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JP7079111B2 - Vehicle travel control device - Google Patents
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Description

本発明は車両走行制御装置に関し、特にスリップ状態の抑制に関する。 The present invention relates to a vehicle travel control device, and more particularly to suppression of a slip state.

特許文献1には、駆動輪が空転やロックした際のモータ回転数の急変によってモータのトルク切替えが発生するのを防止する電気自動車の動力制御装置が記載されている。すなわち、複数のモータを搭載した電気自動車において、走行条件検出手段により検出された走行条件に応じて必要出力演算手段が走行必要出力を演算し、分担出力設定手段において各モータが分担すべき分担出力を設定する。通常は走行条件検出の都度上記分担出力を設定して指令手段がこれに基づき各モータに指令信号を出力する。異常検出手段がモータの回転数の異常状態を検出すると、その異常状態の間は、状態保持手段により、新たな分担出力を設定せず、モータへの指令信号の出力を前の状態に保持する。これにより、タイヤスリップなどでモータ回転数が急変しても、直ちに分担出力を変化させることなく、安定した駆動状態を維持する。 Patent Document 1 describes a power control device for an electric vehicle that prevents torque switching of a motor from occurring due to a sudden change in the motor rotation speed when the drive wheels slip or lock. That is, in an electric vehicle equipped with a plurality of motors, the required output calculation means calculates the required travel output according to the driving conditions detected by the traveling condition detecting means, and the shared output to be shared by each motor in the shared output setting means. To set. Normally, the above-mentioned shared output is set each time the traveling condition is detected, and the command means outputs a command signal to each motor based on this. When the abnormality detecting means detects an abnormal state of the rotation speed of the motor, the state holding means does not set a new shared output and keeps the output of the command signal to the motor in the previous state during the abnormal state. .. As a result, even if the motor rotation speed suddenly changes due to tire slip or the like, a stable driving state is maintained without immediately changing the shared output.

特開平7-143618号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-143618

モータ回転数が急変した場合にはスリップ率が増大し、車両の安定性が低下するため直ちにスリップ抑制を行う必要があるところ、上記の技術では新たな分担出力を設定せず、モータへの指令信号の出力を前の状態に保持するので、走行安定性の面で課題がある。 When the motor rotation speed changes suddenly, the slip ratio increases and the stability of the vehicle deteriorates, so it is necessary to immediately suppress the slip. Since the signal output is maintained in the previous state, there is a problem in terms of running stability.

本発明の目的は、スリップ状態を効果的に抑制し得る技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique capable of effectively suppressing a slip state.

本発明は、車両の操作量を検出する操作量検出手段と、車両の少なくとも車速を検出する車両状態検出手段と、車両を駆動するモータの少なくともモータ回転数を検出するモータ状態検出手段と、前記操作量と前記車速に基づき車両の目標車速を算出する目標車速算出手段と、前記車速及び前記モータ回転数に基づき算出される前記車両のスリップ率が、車両のタイヤ発生力が安定している最大スリップ率以内の場合に前記目標車速に追従する目標車速追従制御を実行し、前記最大スリップ率を超える場合に前記目標車速追従制御に代えて前記スリップ抑制制御を実行する制御手段を備え、前記モータは第1モータ及び第2モータからなり、前記第1モータは、プラネタリギアのサンギアに接続され、前記第2モータは、前記プラネタリギアのリングギアに接続され、前記プラネタリギアのキャリアは、車両の出力軸に接続され、前記制御手段は、前記スリップ抑制制御として、前記スリップ率を前記最大スリップ率以内とするための前記第1モータ及び前記第2モータの回転数変化分を最小となるように制御することを特徴とする車両走行制御装置である。 The present invention includes an operation amount detecting means for detecting the operation amount of the vehicle, a vehicle state detecting means for detecting at least the vehicle speed of the vehicle, and a motor state detecting means for detecting at least the motor rotation speed of the motor for driving the vehicle. The target vehicle speed calculation means for calculating the target vehicle speed of the vehicle based on the operation amount and the vehicle speed, and the slip ratio of the vehicle calculated based on the vehicle speed and the motor rotation speed are the maximum at which the tire generation force of the vehicle is stable. The motor is provided with a control means for executing target vehicle speed tracking control that follows the target vehicle speed when the slip ratio is within, and executing the slip suppression control instead of the target vehicle speed tracking control when the maximum slip ratio is exceeded. Consists of a first motor and a second motor, the first motor being connected to the sun gear of the planetary gear, the second motor being connected to the ring gear of the planetary gear, and the carrier of the planetary gear being of the vehicle. Connected to the output shaft, the control means minimizes the change in the rotation speeds of the first motor and the second motor for keeping the slip ratio within the maximum slip ratio as the slip suppression control. It is a vehicle traveling control device characterized by controlling.

本発明のさらに他の実施形態では、前記制御手段は、
N1:第1モータの回転数
N2:第2モータの回転数
Np:出力軸回転数
Nt:タイヤ回転数
Gr:デファレンシャルギア比
R:タイヤ半径
V:車速
ρ:プラネタリギア比
S*:最大スリップ率
g1,g2:重み係数
u1:第1モータの回転数変化分
u2:第2モータの回転数変化分
とした場合に、
評価関数として、
J1 = min { g1・u12 + g2・u22 }
とし、制約条件として、
(N1+u1)+(1/ρ)・(N2+u2) - f(S*) = 0
但し、f(S*) = (1+ρ)・Gr・V/(ρ・R・(1-S*))
を満たすように制御する。
In yet another embodiment of the invention, the control means is
N1: Rotational speed of the first motor N2: Rotational speed of the second motor Np: Output shaft rotational speed Nt: Tire rotational speed Gr: Differential gear ratio R: Tire radius V: Vehicle speed ρ: Planetary gear ratio S *: Maximum slip ratio g1, g2: Weight coefficient u1: Change in rotation speed of the first motor u2: Change in rotation speed of the second motor
As an evaluation function
J1 = min {g1 ・ u1 2 + g2 ・ u2 2 }
And as a constraint,
(N1 + u1) + (1 / ρ) ・ (N2 + u2) --f (S *) = 0
However, f (S *) = (1 + ρ) ・ Gr ・ V / (ρ ・ R ・ (1-S *))
Control to meet.

また、本発明は、車両の操作量を検出する操作量検出手段と、車両の少なくとも車速を検出する車両状態検出手段と、車両を駆動するモータの少なくともモータ回転数を検出するモータ状態検出手段と、前記操作量と前記車速に基づき車両の目標車速を算出する目標車速算出手段と、前記車速及び前記モータ回転数に基づき算出される前記車両のスリップ率が、車両のタイヤ発生力が安定している最大スリップ率以内の場合に前記目標車速に追従する目標車速追従制御を実行し、前記最大スリップ率を超える場合に前記目標車速追従制御に代えてスリップ抑制制御を実行する制御手段と、を備え、前記モータは第1モータ及び第2モータからなり、前記第1モータは、プラネタリギアのサンギアに接続され、前記第2モータは、前記プラネタリギアのリングギアに接続され、前記プラネタリギアのキャリアは、車両の出力軸に接続され、前記制御手段は、前記スリップ抑制制御として、前記スリップ率を前記最大スリップ率以内とするための到達時間が最小となるように制御する。 Further, the present invention includes an operation amount detecting means for detecting the operation amount of the vehicle, a vehicle state detecting means for detecting at least the vehicle speed of the vehicle, and a motor state detecting means for detecting at least the motor rotation speed of the motor for driving the vehicle. The target vehicle speed calculation means for calculating the target vehicle speed of the vehicle based on the operation amount and the vehicle speed, and the slip ratio of the vehicle calculated based on the vehicle speed and the motor rotation speed are stable in the tire generation force of the vehicle. A control means for executing target vehicle speed tracking control that follows the target vehicle speed within the maximum slip ratio, and performing slip suppression control instead of the target vehicle speed tracking control when the maximum slip ratio is exceeded. The motor comprises a first motor and a second motor, the first motor is connected to the sun gear of the planetary gear, the second motor is connected to the ring gear of the planetary gear, and the carrier of the planetary gear is , Connected to the output shaft of the vehicle, the control means controls the slip suppression control so that the arrival time for keeping the slip ratio within the maximum slip ratio is minimized.

本発明のさらに他の実施形態では、
N1:第1モータの回転数
N2:第2モータの回転数
Np:出力軸回転数
Nt:タイヤ回転数
Gr:デファレンシャルギア比
R:タイヤ半径
V:車速
ρ:プラネタリギア比
S*:最大スリップ率
u1:第1モータの回転数変化分
u2:第2モータの回転数変化分
du1:第1モータの応答速度
du2:第2モータの応答速度
とした場合に、
評価関数として、
J2 = min { (u1/du1)2 + (u2/du2)2}
とし、制約条件として、
(N1+u1)+(1/ρ)・(N2+u2) - f(S*) = 0
但し、f(S*) = (1+ρ)・Gr・V/(ρ・R・(1-S*))
を満たすように制御する。
In yet another embodiment of the invention,
N1: First motor rotation speed N2: Second motor rotation speed Np: Output shaft rotation speed Nt: Tire rotation speed Gr: Differential gear ratio R: Tire radius V: Vehicle speed ρ: Planetary gear ratio S *: Maximum slip ratio u1: Change in the rotation speed of the first motor u2: Change in the rotation speed of the second motor du1: Response speed of the first motor du2: Response speed of the second motor
As an evaluation function
J2 = min {(u1 / du1) 2 + (u2 / du2) 2 }
And as a constraint,
(N1 + u1) + (1 / ρ) ・ (N2 + u2) --f (S *) = 0
However, f (S *) = (1 + ρ) ・ Gr ・ V / (ρ ・ R ・ (1-S *))
Control to meet.

本発明によれば、スリップ率を用いて目標車速制御とスリップ抑制制御を選択的に切り替えて制御するので、スリップ状態に入らないように制御することができるとともに、仮にスリップ状態となったときにも迅速にスリップ状態を抑制できる。また、本発明によれば、第1モータ及び第2モータを協調制御することで効率的にスリップ状態を抑制できる。 According to the present invention, since the target vehicle speed control and the slip suppression control are selectively switched and controlled by using the slip ratio, it is possible to control so as not to enter the slip state and when the slip state is assumed. Can also quickly suppress the slip state. Further, according to the present invention, the slip state can be efficiently suppressed by coordinating control of the first motor and the second motor.

実施形態の構成ブロック図である。It is a block diagram of the configuration of an embodiment. 実施形態の駆動系の共線図である。It is a collinear diagram of the drive system of an embodiment. スリップ率とタイヤ発生力との関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between a slip ratio and a tire generation force. 実施形態の処理フローチャートである。It is a processing flowchart of an embodiment. 実施形態のスリップ抑制制御の詳細フローチャートである。It is a detailed flowchart of the slip suppression control of embodiment. シミュレーションにおけるμ特性図である。It is a μ characteristic diagram in a simulation. 目標車速追従制御(高μ路)のシミュレーション結果である。It is a simulation result of the target vehicle speed follow-up control (high μ road). 目標車速追従制御(低μ路)のシミュレーション結果である。It is a simulation result of the target vehicle speed follow-up control (low μ road). 目標車速追従制御とスリップ抑制制御(低μ路)のシミュレーション結果である。This is the simulation result of target vehicle speed tracking control and slip suppression control (low μ road).

以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<全体構成>
図1は、本実施形態における車両用走行制御装置の構成ブロック図を示す。車両用走行制御装置は、操作量検出手段10、目標導出手段12、車両状態検出手段14、モータ状態検出手段16、最適制御手段18、スリップ判定手段20、スリップ抑制制御手段22、制御量決定手段24、及びモータ制御手段26を備える。
<Overall configuration>
FIG. 1 shows a block diagram of a vehicle traveling control device according to the present embodiment. The vehicle travel control device includes an operation amount detection means 10, a target derivation means 12, a vehicle state detection means 14, a motor state detection means 16, an optimum control means 18, a slip determination means 20, a slip suppression control means 22, and a control amount determination means. 24 and a motor control means 26 are provided.

操作量検出手段10は、アクセル開度等のドライバ操作量を検出する。操作量検出手段10は、検出したドライバ操作量を目標導出手段12に出力する。 The operation amount detecting means 10 detects the driver operation amount such as the accelerator opening degree. The operation amount detecting means 10 outputs the detected driver operation amount to the target derivation means 12.

車両状態検出手段14は、従動輪回転数等から車両の車速を検出する。車両状態検出手段14は、検出した車両状態、すなわち車速を目標導出手段12、最適制御手段18、スリップ判定手段20、及びスリップ抑制制御手段22に出力する。 The vehicle state detecting means 14 detects the vehicle speed of the vehicle from the driven wheel rotation speed and the like. The vehicle state detecting means 14 outputs the detected vehicle state, that is, the vehicle speed, to the target derivation means 12, the optimum control means 18, the slip determination means 20, and the slip suppression control means 22.

目標導出手段12は、操作量検出手段10からのドライバ操作量と、車両状態検出手段14からの車速を用いて車両の目標速度を算出する。目標導出手段12は、算出した車両の目標速度を最適制御手段18に出力する。 The target derivation means 12 calculates the target speed of the vehicle using the driver operation amount from the operation amount detection means 10 and the vehicle speed from the vehicle state detection means 14. The target derivation means 12 outputs the calculated target speed of the vehicle to the optimum control means 18.

モータ状態検出手段16は、車両モータのモータ回転数を検出する。モータ状態検出手段16は、検出したモータ回転数を最適制御手段18、スリップ判定手段20、及びスリップ抑制制御手段22に出力する。 The motor state detecting means 16 detects the motor rotation speed of the vehicle motor. The motor state detecting means 16 outputs the detected motor rotation speed to the optimum control means 18, the slip determination means 20, and the slip suppression control means 22.

最適制御手段18は、目標導出手段12で算出された目標速度と、車両状態検出手段14からの車速、及びモータ状態検出手段16からのモータ回転数を用いて、効率最適となるモータの目標回転数やトルク等の制御目標を算出する。最適制御手段18は、算出した制御目標、例えば目標回転数を制御量決定手段24に出力する。 The optimum control means 18 uses the target speed calculated by the target derivation means 12, the vehicle speed from the vehicle state detecting means 14, and the motor rotation speed from the motor state detecting means 16, and the target rotation of the motor for which the efficiency is optimized is optimized. Calculate control targets such as number and torque. The optimum control means 18 outputs the calculated control target, for example, the target rotation speed, to the control amount determining means 24.

スリップ判定手段20は、車両状態検出手段14からの車速、モータ状態検出手段16からのモータ回転数を用いて、タイヤのスリップ状態を算出する。スリップ状態算出の詳細については後述する。スリップ判定手段20は、算出したスリップ状態を制御量決定手段24に出力する。 The slip determining means 20 calculates the slip state of the tire by using the vehicle speed from the vehicle state detecting means 14 and the motor rotation speed from the motor state detecting means 16. The details of the slip state calculation will be described later. The slip determining means 20 outputs the calculated slip state to the control amount determining means 24.

スリップ抑制制御手段22は、目標スリップ率以内となるようにモータの速度変化量を最小にすべく、車両状態検出手段14からの車速、モータ状態検出手段16からのモータ回転数を用いてスリップ率を目標以内にするためのモータ目標回転数を算出する。モータ目標回転数の算出についても後述する。スリップ抑制制御手段22は、算出したモータ目標回転数を制御量決定手段24に出力する。 The slip suppression control means 22 uses the vehicle speed from the vehicle state detecting means 14 and the motor rotation speed from the motor state detecting means 16 to minimize the amount of change in the motor speed so as to be within the target slip rate. Calculate the motor target rotation speed to keep the speed within the target. The calculation of the motor target rotation speed will also be described later. The slip suppression control means 22 outputs the calculated motor target rotation speed to the control amount determining means 24.

制御量決定手段24は、スリップ状態に応じて最適制御手段18の出力である目標回転数と、スリップ抑制制御手段22の出力である目標回転数のいずれかを選択し、目標回転数をモータ制御手段26に出力する。 The control amount determining means 24 selects either the target rotation speed which is the output of the optimum control means 18 or the target rotation speed which is the output of the slip suppression control means 22 according to the slip state, and controls the target rotation speed by the motor. Output to means 26.

モータ制御手段26は、制御量決定手段24の出力である目標回転数となるようにモータを制御する。 The motor control means 26 controls the motor so as to reach the target rotation speed, which is the output of the control amount determining means 24.

具体的には、操作量検出手段10はアクセル開度センサで構成され、車両状態検出手段14は車速センサで構成され、モータ状態検出手段16は回転数センサで構成される。また、目標導出手段12、最適制御手段18、スリップ判定手段20、スリップ抑制制御手段22、及び制御量決定手段24は、プロセッサ、メモリ、及び入出力インタフェースを備える電子制御装置(ECU)で構成され、モータ制御手段26はモータに対して駆動電力を供給するドライバ回路で構成され得る。ECUのプロセッサは、プログラムメモリに記憶された処理プログラムを読み出して実行することにより、目標導出手段12、最適制御手段18、スリップ判定手段20、スリップ抑制制御手段22、及び制御量決定手段24を実現する。プロセッサにおける処理内容を例示すると、以下の通りである。
・操作量と車速を用いて目標車速を算出する
・車速と目標車速とモータ回転数を用いて目標車速に追従するための制御量を算出する
・車速とモータ回転数を用いてスリップ率を算出する
・算出したスリップ率を最大スリップ率と比較してスリップ率が最大スリップ率を超えているか否かを判定する
・算出したスリップ率が最大スリップ率以内であれば目標車速に追従する制御を実行し、最大スリップ率を超えていればスリップ抑制制御を実行する
・スリップ抑制制御のための評価関数を演算し、評価関数値を最小化する
Specifically, the operation amount detecting means 10 is composed of an accelerator opening degree sensor, the vehicle state detecting means 14 is composed of a vehicle speed sensor, and the motor state detecting means 16 is composed of a rotation speed sensor. Further, the target derivation means 12, the optimum control means 18, the slip determination means 20, the slip suppression control means 22, and the control amount determination means 24 are composed of an electronic control unit (ECU) including a processor, a memory, and an input / output interface. The motor control means 26 may be composed of a driver circuit that supplies drive power to the motor. The processor of the ECU realizes the target derivation means 12, the optimum control means 18, the slip determination means 20, the slip suppression control means 22, and the control amount determining means 24 by reading and executing the processing program stored in the program memory. do. An example of the processing content in the processor is as follows.
・ Calculate the target vehicle speed using the operation amount and vehicle speed ・ Calculate the control amount to follow the target vehicle speed using the vehicle speed, target vehicle speed and motor rotation speed ・ Calculate the slip ratio using the vehicle speed and motor rotation speed・ Compare the calculated slip rate with the maximum slip rate to determine whether the slip rate exceeds the maximum slip rate. ・ If the calculated slip rate is within the maximum slip rate, execute control to follow the target vehicle speed. If the maximum slip ratio is exceeded, slip suppression control is executed. ・ The evaluation function for slip suppression control is calculated and the evaluation function value is minimized.

図2は、実施形態における駆動系の共線図を示す。プラネタリギアのサンギア及びリングギアにそれぞれモータが接続され(サンギアに接続されるモータをモータ1、リングギアに接続されるモータをモータ2とする)、キャリアに出力軸が接続される。
N1:モータ1の回転数
N2:モータ2の回転数
Np:出力軸回転数
Nt:タイヤ回転数
Gr:デフギア(デファレンシャルギア)比
R:タイヤ半径
V:車速
ρ:プラネタリギア比
とすると、
Np = Gr・Nt
Np = ρ/(1+ρ)・N1 + 1/(1+ρ)・N2
の関係にある。
FIG. 2 shows a collinear diagram of the drive system in the embodiment. A motor is connected to each of the sun gear and the ring gear of the planetary gear (the motor connected to the sun gear is referred to as a motor 1 and the motor connected to the ring gear is referred to as a motor 2), and the output shaft is connected to the carrier.
N1: Motor rotation speed N2: Motor 2 rotation speed Np: Output shaft rotation speed Nt: Tire rotation speed Gr: Def gear (differential gear) ratio R: Tire radius V: Vehicle speed ρ: Planetary gear ratio
Np = Gr ・ Nt
Np = ρ / (1 + ρ) ・ N1 + 1 / (1 + ρ) ・ N2
There is a relationship.

次に、スリップ判定手段20におけるスリップ判定について説明する。 Next, the slip determination in the slip determination means 20 will be described.

図3は、スリップ率とタイヤ発生力との関係を示す。一般に、スリップ率がS*以上ではタイヤ発生力の傾きが逆になり、不安定になることが分かっている。このため、駆動時においてはスリップ率をS*以内に抑えることが望ましい。これを満足するためには、
S*:最大スリップ率
として、次式を常に満足するように制御すればよい。
(Np - Gr・V/R)/(Np) ≦S*・・・(1)
FIG. 3 shows the relationship between the slip ratio and the tire generating force. Generally, it is known that when the slip ratio is S * or higher, the inclination of the tire generating force is reversed and the tire becomes unstable. Therefore, it is desirable to keep the slip ratio within S * during driving. To satisfy this,
S *: The maximum slip ratio may be controlled so as to always satisfy the following equation.
(Np --G ・ V / R) / (Np) ≦ S * ・ ・ ・ (1)

上式より、出力軸回転数Npは次式を満足する必要がある。
Np ≦ Gr・V/(R・(1-S*)) ・・・(2)
従って、モータ1、モータ2の回転数N1、N2は、次式を満たすように制御する必要がある。
ρ/(1+ρ)・N1 + 1/(1+ρ)・N2 ≦ Gr・V/(R・(1-S*))
N1 + (1/ρ)・N2 ≦ (1+ρ)・Gr・V/(ρ・R・(1-S*))・・・(3)
From the above equation, the output shaft rotation speed Np needs to satisfy the following equation.
Np ≤ Gr ・ V / (R ・ (1-S *)) ・ ・ ・ (2)
Therefore, the rotation speeds N1 and N2 of the motor 1 and the motor 2 need to be controlled so as to satisfy the following equation.
ρ / (1 + ρ) ・ N1 + 1 / (1 + ρ) ・ N2 ≤ Gr ・ V / (R ・ (1-S *))
N1 + (1 / ρ) ・ N2 ≦ (1 + ρ) ・ Gr ・ V / (ρ ・ R ・ (1-S *)) ・ ・ ・ (3)

現在、あるいは目標となるモータ回転数N1、N2に対して(3)の左辺を計算する。次に、(3)式の右辺を現在の車速V(あるいは推定速度)から予め決められた最大スリップ率S*を使って計算する。 The left side of (3) is calculated for the current or target motor rotation speeds N1 and N2. Next, the right side of the equation (3) is calculated from the current vehicle speed V (or estimated speed) using a predetermined maximum slip ratio S *.

そして、得られた両者の値から、(3)式の不等号が満足されているか否かを判定し、満足されていれば安定領域と判定でき、満足されていなければ非安定領域と判定する。これを、所定の制御周期毎に繰り返し実行することによりスリップ判定を実現する。スリップ判定手段20は、(3)式が満足されているか否かを判定し、その判定結果を制御量決定手段24に出力する。 Then, from the obtained values of both, it is determined whether or not the inequality sign of the equation (3) is satisfied, and if it is satisfied, it can be determined as a stable region, and if it is not satisfied, it is determined as an unstable region. Slip determination is realized by repeatedly executing this at predetermined control cycles. The slip determination means 20 determines whether or not the equation (3) is satisfied, and outputs the determination result to the control amount determination means 24.

制御量決定手段24は、スリップ判定手段20からの判定結果が(3)式を満足する、すなわち安定領域にあると判定された場合には、最適制御手段18からの目標回転数を選択する。他方、判定結果が(3)式を満足しない、すなわち非安定領域にあると判定された場合には、スリップ抑制制御手段22からの目標回転数を選択する。 When the determination result from the slip determination means 20 satisfies the equation (3), that is, it is determined that the control amount determination means 24 is in the stable region, the control amount determining means 24 selects the target rotation speed from the optimum control means 18. On the other hand, when it is determined that the determination result does not satisfy the equation (3), that is, it is in the unstable region, the target rotation speed from the slip suppression control means 22 is selected.

<スリップ抑制制御>
次に、スリップ抑制制御手段22におけるスリップ抑制制御について説明する。
<Slip suppression control>
Next, the slip suppression control in the slip suppression control means 22 will be described.

モータ1のモータ回転数N1とモータ2のモータ回転数N2をスリップさせないようにするための目標回転数をそれぞれN1+u1、N2+u2とする。この回転数変化分(u1,u2)を最小にすることによって、修正にかかるエネルギを最小、つまり協調制御効率を最適にし得る。 The target rotation speeds for preventing the motor rotation speed N1 of the motor 1 and the motor rotation speed N2 of the motor 2 from slipping are set to N1 + u1 and N2 + u2, respectively. By minimizing the change in rotation speed (u1, u2), the energy required for correction can be minimized, that is, the cooperative control efficiency can be optimized.

そこで、以下のような評価関数(4)式と制約条件(5)式を満たすようなu1とu2を次のように導出する。
評価:J1 = min { g1・u12 + g2・u22 } ・・・(4)
制約条件:(N1+u1)+(1/ρ)・(N2+u2) - f(S*) = 0 ・・・(5)
但し、f(S*) = (1+ρ)・Gr・V/(ρ・R・(1-S*))
Therefore, u1 and u2 that satisfy the following evaluation function (4) and constraint condition (5) are derived as follows.
Evaluation: J1 = min {g1 ・ u1 2 + g2 ・ u2 2 } ・ ・ ・ (4)
Constraints: (N1 + u1) + (1 / ρ) ・ (N2 + u2) --f (S *) = 0 ・ ・ ・ (5)
However, f (S *) = (1 + ρ) ・ Gr ・ V / (ρ ・ R ・ (1-S *))

ここで、g1,g2は重み定数である。f(S*) = (1+ρ)・Gr・V/(ρ・R・(1-S*))は、(3)式の右辺に相当するものであり、制約条件は、目標回転数N1+u1、N2+u2において(3)式が等式として成立するための条件である。これは、(3)式の左辺を車両のスリップ率とすると、スリップ率が最大スリップ率に等しくなることを意味する。 Here, g1 and g2 are weight constants. f (S *) = (1 + ρ) ・ Gr ・ V / (ρ ・ R ・ (1-S *)) corresponds to the right side of equation (3), and the constraint is the target rotation speed. It is a condition for the equation (3) to be established as an equation in N1 + u1 and N2 + u2. This means that if the left side of the equation (3) is the slip ratio of the vehicle, the slip ratio becomes equal to the maximum slip ratio.

ラグランジュ乗数をλとすると、上式の最適化問題は、次式の評価関数JJ1を最小にする問題に置換される。
JJ1 = g1・u12 + g2・u22 + λ・( (N1+u1)+(1/ρ)・(N2+u2) - f(S*) ) ・・・(6)
Assuming that the Lagrange multiplier is λ, the optimization problem of the above equation is replaced with the problem of minimizing the evaluation function JJ1 of the following equation.
JJ1 = g1 ・ u1 2 + g2 ・ u2 2 + λ ・ ((N1 + u1) + (1 / ρ) ・ (N2 + u2) --f (S *)) ・ ・ ・ (6)

上式の偏微分を取ると、
∂JJ1/u1 = 2・g1・u1 + λ = 0 ⇒ u1 = - λ/(2・g1) ・・・(7)
∂JJ1/u2 = 2・g2・u2 + λ/ρ = 0 ⇒ u2 = - λ/(2・g2・ρ) ・・・(8)
となる。得られたu1,u2を制約条件(5)に代入すると次式を得る。
(N1 - λ/(2・g1))+(1/ρ)・(N2 - λ/(2・g2・ρ)) - f(S*) = 0
Taking the partial derivative of the above equation,
∂JJ1 / u1 = 2 ・ g1 ・ u1 + λ = 0 ⇒ u1 = --λ / (2 ・ g1) ・ ・ ・ (7)
∂JJ1 / u2 = 2 ・ g2 ・ u2 + λ / ρ = 0 ⇒ u2 = --λ / (2 ・ g2 ・ ρ) ・ ・ ・ (8)
Will be. Substituting the obtained u1 and u2 into the constraint condition (5) gives the following equation.
(N1 --λ / (2 ・ g1)) + (1 / ρ) ・ (N2 --λ / (2 ・ g2 ・ ρ)) --f (S *) = 0

これをλについて解くと、次式を得る。
λ = (2・g1・g2・ρ2) (N1 + (1/ρ)・N2 - f(S*))/(g2・ρ2+ g1) ・・・(9)
このλを(7),(8)式に代入することで目標回転数N1,N2を得る。
u1 = - (g2・ρ2)・(N1 + (1/ρ)・N2 - f(S*))/(g2・ρ2 + g1) ・・・(10)
u2 = - (g1・ρ)・(N1 + (1/ρ)・N2 - f(S*))/(g2・ρ2 + g1) ・・・(11)
Solving this for λ gives the following equation.
λ = (2 ・ g1 ・ g2 ・ ρ 2 ) (N1 + (1 / ρ) ・ N2 --f (S *)) / (g2 ・ ρ 2 + g1) ・ ・ ・ (9)
By substituting this λ into the equations (7) and (8), the target rotation speeds N1 and N2 are obtained.
u1 =-(g2 ・ ρ 2 ) ・ (N1 + (1 / ρ) ・ N2 --f (S *)) / (g2 ・ ρ 2 + g1) ・ ・ ・ (10)
u2 =-(g1 ・ ρ) ・ (N1 + (1 / ρ) ・ N2 --f (S *)) / (g2 ・ ρ 2 + g1) ・ ・ ・ (11)

上式のような関数形で算出できるため、計算負荷が少なく速い周期でも容易に計算し得る。 Since it can be calculated in the form of a function like the above equation, it can be easily calculated even with a small calculation load and a fast cycle.

他方、下記の(12)式のような目標値への到達時間を評価関数としても同様に算出することができる。ここで、du1,du2は各モータの応答速度に相当する値である。
評価:J2 = min { (u1/du1)2 + (u2/du2)2} ・・・(12)
制約条件:(N1+u1)+(1/ρ)・(N2+u2) - f(S*) = 0 ・・・(13)
On the other hand, the time to reach the target value as shown in the following equation (12) can be similarly calculated as an evaluation function. Here, du1 and du2 are values corresponding to the response speed of each motor.
Evaluation: J2 = min {(u1 / du1) 2 + (u2 / du2) 2 } ・ ・ ・ (12)
Constraints: (N1 + u1) + (1 / ρ) ・ (N2 + u2) --f (S *) = 0 ・ ・ ・ (13)

上記と同様な計算をすることにより、次式のようにu1,u2を得ることができる。
u1 = - ρ2・du1・(N1 + (1/ρ)・N2 - f(S*))/(du1・ρ2 + du2) ・・・(14)
u2 = - ρ・du2・(N1 + (1/ρ)・N2 - f(S*))/(du1・ρ2 + du2) ・・・(15)
By performing the same calculation as above, u1 and u2 can be obtained as shown in the following equation.
u1 = --ρ 2・ du1 ・ (N1 + (1 / ρ) ・ N2 --f (S *)) / (du1 ・ ρ 2 + du2) ・ ・ ・ (14)
u2 = --ρ ・ du2 ・ (N1 + (1 / ρ) ・ N2 --f (S *)) / (du1 ・ ρ 2 + du2) ・ ・ ・ (15)

このような評価関数を用いることで、スリップ状態を迅速に抑制する制御が可能となる。 By using such an evaluation function, it is possible to control the slip state to be suppressed quickly.

<処理フローチャート>
図4は、本実施形態の処理フローチャートを示す。この処理は、所定の制御周期で繰り返し実行される。
<Process flow chart>
FIG. 4 shows a processing flowchart of the present embodiment. This process is repeatedly executed in a predetermined control cycle.

まず、操作量検出手段10でドライバ操作量を検出し、車両状態検出手段14で車速Vを検出し、モータ状態検出手段16でモータ1,モータ2それぞれのモータ回転数N1,N2を検出する(S101)。 First, the operation amount detecting means 10 detects the driver operation amount, the vehicle state detecting means 14 detects the vehicle speed V, and the motor state detecting means 16 detects the motor rotation speeds N1 and N2 of each of the motors 1 and 2. S101).

次に、目標導出手段12は、検出されたドライバ操作量及び車速Vを用いて目標車速Vrを算出する(S102)。 Next, the target derivation means 12 calculates the target vehicle speed Vr using the detected driver operation amount and the vehicle speed V (S102).

次に、スリップ判定手段20は、出力軸(ペラ軸)回転数Npを算出する(S103)。出力軸回転数Npは、上記のように、
Np = ρ/(1+ρ)・N1 + 1/(1+ρ)・N2
により算出される。
Next, the slip determination means 20 calculates the output shaft (pera shaft) rotation speed Np (S103). The output shaft rotation speed Np is as described above.
Np = ρ / (1 + ρ) ・ N1 + 1 / (1 + ρ) ・ N2
Is calculated by.

次に、スリップ判定手段20は、スリップ率Scを算出する(S104)。スリップ率Scは、
Sc= (Np - Gr・V/R)/(Np) ・・・(16)
で算出される。
Next, the slip determination means 20 calculates the slip ratio Sc (S104). The slip ratio Sc is
Sc = (Np --G ・ V / R) / (Np) ・ ・ ・ (16)
It is calculated by.

このスリップ率Scは、(1)式の左辺に相当する。 This slip ratio Sc corresponds to the left side of the equation (1).

次に、スリップ判定手段20は、算出したスリップ率Scと最大スリップ率S*とを大小比較する(S105)。すなわち、Sc≦S*であるか否かを判定する。なお、この判定処理において、(Sc-S*)≦0であるか否かを判定してもよいのは言うまでもない。スリップ判定手段20は、判定結果を制御量決定手段24に出力する。 Next, the slip determination means 20 compares the calculated slip ratio Sc with the maximum slip ratio S * (S105). That is, it is determined whether or not Sc ≦ S *. Needless to say, in this determination process, it may be determined whether or not (Sc—S *) ≦ 0. The slip determination means 20 outputs the determination result to the control amount determination means 24.

Sc≦S*である場合、制御量決定手段24は、最適制御手段18からの制御目標を選択して目標車速追従制御を実行する(S106)。他方、Sc>S*である場合、制御量決定手段24は、スリップ抑制制御手段22からの制御目標を選択してスリップ抑制制御を実行する(S107)。 When Sc ≦ S *, the control amount determining means 24 selects the control target from the optimum control means 18 and executes the target vehicle speed tracking control (S106). On the other hand, when Sc> S *, the control amount determining means 24 selects the control target from the slip suppression control means 22 and executes the slip suppression control (S107).

目標車速追従制御(S106)では、効率最適となるモータ1、モータ2の目標トルクとなるように制御する。具体的には、例えばモータ1については積分制御とし、
dT1/dt=K1・(Gr・Vr/R-Np) ・・・(17)
により制御する。ここで、
T1:モータ1の制御量(トルク)
K1:ゲイン
である。また、モータ2については比例制御とし、
T2=K2・(N1-N2) ・・・(18)
により制御する。ここで、
T2:モータ2の制御量(トルク)
K2:ゲイン
である。
In the target vehicle speed follow-up control (S106), the target torques of the motor 1 and the motor 2 for which the efficiency is optimized are controlled. Specifically, for example, the motor 1 is controlled by integration.
dT1 / dt = K1 ・ (Gr ・ Vr / R-Np) ・ ・ ・ (17)
Controlled by. here,
T1: Control amount (torque) of motor 1
K1: Gain. In addition, the motor 2 is controlled proportionally.
T2 = K2 ・ (N1-N2) ・ ・ ・ (18)
Controlled by. here,
T2: Control amount (torque) of motor 2
K2: Gain.

スリップ抑制制御(S107)では、N1,N2をスリップさせないようにするための回転数変化分u1,u2を最小にするように制御する。 In the slip suppression control (S107), the rotation speed change u1 and u2 for preventing N1 and N2 from slipping are controlled to be minimized.

図5は、スリップ抑制制御の処理フローチャートを示す。 FIG. 5 shows a processing flowchart of slip suppression control.

スリップ抑制制御手段22は、トルクを推定する(S201)。トルクTpは、
Tpe(k) = (1+ρ)・(- I1・N1(・)(k-1) + T1(k-1) ) ・・・(19)
により算出される。ここで、N1(・)は、モータ1のモータ回転数N1の時間微分を示す。
The slip suppression control means 22 estimates the torque (S201). Torque Tp is
Tpe (k) = (1 + ρ) ・ (-I1 ・ N1 (・) (k-1) + T1 (k-1)) ・ ・ ・ (19)
Is calculated by. Here, N1 (.) Indicates the time derivative of the motor rotation speed N1 of the motor 1.

次に、モータ1、モータ2の目標速度変化量を算出する(S202)。目標速度変化量は、評価関数と制約条件を満たすような速度変化量u1,u2を算出することで協調制御を行う。評価条件は、評価関数を最小化するものであり、制約条件は、Sc-S*=0とするものである。評価関数としては、(4)式のような評価関数、あるいは(12)式のような評価関数のいずれかを用い得る。具体的には、(4)式を選べば、
u1 = - (g2・ρ2)・(N1 + (1/ρ)・N2 - f(S*))/(g2・ρ2 + g1) ・・・(20)
u2 = - (g1・ρ)・(N1 + (1/ρ)・N2 - f(S*))/(g2・ρ2 + g1) ・・・(21)
として算出される。ここで、g1,g2は重みである。これらの式は、(10)式、(11)式と同一である。
Next, the target speed change amount of the motor 1 and the motor 2 is calculated (S202). The target speed change amount is coordinated and controlled by calculating the speed change amounts u1 and u2 that satisfy the constraint conditions with the evaluation function. The evaluation condition minimizes the evaluation function, and the constraint condition is Sc-S * = 0. As the evaluation function, either an evaluation function such as Eq. (4) or an evaluation function such as Eq. (12) can be used. Specifically, if you select equation (4),
u1 =-(g2 ・ ρ 2 ) ・ (N1 + (1 / ρ) ・ N2 --f (S *)) / (g2 ・ ρ 2 + g1) ・ ・ ・ (20)
u2 =-(g1 ・ ρ) ・ (N1 + (1 / ρ) ・ N2 --f (S *)) / (g2 ・ ρ 2 + g1) ・ ・ ・ (21)
Is calculated as. Here, g1 and g2 are weights. These equations are the same as the equations (10) and (11).

次に、モータ1、モータ2のモータトルクを算出する(S203)。モータトルクは、
T1 = (I1/dT)・u1 + (1/(1+ρ)・Tpe) ・・・(22)
T2 = (I2/dT)・u2 + (ρ/(1+ρ)・Tpe) ・・・(23)
により算出される。
Next, the motor torques of the motor 1 and the motor 2 are calculated (S203). Motor torque is
T1 = (I1 / dT) ・ u1 + (1 / (1 + ρ) ・ Tpe) ・ ・ ・ (22)
T2 = (I2 / dT) ・ u2 + (ρ / (1 + ρ) ・ Tpe) ・ ・ ・ (23)
Is calculated by.

<シミュレーション>
発明者等は、本実施形態の制御方法の有効性を確認すべく、コンピュータシミュレーションを実行した。
<Simulation>
The inventors have executed a computer simulation in order to confirm the effectiveness of the control method of the present embodiment.

図6は、シミュレーションに用いたμ特性を示す。図において、横軸はスリップ率、縦軸は路面とタイヤ間のμを示す。高μ路と低μ路の2つの路面状態を設定し、20km/hから40km/hに加速する走行条件を設定した。 FIG. 6 shows the μ characteristics used in the simulation. In the figure, the horizontal axis indicates the slip ratio, and the vertical axis indicates μ between the road surface and the tire. Two road surface conditions, a high μ road and a low μ road, were set, and running conditions for accelerating from 20 km / h to 40 km / h were set.

図7、図8及び図9は、シミュレーション結果を示す。 7, 8 and 9 show the simulation results.

図7は、目標車速追従制御(S106)で高μ路を走行した場合の結果である。図7(a)は車速の時間変化であり、目標車速(図中点線で示す)に車速(図中実線で示す)が追従していく様子を示す。図7(b)は回転数の時間変化であり、モータ1の回転数N1が目標回転数(車速40km/hに相当)に積分制御により追従し、さらにモータ2の回転数N2が比例制御により回転数N1に追従していく様子を示す。図7(c)はスリップ率の時間変化であり、高μ路であるため、最大スリップ率(0.2)以内で制御されていることを示す。 FIG. 7 shows the result when the vehicle travels on a high μ road with the target vehicle speed tracking control (S106). FIG. 7A shows a time change of the vehicle speed, and shows how the vehicle speed (indicated by the solid line in the figure) follows the target vehicle speed (indicated by the dotted line in the figure). FIG. 7B shows a time change of the rotation speed, in which the rotation speed N1 of the motor 1 follows the target rotation speed (corresponding to a vehicle speed of 40 km / h) by integral control, and the rotation speed N2 of the motor 2 is proportionally controlled. The state of following the rotation speed N1 is shown. FIG. 7 (c) shows a time change of the slip ratio, and since it is a high μ path, it is shown that the slip ratio is controlled within the maximum slip ratio (0.2).

図8は、目標車速追従制御(S106)で低μ路を走行した場合の結果である。図8(a)は車速の時間変化であり、μが低い、つまり滑りやすい路面のため、目標車速(点線)に車速(実線)がなかなか追従しないことを示す。図8(b)は回転数の時間変化であり、路面が滑りやすいためタイヤがスリップし、モータ1及びモータ2の回転数が振動を繰り返す。つまり、目標回転数に追従しようとして駆動力を印加するとスリップして回転数が増大し、その増大を抑制するために回転数を減少させる制御を繰り返す。図8(c)はスリップ率の時間変化であり、最大スリップ率(0.2)以内に制御されていないことを示す。 FIG. 8 shows the result when the vehicle travels on a low μ road with the target vehicle speed tracking control (S106). FIG. 8A shows a time change of the vehicle speed, and it is shown that the vehicle speed (solid line) does not easily follow the target vehicle speed (dotted line) because μ is low, that is, the road surface is slippery. FIG. 8B shows a time change of the rotation speed, and the tire slips because the road surface is slippery, and the rotation speeds of the motor 1 and the motor 2 repeatedly vibrate. That is, when a driving force is applied in an attempt to follow the target rotation speed, the vehicle slips and the rotation speed increases, and the control of reducing the rotation speed is repeated in order to suppress the increase. FIG. 8 (c) shows the time variation of the slip ratio, which is not controlled within the maximum slip ratio (0.2).

図9は、本実施形態の制御方法であり、目標車速追従制御(S106)及びスリップ抑制制御(S107)を併用して低μ路を走行した場合の結果である。図9(a)は車速の時間変化であり、図8(a)と同様にμが低く滑りやすい路面のため、タイヤが発生する力が小さく(タイヤが発生する力はμ・Fz(Fz=m・gであってmはタイヤに印加される荷重))、駆動力が小さくなって目標車速への追従が若干遅くなることを示す。図9(b)は回転数の時間変化であり、タイヤがスリップ限界(最大スリップ率)を超えるとスリップ抑制制御を実行するので図8(b)に示すような振動が生じず、滑らかに回転数が上昇することを示す。図9(c)はスリップ率の時間変化であり、最大スリップ率(0.2)以内で制御されていることを示す。 FIG. 9 is a control method of the present embodiment, and is a result of traveling on a low μ road in combination with a target vehicle speed tracking control (S106) and a slip suppression control (S107). FIG. 9 (a) shows the time change of the vehicle speed, and as in FIG. 8 (a), the force generated by the tire is small because the μ is low and the road surface is slippery (the force generated by the tire is μ · Fz (Fz =). m · g, where m is the load applied to the tire)), indicating that the driving force becomes smaller and the follow-up to the target vehicle speed becomes slightly slower. FIG. 9 (b) shows the time change of the rotation speed, and when the tire exceeds the slip limit (maximum slip ratio), the slip suppression control is executed, so that the vibration as shown in FIG. 8 (b) does not occur and the tire rotates smoothly. Indicates that the number will increase. FIG. 9C shows a time change of the slip ratio, which is controlled within the maximum slip ratio (0.2).

このように、本実施形態では、スリップ判定手段20でスリップ率が最大スリップ率を超えているか否かを判定し、最大スリップ率以内であれば目標車速追従制御を実行し、最大スリップ率を超えていればスリップ抑制制御を実行することで、スリップ状態に移行しないように制御できるとともに、仮にスリップ状態になったとしても当該スリップ状態を抑制できる。 As described above, in the present embodiment, the slip determination means 20 determines whether or not the slip ratio exceeds the maximum slip ratio, and if it is within the maximum slip ratio, the target vehicle speed tracking control is executed and the maximum slip ratio is exceeded. If so, by executing the slip suppression control, it is possible to control so as not to shift to the slip state, and even if the slip state is reached, the slip state can be suppressed.

また、(3)式から分かるように、現在のモータ回転数と現在の車速から安定領域にあるか否かを判定するだけでなく、目標のモータ回転数と目標車速から安定領域にあるか否かを判定することができるので、現在の車速に対する安定領域のモータ回転数の上限を常に判定することも可能となり、スリップ状態に入らないように制御できる。 Further, as can be seen from the equation (3), not only the current motor rotation speed and the current vehicle speed are used to determine whether or not the vehicle is in the stable region, but also the target motor rotation speed and the target vehicle speed are used to determine whether or not the vehicle is in the stable region. Since it is possible to determine whether or not, it is possible to always determine the upper limit of the motor rotation speed in the stable region with respect to the current vehicle speed, and it is possible to control so as not to enter the slip state.

また、スリップ抑制制御では、モータ1及びモータ2という複数モータの冗長性を利用して、各モータを与えられた評価関数を最小にするように協調制御するので、最小の操作量あるいは最小の操作時間でスリップ状態を抑制できる。 Further, in the slip suppression control, the redundancy of a plurality of motors 1 and 2 is used to coordinately control each motor so as to minimize the given evaluation function, so that the minimum operation amount or the minimum operation is performed. The slip state can be suppressed in time.

10 操作量検出手段、12 目標導出手段、14 車両状態検出手段、16 モータ状態検出手段、18 最適制御手段、20 スリップ判定手段、22 スリップ抑制制御手段、24 制御量決定手段、26 モータ制御手段。
10 Operation amount detection means, 12 Target derivation means, 14 Vehicle state detection means, 16 Motor state detection means, 18 Optimal control means, 20 Slip determination means, 22 Slip suppression control means, 24 Control amount determination means, 26 Motor control means.

Claims (4)

車両の操作量を検出する操作量検出手段と、
車両の少なくとも車速を検出する車両状態検出手段と、
車両を駆動するモータの少なくともモータ回転数を検出するモータ状態検出手段と、
前記操作量と前記車速に基づき車両の目標車速を算出する目標車速算出手段と、
前記車速及び前記モータ回転数に基づき算出される前記車両のスリップ率が、車両のタイヤ発生力が安定している最大スリップ率以内の場合に前記目標車速に追従する目標車速追従制御を実行し、前記最大スリップ率を超える場合に前記目標車速追従制御に代えてスリップ抑制制御を実行する制御手段と、
を備え
前記モータは第1モータ及び第2モータからなり、
前記第1モータは、プラネタリギアのサンギアに接続され、
前記第2モータは、前記プラネタリギアのリングギアに接続され、
前記プラネタリギアのキャリアは、車両の出力軸に接続され、
前記制御手段は、前記スリップ抑制制御として、前記スリップ率を前記最大スリップ率以内とするための前記第1モータ及び前記第2モータの回転数変化分を最小となるように制御することを特徴とする車両走行制御装置。
Operation amount detection means for detecting the operation amount of the vehicle, and
Vehicle condition detection means that detects at least the vehicle speed of the vehicle,
A motor state detecting means that detects at least the motor rotation speed of the motor that drives the vehicle, and
A target vehicle speed calculation means for calculating a target vehicle speed of a vehicle based on the operation amount and the vehicle speed, and
When the slip ratio of the vehicle calculated based on the vehicle speed and the motor rotation speed is within the maximum slip ratio at which the tire generation force of the vehicle is stable, the target vehicle speed tracking control that follows the target vehicle speed is executed. A control means that executes slip suppression control instead of the target vehicle speed tracking control when the maximum slip ratio is exceeded, and
Equipped with
The motor includes a first motor and a second motor.
The first motor is connected to the sun gear of the planetary gear and is connected to the sun gear.
The second motor is connected to the ring gear of the planetary gear.
The carrier of the planetary gear is connected to the output shaft of the vehicle and is connected to the output shaft of the vehicle.
The control means is characterized in that, as the slip suppression control, the slip ratio is controlled so as to minimize the change in the rotation speed of the first motor and the second motor in order to keep the slip ratio within the maximum slip ratio. Vehicle travel control device.
請求項1に記載の車両走行制御装置において、
前記制御手段は、
N1:第1モータの回転数
N2:第2モータの回転数
Np:出力軸回転数
Nt:タイヤ回転数
Gr:デファレンシャルギア比
R:タイヤ半径
V:車速
ρ:プラネタリギア比
S*:最大スリップ率
g1,g2:重み係数
u1:第1モータの回転数変化分
u2:第2モータの回転数変化分
とした場合に、
評価関数として、
J1 = min { g1・u12 + g2・u22}
とし、制約条件として、
(N1+u1)+(1/ρ)・(N2+u2) - f(S*) = 0
但し、f(S*) = (1+ρ)・Gr・V/(ρ・R・(1-S*))
を満たすように制御する、
ことを特徴とする車両走行制御装置。
In the vehicle travel control device according to claim 1,
The control means is
N1: Rotational speed of the first motor N2: Rotational speed of the second motor Np: Output shaft rotational speed Nt: Tire rotational speed Gr: Differential gear ratio R: Tire radius V: Vehicle speed ρ: Planetary gear ratio S *: Maximum slip ratio g1, g2: Weight coefficient u1: Change in rotation speed of the first motor u2: Change in rotation speed of the second motor
As an evaluation function
J1 = min {g1 ・ u1 2 + g2 ・ u2 2 }
And as a constraint,
(N1 + u1) + (1 / ρ) ・ (N2 + u2) --f (S *) = 0
However, f (S *) = (1 + ρ) ・ Gr ・ V / (ρ ・ R ・ (1-S *))
Control to meet,
A vehicle travel control device characterized by this.
車両の操作量を検出する操作量検出手段と、
車両の少なくとも車速を検出する車両状態検出手段と、
車両を駆動するモータの少なくともモータ回転数を検出するモータ状態検出手段と、
前記操作量と前記車速に基づき車両の目標車速を算出する目標車速算出手段と、
前記車速及び前記モータ回転数に基づき算出される前記車両のスリップ率が、車両のタイヤ発生力が安定している最大スリップ率以内の場合に前記目標車速に追従する目標車速追従制御を実行し、前記最大スリップ率を超える場合に前記目標車速追従制御に代えてスリップ抑制制御を実行する制御手段と、
を備え、
前記モータは第1モータ及び第2モータからなり、
前記第1モータは、プラネタリギアのサンギアに接続され、
前記第2モータは、前記プラネタリギアのリングギアに接続され、
前記プラネタリギアのキャリアは、車両の出力軸に接続され、
前記制御手段は、前記スリップ抑制制御として、前記スリップ率を前記最大スリップ率以内とするための到達時間が最小となるように制御する、
ことを特徴とする車両走行制御装置。
Operation amount detection means for detecting the operation amount of the vehicle, and
Vehicle condition detection means that detects at least the vehicle speed of the vehicle,
A motor state detecting means that detects at least the motor rotation speed of the motor that drives the vehicle, and
A target vehicle speed calculation means for calculating a target vehicle speed of a vehicle based on the operation amount and the vehicle speed, and
When the slip ratio of the vehicle calculated based on the vehicle speed and the motor rotation speed is within the maximum slip ratio at which the tire generation force of the vehicle is stable, the target vehicle speed tracking control that follows the target vehicle speed is executed. A control means that executes slip suppression control instead of the target vehicle speed tracking control when the maximum slip ratio is exceeded, and
Equipped with
The motor includes a first motor and a second motor.
The first motor is connected to the sun gear of the planetary gear and is connected to the sun gear.
The second motor is connected to the ring gear of the planetary gear.
The carrier of the planetary gear is connected to the output shaft of the vehicle and is connected to the output shaft of the vehicle.
As the slip suppression control, the control means controls so that the arrival time for keeping the slip rate within the maximum slip rate is minimized.
A vehicle travel control device characterized by this.
請求項3に記載の車両走行制御装置において、
N1:第1モータの回転数
N2:第2モータの回転数
Np:出力軸回転数
Nt:タイヤ回転数
Gr:デファレンシャルギア比
R:タイヤ半径
V:車速
ρ:プラネタリギア比
S*:最大スリップ率
u1:第1モータの回転数変化分
u2:第2モータの回転数変化分
du1:第1モータの応答速度
du2:第2モータの応答速度
とした場合に、
評価関数として、
J2 = min { (u1/du1)2 + (u2/du2)2 }
とし、制約条件として、
(N1+u1)+(1/ρ)・(N2+u2) - f(S*) = 0
但し、f(S*) = (1+ρ)・Gr・V/(ρ・R・(1-S*))
を満たすように制御する、
ことを特徴とする車両走行制御装置。
In the vehicle traveling control device according to claim 3,
N1: First motor rotation speed N2: Second motor rotation speed Np: Output shaft rotation speed Nt: Tire rotation speed Gr: Differential gear ratio R: Tire radius V: Vehicle speed ρ: Planetary gear ratio S *: Maximum slip ratio u1: Change in the rotation speed of the first motor u2: Change in the rotation speed of the second motor du1: Response speed of the first motor du2: Response speed of the second motor
As an evaluation function
J2 = min {(u1 / du1) 2 + (u2 / du2) 2 }
And as a constraint,
(N1 + u1) + (1 / ρ) ・ (N2 + u2) --f (S *) = 0
However, f (S *) = (1 + ρ) ・ Gr ・ V / (ρ ・ R ・ (1-S *))
Control to meet,
A vehicle travel control device characterized by this.
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