CN113879306A - 车辆驱动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明为车辆驱动系统，其能够抑制在作用有摩擦制动力的情况下和未作用有摩擦制动力的情况下的车辆姿态控制的效果的差异。车辆驱动系统的特征为，具有：旋转电力机械(6)；电池(2)；操舵装置(10)；操舵角传感器(12)；使摩擦制动力发挥作用的制动执行器(14)；摩擦制动力传感器(16)；以及基于由操舵角传感器检测出的操舵速度来设定减速转矩的控制器(22)，控制旋转电力机械以使该减速转矩作用于车辆的前轮，由此执行车辆姿态控制，在车辆姿态控制的执行中，当通过制动执行器对各车轮作用有摩擦制动力时，在由摩擦制动力传感器检测出的摩擦制动力大的情况下，控制器将减速转矩修正为比摩擦制动力小的情况下的减速转矩大的值。

Description

车辆驱动系统
技术领域
本发明涉及一种车辆驱动系统，尤其涉及具备车辆姿态控制功能的车辆驱动系统。
背景技术
在日本特开2014-166014号公报(专利文献1)中记载有车辆用行为控制装置。在该车辆用行为控制装置中，通过横摆加速度计算部计算出伴随车辆的操舵而产生的横摆加速度，根据该横摆加速度，通过驱动力控制部来降低车辆的驱动力。另外，驱动力控制部对车辆进行控制，使得横摆加速度越增大则使车辆的驱动力降低量越增大且使该增大量的增加比例越降低。由此，转弯时的车辆的行为被控制为驾驶员的操作自然且稳定。
另外，专利文献1记载的车辆用行为控制装置适用于由电动机驱动车辆的电动汽车，在控制车辆的行为的情况下，使电动机产生再生转矩，由此降低车辆的驱动力。这样，利用电动机的再生转矩减小驱动力，从而能够以高响应性降低车辆的驱动力，并且能够提高能量效率。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-166014号公报
发明要解决的课题
然而，在如专利文献1所记载的车辆用行为控制装置那样通过电动机的再生转矩来降低驱动力的情况下，存在如下问题：若与电动机连接的电池处于接近满充电的状态，则无法使电动机产生充分的再生转矩。即，在电池接近满充电的情况下，无法利用电池吸收通过再生而产生的电流，无法产生再生转矩。因此，在专利文献1所记载的车辆用行为控制装置中，在电池无法回收通过再生而产生的电流的状况下，无法执行车辆行为控制。
这样，通过电动机的再生转矩来降低驱动力，执行车辆行为控制(车辆姿态控制)，这从能量效率的观点出发是有利的，但存在根据电池的状态而无法产生再生转矩的问题。因此，在除了车辆姿态控制之外还需要对车辆赋予减速度的情况下，考虑除了电动机的再生转矩之外还并用由摩擦制动器产生的摩擦制动力。这样，与电动机的再生转矩一起并用摩擦制动力，从而在必要时能够得到充分的制动力。
然而，在车辆姿态控制的执行中，发现了如下这样的新的课题：当除了施加基于电动机产生的再生转矩的制动力之外还施加由摩擦制动器产生的摩擦制动力时，即使施加于车辆的制动力相同，车辆姿态控制的效果也不同。即，在车辆姿态控制的执行中施加的制动力仅为电动机的再生转矩的情况下和并用摩擦制动力的情况下，车辆姿态控制的效果存在差异，存在给驾驶员带来违和感的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种车辆驱动系统，其能够抑制在车辆姿态控制的执行中作用有摩擦制动力的情况下和未作用有摩擦制动力的情况下的车辆姿态控制的效果的差异，防止给驾驶员带来违和感。
用于解决课题的技术手段
为了解决上述的课题，本发明是一种具备车辆姿态控制功能的车辆驱动系统，其特征在于，具有：旋转电力机械，该旋转电力机械驱动车辆的前轮，或使再生转矩作用于前轮；电池，该电池向该旋转电力机械供给电力，并且蓄积由旋转电力机械再生的电力；操舵装置，该操舵装置用于对车辆进行操舵；操舵角传感器，该操舵角传感器用于检测由该操舵装置产生的操舵角；制动执行器，该制动执行器使摩擦制动力作用于车辆的各车轮；摩擦制动力传感器，该摩擦制动力传感器检测由该制动执行器生成的摩擦制动力；以及控制器，该控制器基于由操舵角传感器检测出的操舵速度设定减速转矩，控制旋转电力机械以使该减速转矩作用于车辆的前轮，由此执行车辆姿态控制，在车辆姿态控制的执行过程中，当通过制动执行器对各车轮作用有摩擦制动力时，在由摩擦制动力传感器检测出的摩擦制动力大的情况下，控制器将减速转矩修正为比摩擦制动力小的情况下的减速转矩大的值。
在这样构成的本发明中，通过电池的供给电力，旋转电力机械驱动车辆的前轮，通过使再生转矩作用于前轮而再生的电力被蓄积于电池。另外，通过操舵装置对车辆进行操舵，该操舵角通过操舵角传感器检测。而且，通过制动执行器，摩擦制动力作用于车辆的各车轮，该摩擦制动力通过摩擦制动力传感器检测。控制器基于操舵速度设定减速转矩，执行通过旋转电力机械使减速转矩作用于车辆的前轮的车辆姿态控制。另外，在车辆姿态控制的执行中，当对各车轮作用有摩擦制动力时，在摩擦制动力大的情况下，控制器将减速转矩修正为比摩擦制动力小的情况下的减速转矩大的值。
在车辆姿态控制中，在转弯行驶中，对车轮赋予微小的减速转矩而对车辆施加制动力，由此使车辆前倾，由此使前轮的垂直载荷增大。通过增大前轮的垂直载荷，前轮的侧偏力增大，因此车辆的转动性提高，对操舵的车辆响应性提高。然而，由本案发明人发现了如下情况：在通过使再生转矩作用于前轮而对车辆施加制动力的情况下和通过制动执行器使摩擦制动力作用于各车轮的情况下，对前轮的侧偏力带来的影响不同，车辆姿态控制的效果存在差异。根据如上述那样构成的本发明，在车辆姿态控制的执行中，在通过制动执行器对各车轮作用有摩擦制动力的情况下，在由摩擦制动力传感器检测出的摩擦制动力大的情况下，减速转矩被修正为比摩擦制动力小的情况下的减速转矩大的值。由此，能够抑制车辆姿态控制的效果因被赋予摩擦制动力的程度而不同，能够防止给驾驶员带来违和感。
在本发明中，优选的是，在车辆姿态控制的非执行中，控制器在比电池能够接受的再生量的上限值少的规定的再生量的范围内执行基于旋转电力机械的电力再生。
根据这样构成的本发明，在未执行车辆姿态控制时，在比电池能够接受的再生量的上限值少的再生量的范围内执行电力的再生。因此，在车辆姿态控制的执行时，在电池中始终留有进行电力再生的余地，能够将通过再生而产生的转矩作为车辆姿态控制中的减速转矩有效地利用。
在本发明中，优选的是，控制器在车辆姿态控制的执行中，在仅通过基于旋转电力机械的再生转矩无法得到所需的制动力的情况下，使制动执行器工作，使摩擦制动力作用于车辆。
根据这样构成的本发明，在仅通过再生转矩无法得到所需的制动力的情况下，控制器使制动执行器工作，对车辆作用摩擦制动力。因此，即使在无法充分获得再生转矩的情况下，也能够可靠地得到所需的制动力。
在本发明中，优选的是，控制器构成为，在车辆的加速踏板的踩下量为规定量以下的情况下使制动力作用于车辆，控制器在仅通过基于旋转电力机械的电力再生无法得到所需的制动力的情况下，即使车辆的制动踏板未被操作，也使制动执行器工作，使摩擦制动力作用于车辆。
在这样构成的本发明中，在加速踏板的踩下量为规定量以下的情况下，即使车辆的制动踏板未被操作，控制器也使制动力作用于车辆。由此，在由旋转电力机械驱动的车辆中，能够使与发动机车辆中的发动机制动类似的制动力发挥作用。另外，在仅通过电力的再生无法得到所需的制动力的情况下，即使制动踏板未被操作，控制器也使制动执行器工作，使摩擦制动力作用于车辆，因此即使在再生转矩不足的情况下，也能够可靠地得到所需的制动力。
在本发明中，优选的是，在车辆姿态控制的执行中操作了车辆的制动踏板的情况下，控制器通过使制动执行器工作而使摩擦制动力作用于各车轮，在制动踏板的操作量大的情况下，与制动踏板的操作量小的情况相比，通过所述旋转电力机械产生较大的再生转矩。
根据这样构成的本发明，在车辆姿态控制的执行中操作了制动踏板的情况下，对各车轮作用摩擦制动力，在制动踏板的操作量大的情况下，通过旋转电力机械产生较大的再生转矩。因此，在车辆姿态控制中对各车轮作用有较大的摩擦制动力的情况下，使作用于前轮的再生转矩也变大，即使在作用有较大的摩擦制动力的状况下，也能够得到充分的车辆姿态控制的效果。
发明效果
根据本发明的车辆驱动系统，能够抑制在车辆姿态控制的执行中作用有摩擦制动力的情况下和未作用有摩擦制动力的情况下的车辆姿态控制的效果的差异，防止给驾驶员带来违和感。
附图说明
图1是表示搭载基于本发明的实施方式的车辆驱动系统的车辆的整体结构的框图。
图2是表示基于本发明的实施方式的车辆驱动系统的电气结构的框图。
图3是表示在基于本发明的实施方式的车辆驱动系统中电池的蓄电量与再生量的上限值的关系的图表。
图4是基于本发明的实施方式的车辆驱动系统对旋转电力机械进行控制的电动机控制处理的流程图。
图5是基于本发明的实施方式的车辆驱动系统决定减速转矩的减速转矩决定处理的流程图。
图6是表示基于本发明的实施方式的车辆驱动系统所决定的目标附加减速度与操舵速度的关系的映射。
图7是表示基于本发明的实施方式的车辆驱动系统中的制动减速处理的流程图。
图8是表示基于本发明的实施方式的车辆驱动系统中的加速踏板松开减速处理的流程图。
图9是在基于本发明的实施方式的车辆驱动系统中用于设定与减速转矩相乘的修正系数的值的映射。
图10是表示搭载有基于本发明的实施方式的车辆驱动系统的车辆进行转弯的情况下的、与旋转电力机械的控制相关的参数的时间变化的时间图。
符号的说明
1 车辆
2 电池
4 驱动轮
6 旋转电力机械
8 逆变器
10 操舵装置
10a 方向盘
12 操舵角传感器
14 制动执行器
16 制动液压传感器(摩擦制动力传感器)
18 加速踏板开度传感器
20 车速传感器
22 PCM(控制器)
24 基本目标转矩决定部
26 减速转矩决定部
28 最终目标转矩决定部
30 电动机控制部
具体实施方式
以下，参照附图对基于本发明的实施方式的车辆驱动系统进行说明。
首先，通过图1对搭载基于本发明的实施方式的车辆驱动系统的车辆进行说明。图1是表示搭载有基于本发明的实施方式的车辆驱动系统的车辆的整体结构的框图。
如图1所示，搭载有基于本实施方式的车辆驱动系统的车辆1是搭载电池2(二次电池)作为动力源的电动汽车。在车辆1的车身前部搭载有对驱动轮4(在图1的例子中为左右的前轮)进行驱动的作为电动机/发电机的旋转电力机械6。另外，在旋转电力机械6的附近配置有逆变器8，该逆变器8将从电池2供给的直流电力转换为交流电力并向旋转电力机械6供给，并且将旋转电力机械6产生的再生电力转换为直流电力并向电池2供给，由此对电池2进行充电。
另外，车辆1具有用于对作为操舵轮(前轮)的驱动轮4进行操舵的操舵装置10、用于操作该操舵装置10的方向盘10a、以及检测方向盘10a的旋转角度的操舵角传感器12。而且，车辆1具有制动执行器14，该制动执行器14基于制动踏板(未图示)的操作而被供给液压，通过该液压使摩擦制动力作用于车辆1的各车轮(左右前轮及左右后轮)。向这些制动执行器14供给的液压由作为摩擦制动力传感器的制动液压传感器16检测。而且，车辆1具有检测加速踏板(未图示)的踩下量的加速踏板开度传感器18、以及检测车辆1的车速的车速传感器20。
这些操舵角传感器12、制动液压传感器16、加速踏板开度传感器18以及车速传感器20将各自的检测值输出至作为控制器的PCM(Power-train Control Module：动力传动系统控制模块)22。另外，旋转电力机械6、电池2、操舵装置10、操舵角传感器1B、制动执行器14、制动液压传感器16以及PCM22构成基于本发明的实施方式的车辆驱动系统。
接下来，参照图2，对基于本发明的实施方式的车辆驱动系统的电气结构进行说明。图2是表示基于本发明的实施方式的车辆驱动系统的电气结构的框图。在本实施方式中，PCM22除了基于上述的操舵角传感器12、制动液压传感器16、加速踏板开度传感器18以及车速传感器20的检测信号之外还基于检测旋转电力机械6的运转状态的各种传感器输出的检测信号，来输出控制信号，以进行对旋转电力机械6的控制。即，当操作加速踏板(未图示)时，通过由PCM22控制的旋转电力机械6对驱动轮4赋予驱动力，车辆1行驶。
另一方面，在操作了制动踏板(未图示)的情况下，PCM22控制旋转电力机械6及制动执行器14，使制动力作用于车辆1。即，PCM22通过向逆变器8输出控制信号，从而使旋转电力机械6作为发电机发挥作用，使旋转电力机械6产生再生转矩。通过将该再生转矩施加于驱动轮4，能够对车辆1赋予制动力。
另外，PCM22通过向液压泵(未图示)输出控制信号，从而使液压作用于各制动执行器14。若向制动执行器14供给液压，则摩擦制动力经由制动片(未图示)作用于前轮及后轮，能够对车辆1赋予制动力。向各制动执行器14供给的液压由制动液压传感器16检测，能够基于制动液压传感器16的检测信号来检测由制动执行器14生成的摩擦制动力。PCM22并用这些由旋转电力机械6产生的再生转矩及由制动执行器14产生的摩擦制动力而对车辆1赋予制动力。
然而，根据电池2的充电状态SOC(State Of Charge)，有时无法充分地产生基于旋转电力机械6的再生转矩。即，在电池2接近满充电的状态下，无法利用电池2回收通过旋转电力机械6的再生而产生的电流，无法产生充分的再生转矩。
图3是表示电池2的蓄电量与电池2能够接受的再生量的上限值的关系的图表。在图3中，横轴表示电池2的蓄电量，纵轴表示电池2能够再生的电力(再生量)的上限值。此外，横轴的蓄电量取0％至100％(满充电)之间的值。如图3所示，在电池2的蓄电量为约0～30％的区域中，再生量的上限值成为大致恒定的值。并且，在电池2的蓄电量超过约30％的区域中，再生量的上限值随着蓄电量的增加而呈线性降低，在蓄电量为100％的状态下，再生量大致为零。
即，在通过制动而由旋转电力机械6再生的电力为图3所示的再生量的上限值以下的情况下，旋转电力机械6能够产生与通过再生而产生的电力对应的再生转矩作为制动力。另外，在通过旋转电力机械6的再生而产生的电力超过再生量的上限值的情况下，无法通过再生转矩来提供所需的全部制动力，所需的制动力的一部分或全部由制动执行器14产生的摩擦制动力补充。因此，如图3所示，在蓄电量超过约30％的区域中，能够随着蓄电量的增加而产生的再生转矩减小，在接近满充电的区域几乎不能够产生再生转矩。
另外，PCM22在制动踏板(未图示)被踩下的情况下、以及由加速踏板开度传感器18检测出的加速踏板(未图示)的踩下量为规定值以下的情况下，对车辆1赋予制动力。并且，PCM22构成为，在后述的车辆姿态控制的执行时，不论制动踏板、加速踏板的操作如何都自动地对车辆1赋予制动力。
在此，在基于制动踏板、加速踏板的操作产生制动力的情况下，将比与再生量的上限值对应的再生转矩少的再生转矩设为上限值。即，如图3所示，基于制动踏板、加速踏板的操作而生成的再生转矩被限制为与比再生量的上限值低的“减速再生”区域的上边缘对应的再生转矩，超过该再生转矩的制动力由摩擦制动力补充。如图3所示，“减速再生”的上限在电池2的蓄电量超过大约30％的区域中，随着蓄电量的增加而呈线性下降，在蓄电量大约70％处设为零。即，在本实施方式中，在电池2的蓄电量为比最大蓄电量少的蓄电量约70％以上的情况下，PCM22不执行基于制动踏板、加速踏板的操作的由旋转电动机6进行的电力再生。
这样，使基于制动踏板、加速踏板的操作而生成的再生转矩始终比与再生量的上限值对应的再生转矩少，该再生量的上限值与“减速再生”之间的区域的再生量用于在执行后述的车辆姿态控制时生成再生转矩。因此，在电池2的蓄电量为约0％～约70％的区域中，能够为了执行车辆姿态控制而始终生成规定量的再生转矩，通过该再生转矩，能够提供车辆姿态控制所需的减速度的几乎全部。
另外，向PCM22输入来自操舵角传感器12、加速踏板开度传感器18、车速传感器20的检测信号，PCM22基于这些检测信号来执行车辆姿态控制。
如图2所示，PCM22具有基本目标转矩决定部24、减速转矩决定部26、最终目标转矩决定部28以及电动机控制部30。基本目标转矩决定部24构成为，基于包含加速踏板(未图示)的操作在内的车辆1的驾驶状态来设定目标加速度，并决定与该目标加速度对应的基本目标转矩。
减速转矩决定部26构成为，在车辆姿态控制中，基于车辆1的操舵速度等横摆角速度关联量等来决定用于对车辆1附加减速度的减速转矩。在本实施方式中，减速转矩决定部26使用车辆1的操舵速度作为横摆角速度关联量。
最终目标转矩决定部28构成为基于基本目标转矩和减速转矩来决定最终目标转矩。
电动机控制部30构成为向旋转电力机械6输出控制信号以使其输出最终目标转矩。
这些PCM22的各构成要素由计算机构成，该计算机具备：CPU、在该CPU上解释执行的各种程序(包括OS等基本控制程序、在OS上启动并实现特定功能的应用程序)、以及用于存储程序、各种数据的像ROM、RAM这样的内部存储器。
接着，通过图4至图9来对车辆驱动系统所进行的处理进行说明。图4是基于本发明的实施方式的车辆驱动系统对旋转电力机械6进行控制的电动机控制处理的流程图，图5是基于本发明的实施方式的车辆驱动系统决定减速转矩的减速转矩决定处理的流程图，图6是表示基于本发明的实施方式的车辆驱动系统所决定的目标附加减速度与操舵速度的关系的映射。
PCM22通过执行图4的电动机控制处理而执行车辆姿态控制，该车辆姿态控制基于由操舵角传感器12检测出的操舵速度设定减速转矩，并控制旋转电力机械6以使该减速转矩作用于车辆1的驱动轮4(前轮)。图4的电动机控制处理在车辆1的点火装置开启、电源被投入到车辆驱动系统的情况下启动，并被反复执行。
当电动机控制处理开始时，如图4所示，在步骤S1中，PCM22取得与车辆1的驾驶状态相关的各种信息。具体而言，PCM22取得包含操舵角传感器12检测出的操舵角、加速踏板开度传感器18检测出的加速踏板开度、车速传感器20检测出的车速等的、上述的各种传感器输出的检测信号作为与驾驶状态相关的信息。
接着，在步骤S2中，PCM22的基本目标转矩决定部24基于在步骤S1中取得的包含加速踏板的操作在内的车辆1的驾驶状态，设定目标加速度。具体而言，基本目标转矩决定部24从针对各种车速规定的加速度特性映射(预先制作并存储于存储器等)中选择与当前的车速对应的加速度特性映射，参照所选择的加速度特性映射来决定与当前的加速踏板开度对应的目标加速度。
接着，在步骤S3中，基本目标转矩决定部24决定用于实现在步骤S2中决定的目标加速度的旋转电力机械6的基本目标转矩。在该情况下，基本目标转矩决定部24基于当前的车速、路面坡度、路面μ等而在旋转电力机械6能够输出的转矩的范围内决定基本目标转矩。
另外，与步骤S2以及S3的处理并行地，在步骤S4中，减速转矩决定部26执行减速转矩决定处理，该减速转矩决定处理基于方向盘10a的操作决定用于对车辆1附加减速度的减速转矩。参照图5对该减速转矩决定处理进行说明。
如图5所示，若开始减速转矩决定处理，则在步骤S21中，减速转矩决定部26基于在步骤S1中取得的操舵角来计算出操舵速度。
接着，在步骤S22中，减速转矩决定部26判定操舵速度是否比规定的阈值TS1大。
其结果是，在操舵速度比阈值TS1大的情况下，进入步骤S23，减速转矩决定部26将转矩减小标志设定为True(真值)，该转矩减小标志表示是否满足为了对车辆1附加减速度而使旋转电力机械6的输出转矩减小的条件，该True(真值)表示满足了使转矩减小的条件的状态。另一方面，在操舵速度为阈值TS1以下的情况下进入步骤S31，将转矩减小标志设定为表示不满足使转矩减小的条件的状态的False(假值)，结束图5所示的流程图的一次处理。
接着，在步骤S24中，减速转矩决定部26基于操舵速度取得目标附加减速度。该目标附加减速度是为了准确地实现驾驶员所意图的车辆行为而根据转向操作应该附加于车辆1的减速度。
具体而言，减速转矩决定部26基于图6的映射所示的目标附加减速度与操舵速度的关系，取得与在步骤S21中计算出的操舵速度对应的目标附加减速度。
图6中的横轴表示操舵速度，纵轴表示目标附加减速度。如图6所示，在操舵速度为阈值TS1以下的情况下，对应的目标附加减速度为0。即，在操舵速度为阈值TS1以下的情况下，PCM22停止用于基于转向操作来对车辆1附加减速度的控制(具体而言是旋转电力机械6的输出转矩的减小)。
另一方面，在操舵速度超过阈值TS1的情况下，随着操舵速度增大，与该操舵速度对应的目标附加减速度逐渐接近于规定的上限值Dmax。即，操舵速度越增大，目标附加减速度越增大，且其增大量的增加比例越小。该上限值Dmax被设定为即使根据转向操作向车辆1附加减速度但有控制介入时驾驶员也感觉不到的程度的减速度(例如0.5m/s2≈0.05G)。
并且，在操舵速度为比阈值TS1大的阈值TS2以上的情况下，目标附加减速度被维持在上限值Dmax。
接着，在步骤S25中，判断是否踩下了制动踏板(未图示)。在踩下了制动踏板的情况下，进入步骤S26，在未踩下制动踏板的情况下，进入步骤S27。
在步骤S26中，作为子程序，执行图7所示的制动减速处理。在该制动减速处理中，设定驾驶员通过操作制动踏板(未图示)而要求的要求减速度。另外，该要求减速度主要通过摩擦制动力来实现，该摩擦制动力通过使制动执行器14工作而产生。关于图7所示的制动减速处理的详情，将在后面叙述。
另一方面，在未踩下制动踏板的情况下进入步骤S27，在步骤S27中，判断加速踏板(未图示)的踩下量是否为规定量以下。在加速踏板的踩下量为规定量以下的情况下进入步骤S28，作为子程序，执行图8所示的加速踏板松开减速处理。即，在本实施方式中，构成为，在加速踏板的踩下量为规定量以下的情况下，踩下量越小，使越大的制动力作用于车辆1。该制动力主要通过由旋转电力机械6产生再生转矩而被赋予给车辆1。关于图8所示的加速踏板松开减速处理的详情，将在后面叙述。
当步骤S26、S27或S28的处理结束时，进入步骤S29。在步骤S29中，首先，计算出用于实现在步骤S24中取得的目标附加减速度的减速转矩。即，在步骤S24中，基于操舵速度来设定车辆姿态控制所需的目标附加减速度。进一步，PCM22的减速转矩决定部26基于在步骤S1(图4)中取得的当前的车速、路面坡度等来决定为了实现目标附加减速度而需要的减速转矩。
为了实现该目标附加减速度所需的减速转矩由旋转电力机械6产生的再生转矩提供。此外，如通过图3说明的那样，旋转电力机械6能够产生的再生转矩根据与电池2能够接受的再生量对应的电力而变化。然而，车辆姿态控制所需的减速转矩较小，另外，如图3所示，在电池2的蓄电量为70％以下的区域中，始终确保规定量以上的再生量用于车辆姿态控制。因此，在大多数情况下，能够通过再生转矩来产生车辆姿态控制所需的减速转矩。另外，在无法通过再生转矩来确保车辆姿态控制所需的减速转矩的情况下，使减速转矩减小，抑制车辆姿态控制的效果。
另一方面，在车辆姿态控制中，除了车辆姿态控制所需的减速转矩施加于车辆1之外，还施加基于驾驶员对制动踏板(未图示)的操作的制动力(步骤S26)、基于驾驶员对加速踏板(未图示)的踩下量较少的情况的制动力(步骤S28)。在基于这些步骤S26以及S28的处理而设定的制动力中，除了旋转电力机械6产生的再生转矩以外，还包含通过使制动执行器14工作而产生的摩擦制动力。在此，在本实施方式中，旋转电力机械6产生的再生转矩作用于作为驱动轮4的前轮，与此相对，基于制动执行器14的工作的摩擦制动力被赋予给前轮及后轮。并且，通过本案发明人的研究明确了如下情况：当与基于车辆姿态控制而施加于驱动轮4的减速转矩重叠地通过制动执行器14的工作而对前后轮施加摩擦制动力时，基于减速转矩的车辆姿态控制的效果降低。
因此，在步骤S30中，使用图9所示的修正系数对基于目标附加减速度计算出的减速转矩进行修正。即，在本实施方式中，基于施加于车辆1的制动力中所包含的摩擦制动力的比例，对基于车辆姿态控制而赋予的减速转矩进行修正。
图9是用于设定与减速转矩相乘的修正系数K的值的映射。在图9所示的映射中，横轴表示施加于后轮的制动力的比例，纵轴表示所设定的修正系数K的值。在车辆姿态控制中，在制动执行器14未工作的情况下，不对后轮施加制动力，对后轮的制动力比例为零。在该情况下，修正系数K＝1，作为车辆姿态控制，直接赋予在步骤S29中算出的减速转矩。
另一方面，在车辆姿态控制中，若制动执行器14工作，则摩擦制动力也赋予给后轮，因此对后轮的制动力比例比零大。此外，若通过制动执行器14对各车轮(前轮及后轮)作用摩擦制动力，则该摩擦制动力由制动液压传感器16检测。并且，如图9所示，摩擦制动力越大，施加于后轮的制动力的比例越大，修正系数K也越大，减速转矩被修正为更大的值。这样，PCM22的减速转矩决定部26在车辆姿态控制的执行中，在对各车轮作用有摩擦制动力的情况下，在摩擦制动力大的情况下，将减速转矩修正为比摩擦制动力小的情况下的减速转矩大的值。
在步骤S30之后，减速转矩决定部26结束减速转矩决定处理，返回至图4所示的主程序。
在图4所示的流程图中，在进行了步骤S2和S3的处理以及步骤S4的减速转矩决定处理之后，在步骤S5中，最终目标转矩决定部28从在步骤S3中决定的基本目标转矩中减去在步骤S4的减速转矩决定处理中决定的减速转矩，由此决定最终目标转矩。
接着，在步骤S6中，电动机控制部30控制旋转电力机械6，以使其输出在步骤S5中设定的最终目标转矩。具体而言，电动机控制部30控制逆变器8而执行电力从电池2向旋转电力机械6的供给、或再生电力从旋转电力机械6向电池2的回收，以生成在步骤S5中设定的最终目标转矩。
在该情况下，电动机控制部30控制逆变器8，以便遵守从电池2向旋转电力机械6的供给电力的限制范围、或从旋转电力机械6向电池2的电力再生量的限制范围(图3)。
在步骤S6之后，PCM22结束图4所示的流程图的一次处理。
接着，参照图7对制动减速处理进行说明。
图7是表示制动减速处理的流程图，该制动减速处理在车辆姿态控制的执行中从图5的流程图的步骤S26调出的情况下、以及在车辆姿态控制的非执行中操作了制动踏板(未图示)的情况下执行。
首先，在图7的步骤S41中，取得制动踏板(未图示)的踩下量。具体而言，通过设置在制动踏板上的位置传感器(未图示)检测制动踏板的踩下量，检测出的踩下量被输入到PCM22。
接着，在步骤S42中，基于检测到的踩下量，计算出基于制动踏板的操作的要求减速度。
进一步，在步骤S43中，计算出用于生成在步骤S42中计算出的要求减速度的一部分的再生转矩。即，在本实施方式中，基于制动踏板的操作而要求的减速度中的规定比例由旋转电力机械6产生的再生转矩提供。因此，在车辆姿态控制的执行中以及非执行中，在操作了制动踏板(未图示)的情况下，通过使制动执行器14工作而对各车轮作用摩擦制动力。另外，在制动踏板的操作量大的情况下，与操作量小的情况相比，通过旋转电力机械6产生大的再生转矩。
接着，在步骤S44中，判断在步骤S43中设定的再生转矩是否在电池2的可再生量的范围内。即，能够通过旋转电力机械6再生的电力根据电池2的蓄电量而变化。在步骤S44中，判断在步骤S43中设定的再生转矩是否能够通过在图3中用阴影线表示的“减速再生”的范围内的再生量而生成。
在步骤S43中设定的再生转矩不能够在电池2的“减速再生”的范围内生成的情况下，进入步骤S45。在步骤S45中，再生转矩被修正为与电池2的“减速再生”的区域的上限值对应的值。此外，如图3所示，再生量的“减速再生”的区域设定为始终比在图3中用粗线表示的再生量的上限值小。即，基于制动踏板的操作而执行的电力再生被设定为始终比电池2能够接受的再生量的上限值少，在电池2中还留有进一步再生电力的余地。该再生量的上限值与“减速再生”的区域的差分为了产生上述的车辆姿态控制所需的减速转矩而被保存。
接着，在步骤S46中，设定用于产生所需的摩擦制动力的制动液压。如上所述，基于驾驶员对制动踏板的操作而设定的要求减速度通过基于旋转电力机械6产生的再生转矩的制动力、以及摩擦制动力来实现，该摩擦制动力通过使制动执行器14工作而产生。在步骤S46中，计算从为了实现要求减速度而需要的制动力减去基于在步骤S43中计算出的再生转矩或在步骤S45中修正后的再生转矩的制动力而得到的制动力，计算为了产生该制动力而需要的制动液压。
接着，在步骤S47中，PCM22向液压泵(未图示)发送控制信号，以生成在步骤S46中算出的摩擦制动力，结束图7所示的流程图的一次处理。这样，基于驾驶员的制动踏板操作，生成基于旋转电力机械6的再生转矩的制动力以及基于制动执行器14的摩擦制动力，但要求减速度主要通过摩擦制动力来实现。
接着，参照图8对加速踏板松开减速处理进行说明。
图8是示出加速踏板松开减速处理的流程图，该加速踏板松开减速处理在车辆姿态控制的执行中从图5的流程图的步骤S28调出的情况下、以及在车辆姿态控制的非执行中加速踏板(未图示)的踩下量为规定值以下的情况下执行。
首先，在图8的步骤S51中，取得加速踏板(未图示)的踩下量。具体而言，通过设置于加速踏板的加速踏板开度传感器18(未图示)检测加速踏板的踩下量，检测出的踩下量被输入到PCM22。
接着，在步骤S52中，基于检测出的踩下量，计算出基于加速踏板的踩下量小的情况的要求减速度。如上所述，在本实施方式中，当加速踏板的踩下量超过规定值时，通过旋转电力机械6生成驱动力，在踩下量为规定值以下(加速踏板松开)的情况下，通过旋转电力机械6产生再生转矩，使车辆1减速。并且，在加速踏板的踩下量为规定值以下的情况下，踩下量越小，设定越大的要求减速。
进一步，在步骤S53中，计算出电池2中的电力的可再生量。如图3所示，电池2中的电力的可再生量根据蓄电量而变化。在步骤S53中，计算出图3的“减速再生”的区域中的上限值作为可再生量。即，即使在基于加速踏板的踩下量小的情况的减速中，也不执行直至电池2能够接受的再生量的上限值为止的再生，在车辆姿态控制中使用的再生量被保存。
接着，在步骤S54中，判断在步骤S52中计算出的要求减速度是否能够在与在步骤S53中计算出的可再生量对应的再生转矩的范围内实现。即，判断在步骤S52中计算出的要求减速度是否能够通过图3所示的“减速再生”的范围内的再生转矩来实现，在能够实现的情况下进入步骤S55。
在步骤S55中，决定用于实现在步骤S52中计算出的要求减速度的再生转矩，结束图8的流程图的一次处理。
另一方面，在步骤S52中计算出的要求减速度通过图3中的“减速再生”的范围内的再生转矩而无法实现的情况下，进入步骤S56。在步骤S56中，计算再生转矩的不足部分的制动力，设定为了通过摩擦制动力来产生该制动力所需的制动液压。
接着，在步骤S57中，PCM22向液压泵(未图示)发送控制信号，以实现在步骤S56中设定的制动液压，结束图8所示的流程图的一次处理。这样，在加速踏板的踩下量较小的情况下，基于旋转电力机械6的再生转矩的制动力在图3中的“减速再生”的区域内生成。另外，在再生转矩不足的情况下，使制动执行器14工作，通过摩擦制动力来补充不足部分。这样，在本实施方式中，在车辆姿态控制的执行中以及非执行中，在仅通过由旋转电力机械6产生的再生转矩无法得到所需的制动力的情况下，即使没有由驾驶员进行的制动操作，也使制动执行器14工作，对车辆1作用摩擦制动力。
接下来，参照图10，对由基于本发明的实施方式的车辆驱动系统进行的车辆姿态控制的一个例子进行说明。图10是表示搭载有基于本发明的实施方式的车辆驱动系统的车辆1进行转弯的情况下的、与旋转电力机械6的控制相关的参数的时间变化的时间图。
图10(a)是概略性地表示进行右转弯的车辆1的俯视图。如该图10(a)所示，车辆1从位置A开始右转弯，从位置B到位置C以操舵角恒定的方式继续右转弯。另外，在图10所示的例子中，在车辆1的行驶过程中，制动踏板(未图示)未被操作，加速踏板(未图示)的踩下量大于规定值。
图10(b)是表示如图10(a)所示进行右转弯的车辆1的操舵角的变化的线图。图10(b)中的横轴表示时间，纵轴表示操舵角。
如该图10(b)所示，在位置A开始向右的操舵，通过进行一边转向一边调整车辆的朝向的分阶段转向操作，向右的操舵角逐渐增大，在位置B处向右的操舵角最大。之后，操舵角保持恒定(保持操舵)至位置C。
图10(c)是表示如图10(b)所示进行右转弯的车辆1的操舵速度的变化的线图。图10(b)中的横轴表示时间，纵轴表示操舵速度。
车辆1的操舵速度由车辆1的操舵角的时间微分表示。即，如图10(c)所示，在位置A开始了向右的操舵的情况下，产生向右的操舵速度，在位置A与位置B之间操舵速度保持大致恒定。之后，向右的操舵速度减少，当在位置B处向右的操舵角最大时，操舵速度为0。并且，在从位置B到位置C保持向右的操舵角的期间，操舵速度仍为0。
图10(d)是表示基于操舵速度设定的转矩减小标志的真伪值的线图。图10(d)中的横轴表示时间，纵轴表示转矩减小标志(图5的步骤S23、S31)的真伪值。
如图10(d)所示，在位置A向右的操舵开始之前，转矩减小标志被设定为False。并且，当在位置A开始向右的操舵时，在操舵速度超过了阈值TS1时，转矩减小标志从False变化为True。之后，随着接近位置B而操舵速度降低，当成为阈值TS1以下时，转矩减小标志从True变化为False。
图10(e)是表示基于操舵速度以及转矩减小标志决定的附加减速度的变化的线图。图10(e)中的横轴表示时间，纵轴表示附加减速度。
如参照图6所说明的那样，减速转矩决定部26在图5的步骤S22中操舵速度比阈值TS1大的情况下(即，转矩减小标志为True的情况下)，在步骤S24中基于操舵速度取得目标附加减速度。接着，在图10所示的例子中，制动踏板(未图示)未被操作，加速踏板的踩下量比规定值大，因此在步骤S24之后如步骤S25→S27→S29这样前进，决定减速转矩。而且，由于在行驶中也没有作用摩擦制动力，因此也不执行步骤S30中的减速转矩的修正(修正系数K＝1)。
如图10(e)所示，附加减速度从转矩减小标志从False切换为True时起开始增大，在位置A与位置B之间保持大致恒定，之后随着操舵速度的减少而减少，在转矩减小标志从True切换为False时为0。
图10(f)是表示基于图10(e)所示的附加减速度而决定的减速转矩的变化的线图。图10(f)中的横轴表示时间，纵轴表示减速转矩。
如上所述，减速转矩决定部26基于当前的车速、路面坡度等参数来决定为了实现附加减速度而需要的减速度转矩。另外，当在车辆姿态控制的执行中(转矩减小标志为True的期间)通过操作制动执行器14或使制动踏板(未图示)的踩下量为规定值以下而作用有摩擦制动力时，基于图9将减速转矩修正为较大的值。因此，在上述的参数恒定且没有作用摩擦制动力的情况下，减速转矩被决定为与图10(e)所示的附加减速度的变化同样地变化。
图10(g)是表示基于基本目标转矩和减速转矩而决定的最终目标转矩的变化的线图。图10(g)中的横轴表示时间，纵轴表示转矩。另外，图10(g)中的虚线表示基本目标转矩，实线表示最终目标转矩。
如参照图4所说明的那样，最终目标转矩决定部28从在步骤S3中决定的基本目标转矩减去在步骤S4的减速转矩决定处理中决定的减速转矩，由此决定最终目标转矩。
即，如图10(g)所示，在位置A与位置B之间将转矩减小标志设定为True的期间，最终目标转矩从基本目标转矩减小减速转矩的量，在车辆1产生与该转矩减小相应的减速度，因此产生向作为驱动轮4的前轮的载荷移动。其结果，驱动轮4与路面之间的摩擦力增加，驱动轮4的侧偏力增大，车辆1的转动性提高。
根据本发明的实施方式的车辆驱动系统，在车辆姿态控制的执行中，在通过制动执行器14对各车轮作用有摩擦制动力的情况下，在由制动液压传感器16检测出的摩擦制动力大的情况下，减速转矩被修正为比摩擦制动力小的情况下的减速转矩大的值(图5的步骤S30)。由此，能够抑制因被赋予摩擦制动力的程度而车辆姿态控制的效果不同，能够防止给驾驶员带来违和感。
另外，根据本实施方式的车辆驱动系统，在未执行车辆姿态控制时，在比电池2能够接受的再生量的上限值(图3中的粗线)少的再生量的范围(图3中的“减速再生”的区域)中执行电力的再生。因此，在执行车辆姿态控制时，在电池2中始终留有进行电力再生的余地，能够将通过再生而产生的转矩作为车辆姿态控制中的减速转矩有效地利用。
而且，根据本实施方式的车辆驱动系统，在仅通过再生转矩而无法得到所需的制动力的情况下(图8的步骤S54→S56)，PCM22使制动执行器14工作，对车辆1作用摩擦制动力。因此，即使在无法充分获得再生转矩的情况下，也能够可靠地得到所需的制动力。
另外，根据本实施方式的车辆驱动系统，在加速踏板(未图示)的踩下量为规定量以下的情况下，即使车辆1的制动踏板(未图示)未被操作(图5的步骤S25→S27)，PCM 22也使制动力作用于车辆1(图5的步骤S27→S28)。由此，在由旋转电力机械6驱动的车辆1中，能够使与发动机车辆中的发动机制动类似的制动力发挥作用。另外，在仅通过电力的再生而无法得到所需的制动力的情况下，即使不操作制动踏板，PCM 22也使制动执行器14工作(图8的步骤S57)，使摩擦制动力作用于车辆1，因此，即使在再生转矩不足的情况下，也能够可靠地得到所需的制动力。
而且，根据本实施方式的车辆驱动系统，在车辆姿态控制的执行中操作了制动踏板(未图示)的情况下，对各车轮作用摩擦制动力，在制动踏板的操作量大的情况下，通过旋转电力机械产生较大的再生转矩。因此，在车辆姿态控制中对各车轮作用有较大的摩擦制动力的情况下，使作用于前轮的再生转矩也变大(图7的步骤S43)，即使在作用有较大的摩擦制动力的状况下，也能够得到充分的车辆姿态控制的效果。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但能够对上述的实施方式施加各种变更。

Claims (5)

1.一种车辆驱动系统，具备车辆姿态控制功能，其特征在于，具有：
旋转电力机械，该旋转电力机械驱动所述车辆的前轮，或使再生转矩作用于前轮；
电池，该电池向该旋转电力机械供给电力，并且蓄积由所述旋转电力机械再生的电力；
操舵装置，该操舵装置用于对所述车辆进行操舵；
操舵角传感器，该操舵角传感器用于检测由该操舵装置产生的操舵角；
制动执行器，该制动执行器使摩擦制动力作用于所述车辆的各车轮；
摩擦制动力传感器，该摩擦制动力传感器检测由该制动执行器生成的摩擦制动力；以及
控制器，该控制器基于由所述操舵角传感器检测出的操舵速度设定减速转矩，控制所述旋转电力机械以使该减速转矩作用于所述车辆的前轮，由此执行车辆姿态控制，
在所述车辆姿态控制的执行过程中，当通过所述制动执行器对各车轮作用有摩擦制动力时，在由所述摩擦制动力传感器检测出的摩擦制动力大的情况下，所述控制器将所述减速转矩修正为比摩擦制动力小的情况下的减速转矩大的值。
2.根据权利要求1所述的车辆驱动系统，其特征在于，
在所述车辆姿态控制的非执行中，所述控制器在比所述电池能够接受的再生量的上限值少的规定的再生量的范围内执行基于所述旋转电力机械的电力再生。
3.根据权利要求1或2所述的车辆驱动系统，其特征在于，
所述控制器在所述车辆姿态控制的执行中，在仅通过基于所述旋转电力机械的再生转矩无法得到所需的制动力的情况下，使所述制动执行器工作，使摩擦制动力作用于所述车辆。
4.根据权利要求3所述的车辆驱动系统，其特征在于，
所述控制器构成为在所述车辆的加速踏板的踩下量为规定量以下的情况下使制动力作用于所述车辆，所述控制器在仅通过基于所述旋转电力机械的电力再生无法得到所需的制动力的情况下，即使所述车辆的制动踏板未被操作，也使所述制动执行器工作，使摩擦制动力作用于所述车辆。
5.根据权利要求1或2所述的车辆驱动系统，其特征在于，
在所述车辆姿态控制的执行中操作了所述车辆的制动踏板的情况下，所述控制器通过使所述制动执行器工作而使摩擦制动力作用于各车轮，在制动踏板的操作量大的情况下，与制动踏板的操作量小的情况相比，通过所述旋转电力机械产生较大的再生转矩。
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