BRPI0619271B1 - Aparelhos de controle de força de acionamento para um veículo que aciona unidades de roda de maneira independente - Google Patents

Aparelhos de controle de força de acionamento para um veículo que aciona unidades de roda de maneira independente Download PDF

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BRPI0619271B1
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BR
Brazil
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drive
vehicle
mgr
mgl
generator
Prior art date
Application number
BRPI0619271-8A
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English (en)
Inventor
Ryoji Mizutani
Michitaka Tsuchida
Masafumi Sakuma
Original Assignee
Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Aisin Seiki Kabushiki Kaisha
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Publication date
Application filed by Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Aisin Seiki Kabushiki Kaisha filed Critical Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Abstract

aparelho de controle de força de acionamento para um veículo que aciona unidades de roda de maneira independente. a presente invenção refere-se a unidades de roda frontal direita (fl, fr) são acionadas independentemente por meio de motores geradores (mgl, mgr). uma unidade de controle de energia (1) é fornecida comum aos motores geradores (mgl, mgr) que controla acioná-los integralmente. cada motor gerador (mgl, mgr), e a unidade de controle e de energia (1) são conectados seletivamente por meio de circuitos de comutação (swl, swr). os circuitos de comutação (swl, swr) são comutados por uma ecu (3), como apropriado, de acordo com como o veículo (100) está viajando atualmente (isto é, uma força de acionamento que o veículo é solicitado a produzir, e uma direção na qual o veículo está viajando). em outras palavras, um veículo (100) pode implementar de maneira seletiva viajar com as unidades de rodas frontais esquerda e direita (fl, fr) ambas servindo como unidades de roda de acionamento e viajar com somente uma das unidades de roda frontal esquerda e direita (fl, fr) servindo como uma unidade de roda de acionamento, dependendo de como o veículo está viajando atualmente.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para APARELHOS DE CONTROLE DE FORÇA DE ACIONAMENTO PARA UM VEÍCULO QUE ACIONA UNIDADES DE RODA DE MANEIRA INDEPENDENTE.
CAMPO TÉCNICO [001] A presente invenção refere-se a um aparelho de controle de força de acionamento para um veículo que aciona unidades de roda de maneira independente, por meio de fontes de acionamento individuais e, particularmente, a um aparelho de controle de força de acionamento para um veículo que aciona unidades de roda de maneira independente que pode acionar uma pluralidade de fontes de acionamento por meio de um circuito de acionamento comum.
TÉCNICA ANTECEDENTE [002] Em anos recentes, veículos híbridos e veículos elétricos estão ganhando atenção como veículos favoráveis ao ambiente. Um veículo híbrido tem como uma fonte de força motriz um motor convencional e, em adição a ele, um motor acionado por um suprimento de energia de corrente contínua por meio de um inversor. Mais especificamente, o motor é acionado para obter uma fonte de força motriz e o suprimento de energia de corrente contínua também fornece voltagem de corrente contínua que é, por sua vez, convertida pelo inversor em voltagem de corrente alternada, empregada para girar um motor para obter uma fonte de força motriz.
[003] Um veículo elétrico é um veículo que tem como uma fonte de força motriz um motor acionado por meio de suprimento de energia de corrente contínua através de um inversor.
[004] Para veículos híbridos e veículos elétricos, um veículo foi estudado, o qual aciona unidades de roda direita e esquerda de maneira independente por meio de motores individuais ou fontes de acionamento similares para acionar unidades de roda de maneira inde
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2/42 pendente. (Vide por exemplo as Patentes Japonesas Publicadas aberta à inspeção pública números 2001-28804, 2004-328991, 200178303, 2005-119647, 2-133005, 2004-175313 e 4-145810. Ele pode fornecer força de acionamento aprimorada em comparação com um veículo elétrico que monta somente um único motor como uma fonte de acionamento, e também implementar uma operação delicada que satisfaz uma solicitação de um condutor de um veículo de acionamento de quatro rodas.
[005] Por exemplo, a Patente Japonesa Publicada aberta à inspeção pública N° 2001-28804 divulga um veículo elétrico que tem montada nele uma pluralidade de motores de indução acoplados com unidades de roda de acionamento direita e esquerda para acionar as unidades de roda de acionamento, respectivamente, de maneira independente. Originalmente um inversor está conectado a cada motor de indução. De acordo com a Publicação, tais inversores estão integrados em um único inversor para reduzir peso e custo do veículo.
[006] Aqui, se os motores de indução direito e esquerdo são acionados pelo inversor comum, e o veículo gira e tem os motores de indução direito e esquerdo girando em diferentes velocidades, a diferença em velocidade de rotação provoca uma diferença entre saída de torque, e a capacidade de girar do veículo é prejudicada.
[007] Mais especificamente, um motor de indução tem uma característica que fornece um torque de saída que varia com velocidade de deslizamento que corresponde a uma velocidade de rotação do rotor menos uma velocidade de rotação da corrente de acionamento. Assim, quando um veículo gira, ele tem uma unidade de roda externa girando a uma velocidade mais elevada do que uma unidade de roda interna e, conseqüentemente, a velocidade de deslizamento da unidade de roda externa se torna menor do que a velocidade de deslizamento da unidade de roda interna, e um motor de indução que aciona
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3/42 a unidade de roda interna irá assim dar saída a um torque maior do que aquele que aciona a unidade de roda externa. Como resultado, a capacidade de girar do veículo é prejudicada.
[008] Conseqüentemente, a Patente Japonesa Publicada aberta à inspeção pública N° 2001-28804 adota uma configuração que controla a velocidade de deslizamento de acordo com uma diferença em velocidade de rotação entre os motores de indução direito e esquerdo para permitir que os motores de indução gerem torques iguais. Assim, quando o veículo está girando, o motor de indução que gira em baixa velocidade pode dar saída a um torque sem aumentá-lo. O veículo pode assim girar efetivamente de forma suave.
[009] Além disto, a Patente Japonesa Publicada aberta à inspeção pública N° 2001-28804 descreve que quando o veículo está viajando diretamente para a frente os motores de indução direito e esquerdo são comparados em velocidade de rotação, e quando os motores de indução são controlados em um modo de energização, a velocidade de rotação menor é ajustada como uma velocidade de rotação de referência, e quando os motores de indução são controlados em um modo de regeneração, a velocidade de rotação maior é ajustada como uma velocidade de rotação de referência e, desta maneira, controle vetorial realizado. De acordo com isto, quando o veículo está viajando diretamente para a frente, e se ele tem uma unidade de roda deslizando ou derrapando, um torque que é alocado à unidade de roda que desliza ou derrapa pode ser reduzido, e os motores podem ser controlados para eliminar deslizamento ou derrapagem.
[0010] De acordo com a Patente Japonesa Publicada aberta à inspeção pública N° 2001-28804, quando o veículo está viajando diretamente para a frente, o controle vetorial pode ser realizado para operar os motores de indução em uma faixa que permite aos motores serem acionados de maneira altamente eficiente. Contudo, quando os moto
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4/42 res de indução direito e esquerdo giram na mesma velocidade, então os motores de indução direito e esquerdo serão controlados para serem acionados para dar saída a um torque objetivado calculado a partir de uma posição de pedal do acelerador, uma posição de mudança, e a velocidade do veículo, que é dividida na metade. Como visto dos motores de indução individuais, isto necessariamente não os aciona de maneira altamente eficiente. Mais especificamente, um motor tem uma característica em eficiência que varia genericamente com a saída de torque e o número de rotações. Contudo, a saída de torque é balanceada de maneira constante nos motores de indução direito e esquerdo a despeito da saída de torque e do número de rotações, e os motores de indução podem ser acionados de maneira menos eficiente. [0011] Conseqüentemente, se um único inversor é utilizado no acionamento de uma pluralidade de motores de indução, que reflete os rendimentos de acionamento respectivos dos motores de indução individuais na alocação entre os motores de indução uma força de acionamento saída dos motores de indução podería contribuir para fornecer um veículo de peso e custo reduzido e também permitir ao veículo ter os motores acionados de maneira mais eficiente como visto no total.
[0012] Além disto, quando um veículo está girando, alocar uma força de acionamento saída dos motores de indução entre os motores de indução de acordo com em que direção o veículo está girando, também seria efetivo em assegurar que um veículo pode viajar de maneira segura.
[0013] A presente invenção foi feita para superar tal desvantagem, e ela considera um aparelho de controle de força de acionamento para um veículo que aciona unidades de roda de maneira independente, que pode ser realizar acionamento de alto rendimento e estabilidade de viagem elevada.
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DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO [0014] A presente invenção proporciona um aparelho de controle de força de acionamento para um veiculo que aciona unidades de roda de maneira independente e que inclui: n motores geradores, cada um acoplado com uma unidade de roda de acionamento e acionávei de maneira independente uma da outra, n sendo um número natural de mínimo dois; um circuito de acionamento fornecido comum aos ditos n motores geradores e configurado para receber energia elétrica a partir de um suprimento de energia para acionar os ditos n motores geradores; e um mecanismo de comutação para comutar de maneira seletiva um estado com um dos ditos n motores geradores e dito circuito de acionamento conectados juntos e um estado com m de ditos n motores geradores e dito circuito de acionamento conectados juntos, m sendo um número natural de no mínimo dois e no máximo n.
[0015] O presente aparelho de controle de força de acionamento que adota uma configuração que aciona uma pluralidade de motores geradores por meio de um circuito de acionamento comum pode ser reduzido em dimensão, peso e custo. Além disto, da pluralidade de motores geradores um ou no mínimo dois motores geradores podem ser selecionados, como apropriado, como um motor(es) gerador(es) que serve(m) como uma fonte de força de acionamento.
[0016] A presente invenção fornece um aparelho de controle de força de acionamento para um veículo que aciona unidades de roda de maneira independente, que inclui: n motores geradores, cada um acoplado com uma unidade de roda de acionamento e acionávei de maneira independente um do outro, n sendo um número natural de no mínimo dois; um circuito de acionamento fornecido comum a ditos n motores geradores e configurado para receber energia elétrica de um suprimento de energia para acionar ditos n motores geradores; e um dispositivo de controle que controla dito circuito de acionamento de
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6/42 acordo com como um veículo está viajando atualmente. O dispositivo de controle inclui: primeiro dispositivo de acionamento para acionar m de ditos n motores geradores por meio de dito circuito de acionamento, m sendo um número natural de no mínimo dois e no máximo n; e segundo dispositivo de acionamento para acionar um de ditos n motores geradores por meio de dito circuito de acionamento.
[0017] O presente aparelho de controle de força de acionamento que adota uma configuração que aciona uma pluralidade de motores geradores por meio de um circuito de acionamento comum pode ser reduzido em dimensão, peso e custo. Além disto, da pluralidade de motores geradores, um ou no mínimo dois dos motores geradores podem ser selecionados, como apropriado, como um motor gerador(es) que serve(m) como fonte(s) de força de acionamento.
[0018] A presente invenção fornece um aparelho de controle de força de acionamento para um veículo que aciona unidades de roda de maneira independente, que inclui: n motores geradores, cada um acoplado com uma unidade de roda de acionamento e acionável de maneira independente um outro, n sendo um número natural de no mínimo dois; um circuito de acionamento comum fornecido aos ditos n motores geradores e configurado para receber energia elétrica de um suprimento de energia para acionar os ditos n motores geradores, e um mecanismo de comutação para de modo seletivo comutar um estado com m dos ditos n motores geradores e o dito circuito de acionamento conectado junto, m sendo um número natural de pelo menos dois e no máximo n.
[0019] O presente aparelho de controle de força de acionamento que adota uma configuração que aciona uma pluralidade de motores geradores por meio de um circuito de acionamento comum pode ser reduzido em tamanho, peso e custo. Além disso, da pluralidade de motores geradores um, ou pelo menos dois motores geradores, podem
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7/42 ser selecionados, conforme for apropriado, como um motor gerador que serve como uma fonte de força de acionamento.
[0020] A presente invenção fornece um aparelho de controle de força de acionamento para um veículo que aciona unidades de roda de maneira independente, que inclui: n motores geradores, cada um acoplado com uma unidade de roda de acionamento e acionável de maneira independente um outro, n sendo um número natural de no mínimo dois; um circuito de acionamento comum fornecido a ditos n motores geradores e configurado para receber energia elétrica de um suprimento de energia para acionar os dito n motores geradores, n circuitos comutadores capazes de conectar/ desconectar eletricamente ditos circuito de acionamento e ditos n motores geradores, respectivamente; e um dispositivo de controle que controla os circuito de acionamento de acordo com como um veículo está viajando atualmente para, de maneira seletiva, trazer um ou m dos n circuitos comutadores em conexão e também fazer com que qualquer um dos motores geradores associados com o um ou m dos n circuitos comutadores para juntos gerarem uma força de acionamento que satisfaz uma força de acionamento que o veículo é solicitado a produzir.
[0021] O presente aparelho de controle de força de acionamento que adota uma configuração que aciona uma pluralidade de motores geradores por meio de um circuito de acionamento comum pode ser reduzido em tamanho, peso e custo. Além disso, da pluralidade de motores geradores, um ou no mínimo dois motores geradores, podem ser selecionados, como apropriado, como um motor gerador que serve como fonte de força de acionamento. Assim, caso o veículo possa ser solicitado a produzir a força de acionamento grande ou pequena, os motores geradores selecionados podem ser acionados de maneira altamente eficiente. Como resultado, o rendimento de acionamento total dos motores geradores pode ser melhorado. Além disso, um motor gePetição 870180156696, de 29/11/2018, pág. 11/55
8/42 rador que não deve ser acionado, pode ser selecionado dentre a pluralidade de motores geradores de acordo com em que direção o veículo está viajando. O veículo pode assim girar de maneira suave. Isto assegura que o veículo pode viajar com estabilidade.
[0022] Preferivelmente, se o veículo for solicitado a produzir a uma força de acionamento relativamente pequena, o dispositivo de controle, de maneira seletiva, traz um dos n circuitos comutadores em conexão e se o veículo é solicitado a produzir a uma força de acionamento relativamente grande, o dispositivo de controle, de maneira seletiva, traz m dos n circuitos comutadores em conexão, m sendo um número natural de no mínimo dois e no máximo n.
[0023] O presente aparelho de controle de força de acionamento permite que um ou pelo menos dois motores geradores sejam selecionados dentre uma pluralidade de motores geradores, como apropriado, como um motor gerador que serve como uma fonte de força de acionamento de acordo com a força de acionamento requerida do veículo. Assim, caso a força de acionamento requerida possa ser grande ou pequena, os motores geradores selecionados podem ser acionados de maneira altamente eficiente. Como resultado o rendimento de acionamento total dos motores geradores pode ser melhorado.
[0024] O presente aparelho de controle de força de acionamento permite que um ou pelo menos dois motor(es) gerador(es) seja(m) selecionado^) dentre uma pluralidade de motores geradores, como apropriado, como um motor gerador que serve como uma fonte de força de acionamento de acordo com a velocidade de rotação dos motores geradores e da força de acionamento requerida. Assim, caso a força de acionamento requerida possa ser grande ou pequena, o motor gerador selecionado pode ser acionado de maneira altamente eficiente. Como resultado, o rendimento de acionamento total dos motores geradores pode ser melhorado.
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9/42 [0025] Preferivelmente, o dispositivo de controle inclui uma unidade de detecção de velocidade de rotação que detecta a velocidade de rotação dos n motores geradores; uma unidade de detecção de força de acionamento requerida que detecta uma força de acionamento requerida que o veículo requer; uma unidade de determinação de alocação de força de acionamento que determina, de maneira seletiva, qualquer um dos n motores geradores para ser alocado à força de acionamento requerida, como baseado nas velocidades de rotação e na força de acionamento requerida, como detectada, para maximizar o rendimento de acionamento total dos n motores geradores, e uma unidade de comutação de conexão que traz, de maneira seletiva, em conexão, qualquer um dos n circuitos comutadores associados com quaisquer dos motores geradores selecionados.
[0026] O presente aparelho de controle de força de acionamento permite que um ou pelo menos dois motor(es) gerador(es) seja(m) selecionado^) dentre uma pluralidade de motores geradores, como apropriado, como um motor gerador que serve como uma fonte de força de acionamento de acordo com a velocidade de rotação dos motores geradores e da força de acionamento requerida. Assim, caso a força de acionamento requerida possa ser grande ou pequena, o motor gerador selecionado pode ser acionado de maneira altamente eficiente. Como resultado, o rendimento de acionamento total dos motores geradores pode ser melhorado.
[0027] Preferivelmente, o dispositivo de controle ainda inclui uma unidade de detecção de ângulo de pilotagem que detecta um ângulo de pilotagem do veículo, e se uma decisão é feita a partir do ângulo de pilotagem como detectado que o veículo está viajando diretamente para a frente, a unidade de determinação de alocação de força de acionamento determina de maneira seletiva qualquer um dos motores geradores para ser alocado à força de acionamento requerida, como ba
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10/42 seado nas velocidades de rotação e na força de acionamento requerida.
[0028] O presente aparelho de controle de força de acionamento permite a um motor gerador ser selecionado dentre uma pluralidade de motores geradores, como apropriado, como um motor gerador que serve como uma fonte de força de acionamento quando o veículo está viajando diretamente para a frente. Isto pode assegurar que o veículo pode viajar com estabilidade ao mesmo tempo que o rendimento de acionamento total dos motores geradores pode ser melhorado.
[0029] Preferivelmente, se uma decisão é feita a partir do ângulo de pilotagem como detectado que o veículo está girando, a unidade de determinação de alocação da força de acionamento determina, de maneira seletiva, qualquer dos motores geradores para ser alocado à força de acionamento requerida como baseado em que direção o veículo está girando.
[0030] O presente aparelho de controle de força de acionamento, quando o veículo está girando, permite ao motor gerador que não deveria ser acionado ser selecionado dentre uma pluralidade de motores geradores, como apropriado, de acordo com em que direção o veículo está girando. O veículo pode assim girar de maneira suave. Isto assegura que o veículo pode viajar com estabilidade.
[0031] A presente invenção que adota uma configuração que aciona uma pluralidade de motores geradores por meio de um circuito de acionamento comum pode fornecer um aparelho de controle de força de acionamento reduzido em dimensão, peso e custo.
[0032] Além disto, nesta configuração um motor gerador pode ser selecionado dentre uma pluralidade de motores geradores, como apropriado, como um motor gerador que serve como uma fonte de força de acionamento de acordo com como o veículo está viajando atualmente. Assim, caso a força de acionamento requerida possa ser
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11/42 grande ou pequena, o motor gerador selecionado pode ser acionado de maneira altamente eficiente. Como resultado, o rendimento de acionamento total do motor gerador pode ser melhorado.
[0033] Além disto, um motor gerador que não deveria ser acionado pode ser selecionado dentre a pluralidade de motores geradores, como apropriado, de acordo com em que direção o veículo está viajando. O veículo pode assim girar de maneira suave. Isto assegura que o veículo possa viajar com estabilidade.
BREVE DESCRIÇÃO DQS DESENHOS [0034] A figura 1 ê um diagrama de blocos, esquemático, que mostra um sistema de acionamento de um veículo que tem montado nele um aparelho de controle de força de acionamento para um veículo que aciona unidades de roda de maneira independente, em uma modalidade da presente invenção.
[0035] A figura 2 é um diagrama de blocos, esquemático, de um aparelho de controle de força de acionamento no veículo mostrado na figura 1.
[0036] A figura 3 é um diagrama de blocos de uma função de uma ECU mostrada na figura 2.
[0037] A figura 4 mostra uma característica em rendimento de cada motor gerador MGR, MGL.
[0038] A figura 5 mostra uma característica em rendimento de cada um de motores geradores MGR, MGL.
[0039] A figura 6 é um fluxograma para ilustrar o controle de uma força de acionamento de um veículo que aciona unidades de roda de maneira independente em uma modalidade da presente invenção.
[0040] A figura 7 é um fluxograma para ilustrar o controle de uma força de acionamento de um veículo que aciona unidades de roda de maneira independente em uma modalidade da presente invenção.
[0041] A figura 8 é um diagrama de blocos, esquemático, que
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12/42 mostra um sistema de acionamento de um veículo que tem montado nele um aparelho de controle de força de acionamento para um veículo que aciona unidades de roda de maneira independente em uma variação tomada como exemplo de uma modalidade da presente invenção.
MELHORES MODOS DE REALIZAR A INVENÇÃO [0042] Daqui em diante uma modalidade da presente invenção será descrita agora mais especificamente, com referência aos desenhos. Nas figuras caracteres de referência idênticos indicam componentes idênticos ou similares.
[0043] A figura 1 é um diagrama de blocos, esquemático, que mostra um sistema de acionamento para um veículo que tem montado nele um aparelho de controle de força de acionamento para um veículo que aciona unidades de roda de maneira independente, em uma modalidade da presente invenção.
[0044] Com referência à figura 1, o veículo 100 é, por exemplo, um veículo híbrido de acionamento de quatro rodas. O veículo híbrido de acionamento de quatro rodas adota um sistema que aciona duas unidades de roda de maneira independente que aciona unidades de rodas frontais esquerda e direita FL, FR de maneira independente por meio de motores geradores MGL, MGR, e unidades de rodas traseiras esquerda e direita RL, RR por meio de um motor ENG. Observe que ele pode adotar uma configuração que aciona unidades de rodas traseiras esquerda e direita RL, RR por meio de algo diferente de motor ENG, isto é, por meio de motor ENG e um motor gerador traseiro, ou por meio de um motor gerador traseiro através de um eixo impelidor.
[0045] Além disto, o veiculo híbrido de acionamento de quatro rodas pode ter uma configuração diferente daquela configuração da figura 1, isto é, ter unidades de rodas frontais esquerda e direita FL, FR acionadas por meio de motor ENG (e/ou um motor gerador frontal) e
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13/42 unidades de rodas traseiras esquerda e direita RL, RR acionadas de maneira independente por meio de motores geradores MGL, MGR. Alternativamente, o veículo 100 pode ser um veículo elétrico de um sistema que aciona duas unidades de roda de maneira independente, que aciona unidades de rodas frontais esquerda e direita FL, FR ou unidades de rodas traseiras esquerda e direita RL, RR de maneira independente por meio de motores geradores MGL, MGR.
[0046] O veículo 100 inclui motores geradores MGL, MGR, uma unidade de controle de energia (PCU) 1, uma unidade de controle elétrico (ECU) 3, uma batería B, um relé de sistema SR, motor ENG, uma transmissão 5, um gerador de energia 6, unidades de roda FL, FR, RL, RR e um guidão 7.
[0047] Os motores geradores MGL, MGR são acoplados com eixo 8 e 9 que acionam unidades de rodas frontais esquerda e direita FL, FR, respectivamente, e respectivamente as acionam de maneira independente. Os motores geradores MGL, MGR são motores de corrente alternada trifásicos e, por exemplo, são motores de indução. Como motores geradores MGL, MGR, motores em roda incorporados dentro de suas respectivas rodas de unidades de roda, são adotados.
[0048] O motor ENG utiliza gasolina ou energia de combustão de combustível similar como uma fonte para gerar força de acionamento, a qual é por sua vez dividida para um trajeto para transmissão para o gerador de energia 6 gerar energia elétrica de corrente contínua e aquele para transmissão através da transmissão 5 para os eixos que acionam unidades de rodas traseiras esquerda e direita RL, RR. O gerador de energia 6 é configurado para ser é conectado eletricamente através de um cabo de energia à batería B para ser capaz de carregar a batería B.
[0049] A batería B é uma batería de hidreto de metal níquel, uma batería de íon de lítio, ou uma batería secundária similar, célula de
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14/42 combustível ou similar. Além disto, a bateria B pode ser substituída por um dispositivo de armazenagem de energia elétrica implementado por um capacitor elétrico de camada dupla ou um capacitor similar de grande capacitância. Entre a bateria B e a unidade de controle de energia 1 é colocado um relé de sistema SR. O relé de sistema SR é controlado em resposta a um sinal SEB emitido da ECU 3 para ser trazido em/fora de condução.
[0050] A unidade de controle de energia 1 é fornecida comum aos motores geradores MGL, MGR e controla de maneira integrada o motor gerador de acionamento MGL e o motor gerador de acionamento MGR. Isto contribui para fornecer um sistema de acionamento menor em dimensão e peso do que aquele de um veículo convencional que aciona unidades de roda de maneira independente que é dotado de uma unidade de controle de energia para cada um dos motores geradores MGL, MGR. A unidade de controle de energia 1 inclui um único inversor fornecido comum aos motores geradores MGL, MGR, e um conversor ascendente que converte voltagem entre o inversor e a bateria B como será descrito mais tarde.
[0051] O veículo 100 também inclui circuitos de comutação SWL, SWR que conectam ou desconectam eletricamente a unidade de controle de energia 1 e os motores geradores MGL, MGR, respectivamente.
[0052] O circuito de comutação SWL é trazido em/fora de condução em resposta a um sinal SEL emitido da ECU 3 para conectar/desconectar eletricamente a unidade de controle de energia 1 e o motor gerador MGL. O circuito de comutação SWR é trazido em/fora de condução em resposta a um sinal SER emitido da ECU 3 para conectar ou desconectar eletricamente a unidade de controle de energia 1 e o motor gerador MGR. Os circuitos de comutação SWL, SWR são implementados, por exemplo, por meio de relés.
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15/42 [0053] A presente invenção, em uma modalidade, fornece um aparelho de controle de força de acionamento que permite a uma pluralidade de motores geradores MGL, MGR serem acionados como controlados de maneira comum por meio da unidade de controle de energia 1 e, conseqüentemente, comutadores trazem circuitos de comutação SWL, SWR em/fora de condução para permitir que no mínimo um de motores geradores MGL, MGR seja acionado de maneira seletiva. Os circuitos de comutação SWL, SWR são comutados pela ECU 3 como apropriado, dependendo de como o veículo 100 está viajando (isto é, quanta força de acionamento ele requer, em que direção ele viaja, e similares) como será descrito mais tarde. Em outras palavras, dependendo de como ele viaja, o veículo 100 irá realizar de maneira seletiva a viagem com no mínimo duas das unidades de roda FL, FR, RL, RR, servindo como unidades de roda de acionamento, e viajando com uma das unidades de roda FL, FR, RL, RR servindo como uma unidade de roda de acionamento.
[0054] O veículo 100 também inclui um sensor de posição de pedal de acelerador 30 que detecta uma posição do pedal de acelerador AP, um sensor de posição de pedal de freio 32 que detecta uma posição de pedal de freio BP, e um sensor de posição de mudança 34 que detecta uma posição de mudança SP, um sensor de ângulo de pilotagem 36 que detecta um ângulo de pilotagem 0s do guidão 7. O veículo 100 também inclui sensores de velocidade de unidade de roda 40, 42, 44, 46 que detectam velocidades de rotação coFL, oFR, oRL, oRR das unidades de roda FL, FR, RL, RR. Estes e sinais de detecção dos sensores são introduzidos para a ECU 3.
[0055] A ECU 3 é conectada eletricamente ao motor ENG, transmissão 5, unidade de controle de energia 1 e batería B, e controla de maneira integrada como o motor ENG deveria ser operado, como os motores geradores MGR, MGL deveríam ser acionados e como a batePetição 870180156696, de 29/11/2018, pág. 19/55
16/42 ria B deveria ser carregada.
[0056] A ECU 3 recebe os sinais de detecção a partir da variedade de sensores e a partir destes sinais de detecção, detecta como o veículo 100 está viajando atualmente e, de acordo com como o veículo 100 está viajando atualmente, como detectado, a ECU 1 gera sinais SEL, SER para trazer circuitos de comutação SWL, SWR em/fora de condução, e da saída aos sinais para os circuitos de comutação SWL, SWR.
[0057] Além disto, a ECU 3 gera um sinal PWMC que instrui o inversor interno à unidade de controle de energia 1 para converter para cima ou converter para baixo voltagem e dá saída ao sinal gerado PWMC para o conversor ascendente.
[0058] Além disto, a ECU 3 gera um sinal PMWI que instrui o inversor interno à unidade de controle de energia 1 para converter uma voltagem de corrente contínua que é saída do conversor ascendente para voltagem de corrente alternada para acionar o motor gerador MGL e/ou o motor gerador MGR para acionar, e dá saída ao sinal gerado PWMI para o inversor. Além disto, a ECU 3 gera o sinal PMWI que instrui o inversor para converter uma voltagem de corrente alternada que é gerada pelo motor gerador MGL e/ou motor gerador MGR para voltagem de corrente contínua e retorna a voltagem de corrente contínua para o conversor ascendente para regeneração, e a ECU 3 dá saída a um sinal gerado PWMI para o inversor.
[0059] A figura 2 é um diagrama de blocos, esquemático, do aparelho de controle de força de acionamento no veículo 100 mostrado na figura 1.
[0060] Com referência à figura 2, o aparelho de controle de força de acionamento inclui batería B, unidade de controle de energia 1, motores geradores MGR, MGL, relés de sistema SR1, SR2, circuitos de comutação SWR, SWL, ECU 3, sensor de voltagem 10 e sensores de
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17/42 corrente 11, 24, 28.
[0061] Motores geradores MGR, MGL são motores de corrente alternada trifásicos (por exemplo motores de indução) e acionados por energia elétrica armazenada na batería B. A força de acionamento do motor gerador MGR é transmitida através de um redutor de velocidade para o eixo (não mostrado) que aciona a unidade de roda frontal direita FL (não mostrado). Assim, os motores geradores MGR, MGL auxiliam o motor ENG a fazer com que o veículo 100 viagem, ou fazer com que o veículo 100 viaje apenar por meio de suas forças de acionamento.
[0062] Além disto, quando o veículo 100 é freado de maneira regenerativa, os motores geradores MGR, MRL são girados através do redutor de velocidade por meio das unidades de roda frontal FR, FL, respectivamente, para operar como geradores de energia para regenerar energia que por sua vez carrega a batería B por meio da unidade de controle de energia 1.
[0063] A unidade de controle de energia 1 inclui um inversor 14 fornecido comum aos motores geradores MGR, MGL, um conversor ascendente 12, capacitores de suavização C1, C2 e um sensor de voltagem 13.
[0064] O conversor ascendente 12 inclui um reator L1, transistores NPN Q1, Q2 e diodos D1, D2. O reator L1 tem uma extremidade conectada a uma linha de suprimento de energia da batería B e outra extremidade conectada a um ponto intermediário entre o transistor NPN Q1 e o transistor NPN Q2, isto é, entre o emissor do transistor NPN Q1 e o coletor do transistor NPN Q2. Os transistores NPN Q1 e Q2 são conectados entre uma linha de suprimento de energia e uma linha de terra em série. O transistor NPN Q1 tem seu coletor conectado à linha de suprimento de energia e o transistor NPN Q2 tem seu emissor conectado à linha de terra. Além disto, o diodo D1 é fornecido entre o coletor e o emissor do transistor NPN Q1 para passar uma corrente a
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18/42 partir do emissor para o coletor, e o diodo D2 é fornecido entre o coletor e o emissor do transistor NPN Q2 para passar uma corrente do emissor para o coletor.
[0065] O inversor 14 é formado de um braço de fase U 15, um braço de fase V 16 e um braço de fase W 17. O braço de fase U 15, o braço de fase V 16 e o braço de fase W 17, são fornecidos entre uma linha de suprimento de energia e uma linha de terra em paralelo.
[0066] O braço de fase U 15 é formado de transistores NPN conectados em série Q3, Q4. O braço de fase V 16 é formado de transistores NPN conectados em série Q5, Q6. O braço de fase W 17 é formado de transistores NPN conectados em série Q7, Q8. Além disto, um diodo D3 é conectado entre o coletor e o emissor do transistor NPN Q3 para passar uma corrente do emissor para o coletor. Um diodo D4 é conectado entre o coletor e o emissor do transistor NPN Q4 para passar uma corrente do emissor para o coletor. Um diodo D5 é conectado entre o coletor e o emissor do transistor NPN Q5 para passar uma corrente do emissor para o coletor. Um diodo D6 é conectado entre o coletor e o emissor do transistor NPN Q6 para passar uma corrente do emissor para o coletor. Um diodo D7 é conectado entre o coletor e o emissor do transistor NPN Q7 para passar uma corrente do emissor para o coletor. Um diodo 8 é conectado entre o coletor e o emissor do transistor NPN Q8 para passar uma corrente do emissor para o coletor.
[0067] Cada braço de fase tem um ponto intermediário conectado a uma extremidade de uma bobina de fase do motor gerador MGR através do circuito de comutação SWR. Em outras palavras, o motor gerador MGR tem três bobinas de fase U, V, W, cada qual com uma de suas extremidades conectada de maneira comum a um ponto neutro. A bobina de fase U tem uma outra extremidade conectada a um ponto intermediário entre os transistores NPN Q3, Q4. A bobina de fa
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19/42 se V tem uma outra extremidade conectada a um ponto intermediário entre os transistores NPN Q5, Q6. A bobina de fase W tem uma outra extremidade conectada a um ponto intermediário entre os transistores NPN Q7, Q8.
[0068] Além disto, cada braço de fase tem um ponto intermediário conectado a uma extremidade de uma bobina de fase do motor gerador MGL através do circuito de comutação SWL. Em outras palavras, o motor gerador MGL tem três bobinas de fase U, V, W, cada qual com uma de suas extremidades conectada de maneira comum a um ponto neutro. A bobina de fase U tem uma outra extremidade conectada a um ponto intermediário entre os transistores NPN Q3, Q4. A bobina de fase V tem uma outra extremidade conectada a um ponto intermediário entre os transistores NPN Q5, Q6. A bobina de fase W tem uma outra extremidade conectada a um ponto intermediário entre os transistores NPN Q7, Q8.
[0069] A batería B é uma batería de hidreto de metal níquel, íon de lítio ou batería secundária similar. O sensor de voltagem 10 detecta uma voltagem de corrente contínua Vb saída da batería B e dá saída à voltagem de corrente contínua detectada Vb para a ECU 3. O sensor de corrente 11 detecta uma corrente contínua Ib que escoa desde a batería B e dá saída à corrente contínua detectada Ib para a ECU 3.
[0070] O capacitor C1 recebe voltagem de corrente contínua Vb da batería B, suaviza a voltagem de corrente contínua recebida Vb e fornece a voltagem de corrente contínua suavizada Vb para o conversor ascendente 12.
[0071] O conversor ascendente 12 recebe voltagem de corrente direta Vb do capacitor C1, converte para cima a voltagem de corrente contínua recebida e fornece a voltagem de corrente contínua recebida ascendente para o capacitor C2. Mais especificamente, quando o conversor ascendente 12 recebe um sinal PWMC da ECU3, o conversor
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20/42 ascendente 12 converte para cima voltagem de corrente contínua Vb de acordo com um período para o qual o transistor NPN Q2 é ligado pelo sinal PWMC, e o conversor ascendente 12 fornece a voltagem de corrente contínua convertida para cima Vb para o capacitor C2.
[0072] Além disto, quando o conversor ascendente 12 recebe o sinal PWMC da ECU 3, o conversor ascendente 12 converte para baixo voltagem de corrente contínua fornecida do inversor 14 através do capacitor C2 e fornece a voltagem de corrente contínua convertida para baixo para carregar a bateria B.
[0073] O capacitor C2 recebe voltagem de corrente contínua do conversor ascendente 12, suaviza a voltagem de corrente contínua recebida e fornece a voltagem de corrente contínua suavizada para o inversor 14. O sensor de voltagem 20 detecta uma voltagem através do capacitor C2, isto é, uma voltagem Vm saída do conversor ascendente 12 que corresponde a uma entrada de voltagem para o inversor 14, e isto também será mantido daqui em diante, e o sensor de voltagem 20 dá saída à voltagem Vm detectada para a ECU 3.
[0074] Quando o inversor 14 recebe voltagem de corrente contínua da bateria B através do capacitor C2, o inversor 14 opera em resposta a um sinal PWMI recebido da ECU 3, para converter a voltagem em corrente contínua para voltagem de corrente alternada para acionar o motor gerador MGR e/ou o motor gerador MGL. O motor gerador MGR e/ou o motor gerador MGL são/é acionado(s) para gerar torque de acordo com um torque de acionamento requerido.
[0075] Além disto, quando o veículo 100 é freado de maneira regenerativa, o inversor 14 converte voltagem de corrente alternada que é gerada pelo motor gerador MGR e/ou motor gerador MGL para voltagem de corrente contínua em resposta a sinal PWMI emitido da ECU 3, e o inversor 14 fornece a voltagem de corrente contínua através do capacitor C2 para o conversor ascendente 12. Observar que frenagem
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21/42 regenerativa como aqui referida, inclui frenagem acompanhada por regeneração de energia quando um condutor do veículo 100 opera o pedal de freio; não opera o pedal de freio enquanto libera o pedal de acelerador, enquanto o veículo está viajando, para reduzir a velocidade do veículo (ou interromper a aceleração) enquanto fornece regeneração de energia; e similar.
[0076] O sensor de corrente 24 detecta uma corrente de motor MCRTR que escoa para o motor gerador MGR e dá saída à corrente de motor detectada MCRTR para a ECU 3. O sensor de corrente 28 detecta uma corrente de motor MCRTL que escoa para o motor gerador MGL e dá saída à corrente de motor detectada MCRTL para a ECU 3.
[0077] A ECU 3 recebe a posição de pedal do acelerador AP a partir do sensor de posição de pedal de acelerador 30 (não mostrado), posição de pedal de freio BP a partir do sensor de posição de pedal de freio 32 (não mostrado), posição de mudança SP do sensor de posição de mudança 34 (não mostrado), ângulo de pilotagem 0s do guidão 7 a partir do sensor de ângulo de pilotagem 36 (não mostrado) e velocidades de rotação coFL, oFR, oRL, oRR das unidades de roda FL, FR, RL, RR dos sensores de velocidade de unidade de roda 40, 42, 44, 46 (não mostrado). Além disto, a ECU 3 recebe voltagem de corrente contínua Vb a partir do sensor de voltagem 10, voltagem Vm saída a partir do conversor ascendente 12 (isto é, a entrada de voltagem para o inversor 14) a partir do sensor de voltagem 13, corrente de motor MCRTR a partir do sensor de corrente 24 e a corrente de motor MCRTL a partir do sensor de corrente 28.
[0078] A ECU 3 calcula um torque de acionamento que o veículo
100 é solicitado a produzir (daqui em diante também referida como torque de acionamento requerido) com base na posição do pedal de acelerador AP, posição do pedal de freio BP, posição de mudança SP
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22/42 e velocidade do veículo. A velocidade do veículo é, por exemplo, um valor médio de velocidades de rotação velocidades de rotação coFL, coFR, coRL, coRR das unidades de roda FL, FR, RL, RR.
[0079] Em seguida ao torque de acionamento requerido calculado a ECU 3 calcula torques de acionamento que as quatro unidades de roda FL, FR, RL, RR são respectivamente requeridas individualmente a dar saída (daqui em diante também referidos como torques de acionamento requeridos individualmente respectivos das unidades de roda). Os torques de acionamento requeridos individualmente respectivos das unidades de roda são calculados, por exemplo, determinando uma alocação de torque de acionamento entre as quatro unidades de roda FR, FL, RL, RR como baseado em velocidades de rotação coFL, coFR, coRL, coRR das unidades de roda FL, FR, RL, RR e ângulo de pilotagem 0s do guidão 7 e calculando os torques de acionamento requeridos individualmente respectivos de unidades de roda a partir da alocação determinada e um torque de acionamento requerido.
[0080] Fazendo assim para torques de acionamento requeridos individuais que unidade de roda frontal direita FR unidade de roda frontal esquerda FL acionadas de maneira independente por motores geradores MGR e MGL são respectivamente, requeridas de maneira individual a dar saída, a ECU 1 determina uma alocação de torque de acionamento entre a unidade de roda frontal direita FR e a unidade de roda frontal esquerda FL por meio de um método descrito mais tarde, como baseado na soma de torques de acionamento requeridos de unidades de roda frontais direita e esquerda FR, FL e as velocidades de rotação de motores geradores MGR, MGL para maximizar o rendimento de acionamento total dos motores geradores MGR, MGL.
[0081] Observe que rendimento de acionamento total dos motores geradores significa uma relação de uma soma de forças de acionamento geradas pelos motores geradores MGR, MGL respectivamente
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23/42 (isto é, um torque de acionamento multiplicado por um número de rotações) relativa a uma soma das quantidades de energia elétrica fornecida para os motores geradores MGR, MGL respectivamente. Em outras palavras, maximizar o rendimento de acionamento total dos motores geradores corresponde a minimizar uma soma das quantidades de energia elétrica fornecida para os motores geradores quando uma soma dos torques de acionamento dos motores geradores satisfaz um torque de acionamento que as unidades de rodas frontais esquerda e direita são solicitadas a dar saída.
[0082] Assim, em uma modalidade da presente invenção, quando um torque de acionamento requerido deve ser saído, e se uma decisão é feita que acionar ambos os motores geradores MGR e MGL ao invés de acionar somente um dos motores geradores MGR e MGL maximiza o rendimento de acionamento total dos motores geradores, então uma alocação de torque de acionamento entre unidade de roda frontal direita FR e unidade de roda frontal esquerda FL é determinada para acionar ambos os motores geradores MGR e MGL.
[0083] Em contraste, se uma decisão é feita que acionar apenas um dos motores geradores MGR, MGL ao invés de acionar ambos os motores geradores MGR e MGL maximiza o rendimento de acionamento total dos motores geradores, então uma alocação de torque de acionamento entre unidade de roda frontal direita FR e unidade de roda frontal esquerda FL é determinada para acionar somente um dos motores geradores MGR e MGL.
[0084] Se motores geradores MGR e MGL são ambos acionados, então a ECU 3 gera sinais SER, SEL para trazer circuitos de comutação SWR, SWL ao mesmo tempo em condução, e dar saída aos sinais gerados SER e SEL para os circuitos SWR e SWL, respectivamente. Se um dos motores geradores MGR e MGL é acionado, então a ECU 3 gera sinais SER, SEL para trazer em condução um dos circuitos de
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24/42 comutação SWR e SWL que corresponde a um motor gerador ser acionado para trazer o outro dos circuitos de comutação SWR e SWL fora de condução e dar saída aos sinais gerados SER, SEL para circuitos SWR, SWL, respectivamente.
[0085] Em seguida, a ECU 3 emprega um método descrito mais tarde para gerar sinal PWMI com base em torques de acionamento requeridos individualmente respectivos de unidade de roda frontal direita FR e unidade de roda frontal esquerda FL, como determinado, para controlar transistores NPN Q3-Q8 do inversor 14 para comutá-los quando o inversor 14 aciona o motor gerador MGR e/ou o motor gerador MGL e a ECU 3 dá saída a um sinal gerado PWMI para o inversor
14.
[0086] Além disto, quando o inversor 14 aciona o motor gerador MGR e/ou o motor gerador MGL, a ECU 3 emprega um método descrito mais tarde para gerar um sinal PWMC com base em voltagem de corrente contínua Vb e dá saída à voltagem Vm para controlar os transistores NPN Q1, Q2 do conversor ascendente 12 para comutá-los, e a ECU 3 dá da saída a um sinal gerado PWMC para o conversor ascendente 12.
[0087] Além disto, a ECU 3 controla como o motor ENG deveria ser operado e a relação de engrenamento da transmissão 5 de acordo com os torques de acionamento requeridos individualmente, respectivos, das unidades de roda traseira direita e esquerda RR e RL.
[0088] A figura 3 é um diagrama de blocos de uma função da ECU 3 na figura 2.
[0089] Com referência à figura 3, a ECU 3 inclui uma unidade de cálculo de força de acionamento de veículo requerida 301, uma unidade de determinação de alocação de força de acionamento 302, uma unidade de comutação de conexão 303, uma unidade de conversão de instrução de corrente 304, uma unidade de controle de corrente 305,
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25/42 uma unidade de geração PWM 306, uma unidade de conversão de instrução de voltagem 307, uma unidade de cálculo de relação de trabalho de conversor 308 e uma unidade de geração PWM de conversor 309.
[0090] A unidade de cálculo de força de acionamento de veículo requerida 301 calcula um torque de acionamento requerido T* que o veículo 100 é requerido a dar saída, como baseado na posição do pedal de acelerador AP, posição do pedal de freio BP, posição de mudança SP e velocidade do veículo. A velocidade do veículo é, por exemplo, um valor médio de velocidades de rotação coFL, oFR, oRL, coRR das unidades de roda FL, FR, RL, RR.
[0091] A unidade de determinação de alocação de força 302 calcula a partir do torque de acionamento T* requerido calculado os quatro torques de acionamento requeridos individualmente TFR*, TFL*, TRR*, TRL respectivos das unidades de roda FR, FL, RR, RL. Isto é feito, por exemplo, determinando uma alocação de torque de acionamento entre as quatro unidades de roda FR, FL, RR, RL como baseado em velocidades de rotação coFL, oFR, oRL, oRR de unidades de roda FL, FR, RL, RR e o ângulo de pilotagem 0s do guidão 7, e calculando os torques de acionamento requeridos individualmente, respectivos, das unidades de roda a partir da alocação determinada e torque de acionamento requerido T*.
[0092] Fazendo assim para torques de acionamento requeridos individuais TFR*, TFL que a unidade de roda frontal direita FR e a unidade de roda frontal esquerda FL acionadas de maneira independente por motores geradores MGR e MGL são, respectivamente, requeridas individualmente a dar saída, a unidade de determinação de alocação de força de acionamento 302 determina uma alocação de torque de acionamento entre unidade de roda frontal direita FR e unidade de roda frontal esquerda FL como baseada em um torque de acionamento
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TF* que as unidades de rodas frontais direita e esquerda FR, FL, como um todo, são solicitadas a dar saída, e velocidades de rotação oFL, toFR, de motores geradores MGR, MGL para maximizar o rendimento de acionamento total de motores geradores MGR e MGL.
[0093] Mais especificamente, a unidade de determinação de alocação de força de acionamento 302 compara rendimento de acionamento de ambos os motores geradores MGR e MGL para dar saída a torque de acionamento requerido TF*e aquele de acionar somente um dos motores geradores MGR e MGL para dar saída a torque de acionamento requerido TF* como baseado em uma característica em rendimento de motores geradores MGR, MGL.
[0094] A figura 4 mostra uma característica em rendimento de cada um dos motores geradores MGR, MGL. Na figura, uma curva LN1 indica uma relação que o motor gerador MGR, MGL tem entre saída de torque e velocidade de rotação. Na figura 4 o rendimento é o mais elevado em X1 e tem uma tendência a diminuir gradualmente através de X2, X3, X4 até o mais baixo em X5.
[0095] Aqui, como um exemplo, o veículo 100 viaja com motores geradores MGR, MGL ambos girando na velocidade ω1, quando a operação do condutor solicita que as unidades de roda direita e esquerda FR, FL dêem saída ao torque de acionamento requerido TF* para efeito de ilustração.
[0096] O torque de acionamento requerido TF* e a velocidade de rotação da ω1 são comparadas com a característica em rendimento da figura 4. Se os motores geradores MGR, MGL são ambos acionados, para cada um dar saída a um torque TF*/2, o rendimento é X5, como indicado na figura por um ponto P2. Em contraste, se somente um dos motores geradores MGR, MGL é acionado para dar saída ao torque TF*, então o rendimento aumenta até X4, como indicado na figura por um ponto P1.
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27/42 [0097] Em outras palavras, para torque de acionamento requerido o relativamente pequeno TF*, tal como quando viajando em uma área urbana em baixa velocidade, uma decisão é feita que acionar somente um dos motores geradores MGR, MGL pode maximizar o rendimento de acionamento total dos motores geradores. Conseqüentemente, neste caso, a unidade de determinação de alocação de força 32 determina torques de acionamento TFR*, TFL* requeridos individualmente respectivos de unidades de roda frontais direita e esquerda FL, FR para fazer com que um e o outro de motores geradores MGR, MGL dêem saída a torque de saída TF* e um torque de zero, respectivamente.
[0098] Em contraste, para torque de acionamento requerido relativamente grande TF*, então como mostrado na figura 5, pode ser visto que quando somente um dos motores geradores MGR, MGL é acionado para dar saída ao torque TF*, rendimento X3 é obtido como indicado por um ponto P3, e quando os motores geradores MGR, MGL são ambos acionados para cada um dar saída a torque TF*/2 então, como indicado na figura por um ponto P4, rendimento mais elevado Χ2 é obtido.
[0099] Assim, para torque de acionamento requerido relativamente grande TF*, tal como quando acelerando enquanto viajando em alta velocidade, uma decisão é feita que acionar ambos os motores geradores MGR, MGL pode aumentar o rendimento de acionamento total dos motores geradores. Neste caso, a unidade de determinação de alocação de força de acionamento 302 determina uma alocação de torque de acionamento entre a unidade de roda frontal direita FR e a unidade de roda frontal esquerda FL como baseado no torque de acionamento requerido TF* e velocidades de rotação oFR, oFL de motores geradores MGR, MGL.
[00100] Assim, a unidade de determinação de alocação de força de
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28/42 acionamento 302 seleciona um motor gerador dentre uma pluralidade de motores geradores MGR, MGL que servem como uma fonte de força de acionamento, como apropriado, como baseado em torque de acionamento requerido TF* e velocidades de rotação oFR, oFL de motores geradores MGR, MGL. Isto permite que um motor gerador selecionado seja, cada um, acionado de maneira altamente eficiente a despeito de se a força de acionamento requerida TF* possa ser grande ou pequena. Como resultado, o veículo como um todo pode alcançar rendimento total aumentado.
[00101] Contudo, se, o veículo 100 está girando, acionando ambos os motores geradores MGR, MGL com unidades de rodas frontais direita e esquerda FR, FL girando em diferentes velocidades coFR, oFL, resulta nas unidades de roda dando saída a torques com uma diferença atribuída à diferença entre as suas velocidades de rotação, resultando no veículo 100 tendo uma capacidade reduzida de girar prejudicada.
[00102] Conseqüentemente, se uma decisão é feita de um ângulo de pilotagem de guidão 7 de 0s recebido do sensor de ângulo de pilotagem 36 que o veículo 100 está atualmente girando, então a uma unidade de determinação de alocação de força de acionamento 302 determina uma alocação de torque de acionamento entre a unidade de roda frontal direita FR e a unidade de roda frontal esquerda FL como baseada em que direção o veículo está girando, para acionar um dos motores geradores MGR, MGL para permitir ao veículo 100 girar de maneira suave.
[00103] Mais especificamente, se uma decisão é feita de um ângulo de pilotagem de guidão 7 de 0s que o veículo 100 está atualmente girando para a direita, então, a unidade de determinação de alocação de força de acionamento 302 determina uma alocação de torque de acionamento entre unidades de rodas frontais direita e esquerda FR, FL
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29/42 para acionar somente uma unidade de roda localizada para fora da direção na qual o veículo gira, isto é, unidade de roda frontal esquerda FL, e fazer com que uma unidade de roda localizada para dentro da direção na qual o veículo gira, isto é, unidade de roda frontal direita FR esteja em vazio.
[00104] Além disto, se uma decisão é feita de um ângulo de pilotagem de guidão 7 de Os que o veículo 100 está atualmente girando para a esquerda, então, a unidade de determinação de alocação de força de acionamento 302 determina uma alocação de torque de acionamento entre unidades de rodas frontais direita e esquerda FR, FL para acionar somente uma unidade de roda localizada para fora da direção na qual o veículo gira, isto é, unidade de roda frontal direita FR, e faz com que uma unidade de roda localizada para dentro da direção na qual o veículo gira, isto é, unidade de roda frontal esquerda FL esteja em vazio.
[00105] Então, a unidade de determinação de alocação de força de acionamento 302 calcula os torques de acionamento requeridos individualmente respectivos das unidades de roda frontal direita e esquerda TFR*, TFL* a partir da alocação determinada e torque de acionamento requerido TF*, e a unidade de determinação de alocação da força de acionamento 302 da saída a torques de acionamento requeridos individualmente respectivos das unidades de roda TFR*, TFL*, como calculado para a unidade de comutação de conexão 303, unidade de conversão de instrução de corrente 304 e unidade de conversão de instrução de voltagem 307.
[00106] A unidade de comutação de conexão 303 recebe os torques de acionamento requeridos individualmente respectivos das unidades de rodas TFR*, TFL* a partir da unidade de determinação de alocação de força de acionamento 302, e a unidade de comutação de conexão 303 gera sinais SER, SEL baseados neles para trazer circuiPetição 870180156696, de 29/11/2018, pág. 33/55
30/42 tos de comutação SWR, SWL em/fora de condução e dá saída aos sinais para circuitos de comutação SWR, SWL, respectivamente.
[00107] Mais especificamente, se nenhum dos torques de acionamento requeridos individualmente respectivos das unidades de roda TFR*, TFL* for zero, isto é, se motores geradores MGR, MGL são ambos acionados, então a unidade de comutação de conexão 303 gera sinais SER, SEL para trazer ambos os circuitos de comutação SWR, SWL em condução, e da saída aos sinais gerados SER, SEL para os circuitos de comutação SWR, SWL, respectivamente. Assim os motores geradores MGR, MGL são, cada um, conectados eletricamente ao inversor 14, e uma corrente de acionamento de motor será aplicada a cada bobina de fase a partir do inversor 14.
[00108] Em contraste, se um dos torques de acionamento requeridos individualmente respectivos das unidades de roda TFR*, TFL* for zero, isto é, se somente um dos motores geradores MGR, MGL for acionado, então a unidade de comutação de conexão 303 gera sinais SER, SEL para trazer em condução um circuito de comutação SWR (ou SWL) que corresponde a um motor gerador a ser acionado, e para trazer o outro circuito de comutação SWL (ou SWR) fora de condução, e dá saída aos sinais gerados SER, SEL para circuitos SWR, SWL, respectivamente. Assim, somente um dos motores geradores MGR, MGL é conectado eletricamente ao inversor 14, e uma corrente de acionamento de motor é aplicada a cada bobina de fase. Como o outro dos motores geradores MGR, MGL está eletricamente desconectado do inversor 14, aplicar uma corrente de acionamento de motor será cessado.
[00109] Observe que se somente um dos motores geradores MGR,
MGL é acionado, acionado continuamente um motor gerador pode ser substituído por acionar os motores geradores MGR, MGL alternadamente para cada período de tempo predeterminado. Isto pode ser feito
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31/42 trazendo circuitos de comutação SWR, SWL em condução de maneira alternada para cada período de tempo predeterminado.
[00110] Assim o inversor 14 e motores geradores MGR, MGL são conectados/desconectados eletricamente como baseados nos torques de acionamento requeridos individualmente, respectivos das unidades de roda TFR*, TFL* e, em seguida, o inversor 14 é controlado para fazer com que os motores geradores MGR, MGL dêem saída a torque de acordo com os torques de acionamento requeridos individualmente respectivos das unidades de roda TFR*, TFL*, como determinado.
[00111] Mais especificamente, a unidade de conversão da instrução de corrente 304 calcula um valor de corrente primário (que corresponde a uma soma de uma corrente para excitação e aquela para torque) que é um alvo a ser controlado para realizar controle vetorial e uma freqüência de corrente de deslizamento como baseada nos torques de acionamento requeridos individualmente respectivos das unidades de roda TFR*, TFL*, como determinado, e velocidades de rotação oFR, coFL de motores geradores MGR, MGL. Tal cálculo é feito de acordo com um sistema de controle vetorial bem-conhecido. Então, a partir do valor de corrente primária calculado e freqüência de ângulo de deslizamento, a unidade de conversão de instrução de corrente 304 calcula instruções de corrente iu*, iv*, iw* para as fases do motor gerador MGR e/ou do motor gerador MGL e dá saída a instruções de corrente calculadas iu*, iv*, iw* para a unidade de controle de corrente 305.
[00112] Observe que a série de cálculos que é feita para acionar ambos os motores geradores MGR, MGL utilizam um valor médio de velocidade de rotação oFR, oFL de motores geradores MGR, MGL. Se apenas um dos motores geradores MGR, MGL é acionado, a velocidade de rotação coFR ou coFL de um dos motores geradores que é acionado é utilizada.
[00113] A unidade de controle de corrente 305 recebe instruções de
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32/42 corrente iu*, iv*, iw* para as três fases a partir da unidade de conversão de instrução decorrente 304 e recebe correntes de motor MCRTR e MCRTL a partir de sensores de corrente 24,28. A unidade de controle de corrente 305 realiza controle de realimentação de modo que os valores de detecção de corrente das três fases iu, iv, iw indicados na corrente de motor MCRTR e/ou MCRTL correspondem às instruções de corrente de 3 fases iu*, iv*, iw* . Mais especificamente, a unidade de controle de corrente 305 calcula quantidades de voltagem a serem controladas Vu*, Vv*, Vw*, para ajustar uma corrente de motor para um desvio entre valores de detecção de corrente iu, iv, iw e instruções de corrente iu*, iv*, iw* e dá saída às quantidades calculadas de voltagem a serem controladas Vu*, Vv*, Vw*, para a unidade de geração PWM 306.
[00114] A unidade de geração PWM 306 recebe as quantidades de voltagem a serem controladas Vu, Vv, Vw a partir da unidade de controle de corrente 305, e voltagem Vm a partir do sensor de voltagem 13, e gera o sinal PWMI como baseado nele e dá saída ao sinal gerado PWMI para o inversor 14.
[00115] Assim o inversor 14 tem cada um dos transistores Q3 a Q8 controlado de acordo com a sinal PWMI recebido a partir da unidade de geração PWM 306 para comutar para controlar uma corrente passada para cada fase dos motores geradores MGR, MGL para permitir aos motores geradores MGR, MGL darem saída a torques de acionamento requeridos individualmente respectivos das unidades de roda TR*, TL*, como designado.
[00116] Assim, uma corrente de acionamento de motor é controlada e os motores geradores MGR, MGL dão saída a torques designados nos torques de acionamento requeridos individualmente respectivos das unidades de rodas TFR*, TFL*.
[00117] Observe que se um dos torques de acionamento requeridos
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33/42 individualmente respectivos das unidades de rodas TFR*, TFL* for zero, por exemplo, se TFR* = 0, então o motor gerador MGR associado com ele e o inversor 14 são desconectados eletricamente por meio do circuito de comutação SWR e a aplicação de uma corrente de acionamento de motor ao motor gerador MGR é cessada. Como resultado, a unidade de roda frontal direita FR acoplada ao motor gerador MGR está vazio.
[00118] Além disto, em paralelo com assim controlar uma corrente de acionamento de motor quando uma voltagem requerida para acionar o motor gerador MGR e/ou o motor gerador MGL, isto é, uma voltagem de acionamento de motor, é determinada a partir dos torques de acionamento requeridos individualmente respectivos das unidades de roda TFR*, TFL* como determinado e velocidades de rotação oFR, coFL de motores geradores MGR, MGL, a ECU 1 controla uma operação de conversão de voltagem do conversor ascendente 12, de modo que a voltagem Vm introduzida para o inversor 14 corresponde à voltagem de acionamento de motor determinada.
[00119] Mais especificamente, a unidade de conversão da instrução de voltagem 307 determina um valor otimizado (ou alvo) para uma voltagem introduzida para o inversor, isto é, um valor de instrução de voltagem Vdc_com para o conversor ascendente 12 como baseada nos torques de acionamento requeridos individualmente respectivos das unidades de roda TR*, TL* recebidos da unidade de determinação de alocação de força de acionamento 302 e velocidades de rotação oFR, coFL de motores geradores MGR, MGL, e dá saída a um valor de instrução de voltagem determinado Vdc_com para a unidade de cálculo de relação de trabalho do conversor 308.
[00120] Quando a unidade de cálculo de relação de trabalho do conversor 308 recebe o valor da instrução de voltagem Vdc_com a partir da unidade de conversão de instrução de voltagem 307 e direciPetição 870180156696, de 29/11/2018, pág. 37/55
34/42 ona voltagem de corrente Vb a partir do sensor de voltagem 10, a unidade de cálculo de relação de trabalho de conversor 308 calcula uma relação de trabalho a partir de voltagem de corrente contínua Vb para ajustar a voltagem Vm introduzida para o inversor 14 no valor de instrução de voltagem Vdc_com. A unidade de cálculo de relação de trabalho do conversor 308 dá saída a uma relação de trabalho calculada para a unidade de geração PWM do conversor 309.
[00121] A unidade de geração PWM do conversor 309 utiliza a relação de trabalho recebida a partir da unidade de cálculo de relação de trabalho do conversor 308 para gerar um sinal PWMC para ligar/desligar os transistores NPN Q1, Q2 do conversor ascendente 12 e dar saída ao sinal gerado PWMC para o conversor ascendente 12.
[00122] As figuras 6 e 7 são um fluxograma para ilustrar controlar uma força de acionamento de um veículo que aciona unidades de roda de maneira independente em uma modalidade da presente invenção.
[00123] Com referência à figura 6, inicialmente informação de uma operação realizada por meio de um condutor, tal como uma posição de pedal de acelerador AP, posição de mudança SP, posição de pedal de freio BP e ângulo de pilotagem 0s, é introduzida a partir da variedade sensores para a ECU 3 (etapa S 01) e a unidade de cálculo de força de acionamento do veículo requerida 301 utiliza estas entradas de sensores para calcular o torque de acionamento requerido T* que o veículo 100 é solicitado a produzir (etapa S 02).
[00124] Então, a unidade de determinação de alocação de força de acionamento 302 determina uma alocação de força de acionamento para entre a unidade de roda frontal direita FR e a unidade de roda frontal esquerda FL, como baseado no torque de acionamento TF* do torque de acionamento requerido calculado T* que as unidades de rodas frontais direita e esquerda FR, FL como um todo são solicitadas a dar saída, velocidades de rotação oFR, oFL de motores geradores
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MGR, MGL, e ângulo de pilotagem Os do guidão 7.
[00125] Mais especificamente, inicialmente, a uma unidade de determinação de alocação de força de acionamento 302 determina a partir do ângulo de pilotagem Os do guidão 7 como recebido a partir do sensor de ângulo de pilotagem 36 se o veículo 100 está viajando direto para a frente (etapa S 02). Se um ângulo de pilotagem 0s tem no máximo um valor predeterminado, a unidade de determinação de alocação de força de acionamento 302 determina que o veículo 100 está viajando direto para a frente e vai para a etapa S 04. Se o ângulo de pilotagem 0s excede o valor predeterminado, então a unidade de determinação de alocação de força de acionamento 302 determina que o veículo 100 está girando, e vai para a etapa S 11 mostrada na figura 7 descrita mais tarde.
[00126] Então na etapa S 03, se uma decisão é feita que o veículo 100 está viajando direto para a frente, a unidade de determinação de alocação de força de acionamento 302 determina uma alocação de torque de acionamento entre a unidade de roda frontal direita FR e a unidade de roda frontal esquerda FL como baseado no torque de acionamento requerido T* e nas velocidades de rotação dos motores geradores MGR, MGL para maximizar o rendimento de acionamento total dos motores geradores MGR e MGL (etapa S 04).
[00127] Mais especificamente, a unidade de determinação de alocação de força de acionamento 302 armazenou antecipadamente nela como um mapa a característica em rendimento dos motores geradores MGR, MGL mostradas na figura 4 (uma relação entre torques de saída, velocidade de rotação e rendimento) e refere-se a este mapa para determinar uma alocação de torque de acionamento que maximiza o rendimento de acionamento total dos motores geradores. A unidade de determinação de alocação de força de acionamento 302 então utiliza a alocação determinada e o torque de acionamento requerido T* para
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36/42 calcular os torques de acionamento requeridos individualmente, respectivos das unidades de roda TFR*, TFL*.
[00128] Uma vez que os torques de acionamento requeridos individualmente respectivos das unidades de roda TFR*, TFL* tenham sido calculados, então a unidade de comutação de conexão 303 calcula sinais SER, SEL baseados neles para trazer circuitos de comutação SWR, SWL dentro/fora de condução e dá saída aos sinais para os circuitos de comutação SWR, SWL, respectivamente.
[00129] Mais especificamente, se na etapa S 05 um dos torques de acionamento requeridos individualmente respectivos das unidades de roda TFR*, TFL* é positivo ou negativo e o outro é zero, então a unidade de comutação de conexão 303 determina acionar somente um dos motores geradores MGR, MGL, e a unidade de comutação de conexão 303 gera sinais SER, SEL para trazer em condução um dos circuitos de comutação SWR, SWL que corresponde ao motor gerador a ser acionado e trazer o outro circuito de comutação fora de condução, e a unidade de comutação de conexão 303 dá saída aos sinais gerados para os circuitos de comutação SWR, SWL (etapa S 06).
[00130] Se na etapa S 05 os torques de acionamento requeridos individualmente respectivos das unidades de roda TFR*, TFL* são ambos positivos ou negativos, então a unidade de comutação de conexão 303 determina acionar ambos os motores geradores MGR, MGL. Neste caso, a unidade de comutação de conexão 303 gera sinais SER, SEL para trazer ambos os circuitos de comutação SWR, SWL para condução e dá saída aos sinais para os circuitos de comutação SWR, SWL (etapa S 07).
[00131] Assim, no mínimo um dos motores geradores MGR, MGL é eletricamente conectado ao inversor 14 e, nesta condição, o inversor controla uma corrente de acionamento de motor (etapa S 08). O inversor 14 tem cada transistor NPN Q3 a Q8 controlado em resposta
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37/42 ao sinal PWMI saído da unidade de geração PWM 306 para comutar para permitir que os motores geradores MGR, MGL dêem saída a torques de acordo com os torques de acionamento requeridos individualmente respectivo das unidades de roda TFR*, TFL* (etapa S 09). [00132] Assim, quando o veículo 100 está viajando direto para a frente, um motor gerador de uma pluralidade de motores geradores MGR, MGL que servem como uma fonte de força de acionamento é selecionado, como apropriado, como baseado em torque de acionamento requerido TF*, e velocidades de rotação oFR, oFL de motores geradores MGR, MGL. Assim, o rendimento de acionamento total dos motores geradores pode ser maximizado.
[00133] Em contraste, fazendo referência novamente de volta a etapa S 03, se uma decisão é feita que o veículo 100 está girando, então de acordo com o fluxograma da figura 7 um dos motores geradores MGR, MGL é selecionado como uma fonte de força de acionamento, como apropriado, dependendo em que direção o veículo 100 está girando.
[00134] Mais especificamente na figura 6, na etapa S 03, se o ângulo de pilotagem 0s do guidão 7 tem um valor absoluto que excede um valor predeterminado, então, além disto, a partir de se o ângulo de pilotagem 0s é positivo ou negativo, uma decisão é feita quanto a se o veículo 100 está girando para a direita (etapa S 11).
[00135] Se na etapa S 11 uma decisão é feita que o veículo 100 está girando para a direita, então uma alocação de torque de acionamento é determinada para fazer com que somente uma unidade de roda localizada para fora do giro, isto é, somente a unidade de roda frontal esquerda FL para servir como uma unidade de roda de acionamento, e uma unidade de roda localizada para dentro do giro, isto é, unidade de roda frontal direita FR para servir como uma unidade de roda em vazio.
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38/42 [00136] Mais especificamente, se o veículo está girando para a direita o torque de acionamento requerido TFL* individualmente da unidade de roda frontal esquerda FL é ajustado para ser o torque de acionamento requerido TF* e o torque de acionamento requerido TFR* individualmente da unidade de roda frontal direita FR é ajustado para ser zero. Conseqüentemente, a unidade de comutação de conexão 303 gera sinais SER, SEL como baseado nos torques de acionamento requeridos individualmente respectivos das unidades de roda TFR*, TFL* como ajustados, para trazer o circuito de comutação SWR e o circuito de comutação SWL fora/em condução, respectivamente (etapa S 13).
[00137] Se na etapa S 11 uma decisão é feita que o veículo 100 não está girando para a direita, então a unidade de determinação de alocação de força de acionamento 302 ainda determina se o veículo 100 está girando para a esquerda (etapa S 12). Se assim, uma alocação de torque de acionamento é determinada, em contraste com aquela aplicada quando o veículo 100 está girando para a direita, para fazer com que somente a unidade de roda frontal direita FR sirva como uma unidade de roda de acionamento e a unidade de roda frontal esquerda FL sirva como uma unidade de roda em vazio.
[00138] Mais especificamente, quando o veículo está girando para a esquerda, o torque de acionamento requerido TFL* individualmente da unidade de roda frontal esquerda FL é ajustado para zero, e o torque de acionamento requerido TFR* individualmente da unidade de roda frontal direita FR é ajustado para ser o torque de acionamento requerido TF*. Conseqüentemente, a unidade de comutação de conexão 303 gera sinais SER, SEL como baseado nos torques de acionamento requeridos individualmente respectivos das unidades de roda TFR*, TFL* como ajustados, para trazer o circuito de comutação SWR e o circuito de comutação SWL em/fora de condução, respectivamente
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39/42 (etapa S 14).
[00139] Assim um dos motores geradores MGR, MGL e inversor 14 são eletricamente conectados e, nesta condição, o inversor 14 controla uma corrente de acionamento de motor (etapa S 15). O inversor 14 assim tem transistores NPN Q3 até Q8 controlados em resposta a um sinal PWMI para comutar para permitir que os motores geradores MGR, MGL dêem saída a torques de acordo com os torques de acionamento requeridos individualmente respectivos das unidades de roda TFR*, TFL* (etapaS 16).
[00140] Assim, quando o veículo 100 está girando, acionar um motor gerador acoplado com uma unidade de roda localizada para dentro de uma direção na qual o veículo está girando é cessado. Isto permite ao veículo 100 virar suavemente para assegurar que o veículo pode viajar com estabilidade.
[00141] Além disto, o rendimento de acionamento total dos motores geradores pode ser mais elevado do que aquele de um veículo elétrico convencional que controla velocidade de deslizamento, como baseado em diferença de velocidade de rotação de motores de indução direito e esquerdo para permitir aos motores de indução gerarem torques iguais.
[00142] Variação tomada como exemplo [00143] A presente invenção em uma modalidade proporciona um aparelho de controle de força de acionamento para um veículo, que aciona unidades de roda de maneira independente, que é também aplicável a um veículo 100A de um sistema de acionamento de quatro unidades de roda de maneira independente como mostrado na figura 8, bem como ao veículo 100 que aciona duas unidades de roda de maneira independente, como mostrado na figura 1.
[00144] Mais especificamente, com referência à figura 8, o veículo
100A adota um sistema que aciona quatro unidades de roda de maneiPetição 870180156696, de 29/11/2018, pág. 43/55
40/42 ra independente que aciona unidades de roda frontal esquerda e direita FL, FR de maneira independente por meio dos motores geradores MGFL , MGFR e unidades de rodas traseiras esquerda e direita RL, RR de maneira independente por meio de motores geradores MGRL, MGRR.
[00145] Uma única unidade de controle de energia 1A é fornecida para os quatro motores geradores MGFL, MGFR, MGRL, MGRR de forma comum. A unidade de controle de energia 1 controla integralmente o acionamento dos quatro motores geradores MGFL, MGFR, MGRL, MGRR. A unidade de controle de energia 1A é basicamente a mesma em configuração que a unidade de controle de energia 1 da figura 1.
[00146] Além disto, o veículo 100A inclui quatro circuitos de comutação SWFL, SWFR, SWRL, SWRR para conectar ou desconectar eletricamente a unidade de controle de energia 1A e os motores geradores MGFL, MGFR, MGRL, MGRR, respectivamente. Bem como os circuitos de comutação SWR, SWL da figura 1, os quatro circuitos de comutação SWFL, SWFR, SWRL, SWRR são trazidos em/fora de condução em resposta a sinais SEFL, SEFR, SERL, SERR emitidos a partir de uma ECU 3.
[00147] O aparelho de controle de força de acionamento da figura 8 é caracterizado, em comparação com o aparelho de controle de força de acionamento da figura 1 por trazer em comutação os quatro circuitos de comutação SWFL, SWFR, SWRL, SWRR em/fora de condução para permitir aos quatro motores geradores MGFL, MGFR, MGRL, MGRR, serem acionados de maneira seletiva. Os quatro circuitos de comutação SWFL, SWFR, SWRL, SWRR são comutados por um método similar àquele do aparelho de controle de força de acionamento da figura 1, como apropriado, dependendo de como o veículo 100A está viajando atualmente (isto é, uma força de acionamento requerida
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41/42 e uma direção na qual o veículo está viajando). Mais especificamente, uma alocação de torque de acionamento entre as unidades de roda FR, FL, RL, RR é determinada como baseada em uma força de acionamento que o veículo 100A é solicitado a produzir e as velocidades de rotação dos motores geradores MGFL, MGFR, MGRL, MGRR para maximizar o rendimento de acionamento total dos motores geradores MGFL, MGFR, MGRL, MGRR [00148] Além disto, quando o veículo 100A está girando, uma alocação de torque de acionamento entre unidades de roda FR, FL, RL, RR é determinada para fazer com que uma unidade de roda localizada mais para dentro da direção na qual o veículo está girando esteja em vazio.
[00149] De acordo com a alocação determinada, os torques de acionamento requeridos individualmente respectivos das unidades são calculados, e de acordo com eles, os circuitos de comutação SWFL, SWFR, SWRL, SWRR são trazidos em condução de maneira seletiva. Assim, o veículo 100A faz uma seleção de viajar com uma única unidade de roda servindo como uma unidade de roda de acionamento, ou para viajar com um máximo de quatro unidades de roda servindo como unidades de roda de acionamento.
[00150] Assim, a presente invenção em uma modalidade adota uma configuração que permite que uma pluralidade de motores geradores seja acionada por um único circuito de acionamento. Isto pode proporcionar um aparelho de controle de força de acionamento reduzido em dimensão, peso e custo.
[00151] Além disso, na presente configuração, um ou no mínimo dois de uma pluralidade de motores geradores podem ser selecionados como um motor gerador/motores geradores que serve/servem como uma fonte/fontes de força de acionamento, como apropriado, de acordo com como o veículo está viajando atualmente. Os motores ge
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42/42 radores selecionados podem ser assim acionados de maneira eficiente a despeito de quanto da força de acionamento é requerida. Como resultado o veículo como um todo pode alcançar rendimento do total aumentado.
[00152] Além disto, da pluralidade de motores geradores um motor gerador que não deveria ser acionado pode ser selecionado, como apropriado, de acordo com que direção o veículo está viajando. O veículo pode assim girar de maneira suave, e isto pode assegurar que o veículo pode viajar com estabilidade.
[00153] Deveria ser entendido que as modalidades aqui descritas são ilustrativas e não restritivas em qualquer aspecto. O escopo da presente invenção está definido pelos termos das reivindicações ao invés da descrição acima, e é intenção incluir quaisquer modificações dentro do escopo e significado equivalente dos termos das reivindicações.
APLICABILIDADE INDUSTRIAL [00154] A presente invenção é aplicável a um aparelho de controle de força de acionamento montado em um veículo que aciona unidades de roda de maneira independente.

Claims (7)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Aparelho de controle de força de acionamento para um veículo que aciona unidades de roda de maneira independente, caracterizado pelo fato de que compreende:
    n motores geradores (MGL, MGR) cada um acoplado com uma unidade de roda de acionamento e acionável de maneira independente um do outro, n sendo um número natural de no mínimo dois;
    um circuito de acionamento (1) fornecido comum aos ditos n motores geradores (MGL, MGR) e configurado para receber energia elétrica a partir de um suprimento de energia (B) para acionar os ditos n motores geradores (MGL, MGR) e um mecanismo de comutação (SWR, SWL) para comutar de maneira seletiva um estado com um dos ditos n motores geradores (MGL, MGR) e o dito circuito de acionamento (1) conectados juntamente e com um estado com m dos ditos dos n motores geradores (MGL, MGR) e o dito circuito de acionamento (1) conectados juntamente, m sendo um número natural de no mínimo dois e no máximo n, em que o circuito de acionamento inclui um inversor configurado para acionar todos os n motores geradores.
  2. 2. Aparelho de controle de força de acionamento para um veículo que aciona unidades de roda de maneira independente, caracterizado pelo fato de que compreende:
    n motores geradores (MGL, MGR) cada um acoplado com uma unidade de roda de acionamento e acionável de maneira independente um do outro, n sendo um número natural de no mínimo dois;
    um circuito de acionamento (1) fornecido comum aos ditos n motores geradores (MGL, MGR) e configurado para receber energia elétrica a partir de um suprimento de energia (B) para acionar os ditos n motores geradores (MGL, MGR) e um dispositivo de controle (3) que controla o dito circuito de
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    2/4 acionamento (1) de acordo com como um veículo (100) está viajando atualmente, o dito dispositivo de controle (3) incluindo:
    primeiro dispositivo de acionamento para acionar m dos ditos n motores geradores (MGL, MGR) por meio do dito circuito de acionamento (1), m sendo um número natural de no mínimo dois e no máximo n; e segundo dispositivo de acionamento para acionar um dos ditos n motores geradores (MGL, MGR) por meio do dito circuito de acionamento (1), em que o circuito de acionamento inclui um inversor configurado para acionar todos os n motores geradores.
  3. 3. Aparelho de controle de força de acionamento para um veículo que aciona unidades de roda de maneira independente, caracterizado pelo fato de que compreende:
    n motores geradores (MGL, MGR) cada um acoplado com uma unidade de roda de acionamento e acionável de maneira independente um do outro, n sendo um número natural de no mínimo dois;
    um circuito de acionamento (1) fornecido comum aos ditos n motores geradores (MGL, MGR) e configurado para receber energia elétrica a partir de um suprimento de energia (B) para acionar os ditos n motores geradores (MGL, MGR);
    n circuitos de comutação (SWL, SWR) capazes de conectar/desconectar eletricamente o dito circuito de acionamento (1) e os ditos n motores geradores (MGL, MGR), respectivamente, e um dispositivo de controle (3) que controla o dito circuito de acionamento (1) de acordo com como um veículo (100) está viajando atualmente, para seletivamente trazer um ou m dos ditos n circuitos de comutação (SWL, SWR) em conexão e também fazer com que qualquer um dos ditos motores geradores associados com os ditos um ou m dos ditos n circuitos de comutação (SWL, SWR) para juntos gera
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    3/4 rem uma força de acionamento que satisfaz uma força de acionamento que o dito veículo (100) é solicitado a produzir, em que o circuito de acionamento inclui um inversor configurado para acionar todos os n motores geradores.
  4. 4. Aparelho de controle de força de acionamento para um veículo que aciona unidades de roda de maneira independente de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que no qual se o dito veículo 100 é solicitado a produzir a uma força de acionamento relativamente pequena, o dito dispositivo de controle (3) seletivamente traz um ou m dos ditos n circuitos de comutação (SWR, SWL) em conexão, e se o dito veículo (100) é solicitado a produzir a uma força de acionamento relativamente grande, o dito dispositivo de controle (3) seletivamente traz m dos ditos n circuitos de comutação (SWR, SWL) em conexão, m sendo um número natural de no mínimo dois e no máximo n.
  5. 5. Aparelho de controle de força de acionamento para um veículo que aciona unidades de roda de maneira independente de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que no qual o dito dispositivo de controle (3) inclui:
    uma unidade de detecção de velocidade de rotação que detecta velocidades de rotação dos ditos n motores geradores (MGL, MGR), uma unidade de detecção de força de acionamento requerida (301) que detecta uma força de acionamento requerida que o dito veículo (100) requerer;
    uma unidade de determinação de alocação de força de acionamento (302) que determina de maneira seletiva qualquer um dos ditos n motores geradores (MGL, MGR) a ser alocado da dita força de acionamento requerida, como baseado nas ditas velocidades de rotação e a dita força de acionamento requerida como detectada, para
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    4/4 maximizar o rendimento de acionamento total dos ditos n motores geradores (MGL, MGR); e uma unidade de comutação de conexão 303 que, de maneira seletiva, traz em conexão quaisquer dos ditos n circuitos de comutação (SWL, SWR) associados com os ditos quaisquer dos ditos motores geradores selecionados.
  6. 6. Aparelho de controle de força de acionamento para um veículo que aciona unidades de roda de maneira independente de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que no qual:
    o dito dispositivo de controle (3) ainda inclui uma unidade de detecção de ângulo de pilotagem que detecta um ângulo de pilotagem do dito veículo; e se uma decisão é feita a partir do dito ângulo de pilotagem como detectado que o dito veículo (100) está viajando direto para a frente, a dita unidade de determinação de alocação de força de acionamento (302) determina de maneira seletiva o dito qualquer um dos ditos motores geradores para ser alocado à dita força de acionamento requerida, como baseado nas ditas velocidades de rotação e a dita força de acionamento requerida.
  7. 7. Aparelho de controle de força de acionamento para um veículo que aciona unidades de roda de maneira independente de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que no qual, se uma decisão é feita a partir do dito ângulo de pilotagem como detectado que o dito veículo (100) está girando, a dita unidade de determinação de alocação de força de acionamento (302) determina de maneira seletiva o dito qualquer um dos ditos motores geradores para ser alocado à dita força de acionamento requerida, como baseado em que a direção do dito veículo (100) está girando.
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