JP4305409B2 - Vehicle drive control device - Google Patents
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Description
本発明は、電動機によって車輪を駆動可能な車両用駆動制御装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle drive control device capable of driving wheels with an electric motor.
従来、例えば前輪をエンジンによって駆動すると共に、後輪を電動モータで駆動可能なスタンバイ型の4輪駆動車両において、4輪駆動から2輪駆動に切換える際に、電動モータの駆動トルクを略0にしてから、電動モータと後輪との間のクラッチを遮断することが提案されている(特許文献1参照)。
しかしながら、上記特許文献1に記載された従来例のように、単に電動モータの駆動トルクを0にしてからクラッチを遮断すると、電動モータが惰性回転してしまい、この惰性回転が停止する前に車両が停止すると、車両の走行音が無いのにモータ音が聴こえ、乗員に違和感を与えてしまう。
このため、電動モータに対して電気制動(モータブレーキとも言う)をかけることが考えられるが、この電気制動は電動モータの発熱を招来するので、電気制動をかける時間によっては電動モータが過熱して劣化する可能性がある。
そこで、本発明は上記問題に着目してなされたものであり、電動機が惰性回転するときの音を車両が停止するまでに低減させると共に、電動機の温度上昇を最小限に抑制することのできる車両用駆動制御装置の提供を課題としている。
However, as in the conventional example described in
For this reason, it is conceivable to apply electric braking (also referred to as motor braking) to the electric motor. However, since this electric braking causes heat generation of the electric motor, the electric motor may overheat depending on the time to apply electric braking. There is a possibility of deterioration.
Accordingly, the present invention has been made paying attention to the above-described problem, and can reduce a sound generated when the electric motor rotates by inertia before the vehicle stops, and can suppress a temperature increase of the electric motor to a minimum. An object of the present invention is to provide a drive control device.
上記課題を解決するために、本発明に係る車両用駆動制御装置は、車輪を駆動可能な電動機と、電動機と車輪との間で動力の伝達を遮断可能な断続機構と、を備えた車両用駆動制御装置であって、電動機による車輪の駆動が停止され且つ断続機構で動力の伝達が遮断された場合、車輪の回転が停止するときに電動機の惰性回転が停止するように、この電動機に電気制動をかけることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a vehicle drive control device according to the present invention includes a motor that can drive a wheel, and an intermittent mechanism that can interrupt transmission of power between the motor and the wheel. A drive control device, wherein when the driving of the wheel by the motor is stopped and the transmission of power is interrupted by the intermittent mechanism, the motor is electrically connected so that the inertial rotation of the motor stops when the wheel stops rotating. It is characterized by applying braking.
本発明によれば、電動機による車輪駆動が停止され且つ断続機構で動力の伝達が遮断された場合、車輪の回転が停止するときに電動機の惰性回転が停止するように、この電動機に電気制動をかけることで、電動機が惰性回転するときの音を車両が停止するまでに低減させることができる。しかも、車両が緩やかに減速するとき等、車両が停止するまでに電動機の惰性回転が停止するようなときには、電動機への電気制動を非作動状態にすることができるので、電気制動に起因した電動機の温度上昇を最小限に抑制し、電動機を過熱劣化から保護することができる。 According to the present invention, when the wheel drive by the motor is stopped and the transmission of power is interrupted by the interrupt mechanism, the motor is electrically braked so that the inertial rotation of the motor stops when the wheel rotation stops. By applying the noise, it is possible to reduce the sound when the electric motor rotates by inertia before the vehicle stops. In addition, when the inertial rotation of the electric motor stops before the vehicle stops, such as when the vehicle slowly decelerates, the electric braking to the electric motor can be deactivated. The temperature rise can be suppressed to the minimum, and the electric motor can be protected from overheating deterioration.
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の概略構成図であり、前輪1FL・1FRをエンジン2で駆動する主駆動輪とし、後輪1RL・1RRを電動モータ3で駆動可能な補助駆動輪とするスタンバイ型の4輪駆動車両である。
エンジン2の駆動力は、トルクコンバータを有する自動変速機4、及びディファレンシャルギヤ5を順に介して前輪1FL・1FRに伝達されると共に、Vベルト6を介してジェネレータ7に伝達される。このジェネレータ7は、Vベルト6を介して伝達された動力によって発電を行い、発電した電力はパワーケーブル8で送電され、パルス幅変調(PWM)方式のインバータ9によって直流を交流に変換してから電動モータ3に供給される。電動モータ3の駆動力は、減速機10、電磁クラッチ11、及びディファレンシャルギヤ12を順に介して後輪1RL・1RRに伝達される。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the present invention, in which the front wheels 1FL and 1FR are main driving wheels driven by the
The driving force of the
エンジン2の出力は、エンジンコントローラ20によって制御される。エンジンコントローラ20は、アクセルセンサ21で検出されるアクセル開度Accに応じて、スロットルバルブ22に連結されたスロットルモータ23の回転角を調整することにより、エンジン2の出力を制御する。
ジェネレータ7の出力電圧は、4WDコントローラ24によって制御される。4WDコントローラ24は、ジェネレータ7に内蔵されたICレギュレータを介して界磁電流Igを調整することにより、ジェネレータ7の出力電圧Vgを制御する。ICレギュレータの回路電源には、車両の14Vバッテリ25を用い、図2(a)に示すように、ジェネレータ7の出力電圧Vgがバッテリ電圧Vb未満のときにバッテリ電圧Vbを用い、出力電圧Vgがバッテリ電圧Vb以上のときに出力電圧Vgを用いるようにしてもよいし、図2(b)に示すように、常時、バッテリ電圧Vbを用いるようにしてもよい。なお、図中の7aが、界磁電流Igの流れるロータコイルである。
The output of the
The output voltage of the
また、パワーケーブル8の途中に設けられたジャンクションボックス26には、4WDコントローラ24からのリレー制御指令に応じて電動モータ3に対する電力供給のON/OFFを行うメインリレーと、通電電流Ia、ジェネレータ電圧Vg、及びモータ誘起電圧Vmを4WDコントローラ24でモニタするための電流センサ及び電圧検出回路と、が内蔵されている。
In addition, a
また、電動モータ3の出力は、4WDコントローラ24によって制御される。4WDコントローラ24は、インバータ9に内蔵されたスイッチング素子のデューティ比を調整すると共に、電動モータ3の界磁電流Imを調整することにより、電動モータ3の出力を制御する。また、インバータ9は、4WDコントローラ24からのブレーキ制御指令に応じて三相短絡されることにより、電動モータ3に電気制動(以下、モータブレーキと称す)をかける。さらに、インバータ9には、インバータ温度を4WDコントローラ24でモニタするためのサーミスタが取り付けられ、電動モータ3には、モータ回転数Nmとモータ温度を4WDコントローラ24でモニタするためのモータ回転センサ及びサーミスタが取り付けられている。
The output of the
また、電磁クラッチ11は、4WDコントローラ24からのクラッチ制御指令に応じて励磁電流の通電が制御されることにより、電動モータ3から後輪1RL・1RRへの動力伝達が制御される。
また、4WDコントローラ24には、エンジン回転数Neを検出するエンジン回転センサ、アクセル開度Accを検出するアクセルセンサ、及び各車輪速VwFL〜VwRRを検出する車輪速センサ27FL〜27RRの各検出信号も入力される。
The
The
図3は、4WDコントローラ24で実行する演算処理のブロック図であり、目標モータトルク演算部24Aと、モータ必要電力演算部24Bと、発電制御部24Cと、モータ制御部24Dと、クラッチ制御部24Eと、モータブレーキ制御部24Fと、を備えている。なお、メインリレーの制御については、その詳細説明を省略するが、4WDコントローラ24は、電動モータ3を駆動制御する際、メインリレーへのリレー制御指令を出力して電動モータ3への電力供給をON状態に制御しているものとする。
FIG. 3 is a block diagram of arithmetic processing executed by the
先ず、目標モータトルク演算部24Aで実行する演算処理を、図4のブロック図に従って説明する。
スリップ速度算出部30では、前輪1FL・1FRのスリップ速度ΔVFを算出する。このスリップ速度ΔVFは、例えば下記(1)式に示すように、前輪1FL・1FRの平均車輪速から、後輪1RL・1RRの平均車輪速を減じて算出する。
ΔVF=(VwFL+VwFR)/2−(VwRL+VwRR)/2 ………(1)
First, calculation processing executed by the target motor
In slip
ΔV F = (Vw FL + Vw FR ) / 2− (Vw RL + Vw RR ) / 2 (1)
第1モータトルク算出部31では、図中の制御マップを参照し、スリップ速度ΔVFに応じて第1モータトルクTm1を算出する。ここで、制御マップは、横軸をスリップ速度ΔVF、縦軸を第1モータトルクTm1とし、スリップ速度ΔVFが増加すると、これに応じて第1モータトルクTm1が増加するように設定されている。
一方、車速算出部32では、車輪速VwFL〜VwRRのセレクトローした値と車両の総駆動力Fとに応じて車速Vを算出する。ここで、総駆動力Fは、トルクコンバータ滑り比から推定される前輪駆動力と、目標モータトルクTm*から推定される後輪駆動力との和によって求められる。
The first
On the other hand, the vehicle
第2モータトルク算出部33では、図中の制御マップを参照し、車速Vとアクセル開度Accとに応じて第2モータトルクTm2を算出する。ここで、制御マップは、横軸をアクセル開度Accとし、縦軸を第2モータトルクTm2とし、アクセル開度Accが増加すると、これに応じて第2モータトルクTm2が増加すると共に、車速Vが高いほど第2モータトルクTm2が小さくなるように設定されている。
そして、目標モータトルク算出部34では、第1モータトルクTm1と第2モータトルクTm2とのセレクトハイした値を、後輪速VwRL・VwRR、及び車速Vに基づいて、後輪1RL・1RRの加速スリップを抑制する値まで制限し(公知のトラクションコントロール)、最終的な目標モータトルクTm*を算出する。
The second
Then, in the target motor
次に、図3のモータ必要電力演算部24Bでは、電動モータ3に必要とされるモータ必要電力Pm*を、下記(2)式に示すように、目標モータトルクTm*とモータ回転数Nmとに応じて算出する。
Pm*=Tm*×Nm ………(2)
次に、図3の発電制御部24Cで実行する演算処理を、図5のブロック図に従って説明する。
目標電力算出部40では、ジェネレータ7が出力すべき目標電力Pg*を、下記(3)式に示すように、モータ必要電力Pm*とモータ効率ηmとに応じて算出する。
Pg*=Pm*/ηm ………(3)
Next, in the required motor
Pm * = Tm * × Nm (2)
Next, calculation processing executed by the power
The target
Pg * = Pm * / ηm (3)
制限値算出部41では、出力電力に対する制限値PL1及びPL2を算出する。
ここで、制限値PL1は、Vベルト6のベルトスリップを抑制可能な上限値であり、下記(4)式に示すように、Vベルト6が伝達可能なトルク上限値TL、ジェネレータ回転数Ng、ジェネレータ効率ηgに応じて算出する。
PL1=TL×Ng×ηg ………(4)
The limit
Here, the limit value PL1 is an upper limit value that can suppress the belt slip of the V belt 6, and as shown in the following equation (4), the torque upper limit value TL that can be transmitted by the V belt 6, the generator rotational speed Ng, It is calculated according to the generator efficiency ηg.
PL1 = TL × Ng × ηg (4)
また、制限値PL2は、エンジン2の過負荷に起因したエンストや運転性劣化を抑制可能な上限値であり、エンジン回転数Neに応じて算出してもよいし、所定値としてもよい。
最終目標電力算出部42では、目標電力Pg*と制限値PL1及びPL2とのセレクトローした値を最終的な目標電力Pg*として算出する。
The limit value PL2 is an upper limit value that can suppress engine stall or drivability deterioration due to overload of the
The final target
制御処理部43では、ジェネレータ7で目標電力Pg*が出力されるように、ジェネレータ7の界磁電流Igを制御する。具体的には、図6に示すように、目標電力Pg*と実際の出力電力Pgとが一致するように、フィードバック制御によって界磁電流Igを制御する。
すなわち、出力電力算出部43aで、ジェネレータ電圧Vgと通電電流Iaとの乗算によって実際の出力電力Pg(=Vg×Ia)を算出する。
The
That is, the output
そして、目標界磁電流算出部43bで、実際の出力電力Pgと目標電力Pg*との偏差ΔPgが0となるような目標界磁電流Ig*を算出する。
そして、界磁電流制御部44cで、実際の界磁電流Igと目標界磁電流Ig*との偏差ΔIgが0となるように、ロータコイル7aに流れる界磁電流Igを、ICレギュレータを介して制御する。なお、実際の界磁電流Igは電流センサによって検出する。
Then, the target field
Then, in the field current control unit 44c, the field current Ig flowing through the
次に、図3のモータ制御部24Dでは、例えば図7に示すように、目標モータトルクTm*とモータ回転数Nmとに応じて公知のベクトル制御を行い、目標モータトルクTm*が出力されるように、インバータ9に内蔵されたスイッチング素子のデューティ比、及び電動モータ3の界磁電流Imを調整する。
次に、図3のクラッチ制御部24Eでは、目標モータトルクTm*が0のときには、電磁クラッチ11を非締結状態に制御することにより、電動モータ3から後輪1RL・1RRへの動力の伝達を遮断し、目標モータトルクTm*が0より大きくなるときには、電磁クラッチ11を締結状態に制御することにより、電動モータ3から後輪1RL・1RRへの動力の伝達を行う。
Next, in the
Next, in the
次に、図3のモータブレーキ制御部24Fで実行する第1実施形態の演算処理を、図8のフローチャートに従って説明する。
ステップS1では、電磁クラッチ11が非締結状態(OFF)にあり、電動モータ3から後輪1RL・1RRへの動力の伝達が遮断されているか否かを判定する。ここで、電磁クラッチ11が非締結状態(OFF)にあるときには、電動モータ3が惰性回転している可能性があると判断して後述するステップS5に移行する。一方、電磁クラッチ11が締結状態(ON)にあるときには、電動モータ3による車輪駆動が実行されていると判断してステップS2に移行する。
Next, the calculation processing of the first embodiment executed by the motor
In step S1, it is determined whether or not the
ステップS2では、制御フラグFを“0”にリセットする。
続くステップS3では、後述するステップS8でセットされるモータ回転数Nmの初期値N0をリセットする。
続くステップS4では、インバータ9に対するブレーキ制御指令を出力停止し、電動モータ3に対するモータブレーキを非作動状態(OFF)に制御してから、所定のメインプログラムに復帰する。
In step S2, the control flag F is reset to “0”.
In step S3, and it resets the initial value N 0 of the motor rotation speed Nm is set in step S8 to be described later.
In the subsequent step S4, output of the brake control command for the
一方、前記ステップS1から移行するステップS5では、モータ回転数Nmが所定値Nm1(例えば車速10km/hに相当する値)以上であるか否かを判定する。この判定結果がNm<Nm1であるときには、電動モータ3は惰性回転していない、又は惰性回転していてもそのモータ音が乗員に違和感を与えるほど大きくはないと判断して前記ステップS2に移行する。一方、判定結果がNm≧Nm1であるときには、電動モータ3が惰性回転しており、そのモータ音が乗員に違和感を与える可能性があると判断してステップS6に移行する。
On the other hand, in step S5, which shifts from step S1, it is determined whether or not the motor speed Nm is equal to or greater than a predetermined value Nm1 (for example, a value corresponding to a vehicle speed of 10 km / h). When this determination result is Nm <Nm1, it is determined that the
ステップS6では、後輪1RL・1RRの回転よりも電動モータ3の惰性回転の方が、回転速度が速いか否か、つまりモータ回転数Nmが後輪の平均車輪速に相当するモータ回転数Nwより大きいか否かを判定する。このモータ回転数Nwは、後輪の平均車輪速に減速機10及びディファレンシャルギヤ12の減速比をかけてた値である。なお、後輪の平均車輪速に相当するモータ回転数Nwでなくとも、後輪車輪速のセレクトハイした値に相当するモータ回転数Nwでもよい。ここで、判定結果がNm≦Nwであるときには、後輪1RL・1RRの回転が停止する前に電動モータ3の惰性回転が停止すると判断して前記ステップS2に移行する。一方、判定結果がNm>Nwであるときには、後輪1RL・1RRの回転が停止した後も電動モータ3の惰性回転が続くと判断してステップS7に移行する。
In step S6, whether or not the inertial rotation of the
ステップS7では、制御フラグFが“0”にリセットされているか否かを判定する。この判定結果がF=0であるときには、電動モータ3の惰性回転を検知した直後であると判断してステップS8に移行する。
ステップS8では、制御フラグFを“1”にセットする。
続くステップS9では、この時点のモータ回転数Nmを初期値N0として設定してからステップS10に移行する。
In step S7, it is determined whether or not the control flag F is reset to “0”. When the determination result is F = 0, it is determined that it is immediately after detecting inertial rotation of the
In step S8, the control flag F is set to “1”.
In step S9, the process proceeds after setting the motor rotational speed Nm of the point as an initial value N 0 in step S10.
一方、上記ステップS7の判定結果がF=1であるときには、初期値N0を設定済みであると判断してそのままステップS10に移行する。
ステップS10では、モータ回転数Nmの初期値N0からの減少量ΔN(=N0−Nm)が所定値ΔN1(例えば3000rpm)以上であるか否かを判定する。この判定結果がΔN<ΔN1であるときには、インバータ9や電動モータ3は過熱傾向にはないと判断してステップS11に移行する。
On the other hand, the determination result at Step S7 is when it is F = 1, the process moves it is determined that the already set the initial value N 0 directly to step S10.
In step S10, it is determined whether or not the reduction amount ΔN (= N 0 −Nm) of the motor rotation speed Nm from the initial value N 0 is equal to or greater than a predetermined value ΔN 1 (for example, 3000 rpm). When the determination result is ΔN <ΔN 1, it is determined that the
ステップS11では、インバータ9に対するブレーキ制御指令を出力し、電動モータ3に対するモータブレーキを作動状態(ON)に制御してから、所定のメインプログラムに復帰する。
一方、上記ステップS10の判定結果がΔN≧ΔN1であるときには、インバータ9や電動モータ3がモータブレーキによって過熱傾向にあると判断して前記ステップS4に移行する。
以上より、インバータ9及び電動モータ3が「電動機」に対応し、電磁クラッチ11が「断続機構」に対応している。また、ステップS6の処理が「回転推定手段」に対応し、このステップS6を除くステップS1〜S11の処理が「電気制動手段」に対応している。
In step S11, a brake control command for the
On the other hand, the determination result of step S10 is at a .DELTA.N ≧ .DELTA.N 1, the
From the above, the
次に、上記第1実施形態の動作や作用効果について説明する。
今、アクセルペダルが大きく踏込まれたり、或いは降雨路、雪路、凍結路のように路面の摩擦係数が低かったりして、エンジン2によって駆動される前輪1FL・1FRが加速スリップしたとする。
このとき、前輪スリップ速度ΔVFの増加やアクセル開度Accの増加に伴って目標モータトルクTm*が算出され、これに応じてジェネレータ7の発電が開始されると共に、電動モータ3の力行が開始される。こうして、加速スリップで損失する回転エネルギーを電気エネルギーに変換することで、エンジン2の出力が抑制されることになり、前輪1FL・1FRの加速スリップを抑制することができる。
Next, operations and effects of the first embodiment will be described.
Now, it is assumed that the front wheels 1FL and 1FR driven by the
At this time, the target motor torque Tm * is calculated with an increase in growth and the accelerator opening Acc of the front wheel slip speed [Delta] V F, with power generation of the
また、ジェネレータ7で発電された電力を電動モータ3に供給し、この電動モータ3によって後輪1RL・1RRを駆動する、つまり4輪駆動状態にすることにより、エネルギー効率を向上させるだけでなく、スムーズで安定した発進性能および走行性能を発揮することができる。
また、電動モータ3に必要とされる必要電力Pm*を算出し、この必要電力Pm*からジェネレータ7が出力すべき目標電力Pg*を算出し、この目標電力Pg*が実際の出力電力Pgと一致するようにジェネレータ7の界磁電流Igを制御するので、ジェネレータ7は電動モータ3に必要とされる必要電力Pm*を正確に供給することができ、目標モータトルクTm*を正確に出力することができる。
In addition, by supplying the electric power generated by the
Moreover, to calculate the required power Pm required for the
また、ジェネレータ7の界磁電流Igを電流センサで検出し、この実際の界磁電流Igが目標界磁電流Ig*に追従するようにフィードバック制御するので、出力電力Pgを確実に目標電力Pg*に追従させることができる。
この状態から、前輪1FL・1FRの加速スリップが抑制される、又は車速Vが所定値(例えば60km/h)を超え、目標モータトルクTm*が略0になるときに、電磁クラッチ11が遮断されて4輪駆動から2輪駆動に移行する。
Further, the field current Ig of the
From this state, when the acceleration slip of the front wheels 1FL and 1FR is suppressed, or when the vehicle speed V exceeds a predetermined value (for example, 60 km / h) and the target motor torque Tm * becomes substantially zero, the
このとき、図9に示すように、電動モータ3が惰性回転するので、この惰性回転が停止する前に車両が停止すると、車両の走行音が無いのにモータ音が聴こえ、乗員に違和感を与えてしまう。
このため、モータブレーキをかけることが考えられるが、このモータブレーキはインバータ9や電動モータ3の発熱を招来するので、モータブレーキを作動させる時間によってはインバータ9や電動モータ3が過熱して劣化する可能性がある。
At this time, as shown in FIG. 9, since the
For this reason, it is conceivable to apply a motor brake. However, since this motor brake causes heat generation of the
そこで、電動モータ3による車輪駆動が停止され且つ電磁クラッチ11で動力の伝達が遮断された場合(ステップS1の判定が“Yes”)、車輪の回転が停止するときに電動機の惰性回転が停止するように、電動モータ3にモータブレーキをかける。
具体的には、図10に示すように、後輪1RL・1RRの回転よりも電動モータ3の惰性回転の方が、回転速度が速いときに、車輪の回転が停止した後も電動モータ3の惰性回転が続くと推定し(ステップS6の判定が“Yes”)、インバータ9による三相短絡によって電動モータ3にモータブレーキをかける(ステップS11)。
Therefore, when the wheel drive by the
Specifically, as shown in FIG. 10, when the inertial rotation of the
逆に、後輪1RL・1RRの回転よりも電動モータ3の惰性回転の方が、回転速度が遅いときには、車輪の回転が停止する前に電動モータ3の惰性回転が停止すると推定し(ステップS6の判定が“No”)、モータブレーキを中止する(ステップS4)。
これにより、車輪の回転が停止するときに合わせて電動モータ3の惰性回転が停止するので、電動モータ3が惰性回転するときの音を車両が停止するまでに低減させ、乗員に与える違和感を解消することができる。
On the contrary, when the inertial rotation of the
As a result, the inertial rotation of the
しかも、図11に示すように2輪駆動の状態で加速するときや、図12に示すように車両が緩やかに減速するとき等、車両が停止するまでに電動モータ3の惰性回転が停止するようなときには、電動モータ3へのモータブレーキを非作動状態にすることができるので、モータブレーキに起因したインバータ9や電動モータ3の温度上昇を最小限に抑制し、インバータ9や電動モータ3を過熱劣化から保護することができる。このときは、車両の走行音が発生している状態なので、電動モータ3の惰性回転している音が乗員に違和感を与えることは無い。
Moreover, when the vehicle is accelerated in a two-wheel drive state as shown in FIG. 11 or when the vehicle is slowly decelerated as shown in FIG. 12, the inertial rotation of the
因みに、車両が停止するまでに電動モータ3の惰性回転を停止させることで、車両が再び4輪駆動で発進しようとする際に、電磁クラッチ11を締結するときのショックを確実に防止することもできる。
また、車輪と電動モータ3との回転速度の比較によって、車輪の回転が停止した後も電動モータ3の惰性回転が続くか否かを推定しているので、これを容易に且つ正確に推定することができる。
Incidentally, by stopping the inertial rotation of the
Further, since it is estimated whether or not the inertial rotation of the
そして、モータブレーキを作動させているときにインバータ9や電動モータ3の過熱傾向を検知したときには、インバータ9や電動モータ3を過熱劣化から保護するために、直ちにモータブレーキを中止することが望ましく、モータブレーキに起因したインバータ9や電動モータ3の過熱傾向は、どれだけモータ回転数Nmを低下させたかに相関がある。
したがって、図13に示すように、モータブレーキを開始してからのモータ回転数Nmの減少量ΔN(=N0−Nm)を算出し、この減少量ΔNが所定値ΔN1以上となるときに(ステップS10の判定が“Yes”)、インバータ9や電動モータ3が過熱傾向にあると判断してモータブレーキを中止する(ステップS4)。
And when detecting the overheating tendency of the
Therefore, as shown in FIG. 13, when the motor rotation speed Nm decrease amount ΔN (= N 0 −Nm) after the start of the motor brake is calculated, the decrease amount ΔN becomes equal to or greater than a predetermined value ΔN 1. ("Yes" at step S10), the
これにより、モータブレーキに起因したインバータ9や電動モータ3の過熱傾向を直ちに抑制することができ、インバータ9や電動モータ3を過熱劣化から保護することができる。
また、図14に示すように電磁クラッチ11を遮断した直後のモータ回転数Nmが所定値Nm1未満である場合や、図15に示すようにモータブレーキによってモータ回転数Nmが所定値Nm1未満まで減少した場合には(ステップS5の判定が“No”)、モータ音が乗員に違和感を与えるほど大きくはないと判断してモータブレーキを中止する(ステップS4)。
Thereby, the overheating tendency of the
Further, when the motor rotation speed Nm immediately after the
これにより、不必要にモータブレーキを作動させることがなく、インバータ9や電動モータ3の発熱を最小限に抑制できるので、インバータ9や電動モータ3を発熱による劣化から保護することができる。特に、車両の発進性能を高めることを目的とし、前輪の加速スリップの有無に関わらず、低速域で必ず4輪駆動で走行するようなシステムでは、4輪駆動から2輪駆動への切換えが頻繁に行われるため、上記の効果が際立つ。
As a result, the motor brake is not operated unnecessarily, and the heat generation of the
また、モータブレーキを開始してからのモータ回転数Nmの減少量ΔNが所定値ΔN1以上となるときに、インバータ9や電動モータ3が過熱傾向にあると検知しているので、このインバータ9や電動モータ3の過熱傾向を容易に且つ確実に検知することができる。
なお、上記の第1実施形態では、ステップS5の処理で、モータ回転数Nmに応じてモータブレーキを作動させるか否かを判断しているが、これに限定されるものではなく、車速Vに応じて判断したり、車速V及びモータ回転数Nmの双方に応じて判断したりしてもよい。
Further, since the
In the first embodiment, it is determined in step S5 whether or not to operate the motor brake according to the motor rotation speed Nm. However, the present invention is not limited to this. The determination may be made according to both the vehicle speed V and the motor rotation speed Nm.
また、上記の第1実施形態では、インバータ9による三相短絡によってモータブレーキを作動させているが、これに限定されるものではなく、短絡用のリレー回路を別途設けてもよい。
また、上記の第1実施形態では、インバータ9による三相短絡によってモータブレーキを作動させているが、これに限定されるものではなく、電動モータ3の惰性回転と逆方向のブレーキトルクを発生させることにより、電動モータ3に電気制動をかけるようにしてもよい。
In the first embodiment, the motor brake is operated by a three-phase short circuit by the
Moreover, in said 1st Embodiment, although the motor brake is operated by the three-phase short circuit by the
また、上記の第1実施形態では、モータブレーキを開始してからのモータ回転数Nmの減少量ΔNに応じて、インバータ9や電動モータ3の過熱傾向を検知しているが、これに限定されるものではない。すなわち、モータブレーキに起因したインバータ9や電動モータ3の過熱傾向は、モータブレーキをどれだけ長く作動させたかにも相関があるので、モータブレーキを開始してから所定時間が経過したときに、インバータ9や電動モータ3が過熱傾向にあると判断し、モータブレーキを制限するようにしてもよい。更には、サーミスタで検出したインバータ温度やモータ温度が所定値以上となるときに、インバータ9や電動モータ3が過熱傾向にあると判断し、モータブレーキを制限するようにしてもよい。
Moreover, in said 1st Embodiment, although the overheating tendency of the
また、上記の第1実施形態では、インバータ9や電動モータ3の過熱傾向を検知して、モータブレーキを中止しているが、その後、インバータ9や電動モータ3の過熱傾向が解消されて充分に冷却されたら、モータブレーキを再開してよい。この場合、モータブレーキを中止してから所定時間が経過したり、或いはサーミスタで検出したインバータ温度とモータ温度が所定値未満まで減少したりしたときに、加熱傾向が解消されたと判断すればよい。
Moreover, in said 1st Embodiment, although the overheating tendency of the
また、上記の第1実施形態では、前輪スリップ速度ΔVFに応じて第1モータトルクTm1を算出しているが、これに限定されるものではない。要は、前輪1FL・1FRのスリップ傾向に応じて第1モータトルクTm1を算出すればよいので、例えば前輪1FL・1FRの車輪加速度やスリップ率に応じて第1モータトルクTm1を算出してもよい。
また、上記の第1実施形態では、前輪1FL・1FRをエンジン2で駆動する主駆動輪とし、後輪1RL・1RRを電動モータ3で駆動可能な補助駆動輪としているが、これに限定されるものではなく、後輪1RL・1RRを主駆動輪とし、前輪1FL・1FRを補助駆動輪としてもよい。
In the first embodiment described above, but calculates the first motor torque Tm1 in accordance with the front wheel slip rate [Delta] V F, but is not limited thereto. In short, since the first motor torque Tm1 may be calculated according to the slip tendency of the front wheels 1FL and 1FR, for example, the first motor torque Tm1 may be calculated according to the wheel acceleration and the slip ratio of the front wheels 1FL and 1FR. .
In the first embodiment, the front wheels 1FL and 1FR are main drive wheels that are driven by the
また、上記の第1実施形態では、1台の電動モータ3で後輪1RL・1RRを駆動する1モータ方式のパワートレイン(動力伝達システム)を採用しているが、これに限定されるものではない。例えば、2台の電動モータで夫々の車輪を駆動する2モータ方式や、モータそのものを駆動輪とするホイールインモータ方式を採用してもよい。
また、上記の第1実施形態では、前輪がエンジン駆動で、後輪がモータ駆動となるハイブリッド方式を採用しているが、これに限定されるものではない。その他にも、シリーズハイブリッド方式、パラレルハイブリッド方式、シリーズ・パラレルハイブリッド(スピリットハイブリッド)方式を採用してもよい。更には、内燃機関を搭載しない純電気自動車(EV)に本発明を適用してもよい。
また、上記の第1実施形態では、交流モータを使用しているが、直流モータを使用してもよい。
さらに、上記の第1実施形態では、本発明を4輪車両に適用しているが、2輪車両や3輪車両、或いは5輪以上の車両に適用してもよい。
Further, in the first embodiment described above, a single motor type power train (power transmission system) that drives the rear wheels 1RL and 1RR with one
In the first embodiment described above, a hybrid system is adopted in which the front wheels are engine-driven and the rear wheels are motor-driven. However, the present invention is not limited to this. In addition, a series hybrid method, a parallel hybrid method, or a series / parallel hybrid (spirit hybrid) method may be adopted. Furthermore, the present invention may be applied to a pure electric vehicle (EV) not equipped with an internal combustion engine.
Moreover, in said 1st Embodiment, although the alternating current motor is used, you may use a direct current motor.
Furthermore, in the first embodiment, the present invention is applied to a four-wheeled vehicle, but may be applied to a two-wheeled vehicle, a three-wheeled vehicle, or a vehicle having five or more wheels.
次に、本発明の第2実施形態を図16、図17に基づいて説明する。
この第2実施形態では、車輪の回転よりも電動モータ3の惰性回転の方が、減速度が低いときに、車輪の回転が停止した後も電動モータ3の惰性回転が続くと推定するものである。
そこで、図3のモータブレーキ制御処理部24Fで実行される第2実施形態の演算処理を、図16に示すように、図8の前記ステップS6の処理を、新たなステップS20、S21に変更したことを除いては、前述した第1実施形態と同様の処理を実行するので、対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In this second embodiment, when the inertial rotation of the
Therefore, the calculation process of the second embodiment executed by the motor brake
ステップS20では、車輪1FL〜1RRの平均車輪速の変化量に応じて、車輪減速度αwを算出する。なお、ここでは車輪速に基づいて車輪減速度αwを算出しているが、これに限定されるものではなく、加速度センサによって車体加速度を検出し、これを用いてもよい。
続くステップS21では、車輪減速度αwがモータ減速度αmよりも大きいか否かを判定する。このモータ減速度αmは、モータブレーキをかけない状態で惰性回転するときの減速度であり、モータ諸元によって定まる値(例えば0.2G)である。ここで、判定結果がαw≦αmであるときには、車輪の回転が停止する前に電動モータ3の惰性回転が停止すると判断して前記ステップS2に移行する。一方、判定結果がαw>αmであるときには、車輪の回転が停止した後も電動モータ3の惰性回転が続くと判断して前記ステップS7に移行する。
In step S20, a wheel deceleration rate αw is calculated according to the change amount of the average wheel speed of the wheels 1FL to 1RR. Although the wheel deceleration rate αw is calculated based on the wheel speed here, the present invention is not limited to this, and the vehicle body acceleration may be detected by an acceleration sensor and used.
In a succeeding step S21, it is determined whether or not the wheel deceleration rate αw is larger than the motor deceleration rate αm. The motor deceleration rate αm is a deceleration rate when the inertial rotation is performed without applying the motor brake, and is a value (for example, 0.2 G) determined by the motor specifications. Here, when the determination result is αw ≦ αm, it is determined that the inertial rotation of the
ここで、ステップS20、S21の処理が「回転推定手段」に対応している。
この第2実施形態によれば、図17に示すように、車輪の回転よりも電動モータ3の惰性回転の方が、減速度が低いときに、車輪の回転が停止した後も電動モータ3の惰性回転が続くと推定し(ステップS21の判定が“Yes”)、インバータ9による三相短絡によって電動モータ3にモータブレーキをかける(ステップS11)。
Here, the processing of steps S20 and S21 corresponds to “rotation estimation means”.
According to the second embodiment, as shown in FIG. 17, when the inertial rotation of the
逆に、車輪の回転よりも電動モータ3の惰性回転の方が、減速度が高いときには、車輪の回転が停止する前に電動モータ3の惰性回転が停止すると推定し(ステップS21の判定が“No”)、モータブレーキを中止する(ステップS4)。
これにより、車輪の回転が停止するまでに電動モータ3の惰性回転を停止させることができるので、電動モータ3が惰性回転するときの音を車両が停止するまでに低減させ、乗員に与える違和感を解消することができる。
On the contrary, when the inertial rotation of the
Thereby, since the inertial rotation of the
しかも、車両が緩やかに減速するとき(例えば減速度が0.1G)等、車両が停止するまでに電動モータ3の惰性回転が停止するようなときには、電動モータ3へのモータブレーキを非作動状態にすることができるので、モータブレーキに起因したインバータ9や電動モータ3の温度上昇を最小限に抑制し、インバータ9や電動モータ3を過熱劣化から保護することができる。このときは、車両の走行音が発生している状態なので、電動モータ3の惰性回転している音が乗員に違和感を与えることは無い。
Moreover, when the inertial rotation of the
また、車輪と電動モータ3との減速度の比較によって、車輪の回転が停止した後も電動モータ3の惰性回転が続くか否かを推定しているので、これを容易に且つ正確に推定することができる。
その他の作用効果については前述した第1実施形態と同様である。
なお、上記の第1、第2実施形態では、車輪の回転が停止した後も電動モータ3の惰性回転が続くか否かを推定する手法が異なるが、これら第1、第2実施形態を組み合わせてもよい。
Further, since it is estimated whether or not the inertial rotation of the
Other functions and effects are the same as those of the first embodiment described above.
In the first and second embodiments described above, the method for estimating whether or not the inertial rotation of the
1FL・1FR 前輪
1RL・1RR 後輪
2 エンジン
3 電動モータ
4 自動変速機
5 ディファレンシャルギヤ
6 Vベルト
7 ジェネレータ
8 パワーケーブル
9 インバータ
10 減速機10
11 電磁クラッチ
12 ディファレンシャルギヤ
20 エンジンコントローラ
21 アクセルセンサ
22 スロットルバルブ
23 スロットルモータ
24 4WDコントローラ
25 14Vバッテリ
26 ジャンクションボックス
24A 目標モータトルク演算部
24B モータ必要電力演算部
24C 発電制御部
24D モータ制御部
24E クラッチ制御部
24F モータブレーキ制御部
1FL, 1FR Front wheel 1RL,
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記電動機による前記車輪の駆動が停止され且つ前記断続機構で動力の伝達が遮断された場合、前記車輪の回転が停止するときに前記電動機の惰性回転が停止するように、当該電動機に電気制動をかける電気制動手段を備えることを特徴とする車両用駆動制御装置。 In a vehicle drive control device comprising: an electric motor capable of driving a wheel; and an interrupting mechanism capable of interrupting transmission of power between the electric motor and the wheel.
When driving of the wheel by the electric motor is stopped and transmission of power is interrupted by the intermittent mechanism, electric braking is applied to the electric motor so that the inertial rotation of the electric motor stops when the rotation of the wheel stops. A vehicle drive control device comprising an electric braking means for applying.
前記電気制動手段は、前記回転推定手段で前記車輪の回転が停止した後も前記電動機の惰性回転が続くと推定されたときに、当該電動機に電気制動をかけることを特徴とする請求項1に記載の車両用駆動制御装置。 Rotation estimation means for estimating whether or not inertial rotation of the motor continues even after rotation of the wheel is stopped when driving of the wheel by the electric motor is stopped and transmission of power is interrupted by the intermittent mechanism; Prepared,
2. The electric braking device according to claim 1, wherein the electric braking device applies electric braking to the electric motor when it is estimated that inertial rotation of the electric motor continues after the rotation of the wheel is stopped by the rotation estimating device. The vehicle drive control device described.
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