JP2023066078A - 車両の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】トルク伝達装置の捻れ振動の発生に起因するモータ回転数の変動成分を精度良く抽出できる車両の制御装置を提供すること。【解決手段】制御装置50は、車輪のスリップ量SLPを導出するスリップ導出部112と、車両の動力源である電気モータ11の回転速度であるモータ回転数Nmgのうち、所定の周波数の変動成分を抽出し、当該変動成分が0(零)に近づくようにモータトルクを調整するモータ制御部124と、スリップ量SLPが大きいほど高周波側に所定の周波数を設定する設定部113とを備えている。【選択図】図2
Description
本発明は、動力源として電気モータを備える電動車両に適用される車両の制御装置に関する。
特許文献1には、動力源としてモータジェネレータを備える電動車両の一例が記載されている。この電動車両の制御装置は、モータジェネレータから車輪に至るトルク伝達系で発生する捻れ振動を抑制する制振制御を実施する。
すなわち、制振制御は、モータジェネレータの回転速度であるモータ回転数から所定の周波数の変動成分を抽出するフィルタ処理を含んでいる。制御装置は、こうしたフィルタ処理の実行を通じてモータ回転数の変動成分を抽出し、当該変動成分に基づいて制振トルクを導出する。制振トルクとは、上記の捻れ振動の振幅を小さくするためのトルクである。そして、制御装置は、運転者のアクセル操作量に基づいて設定されたトルク要求値と当該制振トルクとを基にトルク指令値を導出し、このトルク指令値に基づいてモータジェネレータを制御する。
ここで、車輪と路面との間で発生する摩擦力は、モータトルクの伝達によって車輪を回転させようとする場合には抵抗力と見なせる。ここでいう抵抗力とは、モータジェネレータの駆動による車輪の回転させにくさを示している。抵抗力が変わるとモータトルクに対する車輪の動きが変わる。また、このような抵抗力の大きさによってトルク伝達系の共振周波数は変わる。そして、トルク伝達系の共振周波数が変わると、トルク伝達系で発生する捻れ振動の周波数が変わる。
上記の制御装置が実行するフィルタ処理では、上記所定の周波数が固定されている。そのため、電動車両の走行中に上記抵抗力が変わってトルク伝達系で発生する捻れ振動の周波数が変わると、当該捻れ振動の発生に起因するモータ回転数の変動成分を上記フィルタ処理では正しく抽出できなくなるおそれがある。
上記課題を解決するための車両の制御装置は、電気モータの出力トルクであるモータトルクがトルク伝達系を介して車輪に伝達されることによって走行する電動車両に適用される。この制御装置は、前記車輪のスリップ度合いの相関値であるスリップ相関値を導出するスリップ導出部と、前記電気モータの回転速度であるモータ回転数のうち、所定の周波数の変動成分を抽出し、当該変動成分が0(零)に近づくように前記モータトルクを調整するモータ制御部と、前記スリップ相関値が示す前記車輪のスリップ度合いが大きいほど高周波側に前記所定の周波数を設定する設定部と、を備える。
電気モータの駆動によって電動車両が走行している場合、路面の状況によっては車輪でスリップが発生することがある。車輪でスリップが発生している場合、車輪でスリップが発生していない場合と比較し、車輪と路面との間で発生する摩擦力が小さい。そのため、車輪でスリップが発生している場合では、車輪でスリップが発生していない場合と比較し、トルク伝達系の捻れ振動の周波数が高くなる。
そこで、上記構成では、車輪のスリップ度合いが大きいほど高周波側に所定の周波数を設定している。これにより、捻れ振動の発生に起因するモータ回転数の変動成分を精度良く抽出できるようになる。
以下、車両の制御装置の一実施形態を図1~図5に従って説明する。
図1には、本実施形態の制御装置50が適用される電動車両10が図示されている。以降では、電動車両10を単に「車両10」という。
図1には、本実施形態の制御装置50が適用される電動車両10が図示されている。以降では、電動車両10を単に「車両10」という。
<車両10>
車両10は、電気モータ11とトルク伝達装置20と複数の車輪30とを備えている。電気モータ11はステータ12とロータ13とを有している。電気モータ11に通電すると、電気モータ11はトルクを出力する。電気モータ11の出力トルクを「モータトルク」という。トルク伝達装置20は、ドライブシャフト21を介して車輪30と接続されている。そのため、トルク伝達装置20は、モータトルクをドライブシャフト21を介して車輪30に伝達する。トルク伝達装置20は、例えば、複数のギヤを有する装置である。そして、モータトルクがトルク伝達装置20とドライブシャフト21とを介して車輪30に伝達されることによって車両10が走行する。本実施形態では、トルク伝達装置20及びドライブシャフト21が「トルク伝達系」に対応する。
車両10は、電気モータ11とトルク伝達装置20と複数の車輪30とを備えている。電気モータ11はステータ12とロータ13とを有している。電気モータ11に通電すると、電気モータ11はトルクを出力する。電気モータ11の出力トルクを「モータトルク」という。トルク伝達装置20は、ドライブシャフト21を介して車輪30と接続されている。そのため、トルク伝達装置20は、モータトルクをドライブシャフト21を介して車輪30に伝達する。トルク伝達装置20は、例えば、複数のギヤを有する装置である。そして、モータトルクがトルク伝達装置20とドライブシャフト21とを介して車輪30に伝達されることによって車両10が走行する。本実施形態では、トルク伝達装置20及びドライブシャフト21が「トルク伝達系」に対応する。
<車両10の検出系>
車両10は、検出系として、モータセンサ41、車輪速度センサ42及びアクセル開度センサ43などの各種のセンサを備えている。モータセンサ41は、電気モータ11のロータ13の回転速度であるモータ回転数Nmgに応じた信号を制御装置50に出力する。モータセンサ41は、例えば、レゾルバである。車輪速度センサ42は、車輪30の回転速度を検出し、検出結果に応じた信号を制御装置50に出力する。車輪速度センサ42の出力信号に基づいて導出される車輪30の回転速度を「車輪速度検出値VW」という。アクセル開度センサ43は、運転者のアクセルペダル16の操作量としてアクセル開度ACCPを検出し、検出結果に応じた信号を制御装置50に出力する。
車両10は、検出系として、モータセンサ41、車輪速度センサ42及びアクセル開度センサ43などの各種のセンサを備えている。モータセンサ41は、電気モータ11のロータ13の回転速度であるモータ回転数Nmgに応じた信号を制御装置50に出力する。モータセンサ41は、例えば、レゾルバである。車輪速度センサ42は、車輪30の回転速度を検出し、検出結果に応じた信号を制御装置50に出力する。車輪速度センサ42の出力信号に基づいて導出される車輪30の回転速度を「車輪速度検出値VW」という。アクセル開度センサ43は、運転者のアクセルペダル16の操作量としてアクセル開度ACCPを検出し、検出結果に応じた信号を制御装置50に出力する。
<制御装置50>
制御装置50は処理回路51を備えている。処理回路51は、例えば、マイクロコンピュータである。こうした処理回路51はCPU52及びメモリ53を有している。メモリ53は、CPU52が実行する各種の制御プログラムを記憶している。具体的には、メモリ53は、トルク伝達装置20の捻れ振動を抑制する制振制御を実施するための制御プログラムを記憶している。
制御装置50は処理回路51を備えている。処理回路51は、例えば、マイクロコンピュータである。こうした処理回路51はCPU52及びメモリ53を有している。メモリ53は、CPU52が実行する各種の制御プログラムを記憶している。具体的には、メモリ53は、トルク伝達装置20の捻れ振動を抑制する制振制御を実施するための制御プログラムを記憶している。
図2に示すように、こうした制御プログラムをCPU52が実行することにより、処理回路51は、目標車輪速度導出部101、推定車体速度導出部102及び要求駆動力導出部103として機能する。また、処理回路51は、車輪速度導出部111、スリップ導出部112及び設定部113としても機能する。さらに、処理回路51は、減算部121、FB処理部122、選択処理部123及びモータ制御部124としても機能する。
目標車輪速度導出部101は、複数の車輪30のうち、モータトルクが伝達される駆動輪の車輪速度の目標値である目標車輪速度VWTrを導出する。駆動輪で加速スリップが発生した場合、モータトルクを調整して過剰な加速スリップを抑制するトラクションコントロールが実施される。例えば、目標車輪速度導出部101は、トラクションコントロールの非実施時には、車輪速度検出値VW又は車輪速度検出値VWに応じた値を、目標車輪速度VWTrとして導出する。一方、目標車輪速度導出部101は、トラクションコントロールの実施時には、後述する推定車体速度VS0又は推定車体速度VS0に応じた値を、目標車輪速度VWTrとして導出する。例えば、目標車輪速度導出部101は、推定車体速度VS0に所定のスリップ量を加算した値を目標車輪速度VWTrとして設定する。なお、処理回路51が目標車輪速度導出部101として機能することによって目標車輪速度VWTrを導出する処理を、「目標車輪速度導出処理」ともいう。
推定車体速度導出部102は、複数の車輪30の車輪速度検出値VWに基づいて推定車体速度VS0として導出する。推定車体速度VS0は、車両10の走行速度を車輪30の回転速度に変換した値であるとも云える。なお、処理回路51が推定車体速度導出部102として機能することによって推定車体速度VS0を導出する処理を、「推定車体速度導出処理」ともいう。
要求駆動力導出部103は、運転者が要求する車両10の駆動力である要求駆動力Fdqを導出する。要求駆動力導出部103は、アクセル開度ACCPが大きいほど大きい値を要求駆動力Fdqとして導出する。なお、処理回路51が要求駆動力導出部103として機能することによって要求駆動力Fdqを導出する処理を、「要求駆動力導出処理」ともいう。
車輪速度導出部111は、モータセンサ41の出力信号に基づいて検出されたモータ回転数Nmgを基に、駆動輪として機能する車輪30の回転速度を車輪速度算出値VWoutとして導出する。車輪速度導出部111は、トルク伝達装置20におけるトルクの減速比などを考慮して車輪速度算出値VWoutを導出する。車輪速度導出部111は、トルク伝達装置20で捻れ振動が発生していないという前提下で車輪速度算出値VWoutを導出する。なお、処理回路51が車輪速度導出部111として機能することによって車輪速度算出値VWoutを導出する処理を、「車輪速度導出処理」ともいう。
スリップ導出部112は、駆動輪として機能する車輪30のスリップ度合いの相関値であるスリップ相関値を導出する。本実施形態では、スリップ導出部112は、車輪速度算出値VWoutから推定車体速度VS0を引いた値をスリップ量SLPとして導出する。スリップ量SLPが大きいほど、車輪30のスリップ度合いが大きい。すなわち、スリップ量SLPが「スリップ相関値」に対応する。なお、処理回路51がスリップ導出部112として機能することによってスリップ量SLPを導出する処理を、「スリップ導出処理」ともいう。
設定部113は、後述するモータ制御部124が実行するフィルタ処理M12におけるカットオフ周波数ωcを設定する。カットオフ周波数ωcが「所定の周波数」に対応する。設定部113は、スリップ量SLPが大きいほど高周波側にカットオフ周波数ωcを設定する。なお、処理回路51が設定部113として機能することによってカットオフ周波数ωcを導出する処理を、「周波数設定処理」ともいう。周波数設定処理では、図3の(A)に示すマップが用いられる。図3の(A)に示すマップについては後述する。
また、設定部113は、後述するモータ制御部124が実行する制振トルク導出処理M13で用いる制振ゲインGを設定する。設定部113は、スリップ量SLPが大きいほど小さい値を制振ゲインGとして設定する。なお、処理回路51が設定部113として機能することによって制振ゲインGを導出する処理を「ゲイン設定処理」ともいう。ゲイン設定処理では、図3の(B)に示すマップが用いられる。図3の(B)に示すマップについては後述する。
減算部121は、車輪速度算出値VWoutから目標車輪速度VWTrを引いた値を車輪速度偏差ΔVWとして導出する。なお、処理回路51が減算部121として機能することによって車輪速度偏差ΔVWを導出する処理を、「偏差導出処理」ともいう。
FB処理部122は、車輪速度偏差ΔVWを入力とするフィードバック制御を実施することによってフィードバック制御量Ffbを導出する。フィードバック制御量Ffbを「FB制御量Ffb」ともいう。フィードバック制御は、例えば、比例制御及び積分制御を含んでいる。本実施形態では、FB処理部122は、車輪速度偏差ΔVWに応じた駆動力をFB制御量Ffbとして導出する。なお、処理回路51がFB処理部122として機能することによってFB制御量Ffbを導出する処理を、「FB処理」ともいう。
選択処理部123は、車輪速度偏差ΔVWと閾値との比較を基に、要求駆動力Fdq及びFB制御量Ffbの何れか一方を選択する。閾値は、駆動輪である車輪30で加速スリップが発生しているか否かを判定するための判断基準である。車輪速度偏差ΔVWが閾値以上である場合は、車輪30で加速スリップが発生しており、トラクションコントロールが実施されている、又はトラクションコントロールが実施される可能性ありと見なせる。一方、車輪速度偏差ΔVWが閾値よりも小さい場合は、車輪30で加速スリップが発生しておらず、トラクションコントロールが実施されないと見なせる。そこで、選択処理部123は、車輪速度偏差ΔVWが閾値以上である場合、要求駆動力Fdq及びFB制御量FfbのうちのFB制御量Ffbを選択する。一方、選択処理部123は、車輪速度偏差ΔVWが閾値よりも小さい場合、要求駆動力Fdq及びFB制御量Ffbのうちの要求駆動力Fdqを選択する。なお、処理回路51が選択処理部123として機能することによって要求駆動力Fdq及びFB制御量Ffbの何れか一方を選択する処理を、「選択処理」ともいう。
モータ制御部124は、電気モータ11を制御してモータトルクTmgを調整する。モータ制御部124は、要求トルク導出処理M11、フィルタ処理M12、制振トルク導出処理M13及び指令値導出処理M14を実行する。
モータ制御部124は、要求トルク導出処理M11において、モータトルクTmgの要求値である要求トルクTmgqを導出する。モータ制御部124は、要求駆動力Fdq及びFB制御量Ffbのうち、選択処理部123が選択したほうに基づいて要求トルクTmgqを導出する。
フィルタ処理M12で用いるフィルタは、例えば、バンドパスフィルタである。モータ制御部124は、フィルタ処理M12において、モータセンサ41の出力信号に基づいたモータ回転数Nmgのうち、設定部113が設定したカットオフ周波数ωcの変動成分Nvcを抽出する。
モータ制御部124は、制振トルク導出処理M13において、フィルタ処理M12で抽出した変動成分Nvcと、設定部113が設定した制振ゲインGとに基づいて制振トルクTvcを導出する。例えば、モータ制御部124は、変動成分Nvcに基づいて基準補正トルクを導出し、当該基準補正トルクと制振ゲインGとの積を制振トルクTvcとして導出する。
モータ制御部124は、指令値導出処理M14において、要求トルクTmgqを制振トルクTvcで補正することによって、モータトルクTmgの指令値であるトルク指令値Tmgcを導出する。具体的には、モータ制御部124は、要求トルクTmgqに制振トルクTvcを減算又は加算した値、又は当該値に応じたトルクを、トルク指令値Tmgcとして導出する。
そして、モータ制御部124は、導出したトルク指令値Tmgcを基に電気モータ11を制御する。
ここで、車両10が走行している場合、トルク伝達装置20で捻れ振動が発生することがある。捻れ振動が発生すると、当該捻れ振動に起因する変動成分がモータ回転数Nmgに重畳する。上記のフィルタ処理M12は、モータ回転数Nmgのうち、捻れ振動に起因する変動成分を抽出するための処理である。そのため、カットオフ周波数ωcは、捻れ振動の周波数に応じた周波数に設定される。また、上記の制振トルクTvcは、捻れ振動に起因する変動成分を0(零)に近づけるためのものである。上記トルク指令値Tmgcに基づいて電気モータ11を駆動させるに際し、制振トルクTvcの絶対値が大きすぎると、モータトルクTmgの過補正となり、変動成分Nvcが小さくならないおそれがある。一方、制振トルクTvcの絶対値が小さすぎると、モータトルクTmgの補正が不足し、変動成分Nvcが小さくならないおそれがある。
ここで、車両10が走行している場合、トルク伝達装置20で捻れ振動が発生することがある。捻れ振動が発生すると、当該捻れ振動に起因する変動成分がモータ回転数Nmgに重畳する。上記のフィルタ処理M12は、モータ回転数Nmgのうち、捻れ振動に起因する変動成分を抽出するための処理である。そのため、カットオフ周波数ωcは、捻れ振動の周波数に応じた周波数に設定される。また、上記の制振トルクTvcは、捻れ振動に起因する変動成分を0(零)に近づけるためのものである。上記トルク指令値Tmgcに基づいて電気モータ11を駆動させるに際し、制振トルクTvcの絶対値が大きすぎると、モータトルクTmgの過補正となり、変動成分Nvcが小さくならないおそれがある。一方、制振トルクTvcの絶対値が小さすぎると、モータトルクTmgの補正が不足し、変動成分Nvcが小さくならないおそれがある。
<マップ>
図3の(A)には、カットオフ周波数ωcと車輪30のスリップ量SLPとの関係を示すマップが図示されている。このマップによれば、スリップ量SLPがスリップ量判定値SLPth未満である場合、カットオフ周波数ωcは基準周波数ωcBとなる。なお、車輪30が路面に対してグリップしている場合におけるトルク伝達装置20の共振周波数に応じた値が、基準周波数ωcBとして設定されている。車輪30が路面に対してグリップしている場合、車輪30で加速スリップ及び減速スリップの何れもが発生していない。
図3の(A)には、カットオフ周波数ωcと車輪30のスリップ量SLPとの関係を示すマップが図示されている。このマップによれば、スリップ量SLPがスリップ量判定値SLPth未満である場合、カットオフ周波数ωcは基準周波数ωcBとなる。なお、車輪30が路面に対してグリップしている場合におけるトルク伝達装置20の共振周波数に応じた値が、基準周波数ωcBとして設定されている。車輪30が路面に対してグリップしている場合、車輪30で加速スリップ及び減速スリップの何れもが発生していない。
一方、スリップ量SLPがスリップ量判定値SLPth以上である場合、カットオフ周波数ωcは、基準周波数ωcBよりも高い周波数となる。具体的には、規定スリップ量SLPaをスリップ量判定値SLPthよりも大きいスリップ量としたとき、スリップ量SLPが規定スリップ量SLPa以上であると、カットオフ周波数ωcは上限周波数ωcLとなる。上限周波数ωcLは基準周波数ωcBよりも高い。スリップ量SLPがスリップ量判定値SLPth以上且つ規定スリップ量SLPa未満であると、カットオフ周波数ωcは、スリップ量SLPが大きいほど高い。
図3の(B)には、制振ゲインGと車輪30のスリップ量SLPとの関係を示すマップが図示されている。このマップによれば、スリップ量SLPがスリップ量判定値SLPth未満である場合、制振ゲインGは基準ゲインGBとなる。なお、車輪30が路面に対してグリップしている場合におけるトルク伝達装置20の共振周波数に応じた値が、基準ゲインGBとして設定されている。
一方、スリップ量SLPがスリップ量判定値SLPth以上である場合、制振ゲインGは基準ゲインGBよりも小さい。具体的には、スリップ量SLPが規定スリップ量SLPa以上であると、制振ゲインGは下限ゲインGLになる。下限ゲインGLは基準ゲインGBよりも小さい。スリップ量SLPがスリップ量判定値SLPth以上且つ規定スリップ量SLPa未満であると、制振ゲインGは、スリップ量SLPが大きいほど小さい。
なお、モータトルクを入力とし、モータ回転数を出力とした場合の2慣性系の伝達系数は、以下の関係式(式1)で表すことができる。関係式(式1)において、「JMotor」は、トルク伝達装置20から見た電気モータ11のイナーシャであり、諸元から設定されるものである。また、「ωγ」はトルク伝達装置20の共振周波数であり、「ωa」はトルク伝達装置20の***振周波数である。
なお、トルク伝達装置20の***振周波数ωaは、以下の関係式(式3)で算出できる。関係式(式3)から明らかなように、トルク伝達装置20の***振周波数ωaは、車輪30のイナーシャJLoadが小さいほど高周波になる。すなわち、スリップ量SLPが大きいほど***振周波数ωaが高くなる。
<周波数設定処理及びゲイン設定処理>
図4を参照し、設定部113として機能する処理回路51が実行する処理ルーチンについて説明する。処理回路51は本処理ルーチンを所定の制御サイクル毎に繰り返し実行する。
図4を参照し、設定部113として機能する処理回路51が実行する処理ルーチンについて説明する。処理回路51は本処理ルーチンを所定の制御サイクル毎に繰り返し実行する。
本処理ルーチンにおいてステップS11では、処理回路51は、車輪30のスリップ量SLPがスリップ量判定値SLPth以上であるか否かを判定する。スリップ量SLPがスリップ量判定値SLPth未満である場合(S11:NO)、処理回路51は処理をステップS13に移行する。ステップS13において、処理回路51は、周波数設定処理を実行することによって、カットオフ周波数ωcとして基準周波数ωcBを設定する。カットオフ周波数ωcを設定すると、処理回路51は処理をステップS15に移行する。
ステップS15において、処理回路51は、ゲイン設定処理を実行することによって、制振ゲインGとして基準ゲインGBを設定する。このように制振ゲインGを設定すると、処理回路51は本処理ルーチンを一旦終了する。
その一方で、ステップS11においてスリップ量SLPがスリップ量判定値SLPth以上である場合(YES)、処理回路51は処理をステップS17に移行する。ステップS17において、処理回路51は、周波数設定処理を実行することによって、スリップ量SLPに応じた値をカットオフ周波数ωcとして設定する。具体的には、処理回路51は、図3の(A)に示したマップを用いてカットオフ周波数ωcを設定する。これにより、スリップ量SLPが大きいほどカットオフ周波数ωcが高くなる。カットオフ周波数ωcを設定すると、処理回路51は処理をステップS19に移行する。
ステップS19において、処理回路51は、ゲイン設定処理を実行することによって、スリップ量SLPに応じた値を制振ゲインGとして設定する。具体的には、処理回路51は、図3の(B)に示したマップを用いて制振ゲインGを設定する。これにより、スリップ量SLPが大きいほど制振ゲインGが小さくなる。このように制振ゲインGを設定すると、処理回路51は本処理ルーチンを一旦終了する。
<本実施形態における作用及び効果>
図5を参照し、車両10の走行中に車輪30で加速スリップが発生する場合の作用及び効果について説明する。
図5を参照し、車両10の走行中に車輪30で加速スリップが発生する場合の作用及び効果について説明する。
図5の(A)に示すようにタイミングt11で運転者がアクセル操作を開始するため、車両10が発進する。図5に示す例では、図5の(B),(C)に示すように車両10の発進直後から車輪30のスリップ量SLPが大きくなる。そして、タイミングt12からはスリップ量SLPが急激に大きくなる。その結果、トラクションコントロールが開始される。すると、アクセル開度ACCPが保持されているにも関わらず、図5の(E)に示すようにモータトルクTmgが低下する。これにより、車輪30のスリップ量SLPが0(零)に向けて減少する。すなわち、車輪30の加速スリップが抑制される。
ここで、上述したように車輪30で加速スリップが発生している場合、加速スリップ及び減速スリップの何れもが車輪30で発生していない場合と比較し、車輪30と路面との間で発生する摩擦力が小さい。そのため、車輪30で加速スリップが発生している場合、加速スリップ及び減速スリップの何れもが車輪30で発生していない場合と比較し、トルク伝達装置20の捻れ振動の周波数が高くなる。
本実施形態では、車輪30のスリップ量SLPが大きいほど大きい値がカットオフ周波数ωcとして設定される。これにより、トルク伝達装置20の捻れ振動の周波数が変わったとしても、フィルタ処理M12において、モータ回転数Nmgのうち、当該捻れ振動に応じた周波数の変動成分Nvcを抽出できる。
例えば車両10の走行路面のμ値が変わった場合、それに合わせてトルク伝達装置20の捻れ振動の周波数が変わることがある。本実施形態では、こうした場合でも捻れ振動の周波数の変化に合わせてカットオフ周波数ωcを変更できる。その結果、走行路面のμ値が変わったとしても、モータ回転数Nmgのうち、捻れ振動の発生に起因する変動成分Nvcの抽出精度の変化を抑制できる。
ここで、車輪30のスリップ量SLPが大きいということは、トルク伝達装置20から見た場合における車輪30の見かけ上のイナーシャが小さいと云える。車輪30の見かけ上のイナーシャが小さい場合、制振トルクTvcの絶対値が小さくても、制振制御の実施によって捻れ振動に起因するモータ回転数Nmgの変動成分Nvcを小さくできる。
この点、本実施形態では、当該変動成分Nvcに基づいて制振トルクTvcを導出するに際し、スリップ量SLPに応じた値が制振ゲインGとして設定される。すなわち、図5の(D)に示すように、スリップ量SLPが大きいほど小さい値が制振ゲインGとして設定される。その結果、スリップ量SLPが大きくなっても、制振ゲインGの絶対値が過剰になることを抑制できる。言い換えると、上記の車輪30の見かけ上のイナーシャが小さくなっても、制振ゲインGの絶対値が過剰になることを抑制できる。これにより、制振ゲインGを基準ゲインGBで固定する場合と比較し、制振制御の実施時における過補正を抑制できる。すなわち、本実施形態では、トラクションコントロールの実施中に制振制御を実施しても、モータトルクTmgの過補正を抑制できる。つまり、トラクション制御の実施によって車輪30の加速スリップを抑制しつつも、トルク伝達装置20の捻れ振動に起因するモータ回転数Nmgの変動を抑制できる。
<変更例>
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・図3の(A),(B)に示したマップを用いてカットオフ周波数ωc及び制振ゲインGを設定するのであれば、図4に示した処理ルーチンにおいて、ステップS11の判定を省略してもよい。この場合であっても、上記実施形態と同等の効果を得ることができる。
・スリップ量SLPに応じてカットオフ周波数ωcを設定するのであれば、制振ゲインGを所定値で固定してもよい。この場合であっても、モータ回転数Nmgのうち、トルク伝達装置20の捻れ振動に起因する変動成分Nvcを抽出できる。
・上記実施形態では、モータセンサ41の出力信号に基づいた車輪速度算出値VWoutと推定車体速度VS0とを用いてスリップ量SLPを導出しているが、これに限らない。例えば、車輪速度算出値VWoutの代わりに車輪速度検出値VWを用い、車輪速度検出値VWから推定車体速度VS0を引いた値をスリップ量SLPとして導出するようにしてもよい。
・スリップ相関値は、車輪30のスリップ度合いを示すのであれば、スリップ量SLPでなくてもよい。例えば、スリップ量SLPを推定車体速度VS0で割った値であるスリップ率をスリップ相関値として導出してもよい。
・上記実施形態では、フィルタ処理M12でバンドパスフィルタを用いているが、トルク伝達装置20の捻れ振動に起因するモータ回転数Nmgの変動成分Nvcを抽出できるのであれば、バンドパスフィルタ以外のフィルタを用いてもよい。例えば、フィルタ処理M12では、ローパスフィルタ及びハイパスフィルタのうちの少なくとも一方を用いてもよい。
・上記実施形態において、モータ制御部124は、要求トルクTmgqに制振トルクTvcを減算又は加算した値に応じたトルクをトルク指令値Tmgcとして導出したり、当該値に応じたトルクをトルク指令値Tmgcとして導出したりしている。例えば、モータ制御部124は、変動成分Nvcから導出したモータ回転数(モータ回転速度)の現時点の加速度がマイナス側にある場合、所定の期間の変動成分Nvcから導出したモータ回転数の振幅に基づいて補正の基準となる基準補正トルクを導出し、基準補正トルクと制振ゲインGとの積を制振トルクTvcとして導出し、当該制振トルクTvcを要求トルクTmgqに加算して補正してもよい。こうすることで捩じれ振動によりモータ回転数が減速する方向に動く際に、補正を行わない場合に対して電気モータ11が発生する加速方向のトルクが大きくなるように補正され、捩じれ振動による電気モータ11の減速方向の動きが抑制される。また、モータ制御部124は、変動成分Nvcから導出したモータ回転数の現時点の加速度がプラス側にある場合、所定の期間の変動成分Nvcから導出したモータ回転数の振幅に基づいて補正の基準となる基準補正トルクを算出し、基準補正トルクと制振ゲインGとの積を制振トルクTvcとして導出し、当該制振トルクTvcを要求トルクTmgqから減算して補正してもよい。こうすることで捩じれ振動によりモータ回転数が加速する方向に動く際に、補正を行わない場合に対して電気モータ11が発生する加速方向のトルクが大きくなるように補正され、捩じれ振動による電気モータ11の減速方向の動きが抑制される。なお、所定の期間の変動成分Nvcから算出したモータ回転数の加速度の振幅に基づいて導出してもよい。
・制御装置50は、CPUとROMとを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。すなわち、制御装置50は、以下(a)~(c)の何れかの構成であればよい。
(a)コンピュータプログラムに従って各種処理を実行する一つ以上のプロセッサを備えていること。プロセッサは、CPU並びに、RAM及びROMなどのメモリを含んでいる。メモリは、処理をCPUに実行させるように構成されたプログラムコード又は指令を格納している。メモリ、すなわちコンピュータ可読媒体は、汎用又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含んでいる。
(b)各種処理を実行する一つ以上の専用のハードウェア回路を備えていること。専用のハードウェア回路としては、例えば、特定用途向け集積回路、すなわちASIC又はFPGAを挙げることができる。なお、ASICは、「Application Specific Integrated Circuit」の略記である。FPGAは、「Field Programmable Gate Array」の略記である。
(c)各種処理の一部をコンピュータプログラムに従って実行するプロセッサと、各種処理のうちの残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備えていること。
(a)コンピュータプログラムに従って各種処理を実行する一つ以上のプロセッサを備えていること。プロセッサは、CPU並びに、RAM及びROMなどのメモリを含んでいる。メモリは、処理をCPUに実行させるように構成されたプログラムコード又は指令を格納している。メモリ、すなわちコンピュータ可読媒体は、汎用又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含んでいる。
(b)各種処理を実行する一つ以上の専用のハードウェア回路を備えていること。専用のハードウェア回路としては、例えば、特定用途向け集積回路、すなわちASIC又はFPGAを挙げることができる。なお、ASICは、「Application Specific Integrated Circuit」の略記である。FPGAは、「Field Programmable Gate Array」の略記である。
(c)各種処理の一部をコンピュータプログラムに従って実行するプロセッサと、各種処理のうちの残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備えていること。
・車両は、動力源として電気モータを備えた電動車両であれば、内燃機関も備えるハイブリッド車両であってもよい。
次に、上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について記載する。
次に、上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について記載する。
(イ)前記設定部は、前記所定の周波数が高周波であるほど値が小さくなるように前記制振ゲインを調整することが好ましい。
10…車両(電動車両)
11…電気モータ
20…トルク伝達装置
30…車輪
50…制御装置
112…スリップ導出部
113…設定部
124…モータ制御部
11…電気モータ
20…トルク伝達装置
30…車輪
50…制御装置
112…スリップ導出部
113…設定部
124…モータ制御部
Claims (2)
- 電気モータの出力トルクであるモータトルクがトルク伝達系を介して車輪に伝達されることによって走行する電動車両に適用され、
前記車輪のスリップ度合いの相関値であるスリップ相関値を導出するスリップ導出部と、
前記電気モータの回転速度であるモータ回転数のうち、所定の周波数の変動成分を抽出し、当該変動成分が0(零)に近づくように前記モータトルクを調整するモータ制御部と、
前記スリップ相関値が示す前記車輪のスリップ度合いが大きいほど高周波側に前記所定の周波数を設定する設定部と、を備える
車両の制御装置。 - 前記モータ制御部は、前記変動成分と制振ゲインとの積を制振トルクとして導出する制振トルク導出処理と、前記モータトルクの要求値を前記制振トルクで補正することによって前記モータトルクの指令値であるトルク指令値を導出する指令値導出処理と、を実行し、当該トルク指令値に基づいて前記電気モータを駆動させるようになっており、
前記設定部は、前記スリップ相関値が示す前記車輪のスリップ度合いが大きいほど小さい値を前記制振ゲインとして設定する
請求項1に記載の車両の制御装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021176579A JP2023066078A (ja) | 2021-10-28 | 2021-10-28 | 車両の制御装置 |
PCT/JP2022/038651 WO2023074451A1 (ja) | 2021-10-28 | 2022-10-18 | 車両制御装置及び車両制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021176579A JP2023066078A (ja) | 2021-10-28 | 2021-10-28 | 車両の制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023066078A true JP2023066078A (ja) | 2023-05-15 |
Family
ID=86157791
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021176579A Pending JP2023066078A (ja) | 2021-10-28 | 2021-10-28 | 車両の制御装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023066078A (ja) |
WO (1) | WO2023074451A1 (ja) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP6201210B2 (ja) * | 2013-09-24 | 2017-09-27 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電動車両の制御装置及び電動車両の制御方法 |
-
2021
- 2021-10-28 JP JP2021176579A patent/JP2023066078A/ja active Pending
-
2022
- 2022-10-18 WO PCT/JP2022/038651 patent/WO2023074451A1/ja unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2023074451A1 (ja) | 2023-05-04 |
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