JP7200473B2 - motor controller - Google Patents
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Description
本開示は、車両の走行用モータを制御するモータ制御装置に関する。 The present disclosure relates to a motor control device that controls a running motor of a vehicle.
従来、車両の前輪と後輪とはドライブシャフトで連結され、車両前方に搭載されたエンジンまたはモータ等の駆動力がドライブシャフトを介して後輪に伝達されていた。高圧バッテリおよびモータの技術の向上に伴い、近年では、車両の軽量化のためにドライブシャフトをなくして前輪および後輪のそれぞれを直接モータで駆動する方式を採用した電気自動車が知られている。 Conventionally, the front and rear wheels of a vehicle are connected by a drive shaft, and the driving force of an engine, motor, or the like mounted in front of the vehicle is transmitted to the rear wheels via the drive shaft. 2. Description of the Related Art In recent years, along with improvements in high-voltage battery and motor technology, electric vehicles have become known in which a drive shaft is eliminated and front and rear wheels are directly driven by motors in order to reduce the weight of the vehicle.
特許文献1には、上記の方式を採用した電気自動車において、車両の走行を制御する電子制御装置(以下、走行制御装置)が、左の車輪および右の車輪のうちの一方でスリップの発生を検出した場合に回転数制御を実行する技術が記載されている。回転数制御は、スリップしている車輪を駆動するモータの回転数を、スリップしていない車輪を駆動するモータの回転数に一致させる制御である。
In
しかし、特許文献1に記載の技術では、走行制御装置が、スリップを検出する処理と、回転数制御を実行する処理とを実行しているため、左右車輪に加え前後車輪の推進力を得ようとすると走行制御装置の演算負荷が高くなり、さらに、走行制御装置と、モータを駆動するモータ制御装置との間に高速通信が必要になってしまう。
However, in the technique described in
本開示は、走行制御装置の演算負荷を低減することと、走行制御装置とモータ制御装置との間での高速通信を必要とせず前後車輪の推進力を得ることを目的とする。 An object of the present disclosure is to reduce the computational load of the cruise control device and to obtain the driving force of the front and rear wheels without requiring high-speed communication between the cruise control device and the motor control device.
本開示の一態様は、車両の車輪(WH1,WH2,WH3,WH4)を回転させる走行用モータ(2,3)を制御するモータ制御装置(4,5)であって、スリップ判断部(S110~S140)と、トルク制御部(S230)と、回転数制御部(S220)とを備える。 One aspect of the present disclosure is a motor control device (4, 5) that controls driving motors (2, 3) that rotate wheels (WH1, WH2, WH3, WH4) of a vehicle, the slip determination unit (S110 ˜S140), a torque control section (S230), and a rotation speed control section (S220).
スリップ判断部は、車両の走行速度を検出するように構成された車速検出部(9)から走行速度を示す車速検出信号を取得し、更に、走行用モータのモータ回転数を検出するように構成されたモータ回転数検出部(6,7)からモータ回転数を示すモータ回転数検出信号を取得して、走行速度とモータ回転数とに基づいて、車輪がスリップしているか否かを判断するように構成される。 The slip determination unit is configured to acquire a vehicle speed detection signal indicating the running speed from a vehicle speed detection unit (9) configured to detect the running speed of the vehicle, and further to detect the motor rotation speed of the running motor. A motor rotation speed detection signal indicating the motor rotation speed is obtained from the motor rotation speed detection unit (6, 7), and it is determined whether or not the wheels are slipping based on the traveling speed and the motor rotation speed. configured as
トルク制御部は、車輪がスリップしていないとスリップ判断部が判断した場合に、車両の走行を制御する走行制御装置(11)からトルク指令値を取得して、トルク指令値が示すトルクを走行用モータが出力するように、走行用モータを制御するように構成される。 When the slip determination unit determines that the wheels do not slip, the torque control unit acquires a torque command value from a travel control device (11) that controls travel of the vehicle, and travels with the torque indicated by the torque command value. It is configured to control the driving motor so that the driving motor outputs.
回転数制御部は、車速検出部から車速検出信号を取得し、更に、モータ回転数検出部からモータ回転数検出信号を取得して、車輪がスリップしているとスリップ判断部が判断した場合に、目標回転数とモータ実回転数との偏差が0になるように、走行用モータを制御する回転数制御を実行するように構成される。目標回転数は、走行速度に相当するモータ回転数である。モータ実回転数は、走行用モータのモータ回転数である。 The rotation speed control unit acquires the vehicle speed detection signal from the vehicle speed detection unit, further acquires the motor rotation speed detection signal from the motor rotation speed detection unit, and when the slip determination unit determines that the wheel is slipping. , so that the deviation between the target number of revolutions and the actual number of revolutions of the motor becomes zero. The target rotation speed is the motor rotation speed corresponding to the traveling speed. The actual motor rotation speed is the motor rotation speed of the driving motor.
このように構成された本開示のモータ制御装置は、スリップ判断部と回転数制御部とを備えているため、車輪がスリップしているか否かの判断と回転数制御とを、モータ制御装置が実行する。これにより、車輪がスリップしているか否かの判断と回転数制御とを走行制御装置が実行する必要がなくなり、本開示のモータ制御装置は、走行制御装置の演算負荷を低減することができる。また、本開示のモータ制御装置は、回転数制御を実行しているときに走行制御装置から目標回転数を取得する必要がない。このため、本開示のモータ制御装置が回転数制御を実行しているときに、モータ制御装置と走行制御装置との間で目標回転数を取得するための高速通信を必要とせず通信の遅れが発生するということもなく、本開示のモータ制御装置は、回転数制御の制御性を向上させ前後車輪の推進力を得ることができる。 Since the motor control device of the present disclosure configured as described above includes the slip determination unit and the rotation speed control unit, the motor control device determines whether the wheels are slipping and controls the rotation speed. Run. This eliminates the need for the cruise control device to determine whether the wheels are slipping and to control the rotation speed, and the motor control device of the present disclosure can reduce the computation load of the cruise control device. Further, the motor control device of the present disclosure does not need to acquire the target rotation speed from the cruise control device while executing rotation speed control. Therefore, when the motor control device of the present disclosure is executing rotation speed control, there is no need for high-speed communication for obtaining the target rotation speed between the motor control device and the travel control device, and there is no delay in communication. The motor control device of the present disclosure can improve the controllability of the rotation speed control and obtain the driving force of the front and rear wheels without causing such a problem.
なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。 It should be noted that the symbols in parentheses described in this column and the scope of claims indicate the correspondence with specific means described in the embodiment described later as one mode, and the technical scope of the present disclosure is It is not limited.
以下に本開示の実施形態を図面とともに説明する。
本実施形態の車両制御システム1は、電気自動車に搭載され、図1に示すように、モータ2,3と、モータ制御装置4,5と、レゾルバ6,7と、高圧電池8と、車速センサ9と、アクセル開度センサ10と、電子制御装置11とを備える。以下、モータ制御装置4,5をそれぞれ、MCU4,5という。電子制御装置11を、ECU11という。MCUは、Motor Control Unitの略である。ECUは、Electronic Control Unitの略である。
Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings.
A
モータ2,3は、三相交流同期モータである。モータ2の出力軸は、左右の前輪WH1,WH2に連結されている。モータ3の出力軸は、左右の後輪WH3,WH4に連結されている。
MCU4,5はそれぞれ、モータ2,3を制御する。MCU4,5は、CPU、ROMおよびRAM等を備えた周知のマイクロコンピュータ(以下、マイコン)と、インバータとを備える。マイコンの各種機能は、CPUが非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、ROMが、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムの実行により、プログラムに対応する方法が実行される。なお、CPUが実行する機能の一部または全部を、一つあるいは複数のIC等によりハードウェア的に構成してもよい。また、モータ制御装置4,5を構成するマイクロコンピュータの数は1つでも複数でもよい。
インバータは、6個のスイッチング素子を備えた周知の三相ブリッジ回路である。インバータは、高圧電池8からの駆動用電圧を三相交流に変換し、U相、V相およびW相の三相交流電流によってモータ2,3を駆動する。
An inverter is a well-known three-phase bridge circuit with six switching elements. The inverter converts the driving voltage from the high-
レゾルバ6,7はそれぞれ、モータ2,3の出力軸に取り付けられ、モータ2,3の回転角度を検出する。レゾルバ6,7は、レゾルバステータと、レゾルバロータとを備えている。レゾルバロータは、レゾルバステータ内に回転自在に配置されるとともにモータ2,3の出力軸に固定されて、モータ2,3の出力軸とともに回転する。
The
そしてレゾルバ6,7は、レゾルバロータとレゾルバステータとの間のリラクタンスが、レゾルバロータの回転位置によって変化するように構成されている。これによりレゾルバ6,7は、そのリラクタンスの変化に応じて(すなわち、モータ2,3の回転角度に応じて)正弦波状に振幅が変わるとともに位相が電気角で互いに90°ずれた2つの回転検出信号Sa,Sbを出力する。
The
より詳しく説明すると、レゾルバ6,7のレゾルバステータには、一次コイルと、2つの二次コイルとが設けられている。そして、一次コイルに一定周波数の励磁信号f(t)が供給されることで、二次コイルのそれぞれから、回転検出信号Saと回転検出信号Sbとが出力される。回転検出信号Saは、励磁信号f(t)をsinθで振幅変調した波形を有する。回転検出信号Sbは、励磁信号f(t)をcosθで振幅変調した波形を有する。
More specifically, the resolver stators of the
高圧電池8は、直流電源であり、MCU4,5のマイクロコンピュータおよびインバータを動作させるための電圧をMCU4,5へ供給する。
車速センサ9は、車両制御システム1が搭載されている車両の走行速度(以下、車速)を検出し、その検出結果を示す車速検出信号をMCU4,5およびECU11へ出力する。
The high-
The
アクセル開度センサ10は、車両制御システム1が搭載されている車両のアクセルペダルの踏み込み量(すなわち、アクセル開度)を検出し、その検出結果を示すアクセル開度信号をECU11へ出力する。
ECU11は、CPU、ROMおよびRAM等を備えた周知のマイコンを中心に構成された電子制御装置である。ECU11は、MCU4,5との間でデータ通信可能に接続される。
The ECU 11 is an electronic control unit mainly composed of a well-known microcomputer having CPU, ROM, RAM, and the like. The ECU 11 is connected to the
このように構成された車両制御システム1において、MCU4,5は制御設定処理とモータ制御処理とを実行する。
まず、MCU4,5が実行する制御設定処理の手順を説明する。制御設定処理は、MCU4,5のマイコンの動作中において繰り返し実行される処理である。なお、MCU4が実行する制御設定処理と、MCU5が実行する制御設定処理とは、制御するモータが異なる点以外は同じであるため、MCU4が実行する制御設定処理で代表して説明する。
In the
First, the procedure of control setting processing executed by the
制御設定処理が実行されると、MCU4のCPUは、図2に示すように、まずS10にて、ECU11からトルク指令値を取得する。トルク指令値は、ECU11により算出される。具体的には、ECU11は、まず、アクセルペダルの踏み込み量と車速とに基づいて、ROMに予め記憶されている出力回転数マップを参照することにより、モータ2,3が出力すべき要求パワーと、モータ2,3の目標回転数とを算出する。そしてECU11は、トルク指令値をTc、要求パワーをPr、目標回転数をRtとして、トルク指令値を下式(1)により算出する。なお、下式(1)において、要求パワーPrを2で除算しているのは、要求パワーをモータ2とモータ3とにより二等分しているためである。
When the control setting process is executed, the CPU of the
Tc = (Pr/2)/Rt ・・・(1)
次にS20にて、モータ2に流れる実電流に基づいてトルク推定値を算出する。具体的には、MCU4は、まず、電流センサにより、モータ2に流れるU相電流IuおよびW相電流Iwを検出する。電流センサは、MCU4のインバータからモータ2への各相の電流供給線に設置されている。またMCU4は、レゾルバ6からの回転検出信号Sa,Sbに基づいてモータ2の回転角度を算出し、さらに、モータ2の回転角度を電気角θeに変換する。
Tc=(Pr/2)/Rt (1)
Next, in S<b>20 , an estimated torque value is calculated based on the actual current flowing through the
さらにMCU4は、下式(2),(3)により、d軸電流Id[A]およびq軸電流Iq[A]を算出する。
Furthermore, the
次にMCU4は、下式(4),(5)により、電流位相θI[電気角]および電流振幅AI[A]を算出する。なお、電流位相θIの基準はd軸である。
Next, the
そしてMCU4は、電流位相θIと電流振幅AIとに基づいて、ROMに予め記憶されているトルク推定マップを参照することにより、トルク推定値を算出し、S20の処理を終了する。
Based on the current phase θI and the current amplitude AI, the
次にS30にて、トルク指令値からトルク推定値を減算した減算値をトルク差として算出する。そしてS40にて、トルク差が予め設定された路面判定値J1より小さいか否かを判断する。ここで、トルク差が路面判定値J1より小さい場合には、S50にて、スリップ判定値J2を予め設定された第1スリップ設定値Vs1に設定する。またS60にて、後述する回転数制御で用いられる回転数制御比例ゲインKpを予め設定された第1比例ゲイン設定値Vp1に設定する。さらにS70にて、回転数制御で用いられる回転数制御積分ゲインKiを予め設定された第1積分ゲイン設定値Vi1に設定し、S110に移行する。 Next, in S30, a subtracted value obtained by subtracting the estimated torque value from the torque command value is calculated as the torque difference. Then, in S40, it is determined whether or not the torque difference is smaller than a preset road surface determination value J1. Here, when the torque difference is smaller than the road surface determination value J1, at S50, the slip determination value J2 is set to the preset first slip set value Vs1. Further, in S60, a rotation speed control proportional gain Kp used in rotation speed control, which will be described later, is set to a preset first proportional gain set value Vp1. Further, in S70, the rotational speed control integral gain Ki used in the rotational speed control is set to the preset first integral gain setting value Vi1, and the process proceeds to S110.
またS40にて、トルク差が路面判定値J1以上である場合には、S80にて、スリップ判定値J2を、第1スリップ設定値Vs1より小さくなるように設定された第2スリップ設定値Vs2に設定する。またS90にて、回転数制御比例ゲインKpを、第1比例ゲイン設定値Vp1より大きくなるように設定された第2比例ゲイン設定値Vp2に設定する。さらにS100にて、回転数制御積分ゲインKiを、第1積分ゲイン設定値Vi1より大きくなるように設定された第2積分ゲイン設定値Vi2に設定し、S110に移行する。 If the torque difference is equal to or greater than the road surface determination value J1 in S40, the slip determination value J2 is changed to the second slip set value Vs2 set to be smaller than the first slip set value Vs1 in S80. set. Also, in S90, the speed control proportional gain Kp is set to a second proportional gain set value Vp2 set to be larger than the first proportional gain set value Vp1. Further, in S100, the rotational speed control integral gain Ki is set to a second integral gain set value Vi2 set to be larger than the first integral gain set value Vi1, and the process proceeds to S110.
これにより、図3に示すように、トルク差が路面判定値J1未満である場合には、スリップ判定値J2が第1スリップ設定値Vs1に設定され、回転数制御比例ゲインKpが第1比例ゲイン設定値Vp1に設定され、回転数制御積分ゲインKiが第1積分ゲイン設定値Vi1に設定される。また、トルク差が路面判定値J1以上である場合には、スリップ判定値J2が第2スリップ設定値Vs2に設定され、回転数制御比例ゲインKpが第2比例ゲイン設定値Vp2に設定され、回転数制御積分ゲインKiが第2積分ゲイン設定値Vi2に設定される。なお、路面判定値J1は、スリップし難い通常の路面であるか、スリップし易い低μの路面(例えば、凍結路)であるかを判断するための値である。すなわち、トルク差が路面判定値J1未満である場合には、通常の路面であると判断し、トルク差が路面判定値J1以上である場合には、低μの路面であると判断している。 As a result, as shown in FIG. 3, when the torque difference is less than the road surface determination value J1, the slip determination value J2 is set to the first slip set value Vs1, and the rotational speed control proportional gain Kp is changed to the first proportional gain. The set value Vp1 is set, and the rotation speed control integral gain Ki is set to the first integral gain set value Vi1. Further, when the torque difference is equal to or greater than the road surface determination value J1, the slip determination value J2 is set to the second slip set value Vs2, the rotational speed control proportional gain Kp is set to the second proportional gain set value Vp2, and the rotational speed control proportional gain Kp is set to the second proportional gain set value Vp2. The number control integral gain Ki is set to the second integral gain set value Vi2. The road surface determination value J1 is a value for determining whether the road surface is a normal road surface that is difficult to slip or a road surface with a low μ that is easy to slip (for example, an icy road). That is, when the torque difference is less than the road surface determination value J1, it is determined that the road surface is normal, and when the torque difference is equal to or greater than the road surface determination value J1, it is determined that the road surface is low μ. .
そして、図2に示すように、S110に移行すると、車速センサ9からの車速検出信号に基づいて、車速に応じたモータ2の回転数を目標回転数として算出する。またS120にて、レゾルバ6からの回転検出信号Sa,Sbに基づいて、モータ2の回転数をモータ実回転数として算出する。さらにS130にて、目標回転数からモータ実回転数を減算した減算値の絶対値を回転数差として算出する。
Then, as shown in FIG. 2, when the process proceeds to S110, based on the vehicle speed detection signal from the
そしてS140にて、回転数差がスリップ判定値J2より大きいか否かを判断する。ここで、回転数差がスリップ判定値J2より大きい場合には、S150にて、制御モードを回転数制御に設定して、制御設定処理を一旦終了する。一方、回転数差がスリップ判定値J2以下である場合には、S160にて、制御モードをトルク制御に設定して、制御設定処理を一旦終了する。 Then, in S140, it is determined whether or not the rotational speed difference is greater than the slip determination value J2. Here, if the rotation speed difference is greater than the slip determination value J2, the control mode is set to rotation speed control in S150, and the control setting process is temporarily terminated. On the other hand, if the rotational speed difference is equal to or less than the slip determination value J2, the control mode is set to torque control at S160, and the control setting process is temporarily terminated.
次に、MCU4,5が実行するモータ制御処理の手順を説明する。モータ制御処理は、MCU4,5のマイコンの動作中において繰り返し実行される処理である。なお、MCU4が実行するモータ制御処理と、MCU5が実行するモータ制御処理とは、制御するモータが異なる点以外は同じであるため、MCU4が実行するモータ制御処理で代表して説明する。
Next, the procedure of motor control processing executed by the
モータ制御処理が実行されると、MCU4のCPUは、図4に示すように、まずS210にて、制御モードが回転数制御に設定されているか否かを判断する。ここで、制御モードが回転数制御に設定されている場合には、S220にて、回転数制御を実行して、モータ制御処理を一旦終了する。回転数制御では、MCU4のCPUは、上記の回転数制御比例ゲインKpおよび回転数制御積分ゲインKiを用いたフィードバック制御(すなわち、PI制御)により、上記の目標回転数と上記のモータ実回転数との偏差が0になるように、モータ2に対して要求するトルクを示すトルク指令値を算出する。そしてMCU4のCPUは、算出したトルク指令値に基づいて、トルク指令値が示すトルクをモータ2が出力するように、三相ブリッジ回路の各スイッチング素子をスイッチング動作させてインバータを制御する。
When the motor control process is executed, the CPU of the
またS210にて、制御モードが回転数制御に設定されていない場合には、制御モードがトルク制御に設定されていると判断して、S230にて、トルク制御を実行して、モータ制御処理を一旦終了する。トルク制御では、MCU4のCPUは、ECU11から取得したトルク指令値に基づいて、トルク指令値が示すトルクをモータ2が出力するように、三相ブリッジ回路の各スイッチング素子をスイッチング動作させてインバータを制御する。
If the control mode is not set to rotational speed control at S210, it is determined that the control mode is set to torque control, and torque control is executed at S230 to start the motor control process. Terminate once. In the torque control, the CPU of the
次に、MCU4がモータ2を制御する具体例を説明する。図5に示すように、MCU4は、時刻t0において、トルク制御を実行している。そして、MCU4がモータトルクを目標トルクに一致させることにより、モータ実回転数が目標回転数に維持されている。そして時刻t1において、モータトルクが目標トルクに一致しているにも関わらずモータ実回転数が増加し始める。その後、時刻t2において、目標回転数とモータ実回転数との差の絶対値(すなわち、回転数差)がスリップ判定値J2より大きくなると、MCU4は、トルク制御を終了して、回転数制御を開始する。そして、MCU4がモータトルクを低下させることにより、モータ実回転数も低下し、時刻t3において、回転数差がスリップ判定値J2以下になると、MCU4は、回転数制御を終了し、トルク制御を再開する。その後、時刻t4において、モータトルクが目標トルクに一致するとともにモータ実回転数が目標回転数に一致する状態となる。
Next, a specific example in which the
このように構成されたモータ制御装置4は、車両の左右の前輪WH1,WH2を回転させるモータ2を制御する。またモータ制御装置5は、車両の左右の後輪WH3,WH4を回転させるモータ3を制御する。
The
モータ制御装置4は、車両の走行速度を検出する車速センサ9から走行速度を示す車速検出信号を取得し、更に、モータ2のモータ回転数を検出するレゾルバ6からモータ回転数を示す回転検出信号Sa,Sbを取得する。モータ制御装置5は、車両の走行速度を検出する車速センサ9から走行速度を示す車速検出信号を取得し、更に、モータ3のモータ回転数を検出するレゾルバ7から回転検出信号Sa,Sbを取得する。そして、モータ制御装置4およびモータ制御装置5はそれぞれ、走行速度とモータ回転数とに基づいて、前輪WH1,WH2および後輪WH3,WH4がスリップしているか否かを判断する。
The
モータ制御装置4は、前輪WH1,WH2がスリップしていないと判断した場合に、車両の走行を制御するECU11からトルク指令値を取得して、トルク指令値が示すトルクをモータ2が出力するように、モータ2を制御する。モータ制御装置5は、後輪WH3,WH4がスリップしていないと判断した場合に、ECU11からトルク指令値を取得して、トルク指令値が示すトルクをモータ3が出力するように、モータ3を制御する。
When the
モータ制御装置4は、車速センサ9から車速検出信号を取得し、更に、レゾルバ6から回転検出信号Sa,Sbを取得して、前輪WH1,WH2がスリップしていると判断した場合に、目標回転数とモータ実回転数との偏差が0になるように、モータ2を制御する回転数制御を実行する。モータ制御装置5は、車速センサ9から車速検出信号を取得し、更に、レゾルバ7から回転検出信号Sa,Sbを取得して、後輪WH3,WH4がスリップしていると判断した場合に、目標回転数とモータ実回転数との偏差が0になるように、モータ3を制御する回転数制御を実行する。
The
このように構成されたモータ制御装置4,5は、車輪がスリップしているか否かの判断と回転数制御とを実行する。これにより、車輪がスリップしているか否かの判断と回転数制御とをECU11が実行する必要がなくなり、モータ制御装置4,5は、ECU11の演算負荷を低減することができる。またモータ制御装置4,5は、回転数制御を実行しているときにECU11から目標回転数を取得する必要がない。このため、モータ制御装置4,5が回転数制御を実行しているときに、モータ制御装置4,5とECU11との間で目標回転数を取得するための高速通信を必要とせず通信の遅れが発生するということもなく、モータ制御装置4,5は、回転数制御の制御性を向上させ前後車輪の推進力を得ることができる。
The
またモータ制御装置4は、回転数差がスリップ判定値J2より大きい場合に、前輪WH1,WH2がスリップしていると判断する。モータ制御装置5は、回転数差がスリップ判定値J2より大きい場合に、後輪WH3,WH4がスリップしていると判断する。
Further, the
またモータ制御装置4,5はそれぞれ、モータ2,3に流れる実電流に基づいて、モータ2,3のトルクをトルク推定値として算出する。
そしてモータ制御装置,54は、トルク指令値とトルク推定値との差(すなわち、トルク差)に基づいて、車両が走行している道路の滑り易さを推定する。本実施形態では、モータ制御装置4,5は、トルク差が路面判定値J1未満である場合には、スリップし難い通常の路面であると判断する。またモータ制御装置4,5は、トルク差が路面判定値J1以上である場合には、低μの路面であると判断する。
The
Then, the motor control device 54 estimates the slipperiness of the road on which the vehicle is traveling, based on the difference between the torque command value and the estimated torque value (that is, the torque difference). In the present embodiment, the
そしてモータ制御装置4,5は、推定した滑り易さとスリップ判定値J2との間で負の相関を有するように設定された相関関係に基づき、スリップ判定値J2を設定する。本実施形態では、スリップし難い通常の路面である場合には、スリップ判定値J2が第1スリップ設定値Vs1に設定される。低μの路面である場合には、スリップ判定値J2が第2スリップ設定値Vs2に設定される。
Then, the
これにより、モータ制御装置4,5は、スリップし易い路面状態である場合にはスリップ判定値J2を小さくして、スリップが発生してから、モータ制御装置4,5がスリップの発生を判断するまでの時間を短縮することができる。
As a result, the
またモータ制御装置4,5はそれぞれ、フィードバック制御により、目標回転数とモータ実回転数との偏差が0になるようにモータ2,3を制御する。またモータ制御装置4,5はそれぞれ、モータ2,3に流れる実電流に基づいて、モータ2,3のトルクをトルク推定値として算出する。またモータ制御装置4,5は、トルク指令値とトルク推定値との差(すなわち、トルク差)に基づいて、車両が走行している道路の滑り易さを推定する。そしてモータ制御装置4,5は、推定した滑り易さと、フィードバック制御のゲインとの間で正の相関を有するように設定された相関関係に基づき、ゲインを設定する。本実施形態では、スリップし難い通常の路面である場合には、回転数制御比例ゲインKpが第1比例ゲイン設定値Vp1に設定され、回転数制御積分ゲインKiが第1積分ゲイン設定値Vi1に設定される。低μの路面である場合には、回転数制御比例ゲインKpが第2比例ゲイン設定値Vp2に設定され、回転数制御積分ゲインKiが第2積分ゲイン設定値Vi2に設定される。
Further, the
これにより、モータ制御装置4,5は、スリップし易い路面状態である場合にはフィードバック制御のゲインを大きくして、モータ実回転数が目標回転数に一致するまでの時間を短縮することができる。
As a result, the
以上説明した実施形態において、S110~S140はスリップ判断部としての処理に相当し、S230はトルク制御部としての処理に相当し、S220は回転数制御部としての処理に相当する。 In the embodiment described above, S110 to S140 correspond to the processing of the slip determination section, S230 corresponds to the processing of the torque control section, and S220 corresponds to the processing of the rotation speed control section.
また、前輪WH1,WH2および後輪WH3,WH4は車輪に相当し、モータ2,3は走行用モータに相当し、車速センサ9は車速検出部に相当し、レゾルバ6,7はモータ回転数検出部に相当し、ECU11は走行制御装置に相当し、回転検出信号Sa,Sbはモータ回転数検出信号に相当する。
Front wheels WH1 and WH2 and rear wheels WH3 and WH4 correspond to wheels,
また、S20はトルク推定部としての処理に相当し、S40,S50,S80は判定値設定部としての処理に相当し、S40,S60,S70,S90,S100はゲイン設定部としての処理に相当し、回転数制御比例ゲインKpおよび回転数制御積分ゲインKiはゲインに相当する。 Further, S20 corresponds to the processing of the torque estimating section, S40, S50 and S80 correspond to the processing of the judgment value setting section, and S40, S60, S70, S90 and S100 correspond to the processing of the gain setting section. , the rotational speed control proportional gain Kp and the rotational speed control integral gain Ki correspond to gains.
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、種々変形して実施することができる。
[変形例1]
例えば上記実施形態では、路面状態を「通常の路面」および「低μの路面」の2種類で判断する形態を示したが、3種類以上の路面状態を設定するようにしてもよい。
An embodiment of the present disclosure has been described above, but the present disclosure is not limited to the above embodiment, and can be implemented in various modifications.
[Modification 1]
For example, in the above-described embodiment, two types of road surface conditions, ie, "normal road surface" and "low-μ road surface," are determined, but three or more types of road surface conditions may be set.
[変形例2]
上記実施形態では、道路の滑り易さの増大に伴い段階的にスリップ判定値J2、回転数制御比例ゲインKpおよび回転数制御積分ゲインKiを変化させる形態を示した。しかし、道路の滑り易さの増大に伴い連続的にスリップ判定値J2、回転数制御比例ゲインKpおよび回転数制御積分ゲインKiを変化させるようにしてもよい。
[Modification 2]
In the above-described embodiment, the slip determination value J2, the rotational speed control proportional gain Kp, and the rotational speed control integral gain Ki are changed stepwise as the slipperiness of the road increases. However, the slip determination value J2, the rotational speed control proportional gain Kp, and the rotational speed control integral gain Ki may be changed continuously as the slipperiness of the road increases.
また、上記実施形態における1つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を1つの構成要素に発揮させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。 Also, the function of one component in the above embodiment may be assigned to a plurality of components, or the function of a plurality of components may be performed by one component. Also, part of the configuration of the above embodiment may be omitted. Also, at least a part of the configuration of the above embodiment may be added, replaced, etc. with respect to the configuration of the other above embodiment. It should be noted that all aspects included in the technical idea specified by the wording in the claims are embodiments of the present disclosure.
上述したモータ制御装置4,5の他、当該モータ制御装置4,5を構成要素とするシステム、当該モータ制御装置4,5としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した媒体、モータ制御方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。
In addition to the
2,3…モータ、4,5…モータ制御装置、6,7…レゾルバ、9…車速センサ、11…ECU、WH1,WH2…前輪、WH3,WH4…後輪
2, 3...
Claims (4)
前記車両の走行速度を検出するように構成された車速検出部(9)から前記走行速度を示す車速検出信号を取得し、更に、前記走行用モータのモータ回転数を検出するように構成されたモータ回転数検出部(6,7)から前記モータ回転数を示すモータ回転数検出信号を取得して、前記走行速度と前記モータ回転数とに基づいて、現時点で前記車輪がスリップしているか否かを判断するように構成されたスリップ判断部(S110~S140)と、
前記車輪がスリップしていないと前記スリップ判断部が判断した場合に、前記走行制御装置(11)からトルク指令値を取得して、前記トルク指令値が示すトルクを前記走行用モータが出力するように、前記走行用モータを制御するように構成されたトルク制御部(S230)と、
前記走行速度に相当する前記モータ回転数を目標回転数とし、前記走行用モータの前記モータ回転数をモータ実回転数として、前記車速検出部から前記車速検出信号を取得し、更に、前記モータ回転数検出部から前記モータ回転数検出信号を取得して、前記車輪がスリップしていると前記スリップ判断部が判断した場合に、前記目標回転数と前記モータ実回転数との偏差が0になるように、前記走行用モータを制御する回転数制御を実行するように構成された回転数制御部(S220)と
を備えるモータ制御装置。 Controlling currents flowing through motors (2, 3) for rotating wheels (WH1, WH2, WH3, WH4) of the vehicle , based on a command from a driving control device (11) for controlling driving of the vehicle. A motor control device (4, 5) for driving the running motor by
A vehicle speed detection signal indicating the running speed is obtained from a vehicle speed detection unit (9) configured to detect the running speed of the vehicle, and the motor rotation speed of the running motor is detected. A motor rotation speed detection signal indicating the motor rotation speed is acquired from a motor rotation speed detection unit (6, 7), and whether or not the wheel is currently slipping is determined based on the traveling speed and the motor rotation speed. A slip determination unit (S110 to S140) configured to determine whether
When the slip determination unit determines that the wheel does not slip, a torque command value is acquired from the travel control device (11), and the travel motor outputs torque indicated by the torque command value. a torque control unit (S230) configured to control the running motor;
With the motor rotation speed corresponding to the running speed as a target rotation speed and the motor rotation speed of the running motor as an actual motor rotation speed, the vehicle speed detection signal is acquired from the vehicle speed detection unit, and the motor rotation is performed. The deviation between the target rotation speed and the actual motor rotation speed becomes 0 when the slip determination unit acquires the motor rotation speed detection signal from the motor rotation speed detection unit and determines that the wheel is slipping. and a rotation speed control unit (S220) configured to execute rotation speed control for controlling the traveling motor as described above.
前記スリップ判断部は、前記目標回転数と前記モータ実回転数との差が予め設定されたスリップ判定値より大きい場合に、前記車輪がスリップしていると判断し、
前記走行用モータに流れる実電流に基づいて、前記走行用モータのトルクをトルク推定値として算出するように構成されたトルク推定部(S20)と、
前記走行制御装置から取得された前記トルク指令値と、前記トルク推定部により算出された前記トルク推定値との差に基づいて、前記車両が走行している道路の滑り易さを推定し、推定した前記滑り易さと前記スリップ判定値との間で負の相関を有するように設定された相関関係に基づき、前記スリップ判定値を設定するように構成された判定値設定部(S40,S50,S80)とを備えるモータ制御装置。 The motor control device according to claim 1,
The slip determination unit determines that the wheel is slipping when a difference between the target rotation speed and the actual motor rotation speed is greater than a slip determination value set in advance,
a torque estimator (S20) configured to calculate the torque of the running motor as a torque estimated value based on the actual current flowing through the running motor;
estimating the slipperiness of the road on which the vehicle is traveling based on the difference between the torque command value obtained from the travel control device and the torque estimation value calculated by the torque estimating unit; a determination value setting unit (S40, S50, S80 ).
前記回転数制御部は、フィードバック制御により、前記目標回転数と前記モータ実回転数との偏差が0になるように前記走行用モータを制御し、
前記走行用モータに流れる実電流に基づいて、前記走行用モータのトルクをトルク推定値として算出するように構成されたトルク推定部と、
前記走行制御装置から取得された前記トルク指令値と、前記トルク推定部により算出された前記トルク推定値との差に基づいて、前記車両が走行している道路の滑り易さを推定し、推定した前記滑り易さと、前記回転数制御部により実行される前記フィードバック制御のゲインとの間で正の相関を有するように設定された相関関係に基づき、前記ゲインを設定するように構成されたゲイン設定部(S40,S60,S70,S90,S100)とを備えるモータ制御装置。 The motor control device according to claim 1 or claim 2,
The rotation speed control unit controls the running motor by feedback control so that a deviation between the target rotation speed and the actual motor rotation speed becomes zero,
a torque estimation unit configured to calculate the torque of the running motor as a torque estimated value based on the actual current flowing through the running motor;
estimating the slipperiness of the road on which the vehicle is traveling based on the difference between the torque command value obtained from the travel control device and the torque estimation value calculated by the torque estimating unit; A gain configured to set the gain based on a correlation set so as to have a positive correlation between the slipperiness obtained and the gain of the feedback control executed by the rotation speed control unit A motor control device comprising a setting section (S40, S60, S70, S90, S100).
前記走行用モータは、前記車両における前側の前記車輪である前輪(WH1,WH2)を回転させる前輪用モータ(2)と、前記車両における後側の前記車輪である後輪(WH3,WH4)を回転させる後輪用モータ(3)とにより構成され、The driving motors include a front wheel motor (2) that rotates front wheels (WH1, WH2), which are the front wheels of the vehicle, and rear wheels (WH3, WH4), which are the rear wheels of the vehicle. It is composed of a rear wheel motor (3) that rotates,
当該モータ制御装置は、The motor control device is
前記前輪用モータを制御するように構成された前輪用制御部(4)と、a front wheel controller (4) configured to control the front wheel motor;
前記後輪用モータを制御するように構成された後輪用制御部(5)とa rear wheel controller (5) configured to control the rear wheel motor;
により構成されているモータ制御装置。A motor control device composed of:
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