JP7438754B2 - Control device - Google Patents
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Description
本発明は、電気自動車等の車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a vehicle such as an electric vehicle.
電気自動車、ハイブリッド車等の車両では、種々のセンサからの検出信号、車載装置からの信号をECU(Electronic Control Unit)に入力して、車両の走行状態、運転者による運転操作状態等を判定している。 In vehicles such as electric cars and hybrid cars, detection signals from various sensors and signals from in-vehicle devices are input to an ECU (Electronic Control Unit) to determine the driving state of the vehicle, the driving operation state of the driver, etc. ing.
特許文献1は、車速センサで検出された車速を時間微分して得た波形が振動的になり、その波形を車両の加速度として車両制御にそのまま適用すると、制御上の不具合が生じるという課題に鑑みて、車速の時間微分値に対してローパスフィルタ処理を施して高周波ノイズを低減し、高周波ノイズ低減値に対して勾配制限処理を施すことで定常振動を低減する技術を開示している。
車両で発生するノイズは、上述した各種センサからのノイズのみならず、車両の機械的な構造に起因するノイズ(メカ共振周波数によるノイズ成分)がある。このようなメカ共振によるノイズの振動成分は、センサ起因のノイズとは周波数帯域が異なるため、ローパスフィルタ処理では除去できないという問題がある。 The noise generated in a vehicle includes not only noise from the various sensors described above but also noise caused by the mechanical structure of the vehicle (noise component due to mechanical resonance frequency). The vibration component of the noise caused by such mechanical resonance has a different frequency band from the noise caused by the sensor, so there is a problem that it cannot be removed by low-pass filter processing.
また、速度の瞬時値から得られた加速度データはメカ共振ノイズを含むので、そのままの加速度データを用いると次段の制御部は加速度の誤認識を引き起こすことがある。 Further, since the acceleration data obtained from the instantaneous value of the velocity includes mechanical resonance noise, if the acceleration data is used as it is, the control section at the next stage may misrecognize the acceleration.
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両の減速時の速度制御において正確に加速度を算出できる制御装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a control device that can accurately calculate acceleration in speed control during deceleration of a vehicle.
上記の目的を達成し、上述した課題を解決する一手段として以下の構成を備える。すなわち、本願の例示的な第1の発明は、目標速度に従って車両の走行を制御する制御装置であって、前記車両の速度を検出する車速検出部と、前記車速検出部で検出された車速に基づいて加速度を算出する加速度算出部と、前記加速度算出部の出力信号より所定の周波数信号成分を除去するノッチフィルタと、前記加速度算出部の出力信号より一定周波数以上の信号成分を低減するローパスフィルタと、前記ノッチフィルタおよび前記ローパスフィルタによるフィルタ処理後の加速度をもとに目標加速度を設定する手段とを備え、前記車両の減速時における前記目標速度を、前記目標加速度を使用して算出することを特徴とする。 The following configuration is provided as a means for achieving the above object and solving the above problems. That is, a first exemplary invention of the present application is a control device that controls running of a vehicle according to a target speed, and includes a vehicle speed detection section that detects the speed of the vehicle, and a vehicle speed detected by the vehicle speed detection section. an acceleration calculation unit that calculates acceleration based on the acceleration calculation unit; a notch filter that removes a predetermined frequency signal component from the output signal of the acceleration calculation unit; and a low-pass filter that reduces signal components of a certain frequency or higher from the output signal of the acceleration calculation unit. and means for setting a target acceleration based on the acceleration after filtering by the notch filter and the low-pass filter, and calculating the target speed when the vehicle is decelerated using the target acceleration. It is characterized by
本願の例示的な第2の発明は、電動モータを駆動するインバータ装置であって、上記例示的な第1の発明に係る制御装置により生成された目標速度に追従するように前記電動モータのトルク指令信号を生成する手段と、前記トルク指令信号によって前記電動モータを駆動制御する手段とを備えることを特徴とする。 A second exemplary invention of the present application is an inverter device that drives an electric motor, the torque of the electric motor being adjusted to follow the target speed generated by the control device according to the first exemplary invention. The electric motor is characterized by comprising means for generating a command signal, and means for driving and controlling the electric motor using the torque command signal.
本願の例示的な第3の発明は、自動車であって、上記例示的な第2の発明に係るインバータ装置を備えることを特徴とする。 A third exemplary invention of the present application is an automobile, which is characterized by being equipped with the inverter device according to the second exemplary invention.
本願の例示的な第4の発明は、目標速度に従って車両の走行を制御する制御方法であって、前記車両の速度を検出する工程と、前記検出工程で検出された車速に基づいて加速度を算出する工程と、前記算出工程で算出された加速度信号よりノッチフィルタによって所定の周波数成分を除去する第1のフィルタ処理工程と、前記第1のフィルタ処理工程におけるフィルタ処理後の加速度信号よりローパスフィルタによって一定周波数以上の信号成分を低減する第2のフィルタ処理工程と、前記第2のフィルタ処理工程によるフィルタ処理後の加速度をもとに目標加速度を設定する工程と、前記設定工程で決定した目標加速度を使用して前記車両の減速時における前記目標速度を算出する工程とを備えることを特徴とする。 A fourth exemplary invention of the present application is a control method for controlling the running of a vehicle according to a target speed, which includes a step of detecting the speed of the vehicle, and calculating an acceleration based on the vehicle speed detected in the detecting step. a first filtering step of removing a predetermined frequency component from the acceleration signal calculated in the calculation step using a notch filter; and a step of removing a predetermined frequency component from the acceleration signal calculated in the first filtering step using a low-pass filter a second filter processing step for reducing signal components having a certain frequency or higher; a step of setting a target acceleration based on the acceleration after filtering by the second filter processing step; and a target acceleration determined in the setting step. and calculating the target speed at the time of deceleration of the vehicle using the method.
本発明によれば、制御装置において車両の機械的構造等に起因するメカ共振周波数成分とセンサノイズ成分の双方を除去した加速度信号をもとに速度制御を行うことで、車両の減速時および停止時において良好な乗り心地を得ることができる。 According to the present invention, speed control is performed in the control device based on an acceleration signal from which both mechanical resonance frequency components and sensor noise components caused by the mechanical structure of the vehicle are removed. Good riding comfort can be obtained at times.
以下、本発明に係る実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態に係る車両用電子制御装置(以下、単に制御装置ともいう)が搭載された車両の全体構成を示すブロック図である。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a vehicle equipped with a vehicle electronic control device (hereinafter also simply referred to as a control device) according to an embodiment of the present invention.
図1において車両1は、モータ制御装置である電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)3、ECU3の上位の制御装置(上位コントローラ)である車両制御装置(VCU:Vehicle Control Unit)2、ECU3からの制御信号に従って電動モータ15を駆動するモータ制御部(MCU:Motor Control Unit)9、電動モータ15に連結され、その回転駆動力を車輪13a,13bに伝達する変速機11等を備える。
In FIG. 1, a
車両1は、例えば電気自動車(EV)であり、電動モータ15へ駆動電源を供給する不図示のバッテリを備える。また、車両1は、一つのペダル操作で加速、減速、および停車を自動速度制御することが可能な車両である。
ここでの自動速度制御とは、例えば、一つのペダルにアクセルペダルとブレーキペダルの双方の機能を持たせ、運転者のペダル操作によるペダルストロークが所定位置から踏み込んだ状態にある場合には車両を加速し、所定位置から踏み戻した状態にある場合、車両を減速する制御である。 Automatic speed control here means, for example, that one pedal has the functions of both an accelerator pedal and a brake pedal, and when the driver's pedal stroke is from a predetermined position, the vehicle is stopped. This is a control that decelerates the vehicle when it accelerates and then depresses the pedal back from a predetermined position.
ECU3は、種々の信号を受けてECU3全体の制御を司る、例えばマイクロコンピュータによって構成されている。ECU3は、車両1への加速要求、減速要求、および停止要求に応じた出力信号をMCU9に送信して、電動モータ15を駆動制御する。
The ECU 3 is configured by, for example, a microcomputer that receives various signals and controls the
なお、ECU3は、種々の制御プログラム等があらかじめ記憶された不図示の読み出し専用メモリ(ROM)、制御結果、演算結果を記憶する不図示の記憶部を備える。
Note that the
MCU9は、電動モータ15に駆動電流を供給するインバータ回路10を備える。インバータ回路10は、複数の半導体スイッチング素子(FET)からなり、外部バッテリよりモータ駆動用の電源が供給される。
The MCU 9 includes an
なお、スイッチング素子(FET)はパワー素子とも呼ばれ、例えば、MOSFET(Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等のスイッチング素子を用いる。 Note that the switching element (FET) is also called a power element, and for example, a switching element such as a MOSFET (Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor) or an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) is used.
電動モータ15は、例えば3相ブラシレスDCモータであり、3相(U相、V相、W相)のインバータ回路10を構成する半導体スイッチング素子は、電動モータ15の各相に対応している。電動モータ15は、回転駆動する電動機としての力行作動と、ロータが駆動輪等から回転エネルギーを受けて発電機として動作する回生作動を行なう。
The
速度演算部8は、電動モータ15の近傍に配置した位置検出器17からの信号をもとに電動モータ15の回転角度を求め、その回転角度をもとにモータ回転速度を演算する。位置検出器17として、例えばレゾルバを用いた場合、ホール素子等に比べて回転位置の検出精度および高温下での耐久性を高めることができる。一方、ホール素子17を用いた場合には、レゾルバ、エンコーダ等に比べて安価な構成にできる。
The
車両1において運転者によってアクセルペダル21が操作されると、その操作量(アクセル開度)が不図示のアクセル開度センサで検出される。VCU2は、そのアクセル開度センサからのアクセル開度情報に基づいて、車両1の加速、減速等を制御する信号を生成する。
When the
VCU2は、自動速度制御中においてブレーキペダル23が操作された場合には、不図示のブレーキストロークセンサからのブレーキ操作量に応じた信号をブレーキ制御部25へ送信する。ブレーキ制御部25は、ブレーキパッド、油圧機構等で構成されるブレーキ機構27を制御して、車両1を停止させる。
When the
なお、ブレーキ制御については、電動モータ15の回生量による制動力を発生させる回生ブレーキ制御も含んだ構成としてもよい。
Note that the brake control may also include regenerative brake control that generates braking force based on the amount of regeneration of the
VCU2は、車両1の走行時、電動モータ15の実際の駆動トルクに応じた目標トルクを演算し、電動モータ15のトルクがトルク指令値に追従するように制御するトルク制御(トルクコントロール)と、電動モータ15の実際の回転速度が目標回転速度となるように制御(保持)する速度制御(速度コントロール)を切り替える。
The VCU 2 calculates a target torque according to the actual drive torque of the
VCU2は、トルク制御時において、例えばアクセルペダル21の踏み込み量と車速に基づいて、電動モータ15に対する要求駆動力(加速要求、減速要求)を実現するためのトルク指令値を演算し、それを指令トルクTrq*としてECU3へ入力する。ECU3は、指令トルクTrq*に応じたモータ駆動信号(PWM(Pulse Width Modulation)信号)を生成する。
During torque control, the
ECU3で生成されたモータ駆動信号は、FET駆動回路(モータ駆動回路)として機能する、MCU9内のインバータ回路10へ入力される。インバータ回路10を構成する半導体スイッチング素子は、モータ駆動信号によってON/OFF制御され、インバータ回路10から電動モータ15に所定の駆動電流が供給されて電動モータ15が駆動制御される。
The motor drive signal generated by the
一方、速度制御時において、ECU3の加速度演算部5は、後述するようにVCU2より入力された速度データより目標加速度を演算する。演算された目標加速度は目標速度設定部7に入力される。MCU9は、目標速度設定部7からの目標速度に基づいて電動モータ15の回転速度を制御する。
On the other hand, during speed control, the
図2は、ECUの加速度演算部の構成を示すブロック図である。図2において加速度算出部31は、上述した速度制御時に角度情報を微分して得た速度データより加速度データを得る。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the acceleration calculation section of the ECU. In FIG. 2, the
加速度算出部31からの出力信号は、帯域除去フィルタであるノッチフィルタ33に入力され、加速度信号より所定の周波数信号成分を低減する。具体的には、ノッチフィルタ33によって、車両1の機械的な構造等に起因して発生する、不要なメカ共振周波数成分を除去あるいは低減する。
The output signal from the
メカ共振周波数は、車両1の構造、あるいは車両1への積載重量の変動等により複数存在する場合があるが、ノッチフィルタ33のノッチ周波数を、車両1のメカ共振周波数に応じて決めることで、加速度データに含まれる不要なメカ共振周波数成分をピンポイントで効率的に低減できる。
Although there may be multiple mechanical resonance frequencies due to the structure of the
ノッチフィルタ33からの出力信号は、さらにローパスフィルタ35へ入力される。ローパスフィルタ35によって、ノッチフィルタ33からの出力信号より一定周波数以上の信号成分(各種センサからのノイズ)を低減する。
The output signal from the
図3は、ノッチフィルタ33とローパスフィルタ35の周波数特性の一例を示す。ノッチフィルタ33は、例えばデジタルフィルタであり、上述したメカ共振周波数(例えば、10Hz付近の周波数)をノッチ周波数(ω0とする)とする減衰特性を有する。
FIG. 3 shows an example of frequency characteristics of the
ノッチフィルタ33は、図3において実線で示すようにノッチ周波数ω0で振幅ゲインが最小となることで、ノッチ周波数成分とその近傍の周波数成分を入力信号から低減して出力する。
As shown by the solid line in FIG. 3, the
ノッチ周波数ω0は、入力信号に減衰を与える中心周波数であり、ノッチフィルタ33の周波数特性は、下記の式(1)で示すように、ノッチ幅を示すパラメータであるQ値で表すことができる。
The notch frequency ω 0 is the center frequency that provides attenuation to the input signal, and the frequency characteristics of the
Q=ω0/(ω2-ω1) … (1) Q=ω 0 /(ω 2 −ω 1 ) … (1)
式(1)のω2-ω1は半値幅と呼ばれる。半値幅を与える周波数ω1は、図3に示すようにω0よりも周波数が低く、振幅が共振ピークの半値となる周波数(阻止帯域の振幅ゲインが通過帯域のゲインの-3dBとなる周波数)である。同じく半値幅を与える周波数ω2はω0よりも周波数が高く、振幅が共振ピークの半値となる周波数(阻止帯域の振幅ゲインが通過帯域のゲインの-3dBとなる周波数)である。 ω 2 −ω 1 in equation (1) is called the half width. As shown in Figure 3, the frequency ω 1 that gives the half-width is lower than ω 0 , and is the frequency where the amplitude is half the value of the resonance peak (the frequency where the amplitude gain in the stop band is -3 dB of the gain in the pass band). It is. Similarly, the frequency ω 2 that provides the half-width is higher than ω 0 and is the frequency at which the amplitude is half the value of the resonance peak (the frequency at which the amplitude gain in the stop band is −3 dB of the gain in the pass band).
ノッチフィルタ33は、Q値が大きいほどノッチ幅は狭くなる。図3に示す特性を有するノッチフィルタ33のQ値は、例えば0.7~0.8である。
In the
ローパスフィルタ35は、例えばデジタルフィルタであり、ノッチフィルタ33より出力された信号より、上述した各種センサで生じた一定周波数以上のノイズ信号成分を低減する特性を有する。ここでは、図3において一点鎖線で示すように、ローパスフィルタ35のカットオフ周波数ωcは、ノッチフィルタ33のノッチ周波数ω0よりも高く設定されている。カットオフ周波数ωcは、例えば数100Hz、より詳細には300Hz付近の周波数である。
The low-
ローパスフィルタ35のカットオフ周波数ωcは、車両1に搭載した各種センサより発生するノイズの周波数に応じて決める。ローパスフィルタ35は、例えば、一次ローパスフィルタとすることで、-20dB/decのフィルタ性能(減衰率)を実現できる。なお、ローパスフィルタ35の次数は、一次に限定されない。
The cutoff frequency ωc of the low-
さらには、ローパスフィルタを使用することで、フィルタ処理における位相遅れを抑制でき、処理(計算)負荷を抑えて、加速度データに含まれる不要なセンサノイズを低減できる。 Furthermore, by using a low-pass filter, phase lag in filter processing can be suppressed, processing (calculation) load can be suppressed, and unnecessary sensor noise included in acceleration data can be reduced.
仮に、上記のように周波数帯域の異なる、メカ共振周波数成分とセンサに起因するノイズ信号成分の双方をローパスフィルタのみで低減とすると、必要な周波数成分までも低減することになる。そこで、加速度演算部5において、周波数特性の異なるノッチフィルタ33とローパスフィルタ35を併用することで、加速度算出部31から出力される加速度データに含まれる不要なノイズ信号成分を低減し、必要な信号成分より正確な目標加速度を算出できる。
If both the mechanical resonance frequency component and the sensor-induced noise signal component, which have different frequency bands as described above, are reduced using only a low-pass filter, even the necessary frequency components will be reduced. Therefore, in the
次に、本実施形態に係る制御装置における車両の停止処理について説明する。図4は、本実施形態に係る制御装置における車両の停止処理を時系列で示すフローチャートである。 Next, vehicle stopping processing in the control device according to the present embodiment will be explained. FIG. 4 is a flowchart chronologically showing vehicle stopping processing in the control device according to the present embodiment.
電子制御ユニット(ECU)3は、アクセルペダル21のストローク量に基づいて駆動力を制御して車両1を加速し、アクセルペダル21の踏み戻し(例えば、基準点からのアクセルペダルの戻り量)に基づいて制動力を制御することにより車両1を減速する制御を行う。
The electronic control unit (ECU) 3 controls the driving force based on the stroke amount of the
車両1を減速する制動力は、アクセルペダル21のアクセル開度が0に近いほど大きくなり、アクセル開度が0のとき最大となる。そこで、上記のような自動速度制御時に運転者がアクセルペダル21を操作して、車両1が一定速度以下に減速され、かつ、アクセルペダル21の操作状態を示すアクセル開度が0となった場合、車両制御装置(VCU)2はECU3に停止指令を出力する。
The braking force that decelerates the
ECU3は、図4のステップS11において、VCU2より停止指令を受信したか否かを判定する。停止指令を受信した場合、ECU3は、車両1が上述したトルク制御から速度制御へ移行したと判断して、以降において、停止に向けた処理を実行する。
In step S11 of FIG. 4, the
すなわちECU3は、ステップS13において、速度演算部8より車両1の速度を取得する。車両1の速度は、例えば電動モータ15の回転速度、あるいは車輪13a,13bの回転速度より求める。
That is, the
ECU3は、続くステップS15において、加速度演算部5の加速度算出部31によって、ステップS13で取得した車速を時間微分して加速度データを得る。そして、続くステップS17で、加速度算出部31より出力された加速度信号に対して、ノッチフィルタ33により、車両1のメカ共振周波数に対応する周波数成分を低減する(フィルタ処理1)。
In the subsequent step S15, the
さらにECU3は、ステップS19で、ノッチフィルタ33からの出力信号より、ローパスフィルタ35によって一定周波数以上の信号成分を低減して(フィルタ処理2)、加速度データを得る。
Further, in step S19, the
ECU3は、ステップS21において、上記ステップS15~S19における演算および処理によって得た目標加速度を目標速度設定部7に入力し、その目標加速度を逆算(積分)して目標速度を算出する。
In step S21, the
続くステップS23においてECU3は、ステップS21で算出された目標速度を電動モータ15の制御信号としてMCU9に送信し、電動モータ15が目標速度に従って回転するように速度制御(速度コントロール)をする。
In the following step S23, the
ECU3は、ステップS25において、目標速度に従って回転駆動されている電動モータ15を搭載した車両1が停止したか否か(速度が0となった)を判断する。そして、車両1が停止するまで(ステップS25の判断がYES)、目標速度に従った電動モータ15の制御を実行する。
In step S25, the
このように、自動速度制御を行っている車両において、踏み込まれていたアクセルペダルが踏み戻されることで車両を停車する場合、速度制御が開始された際の速度計算において、目標加速度をもとに目標速度を計算することによって運転者に違和感が生じるのを防止する。 In this way, in a vehicle that is performing automatic speed control, when the accelerator pedal is depressed and the vehicle is stopped, the speed calculation when speed control is started is based on the target acceleration. To prevent a driver from feeling uncomfortable by calculating a target speed.
これは、ブレーキを踏まずに車両を減速してきた状態でトルク制御から速度制御へ移行したとき、ブレーキを踏んだ状態の加速度で目標速度を計算すると、運転者において違和感を感じることになるからである。 This is because when transitioning from torque control to speed control while the vehicle has been decelerating without pressing the brakes, the driver will feel a sense of discomfort if the target speed is calculated using the acceleration with the brakes pressed. be.
すなわち、トルク制御から速度制御へ移行する際の切り替えタイミングで、処理する信号にメカ的な変動があると、連続的なつながりを持った減速ができない。そのため、車両停止時に運転者は違和感を感じ、良好な運転フィーリングを得ることができないからである。 That is, if there is a mechanical fluctuation in the signal to be processed at the switching timing when transitioning from torque control to speed control, continuous deceleration cannot be achieved. Therefore, the driver feels uncomfortable when the vehicle is stopped, and cannot obtain a good driving feeling.
そこで、本実施形態に係る車両用電子制御装置では、周波数特性が相違するノッチフィルタとローパスフィルタを使用して、加速度算出部からの加速度データより不要なノイズ信号成分を低減して、速度制御が開始されたとき(すなわち、アクセルペダルから運転者の足が離れたとき)の目標加速度を決める制御をする。これは、減速したときの加速度情報がないと、その時点から停止に至る制御において、目標とする速度が分からないという事態が生じるのを避けるためである。 Therefore, in the vehicle electronic control device according to the present embodiment, a notch filter and a low-pass filter having different frequency characteristics are used to reduce unnecessary noise signal components from the acceleration data from the acceleration calculation unit, and thereby speed control is performed. Control is performed to determine the target acceleration when the vehicle is started (that is, when the driver's foot leaves the accelerator pedal). This is to avoid a situation where, if there is no acceleration information at the time of deceleration, the target speed will not be known in the control from that point to stopping.
なお、上記の実施形態では、加速度算出部31からの出力信号をノッチフィルタ33に入力してメカ共振周波数を低減し、ローパスフィルタ35によって、ノッチフィルタ33からの出力信号よりセンサノイズを低減する構成としたが、これに限定されない。
Note that in the above embodiment, the output signal from the
例えば、図5に示すように、車速信号(速度データ)に対してノッチフィルタ33でフィルタ処理を行った信号をもとに加速度算出部31で加速度を算出し、算出された加速度信号に対してローパスフィルタ35によるフィルタ処理を行ってもよい。
For example, as shown in FIG. 5, the
このように速度データを、ノッチフィルタ処理→加速度算出→ローパスフィルタ処理の順で信号処理することによっても、不要なメカ共振周波数成分を低減した信号をもとに、加速度の算出精度を上げることができる。 In this way, by signal processing the speed data in the order of notch filter processing → acceleration calculation → low-pass filter processing, it is possible to improve the accuracy of acceleration calculation based on a signal with unnecessary mechanical resonance frequency components reduced. can.
以上説明したように本実施形態に係る車両用電子制御装置は、加速度信号より、ノッチフィルタによって一定の周波数帯域内の信号、すなわち車両の機械的な構造等に起因して発生する不要なメカ共振周波数成分を低減し、さらに、ローパスフィルタによって、ノッチフィルタの出力信号より一定周波数以上の信号成分、すなわち各種センサからのノイズを低減した加速度データを得る構成を有する。 As explained above, the vehicle electronic control device according to the present embodiment uses a notch filter to extract signals within a certain frequency band from acceleration signals, that is, unnecessary mechanical resonances generated due to the mechanical structure of the vehicle, etc. It has a configuration in which acceleration data is obtained by reducing frequency components and further reducing signal components having a certain frequency or higher than the output signal of the notch filter, that is, noise from various sensors using a low-pass filter.
したがって、自動速度制御を行っているときの車両の減速時において、ノッチフィルタとローパスフィルタを併用して、速度データを時間微分して得た加速度データから車両の走行制御の妨げとなるノイズ信号が低減されるので、それぞれのフィルタの特性を有効に使用して、より適切な目標加速度を算出し、目標とする速度に従った車両の制御および円滑な停止ができる。 Therefore, when the vehicle is decelerating during automatic speed control, a notch filter and a low-pass filter are used in combination to differentiate the speed data with respect to time.Acceleration data is used to detect noise signals that interfere with vehicle travel control. Therefore, by effectively using the characteristics of each filter, a more appropriate target acceleration can be calculated, and the vehicle can be controlled according to the target speed and stopped smoothly.
このとき、ローパスフィルタのカットオフ周波数を、ノッチフィルタのノッチ周波数よりも高く設定することで、加速度データに含まれるセンサノイズの周波数に対応する不要信号成分を効率的に低減できる。 At this time, by setting the cutoff frequency of the low-pass filter higher than the notch frequency of the notch filter, unnecessary signal components corresponding to the frequency of sensor noise included in the acceleration data can be efficiently reduced.
1 車両
2 車両制御装置(VCU)
3 電子制御ユニット(ECU)
5 加速度演算部
7 目標速度設定部
8 速度演算部
9 モータ制御部(MCU)
10 インバータ回路
11 変速機
13a,13b 車輪
15 電動モータ
17 位置検出器
21 アクセルペダル
23 ブレーキペダル
25 ブレーキ制御部
31 加速度算出部
33 ノッチフィルタ
35 ローパスフィルタ
1
3 Electronic control unit (ECU)
5
10
Claims (11)
前記車両の速度を検出する車速検出部と、
前記車速検出部で検出された車速に基づいて加速度を算出する加速度算出部と、
前記加速度算出部の出力信号より所定の周波数信号成分を除去するノッチフィルタと、
前記加速度算出部の出力信号より一定周波数以上の信号成分を低減するローパスフィルタと、
前記ノッチフィルタおよび前記ローパスフィルタによるフィルタ処理後の加速度をもとに目標加速度を設定する手段と、
を備え、
前記車両の減速時における前記目標速度を、前記目標加速度を使用して算出する制御装置。 A control device that controls running of a vehicle according to a target speed,
a vehicle speed detection unit that detects the speed of the vehicle;
an acceleration calculation unit that calculates acceleration based on the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit;
a notch filter that removes a predetermined frequency signal component from the output signal of the acceleration calculation section;
a low-pass filter that reduces signal components of a certain frequency or higher from the output signal of the acceleration calculation section;
means for setting a target acceleration based on the acceleration after filtering by the notch filter and the low-pass filter;
Equipped with
A control device that calculates the target speed during deceleration of the vehicle using the target acceleration.
請求項1~8のいずれか1項に記載の制御装置により生成された目標速度に追従するように前記電動モータのトルク指令信号を生成する手段と、
前記トルク指令信号によって前記電動モータを駆動制御する手段と、
を備えるインバータ装置。 An inverter device that drives an electric motor,
Means for generating a torque command signal for the electric motor so as to follow the target speed generated by the control device according to any one of claims 1 to 8;
means for driving and controlling the electric motor using the torque command signal;
An inverter device comprising:
前記車両の速度を検出する工程と、
前記検出工程で検出された車速に基づいて加速度を算出する工程と、
前記算出工程で算出された加速度信号よりノッチフィルタによって所定の周波数成分を除去する第1のフィルタ処理工程と、
前記第1のフィルタ処理工程におけるフィルタ処理後の加速度信号よりローパスフィルタによって一定周波数以上の信号成分を低減する第2のフィルタ処理工程と、
前記第2のフィルタ処理工程によるフィルタ処理後の加速度をもとに目標加速度を設定する工程と、
前記設定工程で決定した目標加速度を使用して前記車両の減速時における前記目標速度を算出する工程と、
を備える制御方法。 A control method for controlling running of a vehicle according to a target speed, comprising:
detecting the speed of the vehicle;
a step of calculating acceleration based on the vehicle speed detected in the detection step;
a first filter processing step of removing a predetermined frequency component from the acceleration signal calculated in the calculation step using a notch filter;
a second filtering step of reducing signal components of a certain frequency or higher using a low-pass filter from the acceleration signal after filtering in the first filtering step;
a step of setting a target acceleration based on the acceleration after filtering in the second filtering step;
calculating the target speed when the vehicle is decelerated using the target acceleration determined in the setting step;
A control method comprising:
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