專利名稱：混合動(dòng)力車及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)前后輪的一方、用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)另一方車輪的混合動(dòng)力汽車。
背景技術(shù)：
在專利文獻(xiàn)1中，記載了以發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源并轉(zhuǎn)換為電能、以電能驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)并以此驅(qū)動(dòng)前后輪中的任意一方的四輪驅(qū)動(dòng)裝置。在專利文獻(xiàn)2中，公開(kāi)了用與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力軸連接的旋轉(zhuǎn)機(jī)發(fā)電的電力、使排氣渦輪旋轉(zhuǎn)機(jī)作電動(dòng)機(jī)動(dòng)作并利用渦輪增壓進(jìn)行助推而增加發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的發(fā)明。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)平7-231508號(hào)公報(bào)(第2頁(yè)，0006節(jié))專利文獻(xiàn)2特開(kāi)2003-301725號(hào)公報(bào)(第1頁(yè))專利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的混合動(dòng)力車輛用的驅(qū)動(dòng)裝置，由于其電瓶小所以裝載性好。這樣的裝置，也尤其適合于空間受到限制的小型車。
另一方面，小型車其裝載發(fā)動(dòng)機(jī)一般也小，能用于發(fā)電的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出也受到限制，所以難于獲得只充分驅(qū)動(dòng)車輪的馬達(dá)輸出，需要四輪驅(qū)動(dòng)的、在結(jié)冰道路或泥濘地的惡劣道路上的加速·穿越性能恐怕就不充分。因此，特別是在向馬達(dá)直接供給發(fā)電機(jī)的電力時(shí)，由于利用發(fā)電機(jī)將來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的效率、再加上利用馬達(dá)將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的效率兩者相關(guān)聯(lián)，所以降低了通過(guò)整體的效率，具有難于獲得必要的馬達(dá)輸出的問(wèn)題。因此也有利用電瓶，暫時(shí)向馬達(dá)供電的考慮，但電瓶的蓄電量有限，恐怕不能維持長(zhǎng)時(shí)間在惡劣路面的加速·穿越性能。另外，由于效率低，當(dāng)在不需要四輪驅(qū)動(dòng)的路面上驅(qū)動(dòng)車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)時(shí)，則燃料效率不高。
另一方面，如專利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的，在用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)增壓器且增大發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩時(shí)，也增大了旋轉(zhuǎn)車輪的扭矩。此時(shí)雖然在良好路面狀態(tài)下可以提高起步加速性能，但在惡劣路面上則相反地會(huì)導(dǎo)致車輪空轉(zhuǎn)(打滑)，成為難于駕駛的車輛。另外，由于增加了發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的同時(shí)，也消耗了該部分的燃料，所以有燃料效率差的問(wèn)題。
本發(fā)明的第1目的是提供一種能穩(wěn)定且確保在惡劣路面上的穿越性并在良好路面狀態(tài)下能獲得大的加速、同時(shí)在不需要大的加速時(shí)維持燃料效率行駛的混合動(dòng)力車輛。
但是，當(dāng)發(fā)電機(jī)的電力負(fù)荷變化時(shí)，發(fā)電機(jī)的機(jī)械負(fù)荷(扭矩)也產(chǎn)生變化。如本發(fā)明所示，當(dāng)從一個(gè)發(fā)電機(jī)向車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)及增壓器驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)分配電力時(shí)，能向具有不同電氣特性的兩個(gè)馬達(dá)分配電力。在對(duì)兩個(gè)馬達(dá)交替地供給電力時(shí)，發(fā)電機(jī)的扭矩會(huì)變化，發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩會(huì)變動(dòng)，產(chǎn)生令人不快的振動(dòng)，也會(huì)導(dǎo)致連結(jié)發(fā)電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械元件的振動(dòng)，使耐久性變壞。
在此，被發(fā)明的第2目的在于提供一種能實(shí)現(xiàn)第1目的且降低來(lái)自發(fā)電機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的振動(dòng)噪音的方法。另外，本發(fā)明的第3目的在于提供一種利用用于實(shí)現(xiàn)第1目的的分配器的電力分配方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)第1目的，本發(fā)明的混合動(dòng)力車，用發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)前輪或后輪的任意一方和發(fā)電機(jī)，利用所述發(fā)電機(jī)的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)并驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的非驅(qū)動(dòng)輪而行駛；在將由發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的電力分配給驅(qū)動(dòng)設(shè)在發(fā)動(dòng)機(jī)吸氣管上的增壓器的增壓器用馬達(dá)及車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)時(shí)，根據(jù)行駛狀態(tài)控制分配量。
更具體的是，具有驅(qū)動(dòng)前輪或后輪的任意一方的發(fā)動(dòng)機(jī)、被發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)、接受發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力并驅(qū)動(dòng)沒(méi)有被發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的一方的車輪(稱為發(fā)動(dòng)機(jī)非驅(qū)動(dòng)輪)的車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)、設(shè)在發(fā)動(dòng)機(jī)吸氣管上的增壓器、接受發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力并驅(qū)動(dòng)增壓器的增壓器用馬達(dá)、和將來(lái)自發(fā)電機(jī)的電力分配給增壓器用馬達(dá)及車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的電力分配器。
為了實(shí)現(xiàn)第2目的，本發(fā)明的電力分配器的控制方法，是進(jìn)行比與發(fā)電機(jī)電力負(fù)荷隨時(shí)間的變化對(duì)應(yīng)的機(jī)械輸入變化響應(yīng)時(shí)間快的電力切換。
為了實(shí)現(xiàn)第3目的，本發(fā)明的電力分配器的控制方法，是由駕駛員的開(kāi)關(guān)操作來(lái)調(diào)整對(duì)增壓器用馬達(dá)及車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的電力分配量。具體的是，當(dāng)由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輪(稱為發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)輪)的旋轉(zhuǎn)速度超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)非驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，增大對(duì)車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的電力分配。當(dāng)由車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的車輪(馬稱為達(dá)驅(qū)動(dòng)輪)的旋轉(zhuǎn)速度超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，增大對(duì)增壓器用馬達(dá)的電力分配。
(發(fā)明效果)根據(jù)為實(shí)現(xiàn)第1目的的上述結(jié)構(gòu)，由于用單個(gè)發(fā)電機(jī)進(jìn)行增壓器用馬達(dá)和車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的電力供給，所以能節(jié)省空間(使裝置整體小型化)，可以提高對(duì)車輛的裝載性。并且，由于在行駛于惡劣路面時(shí)驅(qū)動(dòng)增壓器用馬達(dá)可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩，所以能穩(wěn)定地確保車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的輸出功率。因此，不需要裝載大電瓶，能實(shí)現(xiàn)車輛的輕量化。并且，通過(guò)改對(duì)變?cè)鰤浩饔民R達(dá)和車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的電力分配，可在車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)輸出小的時(shí)候，可以減少或停止對(duì)增壓器用馬達(dá)的電力分配，即使在四輪驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下也可以減少燃料消耗的惡化。在不需要四輪驅(qū)動(dòng)時(shí)，減少或停止對(duì)車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的電力分配，將發(fā)電的電力分配給增壓器用馬達(dá)，以增大發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩，可以提高車輛的高μ路加速性能。在緩慢加速時(shí)，停止對(duì)車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)和增壓器用馬達(dá)的電力分配，以避免降低效率，并能維持燃料消耗率。
為了實(shí)現(xiàn)第2目的，在對(duì)兩個(gè)馬達(dá)進(jìn)行電力分配時(shí)，通過(guò)以比發(fā)電機(jī)的機(jī)械響應(yīng)快地縮短切換時(shí)間，以減少發(fā)電機(jī)機(jī)械輸入變動(dòng)并以此降低發(fā)動(dòng)機(jī)或連接發(fā)電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)的振動(dòng)，能提高乘坐舒適性、機(jī)構(gòu)的耐久性。
通過(guò)實(shí)施為實(shí)現(xiàn)第3目的的上述控制方法，能分別對(duì)結(jié)冰路面·雪道·泥濘地所謂的易打滑路面(低μ路面)上的加速·穿越性能、在干燥柏油道路的所謂高μ路面上的加速性能、節(jié)省燃料性進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂啤?br> 通過(guò)駕駛員的開(kāi)關(guān)操作，在重視低μ路面加速·穿越性能時(shí)，用電力分配器進(jìn)行對(duì)車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)和增壓器用馬達(dá)雙方的電力分配，并驅(qū)動(dòng)四輪。或在重視高μ路面上的加速性能時(shí)，利用電力分配器優(yōu)先對(duì)增壓器用馬分配電力并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輪多傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的扭矩。或者在重視節(jié)省燃料性能時(shí)，能使用分配器控制電力分配，以便減少?gòu)碾娏Ψ峙淦鲗?duì)增壓器用馬達(dá)及車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)分配的電力。其結(jié)果是，具有容易獲得駕駛員所期待車輛性能的效果。
另外，利用分配器的控制，在車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的輸出小的狀態(tài)下，在發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輪空轉(zhuǎn)時(shí)，即，在發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度超過(guò)除此以外的車輪旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，由電力分配器增加對(duì)車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的電力分配，并減低增壓器驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的輸出，以降低發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出，可以迅速地停止發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)輪的空轉(zhuǎn)，并能減小加速性能的惡化。
另外，通過(guò)由電力分配器控制對(duì)各馬達(dá)輸送的電力分配，在四輪驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下，當(dāng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)輪空轉(zhuǎn)時(shí)，即，當(dāng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，可以將對(duì)馬達(dá)的電力分配分一部分給增壓器，以降低馬達(dá)的輸出，并能抑制馬達(dá)驅(qū)動(dòng)輪的空轉(zhuǎn)，維持低μ路面上的加速·穿越性能。
這樣，通過(guò)與車輪旋轉(zhuǎn)狀態(tài)相應(yīng)而改變對(duì)車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)和增壓器用馬達(dá)的電力分配比例，可以使得低μ路面上的加速·穿越性能、高μ路面上的加速性能的兩全其美。


圖1是本發(fā)明的混合動(dòng)力汽車的系統(tǒng)構(gòu)成實(shí)例圖。
圖2是系統(tǒng)構(gòu)成的詳細(xì)圖。
圖3是開(kāi)關(guān)4的詳細(xì)圖。
圖4是控制裝置7的功能方塊圖。
圖5是判斷是否實(shí)施增壓器驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)及車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)控制的判斷方法流程圖。
圖6是選擇高μ路加速優(yōu)先控制模式時(shí)的控制流程。
圖7是選擇在低μ路上的加速·穿越性優(yōu)先模式時(shí)的控制流程。
圖8是發(fā)電機(jī)的機(jī)械響應(yīng)的一個(gè)實(shí)例圖。
圖9是電力分配器12的輸入及輸出圖。
圖10是優(yōu)選的分配器動(dòng)作狀態(tài)圖。
圖11是分配器的動(dòng)作狀態(tài)圖。
圖中1-發(fā)動(dòng)機(jī)，1a-增壓器，1b-增壓器驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)，2-前輪，3a～d-車輪轉(zhuǎn)速傳感器，4-開(kāi)關(guān)，5-加速踏板傳感器，7-控制裝置，8-后輪，9-變速箱，10-發(fā)電機(jī)，11a～c-電力線，12-電力分配器，14-車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)，15-差速器。
具體實(shí)施例方式
以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施例。圖1是本發(fā)明的混合動(dòng)力汽車的系統(tǒng)構(gòu)成實(shí)例圖。本車輛具有驅(qū)動(dòng)前輪2或后輪8的任意一方的發(fā)動(dòng)機(jī)1、被發(fā)動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)10、接受發(fā)電機(jī)10所發(fā)出的電力供給并驅(qū)動(dòng)不用發(fā)動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)的車輪(稱為非發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)輪)的車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)14、設(shè)于發(fā)動(dòng)機(jī)1吸氣管上的增壓器1a、接受發(fā)電機(jī)10所發(fā)出的電力供給并驅(qū)動(dòng)增壓器1a的增壓器用驅(qū)動(dòng)馬達(dá)1b、將來(lái)自發(fā)電機(jī)10的電力分配給增壓器用驅(qū)動(dòng)馬達(dá)1b和車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)14并調(diào)整所分配電量的電力分配器12、分別檢測(cè)用發(fā)動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)車輪(稱為發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)輪)及用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)車輪(稱為馬達(dá)驅(qū)動(dòng)輪)的各旋轉(zhuǎn)的車輪轉(zhuǎn)速傳感器3a、3b、以及輸入車輪轉(zhuǎn)速傳感器3a、3b的信息并控制電力分配器12電力分配的控制裝置7。
以下，利用圖2詳細(xì)說(shuō)明系統(tǒng)的構(gòu)成。為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，以用發(fā)動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)前輪2、用車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)14驅(qū)動(dòng)后輪8的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。但是，在實(shí)際應(yīng)用中可以將前后調(diào)換。
發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出通過(guò)內(nèi)裝了扭矩轉(zhuǎn)換器的變速箱9被傳遞到前輪2。車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)14的輸出，通過(guò)內(nèi)裝了離合器的差速器15被傳遞給后輪8。發(fā)電機(jī)10和車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)14及增壓器驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)1b，通過(guò)電力分配器12由電力線11a、11b、11c實(shí)行電連接。
用發(fā)動(dòng)機(jī)1，并通過(guò)未圖示的增速皮帶輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)10。利用流過(guò)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁線圈10a的勵(lì)磁電流量能使發(fā)電量變化。為了控制發(fā)電量，控制裝置7根據(jù)流過(guò)電力線11a的電流和來(lái)自未圖示的電流傳感器的信息，調(diào)整勵(lì)磁電流量。因此在發(fā)電機(jī)輸出側(cè)不需要特別的電路，能實(shí)現(xiàn)輕量化。
車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)14和增壓器驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)1b，除了能夠通過(guò)由控制裝置7控制各個(gè)內(nèi)裝的勵(lì)磁線圈14a及1d的電流來(lái)改變扭矩常數(shù)、獲得所希望的扭矩以外，還可以防止因各個(gè)馬達(dá)產(chǎn)生的反向感應(yīng)電而向電力發(fā)電機(jī)的倒流，并能防止發(fā)電機(jī)的燒損。
控制裝置7，通過(guò)控制調(diào)整配置于發(fā)動(dòng)機(jī)1進(jìn)氣管1c上的吸入空氣流量的電子控制風(fēng)門1f，來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出。另外，控制裝置7，利用來(lái)自安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)上的旋轉(zhuǎn)速度傳感器1e的信號(hào)來(lái)監(jiān)視發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度。
作為檢測(cè)對(duì)車輛加速要求的加速要求檢測(cè)機(jī)構(gòu)，設(shè)有檢測(cè)駕駛員踩踏加速踏板的踏入量的加速踏板傳感器5，該檢測(cè)信號(hào)被送往控制裝置7。在各車輪上配置了用于檢測(cè)車輛加速時(shí)車輪的旋轉(zhuǎn)速度的車輪轉(zhuǎn)速傳感器3a～d，這些檢測(cè)信號(hào)也被送往控制裝置7。另外，表示駕駛員選擇電力分配器控制動(dòng)作的開(kāi)關(guān)4狀態(tài)的信號(hào)也被送往控制裝置7。
圖3是開(kāi)關(guān)4的詳細(xì)圖。圖3A是開(kāi)關(guān)的主視圖，駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕4a，以選擇電力分配器的控制方法。若選擇了位置A，則是省燃料優(yōu)先模式，若選擇了位置B，則是在高μ路面行駛的加速優(yōu)先的高μ路加速優(yōu)先模式，若選擇了位置C，則是在低μ路面行駛的加速·穿越性優(yōu)先的低μ路加速·穿越性優(yōu)先模式。這樣在一個(gè)開(kāi)關(guān)上集中了可以選擇的控制方法，使選擇簡(jiǎn)便，并且容易確認(rèn)被選擇了的控制方法。
圖4是控制裝置7的功能方塊圖。駕駛員要求判斷單元(方塊)B8，讀取來(lái)自選擇開(kāi)關(guān)4、及加速踏板傳感器5的信號(hào)(信息)并計(jì)算駕駛員要求的驅(qū)動(dòng)扭矩。
車輛驅(qū)動(dòng)方法判斷單元B7，根據(jù)來(lái)自駕駛員要求判斷單元B8的信息、及車輪轉(zhuǎn)速傳感器3的信息，計(jì)算成為前后輪目標(biāo)的驅(qū)動(dòng)扭矩，然后，綜合這些計(jì)算結(jié)果和來(lái)自變速箱控制單元B1的齒輪比信息、來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)輸出控制單元B2的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及扭矩信息、來(lái)自發(fā)電機(jī)輸出控制單元B3的發(fā)電機(jī)10的輸入扭矩及輸出電力信息、來(lái)自分配器控制單元B4的對(duì)各馬達(dá)1b、14的電力分配的信息、來(lái)自增壓器驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)控制單元B5的增壓器1a旋轉(zhuǎn)速度信息、來(lái)自車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)控制單元B6的車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)14的旋轉(zhuǎn)速度及扭矩信息，將指令值分發(fā)到從B1到B6的各個(gè)單元。
變速箱控制單元B1，按照指令進(jìn)行減速比選擇或自動(dòng)變速機(jī)鎖定控制。
發(fā)動(dòng)機(jī)輸出控制單元B2，按照指令值，除了控制用未圖示的燃料噴射裝置進(jìn)行的燃料供給量以外，還進(jìn)行使用電子控制風(fēng)門1f的吸入空氣量控制、用未圖示的點(diǎn)火裝置進(jìn)行的點(diǎn)火時(shí)刻控制。
發(fā)電機(jī)輸出控制單元B3，使用未圖示的電流傳感器、電壓傳感器的信息，按照目標(biāo)輸出調(diào)整發(fā)電機(jī)10勵(lì)磁線圈10a的勵(lì)磁電流。
配器控制單元B4，按照設(shè)在電力分配器12與各馬達(dá)之間的未圖示的電流傳感器及電壓傳感器的信息控制開(kāi)關(guān)動(dòng)作，以達(dá)到所決定的電力分配。
增壓器驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)控制單元B5及車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)控制單元B6，用未圖示的旋轉(zhuǎn)速度傳感器檢測(cè)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度，并根據(jù)該檢測(cè)值來(lái)控制勵(lì)磁線圈1d及14a的電流量。具體的是，用PWM(Pulse Width Modulation)，接通切斷電壓來(lái)控制電流量。
下面，用圖5～圖7說(shuō)明控制流程。圖5是判斷是否實(shí)施增壓器驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)1b及車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)14控制的判斷流程，只要駕駛員要求判斷單元B8使發(fā)動(dòng)機(jī)1起動(dòng)，則反復(fù)實(shí)行該程序。在步驟S1中，若根據(jù)加速踏板傳感器5的信號(hào)、踩踏加速踏板，則作為有加速要求而進(jìn)行加速要求判定。在步驟S2中，若按照加速要求判定、有加速要求，則進(jìn)入步驟S3，若沒(méi)有，則使程序進(jìn)入返回。在步驟S3，讀取開(kāi)關(guān)4的位置，并在車輛驅(qū)動(dòng)方式判斷單元B7中實(shí)施對(duì)應(yīng)其位置的控制模式。
當(dāng)開(kāi)關(guān)4被選擇了位置A的省燃料優(yōu)先模式時(shí)，為了避免因驅(qū)動(dòng)增壓器驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)1b或車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)14而引起降低效率及增大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的燃料消耗，控制裝置7進(jìn)行控制，以便能不從電力分配器12向增壓器驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)1b或車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)14分配電力。
圖6是選擇了開(kāi)關(guān)4在位置B的高μ路加速優(yōu)先控制模式時(shí)的流程。在該模式中，在初始狀態(tài)下對(duì)增壓器驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)1b加大電力分配器12的電力分配，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩增大。然后在步驟S20的、計(jì)算電力分配器12指令值的步驟中進(jìn)行控制，以便在加速要求持續(xù)期間增加對(duì)增壓器驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)1b的電力分配，并且以增大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩來(lái)獲得大的加速。但是當(dāng)因增壓器驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)1b的輸出增加而發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩上升時(shí)，在前輪2上會(huì)有發(fā)生打滑且加速遲緩的危險(xiǎn)。為了避免發(fā)生這樣情況，在步驟S21中以從前輪2的速度減去后輪8的旋轉(zhuǎn)速度而求其差，當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度差比預(yù)定的值大時(shí)，則判斷為產(chǎn)生了過(guò)大的打滑，此時(shí)從步驟S22進(jìn)入步驟S23，并實(shí)施為了減少對(duì)前輪2的扭矩供給而使驅(qū)動(dòng)后輪8的車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)14動(dòng)作的步驟S23。在沒(méi)有打滑時(shí)，則從步驟S22進(jìn)入返回。以此，可以極力地縮小前輪2因過(guò)大的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩而產(chǎn)生的打滑，并能獲得較大的加速度。
圖7是選擇了開(kāi)關(guān)4在位置C的低μ路上的加速·穿越性優(yōu)先模式時(shí)的流程。低μ路加速·穿越性優(yōu)先模式，是在初始狀態(tài)下為了獲得驅(qū)動(dòng)后輪8的馬達(dá)14輸出而將電力分配器12的分配設(shè)定為向驅(qū)動(dòng)增壓器驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)1b和車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)14雙方供給電力，并根據(jù)車輪的打滑狀態(tài)而改變其分配比例的方法。從初始狀態(tài)開(kāi)始行駛，當(dāng)在步驟S30判斷為前輪2的打滑過(guò)大時(shí)，則步驟S31進(jìn)入步驟S32處理，并增加對(duì)車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)14的電力供給。在該控制中，由于原來(lái)對(duì)車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)14的電力就很大，所以，步驟S32的結(jié)果，是用馬達(dá)14驅(qū)動(dòng)的后輪8有可能打滑。另外，后輪8的打滑，根據(jù)由車輪轉(zhuǎn)速傳感器3b、3d檢測(cè)出的后輪8的車輪速度而求出加速度，當(dāng)其比預(yù)先設(shè)定的值大時(shí)，則以判斷為打滑，以此方法進(jìn)行檢測(cè)。在步驟S32中實(shí)行該方法，若打滑過(guò)大，則為了減少對(duì)后輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)14的電力分配，從步驟S35進(jìn)入步驟S36，增大對(duì)增壓器用馬達(dá)1b的電力分配。當(dāng)后輪8沒(méi)有打滑時(shí)，則原封不動(dòng)地從步驟S35進(jìn)入返回。當(dāng)由步驟S30的判斷結(jié)果得知前輪2沒(méi)有過(guò)大地打滑時(shí)，從步驟S31進(jìn)入步驟S33，并增大對(duì)增壓器用馬達(dá)1b的分配，利用增加發(fā)動(dòng)機(jī)輸出而提高低μ路加速·穿越性。
下面，使用圖8～圖11來(lái)表示電力分配器12的動(dòng)作。圖8是在用電力分配器12將發(fā)電機(jī)10的輸出從增壓器驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)12轉(zhuǎn)換到車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)14時(shí)的發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)扭矩的變化，即，是發(fā)電機(jī)10的機(jī)械響應(yīng)的一個(gè)實(shí)例的圖。在時(shí)刻0(零)時(shí)開(kāi)始轉(zhuǎn)換，發(fā)電機(jī)10的驅(qū)動(dòng)扭矩延遲而變化。此時(shí)，表示轉(zhuǎn)換的瞬間，將驅(qū)動(dòng)扭矩變化的63％定義為響應(yīng)時(shí)間τ。
圖9表示的是電力分配器12的輸入及輸出。輸入是來(lái)自發(fā)電機(jī)10的電力，由電力線11a供給。輸出有3個(gè)，第1是通過(guò)電力線11b與增壓器驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)1d連接，第2是通過(guò)電力線11c與車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)14連接，第3是與電阻51連接。電力分配器12向第1到第3的輸出進(jìn)行切換和分配所輸入的電力。
圖10是優(yōu)選的分配器12動(dòng)作狀態(tài)圖，將向車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)14及增壓器驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)1b及電阻51的電力供給時(shí)刻分別表示為A、B、C。將此時(shí)的發(fā)電機(jī)10的驅(qū)動(dòng)扭矩表示為D、發(fā)電電力表示為E。虛線表示為相當(dāng)于響應(yīng)時(shí)間τ的時(shí)間。在本實(shí)施例中，能在比用虛線表示電力供給時(shí)間的響應(yīng)時(shí)間τ短的時(shí)間范圍切換與分配器12連接的各個(gè)要素。因此，如D所示，發(fā)電機(jī)10的驅(qū)動(dòng)扭矩變動(dòng)小，同時(shí)發(fā)電機(jī)10的發(fā)電電力的變動(dòng)也小。在使電力分配變化時(shí)，只要用控制裝置7控制電力分配器12、以便能調(diào)整向各要素的電力供給時(shí)間即可。但是，為了進(jìn)一步減小發(fā)電機(jī)10的驅(qū)動(dòng)扭矩的變動(dòng)，要進(jìn)一步減小向各要素的電力供給時(shí)間，并依次進(jìn)行切換為好。另一方面，由于為縮短供給時(shí)間會(huì)使分配器12的電路變的昂貴，所以此時(shí)以獲得充分效果的響應(yīng)時(shí)間τ為限度。為了比較，在圖11中表示以比響應(yīng)時(shí)間τ長(zhǎng)的間隔從電力分配器12分配電力時(shí)的狀況。此時(shí)，如D的實(shí)線所示，發(fā)電機(jī)10的驅(qū)動(dòng)扭矩，以比響應(yīng)時(shí)間τ短的間隔進(jìn)行分配電力時(shí)(D的虛線)顯示出較大的變動(dòng)，會(huì)使驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)10的皮帶輪機(jī)構(gòu)的皮帶耐久性變差、并產(chǎn)生噪音·振動(dòng)，乘坐舒適性不好。
另外，控制裝置7，無(wú)論有沒(méi)有加速踏板傳感器5的輸入，而當(dāng)由被配置于與車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)14連接的電力線11c上的未圖示的電流傳感器檢測(cè)出比預(yù)定的規(guī)定值大的電流時(shí)，車輛有不隨駕駛員的意圖而加速的危險(xiǎn)，最好立即停止車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)14的扭矩輸出。此時(shí)，也可以利用電力分配器12，切斷向車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)14的電力。也可以利用控制裝置7微小地設(shè)定車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)14的勵(lì)磁線圈14a的電流，但由于勵(lì)磁線圈14a，因線圈的電感，其響應(yīng)相對(duì)電力分配器12的電力斷電遲緩，所以在想立刻停止車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)14的扭矩時(shí)，使用電力分配器12則更有效。如本實(shí)施例所述，可以能動(dòng)地分配電力的電力分配裝置，也具有提高安全性的效果。
以上，通過(guò)利用在實(shí)施例中所示的構(gòu)成及電力分配器12的控制方法，可以實(shí)現(xiàn)確保節(jié)省燃料、低μ路面上的加速·穿越性、高μ路面上的加速性等3個(gè)性能的混合動(dòng)力汽車。
權(quán)利要求
1.一種混合動(dòng)力車，用發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)前輪或后輪的任意一方和發(fā)電機(jī)，利用所述發(fā)電機(jī)的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)并驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的非驅(qū)動(dòng)輪而行駛，其特征在于具有設(shè)在所述發(fā)動(dòng)機(jī)吸氣管上的增壓器、通過(guò)所述發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述增壓器的增壓器用馬達(dá)、將來(lái)自所述發(fā)電機(jī)的電力分配給所述增壓器用馬達(dá)及所述車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的電力分配器、和輸入車輪的旋轉(zhuǎn)信息并控制電力分配器的電力分配的控制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力車，其特征在于在所述電力分配器向所述增壓器用馬達(dá)及所述車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)分配電力時(shí)，進(jìn)行比與所述發(fā)電機(jī)電力負(fù)荷隨時(shí)間的變化對(duì)應(yīng)的機(jī)械輸入變化響應(yīng)時(shí)間快的電力切換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力車，其特征在于所述控制裝置，由駕駛員的開(kāi)關(guān)操作來(lái)調(diào)整對(duì)所述增壓器用馬達(dá)及所述車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的電力分配量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力車，其特征在于所述控制裝置，在發(fā)動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)的車輪的旋轉(zhuǎn)速度超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)非驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度的狀態(tài)下，控制增大對(duì)所述車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的電力分配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力車，其特征在于所述控制裝置，在所述車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)所驅(qū)動(dòng)的車輪的旋轉(zhuǎn)速度、超過(guò)所述發(fā)動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)的車輪的旋轉(zhuǎn)速度的狀態(tài)下，控制增大對(duì)所述增壓器用馬達(dá)的電力分配。
6.一種混合動(dòng)力車的控制方法，用發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)前輪或后輪的任意一方和發(fā)電機(jī)，利用所述發(fā)電機(jī)的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)并驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的非驅(qū)動(dòng)輪而行駛，其特征在于將由所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力分配給驅(qū)動(dòng)設(shè)在發(fā)動(dòng)機(jī)吸氣管上的增壓器的增壓器用馬達(dá)及所述車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)，并且根據(jù)行駛狀態(tài)控制分配量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混合動(dòng)力車的控制方法，其特征在于在向所述增壓器用馬達(dá)及所述車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)分配電力時(shí)，進(jìn)行比與所述發(fā)電機(jī)電力負(fù)荷隨時(shí)間的變化對(duì)應(yīng)的機(jī)械輸入變化響應(yīng)時(shí)間快的電力切換。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混合動(dòng)力車的控制方法，其特征在于由駕駛員的開(kāi)關(guān)操作來(lái)調(diào)整對(duì)所述增壓器用馬達(dá)及所述車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的電力分配量。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混合動(dòng)力車的控制方法，其特征在于在發(fā)動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)的車輪的旋轉(zhuǎn)速度超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)非驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度的狀態(tài)下，控制增大對(duì)所述車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的電力分配。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混合動(dòng)力車的控制方法，其特征在于在所述車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)所驅(qū)動(dòng)的車輪的旋轉(zhuǎn)速度、超過(guò)所述發(fā)動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)的車輪的旋轉(zhuǎn)速度的狀態(tài)下，控制增大對(duì)所述增壓器用馬達(dá)的電力分配。
全文摘要
一種混合動(dòng)力車，具有驅(qū)動(dòng)前輪(2)或后輪(8)的任意一方的發(fā)動(dòng)機(jī)(1)、由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)(10)、利用發(fā)電機(jī)的電力驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)非驅(qū)動(dòng)輪的車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)(14)、利用發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)增壓器(1a)的增壓器用驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(1b)、將來(lái)自發(fā)電機(jī)的電力分配給增壓器用驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和車輪驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)并調(diào)整所分配電量的電力分配器(12)、和輸入車輪轉(zhuǎn)速傳感器(3a、3b)的信息并控制電力分配器的電力分配的控制裝置(7)。這種混合動(dòng)力車，能穩(wěn)定且確保惡劣路面上的穿越性并在良好路面狀態(tài)下獲得大的加速，同時(shí)，在不需要大的加速時(shí)能維持燃料消耗率而行駛。
文檔編號(hào)B60K6/52GK1769086SQ20051000905
公開(kāi)日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2005年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月2日
發(fā)明者小渡武彥, 井村進(jìn)也, 松崎則和, 藤原慎, 山本立行, 山本大介 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所