JP2013158200A - Passive torque split four-wheel-drive vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、パッシブトルクスプリット4輪駆動車に関する。 The present invention relates to a passive torque split four-wheel drive vehicle.
電気自動車やハイブリッドカーには、回生協調ブレーキシステムが搭載されている。回生協調ブレーキシステムは、油圧ブレーキによる制動力と発電機での回生による制動力との協調により、必要な制動力を発生させるシステムである。 Electric cars and hybrid cars are equipped with regenerative braking systems. The regenerative cooperative brake system is a system that generates a necessary braking force by coordinating a braking force by a hydraulic brake and a braking force by a regenerative generator.
減速時には、発電機(モータジェネレータ)により、運動エネルギーが電力に回生される。そして、そのときに生じる抵抗を制動力として利用する、いわゆる回生制動が行われる。また、この回生制動のみでは制動力が不足するときには、油圧ブレーキによる摩擦制動(液圧制動)が併せて行われる。 During deceleration, kinetic energy is regenerated into electric power by a generator (motor generator). Then, so-called regenerative braking is performed in which the resistance generated at that time is used as a braking force. In addition, when the braking force is insufficient only by this regenerative braking, friction braking (hydraulic braking) by a hydraulic brake is also performed.
回生による制動力および油圧ブレーキによる制動力が過大であると、前輪および/または後輪がロック状態となってスリップする。ロック状態に陥ると、電気自動車やハイブリッドカーの制動距離が長くなる。そのため、前輪および/または後輪がロック状態となった場合には、回生による制動力を低減させたり、4輪駆動車であれば、回生による制動力の前輪および後輪への分配比率を変更したりする提案がなされている。 If the braking force due to regeneration and the braking force due to the hydraulic brake are excessive, the front wheels and / or the rear wheels are locked and slip. When in a locked state, the braking distance of an electric vehicle or a hybrid car increases. Therefore, when the front wheels and / or rear wheels are locked, the braking force due to regeneration is reduced, and if the vehicle is a four-wheel drive vehicle, the distribution ratio of the braking force due to regeneration to the front and rear wheels is changed. Proposals have been made.
ところが、パッシブトルクスプリット4WDを採用した車両(パッシブトルクスプリット4輪駆動車)では、通常は、前輪および後輪の一方が駆動される2輪駆動状態であり、前輪および後輪の他方(従動輪)に回生による制動力を作用させることができない。すなわち、2輪駆動状態では、発電機と従動輪との駆動伝達経路が遮断され、発電機と従動輪とが機械的に切り離されている。そのため、車両の制動時に、従動輪の運動エネルギーを発電機で電力に回生することができず、従動輪に回生による制動力を作用させることができない。 However, a vehicle (passive torque split four-wheel drive vehicle) employing passive torque split 4WD is normally in a two-wheel drive state in which one of the front wheels and rear wheels is driven, and the other of the front wheels and rear wheels (driven wheel). ) Cannot be applied with regenerative braking force. That is, in the two-wheel drive state, the drive transmission path between the generator and the driven wheel is blocked, and the generator and the driven wheel are mechanically separated. Therefore, at the time of braking of the vehicle, the kinetic energy of the driven wheel cannot be regenerated to electric power by the generator, and the braking force by regeneration cannot be applied to the driven wheel.
本発明の目的は、従動輪の運動エネルギーを電力に回生でき、この回生による制動力を従動輪に作用させることができる、パッシブトルクスプリット4輪駆動車を提供することである。 An object of the present invention is to provide a passive torque split four-wheel drive vehicle in which the kinetic energy of a driven wheel can be regenerated into electric power and the braking force by this regeneration can be applied to the driven wheel.
前記の目的を達成するため、本発明に係るパッシブトルクスプリット4輪駆動車は、モータジェネレータと、通常は、前輪および後輪の一方を駆動輪とし、その他方を従動輪として、前記モータジェネレータからの駆動力を前記駆動輪に伝達し、前記前輪と前記後輪との間に回転速度差が生じたときに、前記モータジェネレータからの駆動力を前記前輪および前記後輪の両方に伝達するトランスファと、前記トランスファと前記従動輪との間の駆動伝達経路上に設けられ、前記駆動伝達経路を伝達される駆動力を電力に回生する発電機とを含む。 In order to achieve the above object, a passive torque split four-wheel drive vehicle according to the present invention includes a motor generator, usually one of a front wheel and a rear wheel as a drive wheel and the other as a driven wheel. The driving force is transmitted to the driving wheel, and when a rotational speed difference is generated between the front wheel and the rear wheel, the driving force from the motor generator is transmitted to both the front wheel and the rear wheel. And a generator that is provided on a drive transmission path between the transfer and the driven wheel and regenerates the driving force transmitted through the drive transmission path into electric power.
パッシブトルクスプリット4輪駆動車では、通常は、前輪および後輪の一方を駆動輪とし、その他方を従動輪として、モータジェネレータからの駆動力がトランスファを介して駆動輪にのみ伝達される。そして、前輪または後輪がスリップし、前輪と後輪との間に回転速度差が生じると、モータジェネレータからの駆動力がトランスファを介して前輪および後輪の両方に伝達される。つまり、パッシブトルクスプリット4輪駆動車では、通常、前輪または後輪の2輪が駆動(2輪駆動状態)され、前輪と後輪との間に回転速度差が生じたときに、前輪および後輪の4輪が駆動(4輪駆動状態)される。 In a passive torque split four-wheel drive vehicle, usually, one of the front wheels and the rear wheels is used as a drive wheel, and the other is a driven wheel, and the driving force from the motor generator is transmitted only to the drive wheels via the transfer. When the front wheel or the rear wheel slips and a difference in rotational speed occurs between the front wheel and the rear wheel, the driving force from the motor generator is transmitted to both the front wheel and the rear wheel via the transfer. That is, in a passive torque split four-wheel drive vehicle, the front wheel and the rear wheel are usually driven when the front wheel or the rear wheel is driven (two-wheel drive state) and a rotational speed difference is generated between the front wheel and the rear wheel. Four wheels are driven (four-wheel drive state).
2輪駆動状態では、モータジェネレータと従動輪とが切り離されている。そのため、モータジェネレータで従動輪側から運動エネルギーを電力に回生することはできず、その回生による制動力を従動輪に作用させることはできない。 In the two-wheel drive state, the motor generator and the driven wheel are disconnected. Therefore, the motor generator cannot regenerate the kinetic energy from the driven wheel side to the electric power, and the braking force by the regeneration cannot be applied to the driven wheel.
トランスファと従動輪との間の駆動伝達経路上には、駆動伝達経路を伝達される駆動力を電力に回生する発電機が設けられている。そのため、2輪駆動状態において、発電機により、従動輪の運動エネルギーを電力に回生することができる。また、それに伴って、回生による制動力を従動輪に作用させることができる。その結果、パッシブトルクスプリット4輪駆動車の制動距離を短縮することができる。 On the drive transmission path between the transfer and the driven wheel, a generator that regenerates the driving force transmitted through the drive transmission path into electric power is provided. Therefore, in the two-wheel drive state, the kinetic energy of the driven wheel can be regenerated into electric power by the generator. Along with this, the braking force by regeneration can be applied to the driven wheel. As a result, the braking distance of the passive torque split four-wheel drive vehicle can be shortened.
従来のパッシブトルクスプリット4輪駆動車では、前輪および後輪がロックすると、前輪および後輪のロックが生じないようにサービスブレーキを制御する、いわゆるABS制御が行われる。たとえば、サービスブレーキが油圧ブレーキである場合、ABS制御では、ブレーキ液圧(油圧)が下げられて、前輪および後輪のロック状態が解除された後、ブレーキ液圧の制御により、前輪および後輪のロックを防止しつつ、パッシブトルクスプリット4輪駆動車が制動される。 In a conventional passive torque split four-wheel drive vehicle, when the front wheels and the rear wheels are locked, so-called ABS control is performed to control the service brake so that the front wheels and the rear wheels are not locked. For example, when the service brake is a hydraulic brake, in the ABS control, the brake fluid pressure (hydraulic pressure) is lowered and the locked state of the front and rear wheels is released, and then the front and rear wheels are controlled by controlling the brake fluid pressure. The passive torque split four-wheel drive vehicle is braked while preventing the lock.
ところが、ブレーキ液圧の変化が鈍く、サービスブレーキの制動力の低下速度が小さいため、前輪および後輪のロック状態が解除されるまでに時間がかかる。 However, since the change in the brake fluid pressure is slow and the rate of decrease in the braking force of the service brake is small, it takes time to release the locked state of the front wheels and the rear wheels.
そこで、パッシブトルクスプリット4輪駆動車は、サービスブレーキと、サービスブレーキの作動状態を検出する作動状態検出手段と、車両の減速度を検出する減速度検出手段と、作動状態検出手段および減速度検出手段の検出結果に基づいて、前輪および後輪がロック状態であるか否かを判断するロック状態判断手段と、ブレーキ制御手段とをさらに備えていてもよい。そして、ロック状態判断手段によって前輪および後輪がロック状態でないと判断されている間は、サービスブレーキによる制動力とモータジェネレータおよび発電機での回生による制動力との協調制御を実行することができ、ロック状態判断手段によって前輪および後輪がロック状態であると判断されたことに応答して、ブレーキ制御手段により、回生による制動力を低減させて、サービスブレーキをABS制御してもよい。 Therefore, the passive torque split four-wheel drive vehicle includes a service brake, an operation state detection unit that detects an operation state of the service brake, a deceleration detection unit that detects a deceleration of the vehicle, an operation state detection unit, and a deceleration detection. A lock state determination unit that determines whether or not the front wheel and the rear wheel are locked based on the detection result of the unit, and a brake control unit may be further provided. While the front and rear wheels are determined not to be locked by the lock state determination means, cooperative control between the braking force by the service brake and the braking force by regeneration by the motor generator and the generator can be executed. In response to the determination that the front and rear wheels are in the locked state by the lock state determination means, the brake control means may reduce the braking force due to regeneration and perform ABS control of the service brake.
この構成によれば、前輪および後輪がロック状態になると、回生による制動力が低減される。回生による制動力の低下速度は、サービスブレーキによる制動力の低下速度よりも数倍〜数十倍大きい。よって、回生による制動力が低減されることにより、前輪および後輪のロック状態が解除されるまでの時間を短縮することができる。その結果、前輪および後輪のロック状態が生じた場合の制動距離を短縮することができる。 According to this configuration, when the front wheels and the rear wheels are locked, the braking force due to regeneration is reduced. The rate of decrease in braking force due to regeneration is several to several tens of times greater than the rate of decrease in braking force due to service brakes. Therefore, by reducing the braking force due to regeneration, it is possible to shorten the time until the locked state of the front wheels and the rear wheels is released. As a result, the braking distance when the front wheels and the rear wheels are locked can be shortened.
本発明によれば、従動輪の運動エネルギーを電力に回生でき、この回生による制動力を従動輪に作用させることができる。その結果、パッシブトルクスプリット4輪駆動車の制動距離を短縮することができる。 According to the present invention, the kinetic energy of the driven wheel can be regenerated to electric power, and the braking force by this regeneration can be applied to the driven wheel. As a result, the braking distance of the passive torque split four-wheel drive vehicle can be shortened.
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る車両の要部の構成を図解的に示す図である。 FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a main part of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
車両1は、モータジェネレータ2を駆動源とする電気自動車である。
The
モータジェネレータ2は、モータとしての機能と発電機(ジェネレータ)としての機能とを有している。
The
モータジェネレータ2が出力する駆動力(回転力)は、減速機3を介して、後輪側プロペラシャフト4と前輪側プロペラシャフト5との間に介在されたトランスファ6に伝達される。
The driving force (rotational force) output from the
トランスファ6は、たとえば、ビスカスカップリングを備えている。ビスカスカップリングの働きにより、通常、トランスファ6に入力される回転力は、後輪側プロペラシャフト4に伝達される。後輪側プロペラシャフト4の回転は、リアデフ(リアデファレンシャル)7を介して、リアドライブシャフト8に伝達され、左右の後輪9L,9Rを回転させる。そして、車両1の走行中に、後輪側プロペラシャフト4と前輪側プロペラシャフト5との間に回転速度差が生じると、ビスカスカップリングの働きにより、トランスファ6に入力される回転力は、後輪側プロペラシャフト4および前輪側プロペラシャフト5の両方に伝達される。前輪側プロペラシャフト5の回転は、フロントデフ(フロントデファレンシャル)10を介して、フロントドライブシャフト11に伝達され、左右の前輪12L,12Rを回転させる。
The
すなわち、車両1は、パッシブトルクスプリット4輪駆動車である。
That is, the
モータジェネレータ2には、インバータを含むモータジェネレータ駆動回路13が接続されている。
A motor
また、車両1の左右の前輪12L,12Rに関連して、それぞれ発電機14L,14Rが設けられている。
Further,
図2は、前輪と発電機との連結部分の図解的な断面図である。 FIG. 2 is a schematic sectional view of a connecting portion between the front wheel and the generator.
図2には、左前輪12Lおよび発電機14Lの連結部分の構成が示されている。以下では、左前輪12Lと発電機14Lとの連結部分の構成を取り上げて説明する。右前輪12Rと発電機14Rとの連結部分の構成は、左前輪12Lと発電機14Lとの連結部分の構成と左右対称をなしている。
FIG. 2 shows a configuration of a connecting portion between the
車両1の右前部には、左前輪12L(ホイール)が取り付けられるハブ15が設けられている。ハブ15は、略円板状をなしている。ハブ15の中心には、フロントドライブシャフト11の右端部が接続されている。フロントドライブシャフト11は、ハブキャリア16に回転可能に保持されている。これにより、ハブ15は、フロントドライブシャフト11を支点に回転可能に設けられている。
A
発電機14Lとハブ15との間には、ギヤボックス17が設けられている。ギヤボックス17内には、複数のギヤからなるギヤ列18が収容されている。フロントドライブシャフト11は、ギヤボックス17内において、ギヤ列18の一端をなすギヤの中心に相対回転不能に挿通されている。ギヤ列18の他端をなすギヤの中心には、発電機14Lの回転軸19が相対回転不能に挿通されている。
A
これにより、左前輪12Lの回転は、ギヤ列18を介して、発電機14Lの回転軸19に伝達される。回転軸19は、左前輪12Lの回転速度の約10〜20倍の回転速度で回転する。
Thereby, the rotation of the left
また、車両1には、図1に示されるように、双方向DC−DCコンバータ21が設けられている。双方向DC−DCコンバータ21の低圧側は、発電機14L,14Rおよびアースと接続されている。発電機14L,14Rと双方向DC−DCコンバータ21とを電気的に接続するプラス配線22は、一端が双方向DC−DCコンバータ21に接続され、途中部で2本に分岐して、2つの他端がそれぞれ発電機14L,14Rのプラス端子に接続されている。一方、双方向DC−DCコンバータ21の高圧側は、プラス配線23およびマイナス配線24を介して、モータジェネレータ駆動回路13と接続されている。
Further, as shown in FIG. 1, the
発電機14L,14Rと双方向DC−DCコンバータ21とを接続するプラス配線22には、車両1に備えられている補機やヘッドライトなどの電気負荷に供給される電力を蓄えるための低圧バッテリ25のプラス端子が電気的に接続されている。低圧バッテリ25のマイナス端子は、アースに接続されている。低圧バッテリ25の定格電圧は、約12Vである。
The
プラス配線22と低圧バッテリ25のプラス端子との間には、降圧DC−DCコンバータ26が介裝されている。降圧DC−DCコンバータ26は、プラス配線22から供給される直流電圧を低圧バッテリ25の定格電圧に降圧する。低圧バッテリ25は、降圧DC−DCコンバータ26で降圧された直流電圧によって充電される。
A step-down DC-
モータジェネレータ駆動回路13と双方向DC−DCコンバータ21とを接続するプラス配線23およびマイナス配線24には、それぞれ高圧バッテリ27のプラス端子およびマイナス端子が電気的に接続されている。高圧バッテリ27は、モータジェネレータ2に供給される電力を蓄えるために設けられており、その定格電圧は、約200〜350Vである。
A plus terminal and a minus terminal of a high-
そして、車両1には、各部の制御のために、車両ECU31、回生ECU32、モータECU33、ブレーキECU34およびバッテリECU35が備えられている。車両ECU31、回生ECU32、モータECU33、ブレーキECU34およびバッテリECU35は、CPU、ROMおよびRAMなどからなるマイクロコンピュータを含む。
The
車両ECU31は、車両1の全体を制御する。車両ECU31には、シフトレバーの位置を検出するシフトセンサ、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ、ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキセンサおよび車速を検出する車速センサなどの各種センサの検出信号が入力される。車両ECU31は、その各種センサから入力される検出信号に基づいて、車両1の各部の制御に必要な指令を回生ECU32、モータECU33、ブレーキECU34およびバッテリECU35に与える。
The
回生ECU32には、発電機14L,14Rの温度を検出する温度センサおよび発電機14L,14Rから出力される電流値を検出する電流センサの検出信号が入力される。回生ECU32は、車両ECU31から与えられる指令および温度センサから入力される検出信号に基づいて、発電機14L,14R、双方向DC−DCコンバータ21および降圧DC−DCコンバータ26を制御する。
The
モータECU33は、車両ECU31から与えられる指令に基づいて、モータジェネレータ駆動回路13を制御し、モータジェネレータ2に供給される電力を制御する。
The
ブレーキECU34には、車両1の加速度を検出するGセンサの検出信号が入力される。ブレーキECU34は、車両ECU31から与えられる指令およびGセンサから入力される検出信号に基づいて、液圧(油圧)式のブレーキアクチュエータ36を制御する。
A detection signal from a G sensor that detects the acceleration of the
バッテリECU35は、高圧バッテリ27の充放電量を監視しており、車両ECU31から与えられる指令に基づいて、高圧バッテリ27に充電可能な電力量を車両ECU31に送信する。
The
図3は、車両の制動制御の流れを示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart showing a flow of vehicle braking control.
車両1の走行中は、車両ECU31により、ブレーキセンサの検出信号が常に監視されており、ブレーキペダルが操作されたか否かが繰り返し判定されている(ステップS1)。
While the
ブレーキペダルが操作されると(ステップS1のYES)、車両用ECU31から回生ECU32、モータECU33およびブレーキECU34に指令が与えられて、前輪ブレーキ37L,37Rおよび後輪ブレーキ38L,38Rによる制動力と、モータジェネレータ2および発電機14L,14Rでの回生による制動力との協調制御が実行される(ステップS2)。
When the brake pedal is operated (YES in step S1), an instruction is given from the
この協調制御では、ブレーキECU33により、ブレーキアクチュエータ36が制御されて、前輪ブレーキ37L,37Rから前輪12L,12Rに制動力が加えられるとともに、後輪ブレーキ38L,38Rから後輪9L,9Rに制動力が加えられる。
In this cooperative control, the
それと並行して、モータECU33により、モータジェネレータ駆動回路13が制御される。この制御により、モータジェネレータ2が発電機(ジェネレータ)として機能し、モータジェネレータ2において、後輪9L,9Rの回転(後輪9L,9Rからモータジェネレータ2に伝達される運動エネルギー)が電力に回生される。モータジェネレータ2から出力される電力は、高圧バッテリ27に供給されるとともに、降圧DC−DCコンバータ26で降圧されて、低圧バッテリ25に供給される。これにより、高圧バッテリ27および低圧バッテリ25が充電される。
In parallel with this, the motor
また、回生ECU32により、発電機14L,14R、双方向DC−DCコンバータ21および降圧DC−DCコンバータ26が制御される。この制御により、発電機14L,14Rにおいて、前輪12L,12Rの回転(前輪12L,12Rからそれぞれ発電機14L,14Rに伝達される運動エネルギー)が電力に回生される。発電機14L,14Rから出力される電力は、双方向DC−DCコンバータ21で昇圧されて、高圧バッテリ27に供給されるとともに、降圧DC−DCコンバータ26で降圧されて、低圧バッテリ25に供給される。これにより、高圧バッテリ27および低圧バッテリ25が充電される。
Further, the
ブレーキペダルが操作されて、協調制御が実行されている間は、ブレーキECU33により、前輪12L,12Rおよび後輪9L,9Rがロック状態であるか否かが繰り返し判定されている(ステップS3)。たとえば、ブレーキペダルが操作されているにもかかわらず、Gセンサによって検出される車両1の加速度(減速度)の絶対値が所定の閾値以下であれば、前輪12L,12Rおよび後輪9L,9Rがロック状態であると判定される。一方、Gセンサによって検出される車両1の加速度の絶対値が所定の閾値を超えていれば、前輪12L,12Rおよび後輪9L,9Rがロック状態ではないと判定される。判定結果は、ブレーキECU33から車両用ECU31に伝達される。
While the brake pedal is operated and cooperative control is being executed, the
前輪12L,12Rおよび後輪9L,9Rがロック状態であると判定された場合には(ステップS3のYES)、車両用ECU31から回生ECU32およびモータECU33に、それぞれ発電機14L,14Rおよびモータジェネレータ2での電力の回生を禁止する旨の指令が与えられる(ステップS4)。この指令を受けて、発電機14L,14Rおよびモータジェネレータ2での電力の回生が停止される。
When it is determined that the
また、ブレーキECU33により、ブレーキアクチュエータ36のABS制御が実行される(ステップS5)。このABS制御では、ブレーキアクチュエータ36のブレーキ液圧(油圧)が下げられて、前輪ブレーキ37L,37Rおよび後輪ブレーキ38L,38Rの制動力が下げられる。そして、前輪12L,12Rおよび後輪9L,9Rのロック状態が解除されると、ブレーキ液圧の制御により、前輪12L,12Rおよび後輪9L,9Rのロックを防止しつつ、前輪ブレーキ37L,37Rおよび後輪ブレーキ38L,38Rからそれぞれ前輪12L,12Rおよび後輪9L,9Rに制動力が加えられる。
Further, the ABS control of the
図4は、車両の制動時における制動力および車速の変化の一例を示す図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of changes in braking force and vehicle speed during braking of the vehicle.
前述したように、車両1の走行中に、ブレーキペダルが操作されると、前輪ブレーキ37L,37Rおよび後輪ブレーキ38L,38R(液圧ブレーキ)による制動力と、モータジェネレータ2および発電機14L,14Rでの回生(回生ブレーキ)による制動力との協調制御が実行される。これにより、車両1の車速が低下する。
As described above, when the brake pedal is operated while the
この協調制御の実行中に、たとえば、車両1が圧雪路上から凍結路(氷)上に差し掛かると、後輪9L,9Rに空転(スリップ)が生じることがある。この空転が生じると、前輪12L,12Rと後輪9L,9Rとの間に回転速度差が生じ、トランスファ6の働きにより、トランスファ6に入力される回転が前輪12L,12Rおよび後輪9L,9Rに伝達され、4輪駆動状態となる。そして、前輪12L,12Rおよび後輪9L,9Rの4輪が空転すると、前輪ブレーキ37L,37Rおよび後輪ブレーキ38L,38Rからそれぞれ前輪12L,12Rおよび後輪9L,9Rに加えられる制動力により、前輪12L,12Rおよび後輪9L,9Rがロック状態となる。ロック状態に陥ると、車両1の車速がほとんど低下しない。
During execution of this cooperative control, for example, if the
前輪12L,12Rおよび後輪9L,9Rのロック状態を解消するために、ABS制御により、液圧ブレーキによる制動力のみが低減される場合、図4に破線で示されるように、その制動力が前輪12L,12Rおよび後輪9L,9Rのロック状態が解除されるレベルに低下するのに時間がかかる。
In order to cancel the locked state of the
車両1では、前輪12L,12Rおよび後輪9L,9Rのロック状態に陥ると、発電機14L,14Rおよびモータジェネレータ2での電力の回生が禁止される。発電機14L,14Rおよびモータジェネレータ2での電力の回生が禁止されると、図4に実線で示されるように、回生ブレーキによる制動力が急峻に低下する。具体的には、回生による制動力は、液圧ブレーキによる制動力の低下速度よりも数倍〜数十倍大きい速度で低下する。回生ブレーキによる制動力が0になると、液圧ブレーキによる制動力のみが残る。協調制御において、液圧ブレーキによる制動力は、回生ブレーキによる制動力に補助的に加えられる程度であり、回生ブレーキによる制動力よりもはるかに小さい。そのため、回生ブレーキによる制動力が0になると、前輪12L,12Rおよび後輪9L,9Rのロック状態が解除される。よって、車両1では、前輪12L,12Rおよび後輪9L,9Rのロック状態に陥ってからそのロック状態が解除されるまでに要する時間が短い。
In the
前輪12L,12Rおよび後輪9L,9Rのロック状態が解除されると、ABS制御が実行される。その後、車両1が凍結路上から圧雪路上に戻ると、液圧ブレーキによる制動力が増大する。そして、ブレーキペダルが操作され続けていれば、車両1が停止する。
When the locked state of the
以上のように、車両1には、発電機14L,14Rが設けられている。発電機14L,14Rには、フロントドライブシャフト11の回転がギヤ列18を介して伝達される。そのため、後輪9L,9Rのみが駆動輪である2輪駆動状態において、車両1の制動時に、発電機14L,14Rにより、前輪12L,12Rの運動エネルギーを電力に回生することができる。また、それに伴って、回生による制動力を前輪12L,12Rに作用させることができる。その結果、車両1の制動距離を短縮することができる。
As described above, the
また、前輪12L,12Rおよび後輪9L,9Rがロック状態になると、回生による制動力が低減される。回生による制動力の低下速度は、サービスブレーキによる制動力の低下速度よりも数倍〜数十倍大きい。よって、回生による制動力が低減されることにより、前輪12L,12Rおよび後輪9L,9Rのロック状態が解除されるまでの時間を短縮することができる。その結果、図4に示されるように、その時間の短縮分、前輪12L,12Rおよび後輪9L,9Rのロック状態が生じた場合の制動距離を短縮することができる。
Further, when the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form.
たとえば、本発明は、モータジェネレータ2を駆動源とする車両1(電気自動車)に限らず、図5に示される車両51のように、エンジン52およびモータジェネレータ53を駆動源とするハイブリッドカーに適用されてもよい。
For example, the present invention is not limited to the vehicle 1 (electric vehicle) that uses the
車両51において、エンジン52およびモータジェネレータ53の出力は、変速機54を介して、トランスファ6に伝達される。また、車両51には、マイクロコンピュータを含む構成のエンジンECU55が備えられている。そして、エンジン52は、エンジンECU55により、車両ECU31からエンジンECU55に与えられる指令に基づいて制御される。
In the
また、車両51において、高圧バッテリ27の定格電圧が発電機14L,14Rの最大発生電圧以下である場合、たとえば、高圧バッテリ27の定格電圧が60V以下である場合には、図6に示される車両61のように、双方向DC−DC21が省略されてもよい。
Further, in the
図1に示される車両1においても、同様であり、高圧バッテリ27の定格電圧が発電機14L,14Rの最大発生電圧以下である場合には、双方向DC−DC21が省略されてもよい。
The same applies to the
また、発電機14L,14Rの回転軸19がギヤ列18を介してフロントドライブシャフト11に連結された構成を取り上げたが、図7に示される車両71のように、発電機72の回転軸73がギヤボックス74内のギヤ列を介して前輪側プロペラシャフト5に連結されて、前輪側プロペラシャフト5の回転が発電機72に伝達される構成が採用されてもよい。この構成では、発電機72の個数が1個であるので、図1に示される構成よりもコストを低減することができる。
Further, the configuration in which the
さらには、図1に示される車両1、図5に示される車両51および図6に示される車両61において、発電機14L,14Rの回転軸19とフロントドライブシャフト11とは、たとえば、プーリおよびベルトを介して連結されてもよい。また、図7に示される車両71において、発電機72の回転軸73と前輪側プロペラシャフト5とは、たとえば、プーリおよびベルトを介して連結されてもよい。
Furthermore, in the
また、トランスファ6(ビスカスカップリング)の働きにより、通常、トランスファ6に入力される回転力が後輪側プロペラシャフト4に伝達されるとした。しかしながら、トランスファ6(ビスカスカップリング)の働きにより、通常は、トランスファ6に入力される回転力が前輪側プロペラシャフト5に伝達されてもよい。この場合、発電機は、後輪側プロペラシャフト4またはリアドライブシャフト8の回転が伝達されるように設けられる。
In addition, the rotational force normally input to the
また、高圧バッテリ27に代えて、キャパシタを採用することも可能である。キャパシタは、充電状態によって電位変動が大きいが、瞬間的に蓄えられる電力が多く、とくにハイブリッドカーに好適である。
Further, a capacitor may be employed instead of the
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition, various design changes can be made to the above-described configuration within the scope of the matters described in the claims.
1 車両(パッシブトルクスプリット4輪駆動車)
2 モータジェネレータ
4 後輪側プロペラシャフト(駆動伝達経路)
5 後輪側プロペラシャフト(駆動伝達経路)
6 トランスファ
8 リアドライブシャフト(駆動伝達経路)
9L 後輪
9R 後輪
11 フロントドライブシャフト(駆動伝達経路)
12L 前輪
12R 前輪
14L 発電機
14R 発電機
31 車両ECU(作動状態検出手段、ブレーキ制御手段)
32 回生ECU(ブレーキ制御手段)
33 ブレーキECU(減速度検出手段、ロック状態判断手段、ブレーキ制御手段)
36 ブレーキアクチュエータ(サービスブレーキ)
37L 前輪ブレーキ
37R 前輪ブレーキ
38L 後輪ブレーキ
38R 後輪ブレーキ
51 車両(パッシブトルクスプリット4輪駆動車)
52 モータジェネレータ
61 車両(パッシブトルクスプリット4輪駆動車)
71 車両(パッシブトルクスプリット4輪駆動車)
72 発電機
1 Vehicle (passive torque split four-wheel drive vehicle)
2
5 Rear wheel side propeller shaft (drive transmission path)
6
12L
32 Regenerative ECU (brake control means)
33 Brake ECU (Deceleration detection means, lock state determination means, brake control means)
36 Brake actuator (service brake)
37L
52
71 Vehicle (passive torque split four-wheel drive vehicle)
72 Generator
Claims (2)
通常は、前輪および後輪の一方を駆動輪とし、その他方を従動輪として、前記モータジェネレータからの駆動力を前記駆動輪に伝達し、前記前輪と前記後輪との間に回転速度差が生じたときに、前記モータジェネレータからの駆動力を前記前輪および前記後輪の両方に伝達するトランスファと、
前記トランスファと前記従動輪との間の駆動伝達経路上に設けられ、前記駆動伝達経路を伝達される駆動力を電力に回生する発電機とを含む、パッシブトルクスプリット4輪駆動車。 A motor generator;
Normally, one of the front wheel and the rear wheel is used as a driving wheel, and the other wheel is used as a driven wheel, and the driving force from the motor generator is transmitted to the driving wheel. A transfer that, when generated, transmits drive force from the motor generator to both the front and rear wheels;
A passive torque split four-wheel drive vehicle including a generator provided on a drive transmission path between the transfer and the driven wheel and regenerating the driving force transmitted through the drive transmission path into electric power.
前記サービスブレーキの作動状態を検出する作動状態検出手段と、
前記車両の減速度を検出する減速度検出手段と、
前記作動状態検出手段および前記減速度検出手段の検出結果に基づいて、前記前輪および前記後輪がロック状態であるか否かを判断するロック状態判断手段と、
前記ロック状態判断手段によって前記前輪および前記後輪がロック状態でないと判断されている間は、前記サービスブレーキによる制動力と前記モータジェネレータおよび前記発電機での回生による制動力との協調制御を実行することができ、前記ロック状態判断手段によって前記前輪および前記後輪がロック状態であると判断されたことに応答して、回生による制動力を低減させ、前記サービスブレーキをABS制御するブレーキ制御手段とをさらに含む、請求項1に記載のパッシブトルクスプリット4輪駆動車。 Service brakes,
An operating state detecting means for detecting an operating state of the service brake;
Deceleration detecting means for detecting deceleration of the vehicle;
Lock state determination means for determining whether or not the front wheel and the rear wheel are locked based on detection results of the operating state detection means and the deceleration detection means;
While the lock state determination means determines that the front wheels and the rear wheels are not locked, the cooperative control of the braking force by the service brake and the braking force by regeneration by the motor generator and the generator is executed. Brake control means for reducing the braking force due to regeneration and performing ABS control of the service brake in response to the lock state determination means determining that the front wheels and the rear wheels are locked. The passive torque split four-wheel drive vehicle according to claim 1, further comprising:
Priority Applications (1)
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JP2012018772A JP2013158200A (en) | 2012-01-31 | 2012-01-31 | Passive torque split four-wheel-drive vehicle |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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2012
- 2012-01-31 JP JP2012018772A patent/JP2013158200A/en active Pending
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