JPH0984215A - 電気自動車用駆動モ−タ制御装置 - Google Patents

電気自動車用駆動モ−タ制御装置

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JPH0984215A
JPH0984215A JP7256938A JP25693895A JPH0984215A JP H0984215 A JPH0984215 A JP H0984215A JP 7256938 A JP7256938 A JP 7256938A JP 25693895 A JP25693895 A JP 25693895A JP H0984215 A JPH0984215 A JP H0984215A
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JP
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drive
driving force
steering
force difference
difference
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JP7256938A
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Tomoyuki Goto
友幸 後藤
Hirotomo Asa
弘知 麻
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Soken Inc
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Nippon Soken Inc
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Abstract

(57)【要約】 【課題】 左右の駆動輪を独立駆動する電気自動車が進
行方向を一定に保つときにステアリングホイ−ルに余計
な力を加えずに済むようにすることである。 【解決手段】 左右の駆動輪11,12に回転軸31,
32を介して回転駆動する駆動モ−タ21,22にバッ
テリ41から供給される電力で電気駆動を加えトルクを
出力するインバ−タ42と、車両が進行方向を一定に保
っているとき運転者がステアリングホイ−ル61に加え
るステアリング操舵トルクを検出するトルクセンサ7
と、車速を検出する車速センサ8と、ステアリング操舵
トルク信号、車速信号を入力として左右の駆動輪11,
12に伝達される駆動力の差の一定時間の平均値を演算
し、上記電気駆動が上記平均値を相殺する大きさで増減
するように駆動モ−タ21,22のトルク指令値を補正
し、補正したトルク指令値をインバ−タ42へ送信する
ECU5Aとを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電気自動車用駆動モ
−タ制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電気自動車では、駆動力を発生させる駆
動モ−タを左右の各駆動輪に独立に設けたものが、車両
の構成を簡単にできることから広く採用されている。し
かしながら、駆動モ−タを左右の各駆動輪に独立に設け
た電気自動車では駆動モ−タの出力トルクとトルク指令
値の間の誤差により左右輪の回転が僅かにアンバランス
することがある。左右輪の回転が僅かにアンバランスす
ると、例えば高速道路等で直線道路を走行中に、車両が
少しずつ進行方向から横方向にそれてしまう。運転者は
これを解消するためステアリングホイ−ルの左右いずれ
かに力を加えて進行方向を一定に保っている必要があ
り、ステアリングホイ−ルの操作フィ−リングは好まし
いものではなく、解決が望まれている。
【0003】駆動モ−タを左右の各駆動輪ごとに独立に
設けた車両の左右輪のアンバランスを改善するものとし
て特公昭57−43003号公報記載の電動車のモ−タ
制御装置がある。これは電動車椅子のように、車両の進
行方向をステアリングホイ−ルではなく左右の車輪の回
転数比で制御する電動車に関するもので、傾斜や凹凸の
ある路面のように車輪との摩擦が左右で均一ではない路
面を走行するときに生じる左右の車輪の回転数の差によ
り、運転者の意図とは無関係に車両が方向を変える、と
いう問題の解決を図ったものである。この電動車では、
左右の車輪の回転数の差を検出して、左右の回転数比が
所望の回転数比となるようにモ−タの回転数制御を行う
ことにより、進行方向を一定に保つようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらステアリ
ングホイ−ルで車両の進行方向を制御する電気自動車で
は、運転者がステアリングホイ−ルに力を加えて進行方
向を一定に保っている状態で、左右の車輪の回転数の差
を検出するのは不可能である。したがって上記電動車の
モ−タ制御装置はステアリングホイ−ルで車両の進行方
向を制御する電気自動車に適用し得るものではない。
【0005】そこで、本発明では車両が一定の進行方向
を保つためステアリングホイ−ルの左右いずれかに力を
加える必要のない、ステアリングホイ−ルの操作フィ−
リングが向上する電気自動車用駆動モ−タ制御装置を提
供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の電気自動車用駆
動モ−タ制御装置は、左右の駆動モ−タの駆動力差を減
少せしめて運転者がステアリングホイ−ルに不要な力を
加えずに済むようにすべく図4に示すように左右の各駆
動輪を回転軸を介して独立に回転駆動せしめる複数の駆
動モ−タにそれぞれ電気駆動を加えるモ−タ駆動手段M
3と、車両が一定の進行方向を保っているときに上記左
右の駆動輪に発生する駆動力の差の一定期間の平均を検
出する駆動力差検出手段M1と、上記モ−タ駆動手段M
3を、上記複数の駆動モ−タに加える電気駆動が上記駆
動力差検出手段M1で検出された駆動力の差を相殺する
大きさで増減するように制御する駆動力差制御手段M2
とを具備せしめる(請求項1)。
【0007】上記駆動力差検出手段M1は、運転者がス
テアリングホイ−ルに加えている不要な力を直接検出す
べく車両が一定の進行方向を保っているときにステアリ
ングホイ−ルのステアリング操舵トルクを検出するステ
アリング操舵トルク検出手段と、車速を検出する車速検
出手段と、ステアリング操舵トルクと車速と駆動力差の
関係を予め記憶している記憶手段と、上記ステアリング
操舵トルク検出手段で検出されたステアリング操舵トル
クと、上記車速検出手段で検出した車速と、上記記憶手
段に記憶されているステアリング操舵トルクと車速と駆
動力差の関係から左右の駆動力差の一定時間の平均を演
算する駆動力差演算手段とで構成する(請求項2)。
【0008】上記駆動力差検出手段M1は、左右の駆動
力差を直接検出すべく上記各回転軸に設けた駆動力検出
手段と、車両が一定の進行方向を保っているときに駆動
力検出手段で検出された左右の駆動力の差の一定時間の
平均を演算する駆動力差演算手段とで構成する(請求項
3)。
【0009】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)図1は本発明の電気自動車用駆動モ−
タ制御装置を搭載した電気自動車を示すもので、車両の
後部に左右一対の駆動モ−タたる誘導モ−タ21,22
が設けてあり、各誘導モ−タ21,22の回転軸たるド
ライブシャフト31,32を介して各駆動輪11,12
を回転駆動するようになっている。各誘導モ−タ21,
22にはインバ−タ42を介してバッテリ41が結線し
てある。バッテリ41とインバ−タ42とでモ−タ駆動
手段をなし、バッテリ41の直流をインバ−タ42で交
流に変換して誘導モ−タ21,22に電気駆動を加える
ようになっている。インバ−タ42にはECU(電子制
御装置)5Aが結線してあり、図略のアクセルの踏み込
み量等に応じて各誘導モ−タ21,22のトルク指令値
をインバ−タ42に送信し、インバ−タ42が誘導モ−
タ21,22の一次電流を制御して各誘導モ−タ21,
22にトルク指令値に応じた出力トルクが発生するよう
になっている。この誘導モ−タ21,22が出力する出
力トルクにより各駆動輪11,12に駆動力が発生す
る。
【0010】一方、車両の前部には左右一対の従動輪1
3,14が設けてあり、左右に角度が振れるようになっ
ている。従動輪13,14の軸線に平行に、これと連動
するタイロッド63が設けてあり、その両端で従動輪1
3,14の軸受部15,16と連動している。車室から
タイロッド63に向かってステアリングシャフト62が
延びている。ステアリングシャフト62の一端側はステ
アリングギア部64でタイロッド63と噛合し、ステア
リングシャフト62の軸周りの回転運動をタイロッド6
3の左右方向の運動に変換するようになっている。ステ
アリングシャフト62の他端にはステアリングホイ−ル
61が接続してあり、運転者がステアリングホイ−ル6
1を回転させると、その回転量に応じてステアリングシ
ャフト62、タイロッド63を介して従動輪13,14
が左右に切れるようになっている。
【0011】ステアリングシャフト62にはステアリン
グ操舵力検出手段たるトルクセンサ7が設けてあり、ス
テアリングシャフト62の軸周りのねじれトルクを検出
するようになっている。このねじれトルクは車両が一定
の進行方向を保っているとき、ステアリング操舵トルク
と等しい。トルクセンサ7にはECU5Aが結線してあ
り、トルクセンサ7で検出されたステアリング操舵トル
ク信号が入力するようになっている。
【0012】また、ドライブシャフトの一方31には車
速検出手段たる車速センサ8が設けてあり、ドライブシ
ャフト31の回転数から車速を検出するようになってい
る。車速センサ8にはECU5Aが結線してあり、車速
センサ8で検出された車速信号が入力するようになって
いる。
【0013】ECU5Aは一定の時間たるサンプリング
時間にトルクセンサ7で検出されたステアリング操舵ト
ルク信号と、車速センサ8で検出された車速信号とを入
力として駆動輪11,12に発生する駆動力の差(以
下、駆動力差という)の平均を演算するようになってお
り、駆動力差演算手段をなしている。ECU5Aには車
室内に設けた図略の操作スイッチが結線してあり、操作
スイッチのONにより上記サンプリング時間が開始する
ようになっている。また、ECU5Aは演算した駆動力
差の平均値にもとずいて誘導モ−タ21,22のトルク
指令値を補正しインバ−タ42に送信するようになって
おり、駆動力差制御手段をなしている。駆動力差演算手
段、駆動力差制御手段の詳細については後述する。
【0014】ECU5Aにはステアリング操舵トルクと
車速と駆動力差の関係を表す実験デ−タが格納してあ
り、ECU5Aが記憶手段をなしている。図2は上記デ
−タの一部を図示したもので、車速一定(図例では10
0km/h)でステアリング操舵トルクと駆動力差の関
係は線形である。格納されているデ−タは駆動力差の演
算でステアリング操舵トルクと車速をパラメ−タとして
駆動力差を得る関数(以下、駆動力差演算関数という)
となる。
【0015】上記電気自動車用駆動モ−タ制御装置の作
動を説明する。
【0016】アクセルの踏み込み量に応じてECU5A
がトルク指令値をインバ−タ42に送信すると、トルク
指令値に応じてインバ−タ42が誘導モ−タ21,22
の一次電流を制御し、誘導モ−タ21,22がそれぞれ
トルクを出力する。ドライブシャフト31,32に伝達
された出力トルクが駆動輪11、12にそれぞれ駆動力
を発生させる。出力トルクとトルク指令値との間には±
10%程度の誤差があり、これが駆動力差を生み出す。
進行しようとする方向が一定のときに駆動力差が生じて
いると、運転者はステアリングホイ−ル61を駆動力が
大きい方の側に回転する力を加えてステアリング操舵ト
ルクを発生させ、駆動力差に対抗し、車両の進行方向が
一定に保たれる。
【0017】ステアリングシャフト62に設けたトルク
センサ7が、運転者がステアリングホイ−ル61に加え
る力により発生するステアリング操舵トルクを検出す
る。一方、駆動輪11のドライブシャフト31に設けた
車速センサ8が車速を検出する。上記操作スイッチがO
Nすると、上記ステアリング操舵トルクと車速とを入力
として、駆動力差演算手段たるECU5Aがサンプリン
グ時間に上記駆動力差演算関数から駆動力差を演算し、
これを積算する。積算値をサンプリング時間で除し、駆
動力差のサンプリング時間中の平均を得る。車両が進行
方向を保っているときでも、検出されるステアリング操
舵トルクはノイズ性の変動と、路面の轍や段部で瞬間的
な変動をするから、平均することによりこれらの変動の
影響によるステアリング操舵トルクの検出誤差が抑えら
れる。サンプリング時間は、平均でこれらの変動が十分
吸収される長さ(数十秒程度)に設定してある。次いで
駆動力差制御手段たるECU5Aが、駆動力が大きい側
の誘導モ−タのトルク指令値から演算で得た駆動力差の
1/2を減じ、駆動力が小さい側の誘導モ−タのトルク
指令値に演算で得た駆動力差の1/2を加える。この補
正したトルク指令値をインバ−タ42に出力する。イン
バ−タ42が補正されたトルク指令値に基づいて誘導モ
−タ21,22の一次電流を制御し誘導モ−タ21,2
2の出力トルクを変更する。しかして駆動力差が解消
し、運転者がステアリングホイ−ル61に左右いずれか
の方向に余計な力を加えなくとも、車両を一定の進行方
向に保って運転することができる。
【0018】なお、荷物の輸送用自動車等、車両の重量
が大きく変わる電気自動車の場合には、積載重量を検出
する重量センサ、もしくは運転者が積載重量を入力する
入力手段を設け、積載重量信号を入力として、ECU5
Aが積載重量と車両本体重量から車両重量を演算するよ
うにし、かつ駆動力差演算関数は車両重量をパラメ−タ
として加えたものとする。これにより荷物の輸送用自動
車等において一層顕著な効果を奏する。
【0019】(第2実施形態)本発明の別の電気自動車
用駆動モ−タ制御装置を搭載した電気自動車を図3に示
す。図中、図1と同一番号を付したものは実質的に同一
であり、図1の電気自動車との相違点を中心に説明す
る。
【0020】図1でステアリングシャフト61に設けた
トルクセンサ7の代わりに左右のドライブシャフト3
1,32にそれぞれ駆動力検出手段たるトルクセンサ9
1,92が設けてあり、誘導モ−タ21,22からドラ
イブシャフト31,32に伝達する出力トルクを検出し
て駆動輪11,12の各駆動力信号を得るようになって
いる。各トルクセンサ91,92はECU5Bと結線し
てあり、トルクセンサ91,92で検出された駆動力信
号が入力するようになっている。また図1中の車速セン
サ8は設けていない。
【0021】ECU5BとECU5Aとの相違点は、E
CU5Bでは駆動力差検出手段としての作動が、サンプ
リング時間にトルクセンサ91,92で検出された左右
の駆動力信号を入力として、駆動力差を演算し、これを
積算した値をサンプリング時間で除し、平均値を得るよ
うに設定されている点である。
【0022】上記電気自動車用駆動モ−タ制御装置の作
動を説明する。車両が一定の進行方向を保っていると
き、サンプリング時間にトルクセンサ91,92で検出
された駆動輪11,12の左右の駆動力信号を入力とし
てECU5Bが左右の駆動力信号の差を演算し駆動力差
を得る。この駆動力差を積算する。積算値をサンプリン
グ時間で除し、駆動力差のサンプリング時間中の平均を
得る。駆動力差制御手段としてのECU5Bの作動は第
1実施形態と同じである。しかして左右の駆動輪11,
12の駆動力の差が解消し、運転者がステアリングホイ
−ル61の左右いずれかに余計な力を加えなくとも、車
両を一定の進行方向に保って運転することができる。
【0023】なお、各誘導モ−タごとのトルク指令値の
補正量を、それぞれに同量の、駆動力差の1/2とした
が必ずしもこれに限定されるものではなく、本発明の主
旨に反しない限り駆動力が大きい側の誘導モ−タのトル
ク指令値から減じた補正量と、駆動力が小さい側の誘導
モ−タのトルク指令値に加えた補正量とが異なる量とし
てもよい。
【0024】また、駆動モ−タとして誘導モ−タを用い
たが別の方式のモ−タでもよい。
【0025】
【発明の効果】以上の如く、本発明の電気自動車用駆動
モ−タ制御装置によれば駆動力差を検出し、駆動力差に
応じて駆動モ−タへの電気駆動を制御することにより、
駆動力差が改善され、ステアリングホイ−ルの左右いず
れかに不要な力を加える必要がなく、操作フィ−リング
が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電気自動車用駆動モ−タ制御装置を搭
載した電気自動車の全体図である。
【図2】本発明の電気自動車用駆動モ−タ制御装置の部
分を説明するグラフである。
【図3】本発明の別の電気自動車用駆動モ−タ制御装置
を搭載した電気自動車の全体図である。
【図4】本発明のクレ−ム対応図である。
【符号の説明】
11,12 駆動輪 21,22 誘導モ−タ(駆動モ−タ) 31,32 ドライブシャフト(回転軸) 41 バッテリ(モ−タ駆動手段) 42 インバ−タ(モ−タ駆動手段) 5A,5B ECU(駆動力差制御手段、記憶手段) 61 ステアリングホイ−ル 7 トルクセンサ(ステアリング操舵トルク検出手段) 8 車速センサ(車速検出手段) 91,92 トルクセンサ(駆動力検出手段) M1 駆動力差検出手段 M2 駆動力差制御手段 M3 モ−タ駆動手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 左右の各駆動輪を回転軸を介して独立に
    回転せしめる複数の駆動モ−タにそれぞれ電気駆動を加
    えるモ−タ駆動手段と、車両が一定の進行方向を保って
    いるときに上記左右の駆動輪に発生する駆動力の差の一
    定時間の平均を検出する駆動力差検出手段と、上記モ−
    タ駆動手段を、上記複数の駆動モ−タに加える電気駆動
    が上記駆動力差検出手段で検出された駆動力の差を相殺
    する大きさで増減するように制御する駆動力差制御手段
    とを具備することを特徴とする電気自動車用駆動モ−タ
    制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の電気自動車用駆動モ−タ
    制御装置において、上記駆動力差検出手段を、車両が一
    定の進行方向を保っているときにステアリングホイ−ル
    のステアリング操舵トルクを検出するステアリング操舵
    トルク検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、ス
    テアリング操舵トルクと車速と駆動力差の関係を予め記
    憶している記憶手段と、上記ステアリング操舵トルク検
    出手段で検出されたステアリング操舵トルクと、上記車
    速検出手段で検出した車速と、上記記憶手段に記憶され
    ているステアリング操舵トルクと車速と駆動力差の関係
    から左右の駆動力差の一定時間の平均を演算する駆動力
    差演算手段とで構成した電気自動車用駆動モ−タ制御装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の電気自動車用駆動モ−タ
    制御装置において、上記駆動力差検出手段を、上記各回
    転軸に設けた駆動力検出手段と、車両が一定の進行方向
    を保っているときに駆動力検出手段で検出された左右の
    駆動力差の一定時間の平均を演算する駆動力差演算手段
    とで構成した電気自動車用駆動モ−タ制御装置。
JP7256938A 1995-09-08 1995-09-08 電気自動車用駆動モ−タ制御装置 Withdrawn JPH0984215A (ja)

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