车辆以及车辆的控制方法
【专利摘要】本发明提供一种车辆(10)及其控制方法，其中，电动机控制装置(28)基于电力源(20)的可供给电力(β)、与左电动机(16)以及右电动机(18)各自的旋转状态量(Nmot)相应的电力损失(L1、L2)、左电动机(16)以及右电动机(18)的目标动力差(ΔTT)、左电动机(16)以及右电动机(18)的目标动力和(TRT_req)来设定目标左动力(TM1)以及目标右动力(TM2)，使用目标左动力(TM1)以及目标右动力(TM2)而控制左电动机(16)以及右电动机(18)。
【专利说明】
车辆以及车辆的控制方法
技术领域
[0001]本发明涉及具备与左车轮机械式连接的左电动机以及与右车轮机械式连接的右电动机的车辆及其控制方法。
【背景技术】
[0002]在美国专利申请公开第2014/0191689号公报(以下称为“US 2014/0191689 Al”。)公开了车辆中的左右电动发电机(电动机)的动力控制。即，在US 2014/0191689 Al中，假定包括左车轮转矩等与右车轮转矩等之和的第一关系、包括左车轮转矩等与右车轮转矩等之差的第二关系、以及包括由左电动发电机产生或者消耗的电力即左电力与由右电动发电机产生或者消耗的电力即右电力之和的第三关系(权利要求1)。而且，基于所述第一关系与所述第二关系中的至少一方和所述第三关系，进行以作为第一优先而满足所述第三关系的方式控制左电动发电机与右电动发电机的电力优先控制(权利要求1)。
[0003]在US2014/0191689 Al的电力优先控制中，主要对牵引状态下的电动发电机(例如为电动机2B)的电力Pl与再生状态下的电动发电机(例如为电动机2A)的电力P2之和为零的情况进行说明(
[0197]、
[0217])。
[0004]如上述那样，在US 2014/0191689 Al的电力优先控制中，基于第一关系与第二关系中的至少一方和第三关系，以作为第一优先而满足第三关系的方式控制左电动发电机与右电动发电机(权利要求1)。然而，第一关系?第三关系的利用方法还存在改进的余地。例如，在US 2014/0191689 Al中没有对在第二关系以及第三关系的基础上利用第一关系的情况进行详细研究。
[0005]另外，关于电力优先控制，在US2014/0191689 Al中，主要对左右电动机的电力之和P1+P2为零的情况进行了说明(
[0197]、
[0217])，但对于电力之和P1+P2不为零的情况还存在研究的余地。
【发明内容】
[0006]本发明是考虑到上述那样的课题而完成的，其目的在于提供能够适宜地控制左右电动机的动力的车辆以及车辆的控制方法。
[0007]本发明的车辆具备:左电动机，其与左车轮机械式连接;右电动机，其与右车轮机械式连接；电动机控制装置，其对所述左电动机产生的动力即左动力以及所述右电动机产生的动力即右动力进行控制；以及电力源，其与所述左电动机以及所述右电动机电连接，其特征在于，所述电动机控制装置基于所述电力源的可供给电力而求出所述左动力与所述右动力之和的最大值即左右和上限值，基于所述左右和上限值、所述左动力与右动力之差的目标值即目标左右差、所述左动力与右动力之和的目标值即目标左右和，分别求出所述左电动机用的目标左动力以及所述右电动机用的目标右动力，基于所述目标左动力以及所述左电动机的旋转状态量而求出左损失电力，且基于所述目标右动力以及所述右电动机的旋转状态量而求出右损失电力，基于所述左损失电力以及所述右损失电力而修正所述左右和上限值，并求出修正后左右和上限值，基于所述修正后左右和上限值以及所述目标左右差而分别修正所述目标左动力以及所述目标右动力，基于修正后的所述目标左动力以及所述目标右动力来控制所述左电动机以及所述右电动机。
[0008]根据本发明，在左电动机以及右电动机的动力目标值中分别反映基于左电动机以及右电动机的旋转状态量的电力损失。因此，能够适当设定左电动机以及右电动机的动力目标值。
[0009]本发明的车辆的控制方法的特征在于，所述车辆具备:左电动机，其与左车轮机械式连接;右电动机，其与右车轮机械式连接；电动机控制装置，其对所述左电动机产生的动力即左动力以及所述右电动机产生的动力即右动力进行控制；以及电力源，其与所述左电动机以及所述右电动机电连接，所述电动机控制装置基于所述电力源的可供给电力而求出所述左动力与所述右动力之和的最大值即左右和上限值，基于所述左右和上限值、所述左动力与右动力之差的目标值即目标左右差、所述左动力与右动力之和的目标值即目标左右和，分别求出所述左电动机用的目标左动力以及所述右电动机用的目标右动力，基于所述目标左动力以及所述左电动机的旋转状态量而求出左损失电力，且基于所述目标右动力以及所述右电动机的旋转状态量而求出右损失电力，基于所述左损失电力以及所述右损失电力而修正所述左右和上限值，并求出修正后左右和上限值，基于所述修正后左右和上限值以及所述目标左右差而分别修正所述目标左动力以及所述目标右动力，基于修正后的所述目标左动力以及所述目标右动力来控制所述左电动机以及所述右电动机。
[0010]本发明的车辆具备:左电动机，其与左车轮机械式连接;右电动机，其与右车轮机械式连接；电动机控制装置，其对所述左电动机产生的动力即左动力以及所述右电动机产生的动力即右动力进行控制；以及电力源，其与所述左电动机以及所述右电动机电连接，所述车辆的特征在于，所述电动机控制装置基于所述电力源的可供给电力、与所述左电动机以及所述右电动机各自的旋转状态量相应的电力损失、所述左电动机以及所述右电动机的目标动力差、所述左电动机以及所述右电动机的目标动力和，设定所述左电动机用的目标左动力以及所述右电动机用的目标右动力，使用所述目标左动力以及所述目标右动力来控制所述左电动机以及所述右电动机。
[0011]根据本发明，在电力源的可供给电力、左电动机及右电动机的目标动力差以及左电动机及右电动机的要求动力和之外，基于与左电动机以及右电动机各自的旋转状态量相应的电力损失而设定目标左动力以及目标右动力(左电动机以及右电动机的目标动力)。左电动机以及右电动机各自中的电力损失通过左电动机以及右电动机各自的旋转状态量(例如在单位时间内的转速)进行变化。因此，在设定目标左动力以及目标右动力时，使用与旋转状态量相应的电力损失，由此能够适当地控制左电动机以及右电动机的动力。
[0012]也可以是，所述电动机控制装置基于所述可供给电力、与所述旋转状态量相应的电力损失以及所述目标动力差，设定所述左电动机以及所述右电动机的合计动力的上限值，在确保所述目标动力差的同时，在避免所述目标动力和超过所述合计动力的上限值的范围内设定所述目标左动力以及所述目标右动力。由此，在电力源的可供给电力之外，基于左电动机以及右电动机各自的旋转状态量与两电动机的目标动力差而设定合计动力的上限值，由此能够更适当地控制左电动机以及右电动机的动力。
[0013]也可以是，所述电动机控制装置基于所述可供给电力以及所述旋转状态量而设定所述合计动力的基准上限值，基于所述合计动力的基准上限值以及所述旋转状态量，计算与所述旋转状态量相应的电力损失，基于所述基准上限值以及所述目标动力差而设定所述目标左动力的限制值即左动力限制值和所述目标右动力的限制值即右动力限制值，基于所述左动力限制值及所述右动力限制值以及所述旋转状态量而计算所述电力损失的修正值，基于所述可供给电力、所述电力损失以及所述修正值而设定所述合计动力的上限值。
[0014]根据上述说明，基于左动力限制值及右动力限制值以及旋转状态量而计算电力损失的修正值，基于可供给电力、与旋转状态量相应的电力损失以及修正值而设定合计动力的上限值。左动力限制值以及右动力限制值基于合计动力的基准上限值以及目标动力差，基准上限值基于可供给电力以及旋转状态量。因此，在与旋转状态量相应的电力损失之外，能够反映与左动力限制值以及右动力限制值相应的电力损失。因此，能够更尚效地控制左电动机以及右电动机的动力。
【附图说明】
[0015]图1是本发明的一实施方式的车辆的驱动系统及其周边的简要结构图。
[0016]图2是所述实施方式中的设定后侧马达的目标转矩的流程图。
[0017]图3是表示蓄电池的温度以及充电状态(SOC)的组合与所述蓄电池的输入上限值以及输出上限值之间的关系的一例的图。
[0018]图4是在所述车辆的牵引时对目标左右转矩和进行设定的左右转矩和控制的流程图(图2的S3的详情的一例)。
[0019]图5是设定转矩和限制值的流程图(图4的S12的详情)。
[0020]图6是用于说明所述转矩和限制值的设定的第一说明图(框图)。
[0021]图7是用于说明所述转矩和限制值的设定的第二说明图。
[0022]图8是表示左右各自的马达的转矩以及马达转速的组合与电力损失(实际的值)之间的关系的一例的图。
[0023]图9是本发明的变形例的车辆的驱动系统及其周边的简要结构图。
【具体实施方式】
[0024]1.一实施方式
[0025]A.结构
[0026]A-1.整体结构
[0027]图1是本发明的一实施方式的车辆10的驱动系统及其周边的简要结构图。如图1所示，车辆10具有在车辆10的前侧串联配置的发动机12以及第一行驶马达14、在车辆10的后侧配置的第二行驶马达16以及第三行驶马达18、高压蓄电池20(以下称为“蓄电池20”。)、第一换流器22、第二换流器24及第三换流器26、以及驱动电子控制装置28(以下，称为“驱动ECU28” 或者 “ECU28”。)。
[0028]以下，将第一行驶马达14称为“第一马达14”、“马达14”或者“前侧马达14”。另外，将第二行驶马达16称为“第二马达16”、“左侧马达16”、“马达16”或者“后侧马达16”。将第三行驶马达18称为“第三马达18”、“右侧马达18”、“马达18”或者“后侧马达18”。
[0029]发动机12以及第一马达14经由变速器30向左前轮32a以及右前轮32b(以下统称为“前轮32”。)传递驱动力或者制动力(以下也称为“制动驱动力”。)。发动机12以及第一马达14构成前轮驱动装置34(转向轮驱动装置)。
[0030]第二马达16的输出轴与左后轮36a的旋转轴连接，且向左后轮36a传递制动驱动力。第三马达18的输出轴与右后轮36b的旋转轴连接，且向右后轮36b传递制动驱动力。也可以在第二马达16与左后轮36a之间以及第三马达18与右后轮36b之间分别配置未图示的减速器。第二马达16以及第三马达18构成后轮驱动装置38(非转向轮驱动装置)。以下，将左后轮36a以及右后轮36b—并统称为后轮36。
[0031]例如，在车辆10为低车速时进行基于第二马达16及第三马达18的驱动，在中车速时进行基于发动机12以及第二马达16及第三马达18的驱动，在高车速时进行基于发动机12以及第一马达14的驱动。另外，在低车速时，也能够在利用未图示的离合器来分开发动机12与变速器30的状态(或者连接的状态)下利用发动机12驱动第一马达14，由此进行基于第一马达14的发电，并将该发电电力向第二马达16以及第三马达18或者未图示的辅机供给或者向蓄电池20充电。换言之，也能够将第一马达14用作发电机。
[0032]高压蓄电池20经由第一换流器22、第二换流器24、第三换流器26向第一马达14、第二马达16以及第三马达18供给电力，并且利用来自第一马达14、第二马达16以及第三马达18的再生电力Preg进行充电。
[0033]驱动E⑶28通过基于来自各种传感器以及各电子控制装置(以下称为“ECU”。)的输出而控制发动机12以及第一换流器22、第二换流器24、第三换流器26，由此控制发动机12以及第一马达14、第二马达16以及第三马达18的输出。驱动ECU28具有输入输出部40、运算部42以及存储部44。另外，驱动ECU28也可以组合有多个ECU。例如，电可以由与发动机12以及第一马达14、第二马达16及第三马达18分别对应设置的多个ECU和管理发动机12以及第一马达14、第二马达16及第三马达18的驱动状态的E⑶来构成驱动E⑶28。
[0034]在相对于驱动ECU28输出的各种传感器中，例如具有温度传感器50、SOC传感器52、车速传感器54、加速踏板开度传感器56、转向角传感器58以及转速传感器60。
[0035]A-2.各部分的结构以及功能
[0036]发动机12例如是6气缸型发动机，但也可以是2气缸、4气缸或者8气缸型等其它的发动机。另外，发动机12不限于汽油发动机，能够采用柴油发动机、空气发动机等发动机。
[0037]第一马达14、第二马达16以及第三马达18例如为3相交流无刷式，但也可以是3相交流有刷式、单相交流式、直流式等其它的马达。第一马达14、第二马达16以及第三马达18的规格可以相同，也可以不同。另外，在第二马达16与左后轮36a之间以及第三马达18与右后轮36b之间分别配置未图示的减速器，将各个减速器的减速比设为可变。
[0038]第一换流器22、第二换流器24、第三换流器26被设为3相桥式的结构，进行直流/交流变换，将直流变换为3相的交流而向第一马达14、第二马达16以及第三马达18供给，另一方面，将与第一马达14、第二马达16以及第三马达18的再生动作相伴的交流/直流变换后的直流向高压蓄电池20供给。
[0039]高压蓄电池20是包括多个电池单体的蓄电装置(能量存储器)，例如能够利用锂离子充电电池、镍氢充电电池或者电容器等。在本实施方式中利用了锂离子充电电池。需要说明的是，也可以在第一换流器22、第二换流器24、第三换流器26与高压蓄电池20之间设有未图示的DC/DC变频器，对高压蓄电池20的输出电压或者第一马达14、第二马达16以及第三马达18的输出电压进行升压或者降压。
[0040]作为车辆10的驱动系统的结构，例如能够使用US2014/0191689 Al或者美国专利申请公开第2012/0015772号公报所记载的结构。例如，与US 2014/0191689 Al同样地，在第二马达16以及第三马达18侧设置未图示的液压栗、螺线管、单向离合器、液压制动器等，根据需要利用驱动ECU28进行控制，由此能够控制第二马达16以及第三马达18的动作(参照US2014/0191689 Al的图 11)。
[0041]温度传感器50检测蓄电池20的温度(以下称为“蓄电池温度Tbat”或者“温度1^1扩。)[°(:]。30(:传感器52检测蓄电池20的充电状态(30(::3七3七6 of Charge)[%]。车速传感器54检测车速V[km/h]。加速踏板开度传感器56检测未图示的加速踏板的开度(以下称为“加速器开度9ap” ο) ο
[0042]转向角传感器58检测转向车轮70的转向角0st[度]。转速传感器60检测第一马达14、第二马达16以及第三马达18在单位时间内的转速Nmot(以下，也称为“转速Nmot”或者“马达转速Nmot” ο )[rpm]。以下，将第二马达16以及第三马达18的转速Nmot也称为“转速NmotL、Nmo tR” 或者“马达转速Nmo tL、Nmo tR”。
[0043]B.后侧马达16、18的输出控制
[0044]B-1.概要
[0045]图2是设定本实施方式中的后侧马达16、18的目标转矩(以下，也称为“目标马达转矩TMl、TM2”或者“目标转矩TMl、TM2”。)的流程图ACU28以如下方式进行控制:基于使用图2的流程而计算出的目标转矩TMl、TM2来控制马达16、18，由此使后轮36a、36b的转矩(以下，也称为“车轮转矩T1、T2”或者“转矩T1、T2”。)成为目标转矩(以下，也称为“目标车轮转矩TTl、ΤΤ2”或者“目标转矩TTl、ΤΤ2”。)。图2的各步骤SI?S5以规定的计算周期为单位进行重复。
[0046]需要说明的是，图2的控制是在车辆10的驱动状态为“RWD”(后轮驱动:RearWheelDrive)以及伴随RWD的再生状态的情况下的控制。在本实施方式的驱动状态下，在RWD之外，包括“FWD”(前轮驱动:Front Wheel Drive)以及“AWD”(前后轮驱动:All Wheel Drive)，根据车辆10整体的要求负载等进行切换。RWD以及FWD均为两轮驱动(2WD)，AWD为四轮驱动(4WD)0
[0047]在图2的步骤SI中，作为蓄电池保护控制的一环，E⑶28设定蓄电池20的输入上限值α的初始值a I [ W]和输出上限值β的初始值β? [ W]。输入上限值α是对蓄电池20进行充电时的电力的上限值。输出上限值β是蓄电池20放电(发电)时的电力的上限值。在将来自蓄电池20的放电(发电)电力设为正值、将朝向蓄电池20的充电电力设为负值的情况下，输入上限值α为负值，输出上限值β为正值。蓄电池保护控制是通过限制蓄电池20的输出而用于保护蓄电池20的控制，相当于US 2014/0191689 Al中的电力优先控制。
[0048]图3是表示蓄电池20的温度Tbat以及SOC的组合与蓄电池20的输入上限值α以及输出上限值β之间的关系的一例的图。在图3中，将向蓄电池20充电的情况下的电力(上限值α)设为负值，将蓄电池20放电(发电)的情况下的电力(上限值β)设为正值。
[0049]由图3可知，除去一部分的例外，存在蓄电池温度Tbat越增高或者SOC越降低而上限值α(绝对值)越增大的趋势。另外，存在蓄电池温度Tbat越增高或者SOC越增高而上限值β(绝对值)越增大的趋势。对此，在本实施方式中，ECU28基于由温度传感器50取得的蓄电池温度Tbat与由SOC传感器52取得的蓄电池SOC来设定上限值α、β的初始值α1、β1。即，E⑶28预先将使蓄电池温度Tbat以及SOC的组合与初始值α 1、βI建立了关联的未图示的映射(初始值映射)存储于存储部44，并使用该初始值映射来设定初始值α?、β1。
[0050] 在步骤S2中，ECT28设定目标左右转矩差Δ TT(以下，也称为“目标转矩差Δ TT”或者“转矩差A ΤΤ” ο)(左右转矩差控制)。转矩差Δ TT是指左后轮36a的目标转矩TTl与右后轮36b的目标转矩TT2之差，由下述式(I)定义。
[0051 ] ΔΤΤ = ΤΤ1_ΤΤ2...(1)
[0052]另外，转矩差ΔTT基于以下的式(2)来计算。
[0053]ΔΤΤ = 2γ.ΥΜΤ/Τγ...(2)
[0054]在上述式⑵中，r是后轮36a、36b的半径，YMT是目标横摆力矩，Tr是轮距宽度(左右后轮36a、36b间的距离)ο目标横摆力矩YMT例如基于来自转向角传感器58的转向角0st与来自车速传感器54的车速V而进行设定。半径r以及轮距宽度Tr是固定值，目标横摆力矩YMT
是变量。
[0055]ECU28预先将使用于设定目标横摆力矩YMT的参数或者目标横摆力矩YMT本身与目标转矩差A TT建立了关联的未图示的映射(目标转矩差映射)存储于存储部44。然后，使用该映射来设定目标转矩差A TT。
[0056]在步骤S3中，ECT28设定目标左右转矩和TRT(以下，也称为“目标转矩和TRT”或者“转矩和TRT” ο)(左右转矩和控制)。转矩和TRT是指左后轮36a的目标转矩TTl与右后轮36b的目标转矩TT2之和，由下述式(3)定义。
[0057]TRT = TTl+TT2---(3)
[0058]关于转矩和TRT的设定，参照图4见后述。
[0059]在步骤S4中，ECU28基于目标转矩差Λ TT(S2)以及目标转矩和TRT(S3)而计算目标车轮转矩ΤΤ1、ΤΤ2。即，从上述式(I)以及式(3)推导下述的式(4)以及式(5)，因此能够基于目标转矩差A TT以及目标转矩和TRT而计算目标车轮转矩TTl、ΤΤ2。
[0060]TTl = (TRT+ATT)/2---(4)
[0061]TT2 = (TRT-ATT)/2---(5)
[0062]在步骤S5中，E⑶28基于在步骤S4中计算出的目标车轮转矩TT1、TT2，经由换流器24、26而控制后侧马达16、18。更具体来说，使用以下的式(6)以及式(7)而基于目标车轮转矩ΤΤ1、ΤΤ2来计算马达16、18的目标转矩了]?1、1]\12。
[0063]TM1 = (1/R1).ΤΤ1...(6)
[0064]TM2 = (1/R2).ΤΤ2...(7)
[0065]在式(6)中，Rl是在马达16与左后轮36a之间配置的未图示的减速器的减速比(在未设置减速器的情况下，Rl为I。)，在式(7)中，R2是在马达18与右后轮36b之间配置的未图示的减速器的减速比(在未设置减速器的情况下，R2为I ο)。
[0066]B-2.左右转矩和控制
[0067](1-1.左右转矩和控制的概要)
[0068]图4是在车辆10的牵引时设定目标左右转矩和TRT的左右转矩和控制的流程图(图2的S3的详细的一例)。需要说明的是，关于车辆10的再生时，能够使用输入上限值α而进行相同的处理。
[0069]在步骤Sll中，E⑶28设定要求左右转矩和TRT_req(以下，也称为“要求转矩和TRT_req”。)。要求转矩和TRT_req是与车轮转矩T1、T2的合计值(左右转矩和)相关的来自驾驶员的要求值。要求转矩和TRT_req例如基于来自加速踏板开度传感器56的加速器开度Qap与来自转速传感器60的马达转速Nmot而被设定。在此使用的马达转速Nmot例如能够使用第二马达16的转速NmotL以及第三马达18的转速NmotR的平均值或者最大值。
[0070]或者，也可以在由车辆10侧自动调整车速V的控制(巡航行驶控制等)中基于由车辆10设定的未图示的节流阀的目标开度与转速NmotL、NmotR而控制要求转矩和TRT_req。或者，替代马达转速Nmot，也能够使用车速V。
[0071 ] E⑶28预先将使加速器开度0ap以及马达转速Nmot的组合与要求转矩和TRT_req建立了关联的未图示的映射(要求转矩和映射)存储于存储部44。然后，使用该要求转矩和映射而设定要求转矩和TRT_req。
[0072]在步骤S12中，ECU28设定转矩和限制值TRT_lim2(以下，也称为“限制值TRT_lim2”。)。限制值TRT_lim2是相对于要求转矩和TRT_req的限制值(上限值)，考虑输出上限值β的初始值β?、左右转矩差八1'1'等而进行设定。关于转矩和限制值11?1'_111112的设定的详情，参照图5并在后面进行说明。
[0073]在步骤S13中，ECU28判断要求转矩和TRT_req是否为限制值TRT_lim2以下。在要求转矩和TRT_req为限制值TRT_1 im2以下的情况下(SI3:是)，在步骤S14中，E⑶28将要求转矩和TRT_req直接设为目标转矩和TRT(TRT—TRT_req)。在要求转矩和TRT_req不为限制值TRT_1 im2以下的情况下(SI3:否)，在步骤SI5中，ECU28将转矩和限制值TRT_1 im2设为目标转矩和TRT(TRT—TRT_lim2)。
[0074](1-2.转矩和限制值TRT_lim2的设定)
[0075]图5是设定转矩和限制值TRT_lim2的流程图(图4的S12的详情)。图6是用于说明转矩和限制值TRT_lim2的设定的第一说明图(框图)。图7是用于说明转矩和限制值TRT_lim2的设定的第二说明图。在图7中，示出了车辆10向右方向(顺时计)转弯的情况下的例子。
[0076]在图5的步骤S21中，E⑶28基于蓄电池20的输出上限值β以及马达转速Nmot来计算转矩和基准限制值TRT_I imI (以下，也称为“基准限制值TRT_I imI”或者“限制值TRT_liml”。)。限制值TRT_liml是与输出上限值β以及马达转速Nmot对应而设定的要求转矩和TRT_req的限制值。
[0077]在此的输出上限值β是指初始值β?，如后述那样，在进行多次输出上限值β的修正的情况下，也可以是指修正后的输出上限值β。另外，在此的马达转速Nmot例如能够使用第二马达16的转速NmotL以及第三马达18的转速NmotR的平均值或者最大值。
[0078]在本实施方式中，限制值TRT_liml是考虑从蓄电池20向马达16、18供给电力时的电力损失(例如换流器24、26中的与电力变换相伴的损失以及与马达16、18中的发热相伴的损失)而进行设定的。
[0079]如图7的中央(第二行第二列)所示，在要求转矩和TRT_req超过基准限制值TRT_I iml的情况下，目标转矩和TRT被限制在基准限制值TRT_1 iml以下。在这种情况下，为了维持右转弯时的目标左右转矩差△ T T，减小左后轮3 6 a的正方向(牵引方向)的转矩TI (绝对值)，增大右后轮36b的负方向(再生方向)的转矩T2(绝对值)(参照图7的中央下侧(第三行第二列))。
[0080]E⑶28预先将使输出上限值β以及马达转速Nmot的组合与转矩和基准限制值TRT_Iiml建立了关联的映射100(转矩和基准限制值映射100)(图6)存储于存储部44。然后，使用该映射100而设定限制值TRT_liml。
[0081 ] 在图5的步骤S22中，E⑶28基于限制值TRT_liml(S21)以及目标左右转矩差ΔΤΤ(图2的S2)而设定左转矩限制值TR_limL以及右转矩限制值TR_limR。左转矩限制值TR_limL是与限制值TRT_liml以及目标左右转矩差Δ TT对应而决定的左侧马达16的目标转矩TTl的限制值(上限值)。右转矩限制值TR_limR是与限制值TRT_liml以及目标左右转矩差Δ TT对应而决定的右侧马达18的目标转矩TT2的限制值(上限值)。
[0082]ECU28预先将使限制值TRT_liml以及目标转矩差ΔΤΤ的组合与限制值TR_limL、TR_1 imR建立了关联的映射102 (转矩限制值映射102)(图6)存储于存储部44。然后，使用映射102而设定限制值TR_limL、TR_limR。
[0083]在步骤S23中，ECU28基于基准限制值TRT_liml与马达转速Nmot而设定电力损失LI。电力损失LI是根据马达转速Nmot而由马达16、18分别产生的电力损失L1L、L1R的合计值(L1 = L1L+L1R)。在此使用的马达转速Nmot例如能够使用第二马达16的转速NmotL以及第三马达18的转速NmotR的平均值或者最大值。作为马达转速Nmot而使用转速NmotUNmotR的平均值的情况是指，在马达16、18的输出相等的状态下使马达16、18的转矩之和与限制值TRT_Iiml相等的情况(各马达16、18的转矩为限制值TRT_liml的一半的情况)、即LlL = LlR的情况。
[0084]E⑶28预先将使基准限制值TRT_liml与马达转速Nmot的组合与电力损失LI建立了关联的映射104(电力损失映射104)(图6)存储于存储部44。然后，使用该映射104而设定电力损失LI。
[0085]在步骤S24中，E⑶28基于左转矩限制值TR_limL以及右转矩限制值TR_limR、马达转速NmotL、NmotR与电力损失LI而设定电力损失修正值L2(以下，也称为“损失修正值L2”或者“修正值L2”。)。修正值L2是左侧马达16的电力损失修正值L2L与右侧马达18的电力损失修正值L2R的合计值(L2 = L2L+L2R)。
[0086]电力损失修正值L2L是在左后轮36a的转矩Tl与限制值TR_limL相等的情况下根据马达转速NmotL而由左侧马达16产生的电力损失LI与电力损失LlL之差(LlL-Ll = (L1/2)-L1)。同样，电力损失修正值L2R是在右后轮36b的转矩T2与限制值TR_limR相等的情况下根据马达转速NmotR而由右侧马达18产生的电力损失Lr与电力损失LlR之差(LlR-Lr= (LI/2)-Lr)0
[0087]图8表示电力损失修正值L2的思考方法。具体来说，图8表示左右各自的马达16、18的转矩tl、t2(以下，也称为“马达转矩tl、t2” ο)以及马达转速Nmot(NmotL、NmotR)的组合与电力损失L(实际的值)之间的关系的一例。由图8可知，各马达16、18中的电力损失L随着马达转矩tl、t2或者马达转速Nmot增加而增大。
[0088]如上述那样，电力损失LI例如假定左右的马达16、18的转矩tl、t2相等的情况。另夕卜，为了实现目标左右转矩差ΔΤΤ，产生使左右的马达16、18的转矩tl、t2不同并且使马达转速NmotUNmotR相互不同的情况。因此，在实现目标左右转矩差Δ TT时，若仅使用电力损失LI则有可能增大误差。
[0089]对此，在本实施方式中，通过使用损失修正值L2，能够减小蓄电池20的输出上限值β所反映的电力损失L的误差。其结果是，能够适当设定目标左右转矩和TRT。
[0090]E⑶28预先将使左转矩限制值TR_limL与马达转速NmotL的组合和电力损失LI建立关联并且使右转矩限制值TR_limR与马达转速NmotR的组合和电力损失Lr建立了关联的映射106(损失修正值映射106)(图6)存储于存储部44。然后，使用由映射104设定的电力损失LI与由映射106设定的电力损失L1、Lr来设定损失修正值L2。
[0091]或者，E⑶28也可以预先将使左转矩限制值TR_limL与马达转速NmotL的组合和修正值L2L建立了关联的未图示的映射(左损失修正值映射)、使右转矩限制值TR_1 imR与马达转速NmotR的组合和修正值L2R建立了关联的未图示的映射(右损失修正值映射)分别存储于存储部44。在这种情况下，能够使用这些映射而计算修正值L2L、L2R，将两修正值L2L、L2R相加而计算修正值L2。
[0092]在图5的步骤S25中，E⑶28的加法器108(图6)计算从蓄电池20的输出上限值β(例如为初始值β?)减去电力损失LI并且加上修正值L2后的新的输出上限值β(例如是基于初始值β?的输出上限值β2)。以下，该新的输出上限值β也称为修正上限值吖(β7 =f3_Ll+L2)。
[0093]在步骤S26中，EOT28基于修正上限值吖与马达转速Nmot而设定转矩和限制值TRT_lim2。限制值TRT_lim2是通过相对于转矩和基准限制值TRT_liml而考虑与左转矩限制值TR_1 imL以及马达转速Nmo tL的组合相应的电力损失L的变化以及与右转矩限制值TR_1 imR以及马达转速NmotR的组合相应的电力损失L的变化而成的。在此的马达转速Nmot例如能够使用第二马达16的转速NmotL以及第三马达18的转速NmotR的平均值或者最大值。
[0094]ECU28预先将使修正上限值K以及马达转速Nmot与限制值TRT_lim2建立了关联的映射110(转矩和限制值映射110)(图6)存储于存储部44。然后，使用映射110而设定限制值TRT_lim20
[0095]如图7的中央右侧(第二行第三列)所示，在基准限制值TRT_liml超过限制值TRT_lim2的情况下，目标转矩和TRT被设定为限制值TRT_lim2。在这种情况下，为了维持目标转矩差Δ TT，减小左后轮36a的正方向(牵引方向)的目标转矩TTl，并增大右后轮36b的负方向(再生方向)的目标转矩TT2(绝对值)(参照图7的右下(第三行第三列))。相反，在基准限制值TRT_liml低于限制值TRT_lim2的情况下，使目标转矩和TRT增加至限制值TRT_lim2。在这种情况下，为了维持目标转矩差△ TT，增大左后轮36a的正方向(牵引方向)的目标转矩TTl，减小右后轮36b的负方向(再生方向)的目标转矩TT2(绝对值)。
[0096]C.本实施方式的效果
[0097]如以上那样，根据本实施方式，在左侧马达16(左电动机)以及右侧马达18(右电动机)的目标转矩TTl、ΤΤ2(动力目标值)中分别反映基于马达16、18的转速NmotUNmotR(旋转状态量)的损失修正值L2 (电力损失)。因此，能够适当设定马达16、18的目标转矩TT1、ΤΤ2。
[0098]在本实施方式中，ECU28(电动机控制装置)基于与输出上限值β(可供给电力)、马达转速NmotL、NmotR(旋转状态量)相应的电力损失LI及修正值L2以及目标左右转矩差Δ TT(目标动力差)而设定转矩和限制值TRT_lim2(合计动力的上限值)(图4的S12、图5)。而且，E⑶28在确保目标转矩差△ TT的同时，在避免要求左右转矩和TRT_req(要求动力和)超过限制值TRT_lim2的范围内设定目标马达转矩TMl (目标左动力)以及目标马达转矩TM2(目标右动力)(图4的S13?S15、图2的S4、S5)。
[00"]由此，在输出上限值β(蓄电池20 (电力源)的可供给电力)之外，基于马达转速NmotL、NmotR(旋转状态量)与目标转矩差Δ TT而设定限制值TRT_lim2，由此能够更适当地控制左右马达16、18的转矩〖1、〖2(动力)。
[0100]在本实施方式中，ECU28(电动机控制装置)基于输出上限值β(可供给电力)以及马达转速Nmot(旋转状态量)而设定转矩和基准限制值TRT_liml (合计动力的基准上限值)(图5的S21、图6)。另外，E⑶28基于基准限制值TRT_liml以及马达转速Nmot而计算与马达转速Nmot相应的电力损失L1(S23，图6)。此外，ECU28基于基准限制值TRT_liml以及目标左右转矩差Δ TT来设定左转矩限制值TR_limL(左动力限制值)和右转矩限制值TR_limR(右动力限制值)(S22，图6)。此外，ECU28基于限制值TR_limL、TR_limR以及马达转速NmotL、NmotR来计算修正值L2(S24，图6) A⑶28基于输出上限值β、电力损失LI以及修正值L2来设定转矩和限制值TRT_1 im2 (合计动力的上限值)(S26，图6)。
[0101]根据上述说明，基于左右转矩限制值TR_limL、TR_limR以及马达转速NmotUNmotR来计算电力损失LI的修正值L2，并基于输出上限值β、电力损失LI以及修正值L2来设定转矩和限制值TRT_lim2。限制值TR_limL、TR_limR基于基准限制值TRT_liml以及目标转矩差ΔTT，基准限制值TRT_liml基于输出上限值β以及马达转速Nmot(图6)。因此，在与马达转速Nmot相应的电力损失之外，能够反映与左右限制值TR_limL、TR_limR相应的电力损失。因此，能够更高效地控制马达16、18的转矩tl、t2(动力)。
[0102]I1.变形例
[0103]需要说明的是，本发明不限于上述实施方式，基于本说明书的记载内容而采用各种结构是不言而喻的。例如，能够采用以下的结构。
[0104]A.车辆10(适用对象)
[0105]在上述实施方式中，对于作为自动四轮车的车辆10进行了说明(图1)。然而，例如从反映基于左右马达16、18的转速_0让、_0丨1?(或者左右后轮36&、3613在单位时间内的转速[rpm])的电力损失的观点出发，在自动四轮车以外，也能够在具有左右驱动轮的车辆中应用本发明。例如，车辆1也能够是自动三轮车以及自动六轮车中的任一者。
[0106]在上述实施方式中，作为驱动源，车辆10具有一个发动机12以及三个行驶马达14、16、18，但驱动源不限于该组合。例如，作为驱动源，车辆10也可以具有前轮32用的一个或者多个行驶马达与后轮36用的一个或者多个行驶马达。另外，也能够构成为向所有车轮分别分配独立的行驶马达(所谓的轮毂马达。)。
[0107]图9是本发明的变形例的车辆1A的驱动系统及其周边的简要结构图。在车辆1A中，上述实施方式的车辆10的前轮驱动装置34以及后轮驱动装置38的结构成为相反。即，车辆1A的前轮驱动装置34a具备在车辆1A的前侧配置的第二行驶马达16a以及第三行驶马达18a。另外，车辆1A的后轮驱动装置38a具备在车辆1A的后侧串联配置的发动机12a以及第一行驶马达14a。
[0108]B.第一行驶马达14、第二行驶马达16、第三行驶马达18
[0109]在上述实施方式中，将第一行驶马达14、第二行驶马达16、第三行驶马达18设为3相交流无刷式，但不限于此。例如，也可以将第一行驶马达14、第二行驶马达16、第三行驶马达18设为3相交流有刷式、单相交流式或者直流式。
[0110]C.蓄电池20(电力源)
[0111]在上述实施方式中，作为相对于第二行驶马达16以及第三行驶马达18的电力源而使用蓄电池20以及第一马达14(利用来自发动机12的驱动力进行发电的情况)。然而，例如从向马达16、18的控制反映基于马达16、18的转速NmotUNmotR的电力损失的观点出发的话，不限于此。例如也能够构成为不进行第一马达14的发电。或者，也能够在蓄电池20之外或者替代该蓄电池20而使用燃料电池等其它的电力源。
[0112]D.基于驱动E⑶28的控制
[0113]D-1.驱动状态的切换
[0114]在上述实施方式中，作为车辆10的驱动状态，E⑶28能够切换FWD、RWD以及AWDdS而，例如从向马达16、18的控制反映基于马达16、18的转速NmotL、NmotR的电力损失的观点出发的话，只要是包含进行基于左右的驱动轮(上述实施方式中的左右后轮36a、36b)的驱动的驱动状态，不限于此。例如，也能够适用于仅进行RWD的结构。
[0115]D-2.左右后轮36a、36b(左右驱动轮)的控制参数
[0116]在上述实施方式中，作为用于控制左右后轮36a、36b的转矩Tl、T2的控制参数而使用了目标转矩ΤΤ1、ΤΤ2。然而，从控制左右后轮36a、36b的转矩Τ1、Τ2的观点出发的话，不限于此。例如，在上述实施方式中，在对目标车轮转矩ΤΤ1、ΤΤ2进行了运算的基础上，计算出目标马达转矩TMl、ΤΜ2，但也能够不经由目标车轮转矩TTl、ΤΤ2的运算而计算目标马达转矩ΤΜ1、ΤΜ2。或者，也能够替代目标转矩ΤΤ1、ΤΤ2[Ν.m]而使用包括驱动力以及制动力中的至少一方的制动驱动力[N]。或者，也能够使用马达16、18的输出的目标值[W]或者相对于马达16、18的输出电流的目标值[A]。
[0117]在上述实施方式中，作为在设定转矩和限制值TRT_lim2时使用的马达16、18的旋转状态量而使用马达转速_0丨(_0让、_0丨10。然而，例如从向马达16、18的控制反映基于马达16、18的旋转状态量的电力损失的观点出发的话，也能够使用马达转速Nmo t以外的参数(例如为后轮36a、36b的旋转速度)。
[0118]D-3.输入上限值α、输出上限值β以及转矩和限制值TRT_1 im2
[0119]在上述实施方式中，关于左右后轮36a、36b的转矩T1、T2的合计为正值的情况，与输出上限值β建立关联进行说明。然而，例如从反映基于左右马达16、18的转速^110让、^]10七1?的电力损失(图8)的观点出发的话，对于左右后轮36a、36b的转矩T1、Τ2的合计为负值的情况，也能够进行与输入上限值α建立关联的控制。在这种情况下，在从蓄电池温度Tbat以及SOC的组合设定有输入上限值α的初始值α?的基础上，能够使用反映了与马达16、18的再生相伴的电力损失的修正上限值V，计算目标车轮转矩TTl、ΤΤ2以及目标马达转矩TMl、ΤΜ2。
[0120]在上述实施方式中，使用了蓄电池20的输入上限值α以及输出上限值β这两者(图2的SI)。然而，例如从反映基于马达16、18的转速NmotL、NmotR的电力损失(图8)的观点出发的话，也能够仅使用任一方。
[0121]在上述实施方式中，基于蓄电池20的温度Tbat以及SOC而设定了输出上限值β的初始值β?(图2的SI)。然而，例如从设定初始值β?的观点出发的话，也能够仅使用温度Tbat以及SOC中的任一方。
[0122]在上述实施方式中，对于仅进行一次输出上限值β的修正的情况进行了说明(图5)。然而，例如从反映基于左右马达16、18的转速NmotUNmotR的电力损失的观点出发的话，也能够多次进行输出上限值β的修正。在这种情况下，至少进行一次下述过程:将修正上限值K设为新的输出上限值β而再次计算电力损失LI以及损失修正值L2，从而计算新的修正上限值^ O
[0123]在上述实施方式中，对于相对于输出上限值β而反映电力损失LI以及损失修正值L2的情况进行了说明(图5?图7)。然而，例如从防止蓄电池20的过度输出且实现目标转矩差A TT的观点出发的话，不限于此。
[0124]S卩，基于电力源的可供给电力(蓄电池20的输出上限值β等)、左右马达16、18各自的旋转状态量(转速NmotL、NmotR等)、左右马达16、18的目标动力差(目标转矩差Δ TT等)来设定左右马达16、18的合计动力的上限值(转矩和限制值TRT_lim2)。而且，只要使目标转矩和TRT(绝对值)小于转矩和限制值TRT_1 im2(绝对值)，就能够防止蓄电池20的过度输出并实现目标转矩差ATT。
[0125]例如，ECU28也可以预先将使蓄电池温度Tbat、蓄电池S0C、马达转速Nmot (NmotL、NmotR)以及目标转矩差△ TT与转矩和限制值TRT_lim2建立了关联的未图示的映射(转矩和限制值映射)存储于存储部44，并使用该映射而设定转矩和限制值TRT_1 im2。
[0126]或者，E⑶28也可以预先将使蓄电池20的输出上限值β的初始值β?、马达转速Nmot(NmotUNmotR)以及目标转矩差Δ TT与转矩和限制值TRT_lim2建立了关联的未图示的映射(转矩和限制值映射)存储于存储部4，并使用该映射而设定限制值TRT jim2。在这种情况下，初始值W的设定使用上述的初始值映射。
[0127]在上述实施方式中，对于在计算转矩和限制值TRT_lim2之后计算目标转矩和TRT的情况进行了说明(图4)。然而，例如从防止蓄电池20的过度输出且实现目标转矩差△ TT的观点出发的话，不限于此。
[0128]例如，也可以预先将使电力源的可供给电力(蓄电池20的输出上限值β等)或者用于设定该可供给电力的参数(蓄电池20的温度Tbat、S0C等)、左右马达16、18各自的旋转状态量(转速NmotUNmotR等)、左右马达16、18的目标动力差(目标转矩差Δ TT等)、左右马达16、18的目标动力和(要求转矩和TRT_req等)以及目标车轮转矩TTl、TT2或者目标马达转矩ΤΜ1、ΤΜ2建立了关联的未图示的映射(目标转矩映射)存储于存储部44，并使用该映射而设定目标车轮转矩TTl、ΤΤ2或者目标马达转矩TMl、ΤΜ2。
【主权项】
1.一种车辆(10、10A)，其具备: 左电动机(16、16&)，其与左车轮(32&、36&)机械式连接； 右电动机(18、18&)，其与右车轮(321^、3613)机械式连接； 电动机控制装置(28)，其对所述左电动机(16、16a)产生的动力即左动力以及所述右电动机(18、18a)产生的动力即右动力进行控制；以及 电力源(20)，其与所述左电动机(16、16a)以及所述右电动机(18、18a)电连接， 所述车辆(10、10A)的特征在于， 所述电动机控制装置(28)基于所述电力源(20)的可供给电力而求出所述左动力与所述右动力之和的最大值即左右和上限值， 所述电动机控制装置(28)基于所述左右和上限值、所述左动力与右动力之差的目标值即目标左右差、所述左动力与右动力之和的目标值即目标左右和，分别求出所述左电动机(16、16a)用的目标左动力以及所述右电动机(18、18a)用的目标右动力， 所述电动机控制装置(28)基于所述目标左动力以及所述左电动机(16、16a)的旋转状态量而求出左损失电力，且基于所述目标右动力以及所述右电动机(18、18a)的旋转状态量而求出右损失电力， 所述电动机控制装置(28)基于所述左损失电力以及所述右损失电力而修正所述左右和上限值，并求出修正后左右和上限值， 所述电动机控制装置(28)基于所述修正后左右和上限值以及所述目标左右差而分别修正所述目标左动力以及所述目标右动力， 所述电动机控制装置(28)基于修正后的所述目标左动力以及所述目标右动力而控制所述左电动机(16、16a)以及所述右电动机(18、18a)。2.一种车辆(10、10A)的控制方法，其特征在于， 所述车辆(10、10A)具备: 左电动机(16、16&)，其与左车轮(32&、36&)机械式连接； 右电动机(18、18&)，其与右车轮(321^、3613)机械式连接； 电动机控制装置(28)，其对所述左电动机(16、16a)产生的动力即左动力以及所述右电动机(18、18a)产生的动力即右动力进行控制；以及 电力源(20)，其与所述左电动机(16、16a)以及所述右电动机(18、18a)电连接， 所述电动机控制装置(28)基于所述电力源(20)的可供给电力而求出所述左动力与所述右动力之和的最大值即左右和上限值， 所述电动机控制装置(28)基于所述左右和上限值、所述左动力与右动力之差的目标值即目标左右差、所述左动力与右动力之和的目标值即目标左右和，分别求出所述左电动机(16、16a)用的目标左动力以及所述右电动机(18、18a)用的目标右动力， 所述电动机控制装置(28)基于所述目标左动力以及所述左电动机(16、16a)的旋转状态量而求出左损失电力，且基于所述目标右动力以及所述右电动机(18、18a)的旋转状态量而求出右损失电力， 所述电动机控制装置(28)基于所述左损失电力以及所述右损失电力而修正所述左右和上限值，并求出修正后左右和上限值， 所述电动机控制装置(28)基于所述修正后左右和上限值以及所述目标左右差而分别修正所述目标左动力以及所述目标右动力， 所述电动机控制装置(28)基于修正后的所述目标左动力以及所述目标右动力而控制所述左电动机(16、16a)以及所述右电动机(18、18a)。3.—种车辆(10、10A)，其具备: 左电动机(16、16&)，其与左车轮(32&、36&)机械式连接； 右电动机(18、18&)，其与右车轮(321^、3613)机械式连接； 电动机控制装置(28)，其对所述左电动机(16、16a)产生的动力即左动力以及所述右电动机(18、18a)产生的动力即右动力进行控制；以及 电力源(20)，其与所述左电动机(16、16a)以及所述右电动机(18、18a)电连接， 所述车辆(10、10A)的特征在于， 所述电动机控制装置(28)基于所述电力源(20)的可供给电力、与所述左电动机(16、16a)以及所述右电动机(I8、18a)各自的旋转状态量相应的电力损失、所述左电动机(16、16a)以及所述右电动机(I 8、18a)的目标动力差、所述左电动机(16、16a)以及所述右电动机(18、18 a)的目标动力和，设定所述左电动机(16、16 a)用的目标左动力以及所述右电动机(18、18a)用的目标右动力， 使用所述目标左动力以及所述目标右动力来控制所述左电动机(16、16a)以及所述右电动机(18、18a)。4.根据权利要求3所述的车辆(10、10A)，其特征在于， 所述电动机控制装置(28)基于所述可供给电力、与所述旋转状态量相应的电力损失以及所述目标动力差，设定所述左电动机(16、16a)以及所述右电动机(18、18a)的合计动力的上限值， 所述电动机控制装置(28)在确保所述目标动力差的同时，在避免所述目标动力和超过所述合计动力的上限值的范围内设定所述目标左动力以及所述目标右动力。5.根据权利要求4所述的车辆(10、10A)，其特征在于， 所述电动机控制装置(28)基于所述可供给电力以及所述旋转状态量而设定所述合计动力的基准上限值， 所述电动机控制装置(28)基于所述合计动力的基准上限值以及所述旋转状态量而计算与所述旋转状态量相应的电力损失， 所述电动机控制装置(28)基于所述基准上限值以及所述目标动力差而设定所述目标左动力的限制值即左动力限制值和所述目标右动力的限制值即右动力限制值， 所述电动机控制装置(28)基于所述左动力限制值及所述右动力限制值以及所述旋转状态量而计算所述电力损失的修正值， 所述电动机控制装置(28)基于所述可供给电力、所述电力损失以及所述修正值而设定所述合计动力的上限值。
【文档编号】B60K6/52GK105848946SQ201480070374
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2014年12月25日
【发明人】安藤义纪, 塚本宗纪, 野口真利
【申请人】本田技研工业株式会社