JP5219103B2

JP5219103B2 - Travel control device

Info

Publication number: JP5219103B2
Application number: JP2011252377A
Authority: JP
Inventors: 郁也刀谷
Original assignee: 日本輸送機株式会社
Priority date: 2011-11-18
Filing date: 2011-11-18
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2031-11-18
Also published as: JP2013110808A

Description

本発明は、アクセル操作に応じた目標速度で車両を走行させるための走行制御装置に関する。 The present invention relates to a travel control device for causing a vehicle to travel at a target speed corresponding to an accelerator operation.

一般に、走行輪の駆動がモータにより行われるゴルフカート、フォークリフトなどの車両は、アクセル操作や前後進切り替え操作に応じて目標速度とトルク指令値とを決定し、当該トルク指令値にしたがってモータを回転させる走行制御装置を備えている（例えば、特許文献１参照）。 Generally, a vehicle such as a golf cart or a forklift in which driving wheels are driven by a motor determines a target speed and a torque command value according to an accelerator operation or a forward / reverse switching operation, and rotates the motor according to the torque command value. A traveling control device is provided (see, for example, Patent Document 1).

図４に、従来の走行制御装置２の一例を示す。この走行制御装置２は、第１ないし第３トルク指令値算出手段２１〜２３と、トルク指令値を決定するトルク指令値決定手段２４と、決定されたトルク指令値にしたがってモータ２０を駆動するインバータ２５とを備える。 FIG. 4 shows an example of a conventional travel control device 2. The travel control device 2 includes first to third torque command value calculating units 21 to 23, a torque command value determining unit 24 that determines a torque command value, and an inverter that drives the motor 20 in accordance with the determined torque command value. 25.

第１トルク指令値算出手段２１は、アクセル操作などにより決定される目標速度とモータ２０の回転数ωから算出される走行速度との偏差を比例積分演算（ＰＩ演算）して、第１トルク指令値を算出する。第２トルク指令値算出手段２２は、あらかじめ設定された正の加速度制限値とモータ２０の回転数ωから算出される加速度との偏差を比例積分演算して、第２トルク指令値を算出する。第３トルク指令値算出手段２３は、あらかじめ設定された負の加速度制限値と加速度との偏差を比例積分演算して、第３トルク指令値を算出する。 The first torque command value calculating means 21 performs a proportional integral calculation (PI calculation) on a deviation between a target speed determined by an accelerator operation or the like and a running speed calculated from the rotation speed ω of the motor 20 to obtain a first torque command value. Calculate the value. The second torque command value calculating means 22 calculates a second torque command value by performing a proportional integral operation on a deviation between a preset positive acceleration limit value and the acceleration calculated from the rotational speed ω of the motor 20. The third torque command value calculation means 23 calculates a third torque command value by performing a proportional-integral calculation on a deviation between a preset negative acceleration limit value and acceleration.

そして、トルク指令値決定手段２４は、第１ないし第３トルク指令値を比較して、第１トルク指令値が第２トルク指令値以上の場合は、第２トルク指令値をトルク指令値とし、第１トルク指令値が第２トルク指令値よりも小さく第３トルク指令値よりも大きい場合は、第１トルク指令値をトルク指令値とし、第１トルク指令値が第３トルク指令値以下の場合は、第３トルク指令値をトルク指令値とする。 The torque command value determining means 24 compares the first to third torque command values, and if the first torque command value is equal to or greater than the second torque command value, the second torque command value is set as the torque command value. When the first torque command value is smaller than the second torque command value and larger than the third torque command value, the first torque command value is set as the torque command value, and the first torque command value is equal to or smaller than the third torque command value. Uses the third torque command value as the torque command value.

このトルク指令値決定手段２４により、モータ１０を駆動するためのトルク指令値が、第２トルク指令値より大きくならないように、第３トルク指令値のより小さくならないように、第２トルク指令値を上限とし第３トルク指令値を下限とする範囲内に制限されて決定される。こうして、走行制御装置２は、車両の加速度が大きくなりすぎないように制限しながら、車両が目標速度で走行するように走行制御している。 The torque command value determining means 24 sets the second torque command value so that the torque command value for driving the motor 10 does not become larger than the second torque command value so as not to become smaller than the second torque command value. The upper limit is set within a range where the third torque command value is the lower limit. Thus, the traveling control device 2 performs traveling control so that the vehicle travels at the target speed while limiting the acceleration of the vehicle so as not to become too large.

走行制御装置２では、第２トルク指令値算出手段２２において、加速度偏差に基づく比例積分演算の積分値が大きくなりすぎないように、積分値には所定の上限値Ｃ_１（Ｃ_１は正の定数）が設定されており、積分値が上限値Ｃ_１を超えないように規制されている。さらに、第３トルク指令値算出手段２３において、加速度偏差に基づく比例積分演算の積分値が小さく（絶対値が大きく）なりすぎないように、積分値には所定の下限値Ｃ_２（Ｃ_２は負の定数）が設定されており、積分値が下限値Ｃ_２を超えないように規制されている。 In the traveling control device 2, the second torque command value calculation means 22 has a predetermined upper limit value C ₁ (C ₁ is positive) so that the integral value of the proportional integral calculation based on the acceleration deviation does not become too large. constant) is set, the integral value is restricted so as not to exceed the upper limit value C _1. Further, in the third torque command value calculation means 23, a predetermined lower limit value C ₂ (C ₂ is set as the integral value) so that the integral value of the proportional integral calculation based on the acceleration deviation does not become too small (the absolute value is too large). negative constant) is set, the integral value is restricted so as not to exceed the lower limit value C _2.

上記構成の走行制御装置２において、車両の走行速度が目標速度付近で安定している状態からアクセル操作などをして目標速度を大きく変化させた場合を考える。このように走行速度が安定した状態では加速度はゼロまたはゼロに近い値であるため、所定の正の加速度制限値と加速度との偏差を比例積分演算する第２トルク指令値算出手段２２の積分値は大きくなり上限値Ｃ_１に達する。また、所定の負の加速度制限値と加速度との偏差を比例積分演算する第３トルク指令値算出手段２３の積分値は小さくなり（絶対値は大きくなり）下限値Ｃ_２に達する。 In the travel control device 2 configured as described above, a case is considered in which the target speed is greatly changed by performing an accelerator operation or the like from a state where the travel speed of the vehicle is stable near the target speed. Since the acceleration is zero or a value close to zero when the traveling speed is stable in this way, the integral value of the second torque command value calculating means 22 that performs a proportional integral calculation on the deviation between the predetermined positive acceleration limit value and the acceleration. it reaches the upper limit C ₁ becomes large. Further, the integral value of the third torque command value calculating means 23 proportional integral operation using deviation between the predetermined negative acceleration limit values and the acceleration decreases (the absolute value is larger) reaches the lower limit value C _2.

したがって、走行速度が目標速度付近で安定している状態では、第２トルク指令値算出手段２２の積分値は上限値Ｃ_１になっているために、第２トルク指令値算出手段２２により算出され、トルク指令値の上限となる第２トルク指令値は非常に大きい値になっている。そして、第３トルク指令値算出手段の積分値は下限値Ｃ_２になっているため、第３トルク指令値算出手段２３により算出され、トルク指令値の下限となる第３トルク指令値は非常に小さい値になっている（絶対値は大きくなっている）。そのため、車両が目標速度付近で安定して走行している状態から目標速度を大きく変化させると、車両が思いもよらない急加速をすることがあった。 Therefore, when the running speed is stable at around the target speed, the integrated value of the second torque command value calculating unit 22 in order that is the upper limit value C _1, is calculated by the second torque command value calculating means 22 The second torque command value, which is the upper limit of the torque command value, is a very large value. Then, the integral value of the third torque command value calculating means is in the lower limit C _2, is calculated by the third torque command value calculating unit 23, the third torque command value to be the lower limit of the torque command value is very The value is small (the absolute value is large). For this reason, if the target speed is changed greatly from the state where the vehicle is traveling stably near the target speed, the vehicle may suddenly accelerate unexpectedly.

特開２００１−２８６００２号公報JP 2001-286002 A

そこで、本発明が解決しようとする課題は、安定した走行状態から目標速度が大きく変化しても車両を急加速させることのない走行制御装置を提供する。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a travel control device that does not rapidly accelerate the vehicle even if the target speed changes greatly from a stable travel state.

上記課題を解決するために、本発明に係る走行制御装置は、車両の走行速度を算出する速度算出手段と、車両の加速度を算出する加速度算出手段と、アクセル操作に応じて決定される目標速度と走行速度との偏差を比例積分演算して第１トルク指令値を算出する第１トルク指令値算出手段と、所定の正の加速度制限値と加速度との偏差を比例積分演算して第２トルク指令値を算出する第２トルク指令値算出手段と、所定の負の加速度制限値と加速度との偏差を比例積分演算して第３トルク指令値を算出する第３トルク指令値算出手段と、車両の走行輪を駆動するモータに対するトルク指令値を決定するトルク指令値決定手段とを備え、
トルク指令値決定手段は、第１トルク指令値が第２トルク指令値以上の場合は、第２トルク指令値をトルク指令値とし、第１トルク指令値が第２トルク指令値よりも小さく第３トルク指令値よりも大きい場合は、第１トルク指令値をトルク指令値とし、第１トルク指令値が第３トルク指令値以下の場合は、第３トルク指令値をトルク指令値とし、
車両が目標速度で走行するように制御する走行制御装置であって、
第２トルク指令値算出手段の比例積分演算における積分値の上限となる正の積分制限値が、目標速度と走行速度との偏差の絶対値にゲインを乗じた値に設定され、第３トルク指令値算出手段の比例積分演算における積分値の下限となる負の積分制限値が、目標速度と走行速度との偏差の絶対値にゲインを乗じて負の符号を付した値に設定されることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a travel control device according to the present invention includes a speed calculation unit that calculates a travel speed of a vehicle, an acceleration calculation unit that calculates an acceleration of the vehicle, and a target speed that is determined according to an accelerator operation. A first torque command value calculating means for calculating a first torque command value by performing a proportional-integral operation on a deviation between the travel speed and a second torque by performing a proportional-integral operation on a difference between a predetermined positive acceleration limit value and the acceleration. A second torque command value calculating means for calculating a command value; a third torque command value calculating means for calculating a third torque command value by calculating a proportional integral of a deviation between a predetermined negative acceleration limit value and acceleration; Torque command value determining means for determining a torque command value for a motor that drives the traveling wheels of the vehicle,
When the first torque command value is greater than or equal to the second torque command value, the torque command value determining means sets the second torque command value as the torque command value, and the first torque command value is smaller than the second torque command value and is third When the torque command value is greater than the torque command value, the first torque command value is the torque command value. When the first torque command value is less than or equal to the third torque command value, the third torque command value is the torque command value.
A travel control device that controls a vehicle to travel at a target speed,
The positive integral limit value that is the upper limit of the integral value in the proportional integral calculation of the second torque command value calculation means is set to a value obtained by multiplying the absolute value of the deviation between the target speed and the traveling speed by the gain, and the third torque command The negative integral limit value, which is the lower limit of the integral value in the proportional integral calculation of the value calculation means, is set to a value with a negative sign obtained by multiplying the absolute value of the deviation between the target speed and the traveling speed by a gain. Features.

好ましくは、モータの回転数を検出する回転数検出手段を備え、速度算出手段は、回転数検出手段により検出された回転数から走行速度を算出する。 Preferably, a rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the motor is provided, and the speed calculation means calculates the traveling speed from the rotation speed detected by the rotation speed detection means.

好ましくは、加速度算出手段は、走行速度から加速度を算出する。 Preferably, the acceleration calculating means calculates the acceleration from the traveling speed.

本発明に係る走行制御装置は、上記の構成に示されるように、第２トルク指令算出手段の加速度偏差に基づく比例積分演算における積分値の上限値となる正の積分制限値が、目標速度と走行速度との偏差の絶対値にゲインを乗じた値に設定される。そして、第３トルク指令算出手段の加速度偏差に基づく比例積分演算の積分値の下限値となる負の積分制限値が、目標速度と走行速度との偏差の絶対値にゲインを乗じて負の符号を付した値に設定される。 In the travel control device according to the present invention, as shown in the above configuration, the positive integral limit value that is the upper limit value of the integral value in the proportional-integral calculation based on the acceleration deviation of the second torque command calculating means is equal to the target speed. It is set to a value obtained by multiplying the absolute value of the deviation from the traveling speed by the gain. Then, the negative integral limit value, which is the lower limit value of the integral value of the proportional integral calculation based on the acceleration deviation of the third torque command calculating means, is multiplied by the gain to the absolute value of the deviation between the target speed and the traveling speed to obtain a negative sign. It is set to the value with.

すなわち、車両の走行速度が目標速度に近づくにつれて、正の積分制限値および負の積分制限値はゼロに近づくように設定される。そのため、車両の走行速度が目標速度付近で安定しているときには、第２トルク指令値算出手段の積分値は強制的に小さい値に制限され、第３トルク指令値算出手段の積分値は強制的に大きい値（絶対値は小さくなるよう）に制限され、結果、第２トルク指令値は大きい値にならないように、第３トルク指令値が小さい値にならない（絶対値が大きくならない）ようになっている。したがって、車両の走行速度が目標速度付近で安定した状態で、急に目標速度を大きく変化させたとしても、車両が急加速することがない。 That is, the positive integral limit value and the negative integral limit value are set to approach zero as the vehicle traveling speed approaches the target speed. Therefore, when the traveling speed of the vehicle is stable near the target speed, the integrated value of the second torque command value calculating means is forcibly limited to a small value, and the integrated value of the third torque command value calculating means is forcibly limited. The second torque command value does not become a small value (the absolute value does not become large) so that the second torque command value does not become a large value. ing. Therefore, even if the target speed is suddenly changed greatly while the traveling speed of the vehicle is stable near the target speed, the vehicle does not accelerate rapidly.

本発明に係る走行制御装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the traveling control apparatus which concerns on this invention. 車両の走行速度と積分制限値との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the travel speed of a vehicle, and an integral limitation value. 車両の走行速度と積分制限値との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the travel speed of a vehicle, and an integral limitation value. 従来の走行制御装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the conventional traveling control apparatus.

以下、図面を参照して、本発明に係る走行制御装置（以下、単に走行制御装置という）の実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of a travel control device (hereinafter simply referred to as a travel control device) according to the present invention will be described with reference to the drawings.

走行制御装置１は、例えば、ゴルフカート、フォークリフトなどに適用されるが、これに限定されず走行輪の駆動をモータ１０により行うあらゆる車両に適用される。 The travel control device 1 is applied to, for example, a golf cart, a forklift, and the like, but is not limited to this, and is applied to any vehicle that drives the traveling wheels by the motor 10.

走行制御装置１は車両の内部に備えられる。車両の運転席は、アクセル操作、前後進切り替え操作およびブレーキ操作が可能に構成されている。車両には、アクセル操作の操作量、前後進切り替え操作およびブレーキ操作の操作量に応じて目標速度を決定する不図示の速度決定手段が備えられている。 The travel control device 1 is provided inside the vehicle. The driver's seat of the vehicle is configured to be capable of accelerator operation, forward / reverse switching operation, and brake operation. The vehicle is provided with speed determination means (not shown) that determines a target speed according to the operation amount of the accelerator operation, the forward / reverse switching operation, and the operation amount of the brake operation.

図１は、走行制御装置１およびその周辺部材のブロック図である。走行制御装置１は、車両の走行輪を駆動するためのモータ１０の回転数ωを検出する回転数検出手段を備える。走行制御装置１は、回転数検出手段で検出したモータ１０の回転数ωから車両の走行速度を算出する。そして、走行制御装置１は、算出した車両の走行速度を微分することによって車両の加速度を算出する。こうして、車両の走行速度を算出する速度算出手段と、車両の加速度を算出する加速度算出手段とが構成される。 FIG. 1 is a block diagram of the travel control device 1 and its peripheral members. The travel control device 1 includes a rotational speed detection unit that detects the rotational speed ω of the motor 10 for driving the traveling wheels of the vehicle. The traveling control device 1 calculates the traveling speed of the vehicle from the rotational speed ω of the motor 10 detected by the rotational speed detecting means. Then, the traveling control device 1 calculates the acceleration of the vehicle by differentiating the calculated traveling speed of the vehicle. Thus, speed calculation means for calculating the traveling speed of the vehicle and acceleration calculation means for calculating the acceleration of the vehicle are configured.

走行制御装置１は、図１に示すように、第１トルク指令値算出手段１１と、第２トルク指令値算出手段１２と、第３トルク指令値算出手段１３とを備える。さらに、走行制御装置１は、モータ１０に対するトルク指令値を決定するトルク指令値決定手段１４と、モータ１０を駆動するためのインバータ１５とを備える。 As shown in FIG. 1, the travel control device 1 includes first torque command value calculation means 11, second torque command value calculation means 12, and third torque command value calculation means 13. Furthermore, the travel control device 1 includes a torque command value determining unit 14 that determines a torque command value for the motor 10, and an inverter 15 for driving the motor 10.

第１トルク指令値算出手段１１は、上記のように決定された目標速度と上記のように算出された走行速度との偏差を比例積分演算して、第１トルク指令値を算出する。 The first torque command value calculation means 11 calculates a first torque command value by performing a proportional-integral operation on the deviation between the target speed determined as described above and the travel speed calculated as described above.

第２トルク指令値算出手段１２は、正の加速度制限値と上記のように算出された加速度との偏差を比例積分演算して、第２トルク指令値を算出する。ここで、正の加速度制限値とは、あらかじめ設定される正の定数である。 The second torque command value calculation means 12 calculates a second torque command value by performing a proportional-integral operation on the deviation between the positive acceleration limit value and the acceleration calculated as described above. Here, the positive acceleration limit value is a positive constant set in advance.

第３トルク指令値算出手段１３は、負の加速度制限値と算出された加速度との偏差を比例積分演算して、第３トルク指令値を算出する。ここで、負の加速度制限値とはあらかじめ設定される負の定数である。 The third torque command value calculation means 13 calculates a third torque command value by performing a proportional-integral operation on the deviation between the negative acceleration limit value and the calculated acceleration. Here, the negative acceleration limit value is a negative constant set in advance.

トルク指令値決定手段１４は、上記の第１ないし第３トルク指令値を比較してトルク指令値を決定する。トルク指令値決定手段１４は、図１に示すように、二つの比較器１４ａ、１４ｂで構成される。比較器１４ａは、第１トルク指令値と第２トルク指令値とを比較し、小さい方の値を出力する。そして、比較器１４ｂは、比較器１４ａにより出力された値と第３トルク指令値とを比較して大きい方の値をトルク指令値として出力する。 The torque command value determining means 14 determines the torque command value by comparing the first to third torque command values. As shown in FIG. 1, the torque command value determining means 14 is composed of two comparators 14a and 14b. The comparator 14a compares the first torque command value and the second torque command value, and outputs the smaller value. Then, the comparator 14b compares the value output from the comparator 14a with the third torque command value, and outputs the larger value as the torque command value.

すなわち、トルク指令値決定手段１４は、（１）第１トルク指令値が第２トルク指令値以上の場合は、第２トルク指令値をトルク指令値とし、（２）第１トルク指令値が第２トルク指令値よりも小さく第３トルク指令値よりも大きい場合は、第１トルク指令値をトルク指令値とし、（３）第１トルク指令値が第３トルク指令値以下の場合は、第３トルク指令値をトルク指令値とする。 That is, the torque command value determining means 14 (1) when the first torque command value is greater than or equal to the second torque command value, the torque command value is set to the second torque command value, and (2) the first torque command value is the first torque command value. When the torque command value is smaller than the second torque command value and larger than the third torque command value, the first torque command value is set as the torque command value. (3) When the first torque command value is equal to or smaller than the third torque command value, the third The torque command value is the torque command value.

こうしてモータ１０に対するトルク指令値は、トルク指令値決定手段１４より、第２トルク指令値より大きくなることがないように、かつ第３トルク指令値より小さくなることはないように、第２トルク指令値および第３トルク指令値の範囲内に制限されて決定される。トルク指令値決定手段１４によりトルク指令値が決定されると、インバータ１５によってモータ１０が決定されたトルク指令値で駆動する。走行制御装置１は、このようにトルク指令値を決定し、モータ１０を駆動して、車両の走行速度が決定された目標速度になるように走行制御する。 Thus, the torque command value for the motor 10 is controlled by the torque command value determining means 14 so that the torque command value does not become larger than the second torque command value and never becomes smaller than the third torque command value. The value is determined within the range of the value and the third torque command value. When the torque command value is determined by the torque command value determining means 14, the motor 10 is driven by the torque command value determined by the inverter 15. The travel control device 1 determines the torque command value in this way, drives the motor 10 and performs travel control so that the travel speed of the vehicle becomes the determined target speed.

走行制御装置１は、第２トルク指令値算出手段１２における比例積分演算の積分値の上限値となる正の積分制限値を設定して、当該積分値が正の積分制限値より大きくならないように制限する正の積分値制限手段１６を備える。さらに、走行制御装置１は、第３トルク指令値算出手段１３における比例積分演算の積分値の下限値となる負の積分制限値を設定して、当該積分値が負の積分制限値より小さくならないように制限する負の積分値制限手段１７を備える。 The traveling control device 1 sets a positive integral limit value that is an upper limit value of the integral value of the proportional integral calculation in the second torque command value calculation means 12 so that the integral value does not become larger than the positive integral limit value. Positive integral value limiting means 16 for limiting is provided. Furthermore, the traveling control device 1 sets a negative integral limit value that is a lower limit value of the integral value of the proportional integral calculation in the third torque command value calculation means 13, and the integral value does not become smaller than the negative integral limit value. Negative integration value limiting means 17 is provided for limiting as described above.

正の積分値制限手段１６および負の積分値制限手段１７は、決定された目標速度を用いて正の積分制限値および負の積分制限値を設定する。具体的には、正の積分制限値は走行速度ｖの関数として下記の式１、図２に示すように設定され、負の積分制限値は走行速度ｖの関数として式２、図２に示すように設定される。 The positive integral value limiting means 16 and the negative integral value limiting means 17 set a positive integral limit value and a negative integral limit value using the determined target speed. Specifically, the positive integral limit value is set as a function of the traveling speed v as shown in the following formula 1 and FIG. 2, and the negative integral limit value is expressed as a function of the traveling speed v and expressed in the formula 2 and FIG. Is set as follows.

［式１］

[Formula 1]

［式２］

[Formula 2]

図２は、車両の走行速度を横軸、積分制限値を縦軸とする式１および式２のグラフを示す図であって、実線で示されるのが正の積分制限値であって、点線で示されるのが負の積分制限値である。図２Ａは決定された目標速度Ｖが正の値である場合のグラフであり、図２Ｂは決定された目標速度Ｖが負の値である場合のグラフである。 FIG. 2 is a diagram showing the graphs of Formula 1 and Formula 2 in which the travel speed of the vehicle is the horizontal axis and the integral limit value is the vertical axis, where the solid integral line indicates the positive integral limit value, and the dotted line The negative integration limit is indicated by. FIG. 2A is a graph when the determined target speed V is a positive value, and FIG. 2B is a graph when the determined target speed V is a negative value.

正の積分制限値は、式１および図２に示されるように、車両の走行速度ｖが目標速度Ｖを含む一定の範囲（変域）内にある場合には、目標速度Ｖと走行速度ｖとの偏差の絶対値にゲインＫ_１を乗じた値に設定される。そして、走行速度ｖが上記の一定の範囲外の場合には、正の積分制限値は正の定数Ｃ_１に設定される。 As shown in Equation 1 and FIG. 2, the positive integral limit value is obtained when the vehicle traveling speed v is within a certain range (range) including the target speed V. It is set to a value obtained by multiplying the absolute value of the gain K ₁ of the deviation between. Then, the traveling speed v when outside the predetermined described above, a positive integral limit value is set to a positive constant C _1.

そして、負の積分制限値は、式２および図２に示されるように、車両の走行速度ｖが目標速度Ｖを含む一定の範囲内にある場合には、目標速度Ｖと走行速度ｖとの偏差の絶対値にゲインＫ_２を乗じて負の符号を付した値に設定される。そして、走行速度ｖが上記の一定の範囲外の場合には、負の積分制限値は負の定数Ｃ_２に設定される。 Then, as shown in Equation 2 and FIG. 2, the negative integral limit value is the difference between the target speed V and the travel speed v when the travel speed v of the vehicle is within a certain range including the target speed V. the absolute value of the deviation is multiplied by a gain K ₂ is set to a value denoted by the negative sign. Then, the traveling speed v when outside the fixed above negative integral limit value is set to a negative constant C _2.

なお、定数であるＣ_１と、Ｃ_２の絶対値とは、図２において同じ値になっているが、異なる値にしてもよい。また、ゲインＫ_１と、ゲインＫ_２とは、図２において同じ値としているが異なる値であってもよい。 Note that the C ₁ is a constant, the absolute value of C _2, but has the same value in Figure 2, may be different values. Further, the gain K ₁ and the gain K ₂ are the same values in FIG. 2, but may be different values.

また、正の積分値制限手段１６は、アクセル操作、前後進切り替え操作などによって目標速度Ｖが変化した場合、新たに決定された目標速度Ｖおよび式１に従って、正の積分制限値を再度設定する。負の積分値制限手段１７も同様に、新たに決定された目標速度Ｖおよび式２に従って、負の積分制限値を再度設定する。 Further, when the target speed V changes due to an accelerator operation, a forward / reverse switching operation, or the like, the positive integral value limiting means 16 sets the positive integral limit value again according to the newly determined target speed V and Equation 1. . Similarly, the negative integral value limiting means 17 again sets a negative integral limit value according to the newly determined target speed V and Equation 2.

式１、式２および図２から明らかなように、車両の走行速度ｖが目標速度Ｖに近づくにつれて、正の積分制限値および負の積分制限値がともにゼロに近づくように設定される。従って、例えば、第２トルク指令値算出手段１２の比例積分演算の積分値が上限であるＣ_１に達していたとしても、走行速度ｖが目標速度Ｖに近づくと、積分値は正の積分値制限手段１６により制限されて強制的にＣ_１より小さい値（Ｋ_１｜Ｖ−ｖ｜）になっていく。そして、第３トルク指令値算出手段１３の比例積分演算の積分値が下限であるＣ_２に達していたとしても、車両の走行速度ｖが目標速度Ｖに近づくと、積分値は負の積分値制限手段１７により制限されて強制的にＣ_２より大きい値（−Ｋ_２｜Ｖ−ｖ｜）になっていく（絶対値が小さくなっていく）。 As is apparent from Equations 1, 2 and 2, as the vehicle traveling speed v approaches the target speed V, both the positive integral limit value and the negative integral limit value are set to approach zero. Thus, for example, even if the integrated value of the proportional integral calculation of the second torque command value calculating means 12 has reached the C ₁ is an upper limit, when the running speed v is close to the target speed V, the integral value is positive integral value It is limited by the limiting means 16 and becomes a value (K ₁ | Vv |) smaller than C ₁ forcibly. Then, even if the integrated value of the proportional integral calculation of the third torque command value calculating means 13 has reached the C ₂ which is the lower limit, the traveling speed v of the vehicle approaches the target speed V, the integral value is negative integral value It is limited by the limiting means 17 and forcibly becomes a value (−K ₂ | V−v |) larger than C ₂ (the absolute value becomes smaller).

すなわち、正の積分制限値を上記の式１のように設定することで、車両の走行速度ｖが目標速度Ｖ付近にあるときには、第２トルク指令値算出手段１２の積分値は大きくならないように強制的に小さい値に制限される。そして、負の積分制限値を上記の式２のように設定することで、車両の走行速度ｖが目標速度Ｖ付近にあるときには、第３トルク指令値算出手段１３の積分値が小さくならないように（絶対値が大きくならないように）強制的に大きい値に制限される。その結果、車両が目標速度Ｖ付近で安定して走行している状態のときに、第２トルク指令値算出手段１２の比例積分演算により算出され、トルク指令値の上限となる第２トルク指令値は、車両を急加速させるような大きすぎる値になることはない。そして、第３トルク指令値算出手段１３の比例積分演算により算出され、トルク指令値の下限となる第３トルク指令値は、車両を急加速させるような小さすぎる値になることはない（絶対値が大きくなりすぎることはない）。 That is, by setting the positive integral limit value as shown in the above equation 1, when the vehicle traveling speed v is near the target speed V, the integral value of the second torque command value calculating means 12 does not increase. Forced to a small value. Then, by setting the negative integral limit value as shown in Equation 2 above, when the vehicle traveling speed v is near the target speed V, the integral value of the third torque command value calculating means 13 is not reduced. It is forcibly limited to a large value (so that the absolute value does not increase). As a result, when the vehicle is traveling stably near the target speed V, the second torque command value calculated by the proportional-integral calculation of the second torque command value calculating means 12 and serving as the upper limit of the torque command value Will not be too large to suddenly accelerate the vehicle. Then, the third torque command value calculated by the proportional integral calculation of the third torque command value calculation means 13 and serving as the lower limit of the torque command value does not become a value that is too small to rapidly accelerate the vehicle (absolute value). Will not be too large).

このような走行制御装置２において、車両の走行速度ｖが目標速度Ｖ付近で安定している状態から、目標速度Ｖを大きく変化させた場合を考える。このとき、新たに決定された目標速度Ｖと走行速度ｖとの偏差の絶対値は非常に大きくなる。そのため、目標速度Ｖと走行速度ｖとの偏差の比例積分演算により算出される第１トルク指令値の絶対値は急に大きくなる。しかしながら、上述のように第２トルク指令値と第３トルク指令値の絶対値は小さい値に制限されているため、トルク指令値決定手段１４は、第１トルク指令値より絶対値が小さい第２トルク指令値または第３トルク指令値のいずれかをトルク指令値に決定し、モータ１０が駆動するため、車両が思いもよらない急加速をすることはない。 Consider a case in which the target speed V is greatly changed in such a travel control device 2 from a state in which the travel speed v of the vehicle is stable near the target speed V. At this time, the absolute value of the deviation between the newly determined target speed V and the traveling speed v becomes very large. Therefore, the absolute value of the first torque command value calculated by the proportional integral calculation of the deviation between the target speed V and the traveling speed v suddenly increases. However, as described above, since the absolute values of the second torque command value and the third torque command value are limited to small values, the torque command value determining means 14 has a second absolute value smaller than the first torque command value. Since either the torque command value or the third torque command value is determined as the torque command value and the motor 10 is driven, the vehicle does not suddenly accelerate unexpectedly.

こうして、走行制御装置１は、安定した走行状態から急に目標速度Ｖを大きく変化させたときに車両が急加速することを防止し、新たに決定された目標速度Ｖへのスムーズな移行を実現する。 In this way, the travel control device 1 prevents the vehicle from rapidly accelerating when the target speed V is suddenly changed from a stable travel state, and realizes a smooth transition to the newly determined target speed V. To do.

なお、走行速度ｖが目標速度Ｖになったとき、正の積分制限値および負の積分制限値はゼロに設定されているため、第２および第３トルク指令値算出手段１２、１３の比例積分演算の積分値は制限されてゼロとなるが、比例値はゼロでないため第２トルク指令値および第３トルク指令値はゼロになるわけではない。 When the traveling speed v reaches the target speed V, the positive integral limit value and the negative integral limit value are set to zero, so that the proportional integrals of the second and third torque command value calculation means 12 and 13 are set. The integrated value of the calculation is limited to zero, but the proportional value is not zero, so the second torque command value and the third torque command value are not zero.

また、走行制御装置１においてブレーキ操作をして車両を停止させる場合を考える。この場合、ブレーキ操作によって速度決定手段により目標速度Ｖがゼロに決定される。したがって、正および負の積分値制限手段１６、１７は、図３に示すように正の積分制限値および負の積分制限値を設定する。図３に示されるように、走行速度ｖがゼロ（目標速度）のとき、正の積分制限値、負の積分制限値がゼロに設定される。したがって、車両が停止すると、第２および第３トルク指令値算出手段１２、１３における比例積分演算の積分値は制限されて強制的にゼロになる。 Further, consider a case where the vehicle is stopped by operating the brake in the travel control device 1. In this case, the target speed V is determined to be zero by the speed determining means by the brake operation. Therefore, the positive and negative integral value limiting means 16 and 17 set a positive integral limit value and a negative integral limit value as shown in FIG. As shown in FIG. 3, when the traveling speed v is zero (target speed), the positive integral limit value and the negative integral limit value are set to zero. Therefore, when the vehicle stops, the integral value of the proportional-integral calculation in the second and third torque command value calculation means 12 and 13 is limited to zero.

すなわち、正および負の積分値制限手段１６、１７は、車両が停止したときに積分値を自動的にゼロにリセットするように機能する。したがって、車両を停止した後、再度走行を開始するときには、積分値がゼロの状態で走行を開始することとなる。 That is, the positive and negative integral value limiting means 16 and 17 function to automatically reset the integral value to zero when the vehicle stops. Therefore, when the vehicle starts running again after stopping the vehicle, the vehicle starts running with the integral value being zero.

１走行制御装置
１０モータ
１１第１トルク指令値算出手段
１２第２トルク指令値算出手段
１３第３トルク指令値算出手段
１４トルク指令値決定手段
１４ａ、１４ｂ比較器
１５インバータ
１６正の積分値制限手段
１７負の積分値制限手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Traveling control apparatus 10 Motor 11 1st torque command value calculation means 12 2nd torque command value calculation means 13 3rd torque command value calculation means 14 Torque command value determination means 14a, 14b Comparator 15 Inverter 16 Positive integral value limitation means 17 Negative integral value limiting means

Claims

Speed calculating means for calculating the traveling speed of the vehicle;
Acceleration calculation means for calculating the acceleration of the vehicle;
First torque command value calculating means for calculating a first torque command value by performing a proportional-integral operation on a deviation between a target speed determined according to an accelerator operation and the travel speed;
A second torque command value calculating means for calculating a second torque command value by performing a proportional integral operation on a deviation between a predetermined positive acceleration limit value and the acceleration;
A third torque command value calculating means for calculating a third torque command value by performing a proportional integral operation on a deviation between a predetermined negative acceleration limit value and the acceleration;
Torque command value determining means for determining a torque command value for a motor for driving the traveling wheels of the vehicle,
When the first torque command value is greater than or equal to the second torque command value, the torque command value determining means sets the second torque command value as the torque command value, and the first torque command value is the second torque command value. When the torque value is smaller than the command value and larger than the third torque command value, the first torque command value is used as the torque command value. When the first torque command value is less than or equal to the third torque command value, 3 The torque command value is the torque command value,
A travel control device that controls the vehicle to travel at the target speed,
The positive integral limit value that is the upper limit of the integral value in the proportional integral calculation of the second torque command value calculating means is set to a value obtained by multiplying the absolute value of the deviation between the target speed and the traveling speed by a gain, A value obtained by multiplying the absolute value of the deviation between the target speed and the traveling speed by a gain and adding a negative sign to the negative integral limit value serving as the lower limit of the integral value in the proportional integral calculation of the third torque command value calculation means A travel control device characterized by being set to.

A rotation speed detecting means for detecting the rotation speed of the motor;
The travel control apparatus according to claim 1, wherein the speed calculation unit calculates the travel speed from the rotation speed detected by the rotation speed detection unit.

The travel control device according to claim 1, wherein the acceleration calculation unit calculates the acceleration from the travel speed.