JP4906825B2 - 車両挙動制御装置 - Google Patents
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Description
従来の車両挙動制御装置では、車両の不安定状態が判定された場合に車両の駆動力を低減させているが、特にエンジンおよび変速機は応答性が悪い。そのため、車両の不安定状態が判定されてから、エンジンまたは変速機を制御して車両の駆動力を低減させ、車両が減速するまでには、長い時間を要するという問題点があった。
そのため、車両の不安定状態が判定された場合に、高い応答性で車両の挙動を安定化させることができる車両挙動制御装置を得ることができる。
なお、以下の実施の形態では、原動機がエンジンである場合を例に挙げて説明するが、これに限定されず、原動機はモータ等であってもよい。
図1は、この発明の実施の形態1に係る車両挙動制御装置を含むシステム全体を示す構成図である。
図1において、エンジン1には、エンジン1の出力を伝達する動力伝達手段としてのベルト2を介して、電動機および発電機として動作するモータジェネレータ3が接続されている。
また、モータジェネレータ3には、駆動信号を出力してモータジェネレータ3の動作を制御する制御手段5が接続されている。
また、制御手段5には、CAN等の車載用通信によって、例えば上位コントローラから制動トルクの指令値であるトルク指令値が入力される。なお、この実施の形態1では、トルク指令値がCANによって入力される場合について説明するが、これに限定されず、他の公知の通信手段を用いてもよい。
なお、車両の走行状態の検出方法は、上述した特許文献1等に示されているので、説明を省略する。
なお、車両の不安定状態の判定方法は、上述した特許文献1等に示されているので、説明を省略する。また、車両の不安定状態の判定方法は、上記のものに限定されず、他の公知の判定方法を用いてもよい。
また、制御手段5は、不安定状態判定手段6から車両が不安定状態にあるとする判定信号が入力された場合に、上位コントローラから入力されたトルク指令値に基づいて、モータジェネレータ3により制動トルクを発生させるように駆動信号を生成し、モータジェネレータ3の動作を制御する。なお、上位コントローラは、例えば車両の車速等に基づいてトルク指令値を演算する。
図2において、モータジェネレータ3は、互いに接続された電動機部30と電力変換部40とから構成されている。また、バッテリ4および制御手段5は、電力変換部40に接続されている。
なお、電機子巻線31は三相に限定されず、他の相数であってもよい。
界磁スイッチング素子41およびフリーホイールダイオード42は、界磁巻線32に流れる界磁電流をPWM制御する。
ここで、各スイッチング素子(界磁スイッチング素子41、三相上アームスイッチング素子43、三相下アームスイッチング素子44)は、制御手段5からの駆動信号によってオン・オフ制御される。
図3において、制御手段5は、制御モード切り替え手段51と、界磁電流指令演算手段52と、界磁電流検出手段53と、界磁電流制御手段54と、ゲートドライバ55とを含んでいる。
なお、制御手段5は、図3に示したもの以外にも制御手段としての様々な機能を有しているが、図3には、この発明に関係する部分のみを示す。
制御モード切り替え手段51は、通常時には、モータジェネレータ3の回転数および制御モード切り替え信号(図示せず)、または上位コントローラとの通信に基づいて、モータジェネレータ3の制御モードを切り替える。ここで、制御モードとしては、駆動制御モード、発電制御モード、短絡制動制御モードおよび待機モードがある。
このマップには、実験等によってあらかじめ得た発生トルクと、モータジェネレータ3の回転数と、バッテリ4のPN端子間の電圧と、界磁電流との関係が示されている。
界磁電流制御手段54は、界磁電流指令演算手段52から出力された界磁電流指令値に、界磁電流検出手段53で検出された界磁電流が追従するようにフィードバック制御を行い、PWMのオン時間を演算して、ゲートドライバ55に出力する。
この場合も、上位コントローラからのトルク指令値と、モータジェネレータ3の回転数と、バッテリ4のPN端子間の電圧とに基づいて界磁電流指令値を設定することにより、所望の制動トルクを得ることができる。
まず、不安定状態判定手段6は、走行状態検出手段7で検出された走行状態に基づいて、車両がアンダーステアやオーバーステア等の不安定状態にあるか否かを判定する(ステップS101)。
続いて、界磁電流指令演算手段52は、上位コントローラからのトルク指令値と、モータジェネレータ3の回転数と、バッテリ4のPN端子間の電圧とに基づいて、界磁電流指令値を演算する(ステップS103)。
このように、トルク指令値に基づいて界磁電流指令値を演算し、界磁電流をフィードバック制御することにより、所望の制動トルクを得ることができる。
そのため、車両の不安定状態が判定された場合に、高い応答性で車両の挙動を安定化させることができる。
また、モータジェネレータを短絡制動制御することにより、発電制御を行うことができない場合であっても、モータジェネレータにより制動トルクを発生させることができる。
また、外部から入力されるトルク指令値に基づいて制動トルクを制御すること、すなわちトルク指令値に基づいて界磁電流指令値を演算し、界磁電流をフィードバック制御することにより、所望の制動トルクを得ることができる。
Claims (1)
- 車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
前記走行状態に基づいて、前記車両がアンダーステア状態またはオーバーステア状態にある不安定状態を判定する不安定状態判定手段と、
前記車両の原動機に接続され、前記原動機の出力を用いて発電する発電機および前記原動機の出力を補助する電動機として動作するモータジェネレータと、
前記不安定状態が判定された場合に、前記モータジェネレータの回転数に基づいて、前記モータジェネレータを発電制御する処理および前記モータジェネレータの電機子巻線を短絡する処理の何れかを選択し、外部から入力されるトルク指令値に応じた制動トルクを発生させるように前記モータジェネレータの動作を制御する制御手段と、
を備え、
前記モータジェネレータの発電制御時の回転数は、前記電機子巻線の短絡時の回転数よりも高いことを特徴とする車両挙動制御装置。
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