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負荷側高分解能エンコーダを用いた電気自動車の力制御に関する研究

Research Project

Project/Area Number 18J14169
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Control engineering/System engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

延命 朋希  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords力制御 / 電気自動車 / 光学式エンコーダ / 制御工学 / インホイールモータ / バックラッシ補償 / 車両運動制御 / センサ分解能
Outline of Annual Research Achievements

1.タイヤ力制御,エンコーダ分解能の設計:車輪角度センサの決定法に関する研究を行い,それに基づくタイヤ力制御手法を提案・実証した.タイヤ力制御は研究計画の核を為す「車体外力制御」の低レイヤー部をなす技術であり,ここで得られた成果に基づいて,下記の車体の外力制御の研究は行われている.
2.減速機方式インホイールモータのバックラッシ補償制御:減速機を搭載したインホイールモータ車両のバックラッシ補償制御手法に関する研究に取り組んだ.修士学生の協力を経て,実車試験によって提案手法の有効性を確認し,自動車発進時の衝突音や振動を大幅に抑制することに成功した.本研究は次世代電気自動車の駆動方式として期待される減速機方式のインホイールモータに実装可能であり,実用的で産業的意義を有する.
3.充電プラグへの自動挿入制御:電気自動車の外力制御手法の応用例の一つとして,充電プラグへの自動挿入制御に関する研究に卒論生主導で取り組んだ.理論検討から数値シミュレーション,実車実験による検討を行い,「力制御を用いて充電プラグに自動で刺さりにいく車」を実現した.本研究成果は従来の自動車研究では全く見られなかった形式の画期的かつ実用的な内容であり,本研究を元に更なる広がりが期待できる.
4.外力推定に基づく惑星探査手法の研究:本研究では,これまでに研究してきた自動車の外力制御手法を宇宙探査機に適用し,「ぶつかりながら探査する陸空両用ドローン」を提案した.また,外力をもとにオドメトリや車両状態変数の取得精度を向上させる研究を行った.結果,粉塵や暗闇に強い全く新しい探査手法を提示するに至った.
以上の通り,研究計画書にて検討していたアプリケーションは,上記1~3において概ね実現したといえる.また,4では研究計画段階では想定していなかった利用を提示した.

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2020 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] NASAジェット推進研究所(米国)

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Journal Article] Force Control of In-wheel-motored Electric Vehicles -Hand Assisted Position Adjustment Based on Impedance Control-2020

    • Author(s)
      Tomoki Emmei, Hiroshi Fujimoto
    • Journal Title

      IEEJ Journal of Industry Applications

      Volume: 9

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 負荷側エンコーダを用いた軸トルク制御による減速機方式インホイールモータの振動抑制2020

    • Author(s)
      和久井晟冴 , 延命朋希 , 藤本博志 , 堀洋一
    • Journal Title

      電気学会論文誌 D

      Volume: 140

    • NAID

      130007825277

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Wheel Slip Control for the Electric Vehicle with In-Wheel Motors: Variable Structure and Sliding Mode Methods2019

    • Author(s)
      Dzmitry Savitski, Valentin Ivanov, TTomoki Emmei, Hiroyuki Fuse, Hiroshi Fujimoto, and Leonid Fridman
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Industrial Electronics

      Volume: 60 Issue: 10 Pages: 3256-3271

    • DOI

      10.1109/tie.2019.2942537

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 負荷側エンコーダを用いたギア付きインホイールモータのバックラッシ補償制御2020

    • Author(s)
      延命朋希,和久井晟冴,藤本博志
    • Organizer
      自動車技術会春季大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Application of Load-side High Resolution Encoder to Geared In-Wheel-Motor Vehicle2019

    • Author(s)
      Tomoki Emmei, Seigo Wakui, Hiroshi Fujimoto
    • Organizer
      SAMCON2020
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Contact Inertial Odometry: Collisions are your Friend2019

    • Author(s)
      Thomas Lew, Tomoki Emmei, David D Fan, Tara Bartlett, ROHAN THAKKER, Angel Santamaria-Navarro, Ali-akbar Agha-mohammadi
    • Organizer
      ISRR2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Gear Collision Reduction of In-wheel-motor by Joint Torque Control Using Load-side High-resolution Encoder2019

    • Author(s)
      Seigo Wakui, Tomoki Emmei, Hiroshi Fujimoto, Yoichi Hori, Kenji Omata
    • Organizer
      IEEE 2019 International Conference on Mechatronics
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Proposal of Automatic Power-Plug Insertion Control for Electric Vehicle with In-Wheel-Motors2019

    • Author(s)
      Daiki Kusuyama, Tomoki Emmei, Hiroshi Fujimoto
    • Organizer
      AMC2020
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Comprehensive Study about Force Control of Electric Vehicles - Application for Vehicle in the House-2018

    • Author(s)
      Tomoki Emmei, Hiroshi Fujimoto
    • Organizer
      EVS31 International Battery, Hybrid and Fuel Cell Electric Vehicle Symposium, 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Proposal of Lateral Force Disturbance Estimation Method for In-Wheel-Motored Electric Vehicles based on Extended Kalman Filter2018

    • Author(s)
      Tomoki Emmei, Hiroshi Fujimoto
    • Organizer
      IECON 2018 - 44th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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