JP2020205682A - Electric-vehicular control method and control apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動車両の制御方法、及び、制御装置に関する。 The present invention relates to a control method for an electric vehicle and a control device.
従来、モータによって車輪を駆動する電動車両において、駆動輪のスリップが検出されたときに、従動輪の速度に基づいて駆動輪につながるモータの目標回転速度を制御することによって、発生したスリップを抑制するスリップ制御方法が知られている(特許文献1参照)。 Conventionally, in an electric vehicle in which wheels are driven by a motor, when slip of the drive wheels is detected, the slip generated is suppressed by controlling the target rotation speed of the motor connected to the drive wheels based on the speed of the driven wheels. A slip control method is known (see Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に開示された上記の制御方法は、モータの目標回転速度を従動輪の速度に基づいて算出するものであるため、従動輪を具備することが前提である。したがって、全ての車輪が駆動輪であって、従動輪を有さない電動車両には上述のスリップ制御方法を適用することはできない。
However, since the above-mentioned control method disclosed in
本発明は、全ての車輪が駆動輪である電動車両に適用したとしても、駆動輪のスリップを適切に抑制することができる技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a technique capable of appropriately suppressing slippage of drive wheels even when applied to an electric vehicle in which all wheels are drive wheels.
本発明の一態様における車両の制御方法は、モータを走行駆動源とする電動車両の制御方法であって、モータトルク指令値を算出し、モータにつながる駆動輪がスリップしているか否かを判定し、モータトルク指令値とモータ回転数とに基づいて駆動輪の車輪駆動力推定値を算出し、車輪駆動力推定値の最大値又は最小値と相関のある値に基づいて車輪駆動力指令値を算出する。そして、駆動輪がスリップしていないと判定された場合は、モータトルク指令値に基づいてモータを制御し、駆動輪がスリップしていると判定された場合は、車輪駆動力指令値に基づいてスリップ抑制制御トルク指令値を算出し、モータトルク指令値に代えて、スリップ抑制制御トルク指令値に基づいてモータを制御するスリップ抑制制御を実行する。 The vehicle control method according to one aspect of the present invention is an electric vehicle control method using a motor as a traveling drive source, calculates a motor torque command value, and determines whether or not the drive wheels connected to the motor are slipping. Then, the wheel driving force estimated value of the driving wheel is calculated based on the motor torque command value and the motor rotation speed, and the wheel driving force command value is calculated based on the value correlated with the maximum value or the minimum value of the wheel driving force estimated value. Is calculated. If it is determined that the drive wheels are not slipping, the motor is controlled based on the motor torque command value, and if it is determined that the drive wheels are slipping, the motor is controlled based on the wheel driving force command value. The slip suppression control torque command value is calculated, and the slip suppression control that controls the motor based on the slip suppression control torque command value is executed instead of the motor torque command value.
本発明によれば、従動輪速度を用いることなくスリップ抑制制御トルク指令値を算出し、当該スリップ抑制制御トルク指令値に基づくスリップ抑制制御を実行することができるので、全ての車輪が駆動輪である電動車両に適用したとしても、駆動輪のスリップを適切に抑制することができる。 According to the present invention, the slip suppression control torque command value can be calculated without using the driven wheel speed, and the slip suppression control based on the slip suppression control torque command value can be executed. Therefore, all the wheels are driven wheels. Even if it is applied to a certain electric vehicle, the slip of the drive wheel can be appropriately suppressed.
本発明の実施形態については、添付された図面とともに以下に詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with the accompanying drawings.
[一実施形態]
最初に、本発明が適用される車両のシステム構成(システム構成1)について説明する。
[One Embodiment]
First, the system configuration (system configuration 1) of the vehicle to which the present invention is applied will be described.
図1は、本発明の第1実施形態が適用される電動車両の主要なシステム構成(システム構成1)を示すブロック図である。なお、ここでの電動車両とは、車両の駆動源として少なくとも一つの駆動モータ(電動モータ)を備え、駆動モータの駆動力により走行する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。 FIG. 1 is a block diagram showing a main system configuration (system configuration 1) of an electric vehicle to which the first embodiment of the present invention is applied. The electric vehicle here is a vehicle that is provided with at least one drive motor (electric motor) as a drive source of the vehicle and travels by the driving force of the drive motor, and includes an electric vehicle and a hybrid vehicle. ..
バッテリ1は、フロント駆動モータ4fおよびリア駆動モータ4rへ駆動電力を放電し、フロント駆動モータ4fおよびリア駆動モータ4rからの回生電力により充電される。
The
電動モータコントローラ2(以下単にコントローラ2ともいう)には、アクセル開度θ、フロント駆動モータ4fの回転子位相αf、リア駆動モータ4rの回転子位相αr、フロント駆動モータ4fの電流(三相交流の場合は、iu、iv、iw)、リア駆動モータ4rの電流(三相交流の場合は、iu、iv、iw)等の車両状態を示す各種車両変数の信号がデジタル信号として入力される。コントローラ2は、入力された信号に基づいてフロント駆動モータ4fおよびリア駆動モータ4rを制御するためのPWM信号をそれぞれ生成する。また、生成したそれぞれのPWM信号に応じてフロントインバータ3fおよびリアインバータ3rの駆動信号を生成する。
The electric motor controller 2 (hereinafter, also simply referred to as controller 2) includes an accelerator opening θ, a rotor phase αf of the
フロントインバータ3f、および、リアインバータ3r(以下、まとめてフロント/リアインバータ3f、3rともいう)は、相ごとに備えられた2個のスイッチング素子(例えば、IGBTやMOS−FET等のパワー半導体素子)をオン/オフすることにより、バッテリ1frから供給される直流の電流を交流に変換あるいは逆変換し、フロント駆動モータ4fおよびリア駆動モータ4rに所望の電流を流す。
The
フロント駆動モータ4f(三相交流モータ)、および、リア駆動モータ4r(三相交流モータ)は(以下、まとめてフロント/リア駆動モータ4f、4r、あるいは単にモータ4f、4rともいう)、フロント/リアインバータ3f、3rから供給される交流電流により駆動力を発生し、フロント減速機5fr、リア減速機5r、および、フロントドライブシャフト8f、リアドライブシャフト8rを介して、フロント駆動輪9fおよびリア駆動輪9r(以下、まとめてフロント/リア駆動輪9f、9rともいう)に駆動力を伝達する。また、フロント/リア駆動モータ4f、4rは、車両の走行時にフロント/リア駆動輪9f、9rに連れ回されて回転するときに、回生駆動力を発生させることで、車両の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。この場合、フロント/リアインバータ3f、3rは、回生運転時に発生する交流電流を直流電流に変換して、バッテリ1に供給する。
The
なお、本明細書において記載するフロント駆動輪9fは、車両前方の左右の駆動輪を示し、リア駆動輪9rは、車両後方の左右の駆動輪を示すものとする。
It should be noted that the
フロント回転センサ6f、および、リア回転センサ6rは、例えば、レゾルバやエンコーダであり、フロント/リア駆動モータ4f、4rの回転子位相αf、αrをそれぞれ検出する。
The
フロント車輪回転数センサ10f、および、リア車輪回転数センサ10rは、二つのフロント駆動輪9f、および、二つのリア駆動輪9rの車輪回転数をそれぞれ検出する。
The front wheel
図2は、コントローラ2によって行われる処理の流れを示すフローチャートである。ステップS201からステップS205に係る処理は、車両システムが起動している間、一定の間隔で常時実行されるようにプログラムされている。 FIG. 2 is a flowchart showing a flow of processing performed by the controller 2. The processes according to steps S201 to S205 are programmed to be constantly executed at regular intervals while the vehicle system is running.
ステップS201では、車両状態を示す信号がコントローラ2に入力される。ここでは、以下で説明する制御演算に必要なフロント/リアの各構成に関する信号を、センサ入力、または、他のコントローラより通信にて取得する。本実施形態では、コントローラ2には、モータの回転子位相α(電気角)[rad]、それぞれの車輪の車輪回転速度ωm[m/s]、アクセル開度θ[%]、モータ4f、4rのモータ回転速角速度ω、モータ4f、4rに流れる三相交流電流iu、iv、iw、バッテリ1の直流電圧値Vdc(V)および、不図示のステアリングの回転角度ωstr[rad]が入力される。
In step S201, a signal indicating the vehicle state is input to the controller 2. Here, the signals related to the front / rear configurations required for the control calculation described below are acquired from the sensor input or communication from another controller. In the present embodiment, the controller 2 has a motor rotor phase α (electric angle) [rad], wheel rotation speed ωm [m / s] of each wheel, accelerator opening θ [%],
モータ4f、4rに流れる三相交流電流iu、iv、iwは、電流センサ7f、7rを用いて取得される。ただし、三相の電流値の合計は0になることから、三相のうちの一つの電流値(例えばiw)は取得せず、他の二つの電流値(例えばiu、iv)から計算により求めてもよい。
The three-phase alternating currents iu, iv, and iw flowing through the
フロント/リアのモータの回転子位相α(電気角)[rad]は、レゾルバ又はエンコーダ等で構成される回転センサ6f、6rを用いて取得される。そして、モータの回転子角速度ω[rad/s]は、回転子位相αを微分することにより求められる。
The rotor phase α (electrical angle) [rad] of the front / rear motor is acquired by using
フロント/リアのモータ回転速度Nm[rpm]は、回転子角速度ω(電気角)を電動モータの極対数pで除算して、電動モータ4の機械的な角速度であるモータ回転角速度ωm(rad/s)を求め、求めたモータ回転角速度ωmに60/(2π)を乗算することによって求められる。 The front / rear motor rotation speed Nm [rpm] is the motor rotation angular velocity ωm (rad / rad /), which is the mechanical angular velocity of the electric motor 4 by dividing the rotor angular velocity ω (electric angle) by the number of pole pairs p of the electric motor. s) is obtained, and it is obtained by multiplying the obtained motor rotation angular velocity ωm by 60 / (2π).
4つの車輪のそれぞれの車輪回転数は車輪回転数センサ10r、10fから取得される。そして、コントローラ2は、それぞれの車輪回転数にタイヤ動半径rを乗算することにより車輪回転速度v[m/s]を求め、[m/s]から[km/s]への単位変換係数「3600/1000」を乗算することで、車輪回転速度ωwfr、ωwfl、ωwrr、ωwrlを求める。
The wheel rotation speed of each of the four wheels is acquired from the wheel
アクセル開度θ(%)は、図示しないアクセル開度センサから取得する。なお、アクセル開度θ(%)は、図示しない車両コントローラ等の他のコントローラから取得するようにしても良い。 The accelerator opening degree θ (%) is obtained from an accelerator opening degree sensor (not shown). The accelerator opening degree θ (%) may be obtained from another controller such as a vehicle controller (not shown).
直流電圧値Vdc(V)は、バッテリ1とインバータ3間の直流電源ラインに設けられた電圧センサ(不図示)により検出する。なお、直流電圧値Vdc(V)は、バッテリコントローラ(不図示)から送信される信号により検出するようにしてもよい。
The DC voltage value Vdc (V) is detected by a voltage sensor (not shown) provided in the DC power supply line between the
ステアリングの回転角度θstr[rad]は、レゾルバ又はエンコーダ等で構成される回転センサ(不図示)を用いて取得される。 The steering rotation angle θstr [rad] is acquired by using a rotation sensor (not shown) composed of a resolver, an encoder, or the like.
ステップS202では、コントローラ2が、車両情報に基づいてドライバが要求する基本目標トルクとしての目標トルク指令値T*m(モータトルク指令値)を設定する。具体的には、まず、コントローラ2は、ステップS201で入力されたアクセル開度θおよび算出したフロントモータ回転速度ωmfに基づいて、図3に示すアクセル開度−トルクテーブルを参照することにより、目標トルク指令値T*mを設定する。次に、コントローラ2は、前後駆動力配分処理(図4参照)を実行して、フロント目標トルク指令値T*mf、および、リア目標トルク指令値T*mrを算出する。 In step S202, the controller 2 sets the target torque command value T * m (motor torque command value) as the basic target torque required by the driver based on the vehicle information. Specifically, first, the controller 2 makes a target by referring to the accelerator opening-torque table shown in FIG. 3 based on the accelerator opening θ input in step S201 and the calculated front motor rotation speed ωmf. Set the torque command value T * m. Next, the controller 2 executes the front-rear driving force distribution process (see FIG. 4) to calculate the front target torque command value T * mf and the rear target torque command value T * mr.
図4は、前後駆動力配分処理を説明するための図である。図中のKfは、ドライバ要求トルクとしての目標トルク指令値Tm*に応じて出力する駆動力を、フロント駆動モータ4fとリア駆動モータ4rとに分配するための値であって、0〜1の間の値に設定される。コントローラ2は、目標トルク指令値Tm*に、0〜1の間の値に設定されるKfを乗じることにより、フロント駆動システムへのフロント目標トルク指令値Tmf*を算出する。同時に、コントローラ2は、目標トルク指令値Tm*に、1−Kfを乗じることで、リア駆動システムのリア目標トルク指令値Tmr*を算出する。
FIG. 4 is a diagram for explaining the front-rear driving force distribution process. Kf in the figure is a value for distributing the driving force output according to the target torque command value Tm * as the driver required torque to the
ステップS203では、コントローラ2がスリップ制御演算処理を行う。本実施形態のスリップ制御演算処理では、スリップを抑制する最終フロントトルク指令値T*mf_fと、最終リアトルク指令値T*mr_fが算出される。本実施形態のスリップ制御演算処理の詳細については後述する。 In step S203, the controller 2 performs slip control calculation processing. In the slip control calculation process of the present embodiment, the final front torque command value T * mf_f for suppressing slip and the final rear torque command value T * mr_f are calculated. The details of the slip control calculation process of this embodiment will be described later.
ステップS204では、コントローラ2が電流指令値算出処理を行う。具体的には、コントローラ2は、ステップS203で算出されたフロント/リア最終トルク指令値T*mf_f、T*mr_fに加え、フロント/リアモータ回転角速度ωmf、ωmrと直流電圧値Vdcとに基づいて、フロント/リア駆動モータ4f、4rそれぞれのd軸電流目標値id*、q軸電流目標値iq*を求める。具体的には、コントローラ2は、トルク指令値、モータ回転角速度、及び、直流電圧値と、d軸電流目標値及びq軸電流目標値との関係を定めたテーブルを予め用意しておいて、このテーブルを参照することにより、d軸電流目標値id*及びq軸電流目標値iq*を算出する。
In step S204, the controller 2 performs the current command value calculation process. Specifically, the controller 2 is based on the front / rear final torque command values T * mf_f and T * mr_f calculated in step S203, as well as the front / rear motor rotational angular velocities ωmf and ωm and the DC voltage value Vdc. Obtain the d-axis current target value id * and the q-axis current target value iq * of the front /
ステップS205では、フロント/リアインバータにおいてd軸電流id及びq軸電流iqをそれぞれ、ステップS204で求めたd軸電流目標値id*及びq軸電流目標値iq*と一致させるための電流制御を行う。このため、まず初めに、ステップS201で取得した三相交流電流値iu、iv、iwと、フロント/リアモータ4f、4rの回転子位相αに基づいて、各モータに対するd軸電流id及びq軸電流iqを求める。続いて、d軸、q軸電流指令値id*、iq*と、d軸、q軸電流id、iqとの偏差から、d軸、q軸電圧指令値vd、vqを算出する。なお、ここでは、算出したd軸、q軸電圧指令値vd、vqに対して非干渉制御を加える場合もある。
In step S205, current control is performed in the front / rear inverter to match the d-axis current id and the q-axis current iq with the d-axis current target value id * and the q-axis current target value iq * obtained in step S204, respectively. .. Therefore, first, based on the three-phase AC current values iu, iv, and iw acquired in step S201 and the rotor phase α of the front /
次に、フロント/リアのモータ4f、4rに対するd軸、q軸電圧指令値vd、vqと、フロント/リアのモータ4f、4rの回転子位相αから、フロント/リアのモータ4f、4rのそれぞれに対する三相交流電圧指令値vu、vv、vwを求める。そして、求めた三相交流電圧指令値vu、vv、vwと、直流電圧値Vdcから、PWM信号tu(%)、tv(%)、tw(%)を求める。このようにして求めたPWM信号tu、tv、twにより、フロント/リアインバータ3f、3rのスイッチング素子を開閉することによって、フロント/リアモータ4f、4rを最終フロントトルク指令値T*mf_fと、最終リアトルク指令値T*mr_fとで指示された所望のトルクで駆動することができる。
Next, from the d-axis and q-axis voltage command values vd and vq for the front /
〈スリップ制御演算処理〉
以下では、ステップS203で実行されるスリップ制御演算処理の詳細を説明する。
<Slip control calculation processing>
Hereinafter, the details of the slip control calculation process executed in step S203 will be described.
図5は、スリップ制御演算処理を実行するための制御ブロック(スリップ制御演算処理部50)の構成例を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a control block (slip control calculation processing unit 50) for executing slip control calculation processing.
スリップ制御演算処理部50は、スリップ判定部501と、フロントスリップ制御演算部502と、リアスリップ制御演算部503とを含んで構成される。
The slip control
スリップ判定部501は、フロント目標トルク指令値T*mf、リア目標トルク指令値T*mr、フロントモータ角速度ωmf、リアモータ角速度ωmr、右フロント車輪回転速度ωwfr、左フロント車輪回転速度ωwfl、右リア車輪回転速度ωwrr、左リア車輪回転速度ωwrl、フロント駆動力指令値F*f、フロント駆動力推定値、リア駆動力指令値F*r、およびリア駆動力推定値を入力とし、フロント最終スリップ制御フラグslip_flg_fとリア最終スリップ制御フラグslip_flg_rを出力する。スリップ判定部501の詳細は、図6を用いて後述する。
The
なお、本明細書の式中又は図面中において、フロント駆動力推定値およびリア駆動力推定値は以下の符号で表される。ただし、以下の文中におけるフロント駆動力推定値およびリア駆動力推定値の符号は省略する。 In the formula or the drawing of the present specification, the front driving force estimated value and the rear driving force estimated value are represented by the following reference numerals. However, the symbols of the front driving force estimated value and the rear driving force estimated value in the following sentences are omitted.
フロントスリップ制御演算部502は、フロント最終スリップ制御フラグslip_flg_f、フロントモータ角速度ωmf、フロント目標トルク指令値T*mf、ステアリング回転角度θstrを入力とし、フロント駆動力指令値F*f、フロント駆動力推定値、およびフロント最終トルク指令値T*mf_fを出力する。
The front slip
リアスリップ制御演算部503は、リア最終スリップ制御フラグslip_flg_r、リアモータ角速度ωmr、リア目標トルク指令値T*mr、ステアリング回転角度θstrを入力とし、リア駆動力指令値F*r、リア駆動力推定値、およびリア最終トルク指令値T*mr_fを出力する。
The rear slip
〈スリップ判定演算処理〉
以下では、スリップ判定部501が実行するスリップ判定演算処理の詳細を説明する。
<Slip judgment calculation processing>
Hereinafter, the details of the slip determination calculation process executed by the
図6は、スリップ判定部501の構成例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of the
スリップ判定部501は、モータ角加速度推定部601と、フロントモータ角速度によるスリップ判定演算部602と、フロントモータ角加速度によるスリップ判定演算部603と、フロントスリップ制御解除判定部604と、フロントスリップ判定部605と、リアモータ角速度によるスリップ判定演算部606と、リアモータ角加速度によるスリップ判定演算部607と、リアスリップ制御解除判定部608と、リアスリップ判定部609と、を含んで構成される。
The
モータ角加速度推定部601は、フロント目標トルク指令値T*mf、リア目標トルク指令値T*mr、各車輪の回転速度である右フロント車輪回転速度ωwfr、左フロント車輪回転速度ωwfl、右リア車輪回転速度ωwrr、および左リア車輪回転速度ωwrlを入力とし、フロントモータ角加速度推定値とリアモータ角加速度推定値を出力する。
The motor angular
なお、本明細書の式中又は図面中において、フロントモータ角加速度推定値とリアモータ角加速度推定値は以下の符号で表される。ただし、以下の文中におけるフロントモータ角加速度推定値とリアモータ角加速度推定値の符号は省略する。 In the formula or the drawing of the present specification, the front motor angular acceleration estimated value and the rear motor angular acceleration estimated value are represented by the following reference numerals. However, the symbols of the front motor angular acceleration estimated value and the rear motor angular acceleration estimated value in the following sentences are omitted.
フロントモータ角速度によるスリップ判定演算部602(以下、フロント角速度スリップ判定演算部602とも称する)は、フロントモータ角加速度推定値およびフロントモータ角速度ωmfを入力とし、フロントスリップ制御フラグ1(slip_flg1_f)を出力する。
The slip
フロントモータ角加速度によるスリップ判定演算部603(以下、フロント角加速度スリップ判定演算部603とも称する)は、フロントモータ角加速度推定値およびフロントモータ角速度ωmfを入力とし、フロントスリップ制御フラグ2(slip_flg2_f)を出力する。
The slip
フロントスリップ制御解除判定部604には、フロント駆動力推定値とフロント駆動力指令値F*fを入力とし、フロントスリップ制御解除フラグstop_flg_fを出力する。フロントスリップ制御解除フラグstop_flg_fは、フロント駆動力指令値F*fに所定のゲインを乗算した値の絶対値よりフロント駆動力推定値が大きい場合に、1にセットされる。ここでの所定のゲインは、実験やシミュレーション等により予め見出された値であって、フロント駆動力推定値との比較において路面状態が高μ路に遷移したと判定するための指標として適切な値が設定される。
The front slip control
フロントスリップ判定部605は、フロントスリップ制御フラグ1(slip_flg1_f)とフロントスリップ制御フラグ2(slip_flg2_f)とを入力とし、これらの論理和(or)を計算して、フロント最終スリップ制御フラグslip_flg_fを出力する。ただし、フロントスリップ制御解除フラグstop_flg_fが1の場合には、路面状態が高μ路に遷移したと判断され、フロント最終スリップ制御フラグslip_flg_fは0にセットされる。これにより、スリップ抑制制御が解除されると、フロント最終トルク指令値は、後述するフロントトルク指令値切替部1304においてフロントスリップ抑制制御トルクT*msfからアクセル開度に応じて算出されたフロントモータトルク指令値T*mrに徐々に戻される。
The front
リアモータ角速度によるスリップ判定演算部606(以下、リア角速度スリップ判定演算部606とも称する)は、リアモータ角加速度推定値およびリアモータ角速度ωmrを入力とし、リアスリップ制御フラグ1(slip_flg1_r)を出力する。
The slip
リアモータ角加速度によるスリップ判定演算部607(以下、リア角加速度スリップ判定演算部607とも称する)は、リアモータ角加速度推定値およびリアモータ角速度ωmrを入力とし、リアスリップ制御フラグ2(slip_flg2_r)を出力する。
The slip
リアスリップ制御解除判定部608には、リア駆動力推定値とリア駆動力指令値F*rを入力とし、リアスリップ制御解除フラグstop_flg_rを出力する。リアスリップ制御解除フラグstop_flg_rは、リア駆動力推定値が、リア駆動力指令値F*rに所定のゲインを乗算した値の絶対値より大きい場合に、1にセットされる。
The rear slip control
リアスリップ判定部609は、リアスリップ制御フラグ1(slip_flg1_r)とリアスリップ制御フラグ2(slip_flg2_r)とを入力とし、これらの論理和(or)を計算して、リア最終スリップ制御フラグslip_flg_rを出力する。ただし、リアスリップ制御解除フラグstop_flg_rが1の場合には、路面状態が高μ路に遷移したと判断され、リア最終スリップ制御フラグslip_flg_rは0にセットされる。なお、スリップ抑制制御が解除された後の制御は上述のフロントモータに係る制御と同様である。
The rear
次に、モータ角加速度推定部601の詳細について図7を用いて説明する。
Next, the details of the motor angular
図7は、モータ角加速度推定部601を実現する制御ブロックの構成例を示す図である。モータ角加速度推定部601は、車輪速度セレクト部701と、外乱トルク推定部702と、制御系演算遅れ処理部703と、モータ応答遅れ処理部704と、モータトルク配分ゲイン705、706と、モータ角加速度演算部707と、センサ信号処理遅れ処理部708、709と、加算器710と、減算器711とを含んで構成される。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a control block that realizes the motor angular
加算器710は、フロント目標トルク指令値T*mfとリア目標トルク指令値T*mrとを足し合わせて、目標トルク指令値T*mを算出する。算出された目標トルク指令値T*mは、車輪速度セレクト部701と、外乱トルク推定部702と、減算器711とに出力される。
The adder 710 calculates the target torque command value T * m by adding the front target torque command value T * mf and the rear target torque command value T * mr. The calculated target torque command value T * m is output to the wheel
車輪速度セレクト部701は、右フロント車輪回転速度ωwfr、左フロント車輪回転速度ωwfl、右リア車輪回転速度ωwrr、および左リア車輪回転速度ωwrlを入力とし、4つの車輪のうち、スリップしていない車輪、換言すると、実際の車体速度に最も近いと思われる車輪の回転速度を選択して、セレクト車輪回転速度ωvとして出力する。
The wheel
本実施形態の車輪速度セレクト部701は、目標トルク指令値が正のときは駆動力が前進方向であるため、各車輪回転速度のうち最も小さい(遅い)値が車体速度に最も近いと判断して、各車輪回転速度のうち最も小さい車輪回転速度をセレクト車輪回転速度ωvとして出力する。一方、車輪速度セレクト部701は、目標トルク指令値が負のときは駆動力が後進方向であるため、車輪回転速度が負の値で表されることを前提に、各車輪回転速度のうち最も大きい(遅い)値が車体速度に最も近いと判断して、各車輪回転速度のうち最も大きい車輪回転速度をセレクト車輪回転速度ωvとして出力する。
When the target torque command value is positive, the wheel
外乱トルク推定部702は、セレクト車輪回転速度ωvおよび目標トルク指令値T*mを入力とし、外乱トルク推定値Tdistを出力する。外乱トルク推定値Tdistの算出方法の詳細は、図10を参照して後述する。
The disturbance
減算器711は、目標トルク指令値T*mから外乱トルク推定値Tdistを減算することにより算出した補正後目標トルク指令値T*m2を制御系演算遅れ処理部703に出力する。
Subtractor 711 outputs the corrected target torque command value T * m @ 2 calculated by subtracting the disturbance torque estimated value Tdist from the target torque command value T * m to the control system operation
制御系演算遅れ処理部703およびモータ応答遅れ処理部704では、補正後目標トルク指令値T*m2に対して、補正後目標トルク指令値T*m2の演算を含む制御演算に要する制御演算遅れ時間L1の無駄時間処理e-L1s、および、補正後目標トルク指令値が入力されてから実際のトルクが発生するまでの遅れを模擬した伝達関数Ga(s)を用いた一次遅れ処理Ga(=1/(τas+1))が施されることにより、制御系遅れ演算後目標トルク指令値T*m3が算出される。
In the control system calculation
モータトルク配分ゲイン705は、0〜1の間の値に設定されるKfを制御系遅れ演算後目標トルク指令値T*m3に乗じることにより、制御系遅れ演算後フロント目標トルク指令値T*mf3を算出する。
The motor
モータトルク配分ゲイン706は、1−Kfを制御系遅れ演算後目標トルク指令値T*m3に乗じることにより、制御系遅れ演算後リア目標トルク指令値T*mr3を算出する。
The motor
モータ角加速度演算部707は、制御系遅れ演算後フロント目標トルク指令値T*mf3と制御系遅れ演算後リア目標トルク指令値T*mr3とを入力とし、遅れ補正前フロントモータ角加速度推定値と遅れ補正前リアモータ角加速度推定値を出力する。遅れ補正前フロントモータ角加速度推定値と遅れ補正前リアモータ角加速度推定値の算出方法の詳細は、図8等を参照して後述する。
The motor angular
センサ信号処理遅れ処理部708は、遅れ補正前フロントモータ角加速度推定値に対して、回転センサ6f、6r等の各種センサで信号を検出するのに要する時間や、検出した信号値を処理するのに要する時間であるセンサ信号処理時間L2の無駄時間処理e-L2sを施し、フロントモータ角加速度推定値を出力する。
The sensor signal processing
センサ信号処理遅れ処理部709は、遅れ補正前リアモータ角加速度推定値に対して、回転センサ6f、6r等の各種センサで信号を検出するのに要する時間や、検出した信号値を処理するのに要する時間であるセンサ信号処理時間L2の無駄時間処理e-L2sを施し、リアモータ角加速度推定値を出力する。
The sensor signal processing
制御系演算遅れ処理部703、モータ応答遅れ処理部704、およびセンサ信号処理遅れ処理部708、709を用いて行うこれら制御系の遅れ演算処理は、フロント/リア駆動モータ4f、4rを制御するための各種演算に要する時間遅れ、モータトルク指令値に対してフロント/リア駆動モータ4f、4rに実際のトルクが発生するまでの時間遅れ、および、車両状態を検出して所定の処理を行うのに要する時間に起因する時間遅れ(回転センサ6や車輪回転数センサ等の各種センサで信号を検出・処理するのに要する時間に起因する時間遅れ)を考慮した処理である。モータ角加速度推定部701は、これら制御系の遅れを補償する遅れ演算処理を実行する上述の処理部の少なくとも一つを含むことにより、モータ角加速度推定値の推定誤差を小さくすることができる。
The delay calculation processing of these control systems performed by using the control system calculation
次に、モータ角加速度演算部707の詳細について説明する。
Next, the details of the motor angular
図8は、モータ角加速度演算部707を実現する制御ブロックの構成例を示す。図8で示すモータ角加速度演算部807を構成する制御ブロックは、図9を参照して以下に説明する4WD車両の運動方程式と等価に構成された車両モデルである。
FIG. 8 shows a configuration example of a control block that realizes the motor angular
図9は、システム構成2にかかる車両(4WD車両)の駆動力伝達系をモデル化した図であり、同図における各パラメータは以下のとおりである。なお、補助記号のfはフロントを、rはリアを示している。 FIG. 9 is a diagram modeling the driving force transmission system of the vehicle (4WD vehicle) according to the system configuration 2, and each parameter in the figure is as follows. The auxiliary symbol f indicates the front and r indicates the rear.
Jmf、Jmr:モータイナーシャ
Jwf、Jwr:駆動軸イナーシャ(1軸分)
Kdf、Kdr:駆動軸のねじり剛性
Ktf、Ktr:タイヤと路面の摩擦に関する係数
Nf、Nr:オーバーオールギヤ比
rf、rr:タイヤ荷重半径
ωmf、ωmr:モータ回転角速度
ω^mf、ω^mr:モータ回転角速度推定値
θmf、θmr:モータ角度
ωwf、ωwr:駆動輪角速度
θwf、θwr:駆動輪角度
Tmf、Tmr:モータトルク
Tdf、Tdr:駆動軸トルク
Ff、Fr:駆動力(2軸分)
θdf、θdr:駆動軸ねじり角度
V:車体速度
M:車体質量
Jmf, Jmr: Motor inertia Jwf, Jwr: Drive shaft inertia (for one shaft)
Kdf, Kdr: Torsional rigidity of drive shaft Ktf, Ktr: Coefficient related to friction between tire and road surface Nf, N r : Overall gear ratio rf, r r : Tire load radius ωmf, ωmr: Motor rotation angular velocity ω ^ mf, ω ^ mr : Motor rotation angular velocity estimated value θmf, θmr: Motor angle ωwf, ωwr: Drive wheel angular velocity θwf, θwr: Drive wheel angle Tmf, Tmr: Motor torque Tdf, Tdr: Drive shaft torque Ff, Fr: Driving force (for 2 axes)
θdf, θdr: Drive shaft torsion angle V: Body speed M: Body mass
図9より、4WD車両の運動方程式は、次式(1)〜(11)で表される。
図8中に示す不感帯は、フロント駆動軸8fに係るフロント駆動軸トルクTdf、および、リア駆動軸8rに係るリア駆動軸トルクTdrのぞれぞれのギヤバックラッシュ特性を模擬した不感帯モデルであって、次式(12)で表される。
The dead zone shown in FIG. 8 is a dead zone model that simulates the gear back crash characteristics of the front drive shaft torque Tdf related to the
ただし、式(12)中のθdeadfはフロント駆動モータ4fからフロント駆動軸8fまでのオーバーオールのギヤバックラッシュ量であり、θdeadrはリア駆動モータ4rからリア駆動軸8rまでのオーバーオールのギヤバックラッシュ量である。
However, θ deadf in the equation (12) is the amount of overall gear backlash from the
次に、外乱トルク推定部702の詳細について、図10等を参照して説明する。
Next, the details of the disturbance
図10は、外乱トルク推定部702を実現する制御ブロックの構成例を示す図である。外乱トルク推定部702は、モータ4f、4rに作用する外乱トルクを推定値する。外乱トルク推定部702は、制御ブロック1001と、フィルタ1002と、減算器1003とを含んで構成される。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of a control block that realizes the disturbance
なお、車両に作用する外乱としては、空気抵抗、乗員数や積載量に起因する車両質量の変動によるモデル化誤差、タイヤの転がり抵抗、路面の勾配抵抗等が考えられる。これら外乱要因のうち、どれが支配的な要因になるかは運転条件により異なるが、外乱トルク推定部702は、上述した外乱要因を駆動モータに作用する外乱トルクとして一括して推定することができる。
Possible disturbances acting on the vehicle include air resistance, modeling error due to fluctuations in vehicle mass due to the number of occupants and the load capacity, rolling resistance of tires, gradient resistance of the road surface, and the like. Which of these disturbance factors becomes the dominant factor differs depending on the operating conditions, but the disturbance
制御ブロック1001は、ローパスフィルタH(s)と、車両応答Gr(s)の逆系とから構成される。
The
車両応答Gr(s)は、車体質量Mと、モータイナーシャJmと、駆動軸イナーシャJwとから求まる等価質量を用いて、以下式(13)のように設定される。
また、ローパスフィルタH(s)は、分母次数と分子次数との差分が車両応答Gr(s)の分母次数と分子次数との差分以上となる伝達特性を有するローパスフィルタであり、次式(14)で表される。
制御ブロック1001では、上述のように構成されるH(s)/Gr(s)によって、駆動軸9の回転速度に相関のある回転体の回転速度であって、車体速度に最も近い速度を表すセレクト車輪回転速度ωvにフィルタリング処理が施されることにより第1のモータトルク推定値が算出される。
In the
フィルタ802では、ローパスフィルタH1(s)によってモータトルク指令値T*mにフィルタリング処理が施されることにより第2のモータトルクトルク推定値が算出される。 In the filter 802, the second motor torque torque estimated value is calculated by filtering the motor torque command value T * m by the low-pass filter H1 (s).
なお、本明細書の式中又は図面中において、第1のモータトルク推定値と第2のモータトルク推定値は以下の符号で表される。ただし、以下の文中における第1のモータトルク推定値と第2のモータトルク推定値の符号は省略する。 In the formula or the drawing of the present specification, the first motor torque estimated value and the second motor torque estimated value are represented by the following reference numerals. However, the symbols of the first motor torque estimated value and the second motor torque estimated value in the following sentences are omitted.
そして、減算器1003において第1のモータトルク推定値と第2のモータトルク推定値との偏差が演算されることにより、外乱トルク推定値Tdistが算出される。
Then, the
次に、フロント角速度スリップ判定演算部602の詳細について説明する。
Next, the details of the front angular velocity slip
〈フロントモータ角速度によるスリップ判定演算〉
図11は、フロント角速度スリップ判定演算部602を実現する制御ブロックの構成例を示す図である。フロント角速度スリップ判定演算部602は、初期化処理部1101と、モータ角速度推定部1102と、スリップ判定部1103とを含んで構成される。
<Slip judgment calculation based on front motor angular velocity>
FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of a control block that realizes the front angular velocity slip
初期化処理部1101は、フロントモータ角速度ωmfを入力とし、初期化フラグflg_iniを出力する。初期化処理部1101は、フロントモータ角速度ωmfを微分することによりフロントモータ角加速度を算出し、フロントモータ角加速度の絶対値が所定値未満の場合には初期化フラグflg_iniを1に、フロントモータ角加速度の絶対値が所定値以上の場合には初期化フラグflg_iniを0に設定する。
The
モータ角速度推定部1102は、積分器を有し、フロントモータ角加速度推定値を積分処理することによりフロントモータ角速度推定値を算出する。当該積分器は、初期化フラグflg_iniが1の場合に、フロントモータ角速度ωmfで初期化される。フロントモータ角加速度推定値は、駆動系の捩れ剛性及びギヤバックラッシュ特性を考慮したフロントモータトルクからフロントモータ角加速度までの伝達特性を用いて算出されているので、上述のような初期化処理が施されることにより、当該伝達特性のモデル化誤差に起因するフロントモータ角速度推定値の推定誤差を低減することができる。なお、初期化処理を行うか否かの基準となる上記の所定値は、フロントモータ角速度推定値の推定誤差を低減する観点から予め実験等により導出された適切な値が設定される。
The motor angular
なお、本明細書の式中又は図面中において、フロントモータ角速度推定値およびフロントモータ角加速度推定値は以下の符号で表される。ただし、以下の文中におけるフロントモータ角速度推定値およびフロントモータ角加速度推定値の符号は省略する。 In the formula or the drawing of the present specification, the front motor angular velocity estimated value and the front motor angular acceleration estimated value are represented by the following reference numerals. However, the symbols of the front motor angular velocity estimated value and the front motor angular acceleration estimated value in the following sentences are omitted.
スリップ判定部1103は、フロントモータ角速度ωmfとフロントモータ角速度推定値の偏差を算出する。そして、スリップ判定部1103は、算出した偏差が所定値以上の場合に、車両にスリップが発生していると判定してフロントスリップ制御フラグ1(slip_flg1_f)を1に設定する。一方、スリップ判定部1103は、算出した偏差が所定値未満の場合に、車両にスリップが発生していないと判定してスリップ制御フラグ1(slip_flg1_f)を0に設定する。ここでの所定値には、予め実験やシミュレーション等により導出された値であって、フロントモータ角速度ωmfとモータ角速度推定値との偏差と比較することによって車両のスリップを適切に判定できる値が設定される。
The
〈リアモータ角速度によるスリップ判定演算〉
なお、リアモータ角速度によるスリップ判定演算部606(図6参照)は、上述したフロントモータ角速度によるスリップ判定演算部602(図11参照)と同様の構成である。ただし、初期化処理部1101、モータ角速度推定部1102、およびスリップ判定部1103には、フロントモータ角速度ωmfに代えてリアモータ角速度ωmrが入力され、モータ角速度推定部1102には、モータ角加速度推定値に代えてリアモータ角加速度推定値が入力される。
<Slip judgment calculation based on rear motor angular velocity>
The slip
〈フロントモータ角加速度によるスリップ判定演算〉
図12は、フロント角加速度スリップ判定演算部603を実現する制御ブロックの構成例を示す図である。フロント角加速度スリップ判定演算部603は、モータ角加速度演算部1201と、スリップ判定部1202とを含んで構成される。
<Slip judgment calculation based on front motor angular acceleration>
FIG. 12 is a diagram showing a configuration example of a control block that realizes the front angular acceleration slip
フロントモータ角加速度演算部1201は、フロントモータ角速度ωmfを微分して、フロントモータ角加速度を算出する。算出したフロントモータ角加速度はスリップ判定部1202に出力される。
The front motor angular
スリップ判定部1202は、フロントモータ角加速度とフロントモータ角加速度推定値の偏差を算出する。そして、スリップ判定部1202は、算出した偏差が所定値以上の場合に、車両にスリップが発生していると判定してフロントスリップ制御フラグ2(slip_flag2_f)を1に設定する。また、スリップ判定部1202は、算出した偏差が所定値未満の場合に、スリップが発生していないと判定してフロントスリップ制御フラグ2(slip_flag2_f)を0に設定する。ここでの所定値には、予め実験やシミュレーション等により導出された値であって、フロントモータ角加速度とフロントモータ角加速度推定値との偏差と比較することによって車両のスリップを適切に判定できる値が設定される。
The
〈リアモータ角加速度によるスリップ判定演算〉
なお、リアモータ角加速度によるスリップ判定演算部607(図6参照)は、上述したフロントモータ角加速度によるスリップ判定演算部603(図12参照)と同様の構成である。ただし、モータ角加速度演算部1201、およびスリップ判定部1202には、フロントモータ角速度ωmfに代えてリアモータ角速度ωmfが入力され、スリップ判定部1202には、フロントモータ角加速度推定値に代えてリアモータ角加速度推定値が入力される。
<Slip judgment calculation based on rear motor angular acceleration>
The slip
〈フロントスリップ制御演算〉
図13は、フロントスリップ制御演算部502(図5参照)を実現する制御ブロックの構成例を示す図である。フロントスリップ制御演算部502は、フロント駆動力指令値算出部1301、フロント駆動力推定部1302、フロントスリップ抑制制御トルク算出部1303、およびフロントトルク指令値切替部1304を含んで構成される。
<Front slip control calculation>
FIG. 13 is a diagram showing a configuration example of a control block that realizes the front slip control calculation unit 502 (see FIG. 5). The front slip
フロント駆動力指令値算出部1301は、フロント最終スリップ制御フラグslip_flg_f、フロント駆動力推定値、フロント目標トルク指令値T*mf、およびステアリング回転角度θstrを入力とし、フロント駆動力指令値F*fを出力する。フロント駆動力指令値算出部1301の詳細は、図15を参照して後述する。
The front driving force command
フロント駆動力推定部1302は、フロント最終トルク指令値T*mf_fとフロントモータ角速度ωmfを入力とし、フロント駆動力推定値を出力する。フロント駆動力推定部1302の詳細は図14を参照して後述する。
The front driving
フロントスリップ抑制制御トルク算出部1303は、フロント駆動力指令値F*fとフロント駆動力推定値とを入力とし、フロントスリップ制御抑制トルクT*msfを出力する。フロントスリップ抑制制御トルク算出部1303の詳細は、図16を参照して後述する。
The front slip suppression control
フロントトルク指令値切替部1304は、フロント最終スリップ制御フラグslip_flg_fが1以上の場合は、フロント最終トルク指令値T*mf_fにフロントスリップ抑制制御トルクT*msfを設定し、slip_flg_fが0の場合は、フロント最終トルク指令値T*mf_fにフロント目標トルク指令値T*mfを設定する。
The front torque command
〈リアスリップ制御演算〉
なお、リアスリップ制御演算部503(図5参照)は、上述したフロントスリップ制御演算部502(図13参照)と同様の構成である。ただし、フロント駆動力指令値算出部1301およびフロントトルク指令値切替部1304には、フロント最終スリップ制御フラグslip_flg_fとフロント最終トルク指令値T*mf_fとに代えて、リア最終スリップ制御フラグslip_flg_rとリア最終トルク指令値T*mr_fとが入力される。また、フロント駆動力推定部1302には、フロント最終トルク指令値T*mf_fとフロントモータ角速度ωmfとに代えて、リア最終トルク指令値T*mr_fとリアモータ角速度ωmrとが入力される。
<Rear slip control calculation>
The rear slip control calculation unit 503 (see FIG. 5) has the same configuration as the front slip control calculation unit 502 (see FIG. 13) described above. However, in the front driving force command
次に、フロント駆動力推定部1302の詳細について説明する。
Next, the details of the front driving
〈駆動力推定値演算〉
図14は、フロント駆動力推定部1302を実現する制御ブロックの構成例を示す図である。フロント駆動力推定部は、フィルタ1401、1402、および減算器1403を含んで構成される。
<Estimated driving force calculation>
FIG. 14 is a diagram showing a configuration example of a control block that realizes the front driving
フィルタ1401は、Ha(s)と表されるローパスフィルタで構成され、フィルタ1402は、Hb(s)と表されるローパスフィルタで構成される。ローパスフィルタHa(s)、Hb(s)は、以下式(16)に示すとおりである。
The
先ず、上記式(1)、(3)について、ωmf/Nfをωwfに近似させて(ωmf/Nf≒ωwf)、駆動力Ffについて整理すると、下記式(15)で表すことができる。下記式(15)によれば、フロント目標トルク指令値Tmfおよびフロントモータ回転角速度ωmfと、モータ回転数から車輪駆動力Ftまでの伝達特性(ka、kb)とに基づいて、フロント駆動力推定値を算出することができる。 First, regarding the above equations (1) and (3), if ωmf / Nf is approximated to ωwf (ωmf / Nf≈ωwf) and the driving force Ff is arranged, it can be expressed by the following equation (15). According to the following equation (15), the front driving force estimated value is based on the front target torque command value Tmf, the front motor rotation angular velocity ωmf, and the transmission characteristics (ka, kb) from the motor rotation speed to the wheel driving force Ft. Can be calculated.
そして、上記式(15)には微分項sが含まれているため、下記(16)のようにローパスフィルタHa(s)、Hb(s)を用いた処理(LPF処理)を行うとともに、減算器1403を用いた減算処理を行うことによって、フロント駆動力推定値が算出される。
Since the above equation (15) includes the differential term s, processing (LPF processing) using the low-pass filters Ha (s) and Hb (s) is performed and subtraction is performed as shown in (16) below. The front driving force estimated value is calculated by performing the subtraction process using the
なお、リア駆動力推定値についても、フロント駆動力推定部1302と同様に構成された不図示のリア駆動力推定部において、リアモータ角速度ωmfとリア最終トルク指令値T*mf_rとに基づいて、フロント駆動力推定値を算出するための上記演算と同様の演算が行われることにより算出される。
Regarding the rear driving force estimation value, in the rear driving force estimation unit (not shown) configured in the same manner as the front driving
次に、フロント駆動力指令値算出部1301の詳細について説明する。
Next, the details of the front driving force command
〈駆動力指令値演算〉
図15は、フロント駆動力指令値算出部1301を実現する制御ブロックの構成例を示す図である。フロント駆動力指令値算出部1301は、駆動力推定値ピーク値算出部1501、駆動力指令値調整部1502、および駆動力推定値前回処理部1503を含んで構成される。
<Driving force command value calculation>
FIG. 15 is a diagram showing a configuration example of a control block that realizes the front driving force command
駆動力推定値ピーク値算出部1501は、フロント目標トルク指令値T*mf、フロント駆動力推定値、およびフロント駆動力推定値ピーク値前回値を入力とし、フロント駆動力推定値ピーク値を出力する。より詳細には、駆動力推定値ピーク値算出部1501は、フロント目標トルク指令値T*mfが正の値の場合は、フロント駆動力推定値とフロント駆動力推定値ピーク値前回値とを比較して、大きい方の値をフロント駆動力推定値ピーク値として出力する。一方、駆動力推定値ピーク値算出部1501は、フロント目標トルク指令値T*mfが負の値の場合は、フロント駆動力推定値とフロント駆動力推定値ピーク値前回値とを比較して、小さい方の値をフロント駆動力推定値ピーク値として出力する。
The driving force estimated value peak
そして、後述する駆動力指令値調整部1502において、フロント駆動力推定値ピーク値に応じたフロント駆動力指令値F*fが算出される。そして、後述するフロントスリップ抑制制御トルク算出部1303において、フロント駆動力指令値F*fに基づいてフロントスリップ抑制制御トルクT*mstが算出される。ここで、フロント駆動力推定値ピーク値の大きさは、路面μの大きさに対応する。例えば、フロント駆動力推定値ピーク値は、路面μが相対的に大きい圧雪路の方が、路面μが相対的に小さい氷結路よりも大きくなる。したがって、フロント駆動力推定値ピーク値に応じてフロントスリップ抑制制御トルクT*mstが算出されることによって、スリップ率を計算することを要さずに、各種路面の路面μに応じた最大又は最小の駆動力をフロントスリップ抑制制御トルクT*mstとして算出することができる。
Then, the driving force command
なお、本明細書の式中又は図面中において、フロント駆動力推定値ピーク値およびフロント駆動力推定値ピーク値前回値は以下の符号で表される。ただし、以下の文中におけるフロント駆動力推定値ピーク値およびフロント駆動力推定値ピーク値前回値の符号は省略する。 In the formula or the drawing of the present specification, the front driving force estimated value peak value and the front driving force estimated value peak value previous value are represented by the following reference numerals. However, the symbols of the front driving force estimated value peak value and the front driving force estimated value peak value previous value in the following sentences are omitted.
駆動力指令値調整部1502は、フロント駆動力推定値ピーク値と、ステアリング回転角度θstrとを入力とし、フロント駆動力指令値F*fを出力する。フロント駆動力指令値F*fは、フロント駆動力推定値ピーク値に所定のゲインが乗算されることにより算出される。ここでのゲインは、より適正な駆動力指令値に調整し、旋回に必要な応力を適切に発生させることを目的として、例えば1以下の値に設定される。
The driving force command
また、ここでの所定のゲインはステアリング回転角度θstrに応じて変更されてもよい。ステアリング回転角度θstrは、車両の旋回の程度に関連するため、ステアリング回転角度θstrに応じてゲインを調整することにより、旋回時のスリップをより好適に抑制することができる。 Further, the predetermined gain here may be changed according to the steering rotation angle θstr. Since the steering rotation angle θstr is related to the degree of turning of the vehicle, slipping during turning can be more preferably suppressed by adjusting the gain according to the steering rotation angle θstr.
駆動力推定値前回値処理部1503は、駆動力推定値ピーク値とフロント最終スリップ制御フラグSlip_flg_fを入力とし、駆動力推定値ピーク値前回値を出力する。より詳細には、駆動力推定値前回値処理部1503は、入力された駆動力推定値ピーク値とフロント最終スリップ制御フラグSlip_flg_fとを記憶媒体(メモリ)に格納するとともに、駆動力推定値ピーク値前回値を出力する。その後、記憶した値に基づいて、駆動力推定値ピーク値前回値とフロント最終スリップ制御フラグ前回値Slip_flg_f_zを更新する。
The driving force estimated value previous
そして、フロント最終スリップ制御フラグSlip_flg_fとフロント最終スリップ制御フラグ前回値Slip_flg_f_zとを比較して両者が異なる場合には、駆動力推定値ピーク値前回値を0にリセットする。これにより、スリップ抑制制御が実行されている間(スリップが発生したと判定され、スリップ抑制制御トルクによりモータが制御されている間)に再度スリップが発生したと判定された場合に、駆動力指令値を適切に更新することができる。 Then, when the front final slip control flag Slip_flg_f and the front final slip control flag previous value Slip_flg_f_z are compared and both are different, the driving force estimated value peak value previous value is reset to 0. As a result, when it is determined that slip has occurred again while slip suppression control is being executed (while it is determined that slip has occurred and the motor is being controlled by the slip suppression control torque), the driving force command is issued. The value can be updated appropriately.
なお、リア駆動力指令値F*rについても、フロント駆動力指令値算出部1301と同様に構成された不図示のリア駆動力指令値算出部において、リア駆動力推定値とリア目標トルク指令値T*mrとリア最終スリップ制御フラグSlip_flg_rと、ステアリング回転角度θstrとに基づいて、フロント駆動力指令値F*fを算出するための上記演算と同様の演算が行われることにより算出される。
Regarding the rear driving force command value F * r, the rear driving force command value estimated value and the rear target torque command value are also provided in the rear driving force command value calculation unit (not shown) configured in the same manner as the front driving force command
次に、フロントスリップ抑制制御トルク算出部1303の詳細について説明する。
Next, the details of the front slip suppression control
〈スリップ抑制制御トルク算出演算〉
図16は、フロントスリップ抑制制御トルク算出部1303を実現する制御ブロックの構成例を示す図である。フロントスリップ抑制制御トルク算出部1303は、積分器1602、乗算器1601、1603、減算器1604、および、加算器1605を含んで構成される。
<Slip suppression control torque calculation calculation>
FIG. 16 is a diagram showing a configuration example of a control block that realizes the front slip suppression control
減算器1604は、フロント駆動力指令値F*fからフロント駆動力推定値を減算して得た値を、積分器1602と乗算器1601とに出力する。
The
乗算器1601は、フロント駆動力指令値F*fとフロント駆動力推定値との差分に比例ゲインKpを乗算して得た値を加算器1605に出力する。
The
乗算器1603は、積分器1602による積分処理が施されたフロント駆動力指令値F*fとフロント駆動力推定値との差分に対して積分ゲインKiを乗算することにより得た値を加算器1605に出力する。
The
そして、加算器1605は、乗算器1601から出力される値と乗算器1603から出力される値との和を算出して、算出した値をフロントスリップ抑制制御トルクTmsfとして出力する。なお、比例ゲインKpと積分ゲインKiは、フロント駆動力指令値F*fとフロント駆動力推定値との偏差を小さくし、フロントの駆動輪に発生したスリップを適切に抑制できる値が適宜設定される。
Then, the
このように、車体速度を要さずにフロントスリップ抑制制御トルクTmsfが算出されて、フロントスリップ抑制制御トルクTmsfに基づくスリップ抑制制御が実行されることにより、従動輪のない車両(例えば4WD車両)において全ての駆動輪が同時にスリップした場合でも、発生したスリップを適切に抑制することができる。 In this way, the front slip suppression control torque Tmsf is calculated without requiring the vehicle body speed, and the slip suppression control based on the front slip suppression control torque Tmsf is executed, so that a vehicle without a driving wheel (for example, a 4WD vehicle) Even if all the drive wheels slip at the same time, the slip that occurs can be appropriately suppressed.
なお、リアスリップ抑制制御トルクTmsrについても、フロントスリップ抑制制御トルク算出部1303と同様に構成された不図示のリアスリップ抑制制御トルク算出部において、リア駆動力指令値F*rとリア駆動力推定値とに基づいて、フロントスリップ抑制制御トルクTmsrを算出するための上記演算と同様の演算が行われることにより算出される。
Regarding the rear slip suppression control torque Tmsr, the rear drive force command value F * r and the rear drive force estimation are performed by the rear slip suppression control torque calculation unit (not shown) configured in the same manner as the front slip suppression control
以上が図1で示すシステム構成1の車両、すなわち、前後の駆動軸に駆動モータをそれぞれ有する車両に適用される場合の本実施形態の電動車両の制御方法の詳細の説明である。ただし、本実施形態の制御方法が適用される車両は上述したシステム構成1の車両に限られない。本実施形態の制御方法は、図17に示すような左右の駆動輪(9ra、9rb)に対応する駆動モータ(4ra)を別個に備える車両にも同様に適用することができる。
The above is a detailed description of the control method of the electric vehicle of the present embodiment when applied to the vehicle of the
また、本実施形態の制御方法は、図18に示すように3つの駆動モータ(4f、4ra)を備える車両、および、図19に示すように4つの駆動モータ(4fa、4ra)を備える車両にも同様に適用することができる。ただし、3つ以上の駆動モータを備える車両に適用する場合には、駆動モータの数に応じた駆動力配分処理が施されるとともに(図4参照)、駆動モータの数に応じたスリップ制御演算(図5から図8等参照がそれぞれ実行される。 Further, the control method of the present embodiment is applied to a vehicle having three drive motors (4f, 4ra) as shown in FIG. 18 and a vehicle having four drive motors (4fa, 4ra) as shown in FIG. Can be applied in the same way. However, when applied to a vehicle equipped with three or more drive motors, the driving force distribution process is performed according to the number of drive motors (see FIG. 4), and the slip control calculation is performed according to the number of drive motors. (References such as FIGS. 5 to 8 are executed respectively.
以下では、上記実施形態の電動車両の制御方法を適用した場合に得られる効果について、図20および図21を参照して説明する。 Hereinafter, the effects obtained when the electric vehicle control method of the above embodiment is applied will be described with reference to FIGS. 20 and 21.
図20は、モータを前後に独立して搭載した車両(システム構成1)に本発明に係る制御方法を適用した場合の制御結果を示すタイムチャートである。本タイムチャートは、路面μが相対的に低い路面(例えば圧雪路)において、時刻t0にて車両が発進加速した後に、時刻t3にてより低い路面μ(例えば氷結路)に遷移した場合を示している。 FIG. 20 is a time chart showing a control result when the control method according to the present invention is applied to a vehicle (system configuration 1) in which motors are independently mounted on the front and rear. This time chart shows the case where the vehicle starts and accelerates at time t0 on a road surface with a relatively low road surface μ (for example, a snow-packed road) and then transitions to a lower road surface μ (for example, a frozen road) at time t3. ing.
図20の横軸は時間を、縦軸は、上から順にフロント/リアスリップ制御フラグ、フロント/リア駆動力(駆動力指令値、駆動力推定値)、フロント/リアモータトルク(目標トルク指令値、最終トルク指令値)、および、フロント/リア速度(車輪速度、車体速度)を示す。 The horizontal axis of FIG. 20 is the time, and the vertical axis is the front / rear slip control flag, front / rear driving force (driving force command value, driving force estimated value), front / rear motor torque (target torque command value) in order from the top. , Final torque command value), and front / rear speed (wheel speed, vehicle body speed).
図20(a)は、フロントモータのタイムチャートである。フロントスリップ制御フラグが立ち上がっていることから分かるように、時刻t2において前輪のスリップが発生している。この時、フロントスリップ抑制制御によって、駆動力指令値と駆動力推定値との乖離に基づいて最終トルク指令値が算出されることにより前輪スリップが抑制されている。また、時刻t3における路面μの変化によって再度スリップが発生した場合でも、駆動力指令値が更新されることによって、更新された駆動力指令値と駆動力推定値との乖離に基づいて最終トルク指令値が算出され、再度発生したスリップも適切に抑制される。 FIG. 20A is a time chart of the front motor. As can be seen from the fact that the front slip control flag is raised, the front wheel slips at time t2. At this time, the front slip suppression control suppresses front wheel slip by calculating the final torque command value based on the discrepancy between the driving force command value and the driving force estimated value. Further, even if slip occurs again due to a change in the road surface μ at time t3, the driving force command value is updated, and the final torque command is based on the difference between the updated driving force command value and the driving force estimated value. The value is calculated, and the slip that occurs again is appropriately suppressed.
図20(b)は、リアモータのタイムチャートである。上述のフロントモータと同様に、時刻t1において後輪のスリップが発生している。この時、リアスリップ抑制制御によって、駆動力指令値と駆動力推定値との乖離に基づいて最終トルク指令値が算出されることにより後輪スリップが抑制されている。また、時刻t3における路面μの変化によって再度スリップが発生した場合でも、駆動力指令値が更新されることによって、更新された駆動力指令値と駆動力推定値との乖離に基づいて最終トルク指令値が算出され、再度発生したスリップも適切に抑制される。 FIG. 20B is a time chart of the rear motor. Similar to the front motor described above, the rear wheel slips at time t1. At this time, the rear slip suppression control suppresses the rear wheel slip by calculating the final torque command value based on the discrepancy between the driving force command value and the driving force estimated value. Further, even if slip occurs again due to a change in the road surface μ at time t3, the driving force command value is updated, and the final torque command is based on the difference between the updated driving force command value and the driving force estimated value. The value is calculated, and the slip that occurs again is appropriately suppressed.
このように、本実施形態にかかる電動車両の制御方法を適用することにより、車体速度を要さずに前後輪のスリップを適切に抑制することができる。また、本実施形態の制御方法によれば、スリップ抑制制御中に生じる路面μの変化にも適切に対応することができる。 As described above, by applying the electric vehicle control method according to the present embodiment, the slip of the front and rear wheels can be appropriately suppressed without requiring the vehicle body speed. Further, according to the control method of the present embodiment, it is possible to appropriately cope with the change of the road surface μ that occurs during the slip suppression control.
図21は、図20と同様にモータを前後に独立して搭載した車両(システム構成1)に本発明に係る制御方法を適用した場合の制御結果を示すタイムチャートである。本タイムチャートは、路面μが相対的に低い路面(例えば圧雪路)において、時刻t0にて車両が発進加速した後に、時刻t3にて路面μが高い路面(例えばアスファルト路)に遷移した場合を示している。 FIG. 21 is a time chart showing a control result when the control method according to the present invention is applied to a vehicle (system configuration 1) in which motors are independently mounted in the front and rear as in FIG. 20. This time chart shows the case where the vehicle starts and accelerates at time t0 on a road surface with a relatively low road surface μ (for example, a snow-packed road) and then transitions to a road surface with a high road surface μ (for example, asphalt road) at time t3. Shown.
図21の横軸は時間を、縦軸は、上から順にフロント/リアスリップ制御フラグ、フロント/リア駆動力(駆動力指令値、駆動力推定値)、フロント/リアモータトルク(目標トルク指令値、最終トルク指令値)、および、フロント/リア速度(車輪速度、車体速度)を示す。 The horizontal axis of FIG. 21 is the time, and the vertical axis is the front / rear slip control flag, front / rear driving force (driving force command value, driving force estimated value), front / rear motor torque (target torque command value) in order from the top. , Final torque command value), and front / rear speed (wheel speed, vehicle body speed).
図21(a)は、フロントモータのタイムチャートである。フロントスリップ制御フラグが立ち上がっていることから分かるように、時刻t2において前輪のスリップが発生している。この時、フロントスリップ抑制制御によって、駆動力指令値と駆動力推定値との乖離に基づいて最終トルク指令値が算出されることにより前輪スリップが抑制されている。また、時刻t3における路面μの変化によって駆動力推定値がスリップの発生を判別するための所定値を超過したことにより、スリップ制御を解除し、最終トルク指令値を目標トルク指令値に徐々に変化させている。 FIG. 21A is a time chart of the front motor. As can be seen from the fact that the front slip control flag is raised, the front wheel slips at time t2. At this time, the front slip suppression control suppresses front wheel slip by calculating the final torque command value based on the discrepancy between the driving force command value and the driving force estimated value. Further, when the estimated driving force exceeds a predetermined value for determining the occurrence of slip due to the change in the road surface μ at time t3, the slip control is released and the final torque command value is gradually changed to the target torque command value. I'm letting you.
図21(b)は、リアモータのタイムチャートである。上述のフロントモータと同様に、時刻t1において後輪のスリップが発生している。この時、リアスリップ抑制制御によって、駆動力指令値と駆動力推定値との乖離に基づいて最終トルク指令値が算出されることにより後輪スリップが抑制されている。また、時刻t3における路面μの変化によって駆動力推定値がスリップの発生を判別するための所定値を超過したことにより、スリップ制御を解除し、最終トルク指令値を目標トルク指令値に徐々に変化させている。 FIG. 21B is a time chart of the rear motor. Similar to the front motor described above, the rear wheel slips at time t1. At this time, the rear slip suppression control suppresses the rear wheel slip by calculating the final torque command value based on the discrepancy between the driving force command value and the driving force estimated value. Further, when the estimated driving force exceeds a predetermined value for determining the occurrence of slip due to the change in the road surface μ at time t3, the slip control is released and the final torque command value is gradually changed to the target torque command value. I'm letting you.
このように、本実施形態にかかる電動車両の制御方法を適用することにより、低μ路において前後輪のスリップを抑制することができる。また、高μ路においては最終トルク指令値を目標トルク指令値に追従させることによって、路面に応じた適切な駆動力を発生させることができる。また、モータを制御するための指令値の値(最終トルク指令値)を、スリップ抑制制御トルク指令値から目標トルク指令値に徐々に変化させることにより、トルク段差等を生じさせずに、スムーズに通常制御へ移行することができる。 As described above, by applying the electric vehicle control method according to the present embodiment, slippage of the front and rear wheels can be suppressed on a low μ road. Further, on a high μ road, by making the final torque command value follow the target torque command value, it is possible to generate an appropriate driving force according to the road surface. In addition, by gradually changing the value of the command value for controlling the motor (final torque command value) from the slip suppression control torque command value to the target torque command value, smoothness without causing a torque step or the like. It is possible to shift to normal control.
以上、本発明にかかる電動車両の制御方法によれば、車体速度を用いることなく路面μの異なる種々の路面に応じて適切な駆動力を発生させて、前後駆動輪のスリップを抑制することができる。 As described above, according to the electric vehicle control method according to the present invention, it is possible to suppress slippage of the front and rear drive wheels by generating an appropriate driving force according to various road surfaces having different road surfaces μ without using the vehicle body speed. it can.
以上、一実施形態の電動車両の制御方法は、モータ(4f、4r)を走行駆動源とする電動車両の制御方法であって、モータトルク指令値(フロント目標トルク指令値T*mf、リア目標トルク指令値T*mr)を算出し、モータにつながる駆動輪(9f、9r)がスリップしているか否かを判定し、モータトルク指令値とモータ回転数とに基づいて駆動輪(9f、9r)の車輪駆動力推定値(フロント駆動力推定値、リア駆動力推定値)を算出し、車輪駆動力推定値の最大値又は最小値(フロント駆動力推定値ピーク値、リア駆動力推定値ピーク値)と相関のある値に基づいて車輪駆動力指令値(フロント駆動力指令値F*f、リア駆動力指令値F*r)を算出する。そして、駆動輪(9f、9r)がスリップしていないと判定された場合は、モータトルク指令値(T*mf、T*mr)に基づいてモータ(4f、4r)を制御し、駆動輪(9f、9r)がスリップしていると判定された場合は、車輪駆動力指令値(フロント駆動力指令値F*f、リア駆動力指令値F*r)に基づいてスリップ抑制制御トルク指令値(フロントスリップ抑制制御トルクT*msf、リアスリップ抑制制御トルクT*msr)を算出し、モータトルク指令値(T*mf、T*mr)に代えて、スリップ抑制制御トルク指令値(フロントスリップ抑制制御トルクT*msf、リアスリップ抑制制御トルクT*msr)に基づいてモータ(4f、4r)を制御するスリップ抑制制御を実行する。 As described above, the control method of the electric vehicle of one embodiment is a control method of an electric vehicle using a motor (4f, 4r) as a traveling drive source, and is a motor torque command value (front target torque command value T * mf, rear target). The torque command value T * mr) is calculated, it is determined whether or not the drive wheels (9f, 9r) connected to the motor are slipping, and the drive wheels (9f, 9r) are determined based on the motor torque command value and the motor rotation speed. ) Wheel driving force estimated value (front driving force estimated value, rear driving force estimated value) is calculated, and the maximum or minimum value of the wheel driving force estimated value (front driving force estimated value peak value, rear driving force estimated value peak) The wheel driving force command value (front driving force command value F * f, rear driving force command value F * r) is calculated based on the value correlated with the value). When it is determined that the drive wheels (9f, 9r) are not slipping, the motors (4f, 4r) are controlled based on the motor torque command values (T * mf, T * mr) to control the drive wheels (4f, 4r). When it is determined that 9f, 9r) is slipping, the slip suppression control torque command value (slip suppression control torque command value (F) based on the wheel driving force command value (front driving force command value F * f, rear driving force command value F * r)). Front slip suppression control torque T * msf, rear slip suppression control torque T * msr) is calculated, and instead of the motor torque command value (T * mf, T * mr), the slip suppression control torque command value (front slip suppression control) Torque T * msf, rear slip suppression control Torque T * msr) is used to control the motor (4f, 4r) to perform slip suppression control.
これにより、車体速度を用いることなくスリップ抑制制御トルク指令値を算出し、当該スリップ抑制制御トルク指令値に基づくスリップ抑制制御を実行することができるので、例えば従動輪を有さない車両であって、4輪同時にスリップした場合でも、発生したスリップを適切に抑制することができる。 As a result, the slip suppression control torque command value can be calculated without using the vehicle body speed, and the slip suppression control based on the slip suppression control torque command value can be executed. Therefore, for example, a vehicle having no driven wheel. Even when four wheels slip at the same time, the generated slip can be appropriately suppressed.
また、一実施形態の電動車両の制御方法によれば、スリップ抑制制御中に再度駆動輪(9f、9r)がスリップしていると判定された場合は、再度駆動輪(9f、9r)がスリップしていると判定された時点からの車輪駆動力推定値の最大値又は最小値(フロント駆動力推定値ピーク値、リア駆動力推定値ピーク値)と相関のある値に基づいて車輪駆動力指令値(フロント駆動力指令値F*f、リア駆動力指令値F*r)を更新する。これにより、スリップ抑制制御中に再度スリップが発生した場合でも、再度のスリップ発生に応じたスリップ抑制制御を適切に実行することができる。 Further, according to the control method of the electric vehicle of one embodiment, when it is determined that the drive wheels (9f, 9r) are slipping again during the slip suppression control, the drive wheels (9f, 9r) slip again. Wheel driving force command based on a value that correlates with the maximum or minimum value of the wheel driving force estimated value (front driving force estimated value peak value, rear driving force estimated value peak value) from the time when it is determined to be The values (front driving force command value F * f, rear driving force command value F * r) are updated. As a result, even if slip occurs again during the slip suppression control, the slip suppression control corresponding to the occurrence of the slip again can be appropriately executed.
また、一実施形態の電動車両の制御方法によれば、スリップ抑制制御中に車輪駆動力推定値(フロント駆動力推定値、リア駆動力推定値)が所定の値を超えた場合は、スリップ抑制制御を解除するとともに、モータを制御するための指令値の値(最終トルク指令値)を、スリップ抑制制御トルク指令値(フロントスリップ抑制制御トルクT*msf、リアスリップ抑制制御トルクT*msr)からモータトルク指令値(フロント目標トルク指令値T*mf、リア目標トルク指令値T*mr)に徐々に変化させる。これにより、路面μが低い路面から、路面μが相対的に高い路面に遷移した場合にスリップ抑制制御を適切に解除することができる。また、スリップ抑制制御トルク指令値(フロントスリップ抑制制御トルクT*msf、リアスリップ抑制制御トルクT*msr)に基づく制御からモータトルク指令値(T*mf、T*mr)に基づく制御へ徐々に移行することにより、スリップ抑制制御を解除した際にトルク段差が発生すること等に起因して生じるショックを抑制することができる。 Further, according to the control method of the electric vehicle of one embodiment, when the wheel driving force estimated value (front driving force estimated value, rear driving force estimated value) exceeds a predetermined value during slip suppression control, slip suppression is performed. The value of the command value (final torque command value) for controlling the motor while releasing the control is calculated from the slip suppression control torque command value (front slip suppression control torque T * msf, rear slip suppression control torque T * msr). The motor torque command value (front target torque command value T * mf, rear target torque command value T * mr) is gradually changed. As a result, the slip suppression control can be appropriately released when the road surface with a low road surface μ transitions to a road surface with a relatively high road surface μ. Further, the control based on the slip suppression control torque command value (front slip suppression control torque T * msf, rear slip suppression control torque T * msr) is gradually changed to the control based on the motor torque command value (T * mf, T * mr). By shifting, it is possible to suppress a shock caused by a torque step or the like when the slip suppression control is released.
また、一実施形態の電動車両の制御方法によれば、車輪駆動力推定値(フロント駆動力推定値、リア駆動力推定値)の最大値又は最小値と相関のある値は、車輪駆動力の最大値又は最小値(フロント駆動力推定値ピーク値、リア駆動力推定値ピーク値)に所定のゲインを乗じて算出される。これにより、後段で算出されるスリップ抑制制御トルク指令値をより適正な値に調整し、スリップ抑制制御中において旋回に必要な応力をより適切に発生させることができる。 Further, according to the control method of the electric vehicle of one embodiment, the value correlated with the maximum value or the minimum value of the wheel driving force estimated value (front driving force estimated value, rear driving force estimated value) is the wheel driving force. It is calculated by multiplying the maximum value or the minimum value (front driving force estimated value peak value, rear driving force estimated value peak value) by a predetermined gain. As a result, the slip suppression control torque command value calculated in the subsequent stage can be adjusted to a more appropriate value, and the stress required for turning can be generated more appropriately during the slip suppression control.
また、一実施形態の電動車両の制御方法によれば、所定のゲインは、ステアリング角度に応じて設定される。これにより、車両の旋回時に発生したスリップをより適切に抑制することができる。 Further, according to the control method of the electric vehicle of one embodiment, the predetermined gain is set according to the steering angle. As a result, the slip generated when the vehicle turns can be suppressed more appropriately.
また、一実施形態の電動車両の制御方法によれば、モータトルク指令値(フロント目標トルク指令値T*mf、リア目標トルク指令値T*mr)と、モータ回転数から前記車輪駆動力までの伝達特性(ka、kb)とに基づいて、車輪駆動力推定値(フロント駆動力推定値、リア駆動力推定値)を算出する。これにより、車輪の駆動力を推定するための追加のセンサ等を要さずに、車輪駆動力を好適に推定することができる。 Further, according to the control method of the electric vehicle of one embodiment, the motor torque command value (front target torque command value T * mf, rear target torque command value T * mr) and the motor rotation speed to the wheel driving force. The wheel driving force estimated value (front driving force estimated value, rear driving force estimated value) is calculated based on the transmission characteristics (ka, kb). As a result, the wheel driving force can be suitably estimated without the need for an additional sensor or the like for estimating the wheel driving force.
また、一実施形態の電動車両の制御方法によれば、モータトルク指令値(フロント目標トルク指令値T*mf、リア目標トルク指令値T*mr)に基づいてモータ(4f、4r)のモータ角速度を算出し、駆動輪(9f、9r)がスリップしているか否かを、算出したモータ角速度と、実際のモータ角速度とに基づいて判定する。また、一実施形態の電動車両の制御方法によれば、モータトルク指令値(フロント目標トルク指令値T*mf、リア目標トルク指令値T*mr)に基づいてモータ(4f、4r)のモータ角加速度を算出し、駆動輪がスリップしているか否かを、算出したモータ角加速度と、実際の前記モータ角加速度とに基づいて判定する。これにより、モータ(4f、4r)への入力であるモータトルク指令値と、出力であるモータ回転数とから駆動輪の駆動力を算出することができるので、複数の駆動輪のスリップ状態を独立に判定することができる。 Further, according to the control method of the electric vehicle of one embodiment, the motor angular velocity of the motor (4f, 4r) is based on the motor torque command value (front target torque command value T * mf, rear target torque command value T * mr). Is calculated, and whether or not the drive wheels (9f, 9r) are slipping is determined based on the calculated motor angular velocity and the actual motor angular velocity. Further, according to the control method of the electric vehicle of one embodiment, the motor angle of the motor (4f, 4r) is based on the motor torque command value (front target torque command value T * mf, rear target torque command value T * mr). The acceleration is calculated, and whether or not the drive wheels are slipping is determined based on the calculated motor angular acceleration and the actual motor angular acceleration. As a result, the driving force of the driving wheels can be calculated from the motor torque command value input to the motor (4f, 4r) and the motor rotation speed which is the output, so that the slip states of the plurality of driving wheels are independent. Can be determined.
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments are only a part of the application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configurations of the above embodiments. Absent.
2…コントローラ
4、4f、4r、4fa、4fb、4ra、4rb…モータ(駆動モータ)
9、9f、9r、9fa、9fb、9ra、9rb…駆動輪
2 ...
9, 9f, 9r, 9fa, 9fb, 9ra, 9rb ... Drive wheels
Claims (9)
アクセル開度に基づいてモータトルク指令値を算出し、
前記モータにつながる駆動輪がスリップしているか否かを判定し、
前記モータトルク指令値とモータ回転数とに基づいて前記駆動輪の車輪駆動力推定値を算出し、
前記車輪駆動力推定値の最大値又は最小値と相関のある値に基づいて車輪駆動力指令値を算出し、
前記駆動輪がスリップしていないと判定された場合は、
前記モータトルク指令値に基づいて前記モータを制御し、
前記駆動輪がスリップしていると判定された場合は、
前記車輪駆動力指令値に基づいてスリップ抑制制御トルク指令値を算出し、
前記モータトルク指令値に代えて、前記スリップ抑制制御トルク指令値に基づいて前記モータを制御するスリップ抑制制御を実行する、
ことを特徴とする電動車両の制御方法。 It is a control method for an electric vehicle that uses a motor as a traveling drive source.
Calculate the motor torque command value based on the accelerator opening,
It is determined whether or not the drive wheels connected to the motor are slipping, and
The wheel driving force estimated value of the driving wheel is calculated based on the motor torque command value and the motor rotation speed.
The wheel driving force command value is calculated based on the value correlated with the maximum value or the minimum value of the wheel driving force estimated value.
If it is determined that the drive wheels are not slipping,
The motor is controlled based on the motor torque command value,
If it is determined that the drive wheels are slipping,
The slip suppression control torque command value is calculated based on the wheel driving force command value.
Instead of the motor torque command value, slip suppression control for controlling the motor is executed based on the slip suppression control torque command value.
A method of controlling an electric vehicle, which is characterized in that.
前記スリップ抑制制御中に再度前記駆動輪がスリップしていると判定された場合は、再度前記駆動輪がスリップしていると判定された時点からの前記車輪駆動力推定値の最大値又は最小値と相関のある値に基づいて前記車輪駆動力指令値を更新する、
電動車両の制御方法。 In the method for controlling an electric vehicle according to claim 1,
When it is determined that the driving wheels are slipping again during the slip suppression control, the maximum value or the minimum value of the wheel driving force estimated value from the time when the driving wheels are determined to be slipping again. The wheel driving force command value is updated based on the value correlated with.
How to control an electric vehicle.
前記スリップ抑制制御中に前記駆動力推定値が所定の値を超えた場合は、前記スリップ抑制制御を解除するとともに、前記モータを制御するための指令値の値を、前記スリップ抑制制御トルク指令値から前記モータトルク指令値に徐々に変化させる、
電動車両の制御方法。 In the method for controlling an electric vehicle according to claim 1 or 2.
When the estimated driving force exceeds a predetermined value during the slip suppression control, the slip suppression control is released and the command value for controlling the motor is set to the slip suppression control torque command value. To gradually change from to the motor torque command value,
How to control an electric vehicle.
前記車輪駆動力推定値の最大値又は最小値と相関のある値は、当該車輪駆動力推定値の最大値又は最小値に所定のゲインを乗じて算出される、
電動車両の制御方法。 In the method for controlling an electric vehicle according to any one of claims 1 to 3,
The value correlated with the maximum value or the minimum value of the wheel driving force estimated value is calculated by multiplying the maximum value or the minimum value of the wheel driving force estimated value by a predetermined gain.
How to control an electric vehicle.
前記所定のゲインは、ステアリング角度に応じて設定される、
電動車両の制御方法。 In the method for controlling an electric vehicle according to claim 4,
The predetermined gain is set according to the steering angle.
How to control an electric vehicle.
前記車輪駆動力推定値は、前記モータトルク指令値と、前記モータ回転数から前記車輪駆動力までの伝達特性とに基づいて算出される、
電動車両の制御方法。 In the method for controlling an electric vehicle according to any one of claims 1 to 5,
The wheel driving force estimated value is calculated based on the motor torque command value and the transmission characteristics from the motor rotation speed to the wheel driving force.
How to control an electric vehicle.
前記モータトルク指令値に基づいて前記モータのモータ角速度を算出し、
算出した前記モータ角速度と、実際の前記モータ角速度とに基づいて前記駆動輪がスリップしているか否かを判定する、
電動車両の制御方法。 In the method for controlling an electric vehicle according to any one of claims 1 to 6,
The motor angular velocity of the motor is calculated based on the motor torque command value.
It is determined whether or not the drive wheels are slipping based on the calculated motor angular velocity and the actual motor angular velocity.
How to control an electric vehicle.
前記モータトルク指令値に基づいて前記モータのモータ角加速度を算出し、
算出した前記モータ角加速度と、実際の前記モータ角加速度とに基づいて前記駆動輪がスリップしているか否かを判定する、
電動車両の制御方法。 In the method for controlling an electric vehicle according to any one of claims 1 to 6,
The motor angular acceleration of the motor is calculated based on the motor torque command value.
It is determined whether or not the drive wheels are slipping based on the calculated motor angular acceleration and the actual motor angular acceleration.
How to control an electric vehicle.
前記コントローラは、
アクセル開度に基づいてモータトルク指令値を算出し、
前記モータにつながる駆動輪がスリップしているか否かを判定し、
前記モータトルク指令値とモータ回転数とに基づいて前記駆動輪の車輪駆動力推定値を算出し、
前記車輪駆動力推定値の最大値又は最小値と相関のある値に基づいて車輪駆動力指令値を算出し、
前記駆動輪がスリップしていないと判定された場合は、
前記モータトルク指令値に基づいて前記モータを制御し、
前記駆動輪がスリップしていると判定された場合は、
前記車輪駆動力指令値に基づいてスリップ抑制制御トルク指令値を算出し、
前記モータトルク指令値に代えて、前記スリップ抑制制御トルク指令値に基づいて前記モータを制御するスリップ抑制制御を実行する、
ことを特徴とする電動車両の制御装置。 A control device for an electric vehicle including a motor as a traveling drive source and a controller for controlling the motor.
The controller
Calculate the motor torque command value based on the accelerator opening,
It is determined whether or not the drive wheels connected to the motor are slipping, and
The wheel driving force estimated value of the driving wheel is calculated based on the motor torque command value and the motor rotation speed.
The wheel driving force command value is calculated based on the value correlated with the maximum value or the minimum value of the wheel driving force estimated value.
If it is determined that the drive wheels are not slipping,
The motor is controlled based on the motor torque command value,
If it is determined that the drive wheels are slipping,
The slip suppression control torque command value is calculated based on the wheel driving force command value.
Instead of the motor torque command value, slip suppression control for controlling the motor is executed based on the slip suppression control torque command value.
A control device for an electric vehicle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2019
- 2019-06-14 JP JP2019111543A patent/JP2020205682A/en active Pending
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