CN107054354B - 车辆的驱动力控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆的驱动力控制装置,能够通过适当地控制驱动力源的输出转矩和向左右轮传递的转矩而使行驶稳定性提高。所述车辆的驱动力控制装置构成为，基于驾驶者要求的驱动转矩和与车辆的姿态有关的数据来算出向左右车轮分别传递的目标转矩(步骤S13)，基于左右车轮的滑移状态来校正左右车轮各自的目标转矩(步骤S15)，以第一电流值来控制驱动用电动机，该第一电流值基于向一个车轮传递的校正后的目标转矩与向另一车轮传递的校正后的目标转矩之和来算出，以第二电流值来控制差动用电动机，该第二电流值基于向一个车轮传递的校正后的目标转矩与向另一车轮传递的校正后的目标转矩之差来算出。

Description

车辆的驱动力控制装置

技术领域

本发明涉及能够将驱动力源的输出转矩向左右驱动轮传递并且对向这些驱动轮传递的转矩的分配率进行控制的车辆的驱动力控制装置。

背景技术

专利文献1中记载了一种具有差动机构的车辆，该差动机构构成为将从动力源输入的转矩向左右驱动轮输出。在该差动机构中设有两个摩擦卡合装置，该两个摩擦卡合装置用于变更向一个驱动轮传递的转矩与向另一驱动轮传递的转矩的分配率。具体而言，所述差动机构构成为，通过使一个摩擦卡合装置的摩擦力增大而使向一侧的驱动轮传递的转矩的分配率增大，通过使另一个摩擦卡合装置的摩擦力增大而使向另一侧的驱动轮传递的转矩的分配率增大。并且，对上述的摩擦卡合装置进行控制的装置构成为，在加速行驶中进行转弯的情况下，以基于外轮侧的滑移率使向外轮侧传递的转矩的分配率减小的方式控制上述摩擦卡合装置，在减速行驶中进行转弯的情况下，以基于内轮侧的滑移率使向内轮侧传递的转矩的分配率增大的方式控制上述摩擦卡合装置。

专利文献1：日本特开2011-163519号公报

发明内容

在专利文献1记载的差动机构中，当使向一个驱动轮传递的转矩的分配率增大时，向另一驱动轮传递的转矩的分配率减小，并且，当使向一个驱动轮传递的转矩的分配率减小时，向另一驱动轮传递的转矩的分配率增大。在该情况下，转矩的分配率基于所述一个驱动轮的滑移率来控制，因此所述一个驱动轮的转矩被优化，但另一驱动轮的滑移率或另一驱动轮的转矩在转矩分配率的控制中并没有反映或没有考虑，因此有可能向所述另一驱动轮传递的转矩过度地增大或减小。在这样的情况下，有可能由于另一驱动轮的转矩过度地变大而车辆的行驶稳定性下降。

本发明着眼于上述的技术性课题而完成，目的在于提供一种能够通过适当地控制驱动力源的输出转矩和向左右轮传递的转矩而使行驶稳定性提高的车辆的驱动力控制装置。

为了达成上述的目的，本发明为一种车辆的驱动力控制装置，所述车辆具备驱动用电动机、差动机构和差动用电动机，所述差动机构从所述驱动用电动机被输入转矩，具备多个旋转要素且能够将输入的所述转矩向左右车轮传递，所述差动用电动机与所述差动机构中的任一个所述旋转要素连结，并且通过输出转矩来控制从所述差动机构向所述左右车轮传递的转矩的分配率，所述车辆的驱动力控制装置的特征在于，具备控制器，该控制器对向所述驱动用电动机和所述差动用电动机通电的电流进行控制，所述控制器构成为，算出驱动转矩，所述驱动转矩是基于驾驶者的操作的要求转矩即使所述车辆加速的转矩及使所述车辆减速的转矩，基于算出的所述驱动转矩和与所述车辆的姿态有关的数据来算出向所述左右车轮分别传递的目标转矩，检测所述左右车轮各自的滑移状态，基于检测出的所述滑移状态来校正所述左右车轮各自的所述目标转矩，基于向一个车轮传递的校正后的所述目标转矩与向另一车轮传递的校正后的所述目标转矩之和来算出向所述驱动用电动机通电的第一电流值，并且基于向一个车轮传递的校正后的所述目标转矩与向另一车轮传递的校正后的所述目标转矩之差来算出向所述差动用电动机通电的第二电流值，以所述第一电流值控制所述驱动用电动机，以所述第二电流值控制所述差动用电动机。

在本发明中，可以是，所述车辆的驱动力控制装置还具备制动器机构，该制动器机构构成为使与通电的电流对应的制动转矩作用于旋转部件，该旋转部件设于从所述驱动用电动机至所述差动机构的转矩的传递路径内，所述控制器还具备对向所述制动器机构通电的电流进行控制的功能，所述控制器基于向一个车轮传递的校正后的所述目标转矩与向另一车轮传递的校正后的所述目标转矩之和来算出向所述制动器机构通电的第三电流值。

在本发明中，可以是，所述驱动用电动机是具有发电功能的电动机，在向一个车轮传递的校正后的所述目标转矩与向另一车轮传递的校正后的所述目标转矩之和为制动转矩且该制动转矩大于所述驱动用电动机通过发电功能而能够产生的极限转矩的情况下，所述控制器以所述驱动用电动机产生极限转矩的方式算出向所述驱动用电动机通电的第一电流值，并且以通过所述制动器机构产生从校正后的所述目标转矩之和减去所述极限转矩而得到的转矩的方式算出向所述制动器机构通电的第三电流值。

在本发明中，可以是，在所述车辆进行转弯行驶的情况下，所述控制器以使所述左右车轮中的一个车轮的转矩增大且使所述左右车轮中的另一车轮的转矩减小与所述一个车轮的转矩的增大量相同的量的方式算出所述目标转矩。

在本发明中，可以是，所述驾驶者的操作为加速操作或制动操作。

在本发明中，可以是，与所述车辆的姿态有关的数据包括所述车辆的横摆率。

在本发明中，可以是，所述滑移状态是基于车速与所述左右车轮各自的轮速的比率而求出的状态。

根据本发明，基于左右轮各自的滑移状态来算出向驱动用电动机通电的第一电流值和向差动用电动机通电的第二电流值。因此，即使在为了使向左右轮传递的转矩的分配率不同而使向一个车轮传递的转矩变化的情况下，也能够抑制向另一车轮传递的转矩过度地增大或减小。其结果是，能够使行驶稳定性提高。

并且，根据本发明，驱动用电动机为具有发电功能的电动机，且所述车辆的驱动力控制装置具备制动器机构，该制动器机构使制动转矩作用于旋转部件，该旋转部件设于从驱动用电动机至差动机构的转矩的传递路径内。并且，在向一个车轮传递的校正后的目标转矩与向另一车轮传递的校正后的目标转矩之和为制动转矩的情况下，向驱动用电动机通电的第一电流值以成为驱动用电动机通过发电功能而能够产生的极限转矩的方式算出，以通过制动器机构产生剩余的转矩的方式算出向制动器机构通电的第三电流值。因此，能够使能量的再生效率提高，并且能够减小应通过制动器机构产生的制动转矩。其结果是，能够使制动器机构小型化，而且能够使制动器机构的耐久性提高。

而且，根据本发明，在车辆进行转弯行驶的情况下，以使一个车轮的转矩增大且使另一车轮的转矩减小与一个车轮的转矩的增大量相同的量的方式算出目标转矩。因此，不用特意使车辆的前后方向上的加速度降低而能够使转弯性提高。

附图说明

图1是用于说明本发明的实施例中的控制的一例的流程图，且是表示用于算出驾驶者的要求转矩的控制例的流程图。

图2是用于说明本发明的实施例中的控制的一例的流程图，且是表示用于算出向左右车轮传递的分配转矩的控制例的流程图。

图3是用于说明本发明的实施例中的控制的一例的流程图，且是表示基于滑移率来校正要求转矩的控制例的流程图。

图4是用于说明本发明的实施例中的控制的一例的流程图，且是表示用于基于各车轮的指示转矩来算出向各驱动用电动机及各差动用电动机以及制动器机构通电的电流值的控制例的流程图。

图5是用于说明本发明的实施例中的车辆的控制系统的结构的一例的示意图。

图6是用于说明从第一电动机向前轮传递转矩的结构及用于使制动转矩作用于前轮的结构的示意图。

图7是用于说明第一ECU的结构的框图。

图8是用于说明第二ECU的结构的框图。

图9是表示用于根据制动踏板的踏下量算出制动转矩的映射的一例的坐标图。

图10是表示用于根据制动踏板的踏下力算出制动转矩的映射的一例的坐标图。

图11是表示用于算出基于制动踏板的踏下量的制动转矩的贡献率的映射的一例的坐标图。

图12是表示用于基于驱动时的滑移率来算出转矩的限制率的映射的一例的坐标图。

图13是表示用于基于制动时的滑移率来算出转矩的限制率的映射的一例的坐标图。

具体实施方式

图5中示意性地示出了能够在本发明作为对象的车辆中的驱动装置的控制系统的结构例。另外，在图5中，用虚线示出了电气性的连接关系。图5中示出了设有两个作为驱动力源的驱动用电动机1、2的车辆Ve。这些电动机1、2可以与在以往已知的混合动力车辆或电动汽车中作为驱动力源设置的电动机同样地构成，例如为永磁型的同步电动机。一个电动机(以下记为第一电动机)1向车辆Ve的前轮3L、3R传递转矩且设于车辆Ve的前方。并且，另一个电动机(以下记为第二电动机)2向车辆Ve的后轮4L、4R传递转矩且设于车辆Ve的后方。另外，电动机1、2都配置于车宽方向上的中央部。

在上述第一电动机1上如图6所示的那样连结有第一差动机构5。该第一差动机构5能够以行星齿轮机构为主体而构成，构成为将第一电动机1的输出转矩向左右驱动轮3L、3R传递。并且，用于对在那样向左右驱动轮3L、3R传递时的转矩的分配率进行控制的第一差动用电动机6连结于第一差动机构5。具体而言，构成为能够从第一差动用电动机6向第一差动机构5的任一个旋转要素输入转矩，通过从第一差动用电动机6向第一差动机构5输入转矩，向一个驱动轮3L(3R)传递的转矩的分配率增大，向另一驱动轮3R(3L)传递的转矩的分配率减小与向一个驱动轮3L(3R)传递的转矩的分配率的增大相同的数值。即，通过第一差动机构5和第一差动用电动机6构成转矩矢量分配装置。该转矩矢量分配装置可以与国际公开第2015/008661号中记载的结构相同。转矩的分配率是指向一个车轮3R(3L)传递的转矩相对于驱动用电动机1的输出转矩的比例。

而且，设有通过与旋转部件或第一差动机构5的输入要素接触而产生摩擦力并使制动转矩进行作用的第一制动器机构7，所述旋转部件设于从第一电动机1至第一差动机构5的转矩的传递路径中的相比第一差动机构5更靠第一电动机1侧。在图6所示的例子中，在第一电动机1的输出轴8的端部连结有板部件9，以使制动转矩作用于该板部件9的方式设置第一制动器机构7。该第一制动器机构7构成为通过向电磁促动器通电而产生制动转矩，在图6所示的例子中，在制动器盘10设置线圈11，利用通过向该线圈11通电而产生的电磁力，向作为制动器转子起作用的板部件9吸引制动器盘10而发生接触。

通过如上述那样设置第一制动器机构7，由第一制动器机构7产生的制动转矩经由第一差动机构5向左右驱动轮3L、3R传递。并且，在制动时，若对第一差动用电动机6进行控制，则能够对作用于左右驱动轮3L、3R的制动转矩的分配率进行控制。

另一方面，在驻车时电源被断开，因此上述的第一制动器机构7无法继续使制动转矩进行作用。因此，设置以在非通电时能够使制动转矩进行作用的方式构成的第一停车锁定机构12。图6所示的第一停车锁定机构12可以由按压部件13和电磁促动器14构成，该按压部件13将制动器盘10朝向板部件9按压，该电磁促动器14构成为通过被通电而以使制动器盘10与板部件9发生接触的方式使按压部件13移动，并在非通电时防止该按压部件13的位置发生变化。

在这样构成的第一停车锁定机构12中，能够根据通电时的按压部件13的移动量来控制制动器盘10与板部件9的接触压，即能够控制制动转矩，并在该状态下变为非通电，由此能够维持该制动转矩。因此，取代第一制动器机构7，通过控制第一停车锁定机构12也能够与第一制动器机构7一样地控制制动转矩。即，能够使第一停车机构12也作为第一制动器机构7的后援起作用。

在上述的第一电动机1及第一差动用电动机6以及第一制动器机构7上电连接有与在以往已知的混合动力车辆或电动汽车中搭载的蓄电装置一样由蓄电池或电容器等构成的高电压的蓄电装置15，从该蓄电装置15供给电力。并且，向蓄电装置15供给由第一电动机1发电产生的电力。在该蓄电装置15与各电动机1、6或线圈11之间设有第一逆变器16，该第一逆变器16能够切换直流电流与交流电流，并且能够控制向各电动机1、6或线圈11供给的电流值和其频率。

与如上述那样通过第一电动机1驱动前轮3L、3R的结构以及通过第一制动器机构7使制动转矩作用于前轮3L、3R的结构一样，通过第二电动机2驱动后轮4L、4R，并且设置第二制动器机构18，该第二制动器机构18使制动转矩作用于在从第二电动机2至第二差动机构17的转矩的传递路径上设置的旋转部件，通过该第二制动器机构18使制动转矩作用于后轮4L、4R。并且，设有以即使在向第二制动器机构18供给电力的电气系统发生故障的情况下也能够作为后援使制动转矩进行作用的方式与第一停车锁定机构12同样地构成的第二停车锁定机构19。即，对前轮3L、3R进行驱动或制动的结构和对后轮4L、4R进行驱动或制动的结构相同。因此，省略对后轮4L、4R进行驱动或制动的结构的说明。

设有用于对上述的第一电动机1、第二电动机2、第一差动用电动机6、控制第二差动机构17中的转矩的分配率的第二差动用电动机20、第一制动器机构7、第二制动器机构18进行统一控制的第一电子控制装置(以下记为第一ECU)21。该第一ECU21与在以往已知的车辆中搭载的电子控制装置一样以微型计算机为主体而构成，相当于本发明的实施例中的“控制器”。图7中示出了用于说明该第一ECU21的结构的框图。

向该第一ECU21输入与车辆Ve的姿态相关的数据、驾驶者对操作部的操作状态等信号，基于该输入的信号及预先存储的运算式或映射等来向第一逆变器16或第二逆变器22输出控制信号，该第二逆变器22配置于蓄电装置15与各电动机2、20或第二制动器机构18之间，能够切换直流电流与交流电流，并且能够控制向各电动机2、20或第二制动器机构18供给的电流值和其频率。另外，在请求从第一ECU21向第一逆变器16或第二逆变器22输出的控制信号时，考虑请求以往已知的防抱死系统(ABS)、牵引力控制(TRC)、电子稳定控制(ESC)、动态横摆率控制(DYC)等。

作为向上述第一ECU21输入的操作状态的信号的一例，是来自对加速踏板的踏下量进行检测的加速踏板传感器23、对制动踏板的踏下力进行检测的第一制动踏板传感器24、对制动踏板的踏下量进行检测的第二制动踏板传感器25、对转向装置的转向角进行检测的转向角传感器26、对转向装置的转向转矩进行检测的转矩传感器27的信号，作为与车辆Ve的姿态相关的数据的信号的一例，是来自对车辆Ve的前后加速度进行检测的第一G传感器28、对车辆Ve的横向加速度进行检测的第二G传感器29、对车辆Ve的横摆率进行检测的横摆率传感器30、对各车轮3L、3R、4L、4R的圆周速度进行检测的轮速传感器31、32、33、34的信号。

另外，为了供给用于使第一ECU21工作或用于对搭载于第一逆变器16的未图示的晶体管进行控制的电力，设置了第一辅机蓄电池35。该第一辅机蓄电池35的电压比蓄电装置15低。

如上述那样第一停车锁定机构12也作为第一制动器机构7的后援起作用，因此以在上述第一ECU21与第一辅机蓄电池35的电气系统发生故障或者蓄电装置15与第一逆变器16的电气系统发生故障等的情况下也能够对各停车锁定机构12、19进行控制的方式设置了与第一ECU21不同的另一个电子控制装置(以下记为第二ECU)36。该第二ECU36也与第一ECU21一样以微型计算机为主体而构成。图8中示出了用于说明该第二ECU36的结构的框图。向该第二ECU36输入与车辆Ve的姿态相关的数据、驾驶者对操作部的操作状态等信号，基于该输入的信号及预先存储的运算式或映射等来判断是否允许使各停车锁定机构12、19工作，并且通过运算等来确定各停车锁定机构12、19的控制量，基于该确定的控制量而向各停车锁定机构12、19输出控制信号。

作为向上述第二ECU36输入的操作状态的信号的一例，是来自第一制动踏板传感器24、第二制动踏板传感器25、对向各制动器机构7、18通电的电流值进行检测的未图示的传感器的信号，作为与车辆Ve的姿态相关的数据的信号的一例，是来自轮速传感器31、32、33、34的信号。并且，使各停车锁定机构12、19工作的允许可以通过停车预定的时间以上、用于使电磁促动器14工作的开关被驾驶者等接通、处于停车中且点火装置被断开、至少任一个制动器机构7(18)无法工作等中的任一个成立来进行判定。而且，根据制动踏板的踏下力或踏下量和各车轮3L、3R、4L、4R的轮速来确定各停车锁定机构12、19的制动转矩，以获得该制动转矩的方式向电磁促动器14及用于控制第二停车锁定机构19的未图示的电磁促动器输出电流。并且，为了供给用于使第二ECU36工作或用于控制各停车锁定机构12、19的电力，设置了第二辅机蓄电池37。另外，可以构成为，在第二ECU36能够接受来自第一ECU21的信号且第一ECU21发生了故障等的情况下，允许第二ECU36进行工作。

接着，说明用于确定向各驱动用的电动机1、2、各差动用电动机6、20、各制动器机构7、18通电的电流值的控制例。图1～图4是用于说明该控制例的流程图，由第一ECU21执行。另外，图1～图4虽然能够在一连串的流程图中执行，但在此为了方便而分成图1～图4进行说明。图1所示的例子是用于算出由驾驶者要求的转矩的控制流程，该转矩作为使车辆Ve加速的转矩及使车辆Ve减速的转矩即驱动转矩来算出。

在图1所示的例子中，首先，作为一次输入处理，读入从各传感器23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34输入的信号(步骤S1)。接着，根据轮速V_w和前后加速度G，基于以下所示的式子来推定车速V_b(步骤S2)。该步骤S2中的轮速V_w可以是四轮3L、3R、4L、4R的平均速度，也可以是任一个轮速3L(3R、4L、4R)。

V_b＝V_w×F(G)

接着，判断是否由驾驶者要求了减速。具体而言，判断制动踏板的踏下量STK_b是否大于预先确定的阈值K_sb(步骤S3)。该步骤S3的判断用于判断是否驾驶者意图减速而踩踏制动踏板，所述阈值K_sb可以预先通过实验等来确定。并且，制动踏板的踏下量STK_b可以通过第一制动踏板传感器24来检测。

在由于制动踏板的踏下量STK_b大于阈值K_sb而步骤S3中作出肯定判断的情况下，算出驾驶者要求的制动转矩T_bk(步骤S4)。关于该步骤S4中的制动转矩T_bk，首先，根据预先存储于第一ECU21的图9所示的映射来求出基于制动踏板的踏下量STK_b的制动转矩T_sb。该映射预先通过实验等，基于制动踏板的踏下量STK_b与制动转矩T_sb的关系来确定，确定为随着制动踏板的踏下量STK_b变大，制动转矩T_sb呈二次曲线地增大。

接着，根据预先存储于第一ECU21的图10所示的映射来求出基于制动器踏下力F_b的制动转矩T_bp。该映射预先通过实验等，基于制动踏板的踏下力F_b与制动转矩T_bp的关系来确定，在制动踏板的踏下力F_b为预定值以下的情况下，制动转矩T_bp确定为“0”，在制动踏板的踏下力F_b大于预定值时，随着制动踏板的踏下力F_b变大，制动转矩T_bp成比例地变大。

并且，根据如上述那样由各映射求出的制动转矩T_sb、T_bp，求出驾驶者要求的制动转矩T_bk。具体而言，通过以下的式子来求出。

T_bk＝a_b×T_sb+(1-a_b)×T_bp

上述的式子中的a_b是求出驾驶者要求的制动转矩T_bk时的制动转矩T_sb的贡献率，可以基于存储于第一ECU21的图11所示的映射来确定。另外，图11所示的映射被确定为随着制动转矩T_sb变大而贡献率a_b成比例地变小。

接着，作为制动侧判定时处理，使驾驶者要求的驱动转矩T_ac为“0”，且设置(接通)制动侧判定标志F_bk(步骤S5)。

另一方面，在制动踏板的踏下量STK_b为阈值K_sb以下而步骤S3中作出否定判断的情况下，算出驾驶者要求的驱动转矩T_ac(步骤S6)。该步骤S6可以通过以下的式子来求出。

T_ac＝K_a×STK_a

另外，上述K_a是为了将加速踏板的操作量STK_a换算成驱动转矩T_ac而预先确定的系数。

并且，作为驱动侧判定时处理，使驾驶者要求的制动转矩T_bk为“0”，且重置(断开)制动侧判定标志F_bk(步骤S7)。

如上述那样算出驾驶者要求的制动转矩T_bk和驱动转矩T_ac之后，基于以下的式子来算出对车辆Ve要求的转矩T_dr(步骤S8)。

T_dr＝T_ac-T_bk

关于该步骤S8，为了一样地运算沿前后方向驱动车辆Ve的转矩，将以使前进行驶的车辆Ve加速的方式输出的转矩设为“正”的值，将以使前进行驶的车辆Ve减速的方式输出的转矩设为“负”的值。即，由于步骤S4中求出的制动转矩T_bk为正的值，所以为了将该制动转矩T_bk置换为负的值的要求转矩而设置。另外，步骤S8中算出的要求转矩T_dr相当于本发明的实施例中的“驱动转矩”。

在上述那样算出驾驶者的要求转矩T_dr之后，为了确定应向车辆Ve的右侧的驱动轮(从前轮3R和后轮4R输出的转矩之和)传递的转矩T^r _di和应向车辆Ve的左侧的驱动轮(从前轮3L和后轮4L输出的转矩之和)传递的转矩T^l _di而执行图2所示的流程图。这是为了提高转弯行驶时等的行驶稳定性。即，图2所示的流程图是考虑了以往已知的电子稳定控制(ESC)、动态横摆率控制(DYC)的控制，基于与车辆Ve的姿态相关的数据，更具体而言，基于通过横摆率传感器30检测到的实际的横摆率来算出应向车辆Ve的右侧的驱动轮传递的转矩T^r _di和应向车辆Ve的左侧的驱动轮传递的转矩T^l _di。

在图2所示的例子中，首先，根据转向装置的转向角δ算出目标横摆率γ_tgt(步骤S9)。该目标横摆率γ_tgt可以如以往已知的那样通过以下的式子来算出。

γ_tgt＝((1/(1+A×V_b ²))×(V_b/l))×(δ/n)

另外，上式中的A表示目标稳定系数，l表示轴距，n表示转向装置的齿轮比。

接着，求出在步骤S9中算出的目标横摆率γ_tgt与通过横摆率传感器30检测到的实际的横摆率γ_real的偏差Δγ(步骤S10)，基于以下的式子来算出为了追随目标横摆率γ_tgt而应从车辆Ve的右侧的驱动轮输出的转矩T^r _di和应从车辆的左侧的驱动轮输出的转矩T^l _di(步骤S11)。

T^r _di＝-K_γ×Δγ

T^l _di＝K_γ×Δγ

另外，K_γ是左右的转矩的分配系数，预先存储于第一ECU21。在以下的说明中，将步骤S11中算出的转矩记为“分配转矩”。

该步骤S11用于求出为了使行驶稳定性提高而使向一侧的驱动轮3R、4R(3L、4L)传递的转矩增大并使向另一侧的驱动轮3L、4L(3R、4R)传递的转矩减小的量，以使该增大量与减小量相同的方式确定。这是因为，如上述那样图5、6所示的差动机构5构成为，在以使向一个驱动轮3R(3L)传递的转矩的分配率增大的方式控制差动用电动机6的情况下，向另一驱动轮3L(3R)传递的转矩的分配率减小相同的数值。

接着，根据驾驶者的要求转矩T_dr和各分配转矩T^r _di、T^l _di来确定向各驱动用电动机1、2及各差动用电动机6、20以及制动器机构12、18通电的电流值I*^m、I*^s、I*^b。具体而言，基于图3所示的控制例来算出实际应向各车轮3L、3R、4L、4R传递的驱动转矩Tⁱ _wla或制动转矩Tⁱ _wlb，然后基于图4所示的控制例来确定向各驱动用电动机1、2及各差动用电动机6、20以及制动器机构12、18通电的电流值I*^m、I*^s、I*^b。

在图3所示的控制例中，首先，判断是否驾驶者要求了驱动转矩(步骤S12)。具体而言，判断是否图1的步骤S5或步骤S7中确定的标志F_bk成为断开。

在由于驾驶者要求了驱动转矩而步骤S12中作出肯定判断的情况下，根据步骤S8中算出的要求转矩T_dr和步骤S11算出的各分配转矩T^r _di、T^l _di，基于以下所示的式子来算出应向各车轮3L、3R、4L、4R传递的转矩T^fr _w、T^fl _w、T^rr _w、T^rl _w(步骤S13)。

T^fr _w＝1/6×T_dr+1/3T^r _di

T^fl _w＝1/6×T_dr+1/3T^l _di

T^rr _w＝1/3×T_dr+2/3T^r _di

T^rl _w＝1/3×T_dr+2/3T^l _di

另外，上式中的“T^fr _w”表示应向右前轮3R传递的转矩，“T^fl _w”表示应向左前轮3L传递的转矩，“T^rr _w”表示应向右后轮4R传递的转矩，“T^rl _w”表示应向左后轮4L传递的转矩。并且，在输出驱动转矩的情况下，后轮4L、4R侧的设置载荷增大，因此将前轮3L、3R的要求转矩T_dr及各分配转矩T^r _di、T^l _di与后轮4L、4R的要求转矩T_dr及分配转矩T^r _di、T^l _di的分配设为1比2。该分配率可以根据车辆Ve的结构等来适当确定。

接着，根据车速Vb和各车轮3L、3R、4L、4R的轮速Vⁱ _w，基于以下的式子，对各车轮3L、3R、4L、4R分别算出驱动时的各车轮3L、3R、4L、4R的滑移率Sⁱ _a(步骤S14)。即，检测各车轮3L、3R、4L、4R的滑移状态。

Sⁱ _a＝(Vⁱ _w/V_b)-1

另外，在此，虽然为了方便而示出了一个式子，但实际上按照各车轮3L、3R、4L、4R利用上式来运算滑移率。在以下的说明中，为了方便，仅示出了一个按照各车轮3L、3R、4L、4R运算的式子，对于该运算中使用的参数标注“ⁱ”来表示。

并且，根据在步骤S14中算出的滑移率Sⁱ _a，算出向各个车轮3L、3R、4L、4R传递的转矩的限制率αⁱ _lima(步骤S15)。这是因为考虑了以往已知的牵引力控制(TRC)，且抑制向滑移率Sⁱ _a大的车轮过度地传递转矩。该步骤S15可以基于图12所示的映射来算出。该映射预先基于实验等来确定并存储于第一ECU21，在滑移率Sⁱ _a大于预定值的情况下，将限制率αⁱ _lima确定为恒定值，在滑移率Sⁱ _a为预定值以下的情况下，确定为随着滑移率Sⁱ _a变小而限制率αⁱ _lima变大。

接着，根据按照各车轮3L、3R、4L、4R在步骤S13中算出的转矩Tⁱ _w和在步骤S15中算出的限制率αⁱ _lima，基于以下的式子来算出实际用于向各车轮3L、3R、4L、4R传递的指示转矩Tⁱ _wla(步骤S16)。

Tⁱ _wla＝Tⁱ _w×αⁱ _lima

另一方面，在制动侧判定标志F_bk成为接通而步骤S12中作出否定判断的情况下，根据步骤S8中算出的要求转矩T_dr和步骤S11中算出的各分配转矩T^r _di、T^l _di，基于以下所示的式子来算出应向各车轮3L、3R、4L、4R传递的转矩T^fr _w、T^fl _w、T^rr _w、T^rl _w(步骤S17)。

T^fr _w＝1/3×T_dr+2/3T^r _di

T^fl _w＝1/3×T_dr+2/3T^l _di

T^rr _w＝1/6×T_dr+1/3T^r _di

T^rl _w＝1/6×T_dr+1/3T^l _di

另外，在步骤S17中，输出制动转矩，因此在该情况下，与上述的步骤S13不同，前轮3L、3R侧的设置载荷增大。因此，在上式中，将前轮3L、3R的要求转矩T_dr及各分配转矩T^r _di、T^l _di与后轮4L、4R的要求转矩T_dr及各分配转矩T^r _di、T^l _di的分配设为2比1。该分配率可以根据车辆Ve的结构等来适当确定。

接着，根据车速V_b和各车轮3L、3R、4L、4R的轮速Vⁱ _w，基于以下的式子，对各车轮3L、3R、4L、4R分别算出制动时的各车轮3L、3R、4L、4R的滑移率Sⁱ _b(步骤S18)。

Sⁱ _b＝1-(Vⁱ _w/V_b)

并且，根据在步骤S18中算出的滑移率Sⁱ _b，算出向各个车轮3L、3R、4L、4R传递的转矩的限制率αⁱ _limb(步骤S19)。这是因为考虑了以往已知的防抱死系统(ABS)且抑制向滑移率Sⁱ _b大的车轮过度地传递制动转矩。该步骤S19可以基于图13所示的映射来算出。该映射预先基于实验等来确定并存储于第一ECU21，在滑移率Sⁱ _b大于预定值的情况下，将限制率αⁱ _limb恒定地确定为预定值，在滑移率Sⁱ _b为预定值以下的情况下，确定为随着滑移率Sⁱ _b变小而限制率αⁱ _limb变大。

接着，根据按照各车轮3L、3R、4L、4R在步骤S17中算出的转矩Tⁱ _w和在步骤S19中算出的限制率αⁱ _limb，基于以下的式子来算出实际用于向各车轮3L、3R、4L、4R传递的指示转矩Tⁱ _wlb(步骤S20)。

Tⁱ _wlb＝Tⁱ _w×αⁱ _limb

如上述那样，在驱动时，在步骤S13中算出应向各车轮3L、3R、4L、4R传递的转矩Tⁱ _w，向该转矩Tⁱ _w乘以限制率αⁱ _lima而算出指示转矩Tⁱ _wla。换言之，基于滑移率Sⁱ _a对应向各车轮3L、3R、4L、4R传递的转矩Tⁱ _w进行校正。同样地，在制动时，在步骤S17中算出应向各车轮3L、3R、4L、4R传递的转矩Tⁱ _w，向该转矩Tⁱ _w乘以限制率αⁱ _limb而算出指示转矩Tⁱ _wlb。结果是基于滑移率Sⁱ _b对应向各车轮3L、3R、4L、4R传递的转矩Tⁱ _w进行校正。

接着，基于在步骤S16及步骤S20中算出的指示转矩Tⁱ _wla、Tⁱ _wlb，确定向各驱动用电动机1、2及各差动用电动机6、20以及制动器机构12、18通电的电流值I*^m、I*^s、I*^b。首先，在驱动时，根据在步骤S16中算出的指示转矩Tⁱ _wla，基于以下的式子来算出向各驱动用电动机1、2通电的电流值I*^m _a及向各差动用电动机6、20通电的I*^s _a(步骤S21)。

I*^m _a＝K_Ima×(T*^r _wla+T*^l _wla)

I*^s _a＝K_Is×(T*^r _wla-T*^l _wla)/2

上式中的K_Ima是用于将对第一电动机1或第二电动机2要求的转矩转换为电流值的常数(转换常数)，预先存储于第一ECU21。在此，“*”表示分别针对前方及后方的值。即，上式中的I*^m _a表示将针对右前轮3R和左前轮3L算出的指示转矩加在一起，向该指示转矩乘以转换常数K_Ima而求出向第一电动机1通电的电流值，并且将针对右后轮4R和左后轮4L算出的指示转矩加在一起，向该指示转矩乘以转换常数K_Ima而求出向第二电动机2通电的电流值。并且，上式中的I*^s _a表示将针对右前轮3R算出的指示转矩与针对左前轮3L算出的指示转矩之差减半，向该值乘以转换常数K_Is而求出向第一电动机1通电的电流值，并且将针对右后轮4R算出的指示转矩与针对左后轮4L算出的指示转矩之差减半，向该值乘以转换常数K_Is而求出向第二电动机2通电的电流值。

并且，将通过步骤S21算出的电流值I*^m _a、I*^s _a向各驱动用电动机1、2及各差动用电动机6、20输出(步骤S22)。

另一方面，在驾驶者意图减速时步骤S12中作出否定判断，且在步骤S20中算出了用于向各车轮3L、3R、4L、4R传递的指示转矩(制动转矩)Tⁱ _wlb的情况下，接着，将用于向所有的车轮3L、3R、4L、4R传递的指示转矩T^fr _wlb、T^fl _wlb、T^rr _wlb、T^rl _wlb加在一起而算出总制动转矩T_wlb(步骤S23)。然后，判断在步骤S23中算出的总制动转矩T_wlb是否能够由第一电动机1及第二电动机2再生(步骤S24)。即，判断是否能够利用由各电动机1、2进行再生控制而产生的制动转矩来承担总制动转矩T_wlb。具体而言，判断以下的式子是否成立。

T_wlb＞T_kai

另外，上式中的T_kai是基于各电动机1、2的特性等而预先确定的再生转矩的最大值，相当于本发明的实施例中的“极限转矩”。

在能够由各电动机1、2再生总制动转矩T_wlb而步骤S24中作出肯定判断的情况下，根据在步骤S20中算出的指示转矩Tⁱ _wlb，基于以下的式子来算出向各驱动用电动机1、2及各差动用电动机6、20通电的电流值I*^m _b、I*^s _b(步骤S25)。

I*^m _b＝K_Imb×(T*^r _wlb+T*^l _wlb)

I*^s _b＝K_Is×(T*^r _wlb-T*^l _wlb)/2

上式中的K_Imb是用于将对第一电动机1或第二电动机2要求的转矩转换为电流值的常数(转换常数)，预先存储于第一ECU21。另外，步骤S25中的式子可以与步骤S21同样地进行运算。

另一方面，在无法由各驱动用电动机1、2再生总制动转矩T_wlb而步骤S24中作出否定判断的情况下，首先，以在能够再生的范围内对各驱动用电动机1、2进行再生控制且使剩余的制动转矩由制动器机构7、18产生的方式进行电流控制(步骤S26)。另外，此时的向各差动用电动机6、20通电的电流值I*^s _b与步骤25同样地算出。具体而言，基于以下的式子来算出向各驱动用电动机1、2通电的电流值I*^m _b、向各差动用电动机6、20通电的电流值I*^s _b、向各制动器机构12、18通电的电流值I*^b _b。

I*^m _b＝K_Imb×(T_kai/2)

I*^b _b＝K_Ib×(T*^r _wlb+T*^l _wlb-T_kai/2)

I*^s _b＝K_Is×(T*^r _wlb-T*^l _wlb)/2

如上式所示的那样向各制动器机构12、18通电的电流值I*^b _b也与步骤S21中的向各驱动用电动机1、2通电的电流值I*^m _a一样基于针对右前轮3R算出的指示转矩与针对左前轮3L算出的指示转矩之差、或者针对右后轮4R算出的指示转矩与针对左后轮4L算出的指示转矩之差来算出。

然后，将通过步骤S26算出的电流值I*^m _b、I*^b _b、I*^s _b向各驱动用电动机1、2及各差动用电动机6、20以及制动器机构12、18输出(步骤S22)。

在图1～图4所示的控制例中，基于各车轮3L、3R、4L、4R各自的滑移率Sⁱ _a、Sⁱ _b来算出向各驱动用电动机1、2通电的电流值I*^m _a、I*^m _b和向差动用电动机6、20通电的电流值I*^s _a、I*^s _b。因此，即使在为了使向各车轮3L、3R、4L、4R传递的转矩的分配率不同而使向一个车轮3L、3R(4L、4R)传递的转矩变化的情况下，也能够抑制向另一车轮4L、4R(3L、3R)传递的转矩过度地增大或减小。其结果是，能够使行驶稳定性提高。

并且，在制动时，在能够由各驱动用电动机1、2再生总制动转矩T_wlb的情况下，以仅由各驱动用电动机1、2承担制动转矩的方式控制向各驱动用电动机1、2通电的电流值I*^m _b。因此，能够提高能量的再生效率。并且，在无法由各驱动用电动机1、2再生总制动转矩T_wlb的情况下，以在利用各驱动用电动机1、2能够再生的范围内各驱动用电动机1、2承担制动转矩的方式控制向各驱动用电动机1、2通电的电流值I*^m _b，以由各制动器机构7、18承担剩余的制动转矩的方式控制电流值I*^b _b。因此，能够提高能量的再生效率，并且能够减小各制动器机构7、18承担的制动转矩。其结果是，能够使各制动器机构7、18小型化，或能够提高各制动器机构7、18的耐久性。

而且，在车辆Ve进行转弯行驶的情况下，如步骤S11所示的那样右侧的车轮3R、4R的分配转矩T^r _di和左侧的车轮3L、4L的分配转矩T^l _di以变化的方向相反且它们的大小相同的方式算出。因此，不用特意使车辆Ve的前后方向上的加速度降低而能够使转弯性提高。

而且，在上述的结构中，在算出应向各车轮3L、3R、4L、4R传递的转矩之后，基于该转矩来确定向各驱动用电动机1、2通电的电流值I*^m _a、I*^m _b、向差动用电动机6、20通电的电流值I*^s _a、I*^s _b和向各制动器机构7、18通电的电流值I*^b _b，并且，左右轮3L、3R(4L、4R)的转矩的分配率由差动用电动机6(20)控制，此时不产生摩擦力损失等动力的损失。因此，在从驱动用电动机1、2输出的转矩传递至各车轮3L、3R、4L、4R为止的期间不会损失动力，能够提高动力的传递效率。

另外，本发明的实施例中的车辆不限于图5所示的四轮驱动车，也可以是将前轮3L、3R或后轮4L、4R中的任一方作为驱动轮的两轮驱动车。在该情况下，只要将图3中的步骤S13和步骤S17的式子的系数设为左右轮1比1即可。并且，在两轮驱动车的情况下，作为非驱动轮的左右车轮可以经由差动机构连结，也可以形成为在该差动机构还内置有制动器机构的结构。在该情况下，关于图1～图4中的制动转矩，只要进行与图1～图4相同的控制即可。

附图标记说明

1、2…驱动用电动机

3…前轮

4…后轮

5、17…差动机构

6、20…差动用电动机

7、18…制动器机构

21、36…电子控制装置(ECU)

23…加速踏板传感器

24、25…制动踏板传感器

26…转向角传感器

27…转矩传感器

28、29…G传感器

30…横摆率传感器

31、32、33、34…轮速传感器

35、37…辅机蓄电池

Ve…车辆

Claims (8)

1.一种车辆的驱动力控制装置，所述车辆具备：

驱动用电动机；

差动机构，从所述驱动用电动机被输入转矩，具备多个旋转要素且能够将输入的所述转矩向左右车轮传递；及

差动用电动机，与所述差动机构中的任一个所述旋转要素连结，并且通过输出转矩来控制从所述差动机构向所述左右车轮传递的转矩的分配率，

所述车辆的驱动力控制装置的特征在于，

具备控制器，该控制器对向所述驱动用电动机和所述差动用电动机通电的电流进行控制，

所述控制器构成为，

算出驱动转矩，所述驱动转矩是基于驾驶者的操作的要求转矩即使所述车辆加速的转矩及使所述车辆减速的转矩，

基于算出的所述驱动转矩和与所述车辆的姿态有关的数据来算出向所述左右车轮分别传递的目标转矩，

检测所述左右车轮各自的滑移状态，基于检测出的所述滑移状态来校正所述左右车轮各自的所述目标转矩，

基于向一个车轮传递的校正后的所述目标转矩与向另一车轮传递的校正后的所述目标转矩之和来算出向所述驱动用电动机通电的第一电流值，并且基于向一个车轮传递的校正后的所述目标转矩与向另一车轮传递的校正后的所述目标转矩之差来算出向所述差动用电动机通电的第二电流值，

以所述第一电流值控制所述驱动用电动机，以所述第二电流值控制所述差动用电动机，

所述车辆的驱动力控制装置还具备制动器机构，该制动器机构构成为使与通电的电流对应的制动转矩作用于旋转部件，该旋转部件设于从所述驱动用电动机至所述差动机构的转矩的传递路径内，

所述控制器还具备对向所述制动器机构通电的电流进行控制的功能，

所述控制器构成为基于向一个车轮传递的校正后的所述目标转矩与向另一车轮传递的校正后的所述目标转矩之和来算出向所述制动器机构通电的第三电流值，

所述驱动用电动机是具有发电功能的电动机，

所述控制器构成为，在向一个车轮传递的校正后的所述目标转矩与向另一车轮传递的校正后的所述目标转矩之和为制动转矩且该制动转矩大于所述驱动用电动机通过发电功能而能够产生的极限转矩的情况下，以所述驱动用电动机产生极限转矩的方式算出向所述驱动用电动机通电的第一电流值，并且以通过所述制动器机构产生从校正后的所述目标转矩之和减去所述极限转矩而得到的转矩的方式算出向所述制动器机构通电的第三电流值。

2.根据权利要求1所述的车辆的驱动力控制装置，其特征在于，

所述控制器构成为，在所述车辆进行转弯行驶的情况下，以使所述左右车轮中的一个车轮的转矩增大且使所述左右车轮中的另一车轮的转矩减小与所述一个车轮的转矩的增大量相同的量的方式算出所述目标转矩。

3.根据权利要求1或2所述的车辆的驱动力控制装置，其特征在于，

所述驾驶者的操作为加速操作或制动操作。

4.根据权利要求1或2所述的车辆的驱动力控制装置，其特征在于，

与所述车辆的姿态有关的数据包括所述车辆的横摆率。

5.根据权利要求3所述的车辆的驱动力控制装置，其特征在于，

与所述车辆的姿态有关的数据包括所述车辆的横摆率。

6.根据权利要求1、2、5中任一项所述的车辆的驱动力控制装置，其特征在于，

所述滑移状态是基于车速与所述左右车轮各自的轮速的比率而求出的状态。

7.根据权利要求3所述的车辆的驱动力控制装置，其特征在于，

所述滑移状态是基于车速与所述左右车轮各自的轮速的比率而求出的状态。

8.根据权利要求4所述的车辆的驱动力控制装置，其特征在于，

所述滑移状态是基于车速与所述左右车轮各自的轮速的比率而求出的状态。