JP2024155601A - Control method for electric vehicle and control system for electric vehicle - Google Patents
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Abstract
【課題】自車両と先行車両との車間距離に基づいて自車両の制動トルクを制御する場合において、ドライバーが意図しない制動トルクの低下を抑制する電動車両の制御方法、及び電動車両の制御システムを提供する。
【解決手段】自車両と自車両の前方を走行する先行車両との車間距離が長くなるほど高くなる制動トルクとなる下限トルクを算出し、アクセル開度に基づいて生成される基本トルク指令値が下限トルクよりも高い場合に基本トルク指令値をモータトルク指令値に設定してモータトルク指令値に基づいて駆動モータを制御するとともに基本トルク指令値が下限トルクと一致したときのトルクをモータトルク指令値の前回値として保持し、下限トルクの現在値がモータトルク指令値の前回値よりも高い場合に、基本トルク指令値の現在値及びモータトルク指令値の前回値のうち値が高い方をモータトルク指令値の現在値として設定する。
【選択図】図5
An electric vehicle control method and an electric vehicle control system are provided that suppress a decrease in braking torque unintended by a driver when controlling the braking torque of a host vehicle based on the inter-vehicle distance between the host vehicle and a preceding vehicle.
[Solution] A lower limit torque is calculated, which is a braking torque that increases as the distance between the host vehicle and a preceding vehicle traveling in front of the host vehicle becomes longer, and when a basic torque command value generated based on the accelerator opening is higher than the lower limit torque, the basic torque command value is set as the motor torque command value to control the drive motor based on the motor torque command value, and the torque when the basic torque command value matches the lower limit torque is held as the previous value of the motor torque command value, and when the current value of the lower limit torque is higher than the previous value of the motor torque command value, the higher of the current value of the basic torque command value and the previous value of the motor torque command value is set as the current value of the motor torque command value.
[Selected figure] Figure 5
Description
本発明は、電動車両の制御方法、及び電動車両の制御システムに関する。 The present invention relates to a control method for an electric vehicle and a control system for an electric vehicle.
アクセルペダルの操作のみで自車両の加減速を行う所謂1ペダルモードで電動車両10を走行させる技術が知られている。この技術において前方に先行車両がおらず一定速度で走行したい場合にもアクセルペダルを放すと減速しすぎてしまい違和感があった。同様にアクセルを緩めると、ドライバーの意図以上に減速しすぎて車速が低下してしまい、ドライバーが再加速することで燃費が悪化することがあった。これに対応して、電動車両において自車両と先行車両との車間距離に基づいて自車両の制動トルクを制御する技術が知られている(特許文献1参照)。この技術により、車間距離が長い場合は制動トルクが弱くなるため、交通状況に適した制動トルクとなり、ドライバーのアクセル操作の負担を軽減し、意図しない加減速による燃費の悪化を軽減できる。 There is a known technology for driving an electric vehicle 10 in a so-called one-pedal mode in which the vehicle is accelerated or decelerated by operating only the accelerator pedal. With this technology, even when there is no preceding vehicle ahead and the driver wishes to drive at a constant speed, releasing the accelerator pedal causes the vehicle to decelerate too much, creating an uncomfortable feeling. Similarly, when the driver releases the accelerator, the vehicle decelerates more than intended, causing the vehicle speed to drop, and the driver has to accelerate again, resulting in a deterioration in fuel efficiency. In response to this, there is a known technology for controlling the braking torque of the vehicle based on the distance between the vehicle and the preceding vehicle in an electric vehicle (see Patent Document 1). With this technology, when the distance between the vehicles is long, the braking torque is weakened, resulting in a braking torque appropriate to the traffic conditions, reducing the burden on the driver in operating the accelerator and reducing the deterioration in fuel efficiency caused by unintended acceleration and deceleration.
しかし、自車両が減速中に先行車両との車間距離が長くなる、又は先行車両が自車両の走行車線から離れた場合、ドライバーがアクセルペダルを用いた減速を行っているにもかかわらず制動トルクが小さくなり違和感が発生する。 However, if the distance between the vehicle and the vehicle ahead increases while the vehicle is decelerating, or if the vehicle ahead moves away from the vehicle's lane, the braking torque decreases even though the driver is decelerating using the accelerator pedal, creating an uncomfortable feeling.
本発明は、自車両と先行車両との車間距離に基づいて自車両の制動トルクを制御する場合において、ドライバーが意図しない制動トルクの低下を抑制する電動車両の制御方法、及び電動車両の制御システムを提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a method and system for controlling an electric vehicle that suppresses unintended reductions in braking torque when controlling the vehicle's braking torque based on the distance between the vehicle and a preceding vehicle.
本発明による電動車両の制御方法は、アクセル開度に基づいて基本トルク指令値を生成するとともにアクセル開度が減少するときの基本トルク指令値が自車両の駆動モータに対する制動トルクとなる電動車両の制御方法である。この制御方法において、制動トルクであって、自車両と自車両の前方を走行する先行車両との車間距離が長くなるほど、又は車間距離を自車両の車速で除算して得られる除算値が高くなるほど高くなる下限トルクを算出し、基本トルク指令値が下限トルクよりも高い場合に基本トルク指令値をモータトルク指令値に設定してモータトルク指令値に基づいて駆動モータを制御するとともに基本トルク指令値が下限トルクと一致したときのトルクをモータトルク指令値の前回値として保持する。そして、下限トルクの現在値がモータトルク指令値の前回値以下の場合に、基本トルク指令値の現在値及び下限トルクの現在値のうち値が高い方をモータトルク指令値の現在値として設定する。また、下限トルクの現在値がモータトルク指令値の前回値よりも高い場合に、基本トルク指令値の現在値及びモータトルク指令値の前回値のうち値が高い方をモータトルク指令値の現在値として設定する。 The control method for an electric vehicle according to the present invention generates a basic torque command value based on the accelerator opening, and when the accelerator opening decreases, the basic torque command value becomes the braking torque for the drive motor of the vehicle. In this control method, a lower limit torque is calculated as a braking torque, and the lower limit torque increases as the distance between the vehicle and a preceding vehicle traveling in front of the vehicle increases, or as the division value obtained by dividing the distance by the vehicle speed of the vehicle increases. When the basic torque command value is higher than the lower limit torque, the basic torque command value is set as the motor torque command value to control the drive motor based on the motor torque command value, and the torque when the basic torque command value matches the lower limit torque is held as the previous value of the motor torque command value. When the current value of the lower limit torque is equal to or lower than the previous value of the motor torque command value, the higher of the current value of the basic torque command value and the current value of the lower limit torque is set as the current value of the motor torque command value. In addition, if the current value of the lower limit torque is higher than the previous value of the motor torque command value, the current value of the base torque command value or the previous value of the motor torque command value, whichever is higher, is set as the current value of the motor torque command value.
本発明によれば、下限トルクの現在値に関わらず基本トルク指令値の現在値がモータトルク指令値の前回値を超えるまで、モータトルク指令値、即ち制動トルクはモータトルク指令値の前回値による制動トルク以下となるので、ドライバーが意図しない制動トルクの低下を抑制できる。また、下限トルクの現在値がモータトルク指令値の前回値よりも低くなると、モータトルク指令値の現在値は下限トルクの現在値に設定されるので、車間距離が短くなる場合に制動トルクを増加させ、ドライバーのアクセルペダルの操作量を低減できる。 According to the present invention, regardless of the current value of the lower limit torque, the motor torque command value, i.e., the braking torque, is equal to or less than the braking torque based on the previous value of the motor torque command value until the current value of the basic torque command value exceeds the previous value of the motor torque command value, so that a decrease in braking torque unintended by the driver can be suppressed. In addition, when the current value of the lower limit torque becomes lower than the previous value of the motor torque command value, the current value of the motor torque command value is set to the current value of the lower limit torque, so that the braking torque is increased when the vehicle-to-vehicle distance becomes shorter, and the driver's accelerator pedal operation amount can be reduced.
以下、本発明の実施形態について説明する。 The following describes an embodiment of the present invention.
<電動車両10のシステム構成>
図1は、本実施形態の電動車両10の制御装置を備えた電動車両10のシステム構成を示すブロック図である。電動車両10とは、車両の駆動源の一部又は全部としてモータ18を備え、モータ18の駆動力により走行可能な自動車のことであり、電気自動車や、ハイブリッド自動車が含まれる。なお、図1に示す電動車両10はモータ18を一つ搭載しているが、本実施形態はモータ18を複数搭載した構成にも適用できる。
<System configuration of electric vehicle 10>
Fig. 1 is a block diagram showing a system configuration of an electric vehicle 10 equipped with a control device for the electric vehicle 10 according to the present embodiment. The electric vehicle 10 is an automobile that is equipped with a
モータコントローラ12(制御装置)には、アクセル開度APO、車速V、モータ18の回転子位相α、モータ18の三相交流電流iu、iv、iw等の車両状態を示す信号がデジタル信号として入力される。モータコントローラ12は、電動車両10に搭載されたレーダー又はナビゲーション装置から、自車両と、自車両と同じ走行車線を走る車両であって自車両よりも先行して走行する先行車両と、の車間距離Dの情報が入力される。モータコントローラ12は、入力された信号に基づいてモータ18を制御するためのPWM信号tu、tv、twを生成する。また、生成したPWM信号tu、tv、twに応じてインバータ16の駆動信号を生成する。
Signals indicating vehicle conditions such as accelerator opening APO, vehicle speed V, rotor phase α of
また、モータコントローラ12には、運転者の操作に基づいて、電動車両10の走行モードを決定するモードスイッチ(モードSW)からの信号が入力される。走行モードとしては、アクセル操作を解除しても制動トルクがほとんど発生しないアクセルモードと、アクセル操作を解除したときに強力な制動トルクとなる回生トルク(回生電流)を発生させて電動車両10を停止可能な1ペダルモードがある。
The
インバータ16は、相毎に備えられた2個のスイッチング素子(例えば、IGBTやMOS-FET等のパワー半導体素子)をオン/オフすることにより、バッテリ14から供給される直流の電流を交流に変換し、モータ18に所望の電流を流す。
The
モータ18(三相交流モータ)は、インバータ16から供給される交流電流により駆動力を発生し、減速機20及び駆動軸22を介して、左右の駆動輪24a,24bに駆動力を伝達する。また、モータ18は、車両の走行時に駆動輪24a,24bに連れ回されて回転するときに、回生駆動力を発生させることで、車両の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。この場合、インバータ16は、モータ18の回生運転時に発生する交流電流を直流電流に変換して、バッテリ14に供給する。
The motor 18 (three-phase AC motor) generates driving force from the AC current supplied from the
電流センサ26は、モータ18に流れる3相交流電流iu、iv、iwを検出する。ただし、3相交流電流iu、iv、iwの和は0であるため、任意の2相の電流を検出して、残りの1相の電流は演算により求めてもよい。
The current sensor 26 detects the three-phase AC currents iu, iv, and iw that flow through the
回転センサ28は、例えばレゾルバやエンコーダであり、モータ18の回転子位相αを検出する。
The rotation sensor 28 is, for example, a resolver or an encoder, and detects the rotor phase α of the
<システム全体の制御フロー>
図2は、モータコントローラ12によって行われる処理の流れを示すフローチャートである。ステップS201からステップS204に係る処理は、車両システムが起動している間、一定間隔で常時実行される。
<Overall system control flow>
2 is a flowchart showing the flow of the process performed by the
ステップS201では、車両状態を示す信号(車両情報)がモータコントローラ12に入力される。ここでは、車速V(km/h)、アクセル開度APO(%)、モータ18の回転子位相α(rad)が入力される。また、モータ18の回転数N(rpm)、モータ18に流れる三相交流電流iu、iv、iw、及びバッテリ14の直流電圧値Vdc(V)が入力される。
In step S201, a signal indicating the vehicle state (vehicle information) is input to the
車速V(km/h)は、図示しない車速センサや、他のコントローラより通信にて取得される。又は、モータコントローラ12は、モータ角速度検出値ωmにタイヤ動半径rを乗算し、ファイナルギヤのギヤ比で除算することにより車速V(m/s)を求め、3600/1000を乗算することで単位変換して、車速V(km/h)を求める。
The vehicle speed V (km/h) is acquired by communication from a vehicle speed sensor (not shown) or another controller. Alternatively, the
アクセル開度APO(%)は、図示しないアクセル開度センサから取得されるか、図示しない車両コントローラ等の他のコントローラから通信にて取得される。 The accelerator opening APO (%) is obtained from an accelerator opening sensor (not shown) or is obtained via communication from another controller such as a vehicle controller (not shown).
モータ18の回転子位相α(rad)は、回転センサ28から取得される。モータ18の機械的な角速度であるモータ角速度検出値ωmは、回転子角速度ω(電気角)をモータ18の極対数pで除算して求められる。モータ18の回転数N(rpm)は、求めたモータ角速度検出値ωmに60/(2π)を乗算することによって求められる。回転子角速度ωは、回転子位相αを微分することによって求められる。
The rotor phase α (rad) of the
モータ18に流れる三相交流電流iu、iv、iw(A)は、電流センサ26から取得される。
The three-phase AC currents iu, iv, and iw (A) flowing through the
直流電圧値Vdc(V)は、バッテリ14とインバータ16間の直流電源ラインに設けられた電圧センサ(不図示)により検出する。なお、直流電圧値Vdc(V)は、バッテリコントローラ(不図示)から送信される電源電圧値に係る信号から検出するようにしてもよい。
The DC voltage value Vdc (V) is detected by a voltage sensor (not shown) provided on the DC power supply line between the
ステップS202では、モータコントローラ12がモータトルク指令値Tmf*を設定する。
In step S202, the
走行モードがアクセルモードの場合において、モータコントローラ12は、ステップS201で入力されたアクセル開度APO及び回転数N(車速Vでもよい)に基づいて、図3に示すアクセル開度APO-トルクテーブルを参照することにより、ドライバーが要求する基本トルク指令値Tm1を算出し、当該基本トルク指令値Tm1をモータトルク指令値Tmf*として設定する。
When the driving mode is the accelerator mode, the
走行モードが1ペダルモードの場合において、モータコントローラ12は、ステップS201で入力されたアクセル開度APO及び回転数N(車速Vでもよい)に基づいて、図4に示すアクセル開度-トルクテーブルを参照することにより、ドライバーが要求する基本トルク指令値Tm1を算出し、後述のモータトルク指令値算出処理を実行することでモータトルク指令値Tmf*を設定する。ただし、アクセル開度-トルクテーブルは一例であり、図3、図4に示すものに限定されるものではない。
When the driving mode is the one-pedal mode, the
ステップS203では、モータコントローラ12がステップS202で算出したモータトルク指令値Tmf*、モータ角速度検出値ωm、及び、直流電圧値Vdcに基づいて、d軸電流指令値id*、q軸電流指令値iq*を求める。例えば、モータトルク指令値Tmf*、モータ18の回転数N、及び直流電圧値Vdcと、d軸電流指令値及びq軸電流指令値との関係を定めたテーブルを予め用意しておく。そして、このテーブルを参照することにより、d軸電流指令値id*、q軸電流指令値iq*を求める。
In step S203, the
ステップS204では、モータコントローラ12がd軸電流id及びq軸電流iqをそれぞれ、ステップS203で求めたd軸電流指令値id*及びq軸電流指令値iq*と一致させるための電流制御を行う。このため、まず初めに、ステップS201で入力された三相交流電流iu、iv、iwと、モータ18の回転子位相αと、に基づいて、d軸電流id及びq軸電流iqを求める。続いて、d軸電流指令値id*とd軸電流idの偏差からd軸電圧指令値vdを算出し、q軸電流指令値iq*とq軸電流iqとの偏差からq軸電圧指令値vqを算出する。なお、算出したd軸電圧指令値vd、q軸電圧指令値vqに対して、d-q直交座標軸間の干渉電圧を相殺するために必要な非干渉電圧を加算するようにしてもよい。
In step S204, the
次に、d軸電圧指令値vd、q軸電圧指令値vqと、モータ18の回転子位相αから、三相交流電圧指令値vu、vv、vwを求める。そして、求めた三相交流電圧指令値vu、vv、vwと直流電圧値Vdcから、PWM信号tu(%)、tv(%)、tw(%)を求める。このようにして求めたPWM信号tu、tv、twにより、インバータ16のスイッチング素子を開閉することによって、モータ18をモータトルク指令値Tmf*で指示された所望のトルクで駆動させることができる。
Next, the three-phase AC voltage command values vu, vv, and vw are calculated from the d-axis voltage command value vd, the q-axis voltage command value vq, and the rotor phase α of the
[モータトルク指令値算出処理]
図5は、モータトルク指令値算出処理を説明するフローチャートである。図6は、アクセル開度APOに基づいて算出される基本トルク指令値Tm1に加算される補正トルクΔT(オフセット量)に関して、自車両と自車両の前方を走行する先行車両との車間距離Dとの関係を示す補正トルクテーブルである。図7は、アクセル開度APOに基づいて算出される基本トルク指令値Tm1と比較される下限トルクTLに関して、自車両と自車両の前方を走行する先行車両との車間距離Dとの関係を示す下限トルクテーブルである。
[Motor torque command value calculation process]
Fig. 5 is a flow chart for explaining the motor torque command value calculation process. Fig. 6 is a correction torque table showing the relationship between the correction torque ΔT (offset amount) added to the basic torque command value Tm1 calculated based on the accelerator opening APO and the inter-vehicle distance D between the host vehicle and the preceding vehicle traveling ahead of the host vehicle. Fig. 7 is a lower limit torque table showing the relationship between the lower limit torque TL compared with the basic torque command value Tm1 calculated based on the accelerator opening APO and the inter-vehicle distance D between the host vehicle and the preceding vehicle traveling ahead of the host vehicle.
ここでは、モータコントローラ12に入力される走行モードが1ペダルモードであることを前提としている。
Here, it is assumed that the driving mode input to the
ステップS501において、モータコントローラ12は、アクセル開度APO、車速V、車間距離Dの情報を入力する。なお、ステップS501はステップS201の一部と捉えてもよい。
In step S501, the
ステップS502において、モータコントローラ12は、図4に示すアクセル開度APO-トルクテーブルにアクセル開度APO及び回転数N(車速Vでもよい)を入力してドライバーが要求する基本トルク指令値Tm1を算出する。
In step S502, the
ステップS503において、モータコントローラ12は、図6に示すトルク補正テーブルに車間距離Dを入力して補正トルクΔTを算出し(図11のステップS503a)、基本トルク指令値Tm1に補正トルクΔTを加算することで基本トルク指令値Tm1を補正する(図11のステップS503b)。図6に示す補正トルクΔTは、先行車両との車間距離DがD1(例えば20[m])以上の場合はゼロとし、D1よりも短くなると負の値になりD1よりも短くなるほど単調に低くなる特性を有し、先行車両との衝突を回避する。なお、図6に示すトルク補正テーブルの横軸は、車間距離Dを車速Vで乗じた除算値「車間距離D/車速V」を適用する場合がある。
In step S503, the
ステップS504において、モータコントローラ12は、図7に示す下限トルクテーブルに車間距離Dを入力して下限トルクTLを算出する。下限トルクTLは基本トルク指令値Tm1と比較対象となるトルクであって、車間距離DがD2(例えば50[m])以上の場合は、制動トルクはゼロよりもやや低い値、例えばアクセルモードでアクセル開度APOをゼロにしてコースト走行を行っているときの減速度を実現する値に設定されている。また車間距離DがD2よりも短くなるほど単調に減少する特性を有している。なお、図7に示す下限トルクテーブルの横軸は、車間距離Dを車速Vで乗じた除算値「車間距離D/車速V」を適用する場合がある。
In step S504, the
ステップS505において、モータコントローラ12は、下限トルクTLに対してフィルタ処理を行い、下限トルクTLに含まれるノイズ成分(車間距離Dの情報に含まれるノイズ)を除去する。フィルタ処理は、例えば算出した下限トルクTLの現在値と前回値(1個、又は複数個)との平均値を算出して当該平均値を下限トルクTLの現在値に設定する。
In step S505, the
ステップS506において、モータコントローラ12は、基本トルク指令値Tm1(現在値)と下限トルクTL(現在値)とを比較して、基本トルク指令値Tm1が下限トルクTLよりも高い場合に基本トルク指令値Tm1(現在値)をモータトルク指令値Tmf*に設定する(図11のステップS506a)。また、モータコントローラ12は、基本トルク指令値Tm1(現在値)が下限トルクTL(現在値)と一致したときのトルクをモータトルク指令値Tmf*の前回値として保持する。
In step S506, the
ステップS507において、モータコントローラ12は、下限トルクTLの現在値がモータトルク指令値Tmf*の前回値よりも高いか否かを判断し、NOであればステップS508に移行し、YESであればステップS509に移行する。
In step S507, the
ステップS508において、モータコントローラ12は、下限トルクTLの現在値がモータトルク指令値Tmf*の前回値以下と判断した場合において、基本トルク指令値Tm1の前回値及び前記下限トルクTLの現在値のうち値が高い方をモータトルク指令値Tmf*の現在値として設定する。
In step S508, if the
よって、下限トルクTLの現在値がモータトルク指令値Tmf*の前回値以下の場合であって基本トルク指令値Tm1の現在値よりも高い場合は、下限トルクTLの現在値がモータトルク指令値Tmf*の現在値として設定され、モータトルク指令値Tmf*の現在値が前回値よりも低くなる場合が発生する。 Therefore, if the current value of the lower limit torque TL is equal to or lower than the previous value of the motor torque command value Tmf* and is higher than the current value of the base torque command value Tm1, the current value of the lower limit torque TL is set as the current value of the motor torque command value Tmf*, and the current value of the motor torque command value Tmf* may become lower than the previous value.
一方、下限トルクTLの現在値がモータトルク指令値Tmf*の前回値以下の場合であって基本トルク指令値Tm1の現在値よりも低い場合は、基本トルク指令値Tm1の現在値がモータトルク指令値Tmf*の現在値として設定される。この場合、基本トルク指令値Tm1の現在値がモータトルク指令値Tmf*の前回値以下の場合は、モータトルク指令値Tmf*の現在値はモータトルク指令値Tmf*の前回値以下となり、基本トルク指令値Tm1の現在値がモータトルク指令値Tmf*の前回値よりも高い場合は、モータトルク指令値Tmf*の現在値はモータトルク指令値Tmf*の前回値よりも高くなる。 On the other hand, if the current value of the lower limit torque TL is equal to or less than the previous value of the motor torque command value Tmf* and is lower than the current value of the base torque command value Tm1, the current value of the base torque command value Tm1 is set as the current value of the motor torque command value Tmf*. In this case, if the current value of the base torque command value Tm1 is equal to or less than the previous value of the motor torque command value Tmf*, the current value of the motor torque command value Tmf* is equal to or less than the previous value of the motor torque command value Tmf*, and if the current value of the base torque command value Tm1 is higher than the previous value of the motor torque command value Tmf*, the current value of the motor torque command value Tmf* is higher than the previous value of the motor torque command value Tmf*.
ステップS509において、モータコントローラ12は、下限トルクTLの現在値がモータトルク指令値Tmf*の前回値よりも高いと判断した場合において、基本トルク指令値Tm1の前回値及びモータトルク指令値Tmf*のうち値が高い方をモータトルク指令値Tmf*の現在値として設定する。この場合、例えば基本トルク指令値Tm1の現在値がモータトルク指令値Tmf*の前回値よりも高い場合に、モータトルク指令値Tmf*の現在値がモータトルク指令値Tmf*の前回値よりも高くなる。
In step S509, if the
ステップS508において、下限トルクTLの現在値が下限トルクTLの前回値以下となった場合に、それがモータトルク指令値Tmf*の現在値に反映されモータトルク指令値Tmf*の前回値以下になる場合がある。 In step S508, if the current value of the lower limit torque TL becomes equal to or lower than the previous value of the lower limit torque TL, this may be reflected in the current value of the motor torque command value Tmf*, which may become equal to or lower than the previous value of the motor torque command value Tmf*.
しかし、ステップS508及びステップS509において、下限トルクTLの現在値が下限トルクTLの前回値よりも高くなった場合に、それがモータトルク指令値Tmf*の現在値に反映されることはない。 However, in steps S508 and S509, if the current value of the lower limit torque TL becomes higher than the previous value of the lower limit torque TL, this is not reflected in the current value of the motor torque command value Tmf*.
図8は、モータトルク指令値算出処理のロジックを示す図である。図8に示すようにモータコントローラ12は、モータトルク指令値算出処理を実行する構成要素として、比較要素121、スイッチ要素122、選択要素123、遅延要素124を含む。
Figure 8 is a diagram showing the logic of the motor torque command value calculation process. As shown in Figure 8, the
比較要素121には、下限トルクTL(現在値、ステップS505)と遅延要素124の出力(モータトルク指令値Tmf*の前回値)が入力される。比較要素121は、遅延要素124の出力が下限トルクTL以上の場合は1を出力し、遅延要素124の出力が下限トルクTLよりも低い場合は0を出力する。
The
スイッチ要素122には、遅延要素124の出力、下限トルクTL、比較要素121の出力が入力される。スイッチ要素122は、比較要素121の出力が1の場合は、遅延要素124の出力を選択して出力し、比較要素121の出力が0の場合は、下限トルクTLを選択して出力する。
The output of the
選択要素123には、スイッチ要素122の出力と基本トルク指令値Tm1(現在値、ステップS503)が入力される。選択要素123はスイッチ要素122の出力及び基本トルク指令値Tm1のうち値が大きい方をモータトルク指令値Tmf*(現在値)として出力し、選択要素123はスイッチ要素122の出力及び基本トルク指令値Tm1が一致する場合はいずれかの値をモータトルク指令値Tmf*(現在値)として出力する。
The output of the
遅延要素124には、モータトルク指令値Tmf*(現在値)が入力される。遅延要素124は、モータトルク指令値Tmf*(現在値)をZ変換して関数(z-1)を掛け合わせてサンプル遅延させた出力、すなわち比較要素121及びスイッチ要素122に対してモータトルク指令値Tmf*(前回値)となる値を生成し、これを比較要素121及びスイッチ要素122に出力する。
The motor torque command value Tmf* (present value) is input to the
[比較例で出力されるモータトルク指令値Tmf*]
図9は、比較例のモータトルク指令値Tmf*の算出の流れを説明するための図である。図10は、比較例で適用される基本トルク指令値Tm1と、第3の補正トルクΔT3と、モータトルク指令値Tmf*と、アクセル開度APOとの関係を示す図であって、図10(a)は第3の補正トルクΔT3と車間距離Dとの関係、図10(b)は車速Vと基本トルク指令値Tm1を軸とする座標空間において、アクセル開度APOをゼロとしたときの基本トルク指令値Tm1の特性曲線に比較例の第3の補正トルクΔT3を適用したときのモータトルク指令値Tmf*の分布、図10(c)は、アクセル開度APOと基本トルク指令値Tm1を軸とする座標空間において図10(b)に示す車速V(V1)を一定としてアクセル開度APOを変化させた場合の基本トルク指令値Tm1の特性曲線と基本トルク指令値Tm1に対して比較例の第3の補正トルクΔT3を適用したときのモータトルク指令値Tmf*の分布を示す。
[Motor torque command value Tmf* output in comparative example]
FIG. 9 is a diagram for explaining a flow of calculation of the motor torque command value Tmf* in the comparative example. FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the base torque command value Tm1, third correction torque ΔT3, motor torque command value Tmf*, and accelerator opening APO applied in the comparative example. FIG. 10(a) shows the relationship between the third correction torque ΔT3 and the inter-vehicle distance D. FIG. 10(b) shows the distribution of the motor torque command value Tmf* when the third correction torque ΔT3 of the comparative example is applied to the characteristic curve of the base torque command value Tm1 when the accelerator opening APO is set to zero in a coordinate space whose axes are vehicle speed V and base torque command value Tm1. FIG. 10(c) shows the characteristic curve of the base torque command value Tm1 when the accelerator opening APO is changed while keeping the vehicle speed V (V1) shown in FIG. 10(b) constant, and the distribution of the motor torque command value Tmf* when the third correction torque ΔT3 of the comparative example is applied to the base torque command value Tm1 in the coordinate space whose axes are accelerator opening APO and base torque command value Tm1.
比較例では、図5に示すステップS502に並行して、ステップS901とステップS902を実行する。 In the comparative example, steps S901 and S902 are executed in parallel with step S502 shown in FIG. 5.
ステップS901において、モータコントローラ12は、第1のトルク補正テーブル(図6に示すトルク補正テーブルと同様)に車間距離D(及び車速V)を入力して第1の補正トルクΔT1を算出する。第1の補正トルクΔT1は、車間距離DがD1以上のときはゼロであるが、D1よりも短くなるとゼロよりも低い値となり、車間距離Dが短くなるほど単調に減少する。
In step S901, the
ステップS902において、モータコントローラ12は、第2のトルク補正テーブルに車間距離D(及び車速V)を入力して第2の補正トルクΔT2を算出する。第2の補正トルクΔT2は、車間距離DがゼロからD2(>D1)まではゼロであるが、車間距離DがD2よりも長くなるとゼロよりも大きくなるとともに車間距離DがD2よりも長いD3に到達するまで単調に増加し、車間距離DがD3以上で一定となる。
In step S902, the
ステップS903において、モータコントローラ12は、第1の補正トルクΔT1と第2の補正トルクΔT2を加算して第3の補正トルクΔT3を生成する。
In step S903, the
ステップS904において、モータコントローラ12は、ステップS502で算出した基本トルク指令値Tm1と第3の補正トルクΔT3を加算することで、モータトルク指令値Tmf*を算出する。
In step S904, the
図10(a)に示すように、第3の補正トルクΔT3は、車間距離DがD1よりも低いとゼロよりも低くなり、車間距離DがD1よりも低くなるほど単調に減少する。第3の補正トルクΔT3は車間距離DがD1以上且つD2以下のときにゼロになる。第3の補正トルクΔT3は車間距離DがD2よりも長くなるとゼロよりも高くなるとともに車間距離DがD2よりも長くなるほど単調に増加し、車間距離DがD2よりも長いD3に到達すると一定値となる。 As shown in FIG. 10(a), the third correction torque ΔT3 becomes lower than zero when the inter-vehicle distance D is lower than D1, and decreases monotonically as the inter-vehicle distance D becomes lower than D1. The third correction torque ΔT3 becomes zero when the inter-vehicle distance D is equal to or greater than D1 and equal to or less than D2. The third correction torque ΔT3 becomes higher than zero when the inter-vehicle distance D is longer than D2, and increases monotonically as the inter-vehicle distance D becomes longer than D2, and becomes a constant value when the inter-vehicle distance D reaches D3, which is longer than D2.
図10(b)に示す横軸が車速V、縦軸がトルクとなる座標空間において、アクセル開度APOをゼロとしたときの車速Vと基本トルク指令値Tm1との関係は、一本の特性曲線(APO:0%)により表すことができる。 In the coordinate space shown in FIG. 10(b), where the horizontal axis represents vehicle speed V and the vertical axis represents torque, the relationship between vehicle speed V and base torque command value Tm1 when accelerator opening APO is set to zero can be represented by a single characteristic curve (APO: 0%).
ここで、基本トルク指令値Tm1に第3の補正トルクΔT3を適用した場合であって車間距離DがD1よりも短くなると、モータトルク指令値Tmf*は縦軸方向であって特性曲線(APO:0%)よりも低い領域Aにシフトし、領域Aにおいてモータトルク指令値Tmf*を設定可能となる。 Here, when the third correction torque ΔT3 is applied to the basic torque command value Tm1 and the vehicle distance D becomes shorter than D1, the motor torque command value Tmf* shifts in the vertical direction to region A, which is lower than the characteristic curve (APO: 0%), and the motor torque command value Tmf* can be set in region A.
一方、車間距離DがD2よりも長くなるとモータトルク指令値Tmf*は縦軸方向であって特性曲線(APO:0%)よりも高い領域Cにシフトする。より詳細には、モータトルク指令値Tmf*は、アクセル開度APOがゼロのときの基本トルク指令値Tm1を表す特性曲線(APO:0%)と、アクセル開度APOがゼロのときの基本トルク指令値Tm1に第3の補正トルクΔT3(車間距離D≧D3)を加算して得られるモータトルク指令値Tmf*を表す特性曲線Bの間の領域Cにおいてモータトルク指令値Tmf*を設定可能となる。この場合、モータトルク指令値Tmf*が正の値とならないように第2の補正トルクΔT2の最大値(車間距離DがD3以上となるときの値)が適宜設定される。 On the other hand, when the vehicle distance D becomes longer than D2, the motor torque command value Tmf* shifts to region C in the vertical axis direction, which is higher than the characteristic curve (APO: 0%). More specifically, the motor torque command value Tmf* can be set in region C between the characteristic curve (APO: 0%) representing the basic torque command value Tm1 when the accelerator opening APO is zero, and the characteristic curve B representing the motor torque command value Tmf* obtained by adding the third correction torque ΔT3 (vehicle distance D ≧ D3) to the basic torque command value Tm1 when the accelerator opening APO is zero. In this case, the maximum value of the second correction torque ΔT2 (the value when the vehicle distance D is D3 or more) is appropriately set so that the motor torque command value Tmf* does not become a positive value.
よって、アクセル開度APOがゼロであって車間距離Dが短くなる場合、ドライバーに違和感を与えることなくモータトルク指令値Tmf*を減少させ(制動トルクを大きくし)、逆に車間距離Dが長くなるとドライバーに違和感を与えることなくモータトルク指令値Tmf*を増加させる(制動トルクを小さくする)ことができる。 Therefore, when the accelerator opening APO is zero and the vehicle distance D becomes shorter, the motor torque command value Tmf* can be decreased (the braking torque can be increased) without causing the driver to feel uncomfortable, and conversely, when the vehicle distance D becomes longer, the motor torque command value Tmf* can be increased (the braking torque can be decreased) without causing the driver to feel uncomfortable.
しかし比較例では、アクセル開度APOの開度、即ち基本トルク指令値Tm1の高さに関わらず第3の補正トルクΔT3(第1の補正トルクΔT1+第2の補正トルクΔT2)が加算される。 However, in the comparative example, the third correction torque ΔT3 (first correction torque ΔT1 + second correction torque ΔT2) is added regardless of the degree of accelerator opening APO, i.e., the magnitude of the basic torque command value Tm1.
よって、図10(c)に示すように、アクセル開度APOが「x2」以上の領域では基本トルク指令値Tm1が正となるが、この場合にも第3の補正トルクΔT3(第2の補正トルクΔT2成分)が加算されたモータトルク指令値Tmf*となる。よってドライバーが要求した以上の駆動トルクとなるのでドライバーに違和感を与えることになる。 As a result, as shown in FIG. 10(c), in the region where the accelerator opening APO is equal to or greater than "x2", the basic torque command value Tm1 is positive, but in this case too, the motor torque command value Tmf* is increased by adding the third correction torque ΔT3 (the second correction torque ΔT2 component). This results in a driving torque greater than that requested by the driver, which causes the driver to feel uncomfortable.
さらにアクセル開度APOが「x2」よりも低く、且つ「x1」以上となる領域では基本トルク指令値Tm1は負となるが、この場合にも第3の補正トルクΔT3(第2の補正トルクΔT2成分)が加算され正となるモータトルク指令値Tmf*が発生し得る。よって、ドライバーが制動トルクを要求しているにも関わらず電動車両10が加速する駆動トルクが印加されるのでドライバーに違和感を与えることになる。 Furthermore, in the region where the accelerator opening APO is lower than "x2" and equal to or greater than "x1", the basic torque command value Tm1 is negative, but even in this case, the third correction torque ΔT3 (the second correction torque ΔT2 component) is added to generate a positive motor torque command value Tmf*. Therefore, even though the driver is requesting braking torque, a driving torque that accelerates the electric vehicle 10 is applied, which gives the driver a sense of discomfort.
[本実施形態で出力されるモータトルク指令値Tmf*]
図11は、本実施形態で適用され基本トルク指令値Tm1と、補正トルクΔTと、モータトルク指令値Tmf*と、アクセル開度APOとの関係を示す図であって、図11(a)は補正トルクΔTと車間距離Dとの関係、図11(b)は車速Vと基本トルク指令値Tm1を軸とする座標空間において、アクセル開度APOをゼロとしたときの基本トルク指令値Tm1の特性曲線に本実施形態の補正トルクΔTと下限トルクTLを適用したときのモータトルク指令値Tmf*の分布、図11(c)は、アクセル開度APOと基本トルク指令値Tm1を軸とする座標空間において図11(b)に示す車速V(V1)を一定としてアクセル開度APOを変化させた場合の基本トルク指令値Tm1の特性曲線と基本トルク指令値Tm1に対して本実施形態の補正トルクΔTと下限トルクTLを適用したときのモータトルク指令値Tmf*の分布を示す。
[Motor torque command value Tmf* output in this embodiment]
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the base torque command value Tm1 applied in this embodiment, the correction torque ΔT, the motor torque command value Tmf*, and the accelerator opening APO. FIG. 11(a) shows the relationship between the correction torque ΔT and the inter-vehicle distance D. FIG. 11(b) shows the distribution of the motor torque command value Tmf* when the correction torque ΔT and lower limit torque TL of this embodiment are applied to the characteristic curve of the base torque command value Tm1 when the accelerator opening APO is set to zero in a coordinate space whose axes are the vehicle speed V and the base torque command value Tm1. FIG. 11(c) shows the characteristic curve of the base torque command value Tm1 when the accelerator opening APO is changed while keeping the vehicle speed V (V1) shown in FIG. 11(b) constant in a coordinate space whose axes are the accelerator opening APO and the base torque command value Tm1, and the distribution of the motor torque command value Tmf* when the correction torque ΔT and lower limit torque TL of this embodiment are applied to the base torque command value Tm1.
図11(a)に示すように、本実施形態では、基本トルク指令値Tm1に対して補正トルクΔTを加算するが、当該補正トルクΔTは車間距離DがD1以上でゼロであり、D1よりも低くなると単調に減少するものであり、基本トルク指令値Tm1を高くする方向の補正は実行しない。また本実施形態では、補正後の基本トルク指令値Tm1と下限トルクTLとを比較して値が高い方をモータトルク指令値Tmf*に設定する。さらに、本実施形態では、補正後の基本トルク指令値Tm1と下限トルクTLが一致したときのトルクをモータトルク指令値Tmf*の前回値として保持する。 As shown in FIG. 11(a), in this embodiment, a correction torque ΔT is added to the base torque command value Tm1, but this correction torque ΔT is zero when the inter-vehicle distance D is equal to or greater than D1, and decreases monotonically when the inter-vehicle distance D is lower than D1, and no correction is made to increase the base torque command value Tm1. Also, in this embodiment, the corrected base torque command value Tm1 is compared with the lower limit torque TL, and the higher value is set as the motor torque command value Tmf*. Furthermore, in this embodiment, the torque when the corrected base torque command value Tm1 and the lower limit torque TL match is held as the previous value of the motor torque command value Tmf*.
そして、下限トルクTLの現在値がモータトルク指令値Tmf*の前回値以下の場合に、基本トルク指令値Tm1の現在値及び下限トルクTLの現在値のうち値が高い方をモータトルク指令値Tmf*の現在値として設定する。又は、下限トルクTLの現在値がモータトルク指令値Tmf*の前回値よりも高い場合に、基本トルク指令値Tm1の現在値及びモータトルク指令値Tmf*の前回値のうち値が高い方をモータトルク指令値Tmf*の現在値として設定する。 Then, when the current value of the lower limit torque TL is equal to or less than the previous value of the motor torque command value Tmf*, the current value of the base torque command value Tm1 or the current value of the lower limit torque TL, whichever is greater, is set as the current value of the motor torque command value Tmf*. Alternatively, when the current value of the lower limit torque TL is higher than the previous value of the motor torque command value Tmf*, the current value of the motor torque command value Tmf*, whichever is greater, is set as the current value of the motor torque command value Tmf*.
図11(b)に示す横軸が車速V、縦軸がトルクとなる座標空間において、アクセル開度APOをゼロとしたときの車速Vと基本トルク指令値Tm1との関係は、図10と同様に一本の特性曲線(APO:0%)により表すことができる。 In the coordinate space shown in FIG. 11(b) where the horizontal axis represents vehicle speed V and the vertical axis represents torque, the relationship between vehicle speed V and base torque command value Tm1 when accelerator opening APO is set to zero can be represented by a single characteristic curve (APO: 0%), as in FIG. 10.
ここで、基本トルク指令値Tm1に補正トルクΔTを適用した場合であって車間距離DがD1よりも短くなると、モータトルク指令値Tmf*は縦軸方向であって特性曲線(APO:0%)よりも低い領域Eにシフトし、領域Eの範囲でモータトルク指令値Tmf*を設定できる。 Here, when the correction torque ΔT is applied to the basic torque command value Tm1 and the vehicle distance D becomes shorter than D1, the motor torque command value Tmf* shifts in the vertical direction to region E, which is lower than the characteristic curve (APO: 0%), and the motor torque command value Tmf* can be set within the range of region E.
一方、基本トルク指令値Tm1が下限トルクTLに一致したときのトルクをモータトルク指令値Tmf*の前回値として保持できるが、その上限値は車間距離DがD2以上の場合となる。よって、車間距離DがD1以上の場合において、モータトルク指令値Tmf*は、アクセル開度APOがゼロのときの基本トルク指令値Tm1を表す特性曲線(APO:0%)とモータトルク指令値Tmf*を下限トルクTLの上限値に設定したときの特性曲線Fの間となる領域Gにおいて設定可能となる。 On the other hand, the torque when the basic torque command value Tm1 coincides with the lower limit torque TL can be held as the previous value of the motor torque command value Tmf*, but its upper limit value is when the inter-vehicle distance D is D2 or greater. Therefore, when the inter-vehicle distance D is D1 or greater, the motor torque command value Tmf* can be set in the region G between the characteristic curve (APO: 0%) that represents the basic torque command value Tm1 when the accelerator opening APO is zero and the characteristic curve F when the motor torque command value Tmf* is set to the upper limit value of the lower limit torque TL.
本実施形態では、前記のように、基本トルク指令値Tm1にその値が高くなる方向の補正トルクが印加されることはなく、基本トルク指令値Tm1と下限トルクTLが一致したときのトルクをモータトルク指令値Tmf*の前回値として保持する。 In this embodiment, as described above, no correction torque is applied to the base torque command value Tm1 in a direction that increases its value, and the torque when the base torque command value Tm1 and the lower limit torque TL match is held as the previous value of the motor torque command value Tmf*.
よって、例えば図11(b)に示すように、車速V=V1の縦線と特性曲線Fとが交差する位置を通過する横線Hを図11(c)に延伸させる。そして、図11(c)に示すように、横線Hと、基本トルク指令値Tm1の特性曲線と、横線Hと基本トルク指令値Tm1の特性曲線との交差する位置を通過する縦線Iと、により囲まれた領域Jにおいて基本トルク指令値Tm1よりも高い値となるモータトルク指令値Tmf*は許容されるが、領域J以外の領域において基本トルク指令値Tm1よりも高くなるモータトルク指令値Tmf*の設定は禁止される。 Therefore, for example, as shown in FIG. 11(b), a horizontal line H passing through the position where the vertical line of vehicle speed V=V1 intersects with characteristic curve F is extended in FIG. 11(c). Then, as shown in FIG. 11(c), a motor torque command value Tmf* that is higher than the base torque command value Tm1 is permitted in region J surrounded by the horizontal line H, the characteristic curve of base torque command value Tm1, and a vertical line I passing through the position where the horizontal line H intersects with the characteristic curve of base torque command value Tm1. However, setting of a motor torque command value Tmf* that is higher than the base torque command value Tm1 in regions other than region J is prohibited.
よって、モータトルク指令値Tmf*の上昇は、基本トルク指令値Tm1がモータトルク指令値Tmf*の前回値よりも高くなる場合に許容されるので、ドライバーが意図しない制動トルクの低下又は加速を低減できる。 Therefore, an increase in the motor torque command value Tmf* is permitted when the basic torque command value Tm1 is higher than the previous value of the motor torque command value Tmf*, thereby reducing the decrease in braking torque or acceleration that is unintended by the driver.
[タイムチャート]
図12は、本実施形態の電動車両10の制御方法(制御システム)により電動車両10のアクセル開度APOを変化させたときに車間距離Dが変化する場合の、モータトルク指令値Tmf*及び車速Vのタイムチャートである。
[Time chart]
FIG. 12 is a time chart of the motor torque command value Tmf* and the vehicle speed V when the inter-vehicle distance D changes when the accelerator opening APO of the electric vehicle 10 is changed by the control method (control system) for the electric vehicle 10 of this embodiment.
図12に示すように、時刻t1以前においてドライバーがアクセル開度APOをX2に設定して自車両を等速で走行させ、時刻t1においてアクセル開度APOの減少を開始して時刻t4においてアクセル開度APOをX1にまで減少させて時刻t4から時刻t7までアクセル開度APOをX1に維持し、時刻t7でアクセル開度APOを増加させて時刻t11においてアクセル開度APOを元の開度であるX2に戻して等速で走行させる動作を行った場合を前提とする。 As shown in FIG. 12, it is assumed that before time t1, the driver sets the accelerator opening APO to X2 and drives the vehicle at a constant speed, starts decreasing the accelerator opening APO at time t1, reduces the accelerator opening APO to X1 at time t4, maintains the accelerator opening APO at X1 from time t4 to time t7, increases the accelerator opening APO at time t7, and returns the accelerator opening APO to the original opening of X2 at time t11 to drive the vehicle at a constant speed.
また、先行車両との車間距離Dは常時D1よりも長く、時刻t3まで略一定であるが、時刻t3から時刻t5にかけて減少し、時刻t5と時刻t6の間で略一定となり、時刻t6移行において増加し時刻t9においてD2に到達した場合を前提とする。 It is also assumed that the inter-vehicle distance D from the preceding vehicle is always longer than D1 and is approximately constant until time t3, decreases from time t3 to time t5, becomes approximately constant between time t5 and time t6, increases after time t6, and reaches D2 at time t9.
時刻t1以前において基本トルク指令値Tm1は下限トルクTLより高い値となるので、基本トルク指令値Tm1がモータトルク指令値Tmf*として設定される。 Before time t1, the basic torque command value Tm1 is higher than the lower limit torque TL, so the basic torque command value Tm1 is set as the motor torque command value Tmf*.
時刻t1においてアクセル開度APOの減少に伴ってモータトルク指令値Tmf*及び基本トルク指令値Tm1が減少し始め、時刻t2においてモータトルク指令値Tmf*が下限トルクTLと一致する。時刻t2におけるモータトルク指令値Tmf*又は下限トルクTLの値がモータトルク指令値Tmf*の前回値として保持される。 At time t1, the motor torque command value Tmf* and the basic torque command value Tm1 begin to decrease as the accelerator opening APO decreases, and at time t2, the motor torque command value Tmf* coincides with the lower limit torque TL. The value of the motor torque command value Tmf* or the lower limit torque TL at time t2 is held as the previous value of the motor torque command value Tmf*.
時刻t2以降において基本トルク指令値Tm1は下限トルクTLよりも低い値となる。 From time t2 onwards, the base torque command value Tm1 becomes lower than the lower limit torque TL.
このとき、下限トルクTLの現在値がモータトルク指令値Tmf*の前回値以下の場合に、基本トルク指令値Tm1の現在値及び下限トルクTLの現在値のうち値の高い方がモータトルク指令値Tmf*の現在値として設定される。よって、時刻t2から時刻t3まで下限トルクTLがモータトルク指令値Tmf*に設定され、モータトルク指令値Tmf*は時刻t2における値を維持する。 At this time, if the current value of the lower limit torque TL is equal to or less than the previous value of the motor torque command value Tmf*, the higher of the current value of the base torque command value Tm1 and the current value of the lower limit torque TL is set as the current value of the motor torque command value Tmf*. Therefore, from time t2 to time t3, the lower limit torque TL is set to the motor torque command value Tmf*, and the motor torque command value Tmf* maintains the value at time t2.
時刻t3において下限トルクTLが減少し始める。この場合においても、下限トルクTLの現在値がモータトルク指令値Tmf*の前回値以下の場合に、基本トルク指令値Tm1の現在値及び下限トルクTLの現在値のうち値の高い方がモータトルク指令値Tmf*の現在値として設定される。すなわち、時刻t3から時刻t5の間において、下限トルクTLは基本トルク指令値Tm1よりも低く且つ減少するので、モータトルク指令値Tmf*も下限トルクTLの減少に伴って減少する。 At time t3, the lower limit torque TL starts to decrease. Even in this case, if the current value of the lower limit torque TL is equal to or less than the previous value of the motor torque command value Tmf*, the higher of the current value of the base torque command value Tm1 and the current value of the lower limit torque TL is set as the current value of the motor torque command value Tmf*. In other words, between time t3 and time t5, the lower limit torque TL is lower than the base torque command value Tm1 and decreases, so the motor torque command value Tmf* also decreases as the lower limit torque TL decreases.
時刻t5から時刻t6の間は、下限トルクTLは一定であるが基本トルク指令値Tm1よりも高い値のため下限トルクTLがモータトルク指令値Tmf*として設定され、モータトルク指令値Tmf*は時刻t5における値を維持する。 Between time t5 and time t6, the lower limit torque TL is constant but is higher than the basic torque command value Tm1, so the lower limit torque TL is set as the motor torque command value Tmf*, and the motor torque command value Tmf* maintains the value at time t5.
時刻t6において下限トルクTLが上昇に転じる。この場合、下限トルクTLの現在値がモータトルク指令値Tmf*の前回値よりも高くなる。このとき、基本トルク指令値Tm1の現在値及びモータトルク指令値Tmf*の前回値のうち値の高い方がモータトルク指令値Tmf*の現在値として設定される。時刻t6から時刻t8の間は、モータトルク指令値Tmf*の前回値が基本トルク指令値Tm1の現在値よりも高い状態を維持するので、モータトルク指令値Tmf*は時刻t6の時の値を維持する。 At time t6, the lower limit torque TL starts to increase. In this case, the current value of the lower limit torque TL becomes higher than the previous value of the motor torque command value Tmf*. At this time, the higher of the current value of the base torque command value Tm1 and the previous value of the motor torque command value Tmf* is set as the current value of the motor torque command value Tmf*. Between time t6 and time t8, the previous value of the motor torque command value Tmf* remains higher than the current value of the base torque command value Tm1, so the motor torque command value Tmf* maintains the value at time t6.
時刻t8において基本トルク指令値Tm1がモータトルク指令値Tmf*に到達し、その後モータトルク指令値Tmf*の前回値よりも高くなる。このとき、基本トルク指令値Tm1の現在値及びモータトルク指令値Tmf*の前回値のうち値の高い方がモータトルク指令値Tmf*の現在値として設定されるので、基本トルク指令値Tm1の現在値がモータトルク指令値Tmf*の現在値として設定される。時刻t8以降において、基本トルク指令値Tm1がモータトルク指令値Tmf*に設定される。 At time t8, the base torque command value Tm1 reaches the motor torque command value Tmf*, and then becomes higher than the previous value of the motor torque command value Tmf*. At this time, the higher of the current value of the base torque command value Tm1 and the previous value of the motor torque command value Tmf* is set as the current value of the motor torque command value Tmf*, and therefore the current value of the base torque command value Tm1 is set as the current value of the motor torque command value Tmf*. After time t8, the base torque command value Tm1 is set to the motor torque command value Tmf*.
このとき車速Vの時間推移(V(Tmf*))は、時刻t1以降において減少を開始し、時刻t11において等速となるが、先行車両との車間距離Dを考慮し且つ下限トルクTLの上昇に伴う制動トルクの減少を抑制しドライバーの違和感を低減できる。 At this time, the vehicle speed V over time (V(Tmf*)) starts to decrease after time t1 and becomes constant at time t11, but the vehicle distance D to the preceding vehicle is taken into consideration and the decrease in braking torque associated with an increase in the lower limit torque TL is suppressed, reducing the discomfort felt by the driver.
モータトルク指令値Tmf*が基本トルク指令値Tm1により設定される場合、車速Vの時間推移(V(Tm1))は、時刻t1以降において減少を開始し、時刻t11において等速となる点で時間推移(V(Tmf*))と共通である。しかし、制動トルクが大きくなるので車間距離Dが十分にあるにも関わらず過減速となるのでドライバーに違和感を与えることになる。 When the motor torque command value Tmf* is set by the basic torque command value Tm1, the time progression of the vehicle speed V (V(Tm1)) starts to decrease after time t1 and becomes constant at time t11, which is the same as the time progression (V(Tmf*)). However, the braking torque becomes large, so there is excessive deceleration even though the inter-vehicle distance D is sufficient, which gives the driver a sense of discomfort.
ここで、車間距離Dは、時刻t9において、D2に到達し、以後D2よりも長くなる場を前提とする。このとき、時刻t9において下限トルクTLは最大値となり以後のその値を維持するものとする。また図12では、時刻t10において基本トルク指令値Tm1と下限トルクTLが一致する。そこで、時刻t6から時刻t10の間において、下限トルクTLがモータトルク指令値Tmf*に設定される場合を前提とし、このときの車速Vの時間推移(V(TL))を考える。 Here, it is assumed that the inter-vehicle distance D reaches D2 at time t9 and becomes longer than D2 thereafter. At this time, the lower limit torque TL reaches its maximum value at time t9 and maintains that value thereafter. Also, in FIG. 12, the basic torque command value Tm1 and the lower limit torque TL coincide at time t10. Therefore, it is assumed that the lower limit torque TL is set to the motor torque command value Tmf* between time t6 and time t10, and the time progression of the vehicle speed V (V(TL)) at this time is considered.
この場合、時間推移(V(TL))は、時間推移(V(Tmf*))よりも減速が低く抑えられ、先行車両の車間距離Dも時間推移(V(Tmf*))の場合よりも短くなる。しかし、時刻t6以降においてドライバーのアクセル操作なしで制動トルクが抑制される形となるので、ドライバーに違和感を与えることになる。 In this case, the deceleration is kept lower in the time transition (V(TL)) than in the time transition (V(Tmf*)), and the distance D to the preceding vehicle is also shorter than in the case of the time transition (V(Tmf*)). However, after time t6, the braking torque is suppressed without the driver operating the accelerator, which gives the driver a sense of discomfort.
[本実施形態の効果]
本実施形態の電動車両10の制御方法によれば、アクセル開度APOに基づいて基本トルク指令値Tm1を生成するとともにアクセル開度APOが減少するときの基本トルク指令値Tm1が自車両の駆動モータ(モータ18)に対する制動トルクとなる電動車両10の制御方法において、制動トルクであって、自車両と自車両の前方を走行する先行車両との車間距離Dが長くなるほど、又は車間距離Dを自車両の車速Vで除算して得られる除算値が高くなるほど高くなる下限トルクTLを算出し、基本トルク指令値Tm1が下限トルクTLよりも高い場合に基本トルク指令値Tm1をモータトルク指令値Tmf*に設定してモータトルク指令値Tmf*に基づいて駆動モータ(モータ18)を制御するとともに基本トルク指令値Tm1が下限トルクTLと一致したときのトルクを前記モータトルク指令値Tmf*の前回値として保持し、下限トルクTLの現在値がモータトルク指令値Tmf*の前回値以下の場合に、基本トルク指令値Tm1の現在値及び下限トルクTLの現在値のうち値が高い方をモータトルク指令値Tmf*の現在値として設定し、下限トルクTLの現在値がモータトルク指令値Tmf*の前回値よりも高い場合に、基本トルク指令値Tm1の現在値及びモータトルク指令値Tmf*の前回値のうち値が高い方をモータトルク指令値Tmf*の現在値として設定する。
[Effects of this embodiment]
According to the control method for the electric vehicle 10 of this embodiment, a basic torque command value Tm1 is generated based on the accelerator opening APO, and when the accelerator opening APO decreases, the basic torque command value Tm1 becomes a braking torque for the drive motor (motor 18) of the host vehicle. In this control method for the electric vehicle 10, a lower limit torque TL is calculated as a braking torque, and the lower limit torque TL increases as the inter-vehicle distance D between the host vehicle and a preceding vehicle traveling in front of the host vehicle increases, or as the division value obtained by dividing the inter-vehicle distance D by the vehicle speed V of the host vehicle increases. When the basic torque command value Tm1 is higher than the lower limit torque TL, the basic torque command value Tm1 is set to a motor torque command value Tmf* to set the motor torque command value The drive motor (motor 18) is controlled based on Tmf*, and the torque when the basic torque command value Tm1 matches the lower limit torque TL is held as the previous value of the motor torque command value Tmf*. When the current value of the lower limit torque TL is equal to or less than the previous value of the motor torque command value Tmf*, the higher of the current value of the basic torque command value Tm1 or the current value of the lower limit torque TL is set as the current value of the motor torque command value Tmf*. When the current value of the lower limit torque TL is higher than the previous value of the motor torque command value Tmf*, the higher of the current value of the basic torque command value Tm1 or the previous value of the motor torque command value Tmf* is set as the current value of the motor torque command value Tmf*.
上記方法により、下限トルクTLの現在値に関わらず基本トルク指令値Tm1の現在値がモータトルク指令値Tmf*の前回値を超えるまで、モータトルク指令値Tmf*、即ち制動トルクはモータトルク指令値Tmf*の前回値による制動トルク以下となるので、ドライバーが意図しない制動トルクの低下を抑制できる。また、下限トルクTLの現在値がモータトルク指令値Tmf*の前回値よりも低くなると、モータトルク指令値Tmf*の現在値は下限トルクTLの現在値に設定されるので、車間距離Dが短くなる場合に制動トルクを増加させ、ドライバーのアクセルペダルの操作量を低減できる。 By using the above method, the motor torque command value Tmf*, i.e., the braking torque, will be equal to or less than the braking torque based on the previous value of the motor torque command value Tmf* regardless of the current value of the lower limit torque TL until the current value of the basic torque command value Tm1 exceeds the previous value of the motor torque command value Tmf*, so that a decrease in braking torque unintended by the driver can be suppressed. Also, when the current value of the lower limit torque TL becomes lower than the previous value of the motor torque command value Tmf*, the current value of the motor torque command value Tmf* is set to the current value of the lower limit torque TL, so that the braking torque is increased when the inter-vehicle distance D becomes shorter, and the amount of accelerator pedal operation by the driver can be reduced.
本実施形態において、車間距離Dが所定の閾値(D1)以上のときにゼロであり、車間距離Dが閾値(D1)よりも低くなるとゼロよりも低くなるとともに車間距離Dが低くなるほど単調に低下する補正トルクΔTを基本トルク指令値Tm1に加算する。 In this embodiment, a correction torque ΔT is added to the basic torque command value Tm1. The correction torque ΔT is zero when the vehicle distance D is equal to or greater than a predetermined threshold value (D1), and becomes less than zero when the vehicle distance D falls below the threshold value (D1), and the correction torque ΔT decreases monotonically as the vehicle distance D decreases.
上記方法により、車間距離Dが閾値(D1)よりも短くなる場合に基本トルク指令値Tm1が低くなるように補正することで、先行車両との車間距離Dを近接しすぎないように制御できる。 By using the above method, the base torque command value Tm1 is corrected to be lower when the vehicle distance D becomes shorter than the threshold value (D1), so that the vehicle distance D from the preceding vehicle can be controlled so that it does not become too close.
本実施形態の電動車両10の制御システムによれば、アクセル開度APOに基づいて基本トルク指令値Tm1を生成するとともにアクセル開度APOが減少するときの基本トルク指令値Tm1が自車両の駆動モータに対する制動トルクとなる電動車両10の制御システムにおいて、制動トルクであって、自車両と自車両の前方を走行する先行車両との車間距離Dが長くなるほど、又は車間距離Dを自車両の車速Vで除算して得られる除算値が高くなるほど高くなる下限トルクTLを算出する下限トルクTL算出部(モータコントローラ12)と、基本トルク指令値Tm1が下限トルクTLよりも高い場合に基本トルク指令値Tm1をモータトルク指令値Tmf*に設定してモータトルク指令値Tmf*に基づいて駆動モータ(モータ18)を制御するとともに基本トルク指令値Tm1が下限トルクTLと一致したときのトルクをモータトルク指令値Tmf*の前回値として保持するモータトルク指令値設定部(モータコントローラ12)と、を含み、モータトルク指令値設定部(モータコントローラ12)は、下限トルクTLの現在値がモータトルク指令値Tmf*の前回値以下の場合に、基本トルク指令値Tm1の現在値及び下限トルクTLの現在値のうち値が高い方をモータトルク指令値Tmf*の現在値として設定し、下限トルクTLの現在値がモータトルク指令値Tmf*の前回値よりも高い場合に、基本トルク指令値Tm1の現在値及びモータトルク指令値Tmf*の前回値のうち値が高い方をモータトルク指令値Tmf*の現在値として設定する。 According to the control system for the electric vehicle 10 of this embodiment, a basic torque command value Tm1 is generated based on the accelerator opening APO, and when the accelerator opening APO decreases, the basic torque command value Tm1 becomes the braking torque for the drive motor of the vehicle. In the control system for the electric vehicle 10, a lower limit torque TL calculation unit (motor controller 12) calculates a lower limit torque TL, which is a braking torque, and which increases as the inter-vehicle distance D between the host vehicle and a preceding vehicle traveling in front of the host vehicle increases or as the divided value obtained by dividing the inter-vehicle distance D by the vehicle speed V of the host vehicle increases, and a control unit (motor controller 12) sets the basic torque command value Tm1 to a motor torque command value Tmf* when the basic torque command value Tm1 is higher than the lower limit torque TL and controls the drive motor (motor 18) and holds the torque when the base torque command value Tm1 coincides with the lower limit torque TL as the previous value of the motor torque command value Tmf*. When the current value of the lower limit torque TL is equal to or less than the previous value of the motor torque command value Tmf*, the motor torque command value setting unit (motor controller 12) sets the current value of the motor torque command value Tmf* to the higher of the current value of the base torque command value Tm1 and the current value of the lower limit torque TL, and when the current value of the lower limit torque TL is higher than the previous value of the motor torque command value Tmf*, sets the current value of the motor torque command value Tmf* to the higher of the current value of the base torque command value Tm1 and the previous value of the motor torque command value Tmf*.
上記構成により、下限トルクTLの現在値に関わらず基本トルク指令値Tm1の現在値がモータトルク指令値Tmf*の前回値を超えるまで、モータトルク指令値Tmf*、即ち制動トルクはモータトルク指令値Tmf*の前回値による制動トルク以下となるので、ドライバーが意図しない制動トルクの低下を抑制できる。また、下限トルクTLの現在値がモータトルク指令値Tmf*の前回値よりも低くなると、モータトルク指令値Tmf*の現在値は下限トルクTLの現在値に設定されるので、車間距離Dが短くなる場合に制動トルクを増加させ、ドライバーのアクセルペダルの操作量を低減できる。 With the above configuration, regardless of the current value of the lower limit torque TL, the motor torque command value Tmf*, i.e., the braking torque, will be equal to or less than the braking torque due to the previous value of the motor torque command value Tmf* until the current value of the basic torque command value Tm1 exceeds the previous value of the motor torque command value Tmf*, so that a decrease in braking torque unintended by the driver can be suppressed. In addition, when the current value of the lower limit torque TL becomes lower than the previous value of the motor torque command value Tmf*, the current value of the motor torque command value Tmf* is set to the current value of the lower limit torque TL, so that the braking torque is increased when the inter-vehicle distance D becomes shorter, and the amount of accelerator pedal operation by the driver can be reduced.
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。また、上記実施形態は、適宜組み合わせ可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments merely show some of the application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is not intended to be limited to the specific configurations of the above embodiments. Furthermore, the above embodiments can be combined as appropriate.
10 電動車両,12 モータコントローラ,18 モータ
10 Electric vehicle, 12 Motor controller, 18 Motor
Claims (3)
前記制動トルクであって、前記自車両と前記自車両の前方を走行する先行車両との車間距離が長くなるほど、又は前記車間距離を前記自車両の車速で除算して得られる除算値が高くなるほど高くなる下限トルクを算出し、
前記基本トルク指令値が前記下限トルクよりも高い場合に前記基本トルク指令値をモータトルク指令値に設定して前記モータトルク指令値に基づいて前記駆動モータを制御するとともに前記基本トルク指令値が前記下限トルクと一致したときのトルクを前記モータトルク指令値の前回値として保持し、
前記下限トルクの現在値が前記モータトルク指令値の前回値以下の場合に、前記基本トルク指令値の現在値及び前記下限トルクの現在値のうち値が高い方を前記モータトルク指令値の現在値として設定し、
前記下限トルクの現在値が前記モータトルク指令値の前回値よりも高い場合に、前記基本トルク指令値の現在値及び前記モータトルク指令値の前回値のうち値が高い方を前記モータトルク指令値の現在値として設定する電動車両の制御方法。 1. A method for controlling an electric vehicle, comprising: generating a basic torque command value based on an accelerator opening degree, and when the accelerator opening degree is decreasing, the basic torque command value becomes a braking torque for a drive motor of the vehicle,
calculating a lower limit torque as the braking torque becomes larger as the inter-vehicle distance between the host vehicle and a preceding vehicle traveling in front of the host vehicle becomes longer or as a divided value obtained by dividing the inter-vehicle distance by a vehicle speed of the host vehicle becomes larger;
when the basic torque command value is higher than the lower limit torque, the basic torque command value is set as a motor torque command value to control the drive motor based on the motor torque command value, and a torque when the basic torque command value coincides with the lower limit torque is held as a previous value of the motor torque command value;
when the current value of the lower limit torque is equal to or less than the previous value of the motor torque command value, the current value of the base torque command value or the current value of the lower limit torque, whichever is higher, is set as the current value of the motor torque command value;
a current value of the motor torque command value being set to the higher of the current value of the base torque command value and the previous value of the motor torque command value when the current value of the lower limit torque is higher than the previous value of the motor torque command value.
前記制動トルクであって、前記自車両と前記自車両の前方を走行する先行車両との車間距離が長くなるほど、又は前記車間距離を前記自車両の車速で除算して得られる除算値が高くなるほど高くなる下限トルクを算出する下限トルク算出部と、
前記基本トルク指令値が前記下限トルクよりも高い場合に前記基本トルク指令値をモータトルク指令値に設定して前記モータトルク指令値に基づいて前記駆動モータを制御するとともに前記基本トルク指令値が前記下限トルクと一致したときのトルクを前記モータトルク指令値の前回値として保持するモータトルク指令値設定部と、を含み、
前記モータトルク指令値設定部は、
前記下限トルクの現在値が前記モータトルク指令値の前回値以下の場合に、前記基本トルク指令値の現在値及び前記下限トルクの現在値のうち値が高い方を前記モータトルク指令値の現在値として設定し、
前記下限トルクの現在値が前記モータトルク指令値の前回値よりも高い場合に、前記基本トルク指令値の現在値及び前記モータトルク指令値の前回値のうち値が高い方を前記モータトルク指令値の現在値として設定する電動車両の制御システム。
1. A control system for an electric vehicle, which generates a basic torque command value based on an accelerator opening degree, and when the accelerator opening degree decreases, the basic torque command value becomes a braking torque for a drive motor of the vehicle,
a lower limit torque calculation unit that calculates a lower limit torque as the braking torque becomes longer as a vehicle-to-vehicle distance between the host vehicle and a preceding vehicle traveling in front of the host vehicle becomes longer or as a divided value obtained by dividing the vehicle-to-vehicle distance by a vehicle speed of the host vehicle becomes higher;
a motor torque command value setting unit that, when the base torque command value is higher than the lower limit torque, sets the base torque command value as a motor torque command value to control the drive motor based on the motor torque command value, and holds a torque when the base torque command value coincides with the lower limit torque as a previous value of the motor torque command value,
The motor torque command value setting unit is
when the current value of the lower limit torque is equal to or less than the previous value of the motor torque command value, the current value of the base torque command value or the current value of the lower limit torque, whichever is higher, is set as the current value of the motor torque command value;
a current value of the motor torque command value that is greater than the current value of the base torque command value or the previous value of the motor torque command value when the current value of the lower limit torque is higher than the previous value of the motor torque command value;
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2024155601A true JP2024155601A (en) | 2024-10-31 |
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