CN1603152A

CN1603152A - 车辆驱动装置

Info

Publication number: CN1603152A
Application number: CNA2004100802390A
Authority: CN
Inventors: 清水弘一
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-09-29
Filing date: 2004-09-28
Publication date: 2005-04-06
Anticipated expiration: 2024-09-28
Also published as: JP2005127505A; US7104921B2; JP4029874B2; CN1603152B; US20050070401A1; EP1518736A1; KR20050031402A; EP1518736B1; KR100649038B1; DE602004014694D1

Abstract

本发明提供了一种车辆驱动装置，它包括：第一驱动源、第二驱动源、一个主离合器、一个辅助离合器、驱动源选择部件和离合器控制部件。第一驱动源和第二驱动源向第一车轮输出驱动力。主离合器用以同时切断从第一驱动源和第二驱动源传递输出动力。连接着第一驱动源的辅助离合器仅用以切断第一驱动源的输出动力。驱动源选择部件用于选择第一驱动源和第二驱动源中至少一个驱动源输出驱动力。离合器控制部件用以在确定第一驱动源由传递动力状态转换到停止传递动力状态而暂时松开主离合器时，松开辅助离合器。

Description

车辆驱动装置

技术领域

本发明涉及一种车辆驱动装置，具体的说，涉及一种设置成采用若干个驱动源来驱动一个或多个车轮的车辆驱动装置。

背景技术

在No.55-138129号日本实用新型公开文本中，披露了一种常见的车辆驱动装置的例子，其车辆的前轮和后轮是由若干驱动源驱动的。在这份文件中，披露了一种四轮驱动车辆，它的一对前轮或者一对后轮是由一台发动机驱动的，而另一对则不是由发动机，而是由马达驱动的。

鉴于以上所述的情况，很明显，对于本技术领域的技术人员而言，需要一种先进的车辆驱动装置。通过本文所披露的技术内容，对本技术领域的技术人员而言，显而易见，本发明满足了这种技术领域的上述需要以及其他需要。

发明内容

已经发现，如果像上述参考文献中所披露的常见的车辆驱动装置那样，当马达驱动的车轮不是由发动机驱动，而是由单独的一台电动机驱动时，这台电动机就需要有很大的输出功率，以便既能在低转速时提供很大的扭矩，又能在中、高转速时提供足够大的扭矩。为提高电动机的输出功率的一种切实可行的方式是增加线圈的圈数，或者增加电动机的磁通量。然而，增加线圈的圈数会导致电动机的尺寸变大。

针对以上问题，本发明的目的是提供一种车辆驱动装置，这种装置能使用若干驱动源来驱动一个车轮或多个车轮，以防止单独一个驱动源的尺寸增大，同时还能在从低速到高速的范围内对转速进行充分的调节。

为达到上述目的，本发明提供了一种车辆驱动装置，它包括下列各部分：第一和第二驱动源、一个主离合器、一个辅助离合器、一个驱动源选择部件和一个离合器控制部件。第一和第二驱动源设置成向车辆中的至少一个第一车轮输出驱动力。主离合器设置成能同时切断从第一和第二驱动源向第一车轮传递驱动力。辅助离合器连接在第一驱动源上，设置成仅用于切断从第一驱动源向第一车轮传递驱动力。驱动源选择部件设置成用于选择第一和第二驱动源中的至少一个向第一车轮输出驱动力。离合器控制部件设置成，当确定将第一驱动源由传输驱动力状态转换到停止传输驱动力状态，暂时松开主离合器时，用于松开辅助离合器。

附图说明

图1是安装了按照本发明的第一实施例的车辆驱动装置的车辆的示意框图；

图2是用于说明本发明的第一实施例的车辆驱动装置中马达控制器的控制过程的流程图；

图3是用于说明按照本发明的第一实施例中，第一马达、第二马达、辅助离合器、主离合器之间的运转关系，以及马达扭矩与马达转速之间的关系的时间曲线图的一个例子；

图4是用于说明本发明的第一实施例的替换实施例中，第一马达、第二马达、辅助离合器、主离合器的运转关系，以及马达扭矩与马达转速之间的关系的时间曲线图的一个例子；

图5是用于说明按照本发明的第二实施例的车辆驱动装置中马达控制器的控制过程的流程图；

图6是用于说明按照本发明的第二实施例中，第一马达、第二马达、辅助离合器、主离合器之间的运转关系，以及马达扭矩与马达转速之间的关系的时间曲线图的一个例子；

图7是用于说明按照本发明的第三实施例的车辆驱动装置中马达控制器的控制过程的流程图；

图8是用于说明按照本发明的第三实施例中，第一马达、第二马达、辅助离合器、主离合器之间的运转关系，以及马达扭矩与马达转速之间的时间曲线图的一个例子；

图9是在按照本发明的车辆驱动装置上使用另一种结构的，具有两台不同扭矩规格的马达的驱动装置的车辆的示意框图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的优选实施例。对于本技术领域的技术人员来说，很明显，下文中对本发明实施例的描述，仅仅用是来解释说明本发明，而不是用来限制由本申请的权利要求书及其等同技术特征所限定的本发明。

图1是安装了按照本发明的第一实施例的车辆驱动装置的车辆的示意框图。在第一实施例中，这种车辆驱动装置应用于一辆四轮驱动的车辆上，其中的一对左、右前轮1F，例如，由发动机2的动力传动装置驱动，而一对左、右后轮1R则由一对马达，即第一马达M1和第二马达M2驱动。发动机2输出的动力通过传动装置3和前轮差动齿轮箱4传递给左、右前轮1F。第一马达M1和第二马达M2所输出的动力(例如：分别布置在左、右两侧)，优先采用通过减速齿轮箱G和后轮差动齿轮箱13传递给左、右后轮1R。

发动机2输出的动力，根据发动机控制器6发出的命令，通过调节节流阀和其他部件来控制。发动机控制器6根据下列因素，例如，车辆的行驶速度和加速踏板7的压下量等，来计算调节发动机2输出的动力的数值。

传动装置3优先采用自动变速器，例如，是常见的换档型自动变速器，根据来自变速控制器8的换档指令改变档位，也就是换档。

第一马达M1和第二马达M2最好设计成采用电池9作为电源。第一马达M1和第二马达M2的运转最好由马达控制器11控制。更具体的说，是根据马达控制器11的输出命令，调节第一马达M1和第二马达M2的励磁电流，以产生输出功率。然后，如上面说明的那样，由第一马达M1和第二马达M2所产生的输出功率优先采用通过减速齿轮箱G传递给后轮1R。

马达控制器11通常包括一台微型机算计机，它带有按照以下所述方式控制第一马达M1和第二马达M2的控制程序。马达控制器11还包括其它一些常用的元件，例如输入接口电路、输出接口电路，以及存储装置，例如ROM装置(只读存储器)，或RAM装置(随机存储器)。马达控制器11中的微型计算机内所安装的程序用来控制第一马达M1和第二马达M2。记忆电路储存处理结果和由处理器电路运行的控制程序。马达控制器11在运行上以常用的方式与车辆驱动装置中的第一马达M1、第二马达M2以及其它元件连接。马达控制器11的内部RAM储存了许多运行特征的状态以及各种控制数据。马达控制器11能根据控制程序有选择地控制上述控制装置中的任何元件。本技术领域的技术人员能从本说明书中很清楚地了解到，用于马达控制器11的精密的结构和算法可以是能够实现本发明任务的软件和硬件的任何一种组合。换句话说，在本申请的说明书和权利要求书中所采用的“方式加功能”语句，包括可以实现在“方式加功能”语句中所描述的功能的任何结构，或是硬件和/或算法或是软件。

第一马达M1和第二马达M2产生的输出功率通过连接后轮1R的轮轴32的减速齿轮箱G传递给后轮1R。

由图1可见，减速齿轮箱G通常具有连接着第一马达M1的输出轴的第一枢轴20，和连接着第二马达M2的输出轴的第二中间轴22。减速齿轮箱G是这样设计和布置的：第一枢轴20的转动在传递到后轮1R的轮轴32之前，经过两次减速(即：经过两对齿轮)。更具体的说，第一枢轴20的转动通常在经过具有一对减速比为R1(例如：R1＝6)的第一减速齿轮21的第一齿轮减速装置减速后，传递给第二枢轴22。然后，第二枢轴22的转动通过具有一对减速比为R2(例如：R2＝6)的第二减速齿轮23的第二齿轮减速装置减速后，再传递给轮轴32。因此，第一马达M1的输出功率通过适合于低速运行的减速比(在本例中，R1×R2＝36)传递给轮轴32，而第二马达M2的输出功率通过适合于高速运行的减速比(在本例中，R2＝6)传递给轮轴32。

在本发明的第一实施例中，第一马达M1和第二马达M2优先采用具有相同的规格(即；相同的扭矩特性)。当然，本技术领域的技术人员将从本说明书中清楚地了解到，第一马达M1和第二马达M2可以做成具有不同的扭矩特性。总之，本发明的车辆驱动装置最好设计成让第一马达M1具有低转速扭矩特性，它输出更适合于低转速的扭矩(即，马达扭矩的峰值在低转速时出现)，而让第二马达M2具有高转速扭矩特性，它输出更适合于高转速的扭矩(即，马达扭矩的峰值在高转速时出现)。

本发明的第一实施例的车辆驱动装置中还设有辅助离合器30和主离合器31。如图1所示，辅助离合器30安装在第一马达M1和第一枢轴20之间(第一扭矩传递通道)。因而，辅助离合器30的结构和布置是这样的：操作辅助离合器30，即可传递或中断从第一马达M1向后轮1R输出的动力。辅助离合器30优先采用爪式离合器，但也并不限于此。辅助离合器30的结合和松开根据马达控制器11的命令而定。

如图1所示，主离合器31安装在减速齿轮箱G和后轮差速器13之间(第二扭矩传输通道)，从而，能通过操作主离合器31来切断第一马达M1和第二马达M2向后轮1R输出的动力。主离合器31根据马达控制器11发出的命令而结合和松开。

在第一实施例的车辆驱动装置中，当主离合器31暂时断开，也就是说，在车辆驱动装置的第一马达M1和第二马达M2都中断向后轮1R输出动力的状态下，松开辅助离合器30，。结果，即使车辆在运行时，辅助离合器30也能可靠地松开。这样，在停止向第一马达M1输入驱动力后，就能避免由第二枢轴22造成第一马达M1的被动转动。

在第一实施例中，通常都在车辆上设置一个驱动模式转换开关12，用于进行两轮驱动模式和四轮驱动模式之间的转换。当把驱动模式转换开关12设定在四轮驱动位置上时，便把启动命令传送给马达控制器11；当把驱动模式转换开关12设定在两轮驱动位置上时，便把停止命令传送给马达控制器11。当启动命令送达马达控制器11时，马达控制器11便控制第一马达M1和/或第二马达M2驱动两个后轮1R，从而进入四轮驱动状态。当停止命令送达马达控制器11时，马达控制器11控制第一马达M1和第二马达M2停止驱动，于是，车辆仅由与发动机2连接的前轮1F驱动。

马达控制器11通常设有一个第一马达控制单元11A，一个第二马达控制单元11B和一个马达控制主单元11C。第一马达控制单元11A设置成在收到马达控制主单元11C的ON命令时，便向第一马达M1输入驱动力；而在收到马达控制主单元11C的OFF命令时，则停止向第一马达M1输入驱动力。同样，第二马达控制单元11B设置成在收到马达控制单元的ON命令时，便向第二马达M2输入驱动力，而在收到马达控制主单元11C的OFF命令时，停止向第二马达M2输入驱动力。

更具体的说，第一马达控制单元11A和第二马达控制单元11B设置成分别控制第一马达M1和第二马达M2的驱动。相应地，通过将电池电源9连接到第一马达M1和第二马达M2，调整第一马达M1和/或第二马达M2的励磁电流，使第一马达M1和第二马达M2达到一个目标转速或输出扭矩。如图1所示，电源分配单元10用于分配从电池电源9送往第一马达M1和第二马达M2的电力。

按照第一实施例的车辆驱动装置，通常都设置成能够根据当前车辆的行驶速度Vw是否大于预定的换档车辆速度Vc来选择驱动源。更具体地说，第一实施例中的车辆驱动装置通常都设置成按照下列方式来控制第一马达M1和第二马达M2：当车辆行驶速度Vw小于或等于预定的换档车辆速度Vc时，便将第一马达M1输出的动力传递给后轮1R；而当车辆行驶速度Vw大于预定的换档车辆速度Vc时，则将第二马达M2输出的动力传递给后轮1R。

下面，参照图2中的流程图，说明马达控制主单元11C在收到来自驱动模式转换开关12的启动命令时所执行的控制过程。马达控制主单元11C也设置成当收到驱动模式转换开关12的启动命令时，便向主离合器31发出一个ON命令。图2中所示的控制过程根据预定的样本时间重复执行，直到马达控制主单元11C收到来自驱动模式转换开关12的停止命令为止。一旦收到停止指令，马达控制主单元11C便向第一马达控制单元11A和第二马达控制单元11B，以及主离合器31发送OFF命令。因此，在第一实施例中，马达控制主单元11C最好包括驱动源选择部件和离合器控制部件。

如图2所示，在步骤S10中，马达控制主单元11C设计成用来测定当前车速Vw是否超过预定的换档速度Vc。假如当前车速Vw等于或小于预定的车辆换档速度Vc，那么，马达控制主单元11C就前进到步骤S20。假如当前车速Vw超过了预定的车辆换档速度Vc，那么，马达控制主单元11C就前进到步骤S50。或者，马达控制主单元11C也可以设计成在步骤S10中将后轮1R的转速与预定的转速进行比较，来替代与当前的车速Vw进行比较。

预定的车辆换档速度Vc优先根据第一马达M1和/或第二马达M2的扭矩特性，以及减速齿轮箱G的减速比来设定。更具体地说，预定换档车辆速度Vc优先设定为：例如，与第一马达M1扭矩特性下降时的转速相对应的车辆速度(马达转速乘以减速比所得到的速度，例如，20公里/小时)。当然，本技术领域的技术人员能从本说明书中很清楚地了解到，预定换档车辆速度Vc的精确的数值是随着第一马达M1的扭矩特性，减速齿轮箱G的传动比以及各种其它条件而变化的。

在步骤S20中，马达控制主单元11C向第一马达控制单元11A发送ON命令。然后，在步骤S30中，马达控制主单元11C向第二马达控制单元11B发送OFF命令，然后前进到步骤S40。这样，在本发明第一实施例中，当车辆速度Vw小于预定的换档车辆速度Vc时，便开动第一马达M1而停止第二马达M2。

在步骤S40中，马达控制主单元11C向辅助离合器30发送ON命令，然后前进到步骤S80。

另一方面，如果在步骤S10中，确定车辆的速度Vw大于预定的换档车辆速度Vc；那么，在步骤S50中，马达控制主单元11C便向第一马达控制单元11A发送OFF命令。然后，在步骤S60中，马达控制主单元11C将向第二马达控制单元11B发送ON命令，并前进到步骤S70。这样，在本发明的第一实施例中，当车辆速度Vw大于预定的换档车辆速度Vc时，第一马达M1停止，而第二马达M2开动。

在步骤S70中，马达控制主单元11C向辅助离合器30发送OFF命令，然后前进到步骤S80。

在步骤S80中，马达控制主单元11C测定车辆速度Vw是否大于第一预定车辆速度V1，小于第二预定车辆速度V2。也就是说，车辆速度是否处于第一预定车辆速度V1和第二车辆预定速度V2之间。第一预定车辆速度V1和第二预定车辆速度V2要设定为满足以下关系：V2＞Vc＞V1。例如，当预定换档车辆速度Vc为20公里/小时左右时，第一预定车辆速度V1和第二预定车辆速度V2最好分别设定为17公里/小时和23公里/小时。

如果在步骤S80中车辆速度Vw在第一预定车辆速度V1和第二预定车辆速度V2之间，那么，马达控制主单元11C便前进到步骤S90，在结束控制程序之前，向主离合器31发送OFF命令。

如果在步骤S80中车辆速度Vw不在第一预定车辆速度V1和第二预定车辆速度V2之间，则马达控制主单元11C便前进到步骤S100，在结束控制程序之前，向主离合器31发送ON命令。

下面，参照图3说明本发明的第一实施例的工作过程和效果。在以下的说明中，假定车辆为四轮驱动模式(即驱动模式转换开关12设定在四轮驱动的位置上)。

在第一实施例中，当车辆从停止状态开始起动，或者车辆正以等于或小于预定的换档车辆速度Vc的速度运行时，车辆驱动装置将为进行低速运转而驱动第一马达M1。换句话说，当车辆从停止状态开始起动，或者在车辆速度Vw小于预定的换档车辆速度Vc时，车辆需要较大的扭矩。因此，如图1所示，通过驱动(将驱动力供应给)第一马达M1，将大扭矩(第一马达的扭矩)传递给后轮1R。这样，例如，在车辆从静止状态开始起动的状态时，就能获得强有力的加速。

另一方面，当车辆运行速度Vw超过预定的换档车辆速度Vc时，所需要的扭矩相应较小。因而，停止第一马达M1，后轮1R由第二马达M2驱动。如上所述，第一马达M1的减速比是专为低速运行设定的，而第二马达M2的减速比则是为高速运行设定的。

结果，就能根据需要低速运行(例如，当车辆从停止状态启动时，或者以低于预定换档车辆速度Vc的速度Vw运行时)还是高速运行，来使用两个马达，即，可以恰当地分别使用第一马达M1和第二马达M2。由于负载是根据车速分散施加在第一马达M1和第二马达M2上的，所以，就能防止第一马达M1和第二马达M2中的一个会较快地磨损这样的情况。

此外，在本发明的第一实施例中，当车辆以高速行驶时(即：当车辆的速度Vw大于预定的换档车辆速度Vc时)，车辆驱动装置便松开离合器30。这样，当车辆以图3中所示(如标有“第一马达转速(离合器不松开)”的虚线所示)的高速行驶时，就能够防止以较大的、适宜于低速运行的减速比与车轮轮轴32连接的第一马达M1的转速过高。然而，当车辆高速运行时，具有爪形离合器的辅助离合器30可能并没有松开，因为正在向第一枢轴20传送的扭矩大于或等于预定扭矩的扭矩。因而，在本发明的第一实施例中，在辅助离合器30松开之要暂时松开前主离合器31，以便减小第一枢轴20上所承受的扭矩。结果，就能可靠地松开辅助离合器30。

尽管在上文中提到，辅助离合器30优先采用爪形离合器，但辅助离合器30并不限于这一种离合器。例如，在本发明中的辅助离合器30也可以采用摩擦离合器。当采用摩擦离合器作为辅助离合器30时，假如在主离合器31没有松开的情况下松开辅助离合器30，可能会发生第一枢轴20的扭矩引起振动或出现不正常噪音的情形。然而，在第一实施例中，主离合器31在辅助离合器30松开之前暂时松开了，因而将施加在第一枢轴20上的扭矩降低到很小。结果，当采用摩擦离合器作为辅助离合器30时，就能抑制振动和不正常的噪音。

如上所述，在本发明的第一实施例中，当车辆运行速度Vw低于或等于预定的换档车辆速度Vc时，通常只有第一马达M1运转。或者，本发明的车辆驱动装置可以用如下方式来控制第一马达M1和第二马达M2：当车辆运行速度Vw低于或等于预定的换档车辆速度Vc时，第一马达M1和第二马达M2都运转，而当车辆运行速度Vw超过预定的换档车辆速度Vc时，只有第二马达M2(它具有提供高转速扭矩的特性)运转。图4是用于说明这种交替运转过程的时间表。

在上述本发明的另一个实施例中，预定的换档车辆速度Vc最好依据试验设定为当第一马达M1的扭矩降低至等于或小于预定的微小扭矩时的车辆速度。因此，在本发明的另一个实施例中，通过在作用于第一枢轴20上的扭矩几乎为零时松开辅助离合器30，伴随着松开辅助离合器30的震动和不正常的噪音可以减弱得更多。

预定的微小扭矩最好是这样一个扭矩，这个扭矩应该小得足以将伴随着松开辅助离合器30的震动和不正常的噪音控制在允许的范围内。当然，本发明也可以布置成，当第一马达M1的输出扭矩为零时松开辅助离合器30。但是，如上所述，当输出扭矩达到预定的微小扭矩而不为零时就松开辅助离合器30，可以缩短主离合器30暂时松开的时间。

此外，本发明的车辆驱动装置也可以布置成不是在第一马达M1的输出扭矩达到预定的微小扭矩时松开辅助离合器30，而是在辅助离合器30在第一马达M1一侧的扭矩与辅助离合器30在后轮1R一侧的扭矩相匹配时，松开辅助离合器30。这种方式同样也是在辅助离合器30扭矩很小时，将其松开，所以，能够减弱伴随着松开辅助离合器30而来的震动和不正常的噪音。

如图4所示，在车辆驱动装置的这种替代结构中，同样可以根据车辆运行速度Vw合理控制第一马达M1和第二马达M2的驱动。更具体地说，当车辆由静止状态开始起动时，最好同时驱动第一马达M1和第二马达M2，以获得强有力的加速度；而当车辆以高速行驶时，只开动第二马达M2，以获得所需的扭矩。

还有，在上述第一实施例中说到，两轮驱动模式和四轮驱动模式的转换是通过使用驱动模式转换开关12来实现的。当然，本技术领域的技术人员能从本说明书中很清楚地了解到，当车辆根据行驶条件自动从两轮驱动模式转换为四轮驱动模式时，例如，当前轮1F，即主驱动轮，在加速过程中打滑时，仍然可以采用马达控制器11来完成控制。

此外，本发明不限于采用电池作为第一马达M1和第二马达M2的电源。例如，本发明的车辆驱动装置也可以应用于没有电池的四轮驱动车辆上，在这种车辆上，把发电机连接在发动机2上。在这种情况下，可以把用发电机发出的电力供应给第一马达M1和第二马达M2。

还有，本发明也不限于只使用两台马达，即，只使用第一马达M1和第二马达M2。例如，本发明中还可以采用多台马达，如三台马达或四台马达向后轮1R输出动力。

还有，第一马达M1和第二马达M2也不限于电动机，譬如，也可以采用液压马达或是其它常见类型的旋转驱动源作为第一马达和第二马达。此外，第一马达M1和第二马达M2也不限于采用同种类型的马达。例如，第一马达M1和第二马达M2也可以是不同类型的马达，或者，第一马达M1和第二马达M2中的一个采用电动机，而另一个采用液压马达。

尽管在上述第一实施例中，是由马达控制主单元11C完成主离合器31的暂时松开的控制过程(图2中的步骤S80到步骤S100)的，但也可以采用其它处理单元执行这一控制过程。

第二实施例

下面，参照图5和图6说明本发明的第二实施例。考虑到第二实施例和第一实施例的许多相同之处，对于第二实施例与第一实施例中完全相同的部分，将采用与第一实施例中相同的标号。此外，为了简明起见，省略了与第一实施例中相同部分的描述。

第二实施例的车辆驱动装置中的基本组成特征都与图1所示的第一实施例相同。只有第二实施例的由马达控制主单元11C执行的控制，与第一实施例中的稍有不同。更具体地说，在本发明的第二实施例中，辅助离合器30的松开时间不同于上述第一实施例。

下面，参照图5中的流程图说明第二实施例中的由马达控制主单元11C所执行的控制过程

如图5所示，在步骤S210中，马达控制主单元11C确定当前车辆的行驶速度Vw是否超过预定换档车辆速度Vc的状态。当车辆速度Vw等于或小于预定换档车辆速度Vc时，马达控制主单元11C便前进到步骤S220。如果车辆速度Vw超过预定的换档车辆速度Vc，则马达控制主单元11C便进行到步骤S240。

在步骤S220中，马达控制主单元11C向第一马达控制单元11A发送ON命令。然后，在步骤S230中，马达控制主单元11C向第二马达控制单元11B输送OFF命令，然后前进到步骤S260。

另一方面，如果在步骤S210中，马达控制主单元11C确定车辆速度Vw超过预定车辆速度Vc时，马达控制主单元11C便前进到步骤S240，并向第一马达控制单元11A发送OFF命令。然后在步骤S250中，马达控制主单元11C向第二马达控制单元11B发送ON命令，然后，前进到步骤S260。

在步骤S260中，马达控制主单元11C确定车辆速度是否超过第一预定换档车辆速度V1’，但小于第二预定换档车辆速度V2’。也就是说，车辆速度Vw是否在第一预定车辆速度V1’和第二车辆预定速度V2’之间。在本实施例中，第一预定车辆速度V1’和第二预定车辆速度V2’最好设定成第二预定车辆速度V2’大于离合器松开时的车辆速度Vcr，而离合器松开时的车辆速度Vcr大于第一预定车辆速度V1’(V2’＞Vcr＞V1’)。离合器松开时的车辆速度Vcr通常是在暂停向第一马达M1输入驱动力后的车辆速度，此时，第一马达M1输出的扭矩变得小于预定的微小扭矩时的车辆速度。离合器松开时的车辆速度Vcr优先采用试验之类的方式来确定。预定的微小扭矩通常是一个足够小的值，这个值小得足以将伴随松开辅助离合器30而来的振动和不正常的噪音控制在可以允许的程度。

在步骤S260中，如果车辆速度Vw在第一预定速度V1’和第二预定速度V2’之间，马达控制主单元11C便前进到步骤S270，并在前进到步骤S290之前向主离合器31发送OFF命令。如果车辆速度Vw不在第一预定速度V1’和第二预定速度V2’之间，那么马达控制主单元11C将前进到步骤S280，并在进入步骤S290之前向主离合器31发送ON命令。

在步骤S290中，马达控制主单元11C确定当前车辆速度Vw是否超过离合器松开时的车辆速度Vcr。如果车辆速度Vw超过离合器松开时的车辆速度Vcr，则马达控制主单元11C便确定，存在着由于第一马达M1的转动作用在第一枢轴20上的等于或超过预定值的负扭矩。于是，马达控制主单元11C便前进到步骤S310，并在结束控制程序前向辅助离合器30发送OFF命令。另一方面，如果在步骤S290中当前车辆速度Vw等于或小于离合器松开时的车辆速度Vcr，马达控制主单元11C便前进到步骤S300，并在结束控制程序前向辅助离合器30发送ON命令。

这样，采用第二实施例中的车辆驱动装置，进一步减弱了伴随着松开辅助离合器30而产生的振动和不正常的噪音。

下面，参照图6说明第二实施例的工作过程和效果。

如图6所示，在第二实施例中，当车辆速度Vw超过换档车辆速度Vc时，用来向后轮1R传递动力的马达由适于低速运转的第一马达M1转换为适于高速运转的第二马达M2。随着车辆速度Vw的加快并逐渐超过第一预定车辆速度V1’，主离合器31暂时松开。然后，当车辆速度Vw超过离合器松开时的车辆速度Vcr时，辅助离合器30松开。当车辆速度Vw进一步提高到超过第二预定车辆速度V2’，暂时松开的主离合器31又重新结合。

第二实施例的其它工作效果基本上与第一实施例相同。

虽然在以上所述的第二实施例中，是用马达控制主单元11C来执行松开主离合器31和辅助离合器30的控制过程(如图5中所示的步骤S260到步骤S310)，但本发明的车辆驱动装置也可以由其它处理单元来执行这种控制过程。

还有，在第二实施例中，马达控制主单元11C是根据车辆速度Vw来估计第一马达M1的输出扭矩和转速的。然而，本发明并不限于这种方式，例如，也可以直接测定第一马达M1输出的扭矩或转速，再根据测得的值确定辅助离合器30的松开时间。或者，由于停止了向第一马达M1输入驱动力，所以就能根据预定的时间段是否已经过去，来估测第一马达M1的扭矩输出是否达到或低于预定的微小扭矩值。无论在哪一种情况下，都要控制主离合器31暂时松开的时间与辅助离合器30的松开时间相匹配。

第三实施例

下面，参照图7和图8，说明根据第三实施例的车辆驱动装置。考虑到第三实施例与上述实施例类似，所以凡是第三实施例中与上述实施例相同的部分都采用相同的标号。此外，为了简明起见，省略了第三实施例中与上述实施例相同的部分的描述。

第三实施例的车辆驱动装置中的基本构成特点都与图1所示的第一实施例相同，只有由马达控制主单元11C所完成的控制与以前实施例中的稍有不同。更具体地说，在本发明的第三实施例中，辅助离合器30的松开时间是根据变速控制器8是否发出一个换档信号来确定的，以使辅助离合器30的松开和传动装置3的换档同步(例如，从第一档到第二档的加速换档)。

下面，参照图8中的流程图说明由第三实施例的马达控制主单元11C执行的控制过程。

如图8所示，在步骤S410中，马达控制主单元11C确定当前车辆速度Vw是否超过预定的换档速度Vc。如果车辆速度Vw等于或小于预定的换档车辆速度Vc，马达控制主单元11C便前进到步骤S420。如果车辆速度Vw大于预定的换档车辆速度，则马达控制主单元11C便前进到步骤S440。

在步骤S420中，马达控制主单元11C向第一马达控制单元11A输送ON命令。然后，在步骤S430中，马达控制主单元11C向第二马达控制单元11B输送OFF命令，然后，前进到步骤S470。在步骤S470中，马达控制主单元11C向主离合器31发送ON命令。然后，在步骤S480中，马达控制主单元11C向辅助离合器30发送ON命令，并结束控制程序。

另一方面，如果在步骤S410中马达控制主单元11C确定，车辆速度Vw超过了预定的换档车辆速度Vc时，则马达控制主单元11C便前进到步骤S440，并向第一马达控制单元11A发送OFF命令。然后，在步骤S450中，马达控制主单元11C向第二马达控制单元11B发送ON命令，然后再前进到步骤S460。

在步骤460中，马达控制主单元11C要确定，变速控制器8是否发出指示传动装置3让齿轮换档的换档命令。因此，马达控制主单元11C通常包括一个决定齿轮换档的部件。当然，本技术领域的技术人员能从本说明书中很清楚地了解到，本车辆驱动装置也可以设计这样的构成，即，在马达控制主单元11C之外，单独设置一个起决定齿轮换档作用的部件，来完成控制步骤S460。

如果确定在步骤S460中换档命令已经发出，就在步骤S490中，由马达控制主单元11C向主离合器31发送OFF命令，然后，在步骤S500中，向辅助离合器30发送OFF命令。当辅助离合器30在步骤S500中松开以后，马达控制主单元11C便向主离合器31发送ON命令，在结束控制程序前重新结合主离合器31。

如果确定在步骤S460中没有发出换档命令，则马达控制主单元11C在结束控制程序前的步骤S470、S480中，向主离合器31和辅助离合器30发送ON命令。

因此，在本发明的第三实施例中，在停止向第一马达M1输入驱动力之后，当决定齿轮换档的控制部件决定传动装置3正在换档时，车辆驱动装置便暂时松开主离合器31，并同时松开辅助离合器30。

当用来将发动机2的驱动扭矩传递给前轮(主驱动轮)1F上的传动装置3换到高档时，施加在前轮1F上的驱动扭矩减小了，也就是改变了。伴随着前轮1F上驱动扭矩的改变，通过同步地松开辅助离合器30，就能把伴随着后轮1R扭矩的变化而产生的振动和不正常的噪音基本上减小到很难被注意到的程度。此外，在车辆实行四轮驱动控制的情况下，此时，后轮1R的扭矩要根据前轮1F的加速时的打滑来控制。由于在向上换档的运行过程中，前轮1F(主驱动轮)不大可能打滑，因为加在前轮1F上的驱动扭矩减小了。在这种情况下，施加在后轮1R上的扭矩也不需要很大。因此，当传动装置3换到高档时，通过选择适当的马达(例如第一马达M1和/或第二马达M2)，就能获得与传动装置3的换档状态相一致的，从高到低各种车辆速度的，适宜于四轮驱动的适当扭矩。

还有，尽管在图8所示的例子中，辅助离合器30的松开并不和第一马达M1的输出扭矩变得很小同步进行，但第三实施例的车辆驱动装置也可以布置成这样：当第一马达M1输出的扭矩与以上第二实施例中所说明的一样小时，松开辅助离合器30与连同松开辅助离合器30一起进行的传动装置3的齿轮换档同步进行。换句话说，在第一马达M1停止输入驱动力之后，辅助离合器30的松开时间也可以与扭矩转变为微小扭矩的过程同步，从而，大大减弱了伴随着松开辅助离合器30而产生的振动和不正常的噪音。

在上述所有的实施例中，第一马达M1停止的时间取决于车辆速度Vw。不过，本发明并不仅限于这种方式。例如，第一马达M1和第二马达M2可以根据变速控制器8发出的换档命令，而不是根据车辆速度Vw来控制，以使得在变速控制器8处于第一档(第一速度)时，只有第一马达M1运转，或者第一马达M1和第二马达M2都运转。而当变速控制器8处于第二档(第二速度)时，只有第二马达M2运转。换句话说，在这种设置方式下，当传动装置3从第一档换到第二档时，第一马达M1通常都停止运转。

在本发明的上述实施例中，第一马达M1和第二马达M2优先采用具有同样的性能(即：具有同样的扭矩特性)。当然，本技术领域的技术人员能从本说明书中很清楚地了解到，第一马达M1和第二马达M2也可以具有不同的扭矩特性，譬如，使第一马达M1和第二马达M2所产生的马达扭矩特性类似于在前面描述过的图4中的马达的扭矩特性。例如，图9表示一个具有经过改进的结构的车辆驱动装置的例子，其中，采用了具有不同扭矩特性的第一马达M1和第二马达M2。更具体地说，第一马达M1优先采用具有低转速扭矩特性的，而第二马达M2优先采用具有高转速扭矩特性的。在这种情况下，减速齿轮箱G可以省略，或采用如图9中所示的不同结构。在本发明中所采用的，具有低转速扭矩特性的马达，有利于在低转速时输出扭矩(即：在低转速时出现马达的扭矩峰值，一个只能在低转速范围内产生的扭矩)。同样，具有高转速扭矩特性的马达有利于在高转速时输出扭矩(即：在高转速时出现马达的扭矩峰值，这个较高的转速高于第一马达峰值出现时的转速，即可以在低转速范围内产生扭矩，也可以在高转速范围内产生扭矩)。换句话说，与第一马达M1的能产生扭矩的转速范围相比，第二马达M2的能产生扭矩的转速范围扩展到了较高的转速范围内。因而，即使在第一马达M1不能轻易产生扭矩的较高的转速范围内，第二马达M2仍然可以产生扭矩。

本说明书中用来描述一种装置的一个构件、部件、部分的词语“构成”包括被组成结构或制定程序来实现所述的功能的硬件和软件。

此外，在权利要求书中表述为“装置加功能”的词语应当包括任何能实现本发明那一部分的功能的结构

在本文中所使用的，例如，“基本上”、“大约”、“接近”，等词语意味着被修饰语的一个合理变化值，它不会使最终结果有重大的改变。例如，可以从这些词语推定，被修饰语至少有±5％的变化，这种变化不至于否定被修饰语的意义。

本申请要求日本专利申请NO.2003-337881的优先权。日本NO.2003-337881专利申请所披露的全部内容可作为本申请参考。

虽然只选择了优选实施例来说明本发明，但，本技术领域的技术人员能从本说明书中很清楚地了解到，在不脱离本申请权利要求书中限定的发明构思的前提下，可以对本发明进行各种变换和改进。此外，以上所描述的本发明的实施例，只是为了说明本发明，而不是用来限制本发明，本发明的保护范围应该由权利要求书及其等同特征来限定。因此，本发明的保护范围并不仅限于所披露的实施例。

Claims

1.一种车辆驱动装置，它包括：

设置成至少向车辆的一个第一车轮输出驱动力的第一驱动源和第二驱动源；

一个设置成同时切断从第一驱动源和第二驱动源向第一车轮传递输出动力的主离合器；

一个连接在第一驱动源上，设置成只切断从第一驱动源向第一车轮输出动力的辅助离合器；

一个用以选择第一驱动源和第二驱动源中至少一个驱动源向第一车轮输出动力的驱动源选择部件；以及

一个当确定将第一驱动源从传递驱动力状态转换到停止传递驱动力状态，暂时松开主离合器时，用于松开辅助离合器的离合器控制部件。

2.如权利要求1所述的车辆驱动装置，其特征在于，它还包括：

一个设置成将第一驱动源和第二驱动源与第一车轮连接起来的减速齿轮箱，使得第一驱动源与第二驱动源相比，在较低的车辆速度下产生扭矩。

3.如权利要求1所述的车辆驱动装置，其特征在于，

第一驱动源具有第一扭矩特性，其产生扭矩的转速低于第二驱动源所具有的第二扭矩特性中产生扭矩的转速；以及

驱动源选择部件还设置成当车辆速度等于或小于预定换档速度时，至少选择第一驱动源向第一车轮传递驱动力，而当车辆速度大于预定换档速度时，停止第一驱动源向第一车轮传递驱动力。

4.如权利要求1所述的车辆驱动装置，其特征在于，

离合器控制部件设置成，当确定停止第一驱动源的驱动时，决定将第一驱动源从传递驱动力状态转换到停止传递驱动力状态。

5.如权利要求3所述的车辆驱动装置，其特征在于，

6.如权利要求1所述的车辆驱动装置，其特征在于，

离合器控制部件设置成，当确定停止第一驱动源的驱动之后，第一驱动源的输出扭矩已经下降为零，或下降到等于或小于预定的微小扭矩时，决定将第一驱动源从传递驱动力状态转换到停止传递驱动力状态。

7.如权利要求3所述的车辆驱动装置，其特征在于，

8.如权利要求1所述的车辆驱动装置，其特征在于，它还包括，

一个设置成用于驱动车辆上的至少一个第二车轮的第三驱动源；以及，

一个安装在第三驱动源与第二车轮之间的动力传递通道中的变速器。

9.如权利要求8所述的车辆驱动装置，其特征在于，

离合器控制部件还设置成，根据设置成用来确定变速器中的换档的确定换档部件的决定，使得松开辅助离合器与变速器的换档同步进行。

10.如权利要求3所述的车辆驱动装置，其特征在于，它还包括，

一个设置成能够驱动车辆的至少一个第二车轮的第三驱动源；以及

安装在第三驱动源与第二车轮之间的变速动力传递通道上的变速器。

11.如权利要求10所述的车辆驱动装置，其特征在于，

12.如权利要求6所述的车辆驱动装置，其特征在于，它还包括，

13.如权利要求12所述的车辆驱动装置，其特征在于，

14.如权利要求1所述的车辆驱动装置，其特征在于，

第一驱动源和第二驱动源是马达。

15.如权利要求8所述的车辆驱动装置，其特征在于，

第一驱动源和第二驱动源是马达。

16.如权利要求15所述的车辆驱动装置，其特征在于，

第三驱动源是内燃机。

17.一种车辆的驱动方法，它包括：

有选择地提供用于向车辆的至少第一车轮传递驱动力的第一驱动源和第二驱动源；

根据预定的运行状态，选择第一驱动源和第二驱动源中的至少一个驱动源向第一车轮输出驱动力；

当确定选择第一驱动源从传递输出动力状态转换到停止输出动力状态，暂时切断从第一驱动源和第二驱动源到第一车轮的第二扭矩传递通道时，关闭从第一驱动源到第一车轮的第一扭矩传递通道。