專利名稱：車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于可由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪、并且可由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)從動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪(subordinate drive wheels)的四輪驅(qū)動(dòng)車輛的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備。本發(fā)明尤其涉及用于所謂的無電池(batteryless)的四輪驅(qū)動(dòng)車輛的驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備，其中所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)將所發(fā)出的電力提供給電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
在No.2000-318472號(hào)日本已公開的專利申請(qǐng)中，公開了用于無電池四輪驅(qū)動(dòng)車輛的驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備的例子。該公開文件中的驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備被構(gòu)建以便在低于諸如臨近15km/h的預(yù)定行駛速度的一定范圍中，當(dāng)前、后輪之間的速差達(dá)到或超過預(yù)定值時(shí)，也就是當(dāng)加速打滑(slippage)達(dá)到或者超過預(yù)定值時(shí)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)是依照加速器位置打開程度來驅(qū)動(dòng)的。例如，當(dāng)加速器位置打開程度處于大于或等于預(yù)定值的一范圍中時(shí)，將固定分配量的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率用作發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力，并且將由該驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生的電力提供給驅(qū)動(dòng)從動(dòng)輪的電動(dòng)機(jī)。
鑒于上文，通過該公開內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，人們需要進(jìn)一步改善了的驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備。本發(fā)明致力于解決本領(lǐng)域中的該需要以及其他需要，將通過該公開文本使本領(lǐng)域技術(shù)人員更清楚這點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
然而，例如，由于當(dāng)加速器位置打開程度處于大于或等于預(yù)定值的一范圍中時(shí)，將固定分配量的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率用作發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力，因而在四輪驅(qū)動(dòng)車輛的常規(guī)驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備中，無法獲得足夠的加速度。換言之，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率轉(zhuǎn)換為電能時(shí)所造成的損失，以及當(dāng)將該電能轉(zhuǎn)換為從動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)力時(shí)所造成的進(jìn)一步損失，總體上降低了車輛的驅(qū)動(dòng)力，并且例如當(dāng)公路表面的摩擦力系數(shù)很高以及駕駛員要求很大的加速度時(shí)，也不能夠獲得足夠的加速度。
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于四輪驅(qū)動(dòng)車輛的驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備，該設(shè)備能夠確保當(dāng)車輛從停止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性，同時(shí)保持車輛加速性能。
由此，依照本發(fā)明，為具有用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)源以及具有用于通過來自發(fā)電機(jī)的電力來驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)輪的電動(dòng)機(jī)的車輛，提供了一種車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備。所述車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備主要包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)力檢測部件以及一個(gè)驅(qū)動(dòng)力控制部件。所述驅(qū)動(dòng)力檢測部件用于檢測所需要的加速量以及車輛的車輛行駛速度中的至少一個(gè)。驅(qū)動(dòng)力控制部件用于基于由驅(qū)動(dòng)力檢測部件檢測到的所需要的加速量以及車輛行駛速度中的至少一個(gè)，來設(shè)定來自驅(qū)動(dòng)源的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力。
本發(fā)明的這些以及其他的目的、特征、方面以及有益效果，通過隨后的與附圖以及本發(fā)明所公開的優(yōu)選實(shí)施例一道進(jìn)行的詳細(xì)描述，將對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說變得更加清楚。


現(xiàn)在參見作為該原始公開一部分的附圖圖1是配備有依照本發(fā)明第一實(shí)施例的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備的車輛的示意性結(jié)構(gòu)圖；圖2是依照本發(fā)明第一實(shí)施例的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖3是舉例說明依照本發(fā)明第一實(shí)施例的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備的4WD控制器的結(jié)構(gòu)圖；圖4是示出了由本發(fā)明第一實(shí)施例的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備的4WD控制器執(zhí)行的處理程序的流程圖；圖5是示出了由本發(fā)明第一實(shí)施例的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備的過剩扭矩計(jì)算部件執(zhí)行的處理的流程圖；圖6是由圖5中的本發(fā)明第一實(shí)施例的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備的過剩扭矩計(jì)算部件執(zhí)行的計(jì)算處理中使用的控制圖；圖7示出了用于解釋由本發(fā)明第一實(shí)施例的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備的圖5中的過剩扭矩計(jì)算部件執(zhí)行的計(jì)算處理中使用的控制圖的一對(duì)圖表；圖8是由本發(fā)明第一實(shí)施例的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備的公路表面估算部件執(zhí)行的處理的流程圖；圖9是示出了當(dāng)處于打滑或者抓地力(grip)極限時(shí)的車輪速度波形圖；圖10是示出了當(dāng)在不良路面上行駛時(shí)的車輪速度波形圖；圖11是示出了分配比例和加速器位置之間關(guān)系的圖表；圖12是示出了由本發(fā)明第一實(shí)施例的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備的目標(biāo)扭矩限制部件執(zhí)行的處理的流程圖；圖13是示出了由本發(fā)明第一實(shí)施例的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備的過剩扭矩轉(zhuǎn)換部件執(zhí)行的處理的流程圖；圖14是本發(fā)明第一實(shí)施例的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備的過剩扭矩轉(zhuǎn)換部件的示例性時(shí)序圖；圖15是本發(fā)明第一實(shí)施例的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備的過剩扭矩轉(zhuǎn)換部件的示例性時(shí)序圖；圖16示出了用于設(shè)定來自于發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)扭矩的轉(zhuǎn)換方法的一對(duì)圖表；圖17是示出了使用本發(fā)明第一實(shí)施例的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備的車輛的操作特性的示例性圖表；圖18是示出了使用本發(fā)明第一實(shí)施例的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備的車輛的操作特性的附加示例性圖表；圖19是由用于本發(fā)明第二實(shí)施例的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備的圖5中的過剩扭矩計(jì)算部件所執(zhí)行的計(jì)算處理中使用的控制圖；圖20是由用于本發(fā)明第三實(shí)施例的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備的圖5中的過剩扭矩計(jì)算部件所執(zhí)行的計(jì)算處理中使用的控制圖；圖21是由用于本發(fā)明第四實(shí)施例的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備的圖5的過剩扭矩計(jì)算部件所執(zhí)行的計(jì)算處理中使用的控制圖；圖22是由用于本發(fā)明第五實(shí)施例的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備的圖5的過剩扭矩計(jì)算部件所執(zhí)行的計(jì)算處理中使用的控制圖；圖23是由用于本發(fā)明第六實(shí)施例的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備的圖5的過剩扭矩計(jì)算部件所執(zhí)行的計(jì)算處理中使用的控制圖；具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參考附圖來說明所選擇的本發(fā)明的實(shí)施例。通過該描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)清楚的認(rèn)識(shí)到隨后對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的描述僅僅是為舉例說明而提供的，而不是用于限制本發(fā)明的目的，本發(fā)明由所附權(quán)利要求及其等同范圍來限定。
先參考圖1，將依照本發(fā)明的第一實(shí)施例來說明車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備。如圖1所示，其示出了配備有依照本發(fā)明的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備的四輪驅(qū)動(dòng)車輛。所述車輛能夠進(jìn)行四輪驅(qū)動(dòng)，其中左、右前輪1L及1R由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)或者主驅(qū)動(dòng)源2來驅(qū)動(dòng)，而左、右后輪3L及3R由電動(dòng)機(jī)或從驅(qū)動(dòng)源4來驅(qū)動(dòng)，所述電動(dòng)機(jī)最好是直流電(DC)電動(dòng)機(jī)。由此，前輪1L及1R擔(dān)任主動(dòng)輪，而后輪3L及3R擔(dān)任從動(dòng)輪。環(huán)形傳動(dòng)皮帶6將動(dòng)力從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2傳送到發(fā)電機(jī)7，發(fā)電機(jī)7將電能提供給電動(dòng)機(jī)4。如圖1所示，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩Te，通過變速器以及差速器13傳送到左、右前輪1L及1R上。使用環(huán)形傳動(dòng)皮帶6，將發(fā)動(dòng)機(jī)2的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩Te的一部分傳送到發(fā)電機(jī)7上。
發(fā)電機(jī)7以轉(zhuǎn)速Nh旋轉(zhuǎn)，該轉(zhuǎn)速等于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2的轉(zhuǎn)速Ne和環(huán)形傳動(dòng)皮帶6的滑輪比(pulley ratio)的乘積。由發(fā)電機(jī)7因發(fā)電機(jī)7的勵(lì)磁電流(field current)Ifh而施加在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2上的負(fù)荷是通過4WD控制器8來調(diào)節(jié)的，以便發(fā)電對(duì)應(yīng)于負(fù)荷扭矩的電壓。由發(fā)電機(jī)7發(fā)出的所述電壓，能夠通過電線9提供到電動(dòng)機(jī)4中。在電動(dòng)機(jī)4和發(fā)電機(jī)7之間的電線9的中間點(diǎn)處提供了接線盒10。電動(dòng)機(jī)4的傳動(dòng)軸能夠以常規(guī)方式，經(jīng)由減速器11、離合器12以及差速器13與后輪3L及3R相連。
將本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備配置并設(shè)置為由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2來驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)7，并且將所發(fā)出的電力提供給電動(dòng)機(jī)4。來自內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力，最好是依照駕駛員所需要的加速度量或者依照車輛的行駛速度來設(shè)定。因此，當(dāng)在具有高摩擦系數(shù)的路面上行駛且需要大的加速度時(shí)，或者當(dāng)車輛的行駛速度很高時(shí)，通過將目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力限制在很小數(shù)量上，能夠在確保加速性能的同時(shí)減少能量轉(zhuǎn)換損失。此外，如果依照加速器打滑與目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行比較，那么當(dāng)行駛在具有低摩擦系數(shù)的路面時(shí)，能夠確保車輛從停止開始起動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性，并且能夠使用更大的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力。另外，能夠?qū)⒛繕?biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力與依照加速打滑來設(shè)定的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力相比較，并且可以如下文將要討論的那樣使用更大的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力。
主節(jié)流閥15以及副節(jié)流閥16設(shè)置在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2的進(jìn)氣通道14(例如，進(jìn)氣歧管)內(nèi)部。主節(jié)流閥15的節(jié)流閥開啟依照加速器踏板17的下降深度進(jìn)行調(diào)節(jié)/控制，其也作為加速器位置檢測設(shè)備或傳感器或者節(jié)流閥開啟命令設(shè)備或傳感器。為了調(diào)節(jié)主節(jié)流閥15的節(jié)流閥開啟，可以將主節(jié)流閥15與加速器踏板17的降低深度機(jī)械地聯(lián)系起來，或者由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器18依照來自加速度傳感器29的下降深度檢測值來電子的調(diào)節(jié)/控制所述加速度傳感器檢測加速器踏板17的下降深度或者主節(jié)流閥15的打開程度。將來自加速度傳感器29的下降深度檢測值作為控制信號(hào)輸出到4WD控制器8中。加速度傳感器29可構(gòu)成加速度或節(jié)流指令傳感器。加速度傳感器29還可構(gòu)成驅(qū)動(dòng)力檢測部件，所述部件用于檢測駕駛員所要求的加速度量。由此，短語“加速器位置打開程度”在此用于涉及主節(jié)流閥15的節(jié)流閥開啟量，或者用于涉及加速器踏板17或類似加速設(shè)備的下降深度。
副節(jié)流閥16使用步進(jìn)電機(jī)19作為用于調(diào)節(jié)其節(jié)流閥開啟的傳動(dòng)裝置。具體來講，由步進(jìn)電機(jī)19的旋轉(zhuǎn)角度來調(diào)節(jié)/控制副節(jié)流閥16的節(jié)流閥開啟，對(duì)應(yīng)于步進(jìn)計(jì)數(shù)。步進(jìn)電機(jī)19的旋轉(zhuǎn)角度由來自電動(dòng)機(jī)控制器20的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來調(diào)節(jié)/控制。為副節(jié)流閥16提供了圖2中所示的節(jié)流閥傳感器19a。步進(jìn)電機(jī)19的步進(jìn)計(jì)數(shù)是基于該節(jié)流閥傳感器19a檢測到的節(jié)流閥開啟檢測值被反饋控制。節(jié)流閥傳感器19a還可構(gòu)成驅(qū)動(dòng)力檢測部件，所述部件用于檢測所要求的加速度量。通過調(diào)節(jié)副節(jié)流閥16的節(jié)流閥開啟以使得其小于主節(jié)流閥15的節(jié)流閥開啟，能夠在駕駛員操作加速器踏板17的過程中獨(dú)立地控制(減少)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2的輸出扭矩。
該設(shè)備還安裝有發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器21，所述傳感器檢測內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2的轉(zhuǎn)速Ne。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器21將表明發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne的控制信號(hào)輸出到發(fā)動(dòng)機(jī)控制器18以及4WD控制器8中。
如圖2所示，發(fā)電機(jī)7安裝有用于調(diào)節(jié)輸出電壓V的電壓調(diào)節(jié)裝置22(調(diào)節(jié)器)。施加于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2的發(fā)出負(fù)荷扭矩Th以及所產(chǎn)生的電壓V，通過由4WD控制器8執(zhí)行的對(duì)勵(lì)磁電流的調(diào)節(jié)來加以控制。電壓調(diào)節(jié)裝置22接收來自4WD控制器8的發(fā)電機(jī)控制命令(勵(lì)磁電流值)，并且將發(fā)電機(jī)7的勵(lì)磁電流Ifh調(diào)節(jié)為對(duì)應(yīng)于發(fā)電機(jī)控制命令的值。該設(shè)備還能夠檢測發(fā)電機(jī)7的輸出電壓V，并將所檢測到的電壓值輸出到4WD控制器8中。此外，能夠基于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2的轉(zhuǎn)速Ne以及環(huán)形傳動(dòng)皮帶6的滑輪比來計(jì)算發(fā)電機(jī)7的轉(zhuǎn)速Nh。
在接線盒10的內(nèi)部提供了電流傳感器23。電流傳感器23檢測從發(fā)電機(jī)7提供到電動(dòng)機(jī)4上的電力的電流值Ia，并將所檢測到的電樞電流信號(hào)輸出到4WD控制器8中。流經(jīng)電線9的電壓值由4WD控制器8來檢測，以產(chǎn)生表明穿過電動(dòng)機(jī)4的電壓的控制信號(hào)。繼電器24依照來自于4WD控制器8的控制命令，切斷或連接供應(yīng)到電動(dòng)機(jī)4的電壓(電流)。
來自4WD控制器8的控制命令控制電動(dòng)機(jī)4的勵(lì)磁電流Ifm。由此，通過4WD控制器8對(duì)勵(lì)磁電流Ifm的調(diào)整，調(diào)節(jié)了電動(dòng)機(jī)4的驅(qū)動(dòng)力矩Tm。通過減少電動(dòng)機(jī)4的勵(lì)磁電流Ifm，一旦達(dá)到電樞電壓，那么就能夠增加電動(dòng)機(jī)4的轉(zhuǎn)速。熱敏電阻25測量電動(dòng)機(jī)4的溫度，并產(chǎn)生將被輸出到4WD控制器8上的表明電動(dòng)機(jī)4溫度的控制信號(hào)。
所述車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備還安裝有電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器26，該傳感器檢測電動(dòng)機(jī)4的傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速Nm。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器26將表明所檢測到的電動(dòng)機(jī)4的轉(zhuǎn)速的控制信號(hào)輸出到4WD控制器8中。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器26可構(gòu)成輸入軸轉(zhuǎn)速檢測器或者離合器12的傳感器。
離合器12最好是所述離合器響應(yīng)從4WD控制器8中發(fā)出的離合器控制命令以便連接或不連接的電磁離合器。當(dāng)然，使用液壓離合器作為離合器12，也是實(shí)施本發(fā)明的一種特定形式。由此，離合器12根據(jù)來自于4WD控制器8的離合器控制命令，將來自電動(dòng)機(jī)4的扭矩以一定的扭矩傳送率傳輸?shù)胶筝?L及3R上。
為車輪1L、1R、3L以及3R分別提供了車輪速度傳感器27FL，27FR，27RL以及27RR。每個(gè)速度傳感器27FL，27FR，27RL以及27RR都將對(duì)應(yīng)于各自車輪1L，1R，3L及3R轉(zhuǎn)速的脈沖信號(hào)輸出到4WD控制器8。每個(gè)脈沖信號(hào)都分別作為表明各自車輪1L，1R，3L及3R轉(zhuǎn)速的車輪速度檢測值。車輪速度傳感器27RL和27RR構(gòu)成輸出軸轉(zhuǎn)速監(jiān)測器或者離合器12的傳感器。此外，每個(gè)速度傳感器27FL，27FR，27RL以及27RR還作為用于檢測車輛的車輛行駛速度的驅(qū)動(dòng)力檢測部件來構(gòu)成或者行駛。
如圖3所示，所述4WD控制器8安裝有發(fā)電機(jī)控制部件8A，繼電器控制部件8B，電動(dòng)機(jī)控制部件8C，離合器控制部件8D，過剩扭矩計(jì)算部件8E，目標(biāo)扭矩限制部件8F，以及過剩扭矩轉(zhuǎn)換部件8G。
4WD控制器8最好是包括具有4WD控制程序的微計(jì)算機(jī)的控制單元，該控制器被耦合到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2和電動(dòng)機(jī)4上，以便如下文將要論述的那樣，由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2來控制應(yīng)用到左、右前輪1L和1R上的扭矩，而由電動(dòng)機(jī)4來控制應(yīng)用到左、右后輪3L和3R上的扭矩。4WD控制器8還可以包括其他的常規(guī)組件，例如輸入接口電路，輸出接口電路，以及諸如ROM(只讀存儲(chǔ)器)設(shè)備以及RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)設(shè)備的存儲(chǔ)設(shè)備。存儲(chǔ)器電路存儲(chǔ)處理結(jié)果以及控制程序。4WD控制器8的RAM存儲(chǔ)操作標(biāo)志的狀態(tài)以及控制程序的各種控制數(shù)據(jù)。4WD控制器8的ROM存儲(chǔ)控制程序的各種操作。4WD控制器8依照控制程序，能夠有選擇地控制驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備的所有組件。通過上述描述能夠使本領(lǐng)域技術(shù)人員更清楚的是，用于4WD控制器8的明確的結(jié)構(gòu)和算法可以是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明功能的硬件和軟件的任意結(jié)合。換言之，如權(quán)利要求中使用的“裝置加功能”的這種從句，應(yīng)該包括具有能夠?qū)崿F(xiàn)所述“裝置加功能”從句的功能的硬件和/或算法或軟件的所有結(jié)構(gòu)，而不僅限于此。另外，在權(quán)利要求中使用的術(shù)語“設(shè)備”以及“部件”應(yīng)該包括所有結(jié)構(gòu)，即，純硬件、純軟件、或者硬件和軟件的結(jié)合。
通過電壓調(diào)節(jié)裝置22，發(fā)電機(jī)控制部件8A監(jiān)控發(fā)電機(jī)7的已生成電壓V，并通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)7的勵(lì)磁電流Ifh來將發(fā)電機(jī)7的已生成電壓V調(diào)節(jié)為所需要的電壓。為此，發(fā)電機(jī)控制部件8A包括下文所述的發(fā)電負(fù)荷扭矩調(diào)節(jié)部件。繼電器控制部件8B控制從發(fā)電機(jī)7供應(yīng)到電動(dòng)機(jī)4的電力的切斷和連接。電動(dòng)機(jī)控制部件8C為了將電動(dòng)機(jī)4的扭矩調(diào)節(jié)為所需要的值，而調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)4的勵(lì)磁電流Ifm。
離合器控制部件8D通過將離合器控制命令輸出到離合器12來控制離合器12的狀態(tài)。離合器控制部件8D構(gòu)成了本發(fā)明的離合器嚙合控制部件。
如圖4所示，在規(guī)定的采樣時(shí)間周期中，4WD控制器8基于所輸入的信號(hào)，順序執(zhí)行過剩扭矩計(jì)算部件8E、目標(biāo)扭矩限制部件8F以及過剩扭矩轉(zhuǎn)換部件8G的處理。驅(qū)動(dòng)模式選擇部件8K、過剩扭矩計(jì)算部件8E、目標(biāo)扭矩限制部件8F以及過剩扭矩轉(zhuǎn)換部件8G一起構(gòu)成了4WD控制器8的輸出扭矩控制部件。
接下來，將描述執(zhí)行圖5所示處理過程的過剩扭矩計(jì)算部件8E。過剩扭矩計(jì)算部件8E構(gòu)成了發(fā)電機(jī)7的目標(biāo)發(fā)電機(jī)扭矩Th的驅(qū)動(dòng)力控制部件。
首先，在步驟S10，使用基于來自車輪速度傳感器27FL，27FR，27RL及27RR的信號(hào)計(jì)算的車輪速度，并用前輪1L和1R(主動(dòng)輪)的車輪速度，減去后輪3L和3R(從動(dòng)輪)的車輪速度，得到打滑速度ΔVF，該速度就是前輪1L和1R的加速打滑的大小。于是，4WD控制器8進(jìn)入步驟S20。
現(xiàn)在將說明計(jì)算打滑速度ΔVF的例子。所述打滑速度ΔVF能夠如下所述進(jìn)行計(jì)算。使用以下兩個(gè)方程(1)和(2)來計(jì)算平均前輪速度VWf(前輪1L和1R的左、右車輪速度的平均數(shù))以及平均后輪速度VWr(后輪3L和3R的左、右車輪速度的平均數(shù))，這兩個(gè)方程是VWf＝(VWfl+VWfr)/2(1)VWr＝(VWrl+VWrr)/2(2)現(xiàn)在，通過平均前輪速度VWf和平均后輪速度VWr之間的差，計(jì)算前輪或主動(dòng)輪1L和1R的打滑速度(加速打滑的大小)ΔVF，如下面的方程(3)所表示ΔVF＝VWf-VWr(3)如果4WD控制器8確定打滑速度ΔVF小于或等于0，那么就可以認(rèn)為在前輪1L和1R中不存在加速打滑，并且處理過程進(jìn)入步驟S60。
在步驟S20，4WD控制器8確定所計(jì)算的打滑速度ΔVF是否超出了諸如0的預(yù)定值。由此，步驟S10和S20構(gòu)成了加速打滑檢測部件，所述部件估算在由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2驅(qū)動(dòng)的前輪1L和1R中是否了出現(xiàn)加速打滑。如果確定打滑速度ΔVF為0或更低，那么就可以估算出前輪1L和1R不存在加速度打滑，并且處理過程進(jìn)入步驟S60。
相反地，如果在步驟S20確定打滑速度ΔVF是大于0的，那么就可以估算出前輪1L和1R存在加速打滑，并且處理過程進(jìn)入步驟S30。
在步驟S30，基于例如圖6中所示出的控制圖，計(jì)算需要用來抑制前輪1L和1R加速度打滑的被吸收扭矩的分布比率α，并且通過將被吸收扭矩的分布比率α與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩Te相乘，來計(jì)算被吸收扭矩TΔVF。被吸收扭矩的分布比率α還能夠稱為發(fā)電負(fù)荷扭矩分布比率。而后，處理過程進(jìn)入步驟S40。在圖6的控制圖中，橫坐標(biāo)為加速打滑ΔVF，縱坐標(biāo)為被吸收扭矩的分布比率α，且被吸收扭矩的分布比率α在比最小損耗ΔVF0大的地方線性增長。被吸收扭矩的分布比率α以及在該范圍中的被吸收扭矩TΔVF都通過下面的方程(4)來計(jì)算。
TΔVF＝Te×α＝K1×ΔVF(4)此處K1是通過實(shí)驗(yàn)等發(fā)現(xiàn)的增益。
此外，步驟S30構(gòu)成了本發(fā)明中相應(yīng)于加速度打滑的發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算部件。
另外，將被吸收扭矩的分布比率α限定為預(yù)定比率(在此為20％，即0.2)。由此，被吸收扭矩TΔVF的上限是0.2×Te。
在步驟S40，基于下面的方程(5)來計(jì)算發(fā)電機(jī)7的電流負(fù)荷扭矩TG，然后，4WD控制器8進(jìn)入步驟S50。
TG=K2V×IaK3×Nh---(5)]]>在此V發(fā)電機(jī)7的電壓，Ia發(fā)電機(jī)7的電樞電流，Nh發(fā)電機(jī)7的轉(zhuǎn)速，K3效率，以及K2系數(shù)。
在步驟S50中，基于下面所列的方程(6)來得出過剩扭矩，也就是發(fā)電機(jī)7應(yīng)當(dāng)施加的目標(biāo)發(fā)電機(jī)負(fù)荷扭矩Th。于是，由4WD控制器8執(zhí)行的處理過程進(jìn)入步驟S100。
Th＝TG+TΔVF(6)同時(shí)，如果在步驟S20中確定主動(dòng)輪1L和1R不存在加速打滑，那么處理過程進(jìn)入步驟S60，在所述步驟S60中啟動(dòng)路面估算部件60，并且執(zhí)行關(guān)于對(duì)該路面是否是存在出現(xiàn)加速打滑憂慮的路面的估計(jì)。然而，處理過程進(jìn)入步驟S70。
在步驟S70，判定是否會(huì)出現(xiàn)加速打滑。當(dāng)基于路面估算部件60的估算，AS-FLG是ON時(shí)，處理過程指向步驟S80。換言之，當(dāng)確定路面情況可能會(huì)出現(xiàn)加速打滑時(shí)，處理過程指向步驟S80。同時(shí)，當(dāng)AS-FLG是OFF，也就是確定沒有出現(xiàn)加速打滑的憂慮時(shí)，處理過程指向步驟S90。指定0為目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th，并且處理過程進(jìn)入步驟S80。
在步驟S80，激活第二目標(biāo)負(fù)荷扭矩計(jì)算部件61，并計(jì)算目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th，所述目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th用來將從動(dòng)輪3L和3R的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)扭矩設(shè)定為所要求的值。由此，步驟S70和S80構(gòu)成了加速打滑目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算部件。然后，處理過程進(jìn)入步驟S100。
在步驟S100，控制程序確定車輛速度是否處于或者低于規(guī)定的車輛速度，例如處于或低于3km/h。由此，步驟S100構(gòu)成了低速條件確定部件。如果控制程序確定車輛速度處于或低于規(guī)定速度，那么處理過程進(jìn)入步驟S110。如果確定車輛速度比預(yù)定速度快，那么處理結(jié)束并在規(guī)定的采樣時(shí)間周期已經(jīng)期滿后，返回到控制程序的起始處，以重復(fù)控制程序。進(jìn)一步來講，上述預(yù)定速度是車輛被確定已經(jīng)從靜止起動(dòng)時(shí)的速度。
在步驟S110，激活第三目標(biāo)負(fù)荷扭矩計(jì)算部件62，并計(jì)算第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th2。處理過程稍后進(jìn)入步驟S120。所述第三目標(biāo)負(fù)荷扭矩計(jì)算部件62例如依照?qǐng)D7a中所示的控制圖，計(jì)算并設(shè)定第三目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α1。第三目標(biāo)負(fù)荷扭矩計(jì)算部件62通過將該第三目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α1與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩Te相乘，來計(jì)算并設(shè)定第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th2。當(dāng)將加速器位置打開程度(由加速器傳感器或者節(jié)流閥傳感器作為駕駛員要求的加速量來檢測)指定為控制圖中的APO時(shí)，在從相當(dāng)小的預(yù)定值A(chǔ)PO1到相當(dāng)大的預(yù)定值A(chǔ)PO2的范圍中，隨著加速器位置打開程度APO的增加，第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α2也線性地增加。此外，在從預(yù)定值A(chǔ)PO2到預(yù)定值A(chǔ)PO3的范圍中，將分布比率限定為預(yù)定的比率(在此為20％，即0.2)。預(yù)定值A(chǔ)PO3表示通常由駕駛員使用的加速器位置打開程度的范圍的上限。此外，在從預(yù)定值A(chǔ)PO3到預(yù)定值A(chǔ)PO4的范圍中，隨著加速器位置打開程度APO的增加，第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α2急劇地線性減少。此外，在超過預(yù)定值A(chǔ)PO4的范圍中，隨著加速器位置打開程度APO的增加，第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α2以緩慢速率減少。
由此，在步驟S10-S50中，4WD控制器8包括第一發(fā)電機(jī)負(fù)荷扭矩生成器控制部件，當(dāng)估算出將會(huì)出現(xiàn)主動(dòng)輪1L和1R的加速打滑時(shí)，以及當(dāng)?shù)退贄l件確定部件(步驟S100)確定車輛處于低速條件時(shí)，所述部件依照主動(dòng)輪1L和1R的加速打滑的大小來計(jì)算發(fā)電機(jī)7的第一目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th。
在步驟S120，將對(duì)應(yīng)于加速打滑的目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th與第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th2相比較。如果確定第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th2更大，那么就在步驟S130中，將第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th2的值指定為目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th，并且處理過程返回以重復(fù)循環(huán)的順序。否則，處理過程結(jié)束并在規(guī)定的采樣時(shí)間周期已經(jīng)期滿后，返回到控制程序的起始位置以重復(fù)該控制程序。
在本實(shí)施例中，通過根據(jù)加速打滑來選擇較大的目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th、以及基于低速狀態(tài)小于或等于預(yù)定速度來選擇第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th2，來執(zhí)行處理過程。然而，在低速狀態(tài)小于或等于預(yù)定速度的情況下，無條件地指定第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th2為目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th是能夠接受的。
接下來，將利用圖8來說明路面估算部件60的處理過程。路面估算部件60用于形成加速打滑的憂慮估算裝置或部件。配置并設(shè)置路面估算部件60，以用來計(jì)算路面條件，這些條件包括用于確定所檢測的路面條件是否包括在所規(guī)定的不良公路范圍中的不良公路條件評(píng)估；前驅(qū)動(dòng)輪1L和1R的車輪抓地力極限評(píng)估值；用于確定車輛是否正在上坡路上行駛以及車輛的行駛阻力上坡路評(píng)估，但是并不僅限于此。
在步驟S150，路面估算部件60估算當(dāng)前路面條件是否為不良的。換言之，路面估算部件60充當(dāng)不良公路估算部件，用于估算所檢測的公路條件是否包括在所規(guī)定的不良公路范圍中。
如果估算出的公路條件是不良的，那么處理過程進(jìn)入步驟S175。如果沒有估算出公路條件為不良，那么處理過程進(jìn)入步驟S155，在所述步驟中，路面估算部件60估算路面條件是否臨近車輪抓地力極限。如果估算出路面條件臨近車輪抓地力極限，那么處理過程進(jìn)入步驟S175。如果不臨近，那么處理過程進(jìn)入步驟S160，在所述步驟中，路面估算部件60估算車輛是否正在其坡度超出規(guī)定坡度的上坡路上行駛。如果估算出所述上坡路是其坡度超出規(guī)定坡度的公路，那么處理過程進(jìn)入步驟S175。如果不是，則處理過程進(jìn)入步驟S165，在該步驟中，控制程序確定是否因在沙質(zhì)地形、積雪路面等地上行駛而使得行駛阻力超出了規(guī)定的阻力，如果是，則處理過程進(jìn)入步驟S175。如果不是，則處理過程進(jìn)入步驟S170。
在步驟S175中，由于路面是臨近車輪抓地力極限的、或是上坡路、或者是行駛阻力超出規(guī)定阻力的，因而將表示存在加速打滑憂慮的路面的AS-FLG設(shè)置為ON。于是，處理過程返回到循環(huán)隊(duì)列。
在步驟S170，由于路面條件不同于上述路面條件，因而將AS-FLG標(biāo)志設(shè)置為OFF。而后，處理過程進(jìn)入循環(huán)隊(duì)列。
如上所述，先前的說明描述了確定公路條件是否與四種不同類型中的任意一種相匹配。然而，估算存在出現(xiàn)加速打滑憂慮的其他公路條件，或者只估算前述四種公路條件的一部分都是可以接受的。
在該實(shí)施例中，對(duì)不良公路以及路面臨近車輪抓地力極限的估算過程是如下文所述那樣來進(jìn)行處理的。當(dāng)在臨近抓地力極限的路面行駛時(shí)，使用圖9中所示的車輪速度波形，而當(dāng)在不良公路上行駛時(shí)，使用圖10中所示的車輪速度波形。根據(jù)這些波形，當(dāng)車輛在臨近抓地力極限的路面上行駛時(shí)，車輪速度顯示出具有大約8Hz頻率的振動(dòng)，當(dāng)車輛在不良公路上行駛時(shí)，其顯示出大約11Hz頻率的振動(dòng)。雖然這些頻率具有±2Hz的變化，但是它們對(duì)于所述車輛來說都是唯一的。因此，通過對(duì)特定車輛實(shí)驗(yàn)性地測量當(dāng)處于抓地力極限時(shí)的頻率以及當(dāng)在不良公路上行駛時(shí)的頻率，能夠通過聚焦于這些頻帶來確定車輛何時(shí)是在具有抓地力極限的公路表面上行駛或者在不良公路上行駛的?；谔囟ǖ念l帶來確定行駛條件的技術(shù)，在No.2000-233739號(hào)等日本已公開的專利申請(qǐng)中公開了。用來進(jìn)行確定的振動(dòng)水平的閾值，應(yīng)該是在兩種路面條件中之一的情況下充分地消除了背景噪音電平的值。因此，應(yīng)該對(duì)抓地力極限確定和不良公路確定這兩者使用相同程度的頻帶。此外，能夠?qū)⒉怀鰝鲃?dòng)軸振動(dòng)頻率±2Hz的振動(dòng)頻率用作抓地力極限的振動(dòng)頻率，且能夠?qū)⒉怀鰬壹?suspension)振動(dòng)頻率±2Hz的振動(dòng)頻率用作在不良公路上行駛的頻帶，而不是利用實(shí)驗(yàn)來為特定車輛找出當(dāng)在抓地力極限時(shí)的振動(dòng)頻率以及當(dāng)在不良公路上行駛時(shí)的振動(dòng)頻率。
因此，基于剛剛說明的這些事實(shí)，對(duì)于車輛是在不良公路上，還是在處于抓地力極限的路面行駛的確定，是通過傳遞車輪速度信號(hào)使其通過帶通濾波器，利用微分器對(duì)同一信號(hào)進(jìn)行微分，并且確定絕對(duì)值是否大于或者等于規(guī)定閾值(例如，2G)來實(shí)現(xiàn)的。下列頻帶將被用作在圖7和8中所示出情況下的前述帶通濾波器的頻帶區(qū)域，例如使用從6至10Hz的頻帶檢測抓地力極限路面；使用從9至13Hz的頻帶檢測不良公路；而當(dāng)同時(shí)檢測上述兩者時(shí)使用從6至13Hz的頻帶。
此外，基于上坡阻力，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)車輛是否在上坡路上的確定。特別是，通過安裝G傳感器，能夠確定公路是否傾斜到超出規(guī)定的坡度，所述G傳感器測量在相對(duì)于路面的垂直方向上作用于車輛上的加速度力，并基于來自G傳感器的輸出Gv來估算路面的坡度。在這種情況下，Gv＝g×sinθ(此處，g表示重力加速度，而θ表示路面坡度)，且上坡阻力R＝g×cosθ。
還可以基于車身實(shí)際的傾斜度來估算出上坡路。對(duì)行駛阻力是否大于或等于規(guī)定值的估算，能夠使用已知的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，諸如在No.2000-168405號(hào)日本已公開的專利申請(qǐng)中所公開的技術(shù)。例如，所述估算過程能夠如下所述的進(jìn)行處理。首先，計(jì)算從動(dòng)輪3L和3R的加速度Ar，然后計(jì)算加速度Ar和車輛重量W的乘積，以得到車輛加速度部分驅(qū)動(dòng)力Fa(＝Ar×W)。同時(shí)，計(jì)算四輪驅(qū)動(dòng)力Fw(主動(dòng)輪1L和1R的驅(qū)動(dòng)力與從動(dòng)輪3L和3R的驅(qū)動(dòng)力的和)。然后，通過確定行駛阻力的力Fs是否超出規(guī)定的閾值(例如，980N)，能夠估算出行駛阻力是否超出規(guī)定值，其中該行駛阻力的力Fs是車輛加速度部分驅(qū)動(dòng)力Fa和四輪驅(qū)動(dòng)力Fw之間的差。
現(xiàn)在，將說明由第二目標(biāo)負(fù)荷扭矩計(jì)算部件61執(zhí)行的處理過程。首先，基于加速器踏板或節(jié)流閥開啟的操作量來估算駕駛員所需求的扭矩(加速器位置打開程度)，并且基于諸如圖11所示的圖，來確定與估算出的需求扭矩成比例的發(fā)電負(fù)荷分布比率α1。并且，預(yù)先設(shè)定了上限，例如是20％(0.2)。另外，基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器21以及節(jié)流閥傳感器等來導(dǎo)出發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩Te，并且通過將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩Te與分布比率α1相乘來計(jì)算目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th。此外，分布比率α1通常會(huì)采用值0.1，在此1為全部發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。
雖然在此設(shè)置了分布比率α1，以便依照駕駛員所要求的扭矩進(jìn)行改變，但是保持固定比率或者以逐步的方式來改變該比率都是可以接受的。此外，通過實(shí)驗(yàn)預(yù)先找出高μ公路(例如，具有在0.7到0.1之間的摩擦力系數(shù)μ值的路面)的路面極限反作用力，并且依照在主動(dòng)輪1L和1R上的路面極限反作用力和當(dāng)前路面極限反作用力之間的差，來改變分布比率α1也是可以接受的。為此，設(shè)置第二發(fā)電機(jī)控制部件61，用來控制發(fā)電機(jī)7的扭矩，以便當(dāng)加速打滑憂慮估算部件估算出存在加速打滑憂慮時(shí)，匹配發(fā)電負(fù)荷扭矩，所述發(fā)電負(fù)荷扭矩依照當(dāng)前路面反作用力極限扭矩和預(yù)先計(jì)算的高摩擦力系數(shù)路面的反作用力極限扭矩之間的差來確定。
接下來，將基于圖12來說明由目標(biāo)扭矩限制部件8F執(zhí)行的處理過程。首先，在步驟S200，控制程序確定目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th是否大于發(fā)電機(jī)7的最大負(fù)荷容量HQ。如果控制程序確定該目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th小于或等于發(fā)電機(jī)7的最大負(fù)荷容量HQ，那么在規(guī)定的采樣時(shí)間周期已經(jīng)期滿后，處理過程進(jìn)入控制程序的起始位置以重復(fù)該控制程序。相反，如果控制程序確定該目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th大于發(fā)電機(jī)7的最大負(fù)荷容量HQ，那么處理過程進(jìn)入步驟S210。
在步驟S210，作為目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th超出最大負(fù)荷容量HQ的那部分的超出或過剩扭矩ΔTb，根據(jù)下面的方程ΔTb＝Th-HQ來得出的。然后，處理過程進(jìn)入步驟S220。
在步驟S220，基于來自發(fā)動(dòng)機(jī)速度檢測傳感器21以及節(jié)流閥傳感器的信號(hào)來計(jì)算當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩Te。而后，處理過程進(jìn)入步驟S230。
在步驟S230，通過從上述發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩Te中減去上述超出或過剩扭矩ΔTb來計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩上限值TeM，如列出的方程TeM＝Te-ΔTb。在將發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩上限值TeM輸出到發(fā)動(dòng)機(jī)控制器18后，處理過程進(jìn)入步驟S240。
與駕駛員對(duì)加速器踏板17的操作無關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器18限制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩Te，使所輸入的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩上限值TeM成為發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩Te的上限值。從步驟S210到該點(diǎn)的處理構(gòu)成了內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)輸出限制裝置或部件。
在步驟S240中，將最大負(fù)荷容量HQ指定為目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th，并且在規(guī)定的采樣時(shí)間周期已經(jīng)期滿后，處理過程返回控制程序的起始位置，以重復(fù)該控制程序。
接下來，將基于圖13來說明由過剩扭矩轉(zhuǎn)換部件8G執(zhí)行的處理過程。過剩扭矩轉(zhuǎn)換部件8G構(gòu)成了一個(gè)發(fā)電負(fù)荷扭矩控制部件，該部件將一扭矩值耦合到發(fā)電機(jī)控制部件8A的發(fā)電負(fù)荷扭矩調(diào)節(jié)部件上，以便根據(jù)由過剩扭矩計(jì)算部件8E計(jì)算的過剩扭矩將發(fā)電機(jī)7的發(fā)電負(fù)荷扭矩控制到一個(gè)扭矩值。
首先，在步驟S600，控制程序確定Th是否大于0。如果確定Th大于0，那么處理過程進(jìn)入步驟S610，這是由于以下情況之一正在發(fā)生前輪1L和1R經(jīng)歷加速打滑；出現(xiàn)了存在加速打滑憂慮的條件；或者車輛正以規(guī)定的速度或低于規(guī)定的速度處于低速狀態(tài)中。如果控制程序確定Th小于或等于0，那么在規(guī)定的采樣時(shí)間周期已經(jīng)期滿后，處理過程返回控制程序的起始位置，以重復(fù)該控制程序，而不執(zhí)行后來的步驟，這是由于車輛處于前輪1L和1R沒有經(jīng)歷加速打滑的狀態(tài)或者其他類似狀態(tài)中。
在步驟S610中，將由電動(dòng)機(jī)速度傳感器26檢測到的電動(dòng)機(jī)4的轉(zhuǎn)速Nm作為輸入值來接收。計(jì)算對(duì)應(yīng)于電動(dòng)機(jī)4的轉(zhuǎn)速Nm的目標(biāo)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流Ifm，并將目標(biāo)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流Ifm輸出到電動(dòng)機(jī)控制部件8C中。然后，處理過程進(jìn)入步驟S620。
在該實(shí)施例中，當(dāng)轉(zhuǎn)速Nm低于規(guī)定轉(zhuǎn)速時(shí)，將對(duì)應(yīng)于電動(dòng)機(jī)4的轉(zhuǎn)速Nm的目標(biāo)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流Ifm保持為固定的規(guī)定電流值，并且當(dāng)電動(dòng)機(jī)4在規(guī)定轉(zhuǎn)速之上旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過已知的弱磁性磁場控制方法來降低電動(dòng)機(jī)4的勵(lì)磁電流Ifm(參見圖14)。簡而言之，當(dāng)電動(dòng)機(jī)4以高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)扭矩因電動(dòng)機(jī)感應(yīng)電壓E的升高而減少。因此，如先前所述的那樣，當(dāng)電動(dòng)機(jī)4的轉(zhuǎn)速Nm達(dá)到或超出規(guī)定值時(shí)，通過減少電動(dòng)機(jī)4的勵(lì)磁電流Ifm并且降低感應(yīng)電壓E，來增加流經(jīng)電動(dòng)機(jī)4的電流，從而獲得所需要的電動(dòng)機(jī)扭矩Tm。由此，由于阻止了電動(dòng)機(jī)感應(yīng)電壓E的升高，因而即使電動(dòng)機(jī)以高速旋轉(zhuǎn)，也能夠獲得所需要的電動(dòng)機(jī)扭矩Tm，并且防止了電動(dòng)機(jī)扭矩下降。此外，與連續(xù)勵(lì)磁電流控制相比，能夠降低電控電路的價(jià)格，這是由于電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流在以下兩種狀態(tài)中得到控制當(dāng)轉(zhuǎn)速低于規(guī)定值時(shí)的狀態(tài)，以及當(dāng)轉(zhuǎn)速等于或高于規(guī)定值時(shí)的另一狀態(tài)。
還可以容許提供電動(dòng)機(jī)扭矩校正部件，該部件通過依照電動(dòng)機(jī)4的轉(zhuǎn)速Nm調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流Ifm，以便連續(xù)地校正所需要的電動(dòng)機(jī)扭矩Tm。也就是說，電動(dòng)機(jī)4的勵(lì)磁電流Ifm能夠依照電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Nm來調(diào)節(jié)，而不是兩個(gè)狀態(tài)之間的切換。結(jié)果，由于阻止了電動(dòng)機(jī)感應(yīng)電壓E的升高，因而即使電動(dòng)機(jī)以高速旋轉(zhuǎn)，也能夠獲得所需要的電動(dòng)機(jī)扭矩Tm，并且防止了電動(dòng)機(jī)扭矩下降。此外，由于能夠獲得平穩(wěn)的電動(dòng)機(jī)扭矩的特性，因而車輛比在所述兩級(jí)控制的情況下，能夠更具穩(wěn)定性地行駛，并且能夠使車輛總是保持在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)效率很好的狀態(tài)中。
在步驟S620，基于電動(dòng)機(jī)4的目標(biāo)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流Ifm以及轉(zhuǎn)速Nm來計(jì)算電動(dòng)機(jī)4的感應(yīng)電壓E。然后，處理過程進(jìn)入步驟S630。
在步驟S630，基于由過剩扭矩計(jì)算部件8E計(jì)算的發(fā)電負(fù)荷扭矩Th來計(jì)算對(duì)應(yīng)的目標(biāo)電動(dòng)機(jī)扭矩Tm。然后，處理過程進(jìn)入步驟S640。
在步驟S640，使用目標(biāo)電動(dòng)機(jī)扭矩Tm以及目標(biāo)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流Ifm作為變量來計(jì)算對(duì)應(yīng)的目標(biāo)電樞電流Ia。然后，處理過程進(jìn)入步驟S650。
在步驟S650，通過目標(biāo)電樞電流Ia來計(jì)算相當(dāng)于發(fā)電機(jī)7的目標(biāo)電流值Ia的負(fù)荷比(duty ratio)C1。然后將發(fā)電機(jī)7的負(fù)荷比C1輸出到發(fā)電機(jī)控制部件8A中。將負(fù)荷比C1作為發(fā)電機(jī)控制命令值。處理過程返回控制程序的起始位置，以重復(fù)該控制程序。
此外，圖14示出了用于上述處理過程的時(shí)序圖的示例。在該實(shí)施例中，步驟S10和S20構(gòu)成了主動(dòng)輪打滑估算裝置或部件?？刂苿?lì)磁電流Ifh的發(fā)電機(jī)控制部件8A構(gòu)成了發(fā)電負(fù)荷扭矩調(diào)節(jié)裝置或部件。步驟S30至S50構(gòu)成了過剩扭矩計(jì)算裝置或部件。過剩扭矩轉(zhuǎn)換部件8G構(gòu)成了發(fā)電機(jī)負(fù)荷扭矩控制裝置或部件。
以下說明上述所構(gòu)成的設(shè)備的操作。如果由于類似路面μ很小、或者駕駛員踩下加速器踏板17的量很大的原因，而使得路面反作用力極限扭矩變得大于從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2傳輸?shù)阶?、右前?L和1R的扭矩，換言之，如果作為主動(dòng)輪的左、右前輪1L和1R正經(jīng)歷加速打滑，那么發(fā)電機(jī)7發(fā)出具有與加速打滑一致的發(fā)電負(fù)荷扭矩Th的電力，從而能夠調(diào)節(jié)傳送到前輪1L和1R的驅(qū)動(dòng)扭矩，以便使其接近前輪1L和1R的路面反作用力極限扭矩。由此來抑制在作為主動(dòng)輪的前輪1L和1R處的加速打滑。
此外，由發(fā)電機(jī)7發(fā)出的剩余電力來驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)4，該部分電力還用來驅(qū)動(dòng)后輪3L和3R(從動(dòng)輪)，從而改善了車輛的加速性能。
同時(shí)，電動(dòng)機(jī)4是由超出從動(dòng)輪3L和3R的路面反作用力極限扭矩的過剩扭矩來驅(qū)動(dòng)的。由此，改善了能量效率，并以令燃料消耗改善。
在該實(shí)施例中，如果后輪3L和3R總被驅(qū)動(dòng)，那么就會(huì)發(fā)生許多能量轉(zhuǎn)換過程(機(jī)械能→電能→機(jī)械能等等)，并且照此轉(zhuǎn)換效率會(huì)出現(xiàn)能量損失。因此，車輛加速性能與僅驅(qū)動(dòng)前輪1L和1R情況相比將會(huì)下降。由此，通常最好是取消對(duì)后輪3L和3R的驅(qū)動(dòng)。相反地，該實(shí)施例考慮到了當(dāng)在光滑路面等地上行駛時(shí)，即使將內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2的所有輸出扭矩Te都傳送到前輪1L和1R上，也不會(huì)將所有扭矩都用作驅(qū)動(dòng)力的事實(shí)。因而可以將不能被前輪1L和1R有效利用的驅(qū)動(dòng)力輸出到后輪3L和3R上，從而改善了加速性能。
此外，在本實(shí)施例中，即使前輪1L和1R(主動(dòng)輪)沒有經(jīng)歷加速打滑，而是估算出路面條件將會(huì)存在出現(xiàn)加速打滑的憂慮的話，那么預(yù)先產(chǎn)生發(fā)電負(fù)荷扭矩，并且在車輛能夠保持穩(wěn)定的程度上使車輛進(jìn)入四輪驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。由此，能夠可靠地獲得行駛穩(wěn)定性，并且就加速打滑而論提高了車輛的穩(wěn)定性和響應(yīng)。
當(dāng)車輛正起動(dòng)以準(zhǔn)備行駛，或者另外以規(guī)定的或低于規(guī)定的速度在低速條件中行駛時(shí)，存在對(duì)加速打滑的估算沒有被適當(dāng)?shù)靥幚淼奈ｋU(xiǎn)，不管所述加速打滑是使用前、后輪之間的速度差ΔV來估算，還是使用路面反作用力極限扭矩來估算。換言之，由于由旋轉(zhuǎn)的傳感器等等執(zhí)行的車輪速度檢測的精確性降低，并且因車輛的較小加速度而使得路面反作用力非常小，因而當(dāng)速度很低時(shí)，對(duì)加速打滑檢測的精確度降低。由此，可能具有即使實(shí)際發(fā)生了加速打滑，車輛也不進(jìn)入四輪驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的情形。同時(shí)，如果當(dāng)在沙質(zhì)地形或積雪路面上行駛時(shí)，主動(dòng)輪1L和1R出現(xiàn)了加速打滑，那么由主動(dòng)輪1L和1R所接觸的路面將改變，并且行駛條件將惡化(例如，路面摩擦力系數(shù)μ將下降并且行駛阻力將增加)。車輛的速度越低，由車輛引起的在路面中的改變的影響將會(huì)越大。簡而言之，當(dāng)車輛正起動(dòng)以準(zhǔn)備行駛，或者以非常低的速度行駛時(shí)，打滑的出現(xiàn)將會(huì)惡化路面條件，然后即使車輛進(jìn)入四輪驅(qū)動(dòng)，起動(dòng)行駛也會(huì)十分困難。
相反，在本實(shí)施例中，當(dāng)車輛正起動(dòng)以準(zhǔn)備行駛，或者以規(guī)定的或低于規(guī)定的速度在低速狀態(tài)中行駛時(shí)，恰好在加速打滑出現(xiàn)之前，從動(dòng)輪3L和3R預(yù)先以對(duì)應(yīng)于駕駛員所需求的傳動(dòng)力矩(加速度需求等)的傳動(dòng)力矩來驅(qū)動(dòng)。由此，甚至當(dāng)在沙質(zhì)地形或容易出現(xiàn)加速打滑的其他路面上行駛時(shí)，也能夠?qū)崿F(xiàn)低速的穩(wěn)定地起動(dòng)以及穩(wěn)定地行駛。
圖15示出了恰好在低于預(yù)定速度的低速狀態(tài)中，輸出以及控制發(fā)電機(jī)7的負(fù)荷扭矩的情況時(shí)的時(shí)間表。在此情況下，采用低于5km/h的后輪速度作為低于預(yù)定速度的低速狀態(tài)的例子。
接下來說明第三目標(biāo)負(fù)荷扭矩計(jì)算部件62的操作。在第三目標(biāo)負(fù)荷扭矩計(jì)算部件62中，依照如7的圖(a)中示出的控制圖來計(jì)算第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th2。例如，由圖7的圖(b)中所示的鏈節(jié)線所示出的那樣，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩Te隨著加速器位置打開程度的增加而線性地增加，第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th2對(duì)應(yīng)于圖7的圖(b)中所示的虛線和鏈節(jié)線(發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩Te)之間的部分，且由發(fā)動(dòng)機(jī)基本上提供到前輪1L和1R上的主驅(qū)動(dòng)扭矩ThF對(duì)應(yīng)于虛線。如先前所論述的那樣，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，即機(jī)械能，被轉(zhuǎn)換為電能，該電能稍后將被重新轉(zhuǎn)換為電動(dòng)機(jī)扭矩，即機(jī)械能，并且在這期間出現(xiàn)了轉(zhuǎn)換損失。如果在該段時(shí)間期間，設(shè)想轉(zhuǎn)換效率是固定的話，那么第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th2中由電動(dòng)機(jī)4實(shí)質(zhì)提供到后輪3L和3R上的從動(dòng)扭矩Th2R的部分，對(duì)應(yīng)于實(shí)線和虛線之間的部分，而實(shí)線和鏈節(jié)線之間的部分構(gòu)成損失Th2L。由此，全部的車輛傳動(dòng)力矩Tt對(duì)應(yīng)于實(shí)線。
如圖16的圖(a)中所示的那樣，如果第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α2固定為預(yù)定比率，例如0.2，并且在加速器位置打開程度APO大于或等于預(yù)定值A(chǔ)PO2這樣的范圍中，那么損失Th2L隨著加速器位置打開程度APO的增大而線性地增加，如圖16的圖(b)中所示的那樣，并且在同一圖中由實(shí)線所示出的那樣，全部的車輛傳動(dòng)力矩Tt不幸變?yōu)楹苄〉闹担貏e是在加速器位置打開程度APO很大的范圍中。
相反，在圖7的圖(a)中所示的控制圖里，在大于或等于預(yù)定值A(chǔ)PO3的表示一尋常范圍這樣的范圍中，隨著加速器位置打開程度APO增大，由于將第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α2設(shè)定的很小，因而圖7的圖(b)中所示的全部車輛傳動(dòng)力矩Tt沒有隨之變小。
如圖17的圖(a)所示，當(dāng)在具有高阻力系數(shù)的優(yōu)良公路上行駛時(shí)，當(dāng)加速器踏板從釋放條件輕輕地踩下的時(shí)候，對(duì)受監(jiān)視車輛的加速/減速GTt進(jìn)行說明。如圖17的圖(b)所示，當(dāng)將加速器踏板同樣地更深的踩下時(shí)，對(duì)受監(jiān)視車輛的加速/減速GTt進(jìn)行說明。如早先描述的那樣，在本實(shí)施例中，在加速器位置打開程度很大的范圍中，將第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α2設(shè)定得很小。因此，如圖17的圖(b)所示，相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩Te，全部車輛傳動(dòng)力矩Tt減少了很小，并且與因發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩Te引起的加速/減速GTe相比，由于能夠抑制全部車輛傳動(dòng)力矩Tt所引起的受監(jiān)視車輛的加速/減速GTt的減少，從而確保足夠的加速度性能。
此外，圖18的圖(a)示出了當(dāng)在具有低摩擦力系數(shù)的路面上，將加速器踏板從釋放狀態(tài)深深踩下時(shí)，受監(jiān)視車輛的行駛速度VC以及平均前輪速度VWf(主動(dòng)輪)。受監(jiān)視車輛的行駛速度VC實(shí)際等于平均后輪速度VWr(從動(dòng)輪)。如先前論述的那樣，當(dāng)加速器位置打開程度很大時(shí)，將第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α2設(shè)定為小于預(yù)定比率0.2的值，這導(dǎo)致了將第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th2設(shè)定為很小的值。然而，在該模擬實(shí)驗(yàn)中，如果當(dāng)在具有低摩擦力系數(shù)的路面上從停止突然起動(dòng)時(shí)，加速打滑ΔVF位于平均前輪速度VWf(主動(dòng)輪)和平均后輪速度VWr(從動(dòng)輪)之間，并將被吸收扭矩的分布比率設(shè)定為預(yù)定比率0.2，那么這將導(dǎo)致在被吸收扭矩中的增量TΔVF。在本實(shí)施例中，將第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th2和被吸收扭距TΔVF中較大的一個(gè)設(shè)定為最終目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th。由此，在這種情況下，將被吸收的扭矩TΔVF設(shè)定為最終目標(biāo)發(fā)電機(jī)負(fù)荷扭矩Th，這將導(dǎo)致來自發(fā)動(dòng)機(jī)的主動(dòng)扭矩ThF的降低，以及平均前輪速度VWf(主動(dòng)輪)的更快收斂。
相反，圖18的圖(b)示出了當(dāng)按現(xiàn)狀地將第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th2設(shè)定為最終目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th，而不是選擇第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th2和被吸收扭矩TΔVF中更大的一個(gè)時(shí)，平均前輪速度VWf(主動(dòng)輪)以及受監(jiān)視車輛的行駛速度VC。在這種情況下，依照大的加速器位置打開程度，將第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α2設(shè)定為小于預(yù)定比率0.2的值，這導(dǎo)致了第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th2的值的減少。由于按現(xiàn)狀將其設(shè)定為最終目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th，因而來自發(fā)動(dòng)機(jī)的主傳動(dòng)力矩ThF不會(huì)減少，并且平均前輪速度VWf(主動(dòng)輪)不容易收斂。
由于構(gòu)建本實(shí)施例是因要在加速器位置打開程度，也就是駕駛員所需要的加速度量越大時(shí)，設(shè)定越小的第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th2，因而甚至當(dāng)駕駛員要求更高的加速度時(shí)，也能夠確保車輛的加速性能。此外，因?yàn)闃?gòu)建本實(shí)施例是因要依照加速打滑ΔVF來計(jì)算被吸收扭矩TΔVF，并且將最終目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th設(shè)定為被吸收扭矩TΔVF和第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th2中較大的一個(gè)，因而甚至在具有低摩擦力系數(shù)的路面上也能夠確保從停止到起動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性。
第二實(shí)施例現(xiàn)在參考圖19，說明依照第二實(shí)施例的四輪驅(qū)動(dòng)車輛的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備。在第二實(shí)施例中，用于計(jì)算第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th2的第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α2的控制圖，是從圖7中所示的圖(第一實(shí)施例)修改而成的圖19中所示的圖。此外，對(duì)第一實(shí)施例的描述也適用于該實(shí)施例中。由此，為了簡潔，已經(jīng)將第二實(shí)施例的描述中與第一實(shí)施例相同的部分省略了。
基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne，而不是加速器位置打開程度APO來修改圖19的該控制圖中的控制輸入。也就是，將幾乎隨加速器位置打開程度APO而成線性變化的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne，作為駕駛員所需要的加速度量而被檢測，并依照發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne來設(shè)定第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α2。此外，在控制圖中的預(yù)定值Ne1對(duì)應(yīng)于加速器位置打開程度APO的預(yù)定值A(chǔ)PO1，而預(yù)定值Ne2、預(yù)定值Ne3、預(yù)定值Ne4分別對(duì)應(yīng)于預(yù)定值A(chǔ)PO2、預(yù)定值A(chǔ)PO3、預(yù)定值A(chǔ)PO4。
第三實(shí)施例現(xiàn)在參考圖20來說明依照第三實(shí)施例的四輪驅(qū)動(dòng)車輛的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備。在第三實(shí)施例中，用于計(jì)算第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th2的第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α2的控制圖，是從圖7中所示的控制圖中修改而成的圖20中的控制圖。另外，對(duì)第一實(shí)施例的描述也適用于該實(shí)施例。由此，為簡短起見，已將第三實(shí)施例的描述中與第一實(shí)施例相同的部分省略了。
在該控制圖中，控制輸入是受監(jiān)視車輛的行駛速度VC或者相當(dāng)于它的平均后輪速度VWr，并且依照受監(jiān)視車輛的行駛速度VC來設(shè)定第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α2。在該控制圖中，把從停止到起動(dòng)的速度看作是非常低的速度，且為預(yù)定值VC0；在受監(jiān)視車輛的行駛速度VC小于預(yù)定值VC0的范圍中，將第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α2設(shè)定為固定的預(yù)定值0.2，表示仍然沒有完成從停止到起動(dòng)的條件；并且在受監(jiān)視車輛的行駛速度VC大于或等于預(yù)定值VC0的范圍中，將第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α2設(shè)定為隨著受監(jiān)視車輛的行駛速度VC的增加而愈加減少，表示已經(jīng)完成從停止到起動(dòng)的條件。由此，當(dāng)受監(jiān)視車輛的行駛速度VC大于或等于車輛從停止到已完成起動(dòng)的速度時(shí)，受監(jiān)視車輛的行駛速度VC越大，將第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th2設(shè)定的越小。換言之，在圖20中，在從停止到認(rèn)為已經(jīng)完成起動(dòng)的點(diǎn)之后的范圍，將被認(rèn)為是優(yōu)良公路，即具有高摩擦力系數(shù)的路面的公路。由此，如在第一實(shí)施例中所說明的那樣，將第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th2設(shè)定為很小的值，以便確保在優(yōu)良公路上行駛時(shí)的加速度性能。
第四實(shí)施例現(xiàn)在參考圖21來說明依照第四實(shí)施例的四輪驅(qū)動(dòng)車輛的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備。在第四實(shí)施例中，用于計(jì)算第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th2的第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α2的控制圖，是從圖7中所示的控制圖(第一實(shí)施例)中修改而成的圖21中的控制圖。另外，對(duì)第一實(shí)施例的描述也適用于該實(shí)施例。由此，為簡短起見，已將第四實(shí)施例的描述中與第一實(shí)施例相同的部分省略了。
在該控制圖中，控制輸入是受監(jiān)視車輛的加速/減速力G，并且依照受監(jiān)視車輛的加速/減速力G來設(shè)定第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α2。受監(jiān)視車輛的加速/減速力G不僅是由駕駛員所需要的加速度導(dǎo)致的結(jié)果，而且是用于確定路面摩擦力系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。例如，如果預(yù)定值G0接近0.3g(在此g是重力加速度)，那么駕駛員要求加速度在大于或等于該預(yù)定值G0的范圍中。此外，由于認(rèn)為具有高摩擦力系數(shù)的路面的公路是優(yōu)良公路，因而在受監(jiān)視車輛的加速/減速力G小于預(yù)定值G0的范圍中，將第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α2設(shè)定為固定的預(yù)定值0.2。并且在大于或等于預(yù)定值G0的范圍中，將第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α2設(shè)定為隨著受監(jiān)視車輛的加速/加速力G的增加而愈加減少。由此，受監(jiān)視車輛的加速/減速力G越大，將第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th2設(shè)定的越小。此外，駕駛員所要求的加速度量越大，越能夠抑制全部車輛傳動(dòng)力矩的減少，從而保持了加速度性能。
第五實(shí)施例現(xiàn)在參考圖22來說明依照第五實(shí)施例的四輪驅(qū)動(dòng)車輛的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備。在第五實(shí)施例中，用于計(jì)算第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th2的第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α2的控制圖，是從圖7中所示的控制圖(第一實(shí)施例)修改而成的圖22中的控制圖。另外，對(duì)第一實(shí)施例的描述也適用于該實(shí)施例。由此，為簡短起見，已將第五實(shí)施例的描述中與第一實(shí)施例相同的部分省略了。
在該控制圖中，控制輸入與第一實(shí)施例中的一樣，是加速器位置打開程度APO，但是對(duì)第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α2的設(shè)定特性是不同的。也就是，除去了將第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α2限定為固定值的范圍；曲線(a)表示在加速器位置打開程度APO很大時(shí)的范圍中，第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α2急劇降低的情形；而曲線(b)表示在加速器位置打開程度APO處于中間值的范圍中，第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α2急劇降低的情形。在第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α2中的降低趨勢，對(duì)應(yīng)于第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th2的降低趨勢，同時(shí)也對(duì)應(yīng)于在抑制受監(jiān)視車輛的全部傳動(dòng)力矩的減少量的過程中的趨勢。例如，在曲線(a)中，在加速器位置打開程度APO很大時(shí)的范圍中，加速度急劇上升。曲線(b)示出了在加速器位置打開程度APO處于中間值的范圍中，加速度急劇上升的趨勢。即，通過調(diào)節(jié)第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α2或者第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th2，也就是來自發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電機(jī)傳動(dòng)力矩的設(shè)定特性，來調(diào)諧加速度感覺(acceleratorfeeling)。此外，在本實(shí)施例中，如果發(fā)電機(jī)7和電動(dòng)機(jī)4的能力足夠的話，則不需要限定來自發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電機(jī)傳動(dòng)力矩。
第六實(shí)施例現(xiàn)在參考圖23來說明依照第六實(shí)施例的四輪驅(qū)動(dòng)車輛的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備。在第六實(shí)施例中，用于計(jì)算第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩Th2的第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α2的控制圖，是從圖7中所示的控制圖(第一實(shí)施例)修改而成的圖23中的控制圖。另外，對(duì)第一實(shí)施例的描述也適用于該實(shí)施例。由此，為簡短起見，已將第六實(shí)施例的描述中與第一實(shí)施例相同的部分省略了。
在該控制圖中，控制輸入是能量轉(zhuǎn)換降低量(絕對(duì)值)，也就是損失量。該能量轉(zhuǎn)換降低量是如先前所論述的那樣，當(dāng)從機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，而后又轉(zhuǎn)回機(jī)械能時(shí)的能量損失量。例如，在固定了能量轉(zhuǎn)換效率，并且固定了第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α2的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率越大，發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)力矩越大，并且轉(zhuǎn)換損失Th2L，也就是能量轉(zhuǎn)換降低量越大。由此能夠計(jì)算被分配用于發(fā)電機(jī)傳動(dòng)力矩的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的能量轉(zhuǎn)換降低量，并且隨著加速度功率不足而能夠感到該能量轉(zhuǎn)換降低量的增長。由此，在本實(shí)施例中，在能量轉(zhuǎn)換降低量很大的范圍中，將第二目標(biāo)發(fā)電負(fù)荷扭矩的分布比率α2設(shè)定為隨著能量轉(zhuǎn)換降低量的增加而愈發(fā)地減小。從而，駕駛員所要求的加速度量越大，越能夠抑制全部車輛傳動(dòng)力矩的減少量的增加。
此外，本實(shí)施例描述了通過節(jié)流閥控制來限制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率的裝置，但是并不限于此。用于限制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的以下方法中的任意一個(gè)都是可以接受的延遲點(diǎn)火時(shí)間、切斷點(diǎn)火、降低或停止燃料流動(dòng)以及控制油門。
此外，本實(shí)施例描述了在四輪驅(qū)動(dòng)的車輛的情況下的例子，但是本實(shí)施例還可以應(yīng)用到兩輪或更多車輪的車輛上，其中一部分車輪由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)，而另一部分或者所有其余的車輪由電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)。
如在此使用的以下方向性術(shù)語“向前的、后面的、上面的、向下的、垂直的、水平的、低的以及橫向的”以及所有其他相似的方向性術(shù)語，用于涉及安裝有本發(fā)明的車輛的那些方向。由此，應(yīng)該認(rèn)為用于描述本發(fā)明的這些術(shù)語，是關(guān)于包含有本發(fā)明的車輛的解釋。
在此使用的術(shù)語“被配置為”用來描述被構(gòu)造和/或被編程以實(shí)現(xiàn)想要得到的功能的組件、部件或者包括硬件和/或軟件裝置的零件。
此外，在權(quán)利要求中以“裝置加功能”來表達(dá)的這種術(shù)語，應(yīng)該包括能夠用來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的該部分功能的所有結(jié)構(gòu)。
此處使用的程度術(shù)語例如“基本上”、“大約”和“臨近”意味著對(duì)所修飾的術(shù)語的一個(gè)合理的偏差量，其最終結(jié)果沒有顯著地變化。舉例來說，這些術(shù)語可以被看作是包括對(duì)所修飾術(shù)語的至少±5％的偏差，如果這些偏差不會(huì)否定其所修飾詞語的含義的話。
本申請(qǐng)要求了No.2002-247551號(hào)日本專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。No.2002-247551號(hào)日本專利申請(qǐng)的全部內(nèi)容在此一并作為引用。
雖然只有已選擇的實(shí)施例被選出以舉例說明本發(fā)明，但是很顯然，通過所公開的內(nèi)容，在不脫離所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的范圍中，本領(lǐng)域技術(shù)人員在此能夠作出各種變化和修改。此外，所提供的依照本發(fā)明的實(shí)施例的在前描述，僅僅為了舉例說明，而不是出于限制由所附權(quán)利要求以及它的等同范圍限定的本發(fā)明的目的。由此，本發(fā)明的范圍并不限于所公開的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備，所述車輛具有一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)源和一個(gè)被配置為借助來自所述發(fā)電機(jī)的電力而驅(qū)動(dòng)一種電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)輪的電動(dòng)機(jī)，所述車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備包括一驅(qū)動(dòng)力檢測部件，用于檢測所要求的加速度量和車輛的車輛行駛速度中的至少一個(gè)；一驅(qū)動(dòng)力控制部件，被配置為根據(jù)由所述驅(qū)動(dòng)力檢測部件所檢測到的所要求的加速度量和車輛的車輛行駛速度中的至少一個(gè)，來設(shè)定來自所述驅(qū)動(dòng)源的一個(gè)目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)力控制部件進(jìn)一步被配置為在超出預(yù)定量后，隨著由驅(qū)動(dòng)力檢測部件檢測到的所要求的加速度量和車輛的車輛行駛速度中的至少一個(gè)變大，減小來自驅(qū)動(dòng)源的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力。
3.如權(quán)利要求2所述的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)力控制部件進(jìn)一步被配置為在達(dá)到預(yù)定量之前的范圍中，隨著由驅(qū)動(dòng)力檢測部件檢測到的所要求的加速度量和車輛的車輛行駛速度中的至少一個(gè)變大，將來自驅(qū)動(dòng)源的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力設(shè)定為一固定量。
4.如權(quán)利要求3所述的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)力控制部件進(jìn)一步被配置為在達(dá)到使用固定量的來自驅(qū)動(dòng)源的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力的范圍之前，隨著由驅(qū)動(dòng)力檢測部件檢測到的所要求的加速度量和車輛的車輛行駛速度中的至少一個(gè)變大，增加來自驅(qū)動(dòng)源的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力。
5.如權(quán)利要求2所述的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備，進(jìn)一步包括一電動(dòng)機(jī)控制部件，被配置為一旦達(dá)到電動(dòng)機(jī)的電樞電壓時(shí)，通過降低電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流來增加電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
6.如權(quán)利要求2所述的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備，其特征在于所述發(fā)電機(jī)是由驅(qū)動(dòng)源的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)的。
7.如權(quán)利要求1所述的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)力檢測部件是一個(gè)被配置為檢測所要求的加速度量的加速度需要量檢測部件；以及所述驅(qū)動(dòng)力控制部件進(jìn)一步被配置為基于由所述加速度需要量檢測部件檢測到的所要求的加速度量，來設(shè)定來自驅(qū)動(dòng)源的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力。
8.如權(quán)利要求7所述的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)力控制部件包括一加速打滑檢測部件，被配置為檢測不是由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輪的加速打滑，并且包括一加速打滑目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算部件，被配置為基于由所述加速打滑檢測部件檢測到的加速打滑來計(jì)算來自于驅(qū)動(dòng)源的加速打滑目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力；以及所述車輛驅(qū)動(dòng)力控制部件，被配置為一旦確定加速打滑目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力大于基于所要求的加速度量而設(shè)定的來自于驅(qū)動(dòng)源的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力之上，則將由所述加速打滑目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算部件所計(jì)算的加速打滑目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力，設(shè)定為來自驅(qū)動(dòng)源的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力。
9.如權(quán)利要求7所述的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)力控制部件進(jìn)一步被配置為當(dāng)由所述加速度需要量檢測部件所檢測到的所要求的加速度量大于一預(yù)定的要求加速度量時(shí)，隨著所要求的加速度量變大，減少來自于驅(qū)動(dòng)源的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力。
10.如權(quán)利要求9所述的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)力控制部件包括一加速打滑檢測部件，被配置為檢測不是由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輪的加速打滑，并且包括一加速打滑目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算部件，被配置為基于由所述加速打滑檢測部件所檢測到的加速打滑來計(jì)算來自于驅(qū)動(dòng)源的加速打滑目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力；以及所述車輛驅(qū)動(dòng)力控制部件，被配置為一旦在確定加速打滑目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力大于基于所要求的加速度量而設(shè)定的來自于驅(qū)動(dòng)源的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力之上的時(shí)候，將由所述加速打滑目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算部件所計(jì)算的加速打滑目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力，設(shè)定為來自驅(qū)動(dòng)源的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力。
11.如權(quán)利要求1所述的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)力檢測部件是一個(gè)被配置為檢測車輛行駛速度的行駛速度檢測部件；以及所述驅(qū)動(dòng)力控制部件被配置為基于由所述行駛速度檢測部件所檢測到的車輛行駛速度來設(shè)定來自驅(qū)動(dòng)源的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力。
12.如權(quán)利要求11所述的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)力控制部件包括一加速打滑檢測部件，被配置為檢測不是由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輪的加速打滑，并且還包括一加速打滑目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算部件，被配置為基于由所述加速打滑檢測部件所檢測到的加速打滑來計(jì)算來自于驅(qū)動(dòng)源的加速打滑目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力；以及所述驅(qū)動(dòng)力控制部件，被配置為一旦確定加速打滑目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力大于基于車輛行駛速度而設(shè)定的來自于驅(qū)動(dòng)源的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力之上，則將由所述加速打滑目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算部件所計(jì)算的加速打滑目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力，設(shè)定為來自驅(qū)動(dòng)源的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力。
13.如權(quán)利要求11所述的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)力控制部件進(jìn)一步被配置為當(dāng)由行駛速度檢測部件所檢測到的車輛行駛速度大于預(yù)定的低速時(shí)，隨著由所述行駛速度檢測部件所檢測到的車輛行駛速度的增加，減少來自于驅(qū)動(dòng)源的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力。
14.如權(quán)利要求13所述的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)力控制部件包括一加速打滑檢測部件，被配置為檢測不是由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輪的加速打滑，并且包括一加速打滑目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算部件，被配置為基于由所述加速打滑檢測部件所檢測到的加速打滑來計(jì)算來自于驅(qū)動(dòng)源的加速打滑目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力；以及所述驅(qū)動(dòng)力控制部件，被配置為一旦確定加速打滑目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力大于基于車輛行駛速度而設(shè)定的來自于驅(qū)動(dòng)源的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力之上，將由所述加速打滑目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算部件所計(jì)算的加速打滑目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力，設(shè)定為來自驅(qū)動(dòng)源的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力。
15.用于一種車輛的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備，所述車輛具有一個(gè)被配置為驅(qū)動(dòng)一個(gè)發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)源并且具有一個(gè)被配置為利用來自所述發(fā)電機(jī)的電力來驅(qū)動(dòng)一種電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)輪的電動(dòng)機(jī)，所述車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備包括驅(qū)動(dòng)力檢測裝置，被配置為檢測所要求的加速度量和所述車輛的車輛行駛速度中的至少一個(gè)；驅(qū)動(dòng)力控制裝置，被配置為根據(jù)由所述驅(qū)動(dòng)力檢測裝置檢測到的所要求的加速度量和車輛的車輛行駛速度中的至少一個(gè)，來設(shè)定來自于驅(qū)動(dòng)源的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力。
16.如權(quán)利要求15所述的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備，其特征在于驅(qū)動(dòng)力檢測裝置進(jìn)一步被配置為在超出預(yù)定量后，隨著由所述驅(qū)動(dòng)力檢測裝置檢測到的所要求的加速度量和車輛的車輛行駛速度中的至少一個(gè)變大，減小來自驅(qū)動(dòng)源的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力。
17.如權(quán)利要求15所述的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)力檢測裝置包括加速度需要量檢測裝置，被配置為檢測所要求的加速度量；以及所述驅(qū)動(dòng)力控制裝置，進(jìn)一步被配置為基于由所述加速度需要量檢測裝置檢測到的所要求的加速度量來設(shè)定來自驅(qū)動(dòng)源的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力。
18.如權(quán)利要求15所述的車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)力檢測裝置包括行駛速度檢測裝置，被配置為檢測車輛行駛速度；以及所述驅(qū)動(dòng)力控制裝置，被配置為基于由行駛速度檢測裝置所檢測到的車輛行駛速度來設(shè)定來自于驅(qū)動(dòng)源的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力。
19.一種控制車輛的方法，所述車輛具有被配置為用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)源并且具有被配置為利用來自所述發(fā)電機(jī)的電力而驅(qū)動(dòng)一種電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)輪的電動(dòng)機(jī)，該方法包括檢測所要求的加速度量和車輛的車輛行駛速度中的至少一個(gè)；以及根據(jù)對(duì)所要求的加速度量和車輛的車輛行駛速度中的至少一個(gè)的檢測結(jié)果，設(shè)定來自于驅(qū)動(dòng)源的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，進(jìn)一步包括隨著檢測到的所要求的加速度量和車輛的車輛行駛速度中的至少一個(gè)在超出預(yù)定量后變大，減小來自驅(qū)動(dòng)源的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于所述檢測是檢測所要求的加速度量；以及所述來自驅(qū)動(dòng)源的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力是基于所要求的加速度量來設(shè)定的。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于所述檢測是檢測車輛行駛速度；以及所述來自于驅(qū)動(dòng)源的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力是基于車輛行駛速度來設(shè)定的。
全文摘要
一種為車輛提供了車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備，該車輛具有用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)源以及具有利用來自該發(fā)電機(jī)的電力驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)輪的電動(dòng)機(jī)。車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備主要具有驅(qū)動(dòng)力檢測部件以及驅(qū)動(dòng)力控制部件。驅(qū)動(dòng)力檢測部件用于檢測所要求的加速度量以及車輛的車輛行駛速度中的至少一個(gè)。驅(qū)動(dòng)力控制部件基于由驅(qū)動(dòng)力檢測部件檢測到的所要求的加速度量和車輛行駛速度中的至少一個(gè)，來設(shè)定來自于驅(qū)動(dòng)源的目標(biāo)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力。車輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備用于裝備在無需電池的電動(dòng)機(jī)的四輪驅(qū)動(dòng)車輛，其能夠確保當(dāng)在低μ公路上從停止到起動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性，同時(shí)保持車輛的加速性能。
文檔編號(hào)B60K17/04GK1486882SQ03155078
公開日2004年4月7日 申請(qǐng)日期2003年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月27日
發(fā)明者清水弘一 申請(qǐng)人:日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社