JPH077816A - Control device for wheel-in motor type electric vehicle - Google Patents
Control device for wheel-in motor type electric vehicleInfo
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- JPH077816A JPH077816A JP5149043A JP14904393A JPH077816A JP H077816 A JPH077816 A JP H077816A JP 5149043 A JP5149043 A JP 5149043A JP 14904393 A JP14904393 A JP 14904393A JP H077816 A JPH077816 A JP H077816A
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- Power Steering Mechanism (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気自動車の操舵に必要なアシスト力を駆動
モータに駆動により供給する。
【構成】 トルクセンサ２４により、操舵トルクを検出
する。駆動トルクコントローラ２６は、検出した操舵ト
ルクから必要アシストトルクを算出する。そして、算出
された必要アシストトルクが得られる左右ホイールイン
モータ１０ａ、１０ｂのおける駆動トルクを計算し、ホ
イールインモータ１０ａ、１０ｂの駆動を制御する。こ
のように、操舵トルクから必要アシスト力を求め、ホイ
ールインモータ１０ａ、１０ｂの駆動を制御するため、
据え切り時においても好適な操舵アシストが行える。
(57) [Abstract] [Purpose] To supply the assist force necessary for steering an electric vehicle to the drive motor. [Structure] The torque sensor 24 detects a steering torque. The drive torque controller 26 calculates the required assist torque from the detected steering torque. Then, the drive torques of the left and right wheel-in motors 10a, 10b that obtain the calculated necessary assist torque are calculated, and the drive of the wheel-in motors 10a, 10b is controlled. In this way, in order to obtain the necessary assist force from the steering torque and control the drive of the wheel-in motors 10a and 10b,
Suitable steering assist can be performed even when stationary.
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ホイールインモータ式
電気自動車の制御装置、特にホイールの出力トルクの制
御により操舵アシストを行うものに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a wheel-in motor type electric vehicle, and more particularly to a control device for steering assist by controlling output torque of a wheel.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、電気自動車が知られており、
低公害性の観点から、注目を浴びている。そして、この
電気自動車として、ホイール内にモータを内蔵するホイ
ールインモータ式電気自動車が提案されており、この電
気自動車によれば、駆動効率がよく、また動力伝達系が
非常にシンプルになる。2. Description of the Related Art Electric vehicles have been known for a long time,
It is receiving attention from the viewpoint of low pollution. As this electric vehicle, a wheel-in-motor type electric vehicle in which a motor is built in a wheel has been proposed. According to this electric vehicle, the driving efficiency is good and the power transmission system is very simple.
【０００３】このような電気自動車において、その操舵
には、通常のガソリン車に用いられているステアリング
機構、通常の場合はＲ＆Ｐステアリング機構が用いられ
る。前軸重が軽い場合には、ステアリング操作に必要と
なる力は小さいため、マニュアルステアリングで十分で
あるが、前軸重が重い場合には何等かの操舵アシスト機
構が必要となる。そして、電気自動車では、エンジンを
有しないため、電気的なアシスト機構を設けることにな
る。In such an electric vehicle, a steering mechanism used in a normal gasoline vehicle, or an R & P steering mechanism in a normal case is used for steering. When the front axle weight is light, the force required for steering operation is small, so manual steering is sufficient, but when the front axle weight is heavy, some steering assist mechanism is required. Since an electric vehicle does not have an engine, an electric assist mechanism will be provided.
【０００４】そこで、操舵力をアシストするためのアシ
ストモータを設け、操舵力のアシストが必要な場合にこ
のアシストモータの駆動により操舵力をアシストするこ
とが考えられる。しかし、このように、アシスト機構を
別に設けると、部品点数が増加し、車両のコストアッ
プ、重量増加、搭載スペースの増大、組み付け作業量の
増大等を招くことになる。Therefore, it is conceivable to provide an assist motor for assisting the steering force and assist the steering force by driving the assist motor when the assist of the steering force is required. However, if the assist mechanism is separately provided in this way, the number of parts is increased, resulting in an increase in vehicle cost, an increase in weight, an increase in mounting space, and an increase in assembling work.
【０００５】一方、特公昭５８−５００８１号公報に
は、左右ホイールの駆動モータをそれぞれ別に有する電
気自動車は、ステアリングの操舵角に応じて、内外ホイ
ールの駆動用モータへの電圧を制御して、回転半径を小
さく、かつステアリング操作力を軽減するものが提案さ
れている。On the other hand, in Japanese Patent Publication No. 58-50081, an electric vehicle having separate left and right wheel drive motors controls the voltage to the inner and outer wheel drive motors according to the steering angle of the steering wheel. It has been proposed to reduce the turning radius and reduce the steering operation force.
【０００６】この電気自動車によれば、特別のステアリ
ング力のアシスト機構を設けることなく、ステアリング
操作力のアシストすることができる。According to this electric vehicle, the steering operation force can be assisted without providing a special steering force assist mechanism.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の特公昭
５８−５００８１号記載の装置は、ステアリングの操舵
角に応じて、内外ホイールの駆動用モータへの電圧を制
御するものであり、必ずしも十分な操舵力のアシストを
行うことができなかった。すなわち、アシスト力が必要
か否かは、操舵角に必ずしもよらず、例えば据え切り時
等の操舵角が小さいときには、十分なアシスト力が得ら
れないという問題点があった。However, the device described in Japanese Patent Publication No. 58-50081 described above controls the voltage to the drive motors for the inner and outer wheels in accordance with the steering angle of the steering wheel, and is not always sufficient. It was not possible to assist the steering force. That is, whether or not the assisting force is necessary does not necessarily depend on the steering angle, and there is a problem that a sufficient assisting force cannot be obtained when the steering angle is small, for example, during stationary steering.
【０００８】本発明は、上記問題点を解決することを課
題としてなされたものであり、必要な操舵アシスト力を
得ることができるホイールインモータ式電気自動車の制
御装置を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a control device for a wheel-in motor type electric vehicle capable of obtaining a necessary steering assist force. .
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、ステアリング
の操舵方向および操舵トルクを検出するトルク検出手段
と、操舵トルクよりアシストトルクを求めるアシストト
ルク演算手段と、アクセル開度から駆動トルクを求める
駆動トルク演算手段と、これらアシストトルクおよび駆
動トルクとから左右ホイールの駆動トルクを求める左右
ホイール駆動トルク演算手段と、この左右ホイール駆動
トルクに基づいて左右ホイールの駆動トルクを制御する
出力駆動トルク制御装置と、を有することを特徴とす
る。According to the present invention, a torque detecting means for detecting a steering direction and a steering torque of a steering wheel, an assist torque calculating means for obtaining an assist torque from the steering torque, and a drive for obtaining a driving torque from an accelerator opening. A torque calculation means, left and right wheel drive torque calculation means for obtaining the drive torque of the left and right wheels from these assist torque and drive torque, and an output drive torque control device for controlling the drive torque of the left and right wheels based on this left and right wheel drive torque , Are included.
【００１０】[0010]
【作用】このように、トルク検出手段において、操舵ト
ルクを検出し、これに基づいて必要アシストトルクを求
める。そして、この必要アシストトルクが得られる左右
ホイールの駆動トルクを求め、左右ホイールを駆動す
る。従って、据え切り時においても必要な操舵トルクの
アシストが行える。As described above, the torque detecting means detects the steering torque and obtains the necessary assist torque based on the detected steering torque. Then, the driving torque of the left and right wheels that obtains this required assist torque is obtained, and the left and right wheels are driven. Therefore, the required steering torque can be assisted even during stationary steering.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面に基づ
いて説明する。図１は、本発明にかかる装置の全体構成
を示す説明図であり、ホイールインモータ１０（左ホイ
ールインモータ１０ａ、右ホイールインモータ１０ｂ）
がホイール１２（左ホイール１２ａ、右ホイール１２
ｂ）に内蔵されており、このホイールインモータ１０に
より、その周囲に位置するホイール１２を回転し車両が
走行する。また、このホイールインモータ１０は、キン
グピン軸１４により車両本体側のサスペンションアーム
１６に支持されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory view showing the overall configuration of the device according to the present invention, which is a wheel-in motor 10 (left wheel-in motor 10a, right wheel-in motor 10b).
Is the wheel 12 (left wheel 12a, right wheel 12
The wheel-in motor 10 is built into the wheel b) and rotates the wheel 12 located around the wheel-in motor 10 to drive the vehicle. The wheel-in motor 10 is supported by a kingpin shaft 14 on a suspension arm 16 on the vehicle body side.
【００１２】一方、ホイールインモータ１０は、ナック
ルアーム１８およびタイロッド２０を介しＲ＆Ｐ（ラッ
クアンドピニオン）ギアボックス２２が接続されてい
る。そして、車両のステアリングの操作に応じてＲ＆Ｐ
ギアボックス２２が駆動され、てタイロッド２０が往復
移動し、ホイール１２の向きが変化し、操舵制御が行わ
れる。On the other hand, the wheel-in motor 10 is connected to an R & P (rack and pinion) gearbox 22 via a knuckle arm 18 and a tie rod 20. Then, according to the operation of the steering of the vehicle, R & P
The gear box 22 is driven, the tie rod 20 reciprocates, the direction of the wheel 12 changes, and steering control is performed.
【００１３】また、Ｒ＆Ｐギアボックス２２には、トル
クセンサ２４が取り付けられており、これによってＲ＆
Ｐギアボックス２２を操作するためのトルク、すなわち
操舵トルクが検出される。トルクセンサ２４には、駆動
トルクコントローラ２６が接続されており、検出された
操舵トルクはこの駆動トルクコントローラ２６に供給さ
れる。また、駆動トルクコントローラ２６には、アクセ
ル開度センサ２８からのアクセル開度についての信号
（出力すべきトルクについての情報）も供給されるよう
になっている。そして、駆動トルクコントローラ２６
は、供給される情報に基づいて、左右ホイール１２ａ，
１２ｂの駆動トルクを計算する。Further, a torque sensor 24 is attached to the R & P gearbox 22, which allows the R & P gearbox 22 to be installed.
The torque for operating the P gearbox 22, that is, the steering torque is detected. A drive torque controller 26 is connected to the torque sensor 24, and the detected steering torque is supplied to the drive torque controller 26. Further, the drive torque controller 26 is also supplied with a signal from the accelerator opening sensor 28 about the accelerator opening (information about the torque to be output). Then, the drive torque controller 26
Is based on the supplied information, the left and right wheels 12a,
Calculate the drive torque for 12b.
【００１４】さらに、駆動トルクコントローラ２６に
は、左右ホイールドライバ３０、３２が接続されてお
り、駆動トルクコントローラ２６から供給される情報に
基づき、左右ホイールモータ１０ａ、１０ｂの出力駆動
トルクを制御する。Further, left and right wheel drivers 30 and 32 are connected to the drive torque controller 26, and the output drive torque of the left and right wheel motors 10a and 10b is controlled based on the information supplied from the drive torque controller 26.
【００１５】次に、左右ホイールモータ１０ａ、１０ｂ
の出力駆動トルクを制御について、図２のフローチャー
トに基づいて説明する。まず、駆動トルクコントローラ
２６は、トルクセンサ２４により、Ｒ＆Ｐギアボックス
２２おける操舵トルク値Ｔを入力する（Ｓ１）。次に、
予め記憶されているマップより必要アシストトルクＦＡ
を算出する（Ｓ２）。ここで、運転車のステアリングの
操舵による操舵トルクは、車両のスピードが高いほど大
きい方が良い。このため、必要アシストトルクＦＡの算
出の際には車速も考慮する。Next, the left and right wheel motors 10a, 10b
The control of the output drive torque of 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the drive torque controller 26 inputs the steering torque value T in the R & P gearbox 22 by the torque sensor 24 (S1). next,
Necessary assist torque FA from the map stored in advance
Is calculated (S2). Here, the steering torque due to the steering of the driver's vehicle should be large as the vehicle speed is high. Therefore, the vehicle speed is also taken into consideration when calculating the required assist torque FA.
【００１６】例えば、必要アシストトルクＦＡは、次の
ようにして算出する。まず、トルクセンサ２４の検出値
である操舵トルク値Ｔから、図３のようなマップにした
がって基本アシスト量ＦＡ0 を求める。次に、図４のよ
うなマップにしたがって車速センサの検出値である車速
Ｖから車速係数Ｋv を求める。そして、求められた基本
アシスト量ＦＡ0 と車速係数Ｋv を乗算する（ＦＡ＝Ｆ
Ａ0 ×Ｋv ）ことによって、必要アシスト量ＦＡを算出
する。For example, the required assist torque FA is calculated as follows. First, the basic assist amount FA0 is obtained from the steering torque value T, which is the detection value of the torque sensor 24, according to the map shown in FIG. Next, the vehicle speed coefficient Kv is obtained from the vehicle speed V which is the detection value of the vehicle speed sensor according to the map as shown in FIG. Then, the obtained basic assist amount FA0 is multiplied by the vehicle speed coefficient Kv (FA = F
The required assist amount FA is calculated by A0 × Kv).
【００１７】次に、駆動トルクコントローラ２６は、ア
クセル開度センサ２８からの情報により、アクセル開度
に応じた駆動トルクＴＤを算出する（Ｓ３）。この駆動
トルクＴＤの算出は、通常の電気自動車における駆動ト
ルクの算出と同様であり、予め記憶されているマップに
基づいて行う。Next, the drive torque controller 26 calculates the drive torque TD corresponding to the accelerator opening based on the information from the accelerator opening sensor 28 (S3). The calculation of the drive torque TD is similar to the calculation of the drive torque in an ordinary electric vehicle, and is performed based on a map stored in advance.
【００１８】ここで、この駆動トルク算出のためのマッ
プの一例を図５に示す。このマップにより、モータ回転
数ＮからＴmax （アクセル開度１００％の時のモータト
ルク）およびＴmin （アクセル開度０％の時のモータト
ルク）が求める。そして、 ＴＤ＝（Ｔmax −Ｔmin ）×ＡＣＬ×Ｔmin により、駆動トルクＴＤを求める。ここで、ＡＣＬはア
クセル開度である。また、Ｔmin がマイナスになってい
るのは、アクセル開度が小さい時に、すなわちアクセル
を閉じて減速状態に入った時に通常のエンジン付車両の
エンジンブレーキに相当する制動力を、モータの回生制
動にて発生させるためである。Here, an example of a map for calculating the drive torque is shown in FIG. From this map, Tmax (motor torque when the accelerator opening is 100%) and Tmin (motor torque when the accelerator opening is 0%) are determined from the motor speed N. Then, the drive torque TD is obtained by TD = (Tmax-Tmin) * ACL * Tmin. Here, ACL is the accelerator opening. Further, Tmin is negative because when the accelerator opening is small, that is, when the accelerator is closed and the vehicle enters a deceleration state, the braking force equivalent to the engine braking of a vehicle with an engine is used for regenerative braking of the motor. This is to generate it.
【００１９】このようにして、駆動トルクＴＤおよび必
要アシスト量ＦＡが求められるため、これらに基づいて
左右ホイールにおける駆動トルクＴＤＲ（右），ＴＤＬ
（左）を算出する（Ｓ４）。すなわち、車両の駆動トル
クＴＤは、左右ホイールにおける駆動トルクＴＤＲ，Ｔ
ＤＬの和であり、 ＴＤ＝ＴＤＲ＋ＴＤＬ である。ここで、ＴＤＲは右輪駆動トルク、ＴＤＬは左
輪駆動トルクである。Since the drive torque TD and the required assist amount FA are obtained in this way, the drive torques TDR (right) and TDL for the left and right wheels are calculated based on these.
(Left) is calculated (S4). That is, the drive torque TD of the vehicle is the drive torques TDR, T for the left and right wheels.
It is the sum of DL, and TD = TDR + TDL. Here, TDR is a right wheel drive torque, and TDL is a left wheel drive torque.
【００２０】一方、 ＴＤＲ＝ＦＲＲ＊ｒＴ ＴＤＬ＝ＦＲＬ＊ｒＴ である。ここで、ＦＲＲは右輪路面反力、ＦＲＬは左輪
路面反力、ｒＴは等価タイヤ半径である。On the other hand, TDR = FRR * rT TDL = FRL * rT. Here, FRR is a right wheel road surface reaction force, FRL is a left wheel road surface reaction force, and rT is an equivalent tire radius.
【００２１】そして、必要アシストトルクＦＡは、右輪
ラック軸力ＦＡＲと左輪ラック軸力の差であり、 ＦＡ＝ＦＡＲ−ＦＡＬ で表される。The required assist torque FA is the difference between the right wheel rack axial force FAR and the left wheel rack axial force, and is represented by FA = FAR-FAL.
【００２２】また、路面反力とラック軸力の間には、 ＦＲＲ＊ｒ１＝ＦＡＲ＊ｒ２ ＦＲＬ＊ｒ１＝ＦＡＬ＊ｒ２ の関係がある。The road reaction force and the rack axial force have a relationship of FRR * r1 = FAR * r2 FRL * r1 = FAL * r2.
【００２３】そこで、これらの関係から左右輪の駆動ト
ルクを解いて、 ＴＤＲ＝（ＦＡ＊ｒＴ＊／ｒ２／ｒ１＋ＴＤ）／２ ＴＤＬ＝（ＦＡ＊ｒＴ＊／ｒ２／ｒ１−ＴＤ）／２ を算出する。ここで、ｒ1 はキングピン軸とタイヤ設置
中心との距離、ｒ2 はナックルアームの長さである（図
１参照）。Therefore, the driving torques of the left and right wheels are solved from these relationships, and TDR = (FA * rT * / r2 / r1 + TD) / 2 TDL = (FA * rT * / r2 / r1-TD) / 2 is calculated. To do. Here, r1 is the distance between the kingpin axis and the tire installation center, and r2 is the length of the knuckle arm (see FIG. 1).
【００２４】このようにして、左右輪駆動トルクＴＤＬ
およびＴＤＲが得られるため、これに基づいて、駆動ト
ルクコントローラ２６が左右ホイールモータドライバ３
０、３２を介し、左右ホイールモータ１０ａ、１０ｂを
制御することによって、左右ホイールモータ１０ａ、１
０ｂの駆動トルクにより必要アシストトルクＦＡを得る
ことができる。そこで、本実施例によれば、専用のパワ
ーステアリングモータを設けることなく、必要アシスト
力ＦＡを得ることができる。In this way, the left and right wheel drive torque TDL
And TDR are obtained, and based on this, the drive torque controller 26 sets the left and right wheel motor drivers 3
The left and right wheel motors 10a, 1b are controlled by controlling the left and right wheel motors 10a, 10b via 0, 32.
The required assist torque FA can be obtained with the drive torque of 0b. Therefore, according to this embodiment, the required assist force FA can be obtained without providing a dedicated power steering motor.
【００２５】なお、実際には、ホイール１２の回転によ
り、走行するためのトルクが必要であり、駆動トルクコ
ントローラ２６はアクセル開度センサ２８からのアクセ
ル開度に応じた駆動トルクを上述のようにして得られた
左右駆動トルクＴＤＬ、ＴＤＲに加算する。そして、得
られた駆動トルクによってホイールインモータ１０ａ、
１０ｂの駆動を制御することによって、所望の走行およ
び操舵力のアシストを達成することができる。Actually, the torque for traveling is required due to the rotation of the wheel 12, and the drive torque controller 26 sets the drive torque corresponding to the accelerator opening from the accelerator opening sensor 28 as described above. It is added to the left and right drive torques TDL and TDR obtained by the above. Then, by the obtained drive torque, the wheel-in motor 10a,
By controlling the drive of 10b, desired traveling and steering force assist can be achieved.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
左右のホイールインモータの駆動トルクを制御すること
により、専用のパワーステアリング機構を設けることな
く、必要なパワーアシストが可能となる。特に、操舵ト
ルクに応じて左右のホイールインモータの駆動トルクを
制御することにより、ステアリングの据え切り時におい
ても所望のパワーアシストが可能である。As described above, according to the present invention,
By controlling the drive torque of the left and right wheel-in motors, the required power assist can be performed without providing a dedicated power steering mechanism. In particular, by controlling the driving torque of the left and right wheel-in motors according to the steering torque, desired power assist can be performed even when the steering wheel is stationary.
【図１】実施例の全体構成を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an overall configuration of an embodiment.
【図２】実施例の動作を説明するフローチャートであ
る。FIG. 2 is a flowchart illustrating the operation of the embodiment.
【図３】トルクセンサの検出値と基本アシスト量の関係
を示す特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram showing a relationship between a detected value of a torque sensor and a basic assist amount.
【図４】車速と車速係数の関係を示す特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between a vehicle speed and a vehicle speed coefficient.
【図５】モータ回転数およびアクセル開度と駆動トルク
の関係を示す特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between a motor rotation speed, an accelerator opening, and drive torque.
１０ ホイールインモータ ２４ トルクセンサ ２６ 駆動トルクコントローラ 10 Wheel-in motor 24 Torque sensor 26 Drive torque controller
Claims (1)
クを検出するトルク検出手段と、 操舵トルクよりアシストトルクを求めるアシストトルク
演算手段と、 アクセル開度から駆動トルクを求める駆動トルク演算手
段と、 これらアシストトルクおよび駆動トルクとから左右ホイ
ールの駆動トルクを求める左右ホイール駆動トルク演算
手段と、 この左右ホイール駆動トルクに基づいて左右ホイールの
駆動トルクを制御する出力駆動トルク制御装置と、 を有することを特徴とするホイールインモータ式電気自
動車の制御装置。1. A torque detecting means for detecting a steering direction and a steering torque of a steering wheel, an assist torque calculating means for obtaining an assist torque from a steering torque, a drive torque calculating means for obtaining a drive torque from an accelerator opening, and these assist torques. And left and right wheel drive torque calculating means for obtaining the drive torque of the left and right wheels from the drive torque, and an output drive torque control device for controlling the drive torque of the left and right wheels based on the left and right wheel drive torque. Control device for wheel-in motor type electric vehicle.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5149043A JPH077816A (en) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | Control device for wheel-in motor type electric vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5149043A JPH077816A (en) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | Control device for wheel-in motor type electric vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH077816A true JPH077816A (en) | 1995-01-10 |
Family
ID=15466406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5149043A Pending JPH077816A (en) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | Control device for wheel-in motor type electric vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH077816A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007069763A1 (en) * | 2005-12-16 | 2007-06-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Steering controller and electric power vehicle |
| KR100862469B1 (en) * | 2006-12-12 | 2008-10-08 | 현대자동차주식회사 | 4-wheel independent driving hybrid electric vehicle and its control method |
| JP2014023199A (en) * | 2012-07-13 | 2014-02-03 | Ntn Corp | Steering assist control device |
| CN113635961A (en) * | 2020-04-27 | 2021-11-12 | 比亚迪股份有限公司 | Distributed driving vehicle steering control method, control device and vehicle |
-
1993
- 1993-06-21 JP JP5149043A patent/JPH077816A/en active Pending
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