JP4182938B2 - Vehicle drive control device - Google Patents
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Description
本発明は、前後輪の少なくとも一方が内燃機関(エンジン)で駆動され、他方が電動機で駆動される車両の駆動制御装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle drive control device in which at least one of front and rear wheels is driven by an internal combustion engine (engine) and the other is driven by an electric motor.
前輪をエンジンで駆動すると共に後輪を電動機の出力トルクで駆動可能な車両としては、例えば特許文献1に記載されるものがある。
この車両の駆動制御装置では、後輪が電動機の出力で駆動可能となっていると共に、前輪がエンジンの出力で駆動され、さらに、そのエンジンの出力の一部で発電機を作動し、その発電機が発電した電力を上記電動機に供給する構成となっている。そして、発進から始動完了速度となるまでは、エンジンに加えてモータを駆動させて4輪駆動状態となる。また、車両発進時(車速がゼロ近傍の状態)において、上記電動機が発電状態となっていることを検出すると、電動機の駆動系に過負荷が加わってしまうという問題点を解決するため、上記電動機に供給される電機子電流又は界磁電流の少なくとも一方を減少制御している。
In this vehicle drive control device, the rear wheels can be driven by the output of the electric motor, the front wheels are driven by the output of the engine, and the generator is operated by a part of the output of the engine. The electric power generated by the machine is supplied to the electric motor. Then, from the start until the start completion speed is reached, the motor is driven in addition to the engine to enter the four-wheel drive state. Further, in order to solve the problem that an overload is applied to the drive system of the motor when it is detected that the motor is in a power generation state when the vehicle is started (the vehicle speed is near zero), At least one of the armature current or the field current supplied to is controlled to decrease.
上記特許文献1には、車両発進の際にロールバック(車両が前進方向の駆動制御状態にも関わらず、車両が後退)すると、車速がゼロ近傍において、電動機の電機子電流又は界磁電流を減少することが開示されているものの、どのように減少するのか何ら開示がない。
しかし、ロールバック状態ではモータが発電状態となっていることから、指令値の減少状態によっては、モータの電機子電流が過剰となってそのモータで許容される許容電機子電流を越えてしまうおそれがある。
In the above-mentioned Patent Document 1, when the vehicle rolls back (the vehicle moves backward regardless of the drive control state in the forward direction), the armature current or field current of the motor is obtained when the vehicle speed is near zero. Although it is disclosed to decrease, there is no disclosure of how to decrease.
However, since the motor is in the power generation state in the rollback state, the armature current of the motor may become excessive and exceed the allowable armature current allowed for the motor depending on the decrease in the command value. There is.
また、ロールバック中にモータへの制御指令を下げすぎると、ロールバックしている車両が停止しなかったり、ロールバック中の加速性(後方への移動速度の低下)が悪くなったりするおそれがある。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、電動機への過大電流の負荷を抑えつつ適正にロールバックを抑えることが可能な車両の駆動制御装置を提供することを課題としている。
Moreover, if the control command to the motor is lowered too much during the rollback, the vehicle that is rolling back may not stop, or the acceleration during the rollback (decrease in moving speed backward) may be deteriorated. is there.
The present invention has been made paying attention to the above points, and it is an object of the present invention to provide a vehicle drive control device capable of appropriately suppressing rollback while suppressing an excessive current load on the electric motor. Yes.
上記課題を解決するために、本発明は、主駆動輪を駆動する内燃機関と、内燃機関の出力の一部で作動する発電機と、発電機で発電した電力が供給されると共に従駆動輪を駆動可能な電動機とを備え、4輪駆動状態では、目標トルク指令値となるように電動機の電機子電流指令値及び界磁電流指令値を調整する車両の駆動制御装置において、
上記電動機が前進又は後進方向に駆動制御され且つ車両が上記電動機の駆動方向とは逆方向に移動している状態であるロールバックを検出するロールバック検出手段と、
そのロールバック検出手段の検出に基づき車両がロールバックしていると判定すると、電動機の発電による電機子電流と発電機から供給される電機子電流との総和が当該電動機の性能から許容される最大電機子電流以下となるように、上記界磁電流指令値を制限する界磁電流制限手段とを備えることを特徴とするものである。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides an internal combustion engine that drives a main drive wheel, a generator that operates by a part of the output of the internal combustion engine, power that is generated by the generator, and a driven wheel. A drive control device for a vehicle that adjusts the armature current command value and the field current command value of the motor so as to be a target torque command value in a four-wheel drive state.
Rollback detection means for detecting rollback in which the electric motor is driven and controlled in the forward or reverse direction and the vehicle is moving in a direction opposite to the driving direction of the electric motor;
If it is determined that the vehicle is rolling back based on the detection of the rollback detecting means, the sum of the armature current generated by the motor and the armature current supplied from the generator is the maximum allowable from the performance of the motor. Field current limiting means for limiting the field current command value so as to be equal to or less than the armature current is provided.
本発明によれば、電動機への過大電流による負荷を抑えつつ適正にロールバックを抑えることが可能な車両の駆動制御装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the drive control apparatus of the vehicle which can suppress rollback appropriately can be provided, suppressing the load by the excessive electric current to an electric motor.
次に、本発明に係る第1実施形態を図面を参照しつつ説明する。
図1は、本実施形態に係る車両のシステム構成を説明する図である。
この図1に示すように、本実施形態の車両は、左右前輪1L、1Rが、エンジン2によって駆動される主駆動輪であり、左右後輪3L、3Rが、モータ4によって駆動可能な従駆動輪である。上記エンジン2の出力トルクTeは、変速機30及びディファレンスギア31を通じて左右前輪1L、1Rに伝達される。
Next, a first embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a system configuration of a vehicle according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, in the vehicle of this embodiment, the left and right
上記変速機30には、現在の変速のレンジを検出するシフト位置検出手段32が設けられ、該シフト位置検出手段32は、検出したシフト位置信号を4WDコントローラ8に出力する。
上記変速機30は、不図示の変速制御部からのシフト命令に基づき変速操作を行う。変速制御部は、例えば車速とアクセル開度に基づく変速シフトスケジュールをテーブルなどの情報として有していて、現在の車速及びアクセル開度に基づき変速点を通過すると判定するとシフト命令を変速機30に出力する。
The
The
上記エンジン2の吸気管路14(例えばインテークマニホールド)には、メインスロットルバルブ15とサブスロットルバルブ16が介装されている。メインスロットルバルブ15は、アクセル開度指示装置(加速指示操作部)であるアクセルペダル17の踏み込み量等に応じてスロットル開度が調整制御される。このメインスロットルバルブ15は、アクセルペダル17の踏み込み量に機械的に連動するか、あるいは当該アクセルペダル17の踏み込み量を検出するアクセルセンサ40の踏み込み量検出値に応じて、エンジンコントローラ18が電気的に調整制御することで、そのスロットル開度が調整される。上記アクセルセンサ40の踏み込み量検出値は、4WDコントローラ8にも出力される。
A
また、サブスロットルバルブ16は、ステップモータ19をアクチュエータとし、そのステップ数に応じた回転角により開度が調整制御される。上記ステップモータ19の回転角は、モータコントローラ20からの駆動信号によって調整制御される。なお、サブスロットルバルブ16にはスロットルセンサが設けられており、このスロットルセンサで検出されるスロットル開度検出値に基づいて、上記ステップモータ19のステップ数はフィードバック制御される。ここで、上記サブスロットルバルブ16のスロットル開度をメインスロットルバルブ15の開度以下等に調整することによって、運転者のアクセルペダルの操作とは独立して、エンジン2の出力トルクを制御することができる。
The
また、エンジン2の回転数を検出するエンジン回転数検出センサ21を備え、エンジン回転数検出センサ21は、検出した信号をエンジンコントローラ18及び4WDコントローラ8に出力する。
また、符号34はブレーキペダルであって、そのブレーキペダル34のストローク量がブレーキストロークセンサ35によって検出される。該ブレーキストロークセンサ35は、検出したブレーキストローク量を制動コントローラ36及び4WDコントローラ8に出力する。
Further, an engine
制動コントローラ36は、入力したブレーキストローク量に応じて、各車輪1L、2R、3L、3Rに装備したディスクブレーキなどの制動装置37FL、37FR、37RL、37RRを通じて、車両に作用する制動力を制御する。
また、符号39は、駆動モードスイッチであって、2WDと4WDとの切替指令を出力するものである。
The
また、上記エンジン2の回転トルクTeの一部は、無端ベルト6を介して発電機7に伝達されることで、上記発電機7は、エンジン2の回転数Neにプーリ比を乗じた回転数Nhで回転する。
上記発電機7は、図2及び図3に示すように、出力電圧Vを調整するための電圧調整器22(レギュレータ)を備え、4WDコントローラ8における発電機制御部8Eからの発電機制御指令値c1(デューティ比)に応じた界磁電流Ifhに調整することで、エンジン2に対する発電負荷及び発電する電圧Vが制御される。すなわち、電圧調整器22は、発電機制御部8Eから発電機制御指令c1(デューティ比)を入力し、その発電機制御指令c1に応じたデューティ比に発電機7の界磁電流Ifhを調整すると共に、発電機7の出力電圧Vを検出し4WDコントローラ8に出力する。
Further, a part of the rotational torque Te of the engine 2 is transmitted to the generator 7 via the endless belt 6, so that the generator 7 has a rotational speed obtained by multiplying the rotational speed Ne of the engine 2 by the pulley ratio. Rotate at Nh.
As shown in FIGS. 2 and 3, the generator 7 includes a voltage regulator 22 (regulator) for adjusting the output voltage V, and a generator control command value from the
なお、発電機7の回転数Nhは、エンジン2の回転数Neからプーリ比に基づき演算することができる。
その発電機7が発電した電力は、電線9を介してモータ4に供給可能となっている。その電線9の途中にはジャンクションボックス10が設けられている。上記モータ4(電動機)の駆動軸は、減速機11及びクラッチ12を介して後輪3L、3Rに接続可能となっている。符号13はデフを表す。
The rotational speed Nh of the generator 7 can be calculated from the rotational speed Ne of the engine 2 based on the pulley ratio.
The electric power generated by the generator 7 can be supplied to the motor 4 via the
また、上記ジャンクションボックス10内には電流センサ23が設けられ、該電流センサ23は、発電機7からモータ4に供給される電力の電機子電流値Iatを検出し、当該検出した電機子電流Iatの信号を4WDコントローラ8に出力する。また、電線9を流れる電圧値(モータ4の電圧)が4WDコントローラ8で検出される。符号24は、リレーであり、4WDコントローラ8から指令によってモータ4に供給される電圧(電流)の遮断及び接続が制御される。
In addition, a
また、モータ4は、4WDコントローラ8からの指令によって界磁電流Ifmが制御され、その界磁電流Ifmの調整によって駆動トルクが目標モータトルクTmに調整される。なお、符号25はモータ4の温度を測定するサーミスタである。
上記モータ4の駆動軸の回転数Nmを検出するモータ用回転数センサ26を備え、該モータ用回転数センサ26は、検出したモータ4の回転数信号を4WDコントローラ8に出力する。
In the motor 4, the field current Ifm is controlled by a command from the
A motor
また、各車輪1L、1R、3L、3Rには、車輪速センサ27FL、27FR、27RL、27RRが設けられている。各車輪速センサ27FL、27FR、27RL、27RRは、対応する車輪1L、1R、3L、3Rの回転速度に応じたパルス信号を車輪速検出値として4WDコントローラ8に出力する。
4WDコントローラ8は、図3に示すように、目標モータトルク演算部8A、モータ制御部8B、リレー制御部8C、クラッチ制御部8D、発電機制御部8E、及びロールバック検出部8Fを備え、駆動モードスイッチ39が4WD状態の場合に作動する。
Each
As shown in FIG. 3, the
リレー制御部8Cは、発電機7からモータ4への電力供給の遮断・接続を制御し、4輪駆動状態となっている間は、リレー24を接続状態とする。
クラッチ制御部8Dは、上記クラッチ12の状態を制御し、4輪駆動状態と判定している間はクラッチ12を接続状態に制御する。
上記目標モータトルク演算部8Aは、余剰トルク演算部8Aa、加速アシストトルク演算部8Ab、及びモータトルク決定部8Acを備える。
The
The
The target motor
余剰トルク演算部8Aaは、前輪の加速スリップに応じた余剰のエンジントルクを演算する手段であって、所定のサンプリング時間毎に、入力した各信号に基づき、次のような処理を行う。
すなわち、図4に示すように、先ず、ステップS10において、車輪速センサ27FL、27FR、27RL、27RRからの信号に基づき演算した、前輪1L、1R(主駆動輪)の車輪速から後輪3L、3R(従駆動輪)の車輪速を減算することで、前輪1L、1Rの加速スリップ量であるスリップ速度ΔVFを求め、ステップS20に移行する。
The surplus torque calculation unit 8Aa is a means for calculating surplus engine torque corresponding to the acceleration slip of the front wheels, and performs the following processing based on each input signal for each predetermined sampling time.
That is, as shown in FIG. 4, first, in step S10, the
ここで、スリップ速度ΔVFの演算は、例えば、次のように行われる。
前輪1L、1Rにおける左右輪速の平均値である平均前輪速VWf、及び後輪3L、3Rにおける左右輪速の平均値である平均後輪速VWrをそれぞれ算出する。次に、上記平均前輪速VWfと平均後輪速VWrとの偏差から、主駆動輪である前輪1L、1Rの加速スリップ度合を示すスリップ速度(加速スリップ量)ΔVFを、下記式により算出する。
ΔVF = VWf −VWr
Here, the calculation of the slip speed ΔVF is performed as follows, for example.
An average front wheel speed VWf that is an average value of the left and right wheel speeds of the
ΔVF = VWf -VWr
ステップS20では、上記求めたスリップ速度ΔVFが所定値、例えばゼロより大きいか否かを判定する。スリップ速度ΔVFが0以下と判定した場合には、前輪1L、1Rが加速スリップしていないと推定されるので、ステップS100に移行し、Tm1にゼロを代入した後、復帰する。
一方、ステップS20において、スリップ速度ΔVFが0より大きいと判定した場合には、前輪1L、1Rが加速スリップしていると推定されるので、ステップS40に移行する。
In step S20, it is determined whether or not the determined slip speed ΔVF is greater than a predetermined value, for example, zero. If it is determined that the slip speed ΔVF is 0 or less, it is estimated that the
On the other hand, if it is determined in step S20 that the slip speed ΔVF is greater than 0, it is estimated that the
ステップS40では、前輪1L、1Rの加速スリップを抑えるために必要な吸収トルクTΔVFを、下記式によって演算してステップS50に移行する。この吸収トルクTΔVFは加速スリップ量に比例した量となる。
TΔVF = K1 × ΔVF
ステップS50では、現在の発電機7の負荷トルクTGを、下記式に基づき演算したのち、ステップS60に移行する。
TG =K2・(Vg × Ia)/(K3 × Nh)
ここで、
Vg:発電機の電圧
Ia:発電機の電機子電流
Nh:発電機の回転数
K3:効率
K2:係数
である。
In step S40, the absorption torque TΔVF necessary for suppressing the acceleration slip of the
TΔVF = K1 × ΔVF
In step S50, the current load torque TG of the generator 7 is calculated based on the following equation, and then the process proceeds to step S60.
TG = K2 · (Vg × Ia) / (K3 × Nh)
here,
Vg: Generator voltage
Ia: Armature current of the generator
Nh: Generator rotation speed
K3: Efficiency
K2: coefficient
It is.
ステップS60では、下記式に基づき、余剰トルクつまり発電機7で負荷すべき発電負荷トルクThを求め、ステップS70に移行する。
Th = TG + TΔVF
次に、ステップS70では、上記発電負荷トルクThが、仕様等から定まる発電機7の最大負荷容量HQより大きいか否かを判定する。発電負荷トルクThが当該発電機7の最大負荷容量HQ以下と判定した場合には、ステップS90に移行する。一方、目標発電負荷トルクThが発電機7の最大負荷容量HQを越えている場合には、ステップS80にて、発電負荷トルクThを最大負荷容量HQに制限してステップS90に移行する。
In step S60, the surplus torque, that is, the power generation load torque Th to be loaded by the generator 7 is obtained based on the following formula, and the process proceeds to step S70.
Th = TG + TΔVF
Next, in step S70, it is determined whether or not the power generation load torque Th is greater than the maximum load capacity HQ of the generator 7 determined from the specifications and the like. If it is determined that the power generation load torque Th is equal to or less than the maximum load capacity HQ of the generator 7, the process proceeds to step S90. On the other hand, if the target power generation load torque Th exceeds the maximum load capacity HQ of the generator 7, in step S80, the power generation load torque Th is limited to the maximum load capacity HQ, and the process proceeds to step S90.
ステップS90では、上記発電機負荷トルクThに応じた第1目標モータトルクTm1を求めて処理を終了する。この第1目標モータトルクTm1は、前輪の加速スリップ量に応じた目標モータトルクとなる。なお、上記処理では、一度、発電機7での負荷トルクThを求めてから第1目標モータトルクTm1を演算しているが、前輪1L、1Rの加速スリップ量に対し直接に所定ゲインを乗算して第1目標モータトルクTm1を演算しても良い。
In step S90, the first target motor torque Tm1 corresponding to the generator load torque Th is obtained, and the process is terminated. The first target motor torque Tm1 is a target motor torque corresponding to the acceleration slip amount of the front wheels. In the above processing, the first target motor torque Tm1 is calculated once the load torque Th at the generator 7 is obtained, but the acceleration slip amount of the
次に、加速アシストトルク演算部8Abの処理について説明する。
加速アシストトルク演算部8Abは、図5に示すマップに基づき、車両速度とアクセル開度θ(運転者による加速指示量)に応じた第2目標モータトルクTm2を演算する。この第2目標モータトルクTm2は、アクセル開度θが大きい程大きく且つ、車両速度が小さい程小さい値となり、所定車両速度以上ではゼロとなるように設定される。所定車両速度とは、例えば、車両が発進状態から脱したと推定される低速の車両速度とする。
Next, processing of the acceleration assist torque calculation unit 8Ab will be described.
The acceleration assist torque calculator 8Ab calculates a second target motor torque Tm2 corresponding to the vehicle speed and the accelerator opening θ (acceleration instruction amount by the driver) based on the map shown in FIG. The second target motor torque Tm2 is set to be larger as the accelerator opening θ is larger and smaller as the vehicle speed is smaller, and to be zero at a predetermined vehicle speed or higher. The predetermined vehicle speed is, for example, a low vehicle speed that is estimated to be that the vehicle has left the start state.
ここで、上記第2目標モータトルクTm2を演算する際の特性値は、第2目標モータトルクの最大値(図5中のCONSTの部分)が通常想定される路面での発進が可能と思われるモータトルクとなるように設定されたものである。若しくは、上記特性値は、深雪などの走行抵抗が大きい路面での発進を可能とすべく、第2目標モータトルクの最大値(図5中のCONSTの部分)がモータ特性において許容される最大値となるように設定する。
次に、モータトルク決定部8Acは、上記余剰トルク演算部8Aa及び加速アシストトルク演算部8Abが演算した第1及び第2目標モータトルクTm1、Tm2についてセレクトハイを行い、大きい方の値を目標モータトルクTmとして決定し、モータ制御部8Bに出力する。
Here, it is considered that the characteristic value for calculating the second target motor torque Tm2 can be started on a road surface where the maximum value of the second target motor torque (CONST portion in FIG. 5) is normally assumed. The motor torque is set. Alternatively, the above characteristic value is the maximum value at which the maximum value of the second target motor torque (CONST portion in FIG. 5) is allowed in the motor characteristics so that the vehicle can start on a road surface with a large running resistance such as deep snow. Set to be.
Next, the motor torque determination unit 8Ac performs select high for the first and second target motor torques Tm1 and Tm2 calculated by the surplus torque calculation unit 8Aa and the acceleration assist torque calculation unit 8Ab, and sets the larger value to the target motor. The torque Tm is determined and output to the
次に、モータ制御部8Bの処理について、図6を参照しつつ説明する。
モータ制御部8Bは、所定サンプリング時間毎に作動し、まず、ステップS200で、目標モータトルクTmが「0」より大きいか否かを判定する。Tm>0と判定されれば、前輪1L、1Rが加速スリップしているなど4輪駆動状態(モータ駆動要求状態)であるので、ステップS210に移行する。また、Tm≦0と判定されれば、4輪駆動状態(モータ駆動要求状態)でないので、ステップS300に移行して発電停止(目標発電トルクV=0)の信号など2輪駆動状態の各種の信号を出力して復帰する。
Next, the process of the
The
ステップS210では、4輪駆動状態から2輪駆動状態への移行か否かを判定し、2輪への移行と判定した場合にはステップS300に移行し、ステップS300にて、クラッチ制御部8Dにクラッチオフ指令を出力、発電停止(目標発電トルクV=0)などの4輪駆動終了処理を行った後に、復帰する。例えば、モータ回転数が許容限界回転数に近づいたと判定したり、変速機30のレンジが非駆動レンジ(パーキング又はニュートラル)となっていたりすると、2輪駆動状態への移行と判定する。一方、4輪駆動状態であればステップS220に移行する。
In step S210, it is determined whether or not the shift is from the four-wheel drive state to the two-wheel drive state. If it is determined that the shift is to the two-wheel drive state, the process proceeds to step S300. It returns after performing a four-wheel drive end process such as outputting a clutch-off command and stopping power generation (target power generation torque V = 0). For example, if it is determined that the motor rotation speed has approached the allowable limit rotation speed, or if the range of the
ステップS220では、クラッチ制御部8Dにクラッチオン指令を出力してステップS230に移行する。
ステップS230では、ロールバックフラグRLB−FLGがON、つまりロールバック状態か否かを判定し、ロールバック状態と判定した場合には、ステップS240に移行し、ロールバック状態でない場合にはステップS260に移行する。
In step S220, a clutch-on command is output to the
In step S230, it is determined whether or not the rollback flag RLB-FLG is ON, that is, in the rollback state. When it is determined that the rollback state is set, the process proceeds to step S240. Transition.
ステップS240では、車速VWrがロールバック処理開始速度Vrollか否かを判定し、ロールバック処理開始速度Vroll以上の場合にはステップS250に移行し、そうでない場合にはステップS245に移行する。
なお、本実施形態では、車両速度を後輪の車輪速で推定している場合の例である。車両速度を直接使用し判定しても良い。この場合、後輪の加速スリップの影響を抑えることが出来る。
In step S240, it is determined whether or not the vehicle speed VWr is the rollback process start speed Vroll. If the vehicle speed VWr is equal to or higher than the rollback process start speed Vroll, the process proceeds to step S250, and if not, the process proceeds to step S245.
In addition, in this embodiment, it is an example in case the vehicle speed is estimated with the wheel speed of a rear wheel. The determination may be made by directly using the vehicle speed. In this case, the influence of the acceleration slip of the rear wheel can be suppressed.
上記ロールバック処理開始速度Vrollは、例えば2.5〜4km/hの範囲の値である。このロールバック処理開始速度Vrollは、通常の運転者がロールバックを許容すると想定されるロールバック速度の最大値であって、通常それ以上の速度になると操縦安定性が悪くなって一般の運転者がアクセルペダルを離してブレーキを掛けるであろう後退速度(移動速度)の限界値である。 The rollback processing start speed Vroll is a value in the range of 2.5 to 4 km / h, for example. This rollback processing start speed Vroll is the maximum value of the rollback speed that a normal driver is assumed to allow rollback, and when the speed is higher than that, the steering stability deteriorates and the general driver Is the limit value of the reverse speed (movement speed) that will release the accelerator pedal and apply the brake.
ステップS250では、下記式に基づき、目標モータトルクTmを、ロールバック時の車両後退速度(移動速度:ロールバック速度とも呼ぶ)に応じた量だけ低減した後に、ステップS255に移行する。
Tm = Tm −f×VWr −α
ここで、ロールバック時の車両速度がロールバック速度となる。また、fは、ロールバック速度を低減するトルクに変換するためのゲインである。なお、予め実験などで求めたマップを使用しても良い。
In step S250, based on the following equation, the target motor torque Tm is reduced by an amount corresponding to the vehicle reverse speed (movement speed: also called rollback speed) at the time of rollback, and then the process proceeds to step S255.
Tm = Tm−f × VWr−α
Here, the vehicle speed at the time of rollback becomes the rollback speed. Further, f is a gain for converting to torque that reduces the rollback speed. Note that a map obtained in advance by experiments may be used.
また、損失分αは、ロールバック時に想定されるモータ回転数の変化が生じるときに発生する、モータ回転子の慣性モーメントによるトルクとフリクションによる損失トルク分との和からなる損失分である。
また、ステップS245では、下記式に基づき、目標モータトルクTmを上記損失分αだけ低減した後に、ステップS255に移行する。
Further, the loss α is a loss consisting of the sum of the torque due to the moment of inertia of the motor rotor and the loss due to friction, which occurs when a change in the motor rotation speed assumed during rollback occurs.
In step S245, the target motor torque Tm is reduced by the loss α based on the following equation, and then the process proceeds to step S255.
ステップS255では、モータ用回転数センサ21が検出したモータ4の回転数Nmを入力し、そのモータ4の回転数Nmに応じた目標モータ界磁電流Ifmを算出し、当該目標モータ界磁電流Ifmをモータ界磁電流の目標値とした後、ステップS270に移行する。
ここで、ステップS255は、車両がロールバック状態のときの目標モータ界磁電流Ifmを算出する処理である。
In step S255, the rotational speed Nm of the motor 4 detected by the motor
Here, step S255 is processing for calculating the target motor field current Ifm when the vehicle is in the rollback state.
このロールバック時の目標モータ界磁電流Ifmの値について説明すると、図7及び図8に示すように、ロールバック時の目標モータ界磁電流Ifmは、車両の後退速度に応じて制限され、第1後退速度Vr1(所定後退速度の範囲の下限値)までは、徐々に小さくなり、さらに第1後退速度Vr1〜第2後退速度Vr2の範囲(所定後退速度の範囲)では一定の界磁電流に保持され、続けて第2後退速度Vr2(所定後退速度の範囲の上限値)以上では、徐々に小さくなるように設定されている。 The value of the target motor field current Ifm at the time of rollback will be described. As shown in FIGS. 7 and 8, the target motor field current Ifm at the time of rollback is limited according to the reverse speed of the vehicle. The speed gradually decreases until 1 reverse speed Vr1 (the lower limit value of the predetermined reverse speed range), and in the range of the first reverse speed Vr1 to the second reverse speed Vr2 (predetermined reverse speed range), a constant field current is obtained. It is maintained and is set to gradually decrease above the second reverse speed Vr2 (the upper limit value of the range of the predetermined reverse speed).
上記第1後退速度Vr1は、後退速度がゼロ(車速ゼロ)のときの目標モータ界磁電流「あ」と等しい値に界磁電流に固定したときに、モータ4の発電による電機子電流値が、目標モータトルク及び界磁電流値から決定される目標電機子電流値と等しくなる後退速度(A点)である。
また、上記第2後退速度Vr2は、上記界磁を一定に保持したときの界磁電流「い」に固定したときに、モータ4の発電による電機子電流値が、目標モータトルクTm及び界磁電流値から決定される目標電機子電流値と等しくなる後退速度(B点)である。
When the first reverse speed Vr1 is fixed to a field current equal to the target motor field current “A” when the reverse speed is zero (vehicle speed zero), the armature current value generated by the power generation of the motor 4 is The reverse speed (point A) is equal to the target armature current value determined from the target motor torque and the field current value.
Further, when the second reverse speed Vr2 is fixed to the field current “I” when the field is held constant, the armature current value generated by the motor 4 generates the target motor torque Tm and the field magnet. The reverse speed (point B) is equal to the target armature current value determined from the current value.
さらに、本実施形態では、上記第2後退速度Vr2を、ロールバック処理開始速度Vrollと等しくなるように設定している。
次に、ステップS260では、モータ用回転数センサ21が検出したモータ4の回転数Nmを入力し、そのモータ4の回転数Nmに応じた目標モータ界磁電流Ifmを算出し、当該目標モータ界磁電流Ifmをモータ界磁電流の目標値とした後、ステップS270に移行する。なお、センサで検出された界磁電流値の目標モータ界磁電流Ifmに対する偏差に基づきフィードバック制御が行われる。
Further, in the present embodiment, the second reverse speed Vr2 is set to be equal to the rollback processing start speed Vroll.
Next, in step S260, the rotational speed Nm of the motor 4 detected by the motor
ここで、上記モータ4の回転数Nmに対する目標モータ界磁電流Ifmは、回転数Nmが所定回転数以下の場合には一定の所定電流値とし、モータ4が所定の回転数以上になった場合には、公知の弱め界磁制御方式でモータ4の界磁電流Ifmを小さくする。すなわち、モータ4が高速回転になるとモータ誘起電圧Eの上昇によりモータトルクが低下することから、上述のように、モータ4の回転数Nmが所定値以上になったらモータ4の界磁電流Ifmを小さくして誘起電圧Eを低下させることでモータ4に流れる電流を増加させて所要モータトルクを得るようにする。この結果、モータ4が高速回転になってもモータ誘起電圧Eの上昇を抑えてモータトルクの低下を抑制するため、所要のモータトルクを得ることができる。 Here, the target motor field current Ifm with respect to the rotational speed Nm of the motor 4 is a constant predetermined current value when the rotational speed Nm is equal to or lower than the predetermined rotational speed, and when the motor 4 exceeds the predetermined rotational speed. First, the field current Ifm of the motor 4 is reduced by a known field weakening control method. That is, when the motor 4 is rotated at a high speed, the motor torque decreases due to the increase of the motor induced voltage E. Therefore, as described above, when the rotational speed Nm of the motor 4 exceeds a predetermined value, the field current Ifm of the motor 4 is By reducing the induced voltage E and reducing the induced voltage E, the current flowing through the motor 4 is increased to obtain the required motor torque. As a result, even if the motor 4 rotates at high speed, the increase in the motor induced voltage E is suppressed and the decrease in the motor torque is suppressed, so that the required motor torque can be obtained.
次に、ステップS270では、上記目標モータトルクTm及び目標モータ界磁電流Ifmを変数として、マップなどに基づき、対応する目標電機子電流Iaを求め、ステップS280に移行する。
ステップS280では、上記目標電機子電流Iaに基づき、目標モータトルクTmとするための目標発電電圧V(=Ia×R+E:Eはモータ4の誘起電圧、Rは発電機7とモータ4との間の抵抗)を演算し出力した後に、処理を終了する。なお、ロールバック中は、Eは負値となっている。
なお、発電機制御部8Eでは、現在の発電電圧を入力しつつ、上記目標発電電圧Vとなる発電機制御指令値c1を演算し、電圧調整器22を介して、その発電機制御指令値c1に応じた値に発電機7の界磁電流Ifhを調整することで、発電機7の出力電圧を制御する。
Next, in step S270, the corresponding target armature current Ia is obtained based on a map or the like using the target motor torque Tm and the target motor field current Ifm as variables, and the process proceeds to step S280.
In step S280, based on the target armature current Ia, a target generated voltage V (= Ia × R + E: E is an induced voltage of the motor 4 and R is a voltage between the generator 7 and the motor 4 for setting the target motor torque Tm. After calculating and outputting the resistance, the process is terminated. Note that E is a negative value during rollback.
The
次に、ロールバック検出部8Fの処理を、図9を参照して説明する。
このロールバック検知部8Fは、所定サンプリング時間毎に作動し、まず、ステップS400にて、変速機30のシフトが前進駆動レンジか否かを判定し、前進駆動レンジと判定した場合にはステップS410に移行し、そうでない場合にはステップS460に移行する。
ステップS410では、加速指示量を示すアクセル開度が所定開度以上か否かを判定し、所定開度以上と判定した場合にはステップS420に移行する。所定アクセル開度未満のときにはステップS460に移行する。上記所定アクセル開度とは、車両加速の意思があると見なされるだけのアクセル開度の下限値である。
Next, the processing of the
The
In step S410, it is determined whether or not the accelerator opening indicating the acceleration instruction amount is equal to or greater than a predetermined opening. If it is determined that the accelerator opening is equal to or greater than the predetermined opening, the process proceeds to step S420. When it is less than the predetermined accelerator opening, the routine proceeds to step S460. The predetermined accelerator opening is a lower limit value of the accelerator opening that is only considered to have an intention to accelerate the vehicle.
ステップS420では、パーキングブレーキPKBがオフか否かを判定し、パーキングブレーキPKBがオフであればステップS430に移行し、パーキングブレーキPKBがオンであればステップS460に移行する。
ステップS430では、ブレーキペダル34の踏み込み量などからブレーキが作動中か否かを判定し、ブレーキが非作動と判定した場合にはステップS440に移行し、ブレーキ作動中と判定した場合にはステップS460に移行する。
In step S420, it is determined whether or not the parking brake PKB is off. If the parking brake PKB is off, the process proceeds to step S430, and if the parking brake PKB is on, the process proceeds to step S460.
In step S430, it is determined whether or not the brake is operating based on the amount of depression of the
ステップS440では、モータ4が発電状態か否かを判定し、発電状態と判定した場合には、ステップS450に、発電状態でない状態と判定した場合にはステップS460に移行する。
ここで、発電状態かどうかの判定は、モータ4が車両前進方向とは逆方向に回転することにより発生する逆起電力が発生しているか否かで判定する。
ステップS450では、ロールバック状態であることを示すロールバックフラグRLB−FLGをONにして処理を終了する。
ステップS460では、ロールバックフラグRLB−FLGをOFFにして処理を終了する。
In step S440, it is determined whether or not the motor 4 is in a power generation state. If it is determined that the motor 4 is in a power generation state, the process proceeds to step S450. If it is determined that the motor 4 is not in a power generation state, the process proceeds to step S460.
Here, the determination as to whether or not the vehicle is in the power generation state is made based on whether or not the counter electromotive force generated by the motor 4 rotating in the direction opposite to the vehicle forward direction is generated.
In step S450, the rollback flag RLB-FLG indicating the rollback state is turned on, and the process ends.
In step S460, the rollback flag RLB-FLG is turned off and the process is terminated.
次に、エンジンコントローラ18の処理について説明する。
エンジンコントローラ18では、所定のサンプリング時間毎に、入力した各信号に基づいて図10に示すような処理が行われる。
すなわち、まずステップS500にて、主駆動輪である前輪1L、1Rの加速スリップ量ΔVを求めてステップS510に移行して、その加速スリップ量ΔVが目標スリップ量Tslipを越えているか否かを判定し、目標スリップ量Tslipを越えている場合にはステップS550に移行する。一方、加速スリップ量ΔVが目標スリップ量Tslip以下の場合には、ステップS520に移行する。なお、目標スリップ量Tslipは、例えばスリップ率で10%程度に設定される。
Next, processing of the
In the
That is, first, in step S500, the acceleration slip amount ΔV of the
ステップS520では、アクセルセンサ40からの検出信号等に基づいて、運転者の要求する目標出力トルクTeNを演算して、ステップS530に移行する。
ステップS530では、スロットル開度やエンジン回転数Neなどに基づき、現在の出力トルクTeを算出してステップS540に移行する。
ステップS540では、現在の出力トルクTeに対する目標出力トルクTeNの偏差分ΔTeを下記式に基づき出力して、ステップS560に移行する。
ΔTe =TeN − Te
In step S520, the target output torque TeN requested by the driver is calculated based on the detection signal from the
In step S530, the current output torque Te is calculated based on the throttle opening, the engine speed Ne, and the like, and the process proceeds to step S540.
In step S540, the deviation ΔTe of the target output torque TeN with respect to the current output torque Te is output based on the following equation, and the process proceeds to step S560.
ΔTe = TeN−Te
一方、ステップS550では、いわゆるエンジンTCS制御を行い、所定のTCSトルク変化分を上記偏差分ΔTeに代入してステップS560に移行する。
また、ステップS560では、その偏差分ΔTeに応じたスロットル開度αの変化分Δαを演算し、その開度の変化分Δαに対応する開度信号を上記ステップモータ19に出力して、復帰する。なお、上述の説明では、説明を分かりやすくするために、偏差分ΔTeに対応する開度信号Δαを出力するとしているが、実際には、トルク等の変化を滑らかにするために、起動のたびに所定のトルク増加分若しくはトルク減少分ずつ変化させている。
On the other hand, in step S550, so-called engine TCS control is performed, and a predetermined TCS torque change is substituted for the deviation ΔTe, and the process proceeds to step S560.
In step S560, a change Δα of the throttle opening α corresponding to the deviation ΔTe is calculated, and an opening signal corresponding to the change Δα of the opening is output to the
次に、上記構成の装置における作用などについて説明する。なお、駆動モードスイッチ39が4WD状態に操作されているものとして説明する。
発進時において、前輪に加速スリップが発生する前には、アクセル開度に応じた目標モータトルクTm2に基づきモータ4及び発電機7が制御される。さらに、路面μが小さいためや運転者によるアクセルペダル17の踏み込み量が大きいことで、主駆動輪1L、1Rである前輪1L、1Rが加速スリップすると、加速スリップに応じた目標モータトルクTm1が演算され、この目標モータトルクと上記アクセル開度に応じた目標モータトルクとのセレクトハイが行われ、大きい側の目標モータトルクTmに基づきモータ4及び発電機7が制御される。これによって発進時における車両の加速性が向上する。
Next, the operation of the apparatus having the above configuration will be described. In the following description, it is assumed that the
At the time of starting, before the acceleration slip occurs on the front wheels, the motor 4 and the generator 7 are controlled based on the target motor torque Tm2 corresponding to the accelerator opening. Further, when the road surface μ is small or the amount of depression of the accelerator pedal 17 by the driver is large, when the
なお、前輪が加速スリップをしている場合に、当該加速スリップ量に応じた目標モータトルクTm1の方が、アクセル開度に応じた目標モータトルクTm2よりも大きい場合には、加速スリップ量に応じた目標モータトルクTm1としているが、この場合には、前輪の路面反力限界トルクを越えた余剰トルク分相当の発電出力でモータ4を駆動するため車両全体でのエネルギー効率は良い。 In addition, when the front wheel is performing an acceleration slip, if the target motor torque Tm1 corresponding to the acceleration slip amount is larger than the target motor torque Tm2 corresponding to the accelerator opening, the acceleration slip amount depends on the acceleration slip amount. However, in this case, the motor 4 is driven by the power generation output corresponding to the surplus torque exceeding the road surface reaction force limit torque of the front wheels, so that the energy efficiency of the entire vehicle is good.
そして、登り坂で坂道発進した際に、車両が後退してロールバック状態と判定すると、後退速度がロールバック処理開始速度Vrollとなるまでは、モータ4の目標モータトルクTmを損失分αだけ小さくする。さらに後退速度がロールバック処理開始速度Vrollを越えても運転者がアクセルを踏み続けて発進しようとする意思がある場合には、モータ4の目標モータトルクTmをさらに後退速度に応じた量だけ小さくなるよるように、当該目標モータトルクTmを抑制する。図11に、ロールバック状態での車速に対するモータ4の制御指令値である目標モータトルクTmの変化の概念図を示す。 Then, when the vehicle starts moving uphill on the hill and is determined to be in the rollback state, the target motor torque Tm of the motor 4 is reduced by the loss α until the reverse speed reaches the rollback processing start speed Vroll. To do. Further, if the driver intends to start by stepping on the accelerator even when the reverse speed exceeds the rollback processing start speed Vroll, the target motor torque Tm of the motor 4 is further reduced by an amount corresponding to the reverse speed. Thus, the target motor torque Tm is suppressed. FIG. 11 shows a conceptual diagram of a change in the target motor torque Tm that is a control command value of the motor 4 with respect to the vehicle speed in the rollback state.
ロールバック時は通電方向と実際の回転方向が逆になることから、図12に示すように、車速の大きさが同じでも、通常方向に比べモータ4から後輪までのトルク伝達系に負荷されるトルクが大きくなる。そのトルク伝達系には、クラッチやドライブシャフト等の強度の低い部品があるので、当該トルク伝達系に対する過大トルクの負荷は防止したい。
本実施形態では、ロールバック状態では、車速の絶対値が同じ前進走行時のときの目標モータトルクTmよりも小さく抑えることで、上記トルク伝達系への過大なトルク発生を抑制できる。
Since the energization direction and the actual rotation direction are reversed during rollback, as shown in FIG. 12, even if the vehicle speed is the same, the torque transmission system from the motor 4 to the rear wheels is loaded compared to the normal direction. Torque increases. Since the torque transmission system includes low-strength parts such as a clutch and a drive shaft, it is desired to prevent an excessive torque load on the torque transmission system.
In the present embodiment, in the rollback state, excessive torque generation to the torque transmission system can be suppressed by suppressing the absolute value of the vehicle speed to be smaller than the target motor torque Tm at the time of forward traveling.
このとき、ロールバック時の後退速度が小さい場合には、通電方向と実際の回転方向が逆によって増大するトルク分が小さいので、本実施形態では、ロールバック処理開始速度Vroll以上の後退速度となったら、後退速度分に応じた大きさのトルク分だけ抑制するようにして、過大なトルク発生を抑制しつつ4WD性能(登坂性能)を確保するようにしている。 At this time, when the reverse speed at the time of rollback is small, the amount of torque that increases due to the reverse of the energization direction and the actual rotation direction is small. Therefore, in this embodiment, the reverse speed is equal to or higher than the rollback processing start speed Vroll. Then, by suppressing the torque corresponding to the reverse speed, the 4WD performance (climbing performance) is ensured while suppressing excessive torque generation.
さらに、ロールバック状態では、モータ4の駆動方向と逆方向にモータ回転軸が回転し且つモータ4が発電状態となることから、モータ4の電機子電流は、当該モータ4の発電による電機子電流と発電機7から供給される電流の総和となる。このため、車両発進時と同様の高い界磁電流値のままにしておくと目標モータトルクTmに制御できなくなるので、本実施形態では、前述の図7等のように、後退速度の増加に伴い界磁電流値を制限つまり低減してモータ4の電機子電流値を大きくし、モータ4への通電電流の増加によるモータトルクの増大を抑え、目的とする目標モータトルクTmに制御可能としている。 Further, in the rollback state, the motor rotation shaft rotates in the direction opposite to the driving direction of the motor 4 and the motor 4 is in the power generation state. Therefore, the armature current of the motor 4 is the armature current generated by the power generation of the motor 4. And the total current supplied from the generator 7. For this reason, if the field current value is kept as high as when starting the vehicle, the target motor torque Tm cannot be controlled. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. By limiting or reducing the field current value, the armature current value of the motor 4 is increased, the increase in the motor torque due to the increase in the energization current to the motor 4 is suppressed, and the target motor torque Tm can be controlled.
ここで、後退速度がロールバック処理開始速度Vroll以下の状態で目標モータトルクTmが一定になっている状態では、モータ4の発電による電機子電流が目標電機子電流を越えないだけの値に制限した一定の界磁電流に原則的に制御しているのは、モータ4の発電による電機子電流と目標電機子電流との差分の電流を発電機7で供給すればよいので、電機子電流の過電流を抑えつつ、狙いとするモータトルクに制御できるようにするためである。 Here, when the target motor torque Tm is constant when the reverse speed is equal to or less than the rollback processing start speed Vroll, the armature current generated by the motor 4 is limited to a value that does not exceed the target armature current. The reason why the constant field current is controlled in principle is that the difference between the armature current generated by the motor 4 and the target armature current may be supplied by the generator 7, so that the armature current This is because the target motor torque can be controlled while suppressing the overcurrent.
ただし、モータトルクの立上り直後であって車速0近傍においては、モータ4の発電による電機子電流も微少であり、且つ発電機7の発電能力の立上りに遅れがあるので、応答性の高い目標界磁電流について車速ゼロでの目標界磁電流を大きめに設定し、後退速度に応じて上記一定の界磁電流に向けて目標界磁電流を低減している。これによってモータトルクの立上り直後など発電機7から供給される電流が目標電機子電流に近づくまでに遅れがあっても所要のモータトルクを稼ぐことが可能となる。
However, immediately after the rise of the motor torque and in the vicinity of the
さらに、後退速度がロールバック処理開始速度Vrollを越えると、そのままでは発電機7からの電流で目標電機子電流を制御できなくなるので、界磁電流を後退速度の増大に応じて小さくして発電機7からの電流で目標電機子電流を制御可能としている。これに合わせて目標モータトルクTmを低減することで、電機子電流がモータ性能から規定される許容電機子電流を越えることを防止している。 Further, if the reverse speed exceeds the rollback processing start speed Vroll, the target armature current cannot be controlled by the current from the generator 7 as it is, so the field current is decreased in accordance with the increase of the reverse speed and the generator The target armature current can be controlled by the current from 7. In accordance with this, the target motor torque Tm is reduced to prevent the armature current from exceeding the allowable armature current defined by the motor performance.
図13に、上述の関係を示す。
ここで、上記実施形態では、ロールバック処理開始速度Vroll以上の後退速度の場合にのみ、目標モータトルクTmを後退速度に応じた量だけ低減するように説明しているが、ロールバック発生を検知すると、ロールバック処理開始速度Vroll未満であっても目標モータトルクTmを後退速度に応じた量だけ低減するようにしても良い。
FIG. 13 shows the above relationship.
Here, in the above embodiment, the target motor torque Tm is described to be reduced by an amount corresponding to the reverse speed only when the reverse speed is equal to or higher than the rollback processing start speed Vroll. Then, even if it is less than the rollback processing start speed Vroll, the target motor torque Tm may be reduced by an amount corresponding to the reverse speed.
また、本実施形態では、上記後退速度に応じた量の他に損失分αだけ目標モータトルクTmを小さくしているが、これは次の理由による。
すなわち、上記モータ4と後輪との間のトルク伝達系の軸は、所定のばね定数を持っていることから、アクセルが踏まれてモータ4がトルクを出力すると、上記トルク伝達系の軸にねじれが生じることで、図12に示すように、モータ4の回転数が車速に対し相対的に減速し続いて加速する状態となり、回転慣性分だけ伝達トルクが増大してしまう。この増大分を考慮して、本実施形態では、ロールバック時の目標モータトルクTmを損失分αだけ減少している。
In the present embodiment, the target motor torque Tm is reduced by the loss α in addition to the amount corresponding to the reverse speed. This is due to the following reason.
That is, since the torque transmission system shaft between the motor 4 and the rear wheel has a predetermined spring constant, when the accelerator 4 is stepped on and the motor 4 outputs torque, the torque transmission system shaft As a result of the twisting, as shown in FIG. 12, the rotational speed of the motor 4 is decelerated relative to the vehicle speed and then accelerated, and the transmission torque increases by the rotational inertia. In consideration of this increase, in this embodiment, the target motor torque Tm at the time of rollback is reduced by a loss α.
なお、上記損失分α分だけ許容が可能であれば、この損失分αを無視していも良い。また、上記損失分αが入力されるのは、一般には、モータトルク発生開始から所定時間範囲内であるので、ロールバック検出から所定時間の範囲でだけ損失分α小さくするようにしても良い。
また、上記実施形態では、発進時に前輪が加速スリップすると、加速スリップに応じた目標モータトルクTm値も加味して実際の目標モータトルクTm値を決定しているが、アクセル開度だけに基づいて発進時の目標モータトルクTm値を決定するようにしても良い。
It should be noted that the loss α may be ignored as long as the loss α is acceptable. Further, since the loss α is generally input within a predetermined time range from the start of motor torque generation, the loss α may be reduced only within a predetermined time range from the detection of rollback.
Further, in the above embodiment, when the front wheel accelerates and slips at the time of starting, the actual target motor torque Tm value is determined by taking into account the target motor torque Tm value corresponding to the acceleration slip, but only based on the accelerator opening. You may make it determine the target motor torque Tm value at the time of start.
また、上記実施形態では、発進時における目標モータトルクTmの特性と発進後の走行中の目標モータトルクTmの特性を同じに設定しているが、発進時と走行時における目標モータトルクTmの特性を異ならせるように設定しても良い。上記説明では、発進時のロールバックを例示しているが、走行中にトルクが低減してロールバックする場合にも上記制御指令の抑制は行われる。 In the above embodiment, the characteristics of the target motor torque Tm at the start and the characteristics of the target motor torque Tm during the travel after the start are set to be the same, but the characteristics of the target motor torque Tm at the start and during the travel are set. May be set to be different. In the above description, the rollback at the time of starting is exemplified, but the control command is also suppressed when the rollback is performed while the torque is reduced during traveling.
また、上記実施形態では、発進時における目標モータトルクTmは、少なくともアクセル開度に基づき演算されるようになっているが、発進時の目標モータトルクTmをアクセル開度に関係なく求めるような装置構成であっても本発明を適用できる。
また、モータ4は、直流モータの替わりに交流モータであってもよい。
In the above embodiment, the target motor torque Tm at the time of start is calculated based on at least the accelerator opening, but an apparatus for determining the target motor torque Tm at the start regardless of the accelerator opening. Even if it is a structure, this invention is applicable.
The motor 4 may be an AC motor instead of a DC motor.
ここで、車両発進の際の目標モータトルクTmは、通常、図5に示すようなマップから演算される第2目標モータトルクTm2が採用され、発進時のモータ4の出力は、モータ特性で許容される最大のトルクとなるように演算される。しかし、モータ回転数の車速相当と車速との間には、上述のように違いが発生する場合があるので、上記第2目標モータトルクTm2を演算する場合には、上述のように車速つまり車輪速を使用して図5に示すマップから求めた第2目標モータトルクTm2と、モータ回転数の車速相当の回転数を使用して図5に示すマップから求めた第2目標モータトルクTm2とのセレクトローを行って、実際の第2目標モータトルクTm2を演算して、第2目標モータトルクTm2が確実にモータ特性で許容される最大のトルクを越えないようにすることが好ましい。 Here, as the target motor torque Tm at the time of vehicle start, the second target motor torque Tm2 calculated from a map as shown in FIG. 5 is usually adopted, and the output of the motor 4 at the start is allowed by the motor characteristics. The maximum torque is calculated. However, since there may be a difference between the vehicle speed equivalent to the vehicle speed and the vehicle speed as described above, when calculating the second target motor torque Tm2, the vehicle speed, that is, the wheel as described above. The second target motor torque Tm2 obtained from the map shown in FIG. 5 using the speed and the second target motor torque Tm2 obtained from the map shown in FIG. 5 using the rotation speed corresponding to the vehicle speed of the motor rotation speed. It is preferable to perform a select low and calculate the actual second target motor torque Tm2 to ensure that the second target motor torque Tm2 does not exceed the maximum torque allowed by the motor characteristics.
またこのとき、信号ノイズ等による悪影響を防止するために、検出した上記車速やモータ回転数に対してフィルタ処理を施して、変化量を制限することが行われることがある。また、目標モータトルク指令値自体にフィルタ処理を施して、変化量を制限することが行われることがある。
このようなフィルタ処理が施された場合には、フィルタ処理で遅れた分だけ、後退速度に応じた制御指令値の低減開始が遅れる。従って、上記ロール処理開始速度Vrollを、その開始遅れ分ΔVrollだけ小さくして(Vroll=Vroll−ΔVroll)、フィルタ処理によて生じる遅れによる制御指令値が過大となることを抑えるようにすることが好ましい。なお、実際の検出値とフィルタ処理後の値との偏差が所定偏差以上の場合にのみ、上記ロール処理開始速度Vrollを、その開始遅れ分ΔVrollだけ小さくするようにしても良い。
Further, at this time, in order to prevent an adverse effect due to signal noise or the like, a filter process may be performed on the detected vehicle speed or motor rotation speed to limit the amount of change. Also, the target motor torque command value itself may be filtered to limit the amount of change.
When such filter processing is performed, the start of reduction of the control command value corresponding to the reverse speed is delayed by an amount delayed by the filter processing. Therefore, the roll processing start speed Vroll is reduced by the start delay amount ΔVroll (Vroll = Vroll−ΔVroll) to suppress an excessive control command value due to the delay caused by the filter processing. preferable. Note that the roll processing start speed Vroll may be reduced by the start delay ΔVroll only when the deviation between the actual detection value and the value after the filter processing is greater than or equal to a predetermined deviation.
また、上記実施形態では、第1後退速度Vr1を、車速ゼロでの界磁電流に等しい界磁電流で、モータ4の発電による電機子電流が目標電機子電流となる後退速度に設定しているが、所定の余裕と持たせて、モータ4の発電による電機子電流が目標電機子電流よりも若干小さな電流値となる後退速度に設定つまり、上記後退速度よりも若干小さな後退速度に設定しても良い。 In the above-described embodiment, the first reverse speed Vr1 is set to a reverse speed at which the armature current generated by the motor 4 is the target armature current with a field current equal to the field current at the vehicle speed of zero. However, with a predetermined margin, the armature current generated by the motor 4 is set to the reverse speed at which the current value is slightly smaller than the target armature current, that is, the reverse speed is set to be slightly smaller than the reverse speed. Also good.
同様に、第2後退速度Vr2を、界磁一定のときの界磁電流に等しい界磁電流で、モータ4の発電による電機子電流が目標電機子電流となる後退速度に設定しているが、所定の余裕と持たせて、モータ4の発電による電機子電流が目標電機子電流よりも若干小さな電流値となる後退速度に設定つまり、上記後退速度よりも若干小さな後退速度に設定しても良い。 Similarly, the second reverse speed Vr 2 is set to a reverse speed at which the armature current generated by the motor 4 becomes the target armature current with a field current equal to the field current when the field is constant. Even if the armature current generated by the power generation of the motor 4 is set to a reverse speed at which the current value is slightly smaller than the target armature current, that is, the reverse speed is set to be slightly smaller than the reverse speed. good.
また、上記実施形態では、第2後退速度Vr2とロール処理開始速度Vrollとを一致させているが、モータ4の発電による電機子電流と発電機7からの電流の総和が、当該モータ4が許容する最大電機子電流を越えない範囲で、第2後退速度Vr2をロール処理開始速度Vrollがずらした後退速度としても良い。 In the above embodiment, the second reverse speed Vr2 and the roll processing start speed Vroll are made to coincide with each other, but the sum of the armature current generated by the motor 4 and the current from the generator 7 is allowed by the motor 4. The second reverse speed Vr2 may be a reverse speed shifted from the roll processing start speed Vroll within a range not exceeding the maximum armature current.
また、上記説明では、本実施形態のロールバック検出部8Fの処理を、図9に示すように、前進駆動レンジか否かを判断した後、アクセルの開度状態、パーキングブレーキのオン・オフ、ブレーキペダル34の踏み込み量、モータ4の発電状態に基づき、ロールバック状態であるか否かを判定しているが、図14に示すような処理を行ってロールバックを検出しても良い。すなわち、ステップS600にて、変達機30のシフトが前進駆動レンジか否かを判定し、前進駆動レンジと判定した場合にはステップS610に移行し、そうでない場合にはステップS630に移行する。ステップS610では、モータ4の誘起電圧Erが所定のロールバック判定値ErTH(例えば、0.6V)より小さいか否かの判定を行う。まず、モータ電圧Vm、モータ電機子電流Ia及びモータ抵抗Rに基づいて、次式を基に誘起電圧Erを算出する。
Er =V −Ia×R
In the above description, as shown in FIG. 9, the process of the
Er = V−Ia × R
そして、このように算出された誘起電圧Erがロールバック判定値ErTHより小さいときには、ステップS620に移行して車両がロールバック状態であることを示すロールバックフラグRLBーFLGをONにして処理を終了する。一方、誘起電圧Erがロールバック判定値ErTH以上の場合にはステップS630に移行する。 When the induced voltage Er calculated in this way is smaller than the rollback determination value ErTH, the process proceeds to step S620 and the rollback flag RLB-FLG indicating that the vehicle is in the rollback state is turned ON and the process is ended. To do. On the other hand, when the induced voltage Er is equal to or higher than the rollback determination value ErTH, the process proceeds to step S630.
ステップS630では、ロールバックフラグRLB−FLGをOFFにして処理を終了する。
ここで、誘起電圧Erが所定のロールバック判定値ErTHより小さいか否かで、ロールバック状態であるか否かを判定できるのは、例えば、車両が前進するときにモータが回転する方向と同じ方向にモータが回転した場合に誘起電圧Erが正の方向に出力されるように設定しておくと、逆方向に回転した場合には、誘起電圧Erが負値となる。演算上、誘起電圧Erが負値の場合に、“0”とする処理を行うと、車輪速が所定値より高い(車輪が回転している)状態にあるにもかかわらず、誘起電圧Erが“0″となるので、ロールバック判定値ErTHより小さくなり、モータが前進方向に回転する場合と逆に回転しているとして、ロールバック状態を検出することができる。
In step S630, the rollback flag RLB-FLG is turned OFF and the process is terminated.
Here, whether or not the vehicle is in the rollback state can be determined based on whether or not the induced voltage Er is smaller than a predetermined rollback determination value ErTH, for example, in the same direction as the motor rotates when the vehicle moves forward. If it is set so that the induced voltage Er is output in the positive direction when the motor rotates in the direction, the induced voltage Er becomes a negative value when rotated in the reverse direction. In the calculation, when the induced voltage Er is a negative value, if the process of “0” is performed, the induced voltage Er is equal to the wheel speed being higher than the predetermined value (the wheel is rotating). Since it is “0”, it is smaller than the rollback determination value ErTH, and the rollback state can be detected on the assumption that the motor is rotating in the reverse direction to the case of rotating in the forward direction.
また、本実施形態では、ロールバック状態を、変達機のシフトが前進駆動レンジにあるときに後進してしまう状態として説明しているが、本発明はこれに限らず、変速機のシフトが後進駆動レンジにあるときに車両が前進してしまう状態もロールバック状態とすることができる。この場合、変速機のシフトが後進レンジにあるか否かを判定し、変達機のシフトが後進駆動レンジにあり、且つ、モータが車両前進方向に回転していると判定したときにロールバック状態であると判定することができる。 In the present embodiment, the rollback state is described as a state in which the shifter shifts backward when the shifter is in the forward drive range. However, the present invention is not limited to this, and the shift of the transmission is not limited to this. A state in which the vehicle moves forward when it is in the reverse drive range can also be a rollback state. In this case, it is determined whether or not the shift of the transmission is in the reverse range, and the rollback is performed when it is determined that the shift of the transmission is in the reverse drive range and the motor is rotating in the vehicle forward direction. It can be determined that it is in a state.
1L、1R 前輪
2 エンジン
3L、3R 後輪
4 モータ
6 ベルト
7 発電機
8 4WDコントローラ
8A 目標モータトルク演算部
8Aa 余剰トルク演算部
8Ab 加速アシストトルク演算部
8Ac モータトルク決定部
8B モータ制御部
8C リレー制御部
8D クラッチ制御部
8E 発電機制御部
8F ロールバック検知部
9 電線
10 ジャンクションボックス
11 減速機
12 クラッチ
14 吸気管路
15 メインスロットルバルブ
16 サブスロットルバルブ
18 エンジンコントローラ
19 ステップモータ
20 モータコントローラ
21 エンジン回転数センサ
22 電圧調整器
23 電流センサ
26 モータ用回転数センサ
27FL、27FR、27RL、27RR
車輪速センサ
30 変速機
31 ディファレンシャル・ギヤ
32 シフト位置検出手段
34 ブレーキペダル
35 ブレーキストロークセンサ
36 制動コントローラ
37FL、37FR、37RL、37RR
制動装置
39 駆動モードスイッチ
40 アクセルセンサ
Tm 目標モータトルク
Tm1 第1目標モータトルク
Tm2 第2目標モータトルク
RLB−FLG ロールバック検知フラグ
Tslip 目標スリップ量
Ifh 発電機の界磁電流
V 発電機の電圧
Nh 発電機の回転数
Ia 目標電機子電流
Ifm 目標モータ界磁電流
E モータの誘起電圧
Nm モータの回転数(回転速度)
Th 発電機負荷トルク
Te エンジンの出力トルク
Vr1 第1後退速度(下限値)
Vr2 第2後退速度(下限値)
1L, 1R Front wheel 2
Th Generator load torque Te Engine output torque Vr1 First reverse speed (lower limit)
Vr2 Second reverse speed (lower limit)
Claims (11)
上記電動機が前進又は後進方向に駆動制御され且つ車両が上記電動機の駆動方向とは逆方向に移動している状態であるロールバックを検出するロールバック検出手段と、
そのロールバック検出手段の検出に基づき車両がロールバックしていると判定すると、電動機の発電による電機子電流と発電機から供給される電機子電流との総和が当該電動機の性能から許容される最大電機子電流以下となるように、上記界磁電流指令値を制限する界磁電流制限手段とを備えることを特徴とする車両の駆動制御装置。 A four-wheel drive system comprising an internal combustion engine that drives main drive wheels, a generator that operates with a portion of the output of the internal combustion engine, and an electric motor that is supplied with power generated by the generator and that can drive the driven wheels In the state, in the vehicle drive control device that adjusts the armature current command value and the field current command value of the motor so as to become the target torque command value,
Rollback detection means for detecting rollback in which the electric motor is driven and controlled in the forward or reverse direction and the vehicle is moving in a direction opposite to the driving direction of the electric motor;
If it is determined that the vehicle is rolling back based on the detection of the rollback detecting means, the sum of the armature current generated by the motor and the armature current supplied from the generator is the maximum allowable from the performance of the motor. A vehicle drive control device comprising: a field current limiting means for limiting the field current command value so as to be equal to or less than an armature current.
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