1.本发明涉及一种车辆的驱动马达控制装置和驱动马达控制方法，该车辆具有驱动左右两个前轮的1个前轮驱动马达和驱动左右两个后轮的1个后轮驱动马达。
背景技术：
2.在国际公开第2012/144058号中公开了一种扭矩分配装置，该扭矩分配装置根据检测出的车辆的车体速度和检测出的各驱动轮的车轮速度来计算各驱动轮的滑移率(slip ratio)，且根据各驱动轮的马达效率图和计算出的滑移率来设定对各驱动轮的马达的扭矩分配。
技术实现要素：
3.期望车辆整体的驱动效率的进一步提高。
4.本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供一种能提高驱动效率的驱动马达控制装置和驱动马达控制方法。
5.本发明的第1方式是一种车辆的驱动马达控制装置，所述车辆具有1个前轮驱动马达和1个后轮驱动马达，其中，1个所述前轮驱动马达用于驱动左右两个前轮；1个所述后轮驱动马达用于驱动左右两个后轮，该车辆的驱动马达控制装置具有请求驱动扭矩计算部、接地载荷推定部、前轮效率图生成部、后轮效率图生成部、驱动扭矩分配设定部和驱动马达控制部，其中，所述请求驱动扭矩计算部计算所述车辆的请求驱动扭矩；所述接地载荷推定部根据所述请求驱动扭矩来推定所述前轮的接地载荷和所述后轮的接地载荷；所述前轮效率图生成部获取所述前轮驱动马达的效率图，且按照所述前轮的接地载荷修正所述前轮驱动马达的效率图来生成前轮效率图，其中所述前轮驱动马达的效率图与所述前轮驱动马达的转速和扭矩对应；所述后轮效率图生成部获取所述后轮驱动马达的效率图，且按照所述后轮的接地载荷修正所述后轮驱动马达的效率图来生成后轮效率图，其中所述后轮驱动马达的效率图与所述后轮驱动马达的转速及扭矩对应；所述驱动扭矩分配设定部根据所述前轮效率图和所述后轮效率图，以使相对于所述请求驱动扭矩的所述车辆的驱动效率成为最优的方式来设定所述前轮和所述后轮的驱动扭矩分配；所述驱动马达控制部根据所述请求驱动扭矩和所述驱动扭矩分配来控制所述前轮驱动马达和所述后轮驱动马达。
6.本发明的第2方式是一种车辆的驱动马达控制方法，所述车辆具有1个前轮驱动马达和1个后轮驱动马达，其中，1个所述前轮驱动马达用于驱动左右两个前轮；1个所述后轮驱动马达用于驱动左右两个后轮，该车辆的驱动马达控制方法具有请求驱动扭矩计算步骤、接地载荷推定步骤、前轮效率图生成步骤、后轮效率图生成步骤、驱动扭矩分配设定步骤和驱动马达控制步骤，其中，所述请求驱动扭矩计算步骤是计算所述车辆的请求驱动扭矩的步骤；所述接地载荷推定步骤是根据所述请求驱动扭矩来推定所述前轮的接地载荷和所述后轮的接地载荷的步骤；所述前轮效率图生成步骤是获取所述前轮驱动马达的效率图，且按照所述前轮的接地载荷修正所述前轮驱动马达的效率图来生成前轮效率图的步
骤，其中所述前轮驱动马达的效率图与所述前轮驱动马达的转速及扭矩对应；所述后轮效率图生成步骤是获取所述后轮驱动马达的效率图，且按照所述后轮的接地载荷修正所述后轮驱动马达的效率图来生成后轮效率图的步骤，其中所述后轮驱动马达的效率图与所述后轮驱动马达的转速和扭矩对应；所述驱动扭矩分配设定步骤是根据所述前轮效率图和所述后轮效率图，以使相对于所述请求驱动扭矩的所述车辆的驱动效率成为最优的方式来设定所述前轮和所述后轮的驱动扭矩分配的步骤；所述驱动马达控制步骤是根据所述请求驱动扭矩和所述驱动扭矩分配来控制所述前轮驱动马达和所述后轮驱动马达的步骤。
7.本发明的驱动马达控制装置和驱动马达控制方法能提高驱动效率。
8.根据参照附图对以下实施方式进行的说明，上述的目的、特征和优点应易于被理解。
附图说明
9.图1是电动车辆的示意图。图2是驱动马达控制装置的框图。图3是表示滑移率图的例子的图。图4是表示前轮驱动马达效率图的例子的图。图5是表示后轮驱动马达效率图的例子的图。图6是表示前轮效率图的例子的图。图7是表示后轮效率图的例子的图。图8表示驱动马达控制处理的流程的流程图。
具体实施方式
10.〔第1实施方式〕[电动车辆的结构]图1是电动车辆10的示意图。本实施方式的电动车辆10具有：前轮驱动马达14，其驱动左前轮12fl和右前轮12fr；后轮驱动马达16，其驱动左后轮12rl和右后轮12rr；和驱动马达控制装置18，其控制前轮驱动马达14和后轮驱动马达16。
[0011]
下面，当不区别左前轮12fl、右前轮12fr、左后轮12rl和右后轮12rr时有时记载为车轮12。另外，当不区别左前轮12fl和右前轮12fr时记载为前轮12f，当不区别左后轮12rl和右后轮12rr时有时记载为后轮12r。
[0012]
[驱动马达控制装置的结构]图2是驱动马达控制装置18的框图。驱动马达控制装置18具有运算处理装置20和存储器22。运算处理装置20具有未图示的cpu等处理器、ram等存储介质。存储器22是非暂时性有形的计算机可读存储介质。
[0013]
驱动马达控制装置18具有请求驱动扭矩计算部24、接地载荷推定部26、前轮效率图生成部28、后轮效率图生成部30、驱动扭矩分配设定部32、驱动马达控制部34、滑移率图存储部36、前轮驱动马达效率图存储部38和后轮驱动马达效率图存储部40。
[0014]
请求驱动扭矩计算部24、接地载荷推定部26、前轮效率图生成部28、后轮效率图生成部30、驱动扭矩分配设定部32和驱动马达控制部34通过在运算处理装置20的处理器中执
行存储在存储器22中的程序来实现。滑移率图存储部36、前轮驱动马达效率图存储部38和后轮驱动马达效率图存储部40被存储在存储器22中。
[0015]
请求驱动扭矩计算部24计算请求驱动扭矩t＊。请求驱动扭矩t＊根据由加速踏板开度传感器42检测到的加速踏板开度、和由制动踏板传感器44检测到的制动踏板踩踏力来计算。
[0016]
接地载荷推定部26推定前轮12f的接地载荷和后轮12r的接地载荷。前轮12f的接地载荷和后轮12r的接地载荷根据车辆模型来推定，该车辆模型被输入了由请求驱动扭矩计算部24计算出的请求驱动扭矩t＊。
[0017]
滑移率图存储部36存储有滑移率图。图3是表示滑移率图的例子的图。滑移率图是按车轮12的接地载荷表示作用于车轮12与接地面之间的驱动扭矩tw与车轮12的滑移率λ的关系的图。图3的滑移率图表示接地载荷为f1、f2、f3时的驱动扭矩tw与滑移率λ的关系。图3的滑移率图表示驱动扭矩tw为正时的驱动扭矩tw与滑移率λ的关系，但滑移率图存储部36还存储有表示驱动扭矩tw为负时的驱动扭矩tw与滑移率λ的关系的滑移率图。
[0018]
前轮驱动马达效率图存储部38存储有前轮驱动马达效率图。所谓前轮驱动马达14的效率是指动力运行(power running)时前轮驱动马达14输出的动能相对于输入前轮驱动马达14的电能的比例。所谓前轮驱动马达14的效率是指，再生时前轮驱动马达14输出的电能相对于输入前轮驱动马达14的动能的比例。图4是表示动力运行时的前轮驱动马达效率图的例子的图。图4的前轮驱动马达效率图表示与前轮驱动马达14的转速nf和驱动扭矩tf对应的前轮驱动马达14的效率。前轮驱动马达效率图存储部38还存储有再生时的前轮驱动马达效率图。
[0019]
后轮驱动马达效率图存储部40存储有后轮驱动马达效率图。所谓后轮驱动马达16的效率是动力运行时，后轮驱动马达16输出的动能相对于输入后轮驱动马达16的电能的比例。所谓后轮驱动马达16的效率是指，再生时后轮驱动马达16输出的电能相对于输入后轮驱动马达16的动能的比例。图5是表示动力运行时的后轮驱动马达效率图的例子的图。图5的后轮驱动马达效率图表示与后轮驱动马达16的转速nr和驱动扭矩tr对应的后轮驱动马达16的效率。后轮驱动马达效率图存储部40还存储有再生时的后轮驱动马达效率图。
[0020]
前轮效率图生成部28生成前轮效率图。在本实施方式中，将前轮驱动马达14的效率与能量传递效率(1-λ)的积作为前轮效率，其中该能量传递效率(1-λ)是前轮12f与接地面之间的能量传递效率。前轮效率图生成部28使用与前轮马达14的驱动扭矩tf对应的前轮12f的滑移率λ来修正前轮驱动马达效率图，生成前轮效率图。
[0021]
前轮12f的滑移率根据与由接地载荷推定部26推定出的前轮12f的接地载荷对应的滑移率图求得。在此，如图3所示，滑移率图表示与作用于车轮12与接地面之间的驱动扭矩tw对应的滑移率λ，因此需要将前轮马达14的驱动扭矩tf转换为前轮12f的驱动扭矩tw。前轮12f的驱动扭矩tw能够根据前轮马达14的驱动扭矩tf使用下式来求得。tw＝tf/2(rf
×
gf)在此，rf表示前轮12f的半径，gf表示从前轮驱动马达14到前轮12f的传动比。
[0022]
图6是表示动力运行时的前轮效率图的例子的图。图6的前轮效率图表示与前轮驱动马达14的转速nf和驱动扭矩tf对应的前轮效率。前轮效率图生成部28还同样地生成再生时的前轮效率图。
[0023]
后轮效率图生成部30生成后轮效率图。在本实施方式中，将后轮驱动马达16的效率与能量传递效率(1-λ)的积作为后轮效率，其中该能量传递效率(1-λ)是指后轮12r与接地面之间的能量传递效率。后轮效率图生成部30使用与后轮马达16的驱动扭矩tr对应的后轮12r的滑移率λ来修正后轮驱动马达效率图，生成后轮效率图。
[0024]
后轮12r的滑移率根据与由接地载荷推定部26推定出的后轮12r的接地载荷对应的滑移率图求得。在此，如图3所示，滑移率图表示与作用于车轮12与接地面之间的驱动扭矩tw对应的滑移率λ，因此，需要将后轮马达16的驱动扭矩tr转换为后轮12r的驱动扭矩tw。后轮12r的驱动扭矩tw根据后轮马达16的驱动扭矩tr使用下式求得。tw＝tr/2(rr
×
gr)在此，rr表示后轮12r的半径，gr表示从后轮驱动马达16到后轮12r的传动比。
[0025]
图7是表示动力运行时的后轮效率图的例子的图。图7的后轮效率图表示与后轮驱动马达16的转速nr和驱动扭矩tr对应的前轮效率。后轮效率图生成部30还同样地生成再生时的后轮效率图。
[0026]
驱动扭矩分配设定部32根据前轮驱动马达转速传感器46检测到的前轮驱动马达14的转速nf、后轮驱动马达转速传感器48检测到的后轮驱动马达转速nr、请求驱动扭矩t＊、前轮效率图和后轮效率图来设定前轮驱动马达14和后轮驱动马达16的驱动扭矩分配。驱动扭矩分配设定部32根据前轮效率图和后轮效率图，选择整体效率η最高的、前轮驱动马达14的驱动扭矩tf与后轮驱动马达16的驱动扭矩tr的组合。然后，驱动扭矩分配设定部32将所选择的驱动扭矩tf作为目标驱动扭矩tf＊，将所选择的驱动扭矩tr作为目标驱动扭矩tr＊。整体效率η由下式表示。η＝(tf
×
ηf+tr
×
ηr)/t＊其中，t＊＝tf+tr在此，ηf是与前轮驱动马达14的当前的转速nf和驱动扭矩tf对应的前轮效率，ηr是与后轮驱动马达16的当前的转速nr和驱动扭矩tr对应的后轮效率，t＊是请求驱动扭矩。
[0027]
整体效率η最高的、前轮驱动马达14的驱动扭矩tf与后轮驱动马达16的驱动扭矩tr的组合可以使用现有的最优搜索算法来求得。
[0028]
驱动马达控制部34以使前轮驱动马达14输出的驱动扭矩成为目标驱动扭矩tf＊的方式来控制前轮驱动马达14，并且以使后轮驱动马达16输出的驱动扭矩成为目标驱动扭矩tr＊的方式来控制后轮驱动马达f。
[0029]
另外，驱动扭矩分配设定部32也可以按请求驱动扭矩预先生成整体效率η最高的前轮驱动马达14和后轮驱动马达16的驱动扭矩分配比图，且将驱动扭矩分配比图存储在存储器22中。在该情况下，驱动马达控制部34可以按照根据请求驱动扭矩t＊和驱动扭矩分配比图确定的前轮驱动马达14的目标驱动扭矩tf＊和后轮驱动马达16的目标驱动扭矩tr＊，来控制前轮驱动马达14和后轮驱动马达16。
[0030]
[驱动马达控制处理]图8是表示在驱动马达控制装置18中执行的驱动马达控制处理的流程的流程图。当电动车辆10的起动开关处于接通状态时，按规定的周期来反复执行驱动马达控制处理。
[0031]
在步骤s1中，请求驱动扭矩计算部24计算请求驱动扭矩t＊，然后转移到步骤s2。请求驱动扭矩t＊根据由加速踏板开度传感器42检测到的加速踏板开度、和由制动踏板传
感器44检测到的制动踏板踩踏力来计算。
[0032]
在步骤s2中，接地载荷推定部26推定前轮12f的接地载荷和后轮12r的接地载荷，然后转移到步骤s3。前轮12f的接地载荷和后轮12r的接地载荷根据由请求驱动扭矩计算部24计算出的请求驱动扭矩t＊来推定。
[0033]
在步骤s3中，前轮效率图生成部28读出在前轮驱动马达效率图存储部38中存储的前轮马达效率图，然后向步骤s4转移。
[0034]
在步骤s4中，后轮效率图生成部30读出在后轮驱动马达效率图存储部40中存储的后轮马达效率图，然后向步骤s5转移。
[0035]
在步骤s5中，前轮效率图生成部28和后轮效率图生成部30读出在滑移率图存储部36中存储的滑移率图，然后向步骤s6转移。
[0036]
在步骤s6中，前轮效率图生成部28生成前轮效率图，然后向步骤s7转移。前轮效率图根据前轮马达效率图和滑移率图来生成。
[0037]
在步骤s7中，后轮效率图生成部30生成后轮效率图，然后向步骤s8转移。后轮效率图根据后轮马达效率图和滑移率图来生成。
[0038]
在步骤s8中，驱动扭矩分配设定部32设定前轮驱动马达14的目标驱动扭矩tf＊和后轮驱动马达16的目标驱动扭矩tr＊，然后向步骤s9转移。前轮驱动马达14的目标驱动扭矩tf＊和后轮驱动马达16的目标驱动扭矩tr＊根据由前轮驱动马达转速传感器46检测到的前轮驱动马达14的转速nf、由后轮驱动马达转速传感器48检测到的后轮驱动马达16的转速nr、前轮效率图和后轮效率图来设定。
[0039]
在步骤s9中，驱动马达控制部34以使前轮驱动马达14输出的驱动扭矩成为目标驱动扭矩tf＊的方式来进行控制，并且以使后轮驱动马达16输出的驱动扭矩成为目标驱动扭矩tr＊的方式进行控制，结束驱动马达控制处理。
[0040]
[作用效果]为了提高电动车辆10整体的效率，除了前轮驱动马达14和后轮驱动马达16的效率之外，还需要考虑各车轮12与接地面之间的能量传递效率来设定驱动扭矩分配。各车轮12与接地面之间的能量传递效率能够根据各车轮12的滑移率求得，各车轮12的滑移率能够根据电动车辆10的车体速度和各车轮12的车轮速度来求得。
[0041]
作为前轮驱动马达14和后轮驱动马达16输出的驱动扭矩的结果而产生车体速度和车轮速度，因此，车体速度和车轮速度的变动相对于驱动扭矩的变动产生相位滞后。因此，在根据由车体速度和车轮速度求得的滑移率来设定前轮驱动马达14和后轮驱动马达16的驱动扭矩分配的情况下，有无法以使电动车辆10整体的效率达到最优的方式来设定驱动扭矩分配的担忧。
[0042]
因此，在本实施方式的驱动马达控制装置18中，根据请求驱动扭矩t＊来推定前轮12f的接地载荷和后轮12r的接地载荷。然后，驱动马达控制装置18按照前轮12f的接地载荷修正前轮驱动马达效率图来生成前轮效率图，且按照后轮12r的接地载荷修正后轮驱动马达效率图来生成后轮效率图。并且，驱动马达控制装置18根据前轮效率图和后轮效率图，将整体效率η最高的前轮驱动马达14的驱动扭矩tf与后轮驱动马达16的驱动扭矩tr的组合作为目标驱动扭矩tf＊和目标驱动扭矩tr＊。即，在本实施方式的驱动马达控制装置18中，能够根据请求驱动扭矩t＊设定整体效率η最高的目标驱动扭矩tf＊和目标驱动扭矩tr＊。请
求驱动扭矩t＊的变动的相位比前轮驱动马达的驱动扭矩tf和后轮驱动马达的驱动扭矩tr超前，从而能够以使电动车辆10整体的效率达到最优的方式来设定驱动扭矩分配。
[0043]
〔根据实施方式能得到的技术思想〕下面记载根据上述实施方式能掌握的技术思想。
[0044]
一种车辆(10)的驱动马达控制装置(18)，所述车辆(10)具有1个前轮驱动马达(14)和1个后轮驱动马达(16)，其中，1个所述前轮驱动马达(14)用于驱动左右两个前轮(12f)；1个所述后轮驱动马达(16)用于驱动左右两个后轮(12r)；该车辆(10)的驱动马达控制装置(18)具有请求驱动扭矩计算部(24)、接地载荷推定部(26)、前轮效率图生成部(28)、后轮效率图生成部(30)、驱动扭矩分配设定部(32)和驱动马达控制部(34)，其中，所述请求驱动扭矩计算部(24)计算所述车辆的请求驱动扭矩；所述接地载荷推定部(26)根据所述请求驱动扭矩来推定所述前轮的接地载荷和所述后轮的接地载荷；所述前轮效率图生成部(28)获取所述前轮驱动马达的效率图，且按照所述前轮的接地载荷修正所述前轮驱动马达的效率图来生成前轮效率图，其中所述前轮驱动马达的效率图与所述前轮驱动马达的转速和扭矩对应；所述后轮效率图生成部(30)获取所述后轮驱动马达的效率图，且按照所述后轮的接地载荷修正所述后轮驱动马达的效率图来生成后轮效率图，其中所述后轮驱动马达的效率图与所述后轮驱动马达的转速和扭矩对应；所述驱动扭矩分配设定部(32)根据所述前轮效率图和所述后轮效率图，以使相对于所述请求驱动扭矩的所述车辆的驱动效率成为最优的方式来设定所述前轮和所述后轮的驱动扭矩分配；所述驱动马达控制部(34)根据所述请求驱动扭矩和所述驱动扭矩分配来控制所述前轮驱动马达和所述后轮驱动马达。
[0045]
一种车辆(10)的驱动马达控制方法，所述车辆(10)具有1个前轮驱动马达(14)和1个后轮驱动马达(16)，其中，1个所述前轮驱动马达(14)用于左右两个驱动前轮(12f)；1个所述后轮驱动马达(16)用于驱动左右两个后轮(12r)，该车辆的驱动马达控制方法具有请求驱动扭矩计算步骤、接地载荷推定步骤、前轮效率图生成步骤、后轮效率图生成步骤、驱动扭矩分配设定步骤和驱动马达控制步骤，其中，所述请求驱动扭矩计算步骤是计算所述车辆的请求驱动扭矩的步骤；所述接地载荷推定步骤是根据所述请求驱动扭矩来推定所述前轮的接地载荷和所述后轮的接地载荷的步骤；所述前轮效率图生成步骤是获取所述前轮驱动马达的效率图，且按照所述前轮的接地载荷修正所述前轮驱动马达的效率图来生成前轮效率图的步骤，其中所述前轮驱动马达的效率图与所述前轮驱动马达的转速及扭矩对应；所述后轮效率图生成步骤是获取所述后轮驱动马达的效率图，且按照所述后轮的接地载荷修正所述后轮驱动马达的效率图来生成后轮效率图的步骤，其中所述后轮驱动马达的效率图与所述后轮驱动马达的转速及扭矩对应；所述驱动扭矩分配设定步骤是根据所述前轮效率图和所述后轮效率图，以使相对于所述请求驱动扭矩的所述车辆的驱动效率成为最优的方式来设定所述前轮和所述后轮的驱动扭矩分配的步骤；所述驱动马达控制步骤是根据所述请求驱动扭矩和所述驱动扭矩分配来控制所述前轮驱动马达和所述后轮驱动马达的步骤。