專(zhuān)利名稱(chēng)：車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車(chē)輛的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及裝有發(fā)電機(jī)和當(dāng)產(chǎn)生發(fā)電機(jī)輸出不足時(shí)消除發(fā)電機(jī)輸出不足的增壓電路的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置。
背景技術(shù)：
在利用發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的混合車(chē)輛中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速較低時(shí)，例如當(dāng)車(chē)輛從停止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始起動(dòng)時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出，從而提供給電動(dòng)機(jī)的電力常常不足。一個(gè)典型的例子是當(dāng)車(chē)輛在上坡上開(kāi)始起動(dòng)時(shí)(其它例子包括在泥濘道路上，在沙路上，或者在雪路上開(kāi)始起動(dòng))，并且由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低，發(fā)電機(jī)不能產(chǎn)生足夠的電力。這種情況下，車(chē)輛不會(huì)按照駕駛員所要求的加速度，恰當(dāng)?shù)亻_(kāi)始起動(dòng)。
在美國(guó)專(zhuān)利公布No.2004/0044458(以日本專(zhuān)利公布No.2002-259160為基礎(chǔ))中，公開(kāi)一種車(chē)輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備，借助該設(shè)備，通過(guò)增大采用發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，消除發(fā)電機(jī)輸出不足。由于發(fā)電機(jī)由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，如果發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低，那么它不能產(chǎn)生足夠的電力。于是，車(chē)輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備被配置成通過(guò)在不上移變速器的齒輪比的情況下，保持高的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而防止發(fā)電機(jī)輸出下降。
鑒于此，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容，顯然需要一種改進(jìn)的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置。本發(fā)明解決了本領(lǐng)域中的這種需要以及其它需要，根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容，所述其它需要對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。

發(fā)明內(nèi)容
已發(fā)現(xiàn)在上在提及的技術(shù)中，當(dāng)車(chē)速已被升高到一定程度，并且變速器被換到第二齒輪或更高齒輪時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出能夠防止發(fā)電機(jī)輸出降低，但是當(dāng)車(chē)輛首次起動(dòng)，和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)，這并不有效。在低轉(zhuǎn)速下增大發(fā)電機(jī)輸出的一種可行方法是增大發(fā)電機(jī)的尺寸，從而增大磁鐵的數(shù)目和/或尺寸，但是這種方案存在缺點(diǎn)。即，如果發(fā)電機(jī)過(guò)大，它將不能裝入發(fā)動(dòng)機(jī)艙中。另外，增大磁鐵的數(shù)量會(huì)導(dǎo)致成本較高。
鑒于這些問(wèn)題，想出了本發(fā)明。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置(發(fā)電機(jī)輸出不足消除裝置)，它能夠解決上面提及的現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。
鑒于前述內(nèi)容，提供一種車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置，它基本上包括確定部分和發(fā)電機(jī)增壓部分。確定部分被配置成確定和基于駕駛員的加速操作的所需加速度量相比，實(shí)際的車(chē)輛加速度是否不足。發(fā)電機(jī)增壓部分被配置成依據(jù)確定部分確定的與要求的加速度量相比實(shí)際的車(chē)輛加速度不足的確定結(jié)果，增大發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈電壓的供給。
根據(jù)結(jié)合附圖，公開(kāi)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的下述詳細(xì)說(shuō)明，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的這些及其它目的，特征，方面和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見(jiàn)的。


現(xiàn)在參考構(gòu)成本原始公開(kāi)內(nèi)容的一部分的附圖圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，裝有發(fā)電機(jī)和車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置的四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的示意方框圖；圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的例證實(shí)施例，裝有圖1中圖解說(shuō)明的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置的四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方框圖；圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，圖1中圖解說(shuō)明的四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)控制裝置(4WD控制器)的方框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，概述車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置的基本組件的方框圖；圖5是表示根據(jù)本發(fā)明的例證實(shí)施例，由圖1中圖解說(shuō)明的車(chē)用4WD控制器執(zhí)行的處理序列的流程圖；
圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，裝入4WD控制器中的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖7是表示在根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)控制裝置被裝入圖1中所示的車(chē)輛體系中的情況下，4WD控制器執(zhí)行的處理的例子的流程圖；圖8是表示圖7中所示的處理的變化的流程圖；圖9是表示圖7中所示的處理的另一變化的流程圖；圖10是圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的，已被裝入帶有發(fā)電機(jī)的車(chē)輛中的，并且其中增壓電路不被起動(dòng)的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置的操作的例子的時(shí)間圖；圖11是圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的，已被裝入帶有發(fā)電機(jī)的車(chē)輛中的，并且其中由于車(chē)輛處于積雪中或者陡坡上，或者由于來(lái)自發(fā)電機(jī)和/或電池的電力較小，必須從日常電壓增大該電壓，因此增壓電路被起動(dòng)的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置的操作的另一例子的時(shí)間圖；圖12是圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的，已被裝入帶有發(fā)電機(jī)的車(chē)輛中的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置的操作的另一例子的時(shí)間圖；和圖13表示當(dāng)由根據(jù)本發(fā)明的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置升高的電壓被施加于發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出電流值。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖，說(shuō)明本發(fā)明的選擇實(shí)施例。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容，本發(fā)明的實(shí)施例的下述說(shuō)明顯然只是對(duì)本發(fā)明的舉例說(shuō)明，而不是對(duì)由附加權(quán)利要求及其等同物限定的發(fā)明的限制。
首先參見(jiàn)圖1和2，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例說(shuō)明車(chē)輛驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備。如圖1中所示，示意圖解表示了一個(gè)四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛V，它裝有一個(gè)發(fā)電機(jī)和根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)控制裝置。如圖1中所示，根據(jù)本實(shí)施例的車(chē)輛V具有由內(nèi)燃機(jī)或主驅(qū)動(dòng)源2驅(qū)動(dòng)的左前輪1FL和右前輪1FR，以及由DC電動(dòng)機(jī)或輔助驅(qū)動(dòng)源3驅(qū)動(dòng)的左后輪1RL和右后輪1RR。從而，前輪1FL和1FR充當(dāng)主驅(qū)動(dòng)輪，而后輪1RL和1RR充當(dāng)輔助驅(qū)動(dòng)輪。在經(jīng)過(guò)自動(dòng)變速器4和差動(dòng)齒輪5之后，發(fā)動(dòng)機(jī)2的輸出扭矩Te被傳遞給左前輪1FL和右前輪1FR。環(huán)形驅(qū)動(dòng)帶6把來(lái)自?xún)?nèi)燃機(jī)2的動(dòng)力傳送給發(fā)電機(jī)7，發(fā)電機(jī)7向DC電動(dòng)機(jī)3供給電力。從而，發(fā)動(dòng)機(jī)2的一部分輸出扭矩Te通過(guò)環(huán)形驅(qū)動(dòng)帶6被傳遞給發(fā)電機(jī)7。換句話說(shuō)，發(fā)電機(jī)7以轉(zhuǎn)速Ng旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速Ng是通過(guò)把發(fā)動(dòng)機(jī)2的轉(zhuǎn)速Ne乘以環(huán)形驅(qū)動(dòng)帶6的帶輪比(pulley ratio)得到的。發(fā)電機(jī)7根據(jù)由4WD控制器8調(diào)節(jié)的勵(lì)磁電流Ifg，把負(fù)載施加于發(fā)動(dòng)機(jī)2上。發(fā)電機(jī)7產(chǎn)生與它施加在發(fā)動(dòng)機(jī)2上的負(fù)載扭矩對(duì)應(yīng)的電力量。電池(車(chē)輛電源)B也被配置和安排成向DC電動(dòng)機(jī)3和發(fā)電機(jī)7供給電力。
4WD控制器8是最好包括具有4WD控制程序的微計(jì)算機(jī)的控制單元，4WD控制器8在操作上與內(nèi)燃機(jī)2和電動(dòng)機(jī)4耦接，以便控制內(nèi)燃機(jī)2施加給左前輪1L和右前輪1R的扭矩，和電動(dòng)機(jī)4施加給左后輪3L和右后輪3R的扭矩，如下所述。4WD控制器8還可包括其它常規(guī)組件，例如輸入接口電路，輸出接口電路，和諸如ROM(只讀存儲(chǔ)器)器件與RAM(隨機(jī)讀取存儲(chǔ)器)器件之類(lèi)的存儲(chǔ)裝置。存儲(chǔ)電路保存處理結(jié)果和控制程序。4WD控制器8的RAM保存操作標(biāo)記的狀態(tài)和控制程序的各種控制數(shù)據(jù)。4WD控制器8的ROM保存控制程序的各種操作。4WD控制器8能夠根據(jù)控制程序，有選擇地控制驅(qū)動(dòng)力控制設(shè)備的任意組件。根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，4WD控制器8的準(zhǔn)確結(jié)構(gòu)和算法顯然可以是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的功能的硬件和軟件的任意組合。換句話說(shuō)，權(quán)利要求中使用的“裝置加功能”子句應(yīng)包括可被用于實(shí)現(xiàn)“裝置加上功能”子句的功能的任意結(jié)構(gòu)，包括(但不限于)硬件和/或算法或軟件。此外，權(quán)利要求中使用的術(shù)語(yǔ)“裝置”和“部分”應(yīng)包括任意結(jié)構(gòu)，即，硬件、軟件或者硬件和軟件的組合。
發(fā)電機(jī)7產(chǎn)生的電力通過(guò)電線9和接線盒10，被傳遞給DC電動(dòng)機(jī)3。DC電動(dòng)機(jī)3的輸出軸與減速齒輪11，電磁離合器12和差動(dòng)齒輪13連接。差動(dòng)齒輪13的左右輸出端通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸13L和13R，與左后輪1RL和右后輪1RR連接。
內(nèi)燃機(jī)2具有進(jìn)氣道14(例如，進(jìn)氣歧管)，進(jìn)氣道14包括主節(jié)氣門(mén)15和輔助節(jié)氣門(mén)16。根據(jù)油門(mén)踏板(accelerator pedal)17的壓下量調(diào)節(jié)/控制主節(jié)氣門(mén)15的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度。特別地，油門(mén)傳感器(acceleratorsensor)18被安排和配置成檢測(cè)油門(mén)踏板17的壓下量。來(lái)自油門(mén)傳感器18的壓下量檢測(cè)值作為控制信號(hào)被輸出給4WD控制器8。油門(mén)踏板17構(gòu)成或者起油門(mén)位置檢測(cè)裝置或傳感器，或者節(jié)氣門(mén)開(kāi)度指令裝置或傳感器的作用。為了調(diào)節(jié)主節(jié)氣門(mén)15的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，主節(jié)氣門(mén)15或者機(jī)械地與油門(mén)踏板17的壓下量聯(lián)接，或者根據(jù)來(lái)自檢測(cè)油門(mén)踏板17的壓下量的油門(mén)傳感器18的壓下量檢測(cè)值，由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器19以電子方式調(diào)節(jié)/控制。油門(mén)傳感器18構(gòu)成加速或減速指示傳感器。從而，這里使用的短語(yǔ)“油門(mén)位置開(kāi)度”指的是主節(jié)氣門(mén)15的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度量，或者油門(mén)踏板17或類(lèi)似加速器裝置的壓下量。
輔助(surbordinate)節(jié)氣門(mén)(throttle valve)16使用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)20作為調(diào)節(jié)其節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的作動(dòng)器。具體地說(shuō)，依據(jù)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)20的旋轉(zhuǎn)角(它對(duì)應(yīng)于步進(jìn)計(jì)數(shù))，調(diào)節(jié)/控制輔助節(jié)氣門(mén)16的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)20的旋轉(zhuǎn)角由來(lái)自電動(dòng)機(jī)控制器21的驅(qū)動(dòng)信號(hào)調(diào)節(jié)/控制。輔助節(jié)氣門(mén)16配有圖2中所示的節(jié)氣門(mén)傳感器。根據(jù)節(jié)氣門(mén)傳感器22檢測(cè)的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度檢測(cè)值，反饋控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)20的步進(jìn)計(jì)數(shù)。通過(guò)調(diào)節(jié)輔助節(jié)氣門(mén)16的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，以便小于主節(jié)氣門(mén)15的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，能夠與駕駛員的油門(mén)踏板17操作無(wú)關(guān)地控制(減小)內(nèi)燃機(jī)2的輸出扭矩。
車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置還裝有發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器23，多個(gè)輪速傳感器24FL、24FR、24RL和24RR，檔位或齒輪位置傳感器25(齒輪比(gearration)檢測(cè)裝置)和扭矩傳感器26。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器23被配置和安排成檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)2的轉(zhuǎn)速Ne。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器23把表示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne的控制信號(hào)輸出給4WD控制器8。輪速傳感器24FL、24FR、24RL、24RR分別設(shè)置在車(chē)輪1FL、1FR、1RL和1RR上。每個(gè)輪速傳感器24FL、24FR、24RL、24RR被配置和安排成檢測(cè)輪速，并把各個(gè)檢測(cè)的輪速VwFL、VwFR、VwRL、VwRR發(fā)送給4WD控制器8。檔位或齒輪位置傳感器25被配置和安排成檢測(cè)自動(dòng)變速器4的檔位(當(dāng)前換檔范圍或齒輪位置)。檔位或齒輪位置傳感器25把表示檢測(cè)的檔位的信號(hào)發(fā)送給4WD控制器8。變速器4根據(jù)來(lái)自變速器控制單元(圖中未示出)的換檔命令，執(zhí)行換檔。變速器控制單元保存包含信息的表格或類(lèi)似物，所述信息描述基于車(chē)速和油門(mén)位置(accelerator position)的變速器的換檔安排。當(dāng)根據(jù)當(dāng)前車(chē)速和油門(mén)位置，確定車(chē)輛將經(jīng)過(guò)變速點(diǎn)時(shí)，變速器控制單元向變速器發(fā)出換檔命令。
扭矩傳感器26被配置和安排成檢測(cè)從自動(dòng)變速器4的輸出端傳遞給前輪的驅(qū)動(dòng)扭矩。檔位傳感器25檢測(cè)的檔位和扭矩傳感器26檢測(cè)的前輪驅(qū)動(dòng)扭矩TF被送入4WD控制器8。
4WD開(kāi)關(guān)27設(shè)置在駕駛員座位附近，用于選擇是否使用四輪驅(qū)動(dòng)模式。來(lái)自4WD開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換信號(hào)也被送給4WD控制器8。
如圖2中所示，發(fā)電機(jī)7具有三相A連接的定子線圈SC和勵(lì)磁線圈FC，定子線圈SC的每個(gè)連接節(jié)點(diǎn)與由二級(jí)管構(gòu)成的調(diào)節(jié)電路30連接。發(fā)電機(jī)7被配置成輸送例如42伏的最大DC輸出電壓VG。勵(lì)磁線圈FC的一端通過(guò)二極管D1與調(diào)節(jié)電路30連接，并通過(guò)沿反向偏壓方向定向的二極管D2和4WD繼電器31，與具有規(guī)定電壓(例如12伏)的電池32連接。勵(lì)磁線圈FC的另一端通過(guò)沿正向偏壓方向定向的飛輪(flywheel)二極管DF，與二極管D1和D2的陰極連接，并通過(guò)構(gòu)成穩(wěn)壓器的二極晶體管33接地。
配置成通過(guò)調(diào)節(jié)電路30和二極管D1供給勵(lì)磁電流Ifg的部分發(fā)電機(jī)電路構(gòu)成自激電路(self-exciting circuit)，配置成通過(guò)電池32和二極管D2供給勵(lì)磁電流Ifg的部分發(fā)電機(jī)電路構(gòu)成他激電路(separateexciting circuit)。二極管D1和D2充當(dāng)“選擇高電平”部分，起選擇自激電路和他激電路提供的電壓中的較高電壓。
4WD繼電器31的繼電器線圈的一端與點(diǎn)火繼電器35的輸出端連接，4WD繼電器31的繼電器線圈的另一端與4WD控制器8連接，點(diǎn)火繼電器35通過(guò)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)34與電池32連接。
4WD控制器8通過(guò)調(diào)節(jié)流經(jīng)勵(lì)磁線圈(發(fā)電機(jī)勵(lì)磁線圈)FC的勵(lì)磁電流Ifg，控制發(fā)電機(jī)7施加在發(fā)動(dòng)機(jī)2上的發(fā)電機(jī)負(fù)載扭矩Tg和發(fā)電機(jī)7產(chǎn)生的輸出電壓VG。雙極晶體管33接收來(lái)自4WD控制器8的脈寬調(diào)制(PWM)發(fā)電機(jī)控制命令(勵(lì)磁電流值)C1，并根據(jù)發(fā)電機(jī)控制命令C1，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)7的勵(lì)磁電流Ifg。
電動(dòng)機(jī)繼電器36和電流傳感器37串聯(lián)連接，并布置在接合盒10內(nèi)。電動(dòng)機(jī)繼電器36起根據(jù)來(lái)自4WD控制器8的命令，使電力供給與DC電動(dòng)機(jī)3連接或斷開(kāi)的作用。電流傳感器37檢測(cè)從發(fā)電機(jī)7供給DC電動(dòng)機(jī)3的電樞電流Ia，并把指示檢測(cè)到的電樞電流Ia的信號(hào)發(fā)送給4WD控制器8。4WD控制器8還檢測(cè)供給DC電動(dòng)機(jī)3的電動(dòng)機(jī)電壓Vm。
DC電動(dòng)機(jī)3的勵(lì)磁電流Ifm由從4WD控制器8發(fā)出的脈寬調(diào)制勵(lì)磁控制命令控制，并且起電動(dòng)機(jī)輸出扭矩命令的作用。從而通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流Ifm，調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)扭矩Tm。熱敏電阻38檢測(cè)DC電動(dòng)機(jī)的溫度，并把檢測(cè)的溫度值送給4WD控制器8。充當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)部分的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器39檢測(cè)DC電動(dòng)機(jī)3的輸出軸的轉(zhuǎn)速Nm，并把檢測(cè)的轉(zhuǎn)速Nm送給4WD控制器8。
電磁離合器12具有激勵(lì)線圈12a，其一端與4WD繼電器21的輸出端連接，另一端與4WD控制器8連接，并通過(guò)充當(dāng)4WD控制器8內(nèi)的開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)晶體管40接地。脈寬調(diào)制離合器控制命令CL被送入晶體管40的基極，用于控制激勵(lì)線圈12a中的電流，從而控制從DC電動(dòng)機(jī)3傳送給后輪1RL、1RR(輔助驅(qū)動(dòng)輪)的扭矩。
最好根據(jù)本發(fā)明的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置被裝入4WD控制器8或類(lèi)似物之中。例如，如圖3中所示，4WD控制器8包括用于四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛V的驅(qū)動(dòng)控制裝置，四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛V裝備有電動(dòng)機(jī)3和發(fā)電機(jī)7。4WD控制器8基本上包括發(fā)電機(jī)控制部分或單元8A(包括加速度計(jì)算部分，實(shí)際加速度檢測(cè)部分和發(fā)電機(jī)輸出計(jì)算部分)，繼電器控制部分或單元8B，電動(dòng)機(jī)控制部分或單元8C，離合器控制部分或單元8D，多余扭矩計(jì)算部分或單元8E，目標(biāo)扭矩限制部分或單元8F，多余扭矩轉(zhuǎn)換部分或單元8G，牽引力控制部分或單元8T，和增壓控制部分或單元8U(包括確定部分和增壓部分)。發(fā)電機(jī)控制單元8A和增壓控制單元8U構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置120。
圖4是表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置120的基本組件的方框圖。如圖4中所示，驅(qū)動(dòng)控制部分120設(shè)置有加速度計(jì)算部分(電路)122，實(shí)際加速度檢測(cè)部分(電路)124，發(fā)電機(jī)輸出計(jì)算部分(電路)126，確定部分(電路)128和增壓部分(電路)130。
加速度計(jì)算部分122根據(jù)油門(mén)位置，計(jì)算駕駛員要求的加速度。實(shí)際加速度檢測(cè)部分124根據(jù)來(lái)自加速度傳感器28的信號(hào)，或者根據(jù)輪速，檢測(cè)(或計(jì)算)車(chē)輛的實(shí)際加速度，如下所述。發(fā)電機(jī)輸出計(jì)算部分126根據(jù)駕駛員要求的加速度，計(jì)算目標(biāo)電動(dòng)機(jī)扭矩，隨后計(jì)算對(duì)應(yīng)于目標(biāo)電動(dòng)機(jī)扭矩的發(fā)電機(jī)輸出。確定部分128確定與駕駛員要求的加速度相比，實(shí)際加速度是否不足，或者與駕駛員要求的加速度相比，發(fā)電機(jī)輸出是否不足。當(dāng)確定部分128確定實(shí)際加速度或發(fā)電機(jī)輸出不足時(shí)，增壓部分130增大從電池(車(chē)載電源)B供給發(fā)電機(jī)7的電壓。于是，消除發(fā)電機(jī)輸出不足，并產(chǎn)生所需的電動(dòng)機(jī)扭矩，從而使車(chē)輛能夠根據(jù)駕駛員要求的加速度，恰當(dāng)?shù)仄饎?dòng)。
下面將關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置已被裝入圖1中所示的車(chē)輛中的情況，說(shuō)明由4WD控制器8執(zhí)行的處理。
圖5是表示由在如圖1中所示裝備的車(chē)輛中使用的4WD控制器8的多余扭矩轉(zhuǎn)換部分8G執(zhí)行的處理的例子的流程圖。
首先，在步驟S20，4WD控制器8通過(guò)確定滑動(dòng)速度ΔVF是否大于0，確定車(chē)輛是否正在經(jīng)歷加速打滑。如果滑動(dòng)(slippage)速度ΔVF被確定為大于0，那么4WD控制器8進(jìn)入步驟S22，因?yàn)榍拜?FL和1FR正在經(jīng)歷加速打滑。如果4WD控制器8確定滑動(dòng)速度ΔVF小于或等于0，那么4WD控制器8不進(jìn)入步驟S22，因?yàn)榍拜?FL和1FR未正在經(jīng)歷加速打滑。
在步驟S21，通過(guò)檢查操作標(biāo)記F4WD是否被設(shè)置成“0”，確定車(chē)輛是否處于四輪驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。換句話說(shuō)，4WD控制器8確定指示車(chē)輛是否處于電動(dòng)機(jī)3正在運(yùn)轉(zhuǎn)的四輪驅(qū)動(dòng)模式的操作標(biāo)記F4WD是否已被重置為“0”。當(dāng)操作標(biāo)記F4WD被設(shè)置成“0”時(shí)，這表示電動(dòng)機(jī)4不被驅(qū)動(dòng)，車(chē)輛處于兩輪驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。如果操作標(biāo)記F4WD已被重置為“0”，從而4WD控制器8結(jié)束該處理序列，不執(zhí)行多余扭矩轉(zhuǎn)換處理，并返回多余扭矩計(jì)算單元8E的處理。如果操作標(biāo)記F4WD的值為“1”，那么4WD控制器8進(jìn)入步驟S23(后面說(shuō)明)。
同時(shí)，如果在步驟S20，滑動(dòng)速度ΔVF被確定為大于0，前輪1FL和1FR被認(rèn)為正在經(jīng)歷加速打滑，4WD控制器8進(jìn)入步驟S22。
相反，當(dāng)步驟S20的確定結(jié)果是滑動(dòng)速度ΔVF被確定為大于0，則確定前輪1FL和1FR正在經(jīng)歷加速打滑，則過(guò)程進(jìn)入步驟22。在步驟22，操作標(biāo)記F4WD被設(shè)置為“1”，并且過(guò)程進(jìn)入步驟S23。
在步驟S23，4WD控制器8讀入電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器39檢測(cè)的DC電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速Nm，并通過(guò)利用DC電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速Nm，查閱電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流目標(biāo)值計(jì)算圖，計(jì)算目標(biāo)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流值Ifmt。從而，參考圖5的步驟S23中所示的電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流目標(biāo)值計(jì)算圖，計(jì)算電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流目標(biāo)值Ifmt。
目標(biāo)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流計(jì)算圖具有根據(jù)自動(dòng)變速器4的驅(qū)動(dòng)范圍(D)的第一齒輪(gear)產(chǎn)生的特征曲線L1，所述第一齒輪是具有該范圍中的最大齒輪比的齒輪。該圖的水平軸表示電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，垂直軸表示目標(biāo)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流值Ifmt。在從電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Nm為0到達(dá)到第一規(guī)定值N1的時(shí)段內(nèi)，目標(biāo)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流值Ifmt被保持為預(yù)定的最大電流值Imax。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Nm超過(guò)第一規(guī)定值N1時(shí)，目標(biāo)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流值Ifmt沿著相對(duì)較大的斜坡降低，直到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Nm達(dá)到第二規(guī)定值N2為值，第二規(guī)定值N2大于第一規(guī)定值N1。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Nm介于第二規(guī)定值N2和大于第二規(guī)定值N2的第三規(guī)定值N3之間時(shí)，目標(biāo)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流目標(biāo)值Ifmt被保持為低的電流值IL，電流值IL低于初始電流值IIN。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Nm超過(guò)第三規(guī)定值N3時(shí)，目標(biāo)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流值Ifmt沿著更大的斜坡降低，直到達(dá)到0為止。
當(dāng)轉(zhuǎn)速Nm介于0和規(guī)定值N1之間時(shí)，相對(duì)于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Nm，目標(biāo)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流值Ifmt被保持為固定的電流值IMAX。當(dāng)轉(zhuǎn)速Nm超過(guò)規(guī)定轉(zhuǎn)速值N1時(shí)，利用眾所周知的弱勵(lì)磁控制法，減小DC電動(dòng)機(jī)3的勵(lì)磁電流Ifm。更具體地說(shuō)，當(dāng)DC電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速升高時(shí)，DC電動(dòng)機(jī)3中的感應(yīng)電壓E增大，電動(dòng)機(jī)扭矩下降。從而，當(dāng)DC電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速Nm超過(guò)規(guī)定值N1時(shí)，DC電動(dòng)機(jī)3的勵(lì)磁電流Ifm被減小，以便降低感應(yīng)電壓E，從而增大流入DC電動(dòng)機(jī)3的電流，以便獲得所需的電動(dòng)機(jī)扭矩Tm。從而，即使DC電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速升高，也能獲得所需的電動(dòng)機(jī)扭矩Tm，因?yàn)榉乐沽烁袘?yīng)電壓E升高，從而防止電動(dòng)機(jī)扭矩下降。由于分兩階段控制電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流Ifm，即，一個(gè)勵(lì)磁電流用于低于規(guī)定轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速，另一勵(lì)磁電流用于等于或高于規(guī)定轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速，和連續(xù)控制勵(lì)磁電流的情況相比，可使電子電路較低廉。
隨后，過(guò)程進(jìn)入步驟S24。在該步驟中，在步驟S23中計(jì)算的電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流目標(biāo)值Ifmt由4WD控制器8輸出給電動(dòng)機(jī)控制部分8C，過(guò)程進(jìn)入步驟S25。
隨后，過(guò)程進(jìn)入步驟S25。在步驟S25，4WD控制器8利用圖5中所示的電動(dòng)機(jī)感應(yīng)電壓計(jì)算圖，根據(jù)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Nm和在步驟S23中計(jì)算的電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流目標(biāo)值Ifmt，計(jì)算電動(dòng)機(jī)感應(yīng)電壓E。電動(dòng)機(jī)感應(yīng)電壓計(jì)算圖被配置成不同電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流目標(biāo)值Ifmt的曲線被繪制在水平軸為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Nm，垂直軸為電動(dòng)機(jī)感應(yīng)電壓E的圖上。所使用的特征曲線取決于目標(biāo)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流值Ifmt。特征曲線被配置成當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Nm增大時(shí)，電動(dòng)機(jī)感應(yīng)電壓E基本上線性增大，當(dāng)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流目標(biāo)值Ifmt增大時(shí)，電動(dòng)機(jī)感應(yīng)電壓E也增大。
隨后，過(guò)程進(jìn)入步驟S26。在該步驟中，確定四輪驅(qū)動(dòng)狀態(tài)是否被建立，例如，四輪驅(qū)動(dòng)終止條件是否被滿(mǎn)足。舉例來(lái)說(shuō)，確定最近的電動(dòng)機(jī)扭矩目標(biāo)值Tmt(n-1)等于或小于先前設(shè)置的電動(dòng)機(jī)扭矩閾值TmTH。當(dāng)最近的電動(dòng)機(jī)扭矩目標(biāo)值Tmt(n-1)大于先前設(shè)置的電動(dòng)機(jī)扭矩閾值TmTH時(shí)，確定四輪驅(qū)動(dòng)狀態(tài)未被建立(四輪驅(qū)動(dòng)終止條件未被滿(mǎn)足)，過(guò)程進(jìn)入步驟S27。當(dāng)最近的電動(dòng)機(jī)扭矩目標(biāo)值Tmt(n-1)小于先前設(shè)置的電動(dòng)機(jī)扭矩閾值TmTH時(shí)，4WD控制器8的確定結(jié)果是四輪驅(qū)動(dòng)狀態(tài)被建立(四輪驅(qū)動(dòng)終止條件被滿(mǎn)足)，過(guò)程進(jìn)入步驟S30。
在步驟S27，4WD控制器8計(jì)算與多余扭矩計(jì)算部分8E計(jì)算的目標(biāo)發(fā)電機(jī)負(fù)載扭矩值Tgt對(duì)應(yīng)的目標(biāo)電動(dòng)機(jī)扭矩值Tmt，并進(jìn)入步驟S28。
在步驟S28，4WD控制器8利用規(guī)定目標(biāo)電樞電流值計(jì)算圖，計(jì)算與目標(biāo)電動(dòng)機(jī)扭矩值Tmt和目標(biāo)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流值Ifmt對(duì)應(yīng)的目標(biāo)電樞電流值Iat。該圖的水平軸表示目標(biāo)電動(dòng)機(jī)扭矩值Tmt，垂直軸表示目標(biāo)電樞電流值Iat。所使用的特征曲線取決于目標(biāo)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流值Ifmt。特征曲線被配置成當(dāng)電動(dòng)機(jī)輸出扭矩Tm為0時(shí)，目標(biāo)電樞電流值Iat為0，而不考慮目標(biāo)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流值Ifmt。當(dāng)電動(dòng)機(jī)輸出扭矩Tm增大時(shí)，電樞電流目標(biāo)值Iat增大，但是當(dāng)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流目標(biāo)值Ifmt增大時(shí)，電樞電流目標(biāo)值Iat減小。當(dāng)電動(dòng)機(jī)輸出扭矩Tmt變大時(shí)，電樞電流目標(biāo)值Iat按照從最小的電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流目標(biāo)值Ifmt開(kāi)始的順序，依次變成0。
隨后，過(guò)程進(jìn)入步驟S29。在步驟S29，在前一步驟中計(jì)算電樞電流目標(biāo)值Iat之后，4WD控制器8利用下面的等式(1)，根據(jù)目標(biāo)電樞電流值Iat，電線9和DC電動(dòng)機(jī)3的線圈的組合電阻R，和感應(yīng)電壓E，計(jì)算發(fā)電機(jī)7的目標(biāo)電壓值VGVG＝Iat×R+E (1)在發(fā)電機(jī)7的目標(biāo)電壓值VG被發(fā)送給發(fā)電機(jī)控制單元之后，4WD控制器8結(jié)束該處理序列，并返回多余扭矩計(jì)算單元8E的處理。
同時(shí)，在步驟S30，4WD控制器8執(zhí)行電動(dòng)機(jī)扭矩減小處理，由此，4WD控制器8把前一循環(huán)的目標(biāo)電動(dòng)機(jī)扭矩值Tmt(n-1)減小規(guī)定量ΔTmt，以便計(jì)算當(dāng)前循環(huán)的目標(biāo)電動(dòng)機(jī)扭矩值Tm(n)Tm(n)＝Tmt(n-1)-ΔTmt。
在步驟S31，4WD控制器8確定目標(biāo)電動(dòng)機(jī)扭矩值Tmt(n)是否等于或小于0。如果目標(biāo)電動(dòng)機(jī)扭矩值Tmt(n)大于0，那么4WD控制器8進(jìn)入步驟S28。如果目標(biāo)電動(dòng)機(jī)扭矩值Tmt(n)等于或小于“0”，那么4WD控制器8進(jìn)入步驟S32，把操作標(biāo)記F4WD重置為“0”。
圖6是具有根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置的4WD控制器8′的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。如圖6中所示，在本實(shí)施例中，增壓電路230被裝入4WD控制器8′使用的控制發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的他激線路中。4WD控制器8′執(zhí)行增壓電路230(DC/DC轉(zhuǎn)換器)內(nèi)的振蕩電路(晶體管)240的PWM通/斷控制，從而通過(guò)可變地控制電壓升高量，控制保存在增壓電路內(nèi)的電容器中的電荷的數(shù)量。從而，能夠可變地控制施加給交流發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的勵(lì)磁線圈的電壓。當(dāng)4WD控制器8′的PWM控制關(guān)閉振蕩電路240時(shí)，在勵(lì)磁線圈消耗保存在增壓電路的電容器中的電壓之后，發(fā)電機(jī)恢復(fù)正常操作，其中通過(guò)增壓電路內(nèi)的線圈，12伏車(chē)輛電源的電壓被施加給勵(lì)磁線圈。
圖7是表示在根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)控制裝置被裝入圖1中所示的車(chē)輛中的情況下，4WD控制器8′執(zhí)行的處理的例子的流程圖。如圖7中所示，在圖5的步驟S28和S29之間，執(zhí)行圖7中的由4WD控制器8′進(jìn)行的處理。
在步驟T20，4WD控制器8′確定油門(mén)位置是否為ON。如果油門(mén)位置為ON，那么4WD控制器8′進(jìn)入步驟T21，如果油門(mén)位置為OFF，那么4WD控制器8′進(jìn)入步驟T22。在步驟T21，4WD控制器8′確定后輪速度(即，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的車(chē)輪的速度)是否大于0。如果是，那么4WD控制器8′進(jìn)入步驟T23，起動(dòng)增壓電路。在步驟T22，4WD控制器8′確定自從打開(kāi)增壓電路以來(lái)，是否已過(guò)去規(guī)定的時(shí)間t。如果已過(guò)去規(guī)定的時(shí)間t，那么4WD控制器8′進(jìn)入步驟T24，并關(guān)閉增壓電路。如果否，那么4WD控制器8′進(jìn)入步驟T23。
圖8是圖解說(shuō)明圖7中所示的處理的變化的流程圖。如圖8中所示，在圖5的步驟29和返回之間執(zhí)行與本變化相關(guān)的處理。在步驟P20，4WD控制器8′確定電壓未被增大的情況的發(fā)電機(jī)輸出容量極限。更具體地說(shuō)，4WD控制器8′讀取根據(jù)不同的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速建立的數(shù)個(gè)發(fā)電機(jī)圖或“特征曲線”(類(lèi)似于圖中所示的那些)，并選擇最接近于當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的特征曲線(在本例中，控制器從曲線(1)、(2)和(3)中進(jìn)行選擇)。在步驟P21，4WD控制器8′比較點(diǎn)(VG，Iat)和選擇的發(fā)電機(jī)圖，并確定該點(diǎn)是否在該圖中。如果點(diǎn)(VG，Iat)在該圖中，那么4WD控制器8′進(jìn)入步驟P22。如果否，那么4WD控制器8′進(jìn)入步驟P23。在步驟P22，4WD控制器8′通過(guò)把脈寬調(diào)制占空比設(shè)置為0％，關(guān)閉增壓電路。在步驟P23，比較增壓特征曲線圖和點(diǎn)(VG，Iat)，確定所需的增壓，并選擇與所需的增壓對(duì)應(yīng)的PWM占空比。4WD控制器8′隨后通過(guò)指定選擇選擇的PWM占空比，操作增壓電路。
圖9是表示圖7中所示的處理的另一變化的流程圖。在步驟Q20中，4WD控制器8′根據(jù)油門(mén)(accelerator)響應(yīng)(例如，壓下量，壓下速度等)，計(jì)算目標(biāo)加速度Gt。在步驟Q21，4WD控制器8′利用下述等式(2)，根據(jù)輔助車(chē)輪(即由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的車(chē)輪)的轉(zhuǎn)速趨勢(shì)的差分值，計(jì)算車(chē)輛加速度VwRr。
車(chē)輛加速度＝VwRr (2)在步驟Q22，4WD控制器8′確定由下述等式(3)給出的實(shí)際加速度的不足ΔG是否大于0(即，車(chē)輛的加速度是否不足)。
ΔG＝Gt-VwRr (3)如果實(shí)際加速度ΔG大于0，那么4WD控制器8′進(jìn)入步驟Q23。如果否，那么4WD控制器8′結(jié)束該處理序列。即使在正常情況下，在壓下油門(mén)和車(chē)輛實(shí)際開(kāi)始移動(dòng)之間也存在延遲。為了防止如果增壓電路被過(guò)快打開(kāi)，會(huì)導(dǎo)致的電力的不必要消耗(并且這會(huì)導(dǎo)致燃油效率降低)，在步驟Q23中，4WD控制器8′設(shè)置一定量的時(shí)間Tup，用于確定現(xiàn)在是否該開(kāi)始升高電壓，并確定所述時(shí)間Tup是否已過(guò)去。如果時(shí)間Tup已過(guò)去，那么4WD控制器8′進(jìn)入步驟Q24。如果否，那么4WD控制器8′進(jìn)入步驟Q22。在步驟Q24，4WD控制器8′使用規(guī)定的圖，設(shè)置與實(shí)際加速度不足ΔG對(duì)應(yīng)的目標(biāo)電壓增大值，并開(kāi)始增大電壓。
更具體地說(shuō)，在正常情況下從停止?fàn)顟B(tài)加速的期間，可用較小的目標(biāo)電動(dòng)機(jī)扭矩使車(chē)輛加速，并且由于目標(biāo)發(fā)電機(jī)電壓Vt較小，并在最大輸出(Vlimit)的范圍之內(nèi)，因此在不起動(dòng)增壓電路的情況下，能夠獲得與駕駛員壓下油門(mén)的量匹配的加速度。借助本發(fā)明，由于在這種情況下，電壓不被增大，因此減少了能量損失。同時(shí)，當(dāng)車(chē)輛試圖在覆蓋著厚厚的積雪或者具有陡的斜坡的道路上起動(dòng)時(shí)，要求大的目標(biāo)電動(dòng)機(jī)扭矩，目標(biāo)發(fā)電機(jī)電壓Vt變大，并超過(guò)在不增大供給發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈的電壓的情況下所能輸出的最大輸出電壓(Vlimit)。從而，在不增大發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈電壓的情況下，車(chē)輛不能起動(dòng)。這種情況下，借助本發(fā)明，供給發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈的電壓被增大，增大量對(duì)應(yīng)于目標(biāo)發(fā)電機(jī)電壓Vt超過(guò)最大輸出電壓(Vlimit)的量，從而，可用最小的所需發(fā)電機(jī)幫助使車(chē)輛開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。在車(chē)輛開(kāi)始移動(dòng)，并達(dá)到駕駛員要求的加速度之后，停止增壓電路，允許車(chē)輛以發(fā)電機(jī)的正常容量(即，在不增大供給勵(lì)磁線圈的情況下它所具有的容量)行駛。從而，本發(fā)明具有下述優(yōu)點(diǎn)能夠使用尺寸較小，于是能夠更容易地安裝在車(chē)輛中的發(fā)電機(jī)；所導(dǎo)致的能量損失相對(duì)較小，燃油效率的降低較小，因?yàn)榧词乖谡５娜粘Ｇ闆r下，發(fā)電機(jī)輸出變得不足時(shí)，增壓電路被控制，從而提供最小的所需電壓增大。
此外，是否控制增壓電路以車(chē)輛加速度不足ΔGg或發(fā)電機(jī)輸出電壓不足ΔVg為基礎(chǔ)，本發(fā)明提供如上所述相同的優(yōu)點(diǎn)。即，能夠使用尺寸較小，于是能夠更容易地安裝在車(chē)輛中的發(fā)電機(jī)；所導(dǎo)致的能量損失相對(duì)較小，燃油效率的降低較小，因?yàn)樵谡５娜粘Ｇ闆r下，發(fā)電機(jī)輸出變得不足時(shí)，增壓電路被控制，從而提供最小的所需電壓增大。
圖10是圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的，已被裝入帶有發(fā)電機(jī)的車(chē)輛中的驅(qū)動(dòng)控制裝置的操作的例子的時(shí)間圖。圖10圖解說(shuō)明了增壓電路未工作的情況。如圖10中所示，當(dāng)車(chē)速根據(jù)油門(mén)位置穩(wěn)定增大，并產(chǎn)生足夠的發(fā)電機(jī)輸出和電動(dòng)機(jī)扭矩時(shí)，增壓電路工作命令保持關(guān)閉，不起動(dòng)增壓電路。
圖11是圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的，已被裝入帶有發(fā)電機(jī)的車(chē)輛中的驅(qū)動(dòng)控制裝置的操作的另一例子的時(shí)間圖。圖11圖解說(shuō)明了由于車(chē)輛在積雪之中或在陡坡上，或者由于發(fā)電機(jī)和/或電池較小，并且必須在日常的基礎(chǔ)上增大電壓，增壓電路被起動(dòng)的情況。如圖11中所示，當(dāng)車(chē)速?zèng)]有與油門(mén)位置相適應(yīng)地增大(即，當(dāng)車(chē)輛不能克服阻止車(chē)輛起動(dòng)的阻力時(shí))，驅(qū)動(dòng)控制裝置根據(jù)目標(biāo)發(fā)電機(jī)輸出電壓和在不增大發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓的情況下所能獲得的最大發(fā)電機(jī)輸出電壓(發(fā)電機(jī)輸出極限)之間的差值ΔVg，發(fā)出增壓電路工作命令(電壓增大量命令，即PWM占空比)。響應(yīng)該工作命令，增壓電路把電壓增大所需的最小量，從而消除發(fā)電機(jī)輸出不足。或者，如果驅(qū)動(dòng)控制裝置被配置成執(zhí)行增壓電路的ON/OFF控制，那么驅(qū)動(dòng)控制裝置把增壓電路工作命令的值設(shè)置成ON，作為響應(yīng)，增壓電路工作，消除發(fā)電機(jī)輸出不足，從而車(chē)輛能夠開(kāi)始移動(dòng)。
雖然圖11圖解說(shuō)明了根據(jù)目標(biāo)發(fā)電機(jī)輸出與實(shí)際發(fā)電機(jī)輸出之間的差值，控制電壓增大量的情況，不過(guò)根據(jù)目標(biāo)加速度與實(shí)際加速度之間的差值，控制電壓增大量也是可接受的。圖12中圖解說(shuō)明了這種情況，圖12也是圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的，已被裝入帶有發(fā)電機(jī)的車(chē)輛中的驅(qū)動(dòng)控制裝置的操作的例子的時(shí)間圖。如圖12中所示，當(dāng)車(chē)速?zèng)]有與油門(mén)位置相適應(yīng)地增大(即，當(dāng)車(chē)輛不能克服阻止車(chē)輛起動(dòng)的阻力時(shí))，驅(qū)動(dòng)控制裝置根據(jù)目標(biāo)加速度(它是根據(jù)油門(mén)位置計(jì)算的值)和實(shí)際加速度之間的差值ΔG，發(fā)出增壓電路工作命令(電壓增大量命令，即PWM占空比)。響應(yīng)該工作命令，增壓電路把電壓增大所需的最小量，從而消除發(fā)電機(jī)輸出不足。
圖13表示了當(dāng)由根據(jù)本發(fā)明的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置升高的電壓被施加給發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出電流值。如圖13中所示，增壓電路把電壓升得越高，發(fā)電機(jī)的輸出電流越大。例如，在車(chē)輛開(kāi)始起動(dòng)時(shí)通常可用的低電壓下，只能夠獲得大約180安培的情況下，如果電壓被升高到20伏，那么能夠獲得290安培的發(fā)電機(jī)輸出。由于電動(dòng)機(jī)扭矩正比于電流，因此能夠以這樣的方式可變地控制扭矩，以致被增大高達(dá)1.6倍(290/180＝1.6)。
在本發(fā)明的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置中，增壓部分(電路)被配置成當(dāng)確定部分確定實(shí)際加速度不足時(shí)，從車(chē)載電源(例如電池，電容器或燃料電池)增大供給發(fā)電機(jī)(自激勵(lì)磁線圈或他激勵(lì)磁線圈)的電壓。從而，借助本發(fā)明，供給發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈的電壓可被增大(例如，高于12伏的標(biāo)準(zhǔn)電池電壓)，從而增大勵(lì)磁線圈中的電流，增大由勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的磁通量。從而，即使勵(lì)磁磁鐵的數(shù)量和強(qiáng)度都沒(méi)有增大，也能夠按照如同已增大磁鐵的數(shù)量或強(qiáng)度的相同方式，增大發(fā)電機(jī)的輸出容量。從而，由于能夠獲得和駕駛員要求的加速度相適應(yīng)的恰當(dāng)電動(dòng)機(jī)扭矩，能夠消除從停止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始起動(dòng)時(shí)扭矩不足的問(wèn)題，并且能夠改進(jìn)駕駛員對(duì)車(chē)輛的控制。此外，可在不增大發(fā)電機(jī)的大小，或者以其它方式使發(fā)電機(jī)更難以安裝在車(chē)輛中的情況下，增大發(fā)電機(jī)輸出。增壓電路可被安裝在與安裝發(fā)電機(jī)的空間隔離的空間中，從而發(fā)動(dòng)機(jī)周?chē)目臻g不會(huì)受到為改進(jìn)發(fā)電機(jī)的輸出性能而采取的措施的干擾。
另外，借助本發(fā)明，當(dāng)四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被配置成增大車(chē)輛電源(電池)的電壓，并使用增大的電壓作為發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈的電源時(shí)，例如當(dāng)發(fā)電機(jī)是他激發(fā)電機(jī)(即，其中利用外部電源激勵(lì)勵(lì)磁線圈的發(fā)電機(jī))時(shí)，能夠按照可變方式控制電壓增大量。由于增壓電路使用車(chē)載電源的能量，以便增大電壓，如果電壓持續(xù)被增大，那么車(chē)輛電源將被耗盡，電源的使用壽命會(huì)被縮短。另外，會(huì)招致能量損耗，燃油效率將下降。但是，由于本發(fā)明配有確定部分，系統(tǒng)可被控制成以致在從停止?fàn)顟B(tài)和正常驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下的正常加速期間，電壓不被增大，并且只有當(dāng)需要大的驅(qū)動(dòng)輸出時(shí)才增大電壓。從而，和增壓功能的簡(jiǎn)單ON/OFF控制相比，能量的消耗可被優(yōu)化，可使燃油效率的下降最小化。
這里使用的下述方向術(shù)語(yǔ)“正向，反向，向上，向下，垂直，水平，下面和橫向”，以及任意其它類(lèi)似的方向術(shù)語(yǔ)指的是裝有本發(fā)明的車(chē)輛的那些方向。因此，應(yīng)關(guān)于裝有本發(fā)明的車(chē)輛，解釋用于描述本發(fā)明的這些術(shù)語(yǔ)。
這里用于描述由組件、部分、裝置等執(zhí)行的操作或功能的術(shù)語(yǔ)“檢測(cè)”包括不需要物理檢測(cè)，但是包括執(zhí)行所述操作或功能的確定或計(jì)算等的組件、部分、裝置等。這里用于描述裝置的組件、部分或部件的術(shù)語(yǔ)“配置”包括構(gòu)成和/或編程為執(zhí)行所需功能的硬件和/或軟件。此外，權(quán)利要求中表述成“裝置加功能”的術(shù)語(yǔ)應(yīng)包括可被用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的部分的功能的任意結(jié)構(gòu)。這里使用的諸如“基本上”，“大約”和“近似”之類(lèi)的程度術(shù)語(yǔ)意味著修改術(shù)語(yǔ)的合理偏離量，以致最終結(jié)果不會(huì)顯著改變。例如，這些術(shù)語(yǔ)可被解釋成包括修改術(shù)語(yǔ)的至少±5％的偏離，如果該偏離不會(huì)否定它所修改的單詞的含義。
本申請(qǐng)要求日本專(zhuān)利申請(qǐng)No.2003-423436的優(yōu)先權(quán)。日本專(zhuān)利申請(qǐng)No.2003-423436的整個(gè)內(nèi)容作為參考包含于此。
雖然只選擇了挑選的實(shí)施例來(lái)圖解說(shuō)明本發(fā)明，但是對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容，在不脫離附加權(quán)利要求定義的本發(fā)明的范圍的情況下，可做出各種變化和修改。此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的前述說(shuō)明只是用于舉例說(shuō)明，不是對(duì)附加權(quán)利要求及其等同物限定的本發(fā)明的限制。從而，本發(fā)明的范圍并不局限于公開(kāi)的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置，包括確定部分，被配置成確定和基于駕駛員的加速操作的要求加速度量相比，實(shí)際的車(chē)輛加速度是否不足；和發(fā)電機(jī)增壓部分，被配置成依據(jù)確定部分確定的與要求的加速度量相比實(shí)際的車(chē)輛加速度不足的確定結(jié)果，增大發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈電壓的供給。
2.按照權(quán)利要求1所述的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置，其中發(fā)電機(jī)增壓部分還被配置成把勵(lì)磁線圈電壓增大某一量，所述量以對(duì)應(yīng)于目標(biāo)電動(dòng)機(jī)扭矩的發(fā)電機(jī)輸出量與在不增大勵(lì)磁線圈電壓的情況下發(fā)電機(jī)能夠產(chǎn)生的最大發(fā)電機(jī)輸出量之間的差值為基礎(chǔ)。
3.按照權(quán)利要求1所述的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置，其中增壓部分還被配置成把勵(lì)磁線圈電壓增大某一量，所述量以要求的加速度量和實(shí)際的車(chē)輛加速度之間的差值為基礎(chǔ)。
4.按照權(quán)利要求1所述的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置，其中增壓部分還被配置成把勵(lì)磁線圈電壓增大某一量，所述量以要求的加速度量與利用電動(dòng)機(jī)扭矩所能獲得的車(chē)輛加速度之間的差值為基礎(chǔ)，所述電動(dòng)機(jī)扭矩是利用在不增大勵(lì)磁線圈電壓的情況下發(fā)電機(jī)能夠產(chǎn)生的最大發(fā)電機(jī)輸出，所能獲得的電動(dòng)機(jī)扭矩。
5.按照權(quán)利要求1所述的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置，還包括加速度計(jì)算部分，被配置成根據(jù)油門(mén)位置和節(jié)氣門(mén)開(kāi)度量之一，計(jì)算要求的加速度量。
6.按照權(quán)利要求1所述的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置，還包括實(shí)際加速度檢測(cè)部分，被配置成根據(jù)表示實(shí)際車(chē)輛加速度的信號(hào)，計(jì)算實(shí)際的車(chē)輛加速度。
7.按照權(quán)利要求1所述的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置，還包括發(fā)電機(jī)輸出計(jì)算部分，被配置成計(jì)算發(fā)電機(jī)的輸出。
8.按照權(quán)利要求1所述的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置，還包括車(chē)輛電源，被配置成向驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的電動(dòng)機(jī)提供電力，以及把勵(lì)磁線圈電壓的增量提供給發(fā)電機(jī)。
9.按照權(quán)利要求1所述的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置，其中增壓部分還被配置成以可變的方式增大勵(lì)磁線圈電壓。
10.按照權(quán)利要求1所述的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置，還包括配置并安排成驅(qū)動(dòng)主驅(qū)動(dòng)輪和發(fā)電機(jī)的主驅(qū)動(dòng)源。
11.按照權(quán)利要求1所述的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置，還包括配置并安排成用發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力驅(qū)動(dòng)輔助驅(qū)動(dòng)輪的電動(dòng)機(jī)。
12.按照權(quán)利要求10所述的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置，還包括配置并安排成用電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電力驅(qū)動(dòng)輔助驅(qū)動(dòng)輪的電動(dòng)機(jī)。
13.按照權(quán)利要求12所述的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置，還包括車(chē)輛電源，被配置成向電動(dòng)機(jī)提供電力，以及把勵(lì)磁線圈電壓的增量提供給發(fā)電機(jī)。
14.按照權(quán)利要求12所述的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置，其中發(fā)電機(jī)增壓部分還被配置成把勵(lì)磁線圈電壓增大某一量，所述量以對(duì)應(yīng)于目標(biāo)電動(dòng)機(jī)扭矩的發(fā)電機(jī)輸出量與在不增大勵(lì)磁線圈電壓的情況下，發(fā)電機(jī)能夠產(chǎn)生的最大發(fā)電機(jī)輸出量之間的差值為基礎(chǔ)。
15.按照權(quán)利要求12所述的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置，其中增壓部分還被配置成把勵(lì)磁電壓增大某一量，所述量以要求的加速度量和實(shí)際的車(chē)輛加速度之間的差值為基礎(chǔ)。
16.一種車(chē)輛驅(qū)動(dòng)控制裝置，包括確定裝置，被配置成確定和基于駕駛員的加速操作的要求加速度量相比，實(shí)際的車(chē)輛加速度是否不足；和發(fā)電機(jī)增壓裝置，被配置成依據(jù)確定裝置確定的與要求的加速度量相比實(shí)際的車(chē)輛加速度不足的確定結(jié)果，增大發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈電壓的供給。
17.一種控制車(chē)輛的發(fā)電機(jī)的方法，包括檢測(cè)車(chē)輛的實(shí)際車(chē)輛加速度；檢測(cè)車(chē)輛駕駛員的加速操作；確定與要求的加速度量相比實(shí)際的車(chē)輛加速度是否不足；和依據(jù)與要求的加速度量相比實(shí)際的車(chē)輛加速度不足的確定結(jié)果，增大發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈電壓的供給。
全文摘要
一種裝有確定部分和增壓部分的驅(qū)動(dòng)控制裝置。確定部分確定和于駕駛員要求的加速度相比，實(shí)際加速度是否不足，或者與駕駛員要求的加速度相比，發(fā)電機(jī)輸出是否不足。當(dāng)確定部分確定實(shí)際加速度或發(fā)電機(jī)輸出不足時(shí)，增壓部分增大從車(chē)載電源供給發(fā)電機(jī)的電壓。從而，發(fā)電機(jī)輸出不足被消除，并產(chǎn)生所需的電動(dòng)機(jī)扭矩，從而使車(chē)輛能夠根據(jù)駕駛員要求的加速度，恰當(dāng)?shù)亻_(kāi)始起動(dòng)。
文檔編號(hào)B60L15/20GK1629006SQ20041010468
公開(kāi)日2005年6月22日 申請(qǐng)日期2004年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月19日
發(fā)明者清水弘一 申請(qǐng)人:日產(chǎn)自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社