JP7435818B2 - 電動車両の制御方法、及び電動車両の制御システム - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態による電動車両の制御方法(制御システム)が適用される電動車両システム100の主要な構成を説明するブロック図である。
モータコントローラ2は、上記した図示しないアクセル開度センサ及び各センサから、アクセル開度APO(%)、ブレーキ操作量BR、回転子位相α[rad]、駆動モータ4に流れる三相交流電流(iu,iv,iw)[A]、及びバッテリ1の直流電圧値Vdc[V]を取得する。また、モータコントローラ2は、モードスイッチ信号を取得する。
モータコントローラ2は、内部メモリに記憶された後述するモータトルク指令値(フロントモータトルク指令値Tmf、リアモータトルク指令値Tmr)の前回値を取得する。
モータコントローラ2は、上記「1.」に従い取得した各パラメータに基づいて、モータ電気角速度ωe[rad/s]、モータ回転速度ωm[rad/s]、モータ回転数Nm[rpm]、及び車輪速度ωw[km/h]を算出する。
モータコントローラ2は、回転子位相α(フロント回転子位相αf及びリア回転子位相αr)を時間微分して各モータ電気角速度ωe(フロントモータ電気角速度ωef、リアモータ電気角速度ωer)を求める。
モータコントローラ2は、モータ電気角速度ωeを駆動モータ4の極対数で除して駆動モータ4の機械的な角速度であるモータ回転速度ωm(フロントモータ回転速度ωmf、リアモータ回転速度ωmr)を算出する。なお、モータ回転速度ωmと駆動軸であるドライブシャフト8の回転速度との間の関係は、減速機5のギア比に応じて適宜定まる。すなわち、モータ回転速度ωmは、ドライブシャフト8の回転速度に相関のある速度パラメータである。
モータコントローラ2は、モータ回転速度ωmに単位変換係数(60/2π)を乗じることでモータ回転数Nm(フロントモータ回転数Nmf、リアモータ回転数Nmr)を算出する。
先ず、モータコントローラ2は、フロントモータ回転速度ωmfにタイヤ動半径Rを乗算し、この乗算により得られた値とフロント減速機5fのギア比に基づいて左フロントモータ回転速度ωwfL及び右フロントモータ回転速度ωwfRを算出する。また、モータコントローラ2は、リアモータ回転速度ωmrにタイヤ動半径Rを乗算し、この乗算により得られた値とリア減速機5rのファイナルギアのギア比に基づいて、左リアモータ回転速度ωwrL及び右リアモータ回転速度ωwrRを算出する。そして、本実施形態では、このように求められた各車輪速度ωwに単位変換係数(3600/1000)を施し、車輪速度ωwの単位[m/s]を[km/h]に変換する。なお、左フロントモータ回転速度ωwfL、右フロントモータ回転速度ωwfR、左リアモータ回転速度ωwrL、右リアモータ回転速度ωwrRをそれぞれセンサで直接検知してもよい。
以下に、図2のステップS203に示すトルク制限処理について詳細に説明する。モータコントローラ2は、前記のように、フロントインバータ3fにPWM信号を介してフロントモータトルク指令値Tmfを送信し、リアインバータ3rにPWM信号を介してリアモータトルク指令値Tmrを送信している。
図5は、トルク制限処理を説明するフローチャートである。図6は、ブレーキ操作量BRと、後輪のスリップ傾向度STの閾値と、の関係を示すマップである。図7は、ブレーキ操作量BRと、前輪のスリップ率Sの閾値と、の関係を示すマップである。図8は、スリップ率S及びスリップ率Sの変化量(Δスリップ率)に基づいてフロント制動トルク制御を行うためのマップである。
図9は、処理Aを実行する場合のタイムチャートである。ここでは、ドライバーが走行モードとして1ペダルモードを選択し、例えば濡れた路面のように摩擦力が低下した路面において、所定のアクセル開度でアクセルペダルを踏んだ状態からアクセルペダルの踏み込みを解除したことで、後輪(例えば右リア)でスリップを検知した場合のトータルトルク(フロントトルク、リアトルク)、駆動輪9(右フロント、左フロント、右リア、左リア)の回転数のタイムチャートを示している。
図10は、処理Aを実行後に処理B、及びフロント制動トルク制御を実行する場合のタイムチャートである。図10は、処理Aを実行した後に前輪でスリップが発生した場合のタイムチャートとなっている。したがって、図10に示すトータルトルク(フロントトルク、リアトルク)、及び駆動輪9(右フロント、左フロント、右リア、左リア)の回転数について、時刻t4までは図9のタイムチャートと同様に推移する。なお、図10において駆動輪9(左フロント、左リア)の回転数を示す曲線の図示を省略している。
図11は、リア制動トルク制限処理Aを実行後にリア制動トルク制限処理B、リア制動トルク制限処理C、及びフロント制動トルク制御を実行する場合のタイムチャートである。図11では、図10に示すタイムチャートのように、処理A、フロント制動トルク制御、処理Bを実行したにも関わらず、前輪がさらに摩擦力の低い路面に突入してフロントモータトルク指令値Tmf’が増加(フロント制動トルクが減少)したことで、リアトルク(リア制動トルク)の配分トルクが規定値(例えば0.3)を超えた結果、処理Cを実行する場合のタイムチャートである。したがって、図11に示すトータルトルク(フロントトルク、リアトルク)、及び駆動輪9(右リア、左リア)の回転数について、時刻t5までは図10のタイムチャートと同様に推移する。なお、図11においても、駆動輪9(左フロント、左リア)の回転数を示す曲線の図示を省略している。
図12は、電動車両が制動して停止する場合であってフロント制動トルク制御等が解除される場合のタイムチャートである。図12では、図10と同様に、減速中に処理A、フロント制動トルク制御、処理Bを実行したのち、例えば濡れた路面から抜け出すことで路面の摩擦力が復活し、前輪(後輪)に本来の制動トルクが印加可能となり、さらに電動車両が停止した場合のタイムチャートを示している。
図13は、電動車両が制動後に停止せずに再加速する場合であってフロント制動トルク制御等が解除される場合のタイムチャートである。図13では、減速時に処理A及びフロント制動トルク制御を実行し(ここでは処理Bは実行せず)、その後ドライバーがアクセルペダルを踏み込むことでトータルトルクが制動トルク(負のトルク)から駆動トルク(正のトルク)に切り替わる場合のタイムチャートである。
本実施形態の電動車両の制御方法によれば、前輪を駆動するフロント駆動モータ4fにフロント制動トルクを印加し後輪を駆動するリア駆動モータ4rにリア制動トルクを印加することで電動車両を制動させる電動車両の制御方法であって、制動時において、前輪のスリップを検知したときに、フロント制動トルク及びリア制動トルクを減少させるトルク制限処理(処理B、処理C、フロント制動トルク制御)を実行し、後輪のスリップを検知したときに、フロント制動トルクとリア制動トルクとの総和を維持しつつフロント制動トルクを増加させる配分トルク変更処理(処理A)を実行する。
Claims (11)
- コンピュータが実行する電動車両の制御方法であって、
前輪を駆動するフロント駆動モータにフロント制動トルクを印加し後輪を駆動するリア駆動モータにリア制動トルクを印加することで電動車両を制動させる電動車両の制御方法であり、
前記制動時において、
前記後輪のスリップを検知したときに、前記フロント制動トルクと前記リア制動トルクとの総和を維持しつつ前記フロント制動トルクを増加させる配分トルク変更処理を実行し、
前記配分トルク変更処理により前記後輪のスリップが解消し、且つ前記前輪のスリップを検知したときに、前記フロント制動トルク及び前記リア制動トルクを減少させるトルク制限処理を実行する電動車両の制御方法。 - 前記前輪のスリップを検知したときに、前記リア制動トルクを前記配分トルク変更処理時の前記リア制動トルクよりも低く設定する請求項1に記載の電動車両の制御方法。
- 前記前輪のスリップを検知したときに、前記前輪のスリップを解消するフロント制動トルク制御を実行するとともに、前記フロント制動トルクに対する前記リア制動トルクの割合が規定値を超えないように前記リア制動トルクを制御する請求項1に記載の電動車両の制御方法。
- アクセル操作量に基づいて前記フロント制動トルクを制御する1ペダル制御が可能な場合において、
前記トルク制限処理は、前記1ペダル制御に優先して実行されるとともに、
前記フロント制動トルク制御に係る前記フロント制動トルクが、前記1ペダル制御に係る前記フロント制動トルクに到達した場合に前記トルク制限処理を解除する請求項3に記載の電動車両の制御方法。 - アクセル操作量に基づいて前記フロント制動トルクを制御する1ペダル制御が可能な場合において、
前記トルク制限処理は、前記1ペダル制御に優先して実行されるとともに、
前記1ペダル制御に係る前記フロント制動トルクが所定値に到達した場合に前記トルク制限処理を解除する請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電動車両の制御方法。 - 電動車両の車速がゼロになると前記トルク制限処理及び前記配分トルク変更処理を解除する請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電動車両の制御方法。
- 前記後輪のスリップを、前記リア制動トルクに対するリア駆動モータの回転数の変化量の割合に基づいて検知する請求項1乃至6のいずれか1項に記載の電動車両の制御方法。
- 前記後輪のスリップを、前記リア制動トルクに対するリア駆動モータの回転数の変化量の割合が所定の閾値を超えるか否かで検知し、
前記閾値を、摩擦ブレーキの操作量が大きくなるほど高くする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の電動車両の制御方法。 - 前輪を駆動するフロント駆動モータと
後輪を駆動するリア駆動モータと、
前記フロント駆動モータ及び前記リア駆動モータを駆動制御する制御部と、備え、
前記制御部が、前記フロント駆動モータにフロント制動トルクを印加し前記リア駆動モータにリア制動トルクを印加することで電動車両を制動させる電動車両の制御システムであって、
前記制御部は、
前記制動時において、
前記後輪のスリップを検知したときに、前記フロント制動トルクと前記リア制動トルクとの総和を維持しつつ前記フロント制動トルクを増加させる配分トルク変更処理を実行し、
前記配分トルク変更処理により前記後輪のスリップが解消し、且つ前記前輪のスリップを検知したときに、前記フロント制動トルク及び前記リア制動トルクを減少させるトルク制限処理を実行する電動車両の制御システム。 - スリップの解消とは、スリップした駆動輪の回転数が他の駆動輪の回転数に収束することである請求項1乃至8のいずれか1項に記載の電動車両の制御方法。
- スリップの解消とは、スリップした駆動輪の回転数が他の駆動輪の回転数に収束することである請求項9に記載の電動車両の制御システム。
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