JP5996309B2 - Electric vehicle travel drive control device - Google Patents
Electric vehicle travel drive control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5996309B2 JP5996309B2 JP2012156112A JP2012156112A JP5996309B2 JP 5996309 B2 JP5996309 B2 JP 5996309B2 JP 2012156112 A JP2012156112 A JP 2012156112A JP 2012156112 A JP2012156112 A JP 2012156112A JP 5996309 B2 JP5996309 B2 JP 5996309B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- motor
- rule
- target output
- output power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
この発明は、電気自動車、特にインホイールモータ車両に代表される左右独立に駆動力を配分可能な電気自動車において、走行駆動用のモータを制御する走行駆動制御装置に関する。 The present invention relates to a travel drive control device for controlling a travel drive motor in an electric vehicle, in particular, an electric vehicle that can distribute drive power independently on the left and right, represented by an in-wheel motor vehicle.
電動のモータを走行駆動源とする電気自動車の多くは、制御の容易性や運転者の感覚に従い、トルク制御を採用している。車両が最終的に出力するのはトルクであり、運転者はトルクを必要とするからアクセルを踏むという感覚に従う。 Many electric vehicles that use an electric motor as a travel drive source employ torque control in accordance with the ease of control and the driver's feeling. It is the torque that the vehicle ultimately outputs, and the driver follows the sense of stepping on the accelerator because it requires torque.
また、インホイールモータ車両に代表される左右独立に駆動力を配分可能な車両において、外乱抑制による直進安定性向上制御や、旋回外側の駆動力を増大させる車両応答性向上制御に代表される、駆動力配分による車両制御が行われてきた(例えば、特許文献1,2,3)。
これは、車速やハンドル入力に応じて、目標となる車両のヨーレートを設定し、車両の実際のヨーレートを目標値へ一致させるための制御量として駆動力の配分を行なうものである。その際のヨーレートセンサの出力であるヨーレートにおける、ノイズや誤差の影響を減らし、精度の高い制御方法を提案したのが特許文献1である。また、ヨーレートセンサを用いず、タイヤが発生する力を直接検出し、その力から発生するヨーレートを検出する方法が特許文献2である。
In addition, in vehicles that can distribute driving force independently on the left and right, represented by in-wheel motor vehicles, represented by straight-line stability improvement control by disturbance suppression and vehicle responsiveness improvement control that increases driving force outside the turn, Vehicle control by driving force distribution has been performed (for example,
In this method, the yaw rate of the target vehicle is set according to the vehicle speed and the steering wheel input, and the driving force is distributed as a control amount for making the actual yaw rate of the vehicle coincide with the target value.
トルク制御の他にモータの制御方法として一般的なものに回転数制御がある。モータ駆動制御器の外側に回転数制御器を設け、モータより回転数をフィードバックし、目標の回転数を維持するようにモータ駆動制御器へ入力する目標トルクを決定する方法である。横風や路面うねりの外乱を受けた場合に、トルク制御を用いた場合では、ライン逸脱の原因となるヨーレートを助長する方向に制御が働いてしまう。しかし、回転数制御を用いた場合は、左右で同じ回転数を目標とすれば、直進を維持しヨーレートを打ち消す方向に駆動力が発揮され、直進安定性が増す。一方、旋回時には回転数制御が旋回を妨げる方向に作用する。そこで、トルク制御と回転数制御の切り替えを特許文献3では提案している。
In addition to torque control, a common motor control method is rotational speed control. In this method, a rotational speed controller is provided outside the motor drive controller, the rotational speed is fed back from the motor, and the target torque input to the motor drive controller is determined so as to maintain the target rotational speed. When torque control is used in the event of a crosswind or road sway disturbance, the control works in a direction that promotes the yaw rate that causes line deviation. However, when the rotational speed control is used, if the same rotational speed is set to the left and right, the driving force is exerted in the direction of maintaining the straight travel and canceling the yaw rate, and the straight travel stability is increased. On the other hand, at the time of turning, the rotational speed control acts in a direction that prevents the turning. Therefore,
トルク制御では、目標トルクと出力トルクが等しいとした場合、目標トルクと走行抵抗が釣り合うまで速度が上昇する(図8)。これに対し、エンジンを走行駆動源とする従来型の車両は、入力エネルギーである燃料量を制限した定出力制御であるといえる。定出力制御では入力エネルギーそのものを制限するため、それ以上のエネルギーを消費することはなく、出力トルクは出力(熱量)に比例し回転数に反比例する定出力曲線に従って決定される。そのため、走行抵抗が増大し車速が落ちて、回転数が下がれば出力トルクが増し、車速が上がり回転数が上がれば出力トルクが減る(図7)。 In the torque control, when the target torque and the output torque are equal, the speed increases until the target torque and the running resistance are balanced (FIG. 8). On the other hand, it can be said that a conventional vehicle using an engine as a travel drive source has constant output control in which the amount of fuel that is input energy is limited. In the constant output control, the input energy itself is limited, so that no more energy is consumed, and the output torque is determined according to a constant output curve that is proportional to the output (heat amount) and inversely proportional to the rotation speed. Therefore, when the running resistance increases and the vehicle speed decreases and the rotational speed decreases, the output torque increases. When the vehicle speed increases and the rotational speed increases, the output torque decreases (FIG. 7).
トルク制御は、路面伝達力を決定する出力トルクを直接制御できるため、より緻密な挙動制御が可能であるが、スリップ状態や走行抵抗増大においても出力トルクは変化することがなく、釣り合いの条件に収束し難い。そのため車速の変動は、運転者が調整することにより収束させてきたが、エンジンを走行駆動源とする車両に対して、運転者に大きな違和感を与える。 Torque control can directly control the output torque that determines the road surface transmission force, so more precise behavior control is possible, but the output torque does not change even in a slip state or an increase in running resistance, and the balance condition Difficult to converge. For this reason, fluctuations in the vehicle speed have been converged by adjustment by the driver, but the driver is greatly discomforted with respect to a vehicle using an engine as a travel drive source.
また、従来の左右独立に駆動力を配分可能な車両において、外乱抑制による直進安定性向上制御や、旋回外側の駆動力を増大させる車両応答性向上制御等の駆動力配分による車両制御は、特許文献1,2に示されるように、車速やハンドル入力に応じて、目標となる車両のヨーレートを設定し、車両の実際のヨーレートを目標値へ一致させるための制御量として駆動力の配分を行なうものである。そのため、車両の挙動をフィードバックするためのヨーレートセンサやタイヤが発生する力を検出する装置との連携が必要であり、制御の複雑さが増す。さらに、センサ出力をフィードバックする際の遅れや誤差を考慮する必要がある。
In addition, in conventional vehicles that can distribute driving force independently on the left and right, vehicle control by driving force distribution such as straight-line stability improvement control by disturbance suppression and vehicle responsiveness improvement control to increase driving force outside the turn is patented. As shown in
特許文献3の手法は、トルク制御と回転数制御の切り替えを行うものであり、それぞれに適する車両状況と、設定した車両状況であると判定するための条件を先に設定する必要がある。より正確に判定するためには、状況の設定を多くし、条件、例えばアクセル開度、車両速度、加速度やハンドル角度等の項目数を増やす必要がある。これらは、実際の状況とのミスマッチ、適した制御の設定間違い、システムの複雑化を引き起こすため、適切な切り替えが難しい。
The method of
この発明の目的は、左右独立に駆動力を配分可能な電気自動車において、運転者に与えるエンジン車に対する違和感が少なく、また簡単な制御で、直進安定性と旋回性の向上を両立させることができ、センサ類も少なくて済む電気自動車の走行駆動制御装置を提供することである。 An object of the present invention is that in an electric vehicle that can distribute driving force independently on the left and right sides, there is little discomfort for the engine vehicle given to the driver, and it is possible to achieve both straight running stability and improved turning performance with simple control. An object of the present invention is to provide an electric vehicle travel drive control device that requires fewer sensors.
この発明の電気自動車の走行駆動制御装置は、左右の駆動輪1をそれぞれ独立に駆動する各電動のモータ4と、アクセル入力装置8とを有する電気自動車に搭載される走行駆動制御装置であって、
前記アクセル入力装置8の入力量aを目標出力電力Pに変換する目標出力変換手段13と、前記目標出力電力Pを、定められた規則Rに従って前記各モータ4別の目標出力電力であるモータ別目標出力電力Pdに分配する出力分配手段14と、この分配されたモータ別目標出力電力Pdに基づいて前記各モータ4のトルクと回転数の積で表される出力を、前記モータ4の定出力曲線に従って制御する定出力制御を行う定出力制御手段15とを備えることを特徴とする。
なお、モータ4の出力は、トルクと回転数の積である。また、この明細書で言う「回転数」は回転速度と同義である。
The travel drive control device for an electric vehicle according to the present invention is a travel drive control device mounted on an electric vehicle having
Target output conversion means 13 that converts the input amount a of the
Note that the output of the
上記構成によると、定出力制御を行うため、出力トルクを直接制御することはできないが、走行条件の変化に応じて出力トルクが変化し、外乱による変動を抑制する方向に制御が働く。アクセル入力装置8の調整にもよるが、走行条件が一定であれば、アクセル入力装置8の入力量a(アクセルペダルの場合はその踏み込み量)に応じて直線的に出力トルクが増大する感覚は変わらない。そのため、運転者に、エンジン車に対する大きな違和感を与えることがない。
トルク制御では、路面伝達力を決定する出力トルクを直接制御できるため、より緻密な挙動制御が可能であるが、スリップ状態や走行抵抗増大においても出力トルクは変化することがなく、釣り合いの条件に収束し難い。そのため車速の変動は、運転者が調整することにより収束させることが必要であり、エンジン車に対して運転者に操作上の大きな違和感を与えるが、この違和感が、定出力制御によると軽減される。
また、運転者がアクセル入力装置8で要求する目標出力電力Pを出力分配手段14で左右のモータ4に分配し、定出力制御手段15は、分配されたモータ別目標出力Pdを元に定出力制御を行なって出力トルクを決定する。このため、ヨーレートセンサやタイヤ力センサの連携を必要とせず、単純であり、これまでの制御システムへの搭載が容易であって、しかも出力電力の低減が期待できる。
According to the above configuration, since the constant output control is performed, the output torque cannot be directly controlled. However, the output torque changes according to the change of the running condition, and the control works in the direction of suppressing the fluctuation due to the disturbance. Although depending on the adjustment of the
In torque control, the output torque that determines the road surface transmission force can be directly controlled, so more precise behavior control is possible, but the output torque does not change even in a slip state or when the running resistance increases, Difficult to converge. For this reason, the fluctuation of the vehicle speed needs to be converged by adjustment by the driver, which gives the driver a great sense of incongruity in operation to the engine car, but this sense of incongruity is reduced by the constant output control. .
Further, the target output power P requested by the driver using the
この発明において、前記出力分配手段14は、前記定められた規則Rとして、次の操舵対応規則R1を有するようにしても良い。この操舵対応規則R1は、前記操舵入力装置10の操舵量に基づき、前記目標出力電力Pを前記モータ別目標出力電力Pdに分配する出力配分比率を決定する規則とされる。また、この操舵対応規則R1は、前記操舵量の変化率に基づき、前記目標出力電力Pを前記モータ別目標出力電力Pdに分配する出力配分比率を決定し、または前記操舵量とこの操舵量の変化率との両方とに基づき、前記目標出力電力を前記モータ別目標出力電力Pdに分配する出力配分比率を決定する内容の規則であっても良い。
前記操舵入力装置10がステアリングホイールの場合、前記操舵量は、そのステアリングホイールの操舵角度であり、前記操舵量の変化率は操舵角速度である。
操舵量に基づきモータ別目標出力電力Pdを分配する出力配分比率を変えることにより、旋回内側輪理論回転数と旋回外側輪理論回転数とに応じた適切な出力制御が行える。また、操舵量の変化率は、運転者が走行方向を緩やかに変えるかまたは急激に変えるかの意図を示すため、操舵量の変化率に応じて、または操舵量とその変化率の両方を用いて左右のモータ別目標出力電力Pdの出力配分比率を変えることで、左右のモータ出力に差を与えて旋回のアシストが行える。
In the present invention, the output distributing means 14 may have the following steering correspondence rule R1 as the predetermined rule R. The steering correspondence rule R1 is a rule that determines an output distribution ratio for distributing the target output power P to the motor-specific target output power Pd based on the steering amount of the
When the
By changing the output distribution ratio for distributing the motor-specific target output power Pd based on the steering amount, it is possible to perform appropriate output control according to the theoretical inner rotational speed of the turning inner wheel and the theoretical rotational speed of the outer turning wheel. Also, the rate of change of the steering amount indicates the intention of the driver to change the driving direction gently or suddenly, and accordingly, depending on the rate of change of the steering amount or both the steering amount and its rate of change are used. By changing the output distribution ratio of the left and right motor-specific target output power Pd, turning can be assisted by giving a difference between the left and right motor outputs.
この発明において、前記出力分配手段14は、前記定められた規則Rとして、操舵の入力と走行に関する速度の検出値との両方に基づき、前記目標出力電力を前記モータ別目標出力電力Pdに分配する出力配分比率を決定する規則R2を有し、前記操舵の入力として、前記操舵入力装置10の操舵量、またはこの操舵量の変化率、または前記操舵量とこの操舵量の変化率との両方を用い、前記走行に関する速度の検出値として車速の検出値または車輪の回転数の検出値を用いるようにしても良い。
転舵角度が同じであっても、走行速度によって車両の旋回の生じ方が変わるため、操舵の入力だけでなく、走行に関する速度の検出値も用いて左右のモータ別目標出力電力を定めることで、より一層適切に、運転者の希望に応じた旋回走行が行える。走行速度は直接に検出しても良いが、車輪の回転数から求めた値を上記の出力配分比率の決定に用いても良い。
In the present invention, the output distribution means 14 distributes the target output power to the motor-specific target output power Pd based on both the steering input and the detected value of speed related to traveling as the predetermined rule R. A rule R2 for determining an output distribution ratio, and the steering amount of the
Even if the turning angle is the same, the way the vehicle turns depends on the running speed, so by setting the left and right motor target output power using not only the steering input but also the detected speed value Thus, it is possible to more appropriately turn according to the driver's desire. Although the traveling speed may be detected directly, a value obtained from the rotational speed of the wheel may be used for determining the output distribution ratio.
この発明において、前記出力分配手段14は、規範となる旋回状態に導くように前記モータ別目標出力電力Pdに分配する出力配分比率を決定する規則R3を有し、前記規範となる旋回状態では左右の駆動輪1のモータ4の出力するトルクが均等であっても良い。ここで規範となる旋回状態とは、その走行速度とハンドル角において、必要十分なヨーレートが発生している状態である。
規範となる旋回状態に導くように前記モータ別目標出力電力に分配する出力配分比率を決定することで、運転者の操作による希望どおりの旋回走行が行える。規範となる旋回状態に導くモータ別目標出力電力の出力配分比率とする制御については、前記出力分配手段14内に持たせた車両の運動モデルに追従させるようにしても、また前記出力分配手段14内に持たせた配分比率マップに従うようにしても良い。規範となる旋回状態で、左右のトルク差によるヨーモーメントの発生を行わず、左右のトルクを均等にするのは、駆動輪にディファレンシャルギヤを搭載した車両を模擬し、走行速度、ハンドル角とヨーレートの関係を、左右の出力配分の制御の有無を問わず一定とし、運転者に違和感を与えないためである。
In the present invention, the output distributing means 14 has a rule R3 for determining an output distribution ratio to be distributed to the motor-specific target output power Pd so as to lead to a standard turning state. The torque output from the
By determining the output distribution ratio to be distributed to the target output power for each motor so as to lead to a standard turning state, the turning operation can be performed as desired by the driver's operation. As for the control for setting the output distribution ratio of the target output power for each motor that leads to the standard turning state, the output distribution means 14 may follow the vehicle motion model provided in the output distribution means 14. You may make it follow the distribution ratio map given in. In a standard turning state, yaw moment is not generated due to the difference in torque between the left and right sides, but the left and right torques are equalized by simulating a vehicle equipped with a differential gear on the drive wheels, and the running speed, steering wheel angle and yaw rate. This is because the relationship is made constant regardless of whether the right and left output distribution is controlled, and the driver does not feel uncomfortable.
この発明において、前記左右の駆動輪1のいずれかがスピンを生じていることを判定する駆動輪スピン判定手段20を備え、前記出力分配手段14は、前記定められた規則として、左右の駆動輪1のうちの、前記駆動輪スピン判定手段20でスピンが生じていると判定された駆動輪1のモータ4への前記モータ別目標出力電力Pdの出力配分比率を高める規則R4を有するようにしても良い。スピン側の出力配分比率を高めることで、意図しないヨーモーメントの発生を抑制できる。
この場合に、前記出力分配手段14において、各輪回転数より駆動輪1のスピンの状態を検出するようにしても良く、また前記出力分配手段14に対する外部機器により前記スピンの状態を検出する駆動力スピン判定手段20を設けても良い。
なお、前記出力分配手段14は、前記スピンの検出後も、スピン検出前の出力配分比率を維持するようにしても良い。その場合、走破性が確保される。
In the present invention, drive wheel
In this case, the output distribution means 14 may detect the spin state of the
The output distribution means 14 may maintain the output distribution ratio before the spin detection even after the spin is detected. In that case, running performance is ensured.
この発明において、前記出力分配手段14は、前記定められた規則Rとして、前記各モータ4へのモータ別目標出力電力Pdを分配する出力配分比率を定める配分比率決定規則を複数種類有し、かつこれら複数の種類の配分比率決定規則を条件に応じて使い分ける優先順位判定規則R5を有するようにしても良い。これにより、各種の条件に応じたより一層適切な出力配分比率を決定することができる。
前記優先順位判定規則R5の優先順位は、例えば、安全性の確保を基準として重要となる配分比率決定規則が優先されるように設定する。これにより、安全性がより高められる。
In the present invention, the output distribution means 14 has a plurality of types of distribution ratio determination rules that determine output distribution ratios for distributing the motor-specific target output power Pd to the
The priority of the priority determination rule R5 is set so that, for example, a distribution ratio determination rule that is important based on ensuring safety is given priority. Thereby, safety is further improved.
上記のように前記出力分配手段14が、前記定められた規則Rとして、前記各モータ4へのモータ別目標出力電力Pdを分配する出力配分比率を定める配分比率決定規則を複数種類有する場合に、前記出力分配手段は、メインのECUとは別のECUに設けられ、前記出力分配手段14に対する外部の機器である前記メインのECUに、前記複数の種類の配分比率決定規則を条件に応じて使い分ける優先順位判定手段21が設けられていても良い。
As described above, when the output distribution means 14 has a plurality of types of distribution ratio determination rules for determining the output distribution ratio for distributing the motor-specific target output power Pd to the
この発明において、前記出力分配手段14は、前記定められた規則Rとして、前記出力分配手段14に入力される複数の項目である目標出力電力、操舵入力、車速、各車輪速の検出値または入力値に応じて各モータ4へのモータ別目標出力電力を分配する出力配分比率を定め、かつ前記項目毎に重視の係数が設定されていて、この係数を加味した前記検出値または入力値に応じて前記出力配分比率を定める規則R6を有し、前記項目毎の係数を調整する係数調整手段19を備えても良い。前記項目毎に係数が設けられて、その係数の調整が可能であると、各種条件に応じた適切な出力配分比率を、きめ細かく設定することができ、より一層適切な出力配分比率とすることができる。
前記係数調整手段19は、前記出力分配手段14に設けられていても、また前記出力分配手段14に対する外部の機器に設けられていても良い。また、前記係数調整手段19は、運転者や保守を行う人が操作して調整する構成であっても、走行中等に各種の検出値等によって自動で調整する構成であっても良い。
In the present invention, the output distribution means 14 has, as the predetermined rule R , a target output power, a steering input, a vehicle speed, a detected value of each wheel speed, or an input , which are a plurality of items input to the output distribution means 14. The output distribution ratio for distributing the motor-specific target output power to each
The
この発明において、前記定出力制御手段15は、前記モータ4の回転数の検出値か、または前記駆動輪1の回転数の検出値かのいずれか一方を用いて前記定出力制御を行う構成であっても良い。定出力制御を行うには、モータ4のトルクと回転数を認識する必要がある。この回転数は、直接にはモータ4の回数数であるが、駆動輪1の回転数を用いても結果としてモータ4の回転数が検出できる。
In the present invention, the constant output control means 15 is configured to perform the constant output control using either the detected value of the rotational speed of the
この発明において、前記目標出力変換手段13は、変換後の前記目標出力電力を定められた上限値で制限する飽和処理を行い、かつ変換後の前記目標出力電力を、電力省エネルギーを目的として制限する目標出力電力制限部17を有していても良い。
これにより、無駄のない駆動が行え、電力の省エネルギーが行える。
In the present invention, the target output conversion means 13 performs a saturation process for limiting the converted target output power by a predetermined upper limit value, and limits the converted target output power for the purpose of power saving. A target output
As a result, it is possible to drive without waste and to save power.
この発明の電気自動車の走行駆動制御装置は、左右の駆動輪をそれぞれ独立に駆動する各電動のモータと、アクセル入力装置とを有する電気自動車に搭載される走行駆動制御装置であって、前記アクセル入力装置の入力量を目標出力電力に変換する目標出力変換手段と、前記目標出力電力を、定められた規則に従って前記各モータ別の目標出力電力であるモータ別目標出力電力に分配する出力分配手段と、この分配されたモータ別目標出力電力に基づいて前記各モータのトルクと回転数の積で表される出力を、前記モータの定出力曲線に従って制御する定出力制御を行う定出力制御手段とを備えるため、左右独立に駆動力を配分可能な電気自動車において、エンジンを走行駆動源とする自動車に対して、運転者に与える違和感が少なく、また簡単な制御で、直進安定性と旋回性の向上を両立させることができ、センサ類も少なくて済む。 The travel drive control device for an electric vehicle according to the present invention is a travel drive control device mounted on an electric vehicle having each electric motor for independently driving left and right drive wheels and an accelerator input device, wherein the accelerator Target output conversion means for converting the input amount of the input device into target output power, and output distribution means for distributing the target output power to target output power for each motor, which is target output power for each motor, according to a predetermined rule And constant output control means for performing constant output control for controlling the output represented by the product of the torque and the rotational speed of each motor based on the distributed target output power for each motor according to the constant output curve of the motor ; Therefore, in an electric vehicle that can distribute the driving force independently on the left and right sides, there is little discomfort given to the driver with respect to a vehicle that uses an engine as a travel drive source. A single control, straight running stability and turning performance improvement can be made compatible, the sensors only a small.
この発明の一実施形態を図1ないし図7と共に説明する。図1(A),(B)は、この実施形態に係る走行駆動制御装置を搭載した電気自動車の概念構成を示す平面図、およびその制御系の概念構成のブロック図を示す。この電気自動車は、後輪が駆動輪1とされ、前輪が転舵輪の従動輪2とされた4輪の車両である。なお、前輪駆動、後輪従動形式、もしくは4輪駆動形式の電気自動車としても良い。左右の駆動輪1,1は、それぞれ電動のモータ4,4により独立に駆動される。各モータ4は、同期モータ等の交流モータである。各モータ4は、このモータ4と、駆動輪1を支持する車輪用軸受5と、前記モータ4の回転を減速して車輪用軸受5の回転側軌道輪に伝達する減速機6とが一体に組み立てられたインホイールモータ駆動装置7を構成する。インホイールモータ駆動装置7は、サスペンション(図示せず)を介して車体3に設置される。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIGS. 1A and 1B are a plan view showing a conceptual configuration of an electric vehicle equipped with a travel drive control apparatus according to this embodiment, and a block diagram of the conceptual configuration of the control system. This electric vehicle is a four-wheeled vehicle in which the rear wheels are
車体3の運転席には、アクセル入力装置8と、ブレーキ入力装置9と、操舵入力装置10とが設けられている。アクセル入力装置8は、アクセルペダルとその踏み込み量を検出するセンサとからなる。ブレーキ入力装置9は、ブレーキペダルとその踏み込み量を検出するセンサとからなる。操舵入力装置10は、ステアリングハンドルとその回転角度を検出するセンサとからなる。
An
制御系の基本構成を説明すると、車両全体の統合制御,協調制御を行うメインのECU(電気制御ユニット)11と、インバータ装置12とを備える。インバータ装置12は、左右の各モータ4,4ごとに設けられている。ECU11は、コンピュータおよびこれに実行される制御プログラム、並びに電子回路によって構成される。インバータ装置12は、バッテリ(図示せず)の直流電力をモータ4の駆動が可能な交流電力に変換するインバータと、このインバータを制御する電子回路とで構成される。
The basic configuration of the control system will be described. The control system includes a main ECU (electric control unit) 11 that performs integrated control and cooperative control of the entire vehicle, and an
この実施形態の走行駆動制御装置は、上記構成の電気自動車において、前記アクセル入力装置8の操作量の検出値である入力量aを目標出力電力Pに変換する目標出力変換手段13と、前記目標出力電力Pを、定められた分配比率決定の規則R(図2)に従って各モータ4,4別の目標出力電力であるモータ別目標出力電力Pdに分配する出力分配手段14と、この分配されたモータ別目標出力電力に基づいて前記各モータ4の定出力制御を行う定出力制御手段15,15とを備える。
In the electric vehicle having the above-described configuration, the travel drive control device of this embodiment includes target output conversion means 13 that converts an input amount a that is a detected value of the operation amount of the
図1において、前記出力分配手段14は、前記ECU11に設けられ、前記目標出力変換手段13は前記ECU11に設けられるか、またはECU11外に専用の装置として設けられる。前記出力分配手段14は、前記メインのECU11とは別のECUとして設けられていても良い。なお、前述のように、モータ4の出力は、トルクと回転数の積である。また、この明細書で言う「回転数」は回転速度と同義である。
In FIG. 1, the output distribution means 14 is provided in the
前記定出力制御手段15は、モータ4の定出力曲線に従った定出力制御を行う。この定出力制御手段15の出力は目標トルクであり、定出力制御手段15の下段に、この定出力制御手段15の目標トルクに従ってモータ4をトルク制御するモータ駆動制御手段16を備える。モータ駆動制御手段16は、前記インバータとこのインバータをトルク制御する手段とからなる。モータ駆動制御手段16および定出力制御手段15は、前記インバータ装置12を構成する。
The constant output control means 15 performs constant output control according to the constant output curve of the
図2に示すように、目標出力変換手段13は、変換後の前記目標出力電力を定められた上限値で制限する飽和処理を行い、変換後の前記目標出力電力を、省エネルギーを目的として制限する目標出力電力制限部17を有している。
As shown in FIG. 2, the target output conversion means 13 performs a saturation process for limiting the converted target output power with a predetermined upper limit value, and limits the converted target output power for the purpose of energy saving. A target output
前記出力分配手段14は、規則設定手段18を有していて、これに、前記分配比率決定の規則Rが設定されている。この分配比率決定規則Rとして、操舵対応規則R1、操舵・走行速度対応規則R2、規範導き規則R3、スピン考慮規則R4、優先順位判定規則R5、および項目別重視係数加味規則R6を有している。出力分配手段14は、この他に、係数調整手段19を有し、また出力分配手段14の外部で、例えばECU11内に、駆動スピン判定手段19および優先順位判定手段21が設けられている。優先順位判定手段21は、前記優先順位判定規則R5を出力分配手段14内に有しない場合に設けられる。なお、前記各規則R1〜R6の具体的内容、および前記各手段19〜21の具体的内容については、後にこの実施形態の作用と共に説明する。
The
この実施形態の走行駆動制御装置の作用につき説明するが、その前に、トルク制御と定出力制御との違いの明確化のために、トルク制御を説明する。図9に左右独立駆動車両におけるトルク制御の一般的なブロック図を示し、図10に制御フロー図を示す。ただし、以下は二輪駆動の車両を前提としたものを例示するが、三輪以上の駆動モータを持つ車両や、モータ数より制御器が少ない(一つの制御器が複数のモータを制御する)ものも同様に扱うことができる。
最初に、運転者によるアクセル入力を目標トルク変換手段53に入力する。ここで、アクセル開度から目標トルクに換算し(図10のステップR1)、必要であればフィルタ処理やトルクの出力上限による飽和処理などを行なう。得られた目標トルクを駆動トルク分配手段54に入力する。ここで、種々のセンサから取得される車両の状況から、左右トルクの分配比率を決定する(R2)。例えば、理想状態において直進指示であれば、左右均等に配分される。駆動トルク分配手段54から、左右のモータ駆動制御手段56にそれぞれの目標トルクを入力する(R3)。
Before describing the operation of the travel drive control device of this embodiment, torque control will be described in order to clarify the difference between torque control and constant output control. FIG. 9 shows a general block diagram of torque control in a left and right independent drive vehicle, and FIG. 10 shows a control flow diagram. However, the following is an example based on a two-wheel drive vehicle, but there are also vehicles having a drive motor of three wheels or more, and those having fewer controllers than the number of motors (one controller controls a plurality of motors). It can be handled in the same way.
First, the accelerator input by the driver is input to the target
図1,図2に示す実施形態の動作を説明する。まず、図3のフロー図と共に基本動作を説明する。最初に、運転者によるアクセルペダル等のアクセル入力装置8からのアクセル開度等の入力量aを目標出力変換手段13に入力する。ここで、アクセル開度から目標出力電力Pに換算し、設定されたフィルタ処理や出力上限による飽和処理、省エネルギーを目的とした出力制限などを、目標出力電力制限部17が行なう。得られたモータ別目標出力電力Pdは電力出力分配手段14に入力する(図3のステップS1)。なお、目標出力制限部13は必ずしも設けなくても良い。
The operation of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 will be described. First, the basic operation will be described with reference to the flowchart of FIG. First, an input amount a such as an accelerator opening degree from an
電力出力分配手段14は、種々のセンサから取得される車両の状況から、前記分配比率決定規則Rに従って、左右出力の分配比率を決定する(S2)。例えば、理想状態において直進指示であれば、左右均等に配分される。決定した分配比率に応じて、モータ別目標電力出力電力Pdを左右の定出力制御手段15,15に入力する。 The power output distribution means 14 determines the distribution ratio of the left and right outputs according to the distribution ratio determination rule R from the situation of the vehicle acquired from various sensors (S2). For example, if it is a straight traveling instruction in an ideal state, it is distributed equally to the left and right. The motor-specific target power output power Pd is input to the left and right constant output control means 15 and 15 according to the determined distribution ratio.
定出力制御手段15は、モータ別目標出力電力Pdを、現在のモータ回転数で除して目標トルクを算出し(S3,S4)、モータ駆動制御手段16にそれぞれの目標トルクを入力する(S5)。なお、前述のように、(出力)=(トルク)×(回転数)である。現在のモータ回転数は、モータ4に設けられた回転検出器(図示せず)から得るが、車輪用軸受5等に設けられた回転検出器(図示せず)から得た車輪回転数を、モータ回転数の代わりに用いても良い。
The constant output control means 15 calculates the target torque by dividing the motor-specific target output power Pd by the current motor rotational speed (S3, S4), and inputs each target torque to the motor drive control means 16 (S5). ). As described above, (output) = (torque) × (rotational speed). The current motor speed is obtained from a rotation detector (not shown) provided in the
モータ駆動制御手段16は、目標トルクに従ってモータ4を、トルク制御でフィードバック制御する。このトルク制御は、一般の電気自動車におけるトルク制御と同様であり、ベクトル制御等のモータ回転角に応じた効率化を図る制御を行う。
The motor drive control means 16 feedback-controls the
なお、トルク制御から定出力制御を採用する際のプログラム上の計算量増加は微小であり、フロー図の多くも流用できることから、定出力制御の採用は比較的容易である。出力分配手段14のロジックは、出力からトルクかの相違の他は、トルク制御を行う電気自動車における駆動トルク分配手段54(図7)と同じ制御が行える物を使用したとすると、増加する計算は、目標トルクを算出するために目標出力電力をモータ回転数で除する部分だけであり、その他は扱う変数をトルクから出力に変更するのみである。 Note that the increase in the amount of calculation in the program when adopting the constant output control from the torque control is very small, and many of the flowcharts can be used, so the adoption of the constant output control is relatively easy. Assuming that the logic of the output distribution means 14 uses the same control as the drive torque distribution means 54 (FIG. 7) in the electric vehicle that performs torque control except for the difference between output and torque, the calculation that increases is In order to calculate the target torque, only the part that divides the target output power by the motor rotational speed is used, and the other variables are merely changed from torque to output.
さらに、この実施形態の定出力制御を行う構成とする場合、モータ駆動制御手段16の部分は一般のトルク制御用の物に対して変更する必要がないため、定出力制御の採用が容易である。実際のモータ駆動に関わるモータ駆動制御手段15内の計算は高速であることが要求され、保守性や制御の容易性から他の計算手段と独立している事が望ましいが、これらの要求は、上記のようにトルク制御を行うモータ駆動制御手段16の上位に定出力制御手段15を設けた構成によって満たされる。 Furthermore, in the case of the configuration for performing the constant output control of this embodiment, it is not necessary to change the portion of the motor drive control means 16 with respect to a general torque control object, and therefore it is easy to adopt the constant output control. . The calculation in the motor drive control means 15 related to the actual motor drive is required to be high speed, and it is desirable that it is independent of other calculation means from the viewpoint of maintainability and ease of control. This is satisfied by the configuration in which the constant output control means 15 is provided above the motor drive control means 16 that performs torque control as described above.
次に、定出力制御が、左右独立に駆動力配分が可能な車両の車両挙動に与える効果につき説明する。
(1)直進時
操舵入力0度(直進を指示)であり左右の駆動輪1,1の走行抵抗が等しい時に、左右均等にモータ別目標出力電力Pdを配分した場合、直進時には通常のトルク制御と変わらず直進する。しかし、横風外乱のような横力による不要なヨーレートが発生し旋回を始めた場合、旋回内側に比べ旋回外側のタイヤの回転数が上昇する。定出力制御を行った場合、回転数が上昇したときは出力トルクが減少し、回転数が減少したときは出力トルクが増大する。そのため、旋回内側は旋回外側に比べ出力トルクが大きくなり、不要な旋回を妨げる方向にヨーモーメントが発生し、直進安定性が向上する。また、片輪の空気圧低下による走行抵抗の不均等においても、上記の横風外乱の場合と同様の結果となる。
Next, the effect of the constant output control on the vehicle behavior of a vehicle capable of distributing driving force independently on the left and right will be described.
(1) When traveling straight When the steering input is 0 degrees (directly traveling is instructed) and the driving resistances of the left and
(2)旋回時の一例
旋回を目的としたハンドル入力(操舵入力装置10の操作)を行った場合、転舵角の発生により旋回が始まる。この時、左右輪の回転速度から求められる車速と操舵入力角から、理想的に旋回が行われた場合に発生する左右輪の回転数が、旋回内側輪理論回転数Niと旋回外側輪理論回転数Noとしてそれぞれ求まる。求められたそれぞれの回転数の時、出力トルク(内側輪:Ti、外側輪:To)が左右で等しくなるようにモータ別目標出力電力Pdを決定し、内側輪出力電力Wi、外側輪出力電力Woを出力分配手段14で決定する(図4)。この計算,処理は、出力配分手段14によって、前記操舵・走行速度対応規則R2に従って行われる。この時の演算は、出力分配手段14内に持たせた車両の運動モデル(図示せず)に基づいたものであっても、先に演算し記憶させたマップ(図示せず)に基づいたものでも良い。この規範に基づく処理は、出力配分手段14によって、前記規範導き規則R3に従って行われる。
(2) An example of turning When a steering wheel input (operation of the steering input device 10) for turning is performed, turning starts when a turning angle is generated. At this time, from the vehicle speed and the steering input angle obtained from the rotational speeds of the left and right wheels, the rotational speeds of the left and right wheels that are generated when ideally turning are determined are the theoretical inner rotational speed Ni and the theoretical outer rotational speed of the turning outer wheel. Each is obtained as a number No. The target output power Pd for each motor is determined so that the output torque (inner wheel: Ti, outer wheel: To) becomes equal on the left and right at the respective rotation speeds obtained, and the inner wheel output power Wi and the outer wheel output power are determined. Wo is determined by the output distribution means 14 (FIG. 4). This calculation and processing is performed by the output distribution means 14 in accordance with the steering / running speed correspondence rule R2. The calculation at this time is based on a map (not shown) previously calculated and stored even if it is based on a vehicle motion model (not shown) provided in the output distribution means 14. But it ’s okay. The processing based on this standard is performed by the
さらに、ハンドル入力から検出される操舵角度と操舵角速度に基づき、旋回を促進する方向により大きな出力を分配し、車両の応答性向上を計っても良い。規範となる旋回状態で、左右のトルク差によるヨーモーメントの発生を行わず、左右のトルクを均等にするのは、駆動輪にディファレンシャルギヤを搭載した車両を模擬し、走行速度、ハンドル角とヨーレートの関係を、左右の出力配分の制御の有無を問わず一定とし、運転者に違和感を与えないためである。この処理は、出力配分手段14によって、前記操舵・走行速度対応規則R1に従って行われる。 Further, based on the steering angle and the steering angular velocity detected from the steering wheel input, a larger output may be distributed in the direction that promotes turning to improve the response of the vehicle. In a standard turning state, yaw moment is not generated due to the difference in torque between the left and right sides, but the left and right torques are equalized by simulating a vehicle equipped with a differential gear on the drive wheels, and the running speed, steering wheel angle and yaw rate. This is because the relationship is made constant regardless of whether the right and left output distribution is controlled, and the driver does not feel uncomfortable. This process is performed by the output distribution means 14 according to the steering / traveling speed correspondence rule R1.
ここで仮にアンダーステアが発生した場合、図5に示すように、旋回内側輪回転数N’iはNiよりも大きくなり、旋回外側輪回転数N’oはNoよりも小さくなる。その結果、定出力制御により、Wo,Wiとして分配された出力電力に従い、出力トルクはT’o>T’iとなり、旋回を補助する方向に左右トルク差が発生する。
オーバーステア時は、アンダーステア時の逆となり、旋回を妨げる方向に左右トルク差が発生する。
If understeer occurs, as shown in FIG. 5, the turning inner wheel rotation speed N′i is larger than Ni, and the turning outer wheel rotation speed N′o is smaller than No. As a result, according to the output power distributed as Wo and Wi by constant output control, the output torque becomes T′o> T′i, and a left-right torque difference is generated in the direction of assisting turning.
When oversteering, it is the reverse of understeering and a left-right torque difference occurs in a direction that prevents turning.
(3)ホイールスピン時
ホイールスピン時は、回転数上昇により出力トルクが低下し、スピンを防止する方向に制御が働く。例えば図6に示すように、道路半分が低ミュー状態である凍結や濡れた金属路面である場合などのスプリットミュー路面において、仮に左側が低ミュー状態であるとして片輪がスピンした場合は、左側は前述のホイールスピンと同様であるが、右側は通常路面の場合と同様に動作する。よって、駆動輪にディファレンシャルギヤを搭載した車両のように、片側スピン時に、反対側の伝達トルクが低下することがない。このように片側スピン時も走破性向上を目的として、目標出力電力Pの再分配を行なわない制御ロジックとしても良い。
(3) During wheel spinning During wheel spinning, the output torque decreases due to an increase in the number of revolutions, and the control works in a direction to prevent spinning. For example, as shown in FIG. 6, in the split mu road surface where the road half is a frozen or wet metal surface in a low mu state, if the left side is in a low mu state and one wheel spins, Is the same as the wheel spin described above, but the right side operates in the same way as on a normal road surface. Therefore, the transmission torque on the opposite side does not decrease during one-side spinning as in a vehicle having a differential gear mounted on the drive wheels. Thus, control logic that does not redistribute the target output power P may be used for the purpose of improving running performance even during one-sided spinning.
上記とは逆に、駆動輪にディファレンシャルギヤを搭載した車両を模擬するため、片側スピン時は目標出力電力Pの左右再分配を行なっても良い。その目的は、スピンした左側タイヤの路面伝達力が低下しグリップ状態の右側タイヤの路面伝達力と不均等となり、左回りのヨーモーメントが発生し挙動が乱れることを防止するためである。図6はその時の車両挙動を示した図であるが、同図は前輪二輪独立駆動車両を想定した図である。この再配分の処理は、出力配分手段14によって、前記スピン考慮規則R4に従って行われる。なお、駆動輪が後輪であっても、また駆動輪が3輪や4輪など、2輪以上であっても上記と同様に扱うことができる。 On the contrary, in order to simulate a vehicle in which a differential gear is mounted on the drive wheels, the left and right redistribution of the target output power P may be performed during one-side spinning. The purpose of this is to prevent the road surface transmission force of the left tire that has been spun from being reduced, becoming uneven with the road surface transmission force of the right tire in the grip state, and causing a counterclockwise yaw moment to be generated and disturbing the behavior. FIG. 6 is a diagram showing the behavior of the vehicle at that time, which is a diagram assuming a front-wheel two-wheel independent drive vehicle. This redistribution processing is performed by the output distribution means 14 in accordance with the spin consideration rule R4. Note that even if the driving wheel is a rear wheel or the driving wheel has two or more wheels such as three wheels or four wheels, the same can be applied.
この再配分の処理は、具体的には、車両によって最小回転半径が定まるため、車速が分かれば発生し得る最大の左右回転数差が計算によって求まり、これを超えた回転数差が発生し片側がスピンしたと判定できる場合、グリップ側の出力電力の配分比率を減らし、スリップ側の出力電力の配分比率を上げることで実現できる。このホイールスピンの判定は出力配分手段14が行ってもよいが、出力配分手段14に対する外部機器となる駆動輪スピン判定手段20の判定結果の判定を出力配分手段14に入力することにより検知しても良い。駆動輪スピン判定手段20は、例えばECU11内に設けても、またインバータ装置12に設けても良い。
Specifically, since the minimum turning radius is determined by the vehicle in this redistribution process, the maximum left-right rotational speed difference that can occur if the vehicle speed is known is obtained by calculation, and a rotational speed difference exceeding this is generated, resulting in one side Can be determined by reducing the grip-side output power distribution ratio and increasing the slip-side output power distribution ratio. The determination of the wheel spin may be performed by the
出力配分比率決定の論理の選択につき説明する。上記のように、複数の出力配分比率決定に関するいくつかの論理,規則R1〜R4を例示したが、ある条件下ではそれぞれが妥当な判定であっても、2つ以上の条件が同時に発生した場合、矛盾する判定が存在する可能性がある。そのため、目標出力、車輪回転数、ハンドル入力のすべてが同じであっても、路面状況により取るべき判定が異なる時が考えられる。その際は、安全性を向上させるための制御の優先順位を高くとり、車両性能の向上を目的とした制御の優先順位を低くする。この処理は、出力配分手段14によって前記優先判定規則R5に従って行われる。 The selection of the logic for determining the output distribution ratio will be described. As described above, some logics and rules R1 to R4 related to the determination of a plurality of output distribution ratios have been exemplified. However, when two or more conditions occur at the same time even if each of them is a valid determination under a certain condition There may be conflicting decisions. Therefore, even when all of the target output, the number of wheel rotations, and the handle input are the same, it can be considered that the determination to be taken differs depending on the road surface condition. In that case, the priority of control for improving safety is set high, and the priority of control for improving vehicle performance is set low. This process is performed by the output distribution means 14 according to the priority determination rule R5.
具体的には、ホイールスピン時に挙動安定化する制御の優先順位を、旋回補助の制御の順位より高くすることである。また、論理そのものを切り替える必要がなく、濡れた路面など少し滑りやすいため旋回補助の効果を緩やかにすれば良い状況や、出力配分比率の差が極端で、運転者に違和感を与える状況などが考えられる。そのため、出力配分比率を決める出力配分比率決定の係数を変更しても良い。この処理は、出力配分手段14によって前記項目別重視係数加味規則R6に従って行われる。 Specifically, the priority of the control for stabilizing the behavior during the wheel spin is set higher than the priority of the control for turning assistance. In addition, there is no need to switch the logic itself, and there are situations where it is necessary to moderate the effect of turning assistance because it is slightly slippery, such as on wet roads, or situations where the difference in output distribution ratio is extreme and the driver feels uncomfortable. It is done. Therefore, the coefficient for determining the output distribution ratio that determines the output distribution ratio may be changed. This process is performed by the output distribution means 14 in accordance with the item-oriented importance coefficient consideration rule R6.
出力配分手段14内に妥当性を確保するための論理判定機能を持たせてもよいが、車両全体を統括し制御する車両統合制御器(例えばECU11)のような外部機器の判定を検出し、それに応じて出力配分比率の決定論理を選択しても良い。また、論理そのものを切り替える必要がなく、濡れた路面など少し滑りやすいため旋回補助の効果を緩やかにすれば良い状況や、出力配分比率の差が極端で、運転者に違和感を与える状況などが考えられる。そのため、出力配分比率を決める出力配分比率決定の係数変更を外部機器が指示しても良い。なお、上記「外部機器」は、出力配分手段14に対する外部の機器を言う。
The output distribution means 14 may have a logic determination function for ensuring validity, but detects the determination of an external device such as a vehicle integrated controller (for example, ECU 11) that controls and controls the entire vehicle, The decision logic of the output distribution ratio may be selected accordingly. In addition, there is no need to switch the logic itself, and there are situations where it is necessary to moderate the effect of turning assistance because it is slightly slippery, such as on wet roads, or situations where the difference in output distribution ratio is extreme and the driver feels uncomfortable. It is done. Therefore, the external device may instruct the coefficient change for determining the output distribution ratio for determining the output distribution ratio. The “external device” refers to a device external to the
以上の作用の説明において、出力配分手段14における分配比率決定規則Rにつき、典型的な内容の例を説明したが、分配比率決定規則Rを構成する各規則R1〜R6につき、整理してその内容を説明する。 In the above description of the operation, an example of typical contents of the distribution ratio determination rule R in the output distribution means 14 has been described. However, the contents of the rules R1 to R6 constituting the distribution ratio determination rule R are summarized and their contents. Will be explained.
図2において、前記操舵対応規則R1は、前記操舵入力装置10の操舵量に基づき、前記目標出力電力Pを前記モータ別目標出力電力Pdに分配する出力配分比率を決定する規則とされる。また、この操舵対応規則R1は、前記操舵量の変化率に基づき、前記目標出力電力Pを前記モータ別目標出力電力Pdに分配する出力配分比率を決定し、または前記操舵量とこの操舵量の変化率との両方とに基づき、前記目標出力電力Pを前記モータ別目標出力電力Pdに分配する出力配分比率を決定する内容の規則であっても良い。
前記操舵入力装置10がステアリングホイールの場合、前記操舵量は、そのステアリングホイールの操舵角度であり、前記操舵量の変化率は操舵角速度である。
操舵量に基づきモータ別目標出力電力Pdを分配する出力配分比率を変えることにより、旋回内側輪理論回転数と旋回外側輪理論回転数とに応じた適切な出力制御が行える。また、操舵量の変換率は、運転者が走行方向を緩やかに変えるか急激に変えるかの意図を示すため、操舵量の変換率に応じて、または操舵量とその変換率の両方を用いて左右のモータ別目標出力電力Pdの出力配分比率を変えることで、左右のモータ出力に差を与えて旋回のアシストが行える。
In FIG. 2, the steering correspondence rule R <b> 1 is a rule for determining an output distribution ratio for distributing the target output power P to the motor-specific target output power Pd based on the steering amount of the
When the
By changing the output distribution ratio for distributing the motor-specific target output power Pd based on the steering amount, it is possible to perform appropriate output control according to the theoretical inner rotational speed of the turning inner wheel and the theoretical rotational speed of the outer turning wheel. Also, the steering rate conversion rate indicates the intention of the driver to change the traveling direction gently or suddenly, and therefore, depending on the steering rate conversion rate or using both the steering amount and its conversion rate. By changing the output distribution ratio of the target output power Pd for each of the left and right motors, turning can be assisted by giving a difference between the left and right motor outputs.
前記操舵・走行速度対応規則R2は、操舵の入力と走行に関する速度の検出値との両方に基づき、前記目標出力電力Pを前記モータ別目標出力電力Pdに分配する出力配分比率を決定する規則である。前記操舵の入力として、前記操舵入力装置10の操舵量、またはこの操舵量の変化率、または前記操舵量とこの操舵量の変化率との両方を用い、前記走行に関する速度の検出値として車速の検出値または車輪の回転数の検出値を用いるようにしても良い。
転舵角度が同じであっても、走行速度によって車両の旋回の生じ方が変わるため、操舵の入力だけでなく、走行に関する速度の検出値も用いて左右のモータ別目標出力電力Pdを定めることで、より一層適切に、運転者の希望に応じた旋回走行が行える。走行速度は直接に検出しても良いが、車輪の回転数から求めた値を上記の出力配分比率の決定に用いても良い。
The steering / running speed correspondence rule R2 is a rule for determining an output distribution ratio for distributing the target output power P to the motor-specific target output power Pd based on both the steering input and the detected speed value related to running. is there. As the steering input, the steering amount of the
Even if the turning angle is the same, the way the vehicle turns depends on the traveling speed. Therefore, the left and right motor target output power Pd is determined using not only the steering input but also the detected value of the speed related to the traveling. Thus, it is possible to make a turn according to the driver's desire even more appropriately. Although the traveling speed may be detected directly, a value obtained from the rotational speed of the wheel may be used for determining the output distribution ratio.
前記規範導き規則R3は、規範となる旋回状態に導くように前記モータ別目標出力電力Pdに分配する出力配分比率を決定する規則である。前記規範となる旋回状態では左右の駆動輪1のモータ4の出力するトルクが均等であっても良い。
規範となる旋回状態に導くように前記モータ別目標出力電力Pdに分配する出力配分比率を決定することで、運転者の操作による希望どおりの旋回走行が行える。規範となる旋回状態に導くモータ別目標出力電力Pdの出力配分比率とする制御については、前記出力分配手段14内に持たせた車両の運動モデルに追従させるようにしても、また前記出力分配手段14内に持たせた配分比率マップに従うようにしても良い。規範となる旋回状態で、左右のトルク差によるヨーモーメントの発生を行わず、左右のトルクを均等にするのは、駆動輪にディファレンシャルギヤを搭載した車両を模擬し、走行速度、ハンドル角とヨーレートの関係を、左右の出力配分の制御の有無を問わず一定とし、運転者に違和感を与えないためである。
The standard guidance rule R3 is a rule for determining an output distribution ratio to be distributed to the motor-specific target output power Pd so as to lead to a standard turning state. In the standard turning state, the torque output by the
By determining the output distribution ratio to be distributed to the motor-specific target output power Pd so as to lead to the standard turning state, the turning operation can be performed as desired by the driver's operation. As for the control for setting the output distribution ratio of the target output power Pd for each motor that leads to the standard turning state, the output distribution means 14 may be made to follow a vehicle motion model, or the output distribution means. The distribution ratio map provided in 14 may be followed. In a standard turning state, yaw moment is not generated due to the difference in torque between the left and right sides, but the left and right torques are equalized by simulating a vehicle equipped with a differential gear on the drive wheels, and the running speed, steering wheel angle and yaw rate. This is because the relationship is made constant regardless of whether the right and left output distribution is controlled, and the driver does not feel uncomfortable.
前記スピン考慮規則R4は、左右の駆動輪1のうちの、前記駆動輪スピン判定手段20でスピンが生じていると判定された駆動輪1のモータ4への前記モータ別目標出力電力Pdの出力配分比率を高める規則R4である。スピン側の出力配分比率を高めることで、意図しないヨーモーメントの発生を抑制できる。
この場合に、前記出力分配手段14において、各輪回転数より駆動輪1のスピンの状態を検出するようにしても良く、また前記出力分配手段14に対する外部機器により前記スピンの状態を検出する駆動力スピン判定手段20を設けても良い。
なお、前記出力分配手段14は、前記スピンの検出後も、スピン検出前の出力配分比率を維持するようにしても良い。その場合、走破性が確保される。
According to the spin consideration rule R4, the output of the motor-specific target output power Pd to the
In this case, the output distribution means 14 may detect the spin state of the
The output distribution means 14 may maintain the output distribution ratio before the spin detection even after the spin is detected. In that case, running performance is ensured.
前記優先順位判定規則R5は、前記複数の種類の配分比率決定規則R1〜R4を条件に応じて使い分ける規則である。この規則R5により、各種の条件に応じたより一層適切な出力配分比率を決定することができる。
この優先順位判定規則R5を設ける代わりに、前記出力分配手段14に対する外部の機器に、前記複数の種類の配分比率決定規則R1〜R4を条件に応じて使い分ける優先順位判定手段21を設けても良い。
The priority determination rule R5 is a rule that selectively uses the plurality of types of distribution ratio determination rules R1 to R4 according to conditions. By this rule R5, it is possible to determine a more appropriate output distribution ratio according to various conditions.
Instead of providing this priority determination rule R5, a priority determination means 21 for properly using the plurality of types of distribution ratio determination rules R1 to R4 depending on conditions may be provided in an external device for the output distribution means 14. .
前記項目別重視係数加味規則R6は、前記出力分配手段14が、前記定められた規則Rとして、複数項目の検出値または入力値に応じて各モータ4へのモータ別目標出力電力を分配する出力配分比率を定め、かつ前記項目毎に重視の係数が設定されている場合に、この係数を加味した前記検出値または入力値に応じて前記出力配分比率を定める規則である。前記項目毎の係数を調整する係数調整手段19を設けても良い。前記項目毎に係数が設けられて、その係数の調整が可能であると、各種条件に応じた適切な出力配分比率を、きめ細かく設定することができ、より一層適切な出力配分比率とすることができる。
The item-oriented importance factor addition rule R6 is an output in which the
前記係数調整手段19は、前記出力分配手段14に設けられていても、また前記出力分配手段14に対する外部の機器に設けられていても良い。また、前記係数調整手段19は、運転者や保守を行う人が操作するスイッチや操作画面からの特定の入力を検出する操作入力検出装置19の検出信号により調整する構成であっても、走行中等に各種の検出値等によって自動で調整する構成であっても良い。
The
この電気自動車の走行駆動制御装置は、上記のように、運転者によるアクセル等を介した入力は出力電力の目標値を決定するものとし、運転者が要求する目標出力電力Pを左右の駆動源となるモータ4,4に分配し、分配されたモータ別目標出力電力Pdと現在の回転数を元に、定出力曲線に基づいた定出力制御を行なって出力トルクを決定する。これにより、ヨーレートセンサやタイヤ力センサの連携を必要とせず、単純であり、これまでの制御システムへの搭載が容易であって、しかも出力電力の低減が期待できる。 As described above, the driving drive control apparatus for an electric vehicle determines the target value of the output power when the driver inputs the accelerator or the like, and sets the target output power P requested by the driver to the left and right drive sources. The output torque is determined by performing constant output control based on a constant output curve based on the distributed motor-specific target output power Pd and the current rotational speed. This eliminates the need for cooperation between the yaw rate sensor and the tire force sensor, is simple, can be easily mounted on a conventional control system, and can be expected to reduce output power.
1…駆動輪
2…従動輪
4…モータ
5…車輪用軸受
6…減速機
7…インホイールモータ駆動装置
8…アクセル入力装置
9…ブレーキ入力装置
10…操舵入力装置
11…ECU
12…インバータ装置
13…目標出力変換手段
14…出力分配手段
15…定出力制御手段
16…モータ駆動制御手段
19…係数調整手段
20…駆動輪スピン判定手段
21…優先順位判定手段
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記アクセル入力装置の入力量を目標出力電力に変換する目標出力変換手段と、前記目標出力電力を、定められた規則に従って前記各モータ別の目標出力電力であるモータ別目標出力電力に分配する出力分配手段と、この分配されたモータ別目標出力電力に基づいて前記各モータのトルクと回転数の積で表される出力を、前記モータの定出力曲線に従って制御する定出力制御を行う定出力制御手段とを備えることを特徴とする電気自動車の走行駆動制御装置。 A traveling drive control device mounted on an electric vehicle having each electric motor for independently driving left and right drive wheels and an accelerator input device,
Target output conversion means for converting the input amount of the accelerator input device into target output power, and output for distributing the target output power to motor-specific target output power that is target output power for each motor according to a predetermined rule Constant power control for performing constant output control for controlling the output represented by the product of the torque and the rotation speed of each motor based on the distributed target output power for each motor according to the constant output curve of the motor. An electric vehicle travel drive control device comprising: means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012156112A JP5996309B2 (en) | 2012-07-12 | 2012-07-12 | Electric vehicle travel drive control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012156112A JP5996309B2 (en) | 2012-07-12 | 2012-07-12 | Electric vehicle travel drive control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014023169A JP2014023169A (en) | 2014-02-03 |
JP5996309B2 true JP5996309B2 (en) | 2016-09-21 |
Family
ID=50197524
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012156112A Expired - Fee Related JP5996309B2 (en) | 2012-07-12 | 2012-07-12 | Electric vehicle travel drive control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5996309B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6217672B2 (en) | 2015-03-06 | 2017-10-25 | 株式会社豊田中央研究所 | Driving force distribution device |
GB2544259B (en) * | 2015-09-24 | 2019-02-13 | Protean Electric Ltd | A control system for a vehicle |
JP7472698B2 (en) * | 2020-07-20 | 2024-04-23 | 株式会社デンソー | Vehicle control device |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07264713A (en) * | 1994-03-16 | 1995-10-13 | Fuji Electric Co Ltd | Ac motor for driving electric vehicle |
JP3451869B2 (en) * | 1997-01-21 | 2003-09-29 | トヨタ自動車株式会社 | Drive control device for electric vehicles |
JP3592477B2 (en) * | 1997-03-04 | 2004-11-24 | 本田技研工業株式会社 | Electric vehicle control device |
JP2004136820A (en) * | 2002-10-18 | 2004-05-13 | Toyota Motor Corp | Hybrid automobile and its control method |
JP2006327335A (en) * | 2005-05-24 | 2006-12-07 | Nissan Motor Co Ltd | Torque distribution controller for vehicle |
JP4830417B2 (en) * | 2005-09-16 | 2011-12-07 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle steering assist force control device |
JP4857952B2 (en) * | 2006-06-28 | 2012-01-18 | 株式会社日立製作所 | Electric drive vehicle |
JP4788670B2 (en) * | 2007-06-22 | 2011-10-05 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle control device |
JP5299375B2 (en) * | 2010-07-30 | 2013-09-25 | 株式会社デンソー | Vehicle abnormality diagnosis device |
-
2012
- 2012-07-12 JP JP2012156112A patent/JP5996309B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014023169A (en) | 2014-02-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107627900B (en) | Differential torque control system and control method for double-wheel-side motor of electric vehicle | |
JP4918149B2 (en) | Vehicle motion control device | |
US8831833B2 (en) | Vehicle | |
JP4918148B2 (en) | Vehicle motion control device | |
JP4876534B2 (en) | Vehicle braking / driving force control device | |
CN107848526B (en) | Vehicle turning control device | |
CN102958717B (en) | Vehicle vibration control device | |
CN105899421B (en) | Controller of vehicle during one wheel failure of four motorized wheels car | |
WO2018173302A1 (en) | Control device and steering device | |
CN107771146A (en) | Set using phase lead filter to separate manual steering from the setting of power course changing control stability | |
JP2014144681A (en) | Vehicular driving force control unit | |
WO2024012089A1 (en) | Control method and apparatus for distributed three-motor vehicle, electric vehicle and medium | |
JP5996309B2 (en) | Electric vehicle travel drive control device | |
WO2006123640A1 (en) | Steering device for vehicle | |
JP2005297622A (en) | Steering system | |
JP2012210921A (en) | Controller for controlling drive force to be applied to vehicle | |
WO2021210369A1 (en) | Drive control device for vehicle | |
JP4990384B2 (en) | Vehicle motion control method using jerk information | |
CN108357485B (en) | A kind of lateral redundancy control method and system of automatic driving vehicle | |
JP2011213247A (en) | Vehicle motion controller | |
JP6267440B2 (en) | Vehicle control device | |
JP5559833B2 (en) | Vehicle motion control apparatus and method using jerk information | |
TWI307319B (en) | ||
JP2005184971A (en) | Motor output controller for electric vehicle | |
JP2006187047A (en) | Driving force controller for four-wheel independent drive vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150520 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160202 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160330 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160809 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160824 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5996309 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |