DE112006003236T5

DE112006003236T5 - Abtriebskraftsteuerungsgerät für ein Fahrzeug, das Radeinheiten unabhängig antreibt

Info

Publication number: DE112006003236T5
Application number: DE112006003236T
Authority: DE
Inventors: Ryoji Mizutani; Michitaka Tsuchida; Tomohiro Fukushima; Masafumi Sakuma
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Priority date: 2005-11-30
Filing date: 2006-11-29
Publication date: 2008-10-02
Also published as: KR20080075894A; JPWO2007064025A1; KR100946352B1; CN101321646B; BRPI0619271B1; US7958960B2; RU2008126227A; CN101321646A; RU2389617C2; WO2007064025A1; US20100004090A1; BRPI0619271A2; JP4749428B2

Abstract

Antriebskraftsteuerungsgerät für ein Fahrzeug, das Radeinheiten unabhängig antreibt, mit
n Motorgeneratoren (MGL, MGR), die jeweils mit einer Antriebsradeinheit gekoppelt sind und unabhängig voneinander antreibbar sind, wobei n eine natürliche Zahl von zumindest 2 ist,
einer Antriebsschaltung (1), die gemeinsam für die n Motorgeneratoren (MGL, MGR) vorgesehen ist und eingerichtet ist, elektrische Energie aus einer Energieversorgung (B) zum Antrieb der n Motorgeneratoren (MGL, MGR) zu empfangen, und
einem Schaltmechanismus (SWL, SWR) zum wahlweisen Schalten eines Zustands, in dem einer der n Motorgeneratoren (MGL, MGR) und die Antriebsschaltung (1) miteinander verbunden sind, und eines Zustands, in dem m der n Motorgeneratoren (MGL, MGR) und die Antriebsschaltung (1) miteinander verbunden sind, wobei m eine natürliche Zahl von zumindest 2 und höchstens n ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug, das Antriebseinheiten unabhängig durch individuelle Antriebsquellen antreibt, und insbesondere ein Antriebskraftsteuerungsgerät für ein Fahrzeug, das Radeinheiten unabhängig antreibt, das eine Vielzahl von Antriebsquellen durch eine gemeinsame Antriebsschaltung antreiben kann.
Stand der Technik
In den letzten Jahren haben Hybridfahrzeuge und Elektrofahrzeuge Aufmerksamkeit als umweltfreundliche Fahrzeuge erregt. Ein Hybridfahrzeug weist als eine Bewegungskraftquelle eine herkömmliche Brennkraftmaschine und zusätzlich dazu einen durch eine Gleichstromenergieversorgung über einen Umrichter angetriebenen Motor auf. Insbesondere wird die Maschine zum Erhalt einer Bewegungskraftquelle angetrieben, und die Gleichstromenergiequelle stellt ebenfalls eine Gleichspannung bereit, die wiederum durch den Umrichter in eine Wechselspannung umgewandelt wird, die zum Drehen des Motors angewandt wird, um eine Bewegungskraftquelle zu erhalten.
Ein Elektrofahrzeug ist ein Fahrzeug, das als eine Bewegungskraftquelle einen durch eine Gleichstromenergieversorgung über einen Umrichter angetriebenen Motor aufweist.
Für Hybridfahrzeuge und Elektrofahrzeuge wurde ein Fahrzeug untersucht, das rechte und linke Antriebsräder unabhängig durch individuelle Motoren oder ähnliche Antriebsquellen antreibt, um Radeinheiten unabhängig anzutreiben. (Vergl. beispielsweise japanische Offenlegungsschriften Nr. 2001-28804 , 2004-328991 , 2001-78303 , 2005-119647 , 2-133005 , 2004-175313 und 4-145810 ). Es kann im Vergleich mit einen Elektrofahrzeug, bei dem lediglich ein einzelner Motor als Antriebsquelle angebracht ist, eine verbesserte Antriebskraft bereitstellen und kann ebenfalls einen feinfühligen Betrieb durchführen, der eine Anforderung eines Fahrers eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb erfüllt.
Beispielsweise offenbart die japanische Offenlegungsschrift Nummer 2001-22804 ein Elektrofahrzeug, bei dem eine Vielzahl von Induktionsmotoren angebracht sind, die mit rechten und linken Antriebsradeinheiten zum jeweiligen unabhängigen Antrieb der Antriebseinheiten gekoppelt sind. Ursprünglich ist ein Umrichter für jeden Induktionsmotor angeschlossen. Gemäß der Veröffentlichung sind derartige Umrichter in einem einzelnen Umrichter integriert, um das Gewicht und die Kosten des Fahrzeugs zu verringern.
Wenn dabei die rechten und linken Induktionsmotoren durch den gemeinsamen Umrichter angetrieben werden und das Fahrzeug abbiegt (eine Kurvenfahrt ausführt) und bewirkt, dass die rechten und linken Induktionsmotoren mit unterschiedlichen Drehzahlen drehen, verursacht die Differenz in der Drehzahlen eine Differenz zwischen der Ausgabe der Drehmomente, wodurch die Kurvenfahrtfähigkeit des Fahrzeugs verschlechtert wird.
Genauer weist ein Induktionsmotor eine Charakteristik auf, die ein Ausgangsdrehmoment bereitstellt, das mit der Schlupfgeschwindigkeit variiert, die einer Rotordrehzahl minus einer Antriebsstromdrehzahl entspricht. Wenn somit ein Fahrzeug dreht, dreht sich bei diesem eine äußere Radeinheit mit einer Drehzahl, die höher als die innere Radeinheit ist, weshalb die äußere Radeinheitsschlupfgeschwindigkeit kleiner als die innere Radeinheitsschlupfgeschwindigkeit wird, und ein Induktionsmotor, der die innere Radeinheit antreibt, wird somit ein größeres Drehmoment als der ausgeben, der die äußere Radeinheit antreibt. Als Ergebnis wird die Kurvenfahrtfähigkeit des Fahrzeugs verschlechtert.
Dementsprechend wendet die japanische Offenlegungsschrift 2001-28804 eine Konfiguration an, die eine Schlupfgeschwindigkeit entsprechend einer Differenz in der Drehzahl zwischen den rechten und linken Induktionsmotoren steuert, um zu ermöglichen, dass die Induktionsmotoren gleiche Drehmomente erzeugen. Wenn somit das Fahrzeug dreht, kann der Induktionsmotor, der mit niedriger Drehzahl dreht, ein Drehmoment ausgeben, ohne dass er dieses erhöht. Dieses Fahrzeug kann somit effektiv gleichförmig abbiegen.
Weiterhin beschreibt die japanische Offenlegungsschrift Nummer 2001-28804 , dass, wenn das Fahrzeug geradeaus fährt, die Drehzahl der rechten und linken Induktionsmotoren verglichen werden, und wenn die Induktionsmotoren in einer Motorbetriebsart gesteuert werden, wird die kleinere Drehzahl als eine Referenzdrehzahl eingestellt, und wenn die Induktionsmotoren in einer Generatorbetriebsart gesteuert werden, wird die größere Drehzahl als eine Referenzdrehzahl eingestellt, und auf diese Weise wird eine Vektorsteuerung durchgeführt. Dementsprechend kann, wenn das Fahrzeug geradeaus fährt und wenn eine Radeinheit des Fahrzeugs rutscht oder schleudert, ein Drehmoment, das der rutschenden oder schleudernden Radeinheit zugeordnet ist, verringert werden, und können die Motoren zur Beseitigung des Rutschens oder Schleuderns gesteuert werden.
Gemäß der japanischen Offenlegungsschrift Nummer 2001-28804 kann, wenn das Fahrzeug geradeaus fährt, die Vektorsteuerung durchgeführt werden, um die Induktionsmotoren in einem Bereich zu betreiben, der ermöglicht, dass die Motoren hocheffizient angetrieben werden. Wenn jedoch die rechten und linken Antriebsmotoren mit derselben Drehzahl drehen, werden die rechten und linken Induktionsmotoren derart gesteuert, dass sie zur Ausgabe eines Solldrehmoments angetrieben werden, das anhand einer Fahrpedalposition, einer Schaltposition und der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet wird, das halbiert ist. Im Hinblick auf die individuellen Induktionsmotoren treibt dies nicht notwendigerweise hocheffizient an. Genauer weist ein Motor eine Charakteristik in der Effizienz bzw. dem Wirkungsgrad auf, die allgemein mit der Drehmomentausgabe und der Drehzahl variiert. Jedoch wird die Drehmomentausgabe konstant an den rechten und linken Induktionsmotoren ungeachtet der Drehmomentausgabe und der Drehzahl ausgeglichen, wobei die Induktionsmotoren weniger effizient angetrieben werden können.
Dementsprechend würde, wenn ein einzelner Umrichter zum Antrieb einer Vielzahl von Induktionsmotoren verwendet wird, ein Reflektieren bzw. Berücksichtigen der die jeweiligen Antriebswirkungsgrade der individuellen Induktionsmotoren bei der Zuordnung der aus den Induktionsmotoren abgegebene Antriebskraft unter den Induktionsmotoren zur Bereitstellung eines in Gewicht und Kosten verringerten Fahrzeugs beitragen und ebenfalls ermöglichen, dass die Motoren des Fahrzeugs gesamt gesehen effizienter angetrieben werden.
Wenn weiterhin ein Fahrzeug abbiegt, würde eine aus den Induktionsmotoren ausgegebene Antriebskraft unter den Induktionsmotoren entsprechend damit, in welcher Richtung das Fahrzeug abbiegt, ebenfalls effektiv zur Gewährleistung davon sein, dass das Fahrzeug sicher fahren kann.
Die vorliegende Erfindung wurde zur Überwindung eines derartigen Nachteils gemacht und stellt ein Antriebskraftsteuerungsgerät für ein Fahrzeug bereit, das Radeinheiten unabhängig antreibt, das einen hohen Antriebswirkungsgrad und eine hohe Fahrstabilität erzielen kann.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird ein Antriebskraftsteuerungsgerät für ein Fahrzeug, das Radeinheiten unabhängig antreibt, mit: n Motorgeneratoren, die mit einer Antriebsradeinheit gekoppelt sind und unabhängig voneinander antreibbar sind, wobei n eine natürliche Zahl von zumindest 2 ist, eine Antriebsschaltung, die gemeinsam für die n Motorgeneratoren bereitgestellt ist und eingerichtet ist, elektrische Energie aus einer Energieversorgung zum Antrieb der n Motorgeneratoren zu empfangen, und einem Schaltmechanismus zum wahlweisen Schalten eines Zustands, in dem einer der n Motorgeneratoren mit der Antriebsschaltung verbunden ist, und eines Zustands, in dem m der n Motorgeneratoren und der Antriebsschaltung miteinander verbunden sind, wobei m eine natürliche Zahl von zumindest 2 und höchstens n ist.
Das vorliegende Antriebskraftsteuerungsgerät, das eine Konfiguration anwendet, die eine Vielzahl von Motorgeneratoren durch eine gemeinsame Antriebsschaltung antreibt, kann in Größe und Gewicht sowie Kosten verringert werden. Weiterhin kann aus der Vielzahl der Motorgeneratoren einer oder zumindest zwei Motorgeneratoren wie geeignet als Motorgenerator(en) ausgewählt werden, der (die) als Antriebskraftquelle(n) dient (dienen).
Erfindungsgemäß wird ein Antriebskraftsteuerungsgerät für ein Fahrzeug bereitgestellt, das Radeinheiten unabhängig antreibt, mit: n Motorgeneratoren, die jeweils mit einer Antriebsradeinheit gekoppelt sind und unabhängig voneinander antreibbar sind, wobei n eine natürliche Zahl von zumindest 2 ist, einer Antriebsschaltung, die gemeinsam für die n Motorgeneratoren vorgesehen ist und eingerichtet ist, elektrische Energie aus einer Energieversorgung zum Antrieb der n Motorgeneratoren zu empfangen, und einer Steuerungsvorrichtung, die die Antriebsschaltung entsprechend damit steuert, wie ein Fahrzeug gegenwärtig fährt. Die Steuerungsvorrichtung weist eine erste Antriebseinrichtung zum Antrieb von m der n Motorgeneratoren durch die Antriebsschaltung, wobei m eine natürliche Zahl von zumindest 2 und höchstens n ist, und eine zweite Antriebseinrichtung zum Antrieb einer der n Motorgeneratoren durch die Antriebsschaltung auf.
Das vorliegende Antriebskraftsteuerungsgerät, das eine Konfiguration anwendet, die eine Vielzahl von Motorgeneratoren durch eine gemeinsame Antriebsschaltung antreibt, kann in Größe und Gewicht sowie in Kosten verringert werden. Weiterhin können aus der Vielzahl der Motorgeneratoren ein oder zumindest zwei Motorgeneratoren wie geeignet als Motorgenerator(en) ausgewählt werden, der (die) als Antriebskraftquelle(n) dient (dienen). Somit kann je nachdem davon, ob das Fahrzeug eine große oder eine kleine Antriebskraft auszugeben hat, der (die) ausgewählte(n) Motorgenerator(en) hocheffizient angetrieben werden. Als Ergebnis kann der Gesamtwirkungsgrad der Motorgeneratoren verbessert werden.
Erfindungsgemäß wird ein Antriebskraftsteuerungsgerät für ein Fahrzeug, das Antriebseinheiten unabhängig antreibt, bereitgestellt, mit: n Motorgeneratoren, die jeweils mit einer Antriebsradeinheit gekoppelt sind und unabhängig voneinander antreibbar sind, wobei n eine natürliche Zahl von zumindest 2 ist, eine Antriebsschaltung, die gemeinsam für die n Motorgeneratoren bereitgestellt ist und eingerichtet ist, elektrische Energie aus einer Energieversorgung zum Antrieb der n Motorgeneratoren zu empfangen, n Schalt-Schaltungen, die in der Lage sind, die Antriebsschaltung und die n Motorgeneratoren jeweils elektrisch miteinander zu verbinden/voneinander zu trennen, und einer Steuerungsvorrichtung, die die Antriebsschaltung entsprechend damit steuert, wie ein Fahrzeug gegenwärtig fährt, um wahlweise eine oder m der n Schalt-Schaltungen in einen Verbindungszustand zu versetzen und ebenfalls zu bewirken, dass einer oder mehrere der mit der einen oder der m der n Schalt-Schaltungen assoziierten Motorgeneratoren zusammen eine Antriebskraft erzeugen, die einer Antriebskraft genügt, die das Fahrzeug auszugeben hat.
Das vorliegende Antriebskraftsteuerungsgerät, das eine Konfiguration anwendet, die eine Vielzahl von Motorgeneratoren durch eine gemeinsame Antriebsschaltung antreibt, kann in Größe und im Gewicht sowie in den Kosten verringert werden. Weiterhin können aus der Vielzahl der Motorgeneratoren ein oder zumindest zwei Motorgeneratoren wie geeignet als Motorgenerator(en) ausgewählt werden, der (die) als Antriebskraftquelle(n) dient (dienen). Somit kann, je nachdem ob das Fahrzeug eine große oder eine kleine Antriebskraft auszugeben hat, der (die) ausgewählte(n) Motorgenerator(en) hocheffizient angetrieben werden. Als Ergebnis kann der gesamte Antriebswirkungsgrad der Motorgeneratoren verbessert werden. Weiterhin kann ein Motorgenerator, der nicht angetrieben werden sollte, aus der Vielzahl der Motorgeneratoren entsprechend damit ausgewählt werden, in welcher Richtung das Fahrzeug fährt. Das Fahrzeug kann somit gleichförmig abbiegen (eine Kurvenfahrt ausführen). Dies gewährleistet, dass das Fahrzeug mit Stabilität fahren kann.
Vorzugsweise versetzt, wenn das Fahrzeug eine relativ kleine Antriebskraft auszugeben hat, die Steuerungsvorrichtung eine der n Schalt-Schaltungen in einen Verbindungszustand, und wenn das Fahrzeug eine relativ große Antriebskraft auszugeben hat, versetzt die Steuerungsvorrichtung m der n Schalt-Schaltungen in den Verbindungszustand, wobei m eine natürliche Zahl von zumindest 2 und höchstens n ist.
Das vorliegende Antriebskraftsteuerungsgerät, das ermöglicht, dass einer oder zumindest zwei Motorgeneratoren aus der Vielzahl der Motorgeneratoren wie geeignet als Motorgenerator(en) ausgewählt werden, der (die) als Antriebskraftquelle(n) entsprechend der benötigten Fahrzeugantriebskraft dient (dienen). Somit kann je nachdem davon, ob das Fahrzeug eine große oder eine kleine Antriebskraft auszugeben hat, der (die) ausgewählte(n) Motorgenerator(en) hocheffizient angetrieben werden. Als Ergebnis kann der Gesamtwirkungsgrad der Motorgeneratoren verbessert werden.
Vorzugsweise weist die Steuerungsvorrichtung auf: Eine Drehzahlerfassungseinheit, die Drehzahlen der n Motorgeneratoren erfasst, eine Sollantriebskrafterfassungseinheit (Einheit zur Erfassung einer benötigten Antriebskraft), die eine benötigte Antriebskraft (Sollantriebskraft) erfasst, die das Fahrzeug benötigt, eine Antriebskraftzuordnungsbestimmungseinheit, die wahlweise irgendwelche (einen oder mehrere) der n Motorgeneratoren, die der angeforderten Antriebskraft zugeordnet werden, auf der Grundlage der erfassten Drehzahlen und der erfassten erforderlichen Antriebskraft bestimmt, so dass der Gesamtantriebswirkungsgrad der n Motorgeneratoren maximiert wird, und eine Verbindungsschalteinheit, die wahlweise einen oder mehrere der n Schalt-Schaltungen in den Verbindungszustand versetzt, die einen oder mehreren der ausgewählten Motorgeneratoren zugeordnet sind.
Das vorliegende Antriebskraftsteuerungsgerät ermöglicht, dass ein Motorgenerator aus einer Vielzahl von Motorgeneratoren wie geeignet als Motorgenerator, der als Antriebskraftquelle dient, entsprechend der Drehzahl des Motorgenerators und der erforderlichen Antriebskraft ausgewählt wird. Somit kann je nachdem, ob die erforderliche Antriebskraft groß oder klein ist, der ausgewählte Motorgenerator hocheffizient angetrieben werden. Als Ergebnis kann der Gesamtwirkungsgrad des Motorgenerators verbessert werden.
Vorzugsweise weist die Steuerungsvorrichtung weiterhin eine Lenkwinkelerfassungseinheit auf, die einen Lenkwinkel des Fahrzeugs erfasst, und wenn anhand des erfassten Lenkwinkels entschieden wird, dass das Fahrzeug geradeaus fährt, bestimmt die Antriebskraftzuordnungsbestimmungseinheit auf der Grundlage der Drehzahlen und der erforderlichen Antriebskraft wahlweise, dass irgendeiner der Motorgeneratoren der erforderlichen Antriebskraft zugeordnet wird.
Das vorliegende Antriebskraftsteuerungsgerät ermöglicht, dass ein Motorgenerator aus einer Vielzahl von Motorgeneratoren wie erforderlich als ein Motorgenerator ausgewählt wird, der als Antriebskraftquelle dient, wenn das Fahrzeug geradeaus fährt. Dies gewährleistet, dass das Fahrzeug mit hoher Stabilität fahren kann, während der Gesamtwirkungsgrad der Motorgeneratoren verbessert werden kann.
Vorzugsweise bestimmt, wenn anhand des erfassten Lenkwinkels entschieden wird, dass das Fahrzeug abbiegt, die Antriebskraftzuordnungsbestimmungseinheit auf der Grundlage davon, auf der Grundlage davon, in welche Richtung das Fahrzeug abbiegt, wahlweise, dass irgendeiner der Motorgeneratoren der erforderlichen Antriebskraft zugeordnet wird.
Das vorliegende Antriebskraftsteuerungsgerät ermöglicht bei Abbiegen des Fahrzeugs, dass ein Motorgenerator, der nicht angetrieben werden sollte, aus einer Vielzahl von Motorgeneratoren wie geeignet entsprechend damit ausgewählt wird, in welche Richtung das Fahrzeug abbiegt. Somit kann das Fahrzeug gleichförmig abbiegen. Dies gewährleistet, dass das Fahrzeug mit Stabilität fahren kann.
Die vorliegende Erfindung, die eine Konfiguration anwendet, die eine Vielzahl von Motorgeneratoren durch eine gemeinsame Antriebsschaltung antreibt, kann ein Antriebskraftsteuerungsgerät bereitstellen, das in Größe und Gewicht sowie Kosten verringert ist.
Weiterhin kann in dieser Konfiguration ein Motorgenerator aus einer Vielzahl von Motorgeneratoren wie geeignet als ein Motorgenerator, der als Antriebskraftquelle dient, entsprechend damit ausgewählt werden, wie das Fahrzeug gegenwärtig fährt. Somit kann der ausgewählte Motorgenerator hocheffizient angetrieben werden, egal, ob die erforderliche Antriebskraft groß oder klein ist. Als Ergebnis kann der Gesamtwirkungsgrad der Motorgeneratoren verbessert werden.
Weiterhin kann ein Motorgenerator, der nicht angetrieben werden sollte, aus der Vielzahl der Motorgeneratoren wie geeignet entsprechend damit ausgewählt werden, in welche Richtung das Fahrzeug fährt. Das Fahrzeug kann somit gleichförmig abbiegen. Dies gewährleistet, dass das Fahrzeug mit Stabilität fahren kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Antriebssystems eines Fahrzeugs, bei dem ein Antriebskraftsteuerungsgerät für ein Fahrzeug angebracht ist, das Radeinheiten unabhängig antreibt, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Antriebskraftsteuerungsgeräts in dem in 1 gezeigten Fahrzeug.
3 zeigt ein Blockschaltbild einer Funktion einer in 2 gezeigten ECU.
4 zeigt Wirkungsgradkennlinien jeweils von Motorgeneratoren MGR und MGL.
5 zeigt Wirkungsgradkennlinien jeweils der Motorgeneratoren MGR und MGL.
6 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung der Steuerung einer Antriebskraft eines Fahrzeugs, das Radeinheiten unabhängig antreibt, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung der Steuerung einer Antriebskraft eines Fahrzeugs, das Radeinheiten unabhängig antreibt, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
8 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Antriebssystems eines Fahrzeugs mit einem daran angebrachten Antriebskraftsteuerungsgerät für ein Fahrzeug, das Radeinheiten unabhängig antreibt, gemäß einer Variation eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Beste Arten zur Ausführung der Erfindung
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausführlicher unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Figuren bezeichnen identische Bezugszeichen identische oder gleiche Komponenten.
1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Antriebssystems eines Fahrzeugs mit einem daran angebrachten Antriebskraftsteuerungsgerät für ein Fahrzeug, das Radeinheiten unabhängig antreibt, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Gemäß 1 ist ein Fahrzeug 100 beispielsweise ein Hybridfahrzeug mit Vierradantrieb. Das Hybridfahrzeug mit Vierradantrieb wendet ein zwei Radeinheiten unabhängig antreibendes System an, das linke und rechte Vorderradeinheiten FL und FR unabhängig durch Motorgeneratoren MGL und MGR sowie linke und rechte Hinterradeinheiten RL und RR durch eine Brennkraftmaschine ENG antreibt. Es sei bemerkt, dass eine Konfiguration angewandt werden kann, bei der die linken und rechten Hinterradeinheiten RL und RR anders als durch die Maschine ENG angetrieben werden, das heißt durch eine Maschine ENG und einen hinteren Motorgenerator oder durch einen hinteren Motorgenerator über eine Antriebswelle (Gelenkwelle).
Weiterhin kann das Hybridfahrzeug mit Vierradantrieb eine andere Konfiguration als die Konfiguration gemäß 1 aufweisen, d. h. kann linke und rechte Vorderradeinheiten FL und FR, die durch eine Maschine ENG (und/oder einen vorderen Motorgenerator) angetrieben werden, und linke und rechte Hinterradeinheiten RL und RR aufweisen, die unabhängig durch Motorgeneratoren MGL und MGR angetrieben werden. Alternativ dazu kann das Fahrzeug 100 ein Elektrofahrzeug eines Systems sein, das zwei Radeinheiten unabhängig antreibt, das entweder linke und rechte Vorderradeinheiten FL und FR oder linke und rechte Hinterradeinheiten RL und RR unabhängig durch Motorgeneratoren MGL und MGR antreibt.
Das Fahrzeug 100 weist die Motorgeneratoren MGL und MGR, eine Leistungssteuerungseinheit (PCU) 1, eine elektrische Steuerungseinheit (ECU) 3, eine Batterie B, ein Systemrelais SR, die Maschine ENG, ein Getriebe 5, einen Leistungsgenerator 6, Radeinheiten FL, FR, RL und RR sowie ein Lenkrad 7 auf.
Die Motorgeneratoren MGL und MGR sind mit Wellen 8 und 9 verbunden, die jeweils linke und rechte Vorderradeinheiten FL und FR antreiben, und treiben diese jeweils unabhängig an. Die Motorgeneratoren MGL und MGR sind 3-Phasen-Wechselstrommotoren und sind beispielsweise Induktionsmotoren. Als Motorgeneratoren MGL und MGR werden radinterne Motoren angewandt, die innerhalb ihrer jeweiligen Radeinheiten angeordnet sind.
Die Brennkraftmaschine ENG verwendet Benzin oder eine ähnliche Kraftstoffverbrennungsenergie als eine Quelle zur Erzeugung von Antriebskraft, die wiederum in einen Übertragungsweg zu dem Leistungsgenerator 6, der elektrische Gleichstromleistung bzw. -energie erzeugt, und einen Übertragungsweg über ein Getriebe 5 zu den Wellen aufgeteilt wird, die die linken und rechten Hinterradeinheiten RL und RR antreiben. Der Leistungsgenerator 6 ist derart eingerichtet, dass er mit der Batterie B elektrisch über ein Leistungskabel verbunden ist, um in der Lage zu sein, die Batterie B zu laden.
Die Batterie B ist eine Nickelmetallhydridbatterie, eine Lithiumionenbatterie oder eine ähnliche Sekundärbatterie, Kraftstoffzelle oder dergleichen. Weiterhin kann die Batterie B mit einer elektrischen Energiespeichervorrichtung ersetzt werden, die durch einen elektrischen Doppelschichtkondensator oder einen ähnlichen Kondensator mit hoher Kapazität verkörpert wird. Zwischen der Batterie B und der Leistungssteuerungseinheit 1 ist das Systemrelais SR angeordnet. Das Systemrelais SR wird in Reaktion auf ein aus der ECU 3 ausgegebenes Signal SEB gesteuert, um in einen/aus dem Verbindungszustand gebracht zu werden.
Die Leistungssteuerungseinheit 1 ist gemeinsam für die Motorgeneratoren MGL und MGR vorgesehen und steuert ganzheitlich (integral) den Antrieb des Motorgenerators MGL und den Antrieb des Motorgenerators MGR. Dies trägt zur Bereitstellung eines Antriebssystems bei, das in Größe und Gewicht kleiner als dasjenige eines herkömmlichen Fahrzeugs ist, das Antriebsradeinheiten unabhängig steuert und mit einer Leistungssteuerungseinheit für jeden der Motorgeneratoren MGL und MGR versehen ist. Die Leistungssteuerungseinheit 1 weist einen einzelnen Umrichter, der gemeinsam für die Motorgeneratoren MGL und MGR vorgesehen ist, und einen Hochsetzsteller (Aufwärtswandler) auf, der Spannung zwischen dem Umrichter und der Batterie B umwandelt, wie es nachstehend beschrieben ist.
Das Fahrzeug 100 weist ebenfalls die Schalt-Schaltungen SWL und SWR auf, die die Leistungssteuerungseinheit 1 und die Motorgeneratoren MGL und MGR jeweils elektrisch verbinden oder trennen.
Die Schalt-Schaltungen SWL wird in Reaktion auf ein aus der ECU 3 ausgegebenes Signal SEL in/aus den Verbindungszustand (verbindenden Zustand) versetzt, um die Leistungssteuerungseinheit 1 mit dem Motorgenerator MGL elektrisch zu verbinden oder von diesem zu trennen. Die Schalt-Schaltungen SWR wird in Reaktion auf ein aus der ECU 3 ausgegebenes Signal SER in/aus den Verbindungszustand versetzt, um die Leistungssteuerungseinheit 1 und den Motorgenerator MGR elektrisch miteinander zu verbinden oder zu trennen. Die Schalt-Schaltungen SWL und SWR sind beispielsweise durch Relais verkörpert.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Antriebskraftsteuerungsgerät bereitgestellt, das ermöglicht, dass eine Vielzahl von Motorgeneratoren MGL und MGR gemeinsam durch die Leistungssteuerungseinheit 1 gesteuert angetrieben werden, und dementsprechend das Versetzen der Schalt-Schaltungen SWL und SWR in den/aus dem Verbindungszustand schaltet, um zu ermöglichen, dass zumindest einer der Motorgeneratoren MGL und MGR wahlweise angetrieben wird. Die Schalt-Schaltungen SWL und SWR werden durch die ECU 3 wie geeignet in Abhängigkeit davon geschaltet, wie das Fahrzeug 100 fährt (d. h., wie viel Antriebskraft es benötigt, in welche Richtung es fährt und dergleichen), wie es nachstehend beschrieben ist. Das heißt, in Abhängigkeit davon, wie es fährt, wird das Fahrzeug 100 wahlweise ein Fahren mit zumindest zwei der Radeinheiten FL, FR, RL und RR, die an Antriebsradeinheiten dienen, und ein Fahren mit einer der Radeinheiten FL, FR, RL und RR, die als Antriebsradeinheit dient, ausführen. Das Fahrzeug 100 weist ebenfalls einen Fahrpedalpositionssensor 30 auf, der eine Fahrpedalposition AP erfasst, einen Bremspedalpositionssensor 32, der eine Bremspedalposition BP erfasst, einen Schaltpositionssensor 34, der eine Schaltposition SP erfasst, und einen Lenkwinkelsensor 36 auf, der einen Lenkwinkel θs des Lenkrads 7 erfasst. Das Fahrzeug 100 weist ebenfalls Radeinheitsdrehzahlsensoren 40, 42, 44 und 46 auf, die Drehzahlen ωFL, ωFR, ωRL und ωRR der Radeinheiten FL, FR, RL und RR erfassen. Diese Sensorerfassungssignale werden der ECU 3 zugeführt.
Die ECU 3 ist elektrisch mit der Maschine ENG, dem Getriebe 5, der Leistungssteuerungseinheit 1 und der Batterie B verbunden und steuert integral, wie die Maschine ENG betrieben werden sollte, wie die Motorgeneratoren MGR und MGL angetrieben werden sollten und wie die Batterie B geladen werden sollte. Die ECU 3 empfängt die Erfassungssignale aus der Vielzahl der Sensoren und anhand dieser Erfassungssignale erfasst sie, wie das Fahrzeug 100 gegenwärtig fährt, und die ECU 1 erzeugt entsprechend damit, wie das Fahrzeug 100 gegenwärtig fährt, wie es erfasst worden ist, die Signale SEL, SER, um die Schalt-Schaltungen SWL und SWR in den/aus dem Verbindungszustand zu versetzen und gibt die Signale zu den Schalt-Schaltungen SWL und SWR aus.
Weiterhin erzeugt die ECU 3 ein Signal PWMC zur Anweisung des Hochsetzstellers in der Leistungssteuerungseinheit 1, um eine Spannung hochzustellen oder tiefzustellen, und gibt das erzeugte Signal PWMC zu dem Hochsetzsteller aus.
Weiterhin erzeugt die ECU 3 ein Signal PWMI, das den Umrichter in der Leistungssteuerungseinheit 1 zum Umwandeln einer aus dem Hochsetzsteller abgegebenen Gleichspannung in Wechselspannung zum Antrieb des Motorgenerators MGL und/oder des Motorgenerators MGR zum Antrieb anweist, und gibt das erzeugte Signal PWMI zu dem Umrichter aus. Weiterhin erzeugt die ECU 3 ein Signal PMWI, das den Umrichter anweist, eine Wechselspannung, die durch den Motorgenerator MGL und/oder den Motorgenerator MGR erzeugt wird, in eine Gleichspannung umzuwandeln, und die Gleichspannung zu dem Hochsetzsteller zur Regeneration zurückzuführen, wobei die ECU 3 das erzeugte Signal PWMI zu dem Umrichter ausgibt.
2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild des Antriebskraftsteuerungsgeräts in dem Fahrzeug 100 gemäß 1.
Gemäß 2 weist das Antriebskraftsteuerungsgerät die Batterie B, die Leistungssteuerungseinheit 1, die Motorgeneratoren MGR und MGL, die Systemrelais SR1 und SR2, die Schalt-Schaltungen SWR, SWL, die ECU 3, den Spannungssensor 10 sowie die Stromsensoren 11, 24 und 28 auf.
Die Motorgeneratoren MGR und MGL sind Dreiphasenwechselstrommotoren (beispielsweise Induktionsmotoren) und werden durch die in der Batterie B gespeicherte elektrische Energie angetrieben. Die Antriebskraft des Motorgenerators MGR wird über einen Drehzahlreduzierer auf die (nicht gezeigte) Welle übertragen, die die rechte vordere Radeinheit FR antreibt. Die Antriebskraft des Motorgenerators MGL wird über einen Drehzahlreduzierer auf die (nicht gezeigte) Welle übertragen, die die (nicht gezeigte) linke vordere Radeinheit FL antreibt. Somit unterstützen die Motorgeneratoren MGR und MGL die Maschine ENG, um ein Fahren des Fahrzeugs 100 zu bewirken, oder bewirken, dass das Fahrzeug 100 mit ihren Antriebskräften alleine fährt.
Weiterhin werden, wenn das Fahrzeug 100 regenerativ gebremst wird, die Motorgeneratoren MGR und MRL über den Drehzahlreduzierer durch die vorderen Radeinheiten FR und FL jeweils gedreht, um als Leistungsgeneratoren (Energiegeneratoren) zur Regeneration (Wiedergewinnung) von Energie zu arbeiten, die wiederum die Batterie B über die Leistungssteuerungseinheit 1 auflädt.
Die Leistungssteuerungseinheit 1 weist einen Umrichter 14, der gemeinsam für die Motorgeneratoren MGR und MGL vorgesehen ist, einen Hochsetzsteller 12, Glättungsgeneratoren C1 und C2 und einen Spannungssensor 13 auf.
Der Hochsetzsteller 12 weist eine Spule L1, NPN-Transistoren Q1 und Q2 sowie Dioden D1 und D2 auf. Ein Ende der Spule L1 ist mit einer Energieversorgungsleitung der Batterie B verbunden, und das andere Ende ist mit einem Punkt zwischen dem NPN-Transistor Q1 und dem NPN-Transistor Q2, das heißt, zwischen dem Emitter des NPN-Transistors Q1 und dem Kollektor des NPN-Transistors Q2 verbunden. Die NPN-Transistoren Q1 und Q2 sind zwischen einer Energieversorgungsleitung und einer Masseleitung in Reihe geschaltet. Der Kollektor des NPN-Transistors Q1 ist mit der Energieversorgungsleitung verbunden, und der Emitter des NPN-Transistors Q2 ist mit der Masseleitung verbunden. Weiterhin ist die Diode D1 zwischen dem Kollektor und dem Emitter des NPN-Transistors Q1 vorgesehen, um Strom von dem Emitter zu dem Kollektor zu leiten, und ist die Diode D2 zwischen dem Kollektor und dem Emitter des NPN-Transistors Q2 vorgesehen, um Strom von dem Emitter zu dem Kollektor zu leiten.
Der Umrichter 14 ist aus einem U-Phasenzweig 15, einem V-Phasenzweig 16 und einem W-Phasenzweig 17 aufgebaut. Der U-Phasenzweig 15, der V-Phasenzweig 16 und der W-Phasenzweig 17 sind zwischen einer Energieversorgungsleitung und einer Masseleitung parallel vorgesehen.
Der U-Phasenzweig 15 ist aus in Reihe geschalteten NPN-Transistoren Q3 und Q4 gebildet. Der V-Phasenzweig 16 ist aus in Reihe geschalteten NPN-Transistoren Q5 und Q6 gebildet. Der W-Phasenzweig 17 ist aus in Reihe geschalteten NPN-Transistoren Q7 und Q8 gebildet. Weiterhin ist eine Diode D3 zwischen dem Kollektor und dem Emitter des NPN-Transistors Q3 geschaltet, um einen Strom von dem Emitter zu dem Kollektor zu leiten. Eine Diode D4 ist zwischen dem Kollektor und dem Emitter des NPN-Transistors Q4 geschaltet, um Strom von dem Emitter zu dem Kollektor zu leiten. Eine Diode D5 ist zwischen dem Kollektor und dem Emitter des NPN-Transistors Q5 geschaltet, um einen Strom von dem Emitter zu dem Kollektor zu leiten. Eine Diode D6 ist zwischen dem Kollektor und dem Emitter des NPN-Transistors Q6 geschaltet, um einen Strom von dem Emitter zu dem Kollektor zu leiten. Eine Diode D7 ist zwischen dem Kollektor und dem Emitter des NPN-Transistors Q7 geschaltet, um einen Strom von dem Emitter zu dem Kollektor zu leiten. Eine Diode D8 ist zwischen dem Kollektor und dem Emitter des NPN-Transistors Q8 geschaltet, um einen Strom von dem Emitter zu dem Kollektor zu leiten.
Jeder Phasenzweig weist einen Zwischenpunkt auf, der mit einem Ende einer Phasenspule des Motorgenerators MGR über die Schalt-Schaltung SWR verbunden ist. Das heißt, dass der Motorgenerator MGR drei, U-, V- und W-Phasenspulen aufweist, von denen jeweils ein Ende gemeinsam mit einem Neutralpunkt verbunden ist. Das andere Ende der U-Phasenspule ist mit einem Punkt zwischen den NPN-Transistoren Q3 und Q4 verbunden. Das andere Ende der V-Phasenspule ist mit einem Punkt zwischen den NPN-Transistoren Q5 und Q6 verbunden. Das andere Ende der W-Phasenspule ist mit einem Punkt zwischen den NPN-Transistoren Q7 und Q8 verbunden.
Weiterhin weist jeder Phasenzweig einen Zwischenpunkt auf, der mit einem Ende einer Phasenspule des Motorgenerators MGL über die Schalt-Schaltung SWL verbunden ist. Das heißt, dass der Motorgenerator MGL drei, U-, V- und W-Phasenspulen aufweist, bei denen jeweils ein Ende gemeinsam mit einem Neutralpunkt verbunden ist. Das andere Ende der U-Phasenspule ist mit einem Punkt zwischen den NPN-Transistoren Q3 und Q4 verbunden. Das andere Ende der V-Phasenspule ist mit einem Punkt zwischen den NPN-Transistoren Q5 und Q6 verbunden. Das andere Ende der W-Phasenspule ist mit einem Punkt zwischen den NPN-Transistoren Q7 und Q8 verbunden.
Die Batterie B ist eine Nickelmetallhydrid-, Lithiumionenoder eine ähnliche Sekundärbatterie. Der Spannungssensor 10 erfasst eine von der Batterie B ausgegebene Gleichspannung Vb und gibt die erfasste Gleichspannung Vb zu der ECU 3 aus. Der Stromsensor 11 erfasst einen aus der Batterie B fließenden Gleichstrom Ib und gibt den erfassten Gleichstrom Ib zu der ECU 3 aus.
Der Kondensator C1 empfängt die Gleichspannung Vb aus der Batterie B, glättet die empfangene Gleichspannung Vb und führt die geglättete Gleichspannung Vb dem Hochsetzsteller 12 zu.
Der Hochsetzsteller 12 empfängt die Gleichspannung Vb aus dem Kondensator C1, setzt die empfangene Gleichspannung hoch und führt die hoch gesetzte Gleichspannung dem Kondensator C2 zu. Genauer setzt, wenn der Hochsetzsteller 12 ein Signal PWMC aus der ECU 3 empfängt, der Hochsetzsteller 12 die Gleichspannung Vb entsprechend einer Periode (Zeitdauer) hoch, während der der NPN-Transistor Q2 durch das Signal PWMC eingeschaltet ist, wobei der Hochsetzsteller 12 die hochgesetzte Gleichspannung Vb dem Kondensator C2 zuführt.
Weiterhin setzt, wenn der Hochsetzsteller 12 das Signal PWMC aus der ECU 3 empfängt, der Hochsetzsteller 12 die aus dem Umrichter 14 über den Kondensator 12 zugeführte Gleichspannung tief und führt die tief gesetzte Gleichspannung zum Laden der Batterie B zu.
Der Kondensator C2 empfängt die Gleichspannung aus dem Hochsetzsteller 12, glättet die empfangene Gleichspannung und führt die geglättete Gleichspannung dem Umrichter 14 zu. Der Spannungssensor 20 erfasst eine Spannung über dem Kondensator C2, das heißt, eine aus dem Hochsetzsteller 12 ausgegebene Spannung Vm, die einer dem Umrichter 14 zugeführten Spannung entspricht, und diese wird ebenfalls nachstehend beibehalten, und der Spannungssensor 20 gibt die erfasste Spannung Vm zu der ECU 3 aus.
Wenn der Umrichter 14 die Gleichspannung aus der Batterie B über den Kondensator C2 empfängt, arbeitet der Umrichter 14 in Reaktion auf ein aus der ECU 3 empfangenes Signal PWMI, um die Gleichspannung in eine Wechselspannung zum Antrieb des Motorgenerators MGR und/oder des Motorgenerators MGL umzuwandeln. Der Motorgenerator MGR und/oder der Motorgenerator MGL werden/wird somit zur Erzeugung von Drehmoment entsprechend einem benötigten Antriebsdrehmoment angetrieben.
Weiterhin wandelt, wenn das Fahrzeug 100 regenerativ gebremst wird, der Umrichter 14 die durch den Motorgenerator MGR und/oder den Motorgenerator MGL erzeugte Wechselspannung in Reaktion auf ein aus der ECU 3 ausgegebenes Signal PWMI in eine Gleichspannung um, wobei der Umrichter 14 die Gleichspannung über dem Kondensator C2 dem Hochsetzsteller 12 zuführt. Es sei bemerkt, dass hier das regenerative Bremsen derart verstanden wird, dass es aufweist: ein Bremsen, das durch eine Energieerzeugung begleitet wird, wenn ein Fahrer des Fahrzeugs 100 die Fußbremse betätigt; Nichtbetätigen der Fußbremse, wobei das Fahrpedal losgelassen wird, während das Fahrzeug fährt, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu verringern (oder die Beschleunigung zu stoppen), während eine Energiewiedergewinnung bzw. Energieregeneration bereitgestellt wird, und dergleichen.
Der Stromsensor 24 erfasst einen zu dem Motorgenerator MGR fließenden Motorstrom MCRTR und gibt den erfassten Motorstrom MCRTR zu der ECU 3 aus. Der Stromsensor 28 erfasst einen zu dem Motorgenerator MGL fließenden Motorstrom MCRTL und gibt den erfassten Motorstrom MCRTL zu der ECU 3 aus.
Die ECU 3 empfängt die Fahrpedalposition AP aus dem (nicht gezeigten) Fahrpedalpositionssensor 30, die Bremspedalposition BP aus dem (nicht gezeigten) Bremspedalpositionssensor 32, die Schaltposition SP aus dem (nicht gezeigten) Schaltpositionssensor 34, den Lenkwinkel θs des Lenkrads 7 aus dem (nicht gezeigten) Lenkwinkelsensor 36 sowie die Drehzahlen ωFL, ωFR, ωRL, ωRR der Radeinheiten FL, FR, RL und RR aus den Radeinheitsdrehzahlsensoren 40, 42, 44 und 46 (die nicht gezeigt sind). Weiterhin empfängt die ECU 3 die Gleichspannung Vb aus dem Spannungssensor 10, die aus dem Hochsetzsteller 12 ausgegebene Spannung Vm (d. h., die dem Umrichter 14 zugeführte Spannung) aus dem Spannungssensor 13, den Motorstrom MCRTR aus dem Stromsensor 24 und den Motorstrom MCRTL aus dem Stromsensor 28.
Die ECU 3 berechnet ein Antriebsdrehmoment, das das Fahrzeug 100 auszugeben hat (das nachstehend als „benötigtes Antriebsdrehmoment" bezeichnet ist) auf der Grundlage der Fahrpedalposition AP, der Bremspedalposition BP, der Schaltposition SP und der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Fahrzeuggeschwindigkeit ist beispielsweise ein Durchschnittswert der Drehzahlen ωFL, ωFR, ωRL und ωRR der Radeinheiten FL, FR, RL und RR.
Darauffolgend berechnet die ECU 3 anhand des berechneten benötigten Antriebsdrehmoments Antriebsdrehmomente, die die vier Radeinheiten FR, FL, RR und RL jeweils individuell auszugeben haben (die nachstehend als „jeweilige individuell benötigte Antriebsdrehmomente der Radeinheiten" bezeichnet sind). Die jeweiligen individuellen benötigten Antriebsdrehmomente der Radeinheiten werden beispielsweise durch Bestimmung einer Zuordnung eines Antriebsdrehmoments unter den vier Antriebseinheiten FR, FL, RR und RL auf der Grundlage der Drehzahlen ωFL, ωFR, ωRL und ωRR der Radeinheiten FL, FR, RL und RR sowie des Lenkwinkels θs des Lenkrads 7 sowie Berechnung der jeweiligen individuell benötigten Antriebsdrehmomente der Radeinheiten anhand der bestimmten Zuordnung und eines benötigten Antriebsdrehmoments berechnet.
Dabei bestimmt die ECU 1 für die individuellen benötigten Antriebsdrehmomente, die die rechte vordere Radeinheit FR und die linke vordere Radeinheit FL, die unabhängig durch die Motorgeneratoren MGR und MGL angetrieben werden, jeweils individuell auszugeben haben, eine Zuordnung des Antriebsdrehmoments zwischen bzw. unter der rechten vorderen Radeinheit FR und der linken vorderen Radeinheit FL durch ein nachstehend beschriebenes Verfahren auf der Grundlage der Summe der benötigten Antriebsdrehmomente der rechten und linken vorderen Radeinheiten FR und FL sowie der Drehzahlen der Motorgeneratoren MGR und MGL, um den Gesamtwirkungsgrad der Motorgeneratoren MGR und MGL zu maximieren.
Es sei bemerkt, dass der Gesamtantriebswirkungsgrad der Motorgeneratoren ein Verhältnis einer Summe der durch die Motorgeneratoren MGR und MGL jeweils erzeugten Antriebskräfte (d. h., ein Antriebsdrehmoment, das mit einer Drehzahl multipliziert ist) in Bezug auf eine Summe der Größen der den Motorgeneratoren MGR und MGL jeweils zugeführten elektrischen Leistung ist. Das heißt, eine Maximierung des Gesamtantriebswirkungsgrads der Motorgeneratoren entspricht dem Minimieren einer Summe der Größen der den Motorgeneratoren zugeführten elektrischen Leistung, wenn die Summe der Antriebsdrehmomente der Motorgeneratoren einem Antriebsdrehmoment genügt, das die linken und rechten vorderen Radeinheiten auszugeben haben.
Somit wird gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wenn ein benötigtes Antriebsdrehmoment auszugeben ist, und wenn eine Entscheidung gemacht wird, dass ein Antrieb beider Motorgeneratoren MGR und MGL, statt lediglich einen der Motorgeneratoren MGL und MGR anzutreiben, den Gesamtantriebswirkungsgrad der Motorgeneratoren maximiert, wird eine Zuordnung des Antriebsdrehmoments zwischen der rechten vorderen Radeinheit FR und der linken vorderen Radeinheit FL bestimmt, um beide Motorgeneratoren MGR und MGL anzutreiben.
Wenn im Gegensatz dazu entschieden wird, dass ein Antrieb lediglich einer der Motorgeneratoren MGR und MGL, anstelle dass beide Motorgeneratoren MGR und MGL angetrieben werden, den Gesamtwirkungsgrad der Motorgeneratoren maximiert, wird eine Zuordnung des Antriebsdrehmoments zwischen der rechten vorderen Radeinheit FR und der linken vorderen Radeinheit FL derart bestimmt, dass lediglich einer der Motorgeneratoren MGR und MGL angetrieben wird.
Wenn die Motorgeneratoren MGR und MGL beide angetrieben werden, erzeugt die ECU 3 die Signale SER und SEL, um die Schalt-Schaltungen SWR und SWL beide in den Verbindungszustand zu versetzen, und gibt die erzeugten Signale SER und SEL zu den Schaltungen SWR und SWL jeweils aus. Wenn einer der Motorgeneratoren MGR und MGL angetrieben wird, erzeugt die ECU 3 die Signale SER und SEL derart, um diejenige der Schalt-Schaltungen SWR und SWL, die dem anzutreibenden Motorgenerator entspricht, in den Verbindungszustand zu versetzen und die andere der Schalt-Schaltungen SWR und SWL aus dem Verbindungszustand zu versetzen (zu trennen), und gibt die erzeugten Signale SER und SEL zu den Schaltungen SWR und SWL jeweils aus.
Nachfolgend wendet die ECU 3 ein nachstehend beschriebenes Verfahren zur Erzeugung des Signals PWMI auf der Grundlage der bestimmten jeweiligen individuell benötigten Antriebsdrehmomente der rechten und linken Vorderradeinheiten FL und FR zur Steuerung der NPN-Transistoren Q3 bis Q8 des Umrichters 14 an, um diese zu schalten, wenn der Umrichter 14 den Motorgenerator MGR und/oder den Motorgenerator MGL antreibt, wobei die ECU 3 das erzeugte Signal PWMI dem Umrichter 14 zuführt.
Wenn weiterhin der Umrichter 14 den Motorgenerator MGR und/oder den Motorgenerator MGL antreibt, wendet die ECU 3 ein nachstehend beschriebenes Verfahren an, um das Signal PWMC auf der Grundlage der Gleichspannung Vb und der Ausgangsspannung Vm zu erzeugen, um die NPN-Transistoren Q1 und Q2 des Hochsetzstellers 12 zum Schalten zu steuern, wobei die ECU 3 das erzeugte Signal PWMC zu dem Hochsetzsteller 12 ausgibt.
Weiterhin steuert die ECU 3, wie die Maschine ENG betrieben werden sollte, und das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 5 entsprechend den jeweiligen individuell benötigten Antriebsdrehmomenten der rechten und linken hinteren Radeinheiten RR und RL.
3 zeigt ein Blockschaltbild einer Funktion der ECU 3 gemäß 2.
Gemäß 3 weist die ECU 3 eine Einheit zur Berechung der benötigten Fahrzeugantriebskraft (Benötigungsantriebskraftberechnungseinheit) 301, eine Antriebskraftzuordnungsbestimmungseinheit 302, eine Verbindungsschalteinheit 303, eine Stromanweisungsumwandlungseinheit 304, eine Stromsteuerungseinheit 305, eine PWM-Erzeugungseinheit 306, eine Spannungsanweisungsumwandlungseinheit 307, eine Steller-(Wandler-)Tastverhältnisberechnungseinheit 308 und eine Steller-(Wandler-)PWM-Erzeugungseinheit 309 auf.
Die Einheit zur Berechnung der benötigten Fahrzeugantriebskraft 301 berechnet ein benötigtes bzw. erforderliches Antriebsdrehmoment T*, das das Fahrzeug 100 auszugeben hat, auf der Grundlage der Fahrpedalposition AP, der Bremspedalposition BP, der Schaltposition SP und der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Fahrzeuggeschwindigkeit ist beispielsweise ein Durchschnittswert der Drehzahlen ωFL, ωFR, ωRL und ωRR der Radeinheiten FL, FR, RL und RR.
Die Antriebskraftzuordnungsbestimmungseinheit 302 berechnet anhand des berechneten benötigten Antriebsdrehmoments T* die jeweiligen individuell benötigten Antriebsdrehmomente TFR*, TFL*, TRR* und TRL* der vier Radeinheiten FR, FL, RR und RL. Dies wird beispielsweise durch Bestimmung einer Zuordnung des Antriebsdrehmoments zwischen den vier Radeinheiten FR, FL, RR und RL auf der Grundlage der Drehzahlen ωFL, ωFR, ωRL und ωRR der Radeinheiten FL, FR, RL und RR sowie des Lenkwinkels θs des Lenkrads 7 und Berechnung der jeweiligen individuell benötigten Antriebsdrehmomente der Radeinheiten anhand der bestimmten Zuordnung und des benötigen Antriebsdrehmoments T* durchgeführt.
Dabei bestimmt die Antriebskraftzuordnungsbestimmungseinheit 302 für die individuellen benötigten Antriebsdrehmomente TFR*, TFL*, die die rechte vordere Radeinheit FR und die linke vordere Radeinheit FL, die unabhängig durch die Motorgeneratoren MGR und MGL angetrieben werden, individuell jeweils auszugeben haben, eine Zuordnung des Antriebsdrehmoments zwischen der rechten vorderen Radeinheit FR und der linken vorderen Radeinheit FL auf der Grundlage eines Antriebsdrehmoments TF*, das die rechten und linken vorderen Radeinheiten FR und FL insgesamt auszugeben haben, und der Drehzahlen ωFR, ωFL der Motorgeneratoren MGR und MGL, um den Gesamtantriebswirkungsgrad der Motorgeneratoren MGR und MGL zu maximieren.
Genauer vergleicht die Antriebskraftzuordnungsbestimmungseinheit 302 den Wirkungsgrad zum Antrieb beider Motorgeneratoren MGR und MGL zur Ausgabe des benötigten Antriebsdrehmoments TF* und denjenigen des Antriebs von lediglich einem der Motorgeneratoren MGR und MGL zur Ausgabe des benötigten Antriebsdrehmoments TF* auf der Grundlage einer Wirkungsgradcharakteristik (Wirkungsgradkennlinie) der Motorgeneratoren MGR und MGL.
4 zeigt eine Wirkungsgradkennlinie jedes Motorgenerators MGL und MGR. In der Figur gibt eine Kurve LN1 eine Beziehung an, die der Motorgenerator MGR, MGL zwischen der Drehmomentausgabe und der Drehzahl aufweist. In 4 ist der Wirkungsgrad bei X1 am höchsten, und weist eine Tendenz auf, allmählich über X2, X3, X4 bis zu dem Niedrigsten bei X5 sich zu verringern.
Dabei fährt als ein Beispiel zur Veranschaulichung das Fahrzeug 100 mit beiden bei der Drehzahl ω1 drehenden Motorgeneratoren MGR und MGL, wenn die Bedienung durch den Fahrer die rechten und linken vorderen Radeinheiten FR und FL anfordert, das benötigte Antriebsdrehmoment TF* auszugeben.
Das benötigte Antriebsdrehmoment TF* und die Drehzahl ω1 sind mit der Wirkungsgradkennlinie gemäß 4 vereinigt. Wenn die Motorgeneratoren MGR und MGL beide angetrieben werden, um jeweils ein Drehmoment TF*/2 auszugeben, ist der Wirkungsgrad X5, wie es in der Fig. durch den Punkt P2 angegeben ist. Im Gegensatz dazu erhöht sich, wenn lediglich einer der Motorgeneratoren MGR und MGL zur Ausgabe des Drehmoments TF* angetrieben wird, der Wirkungsgrad auf X4, wie es in der Fig. durch einen Punkt P1 angegeben ist.
Das heißt, dass für ein relativ kleines benötigtes Antriebsdrehmoment TF*, wie bei Fahren in einem Stadtbereich mit niedriger Geschwindigkeit, entschieden wird, dass der Antrieb lediglich eines der Motorgeneratoren MGR und MGL den Gesamtantriebswirkungsgrad der Motorgeneratoren maximieren kann. Dementsprechend bestimmt in diesem Fall die Antriebskraft zuordnungsbestimmungseinheit 302 die jeweiligen individuell benötigten Antriebsdrehmomente TFR* und TFL* der rechten und linken vorderen Radeinheiten FR und FL zu bewirken, dass eine der Motorgeneratoren MGR und MGL das Antriebsdrehmoment TF* ausgibt und der andere ein Drehmoment von Null ausgibt.
Im Gegensatz dazu ist es für ein relativ großes benötigtes Antriebsdrehmoment TF*, wie es in 5 gezeigt ist, ersichtlich, dass, wenn lediglich einer der Motorgeneratoren MGR und MGL zur Ausgabe des Drehmoments TF* angetrieben wird, der Wirkungsgrad X3 erhalten wird, wie es durch einen Punkt P3 angegeben ist, und wenn die Motorgeneratoren MGR und MGL beide zur jeweiligen Ausgabe eines Drehmoments TF*/2 angetrieben werden, wird, wie es in der Figur durch einen Punkt P4 angegeben ist, der höhere Wirkungsgrad X2 erhalten.
Somit wird für ein relativ großes benötigtes Antriebsdrehmoment TF*, wie beispielsweise einer Beschleunigung bei einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit entschieden, dass der Antrieb beider Motorgeneratoren MGR und MGL den Gesamtantriebswirkungsgrad der Motorgeneratoren erhöhen kann. In diesem Fall bestimmt die Antriebskraftzuordnungsbestimmungseinheit 302 eine Zuordnung des Antriebsdrehmoments zwischen der rechten vorderen Radeinheit FR und der linken vorderen Radeinheit FL auf der Grundlage des benötigten Antriebsdrehmoments TF* und der Drehzahlen ωFR und ωFL der Motorgeneratoren MGR und MGL.
Somit wählt die Antriebskraftzuordnungsbestimmungseinheit 302 einen Motorgenerator aus einer Vielzahl von Motorgeneratoren MGR und MGL, der als Antriebskraftquelle dient, wie geeignet auf der Grundlage des benötigten Antriebsdrehmoments TF* und der Drehzahlen ωFR und ωFL der Motorgeneratoren MGR und MGL aus. Dies ermöglicht, dass ein ausgewählter Motorgenerator hocheffizient (mit hohem Wirkungsgrad) angetrieben wird, ungeachtet davon, ob die benötigte Antriebskraft TF* groß oder klein ist. Als Ergebnis kann das Fahrzeug insgesamt einen erhöhten Gesamtwirkungsgrad erzielen.
Wenn jedoch das Fahrzeug 100 dreht bzw. abbiegt, führt der Antrieb beider Motorgeneratoren MGR und MGL, wobei die rechten und linken vorderen Radeinheiten FR und FL mit unterschiedlichen Drehzahlen ωFR und ωFL drehen, dazu, dass die Radeinheiten Drehmomente mit einem Unterschied ausgeben, die der Differenz zwischen ihren Drehzahlen zugeordnet sind, was dazu führt, dass das Fahrzeug 100 eine verschlechterte, reduzierte Kurvenfahrtfähigkeit aufweist.
Dementsprechend bestimmt, wenn anhand des aus dem Lenkwinkelsensor 36 empfangenen Lenkwinkels θs des Lenkrads 7 entschieden wird, dass das Fahrzeug 100 gegenwärtig dreht bzw. abbiegt, die Antriebskraftzuordnungsbestimmungseinheit 302 eine Zuordnung des Antriebsdrehmoments zwischen der rechten vorderen Radeinheit FR und der linken vordern Radeinheit FL auf der Grundlage davon, in welche Richtung das Fahrzeug abbiegt, um einen der Motorgeneratoren MGR und MGL anzutreiben, um zu ermöglichen, dass das Fahrzeug 100 gleichförmig abbiegt.
Genauer bestimmt, wenn anhand des Lenkwinkels θs des Lenkrads 7 entschieden wird, dass das Fahrzeug 100 gegenwärtig nach rechts abbiegt, die Antriebskraft zuordnungsbestimmungseinheit 302 eine Zuordnung des Antriebsdrehmoments zwischen den rechten und linken vorderen Radeinheiten FR und FL derart, dass lediglich eine Radeinheit angetrieben wird, die nach außen der Richtung angeordnet ist, in der das Fahrzeug abbiegt, das heißt, die linke vordere Radeinheit FL, um zu bewirken, dass die Radeinheit, die innen in der Richtung, in der das Fahrzeug abbiegt, angeordnet ist, d. h. die rechte vordere Radeinheit FR ein Laufrad ist (im Leerlauf betrieben wird).
Wenn weiterhin anhand des Lenkwinkels θs des Lenkrads 7 entschieden wird, dass das Fahrzeug 100 gegenwärtig nach links abbiegt, bestimmt die Antriebskraftzuordnungsbestimmungseinheit 302 eine Zuordnung des Antriebsdrehmoments zwischen den rechten und linken vorderen Radeinheiten FR und FL derart, dass lediglich eine Radeinheit, die außen in der Richtung, in der das Fahrzeug abbiegt angeordnet ist, das heißt, die rechte vordere Radeinheit FR angetrieben wird, und dass bewirkt wird, dass eine Radeinheit, die innen in der Richtung, in der das Fahrzeug abbiegt, angeordnet ist, d. h. die linke vordere Radeinheit FL ein Laufrad ist (im Leerlauf betrieben wird).
Dann berechnet die Antriebskraftzuordnungsbestimmungseinheit 302 die jeweiligen individuell benötigten Antriebsdrehmomente der rechten und linken vorderen Radeinheiten TFR* und TFL* anhand der bestimmten Zuordnung und des benötigten Antriebsdrehmoments TF*, wobei die Antriebskraftzuordnungsbestimmungseinheit 302 die berechneten jeweiligen benötigten Antriebsdrehmomente der Radeinheiten TFR* und TFL* der Verbindungsschalteinheit 303, der Stromanweisungsumwandlungseinheit 304 und der Spannungsanweisungsumwandlungseinheit 307 zuführt.
Die Verbindungsschalteinheit 303 empfängt die jeweiligen individuell benötigten Antriebsdrehmomente der Radeinheiten TFR* und RFL* aus der Antriebskraftzuordnungsbestimmungseinheit 302, wobei die Verbindungsschalteinheit 303 die Signale SER und SEL auf der Grundlage davon erzeugt, um die Schalt-Schaltungen SWR und SWL in den/aus dem Verbindungszustand zu versetzen, und gibt die Signale jeweils zu den Schalt-Schaltungen SWR und SWL aus.
Weiterhin erzeugt, wenn keine der jeweiligen individuell benötigten Antriebsdrehmomente der Radeinheiten TFR* und TFL* 0 ist, das heißt, wenn die Motorgeneratoren MGR und MGL beide angetrieben werden, die Verbindungsschalteinheit 303 Signale SER und SEL, um beide Schalt-Schaltungen SWR und SWL in den Verbindungszustand zu versetzen, und führt die erzeugten Signale SER und SEL jeweils den Schalt-Schaltungen SWR und SWL zu. Somit werden die Motorgeneratoren MGR und MGL jeweils elektrisch mit dem Umrichter 14 verbunden, und von dem Umrichter 14 wird jeder Phasenspule ein Motorantriebsstrom zugeführt.
Wenn im Gegensatz dazu eines der jeweiligen individuell benötigten Antriebsdrehmomente TFR* und TFL* 0 ist, das heißt, wenn lediglich einer der Motorgeneratoren MGR und MGL angetrieben wird, erzeugt die Verbindungsschalteinheit 303 die Signale SER und SEL derart, dass eine Schalt-Schaltungen SWR (oder SWL), die dem anzutreibenden Motorgenerator entspricht, in den Verbindungszustand versetzt wird, und dass die andere Schalt-Schaltungen SWL (oder SWR) aus dem Verbindungszustand heraus gebracht wird, und gibt die erzeugen Signale SER und SEL jeweils zu den Schaltungen SWR und SWL aus. Somit ist lediglich einer der Motorgeneratoren MGR und MGL elektrisch mit dem Umrichter 14 verbunden, und wird ein Motorantriebsstrom jeder Phasenspule zugeführt. Wenn der andere der Motorgeneratoren MGR und MGL elektrisch von dem Umrichter 14 getrennt wird, wird das Zuführen eines Motorantriebsstroms beendet.
Es sei bemerkt, dass, wenn lediglich einer der Motorgeneratoren MGR und MGL angetrieben wird, ein kontinuierliches Antreiben eines Motorgenerators mit einem abwechselnden Antreiben der Motorgeneratoren MGR und MGL für jeweils eine vorbestimmte Zeitdauer ersetzt werden kann. Dies kann dadurch bewirkt werden, dass die Schalt-Schaltungen SWR und SWL abwechselnd für jede vorbestimmte Zeitdauer (Zeitperiode) in den Verbindungszustand versetzt werden.
Somit werden der Umrichter 14 und die Motorgeneratoren MGR und MGL auf der Grundlage der jeweiligen individuell benötigten Antriebsdrehmomente der Radeinheiten TFR* und TFL* verbunden/getrennt, wobei daraufhin der Umrichter 14 derart gesteuert wird, dass bewirkt wird, dass die Motorgeneratoren MGR und MGL ein Drehmoment entsprechend den bestimmten jeweiligen individuell benötigten Antriebsdrehmomenten der Radeinheiten TFR* und TFL* ausgeben.
Genauer berechnet die Stromanweisungsumwandlungseinheit 304 einen primären Stromwert (entsprechend einer Summe eines Erregungsstroms und eines Stroms für das Drehmoment), das ein zu steuernder bzw. zu regelnder Sollwert ist, um eine Vektorsteuerung durchzuführen, und eine Schlupfstromfrequenz auf der Grundlage der jeweiligen individuell benötigten Antriebsdrehmomente der Radeinheiten TFR* und TFL* sowie der Drehzahlen ωFR und ωFL der Motorgeneratoren MGR und MGL. Eine derartige Berechnung wird entsprechend einem bekannten Vektorsteuerungssystem durchgeführt. Dann berechnet die Stromanweisungsumwandlungseinheit 304 anhand des berechneten primären Stromwerts Stromanweisungen iu*, iv* und iw* für die Phasen des Motorgenerators MGR und/oder des Motorgenerators MGL und führt die berechneten Stromanweisungen iu*, iv* und iw* der Stromsteuerungseinheit 305 zu.
Es sei bemerkt, dass die Abfolge der Berechnungen, die zum Antrieb beider Motorgeneratoren MGR und MGL durchgeführt wird, einen Durchschnittswert der Drehzahlen ωFR und ωFL der Motorgeneratoren MGR und MGL verwendet. Wenn lediglich einer der Motorgeneratoren MGR und MGL angetrieben wird, wird die Drehzahl ωFR oder ωFL des einen der Motorgeneratoren, der angetrieben wird, verwendet.
Die Stromsteuerungseinheit 305 empfängt die Stromanweisungen iu*, iv* und iw* für die drei Phasen aus der Stromanweisungsumwandlungseinheit 304 und empfängt die Motorströme MCRTR und MCRTL aus den Stromsensoren 24 und 28. Die Stromsteuerungseinheit 305 führt eine Regelung derart durch, dass die Stromerfassungswerte der drei Phasen iu, iv und iw, die in dem Motorstrom MCRTR und/oder dem Motorstrom MCRTL angegeben sind, mit den Stromanweisungswerten der drei Phasen iu*, iv* und iw* in Übereinstimmung gebracht werden. Genauer berechnet die Stromsteuerungseinheit 305 zu steuernde Spannungsgrößen Vu*, Vv* und Vw* zur Justierung eines Motorstroms für eine Abweichung zwischen den Stromerfassungswerten iu, iv und iw und den Stromanweisungen iu*, iv* und iw*, und führt die berechneten zu steuernden Spannungsgrößen Vu*, Vv*, Vw* der PWM-Erzeugungseinheit 306 zu.
Die PWM-Erzeugungseinheit 306 empfängt die zu steuernden Spannungsgrößen Vu, Vv und Vw aus der Stromsteuerungseinheit 305 sowie die Spannung Vm aus dem Spannungssensor 13 und erzeugt das Signal PWMI auf der Grundlage davon und gibt das erzeugte Signal PWMI zu dem Umrichter 14 aus.
Somit wird jeder Transistor Q3 bis Q8 des Umrichters 14 entsprechend dem aus der PWM-Erzeugungseinheit 306 empfangenen Signal PWMI gesteuert, um die Steuerung eines zu jeder Phase der Motorgeneratoren MGR und MGL geführten Stroms derart zu schalten, dass den Motorgeneratoren MGR und MGL ermöglicht wird, die jeweiligen individuell benötigten Antriebsdrehmomente der Radeinheiten TR* und TL* auszugeben, wie diese festgelegt sind.
Somit wird ein Motorantriebsstrom gesteuert und geben die Motorgeneratoren MGR und MGL Drehmomente aus, die in den jeweiligen individuell benötigten Antriebsdrehmomenten der Radeinheiten TFR* und TFL* festgelegt sind.
Es sei bemerkt, dass, wenn eines der jeweiligen individuell benötigten Antriebsdrehmomente der Radeinheiten TFR* und TFL* 0 ist, beispielsweise wenn TFR* = 0, werden dann der Motorgenerator MGR, der diesem zugeordnet ist, und der Umrichter 14 durch die Schalt-Schaltung SWR elektrisch voneinander getrennt, und wird die Zufuhr eines Motorantriebsstroms zu dem Motorgenerator MGR beendet. Als Ergebnis ist die rechte vordere Radeinheit FR, die mit dem Motorgenerator MGR gekoppelt ist, ein Laufrad (wird im Leerlauf betrieben).
Weiterhin steuert die ECU 1 parallel mit der somit durchgeführten Steuerung eines Motorantriebsstroms, wenn eine zum Antrieb des Motorgenerators MGR und/oder des Motorgenerators MGL benötigte Spannung, d. h. eine Motorantriebsspannung anhand der bestimmten jeweiligen benötigten Antriebsdrehmomente der Radeinheiten TFR* und TFL* und der Drehzahlen ωFR und ωFL der Motorgeneratoren MGR und MGL bestimmt wird, einen Spannungsumwandlungsbetrieb des Hochsetzstellers 12 derart, dass die dem Umrichter 14 zugeführte Spannung Vm mit der bestimmten Motorantriebsspannung übereinstimmt.
Genauer bestimmt die Spannungsanweisungsumwandlungseinheit 307 einen optimalen Wert (oder Sollwert) für eine an den Umrichter angelegte Spannung, das heißt, einen Spannungsanweisungswert Vdc_com für den Hochsetzsteller 12 auf der Grundlage der aus der Antriebskraftzuordnungsbestimmungseinheit 302 empfangenen jeweiligen individuell benötigten Antriebsdrehmomente der Radeinheiten TR* unf TL* und der Drehzahlen ωFR und ωFL der Motorgeneratoren MGR und MGL, und gibt den bestimmten Spannungsanweisungswert Vdc_com zu der Stellertastverhältnisberechnungseinheit 308 aus.
Wenn die Stellertastverhältnisbestimmungseinheit 308 den Spannungsanweisungswert Vdc_com aus der Spannungsanweisungsumwandlungseinheit 307 und die Gleichspannung Vb aus dem Spannungssensor 10 empfängt, berechnet die Stellertastverhältnisberechnungseinheit 308 ein Tastverhältnis anhand der Gleichspannung Vb, um die Spannung Vm, die an dem Umrichter 14 angelegt wird, auf den Spannungsanweisungswert Vdc_com einzustellen. Die Stellertastverhältnisberechnungseinheit 308 gibt das berechnete Tastverhältnis zu der Steller-PWM-Erzeugungseinheit 309 aus.
Die Steller-PWM-Erzeugungseinheit 309 verwendet das aus der Stellertastverhältnisberechnungseinheit 308 empfangene Tastverhältnis zur Erzeugung des Signals PWMC zum Ein-/Ausschalten der NPN-Transistoren Q1 und Q2 des Hochsetzstellers 12 und gibt das erzeugte Signal PWMC zu dem Hochsetzsteller 12 aus.
6 und 7 zeigen ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung der Steuerung einer Antriebskraft eines Fahrzeugs, das Radeinheiten unabhängig antreibt, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Gemäß 6 werden zu Beginn Informationen bezüglich einer durch einen Fahrer durchgeführten Betätigung bzw. Bedienung wie eine Fahrpedalposition AP, eine Schaltposition SP, eine Bremspedalposition BP und einen Lenkwinkel θs aus der Vielzahl der Sensoren der ECU 3 zugeführt (Schritt S01), und die Einheit zur Berechnung der benötigten Fahrzeugantriebskraft 301 verwendet diese Sensoreneingänge zur Berechung des erforderlichen Antriebsdrehmoments T*, das das Fahrzeug 100 auszugeben hat (Schritt S02).
Dann bestimmt die Antriebskraftzuordnungsbestimmungseinheit 302 eine Zuordnung einer Antriebskraft zwischen der rechten vorderen Radeinheit FR und der linken vorderen Radeinheit FL auf der Grundlage des Antriebsdrehmoments TF* des berechneten vorläufigen Antriebsdrehmoments T*, die die rechten und linken vorderen Radeinheiten FR und FL insgesamt auszugeben haben, der Drehzahlen ωFR und ωFL der Motorgeneratoren MGR und MGL sowie des Lenkwinkels θs des Lenkrads 7.
Genauer bestimmt zu Beginn die Antriebskraftzuordnungsbestimmungseinheit 302 anhand des aus dem Lenkwinkelsensor 36 empfangenen Lenkwinkels θs des Lenkrads 7, ob das Fahrzeug 100 geradeaus fährt (Schritt S02). Wenn der Lenkwinkel θs höchstens ein vorbestimmter Wert ist, bestimmt die Antriebskraftzuordnungsbestimmungseinheit 302, dass das Fahrzeug 100 geradeaus fährt und geht zu Schritt S04 über. Wenn der Lenkwinkel θs den vorbestimmten Wert überschreitet, bestimmt die Antriebskraftzuordnungsbestimmungseinheit 302, dass das Fahrzeug 100 abbiegt und geht zu Schritt S11 gemäß 7 über, der nachstehend beschrieben ist.
Wenn in Schritt S03 entschieden wird, dass das Fahrzeug 100 geradeaus fährt, bestimmt die Antriebskraftzuordnungsbestimmungseinheit 302 eine Zuordnung des Antriebsdrehmoments zwischen der rechten vorderen Radeinheit FR und der linken vorderen Radeinheit FL auf der Grundlage des erforderlichen Antriebsdrehmoments T* und der Drehzahlen der Motorgeneratoren MGR und MGL, um den Gesamtantriebswirkungsgrad der Motorgeneratoren MGR und MGL zu maximieren.
Genauer weist die Antriebskraftzuordnungsbestimmungseinheit 302 die als ein Kennfeld vorab darin gespeicherte Wirkungsgradkennlinie der Motorgeneratoren MGR und MGL gemäß 4 (ein Verhältnis zwischen der Drehmomentausgabe, der Drehzahl und dem Wirkungsgrad) auf und greift auf dieses Kennfeld zu, um eine Zuordnung des Antriebsdrehmoments zu bestimmen, die den Gesamtantriebswirkungsgrad der Motorgeneratoren maximiert. Die Antriebskraftzuordnungsbestimmungseinheit 302 verwendet dann die bestimmte Zuordnung und das erforderliche Antriebsdrehmoment T*, um die jeweiligen individuell benötigten Antriebsdrehmomente TFR* und TFL* zu berechnen.
Wenn einmal die jeweiligen individuell benötigten Antriebsdrehmomente der Radeinheiten TFR* und TFL* berechnet worden sind, berechnet die Verbindungsschalteinheit 303 die Signale SER und SEL auf der Grundlage davon, um die Schalt-Schaltungen SWR und SWL in den/aus dem Verbindungszustand zu versetzen und gibt die Signale zu den Schalt-Schaltungen SWR und SWL jeweils aus.
Genauer bestimmt, wenn in Schritt S05 eines der jeweiligen individuell benötigten Antriebsdrehmomente der Radeinheiten TFR* und TFL* positiv oder negativ ist und das andere 0 ist, die Verbindungsschalteinheit 303, lediglich einen der Motorgeneratoren MGR und MGL anzutreiben, und erzeugt die Verbindungsschalteinheit 303 die Signale SER und SEL, um diejenige der Schalt-Schaltungen SWR und SWL, die dem anzutreibenden Motorgenerator entspricht, in den Verbindungszustand zu versetzen, und um die andere Schalt-Schaltung aus dem Verbindungszustand zu versetzen, wobei die Verbindungsschalteinheit 303 die erzeugten Signale zu den Schalt-Schaltungen SWR und SWL ausgibt (Schritt S06).
Wenn in Schritt S05 die jeweiligen individuell benötigten Antriebsdrehmomente der Radeinheiten TFR* und TFL* beide positiv oder negativ sind, bestimmt die Verbindungsschalteinheit 303, beide Motorgeneratoren MGR und MGL anzutreiben. In diesem Fall erzeugt die Verbindungsschalteinheit 303 die Signale SER und SEL, um beide Schalt-Schaltungen SWR und SWL in den Verbindungszustand zu versetzen und gibt die Signale zu den Schalt-Schaltungen SWR und SWL aus (Schritt S07).
Somit wird zumindest einer der Motorgeneratoren MGR und MGL mit dem Umrichter 14 verbunden, und in dieser Bedingung steuert der Umrichter 14 einen Motorantriebsstrom (Schritt S08). Jeder NPN-Transistor Q3 bis Q8 des Umrichters 14 wird in Reaktion auf das aus der PWM-Erzeugungseinheit 306 ausgegebene Signal PWMI gesteuert, um zu schalten, um den Motorgeneratoren MGR und MGL zu ermöglichen, Antriebsdrehmomente entsprechend den jeweiligen individuell benötigten Antriebsdrehmomenten der Radeinheiten TFR* und TFL* auszugeben (Schritt S09).
Wenn somit das Fahrzeug 100 geradeaus fährt, wird ein Motorgenerator aus einer Vielzahl von Motorgeneratoren MGR und MGL, der als Antriebskraftquelle dient, wie geeignet ausgewählt auf der Grundlage des erforderlichen Antriebsdrehmoments TF* und der Drehzahlen ωFR und ωFL der Motorgeneratoren MGR und MGL. Somit kann der Gesamtantriebswirkungsgrad der Motorgeneratoren maximiert werden.
Unter Bezugnahme erneut auf Schritt S03 wird im Gegensatz dazu, wenn entschieden wird, dass das Fahrzeug 100 abbiegt (dreht) gemäß dem Flussdiagramm gemäß 7 einer der Motorgeneratoren MGR und MGL als Antriebskraftquelle wie geeignet in Abhängigkeit davon ausgewählt, in welche Richtung das Fahrzeug 100 abbiegt.
Genauer wird gemäß 6 in Schritt S03, wenn der Lenkwinkel θs des Lenkrads 7 einen absoluten Wert aufweist, der einen vorbestimmten Wert überschreitet, anhand dessen, ob der Lenkwinkel θs positiv oder negativ ist, entschieden, ob das Fahrzeug 100 nach rechts abbiegt (Schritt S11).
Wenn in Schritt S11 entschieden wird, dass das Fahrzeug 100 nach rechts abbiegt, wird eine Zuordnung des Antriebsdrehmoments derart bestimmt, dass bewirkt wird, dass lediglich eine Radeinheit, die auf der Außenseite der Abbiegung (Kurve) angeordnet ist, das heißt, lediglich die linke vordere Radeinheit FL als Antriebsradeinheit dient, und eine Radeinheit, die auf der Innenseite der Abbiegung (Kurve) angeordnet ist, d. h. die rechte vordere Radeinheit FR als Leerlaufradeinheit dient.
Genauer wird, wenn das Fahrzeug nach rechts abbiegt, das individuell benötigte Antriebsdrehmoment TFL* der linken vorderen Radeinheit FL derart eingestellt, dass es das benötigte Antriebsdrehmoment TF* ist, und wird das individuell benötigte Antriebsdrehmoment TFR* der rechten vorderen Radeinheit FR auf 0 eingestellt. Dementsprechend erzeugt die Verbindungsschalteinheit 303 die Signale SER und SEL auf der Grundlage der eingestellten jeweiligen individuell benötigten Antriebsdrehmomente TFR* und TFL* der Radeinheiten, um die Schalt-Schaltung SWR und die Schalt-Schaltung SWL jeweils aus und in den Verbindungszustand zu versetzen (Schritt S13).
Wenn in S11 entschieden wird, dass das Fahrzeug 100 nicht nach rechts abbiegt, bestimmt die Antriebskraftzuordnungsbestimmungseinheit 302 weiterhin, ob das Fahrzeug 100 nach links abbiegt (Schritt S12). Wenn dem so ist, wird eine Zuordnung eines Antriebsdrehmoments im Gegensatz zu derjenigen, die angewandt wird, wenn das Fahrzeug 100 nach rechts abbiegt, derart bestimmt, dass bewirkt wird, dass lediglich die rechte vordere Radeinheit FR als Antriebsradeinheit dient und dass die linke vordere Radeinheit FL als Leerlaufradeinheit dient.
Genauer wird, wenn das Fahrzeug nach links abbiegt, das individuell benötigte Antriebsdrehmoment TFL* der linken vorderen Radeinheit FL auf 0 eingestellt und wird das individuell benötigte Antriebsdrehmoment TFR* der rechten vorderen Radeinheit FR als das benötigte Antriebsdrehmoment TF* eingestellt. Dementsprechend erzeugt die Verbindungsschalteinheit 303 die Signale SER und SEL auf der Grundlage der jeweiligen individuell benötigten Antriebsdrehmomente der Radeinheiten TFR* und TFL*, wie sie eingestellt worden ist, um die Schalt-Schaltung SWR und die Schalt-Schaltung SWL jeweils in den und aus dem Verbindungszustand zu versetzen (Schritt S14).
Somit wird einer der Motorgeneratoren MGR und MGL mit dem Umrichter 14 elektrisch verbunden, und in dieser Bedingung steuert der Umrichter 14 einen Motorantriebsstrom (Schritt S15). Somit werden die NPN-Transistoren Q3 bis Q8 des Umrichters 14 in Reaktion auf das Signal PWMI derart gesteuert, dass sie derart geschaltet werden, dass den Motorgeneratoren MGR und MGL Antriebsdrehmomente entsprechend den jeweiligen individuell benötigten Antriebsdrehmomenten der Radeinheiten TFR* und TFL* ausgeben (Schritt S16).
Somit wird, wenn das Fahrzeug 100 abbiegt, der Antrieb eines Motorgenerators, der mit einer auf der Innenseite der Richtung, in der das Fahrzeug abbiegt, angeordneten Radeinheit gekoppelt ist, beendet. Dies ermöglicht, dass das Fahrzeug 100 gleichförmig abbiegt, um zu gewährleisten, dass das Fahrzeug mit Stabilität fahren kann.
Weiterhin kann der Gesamtantriebswirkungsgrad der Motorgeneratoren höher als bei einem herkömmlichen elektrischen Fahrzeug sein, das eine Schlupfgeschwindigkeit auf der Grundlage einer Differenz in den Drehzahlen der rechten und linken Induktionsmotoren steuert, um den Induktionsmotoren zu ermöglichen, gleiche Drehmomente zu erzeugen.
Beispielhafte Variationen
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Antriebskraftsteuerungsgerät für ein Fahrzeug bereitgestellt, das Radeinheiten unabhängig antreibt, und das ebenfalls auf ein Fahrzeug 100a eines Systems, das vier Radeinheiten unabhängig antreibt, wie es in 8 gezeigt ist, als auch auf das Fahrzeug 100 anwendbar ist, das zwei Radeinheiten unabhängig antreibt, wie es in 1 gezeigt ist.
Genauer wendet gemäß 8 das Fahrzeug 100a ein System an, das vier Räder unabhängig antreibt, das linke und rechte vordere Radeinheiten FL und FR unabhängig durch die Motorgeneratoren MGFL und MGFR sowie linke und rechte hintere Radeinheiten RL und RR unabhängig durch Motorgeneratoren MGRL und MGRR antreibt.
Eine einzelne Leistungssteuerungseinheit 1a ist für die vier Motorgeneratoren MGFL, MGFR, MGRL und MGRR gemeinsam vorgesehen. Die Leistungssteuerungseinheit 1 steuert ganzheitlich (integral) den Antrieb der vier Motorgeneratoren MGFL, MGFR, MGRL und MGRR. Die Leistungssteuerungseinheit 1a weist im Wesentlichen dieselbe Konfiguration wie die Leistungssteuerungseinheit 1 gemäß 1 auf.
Weiterhin weist das Fahrzeug 100a vier Schalt-Schaltungen SWFL, SWFR, SWRL und SWRR zum jeweiligen elektrischen Verbinden oder Trennen der Leistungssteuerungseinheit 1a und der Motorgeneratoren MGFL, MGFR, MGRL und MGRR auf. Wie die Schalt-Schaltungen SWR und SWL gemäß 1 werden die vier Schalt-Schaltungen SWFL, SWFR, SWRL und SWRR Leitung in Reaktion auf Signale SEFL, SEFR, SERL und SERR in den/aus dem Verbindungszustand gebracht, die aus einer ECU 3a ausgegeben werden.
Das Antriebskraftsteuerungsgerät gemäß 8 ist im Vergleich mit dem Antriebskraftsteuerungsgerät gemäß 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Versetzen der vier Schalt-Schaltungen SWFL, SWFR, SWRL und SWRR in den/aus dem Verbindungszustand geschaltet wird, um zu ermöglichen, dass die vier Motorgeneratoren MGFL, MGFR, MGRL und MGRR wahlweise angetrieben werden. Die vier Schalt-Schaltungen SWFL, SWFR, SWRL und SWRR werden durch ein Verfahren, das ähnlich zu demjenigen des Antriebskraftsteuerungsgeräts gemäß 1 ist, wie geeignet in Abhängigkeit davon geschaltet, wie das Fahrzeug 100a gegenwärtig fährt (d. h. einer benötigten Antriebskraft und einer Richtung, in der das Fahrzeug fährt). Genauer wird eine Zuordnung des Antriebsdrehmoments zwischen den Radeinheiten FR, FL, RR und RL auf der Grundlage einer Antriebskraft, die das Fahrzeug 100a auszugeben hat, und den Drehzahlen der Motorgeneratoren MGFL, MGFR, MGRL und MGRR bestimmt, um den Gesamtantriebswirkungsgrad der vier Motorgeneratoren MGFL, MGFR, MGRL und MGRR zu maximieren.
Weiterhin wird, wenn das Fahrzeug 100a abbiegt, eine Zuordnung des Antriebsdrehmoments zwischen den Radeinheiten FR, FL, RR und RL derart bestimmt, das bewirkt wird, dass eine Radeinheit, die am weitesten auf der Innenseite der Richtung liegt, in der das Fahrzeug abbiegt, ein Laufrad ist (im Leerlauf betrieben wird).
Entsprechend der bestimmten Zuordnung werden die jeweiligen individuell benötigten Antriebsdrehmomente der Radeinheiten berechnet, und entsprechend damit werden die Schalt-Schaltungen SWFL, SWFR, SWRL und SWRR wahlweise in den Verbindungszustand versetzt.
Somit macht das Fahrzeug 100a eine Auswahl aus einem Fahren mit einer einzelnen Radeinheit, die als Antriebseinheit dient, bis zu einem Fahren mit einem Maximum von vier Radeinheiten, die als Antriebsradeinheiten dienen.
Somit wird gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Konfiguration angewendet, die ermöglicht, dass eine Vielzahl von Motorgeneratoren durch eine einzelne Antriebsschaltung angetrieben wird. Dies kann ein Antriebskraftsteuerungsgerät bereitstellen, das in Größe und Gewicht sowie in den Kosten verringert ist.
Weiterhin kann bei der vorliegenden Konfiguration eine oder zumindest zwei aus der Vielzahl der Motorgeneratoren als Motorgenerator/Motorgeneratoren, der/die als Antriebskraftquelle(n) dient/dienen wie geeignet entsprechend damit ausgewählt werden, wie das Fahrzeug gegenwärtig fährt. Die ausgewählten Motorgeneratoren können somit effizient ungeachtet davon angetrieben werden, wie viel Antriebskraft benötigt wird. Als Ergebnis, kann das Fahrzeug insgesamt einen erhöhten Wirkungsgrad erzielen.
Weiterhin kann aus der Vielzahl der Motorgeneratoren ein Motorgenerator, der nicht angetrieben werden sollte, wie geeignet entsprechend damit ausgewählt werden, in welche Richtung das Fahrzeug fährt. Das Fahrzeug kann somit gleichförmig abbiegen (drehen, eine Kurvenfahrt durchführen), und dies kann gewährleisten, dass das Fahrzeug mit Stabilität fahren kann.
Es sei bemerkt, dass die vorstehend offenbarten Ausführungsbeispiele veranschaulichend sind und in keinerlei Hinsicht einschränkend sind. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist durch die Patentansprüche und nicht durch die vorstehende Beschreibung definiert, und soll beliebige Modifikationen innerhalb des Umfangs und von Äquivalenten der Patentansprüche umfassen.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung ist auf ein Antriebskraftsteuerungsgerät anwendbar, das in einem Fahrzeug angebracht ist, das Radeinheiten unabhängig antreibt.
Zusammenfassung
Rechte vordere Radeinheiten (FL, FR) werden unabhängig durch Motorgeneratoren (MGL, MGR) angetrieben. Eine Leistungssteuerungseinheit (1) ist gemeinsam für die Motorgeneratoren (MGL, MGR) vorgesehen und steuert diese zum Antrieb ganzheitlich. Jeder Motorgenerator (MGL, MGR) wird wahlweise mit der Leistungssteuerungseinheit (1) durch Schalt-Schaltungen (SWL, SWR) verbunden. Die Schalt-Schaltungen (SWL, SWR) werden durch eine ECU (3) wie geeignet entsprechend damit geschaltet, wie das Fahrzeug (100) gegenwärtig fährt (d. h. eine Antriebskraft, die das Fahrzeug auszugeben hat und eine Richtung, in der das Fahrzeug fährt). Das heißt, dass das Fahrzeug (100) wahlweise ein Fahren mit den linken und rechten vorderen Radeinheiten (FL, FR), die beide als Antriebsradeinheiten dienen, und fahren mit lediglich einem der linken und rechten vorderen Radeinheiten (FL, FR), die als Antriebsradeinheit dienst, in Abhängigkeit davon durchführen kann, wie das Fahrzeug gegenwärtig fährt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2001-28804 [0004, 0008, 0009, 0010]
- JP 2004-328991 [0004]
- JP 2001-78303 [0004]
- JP 2005-119647 [0004]
- JP 2-133005 [0004]
- JP 2004-175313 [0004]
- JP 4-145810 [0004]
- JP 2001-22804 [0005]

Claims

Antriebskraftsteuerungsgerät für ein Fahrzeug, das Radeinheiten unabhängig antreibt, mit n Motorgeneratoren (MGL, MGR), die jeweils mit einer Antriebsradeinheit gekoppelt sind und unabhängig voneinander antreibbar sind, wobei n eine natürliche Zahl von zumindest 2 ist, einer Antriebsschaltung (1), die gemeinsam für die n Motorgeneratoren (MGL, MGR) vorgesehen ist und eingerichtet ist, elektrische Energie aus einer Energieversorgung (B) zum Antrieb der n Motorgeneratoren (MGL, MGR) zu empfangen, und einem Schaltmechanismus (SWL, SWR) zum wahlweisen Schalten eines Zustands, in dem einer der n Motorgeneratoren (MGL, MGR) und die Antriebsschaltung (1) miteinander verbunden sind, und eines Zustands, in dem m der n Motorgeneratoren (MGL, MGR) und die Antriebsschaltung (1) miteinander verbunden sind, wobei m eine natürliche Zahl von zumindest 2 und höchstens n ist.
Antriebskraftsteuerungsgerät für ein Fahrzeug, das Radeinheiten unabhängig antreibt, mit n Motorgeneratoren (MGL, MGR), die jeweils mit einer Antriebsradeinheit gekoppelt sind und unabhängig voneinander antreibbar sind, wobei n eine natürliche Zahl von zumindest 2 ist, einer Antriebsschaltung (1), die gemeinsam für die n Motorgeneratoren (MGL, MGR) vorgesehen ist und eingerichtet ist, elektrische Energie aus einer Energieversorgung (B) zum Antrieb der n Motorgeneratoren (MGL, MGR) zu empfangen, und einer Steuerungsvorrichtung (3), die die Antriebsschaltung (1) entsprechend damit steuert, wie ein Fahrzeug (100) gegenwärtig fährt, wobei die Steuerungsvorrichtung (3) aufweist: eine erste Antriebseinrichtung zum Antrieb von m der n Motorgeneratoren (MGL, MGR) durch die Antriebsschaltung (1), wobei n eine natürliche Zahl von zumindest 2 und höchstens n ist, und einer zweiten Antriebseinrichtung zum Antrieb von einem der n Motorgeneratoren (MGL, MGR) durch die Antriebsschaltung (1).
Antriebskraftsteuerungsgerät für ein Fahrzeug, das Radeinheiten unabhängig antreibt, mit n Motorgeneratoren (MGL, MGR), die jeweils mit einer Antriebsradeinheit gekoppelt sind und unabhängig voneinander antreibbar sind, wobei n eine natürliche Zahl von zumindest 2 ist, einer Antriebsschaltung (1), die gemeinsam für die n Motorgeneratoren (MGL, MGR) vorgesehen ist und eingerichtet ist, elektrische Energie aus einer Energieversorgung (B) zum Antrieb der n Motorgeneratoren (MGL, MGR) zu empfangen, und n Schalt-Schaltungen (SWL, SWR), die in der Lage sind, die Antriebsschaltung (1) und die n Motorgeneratoren (MGL, MGR) jeweils elektrisch zu verbinden oder zu trennen, und einer Steuerungsvorrichtung (3), die die Antriebsschaltung (1) entsprechend damit steuert, wie ein Fahrzeug (100) gegenwärtig fährt, um wahlweise eine oder m der n Schalt-Schaltungen (SWL, SWR) in einen Verbindungszustand zu versetzen und ebenso zu bewirken, dass die Motorgeneratoren, die einem oder m der n Schalt-Schaltungen (SWL, SWR) zugeordnet sind, zusammen eine Antriebskraft erzeugen, die einer Antriebskraft genügt, die das Fahrzeug (100) auszugeben hat.
Antriebskraftsteuerungsgerät für ein Fahrzeug, das Radeinheiten unabhängig steuert, nach Anspruch 3, wobei, wenn das Fahrzeug (100) eine relativ kleine Antriebskraft auszugeben hat, die Steuerungsvorrichtung (3) eine der n Schalt-Schaltungen (SWL, SWR) in den Verbindungszustand versetzt, und wenn das Fahrzeug (100) eine relativ große Antriebskraft auszugeben hat, die Steuerungsvorrichtung (3) m der n Schalt-Schaltungen (SWL, SWR) in den Verbindungszustand versetzt, wobei m eine natürliche Zahl von zumindest 2 und höchstens n ist.
Antriebskraftsteuerungsgerät für ein Fahrzeug, das Radeinheiten unabhängig antreibt, nach Anspruch 4, wobei die Steuerungsvorrichtung (3) aufweist: eine Drehzahlerfassungseinheit, die Drehzahlen der n Motorgeneratoren (MGL, MGR) erfasst, eine Sollantriebskrafterfassungseinheit (301), die eine benötigte Antriebskraft erfasst, die das Fahrzeug (100) benötigt, eine Antriebskraftzuordnungsbestimmungseinheit (302), die wahlweise einen oder mehrere der n Motorgeneratoren (MGL, MGR), die der benötigen Antriebskraft zuzuordnen sind, auf der Grundlage der erfassten Drehzahlen und der erfassten benötigten Antriebskraft derart bestimmt, dass der Gesamtantriebswirkungsgrad der n Motorgeneratoren (MGL, MGR) maximiert wird, und eine Verbindungsschalteinheit (303), die einen oder mehrere der n Schalt-Schaltungen (SWL, SWR), die den ausgewählten der Motorgeneratoren zugeordnet sind, wahlweise in den Verbindungszustand versetzt.
Antriebskraftsteuerungsgerät für ein Fahrzeug, das Radeinheiten unabhängig antreibt, nach Anspruch 5, wobei die Steuerungsvorrichtung (3) weiterhin eine Lenkwinkelerfassungseinheit aufweist, die einen Lenkwinkel des Fahrzeugs (100) erfasst, und wenn anhand des erfassten Lenkwinkels entschieden wird, dass das Fahrzeug (100) geradeaus fährt, die Antriebskraftzuordnungsbestimmungseinheit (302) wahlweise auf der Grundlage der Drehzahlen und der benötigten Antriebskraft einen oder mehrere der Motorgeneratoren als der erforderlichen Antriebskraft zugeordnet bestimmt.
Antriebskraftsteuerungsgerät für ein Fahrzeug, das Radeinheiten unabhängig antreibt, nach Anspruch 6, wobei, wenn anhand des erfassten Lenkwinkels entschieden wird, dass das Fahrzeug (100) abbiegt, die Antriebskraftzuordnungsbestimmungseinheit (302) wahlweise einen oder mehrere der Motorgeneratoren auf der Grundlage davon, in welche Richtung das Fahrzeug (100) abbiegt, als der benötigten Antriebskraft zugeordnet bestimmt.