JP2007238018A - Driving force control device for electric motor type four-wheel-drive vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、前後輪の一方を内燃機関(エンジン)などの主動力源により駆動し、他方の車輪を、主動力源に結合された発電機の発電電力に応動する電動モータからの動力により駆動する電動モータ式4輪駆動車両に関し、特に、主駆動輪の駆動スリップ発生時に発電機へ発電負荷をかけて発電させた電力により上記の電動モータを駆動することにより適宜4輪駆動を行うようにした電動モータ式4輪駆動車両の駆動力制御技術に関するものである。 In the present invention, one of the front and rear wheels is driven by a main power source such as an internal combustion engine (engine), and the other wheel is driven by power from an electric motor that responds to power generated by a generator coupled to the main power source. In particular, the four-wheel drive vehicle is appropriately driven by driving the electric motor with electric power generated by applying a power generation load to the generator when a drive slip of the main drive wheel occurs. The present invention relates to a driving force control technique for an electric motor type four-wheel drive vehicle.
内燃機関(エンジン)などの主動力源からの動力により駆動される主駆動輪のほかに、主動力源に結合された発電機の発電電力に応動する電動モータからの動力により駆動される電動モータ駆動車輪を具えた、電動モータ式4輪駆動車両としては従来、例えば特許文献1に記載されたごときものがある。
In addition to main drive wheels driven by power from a main power source such as an internal combustion engine (engine), an electric motor driven by power from an electric motor that responds to power generated by a generator coupled to the main power source Conventionally, as an electric motor type four-wheel drive vehicle including a drive wheel, there is a vehicle as described in
この車両は、前2輪(または後2輪)をエンジン駆動し、後2輪(または前2輪)を電動モータにより駆動可能とし、エンジンに駆動結合した4輪駆動専用の発電機からの電力により電動モータを直接駆動する。 This vehicle drives the front two wheels (or the rear two wheels) with an engine, and the rear two wheels (or the front two wheels) can be driven by an electric motor. To directly drive the electric motor.
なお4輪駆動に際し発電機および電動モータを制御するに当たっては、主駆動輪の路面反力とエンジントルクとの比較により、主駆動輪の駆動スリップを発生させる原因となる余剰トルクを求め、これに対応する発電負荷を発電機にかけて発電させた電力により電動モータを駆動し、主駆動輪が駆動スリップするような状況のもとで電動モータにより対応車輪を駆動することにより、これと主駆動輪との4輪での走行を行わせる。
従って、主駆動輪が駆動スリップするような状況でなければ、発電機が発電負荷をかけられず、これからの発電電力もないため、電動モータが駆動されないことにより、車両は主駆動輪のみによる2輪駆動走行を行うこととなる。
そして、この状況から主駆動輪が駆動スリップするような状況になると、余剰トルクに対応する発電負荷を発電機にかけて発電させた電力により電動モータを介し対応車輪を駆動し、4輪駆動走行を行わせる。
Therefore, unless the main drive wheels are in a driving slip condition, the generator cannot apply a power generation load, and there is no power generated from this. Therefore, the electric motor is not driven, so the vehicle is a two-wheel drive using only the main drive wheels. Drive driving will be performed.
When the main drive wheel slips from this situation, the corresponding wheel is driven via the electric motor with the power generated by applying the power generation load corresponding to the surplus torque to the generator, and four-wheel drive running is performed. Make it.
ところで、かかる2輪駆動から4輪駆動への切り替えに際しては、発電機および電動モータが共に無負荷状態から界磁コイルへの通電により励磁され、発電機が発電負荷に応じた発電を行い、これからの電力を基に電動モータが界磁コイルへの通電(励磁力)に応じたトルクを出力することで、2輪駆動から4輪駆動への切り替えが行われるため、2輪駆動から4輪駆動への切り替え応答が悪いという問題があった。 By the way, when switching from the two-wheel drive to the four-wheel drive, both the generator and the electric motor are excited by energizing the field coil from the no-load state, and the generator performs power generation according to the power generation load. Since the electric motor outputs torque according to the energization (excitation force) to the field coil based on the power of the motor, switching from two-wheel drive to four-wheel drive is performed, so two-wheel drive to four-wheel drive There was a problem that the switching response to was bad.
かかる4輪駆動応答の悪さは、2輪駆動および4輪駆動間での切り替えが頻繁に繰り返される道路環境において、4輪駆動から2輪駆動への切り替えが速やかに完遂されるのに対し、逆の2輪駆動から4輪駆動への切り替えが速やかに完遂しないため、4輪駆動への切り替えが完了する前に2輪駆動が要求されることとなり、最悪の場合、2輪駆動走行が継続されることがある。 This poor four-wheel drive response is contrary to the rapid changeover from four-wheel drive to two-wheel drive in a road environment where switching between two-wheel drive and four-wheel drive is frequently repeated. Since the switch from 2-wheel drive to 4-wheel drive is not completed quickly, 2-wheel drive is required before the switch to 4-wheel drive is completed. Sometimes.
また、昨今の4輪駆動車速域の高車速化に伴い、4輪駆動指令が発せられてから長い距離走行した後でないと4輪駆動走行に切り替わらないこととなり、4輪駆動すべきなのに長距離に亘って2輪駆動を強いられ、上記の問題が一層顕著になって悪路走破性の更なる悪化が懸念される。 In addition, with the recent increase in vehicle speed in the four-wheel drive vehicle speed range, it is not possible to switch to four-wheel drive travel after long distance travel after the four-wheel drive command is issued, and although it should be driven by four wheels, long distance As a result, the two-wheel drive is forced over, and the above problem becomes more prominent, and there is a concern that the rough road running performance may be further deteriorated.
この問題解決のためには、2輪駆動および4輪駆動間での切り替えが頻繁に繰り返される道路環境においては低μ路と判断し、主動力源であるエンジンを停止するまで4輪駆動状態に固定することも考えられる。
しかしこの場合、逐一変化する道路状況を無視して4輪駆動走行を継続するため、2輪駆動走行が可能な道路状況のもとでも4輪駆動走行を行うことによる燃費の悪化を避けられない。
この問題は、発電機および電動モータを大容量のものにしつつある昨今、発電機の駆動エネルギーが大きいことにより、看過できない問題となる。
In order to solve this problem, it is determined that the road environment is frequently switched between two-wheel drive and four-wheel drive, and the road is determined to be a low μ road, and the four-wheel drive state is maintained until the main power source engine is stopped. It may be fixed.
However, in this case, since the four-wheel drive driving is continued ignoring the changing road conditions, it is inevitable that the fuel consumption deteriorates due to the four-wheel drive driving even under the road conditions where the two-wheel driving is possible. .
This problem is a problem that cannot be overlooked because the generator and the electric motor have recently been increased in capacity, and the drive energy of the generator is large.
本発明は、上記の問題がすべて、2輪駆動から4輪駆動への切り替え応答が悪いことに起因するとの観点から、電動モータ式4輪駆動車両の4輪駆動応答を改善する対策を提案し、もって、上記諸々の問題を解消することを目的とする。 The present invention proposes a measure for improving the four-wheel drive response of an electric motor type four-wheel drive vehicle from the viewpoint that all of the above problems are caused by poor switching response from two-wheel drive to four-wheel drive. Therefore, an object is to solve the above-mentioned problems.
この目的のため、本発明による電動モータ式4輪駆動車両の駆動力制御装置は、請求項1に記載のごとき以下の構成とする。
先ず前提となる電動モータ式4輪駆動車両は、
主動力源からの動力により駆動される主駆動輪と、
前記主動力源に結合された発電機の発電電力に応動する電動モータからの動力により駆動される電動モータ駆動車輪とを具え、
前記主駆動輪および前記電動モータ駆動車輪間の車輪速差に基づき、前記主駆動輪の駆動スリップ状態を検出した時、前記発電機に発電負荷をかけて発電させた電力により前記電動モータを介し電動モータ駆動車輪を駆動して4輪駆動を行うようにしたものである。
For this purpose, the driving force control apparatus for an electric motor type four-wheel drive vehicle according to the present invention has the following configuration as described in
First of all, the premise of the electric motor type four-wheel drive vehicle is
A main drive wheel driven by power from a main power source;
An electric motor drive wheel driven by power from an electric motor that responds to power generated by a generator coupled to the main power source,
When a driving slip state of the main driving wheel is detected based on a wheel speed difference between the main driving wheel and the electric motor driving wheel, the electric motor generates electric power by applying a power generation load to the generator via the electric motor. Four-wheel drive is performed by driving electric motor drive wheels.
本発明の駆動力制御装置は、かかる電動モータ式4輪駆動車両において、
前記主駆動輪の駆動スリップ状態が検出されない場合においても、設定時間中は前記発電機および電動モータの界磁の少なくとも一方を予励状態に保つよう構成したことを特徴とするものである。
The driving force control device of the present invention is such an electric motor type four-wheel drive vehicle,
Even when the driving slip state of the main driving wheel is not detected, at least one of the field of the generator and the electric motor is maintained in a pre-excited state during the set time.
かかる本発明の駆動力制御装置によれば、
主駆動輪の駆動スリップ状態が検出されない場合においても、設定時間中は前記発電機および電動モータの界磁の少なくとも一方を予励状態に保つため、
この設定時間中に2輪駆動から4輪駆動への切り替え要求があって発電機および電動モータの界磁を励磁するに際し、これら励磁のうち少なくとも一方が予励状態からのものであることとなって速やかに完遂され、2輪駆動から4輪駆動への切り替え応答が速くなる。
According to the driving force control apparatus of the present invention,
Even when the driving slip state of the main driving wheel is not detected, to keep at least one of the field of the generator and the electric motor in the pre-excited state during the set time,
When there is a request to switch from two-wheel drive to four-wheel drive during this set time and the field of the generator and electric motor is excited, at least one of these excitations is from the pre-excited state. It will be completed quickly, and the response to switching from 2-wheel drive to 4-wheel drive will be faster.
このため、2輪駆動および4輪駆動間での切り替えが頻繁に繰り返される道路環境において、4輪駆動から2輪駆動への切り替えと同様に、2輪駆動から4輪駆動への切り替えが速やかに完遂され、当該道路環境のもとで2輪駆動走行が継続されることがあるという、前記した従来の問題を解消することができる。 For this reason, in a road environment where switching between two-wheel drive and four-wheel drive is frequently repeated, switching from two-wheel drive to four-wheel drive is performed quickly, as is switching from four-wheel drive to two-wheel drive. When completed, the conventional problem described above that two-wheel drive running may continue under the road environment can be solved.
また4輪駆動応答の迅速化に起因し、昨今の4輪駆動車速域の高車速化によっても、比較的短い走行距離のうちに4輪駆動走行へ切り替わり、4輪駆動すべきなのに2輪駆動を強いられる距離が短くなって、上記の問題解決を一層確実なものにすることができ、悪路走破性の更なる向上を実現することができる。 In addition, due to the rapid response of the four-wheel drive, the recent increase in the vehicle speed range of the four-wheel drive has switched to four-wheel drive within a relatively short distance, and the two-wheel drive is supposed to be driven by four-wheel drive. Therefore, the above-mentioned problem solving can be further ensured, and further improvement in rough road running performance can be realized.
更に、一旦4輪駆動すべきと判定したら主動力源を停止するまで4輪駆動状態を継続するという対策に頼らず、主駆動輪の駆動スリップ解消後も、設定時間中は発電機および電動モータの界磁を予励状態に保つという対策により上記の作用効果を達成することとしたから、
2輪駆動走行が可能な道路状況のもとでも4輪駆動走行を行うというような不都合を生ずることがなく、不要な4輪駆動走行による燃費の悪化を回避することができる。
Furthermore, once it is determined that the four-wheel drive should be driven, the generator and the electric motor are not used during the set time even after the drive slip of the main drive wheel is resolved, without relying on the measure to continue the four-wheel drive state until the main power source is stopped. Because the above-mentioned effect was achieved by the measure of keeping the field of
There is no inconvenience of performing four-wheel drive traveling even under road conditions where two-wheel drive traveling is possible, and deterioration of fuel consumption due to unnecessary four-wheel drive traveling can be avoided.
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例になる駆動力制御装置を具えた電動モータ式4輪駆動車両の駆動系を略示し、
本実施例においてはこの車両を、左右前輪1L,1Rを主動力源としてのエンジン(内燃機関)2によって駆動されるフロントエンジン・フロントホイールドライブ車(F/F車)をベース車両とし、左右後輪3L,3Rを必要に応じ電動モータである後輪駆動モータ4によって駆動可能とした、所謂電動モータ式4輪駆動車両とする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on examples shown in the drawings.
FIG. 1 schematically shows a drive system of an electric motor type four-wheel drive vehicle including a drive force control device according to an embodiment of the present invention.
In this embodiment, this vehicle is a front engine / front wheel drive vehicle (F / F vehicle) driven by an engine (internal combustion engine) 2 with the left and right front wheels 1L and 1R as the main power source, and the left and right rears. A so-called electric motor type four-wheel drive vehicle in which the
エンジン2は通常通り、運転者がアクセルペダル(図示せず)を踏み込む程度に応じて出力を増大されるものとする。
そしてこのエンジン2は、自動変速機5およびディファレンシャルギヤ装置6を一体ユニットに構成したトランスアクスルを介し左右前輪(主駆動輪)1L,1Rに駆動結合し、エンジン2の出力トルクが自動変速機5およびディファレンシャルギヤ装置6を経て左右前輪1L,1Rに伝達されて車両の走行に供されるものとする。
As usual, the
The
次に電動モータ4による後輪駆動系を説明するに、これは、エンジン2の出力トルクの一部により無端ベルト7を介して駆動される専用発電機8を具え、この発電機8は、エンジン2の回転数にベルトプーリ比を乗じた回転数でエンジン駆動されており、4輪駆動コントローラ9によって調整される界磁電流線8aへの界磁電流Ifhに応じた発電負荷をエンジン2にかけて負荷トルクに応じた電力を発電する。
Next, a rear wheel drive system by the
発電機8が発電した電力は、電力線10によりリレー11を経て後輪駆動モータ4に供給する。
リレー11はコントローラ9からの指令により、発電機8が制御不良になった時に電力線10を遮断したり、後輪駆動が不要でコントローラ9が発電機8に発電負荷をかけないようにした時も永久磁石による若干の発電があることから、これがモータ4に供給されないようにするために電力線10を遮断する。
The electric power generated by the
The relay 11 is also controlled by the command from the
後輪駆動モータ4の駆動軸は、減速機12およびこれに内蔵された4WDクラッチ13を介して左右後輪(電動モータ駆動車輪)3L,3Rのディファレンシャルギヤ装置14に結合し、モータ4の出力トルクが減速機12によりギヤ比分で増大され、クラッチ締結電力線13aからの電力により4WDクラッチ13が締結状態であれば、この増大されたトルクがディファレンシャルギヤ装置14により左右後輪3L,3Rに分配出力されるようになす。
The drive shaft of the rear
4WDクラッチ13の締結・解放、および電動モータ4の回転方向・駆動トルクも4輪駆動コントローラ9によって制御する。
電動モータ4の制御に当たってコントローラ9は、車両運転状態に応じて決まる左右後輪(電動モータ駆動車輪)3L,3Rの目標駆動力に対応した電動モータ4のモータトルク指令値を求め、界磁電流線4aから電動モータ4への界磁電流Ifmの調整によってモータ駆動トルクをこの指令値に一致するよう制御し、界磁電流Ifmの方向によってモータ回転方向を制御する。
The four-
In controlling the
モータ4、発電機8、リレー11、4WDクラッチ13の上記した制御を行うために4輪駆動コントローラ9には、4輪駆動スイッチ21からの信号を入力するほかに、
左右前輪1L,1Rの車輪速(前輪速)VWFL,VWFRおよび左右後輪3L,3Rの車輪速(後輪速)VWRL,VWRRを個々に検出する車輪速センサ群22からの信号と、
後輪駆動モータ4の回転速度Nmを検出するモータ回転センサ23からの信号と、
アクセルペダル踏み込み量(アクセル開度)APOを検出するアクセル開度センサ25からの信号とを入力する。
In addition to inputting the signal from the four-
Signals from the wheel
A signal from the
A signal from an
なお4輪駆動コントローラ9は、運転者が4輪駆動スイッチ21をONにしている間、後で説明するごとく4輪駆動の必要を判断して自動的にモータ4輪駆動を行い、
運転者が4輪駆動スイッチ21をOFFにしている間、前2輪のエンジン駆動のみによる2輪駆動を継続的に行わせるものとする。
The four-
While the driver is turning off the four-
以下、コントローラ9が行う基本的な4輪駆動制御を説明する。
まず図2に示す処理により、主駆動輪(エンジン駆動輪)である前輪1L,1Rの駆動(加速)スリップを生起させる原因となるエンジン2の余剰トルクを演算する。
ステップS1において、車輪速センサ群22で検出した前輪速VWFL,VWFRから求め得る平均前輪速Vwfより、同じく車輪速センサ群22で検出した後輪速VWRL,VWRRから求め得る平均後輪速Vwrを減算して、主駆動輪である左右前輪1L,1Rの駆動(加速)スリップ量ΔVfを求める。
Hereinafter, basic four-wheel drive control performed by the
First, by the process shown in FIG. 2, surplus torque of the
In step S1, from the average front wheel speed Vwf that can be obtained from the front wheel speeds V WFL and V WFR detected by the wheel
次のステップS2では、上記左右前輪1L,1Rの駆動スリップ量ΔVfが所定値、例えば3km/h以上か否かにより、駆動スリップが発生しているか否かを判定する。
駆動スリップ量ΔVfが3km/h未満と判定する場合は、駆動スリップが発生しておらず、エンジン出力の余剰がないとして制御をそのまま終了する。
In the next step S2, it is determined whether or not a driving slip has occurred depending on whether or not the driving slip amount ΔVf of the left and right front wheels 1L and 1R is a predetermined value, for example, 3 km / h or more.
When it is determined that the drive slip amount ΔVf is less than 3 km / h, the drive slip is not generated and the control is terminated as it is because there is no surplus of engine output.
ステップS2で駆動スリップ量ΔVfが3km/h以上と判定する駆動スリップ発生時は、ステップS3において、前輪1L,1Rの駆動スリップを発生させるエンジンの余剰トルク、つまり駆動スリップを抑制するのに必要な吸収トルクT(ΔVf)を、T(ΔVf)=K1×ΔVfにより演算する。
なおK1は、実験などによって求めたゲインである。
When a drive slip is generated in step S2, where the drive slip amount ΔVf is determined to be 3 km / h or more, it is necessary to suppress the excess torque of the engine that generates the drive slip of the front wheels 1L, 1R, that is, the drive slip in step S3. The absorption torque T (ΔVf) is calculated by T (ΔVf) = K1 × ΔVf.
K1 is a gain obtained through experiments or the like.
次のステップS4では現在の発電機8の負荷トルクTgを求め、更にステップS5において、現在の発電機負荷トルクTgと、前記の余剰トルクT(ΔVf)との合算により発電機8の目標発電負荷トルクThを求める。
そしてステップS6で、前記車輪速VWFL,VWFR,VWRL,VWRRから求め得る車速VSPが、4WDクラッチ13の締結時にモータ4を過回転させる車速域の下限値であるモータ過回転車速(例えば30km/h)未満か否かをチェックする。
In the next step S4, the current load torque Tg of the
In step S6, the motor speed VSP that can be obtained from the wheel speeds V WFL , V WFR , V WRL , V WRR is a motor overspeed vehicle speed that is a lower limit value of the vehicle speed range in which the
車速VSPがモータ過回転車速以上である場合、モータ4が過回転してその耐久性が低下することから4輪駆動を行わせないよう制御をそのまま終了するが、車速VSPがモータ過回転車速未満ならステップS7において、発電機8の最大負荷トルクThmaxを求める。
次いでステップS8において、発電機8の目標発電負荷トルクTh(ステップS5)が最大負荷トルクThmax以上か否かをチェックし、以上ならステップS9でTh=Thmaxとして目標発電負荷トルクThを実現可能な限界であるThmaxに制限し、Th<Thmaxなら制御を終了して目標発電負荷トルクThをステップS5で求めたままの値とする。
If the vehicle speed VSP is equal to or higher than the motor overspeed vehicle speed, the
Next, in step S8, it is checked whether or not the target power generation load torque Th (step S5) of the
なお図2では、エンジン駆動輪1L,1Rが駆動スリップを発生した場合のみについて、発電機8の目標発電負荷トルクThを求める方法を説明したが、
エンジン駆動輪1L,1Rが駆動スリップする虞のある場合や、或いは、所定以下の低速状態である時も、電動モータ4輪駆動を実現するために発電機8の目標発電負荷トルクThを運転状況に応じて求めるものとする。
In FIG. 2, the method of obtaining the target power generation load torque Th of the
Even if the engine drive wheels 1L and 1R may cause a drive slip or when the engine drive wheels 1L and 1R are in a low speed state below a predetermined level, the target power generation load torque Th of the
コントローラ9は、上記のようにして求めた発電機8の目標発電負荷トルクThを基に図3の制御プログラムにより発電機8およびモータ4を制御する。
ステップS11においては、発電機8の目標発電負荷トルクThが正か否かにより発電要求があるか否かをチェックする。
発電要求がなければ制御を終了して、発電機8の発電負荷をエンジン2にかけないようにすると共に、4WDクラッチ13を解放状態にしておく。
発電要求があればステップS12において、予定のマップをもとにモータ回転速度Nmから目標モータ界磁電流Ifmを算出する。
なお図示しなかったが同時に、4WDクラッチ13の入出力回転速度が一致した時に4WDクラッチ13を締結してモータ4の回転を後輪3L,3Rへ伝達可能にする。
The
In step S11, it is checked whether or not there is a power generation request depending on whether or not the target power generation load torque Th of the
If there is no power generation request, the control is terminated, so that the power generation load of the
If there is a power generation request, in step S12, the target motor field current Ifm is calculated from the motor rotation speed Nm based on the scheduled map.
Although not shown, at the same time, when the input / output rotational speeds of the 4WD clutch 13 coincide with each other, the
ここで、モータ4の回転数Nmに対する目標モータ界磁電流IfmはステップS12内に図示するごとく、モータ回転数Nmが所定回転数以下の場合には一定の所定電流値とし、それ以上のモータ回転数になった場合には、公知の弱め界磁制御方式でモータ4の界磁電流Ifmを小さくする。
その理由は、モータ4が高速回転になるとモータ逆起電圧Eの上昇によりモータトルクが低下することから、モータ回転数Nmが所定値以上になったらモータ4の界磁電流Ifmを小さくして逆起電圧Eを低下させることにより、モータ4に流れる電流を増加させて所要のモータトルクTmが得られるようにするためである。
Here, as shown in step S12, the target motor field current Ifm with respect to the rotational speed Nm of the
The reason for this is that when the
次いでステップS13において、上記のようにして求めた目標モータ界磁電流Ifmおよびモータ4の回転数Nmから、予定のマップをもとにモータ4の逆起電圧Eを算出する。
更にステップS14で、前記した発電負荷トルクThに基づき対応するモータトルク指令値tTmを算出し、このモータトルク指令値tTmに対応する目標モータ界磁電流Ifmを電動モータ4に指令して、電動モータ4がモータトルク指令値tTmに対応したトルクを出力するようになす。
Next, at step S13, the back electromotive force E of the
Further, in step S14, a corresponding motor torque command value tTm is calculated based on the power generation load torque Th, and a target motor field current Ifm corresponding to the motor torque command value tTm is commanded to the
次にステップS15では、モータトルク指令値tTmおよび目標モータ界磁電流Ifmの関数である目標電機子電流Iaを算出し、
その後ステップS16において、目標電機子電流Ia、総合抵抗R、および逆起電圧Eから発電機8の目標電圧VをV=Ia×R+Eの演算により求める。
コントローラ9は、発電機8の発電電圧が、このようにして求めた目標電圧Vとなるよう、発電機8の界磁電流Ifhをフィードバック制御する。
In step S15, a target armature current Ia that is a function of the motor torque command value tTm and the target motor field current Ifm is calculated.
Thereafter, in step S16, the target voltage V of the
The
かかる発電機8および電動モータ4の制御とは別に4輪駆動コントローラ9は、図4の制御プログラムを実行して、以下のような発電機8および電動モータ4の予励制御を行う。
先ずステップS21において、平均前輪速Vwfから平均後輪速Vwrを差し引いて求めた左右前輪1L,1R(主駆動輪)の駆動スリップ量ΔVfが所定値、例えば3km/h以上か否かにより、左右前輪1L,1R(主駆動輪)の駆動スリップが発生しているか否かを判定する。
Apart from the control of the
First, in step S21, the left and right front wheel 1L, 1R (main drive wheel) obtained by subtracting the average rear wheel speed Vwr from the average front wheel speed Vwf is determined according to whether the drive slip amount ΔVf is a predetermined value, for example, 3 km / h or more. It is determined whether or not a driving slip of the front wheels 1L and 1R (main driving wheels) has occurred.
ステップS21で左右前輪1L,1Rの駆動スリップが発生していると判定する場合は、ステップS22において、図2のステップS2以後における処理および図3の処理により前記した通常の4輪駆動制御を実行し、
このループが選択される度にステップS23において、現時点から設定時間Δtが経過する瞬時までの期間を、発電機8および電動モータ4の予励時間Δtとして更新し、メモリし続ける。
If it is determined in step S21 that the left and right front wheels 1L and 1R have generated a drive slip, in step S22, the above-described normal four-wheel drive control is executed by the processing after step S2 in FIG. 2 and the processing in FIG. And
Each time this loop is selected, in step S23, the period from the current time until the moment when the set time Δt elapses is updated as the pre-excitation time Δt of the
ステップS21で左右前輪1L,1Rの駆動スリップが発生しなくなったと判定する場合は、制御をステップS24に進めることにより、前回ステップS23でメモリした期間、つまり、左右前輪1L,1Rの駆動スリップが発生しなくなった時点から設定時間Δtが経過する瞬時までの期間が、発電機8および電動モータ4の予励期間Δtとして確定される。
If it is determined in step S21 that driving slips on the left and right front wheels 1L and 1R are no longer generated, the control is advanced to step S24, so that the driving slip of the left and right front wheels 1L and 1R is generated in the period stored in the previous step S23. The period from the time when it stops to the moment when the set time Δt elapses is determined as the pre-excitation period Δt of the
ステップS24においてはこの予励期間Δtが終了したか否かをチェックし、予励期間Δtが終了するまでの間は、ステップS25において発電機8および電動モータ4の予励を行う。
ここで発電機8および電動モータ4の予励と称するは、これら発電機8および電動モータ4が左右後輪3L,3Rを駆動しないものの、界磁電流Ifh,Ifmの増大時に直ちに左右後輪3L,3Rを駆動し始めて、2輪駆動から4輪駆動への切り替えが即座に実行されるよう、発電機8および電動モータ4の界磁を前もって僅かな励磁状態にしておくことを意味するものとし、
この僅かな励磁状態のための界磁電流Ifh,Ifmを車両の走行条件ごとに予め実験などにより決定しておき、ステップS24では当該僅かな励磁状態のための界磁電流Ifh,Ifmを発電機8および電動モータ4に指令してそれぞれの予励を行う。
In step S24, it is checked whether or not the pre-excitation period Δt has ended. Until the pre-excitation period Δt ends, the
Here, the pre-excitation of the
The field currents Ifh and Ifm for the slightly excited state are determined in advance for each traveling condition of the vehicle by experiments and the like. In step S24, the field currents Ifh and Ifm for the slightly excited state are generated by the generator. 8 and the
ステップS24で上記の予励期間Δtが終了したと判定するときは、ステップS26において発電機8および電動モータ4の上記予励を終了し、この予励終了は界磁電流Ifh,Ifmの消失により遂行する。
When it is determined in step S24 that the pre-excitation period Δt has ended, the pre-excitation of the
本実施例による作用効果を、図5に示すごとく、瞬時t1に前輪駆動スリップ量ΔVfが所定値(例えば3km/h)以上となって、図2のステップS2以後における処理および図3の処理による通常の4輪駆動制御(図5に4WD界磁電流を示した)で、瞬時t2に前輪駆動スリップ量ΔVfが所定値(例えば3km/h)未満になった場合につき付言するに、
前輪の駆動スリップ解消時t2から設定時間Δtが経過する瞬時t3までの期間が発電機8および電動モータ4の予励期間として設定され(ステップS23)、この予励期間Δt中、発電機8および電動モータ4の前記した予励(ステップS25)が、Ifh=予励界磁電流およびIfm=予励界磁電流(図5では便宜上、これらを同じ値として示した)により行われる。
As shown in FIG. 5, the effect of the present embodiment is as follows. The front wheel drive slip amount ΔVf exceeds a predetermined value (for example, 3 km / h) at the instant t1, and the processing after step S2 in FIG. 2 and the processing in FIG. In normal four-wheel drive control (4WD field current is shown in FIG. 5), the case where the front wheel drive slip amount ΔVf becomes less than a predetermined value (for example, 3 km / h) at the instant t2 is added.
A period from the time t2 when the driving slip of the front wheel is eliminated to an instant t3 when the set time Δt elapses is set as a pre-excitation period for the
つまり、前輪の駆動スリップが検出されなくなった瞬時t2の後も、設定時間Δt中は発電機8および電動モータ4の界磁を予励状態に保つため、
この設定時間Δt中に2輪駆動から4輪駆動への切り替え要求があって発電機8および電動モータ4の界磁を励磁するに際し、この励磁が予励状態からのものであることとなって速やかに完遂され、2輪駆動から4輪駆動への切り替え応答が速くなる。
In other words, to maintain the field of the
When there is a request to switch from two-wheel drive to four-wheel drive during this set time Δt and the fields of the
このため、2輪駆動および4輪駆動間での切り替えが頻繁に繰り返される道路環境において、4輪駆動から2輪駆動への切り替えと同様に、2輪駆動から4輪駆動への切り替えが速やかに完遂され、当該道路環境のもとで2輪駆動走行が継続されることがあるという、前記した従来の問題を解消することができる。 For this reason, in a road environment where switching between two-wheel drive and four-wheel drive is frequently repeated, switching from two-wheel drive to four-wheel drive is performed quickly in the same way as switching from four-wheel drive to two-wheel drive. When completed, the conventional problem described above that two-wheel drive running may continue under the road environment can be solved.
また4輪駆動応答の上記迅速化に起因し、昨今の4輪駆動車速域の高車速化によっても、比較的短い走行距離のうちに4輪駆動走行へと切り替わり、4輪駆動すべきなのに2輪駆動を強いられる距離が短くなって、上記の問題解決を一層確実なものにすることができ、悪路走破性の更なる向上を実現することができる。
なお本実施例では、発電機8および電動モータ4の界磁の双方を上記予励状態に保つ場合について説明したが、発電機8および電動モータ4の界磁の一方のみを上記予励状態に保つようにしてもよい。
ただしこの場合、走行状態に応じて、2輪駆動状態から4輪駆動可能な状態への移行により時間がかかる方に予励をかけるようにすることで、上記実施例におけると同様な作用効果を達成することができる。
Also, due to the above-mentioned speeding up of the four-wheel drive response, the recent increase in vehicle speed in the four-wheel drive vehicle speed range has changed to four-wheel drive within a relatively short mileage, and two-wheel drive should be driven. The distance for which wheel driving is forced is shortened, so that the above problem can be solved more reliably, and further improvement in rough road running performance can be realized.
In the present embodiment, the case where both the field of the
However, in this case, depending on the running state, the same effect as in the above embodiment can be obtained by applying pre-enhancement to those who take time by shifting from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state. Can be achieved.
図6は、本発明の他の実施例になる駆動力制御装置を示す、図4と同様な予励制御プログラムである。
図6中、図4におけると同様の処理を行うステップを同一符号にて示し、本実施例においては、以下のように予励用の設定時間Δtを可変にする。
FIG. 6 is a pre-excitation control program similar to FIG. 4, showing a driving force control apparatus according to another embodiment of the present invention.
In FIG. 6, steps for performing the same processing as in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, the pre-set time Δt is made variable as follows.
つまり、ステップS21で左右前輪1L,1R(主駆動輪)の駆動スリップ量ΔVfが所定値、例えば3km/h以上と判定する駆動スリップ発生時に、ステップS31で駆動スリップのし易さをチェックする。 That is, when a driving slip occurs in which the driving slip amount ΔVf of the left and right front wheels 1L, 1R (main driving wheels) is determined to be a predetermined value, for example, 3 km / h or more in step S21, the ease of driving slip is checked in step S31.
駆動スリップのし易さは、以下のような物理量により判断することができる。
図7に示すごとく、瞬時t1に前輪駆動スリップ量ΔVfが所定値(例えば3km/h)以上となって、通常の4輪駆動制御(図7に4WD界磁電流を示した)で、瞬時t2に前輪駆動スリップ量ΔVfが所定値(例えば3km/h)未満になり、その後、瞬時t3に前輪駆動スリップ量ΔVfが再び所定値(例えば3km/h)以上となって、通常の4輪駆動制御で瞬時t4に前輪駆動スリップ量ΔVfが所定値(例えば3km/h)未満になった場合につき説明すると、
予励制御中における前輪駆動スリップ量ΔVfの最大値または駆動スリップ発生回数、或いはこれら双方の大きさや、前輪駆動スリップ量ΔVfの時間積分値の大きさから、これらが大きいほど駆動スリップし易いと見なすことができる。
The ease of driving slip can be determined by the following physical quantities.
As shown in FIG. 7, at the instant t1, the front wheel drive slip amount ΔVf becomes a predetermined value (for example, 3 km / h) or more, and in the normal four-wheel drive control (the 4WD field current is shown in FIG. 7), the instant t2 The front wheel drive slip amount ΔVf becomes less than a predetermined value (for example, 3 km / h), and then the front wheel drive slip amount ΔVf again becomes a predetermined value (for example, 3 km / h) again at the instant t3. In the case where the front wheel drive slip amount ΔVf becomes less than a predetermined value (for example, 3 km / h) at the instant t4,
Based on the maximum value of the front wheel drive slip amount ΔVf and / or the number of occurrences of the drive slip during pre-excitation control, or the magnitude of both, and the time integral value of the front wheel drive slip amount ΔVf, it is considered that the larger the value, the easier the drive slip. be able to.
ステップS31においては、駆動スリップのし易さが設定値以上であるか否かにより、駆動スリップのし易さが大きいか否かをチェックする。
駆動スリップのし易さが大きくない場合は、ステップS32において、予励用の設定時間Δtを、その前回値Δt(前回値)に短い、例えば0.01秒を加算して、この0.01秒ずつ長くなるよう定め、
駆動スリップのし易さが大きい場合は、ステップS33において、予励用の設定時間Δtを、その前回値Δt(前回値)に長い、例えば0.02秒を加算して、この0.02秒ずつ長くなるよう定める。
従って予励用の設定時間Δtは本実施例の場合、発電機8および電動モータ4の予励制御中における前輪駆動スリップ量ΔVfおよび/または前輪駆動スリップ発生回数が多いほど長くなるよう変化することとなる。
In step S31, it is checked whether or not the driving slip is easy depending on whether or not the driving slip is more than a set value.
If the ease of driving slip is not great, in step S32, the set time Δt for pre-excitation is added to the previous value Δt (previous value) by a short value, for example, 0.01 seconds, and this 0.01. Set the length to be longer in seconds,
If the driving slip is easy to perform, in step S33, the pre-set time Δt is added to the previous value Δt (previous value), for example, 0.02 seconds, and then 0.02 seconds. Determine to be longer.
Accordingly, in the present embodiment, the pre-excitation set time Δt changes so as to increase as the front wheel drive slip amount ΔVf and / or the number of front wheel drive slip occurrences during the pre-excitation control of the
上記のように予励用の設定時間Δtを定めた後のステップS23においては、現時点から設定時間Δtが経過する瞬時までの期間を、発電機8および電動モータ4の予励時間Δtとして更新し、メモリし続ける。
次のステップS34においては、ステップS32またはステップS33で前記のように定めた予励用の設定時間Δtを、次回のΔtの設定(ステップS32またはステップS33)に際して用いるΔt(前回値)として記憶する。
In step S23 after the set time Δt for pre-excitation is determined as described above, the period from the present time to the moment when the set time Δt elapses is updated as the pre-excitation time Δt for the
In the next step S34, the setting time Δt for pre-excitation determined as described above in step S32 or step S33 is stored as Δt (previous value) used in the next setting of Δt (step S32 or step S33). .
最後のステップS22においては、ステップS21で駆動スリップ発生と判定しているのに呼応して、図2のステップS2以後における処理および図3の処理により通常の4輪駆動制御を実行する。 In the last step S22, in response to the determination of the occurrence of drive slip in step S21, normal four-wheel drive control is executed by the processing after step S2 in FIG. 2 and the processing in FIG.
ステップS21で左右前輪1L,1Rの駆動スリップが発生しなくなったと判定すると、ステップS31を通る上記のループから脱して制御をステップS24に進め、ここで、左右前輪1L,1Rの駆動スリップが発生しなくなった時点(図7の瞬時t2,t4)から上記の設定時間Δtが経過したか否かにより予励期間終了か否かをチェックする。
予励期間Δtが終了するまでの間は、ステップS25において発電機8および電動モータ4の予励を行い、
予励期間Δtが終了した後は、ステップS26において発電機8および電動モータ4の上記予励を終了する。
If it is determined in step S21 that the driving slips on the left and right front wheels 1L and 1R are no longer generated, the control loops off from the loop passing through step S31 and the control proceeds to step S24, where the driving slips on the left and right front wheels 1L and 1R occur. Whether or not the pre-excitation period has ended is checked based on whether or not the set time Δt has elapsed since the point in time (instantaneous t2 and t4 in FIG. 7).
Until the pre-excitation period Δt ends, the
After the pre-excitation period Δt ends, the pre-excitation of the
なお、ステップS24で未だ予励期間終了でないと判定している間に、ステップS21で左右前輪1L,1Rの駆動スリップが発生したと判定する場合、つまり、例えば図7の瞬時t2〜t3間におけるごとく、左右前輪1L,1Rの駆動スリップが発生しなくなった時点t2から設定時間Δtが経過する前に(予励期間中に)再び左右前輪1L,1Rの駆動スリップが発生した場合は、その時点t3にステップS21が制御をステップS31に進めて予励用の設定時間Δtを求め直す。
そして、図7の瞬時t4以後におけるごとく、左右前輪1L,1Rの駆動スリップが発生しなくなった時点t4から設定時間Δtが経過するまでの間に(予励期間中に)左右前輪1L,1Rの駆動スリップが発生しなければ、時点t4から設定時間Δtの経過時点t5までの期間を、発電機8および電動モータ4の予励期間Δtとして確定する。
When it is determined in step S24 that the pre-excitation period has not yet ended, it is determined in step S21 that a driving slip has occurred on the left and right front wheels 1L and 1R, that is, for example, between instants t2 and t3 in FIG. Thus, if the drive slip of the left and right front wheels 1L and 1R occurs again before the set time Δt elapses from the time t2 when the drive slip of the left and right front wheels 1L and 1R no longer occurs (at the pre-excitation period), At t3, step S21 advances the control to step S31 to recalculate the pre-set time Δt.
As shown in FIG. 7, after the instant t4, the left and right front wheels 1L, 1R are driven (during the pre-excitation period) from the time t4 when the driving slip of the left and right front wheels 1L, 1R no longer occurs until the set time Δt elapses. If drive slip does not occur, the period from time t4 to time t5 after the set time Δt is determined as the pre-excitation period Δt for the
本実施例による作用効果を、図7に基づき以下に説明するに、前輪の駆動スリップ解消時t2,t4から設定時間Δtが経過するまでの期間が発電機8および電動モータ4の予励期間として設定され(ステップS23)、この予励期間Δt中に前輪の駆動スリップが発生しなければ、発電機8および電動モータ4の前記した予励(ステップS25)が、Ifh=予励界磁電流およびIfm=予励界磁電流(図7では便宜上、これらを同じ値として示した)により行われる。
The operation and effect of the present embodiment will be described below with reference to FIG. 7. The period until the set time Δt elapses from the time t2 and t4 when the front wheel drive slip is eliminated is the pre-excitation period of the
つまり、前輪の駆動スリップ解消(瞬時t2,t5)後も、設定時間Δt中は、前輪の駆動スリップが発生しなければ、発電機8および電動モータ4の界磁を予励状態に保つため、
この設定時間Δt中に図7の瞬時t3におけるごとく、前輪の駆動スリップ発生により2輪駆動から4輪駆動への切り替え要求があって発電機8および電動モータ4の界磁を励磁するに際し、この励磁が予励状態からのものであることとなって速やかに完遂され、2輪駆動から4輪駆動への切り替え応答が速くなる。
In other words, even after the front wheel drive slip is eliminated (instant t2, t5), during the set time Δt, if the front wheel drive slip does not occur, the field of the
During the set time Δt, as shown at the moment t3 in FIG. 7, there is a request to switch from two-wheel drive to four-wheel drive due to the occurrence of front wheel drive slip, and when the fields of the
このため、2輪駆動および4輪駆動間での切り替えが頻繁に繰り返される道路環境において、4輪駆動から2輪駆動への切り替えと同様に、2輪駆動から4輪駆動への切り替えが速やかに完遂され、当該道路環境のもとで2輪駆動走行が継続されることがあるという、前記した従来の問題を解消することができる。 For this reason, in a road environment where switching between two-wheel drive and four-wheel drive is frequently repeated, switching from two-wheel drive to four-wheel drive is performed quickly in the same way as switching from four-wheel drive to two-wheel drive. When completed, the conventional problem described above that two-wheel drive running may continue under the road environment can be solved.
また4輪駆動応答の上記迅速化に起因し、昨今の4輪駆動車速域の高車速化によっても、比較的短い走行距離のうちに4輪駆動走行へと切り替わり、4輪駆動すべきなのに2輪駆動を強いられる距離が短くなって、上記の問題解決を一層確実なものにすることができ、悪路走破性の更なる向上を実現することができる。 Also, due to the above-mentioned speeding up of the four-wheel drive response, the recent increase in vehicle speed in the four-wheel drive vehicle speed range has changed to four-wheel drive within a relatively short mileage, and two-wheel drive should be driven. The distance for which wheel driving is forced is shortened, so that the above problem can be solved more reliably, and further improvement in rough road running performance can be realized.
しかも本実施例においては前記したごとく、発電機8および電動モータ4の予励制御中における前輪の駆動スリップ量および/または駆動スリップ発生回数が多いほど予励用の設定時間Δtを長くするため(ステップS32、ステップS33)、
予励期間長が駆動スリップのし易さに応じた適切なものとなり、高μ路なのに予励期間が長すぎてバッテリ蓄電状態が悪化したり、エネルギーロスの増大により燃費が悪化するなどの弊害を回避することができると共に、
低μ路なのに予励期間が短すぎて、上記の作用効果が奏し得られないといった弊害を回避することができる。
In addition, in the present embodiment, as described above, the pre-set time Δt is increased as the front wheel drive slip amount and / or the number of drive slip occurrences during the pre-excitation control of the
The pre-excitation period length is appropriate according to the ease of drive slip, and the pre-excitation period is too long even though the road is high, resulting in deterioration of the battery charge state and fuel consumption deterioration due to increased energy loss. Can be avoided and
Even though the road is a low μ road, it is possible to avoid the adverse effect that the pre-enhancement period is too short and the above-mentioned effects cannot be achieved.
図8は、本発明の更に他の実施例になる駆動力制御装置を示す、図6と同様な予励制御プログラムである。
図8中、図6におけると同様の処理を行うステップを同一符号にて示し、本実施例においては、図6の場合と同様に予励用設定時間Δtを可変にするが、この予励用設定時間Δtに上限を設定する。
FIG. 8 is a pre-excitation control program similar to FIG. 6, showing a driving force control apparatus according to still another embodiment of the present invention.
In FIG. 8, steps for performing the same processing as in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, the pre-excitation set time Δt is made variable as in FIG. Set the upper limit for the set time Δt.
これがため本実施例おいては図8に示すごとく、図6の予励制御プログラムにステップS41およびステップS42を付加する。
ステップS32またはステップS33で予励用設定時間Δtを定めた後に選択されるステップS41においては、予励用設定時間Δtが上限値(例えば30秒)を超えたか否かをチェックする。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 8, steps S41 and S42 are added to the pre-excitation control program of FIG.
In step S41, which is selected after setting the pre-excitation set time Δt in step S32 or step S33, it is checked whether or not the pre-excitation set time Δt exceeds an upper limit value (for example, 30 seconds).
ステップS41で予励用設定時間Δtが上限値(例えば30秒)を超えたと判定する場合は、ステップS42において予励用設定時間Δtを、上限値(例えば30秒)にセットしてこの上限を超えないよう制限した後に制御をステップS23に進める。
ステップS41で予励用設定時間Δtが上限値(例えば30秒)を超えていないと判定する場合は、ステップS42をスキップして制御をステップS23へ進めることにより、ステップS32またはステップS33で定めた予励用設定時間Δtをそのまま用いる。
If it is determined in step S41 that the pre-excitation set time Δt has exceeded the upper limit value (eg, 30 seconds), the pre-excitation set time Δt is set to the upper limit value (eg, 30 seconds) in step S42, and this upper limit is set. After limiting so as not to exceed, control proceeds to step S23.
When it is determined in step S41 that the pre-excitation set time Δt does not exceed the upper limit value (for example, 30 seconds), step S42 is skipped and control is advanced to step S23, so that it is determined in step S32 or step S33. The set time Δt for preliminary excitation is used as it is.
本実施例によれば、図6および図7に示す実施例と同様な作用効果を奏するほかに、予励用設定時間Δtが上限値(例えば30秒)を超えることがないため、
発電機8および電動モータ4の予励が無制限に長く行われてバッテリ蓄電状態が著しく悪化したり、エネルギーロスの極端な増大により燃費が大きく悪化するなどの弊害を回避することができる。
According to the present embodiment, in addition to the same effects as the embodiment shown in FIG. 6 and FIG. 7, the pre-excitation set time Δt does not exceed the upper limit (for example, 30 seconds),
It is possible to avoid adverse effects such as the pre-excitation of the
図9は、本発明の更に別の実施例になる駆動力制御装置を示す、図6と同様な予励制御プログラムである。
図9中、図6におけると同様の処理を行うステップを同一符号にて示し、本実施例においては、図6のステップS31に代えてステップS51を設け、車速VSPに応じて予励用設定時間Δtを変化させるようになす。
FIG. 9 is a pre-excitation control program similar to FIG. 6, showing a driving force control apparatus according to still another embodiment of the present invention.
In FIG. 9, steps for performing the same processing as in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, step S51 is provided instead of step S31 in FIG. Δt is changed.
つまり、ステップS51において車速VSPが設定車速VSP1以上か否かにより高車速か低車速かをチェックする。
ステップS51で低車速と判定する間は、ステップS32において、予励用の設定時間Δtを、その前回値Δt(前回値)に短い、例えば0.01秒を加算して、この0.01秒ずつ長くなるよう定め、
ステップS51で高車速と判定する間は、ステップS33において、予励用の設定時間Δtを、その前回値Δt(前回値)に長い、例えば0.02秒を加算して、この0.02秒ずつ長くなるよう定める。
従って予励用の設定時間Δtは本実施例の場合、高車速ほど長くなるよう変化することとなる。
That is, in step S51, whether the vehicle speed VSP is higher than the set vehicle speed VSP1 or not is checked based on whether the vehicle speed VSP is equal to or higher than the set vehicle speed VSP1.
While it is determined that the vehicle speed is low in step S51, in step S32, the pre-excitation set time Δt is added to the previous value Δt (previous value) by a short value, for example, 0.01 seconds, and this 0.01 seconds. We decided to make it longer,
While it is determined in step S51 that the vehicle speed is high, in step S33, the pre-excitation set time Δt is added to its previous value Δt (previous value), for example, 0.02 seconds, and this 0.02 seconds. Determine to be longer.
Accordingly, in the case of the present embodiment, the set time Δt for pre-excitation changes so as to increase as the vehicle speed increases.
かかる本実施例によれば、図6および図7に示す実施例と同様な作用効果を奏するほかに、予励用設定時間Δtを高車速ほど長くしたため、
高車速ほど4輪駆動応答遅れによる2輪駆動走行距離が長くなる傾向を緩和して、高車速のもとでも前記した作用効果を確実に達成することができる。
According to this embodiment, in addition to the same effects as the embodiment shown in FIGS. 6 and 7, the pre-excitation set time Δt is increased as the vehicle speed increases.
As the vehicle speed increases, the tendency of the two-wheel drive mileage to become longer due to the four-wheel drive response delay can be alleviated, and the above-described effects can be reliably achieved even at high vehicle speeds.
図10は、本発明の更に他の実施例になる駆動力制御装置を示す、図4と同様な予励制御プログラムである。
図10中、図4におけると同様の処理を行うステップを同一符号にて示し、本実施例においては、図4のステップS21およびステップS24間にステップS61を挿入し、車輪速変動幅から雪道や砂利道など駆動スリップし易い路面であると判定するとき、駆動スリップを発生していなくても発電機8および電動モータ4の予励を行うようになす。
FIG. 10 is a pre-excitation control program similar to FIG. 4, showing a driving force control apparatus according to still another embodiment of the present invention.
In FIG. 10, steps for performing the same processing as in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, step S61 is inserted between step S21 and step S24 in FIG. When it is determined that the road surface is easy to drive slip, such as a gravel road, the
つまり、ステップS21で前輪の駆動スリップが発生していないと判定するとき、ステップS61において、車輪速変動が悪路判定変動幅以上か否かにより、雪道や砂利道など駆動スリップし易い路面であるか否かをチェックする。
ちなみに、平均前輪速VWFおよび平均後輪速VWRの経時変化を示す図11から明らかなように、舗装路面においては瞬時t1までにおける車輪速VWF,VWRの経時変化に見られる通り車輪速は殆ど変動することなく滑らかに変化し、雪道や砂利道のような駆動スリップを生じやすい路面においては瞬時t1以後における車輪速VWF,VWRの経時変化に見られる通り車輪速は大きく変動しつつ変化する。
この実情に鑑みステップS61では、車輪速変動が悪路判定変動幅以上か否かにより、駆動スリップし易い路面であるか否かをチェックする。
That is, when it is determined in step S21 that no front wheel drive slip has occurred, in step S61, depending on whether or not the wheel speed fluctuation is greater than or equal to the rough road judgment fluctuation range, the road surface is prone to drive slip such as a snowy road or a gravel road. Check if it exists.
Incidentally, as can be seen from FIG. 11 which shows the change over time of the average front wheel speed V WF and the average rear wheel speed V WR , the wheels on the pavement surface are as seen in the change over time of the wheel speeds V WF and V WR until the instant t1. The speed changes smoothly with almost no fluctuation, and on road surfaces such as snowy roads and gravel roads where driving slip is likely to occur, the wheel speed is large as seen in the temporal changes of the wheel speeds V WF and V WR after the instant t1. It changes while fluctuating.
In view of this situation, in step S61, it is checked whether or not the road surface is prone to drive slip depending on whether or not the wheel speed fluctuation is greater than or equal to the rough road judgment fluctuation width.
ステップS61で車輪速変動が悪路判定変動幅未満であると判定する間は、制御をステップS24以降に進めて、図4につき前述したと同様な発電機8および電動モータ4の予励制御を行うが、
ステップS61で車輪速変動が悪路判定変動幅以上であると判定する間は、制御をステップS25に進めて、ステップS24での予励期間終了判定に依存することなく、継続的に発電機8および電動モータ4の予励を行わせる。
While it is determined in step S61 that the wheel speed fluctuation is less than the rough road determination fluctuation width, the control is advanced to step S24 and subsequent steps, and the pre-excitation control of the
While it is determined in step S61 that the wheel speed fluctuation is greater than or equal to the rough road determination fluctuation range, the control proceeds to step S25, and the
よって本実施例によれば、前輪の駆動スリップが発生していなくても(ステップS21)、前輪および/または後輪の車輪速変動が悪路判定変動幅以上となる、雪道や砂利道のような駆動スリップし易い路面においては、発電機8および電動モータ4の界磁を予励状態に保つこととなり、
駆動スリップし易い路面で慎重な運転をしていたのに突然駆動スリップが発生した場合などにおいて、速やかに4輪駆動への移行を完遂させることができ、この場合における悪路走破性を向上させることができる。
Therefore, according to the present embodiment, even if there is no front wheel drive slip (step S21), the wheel speed fluctuation of the front wheel and / or the rear wheel is greater than or equal to the rough road determination fluctuation width, and the snow road or gravel road On the road surface where driving slip is likely to occur, the fields of the
In case of sudden driving slip even though you are driving carefully on a road surface that is easy to drive slip, you can quickly complete the transition to 4-wheel drive and improve the rough road running performance in this case be able to.
なお上記した各実施例は、任意に組み合わせて用いることにより、対応する作用効果を複合的に達成することもできる。 Each of the above-described embodiments can be used in combination to achieve the corresponding functions and effects.
また、発電機8および電動モータ4の予励はそれぞれ、バッテリからの電力でこれらを行うようにしても良いが、発電機8の予励により発生した発電電力で電動モータ4の予励を行うようにすれば、電動モータ4の予励エネルギーをバッテリにより賄う必要がなくて、バッテリ蓄電状態の低下を抑制することができて有利である。
Further, the pre-excitation of the
この要求は、発電機8および電動モータ4の制御回路を図12に示すように構成することで実現することができる。
図12において、図1におけると同様に機能する部分には同一符号を付して示す。
16は、主として車両電装品17(エアコンや、ワイパーや、ランプ等)用の車載バッテリを示し、この車載バッテリ16に図示せざる作動スイッチを介して車両電装品17を接続する。
そして、車載バッテリ16と車両電装品17との接続箇所に、リレースイッチ31およびインバータ4bを介して後輪駆動モータ4の電磁コイルを接続すると共に、リレースイッチ31を介して発電機8の電磁コイルを接続する。
リレースイッチ31は、4輪駆動スイッチ21(図1参照)のONでモータ4輪駆動を希望する時にOFFされるが、同じ条件でも発電機8の発電電圧が14V未満の場合はONにされ、4輪駆動スイッチ21(図1参照)のOFFでモータ4輪駆動を希望しない時にはONにされるものとする。
This requirement can be realized by configuring the control circuit for the
12, parts that function in the same manner as in FIG. 1 are given the same reference numerals.
Then, the electromagnetic coil of the rear
The
一方で、後輪駆動モータ4の界磁コイルは界磁電流線4aを経てバッテリ16に接続し、発電機8の界磁コイルは界磁電流線8aを経てバッテリ16に接続すると共に、電力線18を経て発電機8およびモータ4の電磁コイル間における電力線10に接続する。
4WDクラッチ13の電磁コイルは、一端をクラッチ締結電力線13aによりバッテリ16に接続し、他端を4WDコントローラ9に接続する。
4WDコントローラ9は更に、発電機8の界磁コイルへ界磁電流Ifhを通電させるか否かを決定する用もなし、そのための端子を発電機界磁コイルのアース側におけるスイッチングトランジスタの制御端子に接続する。
On the other hand, the field coil of the rear
One end of the electromagnetic coil of the
Further, the
図12において、4輪駆動スイッチ21(図1参照)のONでモータ4輪駆動が希望され、発電機8の発電電圧が14V以上であれば、リレースイッチ31がOFFになって以下のようなモータ4による後輪駆動で4輪駆動走行が可能である。
この時4輪駆動コントローラ9が、発電機8の界磁コイルへ界磁電流Ifhを通電させる状態にすると共に、4WDクラッチ13を締結する。
In FIG. 12, when the four-wheel drive switch 21 (see FIG. 1) is ON and motor four-wheel drive is desired, and the generated voltage of the
At this time, the four-
よって、エンジン駆動される発電機8が界磁電流Ifhで決まる発電負荷に応じた電力を発電し、これを電力線10によりインバータ4bを経て後輪駆動モータ4の電磁コイルに向かわせる。
このときインバータ4bは、界磁電流Ifmに応じたトルクおよび方向の回転を出力するようモータ4を駆動させ、モータ4による後輪駆動で車両を4輪駆動走行させることができる。
Therefore, the
At this time, the inverter 4b can drive the
この4輪駆動走行中にモータ4の回転数が目標回転数を超えるモータ過回転時は、インバータ4bによるモータ4の三相短絡でモータ4を制動状態にする。
かかる回生制動でモータ4は電力(電圧Viv)を発生するが、このモータ発生電力を電力線18を経て発電機8の界磁コイルに供給することで発電機8に発電を行わせる。
この発電電力の電圧が14V未満であれば、リレースイッチ31のONでバッテリ16に向かい、その充電に供される。
During the four-wheel drive traveling, when the motor overspeed exceeds the target speed, the
The
If the voltage of the generated power is less than 14V, the
ところで本実施例においては、界磁電流Ifhによる発電機8の予励中は、この予励により発生した発電電力が波線矢印αで示すごとく、電力線10、閉状態のリレースイッチ31、および界磁電流線4aを経て電動モータ4の界磁コイルへ界磁電流Ifmを供給し、これにより電動モータ4の予励を行うことができる。
よって、発電機8の予励により発生した発電電力で電動モータ4の予励を行うことができ、電動モータ4の予励エネルギーをバッテリにより賄う必要がなくて、バッテリ蓄電状態の低下を抑制することができる。
By the way, in this embodiment, during the pre-excitation of the
Therefore, the
1L 左前輪(主駆動輪)
1R 右前輪(主駆動輪)
2 エンジン(主動力源)
3L 左後輪(電動モータ駆動車輪)
3R 右後輪(電動モータ駆動車輪)
4 後輪駆動モータ(電動モータ)
5 自動変速機
6 ディファレンシャルギヤ装置
7 無端ベルト
8 発電機
9 4輪駆動コントローラ
10 電力線
11 リレー
12 減速機
13 4WDクラッチ
14 ディファレンシャルギヤ装置
21 4輪駆動スイッチ
22 車輪速センサ群
23 モータ回転センサ
25 アクセル開度センサ
1L front left wheel (main drive wheel)
1R right front wheel (main drive wheel)
2 Engine (Main power source)
3L left rear wheel (electric motor drive wheel)
3R right rear wheel (electric motor drive wheel)
4 Rear wheel drive motor (electric motor)
5
10 Power line
11 Relay
12 Reducer
13 4WD clutch
14 Differential gear unit
21 Four-wheel drive switch
22 Wheel speed sensors
23 Motor rotation sensor
25 Accelerator position sensor
Claims (6)
前記主動力源に結合された発電機の発電電力に応動する電動モータからの動力により駆動される電動モータ駆動車輪とを具え、
前記主駆動輪および前記電動モータ駆動車輪間の車輪速差に基づき、前記主駆動輪の駆動スリップ状態を検出した時、前記発電機に発電負荷をかけて発電させた電力により前記電動モータを介し電動モータ駆動車輪を駆動して4輪駆動を行うようにした電動モータ式4輪駆動車両において、
前記主駆動輪の駆動スリップ状態が検出されない場合においても、設定時間中は前記発電機および電動モータの界磁の少なくとも一方を予励状態に保つよう構成したことを特徴とする電動モータ式4輪駆動車両の駆動力制御装置。 A main drive wheel driven by power from a main power source;
An electric motor drive wheel driven by power from an electric motor that responds to power generated by a generator coupled to the main power source,
When a driving slip state of the main driving wheel is detected based on a wheel speed difference between the main driving wheel and the electric motor driving wheel, the electric motor generates electric power by applying a power generation load to the generator via the electric motor. In an electric motor type four-wheel drive vehicle that drives an electric motor drive wheel to perform four-wheel drive,
An electric motor type four-wheel that is configured to keep at least one of the field of the generator and the electric motor in a pre-excited state during a set time even when the driving slip state of the main driving wheel is not detected Driving force control device for driving vehicle.
前記主駆動輪の駆動スリップ状態が解消された後の設定時間中における前記主駆動輪の駆動スリップ量および/または駆動スリップ発生回数が多いほど前記設定時間を長くするよう構成したことを特徴とする電動モータ式4輪駆動車両の駆動力制御装置。 The driving force control apparatus for an electric motor type four-wheel drive vehicle according to claim 1,
The set time is lengthened as the drive slip amount and / or the number of occurrences of the drive slip of the main drive wheel during the set time after the drive slip state of the main drive wheel is canceled is increased. Driving force control device for electric motor type four-wheel drive vehicle.
前記設定時間に上限を設定したことを特徴とする電動モータ式4輪駆動車両の駆動力制御装置。 In the driving force control device of the electric motor type four-wheel drive vehicle according to claim 2,
A driving force control device for an electric motor type four-wheel drive vehicle, wherein an upper limit is set for the set time.
前記設定時間を高車速ほど長くしたことを特徴とする電動モータ式4輪駆動車両の駆動力制御装置。 In the driving force control device for an electric motor type four-wheel drive vehicle according to any one of claims 1 to 3,
A driving force control device for an electric motor type four-wheel drive vehicle, characterized in that the set time is increased as the vehicle speed increases.
前記主駆動輪の駆動スリップが発生していない状態で主駆動輪および/または電動モータ駆動車輪の車輪速変動が設定変動幅以上である間、前記発電機および電動モータの界磁を予励状態に保つよう構成したことを特徴とする電動モータ式4輪駆動車両の駆動力制御装置。 In the driving force control device for an electric motor type four-wheel drive vehicle according to any one of claims 1 to 4,
While the drive slip of the main drive wheel is not generated, the field of the generator and the electric motor is pre-excited while the wheel speed fluctuation of the main drive wheel and / or the electric motor drive wheel is equal to or larger than the set fluctuation width. A driving force control device for an electric motor type four-wheel drive vehicle, characterized by being configured to maintain
前記電動モータの予励を、前記発電機の予励によって得られた発電電力により行わせるよう構成したことを特徴とする電動モータ式4輪駆動車両の駆動力制御装置。 In the driving force control device for an electric motor type four-wheel drive vehicle according to any one of claims 1 to 5,
A driving force control device for an electric motor type four-wheel drive vehicle, wherein the electric motor is pre-excited by electric power generated by pre-excitation of the generator.
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---|---|---|---|
JP2006066002A JP2007238018A (en) | 2006-03-10 | 2006-03-10 | Driving force control device for electric motor type four-wheel-drive vehicle |
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KR101584015B1 (en) * | 2014-11-26 | 2016-01-08 | 현대자동차주식회사 | Conversing method of 4WD |
CN112060932A (en) * | 2020-08-28 | 2020-12-11 | 江西省利广节能环保有限公司 | Electric furnace car with power circulation generation by pushing and dragging front and rear wheels of running car |
US20200404848A1 (en) * | 2018-03-20 | 2020-12-31 | Honda Motor Co., Ltd. | Work machine |
WO2025032981A1 (en) * | 2023-08-09 | 2025-02-13 | 株式会社アドヴィックス | Stuck-state sign detecting device |
-
2006
- 2006-03-10 JP JP2006066002A patent/JP2007238018A/en active Pending
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