JP5572779B2 - 車両用駆動装置及び車両用駆動装置の制御方法 - Google Patents
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Description
車両の左車輪(例えば、後述の実施形態の左後輪LWr)を駆動する第1電動機(例えば、後述の実施形態の第1電動機2A)と、前記第1電動機と前記左車輪との動力伝達経路上に設けられた第1変速機(例えば、後述の実施形態の第1遊星歯車式減速機12A)と、を有する左車輪駆動装置と、前記車両の右車輪(例えば、後述の実施形態の右後輪RWr)を駆動する第2電動機(例えば、後述の実施形態の第2電動機2B)と、前記第2電動機と前記右車輪との動力伝達経路上に設けられた第2変速機(例えば、後述の実施形態の第2遊星歯車式減速機12B)と、を有する右車輪駆動装置と、前記第1電動機と前記第2電動機とを制御する電動機制御手段(例えば、後述の実施形態の制御装置8)と、を備える車両用駆動装置(例えば、後述の実施形態の後輪駆動装置1)であって、
前記第1及び第2変速機は、それぞれ第1乃至第3回転要素を有し、
前記第1変速機の前記第1回転要素(例えば、後述の実施形態のサンギヤ21A)に前記第1電動機が接続され、
前記第2変速機の前記第1回転要素(例えば、後述の実施形態のサンギヤ21B)に前記第2電動機が接続され、
前記第1変速機の前記第2回転要素(例えば、後述の実施形態のプラネタリキャリア23A)に前記左車輪が接続され、
前記第2変速機の前記第2回転要素(例えば、後述の実施形態のプラネタリキャリア23B)に前記右車輪が接続され、
前記第1変速機の前記第3回転要素(例えば、後述の実施形態のリングギヤ24A)と前記第2変速機の前記第3回転要素(例えば、後述の実施形態のリングギヤ24B)とが互いに連結され、
前記電動機制御手段は、
前記第1電動機の目標回転状態量(例えば、後述の実施形態の第1モータ目標回転数MA2)、前記第1電動機の実回転状態量(例えば、後述の実施形態の第1モータ実回転数MA1)、前記第2電動機の目標回転状態量(例えば、後述の実施形態の第2モータ目標回転数MB2)、前記第2電動機の実回転状態量(例えば、後述の実施形態の第2モータ実回転数MB1)を取得し、
前記第1電動機の前記目標回転状態量と前記第1電動機の前記実回転状態量との回転状態量差である第1回転状態量差(例えば、後述の実施形態の第1回転数差DA)と、前記第2電動機の前記目標回転状態量と前記第2電動機の前記実回転状態量との回転状態量差である第2回転状態量差(例えば、後述の実施形態の第2回転数差DB)と、を求め、
前記第1回転状態量差と前記第2回転状態量差とのうち何れか小さい方の回転状態量差に基づいて、回転状態量制御トルク(例えば、後述の実施形態の第1回転制御トルクSM1、第2回転制御トルクSM2)を求め、
該回転状態量制御トルクに基づいて、前記第1電動機の制御トルク(例えば、後述の実施形態の第1モータトルクM1)及び前記第2電動機の制御トルク(例えば、後述の実施形態の第2モータトルクM2)を求めることを特徴とする。
車両の左車輪(例えば、後述の実施形態の左後輪LWr)を駆動する第1電動機(例えば、後述の実施形態の第1電動機2A)と、前記第1電動機と前記左車輪との動力伝達経路上に設けられた第1変速機(例えば、後述の実施形態の第1遊星歯車式減速機12A)と、を有する左車輪駆動装置と、前記車両の右車輪(例えば、後述の実施形態の右後輪RWr)を駆動する第2電動機(例えば、後述の実施形態の第2電動機2B)と、前記第2電動機と前記右車輪との動力伝達経路上に設けられた第2変速機(例えば、後述の実施形態の第2遊星歯車式減速機12B)と、を有する右車輪駆動装置と、前記第1電動機と前記第2電動機とを制御する電動機制御手段(例えば、後述の実施形態の制御装置8)と、を備える車両用駆動装置(例えば、後述の実施形態の後輪駆動装置1)であって、
前記第1及び第2変速機は、それぞれ第1乃至第3回転要素を有し、
前記第1変速機の前記第1回転要素(例えば、後述の実施形態のサンギヤ21A)に前記第1電動機が接続され、
前記第2変速機の前記第1回転要素(例えば、後述の実施形態のサンギヤ21B)に前記第2電動機が接続され、
前記第1変速機の前記第2回転要素(例えば、後述の実施形態のプラネタリキャリア23A)に前記左車輪が接続され、
前記第2変速機の前記第2回転要素(例えば、後述の実施形態のプラネタリキャリア23B)に前記右車輪が接続され、
前記第1変速機の前記第3回転要素(例えば、後述の実施形態のリングギヤ24A)と前記第2変速機の前記第3回転要素(例えば、後述の実施形態のリングギヤ24B)とが互いに連結され、
前記電動機制御手段は、
前記第1電動機の目標回転状態量(例えば、後述の実施形態の第1モータ目標回転数MA2)、前記第1電動機の実回転状態量(例えば、後述の実施形態の第1モータ実回転数MA1)、前記第2電動機の目標回転状態量(例えば、後述の実施形態の第2モータ目標回転数MB2)、前記第2電動機の実回転状態量(例えば、後述の実施形態の第2モータ実回転数MB1)を取得し、
前記第1電動機の前記目標回転状態量と前記第1電動機の前記実回転状態量との回転状態量差である第1回転状態量差(例えば、後述の実施形態の第1回転数差DA)と、前記第2電動機の前記目標回転状態量と前記第2電動機の前記実回転状態量との回転状態量差である第2回転状態量差(例えば、後述の実施形態の第2回転数差DB)と、を求め、
前記第1回転状態量差に基づいて第1回転状態量制御トルク(例えば、後述の実施形態の第1回転制御候補トルク)を求め、前記第2回転状態量差に基づいて第2回転状態量制御トルク(例えば、後述の実施形態の第2回転制御候補トルク)を求め、
前記第1回転状態量制御トルクと前記第2回転状態量制御トルクとのうち何れか小さい方の回転状態量制御トルクに基づいて、前記第1電動機の制御トルク(例えば、後述の実施形態の第1モータトルクM1)及び前記第2電動機の制御トルク(例えば、後述の実施形態の第2モータトルクM2)を求めることを特徴とする。
車両の左車輪(例えば、後述の実施形態の左後輪LWr)を駆動する第1電動機(例えば、後述の実施形態の第1電動機2A)と、前記第1電動機と前記左車輪との動力伝達経路上に設けられた第1変速機(例えば、後述の実施形態の第1遊星歯車式減速機12A)と、を有する左車輪駆動装置と、前記車両の右車輪(例えば、後述の実施形態の右後輪RWr)を駆動する第2電動機(例えば、後述の実施形態の第2電動機2B)と、前記第2電動機と前記右車輪との動力伝達経路上に設けられた第2変速機(例えば、後述の実施形態の第2遊星歯車式減速機12B)と、を有する右車輪駆動装置と、前記第1電動機と前記第2電動機とを制御する電動機制御手段(例えば、後述の実施形態の制御装置8)と、を備える車両用駆動装置(例えば、後述の実施形態の後輪駆動装置1)であって、
前記第1及び第2変速機は、それぞれ第1乃至第3回転要素を有し、
前記第1変速機の前記第1回転要素(例えば、後述の実施形態のサンギヤ21A)に前記第1電動機が接続され、
前記第2変速機の前記第1回転要素(例えば、後述の実施形態のサンギヤ21B)に前記第2電動機が接続され、
前記第1変速機の前記第2回転要素(例えば、後述の実施形態のプラネタリキャリア23A)に前記左車輪が接続され、
前記第2変速機の前記第2回転要素(例えば、後述の実施形態のプラネタリキャリア23B)に前記右車輪が接続され、
前記第1変速機の前記第3回転要素(例えば、後述の実施形態のリングギヤ24A)と前記第2変速機の前記第3回転要素(例えば、後述の実施形態のリングギヤ24B)とが互いに連結され、
前記電動機制御手段は、
前記第1電動機と前記第2電動機の何れか一方の目標回転状態量(例えば、後述の実施形態の第1モータ目標回転数MA2)と実回転状態量(例えば、後述の実施形態の第1モータ実回転数MA1)を取得し、
前記目標回転状態量と前記実回転状態量との回転状態量差である回転状態量差(例えば、後述の実施形態の第1回転数差DA)を求め、
該回転状態量差に基づいて、回転状態量制御トルク(例えば、後述の実施形態の第1回転制御トルクSM1)を求め、
該回転状態量制御トルクに基づいて、前記第1電動機の制御トルク(例えば、後述の実施形態の第1モータトルクM1)及び前記第2電動機の制御トルク(例えば、後述の実施形態の第2モータトルクM2)を求めることを特徴とする。
前記第1電動機又は前記第2電動機の目標回転状態量を、該電動機の効率と該電動機へ電力を供給する電力供給装置の効率との少なくとも一方に基づいて求めることを特徴とする。
前記第1電動機又は前記第2電動機の前記目標回転状態量を、前記第3回転要素の目標回転状態量(例えば、後述の実施形態のリングギヤ目標回転数)に基づいて求めることを特徴とする。
解放又は締結可能とされ、締結することにより前記第3回転要素の両方向の回転を規制する両方向回転規制手段(例えば、後述の実施形態の油圧ブレーキ60A、60B)と、非係合時に前記第3回転要素の一方向の回転を許容し、係合時に前記第3回転要素の他方向の回転を規制する一方向回転規制手段(例えば、後述の実施形態の一方向クラッチ50)と、のうち少なくとも一方を備え、
前記第3回転要素が回転しているとき、前記第3回転要素の目標回転状態量を、前記第3回転要素が略零回転状態となるように設定することを特徴とする。
前記第1及び第2変速機は、前記第2回転要素によって公転可能に支持され、前記第1回転要素及び前記第3回転要素と噛合する第4回転要素(例えば、後述の実施形態のプラネタリギヤ22A、22B)を有し、
前記第1電動機又は前記第2電動機の目標回転状態量を、前記第4回転要素の目標回転状態量(例えば、後述の実施形態のプラネタリギヤ目標回転数)に基づいて求めることを特徴とする。
前記第4回転要素の前記目標回転状態量を、一方向又は他方向に回転している前記第4回転要素の回転方向が反転しないよう設定することを特徴とする。
前記第1電動機又は前記第2電動機の目標回転状態量を、さらに、前記第2回転要素の実回転状態量、又は前記左車輪若しくは前記右車輪の実回転状態量に基づいて求めることを特徴とする。
前記車両の目標旋回状態量(例えば、後述の実施形態の目標ヨーモーメントYMT)に基づいて、前記第1電動機及び前記第2電動機の目標トルク状態量(例えば、後述の実施形態の目標モータベーストルクTTM1、目標モータベーストルクTTM2)を求め、
前記第1電動機の前記目標トルク状態量に基づいて前記第1電動機のトルク状態量制御トルク(例えば、後述の実施形態の第1モータベーストルクTM1)を求め、
前記第2電動機の前記目標トルク状態量に基づいて前記第2電動機のトルク状態量制御トルク(例えば、後述の実施形態の第2モータベーストルクTM2)を求め、
前記第1電動機の前記制御トルク及び前記第2電動機の前記制御トルクを、さらに前記第1電動機の前記トルク状態量制御トルク及び前記第2電動機の前記トルク状態量制御トルクに基づいて求めることを特徴とする。
前記車両の前記目標旋回状態量に基づいて前記第1電動機及び前記第2電動機の目標トルク状態量差(例えば、後述の実施形態の目標トルク差ΔTT)を求め、
該目標トルク状態量差の半分の大きさで且つ正符号のトルク状態量を前記第1電動機の前記目標トルク状態量と前記第2電動機の前記目標トルク状態量との何れか一方とし、
該目標トルク状態量差の半分の大きさで且つ前記正符号と反対の負符号のトルク状態量を前記第1電動機の前記目標トルク状態量と前記第2電動機の前記目標トルク状態量の何れか他方とすることを特徴とする。
車両の左車輪(例えば、後述の実施形態の左後輪LWr)を駆動する第1電動機(例えば、後述の実施形態の第1電動機2A)と、前記第1電動機と前記左車輪との動力伝達経路上に設けられた第1変速機(例えば、後述の実施形態の第1遊星歯車式減速機12A)と、を有する左車輪駆動装置と、前記車両の右車輪(例えば、後述の実施形態の右後輪RWr)を駆動する第2電動機(例えば、後述の実施形態の第2電動機2B)と、前記第2電動機と前記右車輪との動力伝達経路上に設けられた第2変速機(例えば、後述の実施形態の第2遊星歯車式減速機12B)と、を有する右車輪駆動装置と、前記第1電動機と前記第2電動機とを制御する電動機制御手段(例えば、後述の実施形態の制御装置8)と、を備え、
前記第1及び第2変速機は、それぞれ第1乃至第3回転要素を有し、
前記第1変速機の前記第1回転要素(例えば、後述の実施形態のサンギヤ21A)に前記第1電動機が接続され、
前記第2変速機の前記第1回転要素(例えば、後述の実施形態のサンギヤ21B)に前記第2電動機が接続され、
前記第1変速機の前記第2回転要素(例えば、後述の実施形態のプラネタリキャリア23A)に前記左車輪が接続され、
前記第2変速機の前記第2回転要素(例えば、後述の実施形態のプラネタリキャリア23B)に前記右車輪が接続され、
前記第1変速機の前記第3回転要素(例えば、後述の実施形態のリングギヤ24A)と前記第2変速機の前記第3回転要素(例えば、後述の実施形態のリングギヤ24B)とが互いに連結された、車両用駆動装置(例えば、後述の実施形態の後輪駆動装置1)の制御方法であって、
前記第1電動機の目標回転状態量(例えば、後述の実施形態の第1モータ目標回転数MA2)、前記第1電動機の実回転状態量(例えば、後述の実施形態の第1モータ実回転数MA1)、前記第2電動機の目標回転状態量(例えば、後述の実施形態の第2モータ目標回転数MB2)、前記第2電動機の実回転状態量(例えば、後述の実施形態の第2モータ実回転数MB1)を取得する処理と、
前記第1電動機の前記目標回転状態量と前記第1電動機の前記実回転状態量との回転状態量差である第1回転状態量差(例えば、後述の実施形態の第1回転数差DA)と、前記第2電動機の前記目標回転状態量と前記第2電動機の前記実回転状態量との回転状態量差である第2回転状態量差(例えば、後述の実施形態の第2回転数差DB)と、を求める処理と、
前記第1回転状態量差と前記第2回転状態量差とのうち何れか小さい方の回転状態量差に基づいて、回転状態量制御トルク(例えば、後述の実施形態の第1回転制御トルクSM1、第2回転制御トルクSM2)を求める処理と、
該回転状態量制御トルクに基づいて、前記第1電動機の制御トルク(例えば、後述の実施形態の第1モータトルクM1)及び前記第2電動機の制御トルク(例えば、後述の実施形態の第2モータトルクM2)を求める処理と、を備えることを特徴とする。
車両の左車輪(例えば、後述の実施形態の左後輪LWr)を駆動する第1電動機(例えば、後述の実施形態の第1電動機2A)と、前記第1電動機と前記左車輪との動力伝達経路上に設けられた第1変速機(例えば、後述の実施形態の第1遊星歯車式減速機12A)と、を有する左車輪駆動装置と、前記車両の右車輪(例えば、後述の実施形態の右後輪RWr)を駆動する第2電動機(例えば、後述の実施形態の第2電動機2B)と、前記第2電動機と前記右車輪との動力伝達経路上に設けられた第2変速機(例えば、後述の実施形態の第2遊星歯車式減速機12B)と、を有する右車輪駆動装置と、前記第1電動機と前記第2電動機とを制御する電動機制御手段(例えば、後述の実施形態の制御装置8)と、を備え、
前記第1及び第2変速機は、それぞれ第1乃至第3回転要素を有し、
前記第1変速機の前記第1回転要素(例えば、後述の実施形態のサンギヤ21A)に前記第1電動機が接続され、
前記第2変速機の前記第1回転要素(例えば、後述の実施形態のサンギヤ21B)に前記第2電動機が接続され、
前記第1変速機の前記第2回転要素(例えば、後述の実施形態のプラネタリキャリア23A)に前記左車輪が接続され、
前記第2変速機の前記第2回転要素(例えば、後述の実施形態のプラネタリキャリア23B)に前記右車輪が接続され、
前記第1変速機の前記第3回転要素(例えば、後述の実施形態のリングギヤ24A)と前記第2変速機の前記第3回転要素(例えば、後述の実施形態のリングギヤ24B)とが互いに連結された、車両用駆動装置(例えば、後述の実施形態の後輪駆動装置1)の制御方法であって、
前記第1電動機の目標回転状態量(例えば、後述の実施形態の第1モータ目標回転数MA2)、前記第1電動機の実回転状態量(例えば、後述の実施形態の第1モータ実回転数MA1)、前記第2電動機の目標回転状態量(例えば、後述の実施形態の第2モータ目標回転数MB2)、前記第2電動機の実回転状態量(例えば、後述の実施形態の第2モータ実回転数MB1)を取得する処理と、
前記第1電動機の前記目標回転状態量と前記第1電動機の前記実回転状態量との回転状態量差である第1回転状態量差(例えば、後述の実施形態の第1回転数差DA)と、前記第2電動機の前記目標回転状態量と前記第2電動機の前記実回転状態量との回転状態量差である第2回転状態量差(例えば、後述の実施形態の第2回転数差DB)と、を求める処理と、
前記第1回転状態量差に基づいて第1回転状態量制御トルク(例えば、後述の実施形態の第1回転制御候補トルク)を求め、前記第2回転状態量差に基づいて第2回転状態量制御トルク(例えば、後述の実施形態の第2回転制御候補トルク)を求める処理と、
前記第1回転状態量制御トルクと前記第2回転状態量制御トルクとのうち何れか小さい方の回転状態量制御トルクに基づいて、前記第1電動機の制御トルク(例えば、後述の実施形態の第1モータトルクM1)及び前記第2電動機の制御トルク(例えば、後述の実施形態の第2モータトルクM2)を求める処理と、を備えることを特徴とする。
車両の左車輪(例えば、後述の実施形態の左後輪LWr)を駆動する第1電動機(例えば、後述の実施形態の第1電動機2A)と、前記第1電動機と前記左車輪との動力伝達経路上に設けられた第1変速機(例えば、後述の実施形態の第1遊星歯車式減速機12A)と、を有する左車輪駆動装置と、前記車両の右車輪(例えば、後述の実施形態の右後輪RWr)を駆動する第2電動機(例えば、後述の実施形態の第2電動機2B)と、前記第2電動機と前記右車輪との動力伝達経路上に設けられた第2変速機(例えば、後述の実施形態の第2遊星歯車式減速機12B)と、を有する右車輪駆動装置と、前記第1電動機と前記第2電動機とを制御する電動機制御手段(例えば、後述の実施形態の制御装置8)と、を備え、
前記第1及び第2変速機は、それぞれ第1乃至第3回転要素を有し、
前記第1変速機の前記第1回転要素(例えば、後述の実施形態のサンギヤ21A)に前記第1電動機が接続され、
前記第2変速機の前記第1回転要素(例えば、後述の実施形態のサンギヤ21B)に前記第2電動機が接続され、
前記第1変速機の前記第2回転要素(例えば、後述の実施形態のプラネタリキャリア23A)に前記左車輪が接続され、
前記第2変速機の前記第2回転要素(例えば、後述の実施形態のプラネタリキャリア23B)に前記右車輪が接続され、
前記第1変速機の前記第3回転要素(例えば、後述の実施形態のリングギヤ24A)と前記第2変速機の前記第3回転要素(例えば、後述の実施形態のリングギヤ24B)とが互いに連結された、車両用駆動装置(例えば、後述の実施形態の後輪駆動装置1)の制御方法であって、
前記第1電動機と前記第2電動機の何れか一方の目標回転状態量(例えば、後述の実施形態の第1モータ目標回転数MA2)と実回転状態量(例えば、後述の実施形態の第1モータ実回転数MA1)を取得する処理と、
前記目標回転状態量と前記実回転状態量との回転状態量差である回転状態量差(例えば、後述の実施形態の第1回転数差DA)を求める処理と、
該回転状態量差に基づいて、回転状態量制御トルク(例えば、後述の実施形態の第1回転制御トルクSM1)を求める処理と、
該回転状態量制御トルクに基づいて、前記第1電動機の制御トルク(例えば、後述の実施形態の第1モータトルクM1)及び前記第2電動機の制御トルク(例えば、後述の実施形態の第2モータトルクM2)を求める処理と、を備えることを特徴とする。
前記第1電動機又は前記第2電動機の前記目標回転状態量を、該電動機の効率と該電動機へ電力を供給する電力供給装置の効率との少なくとも一方に基づいて求めることを特徴とする。
前記第1電動機又は前記第2電動機の前記目標回転状態量を、前記第3回転要素の目標回転状態量(例えば、後述の実施形態のリングギヤ目標回転数)に基づいて求めることを特徴とする。
解放又は締結可能とされ、締結することにより前記第3回転要素の両方向の回転を規制する両方向回転規制手段(例えば、後述の実施形態の油圧ブレーキ60A、60B)と、非係合時に前記第3回転要素の一方向の回転を許容し、係合時に前記第3回転要素の他方向の回転を規制する一方向回転規制手段(例えば、後述の実施形態の一方向クラッチ50)と、のうち少なくとも一方を備え、
前記第3回転要素が回転しているとき、前記第3回転要素の目標回転状態量を、前記第3回転要素が略零回転状態となるように設定することを特徴とする。
前記第1及び第2変速機は、前記第2回転要素によって公転可能に支持され、前記第1回転要素及び前記第3回転要素と噛合する第4回転要素(例えば、後述の実施形態のプラネタリギヤ22A、22B)を有し、
前記第1電動機又は前記第2電動機の目標回転状態量を、前記第4回転要素の目標回転状態量(例えば、後述の実施形態のプラネタリギヤ目標回転数)に基づいて求めることを特徴とする。
前記第4回転要素の前記目標回転状態量を、一方向又は他方向に回転している前記第4回転要素の回転方向が反転しないよう設定することを特徴とする。
前記第1電動機又は前記第2電動機の目標回転状態量を、さらに、前記第2回転要素の実回転状態量、又は前記左車輪若しくは前記右車輪の実回転状態量に基づいて求めることを特徴とする。
前記車両の目標旋回状態量(例えば、後述の実施形態の目標ヨーモーメントYMT)に基づいて、前記第1電動機及び前記第2電動機の目標トルク状態量(例えば、後述の実施形態の目標モータベーストルクTTM1、目標モータベーストルクTTM2)を求め、
前記第1電動機の前記目標トルク状態量に基づいて前記第1電動機のトルク状態量制御トルク(例えば、後述の実施形態の第1モータベーストルクTM1)を求め、
前記第2電動機の前記目標トルク状態量に基づいて前記第2電動機のトルク状態量制御トルク(例えば、後述の実施形態の第2モータベーストルクTM2)を求め、
前記第1電動機の前記制御トルク及び前記第2電動機の前記制御トルクを、さらに前記第1電動機の前記トルク状態量制御トルク及び前記第2電動機の前記トルク状態量制御トルクに基づいて求めることを特徴とする。
前記車両の前記目標旋回状態量に基づいて前記第1電動機及び前記第2電動機の目標トルク状態量差(例えば、後述の実施形態の目標トルク差ΔTT)を求め、
該目標トルク状態量差の半分の大きさで且つ正符号のトルク状態量を前記第1電動機の前記目標トルク状態量と前記第2電動機の前記目標トルク状態量との何れか一方とし、
該目標トルク状態量差の半分の大きさで且つ前記正符号と反対の負符号のトルク状態量を前記第1電動機の前記目標トルク状態量と前記第2電動機の前記目標トルク状態量の何れか他方とすることを特徴とする。
また、第1電動機と第2電動機とで回転状態量差に差異がある場合に回転状態量差の小さい方に基づいて求めた回転状態量制御トルクを第1及び第2電動機に付加することで一方の電動機を所期の回転状態量としつつ他方の電動機の過剰制御を抑制することができる。
また、第1電動機と第2電動機とで回転状態量制御トルクに差異がある場合に回転状態量制御トルクの小さい方を第1及び第2電動機に付加することで一方の電動機を所期の回転状態量としつつ他方の電動機の過剰制御を抑制することができる。
本発明に係る車両用駆動装置は、電動機を車軸駆動用の駆動源とするものであり、例えば、図1に示すような駆動システムの車両に用いられる。以下の説明では車両用駆動装置を後輪駆動用として用いる場合を例に説明するが、前輪駆動用に用いてもよい。
図1に示す車両3は、内燃機関4と電動機5とが直列に接続された駆動装置6(以下、前輪駆動装置と呼ぶ。)を車両前部に有するハイブリッド車両であり、この前輪駆動装置6の動力がトランスミッション7を介して前輪Wfに伝達される一方で、この前輪駆動装置6と別に車両後部に設けられた駆動装置1(以下、後輪駆動装置と呼ぶ。)の動力が後輪Wr(RWr、LWr)に伝達されるようになっている。前輪駆動装置6の電動機5と後輪Wr側の後輪駆動装置1の第1及び第2電動機2A、2Bとは、バッテリ9に接続され、バッテリ9からの電力供給と、バッテリ9へのエネルギー回生が可能となっている。符号8は、車両全体の各種制御をするための制御装置である。
リングフリー制御は、一方向クラッチ50が非係合状態で且つ油圧ブレーキ60A、60Bが解放状態、言い換えると連結されたリングギヤ24A、24Bの自由な回転が許容される状態(リングフリー状態)における第1及び第2電動機2A、2Bの駆動制御であり、目標ヨーモーメント(目標左右差トルク)を発生させるために第1及び第2電動機2A、2Bに目標トルクを発生させたり(目標トルク制御)、第1及び/又は第2電動機2A、2Bを目標回転数に制御(目標回転数制御)したりすることができる。なお、以下の説明では、回転状態量として回転数(r/min)を用いるが、回転数(r/min)に限らず角速度(rad/s)等の他の回転状態量を用いてもよい。同様に、トルク状態量としてモータトルク(N・m)を用いるが、モータトルクと相関のあるモータ電流(A)等の他のトルク状態量を用いてもよい。
リングフリー状態では、上記したように第1及び第2電動機2A、2B側と後輪Wr側とが遮断状態となって動力伝達不能な状態になるが、第1電動機2Aに順方向又は逆方向のトルクが発生するように且つ第2電動機2Bに第1電動機2Aと絶対値が等しく反対方向(逆方向又は順方向)のトルクが発生するように制御することによって、第1及び第2電動機2A、2Bに回転数変動を生じさせずに左後輪LWrと右後輪RWrとに左右差トルクを発生させて所期のヨーモーメントを発生させることは可能である。
WTT1−WTT2=ΔTT (2)
ΔTT=2・r・YMT/Tr (3)
即ち、WWT1=−WTT2=ΔTT/2 (4)
TTM2=(1/Ratio)・WTT2 (6)
なお、Ratioは、第1及び第2遊星歯車式減速機12A、12Bの減速比である。
TTM1=(1/Ratio)・ΔTT/2 (7)
TTM2=−(1/Ratio)・ΔTT/2 (8)
従って、車両3の目標ヨーモーメントYMTに基づいて左右後輪LWr、RWrの目標トルク差ΔTTを求め、該目標トルク差ΔTTの半分のトルクを第1遊星歯車式減速機12Aの減速比で除した値を、目標トルク制御する第1及び第2電動機2A、2Bの目標モータベーストルクTTM1、TTM2とすることで、所期のヨーモーメントを発生させることができる。
リングフリー状態、すなわち一方向クラッチ50が非係合状態で且つ油圧ブレーキ60A、60Bが解放状態においては、第1及び第2電動機2A、2Bから同一方向のトルクを発生させても連結されたリングギヤ24A、24Bがロックされておらず、また前述のモータトルク分配力の相殺も生じないため、後輪Wrにトルクは伝達されず、サンギヤ21A、21B(第1及び第2電動機2A、2B)とリングギヤ24A、24Bの回転数変動が生じるのみである。
図12(a)及び(b)は、リングフリー状態において、目標ヨーモーメントを発生させるために第1及び第2電動機2A、2Bに目標トルクを発生させる目標トルク制御と、第1及び/又は第2電動機2A、2Bを目標回転数に制御する目標回転数制御とを別々に説明したものであるが、これを同時に行うことで、所期のヨーモーメントを発生させつつ第1及び/又は第2電動機2A、2Bを所期の回転数に制御することができる。
符号81は、モータ目標回転数設定部であり、モータ目標回転数設定部81には、後輪駆動装置1の状態(RDU STATE)と、左車輪速センサ値及び右車輪速センサ値が入力され、電動機の効率による回転数変更指令、リングギヤ24A、24Bの締結又は解放指令、プラネタリギヤ22A、22Bの回転方向反転防止指令等の制御信号に応じて上記(I)〜(III)の態様で説明したように第1電動機2Aのモータ目標回転数MA2を算出する。そして、制御装置8は、算出された第1電動機2Aのモータ目標回転数MA2から現在の第1電動機2Aの回転数であるモータ実回転数MA1を差し引いて回転数差DAを算出する。そして、回転数差DAに所定のゲインをかけることでトルクに変換し、第1電動機2Aの第1回転制御トルクSM1と第2電動機2Bの第2回転制御トルクSM2を算出する。この第1及び第2回転制御トルクSM1、SM2は絶対値の等しい同一方向のトルクである。
モータ目標回転数設定部81では、制御信号に応じて第1電動機2Aのモータ目標回転数(以下、第1モータ目標回転数MA2と呼ぶ。)と第2電動機2Bのモータ目標回転数(以下、第2モータ目標回転数MB2と呼ぶ。)を算出する。そして、制御装置8は、算出された第1電動機2Aの第1モータ目標回転数MA2から現在の第1電動機2Aの回転数であるモータ実回転数(以下、第1モータ実回転数MA1)を差し引いて回転数差(以下、第1回転数差DAと呼ぶ。)を算出するとともに、算出された第2電動機2Bの第2モータ目標回転数MB2から現在の第2電動機2Bの回転数であるモータ実回転数(以下、第2モータ実回転数MB1)を差し引いて回転数差(以下、第2回転数差DBと呼ぶ。)を算出する。続いて、第1回転数差DAと第2回転数差DBを比較して、回転数差の小さい電動機の回転数差に所定のゲインをかけることでトルクに変換し、第1電動機2Aの回転制御トルクSM1(以下、第1回転制御トルクSM1と呼ぶ。)と第2電動機2Bの回転制御トルクSM2(以下、第2回転制御トルクSM2と呼ぶ。)を算出する。この第1及び第2回転制御トルクSM1、SM2は絶対値の等しい同一方向のトルクである。
なお、図19では、第1回転数差DAと第2回転数差DBを比較したが、図20に示すように、第1回転数差DAに所定のゲインをかけることでトルクに変換した第1回転制御候補トルクと、第2回転数差DBに所定のゲインをかけることでトルクに変換した第2回転制御候補トルクとを算出した後、第1回転制御候補トルクと第2回転制御候補トルクを比較して、回転制御候補トルクの小さい電動機の回転制御候補トルクを、第1電動機2Aの第1回転制御トルクSM1と第2電動機2Bの第2回転制御トルクSM2と設定してもよい。
例えば、リングギヤ24A、24Bにそれぞれ油圧ブレーキ60A、60Bを設ける必要はなく、連結されたリングギヤ24A、24Bに少なくとも1つの油圧ブレーキと1つの一方向クラッチが設けられていればよい。また、油圧ブレーキと一方向クラッチのいずれか一方、又は両方を省略してもよい。
また、断接手段として油圧ブレーキを例示したが、これに限らず機械式、電磁式等任意に選択できる。
また、サンギヤ21A、21Bに第1及び第2電動機2A、2Bを接続し、リングギヤ同士を互いに連結したが、これに限らずサンギヤ同士を互いに連結し、リングギヤに第1及び第2電動機を接続してもよい。
また、前輪駆動装置は、内燃機関を用いずに電動機を唯一の駆動源とするものでもよい。
2A 第1電動機
2B 第2電動機
8 制御装置(電動機制御装置)
12A 第1遊星歯車式減速機(第1変速機)
12B 第2遊星歯車式減速機(第2変速機)
21A、21B サンギヤ(第1回転要素)
22A、22B プラネタリギヤ(第4回転要素)
23A、23B プラネタリキャリア(第2回転要素)
24A、24B リングギヤ(第3回転要素)
50 一方向クラッチ(一方向回転規制手段)
60A、60B 油圧ブレーキ(両方向回転規制手段)
LWr 左後輪(左車輪)
RWr 右後輪(右車輪)
Claims (20)
- 車両の左車輪を駆動する第1電動機と、前記第1電動機と前記左車輪との動力伝達経路上に設けられた第1変速機と、を有する左車輪駆動装置と、前記車両の右車輪を駆動する第2電動機と、前記第2電動機と前記右車輪との動力伝達経路上に設けられた第2変速機と、を有する右車輪駆動装置と、前記第1電動機と前記第2電動機とを制御する電動機制御手段と、を備える車両用駆動装置であって、
前記第1及び第2変速機は、それぞれ第1乃至第3回転要素を有し、
前記第1変速機の前記第1回転要素に前記第1電動機が接続され、
前記第2変速機の前記第1回転要素に前記第2電動機が接続され、
前記第1変速機の前記第2回転要素に前記左車輪が接続され、
前記第2変速機の前記第2回転要素に前記右車輪が接続され、
前記第1変速機の前記第3回転要素と前記第2変速機の前記第3回転要素とが互いに連結され、
前記電動機制御手段は、
前記第1電動機の目標回転状態量、前記第1電動機の実回転状態量、前記第2電動機の目標回転状態量、前記第2電動機の実回転状態量を取得し、
前記第1電動機の前記目標回転状態量と前記第1電動機の前記実回転状態量との回転状態量差である第1回転状態量差と、前記第2電動機の前記目標回転状態量と前記第2電動機の前記実回転状態量との回転状態量差である第2回転状態量差と、を求め、
前記第1回転状態量差と前記第2回転状態量差とのうち何れか小さい方の回転状態量差に基づいて、回転状態量制御トルクを求め、
該回転状態量制御トルクに基づいて、前記第1電動機の制御トルク及び前記第2電動機の制御トルクを求めることを特徴とする車両用駆動装置。 - 車両の左車輪を駆動する第1電動機と、前記第1電動機と前記左車輪との動力伝達経路上に設けられた第1変速機と、を有する左車輪駆動装置と、前記車両の右車輪を駆動する第2電動機と、前記第2電動機と前記右車輪との動力伝達経路上に設けられた第2変速機と、を有する右車輪駆動装置と、前記第1電動機と前記第2電動機とを制御する電動機制御手段と、を備える車両用駆動装置であって、
前記第1及び第2変速機は、それぞれ第1乃至第3回転要素を有し、
前記第1変速機の前記第1回転要素に前記第1電動機が接続され、
前記第2変速機の前記第1回転要素に前記第2電動機が接続され、
前記第1変速機の前記第2回転要素に前記左車輪が接続され、
前記第2変速機の前記第2回転要素に前記右車輪が接続され、
前記第1変速機の前記第3回転要素と前記第2変速機の前記第3回転要素とが互いに連結され、
前記電動機制御手段は、
前記第1電動機の目標回転状態量、前記第1電動機の実回転状態量、前記第2電動機の目標回転状態量、前記第2電動機の実回転状態量を取得し、
前記第1電動機の前記目標回転状態量と前記第1電動機の前記実回転状態量との回転状態量差である第1回転状態量差と、前記第2電動機の前記目標回転状態量と前記第2電動機の前記実回転状態量との回転状態量差である第2回転状態量差と、を求め、
前記第1回転状態量差に基づいて第1回転状態量制御トルクを求め、前記第2回転状態量差に基づいて第2回転状態量制御トルクを求め、
前記第1回転状態量制御トルクと前記第2回転状態量制御トルクとのうち何れか小さい方の回転状態量制御トルクに基づいて、前記第1電動機の制御トルク及び前記第2電動機の制御トルクを求めることを特徴とする車両用駆動装置。 - 前記第1電動機又は前記第2電動機の目標回転状態量を、該電動機の効率と該電動機へ電力を供給する電力供給装置の効率との少なくとも一方に基づいて求めることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用駆動装置。
- 前記第1電動機又は前記第2電動機の目標回転状態量を、前記第3回転要素の目標回転状態量に基づいて求めることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用駆動装置。
- 解放又は締結可能とされ、締結することにより前記第3回転要素の両方向の回転を規制する両方向回転規制手段と、非係合時に前記第3回転要素の一方向の回転を許容し、係合時に前記第3回転要素の他方向の回転を規制する一方向回転規制手段と、のうち少なくとも一方を備え、
前記第3回転要素が回転しているとき、前記第3回転要素の目標回転状態量を、前記第3回転要素が略零回転状態となるように設定することを特徴とする請求項5に記載の車両用駆動装置。 - 前記第1及び第2変速機は、前記第2回転要素によって公転可能に支持され、前記第1回転要素及び前記第3回転要素と噛合する第4回転要素を有し、
前記第1電動機又は前記第2電動機の目標回転状態量を、前記第4回転要素の目標回転状態量に基づいて求めることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用駆動装置。 - 前記第4回転要素の前記目標回転状態量を、一方向又は他方向に回転している前記第4回転要素の回転方向が反転しないよう設定することを特徴とする請求項7に記載の車両用駆動装置。
- 前記第1電動機又は前記第2電動機の目標回転状態量を、さらに、前記第2回転要素の実回転状態量、又は前記左車輪若しくは前記右車輪の実回転状態量に基づいて求めることを特徴とする請求項4〜7のいずれか1項に記載の車両用駆動装置。
- 前記車両の目標旋回状態量に基づいて、前記第1電動機及び前記第2電動機の目標トルク状態量を求め、
前記第1電動機の前記目標トルク状態量に基づいて前記第1電動機のトルク状態量制御トルクを求め、
前記第2電動機の前記目標トルク状態量に基づいて前記第2電動機のトルク状態量制御トルクを求め、
前記第1電動機の前記制御トルク及び前記第2電動機の前記制御トルクを、さらに前記第1電動機の前記トルク状態量制御トルク及び前記第2電動機の前記トルク状態量制御トルクに基づいて求めることを特徴とする請求項1、2、4〜9のいずれか1項に記載の車両用駆動装置。 - 前記車両の前記目標旋回状態量に基づいて前記第1電動機及び前記第2電動機の目標トルク状態量差を求め、
該目標トルク状態量差の半分の大きさで且つ正符号のトルク状態量を前記第1電動機の前記目標トルク状態量と前記第2電動機の前記目標トルク状態量との何れか一方とし、
該目標トルク状態量差の半分の大きさで且つ前記正符号と反対の負符号のトルク状態量を前記第1電動機の前記目標トルク状態量と前記第2電動機の前記目標トルク状態量の何れか他方とすることを特徴とする請求項10に記載の車両用駆動装置。 - 車両の左車輪を駆動する第1電動機と、前記第1電動機と前記左車輪との動力伝達経路上に設けられた第1変速機と、を有する左車輪駆動装置と、前記車両の右車輪を駆動する第2電動機と、前記第2電動機と前記右車輪との動力伝達経路上に設けられた第2変速機と、を有する右車輪駆動装置と、前記第1電動機と前記第2電動機とを制御する電動機制御手段と、を備え、
前記第1及び第2変速機は、それぞれ第1乃至第3回転要素を有し、
前記第1変速機の前記第1回転要素に前記第1電動機が接続され、
前記第2変速機の前記第1回転要素に前記第2電動機が接続され、
前記第1変速機の前記第2回転要素に前記左車輪が接続され、
前記第2変速機の前記第2回転要素に前記右車輪が接続され、
前記第1変速機の前記第3回転要素と前記第2変速機の前記第3回転要素とが互いに連結された、車両用駆動装置の制御方法であって、
前記第1電動機の目標回転状態量、前記第1電動機の実回転状態量、前記第2電動機の目標回転状態量、前記第2電動機の実回転状態量を取得する処理と、
前記第1電動機の前記目標回転状態量と前記第1電動機の前記実回転状態量との回転状態量差である第1回転状態量差と、前記第2電動機の前記目標回転状態量と前記第2電動機の前記実回転状態量との回転状態量差である第2回転状態量差と、を求める処理と
前記第1回転状態量差と前記第2回転状態量差とのうち何れか小さい方の回転状態量差に基づいて、回転状態量制御トルクを求める処理と、
該回転状態量制御トルクに基づいて、前記第1電動機の制御トルク及び前記第2電動機の制御トルクを求める処理と、を備えることを特徴とする車両用駆動装置の制御方法。 - 車両の左車輪を駆動する第1電動機と、前記第1電動機と前記左車輪との動力伝達経路上に設けられた第1変速機と、を有する左車輪駆動装置と、前記車両の右車輪を駆動する第2電動機と、前記第2電動機と前記右車輪との動力伝達経路上に設けられた第2変速機と、を有する右車輪駆動装置と、前記第1電動機と前記第2電動機とを制御する電動機制御手段と、を備え、
前記第1及び第2変速機は、それぞれ第1乃至第3回転要素を有し、
前記第1変速機の前記第1回転要素に前記第1電動機が接続され、
前記第2変速機の前記第1回転要素に前記第2電動機が接続され、
前記第1変速機の前記第2回転要素に前記左車輪が接続され、
前記第2変速機の前記第2回転要素に前記右車輪が接続され、
前記第1変速機の前記第3回転要素と前記第2変速機の前記第3回転要素とが互いに連結された、車両用駆動装置の制御方法であって、
前記第1電動機の目標回転状態量、前記第1電動機の実回転状態量、前記第2電動機の目標回転状態量、前記第2電動機の実回転状態量を取得する処理と、
前記第1電動機の前記目標回転状態量と前記第1電動機の前記実回転状態量との回転状態量差である第1回転状態量差と、前記第2電動機の前記目標回転状態量と前記第2電動機の前記実回転状態量との回転状態量差である第2回転状態量差と、を求める処理と、
前記第1回転状態量差に基づいて第1回転状態量制御トルクを求め、前記第2回転状態量差に基づいて第2回転状態量制御トルクを求める処理と、
前記第1回転状態量制御トルクと前記第2回転状態量制御トルクとのうち何れか小さい方の回転状態量制御トルクに基づいて、前記第1電動機の制御トルク及び前記第2電動機の制御トルクを求める処理と、を備えることを特徴とする車両用駆動装置の制御方法。 - 前記第1電動機又は前記第2電動機の目標回転状態量を、該電動機の効率と該電動機へ電力を供給する電力供給装置の効率との少なくとも一方に基づいて求めることを特徴とする請求項12又は13に記載の車両用駆動装置の制御方法。
- 前記第1電動機又は前記第2電動機の目標回転状態量を、前記第3回転要素の目標回転状態量に基づいて求めることを特徴とする請求項12又は13に記載の車両用駆動装置の制御方法。
- 解放又は締結可能とされ、締結することにより前記第3回転要素の両方向の回転を規制する両方向回転規制手段と、非係合時に前記第3回転要素の一方向の回転を許容し、係合時に前記第3回転要素の他方向の回転を規制する一方向回転規制手段と、のうち少なくとも一方を備え、
前記第3回転要素が回転しているとき、前記第3回転要素の目標回転状態量を、前記第3回転要素が略零回転状態となるように設定することを特徴とする請求項16に記載の車両用駆動装置の制御方法。 - 前記第1及び第2変速機は、前記第2回転要素によって公転可能に支持され、前記第1回転要素及び前記第3回転要素と噛合する第4回転要素を有し、
前記第1電動機又は前記第2電動機の前記目標回転状態量を、前記第4回転要素の目標回転状態量に基づいて求めることを特徴とする請求項12又は13に記載の車両用駆動装置の制御方法。 - 前記第4回転要素の前記目標回転状態量を、一方向又は他方向に回転している前記第4回転要素の回転方向が反転しないよう設定することを特徴とする請求項18に記載の車両用駆動装置の制御方法。
- 前記第1電動機又は前記第2電動機の目標回転状態量を、さらに、前記第2回転要素の実回転状態量、又は前記左車輪若しくは前記右車輪の実回転状態量に基づいて求めることを特徴とする請求項15〜19のいずれか1項に記載の車両用駆動装置の制御方法。
- 前記車両の目標旋回状態量に基づいて、前記第1電動機及び前記第2電動機の目標トルク状態量を求め、
前記第1電動機の前記目標トルク状態量に基づいて前記第1電動機のトルク状態量制御トルクを求め、
前記第2電動機の前記目標トルク状態量に基づいて前記第2電動機のトルク状態量制御トルクを求め、
前記第1電動機の前記制御トルク及び前記第2電動機の前記制御トルクを、さらに前記第1電動機の前記トルク状態量制御トルク及び前記第2電動機の前記トルク状態量制御トルクに基づいて求めることを特徴とする請求項12、13、15〜20のいずれか1項に記載の車両用駆動装置の制御方法。 - 前記車両の前記目標旋回状態量に基づいて前記第1電動機及び前記第2電動機の目標トルク状態量差を求め、
該目標トルク状態量差の半分の大きさで且つ正符号のトルク状態量を前記第1電動機の前記目標トルク状態量と前記第2電動機の前記目標トルク状態量との何れか一方とし、
該目標トルク状態量差の半分の大きさで且つ前記正符号と反対の負符号のトルク状態量を前記第1電動機の前記目標トルク状態量と前記第2電動機の前記目標トルク状態量の何れか他方とすることを特徴とする請求項21に記載の車両用駆動装置の制御方法。
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