2021 Fiscal Year Annual Research Report
Fine Fuel-efficient Hybrid Vehicle with Ideal Re-Acceleration and Coasting Realized by Anti-Bouncing Control
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21H01307
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
大石 潔 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (40185187)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和田 安弘 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (70293248)
横倉 勇希 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (70622364)
大西 公平 慶應義塾大学, 新川崎先端研究教育連携スクエア, 特任教授 (80137984)
宮崎 敏昌 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (90321413)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 電力工学 / 制御工学 / 電気機器 / パワーエレクトロニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、運転性能を下げない惰性走行技術からの短時間ショックレス再加速を達成する技術を開発し、超低燃費ハイブリッド車を実現することである。そのため、入力側ギアが従動する方向に、ガタが最大に詰まることになる。車両の動力伝達系のガタは、機械的にも制御的にも欠点である。本研究は、これらの機械的欠点であるガタを制御的長所にし、クラッチ締結時のショックを絶縁して、0.4秒以内のクラッチ締結により、理想的なショックレス再加速を実現する。機械的欠点を制御的長所にして実現することは、学術的に独自性と創造性が高い。以上の研究課題を、(１)ISGモータの振動抑制速度制御ベースのトルク振動抑制制御、(２)クラッチモータのアンチバウンシング・ガタ詰め制御、(３
) クラッチモータの滑り加速度制御の３つの制御法により、フェーズ１からフェーズ３において解決する
具体的な研究開発計画は、パワーエレクトロニクス、モーションコントロール、実車試験検証の３グループ体制により、ハイブリッド車の動力伝達系の共振振動・非線形摩擦・ギアのガタに対し、ISGモータのトルク振動抑制制御、クラッチモータのアンチバウンシング・ガタ詰め制御と滑り加速度制御を新しく構成する。そこで、令和３年度においては、パワーエレクトロニクスグループは、共振モード解析と振動抑制速度制御系の数値解析を行った。モーションコントロールグループは、等価慣性力制御によるアンチバウンシング制御の理論解析とシミュレーション評価を行った。実車試験検証グループは、模擬実験装置と実車のダイナミクス評価及び実車と試験装置のISGモータの比較解析とトルク制御性能評価を行った。その結果、模擬実験装置が１／４の応答性能の等価試験装置であることを確認した。また、試験車両を模擬する模擬実験装置において、標準的な振動抑制速度制御系の実装し、実験的評価が確認できることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和３年度においては、パワーエレクトロニクスグループは、共振モード解析と振動抑制速度制御系の数値解析を行った。モーションコントロールグループは、等価慣性力制御によるアンチバウンシング制御の理論解析とシミュレーション評価を行った。実車試験検証グループは、模擬実験装置と実車のダイナミクス評価及び実車と試験装置のISGモータの比較解析とトルク制御性能評価を行った。その結果、模擬実験装置が１／４の応答性能の等価試験装置であることを確認した。また、試験車両を模擬する模擬実験装置において、標準的な振動抑制速度制御系の実装し、実験的評価が確認できることを確認した。
以上、計画通りに進んでいるので、概ね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進方策として、先ず、令和４年度においては、パワーエレクトロニクスグループは、モータドライブシステムで、トルク脈動を抑圧する瞬時トルク制御と振動抑制速度制御系の実装と実験適評価を行う。モーションコントロールグループは、２慣性共振系の等価実験装置で、アンチバウンシング制御の実装と実験的評価を行う。実車試験検証グループは、車両の模擬実験装置において、ISGと等価として扱えるモータのトルク制御の実装と実験的評価を行う。また、試験車両を模擬する模擬実験装置において、振動抑制速度制御系の実装と実験的評価を行う。
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