載した電気自動車であってもよい。あるいは、駆動力源としてエンジンおよびモータを搭載したいわゆるハイブリッド車両でもよい。例えば、遊星歯車機構を用いた動力分割機構を介してエンジンおよびモータを連結する方式のハイブリッド車両であってもよい。いずれの方式のハイブリッド車両であっても、モータが出力するモータトルクで駆動力を発生させて車両を走行させること(EV走行)が可能な構成であればよい。 The vehicle to be controlled in the embodiment of the present invention is an electric vehicle having at least one motor as a driving force source. It may be an electric vehicle equipped with one or more motors as a driving force source. Alternatively, it may be a so-called hybrid vehicle equipped with an engine and a motor as a driving force source. For example, it may be a hybrid vehicle of a method of connecting an engine and a motor via a power split mechanism using a planetary gear mechanism. In any of the hybrid vehicles, any configuration may be employed as long as the driving force is generated by the motor torque output from the motor to allow the vehicle to travel (EV travel).
図1に、この発明の実施形態で制御対象にする電動車両の駆動システム(駆動系統および制御系統)の一例を示してある。図1に示す電動車両(以下、車両)Veは、駆動力源1として、モータ2を備えている。また、車両Veは、他の主要な構成要素として、駆動輪3、歯車伝動機構4、検出部5、および、コントローラ(ECU)6を備えている。なお、上述したように、この発明の実施形態における駆動力源1は、モータ2および他のモータ(図示せず)の複数のモータを備えていてもよい。また、モータ2およびエンジン(図示せず)を備えていてもよい。あるいは、モータ2およびエンジン(図示せず)、ならびに、動力分割機構や変速機などのトランスミッション(図示せず)を備えたハイブリッド駆動ユニットであってもよい。
FIG. 1 shows an example of a drive system (drive system and control system) of an electric vehicle to be controlled in the embodiment of the present invention. An electrically powered vehicle (hereinafter referred to as a vehicle) Ve shown in FIG. 1 includes a motor 2 as a driving power source 1. The vehicle Ve also includes a
モータ2は、例えば、永久磁石式の同期モータ、あるいは、誘導モータなどの電気モータであり、電力が供給されることにより駆動されてモータトルクを出力する原動機として機能する。また、そのような原動機としての機能と、外部からのトルクを受けて駆動されることにより電気を発生する発電機としての機能とを兼ね備えたいわゆるモータ・ジェネレータであってもよい。モータ2は、出力回転数やモータトルクが電気的に制御される。また、モータ・ジェネレータであれば、上記のような原動機としての機能と発電機としての機能との切り替えなどが電気的に制御される。そして、モータ2は、後述の駆動輪3を駆動する方向のモータトルクと、駆動輪3を制動する方向のモータトルクとを出力することが可能である。この発明の実施形態では、上記のように駆動輪3を駆動するトルクの方向を正側とし、駆動輪3を制動するトルクの方向を負側とする。
The motor 2 is, for example, a permanent magnet synchronous motor or an electric motor such as an induction motor, and is driven by the supply of electric power and functions as a motor that outputs a motor torque. In addition, it may be a so-called motor generator that has both the function as a prime mover and the function as a generator that generates electricity by being driven by receiving an external torque. The motor 2 has its output rotational speed and motor torque controlled electrically. Further, in the case of the motor generator, switching between the function as the prime mover and the function as the generator as described above is electrically controlled. Then, the motor 2 can output a motor torque in the direction of driving the
駆動輪3は、駆動力源1が出力するトルクが伝達されること、すなわち、図1に示す例では、モータ2のモータトルクが伝達されることにより、車両Veの駆動力を発生する車輪である。図1に示す例では、駆動輪3は、後述の歯車伝動機構4およびドライブシャフト7を介して、モータ2に連結されている。したがって、図1に示す例では、車両Veは、駆動トルク(モータトルク)を後輪(駆動輪3)に伝達して駆動力を発生させる後輪駆動車として構成されている。なお、この発明の実施形態における車両Veは、駆動トルクを前輪に伝達して駆動力を発生させる前輪駆動車であってもよい。あるいは、駆動トルクを前輪および後輪の両方に伝達して駆動力を発生させる四輪駆動車であってもよい。
The
歯車伝動機構4は、モータ2と駆動輪3との間でトルクを伝達する動力伝達機構であって、モータ2と駆動輪3との間で歯車の噛み合いによってトルクを伝達する機構や装置を総称している。例えば、図1に示す例では、モータ2と駆動輪3とが、クラッチ8、プロペラシャフト9、デファレンシャルギヤ10、および、ドライブシャフト7を介して連結されている。このような構成においては、デファレンシャルギヤ10が、この発明の実施形態における歯車伝動機構4に相当する。また、図示していないが、例えば、モータ2の出力側に設けられるリダクションギヤ、上述したようなハイブリッド車両における遊星歯車機構、あるいは、駆動力源1と駆動輪3との間に設けた変速機等における歯車の噛み合い部分も、この発明の実施形態における歯車伝動機構4に相当する。
The
また、この発明の実施形態における歯車伝動機構4は、モータ2のモータトルクによって駆動輪3を駆動する駆動状態と、駆動輪3側から伝達されるトルクによってモータ2が駆動される被駆動状態との間で、トルクの伝達状態が切り替わる構成になっている。そのような駆動状態と被駆動状態との間でトルクの伝達状態が切り替わる際には、一時的に、歯車伝動機構4を構成している所定の歯車が空転し、歯車伝動機構4がトルクを伝達しない状態になる。すなわち、歯車伝動機構4は、歯車の噛み合い部分で不可避的に生じるバックラッシュに起因して、上記のような駆動状態と被駆動状態との間でトルクの伝達状態が切り替わる際に、歯車伝動機構4内の所定の歯車が空転してトルクを伝達しない状態になる「ガタ」を有している。この発明の実施形態では、そのような歯車伝動機構4がトルクを伝達しない状態となる歯車の空転が生じる隙間あるいはスペースを、歯車伝動機構4の「ガタ」と定義する。
Further, the
なお、上記のクラッチ8は、モータ2と駆動輪3との間で、選択的に動力の伝達および遮断を行う係合装置である。図1に示す例では、クラッチ8は、モータ2側の回転部材(例えば、モータ2の回転軸2a)に連結された摩擦板8a、および、駆動輪3側の回転部材(例えば、プロペラシャフト9)に連結された摩擦板8bを有している。図1では図示していないが、クラッチ8は、例えば、複数の摩擦板8aおよび複数の摩擦板8bを有し、それら複数の摩擦板8aと複数の摩擦板8bとを交互に配置した多板クラッチによって構成することもできる。クラッチ8を解放することにより、モータ2が車両Veの駆動系統から切り離される。また、クラッチ8を係合することにより、モータ2が車両Veの駆動系統に連結される。なお、この発明の実施形態における車両Veは、上記のようなクラッチ8を省いた構成であってもよい。
The clutch 8 is an engagement device that selectively transmits and blocks power between the motor 2 and the
検出部5は、少なくとも、車両Veの車速、アクセル装置(例えば、アクセルペダル;図示せず)の操作量や操作速度、および、モータ2と駆動輪3との間の駆動系統における回転部材のねじれ量などをそれぞれ検出または算出するセンサや機器を総称している。したがって、検出部5は、少なくとも、駆動輪3および他の車輪(図示せず)の回転速度をそれぞれ検出する車輪速センサ5a、運転者によるアクセルペダルのアクセル操作量およびアクセル操作速度を検出するアクセルポジションセンサ5b、モータ2の回転数を検出するモータ回転数センサ(または、レゾルバ)5c、クラッチ8の入力側回転数(例えば、摩擦板8aの回転数)を検出する入力回転数センサ5d、クラッチ8の出力側回転数(例えば、摩擦板8bの回転数)を検出する出力回転数センサ5e、ならびに、例えば上記の車輪速センサ5aおよび出力回転数センサ5eの検出値を基に駆動系統における回転部材のねじれ量を算出する演算部5fなどを有している。そして、検出部5は、後述するコントローラ6と電気的に接続されており、上記のような各種センサや機器等の検出値または算出値に応じた電気信号を検出データとしてコントローラ6に出力する。
コントローラ6は、例えばマイクロコンピュータを主体にして構成される電子制御装置であり、この図1に示す例では、主に、モータ2、および、クラッチ8をそれぞれ制御する。コントローラ6には、上記の検出部5で検出または算出された各種データが入力される。コントローラ6は、入力された各種データおよび予め記憶させられているデータや計算式等を使用して演算を行う。そして、コントローラ6は、その演算結果を制御指令信号として出力し、上記のような、モータ2、および、クラッチ8の動作をそれぞれ制御するように構成されている。
The
前述したように、この発明の実施形態における車両Veの制御装置は、駆動力源1のモータ2やバッテリの大型化あるいは高性能化を伴うことなく、車両Veの加速性能を向上させることが可能なように構成されている。そのために車両Veのコントローラ6で実行される制御の一例を、以下の図2、図3、図4、図5の各フローチャートに示してある。
As described above, the control device for the vehicle Ve in the embodiment of the present invention can improve the acceleration performance of the vehicle Ve without increasing the size of the motor 2 or the battery of the driving power source 1 or enhancing the performance. It is structured as follows. For this purpose, an example of control executed by the
図2のフローチャートは、基本的な制御フローを示すものであり、この図2のフローチャートにおけるステップS200のサブルーチンとして、図3のフローチャートで示す制御が実行される。また、この図2のフローチャートにおけるステップS300のサブルーチンとして、図4のフローチャートで示す制御が実行される。そして、この図2のフローチャートにおけるステップS400のサブルーチンとして、図5のフローチャートで示す制御が実行される。 The flowchart of FIG. 2 shows a basic control flow, and the control shown in the flowchart of FIG. 3 is executed as a subroutine of step S200 in the flowchart of FIG. Further, the control shown by the flowchart of FIG. 4 is executed as a subroutine of step S300 in the flowchart of FIG. Then, the control shown in the flowchart of FIG. 5 is executed as a subroutine of step S400 in the flowchart of FIG.
この図2のフローチャートに示す制御は、運転者の加速要求(例えば、運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作)に基づいて車両Veを加速させる場面で実行される。したがって、図2のフローチャートにおいては、先ず、ステップS100で、モータ駆動トルクが算出される。このモータ駆動トルクは、車両Veを加速させるための駆動力を発生させるために、モータ2で出力するモータトルクである。例えば、従来一般的な車速およびアクセル開度(または、アクセルポジション)から決まる要求駆動力に基づいて、モータ駆動トルクが求められる。 The control shown in the flowchart of FIG. 2 is executed at a scene where the vehicle Ve is accelerated based on the driver's acceleration request (for example, the driver's depression operation of the accelerator pedal). Therefore, in the flowchart of FIG. 2, first, at step S100, the motor driving torque is calculated. The motor drive torque is a motor torque output from the motor 2 to generate a drive force for accelerating the vehicle Ve. For example, the motor drive torque is determined based on the required driving force determined from the conventional general vehicle speed and the accelerator opening (or the accelerator position).
ステップS200では、駆動系ガタ操作制御におけるモータトルク(駆動系ガタ操作トルク)が算出される。駆動系ガタ操作制御は、モータトルクを、駆動輪3を制動する方向の負側に増大することにより、一時的に、歯車伝動機構4を被駆動状態にし、その後、モータトルクを、駆動輪3を駆動する方向の正側に増大することにより、歯車伝動機構4におけるガタを詰めて歯車伝動機構4を駆動状態にして、車両Veを加速するための駆動力を増大させる制御である。
In step S200, motor torque (drive system rattle operation torque) in drive system rattle operation control is calculated. In the drive system rattle operation control, the
このステップS200における駆動系ガタ操作制御は、具体的には、図3に示すフローチャートに基づいて実行される。図3のフローチャートにおいて、先ず、ステップS201で、アクセル開度の変化速度が、定数Aよりも大きいか否かが判断される。このステップS201、ならびに、後述するステップS203およびステップS205では、アクセル開度の変化速度の大きさを基に、運転者の加速要求の度合いを推定する。ここでは、アクセル開度の変化速度が大きいほど、運転者の加速要求が高いと判定される。 Specifically, the drive system rattling operation control in step S200 is performed based on the flowchart shown in FIG. In the flowchart of FIG. 3, first, at step S201, it is determined whether the change speed of the accelerator opening is larger than a constant A or not. In step S201, and in steps S203 and S205 described later, the degree of the driver's acceleration request is estimated based on the magnitude of the change speed of the accelerator opening. Here, it is determined that the driver's request for acceleration is higher as the change speed of the accelerator opening is larger.
上記の定数Aは、運転者の加速要求が最も高いレベルであることを判断するための閾値として、例えば走行実験や走行シミュレーション等の結果を基に予め設定されている。例えば、アクセル開度の変化速度が定数Aよりも大きい場合に、運転者の加速要求は最も高いレベルであると判断される。また、アクセル開度の変化速度が定数A以下である場合には、運転者の加速要求は中程度のレベルあるいは最も低いレベルであると判断される。 The constant A described above is preset as a threshold value for determining that the driver's acceleration request is at the highest level, based on, for example, results of a traveling experiment, a traveling simulation, and the like. For example, when the change speed of the accelerator opening is larger than the constant A, it is determined that the driver's acceleration request is at the highest level. In addition, when the change speed of the accelerator opening is equal to or less than the constant A, it is determined that the driver's acceleration request is at the middle level or the lowest level.
アクセル開度の変化速度が定数Aよりも大きいことにより、このステップS201で肯定的に判断された場合は、ステップS202へ進む。 If the change speed of the accelerator opening is larger than the constant A, and thus the determination in step S201 is affirmative, the process proceeds to step S202.
ステップS202では、指令負トルクとして、定数aが設定されるとともに、その指令負トルクの出力時間として、定数bが設定される。指令負トルクは、この駆動系ガタ操作制御において、歯車伝動機構4を被駆動状態にするためにモータ2に出力させる負側のモータトルクである。
In step S202, the constant a is set as the command negative torque, and the constant b is set as the output time of the command negative torque. The commanded negative torque is a negative side motor torque to be output to the motor 2 to bring the
上記の定数aは、モータ2に出力させる負側のモータトルクの最大値もしくは最大に近い値として、例えば走行実験や走行シミュレーション等の結果を基に予め設定されている。上記の定数bは、例えばデファレンシャルギヤ10の設計諸元から求まる歯車伝動機構4のガタの大きさ、および、そのガタのばらつきなどを考慮し、また、走行実験や走行シミュレーション等の結果を基に、予め設定されている。
The above constant a is preset as a maximum value or a value close to the maximum value of the negative side motor torque to be output to the motor 2 based on, for example, a result of a traveling experiment, a traveling simulation or the like. The above-mentioned constant b takes into consideration, for example, the size of rattling of
一方、アクセル開度の変化速度が定数A以下であることにより、上述のステップS201で否定的に判断された場合には、ステップS203へ進む。 On the other hand, when the change speed of the accelerator opening is equal to or less than the constant A, the process proceeds to step S203 when the determination in step S201 described above is negative.
ステップS203では、アクセル開度の変化速度が、定数Bよりも大きいか否かが判断される。運転者の加速要求が中程度のレベルであることを判断するための閾値として、例えば走行実験や走行シミュレーション等の結果を基に予め設定されている。定数Bは、前述の定数Aよりも小さい値である。例えば、アクセル開度の変化速度が、前述の定数A以下であり、かつ、この定数Bよりも大きい場合に、運転者の加速要求は中程度のレベルであると判断される。また、アクセル開度の変化速度が、定数B以下であり、かつ、後述する定数Cよりも大きい場合には、運転者の加速要求は最も低いレベルであると判断される。 In step S203, it is determined whether the rate of change of the accelerator opening is greater than a constant B or not. As a threshold value for determining that the driver's acceleration request is at an intermediate level, for example, it is preset based on results of a driving experiment, a driving simulation, and the like. The constant B is a value smaller than the above-mentioned constant A. For example, when the change speed of the accelerator opening is equal to or less than the constant A described above and larger than the constant B, it is determined that the driver's acceleration demand is at a medium level. When the change speed of the accelerator opening is equal to or less than a constant B and greater than a constant C described later, it is determined that the driver's acceleration request is at the lowest level.
アクセル開度の変化速度が定数Bよりも大きいことにより、このステップS203で肯定的に判断された場合は、ステップS204へ進む。 If the change speed of the accelerator opening is larger than the constant B, the process proceeds to step S204 if the determination in step S203 is affirmative.
ステップS204では、指令負トルクとして、定数cが設定されるとともに、その指令負トルクの出力時間として、定数dが設定される。定数cは、モータ2に出力させる負側のモータトルクの中程度の値として、例えば走行実験や走行シミュレーション等の結果を基に予め設定されている。具体的には、定数cは、前述の定数aと後述する定数eとの中央値もしくは中央値に近い値に設定されている。定数dは、前述の定数bと同様に、例えばデファレンシャルギヤ10の設計諸元から求まる歯車伝動機構4のガタの大きさ、および、そのガタのばらつきなどを考慮し、また、走行実験や走行シミュレーション等の結果を基に、予め設定されている。定数dは、基本的には前述の定数bと同値か、定数bよりもわずかに小さい値に調整されて設定される。
In step S204, the constant c is set as the command negative torque, and the constant d is set as the output time of the command negative torque. The constant c is preset as an intermediate value of the negative side motor torque to be output to the motor 2 based on, for example, results of a traveling experiment, a traveling simulation, and the like. Specifically, the constant c is set to a median value or a value close to the median value of the constant a described above and a constant e described later. As in the case of the constant b described above, the constant d takes into consideration, for example, the size of the play of the
一方、アクセル開度の変化速度が定数B以下であることにより、上述のステップS203で否定的に判断された場合には、ステップS205へ進む。 On the other hand, when the change speed of the accelerator opening is equal to or less than the constant B, the process proceeds to step S205 when the determination in step S203 described above is negative.
ステップS205では、アクセル開度の変化速度が、定数Cよりも大きいか否かが判断される。運転者の加速要求が最も低いレベルであることを判断するための閾値として、例えば走行実験や走行シミュレーション等の結果を基に予め設定されている。定数Cは、前述の定数Bよりも小さい値である。例えば、アクセル開度の変化速度が、前述の定数B以下であり、かつ、この定数Cよりも大きい場合に、運転者の加速要求は最も低いレベルであると判断される。 In step S205, it is determined whether the rate of change of the accelerator opening is greater than a constant C. As a threshold value for determining that the driver's acceleration request is at the lowest level, for example, it is set in advance based on results of a driving test, a driving simulation, and the like. The constant C is a smaller value than the constant B described above. For example, when the change speed of the accelerator opening is equal to or less than the constant B described above and greater than the constant C, it is determined that the driver's acceleration request is at the lowest level.
アクセル開度の変化速度が定数Cよりも大きいことにより、このステップS205で肯定的に判断された場合は、ステップS206へ進む。 If the change speed of the accelerator opening is larger than the constant C, the process proceeds to step S206 if the determination in step S205 is affirmative.
ステップS206では、指令負トルクとして、定数eが設定されるとともに、その指令負トルクの出力時間として、定数fが設定される。定数eは、モータ2に出力させる負側のモータトルクの最小値もしくは最小に近い値として、例えば走行実験や走行シミュレーション等の結果を基に予め設定されている。具体的には、定数eは、アクセルOFF(アクセル開度が0)の場合の負側のモータトルクに設定される。定数fは、前述の定数bおよび定数dと同様に、例えばデファレンシャルギヤ10の設計諸元から求まる歯車伝動機構4のガタの大きさ、および、そのガタのばらつきなどを考慮し、また、走行実験や走行シミュレーション等の結果を基に、予め設定されている。定数fは、基本的には前述の定数bおよび定数dと同値か、定数dよりもわずかに小さい値に調整されて設定される。
In step S206, the constant e is set as the commanded negative torque, and the constant f is set as the output time of the commanded negative torque. The constant e is preset as a minimum value or a value close to the minimum value of the negative motor torque to be output to the motor 2 based on, for example, a result of a traveling experiment, a traveling simulation or the like. Specifically, the constant e is set to the negative motor torque when the accelerator is OFF (the accelerator opening is 0). The constant f takes into consideration, for example, the size of the play of the
これに対して、アクセル開度の変化速度が定数C以下であることにより、ステップS205で否定的に判断された場合には、ステップS207へ進む。 On the other hand, when the change speed of the accelerator opening is equal to or less than the constant C and thus the determination in step S205 is negative, the process proceeds to step S207.
ステップS207では、指令負トルクとして、「処理なし」の状態が設定される。また、出力時間として「0」が設定される。この場合は、アクセル開度の変化速度が定数C以下であることにより、運転者の加速要求はない、すなわち、車両Veを加速させる場面ではないと判断される。そのため、この場合は指令負トルクを出力しない。 In step S207, the state of "no process" is set as the commanded negative torque. Also, “0” is set as the output time. In this case, it is determined that there is no driver's request for acceleration because the rate of change of the accelerator opening is equal to or less than a constant C, that is, it is not a scene for accelerating the vehicle Ve. Therefore, in this case, the command negative torque is not output.
上記のステップS202、または、ステップS204、または、ステップS206のいずれかのステップで、この駆動系ガタ操作制御における指令負トルクおよび出力時間が設定されると、ステップS208へ進む。 When the commanded negative torque and the output time in the drive system rattling operation control are set in step S202, step S204, or step S206, the process proceeds to step S208.
ステップS208では、この駆動系ガタ操作制御における制御経過時間が、指令負トルクの出力時間未満であるか否かが判断される。すなわち、上記のステップS202、または、ステップS204、または、ステップS206のいずれかのステップで、この駆動系ガタ操作制御における指令負トルクが、設定された出力時間の間、出力されたか否かが判断される。 In step S208, it is determined whether the control elapsed time in the drive system rattling operation control is less than the output time of the command negative torque. That is, it is determined whether or not the commanded negative torque in the drive system rattling operation control is output during the set output time in any of step S202, step S204 or step S206 described above. Be done.
制御経過時間が出力時間未満であること、すなわち、駆動系ガタ操作制御における指令負トルクが、未だ、設定された出力時間分出力されていないことにより、このステップS8で肯定的に判断された場合は、ステップS209へ進む。 In the case where an affirmative determination is made in step S8 because the control elapsed time is less than the output time, that is, the command negative torque in the drive system rattle operation control is not yet output for the set output time. The process proceeds to step S209.
ステップS209では、最終指令モータトルクとして、上記のステップS202、または、ステップS204、または、ステップS206のいずれかのステップで設定された指令負トルクが出力される。その後、この図3のフローチャートにおけるルーチンを一旦終了する。 In step S209, the commanded negative torque set in any one of step S202, step S204, or step S206 is output as the final commanded motor torque. Thereafter, the routine in the flowchart of FIG. 3 is once ended.
これに対して、制御経過時間が出力時間以上であること、すなわち、駆動系ガタ操作制御における指令負トルクが、設定された出力時間分出力されたことにより、ステップS8で否定的に判断された場合には、ステップS210へ進む。なお、前述のステップS207で、指令負トルクとして「処理なし」の状態が設定され、出力時間として「0」が設定された場合も、このステップS210へ進む。 On the other hand, negative determination is made in step S8 because the control elapsed time is equal to or longer than the output time, that is, the command negative torque in the drive system rattle operation control is output for the set output time. In the case, the process proceeds to step S210. In addition, also when the state of "no process" is set as command negative torque in above-mentioned step S207, and "0" is set as output time, it progresses to this step S210.
ステップS210では、最終指令モータトルクとして、「処理なし」の状態が設定される。この場合は、上記のステップS202、または、ステップS204、または、ステップS206のいずれかのステップで設定された指令負トルクが、その出力時間分出力された状態である。あるいは、アクセル開度の変化速度が定数C以下であることにより、車両Veを加速させる場面ではないと判断された状態である。そのため、この場合は、これ以上の指令負トルクを出力しない。すなわち、この駆動系ガタ操作制御が終了される。その後、この図3のフローチャートにおけるルーチンを一旦終了する。 In step S210, the state of "no process" is set as the final command motor torque. In this case, the commanded negative torque set in step S202, step S204, or step S206 is output for the output time. Alternatively, when the change speed of the accelerator opening degree is equal to or less than the constant C, it is determined that the scene does not accelerate the vehicle Ve. Therefore, in this case, no more command negative torque is output. That is, this drive system rattling operation control is ended. Thereafter, the routine in the flowchart of FIG. 3 is once ended.
図2のフローチャートの説明に戻り、ステップS300では、クラッチ解放制御が実行される。この場合のクラッチ解放制御は、上記のステップS200で駆動系ガタ操作制御を実行することにより生じるトルク変動やトルクの一時的な落ち込み等を抑制して、車両Veのドライバビリティを確保するための制御である。前述したように、図1に示す車両Veの例では、駆動力源1(モータ2)と駆動輪3との間にクラッチ8が設けられている。そのようなクラッチ8を有する車両Veを対象にして、このステップS300のクラッチ解放制御が実行される。したがって、例えば、上記のようなクラッチ8を備えていない車両Veであれば、このステップS300の制御は省かれる。
Returning to the explanation of the flowchart of FIG. 2, in step S300, the clutch release control is executed. In the clutch release control in this case, control for securing drivability of the vehicle Ve by suppressing torque fluctuation and temporary drop in torque caused by executing the drive system rattling operation control in step S200 described above. It is. As described above, in the example of the vehicle Ve shown in FIG. 1, the clutch 8 is provided between the driving power source 1 (motor 2) and the
このステップS300におけるクラッチ解放制御は、具体的には、図4に示すフローチャートに基づいて実行される。図4のフローチャートにおいて、先ず、ステップS301で、駆動系ガタ操作制御が実行中であるか否かが判断される。例えば、駆動系ガタ操作制御の第1実行フラグがONであるか否かが判断される。この場合の駆動系ガタ操作制御の第1実行フラグは、駆動系ガタ操作制御が実行される場合にONに設定され、駆動系ガタ操作制御が終了した場合にOFFに設定される制御フラグである。 Specifically, the clutch release control in step S300 is executed based on the flowchart shown in FIG. In the flowchart of FIG. 4, first, at step S301, it is determined whether or not drive system rattling operation control is being executed. For example, it is determined whether or not the first execution flag of drive system rattle operation control is ON. The first execution flag of the drive system rattle operation control in this case is a control flag which is set to ON when the drive system rattling operation control is executed and is set to OFF when the drive system rattle operation control is completed. .
駆動系ガタ操作制御が実行中でないこと、例えば、駆動系ガタ操作制御の第1実行フラグがOFFであることにより、このステップS301で否定的に判断された場合は、この図4のフローチャートにおける以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。すなわち、図2のフローチャートにおけるステップS300の制御を終了する。 If negative determination is made in step S301 because the drive system rattling operation control is not being executed, for example, if the first execution flag of the drive system rattling operation control is OFF, the subsequent steps in the flowchart of FIG. This routine is ended once without executing the control of. That is, the control of step S300 in the flowchart of FIG. 2 is ended.
これに対して、駆動系ガタ操作制御が実行中であること、例えば、駆動系ガタ操作制御の第1実行フラグがONであることにより、ステップS301で肯定的に判断された場合には、ステップS302へ進む。 On the other hand, if it is determined affirmatively in step S301 that the drive system rattling operation control is being executed, for example, the first execution flag of the drive system rattling operation control is ON, the step is positive. It progresses to S302.
ステップS302では、クラッチ8が解放される。具体的には、後述する図6のタイムチャートに示すように、クラッチ8を係合する際に供給されるクラッチ油圧が低下させられ、クラッチ8が解放状態になる。クラッチ8は、上述のクラッチ解放制御の実行に合わせて所定時間の期間解放され、その後、再び係合される。例えば、クラッチ解放制御に応じて作動するタイマ(図示せず)によってクラッチ8の開放時間が設定される。このステップS302でクラッチ8が解放されると、この図4のフローチャートで示す制御のルーチンを一旦終了する。すなわち、図2のフローチャートにおけるステップS300の制御を終了する。 In step S302, the clutch 8 is released. Specifically, as shown in a time chart of FIG. 6 described later, the clutch hydraulic pressure supplied when engaging the clutch 8 is decreased, and the clutch 8 is in the released state. The clutch 8 is released for a predetermined period of time in accordance with the execution of the above-described clutch release control, and then engaged again. For example, the release time of the clutch 8 is set by a timer (not shown) that operates in response to the clutch release control. When the clutch 8 is released in step S302, the control routine shown in the flowchart of FIG. 4 is temporarily ended. That is, the control of step S300 in the flowchart of FIG. 2 is ended.
図2のフローチャートの説明に戻り、ステップS400では、制振制御における制振トルクのゲイン(寄与度)が増大される。この場合の制振制御は、モータトルクで車両Veを加速させる際に、車両Veの駆動系統で発生するねじり振動を抑制するための制御である。具体的には、次のステップS500で実行される制振制御において、ねじり振動を抑制するためにモータ2で出力する制振トルクのゲインが増大される。 Returning to the explanation of the flowchart of FIG. 2, in step S400, the gain (the degree of contribution) of the damping torque in damping control is increased. The damping control in this case is a control for suppressing torsional vibration generated in the drive system of the vehicle Ve when accelerating the vehicle Ve with the motor torque. Specifically, in the damping control performed in the next step S500, the gain of the damping torque output from the motor 2 is increased to suppress the torsional vibration.
このステップS400における制振制御は、より具体的には、図5に示すフローチャートに基づいて実行される。図5のフローチャートにおいて、先ず、ステップS401で、駆動系ガタ操作制御の実行履歴がONであるか否かが判断される。例えば、駆動系ガタ操作制御の第2実行フラグがONであるか否かが判断される。その駆動系ガタ操作制御の第2実行フラグがONである場合に、駆動系ガタ操作制御の実行履歴があると判断される。この場合の駆動系ガタ操作制御の第2実行フラグは、駆動系ガタ操作制御が実行される場合にONに設定され、車両Veの加速が終了した場合、あるいは、運転者がアクセルペダルの踏み込みを戻した(アクセル開度を低下させた)場合にOFFに設定される制御フラグである。 More specifically, the damping control in step S400 is executed based on the flowchart shown in FIG. In the flowchart of FIG. 5, first, at step S401, it is determined whether or not the execution history of the driving system rattling operation control is ON. For example, it is determined whether the second execution flag of the drive system rattle operation control is ON. When the second execution flag of the drive system rattle operation control is ON, it is determined that there is an execution history of the drive system rattle operation control. The second execution flag of the drive system rattle operation control in this case is set to ON when the drive system rattling operation control is executed, and when the acceleration of the vehicle Ve ends, or the driver steps on the accelerator pedal. It is a control flag which is set to OFF when it is returned (the accelerator opening degree is reduced).
駆動系ガタ操作制御の実行履歴がONでないこと、例えば、駆動系ガタ操作制御の第2実行フラグがOFFであることにより、このステップS401で否定的に判断された場合は、この図5のフローチャートにおける以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。すなわち、図2のフローチャートにおけるステップS400の制御を終了する。 If negative determination is made in step S401 because the execution history of the drive system rattle operation control is not ON, for example, if the second execution flag of the drive system rattle operation control is OFF, the flowchart of FIG. This routine is ended once without executing the subsequent control in step. That is, the control of step S400 in the flowchart of FIG. 2 is ended.
これに対して、駆動系ガタ操作制御の実行履歴がONであること、例えば、駆動系ガタ操作制御の第2実行フラグがONであることにより、ステップS401で肯定的に判断された場合には、ステップS402へ進む。 On the other hand, if the execution history of the drive system rattle operation control is ON, for example, if the second execution flag of the drive system rattle operation control is ON, it is determined affirmatively in step S401. The process proceeds to step S402.
ステップS402では、駆動系ガタ操作制御の制御経過時間が、定数gよりも短いか否かが判断される。定数gは、車両Veを加速させる際にモータトルクによって生じるねじり振動が概ね収束するのに要する所定時間であり、例えば走行実験や走行シミュレーション等の結果を基に予め設定されている。 In step S402, it is determined whether the control elapsed time of drive system rattling operation control is shorter than a constant g. The constant g is a predetermined time required for the torsional vibration generated by the motor torque to substantially converge when the vehicle Ve is accelerated, and is preset based on, for example, results of a traveling experiment, a traveling simulation, and the like.
駆動系ガタ操作制御の制御経過時間が定数g以上であること、すなわち、駆動系ガタ操作制御の制御経過時間が、定数gとして定めた所定時間を超えたことにより、このステップS402で否定的に判断された場合は、この図5のフローチャートにおける以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。すなわち、図2のフローチャートにおけるステップS400の制御を終了する。 That the control elapsed time of the drive system rattle operation control is equal to or greater than a constant g, that is, the control elapsed time of the drive system rattle operation control exceeds the predetermined time determined as the constant g, negative in this step S402. If it is determined, this routine is temporarily ended without executing the subsequent control in the flowchart of FIG. That is, the control of step S400 in the flowchart of FIG. 2 is ended.
これに対して、駆動系ガタ操作制御の制御経過時間が未だ定数g未満であること、すなわち、駆動系ガタ操作制御の制御経過時間が、未だ定数gとして定めた所定時間に満たないことにより、ステップS402で肯定的に判断された場合には、ステップS403へ進む。 On the other hand, the control elapsed time of the drive system rattle operation control is still less than the constant g, that is, the control elapsed time of the drive system rattle operation control is still less than the predetermined time defined as the constant g. When an affirmative determination is made in step S402, the process proceeds to step S403.
ステップS403では、上述のステップS200で判定される運転者の加速要求の高さに応じて、制振トルクのゲイン(寄与度)が設定される。この場合の制振トルクは、車両Veの駆動系統で発生するねじり振動を抑制するための制振制御において、ねじり振動を抑制するためにモータ2で出力するトルクである。また、制振トルクのゲインは、この制振制御における制御ゲインであって、制振制御における制御全体の能力を示すものである。あるいは、制振制御における入力とそれに対応する出力との比によって表される指標である。 In step S403, the gain (the degree of contribution) of the damping torque is set in accordance with the driver's request for acceleration determined in step S200 described above. The damping torque in this case is a torque output from the motor 2 in order to suppress the torsional vibration in the damping control for suppressing the torsional vibration generated in the drive system of the vehicle Ve. Further, the gain of the damping torque is a control gain in this damping control, and indicates the capability of the whole control in the damping control. Alternatively, it is an index represented by the ratio of the input in the damping control to the corresponding output.
具体的には、上述のステップS200で判定されるアクセル開度の変化速度が定数Aよりも大きい場合は、制振トルクのゲインとして定数hが設定される。アクセル開度の変化速度が定数A以下であり、かつ、定数Bよりも大きい場合は、制振トルクのゲインとして定数iが設定される。アクセル開度の変化速度が定数B以下であり、かつ、定数Cよりも大きい場合は、制振トルクのゲインとして定数jが設定される。これら、定数h、定数i、および、定数jの大小関係は、「定数h>定数i>定数j」となっている。なお、後述する図6のタイムチャートに示すように、車両Veを加速させる以前は、もしくは、車両Veを加速しない定常走行時あるいは停車時は、制振トルクを出力することなく、制振トルクのゲインは0になっている。 Specifically, when the change speed of the accelerator opening degree determined in the above-described step S200 is larger than the constant A, the constant h is set as the gain of the damping torque. When the change speed of the accelerator opening is equal to or less than the constant A and larger than the constant B, the constant i is set as the gain of the damping torque. When the change speed of the accelerator opening is equal to or less than the constant B and greater than the constant C, the constant j is set as the gain of the damping torque. The magnitude relationship between the constant h, the constant i, and the constant j is “constant h> constant i> constant j”. Note that, as shown in the time chart of FIG. 6 described later, before accelerating the vehicle Ve, or at the time of steady traveling or stopping without accelerating the vehicle Ve, the damping torque is not output. The gain is zero.
したがって、このステップS403の制御では、車両Veを加速させる際に、運転者の加速要求(アクセル開度の変化速度)が大きいほど制振トルクのゲインが大きくなるように、運転者の加速要求(アクセル開度の変化速度)に応じて、制振トルクのゲインが増大される。そして、このステップS403で制振トルクのゲインが増大されると、この図5のフローチャートで示す制御のルーチンを一旦終了する。すなわち、図2のフローチャートにおけるステップS400の制御を終了する。 Therefore, in the control of step S403, when accelerating the vehicle Ve, the driver's acceleration request (the gain of damping torque becomes larger as the driver's acceleration request (rate of change of the accelerator opening degree) becomes larger. The gain of damping torque is increased according to the change speed of the accelerator opening). Then, when the gain of the damping torque is increased in step S403, the control routine shown in the flowchart of FIG. 5 is temporarily ended. That is, the control of step S400 in the flowchart of FIG. 2 is ended.
なお、上述したステップS300の制御と、このステップS400の制御とは、この図2のフローチャートで示すように、ステップS300、ステップS400の順序で実行してもよい。もしくは、ステップS300とステップS400とを同時にあるいは併行して実行してもよい。 The control of step S300 described above and the control of step S400 may be executed in the order of step S300 and step S400 as shown in the flowchart of FIG. Alternatively, step S300 and step S400 may be performed simultaneously or in parallel.
図2のフローチャートの説明に戻り、ステップS500では、制振制御における制振トルクが算出される。具体的には、上記のステップS400で設定された制振トルクのゲインに応じて、この制振制御における制振トルクが設定される。例えば、予め設定されている基準の制振トルクに対して上記のステップS400で設定された制振トルクのゲインを乗算することにより、この制振制御における制振トルクが算出される。そして、その算出された制振トルクがモータ2によって出力される。このステップS500で、上記のように制振トルクが出力されると、このルーチンを一旦終了する。 Returning to the description of the flowchart of FIG. 2, in step S500, a damping torque in damping control is calculated. Specifically, the damping torque in this damping control is set according to the gain of the damping torque set in step S400 described above. For example, the damping torque in this damping control is calculated by multiplying the reference damping torque set in advance by the gain of the damping torque set in step S400. Then, the calculated damping torque is output by the motor 2. When the damping torque is output as described above in step S500, this routine is once ended.
なお、上記のステップS400およびステップS500で実行される制振制御は、上述した制御内容に限定されない。すなわち、車両Veの駆動系統に生じるねじり振動を抑制するための制御として、従来実施されている制振制御であってもよい。 The damping control executed in the above-described steps S400 and S500 is not limited to the above-described control content. That is, vibration suppression control conventionally implemented may be sufficient as control for suppressing the torsional vibration which arises in the drive system of vehicle Ve.
上記のように、図2、図3、図4、図5の各フローチャートで示す制御を実行した場合の車両Veの挙動を、図6のタイムチャートに示してある。図6のタイムチャートにおいて、アクセル開度が増加し始める時刻t1以前は、車両Veは加速度(前後加速度)が0もしくはほぼ0の状態であって、例えば、ロードロードで巡航走行している状態、あるいは、アクセルOFFで惰性走行している状態である。時刻t1で、例えば、運転者によってアクセルペダルが踏み込まれることにより、アクセル開度が増大すると、この発明の実施形態における制御が開始される。そして、時刻t2で、駆動系ガタ操作制御における指令負トルクの出力に対応してモータトルクが負側に増大すると、車両Veの歯車伝動機構4が被駆動状態になる。すなわち、この時刻t2以前は、図7の(a)に示すように、歯車伝動機構4は、ガタの状態が定まらない不定状態になっている。それに対して、時刻t2でモータトルクが負側に増大することにより、図7の(b)に示すように、歯車伝動機構4は、駆動輪3側から伝達されるトルクによってモータ2が駆動される被駆動状態になる。
As described above, the behavior of the vehicle Ve when the control shown in the flowcharts of FIGS. 2, 3, 4 and 5 is executed is shown in the time chart of FIG. In the time chart of FIG. 6, before time t1 at which the accelerator opening starts to increase, the vehicle Ve is in a state where the acceleration (longitudinal acceleration) is zero or almost zero, for example, a cruising state with road load. Or, it is in the state of inertia running with the accelerator OFF. At time t1, for example, when the accelerator opening degree is increased by the driver's depression of the accelerator pedal, the control in the embodiment of the present invention is started. Then, at time t2, when the motor torque increases to the negative side corresponding to the output of the command negative torque in the drive system rattle operation control, the
時刻t2から時刻t3までの期間(すなわち、指令負トルクの出力時間)、負側のモータトルクが出力される。その後、時刻t3で、モータトルクが正側へ増加し始めると、車両Veの加速度が増大する。ただし、時刻t3から時刻t4までの期間は、歯車伝動機構4のガタの影響により、歯車伝動機構4内の所定の歯車が空転してトルクを伝達しない状態になる。そのため、車両Veの加速度はわずかに増大するか、あるいは、増大が停滞する。
During the period from time t2 to time t3 (that is, the output time of the command negative torque), the negative motor torque is output. Thereafter, at time t3, when the motor torque starts to increase to the positive side, the acceleration of the vehicle Ve increases. However, in a period from time t3 to time t4, a predetermined gear in the
そして、時刻t4で、歯車伝動機構4のガタが詰まり(すなわち、歯車伝動機構4のガタ打ちが発生し)、歯車伝動機構4が駆動状態になる。すなわち、図7の(c)に示すように、歯車伝動機構4は、モータトルクによって駆動輪3を駆動する駆動状態になる。
Then, at time t4, backlash of the
歯車伝動機構4が駆動状態になることにより、モータトルクの増大とともに車両Veの駆動力が増大し、車両Veが加速する。上記のように、歯車伝動機構4が被駆動状態から駆動状態に一気に切り替えられることにより、歯車伝動機構4のガタ打ちが生じる際の衝突エネルギが、駆動力を発生するための駆動トルクの回転エネルギに付加される。そのため、車両Veは、従来制御(一点鎖線)と比較して、より早い時期に、かつ、速やかに、加速度が一気に上昇する。さらに、モータ2の通常の性能限界(二点鎖線)と比較しても、その性能限界を超えて、迅速に加速度が立ち上がる。したがって、この発明の実施形態における駆動系ガタ操作制御を実行することにより、モータ2の通常の出力性能以上の加速度を発生させて、車両Veを加速することができる。すなわち、モータ2を大型化したり、高性能化したりすることなく、車両Veの加速性能を向上させることができる。
When the
なお、前述の図1で示した例のように、車両Veがクラッチ8を備えている場合は、駆動系ガタ操作制御を実行するにあたり、時刻t2で負側のモータトルクを出力するのに対応して、クラッチ油圧を低下させ、クラッチ8を解放する。これにより、駆動系ガタ操作制御を実行することにより生じるトルク変動やトルクの一時的な落ち込み等を抑制することができる。 In the case where the vehicle Ve includes the clutch 8 as in the example shown in FIG. 1 described above, the negative motor torque is output at time t2 when executing the drive system rattling operation control. The clutch hydraulic pressure is reduced and the clutch 8 is released. As a result, it is possible to suppress a torque fluctuation, a temporary drop in torque, and the like that are caused by executing the drive system rattling operation control.
また、上記のように駆動系ガタ操作制御を実行する際には、併せて、車両Veの駆動系統におけるねじり振動を抑制するための制振制御が実行される。例えば、ねじり振動と逆位相で出力する制振トルクのゲインを増大する。図6に示す例では、時刻t3でモータトルクを正側へ増大し始めるのに対応して、時刻t3で、あるいは、時刻t3の前後で、制振トルクのゲインが増大される。 Moreover, when performing drive system rattle operation control as mentioned above, damping control for suppressing the torsional vibration in the drive system of vehicle Ve is performed collectively. For example, the gain of damping torque output in the reverse phase of the torsional vibration is increased. In the example shown in FIG. 6, the gain of the damping torque is increased at time t3 or before or after time t3 in response to the motor torque starting to increase to the positive side at time t3.
上記のように駆動系ガタ操作制御を実行して車両Veを加速させる場合の実車による検証実験の結果を、図8のタイムチャートに示してある。時刻t10でアクセルONとなった後に、時刻t11付近から時刻t12付近にかけて、加速度が上昇している。図8のタイムチャートに破線で示す従来制御の場合と比較して、図8のタイムチャートに実線で示すこの発明の実施形態における制御では、加速度がより早期に、かつ、より迅速に立ち上がっている。これらの加速度の変化をジャークに換算して比較すると、この発明の実施形態における制御では、従来制御に対して概ね2倍のジャークが発生している。そのため、この発明の実施形態における制御を実行することにより、車両Veの運転者や乗員は、従来と比較して加速性能が大きく向上していることを体感する。 The result of the verification experiment with a real vehicle in the case where the drive system rattle operation control is executed to accelerate the vehicle Ve as described above is shown in the time chart of FIG. After the accelerator is turned on at time t10, the acceleration increases from around time t11 to around time t12. The acceleration in the control according to the embodiment of the present invention shown by the solid line in the time chart of FIG. 8 is faster than that of the conventional control shown by the broken line in the time chart of FIG. . When these acceleration changes are converted into jerks and compared, in the control according to the embodiment of the present invention, jerk occurs approximately twice that in the conventional control. Therefore, by executing the control in the embodiment of the present invention, the driver and the occupant of the vehicle Ve experience that the acceleration performance is greatly improved as compared with the conventional case.
したがって、この発明の実施形態における車両Veの制御装置によれば、駆動力源1の出力を向上するためのモータ2やバッテリの大型化あるいは高性能化を伴うことなく、車両Veの加速時に発生させることが可能な駆動力を増大することができる。すなわち、既存の構成を変更することなく、車両Veの加速性能を向上させることができる。このことは、言い換えれば、従来と同等の加速性能であれば、モータ2を小型化することができる。そのため、モータ2を含む駆動力源1の搭載性を向上させることができる。あるいは、従来よりも安価なモータ2を用いることができる。ひいては、車両Veのコストダウンを図ることができる。 Therefore, according to the control device of the vehicle Ve in the embodiment of the present invention, it occurs at the time of acceleration of the vehicle Ve without increasing the size of the motor 2 or the battery for improving the output of the driving power source 1 or enhancing the performance. The driving force that can be increased can be increased. That is, the acceleration performance of the vehicle Ve can be improved without changing the existing configuration. This means that, in other words, the motor 2 can be miniaturized if it has the same acceleration performance as the conventional one. Therefore, the mountability of the driving force source 1 including the motor 2 can be improved. Alternatively, the motor 2 can be used which is cheaper than the conventional one. As a result, the cost of the vehicle Ve can be reduced.
また、モータトルクによって車両Veを加速させる際には、上記のような駆動系ガタ操作制御と共に、加速時に駆動系統で生じるねじり振動を抑制するためにモータ2で出力する制振トルクのゲイン(寄与度)が増大される。例えば、運転者の加速要求が大きいほど制振トルクのゲインも大きくなるように、運転者の加速要求に応じて制振トルクのゲインが増大される。そのため、車両Veを加速させる際に、駆動系統の回転部材におけるねじり振動に起因するショックや違和感の発生を抑制することができる。ひいては、この発明の実施形態における車両Veのドライバビリティを向上させることができる。 Further, when accelerating the vehicle Ve by the motor torque, together with the drive system rattling operation control as described above, the gain of the damping torque output by the motor 2 to suppress the torsional vibration generated in the drive system at the time of acceleration (contribution Degree) is increased. For example, the gain of damping torque is increased according to the driver's acceleration demand so that the gain of damping torque also increases as the driver's acceleration demand increases. Therefore, when accelerating the vehicle Ve, it is possible to suppress the occurrence of shock or discomfort caused by the torsional vibration in the rotating member of the drive system. As a result, the drivability of the vehicle Ve in the embodiment of the present invention can be improved.
1…駆動力源、 2…モータ(駆動力源) 2a…(モータの)回転軸、 3…駆動輪、 4…歯車伝動機構、 5…検出部、 5a…車輪速センサ、 5b…アクセルポジションセンサ、 5c…モータ回転数センサ(レゾルバ)、 5d…入力回転数センサ、 5e…出力回転数センサ、 5f…演算部、 6…コントローラ(ECU)、 7…ドライブシャフト、 8…クラッチ、 8a,8b…摩擦板、 9…プロペラシャフト、 10…デファレンシャルギヤ(歯車伝動機構)、 Ve…車両(電動車両)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Drive force source, 2 ... Motor (drive force source) 2a ... Rotation shaft of 3 (motor), 4 ... Drive wheel, 4 ... Gear transmission mechanism, 5 ... Detection part, 5a ... Wheel speed sensor, 5b ... Accelerator position sensor , 5c: motor rotational speed sensor (resolver), 5d: input rotational speed sensor, 5e: output rotational speed sensor, 5f: arithmetic unit, 6: controller (ECU), 7: drive shaft, 8: clutch, 8a, 8b ... Friction plate, 9: propeller shaft, 10: differential gear (gear transmission mechanism), Ve: vehicle (electric vehicle).
Claims (1)
前記歯車伝動機構は、前記モータトルクによって前記駆動輪を駆動する駆動状態と前記駆動輪側から伝達されるトルクによって前記モータが駆動される被駆動状態との間でトルクの伝達状態が切り替わる際に、前記歯車伝動機構内の所定の歯車が空転してトルクを伝達しない状態になるガタを有しており、
前記コントローラは、
運転者の加速要求に応じて前記電動車両を加速させる場合に、
前記モータトルクを、前記駆動輪を制動する方向の負側に増大することにより一時的に前記歯車伝動機構を前記被駆動状態にした後に、前記モータトルクを、前記駆動輪を駆動する方向の正側に増大することにより前記ガタを詰めて前記歯車伝動機構を前記駆動状態にして前記加速のための駆動力を増大させるとともに、
前記モータトルクを前記正側に増大させることにより生じるねじり振動を抑制するために前記モータで出力する制振トルクのゲインを増大する
ことを特徴とする電動車両の制御装置。 An electric vehicle comprising at least a drive power source having a motor, a drive wheel, a gear transmission mechanism transmitting torque between the drive power source and the drive wheel, and a controller controlling motor torque output from the motor In the controller of
The gear transmission mechanism switches the torque transmission state between a driving state in which the driving wheel is driven by the motor torque and a driven state in which the motor is driven by the torque transmitted from the driving wheel side. The gear has a play that causes a predetermined gear in the gear transmission to idle and not transmit torque.
The controller
When accelerating the electric vehicle according to the driver's acceleration request,
After the gear transmission mechanism is temporarily brought into the driven state by increasing the motor torque to the negative side of the direction in which the drive wheel is braked, the motor torque is adjusted in the positive direction to drive the drive wheel. By increasing to the side, the rattling is eliminated and the gear transmission mechanism is brought into the drive state to increase the driving force for the acceleration;
A control device for an electric vehicle, wherein a gain of damping torque output by the motor is increased to suppress a torsional vibration generated by increasing the motor torque to the positive side.
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