电动车辆的控制装置、电动车辆的控制系统以及电动车辆的控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电动车辆的控制装置、电动车辆的控制系统以及电动车辆的控制方法，能够不需要反复运算而设定最终的扭矩指令值。其基于电源的电力限制值，对向多个马达供给电力时的各马达的电力限制值进行运算，并基于各马达的电力限制值，对各马达的扭矩限制值进行运算。

Control device of electric vehicle, control system of electric vehicle and control method of electric vehicle

The invention provides a control device of an electric vehicle, a control system of an electric vehicle and a control method of an electric vehicle, which can set the final torque instruction value without repeated calculation. Based on the power limit value of the power supply, the power limit value of each motor when supplying power to multiple motors is calculated, and the torque limit value of each motor is calculated based on the power limit value of each motor.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动车辆的控制装置、电动车辆的控制系统以及电动车辆的控制方法
本专利技术涉及电动车辆的控制装置、控制系统以及控制方法。
技术介绍
以往，在专利文献1所记载的电动车辆的控制装置中，在向对前轮输出动力的马达、以及对后轮输出动力的马达分配扭矩时，在基于驾驶员的要求扭矩的扭矩指令值超过与蓄电池的电力限制相对应的值的情况下，使扭矩指令值逐渐减小规定量。然后，反复确认减小的扭矩指令值是否在与蓄电池的电力限制相对应的值内，并设定最终的扭矩指令值。现有技术文献专利文献专利文献1：(日本)特开2006-246607号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，如专利文献1所述，在逐渐减小扭矩指令值来设定最终的扭矩指令值的方法中，需要进行反复运算，直至得到最终的扭矩指令值，运算处理比较繁琐。本专利技术的目的在于提供一种不需要进行反复运算就能够设定最终的扭矩指令值的电动车辆的控制装置。用于解决技术问题的技术方案在本专利技术的一个实施方式中，基于电源的电力限制值，对向多个马达供应电力时的各马达的电力限制值进行运算，并基于各马达的电力限制值，对各马达的扭矩限制值进行运算。因此，能够不进行反复运算地对多个马达的扭矩指令值进行运算。附图说明图1是第一实施例的电动车辆的系统图。图2是第一实施例的电动车辆的控制方框图。图3是表示第一实施例的第一扭矩限制值运算部的结构的控制方框图。图4是作为比较例不进行扭矩再分配以及电力再分配的情况下的特性图。图5是作为比较例只进行扭矩再分配而不进行电力再分配的情况下的特性图。图6是进行第一实施例的扭矩再分配以及电力再分配的情况下的特性图。图7是进行第一实施例的扭矩再分配以及电力再分配的情况下的特性图。图8是第二实施例的电动车辆的控制方框图。具体实施方式〔第一实施例〕图1是第一实施例的电动车辆的系统图。第一实施例的电动车辆是前轮FL、FR由前马达1f进行驱动、后轮RL、RR由后马达1r进行驱动的四轮驱动车辆。前马达1f经由减速机构2f而连接有差速齿轮3f。在差速齿轮3f连接有传动轴4f。传动轴4f连接有前轮FL、FR。逆变器5f具有控制前马达1f的马达控制单元MCUf。同样地，后马达1r经由减速机构2r而连接有差速齿轮3r。差速齿轮3r连接有传动轴4r。传动轴4r连接有后轮RL、RR。逆变器5r具有控制后马达1r的马达控制单元MCUr。高电压蓄电池BAT具有控制供给电力的蓄电池控制单元BCU。高电压蓄电池BAT是连接有多个蓄电池的蓄电池组件，蓄电池控制单元BCU对从一个蓄电池组件向多个马达(前马达1f及后马达1r)的供给电力进行控制。电动车辆具有：输出油门开度信号的油门开度传感器7、输出包括电动马达1的旋转方向在内的马达旋转速度信号的旋转变压器8f、8r、以及检测车辆的前后加速度sg的前后加速度传感器12。车辆控制单元CU接收来自变速杆的档位信号、以及来自油门开度传感器7的油门开度信号。另外，车辆控制单元CU经由马达控制单元MCUf、MCUr接收来自旋转变压器8f、8r的马达旋转速度信号。车辆控制单元CU基于油门开度等，对电动马达1的驱动扭矩指令值进行运算，根据驱动扭矩指令值，驱动前马达1f、后马达1r。制动控制装置9与在各车轮设置的车轮速度传感器10FL、10FR、10RL、10RR(下面也简单记述为10)连接，接收各车轮的旋转速度信号。车轮速度传感器10根据电磁脉冲的周期来检测车轮速度。制动控制装置9基于驾驶员的制动操作量，对向各车轮的制动单元供给的制动液进行调整，来控制各车轮的制动扭矩。马达控制单元MCUf、MCUr、车辆控制单元CU以及制动控制装置9的信息通信经由CAN通信网络11来进行。图2是第一实施例的电动车辆的控制方框图。驾驶员要求扭矩运算部101基于油门开度APO以及车速VSP，对驾驶员的要求扭矩Td进行运算。驾驶员要求扭矩Td设定为油门开度APO越高则其值越大。再生扭矩接受部102接受在其它的运算部中运算的基于要求制动扭矩的要求再生扭矩Trg，对驾驶员要求扭矩Td进行校正。要求扭矩接受部103接受在其它的运算部中进行运算的要求驱动扭矩Tof，对驾驶员要求扭矩Td进行校正。将上述根据驾驶员要求扭矩运算部101、再生扭矩接受部102以及要求扭矩接受部103的各指令值而得到的前马达1f及后马达1r的合计轴扭矩指令值作为车辆的要求扭矩Tt来进行输出。分配比调停部104基于驱动力分配比指令Std及再生制动力分配比指令Strg，确定将要求扭矩Tt向前马达1f与后马达1r分配时的分配比St。驱动力分配比指令是在未图示的驱动力分配比运算部中，根据行驶状态，对前轮与后轮的驱动力分配比进行运算并输出的指令。再生制动力分配比指令是在未图示的再生制动力分配比运算部中，对前轮与后轮的再生制动力分配比进行运算并输出的指令。分配比调停部104基于上述各分配比以及当前的行驶状态，确定分配比St。扭矩分配部105基于要求扭矩Tt与分配比St，对基准前马达扭矩指令值Ttf与基准后马达扭矩指令值Ttr进行运算。扭矩限制部106对由正扭矩限制值Tplimf、Tplimr及负扭矩限制值Tnlimf、Tnlimr(下面，将上述限制值记述为扭矩限制值Tlim)限制的第一前马达扭矩指令值Ttf1、以及第一后马达扭矩指令值Ttr1(下面，将上述指令值记述为第一扭矩指令值Tt1)进行运算，其中，正扭矩限制值Tplimf、Tplimr及负扭矩限制值Tnlimf、Tnlimr由后面叙述的扭矩限制值选择部205进行选择。换言之，对基准马达扭矩指令值进行校正，以使之在扭矩限制值Tlim内。扭矩再分配部107在各马达的第一扭矩指令值Tt1的合计不足要求扭矩Tt时，对第二前马达扭矩指令值Ttf2与第二后马达扭矩指令值Ttr2(下面，将上述指令值记述为第二扭矩指令值Tt2)进行运算，其中，第二前马达扭矩指令值Ttf2是在各马达的第一扭矩指令值Tt1的合计不超过要求扭矩Tt的范围内将扭矩向第一扭矩指令值Tt1低于扭矩限制值Tlim的马达进行再分配的指令值。滑行控制部108基于车轮速度sv、前后加速度sg、以及后面叙述的温度保护部302f、302r的限制值，判断车轮是否发生滑行，在进行了滑行(包括驱动滑行、制动滑行双方)时，针对与发生了滑行的车轮连接的马达的扭矩，运算其扭矩限制量。最终扭矩限制部109将对于第二扭矩指令值Tt2，基于在滑行控制部108运算的扭矩限制量而确定的最终扭矩指令值Tt3向各马达1f、1r输出。最大扭矩限制值运算部201基于前马达1f的旋转速度Vmf、以及后马达1r的旋转速度Vmr，对各马达的正扭矩限制值Tplimtf、Tplimtr及负扭矩限制值Tnlimtf、Tnlimtr(下面，将Tplimtf、Tplimtr、Tnlimtf、Tnlimtr也记述为最大扭矩限制值Tlimax)进行运算。相对于马达的转速的扭矩特性被提前确定，根据映射等设定相对于某旋转速度的可最大程度输出的扭矩值。电力分配部202基于由高电压蓄电池BAT供给的电力上限值即蓄电池电力限制值Wlim、以及基于分配比St，对前马达1f的第一电力限制值Wlimf1以及后马达1r的第一电力限制值Wlimr1(下面，将Wlimf1及Wlimr1也记述为第一电力限制值Wli本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动车辆的控制装置，所述电动车辆具有：多个车轴、以及从电源供给电力且对所述多个车轴提供扭矩的多个马达，所述电动车辆的控制装置的特征在于，具有：第一电力限制值运算部，其基于所述电源的电力限制值，对向所述多个马达供给电力时的各马达的电力限制值进行运算；第一扭矩限制值运算部，其基于所述各马达的电力限制值，对作为所述各马达的扭矩限制值的第一扭矩限制值进行运算。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.16 JP 2016-1813331.一种电动车辆的控制装置，所述电动车辆具有：多个车轴、以及从电源供给电力且对所述多个车轴提供扭矩的多个马达，所述电动车辆的控制装置的特征在于，具有：第一电力限制值运算部，其基于所述电源的电力限制值，对向所述多个马达供给电力时的各马达的电力限制值进行运算；第一扭矩限制值运算部，其基于所述各马达的电力限制值，对作为所述各马达的扭矩限制值的第一扭矩限制值进行运算。2.如权利要求1所述的电动车辆的控制装置，其特征在于，具有：要求扭矩运算部，其对所述电动车辆的要求扭矩进行运算；要求扭矩分配比运算部，其对将所述要求扭矩向所述各车轴进行分配的分配比进行运算；第一扭矩指令值运算部，其对处于所述第一扭矩限制值以下且满足所述分配比的所述各马达的第一扭矩指令值进行运算；第二扭矩指令值运算部，其对第二扭矩指令值进行运算，所述第二扭矩指令值是在所述各马达的第一扭矩指令值的合计不足所述要求扭矩时，在所述各马达的第一扭矩指令值的合计不超过所述要求扭矩的范围内，将扭矩向所述第一扭矩指令值低于所述第一扭矩限制值的马达进行再分配而得到的值。3.如权利要求2所述的电动车辆的控制装置，其特征在于，具有第二电力限制值运算部，其对第二电力限制值进行运算，所述第二电力限制值是通过将从所述各马达之中的一个马达的所述电力限制值减去实际的消耗电力后的剩余电力向其它的马达的所述电力限制值进行分配而得到的值。4.如权利要求2所述的电动车辆的控制装置，其特征在于，具有扭矩限制值选择部，其从提前对所述各马达设定的最大扭矩限制值、与所述第一扭矩限制值之中选择较低一方的限制值，所述第一扭矩指令值运算部对处于所选择的所述较低一方的限制值以下且满足所述分配比的各马达的第一扭矩指令值进行运算。5.如权利要求3所述的电动车辆的控制装置，其特征在于，具有：滑行控制扭矩运算部，其基于车速与车轮速度对能够抑制车轮滑行的滑行控制扭矩进行运算；最终扭矩指令值运算部，其对由所述滑行控制扭矩限制了所述第二扭矩指令值的最终扭矩指令值进行运算；第三扭矩指令值运算部，其对第三扭矩指令值进行运算，所述第三扭矩指令值是在所述各马达的最终扭矩指令值的合计不足所述要求扭矩时，在所述各马达的最终扭矩指令值的合计不超过所述要求扭矩的范围内，将扭矩向所述最终扭矩指令值低于所述第一扭矩限制值且在非滑行轮产生扭矩的马达进行再分配而得到的值。6.如权利要求5所述的电动车辆的控制装置，其特征在于，所述滑行控制扭矩运算部考虑所述多个马达的温度保护，对所述滑行控制扭矩进行运算。7.如权利要求1所述的电动车辆的控制装置，其特征在于，所述多个马达具有：在所述电动车辆的前车轴产生扭矩的前马达、以及在所述电动车辆的后车轴产生扭矩的后马达。8.一种电动车辆的控制方法，该电动车辆具有：多个车轴、以及从电源供给电力并对所述多个车轴提供扭矩的多个马达，所述电动车辆的控制方法的特征在于，具有：第一电力限制值运算步骤，其基于所述电源的电力限制值，对向所述多个马达供给电力时的各马达的电力限制值进行运算；第一扭矩限制值运算步骤，其基于所述各马达的电力限制值，对作为所述各马达的扭矩限制值的第一扭矩限制值进行运算。9.如权利要求8所述的电动车辆的控制方法，其特征在于，具有：要求扭矩运算步骤，其对所述电动车辆的要求扭矩进行运算；要求扭矩分配比运算步骤，其对将所述要求扭矩向所述各车轴进行分配的分配比进行运算；第一扭矩指令值运算步骤，其对处于所述第一扭矩限制值以下且满足所述分配比的所述各马达的第一扭矩指令值进行运算；第二扭矩指令值运算步骤，其对第二扭矩指令值进行运算，所述第二扭矩指令值是在所述各马达的第一扭矩指令值的合计不足所述要求扭矩时，在所述各马达的第一扭矩指令值的合计不超过所述要求扭矩的范围内，将扭矩向所述第一扭矩指令值低于所述第一扭矩限制值的马达进行再分配而得到的值。10.如权利要求9所述的电动车辆的控制方法，其特征在于，具有第二电力限制值运算步骤，其对第二电力限制值进行运算，所述第二电力限制值是通过将从所述各马达之中的一个马达的所述电力限制值减去实际的消耗电力后的剩...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木圭介，金子聪，高桥和也，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP