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JP7596935B2 - Vehicle control device - Google Patents
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JP7596935B2 - Vehicle control device - Google Patents

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Description

本発明は、車両用制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device.

特許文献1には、左右車輪独立駆動方式車両の制御装置において、トルク指令設定部から出力されるトルク指令に対して、左右車輪の回転速度に基づいて算出した速度差補正トルクを加減することによって左右車輪のそれぞれの最終トルクを算出し、左車輪駆動用電動機と右車輪駆動用電動機に対して、左右車輪の速度差のアンバランスを吸収した最終トルク指令を与える技術が開示されている。 Patent document 1 discloses a technology in which, in a control device for a vehicle with independent drive system for left and right wheels, a final torque for each of the left and right wheels is calculated by adding or subtracting a speed difference correction torque calculated based on the rotation speeds of the left and right wheels to the torque command output from a torque command setting unit, and a final torque command that absorbs the imbalance in the speed difference between the left and right wheels is given to the left wheel drive motor and the right wheel drive motor.

特開平08-242506号公報Japanese Patent Application Publication No. 08-242506

特許文献1に開示された技術では、低速時は微小な左右車輪の速度差に基づいて車両の走行の挙動を安定させる必要があるため、前記速度差のさらに高い検出精度が望まれる。 The technology disclosed in Patent Document 1 requires that the vehicle's running behavior be stabilized based on the minute speed difference between the left and right wheels at low speeds, so there is a demand for even higher accuracy in detecting the speed difference.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、低車速域において、電動車両の走行の挙動を安定させることができる車両用制御装置を提供することである。 The present invention was made in consideration of the above problems, and its purpose is to provide a vehicle control device that can stabilize the driving behavior of an electric vehicle at low vehicle speeds.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両用制御装置は、左車輪及び右車輪をそれぞれ独立で駆動可能な複数の回転電機を、前記左車輪と前記右車輪との間に車輪速度差が生じた際に、前記車輪速度差を小さくするように前記複数の回転電機を制御可能な、電動車両に搭載される車両用制御装置であって、前記電動車両の車速に相関する相関パラメータが所定値未満の場合に、前記左車輪及び前記右車輪の回転角度差に関する情報に基づいて、前記車輪速度差が小さくなるように前記複数の回転電機を制御することを特徴とするものである。 In order to solve the above problems and achieve the objective, the vehicle control device of the present invention is a vehicle control device mounted on an electric vehicle, capable of controlling a plurality of rotating electric machines capable of independently driving the left and right wheels, so as to reduce the wheel speed difference when a wheel speed difference occurs between the left and right wheels, and is characterized in that when a correlation parameter correlating with the vehicle speed of the electric vehicle is less than a predetermined value, the vehicle control device controls the plurality of rotating electric machines so as to reduce the wheel speed difference based on information regarding the rotation angle difference between the left and right wheels.

これにより、低車速域において、左車輪と右車輪との間に車輪速度差が生じたことを左車輪及び前記右車輪の回転角度差に関する情報を用いて精度よく検出して、電動車両の走行の挙動を安定させることができる。 This allows the occurrence of a wheel speed difference between the left and right wheels at low vehicle speeds to be accurately detected using information relating to the difference in rotation angle between the left and right wheels, stabilizing the driving behavior of the electric vehicle.

また、上記において、前記左車輪及び前記右車輪の回転角度差に関する情報は、前記複数の回転電機がそれぞれ備えるロータの回転角度差であってもよい。 In addition, in the above, the information regarding the difference in rotation angle between the left wheel and the right wheel may be the difference in rotation angle between the rotors of each of the multiple rotating electric machines.

これにより、低車速域においても、左車輪と右車輪との間に車輪速度差が生じたことを、左車輪及び右車輪を駆動する各回転電機のロータの回転角度差を用いて精度よく検出して、電動車両の走行の挙動を安定させることができる。 This allows the occurrence of a wheel speed difference between the left and right wheels to be accurately detected using the difference in rotation angle between the rotors of the rotating electric machines that drive the left and right wheels, even at low vehicle speeds, making it possible to stabilize the running behavior of the electric vehicle.

本発明に係る車両用制御装置は、低車速域においても、左車輪と右車輪との間に車輪速度差が生じたことを左車輪及び前記右車輪の回転角度差に関する情報を用いて精度よく検出して、電動車両の走行の挙動を安定させることができるという効果を奏する。 The vehicle control device according to the present invention has the advantage of being able to accurately detect the occurrence of a wheel speed difference between the left and right wheels, even at low vehicle speeds, by using information relating to the difference in rotation angle between the left and right wheels, thereby stabilizing the driving behavior of the electric vehicle.

図1は、実施形態に係る電動車両の概略構成を示した図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an electric vehicle according to an embodiment. 図2は、実施形態に係る電動車両の制御回路の一例を示したブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a control circuit of the electric vehicle according to the embodiment. 図3は、コントローラによる速度項ゲイン(kv)と角度項ゲイン(kθ)との設定について示した図である。FIG. 3 is a diagram showing the setting of the velocity term gain (kv) and the angle term gain (kθ) by the controller. 図4は、車速と角度項ゲイン(kθ)との関係を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the vehicle speed and the angle term gain (kθ). 図5は、車速と速度項ゲイン(kv)との関係を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the vehicle speed and the speed term gain (kv). 図6は、角度項ゲイン(kθ)を設定する際の差分算出処理について説明する図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the difference calculation process when setting the angle term gain (kθ). 図7は、オフセットキャンセル処理の一例を示した図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of the offset cancellation process. 図8は、キャンセル判定部で実施する制御の一例を示したフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing an example of the control executed by the cancellation determination unit. 図9は、回転角度θ,θの信号波形を示した図である。FIG. 9 is a diagram showing signal waveforms of the rotation angles θ L and θ R. 図10は、第1のパターンにおける回転角度差の算出方法の一例を示した図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a method for calculating the rotation angle difference in the first pattern. 図11は、第2のパターンにおける回転角度差の算出方法の一例を示した図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of a method for calculating the rotation angle difference in the second pattern. 図12は、第3のパターンにおける回転角度差の算出方法の一例を示した図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of a method for calculating the rotation angle difference in the third pattern. 図13は、第4のパターンにおける回転角度差の算出方法の一例を示した図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a method for calculating the rotation angle difference in the fourth pattern.

以下に、本発明に係る車両用制御装置の実施形態について説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。 The following describes an embodiment of a vehicle control device according to the present invention. Note that the present invention is not limited to this embodiment.

図1は、実施形態に係る電動車両100の概略構成を示した図である。図1に示すように、電動車両100は、左前車輪FL及び右前車輪FR、左後車輪RL及び右後車輪RR、モータジェネレータMGL,MGR、バッテリ8、インバータ20L,20R、及び、ECU(Electronic Control Unit)30などを備えている。電動車両100は、左前車輪FL及び右前車輪FRを駆動輪とし、左後車輪RL及び右後車輪RRを従動輪として、左前車輪FL及び右前車輪FRをそれぞれモータジェネレータMGL,MGRによって独立に駆動する二輪独立駆動方式を採用している。 Figure 1 is a diagram showing a schematic configuration of an electric vehicle 100 according to an embodiment. As shown in Figure 1, the electric vehicle 100 includes a left front wheel FL and a right front wheel FR, a left rear wheel RL and a right rear wheel RR, motor generators MGL and MGR, a battery 8, inverters 20L and 20R, and an ECU (Electronic Control Unit) 30. The electric vehicle 100 employs a two-wheel independent drive system in which the left front wheel FL and the right front wheel FR are drive wheels, the left rear wheel RL and the right rear wheel RR are driven wheels, and the left front wheel FL and the right front wheel FR are independently driven by the motor generators MGL and MGR, respectively.

なお、電動車両100は、左後車輪RL及び右後車輪RRを駆動輪とし、左前車輪FL及び右前車輪FRを従動輪として、左後車輪FL及び右後車輪FRをそれぞれモータジェネレータMGL,MGRによって独立に駆動する構成としてもよい。また、電動車両100は、左前車輪FL及び右前車輪FRまたは左後車輪RL及び右後車輪RRの一方をモータジェネレータMGL,MGRにより独立に駆動させ、他方を1つの共通のモータジェネレータによって駆動させるように構成してもよい。また、電動車両100は、左前車輪FL及び右前車輪FR並びに左後車輪RL及び右後車輪RRの4つの車輪をそれぞれ4つのモータジェネレータによって独立させて駆動させるように構成してもよい。 The electric vehicle 100 may be configured such that the left rear wheel RL and the right rear wheel RR are drive wheels, and the left front wheel FL and the right front wheel FR are driven wheels, with the left rear wheel FL and the right rear wheel FR being driven independently by the motor generators MGL and MGR, respectively. The electric vehicle 100 may also be configured such that one of the left front wheel FL and the right front wheel FR or the left rear wheel RL and the right rear wheel RR is driven independently by the motor generators MGL and MGR, and the other is driven by one common motor generator. The electric vehicle 100 may also be configured such that the four wheels, the left front wheel FL and the right front wheel FR, and the left rear wheel RL and the right rear wheel RR, are driven independently by four motor generators, respectively.

モータジェネレータMGL,MGRは、左前車輪FL及び右前車輪FRの駆動軸2,4にそれぞれ連結され、駆動軸2,4を介して左前車輪FL及び右前車輪FRをそれぞれ独立に駆動する。モータジェネレータMGR,MGLは、例えば、三相交流電動機であり、バッテリ8に蓄えられた電力によって駆動される。 The motor generators MGL, MGR are connected to the drive shafts 2, 4 of the left front wheel FL and the right front wheel FR, respectively, and drive the left front wheel FL and the right front wheel FR independently via the drive shafts 2, 4. The motor generators MGR, MGL are, for example, three-phase AC motors, and are driven by the electric power stored in the battery 8.

また、電動車両100の回生制動時には、モータジェネレータMGL,MGRがそれぞれ左右前車輪FL,FRにより回転されて発電機として動作する。このとき、モータジェネレータMGL,MGRにより発電された電力は、インバータ20L,20Rを介してバッテリ8に充電される。 When the electric vehicle 100 is in regenerative braking mode, the motor generators MGL and MGR are rotated by the left and right front wheels FL and FR, respectively, and operate as generators. At this time, the electric power generated by the motor generators MGL and MGR is charged to the battery 8 via the inverters 20L and 20R.

バッテリ8としては、例えば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池を用いる。また、バッテリ8に代わる蓄電装置として、電気二重層コンデンサ等の大容量キャパシタを用いてもよい。 The battery 8 may be, for example, a secondary battery such as a nickel-metal hydride battery or a lithium-ion battery. Alternatively, a large-capacity capacitor such as an electric double-layer capacitor may be used as a power storage device instead of the battery 8.

インバータ20L,20Rは、モータジェネレータMGL,MGRをそれぞれ駆動制御する。インバータ20L,20Rは、バッテリ8から直流電圧が供給されるとECU30からの信号PWMIL,PWMIRに基づいて、直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータMGL,MGRに供給する。これにより、モータジェネレータMGL,MGRは、要求駆動トルクに従ったトルクを発生するように駆動される。 Inverters 20L, 20R drive and control motor generators MGL, MGR, respectively. When DC voltage is supplied from battery 8, inverters 20L, 20R convert the DC voltage to AC voltage based on signals PWMIL, PWMIR from ECU 30 and supply it to motor generators MGL, MGR. As a result, motor generators MGL, MGR are driven to generate torque according to the required drive torque.

また、インバータ20L,20Rは、電動車両100の回生制動時、モータジェネレータMGL,MGRが発電した交流電圧をECU30からの信号PWMIL,PWMIRに基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をバッテリ8へ供給する。 In addition, during regenerative braking of the electric vehicle 100, the inverters 20L, 20R convert the AC voltage generated by the motor generators MGL, MGR into a DC voltage based on the signals PWMIL, PWMIR from the ECU 30, and supply the converted DC voltage to the battery 8.

電動車両100は、アクセルペダルポジション(アクセル開度)APを検出するアクセルポジションセンサ50と、ブレーキペダルポジションBPを検出するブレーキペダルポジションセンサ52と、シフトポジションSPを検出するシフトポジションセンサ54と、ハンドル7と、ハンドル7のハンドル角(操舵角)θを検出する操舵角センサ56とを備える。また、電動車両100は、左前車輪FL及び右前車輪FRの回転速度ωFL,ωFR及び左後車輪RL及び右後車輪RRの回転速度ωRL,ωRRをそれぞれ検出する車輪速センサ40,42,44,46を備える。また、電動車両100は、モータジェネレータMGL,MGRが備えるロータの回転角度θ,θを検出する回転角度センサ60L,60Rを備える。これらのセンサからの検出信号は、ECU30へ入力される。 The electric vehicle 100 includes an accelerator position sensor 50 that detects an accelerator pedal position (accelerator opening) AP, a brake pedal position sensor 52 that detects a brake pedal position BP, a shift position sensor 54 that detects a shift position SP, a steering wheel 7, and a steering angle sensor 56 that detects a steering wheel angle (steering angle) θs of the steering wheel 7. The electric vehicle 100 also includes wheel speed sensors 40, 42, 44, 46 that detect rotational speeds ωFL, ωFR of the left front wheel FL and the right front wheel FR and rotational speeds ωRL, ωRR of the left rear wheel RL and the right rear wheel RR, respectively. The electric vehicle 100 also includes rotational angle sensors 60L, 60R that detect rotational angles θL , θR of the rotors of the motor generators MGL, MGR. Detection signals from these sensors are input to the ECU 30.

ECU30は、車両用制御装置であって、インバータ20L,20R及びバッテリ8と電気的に接続されており、モータジェネレータMGR,MGLの駆動状態と、バッテリ8の充電状態とを統合的に制御する。 The ECU 30 is a vehicle control device that is electrically connected to the inverters 20L, 20R and the battery 8, and controls the driving state of the motor generators MGR, MGL and the charging state of the battery 8 in an integrated manner.

ここで、実施形態に係る電動車両100においては、左前車輪FL及び右前車輪FRをモータジェネレータMGL,MGRによって、それぞれ独立して駆動させているため、左前車輪FL及び右前車輪FRの回転速度(車輪速度)ωFL,ωFRに速度差が生じると、電動車両100の走行の挙動が不安定になるおそれがある。 In the electric vehicle 100 according to the embodiment, the left front wheel FL and the right front wheel FR are driven independently by the motor generators MGL and MGR, respectively. Therefore, if a speed difference occurs between the rotational speeds (wheel speeds) ωFL and ωFR of the left front wheel FL and the right front wheel FR, the traveling behavior of the electric vehicle 100 may become unstable.

例えば、電動車両100の高速道路の走行時には、車速域が高く、トンネル出口や大型車両の追い越しなどで横風を受けると、電動車両100に軌跡ずれ(ヨー運動及び内外輪差)が発生し、左前車輪FL及び右前車輪FRに車輪速度差が生じる。 For example, when the electric vehicle 100 is traveling on a highway at a high vehicle speed, if it encounters a crosswind when exiting a tunnel or overtaking a large vehicle, the electric vehicle 100 will experience a trajectory deviation (yaw movement and inner/outer wheel difference), resulting in a wheel speed difference between the left front wheel FL and the right front wheel FR.

また、例えば、電動車両100の交差点などでの停止時には、車速域が低く、路面上に形成された轍に左前車輪FL及び右前車輪FRが入っていると、轍内で左前車輪FL及び右前車輪FRが横移動するワンダリング現象が発生し、左前車輪FL及び右前車輪FRに車輪速度差が生じる。 For example, when the electric vehicle 100 is stopped at an intersection or the like, if the vehicle speed is low and the left front wheel FL and the right front wheel FR are in a rut formed on the road surface, a wandering phenomenon occurs in which the left front wheel FL and the right front wheel FR move sideways within the rut, resulting in a wheel speed difference between the left front wheel FL and the right front wheel FR.

そのため、実施形態に係る電動車両100においては、左前車輪FL及び右前車輪FRにおける車輪速度差が生じた際に、前記車輪速度差を小さくするように、ECU30がモータジェネレータMGL,MGRを制御する。 Therefore, in the electric vehicle 100 according to the embodiment, when a wheel speed difference occurs between the left front wheel FL and the right front wheel FR, the ECU 30 controls the motor generators MGL and MGR to reduce the wheel speed difference.

なお、電動車両100の車速域が高い高車速域で生じる左前車輪FL及び右前車輪FRの車輪速度差は、車輪速度差が十分に大きく検出し易い。一方で、電動車両100の車速域が低い低車速域で生じる左前車輪FL及び右前車輪FRの車輪速度差は、車輪速度差が微小であり検出し難い。 The wheel speed difference between the left front wheel FL and the right front wheel FR that occurs when the electric vehicle 100 is in a high vehicle speed range is large enough to be easily detected. On the other hand, the wheel speed difference between the left front wheel FL and the right front wheel FR that occurs when the electric vehicle 100 is in a low vehicle speed range is small enough to be difficult to detect.

そのため、実施形態に係る電動車両100においては、ECU30が、車速に相関する相関パラメータ(車速または車輪速度)が所定値未満の場合、言い換えると、低車速域の場合に、左前車輪FL及び右前車輪FRの回転角度に関する情報として、モータジェネレータMGL,MGRが備えるロータの回転角度θ,θの差に基づいて、前記車輪速度差を小さくするように、モータジェネレータMGL,MGRを制御する。また、車速に相関する相関パラメータが所定値以上の場合、言い換えると、例えば高車速域の場合には、ECU30が、左前車輪FL及び右前車輪FRの車輪速度差に基づいて、前記車輪速度差を小さくするように、モータジェネレータMGL,MGRを制御する。 Therefore, in the electric vehicle 100 according to this embodiment, when a correlation parameter (vehicle speed or wheel speed) correlated with the vehicle speed is less than a predetermined value, in other words, when the vehicle speed is in the low vehicle speed range, the ECU 30 controls the motor generators MGL, MGR so as to reduce the wheel speed difference based on the difference between rotation angles θL , θR of the rotors provided in the motor generators MGL, MGR as information relating to the rotation angles of the left front wheel FL and the right front wheel FR. Also, when the correlation parameter correlated with the vehicle speed is equal to or greater than a predetermined value, in other words, for example, when the vehicle speed is in the high vehicle speed range, the ECU 30 controls the motor generators MGL, MGR so as to reduce the wheel speed difference based on the wheel speed difference between the left front wheel FL and the right front wheel FR.

図2は、実施形態に係る電動車両100の制御回路の一例を示したブロック図である。図3は、コントローラ32による速度項ゲイン(kv)と角度項ゲイン(kθ)との設定について示した図である。図4は、車速と角度項ゲイン(kθ)との関係を示した図である。図5は、車速と速度項ゲイン(kv)との関係を示した図である。 Figure 2 is a block diagram showing an example of a control circuit of the electric vehicle 100 according to the embodiment. Figure 3 is a diagram showing the setting of the speed term gain (kv) and the angle term gain (kθ) by the controller 32. Figure 4 is a diagram showing the relationship between the vehicle speed and the angle term gain (kθ). Figure 5 is a diagram showing the relationship between the vehicle speed and the speed term gain (kv).

図2に示すように、ECU30は、アクセルポジションセンサ50が検出したアクセルポジションAPや、シフトポジションセンサ54が検出したシフトポジションSPなどに基づいて求めた補正前駆動力Fx_L,Fx_Rを、ECU30が有するコントローラ32が回転角度θ,θを用いて算出した補正駆動力によって補正し、補正後駆動力F’x_L,F’x_Rを、モータジェネレータMGL,MGRの駆動制御を行うインバータ20L,20Rに出力する。 As shown in FIG. 2, the ECU 30 corrects pre-correction driving forces Fx_L , Fx_R , which are calculated based on the accelerator position AP detected by the accelerator position sensor 50 and the shift position SP detected by the shift position sensor 54, with correction driving forces calculated by a controller 32 contained in the ECU 30 using the rotation angles θL , θR , and outputs the corrected driving forces F'x_L , F'x_R to inverters 20L, 20R, which control the drive of motor generators MGL, MGR.

図3に示すように、コントローラ32は、回転角度センサ60L,60Rが検出した回転角度θ,θを用いて、左前車輪FL及び右前車輪FRの車輪速度差を小さくするように、補正前駆動力を補正駆動力によって補正するフィードバック制御の制御ゲインとして、速度項ゲイン(kv)と角度項ゲイン(kθ)とを設定する。すなわち、図3に示すように、コントローラ32では、微分処理部322が回転角度θ,θに対して微分処理を行い、差分算出部324が微分処理の結果に対して差分算出処理を行って、速度項ゲイン設定部326が速度項ゲイン(kv)を設定する。また、図3に示すように、コントローラ32は、差分算出部328が回転角度θ,θに対して差分算出処理を行って、角度項ゲイン設定部330が角度項ゲイン(kθ)を設定する。この際、図4及び図5に示すように、低車速域(例えば、車速20[km/s]以下)では角度項ゲイン(kθ)を大きくし、高車速域(例えば、車速80[km/s]以上)では速度項ゲイン(kv)を大きくする。 As shown in Fig. 3, the controller 32 uses the rotation angles θL , θR detected by the rotation angle sensors 60L, 60R to set a speed term gain (kv) and an angle term gain (kθ) as control gains of feedback control that corrects the pre-correction driving force with the corrected driving force so as to reduce the wheel speed difference between the left front wheel FL and the right front wheel FR. That is, as shown in Fig. 3, in the controller 32, a differential processing unit 322 performs differential processing on the rotation angles θL , θR , a difference calculation unit 324 performs difference calculation processing on the result of the differential processing, and a speed term gain setting unit 326 sets the speed term gain (kv). Also, as shown in Fig. 3, in the controller 32, a difference calculation unit 328 performs difference calculation processing on the rotation angles θL , θR , and an angle term gain setting unit 330 sets the angle term gain (kθ). In this case, as shown in Figures 4 and 5, the angle term gain (kθ) is increased in the low vehicle speed range (e.g., vehicle speed of 20 km/s or less), and the speed term gain (kv) is increased in the high vehicle speed range (e.g., vehicle speed of 80 km/s or more).

図6は、角度項ゲイン(kθ)を設定するために差分算出部328が実施する差分算出処理について説明する図である。回転角度センサ60L,60Rからは、0~360[deg]の回転角度θ,θの信号が出力される。本実施形態のように、回転角度差を用いて車輪速度差を検出する手法では、電動車両100の直進状態で回転角度θ,θが揃っている必要がある。そのため、角度項ゲイン(kθ)を設定するために差分算出部328が実施する差分算出処理では、図7に示すように、ECU30は電動車両100の走行中に直進状態を判定したら、直進状態判定時(図7中の時間T)における回転角度をオフセット量として差し引いて、回転角度θ,θを同時に0[deg]へリセットするオフセットキャンセル処理を実施する。 6 is a diagram for explaining the difference calculation process performed by the difference calculation unit 328 to set the angle term gain (kθ). The rotation angle sensors 60L, 60R output signals of rotation angles θ L and θ R of 0 to 360 [deg]. In the method of detecting the wheel speed difference using the rotation angle difference as in the present embodiment, the rotation angles θ L and θ R must be the same when the electric vehicle 100 is in a straight-line state. Therefore, in the difference calculation process performed by the difference calculation unit 328 to set the angle term gain (kθ), as shown in FIG. 7, when the ECU 30 determines that the electric vehicle 100 is in a straight-line state while traveling, it subtracts the rotation angle at the time of determining the straight-line state (time T in FIG. 7) as an offset amount and performs an offset cancellation process to reset the rotation angles θ L and θ R to 0 [deg] at the same time.

なお、オフセットキャンセル処理を実施するか否の判定は、コントローラ32が有するキャンセル判定部340で、車速とハンドル角θとから電動車両100が直進状態であるか否かを判定することによって行われる。 The determination as to whether or not to perform the offset cancellation process is made by the cancellation determination unit 340 of the controller 32 by determining whether or not the electric vehicle 100 is moving straight from the vehicle speed and the steering wheel angle θs .

図8は、キャンセル判定部340で実施する制御の一例を示したフローチャートである。 Figure 8 is a flowchart showing an example of the control performed by the cancellation determination unit 340.

まず、キャンセル判定部340は、ステップS1において、車速が予め設定された閾値Aよりも大きいか否かを判断する。キャンセル判定部340は、車速が閾値Aよりも大きいと判断した場合(ステップS1にてYes)、ステップS2において、ハンドル角θの絶対値が予め設定された閾値Bよりも小さいか否かを判断する。キャンセル判定部340は、ハンドル角θの絶対値が閾値Bよりも小さいと判断した場合(ステップS2にてYes)、ステップS3において、電動車両100が直進状態であると判定して、キャンセル実行フラグをONにし、一連の制御を終了する。 First, in step S1, the cancellation determination unit 340 determines whether or not the vehicle speed is greater than a preset threshold value A. If the cancellation determination unit 340 determines that the vehicle speed is greater than threshold value A (Yes in step S1), then in step S2, the cancellation determination unit 340 determines whether or not the absolute value of the steering wheel angle θs is smaller than a preset threshold value B. If the cancellation determination unit 340 determines that the absolute value of the steering wheel angle θs is smaller than threshold value B (Yes in step S2), then in step S3, the cancellation determination unit 340 determines that the electric vehicle 100 is in a straight-ahead state, turns on the cancellation execution flag, and ends the series of controls.

また、キャンセル判定部340は、車速が閾値Aよりも大きくないと判断した場合(ステップS1にてNo)、ステップS4において、電動車両100が直進状態ではないと判定して、キャンセル実行フラグをOFFにし、一連の制御を終了する。 If the cancellation determination unit 340 determines that the vehicle speed is not greater than the threshold A (No in step S1), it determines in step S4 that the electric vehicle 100 is not traveling straight, turns off the cancellation execution flag, and ends the series of controls.

また、キャンセル判定部340は、ハンドル角θの絶対値が閾値Bよりも小さくないと判断した場合(ステップS2にてNo)、ステップS4において、電動車両100が直進状態ではないと判定して、キャンセル実行フラグをOFFにし、一連の制御を終了する。 Furthermore, if the cancellation determination unit 340 determines that the absolute value of the steering wheel angle θs is not smaller than the threshold value B (No in step S2), then in step S4 it determines that the electric vehicle 100 is not moving straight, turns off the cancellation execution flag, and ends the series of control operations.

そして、キャンセル判定部340で電動車両100が直進状態であると判定された場合には、「キャンセル実行フラグ」をONにし、回転角度θ,θの信号に対して、コントローラ32が有するオフセットキャンセル部342L,342Rがオフセットキャンセル処理を実施する。 Then, when the cancellation determination unit 340 determines that the electric vehicle 100 is in a straight-line traveling state, the "cancellation execution flag" is turned ON, and the offset cancellation units 342L, 342R of the controller 32 perform offset cancellation processing for the signals of the rotation angles θL , θR .

オフセットキャンセル処理が実施された後の回転角度θ,θは、回転角度差算出部344で回転角度差算出処理を実施し、回転角度差(Δθ)を算出する。 The rotation angles θ L and θ R after the offset cancellation process are subjected to a rotation angle difference calculation process in a rotation angle difference calculation unit 344 to calculate a rotation angle difference (Δθ F ).

図9は、回転角度θ,θの信号波形を示した図である。図9に示すように、回転角度センサ60L,60Rからの回転角度θ,θの信号は、0~360[deg]のノコギリ波となる。一方で、回転角度θ,θの差を計算すると、回転角度差が値飛びする場合がある。そのため、回転角度差算出部344は、第1のパターンから第4のパターンの4つのパターンの条件分けに基づいて、回転角度差を補正して算出する。なお、回転角度θと回転角度θとの回転角度差は、回転角度θから回転角度θを引いた値(θ-θ)をデフォルト値とし、このデフォルト値(θ-θ)に対して適宜補正を行う。 FIG. 9 is a diagram showing the signal waveforms of the rotation angles θ L and θ R. As shown in FIG. 9, the signals of the rotation angles θ L and θ R from the rotation angle sensors 60L and 60R are sawtooth waves of 0 to 360 [deg]. On the other hand, when the difference between the rotation angles θ L and θ R is calculated, the rotation angle difference may jump. Therefore, the rotation angle difference calculation unit 344 corrects and calculates the rotation angle difference based on the four condition patterns of the first pattern to the fourth pattern. Note that the rotation angle difference between the rotation angles θ L and θ R is set as a default value to the value (θ L - θ R ) obtained by subtracting the rotation angle θ R from the rotation angle θ L , and this default value (θ L - θ R ) is appropriately corrected.

図10は、第1のパターンにおける回転角度差の算出方法の一例を示した図である。なお、図10中、ΔTは制御周期であり、n及びn-1は周期数である。また、図10中において、上向きの矢印は回転角度差が正の値であることを示している。 Figure 10 shows an example of a method for calculating the rotation angle difference in the first pattern. In Figure 10, ΔT is the control period, and n and n-1 are the number of periods. In Figure 10, an upward arrow indicates that the rotation angle difference is a positive value.

第1のパターンは、時間(n-1)ΔTにおける回転角度θと回転角度θとの回転角度差dθ(n-1)が正の値(dθ(n-1)>0)であり、且つ、時間nΔTにおける回転角度θと回転角度θとの回転角度差dθ(n)が正の値(dθ(n)>0)の場合である。第1のパターンでは、回転角度差をΔθ=θ-θとして算出する。 The first pattern is when the rotation angle difference dθ F (n-1) between rotation angles θ L and θ R at time (n-1)ΔT is a positive value (dθ F (n-1)>0) and the rotation angle difference dθ F (n) between rotation angles θ L and θ R at time nΔT is a positive value (dθ F (n)>0). In the first pattern, the rotation angle difference is calculated as Δθ F = θ L - θ R.

図11は、第2のパターンにおける回転角度差の算出方法の一例を示した図である。なお、図11中において、上向きの矢印は回転角度差が正の値であることを示しており、下向きの矢印は負の値であることを示している。 Figure 11 shows an example of a method for calculating the rotation angle difference in the second pattern. In Figure 11, an upward arrow indicates that the rotation angle difference is a positive value, and a downward arrow indicates that it is a negative value.

第2のパターンは、時間(n-1)ΔTにおける回転角度θと回転角度θとの回転角度差dθ(n-1)が正の値(dθ(n-1)>0)であり、且つ、時間nΔTにおける回転角度θと回転角度θとの回転角度差dθ(n)が負の値(dθ(n)<0)の場合である。第2のパターンでは、回転角度差をΔθ=θ-θ+360として算出する。 The second pattern is when the rotation angle difference dθ F (n-1) between rotation angles θ L and θ R at time (n-1)ΔT is a positive value (dθ F (n-1)>0) and the rotation angle difference dθ F (n) between rotation angles θ L and θ R at time nΔT is a negative value (dθ F (n)<0). In the second pattern, the rotation angle difference is calculated as Δθ F = θ L - θ R + 360.

図12は、第3のパターンにおける回転角度差Δθの算出方法の一例を示した図である。なお、図12中において、下向きの矢印は回転角度差が負の値であることを示している。 Fig. 12 is a diagram showing an example of a method for calculating the rotation angle difference Δθ F in the third pattern. In Fig. 12, a downward arrow indicates that the rotation angle difference is a negative value.

第3のパターンは、時間(n-1)ΔTにおける回転角度θと回転角度θとの回転角度差dθ(n-1)が負の値(dθ(n-1)<0)であり、且つ、時間nΔTにおける回転角度θと回転角度θとの回転角度差dθ(n)が負の値(dθ(n)<0)の場合である。第3のパターンでは、回転角度差をΔθ=θ-θとして算出する。 The third pattern is when the rotation angle difference dθ F (n-1) between rotation angles θ L and θ R at time (n-1)ΔT is a negative value (dθ F (n-1)<0) and the rotation angle difference dθ F (n) between rotation angles θ L and θ R at time nΔT is a negative value (dθ F (n)<0). In the third pattern, the rotation angle difference is calculated as Δθ F = θ L - θ R.

図13は、第4のパターンにおける回転角度差の算出方法の一例を示した図である。なお、図13中において、上向きの矢印は回転角度差が正の値であることを示しており、下向きの矢印は負の値であることを示している。 Figure 13 shows an example of a method for calculating the rotation angle difference in the fourth pattern. In Figure 13, an upward arrow indicates that the rotation angle difference is a positive value, and a downward arrow indicates that it is a negative value.

第4のパターンは、時間(n-1)ΔTにおける回転角度θと回転角度θとの回転角度差dθ(n-1)が負の値(dθ(n-1)<0)であり、且つ、時間nΔTにおける回転角度θと回転角度θとの回転角度差dθ(n)が正の値(dθ(n)>0)の場合である。第4のパターンでは、回転角度差をΔθ=θ-θ-360として算出する。 The fourth pattern is a case where the rotation angle difference dθ F (n-1) between rotation angles θ L and θ R at time (n-1)ΔT is a negative value (dθ F (n-1)<0) and the rotation angle difference dθ F (n) between rotation angles θ L and θ R at time nΔT is a positive value (dθ F (n)>0). In the fourth pattern, the rotation angle difference is calculated as Δθ F = θ L - θ R - 360.

図3に戻って、コントローラ32は、回転角度θ,θを用いて上述した種々の処理を行うことによって設定した速度項ゲイン(kv)及び角度項ゲイン(kθ)の信号を、演算器332に入力して加算処理を行い、最終的に補正駆動力として出力する。 Returning to FIG. 3 , the controller 32 inputs signals of the velocity term gain (kv) and the angle term gain (kθ) set by performing the various processes described above using the rotation angles θ L and θ R to a calculator 332 for addition processing, and finally outputs the signals as a corrected driving force.

図2に戻って、コントローラ32から出力された補正駆動力の信号は、左前車輪用の演算器34Lと右前車輪用の演算器34Rとに入力され、それぞれ補正前駆動力Fx_L,Fx_Rと加算処理または減算処理されて、最終的に補正後駆動力F’x_L,F’x_Rとして、それぞれインバータ20L,20Rに出力される。インバータ20L,20Rは、モータジェネレータMGL,MGRが補正後駆動力F’x_L,F’x_Rで駆動するように、モータジェネレータMGL,MGRを制御する。これにより、モータジェネレータMGL,MGRによって駆動される左前車輪FL及び右前車輪FRの車輪速度差を小さくすることができる。 Returning to Fig. 2, the corrected driving force signal output from controller 32 is input to calculator 34L for the left front wheel and calculator 34R for the right front wheel, where it is added to or subtracted from pre-correction driving forces Fx_L , Fx_R, respectively, and finally output to inverters 20L , 20R , respectively, as corrected driving forces F'x_L, F'x_R. Inverters 20L, 20R control motor generators MGL, MGR so that motor generators MGL, MGR are driven with corrected driving forces F'x_L , F'x_R . This makes it possible to reduce the wheel speed difference between the left front wheel FL and the right front wheel FR driven by motor generators MGL, MGR.

実施形態に係る電動車両100においては、ECU30が、車速に相関する相関パラメータが所定値未満である低車速域では、左前車輪FL及び右前車輪FRの車輪速度差ではなく、左前車輪FL及び右前車輪FRの回転角度に関する情報として、モータジェネレータMGL,MGRが備えるロータの回転角度θ,θの差に基づいて、前記車輪速度差を小さくするように、モータジェネレータMGL,MGRをフィードバック制御する。これにより、実施形態に係る電動車両100では、低車速域においても、左前車輪FL及び右前車輪FRに車輪速度差が生じたことを回転角度θ,θの差を用いて精度よく検出して、電動車両100の走行の挙動を安定させることができる。 In the electric vehicle 100 according to the embodiment, in a low vehicle speed range where a correlation parameter correlated with the vehicle speed is less than a predetermined value, the ECU 30 feedback controls the motor generators MGL, MGR so as to reduce the wheel speed difference based on the difference in rotation angles θL , θR of the rotors provided in the motor generators MGL, MGR as information related to the rotation angles of the left front wheel FL and right front wheel FR, rather than the wheel speed difference between the left front wheel FL and right front wheel FR. As a result, in the electric vehicle 100 according to the embodiment, even in a low vehicle speed range, it is possible to accurately detect the occurrence of a wheel speed difference between the left front wheel FL and right front wheel FR using the difference in rotation angles θL , θR , and stabilize the traveling behavior of the electric vehicle 100.

8 バッテリ
20L,20R インバータ
30 ECU
32 コントローラ
34L,34R,332 演算器
40,42,44,46 車輪速センサ
50 アクセルポジションセンサ
52 ブレーキペダルポジションセンサ
54 シフトポジションセンサ
56 操舵角センサ
60L,60R 回転角度センサ
100 電動車両
340 キャンセル判定部
342L,342R オフセットキャンセル部
344 回転角度差算出部
FL 左前車輪
FR 右前車輪
RL 左後車輪
RR 右後車輪
MGL,MGR モータジェネレータ
8 Battery 20L, 20R Inverter 30 ECU
32 Controller 34L, 34R, 332 Calculator 40, 42, 44, 46 Wheel speed sensor 50 Accelerator position sensor 52 Brake pedal position sensor 54 Shift position sensor 56 Steering angle sensor 60L, 60R Rotation angle sensor 100 Electric vehicle 340 Cancellation determination unit 342L, 342R Offset cancellation unit 344 Rotation angle difference calculation unit FL Left front wheel FR Right front wheel RL Left rear wheel RR Right rear wheels MGL, MGR Motor generator

Claims (2)

左車輪及び右車輪をそれぞれ独立で駆動可能な複数の回転電機を、前記左車輪と前記右車輪との間に車輪速度差が生じた際に、前記車輪速度差を小さくするように前記複数の回転電機を制御可能な、電動車両に搭載される車両用制御装置であって、
前記電動車両の車速に相関する相関パラメータが所定値未満の場合に、前記左車輪及び前記右車輪の回転角度差に関する情報に基づいて、前記車輪速度差が小さくなるように前記複数の回転電機を制御することを特徴とする車両用制御装置。
A vehicle control device mounted on an electric vehicle, the vehicle control device being capable of controlling a plurality of rotating electric machines capable of independently driving a left wheel and a right wheel, when a wheel speed difference occurs between the left wheel and the right wheel, so as to reduce the wheel speed difference,
a control device for a vehicle, characterized in that, when a correlation parameter correlating with a vehicle speed of the electric vehicle is less than a predetermined value, the plurality of rotating electric machines are controlled so as to reduce the wheel speed difference based on information regarding a rotation angle difference between the left wheel and the right wheel.
前記左車輪及び前記右車輪の回転角度差に関する情報は、前記複数の回転電機がそれぞれ備えるロータの回転角度差であることを特徴とする請求項1に記載の車両用制御装置。 The vehicle control device according to claim 1, characterized in that the information relating to the difference in rotation angle between the left wheel and the right wheel is the difference in rotation angle between the rotors of each of the multiple rotating electric machines.
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