JPH0662509A - Differential driving device of electric vehicle - Google Patents
Differential driving device of electric vehicleInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、電気的に駆動輪のデ
ィファレンシャル機能を発揮させるようにした電気自動
車の差動駆動装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a differential drive system for an electric vehicle which electrically causes the drive wheel to have a differential function.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のこの種差動駆動装置としては、特
開昭６２−８９４０３号公報に開示されたような、トル
クセンサにより左右のモータから直接トルクを検出した
り、または直流電圧などからトルクを演算し、これらの
トルク値から速度指令を補正するものがあり、あるいは
また特開昭６２−１３８００２号公報に開示されたよう
な、ハンドル角および車速から左右それぞれの速度指令
に補正を加えるようにしたものがある。2. Description of the Related Art As a conventional differential drive device of this type, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-89403, torque is detected directly from the left and right motors by a torque sensor, or from a DC voltage or the like. There is one that calculates a torque and corrects the speed command from these torque values, or, as disclosed in JP-A-62-138002, corrects the left and right speed commands from the steering wheel angle and the vehicle speed. There is something like this.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６２−１３８００２号公報に開示のものにあっては、ハ
ンドル角や車速を基にしているので、空気圧の違いによ
るタイヤ径の変動、あるいは常時と異なるテンパータイ
ヤを装着していないかなどを認識して補正しないと、正
確な目標値が求められないという問題がある。また、特
開昭６２−８９４０３号公報に開示のものでは、左右の
モータのトルク値を検出するためのトルクセンサが必要
であり、またこれを演算から求めるときにはその演算自
体に高い精度が要求され、そこでの誤差がそのままハン
ドリングに影響するという問題がある。したがって本発
明は、このような従来装置の問題点に鑑み、モータによ
る駆動輪に対しタイヤの状態にかかわらず、またコスト
アップを招くトルクセンサやハンドル角センサの使用あ
るいはまた複雑な演算を要することなく、円滑なディフ
ァレンシャル機能を発揮させるようにした電気自動車の
差動駆動装置を提供することを目的とする。However, in the one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-138002, since it is based on the steering wheel angle and the vehicle speed, the tire diameter fluctuates due to the difference in the air pressure, or the tire diameter always changes. There is a problem that an accurate target value cannot be obtained unless it is corrected by recognizing whether or not a different tempered tire is attached. Further, in the one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-89403, a torque sensor for detecting the torque values of the left and right motors is required, and when this is calculated, high accuracy is required for the calculation itself. However, there is a problem that the error there directly affects the handling. Therefore, in view of such problems of the conventional device, the present invention requires the use of a torque sensor or a steering wheel angle sensor or complicated calculation which causes a cost increase regardless of the state of the tire with respect to the drive wheels driven by the motor. It is an object of the present invention to provide a differential drive device for an electric vehicle, which has a smooth differential function.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】このため本発明は、図１
に示すように、アクセル操作に対応して車速指令値を出
力する車速指令値演算手段１と、左右の車輪をそれぞれ
独立に駆動するモータ４L 、４R と、モータのそれぞれ
の回転速度を検出する回転速度センサ５L 、５R と、モ
ータ４L 、４R 間の回転速度の差に基づいて差動補正量
を出力する差動補正量演算手段６と、車速指令値を差動
補正量で補正して各モータの速度指令値を出力する個別
速度指令値演算手段２と、モータのそれぞれに対応する
前記の速度指令値と回転速度の偏差に比例して当該モー
タを制御するモータ制御手段３L、３R とを有するもの
とした。Therefore, the present invention is based on FIG.
As shown in FIG. 4, vehicle speed command value calculation means 1 for outputting a vehicle speed command value in response to an accelerator operation, motors 4L, 4R for independently driving left and right wheels, and rotations for detecting respective rotation speeds of the motors. A differential correction amount calculation means 6 for outputting a differential correction amount based on a difference in rotation speed between the speed sensors 5L, 5R and the motors 4L, 4R, and each motor by correcting the vehicle speed command value with the differential correction amount. The individual speed command value computing means 2 for outputting the speed command value and the motor control means 3L, 3R for controlling the motor in proportion to the deviation between the speed command value and the rotation speed corresponding to each motor. I decided.
【０００５】[0005]
【作用】モータ間の回転速度の差に基づく差動補正量で
車速指令値を補正して、各モータの速度指令値を演算す
るとともに、各モータ毎にこの速度指令値と回転速度と
の偏差に比例して当該モータを制御するようにしたか
ら、路面からの影響により左右のモータの回転速度に偏
差が生じると、直ちにその偏差を反映した速度指令値が
演算され、比例制御により、それぞれのモータの回転速
度が上記演算された速度指令値に一致するように制御さ
れて差動駆動される。これにより、コーナリングにおい
て車輪がスリップしたりすることがない。また差動補正
量を所定値で制限することにより、一方のモータのみが
高回転となり他方の速度がゼロになるような現象が避け
られ、ＬＳＤ（リミテッド・スリップ・ディファレンシ
ャル）効果が得られる。The speed command value of each motor is calculated by correcting the vehicle speed command value with the differential correction amount based on the difference in the rotation speed between the motors, and the deviation between the speed command value and the rotation speed is calculated for each motor. Since the motor is controlled in proportion to, when a deviation occurs in the rotation speed of the left and right motors due to the influence from the road surface, the speed command value that reflects the deviation is immediately calculated, and the proportional control The rotation speed of the motor is controlled so as to match the calculated speed command value, and differentially driven. This prevents the wheels from slipping during cornering. Further, by limiting the differential correction amount to a predetermined value, it is possible to avoid a phenomenon in which only one motor rotates at high speed and the other speed becomes zero, and an LSD (Limited Slip Differential) effect is obtained.
【０００６】[0006]
【実施例】図２は、この発明の実施例を示す。 バッテ
リ３０を駆動電源とするモータ４L 、４R が、それぞれ
減速機４０L 、４０R を経て、左右のタイヤ４４L 、４
４R の車軸に連結されている。各モータ４L 、４R はそ
れぞれインバータ３２L 、３２R を介して、モータ制御
部２０L 、２０R により制御される。一方、アクセルセ
ンサ１７およびブレーキセンサ１８からの信号が入力さ
れ、これらを基にモータ制御部２０L 、２０R への速度
指令値を演算する速度指令演算部１０が設けられてい
る。FIG. 2 shows an embodiment of the present invention. The motors 4L and 4R, which use the battery 30 as a driving power source, pass through speed reducers 40L and 40R, respectively, and the left and right tires 44L and 4R
It is connected to the 4R axle. The motors 4L and 4R are controlled by motor control units 20L and 20R via inverters 32L and 32R, respectively. On the other hand, a speed command calculator 10 is provided which receives signals from the accelerator sensor 17 and the brake sensor 18 and calculates speed command values to the motor controllers 20L and 20R based on these signals.
【０００７】アクセルセンサ１７は、アクセルペダルに
付設されてその操作量に応じた信号を送出する。ブレー
キセンサ１８は、ブレーキペダルに付設されてペダル操
作の有無に対応してオン・オフ信号を送出する。ブレー
キのオン信号によってモータの駆動制御が停止され、必
要に応じ回生制動が行なわれる。モータ４L 、４R には
回転速度センサ５L 、５R が設けられ、回転速度信号が
速度指令演算部１０とモータ制御部２０L 、２０R に入
力されている。The accelerator sensor 17 is attached to the accelerator pedal and sends a signal according to the operation amount of the accelerator pedal. The brake sensor 18 is attached to the brake pedal and sends an on / off signal in response to the presence or absence of pedal operation. The drive control of the motor is stopped by the brake ON signal, and regenerative braking is performed as necessary. The motors 4L and 4R are provided with rotation speed sensors 5L and 5R, and rotation speed signals are input to the speed command calculation unit 10 and the motor control units 20L and 20R.
【０００８】図３はこの実施例における制御システムを
示す。 速度指令演算部１０は、車速指令演算部１２と
左右のモータそれぞれのための個別速度指令演算部１４
とからなり、アクセルセンサ１７とブレーキセンサ１８
の信号は車速指令演算部１２に入る。また回転速度セン
サ５L 、５R からの回転速度信号（ＶL 、ＶR ）と、車
速指令演算部１２の出力である車速指令値Ｖ* が個別速
度指令演算部１４に入る。モータ制御部２０L 、２０R
は、それぞれ個別速度指令演算部１４の出力（ＶL*、Ｖ
R*）と回転速度センサからの回転速度信号を基に、トル
ク指令を演算するオートスピードレギュレータ（ＡＳ
Ｒ）２２L 、２２R と、これに基づきインバータ３２L
、３２R を制御するベクトル制御部２４L 、２４R と
からなる。FIG. 3 shows the control system in this embodiment. The speed command calculator 10 includes a vehicle speed command calculator 12 and individual speed command calculators 14 for the left and right motors, respectively.
And an accelerator sensor 17 and a brake sensor 18
Signal enters the vehicle speed command calculation unit 12. Further, the rotation speed signals (VL, VR) from the rotation speed sensors 5L, 5R and the vehicle speed command value V * output from the vehicle speed command calculation unit 12 enter the individual speed command calculation unit 14. Motor controller 20L, 20R
Are the outputs (VL *, V *) of the individual speed command calculator 14, respectively.
R *) and the rotation speed signal from the rotation speed sensor to calculate the torque command.
R) 22L, 22R and the inverter 32L based on this
, 32R, and vector control units 24L, 24R.
【０００９】この制御システムにおけるモータの駆動制
御の流れが図４に示される。 まずステップ１００にお
いて車速指令演算部１２で、アクセルセンサ１７からア
クセルペダルの操作量が読み込まれ、車速指令値Ｖ* が
演算される。ここで、車速指令値Ｖ* は、指令値として
の左右のモータの回転速度の平均値をいう。次のステッ
プ１１０で、個別速度指令演算部１４に左右のモータ４
L 、４R の回転速度ＶL 、ＶR が読み込まれ、ステップ
１２０において差動分（ＶL −ＶR）／２が演算され
る。そしてステップ１３０で、この差動分がリミット値
ＶLRの範囲内であるかどうかがチェックされ、リミット
値より小さいときはステップ１４０でその差動分をその
まま差動補正量ＶS とし、差動分がリミット値を越して
いるときにはステップ１５０でリミット値ＶLRを差動補
正量とする。リミット値ＶLRは、車速に対応して予め設
定されたマップから求められる。ステップ１００が発明
の車速指令値演算手段を構成し、ステップ１１０〜１５
０が差動補正量演算手段を構成している。The flow of motor drive control in this control system is shown in FIG. First, in step 100, the vehicle speed command calculation unit 12 reads the operation amount of the accelerator pedal from the accelerator sensor 17 and calculates the vehicle speed command value V *. Here, the vehicle speed command value V * is an average value of the rotation speeds of the left and right motors as a command value. In the next step 110, the left and right motors 4 are set in the individual speed command calculation unit 14.
The rotational speeds VL and VR of L and 4R are read, and a differential component (VL-VR) / 2 is calculated in step 120. Then, in step 130, it is checked whether or not this differential component is within the range of the limit value VLR, and if it is smaller than the limit value, in step 140 the differential component is directly used as the differential correction amount VS, and the differential component is determined. When the limit value is exceeded, the limit value VLR is set as the differential correction amount in step 150. The limit value VLR is obtained from a map set in advance corresponding to the vehicle speed. Step 100 constitutes the vehicle speed command value computing means of the invention, and steps 110 to 15
0 constitutes a differential correction amount calculation means.
【００１０】ステップ１６０において、上記の差動補正
量ＶS と先の車速指令値Ｖ* から、左右のモータ４L 、
４R のそれぞれについて速度指令値ＶL*、ＶR*が演算さ
れる。 次にステップ１７０において、オートスピード
レギュレータ２２L で、速度指令値ＶL*と左モータ４L
の実際の回転速度ＶL の偏差に基づいて、トルク指令値
τL*が次式により演算される。 τL*＝（ＶL*−ＶL ）＊Ｋ ただし、Ｋは比例係数である。このトルク指令値に基づ
いて、ステップ１８０では、ベクトル制御部２４L にお
いて回転速度ＶL に見合った電流ベクトルおよび磁束ベ
クトルが演算される。この後、ステップ１９０、２００
において電流値と周波数が求められ、パルス幅変調され
た制御信号が左モータのインバータ３２L に供給され
る。At step 160, the left and right motors 4L, 4L are calculated from the differential correction amount VS and the preceding vehicle speed command value V *.
The speed command values VL * and VR * are calculated for each of 4R. Next, at step 170, the speed command value VL * and the left motor 4L are set by the auto speed regulator 22L.
The torque command value .tau.L * is calculated by the following equation based on the deviation of the actual rotation speed VL. .tau.L * = (VL * -VL) * K where K is a proportional coefficient. Based on this torque command value, in step 180, the vector controller 24L calculates a current vector and a magnetic flux vector commensurate with the rotation speed VL. After this, steps 190, 200
At, the current value and frequency are obtained, and the pulse width modulated control signal is supplied to the inverter 32L of the left motor.
【００１１】速度指令値ＶR*についても、ステップ１７
０’〜２００’において、ステップ１７０〜２００と同
様のフローを経てインバータ３２R を介して右モータ４
R が制御される。ステップ１６０が発明の個別速度指令
値演算手段を構成し、ステップ１７０〜２００、１７
０’〜２００’がモータ制御手段を構成している。Also for the speed command value VR *, step 17
In 0'-200 ', the right motor 4 is passed through the inverter 32R through the same flow as steps 170-200.
R is controlled. Step 160 constitutes the individual speed command value computing means of the invention, and steps 170 to 200, 17
0'-200 'constitutes the motor control means.
【００１２】この装置は以上のように構成されているか
ら、まず車両が発進の際は、 ＶL ＝ＶR ＝０ で、左右のモータ４L 、４R の回転速度が同じであるか
ら、速度指令値は、 ＶL*＝ＶR*＝Ｖ* で走行を開始する。次に、直進走行から例として右回り
のコーナリングを始めると、路面からの影響により、Ｖ
L ＞ＶR となる。これにより、ステップ１６０での演算
結果は、 ＶL*＞ＶR* となる。そして、各モーター制御部２０L 、２０R で
は、オートスピードレギュレータでの比例制御により、 ＶL ＝ＶL* ＶR ＝ＶR* となるように、インバータ３２L 、３２R を介してフィ
ードバック制御が行なわれる。Since this device is constructed as described above, when the vehicle starts, VL = VR = 0 and the left and right motors 4L, 4R have the same rotational speed, so the speed command value is , VL * = VR * = V * starts running. Next, when turning in the clockwise direction as an example from straight running, the V
L> VR. As a result, the calculation result in step 160 is VL *> VR *. Then, in each of the motor control units 20L and 20R, feedback control is performed through the inverters 32L and 32R so that VL = VL * VR = VR * by proportional control by the auto speed regulator.
【００１３】以上のように、路面からの影響によりＶL
、ＶR に偏差が生じると、速度指令演算部１０で瞬時
にその偏差による補正されたＶL*、ＶR*が演算されると
ともに、比例制御により、それぞれのモータの回転速度
が上記演算された速度指令値になるように制御されるか
ら、スムーズなコーナーリングが実現する。またこの
際、左右モータ４L 、４R の回転速度ＶL 、ＶR の差が
所定値より大きいときは、所定のリミット値を用いて速
度指令値ＶL*、ＶR*とされるから、ＬＳＤの効果を有し
ている。As described above, VL is caused by the influence from the road surface.
, VR when a deviation occurs, the speed command calculator 10 instantaneously calculates VL * and VR * corrected by the deviation, and the proportional speed control calculates the rotation speed of each motor. As it is controlled to the value, smooth cornering is realized. At this time, when the difference between the rotation speeds VL and VR of the left and right motors 4L and 4R is larger than a predetermined value, the speed limit values VL * and VR * are set using predetermined limit values, so that the effect of LSD is obtained. is doing.
【００１４】[0014]
【発明の効果】以上のとおり、本発明はモータ間の回転
速度の差に基づく差動補正量を出力する差動補正量演算
手段を備え、個別速度指令値演算手段でその差動補正量
により車速指令値を補正して各モータの個別の速度指令
値を演算するとともに、各モータ毎にこの速度指令値と
回転速度との偏差に比例して当該モータを制御するよう
にしたから、路面からの影響により左右のモータの回転
速度に偏差が生じると、直ちにその偏差を反映した速度
指令値が演算され、比例制御によりそれぞれのモータの
回転速度が上記演算された速度指令値になるように制御
されて差動駆動される。これにより、ハンドル角センサ
やトルクセンサを要することなく、またタイヤ径の違い
その他のタイヤ状態に関係なく、スムーズなコーナーリ
ングが確保される。また差動補正量を所定値で制限する
ことにより、一方のモータのみが高回転となり他方の速
度がゼロになるような現象が避けられ、ＬＳＤ効果も簡
単に実現されるという効果がある。As described above, the present invention is provided with the differential correction amount calculation means for outputting the differential correction amount based on the difference in the rotation speed between the motors, and the individual speed command value calculation means calculates the differential correction amount according to the differential correction amount. The vehicle speed command value is corrected to calculate the individual speed command value for each motor, and the motor is controlled in proportion to the deviation between the speed command value and the rotation speed for each motor. If a deviation occurs in the rotation speed of the left and right motors due to the effect of, the speed command value that reflects the deviation is immediately calculated, and the rotation speed of each motor is controlled by proportional control so that it becomes the speed command value calculated above. Are driven differentially. As a result, smooth cornering is ensured without the need for a steering wheel angle sensor or a torque sensor, and regardless of tire conditions such as differences in tire diameter. Further, by limiting the differential correction amount to a predetermined value, it is possible to avoid a phenomenon in which only one motor rotates at high speed and the other speed becomes zero, and the LSD effect can be easily realized.
【図１】本発明の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the present invention.
【図２】発明の実施例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the invention.
【図３】実施例における制御システムを示すブロック図
である。FIG. 3 is a block diagram showing a control system in the embodiment.
【図４】制御の流れを示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a control flow.
１ 車速指令値演算手段 ２ 個別速度指令値演算手段 ３L 、３R モータ制御手段 ４L 、４R モータ ５L 、５R 回転速度センサ ６ 差動補正量演算手段 １０ 速度指令演算部 １２ 車速指令演算部 １４ 個別速度指令演算部 １７ アクセルセンサ １８ ブレーキセンサ ２０L 、２０R モータ制御部 ２２L 、２２R オートスピードレギュレータ ２４L 、２４R ベクトル制御部 ３０ バッテリ ３２L 、３２R インバータ ４０L 、４０R 減速機 ４４L 、４４R タイヤ Ｖ* 車速指令値 ＶL 、ＶR モータの回転速度 ＶL*、ＶR* 速度指令値 1 vehicle speed command value calculation means 2 individual speed command value calculation means 3L, 3R motor control means 4L, 4R motor 5L, 5R rotation speed sensor 6 differential correction amount calculation means 10 speed command calculation section 12 vehicle speed command calculation section 14 individual speed command Calculation unit 17 Accelerator sensor 18 Brake sensor 20L, 20R Motor control unit 22L, 22R Auto speed regulator 24L, 24R Vector control unit 30 Battery 32L, 32R Inverter 40L, 40R Reducer 44L, 44R Tire V * Vehicle speed command value VL, VR motor Rotation speed VL *, VR * speed command value
Claims (2)
力する車速指令値演算手段と、 左右の車輪をそれぞれ独立に駆動するモータと、 前記モータのそれぞれの回転速度を検出する回転速度セ
ンサと、 前記モータ間の回転速度の差に基づいて差動補正量を出
力する差動補正量演算手段と、 前記車速指令値を前記差動補正量で補正して前記各モー
タの速度指令値を出力する個別速度指令値演算手段と、 前記モータのそれぞれに対応する前記速度指令値と回転
速度の偏差に比例して当該モータを制御するモータ制御
手段とを有することを特徴とする電気自動車の差動駆動
装置。1. A vehicle speed command value calculating means for outputting a vehicle speed command value in response to an accelerator operation, a motor for driving left and right wheels independently of each other, and a rotation speed sensor for detecting a rotation speed of each of the motors. A differential correction amount calculation means for outputting a differential correction amount based on a difference in rotation speed between the motors; and a vehicle speed command value corrected by the differential correction amount to output a speed command value for each motor. And an individual speed command value calculating means for controlling the motor, and a motor control means for controlling the motor in proportion to the deviation between the speed command value and the rotation speed corresponding to each of the motors. Drive.
間の回転速度の差が所定の設定値以下のときは当該差を
用いて前記差動補正量を演算し、回転速度の差が所定の
設定値より大きいときは該設定値を用いて前記差動補正
量を演算するものであることを特徴とする請求項１記載
の電気自動車の差動駆動装置。2. The differential correction amount calculation means calculates the differential correction amount using the difference when the difference in rotation speed between the motors is less than or equal to a predetermined set value, and the difference in rotation speed is 2. The differential drive device for an electric vehicle according to claim 1, wherein when it is larger than a predetermined set value, the set value is used to calculate the differential correction amount.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4229333A JPH0662509A (en) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | Differential driving device of electric vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4229333A JPH0662509A (en) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | Differential driving device of electric vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0662509A true JPH0662509A (en) | 1994-03-04 |
Family
ID=16890517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4229333A Pending JPH0662509A (en) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | Differential driving device of electric vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0662509A (en) |
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