JP2010234833A - 車両制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジン3によって駆動される回転子5aを備えると共に界磁電流24が自在に通電され、エンジン回転数に応じた周波数の交流電圧25を出力自在な発電機5と、誘導電動機4に交流電圧25による回転磁界が発生自在となるよう、発電機5と誘導電動機4を電気的に接続する結線6と、エンジン3の回転数、発電機5の回転子5aの回転数ないし交流電圧25の周波数に対応する第1の信号21と、第2の車輪の回転数ないし誘導電動機4の回転子4aの回転数に対応する第2の信号22と、が入力され、発電機5の回転子5aの回転数が、誘導電動機4の回転子4aの回転数よりも低いと判定した場合、発電機5に界磁電流24を通電させる。
【選択図】図2
Description
(2)本発明によれば、簡素な構成、すなわち、エンジン駆動される発電機を、所定の車輪を駆動する誘導電動機に接続した構成により、必要に応じて、電気的な制動トルクをモータ駆動される車輪に印加することができる。
(3)本発明によれば、車両に、インバータ及びバッテリ等の高価な設備を新たに搭載しなくても、例えば、所定の車輪をモータ駆動するための構成を利用して、ブレーキ時など必要に応じて、電気的な制動トルクをモータ駆動される車輪に印加することができる。
(4)本発明によれば、モータ駆動される車輪に対して、電気的な制動力を印加することができるため、モータ駆動される車輪に対して設けられる油圧ブレーキの小型化ないし低容量化が可能となる。なお、ブレーキ時、モータ駆動される車輪、例えば、後輪、に印加される荷重の小さい小型車両においては、油圧ブレーキの廃止も可能となる。このような、油圧ブレーキの小型化あるいは廃止によって、誘導電動機を設けたことによる重量増加が相殺され、車両のバネ下重量の増加も抑制される。これにより、車両を駆動する誘導電動機を取り付けることに起因する、乗り心地や運動性能の低下が抑制される。
図1及び図2を参照すると、四輪駆動車両31は、エンジン3により駆動自在な左右の前輪(第1の車輪)1,1と、左右の誘導電動機4,4の回転子4a,4aにそれぞれ接続された左右の後輪(第2の車輪)2,2と、を有している。エンジン3の動力は、トランスミッション8を介して変速されて、さらに、ディファレンシャル機構9を介して、左右の前輪1,1に伝達される。左右の誘導電動機4,4には、分配リレー4rを介して、交流電流が分配される。なお、本実施例において、左右の前輪1,1、左右の後輪2,2および左右の誘導電動機4,4はそれぞれ、等価に取り扱うことができるため、以下、主として、一方の前輪1、後輪2および誘導電動機4について、説明する。
四輪駆動車両31の制御装置32は、エンジン3によって駆動される回転子5aを備えると共に界磁電流24が自在に通電され、エンジン回転数に応じた周波数の交流電圧25を出力自在な発電機5を有している。発電機5の回転子5aには、エンジン3の動力が、プーリーセット10を介して伝達される。また、エンジン3の動力は、補機用発電機11にも伝達される。補機用発電機11は、バッテリ14を充電することができる。バッテリ14の電力は、後述する制御部7に供給される。誘導電動機4は、三相交流誘導モータであり、発電機5は三相交流同期発電機であり、両者は対称的な構成を有している。
エンジン3には、エンジン回転数を検出し、エンジン回転数信号(第1の信号)21を出力するエンジン回転数センサ3sが付設されている。制御部7は、発電機5の回転子5aの回転数を、すなわち、発電機5が出力する交流電圧25の周波数を、エンジン回転数とプーリーセット10のギヤ比から算出することができる。
特に、図2を参照すると、制御部7は、エンジン回転数信号(第1の信号)21および後輪回転数信号(第2の信号)22に基づいて、発電機5の回転子5aの回転数が、誘導電動機4の回転子4aの回転数よりも低いと判定した場合、発電機5にバッテリ14から供給される電力による界磁電流24を通電(オン)して、誘導電動機4の回転子4aの回転周波数よりも低い周波数の交流電圧25を出力させ、誘導電動機4に、交流電圧25による回転磁界を発生させることにより、誘導電動機4は、後述する図3で示すように、“すべりがマイナスの領域”で運転され、回転子4aを介して、後輪2に制動トルクが印加自在である。
図3は、図1及び図2に示した誘導電動機のトルク−すべり特性を示す図である。図1〜図3を参照すると、本実施例による誘導電動機4は、ブレーキ時、図3中、斜線で記す、“すべりがマイナスの領域”で使用されて、後輪2に制動トルクを印加することができる。
2 後輪(第2の車輪)
2s 後輪回転数センサ
3 エンジン
3s エンジン回転数センサ
4 誘導電動機
4a 回転子
4r 分配リレー
5 発電機
5a 回転子
6 結線
6r 相切替リレー
7 制御部
8 トランスミッション
9 ディファレンシャル機構
10 プーリーセット
11 補機用発電機
12 減速機
13 ブレーキペダル
13s ブレーキスイッチ
14 バッテリ
21 エンジン回転数信号(エンジン回転数、第1の信号)
22 後輪回転数信号(後輪回転数、第2の信号)
23 ブレーキ信号(第3の信号)
24 界磁電流
25 交流電圧
26 誘導電動機の回転子の回転周波数(誘導電動機の回転子の回転数)
27 発電機の回転子の回転周波数(発電機の回転子の回転周波数)
31 四輪駆動車両
32 制御装置
Claims (5)
- 第1の車輪が、エンジンにより駆動自在であり、第2の車輪が、誘導電動機の回転子に直接又は間接的に接続されてモータ駆動自在な、車両において、
前記エンジンに直接又は間接的に接続されて駆動される回転子を備えると共に界磁電流が自在に通電され、エンジン回転数に応じた周波数の交流電圧を出力自在な発電機と、
前記誘導電動機に前記交流電圧による回転磁界が発生自在となるよう、前記発電機と該誘導電動機を電気的に接続する結線と、
前記エンジンの回転数、前記発電機の前記回転子の回転数ないし前記交流電圧の周波数に対応する第1の信号と、前記第2の車輪の回転数ないし前記誘導電動機の前記回転子の回転数に対応する第2の信号と、が入力され、該第1及び第2の信号に基づいて、前記発電機に通電される界磁電流の少なくともオンオフを制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記第1及び第2の信号に基づいて、前記発電機の前記回転子の回転数が、前記誘導電動機の前記回転子の回転数よりも低いと判定した場合、
前記発電機に前記界磁電流を通電させて、前記誘導電動機の前記回転子の回転周波数よりも低い周波数の前記交流電圧を出力させ、該誘導電動機に、当該交流電圧による前記回転磁界を発生させることにより、
前記誘導電動機は、すべりがマイナスの領域で運転され、該誘導電動機の前記回転子を介して、前記第2の車輪に制動トルクが印加自在である、
ことを特徴とする車両制御装置。 - 前記車両の利用者のブレーキ意思を示す第3の信号を出力するブレーキスイッチを有し、
前記制御部は、前記第3の信号に基づいて、ブレーキ時、前記発電機に前記界磁電流を通電させ、前記誘導電動機によって、前記第2の車輪に前記制動トルクを印加させる、ことを特徴とする請求項1記載の車両制御装置。 - 前記制御部は、
前記発電機の前記回転子の回転数が、前記誘導電動機の前記回転子の回転数よりも高いと判定した場合、
前記発電機に前記界磁電流を通電させて、前記誘導電動機の前記回転子の回転周波数よりも高い周波数の前記交流電圧を出力させ、該誘導電動機に、当該交流電圧による前記回転磁界を発生させることにより、
前記誘導電動機は、すべりがプラスの領域で運転され、該誘導電動機の前記回転子を介して、前記第2の車輪に駆動トルクが印加自在である、
ことを特徴とする請求項1又は2記載の車両制御装置。 - 前記結線の途中に、前記誘導電動機の前記回転磁界の回転方向を切り替えるリレーが接続され、
前記制御部は、前記リレーの切り替えにより、前進及び後進の両方において、前記第2の車輪に制動トルクを印加自在である、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一記載の車両制御装置。 - 前記制御部は、前記界磁電流の波形の制御により、前記第2の車輪に印加される前記制動トルクを介して、ブレーキフィーリングを可変に設定する、ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一記載の車両制御装置。
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