專利名稱：用于車輛的驅(qū)動控制裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于車輛的驅(qū)動控制裝置和方法，該車輛具有由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的主驅(qū)動輪和由電動機(jī)驅(qū)動的輔助輪，其中離合器設(shè)置于所述電動機(jī)和所述輔助輪之間。
背景技術(shù)：
日本專利申請首次公開文本No.2002-200932示出了一種用于四輪驅(qū)動車輛的驅(qū)動力控制裝置，其中，前輪由發(fā)動機(jī)驅(qū)動，而后輪由電動機(jī)驅(qū)動，即，在所謂的備用式四輪驅(qū)動車輛中，離合器插設(shè)在電動機(jī)和車輪之間，并用以在電動機(jī)不操作時中斷其間的動力傳輸，從而其中的摩擦損失保持在較低水平上并防止其燃油經(jīng)濟(jì)性的下降。
不過，在濕式離合器中，如果作為從動部件的車輪即使在離合器處于分離狀態(tài)時也被旋轉(zhuǎn)，那么由于其中所用的油的粘性回在其上產(chǎn)生空轉(zhuǎn)扭矩(也被稱為拖帶扭矩)，從而作為驅(qū)動部件的電動機(jī)回產(chǎn)生隨動運(yùn)動。雖然空轉(zhuǎn)扭矩較小，但插設(shè)于離合器和電動機(jī)之間的減速器會導(dǎo)致電動機(jī)的過度旋轉(zhuǎn)。電動機(jī)可以通過增加其旋轉(zhuǎn)阻力(摩擦)來防止經(jīng)受這種引起過度旋轉(zhuǎn)的拖帶運(yùn)動。不過，這會限制所使用電動機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致其成本性能和操作效率的下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種車輛驅(qū)動控制裝置，即使在設(shè)置于電動機(jī)和車輪之間的離合器中產(chǎn)生空轉(zhuǎn)扭矩時也能夠有效地防止電動機(jī)經(jīng)受拖帶運(yùn)動，從而允許使用具有低旋轉(zhuǎn)阻力的電動機(jī)。
在本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于車輛的驅(qū)動控制裝置，所述車輛具有驅(qū)動主驅(qū)動輪的內(nèi)燃機(jī)、驅(qū)動輔助驅(qū)動輪的電動機(jī)，以及設(shè)置于所述電動機(jī)和所述輔助驅(qū)動輪之間的離合器，所述驅(qū)動控制裝置包括拖帶運(yùn)動檢測部分，用以檢測所述電動機(jī)經(jīng)受由于所述離合器的空轉(zhuǎn)扭矩造成的拖帶運(yùn)動；以及反向扭矩控制部分，用以當(dāng)所述拖帶運(yùn)動檢測部分檢測到所述電動機(jī)的拖帶運(yùn)動時，控制所述電動機(jī)的沿與所述電動機(jī)拖帶運(yùn)動方向相反的方向的扭矩。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種用于車輛的驅(qū)動控制裝置，所述車輛具有驅(qū)動主驅(qū)動輪的內(nèi)燃機(jī)、驅(qū)動輔助驅(qū)動輪的電動機(jī)，以及設(shè)置于電動機(jī)和輔助驅(qū)動輪之間的離合器，所述驅(qū)動控制裝置包括拖帶運(yùn)動檢測裝置，用于檢測所述電動機(jī)經(jīng)受由于所述離合器的空轉(zhuǎn)扭矩造成的拖帶運(yùn)動；以及反向扭矩控制裝置，用于當(dāng)所述拖帶運(yùn)動檢測裝置檢測到所述電動機(jī)的拖帶運(yùn)動時，控制所述電動機(jī)的沿與所述電動機(jī)拖帶運(yùn)動方向相反的方向的扭矩。
在本發(fā)明的又一方面中，提供了一種控制車輛的方法，所述車輛具有驅(qū)動主驅(qū)動輪的內(nèi)燃機(jī)、驅(qū)動輔助驅(qū)動輪的電動機(jī)，以及設(shè)置于電動機(jī)和輔助驅(qū)動輪之間的離合器，所述方法包括檢測所述電動機(jī)經(jīng)受由于所述離合器的空轉(zhuǎn)扭矩造成的拖帶運(yùn)動；以及當(dāng)檢測到所述電動機(jī)的拖帶運(yùn)動時，控制所述電動機(jī)的沿與所述電動機(jī)拖帶運(yùn)動方向相反的方向的扭矩。


圖1是圖示應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動控制裝置的四輪驅(qū)動車輛的示意圖。
圖2是在本發(fā)明驅(qū)動控制裝置的第一實(shí)施例中執(zhí)行的反向扭矩控制程序的流程圖。
圖3是在本發(fā)明驅(qū)動控制裝置的第二實(shí)施例中執(zhí)行的反向扭矩控制程序的流程圖。
圖4是在本發(fā)明驅(qū)動控制裝置的第三實(shí)施例中執(zhí)行的反向扭矩控制程序的流程圖。
圖5是在本發(fā)明驅(qū)動控制裝置的第四實(shí)施例中執(zhí)行的反向扭矩控制程序的流程圖。
具體實(shí)施例方式
參照圖1，其中圖示了配設(shè)有根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的驅(qū)動控制裝置的所謂的備用式四輪驅(qū)動車輛的示意圖。如圖1所示，前輪1FL和1FR構(gòu)成了由發(fā)動機(jī)2即內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的主驅(qū)動輪，而后輪1RL和1RR構(gòu)成了由電動機(jī)3驅(qū)動的輔助驅(qū)動輪。離合器9設(shè)置于電動機(jī)3和后輪1RL和1RR之間。
發(fā)動機(jī)2的輸出動力通過帶有扭矩轉(zhuǎn)換器的與變速器制成一體的自動驅(qū)動橋4傳送至前輪1FL和1FR，并且同時通過V型帶5傳送至發(fā)電機(jī)6。發(fā)電機(jī)6由發(fā)動機(jī)2驅(qū)動，并產(chǎn)生通過電力電纜7直接供給電動機(jī)3的電力。另一方面，電動機(jī)3的輸出功率順序通過二級減速器8、電磁操作的濕式多盤離合器9和差速傳動機(jī)構(gòu)10傳送至后輪1RL和1RR。
發(fā)電機(jī)6配設(shè)有晶體管驅(qū)動的調(diào)節(jié)器，用于控制發(fā)電機(jī)6的發(fā)電電壓V。具體來說，調(diào)節(jié)器響應(yīng)于從4WD控制器11傳送來的發(fā)電機(jī)控制指令來控制勵磁電流Ig，從而適當(dāng)?shù)乜刂瓢l(fā)電機(jī)6的發(fā)電電壓V。在電力電纜7的路徑上，設(shè)置了斷路繼電器12用于中斷從發(fā)電機(jī)6至電動機(jī)3的電力供應(yīng)，以及短路繼電器13用于使電動機(jī)3的電樞產(chǎn)生短路。這兩個繼電器12和13都響應(yīng)于從4WD控制器11傳送來的繼電器控制指令進(jìn)行控制。
電動機(jī)3包括由例如他勵型的直流(DC)電動機(jī)構(gòu)成。電動機(jī)3電連接于4WD控制器11并接收由之傳送的電動機(jī)控制指令。施加于電動機(jī)3的勵磁電流Im響應(yīng)于電動機(jī)控制指令進(jìn)行控制，從而控制電動機(jī)3的驅(qū)動扭矩Tm。離合器9為激勵驅(qū)動型，當(dāng)向其施加勵磁電流時離合器接合。離合器9電連接于4WD控制器11并接收從其傳送的離合器控制指令。勵磁電流響應(yīng)離合器控制指令進(jìn)行控制，從而控制從電動機(jī)3到后輪1RL和1RR的扭矩傳輸。
4WD控制器11接收由車輛司機(jī)驅(qū)動的4WD開關(guān)14的ON/OFF信號。4WD控制器11控制離合器9，使得當(dāng)向其輸入OFF信號時，離合器9分離以中斷電動機(jī)3對后輪1RL和1RR的驅(qū)動，即處于二輪驅(qū)動狀態(tài)，相反，當(dāng)向其輸入ON信號時，離合器9接合從而通過電動機(jī)3驅(qū)動后輪1RL和1RR，即處于四輪驅(qū)動狀態(tài)。此外，4WD控制器11還接收表示分別由車輪旋轉(zhuǎn)速度傳感器15L和15R檢測的前輪速度VWFL和VWFR的信號，由電動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度傳感器16檢測的電動機(jī)3的旋轉(zhuǎn)速度Nm，以及由油門位置傳感器17檢測的油門的開啟程度Acc。4WD控制器11于拖帶運(yùn)動(drag motion)檢測部分和反向扭矩控制部分處理這些信號并執(zhí)行反向扭矩控制，這將在后文進(jìn)行詳細(xì)說明。拖帶運(yùn)動檢測部分用以檢測電動機(jī)3是否由于離合器9的空轉(zhuǎn)扭矩而產(chǎn)生拖帶運(yùn)動。反向扭矩控制部分用以當(dāng)電動機(jī)3的拖帶運(yùn)動由拖帶運(yùn)動檢測部分檢測到時，控制電動機(jī)3的沿與電動機(jī)3拖帶運(yùn)動的方向相反的方向的扭矩。4WD控制器11可以包括一個和多個微電腦，其中每個都包括中央處理單元(CPU)、只讀存儲器(ROM)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)和輸入/輸出接口(I/O接口)。
參照圖2，圖中解釋了由第一實(shí)施例中的4WD控制器11執(zhí)行的反向扭矩控制程序的流程圖。同時，這里省略了四輪驅(qū)動操作時控制流程的細(xì)節(jié)。反向扭矩控制流程以預(yù)定的時間間隔例如每10毫秒予以執(zhí)行。
如圖2所示，邏輯流程開始并行至步驟S1，在步驟S1中，4WD控制器11確定4WD開關(guān)14是否處于OFF位置。當(dāng)步驟S1中的確定是否定的時，也就是說，當(dāng)4WD開關(guān)14處于ON位置時，那么就確定車輛處于四輪驅(qū)動操作狀態(tài)。于是，程序結(jié)束。當(dāng)步驟S1中的確定是肯定的時，也就是說，當(dāng)4WD開關(guān)14處于OFF位置時，就確定車輛處于兩輪驅(qū)動操作狀態(tài)。然后，4WD控制器前進(jìn)至步驟S2。
在步驟S2中，4WD控制器11基于電動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度Nm計算電動機(jī)旋轉(zhuǎn)加速度“a”。隨后，在步驟S3中，4WD控制器11確定電動機(jī)旋轉(zhuǎn)加速度“a”是否不小于預(yù)定值al。在該實(shí)施例中，預(yù)定值al不小于車輪旋轉(zhuǎn)加速度的二倍。預(yù)定值a1可以設(shè)置為車輪旋轉(zhuǎn)加速度的任何倍數(shù)作為調(diào)整參數(shù)。在步驟3中，當(dāng)電動機(jī)旋轉(zhuǎn)加速度“a”小于預(yù)定值al時，確定電動機(jī)3沒有由于離合器9的空轉(zhuǎn)扭矩，即所謂的拖帶扭矩，而產(chǎn)生拖帶運(yùn)動。于是，程序結(jié)束。在步驟3中，當(dāng)電動機(jī)旋轉(zhuǎn)加速度“a”為預(yù)定值al或者大于al時，確定電動機(jī)3由于離合器9的空轉(zhuǎn)扭矩而經(jīng)受拖帶運(yùn)動，然后，4WD控制器11前進(jìn)至步驟S4。這里，空轉(zhuǎn)扭矩指的是當(dāng)離合器9處于分離狀態(tài)時，由從動側(cè)部分的空轉(zhuǎn)產(chǎn)生的并且被傳遞到驅(qū)動側(cè)部件的扭矩。換句話說，空轉(zhuǎn)扭矩指的是往往會拖帶驅(qū)動側(cè)部分的從動側(cè)部分的扭矩。
在步驟S4中，4WD控制器11根據(jù)前輪速度VWFL和VWFR確定車輛正在向前還是向后行駛。即，在步驟S4中，4WD控制器11確定電動機(jī)3的拖帶運(yùn)動的方向。在步驟S4中，當(dāng)車輛正在向前行駛時，確定電動機(jī)3的拖帶運(yùn)動沿向前方向產(chǎn)生。然后，程序前進(jìn)至步驟S5，在步驟S5中，有待在電動機(jī)3中產(chǎn)生的電動機(jī)扭矩被設(shè)定為向后方向。在步驟S4中，當(dāng)車輛正在向后行駛時，確定電動機(jī)3的拖帶運(yùn)動沿向后方向產(chǎn)生。然后，程序前進(jìn)至步驟S6，在步驟S6中，有待在電動機(jī)3中產(chǎn)生的電動機(jī)扭矩被設(shè)定為向前方向。
在繼步驟S5或S6之后的步驟S7中，短路繼電器13被接通以使電動機(jī)3的電樞短路。在步驟S8中，通過控制電動機(jī)3的勵磁電流和電流方向，沿與電動機(jī)3的拖帶運(yùn)動的方向相反的方向控制電動機(jī)3的扭矩，從而在電動機(jī)3中產(chǎn)生制動扭矩。這里，有待產(chǎn)生的制動扭矩被設(shè)定為夠減小拖帶運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)加速度“a”的最小值。
然后，在步驟S9中，4WD控制器11確定電動機(jī)3的旋轉(zhuǎn)加速度“a”是否下降為小于預(yù)定值a1。在步驟S9中，當(dāng)電動機(jī)3的旋轉(zhuǎn)加速度“a”為預(yù)定值a1或者大于該預(yù)定值時，確定電動機(jī)3的拖帶運(yùn)動仍在繼續(xù)。然后，程序回到步驟S8。在步驟S9中，當(dāng)電動機(jī)3的旋轉(zhuǎn)加速度“a”小于預(yù)定值a1時，確定電動機(jī)3不產(chǎn)生拖帶運(yùn)動。然后，4WD控制器11前進(jìn)至步驟S10，在步驟S10中，電動機(jī)3中勵磁電流的產(chǎn)生被停止，從而停止在其中產(chǎn)生制動扭矩。
接著，在步驟S11中，短路繼電器13被斷開以解除電動機(jī)3的短路。然后，程序結(jié)束以終止反向扭矩控制過程。
步驟S1到S3構(gòu)成4WD控制器11的拖帶運(yùn)動檢測部分，而步驟S4到S11構(gòu)成其反向扭矩控制部分。
下面將說明本發(fā)明驅(qū)動控制裝置的第一實(shí)施例的操作和效果。當(dāng)如步驟S1中指明的“是”那樣在4WD開關(guān)14處于OFF位置的情況下車輛行駛于二輪驅(qū)動狀態(tài)時，即當(dāng)電動機(jī)3處于斷電狀態(tài)時，離合器9處于分離狀態(tài)使得摩擦損失保持較低，因此，可以防止燃油經(jīng)濟(jì)性的略化。
不過，當(dāng)處于從動側(cè)的后輪1RL和1RR被旋轉(zhuǎn)時，處于分離狀態(tài)的離合器9由于離合器9中使用的油的粘性而承受空轉(zhuǎn)扭矩。這就引起了驅(qū)動側(cè)的電動機(jī)3的拖帶運(yùn)動。雖然空轉(zhuǎn)扭矩較小，但也存在這樣一來的可能性電動機(jī)3由于設(shè)置于離合器9和電動機(jī)3之間的二級減速器8而經(jīng)受過量的拖帶旋轉(zhuǎn)。拖帶旋轉(zhuǎn)的發(fā)生可以通過使用具有大旋轉(zhuǎn)阻力，即摩擦力，的電動機(jī)進(jìn)行抑止。不過，這樣會限制電動機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致成本增加和電動機(jī)效率的下降。
在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，當(dāng)檢測到由于離合器9的空轉(zhuǎn)扭矩造成的電動機(jī)3的拖帶運(yùn)動時，即當(dāng)4WD開關(guān)14處于OFF位置并且離合器9處于分離狀態(tài)時，如步驟S1中的“是”所指明的，且當(dāng)電動機(jī)旋轉(zhuǎn)加速度“a”為預(yù)定值a1或者大于a1時，如步驟S3中的“是”所指明的，短路繼電器13被接通以使電動機(jī)3的電樞短路，而電動機(jī)3中的勵磁電流和電流方向受到控制以產(chǎn)生與拖帶運(yùn)動方向相反方向的電動機(jī)3的電動機(jī)扭矩，從而在電動機(jī)3中產(chǎn)生制動扭矩，如步驟S4至S8所示。
如上文所述，制動效果被施加于電動機(jī)3以防止其拖帶運(yùn)動，例如過量旋轉(zhuǎn)，使得可以使用具有較小旋轉(zhuǎn)阻力的電動機(jī)。因此，可以減小對電動機(jī)3的類型和結(jié)構(gòu)的限制，從而避免成本增加以及電動機(jī)效率下降的問題。
而且，在第一實(shí)施例的反向扭矩控制操作中，制動扭矩不是在離合器9處于分離狀態(tài)的整個時期內(nèi)產(chǎn)生，而是能夠減小電動機(jī)3拖帶運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)加速度“a”的最小制動扭矩僅只在電動機(jī)3的拖帶運(yùn)動繼續(xù)進(jìn)行的期間內(nèi)產(chǎn)生。這可以有效地抑止燃油經(jīng)濟(jì)性的下降。
而且，在第一實(shí)施例的反向扭矩控制操作中，當(dāng)離合器9處于分離狀態(tài)，且電動機(jī)3的旋轉(zhuǎn)加速度“a”為預(yù)定值a1或者大于a1時，確定電動機(jī)3經(jīng)受拖帶運(yùn)動。這便于電動機(jī)3拖帶運(yùn)動的檢測。
而且，本發(fā)明并不局限于其中濕式多盤離合器用作離合器9的第一實(shí)施例，并且可以應(yīng)用于采用能夠在其中產(chǎn)生空轉(zhuǎn)扭矩的任何類型的離合器的改進(jìn)方案，例如，其中由于粉末的殘余磁性而產(chǎn)生空轉(zhuǎn)扭矩的粉末離合器(powder clutch)。
而且，本發(fā)明并不局限于其中DC電動機(jī)用作電動機(jī)3的第一實(shí)施例，并且可以應(yīng)用于其中使用交流(AC)電動機(jī)的改進(jìn)方案。在這種情況下，可對變換器的轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行控制以產(chǎn)生與AC電動機(jī)拖帶運(yùn)動的方向相反方向的一定大小的電動機(jī)扭矩。
而且，本發(fā)明并不局限于第一實(shí)施例，在第一實(shí)施例中，當(dāng)檢測到電動機(jī)3的拖帶運(yùn)動時，產(chǎn)生與拖帶運(yùn)動方向相反方向的制動扭矩。由于制動扭矩也用作再生扭矩，所以由制動扭矩產(chǎn)生的電能可以用于對電池充電從而提高能量效率。
而且，本發(fā)明并不局限于第一實(shí)施例，在第一實(shí)施例中，由發(fā)電機(jī)6產(chǎn)生的電力僅僅供給電動機(jī)3。本發(fā)明可以應(yīng)用于一種改進(jìn)方案，其中產(chǎn)生的電力可以供向諸如電池、點(diǎn)火器、起動器和空調(diào)等電氣設(shè)備。而且，本發(fā)明并不局限于第一實(shí)施例，在第一實(shí)施例中，二輪驅(qū)動狀態(tài)和四輪驅(qū)動狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換僅通過4WD開關(guān)14來進(jìn)行。本發(fā)明可以應(yīng)用于一種改進(jìn)方案，其中二輪驅(qū)動和四輪驅(qū)動狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換是響應(yīng)于前輪1FL和1FR的打滑狀態(tài)以及由車輛司機(jī)進(jìn)行的油門操作進(jìn)行的。
而且，本發(fā)明并不局限于第一實(shí)施例，在第一實(shí)施例中，前輪1FL和1FR用作由發(fā)動機(jī)2驅(qū)動的主驅(qū)動輪，而后輪1RL和1RR用作由電動機(jī)3驅(qū)動的輔助驅(qū)動輪。本發(fā)明可以應(yīng)用于一種改進(jìn)方案，其中后輪1RL和1RR用作主驅(qū)動輪，而前輪1FL和1FR用作輔助驅(qū)動輪。而且，本發(fā)明并不局限于第一實(shí)施例所述的四輪車輛，而是也可以應(yīng)用于二輪車輛、三輪車輛以及五輪或者更多輪的車輛。
參照圖3，圖中說明了在根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例中由4WD控制器11執(zhí)行的反向扭矩控制程序的流程圖。第二實(shí)施例不同于第一實(shí)施例之處在于，當(dāng)離合器9處于分離狀態(tài)并且油門開啟程度Acc的增量ΔA不小于預(yù)定值ΔA1時，4WD控制器11確定電動機(jī)3經(jīng)受拖帶運(yùn)動。即，第二實(shí)施例與第一實(shí)施例是相同的，例外的是圖3所示的步驟S22、S23和S29替代了第一實(shí)施例中的圖2所示的步驟S2、S3和S9。相同的附圖標(biāo)記表示相同的步驟，因此這里省略對其的詳細(xì)說明。
如圖3所示，在步驟S22中，4WD控制器11根據(jù)油門開啟程度Acc計算油門開啟程度Acc的增量ΔA。在步驟S23中，4WD控制器11確定增量ΔA是否不小于預(yù)定值ΔA1。在該實(shí)施例中，預(yù)定值ΔA1是能夠允許發(fā)動機(jī)2產(chǎn)生驅(qū)動車輪以便將車輛加速至0.05G或者更大的驅(qū)動力的值。預(yù)定值ΔA1可以設(shè)置為任何其他的G值作為調(diào)整參數(shù)。在步驟S23中，當(dāng)增量ΔA小于預(yù)定值ΔA1時，確定電動機(jī)3不經(jīng)受由于離合器9的空轉(zhuǎn)扭矩造成的拖帶運(yùn)動。然后，程序結(jié)束。在步驟S23中，當(dāng)增量ΔA為預(yù)定值ΔA1或者更大時，確定電動機(jī)3經(jīng)受由于離合器9的空轉(zhuǎn)扭矩造成的拖帶運(yùn)動，然后，程序前進(jìn)至步驟S4。該確定的理由是受拖帶運(yùn)動造成的電動機(jī)3的旋轉(zhuǎn)加速度與后輪1RL和1RR的旋轉(zhuǎn)加速度成比例，后輪的旋轉(zhuǎn)加速度與油門開啟程度Acc成比例。
在步驟S29中，4WD控制器11確定油門開啟程度Acc的增量ΔA是否下降至小于預(yù)定值ΔA1。在步驟S29中，當(dāng)增量ΔA為預(yù)定值ΔA1或者更大時，確定電動機(jī)3的拖帶運(yùn)動仍在繼續(xù)。然后，4WD控制器11返回至步驟S8。在步驟S29中，當(dāng)增量ΔA小于預(yù)定值ΔA1時，確定電動機(jī)3不經(jīng)受拖帶運(yùn)動。然后，程序前進(jìn)至步驟S10。步驟S1、S22和S23構(gòu)成了4WD控制器11的拖帶運(yùn)動檢測部分，而步驟S4至S8、S29、S10和S11構(gòu)成了4WD控制器11的反向扭矩控制部分。
在上述第二實(shí)施例中，電動機(jī)3的拖帶運(yùn)動根據(jù)油門開啟程度Acc的增量ΔA進(jìn)行檢測。因此，在電動機(jī)3的旋轉(zhuǎn)加速度“a”和旋轉(zhuǎn)速度Nm實(shí)際增加以前，可以在電動機(jī)3中產(chǎn)生與拖帶運(yùn)動方向相反方向的制動扭矩，從而有效地防止拖帶運(yùn)動。第二實(shí)施例也可以與第一實(shí)施例達(dá)到相同的效果。
參照圖4，圖中說明了在根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例中由4WD控制器11執(zhí)行的反向扭矩控制程序的流程圖。第三實(shí)施例不同于第一實(shí)施例之處在于，當(dāng)離合器9處于分離狀態(tài)并且電動機(jī)3的旋轉(zhuǎn)速度Nm不小于預(yù)定值Nm1時，4WD控制器11確定電動機(jī)3經(jīng)歷拖帶運(yùn)動。即，第三實(shí)施例與第一實(shí)施例相同，例外的是省略了第一實(shí)施例的圖2所示的步驟S2，圖4所示的步驟S33和S39替代了圖2所示的步驟S3和S9。相同的附圖標(biāo)記表示相同的步驟，因此這里省略對其的詳細(xì)說明。
如圖4所示，在步驟S33中，4WD控制器11確定電動機(jī)3的旋轉(zhuǎn)速度Nm是否不小于預(yù)定值Nm1。在該實(shí)施例中，預(yù)定值Nm1是能夠防止在電動機(jī)3中發(fā)生沖擊(burst)的沖擊阻止旋轉(zhuǎn)速度。預(yù)定值Nm1可以根據(jù)電動機(jī)3的結(jié)構(gòu)而設(shè)定。在步驟S33中，當(dāng)電動機(jī)3的旋轉(zhuǎn)速度Nm小于預(yù)定值Nm1時，確定電動機(jī)3沒經(jīng)受由離合器9的空轉(zhuǎn)扭矩造成的拖帶運(yùn)動。然后，程序結(jié)束。在步驟S33中，當(dāng)電動機(jī)3的旋轉(zhuǎn)速度Nm為預(yù)定值Nm1或者更大時，確定電動機(jī)3經(jīng)歷由離合器9的空轉(zhuǎn)扭矩造成的拖帶運(yùn)動，然后，程序前進(jìn)至步驟S4。
在步驟S39中，4WD控制器11確定電動機(jī)3的旋轉(zhuǎn)速度Nm是否下降至預(yù)定值Nm1。在步驟S39中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度Nm為預(yù)定值Nm1或者更大時，確定電動機(jī)3的拖帶運(yùn)動仍在繼續(xù)。然后，程序返回至步驟S8。在步驟S39中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度Nm小于預(yù)定值Nm1時，確定電動機(jī)3沒有經(jīng)受拖帶運(yùn)動。然后，程序前進(jìn)至步驟S10。步驟S1和S33構(gòu)成了4WD控制器11的拖帶運(yùn)動檢測部分，而步驟S4至S8、S39、S10和S11構(gòu)成了4WD控制器11的反向扭矩控制部分。
在上述第三實(shí)施例中，電動機(jī)3拖帶運(yùn)動的檢測可以通過比較電動機(jī)3的旋轉(zhuǎn)速度Nm和預(yù)定值Nm1得到確保。而且，通過根據(jù)電動機(jī)3的機(jī)械耐久性將預(yù)定值Nm1設(shè)定為適當(dāng)值，可以確定地防止電動機(jī)3不經(jīng)歷過量旋轉(zhuǎn)或者過熱。第三實(shí)施例也可以達(dá)到與第一實(shí)施例相同的效果?；陔妱訖C(jī)3旋轉(zhuǎn)速度的第三實(shí)施例是基于電動機(jī)3旋轉(zhuǎn)加速度的第一實(shí)施例的修改方案。同時，第三實(shí)施例可以與基于油門開啟程度的第二實(shí)施例相結(jié)合。
參照圖5，圖中說明了在根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例中由4WD控制器11執(zhí)行的反向扭矩控制程序的流程圖。在第四實(shí)施例中，電動機(jī)3的扭矩沿與電動機(jī)3拖帶運(yùn)動方向的相反方向進(jìn)行控制，直到電動機(jī)3的旋轉(zhuǎn)速度Nm變?yōu)轭A(yù)定值Nm2或者更小。即，第四實(shí)施例與第一實(shí)施例相同，例外的是圖5所示的步驟S40是在第一實(shí)施例的圖2所示的步驟S10之前執(zhí)行。相同的附圖標(biāo)記表示相同的步驟，因此這里省略對其的詳細(xì)說明。
如圖5所示，在步驟S40中，4WD控制器11確定電動機(jī)3的旋轉(zhuǎn)速度Nm是否不大于預(yù)定值Nm2。在該實(shí)施例中，預(yù)定值Nm2是允許電動機(jī)3持續(xù)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)速度。預(yù)定值Nm2可以考慮電動機(jī)部件例如軸承和電刷的耐磨性被設(shè)置為預(yù)期值，該值。例如，預(yù)定值Nm2可以設(shè)定為大約0。在步驟S40中，當(dāng)電動機(jī)3的旋轉(zhuǎn)速度Nm大于預(yù)定值Nm2時，確定電動機(jī)3仍在經(jīng)歷由離合器9空轉(zhuǎn)操持的大約。然后，程序返回至步驟S8。在步驟S40中，當(dāng)電動機(jī)3的旋轉(zhuǎn)速度Nm為預(yù)定值Nm2或者更小時，確定電動機(jī)3沒有經(jīng)受拖帶運(yùn)動，然后，程序前進(jìn)至步驟S10。步驟S1至S3構(gòu)成了4WD控制器11的拖帶運(yùn)動檢測部分，而步驟S4至S9、S40、S10和S11構(gòu)成了4WD控制器11的反向扭矩控制部分。
在上述第四實(shí)施例中，通過控制電動機(jī)3的與電動機(jī)3拖帶運(yùn)動方向相反方向的扭矩直到旋轉(zhuǎn)速度Nm下降至預(yù)定值Nm2或者更小，電動機(jī)3的拖帶運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)速度Nm可確定地減小至預(yù)定值Nm2。如果預(yù)定值Nm2設(shè)定為大概為0，那么電動機(jī)3的拖帶運(yùn)動就得以基本上消除。第四實(shí)施例不僅可以達(dá)到與第一實(shí)施例相同的效果，而且還會使電動機(jī)3基本上完全不經(jīng)受拖帶運(yùn)動。同時，在第四實(shí)施例中，雖然步驟S40被加入到第一實(shí)施例的程序中，但是對應(yīng)于步驟S40的步驟可以與第二實(shí)施例和第三實(shí)施例的相應(yīng)過程相結(jié)合。
本申請基于2004年6月24日提交的在先日本專利申請No.2004-186326。日本專利申請No.2004-186326的全部內(nèi)容在這里引作參考。
雖然本發(fā)明已經(jīng)參考了發(fā)明的特定實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例。通過上述教導(dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可對上面描述的實(shí)施例進(jìn)行修改和變化。本發(fā)明的范圍通過參照后面的權(quán)利要求進(jìn)行限定。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的驅(qū)動控制裝置，所述車輛具有驅(qū)動主驅(qū)動輪的內(nèi)燃機(jī)、驅(qū)動輔助驅(qū)動輪的電動機(jī)，以及設(shè)置于所述電動機(jī)和所述輔助驅(qū)動輪之間的離合器，所述驅(qū)動控制裝置包括拖帶運(yùn)動檢測部分，用以檢測所述電動機(jī)經(jīng)受由于所述離合器的空轉(zhuǎn)扭矩造成的拖帶運(yùn)動；以及反向扭矩控制部分，用以當(dāng)所述拖帶運(yùn)動檢測部分檢測到所述電動機(jī)的拖帶運(yùn)動時，控制所述電動機(jī)的沿與所述電動機(jī)拖帶運(yùn)動方向相反的方向的扭矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動控制裝置，其中，所述拖帶運(yùn)動檢測部分用以在所述離合器處于分離狀態(tài)以及所述電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)加速度不小于預(yù)定值時，檢測所述電動機(jī)的拖帶運(yùn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動控制裝置，其中，所述拖帶運(yùn)動檢測部分用以在所述離合器處于分離狀態(tài)以及油門開啟程度的增量不小于預(yù)定值時，檢測所述電動機(jī)的拖帶運(yùn)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動控制裝置，其中，所述拖帶運(yùn)動檢測部分用以在所述離合器處于分離狀態(tài)以及所述電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度不小于第一預(yù)定值時，檢測所述電動機(jī)的拖帶運(yùn)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動控制裝置，其中，所述反向扭矩控制部分用以控制所述電動機(jī)的沿與所述電動機(jī)拖帶運(yùn)動方向相反的方向的扭矩，直到所述電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度變?yōu)椴淮笥诘诙A(yù)定值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動控制裝置，其中，所述反向扭矩控制部分用以確定所述電動機(jī)的拖帶運(yùn)動的方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動控制裝置，其中，所述反向扭矩控制部分用以設(shè)定優(yōu)待在電動機(jī)中產(chǎn)生的馬達(dá)扭矩的方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動控制裝置，其中，所述反向扭矩控制部分用以確定所述電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)加速度減小到小于一預(yù)定值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動控制裝置，其中，所述反向扭矩控制部分用以確定油門開啟程度的增量減小到小于一預(yù)定值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動控制裝置，其中，所述反向扭矩控制部分用以確定所述電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度減小到小于一第一預(yù)定值。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動控制裝置，其中，所述反向扭矩控制部分用以確定所述電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度變?yōu)椴淮笥谝坏诙A(yù)定值。
12.一種用于車輛的驅(qū)動控制裝置，所述車輛具有驅(qū)動主驅(qū)動輪的內(nèi)燃機(jī)、驅(qū)動輔助驅(qū)動輪的電動機(jī)，以及設(shè)置于電動機(jī)和輔助驅(qū)動輪之間的離合器，所述驅(qū)動控制裝置包括拖帶運(yùn)動檢測裝置，用于檢測所述電動機(jī)經(jīng)受由于所述離合器的空轉(zhuǎn)扭矩造成的拖帶運(yùn)動；以及反向扭矩控制裝置，用于當(dāng)所述拖帶運(yùn)動檢測裝置檢測到所述電動機(jī)的拖帶運(yùn)動時，控制所述電動機(jī)的沿與所述電動機(jī)拖帶運(yùn)動方向相反的方向的扭矩。
13.一種控制車輛的方法，所述車輛具有驅(qū)動主驅(qū)動輪的內(nèi)燃機(jī)、驅(qū)動輔助驅(qū)動輪的電動機(jī)，以及設(shè)置于電動機(jī)和輔助驅(qū)動輪之間的離合器，所述方法包括檢測所述電動機(jī)經(jīng)受由于所述離合器的空轉(zhuǎn)扭矩造成的拖帶運(yùn)動；以及當(dāng)檢測到所述電動機(jī)的拖帶運(yùn)動時，控制所述電動機(jī)的沿與所述電動機(jī)拖帶運(yùn)動方向相反的方向的扭矩。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述檢測操作包括確定所述離合器處于分離狀態(tài)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述檢測操作還包括將所述電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)加速度與一預(yù)定值進(jìn)行比較。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述檢測操作還包括確定油門開啟程度的增量不小于一預(yù)定值。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述檢測操作還包括確定所述電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度不小于一第一預(yù)定值。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述控制操作包括確定所述電動機(jī)的拖帶運(yùn)動的方向。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述控制操作還包括設(shè)定優(yōu)待產(chǎn)生于所述電動機(jī)中的電動機(jī)扭矩的方向。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述控制操作還包括確定所述電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)加速度減小到小于一預(yù)定值。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述控制操作還包括確定油門開啟程度的增量減小到小于一預(yù)定值。
22.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述控制操作還包括確定所述電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度減小到小于一第一預(yù)定值。
23.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述控制操作還包括確定所述電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度變?yōu)椴淮笥谝坏诙A(yù)定值。
全文摘要
一種用于車輛的驅(qū)動控制裝置和方法，所述車輛具有驅(qū)動主驅(qū)動輪的內(nèi)燃機(jī)、驅(qū)動輔助驅(qū)動輪的電動機(jī)、以及設(shè)置于電動機(jī)和輔助驅(qū)動輪之間的離合器。所述驅(qū)動控制裝置包括拖帶運(yùn)動檢測部分，用以檢測電動機(jī)經(jīng)受由于離合器的空轉(zhuǎn)扭矩造成的拖帶運(yùn)動；以及反向扭矩控制部分，用以當(dāng)所述電動機(jī)的拖帶運(yùn)動被所述拖帶運(yùn)動檢測部分檢測到時，控制所述電動機(jī)的沿與所述電動機(jī)拖帶運(yùn)動方向相反的方向的扭矩。
文檔編號B60W20/00GK1721218SQ20051008133
公開日2006年1月18日 申請日期2005年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月24日
發(fā)明者得能英通 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社