JP2002186109A - Auxiliary driving gear and front-and-rear wheel driven vehicle - Google Patents

Auxiliary driving gear and front-and-rear wheel driven vehicle

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JP2002186109A
JP2002186109A JP2000381480A JP2000381480A JP2002186109A JP 2002186109 A JP2002186109 A JP 2002186109A JP 2000381480 A JP2000381480 A JP 2000381480A JP 2000381480 A JP2000381480 A JP 2000381480A JP 2002186109 A JP2002186109 A JP 2002186109A
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Japan
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motor
generator
voltage
control
power
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Application number
JP2000381480A
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Japanese (ja)
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Kenichiro Matsubara
謙一郎 松原
Yuzo Kadomukai
裕三 門向
Toshiyuki Innami
敏之 印南
Tatsuyuki Yamamoto
立行 山本
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To secure the safety of a vehicle when traveling on a wet road, a snowy road, a frozen road, or the like. SOLUTION: This auxiliary driving gear 1 is provided with a first generator 2 mounted on a front-and-rear wheels driven vehicle 100, the front wheels 104a, 104b of which are driven by an engine 101 and the rear wheels 105a, 105b of which are driven by a motor 4, and driven by the engine 101 to generate electric power; an inverter 3 that outputs the electric power generated by the first generator 2 to the motor 4 by power conversion; a motor control device 5 that controls the rotary driving force of the motor 4; and field control device 6 that controls the magnetic field of the first generator 2. In this driving gear 1, and motor control device 5 controls a voltage that is impressed on the motor 4 by using both controls of adjusting the power generating capacity of the first generator 2 and the output voltage of the inverter 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、補助駆動装置およ
びこれを搭載した前後輪駆動車両に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an auxiliary drive device and a front and rear wheel drive vehicle equipped with the auxiliary drive device.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に前後輪駆動車両においては、前輪
および後輪のうち、一方がエンジンによって駆動され、
他方がモータによって駆動されるように構成されてい
る。このような前後輪駆動車両として、例えば特開平3
−159502号公報に提案されたものがある。この公
報に提案された前後輪駆動装置では、モータとして誘導
モータが、この誘導モータの電源として電池がそれぞれ
搭載され、さらに電池からの直流電流を交流電流に変換
して誘導モータに供給するためのインバータが設けられ
ている。
2. Description of the Related Art Generally, in a front and rear wheel drive vehicle, one of a front wheel and a rear wheel is driven by an engine.
The other is configured to be driven by a motor. As such a front-rear wheel drive vehicle, for example,
There has been proposed in Japanese Patent Application No. -159502. In the front and rear wheel drive device proposed in this publication, an induction motor is mounted as a motor, and a battery is mounted as a power supply for the induction motor. Further, a direct current from the battery is converted into an alternating current and supplied to the induction motor. An inverter is provided.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術では、誘導モータに印加する電圧にかかわら
ず、インバータには電池の比較的高い一定電圧が常時印
加されるため、インバータ内のトランジスタ等の素子を
スイッチングした際に生じる電圧の跳ね上がりが大き
く、これに耐えるには耐電圧性能に優れたインバータが
必要となる。また、誘導モータを高力率で駆動できず、
モータでの損失も大きい。
However, in the above conventional technique, a relatively high constant voltage of a battery is always applied to the inverter regardless of the voltage applied to the induction motor. The voltage jump generated when switching the elements is large, and an inverter having excellent withstand voltage performance is required to withstand this. Also, the induction motor cannot be driven at a high power factor,
The loss in the motor is also large.

【0004】さらに、バッテリの充電量が少なくなる
と、誘導モータに十分な電力を供給することができなき
なって、湿潤路、雪路、凍結路等を走行する際に、車両
の安定性を確保する上で好ましくない。
Further, when the charged amount of the battery is reduced, it becomes impossible to supply sufficient electric power to the induction motor, and the vehicle stability is ensured when traveling on wet roads, snowy roads, frozen roads and the like. It is not preferable in doing.

【0005】本発明の目的は、通常のインバータを用
い、しかも、車両の走行状態や走行環境に応じてモータ
を最適に駆動することで、十分な走行安定性を確保する
ことのできる補助駆動装置、およびこの補助駆動装置を
搭載した前後輪駆動車両を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an auxiliary drive device which can ensure sufficient running stability by using a normal inverter and optimally driving a motor according to the running condition and running environment of a vehicle. And a front and rear wheel drive vehicle equipped with the auxiliary drive device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の補助駆動装置は、前輪および後輪のうち、
一方がエンジンによって駆動され、他方がモータによっ
て駆動される車両に搭載され、前記エンジンによって駆
動され発電を行う発電機と、該発電機の発電電力を電力
変換して前記モータに出力するインバータと、前記モー
タの回転駆動力を制御するモータ制御部と、前記発電機
の界磁を制御する界磁制御部とを備え、前記モータ制御
部は、前記発電機の発電量を調節する制御と、前記イン
バータの出力電圧を調節する制御を併用して、前記モー
タの印加電圧を制御することを特徴としている。
In order to achieve the above-mentioned object, an auxiliary driving device according to the present invention comprises a front wheel and a rear wheel.
One is driven by an engine, the other is mounted on a vehicle driven by a motor, a generator that is driven by the engine to generate power, an inverter that converts the generated power of the generator to power and outputs the power to the motor, A motor control unit that controls the rotational driving force of the motor, and a field control unit that controls the field of the generator, the motor control unit controls the power generation amount of the generator, The present invention is characterized in that the voltage applied to the motor is controlled using control for adjusting the output voltage.

【0007】上記構成によれば、エンジンによって駆動
される車輪の駆動力と、モータによって駆動される車輪
の駆動力との比率を、走行状態や走行環境に合わせて適
宜変化させることができ、これによって、車両は湿潤
路、雪路、凍結路等を安定して走行することが可能とな
る。
According to the above configuration, the ratio of the driving force of the wheels driven by the engine to the driving force of the wheels driven by the motor can be changed as appropriate in accordance with the running state and the running environment. Accordingly, the vehicle can stably travel on wet roads, snowy roads, frozen roads, and the like.

【0008】具体的には、前記モータ制御部が以下の機
能を備えたものである。 (1)発電機の界磁コイルに流れる電流の断続によって
発電機の発電量を調節する制御と、パルス振幅変調方式
に基づいてインバータの出力電圧を調整する制御とを併
用して、モータの印加電圧を制御する。 (2)発電機の界磁コイルに印加する電圧の調節によっ
て発電機の発電量を調節する制御と、パルス幅変調方式
に基づいてインバータの出力電圧を調整する制御とを併
用して、モータの印加電圧を制御する。 (3)発電機の界磁コイルに流れる電流の断続によって
発電機の発電量を調節する制御と、パルス幅変調方式に
基づいてインバータの出力電圧を調整する制御とを併用
して、モータの印加電圧を制御する。 (4)発電機の界磁コイルに印加する電圧の調節によっ
て発電機の発電量を調節する制御と、パルス振幅変調方
式に基づいてインバータの出力電圧を調整する制御とを
併用して、モータの印加電圧を制御する。
More specifically, the motor control section has the following functions. (1) The control of adjusting the power generation of the generator by intermittent current flowing through the field coil of the generator and the control of adjusting the output voltage of the inverter based on the pulse amplitude modulation method are used together to apply the motor. Control the voltage. (2) The control for adjusting the amount of power generated by the generator by adjusting the voltage applied to the field coil of the generator and the control for adjusting the output voltage of the inverter based on the pulse width modulation method are used in combination. Control the applied voltage. (3) The control of adjusting the amount of power generated by the generator by intermittent current flowing through the field coil of the generator and the control of adjusting the output voltage of the inverter based on the pulse width modulation method are used together to apply the motor. Control the voltage. (4) The control for adjusting the amount of power generated by the generator by adjusting the voltage applied to the field coil of the generator and the control for adjusting the output voltage of the inverter based on the pulse amplitude modulation method are used together. Control the applied voltage.

【0009】また、次のように構成することもできる。
すなわち、本発明は、前輪および後輪のうち、一方がエ
ンジンによって駆動され、他方がモータによって駆動さ
れる車両に搭載され、前記エンジンによって駆動され発
電を行う発電機と、該発電機の発電電力を電力変換して
前記モータに出力するインバータと、前記モータの回転
駆動力を制御するモータ制御部と、前記発電機の界磁を
制御する界磁制御部とを備え、前記モータ制御部は、前
記発電機の界磁コイルに流れる電流の断続によって発電
機の発電量を調節する制御と、パルス振幅変調方式に基
づいて前記インバータの出力電圧を調整する制御とを併
用して前記モータの印加電圧を制御する第1の制御手段
と、前記発電機の界磁コイルに印加する電圧の調節によ
って発電機の発電量を調節する制御と、パルス幅変調方
式に基づいて前記インバータの出力電圧を調整する制御
とを併用して前記モータの印加電圧を制御する第2の制
御手段と、前記発電機の界磁コイルに流れる電流の断続
によって発電機の発電量を調節する制御と、パルス幅変
調方式に基づいて前記インバータの出力電圧を調整する
制御とを併用して前記モータの印加電圧を制御する第3
の制御手段と、車両の走行状態または走行環境によっ
て、前記第1の制御手段、前記第2の制御手段、および
前記第3の制御手段のうちの一つを選択する選択手段
と、を備えたことを特徴としている。
The following configuration is also possible.
That is, the present invention provides a generator mounted on a vehicle driven by an engine and driven by a motor, one of a front wheel and a rear wheel, driven by the engine to generate power, and a power generated by the generator. An inverter that converts the electric power into electric power and outputs the electric power to the motor, a motor control unit that controls the rotational driving force of the motor, and a field control unit that controls the field of the generator. The voltage applied to the motor is controlled by using both control for adjusting the amount of power generated by the generator by intermittent current flowing in the field coil of the machine and control for adjusting the output voltage of the inverter based on a pulse amplitude modulation method. A first control unit for controlling the power generation amount of the generator by adjusting a voltage applied to a field coil of the generator, and a pulse width modulation method. Second control means for controlling the voltage applied to the motor in combination with control for adjusting the output voltage of the inverter, and control for adjusting the amount of power generated by the generator by interrupting the current flowing through the field coil of the generator. Controlling the voltage applied to the motor using a combination of controlling the output voltage of the inverter based on a pulse width modulation method.
And a selecting means for selecting one of the first control means, the second control means, and the third control means according to a running state or a running environment of the vehicle. It is characterized by:

【0010】さらに、本発明は、上記構成の補助駆動装
置のいずれかを搭載した前後輪駆動車両である。
Further, the present invention is a front-rear wheel drive vehicle equipped with any of the auxiliary drive devices having the above-mentioned configuration.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って説明する。 (実施の形態1)図1は、本発明の実施の形態1による
補助駆動装置1、およびこれを搭載した前後輪駆動車両
100の構成を示している。図1において、補助駆動装
置1は、エンジン101のクランク軸108と連結され
て回転駆動される第1発電機2と、第1発電機2の発電
電力を電力変換してモータ4に出力するインバータ3
と、インバータ3の電力を受けて回転駆動力を発生する
モータ4と、モータ4の回転駆動力を制御するモータ制
御部5と、第1発電機2の界磁を制御する界磁制御部6
と、モータ4の回転数を検出する回転センサ40等を備
えている。また、モータ制御部5は、モータトルク決定
部50と、モータ電流決定部51と、モータ電圧決定部
52と、界磁決定部53等を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 shows the configuration of an auxiliary drive device 1 according to Embodiment 1 of the present invention, and a front and rear wheel drive vehicle 100 equipped with the same. In FIG. 1, an auxiliary drive device 1 includes a first generator 2 that is connected to a crankshaft 108 of an engine 101 and is driven to rotate, and an inverter that converts power generated by the first generator 2 into power and outputs the power to a motor 4. 3
A motor 4 that generates a rotational driving force by receiving the electric power of the inverter 3, a motor controller 5 that controls the rotational driving force of the motor 4, and a field controller 6 that controls the field of the first generator 2.
And a rotation sensor 40 for detecting the number of rotations of the motor 4. Further, the motor control unit 5 includes a motor torque determination unit 50, a motor current determination unit 51, a motor voltage determination unit 52, a field determination unit 53, and the like.

【0012】なお、モータ4としては、同期サーボモー
タ、スイッチドリラクタンスモータ、誘導モータ等の、
いわゆるACサーボモータが適当であるが、モータ4の
種類にかかわらず補助駆動装置1の基本的な構成は図1
に示すとおりで良い。
The motor 4 may be a synchronous servo motor, a switched reluctance motor, an induction motor, or the like.
A so-called AC servomotor is suitable, but the basic structure of the auxiliary drive device 1 is shown in FIG.
It is good as shown in.

【0013】前後輪駆動車両(以下、車両と略称する)
100は、内燃機関であるエンジン101と、エンジン
101の回転駆動力を変換して前輪104a,104b
に伝達する変速機102と、変速機102からの回転駆
動力によって回転駆動される前輪104a,104b
と、モータ4の回転駆動力を変換して後輪105a,1
05bに伝達する駆動力伝達部103と、駆動力伝達部
103からの回転駆動力によって回転駆動される後輪1
05a,105b等を備えている。また、前輪104
a,104bの回転速度を検出する車輪速センサ106
a,106bと、後輪105a,105bの回転速度を
検出する車輪速センサ106c,106dと、車両10
0の走行速度を検出する車速センサ107等がそれぞれ
設けられている。
Front and rear wheel drive vehicles (hereinafter abbreviated as vehicles)
Reference numeral 100 denotes an engine 101, which is an internal combustion engine, and converts the rotational driving force of the engine 101 into front wheels 104a, 104b.
, And front wheels 104a, 104b rotationally driven by rotational driving force from the transmission 102
To convert the rotational driving force of the motor 4 to the rear wheels 105a, 1
05b, and the rear wheel 1 rotationally driven by the rotational driving force from the driving force transmitting unit 103
05a, 105b and the like. Also, the front wheel 104
a, wheel speed sensor 106 for detecting the rotation speed of 104b
a, 106b, wheel speed sensors 106c, 106d for detecting rotation speeds of the rear wheels 105a, 105b, and the vehicle 10
A vehicle speed sensor 107 for detecting the traveling speed of 0 is provided.

【0014】なお、エンジン101およびモータ4の配
置は必ずしも図1のとおりである必要はなく、レイアウ
トの都合によっては、エンジン101で後輪105a,
105bを回転駆動し、モータ4で前輪104a,10
4bを回転駆動する構成を採ることもできる。また、エ
ンジン101の近傍にモータ4を配置する構成を採るこ
ともできる。
The arrangement of the engine 101 and the motor 4 does not necessarily have to be as shown in FIG. 1, and depending on the layout, the rear wheels 105a, 105a,
105b is rotated and the motor 4 drives the front wheels 104a,
It is also possible to adopt a configuration in which the 4b is driven to rotate. Further, a configuration in which the motor 4 is arranged near the engine 101 can be adopted.

【0015】以下、第1発電機2および界磁制御部6の
構成を、図2の回路図を参照して説明する。まず、第1
発電機2の構成について説明する。第1発電機2は、3
相交流発電機20と、3相全波整流器21等を備えてい
る。3相交流発電機20は、3相のステータコイル22
と、界磁コイル23等から構成されている。ステータコ
イル22は、図示していないステータに巻装され、また
界磁コイル23は、エンジン101のクランク軸108
と連結されて回転駆動される図示していないロータに巻
装されている。なお、ステータコイル22の結線方法
は、必ずしも図2に示すような星型結線、いわゆるスタ
ー結線である必要はなく、場合によっては三角結線、い
わゆるデルタ結線であっても構わない。前記ロータには
スリップリング24a,24bが設けられ、3相全波整
流器21の出力等から界磁コイル23に電流を供給でき
るようになっている。ロータは、ステータの内側で回転
可能に支承されているため、界磁コイル23によって磁
化されたロータはステータコイル22の内側で回転する
ことになる。これにより、ステータコイル22に起電力
が発生し、発電が行われる。
Hereinafter, the configurations of the first generator 2 and the field control unit 6 will be described with reference to the circuit diagram of FIG. First, the first
The configuration of the generator 2 will be described. The first generator 2 is 3
A phase alternating current generator 20 and a three-phase full-wave rectifier 21 are provided. The three-phase AC generator 20 includes a three-phase stator coil 22.
And the field coil 23 and the like. The stator coil 22 is wound around a stator (not shown), and the field coil 23 is connected to a crankshaft 108 of the engine 101.
And wound around a rotor (not shown) that is driven to rotate. The connection method of the stator coil 22 does not necessarily have to be a star connection as shown in FIG. 2, that is, a so-called star connection, and may be a triangular connection, that is, a so-called delta connection in some cases. The rotor is provided with slip rings 24a and 24b so that current can be supplied to the field coil 23 from the output of the three-phase full-wave rectifier 21 or the like. Since the rotor is rotatably supported inside the stator, the rotor magnetized by the field coil 23 rotates inside the stator coil 22. As a result, an electromotive force is generated in the stator coil 22 and power is generated.

【0016】3相全波整流器21は、3相交流発電機2
0で発生した交流電力を直流電力に変換する役割を担っ
ており、少なくとも6個のダイオードを適切に組合わせ
て構成されている。
The three-phase full-wave rectifier 21 is a three-phase AC generator 2
It is responsible for converting the AC power generated at 0 to DC power, and is configured by appropriately combining at least six diodes.

【0017】次に、界磁制御部6の構成について説明す
る。界磁制御部6は、界磁コイル23に流れる電流を断
続する界磁電流制御トランジスタ63と、第1発電機2
の発電電圧を所定の電圧に変圧する第1DC/DCコン
バータ61と、界磁決定部53(図1参照)からの情
報、具体的には、界磁の方法および量の情報に基づい
て、界磁電流制御トランジスタ63のオン・オフの動
作、第1DC/DCコンバータ61の出力電圧等を制御
するトランジスタ制御回路60と、界磁コイル23に印
加する電圧を、第1発電機2の発電電圧側(A側)、第
1DC/DCコンバータ61の出力電圧側(B側)のい
ずれかに切替えるスイッチ62等から構成されている。
なお、スイッチ62の切替えは、後述する第1〜第4の
制御手段のうちのどの制御手段が選択されたかに応じて
最適に行われる。
Next, the configuration of the field control section 6 will be described. The field control unit 6 includes a field current control transistor 63 for interrupting a current flowing through the field coil 23, and a first generator 2
Based on information from a first DC / DC converter 61 that transforms the generated voltage of the power supply into a predetermined voltage and a field determining unit 53 (see FIG. 1), specifically, information on the field method and amount, The transistor control circuit 60 for controlling the on / off operation of the magnetic current control transistor 63, the output voltage of the first DC / DC converter 61, and the like, and the voltage applied to the field coil 23 is supplied to the generation voltage side of the first generator 2. (A side) and a switch 62 for switching to any one of the output voltage side (B side) of the first DC / DC converter 61.
The switching of the switch 62 is optimally performed according to which of the first to fourth control means described later is selected.

【0018】以下、上記構成の補助駆動装置1の動作に
ついて説明する。まず、モータ制御部5の動作について
説明する。モータ制御部5内部のモータトルク決定部5
0は、車速センサ107から得られる車両100の走行
速度、車輪速センサ106a,106bから得られる前
輪104a,104bの速度、および車輪速センサ10
6c,106dから得られる後輪105a,105bの
速度等を基に、後輪105a,105bの駆動力あるい
は制動力が最大、または最適となるためにモータ4が発
生すべき必要なトルク(以下、目標モータトルクと称
す)を決定し、モータ電流決定部51に出力する。
Hereinafter, the operation of the auxiliary driving device 1 having the above configuration will be described. First, the operation of the motor control unit 5 will be described. Motor torque determination unit 5 inside motor control unit 5
0 is the traveling speed of the vehicle 100 obtained from the vehicle speed sensor 107, the speed of the front wheels 104a and 104b obtained from the wheel speed sensors 106a and 106b, and the wheel speed sensor 10
Based on the speeds and the like of the rear wheels 105a and 105b obtained from the motors 6c and 106d, the necessary torque to be generated by the motor 4 in order to maximize or optimize the driving force or the braking force of the rear wheels 105a and 105b (hereinafter, referred to as (Referred to as a target motor torque) and outputs it to the motor current determination unit 51.

【0019】例えば、駆動力あるいは制動力を最大にす
るためには、駆動時は((車両100の走行速度−後輪
105a,105bの速度)/後輪105a,105b
の速度)で、制動時は((車両100の走行速度−後輪
105a,105bの速度)/車両100の走行速度)
でそれぞれ定義される、いわゆるスリップ率の絶対値が
概ね0.1〜0.3の範囲の値となるように、車両100
の走行速度に応じて後輪105a,105bの速度をモ
ータ4で制御すればよい。これにより、後輪105a,
105bと、後輪105a,105bが接触する路面と
の摩擦係数が最大となるため、駆動力あるいは制動力が
最大となる。なお、車両100の走行速度が得られない
場合には、前輪104a,104b、場合によっては後
輪105a,105bの速度等から得られる走行速度の
推定値を基にモータ4を制御することができる。
For example, in order to maximize the driving force or the braking force, at the time of driving ((traveling speed of vehicle 100-speed of rear wheels 105a, 105b) / rear wheels 105a, 105b).
At the time of braking ((the running speed of the vehicle 100-the speed of the rear wheels 105a and 105b) / the running speed of the vehicle 100).
The vehicle 100 is controlled so that the absolute value of the so-called slip ratio, which is defined as
The speed of the rear wheels 105a and 105b may be controlled by the motor 4 according to the traveling speed of the vehicle. As a result, the rear wheels 105a,
Since the coefficient of friction between the road 105b and the road surface with which the rear wheels 105a and 105b are in contact is maximized, the driving force or the braking force is maximized. When the traveling speed of the vehicle 100 cannot be obtained, the motor 4 can be controlled based on an estimated value of the traveling speed obtained from the speed of the front wheels 104a, 104b and, in some cases, the rear wheels 105a, 105b. .

【0020】なお、目標モータトルクは必ずしも上述に
よってのみ決定されるものではなく、車両100の安定
性が確保される範囲であれば、運転者の要求等に応じて
任意に決定することができる。
It should be noted that the target motor torque is not necessarily determined only as described above, but can be arbitrarily determined according to the driver's requirements and the like as long as the stability of the vehicle 100 is ensured.

【0021】モータ電流決定部51は、モータ4に備わ
る回転センサ40、場合によっては後輪105a,10
5bの速度から得られるモータ4の回転速度と、これを
積分して得られる位置等の情報を基に、目標モータトル
クを発生させるために必要なモータ4の電流(以下、目
標モータ電流と称す)を決定し、モータ電圧決定部52
に出力する。
The motor current determination unit 51 includes a rotation sensor 40 provided in the motor 4 and, in some cases, rear wheels 105a and 10a.
The current of the motor 4 required to generate the target motor torque (hereinafter, referred to as the target motor current) based on the rotation speed of the motor 4 obtained from the speed 5b and information such as the position obtained by integrating the rotation speed. ) Is determined, and the motor voltage determination unit 52 is determined.
Output to

【0022】モータ電圧決定部52は、モータ4あるい
はインバータ3に備わる図示していない電流センサから
得られるモータ4の電流と目標モータ電流とを比較し、
目標モータ電流を流すためにモータ4に印加すべき必要
な電圧(以下、目標モータ電圧と称す)を決定し、界磁
決定部53とインバータ3に出力する。
The motor voltage determining unit 52 compares the current of the motor 4 obtained from a current sensor (not shown) provided in the motor 4 or the inverter 3 with a target motor current.
A necessary voltage to be applied to the motor 4 to flow the target motor current (hereinafter, referred to as a target motor voltage) is determined, and is output to the field determination unit 53 and the inverter 3.

【0023】なお、目標モータ電圧の決定に際しては、
電流検出遅れの補償、サンプリング時間の補償、インバ
ータ3の短絡防止時間の補償等を考慮することが望まし
い。
When determining the target motor voltage,
It is desirable to consider compensation for current detection delay, compensation for sampling time, compensation for short-circuit prevention time of the inverter 3, and the like.

【0024】界磁決定部53は、図示していないエンジ
ンコントロールユニット等から得られる各種情報、車両
100の走行速度、後輪105a,105bの速度等か
ら推定した車両100の走行状態や走行環境等に応じ
て、後述する第1〜第4の制御手段の選択を行い、さら
に界磁の方法および量を決定し、これを界磁制御部6と
インバータ3に出力する。
The field determining section 53 is provided with various information obtained from an engine control unit (not shown), the running speed of the vehicle 100, the running state and running environment of the vehicle 100 estimated from the speeds of the rear wheels 105a and 105b, and the like. , The first to fourth control means to be described later are selected, and the method and amount of the field are determined, and this is output to the field controller 6 and the inverter 3.

【0025】一般に、ACサーボモータでは、それに流
れる電流をできるかぎり早く変化させることが重要であ
り、このことはモータ4についても言えることである。
In general, in an AC servomotor, it is important to change the current flowing through it as quickly as possible. This is also true of the motor 4.

【0026】そこで、本実施の形態の補助駆動装置1で
は、界磁の方法および量を調節する制御(以下、界磁制
御と称す)と、インバータ3のスイッチングによってそ
の出力電圧を調節する制御(以下、出力電圧制御と称
す)を併用してモータ4の印加電圧を制御する。これに
より、モータ4の印加電圧を高速で制御することができ
るため、モータ4のトルク応答性能が向上し、車両10
0の走行状態や走行環境等に応じて最適にモータ4を回
転駆動することができる。
Therefore, in the auxiliary drive device 1 of the present embodiment, control for adjusting the method and amount of the field (hereinafter, referred to as field control) and control for adjusting the output voltage by switching of the inverter 3 (hereinafter, referred to as the field control). The output voltage control is also used to control the applied voltage of the motor 4. As a result, the voltage applied to the motor 4 can be controlled at high speed, so that the torque response performance of the motor 4 is improved and the vehicle 10
The motor 4 can be driven to rotate optimally according to the traveling state of 0, the traveling environment, and the like.

【0027】以下、界磁制御と出力電圧制御を併用した
補助駆動装置1の第1〜第4の制御手段について、その
内容と動作を説明する。まず、補助駆動装置1の第1の
制御手段について説明する。第1の制御手段は、第1発
電機2の発電電圧が目標モータ電圧に応じた最適な電圧
(以下、目標発電電圧と称す)となるように界磁制御を
施し、インバータ3の出力電圧が目標モータ電圧に等し
くなるように出力電圧制御を行うものである。
Hereinafter, the contents and operation of the first to fourth control means of the auxiliary drive device 1 using both the field control and the output voltage control will be described. First, the first control means of the auxiliary drive device 1 will be described. The first control means performs field control so that the generated voltage of the first generator 2 becomes an optimal voltage (hereinafter, referred to as a target generated voltage) according to the target motor voltage, and the output voltage of the inverter 3 is set to the target motor voltage. The output voltage is controlled so as to be equal to the voltage.

【0028】なお、本実施の形態では、第1発電機2の
発電電圧等の直流電圧の値はその大きさを意味してお
り、目標モータ電圧等の交流電圧の値はその片振幅を意
味している。ただし、インバータ3の出力電圧、すなわ
ちモータ4の印加電圧については、フーリエ解析に基づ
くその基本波、あるいはその片振幅を意味している。
In the present embodiment, the value of the DC voltage such as the voltage generated by the first generator 2 means its magnitude, and the value of the AC voltage such as the target motor voltage means its half amplitude. are doing. However, the output voltage of the inverter 3, that is, the applied voltage of the motor 4, means its fundamental wave based on Fourier analysis or its one amplitude.

【0029】図3は、第1の制御手段の制御フローを示
している。車両100が走行を開始すると同時に、界磁
決定部53は、車両100の走行状態、走行環境等の推
定を行い(ステップ1)、これに基づいて、第1の制御
手段を選択する(ステップ2)。すると界磁制御部6で
は、スイッチ62が図2中のA側に切替えられ(ステッ
プ3)、界磁コイル23に印加される電圧が第1発電機
2の発電電圧となる。
FIG. 3 shows a control flow of the first control means. At the same time that the vehicle 100 starts running, the field determining unit 53 estimates the running state, running environment, and the like of the vehicle 100 (Step 1), and selects the first control means based on the estimation (Step 2). ). Then, in the field control unit 6, the switch 62 is switched to the A side in FIG. 2 (step 3), and the voltage applied to the field coil 23 becomes the power generation voltage of the first generator 2.

【0030】さらに、モータトルク決定部50は、目標
モータトルクを算出し、これをモータ電流決定部51に
出力する(ステップ4)。モータ電流決定部51は、目
標モータ電流を算出し、これをモータ電圧決定部52に
出力する(ステップ5)。モータ電圧決定部52は、目
標モータ電圧を算出し、これを界磁決定部53とインバ
ータ3に出力する(ステップ6)。
Further, the motor torque determining section 50 calculates a target motor torque and outputs this to the motor current determining section 51 (step 4). The motor current determining unit 51 calculates a target motor current and outputs this to the motor voltage determining unit 52 (Step 5). The motor voltage determining unit 52 calculates a target motor voltage and outputs the calculated target motor voltage to the field determining unit 53 and the inverter 3 (Step 6).

【0031】界磁制御部6では、トランジスタ制御回路
60内の図示していないコンパレータにより、第1発電
機2の発電電圧と目標発電電圧との比較が行われ、これ
によりオン・オフの動作信号が生成される。これを受け
て、界磁電流制御トランジスタ63は、界磁コイル23
に流れる電流を断続する(ステップ7)。以上により、
第1発電機2の発電電圧は目標発電電圧に等しくなる。
In the field control section 6, a comparator (not shown) in the transistor control circuit 60 compares the generated voltage of the first generator 2 with the target generated voltage, thereby generating an ON / OFF operation signal. Is done. In response, the field current control transistor 63 sets the field coil 23
(Step 7). From the above,
The generated voltage of the first generator 2 becomes equal to the target generated voltage.

【0032】次に、インバータ3では、パルス振幅変調
方式に基づいて、インバータ3内の図示していないトラ
ンジスタ等の素子がスイッチングされ、インバータ3の
出力電圧が目標モータ電圧に等しくなるように出力電圧
制御が施される(ステップ8)。
Next, in the inverter 3, elements such as transistors (not shown) in the inverter 3 are switched based on the pulse amplitude modulation method, and the output voltage of the inverter 3 is made equal to the target motor voltage. Control is performed (step 8).

【0033】そして、目標モータ電圧に応じた3相交流
電圧がモータ4に印加され、モータ4に目標モータ電流
が流れ、目標モータトルクが発生することになる(ステ
ップ9)。
Then, a three-phase AC voltage corresponding to the target motor voltage is applied to the motor 4, a target motor current flows through the motor 4, and a target motor torque is generated (step 9).

【0034】なお、目標発電電圧は、インバータ3の出
力電圧をフーリエ解析した際の基本波の片振幅が、目標
モータ電圧に等しくなるように決定される。
The target power generation voltage is determined so that the half amplitude of the fundamental wave when the output voltage of the inverter 3 is subjected to Fourier analysis becomes equal to the target motor voltage.

【0035】第1の制御手段に基づいてモータ4で発生
したトルクは、駆動力伝達部103によってその大きさ
が変換され、後輪105a,105bに伝達される。こ
れにより、後輪105a,105bの駆動力あるいは制
動力が最大、あるいは最適となるため、湿潤路、雪路、
凍結路等の摩擦係数が比較的小さい路面(以下、低摩擦
係数路と称す)を走行する場合でも、発進時あるいは停
止時の車両100の安定性を確保することができる。ま
た、前輪104a,104bと後輪105a,105b
の全体の駆動力が比較的大きいため、前輪104a,1
04bと後輪105a,105bを共にエンジン101
の回転駆動力で駆動する前後輪駆動車両(以下、機械式
前後輪駆動車両と称す)が走行できない傾斜の登坂路で
も走行することが可能となり、かつ発進時あるいは停止
時の車両100の安定性を確保することができる。
The magnitude of the torque generated by the motor 4 based on the first control means is converted by the driving force transmission unit 103 and transmitted to the rear wheels 105a and 105b. As a result, the driving force or the braking force of the rear wheels 105a and 105b becomes maximum or optimal, so that the wet road, the snow road,
Even when traveling on a road surface having a relatively low friction coefficient such as an icy road (hereinafter referred to as a low friction coefficient road), the stability of the vehicle 100 at the time of starting or stopping can be ensured. Also, front wheels 104a, 104b and rear wheels 105a, 105b
Of the front wheels 104a, 1
04b and the rear wheels 105a, 105b together with the engine 101
Front and rear wheel drive vehicles (hereinafter referred to as mechanical front and rear wheel drive vehicles) driven by the rotational driving force of the vehicle can travel on an uphill road where the vehicle cannot travel, and the stability of the vehicle 100 when starting or stopping Can be secured.

【0036】第1の制御手段では、インバータ3の印加
電圧は目標発電電圧となる。ただし、目標発電電圧は目
標モータトルクに依存しており、目標モータトルクが低
い場合には、目標発電電圧が低くなるため、この場合に
は、インバータ3の印加電圧は低く抑えられることにな
る。そのため、図示していないバッテリを電源としてイ
ンバータ3に接続し、比較的高い一定電圧を常時印加す
る場合に比べて、インバータ3内の図示していないトラ
ンジスタ等の素子をスイッチングさせた際に生じる電圧
の跳ね上がりは小さく抑えられることになる。これによ
り、インバータ3の耐電圧性能が緩和されるため、イン
バータ3の小型化、低コスト化を図ることができる。ま
た、スイッチングの際の損失が小さくなるため、耐熱性
が向上し、インバータ3の信頼性を向上させることがで
きる。
In the first control means, the voltage applied to the inverter 3 becomes the target power generation voltage. However, the target power generation voltage depends on the target motor torque, and when the target motor torque is low, the target power generation voltage becomes low. In this case, the voltage applied to the inverter 3 is suppressed to a low level. Therefore, compared to a case where a battery (not shown) is connected to the inverter 3 as a power source and a relatively high constant voltage is constantly applied, a voltage generated when switching elements such as transistors (not shown) in the inverter 3 is changed. Will be kept small. As a result, the withstand voltage performance of the inverter 3 is reduced, so that the size and cost of the inverter 3 can be reduced. Further, since the loss at the time of switching is reduced, the heat resistance is improved, and the reliability of the inverter 3 can be improved.

【0037】また、モータ4の印加電圧が低く抑えら
れ、力率が向上するため、モータ4の損失が小さくな
る。これにより、第1発電機2を回転駆動するエンジン
101のトルクが軽減されるため、車両100の燃費を
向上させることができる。
Further, since the applied voltage of the motor 4 is kept low and the power factor is improved, the loss of the motor 4 is reduced. Thus, the torque of the engine 101 that drives the first generator 2 to rotate is reduced, so that the fuel efficiency of the vehicle 100 can be improved.

【0038】以上のとおり、第1の制御手段は、インバ
ータ3およびモータ4を効率良く駆動できる有効な制御
手段であり、車両100の走行状態、走行環境等に応じ
て最適にモータ4が回転駆動されるため、通常の走行に
おいて広く適用されることが望ましい。
As described above, the first control means is an effective control means capable of efficiently driving the inverter 3 and the motor 4, and the motor 4 is optimally driven to rotate in accordance with the running state of the vehicle 100, the running environment, and the like. Therefore, it is desirable that the present invention be widely applied in normal traveling.

【0039】図4(c)は、車両100が停止している
状態(図中、0(sec))から一定加速度で走行を継
続する場合の、第1の制御手段に基づく第1発電機2の
発電電圧とモータ4の印加電圧のタイムチャートの一例
を示している。なお、この時の車両100の走行速度の
タイムチャートを図4(a)に、エンジン101、第1
発電機2、およびモータ4の回転数のタイムチャートを
図4(b)にそれぞれ示す。これより、第1発電機2の
発電電圧が目標モータ電圧に応じた最適な電圧となるよ
うに界磁制御が施され、モータ4の印加電圧が目標モー
タ電圧に等しくなるように出力電圧制御が施されている
ことがわかる。そのため、前述のとおり車両100の走
行状態、走行環境等に応じて最適にモータ4が回転駆動
されることになる。
FIG. 4C shows the first generator 2 based on the first control means when the vehicle 100 continues running at a constant acceleration from a stopped state (0 (sec) in the figure). FIG. 2 shows an example of a time chart of the generated voltage of FIG. A time chart of the traveling speed of the vehicle 100 at this time is shown in FIG.
FIG. 4B shows a time chart of the number of rotations of the generator 2 and the motor 4. Thus, the field control is performed so that the generated voltage of the first generator 2 becomes an optimum voltage corresponding to the target motor voltage, and the output voltage control is performed so that the applied voltage of the motor 4 becomes equal to the target motor voltage. You can see that it is. Therefore, as described above, the motor 4 is optimally rotated and driven according to the traveling state of the vehicle 100, the traveling environment, and the like.

【0040】また、図5は、目標モータ電圧が一定の場
合の、第1の制御手段に基づくインバータ3の印加電圧
と、インバータ3内の図示していないトランジスタ等の
素子の印加電圧の(以下、素子の印加電圧と称す)タイ
ムチャートの一例を示している。これより、インバータ
3の印加電圧が低く、また、これによって電圧の跳ね上
がりが小さいため、素子の印加電圧が低く抑えられ、そ
の最大値(図中、ピーク電圧)が素子の耐電圧を下回っ
ていることがわかる。その結果、前述のとおりインバー
タ3の小型化、低コスト化を図ることができる。また、
インバータ3の信頼性を向上させることができる。
FIG. 5 shows the relationship between the applied voltage of the inverter 3 based on the first control means and the applied voltage of elements such as transistors (not shown) in the inverter 3 when the target motor voltage is constant. , Referred to as an applied voltage of the element). As a result, the applied voltage of the inverter 3 is low, and the voltage rise is small. Therefore, the applied voltage of the element is suppressed low, and the maximum value (peak voltage in the figure) is lower than the withstand voltage of the element. You can see that. As a result, the size and cost of the inverter 3 can be reduced as described above. Also,
The reliability of the inverter 3 can be improved.

【0041】次に、補助駆動装置1の第2の制御手段に
ついて説明する。第2の制御手段は、第1発電機2の回
転数等に応じて、界磁コイル23が作る界磁の量が所定
の一定値となるように界磁制御を施し、インバータ3の
出力電圧が目標モータ電圧に等しくなるように出力電圧
制御を行うものである。
Next, the second control means of the auxiliary driving device 1 will be described. The second control means performs field control according to the rotation speed of the first generator 2 so that the amount of the field generated by the field coil 23 becomes a predetermined constant value, and the output voltage of the inverter 3 reaches a target value. The output voltage control is performed so as to be equal to the motor voltage.

【0042】図6は、第2の制御手段の制御フローを示
している。車両100が走行を開始すると同時に、界磁
決定部53は、車両100の走行状態、走行環境等の推
定を行い(ステップ1)、これに基づいて、第2の制御
手段を選択する(ステップ2)。そして、第1発電機2
の回転数等に応じて界磁コイル23が作る界磁の量(以
下、界磁量と称す)を決定する。さらに、界磁コイル2
3のインピーダンス等を基に第1DC/DCコンバータ
61の出力電圧を決定する。すると、界磁制御部6で
は、スイッチ62が図2中のB側に切替えられ(ステッ
プ3’)、界磁コイル23に印加される電圧が第1DC
/DCコンバータ61の出力電圧となる。
FIG. 6 shows a control flow of the second control means. At the same time that the vehicle 100 starts running, the field determining unit 53 estimates the running state, the running environment, and the like of the vehicle 100 (Step 1), and selects the second control means based on the estimation (Step 2). ). And the first generator 2
The amount of the field generated by the field coil 23 (hereinafter, referred to as the field amount) is determined according to the rotation speed of the motor. Further, the field coil 2
The output voltage of the first DC / DC converter 61 is determined on the basis of the impedance of the third DC / DC converter. Then, in the field control unit 6, the switch 62 is switched to the B side in FIG. 2 (step 3 '), and the voltage applied to the field coil 23 is changed to the first DC voltage.
/ DC converter 61 output voltage.

【0043】さらに、モータトルク決定部50は、目標
モータトルクを算出し、これをモータ電流決定部51に
出力する(ステップ4)。モータ電流決定部51は、目
標モータ電流を算出し、これをモータ電圧決定部52に
出力する(ステップ5)。モータ電圧決定部52は、目
標モータ電圧を算出し、これを界磁決定部53とインバ
ータ3に出力する(ステップ6)。
Further, the motor torque determining section 50 calculates a target motor torque and outputs this to the motor current determining section 51 (step 4). The motor current determining unit 51 calculates a target motor current and outputs this to the motor voltage determining unit 52 (Step 5). The motor voltage determining unit 52 calculates a target motor voltage and outputs the calculated target motor voltage to the field determining unit 53 and the inverter 3 (Step 6).

【0044】界磁制御部6では、トランジスタ制御回路
60によりオン動作の信号が生成され、これを受けて界
磁電流制御トランジスタ63は、常時オン動作となる。
そして、トランジスタ制御回路60は、第1DC/DC
コンバータ61の出力電圧を調節する(ステップ
7’)。以上により、界磁コイル23が作る界磁量は所
定の一定値となる。
In the field control section 6, an ON operation signal is generated by the transistor control circuit 60, and in response to this, the field current control transistor 63 is always turned ON.
Then, the transistor control circuit 60 controls the first DC / DC
The output voltage of the converter 61 is adjusted (Step 7 '). As described above, the field amount generated by the field coil 23 becomes a predetermined constant value.

【0045】ここで、界磁量の決定方法の一例について
説明する。図7は、第1発電機2の発電特性の一例を示
している。図7では、横軸が発電電流、縦軸が発電電
圧、発電出力であり、発電出力は、発電電流を基準とし
て、これに発電電圧を乗じた値を示している。このよう
に、発電出力が最大となる時の発電電圧は第1発電機2
の回転数によって異なっており、回転数が高くなるにつ
れて発電電圧は高くなる傾向にある。
Here, an example of a method of determining the field amount will be described. FIG. 7 shows an example of the power generation characteristics of the first generator 2. In FIG. 7, the horizontal axis represents the generated current, and the vertical axis represents the generated voltage and the generated output. The generated output indicates a value obtained by multiplying the generated current by the generated voltage. As described above, the power generation voltage when the power generation output is maximum is the first generator 2
, And the generated voltage tends to increase as the rotation speed increases.

【0046】この発電特性を基に、界磁決定部53は、
図示していないエンジンコントロールユニットから得ら
れるエンジン101の回転数を基に第1発電機2の回転
数を推定し、この回転数において発電出力が最大となる
発電電圧(以下、出力最大電圧と称す)を決定する。そ
して、ステータコイル22のインピーダンス等を基に、
第1発電機2の発電電圧が出力最大電圧となるための界
磁量を決定する。なお、界磁量の算出に際しては、第1
発電機2の発電電圧が目標モータ電圧よりも高くなるよ
うに配慮する必要がある。以上により、界磁量が決定さ
れる。
Based on this power generation characteristic, the field determining unit 53
The rotation speed of the first generator 2 is estimated based on the rotation speed of the engine 101 obtained from an engine control unit (not shown), and the power generation voltage at which the power generation output becomes maximum at this rotation speed (hereinafter, referred to as output maximum voltage). ). Then, based on the impedance of the stator coil 22 and the like,
The field quantity for the generated voltage of the first generator 2 to become the maximum output voltage is determined. When calculating the field quantity, the first
Care must be taken that the generated voltage of the generator 2 is higher than the target motor voltage. Thus, the field quantity is determined.

【0047】なお、界磁量は必ずしも上述によってのみ
決定されるものではなく、第1発電機2の発電特性に応
じて任意に決定することができる。
It should be noted that the field quantity is not necessarily determined only as described above, but can be arbitrarily determined according to the power generation characteristics of the first generator 2.

【0048】次に、インバータ3においては、パルス幅
変調方式に基づいて、インバータ3内の図示していない
トランジスタ等の素子がスイッチングされ、インバータ
3の出力電圧が目標モータ電圧に等しくなるように出力
電圧制御が施される(ステップ8’)。
Next, in the inverter 3, elements such as transistors (not shown) in the inverter 3 are switched based on the pulse width modulation method, and the output of the inverter 3 is output so as to be equal to the target motor voltage. Voltage control is performed (step 8 ').

【0049】以上により、目標モータ電圧に応じた3相
交流電圧がモータ4に印加されるため、モータ4に目標
モータ電流が流れ、目標モータトルクが発生することに
なる(ステップ9)。
As described above, since the three-phase AC voltage corresponding to the target motor voltage is applied to the motor 4, the target motor current flows through the motor 4, and the target motor torque is generated (step 9).

【0050】第2の制御手段に基づいてモータ4で発生
したトルクは、駆動力伝達部103によってその大きさ
が変換され、後輪105a,105bに伝達される。こ
れにより、後輪105a,105bの駆動力あるいは制
動力が最大、あるいは最適となるため、低摩擦係数路を
走行する場合でも、発進時あるいは停止時の車両100
の安定性を確保することができる。また、前輪104
a,104bと後輪105a,105bの全体の駆動力
が比較的大きいため、機械式前後輪駆動車両が走行でき
ない傾斜の登坂路でも走行することが可能となり、かつ
発進時あるいは停止時の車両100の安定性を確保する
ことができる。
The magnitude of the torque generated by the motor 4 based on the second control means is converted by the driving force transmission unit 103 and transmitted to the rear wheels 105a and 105b. As a result, the driving force or the braking force of the rear wheels 105a and 105b is maximized or optimized. Therefore, even when the vehicle 100 travels on a road with a low friction coefficient, the vehicle 100 starts or stops.
Stability can be ensured. Also, the front wheel 104
a, 104b and the rear wheels 105a, 105b are relatively large in total driving force, so that it is possible to travel on an inclined uphill where a mechanical front-rear wheel drive vehicle cannot travel, and the vehicle 100 at the time of start or stop Stability can be ensured.

【0051】第2の制御手段では、第1発電機2の発電
出力を、例えば最大にすることができるため、必要とす
る後輪105a,105bの駆動力に応じて、必要な電
力をモータ4に供給することができる。これにより、車
両100の走行状態、走行環境等に応じて最適にモータ
4を回転駆動することができる。
In the second control means, the power output of the first generator 2 can be maximized, for example, so that the required electric power is supplied to the motor 4 according to the required driving force of the rear wheels 105a, 105b. Can be supplied to Thus, the motor 4 can be rotationally driven optimally according to the traveling state of the vehicle 100, the traveling environment, and the like.

【0052】また、変速機102のシフトダウンによっ
て前輪104a,104bの回転駆動力が急激に上昇す
るような場合でも、シフトダウンに伴うエンジン101
の回転数の上昇によって第1発電機2の発電出力が大き
くなり、第1発電機2を回転駆動するために費やされる
エンジン101のトルクが大きくなるため、変速機10
2を介して実際に前輪104a,104bに伝達される
回転駆動力の急激な上昇が回避されることになる。これ
により、前輪104a,104bが、いわゆるスリップ
することなく回転駆動されるため、特に低摩擦係数路を
登坂走行する際の車両100の安定性を向上させること
ができる。
Even when the rotational driving force of the front wheels 104a and 104b suddenly increases due to the downshift of the transmission 102, the engine 101 associated with the downshift is used.
The power output of the first generator 2 increases due to the increase in the rotation speed of the engine 101, and the torque of the engine 101 consumed to rotationally drive the first generator 2 increases.
Thus, a sharp increase in the rotational driving force actually transmitted to the front wheels 104a and 104b via the second wheel 2 is avoided. Thereby, the front wheels 104a and 104b are driven to rotate without slipping, so that the stability of the vehicle 100 can be improved particularly when traveling uphill on a low friction coefficient road.

【0053】また、第1発電機2の発電電圧、すなわち
インバータ3の印加電圧にリプルが存在する場合でも、
それに応じて、パルス幅変調方式に基づいてインバータ
3内で適切なスイッチングがなされるため、インバータ
3の出力電圧、すなわちモータ4の印加電圧を目標モー
タ電圧に高速で追従させることができる。これにより、
モータ4のトルク応答性能が向上するため、車両100
の走行状態、走行環境等に応じて最適にモータ4を回転
駆動することができる。
Further, even if the voltage generated by the first generator 2, that is, the voltage applied to the inverter 3, has a ripple,
Accordingly, since the appropriate switching is performed in the inverter 3 based on the pulse width modulation method, the output voltage of the inverter 3, that is, the applied voltage of the motor 4 can follow the target motor voltage at high speed. This allows
Since the torque response performance of the motor 4 is improved, the vehicle 100
The motor 4 can be optimally rotated in accordance with the traveling state, traveling environment, and the like of the vehicle.

【0054】以上のとおり、第2の制御手段は、変速機
102のシフトダウンによる車両100の不安定化を回
避できる有効な制御手段である。よって、走行途中にお
いて、図示していないエンジンコントロールユニットか
ら得られるシフトチェンジの情報に基づいて、変速機1
02のシフトダウンが行われると判断された場合には、
シフトダウンの前に、補助駆動装置1の制御手段を例え
ば第1の制御手段から第2の制御手段に切替えること
で、第2の制御手段によって前輪104a,104bの
回転駆動力が制御されるため、前輪104a,104b
が、いわゆるスリップせず、特に低摩擦係数路を走行す
る際の車両100の安定性が確保されることになる。
As described above, the second control means is an effective control means capable of avoiding instability of the vehicle 100 due to downshifting of the transmission 102. Therefore, during traveling, the transmission 1 is controlled based on shift change information obtained from an engine control unit (not shown).
If it is determined that a downshift of 02 will be performed,
Before the downshift, the rotational driving force of the front wheels 104a and 104b is controlled by switching the control means of the auxiliary drive device 1 from, for example, the first control means to the second control means. , Front wheels 104a, 104b
However, the so-called slip does not occur, and the stability of the vehicle 100 particularly when traveling on a low friction coefficient road is secured.

【0055】図8(c)は、例えば車両100が低摩擦
係数路を一定速度で走行している途中で変速機102の
シフトダウンが行われた場合の、第2の制御手段に基づ
く前輪104a,104bおよび後輪105a,105
bの駆動力のタイムチャートの一例を示す。なお、この
時のエンジン101および第1発電機2の回転数のタイ
ムチャートを図8(a)に、第1発電機2の発電出力の
タイムチャートを図8(b)にそれぞれ示す。これらよ
り、変速機102のシフトダウンが行われても、シフト
ダウンに伴うエンジン101の回転数の上昇によって第
1発電機2の発電出力が大きくなり、第1発電機2を回
転駆動するために費やされるエンジン101のトルクが
大きくなるため、エンジン101によって回転駆動され
る前輪104a,104bの駆動力の急激な上昇が抑え
られていることがわかる。また、第1発電機2の発電出
力が大きくなる分、この電力を受けるモータ4によって
回転駆動される後輪105a,105bの駆動力が上昇
していることがわかる。その結果、前輪104a,10
4bの駆動力が、いわゆるスリップが発生する駆動力
(図中、前輪および後輪のスリップ発生駆動力)を超え
なくなり、これにより、上述のとおり低摩擦係数路を走
行する際の車両100の安定性が確保されることにな
る。
FIG. 8 (c) shows the front wheel 104a based on the second control means, for example, when the transmission 102 is shifted down while the vehicle 100 is traveling on a low friction coefficient road at a constant speed. , 104b and rear wheels 105a, 105
6 shows an example of a time chart of the driving force b. A time chart of the rotation speeds of the engine 101 and the first generator 2 at this time is shown in FIG. 8A, and a time chart of the power output of the first generator 2 is shown in FIG. 8B. Accordingly, even if the transmission 102 is downshifted, the power output of the first generator 2 is increased by the increase in the rotation speed of the engine 101 associated with the downshift, and the first generator 2 is driven to rotate. It can be seen that since the consumed torque of the engine 101 is increased, a sharp increase in the driving force of the front wheels 104a and 104b driven by the engine 101 is suppressed. In addition, it can be seen that the driving power of the rear wheels 105a and 105b, which are rotationally driven by the motor 4 receiving the electric power, increases as the power generation output of the first generator 2 increases. As a result, the front wheels 104a, 10a
4b does not exceed the driving force at which the so-called slip occurs (the driving force at which the front wheels and the rear wheels slip) in the figure, thereby stabilizing the vehicle 100 when traveling on the low friction coefficient road as described above. Nature is secured.

【0056】次に、補助駆動装置1の第3の制御手段に
ついて説明する。第3の制御手段は、第1発電機2の回
転数等に応じて、第1発電機2の発電電圧が所定の一定
値となるように界磁制御を施し、インバータ3の出力電
圧が目標モータ電圧に等しくなるように出力電圧制御を
行うものである。
Next, the third control means of the auxiliary driving device 1 will be described. The third control means performs field control according to the rotation speed of the first generator 2 so that the generated voltage of the first generator 2 becomes a predetermined constant value, and the output voltage of the inverter 3 becomes the target motor voltage. The output voltage control is performed so as to be equal to.

【0057】図9は、第3の制御手段の制御フローを示
している。車両100が走行を開始すると同時に、界磁
決定部53は、車両100の走行状態、走行環境等の推
定を行い(ステップ1)、これに基づいて、第3の制御
手段を選択する(ステップ2)。そして、第1発電機2
の回転数等に応じてその最適な発電電圧(以下、目標発
電電圧と称す)を決定し、第1発電機2の発電電圧が目
標発電電圧に等しくなるための界磁の方法を決定する。
すると、界磁制御部6では、スイッチ62が図2中のA
側に切替えられ(ステップ3)、界磁コイル23に印加
される電圧が第1発電機2の発電電圧となる。
FIG. 9 shows a control flow of the third control means. At the same time that the vehicle 100 starts running, the field determination unit 53 estimates the running state, the running environment, and the like of the vehicle 100 (Step 1), and selects the third control unit based on the estimation (Step 2). ). And the first generator 2
An optimum power generation voltage (hereinafter referred to as a target power generation voltage) is determined according to the rotation speed of the motor, and a field method for determining that the power generation voltage of the first generator 2 becomes equal to the target power generation voltage is determined.
Then, in the field control unit 6, the switch 62 is set to A in FIG.
(Step 3), and the voltage applied to the field coil 23 becomes the power generation voltage of the first generator 2.

【0058】さらに、モータトルク決定部50は、目標
モータトルクを算出し、これをモータ電流決定部51に
出力する(ステップ4)。モータ電流決定部51は、目
標モータ電流を算出し、これをモータ電圧決定部52に
出力する(ステップ5)。モータ電圧決定部52は、目
標モータ電圧を算出し、これを界磁決定部53とインバ
ータ3に出力する(ステップ6)。
Further, the motor torque determining section 50 calculates a target motor torque and outputs this to the motor current determining section 51 (step 4). The motor current determining unit 51 calculates a target motor current and outputs this to the motor voltage determining unit 52 (Step 5). The motor voltage determining unit 52 calculates a target motor voltage and outputs the calculated target motor voltage to the field determining unit 53 and the inverter 3 (Step 6).

【0059】界磁制御部6では、トランジスタ制御回路
60内の図示していないコンパレータにより、第1発電
機2の発電電圧と目標発電電圧との比較が行われ、これ
によりオン・オフの動作信号が生成される。これを受け
て、界磁電流制御トランジスタ63は、界磁コイル23
に流れる電流を断続する(ステップ7)。以上により、
第1発電機2の発電電圧は目標発電電圧に等しくなる。
In the field control section 6, a comparator (not shown) in the transistor control circuit 60 compares the generated voltage of the first generator 2 with the target generated voltage, thereby generating an ON / OFF operation signal. Is done. In response, the field current control transistor 63 sets the field coil 23
(Step 7). From the above,
The generated voltage of the first generator 2 becomes equal to the target generated voltage.

【0060】ここで、目標発電電圧の決定方法の一例に
ついて説明する。モータ4では、インバータ3等に流れ
る電流の制約から、発生させられる最大のトルク(以
下、最大トルクと称す)と、この時の印加電圧(以下、
最大印加電圧と称す)が回転数により概ね定まってい
る。そのため、目標発電電圧を最大印加電圧よりも若干
高い値、例えば(最大印加電圧×2/1.73)とすれ
ば、インバータ3の印加電圧を必要最低限の電圧に抑え
つつ、必要に応じてモータ4に最大トルクを発生させる
ことができる。以上により、目標発電電圧が決定され
る。
Here, an example of a method for determining the target power generation voltage will be described. In the motor 4, the maximum torque generated (hereinafter, referred to as the maximum torque) and the applied voltage at this time (hereinafter, referred to as the maximum torque)
The maximum applied voltage is generally determined by the number of rotations. Therefore, if the target power generation voltage is set to a value slightly higher than the maximum applied voltage, for example, (maximum applied voltage × 2 / 1.73), the applied voltage of the inverter 3 is suppressed to the minimum necessary voltage, and as necessary. The maximum torque can be generated in the motor 4. As described above, the target power generation voltage is determined.

【0061】なお、目標発電電圧は必ずしも上述によっ
てのみ決定されるものではなく、第1発電機2の発電特
性、モータ4の電動特性等に応じて任意に決定すること
ができる。
It should be noted that the target power generation voltage is not necessarily determined only as described above, but can be arbitrarily determined according to the power generation characteristics of the first generator 2, the electric characteristics of the motor 4, and the like.

【0062】次に、インバータ3では、パルス幅変調方
式に基づいて、インバータ3内の図示していないトラン
ジスタ等の素子がスイッチングされ、インバータ3の出
力電圧が目標モータ電圧に等しくなるよう出力電圧制御
が施される(ステップ8’)。
Next, in the inverter 3, elements such as transistors (not shown) in the inverter 3 are switched based on the pulse width modulation method, and output voltage control is performed so that the output voltage of the inverter 3 becomes equal to the target motor voltage. Is performed (step 8 ').

【0063】以上により、目標モータ電圧に応じた3相
交流電圧がモータ4に印加されるため、モータ4に目標
モータ電流が流れ、目標モータトルクが発生することに
なる(ステップ9)。
As described above, since the three-phase AC voltage corresponding to the target motor voltage is applied to the motor 4, the target motor current flows through the motor 4, and the target motor torque is generated (step 9).

【0064】第3の制御手段に基づいてモータ4で発生
したトルクは、駆動力伝達部103によってその大きさ
が変換され、後輪105a,105bに伝達される。こ
れにより、後輪105a,105bの駆動力あるいは制
動力が最大、あるいは最適となるため、低摩擦係数路を
走行する場合でも、発進時あるいは停止時の車両100
の安定性を確保することができる。また、前輪104
a,104bと後輪105a,105bの全体の駆動力
が比較的大きいため、機械式前後輪駆動車両が走行でき
ない傾斜の登坂路でも走行することが可能となり、かつ
発進時あるいは停止時の車両100の安定性を確保する
ことができる。
The magnitude of the torque generated by the motor 4 based on the third control means is converted by the driving force transmission unit 103 and transmitted to the rear wheels 105a and 105b. As a result, the driving force or the braking force of the rear wheels 105a and 105b is maximized or optimized. Therefore, even when the vehicle 100 travels on a road with a low friction coefficient, the vehicle 100 starts or stops.
Stability can be ensured. Also, the front wheel 104
a, 104b and the rear wheels 105a, 105b are relatively large in total driving force, so that it is possible to travel on an inclined uphill where a mechanical front-rear wheel drive vehicle cannot travel, and the vehicle 100 at the time of start or stop Stability can be ensured.

【0065】第3の制御手段では、目標モータトルクの
変化により目標モータ電圧が変化した場合でも、第1発
電機2の発電電圧、すなわちインバータ3の印加電圧は
目標発電電圧に保たれる。これにより、インバータ3の
印加電圧は必要最低限の電圧に抑えられるため、図示し
ていないバッテリを電源としてインバータ3に接続し、
比較的高い一定電圧を常時印加する場合に比べて、イン
バータ3内の図示していないトランジスタ等の素子をス
イッチングさせた際に生じる電圧の跳ね上がりは低く抑
えられることになる。その結果、インバータ3の耐電圧
性能が緩和されるため、インバータ3の小型化、低コス
ト化を図ることができる。また、スイッチングの際の損
失が小さくなるため、耐熱性が向上し、インバータ3の
信頼性を向上させることができる。
In the third control means, even when the target motor voltage changes due to the change in the target motor torque, the voltage generated by the first generator 2, that is, the voltage applied to the inverter 3, is maintained at the target voltage. As a result, the voltage applied to the inverter 3 can be suppressed to the minimum necessary voltage.
As compared with the case where a relatively high constant voltage is constantly applied, the voltage jump that occurs when an element such as a transistor (not shown) in the inverter 3 is switched can be suppressed low. As a result, the withstand voltage performance of the inverter 3 is relaxed, so that the size and cost of the inverter 3 can be reduced. Further, since the loss at the time of switching is reduced, the heat resistance is improved, and the reliability of the inverter 3 can be improved.

【0066】また、モータ4の印加電圧が低く抑えら
れ、力率が向上するため、モータ4の損失が小さくな
る。これにより、第1発電機2を回転駆動するエンジン
101のトルクが軽減されるため、車両100の燃費を
向上させることができる。
Further, since the applied voltage of the motor 4 is kept low and the power factor is improved, the loss of the motor 4 is reduced. Thus, the torque of the engine 101 that drives the first generator 2 to rotate is reduced, so that the fuel efficiency of the vehicle 100 can be improved.

【0067】また、第1発電機2の発電電圧、すなわち
インバータ3の印加電圧にリプルが存在する場合でも、
それに応じて、パルス幅変調方式に基づいてインバータ
3内で適切なスイッチングがなされるため、インバータ
3の出力電圧、すなわちモータ4の印加電圧を目標モー
タ電圧に高速で追従させることができる。これにより、
モータ4のトルク応答性能が向上するため、車両100
の走行状態、走行環境等に応じて最適にモータ4を回転
駆動することができる。
Further, even if the voltage generated by the first generator 2, that is, the voltage applied to the inverter 3 has a ripple,
Accordingly, since the appropriate switching is performed in the inverter 3 based on the pulse width modulation method, the output voltage of the inverter 3, that is, the applied voltage of the motor 4 can follow the target motor voltage at high speed. This allows
Since the torque response performance of the motor 4 is improved, the vehicle 100
The motor 4 can be optimally rotated in accordance with the traveling state, traveling environment, and the like of the vehicle.

【0068】以上のとおり、第3の制御手段は、モータ
4のトルクを目標モータトルクに高速で追従させられる
有効な制御手法である。よって、走行途中において、図
示していないエンジンコントロールユニットから得られ
る運転者の加速要求の情報に基づいて、変速機102の
シフトダウンが行われる可能性があると判断された場合
には、その段階で、補助駆動装置1の制御手段を例えば
第1の制御手法から第3の制御手法に切替えることで、
第3の制御手段によってモータ4のトルクが高速で制御
され、これにより後輪105a,105bの駆動力が急
速に立上がるため、過渡的に後輪105a,105bの
駆動力が必要となった場合の車両100の安定性が確保
される。また、場合によってはシフトダウンが回避さ
れ、これにより前輪104a,104bの、いわゆるス
リップが回避されることになる。
As described above, the third control means is an effective control method that allows the torque of the motor 4 to follow the target motor torque at high speed. Therefore, if it is determined that there is a possibility of downshifting the transmission 102 based on information on the driver's acceleration request obtained from an engine control unit (not shown) during traveling, By switching the control means of the auxiliary drive device 1 from, for example, the first control method to the third control method,
When the torque of the motor 4 is controlled at a high speed by the third control means, whereby the driving force of the rear wheels 105a, 105b rises rapidly, so that the driving force of the rear wheels 105a, 105b is required transiently. Of the vehicle 100 is secured. Further, in some cases, downshifting is avoided, so that so-called slippage of the front wheels 104a, 104b is avoided.

【0069】図10(b)は、例えば走行途中に目標モ
ータトルクが最大トルクとなる場合の、第3の制御手段
に基づくインバータ3の印加電圧およびモータ4の出力
電圧のタイムチャートの一例を示している。なお、この
時の目標モータトルクのタイムチャートを図10(a)
に示す。これらより、最適な目標発電電圧が決定され、
これに基づいてインバータ3の印加電圧が制御されてい
るため、目標モータトルクが最大トルクとなっても、モ
ータ4の印加電圧が最大印加電圧にまで高められている
ことがわかる。これにより、上述のとおり車両100の
走行状態、走行環境等に応じて最適にモータ4が回転駆
動されることになる。
FIG. 10B shows an example of a time chart of the voltage applied to the inverter 3 and the output voltage of the motor 4 based on the third control means, for example, when the target motor torque reaches the maximum torque during traveling. ing. The time chart of the target motor torque at this time is shown in FIG.
Shown in From these, the optimal target generation voltage is determined,
Since the applied voltage of the inverter 3 is controlled based on this, it is understood that the applied voltage of the motor 4 is increased to the maximum applied voltage even if the target motor torque becomes the maximum torque. As a result, the motor 4 is optimally rotated and driven according to the traveling state, traveling environment, and the like of the vehicle 100 as described above.

【0070】以上のとおり、本実施の形態の補助駆動装
置1では、界磁の方法および量を調節する界磁制御と、
インバータ3のスイッチングによってその出力電圧を調
節する出力電圧制御を併用した、第1の制御手段、第2
の制御手段、および第3の制御手段を実現することがで
き、車両100の走行状態、走行環境等に応じて、これ
らを適宜選択して適用することで、必要に応じて最適に
モータ4を駆動することができ、これにより、湿潤路、
雪路、凍結路等を走行する際の車両100の安定性を確
保することができる。
As described above, in the auxiliary driving device 1 of the present embodiment, the field control for adjusting the method and amount of the field,
A first control means, a second control means, which uses output voltage control for adjusting the output voltage thereof by switching the inverter 3;
And the third control means can be realized, and by appropriately selecting and applying them according to the traveling state of the vehicle 100, the traveling environment, etc., the motor 4 can be optimally Can be driven, which allows wet roads,
The stability of the vehicle 100 when traveling on a snowy road, a frozen road, or the like can be ensured.

【0071】なお、界磁制御と出力電圧制御を併用した
モータ4の印加電圧の制御手段として、補助駆動装置1
の第4の制御手段がある。これは、第1発電機2の発電
電圧が目標モータ電圧に応じた最適な電圧となるように
界磁制御を施し、インバータ3の出力電圧が目標モータ
電圧に等しくなるように出力電圧制御を行うものであ
る。具体的には、図6中の第2の制御手段におけるステ
ップ3’およびステップ7’による界磁制御を施し、さ
らに図3中の第1の制御手段におけるステップ8による
出力電圧制御を施すものである。
The auxiliary driving device 1 is used as a means for controlling the applied voltage of the motor 4 using both the field control and the output voltage control.
There is a fourth control means. In this method, the field control is performed so that the generated voltage of the first generator 2 becomes an optimum voltage according to the target motor voltage, and the output voltage is controlled so that the output voltage of the inverter 3 becomes equal to the target motor voltage. is there. Specifically, the field control is performed in steps 3 'and 7' in the second control means in FIG. 6, and the output voltage control is performed in step 8 in the first control means in FIG.

【0072】上述のとおり、第1の制御手段、第2の制
御手段、および第3の制御手段を、車両100の走行状
態、走行環境等に応じて適宜選択して適用することで、
車両100の安定性を確保できるが、上記第4の制御手
段を付け加えて適用することで、安定性の更なる向上を
図ることができる。
As described above, the first control means, the second control means, and the third control means are appropriately selected and applied in accordance with the traveling state of the vehicle 100, the traveling environment, and the like.
Although the stability of the vehicle 100 can be ensured, the stability can be further improved by adding and applying the fourth control means.

【0073】本実施の形態の補助駆動装置1は、図示し
ていない前輪駆動車両に搭載され、これにより前後輪駆
動車両100が構成されることがある。そのため、機械
式前後輪駆動車両に比べて、車両100を構成する図示
していない車台を前輪駆動車両と共用できる、部品点数
を削減できる、発進時および停止時の車両100の安定
性を向上できる等のメリットがあり、車両100の低コ
スト化、高性能化を図ることができる。
The auxiliary drive device 1 of the present embodiment is mounted on a front-wheel drive vehicle (not shown), which may constitute a front-rear-wheel drive vehicle 100. Therefore, as compared to the mechanical front-wheel drive vehicle, a chassis (not shown) constituting the vehicle 100 can be shared with the front wheel drive vehicle, the number of parts can be reduced, and the stability of the vehicle 100 at the time of starting and stopping can be improved. Thus, the cost and performance of the vehicle 100 can be reduced.

【0074】また、本実施の形態の補助駆動装置1は、
電動機および発電機として機能する図示していない電動
発電機をエンジン101の近傍に備え、車両100が停
止した際にエンジン101を停止させる、いわゆるアイ
ドルストップを行う車両100にも搭載されることがあ
る。そのため、該車両100では、低摩擦係数路におけ
るアイドルストップからのエンジン101の再始動に伴
う前輪104a,104bの、いわゆるスリップを回避
すべく、低速走行時はエンジン101を始動させず、モ
ータ4の回転駆動力で後輪105a,105bを回転駆
動し、この駆動力のみで車両100を発進させることが
できる。これにより、後輪105a,105bの駆動力
が最大、あるいは最適になるため、低摩擦係数路を走行
する場合でも、発進時の車両100の安定性を確保する
ことができる。また、該車両100では、アイドルスト
ップが行われるため、燃費が向上することになる。
The auxiliary driving device 1 of the present embodiment is
A motor generator (not shown) functioning as a motor and a generator is provided in the vicinity of the engine 101, and may be mounted on the vehicle 100 that performs a so-called idle stop, which stops the engine 101 when the vehicle 100 stops. . Therefore, in the vehicle 100, in order to avoid so-called slippage of the front wheels 104a and 104b due to restart of the engine 101 from idling stop on a low friction coefficient road, the engine 101 is not started during low-speed running, and the motor 4 is not driven. The rear wheels 105a and 105b are rotationally driven by the rotational driving force, and the vehicle 100 can be started only by this driving force. As a result, the driving force of the rear wheels 105a and 105b is maximized or optimized, so that the stability of the vehicle 100 at the time of starting can be ensured even when traveling on a road with a low friction coefficient. Further, in the vehicle 100, since the idle stop is performed, the fuel efficiency is improved.

【0075】また、本実施の形態の補助駆動装置1で
は、第1発電機2の発電電力でモータ4を回転駆動する
ため、第1発電機2で発電を行っていれば、車両100
が走行しているかぎりはモータ4に必要な電力を供給す
ることができる。そのため、図示していないバッテリを
電源としてモータ4を回転駆動する場合に比べて、バッ
テリの充電量にかかわらず必要な電力をモータ4に供給
することができる、バッテリの充放電に係る損失が無い
分、効率良くモータ4を回転駆動させることができる、
バッテリを搭載する必要が無い分、車両100の低コス
ト化を図れ、かつ保守性を向上させることができる等の
メリットがある。
In the auxiliary drive device 1 according to the present embodiment, the motor 4 is rotationally driven by the power generated by the first generator 2.
As long as the vehicle is traveling, the required electric power can be supplied to the motor 4. Therefore, compared to a case where the motor 4 is driven to rotate by using a battery (not shown) as a power source, necessary electric power can be supplied to the motor 4 regardless of the charge amount of the battery. The motor 4 can be efficiently rotated and driven by
Since there is no need to mount a battery, there are advantages that the cost of the vehicle 100 can be reduced and maintainability can be improved.

【0076】また、本実施の形態の補助駆動装置1で
は、図1に示すように、第1発電機2に第2DC/DC
コンバータ111を接続し、これに低電圧バッテリ11
2を接続することができる。これにより、車両100が
減速する際にモータ4で発生した回生電力を第2DC/
DCコンバータ111で変圧して、低電圧バッテリ11
2を充電することができる。これにより、第2発電機1
10を回転駆動する必要がなくなるため、エンジン10
1のトルクが軽減され、車両100の燃費が向上するこ
とになる。なお、低電圧バッテリ112の電圧は約12
Vである。
Further, in the auxiliary driving device 1 of the present embodiment, as shown in FIG.
A converter 111 is connected, and a low-voltage battery 11
2 can be connected. As a result, when the vehicle 100 decelerates, the regenerative electric power generated by the motor 4 is supplied to the second DC /
The voltage is changed by the DC converter 111 and the low-voltage battery 11
2 can be charged. Thereby, the second generator 1
Since there is no need to rotationally drive the engine 10, the engine 10
1 is reduced, and the fuel efficiency of the vehicle 100 is improved. The voltage of the low-voltage battery 112 is about 12
V.

【0077】また、低電圧バッテリ112の充電、低電
圧負荷113への電力供給の役割を担う第2発電機11
0と第1発電機2のそれぞれの発電効率に応じて充電電
力の供給源を任意に選択できるため、効率良く低電圧バ
ッテリ112を充電でき、車両100の燃費を向上させ
ることができる。
Further, the second generator 11 plays a role of charging the low-voltage battery 112 and supplying power to the low-voltage load 113.
Since the supply source of the charging power can be arbitrarily selected according to the power generation efficiency of each of the first and second generators 2, the low-voltage battery 112 can be charged efficiently, and the fuel efficiency of the vehicle 100 can be improved.

【0078】さらに、本実施の形態の補助駆動装置1で
は、第1発電機2と界磁制御部6を一体化することがで
きる。これにより、図示していない電力ケーブル、信号
ケーブル等が短縮されるため、これらで発生する銅損を
低減することができる。また、界磁制御部6の小型化、
低コスト化を図ることができる。
Further, in the auxiliary drive device 1 of the present embodiment, the first generator 2 and the field control section 6 can be integrated. As a result, power cables, signal cables, and the like (not shown) are shortened, so that copper loss generated by these can be reduced. Further, the size of the field control unit 6 is reduced,
Cost reduction can be achieved.

【0079】また、本実施の形態の補助駆動装置1を搭
載した前後輪駆動車両100では、駆動力伝達部103
を図示していないクラッチとディファレンシャルギヤ等
で構成することができる。これにより、モータ4を回転
駆動する必要がない場合に、後輪105a,105bと
モータ4を機械的に切り離すことができる。その結果、
モータ4を構成する図示していないロータが負荷として
作用しないため、エンジン101のトルクが軽減され、
車両100の燃費が向上することになる、また、車両1
00が高速走行する場合でもロータの高速回転が抑制さ
れるため、モータ4の小型化、低コスト化を図ることが
できる。なお、クラッチとしては、電磁クラッチ、空気
圧クラッチ、油圧クラッチ等のいずれを用いても良い。
Further, in the front and rear wheel drive vehicle 100 equipped with the auxiliary drive device 1 of the present embodiment, the driving force transmitting section 103
Can be constituted by a clutch and a differential gear, not shown. This makes it possible to mechanically separate the rear wheels 105a and 105b from the motor 4 when the motor 4 does not need to be rotationally driven. as a result,
Since the rotor (not shown) constituting the motor 4 does not act as a load, the torque of the engine 101 is reduced,
The fuel efficiency of the vehicle 100 will be improved.
Since the high-speed rotation of the rotor is suppressed even when the motor 00 runs at a high speed, the size and cost of the motor 4 can be reduced. As the clutch, any of an electromagnetic clutch, a pneumatic clutch, a hydraulic clutch and the like may be used.

【0080】また、本実施の形態の補助駆動装置1で
は、モータ4として同期サーボモータ、スイッチドリラ
クタンスモータ、誘導モータ等の、いわゆるACサーボ
モータを用いるため、DCモータを用いる場合に比べ
て、耐熱性、ブラシの保守性等の点で優れている。これ
により、モータ4の小型化、低コスト化を図ることがで
きる。
In the auxiliary drive device 1 according to the present embodiment, a so-called AC servomotor such as a synchronous servomotor, a switched reluctance motor, and an induction motor is used as the motor 4. Excellent in heat resistance, brush maintainability, etc. As a result, the size and cost of the motor 4 can be reduced.

【0081】次に、図11は本実施の形態における第1
発電機2を断面図である。図11において、例えばダイ
カスト製法により成形された概円筒形状のハウジング8
5の内側には、ステータ鉄心81にステータコイル22
が巻装されてなるステータ80が、例えば焼嵌め、圧入
等により嵌合されている。ハウジング85の両端には、
ブラケット89a,89bがそれぞれ嵌合されており、
図示していないボルトによりハウジング85に固定され
ている。ステータ80の内側には、シャフト83のステ
ータ80の内周面に略相対する位置に嵌合された2個の
ロータ鉄心84a,84bに界磁コイル23が巻装され
てなるロータ82が配置されている。ロータ82のブラ
ケット89aから突出する端には、プーリ90が嵌合さ
れており、図示していないボルトによって固定されてい
る。
Next, FIG. 11 shows a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of the generator 2. In FIG. 11, for example, a substantially cylindrical housing 8 formed by a die casting method is used.
5, the stator coil 22 is attached to the stator core 81.
Is fitted by, for example, shrink fitting, press fitting, or the like. At both ends of the housing 85,
The brackets 89a and 89b are fitted respectively,
It is fixed to the housing 85 by bolts not shown. A rotor 82 in which the field coil 23 is wound around two rotor cores 84 a and 84 b fitted at positions substantially opposite to the inner peripheral surface of the stator 80 of the shaft 83 is disposed inside the stator 80. ing. A pulley 90 is fitted to an end of the rotor 82 projecting from the bracket 89a, and is fixed by a bolt (not shown).

【0082】ハウジング85の壁内には、複数個の壁内
冷却流路86a,86bが形成されており、ハウジング
85とブラケット89a,89bで形成される複数個の
側面冷却流路87a,87bによって接続され、所定の
冷却流路が形成されている。壁内冷却流路86a,86
bと側面冷却流路87a,87bには、冷却水88が満
たされており、図示していない冷却水ポンプによって冷
却水88の循環が行われている。側面冷却流路87a,
87bの近傍には、3相全波整流器21等が配置されて
いる。
A plurality of in-wall cooling passages 86a and 86b are formed in the wall of the housing 85, and are formed by a plurality of side cooling passages 87a and 87b formed by the housing 85 and brackets 89a and 89b. And a predetermined cooling channel is formed. In-wall cooling channels 86a, 86
The cooling water 88 is filled in b and the side cooling channels 87a and 87b, and the cooling water 88 is circulated by a cooling water pump (not shown). The side cooling passages 87a,
The three-phase full-wave rectifier 21 and the like are arranged in the vicinity of 87b.

【0083】本実施の形態における第1発電機2では、
比較的低温の冷却水88が壁内冷却流路86a,86
b、側面冷却流路87a,87bを循環することで、主
な発熱源であるステータ鉄心81、ステータコイル2
2、3相全波整流器21等が効果的に冷却されるため、
発電出力を大幅に増大することができる。これにより、
モータ4の出力に応じて必要な電力を確実に供給するこ
とができるため、最適にモータ4を回転駆動することが
できる。
In the first generator 2 according to the present embodiment,
The relatively low-temperature cooling water 88 is supplied to the in-wall cooling passages 86a and 86.
b, by circulating through the side cooling passages 87a and 87b, the stator core 81 and the stator coil 2 which are main heat sources
Since the two- and three-phase full-wave rectifiers 21 and the like are effectively cooled,
The power generation output can be greatly increased. This allows
Since necessary electric power can be reliably supplied according to the output of the motor 4, the motor 4 can be optimally rotated.

【0084】また、ハウジング85、ブラケット89
a,89b等で内部が完全に密閉されており、水、塵埃
等の侵入が完全に防止されているため、エンジン101
への搭載に際してはその場所を限定されることはない。
The housing 85 and the bracket 89
a, 89b, etc., the inside is completely sealed, and the intrusion of water, dust, etc. is completely prevented.
There is no restriction on the location when mounting the device.

【0085】(実施の形態2)図12は、本発明の実施
の形態2を示している。なお、実施の形態1と同一部分
については、同一番号を付して説明を省略する。本実施
の形態では、インバータ3に、例えばバッテリ、キャパ
シタ等の電池7が接続され、制御の都合等により、図示
していないスイッチでモータ4の電力源を第1発電機
2、電池7のいずれかに切替えられるよう構成されてい
る。
(Embodiment 2) FIG. 12 shows Embodiment 2 of the present invention. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In the present embodiment, a battery 7 such as a battery or a capacitor is connected to the inverter 3, and the power source of the motor 4 is switched by a switch (not shown) to either the first generator 2 or the battery 7 for convenience of control or the like. It is configured so that it can be switched between crabs.

【0086】このように構成すれば、実施の形態1での
各制御手段によらず、第1発電機2の発電出力が小さい
場合には、モータ4の電力源が電池7に切替えられるた
め、モータ4の出力に応じて必要な電力を確実に供給で
き、最適にモータ4を回転駆動することができる。
With this configuration, the power source of the motor 4 is switched to the battery 7 when the power output of the first generator 2 is small, irrespective of the control means in the first embodiment. Necessary electric power can be reliably supplied according to the output of the motor 4, and the motor 4 can be optimally rotated.

【0087】また、車両100の走行速度が低く、エン
ジン101の回転数が低い場合等で、第1発電機2の発
電電圧が目標モータ電圧よりも低くなる走行状態、走行
環境では、あらかじめモータ4の電力源を電池7に切替
えておくことで、第1の制御手段、第2の制御手段、あ
るいは第3の制御手段に基づくインバータ3の出力電圧
制御により、目標モータ電圧に応じた3相交流電圧がモ
ータ4に印加されるため、低摩擦係数路を走行する際の
発進時あるいは停止時の車両100の安定性が確保され
る。
Further, when the running speed of the vehicle 100 is low and the rotation speed of the engine 101 is low, for example, in a running state where the generated voltage of the first generator 2 is lower than the target motor voltage, in a running environment, the motor 4 Is switched to the battery 7, the output voltage of the inverter 3 is controlled based on the first control means, the second control means, or the third control means. Since the voltage is applied to the motor 4, stability of the vehicle 100 at the time of starting or stopping when traveling on a road with a low friction coefficient is ensured.

【0088】また、車両100が減速する際にモータ4
で発生した回生電力が電池7に充電されるため、モータ
4の出力に応じて必要な電力を確実に供給でき、最適に
モータ4を回転駆動することができる。
When the vehicle 100 decelerates, the motor 4
The battery 7 is charged with the regenerative electric power generated in the step (1), so that necessary electric power can be reliably supplied according to the output of the motor 4, and the motor 4 can be optimally rotated.

【0089】[0089]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
車両の走行状態や走行環境に応じてモータを最適な状態
に駆動制御することができるので、湿潤路、雪路、凍結
路等を走行する際の車両の安定性を確保することができ
る。
As described above, according to the present invention,
Since the drive of the motor can be controlled to an optimum state according to the traveling state and traveling environment of the vehicle, the stability of the vehicle when traveling on wet roads, snowy roads, frozen roads and the like can be ensured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1による補助駆動装置およ
び前後輪駆動車両の全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an auxiliary drive device and a front-rear wheel drive vehicle according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1発電機および界磁制御部の構成を表す回路
図である。
FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a configuration of a first generator and a field control unit.

【図3】第1の制御手段の制御フローを示した図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a control flow of a first control means.

【図4】第1の制御手段に基づくタイムチャートを示し
た図である。
FIG. 4 is a diagram showing a time chart based on a first control means.

【図5】第1の制御手段に基づくインバータの印加電圧
と、インバータ内のトランジスタ等の素子の印加電圧の
タイムチャートを示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing a time chart of an applied voltage of an inverter based on a first control means and an applied voltage of an element such as a transistor in the inverter.

【図6】第2の制御手段の制御フローを示した図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a control flow of a second control means.

【図7】第1発電機の発電特性の一例を表す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of power generation characteristics of a first generator.

【図8】第2の制御手段に基づくタイムチャートを示し
た図である。
FIG. 8 is a diagram showing a time chart based on a second control means.

【図9】第3の制御手段の制御フローを示した図であ
る。
FIG. 9 is a diagram showing a control flow of a third control means.

【図10】第3の制御手段に基づくタイムチャートを示
した図である。
FIG. 10 is a diagram showing a time chart based on a third control means.

【図11】第1発電機の縦断面図である。FIG. 11 is a longitudinal sectional view of the first generator.

【図12】本発明の実施の形態2による補助駆動装置お
よび前後輪駆動車両の全体構成図である。
FIG. 12 is an overall configuration diagram of an auxiliary drive device and front and rear wheel drive vehicles according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 補助駆動装置 2 第1発電機 3 インバータ 4 モータ 5 モータ制御部 6 界磁制御部 7 電池 20 3相交流発電機 21 3相全波整流器 22 ステータコイル 23 界磁コイル 24a,24b スリップリング 40 回転センサ 50 モータトルク決定部 51 モータ電流決定部 52 モータ電圧決定部 53 界磁決定部 60 トランジスタ制御回路 61 第1DC/DCコンバータ 62 スイッチ 63 界磁電流制御トランジスタ 80 ステータ 81 ステータ鉄心 82 ロータ 83 シャフト 84a,84b ロータ鉄心 85 ハウジング 86a,86b 壁内冷却流路 87a,87b 側面冷却流路 88 冷却水 89a,89b ブラケット 90 プーリ 100 前後輪駆動車両 101 エンジン 102 変速機 103 駆動力伝達部 104a,104b 前輪 105a,105b 後輪 106a,106b,106c 106d 車輪速センサ 107 車速センサ 108 クランク軸 110 第2発電機 111 第2DC/DCコンバータ 112 低電圧バッテリ 113 低電圧負荷。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Auxiliary drive device 2 1st generator 3 Inverter 4 Motor 5 Motor control unit 6 Field control unit 7 Battery 20 3-phase AC generator 21 3-phase full-wave rectifier 22 Stator coil 23 Field coil 24a, 24b Slip ring 40 Rotation sensor 50 Motor torque determiner 51 Motor current determiner 52 Motor voltage determiner 53 Field determiner 60 Transistor control circuit 61 First DC / DC converter 62 Switch 63 Field current control transistor 80 Stator 81 Stator core 82 Rotor 83 Shaft 84a, 84b Rotor Iron core 85 Housing 86a, 86b In-wall cooling passage 87a, 87b Side cooling passage 88 Cooling water 89a, 89b Bracket 90 Pulley 100 Front and rear wheel drive vehicle 101 Engine 102 Transmission 103 Driving force transmission unit 104a, 10 b wheel 105a, 105b rear wheel 106a, 106b, 106c 106d wheel speed sensor 107 vehicle speed sensor 108 crankshaft 110 second generator 111 first 2DC / DC converter 112 a low voltage battery 113 low voltage load.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 印南 敏之 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 山本 立行 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 Fターム(参考) 5H115 PA01 PA08 PA12 PC06 PG04 PI13 PI24 PI29 PO02 PO06 PO17 PU01 PU09 PU10 PU24 PU25 PV02 PV07 PV09 PV23 QE04 QE10 QI04 QN23 RB08 RB22 SE04 SE05 SE08 TB03 TO12 TR05 TU05 5H576 AA15 BB02 BB03 BB06 CC02 CC06 DD02 DD04 DD05 DD09 EE11 EE18 EE19 GG02 GG04 HA02 HB01 JJ06 JJ08 JJ22 JJ25 LL01 LL22 LL24 LL38 LL41 PP01 5H590 AA02 AA15 AB01 CA07 CA23 CC01 CC18 CC24 CD01 CD03 CE04 CE05 DD25 DD64 EA07 EA13 EB12 EB21 FA06 FA08 FB01 FB02 FC12 FC17 FC26 GA02 HA02 HA11 HA27  ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Toshiyuki Inami, Hitachi, Ibaraki Pref. 5H115 PA01 PA08 PA12 PC06 PG04 PI13 PI24 PI29 PO02 PO06 PO17 PU01 PU09 PU10 PU24 PU25 PV02 PV07 PV09 PV23 QE04 QE10 QI04 QN23 RB08 RB22 SE04 SE05 SE08 TB03 TO12 TR05 TU05 5H576A15 BB06 CC02 CC06 DD02 DD04 DD05 DD09 EE11 EE18 EE19 GG02 GG04 HA02 HB01 JJ06 JJ08 JJ22 JJ25 LL01 LL22 LL24 LL38 LL41 PP01 5H590 AA02 AA15 AB01 CA07 CA23 CC01 CC18 CC24 CD01 CD03 FC04 FA07 EB12 FC04 EB07 EB12 EB04 GA02 HA02 HA11 HA27

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 前輪および後輪のうち、一方がエンジン
によって駆動され、他方がモータによって駆動される車
両に搭載され、 前記エンジンによって駆動され発電を行う発電機と、該
発電機の発電電力を電力変換して前記モータに出力する
インバータと、前記モータの回転駆動力を制御するモー
タ制御部と、前記発電機の界磁を制御する界磁制御部と
を備え、 前記モータ制御部は、前記発電機の発電量を調節する制
御と、前記インバータの出力電圧を調節する制御を併用
して、前記モータの印加電圧を制御することを特徴とす
る補助駆動装置。
1. A generator, which is mounted on a vehicle driven by an engine and driven by a motor, one of a front wheel and a rear wheel, and driven by the engine to generate electric power. An inverter that converts power and outputs the electric power to the motor, a motor control unit that controls the rotational driving force of the motor, and a field control unit that controls the field of the generator, wherein the motor control unit includes the generator An auxiliary drive device for controlling the voltage applied to the motor by using both the control for adjusting the power generation amount and the control for adjusting the output voltage of the inverter.
【請求項2】 前輪および後輪のうち、一方がエンジン
によって駆動され、他方がモータによって駆動される車
両に搭載され、 前記エンジンによって駆動され発電を行う発電機と、該
発電機の発電電力を電力変換して前記モータに出力する
インバータと、前記モータの回転駆動力を制御するモー
タ制御部と、前記発電機の界磁を制御する界磁制御部と
を備え、 前記モータ制御部は、前記発電機の界磁コイルに流れる
電流の断続によって発電機の発電量を調節する制御と、
パルス振幅変調方式に基づいて前記インバータの出力電
圧を調整する制御とを併用して、前記モータの印加電圧
を制御することを特徴とする補助駆動装置。
2. A generator, one of a front wheel and a rear wheel, which is driven by an engine and the other is mounted on a vehicle driven by a motor, wherein the generator is driven by the engine to generate power, and the generated power of the generator is An inverter that converts power and outputs the electric power to the motor, a motor control unit that controls the rotational driving force of the motor, and a field control unit that controls the field of the generator, wherein the motor control unit includes the generator Control to adjust the amount of power generated by the generator by intermittent current flowing through the field coil;
An auxiliary drive device for controlling an applied voltage of the motor, together with a control for adjusting an output voltage of the inverter based on a pulse amplitude modulation method.
【請求項3】 前輪および後輪のうち、一方がエンジン
によって駆動され、他方がモータによって駆動される車
両に搭載され、 前記エンジンによって駆動され発電を行う発電機と、該
発電機の発電電力を電力変換して前記モータに出力する
インバータと、前記モータの回転駆動力を制御するモー
タ制御部と、前記発電機の界磁を制御する界磁制御部と
を備え、 前記モータ制御部は、前記発電機の界磁コイルに印加す
る電圧の調節によって発電機の発電量を調節する制御
と、パルス幅変調方式に基づいて前記インバータの出力
電圧を調整する制御とを併用して、前記モータの印加電
圧を制御することを特徴とする補助駆動装置。
3. A generator mounted on a vehicle driven by an engine and driven by a motor, one of a front wheel and a rear wheel, wherein the generator is driven by the engine to generate power, and the power generated by the generator is An inverter that converts power and outputs the electric power to the motor, a motor control unit that controls the rotational driving force of the motor, and a field control unit that controls the field of the generator, wherein the motor control unit includes the generator Control to adjust the amount of power generated by the generator by adjusting the voltage applied to the field coil, and control to adjust the output voltage of the inverter based on a pulse width modulation method, An auxiliary drive device characterized by controlling.
【請求項4】 前輪および後輪のうち、一方がエンジン
によって駆動され、他方がモータによって駆動される車
両に搭載され、 前記エンジンによって駆動され発電を行う発電機と、該
発電機の発電電力を電力変換して前記モータに出力する
インバータと、前記モータの回転駆動力を制御するモー
タ制御部と、前記発電機の界磁を制御する界磁制御部と
を備え、 前記モータ制御部は、前記発電機の界磁コイルに流れる
電流の断続によって発電機の発電量を調節する制御と、
パルス幅変調方式に基づいて前記インバータの出力電圧
を調整する制御とを併用して、前記モータの印加電圧を
制御することを特徴とする補助駆動装置。
4. A generator mounted on a vehicle driven by an engine and driven by a motor, one of a front wheel and a rear wheel, wherein the generator is driven by the engine to generate power, and the power generated by the generator is An inverter that converts power and outputs the electric power to the motor, a motor control unit that controls the rotational driving force of the motor, and a field control unit that controls the field of the generator, wherein the motor control unit includes the generator Control to adjust the amount of power generated by the generator by intermittent current flowing through the field coil;
An auxiliary driving device for controlling the applied voltage of the motor, together with control for adjusting the output voltage of the inverter based on a pulse width modulation method.
【請求項5】 前輪および後輪のうち、一方がエンジン
によって駆動され、他方がモータによって駆動される車
両に搭載され、 前記エンジンによって駆動され発電を行う発電機と、該
発電機の発電電力を電力変換して前記モータに出力する
インバータと、前記モータの回転駆動力を制御するモー
タ制御部と、前記発電機の界磁を制御する界磁制御部と
を備え、 前記モータ制御部は、前記発電機の界磁コイルに印加す
る電圧の調節によって発電機の発電量を調節する制御
と、パルス振幅変調方式に基づいて前記インバータの出
力電圧を調整する制御とを併用して、前記モータの印加
電圧を制御することを特徴とする補助駆動装置。
5. A generator, one of a front wheel and a rear wheel, which is driven by an engine and the other is mounted on a vehicle driven by a motor, wherein the generator is driven by the engine to generate power, and the generated power of the generator is An inverter that converts power and outputs the electric power to the motor, a motor control unit that controls the rotational driving force of the motor, and a field control unit that controls the field of the generator, wherein the motor control unit includes the generator The control applied to adjust the amount of power generated by the generator by adjusting the voltage applied to the field coil and the control used to adjust the output voltage of the inverter based on a pulse amplitude modulation method are used together to reduce the applied voltage of the motor. An auxiliary drive device characterized by controlling.
【請求項6】 前輪および後輪のうち、一方がエンジン
によって駆動され、他方がモータによって駆動される車
両に搭載され、 前記エンジンによって駆動され発電を行う発電機と、該
発電機の発電電力を電力変換して前記モータに出力する
インバータと、前記モータの回転駆動力を制御するモー
タ制御部と、前記発電機の界磁を制御する界磁制御部と
を備え、 前記モータ制御部は、 前記発電機の界磁コイルに流れる電流の断続によって発
電機の発電量を調節する制御と、パルス振幅変調方式に
基づいて前記インバータの出力電圧を調整する制御とを
併用して前記モータの印加電圧を制御する第1の制御手
段と、 前記発電機の界磁コイルに印加する電圧の調節によって
発電機の発電量を調節する制御と、パルス幅変調方式に
基づいて前記インバータの出力電圧を調整する制御とを
併用して前記モータの印加電圧を制御する第2の制御手
段と、 前記発電機の界磁コイルに流れる電流の断続によって発
電機の発電量を調節する制御と、パルス幅変調方式に基
づいて前記インバータの出力電圧を調整する制御とを併
用して前記モータの印加電圧を制御する第3の制御手段
と、 車両の走行状態または走行環境によって、前記第1の制
御手段、前記第2の制御手段、および前記第3の制御手
段のうちの一つを選択する選択手段と、 を備えたことを特徴とする補助駆動装置。
6. A generator mounted on a vehicle driven by an engine and driven by a motor, one of a front wheel and a rear wheel, wherein the generator is driven by the engine to generate power, and the generated power of the generator is An inverter that converts power and outputs the electric power to the motor; a motor control unit that controls the rotational driving force of the motor; and a field control unit that controls the field of the generator. The control of the applied voltage of the motor is controlled by using both the control for adjusting the power generation amount of the generator by the intermittent current flowing through the field coil and the control for adjusting the output voltage of the inverter based on a pulse amplitude modulation method. A first control unit, a control for adjusting a power generation amount of the generator by adjusting a voltage applied to a field coil of the generator, and the input based on a pulse width modulation method. Second control means for controlling the voltage applied to the motor in combination with control for adjusting the output voltage of the motor, and adjusting the power generation amount of the generator by intermittent current flowing through a field coil of the generator. Third control means for controlling the voltage applied to the motor by using both control and control for adjusting the output voltage of the inverter based on a pulse width modulation method; and An auxiliary drive device comprising: a first control unit, a selection unit that selects one of the second control unit and the third control unit.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載の補助駆
動装置を搭載したことを特徴とする前後輪駆動車両。
7. A front-rear wheel drive vehicle equipped with the auxiliary drive device according to claim 1.
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