ブックタイトルマツダ技報　2015 No.32

概要

マツダ技報　2015 No.32

マツダ技報No.32(2015)論文・解説40高精度スリップ率制御による駆動力制御技術Driving Force Control Method Based onHigh Accuracy Slip Ratio Control髙野毅*1 *2 *3延本秀寿岡﨑俊実Takeshi Takano Hidetoshi Nobumoto Toshimi Okazaki藤本博志*4Hiroshi Fujimoto要約近年,電気自動車(Battery Electric Vehicle:BEV)やハイブリッド電気自動車(Hybrid ElectricVehicle:HEV)などの電気駆動モータは,効率の高さから地球環境問題や化石燃料枯渇問題のために使われてきたが,その素早く正確なトルクのコントロール性能を活かした精密な車両運動制御のアクチュエータとしても使われている。この特性を活かした制御技術として,スリップ率に基づいた駆動力制御がある。この技術によって安全性,快適性,航続距離が改善できることが知られている。しかしながら,この技術を1ディファレンシャルギア,1モータ構成の車両に適用しようとすると駆動系共振の問題があり、共振を回避するために制御の安定性を確保するには,ドライバが違和感を覚えるほど制御の応答性を落とす必要があった。そこで,あらかじめドライビングスティフネスを算出し,そこから目標スリップ率を算出することで2重フィードバックループを1重にするという手法を開発した。この手法により,スリップ率に基づいた駆動力制御の応答性を改善することができ,目標とするトルクや加速度に高速でかつ精密に制御できる。この制御をBEVに実装し,低摩擦路面で試験し,その性能を実証した。SummaryA traction motor on Electric Vehicle (EV) can be utilized for not only a green power source, but also anaccurate controller of vehicle motion. As a method of utilizing these characteristic, traction controlmethod of EV based on a precise control of slip ratio between driving tire and road surface has beenproposed. By this method, improvement of safety, comfort and mileage per charge was reported. But, thismethod was for an application to In Wheel Motor (IWM) vehicle. In case of application to conventional EV,improvement of resonant vibration and control response were the major problem due to its complex driveline.In this paper, we propose the new method which calculates a target slip ratio by using estimateddriving stiffness without driving force feedback loop. Therefore this method has higher response than theconventional method. We also applied this method to EV and tested its performance on snowy, icy surfacein the proving ground. The effectiveness of this method is verified by experiments.1.はじめに地球温暖化や化石燃料枯渇問題の対策手段としてBEVやHEVが注目され出して久しい。当初は環境性能に主眼を置いて開発が行われてきたが,近年では電気駆動モータの優れた応答性や正確な力行・回生トルク制御を使った快適化技術,車両運動制御技術が次々と提案されている(1) (2)。我々は電気駆動モータの優れた特徴を車両運動制御へ応用する研究として,スリップ率ベースの駆動力制御に着目し研究を行っている。この制御には航続距離延長,アンチスリップによる安全性,頻繁に路面摩擦係数の変わる環境下の快適な走行性といった多くの利点が期待できる。電気自動車のスリップ率制御に基づく駆動力制御方法として,従来は制御性に優れるインホイールモータ(IWM)による駆動力制御法が提案されてきたが(3),この制御をディファレンシャルギアと1モータを持つ電気自動車に適用し,安定* *1~3技術研究所4東京大学大学院新領域創成科学研究科Technical Research Center先端エネルギー工学専攻Department of Advance Energy, Graduate Schoolof Frontier Sciences, The University of Tokyo-228-