JP6250445B2 - 電気自動車のスリップ制御装置 - Google Patents
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Description
そうすると、車両が下り坂を走行する場合は、重力加速度による車両の加速をスリップと誤判断されることで車両が加速できなくなってしまう場合がある。
アクセル4の操作量から前記モータ3が回転すべき角加速度を計算し、この計算した角加速度を基にスリップ判断の閾値を計算する閾値計算手段18と、
前記モータ3の回転角度を検出する回転角センサ3aの検出値から前記モータ3の角加速度を計算する角加速度計算手段22と、
この角加速度計算手段22で計算された角加速度が前記閾値計算手段18で計算された閾値を超えたか否かを判定する角加速度比較手段26と、
この角加速度比較手段26で角加速度が閾値を超えたと判定され、且つ、定められた条件を満たすとき、前記駆動輪7がスリップしたと判断し前記モータ3へのトルクの指令値を零とするスリップ時トルク解除手段25と、
このスリップ時トルク解除手段25により前記モータ3へのトルクの指令値を零としたとき、前記角加速度計算手段22で計算される角加速度につき前進の加速度が存在するか否かを判定する前進加速度判定手段24と、
この前進加速度判定手段24で前進の加速度が存在すると判定されたとき、前記閾値計算手段18で計算された閾値に定められた値を上乗せた補正閾値を設定する閾値補正手段30と、
を有することを特徴とする。
前記閾値は、アクセル4の操作量から計算されるモータ3の角加速度を閾値としても良い。
前記定められた条件および前記定められた値は、例えば、実験やシミュレーション等の結果により定められる。
この明細書において、「回転数」とは、単位時間あたりの回転数であり、回転速度と同義である。
スリップ時トルク解除手段25は、角加速度比較手段26で角加速度が閾値を超えたと判定され、且つ、前記定められた条件を満たすとき、駆動輪7がスリップしたと判断してモータ3へのトルクの指令値を零とする。駆動輪7のトルクを零とすることで、スリップの解消が行える。
したがって、前記繰り返し周期において、重力加速度による車両の加速のみにより、角加速度比較手段26が、一旦、角加速度が閾値を超えたと判定し、さらに例えばスリップ判断部28がスリップと判断した場合であっても、モータトルクを早期に回復させて車両が不所望に加速できなくなることを防止することができる。また、このスリップ制御の次回の周期において、角加速度が前記補正閾値を超えないようにすることができるため、モータ3へのトルクの指令値が零にならず、スリップの誤判断を効果的に防ぐことができる。
このトルク回復手段29は、前記前進加速度判定手段24で前進の加速度が存在すると判定されて前記閾値補正手段30で補正閾値を設定したとき、前記前進の加速度が存在しないときよりも早期に前記モータ3に発生させるトルクを回復させていく早期トルク回復部29bを有するものとしても良い。
さらに、このスリップ時トルク解除手段により前記モータへのトルクの指令値を零としたとき、前記角加速度計算手段で計算される角加速度につき前進の加速度が存在するか否かを判定する前進加速度判定手段と、この前進加速度判定手段で前進の加速度が存在すると判定されたとき、前記閾値計算手段で計算された閾値に定められた値を上乗せた補正閾値を設定する閾値補正手段とを有する。このため、車両が斜面を走行する場合の重力加速度による車両の加速をスリップと判断することに起因して、車両が不所望に加速できなくなることを防止することができる。
閾値についての具体例を示すと、アクセル4により車両に与える加速度αは次の式1で計算される。
従動輪回転数観測手段21で観測する従動輪6の回転数は、例えば、左右両側の従動輪6,6の回転数検出値の平均値としても良く、また、スリップ制御を行う駆動輪7と左右の同じ側にある従動輪6の回転数としても良い。
ここで例えば、車両が下り坂の斜面を走行しているときに、スリップ時トルク解除手段25によりモータ3へのトルクの指令値を零とした場合、運転者がアクセル4を緩めるか抜いたとしても、重力加速度により車両が加速し得るが、このような場合に補正前の元の閾値をそのまま用いると、車両がスリップしていなくても重力加速度による車両の加速をスリップと誤判断され得る。
スリップ判断部28は、カウンタ27aのカウント値が設定回数Nsに達したか否かを判断し、設定回数Nsに達していない場合は(ステップS7:No)、ステップS1に戻り処理を再開する。この再開時は、カウンタ27aがリセットされていないので、前回のカウント値Nを維持したままで再開する。スリップ判断部28は、カウント値が設定回数Nsに達した場合(ステップS7:Yes)、スリップしたと判断する。
ステップS9において、前進加速度判定手段24により前進の加速度が存在しないと判定すると(ステップS9:Yes)、閾値補正手段30は、車両が斜面走行中と判断して、記録手段31に一時的に記録された閾値に定められた値を上乗せした補正閾値を設定する(ステップS13)。この補正閾値は、記録手段31に上書きされてこのスリップ制御を繰り返して行う繰り返し周期における次回の周期に反映されて角加速度比較手段26によるステップS4の判定に用いられる。
なお、この電気自動車のスリップ制御装置は、インホイールモータ形式に限らず、車体に設置されたモータ3から駆動軸を介して駆動輪7に回転伝達するいわゆる1モータ形式の電気自動車にも適用することができる。
3a…回転角センサ
4…アクセル
7…駆動輪
11…インホイールモータ駆動装置
18…閾値計算手段
19…基準回転数計算手段
20…スリップ制御装置
21…従動輪回転数観測手段
22…角加速度計算手段
24…前進加速度判定手段
25…スリップ時トルク解除手段
26…角加速度比較手段
29…トルク回復手段
29b…早期トルク回復部
30…閾値補正手段
Claims (4)
- 駆動輪を回転駆動する電動のモータを備えた車両である電気自動車のスリップ制御を行う電気自動車のスリップ制御装置において、
アクセルの操作量から前記モータが回転すべき角加速度を計算し、この計算した角加速度を基にスリップ判断の閾値を計算する閾値計算手段と、
前記モータの回転角度を検出する回転角センサの検出値から前記モータの角加速度を計算する角加速度計算手段と、
この角加速度計算手段で計算された角加速度が前記閾値計算手段で計算された閾値を超えたか否かを判定する角加速度比較手段と、
この角加速度比較手段で角加速度が閾値を超えたと判定され、且つ、定められた条件を満たすとき、前記駆動輪がスリップしたと判断し前記モータへのトルクの指令値を零とするスリップ時トルク解除手段と、
このスリップ時トルク解除手段により前記モータへのトルクの指令値を零としたとき、前記角加速度計算手段で計算される角加速度につき前進の加速度が存在するか否かを判定する前進加速度判定手段と、
この前進加速度判定手段で前進の加速度が存在すると判定されたとき、前記閾値計算手段で計算された閾値に定められた値を上乗せた補正閾値を設定する閾値補正手段と、
を有することを特徴とする電気自動車のスリップ制御装置。 - 請求項1記載の電気自動車のスリップ制御装置において、スリップ時トルク解除手段により前記モータへのトルクの指令値を零とした後、前記モータに発生させるトルクを回復させていくトルク回復手段を設け、
このトルク回復手段は、前記前進加速度判定手段で前進の加速度が存在すると判定されて前記閾値補正手段で補正閾値を設定したとき、前記前進の加速度が存在しないときよりも早期に前記モータに発生させるトルクを回復させていく早期トルク回復部を有する電気自動車のスリップ制御装置。 - 請求項1または請求項2記載の電気自動車のスリップ制御装置において、前記スリップ時トルク解除手段における前記定められた条件は、前記角加速度が前記閾値を超えたとの判定が連続する連続回数により定まる値が設定値に達する条件である電気自動車のスリップ制御装置。
- 請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の電気自動車のスリップ制御装置において、前記モータは、インホイールモータ駆動装置を構成するモータである電気自動車のスリップ制御装置。
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