DE602004010767T2

DE602004010767T2 - Antriebskraftsteuerung eines Hybridfahrzeugs

Info

Publication number: DE602004010767T2
Application number: DE602004010767T
Authority: DE
Inventors: Hidemichi Hadano-shi Kanagawa Tokunou; Satoru Sagamihara-shi Kanagawa Chuujou; Yasuo Sagamihara-shi Kanagawa Matsunaga
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-10-29
Filing date: 2004-10-19
Publication date: 2008-07-31
Anticipated expiration: 2024-10-20
Also published as: KR100695854B1; EP1527928A1; KR20050040778A; CN1292932C; JP2005137099A; JP4376589B2; DE602004010767D1; CN1611382A; US20050093496A1; EP1527928B1; US7095196B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im Wesentlichen eine Fahrzeugantriebskraft-Steuerungsvorrichtung, in der entweder die Vorderräder oder die Hinterräder durch einen Motor angetrieben werden und die untergeordneten Antriebsräder verbunden und durch einen Elektromotor angetrieben werden können. Noch genauer, die vorliegende Erfindung ist für ein vierrädriges Fahrzeug, das Hauptantriebsräder hat, die durch einen Motor angetrieben werden, und untergeordnete Antriebsräder, die durch einen Elektromotor gebremst oder angetrieben werden können, gut geeignet.
Hintergrund der Erfindung
Ein Beispiel eines so genannten Motor-angetriebenen Vierradantriebfahrzeuges, in dem die Vorderräder (nachstehen auch als so genannte „Hauptantriebsräder" bezeichnet) durch einen Motor angetrieben werden und die Hinterräder (nachstehend auch als untergeordnete Antriebsräder bezeichnet) durch einen Elektromotor in einer Hilfsweise angetrieben werden, ist in der offen gelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2001-253256 gezeigt. Das in dieser Veröffentlichung gezeigte Fahrzeug ist derart ausgelegt, dass eine Kupplung (die Verbindungsvorrichtung), die zwischen den Hinterrädern und dem Elektromotor installiert ist, gelöst wird, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges einen vorgeschriebenen Wert erreicht oder überschreitet, um dadurch zu verhindern, dass der Elektromotor bei einer Drehzahl dreht, die eine zulässige maximale Drehzahl überschreitet.
In Anbetracht des zuvor gesagten, wird es für denjenigen, der auf diesem Gebiet der Technik Fachmann ist, aus der Offenbarung deutlich, dass eine Notwendigkeit vorhanden ist, um die Fahrzeugantriebskraft-Steuerungsvorrichtung zu verbessern. Diese Erfindung ist an diese Notwendigkeit in der Technik und an andere Notwendigkeiten gerichtet, was für denjenigen, der auf diesem Gebiet der Technik Fachmann ist, aus dieser Offenbarung deutlich werden wird.
Außerdem zeigt die JP 2003-104073A , die eine Fahrzeugantriebskraft-Steuerungsvorrichtung entsprechend des Oberbegriffs von Anspruch 1 zeigt, ein vierrädriges Fahrzeug, wobei ein Motor die Vorderräder antreibt und wobei ein Hilfsantriebssystem mit einem Elektromotor für das Antreiben der Hinterräder vorgesehen ist. Darin ist eine Bremseinrichtung in dem Kraftzug, der den Elektromotor und die Hinterräder verbindet, vorgese hen. Die Bremseinrichtung ist konfiguriert, um eine Bremskraft auf eine erste Welle, die mit dem Motor verbunden ist, aufzubringen, wobei die Bremsvorrichtung konfiguriert ist, um die Drehung der ersten Welle unter Verwendung der Viskosität von Öl, die bei einer niedrigen Temperatur über die Zeit ansteigt, zu bremsen. Somit bremst, wenn die Kupplung zu der Zeit der niedrigen Temperatur ausgekuppelt wird, das Öl die erste Welle, wobei die Größe der Bremskraft von der Viskosität des Öls abhängt. Demzufolge ist ein passives Bremssystem gezeigt, das kontinuierlich eine Bremskraft auf die erste Welle, die mit dem Motor verbunden ist, aufbringt.
Es ist entdeckt worden, dass, wenn zum Beispiel die Kupplung zwischen dem Elektromotor und den untergeordneten Antriebsrädern eine Nassreibungskupplung ist, die während des Beschleunigens des Fahrzeuges gelöst ist, die Viskosität des Arbeitsfluids, das in der Kupplung eingefüllt ist, den Elektromotor veranlassen wird, sich entgegen zu drehen und sich die Drehzahl des Elektromotors erhöht. Im Allgemeinen erhöht sich die Viskosität des Arbeitsfluids, wie sich die Temperatur vermindert und somit wird das Problem der Gegendrehung dominanter, wenn sich die Temperatur des Arbeitsfluids vermindert. In einer Situation, in der sich die Drehzahl des Elektromotors in Folge der Gegendrehung, nachdem die Kupplung gelöst worden ist, erhöhen wird, muss die Kupplung gelöst werden, wenn die Drehzahl des Elektromotors niedriger als die maximal tolerierbare Drehzahl des Elektromotors ist. Demzufolge wird der Fahrzeugreisedrehzahlbereich, in dem der Vierradantrieb verwendet werden kann, eingeengt.
Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um diese Probleme zu lösen. Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrzeugantriebskraft-Steuerungsvorrichtung, wie zuvor angezeigt, für ein Vierradantriebsfahrzeug zu schaffen, die den Fahrdrehzahlbereich, in dem der Vierradantrieb verwendet werden kann, durch Verhindern der Gegendrehung des Elektromotors vergrößert.
Diese Aufgabe wird durch eine Fahrzeugantriebskraft-Steuerungsvorrichtung gelöst, die die Kombination der Merkmale von Anspruch 1 hat.
In Anbetracht des Vorhergehenden ist eine Fahrzeugantriebskraft-Steuerungsvorrichtung vorgesehen, die grundsätzlich aufweist eine Hauptantriebsquelle, einen Elektromotor, eine Verbindungsvorrichtung und eine Bremsvorrichtung. Die Hauptantriebsquelle ist konfiguriert und angeordnet, um ein Hauptantriebsrad anzutreiben. Der Elektromotor ist konfiguriert und angeordnet, um ein untergeordnetes Antriebsrad anzutreiben. Das un tergeordnete Antriebsrad ist konfiguriert und angeordnet, um durch den Elektromotor angetrieben zu werden. Die Verbindungsvorrichtung ist in einem Drehmomentübertragungspfad zwischen dem Elektromotor und dem untergeordneten Antriebsrad installiert. Die Verbindungsvorrichtung ist konfiguriert und angeordnet, um wahlweise den Elektromotor mit dem untergeordneten Antriebsrad zu verbinden oder von diesem zu lösen. Die Bremsvorrichtung ist angeordnet und konfiguriert, um den Elektromotor unmittelbar danach, das heißt nur während der Elektromotor von dem untergeordneten Antriebsrad gelöst ist, durch die Verbindungsvorrichtung zu bremsen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen niedergelegt.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung in größerer Ausführlichkeit in Bezug auf mehrere Ausführungsbeispiele derselben in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläutert, wobei:
1 ein schematisches Blockdiagramm eines Fahrzeuges ist, das mit einer Fahrzeugantriebskraft-Steuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit den bevorzugten Ausführungsbeispielen ausgerüstet ist;
2 ein Blockdiagramm ist, das eine Steuerungssystemkonfiguration für die Fahrzeugantriebskraft-Steuerungsvorrichtung, die in der 1 in Übereinstimmung mit den dargestellten Ausführungsbeispielen dargestellt ist, zeigt;
3 ein Blockdiagramm ist, das die 4WD-Steuerungseinrichtung für die Fahrzeugantriebskraft-Steuerungsvorrichtung, die in 1 dargestellt ist, in Übereinstimmung mit den dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen zeigt;
4 ein Ablaufdiagramm ist, das die Verarbeitungsabfolge zeigt (den Überschuss-Lastberechnungsabschnitt, den Ziel-Drehmomentbegrenzungsabschnitt und den Überschuss-Drehmomentumwandlungsabschnitt), der durch die 4WD-Steuerungseinrichtung für die Fahrzeugantriebskraft-Steuerungsvorrichtung, die in den 1–3 des dargestellten Ausführungsbeispieles dargestellt ist, ausführt;
5 ein Ablaufdiagramm ist, das die Verarbeitungsabfolge zeigt, die durch den Überschuss-Drehmomentberechnungsabschnitt der 4WD-Steuerungseinrichtung für die Fahrzeugantriebskraft-Steuerungsvorrichtung, die in der 1 in Übereinstimmung mit den dargestellten Ausführungsbeispielen dargestellt ist, ausführt;
6 ein Ablaufdiagramm ist, das die Verarbeitungsfolge zeigt, die durch den Ziel-Drehmomentsteuerungs-(begrenzungs-)abschnitt der 4WD-Steuerungsein richtung für die Fahrzeugantriebskraft-Steuerungsvorrichtung, die in der 1 in Übereinstimmung mit den dargestellten Ausführungsbeispielen dargestellt ist, ausführt;
7 ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung zeigt, die durch den Überschuss-Drehmomentumwandlungsabschnitt in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel ausführt;
8 ein Ablaufdiagramm ist, das ein erstes Ausführungsbeispiel des Verarbeitens präsentiert, das durch den Kupplungssteuerungsabschnitt, der in der 3 gezeigt ist, ausgeführt wird;
9 ein Ablaufdiagramm ist, das ein zweites Ausführungsbeispiel des Verarbeitens präsentiert, das durch den Kupplungssteuerungsabschnitt, der in der 3 gezeigt ist, ausgeführt wird;
10 ein Ablaufdiagramm ist, das ein drittes Ausführungsbeispiel des Verarbeitens präsentiert, das durch den Kupplungssteuerungsabschnitt, der in der 3 gezeigt ist, ausgeführt wird; und
11 ein Ablaufdiagramm ist, das ein viertes Ausführungsbeispiel des Verarbeitens präsentiert, das durch den Kupplungssteuerungsabschnitt, der in der 3 gezeigt ist, ausgeführt wird.
Nunmehr werden ausgewählte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen erläutert. Es wird für diejenigen, die auf diesem Gebiet der Technik Fachleute sind, aus dieser Offenbarung deutlich, dass die folgenden Beschreibungen der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Lehre nur für die Veranschaulichung vorgesehen sind und nicht für den Zweck, um die Lehre zu begrenzen.
Zunächst wird in Bezug auf die 1–8 nunmehr eine Fahrzeugantriebskraft-Steuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einem ersten Ausführungsbeispiel erläutert.
Wie in der 1 gesehen wird, ist ein Vierradantriebsfahrzeug schematisch dargestellt, das mit der Fahrzeugantriebskraft-Steuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Lehre ausgerüstet ist. Wie in der 1 gezeigt, hat das Fahrzeug in Übereinstimmung mit diesem Ausführungsbeispiel linke und rechte Vorderräder 1L und 1R, die durch eine Brennkraftmaschine oder eine Hauptantriebsquelle 2 angetrieben werden, und linke und rechte Hinterräder 3L und 3R, die durch einen Elektromotor oder eine untergeordnete Antriebsquelle 4 angetrieben werden, die vorzugsweise ein Gleichstromelektromotor (ein DC-Motor) ist. Somit dienen die Vorderräder 1L und 1R als die Hauptantriebsräder, während die Hinterräder 3L und 3R als die untergeordneten Antriebsräder dienen. Das Ausgangsdrehmoment Te des Motors 2 wird auf die linken und rechten Vorderräder 1L und 1R geliefert, nachdem es durch ein Getriebe 5a und ein Differentialzahnrad 5b hindurch gegangen ist. Ein endloser Antriebsriemen 6 überträgt die Kraft von der Brennkraftmaschine 2 auf einen Elektrogenerator 7, der Elektroenergie zu dem Elektromotor 4 zuführt. Ein Teil des Ausgangsdrehmoments Te des Motors 2 wird durch den endlosen Antrieb 6 zu dem Elektrogenerator 7 geliefert. Mit anderen Worten, der Generator 7 wird bei einer Drehzahl Nh gedreht, die durch Multiplizieren der Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 2 mit dem Riemenscheibenverhältnis des endlosen Antriebsriemens 6 erhalten wird.
Das Getriebe 5a ist mit einer Schalt- oder Gangpositions-Erfassungsvorrichtung 5c (Übersetzungsverhältnis-Erfassungsvorrichtung) versehen, die konfiguriert ist, um den momentanen Schaltbereich oder die Gangposition 5a zu erfassen. Die Schaltpositions-Erfassungsvorrichtung 5c sendet ein Signal, das die erfasste Schaltposition zu einer 4WD-Steuerungseinrichtung 8 sendet. Das Getriebe 5a führt den Schaltvorgang in Abhängigkeit von einem Schaltbefehl von einer Übertragungssteuerungseinheit (in den Zeichnungen nicht gezeigt) aus. Die Getriebesteuerungseinheit enthält Tabellen oder dergleichen, die Informationen enthalten, die den Schaltplan des Getriebes auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Beschleunigerposition beschreiben. Wenn es bestimmt wird, dass das Fahrzeug durch einen Schaltpunkt auf der Grundlage der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit und der Beschleunigerposition hindurchgeht, gibt die Getriebesteuerungseinheit einen Schaltbefehl an das Getriebe aus.
Der Generator 7 dreht mit einer Drehzahl Nh, die zu dem Produkt der Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 2 und dem Riemenscheibenverhältnis des endlosen Antriebsriemens 6 gleich ist. Die Last (das Drehmoment), platziert auf der Brennkraftmaschine 2 durch den Generator 7 in Folge des Feldstromes Ifh des Generators 7, wird durch die 4WD-Steuerungseinrichtung 8 eingestellt, um eine Spannung zu erzeugen, die dem Lastdrehmoment entspricht. Die Spannung, die durch den Generator 7 erzeugt wird, kann zu dem Elektromotor 4 durch die Elektroleitung 9 zugeführt werden. Ein Verbindungskasten 10 ist an einem Zwischenpunkt in der Elektroleitung 9 zwischen dem Elektromotor 4 und dem Generator 7 vorgesehen. Die Antriebswelle des Elektromotors 4 kann mit den Hinterrädern 3L und 3R über ein Reduktionszahnrad 11, eine Kupplung 12 und ein Differentialzahnrad 13 in der herkömmlichen Weise verbunden werden.
Wie zuvor erläutert, ist ein Vierradantriebsfahrzeug in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung derartig konfiguriert, dass der Elektromotor 4 gebremst wird, unmittelbar nachdem die Kupplung oder eine andere Verbindungsvorrichtung 12 den Elektromotor 4 von den untergeordneten Antriebsrädern 3L und 3R löst, so dass die Gegendrehung des Elektromotors 4 verhindert wird und der Fahrgeschwindigkeitsbereich, innerhalb dessen der Vierradantrieb verwendet werden kann, vergrößert wird.
Die Brennkraftmaschine 2 hat einen Lufteinlasskanal 14 (zum Beispiel den Einlassverteiler), der ein Hauptdrosselventil 15 und ein untergeordnetes Drosselventil 16 enthält. Die Drosselöffnung des Hauptdrosselventils 15 wird in Übereinstimmung mit der Größe des Niederdrückens des Beschleunigerpedals 17, das auch als eine Beschleunigerpositions-Erfassungsvorrichtung oder Sensor dient oder funktioniert, oder eine Drosselöffnungs-Anweisungsvorrichtung oder einen Sensor eingestellt/gesteuert. Um die Drosselöffnung des Hauptdrosselventils 15 einzustellen, ist das Hauptdrosselventil 15 entweder mechanisch mit der Niederdrückgröße des Beschleunigerpedals 17 verbunden oder wird elektrisch durch eine Motorsteuerungseinrichtung 18 in Übereinstimmung mit dem Niederdrückgrößenerfassungswert von einem Beschleunigersensor 29, der die Niederdrückgröße des Beschleunigerpedals 17 oder den Draht der Öffnung des Hauptdrosselventils 15 erfasst, eingestellt/gesteuert. Der Niederdruckgrößen-Erfassungswert von dem Beschleunigersensor 29 wird als ein Steuerungssignal zu der 4WD-Steuerungseinrichtung 8 ausgegeben. Der Beschleunigersensor 29 bildet eine Beschleunigungs- oder Drosselerfassungsvorrichtung oder -sensor. Somit betrifft der Ausdruck „Beschleunigerpositionsöffnungsgrad-Ausführungsvorrichtung", wie er hierin verwendet wird, entweder eine Drosselöffnungsgröße des Hauptdrosselventils 15 oder eine Niederdrückgröße des Beschleunigerpedals 17 oder einer ähnlichen Beschleunigervorrichtung.
Das untergeordnete Drosselventil 16 verwendet einen Schrittmotor 19 als einen Betätiger zum Einstellen seiner Drosselöffnung. Noch genauer, die Drosselöffnung des untergeordneten Drosselventils 16 wird durch den Drehwinkel des Schrittmotors 19, der der Schrittzahl entspricht, eingestellt/gesteuert. Der Drehwinkel des Schrittmotors 19 wird durch ein Antriebssignal von der Motorsteuerungseinrichtung 20 eingestellt/gesteuert. Das untergeordnete Drosselventil 16 ist, wie in der 2 gezeigt, mit einem Drosselsensor 19a versehen,. Die Schrittzahl des Schrittmotors 19 wird auf der Grundlage des Drosselöffnungserfassungswertes, der durch diesen Drosselsensor 19a erfasst worden ist, rückgekoppelt gesteuert. Das Ausgangsdrehmoment der Brennkraftmaschine 2 kann unabhängig von der Betätigung des Beschleunigerpedals 17 durch den Fahrer durch das Einstellen der Drosselöffnung des untergeordneten Drosselventils 16, um kleiner zu sein als die Drosselöffnung des Hauptdrosselventils 15, gesteuert (reduziert) werden.
Die Fahrzeugantriebskraft-Steuerungsvorrichtung ist auch mit einem Motordrehzahlsensor 21 ausgerüstet, der die Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 2 erfasst. Der Motordrehzahlsensor 21 gibt Steuerungssignale aus, die von der Motordrehzahl Ne sowohl in der Motorsteuerungseinrichtung 18 als auch in der 4WD-Steuerungseinrichtung 8 angezeigt werden.
Wie in der 2 gezeigt, ist der Generator 7 mit einem Spannungseinsteller 22 (einem Regler) zum Einstellen der Ausgangsspannung V ausgerüstet. Die 4WD-Steuerungseinrichtung 8 steuert das Generatorlastdrehmoment Th gegen die Brennkraftmaschine 2 und die erzeugte Spannung V durch Einstellung des Feldstroms Ifh, wie zum Beispiel durch Steuern eines Generator-Steuerungsbefehlwertes c1 (des Arbeitsverhältnisses oder des Feldstromwertes), mit anderen Worten, zum Beispiel auf der Grundlage des Generatorsteuerungs-Befehlwertes c1 (des Arbeitsverhältnisses), ausgegeben von der 4WD-Steuerungseinrichtung 8, steuert der Spannungsregler 22, den Feldstrom Ifh des Elektrogenerators 7 und steuert dadurch das Generator-Lastdrehmoment Th, das auf dem Motor 2 durch den Generator 7 auferlegt wird und die Ausgangsspannung V, die durch den Generator 7 erzeugt wird. Kurz gesagt, der Spannungseinsteller 22 empfängt den Generatorsteuerungs-Befehlswert c1 (den Arbeitsverhältnis oder Feldstromwert) von der 4WD-Steuerungseinrichtung 8 und stellt den Feldstrom Ifh des Generators 7 auf einen Wert ein, der dem Generatorsteuerungsbefehlswert c1 entspricht. Die Spannungseinstelleinrichtung 22 ist auch konfiguriert und angeordnet, um die Ausgangsspannung V des Generators 7 zu erfassen und dann den erfassten Spannungswert zu der 4WD-Steuerungseinrichtung 8 auszugeben. Diese Anordnung bildet den Generatorausgangs-Spannungsregelungsabschnitt. Zusätzlich kann die Drehzahl Nh des Generators 7 auf der Grundlage der Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 2 und des Riemenscheibenverhältnisses des Endlosantriebriemens 6 berechnet werden.
Ein Stromsensor 23 ist innerhalb des Verbindungskastens 10 vorgesehen. Der Stromsensor 23 erfasst den Stromwert Ia der Elektroenergie, die von dem Generator 7 zu dem Elektromotor 4 zugeführt wird, und gibt ein erfasstes Ankerstromsignal zu der 4WD-Steuerungseinrichtung 8. Der Spannungswert, der durch die Elektroleitung 9 fließt, wird durch die 4WD-Steuerungseinrichtung 8 erfasst, um ein Steuerungssignal zu erzeugen, das die Spannung über den Elektromotor 4 anzeigt. Ein Relais 24 schaltet die Spannung (den Strom), die zu dem Elektromotor zugeführt wird, ab oder verbindet diese in Übereinstimmung mit einem Steuerungsbefehl von der 4WD-Steuerungseinrichtung 8. Das Relais ist derart konfiguriert, dass wenn die Anker in dem Aus-Zustand ist, der Motor geerdet, das heißt kurzgeschlossen ist.
Ein Steuerungsbefehl von der 4WD-Steuerungseinrichtung 8 steuert den Feldstrom Ifm des Elektromotors 4, um das Antriebsdrehmoment des Elektromotors 4 auf das Ziel-Motordrehmoment Tm einzustellen. Mit anderen Worten, die Einstellung des Feldstromes Ifm durch die 4WD-Steuerungseinrichtung 8 stellt das Antriebsdrehmoment Tm des Elektromotors 4 auf das Ziel-Motordrehmoment ein. Ein Thermistor 25 misst die Bürstentemperatur des Elektromotors 4 und erzeugt ein Steuerungssignal, das die Temperatur des Elektromotors 4 anzeigt, das zu der 4WD-Steuerungseinrichtung 8 ausgegeben wird.
Die Fahrzeugantriebskraft-Steuerungsvorrichtung ist auch mit einer Motordrehzahlvorrichtung oder einem Sensor 26 ausgerüstet, die die Drehzahl Nm der Antriebswelle des Elektromotors 4 erfasst. Der Motordrehzahlsensor 26 gibt ein Steuerungssignal aus, das die erfasste Drehzahl des Elektromotors 4 zu der 4WD-Steuerungseinrichtung 8 anzeigt. Der Motordrehzahlsensor 26 bildet eine Eingangswellen Drehzahlerfassungseinrichtung oder einen Sensor der Kupplung 12.
Die Kupplung 12 ist eine Nassreibungskupplung, zum Beispiel eine hydraulische Kupplung, und ist konfiguriert, um in Übereinstimmung mit den Befehlen, die von der 4WD-Steuerungseinrichtung 8 ausgegeben werden, zu befestigen (zu verbinden) oder zu lösen (zu trennen). Ein Temperatursensor 40 ist innerhalb der Kupplung 12 installiert und dient als eine Arbeitsfluid-Temperaturerfassungsvorrichtung zum Erfassen der Temperatur des Arbeitsfluids innerhalb der Kupplung 12.
Die Räder 1L, 1R, 3L und 3R sind jeweils mit den Raddrehzahlsensoren 27FL, 27FR, 27RL und 27RR versehen. Jeder Drehzahlsensor 27FL, 27FR, 27RL und 27RR gibt ein Impulssignal zu der 4WD-Steuerungseinrichtung 8 aus, das der Drehzahl des jeweiligen Rades 1L, 1R, 3L und 3R entspricht. Jedes der Impulssignale dient als ein Raddrehzahlerfassungswert, der die Drehzahl des jeweiligen Rades 1L, 1R, 3L und 3R jeweils anzeigt. Die Raddrehzahlsensoren 27RL und 27RR bilden eine Ausgangswellen-Drehzahlerfassungseinrichtung oder einen -sensor der Kupplung 12.
Wie in der 3 gezeigt, ist die 4WD-Steuerungseinrichtung 8 mit einer Generatorsteuerungseinheit oder einem -abschnitt 8a, einer Relaissteuerungseinheit oder einem -abschnitt 8b, einer Motorsteuerungseinheit oder einem -abschnitt 8c, einer Kupplungssteuerungseinheit oder einem -abschnitt 8d, einer Überschussdrehmomentberechnungseinheit oder einem -abschnitt 8e, einer Ziel-Drehmomentbegrenzungseinheit oder einem -abschnitt 8f, einer Überschuss-Drehmomentumwandlungseinheit oder einem -abschnitt 8g und einer Vierradantriebsbegrenzungs-Berechnungseinheit oder einem -abschnitt 8h ausgerüstet.
Die 4WD-Steuerungseinrichtung 8 ist eine Steuerungseinheit, die vorzugsweise einen Mikrocomputer mit einem 4WD-Steuerungsprogramm enthält, der betrieblich mit einer Brennkraftmaschine 2 und dem Elektromotor 4 verbunden ist, um das Drehmoment zu steuern, das auf die linken und rechten Vorderräder 1L und 1R durch die Brennkraftmaschine 2 angewandt wird, und das Drehmoment, das auf die linken und rechten Hinterräder 3L und 3R durch den Elektromotor 4 ausgegeben wird, wie nachstehend diskutiert wird. Die 4WD-Steuerungseinrichtung 8 kann auch andere herkömmliche Komponenten enthalten, zum Beispiel einen Eingangs-Schnittstellenschaltkreis, einen Ausgangs-Schnittstellenschaltkreis oder Speicherschaltkreise zum Beispiel eine ROM-(Nur-Lese-Speicher)Vorrichtung und eine RAM-(Speicher mit wahlweise Zugriff)Vorrichtung. Der Speicherschaltkreis speichert Berechnungsergebnisse und Steuerungsprogramme. Der RAM der 4WD-Steuerungseinrichtung 8 speichert die Zustände der Bearbeitungszeichen und verschiedene Steuerungsdaten für das Steuerungsprogramm. Der ROM der 4WD-Steuerungseinrichtung 8 speichert verschiedene Vorgänge für das Steuerungsprogramm. Die 4WD-Steuerungseinrichtung 8 ist in der Lage, wahlweise jede der Komponenten der Antriebskraft-Steuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit dem Steuerungsprogramm zu steuern. Es wird für denjenigen, der auf diesem Gebiet der Technik Fachmann ist, aus dieser Offenbahrung deutlich, dass der präzise Aufbau und der Algorithmus für die 4WD-Steuerungseinrichtung 8 jede Kombination von Hardware und Software sein kann, die die Funktion der vorliegenden Lehre ausführen wird. Mit anderen Worten, die vorliegende Lehre sollte jeden Aufbau enthalten, sollte ihn aber nicht darauf begrenzen, der Hardware und/oder einen Algorithmus oder eine Software enthält, die verwendet werden kann, um die Funktionen auszuführen. Überdies sollten die Begriffe „Vorrichtungen" und „Abschnitt" jeden Aufbau enthalten, dass heißt die Hardware allein, die Software allein oder die Kombination von Hardware und Software.
Der Generator-Steuerungsabschnitt 8a verwendet den Spannungsregler 22, um die Ausgangsspannung des Elektrogenerators 7 zu überwachen. Somit ist der Generator-Steuerungsabschnitt 8a konfiguriert, um den Generatorsteuerungs-Befehlswert c1 des Generators 7 auszugeben, um den Feldstrom Ifh in Übereinstimmung mit dem Generatorbefehlswert c1 einzustellen. Mit anderen Worten, der Generatorsteuerungsabschnitt 8a stellt den Feldstrom Ifh des Elektrogenerators 7 in solch einer Weise ein, um eine vorgeschriebene Ausgangsspannung V zu erhalten.
Der Relaissteuerungsabschnitt 8b steuert (das Verbinden oder das Lösen) das Abschalten oder das Trennen der elektrischen Leistung, die von dem Generator 7 zu dem Elektromotor 4 zugeführt wird. Kurz gesagt, er funktioniert, um den Motor 4 zwischen dem angetriebenen Zustand und dem nicht angetriebenen Zustand zu schalten.
Der Überwachungssteuerungsabschnitt 8c stellt das Drehmoment des Elektromotors 4 auf den vorgeschriebenen erforderlichen Wert durch Einstellung des Feldstromes Ifm des Elektromotors 4 ein.
Der Kupplungssteuerungsabschnitt 8d steuert den Zustand der Kupplung 12 durch Ausgeben eines Kupplungssteuerungsbefehls auf die Kupplung 12. Mit anderen Worten, der Kupplungssteuerungsabschnitt 8d bringt die Kupplung 12 in einen Eingriffs-(in einen verbundenen)Zustand, wenn es bestimmt wird, dass das Fahrzeug in einem Vierradantriebsmodus ist.
Auf der Grundlage der verschiedenen Eingangssignale führt der Überschuss-Drehmomentberechnungsabschnitt 8e, der Ziel-Drehmomentbegrenzungsabschnitt 8f und der Überschuss-Drehmomentumwandlungsabschnitt 8g ihre jeweiligen Bearbeitungsabfolgen der Reihe nach (das heißt zuerst 8e, dann 8f, dann 8g, zurück zu 8e ect.) in Übereinstimmung mit einer vorgeschriebenen Musterzeit, wie in der 4 gezeigt, aus.
Nunmehr wird die Bearbeitungsabfolge, die durch den Überschuss-Drehmomentberechnungsabschnitt 8e ausgeführt wird, in Bezug auf die 5 beschrieben.
Zuerst berechnet in dem Schritt S10 der Überschuss-Drehmomentberechnungsabschnitt 8e die Schlupfdrehzahl oder die Geschwindigkeit ΔV_F, die die Größe des Beschleunigungsschlupfs der Vorderräder 1L und 1R ist. Insbesondere werden die Durchschnittsraddrehzahlen auf der Grundlage der Signale aus den Raddrehzahlsensoren 27FL, 27FR, 27RL und 27RR berechnet. Der Überschuss-Drehmomentberechnungsabschnitt 8e subtrahiert die durchschnittliche Raddrehzahl der Hinterräder 3L und 3R (der untergeordneten Antriebsräder) von der Raddrehzahl der Vorderräder 1L und 1R (der Hauptantriebsräder), um die Schlupfdrehzahl oder die Geschwindigkeit ΔV_F zu finden.
Ein Beispiel, wie die Schlupfgeschwindigkeit ΔV_F berechnet werden kann, wird nun präsentiert.
Zuerst werden die durchschnittliche Vorderraddrehzahl V_Wf, die der Durchschnitt der Drehzahl des linken und des rechten Rades für die Vorderräder 1L und 1R ist, und die durchschnittliche Drehzahl des Hinterrades V_Wr (die der Durchschnitt der Drehzahlen des linken und des rechten Hinterrades für die Hinterräder 3L und 3R ist) unter Verwendung der folgenden Gleichungen (1) und (2) berechnet: VWf = (VWfl + VWfr)/2 (1) VWr = (VWl + Vrr)/2 (2)
Als zweites wird die Schlupfdrehzahl (die Beschleunigungsschlupfgröße) ΔV_F der vorderen – oder Hauptantriebsräder 1L und 1R durch die Differenz zwischen der durchschnittlichen Drehzahl des Vorderrades V_Wf und der durchschnittlichen Drehzahl des Hinterrades V_Wr unter Verwendung der folgenden Gleichung (3) berechnet: ΔVF = VWf – VWr (3)
Dann geht die 4WD-Steuerungseinrichtung 8 zu dem Schritt S20 weiter.
In dem Schritt S20 bestimmt der Überschuss-Drehmomentberechnungsabschnitt 8e der 4WD-Steuerungseinrichtung 8, ob oder nicht die berechnete Schlupfgeschwindigkeit ΔV_F einen vorgeschriebenen Wert überschreitet, zum Beispiel 0 überschreitet. Somit bilden die Schritte S10 und S20 einen Beschleunigungs-Schlupferfassungsabschnitt, der abschätzt, wenn der Beschleunigungsschlupf in den Vorderrädern 1L und 1R, die durch die Brennkraftmaschine 2 angetrieben werden, auftrifft. Falls die Schlupfgeschwindigkeit ΔV_F bestimmt wird 0 oder darunter zu sein, wird es eingeschätzt, dass die Vorderräder 1L und 1R keinen Beschleunigungsschlupf erfahren, und die 4WD-Steuerungseinrichtung 8 geht zu dem Schritt S30 weiter, wo ein Ziel-Generatorlastdrehmoment Th auf 0 gesetzt ist, und der Überschuss-Drehmomentberechnungsabschnitt 8e der 4WD-Steuerungseinrichtung 8 geht zum Beginn der Steuerungsschleife zurück und die 4WD-Steuerungseinrichtung 8 wiederholt das Hauptprogramm.
Umgekehrt, wenn in dem Schritt S20 die Schlupfgeschwindigkeit ΔV_F bestimmt wird, größer als 0 zu sein, dann schätzt der Überschuss-Drehmomentberechnungsabschnitt 8e ab, dass die Vorderräder 1L und 1R einen Beschleunigungsschlupf erfahren und somit geht die Steuerung zu dem Schritt S40 weiter.
In dem Schritt S40 berechnet der Überschuss-Drehmomentberechnungsabschnitt 8e die Größe des Drehmomentes T ΔV_F, die absorbiert werden muss, um den Beschleunigungsschlupf der Vorderräder 1L und 1R zu unterdrücken. Mit anderen Worten, das Absorptionsdrehmoment T ΔV_F ist die Größe, die proportional zu der Beschleunigungsschlupfgröße ist. Das Absorptionsdrehmoment T ΔV_F wird unter Verwendung der folgenden Gleichung (4) berechnet: T ΔVF = K1 × ΔVF (4)
Wo: K1 ein Zuwachs ist, der durch Untersuchung oder dergleichen gefunden worden ist.
Dann geht der Überschuss-Drehmomentberechnungsabschnitt 8e der 4WD-Steuerungseinrichtung 8 zu dem Schritt S50 weiter.
In dem Schritt S50 wird ein Stromlastdrehmoment TG des Generators 7 durch den Überschuss-Drehmomentberechnungsabschnitt 8e auf der Grundlage der Gleichung (5) nachstehend berechnet und dann geht der Überschuss-Drehmomentberechnungsabschnitt 8e zu dem Schritt S60 weiter. TG = K2V × IaK3 × Nh (5)
Wo:

V:: die Spannung des Generators 7 ist,
Ia:: der Ankerstrom des Generators 7 ist,
Nh:: die Drehzahl des Generators 7 ist,
K3:: die Effektivität ist, und
K2:: der Koeffizient ist.

In dem Schritt S60 berechnet der Überschuss-Drehmomentberechnungsabschnitt 8e das Überschussdrehmoment, das heißt das Ziel-Generatorlastdrehmoment Th, das durch den Elektrogenerator 7 auferlegt werden soll. Zum Beispiel wird das Ziel-Generatorlastdrehmoment Th auf der Grundlage der Gleichung (6), die nachstehen aufgeführt wird, gefunden und die 4WD-Steuerungseinrichtung 8 kehrt zum Beginn der Steuerungsschleife zurück. Th = TG + TΔVF (6)
Als nächstes wird die Verarbeitung, die durch den Ziel-Drehmoment-(den Steuerungsdrehmoment)Begrenzungsabschnitt 8f ausgeführt wird, auf der Grundlage der 6 erläutert. Das Verarbeiten des Ziel-Generatorlastdrehmomentes Th in dem Ablaufdiagramm der 6 bildet einen Generatorsteuerungsabschnitt, der konfiguriert ist, um eine Erzeugung des Lastdrehmomentes des Generators 7 zu steuern, das im Wesentlichen einer Beschleunigungsschlupfgröße des Antriebsrades entspricht, wenn der Beschleunigungsschlupf-Erfassungsabschnitt den Beschleunigungsschlupf, der in dem Antriebsrad auftritt, abschätzt.
Zuerst bestimmt in dem Schritt S200 der Ziel-Drehmomentbegrenzungsabschnitt 8f der 4WD-Steuerungseinrichtung 8, ob oder nicht das Ziel-Generatorlastdrehmoment Th größer als die maximale Lastkapazität HQ des Generators 7 ist. Der Ziel-Drehmoment-Begrenzungsabschnitt 8f geht zu Beginn des Steuerungsprogramms weiter, um die Verarbeitung zu wiederholen, wenn der Ziel-Drehmoment-Begrenzungsabschnitt 8f bestimmt, dass das Ziel-Generatorlastdrehmoment geringer als oder gleich zu der maximalen Lastkapazität HQ des Generators 7 ist. Umgekehrt geht der Ziel-Drehmoment-Begrenzungsabschnitt 8f zu dem Schritt S210 weiter, wenn die 4WD-Steuerungseinrichtung 8 bestimmt, dass das Ziel-Generatorlastdrehmoment Th größer als die maximale Lastkapazität HQ des Generators 7 ist.
In dem Schritt S210 berechnet der Ziel-Drehmoment-Begrenzungsabschnitt 8f das Überschussdrehmoment ΔTb, das die Größe ist, durch die das Ziel-Generatorlastdrehmoment Th das maximale Lastdrehmoment HQ überschreitet. Das Überschussdrehmoment ΔTb kann entsprechend der folgenden Gleichung (7) berechnet werden: ΔTb = Th – HQ (7)
Dann geht der Ziel-Drehmoment-Begrenzungsabschnitt 8f zu dem Schritt S220 weiter.
In dem Schritt S220 berechnet der Ziel-Drehmoment-Begrenzungsabschnitt 8f das momentane Motordrehmoment Te, zum Beispiel wird das momentane Motordrehmoment Te auf der Grundlage der Signale aus dem Drosselsensor 19a und dem Motordrehzahlsensor 21 unter Verwendung eines Motordrehmoment-Berechnungsplanes berechnet. Dann geht die 4WD-Steuerungseinrichtung 8 zu dem Schritt S230 weiter.
In dem Schritt S230 berechnet der Ziel-Drehmoment-Begrenzungsabschnitt 8f den oberen Motordrehmoment-Grenzwert TeM. Der obere Motordrehmoment-Grenzwert TeM wird durch Subtrahieren des Überschussdrehmomentes ΔTb von dem Motordrehmoment Te berechnet, wie in der folgenden Gleichung (8) ausgeführt wird: TeM = Te – ΔTb (8)
Nachdem der obere Motordrehmoment-Grenzwert TeM zu der Motorsteuerungseinrichtung 18 ausgeben worden ist, geht der Ziel-Drehmoment-Begrenzungsabschnitt 8f zu dem Schritt S240 weiter.
Hierin begrenzt die Motorsteuerungseinrichtung 18 das Motordrehmoment Te in solch einer Weise, dass der obere Motordrehmoment-Grenzwert TeM, der von dem Ziel-Drehmoment-Begrenzungsabschnitt 8f empfangen worden ist, der obere Grenzwert des Motordrehmomentes Te, ungeachtet der Betätigung des Beschleunigerpedals 17 durch den Fahrer, wird.
In dem Schritt S240 ersetzt der Ziel-Drehmoment-Begrenzungsabschnitt 8f die maximale Lastkapazität HQ als das Ziel-Generatorlastdrehmoment Th und die 4WD-Steuerungseinrichtung 8 kehrt zu dem Hauptprogramm zurück.
In dem Schritt S240 ersetzt der Ziel-Drehmoment-Begrenzungsabschnitt 8f die maximale Lastkapazität HQ als das Ziel-Generatorlastdrehmoment Th. Mit anderen Worten, die maximale Lastkapazität HQ wird als das Ziel-Erzeugungslastdrehmoment Th bezeichnet und dann kehrt der Ziel-Drehmoment-Begrenzungsabschnitt 8f zum Beginn der Steuerungsschleife zurück und die 4WD-Steuerungseinrichtung 8 kehrt zu dem Hauptprogramm zurück.
Als nächstes wird auf der Grundlage der 7 die Verarbeitung, die durch den Überschuss-Drehmomentumwandlungsabschnitt 8g ausgeführt wird, erläutert.
Zuerst bestimmt in einem Schritt S300 der Überschuss-Drehmomentumwandlungsabschnitt 8g der 4WD-Steuerungseinrichtung 8, ob das Ziel-Generatorlastdrehmoment Th größer als 0 ist. Wenn das Ziel-Generatorlastdrehmoment Th bestimmt wird, um größer als 0 zu sein, geht das Programm des Überschuss-Drehmomentumwandlungsabschnittes 8g zu dem Schritt S310 weiter, weil die Vorderräder 1L und 1R einem Beschleunigungsschlupf unterliegen. Falls der Überschuss-Drehmomentumwandlungsabschnitt 8g bestimmt, dass das Ziel-Generatorlastdrehmoment Th geringer als oder zu 0 gleich ist, dann kehrt der Überschuss-Drehmomentumwandlungsabschnitt 8g zum Beginn der Steuerungsschleife zurück, weil die Vorderräder 1L und 1R keinen Beschleunigungsschlupf erfahren, oder die Reisegeschwindigkeit des Fahrzeuges derart ist, dass der Motor 4 bei einer Drehzahl drehen wird, die die maximal tolerierbare Drehzahl des Motors 4 überschreitet, und die 4WD-Steuerungseinrichtung 8 kehrt zu dem Hauptprogramm, ohne weitere Schritte des Überschuss-Drehmomentumwand lungsabschnittes 8 Gauszuführen, zurück. Somit verbleibt das Fahrzeug in dem Zweiradantriebsmodus.
In dem Schritt S310 liest der Überschuss-Drehmomentumwandlungsabschnitt 8g die Drehzahl Nm des Elektromotors 4 ein, die durch den Motordrehzahlsensor 26 erfasst worden ist. Der Ziel-Motorfeldstrom Ifmt, der der Drehzahl Nm des Elektromotors 4 entspricht, wird berechnet. Dann sendet der Überschuss-Drehmomentumwandlungsabschnitt 8g den berechneten Zielmotorfeldstrom Ifmt zu dem Motorsteuerungsabschnitt 8c, bevor der Überschuss-Drehmomentumwandlungsabschnitt 8g zu dem Schritt S320 weitergeht.
Der Zielmotorfeldstrom Ifmt wird auf einen feststehenden Stromwert in Bezug auf die Drehzahl Nm des Elektromotors 4 solange gehalten, wie die Drehzahl Nm geringer als eine vorgeschriebene Drehzahl ist. Wenn die Drehzahl Nm die vorgeschriebene Drehzahl überschreitet, wird der Feldstrom Ifm des Elektromotors 4 unter Verwendung eines allgemein bekannten Feldsteuerungsverfahrens reduziert. Noch genauer, wenn die Drehzahl des Elektromotors 4 hoch wird, erhöht sich die im Motor enthaltene Spannung E und das Motordrehmoment fällt ab. Somit wird, wenn die Drehzahl Nm des Elektromotors 4 einen vorgeschriebenen Wert überschreitet, der Feldstrom Ifmt des Elektromotors 4 reduziert, um die induzierte Spannung E zu reduzieren und dadurch den Strom, der in dem Motor 4 fließt, zu erhöhen, um das vorgeschriebene Motordrehmoment Tm zu erhalten. Als ein Ergebnis kann selbst dann, wenn die Drehzahl des Elektromotors hoch wird, das vorgeschriebene Drehmoment Tm erhalten werden, weil die induzierte Spannung E am Erhöhen gehalten wird, so dass das Motordrehmoment gehalten wird, um nicht abzufallen. Da der Motorfeldstrom Ifmt in zwei Stufen gesteuert wird, das heißt, ein Feldstrom wird für die Drehzahlen unter einer vorgeschriebenen Drehzahl verwendet und ein weiterer Feldstrom wird für die Drehzahlen gleich zu oder oberhalb der vorgeschriebenen Drehzahlen verwendet, können die Kosten des elektronischen Schaltkreises im Vergleich mit einem Fall reduziert werden, in dem die Feldströme auf einer kontinuierlichen Basis gesteuert werden.
Es ist auch akzeptabel, eine Motordrehmoment-Korrekturvorrichtung vorzusehen, die das Motordrehmoment Tm auf einer kontinuierlichen Basis durch Einstellen des Feldstromes Ifmt in Übereinstimmung mit der Drehzahl Nm des Elektromotors 4 korrigiert. Mit anderen Worten, es ist akzeptabel den Feldstrom Ifmt des Elektromotors 4 auf einer kontinuierlichen Basis in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl Nm an Stelle einer Zweistufenbasis einzustellen. Hierin kann wiederum, selbst dann, wenn die Motordrehzahl des Elektromotors 4 hoch wird, das erforderliche Motordrehmoment erhalten werden, weil die induzierte Spannung E des Elektromotors 4 gehalten wird, um sich nicht zu erhöhen, so dass das Motordrehmoment gehalten wird, um nicht abzufallen. Diese Annäherung schafft eine glatte Motordrehmomentcharakteristik und ermöglicht dabei dem Fahrzeug in einer stabileren Weise als in dem Fall der zweistufigen Steuerung zu fahren und den Motor in einem effizienten Zustand über die gesamte Zeit anzutreiben.
In dem Schritt S320 berechnet der Überschuss-Drehmomentumwandlungsabschnitt 8g die indizierte Spannung E des Motors 4 auf der Grundlage des Ziel-Motorfeldstromes Ifm und der Motordrehzahl Nm und geht zu dem Schritt S330 weiter.
In dem Schritt S330 berechnet der Überschuss-Drehmomentumwandlungsabschnitt 8g das Ziel-Motordrehmoment Tm entsprechend des Generatorlastdrehmomentes Th, das durch den Überschuss-Drehmomentberechnungsabschnitt 8e berechnet worden ist.
In dem Schritt S340 berechnet der Überschuss-Drehmomentumwandlungsabschnitt 8g den Ziel-Ankerstrom Ia entsprechend des Ziel-Motordrehmomentes Tm und des Ziel-Motorfeldstromes Ifm und geht zu dem Schritt S350 weiter.
In dem Schritt S350 berechnet der Überschuss-Drehmomentumwandlungsabschnitt 8g die Zielspannung V des Elektrogenerators 7 auf der Basis des Ziel-Ankerstromes Ia des Widerstandes R und der induzierten Spannung E unter Verwendung der folgenden Gleichung (9): V = Ia × R + E (9)
Der Widerstand R ist der elektrische Widerstand des Elektrodrahtes 9 und der Spule des Motors 4.
Der Überschuss-Drehmomentumwandlungsabschnitt 8g sendet dann die berechnete Zielspannung V des Elektrogenerators 7 zu dem Generatorsteuerungsabschnitt 8a und die 4WD-Steuerungseinrichtung 8 kehrt zu dem Hauptprogramm zurück.
Obwohl in diesem Ausführungsbeispiel der Überschuss-Drehmomentumwandlungsabschnitt 8g die Steuerung des Motors 4 in Anbetracht dessen vornimmt, wenn er die Zielspannung V des Elektrogenerators 7 berechnet, die erforderlich ist, um das Ziel-Generatorlastdrehmoment Th zu berechnen, ist es auch akzeptabel, den Ziel-Spannungswert V direkt aus dem Ziel-Generatorlastdrehmoment Th zu berechnen.
Die Verarbeitungsabfolge, die durch den Steuerungskontrollabschnitt 8d ausgeführt wird, wird nunmehr in Bezug auf die 8 beschrieben.
In dem Schritt S410 bestimmt der Kupplungssteuerungsabschnitt D, ob das Ziel-Generatorlastdrehmoment Th größer als 0 ist. Falls das Ziel-Generatorlastdrehmoment Th größer als 0 ist, bestimmt dann der Kupplungssteuerungsabschnitt D, dass die Vorderräder 1L und 1R Schlupf haben, das heißt die Bedingungen für den Vierradantrieb werden erfüllt, und geht dann zu dem Schritt S420 weiter. Mittlerweile, wenn das Ziel-Generatorlastdrehmoment Th 0 oder darunter ist, bestimmt der Kupplungssteuerungsabschnitt D, dass die Vorderräder 1L und 1R keinen Schlupf haben, das heißt das Fahrzeug ist in einem Zweiradantriebszustand und geht mit dem Schritt S250 weiter.
Nachdem das Fahrzeug die Bewegung aus einem Stopp im Vierradantriebsmodus startet, unterscheidet sich der Zeitpunkt, bei dem die Vorderräder 1L und 1R aufhören, sich einem Beschleunigungsschlupf zu unterziehen, das heißt der Zeitpunkt, bei dem das Ziel-Generatorlastdrehmoment Th 0 wird, in Abhängigkeit von solchen Faktoren, wie Reibungskoeffizient μ der Straßenoberfläche und der Beschleunigungsposition. Noch genauer, wenn der Reibungskoeffizient μ der Straßenoberfläche groß ist, wird der Beschleunigungsschlupf der Vorderräder 1L und 1R nur in einem Bereich der niedrigen Fahrzeugfahrgeschwindigkeiten auftreten. Ähnlich ist es auch für den Beschleunigungsschlupf schwierig aufzutreten, wenn die Größe des Niederdrückens des Beschleunigungspedals klein ist. Somit unterscheidet sich der Zeitpunkt, bei dem sich das Fahrzeug von dem Vierradantrieb zu dem Zweiradantrieb verschiebt, in Abhängigkeit von der Bedingung des Fahrens von dem Fahrzeug. Noch genauer, die Reisegeschwindigkeit oder die Motordrehzahl bei der sich das Fahrzeug von dem Vierradantrieb zu dem Zweiradantrieb verschiebt, unterscheidet sich in Abhängigkeit von der Bedingung des Fahrens von dem Fahrzeug.
In dem Schritt S420 bestimmt der Kupplungssteuerungsabschnitt 8d, ob die Bedingung für das Trennen der Kupplung erfüllt ist. Falls dem so ist, geht der Kupplungssteuerungsabschnitt D zu dem Schritt S450 weiter, falls die Bedingung nicht erfüllt wird, geht der Kupplungssteuerungsabschnitt D zu dem Schritt S430 weiter. Die Bestimmung ob oder nicht der Kupplungstrennbedingung genügt wird, wird durch das Bestimmen vorgenommen, wenn die momentane Motordrehzahl Nm geringer als eine Referenzdrehzahl VC ist, die zum Beispiel einem Fahrzeuggeschwindigkeitswert von 30 km/h entspricht. Falls die momentane Motordrehzahl Nm größer als die Referenzdrehzahl VC ist, dann bestimmt der Kupplungssteuerungsabschnitt 8D, dass der Kupplungstrennbedingung genügt wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Kupplungstrennbedingung nicht auf der tatsächlichen Fahrzeugfahrgeschwindigkeit begründet, sondern darauf, ob die Motordrehzahl Nm größer als eine Bezugsdrehzahl VC ist. Mit anderen Worten die Motordrehzahl Nm wird verwendet, um die momentane Reisegeschwindigkeit abzuschätzen und die abgeschätzte Geschwindigkeit wird mit einer vorgeschriebenen Referenzgeschwindigkeit verglichen. Die Reisegeschwindigkeit, die der Referenzgeschwindigkeit VC entspricht, ist der Referenzreisegeschwindigkeitswert und wird durch Multiplizieren der Referenzgeschwindigkeit VC mit einem angemessenen Übersetzungsverhältnis erhalten. Es braucht nicht weiter erwähnt zu werden, dass es auch akzeptabel ist, zu bestimmen, wenn die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit größer als ein Referenz-Fahrgeschwindigkeitswert ist.
In dem Schritt S430 gibt der Kupplungssteuerungsabschnitt 8D der Kupplung den Ein-Befehl und geht zu dem Schritt S440 weiter.
In dem Schritt S440 führt der Kupplungssteuerungsabschnitt 8D den Relais-Ein-Befehl zu dem Relaissteuerungsabschnitt 8B, um das Fahrzeug in den Vierradantrieb zu bringen und die 4WD-Steuerungseinrichtung 8 kehrt zu dem Hauptprogramm zurück.
Inzwischen gibt in dem Schritt S450 der Kupplungssteuerungsabschnitt den Kupplungs-Aus-Befehl aus und geht zu dem Schritt S460 weiter.
In dem Schritt S460 führt der Kupplungssteuerungsabschnitt 8D den Relais-Aus-Befehl zu dem Relaissteuerungsabschnitt 8B zu, um die Motorspule kurz zu schließen, und geht zu dem Schritt S470 weiter.
In dem Schritt 470 bestimmt der Kupplungssteuerungsabschnitt 8D, wenn die Motordrehzahl Nm 0 ist. Falls die Motordrehzahl Nm 0 ist, geht der Kupplungssteuerungsabschnitt 8D zu dem Schritt S480 weiter.
In dem Schritt S470 gibt der Kupplungssteuerungsabschnitt 8D den Motorbremsbefehl zu dem Motorsteuerungsabschnitt 8C aus, um dadurch den Motor 4, durch Festlegen des Motorfeldstromes Ifm auf 0 zu bremsen. Somit bildet der Schritt S480 eine Motorbremsvorrichtung. Die 4WD-Steuerungseinrichtung kehrt dann zu dem Hauptprogramm zurück.
Die betrieblichen Wirkungen eines Vierradantriebfahrzeuges, das, wie zuvor beschrieben, konfiguriert ist, wird nunmehr beschrieben.
Wenn das Drehmoment, das auf die Vorderräder 1L und 1R von dem Motor 2 übertragen worden ist, die Straßenoberflächenreaktionskraft-Drehmomentgrenze überschreitet, das heißt wenn die Vorderräder 1L und 1R (die Hauptantriebsräder 1L und 1R) sich einem Beschleunigungsschlupf in Folge des Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche, der klein ist, unterziehen, oder in Folge dessen, dass das Beschleunigerpedal 17 durch den Fahrer tief nieder gepresst wird, wird der Elektrogenerator 7 mit einem Lastdrehmoment Th betätigt, das der Größe des Beschleunigungsschlupfes entspricht, so dass das auf die Vorderräder 1L und 1R übertragene Drehmoment auf einen Wert in der Nähe der Straßenoberflächenreaktionskraft-Drehmomentgrenze der Vorderräder 1L und 1R eingestellt wird. Als ein Ergebnis wird der Beschleunigungsschlupf der Vorderräder 1L und 1R (der Hauptantriebsräder 1L und 1R) unterdrückt.
Zusätzlich wird die Beschleunigungsleistung des Fahrzeuges verbessert, weil die überschüssige elektrische Leistung, die durch den Elektrogenerator 7 erzeugt wird, verwendet wird, um den Elektromotor 4 anzutreiben, der seinerseits die untergeordneten Antriebsräder antreibt, das heißt die Hinterräder 3L und 3R (Vierradantrieb).
Da auch der Elektromotor 4 unter Verwendung des Überschussdrehmomentes im Übermaß der Straßenoberflächenreaktions-Drehmomentgrenze der Hauptantriebsräder 1L und 1R angetrieben wird, werden die Energieeffektivität und die Kraftstoffökonomie des Fahrzeuges auch verbessert.
Falls die Hinterräder 3L und 3R ständig angetrieben werden, finden mehrere Energieumwandlungen statt (aus mechanischer Energie in elektrische Energie und wieder von elektrischer Energie in mechanische Energie), was entsprechend der Umwandlungseffizienz Energieverluste hervorruft. Als ein Ergebnis wird sich die Beschleunigungsleistung des Fahrzeuges im Vergleich mit einem Fall, in dem nur die Vorderräder 1L und 1R angetrieben werden, vermindern. Somit wird es im Wesentlichen bevorzugt, das Antreiben der Hinterräder 3L und 3R zu vermeiden. Umgekehrt findet dieses Ausführungsbeispiel in Anbetracht der Tatsache statt, dass wenn beim Fahren auf einer rutschigen Straßenoberfläche oder dergleichen, selbst wenn das gesamte Ausgangsdrehmoment Te der Brennkraftmaschine 2 auf die Vorderräder 1L und 1R übertragen wird, nicht das gesamte Drehmoment als Antriebskraft verwendet wird. Die Antriebskraft, die nicht effizient durch die Vorderräder 1L und 1R verwendet werden kann, wird auf die Hinterräder 3L und 3R ausgegeben und die Beschleunigungsleistung wird verbessert.
Nachdem das Fahrzeug in den Vierradantrieb eintritt, wird die Kupplung 12 gelöst und das Fahrzeug wird in den Zweiradantrieb zurückgeführt, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges einen vorgeschriebenen Referenz-Fahrgeschwindigkeitswert erreicht oder überschreitet, das heißt wenn die Motordrehzahl Nm eine vorgeschriebene Referenzdrehzahl VC erreicht oder überschreitet. Das Lösen der Kupplung schützt den Motor 4, in dem der Motor 4 gehindert wird, eine Drehzahl zu erreichen, die die maximal tolerierbare Drehzahl überschreitet. In diesem Ausführungsbeispiel wird, wenn die Kupplung 12 gelöst wird, das Relais 24 ausgeschaltet und die Anker des Motors 4 wird kurzgeschlossen, was eine Bremskraft veranlasst auf den Motor 4 zu wirken. Zusätzlich wird, nachdem diese Bremskraft die Drehzahl Nm des Motors 4 veranlasst, sich auf 0 zu vermindern, eine weitere Bremskraft auf den Motor 4 auferlegt, in dem der Feldstrom Ifm, der zu dem Motor 4 zugeführt wird, auf 0 abfällt. Somit kann, selbst wenn die Kupplung 12 eine Kupplung vom Nasstyp ist, der Motor 4 gehindert werden, mit den Hinterrädern 3L und 3R gegen zudrehen und die Motordrehzahl Nm, die als der Grenzwert für das Schalten aus dem Vierradantrieb in den Zweiradantrieb dient, das heißt die Referenzdrehzahl VC, kann auf den Motorschutzgrenzwert festgelegt werden. Demzufolge kann der Drehzahlbereich, in dem der Vierradantrieb verwendet werden kann, erweitert werden. Da zusätzlich das Bremsen des Motors durch Kurzschließen der Anker vervollständigt wird, besteht keine Notwendigkeit für eine bestimmte Bremsvorrichtung und die Erhöhung der Kosten kann vermieden werden. Überdies kann, da die Zeit, die erforderlich ist, um den Motor 4 zu stoppen, reduziert werden kann, der Verschleiß der Gleichrichterbürsten reduziert werden und die Zeitdauer der Zeit, während der die Drehschwingungen in Folge der Unwucht des Motors auftreten, kann verkürzt werden
Im Allgemeinen ist die Kapazität der Kupplung begrenzt worden, weil je größer die Kapazität der Kupplung ist, desto größer das Gegendrehmoment, das auf den Motor wirkt, sein wird. Jedoch mit der vorliegenden Erfindung kann eine Kupplung, die eine große Kapazität hat, verwendet werden, weil die Gegendrehung des Motors verhindert werden kann.
Zweites Ausführungsbeispiel
Nunmehr wird in Bezug auf die 9 eine Fahrzeugantriebskraft-Steuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einem zweiten Ausführungsbeispiel erläutert. Die Konfiguration des Fahrzeuges in diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist dieselbe wie die Konfiguration des Fahrzeuges in dem ersten Ausführungsbeispiel (siehe 1). In Anbetracht der Ähnlichkeit zwischen dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel können die Beschreibungen der Teile oder Schritte des zweiten Ausführungsbeispieles, die zu den Teilen oder Schritten des ersten Ausführungsbeispieles identisch sind, für den Zweck der Verkürzung weggelassen werden. Mit anderen Worten, ungeachtet von anderen Ausführungen ist der Rest der Konfiguration des Fahrzeuges und die Verarbeitung in dem zweiten Ausführungsbeispiel dieselbe wie die Konfiguration des ersten Ausführungsbeispieles.
Das, in der 9 gezeigte Ablaufdiagramm, ist zu der 8, das die Verarbeitung des Kupplungssteuerungsabschnittes 8D des ersten Ausführungsbeispieles zeigt, alternativ. Die Verarbeitung des in der 9 gezeigten zweiten Ausführungsbeispieles ist zu der Verarbeitung des ersten Ausführungsbeispieles, das in der 8 gezeigt ist, ähnlich und viele der Schritte sind identisch. Die Schritte, die dieselben wie das dritte Ausführungsbeispiel sind, werden mit denselben Bezugszahlen angezeigt und die Erläuterung derselben wird zum Zweck der Verkürzung weggelassen. Noch genauer, die 9 unterscheidet sich von der 8 dadurch, dass ein neuer Schritt S462 zwischen die Schritte S460 und S470 eingefügt ist.
In dem Schritt S462 berechnet der Kupplungssteuerungsabschnitt 8D den Motorfeldstrom (die Bremsrichtung) Ifm auf der Grundlage der Motordrehzahl Nm, die durch den Motordrehzahlsensor 26 zu der Zeit erfasst worden ist, bei der die Kupplung gelöst ist, und geht zu dem Schritt S470 weiter. Der Wert des Motorfeldstromes Ifm wird in solch einer Weise festgelegt, um kleiner zu sein, wenn die Motordrehzahl Nm klein ist und größer zu sein, wenn die Motordrehzahl Nm groß ist. Mit anderen Worten, je kleiner die Motordrehzahl Nm ist, desto kleiner wird die Bremskraft sein, die auf den Motor 4 angewandt wird.
In dem Schritt S470 kehrt der Kupplungssteuerungsabschnitt 8D zu dem Schritt S462 zurück, wenn der Kupplungssteuerungsabschnitt 8D herausfindet, dass die Motordrehzahl größer als 0 ist.
Kurz gesagt, in einem Vierradantriebfahrzeug wird in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel der Feldstrom des Motors in Übereinstimmung mit der Drehzahl des Motors, die zu der Zeit erfasst wird, wenn die Kupplung gelöst ist, in solch einer Weise gesteuert, dass die Bremskraft, die auf dem Motor 4 wirkt, kleiner ist, wenn die Motordrehzahl kleiner ist und größer ist, wenn die Motordrehzahl Nm größer ist. Somit hat zusätzlich zu den Wirkungen des ersten Ausführungsbeispieles das zweite Ausführungsbeispiel die Wirkungen, dass es das Auftreten von Geräusch und eines physikalischen Stoßes vermeidet und dem Motor ermöglicht, um in einer stabilen Weise gestoppt zu werden.
Drittes Ausführungsbeispiel
Nunmehr wird in Bezug auf die 10 eine Fahrzeugantriebskraft-Steuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einem dritten Ausführungsbeispiel erläutert. Die Konfiguration des Fahrzeuges, dass in dem dritten Ausführungsbeispiel verwendet wird, ist dieselbe wie die Konfiguration des Fahrzeuges in dem ersten Ausführungsbeispiel (siehe 1). In Anbetracht der Ähnlichkeit zwischen dem dritten und den vorherigen Ausführungsbeispielen wird die Beschreibung der Teile oder Schritte des dritten Ausführungsbeispieles, die zu den Teilen oder Schritten der vorherigen Ausführungsbeispiele identisch sind, für den Zweck der Verkürzung weggelassen. Mit anderen Worten, ungeachtet anderer Ausführungen ist der Rest der Konfiguration des Fahrzeuges und die Verarbeitung in dem dritten Ausführungsbeispiel derelbe wie die Konfiguration der vorherigen Ausführungsbeispiele.
Das, in der 10 gezeigte Ablaufdiagramm ist eine Alternative zu der 9, die das Verarbeiten des Kupplungssteuerungsabschnittes 8D in dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt. Das Verarbeiten des dritten Ausführungsbeispieles, das in der 10 gezeigt ist, ist ähnlich zu dem Verarbeiten des zweiten Ausführungsbeispieles, das in der 9 gezeigt ist, und viele der Schritte sind identisch. Die Schritte, die dieselben wie die des dritten Ausführungsbeispieles sind, werden mit denselben Bezugszahlen gezeigt und die Erläuterungen derselben werden zum Zweck der Verkürzung weggelassen. Noch genauer, die 10 unterscheidet sich von der 9 dadurch, dass ein neuer Schritt S461 zwischen die Schritte S460 und S462 eingefügt ist und der Schritt S462 in den Schritt S462' modifiziert wird.
In dem Schritt S461 berechnet der Kupplungssteuerungsabschnitt 8D eine proportionale Feldstromkonstante If0 auf der Grundlage der Temperatur des Kupplungs-Arbeitsfluids, die durch den Temperatursensor 40 zu der Zeit des Kupplungslösens erfasst worden ist, und geht zu dem Schritt S462' weiter. Die proportionale Konstante If0 wird in solch einer Weise berechnet, dass je kleiner die Temperatur des Arbeitsfluids ist, desto größer der Wert der proportionalen Konstante If0 festgelegt wird. Ähnlich zu dem Motorfeldstrom, der in dem Schritt S462 in dem vorherigen Ausführungsbeispiel festgelegt worden ist, wird der Motorfeldstrom Ifm, der in dem Schritt S462' festgelegt wird, für den Zweck des Bremsens des Motors 4 festgelegt. Demzufolge wird der Motorfeldstrom Ifm derart festgelegt, dass die Bremskraft, die auf den Motor 4 angewandt wird, größer wird, wie die proportionale Konstante größer wird, das heißt die Temperatur des Arbeitsfluids niedriger wird.
Ähnlich zu dem Schritt S462 berechnet in dem Schritt S462' der Kupplungssteuerungsabschnitt 8d einen Referenzmotorfeldstrom If auf der Grundlage der Motordrehzahl Nm, die durch den Motordrehzahlsensor 26 zu der Zeit des Lösens der Kupplung erfasst worden ist, und berechnet dann den Motorfeldstrom (die Bremsrichtung) Ifm durch Multiplizieren des Referenzmotorfeldstromes If mit der proportionalen Konstante If0, die in dem Schritt S461 berechnet worden ist. Der Kupplungssteuerungsabschnitt 8D geht dann zu dem Schritt S470 weiter. Der Wert des Referenzmotorfeldstromes If wird in solch einer Weise festgelegt, um kleiner zu sein, wenn die Motordreh zahl Nm klein ist, und größer zu sein, wenn die Motordrehzahl groß ist. Mit anderen Worten je kleiner die Motordrehzahl Nm ist, desto kleiner wird die Bremskraft sein, die auf den Motor 4 aufgebracht wird.
In dem Schritt S470 kehrt der Kupplungssteuerungsabschnitt 8D zu dem Schritt S462' zurück, wenn der Kupplungssteuerungsabschnitt 8D herausfindet, dass die Motordrehzahl größer als 0 ist.
Kurz gesagt, in einem Vierradantriebsfahrzeug wird in Übereinstimmung mit dem dritten Ausführungsbeispiel der Feldstrom des Motors in Übereinstimmung mit der Temperatur des Arbeitsfluids gesteuert, die zu der Zeit erfasst worden ist, wenn die Kupplung (das heißt die Verbindungsvorrichtung ist gelöst) in solch einer Weise gelöst ist, dass die Bremskraft, die auf den Motor 4 wirkt, größer ist, wenn die Temperatur des Kupplungs-Arbeitsfluids niedrig ist, und kleiner, wenn die Temperatur des Arbeitsfluids hoch ist. Somit hat zusätzlich zu den Wirkungen des zweiten Ausführungsbeispieles das dritte Ausführungsbeispiel die Wirkung, dass die Drehung des Motors, die durch das Gegendrehmoment verursacht wird, was sich erhöht, wenn die Temperatur des Arbeitsfluids sich vermindert und wenn sich die Viskosität des Arbeitsfluids erhöht, zuverlässig verhindert wird.
Viertes Ausführungsbeispiel
Nunmehr wird in Bezug auf die 11 eine Fahrzeugantriebskraft-Steuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einem vierten Ausführungsbeispiel erläutert. Die Konfiguration des Fahrzeuges, das in dem vierten Ausführungsbeispiel verwendet wird, ist dieselbe wie die Konfiguration des Fahrzeuges in den ersten Ausführungsbeispielen (siehe 1). In Anbetracht der Ähnlichkeit zwischen dem vierten und den vorherigen Ausführungsbeispielen können die Beschreibungen der Teile oder Schritte des vierten Ausführungsbeispieles, die identisch zu den Teilen oder Schritten der vorhergehenden Ausführungsbeispiele sind, für den Zweck der Verkürzung weggelassen werden. Mit anderen Worten, ungeachtet von anderen Ausführungen ist der Rest der Konfiguration des Fahrzeuges und ist die Verarbeitung des vierten Ausführungsbeispieles derselbe wie die Konfiguration der vorhergehenden Ausführungsbeispiele.
Ein viertes Ausführungsbeispiel eines Vierradantriebsfahrzeuges in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird nunmehr unter Verwendung des Ablaufdiagramms, das in der 11 gezeigt ist, erläutert. Das in der 11 gezeigte Ablaufdiagramm ist eine Alternative zu der 10, die ein Verarbeiten des Kupplungssteuerungsabschnittes 8D des dritten Ausführungsbeispieles zeigt. Das Verarbeiten, des in der 11 gezeigten Ausführungsbeispieles, ist zu dem Verarbeiten in dem dritten Ausführungsbeispiel, das in der 10 gezeigt ist, ähnlich und viele der Schritte sind identisch. Die Schritte, die dieselben wie die in dem dritten Ausführungsbeispiel sind, werden mit denselben Bezugszahlen angezeigt und die Erläuterung derselben wird zum Zwecke der Verkürzung weggelassen. Noch genauer, die 11, die sich von der 10 in dem Schritt S461 unterscheidet, ist in den Schritt S461' modifiziert worden und der Schritt S462' ist in den Schritt S462'' modifiziert worden.
In dem Schritt S461' berechnet der Kupplungssteuerungsabschnitt 8D die Beschleunigung des Fahrzeuges zu der Zeit der Freigabe der Kupplung durch Differenzieren der Drehzahl der Hinterräder 3L und 3R (der untergeordneten Antriebsräder) und berechnet dann eine proportionale Feldstromkonstante Ifa auf der Grundlage der berechneten Fahrzeugbeschleunigung. Der Wert der proportionalen Konstante Ifa wird in solch einer Weise festgelegt, um größer zu sein, wenn die Fahrzeugbeschleunigung groß ist und kleiner zu sein, wenn die Fahrzeugbeschleunigung kleiner ist. Ähnlich zu dem Motorfeldstrom, der in dem Schritt S462' des vorhergehenden Ausführungsbeispieles festgelegt worden ist, wird der Motorfeldstrom Ifm in dem Schritt S462'' für den Zweck des Bremsens des Motors 4 festgelegt. Demzufolge wird der Motorfeldstrom Ifm derart festgelegt, dass die Bremskraft, die auf den Motor 4 angewandt wird, größer wird, wie die proportionale Konstante Ifa größer wird, das heißt wie die Fahrzeugbeschleunigung größer wird.
In dem Schritt S462'' berechnet ähnlich zu dem Schritt S461' des vorhergehenden Ausführungsbeispieles der Kupplungssteuerungsabschnitt 8D einen Referenz-Motorfeldstrom If auf der Grundlage der Motordrehzahl Nm, die durch den Motordrehzahlsensor 26 zu der Zeit erfasst worden ist, dass die Kupplung gelöst ist, und berechnet dann den Motorfeldstrom (die Bremsrichtung) Ifm durch Multiplizieren des Referenz-Motorfeldstromes If mit der proportionalen Konstanten Ifa, die in dem Schritt S461' berechnet worden ist. Der Kupplungssteuerungsabschnitt 8D geht dann weiter zu dem Schritt S470. Der Wert des Referenz-Motorfeldstromes If wird in solch einer Weise festgelegt, um kleiner zu sein, wenn die Motordrehzahl Nm klein ist, und groß zu sein, wenn die Motordrehzahl groß ist. Mit anderen Worten, je kleiner die Motordrehzahl Nm ist, desto kleiner wird die Bremskraft, die auf den Motor 4 angewandt wird, sein.
In dem Schritt S470 kehrt der Kupplungssteuerungsabschnitt 8D zu dem Schritt S462'' zurück, falls er herausfindet, dass die Motordrehzahl größer als 0 ist.
Kurz gesagt, in einem Vierradantriebsfahrzeug wird in Übereinstimmung mit dem vierten Ausführungsbeispiel der Feldstrom des Motors in Übereinstimmung mit der Fahrzeugbeschleunigung zu der Zeit, bei der die Kupplung gelöst ist, in solch einer Weise gesteuert, dass die Bremskraft, die auf den Motor 4 angewandt wird, größer ist, wenn die Fahrzeugbeschleunigung groß ist, und kleiner ist, wenn die Fahrzeugbeschleunigung kleiner ist. Somit hat zusätzlich zu den Wirkungen des zweiten Ausführungsbeispieles das vierte Ausführungsbeispiel die Wirkung des zuverlässigen Verhinderns der Drehung des Motors, die durch das Gegendrehmoment verursacht wird, die sich erhöht, wie sich die Fahrzeugbeschleunigung erhöht.
Obwohl die bisher präsentierten Ausführungsbeispiele Situationen beschreiben, in denen der Motor ein Gleichstrommotor ist, kann die vorliegende Lehre auch in den Fällen angewandt werden, in denen ein Wechselstrommotor verwendet wird. Allgemein wird ein Wandler verwendet, wenn ein Wechselstrommotor verwendet wird und die Anker des Wechselstrommotors zum kann Beispiel durch Einschalten des oberen Arms aller Phasen des Wandlers oder durch Einschalten des unteren Arms aller Phasen des Wandlers kurzgeschlossen werden.
Obwohl die bisher präsentierten Ausführungsbeispiele Situationen beschrieben haben, in denen der Vierradantrieb durch Antreiben eines Elektromotors 4 mit Elektroenergie erreicht wird, die durch einen Elektrogenerator 7 erzeugt wird, ist die vorliegende Lehre nicht auf solch eine Anordnung begrenzt. Es ist auch akzeptabel, den Motor 4 mit einer separaten Batterie anzutreiben. In solch einem Fall sollte die Elektroenergie, die durch den Elektrogenerator 7 erzeugt wird, durch sein Zuführen auf eine Lastvorrichtung, die nicht der Motor 4 ist, verbraucht werden.
Obwohl die bisher präsentierten Ausführungsbeispiele Situationen beschrieben haben, in denen die Motorausgangsleistung mittels der Steuerung der Drossel begrenzt wird, ist die vorliegende Lehre nicht auf solch einen Schritt begrenzt. Es ist auch akzeptabel, die Antriebskraft durch solche Verfahren zu steuern, wie Verzögern des Zündzeitpunktes des Motors, Abschalten der Zündung und Reduzieren oder Stoppen der Kraftstoffzuführung des Motors.
Obwohl die bisher präsentierten Ausführungsbeispiele einen Mikrocomputer verwenden und verschiedene computergestützte Steuervorgänge auszuführen, ist es auch akzeptabel, eine Kombination von angemessenen Funktionaleinheiten zu verwenden, die dieselbe Steuerungsverarbeitung erreichen.
Obwohl die bisher präsentieren Ausführungsbeispiele eine Kupplung des Nassreibungstyps als die Verbindungsvorrichtung verwenden, ist es auch akzeptabel, zum Beispiel eine Kupplung vom Pumpen-Typ oder eine Kupplung vom elektromagnetischen Antriebs-Typ, wie in der offen gelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 10-213158 zu verwenden.
Wie hierin verwendet, beziehen sich die folgenden Richtungsbegriffe vorwärts, rückwärts, oberhalb, nach unten, vertikal, horizontal, unterhalb und quer sowie einige andere Richtungsbegriffe auf die Richtung eines Fahrzeuges, das nach der vorliegenden Lehre ausgerüstet worden ist. Demzufolge sollten diese Begriffe, wie sie in der vorliegenden Lehre verwendet werden, relativ zu einem Fahrzeug interpretiert werden, das mit der vorliegenden Lehre ausgestattet ist.
Der Ausdruck „konfiguriert", wie er hierin verwendet wird, um Komponentenabschnitte oder -teile einer Vorrichtung zu beschreiben, enthält die Hardware und/oder die Software, die aufgebaut und/oder programmiert ist, um die gewünschte Funktion auszuführen. Überdies sollten die Ausdrücke, die ausgedrückt werden als „Einrichtung-plus-Funktion" jeden Aufbau enthalten, der verwendet werden kann, um die Funktion von diesem Teil der vorliegenden Lehre auszuführen. Die Ausdrücke oder der Grad, zum Beispiel „im Wesentlichen", „ungefähr" oder „annähernd", wie er hierin verwendet wird, bedeutet eine vernünftige Größe der Abweichung des modifizierten Ausdruckes derart, dass das Endergebnis nicht signifikant verändert wird. Zum Beispiel können diese Ausdrücke ausgelegt werden, dass sie eine Abweichung von zumindest ±5% des modifizierten Ausdruckes enthalten, wenn diese Abweichung nicht die Bedeutung des Wortes, das es modifiziert, negiert.

Claims

Fahrzeugantriebskraft-Steuerungsvorrichtung, aufweisend: eine Hauptantriebsquelle (2), angeordnet und konfiguriert, um ein Hauptantriebsrad (1L oder 1R) anzutreiben; einen Elektromotor (4), angeordnet und konfiguriert, um ein untergeordnetes Antriebsrad (3L oder 3R) anzutreiben; eine Verbindungsvorrichtung (12), installiert in einem Drehmomentübertragungspfad zwischen dem Elektromotor (4) und dem untergeordneten Antriebsrad (3L oder 3R), wobei die Verbindungsvorrichtung (12) konfiguriert und angeordnet ist, um wahlweise den Elektromotor (4) mit dem untergeordneten Antriebsrad (3L oder 3R) zu verbinden oder zu trennen; und eine Bremsvorrichtung (Schritt S480), angeordnet und konfiguriert ist, um den Elektromotor (4) zu bremsen, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (Schritt S480) angeordnet und konfiguriert ist, den Elektromotor (4) nur zu bremsen, während der Elektromotor (4) von dem untergeordneten Antriebsrad (3L oder 3R) durch die Verbindungsvorrichtung (12) getrennt ist.
Fahrzeugantriebskraft-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (Schritt S480) konfiguriert ist, um den Elektromotor (4) durch Kurzschließen einer Ankerspule des Elektromotors (4) zu bremsen.
Fahrzeugantriebskraft-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (Schritt S480) außerdem konfiguriert ist, einen Feldstrom des Elektromotors (4) auf der Grundlage der Drehzahl des Elektromotors (4), erfasst durch die Drehzahl-Erfassungsvorrichtung (26), zu steuern, wenn die Verbindungsvorrichtung (12) den Elektromotor (4) von den untergeordneten Antriebsrädern (3L oder 3R) trennt.
Fahrzeugantriebskraft-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (Schritt S480) außerdem konfiguriert ist, einen Feldstrom des Elektromotors (4) auf der Grundlage der Temperatur ei nes Arbeits-Fluids innerhalb der Verbindungsvorrichtung (12), wie erfasst durch die Temperatur-Erfassungsvorrichtung, zu steuern, wenn die Verbindungsvorrichtung (12) den Elektromotor (4) von dem untergeordneten Antriebsrad (3L oder 3R) trennt.
Fahrzeugantriebskraft-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (Schritt S480) außerdem konfiguriert ist, einen Feldstrom des Elektromotors (4) auf der Grundlage einer Beschleunigung des Fahrzeuges, erfasst durch eine Beschleunigungs-Erfassungsvorrichtung, zu steuern, wenn die Verbindungsvorrichtung (12) den Elektromotor (4) von dem untergeordneten Antriebsrad (3L oder 3R) trennt.
Fahrzeugantriebskraft-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (Schritt S480) außerdem konfiguriert ist, einen Feldstrom des Elektromotors (4) auf der Grundlage der Temperatur eines Arbeits-Fluids innerhalb der Verbindungsvorrichtung (12), wie durch die Temperatur-Erfassungsvorrichtung (40) erfasst, und einer Drehzahl des Elektromotors (4), erfasst durch die Drehzahl-Erfassungsvorrichtung (26), zu steuern, wenn die Verbindungsvorrichtung (12) den Elektromotor (4) von dem untergeordneten Antriebsrad (3L oder 3R) trennt.
Fahrzeugantriebskraft-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (Schritt S480) außerdem konfiguriert ist, einen Feldstrom des Elektromotors (4) auf der Grundlage der einer Beschleunigung des Fahrzeuges, erfasst durch eine Beschleunigungs-Erfassungsvorrichtung (29), und eine Drehzahl des Elektromotors (4), erfasst durch eine Drehzahl-Erfassungsvorrichtung (26) zu steuern, wenn die Verbindungsvorrichtung (12) den Elektromotor (4) von dem untergeordneten Antriebsrad (3L oder 3R) trennt.
Fahrzeugantriebskraft-Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen elektrischen Generator (7), konfiguriert, um durch die Hauptantriebsquelle (2) angetrieben zu werden.
Fahrzeugantriebskraft-Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptantriebsquelle (2) eine Brennkraftmaschine ist.
Fahrzeugantriebskraft-Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptantriebsquelle (2) außerdem konfiguriert ist, ein Paar der Hauptantriebsräder (1L oder 1R) anzutreiben, und der Elektromotor (4) außerdem konfiguriert ist, ein Paar der untergeordneten Antriebsräder (3L oder 3R) anzutreiben.