JPH01298904A - Controller for electric motor vehicle - Google Patents
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Classifications
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- 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)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は二それぞれ個々に出力トルクと操舵角とが制御
され得るように取付けられた車輪を、前後左右に配置し
た電気自動車に係り、特に、その車輪を構成する電動輪
の出力トルクと操舵角とをアクセル、ブレーキ、ハンド
ル等からの信号に基づいて個々に最適に制御する電気自
動車の制御装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an electric motor vehicle having two wheels arranged on the front, rear, left and right sides, each of which is attached so that its output torque and steering angle can be individually controlled. The present invention relates to an electric vehicle, and particularly to a control device for an electric vehicle that optimally controls the output torque and steering angle of electric wheels constituting the wheels based on signals from the accelerator, brake, steering wheel, etc.
(従来の技術)
近年では、エネルギー源の石油への集中化の緩和及びエ
ネルギー利用効率の向上という社会的な要請を背景とし
て、次第に電気自動車の開発、研究が行なわれるように
なってきた。(Prior Art) In recent years, electric vehicles have been increasingly developed and researched against the backdrop of social demands for easing the concentration on petroleum as an energy source and improving energy utilization efficiency.
ところで、電気自動車は、当然であるが従来のガソリン
車のようにエンジン冷却用の空気取入口が不要である。By the way, electric vehicles naturally do not require an air intake for engine cooling like conventional gasoline vehicles.
モーターを適当な位置に配置すればフロントボンネット
部分の外形デザインに自由度がある。及びトランスミッ
ションやマフラーなどが不要であるので床下等に突起部
分がなくなる等の特徴を有していることから、空気抵抗
を極めて小さくできるばかりでなく、軽量化、構成の簡
素化を図ることができるという種々のメリットを有して
いる。また、電気自動車は排気がないので、大気汚染物
質を出さず、排気音に相当するものがほとんどないので
低騒音でもあることから、低公害及び低騒音の公共的メ
リットも有している。さらには、将来的には走行上の安
全性を向上させるために、追突防止装置、赤信号を検出
して自動的に停止する装置、決められたコース上を自動
的に走行する装置環、各種の安全走行に寄与する装置が
開発された場合にも、すべてが電気的に制御される電気
自動車の方がこれらの装置の制御を容易に行なえるとい
うメリットも有している。By placing the motor in an appropriate position, there is a degree of freedom in the external design of the front bonnet. Also, since there is no need for a transmission or muffler, there are no protruding parts under the floor, etc., which not only makes it possible to extremely reduce air resistance, but also to reduce weight and simplify the configuration. It has various advantages. Furthermore, since electric vehicles do not have exhaust gas, they do not emit air pollutants, and since there is almost no equivalent to exhaust noise, they are also low noise, so they also have public benefits of low pollution and low noise. Furthermore, in order to improve driving safety in the future, we will develop various devices such as rear-end collision prevention devices, devices that detect red lights and automatically stop, and devices that automatically drive on a predetermined course. Even if devices that contribute to safe driving are developed, electric vehicles, which are all electrically controlled, have the advantage that these devices can be controlled more easily.
そこで、今日においては、これらの何れかのメリットを
発揮し得る場所において、一部の分野で試験的に、ある
いは実用として、従来のガソリンを用いた内燃機関にと
って代って電気自動車が使用されるようになってきた。Therefore, today, electric vehicles are being used in place of conventional gasoline-powered internal combustion engines on a trial or practical basis in some areas where they can demonstrate any of these benefits. It's starting to look like this.
現在使用されている最新の電気自動車としては、後軸左
右の駆動輪にそれぞれ独立してモーター及び減速機を接
続した第17図及び第18図に示すような方式のものが
知られている。The latest electric vehicles currently in use are of the type shown in FIGS. 17 and 18, in which motors and speed reducers are independently connected to the left and right drive wheels of the rear axle, respectively.
この方式の電気自動車には、これらの図に示すように、
減速fi3を介して駆動輪に接続されるモーター2が、
その回転軸と車軸とを平行にして電気自動車Eの内側に
配設され、モーター2の動力源であるバッテリ1が図示
するように電気自動車Eの前後方向に夫々載置しである
。また、モーター2の回転速度及び電気自動車Eの走行
状態を制御する制御装置4は、電気自動車Eの中央部前
方に設けられている。This type of electric vehicle has, as shown in these figures,
A motor 2 connected to the driving wheels via a reduction gear fi3,
It is arranged inside the electric vehicle E with its rotating shaft and axle parallel to each other, and the battery 1 which is the power source of the motor 2 is placed in the front and rear directions of the electric vehicle E, respectively, as shown in the figure. Further, a control device 4 that controls the rotational speed of the motor 2 and the running state of the electric vehicle E is provided at the front of the central portion of the electric vehicle E.
この制御装置4には、運転者の意思に基づいた信号が、
例えばハンドル、アクセルペダル、ブレーキペダル等か
ら入力され、これらの信号に基づいて電気自動車Eの走
行状態が制御される。This control device 4 receives a signal based on the driver's intention.
For example, signals are input from a steering wheel, an accelerator pedal, a brake pedal, etc., and the driving state of the electric vehicle E is controlled based on these signals.
この信号の内、アクセルペダルから出力された信号は、
制御装置4によってモーター2の回転速度を算出する場
合の基準信号となり、制御装置4は、この信号に基づい
て算出された回転速度に近ずくようにバッテリ1からモ
ーター2に流す電流を制御する。そして、この制御され
た電流によって発生した動力は、減速機3を介してタイ
ヤ5に伝達され、電気自動車Eを任意の速度で走行させ
ることになる。Among these signals, the signal output from the accelerator pedal is
This serves as a reference signal when the control device 4 calculates the rotation speed of the motor 2, and the control device 4 controls the current flowing from the battery 1 to the motor 2 so as to approach the rotation speed calculated based on this signal. The power generated by this controlled current is transmitted to the tires 5 via the reducer 3, causing the electric vehicle E to travel at a desired speed.
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、このような従来の電気自動車にあっては
、電気自動車には前記したような種々のメリットが存在
するにもかかわらず、単に従来の内燃機関をモーターに
置換した電気自動車にすぎず、そのメリットを最大限に
生かしたものとは言い難い。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the case of conventional electric vehicles, despite the various advantages mentioned above, electric vehicles simply replace the conventional internal combustion engine with a motor. It is just a replacement electric car, and it is hard to say that it maximizes its benefits.
即ち、動力源は従来のエンジンに代えてモーターとし、
アクセルペダルの操作によってこのモーターへの供給電
力を制御するようにしたものであって、操舵関係及びブ
レーキ関係は従来と同一で機械的に構成されているもの
である。したがって、従来の電気自動車は、その駆動源
がコンピューターを用いて緻密に制御可能なモーターで
あるにもかかわらず、単なる電力供給の制御しか行なっ
ていないことから、極めて高度な走行制御を行なうこと
ができるという潜在的な特徴を有効に利用したものでは
ないと言える。このために、当然のことながらエネルギ
ーの利用効率が低く、バッテリー−充電当りの走行距離
が短いという欠点もある。In other words, the power source is a motor instead of a conventional engine,
The electric power supplied to the motor is controlled by operating the accelerator pedal, and the steering and braking relationships are mechanically constructed in the same manner as in the prior art. Therefore, although the drive source of conventional electric vehicles is a motor that can be precisely controlled using a computer, it is not possible to perform extremely sophisticated driving control because the only control is the power supply. It can be said that the latent feature of being able to do this is not effectively utilized. Therefore, as a matter of course, there are disadvantages in that the efficiency of energy use is low and the distance traveled per battery charge is short.
本発明は、従来の電気自動車の各種の欠点を解消するた
めになされたものであり、ホイール自体がモーターの一
部を形成し、個々に操舵可能に取付けられた電動輪を前
後左右に配置し、これらの電動輪の出力トルク及び操舵
角を機械的な動力伝達機構なしに個々に制御し得る電気
自動車の制御装置の提供を目的とする。The present invention was made in order to eliminate various drawbacks of conventional electric vehicles, and the wheels themselves form part of the motor, and electric wheels that are individually steerable are arranged on the front, rear, left and right sides. The object of the present invention is to provide a control device for an electric vehicle that can individually control the output torque and steering angle of these electric wheels without a mechanical power transmission mechanism.
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
前記目的を達成するための本発明は、タイヤが装着され
るホイールにローターを収付けると共に、前記ホイール
を支持する車軸に前記ローターとの共働により前記ホイ
ールを回転駆動するステーターを取付けて形成される電
動輪と前記車軸に取付けて前記電動輪を操舵する操舵手
段とから成る車輪が、前後左右に配置された電気自動車
であって、前記電動輪の操舵角に関する信号を出力する
操舵角信号出力手段と、前記電動輪のトルクに関する信
号を出力するトルク信号出力手段と、前記操舵角信号出
力手段から出力される操舵角に関する信号に基づいて前
記電動輪のそれぞれの操舵角を演算し、この演算結果を
前記操舵手段に出力する操舵角演算手段と、前記操舵角
信号出力手段から出力される操舵角に関する信号及び前
記トルク信号出力手段から出力されるトルクに関する信
号に基づいて、前記それぞれの電動輪から出力されるト
ルクを演算するトルク演算手段とを有することを特徴と
するものである。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present invention for achieving the above-mentioned object includes a method in which a rotor is housed in a wheel on which a tire is mounted, and a rotor is mounted on an axle that supports the wheel. The electric vehicle is an electric vehicle in which wheels are arranged on the front, rear, right and left sides, and the wheels are made up of an electric wheel formed by attaching a stator which rotationally drives the wheel by a motor actuator, and a steering means which is attached to the axle and steers the electric wheel. a steering angle signal output means for outputting a signal regarding the steering angle of the electric wheels; a torque signal output means for outputting a signal regarding the torque of the electric wheels; and a signal regarding the steering angle output from the steering angle signal output means. a steering angle calculation means for calculating the steering angle of each of the electric wheels and outputting the calculation result to the steering means; a signal related to the steering angle output from the steering angle signal output means; and a signal output from the torque signal output means. The present invention is characterized in that it has a torque calculation means for calculating the torque output from each of the electric wheels based on a signal related to the torque.
(作用)
このように構成すると、電気自動車に配置されている各
電動輪の操舵角は、操舵角演算手段によって演算され、
操舵手段は、その演算結果に従って前記各電動輪を個々
に駆動して所定の操舵角に設定する。即ち、操舵角演算
手段は、操舵角信号出力手段から出力される電動輪の操
舵角に関する信号に基づいて、各車輪毎に最適の操舵角
を演算し、その操舵角を操舵手段に出力する。すると、
操舵手段は前記したようにして各電動輪を所定の操舵角
に設定する。(Function) With this configuration, the steering angle of each electric wheel arranged in the electric vehicle is calculated by the steering angle calculation means,
The steering means individually drives each electric wheel according to the calculation result to set a predetermined steering angle. That is, the steering angle calculation means calculates the optimum steering angle for each wheel based on the signal related to the steering angle of the electric wheels outputted from the steering angle signal output means, and outputs the steering angle to the steering means. Then,
The steering means sets each electric wheel to a predetermined steering angle as described above.
また、各車輪を構成する電動輪の出力トルクはトルク演
算手段によって演算され、電動輪は個々に演算された出
力トルクをもって駆動される。即ち、トルク演算手段は
、操舵角信号出力手段及びトルク信号出力手段の両手段
から出力される電動輪の操舵角に関する信号及び電動輪
のトルクに関する信号に基づいて、各電動輪毎に最適の
出力トルクを演算し、その演算結果を各電動輪に出力す
る。これにより、各電動輪は個々に所定の出力トルクを
もって駆動されることになる。Further, the output torque of the electric wheels constituting each wheel is calculated by the torque calculation means, and the electric wheels are driven with the individually calculated output torque. That is, the torque calculation means calculates the optimum output for each electric wheel based on the signal regarding the steering angle of the electric wheel and the signal regarding the torque of the electric wheel output from both the steering angle signal output means and the torque signal output means. It calculates the torque and outputs the calculation result to each electric wheel. As a result, each electric wheel is individually driven with a predetermined output torque.
したがって、例えば電気自動車が完全に直線走行をして
いる場合には、各電動輪はその電気自動車の進行方向に
向けて同一方向に操舵され、また、電動輪の出力トルク
は全ての電動輪において同一である。一方、一定速度走
行状態において、操舵角信号出力手段から右方向に旋回
させるべき信号が出力された場合には、操舵角演算手段
はフロントライトの電動輪の操舵角及びフロントレフト
の電動輪の操舵角、あるいは必要があればリアーライト
及びリアーレフトの電動輪の操舵角を個々に演算し、演
算結果に応じた操舵角に各々の電動輪を設定する。そし
て、同時に、トルク演算手段は、前記操舵角をもって電
気自動車をスムースに旋回させるために、各電動輪毎の
最適用カドクルを演算し、その演算結果に応じた出力ト
ルクで各々の電動輪を駆動させる。Therefore, for example, when an electric vehicle is traveling in a completely straight line, each electric wheel is steered in the same direction toward the direction of travel of the electric vehicle, and the output torque of the electric wheel is are the same. On the other hand, in a constant speed running state, when the steering angle signal output means outputs a signal to turn to the right, the steering angle calculation means calculates the steering angle of the electric wheel of the front light and the steering angle of the electric wheel of the front left. The angle or, if necessary, the steering angles of the rear right and rear left electric wheels are calculated individually, and each electric wheel is set to a steering angle according to the calculation result. At the same time, the torque calculation means calculates an optimum quadrangle for each electric wheel in order to smoothly turn the electric vehicle with the steering angle, and drives each electric wheel with an output torque according to the calculation result. let
このために、各々の電動輪の操舵角及び出力トル′りは
、機械的な動力伝達機構なしに個々に制御し得ることに
なる。Therefore, the steering angle and output torque of each electric wheel can be individually controlled without a mechanical power transmission mechanism.
(実施例)
以下に、本発明に係る電気自動車の制御装置が搭載され
る電気自動車の操舵系及び走行系の要部構造、並びにそ
の制御装置の構成及び動作を、図面に基づいて詳細に説
明する。(Example) Below, the main structure of the steering system and running system of an electric vehicle in which the electric vehicle control device according to the present invention is installed, as well as the configuration and operation of the control device will be explained in detail based on the drawings. do.
第1図には、本発明に係る電気自動車の制御装置が搭載
される電気自動車の概略断面図が示しである。FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of an electric vehicle equipped with an electric vehicle control device according to the present invention.
同図では、右方側の車輪部分を概略的に示し、左方側の
車輪部分はスケルトン的に示している。In the same figure, the wheel portion on the right side is schematically shown, and the wheel portion on the left side is shown in a skeleton manner.
この図において、電気自動車Eは、車体10の前後左右
に4つの電動輪20,20.・・・を有しており、この
各電動輪20は、タイヤ5が外周に装着されたホイール
11の外部側方にモーター2を取付け、ダイレクトドラ
イブ式としたものであり、この各電動輪20は中空のナ
ックル12を支持するサスペンション13を介して前記
車体10に上下動可能に、また操舵自在に取付けられて
いる。In this figure, the electric vehicle E has four electric wheels 20, 20. Each electric wheel 20 is of a direct drive type, with a motor 2 attached to the outside side of a wheel 11 on which a tire 5 is mounted on the outer periphery. is attached to the vehicle body 10 via a suspension 13 that supports a hollow knuckle 12 so as to be vertically movable and steerable.
そして、これらの電動輪20の個々には、モーターによ
ってその電動輪20を操舵する操舵手段としての操舵ア
クチュエーター40が中空ナックル12に接続されてい
る。したがって、各電動輪20.20・・・は、個々に
そこから出力されるトルクと操舵角とが自在に設定可能
であり、個々の電動輪20の出力トルクと操舵角とを適
当に制御すれば、種々の走行特性を与えることが可能で
ある。A steering actuator 40 serving as a steering means for steering the electric wheel 20 by a motor is connected to the hollow knuckle 12 of each of these electric wheels 20 . Therefore, the torque and steering angle output from each electric wheel 20, 20 can be freely set, and the output torque and steering angle of each electric wheel 20 can be appropriately controlled. For example, it is possible to provide various running characteristics.
第2図に示すように、この各電動輪20は、中空ナック
ル12にボルト14により中空ハブ15を同軸的に締付
は固定し、この中空ハブ15に前記ホイール11を軸受
16を介して回転可能に収付けている。この中空ハブ1
5は、モーター2の回転軸と車軸とを兼用するもので、
これにより軸部分の構造が簡素化されることになる。As shown in FIG. 2, in each electric wheel 20, a hollow hub 15 is coaxially tightened and fixed to the hollow knuckle 12 by bolts 14, and the wheel 11 is rotated on the hollow hub 15 via a bearing 16. It is accommodated as much as possible. This hollow hub 1
5 serves as both the rotating shaft and axle of motor 2;
This simplifies the structure of the shaft portion.
このホイール11の外周には、回転輪25が取付けられ
ているが、この回転輪25は、前記ホイール11の外周
に、ハブボルト17及びハブナツト18により固着され
たリム1つと、このリム19の外周に嵌着された前記タ
イヤ5とからなっている。A rotating ring 25 is attached to the outer periphery of the wheel 11, and this rotating ring 25 consists of a rim fixed to the outer periphery of the wheel 11 with a hub bolt 17 and a hub nut 18, and a rim attached to the outer periphery of the rim 19. The tire 5 is fitted onto the tire 5.
また、このホイール11の外周端部位には、前記モータ
ー2のローター30と、このモーター2の外側を覆うカ
バー21とがボルト22により外部側方から共締め固定
されている。Further, a rotor 30 of the motor 2 and a cover 21 covering the outside of the motor 2 are jointly fastened to the outer peripheral end portion of the wheel 11 by bolts 22 from the outside side.
前記ローター30は、環状のヨーク23と、このヨーク
23の内周面に接着剤若しくはボルト等により固着され
た薄肉で強力な磁界を発生する希土類の永久磁石24と
からなっている。The rotor 30 is composed of an annular yoke 23 and a thin rare earth permanent magnet 24 that is fixed to the inner circumferential surface of the yoke 23 with adhesive or bolts and generates a strong magnetic field.
このローター30と手許の間隙Gを介して対設されたス
テーター35は、コイル31が巻回された電機子コア3
2の内周部位をボルト33により中空ハブ15の突起部
15aにダストシール部材34及びトルクリング36と
ともに固着されている。A stator 35, which is disposed opposite to the rotor 30 with a gap G in between, is connected to an armature core 3 around which a coil 31 is wound.
The inner peripheral portion of the hollow hub 15 is fixed to the protrusion 15a of the hollow hub 15 with a bolt 33 together with a dust seal member 34 and a torque ring 36.
また、この両者間には、扁平板状の端子37が伸延して
いるが、この端子37は、前記コイル31と中空ハブ1
5内を挿通した動力線38とを確実に接続するために設
けられたものである。なお、この端子37の端部には、
前記コイル31が接続されており、動力線38は後述す
る制御装置の電力制御部に接続されている。また、これ
らの電動輪20.20.・・・には、図示はしていない
が、電動輪の出力トルク及びその回転速度を算出するた
めの2例えば、ホール素子を用いた磁極位置検出素子と
、ローター30あるいはステーター35の温度を検出す
るモーター温度検出センサーとが設けてあり、このモー
ター温度検出センサーにより、高負荷時におけるコイル
31の温度上昇に基づく絶縁破壊、前記磁極位置検出素
子の熱破壊及び永久磁石24の性能劣化からの保護を行
なうようになっている。Further, a flat plate-shaped terminal 37 extends between the two, and this terminal 37 is connected to the coil 31 and the hollow hub 1.
This is provided to reliably connect the power line 38 inserted through the inside of the power line 38. In addition, at the end of this terminal 37,
The coil 31 is connected, and the power line 38 is connected to a power control section of a control device, which will be described later. Also, these electric wheels 20.20. . . . Although not shown, there is a magnetic pole position detecting element using a Hall element, for example, for calculating the output torque of the electric wheel and its rotational speed, and detecting the temperature of the rotor 30 or stator 35. A motor temperature detection sensor is provided to protect the permanent magnet 24 from insulation breakdown due to temperature rise of the coil 31 during high loads, thermal breakdown of the magnetic pole position detection element, and performance deterioration of the permanent magnet 24. It is now possible to do this.
次に、第3図には、本発明に係る電気自動車の制御装置
によって制御される操舵系の概略斜視図が示しである。Next, FIG. 3 shows a schematic perspective view of a steering system controlled by the electric vehicle control device according to the present invention.
同図に示す電気自動車には、電動輪20が図示しない車
体の前後左右に4輪取付けられており、これらの電動輪
20,20.・・・の各々には、制御装置100からの
指令によってその操舵角を調整する操舵アクチュエータ
ー40が前記したこれらの電動輪20の各々の中空ナッ
クル12に取付けられている。このため、操舵アクチュ
エーター40が作動すれば、電動輪20はその作動した
操舵アクチュエーター40によって操舵角を変化させる
ことができ、この操舵角は個々の電動輪20について自
在に調整が可能である。The electric vehicle shown in the figure has four electric wheels 20 attached to the front, rear, left and right sides of the vehicle body (not shown), and these electric wheels 20, 20. A steering actuator 40 that adjusts the steering angle according to a command from the control device 100 is attached to the hollow knuckle 12 of each of the electric wheels 20 described above. Therefore, when the steering actuator 40 is activated, the steering angle of the electric wheels 20 can be changed by the actuated steering actuator 40, and this steering angle can be freely adjusted for each electric wheel 20.
制御装置によって制御される操舵系の概略斜視図が示し
である。A schematic perspective view of a steering system controlled by a control device is shown.
そして、制御装置100にはθ−V変換器50が接続さ
れており、このθ−■変換器50がらは、運転者により
操作されたハンドル45の回転角度に応じた電圧が出力
されるようになっている。−例として、理解を容易にす
るために、運転モードを後述する通常モード(従来の自
動車と同様に、運転者の意思に応じて前進、あるいは後
退を行なえる運転モード)に設定し、かつ、停止した状
態で運転者がハンドル45を回転した場合を考えると、
このハンドル45の回転に伴なってθ−■変換器50か
ら制御装置100に出力される電圧値が変化することに
なり、制御装置100は、この電圧変化に基づいて各電
動輪20,20.・・・の操舵角を個別に演算し、この
演算結果に応じて各操舵アクチュエーター40.40.
・・・を作動させて各電動輪20,20.・・・を演算
された操舵角に設定する。なお、この場合の電圧変化に
基づく各電動輪20,20.・・・の操舵角は、予め制
御装置100に記憶させであるのはもちろんである。A θ-V converter 50 is connected to the control device 100, and the θ-V converter 50 outputs a voltage corresponding to the rotation angle of the steering wheel 45 operated by the driver. It has become. - As an example, in order to make it easier to understand, the driving mode is set to the normal mode (described later) (a driving mode in which the driver can move forward or backward according to his will, similar to a conventional car), and Considering the case where the driver rotates the steering wheel 45 while the vehicle is stopped,
As the handle 45 rotates, the voltage value outputted from the θ-■ converter 50 to the control device 100 changes, and the control device 100 controls each motorized wheel 20, 20, 20, 20, 20, 20, 20, 20, 20, 20, 20, 30, 40, 45, 45, 45, 45, 45, 45, 45, 45, 45, 20 . The steering angles of each of the steering actuators 40, 40, .
... to operate each electric wheel 20, 20. ... is set to the calculated steering angle. Note that each electric wheel 20, 20 . It goes without saying that the steering angles of . . . are stored in advance in the control device 100.
第4図には、本発明に係る電気自動車の制御装置周辺の
概略構成図が示しである。FIG. 4 shows a schematic diagram of the vicinity of the electric vehicle control device according to the present invention.
制御装置100に電気自動車の走行状態を制御させるた
めの信号を出力する信号出力源としては、図示するよう
に、操舵角信号出力手段であるハンドル45と、前記電
気自動車の運転モード、例えば、通常、バニキング、ニ
ュートラル、斜行1回転の各種モードを選択する運転モ
ード切換レバー46と、前記電気自動車の駆動信号を出
力するトルク信号出力手段であるアクセルペダル47と
、同様に前記電気自動車の減速信号を出力するトルク信
号出力手段であるブレーキペダル48と、前記電気自動
車の進行方向を選択する前後進切換レバー49とがある
。したがって、電気自動車を運転する場合には、所望の
運転モードを、運転モード切換レバー46によって選択
するとともに、前後進切換レバー4つによって、その進
行方向(選択された運転モードが、回転モードの場合に
は回転方向となる。)を選択した後、ハンドル45゜ア
クセルペダル47及びブレーキペダル48によって走行
させることになる。As shown in the figure, the signal output sources for outputting signals for causing the control device 100 to control the driving state of the electric vehicle include a steering wheel 45 which is a steering angle signal output means, and a driving mode of the electric vehicle, for example, normal. , a driving mode switching lever 46 that selects various modes such as , baniking, neutral, and one rotation of skew; an accelerator pedal 47 that is a torque signal output means that outputs a drive signal for the electric vehicle; and a deceleration signal for the electric vehicle. There is a brake pedal 48 which is a torque signal output means for outputting a torque signal, and a forward/reverse switching lever 49 which selects the traveling direction of the electric vehicle. Therefore, when driving an electric vehicle, the desired driving mode is selected using the driving mode switching lever 46, and the direction of travel (if the selected driving mode is rotation mode) is selected using the driving mode switching lever 46, and the four forward/reverse switching levers (This is the direction of rotation.) After selecting the steering wheel 45°, the accelerator pedal 47, and the brake pedal 48, the vehicle is driven.
そして、ハンドル45には、そのシャフトに図示されて
いない角度センサーが取付けられており、この角度セン
サーには、例えばロータリーエンコーダーあるいはポテ
ンショメーター等が使用されている。この角度センサー
には、θ−V変換器50が接続され、このθ−■変換器
50からは、前記角度センサーによって検出されたハン
ドル45の回転角度θに応じた電圧■が出力されること
になる。また、運転モード切換レバー46には、図示さ
れてはいないがその操作によって設定される位置を検出
する位置センサーが設けられており、この位置センサー
としては、例えばリミットスイッチ、近接スイッチ等が
使用されている。そして、この位置センサーにはθ−8
変換器51が接衿されており、このθ−8変換器51は
、運転モード切換レバー46の設定位置を接点信号とし
て出力するものである。つまり、制御装置100はこの
接点信号により、運転モード切換レバー46によって設
定された運転モードを検出することになる。An angle sensor (not shown) is attached to the shaft of the handle 45, and the angle sensor is, for example, a rotary encoder or a potentiometer. A θ-V converter 50 is connected to this angle sensor, and this θ-V converter 50 outputs a voltage corresponding to the rotation angle θ of the handle 45 detected by the angle sensor. Become. The operation mode switching lever 46 is also provided with a position sensor (not shown) that detects the position set by the operation of the lever, and a limit switch, a proximity switch, etc. may be used as the position sensor. ing. And this position sensor has θ-8
A converter 51 is connected, and this θ-8 converter 51 outputs the set position of the operation mode switching lever 46 as a contact signal. In other words, the control device 100 detects the operating mode set by the operating mode switching lever 46 based on this contact signal.
そして、アクセルペダル47とブレーキペダル48には
、図示されてはいないが、それらのペダル47.48の
踏込み量を検出するセンサーがそれぞれ取付けられてお
り、これらのセンサーには、ハンドル45の回転角度を
検出するセンサーと同様の1例えばロータリーエンコー
ダーあるいはポテンショメーター等が使用されている。Although not shown, sensors are attached to the accelerator pedal 47 and brake pedal 48 to detect the amount of depression of these pedals 47 and 48, respectively, and these sensors detect the rotation angle of the handle 45. For example, a rotary encoder or potentiometer is used as a sensor for detecting.
これらのセンサーには、θ−■変換器52.53が接続
され、θ−■変換器52.53からは、これらのセンサ
ーによって検出されたアクセルペダル47又はブレーキ
ペダル48の踏込み量に応じた電圧■がそれぞれ出力さ
れることになる。さらに、前後進切換レバー4つには、
運転モード切換レバー46と同様に、図示されてはいな
いがその操作によって設定される位置を検出する位置セ
ンサーが設けられており、この位置センサーにはθ−8
変換器54が接続されている。このθ−8変換器54は
、前後進切換レバー49の設定位置を接点信号として出
力するものである。つまり、制御装置100はこの接点
信号により、前後進切換レバー49によって設定された
進行方向を検出することになる。A θ-■ converter 52.53 is connected to these sensors, and a voltage corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal 47 or brake pedal 48 detected by these sensors is output from the θ-■ converter 52.53. ■ will be output respectively. Furthermore, the four forward/backward switching levers have
Similar to the operation mode switching lever 46, a position sensor (not shown) is provided for detecting the position set by the operation of the lever 46, and this position sensor has a θ-8
A converter 54 is connected. This θ-8 converter 54 outputs the set position of the forward/reverse switching lever 49 as a contact signal. In other words, the control device 100 detects the traveling direction set by the forward/reverse switching lever 49 based on this contact signal.
そして、これらのθ−■変換器50.θ−8変換器51
及び54.θ−■変換器52及び53からの出力は、後
述するように構成されている制御装置100に電気自動
車の走行状態を制御する指令信号として入力される。These θ-■ converters 50. θ-8 converter 51
and 54. Outputs from the θ-■ converters 52 and 53 are input as command signals to control the running state of the electric vehicle to a control device 100 configured as described below.
制御装置100は、大別すると、後述する各種の演算部
を備えた中央処理装置60と、この中央処理装置60か
らの指令に基づいて前記した各電動輪20,20.・・
・の出力トルクを制御する駆動制御部70と、同様にこ
の中央処理装置60からの指令に基づいて前記した各電
動輪20.20゜・・・の操舵角を制御する操舵角制御
部80とから構成される装置
中央処理装置60には、電気自動車の外部あるいは内部
に設けられている1例えばモーター電流検出センサー、
モーター温度検出センサー、バッテリー電圧検出センサ
ー等から構成されるセンサー群90からの検出信号及び
中央処理装置60自体が検知した各種のエラー信号を入
力し、それらの信号を処理することによって、電気自動
車の走行状態の異常の可否の判定及び走行状態等を検出
し、その判定結果を表示させる走行許容判定部61が設
けられており、この走行許容判定部61による前記した
各種信号の処理結果、例えば走行速度、各種の警告、及
び電気自動車の管理データー等は表示装置95に表示さ
れることになる。The control device 100 can be roughly divided into a central processing unit 60 equipped with various calculation units described below, and each of the electric wheels 20, 20 .・・・
A drive control unit 70 that controls the output torque of the central processing unit 60, and a steering angle control unit 80 that similarly controls the steering angle of each of the electric wheels 20, 20°, etc. based on commands from the central processing unit 60. The central processing unit 60 includes one installed outside or inside the electric vehicle, such as a motor current detection sensor,
By inputting detection signals from a sensor group 90 consisting of a motor temperature detection sensor, battery voltage detection sensor, etc. and various error signals detected by the central processing unit 60 itself, and processing these signals, the electric vehicle A running permissibility determining unit 61 is provided that determines whether or not there is an abnormality in the running state, detects the running state, etc., and displays the determination results. The speed, various warnings, electric vehicle management data, etc. will be displayed on the display device 95.
また、中央処理装置60には、走行管理データー収集部
62が設けられ、この走行管理データー収集部62は本
発明とは直接関係がないためにその詳細な説明は省略す
るが、その主な機能としては、前記したセンサー群90
から出力された各種の検出信号を収集し、データーとし
て記憶するものである。そして、この記憶されたデータ
ーは必要に応じて取出すことができるようになっており
、この収集したデーターを、例えば電動輪20,20、
・・・におけるメインテナンスの情報として利用したり
、従来用いられている運行針のような情報として利用す
ることができるようになっている。Further, the central processing unit 60 is provided with a travel management data collection unit 62, and since this travel management data collection unit 62 is not directly related to the present invention, a detailed explanation thereof will be omitted, but its main functions are as follows. For example, the sensor group 90 described above
It collects various detection signals output from the sensor and stores them as data. This stored data can be retrieved as needed, and the collected data can be used, for example, on electric wheels 20, 20,
It can be used as maintenance information in ... or as information such as the conventional driving needle.
さらに、中央処理装置60には、基準トルク演算部63
,4輪トルク比演算部64及び各輪トルク演算部65と
が設けられ、この基準トルク演算部63は、θ−■変換
器52及び53から電圧値として出力されるアクセルペ
ダル47の踏込み量及びブレーキペダル48の踏込み量
に応じた信号に基づいて、各電動輪20,20.・・・
に共通の基準トルクを演算するものであり、一方、4輪
トルク比演算部64は、θ−8変換器51を介して入力
した運転モード切換レバー46の選択された運転モード
と、θ−■変換器50及び52から電圧値として出力さ
れるハンドル45の回転角度及びアクセルへダル47の
踏込み量に応じた信号に基づいて、各電動輪20.20
.・・・それぞれのトルク比率を演算するものである。Furthermore, the central processing unit 60 includes a reference torque calculation section 63.
, a four-wheel torque ratio calculation section 64, and an each-wheel torque calculation section 65, and this reference torque calculation section 63 calculates the amount of depression of the accelerator pedal 47 and Based on a signal corresponding to the amount of depression of the brake pedal 48, each electric wheel 20, 20 . ...
On the other hand, the four-wheel torque ratio calculation unit 64 calculates the selected driving mode of the driving mode switching lever 46 input via the θ-8 converter 51, and the Each motorized wheel 20.20 is controlled based on a signal corresponding to the rotation angle of the handle 45 and the amount of depression of the accelerator pedal 47 output as a voltage value from the converters 50 and 52.
.. ... to calculate the respective torque ratios.
そして、各輪トルク演算部65は、この基準トルク演算
部63と4輪トルク比演算部64とによって演算された
各電動輪20.20.・・・のトルク及び4輪トルク比
率に基づいて、各電動輪20毎の出力トルクを個々に演
算し、この演算結果を駆動制御部70に出力する。した
がって、各電動輪20.20.・・・は、それぞれの電
動輪20に接続されている駆動制御部70からの出力電
圧及び出力電流に基づいて、所定のトルクで駆動される
。Then, each wheel torque calculation unit 65 calculates each electric wheel 20, 20. . . . and the four-wheel torque ratio, the output torque for each electric wheel 20 is calculated individually, and the calculation result is output to the drive control unit 70. Therefore, each motorized wheel 20.20. ... are driven with a predetermined torque based on the output voltage and output current from the drive control unit 70 connected to each electric wheel 20.
なお、基準トルク演算部63.4輪トルク比演算部64
及び各輪トルク演算部65によってトルク演算手段を構
成している。Note that the reference torque calculation section 63.4 wheel torque ratio calculation section 64
and each wheel torque calculation section 65 constitute a torque calculation means.
また、中央処理装置60には操舵角演算手段としての4
輪操舵角演算部66が設けられており、この4輪操舵角
演算部66は、θ−8変換器51から接点信号として出
力される運転モード切換レバー46の設定位置及びθ−
■変換器50.52から電圧値として出力されるハンド
ル45の回転角度に応じた信号に基づいて、各電動輪2
0,20、・・・の操舵角を演算するものである。この
4輪操舵角演算部66による演算結果は、操舵角制御部
80に出力され、各電動輪20,20.・・・は、この
操舵角制御部80によって駆動される前記した操舵アク
チュエーター40によって、それぞれ個々に所定の操舵
角に設定される。In addition, the central processing unit 60 includes four
A wheel steering angle calculation unit 66 is provided, and this four-wheel steering angle calculation unit 66 calculates the set position of the driving mode switching lever 46 and the θ-
■Each motorized wheel 2 is
It calculates steering angles of 0, 20, . . . The calculation results by the four-wheel steering angle calculation unit 66 are output to the steering angle control unit 80, and the results are output to the steering angle control unit 80 for each of the electric wheels 20, 20. ... are individually set to predetermined steering angles by the aforementioned steering actuator 40 driven by the steering angle control section 80.
第5図には、本発明に係る電気自動車の制御装置におい
て、特に電動輪の回転制御を行なう部分のブロック図が
示しである。FIG. 5 shows a block diagram of a portion particularly controlling the rotation of electric wheels in the electric vehicle control device according to the present invention.
前述したように、電気自動車Eには、ハンドル45、運
転モード切換レバー46.アクセルペダル47.ブレー
キペダル48及び前後進切換レバー49が図示するよう
に配設されており、前述したように、ハンドル45には
θ−■変換器50が、運転モード切換レバー46にはθ
−8変換器51が、アクセルペダル47にはθ−■変換
器52が、ブレーキペダル48にはθ−■変換器53が
、また前後進切換レバー49にはθ−8変換器54がそ
れぞれ接続されている。As mentioned above, the electric vehicle E includes a steering wheel 45, a driving mode switching lever 46. Accelerator pedal 47. A brake pedal 48 and a forward/reverse switching lever 49 are arranged as shown in the figure, and as described above, the handle 45 is equipped with a θ-■ converter 50, and the operation mode switching lever 46 is equipped with a θ-■ converter 50.
-8 converter 51 is connected to the accelerator pedal 47, a θ-■ converter 52 is connected to the brake pedal 48, a θ-8 converter 53 is connected to the brake pedal 48, and a θ-8 converter 54 is connected to the forward/reverse switching lever 49. has been done.
θ−8変換器51.θ−■変換器52及びθ−■変換器
53は、公知のPID制御を非線形に行なうPID非線
形制御部67に接続されており、このPID非線形制御
部67は、第4図に示しな各輪トルク演算部65内に設
けられているものである。そして、θ−■変換器50及
びθ−8変換器51は、切換部55に接続されており、
また、この切換部55には、前記した4輪操舵角演算部
66.4輪トルク比演算部64.電気自動車の運転モー
ドとして、運転モード切換レバー46によって斜行モー
ドが選択された場合、切換部55によって選択される斜
行操舵角演算部81及び運転モード切換レバー46によ
って回転モードが選択された場合、切換部55によって
選択される中央処理装置60内に設けられている回転操
舵角テーブル68がそれぞれ選択され得るように接続さ
れている。この切換部55は、運転モード切換レバー4
6によって通常モード、即ち、前進あるいは後退等、通
常の走行をさせるモードが選択された場合には、θ−V
変換器50を4輪操舵角演算部66及び4輪トルク比演
算部64に接続するようにその接点を作動し、斜行モー
ドが選択された場合には、θ−■変換器50を斜行操舵
角演算部81に接続するようにその接点を作動し、回転
モードが選択された場合には、θ−■変換器50を回転
操舵角テーブル68に接続するようにその接点をそれぞ
れ作動させる。θ-8 converter 51. The θ-■ converter 52 and the θ-■ converter 53 are connected to a PID nonlinear control section 67 that nonlinearly performs known PID control. This is provided within the torque calculation section 65. The θ-■ converter 50 and the θ-8 converter 51 are connected to the switching section 55,
The switching unit 55 also includes the four-wheel steering angle calculation unit 66, the four-wheel torque ratio calculation unit 64. When the skew mode is selected by the driving mode switching lever 46 as the driving mode of the electric vehicle, and when the rotation mode is selected by the skew steering angle calculation unit 81 selected by the switching unit 55 and the driving mode switching lever 46. , the rotary steering angle tables 68 provided in the central processing unit 60 that are selected by the switching unit 55 are connected so that they can be selected respectively. This switching section 55 is connected to the operation mode switching lever 4.
When the normal mode, that is, the mode for normal driving such as forward or reverse, is selected by 6, θ-V
The contacts are operated to connect the converter 50 to the four-wheel steering angle calculating section 66 and the four-wheel torque ratio calculating section 64, and when the skew mode is selected, the θ-■ converter 50 is operated in the skew mode. The contacts are actuated to connect to the steering angle calculating section 81, and when the rotation mode is selected, the contacts are actuated to connect the θ-■ converter 50 to the rotary steering angle table 68.
また、θ−8変換器54は、ここから出力される接点信
号に基づいて各電動輪20,20.・・・の回転方向を
決定する。駆動制御部70に設けられた回転方向判別部
71に接続され、回転方向判別部71は、前後進切換レ
バー4つによって選択された方向に走行させるべく、各
電動輪20.20゜・・・の回転方向を設定する。Further, the θ-8 converter 54 converts each electric wheel 20, 20 . Determine the rotation direction of... It is connected to a rotational direction determination section 71 provided in the drive control section 70, and the rotational direction determination section 71 causes each electric wheel to travel in the direction selected by the four forward/reverse switching levers. Set the direction of rotation.
さらに、この回転方向判定部71には、4輪操舵角演算
部66、斜行操舵角演算部81及び回転操舵角テーブル
68がそれぞれ接続され、また、後述するゲート制御部
74にも接続されて、これに対して各電動輪20,20
.・・・の回転方向に関する信号を出力する。このPI
D非線形制御部67及び4輪トルク比演算部64は、駆
動制御部70に設けられた供給電圧制御部72に接続さ
れ、この供給電圧制御部72によって各電動輪20゜2
0、・・・への供給電圧が間接的に制御される。Further, a four-wheel steering angle calculation section 66, a skew steering angle calculation section 81, and a rotational steering angle table 68 are connected to the rotation direction determination section 71, and also connected to a gate control section 74, which will be described later. , whereas each electric wheel 20, 20
.. Outputs a signal related to the rotation direction of... This PI
The D nonlinear control section 67 and the four-wheel torque ratio calculation section 64 are connected to a supply voltage control section 72 provided in the drive control section 70, and the supply voltage control section 72 controls each motorized wheel 20°2.
The supply voltage to 0, . . . is indirectly controlled.
また、この供給電圧制御部72には、電動輪20を構成
するモーターに電力を供給する電力制御部75に接続さ
れたゲート制御部74を介してパルス列発生部73が接
続され、電動輪20に出力される電力は、このパルス列
発生部73から出力されるパルスに基づいて、ゲート制
御部74によって制御されるゲートのオン時間によって
制御される。Further, a pulse train generating section 73 is connected to the supply voltage control section 72 via a gate control section 74 connected to a power control section 75 that supplies power to the motor constituting the electric wheel 20 . The output power is controlled by the on-time of the gate controlled by the gate control section 74 based on the pulses output from the pulse train generation section 73.
さらに、供給電圧制御部72には、電力制御部75に電
圧を印加するバッテリー群76が有するタップを切換え
るタップ切換部77が接続されており、このタップの切
換は供給電圧制御部72から出力される供給電圧信号に
よって行なわれることになる。このタップを切換える場
合には、図示はしないがパルスモータ−によって行なう
ようになっており、このパルスモータ−はタップ切換部
77から出力される信号によって作動するようになって
いる。Further, the supply voltage control section 72 is connected to a tap switching section 77 that switches the taps of the battery group 76 that applies voltage to the power control section 75 . This will be done by the supply voltage signal. The taps are switched by a pulse motor (not shown), which is operated by a signal output from the tap switching section 77.
そして、電動輪20を構成するモーター2には、前記し
たように、そのモーター2が一定角度回転する毎にパル
スを出力する磁極位置検出素子85が設けられており、
その磁極位置検出素子85から出力されたパルスは、ゲ
ート制御部′74と、この磁極位置検出素子85に接続
されているF/V変換器86に出力され、モーター2を
回転させる上でのフィードバックを行なっている。また
、電力制御部75及びF/V変換器86には信号処理部
87が接続され、この信号処理部87はPID非線形制
御部67に接続され、モーター2に印加する電圧を決定
する上でのフィードバックを行なっている。As described above, the motor 2 constituting the electric wheel 20 is provided with a magnetic pole position detection element 85 that outputs a pulse every time the motor 2 rotates by a certain angle.
The pulses output from the magnetic pole position detection element 85 are output to the gate control section '74 and the F/V converter 86 connected to this magnetic pole position detection element 85, and are used as feedback for rotating the motor 2. is being carried out. Further, a signal processing section 87 is connected to the power control section 75 and the F/V converter 86, and this signal processing section 87 is connected to the PID nonlinear control section 67, and is used to determine the voltage to be applied to the motor 2. Giving feedback.
第6図には、本発明に係る電気自動車の制御装置におい
て、特に電動輪の操舵制御を行なう部分のブロック図が
示しである。FIG. 6 is a block diagram of a portion of the control device for an electric vehicle according to the present invention that particularly controls the steering of electric wheels.
前述したように、電気自動車Eには、ハンドル45及び
運転モード切換レバー46が図示するように配設されて
おり、前述したように、ハンドル45にはθ−■変換器
50が、運転モード切換しバー46にはθ−8変換器5
1がそれぞれ接続されている。そして、このθ−■変換
器50及びθ−8変換器51は切換部55に接続されて
おり、また切換部55には、前述した4輪操舵角演算部
66、斜行操舵角演算部81及び回転操舵角テーブル6
8が選択され得るように接続されており、これらは、ま
た、θ−8変換器51によって切換えられる選択部56
にも接続されている。この切換部55及び56は、運転
モード切換レバー46によって通常モードが選択された
場合には、θ−■変換器50を4輪操舵角演算部66を
介して操舵角指令部82に接続するようにその接点を作
動し、斜行モードが選択された場合には、θ−■変換器
50を斜行操舵角演算部81を介して操舵角指令部82
に接続するようにその接点を作動し、回転モードが選択
された場合には、θ−■変換器50を回転操舵角テーブ
ル68を介して操舵角指令部82に接続するようにその
接点をそれぞれ作動させる。この操舵角指令部82には
、前述した操舵アクチュエーター40を駆動する操舵角
サーボ83が接続され、各電動輪20,20.・・・の
操舵角に関する指令は、この操舵角指令部82から出力
される。As described above, the electric vehicle E is provided with a steering wheel 45 and a driving mode switching lever 46 as shown in the figure. The θ-8 converter 5 is installed in the bar 46.
1 are connected to each other. The θ-■ converter 50 and the θ-8 converter 51 are connected to a switching unit 55, and the switching unit 55 is connected to the aforementioned four-wheel steering angle calculation unit 66 and the skew steering angle calculation unit 81. and rotating steering angle table 6
8 can be selected, and these are also connected to a selection section 56 which is switched by the θ-8 converter 51.
is also connected. The switching sections 55 and 56 connect the θ-■ converter 50 to the steering angle command section 82 via the four-wheel steering angle calculation section 66 when the normal mode is selected by the operation mode switching lever 46. When the skew mode is selected, the θ-■ converter 50 is connected to the steering angle command section 82 via the skew steering angle calculation section 81.
When the rotation mode is selected, the contacts are actuated to connect the θ-■ converter 50 to the steering angle command section 82 via the rotary steering angle table 68. Activate. A steering angle servo 83 for driving the aforementioned steering actuator 40 is connected to the steering angle command section 82, and each electric wheel 20, 20... The command regarding the steering angle of... is output from this steering angle command section 82.
そして、このように構成されている本発明に係る電気自
動車の制御装置の動作を、第7図以降に示されている動
作フローチャートに基づいて以下に説明する。なお、こ
の説明に際して、実際の電動輪の動作が容易に理解でき
るように、必要に応じて第1図から第6図を参照して説
明することにする。The operation of the electric vehicle control device according to the present invention configured as described above will be explained below based on the operation flowcharts shown in FIG. 7 and subsequent figures. In this explanation, reference will be made to FIGS. 1 to 6 as necessary so that the actual operation of the electric wheel can be easily understood.
第7図に示されるフローチャートは、本発明に係る電気
自動車の制御装置のメインフローチャートである。即ち
、電気自動車の走行を制御するためのメインとなる部分
のフローチャートである。The flowchart shown in FIG. 7 is a main flowchart of the electric vehicle control device according to the present invention. That is, it is a flowchart of the main part for controlling the running of an electric vehicle.
ステップ1
まず、運転者がキーを操作して、電気自動車の動作を総
括的に制御する制御装置100を起動させる。Step 1 First, the driver operates a key to start the control device 100 that comprehensively controls the operation of the electric vehicle.
ステップ2
このキーのオンにより中央処理装置60に設けられてい
る各IC素子、つまり記憶素子あるいは入出力素子、各
種変換素子の動作及びこの中央処理装置60に接続され
ている駆動制御部70.操舵角制御部80.センサー群
90及び表示装置95の動作を全て初期化する。尚、こ
の初期化の処理は一般的に行なわれているので、その詳
細な説明は省略する。Step 2 By turning on this key, each IC element provided in the central processing unit 60, that is, a memory element, an input/output element, and various conversion elements operate, and the drive control unit 70 connected to this central processing unit 60. Steering angle control section 80. All operations of the sensor group 90 and display device 95 are initialized. Note that this initialization process is commonly performed, so a detailed explanation thereof will be omitted.
ステップ3
次に、制御装置100は、運転モード切換レバー46に
よる設定位置をデジタル信号として出力するθ−8変換
器51.ハンドル45.アクセルペダル47及びブレー
キペダル48の操作量に応じた電圧を出力するθ−■変
換器50,52.53、さらに、前後進切換レバー49
の設定位置をデジタル信号として出力するθ−8変換器
54が正常に機能するか否かを判断し、また、中央処理
装置60の各種素子に設けられているデーターテーブル
、カウンター及びフラグエリア動作を点検し、センサー
群90からの検出信号を入力してこれらの検出信号の正
常可否を判断する。Step 3 Next, the control device 100 transmits the θ-8 converter 51. which outputs the set position by the operation mode switching lever 46 as a digital signal. Handle 45. θ-■ converters 50, 52, 53 that output voltages according to the operating amounts of the accelerator pedal 47 and brake pedal 48, and a forward/reverse switching lever 49.
It determines whether the θ-8 converter 54 that outputs the set position as a digital signal is functioning normally, and also controls the operation of data tables, counters, and flag areas provided in various elements of the central processing unit 60. Inspection is performed, and detection signals from the sensor group 90 are input to determine whether these detection signals are normal or not.
ステップ4
中央処理装置60は、制御系を構成する各部分の動作が
正常に機能し得ることを判断した後に、システムテーブ
ルへの起動登録を行なう。Step 4 After determining that each part constituting the control system can function normally, the central processing unit 60 performs start-up registration in the system table.
ステップ5
ステップ1からステップ4までの処理が終了すると、電
気自動車を走行させる準備が完了するので、次に、中央
処理装置60は、運転者が設定した運転モード切換レバ
ー46及び前後進切換レバー49の設定位置を、θ−8
変換器51及びθ−8変換器54から出力される接点信
号として入力する。このθ−8変換器51から出力され
る接点信号は、例えば、運転モードがニュートラルにあ
る場合には、100000.パーキングモードにある場
合には、010000.前進に設定されている場合には
、11111111、後退に設定されている場合には、
11111100、というようなデジタル信号である。Step 5 When the processes from Step 1 to Step 4 are completed, the preparation for driving the electric vehicle is completed, so the central processing unit 60 next selects the driving mode switching lever 46 and the forward/reverse switching lever 49 set by the driver. The setting position of θ-8
It is input as a contact signal output from the converter 51 and the θ-8 converter 54. For example, when the driving mode is in neutral, the contact signal output from the θ-8 converter 51 is 100,000. If in parking mode, 010000. If set to forward, 11111111, if set to backward,
It is a digital signal such as 11111100.
ステップ6
中央処理装置60は、ステップ5において入力した運転
モードに関する接点信号に基づいて、現在設定されてい
る運転モードを判断し、また、前後進に関する信号に基
づいて、前進であるか、後退であるかを判断する。Step 6 The central processing unit 60 determines the currently set driving mode based on the contact signal related to the driving mode inputted in Step 5, and also determines whether the driving mode is forward or backward based on the signal regarding forward and backward movement. Determine if there is.
ステップ7
中央処理装置60はハンドル45の回転角度、アクセル
ペダル47及びブレーキペダル48の踏込み址つまり操
作量、並びにセンサー群90等からの検出信号を入力し
、このらの入力データーを走行管理データー収集部62
に記憶する。Step 7 The central processing unit 60 inputs the rotation angle of the steering wheel 45, the amount of depression or operation of the accelerator pedal 47 and brake pedal 48, and detection signals from the sensor group 90, etc., and collects these input data as travel management data. Part 62
to be memorized.
ステップ8
このステップに関しては後で詳細に説明するが、このス
テップにおいては概略以下のような処理を行な・、う。Step 8 Although this step will be explained in detail later, the following processing is generally performed in this step.
即ち、制御装置100は、運転モード切換レバー46に
よって設定された運転モード及び前後進切換レバー49
によって設定された走行方向に応じて、ステップ7で入
力した各種のデーターを処理し、各電動輪20.20.
・・・毎の出力トルク及び操舵角を演算し、電気自動車
を運転者の意思通りに走行させる。That is, the control device 100 controls the driving mode set by the driving mode switching lever 46 and the forward/reverse switching lever 49.
The various data input in step 7 are processed according to the running direction set by the motorized wheels 20, 20, and 20.
. . . The output torque and steering angle are calculated for each time, and the electric vehicle is driven according to the driver's intention.
ステップ9
中央処理装置60は、キーが操作されて電源がオフされ
た場合には処理を終了し、キーがオンされている場合に
はステップ5からステップ9を繰返して処理を行なう。Step 9 The central processing unit 60 ends the process if the key is operated and the power is turned off, and if the key is turned on, the process repeats steps 5 to 9.
つまり、キーがオンされている間はステップ5からステ
ップ9の処理が繰り返し行なわれることになる。In other words, while the key is on, the processes from step 5 to step 9 are repeated.
次に、第8図には、第7図に示したメインフローチャー
トにおけるステップ3のサブルーチンプログラムのフロ
ーチャートが示しである。Next, FIG. 8 shows a flowchart of the subroutine program of step 3 in the main flowchart shown in FIG.
このサブルーチンプログラムは、起動点検のプログラム
であり、その点検の種類として実際に行なわれるものに
は種々のものがあるが、このフローチャートにおいては
、その点検の内の代表的な起動点検であるセンサー群9
0の点検処理に関するフローチャートを示しである。な
お、他の点検についても同図に示すフローチャートと同
様な処理によって行なわれるので、これらの具体的な動
作説明は省略する。This subroutine program is a startup inspection program, and there are various types of inspections that are actually performed, but in this flowchart, the sensor group, which is a typical startup inspection, is used. 9
3 shows a flowchart regarding inspection processing of 0. Note that other inspections are also performed by the same process as in the flowchart shown in the same figure, so a detailed explanation of these operations will be omitted.
ステップ10
まず、中央処理装置60は、例えばモーター電流検出セ
ンサー、モーター温度検出センサー、バッテリー電圧検
出センサー等によって構成されるセンサー群90の全セ
ンサーの検出信号を入力し、走行管理データー収集部6
2に、これらの検出信号を記憶する。Step 10 First, the central processing unit 60 inputs the detection signals of all the sensors of the sensor group 90 including, for example, a motor current detection sensor, a motor temperature detection sensor, a battery voltage detection sensor, etc.
2, these detection signals are stored.
ステップ11
そして、走行許容判定部61は、ステップ10で走行管
理データー収集部62に記憶させた各センサーからの信
号を個々に取出し、その信号が正常であるか否かの判断
を順次行ない、全センサーが正常に機能しているか否か
の判断を行なう。この異常判断は、例えば、センサーが
破損していれば検出信号が全く出力されないか、または
現実とはかけはなれた検出値が出力されるので、これを
夫々のセンサーに割当てられた基準値と比較することに
より、そのセンサーの異常を検出するようにしている。Step 11 Then, the driving permission determining unit 61 individually extracts the signals from each sensor stored in the driving management data collecting unit 62 in step 10, and sequentially determines whether the signals are normal or not. Determine whether the sensor is functioning properly. For example, if a sensor is damaged, no detection signal will be output, or a detection value that is far from reality will be output, so this abnormality judgment is made by comparing this with the reference value assigned to each sensor. By doing so, it is possible to detect abnormalities in the sensor.
このセンサーの異常判断は、このような方法以外に、通
常用いられている他の方法によっても行なうことができ
る。In addition to this method, the abnormality of the sensor can be determined by other commonly used methods.
ステップ12
ステップ11における異常判断処理の結果、いずれのセ
ンサーにも異常が認められない場合には、このサブルー
チンを終了してメインルーチンへ戻り、1つのセンサー
にでも異常が認められた場合には、次のステップに進む
。Step 12 As a result of the abnormality determination process in step 11, if no abnormality is found in any sensor, this subroutine is ended and the process returns to the main routine, and if even one sensor is found to be abnormal, Proceed to next step.
ステップ13
走行許容判定部61によって、異常の生じているセンサ
ーが検出されると、このセンサーの界雷発生を表示装置
95によって表示する。そして、この表示後、サブルー
チンを終了してメインルーチンに戻る。Step 13: When the running permission determining unit 61 detects a sensor with an abnormality, the display device 95 displays the occurrence of field lightning in this sensor. After this display, the subroutine is ended and the process returns to the main routine.
次に、第9図には、第7図に示したメインフローチャー
トにおけるステップ6のサブルーチンプログラムが示し
である。なお、このサブルーチンプログラムでは、運転
モード切換レバー46によって設定された運転モードを
検出するためのサブルーチンプログラムのみを示しであ
るが、前後進切換レバー49によって設定された前進、
後退の検出も、このサブルーチンプログラムと同様であ
るので、その説明は省略する。また、本実施例に例示し
た電気自動車には、前記したような各種の運転モードが
用意され、走行方向の選択もできるようになっているが
、具体的には、運転モードとしては、ニュートラル、パ
ーキング、通常モード。Next, FIG. 9 shows a subroutine program of step 6 in the main flowchart shown in FIG. Note that this subroutine program only shows the subroutine program for detecting the driving mode set by the driving mode switching lever 46;
Detection of retreat is also the same as in this subroutine program, so its explanation will be omitted. Furthermore, the electric vehicle exemplified in this embodiment is provided with various driving modes as described above, and the driving direction can also be selected.Specifically, the driving modes include neutral, Parking, normal mode.
斜行モード、回転モードが設けられており、走行方向と
しては、前進、後退、右回転、左回転が選択できるよう
になっている。したがって、電気自動車の走行状態とし
ては、通常モードにおける前進及び後退、斜行モードに
おける前進及び後退、右回転及び左回転の各走行状態が
実現できる。さらに、ここでは具体的なフローチャート
は示さないが、停止時間が所定時間以上になると、運転
モードが、自動的にニュートラルあるいは、パーキング
のモードにすることも可能である。A diagonal mode and a rotation mode are provided, and the running direction can be selected from forward, backward, right rotation, and left rotation. Therefore, the electric vehicle can be driven in the following driving states: forward and backward in the normal mode, forward and backward in the diagonal mode, and clockwise rotation and counterclockwise rotation. Further, although a specific flowchart is not shown here, when the stop time exceeds a predetermined time, the driving mode can be automatically changed to neutral or parking mode.
ステップ20
中央処理装置60は、運転モード切換レバー46の操作
によりθ−8変換器51からデジタル値として出力され
る接点信号を入力する。Step 20 The central processing unit 60 inputs the contact signal output as a digital value from the θ-8 converter 51 by operating the operation mode switching lever 46.
ステップ21
中央処理装置60は、この入力した接点信号に基づいて
、運転モード切換レバー46の設定位置を検出する。Step 21 The central processing unit 60 detects the set position of the operation mode switching lever 46 based on the input contact signal.
ステップ22
中央処理装置60は、前記設定位置の検出によって、そ
の設定位置から運転モードの演算を行なう。Step 22: Upon detection of the set position, the central processing unit 60 calculates the operating mode from the set position.
ステップ23
中央処理装置60は、ステップ22によって演算された
運転モードを、前記した第5図及び第6図に示されてい
る切換部55及び56に出力し、その運転モードに応じ
てこの切換部55及び56の接点を切換える。そして、
このサブルーチンを終了してメインルーチンに戻る。ま
た、言うまでもなく、前後進切換レバー49によって選
択された走行方向も、中央処理装置60に入力され、こ
の走行方向に基づいて各電動輪20,20.・・・の回
転方向が決定される。Step 23 The central processing unit 60 outputs the operating mode calculated in step 22 to the switching units 55 and 56 shown in FIGS. 5 and 6, and selects the switching unit according to the operating mode. Switch the contacts 55 and 56. and,
End this subroutine and return to the main routine. Needless to say, the running direction selected by the forward/reverse switching lever 49 is also input to the central processing unit 60, and based on this running direction, each electric wheel 20, 20... The rotation direction of... is determined.
さらに、第10図以降には、第7図に示したメインフロ
ーチャートにおけるステップ8のサブルーチンプログラ
ムが示しである。Furthermore, from FIG. 10 onwards, the subroutine program of step 8 in the main flowchart shown in FIG. 7 is shown.
このサブルーチンプログラムは、各運転モードにおける
表示装置95への表示、あるいは各電動輪20の出力ト
ルク及び操舵角の演算に関するためのサブルーチンプロ
グラムである。そして、第10図に示されているサブル
ーチンプログラムは、選択された運転モードがニュート
ラルである場合のサブルーチンプログラムである。This subroutine program is a subroutine program for displaying on the display device 95 in each driving mode or for calculating the output torque and steering angle of each electric wheel 20. The subroutine program shown in FIG. 10 is a subroutine program when the selected driving mode is neutral.
ステップ30
中央処理装置60は、運転モード切換レバー46によっ
て設定された運転モードを、第9図に示したサブルーチ
ンプログラムによって判断すると、その判断した運転モ
ードを表示装置95に表示する。即ち、この場合ではニ
ュートラルを表示することになる。Step 30 When the central processing unit 60 determines the driving mode set by the driving mode switching lever 46 using the subroutine program shown in FIG. 9, the central processing unit 60 displays the determined driving mode on the display device 95. That is, in this case, neutral will be displayed.
ステップ31
そして中央処理装置60は、例えば電気自動車の車速(
この場合は車速は、特殊な運転を行なっていなければ0
である。)、運転者の要求による他の種々のデーターの
表示等を表示装置95に表示する。Step 31 Then, the central processing unit 60 calculates, for example, the vehicle speed of the electric vehicle (
In this case, the vehicle speed is 0 unless special driving is performed.
It is. ), and various other data requested by the driver are displayed on the display device 95.
つまり、この運転モードでは、表示装置95に車速環、
電気自動車の走行状態を示す表示及び運転者の要求する
データーが表示されるのみであり、たとえアクセルペダ
ル47及びブレーキへダル48が操作されても、電動輪
20の動作には影響を与えないようになっている。In other words, in this driving mode, the display device 95 displays the vehicle speed ring.
Only the display indicating the running state of the electric vehicle and the data requested by the driver are displayed, and even if the accelerator pedal 47 and brake pedal 48 are operated, the operation of the electric wheels 20 is not affected. It has become.
次に、第11図に示されているサブルーチンプログラム
は、選択された運転モードがパーキングである場合のサ
ブルーチンプログラムである。Next, the subroutine program shown in FIG. 11 is a subroutine program when the selected driving mode is parking.
ステップ40
中央処理装置60は、運転モード切換レバー46によっ
て設定された運転モードを、第9図に示したサブルーチ
ンプログラムによってパーキングモードであると判断す
ると、車速が0であることを条件として、機械的なブレ
ーキを作動させ、電気自動車を停止させる。Step 40 When the central processing unit 60 determines that the driving mode set by the driving mode switching lever 46 is the parking mode by the subroutine program shown in FIG. activate the appropriate brakes to stop the electric vehicle.
ステップ41
次に、中央処理装置60は、判断した運転モードを表示
装置95に表示する。即ち、この場合にはパーキングを
表示する。Step 41 Next, the central processing unit 60 displays the determined driving mode on the display device 95. That is, in this case, parking is displayed.
ステップ42
そして中央処理装置60は、前記したと同様に、例えば
電気自動車の車速、運転者の要求による他の種々のデー
ターの表示等を表示装置95に表示する。Step 42 Then, as described above, the central processing unit 60 displays, for example, the vehicle speed of the electric vehicle and various other data requested by the driver on the display device 95.
つまり、この運転モードでは、ニュートラルの場合と同
様に表示装置95に車速環、電気自動車の走行状態を示
す表示及び運転者の要求するデーターが表示されるのみ
であり、たとえアクセルペダル47及びブレーキペダル
48が操作されても電動輪20の動作には影響を与えな
いようになっている。In other words, in this driving mode, as in the case of neutral, the display device 95 only displays the vehicle speed ring, the display indicating the driving state of the electric vehicle, and the data requested by the driver, and even if the accelerator pedal 47 and brake pedal Even if 48 is operated, the operation of the electric wheel 20 is not affected.
第12図(A)、 (B)に示されているサブルーチン
プログラムは、選択された運転モードが斜行モードであ
る場合のサブルーチンプログラムである。The subroutine programs shown in FIGS. 12(A) and 12(B) are subroutine programs when the selected driving mode is the oblique mode.
この斜行モードは、ハンドル46の繰作によって全ての
電動輪20,20.・・・が同方向に同一の操舵角をも
って操舵されるモードであって、電気自動車を斜めに前
進あるいは後退させる場合のモードである。This diagonal mode can be set by turning the handle 46 to move all the motorized wheels 20, 20. ... is a mode in which the electric vehicle is steered in the same direction with the same steering angle, and is a mode in which the electric vehicle is moved diagonally forward or backward.
以下に、この斜行モードが選択された場合における本発
明の電気自動車の制御装置の動作を詳細に説明する。Below, the operation of the electric vehicle control device of the present invention when this oblique traveling mode is selected will be explained in detail.
ステップ50
中央処理装置60によって運転モード切換レバー46の
設定位置が斜行モードであると判断された場合には、そ
の中央処理装置60に設けられた記憶装置に記憶されて
いるモードデーターを、斜行モードのデーターに書換え
る。このモードが選択されると、第5図及び第6図に示
すようにθ−8変換器51から切換部55及び56に切
換信号が出力され、この切換信号に基づいて切換部55
及び56はθ−■変換器50からの信号が斜行操舵角演
算部81に入力されるように、また、斜行操舵角演算部
81からの信号が操舵角指令部82に出力され得るよう
にその接点を切換える。Step 50 When the central processing unit 60 determines that the set position of the operation mode switching lever 46 is the diagonal mode, the mode data stored in the storage device provided in the central processing unit 60 is changed to the diagonal mode. Rewrite data to line mode. When this mode is selected, as shown in FIGS. 5 and 6, a switching signal is output from the θ-8 converter 51 to the switching units 55 and 56, and based on this switching signal, the switching unit 55
and 56 are arranged so that the signal from the θ-■ converter 50 can be input to the skew steering angle calculating section 81, and the signal from the skew steering angle calculating section 81 can be output to the steering angle command section 82. Switch that contact to .
ステップ51
斜行操舵角演算部81は、θ−■変換器50から出力さ
れるハンドル45の回転角度に比例した電圧を入力する
。Step 51 The oblique steering angle calculation unit 81 inputs a voltage proportional to the rotation angle of the handle 45 output from the θ-■ converter 50.
ステップ52
斜行操舵角演算部81は、前ステップにおいて入力した
ハンドル45の回転角度に比例した電圧に基づいて、各
電動輪20の操舵角を演算する。Step 52 The oblique steering angle calculation unit 81 calculates the steering angle of each electric wheel 20 based on the voltage proportional to the rotation angle of the handle 45 input in the previous step.
つまり、ハンドル45の回転によりθ−■変換器50か
ら出力された電圧が■1であったとすると、斜行操舵角
演算部81は、この電圧■1に基く操舵角を、図示しな
い記憶装置に記憶されているデーターをルックアップす
ることによって演算する。In other words, if the voltage output from the θ-■ converter 50 due to the rotation of the handle 45 is ■1, the oblique steering angle calculating section 81 stores the steering angle based on this voltage ■1 in a storage device (not shown). Calculate by looking up stored data.
ステップ53
回転方向判定部71は、前後進切換レバー49から出力
された信号に基づいて、各電動輪20゜20、・・・の
回転方向を判定し、各電動輪20,20、・・・への供
給電力を制御するゲート制御部74に判定した回転方向
に各電動輪20.20.・・・を回転させるための指示
を与える。この各電動輪20.20.・・・の回転方向
は、前後進切換レバー49により選択されたどちら方向
の斜行モードであるかによって決定がされる。即ち、前
進斜行モードであるか、後退斜行モードであるかによっ
てその回転方向が決定されることになる。Step 53 The rotation direction determination unit 71 determines the rotation direction of each electric wheel 20, 20, . . . based on the signal output from the forward/reverse switching lever 49, and Each electric wheel 20, 20. Give instructions for rotating... Each electric wheel 20.20. . . is determined depending on which direction the oblique mode is selected by the forward/reverse switching lever 49. That is, the direction of rotation is determined depending on whether the mode is the forward oblique mode or the backward oblique mode.
ステップ54
PID非線形制御部67は、アクセルペダル47の操作
によりθ−■変換器52から出力される電圧を入力する
。Step 54 The PID nonlinear control section 67 inputs the voltage output from the θ-■ converter 52 when the accelerator pedal 47 is operated.
ステップ55
前ステップと同様に、PID非線形制御部67は、ブレ
ーキペダル48の操作によりθ−■変換器53から出力
される電圧を入力する。Step 55 As in the previous step, the PID nonlinear control unit 67 receives the voltage output from the θ-■ converter 53 when the brake pedal 48 is operated.
ステップ56
PID非線形制御部67は、アクセルペダル47の踏込
み量とブレーキへダル48の踏込み址に応じて、θ−■
変換器52及び53から出力された両型圧の差を演算し
、この演算の結果得られた電圧値に基づいて、各電動輪
20,20.・・・に与えるべきトルクの指令値を演算
する。なお、この指令値の演算中であっても、厳密には
アクセルペダル47の踏込み量とブレーキペダル48の
踏込み量とは必ずしも一定に保たれているはずはないの
で、PID非線形制御部67は、これらの踏込み呈があ
る程度の範囲で変動してもその演算に影響を与えないよ
うに、従来の遊びと同様の意味合いで不感帯を設けてお
り、即ち、両ペダル47及び48の多少の踏込み量の変
化は無視し得るようになっている。実際におけるこの不
感帯の判断は、入力、つまり前記した電圧値の絶対値が
所定値以上になったか否かの判断を行なうことによって
成され、この電圧値が所定値以上になった場合に、初め
てアクセルペダル47.ブレーキへダル48が操作され
たと判断されるようにしている。Step 56 The PID nonlinear control unit 67 determines θ−■ according to the amount of depression of the accelerator pedal 47 and the amount of depression of the brake pedal 48.
The difference between the two mold pressures output from the converters 52 and 53 is calculated, and based on the voltage value obtained as a result of this calculation, each electric wheel 20, 20 . Calculate the torque command value to be applied to... Note that even during calculation of this command value, strictly speaking, the amount of depression of the accelerator pedal 47 and the amount of depression of the brake pedal 48 cannot necessarily be kept constant, so the PID nonlinear control unit 67 In order to prevent the calculation from being affected even if these pedal pressure variations within a certain range, a dead zone is provided in the same sense as the conventional play. Changes have become negligible. In practice, this dead zone is determined by determining whether the input, that is, the absolute value of the voltage value mentioned above, has exceeded a predetermined value. Accelerator pedal 47. It is determined that the brake lever 48 has been operated.
ステップ57
次に、PID非線形制御部67は、信号処理部87から
出力される電圧値に基づいて、各電動輪20.20.・
・・がそれぞれ現在発生している負荷トルクを演寓する
。即ち、信号処理部87には、第5図に示されているよ
うに、電動輪20のモーターに電力を供給する電力制御
部75からは、前記モーターに印加されている電圧の実
効値と供給されている電流の実効値とが入力されると共
に、モーターの回転に応じて磁極位置検出素子85から
出力さ、れなパルス周波数に比例した電圧を出力するF
/V変換器86からの電圧の実効値が入力され、信号処
理部87は、これらの電圧値あるいは電流値を一括して
演算処理を行ない、モーター2の負荷トルクに関する信
号を電圧値としてPID非線形制御部67に出力してい
る。したがって、PID非線形制御部67はこの電圧値
を入力し、これを演算することによってモーターが担っ
ている現在の負荷トルクをリアルタイムで演算すること
ができる。Step 57 Next, the PID nonlinear control section 67 controls each electric wheel 20, 20.・
...represents the currently occurring load torque. That is, as shown in FIG. 5, the signal processing unit 87 receives the effective value and supply of the voltage applied to the motor from the power control unit 75 that supplies power to the motor of the electric wheel 20. The effective value of the current being input is input, and the magnetic pole position detection element 85 outputs a voltage proportional to the pulse frequency according to the rotation of the motor.
The effective value of the voltage from the /V converter 86 is input, and the signal processing unit 87 performs arithmetic processing on these voltage values or current values at once, and converts the signal related to the load torque of the motor 2 into a voltage value as a PID nonlinear It is output to the control section 67. Therefore, the PID nonlinear control unit 67 inputs this voltage value and calculates the current load torque that the motor is carrying in real time.
ステップ58
PID非線形制御部67は、前ステップにおいて演算し
たモーターにおける負荷トルクの非線形補正演算を行な
う。即ち、この非線形補正は従来の電気自動車等におい
ても用いられている公知の補正であり、特に電気自動車
の場合には、発進時や加速時における操作性やフィーリ
ングを向上させる為に行なっている。Step 58 The PID nonlinear control unit 67 performs a nonlinear correction calculation for the load torque in the motor calculated in the previous step. In other words, this nonlinear correction is a well-known correction that is also used in conventional electric vehicles, etc., and in the case of electric vehicles in particular, it is performed to improve operability and feeling when starting and accelerating. .
ステップ59
PID非線形制御部67は、ステップ56において演算
されたトルク指令値とステップ57で演算されたモータ
ー負荷トルクとから、トルク偏差。Step 59 The PID nonlinear control unit 67 determines the torque deviation from the torque command value calculated in step 56 and the motor load torque calculated in step 57.
つまりモーター2にさらに与えなければならないトルク
を演算する。なおこの場合にも、このトルク偏差が微少
である場合には、このトルク偏差を無視し得るようにし
ており、つまり前記したアクセルペダル47やブレーキ
ペダル48の遊びと同様の意味合いで不感帯を設けてい
る。実際におけるこの不感帯の判断は、あらかじめ用意
されている基準トルク偏差と前記トルク偏差の比較によ
って行なっており、前記トルク偏差が所定値以上の場合
にトルク偏差が生じたと判断することになる。In other words, the torque that must be further applied to the motor 2 is calculated. In this case as well, if this torque deviation is minute, it is made to be able to be ignored, that is, a dead zone is provided in the same sense as the play of the accelerator pedal 47 and the brake pedal 48 described above. There is. In practice, this dead zone is determined by comparing the torque deviation with a reference torque deviation prepared in advance, and it is determined that a torque deviation has occurred when the torque deviation is equal to or greater than a predetermined value.
ステップ60
PID非線形制御部67は、前ステップにおいて演算さ
れたトルク偏差に基づいて、そのトルク偏差を0にする
ためにモーターに与えるべき電圧値を演算し、その演算
結果を供給電圧制御部72に出力する。この場合に、供
給電圧制御部72に出力される電圧は積分処理が行なわ
れた後の電圧であり、また、この場合の運転モードは駐
停車時に選択される斜行モードであるので、PID非線
形制御部67には、アクセルペダル47の操作ミスによ
って必要以上の速度が出ないように速度リミッタ−の機
能をも備えである。つまり、この斜行モードにおいては
1例えば20 K)l/8以上の速度が出せないように
なっている。Step 60 Based on the torque deviation calculated in the previous step, the PID nonlinear control unit 67 calculates the voltage value to be applied to the motor in order to make the torque deviation 0, and sends the calculation result to the supply voltage control unit 72. Output. In this case, the voltage output to the supply voltage control unit 72 is the voltage after the integral processing has been performed, and since the driving mode in this case is the diagonal mode selected when parking or stopping, the PID nonlinear The control unit 67 is also equipped with a speed limiter function to prevent excessive speed from occurring due to a mistake in operating the accelerator pedal 47. In other words, in this oblique mode, it is impossible to achieve a speed of 1, for example, 20K)l/8 or higher.
ステップ61
PID非線形制御部67は、各電動輪20.20、・・
・毎のトルク比率の演算を行なう。この場合は、運転モ
ードが斜行モードであるので、各電動輪20.20.・
・・のそれぞれのトルク比率は1であり、それぞれの電
動輪20はアクセルへダル47の踏込み量に応じて同一
トルクをもって回転することになる。Step 61 The PID nonlinear control unit 67 controls each electric wheel 20, 20,...
・Calculate the torque ratio for each. In this case, since the driving mode is the diagonal mode, each electric wheel 20.20.・
... is 1, and each electric wheel 20 rotates with the same torque depending on the amount of depression of the accelerator pedal 47.
ステップ62
供給電圧制御部72は、PID非線形制御部67から出
力されたトルク偏差を0にするための電圧値に応じて、
タップ切換部77が選択すべきバッテリー群76に設け
られている図示しないタップの切換位置を演算する。な
お、このバッテリー群76は、例えば12Vのバッテリ
ーが10個直列に接続されたものであり、それぞれのバ
ッテリーの接続点にはタップが設けられている。そして
このタップをタップ切換部77によって切換えることに
よって、最大120Vから最少12Vまで12Vきざみ
で電力制御部75に電圧が印加できるようになっている
。Step 62 The supply voltage control unit 72 operates according to the voltage value outputted from the PID nonlinear control unit 67 to make the torque deviation zero.
The tap switching unit 77 calculates the switching position of a tap (not shown) provided in the battery group 76 to be selected. Note that this battery group 76 is made up of, for example, ten 12V batteries connected in series, and a tap is provided at the connection point of each battery. By switching this tap by the tap switching unit 77, voltage can be applied to the power control unit 75 from a maximum of 120V to a minimum of 12V in steps of 12V.
ステ・ジブ63
また、供給電圧制御部72は、各電動輪20゜20、・
・・を駆動させるため、前ステップで選択されたタップ
を介して供給される電圧における最適のパルス幅を演算
する。In addition, the supply voltage control section 72 controls each motorized wheel 20°20, .
. . , calculate the optimal pulse width of the voltage supplied through the tap selected in the previous step.
ステップ64
回転方向判定部71は、ゲート制御部74に、ステップ
53で判定した回転方向に各電動輪20゜20、・・・
が回転するように回転方向に関する指令を与える。Step 64 The rotational direction determination unit 71 instructs the gate control unit 74 to rotate each motorized wheel by 20°20, . . . in the rotational direction determined in step 53.
Give a command regarding the direction of rotation so that it rotates.
ステップ65
斜行操舵角演算部81は、ステップ52によって演算さ
れた各電動輪20の操舵角に関する信号を、操舵角指令
値として操舵角指令部82に出力する。Step 65 The oblique steering angle calculation unit 81 outputs the signal regarding the steering angle of each electric wheel 20 calculated in Step 52 to the steering angle command unit 82 as a steering angle command value.
ステップ66
操舵角指令部82は、前ステップにおいて出力された操
舵角指令値に基づいて、操舵角サーボ83を作動させ、
操舵アクチュエーター40を動作させて各電動輪20.
20.・・・をハンドル45の回転角度に比例したそれ
ぞれ同一の操舵角に設定する。これにより、電気自動車
の斜め走行が可能になる。Step 66 The steering angle command unit 82 operates the steering angle servo 83 based on the steering angle command value output in the previous step,
By operating the steering actuator 40, each electric wheel 20.
20. ... are set to the same steering angle proportional to the rotation angle of the handle 45. This allows electric vehicles to drive diagonally.
ステップ67
供給電圧制御部72は、ステップ62において算出した
最適タップ位置に基づいて、タップ切換部77にタップ
を切換えるべき信号を出力する。Step 67 The supply voltage control unit 72 outputs a signal for switching the tap to the tap switching unit 77 based on the optimal tap position calculated in Step 62.
ステップ68
タップ切換部77は、タップを切換えるためのパルスモ
ータ−を作動させ、バッテリー群76に設けられている
タップを最適タップ位置に切換える。このタップが切換
えられると、バッテリー群76から電力制御部75にこ
のタップによって切換えられた電圧が常に印加されるこ
とになる。なお、このタップの切換時には、電力制御部
75に印加される電圧が急激に変化するので、タップ切
換の際に発生するスパーク発生を防止する処理も同時に
行なわれている。Step 68: The tap switching unit 77 operates a pulse motor for switching taps, and switches the taps provided in the battery group 76 to optimal tap positions. When this tap is switched, the voltage switched by this tap is always applied from the battery group 76 to the power control unit 75. It should be noted that since the voltage applied to the power control section 75 changes rapidly when the taps are switched, processing is also performed to prevent sparks from occurring when the taps are switched.
ステップ69
供給電圧制御部72は、ステップ63で算出したパルス
幅率に基づいて、パルス列発生部73にこのパルス幅率
を出力する。Step 69 Based on the pulse width ratio calculated in Step 63, the supply voltage control unit 72 outputs the pulse width ratio to the pulse train generation unit 73.
ステップ70
パルス列発生部73は、前ステップにおいて供給電圧制
御部72から出力されたパルス幅率に基づいて、クロッ
ク信号によって決定される基本周波数の1パルス内のオ
ンレベルとなる区間を決定し、このパルス幅変調された
基本クロックをゲート制御部74に出力する。そして、
ゲート制御部74は、前記パルス幅変調された基本クロ
ックと、回転方向判定部71から出力された回転方向に
関する信号と、磁極位置検出素子85から出力されるモ
ーター2の回転に伴なって発生するパルスとを勘案しつ
つ、モーター2の各磁極極性毎の整流タイミング方向を
決定し、このタイミング制御したパルス幅変調信号(以
下、PWM信号という。)を電力制御部75に出力する
。次に、電力制御部75は、ゲート制御部74から出力
されたPWM信号により、バッテリー群76によって印
加されている電圧をチョッピングしてモーターのコイル
にパルス幅変調後の電圧を印加する。なお、この電力制
御部75は、パワートランジスターが多数使用されてお
り、このパワートランジスターのオン時間を制御するこ
とによってモーターへ印加される電圧の実効値が制御さ
れるようになっている。Step 70 The pulse train generating section 73 determines an on-level section within one pulse of the fundamental frequency determined by the clock signal based on the pulse width ratio output from the supply voltage control section 72 in the previous step, and The pulse width modulated basic clock is output to the gate control section 74. and,
The gate control unit 74 generates a signal generated in accordance with the pulse width modulated basic clock, a signal related to the rotation direction output from the rotation direction determination unit 71, and the rotation of the motor 2 output from the magnetic pole position detection element 85. The rectification timing direction for each magnetic pole of the motor 2 is determined while taking into account the pulse, and the timing-controlled pulse width modulation signal (hereinafter referred to as a PWM signal) is output to the power control unit 75. Next, the power control unit 75 chops the voltage applied by the battery group 76 using the PWM signal output from the gate control unit 74, and applies the pulse width modulated voltage to the coil of the motor. Note that the power control section 75 uses a large number of power transistors, and by controlling the ON time of the power transistors, the effective value of the voltage applied to the motor is controlled.
ステップ71
電力制御部75から出力される電圧によって各々の電動
輪20.20.・・・が駆動される。この運転モードは
斜行モードであるので、全ての電動輪20には同一の電
圧が印加されることになり、各電動輪20,20.・・
・は、アクセルペダル47の踏込み址に応じた同一のト
ルクでしがも同方向に回転することになる。Step 71: Each electric wheel 20, 20. ... is driven. Since this driving mode is a diagonal mode, the same voltage is applied to all electric wheels 20, and each electric wheel 20, 20.・・・
* will still rotate in the same direction with the same torque depending on how much the accelerator pedal 47 is depressed.
ステップ72
中央処理装置60は、運転モード切換レバー46によっ
て設定された運転モードを、第9図に示したサブルーチ
ンプログラムによって判断すると、その判断した運転モ
ードを表示装置95に表示する。即ち、この場合では斜
行モードを表示することになる。Step 72 When the central processing unit 60 determines the driving mode set by the driving mode switching lever 46 using the subroutine program shown in FIG. 9, the central processing unit 60 displays the determined driving mode on the display device 95. That is, in this case, the oblique mode will be displayed.
ステップ73
そして中央処理装置60は、例えば電気自動車の車速等
、運転上必要な表示、又は運転者の要求による他の種々
のデーターの表示等を表示装置95に表示して、メイン
ルーチンに戻る。Step 73 Then, the central processing unit 60 displays, for example, a display necessary for driving, such as the vehicle speed of the electric vehicle, or various other data requested by the driver on the display device 95, and returns to the main routine.
このように、運転モードが斜行モードである場合には、
各電動輪20,20.・・・の操舵角はハンドル45の
回転角度に応じて全て同一の方向に操舵され、同時に、
アクセルペダル47が操作されることによって、前後進
切換レバー49によって選択された走行方向に基づき、
電気自動車を斜前方向あるいは斜後方向に走行させるこ
とが可能となる。したがって、駐車スペースの狭い場所
であっても容易に駐車させることが可能となり、また、
脱輪等のト・ラブルの発生した際にも、このモードを有
効に使用すればそのトラブルからの脱出も容易に可能と
なる。In this way, when the driving mode is diagonal mode,
Each electric wheel 20, 20. The steering angles of... are all steered in the same direction according to the rotation angle of the handle 45, and at the same time,
Based on the traveling direction selected by the forward/reverse switching lever 49 by operating the accelerator pedal 47,
It becomes possible to drive the electric vehicle diagonally forward or diagonally backward. Therefore, it is possible to park easily even in places with narrow parking spaces, and
If you use this mode effectively, you can easily get out of trouble when a problem occurs, such as a wheel coming off.
次に、第13図(A)、 (B)に示しであるサブルー
チンプログラムについて説明する。このサブルーチンプ
ログラムは、選択された運転モードが回転モードである
場合のサブルーチンプログラムである。この回転モード
とは、ハンドル46の操作とは無関係に電気自動車にそ
の場回転をさせるモードである。即ち、この回転モード
が選択された場合には、各電動輪20,20.・・・の
操舵角は4輪の電動輪20の重心を中心として電気自動
車がその場回転できるような角度に設定される。Next, the subroutine program shown in FIGS. 13(A) and 13(B) will be explained. This subroutine program is a subroutine program when the selected operation mode is the rotation mode. This rotation mode is a mode in which the electric vehicle is caused to rotate on the spot regardless of the operation of the steering wheel 46. That is, when this rotation mode is selected, each electric wheel 20, 20 . The steering angles of ... are set at angles that allow the electric vehicle to rotate on the spot around the center of gravity of the four electric wheels 20.
この運転モードは、極めてせまい場所でUターンをする
場合に使用すると非常に便利なモードであり、当然のこ
とながら、ターンする際に、電気自動車の長さ分の直径
の円が描ける領域が最低限とれれば、電気自動車はその
場回転ができることになる。This driving mode is very convenient to use when making a U-turn in an extremely narrow place, and it goes without saying that when making a turn, the minimum area that can be drawn is a circle with a diameter equal to the length of the electric vehicle. If limited, electric cars will be able to rotate on the spot.
以下に、この回転モードにおける本発明の電気自動車の
制御装置の動作について説明する。The operation of the electric vehicle control device of the present invention in this rotation mode will be described below.
ステップ80.81
中央処理装置60によって運転、モード切換レバー46
の設定位置が回転モードであると判断されると、その中
央処理装置60に設けられた記憶装置に記憶されている
モードデーターを回転モードのデーターに書換える。こ
のモードが選択されると、第5図及び第6図に示すよう
にθ−8変換器51から切換部55及び56に切換信号
が出力され、この切換信号に基づいて切換部55及び5
6はθ−V変換器50からの信号が回転操舵角テーブル
68に入力されるように、また、回転操舵角テーブル6
8からの信号が操舵角指令部82に出力され得るように
その接点を切換える。Step 80.81 Operation by central processing unit 60, mode switching lever 46
When it is determined that the set position is in the rotation mode, the mode data stored in the storage device provided in the central processing unit 60 is rewritten to rotation mode data. When this mode is selected, a switching signal is output from the θ-8 converter 51 to the switching units 55 and 56 as shown in FIGS. 5 and 6, and based on this switching signal, the switching units 55 and 55
6 is a rotary steering angle table 6 so that the signal from the θ-V converter 50 is input to a rotary steering angle table 68.
The contacts are switched so that the signal from 8 can be output to the steering angle command section 82.
ステップ82
回転方向判定部71は、θ−8変換器54から出力され
た信号に基づいて各電動輪20.20゜・・・の回転方
向を判断し、各電動輪20,20.・・・への供給電力
を制御するゲート制御部74に、判定した回転方向に各
電動輪20,20.・・・を回転させるための指示を与
える。この各電動輪20゜20、・・・の回転方向は前
後進切換レバー4つにより選択されたどちら方向の回転
モードであるかによって決定がされる。即ち、右方向の
回転モードであるか、左方向の回転モードであるかによ
ってその回転方向が決定されることになる。例えば、右
方向の回転モードが設定された場合には、フロントライ
ト、リアーライトに配置されている電動輪20は後退方
向に回転し、フロントレフト、リアーレフトに配置され
ている電動輪20は前進方向に回転することになる。そ
して、これらの電動輪20の回転速度はもちろん全て同
一速度である。Step 82 The rotational direction determination unit 71 determines the rotational direction of each electric wheel 20, 20. The gate control unit 74 that controls the power supplied to each motorized wheel 20, 20, . . . in the determined rotation direction. Give instructions for rotating... The direction of rotation of each electric wheel 20, 20, . . . is determined depending on which direction of rotation mode is selected by the four forward/reverse switching levers. In other words, the direction of rotation is determined depending on whether the mode is a rightward rotation mode or a leftward rotation mode. For example, when the right rotation mode is set, the electric wheels 20 placed on the front and rear lights rotate in the backward direction, and the electric wheels 20 placed on the front left and rear left rotate in the forward direction. It will rotate to . Of course, the rotation speeds of these electric wheels 20 are all the same speed.
ステップ83
PID非線形制御部67は、アクセルペダル47の操作
によりθ−■変換器52から出力される電圧を入力する
。Step 83 The PID nonlinear control unit 67 receives the voltage output from the θ-■ converter 52 when the accelerator pedal 47 is operated.
ステップ84
前ステップと同様に、PID非線形制御部67は、ブレ
ーキペダル48の操作によりθ−■変換器53から出力
される電圧を入力する。Step 84 As in the previous step, the PID nonlinear control unit 67 receives the voltage output from the θ-■ converter 53 when the brake pedal 48 is operated.
ステップ85
PID非線形制御部67は、アクセルペダル47の踏込
み址とブレーキペダル48の踏込み址に応じて、θ−■
変換器52及び53から出力された両型圧の差を演算し
、この演算の結果得られた電圧値に基づいて各電動輪2
0.20.・・・に与えるべきトルクの指令値を演算す
る。なお、この指令値の演算中であっても、厳密にはア
クセルペダル47の踏込み址とブレーキペダル48の踏
込み址とは必ずしも一定に保たれているはずはないので
、PID非線形制御部67はこれらの踏込み量がある程
度の範囲で変動してもその演算に影響を与えないように
、従来の遊びと同様の意味合いで不感帯を設けており、
即ち、両ペダル47及び48の多少の踏込み量の変化は
無視し得るようになっている。実際におけるこの不感帯
の判断は、入力、つまり前記した電圧値の絶対値が所定
値以上になったか否かの判断を行なうことによって成さ
れ、この電圧値が所定値以上になった場合に初めてアク
セルペダル47.ブレーキペダル48が操作されたと判
断されるようにしている。Step 85 The PID nonlinear control unit 67 determines θ−■ according to the depression position of the accelerator pedal 47 and the depression position of the brake pedal 48.
The difference between the two mold pressures output from the converters 52 and 53 is calculated, and each electric wheel 2 is adjusted based on the voltage value obtained as a result of this calculation.
0.20. Calculate the torque command value to be applied to... Note that even during the calculation of this command value, strictly speaking, the depression depth of the accelerator pedal 47 and the depression depth of the brake pedal 48 cannot necessarily be kept constant, so the PID nonlinear control unit 67 In order to prevent the calculation from being affected even if the amount of depression varies within a certain range, a dead zone is provided in the same sense as conventional play.
In other words, slight changes in the amount of depression of both pedals 47 and 48 can be ignored. In reality, this dead zone is determined by determining whether the input, that is, the absolute value of the voltage value mentioned above, has exceeded a predetermined value, and it is only when this voltage value exceeds the predetermined value that the accelerator is activated. Pedal 47. It is determined that the brake pedal 48 has been operated.
ステップ86
次に、PID非線形制御部67は、信号処理部87から
出力される電圧値に基づいて各電動輪20.20.・・
・のそれぞれ現在発生している負荷トルクを演算する。Step 86 Next, the PID nonlinear control unit 67 controls each motorized wheel 20, 20.・・・
・Calculate the currently occurring load torque for each.
即ち、信号処理部87には、第5図に示されているよう
に、電動輪20のモーター2に電力を供給する電力制御
部75から前記モーター2に印加されている電圧の実効
値と供給されている電流の実効値とが入力されると共に
、モーター2の回転に応じて磁極位置検出素子85から
出力されたパルス周波数に比例した電圧を出力するF/
V変換器86からの電圧の実効値が入力され、信号処理
部87はこれらの電圧値あるいは電流値を一括して演算
処理を行ない、モーター2の負荷トルクに関する信号を
電圧値としてPID非線形制御部67に出力している。That is, as shown in FIG. 5, the signal processing section 87 receives the effective value and supply of the voltage applied to the motor 2 of the electric wheel 20 from the power control section 75 that supplies electric power to the motor 2. The effective value of the current being input is input, and the F/
The effective value of the voltage from the V converter 86 is input, and the signal processing unit 87 performs arithmetic processing on these voltage values or current values at once, and outputs the signal related to the load torque of the motor 2 as a voltage value to the PID nonlinear control unit. It is output to 67.
したがって、PID非線形制御部67はこの電圧値を入
力し、これを演算することによってモーター2が担って
いる現在の負荷トルクをリアルタイムで演算することが
できることになる。Therefore, by inputting this voltage value and calculating it, the PID nonlinear control unit 67 can calculate the current load torque that the motor 2 is carrying in real time.
ステップ87
PID非線形制御部67は、前ステップにおいて演算し
たモーター2における負荷トルクの非線形補正演算を行
なう。即ち、この非線形補正は従来の電気自動車等にお
いても用いられている公知の補正であり、特に電気自動
車の場合には、発進時や加速時における操作性やフィー
リングを向上させる為に行なっている。この運転モード
の場合には、安全上、非常にゆっくりとした動作でもっ
て電気自動車を回転させる必要があることから、操作性
の向上のためにこの非線形補正演算が行なわれることに
なる。Step 87 The PID nonlinear control unit 67 performs a nonlinear correction calculation for the load torque on the motor 2 calculated in the previous step. In other words, this nonlinear correction is a well-known correction that is also used in conventional electric vehicles, etc., and in the case of electric vehicles in particular, it is performed to improve operability and feeling when starting and accelerating. . In this driving mode, it is necessary to rotate the electric vehicle very slowly for safety reasons, so this nonlinear correction calculation is performed to improve operability.
ステップ88
PID非線形制御部67は、ステップ85において演算
されたトルク指令値とステップ86で演算されたモータ
ー負荷トルクとからトルク偏差。Step 88 The PID nonlinear control unit 67 determines the torque deviation from the torque command value calculated in step 85 and the motor load torque calculated in step 86.
つまりモーター2にさらに与えなければならないトルク
を演算する。なおこの場合にもこのトルク偏差が微少で
ある場合には、このトルク偏差を無視し得るようにして
おり、つまり前記したアクセルペダル47やブレーキへ
ダル48の遊びと同様の意味合いで不感帯を設けている
。実際におけるこの不感帯の判断は、あらかじめ用意さ
れている基準トルク偏差と前記トルク偏差の比較によっ
て行なっており、前記トルク偏差が所定値以上の場合に
トルク偏差が生じたと判断することになる。In other words, the torque that must be further applied to the motor 2 is calculated. In this case as well, if this torque deviation is minute, this torque deviation can be ignored. In other words, a dead zone is provided in the same sense as the play of the accelerator pedal 47 and the brake pedal 48 described above. There is. In practice, this dead zone is determined by comparing the torque deviation with a reference torque deviation prepared in advance, and it is determined that a torque deviation has occurred when the torque deviation is equal to or greater than a predetermined value.
ステップ89
PID非線形制御部67は、前ステ・ノブにおいて演算
されたトルク偏差に基づいて、そのトルク偏差を0にす
るためにモーター2に与えるべき電圧値を演算し、その
演算結果を供給電圧制御部72に出力する。この場合に
供給電圧制御部72に出力される電圧は積分処理が行な
われた後の電圧であり、また、この場合の運転モードは
電気自動車のUターン時などに選択される回転モードで
あるので、PID非線形制御部67にはアクセルへダル
47の操作ミスによって必要以上の速度が出ないように
速度リミッタ−の機能をも備えである。Step 89 The PID nonlinear control unit 67 calculates the voltage value to be applied to the motor 2 in order to make the torque deviation 0 based on the torque deviation calculated at the front steering knob, and uses the calculation result to control the supply voltage. It outputs to section 72. In this case, the voltage output to the supply voltage control section 72 is the voltage after the integral processing has been performed, and the driving mode in this case is the rotation mode selected when the electric vehicle makes a U-turn. The PID non-linear control unit 67 is also equipped with a speed limiter function to prevent a speed higher than necessary due to an error in operating the accelerator pedal 47.
つまり、この回転モードにおいては1例えば4に871
1以上の速度が出せないようになっている。In other words, in this rotation mode, 1, for example, 4 to 871
It is not possible to achieve speeds higher than 1.
ステップ90
PID非線形制御部67は、各電動輪20.20、・・
・毎のトルク比率の演算を行なう。この場合は、運転モ
ードが回転モードであるので、前記したように電動輪2
0,20.・・・のそれぞれのトルク比率は1であり、
それぞれの電動輪20はアクセルペダル47の踏込み量
に応じて同一速度で回転することになる。Step 90 The PID nonlinear control unit 67 controls each electric wheel 20, 20,...
・Calculate the torque ratio for each. In this case, since the driving mode is the rotation mode, the electric wheels 2
0,20. The torque ratio of each of ... is 1,
Each electric wheel 20 rotates at the same speed depending on the amount of depression of the accelerator pedal 47.
ステップ91
供給電圧制御部72は、PID非線形制御部67から出
力されたトルク偏差を0にするための電圧値に応じて、
タップ切換部77が選択すべきバッテリー群76に設け
られている図示しないタップの切換位置を演算する。な
お、このバッテリー群76は、前記したように例えば1
2Vのバッテリーが10個直列に接続されたものであり
、それぞれのバッテリーの接続点にはタップが設けられ
ている。そしてこのタップを、タップ切換部77により
切換えることによって、最大120Vから最少12Vま
で12Vきざみで電力制御部75に電圧が印加できるよ
うになっている。そして、この回転モードの場合には、
電動輪20の回転速度を速くする必要がないことから、
実際には、12Vあるいは24V程度の電圧によって各
電動輪20.20.・・・を回転させることになる。Step 91 The supply voltage control section 72, according to the voltage value for making the torque deviation output from the PID nonlinear control section 67 zero,
The tap switching unit 77 calculates the switching position of a tap (not shown) provided in the battery group 76 to be selected. Note that this battery group 76 includes, for example, one
It consists of ten 2V batteries connected in series, and a tap is provided at the connection point of each battery. By switching this tap by the tap switching unit 77, voltage can be applied to the power control unit 75 from a maximum of 120V to a minimum of 12V in steps of 12V. And in this rotation mode,
Since there is no need to increase the rotational speed of the electric wheel 20,
In reality, each motorized wheel 20.20. ... will be rotated.
ステップ92
また、供給電圧制御部72は、各電動輪20゜20、・
・・を駆動させるため、前ステップで選択されたタップ
を介して供給される電圧における最適のパルス幅を演算
する。Step 92 Also, the supply voltage control unit 72 controls each electric wheel 20°20, .
. . , calculate the optimal pulse width of the voltage supplied through the tap selected in the previous step.
ステップ93
回転方向判定部71は、ゲート制御部74にステップ8
2で判断した回転方向に各電動輪20゜20、・・・が
回転するように、回転方向に関する指令を与える。Step 93 The rotation direction determination unit 71 determines the rotation direction determination unit 71 to
A command regarding the rotation direction is given so that each electric wheel 20° 20, . . . rotates in the rotation direction determined in step 2.
ステップ94
操舵角指令部82は、回転操舵角テーブル68に記憶さ
れている各電動輪20の操舵角に関するデーターを取出
す。Step 94 The steering angle command section 82 retrieves data regarding the steering angle of each electric wheel 20 stored in the rotary steering angle table 68.
ステップ95
操舵角指令部82は、前ステップにおいて取出された操
舵角に関するデーターに基づいて操舵角サーボ83を作
動させ、操舵アクチュエーター40を動作させて、4輪
の電動輪20の重心を中心として電気自動車がその場回
転できるような角度に各電動輪20,20.・・・を設
定する。したがって、電気自動車は極めてせまい場所で
Uターンをすることが可能となる。Step 95 The steering angle command unit 82 operates the steering angle servo 83 based on the data regarding the steering angle extracted in the previous step, operates the steering actuator 40, and operates the electric power center of gravity of the four electric wheels 20. Each motorized wheel 20, 20 . Set... Therefore, an electric vehicle can make a U-turn in an extremely narrow place.
ステップ96
供給電圧制御部72は、ステップ91において算出した
最適タップ位置に基づいて、タップ切換部77にタップ
を切換えるべき信号を出力する。Step 96 The supply voltage control unit 72 outputs a signal for switching the tap to the tap switching unit 77 based on the optimal tap position calculated in Step 91.
ステップ97
タップ切換部77は、タップを切換えるためのパルスモ
ータ−を作動させ、バッテリー群76に設けられている
タップを最適タップ位置゛に切換える。このタップが切
換えられると、バッテリー群76から電力制御部75に
、このタップによって切換えられた電圧が常に印加され
ることになる。Step 97 The tap switching unit 77 operates the pulse motor for switching the taps, and switches the taps provided in the battery group 76 to the optimum tap position. When this tap is switched, the voltage switched by this tap is always applied from the battery group 76 to the power control unit 75.
なお、このタップの切換時には、電力制御部75に印加
される電圧が急激に変化するので、タップ切換の際に発
生するスパーク発生を防止する処理も同時に行なわれて
いる。It should be noted that since the voltage applied to the power control section 75 changes rapidly when the taps are switched, processing is also performed to prevent sparks from occurring when the taps are switched.
ステップ98
供給電圧制御部72は、ステップ92で算出したパルス
幅率に基づいて、パルス列発生部73にこのパルス幅率
を出力する。Step 98 Based on the pulse width ratio calculated in step 92, the supply voltage control unit 72 outputs the pulse width ratio to the pulse train generation unit 73.
ステップ99
パルス列発生部73は、前ステップにおいて供給電圧制
御部72から出力されたパルス幅率に基づいて、クロッ
ク信号によって決定される基本周波数の1パルス内のオ
ンレベルとなる区間を決定し、このパルス幅変調された
基本クロックをゲート制御部74に出力する。そして、
ゲート制御部74は、前記パルス幅変調された基本クロ
ックと、回転方向判定部71から出力された回転方向に
関する信号と、磁極位置検出素子85から出力されるモ
ーターの回転に伴なって発生するパルスとを勘案しつつ
、モーターの各磁極極性毎の整流タイミング方向を決定
し、このタイミング制御したPWM信号を電力制御部7
5に出力する。次に、電力制御部75は、ゲート制御部
74から出力されたPWM信号により、バッテリー群7
6によって印加されている電圧をチョッピングしてモー
ターのコイルにパルス幅変調後の電圧を印加する。Step 99 The pulse train generation unit 73 determines the on-level section within one pulse of the fundamental frequency determined by the clock signal based on the pulse width ratio output from the supply voltage control unit 72 in the previous step, and The pulse width modulated basic clock is output to the gate control section 74. and,
The gate control unit 74 receives the pulse width modulated basic clock, a signal regarding the rotation direction output from the rotation direction determination unit 71, and a pulse generated as the motor rotates output from the magnetic pole position detection element 85. The rectification timing direction for each magnetic pole of the motor is determined while taking into account the
Output to 5. Next, the power control unit 75 controls the battery group 7 based on the PWM signal output from the gate control unit 74.
The voltage being applied by 6 is chopped and the voltage after pulse width modulation is applied to the coil of the motor.
ステップ100
各々の電動輪20,20.・・・は、電力制御部75か
ら出力される電圧によって駆動される。この運転モード
の場合には、回転モードであるので、全ての電動輪20
には同一の電圧が印加されることになり、各電動輪20
,20.・・・はアクセルペダル47の踏込み量に応じ
た同一の速度で前記した所定の方向に回転することにな
る。Step 100 Each electric wheel 20, 20. ... are driven by the voltage output from the power control section 75. In this driving mode, since it is a rotation mode, all electric wheels 20
The same voltage will be applied to each electric wheel 20.
,20. ... will rotate in the predetermined direction described above at the same speed according to the amount of depression of the accelerator pedal 47.
ステップ101
中央処理装置60は、運転モード切換レバー46によっ
て設定された運転モードを第9図に示したサブルーチン
プログラムによって判定すると、その判定した運転モー
ドを表示装置95に表示する。即ち、この場合では回転
モードを表示することになる。Step 101 When the central processing unit 60 determines the driving mode set by the driving mode switching lever 46 using the subroutine program shown in FIG. 9, the central processing unit 60 displays the determined driving mode on the display device 95. That is, in this case, the rotation mode will be displayed.
ステップ102
そして中央処理装置60は、例えば電気自動車の車速環
、運転上必要な表示又は運転者の要求による他の種々の
データ二の表示等を表示装置95に表示して、メインル
ーチンに戻る。Step 102 Then, the central processing unit 60 displays on the display device 95, for example, the vehicle speed range of the electric vehicle, displays necessary for driving, or other various data requested by the driver, and returns to the main routine.
このように、運転モードが回転モードである場合には、
各電動輪20,20.・・・の操舵角は、ハンドル45
の回転角度とは全く関係なく回転操舵角テーブル68に
予め記憶されている各電動輪毎の操舵角に関するデータ
ーのみに基づいて、配置されている4輪の電動輪20の
重心を中心として電気自動車がその場回転できるような
角度に設定される。したがって、電気自動車は極めてせ
まい場所でUターンをすることが可能となり、この運転
モードの選択により機動性に富んだ動作をさせることが
可能となる。In this way, when the operation mode is rotation mode,
Each electric wheel 20, 20. The steering angle of ... is the steering wheel 45
The electric vehicle is rotated around the center of gravity of the four electric wheels 20, based only on the data regarding the steering angle of each electric wheel, which is stored in advance in the rotational steering angle table 68, regardless of the rotation angle of the electric vehicle. is set at an angle that allows it to rotate on the spot. Therefore, the electric vehicle can make a U-turn in an extremely narrow place, and by selecting this driving mode, it is possible to operate the electric vehicle with high maneuverability.
次に、第14図(八)、 (B)に示されているサブル
ーチンプログラムは、選択されたモードが通常最も良く
使用される通常モードである場合のサブルーチンプログ
ラムである。この通常モードは、ハンドル45.アクセ
ルペダル47.ブレーキペダル48及び前後進切換レバ
ー49からの信号に基づいて、電気自動車を運転者の意
思に応じて走行させるモードである。この場合の各電動
輪20゜20、・・・の操舵角は、ハンドル45によっ
て調節され、各電動輪20,20.・・・から出力され
るトルクは、ハンドル45及びアクセルペダル47並び
にブレーキペダル48の操作量が相互に影響し合って調
節されることになる。Next, the subroutine program shown in FIGS. 14(8) and 14(B) is a subroutine program when the selected mode is the normal mode which is usually used most often. In this normal mode, the handle 45. Accelerator pedal 47. This is a mode in which the electric vehicle is driven according to the driver's intention based on signals from the brake pedal 48 and the forward/reverse switching lever 49. In this case, the steering angle of each electric wheel 20, 20, . The torque output from... is adjusted by the mutual influence of the operating amounts of the steering wheel 45, the accelerator pedal 47, and the brake pedal 48.
以下に、この通常モードが選択された場合における本発
明の電気自動車の制御装置の動作を詳細に説明する。Below, the operation of the electric vehicle control device of the present invention when this normal mode is selected will be explained in detail.
ステップ110
中央処理装置60によって、運転モード切換レバー46
の設定位置が通常モードであると判断された場合には、
その中央処理装置60に設けられた記憶装置に記憶され
ているモードデーターをその選択された通常モードのデ
ーターに書換える。Step 110 The central processing unit 60 selects the operation mode switching lever 46.
If it is determined that the setting position is normal mode,
The mode data stored in the storage device provided in the central processing unit 60 is rewritten to the data of the selected normal mode.
このモードが選択されると、第5図及び第6図に示すよ
うに、θ−8変換器51から切換部55及び56に切換
信号が出力され、この切換信号に基づいて切換部55及
び56はθ−■変換器50からの信号が4輪操舵角演算
部66及び4輪トルク比演算部64に入力されるように
、また、4輪操舵角演算部66からの信号が操舵角指令
部82に出力され得るようにその接点を切換える。さら
に、前後進切換レバー49によって選択された走行方向
に関する信号は、θ−8変換器54を介して回転方向判
定部71に出力され、この回転方向判定部71は、この
信号に基づいて各電動輪20,20、・・・の回転方向
を判断する。When this mode is selected, as shown in FIGS. 5 and 6, a switching signal is output from the θ-8 converter 51 to the switching units 55 and 56, and based on this switching signal, the switching units is such that the signal from the θ-■ converter 50 is input to the four-wheel steering angle calculation section 66 and the four-wheel torque ratio calculation section 64, and the signal from the four-wheel steering angle calculation section 66 is input to the steering angle command section. The contacts are switched so that it can be output to 82. Furthermore, a signal related to the running direction selected by the forward/reverse switching lever 49 is output to the rotational direction determination unit 71 via the θ-8 converter 54, and this rotational direction determination unit 71 determines whether each The rotation direction of the wheels 20, 20, . . . is determined.
ステップ111
回転方向判定部71は、前後進切換レバー4つによって
選択された進行方向に基づいて、その選択された進行方
向に電気自動車を動かすべく、ゲート制御部74に、各
電動輪20,20.・・・の回転方向に関する指令を与
える。Step 111 Based on the direction of travel selected by the four forward/reverse switching levers, the rotation direction determination unit 71 instructs the gate control unit 74 to rotate each electric wheel 20, 20 in order to move the electric vehicle in the selected direction of travel. .. Give commands regarding the rotation direction of...
4輪操舵角演算部66及び4輪トルク比演算部64は、
θ−■変換器50から出力されるハンドル45の操作量
、つまり回転角度に比例した電圧を入力する。The four-wheel steering angle calculation section 66 and the four-wheel torque ratio calculation section 64 are
A voltage proportional to the operation amount of the handle 45, that is, the rotation angle, output from the θ-■ converter 50 is input.
ステップ113
PID非線形制御部67は、各電動輪20,20、・・
・を構成するモーター2に取付けられている前記した磁
極位置検出素子85から、当該モーター2の単位回転角
度毎に出力されるパルス信号をF/V変換器86及び信
号処理部87を介して入力し、このパルス信号に基づい
て電気自動車の車速を感知する。Step 113 The PID nonlinear control unit 67 controls each electric wheel 20, 20,...
A pulse signal output from the above-mentioned magnetic pole position detection element 85 attached to the motor 2 constituting the motor 2 for each unit rotation angle of the motor 2 is inputted via the F/V converter 86 and the signal processing section 87. The vehicle speed of the electric vehicle is then sensed based on this pulse signal.
ステップ114
4輪操舵角演算部66は、前ステップにおいて入力した
ハンドル45の回転角度に比例した電圧に基づいて、各
電動輪20の操舵角を演算する。Step 114 The four-wheel steering angle calculation unit 66 calculates the steering angle of each electric wheel 20 based on the voltage proportional to the rotation angle of the handle 45 input in the previous step.
つまり、ハンドル45の回転によりθ−■変換器50か
ら出力された電圧が■1であったとすると、4輪操舵角
演算部66はこの電圧■1に基く操舵角を図示しない記
憶装置からルックアップすることによって演算する。In other words, if the voltage output from the θ-■ converter 50 due to the rotation of the handle 45 is ■1, the four-wheel steering angle calculation unit 66 looks up the steering angle based on this voltage ■1 from a storage device (not shown). Calculate by
ステップ115
また、4輪トルク比演算部64は、ステップ114で演
算した各電動輪20.20.・・・の操舵角に基づいて
、各電動輪20,20.・・・それぞれの基準トルク(
アクセルペダル47の踏込み量によって演算されるトル
ク)に対する各輪のトルク比率を演算する。この補正を
行なうことによって、ハンドル45の操作によりそれぞ
れ異なる操舵角に設定された電動輪20をそれぞれ異な
るトルクで回転させ、電気自動車のスムースな旋回走行
を可能としている。Step 115 Furthermore, the four-wheel torque ratio calculation unit 64 calculates each of the electric wheels 20, 20. Based on the steering angle of each electric wheel 20, 20. ...Each reference torque (
The torque ratio of each wheel to the torque calculated based on the amount of depression of the accelerator pedal 47 is calculated. By performing this correction, the electric wheels 20 set to different steering angles are rotated with different torques by operating the steering wheel 45, thereby enabling the electric vehicle to turn smoothly.
ステップ116
PID非線形制御部67は、アクセルペダル47の操作
によりθ−■変換器52から出力される電圧を入力する
。Step 116 The PID nonlinear control unit 67 receives the voltage output from the θ-■ converter 52 when the accelerator pedal 47 is operated.
ステップ117
前ステップと同様に、PID非線形制御部67は、ブレ
ーキペダル48の操作によりθ−■変換器53から出力
される電圧を入力する。Step 117 As in the previous step, the PID nonlinear control unit 67 receives the voltage output from the θ-■ converter 53 when the brake pedal 48 is operated.
ステップ118
PID非線形制御部67は、アクセルペダル47の踏込
み址とブレーキへダル48の踏込み量に応じてθ−■変
換器52及び53から出力された両型圧の差を演算し、
この演算の結果得られた電圧値に基づいて各電動輪20
,20.・・・に与えるべきトルクの指令値を演算する
。なお、この指令値の演算中であっても、厳密にはアク
セルペダル47の踏込み量とブレーキペダル48の踏込
み址とは必ずしも一定に保たれているはずはないので、
PID非線形制御部67はこれらの踏込み量がある程度
の範囲で変動してもその演算に影響を与えないように、
従来の遊びと同様の意味合いで不感帯を設けており、即
ち、両ペダル47及び48の多少の踏込み址の変化は無
視し得るようになっている。実際におけるこの不感帯の
判断は、入力。Step 118 The PID nonlinear control unit 67 calculates the difference between the two pressures output from the θ-■ converters 52 and 53 according to the amount of depression of the accelerator pedal 47 and the amount of depression of the brake pedal 48,
Based on the voltage value obtained as a result of this calculation, each electric wheel 20
,20. Calculate the torque command value to be applied to... Note that even during the calculation of this command value, strictly speaking, the amount of depression of the accelerator pedal 47 and the amount of depression of the brake pedal 48 cannot necessarily be kept constant.
The PID nonlinear control unit 67 is designed so that even if these depression amounts vary within a certain range, the calculation will not be affected.
A dead zone is provided in the same sense as the conventional play, that is, a slight change in the depression of both pedals 47 and 48 can be ignored. The actual judgment of this dead zone is based on the input.
つまり前記した電圧値の絶対値が所定値以上になったか
否かの判断を行なうことによって成され、この電圧値が
所定値以上になった場合に初めてアクセルペダル47.
ブレーキペダル48が操作されたと判断されるようにし
ている。In other words, this is done by determining whether the absolute value of the voltage value mentioned above has exceeded a predetermined value, and only when this voltage value has exceeded the predetermined value has the accelerator pedal 47.
It is determined that the brake pedal 48 has been operated.
ステップ119
次に、PID非線形制御部67は、信号処理部87から
出力される電圧値に基づいて各電動輪20.20.・・
・のそれぞれ現在発生している負荷トルクを演算する。Step 119 Next, the PID nonlinear control unit 67 controls each electric wheel 20, 20.・・・
・Calculate the currently occurring load torque for each.
即ち・、信号処理部87には、第5図に示されているよ
うに、電動輪20のモーター2に電力を供給する電力制
御部75から前記モーター2に印加されている電圧の実
効値と供給されている電流の実効値とが入力されると共
に、モーター2の回転に応じて磁極位置検出素子85か
ら出力されたパルス周波数に比例した電圧を出力するF
/V変換器86からの電圧の実効値が入力され、信号処
理部87はこれらの電圧値あるいは電流値を一括して演
算処理を行ない、モーター2の負荷トルクに関する信号
を電圧値としてPID非線形制御部67に出力している
。したがって、PID非線形制御部67はこの電圧値を
入力し、これを演算することによってモーター2が担っ
ている現在の負荷トルクをリアルタイムで演算すること
ができる。That is, as shown in FIG. The effective value of the supplied current is input, and the F outputs a voltage proportional to the pulse frequency output from the magnetic pole position detection element 85 in accordance with the rotation of the motor 2.
The effective value of the voltage from the /V converter 86 is input, and the signal processing unit 87 performs arithmetic processing on these voltage values or current values at once, and performs PID nonlinear control using a signal related to the load torque of the motor 2 as a voltage value. It is output to section 67. Therefore, the PID nonlinear control unit 67 inputs this voltage value and calculates the current load torque that the motor 2 is carrying in real time.
ステップ120
PID非線形制御部67は、前ステップにおいて演算し
たモーター2における負荷トルクの非線形補正演算を行
なう。この補正演算の詳細については後述するが、概略
的には、この非線形補正は従来の電気自動車等において
も用いられている公知の補正であり、特に電気自動車の
場合には、発進時や加速時における操作性やフィーリン
グを向上させる為に行なっている。Step 120 The PID nonlinear control unit 67 performs a nonlinear correction calculation for the load torque on the motor 2 calculated in the previous step. The details of this correction calculation will be described later, but in general, this nonlinear correction is a well-known correction that is also used in conventional electric vehicles. This is done to improve the operability and feel of the machine.
ステップ121
PID非線形制御部67は、ステップ118において演
、算されたトルク指令値とステップ119で演算された
モーター負荷トルクとからトルク偏差、つまりモーター
2にさらに与えなければならないトルクを演算する。な
おこの場合にもこのトルク偏差が微少である場合には、
このトルク偏差を無視し得るようにしており、つまり前
記したアクセルペダル47やブレーキへダル48の遊び
と同様の意味合いで不感帯を設けている。実際における
この不感帯の判断は、あらかじめ用意されている基準ト
ルク偏差と前記トルク偏差との比較によって行なってお
り、前記トルク偏差が所定値以上の場合にトルク偏差が
生じたと判断することになる。Step 121 The PID nonlinear control unit 67 calculates the torque deviation, that is, the torque that must be further applied to the motor 2, from the torque command value calculated in step 118 and the motor load torque calculated in step 119. In this case as well, if this torque deviation is slight,
This torque deviation is made to be negligible, that is, a dead zone is provided in the same sense as the play of the accelerator pedal 47 and brake pedal 48 described above. In practice, this dead zone is determined by comparing the torque deviation with a reference torque deviation prepared in advance, and when the torque deviation is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that a torque deviation has occurred.
ステップ122
PID非線形制御部67は、前ステップにおいて演算さ
れたトルク偏差に基づいて、そのトルク偏差を0にする
ためにモーター2に与えるべき電圧値を演算し、その演
算結果を供給電圧制御部72に出力する。この場合に供
給電圧制御部72に出力される電圧は積分処理が行なわ
れた後の電圧であり、電動輪20に過負荷がかからない
ようにその出力される電圧の制限も行なっている。Step 122 The PID nonlinear control unit 67 calculates the voltage value to be applied to the motor 2 in order to make the torque deviation 0 based on the torque deviation calculated in the previous step, and applies the calculation result to the supply voltage control unit 72. Output to. In this case, the voltage output to the supply voltage control section 72 is the voltage after the integral processing has been performed, and the output voltage is also limited so that the electric wheel 20 is not overloaded.
ステップ123
PID非線形制御部67は、各電動輪20,20、・・
・毎のトルク比率の演算を行なう。この場合は、運転モ
ードが通常モードであるので、各電動輪20,20.・
・・のそれぞれの1−ルク比率は、ハンドル45の操作
量に応じて変化することになる。Step 123 The PID nonlinear control unit 67 controls each electric wheel 20, 20, .
・Calculate the torque ratio for each. In this case, since the operation mode is the normal mode, each electric wheel 20, 20.・
The 1-lux ratio of each of the ... will change according to the amount of operation of the handle 45.
ステップ124
供給電圧制御部72は、PID非線形制御部67から出
力されたトルク偏差を0にするための電圧値に応じて、
タップ切換部77が選択すべきバッテリー群76に設け
られている図示しないタップの切換位置を演算する。例
えば、前記トルク偏差を0にするために非常に大きなト
ルクが必要であれば、120■の電圧を印加するための
タップ位置が演算されることになる。なお、このタップ
位置の演算の場合も、アクセルペダル47またはブレー
キペダル48の頻繁な踏込み量の変化に基づいて最適タ
ップ位置が頻繁に変化しないように不感帯を設けてあり
、不用意あるいは過剰なタップ切換が極力性なわれない
ようになっている。Step 124 The supply voltage control unit 72, depending on the voltage value outputted from the PID nonlinear control unit 67 to make the torque deviation zero,
The tap switching unit 77 calculates the switching position of a tap (not shown) provided in the battery group 76 to be selected. For example, if a very large torque is required to reduce the torque deviation to 0, a tap position for applying a voltage of 120 cm will be calculated. In addition, when calculating this tap position, a dead zone is provided so that the optimum tap position does not change frequently based on frequent changes in the amount of depression of the accelerator pedal 47 or brake pedal 48. The switching is made as easy as possible.
ステップ125
また、供給電圧制御部72は、各電動輪20゜20、・
・・を駆動させるため、前ステップで選択されたタップ
を介して、モーター2に供給する電圧における最適のパ
ルス幅を演算する。Step 125 In addition, the supply voltage control section 72 controls each electric wheel 20°20, .
In order to drive the motor 2, the optimum pulse width of the voltage supplied to the motor 2 is calculated via the tap selected in the previous step.
4輪操舵角演算部66は、ステップ114によって演算
された各電動輪20の操舵角に関する信号を、操舵角指
令値として操舵角指令部82に出力する。The four-wheel steering angle calculation unit 66 outputs the signal regarding the steering angle of each electric wheel 20 calculated in step 114 to the steering angle command unit 82 as a steering angle command value.
ステップ127
操舵角指令部82は、前ステップにおいて出力された操
舵角指令値に基づいて、操舵角サーボ83を作動させ、
操舵アクチュエーター40を動作させて各電動輪20,
20.・・・をハンドル45の回転角度に比例した操舵
角に設定する。これにより、電気自動車の旋回走行が可
能になる。この場合の電動輪20の操舵角は、例えば、
後輪を構成する電動輪20.20は前輪を構成する電動
輪20.20の115だけ操舵角を変化させるようにし
たり、また、この場合の前輪に対する操舵角は、ある車
速以上では同相方向に、あるいはある車速以下では逆相
方向に行なうようにしても良い。さらに、その操舵角は
車速に応じて連続的に変化させるようにしても良い。Step 127 The steering angle command unit 82 operates the steering angle servo 83 based on the steering angle command value output in the previous step,
By operating the steering actuator 40, each electric wheel 20,
20. ... is set to a steering angle proportional to the rotation angle of the handle 45. This allows the electric vehicle to turn. The steering angle of the electric wheels 20 in this case is, for example,
The steering angle of the electric wheels 20.20 constituting the rear wheels is changed by 115 of the electric wheels 20.20 constituting the front wheels, and in this case, the steering angle for the front wheels is in the same phase direction at a certain vehicle speed or higher. Alternatively, it may be performed in the opposite phase direction below a certain vehicle speed. Furthermore, the steering angle may be continuously changed according to the vehicle speed.
供給電圧制御部72は、ステップ124において算出し
た最適タップ位置に基づいて、タップ切換部77にタッ
プを切換えるべき信号を出力する。The supply voltage control unit 72 outputs a signal for switching the tap to the tap switching unit 77 based on the optimal tap position calculated in step 124.
ステップ129
タップ切換部77は、タップを切換えるためのパルスモ
ータ−を作動させ、バッテリー群76に設けられている
タップを最適タップ位置に切換える。このタップが切換
えられると、バッテリー群76から電力制御部75にこ
のタップによって切換えられた電圧が常に印加されるこ
とになる。なお、このタップの切換時には、電力制御部
75に印加される電圧が急激に変化するので、タップ切
換の際に発生するスパーク発生を防止する処理も同時に
行なわれている。Step 129 The tap switching unit 77 operates a pulse motor for switching the taps, and switches the taps provided in the battery group 76 to the optimal tap positions. When this tap is switched, the voltage switched by this tap is always applied from the battery group 76 to the power control unit 75. It should be noted that since the voltage applied to the power control section 75 changes rapidly when the taps are switched, processing is also performed to prevent sparks from occurring when the taps are switched.
ステップ130
供給電圧制御部72は、ステップ125で算出したパル
ス幅率に基づいて、パルス列発生部73にこのパルス幅
率を出力する。Step 130 Based on the pulse width ratio calculated in step 125, the supply voltage control unit 72 outputs the pulse width ratio to the pulse train generation unit 73.
ステップ131
パルス列発生部73は、前ステップにおいて供給電圧制
御部72から出力されたパルス幅率に基づいて、クロッ
ク信号によって決定される基本周波数の1パルス内のオ
ンレベルとなる区間を決定し、このパルス幅変調された
基本クロックをゲート制御部74に出力する。そして、
ゲート制御部74は、前記パルス幅変調された基本クロ
ックと、回転方向判定部71から出力された回転方向に
関する信号と、磁極位置検出素子85から出力されるモ
ーターの回転に伴なって発生するパルスとを勘案しつつ
、モーターの各磁極極性毎の整流タイミング方向を決定
し、このタイミング制御したPWM信号を電力制御部7
5に出力する。次に、電力制御部75は、ゲート制御部
74から出力されたPWM信号によりバッテリー群76
によって印加されている電圧をチョッピングしてモータ
ーのコイルにパルス幅変調後の電圧を印加する。Step 131 The pulse train generating section 73 determines an on-level section within one pulse of the fundamental frequency determined by the clock signal based on the pulse width ratio output from the supply voltage control section 72 in the previous step, and The pulse width modulated basic clock is output to the gate control section 74. and,
The gate control unit 74 receives the pulse width modulated basic clock, a signal regarding the rotation direction output from the rotation direction determination unit 71, and a pulse generated as the motor rotates output from the magnetic pole position detection element 85. The rectification timing direction for each magnetic pole of the motor is determined while taking into account the
Output to 5. Next, the power control unit 75 controls the battery group 76 using the PWM signal output from the gate control unit 74.
The voltage applied by the motor is chopped and the voltage after pulse width modulation is applied to the motor coil.
ステップ132
電力制御部75から出力される電圧によって各々の電動
輪20,20.・・・が駆動される。この運転モードの
場合には、通常モードであるので、電気自動車が完全な
直線走行を行なっていない限り、各電動輪20.20.
・・・にはハンドル45の操作量に応じてそれぞれ異っ
た電圧が印加されることになり、各電動輪20.20.
・・・はそれぞれ異なる最適なトルクで回転することに
なる。Step 132 Each electric wheel 20, 20 . ... is driven. In this driving mode, since it is the normal mode, unless the electric vehicle is traveling in a perfect straight line, each electric wheel 20.20.
... are applied with different voltages depending on the amount of operation of the handle 45, and each electric wheel 20, 20, .
... will rotate with different optimal torques.
ステップ133
中央処理装置60は、運転モード切換レバー46によっ
て設定された運転モードを第9図に示したサブルーチン
プログラムによって判定すると、その判定・した運転モ
ードを表示装置95に表示する。即ち、この場合では通
常モードを表示することになる。Step 133 When the central processing unit 60 determines the driving mode set by the driving mode switching lever 46 using the subroutine program shown in FIG. 9, the central processing unit 60 displays the determined driving mode on the display device 95. That is, in this case, the normal mode will be displayed.
ステップ134
そして中央処理装置60は、例えば電気自動車の車速等
、運転上必要な表示又は運転者の要求による他の種々の
データーの表示等を表示装置95に表示して、メインル
ーチンに戻る。Step 134 Then, the central processing unit 60 displays on the display device 95 a display necessary for driving, such as the speed of the electric vehicle, or various other data requested by the driver, and returns to the main routine.
このように、上記したフローチャートにおける通常モー
ドにあっては、各電動輪20,20.・・・の操舵角は
、ハンドル45の回転角度に応じて変化することになり
、また、各電動輪20,20゜・・・の出力トルクは、
ハンドル45の回転角度、アクセルペダル47及びブレ
ーキペダル48の踏込み凰によって最適のトルクが演算
されることになる。In this way, in the normal mode in the above flowchart, each electric wheel 20, 20. The steering angle of... will change according to the rotation angle of the handle 45, and the output torque of each electric wheel 20, 20°... will be:
The optimum torque is calculated based on the rotation angle of the handle 45 and the depression of the accelerator pedal 47 and brake pedal 48.
第15図(A)、 (B)には、電気自動車を加速させ
る場合のフローチャート9つまり加速処理の詳細なフロ
ーチャートが示しである。この加速処理は電気自動車の
走行中に頻繁に行なわれる処理であり、走行フィーリン
グに重大な影響を与える重要な処理である。以下に、こ
の処理について説明する。FIGS. 15(A) and 15(B) show a flowchart 9 for accelerating an electric vehicle, that is, a detailed flowchart of the acceleration process. This acceleration process is frequently performed while the electric vehicle is running, and is an important process that has a significant impact on the driving feeling. This process will be explained below.
ステップ140
PID非線形制御部67は、アクセルペダル47の操作
によってθ−■変換器52から出力される電圧を入力す
る。換言すればアクセルペダル47の操作量による加速
トルク(十値)を演算する。Step 140 The PID nonlinear control unit 67 inputs the voltage output from the θ-■ converter 52 when the accelerator pedal 47 is operated. In other words, the acceleration torque (decimal value) based on the operation amount of the accelerator pedal 47 is calculated.
ステップ141
次に、PID非線形制御部67は、ブレーキペダル48
の操作によってθ−■変換器53から出力される電圧を
入力する。換言すればブレーキペダル48の操作量に基
づく減速トルク(−値)を演算する。Step 141 Next, the PID nonlinear control unit 67 controls the brake pedal 48
The voltage output from the θ-■ converter 53 by the operation is input. In other words, a deceleration torque (-value) based on the amount of operation of the brake pedal 48 is calculated.
ステップ142
PID非線形制御部67は、θ−■変換器52から出力
される電圧とθ−■変換器53から出力される電圧との
差を演算する。この差が十の値であれば、運転者は電気
自動車の加速を要求していることになる。Step 142 The PID nonlinear control unit 67 calculates the difference between the voltage output from the θ-■ converter 52 and the voltage output from the θ-■ converter 53. If this difference is a value of 10, it means that the driver is requesting acceleration of the electric vehicle.
ステップ143
PID非線形制御部67は、前ステップにおいて演算さ
れた電圧の差に基づいて、要求している加速トルク、つ
まり現在の負荷トルクに偏差加速トルクを加えた目標ト
ルクを演算する。この演算は、予め電圧とトルクとの関
係が記憶されているデーターテーブルをルックアップす
ることによって行なわれるようになっている。つまり、
電圧がVlの場合には目標トルクはTI 、V2の場合
にはT2・・・・・・というデーターの中からその電圧
に最も近い電圧に対応するトルクを目標トルクとじて選
択し、これによって目標トルクを演算することになる。Step 143 The PID nonlinear control unit 67 calculates the requested acceleration torque, that is, the target torque obtained by adding the deviation acceleration torque to the current load torque, based on the voltage difference calculated in the previous step. This calculation is performed by looking up a data table in which the relationship between voltage and torque is stored in advance. In other words,
When the voltage is Vl, the target torque is TI, and when the voltage is V2, it is T2, etc. From the data, the torque corresponding to the voltage closest to that voltage is selected as the target torque. The torque will be calculated.
ステップ144
PID非線形制御部67は、前ステップにおいて決定さ
れた目標トルクを、アクセルあるいはブレーキペダルの
微少な操作に対して敏感に変化させないために予め設定
した不感帯域内にあるかどうかのチエツクを行なう。即
ち、アクセルへダル47とブレーキペダル48とに遊び
を設けていることになる。このチエツクは、例えばステ
ップ142において演算された電圧の差が予め不感帯域
として設定されている電圧よりも大きいか小さいかの比
較により行なわれ、前記電圧の差が予め不感帯域として
設定されている電圧よりも小さい場合には、不感帯域内
にあり、そうでない場合には不感帯域外にあることにな
る。Step 144: The PID nonlinear control unit 67 checks whether the target torque determined in the previous step is within a preset dead band so as not to change sensitively to minute operations of the accelerator or brake pedal. In other words, play is provided between the accelerator pedal 47 and the brake pedal 48. This check is performed, for example, by comparing whether the voltage difference calculated in step 142 is larger or smaller than a voltage preset as a dead band, and the difference in voltage is compared with the voltage preset as a dead band. If it is smaller than , then it is within the deadband, otherwise it is outside the deadband.
ステップ145
このチエツクの結果、口栓トルク偏差が不感帯域内にあ
る場合には、プログラムを実行せずにリターンしてメイ
ンルーチンに戻り、不感帯域外にあればステップ146
を処理する。Step 145 As a result of this check, if the plug torque deviation is within the dead band, return to the main routine without executing the program; if it is outside the dead band, step 146
process.
ステップ146
PID非線形制御部67は、信号処理部87から出力さ
れる電圧に基づいて各電動輪20,20゜・・・のそれ
ぞれ現在発生している負荷トルクを演算する。即ち、信
号処理部87には、第5図に示されているように、電動
輪20のモーター2に電力を供給する電力制御部75か
ら、前記モーター2に印加されている電圧の実効値と供
給されている電流の実効値とが入力されると共に、モー
ターの回転に応じて磁極位置検出素子85から出力され
たパルス周波数に比例した電圧を出力するF/V変換器
86からの電圧の実効値が入力され、信号処理部87は
これらの電圧値あるいは電流値を一括して演算処理を行
ない、モーター2の負荷トルクに関する信号を電圧値と
してPID非線形制御部67に出力している。そのため
、PID非線形制御部67は、この電圧に基づいて負荷
トルクを演算することになる。なお、この負荷トルクの
演算もステップ143で説明したと同様に予めその電圧
と負荷トルクとの関係が記憶されているデーターテーブ
ルをルックアップすることによって行なわれる。さらに
、PID非線形制御部67は、加速時における非線形補
正演算を行なうためのフィードバック制御のルートを設
定し、このフィードバック制御のルートによって加速時
の制御が行なわれることになる。Step 146 The PID nonlinear control unit 67 calculates the load torque currently generated in each electric wheel 20, 20°, . . . based on the voltage output from the signal processing unit 87. That is, as shown in FIG. 5, the signal processing unit 87 receives the effective value of the voltage applied to the motor 2 from the power control unit 75 that supplies power to the motor 2 of the electric wheel 20. The effective value of the voltage from the F/V converter 86, which receives the effective value of the supplied current and outputs a voltage proportional to the pulse frequency output from the magnetic pole position detection element 85 according to the rotation of the motor. The values are input, and the signal processing section 87 performs arithmetic processing on these voltage values or current values at once, and outputs a signal related to the load torque of the motor 2 as a voltage value to the PID nonlinear control section 67. Therefore, the PID nonlinear control section 67 calculates the load torque based on this voltage. Note that this calculation of the load torque is also performed by looking up a data table in which the relationship between the voltage and the load torque is stored in advance, as described in step 143. Further, the PID nonlinear control unit 67 sets a feedback control route for performing nonlinear correction calculations during acceleration, and control during acceleration is performed according to this feedback control route.
ステップ147
PID非線形演算部67は、ステップ143で算出した
目標トルクとステップ146で算出した負荷トルクとの
偏差を演算する。この偏差の演算は単純な減算が行なわ
れるのみである。Step 147 The PID nonlinear calculation unit 67 calculates the deviation between the target torque calculated in step 143 and the load torque calculated in step 146. This deviation calculation is simply a simple subtraction.
ステップ148
PID非線形演算部67は、前記したステップ144に
おける不感帯のチエツクと同様に、前ステップで演算し
たトルク偏差が、アクセルあるいはブレーキペダルの微
少な操作に対して敏感に変化させないために予め設定し
た不感帯域内にあるかどうかのチエツクを行なう。即ち
、走行中におけるアクセルペダル47及びプレーキペタ
ル48の多少の踏込み量の変化によってはトルク偏差の
変動を起さないようにしており、走行フィーリングの向
上を図っている。Step 148 The PID non-linear calculation unit 67 performs a preset check in order to prevent the torque deviation calculated in the previous step from changing sensitively to minute operations of the accelerator or brake pedal, similar to the dead zone check in step 144 described above. Check whether it is within the dead band. That is, the torque deviation is prevented from changing due to slight changes in the amount of depression of the accelerator pedal 47 and brake pedal 48 during driving, and the driving feeling is improved.
ステップ149
PID非線形演算部67は、ステップ147で演算され
たトルク偏差に応じた電圧値、つまり、各電動輪20,
20.・・・に印加すべき電圧値を演算する。この際に
出力する電圧は積分処理を行なっており、前記トルク偏
差に応じた電圧が直接各型動輪20.20.・・・に印
加されるのではなく、徐々に大きさを増した電圧が印加
されるようになっている。Step 149 The PID nonlinear calculation unit 67 calculates a voltage value corresponding to the torque deviation calculated in Step 147, that is, each electric wheel 20,
20. Calculate the voltage value to be applied to... The voltage output at this time is subjected to integral processing, and the voltage corresponding to the torque deviation is directly applied to each type of driving wheel 20.20. Instead of being applied to ..., a voltage that gradually increases in magnitude is applied.
ステップ150
前ステップまででPID非線形制御部67によって各電
動輪20,20.・・・に印加すべき電圧値が演算され
ると、供給電圧制御部72はその演算結果を入力し、こ
の電圧値に基づいてバッテリ群76のタップをいずれの
ものに切換えるべきかの演算を行なう。例えば、加速に
要するトルクを発生させるには65Vの電圧をある電動
輪20に印加する必要があるとすると、前述したように
、バッテリー群76は、12V単位の電圧を出力するバ
ッテリーが複数直列に接続されたものであることから、
この65Vの電圧を得るには、この要求される電圧より
も大きい72Vのタップを選択する必要があることにな
る。なお、この電圧を65■に調整する処理は後述する
パルス幅演算によって行なわれる。Step 150 Up to the previous step, the PID nonlinear control unit 67 controls each electric wheel 20, 20 . When the voltage value to be applied to... is calculated, the supply voltage control unit 72 inputs the calculation result and calculates which tap of the battery group 76 should be switched to based on this voltage value. Let's do it. For example, assuming that it is necessary to apply a voltage of 65V to a certain electric wheel 20 in order to generate the torque required for acceleration, the battery group 76 is composed of a plurality of batteries that output voltage in units of 12V connected in series, as described above. Since it is connected,
To obtain this 65V voltage, it would be necessary to select a 72V tap that is larger than this required voltage. The process of adjusting this voltage to 65cm is performed by pulse width calculation, which will be described later.
ステップ151
供給電圧制御部72は、タップ位置の演算の結果をパル
ス列発生部73及びタップ切換部77に出力し、パルス
列発生部73は、このタップ位置の演算の結果に基づい
て、そのタップに切換られな場合のバッテリー群76か
ら出力される電圧を、加速に必要なトルクを発生させる
ために必要な電圧に調整する為のパルス幅演算を行なう
。例えば、前記したように、加速に要するトルクを発生
さぜるには65Vの電圧をある電動輪20に印加する必
要があるとした場合、前述したように、バッテリー群7
6から72Vの電圧が供給されることになるが、この6
5Vの電圧を得るには、この72Vの電圧をチョッピン
グし、電動輪20への通電時間を制御゛することによっ
てその電圧を得るよううにしている。つまり、パルス幅
演算とは、換言すればこの通電時間を演算することであ
る。Step 151 The supply voltage control unit 72 outputs the result of the tap position calculation to the pulse train generation unit 73 and the tap switching unit 77, and the pulse train generation unit 73 switches to that tap based on the result of the tap position calculation. Pulse width calculation is performed in order to adjust the voltage output from the battery group 76 in the case of no acceleration to the voltage necessary to generate the torque necessary for acceleration. For example, as described above, if it is necessary to apply a voltage of 65V to a certain electric wheel 20 in order to generate the torque required for acceleration, as described above, the battery group 7
A voltage of 6 to 72V will be supplied, but this 6
In order to obtain a voltage of 5V, this voltage of 72V is chopped, and the voltage is obtained by controlling the energization time to the electric wheel 20. In other words, the pulse width calculation is to calculate the energization time.
ステップ152
タップ切換部77は、バッテリー群76のタップをステ
ップ150で演算された位置に切換える。Step 152 The tap switching unit 77 switches the tap of the battery group 76 to the position calculated in step 150.
このタップを切換える場合には、パルスモータ−などの
タップを駆動するモーターによって行なっており、タッ
プを切換えると電力制御部75に印加・される電圧が急
激に変化する場合もあるので、このような場合であって
もスパーク等を起こさないように、供給電圧制御部72
からマスキング信号が出力されるようになっている。When switching this tap, it is done by a motor that drives the tap, such as a pulse motor, and switching the tap may cause a sudden change in the voltage applied to the power control section 75. The supply voltage control section 72
A masking signal is output from.
ステップ153
パルス列発生部73は、ステップ151において演算さ
れたパルス幅演算結果に基づいて、供給電圧制御部72
はクロック信号に・よって決定される基本周波数の1パ
ルス内のオンレベルとなる区間を決定し、このパルス幅
変調された基本クロックをゲート制御部74に出力する
。そして、ゲート制御部74は、前記パルス幅変調され
た基本クロックと、回転方向判定部71から出力された
回転方向に関する信号とに基づいて、モーター2の各磁
極極性毎の整流タイミング方向を決定し、このタイミン
グ制御したPWM信号を電力制御部75に出力する。次
に、電力制御部75は、ゲート制御部74から出力され
たPWM信号によりバッテリー群76によって印加され
ている電圧をチョッピングしてモーター2のコイルにパ
ルス幅変調後の電圧を印加する。なお、この電力制御部
75は、パワートランジスターが多数使用されており、
このパワートランジスターのオン時間を前記PWM信号
により制御されることによってモーター2へ印加される
電圧の実効値が制御されるようになっている。この制御
後の電圧をモーターのU相。Step 153 The pulse train generator 73 controls the supply voltage controller 72 based on the pulse width calculation result calculated in step 151.
determines an on-level section within one pulse of the fundamental frequency determined by the clock signal, and outputs this pulse width modulated fundamental clock to the gate control section 74. Then, the gate control section 74 determines the commutation timing direction for each magnetic pole polarity of the motor 2 based on the pulse width modulated basic clock and the signal regarding the rotation direction output from the rotation direction determination section 71. , outputs this timing-controlled PWM signal to the power control section 75. Next, the power control unit 75 chops the voltage applied by the battery group 76 using the PWM signal output from the gate control unit 74 and applies the pulse width modulated voltage to the coil of the motor 2 . Note that this power control section 75 uses a large number of power transistors,
By controlling the ON time of this power transistor by the PWM signal, the effective value of the voltage applied to the motor 2 is controlled. The voltage after this control is the U phase of the motor.
■相、W相にそれぞれ出力する。これによって各電動輪
20.20.・・・を所定の回転速度で回転させること
になる。Output to the ■phase and W phase, respectively. This allows each motorized wheel 20.20. ... will be rotated at a predetermined rotational speed.
ステップ154
ゲート制御部74及びF/V変換器86は、モーター2
の所定の回転角度毎にパルスを出力する磁極位置検出素
子85から出力されるパルスを入力する。そして、F/
V変換器86からはこのパルス周波数に応じた電圧が出
力され、この電圧は信号処理部87に入力される。Step 154 The gate control section 74 and the F/V converter 86
A pulse outputted from a magnetic pole position detection element 85 which outputs a pulse every predetermined rotation angle of is input. And F/
The V converter 86 outputs a voltage according to this pulse frequency, and this voltage is input to the signal processing section 87.
ステップ155
信号処理部87は、電力制御部75に設けられている電
流検出器によって検出された各電動輪20.20.・・
・に供給されている電流を入力する。Step 155 The signal processing unit 87 processes each motorized wheel 20, 20, .・・・
・Input the current supplied to.
ステップ156
同様に信号処理部87は、電力制御部75に供給されで
いるバッテリーの電圧を入力する。Step 156 Similarly, the signal processing unit 87 inputs the voltage of the battery that is already being supplied to the power control unit 75.
ステップ157
PID非線形制御部67は、信号処理部87がF/V変
換器86を介して出力された七−ター2の回転数に関す
る電圧と、電流検出器によって検出された各電動輪20
,20.・・・に供給されている電流と、バッテリーの
電圧とに基づいて演算処理された後の電圧を一定時間毎
にサンプリングし、このサンプリングしたデータに基づ
いてステップ146で算出する負荷トルクの推定計算を
行なう。Step 157 The PID nonlinear control unit 67 uses the voltage related to the rotational speed of the seventh wheel 2 outputted by the signal processing unit 87 via the F/V converter 86 and each electric wheel 20 detected by the current detector.
,20. . . . The voltage that has been subjected to calculation processing based on the current supplied to the battery and the voltage of the battery is sampled at regular intervals, and the load torque is estimated in step 146 based on the sampled data. Do the following.
つまり、負荷トルクに関する一種のフィートホワード制
御を行なうことになる。In other words, a kind of foot forward control regarding the load torque is performed.
ステップ158
PID非線形制御部67は、目標トルクと負荷トルクと
が等しくなったかどうかの判断をする。Step 158: The PID nonlinear control unit 67 determines whether the target torque and the load torque have become equal.
この判断の結果、目標トルクと負荷トルクとが等しけれ
ば、上述したような加速処理を行なうゼ・要がなくなる
のて゛ステップ160に進み、目標トルりと負荷トルク
とが未だ等しくなければステップ140に戻り、目標ト
ルクと負荷トルクとが等しくなるまでこの加速処理を行
なうことになる。As a result of this judgment, if the target torque and the load torque are equal, there is no need to perform the acceleration process as described above, and the process proceeds to step 160. If the target torque and the load torque are still not equal, the process returns to step 140. This acceleration process is performed until the target torque and the load torque become equal.
ステップ159
ステップ158において、目標トルクと負荷トルクとが
等しくなったと判断されたので、現在の負荷トルクの発
生を維持するような処理が行なわれ、メインルーチンに
戻る。Step 159 Since it is determined in step 158 that the target torque and the load torque have become equal, processing is performed to maintain the current generation of load torque, and the process returns to the main routine.
このように、加速処理においては、運転者の要求する加
速が行なわれるように、バッテリー群76のタップの選
択とパルス幅制御とが行なわれ、各電動輪20,20.
・・・にはこの制御によって得られた電圧が印加され、
要求されるトルクが各電動輪20,20.・・・から所
望の回転速8度の下で出力されることになる。In this way, in the acceleration process, the tap of the battery group 76 is selected and the pulse width control is performed so that the acceleration required by the driver is performed, and each electric wheel is 20,20.
The voltage obtained by this control is applied to...
The required torque is applied to each electric wheel 20, 20 . . . . will output the desired rotational speed of 8 degrees.
第16図(A)、 (B)には、電気自動車を減速させ
る場合のフローチャート、つまり減速処理の詳細なフロ
ーチャートが示しである。この減速処理も前記した加速
処理と同様、電気自動車の走行中に頻繁に行なわれる処
理であり、走行フィーリングに重大な影響を与える重要
な処理である。以下に、この処理について説明する。FIGS. 16(A) and 16(B) show a flowchart for decelerating an electric vehicle, that is, a detailed flowchart of the deceleration process. This deceleration process, like the acceleration process described above, is a process that is frequently performed while the electric vehicle is running, and is an important process that has a significant impact on the driving feeling. This process will be explained below.
ステップ170
PID非線形制御部67は、アクセルペダル47の操作
によってθ−■変換器52から出力されるセ圧番人力す
る。換言すればアクセルへダル47の操作量による加速
トルク(+値)を演算する。Step 170 The PID nonlinear control unit 67 outputs the pressure output from the θ-■ converter 52 in response to the operation of the accelerator pedal 47. In other words, the acceleration torque (+ value) based on the operation amount of the accelerator pedal 47 is calculated.
ステップ171
次に、PID非線形制御部67は、ブレーキペダル48
の操作によってθ−■変換器53から出力される電圧を
入力する。換言すればブレーキペダル48の操作量に基
づく減速トルク(−値)を演算する。Step 171 Next, the PID nonlinear control unit 67 controls the brake pedal 48
The voltage output from the θ-■ converter 53 by the operation is input. In other words, a deceleration torque (-value) based on the amount of operation of the brake pedal 48 is calculated.
ステップ172
PID非線形制御部67は、θ−■変換器52から出力
される電圧とθ−■変換器53から出力される電圧との
差を演算する。この差が−の値で−あれば、運転者は電
気自動車の減速を要求していることになる。Step 172 The PID nonlinear control unit 67 calculates the difference between the voltage output from the θ-■ converter 52 and the voltage output from the θ-■ converter 53. If this difference is negative, it means that the driver is requesting the electric vehicle to decelerate.
ステップ173
PID非線形制御部67は、前ステップにおいて演算さ
れた電圧の差に基づいて、要求している減速トルク、つ
まり目標トルクを演算する。この演算は、予め電圧とト
ルクとの関係が記憶されているデーターテーブルをルッ
クアップすることによって行なわれるようになっている
。つまり、電圧がVIOの場合には目標トルクはTIO
,V2Oの場合にはT2O・・・・・・というデーター
の中からその電圧に最も近い電圧に対応するトルクを目
標トルクとして選択し、これによって目標トルクを演算
することになる。Step 173 The PID nonlinear control unit 67 calculates the requested deceleration torque, that is, the target torque, based on the voltage difference calculated in the previous step. This calculation is performed by looking up a data table in which the relationship between voltage and torque is stored in advance. In other words, when the voltage is VIO, the target torque is TIO
, V2O, the torque corresponding to the voltage closest to that voltage is selected from the data T2O, . . . as the target torque, and the target torque is calculated based on this.
ステップ174
PID非線形制御部67は、前ステップにおいて決定さ
れた目標トルクを、アクセルあるいはブレーキペダルの
微少な操作に対して敏感に変化させないために予め設定
した不感帯域内にあるかどうかのチエツクを行なう。即
ち、アクセルペダル47とブレーキペダル48とに遊び
を設けていることになる。このチエツクは、前記したの
でここでの説明は省略する。Step 174 The PID nonlinear control unit 67 checks whether the target torque determined in the previous step is within a preset dead band so as not to change sensitively to minute operations of the accelerator or brake pedal. In other words, play is provided between the accelerator pedal 47 and the brake pedal 48. This check has been described above, so its explanation will be omitted here.
ステップ175
このチエツクの結果、目標トルク偏差が不感帯域にある
場合には、以降の処理を実行せずにメインルーチンへ戻
り、不感帯域外であればステップ176を処理する。Step 175 As a result of this check, if the target torque deviation is within the dead band, the process returns to the main routine without executing subsequent processing, and if it is outside the dead band, step 176 is processed.
ステップ176
PID非線形制御部67は、信号処理部87から出力さ
れる電圧に基づいて、各電動輪20.20、・・・にそ
れぞれ現在発生している負荷トルクを演算する。即ち、
信号処理部87には、第5図に示されているように、電
動輪20のモーター2に電力を供給する電力制御部75
から前記モーター2に印加されている電圧の実効値と供
給されている電流の実効値とが入力されると共に、モー
ター2の回転に応じて磁極位置検出素子85から出力さ
れたパルス周波数に比例した電圧を出力するF/■変換
器86からの電圧の実効値が入力され、信号処理部87
はこれらの電圧値あるいは電流値を一括して演算処理を
行ない、モーター2の負荷トルクに関する信号を電圧値
としてPID非線形制御部67に出力している。そのた
め、PID非線形制御部67はこの電圧に基づいて負荷
トルクを演算することになる。この場合、減速を行なお
うとしているのであるから前記負荷トルクは−の値にな
るのはもちろんである。なお、この負荷トルクの演算も
ステップ173で説明したと同様に予めその電圧と負荷
トルクとの関係が記憶されているデーターテーブルをル
ックアップすることによって行なわれる。さらに、PI
D非線形制御部67は、減速時における非線形補正演算
を行なうためのフィードバック制御のルートを設定し、
このフィードバック制御のルートによって減速時の制御
が行なわれることになる。このフィードバックのルート
にはフィードバックゲインが設定されており、このゲイ
ンが大きいと減速が急速に行なわれることから、走行フ
ィーリングを快適なものとするためにはこのゲインの設
定は重要な要素となる。Step 176 The PID nonlinear control unit 67 calculates the load torque currently generated in each electric wheel 20, 20, . . . based on the voltage output from the signal processing unit 87. That is,
As shown in FIG. 5, the signal processing unit 87 includes a power control unit 75 that supplies power to the motor 2 of the electric wheel 20.
The effective value of the voltage applied to the motor 2 and the effective value of the current supplied are input from The effective value of the voltage from the F/■ converter 86 that outputs the voltage is input, and the signal processing unit 87
performs arithmetic processing on these voltage values or current values at once, and outputs a signal related to the load torque of the motor 2 as a voltage value to the PID nonlinear control section 67. Therefore, the PID nonlinear control section 67 calculates the load torque based on this voltage. In this case, since deceleration is being attempted, the load torque will of course be a negative value. Note that this calculation of the load torque is also performed by looking up a data table in which the relationship between the voltage and the load torque is stored in advance, as described in step 173. Furthermore, P.I.
The D nonlinear control unit 67 sets a feedback control route for performing nonlinear correction calculation during deceleration,
Control during deceleration is performed through this feedback control route. A feedback gain is set on this feedback route, and if this gain is large, deceleration will occur rapidly, so setting this gain is an important factor in making the driving feeling comfortable. .
ステップ177
PID非線形演算部67は、ステップ173で算出した
目標トルクとステップ176で算出した負荷I・ルクと
の偏差を演算する。この偏差の演算は単純な減算が行な
われるのみである。Step 177 The PID nonlinear calculation unit 67 calculates the deviation between the target torque calculated in step 173 and the load I/rook calculated in step 176. This deviation calculation is simply a simple subtraction.
ステップ178
PID非線形演算部67は、前記したステップ174に
おける不感帯のチエツクと同様に、前ステップで演算し
たトルク偏差が、アクセルあるいはブレーキペダルの微
少な操作に対して敏感に変化させないなめに予め設定し
た不感帯域内にあるかどうかのチエツクを行なう。即ち
、走行中におけるアクセルペダル47及びブレーキペダ
ル48の多少の踏込み量の変化によってはトルク偏差の
変動を起さないようにしており、走行フィーリングの向
上を図っている。Step 178 The PID non-linear calculation section 67, similar to the dead zone check in step 174 described above, sets the torque deviation calculated in the previous step in advance so that it does not change sensitively to minute operations of the accelerator or brake pedal. Check whether it is within the dead band. That is, the torque deviation is prevented from changing due to slight changes in the amount of depression of the accelerator pedal 47 and brake pedal 48 while the vehicle is running, thereby improving the driving feeling.
ステップ179
PID非線形演算部67は、ステップ177で演算され
たトルク偏差に応じた電圧値、つまり、各電動輪20,
20.・・・に印加すべき電圧値を演算する。この際に
出力する電圧は積分処理を行な。Step 179 The PID nonlinear calculation unit 67 calculates a voltage value corresponding to the torque deviation calculated in Step 177, that is, each electric wheel 20,
20. Calculate the voltage value to be applied to... The voltage output at this time is subjected to integration processing.
うており、前記トルク偏差に応じた電圧が直接各型動輪
20,20.・・・に印加されるのではなく、この場合
は減速処理であるので徐々に大きさを減少させた電圧が
印加されるようになっている。The voltage corresponding to the torque deviation is directly applied to each type of driving wheel 20, 20. ..., but in this case, since it is deceleration processing, a voltage whose magnitude is gradually reduced is applied.
ステップ180
前ステップまででPID非線形制御部67によって各電
動輪20,20.・・・に印加すべき電圧値が演算され
ると、供給電圧制御部72はその演算結果を入力し、こ
の電圧値に基づいてバッテリ群76のタップをいずれの
ものに切換えるべきかの演算を行なう。例えば、減速に
要するトルクを発生させるには65Vの電圧をある電動
輪20に印加すれば良いとすると、前述したように、バ
ッテリー群76は、12V単位の電圧を出力するバッテ
リーが複数直列に接続されたものであることから、この
65Vの電圧によってバッテリー群76に充電を行なわ
せるには、この要求される電圧よりも小さい60V以下
のタップを選択する必要があることになる。即ち、電気
自動車は回生制動を行なうことになる。なお、前記した
充電を行なわせるための処理は後述するパルス幅演算に
よって行なわれる。Step 180 Up to the previous step, the PID nonlinear control unit 67 controls each electric wheel 20, 20 . When the voltage value to be applied to... is calculated, the supply voltage control unit 72 inputs the calculation result and calculates which tap of the battery group 76 should be switched to based on this voltage value. Let's do it. For example, in order to generate the torque required for deceleration, it is sufficient to apply a voltage of 65V to a certain electric wheel 20. As mentioned above, the battery group 76 consists of a plurality of batteries connected in series that output voltage in units of 12V. Therefore, in order to charge the battery group 76 with this 65V voltage, it is necessary to select a tap of 60V or less, which is smaller than this required voltage. In other words, electric vehicles perform regenerative braking. Note that the processing for performing the above-mentioned charging is performed by pulse width calculation, which will be described later.
ステップ181
供給電圧制御部72は、タップ位置の演算の結果をパル
ス列発生部73及びタップ切換部77に出力し、パルス
列発生部73は、このタップ位置の演算の結果に基づい
て、そのタップに切換られな場合、各電動輪20,20
.・・・から発電される電圧をバッテリー群76に充電
させる為のパルス幅演算を行なう。例えば、前記したよ
うに、減速に要する減速トルクを発生させるにはある電
動輪20から65Vが発電されている場合には、前述し
たように、バッテリー群76からは60Vの電圧しか供
給されないことになるが、電動輪20がら出力されてい
る65Vの電圧をチョッピングし、バッテリー群76へ
余剰の電圧を供給することによって電磁的なブレーキ効
果を得るようになっている。つまり、回生制動を行なっ
ている。なお、この場合は、電力制御部75に電力回生
を行わせる必要があることから、パルス列発生部73へ
の指示は、加速時の処理とは逆となる。つまり、電動輪
20からバッテリー群76に電流を流すような指示とな
る。Step 181 The supply voltage control unit 72 outputs the result of the tap position calculation to the pulse train generation unit 73 and the tap switching unit 77, and the pulse train generation unit 73 switches to that tap based on the result of the tap position calculation. If not, each electric wheel 20, 20
.. . . . Performs pulse width calculation to charge the battery group 76 with the voltage generated from... For example, as described above, if 65V is generated from the electric wheels 20 to generate the deceleration torque required for deceleration, as described above, only 60V is supplied from the battery group 76. However, by chopping the 65V voltage output from the electric wheels 20 and supplying excess voltage to the battery group 76, an electromagnetic braking effect is obtained. In other words, it performs regenerative braking. Note that in this case, since it is necessary to cause the power control section 75 to perform power regeneration, the instruction to the pulse train generation section 73 is reversed from the processing during acceleration. In other words, an instruction is given to cause current to flow from the electric wheel 20 to the battery group 76.
ステップ182
タップ切換部77は、バッテリー群76のタップをステ
ップ180で演算された位置に切換える。Step 182 The tap switching unit 77 switches the tap of the battery group 76 to the position calculated in Step 180.
このタップを切換える場合には、パルスモータ−などの
タップを駆動するモーターによって行なっており、タッ
プを切換えると電力制御部75から供給される電圧が急
激に変化する場合もあるので、このような場合であって
もスパーク等を起こさないように、供給電圧制御部72
からマスキング信号が出力されるようになっている。When switching this tap, it is done by a motor that drives the tap, such as a pulse motor, and switching the tap may cause a sudden change in the voltage supplied from the power control unit 75, so in such cases The supply voltage control section 72
A masking signal is output from.
ステップ183
パルス列発生部73は、ステップ181において演算さ
れたパルス幅演算結果に基づいて、供給電圧制御部72
はクロック信号によって決定される基本周波数の1パル
ス内のオンレベルとなる区間を決定し、このパルス幅変
調された基本クロックをゲート制御部74に出力する。Step 183 The pulse train generator 73 controls the supply voltage controller 72 based on the pulse width calculation result calculated in step 181.
determines an on-level section within one pulse of the fundamental frequency determined by the clock signal, and outputs this pulse width modulated fundamental clock to the gate control section 74.
そして、ゲート制御部74は、前記パルス幅変調された
基本クロックと、回転方向判定部71から出力された回
転方向に関する信号とに基づいて、モーター2の各磁極
極性毎の電圧入力タイミングを決定し、このタイミング
制御したPWM信号を電力制御部75に出力する。Then, the gate control section 74 determines the voltage input timing for each magnetic polarity of the motor 2 based on the pulse width modulated basic clock and the signal regarding the rotation direction output from the rotation direction determination section 71. , outputs this timing-controlled PWM signal to the power control section 75.
次に、電力制御部75は、ゲート制御部74から出力さ
れたPWM信号によりバッテリー群76に供給する電圧
をチョッピングしてモーター2のコイルから出力される
パルス幅変調後の電圧を印加する。なお、この電力制御
部75は、パワートランジスターが多数使用されており
、このパワートランジスターのオン時間を前記PWM信
号により制御することによってモーター2からバッテリ
ー群76へ印加する電圧の実効値が制御されるようにな
っている。これによって電力制御部75は、モーターの
U相、■相、W相から出力されている電圧をバッテリー
群76に出力し、回生制動を行なうことによって各電動
輪20,20.・・・に所定の制動トルクを与えること
になる。Next, the power control section 75 chops the voltage supplied to the battery group 76 based on the PWM signal output from the gate control section 74, and applies the pulse width modulated voltage output from the coil of the motor 2. Note that this power control section 75 uses a large number of power transistors, and by controlling the ON time of these power transistors using the PWM signal, the effective value of the voltage applied from the motor 2 to the battery group 76 is controlled. It looks like this. As a result, the power control unit 75 outputs the voltages output from the U-phase, ■-phase, and W-phase of the motor to the battery group 76, and performs regenerative braking to each electric wheel 20, 20. A predetermined braking torque is applied to...
ステップ185
供給電圧制御部72は、ブレーキペダル48の操作が継
続的に行なわれることによる電動輪20の回転速度の低
下に伴って、タップ切換部77によって選択されたタッ
プ位置が最下段になったかどうかの判断をする。つまり
、電流制御部75とバッテリー群76とがタップの切換
によって得られる最低電圧をもって接続されたかどうか
の判断が行なわれる。この判断の結果、最下段でなけれ
ばステップ170に進んで上記した処理を継続し、最下
段であれば、次のステップに進む。Step 185 The supply voltage control unit 72 determines whether the tap position selected by the tap switching unit 77 has reached the lowest position as the rotational speed of the electric wheel 20 decreases due to continuous operation of the brake pedal 48. make a decision. In other words, it is determined whether the current control section 75 and the battery group 76 are connected at the lowest voltage obtained by switching the taps. As a result of this determination, if it is not the lowest stage, the process advances to step 170 to continue the above-mentioned process, and if it is the lowest stage, the process advances to the next step.
ステップ186
タップ位置が最下段に設定されたので、回生制動は効率
良く行なえないため、その後は機械的なブレーキのみに
よって電気自動車を停止させる。Step 186: Since the tap position has been set to the lowest stage, regenerative braking cannot be performed efficiently, so the electric vehicle is then stopped only by mechanical braking.
つまり、ブレーキの操作により、回生制動が行なえる範
囲においては機械的なブレーキ作用と電磁的なブレーキ
作用によって制動力が与えられ、回生制動が行なえない
範囲においては機械的なブレーキ作用のみによって制動
力を与えている。In other words, by operating the brake, braking force is applied by mechanical braking and electromagnetic braking in the range where regenerative braking can be performed, and braking force is provided only by mechanical braking in the range where regenerative braking cannot be performed. is giving.
このように、電気自動車の減速時にあってはその減速に
伴なう余剰の動力を、各電動輪20,20、・・・の発
電作用によって電力に変換して、その電力をバッテリー
に返還する電力回生を行なわせ、エネルギーの有効利用
に寄与させている。In this way, when the electric vehicle decelerates, the surplus power accompanying the deceleration is converted into electric power by the power generation action of each electric wheel 20, 20, etc., and the electric power is returned to the battery. Electricity regeneration is performed, contributing to the effective use of energy.
また、具体的なフローチャートは示さないが、走行中に
アクセルペダルもブレーキペダルも操作されていない場
合、即ち、従来のエンジンブレーキに相当する運転状態
にある場合には、前記した減速処理時におけるトルク偏
差は当然0になるので、PID非線形制御部からの出力
電圧も0であり、各電動輪20から出力されている電力
をバッテリーに返還することになる。Although a specific flowchart is not shown, when neither the accelerator pedal nor the brake pedal is operated while driving, that is, when the driving state corresponds to conventional engine braking, the torque at the time of the deceleration process described above is Since the deviation is naturally 0, the output voltage from the PID nonlinear control section is also 0, and the electric power output from each electric wheel 20 is returned to the battery.
以上のように、本実施例に示した電気自動車は、前記し
たように電動輪20が特殊な構造であるので、モーター
を外側から取外し可能であり、このために、モーター内
部等のメインテナンスの容易化が図れ、また、モーター
が外気に直接触れる構造となっているので冷却効率が良
く、同出力のモーターに比して小形化を図ることができ
ることになる。そして、この電気自動車は、各々の車輪
が独立してその出力トルク及び操舵角が制御されるため
に、多種の走行特性を容易に与えることができ、従来の
電気自動車あるいはエンジンを用いた自動車とは比較に
ならないほどの機動性あるいは操作性を与えることがで
きる。さらには、この操作性に関しても、各々の車輪が
独立して制御可能となっていることから、その操作性の
設定はプログラムの変更のみによって容易に行なえると
いう特有のメリットを有している。As described above, in the electric vehicle shown in this embodiment, since the electric wheels 20 have a special structure as described above, the motor can be removed from the outside. In addition, since the motor is in direct contact with the outside air, it has good cooling efficiency and can be made smaller than a motor with the same output. Since the output torque and steering angle of each wheel are controlled independently, this electric vehicle can easily be provided with a variety of driving characteristics, and is different from conventional electric vehicles or vehicles using an engine. can provide unparalleled maneuverability or maneuverability. Furthermore, regarding this operability, since each wheel can be controlled independently, the vehicle has the unique advantage that the operability can be easily set by simply changing the program.
[発明の効果]
以上の説明により明らかなように、本発明の電気自動車
の制御装置によれば、タイヤが装着されるホイールにロ
ーターを取付けると共に前記ホイールを支持する車軸に
前記ローターとの共Ωにより前記ホイールを回転駆動す
るステーターを取付けて形成される電動輪と前記車軸に
取付けて前記電動輪を操舵する操舵手段とから成る車輪
が、前後左右に配置された電気自動車であって、前記電
動輪の操舵角に関する信号を出力する操舵角信号出力手
段と、前記電動輪のトルクに関する信号を出力するトル
ク信号出力手段と、前記操舵角信号出力手段から出力さ
れる操舵角に関する信号に基づいて前記電動輪のそれぞ
れの操舵角を演算し、この演算結果を前記操舵手段に出
力する操舵角演算手段と、前記操舵角信号出力手段から
出力される操舵角に関する信号及び前記トルク信号出力
手段から出力されるトルクに関する信号に基づいて前記
電動輪のそれぞれのトルクを演算するトルク演算手段と
を有し、各電動輪のトルク及び操舵角を各々独立して制
御し得るようにしたので、各々の電動輪のトルク及び操
舵角は機械的な動力伝達機構なしに個々に制御し得るこ
とになり、通常の走行から特殊な走行にいたるまで最適
な走行安定性でもって走行させることができる。さらに
は、走行特性にあっては、プログラムを変更するのみで
その特性を容易に変更させることが可能であり、その変
更も即座に行なうことができる。[Effects of the Invention] As is clear from the above description, according to the control device for an electric vehicle of the present invention, a rotor is attached to a wheel on which a tire is mounted, and a rotor is attached to an axle that supports the wheel. An electric vehicle is provided with wheels arranged on the front, rear, left and right sides, comprising electric wheels formed by attaching a stator for rotationally driving the wheels, and steering means attached to the axle for steering the electric wheels. a steering angle signal output means for outputting a signal regarding the steering angle of the wheels; a torque signal output means for outputting a signal regarding the torque of the electric wheels; a steering angle calculation means that calculates the steering angle of each of the electric wheels and outputs the calculation result to the steering means; a signal related to the steering angle outputted from the steering angle signal outputting means; and a signal outputted from the torque signal outputting means. and a torque calculating means for calculating the torque of each of the electric wheels based on a signal regarding the torque of each electric wheel, so that the torque and steering angle of each electric wheel can be independently controlled. The torque and steering angle of the vehicle can be individually controlled without a mechanical power transmission mechanism, and the vehicle can be driven with optimal running stability from normal driving to special driving. Furthermore, the running characteristics can be easily changed simply by changing the program, and the changes can be made instantly.
第1図は、本発明に係る電気自動車の制御装置が搭載さ
れる電気自動車の概略断面図、第2図は、第1図に示し
た電動輪の詳細な構成図、
第3図は、本発明に係る電気自動車の制御装置によって
制御される操舵装置系の概略斜視図、第4図は、本発明
に係る電気自動車の制御装置周辺の概略構成図、
第5図は、本発明に係る電気自動車の制御装置における
電動輪のトルクを制御する部分のプロツり図、
第6図は、本発明に係る電気自動車の制御装置における
電動輪の操舵角を制御する部分のブロック図、
第7図は、本発明に係る電気自動車の制御装置のメイン
フローチャート、
第8図は、第7図に示したメインフローチャートの内の
起動点検に関するサブルーチンを示すフローチャート、
第9図は、第7図に示したメインフローチャートの内の
センサー界雷判断に関するサブルーチンを示すフローチ
ャート、
第10図は、第7図に示したメインフローチャートにお
ける運転モードがニュートラルに設定された場合のサブ
ルーチンを示すフローチャート、第11図は、第7図に
示したメインフローチャートにおける運転モードがパー
キングに設定されな場合のサブルーチンを示すフローチ
ャート、第12図(A)、 (B)は、第7図に示した
メインフローチャートにおける運転モードが斜行モード
に設定された場合のサブルーチンを示すフローチャート
、
第13図(^)、CB)は、第7図に示したメインフロ
ーチャートにおける運転モードが回転モードに設定され
た場合のサブルーチンを示すフローチャート、
第14図(A)、 (B)は、第7図に示したメインフ
ローチャートにおける運転モードが通常モードに設定さ
れた場合のサブルーチンを示すフローチャート、
第15図(八)、 (B)は、各処理において共通の加
速処理のサブルーチンを示すフローチャート、第16図
(A)、(B)は、各処理において共通の減速処理のサ
ブルーチンを示すフローチャート、第17図は、従来の
電気自動車の構造を示す上面図、
第18図は、従来の電気自動車の構造を示す側面図であ
る。
1・・・バッテリー、 2・・・モーター、4・・
・制御装置、 5・・・タイヤ、11・・・ホイー
ル、 12・・・中空ナックル、20・・・電動輪、
30・・・ローター、35・・・ステーター、
40・・・操舵アクチュエーター(操舵手段)45・・
・ハンドル(操舵角信号出力手段)、46・・・運転モ
ード切換レバー、
47・・・アクセルペダル(トルク信号出力手段)48
・・・ブレーキ(トルク信号出力手段)、49・・・前
後進切換レバー、
50・・・θ−■変換器(操舵角信号出力手段)、52
・・・θ−■変換器(トルク信号出力手段)、53・・
・θ−V変換器(トルク信号出力手段)、54・・・θ
−8変換器、
160パ・・中央処理装置(操舵角演算手段、トルク演
算手段)、
100・・・制御装置(操舵角演算手段、トルク演算手
段)。
第1図
第2 置
第3図
第7図
デづ
第8図
G三〇
第9図 第10図
第12図
(A)
第12図
第13図
(A)
第13図
(B)
p、、”;t4図
CB)
第15図
(B)
第16図
(B)FIG. 1 is a schematic sectional view of an electric vehicle equipped with an electric vehicle control device according to the present invention, FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the electric wheels shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram of the present invention. FIG. 4 is a schematic perspective view of a steering system controlled by a control device for an electric vehicle according to the present invention; FIG. FIG. 6 is a block diagram of the portion that controls the steering angle of the electric wheels in the electric vehicle control device according to the present invention; FIG. , a main flowchart of the control device for an electric vehicle according to the present invention, FIG. 8 is a flowchart showing a subroutine regarding startup inspection in the main flowchart shown in FIG. 7, and FIG. 9 is a main flowchart showing the main flowchart shown in FIG. 10 is a flowchart showing a subroutine related to sensor field lightning judgment in the flowchart. FIG. 10 is a flowchart showing a subroutine when the driving mode is set to neutral in the main flowchart shown in FIG. 12(A) and (B) are flowcharts showing subroutines when the driving mode in the main flowchart shown in FIG. 7 is not set to parking, and the driving mode in the main flowchart shown in FIG. 13 (^), CB) is a flowchart showing a subroutine when the operation mode is set to rotation mode in the main flowchart shown in FIG. 7, and FIG. 14 ( A) and (B) are flowcharts showing subroutines when the operation mode in the main flowchart shown in FIG. 7 is set to normal mode. 16(A) and 16(B) are flowcharts showing a subroutine for deceleration processing common to each process. FIG. 17 is a top view showing the structure of a conventional electric vehicle. FIG. 18 is a side view showing the structure of a conventional electric vehicle. 1...Battery, 2...Motor, 4...
-Control device, 5...Tire, 11...Wheel, 12...Hollow knuckle, 20...Electric wheel,
30... Rotor, 35... Stator, 40... Steering actuator (steering means) 45...
- Handle (steering angle signal output means), 46... Driving mode switching lever, 47... Accelerator pedal (torque signal output means) 48
...brake (torque signal output means), 49...forward/reverse switching lever, 50...θ-■ converter (steering angle signal output means), 52
...θ-■ converter (torque signal output means), 53...
・θ-V converter (torque signal output means), 54...θ
-8 converter, 160... central processing unit (steering angle computing means, torque computing means), 100... control device (steering angle computing means, torque computing means). Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3 Fig. 7 D Fig. 8 G30 Fig. 9 Fig. 10 Fig. 12 (A) Fig. 12 Fig. 13 (A) Fig. 13 (B) p. "; t4 Figure CB) Figure 15 (B) Figure 16 (B)
Claims (1)
に前記ホィールを支持する車軸に前記ローターとの共働
により前記ホィールを回転駆動するステーターを取付け
て形成される電動輪と前記車軸に取付けて前記電動輪を
操舵する操舵手段とから成る車輪が、前後左右に配置さ
れた電気自動車であって、 前記電動輪の操舵角に関する信号を出力する操舵角信号
出力手段と、 前記電動輪のトルクに関する信号を出力するトルク信号
出力手段と、 前記操舵角信号出力手段から出力される操舵角に関する
信号に基づいて前記電動輪のそれぞれの操舵角を演算し
、この演算結果を前記それぞれの操舵手段に出力する操
舵角演算手段と、 前記操舵角信号出力手段から出力される操舵角に関する
信号及び前記トルク信号出力手段から出力されるトルク
に関する信号に基づいて、前記それぞれの電動輪から出
力されるトルクを演算するトルク演算手段と、 を有することを特徴とする電気自動車の制御装置。[Scope of Claims] A motorized wheel formed by attaching a rotor to a wheel on which a tire is mounted, and a stator that rotationally drives the wheel in cooperation with the rotor to an axle that supports the wheel, and the axle. An electric vehicle is provided with wheels arranged on the front, rear, left, and right sides, comprising a steering means attached to the electric wheels to steer the electric wheels, and a steering angle signal output means for outputting a signal regarding the steering angle of the electric wheels; Torque signal output means for outputting a signal related to torque; and a steering angle of each of the electric wheels is calculated based on a signal related to the steering angle outputted from the steering angle signal output means, and the calculation result is transmitted to each of the steering means. a steering angle calculating means for outputting a torque to be output from each of the electric wheels based on a signal regarding the steering angle output from the steering angle signal output means and a signal regarding torque output from the torque signal output means. A control device for an electric vehicle, comprising: a torque calculating means for calculating; and a control device for an electric vehicle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63125918A JP2713580B2 (en) | 1988-05-25 | 1988-05-25 | Electric vehicle control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63125918A JP2713580B2 (en) | 1988-05-25 | 1988-05-25 | Electric vehicle control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5804804A (en) * | 1995-04-19 | 1998-09-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Device for supplying and receiving medium between a plurality of apparatuses, cash transaction system with the device, and method of supplying and receiving the medium |
-
1988
- 1988-05-25 JP JP63125918A patent/JP2713580B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5804804A (en) * | 1995-04-19 | 1998-09-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Device for supplying and receiving medium between a plurality of apparatuses, cash transaction system with the device, and method of supplying and receiving the medium |
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Publication number | Publication date |
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