JP2008195144A - 車両駆動装置 - Google Patents

車両駆動装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2008195144A
JP2008195144A JP2007030527A JP2007030527A JP2008195144A JP 2008195144 A JP2008195144 A JP 2008195144A JP 2007030527 A JP2007030527 A JP 2007030527A JP 2007030527 A JP2007030527 A JP 2007030527A JP 2008195144 A JP2008195144 A JP 2008195144A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
wheel
transmission mechanism
motor
power transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007030527A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4516577B2 (ja
Inventor
Kohei Ito
恒平 伊藤
Norikazu Matsuzaki
則和 松▲崎▼
Shin Fujiwara
慎 藤原
Yuichiro Takamune
裕一郎 高宗
Masaru Ito
勝 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2007030527A priority Critical patent/JP4516577B2/ja
Priority to US12/018,643 priority patent/US20080190675A1/en
Priority to CNA200810003861XA priority patent/CN101240848A/zh
Priority to EP08001458A priority patent/EP1955885A3/en
Publication of JP2008195144A publication Critical patent/JP2008195144A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4516577B2 publication Critical patent/JP4516577B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/19Improvement of gear change, e.g. by synchronisation or smoothing gear shift
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/52Driving a plurality of drive axles, e.g. four-wheel drive
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/61Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00Converter types
    • B60L2210/40DC to AC converters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/10Electrical machine types
    • B60L2220/14Synchronous machines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10Vehicle control parameters
    • B60L2240/12Speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/42Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/421Speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/42Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423Torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/42Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/429Current
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/44Drive Train control parameters related to combustion engines
    • B60L2240/441Speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/46Drive Train control parameters related to wheels
    • B60L2240/461Speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/46Drive Train control parameters related to wheels
    • B60L2240/465Slip
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/50Drive Train control parameters related to clutches
    • B60L2240/507Operating parameters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/80Time limits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2250/00Driver interactions
    • B60L2250/24Driver interactions by lever actuation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2250/00Driver interactions
    • B60L2250/26Driver interactions by pedal actuation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00Operating Modes
    • B60L2260/20Drive modes; Transition between modes
    • B60L2260/26Transition between different drive modes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00Operating Modes
    • B60L2260/20Drive modes; Transition between modes
    • B60L2260/28Four wheel or all wheel drive
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2270/00Problem solutions or means not otherwise provided for
    • B60L2270/10Emission reduction
    • B60L2270/14Emission reduction of noise
    • B60L2270/145Structure borne vibrations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2300/00Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60W2300/18Four-wheel drive vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/02Clutches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/02Clutches
    • B60W2510/0283Clutch input shaft speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/08Electric propulsion units
    • B60W2510/081Speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/26Wheel slip
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08Electric propulsion units
    • B60W2710/081Speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08Electric propulsion units
    • B60W2710/083Torque
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)

Abstract

【課題】クラッチの締結要求があった場合、円滑に、かつ早期にクラッチを締結することが可能な車両駆動装置を提供することにある。
【解決手段】4WDCU100は、電動機5及びクラッチ4の締結遮断を制御する。4WDCU100は、クラッチ4の遮断後に、クラッチの駆動側回転数と、クラッチの被駆動側回転数と同期させる。回転数同期要求判定手段140は、 駆動側の回転数同期が必要であるか否かを判定する。回転数同期要求判定手段140が、駆動側の回転数同期が必要であると判定すると、4WDCU100は、駆動側の回転数を被駆動側の回転数と同期させる。
【選択図】図2

Description

本発明は、車両駆動装置に関し、代表的には、走行性能を向上させるための技術に関する。
車両駆動装置に関する背景技術としては、例えば特許文献1に開示された技術が知られている。特許文献1には、クラッチの遮断と接続時に、被駆動体の回転速度に原動機の出力軸回転速度を同期させることにより、円滑なクラッチ締結を可能とする技術が開示されている。
特開2001−260716号公報
原動機側と被駆動側との回転速度が乖離した状態では円滑なクラッチの締結が行えない。このため、原動機が停止状態や待機状態にあり、被駆動側の回転速度が原動機側の回転速度よりも高い場合には、特許文献1に開示された技術のように、原動機側の回転速度と被駆動側の回転速度とを同期させてからクラッチを締結する。これにより、円滑なクラッチ締結が可能になる。しかし、原動機側の回転速度と被駆動側の回転速度とを同期させてからクラッチを締結すると、クラッチ締結の要求があってから実際のクラッチ締結までに時間を要し、原動機から車輪への動力伝達に遅れが生じる。このため、クラッチ締結までに車両挙動が不安定になる場合があると考えられる。走破性能,登坂性能などの走行性能をより向上させるためには上記課題の解決が望ましい。
本発明の代表的な一つは、車両の走行性能をより向上できる車両駆動装置を提供する。
ここに、本発明の代表的な一つは、車輪に対する電動機の回転動力の伝達が動力伝達機構により遮断された場合、動力伝達機構の車輪側の回転数に、動力伝達機構の電動機側の回転数が同期するように、電動機から動力伝達機構の電動機側に回転動力を伝達することを特徴とする。
本発明の代表的な一つによれば、車輪に対する電動機の回転動力の伝達が動力伝達機構により遮断されている状態から、電動機の回転動力を車輪に伝達する状態に切り替わっても、電動機の回転動力を車輪に直ちに伝達でき、車両挙動が不安定になることを抑制できる。
以下、本発明の実施形態を列挙する。
(1)上記目的を達成するために、本発明は、動力伝達機構を介して車輪に伝達される回転動力を発生する電動機を有し、前記車輪に対する前記回転動力の伝達が前記動力伝達機構により遮断された場合、前記動力伝達機構の前記車輪側の回転数に、前記動力伝達機構の前記電動機側の回転数が同期するように、前記電動機から前記動力伝達機構の前記電動機側に回転動力を伝達するようにしたものである。
かかる構成により、クラッチの締結要求があった場合、円滑に、かつ早期にクラッチを締結することが可能となる。
(2)また、上記目的を達成するために、本発明は、内燃機関の動力により駆動される第1の車輪とは異なる第2の車輪に動力伝達機構を介して機械的に接続され、前記動力伝達機構を介して前記第2の車輪に伝達される回転動力を、車載電源を駆動電源として発生する電動機と、該電動機の駆動を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記第2の車輪に対する前記回転動力の伝達が前記動力伝達機構により遮断された場合、前記動力伝達機構の前記車輪側の回転数を目標同期回転数として前記電動機の駆動を制御し、前記動力伝達機構の前記電動機側の回転数が目標同期回転数に同期するように制御するようにしたものである。
かかる構成により、クラッチの締結要求があった場合、円滑に、かつ早期にクラッチを締結することが可能となる。
(3)さらに、上記目的を達成するために、本発明は、内燃機関から出力された動力により前後輪の一方を駆動し、電動機から出力された回転動力により前記前後輪の他方を駆動する車両に搭載された車両駆動装置であって、車載電源を駆動電源として前記回転動力を発生する前記電動機と、前記電動機と前記他方の車輪との間に配置され、前記他方の車輪に対する前記回転動力の伝達を制御する動力伝達機構と、前記電動機の駆動及び前記動力伝達機構の作動を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記動力伝達機構の作動を制御して前記他方の車輪に対する前記回転動力の伝達を遮断した後、前記動力伝達機構の前記車輪側の回転数に、前記動力伝達機構の前記電動機側の回転数が同期するように、前記電動機の駆動を制御するようにしたものである。
かかる構成により、クラッチの締結要求があった場合、円滑に、かつ早期にクラッチを締結することが可能となる。
(4)上記(3)において、好ましくは、前記動力伝達機構の前記他方の車輪側と前記動力伝達機構の前記電動機側との回転数を同期させるための回転数同期制御が必要であるか否かを判定する判定手段を有し、前記制御手段は、前記判定手段により前記回転数同期制御が必要であると判定された時、前記回転同期制御を実行するようにしたものである。
(5)上記(4)において、好ましくは、前記判定手段は、前記前後輪のうち、前輪のスリップが検出された場合、前記回転数同期制御が必要であると判定するようにしたものである。
(6)上記(4)において、好ましくは、前記判定手段は、前記前後輪が強制的に前記内燃機関及び前記電動機によりそれぞれ駆動される強制4輪駆動モードを選択するための選択手段によって、前記強制4輪駆動モードが選択されている場合、前記回転数同期制御が必要であると判定するようにしたものである。
(7)上記(3)において、好ましくは、前記制御手段は、前記動力伝達機構の前記車輪側の回転数に、前記動力伝達機構の前記電動機側の回転数を同期させるために必要な前記電動機の回転動力が不足する場合、前記電動機の回転動力の出力可能な範囲内で前記電動機から前記動力伝達機構の前記電動機側に回転動力が伝達されるように、前記電動機の駆動を制御するようにしたものである。
(8)上記(7)において、好ましくは、前記制御手段は、前記動力伝達機構の前記車輪側の回転数に、前記動力伝達機構の前記電動機側の回転数を同期させるために必要な前記電動機の回転動力が不足する場合、前記電動機に供給される界磁電流を減少させるようにしたものである。
(9)上記(4)において、好ましくは、前記判定手段は、ブレーキペダルが踏み込まれた、前記前後輪のうち、後輪の速度が上昇した、アクセルペダルの踏み込み量を所定値以下とする状態が所定時間以上継続した、前記前後輪が強制的に前記内燃機関及び前記電動機によりそれぞれ駆動される強制4輪駆動モードを選択するための選択手段によって、前記強制4輪駆動モードとは異なるモードが選択されている、のいずれかの場合、前記回転数同期制御が不要であると判定し、前記制御手段は、前記判定手段により前記回転数同期制御が不要であると判定判断された時、前記回転同期制御を中止するようにしたものである。
(10)上記(3)において、好ましくは、前記駆動電源は、前記内燃機関により駆動される発電機である。
(11)また、上記目的を達成するために、本発明は、内燃機関の動力により駆動される第1の車輪とは異なる第2の車輪に動力伝達機構を介して機械的に接続され、前記動力伝達機構を介して前記第2の車輪に伝達される回転動力を、車載電源を駆動電源として発生する電動機と、該電動機の駆動を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記電動機の駆動を制御して、前記電動機から前記動力伝達機構を介して前記第2の車輪に回転動力を伝達し、前記第2の車輪を駆動する駆動制御モード、及び前記第2の車輪に対する前記回転動力の伝達が前記動力伝達機構により遮断された状態で、前記動力伝達機構の前記車輪側の回転数に、前記動力伝達機構の前記電動機側の回転数が同期するように、前記電動機から前記動力伝達機構の前記電動機側に回転動力を伝達する回転同期持続モードを備え、前記駆動制御モードが実行された後、前記第2の車輪に対する前記回転動力の伝達が前記動力伝達機構により遮断された場合には、前記回転同期持続モードを実行するようにしたものである。
かかる構成により、クラッチの締結要求があった場合、円滑に、かつ早期にクラッチを締結することが可能となる。
本発明の代表的な一つによれば、電動機の回転動力を車輪に直ちに伝達でき、車両挙動が不安定になることを抑制できるので、車両の走行性能をより向上できる。
以下、図1〜図9を用いて、本発明の一実施形態による車両駆動装置の構成及び動作について説明する。
最初に、図1を用いて、本実施形態による車両駆動装置を用いる四輪駆動車両の全体構成について説明する。
図1は、本発明の一実施形態による車両駆動装置を用いる四輪駆動車両の全体構成を示すシステムブロック図である。
四輪駆動車両は、エンジン(ENG)1及び電動機5を備えている。エンジン(ENG)1の駆動力は、トランスミッション(T/M)12及び第1の車軸を介して、左右の前輪14R,14Lに伝達され、前輪14R,14Lを駆動する。
電動機5の駆動力は、クラッチ(CL)4,ディファレンシャルギア(DIF)3及び第2の車軸を介して、左右の後輪15R,15Lに伝達され、後輪15R,15Lを駆動する。ディファレンシャルギア(DIF)3とクラッチ(CL)4が連結されると、電動機5の回転力は、クラッチ(CL)4,ディファレンシャルギア(DIF)3を介して後輪軸に伝えられ、後輪15R,15Lを駆動する。クラッチ(CL)4が外れると、電動機5は後輪15R,15L側から機械的に切り離され、後輪15R,15Lは駆動力を路面に伝えないものである。クラッチ(CL)4の締結・開放は、四輪駆動コントロールユニット(4WDCU)100によって制御される。4輪駆動(4WD)と2輪駆動(2WD)の切替は、4WDCU100によって自動的に切り替えられる。例えば、前輪や後輪のスリップが検出されると、4WDCU100は、自動的に4輪駆動(4WD)に切り替え、クラッチ4を締結するとともに、電動機5の駆動トルクを制御して、その駆動トルクにより後輪15R,15Lを駆動する。なお、4輪駆動(4WD)と2輪駆動(2WD)と手動で切替えるスイッチを設け、2輪駆動(2WD)側にスイッチが選択されている場合には、2輪駆動を維持し、4輪駆動(4WD)側にスイッチが選択されている場合には、自動で4輪駆動(4WD)と2輪駆動(2WD)を切替えるようにすることもできる。なお、電動機5は、例えば、正転逆転の切替えが容易な直流分巻電動機、または他励電動機を用いている。
なお、以上の説明では、前輪14R,14Lをエンジン(ENG)1で駆動し、後輪15R,15Lを電動機5で駆動する四輪駆動車両として説明しているが、前輪を電動機で駆動し、後輪をエンジンで駆動するようにしてもよいものである。
エンジンルーム内には、通常の充電発電システムを行う補機用発電機(ALT1)13及び補機バッテリ(BAT)11が配置される。補機用発電機(ALT1)13は、エンジン(ENG)1によってベルト駆動され、その出力は補機バッテリ(BAT)11に蓄積される。
また、補機用発電機(ALT1)13の近傍には、駆動用高出力発電機(ALT2)2が配設されている。駆動用高出力発電機(ALT2)2は、エンジン(ENG)1によりベルト駆動され、その出力によって電動機5が駆動される。駆動用高出力発電機(ALT2)2の発電電力は、4WDCU100によって制御される。駆動用高出力発電機(ALT2)2の発電電力が変化すると、電動機5の出力である電動機トルクが変化する。すなわち、4WDCU100は、駆動用高出力発電機(ALT2)2に対して出力の指令値(発電機(オルタネータ)の界磁電流値が所定値となるようなデューティ信号)を出力することにより、駆動用高出力発電機(ALT2)2の発電電力が変化する。駆動用高出力発電機(ALT2)2の発電電力は、電動機5の電機子コイル5bに印加され、電動機5の出力(電動機トルク)が変化する。4WDCU100は、駆動用高出力発電機(ALT2)2の出力(発電電力)を制御することにより、電動機5の出力(電動機トルク)を制御する。さらに、電動機5が高回転となる領域では、4WDCU100は、電動機5の界磁巻線5aに流す界磁電流を弱め界磁制御することにより、電動機5を直接制御して、電動機5が高速回転可能となるように制御する。
なお、以上の説明では、電動機5として、直流電動機を用いているが、直流電動機に代えて、交流電動機を用いることもできる。交流電動機としては、3相同期モータを用いることができる。3相同期モータを用いる場合、駆動用高出力発電機(ALT2)2と3相交流電動機の間に、直流から交流に電力変換するためのインバータが必要となる。
また、駆動用高出力発電機(ALT2)2の出力によって、電動機5を直接駆動する電動四輪駆動車の構成を示しているが、駆動用高出力発電機(ALT2)2の出力を一旦高圧バッテリに蓄電し、この高圧バッテリに蓄積された電力を用いて電動機5を駆動するハイブリッド自動車にも、本発明は適用できるものである。
エンジン(ENG)1の出力は、エンジンコントロールユニット(ECU)8により制御される。エンジン(ENG)1には、ここでは図示しないがエンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサと、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル開度センサが設けられており、各センサの出力は、4WDCU100に取り込まれる。また、トランスミッションコントローラ(TCU)9は、トランスミッション(T/M)12を制御する。
前輪14R,14L及び後輪15R,15Lの各車輪には、回転速度を検出する車輪速センサ16R,16L,17R,17Lが設けられている。また、ブレーキには、アンチロックブレーキコントロールユニット(ACU)10によって制御されるアンチロックブレーキアクチュエータが設けられている。
各信号線は、エンジンコントロールユニット(ECU)8又は、トランスミッションコントロールユニット(TCU)9又は、アンチロックブレーキコントロールユニット(ACU)10又は、他の制御ユニットのインターフェイスから車内LAN(CAN)バス経由で4WDCU100に入力するようにしてもよいものである。
駆動用高出力発電機(ALT2)2と電動機5の間には、大容量リレー(RLY)7が設けられ駆動用高出力発電機2の出力を遮断できる構成とする。リレー(RLY)7の開閉は、4WDCU100によって制御される。
次に、図2を用いて、本実施形態による車両駆動装置の構成について説明する。
図2は、本発明の一実施形態による車両駆動装置の構成を示すシステムブロック図である。
4WDCU100は、運転モード判定手段110と、電動機トルク目標値算出手段130と、回転数同期要求判定手段140と、ドライバ手段150とを備えている。4WDCU100には、入力信号として、車輪速(VW)信号と、アクセル開度(APO)信号と、シフト位置(SFT)信号と、駆動用高出力発電機出力電流(Ia)信号と、電動機界磁電流(If)信号と、電動機回転数(Nm)信号と、エンジン回転数(TACHO)と、ブレーキ(BRAKE)信号が入力する。
車輪速(VW)信号は、車輪速センサ16R,16L,17R,17Lによってそれぞれ検出された右前輪車輪速VWF_RHと、左前輪車輪速VWF_LHと、右後輪車輪速VWR_RHと、左後輪車輪速VWR_LHとからなる。なお、4WDCU100は、内部において、右後輪車輪速VWR_RHと左後輪車輪速VWR_LHとの平均値である後輪平均速VWRと、右前輪車輪速VWF_RHと左前輪車輪速VWF_LHとの平均値である前輪平均速VWFを算出する。
アクセル開度(APO)信号は、前述したアクセル開度センサの出力が入力する。4WDCU100は、ドライバがアクセルペダルを踏んだと認識しうる開度、例えばアクセル開度3%となると、アクセルオン信号を生成し、それ以下になるとアクセルオフ信号を生成する。なお、アクセルオンと判断するときの閾値と、アクセルオフと判断するときの閾値との間にヒステリシス特性をもたせることも例えば可能である。
シフト位置(SFT)信号は、シフトレバーの近傍に備えられたシフトポジションセンサの出力が入力する。オートマチックトランスミッション(AT)車の場合は、シフト位置がDレンジにあるか、他のレンジになっているかの状態を示す信号である。
駆動用高出力発電機出力電流(Ia)信号は、駆動用高出力発電機(ALT2)2の出力電流であり電動機の電機子コイル5bに流れる電流である。電動機界磁電流(If)信号は、電動機5の界磁コイルに流れる界磁電流である。電動機回転数(Nm)信号は、電動機5の回転数を示す信号である。
エンジン回転数(TACHO)信号は、前述したエンジン回転数センサの出力が入力する。
ブレーキ(BRAKE)信号は、ブレーキペダルが踏み込まれたことを示す信号である。
また、4WDCU100は、駆動用高出力発電機(ALT2)2の界磁コイルに流れる界磁電流を制御するための駆動用高出力発電機出力電流制御信号C1と、電動機5の界磁コイルに流れる界磁電流を制御するための電動機界磁電流制御信号C2と、リレー7の開閉を制御するRLY駆動信号RLYと、クラッチ(CL)4の締結・開放を制御するクラッチ制御信号CLとを出力する。
運転モード判定手段110は、車輪速(VW)信号と、アクセル開度(APO)信号と、シフト位置(SFT)信号とに基づいて、四輪駆動の運転モード(MODE)を判定する。判定された運転モード(MODE)としては、運転モード2の2WDモードと、運転モード3の4WD待機モードと、運転モード4のクリープモードと、運転モード5の4WD制御モードと、運転モード6の回転同期持続モードと、運転モード7の停止シーケンスモードと、運転モード8の回転合わせモードがある。本実施形態の特徴は、運転モード6の回転同期持続モードにある。
ここで、図3も参照して、本実施形態による車両駆動装置の中の運転モード判定手段110の動作について説明する。
図3は、本発明の一実施形態による車両駆動装置の中の運転モード判定手段の動作を示すタイミングチャートである。
図3において、図3(A)は路面状態を示している。例えば、路面の摩擦係数の大きな高μ路と、摩擦係数の小さな低μ路を示している。図3(B)は、シフト位置(SFT)を示している。シフトポジションセンサの出力により、シフト位置がDレンジにあるか、他のレンジにあるかを区別している。図3(C)は、アクセル開度(APO)を示している。前述したように、アクセル開度(APO)信号に応じて、例えばアクセル開度3%となるとアクセルオンとなり、それ以下になるとアクセルオフとなる。図3(D)は、電動機トルクの目標値(MTt)を示している。図3(E)は、車輪速(VW)を示している。車輪速(VW)信号は、右前輪車輪速VWF_RHと、左前輪車輪速VWF_Lと、右後輪車輪速VWR_RHと、左後輪車輪速VWR_LHとからなるが、ここでは、右前輪車輪速VWF_RHと、左前輪車輪速VWF_Lとの平均値である前輪平均速VWFと、右後輪車輪速VWR_RHと、左後輪車輪速VWR_LHとの平均値である後輪平均速VWRのみを図示している。図3(F)は、運転モード判定手段110によって判定された運転モード(MODE)を示している。
図3の時刻t1の前は、運転モード2の2WDモードである。そして、時刻t1において、図3(B)に示すようにシフト位置(SFT)がDレンジで、図3(C)に示すようにアクセル開度(APO)がオフであり、図3(E)に示すように車輪速(VW)が0km/hのとき、運転モード判定手段110は、運転モード3の4WD待機モードと判定する。そして、運転モード判定手段110は、図2に示したドライバ手段150に対して、電動機トルク目標値(MTt)として、例えば、0.5Nmを出力する。電動機5の出力トルクを、例えば0.5Nmとして、電動機5からわずかに、駆動トルクを後輪に伝えておくことにより、次に四輪駆動となった際に直ちに応答できるように待機する。ドライバ手段150は、電動機トルク目標値(MTt)が、例えば0.5Nmとなるように、駆動用高出力発電機出力電流制御信号C1を出力するが、ドライバ手段150の詳細については、図8を用いて後述する。
次に、時刻t2において、図3(C)に示すようにアクセル開度(APO)がオフで、図3(B)に示すようにシフト位置(SFT)がDレンジであり、図3(E)に示すように車輪速(VW)が0km/hよりわずかに大きくなり、車両がクリープ状態になると、運転モード判定手段110は、運転モード4のクリープモードと判定する。そして、運転モード判定手段110は、図2に示したドライバ手段150に対して、電動機トルク目標値(MTt)として、運転モード3の4WD待機モード時よりは大きな、例えば、1.0Nmを出力する。すなわち、エンジン(ENG)1によって前輪(14R、14L)に駆動力が伝達され、車両がクリープ状態になったときは、後輪(15R、15L)に対しても電動機5から駆動力を伝達して、前後輪の駆動によるクリープ状態とする。
次に、時刻t3において、図3(B)に示すようにシフト位置(SFT)がDレンジとなり、図3(C)に示すようにアクセル開度(APO)がオンになると、運転モード判定手段110は、運転モード5の4WD制御モードと判定する。そして、運転モード判定手段110は、図2に示した電動機トルク目標値算出手段130に対して、運転モード5の4WD制御モードであることを通知する。電動機トルク目標値算出手段130は、図3(D)に示すように、電動機トルク目標値(MTt)を、例えば、4.5Nmとする。そして、図1(E)に示す車輪速(VW)が例えば8km/hになるまで、電動機トルク目標値(MTt)を4.5Nmに維持する。車輪速(VW)が8km/hになると、その後、所定時間の後に電動機トルク目標値(MTt)が0.5Nmとなるように、電動機トルク目標値(MTt)を直線的に減少させる。時刻t4において、図3(D)に示す電動機トルク目標値(MTt)が0.5Nmとなると、運転モード判定手段110は、運転モード7の停止シーケンスモードと判定して、0.5Nmの電動機トルク目標値(MTt)を所定時間保持した後、時刻t5において、リレー(RLY)7をオフし、また、クラッチ(CL)4もオフする。そして、電動機トルク目標値(MTt)を0Nmとして、運転モード2の2WDモードとする。
以上のように、車両の発進時に、エンジン(ENG)1によって前輪(14R、14L)を駆動するだけでなく、電動機5によって後輪(15R、15L)を駆動することによって、発進時を四輪駆動として、低μ路での発進性能を向上する。なお、以上のシーケンスは、図3(A)に示すように、路面状態が高μ路の時の制御内容である。
なお、図3(A)に示す低μ路では、前輪のスリップが発生すると、運転モード判定手段110は、スリップ状態を収束するための運転モード5の4WD制御モードと判定するが、この点については、後述する。
ここで、図4を用いて、本実施形態による車両駆動装置の中の電動機トルク目標値算出手段130の構成について説明する。
図4は、本発明の一実施形態による車両駆動装置の中の電動機トルク目標値算出手段の構成を示すブロック図である。
直流電動機トルク算出手段130は、アクセル感応トルク演算手段131と、前後輪速差感応トルク演算手段132と、トルク切替手段133とを備えている。
アクセル感応トルク演算手段131は、運転モード判定手段110が運転モード5の4WD制御モードと判定した場合の電動機トルク目標値を算出する手段である。前後輪速差感応トルク演算手段132は、前輪速と後輪速とに差が生じた場合であって、特に前輪側が後輪速よりも速く、前輪がスリップ状態となったときの電動機トルク目標値を算出する手段である。トルク切替手段133は、アクセル感応トルク演算手段131が出力する電動機トルク目標値と、前後輪速差感応トルク演算手段132が出力する電動機トルク目標値とを比較し大きい方を出力する手段である。運転モード5の4WD制御モードと判定し、かつ高μ路で前輪速と後輪速とに差が生じていない場合には、前後輪速差感応トルク演算手段132が出力する電動機トルク目標値は0Nmであるため、トルク切替手段133の出力は、アクセル感応トルク演算手段131の出力と同じものである。
ここで、図4及び図5を用いて、運転モード判定手段110が運転モード5の4WD制御モードと判定した場合に、アクセル感応トルク演算手段131が算出する電動機トルク目標値について説明する。
図5は、本発明の一実施形態による車両駆動装置の電動機トルク目標値算出手段の中のアクセル感応トルク演算手段の動作を示す特性図である。
アクセル感応トルク演算手段131は、図4が示すように、後輪平均速VWRと、アクセル開度APOが入力する。後輪平均速VWRは、右後輪速VWR_RHと、左後輪速VWR_LHの平均値として求められる値である。
アクセル感応トルク演算手段131は、図5に示すように、後輪平均速VWRが8km/h未満では、アクセル感応トルクTQACが4.5Nmとなり、後輪平均速VWRが8km/h以上では、アクセル感応トルクTQACが0Nmとなるように、アクセル開度APOがオンとなると、後輪平均速VWRに対するアクセル感応トルクTQACを出力する。
また、回転数同期要求判定手段140が回転数同期を必要と判定した場合は、後輪平均速VWRの値に関わらずアクセル開度APOがオンとなると4.5Nmを出力するが、これについては後述する。
その結果、図3で説明したように、電動機トルク目標値算出手段130は、図3(D)に示すように、電動機トルク目標値(MTt)を、例えば、4.5Nmとする。そして、図3(E)に示す車輪速VWが8km/hになるまで、電動機トルク目標値(MTt)を4.5Nmに維持する。車輪速VWが8km/hになると、アクセル感応トルク演算手段131は、所定時間の後目標トルクが0.5Nmとなるように、電動機トルク目標値(MTt)を直線的に減少させる。
次に、図3に戻り、図3(A)に示す低μ路の場合について説明する。図3の時刻t11の前は、運転モード2の2WDモードである。そして、時刻t11において、図3(B)に示すようにシフト位置(SFT)がDレンジで、図3(C)に示すようにアクセル開度(APO)がオフであり、図3(E)に示すように車輪速(VW)が0km/hのとき、運転モード判定手段110は、運転モード3の4WD待機モードと判定する。そして、運転モード判定手段110は、図2に示したドライバ手段150に対して、電動機トルク目標値(MTt)として、例えば、0.5Nmを出力する。
そして、時刻t12において、図3(E)に示すように、前輪平均速VWFと後輪平均速VWRとに差が生じた場合であって、前輪側VWFが後輪速VWRよりも早く、前輪がスリップ状態となると、運転モード判定手段110は、運転モード5の4WD制御モードと判定する。図4に示す前後輪速差感応トルク演算手段132は、前輪速VWFと後輪速VWRとの差に基づいて、前輪のスリップ状態を収束するための目標直流電動機トルクを算出する。
図4に示す前後輪速差感応トルク演算手段132は、前輪平均速VWFと後輪平均速VWRとの差に基づいて、前輪のスリップ状態を収束するための電動機トルク目標値を算出する。
ここで、図4及び図6を用いて、運転モード判定手段110が運転モード5の4WD制御モードと判定した場合に、前後輪速差感応トルク演算手段132が算出する電動機トルク目標値について説明する。
図6は、本発明の一実施形態による車両駆動装置の電動機トルク目標値算出手段の中の前後輪速差感応トルク演算手段の動作を示す特性図である。
図4に示すように、前後輪速差感応トルク演算手段132は、後輪平均速VWRと、前輪平均速VWFが入力する。前輪平均速VWFは、右前輪速VWF_RHと、左前輪速VWF_LHの平均値として求められる値である。
前後輪速差感応トルク演算手段132は、図6に示すように、前輪平均速VWFと、後輪平均速VWRとの差ΔV(=VWF−VWR)に基づいて、例えば、前後輪速差ΔVが2km/hのときは、前後輪差感応トルクTQDVが0Nmであり、その後、前後輪速差ΔVが7km/hのときに、前後輪差感応トルクTQDVが10Nmとなるように、漸次増加する前後輪差感応トルクTQDVを出力する。トルク切替手段133は、アクセル感応トルク演算手段131の出力TQACと、前後輪速差感応トルク演算手段132の出力TQDVとを比較して大きい方をドライバ手段150に出力する。
その結果、図3で説明したように、電動機トルク目標値算出手段130は、図3(D)に示すように、電動機トルク目標値(MTt)を、例えば、10Nmとする。例えば、車速が8km/h以下であれば、図6に示したように、アクセル感応トルク演算手段131の出力TQACは、4.5Nmである。また、例えば、後輪平均速VWRと前輪平均速VWFとの差ΔV(=VWF−VWR)が3km/hであり、このときの前後輪速差感応トルク演算手段140の出力TQDVが5.5Nmとすると、トルク切替手段133の出力は5.5Nmとなる。前輪平均速VWFと後輪平均速VWRとの差ΔV(=VWF−VWR)が2km/h以下となった場合、所定時間の後に電動機トルク目標値(MTt)が0.5Nmとなるように、電動機トルク目標値(MTt)を直線的に減少させる。時刻t13において、電動機トルク目標値(MTt)が0.5Nmになると、運転モード7の停止シーケンスモードに移行して、所定時間後の時刻t14において、、4WDCU100は、リレー(RLY)7をオフし、また、クラッチ(CL)4もオフする。
ここで、図7を用いて、本実施形態による車両駆動装置の中のドライバ手段150の構成について説明する。
図7は、本発明の一実施形態による車両駆動装置の中のドライバ手段150の構成を示すブロック図である。
ドライバ手段150は、電動機界磁電流算出手段152と、駆動用高出力発電機出力電流算出手段154と、フィードバック制御手段156,157,158と、C1選択手段159とを備えている。電動機界磁電流算出手段152は、図2に示した4WDCU100に入力する電動機回転数信号Nmに基づいて、電動機5の界磁コイル5aに流す電流を算出する。電動機界磁電流算出手段152は、図7に示すように、例えば、電動機回転数NmがN1以下では、目標電動機界磁電流Iftを10Aとする。そして、電動機回転数NmがN1〜N2では、目標電動機界磁電流Iftを10Aから3.6Aまで順次減少させる。さらに、電動機回転数NmがN2以上では、目標電動機界磁電流Iftを3.6Aとする。このように、電動機5が高回転となると、弱め界磁制御を行い、電動機5が高回転可能となるように制御する。目標電動機界磁電流Iftと、実際に検出された電動機5の界磁電流Ifは、フィードバック制御手段156で差分が検出され、差分が0となるように、電動機5の界磁コイルに与えられる電流(ここでは、電力変換器をスイッチングするデューティ信号のデューティ比)C2を変化させて、フィードバック制御する。
駆動用高出力発電機出力電流算出手段154は、電動機トルク目標値算出手段130が出力する電動機トルク目標値MTtと、電動機界磁電流算出手段152が出力する目標電動機界磁電流Iftとに基づいて、マップを用いて、電動機電機子コイル5bに流す電流を算出する。目標発電機出力電流Iatと、実際に検出された電動機電機子コイル電流Iaは、フィードバック制御手段158で差分が検出され、差分が0となるように、駆動用高出力発電機(ALT2)2の界磁コイルに与えられる電流(ここでは、電力変換器をスイッチングするデューティ信号のデューティ比)C1を変化させて、フィードバック制御する。
また、運転モード判定手段110が運転モード6の同期維持モードと判定した場合、後輪車輪速VWRと、電動機回転数Nmはフィードバック制御手段157で差分が検出され、差分が0となるように、駆動用高出力発電機(ALT2)2の界磁コイルに与えられる電流(ここでは、電力変換器をスイッチングするデューティ信号のデューティ比)C1を変化させて、フィードバック制御する。
C1選択手段159は、運転モード判定手段110が判定したモードMODEに応じて、フィードバック制御手段158の出力と、フィードバック制御手段157の出力を選択する。C1選択手段159は、運転モード判定手段110が判定したモードMODEが、運転モード4のクリープモードや、運転モード5の4WD制御モードの場合には、フィードバック制御手段158の出力を選択し、運転モード6の回転同期持続モードの場合には、フィードバック制御手段157の出力を選択する。
次に、図8と図9を用いて、本実施形態による車両駆動装置における回転数同期要求判定手段140の制御内容について説明する。
図8は、本発明の一実施形態による車両駆動装置の回転数同期要否判定手段の動作を示すフローチャートである。図9は、本発明の一実施形態による車両駆動装置の回転数同期要否判定手段の動作を示すタイミングチャートである。
図8のステップS10において、回転数同期要求判定手段140は、車輪速(VW)信号により、前輪スリップが発生したか否かを判定する。前輪平均速VWFが後輪平均速VWRよりも早いときは、前輪スリップが発生したと判定して、ステップS50において、回転数同期要求有りとして、回転数同期要求判定フラグに1を設定する。前輪スリップが発生してない場合には、ステップS20に進む。
一方、ステップS20において、回転数同期要求判定手段140は、ブレーキ(BRAKE)信号により、ブレーキペダルが踏まれたか否かを判定する。ブレーキペダルが踏まれた時は、ステップS60において、回転数同期要求なしとして、回転数同期要求判定フラグに0クリアする。ブレーキペダルが踏まれてない時は、ステップS30に進む。
次に、ステップS30において、回転数同期要求判定手段140は、車輪速(VW)信号により、後輪平均速VWRが一定の閾値を越えたか否かを判定する。後輪平均速VWRが一定の閾値を越えた時は、ステップS60において、回転数同期要求なしとして、回転数同期要求判定フラグに0クリアする。後輪平均速VWRが一定の閾値を越えてない時は、ステップS40に進む。
次に、ステップS40において、回転数同期要求判定手段140は、アクセル開度(APO)信号により、一定の時間アクセルが踏まれなかったか否かを判定する。一定の時間アクセルが踏まれなかった時は、ステップS60において、回転数同期要求なしとして、回転数同期要求判定フラグに0クリアする。そうでない時は、ステップS50に進む。
ここで、回転数同期要求判定フラグに0を設定する後輪平均速の閾値と、アクセルが踏まれずに回転数同期要求判定フラグに0を設定する時間は、直前までの運転状況や車両の状況によって可変としてもよいものである。例えば、頻繁にスリップが発生するような場合においては、回転数同期要求判定フラグに0を設定する後輪平均速の閾値を大きく、アクセルが踏まれずに回転数同期要求判定フラグに0を設定するまでの時間を長くするものである。
次に、図9を用いて、走行中にスリップが発生した場合の運転モードの動作について説明する。
図9(C)に示す後輪平均速が8km/hより大きい場合、時刻t21において、図9(A)に示すアクセル開度APOがオンしてもアクセル感応トルクTQACは0Nmであり、図9に示す(B)電動機トルク目標値(MTt)も0Nmである。このときの運転モード(MODE)は、図9(E)に示すように、運転モード2の2WDモードである。
その後、エンジンの出力が増加して、例えば、図9(C)に示すように、前輪車速VWFが後輪車速VWRよりも早くなり、前輪のスリップが発生すると、前後輪速差感応トルクTQDVが出力され、図9(B)に示すように、電動機トルク目標値(MTt)も出力される。ここでは、例えば10Nmとする。
電動機トルク目標値(MTt)が、例えば1.0Nmになると、時刻t22において、運転モード判定手段110は、運転モード8の回転数合わせモードと判定する。
運転モードが回転数合わせモードになると、ドライバ手段150は電動機回転数Nmを後輪平均速VWRと一致するまで上昇させる。
電動機回転数が車輪速と一致すると、時刻t23において、4WDCU100はクラッチ(CL)を締結し、運転モード判定手段110は、運転モード5の4WD制御モードへ移行する。
前述したとおり、前輪のスリップが発生しているので、回転数同期要求判定手段140は、図8のステップS10の判定結果及びステップS50の処理により、図9(D)に示すように、回転数同期要求フラグに1を設定する。
その後、前輪のスリップが収束し、電動機トルク目標値(MTt)が0.5Nmとなり、時刻t24において、運転モード判定手段110は、図9(E)に示すように、運転モード6の回転数同期持続モードと判定する。運転モード判定手段110が運転モード6の回転数同期持続モードと判定すると、4WDCU100はクラッチ(CL)を遮断する。
運転モード判定手段110が運転モード6の回転数同期持続モードと判定し、クラッチが遮断しているとき、ドライバ手段150は、クラッチの駆動側回転数と、クラッチの被駆動側回転数と同期させる,すなわち、後輪平均速VWRと電動機回転数Nmとの差分が0となるようにフィードバック制御し、電動機回転数Nmを後輪平均速VWRと同期させる。
電動機回転数Nmを後輪平均速VWRと同期させているとき、アクセル感応トルク演算手段131は後輪平均速VWRに関わらず、時刻t25において、アクセル開度APOがオンとなるとアクセル感応トルクTQACを4.5Nm出力する。これは、一般的にエンジンはアクセル開度の変化に対して出力が遅れるため、前輪がスリップするよりも先に、アクセル開度APOがオンとなった段階で電動機目標トルクを出力するためである。
電動機目標トルクが出力されると、4WDCU100はクラッチを締結し、運転モード判定手段110は、図9(E)に示すように、4WD制御モードと判定する。
その後、前述したとおり、前輪のスリップが収束すると運転モード判定手段110は、図9(E)に示すように、運転モード6の回転数同期持続モードと判定するが、後輪平均速VWRが上昇したため回転数同期要求判定手段140は回転数同期判定フラグに0を設定し、運転モード判定手段110は2WDモードへと移行する。
また、電動機回転数Nmを後輪平均速VWRと同期させているときに、例えばブレーキが踏まれたことで、図8のステップS20の判定及びステップS60の処理により、回転数同期要求判定フラグに0が設定されると、運転モード判定手段110は電動機回転数の同期を中止し、4WDCU100は、リレー(RLY)7をオフする。
また、電動機回転数Nmを後輪平均速VWRと同期させているときに、例えば後輪平均速VWRが一定の閾値を越えた場合には、図8のステップS30の判定とステップS60の処理により、回転数同期要求判定フラグに0が設定されると、運転モード判定手段110は電動機回転数の同期を中止し、4WDCU100は、リレー(RLY)7をオフする。
また、電動機回転数Nmを後輪平均速VWRと同期させているときに、例えば一定の時間アクセルが踏まれなかった場合には、図8のステップS40の判定とステップS60の処理により、回転数同期要求判定フラグに0が設定されると、運転モード判定手段110は電動機回転数の同期を中止し、4WDCU100は、リレー(RLY)7をオフする。
また、図9の時刻t24〜t25の間のように、運転モード6の回転数同期持続モードにおいて、電動機回転数Nmを後輪平均速VWRと同期させようとした場合において、エンジンの出力が電動機回転数Nmを後輪平均速VWRと同期させるのに不足する場合でも、運転モード判定手段110は回転数同期持続モードのままとし、エンジンが出力できる範囲内で電動機を回転させる。このとき、ドライバ手段150は、目標電動機界磁電流Iftを減少させ、弱め界磁制御を行うことで、エンジン回転数が低いため、高出力発電機の発電電圧が低くても、電動機が高回転可能となるよう制御される。
また、駆動用高出力発電機の負荷トルクが大きくエンジンがストールする可能性がある場合は、回転数同期要求判定手段140は回転数同期要求フラグに0を設定し、運転モード判定手段110は電動機回転数の同期を中止し、リレー(RLY)をオフする。
なお、以上の説明では、図8のステップS10やステップS20の条件が満たされ、クラッチが遮断された時のみ、回転数同期持続モードとしているが、クラッチが遮断された時は、常に、回転数同期持続モードとしてもよいものである。これによって、クラッチ再接続時には、回転数合わせの時間が不要となり、速やかにクラッチを締結することができる。すなわち、クラッチ締結要求時に、速やかにクラッチを締結可能となる。
ただし、常に、回転数同期持続モードとすると、車輪速の変化に応じて、常にモータに電流を流しているため、エンジンは、モータの電源となる高出力発電機を常に発電状態で駆動する必要があり、燃費が低下する恐れがある。それに対しては、前述のように、図8のステップS10やステップS20の条件が満たされ、クラッチが遮断された時のみ、回転数同期持続モードとすることで、速やかなクラッチ締結が可能になるとともに、エンジンの燃費向上に寄与するものである。
また、ここではクラッチを遮断して電動機回転数を同期する手段について説明したが、クラッチを締結したままで電動機回転数を同期させてもよいものである。つまり、運転モードが回転数合わせモードのとき、電動機はクラッチやディファレンシャルギアのフリクション分のトルクのみを出力し、電動機回転数Nmを後輪平均速VWRと同期させて後輪に対して駆動も制動もしていない状態を保持してもよいものである。
以上説明したように、本実施形態によれば、クラッチを遮断した後も電動機の回転数を後輪平均速と同期させることで、再度クラッチを締結するときに早期に締結することができる。また、特定の条件を満たした場合にのみ電動機の回転数同期をするため、不要なときは電動機を駆動することがなく、エネルギの損失を最小限にし、また電動機や発電機の劣化を防ぐことができる。これにより、クラッチの被駆動側に早期に駆動力を伝達することが可能となり、車両安定性,走破性能,登坂性能を向上することができる。
本発明の一実施形態による車両駆動装置を用いる四輪駆動車両の全体構成を示すシステムブロック図である。 本発明の一実施形態による車両駆動装置の構成を示すシステムブロック図である。 本発明の一実施形態による車両駆動装置の中の運転モード判定手段の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の一実施形態による車両駆動装置の中の電動機トルク目標値算出手段の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による車両駆動装置の電動機トルク目標値算出手段の中のアクセル感応トルク演算手段の動作を示す特性図である。 本発明の一実施形態による車両駆動装置の電動機トルク目標値算出手段の中の前後輪速差感応トルク演算手段の動作を示す特性図である。 本発明の一実施形態による車両駆動装置の中のドライバ手段の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による車両駆動装置の回転数同期要否判定手段の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態による車両駆動装置の回転数同期要否判定手段の動作を示すタイミングチャートである。
符号の説明
1…エンジン
2…駆動用高出力発電機
3…デファレンシャルギヤ
4…クラッチ
5…電動機
7…大容量リレー
8…エンジンコントロールユニット
9…トランスミッションコントロールユニット
10…アンチロックブレーキコントロールユニット
11…補機バッテリ
12…トランスミッション
13…補機用発電機
14R,14L…前輪
15R,15L…後輪
16R,16L…前輪車輪速センサ
17R,17L…後輪車輪速センサ
100…四輪駆動コントロールユニット
110…運転モード判定手段
130…電動機トルク目標値算出手段
131…アクセル感応トルク演算手段
132…前後輪速差感応トルク演算手段
133…トルク切替手段
140…回転数同期要求判定手段
150…ドライバ手段
152…電動機界磁電流算出手段
154…駆動用高出力発電機出力電流算出手段
156,157,158…フィードバック制御手段
159…C1選択手段

Claims (11)

  1. 動力伝達機構を介して車輪に伝達される回転動力を発生する電動機を有し、
    前記車輪に対する前記回転動力の伝達が前記動力伝達機構により遮断された場合、前記動力伝達機構の前記車輪側の回転数に、前記動力伝達機構の前記電動機側の回転数が同期するように、前記電動機から前記動力伝達機構の前記電動機側に回転動力を伝達する
    ことを特徴とする車両駆動装置。
  2. 内燃機関の動力により駆動される第1の車輪とは異なる第2の車輪に動力伝達機構を介して機械的に接続され、前記動力伝達機構を介して前記第2の車輪に伝達される回転動力を、車載電源を駆動電源として発生する電動機と、
    該電動機の駆動を制御する制御手段と、を有し、
    前記制御手段は、前記第2の車輪に対する前記回転動力の伝達が前記動力伝達機構により遮断された場合、前記動力伝達機構の前記車輪側の回転数を目標同期回転数として前記電動機の駆動を制御し、前記動力伝達機構の前記電動機側の回転数が目標同期回転数に同期するように制御する
    ことを特徴とする車両駆動装置。
  3. 内燃機関から出力された動力により前後輪の一方を駆動し、電動機から出力された回転動力により前記前後輪の他方を駆動する車両に搭載された車両駆動装置であって、
    車載電源を駆動電源として前記回転動力を発生する前記電動機と、
    前記電動機と前記他方の車輪との間に配置され、前記他方の車輪に対する前記回転動力の伝達を制御する動力伝達機構と、
    前記電動機の駆動及び前記動力伝達機構の作動を制御する制御手段と、を有し、
    前記制御手段は、前記動力伝達機構の作動を制御して前記他方の車輪に対する前記回転動力の伝達を遮断した後、前記動力伝達機構の前記車輪側の回転数に、前記動力伝達機構の前記電動機側の回転数が同期するように、前記電動機の駆動を制御する
    ことを特徴とする車両駆動装置。
  4. 請求項3に記載の車両駆動装置において、
    前記動力伝達機構の前記他方の車輪側と前記動力伝達機構の前記電動機側との回転数を同期させるための回転数同期制御が必要であるか否かを判定する判定手段を有し、
    前記制御手段は、前記判定手段により前記回転数同期制御が必要であると判定された時、前記回転同期制御を実行する
    ことを特徴とする車両駆動装置。
  5. 請求項4に記載の車両駆動装置において、
    前記判定手段は、前記前後輪のうち、前輪のスリップが検出された場合、前記回転数同期制御が必要であると判定する
    ことを特徴とする車両駆動装置。
  6. 請求項4に記載の車両駆動装置において、
    前記判定手段は、前記前後輪が強制的に前記内燃機関及び前記電動機によりそれぞれ駆動される強制4輪駆動モードを選択するための選択手段によって、前記強制4輪駆動モードが選択されている場合、前記回転数同期制御が必要であると判定する
    ことを特徴とする車両駆動装置。
  7. 請求項3に記載の車両駆動装置において、
    前記制御手段は、前記動力伝達機構の前記車輪側の回転数に、前記動力伝達機構の前記電動機側の回転数を同期させるために必要な前記電動機の回転動力が不足する場合、前記電動機の回転動力の出力可能な範囲内で前記電動機から前記動力伝達機構の前記電動機側に回転動力が伝達されるように、前記電動機の駆動を制御する
    ことを特徴とする車両駆動装置。
  8. 請求項7に記載の車両駆動装置において、
    前記制御手段は、前記動力伝達機構の前記車輪側の回転数に、前記動力伝達機構の前記電動機側の回転数を同期させるために必要な前記電動機の回転動力が不足する場合、前記電動機に供給される界磁電流を減少させる
    ことを特徴とする車両駆動装置。
  9. 請求項4に記載の車両駆動装置において、
    前記判定手段は、ブレーキペダルが踏み込まれた、前記前後輪のうち、後輪の速度が上昇した、アクセルペダルの踏み込み量を所定値以下とする状態が所定時間以上継続した、前記前後輪が強制的に前記内燃機関及び前記電動機によりそれぞれ駆動される強制4輪駆動モードを選択するための選択手段によって、前記強制4輪駆動モードとは異なるモードが選択されている、のいずれかの場合、前記回転数同期制御が不要であると判定し、
    前記制御手段は、前記判定手段により前記回転数同期制御が不要であると判定判断された時、前記回転同期制御を中止する
    ことを特徴とする車両駆動装置。
  10. 請求項3に記載の車両駆動装置において、
    前記駆動電源は、前記内燃機関により駆動される発電機である
    ことを特徴とする車両駆動装置。
  11. 内燃機関の動力により駆動される第1の車輪とは異なる第2の車輪に動力伝達機構を介して機械的に接続され、前記動力伝達機構を介して前記第2の車輪に伝達される回転動力を、車載電源を駆動電源として発生する電動機と、
    該電動機の駆動を制御する制御手段と、を有し、
    前記制御手段は、前記電動機の駆動を制御して、前記電動機から前記動力伝達機構を介して前記第2の車輪に回転動力を伝達し、前記第2の車輪を駆動する駆動制御モード、及び前記第2の車輪に対する前記回転動力の伝達が前記動力伝達機構により遮断された状態で、前記動力伝達機構の前記車輪側の回転数に、前記動力伝達機構の前記電動機側の回転数が同期するように、前記電動機から前記動力伝達機構の前記電動機側に回転動力を伝達する回転同期持続モードを備え、前記駆動制御モードが実行された後、前記第2の車輪に対する前記回転動力の伝達が前記動力伝達機構により遮断された場合には、前記回転同期持続モードを実行する
    ことを特徴とする車両駆動装置。
JP2007030527A 2007-02-09 2007-02-09 車両駆動装置 Expired - Fee Related JP4516577B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007030527A JP4516577B2 (ja) 2007-02-09 2007-02-09 車両駆動装置
US12/018,643 US20080190675A1 (en) 2007-02-09 2008-01-23 Vehicle Driving System
CNA200810003861XA CN101240848A (zh) 2007-02-09 2008-01-24 车辆驱动装置
EP08001458A EP1955885A3 (en) 2007-02-09 2008-01-25 Vehicle driving system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007030527A JP4516577B2 (ja) 2007-02-09 2007-02-09 車両駆動装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008195144A true JP2008195144A (ja) 2008-08-28
JP4516577B2 JP4516577B2 (ja) 2010-08-04

Family

ID=39358036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007030527A Expired - Fee Related JP4516577B2 (ja) 2007-02-09 2007-02-09 車両駆動装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20080190675A1 (ja)
EP (1) EP1955885A3 (ja)
JP (1) JP4516577B2 (ja)
CN (1) CN101240848A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010203593A (ja) * 2009-03-06 2010-09-16 Nissan Motor Co Ltd 電動車両の駆動制御装置
CN103982647A (zh) * 2014-03-04 2014-08-13 南京徐工汽车制造有限公司 一种全轮驱动分动器电控装置
WO2015088785A1 (en) * 2013-12-09 2015-06-18 Textron Inc. Using ac and dc generators with controllers as a regenerative power burn off device

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112012002219A2 (pt) 2009-07-31 2016-05-31 Honda Motor Co Ltd controlador de acionamento para veículos
US8708074B1 (en) * 2010-06-15 2014-04-29 Hydro-Gear Limited Partnership Selectable four-wheel drive system
JP5542204B2 (ja) * 2010-06-15 2014-07-09 本田技研工業株式会社 自動車用駆動システムおよび自動車用駆動システムの制御方法
CN102198802A (zh) * 2011-03-21 2011-09-28 河南龙瑞新能源汽车有限公司 一种电动汽车四轮轮毂电机驱动系统
DE112011105086B4 (de) * 2011-03-24 2017-10-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steuereinrichtung für ein Hybridfahrzeug
US9168911B2 (en) * 2011-12-19 2015-10-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Drive control device for hybrid vehicle
US9352737B2 (en) * 2012-10-08 2016-05-31 Ford Global Technologies, Llc Method and system for operating a hybrid powertrain
FR2998529B1 (fr) 2012-11-26 2015-02-06 Renault Sa Procede et dispositif correspondant d'accouplement entre un arbre d'un moteur electrique et un arbre de roue d'un vehicule automobile a traction electrique ou hybride
DE102015209244A1 (de) 2015-05-20 2016-11-24 Avl Commercial Driveline & Tractor Engineering Gmbh Verfahren zur Steuerung einer Raddrehzahl wenigstens eines Rades einer antreibbaren Achse eines zweispurigen Fahrzeugs mit zwei antreibbaren Achsen und zweispuriges Fahrzeug mit wenigstens zwei antreibbaren Achsen
JP2018098868A (ja) * 2016-12-12 2018-06-21 Ntn株式会社 車両制御装置
CN108973770B (zh) * 2018-04-04 2020-09-08 北京理工大学 一种分布式驱动电动汽车的动力控制系统及方法
US20230022383A1 (en) * 2021-07-20 2023-01-26 Rivian Ip Holdings, Llc Systems, vehicles, and methods for engaging a disconnected axle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003335142A (ja) * 2002-05-17 2003-11-25 Toyoda Mach Works Ltd 前後輪駆動車用の駆動装置
JP2005349916A (ja) * 2004-06-09 2005-12-22 Nissan Motor Co Ltd 四輪駆動車の従駆動輪駆動ユニット制御装置
JP2005351381A (ja) * 2004-06-10 2005-12-22 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両の制御方法
JP2006101643A (ja) * 2004-09-29 2006-04-13 Nissan Motor Co Ltd 車両の駆動力制御装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001001779A (ja) * 1999-06-22 2001-01-09 Honda Motor Co Ltd 前後輪駆動車両
DE60132123T2 (de) * 2000-03-01 2008-04-30 Hitachi, Ltd. Elektrisches Generatorsystem für Fahrzeuge und sein Regelverfahren
JP2001260716A (ja) 2000-03-18 2001-09-26 Motor Jidosha Kk 電気自動車の制御装置
US7163480B2 (en) * 2001-05-03 2007-01-16 Ford Global Technologies, Llc Powertrain for a hybrid vehicle with all-wheel drive capability and method for controlling wheel slip
JP3610970B2 (ja) * 2002-08-30 2005-01-19 日産自動車株式会社 四輪駆動車両の駆動力制御装置
US6935451B2 (en) * 2002-10-29 2005-08-30 Arvinmeritor Technology, Llc Axle assembly with parallel drive system for electric hybrid vehicles
KR20040098252A (ko) * 2003-05-14 2004-11-20 현대자동차주식회사 모터를 이용한 사륜 구동 장치 및 방법
JP2005138743A (ja) * 2003-11-07 2005-06-02 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両の駆動力制御装置
US7024290B2 (en) * 2004-07-30 2006-04-04 Ford Global Technologies, Llc Active motor damping to mitigate electric vehicle driveline oscillations
JP4708992B2 (ja) * 2005-12-12 2011-06-22 日立オートモティブシステムズ株式会社 位置検出装置及びこれを用いた同期モータ駆動装置
FR2910198B1 (fr) * 2006-12-13 2009-03-13 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de commande d'un moteur electrique de vehicule hybride ou elctrique
US8004219B2 (en) * 2008-07-22 2011-08-23 Edward Wayne Mattson Operating method and system for hybrid vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003335142A (ja) * 2002-05-17 2003-11-25 Toyoda Mach Works Ltd 前後輪駆動車用の駆動装置
JP2005349916A (ja) * 2004-06-09 2005-12-22 Nissan Motor Co Ltd 四輪駆動車の従駆動輪駆動ユニット制御装置
JP2005351381A (ja) * 2004-06-10 2005-12-22 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両の制御方法
JP2006101643A (ja) * 2004-09-29 2006-04-13 Nissan Motor Co Ltd 車両の駆動力制御装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010203593A (ja) * 2009-03-06 2010-09-16 Nissan Motor Co Ltd 電動車両の駆動制御装置
WO2015088785A1 (en) * 2013-12-09 2015-06-18 Textron Inc. Using ac and dc generators with controllers as a regenerative power burn off device
CN103982647A (zh) * 2014-03-04 2014-08-13 南京徐工汽车制造有限公司 一种全轮驱动分动器电控装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20080190675A1 (en) 2008-08-14
JP4516577B2 (ja) 2010-08-04
EP1955885A3 (en) 2011-04-06
EP1955885A2 (en) 2008-08-13
CN101240848A (zh) 2008-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4516577B2 (ja) 車両駆動装置
JP4371270B2 (ja) 車両駆動力装置
JP4743218B2 (ja) ハイブリッド車両のクラッチ制御装置
JP4625632B2 (ja) 車両駆動装置
EP2589509B1 (en) Creep cut-off control device for electric vehicle
JP5141305B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
EP1728672B1 (en) Controller for a hybride four-wheel-drive vehicle
WO2011152129A1 (ja) 電動車両のガタ詰め制御装置
KR20040021547A (ko) 차량 구동력 제어 장치
JP2012116272A (ja) ハイブリッド電気自動車の回生制御装置
WO2014034319A1 (ja) ニュートラル判定装置および車両の制御装置
JP5251483B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
EP1669237A2 (en) Vehicle driving force control system
JP5239841B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
KR100506103B1 (ko) 차량 구동력 제어 장치
JP2009219189A (ja) 四輪駆動車両
JP3594004B2 (ja) 車両の発電駆動制御装置
JP2005006395A (ja) ハイブリッド車両の発進駆動力制御装置
JP2009045946A (ja) 車両の駆動力制御装置
JP2012081819A (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP5223378B2 (ja) 車両の発進制御装置
JP2009220711A (ja) 車両用制御装置及び車両用制御方法
JP3891176B2 (ja) モータ四輪駆動車のモータ出力制御装置
JP5309676B2 (ja) 車両の発進制御装置
JP2007238018A (ja) 電動モータ式4輪駆動車両の駆動力制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081204

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090317

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090518

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091117

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091222

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20100112

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100511

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100514

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130521

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130521

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees