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JP2004088872A - Drive controller for motor four-wheel drive car - Google Patents

Drive controller for motor four-wheel drive car Download PDF

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Publication number
JP2004088872A
JP2004088872A JP2002244756A JP2002244756A JP2004088872A JP 2004088872 A JP2004088872 A JP 2004088872A JP 2002244756 A JP2002244756 A JP 2002244756A JP 2002244756 A JP2002244756 A JP 2002244756A JP 2004088872 A JP2004088872 A JP 2004088872A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
drive
clutch
wheel
backlash
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.)
Pending
Application number
JP2002244756A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Taniai
谷合 和博
Hirotaka Kusukawa
楠川 博隆
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co 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 Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2002244756A priority Critical patent/JP2004088872A/en
Publication of JP2004088872A publication Critical patent/JP2004088872A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • 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

  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drive controller for a motor four-wheel drive car which can improve a travel feeling by the reduction of a sense of physical disorder to an occupant at start, while securing reliability on the durability of a motor drive system. <P>SOLUTION: In a motor four-wheel drive car, one drive shaft is driven by an engine 2 and the other drive shaft is driven by a motor 4 driven by electric energy generated by the engine 2. The four-wheel drive car is provided with a motor driving means for driving the motor 4 so as to generate a driving force geared to the opening of an accelerator, and a clutch 12 capable of connecting/disconnecting the motor 4 and a drive wheel with each other. Further, the car is equipped with a connecting/disconnecting mechanism control means which disconnects the clutch 12 when it does not drive the motor 4 by motor drive control, and a backlash closing control means which connects the clutch 12 immediately before an accelerator is stepped down at the start of a vehicle and gives initial torque to the motor 4 by the amount of closing the backlash of the motor drive system. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、前後輪の一方の車輪をエンジン駆動力で駆動すると共に、エンジンによって発電されたエネルギーを利用して前後輪の他方の車輪を駆動するモータ四輪駆動車の駆動制御装置の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
従来、モータ四輪駆動車のモータ動力伝達装置としては、例えば、特開2001−287550号公報に記載のものが知られている。
【0003】
この従来公報には、前輪を駆動するエンジンによって発電されたエネルギーを利用して後輪をモータ駆動するモータ動力伝達装置が記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のモータ四輪駆動車のモータ動力伝達装置にあっては、車両停止や惰性走行時等の所定の条件ではモータを停止し、クラッチを解放して駆動輪とモータを切り離す構成となっているため、モータからクラッチまでの減速歯車にはガタを持つことになり、この状態でクラッチを締結しモータを駆動すると、ガタ量分を駆動系の慣性が空走し、ガタが詰まった後、トルクを伝達する。このため、特に発進時にガタが詰められる際、衝撃トルクが発生し、前後加速度変化や異音により違和感を与えるし、また、駆動系の寿命低下を招くという課題がある。
【0005】
本発明は、上記課題に着目してなされたもので、モータ駆動系の耐久信頼性を確保しながら、発進時における乗員への違和感の低減により走行フィーリングの向上を達成することができるモータ四輪駆動車の駆動制御装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、一方の駆動軸をエンジンで駆動し、他方の駆動軸をエンジンで発電される電気エネルギーによって駆動される電動モータを介して駆動するモータ四輪駆動車において、アクセル開度に応じた駆動力を発生させるよう電動モータを駆動制御する電動モータ駆動制御手段と、前記電動モータと駆動輪との間を断接可能な断接機構を設け、前記電動モータ駆動制御手段により電動モータを駆動しないときは前記断接機構を切り離す断接機構制御手段と、車両発進時、アクセルが踏み込まれる直前に前記断接機構を接続とし、モータ駆動系のガタを詰める分だけ電動モータに初期トルクを与えるガタ詰め制御手段と、を備えた。
【0007】
【発明の効果】
よって、本発明にあっては、車両発進時、ガタ詰め制御手段において、アクセルが踏み込まれる直前に断接機構を接続とし、モータ駆動系のガタを詰める分だけ電動モータに初期トルクを与える制御を行うため、モータ駆動系の耐久信頼性を確保しながら、発進時における乗員への違和感の低減により走行フィーリングの向上を達成することができる。
【0008】
加えて、モータ駆動系のガタ量が経時変化した場合でも、また、モータ駆動系のガタ量初期値を管理しなくても、ガタ詰めが可能であるため、モータ駆動系のコストダウンを図ることが可能である。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のモータ四輪駆動車の駆動制御装置を実現する実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【0010】
(第1実施例)
まず、構成を説明する。
図1は第1実施例のモータ四輪駆動車の駆動制御装置を示す全体システム図、図2は第1実施例装置の4WD制御系を示すブロック図である。この第1実施例システムは、図1に示すように、左右前輪1L,1Rが内燃機関であるエンジン2によって駆動され、左右後輪3L,3Rが電動機であるモータ4(電動モータ)によって駆動可能な車両の場合の例である。
【0011】
図1に示すように、エンジン2の出力トルクTeが、トランスミッション&ディファレンシャルギア5を介して左右前輪1L,1Rに伝達されるようになっている。また、エンジン2の出力トルクTeの一部は、無端ベルト6を介して発電機7に伝達される。
【0012】
上記発電機7は、エンジン回転数Neにプーリ比を乗じた回転数Nhで回転し、4WDコントローラ8によって調整される界磁電流Ifhに応じて、エンジン2に対し負荷となり、その負荷トルクに応じた電力を発電する。その発電機7が発電した電力は、電線9を介してモータ4に供給可能になっている。その電線9の途中には、ジャンクションボックス10が設けられている。
【0013】
上記モータ4の駆動トルクは、ギア減速機11及びクラッチ12(断接機構)を介して左右後輪3L,3Rに伝達可能になっている。尚、符号13は左右後輪3L,3Rのディファレンシャルギアをあらわす。
【0014】
上記エンジン2の吸気管路14(例えば、インテークマニホールド)には、スロットルバルブ15が介装されている。このスロットルバルブ15は、アクセルペダル17の踏み込み量等に応じてスロットル開度が調整制御されるアクセルバイワイヤー方式である。すなわち、上記スロットルバルブ15は、ステップモータ19をアクチュエータとし、そのステップモータ19のステップ数に応じた回転角によりバルブ開度が調整制御される。そのステップモータ19の回転角は、エンジンコントローラ18からの開度信号によって調整制御される。
【0015】
上記スロットルバルブ15のバルブ開度を検出するスロットルセンサ16を有し、該スロットルセンサ16は、検出したバルブ開度に応じた検出信号を、エンジンコントローラ18及び4WDコントローラ8に出力している。
【0016】
上記アクセルペダル17の踏み込み量を検出するアクセルセンサ20を有し、該アクセルセンサ20は、検出した踏み込み量に応じた検出信号を、エンジンコントローラ18及び4WDコントローラ8に出力している。
【0017】
また、エンジン2の回転数を検出するエンジン回転数検出センサ21を備え、このエンジン回転数センサ21は、検出した踏み込み量に応じた検出信号を、エンジンコントローラ18及び4WDコントローラ8に出力している。
【0018】
上記エンジンコントローラ18では、所定のサンプリング時間毎に、入力した各信号に基づいてバルブ開度制御処理が行われる。
【0019】
上記発電機7は、図2に示すように、出力電圧Vを調整するための電圧調整器22(レギュレータ)を備え、4WDコントローラ8によって界磁電流Ifhが調整されることで、エンジン2に対する発電負荷トルクTh及び発電する電圧Vが制御される。電圧調整器22は、4WDコントローラ8から発電機制御指令(界磁電流値)を入力し、その発電機制御指令に応じた値に発電機7の界磁電流Ifhを調整すると共に、発電機7の出力電圧Vを検出して4WDコントローラ8に出力可能となっている。なお、発電機7の回転数Nhは、エンジン2の回転数Neからプーリ比に基づき演算することができる。
【0020】
また、上記ジャンクションボックス10内には、電流センサ23が設けられ、該電流センサ23は、発電機7からモータ4に供給される電力の電流値Iaを検出し、当該検出した電機子電流信号を4WDコントローラ8に出力する。また、電線9を流れる電圧値(モータ4の電圧)が、4WDコントローラ8で検出される。なお、図2において符号24はリレーであり、4WDコントローラ8からの指令によってモータ4に供給される電力(電流)の遮断及び接続が制御される。
【0021】
また、モータ4は、4WDコントローラ8からの指令によって界磁電流Ifmが制御され、その界磁電流Ifmの調整によって駆動トルクTmが調整される。なお、符号25はモータ4の温度を測定するサーミスタである。
【0022】
上記モータ4の駆動軸の回転数Nmを検出するモータ用回転数センサ26を備え、該モータ用回転数センサ26は、検出したモータの回転数信号を4WDコントローラ8に出力する。
【0023】
上記クラッチ12は、油圧クラッチや電磁クラッチ等により構成され、4WDコントローラ8からのクラッチ制御指令に応じたトルク伝達率でトルクの伝達を行う。
【0024】
上記各車輪1L,1R,3L,3Rには、車輪速センサ27FL,27FR,27RL,27RRが設けられている。各車輪速センサ27FL,27FR,27RL,27RRは、対応する車輪1L,1R,3L,3Rの回転速度に応じたパルス信号を車輪速検出値として4WDコントローラ8に出力する。
【0025】
上記4WDコントローラ8は、アクセルセンサ20からのアクセル開度に応じた駆動力を発生させるようにモータ4を駆動制御する(電動モータ駆動制御手段)。
【0026】
上記4WDコントローラ8は、左右後輪3L,3Rによりモータ4が回転されるのを防止し、フリクションを低減するため、モータ駆動制御によりモータ4を駆動しないときは、前記クラッチ12を切り離す制御を行う(断接機構制御手段)。
【0027】
上記4WDコントローラ8は、車両発進時、アクセルペダル17が踏み込まれる直前に前記クラッチ12を接続とし、モータ駆動系のギア減速機11のガタを詰める分だけモータ4に初期トルクを与える制御を行う(ガタ詰め制御手段)。
【0028】
このガタ詰め制御は、インヒビタースイッチ28により検出されるレンジ位置がニュートラルレンジ(Nレンジ)から走行可能レンジ(Dレンジ)にセレクトされた場合、前記クラッチ12を接続する。そして、ブレーキスイッチ29からのスイッチ信号によりブレーキペダルが解放されたことが検出された場合、ギア減速機11のバックラッシュ等によるガタを詰める分だけモータ4に初期トルクを与える。
【0029】
次に、作用を説明する。
【0030】
[ガタ詰め制御処理]
図3は4WDコントローラ8で実行されるガタ詰め制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【0031】
ステップS1では、インヒビタースイッチ28により検出されるレンジ位置がDレンジか否かが判断され、Dレンジである場合はステップS2へ移行し、Dレンジでない場合にはリターンへ移行する。
【0032】
ステップS2では、クラッチ12に対し接続指令が出力される。
【0033】
ステップS3では、ブレーキスイッチ29からのスイッチ信号によりブレーキペダル解放(ブレーキOFF)か否かが判定され、ブレーキOFFの場合はステップS4へ移行し、ブレーキONの場合はリターンへ移行する。
【0034】
ステップS4では、モータ4に回転指令が出力される。このときの指令値は、車両は発進せず、ギア減速機11のガタを詰める程度の駆動電流がモータ4に供給される程度で良い。
【0035】
[ガタ詰め制御作用]
モータ4により駆動される後輪駆動系として、第1実施例装置のように、ギア減速機11を適用し、クラッチ12としてカム機構を有する多板クラッチを適用した場合、ギア減速機11のバックラッシュガタに加え、カムを回転させる量のガタ分がさらに加わり、後輪駆動系には大きなガタ量を持つことになる。
【0036】
よって、発進時、モータ4を停止し、クラッチ12を解放して左右後輪3L,3Rとモータ4を切り離した状態から、クラッチ12を締結し、モータ4を発進に必要なトルクで回転駆動すると、後輪駆動系の慣性によりガタ量分を空走し、ガタが詰まった後、急にトルクを伝達するため、ガタが詰められる際、ガタ量が大きいほど、また、モータトルクが大きいほど、大きな衝撃トルクが発生し、
▲1▼発進時に乗員に対し前後加速度変化による違和感を与える。
▲2▼発進時に乗員に対し異音による違和感を与える。
▲3▼駆動系に衝撃力が入り、駆動系の寿命低下を招く。
という問題がある。
【0037】
これに対し、第1実施例では、ドライバーが発進を意図してレンジ位置をニュートラルレンジからDレンジへとセレクトすると、図3のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2へと進み、ステップS2にてクラッチ12の接続指令が出力される。つまり、図4のタイムチャートにおいて、t0の時点でニュートラルレンジからDレンジへとセレクトすると、t1の時点でクラッチ12が切断から接続へと移行する。
【0038】
さらに、ドライバーが発進を意図してブレーキペダルから足を離すと、図3のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4へと進み、ステップS4にてモータ4に対し回転指令が出力される。つまり、図4のタイムチャートにおいて、t2の時点でブレーキ信号がONからOFFに移行すると、t2の時点から徐々に上昇するモータ回転数指令が出力され、これによりガタ量を減らすようにモータ4が回転し、t2の時点からt3の時点までのモータ回転により後輪駆動系のガタ量が減らされて、t3の時点ではガタ量がゼロになる。
【0039】
その後、t4の時点でアクセルペダル17の踏み込みを開始すると、アクセル開度に応じたモータ回転数指令によりモータ4の回転数が上昇すると共に、車速も上昇し、4輪駆動状態での滑らかな発進が達成される。
【0040】
このように、車両発進時には、アクセルペダル17が踏み込まれる直前にクラッチ12を接続とし、モータ駆動系のガタを詰める分だけモータ4に初期トルクを与えるガタ詰め制御を行うようにしたため、従来のように発進時のガタ詰めによる衝撃トルクの発生が防止され、
▲1▼発進時に乗員に与える前後加速度変化による違和感を低減する。
▲2▼発進時に乗員に与える異音による違和感を低減する。
▲3▼モータ駆動系の寿命向上を確保する。
という利点が得られ、発進時の走行フィーリングが大幅に向上する。
【0041】
次に、効果を説明する。
第1実施例のモータ四輪駆動車の駆動制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【0042】
(1) 車両発進時、ガタ詰め制御において、アクセルペダル17が踏み込まれる直前にクラッチ12を接続とし、モータ駆動系のガタを詰める分だけモータ4に初期トルクを与える制御を行うため、モータ駆動系の耐久信頼性を確保しながら、発進時における乗員への違和感の低減により走行フィーリングの向上を達成することができる。加えて、モータ駆動系のガタ量が経時変化した場合でも、また、モータ駆動系のガタ量初期値を管理しなくても、ガタ詰めが可能であるため、モータ駆動系のコストダウンを図ることが可能である。
【0043】
(2) ガタ詰め制御は、レンジ位置がニュートラルレンジからDレンジにセレクトされた場合、クラッチ12を接続するようにしたため、ドライバーが発進を意図してDレンジセレクト操作を行うと、確実にモータ駆動系のクラッチ12の接続を行うことができる。
【0044】
(3) ガタ詰め制御は、ブレーキペダルが解放された場合、モータ駆動系のガタを詰める分だけモータ4に初期トルクを与えるため、発進のためのアクセル踏み込み操作を行う直前に、ドライバーがブレーキ解放操作を行うと、確実にガタ詰めのためにモータ4を回転させることができる。
【0045】
以上、本発明のモータ四輪駆動車の駆動制御装置を第1実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この第1実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【0046】
例えば、第1実施例では、発進時にDレンジへのセレクト操作に基づいてクラッチ接続を行い、ブレーキ解放操作に基づいてモータに初期トルクを与える例を示した。これは、発進時のドライバー操作を時系列で考えると、まず、Dレンジへのセレクト操作を行い、次にブレーキ解放操作を行い、次にアクセル踏み込み操作を行うのが一般的であることによる。しかし、アクセルペダルが踏み込まれる直前にクラッチを接続とし、モータに初期トルクを与えるものであれば、第1実施例に限られるものではない。例えば、発進時、Dレンジへのセレクト操作に基づいてクラッチ接続し、クラッチ接続を確認してモータに初期トルクを与えるようにしても良い。また、発進時、ブレーキ解放操作に基づいてクラッチ接続し、クラッチ接続を確認してモータに初期トルクを与えるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例のモータ四輪駆動車の駆動制御装置を示す全体システム図である。
【図2】第1実施例装置の4WD制御系を示すブロック図である。
【図3】第1実施例装置における4WDコントローラで実行されるガタ詰め制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図4】第1実施例装置でのガタ詰め制御時におけるレンジ位置、ブレーキ信号、アクセル開度、クラッチ断接状態、モータ回転数指令、モータ回転数、ガタ量、車速の各特性を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
1L,1R 左右前輪
2 エンジン
3L,3R 左右後輪
4 モータ(電動モータ)
5 トランスミッション&ディファレンシャルギア
6 無端ベルト
7 発電機
8 4WDコントローラ
9 電線
10 ジャンクションボックス
11 ギア減速機
12 クラッチ(断接機構)
13 ディファレンシャルギア
14 吸気管路
15 スロットルバルブ
16 スロットルセンサ
17 アクセルペダル
18 エンジンコントローラ
19 ステップモータ
20 アクセルセンサ
21 エンジン回転数センサ
22 電圧調整器(レギュレータ)
23 電流センサ
24 リレー
25 サーミスタ
26 モータ用回転数センサ
27FL,27FR,27RL,27RR 車輪速センサ
28 インヒビタースイッチ
29 ブレーキスイッチ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a drive control device for a four-wheel drive motor vehicle that drives one of the front and rear wheels with engine driving force and drives the other of the front and rear wheels using energy generated by the engine. Belongs to.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART Conventionally, as a motor power transmission device of a motor four-wheel drive vehicle, for example, a motor power transmission device described in JP-A-2001-287550 is known.
[0003]
This conventional publication describes a motor power transmission device that drives a rear wheel using an energy generated by an engine that drives a front wheel.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a conventional motor power transmission device of a motor four-wheel drive vehicle, the motor is stopped under predetermined conditions such as when the vehicle is stopped or coasting, and the clutch is released to separate the drive wheel from the motor. Therefore, the reduction gear from the motor to the clutch will have backlash, and if the clutch is engaged and the motor is driven in this state, the inertia of the drive system will idle for the amount of backlash and the backlash will be clogged. , Transmitting torque. For this reason, especially when the backlash is reduced at the time of starting, an impact torque is generated, giving a sense of incongruity due to a change in longitudinal acceleration or abnormal noise, and a problem that the life of the drive system is shortened.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is possible to improve the driving feeling by reducing the discomfort to the occupant at the time of starting while ensuring the durability reliability of the motor drive system. It is an object to provide a drive control device for a wheel drive vehicle.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a motor four-wheel drive vehicle in which one drive shaft is driven by an engine and the other drive shaft is driven by an electric motor driven by electric energy generated by the engine. An electric motor drive control means for driving and controlling an electric motor so as to generate a driving force corresponding to an accelerator opening, and a connecting / disconnecting mechanism capable of connecting / disconnecting between the electric motor and driving wheels. When the electric motor is not driven by the control means, the connection / disconnection mechanism control means for disconnecting the connection / disconnection mechanism is connected to the connection / disconnection mechanism immediately before the accelerator is depressed when starting the vehicle, and the amount of play in the motor drive system is reduced. Backlash control means for applying an initial torque to the electric motor.
[0007]
【The invention's effect】
Therefore, in the present invention, when the vehicle starts, the loosening control means connects the disconnection mechanism immediately before the accelerator is depressed, and controls the electric motor to apply the initial torque to the electric motor as much as the looseness of the motor drive system is reduced. Therefore, the driving feeling can be improved by reducing the discomfort to the occupant at the time of starting while ensuring the durability reliability of the motor drive system.
[0008]
In addition, even if the amount of backlash in the motor drive system changes over time, or even if the initial value of the backlash amount of the motor drive system is not managed, the play can be reduced, so the cost of the motor drive system should be reduced. Is possible.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment for realizing a drive control device for a motor four-wheel drive vehicle of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0010]
(First embodiment)
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is an overall system diagram showing a drive control device for a motor four-wheel drive vehicle of a first embodiment, and FIG. 2 is a block diagram showing a 4WD control system of the first embodiment device. In the system of the first embodiment, as shown in FIG. 1, left and right front wheels 1L and 1R are driven by an engine 2 which is an internal combustion engine, and left and right rear wheels 3L and 3R can be driven by a motor 4 (electric motor) which is an electric motor. This is an example of a simple vehicle.
[0011]
As shown in FIG. 1, the output torque Te of the engine 2 is transmitted to the left and right front wheels 1L, 1R via a transmission & differential gear 5. A part of the output torque Te of the engine 2 is transmitted to the generator 7 via the endless belt 6.
[0012]
The generator 7 rotates at the rotation speed Nh obtained by multiplying the engine rotation speed Ne by the pulley ratio, and becomes a load on the engine 2 according to the field current Ifh adjusted by the 4WD controller 8, and according to the load torque. To generate electricity. The power generated by the generator 7 can be supplied to the motor 4 via the electric wire 9. A junction box 10 is provided in the middle of the electric wire 9.
[0013]
The drive torque of the motor 4 can be transmitted to the left and right rear wheels 3L and 3R via a gear reducer 11 and a clutch 12 (disconnection mechanism). Reference numeral 13 denotes a differential gear for the left and right rear wheels 3L and 3R.
[0014]
A throttle valve 15 is interposed in an intake pipe 14 (for example, an intake manifold) of the engine 2. The throttle valve 15 is an accelerator-by-wire system in which the throttle opening is adjusted and controlled according to the amount of depression of an accelerator pedal 17 and the like. That is, the throttle valve 15 uses the step motor 19 as an actuator, and the valve opening is adjusted and controlled by the rotation angle according to the number of steps of the step motor 19. The rotation angle of the step motor 19 is adjusted and controlled by an opening signal from the engine controller 18.
[0015]
The throttle sensor 16 detects a valve opening of the throttle valve 15, and the throttle sensor 16 outputs a detection signal corresponding to the detected valve opening to the engine controller 18 and the 4WD controller 8.
[0016]
An accelerator sensor 20 for detecting the amount of depression of the accelerator pedal 17 is provided. The accelerator sensor 20 outputs a detection signal corresponding to the detected amount of depression to the engine controller 18 and the 4WD controller 8.
[0017]
The engine speed sensor 21 for detecting the speed of the engine 2 outputs a detection signal corresponding to the detected depression amount to the engine controller 18 and the 4WD controller 8. .
[0018]
The engine controller 18 performs a valve opening control process based on each input signal at predetermined sampling times.
[0019]
As shown in FIG. 2, the generator 7 includes a voltage regulator 22 (regulator) for adjusting the output voltage V, and the 4WD controller 8 adjusts the field current Ifh to generate electric power for the engine 2. The load torque Th and the generated voltage V are controlled. The voltage regulator 22 receives a generator control command (field current value) from the 4WD controller 8, adjusts the field current Ifh of the generator 7 to a value corresponding to the generator control command, and And the output voltage V can be detected and output to the 4WD controller 8. The rotation speed Nh of the generator 7 can be calculated from the rotation speed Ne of the engine 2 based on the pulley ratio.
[0020]
Further, a current sensor 23 is provided in the junction box 10. The current sensor 23 detects a current value Ia of electric power supplied from the generator 7 to the motor 4, and outputs the detected armature current signal. Output to the 4WD controller 8. Further, a voltage value (voltage of the motor 4) flowing through the electric wire 9 is detected by the 4WD controller 8. In FIG. 2, reference numeral 24 denotes a relay, and interruption and connection of electric power (current) supplied to the motor 4 are controlled by a command from the 4WD controller 8.
[0021]
Further, in the motor 4, the field current Ifm is controlled by a command from the 4WD controller 8, and the drive torque Tm is adjusted by adjusting the field current Ifm. Reference numeral 25 denotes a thermistor for measuring the temperature of the motor 4.
[0022]
A motor speed sensor 26 for detecting the speed Nm of the drive shaft of the motor 4 is provided. The motor speed sensor 26 outputs the detected motor speed signal to the 4WD controller 8.
[0023]
The clutch 12 includes a hydraulic clutch, an electromagnetic clutch, and the like, and transmits torque at a torque transmission rate according to a clutch control command from the 4WD controller 8.
[0024]
Each of the wheels 1L, 1R, 3L, 3R is provided with a wheel speed sensor 27FL, 27FR, 27RL, 27RR. Each wheel speed sensor 27FL, 27FR, 27RL, 27RR outputs a pulse signal corresponding to the rotation speed of the corresponding wheel 1L, 1R, 3L, 3R to the 4WD controller 8 as a wheel speed detection value.
[0025]
The 4WD controller 8 controls the driving of the motor 4 so as to generate a driving force according to the accelerator opening from the accelerator sensor 20 (electric motor drive control means).
[0026]
The 4WD controller 8 performs control to disengage the clutch 12 when the motor 4 is not driven by the motor drive control in order to prevent the motor 4 from being rotated by the left and right rear wheels 3L and 3R and reduce friction. (Disconnection mechanism control means).
[0027]
When starting the vehicle, the 4WD controller 8 connects the clutch 12 immediately before the accelerator pedal 17 is depressed, and controls the motor 4 to apply an initial torque to the motor 4 as much as the play of the gear reducer 11 of the motor drive system is reduced ( Backlash control means).
[0028]
In the backlash control, the clutch 12 is connected when the range position detected by the inhibitor switch 28 is selected from the neutral range (N range) to the travelable range (D range). When it is detected from the switch signal from the brake switch 29 that the brake pedal is released, an initial torque is applied to the motor 4 by an amount corresponding to reducing the backlash of the gear reducer 11 or the like.
[0029]
Next, the operation will be described.
[0030]
[Gap reduction control processing]
FIG. 3 is a flowchart illustrating the flow of the play reduction control processing executed by the 4WD controller 8, and each step will be described below.
[0031]
In step S1, it is determined whether or not the range position detected by the inhibitor switch 28 is the D range. If it is the D range, the process proceeds to step S2, and if it is not the D range, the process returns to the return.
[0032]
In step S2, a connection command is output to clutch 12.
[0033]
In step S3, it is determined based on a switch signal from the brake switch 29 whether or not the brake pedal is released (brake OFF).
[0034]
In step S4, a rotation command is output to the motor 4. The command value at this time may be such that the vehicle does not start and a driving current enough to reduce the play of the gear reducer 11 is supplied to the motor 4.
[0035]
[Backlash control action]
When the gear reducer 11 is applied as the rear wheel drive system driven by the motor 4 as in the first embodiment, and a multi-plate clutch having a cam mechanism is applied as the clutch 12, the back of the gear reducer 11 is used. In addition to the lash play, the play of the amount of rotation of the cam is further added, so that the rear wheel drive system has a large play.
[0036]
Therefore, when starting, the motor 4 is stopped, the clutch 12 is released and the left and right rear wheels 3L, 3R are disconnected from the motor 4, and then the clutch 12 is engaged and the motor 4 is driven to rotate at the torque required for starting. In order to transmit the torque suddenly after the backlash due to inertia of the rear wheel drive system and the backlash is clogged, the backlash is increased, the larger the backlash is, the larger the motor torque is, Large impact torque is generated,
{Circle around (1)} The occupant is given a sense of discomfort due to the change in longitudinal acceleration when the vehicle starts.
(2) Gives an uncomfortable feeling to the occupant when starting.
{Circle around (3)} An impact force is applied to the drive system, resulting in a shortened life of the drive system.
There is a problem.
[0037]
On the other hand, in the first embodiment, when the driver selects the range position from the neutral range to the D range with the intention of starting, the process proceeds from step S1 to step S2 in the flowchart of FIG. Twelve connection commands are output. That is, in the time chart of FIG. 4, when the neutral range is selected from the neutral range at time t0, the clutch 12 shifts from the disengagement to the connection at time t1.
[0038]
Further, when the driver releases his / her foot from the brake pedal with the intention of starting, the flow proceeds to step S1, step S2, step S3, and step S4 in the flowchart of FIG. Is done. That is, in the time chart of FIG. 4, when the brake signal shifts from ON to OFF at the time t2, a motor speed command that gradually increases from the time t2 is output, and the motor 4 is thereby controlled to reduce the play amount. When the motor rotates from the time point t2 to the time point t3, the amount of play in the rear wheel drive system is reduced. At the time point t3, the play amount becomes zero.
[0039]
Thereafter, when the depression of the accelerator pedal 17 is started at time t4, the rotation speed of the motor 4 is increased by the motor rotation speed command according to the accelerator opening, the vehicle speed is also increased, and the vehicle is smoothly started in the four-wheel drive state. Is achieved.
[0040]
As described above, when the vehicle starts, the clutch 12 is connected immediately before the accelerator pedal 17 is depressed, and the play is reduced by applying the initial torque to the motor 4 as much as the play in the motor drive system is reduced. Prevents the generation of impact torque due to backlash when starting,
{Circle around (1)} A sense of discomfort due to a change in longitudinal acceleration given to the occupant at the time of starting is reduced.
{Circle around (2)} Reduce the discomfort caused by abnormal noise given to the occupant when starting.
(3) Enhance the life of the motor drive system.
The driving feeling at the time of starting is greatly improved.
[0041]
Next, effects will be described.
In the drive control device for a motor four-wheel drive vehicle of the first embodiment, the following effects can be obtained.
[0042]
(1) At the time of starting the vehicle, in the play reduction control, the clutch 12 is connected immediately before the accelerator pedal 17 is depressed, and control is performed to apply the initial torque to the motor 4 as much as the play of the motor drive system is reduced. While ensuring the durability reliability of the vehicle, it is possible to improve the running feeling by reducing the discomfort to the occupant at the time of starting. In addition, even if the amount of backlash in the motor drive system changes over time, or even if the initial value of the backlash amount of the motor drive system is not managed, the play can be reduced, so the cost of the motor drive system should be reduced. Is possible.
[0043]
(2) In the backlash control, the clutch 12 is connected when the range position is selected from the neutral range to the D range. Therefore, when the driver performs the D range selection operation with the intention of starting, the motor is reliably driven. The connection of the clutch 12 of the system can be made.
[0044]
(3) In the play reduction control, when the brake pedal is released, the initial torque is applied to the motor 4 by the amount corresponding to the play of the motor drive system, so that the driver releases the brake immediately before performing the accelerator depressing operation for starting. When the operation is performed, the motor 4 can be surely rotated to reduce backlash.
[0045]
As described above, the drive control device for a motor four-wheel drive vehicle of the present invention has been described based on the first embodiment. However, the specific configuration is not limited to the first embodiment, and is not limited to the first embodiment. Changes and additions to the design are permitted without departing from the gist of the claimed invention.
[0046]
For example, in the first embodiment, an example has been described in which the clutch is connected based on the select operation to the D range at the time of starting and the initial torque is applied to the motor based on the brake release operation. This is because, when the driver's operation at the time of starting is considered in time series, it is common to first perform a select operation to the D range, then perform a brake release operation, and then perform an accelerator depressing operation. However, the present invention is not limited to the first embodiment as long as the clutch is connected immediately before the accelerator pedal is depressed and an initial torque is applied to the motor. For example, at the time of starting, the clutch may be engaged based on a select operation to the D range, and the initial torque may be applied to the motor after confirming the clutch engagement. Further, at the time of starting, the clutch may be connected based on the brake release operation, and the clutch connection may be confirmed to apply the initial torque to the motor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall system diagram showing a drive control device of a motor four-wheel drive vehicle according to a first embodiment.
FIG. 2 is a block diagram showing a 4WD control system of the first embodiment.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a play control process performed by a 4WD controller in the apparatus of the first embodiment.
FIG. 4 is a time chart showing characteristics of a range position, a brake signal, an accelerator opening, a clutch connection / disconnection state, a motor rotation speed command, a motor rotation speed, a play amount, and a vehicle speed during the play reduction control in the first embodiment. It is a chart.
[Explanation of symbols]
1L, 1R Left and right front wheels 2 Engines 3L, 3R Left and right rear wheels 4 Motor (electric motor)
5 Transmission & differential gear 6 Endless belt 7 Generator 8 4WD controller 9 Electric wire 10 Junction box 11 Gear reducer 12 Clutch (disconnection mechanism)
13 Differential Gear 14 Intake Pipeline 15 Throttle Valve 16 Throttle Sensor 17 Accelerator Pedal 18 Engine Controller 19 Step Motor 20 Accelerator Sensor 21 Engine Speed Sensor 22 Voltage Regulator
23 Current Sensor 24 Relay 25 Thermistor 26 Motor Speed Sensor 27FL, 27FR, 27RL, 27RR Wheel Speed Sensor 28 Inhibitor Switch 29 Brake Switch

Claims (3)

一方の駆動軸をエンジンで駆動し、他方の駆動軸をエンジンで発電される電気エネルギーによって駆動される電動モータを介して駆動するモータ四輪駆動車において、
アクセル開度に応じた駆動力を発生させるよう電動モータを駆動制御する電動モータ駆動制御手段と、
前記電動モータと駆動輪との間を断接可能な断接機構を設け、前記電動モータ駆動制御手段により電動モータを駆動しないときは前記断接機構を切り離す断接機構制御手段と、
車両発進時、アクセルが踏み込まれる直前に前記断接機構を接続とし、モータ駆動系のガタを詰める分だけ電動モータに初期トルクを与えるガタ詰め制御手段と、
を備えたことを特徴とするモータ四輪駆動車の駆動制御装置。
In a motor four-wheel drive vehicle in which one drive shaft is driven by an engine and the other drive shaft is driven via an electric motor driven by electric energy generated by the engine,
Electric motor drive control means for driving and controlling the electric motor to generate a driving force according to the accelerator opening,
A connection / disconnection mechanism capable of connecting / disconnecting between the electric motor and drive wheels is provided, and a connection / disconnection mechanism control unit that disconnects the connection / disconnection mechanism when the electric motor is not driven by the electric motor drive control unit,
At the start of the vehicle, the disconnection mechanism is connected immediately before the accelerator is depressed, and the loosening control means for applying an initial torque to the electric motor as much as the looseness of the motor drive system,
A drive control device for a motor four-wheel drive vehicle, comprising:
請求項1に記載されたモータ四輪駆動車の駆動制御装置において、
前記ガタ詰め制御手段は、レンジ位置がニュートラルレンジから走行可能レンジにセレクトされた場合、前記断接機構を接続する手段であることを特徴とするモータ四輪駆動車の駆動制御装置。
The drive control device for a motor four-wheel drive vehicle according to claim 1,
The drive control device for a motor four-wheel drive vehicle, wherein the backlash control means is means for connecting the connection / disconnection mechanism when a range position is selected from a neutral range to a travelable range.
請求項1または請求項2の何れか1項に記載されたモータ四輪駆動車の駆動制御装置において、
前記ガタ詰め制御手段は、ブレーキペダルが解放された場合、モータ駆動系のガタを詰める分だけモータに初期トルクを与える手段であることを特徴とするモータ四輪駆動車の駆動制御装置。
A drive control device for a motor four-wheel drive vehicle according to any one of claims 1 and 2,
The drive control device for a motor four-wheel drive vehicle, wherein the backlash control unit is a unit that applies an initial torque to the motor by an amount corresponding to the backlash of the motor drive system when the brake pedal is released.
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