专利名称：电动车辆的驱动力控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动车辆的驱动力控制装置，其设置在具有用于独立地驱动多个车轮的多个电动马达的电动车辆上，根据驾驶员的操作或者车辆的行驶状态来控制该多个马达的驱动力。
背景技术：
作为以电力驱动的马达为动力源而行驶的车辆，最初为铁路车辆，近年来普及有混合动力汽车和电动汽车等，此外还有对矿山用自卸卡车等大型建设机械等实施电动化的例子。作为这种电动车辆，一直以来公知有使用动力分割机构(差速器)来通过一个马达驱动多个车轮的车辆，但是还公知有具有多个马达的车辆，该多个马达以通过分别独立地控制各车轮的驱动扭矩来控制车辆运动状态为一个目的来独立地驱动各车轮。作为这样的技术，在具有能够对前后轮和左右轮分配驱动力的马达的电动车辆中，在不能在左右马达所能够输出的扭矩范围内同时满足前后方向上以及左右方向上的目标驱动力(要求驱动力) 的情况下，与左右方向上的目标驱动力相比优选前后方向上的目标驱动力，由此，实现车辆的牵引性能的提高(参照日本特开2005-73458号公报)。
专利文献I :日本特开2005-73458号公报
然而，如所述技术这样，即使在各马达所能够输出的扭矩范围内控制各马达的驱动，也存在因各马达的驱动状态(例如，马达转速，输出扭矩，施加电压等)而结果不能实现目标的车辆运动、驾驶效率降低的情况。例如，即使在各马达所能够输出的扭矩范围内，也可能存在因对车辆的加减速要求或转弯要求等，进行牵引的马达和进行再生的马达同时存在的情况。这样，若在进行牵引和再生的马达同时存在的情况下，牵引时所需要的启动电压和再生时所产生的再生电压大为不同，则有在活用再生电力来驱动其他的马达时，马达效率显著降低而不能产生车辆运动控制所需要的所希望的扭矩、或难以实施从进行再生的马达向电池进行电力回收的情况。发明内容
本发明的目的在于提供一种能够适当地保持各马达的驱动状态、并且能够最大限度地实现目标的车辆运动的电动车辆。
本发明涉及一种电动车辆的驱动力控制装置，其为了实现所述目的，电动车辆的驱动力控制装置，具有用于独立地驱动多个车轮的多个马达；和根据驱动力指令值控制对各所述马达的驱动电流的多个倒相器，具有目标驱动力计算机构，其根据驾驶员的车辆操作或者车辆的行驶状态计算各所述马达每一个的目标驱动力；判定机构，其在利用所述目标驱动力驱动各所述马达时，判定各所述马达能否在所希望的动作范围内运转；驱动力指令值计算机构，其在通过该判定机构判定出各所述马达不能在所希望的动作范围内运转时，为了使各所述马达在所希望的动作范围内运转，根据各所述马达每一个的目标驱动力以及各所述马达的运转状态调整各所述马达的驱动力分配，并计算各所述马达每一个的实际的驱动力指令值；指令值输出机构，其对所述多个倒相器分别输出所述驱动力指令值。
根据本发明，能够适当地保持各马达的驱动状态、并且能够最大限度地实现目标的车辆运动。
图I是本发明的第一实施方式的电动车辆的整体结构图。
图2是表示本发明的第一实施方式的电动车辆的行驶状态的图。
图3是本发明的第一实施方式所涉及的电动车辆的驱动力控制装置10的处理内容的流程图。
图4是表示在制动右转弯过程中产生正弦波状的横摆力矩要求量的情况下的针对各马达106c、106d的驱动力指令值的图。
程图。
程图。
图5是本发明的第二实施方式的电动车辆的驱动力控制装置10的处理内容的流图6是本发明的第三实施方式的电动车辆的驱动力控制装置10的处理内容的流图7是本发明的第四实施方式的电动车辆的整体结构图。 图8是本发明的第五实施方式的电动车辆的整体结构图。 图9是本发明的实施方式的自卸卡车的整体结构图。
具体实施方式
以下，结合附图对本发明的实施方式进行说明。
图I是本发明的第一实施方式的电动车辆的整体结构图。该图所示的电动车辆具有多个车轮107a 107d、多个马达106a 106d、多个倒相器105a 105d、电池20、断路器109、以及驱动力控制装置10。
车轮107a以及车轮107b作为车辆的前轮安装在车身的左右。车轮107c以及车轮107d作为车辆的后轮安装在车身的左右。马达106a 106d以能够独立地驱动各车轮 107a 107d的方式与对应的车轮107a 107d连接。倒相器105a 105d分别与马达 106a 106d连接，并根据由驱动力控制装置10针对各马达106a 106d决定的驱动力指令值来控制向各马达106a 106d的驱动电流。电池20作为对马达106a 106d供给驱动电力的电力供给机构101和回收马达106a 106d产生的进行减速时的再生电力的电力回收机构102发挥功能，并与电源线连接。电源线与各倒相器105a 105d连接，各倒相器 105a 105d经由电源线进一步与马达106a 106d连接。断路器109控制从马达106回收到电池20中的回收电力。
驱动力控制装置10具有目标驱动力计算部11、判定部12、驱动力指令值计算部 13、以及指令值输出部14。
目标驱动力计算部(目标驱动力计算机构)11是根据驾驶员的车辆操作或者车辆的行驶状态计算各马达106a 106d每一个的目标驱动力的部分。目标驱动力计算部11与操舵角传感器108a、加速传感器108b以及偏航率传感器108c等各种传感器连接，其中，操舵角传感器108a用于检测驾驶员的转向操作时的操舵角；加速传感器108b用于检测驾驶员踩下加速踏板时的其踏入量；偏航率传感器108c用于检测车辆在转弯时的实际偏航率。 另外，为了检测车速，还可以与用于检测各马达的旋转速度的速度传感器(未图示)连接。
目标驱动力计算部11根据来自所述各种传感器的检测值推断车辆行驶状态，并根据该车辆行驶状态计算目标驱动力。这里推断的车辆行驶状态例如包括车速、加速度、车辆是否在转弯过程中、车辆是否滑动等。另外，这里所计算的目标驱动力是指为了使车辆稳定行驶，各马达106a 106d被要求的扭矩。目标驱动力计算部11计算出的目标驱动力被输出到判定部12。
判定部(判定机构)12是在以目标驱动力计算部11计算出的目标驱动力驱动各马达106a 106d时,判定所述各马达106a 106d能否在所希望的动作范围内运转的部分。这里，试着观察马达106a 106d的动作特性，马达的扭矩特性通常受马达的反电动势的影响而与旋转速度呈反比，从而输出扭矩降低。另外，通常，由于与牵引相比再生制动时需要更多的扭矩，因此存在因倒相器元件和线圈的电流限制的问题、电压引起的扭矩特性曲线的形状变化等导致在牵引时和再生时马达端子的电源电压不同的情况。由于这些重要原因而对马达输出扭矩产生限制，电源电压发生变动。因此，在本实施方式中，通过判定部12判定在被这样的限制所约束的范围内是否使各马达106a 106d动作。具体而言，本实施方式的判定部12在以目标驱动力计算部11计算出的目标驱动力驱动各马达106a 106d时，判定在各马达106a 106d中进行牵引动作的马达和进行再生动作的马达是否同时存在。
指令值输出部(指令值输出机构)14是对多个倒相器105a 105d分别输出由后述的驱动力指令值计算部13计算出的驱动力指令值的部分，并与各倒相器105a 105d连接。
驱动力指令值计算部(驱动力指令值计算机构)13是根据目标驱动力计算部11 计算出的各马达106a 106d每一个的目标驱动力计算各马达106a 106d每一个的驱动力指令值的部分。驱动力指令值计算部13在判定部12判定出各马达106a 106d能够在所希望的动作范围内运转时，根据目标驱动力计算部11计算出的目标驱动力计算各马达 106a 106d每一个的驱动力指令值。另一方面,驱动力指令值计算部13在判定部12判定出各马达106a 106d不能在所希望的动作范围内运转时，为了使各马达106a 106d在所希望的动作范围内运转，根据各马达106a 106d每一个的目标驱动力以及各马达106a 106d的运转状态调整各马达106a 106d的驱动力分配，并计算各马达106a 106d每一个的实际的驱动力指令值。这里所计算的驱动力指令值是各马达106a 106d的扭矩值， 是与应向各马达106a 106d供给的电流值成比例的值。另外，这里，驱动力指令值的符号为“正”时表示牵引，为“负”时表示再生。
在判定部12判定出各马达106a 106d不能在所希望的动作范围内运转时，作为通过驱动力指令值计算部13计算驱动力指令值时所使用的驱动力分配的调整方法，在判定部12判定出在各马达106a 106d中进行牵引动作的马达和进行再生动作的马达同时存在时，以使各马达106a 106d的动作统一为牵引或者再生的某一方的方式根据各马达 106a 106d每一个的目标驱动力调整各马达106a 106d的驱动力分配(即，使计算的驱动力指令值的全部正负符号一致)，并计算各马达106a 106d每一个的实际的驱动力指令值。这样，若以使各马达106a 106d的动作统一为牵引或者再生的某一方的方式进行调整，则能够避免马达牵引时所需要的驱动电压和马达再生时所产生的再生电压差异较大的情况，因此能够防止马达效率显著降低而不能输出必要的扭矩，从而导致不能进行基于所希望的扭矩差的车辆运动的控制的情况。即，明确地分离牵引的状态和再生的状态，由此， 能够不依靠马达特性和马达运转状态地实现可靠的车辆运动控制。
另外，作为驱动力指令值计算部13的进一步优选的驱动力分配的调整方法，在判定部12判定出在各马达106a 106d中进行牵引动作的马达和进行再生动作的马达同时存在时，以使各马达106a 106d的动作统一为牵引或者再生的某一方的方式根据各马达 106a 106d每一个的目标驱动力调整各马达106a 106d的驱动力分配，并计算针对各马达106a 106d的实际的驱动力指令值。接下来，结合图2对其调整方法进行说明。
图2是表示本发明的第一实施方式的电动车辆的行驶状态的图。此外，对与图I 相同的部分标注相同的标记并省略说明(后面的附图也同样)。这里，为了方便说明，着眼于安装在车身的左右的后轮107c、107d。例如，如图中所示，在进行制动右转弯时车身因过度转向而陷入旋转状态。此时，目标驱动力计算部11通过使左轮107c的减速扭矩(图中箭头201)增加、另一方面使右轮107d的减速扭矩(图中箭头202)等量地减少，而产生绕车身重心点逆时针旋转的横摆力矩来修正旋转状态的车身姿势。但是，这里，若用于修正车身姿势的横摆力矩要求量比制动指令大，则右轮107d的目标驱动力202进一步减少，最后朝牵引侧(箭头反向)转移，由此，牵引和再生同时产生。因此，这里，通过驱动力指令值计算部13将转移到牵引侧的驱动力202分配给再生侧的驱动力201，由此，不使横摆力矩生成量变化地尝试避免旋转状态。接下来，结合图3对在这种情况下驱动力控制装置10进行的具体的处理内容进行说明。
图3是本发明的第一实施方式的电动车辆的驱动力控制装置10的处理内容的流程图。若驱动力控制装置10开始图3所示的处理，则首先，目标驱动力计算部11计算左右轮107c、107d的目标驱动力Ttl、Ttk，并将该目标驱动力Ttl、Ttk输出到判定部12(S301)。接下来，驱动力控制装置10的判定部12根据目标驱动力ΤΤ 、Ττκ的符号判定在两个马达106c、 106d中进行牵引动作的马达和进行再生动作的马达是否同时存在，并将该判定结果输出到驱动力指令值计算部13。具体而言，本实施方式的判定部12根据将两个目标驱动力TpTra 相乘而得的值的符号判定对于两个马达106c、106d的要求动作，若符号为“正”则判定两个马达的动作统一为牵引或者再生的某一方，若符号为“负”则判定进行牵引动作的马达和进行再生动作的马达同时存在(S302)。
在S302中判定出牵引和再生同时存在时，驱动力控制装置10的驱动力指令值计算部13比较针对两个马达106c、106d的目标驱动力Tp Tte的绝对值，从而判定绝对值小的一方(S303)。接下来，在S303中使被判定为绝对值小的一方的马达的目标驱动力的符号反转，并与另一方的马达(绝对值大的一方)的目标驱动力相加，由此，计算该另一方的马达的驱动力指令值，并以使所述一方的马达的目标驱动力为O的方式计算该一方的马达的驱动力指令值。这里，S304是在S303中判定出马达106d的目标驱动力Ttk的绝对值较小的情况，是使该目标驱动力Ttk的符号反转并与马达106c的目标驱动力L相加，由此，计算马达106c的驱动力指令值TQL，并以使马达106d的目标驱动力Ttk为O的方式计算驱动力指令值Tqk的情况。另一方面，S305是在S303中判定出马达106c的目标驱动力Ttl的绝对值较小的情况，是使其目标驱动力Ττ 的符号反转并与马达106d的目标驱动力Ttk相加，由此，计算马达106d的驱动力指令值TQK，并以使马达106c的目标驱动力Ττ 为O的方式计算驱动力指令值TQl的情况。
然而，在S302中判定出牵引和再生不同时存在时，根据目标驱动力计算部11计算出的目标驱动力TTL、TTK直接计算驱动力指令值TQL、TQK(S306)。接下来，驱动力控制装置10 的指令值输出部14对各倒相器105c、105d输出在S304、S305、S306中计算出的驱动力指令值T0L、T0E(S307)o由此，通过倒相器105c、105d控制马达106c、106d的驱动扭矩，由此，车轮107c、107d旋转，进而车辆行驶。此后，返回S301，并反复进行所述各处理。此外，以下， 存在将图3中虚线所示的S302 S307相关的处理称为SI的情况。
接下来，作为所述处理的具体例，如图2所示，对车辆在制动右转弯过程中成为旋转状态，并为了修正该状态而产生正弦波状的横摆力矩要求量的情况进行说明。图4是表示在制动右转弯过程中产生正弦波状的横摆力矩要求量的情况下的针对各马达106c、106d 的驱动力指令值Toe的图。
在该图中，点划线401、404表示在驾驶员的制动踏板操作中所要求的制动要求即负驱动力，虚线所示的波形402、405表示为了修正旋转状态通过目标驱动力计算部11计算出的目标驱动力ΤΤ 、Ττκ，实线所示的波形403、404表示驱动力指令值计算部13计算出的驱动力指令值TQl、TQK。
在该图的例子中，为了生成用于修正旋转状态的横摆力矩，左轮107c在与右轮 107d相比相对强的制动侧追加修正值，右轮107d在相对弱的制动侧追加修正值。在开始修正旋转状态的最初，由于两马达106c、106d都进行再生动作，因此在驱动力控制装置11中反复进行所述处理中的S301、S302、S306、S307。然而，若横摆力矩要求量增大，右轮107d的目标驱动力Ttk从负值变为正值(图4中的点P)，则判定部12判定出进行牵引动作的马达和进行再生动作的马达共同存在，从而执行S303以下的处理。即，若判定部12判定出进行牵引动作的马达和进行再生动作的马达共同存在，则驱动指令值计算部13将相对的目标驱动力的绝对值小的右轮107d侧的目标驱动力Ttk加在左轮107c侧的目标驱动力Ttl上， 并使右轮107d侧的目标驱动力Ttk为O。这样，计算出的驱动力指令值Tqk为实线的波形403、406。此时，左右轮107c、107d的驱动力指令值 ^、!*之差与将右轮107d侧的目标驱动力Ttk加在左轮107c侧的目标驱动力Ττ 上之前比较也不变化，因此生成横摆力矩也能够确保所要求的量。
如本实施方式，在针对左右马达106c、106d的目标驱动力中，在牵引和再生同时存在的情况下，使目标驱动力的绝对值小的一方的马达的驱动力为0，并将该驱动力的量分配给另一方的马达，由此，能够以一边维持驱动力差一边使牵引和再生不同时存在的方式对驱动力进行再分配。因此，根据本实施方式，通过明确地分离牵引和再生的状态，由此，能够不依靠马达特性和马达运转状态地可靠地生成基于左右轮107c、107d间的扭矩差的横摆力矩量，因此能够适当地保持各马达的驱动状态并且最大限度地实现目标的车辆运动。
此外，在所述说明中，仅说明了修正在减速行驶过程中(制动)产生的旋转的情况，但是对在加速行驶过程中产生旋转的情况也能够发挥相同的效果。在该情况下，一方的马达的目标驱动力随着横摆力矩要求量的增大而从牵引侧缓缓地接近O。而且，如果该一方的马达的目标驱动力的符号变为负，则使该目标驱动力的符号反转并与另一方的目标驱动力相加，并使该一方的马达的目标驱动力为O即可。
另外，在所述中列举了被马达106驱动的左右轮为一组的情况并进行了说明。但是，在被马达106驱动的左右轮为两组以上的情况下，只要利用所述处理将各组中的马达的动作统一为牵引或者再生的一方、并且将与相同的电池(电力供给机构以及电力回收机构)20连接的全部马达的动作统一为牵引或者再生的一方，便能够发挥与本实施方式相同的效果。
接下来，对本发明的第二实施方式进行说明。在本实施方式中，驱动力控制装置10 的处理内容与第一实施方式不同，但是硬件构成与第一实施方式相同。图5是本发明的第二实施方式的电动车辆的驱动力控制装置10的处理内容的流程图。
如该图所示，本实施方式的控制处理的流程图在以下这方面与图3所示的流程图不同，即，在S302中判定出进行牵引动作的马达和进行再生动作的马达同时存在的情况下，判定用于驱动左右轮107c、107d的两个马达106c、106d中的哪个进行再生动作(S501)， 从而从进行再生动作的马达的目标驱动力中减去与进行牵引动作的马达的目标驱动力相当的值，由此，计算进行该再生动作的马达的驱动力指令值，并以使进行该牵引动作的马达的目标驱动力为O的方式计算该一方的马达的驱动力指令值(S502、503)。此外，以下，存在将图5中虚线所示的S302 S307相关的处理称为S2的情况。
这样地计算驱动力指令值，也能够与第一实施方式相同地，根据左右轮107c、107d 间的扭矩差来生成横摆力矩要求量，因此能够适当地保持各马达的驱动状态并且能够最大限度地实现目标的车辆运动。尤其是，若这样地计算驱动力指令值，则在牵引和再生同时存在的情况下，牵引侧的马达的驱动力指令值总是为0，因此在能够防止无意中的车辆加速这方面有优势。即，一边将作为车辆整体的加速度保持在减速侧并维持驱动力差，一边以牵引和再生不同时存在的方式对驱动力进行再分配。
接下来，对本发明的第三实施方式进行说明。本实施方式在基于驾驶员的操作等要求的车辆整体的目标驱动力根据是加速要求还是减速要求来分别使用第一实施方式的控制处理SI和第二实施方式的控制处理S2这方面具有特征。此外，电动车辆的硬件构成与第一实施方式和第二实施方式相同。
图6是本发明的第三实施方式的电动车辆的驱动力控制装置10的处理内容的流程图。如该图所示，驱动力控制装置10的判定部12对在S301中计算出的针对两个马达的目标驱动力Τ[Ττκ进行合计，并判定该目标驱动力的合计值的符号为正还是为负，由此，车辆整体的目标驱动力决定是加速要求还是减速要求(S601)。驱动力控制装置10在S601中判定出目标驱动力的合计值为正的情况(加速要求)下执行处理S1(S602)，在S601中判定出目标驱动力的合计值为负的情况(减速要求)下执行处理S2(S603)。
若这样地控制马达106c、106d的驱动力，则在受到加速要求的情况下执行处理 SI，因此能够以总是将车辆整体的加速度保持在加速侧的状态对驱动力进行再分配。另一方面，在受到减速要求的情况下执行处理S2，因此能够以总是将车辆整体的加速度保持在减速侧的状态对驱动力进行再分配。因此，根据本实施方式，能够实现进一步反映了驾驶员的加减速的想法的控制。
接下来，对本发明的第四实施方式进行说明。图7是本发明的第四实施方式的电动车辆的整体结构图。该图所示的电动车辆具有多个制动装置701a 701d、驱动力控制装置10A、多个车轮107a 107d、多个马达106a 106d、多个倒相器105a 105d、电池20、以及断路器109。
多个制动装置701a 701d根据从驱动力控制装置IOA输出的制动力指令值对多个车轮107a 107d独立地施加制动扭矩。作为制动装置701a 701d，例如有通过将摩擦材料按压在与车轮107a 107d —起旋转的旋转部件上来进行因摩擦引起的制动的装置。 作为指令值从指令值输出部702a 702d对制动装置701a 701d输入在前面的各实施方式中全部被输出到倒相器105a 105d的驱动指令值中的负值或者与马达106a 106d的再生扭矩的不足量相当的值，由此，制动装置701a 701d产生与该驱动力指令值对应的制动扭矩。
驱动力控制装置IOA具有驱动力指令值计算部13A、指令值输出部14A、指令值输出部702a 702d。
驱动力指令值计算部(驱动力指令值计算机构)13A在通过判定部12判定出在各马达106a 106d中进行牵引动作的马达和进行再生动作的马达同时存在时，根据在多个马达106a 106d中进行牵引动作的马达的目标驱动力分别计算该马达的驱动力指令值， 并以使在多个马达106a 106d中进行再生动作的马达的目标驱动力为O的方式分别计算该马达的驱动力指令值。此外，为了通过对应的制动装置701a 701d产生与进行该再生动作的马达的目标驱动力相当的制动扭矩，分别计算该制动装置701a 701d的驱动力指令值。这里，被计算出的两种驱动力指令值中的针对各马达106a 106d的驱动力指令值被输出到驱动力输出部14A，针对各制动装置701 a 701 d的驱动力指令值经由驱动力输出部14A被输出到与各制动装置701a 701d对应的指令值输出部702a 702d。
指令值输出部14A与多个倒相器105a 105d连接，并将从驱动力指令值计算部 13A输入的驱动力指令值输出到与各指令值对应的倒相器105a 105d。另外，指令值输出部702a 702d分别与对应的制动装置701a 701d连接，并将从驱动力指令值计算部13A 输入的驱动力指令值输出到与各指令值对应的制动装置701a 701d。S卩，在本实施方式中，指令值输出部14A以及指令值输出部702a 702d作为指令值输出机构发挥功能。
在如上所述地构成的电动车辆中，若判定部12判定出在各马达106a 106d中进行牵引动作的马达和进行再生动作的马达同时存在，则对与进行牵引动作的马达106对应的倒相器105输出与目标驱动力计算部11计算出的目标驱动力相当的驱动力指令值，并根据该驱动力指令值驱动马达106。另一方面，从指令值输出部702向与应进行再生动作的马达106对应的制动装置701输出用于产生与目标驱动力计算部11计算出的目标驱动力相当的制动扭矩的驱动力指令值，因此制动装置701代替马达106产生制动扭矩。
由此，各马达106a 106d的动作被统一为牵引，因此能够避免马达牵引时所需要的驱动电压和马达再生时所产生的再生电压差异较大的情况，从而能够防止马达效率显著降低而不能输出必要扭矩、无法进行基于所希望的扭矩差的车辆运动的控制的情况。即，通过明确地分离牵引和再生的状态，能够不依靠马达特性和马达运转状态地实现可靠的车辆运动控制。尤其是，在本实施方式中，通过制动装置701a 701d生成再生侧的驱动力指令值大小的减速扭矩，因此能够避免产生虽然驾驶员要求减速但是作为车辆整体的加速度还在加速侧的情况。由此，车辆的动作和驾驶员的操作不存在背离，能够减少驾驶员对车辆的动作有不协调感的情况。
接下来，对本发明的第五实施方式进行说明。图8是本发明的第五实施方式的电动车辆的整体结构图。该图所示的电动车辆具有多个电压调整装置801a 801d、驱动力控制装置10B、多个车轮107a 107d、多个马达106a 106d、多个倒相器105a 105d、电池 20、以及断路器109。
电压调整装置801a 801d分别设置在将多个倒相器105a 105d和电池20连接的各电源线上，并产生驱动力控制装置IOB的电压计算部802计算出的电压。
驱动力控制装置IOB具有目标驱动力计算部11、驱动力指令值计算部13B、指令值输出部14、判定部12B、以及电压计算部802。
驱动力指令值计算部13B是根据目标驱动力计算部11计算出的各马达106a 106d每一个的目标驱动力计算各马达106a 106d每一个的实际的驱动力指令值的部分， 并与目标驱动力计算部11和指令值输出部14连接。判定部12B是在利用目标驱动力计算部11计算出的目标驱动力驱动各马达106a 106d时，判定在各马达106a 106d中进行牵引动作的马达和进行再生动作的马达是否同时存在的部分，并与目标驱动力计算部11 和电压计算部802连接。判定部12的判定结果被输出到电压计算部802。
电压计算部(电压计算机构)802是在判定部12判定出在各马达106a 106d中进行牵引动作的马达和进行再生动作的马达同时存在时，检测对进行牵引动作的马达的供给电压和进行再生动作的马达的产生电压之差，并计算为了消除该电压差而需要的电压的部分，并与判定部12和各电压调整装置801a 801d连接。这里计算出的电压被输出到对应的电压调整装置801a 801d。
在如上所述地构成的电动车辆中，若判定部12B判定在各马达106a 106d中进行牵引动作的马达和进行再生动作的马达同时存在，则电压计算部802根据对该进行牵引动作的马达的供给电压和进行再生动作的马达的产生电压之间的电压差计算为了消除该电压差而需要的电压，并对所对应的电压调整装置801a SOld输出该计算值。然后，接受到电压计算部802计算出的电压值的输入的电压调整装置801a SOld产生对应的电压， 从而消除对进行牵引动作的马达的供给电压和进行再生动作的马达的产生电压之间所产生的电压差。
这样，根据本实施方式，即使在各马达106a 106d中进行牵引动作的马达和进行再生动作的马达同时存在，也能够消除两者之间所产生的电压差，因此能够避免马达牵引时所需要的驱动电压和马达再生时所产生的再生电压差异较大的情况，从而能够防止马达效率显著降低而不能输出必要扭矩引起的不能进行基于所希望的扭矩差的车辆运动的控制的情况。因此，通过本实施方式，也能够不依靠马达特性和马达运转状态地实现可靠的车辆运动控制。
然而，在所述各实施方式的说明中，对电动车辆的种类不特别进行限定，但是整体的重量大、重心高的车辆的车辆运动容易不稳定，因此用于修正滑动状态的横摆力矩控制较为重要。因此，所述各实施方式所说明的驱动力控制装置10、10A、10B，与乘用车等相比较能够起到显著的效果。作为这种电动车辆，例如有具有翻斗的自卸卡车。
图9是本发明的实施方式的自卸卡车的整体结构图。该图所示的自卸卡车900主要具有由牢固的框架构造形成的车身91 ;可起伏地搭载在车身91上的翻斗(装货台)92 ； 以及安装在车身91上的前轮93及后轮94。翻斗92是为了装载碎石等货物而设置的容器， 并经由销结合部95等可起伏地与车身91连结。在翻斗92的下部，沿车辆的宽度方向隔开规定的间隔地设置有两个起伏液压缸96。若对起伏液压缸96供给或排出压油，则起伏液压缸96伸长或缩端，从而翻斗92起伏。
该图所示的自卸卡车在翻斗92上装载有货物的状态下，总重量达到车身重量的几倍，与此相伴车辆重心也升高。由此，所述各实施方式所说明的驱动力控制装置10、10A、 IOB能够发挥显著的效果。
以上，对用于实施本发明的实施方式进行了说明，但是本发明的具体的结构不仅限定于所述各实施方式，不脱离发明的宗旨范围内的设计变更等也包含在本发明内。
附图标记的说明
10驱动力控制装置
11目标驱动力计算部
12判定部
13驱动力指令值计算部
14指令值输出部
20电池
105倒相器
106马达
107车轮
108各种传感器
701制动装置
702指令值输出部
801电压调整装置
802电压计算部
TTL、TTR目标驱动力
TOR、TOL驱动力指令值
权利要求
1.一种电动车辆的驱动力控制装置，具有用于独立地驱动多个车轮的多个马达；和根据驱动力指令值控制对各所述马达的驱动电流的多个倒相器，其特征在于，具有目标驱动力计算机构，其根据驾驶员的车辆操作或者车辆的行驶状态计算各所述马达每一个的目标驱动力；判定机构，其在利用所述目标驱动力驱动各所述马达时，判定各所述马达能否在所希望的动作范围内运转；驱动力指令值计算机构，其在通过该判定机构判定出各所述马达不能在所希望的动作范围内运转时，为了使各所述马达在所希望的动作范围内运转，根据各所述马达每一个的目标驱动力以及各所述马达的运转状态调整各所述马达的驱动力分配，并计算各所述马达每一个的实际的驱动力指令值；指令值输出机构，其对所述多个倒相器分别输出所述驱动力指令值。
2.一种电动车辆的驱动力控制装置，具有用于独立地驱动多个车轮的多个马达；和根据驱动力指令值控制对各所述马达的驱动电流的多个倒相器，其特征在于，具有目标驱动力计算机构，其根据驾驶员的车辆操作或者车辆的行驶状态计算各所述马达每一个的目标驱动力；判定机构，其在利用所述目标驱动力驱动各所述马达时，判定在各所述马达中是否同时存在进行牵引动作的马达和进行再生动作的马达；驱动力指令值计算机构，其在通过所述判定机构判定出在各所述马达中进行牵引动作的马达和进行再生动作的马达同时存在时，以将各所述马达的动作统一为牵引或者再生的某一方的方式根据各所述马达每一个的目标驱动力调整各所述马达的驱动力分配，并计算各所述马达每一个的实际的驱动力指令值；指令值输出机构，其对所述多个倒相器分别输出所述驱动力指令值。
3.如权利要求2所述的电动车辆的驱动力控制装置，其特征在于，所述多个马达用于驱动所述电动车辆的左右轮，所述驱动力指令值计算机构在通过所述判定机构判定出在用于驱动所述左右轮的两个马达中进行牵引动作的马达和进行再生动作的马达同时存在时，比较针对所述两个马达的目标驱动力的绝对值，并使绝对值小的一方的马达的目标驱动力的符号反转而与另一方的马达的目标驱动力相加，由此，计算该另一方的马达的驱动力指令值，并以使所述一方的马达的目标驱动力为O的方式计算该一方的马达的驱动力指令值。
4.如权利要求2所述的电动车辆的驱动力控制装置，其特征在于，所述多个马达用于驱动所述电动车辆的左右轮，所述驱动力指令值计算机构在通过所述判定机构判定出在用于驱动所述左右轮的两个马达中进行牵引动作的马达和进行再生动作的马达同时存在时，从进行再生动作的另一方的马达的目标驱动力中减去进行牵引动作的一方的马达的目标驱动力相当值，由此，计算该另一方的马达的驱动力指令值，并以使所述一方的马达的目标驱动力为O的方式计算该一方的马达的驱动力指令值。
5.如权利要求2所述的电动车辆的驱动力控制装置，其特征在于，所述多个马达用于驱动所述电动车辆的左右轮，所述驱动力指令值计算机构，在所述判定机构判定出在用于驱动所述左右轮的两个马达中进行牵引动作的马达和进行再生动作的马达同时存在时，对针对所述两个马达的目标驱动力进行合计，a)在所述目标驱动力的合计值的符号为正时，比较针对所述两个马达的目标驱动力的绝对值，并使绝对值小的一方的马达的目标驱动力的符号反转而与另一方的马达的目标驱动力相加，由此，计算该另一方的马达的驱动力指令值，并以使所述一方的马达的目标驱动力为O的方式计算该一方的马达的驱动力指令值，b)在所述目标驱动力的合计值的符号为负时，从进行再生动作的另一方的马达的目标驱动力中减去进行牵引动作的一方的马达的目标驱动力相当值，由此，计算该另一方的马达的驱动力指令值，并以使所述一方的马达的目标驱动力为O的方式计算该一方的马达的驱动力指令值。
6.一种电动车辆的驱动力控制装置，具有用于独立地驱动多个车轮的多个马达；和根据驱动力指令值控制对各所述马达的驱动电流的多个倒相器；对所述多个车轮独立地施加制动扭矩的多个制动装置，其特征在于，具有目标驱动力计算机构，其根据驾驶员的车辆操作或者车辆的行驶状态计算各所述马达每一个的目标驱动力；判定机构，其在利用所述目标驱动力驱动各所述马达时，判定在各所述马达中是否同时存在进行牵引动作的马达和进行再生动作的马达；驱动力指令值计算机构，其在通过所述判定机构判定出在各所述马达中进行牵引动作的马达和进行再生动作的马达同时存在时，根据所述进行牵引动作的马达的目标驱动力计算该马达的驱动力指令值，并以使所述进行再生动作的马达的目标驱动力为O的方式计算该马达的驱动力指令值，并为了在所述制动装置中产生与所述进行再生动作的马达的目标驱动力相当的制动扭矩而计算该制动装置的驱动力指令值；指令值输出机构，其对所述多个倒相器分别输出所述驱动力指令值，并对所述制动装置分别输出所述驱动力指令值。
7.一种电动车辆的驱动力控制装置，具有用于独立地驱动多个车轮的多个马达；根据驱动力指令值控制对各所述马达的驱动电流的多个倒相器，其特征在于，具有目标驱动力计算机构，其根据驾驶员的车辆操作或者车辆的行驶状态计算各所述马达每一个的目标驱动力；驱动力指令值计算机构，其根据各所述马达每一个的目标驱动力计算各所述马达每一个的实际的驱动力指令值；指令值输出机构，其对所述多个倒相器分别输出所述驱动力指令值；判定机构，其在利用所述目标驱动力驱动各所述马达时，判定在各所述马达中进行牵引动作的马达和进行再生动作的马达是否同时存在；电压计算机构，其在通过所述判定机构判定出在各所述马达中进行牵引动作的马达和进行再生动作的马达同时存在时，检测对所述进行牵引动作的马达的供给电压和所述进行再生动作的马达的产生电压之差，并计算为了消除该电压差而需要的电压；电压调整机构，其分别设置在连接所述多个倒相器和所述电力供给机构以及所述电力回收机构的各电源线上，并产生由所述电压计算机构计算出的电压。
全文摘要
一种电动车辆的驱动力控制装置，具有判定部(12)，其在利用根据用于独立地驱动多个车轮(107)的多个马达(106)的每一个计算出的目标驱动力进行驱动时，判定各马达能否在所希望的动作范围内运转；驱动力指令值计算部(13)，其在通过判定部判定出各马达不能在所希望的动作范围内运转时，为了使各马达在所希望的动作范围内运转，根据各马达的目标驱动力以及各马达的运转状态调整各马达的驱动力分配，并计算各马达的实际的驱动力指令值；指令值输出部(14)，其对多个倒相器(105)分别输出驱动力指令值。由此，能够适当地保持各马达的驱动状态、并且能够最大限度地实现目标的车辆运动。
文档编号B60L15/20GK102985282SQ201180032149
公开日2013年3月20日 申请日期2011年6月22日 优先权日2010年6月30日
发明者一野濑昌则, 安田知彦, 佐藤隆之 申请人:日立建机株式会社