JP6114591B2 - Electric car - Google Patents
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Description
本発明は、電気自動車に関する。 The present invention relates to an electric vehicle.
従来、右輪および左輪を独立してモータで駆動する電気自動車では、右輪および左輪が異なる路面抵抗係数の路面上を走行している場合、路面抵抗係数が高い路面上を走行している車輪の出力トルクを、路面抵抗係数が低い路面上を走行している車輪の出力トルクと一致させるように、フィードバック制御により減少させるものが提案されている(特許文献1)。 Conventionally, in an electric vehicle in which a right wheel and a left wheel are independently driven by a motor, when the right wheel and the left wheel are traveling on road surfaces having different road resistance coefficients, wheels that are traveling on a road surface having a high road resistance coefficient Has been proposed in which the output torque is reduced by feedback control so as to coincide with the output torque of wheels running on a road surface having a low road surface resistance coefficient (Patent Document 1).
上記のような電気自動車では、フィードバック制御により、路面抵抗係数が高い路面上を走行している車輪を駆動するモータの回転数を減少させていくため、右輪および左輪に回転数差が生じてしまうおそれがある。この状態で、右輪および左輪が同じ路面抵抗係数の路面上を走行すると、右輪および左輪の回転数差により直進性の確保が困難となる。 In the electric vehicle as described above, the rotation speed of the motor that drives the wheel driving on the road surface having a high road surface resistance coefficient is reduced by feedback control. There is a risk that. In this state, when the right wheel and the left wheel travel on the road surface having the same road resistance coefficient, it is difficult to ensure straightness due to the difference in the rotational speed between the right wheel and the left wheel.
一方で、右輪および左輪を、クラッチシステムを介して直結することで、直進性を確保することはできるが、構造が複雑化してしまう。 On the other hand, although the right wheel and the left wheel can be directly connected via the clutch system, straightness can be ensured, but the structure becomes complicated.
そこで、本発明は、構造を複雑化することなく、直進性を確保する電気自動車を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electric vehicle that ensures straightness without complicating the structure.
上記課題を解決するために、本発明の電気自動車は、複数の車輪のうちの2つの車輪をそれぞれ駆動する第1および第2のモータと、前記第1および第2のモータの駆動を制御する駆動制御部と、前記第1および第2のモータに駆動される車輪のスリップを検出するスリップ検出部と、を備え、前記駆動制御部は、前記スリップ検出部により前記第1および第2のモータに駆動される車輪の一方のスリップが検出された場合、スリップしている車輪を駆動する第1または第2のモータのトルクを所定の目標トルクにする非スリップトルク制御から、該スリップしている車輪を駆動する第1または第2のモータの回転数を所定の目標回転数にする回転数制御に切り替え、該スリップしている車輪を駆動する第1または第2のモータの回転数が該目標回転数になった後、該スリップしている車輪を駆動する第1または第2のモータのトルクを該目標トルクにするスリップトルク制御に切り替える。 In order to solve the above-described problems, an electric vehicle of the present invention controls first and second motors that respectively drive two of a plurality of wheels, and driving of the first and second motors. A drive control unit; and a slip detection unit that detects slip of a wheel driven by the first and second motors, wherein the drive control unit is configured to detect the first and second motors by the slip detection unit. If one of the slips of the wheel that is driven is detected, the slip is detected from the non-slip torque control that sets the torque of the first or second motor that drives the slipping wheel to a predetermined target torque. the first or the rotational speed of the second motor switching to speed control to the predetermined target rotational speed, the rotational speed of the first or second motor that drives the wheels that the slip is said to drive the wheels After formation of a target rotational speed, it switches the torque of the first or second motor that drives the wheels that the slip in the slip torque control to the target torque.
前記駆動制御部は、前記スリップトルク制御において、前記スリップしている車輪を駆動する第1または第2のモータのトルクをランプ状に変化させて前記目標トルクにするフィードバック制御をしてもよい。 In the slip torque control, the drive control unit may perform feedback control to change the torque of the first or second motor that drives the slipping wheel into a ramp shape to obtain the target torque.
前記駆動制御部は、前記回転数制御において、前記スリップしている車輪を駆動する第1または第2のモータの回転数が前記目標回転数になったとされた状態が所定時間続いた場合、前記スリップトルク制御に切り替えてもよい。 The drive control unit, in the rotation speed control, when a state where the rotation speed of the first or second motor driving the slipping wheel has reached the target rotation speed continues for a predetermined time, You may switch to slip torque control.
前記駆動制御部は、前記スリップトルク制御において、前記スリップしている車輪を駆動する第1または第2のモータのトルクと前記目標トルクとの差が大きいほど、該トルクを前記目標トルクにするまでの時間が長くなるように制御してもよい。 In the slip torque control, the drive control unit increases the torque to the target torque as the difference between the torque of the first or second motor that drives the slipping wheel and the target torque increases. It may be controlled so that the time is longer.
前記駆動制御部は、スリップしていない車輪を駆動する第1または第2のモータの回転数を、前記スリップしている車輪を駆動する第1または第2のモータの目標回転数に設定してもよい。 The drive control unit sets the rotation speed of the first or second motor that drives the non-slip wheel to the target rotation speed of the first or second motor that drives the slipping wheel. Also good.
本発明によれば、構造を複雑化することなく、直進性を確保することができる。 According to the present invention, straightness can be ensured without complicating the structure.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.
図1は、電気自動車100の構成を示す図である。図1に示すように、電気自動車100は、右前輪102、左前輪104、右後輪106および左後輪108が、それぞれギアボックス112、114、116、118内のギヤを介してモータ120、122、124、126に接続される。モータ120、122、124、126は、インバータ128、130、132、134をそれぞれ介してバッテリ136に接続され、バッテリ136から供給される電力により回転し、また、発電されることで得られる電力をバッテリ136に送出する。電気自動車100は、モータ120、122、124、126をそれぞれ独立して駆動(回転)させることで、右前輪102、左前輪104、右後輪106および左後輪108がそれぞれ独立して駆動する。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of the
バッテリ136は、バッテリコントローラ138に接続され、バッテリコントローラ138により制御される。バッテリコントローラ138は、制御部140と接続され、バッテリ136の充放電電流量、温度等を監視するとともに、充放電電流量に基づいてバッテリ136の残容量を算出し、これらバッテリ136に関するデータを必要に応じて制御部140に出力する。
The
制御部140は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)を含むマイクロコンピュータでなり、各部を統括制御する。制御部140は、車輪回転数センサ142、144、146、148、モータ回転数センサ150、152、154、156、アクセルペダルセンサ158、ブレーキペダルセンサ160、ハンドルセンサ162、シフトセンサ164、加速度センサ166、横Gセンサ168とそれぞれ接続され、各センサ(142〜168)で検出された値を示す信号が入力される。また、制御部140は、インバータ128、130、132、134と接続されており、詳しくは後述するように、バッテリコントローラ138、各センサ(142〜168)から入力される信号に基づいて、インバータ128、130、132、134を介してモータ120、122、124、126の駆動を制御する。
The
車輪回転数センサ142、144、146、148は、例えばレゾルバでなり、右前輪102、左前輪104、右後輪106および左後輪108の回転数W_revをそれぞれ検出し、回転数W_revを示す信号を制御部140に出力する。
The wheel
モータ回転数センサ150、152、154、156は、例えばレゾルバでなり、モータ120、122、124、126の回転数Mot_revをそれぞれ検出し、回転数Mot_revを示す信号を制御部140に出力する。
The motor
アクセルペダルセンサ158は、アクセルペダルの踏み込み量accを検出し、踏み込み量accを示す信号を制御部140に出力する。
The
ブレーキペダルセンサ160は、ブレーキペダルの踏み込み量braを検出し、踏み込み量braを示す信号を制御部140に出力する。
The
ハンドルセンサ162は、ハンドルの回転角度SAを検出し、回転角度SAを示す信号を制御部140に出力する。
The
シフトセンサ164は、シフトレバーにより入れられたシフト位置(ニュートラル、ドライブ、バック等)を検出し、シフト位置を示す信号を制御部140に出力する。
The
加速度センサ166は、電気自動車100の加速度を検出し、加速度を示す信号を制御部140に出力する。
The
横Gセンサ168は、電気自動車100の横G(横加速度)を検出し、横Gを示す信号を制御部140に出力する。
The
このような構成でなる電気自動車100は、シフトレバーがドライブのシフト位置にされたことをシフトセンサ164が検出し、そのシフト位置を示す信号が制御部140に入力されると、制御部140は、走行制御処理を実行する。制御部140は、ドライブのシフト位置を示す信号が入力されると、ROMに格納された走行制御処理プログラムをRAMに展開して走行制御処理を実行し、モータ120、122、124、126を駆動制御する。なお、走行制御処理においては、制御部140が、モータ120、122、124、126をそれぞれ制御するが、説明の便宜上、ここでは、モータ120および122を制御する場合についてのみ説明する。なお、モータ124および126についても同様に行われる。
In the
制御部140は、走行制御処理を実行する場合、信号取得部200、駆動制御部202、スリップ検出部204として機能する。信号取得部200は、車輪回転数センサ142、144、146、148、モータ回転数センサ150、152、154、156、アクセルペダルセンサ158、ブレーキペダルセンサ160、ハンドルセンサ162から信号を所定間隔毎にそれぞれ取得する。
The
駆動制御部202は、信号取得部200が取得した信号に基づいてモータ120および122の駆動制御を行う。具体的には、駆動制御部202は、右前輪102、左前輪104、右後輪106および左後輪108の回転数W_revの平均値を算出する。そして、駆動制御部202は、算出した平均値に基づいて電気自動車100の車速Vを算出する。なお、駆動制御部202は、算出した平均値と、平均値の1秒間隔の速度の10秒間の軌跡を基に、現在の電気自動車100の車速Vを算出してもよい。
The
駆動制御部202は、アクセルペダルの踏み込み量accおよび車速Vから、予めROMに格納された出力回転数マップに基づいてモータ120および122が出力すべき要求パワーreqP、ならびにモータ120および122の目標回転数TgtMot_revを決定する。そして、駆動制御部202は、決定した要求パワーreqPおよびモータ120および122の目標回転数TgtMot_revから、下記の(1)式に基づいてモータ120および122が出力すべき目標トルクTgtTqを算出する。なお、(1)式において、要求パワーreqPを2で除算しているのは、モータ120および122に要求パワーreqPを等配分しているためである。また、駆動制御部202は、信号取得部200がバッテリコントローラ138から取得したバッテリ136の残容量を示す信号に基づいて、バッテリ136の残容量が少なく、目標トルクTgtTqを出力するだけの電力がモータ120および122に供給できない場合には、目標トルクTgtTqを減算する。
TgtTq=(reqP/2)/TgtMot_rev ・・・(1)
The
TgtTq = (reqP / 2) / TgtMot_rev (1)
駆動制御部202は、(1)式に基づいて算出した目標トルクTgtTqでモータ120および122を駆動するようにインバータ128および130を制御する。これにより、モータ120および122は、インバータ128および130を介して目標トルクTgtTqで駆動する。このように、駆動制御部202は、非スリップ走行時においては、目標トルクTgtTqに基づいてモータ120および122の駆動を制御する非スリップトルク制御を行う。
Drive
ところで、右前輪102および左前輪104の一方がスリップした場合、スリップした右前輪102または左前輪104は空転により回転数W_revが急激に上昇する。そこで、スリップ検出部204は、右前輪102および左前輪104の一方がスリップしたことを、右前輪102および左前輪104にそれぞれ接続されたモータ120および122の回転数Mot_revに基づいて検出する。
By the way, when one of the right
具体的には、スリップ検出部204は、モータ120の回転数Mot_revRおよびモータ122の回転数Mot_revLを用いて下記(2)式により、右前輪102および左前輪104の一方がスリップしているか否かを検出する。
Specifically, the
abs(Mot_revR−Mot_revL)≧α ・・・(2)
ここでabsは、絶対値を示す関数である。αは、右前輪102および左前輪104の一方がスリップして回転数W_revが上昇し、スリップしていない他方の右前輪102または左前輪104に対して一定の回転数差がついてスリップしたとされるスリップ閾値である。
abs (Mot_revR−Mot_revL) ≧ α (2)
Here, abs is a function indicating an absolute value. α indicates that one of the right
また、スリップ検出部204は、ハンドルセンサ162が検出するハンドルの回転角度SAが下記(3)式を満たすか判断する。
Further, the
abs(SA)≦θ ・・・(3)
ここで、θは、ハンドルが操作されることにより、電気自動車100が右または左に旋回しているとされるステアリング操作角閾値である。すなわち、(3)式を満たしている場合は、電気自動車100が直進していると判断され、(3)式を満たしていない場合は、電気自動車100が右または左に旋回していると判断される。
abs (SA) ≦ θ (3)
Here, θ is a steering operation angle threshold value at which the
スリップ検出部204は、(2)式および(3)式が成立する場合、右前輪102および左前輪104の一方がスリップしていると判断する。なお、(3)式が成立していない場合、電気自動車100の旋回によりモータ120および122に回転数差が生じているか、スリップによりモータ120および122に回転数差が生じているか判断できない可能性があるため、(3)式をスリップの判断条件に含めている。
The
スリップ検出部204は、スリップを検出した場合、モータ122の回転数Mot_revLと目標回転数TgtMot_revとを比較する下記(4)式に基づいて、右前輪102および左前輪104のどちらの車輪がスリップしているかを判断する。
abs(TgtMot_rev−Mot_revL)≧α ・・・(4)
When the
abs (TgtMot_rev−Mot_revL) ≧ α (4)
スリップ検出部204は、(4)式が成立する場合には、モータ122により駆動される左前輪104がスリップしていると判断し、(4)式が成立しない場合にはモータ120により駆動される右前輪102がスリップしていると判断する。
The
駆動制御部202は、スリップ検出部204により左前輪104がスリップしていると判断された場合、左前輪104を駆動するモータ122を非スリップトルク制御からスリップ制御(回転数制御およびスリップトルク制御)に切り替える。具体的には、駆動制御部202は、スリップしていない右前輪102を駆動するモータ120の回転数Mot_revRを、スリップしている左前輪104を駆動するモータ122の目標回転数TgtMot_revに設定する。そして、駆動制御部202は、下記(5)式のように、左前輪104を駆動するモータ122の回転数Mot_revLを目標回転数TgtMot_revとなるように、インバータ130を介してモータ122の回転数制御を行う。駆動制御部202は、スリップしていない右前輪102を駆動するモータ120については、上述と同様の非スリップトルク制御を行う。
Mot_revL=TgtMot_rev ・・・(5)
When the
Mot_revL = TgtMot_rev (5)
駆動制御部202は、スリップしている左前輪104を駆動するモータ122を回転数制御することで、モータ122の回転数Mot_revLを目標回転数TgtMot_revまで減少させる。駆動制御部202は、下記(6)式のように、モータ120の回転数Mot_revRとモータ122の回転数Mot_revLとの回転数差がスリップ閾値α以下となったことを検出すると、タイマーカウントtcを開始する。
abs(Mot_revR−Mot_revL)≦α ・・・(6)
The
abs (Mot_revR−Mot_revL) ≦ α (6)
駆動制御部202は、下記(7)式が成立するまで、すなわちタイマーカウントtcがタイマー閾値δを経過するまで、モータ122を回転数制御し、またモータ120を非スリップトルク制御する。
The
tc≧δ ・・・(7)
なお、タイマー閾値δは、モータ122の回転数制御を後述するスリップトルク制御に切り替えた際に、トルク要求が過大に発生することで、走行中の乗り心地の悪化や、ギヤの耐久性の問題等が発生しないようにするために必要とされる時間に設定される。
tc ≧ δ (7)
Note that the timer threshold value δ is a problem of deterioration in riding comfort and gear durability due to excessive torque demand when the rotational speed control of the
駆動制御部202は、(7)式が成立するまでの間、(6)式が常に成立していた場合、モータ122に対する制御を回転数制御からスリップトルク制御に切り替える。駆動制御部202は、スリップトルク制御において、下記(8)式〜(10)式を用いてモータ122が出力すべきトルクTqLを算出する。
The
TqL=TqL_add ・・・(8)
TqL_add=Σ[{(reqP/2)/(Mot_revL)}/γ] ・・・(9)
Σmax=(reqP/2)/(Mot_revL) ・・・(10)
ここで、γは、重み係数であり、目標トルクTgtTqとモータ122のトルクTqLとのトルク差ΔTqが例えば50Nm未満の場合、0.3秒でトルクTqLが目標トルクTgtTqとなる値に設定され、トルク差ΔTqが例えば50Nm以上の場合、0.5秒でトルクTqLが目標トルクTgtTqとなる値に設定される。また、Σmaxは、加算トルクTqL_addの合計最大値である。
TqL = TqL_add (8)
TqL_add = Σ [{(reqP / 2) / (Mot_revL)} / γ] (9)
Σmax = (reqP / 2) / (Mot_revL) (10)
Here, γ is a weighting coefficient, and when the torque difference ΔTq between the target torque TgtTq and the torque TqL of the
すなわち、駆動制御部202は、(7)式によりタイマーカウントtcがタイマー閾値δを経過した時点のモータ122の回転数Mot_revLからトルクマップを用いてトルクTqLを算出し、目標トルクTgtTqとトルクTqLとの差であるトルク差ΔTqを算出する。そして、駆動制御部202は、算出したトルク差ΔTqから重み係数γを決定する。
That is, the
その後、駆動制御部202は、(9)式を用いて加算トルクTqL_addを算出し、(8)式を用いてモータ122が出力すべきトルクTqLを算出する。そして、駆動制御部202は、算出したトルクTqLでモータ122が駆動するように、インバータ130を介してモータ122を制御する。
Thereafter, the
駆動制御部202は、下記(11)式が成立するまで、(9)式および(8)式を用いた計算を所定間隔毎に繰り返し行い、フィードフォワード的に算出される加算トルクTqL_addをトルクTqLに加算していき、ランプ状にトルクTqLを上げていくフィードバック制御を行う。
TqL_add≧Σmax ・・・(11)
The
TqL_add ≧ Σmax (11)
駆動制御部202は、(11)式が成立すると、すなわちモータ122のトルクTqLが目標トルクTgtTqになると、モータ122のスリップトルク制御を終了し、非スリップトルク制御に切り替える。
When the equation (11) is established, that is, when the torque TqL of the
図2は、左前輪104がスリップした場合のスリップ制御の一例を示すタイムチャートである。図2に示すように、時間T0において左前輪104がスリップしてモータ122の回転数Mot_revLが上昇し始め、時間T1においてモータ122の回転数Mot_revLが目標回転数TgtMot_revからスリップ閾値α以上上昇する。時間T1において、駆動制御部202は、(2)式〜(4)式を用いて左前輪104がスリップしたことを検出すると、モータ122を非スリップトルク制御からスリップ制御に切り替える。
FIG. 2 is a time chart showing an example of slip control when the left
そして、駆動制御部202は、(5)式を用いてモータ122の回転数Mot_revLを目標回転数TgtMot_revに減少させる回転数制御を行う。その後、駆動制御部202は、時間T2において(6)式が成立すると、タイマーカウントtcを開始する。時間T3において、(7)式が成立する前に(6)式が成立しなくなると、駆動制御部202は、タイマーカウントtcをリセットし、もう一度(6)式が成立するまで、(5)式を用いた回転数制御を行い、時間T4において(6)式が成立すると、タイマーカウントtcを開始する。時間T5において(6)式が常に成立している状態で(7)式が成立すると、駆動制御部202は、回転数制御から、(8)式〜(10)式を用いたスリップトルク制御に切り替え、時間T6において(11)式が成立すると、駆動制御部202は、スリップトルク制御から非スリップトルク制御に切り替える。なお、時間T2から時間T3までの間にトルクTqLが上昇しているのは、回転数Mot_revLを目標回転数TgtMot_revに維持するためにトルクTqLが上昇してしまったことによるものである。
Then, the
一方、スリップ検出部204は、(4)式が成立しない場合、モータ120により駆動される右前輪102がスリップしていると判断する。このとき、駆動制御部202は、スリップしている右前輪102を駆動するモータ120に対して、左前輪104がスリップした際のモータ122に対する制御と同様の制御を行う。具体的には、駆動制御部202は、スリップしていない左前輪104を駆動するモータ122の回転数Mot_revLを、スリップしている右前輪102を駆動するモータ120の目標回転数TgtMot_revに設定する。そして、駆動制御部202は、下記(12)式のように、モータ120の回転数Mot_revRを目標回転数TgtMot_revとなるように、インバータ128を介してモータ120の回転数制御を行う。駆動制御部202は、スリップしていない左前輪104を駆動するモータ122については、上述と同様の非スリップトルク制御を行う。
Mot_revR=TgtMot_rev ・・・(12)
On the other hand, when the expression (4) is not established, the
Mot_revR = TgtMot_rev (12)
駆動制御部202は、(6)式、すなわち、モータ120の回転数Mot_revRとモータ122の回転数Mot_revLとの回転数差がスリップ閾値α以下となったことを検出すると、タイマーカウントtcを開始する。駆動制御部202は、(7)式が成立するまで、モータ120を回転数制御し、またモータ122を非スリップトルク制御する。
The
駆動制御部202は、(7)式が成立するまでの間、(6)式が常に成立していた場合、モータ120に対する制御を回転数制御からスリップトルク制御に切り替える。駆動制御部202は、スリップトルク制御において、下記(13)式〜(15)式を用いてモータ120が出力すべきトルクTqLを算出する。
The
TqR=Tq_add ・・・(13)
Tq_add=Σ[{(reqP/2)/(Mot_revR)}/γ] ・・・(14)
Σmax≦(reqP/2)/(Mot_revR) ・・・(15)
駆動制御部202は、タイマーカウントtcがタイマー閾値δを経過した時点のモータ120の回転数Mot_revRからトルクマップによりトルクTqRを算出し、目標トルクTgtTqとトルクTqRとのトルク差ΔTqを算出する。そして、駆動制御部202は、算出したトルク差ΔTqから重み係数γを決定する。その後、駆動制御部202は、(14)式を用いて加算トルクTq_addを算出し、(13)式を用いてモータ120が出力すべきトルクTqRを算出する。そして、駆動制御部202は、算出したトルクTqRでモータ120が駆動するように、インバータ128を介してモータ120をスリップトルク制御する。駆動制御部202は、下記(16)式を満たすまで、(14)式および(13)式を用いた計算を繰り返し所定間隔毎に行い、フィードフォワード的に算出される加算トルクTqR_addをトルクTqRに加算していき、ランプ状にトルクTqRを上げていくフィードバック制御を行う。
TqR_add≧Σmax ・・・(16)
TqR = Tq_add (13)
Tq_add = Σ [{(reqP / 2) / (Mot_revR)} / γ] (14)
Σmax ≦ (reqP / 2) / (Mot_revR) (15)
The
TqR_add ≧ Σmax (16)
駆動制御部202は、(16)式が成立すると、すなわちモータ120のトルクTqRが目標トルクTgtTqとなると、モータ120のスリップトルク制御を終了し、非スリップトルク制御に切り替える。
When the equation (16) is established, that is, when the torque TqR of the
(走行制御処理)
図3は、走行制御処理の流れを説明したフローチャートである。図4は、スリップ制御処理の流れを説明したフローチャートである。図4に示すスリップ制御処理は、図3に示す走行制御処理のサブルーチンである。図3に示すように、シフトレバーがドライブのシフト位置にされたことをシフトセンサ164が検出し、そのシフト位置を示す信号が制御部140に入力されると、制御部140は、走行制御処理を実行する。
(Run control process)
FIG. 3 is a flowchart illustrating the flow of the travel control process. FIG. 4 is a flowchart illustrating the flow of the slip control process. The slip control process shown in FIG. 4 is a subroutine of the travel control process shown in FIG. As shown in FIG. 3, when the
走行制御処理を開始すると、信号取得部200は、車輪回転数センサ142、144、146、148、モータ回転数センサ150、152、アクセルペダルセンサ158、ブレーキペダルセンサ160、ハンドルセンサ162から信号を受信する(ステップS100)。そして、駆動制御部202は、右前輪102、左前輪104、右後輪106および左後輪108の回転数W_revから車速Vを算出し、車速Vおよびアクセルペダルの踏み込み量accから要求パワーreqPを決定するとともに、(1)式を用いて目標トルクTgtTqを算出する(ステップS102)。
When the traveling control process is started, the
その後、スリップ検出部204は、(2)式および(3)式を用いて、右前輪102および左前輪104の一方がスリップしているか否かを判断する(ステップS104)。ここで、右前輪102および左前輪104がともにスリップしていないと判断した場合(ステップS104においてNO)、駆動制御部202は、ステップS102で算出した目標トルクTgtTqでモータ120および122を駆動させる非スリップトルク制御処理を行い(ステップS106)、ステップS100に処理を移す。
Thereafter, the
一方、右前輪102および左前輪104の一方がスリップしていると判断した場合(ステップS104においてYES)、駆動制御部202は、スリップ制御処理(ステップS200)を実行し、ステップS100に処理を移す。なお、スリップ制御処理では、運転者からの操作指示をオーバーライドし、当該スリップ制御処理が終了するまで運転者の操作を受け付けないものとする。また、スリップ制御処理内では、目標値は前回値保持値とする。
On the other hand, when it is determined that one of right
図4に示すように、駆動制御部202は、スリップ制御処理において、タイマーカウントtcをリセットし(ステップS202)、(4)式を用いて左前輪104がスリップしたか否かを判断する(ステップS204)。ここで、左前輪104がスリップしたと判断した場合(ステップS204においてYES)、駆動制御部202は、右前輪102を駆動するモータ120の回転数Mot_revRを、左前輪104を駆動するモータ122の目標回転数TgtMot_revに設定する。そして、駆動制御部202は、(5)式を用いて、モータ122の回転数Mot_revLを目標回転数TgtMot_revにする回転数制御を行う。また、駆動制御部202は、モータ120に対しては非スリップトルク制御処理を行う(ステップS206)。
As shown in FIG. 4, in the slip control process, the
一方、左前輪104がスリップしていない、すなわち右前輪102がスリップしたと判断した場合(ステップS204においてNO)、駆動制御部202は、左前輪104を駆動するモータ122の回転数Mot_revLを、右前輪102を駆動するモータ120の目標回転数TgtMot_revに設定する。そして、駆動制御部202は、(12)式を用いて、モータ120の回転数Mot_revRを目標回転数TgtMot_revにする回転数制御を行う。また、駆動制御部202は、モータ122に対しては非スリップトルク制御処理を行う(ステップS208)。
On the other hand, when it is determined that the left
その後、駆動制御部202は、(6)式を用いて、モータ120の回転数Mot_revRとモータ122の回転数Mot_revLとの回転数差がスリップ閾値α以下となったか否かを判断する(ステップS210)。ここで、回転数差がスリップ閾値α以下となっていないと判断した場合(ステップS210においてNO)、駆動制御部202は、ステップS202の処理に戻る。一方、回転数差がスリップ閾値α以下になったと判断した場合(ステップS210においてYES)、駆動制御部202は、タイマーカウントtcを始動していない場合はタイマーカウントtcを始動させる(ステップS212)。
Thereafter, the
駆動制御部202は、(7)式が成立したか否か、すなわちタイマーカウントtcがタイマー閾値δを経過したか否かを判断する(ステップS214)。タイマーカウントtcがタイマー閾値δを経過していないと判断した場合(ステップS214においてNO)、駆動制御部202は、ステップS210の処理に戻る。
The
タイマーカウントtcがタイマー閾値δを経過したと判断した場合(ステップS214においてYES)、駆動制御部202は、モータ122のトルクTqLが目標トルクTgtTqであるか否かを判断する(ステップS216)。
When it is determined that timer count tc has passed timer threshold value δ (YES in step S214),
モータ122のトルクTqLが目標トルクTgtTqである、すなわちモータ120のトルクTqRが目標トルクTgtTqに達していないと判断した場合(ステップS216においてYES)、駆動制御部202は、ステップS218の処理に移す。ステップS218において、駆動制御部202は、モータ120のトルク差ΔTqを算出し、算出したトルク差ΔTqから重み係数γを決定する。そして、駆動制御部202は、(13)式および(14)式を用いて、モータ120のトルクTqRをランプ状に上昇させるスリップトルク制御を行う。また、駆動制御部202は、モータ122に対して非スリップトルク制御を行う。
When it is determined that torque TqL of
そして、駆動制御部202は、(16)式を用いて加算トルクTqR_addが合計最大値Σmax以上となったか否かを判断する(ステップS220)。ここで、加算トルクTqR_addが合計最大値Σmax未満であると判断した場合(ステップS220においてNO)、駆動制御部202は、ステップS218の処理に戻る。加算トルクTqR_addが合計最大値Σmax以上であると判断した場合(ステップS220においてYES)、駆動制御部202は、スリップ制御処理を終了する。
Then, the
一方、モータ122のトルクTqLが目標トルクTgtTqでない、すなわちモータ122のトルクTqLが目標トルクTgtTqに達していないと判断した場合(ステップS216においてNO)、駆動制御部202は、ステップS222に処理を移す。ステップS222において、駆動制御部202は、モータ122のトルク差ΔTqを算出し、算出したトルク差ΔTqから重み係数γを決定する。そして、駆動制御部202は、(8)式および(9)式を用いて、モータ122のトルクTqLをランプ状に上昇させるスリップトルク制御を行う。また、駆動制御部202は、モータ120に対して非スリップトルク制御を行う。
On the other hand, when it is determined that torque TqL of
そして、駆動制御部202は、(11)式を用いて加算トルクTqL_addが(10)式に示す合計最大値Σmax以上となったか否かを判断する(ステップS224)。ここで、加算トルクTqL_addが合計最大値Σmax未満であると判断した場合(ステップS224においてNO)、駆動制御部202は、ステップS222の処理に戻る。加算トルクTqL_addが合計最大値Σmax以上であると判断した場合(ステップS224においてYES)、駆動制御部202は、スリップ制御処理を終了する。
Then, the
以上のように、電気自動車100は、右前輪102および左前輪104の一方がスリップしたことを検出すると、スリップした右前輪102または左前輪104を駆動するモータ120または122に対して非スリップトルク制御から回転数制御に切り替える。そして、スリップした右前輪102または左前輪104を駆動するモータ120または122の回転数Mot_revを、スリップしていない右前輪102または左前輪104を駆動するモータ120または122の回転数Mot_revに合わせるようにした。これにより電気自動車100では、右前輪102および左前輪104の回転数が一致するので、構造を複雑化することなく、直進性を確保することができる。
As described above, when the
また、電気自動車100は、スリップした右前輪102または左前輪104を駆動するモータ120または122に対して、回転数制御後にスリップトルク制御することで、トルクTqをランプ状に上昇させるようにした。これにより、電気自動車100は、急激に車速Vが上昇することなく、乗り心地を向上することができる。
Further, the
また、電気自動車100は、スリップした右前輪102または左前輪104を駆動するモータ120または122に対して、回転数制御からスリップトルク制御に切り替える際のトルク差ΔTqに基づいて重み係数γの値を決定し、スリップトルク制御を行うようにした。これにより、電気自動車100は、トルク差ΔTqが大きい場合にはより時間をかけてトルクTqを目標トルクTgtTqにするので、乗り心地を向上することができる。
In addition, the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Is done.
なお、上述の実施形態においては、横方向に並んで配置される右前輪102および左前輪104を駆動するモータ120および122についてスリップ制御を行うようにしたが、例えば、右前輪102および左後輪108を駆動するモータ120および126についてスリップ制御を行うようにしてもよい。すなわち、複数の車輪102〜108を有する電気自動車100において、異なる2つの車輪をそれぞれ駆動するモータの制御に適応することができる。
In the above-described embodiment, the slip control is performed on the
また、上述の実施形態においては、重み係数γの値を決定する際、トルク差ΔTqが50Nm未満の場合、0.3秒でトルクTqが目標トルクTgtTqとなる値に設定され、トルク差ΔTqが例えば50Nm以上の場合、0.5秒でトルクTqが目標トルクTgtTqとなる値に設定されるようにした。しかし、重み係数γは、トルク差ΔTqが大きくなるに連れて、トルクTqが目標トルクTgtTqとなるまでの時間が長くなるようにすればよく、例えば複数段階に分けて決定するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, when the value of the weighting factor γ is determined, if the torque difference ΔTq is less than 50 Nm, the torque Tq is set to a value that becomes the target torque TgtTq in 0.3 seconds, and the torque difference ΔTq is For example, in the case of 50 Nm or more, the torque Tq is set to a value that becomes the target torque TgtTq in 0.5 seconds. However, the weighting factor γ may be determined in a plurality of stages, for example, by increasing the time until the torque Tq reaches the target torque TgtTq as the torque difference ΔTq increases. .
また、上述の実施形態においては、モータ120〜126のみで駆動する電気自動車100について述べたが、モータおよびエンジンにより駆動するハイブリット自動車に適応してもよい。
In the above-described embodiment, the
本発明は、電気自動車に利用できる。 The present invention can be used for an electric vehicle.
100 …電気自動車
102 …右前輪
104 …左前輪
120、122 …モータ
140 …制御部
150、152 …モータ回転数センサ
200 …信号取得部
202 …駆動制御部
204 …スリップ検出部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記第1および第2のモータの駆動を制御する駆動制御部と、
前記第1および第2のモータに駆動される車輪のスリップを検出するスリップ検出部と、
を備え、
前記駆動制御部は、
前記スリップ検出部により前記第1および第2のモータに駆動される車輪の一方のスリップが検出された場合、スリップしている車輪を駆動する第1または第2のモータのトルクを所定の目標トルクにする非スリップトルク制御から、該スリップしている車輪を駆動する第1または第2のモータの回転数を所定の目標回転数にする回転数制御に切り替え、該スリップしている車輪を駆動する第1または第2のモータの回転数が該目標回転数になった後、該スリップしている車輪を駆動する第1または第2のモータのトルクを該目標トルクにするスリップトルク制御に切り替えることを特徴とする電気自動車。 First and second motors respectively driving two of the plurality of wheels;
A drive controller for controlling the driving of the first and second motors;
A slip detector for detecting a slip of a wheel driven by the first and second motors;
With
The drive control unit
When one slip of the wheel driven by the first and second motors is detected by the slip detection unit, the torque of the first or second motor that drives the slipping wheel is set to a predetermined target torque. The non-slip torque control is switched from the non-slip torque control to the rotation speed control that sets the rotation speed of the first or second motor that drives the slipping wheel to a predetermined target rotation speed , and the slipping wheel is driven. After the rotation speed of the first or second motor reaches the target rotation speed, switching to slip torque control that sets the torque of the first or second motor that drives the slipping wheel to the target torque. Electric car characterized by.
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