モータの逆起電力を用いた電気自動車のスリップ抑制制御 , , 一 ( 大学) Back-EMF based Slip Prevention Controller for EV utilizing Characteristics of DC Motor Shinya Kodama, Lianbing Li and Yoichi Hori (University of Tokyo) In this paper, a novel slip prevention controller with a load torque disturbance observer using the signal of back EMF is proposed. When slip occurs, the equivalent inertia of EV system will change, and the acceleration of the drive wheels will also change. By constructing an observer, the value of the back EMF is acquired, which includes the information of wheel speed. Then a load torque observer is designed using the signal of back EMF to limit the torque (current) command, and keep the status of EV within a safe area. By selecting observer gain properly, the torque reduction can be adjusted freely in some range. The experimental results of the slip phenomenon simulator utilizing Motor-Generator set verified the effectiveness of the proposed approach. キーワード: 電気自動車,スリップ抑制,増粘着制御,直流モータ Keywords: EV(Electric Vehicle), Skid Prevention, Adhesion Control, DC Motor 1 はじめに , 題 エネルギー 題を するために 々 が されてきた。 かに に耐えうる する。しかし がら,「 モータ ト ルク が 確 ある」 いう す き これま あまり いられてい かった。モータ ト ラクションコントロール ,タイヤ に多 大 影 を える。す わち,モータ トルク によって 安 安 を させるこ が ある。あらゆる において,より い を るために ,ス リップ が ある。 , , に じるスリップ 運 に を たらす。スリップ ために,これま 多く が されてきた。 え , MFC (Model Following Control) (1) (2) ,スライディングモード フィードバック (3) ,スリップ ファジィ (4) がそ う ある。 , 巻モータ トルク をま るこ によるスリップ (5) を 々が 案してきた。 , を いた しいスリップ アルゴリズ ムを 案する。 2 車両のダイナミックモデル スリップ , 1 に した 一 モデルを いて するこ が きる。こ モデルに , する 体 2 つ 慣 がある。 運 , ˙ ω = T − Fdr − Fw(ω)r Jw ························ (1) ˙ V = Fd − FV (V ) M ······························ (2) ように きる。ここ ,T び トルク を わしている。つまり,T = Td − Tb る。Fd , Fw び ,FV をそれぞれ している。M 体 ある。つまり,M = Mv + Mw る。 タイヤ ,スリップ 概 を いて される。V ,VW より,スリップ λ , (3) - (4) される。 λ = VW − V VW (Driving) ······················ (3) λ = − V − VW V (Braking) ···················· (4) ここ ,VW ,V ある。 タイヤ- µ ,ス リップ λ µ = f (λ) わすこ が き,µ に依 する。 す わち,乾 , れた , によっ て µ λ 変 する。 Fd , び に する。 µ − λ を いて,スリップ λ から µ を れ , Fd , Fd = Nµ(λ) ··································· (5) る。ここ ,N タイヤに く ある。以 よ り, ブロック 2 る。 3 逆起電力によるスリップ抑制の仕組み 〈3 ・ 1〉 逆起電力オブザーバ センサ い ,スリップ え 1
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Shinya Kodama, Lianbing Li and Yoichi Hori (University of Tokyo)hflab.k.u-tokyo.ac.jp/hori_lab/paper_2004/paper/EV/...小玉晋也,李練兵,堀洋一(東京大学) Back-EMF based
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Back-EMF based Slip Prevention Controller for EVutilizing Characteristics of DC Motor
Shinya Kodama, Lianbing Li and Yoichi Hori (University of Tokyo)
In this paper, a novel slip prevention controller with a load torque disturbance observer using the signal of back EMF isproposed. When slip occurs, the equivalent inertia of EV system will change, and the acceleration of the drive wheels willalso change. By constructing an observer, the value of the back EMF is acquired, which includes the information of wheelspeed. Then a load torque observer is designed using the signal of back EMF to limit the torque (current) command, and keepthe status of EV within a safe area. By selecting observer gain properly, the torque reduction can be adjusted freely in somerange. The experimental results of the slip phenomenon simulator utilizing Motor-Generator set verified the effectiveness ofthe proposed approach.
キーワード: 電気自動車,スリップ抑制,増粘着制御,直流モータKeywords: EV(Electric Vehicle), Skid Prevention, Adhesion Control, DC Motor