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2010 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  東京大学, 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

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
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を改造した実車や新しく加わったKanonなどを用いた走行実験によってもその優秀性を実証した。
(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が,今後への考察をかなり深めることができた。
(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た。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た。さらに,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おり,今後の進展が期待される。
(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はとくに進展はないが,今後さらに掘り下げたいと考えている。
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おり,聴衆の賛同も得られている。
(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,修士論文研究として大電力実験にも成功した。
(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が,(3)との組み合わせで新計画を立てている。
(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て昨年の博士論文となった.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。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。この研究はこれで一段落である。
(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,その研究者を助教として今年度採用した、きわめて高効率であること,大ギャップ,位置ずれに強いことなどを示し,将来,走行中のEVへのワイヤレス給電が十分見通せることを実証した。インピーダンス整合法などの新しい知見も得られつつあり,今後の大発展が期待される。

  • Research Products

    (40 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (29 results) Book (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 「最近のパワートレイン制御技術」(共同企画にあたって:執筆)2011

    • Author(s)
      堀洋一(ゲストエディタ)
    • Journal Title

      自動車技術

      Volume: 65-5 Pages: 10-11

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 「制御技術で描く電気自動車の将来像」(共同企画にあたって:執筆)2011

    • Author(s)
      堀洋一(ゲストエディタ)
    • Journal Title

      計測と制御

      Volume: 50-3 Pages: 7-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] IPMSM駆動電気自動車のトルク垂下特性改善によるスリップ抑制制御-dq軸電流制御系への拡張と実車実験による検証-2010

    • Author(s)
      佐竹正光, 河島清貴, 内田利之, 堀洋一
    • Journal Title

      電気学会論文誌D

      Volume: 130-4 Pages: 430-435

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ロールオーバ指標を用いたインホイールモータ搭載電気自動車におけるロール安定化制御2010

    • Author(s)
      河島清貴, 内田利之, 堀洋一
    • Journal Title

      電気学会論文誌D

      Volume: 130-5 Pages: 655-662

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Robust Control for Coaxial Two-Wheeled Electric Vehicle2010

    • Author(s)
      Jia-Sheng Hu, Mi-Ching Tsai, Feng-Rung Hu, Yoichi Hori
    • Journal Title

      Journal of Marine Science and Technology

      Volume: 18-2 Pages: 172-180

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 等価回路から見た磁界共振結合におけるワイヤレス電力伝送距離と効率の限界値に関する研究2010

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

      電気学会論文誌D

      Volume: 130-10 Pages: 1169-1174

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fault-tolerant Traction Control of Electric Vehicles2010

    • Author(s)
      Jia-Sheng Hu, Dejun Yin, Yoichi Hori
    • Journal Title

      IFAC Journal of Control Engineering Practice(CEP)

      Volume: 19 Pages: 204-213

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Robust roll and yaw integrated control using 4 wheel steering based on yaw moment and lateral force observers2011

    • Author(s)
      Yafei Wang, Kanghyun Nam, Hiroshi Fujimoto, Yoichi Hori
    • Organizer
      電気学会産業計測制御研究会,IIC-11-138
    • Place of Presentation
      千葉工業大学 津田沼キャンパス
    • Year and Date
      20110308-20110309
  • [Presentation] Proposal of Cornering Stiffness Estimation without Vehicle Side Slip Angle Using Lateral Force Sensor2011

    • Author(s)
      Binh Minh Nguyen, Kanghyun Nam, Hiroshi Fujimoto, Yoichi Hori
    • Organizer
      電気学会産業計測制御研究会,IIC-11-140
    • Place of Presentation
      千葉工業大学 津田沼キャンパス
    • Year and Date
      20110308-20110309
  • [Presentation] 電気自動車の操舵安定性向上を目的としたヨーモーメントオブザーバの設計法に関する基礎検討2011

    • Author(s)
      前田健太, 藤本博志, 堀洋一
    • Organizer
      電気学会産業計測制御研究会,IIC-11-141
    • Place of Presentation
      千葉工業大学 津田沼キャンパス
    • Year and Date
      20110308-20110309
  • [Presentation] Modeling of Lateral Dynamics for Motion Control of Electric Vehicle2011

    • Author(s)
      Binh Minh Nguyen, Kanghyun Nam. Hiroshi Fujimoto, Yoichi Hori, Cao Minh Ta
    • Organizer
      SEATUC SYMPOSIUM 2011 (South East Asian Technical Universities Consortium)
    • Place of Presentation
      Hanoi, Vietnum
    • Year and Date
      20110224-20110225
  • [Presentation] 大容量のバッテリは本当に必要かモータ/キャパシタ/ワイヤレスで描くもう・つのEV社会2011

    • Author(s)
      堀洋一
    • Organizer
      日経Automotive Technology「視点」
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-03-15
  • [Presentation] Advanced Motion Control and Electric Power Transfer System for Comfortable Secure-Life2010

    • Author(s)
      Yoichi Hori, Toshiyuki Uchida, Sehoon Oh, Takehiro Imura, Valerio Salvucci, Ryo Minaki, Nam Kanghyun, Wang Yafei, Teck Chuan Beh
    • Organizer
      GCOEシンポジウム「エネルギー,環境技術を支えるセキュアライフエレクトロニクス」
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan The University of Tokyo
    • Year and Date
      20101116-20101117
  • [Presentation] Robust Yaw Stability Control for Electric Vehicles Based on Steering Angle-Disturbance Observer (SA-DOB) and Tracking Control Design2010

    • Author(s)
      Kanghyun Nam, Sehoon Oh, Yoichi Hori
    • Organizer
      IEEE IECON 2010
    • Place of Presentation
      Glendale, USA
    • Year and Date
      20101107-20111110
  • [Presentation] Adaptive Design of Body Slip Angle Estimation for Electric Vehicle Stability Control2010

    • Author(s)
      Cong Geng, Li Liu, Yoichi Hori
    • Organizer
      EVS 25 (25th World Battery, Hybrid and Fuel Cell Electric Vehicle Symposium and Exhibition)
    • Place of Presentation
      Shenzhen, China
    • Year and Date
      20101105-20101109
  • [Presentation] A New Two-Dimensional Motion Control for Electric Vehicle2010

    • Author(s)
      Dejun Yin, Manabu Omae, Tadashi Takano, Hiroshi Shimizu, Yoichi Hori
    • Organizer
      EVS 25 (25th World Battery, Hybrid and Fuel Cell Electric Vehicle Symposium and Exhibition)
    • Place of Presentation
      Shenzhen, China
    • Year and Date
      20101105-20101109
  • [Presentation] Study on Cornering Stability Control Based on Pneumatic Trail Estimation Using Dual Pitman Arm Type Steer-By-Wire on Electric Vehicle2010

    • Author(s)
      Ryo Minaki, Yoichi Hori
    • Organizer
      IEEE VPPC2010
    • Place of Presentation
      Lille, France
    • Year and Date
      20100901-20100903
  • [Presentation] Wireless Power Transfer System via Magnetic Resonant Coupling at Restricted Frequency Range-Fixing Resonance Frequency With Impedance Matching-2010

    • Author(s)
      Teck Chuan Beh, Takehiro Imura, Member, Masaki Kato, Yoichi Hori
    • Organizer
      平成22年電気学会産業応用部門大会
    • Place of Presentation
      東京 芝浦工業大学 豊洲キャンパス
    • Year and Date
      20100824-20100826
  • [Presentation] MHz帯を用いた電気自動車向け磁気共鳴型非接触給電システムに関する研究2010

    • Author(s)
      小柳拓也, 居村岳広, 堀洋
    • Organizer
      平成22年電気学会産業応用部門大会
    • Place of Presentation
      東京 芝浦工業大学 豊洲キャンパス
    • Year and Date
      20100824-20100826
  • [Presentation] LMI Design of a Direct Yaw Moment Controller Based on Body Slip Angle Estimation for In-Wheel Type Electric Vehicles2010

    • Author(s)
      Lotfi Mostefai, Cong Geng, Khatir Tabyo, Mouloud Denai, Yoichi Hori
    • Organizer
      AVEC 2010 10th International Symposium on Advanced Vehicle Control
    • Place of Presentation
      Loughborough, UK
    • Year and Date
      20100822-20100826
  • [Presentation] Two Degree of Freedom Control of Active Front Steering System using Planetary Gear2010

    • Author(s)
      Ryo Minaka, Yoichi Hori
    • Organizer
      AVEC 2010 10th International Symposium on Advanced Vehicle Control
    • Place of Presentation
      Loughborough, UK
    • Year and Date
      20100822-20100826
  • [Presentation] 磁界共振結合における自己共振周波数を利用したワイヤレス電力伝送2010

    • Author(s)
      加藤昌樹, 居村岳広, 内田利之, 堀洋一
    • Organizer
      平成22年電気学会産業応用部門大会
    • Place of Presentation
      東京 芝浦工業大学 豊洲キャンパス
    • Year and Date
      20100804-20100826
  • [Presentation] Robustness Analysis of MTTE-Based Traction Control Systems2010

    • Author(s)
      Jia-Sheng Hu, Dejun Yin, Yoichi Hori
    • Organizer
      ISFA 2010 : 2010 International Symposium on Flexible Automation
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan The University of Tokyo
    • Year and Date
      20100712-20100714
  • [Presentation] Driver Steering Sensitivity Design Used on Road Reaction Torque Estimation and Viscous Friction Compensation to Active Front Steering2010

    • Author(s)
      Ryo Minaki, Hiroshi Hoshino, Yoichi Hori
    • Organizer
      IEEE ISIE-2010
    • Place of Presentation
      Bari, Italy
    • Year and Date
      20100704-20100707
  • [Presentation] A Safety and Robust Control Method With Disturbance Observer for Train Doors2010

    • Author(s)
      Takuya Koyanagi, Shigeki Inatama, Oh Sehoon, Yoichi Hori
    • Organizer
      IEEE ISIE-2010
    • Place of Presentation
      Bari, Italy
    • Year and Date
      20100704-20100707
  • [Presentation] Basic Study of Improving Efficiency of Wireless Power Transfer via Magnetic Resonance Coupling Based on Impedance Matching2010

    • Author(s)
      Teck Chuan Beh, Takehiro Imura, Masaki Kato, Yoichi Hori
    • Organizer
      IEEE ISIE-2010
    • Place of Presentation
      Bari, Italy
    • Year and Date
      20100704-20100707
  • [Presentation] Application of Electric Motor, Supercapacitor, and Wireless Power Transfer to Enhance Operation of Future Vehicles2010

    • Author(s)
      Yoichi Hori
    • Organizer
      IEEE ISIE-2010
    • Place of Presentation
      Bari, Italy(invited)
    • Year and Date
      20100704-20100707
  • [Presentation] Future Vehicle Society based on Electric Motor, Capacitor and Wireless Power Supply2010

    • Author(s)
      Yoichi Hori
    • Organizer
      IPEC 2010
    • Place of Presentation
      Sapporo, Japan Sapporo Convention Center
    • Year and Date
      20100621-20100624
  • [Presentation] Sliding Mode Controller Design for Optimal Slip Control of Electric Vehicles Based on a Fuzzy Vehicle Velocity Estimation Logic2010

    • Author(s)
      Kanghyun NAM, Yoichi HORI
    • Organizer
      The 10th FISITA Student Congress
    • Place of Presentation
      Budapest, Hungary
    • Year and Date
      20100530-20100604
  • [Presentation] Two Degree of Freedom Yaw Rate Control Based on Cornering Stiffness Using Planetary Gear Steering System2010

    • Author(s)
      Ryo MINAKI, Yoichi HORI
    • Organizer
      The 10th FISITA Student Congress
    • Place of Presentation
      Budapest, Hungary
    • Year and Date
      20100530-20100604
  • [Presentation] Road Condition Estimation using Acoustic Method for Electric Vehicles2010

    • Author(s)
      Yunha KIM, Yoichi HORI
    • Organizer
      The 10th FISITA Student Congress
    • Place of Presentation
      Budapest, Hungary
    • Year and Date
      20100530-20100604
  • [Presentation] Wireless Power Transfer System via Magnetic Resonant Coupling at Fixed Resonance Frequency-Power Transfer System Based on Impedance Matching-2010

    • Author(s)
      Tech Chan Beh, Masaki Kato, Takehiro Imura, Yoichi Hori
    • Organizer
      EVS 25 (25th World Battery, Hybrid and Fuel Cell Electric Vehicle Symposium and Exhibition)
    • Place of Presentation
      Shenzhen, China
    • Year and Date
      2010-11-05
  • [Presentation] Application of Electric Motor, Supercapacitors, and Wireless Power Transfer to Enhance Operation of Future Electric Vehicles2010

    • Author(s)
      Yoichi Hori
    • Organizer
      12th Besetoha presidents' forum "Urban sustainable development in the context of global change"(Vietnum National University)
    • Place of Presentation
      Hanoi, Vietnum(invited)
    • Year and Date
      2010-10-08
  • [Presentation] Application of Electric Motor, Supercapacitors, and Wireless Power Transfer to Enhance Operation of Future Vehicles2010

    • Author(s)
      Yoichi Hori
    • Organizer
      KSAE Summer Symposium of HEV & FCV
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea(invited)
    • Year and Date
      2010-09-09
  • [Presentation] Robust Yaw Stability Control for Electric Vehicles Based on Active Steering Control2010

    • Author(s)
      Kanghyun Nam, Sehoon Oh, Yoichi Hori
    • Organizer
      IEEE VPPC2010
    • Place of Presentation
      Lille, France
    • Year and Date
      2010-09-01
  • [Presentation] Half Controlled Converterを用いた電池キャパシタ併用電源システムの制御に関する研究2010

    • Author(s)
      国枝祐樹, 内田利之, 堀洋一
    • Organizer
      電気学会自動車研究会,VT-10-014
    • Place of Presentation
      東京 ルーテル市ヶ谷センター
    • Year and Date
      2010-08-06
  • [Book] 自動車技術ハンドブック 第10分冊設計(EV.ハイブリッド)編 ISBN978-904056-42-42011

    • Author(s)
      堀洋一(編集委員長)
    • Total Pages
      438
    • Publisher
      自動車技術会
  • [Book] 電気自動車のためのワイヤレス給電とインフラ構築 ISBN978-4-7813-0305-5 C30542011

    • Author(s)
      堀洋一(監修)
    • Total Pages
      314
    • Publisher
      シーエムシー出版
  • [Book] パワーエレクトロニクスハンドブック ISBN978-4-274-20790-72010

    • Author(s)
      堀洋一(編集委員)
    • Total Pages
      717
    • Publisher
      オーム社
  • [Remarks]

    • URL

      http://hflab.k.u-tokyo.ac.jp/index.html

URL: 

Published: 2012-07-19  

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