JP6669249B2 - 電動車両の制御方法、及び、電動車両の制御装置 - Google Patents
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Description
図1は、第1実施形態における電動車両の制御装置を備えた電動車両の主要構成を示すブロック図である。電動車両とは、車両の駆動源の一部または全部として電動モータを備え、電動モータの駆動力により走行可能な自動車のことであり、電気自動車や、ハイブリッド自動車が含まれる。
Jm:モータイナーシャ
Jw:駆動輪イナーシャ(1軸分)
M:車体重量
Kd:駆動系のねじり剛性
Kt:タイヤと路面の摩擦に関する係数
N:オーバーオールギヤ比
r:タイヤ荷重半径
ωm:モータ回転角速度
θm:モータ回転角度
ωw:駆動輪回転角速度
θw:駆動輪回転角度
Tm:モータトルク
Td:駆動軸トルク
F:駆動力(2軸分)
V:車体速度
θd:駆動軸ねじり角度
図6より、車両の運動方程式は、次式(1)〜(6)で表される。
以下に説明する第2実施形態の電動車両の制御装置は、これまで説明した第1実施形態とは、ステップS203で実行される制振制御演算の処理方法が異なる。
以下に説明する第3実施形態の電動車両の制御装置は、これまで説明した第2実施形態とは、ステップS203で実行される制振制御演算処理において用いられるF/F補償器801の構成が異なる。より具体的には、本実施形態のF/F補償器801は、制御系遅れ時間調整器1109をさらに備える点が第2実施形態と異なる。第3実施形態では、この制御系遅れ時間調整器1109を備えることにより、車両モデル1106から出力される第1のトルク指令値に対するモータ回転速度推定値に対して、制御系遅れ要素に起因する制御時間遅れを考慮することができる。
以下に説明する第4実施形態の電動車両の制御装置は、概ね勾配抵抗としてモータ4に作用する外乱トルクを推定し、モータ回転速度の低下とともにモータトルクを外乱トルク推定値に収束させ、且つ、モータ回転速度を0に収束させる制御(以下、停止制御処理という)を車両の停車間際において実行する点が、第1〜第3実施形態と異なる。以下、第4実施形態の電動車両の制御装置について、第1から第3実施形態と異なる点を中心に説明する。
停止制御処理の詳細について、図15を参照して説明する。図15は、停止制御処理を実現するための制御ブロック図である。停止制御処理は、モータ回転速度F/Bトルク設定器1501と、外乱トルク推定器1502と、加算器1503と、トルク比較器1504とを用いて行われる。以下、それぞれの構成について詳細を説明する。
Claims (11)
- 車両情報に基づいて設定される目標トルク指令値に対して、車両の駆動力伝達系の振動を抑制する制振制御を施すことにより最終トルク指令値を算出し、当該最終トルク指令値に基づいてモータのトルクを制御する電動車両の制御方法において、
前記目標トルク指令値と、駆動軸ねじり角速度にフィードバックゲインを乗じた値とに基づいて前記最終トルク指令値を算出し、
前記駆動力伝達系をモデル化した車両モデルを用いて、前記モータから出力されるモータトルクが車両の駆動軸トルクに伝達されない不感帯区間を推定し、
前記フィードバックゲインの値を、前記不感帯区間と、前記モータトルクが車両の駆動軸トルクに伝達される区間とで別個に設定し、
前記不感帯区間における前記フィードバックゲインは、前記モータトルクが車両の駆動軸トルクに伝達される区間における前記フィードバックゲインよりも小さい値に設定される、
ことを特徴とする電動車両の制御方法。 - 請求項1に記載の電動車両の制御方法において、
前記駆動軸ねじり角速度は、駆動輪回転角速度とモータ回転角速度の駆動軸換算値との偏差から算出される、
電動車両の制御方法。 - 請求項1に記載の電動車両の制御方法において、
前記駆動軸ねじり角速度は、前記目標トルク指令値から前記車両モデルを用いて推定される駆動軸ねじり角速度推定値であって、
前記車両モデルを用いて、前記目標トルク指令値から駆動軸ねじり角度推定値を算出し、
前記目標トルク指令値と、前記駆動軸ねじり角度推定値と、前記駆動軸ねじり角速度推定値に前記フィードバックゲインを乗じた値とに基づいて前記最終トルク指令値を設定する、
電動車両の制御方法。 - 請求項3に記載の電動車両の制御方法において、
前記不感帯区間は、前記車両モデルが有する不感帯区間推定部を用いて推定され、
前記駆動軸ねじり角速度推定値は、前記車両モデルが有する前記不感帯区間推定部を用いて推定される、
電動車両の制御方法。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載の電動車両の制御方法において、
前記車両モデルには、制御系の持つ遅れ要素が加味される、
電動車両の制御方法。 - 請求項5に記載の電動車両の制御方法において、
前記制御系の持つ遅れ要素には、車両状態を検出して所定の処理を施すのに伴う時間遅れ、前記目標トルク指令値から最終トルク指令値を算出するまでの演算に要する時間遅れ、および、前記最終トルク指令値に対して実際に前記モータトルクが発生するまでの時間遅れのうちの少なくとも一つの時間遅れが含まれる、
電動車両の制御方法。 - 請求項1から6のいずれか一項に記載の電動車両の制御方法において、
車両が停車間際か否かを判定し、
車両が停車間際になると、前記不感帯区間と、前記モータトルクが車両の駆動軸トルクに伝達される区間とにおける前記フィードバックゲインの値を同一の値に設定する、
電動車両の制御方法。 - 請求項7に記載の電動車両の制御方法において、
前記モータに作用する外乱トルクを推定し、
電動車両の走行速度に比例する速度パラメータを検出し、
前記目標トルク指令値としての第1のトルク目標値を算出し、
前記速度パラメータの低下とともに前記外乱トルクに収束する第2のトルク目標値を算出し、
前記第1のトルク目標値と前記第2のトルク目標値の大きさを比較し、
前記第2のトルク目標値が前記第1のトルク目標値より大きくなると、当該第2のトルク目標値に対して前記制振制御を施した値を前記最終トルク指令値に設定するとともに、車両が停車間際であると判定する、
電動車両の制御方法。 - 請求項7に記載の電動車両の制御方法において、
前記モータに作用する外乱トルクを推定し、
電動車両の走行速度に比例する速度パラメータを検出し、
前記モータトルクが前記速度パラメータの低下とともに前記外乱トルクに収束する際は、車両が停車間際であると判定する、
電動車両の制御方法。 - 請求項7に記載の電動車両の制御方法において、
電動車両の走行速度に比例する速度パラメータを検出し、
前記速度パラメータの絶対値が所定値以下になると、車両が停車間際であると判定する、
電動車両の制御方法。 - 車両情報に基づいて設定される目標トルク指令値に対して、車両の駆動力伝達系の振動を抑制する制振制御を施すことにより最終トルク指令値を算出し、当該最終トルク指令値に基づいてモータのトルクを制御する電動車両の制御装置において、
前記目標トルク指令値と、駆動軸ねじり角速度にフィードバックゲインを乗じた値とに基づいて前記最終トルク指令値を算出する最終トルク指令値算出部と、
前記駆動力伝達系をモデル化した車両モデルを用いて、前記モータから出力されるモータトルクが車両の駆動軸トルクに伝達されない不感帯区間を推定する不感帯区間推定部とを備え、
前記フィードバックゲインの値は、前記不感帯区間と、前記モータトルクが車両の駆動軸トルクに伝達される区間とで別個に設定され、
前記不感帯区間における前記フィードバックゲインは、前記モータトルクが車両の駆動軸トルクに伝達される区間における前記フィードバックゲインよりも小さい値に設定される、
ことを特徴とする電動車両の制御装置。
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