WO2022024753A1 - 電動車両の駆動制御装置 - Google Patents

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WO2022024753A1
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turning
control unit
motor
torque
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亮佑 古賀
晃 丸山
哲也 古市
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三菱自動車工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a drive control device for an electric vehicle that can independently control braking on the left and right wheels.
  • a control drive device that controls the drive torque and braking torque of the vehicle to different values on the left and right wheels (running wheels) has been developed.
  • this control drive device a vehicle sideslip prevention device, an active yaw control device, and the like are known.
  • the vehicle disclosed in Patent Document 1 is provided with a drive motor and a brake device for each of the left, right, front, and rear wheels of the vehicle, and each drive motor and each brake device can be independently controlled.
  • the yaw moment of a vehicle is controlled by operating and controlling a drive motor or a brake device based on a steering angle and an actual yaw rate.
  • the device that controls the yaw moment of the vehicle only by the braking torque by the brake device is relatively inexpensive and highly versatile.
  • the speed of the vehicle as a whole may decrease, and the driver may feel uncomfortable.
  • the brake device has a problem that it is difficult to accurately control the braking torque due to variations in the state of the brake disc and the like.
  • the present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is an electric vehicle capable of suppressing a sense of discomfort due to braking in a vehicle in which the yaw moment of the vehicle is controlled by braking the wheels.
  • the purpose is to provide a drive control device.
  • the drive control device for the electric vehicle of the present invention includes a braking device provided on each of the left and right wheels of the vehicle, an electric motor for driving and regenerative braking of the wheels of the vehicle, and traveling of the vehicle.
  • the braking device is controlled independently on the left and right based on the vehicle motion control unit that calculates the yaw moment addition amount applied to the vehicle based on the state and the yaw moment addition amount calculated by the vehicle motion control unit.
  • a drive control device for an electric vehicle including a braking device control unit that controls the yaw moment of the vehicle and a motor control unit that controls the drive torque and the regenerative braking torque of the electric motor.
  • the unit executes correction control for increasing the driving torque or decreasing the regenerative braking torque by the motor control unit as the braking torque of the braking device increases by the braking device control unit.
  • the braking device control unit increases the braking torque of the braking device on the turning inner ring side when the vehicle is turning, based on the running state of the vehicle, to promote turning of the vehicle.
  • the turning spin suppression control is executed by increasing the braking torque of the braking device on the turning outer ring side to suppress the turning of the vehicle, and the motor control unit is used when the turning assist control is executed and when the turning assist control is executed. It is preferable to execute the correction control of the drive torque or the regenerative braking torque, which are different from each other when the turning spin suppression control is executed.
  • the vehicle has a front wheel drive motor for driving the left and right front wheels and a rear wheel drive motor for driving the left and right rear wheels
  • the motor control unit is a braking torque of the braking device by the braking device control unit.
  • the drive torque of the rear wheel drive motor is greatly increased compared to the front wheel drive motor when the turning assist control is executed during acceleration running, and the rear wheel drive motor is executed when the turning spin suppression control is executed during acceleration running. It is preferable to greatly increase the drive torque of the front wheel drive motor.
  • the driving torque of the rear wheel drive motor is greatly increased compared to the front wheel drive motor, so that the turning performance can be ensured while suppressing the speed decrease.
  • the turning spin suppression control is executed during acceleration driving, the driving torque of the front wheel drive motor is greatly increased compared to the rear wheel drive motor, so that the turning spin is suppressed while suppressing the speed decrease to ensure the running stability performance. Can be done.
  • the vehicle has a front wheel drive motor for driving the left and right front wheels and a rear wheel drive motor for driving the left and right rear wheels
  • the motor control unit is a braking torque of the braking device by the braking device control unit.
  • the regenerative braking torque of the front wheel drive motor is significantly reduced compared to the rear wheel drive motor when the turning assist control is executed during deceleration running, and the front wheel drive motor is executed when the turning spin suppression control is executed during deceleration running. It is preferable to greatly reduce the regenerative braking torque of the rear wheel drive motor.
  • the motor control unit can control the drive torque of the wheels independently on the left and right, and the vehicle motion control unit adds the yaw moment to be applied to the vehicle based on the traveling state of the vehicle.
  • the yaw moment distribution amount that distributes the amount to the first yaw moment addition amount by the braking device and the second yaw moment addition amount by the electric motor is calculated, and the braking device control unit and the motor control unit perform the yaw moment.
  • the braking device and the electric motor are each controlled based on the distribution amount, and the motor control unit executes the turning assist control during acceleration traveling as the braking torque of the braking device increases by the braking device control unit.
  • the drive torque of the wheel on the turning inner ring side is greatly increased compared to the wheel on the turning outer ring side, and when the turning spin suppression control is executed during acceleration running, the wheel on the turning outer ring side is driven more than the wheel on the turning inner ring side. It is good to increase the torque greatly.
  • each torque is applied so as to satisfy the sum of the yaw moment additions calculated by the vehicle motion control unit when the turning assist control is executed during acceleration driving. decide. For example, when the total amount of yaw moment added is constant and the braking torque is increased, the drive torque of the wheel on the inner wheel side of the turn is increased more than the wheel on the outer wheel side of the turn, thereby suppressing the speed decrease and excessively. It is possible to suppress turning and secure running stability performance.
  • the turning spin suppression control when executed during acceleration running, the drive torque of the wheels on the turning inner ring side is greatly increased compared to the wheels on the turning outer ring side, thereby suppressing the suppression of excessive turning spin while suppressing the speed decrease.
  • the turning performance can be ensured.
  • the motor control unit can control the drive torque of the wheels independently on the left and right, and the vehicle motion control unit adds the yaw moment to be applied to the vehicle based on the traveling state of the vehicle.
  • the yaw moment distribution amount that distributes the amount to the first yaw moment addition amount by the braking device and the second yaw moment addition amount by the electric motor is calculated, and the braking device control unit and the motor control unit perform the yaw moment.
  • the braking device and the electric motor are each controlled based on the distribution amount, and the motor control unit executes the turning assist control during deceleration traveling as the braking torque of the braking device increases by the braking device control unit.
  • the regenerative braking torque of the wheel on the turning inner ring side is greatly reduced compared to the wheel on the turning outer ring side, and when the turning spin suppression control is executed during deceleration running, the wheel on the turning outer ring side is larger than the wheel on the turning inner ring side. It is advisable to greatly reduce the regenerative braking torque.
  • each torque is applied so as to satisfy the sum of the yaw moment additions calculated by the vehicle motion control unit when the turning assist control is executed during deceleration running. decide. For example, when the total amount of yaw moment added is constant and the braking torque is increased, the regenerative braking torque of the wheels on the turning inner ring side is significantly reduced compared to the wheels on the turning outer ring side, thereby suppressing speed reduction and excessively. It is possible to secure the running stability performance by suppressing the turning.
  • the turning spin suppression control when executed during deceleration running, the regenerative braking torque of the wheels on the turning outer ring side is greatly reduced compared to the wheels on the turning inner ring side, thereby suppressing the suppression of excessive turning spin while suppressing the speed decrease.
  • the turning performance can be ensured.
  • the vehicle is braked by the braking device when the yaw moment of the vehicle is controlled by the braking device control unit, and the vehicle is driven by the motor control unit as the braking torque increases.
  • the deceleration of the vehicle can be alleviated. Therefore, when the yaw moment of the vehicle is controlled by the braking device control unit, the driver's unexpected deceleration feeling is alleviated, and driving with less discomfort becomes possible.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle (hereinafter referred to as vehicle 1) provided with the drive control device according to the first embodiment of the present invention.
  • vehicle 1 electric vehicle
  • the vehicle 1 (electric vehicle) of the first embodiment using the drive control device of the present invention can drive the front wheels 3a and 3b (wheels) by the output of the engine 2 and drive the front wheels 3a and 3b.
  • It is a four-wheel drive vehicle equipped with an electric front motor 4 (front wheel drive motor, electric motor) and an electric rear motor 6 (rear wheel drive motor, electric motor) that drives the rear wheels 3c and 3d (wheels).
  • the engine 2 can drive the drive shaft 8 of the front wheels 3 via the front transaxle 7, and can also drive the motor generator 9 via the front transaxle 7 to generate electricity. Further, the engine 2 and the front wheels 3a and 3b are connected to each other via a clutch 16 arranged in the front transaxle 7.
  • the front motor 4 is driven by being supplied with high-voltage power from the drive battery 11 and the motor generator 9 mounted on the vehicle 1 via the front control unit 10, and is driven by the front wheels 3a and 3b via the front transaxle 7. Drives the drive shaft 8 of.
  • the rear motor 6 is driven by being supplied with high-voltage power from the drive battery 11 via the rear control unit 12, and drives the drive shafts 14 of the rear wheels 3c and 3d via the rear transaxle 13.
  • the electric power generated by the motor generator 9 can charge the drive battery 11 via the front control unit 10 and can supply electric power to the front motor 4 and the rear motor 6.
  • the drive battery 11 is composed of a secondary battery such as a lithium ion battery, and has a battery module (not shown) composed of a plurality of battery cells collectively. Further, the drive battery 11 is provided with a charge rate detection unit 11a for detecting the charge rate SOC of the drive battery 11.
  • the front control unit 10 has a function of controlling the drive torque and the regenerative braking torque of the front motor 4 and controlling the power generation amount and the output of the motor generator 9 based on the control signal from the hybrid control unit 20 mounted on the vehicle 1. Has.
  • the rear control unit 12 has a function of controlling the drive torque and the regenerative braking torque of the rear motor 6 based on the control signal from the hybrid control unit 20.
  • the engine control unit 22 is a control device for the engine 2, and includes an input / output device, a storage device (ROM, RAM, non-volatile RAM, etc.), a central processing unit (CPU), a timer, and the like.
  • the engine control unit 22 controls the drive control of the engine 2 by controlling the fuel injection amount, the fuel injection timing, the intake amount, and the like in the engine 2 based on the control signal (requested output) from the hybrid control unit 20.
  • the vehicle 1 is provided with a fuel tank 17 for storing fuel for supplying fuel to the engine 2 and a charger (not shown) for charging the drive battery 11 with an external power source.
  • the hybrid control unit 20 is a control device for performing comprehensive control of the vehicle 1, and includes an input / output device, a storage device (ROM, RAM, non-volatile RAM, etc.), a central processing unit (CPU), a timer, and the like. Consists of including.
  • a front control unit 10, a rear control unit 12, and an engine control unit 22 are connected to the input side of the hybrid control unit 20, and detection and operation information from these devices is input.
  • the clutch 16 of the front control unit 10, the rear control unit 12, the engine control unit 22, and the front transaxle 7 is connected to the output side of the hybrid control unit 20.
  • the hybrid control unit 20 calculates the vehicle required output required for driving the vehicle 1 based on various detection amounts such as the accelerator operation information degree of the vehicle 1 and various operation information, and the engine control unit 22 and the front A control signal is transmitted to the control unit 10 and the rear control unit 12, and the driving mode (EV mode, series mode, parallel mode) is switched, the output of the engine 2, the front motor 4 and the rear motor 6, the generated power of the motor generator 9, and the power generated by the motor generator 9.
  • the output controls the engagement and disengagement of the clutch 16 in the front transformer axle 7.
  • the engine 2 In the EV mode, the engine 2 is stopped, and the front motor 4 and the rear motor 6 are driven and driven by the electric power supplied from the drive battery 11.
  • the clutch 16 of the front transaxle 7 In the series mode, the clutch 16 of the front transaxle 7 is disengaged, and the motor generator 9 is operated by the engine 2. Then, the front motor 4 and the rear motor 6 are driven and driven by the electric power generated by the motor generator 9 and the electric power supplied from the drive battery 11. Further, in the series mode, the rotation speed of the engine 2 is set to an efficient value, and the electric power generated by the surplus output is supplied to the drive battery 11 to charge the drive battery 11.
  • the clutch 16 of the front transaxle 7 is connected, and power is mechanically transmitted from the engine 2 via the front transaxle 7 to drive the front wheels 3a and 3b. Further, the front motor 4 and the rear motor 6 are driven and driven by the electric power generated by operating the motor generator 9 by the engine 2 and the electric power supplied from the driving battery 11.
  • the hybrid control unit 20 sets the traveling mode to the parallel mode in the efficient region of the engine 2, for example, in the high-speed region. Further, in the region excluding the parallel mode, that is, in the medium-low speed region, the EV mode and the series mode are switched based on the charge rate SOC (charge amount) of the drive battery 11. Further, each of the wheels 3a to 3d of the vehicle 1 is provided with brake devices 30a, 30b, 30c, 30d (braking devices) for applying braking torque.
  • the brake devices 30a to 30d are controlled by the brake ECU 31 (braking device control unit), and the braking torque can be independently controlled for each of the wheels 3a to 3d.
  • the brake ECU 31 is connected to the hybrid control unit 20 so as to be able to communicate with each other, and operates and controls each brake device 30a to 30d based on an operation signal of the brake pedal from a brake pedal sensor (not shown).
  • FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the drive control device 33 of the first embodiment.
  • the drive control device 33 of the first embodiment has a drive control unit 35 that controls the operation of each of the motors 4, 6, the engine 2, and the motor generator 9 to control the traveling drive of the vehicle 1.
  • the drive control unit 35 is provided in the hybrid control unit 20, and includes a driver required torque calculation unit 36, a vehicle motion control unit 37, a brake response characteristic compensation unit 38, a motor torque control unit 39 (motor control unit), and a power generation control unit 40. I have.
  • the driver required torque calculation unit 36 inputs the accelerator operation amount and the brake operation amount, and calculates the required torque of the driver of the vehicle 1.
  • the required torque of the driver is the required torque of the vehicle 1 required for accelerating / decelerating the vehicle 1 in response to the driver's operation such as accelerator operation or brake operation.
  • the vehicle motion control unit 37 inputs parameters related to turning such as the running operation state and running state of the vehicle 1, such as the accelerator operation amount, the brake operation amount and the steering operation amount, the acceleration of the vehicle 1, the yaw rate, etc., and turns assist. Determine if control and swivel spin suppression control is required. When the vehicle motion control unit 37 determines that turning assist control or turning spin suppression control is necessary, the vehicle motion control unit 37 outputs a brake addition request amount corresponding to the yaw moment addition amount for performing these controls to the brake ECU 31.
  • the brake ECU 31 corrects and controls the braking torque of the brake devices 30a to 30d based on the required amount of brake addition.
  • the braking torque of the braking devices 30a to 30d on the steering direction side (turning inner ring side) of the vehicle 1 is made larger than the braking torque of the braking devices 30a to 30d on the opposite side of the steering direction (turning outer ring side). This is a control that promotes the turning of the vehicle 1 by increasing the yaw moment of the vehicle 1 toward the inner ring side of the turning.
  • the braking torque of the braking devices 30a to 30d on the turning outer ring side of the vehicle 1 is made larger than the braking torque of the braking devices 30a to 30d on the turning inner ring side, and the yaw of the vehicle 1 to the turning outer ring side is set.
  • the brake response characteristic compensation unit 38 inputs a brake addition request amount from the vehicle motion control unit 37, and calculates a motor torque correction amount so as to compensate for the deceleration amount of the vehicle 1 based on the brake addition request amount.
  • the motor torque control unit 39 inputs an additional value of the required torque output from the driver required torque calculation unit 36 and the motor torque correction amount output from the brake response characteristic compensation unit 38, and outputs the output required torque of each of the motors 4 and 6. Is output to the front control unit 10 and the rear control unit 12.
  • the power generation control unit 40 inputs an added value of the required torque output from the driver required torque calculation unit 36 and the motor torque correction amount output from the brake response characteristic compensation unit 38, and if necessary, for example, the drive battery 11.
  • the engine control unit 22 and the front control unit so that the engine 2 and the motor generator 9 generate electric power when the power supplied from the motors 4 and 6 is insufficient or the charge rate of the drive battery 11 is low. An operation control signal is output to 10.
  • FIG. 3 to 6 are image diagrams showing an example of setting the drive torque and the regenerative braking torque when the vehicle 1 provided with the drive control device of the first embodiment is traveling to the left
  • FIG. 3 is an image diagram showing acceleration turning assist control execution.
  • FIG. 4 shows an example of setting the drive torque at the time
  • FIG. 4 shows the drive torque when the acceleration spin suppression control is executed
  • FIG. 5 shows the regenerative braking torque when the deceleration turning assist control is executed
  • FIG. 6 shows the setting example of the regenerative braking torque when the deceleration spin suppression control is executed. ..
  • the arrows shown on the outer side of the wheels 3a to 3d indicate the magnitude of the drive torque or the regenerative braking torque by the motors 4 and 6 for driving the wheels 3a to 3d.
  • the white arrow indicates the driving direction, and the broken line indicates the case where the brake response characteristic compensating unit 38 has the motor torque correction, and the broken line indicates the case where the motor torque correction is not performed.
  • the black arrow indicates the brake torque applied by the required amount of brake added output from the vehicle motion control unit 37.
  • the white arrow in the center of the front of the vehicle indicates that the vehicle 1 is turning left.
  • the vehicle 1 of the first embodiment shown in FIGS. 3 to 6 has a front motor 4 for driving the left and right front wheels 3a and 3b of the vehicle 1, and a rear motor 6 for driving the left and right rear wheels 3c and 3d.
  • the left and right drive torques are the same for the front and rear, but different values can be set for the front and rear.
  • the vehicle motion control unit 37 performs turning assist control during the left turning acceleration running and the left front braking device 30a on the turning inner wheel side brakes, the relevant case is concerned.
  • the drive torque of the front motor 4 and the rear motor 6 is increased according to the braking torque so that the braking torque given by the turning assist control is supplemented by the increase in the driving torque of the four wheels 3a to 3d.
  • the braking torque given by the turning assist control is supplemented by the increase in the driving torque of the four wheels 3a to 3d.
  • the vehicle motion control unit 37 performs turning spin suppression control and the right front braking device 30b on the turning outer wheel side brakes during the left turning acceleration running of the vehicle 1, the braking torque is adjusted.
  • the drive torque of the front motor 4 and the rear motor 6 is increased so that the braking torque given by the turning spin suppression control is supplemented by the increase in the drive torque of the four wheels 3a to 3d.
  • the straight running performance is improved and the turning spin is improved. Can be further suppressed to improve the running stability performance.
  • the vehicle motion control unit 37 performs turning assist control during the left turning deceleration running of the vehicle 1 and the left front braking device 30a on the turning inner wheel side brakes
  • the braking torque is increased.
  • the regenerative braking torque of the front motor 4 and the rear motor 6 is reduced so that the braking torque given by the turning assist control is supplemented by the decrease in the regenerative braking torque of the four wheels 3a to 3d.
  • the vehicle motion control unit 37 performs turning spin suppression control during the left turning acceleration running of the vehicle 1 and the right front braking device 30b on the turning outer wheel side brakes
  • the braking torque is adjusted.
  • the regenerative braking torque of the front motor 4 and the rear motor 6 is reduced so that the braking torque given by the turning spin suppression control is supplemented by the reduction of the regenerative braking torque of the four wheels 3a to 3d.
  • the straight running performance is increased. It is possible to suppress turning spin and improve running stability performance.
  • the brake devices 30a and 30b are activated to reduce the speed of the vehicle 1, but the present embodiment Then, the drive torque or the regenerative braking torque of the motors 4 and 6 can be corrected to suppress the speed decrease of the vehicle 1. Therefore, it is possible to suppress a decrease in speed at an unexpected timing of the driver due to turning assist control or turning spin suppression control.
  • the turning performance can be improved, while in the turning spin suppression control, the turning spin can be further suppressed and the running stability can be improved.
  • the vehicle 1 of the first embodiment can be in a parallel mode
  • the wheels 3a to 3d are driven only by the motors 4 and 6 as in the series mode or the EV mode
  • the output of the engine 2 is the traveling of the vehicle 1. It is desirable to apply the present invention in a driving mode that does not affect the drive torque.
  • the driving mode such as the series mode or EV mode in which the output of the engine 2 is not mechanically transmitted to the front wheels 3a and 3b
  • the motors 4 and 6 that can control the output more accurately than the engine 2 are used. It is possible to accurately control the drive / braking torque of the vehicle as a whole.
  • FIGS. 7 to 10 are image diagrams showing an example of setting the drive torque and the braking torque when the vehicle 51 equipped with the drive control device of the second embodiment is traveling to the left
  • FIG. 3 is an image diagram showing an example of setting the acceleration turning assist control.
  • FIG. 4 shows a setting example when the acceleration turning spin suppression control is executed
  • FIG. 5 shows a setting example when the deceleration turning assist control is executed
  • FIG. 6 shows a setting example when the deceleration turning spin suppression control is executed.
  • the vehicle 51 of the second embodiment shown in FIGS. 7 to 10 includes a left rear wheel motor 52c that mainly drives the left rear wheel 3c of the vehicle 51, and a right rear wheel motor 52d that mainly drives the right rear wheel 3d. It is a vehicle equipped with a so-called active yaw control device capable of independently controlling drive torque and regenerative braking torque with the left and right rear wheels 3c and 3d.
  • the vehicle motion control unit 37 of the present embodiment calculates the yaw moment addition amount and the yaw moment distribution amount to be added to the vehicle based on the traveling state of the vehicle 1.
  • the yaw moment addition amount is the first yaw moment addition amount which is the yaw moment addition amount by each of the braking devices 30a to 30d and the second yaw moment addition amount which is the yaw moment addition amount by each of the motors 52c and 52d. It is distributed to the quantity.
  • the vehicle motion control unit 37 outputs the required amount of brake addition by the motors 52c and 52d corresponding to the first yaw moment addition amount to the brake ECU 31, and the brake addition by the motors 52c and 52d corresponding to the second yaw moment addition amount.
  • the required amount is output to the brake response characteristic compensation unit 38.
  • the brake ECU 31 corrects and controls the braking torque of the brake devices 30a to 30d based on the brake addition request amount corresponding to the first yaw moment addition amount.
  • the brake response characteristic compensation unit 38 calculates the motor torque correction amount based on the brake addition request amount corresponding to the second yaw moment addition amount, and corrects and controls the drive torques of the motors 52c and 52d. Therefore, the yaw moment addition amount (first yaw moment addition amount) by the correction control of the braking torque of the brake devices 30a to 30d and the yaw moment addition amount (second yaw moment addition amount) by the correction control of the drive torques of the motors 52c and 52d. The sum of and is controlled to be the yaw moment addition amount calculated based on the traveling state of the vehicle 1.
  • the braking torque of the braking devices 30a to 30d on the turning inner ring side is made larger than the braking torque of the braking devices 30a to 30d on the turning outer ring side, and the turning is performed by the active yaw control device.
  • the drive torque of the wheels 3a to 3d on the turning outer ring side is set larger than that on the inner ring side.
  • the braking torque of the braking devices 30a to 30d on the turning outer ring side is made larger than the braking torque of the braking devices 30a to 30d on the turning inner ring side, and the active yaw control device is used to make the braking torque larger than that on the turning outer ring side.
  • the drive torque of the wheels 3a to 3d on the turning inner ring side is set to be large.
  • the vehicle 51 of the second embodiment is a so-called FR vehicle that drives the rear wheels, but may be a vehicle that can further drive the front wheels 3a and 3b as in the first embodiment.
  • the drive torque and the regenerative braking torque of the front wheels 3a and 3b may not be corrected, or may be corrected as in the first embodiment.
  • the vehicle 51 for example, as shown in FIG. 7, when the vehicle motion control unit 37 performs turning assist control during left turning acceleration traveling and the left front braking device 30a on the turning inner ring side brakes, the braking torque is concerned.
  • the drive torque of the right rear wheel motor 52d and the left rear wheel motor 52c is increased accordingly, and the braking torque given by the turning assist control is supplemented by the increase in the drive torque of the left and right rear wheels 3c and 3d.
  • the drive torque of the left rear wheel motor 52c is greatly increased as compared with the right rear wheel motor 52d.
  • the sum of the turning moment of the vehicle 51 due to the braking of the left front braking device 30a on the turning inner wheel side and the turning moment of the vehicle 51 generated by the difference in the drive torques of the left and right rear wheels is the required turning moment of the vehicle 51.
  • the drive torque of the left and right rear wheels 3c and 3d is controlled so as to match (yaw moment addition amount). Therefore, it is possible to suppress an excessive increase in the turning moment due to braking of the left front brake device 30a on the turning inner ring side, and it is possible to improve the running stability performance of the vehicle 51.
  • the right front brake device 30b is braked according to the braking torque.
  • the drive torque of the rear wheel motor 52d and the left rear wheel motor 52c is increased so that the braking torque given by the turning assist control is supplemented by the increase in the drive torque of the left and right rear wheels 3c and 3d.
  • the vehicle motion control unit 37 performs turning assist control during left turning deceleration running and the left front braking device 30a on the turning inner ring side brakes, the right rear according to the braking torque.
  • the regenerative braking torque of the wheel motor 52d and the left rear wheel motor 52c is reduced, and the braking torque given by the turning assist control is supplemented by the reduction of the regenerative braking torque of the right rear wheel motor 52d and the left rear wheel motor 52c. do.
  • the right front brake device 30b is braked according to the braking torque.
  • the regenerative braking torque of the rear wheel motor 52d and the left rear wheel motor 52c is reduced, and the braking torque given by the turning spin suppression control is reduced by the reduction of the regenerative braking torque of the right rear wheel motor 52d and the left rear wheel motor 52c. Try to make up. As a result, it is possible to suppress the speed decrease of the vehicle 51 at an unexpected timing of the driver due to the turning spin suppression control.
  • the yaw moment of the vehicle can be controlled by the control by the brake devices 30a to 30d and the control of the drive torque or the regenerative braking torque of the left and right rear wheels 3c and 3d.
  • Appropriate turning running is possible by suppressing excessive turning or turning spin suppression when both are controlled to operate.
  • FIGS. 11 and 12 are image diagrams showing an example of setting the drive torque and the braking torque when the vehicle 61 equipped with the drive control device of the third embodiment is traveling straight
  • FIG. 11 is an image diagram during acceleration
  • FIG. 12 is an image diagram showing deceleration.
  • the setting example in is shown.
  • the vehicle 61 of the third embodiment shown in FIGS. 11 and 12 includes a front motor 62 for driving the front wheels.
  • the vehicle motion control unit 37 controls the brake devices 30a and 30b of the front wheels 3a and 3b and the front motor 62 to perform turning assist control and turning similar to those of the first embodiment and the second embodiment.
  • Spin suppression control is possible.
  • the yaw moment control that improves the straight running performance can be executed by the turning spin suppression control.
  • the yaw moment control improves the straight running performance by operating the brake device 30a on the opposite side of the yaw moment generation direction, for example, when the yaw moment is generated in the right direction during the straight running.
  • the vehicle 61 of the third embodiment is a so-called FF vehicle that drives the front wheels 3a and 3b, but the drive torques of the left and right front wheels 3a and 3b are the same.
  • a vehicle capable of further driving the rear wheels 3c and 3d as in the first embodiment may be used.
  • the drive torque and the regenerative braking torque of the rear wheels 3c and 3d need not be corrected.
  • FIG. 11 when yaw moment control is performed to improve straight running performance during straight running acceleration and the left front braking device 30a is braked, the driving torque of the front wheels 3a and 3b is adjusted according to the braking torque.
  • the vehicle motion control unit 37 controls the left and right brake devices 30a and 30b based on the traveling states of the vehicles 1, 51 and 61 to control the vehicles 1, 51. Since the yaw moment of 61 is controlled, the vehicles 1, 51 and 61 may be braked at an unexpected timing of the driver.
  • the drive torque or the regenerative braking torque of the vehicles 1, 51, 61 is corrected and controlled based on the braking torque applied by the vehicle motion control unit 37. Specifically, as the braking torque applied by the vehicle motion control unit 37 is increased, the drive torque of the motors 4 and 6 is increased during vehicle acceleration, and the regenerative braking torque by the motors 4 and 6 is increased during vehicle deceleration. Reduce. As a result, the speed reduction of the vehicle 61 is alleviated by braking at an unexpected timing by the driver by the vehicle motion control unit 37, and the vehicle can travel with less discomfort.
  • the left and right brake devices 30a and 30b are braked by the vehicle motion control unit 37.
  • the vehicle motion control unit 37 By controlling the drive torque or the regenerative braking torque of the front / rear or left and right wheels 3a to 3d of the vehicles 1 and 51 in accordance with the above, the vehicles 1 and 51 can be appropriately turned.
  • the vehicle 61 of the third embodiment has a function of braking any of the left and right front wheels 3a and 3b in order to improve straight-line stability, but even when the front wheels 3a and 3b are braked in this way, the front wheels 3a By increasing the drive torque of 3b or decreasing the regenerative braking force, it is possible to suppress the driver's unexpected deceleration of the vehicle 61.
  • the embodiment of the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the brake devices 30a and 30b of the left and right front wheels 3a and 3b are independently controlled to control the yaw moments of the vehicles 1, 51 and 61, but the left and right rear wheels 3c.
  • the present invention may be applied to a vehicle that controls the yaw moment by independently controlling the brake devices 30c and 30d of 3d.
  • the active yaw control system for independently controlling the drive torques of the left and right rear wheels 3c and 3d is provided, but the active yaw control for independently controlling the drive torques of the left and right front wheels 3a and 3b is provided.
  • the present invention may be applied to a vehicle equipped with a system. Further, in the first to third embodiments, the drive torque is corrected during acceleration running and the regenerative braking torque is corrected during deceleration running, but only one of them may be used.
  • the drive torque or the regenerative braking torque is corrected in both the turning assist control and the turning spin suppression control, but even if the correction is performed only when either control is executed. good.
  • the present invention can be widely applied to a vehicle in which the left and right braking devices can be independently controlled and can be driven by a motor.

Abstract

車両の左右の車輪に夫々備えられたブレーキ装置(30a~30d)と、車両の車輪を駆動及び回生制動するフロントモータ(4)及びリヤモータ(6)と、車両の走行状態に基づいて、車両に付加するヨーモーメント付加量に対応するブレーキ付加要求量を演算する車両運動制御部(37)と、ブレーキ付加要求量に基づいてブレーキ装置(30a~30d)を左右独立して制御して、車両のヨーモーメントを制御するブレーキECU(31)と、フロントモータ(4)及びリヤモータ(6)の駆動トルク及び回生制動トルクを制御するモータトルク制御部(39)と、を備えた電動車両の駆動制御装置であって、モータトルク制御部(39)は、ブレーキ付加要求量に基づくブレーキ装置(30a~30d)の制動トルクの増加に伴って、駆動トルクを増加または回生制動トルクを減少させる補正を実行する。

Description

電動車両の駆動制御装置
 本発明は、左右輪で独立して制動制御可能な電動車両の駆動制御装置に関する。
 近年、車両の横滑り防止や旋回性能の向上を図るために、車両の駆動トルクや制動トルクを左右の車輪(走行輪)で異なる値に制御する制駆動装置が開発されている。この制駆動装置としては、車両の横滑り防止装置やアクティブヨーコントロール装置等が知られている。例えば、特許文献1に開示された車両は、車両の左右前後の車輪毎に駆動用モータ及びブレーキ装置を備えており、各駆動用モータ及び各ブレーキ装置を独立して制御可能である。特許文献1では、操舵角と実ヨーレートに基づいて駆動用モータあるいはブレーキ装置を作動制御することで、車両のヨーモーメントを制御する。
特開2005-247276号公報
 ところで、上記のような制駆動装置において、ブレーキ装置による制動トルクのみで車両のヨーモーメントを制御する装置は、比較的安価に実行可能であり汎用性が高い。
 しかしながら、ブレーキ装置による制動トルクを付加することで、車両全体として速度低下を招き、運転者が違和感を覚える可能性がある。
 また、ブレーキ装置は、ブレーキディスクの状態のバラツキ等により、制動トルクを精度よく制御することが困難であるといった問題点もある。
 本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車輪の制動により車両のヨーモーメントを制御する車両において、制動による違和感を抑制することが可能な電動車両の駆動制御装置を提供することにある。
 上記目的を達成するため、本発明の電動車両の駆動制御装置は、車両の左右の車輪に夫々備えられた制動装置と、前記車両の車輪を駆動及び回生制動する電動モータと、前記車両の走行状態に基づいて、前記車両に付加するヨーモーメント付加量を演算する車両運動制御部と、前記車両運動制御部で演算されたヨーモーメント付加量に基づいて、前記制動装置を左右独立して制御して、前記車両のヨーモーメントを制御する制動装置制御部と、前記電動モータの駆動トルク及び回生制動トルクを制御するモータ制御部と、を備えた電動車両の駆動制御装置であって、前記モータ制御部は、前記制動装置制御部による前記制動装置の制動トルクの増加に伴って、前記モータ制御部による前記駆動トルクを増加または前記回生制動トルクを減少させる補正制御を実行する。
 これにより、制動装置制御部によって車両のヨーモーメントが制御された際に、制動装置によって車両が制動されるが、この制動トルクの増加に伴って、モータ制御部による駆動トルクを増加または回生制動トルクを減少させることで、車両の減速を緩和させることができる。
 好ましくは、前記制動装置制御部は、前記車両の走行状態に基づいて、前記車両の旋回走行時に旋回内輪側の前記制動装置の制動トルクを増加して前記車両の旋回を促進させる旋回アシスト制御、または前記車両の旋回走行時に旋回外輪側の前記制動装置の制動トルクを増加して前記車両の旋回を抑制させる旋回スピン抑制制御を実行し、前記モータ制御部は、前記旋回アシスト制御実行時と前記旋回スピン抑制制御実行時とで、それぞれ異なる前記駆動トルクまたは回生制動トルクの補正制御を実行するとするとよい。
 これにより、制動装置制御部により、左右の制動装置を制御することで、車両の旋回を促進させる旋回アシスト制御と、車両の旋回を抑制させる旋回スピン抑制制御とが可能になる。そして、旋回アシスト制御と旋回スピン抑制制御とにより、それぞれ異なる駆動トルクまたは回生制動トルクの補正制御を実行することで、旋回アシスト制御実行時及び旋回スピン抑制制御実行時の夫々において適切に駆動トルクまたは回生制動トルクの補正を行い、車両の旋回性能あるいは走行安定性能を向上させることができる。
 好ましくは、前記車両は、左右前輪を駆動する前輪駆動モータと、左右後輪を駆動する後輪駆動モータを有し、前記モータ制御部は、前記制動装置制御部による前記制動装置の制動トルクの増加に伴って、加速走行中における前記旋回アシスト制御実行時には前記前輪駆動モータよりも前記後輪駆動モータの駆動トルクを大きく増加させ、加速走行中における前記旋回スピン抑制制御実行時には前記後輪駆動モータよりも前記前輪駆動モータの駆動トルクを大きく増加させるとよい。
 これにより、加速走行中における旋回アシスト制御実行時には、前輪駆動モータよりも後輪駆動モータの駆動トルクを大きく増加させることで、速度低下を抑制しつつ旋回性能を確保することができる。また、加速走行中における旋回スピン抑制制御実行時には後輪駆動モータよりも前輪駆動モータの駆動トルクを大きく増加させることで、速度低下を抑制しつつ旋回スピンを抑制して走行安定性能を確保することができる。
 好ましくは、前記車両は、左右前輪を駆動する前輪駆動モータと、左右後輪を駆動する後輪駆動モータを有し、前記モータ制御部は、前記制動装置制御部による前記制動装置の制動トルクの増加に伴って、減速走行中における前記旋回アシスト制御実行時には前記後輪駆動モータよりも前記前輪駆動モータの回生制動トルクを大きく減少させ、減速走行中における前記旋回スピン抑制制御実行時には前記前輪駆動モータよりも前記後輪駆動モータの回生制動トルクを大きく減少させるとよい。
 これにより、減速走行中における旋回アシスト制御実行時には、後輪駆動モータよりも前輪駆動モータの回生制動トルクを大きく減少させることで、速度低下を抑制しつつ車両の旋回性能を確保することができる。また、減速走行中における旋回スピン抑制制御実行時には、前輪駆動モータよりも後輪駆動モータの駆動トルクを大きく減少させることで、速度低下を抑制しつつ旋回スピンを抑制して走行安定性能を確保することができる。
 好ましくは、前記モータ制御部は、前記車輪の駆動トルクを左右独立して制御可能であって、前記車両運動制御部は、前記車両の走行状態に基づいて、前記車両に付加する前記ヨーモーメント付加量を前記制動装置による第1ヨーモーメント付加量と前記電動モータによる第2ヨーモーメント付加量とに配分するヨーモーメント配分量を演算し、前記制動装置制御部及び前記モータ制御部は、前記ヨーモーメント配分量に基づいて、前記制動装置及び電動モータをそれぞれ制御し、前記モータ制御部は、前記制動装置制御部による前記制動装置の制動トルクの増加に伴って、加速走行中における前記旋回アシスト制御実行時には旋回外輪側の前記車輪よりも旋回内輪側の前記車輪の駆動トルクを大きく増加させ、加速走行中における前記旋回スピン抑制制御実行時には旋回内輪側の前記車輪よりも旋回外輪側の前記車輪の駆動トルクを大きく増加させるとよい。
 これにより、車輪の駆動トルクを左右独立して制御可能な車両においては、加速走行中における旋回アシスト制御実行時には、車両運動制御部で演算されたヨーモーメント付加量の総和を満たす様に各トルクを決定する。例えば、ヨーモーメント付加量の総和が一定で、制動トルクを増加する場合は、旋回外輪側の車輪よりも旋回内輪側の車輪の駆動トルクを大きく増加させることで、速度低下を抑制しつつ過度な旋回を抑制して走行安定性能を確保することができる。また、加速走行中における旋回スピン抑制制御実行時には、旋回外輪側の車輪よりも旋回内輪側の車輪の駆動トルクを大きく増加させることで、速度低下を抑制しつつ過度な旋回スピンの抑制を抑えて旋回性能を確保することができる。
 好ましくは、前記モータ制御部は、前記車輪の駆動トルクを左右独立して制御可能であって、前記車両運動制御部は、前記車両の走行状態に基づいて、前記車両に付加する前記ヨーモーメント付加量を前記制動装置による第1ヨーモーメント付加量と前記電動モータによる第2ヨーモーメント付加量とに配分するヨーモーメント配分量を演算し、前記制動装置制御部及び前記モータ制御部は、前記ヨーモーメント配分量に基づいて、前記制動装置及び電動モータをそれぞれ制御し、前記モータ制御部は、前記制動装置制御部による前記制動装置の制動トルクの増加に伴って、減速走行中における前記旋回アシスト制御実行時には旋回外輪側の前記車輪よりも旋回内輪側の前記車輪の回生制動トルクを大きく減少させ、減速走行中における前記旋回スピン抑制制御実行時には旋回内輪側の前記車輪よりも旋回外輪側の前記車輪の回生制動トルクを大きく減少させるとよい。
 これにより、車輪の駆動トルクを左右独立して制御可能な車両においては、減速走行中における旋回アシスト制御実行時には、車両運動制御部で演算されたヨーモーメント付加量の総和を満たす様に各トルクを決定する。例えば、ヨーモーメント付加量の総和が一定で、制動トルクを増加する場合は、旋回外輪側の車輪よりも旋回内輪側の車輪の回生制動トルクを大きく減少させることで、速度低下を抑制しつつ過度な旋回を抑制して走行安定性能を確保することができる。また、減速走行中における旋回スピン抑制制御実行時には、旋回内輪側の車輪よりも旋回外輪側の車輪の回生制動トルクを大きく減少させることで、速度低下を抑制しつつ過度な旋回スピンの抑制を抑えて旋回性能を確保することができる。
 本発明の車両の姿勢制御装置は、制動装置制御部によって車両のヨーモーメントが制御された際に、制動装置によって車両が制動されるが、この制動トルクの増加に伴って、モータ制御部による駆動トルクを増加または回生制動トルクを減少させることで、車両の減速を緩和させることができる。
 したがって、制動装置制御部によって車両のヨーモーメントが制御された際に運転者の予期しない減速感を緩和して、違和感の少ない走行が可能になる。
本発明の第1実施形態の駆動制御装置を備えたハイブリッド車両の概略構成図である。 第1実施形態の駆動制御装置の概略構成を示すブロック図である。 第1実施形態の駆動制御装置を備えた車両の左旋回加速走行の際の旋回アシスト制御実行時における駆動トルクの設定例を示すイメージ図である。 第1実施形態の駆動制御装置を備えた車両の左旋回加速走行の際のスピン抑制制御実行時における駆動トルクの設定例を示すイメージ図である。 第1実施形態の駆動制御装置を備えた車両の左旋回減速走行の際の旋回アシスト制御実行時における回生制動トルクの設定例を示すイメージ図である。 第1実施形態の駆動制御装置を備えた車両の左旋回減速走行の際のスピン抑制制御実行時における回生制動トルクの設定例を示すイメージ図である。 第2実施形態の駆動制御装置を備えた車両の左旋回加速走行の際の旋回アシスト制御実行時における駆動トルクの設定例を示すイメージ図である。 第2実施形態の駆動制御装置を備えた車両の左旋回加速走行の際のスピン抑制制御実行時における駆動トルクの設定例を示すイメージ図である。 第2実施形態の駆動制御装置を備えた車両の左旋回減速走行の際の旋回アシスト制御実行時における回生制動トルクの設定例を示すイメージ図である。 第2実施形態の駆動制御装置を備えた車両の左旋回減速走行の際のスピン抑制制御実行時における回生制動トルクの設定例を示すイメージ図である。 第3実施形態の駆動制御装置を備えた車両の直進加速走行の際の駆動トルクの設定例を示すイメージ図である。 第3実施形態の駆動制御装置を備えた車両の直進減速走行の際の回生制動トルクの設定例を示すイメージ図である。
 図1は、本発明の第1実施形態の駆動制御装置を備えたハイブリッド車(以下、車両1という)の概略構成図である。
 本発明の駆動制御装置を採用した第1実施形態の車両1(電動車両)は、エンジン2の出力によって前輪3a、3b(車輪)を駆動して走行可能であるとともに、前輪3a、3bを駆動する電動のフロントモータ4(前輪駆動モータ、電動モータ)及び後輪3c、3d(車輪)を駆動する電動のリヤモータ6(後輪駆動モータ、電動モータ)を備えた4輪駆動車である。
 エンジン2は、フロントトランスアクスル7を介して前輪3の駆動軸8を駆動可能であるとともに、フロントトランスアクスル7を介してモータジェネレータ9を駆動して発電させることが可能となっている。また、エンジン2と前輪3a、3bとは、フロントトランスアクスル7内に配置されたクラッチ16を介して接続されている。
 フロントモータ4は、フロントコントロールユニット10を介して、車両1に搭載された駆動用バッテリ11及びモータジェネレータ9から高電圧の電力を供給されて駆動し、フロントトランスアクスル7を介して前輪3a、3bの駆動軸8を駆動する。
 リヤモータ6は、リヤコントロールユニット12を介して駆動用バッテリ11から高電圧の電力を供給されて駆動し、リヤトランスアクスル13を介して後輪3c、3dの駆動軸14を駆動する。
 モータジェネレータ9によって発電された電力は、フロントコントロールユニット10を介して駆動用バッテリ11を充電可能であるとともに、フロントモータ4及びリヤモータ6に電力を供給可能である。
 駆動用バッテリ11は、リチウムイオン電池等の二次電池で構成され、複数の電池セルをまとめて構成された図示しない電池モジュールを有している。また、駆動用バッテリ11には、駆動用バッテリ11の充電率SOCを検出する充電率検出部11aを備えている。
 フロントコントロールユニット10は、車両1に搭載されたハイブリッドコントロールユニット20からの制御信号に基づき、フロントモータ4の駆動トルク及び回生制動トルクを制御するとともに、モータジェネレータ9の発電量及び出力を制御する機能を有する。
 リヤコントロールユニット12は、ハイブリッドコントロールユニット20からの制御信号に基づきリヤモータ6の駆動トルク及び回生制動トルクを制御する機能を有する。
 エンジンコントロールユニット22は、エンジン2の制御装置であり、入出力装置、記憶装置(ROM、RAM、不揮発性RAM等)、中央演算処理装置(CPU)及びタイマ等を含んで構成される。エンジンコントロールユニット22は、ハイブリッドコントロールユニット20からの制御信号(要求出力)に基づき、エンジン2における燃料噴射量及び燃料噴射時期、吸気量等を制御して、エンジン2の駆動制御を行う。
 また、車両1には、エンジン2に燃料を供給する燃料を貯留する燃料タンク17と、駆動用バッテリ11を外部電源によって充電する図示しない充電機が備えられている。
 ハイブリッドコントロールユニット20は、車両1の総合的な制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置(ROM、RAM、不揮発性RAM等)、中央演算処理装置(CPU)及びタイマ等を含んで構成される。
 ハイブリッドコントロールユニット20の入力側には、フロントコントロールユニット10、リヤコントロールユニット12、エンジンコントロールユニット22が接続されており、これらの機器からの検出及び作動情報が入力される。
 一方、ハイブリッドコントロールユニット20の出力側には、フロントコントロールユニット10、リヤコントロールユニット12、エンジンコントロールユニット22、フロントトランスアクスル7のクラッチ16が接続されている。
 そして、ハイブリッドコントロールユニット20は、車両1のアクセル操作情報度等の各種検出量及び各種作動情報に基づいて、車両1の走行駆動に必要とする車両要求出力を演算し、エンジンコントロールユニット22、フロントコントロールユニット10、リヤコントロールユニット12に制御信号を送信して、走行モード(EVモード、シリーズモード、パラレルモード)の切換え、エンジン2とフロントモータ4とリヤモータ6の出力、モータジェネレータ9の発電電力及び出力、フロントトランスアクスル7におけるクラッチ16の断接を制御する。
 EVモードでは、エンジン2を停止し、駆動用バッテリ11から供給される電力によりフロントモータ4やリヤモータ6を駆動して走行させる。
 シリーズモードでは、フロントトランスアクスル7のクラッチ16を切断し、エンジン2によりモータジェネレータ9を作動する。そして、モータジェネレータ9により発電された電力及び駆動用バッテリ11から供給される電力によりフロントモータ4やリヤモータ6を駆動して走行させる。また、シリーズモードでは、エンジン2の回転速度を効率のよい値に設定し、余剰出力によって発電した電力を駆動用バッテリ11に供給して駆動用バッテリ11を充電する。
 パラレルモードでは、フロントトランスアクスル7のクラッチ16を接続し、エンジン2からフロントトランスアクスル7を介して機械的に動力を伝達して前輪3a、3bを駆動させる。また、エンジン2によりモータジェネレータ9を作動させて発電した電力及び駆動用バッテリ11から供給される電力によってフロントモータ4やリヤモータ6を駆動して走行させる。
 ハイブリッドコントロールユニット20は、例えば、高速領域のように、エンジン2の効率のよい領域では、走行モードをパラレルモードとする。また、パラレルモードを除く領域、即ち中低速領域では、駆動用バッテリ11の充電率SOC(充電量)に基づいてEVモードとシリーズモードとの間で切換える。
 また、車両1の各車輪3a~3dには、制動トルクを付与するブレーキ装置30a、30b、30c、30d(制動装置)が備えられている。各ブレーキ装置30a~30dは、ブレーキECU31(制動装置制御部)によって制御され、車輪3a~3d毎に制動トルクを独立して制御可能に構成されている。ブレーキECU31は、ハイブリッドコントロールユニット20と相互に通信可能に接続されており、図示しないブレーキペダルセンサからのブレーキペダルの操作信号等に基づいて、各ブレーキ装置30a~30dを作動制御する。
 図2は、第1実施形態の駆動制御装置33の概略構成を示すブロック図である。
 第1実施形態の駆動制御装置33は、各モータ4、6、エンジン2及びモータジェネレータ9を作動制御して車両1の走行駆動を制御する駆動制御部35を有している。
 駆動制御部35は、ハイブリッドコントロールユニット20に備えられ、ドライバ要求トルク演算部36、車両運動制御部37、ブレーキ応答特性補償部38、モータトルク制御部39(モータ制御部)、発電制御部40を備えている。
 ドライバ要求トルク演算部36は、アクセル操作量及びブレーキ操作量を入力し、車両1の運転者の要求トルクを演算する。運転者の要求トルクは、アクセル操作やブレーキ操作といった運転者の操作に応じて車両1の加減速を行うために必要な車両1の要求トルクである。
 車両運動制御部37は、アクセル操作量、ブレーキ操作量及びステアリング操作量、車両1の加速度、ヨーレート等といった車両1の走行操作状態や走行状態等の旋回走行に関連するパラメータを入力し、旋回アシスト制御及び旋回スピン抑制制御を必要とするか判定する。車両運動制御部37は、旋回アシスト制御または旋回スピン抑制制御を必要と判定した場合に、これらの制御を行うためのヨーモーメント付加量に対応するブレーキ付加要求量をブレーキECU31に出力する。
 ブレーキECU31は、ブレーキ付加要求量に基づいて、ブレーキ装置30a~30dの制動トルクを補正制御する。
 旋回アシスト制御は、車両1の操舵方向側(旋回内輪側)のブレーキ装置30a~30dの制動トルクを、操舵方向逆側(旋回外輪側)のブレーキ装置30a~30dの制動トルクよりも大きくして、旋回内輪側への車両1のヨーモーメントを増加させることで、車両1の旋回を促進させる制御である。
 旋回スピン抑制制御は、車両1の旋回外輪側のブレーキ装置30a~30dの制動トルクを、旋回内輪側のブレーキ装置30a~30dの制動トルクよりも大きくして、旋回外輪側への車両1のヨーモーメントを増加させることで、旋回走行時における過度なヨーモーメントの増加を抑制して車両1のスピンを抑制する制御である。
 ブレーキ応答特性補償部38は、車両運動制御部37からブレーキ付加要求量を入力し、当該ブレーキ付加要求量に基づく車両1の減速分を補償するようにモータトルク補正量を演算する。
 モータトルク制御部39は、ドライバ要求トルク演算部36から出力した要求トルクとブレーキ応答特性補償部38から出力したモータトルク補正量との加算値を入力して、各モータ4、6の出力要求トルクを、フロントコントロールユニット10、リヤコントロールユニット12に出力する。
 発電制御部40は、ドライバ要求トルク演算部36から出力した要求トルクとブレーキ応答特性補償部38から出力したモータトルク補正量との加算値を入力して、必要に応じて、例えば駆動用バッテリ11からモータ4、6への供給電力が不足する場合や駆動用バッテリ11の充電率が低下している場合に、エンジン2及びモータジェネレータ9によって発電を行うように、エンジンコントロールユニット22及びフロントコントロールユニット10に作動制御信号を出力する。
 以下に、ブレーキ応答特性補償部38において演算されるモータトルク補正量の詳細について説明する。
 図3~図6は、第1実施形態の駆動制御装置を備えた車両1の左旋回走行の際の駆動トルク及び回生制動トルクの設定例を示すイメージ図であり、図3は加速旋回アシスト制御実行時における駆動トルク、図4は加速スピン抑制制御実行時における駆動トルク、図5は減速旋回アシスト制御実行時における回生制動トルク、図6は減速スピン抑制制御実行時における回生制動トルクの設定例を示す。
 図3~6及び後述する図7~図10において、車輪3a~3dの外側方に記載された矢印は当該車輪3a~3dを駆動するモータ4、6による駆動トルクあるいは回生制動トルクの大きさ及び駆動方向を示し、白抜きの矢印はブレーキ応答特性補償部38によるモータトルク補正ありの場合、破線はモータトルク補正なしの場合を示す。黒塗りの矢印は車両運動制御部37から出力したブレーキ付加要求量によって付加されるブレーキトルクを示す。なお、車両前中央部に記載した白抜き矢印は、車両1の左旋回走行を示す。
 図3~図6に示す第1実施形態の車両1では、車両1の左右前輪3a、3bを駆動するフロントモータ4と、左右後輪3c、3d駆動するリヤモータ6を有しており、左右の駆動トルクは、前後夫々で左右の駆動トルクが同一であるが、前後で異なる値に設定することが可能である。
 図3に示すように、第1実施形態の車両1において、左旋回加速走行時に車両運動制御部37により旋回アシスト制御が行われ、旋回内輪側の左前ブレーキ装置30aが制動した場合には、当該制動トルクに応じてフロントモータ4及びリヤモータ6の駆動トルクを増加させて、旋回アシスト制御によって付与された制動トルクを4つの車輪3a~3dの駆動トルクの増加分で補うようにする。これにより、旋回アシスト制御による運転者の予期しないタイミングでの車両1の速度低下を抑制することができる。また、フロントモータ4よりもリヤモータ6の駆動トルクを増加させることで、即ち、前輪3a、3bよりも後輪3c、3dの駆動トルクを大きく増加させることで、旋回性能を向上させることができる。
 図4に示すように、車両1の左旋回加速走行時に、車両運動制御部37により旋回スピン抑制制御が行われ、旋回外輪側の右前ブレーキ装置30bが制動した場合には、当該制動トルクに応じてフロントモータ4及びリヤモータ6の駆動トルクを増加させて、旋回スピン抑制制御によって付与された制動トルクを4つの車輪3a~3dの駆動トルクの増加分で補うようにする。これにより、旋回スピン抑制制御による運転者の予期しないタイミングでの車両1の速度低下を抑制することができる。また、リヤモータ6よりもフロントモータ4の駆動トルクを増加させることで、即ち、後輪3c、3dよりも前輪3a、3bの駆動トルクを大きく増加させることで、直進性能を向上させて、旋回スピンを更に抑制して走行安定性能を向上させることができる。
 図5に示すように、車両1の左旋回減速走行時に、車両運動制御部37により旋回アシスト制御が行われ、旋回内輪側の左前ブレーキ装置30aが制動した場合には、当該制動トルクに応じてフロントモータ4及びリヤモータ6の回生制動トルクを減少させて、旋回アシスト制御によって付与された制動トルクを4つの車輪3a~3dの回生制動トルクの減少分で補うようにする。これにより、旋回アシスト制御による運転者の予期しないタイミングでの車両1の速度低下を抑制することができる。また、リヤモータ6よりもフロントモータ4の回生制動トルクを大きく減少させることで、即ち、後輪3c、3dよりも前輪3a、3bの制動トルクを減少させることで、前輪3a、3bのスリップを抑制して旋回性能を確保することができる。
 図6に示すように、車両1の左旋回加速走行時に、車両運動制御部37により旋回スピン抑制制御が行われ、旋回外輪側の右前ブレーキ装置30bが制動した場合には、当該制動トルクに応じてフロントモータ4及びリヤモータ6の回生制動トルクを減少させて、旋回スピン抑制制御によって付与された制動トルクを4つの車輪3a~3dの回生制動トルクの減少分で補うようにする。これにより、旋回スピン抑制制御による運転者の予期しないタイミングでの車両1の速度低下を抑制することができる。また、フロントモータ4よりもリヤモータ6の回生制動トルクを減少させることで、即ち、前輪3a、3bよりも後輪3c、3dの回生制動トルクを大きく減少させることで、直進性能を増加させて、旋回スピンを抑制し走行安定性能を向上させることができる。
 以上のように、本実施形態では、旋回走行時に旋回アシスト制御あるいは旋回スピン抑制制御が実行された場合に、ブレーキ装置30a、30bが作動することで車両1の速度が低下するが、本実施形態ではモータ4、6の駆動トルクあるいは回生制動トルクを補正して、車両1の速度低下を抑えることができる。したがって、旋回アシスト制御あるいは旋回スピン抑制制御による運転者の予期しないタイミングでの速度低下を抑えることができる。特に、旋回アシスト制御においては旋回性能を向上させる一方、旋回スピン抑制制御においては旋回スピンを更に抑えて走行安定性を向上させることができる。
 なお、第1実施形態の車両1は、パラレルモードが可能であるが、シリーズモードあるいはEVモードのようにモータ4、6のみによって車輪3a~3dを駆動し、エンジン2の出力が車両1の走行駆動トルクに影響を及ぼさないような走行モードにおいて本発明を適用することが望ましい。シリーズモードあるいはEVモードのようにエンジン2の出力が機械的に前輪3a、3bに伝達しない走行モードにすることで、エンジン2よりも精度良く出力制御が可能なモータ4、6を利用して、車両全体としての駆動・制動トルクを精度よく制御することが可能となる。
 図7~10は、第2実施形態の駆動制御装置を備えた車両51の左旋回走行の際の駆動トルク及び制動トルクの設定例を示すイメージ図であり、図3は加速旋回アシスト制御実行時、図4は加速旋回スピン抑制制御実行時、図5は減速旋回アシスト制御実行時、図6は減速旋回スピン抑制制御実行時における設定例を示す。
 図7~図10に示す第2実施形態の車両51は、車両51の左後輪3cを主に駆動する左後輪モータ52cと、右後輪3dを主に駆動する右後輪モータ52dを備え、左右後輪3c、3dで独立して駆動トルク及び回生制動トルクを制御可能な、所謂アクティブヨーコントロール装置を備えた車両である。
 本実施形態の車両運動制御部37は、車両1の走行状態に基づいて、車両に付加するヨーモーメント付加量とヨーモーメント配分量を演算する。ヨーモーメント配分量により、ヨーモーメント付加量は、各ブレーキ装置30a~30dによるヨーモーメント付加量である第1ヨーモーメント付加量と、各モータ52c、52dによるヨーモーメント付加量である第2ヨーモーメント付加量とに配分される。そして、車両運動制御部37は、第1ヨーモーメント付加量に対応するモータ52c、52dによるブレーキ付加要求量をブレーキECU31に出力し、第2ヨーモーメント付加量に対応するモータ52c、52dによるブレーキ付加要求量をブレーキ応答特性補償部38に出力する。
 ブレーキECU31は、第1ヨーモーメント付加量に対応するブレーキ付加要求量に基づいて、ブレーキ装置30a~30dの制動トルクを補正制御する。ブレーキ応答特性補償部38は、第2ヨーモーメント付加量に対応するブレーキ付加要求量に基づいてモータトルク補正量を演算し、モータ52c、52dの駆動トルクを補正制御する。したがって、ブレーキ装置30a~30dの制動トルクの補正制御によるヨーモーメント付加量(第1ヨーモーメント付加量)とモータ52c、52dの駆動トルクの補正制御によるヨーモーメント付加量(第2ヨーモーメント付加量)との総和が、車両1の走行状態に基づいて演算されたヨーモーメント付加量となるように制御される。
 本実施形態の車両51における旋回アシスト制御では、旋回内輪側のブレーキ装置30a~30dの制動トルクを、旋回外輪側のブレーキ装置30a~30dの制動トルクよりも大きくするとともに、アクティブヨーコントロール装置によって旋回内輪側よりも旋回外輪側の車輪3a~3dの駆動トルクを大きく設定する。また、旋回スピン抑制制御では、旋回外輪側のブレーキ装置30a~30dの制動トルクを、旋回内輪側のブレーキ装置30a~30dの制動トルクよりも大きくするとともに、アクティブヨーコントロール装置によって旋回外輪側よりも旋回内輪側の車輪3a~3dの駆動トルクを大きく設定する。
 なお、第2実施形態の車両51は、後輪を駆動する所謂FR車であるが、第1実施形態のように更に前輪3a、3bの駆動が可能な車両であってもよい。この場合には前輪3a、3bの駆動トルク及び回生制動トルクについては補正を行わなくてもよいし、あるいは第1実施形態の様に補正を行ってもよい。
 車両51においては、例えば図7に示すように、左旋回加速走行時において車両運動制御部37により旋回アシスト制御が行われ、旋回内輪側の左前ブレーキ装置30aが制動した場合には、当該制動トルクに応じて右後輪モータ52d及び左後輪モータ52cの駆動トルクを増加させて、旋回アシスト制御によって付与された制動トルクを左右後輪3c、3dの駆動トルクの増加分で補うようにする。これにより、旋回アシスト制御による車両51の運転者の予期しないタイミングでの速度低下を抑制することができる。また、右後輪モータ52dよりも左後輪モータ52cの駆動トルクを大きく増加させる。詳しくは、旋回内輪側の左前ブレーキ装置30aの制動による車両51の旋回モーメントと、左右後輪の駆動トルクの差によって発生する車両51の旋回モーメントとの和が、要求される車両51の旋回モーメント(ヨーモーメント付加量)に合致するように、左右後輪3c、3dの駆動トルクを制御する。したがって、旋回内輪側の左前ブレーキ装置30aの制動による過度な旋回モーメントの増加を抑えることができ、車両51の走行安定性能を向上させることができる。
 例えば図8に示すように、左旋回加速走行時において車両運動制御部37により旋回スピン抑制制御が行われ、旋回外輪側の右前ブレーキ装置30bが制動した場合には、当該制動トルクに応じて右後輪モータ52d及び左後輪モータ52cの駆動トルクを増加させて、旋回アシスト制御によって付与された制動トルクを左右後輪3c、3dの駆動トルクの増加分で補うようにする。これにより、旋回スピン抑制制御による運転者の予期しないタイミングでの車両51の速度低下を抑制することができる。また、左後輪モータ52cよりも右後輪モータ52dの駆動トルクを大きく増加させることで、旋回外輪側の右前ブレーキ装置30bの制動による過度な旋回モーメントの減少を抑えることができ、車両51の旋回性能を確保することができる。
 例えば図9に示すように、左旋回減速走行時において車両運動制御部37により旋回アシスト制御が行われ、旋回内輪側の左前ブレーキ装置30aが制動した場合には、当該制動トルクに応じて右後輪モータ52d及び左後輪モータ52cの回生制動トルクを減少させて、旋回アシスト制御によって付与された制動トルクを右後輪モータ52d及び左後輪モータ52cの回生制動トルクの減少分で補うようにする。これにより、旋回アシスト制御による運転者の予期しないタイミングでの車両51の速度低下を抑制することができる。また、右後輪モータ52dよりも左後輪モータ52cの回生制動トルクを大きく減少させることで、旋回内輪側の左前ブレーキ装置30aの制動による過度な旋回モーメントの増加を抑えることができ、車両51の走行安定性能を向上させることができる。
 例えば図10に示すように、左旋回減速走行時において車両運動制御部37により旋回スピン抑制制御が行われ、旋回外輪側の右前ブレーキ装置30bが制動した場合には、当該制動トルクに応じて右後輪モータ及52d及び左後輪モータ52cの回生制動トルクを減少させて、旋回スピン抑制制御によって付与された制動トルクを右後輪モータ52d及び左後輪モータ52cの回生制動トルクの減少分で補うようにする。これにより、旋回スピン抑制制御による運転者の予期しないタイミングでの車両51の速度低下を抑制することができる。また、左後輪モータ52cよりも右後輪モータ52dの回生制動トルクを大きく減少させることで、旋回外輪側の右前ブレーキ装置30bの制動による過度な旋回モーメントの減少を抑えることができ、車両51の旋回性能を確保することができる。
 このように、第2実施形態の車両51では、ブレーキ装置30a~30dによる制御と、左右後輪3c、3dの駆動トルクあるいは回生制動トルクの制御によって、車両のヨーモーメントを制御可能であるが、両方を作動制御した際の過度な旋回あるいは旋回スピン抑制を抑えて、適切な旋回走行が可能になる。
 図11、12は、第3実施形態の駆動制御装置を備えた車両61の直進走行の際の駆動トルク及び制動トルクの設定例を示すイメージ図であり、図11は加速時、図12は減速時における設定例を示す。
 図11、12に示す第3実施形態の車両61は、前輪駆動用のフロントモータ62を備えている。
 本実施形態の車両61では、車両運動制御部37において、前輪3a、3bのブレーキ装置30a、30bとフロントモータ62の制御により、第1実施形態及び第2実施形態と同様な旋回アシスト制御及び旋回スピン抑制制御が可能になっている。特に、旋回スピン抑制制御により直進走行性を向上させるヨーモーメント制御が実行可能になっている。当該ヨーモーメント制御は、直進走行時に例えば右方向にヨーモーメントが発生した場合にヨーモーメントの発生方向とは逆側のブレーキ装置30aを作動させることで、直進走行性を向上させる。
 なお、第3実施形態の車両61は、前輪3a、3bを駆動する所謂FF車であるが、左右前輪3a、3bの駆動トルクは同一である。第1実施形態のように更に後輪3c、3dの駆動が可能な車両であってもよく、この場合には後輪3c、3dの駆動トルク及び回生制動トルクについては補正を行わなくてよい。
 例えば図11に示すように、直進加速走行時において直進走行性を向上させるヨーモーメント制御が行われ、左前ブレーキ装置30aが制動した場合には、当該制動トルクに応じて前輪3a、3bの駆動トルクを増加させて、ヨーモーメント制御によって付与された制動トルクを左右前輪3a、3bの駆動トルクの増加分で補うようにする。これにより、直進加速走行時において、ヨーモーメント制御による運転者の予期しないタイミングでの車両61の速度低下を抑制することができる。
 図12に示すように、直進減速走行時において直進走行性を向上させるヨーモーメント制御が行われ、左前ブレーキ装置30aが制動した場合には、当該制動トルクに応じて前輪3a、3bの回生制動トルクを低下させて、ヨーモーメント制御によって付与された制動トルクを左右前輪3a、3bの回生制動トルクの減少分で補うようにする。これにより、直進減速走行時において、ヨーモーメント制御による運転者の予期しないタイミングで車両61の速度低下を抑制することができる。
 以上のように、上記の第1~第3の実施形態では、車両運動制御部37により車両1、51、61の走行状態に基づいて左右のブレーキ装置30a、30bを制御して車両1、51、61のヨーモーメントを制御するので、運転者の予期しないタイミングで車両1、51、61が制動される場合がある。しかしながら、上記の実施形態では、車両運動制御部37によって付加される制動トルクに基づいて車両1、51、61の駆動トルクあるいは回生制動トルクを補正制御する。詳しくは、車両運動制御部37によって付加される制動トルクが増加されるに伴って、車両加速時には各モータ4、6の駆動トルクを増加させ、車両減速時には各モータ4、6による回生制動トルクを減少させる。これにより、車両運動制御部37による運転者の予期しないタイミングでの制動によって車両61の速度低下を緩和させ、違和感の少ない走行が可能になる。
 更に、第1、2実施形態のように、車輪3a~3dの駆動トルクを前後あるいは左右独立して制御可能な車両1、51では、車両運動制御部37による左右のブレーキ装置30a、30bの制動に合わせて、車両1、51の前後あるいは左右の車輪3a~3dの駆動トルクあるいは回生制動トルクを制御することで、車両1、51の適切な旋回走行が可能になる。
 第3実施形態の車両61は、直進安定性を向上させるために左右の前輪3a、3bのいずれかを制動する機能を有するが、このように前輪3a、3bを制動させた場合でも、前輪3a、3bの駆動トルクを増加あるいは回生制動力を減少させることで、運転者の予期しない車両61の減速を抑制することができる。
 以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記第1~3実施形態では、左右前輪3a、3bのブレーキ装置30a、30bを独立して制御して、車両1、51、61のヨーモーメントを制御しているが、左右後輪3c、3dのブレーキ装置30c、30dを独立して制御して、ヨーモーメントを制御する車両に本発明を適用してもよい。
 また、第2実施形態では、左右後輪3c、3dの駆動トルクを独立して制御するアクティブヨーコントロールシステムを備えているが、左右前輪3a、3bの駆動トルクを独立して制御するアクティブヨーコントロールシステムを備えた車両に本発明を適用してもよい。
 また、第1~3実施形態では、加速走行時に駆動トルクの補正、減速走行時に回生制動トルクの補正を行っているが、いずれか一方のみ行ってもよい。
 また、第2実施形態、第3実施形態では、旋回アシスト制御及び旋回スピン抑制制御の両方で駆動トルクあるいは回生制動トルクの補正を行っているが、いずれかの制御実行時のみ補正を行ってもよい。
 また、本発明は、左右の制動装置を独立して制御可能であって、モータによる走行駆動が可能な車両に広く適用することができる。
  1、51、61  車両
  3a、3b  前輪(車輪)
  3c、3d  後輪(車輪)
  4  フロントモータ(前輪駆動モータ、電動モータ)
  6  リヤモータ(後輪駆動モータ、電動モータ)
 30a、30b、30c、30d  ブレーキ装置(制動装置)
 31 ブレーキECU(制動装置制御部)
 33  駆動制御装置
 37  車両運動制御部
 39  モータトルク制御部(モータ制御部)

 

Claims (6)

  1.  車両の左右の車輪に夫々備えられた制動装置と、
     前記車両の車輪を駆動及び回生制動する電動モータと、
     前記車両の走行状態に基づいて、前記車両に付加するヨーモーメント付加量を演算する車両運動制御部と、
     前記車両運動制御部で演算されたヨーモーメント付加量に基づいて、前記制動装置を左右独立して制御して、前記車両のヨーモーメントを制御する制動装置制御部と、
     前記電動モータの駆動トルク及び回生制動トルクを制御するモータ制御部と、を備えた電動車両の駆動制御装置であって、
     前記モータ制御部は、前記制動装置制御部による前記制動装置の制動トルクの増加に伴って、前記電動モータの前記駆動トルクを増加または前記回生制動トルクを減少させる補正制御を実行することを特徴とする電動車両の駆動制御装置。
  2.  前記制動装置制御部は、前記車両の走行状態に基づいて、前記車両の旋回走行時に旋回内輪側の前記制動装置の制動トルクを増加して前記車両の旋回を促進させる旋回アシスト制御、または前記車両の旋回走行時に旋回外輪側の前記制動装置の制動トルクを増加して前記車両の旋回を抑制させる旋回スピン抑制制御を実行し、
     前記モータ制御部は、前記旋回アシスト制御実行時と前記旋回スピン抑制制御実行時とで、それぞれ異なる前記駆動トルクまたは前記回生制動トルクの補正制御を実行することを特徴とする請求項1に記載の電動車両の駆動制御装置。
  3.  前記車両は、左右前輪を駆動する前輪駆動モータと、左右後輪を駆動する後輪駆動モータを有し、
     前記モータ制御部は、前記制動装置制御部による前記制動装置の制動トルクの増加に伴って、加速走行中における前記旋回アシスト制御実行時には前記前輪駆動モータよりも前記後輪駆動モータの駆動トルクを大きく増加させ、加速走行中における前記旋回スピン抑制制御実行時には前記後輪駆動モータよりも前記前輪駆動モータの駆動トルクを大きく増加させることを特徴とする請求項2に記載の電動車両の駆動制御装置。
  4.  前記車両は、左右前輪を駆動する前輪駆動モータと、左右後輪を駆動する後輪駆動モータを有し、
     前記モータ制御部は、前記制動装置制御部による前記制動装置の制動トルクの増加に伴って、減速走行中における前記旋回アシスト制御実行時には前記後輪駆動モータよりも前記前輪駆動モータの回生制動トルクを大きく減少させ、減速走行中における前記旋回スピン抑制制御実行時には前記前輪駆動モータよりも前記後輪駆動モータの回生制動トルクを大きく減少させることを特徴とする請求項2に記載の電動車両の駆動制御装置。
  5.  前記モータ制御部は、前記車輪の駆動トルクを左右独立して制御可能であって、
     前記車両運動制御部は、前記車両の走行状態に基づいて、前記車両に付加する前記ヨーモーメント付加量を前記制動装置による第1ヨーモーメント付加量と前記電動モータによる第2ヨーモーメント付加量とに配分するヨーモーメント配分量を演算し、
     前記制動装置制御部及び前記モータ制御部は、前記ヨーモーメント配分量に基づいて、前記制動装置及び電動モータをそれぞれ制御し、
     前記モータ制御部は、
     前記制動装置制御部による前記制動装置の制動トルクの増加に伴って、加速走行中における前記旋回アシスト制御実行時には旋回外輪側の前記車輪よりも旋回内輪側の前記車輪の駆動トルクを大きく増加させ、加速走行中における前記旋回スピン抑制制御実行時には旋回内輪側の前記車輪よりも旋回外輪側の前記車輪の駆動トルクを大きく増加させることを特徴とする請求項2に記載の電動車両の駆動制御装置。
  6.  前記モータ制御部は、前記車輪の駆動トルクを左右独立して制御可能であって、
     前記車両運動制御部は、前記車両の走行状態に基づいて、前記車両に付加する前記ヨーモーメント付加量を前記制動装置による第1ヨーモーメント付加量と前記電動モータによる第2ヨーモーメント付加量とに配分するヨーモーメント配分量を演算し、
     前記制動装置制御部及び前記モータ制御部は、前記ヨーモーメント配分量に基づいて、前記制動装置及び電動モータをそれぞれ制御し、
     前記モータ制御部は、
     前記制動装置制御部による前記制動装置の制動トルクの増加に伴って、減速走行中における前記旋回アシスト制御実行時には旋回外輪側の前記車輪よりも旋回内輪側の前記車輪の回生制動トルクを大きく減少させ、減速走行中における前記旋回スピン抑制制御実行時には旋回内輪側の前記車輪よりも旋回外輪側の前記車輪の回生制動トルクを大きく減少させることを特徴とする請求項2に記載の電動車両の駆動制御装置。

     
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