2000 Fiscal Year Annual Research Report

電気モータの高度な制御性をいかした4輪独立駆動電気自動車の安定化制御の研究

Research Project

Project/Area Number	11450163
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	堀洋一東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50165578)
Keywords	電気自動車 / トラクションコントロール / スリップ率制御 / 路面状態推定 / 車両姿勢制御 / ヨーレート制御 / 4輪独立駆動 / 駆動力配分制御
Research Abstract	電気自動車は従来のガソリン車にはない大きな可能性をもっている。一つは,電気モータの高速トルク応答をいかしたトラクション制御であり,いま一つは,複数輪独立駆動による高度な車両姿勢制御である。前者については,新しい増粘着制御手法を提案し,東大三月号Iという実車を製作して実験を行い成果を得てきた。本研究では後者に重点を移し,4輪独立駆動車東大三月号IIを製作し,2次元的な車両姿勢制御に取り組み下記の成果を得た。 (1)増粘着制御実際に増粘着制御を行っている電気鉄道,自動車のABS,タイヤの摩擦力や転がり抵抗の発生機構について調査した。モデルフォロイング制御,最適スリップ率制御などを考案しているが,その挙動をさらに解明し,制御定数の最適化を行った。 (2)路面状態推定増粘着制御に必要となる路面状態推定器として,駆動力オブザーバを提案,スリップ率と路面摩擦係数の時間変化量とから路面摩擦関数の傾きを推定する固定トレース法をはじめ,詳細なタイヤモデルと非線形探索法を応用した最大摩擦係数推定,車速を用いない空転検出法などの新しい手法を開発した。 (3)2次元車両運動制御車体のダイナミクスを記述する非線形状態方程式を用い,諸種の姿勢安定化制御法を開発した。たとえば,制駆動力の飽和に着目したヨーレート制御のアンチワインドアップ化,緊急制動時の制駆動力最大化制御と運転者の操舵が伴う場合のスピンを防止への応用,動的駆動力配分制御(横力を推定しながらタイヤの制駆動力を分担)などの手法を開発した。4輪独立駆動車ではヨーレート力そのものが制御入力とできるので,従来の4WDや4WSとは本質的に異なる新しい制御系を構築することができる。 (4)実車製作と計測系整備,実験東大三月号IIは,まったくの手作りであるためひとことでは言い表せない苦労をしたが,とにかく完成,測定機器類を整備し,あるタイヤメーカのテストコースに運び込んで実験を続けている。今後研究成果は山のように出るであろう。以上述べた一連の技術開発が広く適用されれば,スリップ等の危険性が格段に少なくなり,すべりやすい路面でも高度な姿勢制御によって運転の安全性向上がはかれ,また,より損失の少ないタイヤを用いれば一充電走行距離は飛躍的に伸びる。本研究の意義はこのような制御面における電気自動車の優位性を引き出す基本実験に成功した点にあると言える。

Research Products
(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] Hideo Sado, Shin-ichiro Sakai and Yoichi Hori: "Road Condition Estimation for Traction Control in Electric Vehicle"Proc.of IEEE-ISIE. AP-047. (1999)
[Publications] 坂井真一郎,佐渡秀夫,堀洋一: "電気自動車における車体速度情報不要の新しいタイヤ空転検出法"電気学会産業応用部門誌. Vol.120-D No.2. 281-287 (2000)
[Publications] 片岡寛暁,佐渡秀夫,坂井真一郎,堀洋一: "ファジィ推論を用いた電気自動車用トラクションコントロールシステムのための最適スリップ率推定器"電気学会産業応用部門誌. Vol.120-D No.4. 581-586 (2000)
[Publications] Shin'ichiro Sakai, Hideo Sado and Yoichi Hori: "Novel Skid Detection Method without Vehicle Chassis Speed for Electric Vehicle"JSAE Review (Elsevier Science). Vol.21 No.4. 503-510 (2000)
[Publications] 原哲,堀洋一,坂井真一郎: "車輪の駆動力飽和にもとづく電気自動車の2次元運動制御"電気学会産業計測制御研究会. IIC-01-20. (2001)
[Publications] 堀洋一,坂井真一郎,片岡寛暁: "電気自動車の新しいモーションコントロール"システム/制御/情報. Vol.45 No.5. (2001)
[Publications] 堀洋一他: "家田仁編修:それは足からはじまった(モビリティの科学)/1.5電気モータのしくみ,5.3電気自動車の将来性"技報堂出版. (2000)
[Publications] 堀洋一他: "電気自動車の新しいエネルギー・制御システム技術"電気学会技術報告第808号. 91 (2000)

2000 Fiscal Year Annual Research Report

電気モータの高度な制御性をいかした4輪独立駆動電気自動車の安定化制御の研究

Principal Investigator

堀 洋一 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50165578)

Research Products

[Publications] Hideo Sado, Shin-ichiro Sakai and Yoichi Hori: "Road Condition Estimation for Traction Control in Electric Vehicle"Proc.of IEEE-ISIE. AP-047. (1999)

[Publications] 坂井真一郎,佐渡秀夫,堀洋一: "電気自動車における車体速度情報不要の新しいタイヤ空転検出法"電気学会産業応用部門誌. Vol.120-D No.2. 281-287 (2000)

[Publications] 片岡寛暁,佐渡秀夫,坂井真一郎,堀洋一: "ファジィ推論を用いた電気自動車用トラクションコントロールシステムのための最適スリップ率推定器"電気学会産業応用部門誌. Vol.120-D No.4. 581-586 (2000)

[Publications] Shin'ichiro Sakai, Hideo Sado and Yoichi Hori: "Novel Skid Detection Method without Vehicle Chassis Speed for Electric Vehicle"JSAE Review (Elsevier Science). Vol.21 No.4. 503-510 (2000)

[Publications] 原哲,堀洋一,坂井真一郎: "車輪の駆動力飽和にもとづく電気自動車の2次元運動制御"電気学会産業計測制御研究会. IIC-01-20. (2001)

[Publications] 堀洋一,坂井真一郎,片岡寛暁: "電気自動車の新しいモーションコントロール"システム/制御/情報. Vol.45 No.5. (2001)

[Publications] 堀洋一 他: "家田仁編修:それは足からはじまった(モビリティの科学)/1.5電気モータのしくみ,5.3電気自動車の将来性"技報堂出版. (2000)

[Publications] 堀洋一 他: "電気自動車の新しいエネルギー・制御システム技術"電気学会技術報告 第808号. 91 (2000)

堀洋一東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50165578)

[Publications] 堀洋一他: "家田仁編修:それは足からはじまった(モビリティの科学)/1.5電気モータのしくみ,5.3電気自動車の将来性"技報堂出版. (2000)

[Publications] 堀洋一他: "電気自動車の新しいエネルギー・制御システム技術"電気学会技術報告第808号. 91 (2000)