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2009 Fiscal Year Annual Research Report

電気自動車の革新的運動制御およびエネルギーストレージシステムに関する総合的研究

Research Project

Project/Area Number 20246050
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

堀 洋一  The University of Tokyo, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (50165578)

Keywords電気自動車 / モーション制御 / スリップ抑制制御 / ステアリング制御 / エネルギー効率化 / スーパーキャパシタ / 自動変速機 / ワイヤレス給電
Research Abstract

本研究は電気駆動によって初めて実現できる電気自動車(EV)の制御機能の追求であり,2分類10のテーマにしぼって研究を遂行している。
1.電気モータの高い制御性を生かした自動車のモーション制御技術
(1)トルク垂下特性を生かしたスリップ抑制制御
昨年から今年にかけて,IPMSM駆動モータでトルク垂下特性を生かした電流制御系によってスリップ時のモータ速度の増加を抑制する手法と調整法を提案し,dq両軸電流制御系に拡張適用した。また,さまざまな手法を統一的に含むMaximum Transmissible Torque Estimation (MTTE)にもとづくスリップ抑制法を提案し,COMS3を改造した実車を用いた走行実験によってもその優秀性を実証した。さらに制御系の安定性についても深い考察を行った。
(2)動的重心位置推定を利用したトラクション制御
この項目については,バンク角の推定を含むロール安定性改善制御について,深い考察と実機実験による検証を行った。
(3)車体横すべり角推定にもとづく車両運動安定化制御についてはとくに新たな知見はない。
(4)DYCとAFSを組み合わせEPSを用いた安定旋回制御
AFS実現上での問題点を実験的に明らかにしようとしている。路面反力を運転者へ伝達しつつAFSからの操舵干渉低減を同時に実現するため,2つの手法(可変アシスト比・規範モデル混合制御,路面反力推定に基づく操舵反力制御)を提案し効果を確認しているが,今年はとくに人間の感度特性の取り扱いについていろいろ検討している。
(5)リアルタイム速度パターン生成を用いた操作性の向上についてもとくに進展はない。
2.キャパシタを用いた移動体エネルギーストレージ・供給技術
(1)キャパシタ駆動小型EVによる新しいライフスタイルに関する考察
さまざまな機会において,モータ/キャパシタ/ワイヤレスによって未来の車社会を描こうという啓蒙を行っている。
(2)PHEVにおける電池とキャパシタの組み合わせ法に関する研究
小規模の実験回路を製作し両者の組み合わせに関する基礎研究を継続中であり,徐々に成果を出しつつある。
(3)キャパシタと高性能DDインホイルモータによる高速回生制御に特化した研究の進展はとくにない。
(4)キャパシタの充放電特性を生かしたAMTに関する研究
モータアシストAMTを提案し,その成立性と制御方法に関する研究は終了し,博士論文となった。駆動力制御と同時に車速に応じたキャパシタの充放電制御の両立が必要である。これに対し.エンジントルクオブザーバを用いた,いかにも電気工学者らしい新しい制御手法を提案し,オートリクショーを改造したハイブリッド車を製作してその有効性を示した。
(5)磁気共鳴を利用した移動体への非接触充電に関する研究
EVへのワイヤレス充電アンテナの検討を詳細に行い,とくに磁気共鳴方式に関して等価回路を用いた見通しの良い設計法を確立し,博士論文として完成させた。磁界型と電界型の両方とも高効率であること,大ギャップ,位置ずれに強いことなどを示し,将来のEVへのワイヤレス給電が十分見通せることを実証した。今後も大規模な継続研究が必原である。

  • Research Products

    (35 results)

All 2010 2009 Other

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (21 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] A Novel Anti-Slip Control for EV Based on Maximum Transmissible Torque Estimation2010

    • Author(s)
      Dejun Yin, Yoichi Hori
    • Journal Title

      Journal of Intelligent Transportation Systems Research Springer Link Vol.8

      Pages: DOI : 10.1007/s13177-009-0005-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 共振時の電磁界結合を利用した位置ずれに強いワイヤレス電力伝送-磁界型アンテナと電界型アンテナ-2010

    • Author(s)
      居村岳広, 岡部浩之, 内田利之, 堀洋一
    • Journal Title

      電気学会論文誌D Vol.130

      Pages: 76-83

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 等価回路から見た非接触電力伝送の磁界結合と電界結合に関する研究-共振時の電磁界結合を利用したワイヤレス電力伝送-2010

    • Author(s)
      居村岳広, 岡部浩之, 内田利之, 堀洋一
    • Journal Title

      電気学会論文誌D Vol.130

      Pages: 84-92

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] EVの普及に向けて(座談会)2010

    • Author(s)
      堀洋一, ほか
    • Journal Title

      自動車技術 Vol.64

      Pages: 4-11

  • [Journal Article] Motion Control of Electric Vehicle and Prospects of Supercapacitors2009

    • Author(s)
      Yoichi Hori
    • Journal Title

      IEE Japan Transactions on Electrical and Electronic Engineering, Special issue on Motion Control in Japan Vol.4

      Pages: 231-239

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Direct Yaw Moment Control Evaluation of an In-Wheel-Motored Electric Vehicle Based on Body Slip Angle Fuzzy Observer2009

    • Author(s)
      Cong Geng, Lotfi Mostefai, Yoichi Hori
    • Journal Title

      IEEE Trans. on Industrial Electronics Vol.56

      Pages: 1411-1419

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Novel Traction Control for EV Based on Maximum Transmissible Torque Estimation2009

    • Author(s)
      Dejun Yin, Sehoon Oh, Yoichi Hori
    • Journal Title

      IEEE Trans. on Industrial Electronics Vol.56

      Pages: 2086-2094

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optimal Control Design For Robust Fuzzy Friction Compensator in a Robot Joint2009

    • Author(s)
      Lotfi Mostefai, Mouloud Denai, Yoichi Hori
    • Journal Title

      IEEE Trans.on Industrial Electronics Vol.56

      Pages: 3832-3839

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 電磁界共振結合によるエネルギー伝送(特集:ワイヤレス・エネルギー伝送技術)2009

    • Author(s)
      居村岳広, 堀洋一
    • Journal Title

      電気学会誌 Vol.129

      Pages: 414-417

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] キャパシタ電気自動車C-COMSのめざすもの2009

    • Author(s)
      堀洋一
    • Journal Title

      素形材 Vol.50

      Pages: 2-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] すべての自動車が電気自動車になる日2009

    • Author(s)
      堀洋一
    • Journal Title

      Ohm Bulletin秋・冬合併号 Vol.1

      Pages: 20-23

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Robust Bank Angle Estimation for Rolling Stability Control on Electric Vehicle2010

    • Author(s)
      Kiyotaka Kawashima, Toshiyuki Uchida, Yoichi Hori
    • Organizer
      IEEE-AMC 2010
    • Place of Presentation
      Nagaoka, Japan
    • Year and Date
      20100321-20100324
  • [Presentation] Force Sensor-Less Power Assist Control for Low Friction Systems2010

    • Author(s)
      Valerio Salvucci, Sehoon Oh, Yoichi Hori
    • Organizer
      IEEE-AMC 2010
    • Place of Presentation
      Nagaoka, Japan
    • Year and Date
      20100321-20100324
  • [Presentation] Novel Robot Arm with Bi-articular Drivint System Using a Planetary Gear System and Disturbance Observer2010

    • Author(s)
      Yasuto Kimura, Sehoon Oh, Yoichi Hori
    • Organizer
      IEEE-AMC 2010
    • Place of Presentation
      Nagaoka, Japan
    • Year and Date
      20100321-20100324
  • [Presentation] A New MTTE Methodology for Electric Vehicle Traction Control2009

    • Author(s)
      Jia-Sheng Hu, Dejun Yin, Feng-Rung Hu, Yoichi Hori
    • Organizer
      The 12th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS2009)
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan
    • Year and Date
      20091115-20091118
  • [Presentation] Basic Verification of Human Friendly Motion Control Based on Driver's Sensitivity Characteristics for Active Front Steering2009

    • Author(s)
      Ryo Minaki, Yoichi Hori
    • Organizer
      IEEE IECON 2009 (IES Annual Conference)
    • Place of Presentation
      Porto, Portugal
    • Year and Date
      20091103-20091105
  • [Presentation] Novel Endeffector Stiffness Control by Biarticular Muscle in Robot Manipulator2009

    • Author(s)
      Sehoon Oh, Yoichi Hori
    • Organizer
      IEEE IECON 2009 (IES Annual Conference)
    • Place of Presentation
      Porto, Portugal
    • Year and Date
      20091103-20091105
  • [Presentation] Basic Experimental Study on Helical Antennas of Wireless Power Transfer for Electric Vehicles by using Magnetic Resonant Couplings2009

    • Author(s)
      Jia-Sheng Hu, Dejun Yin, Yoichi Hori
    • Organizer
      9th International IFAC Symposium on Robot Control (SYROCO 2009)
    • Place of Presentation
      Gifu, Japan
    • Year and Date
      20090909-20090912
  • [Presentation] Development of a Novel Ultracapacitor Electric Vehicle and Methods to Suppress Voltage Variation2009

    • Author(s)
      Kiyotaka Kawashima, Toshiyuki Uchida, Yoichi Hori
    • Organizer
      IEEE VPPC 2009
    • Place of Presentation
      Dearborn, MI, USA
    • Year and Date
      20090907-20090910
  • [Presentation] Ergonomic Verification of Reactive Torque Control Based on Driver's Sensitivity Characteristics for Active Front Steering2009

    • Author(s)
      Ryo Minaki, Hiroshi Hoshino, Yoichi Hori
    • Organizer
      IEEE VPPC 2009
    • Place of Presentation
      Dearborn, MI, USA
    • Year and Date
      20090907-20090910
  • [Presentation] Basic Experimental Study on Helical Antennas of Wireless Power Transfer for Electric Vehicles by using Magnetic Resonant Couplings2009

    • Author(s)
      Takahiro Imura, Hiroyuki Okabe, Yoichi Hori
    • Organizer
      IEEE VPPC 2009
    • Place of Presentation
      Dearborn, MI, USA
    • Year and Date
      20090907-20090910
  • [Presentation] Experimental Verification on Novel Robot Arm Equipped with Bi-articular Driving Mechanism2009

    • Author(s)
      Kengo Yoshida, Toshiyuki Uchida, Sehoon Oh, Yoichi Hori
    • Organizer
      IEEE ISIE 2009
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      20090705-20090708
  • [Presentation] Stiffness Direction Stabilization and Inertia Matrix Diagonalization of Robot Manipulator by Biarticular Muscle2009

    • Author(s)
      Sehoon Oh, Takuya Koyanagi, Yoichi Hori
    • Organizer
      IEEE ISIE 2009
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      20090705-20090708
  • [Presentation] Development of Novel Two-Degree-of-Freedom Control for Robot Manipulator with Biarticular Muscle Torque2009

    • Author(s)
      Sehoon Oh, Yoichi Hori
    • Organizer
      2009 American Control Conference (ACC2009)
    • Place of Presentation
      St. Louis, MO, USA
    • Year and Date
      20090610-20090612
  • [Presentation] A Novel Traction Control without Chassis Velocity for Electric Vehicles2009

    • Author(s)
      Dejun Yin, Yoichi Hori
    • Organizer
      EVS24 (The International Battery Hybrid and Fuel Cell Electric Vehicle Symposium)
    • Place of Presentation
      Stavanger, Norway
    • Year and Date
      20090513-20090516
  • [Presentation] Effectiveness of Supercapacitors as Power-Assist in Pure EV Using a Sodium Nickel-Chloride Battery as Main Energy Storage2009

    • Author(s)
      Guidi Giuseppe, Tore Undeland, Yoichi Hori
    • Organizer
      EVS24 (The International Battery Hybrid and Fuel Cell Electric Vehicle Symposium)
    • Place of Presentation
      Stavanger, Norway
    • Year and Date
      20090513-20090516
  • [Presentation] Flexibility of Contactless Power Transfer using Magnetic Resonance Coupling to Air Gap and Misalignment for EV2009

    • Author(s)
      Takehiro Imura, Yoichi Hori
    • Organizer
      EVS24 (The International Battery Hybrid and Fuel Cell Electric Vehicle Symposium)
    • Place of Presentation
      Stavanger, Norway
    • Year and Date
      20090513-20090516
  • [Presentation] Motor-Assisted AMT System driven by Supercapacitors and Disturbance Observer-based Controller2009

    • Author(s)
      Takeshi Fujii, Yoichi Hori
    • Organizer
      EVS24 (The International Battery Hybrid and Fuel Cell Electric Vehicle Symposium)
    • Place of Presentation
      Stavanger, Norway
    • Year and Date
      20090513-20090516
  • [Presentation] Study on Open and Short End Helical Antennas with Capacitor in Series of Wireless Power Transfer using Magnetic Resonant Couplings2009

    • Author(s)
      Takehiro Imura, Hiroyuki Okabe, Toshiyuki Uchida, Yoichi Hori
    • Organizer
      IEEE IECON 2009 (IES Annual Conference)
    • Place of Presentation
      Porto, Portugal
    • Year and Date
      2009-11-03
  • [Presentation] Future EV World with Choco-choco Charge2009

    • Author(s)
      Yoichi Hori
    • Organizer
      One-day International Workshop on Sustainable Transportation and Energy (invited lecture)
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2009-08-06
  • [Presentation] Motion Control of Electric Vehicle and Future Prospect of Supercapacitors2009

    • Author(s)
      Yoichi Hori
    • Organizer
      Lecture at DAEGU GYEONGBUK INSTITUTE OF SCIENCE & TECHNOLOGY
    • Place of Presentation
      Daegu, Korea
    • Year and Date
      2009-07-09
  • [Presentation] Rolling Stability Control Based on Electronic Stability Program for In-wheel-motor Electric Vehicle2009

    • Author(s)
      Kiyotaka Kawashima, Toshiyuki Uchida, Yoichi Hori
    • Organizer
      EVS24 (The International Battery Hybrid and Fuel Cell Electric Vehicle Symposium)
    • Place of Presentation
      Stavanger, Norway
    • Year and Date
      2009-05-13
  • [Book] 自動車の百科事典2009

    • Author(s)
      堀洋一(編集委員)
    • Total Pages
      全768
    • Publisher
      オーム社
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.hori.k.u-tokyo.ac.jp

  • [Remarks]

    • URL

      http://www.hori.k.u-tokyo.ac.jp/staff/hori/index-j.html

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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