JP3594004B2

JP3594004B2 - Power generation drive control device for vehicles

Info

Publication number: JP3594004B2
Application number: JP2001268359A
Authority: JP
Inventors: 弘一清水
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-09-05
Filing date: 2001-09-05
Publication date: 2004-11-24
Anticipated expiration: 2021-09-05
Also published as: JP2003079004A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently resolve an acceleration slip in starting when some of a plurality of drive wheels are driven by an internal combustion engine and the remains thereof are driven by an electric motor that is driven by power generated by a generator rotatably driven by the internal combustion engine. SOLUTION: Front wheels 1FL, 1FR are driven by the engine 2: rear wheels 1RL, 1RR are driven by the DC motor 4 via an electromagnetic clutch 11; and the DC motor 4 is driven by power generated by the generator 7. The generative voltage of a rectifying circuit 30 is fed to a field coil FC of the generator 7 via a diode D1: the battery voltage of a battery 32 is fed via a diode D2; and either of the two voltages whichever is higher is selected. When the number of revolutions of the motor Nm is less than the predetermined number of revolutions Ns in acceleration slipping, a motor field-current target value of the DC motor 4 is constrained to a low initial current IIN, to constrain a motor starting voltage and to control a decrease in an armature-current target value.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電機によって発電された電力で電動機を駆動するようにした車両の発電駆動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の車両の発電駆動制御装置としては、例えば実開昭５５−１３８１２９号公報に記載されているものが知られている。
この従来例には、前輪及び後輪の何れか一方を主駆動輪として内燃機関の動力により駆動し、前輪及び後輪の他方を電動機で駆動し、さらに内燃機関の駆動力で発電機を駆動し、この発電機で発電した電力を電動機に供給するようにし、アクセルペダルが踏み込まれかつ車速が設定値以下であるときに電動機を作動させて前輪及び後輪を駆動するようにした前後輪駆動車両が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例にあっては、アクセルペダルが踏み込まれかつ車速が設定値以下であるときに電動機が作動されて前輪及び後輪の何れか一方が内燃機関で回転駆動され、他方が電動機で回転駆動する４輪駆動状態となるものであるが、発電機は自己の発電電力を界磁電流制御として使用する自励発電では発電機の回転に応じて発電するため、発電開始当初の発電力が小さく、４輪駆動での発進初期時に必要な比較的大きなトルクを応答性良く得られないという未解決の課題がある。
【０００４】
また、電動機に供給する電力が内燃機関によって駆動される発電機で発電された電力を使用している関係で、電動機駆動側の車輪加速スリップ等によって電動機の回転速度が増加すると、電動機の誘起電圧が上昇して、発電電圧との差が減少することからモータ電流が減少するため、所要のトルクを発生することができないという未解決の課題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、発進初期時に必要な比較的大きなトルクを応答性良く得ることができ、電動機の回転速度が増加しても所要のトルクを持続することができる車両の発電駆動制御装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成ために、請求項１に係る車両の発電駆動制御装置は、内燃機関によって駆動される発電機と、該発電機の電力により駆動される電動機と、該電動機により駆動される車輪とを備えた車両の発電駆動制御装置において、前記発電機に設けたフィールドコイルと、蓄電器と、前記フィールドコイルに前記発電機のステータコイルで発電した電力を供給する自励回路と、前記フィールドコイルに前記蓄電器からの電力を供給する他励回路と、前記自励回路の電圧と前記他励回路の電圧との何れか高い方を選択して前記フィールドコイルに供給する電力補正手段と、前記電動機の回転速度を検出する回転速度検出手段と、該回転速度検出手段で検出した電動機の回転速度に基づいて当該電動機の界磁電流を制御する界磁電流制御手段とを備え、前記界磁電流制御手段は、前記回転速度検出手段で検出した回転速度が加速スリップを生じ易い低回転速度領域であるときに、前記界磁電流を前記電動機の誘起電圧を抑制するように制限することを特徴としている。
【０００７】
この請求項１に係る発明では、例えば発進初期時などに、自励回路から供給される発電機で発電する電圧がバッテリ等の蓄電器の電圧より小さいときには、電力補正手段で蓄電器電力を選択して発電機のフィールドコイルに供給して、フィールドコイルで必要とする電力を確保する。また、界磁電流制御手段で、電動機の回転速度が加速スリップを生じ易い低回転速度領域であるときに、電動機に対する界磁電流を電動機の誘起電圧を抑制する電流値に制限する。このため、発電機の発電電力が誘起電圧によって増加することが抑制されることにより、電力補正手段による他励回路からの電力供給状態が継続されて自励回路への切換えが遅らされる。
【０００８】
また、請求項２に係る車両の発電駆動制御装置は、内燃機関によって駆動される発電機と、該発電機の電力により駆動される電動機と、該電動機により駆動される車輪とを備えた車両の発電駆動制御装置において、前記発電機に設けたフィールドコイルと、蓄電器と、前記フィールドコイルに前記発電機のステータコイルで発電した電力を供給する自励回路と、前記フィールドコイルに前記蓄電器からの電力を供給する他励回路と、前記自励回路の電圧と前記他励回路の電圧との何れか高い方を選択して前記フィールドコイルに供給する電力補正手段と、前記電動機の回転速度を検出する回転速度検出手段と、該回転速度検出手段で検出した電動機の回転速度に基づいて当該電動機の界磁電流を制御する界磁電流制御手段とを備え、前記界磁電流制御手段は、前記回転速度検出手段で検出した回転速度が所定回転速度以下であるときに、前記界磁電流を前記電動機の誘起電圧を抑制するように制限することを特徴としている。
この請求項２に係る発明では、界磁電流制御手段で、電動機の回転速度が所定回転速度以下であるときに、電動機に対する界磁電流を電動機の誘起電圧を抑制するように制限する。このため、発電機の発電電力が誘起電圧によって増加することが抑制されることにより、電力補正手段による他励回路からの電力供給状態が継続されて自励回路への切換えが遅らされる。
【０００９】
さらに、請求項３に係る車両の発電駆動制御置は、請求項２に係る発明において、前記界磁電流制御手段は、前記回転速度検出手段で検出した回転速度が所定回転速度以下であるときに、前記界磁電流の目標値を前記回転速度が零である制御開始時の初期電流値から当該回転速度の増加に応じて徐々に増加させるように構成されていることを特徴としている。
この請求項３に係る発明では、電動機の回転速度が指定回転速度以下であるときに、界磁電流を制御開始時の初期電流値から電動機の回転速度の増加に応じて徐々に増加させるので、加速スリップが生じ易い場合に、電動機の誘起電圧を抑制して他励回路から自励回路への切換えを遅らせてモータトルク不足を解消する。
【００１０】
さらにまた、請求項４に係る車両の発電駆動制御装置は、請求項２に係る発明において、前記界磁電流制御手段は、前記回転速度検出手段で検出した回転速度が所定回転速度以下であるときに、前記界磁電流の目標値を前記回転速度が零である制御開始時の初期電流値に維持し、前記回転速度が所定回転速度を超えたときに初期電流値より大きい値にステップ状に変化させることを特徴としている。
この請求項４に係る発明では、電動機回転速度が所定回転速度以下であるときに、電動機の界磁電流を初期電流値に維持するので、電動機の誘起電圧を抑制して、他励回路から自励回路への切換えを遅らせて、加速スリップを解消するモータトルクを確保する。
【００１１】
なおさらに、請求項５に係る車両の発電駆動制御装置は、内燃機関によって駆動される発電機と、該発電機の電力により駆動される電動機と、該電動機により駆動される車輪とを備えた車両の発電駆動制御装置において、前記発電機に設けたフィールドコイルと、蓄電器と、前記フィールドコイルに前記発電機のステータコイルで発電した電力を供給する自励回路と、前記フィールドコイルに前記蓄電器からの電力を供給する他励回路と、前記自励回路の電圧と前記他励回路の電圧との何れか高い方を選択して前記フィールドコイルに供給する電力補正手段と、前記電動機の回転速度を検出する回転速度検出手段と、該回転速度検出手段で検出した電動機の回転速度に基づいて当該電動機の界磁電流を制御する界磁電流制御手段とを備え、前記界磁電流制御手段は、前記回転速度検出手段で検出した前回の演算周期の回転速度が所定回転速度以下であって、今回の演算周期の前記回転速度が前記所定回転速度を瞬間的に超えた場合、前記界磁電流の目標値の増加量を制限する増加量フィルタを有することを特徴としている。
この請求項５に係る発明では、回転速度検出手段で検出した前回の演算周期の回転速度が所定回転速度以下であって、今回の演算周期の電動機の回転速度が瞬間的に所定回転速度を超えたときに電動機の界磁電流の目標値の増加を増加量フィルタで制限する。このため、増加量フィルタから出力される界磁電流が低めとなり、電動機で発生する誘起電圧を抑制する。
【００１２】
また、請求項６に係る車両の発電駆動制御装置は、請求項１乃至５の何れかに係る発明において、前記電力補正手段は、発電機の電圧を昇圧する昇圧手段を有し、前記発電機で発電した電圧が前記フィールドコイルで必要とする電圧に対して不足するときに、前記昇圧手段で昇圧した電圧を当該フィールドコイルに供給するように構成されていることを特徴としている。
【００１３】
この請求項６に係る発明では、発電機で発電した電圧を例えばＤＣ−ＤＣコンバータのような昇圧手段で昇圧し、昇圧した電圧を発電機のフィールドコイルに供給するので、トルク高応答性及びトルク持続性を確保する。
さらに、請求項７に係る車両の発電駆動制御装置は、請求項１乃至６の何れかに係る発明において、前記内燃機関で車両に配設された前後方向における複数の駆動輪の一部を構成する主駆動輪を駆動し、前記電動機で残りの従駆動輪を駆動するようにしたことを特徴としている。
【００１４】
この請求項７に係る発明では、主駆動輪を内燃機関で回転駆動し、この内燃機関で発電機を駆動して発電を行い、この発電電力で電動機を駆動して従駆動輪を回転駆動する。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、電力補正手段で、発電機の発電電力をフィールドコイルに供給する自励回路からの電圧と蓄電器の電力をフィールドコイルに供給する他励回路からの電圧との何れか大きい値を選択して発電機のフィールドコイルに供給するようにしているので、発進初期時に、発電機で発電する電力がフィールドコイルで必要とする電力に対して不足すると、蓄電器の電力を発電機のフィールドコイルに供給して、発進初期時の高トルク応答性を達成することができるという効果が得られる。また、回転速度検出手段で検出した回転速度が加速スリップを生じ易い低回転速度領域であるときに、電動機の界磁電流を電動機で発生する誘起電圧を抑制するように制限することにより、電力補正手段による他励回路からの電力供給状態を継続して、不要に自励回路からの電力供給状態への切換えが起こることを防止し、急発進や路面外乱等による電動機回転速度の急上昇時であってもトルク応答性を向上させて、安定した発進が可能となるという効果が得られる。
【００１６】
また、請求項２に係る発明によれば、回転速度検出手段で検出した回転速度が所定回転速度以下であるときに、電動機の界磁電流を電動機の誘起電圧を抑制するように制限することにより、電力補正手段による他励回路からの電力供給状態を継続して、不要に自励回路からの電力供給状態への切換えが起こることを防止し、急発進や路面外乱等による電動機回転速度の急上昇時であってもトルク応答性を向上させて、安定した発進が可能となるという効果が得られる。
【００１７】
さらに、請求項３に係る発明によれば、回転速度検出手段で検出した電動機の回転速度が所定回転速度以下であるときに、界磁電流を電動機の回転速度が零である制御開始時の初期電流値から当該回転速度の増加に応じて徐々に増加させるので、電動機で発生する誘起電圧を抑制することができると共に、界磁電流を連続的に変化させることができるという効果が得られる。
さらにまた、請求項４に係る発明によれば、回転速度検出手段で検出した電動機の回転速度が所定回転速度以下であるときに、界磁電流の目標値を電動機の回転速度が零である制御開始時の初期電流値を維持し、電動機の回転速度が所定回転速度を超えたときに初期電流値より大きい値にステップ状に変化させるので、電動機で発生する誘起電圧を確実に抑制することができるという効果が得られる。
【００１８】
なおさらに、請求項５に係る発明によれば、前回の演算周期の電動機の回転速度が所定回転速度以下であって、今回の演算周期の回転速度が瞬間的に所定回転速度を超えたときに、増加量フィルタで界磁電流の増加量を制限することにより、電動機で発生する誘起電圧を抑制するので、電力補正手段による他励回路からの電力供給状態を継続して、自励回路からの電力供給状態への切換えを遅らせることにより、急発進や路面外乱等による電動機回転速度の急上昇時であってもトルク応答性を向上させて、安定した発進が可能となるという効果が得られる。
また、請求項６に係る発明によれば、発電機で発電した電圧を例えばＤＣ−ＤＣコンバータのような昇圧手段で昇圧し、この昇圧電圧を発電機のフィールドコイルに供給するので、フィールドコイルで必要とする電圧を確保してトルク高応答性及びトルク持続性を確保することができるという効果が得られる。
【００１９】
さらに、請求項７に係る発明によれば、主駆動輪を内燃機関で回転駆動し、この内燃機関で発電機を駆動して発電を行い、この発電電力で電動機を駆動して従駆動輪を駆動することができ、４輪駆動車等の前後方向で複数の駆動輪を有する車両で、発進初期時のトルク高応答性及びトルク持続性を確保することができるという効果が得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面について説明する。
図１は本発明を４輪駆動車に適用した場合の第１の実施形態を示す概略構成図であり、主駆動輪としての左右前輪１ＦＬ、１ＦＲが内燃機関であるエンジン２によって駆動され、従駆動輪としての左右後輪１ＲＬ、１ＲＲが従電動機である直流モータ４によって駆動される。
【００２１】
エンジン２の出力トルクＴｅは、トランスミッション及びディファレンシャルギア５を介して左右前輪１ＦＬ、１ＦＲに伝達される。また、エンジン２の出力トルクＴｅの一部は、無端ベルト６を介して発電機７に伝達される。
この発電機７は、エンジン２の回転速度Ｎｅにプーリ比を乗じた回転速度Ｎｈで回転し、４ＷＤコントローラ８によって調整される界磁電流Ｉｆｇに応じて、エンジン２に対し負荷となり、その負荷トルクに応じた電圧を発電する。この発電機７が発電した電力は、電線９及びジャンクションボックス１０を介して直流モータ４に供給される。直流モータ４の出力軸は、減速機１１、クラッチ手段としての電磁クラッチ１２及びデファレンシャルギヤ１３に連結され、ディファレンシャルギヤ１３の左右出力側が夫々駆動軸１３Ｌ及び１３Ｒを介して左右後輪１ＲＬ及び１ＲＲに連結されている。
【００２２】
上記エンジン２の吸気管路１４（例えばインテークマニホールド）には、メインスロットルバルブ１５とサブスロットルバルブ１６が介装されている。メインスロットルバルブ１５は、アクセルペダル１７の踏み込み量等に応じてスロットル開度が調整制御される。このメインスロットルバルブ１５は、アクセルペダル１７の踏み込み量に機械的に連動するか、あるいはアクセルペダル１７の踏み込み量を検出するアクセルセンサ１８の踏み込み量検出値に応じて、エンジンコントローラ１９が電気的に調整制御することで、そのスロットル開度が調整される。上記アクセルセンサ１８の踏み込み量検出値は、４ＷＤコントローラ８にも出力される。
【００２３】
また、サブスロットルバルブ１６は、ステップモータ２０をアクチュエータとし、そのステップ数に応じた回転角により開度が調整制御される。このステップモータ１９の回転角は、モータコントローラ２１からの駆動信号によって調整制御される。なお、サブスロットルバルブ１６にはスロットルセンサ２２が設けられており、このスロットルセンサ２２で検出されるスロットル開度検出値に基づいて、ステップモータ１９のステップ数がフィードバック制御される。ここで、上記サブスロットルバルブ１６のスロットル開度をメインスロットルバルブ１５の開度以下等に調整することによって、運転者のアクセルペダルの操作とは独立して、エンジン２の出力トルクを減少させることができる。
【００２４】
また、エンジン２にはその出力回転速度Ｎｅを検出するエンジン回転速度センサ２３が設けられ、このエンジン回転速度センサ２３で検出したエンジン回転速度Ｎｅを４ＷＤコントローラ８に出力する。さらに、各車輪１ＦＬ〜１ＲＲの夫々には、車輪速を検出する車輪速センサ２４ＦＬ〜２４ＲＲが設けられ、これら車輪速センサ２４ＦＬ〜２４ＲＲで検出した車輪速Ｖｗ_ＦＬ〜Ｖｗ_ＲＲを４ＷＤコントローラ８に出力する。さらにまた、トランスミッションのシフト位置を検出するシフト位置センサ２５が設けられ、このシフト位置センサ２５で検出したシフト位置を４ＷＤコントローラ８に入力する。なおさらに、運転席近傍に４輪駆動状態とするか否かを選択する４ＷＤスイッチ２６が設けられ、この４ＷＤスイッチ２６のスイッチ信号を４ＷＤコントローラ８に入力する。
【００２５】
さらに、発電機７は、図２に示すように、デルタ結線された３相のステータコイルＳＣと、フィールドコイルＦＣとを有し、ステータコイルＳＣの各接続点がダイオードで構成される整流回路３０に接続されて、この整流回路３０から例えば最大４２Ｖの直流電圧Ｖ_Ｇが出力される。
また、フィールドコイルＦＣは、その一端がダイオードＤ１を介して整流回路３０の出力側に接続されていると共に、ダイオードＤ２を逆方向に介し、さらに４ＷＤリレー３１を介して所定電圧（例えば１２ボルト）のバッテリ３２に接続され、他端がフライホイールダイオードＤＦを順方向に介してダイオードＤ１及びＤ２のカソード側に接続されていると共に、電圧調整器（レギュレータ）３３を介して接地されている。
【００２６】
ここで、整流回路３０及びダイオードＤ１を介して界磁電流Ｉｆｇを供給する系統が自励回路を形成して磁界発生電力供給手段を構成し、バッテリ３１及びダイオードＤ２を介して界磁電流Ｉｆｇを供給する系統が他励回路を形成し、ダイオードＤ１及びＤ２が自励回路及び他励回路の電圧の何れか高い方を選択するセレクトハイ機能を有し、電力補正手段を構成している。
【００２７】
また、４ＷＤリレー３１はそのリレーコイルの一端がバッテリ３２にイグニッションスイッチ３４を介して接続されたイグニッションリレー３５の出力側に接続され、他端が４ＷＤコントローラ８に接続されている。
そして、発電機７は、４ＷＤコントローラ８によってフィールドコイルＦＣに対する界磁電流Ｉｆｇを調整することで、エンジン２に対する発電負荷トルクＴｇ及び発電する発電電圧Ｖ_Ｇが制御される。電圧調整器３３は、４ＷＤコントローラ８からパルス幅変調（ＰＷＭ）した発電機制御指令（界磁電流値）Ｃ１を入力し、その発電機制御指令Ｃ１に応じた値に発電機７の界磁電流Ｉｆｇを調整する。
【００２８】
また、ジャンクションボックス１０内にはモータリレー３６及び電流センサ３７が直列に接続されて設けられ、このモータリレー３６は、４ＷＤコントローラ８からの指令によって直流モータ４に供給する電力の断続を行う。また、電流センサ３７は、発電機７から直流モータ４に供給される電機子電流Ｉａを検出し、検出した電機子電流Ｉａを４ＷＤコントローラ８に出力する。また、直流モータ４に供給されるモータ電圧Ｖｍが４ＷＤコントローラ８で検出される。
【００２９】
さらに、直流モータ４は、４ＷＤコントローラ８からのモータ出力トルク指令としてのパルス幅変調した界磁制御指令によって界磁電流Ｉｆｍが制御され、その界磁電流Ｉｆｍの調整によって駆動トルクＴｍが調整される。この直流モータ４の温度がサーミスタ３８で検出され、その温度検出値が４ＷＤコントローラ８に入力されると共に、直流モータ４の出力軸の回転速度Ｎｍがモータ用回転速度センサ３９で検出され、その回転速度Ｎｍが４ＷＤコントローラ８に入力される。
【００３０】
また、電磁クラッチ１２は、その励磁コイル１２ａの一端が前記４ＷＤリレー２１の出力側に接続され、他端が４ＷＤコントローラ８に接続され、この４ＷＤコントローラ８内でスイッチング素子としてのスイッチングトランジスタ４０を介して接地されている。そして、このトランジスタ４０のベースに供給するパルス幅変調したクラッチ制御指令ＣＬによって励磁コイル１２ａの通電電流が制御され、これによって直流モータ４から従駆動輪としての後輪１ＲＬ，１ＲＲに伝達されるトルク伝達力が制御される。
【００３１】
４ＷＤコントローラ８は、図３に示すように、発電機制御部８Ａ、リレー制御部８Ｂ、モータ制御部８Ｃ、クラッチ制御部８Ｄ、余剰トルク演算部８Ｅ、目標トルク制限部８Ｆ、余剰トルク変換部８Ｇを備えている。
上記発電機制御部８Ａは、電圧調整器２２を通じて、発電機７の発電電圧Ｖをモニターしながら、この発電機７の界磁電流Ｉｆｇを調整することで、発電機７の発電電圧Ｖ_Ｇを所要の電圧に調整する。
【００３２】
リレー制御部８Ｂは、発電機７から直流モータ４への電力供給の遮断・接続を制御する。
モータ制御部８Ｃは、直流モータ４の界磁電流Ｉｆｍを調整することで、この直流モータ４のトルクを所要の値に調整する。
クラッチ制御部８Ｄは、後述する余剰トルク演算部８Ｅで演算する発電負荷トルク目標値Ｔｇｔに基づいて対応するモータトルク目標値Ｔｍｔを算出し、このモータトルク目標値Ｔｍｔに基づいて下記式の演算を行って電磁クラッチ１２に対するクラッチ伝達トルクＴ_ＣＬを算出し、このクラッチ伝達トルクＴ_ＣＬをクラッチ電流指令値Ｉ_ＣＬに変換し、これをパルス幅変調（ＰＷＭ）してクラッチ電流指令値Ｉ_ＣＬに応じたデューティ比のクラッチ電流制御出力ＣＬを求め、これをスイッチングトランジスタ４０に出力する。
【００３３】
Ｔ_ＣＬ＝Ｔｍｔ×Ｋ_ＤＥＦ×Ｋ_ＴＭ＋Ｔ_ＣＬ０
ここで、Ｋ_ＤＥＦはディファレンシャルギヤ１３での減速比、Ｋ_ＴＭはクラッチトルクマージン、Ｔ_ＣＬ０はクラッチイニシャルトルクである。
また、所定のサンプリング時間毎に、入力した各信号に基づき、図４に示すように、余剰トルク演算部８Ｅ→目標トルク制限部８Ｆ→余剰トルク変換部８Ｇの順に循環して処理が行われる。
【００３４】
まず、余剰トルク演算部８Ｅでは、図５に示すような処理を行う。
すなわち、先ず、ステップＳ１で、車輪速センサ１６ＦＬ、１６ＦＲ、１６ＲＬ、１６ＲＲからの信号に基づいて前輪（主駆動輪）１ＦＬ，１ＦＲの平均車輪速から後輪１ＲＬ，１ＲＲ（従駆動輪）の平均車輪速を減算することで、前輪１ＦＬ、１ＦＲの加速スリップ量であるスリップ速度ΔＶＦを求める。
【００３５】
ここで、スリップ速度ΔＶＦの演算は、例えば、次のように行われる。
前輪１ＦＬ、１ＦＲにおける左右輪速の平均値である平均前輪速ＶＷｆ、及び後輪１ＲＬ、１ＲＲにおける左右輪速の平均値である平均後輪速ＶＷｒを、それぞれ下記式により算出する。
ＶＷｆ＝（ＶＷ_ＦＬ＋ＶＷ_ＦＲ）／２ …………（１）
ＶＷｒ＝（ＶＷ_ＲＬ＋ＶＷ_ＲＲ）／２ …………（２）
次に、上記平均前輪速ＶＷｆと平均後輪速ＶＷｒとの偏差から、主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒのスリップ速度（加速スリップ量）ΔＶＦを、下記（３）式により算出する。
【００３６】
ΔＶＦ＝ＶＷｆ−ＶＷｒ …………（３）
次いで、ステップＳ２に移行して、上記ステップＳ１で求めたスリップ速度ΔＶＦが所定値、例えば“０”より大きい正値であるか否かを判定する。この判定結果がスリップ速度ΔＶＦが“０”以下即ち“０”又は負値であるときには、前輪１ＦＬ、１ＦＲが加速スリップしていないと推定されるので、ステップＳ３に移行して、発電負荷トルク目標値Ｔｇｔを“０”に設定した後処理を終了して目標トルク制限部８Ｆの処理に移行する。
【００３７】
一方、ステップＳ２において、スリップ速度ΔＶＦが“０”より大きい正値であるときには、前輪１ＦＬ、１ＦＲが加速スリップしていると推定されるので、ステップＳ４に移行する。
このステップＳ４では、前輪１ＦＬ、１ＦＲの加速スリップを抑えるために必要な吸収トルクＴΔＶＦを、下記（４）式によって演算してからステップＳ５に移行する。この吸収トルクＴΔＶＦは加速スリップ量に比例した量となる。
【００３８】
ＴΔＶＦ＝Ｋ１×ΔＶＦ …………（４）
ここで、Ｋ１は、実験などによって求めたゲインである。
ステップＳ５では、現在の発電機７の負荷トルクＴＧを、下記（５）式に基づき演算したのち、ステップＳ６に移行する。

ここで、Ｖｇは発電機７の電圧、Ｉａは発電機７の電機子電流、Ｎｇは発電機７の回転数、Ｋ２は係数、Ｋ３は効率である。
【００３９】
ステップＳ６では、下記（６）式に基づき、余剰トルクつまり発電機７で負荷すべき発電負荷トルク目標値Ｔｇｔを求めてから処理を終了して目標トルク制限部８Ｆの処理に移行する。
Ｔｇｔ＝ＴＧ＋ＴΔＶＦ …………（６）
次に、目標トルク制限部８Ｆの処理について、図６に基づいて説明する。
【００４０】
すなわち、まず、ステップＳ１１で、発電負荷トルク目標値Ｔｇｔが、発電機７の最大負荷容量ＨＱより大きいか否かを判定する。発電負荷トルク目標値Ｔｇｔが発電機７の最大負荷容量ＨＱ以下と判定した場合には処理を終了する。一方、発電負荷トルク目標値Ｔｇｔが発電機７の最大負荷容量ＨＱよりも大きいと判定した場合には、ステップＳ１２に移行する。
【００４１】
ステップＳ１２では、発電負荷トルク目標値Ｔｇｔにおける最大負荷容量ＨＱを越える超過トルクΔＴｂを下記（７）式によって求めてからステップＳ１３に移行する。
ΔＴｂ＝Ｔｇｔ−ＨＱ …………（７）
ステップＳ１３では、スロットルセンサ２２及びエンジン回転数検出センサ２３からの信号に基づいて、図７に示すエンジントルク算出マップを参照して、現在のエンジントルクＴｅを演算してステップＳ１４に移行する。
【００４２】
ステップＳ１４では、下記（８）式のように、エンジントルクＴｅから超過トルクΔＴｂを減算してエンジントルク上限値ＴｅＭを演算し、求めたエンジントルク上限値ＴｅＭをエンジンコントローラ１９に出力した後に、ステップＳ１５に移行する。
ＴｅＭ＝Ｔｅ−ΔＴｂ …………（８）
ここで、エンジンコントローラ１９では、運転者のアクセルペダル１７の操作に関係なく、入力したエンジントルク上限値ＴｅＭをエンジントルクＴｅの上限値となるようにこのエンジントルクＴｅを制限する。
【００４３】
ステップＳ１５では、最大負荷容量ＨＱを発電負荷トルク目標値Ｔｇｔに設定してから処理を終了して余剰トルク変換部８Ｇの処理に移行する。
次に、余剰トルク変換部８Ｇの処理について、図８に基づいて説明する。
まず、ステップＳ２０で、スリップ速度ΔＶＦが“０”より大きいか否かを判定する。ΔＶＦ＞０と判定されれば、前輪１ＦＬ、１ＦＲが加速スリップしているので、ステップＳ２１に移行する。また、ΔＶＦ≦０と判定されれば、前輪１ＦＬ、１ＦＲは加速スリップしていないので、ステップＳ２１以降の余剰トルク変換処理を行うことなく処理を終了して余剰トルク演算部８Ｅの処理に戻る。
【００４４】
ステップＳ２１では、モータ用回転速度センサ３９が検出したモータ４の回転速度Ｎｍを入力し、そのモータ４の回転速度Ｎｍをもとに図８中に示すモータ界磁電流目標値算出用マップを参照してモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔを算出し、このモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔをモータ制御部８Ｃに出力した後、ステップＳ２２に移行する。
【００４５】
ここで、目標モータ界磁電流算出用マップは、横軸にモータ回転速度Ｎｍをとり、縦軸にモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔをとり、モータ回転速度Ｎｍが“０”であるときにモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔは最大電流Ｉ_ＭＡＸの約半分程度の初期電流値Ｉ_ＩＮとなり、この状態からモータ回転速度Ｎｍが増加するに応じてモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが増加してモータ回転速度Ｎｍが所定回転速度Ｎ_Ｓに達するとモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが最大電流Ｉ_ＭＡＸに達し、その後モータ回転速度Ｎｍが増加して第１の設定値Ｎ_１までの間ではモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが予め最大電流値Ｉ_ＭＡＸを維持し、モータ回転速度Ｎｍが第１の設定値Ｎ_１を超えて増加すると、これに応じてモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが比較的大きな傾きで減少し、モータ回転速度Ｎｍが第１の設定値Ｎ_１より大きな第２の設定値Ｎ_２からこの第２の設定値Ｎ_２より大きい第３の設定値Ｎ_３までの間はモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが初期電流値Ｉ_ＩＮより小さい低電流値Ｉ_Ｌを維持し、モータ回転速度Ｎｍが第３の設定値Ｎ_３を超えて増加すると、これに応じてモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔがより大きな傾きで減少して“０”となるように特性線Ｌ１が設定されている。
【００４６】
すなわち、発進直後の直流モータ４の回転速度Ｎｍが低い状態では、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが初期値Ｉ_Ｌから所定回転速度Ｎｓまでの間は回転速度Ｎｍの増加に応じて徐々に増加する界磁電流抑制状態として直流モータ４で発生する誘起電圧Ｅの増加を抑制する。
一方、回転速度Ｎｍが所定回転速度Ｎｓから設定値Ｎ_１までの間は一定の所定電流値Ｉ_ＭＡＸとし、直流モータ４が回転速度設定値Ｎ_１以上になった場合には、公知の弱め界磁制御方式で直流モータ４の界磁電流Ｉｆｍを小さくする（図１０参照）。すなわち、モータ４が高速回転になると直流モータ４における誘起電圧の上昇によりモータトルクが低下することから、上述のように、直流モータ４の回転数Ｎｍが所定値以上になったら直流モータ４の界磁電流Ｉｆｍを小さくして誘起電圧Ｅを低下させることで直流モータ４に流れる電流を増加させて所要モータトルクＴｍを得るようにする。この結果、直流モータ４が高速回転になってもモータ誘起電圧Ｅの上昇を抑えてモータトルクの低下を抑制するため、所要のモータトルクＴｍを得ることができる。
【００４７】
ステップＳ２２では、モータ回転速度Ｎｍと、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔとをもとに図８中に示したモータ誘起電圧算出用マップを参照してモータ誘起電圧Ｅを算出する。ここで、モータ誘起電圧算出用マップは、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔをパラメータとして横軸にモータ回転速度Ｎｍをとり、縦軸にモータ誘起電圧Ｅをとり、モータ回転速度Ｎｍが増加することにより、モータ誘起電圧Ｅが線形に増加し、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが増加することによってもモータ誘起電圧Ｅが増加するように設定されている。
【００４８】
次いで、ステップＳ２３に移行して、上記余剰トルク演算部８Ｅが演算した発電負荷トルク目標値Ｔｇｔに基づき対応するモータトルク目標値Ｔｍｔを算出して、ステップＳ２４に移行する。
ステップＳ２４では、上記モータトルク目標値Ｔｍｔ及びモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔをもとに図９に示す電機子電流目標値算出用マップを参照して電子電流目標値Ｉａｔを算出する。この電機子電流目標値算出用マップは、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔをパラメータとして、横軸にモータトルク目標値Ｔｍｔをとり、縦軸に電機子電流目標値Ｉａｔをとり、モータ出力トルクＴｍが“０”であるときにはモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔの値にかかわらず電機子電流目標値Ｉａｔが“０”となり、この状態からモータ出力トルクＴｍが増加するに応じて電機子電流目標値Ｉａｔが増加すると共に、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが増加するに応じて電機子電流目標値Ｉａｔが減少し、モータ出力トルクＴｍが大きな値となると、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが小さい方から順次に電機子電流目標値Ｉａｔが“０”に設定されるように構成されている。
【００４９】
次いで、ステップＳ２５に移行し、下記（９）式に基づき、電機子電流目標値Ｉａｔ、電線９の抵抗及び直流モータ４のコイルの抵抗の合成抵抗Ｒ、及び誘起電圧Ｅから発電機７の電圧目標値Ｖ_Ｇを算出し、この発電機７の電圧目標値Ｖ_Ｇを発電機制御部８Ａに出力した後、処理を終了して余剰トルク演算部８Ｅの処理に戻る。
【００５０】
Ｖ_Ｇ＝Ｉａｔ×Ｒ＋Ｅ …………（９）
ここで、上記余剰トルク変換部８Ｇでは、モータ側の制御を考慮して発電負荷トルク目標値Ｔｇｔに応じた発電機７での目標電圧Ｖ_Ｇを算出しているが、予め設定したマップを参照して、発電負荷トルク目標値Ｔｇｔから直接に、発電負荷トルク目標値Ｔｇｔとなる電圧値Ｖ_Ｇを算出するようにしてもよい。
【００５１】
この図８の処理において、ステップＳ２１の処理が界磁電流制御手段に対応している。
次に、上記第１の実施形態の動作を図１０に示すタイムチャートを伴って説明する。
今、自動変速機のセレクトレバーをパーキングレンジ（Ｐ）とし、イグニッションスイッチをオン状態とすることにより、エンジン２を始動させた状態で車両が停止しているものとする。
【００５２】
この停止状態で、運転者が４ＷＤスイッチ２６を図１０（ａ）に示すように時点ｔ１でオン状態に操作すると、この時点ｔ１では、図１０（ｃ）に示すようにセレクトレバーがパーキングレンジにあるため、４ＷＤリレー制御部８Ｂでは４ＷＤリレー３１をオフ状態に制御し、４ＷＤコントローラ８へのパワー系電源の入力が停止されていると共に、バッテリ３２からの発電機７のフィールドコイルＦＣ、ジャンクションボックス１０のモータリレー３６、電磁クラッチ１２のクラッチコイル１２ａへの電力供給が停止されている。
【００５３】
この停止状態から時点ｔ２でセレクトレバーをパーキングレンジ（Ｐ）からリバースレンジ（Ｒ）及びニュートラルレンジ（Ｎ）を経てドライブレンジ（Ｄ）に移動させ、時点ｔ３でドライブレンジ（Ｄ）を選択してから例えば０．０５秒程度の所定時間が経過した時点ｔ４で４ＷＤリレー制御部８Ｂによって４ＷＤリレー３１が図１０（ｂ）に示すようにオン状態に制御される。
【００５４】
この状態では、車両が停止状態にあるため、前輪１ＦＬ，１ＦＲの平均前輪速ＶＷｆ及び後輪１ＲＬ，１ＲＲの平均後輪速ＶＷｒが共に“０”であり、スリップ速度ΔＶＦも“０”となるため、余剰トルク変換部８Ｇで実行される図８の処理では、ステップＳ２０からステップＳ２１〜ステップＳ２５の処理を実行することなく処理を終了して余剰トルク演算部８Ｅに戻ることになる。
【００５５】
このため、発電機制御部８Ａで発電電圧目標値Ｖ_Ｇに基づく発電機制御出力Ｃ１がオフ状態、モータ界磁出力ＭＦもオフ状態に制御され、さらにクラッチ制御部８Ｄでクラッチ制御出力ＣＬがオフ状態に制御される。したがって、発電機７での発電及び直流モータ４の駆動が停止されていると共に、クラッチ１２が非締結状態に制御される。
【００５６】
この状態から時点ｔ５でアクセルペダル１７を踏込んで車両を急発進させたり、降雨路、雪路、凍結路のような低摩擦係数路面で発進させることにより、主駆動輪となる前輪１ＦＬ，１ＦＲに加速スリップを生じると、前後の車輪速差が生じることにより、スリップ速度ΔＶＦが正の値となる。
このとき、余剰トルク演算部８Ｅにおける図５の処理で、スリップ速度ΔＶＦが正値となるので、ステップＳ２からステップＳ４に移行し、スリップ速度ΔＶＦにゲインＫ１を乗算して加速スリップを抑えるために必要な吸収トルクＴΔＶＦを算出し、次いで、現在の発電電圧Ｖ_Ｇ、電機子電流Ｉａ、発電機回転数Ｎｇに基づいて前記（５）式の演算を行って現在の発電負荷トルクＴＧを算出する（ステップＳ５）。この現在の発電負荷トルクＴＧは、図１０（ｄ）に示すように、発進時には発電機回転数Ｎｇが比較的小さいので、発電電圧Ｖ_Ｇ及び電機子電流Ｉａの増加に応じて増加する。さらに、吸収トルクＴΔＶＦと現在の発電負荷トルクＴＧとを乗算して発電負荷トルク目標値Ｔｇｔを算出するので、この発電負荷トルク目標値Ｔｇｔも図１０（ｅ）に示すように増加する。
【００５７】
この発進時には、発電機７での発電電圧Ｖ_Ｇが図１０（ｊ）に示すようにバッテリ電圧Ｖ_Ｂに比較して低いので、ダイオードＤ１がオフ状態となり、ダイオードＤ２がオン状態となって、バッテリ電圧Ｖ_Ｂが発電機７のフィールドコイルＦＣに供給される。このため、フィールドコイルＦＣに十分な界磁電流Ｉｆｇを供給することができ、発電電圧Ｖ_Ｇの増加が可能となり、直流モータ４に供給する電機子電流Ｉａを増加させることができる。
【００５８】
ところで、発電機７で発生させる発電電圧Ｖ_Ｇは、余剰トルク変換部８Ｇの図８の処理で制御されることになるが、モータトルク目標値Ｔｍｔとモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔとをもとに図９の電機子電流目標値算出用マップを参照して算出される電機子電流目標値Ｉａｔに線路抵抗Ｒを乗算した電圧値と直流モータ４での誘起電圧Ｅとを加算して算出される。
【００５９】
ここで、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔは、モータ回転速度Ｎｍをもとに図８の処理におけるステップＳ２１でモータ界磁電流目標値算出用マップを参照して算出されるが、車両の発進時にはモータ回転速度Ｎｍがまだ低いため、このときのモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが最大電流Ｉ_ＭＡＸの約半分程度の電流目標値Ｉ_ＩＮに抑制されて、続くステップＳ２２で算出されるモータ誘起電圧Ｅも図１０（ｈ）に示すように小さい値に抑制された状態で滑らかに増加する。
【００６０】
このため、ステップＳ２４で算出される電機子電流目標値Ｉａｔが図９に示すように、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが最大値Ｉ_ＭＡＸに設定されている場合に比較して大きい値となり、図１０（ｉ）に示すように、時間の経過と共に滑らかに上昇し、必要とするモータトルクＴｍを確保することができ、直流モータ４の回転速度Ｎｍは図１０（ｆ）に示すように前輪１ＦＬ，１ＦＲの加速スリップに応じて比較的急に増加する。
【００６１】
この結果、急発進時又は低摩擦係数路面での発進時に主駆動輪となる前輪１ＦＬ，１ＦＲで加速スリップを生じた場合に、これを解消するように従駆動輪となる後輪１ＲＬ，１ＲＲを直流モータ４が前輪１ＦＬ，１ＦＲでの加速スリップを解消するように駆動されることになり、円滑な発進を行うことができる。
その後、モータ回転速度Ｎｍが急増すると、これに応じてモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔも増加するが、その値は最大電流Ｉ_ＭＡＸに比較すると小さい値となるので、これに応じて直流モータ４で発生する誘起電圧Ｅの増加量も抑制されて図１０（ｈ）に示すように緩やかな増加が継続される。
【００６２】
同様に、電機子電流目標値Ｉａｔもモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが抑制されていることにより、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが最大値Ｉ_MAXである場合に比較して大きな値となり、図１０（ｉ）に示すように、滑らかに上昇して、直流モータ４で必要なモータトルクＴｍを発生して、前１ＦＬ，１ＦＲでの加速スリップを解消し、これに応じて直流モータ４の回転速度Ｎｍも図１０（ｆ）に示すように徐々に減少して通常加速状態に復帰する。
【００６３】
その後、時点ｔ６で直流モータ４の回転速度Ｎｍが所定回転速度Ｎｓに達すると、モータ界磁電流目標値ＩｆｍｔがＩ_ＭＡＸに達して、以後モータ回転速度Ｎｍが回転速度設定値Ｎ１に達する迄の間Ｉ_ＭＡＸに維持される。
この状態では、モータ回転速度Ｎｍが増加するので、モータ誘起電圧Ｅも図１０（ｈ）に示すように滑らかな増加傾向を継続し、さらに、発電負荷トルクＴｇｔが図１０（ｅ）に示すように増加を継続しているので、電機子電流目標値Ｉａｔも増加傾向を継続する。
【００６４】
その後、時点ｔ６を僅かに越えた時点ｔ７で、発電電圧Ｖ_Ｇがバッテリ電圧Ｖ_Ｂを超えると、ダイオードＤ２がオフ状態となり、これに代えてダイオードＤ１がオン状態となることにより、バッテリ電圧Ｖ_Ｂが発電機７のフィールドコイルＦＣに供給される他励制御状態から発電機７の整流回路３０から出力される発電電圧Ｖ_ＧがフィールドコイルＦＣに供給される自励制御状態に切換えられる。
【００６５】
その後、時点ｔ８で、発電負荷トルク目標値Ｔｇｔがピークに達し、その後減少することにより、電動機電流目標値Ｉａｔも徐々に減少し、これに応じて発電電圧Ｖ_Ｇも緩やかな増加状態となる。
その後、時点ｔ９で、発電機負荷トルク目標値Ｔｇｔが比較的低い一定値を維持する状態となると、モータ回転速度Ｎｍが増加傾向を継続することからモータ誘起電圧Ｅも増加傾向を継続し、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが最大値Ｉ_ＭＡＸを継続するので、電機子電流目標値Ｉａｔも比較的低い一定値を維持する状態となるが、発電電圧Ｖ_Ｇはモータ誘起電圧Ｅの増加に伴って増加する。
【００６６】
その後、時点ｔ１０で、モータ回転速度Ｎｍが設定回転速度Ｎ１に達すると、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが減少して界磁弱め制御が開始される。このとき、モータ回転速度Ｎｍが増加を継続しているので、モータ誘起電圧Ｅは図１０（ｈ）に示すように一定値となる。一方、電機子電流目標値Ｉａｔは、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔの減少に伴って図１０（ｉ）に示すように緩やかな増加傾向となり、発電電圧Ｖ_Ｇも図１０（ｊ）に示すうように緩やかな増加状態となる。
【００６７】
その後、時点ｔ１１で、モータ回転速度Ｎｍが設定回転速度Ｎ２に達すると、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが一定値の低電流値Ｉ_Ｌとなることにより、モータ回転速度Ｎｍの増加に応じてモータ誘起電圧Ｅが図１０（ｈ）に示すように増加し、電機子電流目標値Ｉａｔは図１０（ｉ）に示すように一定値を維持し、発電電圧Ｖ_Ｇはモータ誘起電圧Ｅの増加に応じて増加する。
【００６８】
その後、時点ｔ１２で、モータ回転速度Ｎｍが設定回転速度Ｎ３に達すると、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが図１０（ｇ）に示すように“０”となるので、モータ誘起電圧Ｅも“０”となり、電機子電流目標値Ｉａｔも“０”に近い値となり、発電電圧Ｖ_Ｇも“０”に近い値となる。
このように、上記第１の実施形態では、車両の急発進時又は低摩擦係数路面での発進時に前輪１ＦＬ，１ＦＲの加速スリップ速度ΔＶＦが急激に増加したときに、発電機７での発電電圧Ｖ_Ｇが低い状態であっても、バッテリ電圧Ｖ_Ｂを使用して発電機７のフィールドコイルＦＣに対する界磁電流を供給する他励制御状態とするので、発電機７での発電電圧Ｖ_Ｇの増加を確保することができ、これに応じて電機子電流目標値Ｉａｔを発電負荷トルク目標値Ｔｇｔに一致するモータトルク目標値Ｔｍｔに対応させて円滑に増加させることができる。
【００６９】
このとき、モータ回転速度Ｎｍが所定回転速度Ｎｓより低い状態では、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが最大電流値Ｉ_ＭＡＸより低い値に設定されているので、モータ誘起電圧Ｅの増加を抑制して、発電電圧Ｖ_Ｇの増加を抑制することができ、バッテリ電圧Ｖ_Ｂによる他励界磁制御状態から発電機７の発電電圧Ｖ_Ｇによる自励界磁制御状態に切換える時点を遅らせることにより、電機子電流目標値Ｉａｔに応答遅れが生じることを防止して、良好な四輪駆動状態を確保することができる。
【００７０】
因みに、図１０（ｇ）で破線図示のように、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔをモータ回転速度Ｎｍが"０"である状態から最大電流値Ｉ_MAXに維持する場合には、図９の電機子電流目標値算出マップを参照して算出される電機子電流目標値Ｉａｔが図１０（ｉ）で破線図示のように図１０（ｅ）に示す発電負荷トルク目標値Ｔｇｔの増加に比較して不足することになり、直流モータ４で発生するモータトルクＴｍが不足することになると共に、モータ誘起電圧Ｅがモータ回転速度Ｎｍの増加に対応して図１０（ｈ）で破線図示のように増加することになり、これに応じて発電電圧Ｖ_G増加することにより、バッテリ電圧Ｖ_Bによる他励界磁制御状態から発電電圧Ｖ_Gによる自励磁界制御状態に早めに切換わることにより、他励界磁制御状態での電機子電流Ｉａの応答遅れが大きくなり、直流モータ４で発生するモータトルクＴｍが小さくなって、前輪１ＦＬ，１ＦＲでの加速スリップ状態の解消が遅れるという問題点が生じるが、本発明では、上述したように急発進又は低摩擦係数路面での発進時のように加速スリップが生じ易い場合に、直流モータ４のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔを抑制するので、モータ誘起電圧Ｅの増加及び電機子電流目標値Ｉａｔの低下を抑制して、直流モータ４で前輪１ＦＬ，１ＦＲでの加速スリップ状態を解消する良好なモータトルクを発生することができる。
【００７１】
次に、本発明の第２の実施形態を図１１について説明する。
この第２の実施形態は、余剰トルク変換部８Ｇにおける図８の処理において、ステップＳ２１のモータ界磁電流目標値算出マップを参照する場合に代えてモータ回転速度Ｎｍに基づいて比較演算を行うことによりモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔを設定するようにしたものである。
【００７２】
すなわち、第２の実施形態では、余剰トルク変換部８Ｇにおける図８のステップＳ２１のモータ界磁電流目標値算出処理が、図１１に示すように、ステップＳ２１ａでモータ回転速度Ｎｍが所定回転速度Ｎｓ以下であるか否かを判定し、Ｎｍ≦ＮｓであるときにはステップＳ２１ｂに移行して、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔを最大電流値Ｉ_ＭＡＸの半分程度の初期電流値Ｉ_ＩＮに設定してから処理を終了してステップＳ２３に移行する。
【００７３】
また、ステップＳ２１ａの判定結果がＮｍ＞ＮｓであるときにはステップＳ２１ｃに移行して、モータ回転速度Ｎｍが回転速度設定値Ｎ_１以下であるかを判定し、Ｎｍ≦Ｎ_１であるときにはステップＳ２１ｄに移行して、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔを最大電流値Ｉ_ＭＡＸに設定してから処理を終了して前記ステップＳ２３に移行する。
【００７４】
さらに、ステップＳ２１ｃの判定結果がＮｍ＞Ｎ_１であるときにはステップＳ２１ｅに移行して、モータ回転速度Ｎｍが回転速度設定値Ｎ_３以下であるか否かを判定し、Ｎｍ≦Ｎ_３であるときにはステップＳ２１ｆに移行して、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔを初期電流値Ｉ_ＩＮより小さい低電流値Ｉ_Ｌに設定してから処理を終了してステップＳ２３に移行する。
【００７５】
さらにまた、ステップＳ２１ｅの判定結果がＮｍ＞Ｎ_３であるときにはステップＳ２１ｇに移行して、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔを“０”に設定してから処理を終了してステップＳ２３に移行する。
この第２の実施形態によると、モータ回転速度Ｎｍが所定回転速度Ｎｓ以下である間はモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが初期電流値Ｉ_ＩＮに抑制されることにより、前述した第１の実施形態と同様に、直流モータ４の誘起電圧の増加を抑制することができると共に、電機子電流目標値Ｉａｔの減少を抑制することができ、発電機７の他励界磁制御状態から自励界磁制御状態への切換えを遅らせて、電機子電流目標値Ｉａｔの応答遅れを防止して、直流モータ４で前輪側１ＦＬ，１ＦＲで発生する加速スリップを解消するモータトルクを発生することができる。
【００７６】
次に、本発明の第３の実施形態を図１２について説明する。
この第３の実施形態は、上記第２の実施形態のようにモータ回転速度が低い領域でモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔを抑制する場合に、瞬間的なモータ回転速度の変化でモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが増大することを抑制するようにしたものである。
【００７７】
すなわち、第３の実施形態では、余剰トルク変換部８ＧにおけるステップＳ２１の処理が図１２に示すように前述した図１１の処理において、ステップＳ２１ｄの処理の次に増加フィルタ処理が介挿され、且つステップＳ２１ｂ及びＳ２１ｇの次に減少フィルタ処理が介挿されていると共に、ステップＳ２１ｅ及びＳ２１ｆの処理が省略されたことを除いては図１１の処理と同様の処理を行い、図１１との対応処理には同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００７８】
増加フィルタ処理は、ステップＳ２１ｄでモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが最大電流値Ｉ_MAXに設定されたときに、ステップＳ３１に移行して、前回のモータ回転速度Ｎｍ(n-1) が所定回転速度Ｎｓ以下であるか否か判定し、Ｎｍ(n-1) ≦Ｎｓであるときには今回初めてモータ回転速度Ｎｍが所定回転速度Ｎｓを超えたものと判断してステップＳ３２に移行し、制御開始から所定時間が経過したか否かを判定し、所定時間が経過したときにはステップＳ３３に移行して、瞬間的なモータ回転速度変化状態を表すフラグＦを通常モータ回転速度変化であることを表す"０"にリセットしてからステップＳ３４に移行し、前回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ(n-1) に比較的大きな値の通常制限値ΔＩｆ_ANを加算した値を今回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ(n) として設定してからステップＳ３５に移行し、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ(n) が最大電流値Ｉ_MAXを超えたか否かを判定し、Ｉｆｍｔ(n) ≦Ｉ_MAXであるときにはそのままフィルタ処理を終了して前記ステップＳ２２に移行し、Ｉｆｍｔ(n) ＞Ｉ_MAXであるときにはステップＳ３６に移行して、今回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ(n) を最大電流値Ｉ_MAXに設定してからフィルタ処理を終了して前記ステップＳ２２に移行する。
【００７９】
また、ステップＳ３２の判定結果が制御開始から所定時間が経過していないときには瞬間的なモータ回転速度変化であると判断してステップＳ３７に移行し、瞬間的なモータ回転速度変化であることを表すフラグＦを"１"にセットしてからステップＳ３８に移行して、前回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ (n-1) に予め設定した前記通常制限値ΔＩｆ _AN より小さい値の抑制制限値ΔＩｆ _AL を加算した値を今回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ (n) として設定してからフィルタ処理を終了して前記ステップＳ２２に移行する。
さらに、前記ステップＳ３１の判定結果がＮｍ(n-1) ＞ＮｓであるときにはステップＳ３９に移行してフラグＦが"１"であるか否かを判定し、フラグＦが"０"にリセットされているときには前記ステップＳ３４に移行し、フラグＦが"１"にセットされているときには前記ステップＳ３８に移行する。
【００８０】
また、減少フィルタ処理は、ステップＳ２１ｂの次にステップＳ４０に移行して、今回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ）から前回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ−１）を減算した偏差ΔＩｆｍを算出し、次いでステップＳ４１に移行して、偏差ΔＩｆｍが負であるか否かを判定し、ΔＩｆｍ≧０であるときにはモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが増加しているものと判断してそのままステップＳ４３に移行し、ΔＩｆｍ＜０であるときにはモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが減少しているものと判断してステップＳ４２に移行して、前回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ−１）から予め設定した通常制限値ΔＩｆ_ＤＮを減算した値を今回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ）として設定してからステップＳ４３に移行する。
【００８１】
ステップＳ４３では、今回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ）が初期電流値Ｉ_ＩＮ未満であるか否かを判定し、Ｉｆｍｔ（ｎ） ≧Ｉ_ＩＮであるときにはそのままフィルタ処理を終了して前記ステップＳ２２に移行し、Ｉｆｍｔ（ｎ）＜Ｉ_ＩＮであるときにはステップＳ４４に移行して、今回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ）を初期電流値Ｉ_ＩＮに設定してからフィルタ処理を終了して前記ステップＳ２２に移行する。
【００８２】
さらに、ステップＳ２１ｇの次にステップＳ４５〜Ｓ４７に移行して、前記す４０〜Ｓ４２と同様の処理を行い、次いでステップＳ４８に移行して、今回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ）が負であるか否かを判定し、Ｉｆｍｔ（ｎ） ≧０であるときにはそのままフィルタ処理を終了してステップＳ２２に移行し、Ｉｆｍｔ（ｎ）＜０であるときにはステップＳ４９に移行して今回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ）を“０”に設定してからフィルタ処理を終了して前記ステップＳ２２に移行する。
【００８３】
この図１２の処理が界磁電流制御手段に対応し、このうちステップＳ３７〜Ｓ３９の処理が第１のフィルタに対応し、ステップＳ３３〜Ｓ３６の処理が第２のフィルタに対応している。
この第３の実施形態によると、車両の急発進時又は低摩擦係数路面での発進時に前輪１ＦＬ，１ＦＲで大きな加速スリップが生じたときに、発電負荷トルク目標値Ｔｇｔの急増によるモータトルク目標値Ｔｍｔの増加によって直流モータ４の回転速度が図１３（ａ）に示すように増加する。
【００８４】
このとき、モータ回転速度Ｎｍが所定回転速度Ｎｓ以下であるときには、ステップＳ２１ａからステップＳ２１ｂに移行してモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが図１３（ｂ）に示すように、初期電流値Ｉ_INに設定してからステップＳ４０に移行することにより、増加フィルタ処理は行われない。
この状態で、モータ回転速度Ｎｍが図１３（ａ）に示すように時点ｔ１１で瞬間的に所定回転速度Ｎｓを超える状態となると、ステップＳ２１ｃからステップＳ２１ｄを経てステップＳ３１に移行する。この状態では前回のモータ回転速度Ｎｍ(n-1) が所定回転速度Ｎｓ以下であるので、ステップＳ３２に移行し、制御開始から所定時間が経過していないので、ステップＳ３７に移行して、フラグＦが"１"にセットされ、次いでステップＳ３８に移行して、前回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ(n-1) に比較的小さな値の抑制制限値ΔＩｆ_ALを加算した値を今回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ(n) として設定されるので、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ(n) の増加量は図１３（ｂ）に示すように抑制制限値ΔＩｆ_ALに抑制される。
【００８５】
次に、図１２の処理が実行されたときには、モータ回転速度Ｎｍが所定回転速度Ｎｓを超えているが、前回のモータ回転速度Ｎｍ（ｎ−１）が所定回転速度Ｎｓを超えているので、ステップＳ３１からステップＳ３９に移行し、フラグＦが“１”にセットされているのでステップＳ３８に移行して、前回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ−１）に比較的小さな値の抑制制限値ΔＩｆ_ＡＬを加算した値を今回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ）として設定されるので、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ）の増加量は図１３（ｂ）に示すように抑制制限値ΔＩｆ_ＡＬに抑制される。
【００８６】
その後、抑制制限値ΔＩｆ_ＡＬによるモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔの増加が繰り返されて、時点ｔ１２でモータ回転速度Ｎｍが所定回転速度Ｎｓ以下となると、図１２の処理でステップＳ２１ａからステップＳ２１ｂに移行することにより、今回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ）が低電流値Ｉ_Ｌが設定され、その後減少フィルタ処理が行われる。この減少フィルタ処理では、今回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ）から前回のモータ界磁電流目標Ｉｆｍｔ（ｎ−１）を減算した偏差ΔＩｆｍを算出し、この偏差ΔＩｆｍが負であるので、ステップＳ４１からステップＳ４２に移行して、前回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ−１）から予め設定された通常制限値ΔＩｆ_ＤＮを減算した値が今回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ）として設定してからステップＳ４３に移行し、Ｉｆｍｔ（ｎ） ≧０であるので、そのままフィルタ処理を終了してステップＳ２２に移行する。
【００８７】
このため、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが図１３（ｂ）に示すように減少し、この減少フィルタ処理が継続されて今回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ）が初期電流値Ｉ_ＩＮ未満となると、ステップＳ４３からステップＳ４４に移行して今回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ）が初期電流値Ｉ_ＩＮに設定され、この状態がモータ回転速度Ｎｍが所定回転数Ｎｓを超えるまで維持される。
【００８８】
その後、制御開始から所定時間が経過した後の時点ｔ１３で再度モータ回転速度Ｎｍが所定回転速度Ｎｓを超えると、図１２の処理でステップＳ３１からステップＳ３２に移行し、制御開始から所定時間が経過しているので、ステップＳ３３に移行し、フラグＦが“０”にリセットされる。
次いで、ステップＳ３４で前回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ−１）に通常制限値ΔＩｆ_ＡＮを加算した値が今回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ）として設定され、この今回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ）が最大電流値Ｉ_ＭＡＸより小さいのでそのままフィルタ処理を終了してステップＳ２２に移行する。
【００８９】
この結果、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが図１３（ｂ）に示すように、抑制制限値ΔＩｆ_ＡＬより大きい値の通常制限値ΔＩｆ_ＡＮで比較的急峻に増加することになる。
その後、モータ電流目標値Ｉｆｍｔが通常制限値ΔＩｆ_ＡＮでの増加傾向を継続し、時点ｔ１４で算出した今回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ）が最大電流値Ｉ_ＭＡＸを超えると、ステップＳ３５からステップＳ３６に移行して、今回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ）が最大電流値Ｉ_ＭＡＸに制限され、この状態がモータ回転速度Ｎｍが回転速度設定値Ｎ_１を超えるまで継続される。
【００９０】
その後、時点ｔ１５でモータ回転速度Ｎｍが回転速度設定値Ｎ_１を超えると、ステップＳ２１ｃからステップＳ２１ｇに移行して、今回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ）が“０”に設定される。
このため、ステップＳ４５で算出される今回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ）から前回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ−１）を減算した偏差ΔＩｆｍが負となるため、ステップＳ４６からステップＳ４７に移行して、前回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ−１）に通常制限値ΔＩｆ_ＤＮを減算した値が今回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ）として設定され、このモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ）が“０”より大きいのでそのままステップＳ２２に移行する。
【００９１】
したがって、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが図１３（ｂ）に示すように通常制限値ΔＩｆ_ＤＮで順次減少され、時点ｔ１６で今回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ）が負となると、ステップＳ４８からステップＳ４９に移行して、今回のモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ）が“０”に設定される。
このように、上記第３の実施形態によると、車両の発進時にモータ回転速度Ｎｍが瞬間的に増加して所定回転速度Ｎｓを超える状態となったときに、今回のモータ界磁転流目標値Ｉｆｍｔ（ｎ）として最大電流値Ｉ_ＭＡＸが設定されるが、これが増加フィルタ処理で増加量が抑制制限値ΔＩｆ_ＡＬに制限されるので、ノイズの影響を除去して、初期電流値Ｉ_ＩＮを略維持することができる。この結果、モータ誘起電圧Ｅの上昇を抑制することができると共に、電機子電流目標値Ｉａｔの減少を抑制することができ、直流モータ４で前輪１ＦＬ，１ＦＲで発生する加速スリップを解消する良好なモータトルクＴｍを発生することができる。
【００９２】
なお、上記第１〜第３の実施形態においては、クラッチ手段として電磁クラッチ１１を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、流体圧クラッチを適用することもでき、この場合には流体圧クラッチに供給する流体圧を制御する圧力制御弁を電気的に制御することにより、クラッチ締結力を制御すればよく、その他クラッチ締結力を電気的制御が可能な任意のクラッチを適用することができる。
【００９３】
また、上記第１〜第３の実施形態においては、発電機７の入力軸をベルト６を介してエンジン２に連結した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、発電機７の入力軸をトランスファの出力側から前輪１ＦＬ，１ＦＲまでの回転部分に連結するようにしてもよく、この場合には、エンジン２のアイドリング時の負荷を減少させることができる。
【００９４】
さらに、上記第１〜第３の実施形態においては、モータ回転数検出手段としてモータ回転速度センサ３９を適用し、このモータ回転速度センサ３９でモータ回転速度Ｎｍを直接検出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、車輪速センサ２４ＲＬ及び２４ＲＲで検出した車輪速Ｖｗ_ＲＬ及びＶｗ_ＲＲとディファレンシャルギヤ１３の減速比とに基づいてモータ回転速度を推定するようにしてもよい。
【００９５】
さらにまた、上記第１〜第３の実施形態においては、発電機７での発電電圧Ｖ_Ｇが低い領域ではバッテリ電圧Ｖ_ＢでフィールドコイルＦＣに供給する電圧を増加補正する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、発電電圧Ｖ_Ｇがバッテリ電圧Ｖ_Ｂに相当する所定電圧未満であるときに発電機７の整流回路３０から出力される発電電圧Ｖ_ＧをＤＣ−ＤＣコンバータ等の昇圧回路を適用して所定電圧まで昇圧するようにしてもよい。
【００９６】
なおさらに、上記第１〜第３の実施形態においては、前輪１ＦＬ，１ＦＲを主駆動輪とし、後輪１ＲＬ，１ＲＲを従駆動輪とする４輪駆動車に本発明を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、後輪１ＲＬ，１ＲＲを主駆動輪とし、前輪１ＦＬ，１ＦＲを従駆動輪とするようにしてもよい。
また、上記第１〜第３の実施形態においては、本発明を４輪駆動車に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、前後方向に２輪以上の駆動輪を備え、一部の主駆動輪を内燃機関で駆動し、残りの従駆動輪を電動機で駆動する場合に本発明を適用することができ、その他内燃機関等の回転駆動源によって回転駆動される発電機によって車輪を駆動する電動機を駆動する電動式駆動装置に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す概略装置構成図である。
【図２】第１実施形態における制御系のブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る４ＷＤコントローラを示す機能ブロック図である。
【図４】第１の実施形態における４ＷＤコントローラでの制御処理手順を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態における余剰トルク演算部の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施形態における目標トルク制御部の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】エンジン回転速度Ｎｅをパラメータとしてスロットル開度θとエンジントルクＴｅとの関係を示すエンジントルク算出マップを示す図である。
【図８】第１の実施形態における余剰トルク変換部の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】モータ界磁電流目標値をパラメータとしてモータトルク目標値と電機子電流目標値との関係を示す電機子電流目標値算出マップを示す図である。
【図１０】第１の実施形態の動作の説明に供するタイムチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施形態を示すモータ界磁電流目標値を算出する処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第３の実施形態を示すモータ界磁電流目標値を算出する処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１３】第３の実施形態の動作の説明に供するタイムチャートである。
【符号の説明】
１ＦＬ，１ＦＲ前輪
１ＲＬ，１ＲＲ後輪
２エンジン
４直流モータ
７発電機
８４ＷＤコントローラ
１０ジャンクションボックス
１１減速機
１２電磁クラッチ
２４ＦＬ〜２４ＲＲ車輪速センサ
３０整流回路
Ｄ１，Ｄ２ダイオード
３１４ＷＤリレー
３２バッテリ
３３電圧調整器
ＦＣフィールドコイル
ＳＣステータコイル
３７電流センサ
３９モータ用回転速度センサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicular power generation drive control device that drives a motor with electric power generated by a power generator.
[0002]
[Prior art]
As a power generation drive control device for a vehicle of this type, for example, one described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 55-138129 is known.
In this conventional example, one of the front wheels and the rear wheels is driven by the power of the internal combustion engine as a main drive wheel, the other of the front wheels and the rear wheels is driven by an electric motor, and the generator is driven by the driving force of the internal combustion engine. The electric power generated by the generator is supplied to the motor, and when the accelerator pedal is depressed and the vehicle speed is lower than a set value, the motor is operated to drive the front and rear wheels. A vehicle is disclosed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional example, when the accelerator pedal is depressed and the vehicle speed is equal to or lower than the set value, the electric motor is operated, and one of the front wheels and the rear wheels is driven to rotate by the internal combustion engine, and the other is driven by the electric motor. Although the generator is in a four-wheel drive state in which it is driven to rotate, the self-excited power generation using its own generated power as field current control generates power in accordance with the rotation of the generator.FirstHowever, there is an unsolved problem that a relatively large torque required at the initial stage of starting with four-wheel drive cannot be obtained with good responsiveness due to a small power generation.
[0004]
In addition, because the power supplied to the motor uses the power generated by the generator driven by the internal combustion engine, when the rotation speed of the motor increases due to wheel acceleration slip on the motor drive side, etc., the induced voltage of the motor is increased. Rise, and the difference from the generated voltage decreases, so that the motor current decreases, so that there is an unsolved problem that a required torque cannot be generated.
[0005]
Therefore, the present invention has been made by focusing on the unsolved problems of the conventional example described above, and it is possible to obtain a relatively large torque required at the initial stage of starting with good responsiveness, and to increase the rotation speed of the electric motor. It is another object of the present invention to provide a vehicle power generation drive control device capable of maintaining a required torque.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a power generation drive control device for a vehicle according to claim 1 includes a generator driven by an internal combustion engine, a motor driven by electric power of the generator, and wheels driven by the motor. In the power generation drive control device for a vehicle comprising:Field coilWhen,To the capacitor and the field coilThe generatorThe stator coilSupply power generated bySelf-excited circuitWhen,A separately-excited circuit for supplying power from the battery to the field coil, and a higher one of the voltage of the self-excited circuit and the voltage of the separately-excited circuit, which is selected and supplied to the field coil.Power correction means,A rotating speed detecting means for detecting a rotating speed of the electric motor, and a field current controlling means for controlling a field current of the electric motor based on the rotating speed of the electric motor detected by the rotating speed detecting means; The current control means limits the field current so as to suppress the induced voltage of the electric motor when the rotation speed detected by the rotation speed detection means is in a low rotation speed region where acceleration slip is likely to occur.It is characterized by that.
[0007]
In the invention according to the first aspect, for example, at the time of the initial stage of starting, the voltage generated by the generator supplied from the self-excited circuit is reduced.When the voltage is lower than the voltage of a battery such as a battery, the power correction means selects the power of the battery and supplies it to the field coil of the generator to secure the power required by the field coil.I do.Further, the field current control means limits the field current to the motor to a current value that suppresses the induced voltage of the motor when the rotation speed of the motor is in a low rotation speed region where acceleration slip is likely to occur. For this reason, the increase in the power generated by the generator due to the induced voltage is suppressed, so that the power supply from the separately-excited circuit by the power correction unit is continued, and the switching to the self-excited circuit is delayed.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a vehicle power generation drive control apparatus for a vehicle including a generator driven by an internal combustion engine, a motor driven by electric power of the generator, and wheels driven by the motor. In the power generation drive control device, a field coil provided in the generator, a capacitor, a self-excitation circuit that supplies power generated by a stator coil of the generator to the field coil, and power from the capacitor in the field coil , A power correcting means for selecting a higher one of the voltage of the self-excited circuit and the voltage of the separately excited circuit and supplying the selected voltage to the field coil, and detecting a rotation speed of the electric motor. A rotation speed detection unit, and a field current control unit that controls a field current of the electric motor based on the rotation speed of the electric motor detected by the rotation speed detection unit. Flow control means, when the rotational speed detected by said rotational speed detecting means is below a predetermined rotational speed, it is characterized in that to limit the field current so as to suppress the induced voltage of the motor.
In the invention according to claim 2,With field current control means,The rotation speed of the motor is lower than the specified rotation speed.underWhen,Field current to motorTo reduce the induced voltage of the motorRestrict. For this reason, the increase in the power generated by the generator due to the induced voltage is suppressed, so that the power supply from the separately-excited circuit by the power correction unit is continued, and the switching to the self-excited circuit is delayed.
[0009]
Further, in the power generation drive control device for a vehicle according to the third aspect, in the invention according to the second aspect, the field current control means mayWhen the rotation speed detected by the rotation speed detection means is equal to or lower than a predetermined rotation speed, the target value of the field current is changed from an initial current value at the start of control in which the rotation speed is zero in accordance with an increase in the rotation speed. The feature is that it is configured to increase graduallyare doing.
According to the third aspect of the invention, when the rotation speed of the motor is equal to or less than the designated rotation speed, the field current is gradually increased from the initial current value at the start of the control according to the increase in the rotation speed of the motor. When the acceleration slip is likely to occur, the motor induced voltage is suppressed and the switching from the separately excited circuit to the self-excited circuit is delayed to solve the motor torque shortage.
[0010]
Still further, in the power generation drive control device for a vehicle according to claim 4, in the invention according to claim 2, the field current control means determines that the rotation speed detected by the rotation speed detection means is equal to or lower than a predetermined rotation speed. In the meantime, the target value of the field current is maintained at the initial current value at the start of the control in which the rotation speed is zero, and when the rotation speed exceeds a predetermined rotation speed, the target value is stepped to a value larger than the initial current value. It is characterized by changing.
This claim4In the invention according toWhen the motor rotation speed is equal to or lower than the predetermined rotation speed, the field current of the motor is maintained at the initial current value, so the induced voltage of the motor is suppressed, and the switching from the separately excited circuit to the self-excited circuit is delayed, Secure motor torque to eliminate acceleration slip.
[0011]
Still further, the claims5The power generation drive control device for a vehicle according toA generator driven by an internal combustion engine, a motor driven by electric power of the generator, and a power generation drive control device for a vehicle including wheels driven by the motor, a field coil provided in the generator. A capacitor, a self-excited circuit for supplying power generated by the stator coil of the generator to the field coil, a separate excitation circuit for supplying power from the capacitor to the field coil, and a voltage of the self-excited circuit. Power correction means for selecting the higher one of the voltages of the separate excitation circuit and supplying the selected voltage to the field coil, rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the motor, and the motor detected by the rotation speed detection means Field current control means for controlling the field current of the motor based on the rotation speed ofWithThe field current control means, wherein the rotation speed of the previous calculation cycle detected by the rotation speed detection means is equal to or less than a predetermined rotation speed, and the rotation speed of the current calculation cycle instantaneously exceeds the predetermined rotation speed. In this case, an increase filter for limiting the increase amount of the target value of the field current is provided.It is characterized by doing.
In the invention according to claim 5, the rotation speed of the previous calculation cycle detected by the rotation speed detection means is equal to or less than the predetermined rotation speed, and the rotation speed of the motor in the current calculation cycle instantaneously exceeds the predetermined rotation speed. The increase in the target value of the field current of the motor is limited by the increase filter. For this reason, the field current output from the increase amount filter becomes lower, and the induced voltage generated in the electric motor is suppressed.
[0012]
MaClaims6The power generation drive control device for a vehicle according to claims 1 to5In the invention according to any one of the first to third aspects, the power correction means may be configured to control a power of a generator.A booster that boosts the pressure, and when the voltage generated by the generator is insufficient for the voltage required by the field coil, supplies the voltage boosted by the booster to the field coil.It is characterized by being constituted.
[0013]
This claim6In the invention according to the present invention, the voltage generated by the generator is used, for example, as in a DC-DC converter.Since the voltage is boosted by the boosting means and the boosted voltage is supplied to the field coil of the generator,Ensuring high torque responsiveness and torque continuity.
Claims7The power generation drive control device for a vehicle according to claims 1 to6In the invention according to any one of the first to third aspects, the internal combustion engine drives a main drive wheel constituting a part of a plurality of drive wheels in a front-rear direction provided in a vehicle, and the electric motor drives remaining slave drive wheels. It is characterized by having.
[0014]
This claim7According to the invention, the main drive wheels are driven to rotate by the internal combustion engine, the generator is driven by the internal combustion engine to generate power, and the generated power is used to drive the electric motor to rotate the driven wheels.
[0015]
【The invention's effect】
According to the invention of claim 1,The power correction means selects a larger value between the voltage from the self-excited circuit that supplies the generated power of the generator to the field coil and the voltage from the separate excitation circuit that supplies the electric power of the capacitor to the field coil, and selects the larger value. So that it is supplied to the field coil ofAt the beginning of starting, the power generated by the generatorField coilIf the power required byPower to the field coil of the generator,The effect that high torque responsiveness at the beginning of starting can be achieved is obtained.Further, when the rotation speed detected by the rotation speed detecting means is in a low rotation speed region where an acceleration slip is likely to occur, the electric field correction of the electric motor is restricted so as to suppress the induced voltage generated in the electric motor. The power supply state from the separately excited circuit by the means is continued to prevent unnecessary switching to the power supply state from the self-excited circuit, and when the motor speed suddenly increases due to sudden start or road surface disturbance, etc. However, the effect that the torque response is improved and stable start is possible is obtained.
[0016]
According to the second aspect of the present invention, when the rotation speed detected by the rotation speed detecting means is equal to or less than the predetermined rotation speed,The electric motorField currentTo suppress the induced voltage of the motorBy limiting,By force correction meansPower supply from separate excitation circuitContinue the state and self-excit unnecessarilyPower supply from circuitSwitching to the state is prevented, and even when the motor rotational speed is rapidly increased due to sudden start or road surface disturbance, the torque response is improved, so that stable start is possible.
[0017]
Further, according to the invention according to claim 3, the rotation speed is detected by the rotation speed detection means.Electric motorWhen the rotation speed is below the predetermined rotation speedSince the field current is gradually increased from the initial current value at the start of the control at which the rotation speed of the motor is zero according to an increase in the rotation speed, the induced voltage generated in the motor can be suppressed, and the field current can be suppressed. The effect that the magnetic current can be changed continuously can be obtained.
Further, according to the present invention, when the rotation speed of the motor detected by the rotation speed detecting means is equal to or lower than the predetermined rotation speed, the target value of the field current is controlled such that the rotation speed of the motor is zero. The initial current value at the start is maintained, and when the rotation speed of the motor exceeds a predetermined rotation speed, the value is changed stepwise to a value larger than the initial current value, so that the induced voltage generated in the motor can be reliably suppressed. The effect that can be obtained is obtained.
[0018]
Note thatFurtherToClaim5According to the invention according toWhen the rotation speed of the motor in the previous calculation cycle is less than or equal to the predetermined rotation speed and the rotation speed in the current calculation cycle momentarily exceeds the predetermined rotation speed, the increase amount of the field current is limited by the increase filter. As a result, the induced voltage generated in the motor is suppressed, so that the state of power supply from the separately-excited circuit by the power correction means is continued, and switching to the state of power supply from the self-excited circuit is delayed, so that the vehicle starts suddenly. Even when the motor speed suddenly rises due to road disturbance or road disturbance, the torque response is improved and stable start is possible.The effect is obtained.
Claims6According to the invention according to the present invention, the voltage generated by the generator is, for example, a DC-DC converter likeThe voltage is boosted by the boosting means and this boosted voltage is supplied to the field coil of the generator, so that the voltage required by the field coil is securedThus, it is possible to obtain an effect that high torque responsiveness and torque continuity can be secured.
[0019]
further, Claims7According to the invention, the main drive wheels are driven to rotate by the internal combustion engine, the generator is driven by the internal combustion engine to generate power, and the generated power is used to drive the electric motor to drive the slave drive wheels. In a vehicle having a plurality of drive wheels in the front-rear direction, such as a four-wheel drive vehicle, an effect that high torque responsiveness and torque continuity at the initial stage of starting can be secured can be obtained.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment in which the present invention is applied to a four-wheel drive vehicle. Left and right front wheels 1FL and 1FR as main drive wheels are driven by an engine 2 which is an internal combustion engine. Left and right rear wheels 1RL and 1RR as drive wheels are driven by a DC motor 4 as a sub motor.
[0021]
The output torque Te of the engine 2 is transmitted to the left and right front wheels 1FL, 1FR via a transmission and a differential gear 5. A part of the output torque Te of the engine 2 is transmitted to the generator 7 via the endless belt 6.
The generator 7 rotates at a rotation speed Nh obtained by multiplying the rotation speed Ne of the engine 2 by a pulley ratio, and becomes a load on the engine 2 according to a field current Ifg adjusted by the 4WD controller 8, and the load torque Generates a voltage corresponding to. The electric power generated by the generator 7 is supplied to the DC motor 4 via the electric wire 9 and the junction box 10. The output shaft of the DC motor 4 is connected to a speed reducer 11, an electromagnetic clutch 12 as clutch means and a differential gear 13, and the left and right output sides of the differential gear 13 are connected to the left and right rear wheels 1RL and 1RR via

drive shafts

13L and 13R, respectively. Are linked.
[0022]
A main throttle valve 15 and a sub-throttle valve 16 are interposed in an intake pipe 14 (for example, an intake manifold) of the engine 2. The throttle opening of the main throttle valve 15 is adjusted and controlled in accordance with the depression amount of the accelerator pedal 17 and the like. The main throttle valve 15 is mechanically linked with the depression amount of the accelerator pedal 17, or electrically operated by the engine controller 19 in accordance with a depression amount detection value of an accelerator sensor 18 which detects the depression amount of the accelerator pedal 17. By performing the adjustment control, the throttle opening is adjusted. The depression amount detection value of the accelerator sensor 18 is also output to the 4WD controller 8.
[0023]
The opening of the sub-throttle valve 16 is adjusted and controlled by a rotation angle corresponding to the number of steps of the step motor 20 as an actuator. The rotation angle of the step motor 19 is adjusted and controlled by a drive signal from the motor controller 21. The sub-throttle valve 16 is provided with a throttle sensor 22, and the number of steps of the step motor 19 is feedback-controlled based on a throttle opening detection value detected by the throttle sensor 22. Here, the output torque of the engine 2 is reduced independently of the operation of the accelerator pedal by the driver by adjusting the throttle opening of the sub-throttle valve 16 to the opening of the main throttle valve 15 or less. Can be.
[0024]
The engine 2 is provided with an engine rotation speed sensor 23 for detecting the output rotation speed Ne, and outputs the engine rotation speed Ne detected by the engine rotation speed sensor 23 to the 4WD controller 8. Further, each of the wheels 1FL to 1RR is provided with a wheel speed sensor 24FL to 24RR for detecting a wheel speed, and the wheel speed Vw detected by the wheel speed sensors 24FL to 24RR is provided._FL~ Vw_RRIs output to the 4WD controller 8. Further, a shift position sensor 25 for detecting a shift position of the transmission is provided, and the shift position detected by the shift position sensor 25 is input to the 4WD controller 8. Further, a 4WD switch 26 is provided near the driver's seat for selecting whether or not to perform the four-wheel drive state. A switch signal of the 4WD switch 26 is input to the 4WD controller 8.
[0025]
Further, as shown in FIG. 2, the generator 7 has a delta-connected three-phase stator coil SC and a field coil FC, and each connection point of the stator coil SC is formed of a diode. And the rectifier circuit 30 outputs a DC voltage V of 42 V at the maximum, for example._GIs output.
The field coil FC has one end connected to the output side of the rectifier circuit 30 via a diode D1 and a predetermined voltage (for example, 12 volts) via a diode D2 in a reverse direction and further via a 4WD relay 31. The other end is connected to the cathodes of diodes D1 and D2 via a flywheel diode DF in the forward direction, and is grounded via a voltage regulator (regulator) 33.
[0026]
Here, a system that supplies the field current Ifg via the rectifier circuit 30 and the diode D1 forms a self-excited circuit to constitute a magnetic field generation power supply unit. The system supplies the field current Ifg via the battery 31 and the diode D2. The supply system forms a separately-excited circuit, and the diodes D1 and D2 have a select high function of selecting the higher voltage of the self-excited circuit and the separately-excited circuit, and constitute power correction means.
[0027]
The 4WD relay 31 has one end of a relay coil connected to an output side of an ignition relay 35 connected to the battery 32 via an ignition switch 34, and the other end connected to the 4WD controller 8.
The generator 7 adjusts the field current Ifg for the field coil FC by the 4WD controller 8 to generate the load torque Tg for the engine 2 and the generated voltage V to be generated._GIs controlled. The voltage regulator 33 receives a pulse width modulated (PWM) generator control command (field current value) C1 from the 4WD controller 8, and changes the field current of the generator 7 to a value corresponding to the generator control command C1. Adjust Ifg.
[0028]
Further, a motor relay 36 and a current sensor 37 are provided in series in the junction box 10, and this motor relay 36 switches on and off the electric power supplied to the DC motor 4 according to a command from the 4WD controller 8. Further, current sensor 37 detects armature current Ia supplied from generator 7 to DC motor 4 and outputs the detected armature current Ia to 4WD controller 8. The 4WD controller 8 detects the motor voltage Vm supplied to the DC motor 4.
[0029]
Further, in the DC motor 4, the field current Ifm is controlled by a pulse width modulated field control command as a motor output torque command from the 4WD controller 8, and the drive torque Tm is adjusted by adjusting the field current Ifm. The temperature of the DC motor 4 is detected by the thermistor 38, and the detected temperature value is input to the 4WD controller 8, and the rotation speed Nm of the output shaft of the DC motor 4 is detected by the motor rotation speed sensor 39. The speed Nm is input to the 4WD controller 8.
[0030]
The electromagnetic clutch 12 has one end of an exciting coil 12 a connected to the output side of the 4WD relay 21 and the other end connected to a 4WD controller 8, and a switching transistor 40 as a switching element in the 4WD controller 8. Grounded. The current supplied to the exciting coil 12a is controlled by the pulse width modulated clutch control command CL supplied to the base of the transistor 40, whereby the torque transmitted from the DC motor 4 to the rear wheels 1RL, 1RR as the driven wheels is controlled. The transmission force is controlled.
[0031]
As shown in FIG. 3, the 4WD controller 8 includes a generator control unit 8A, a relay control unit 8B, a motor control unit 8C, a clutch control unit 8D, a surplus torque calculation unit 8E, a target torque limit unit 8F, and a surplus torque conversion unit 8G. It has.
The generator control unit 8A adjusts the field current Ifg of the generator 7 while monitoring the generated voltage V of the generator 7 through the voltage regulator 22 to thereby control the generated voltage V of the generator 7._GIs adjusted to the required voltage.
[0032]
The relay control unit 8B controls disconnection and connection of power supply from the generator 7 to the DC motor 4.
The motor control unit 8C adjusts the torque of the DC motor 4 to a required value by adjusting the field current Ifm of the DC motor 4.
The clutch control unit 8D calculates a corresponding motor torque target value Tmt based on a power generation load torque target value Tgt calculated by a surplus torque calculation unit 8E described later, and calculates the following equation based on the motor torque target value Tmt. The transmission torque T to the electromagnetic clutch 12_CLAnd the clutch transmission torque T_CLWith the clutch current command value I_CL, Which is subjected to pulse width modulation (PWM) to perform clutch current command value I_CLA clutch current control output CL having a duty ratio corresponding to the above is obtained, and this is output to the switching transistor 40.
[0033]
T_CL= Tmt × K_DEF× K_TM+ T_CL0
Where K_DEFIs the reduction ratio of the differential gear 13, K_TMIs the clutch torque margin, T_CL0Is the clutch initial torque.
Further, at every predetermined sampling time, based on each input signal, as shown in FIG. 4, the processing is performed by circulating in the order of the surplus torque calculating section 8E → the target torque limiting section 8F → the surplus torque converting section 8G.
[0034]
First, the surplus torque calculation unit 8E performs a process as shown in FIG.
That is, first, in step S1, based on the signals from the wheel speed sensors 16FL, 16FR, 16RL, 16RR, the average wheel speeds of the front wheels (main drive wheels) 1FL, 1FR are calculated from the average wheel speeds of the rear wheels 1RL, 1RR (subdrive wheels). By subtracting the wheel speed, a slip speed ΔVF, which is an acceleration slip amount of the front wheels 1FL and 1FR, is obtained.
[0035]
Here, the calculation of the slip speed ΔVF is performed, for example, as follows.
The average front wheel speed VWf, which is the average value of the left and right wheel speeds at the front wheels 1FL, 1FR, and the average rear wheel speed VWr, which is the average value of the left and right wheel speeds at the rear wheels 1RL, 1RR, are calculated by the following equations.
VWf = (VW_FL+ VW_FR) / 2 ............ (1)
VWr = (VW_RL+ VW_RR) / 2 ............ (2)
Next, from the deviation between the average front wheel speed VWf and the average rear wheel speed VWr, the slip speed (acceleration slip amount) ΔVF of the front wheels 1L and 1R, which are the main drive wheels, is calculated by the following equation (3).
[0036]
ΔVF = VWf−VWr (3)
Next, the process proceeds to step S2, and it is determined whether or not the slip speed ΔVF obtained in step S1 is a positive value greater than a predetermined value, for example, “0”. If the result of this determination is that the slip speed ΔVF is equal to or less than “0”, that is, “0” or a negative value, it is estimated that the front wheels 1FL and 1FR have not accelerated and slipped. After the value Tgt is set to “0”, the process is terminated, and the process proceeds to the process of the target torque limiting unit 8F.
[0037]
On the other hand, if the slip speed ΔVF is a positive value greater than “0” in step S2, it is estimated that the front wheels 1FL and 1FR are accelerating and slipping, and the process proceeds to step S4.
In this step S4, the absorption torque TΔVF necessary for suppressing the acceleration slip of the front wheels 1FL and 1FR is calculated by the following equation (4), and then the process proceeds to step S5. This absorption torque TΔVF is an amount proportional to the acceleration slip amount.
[0038]
TΔVF = K1 × ΔVF (4)
Here, K1 is a gain obtained by an experiment or the like.
In step S5, after the current load torque TG of the generator 7 is calculated based on the following equation (5), the process proceeds to step S6.

Here, Vg is the voltage of the generator 7, Ia is the armature current of the generator 7, Ng is the rotation speed of the generator 7, K2 is the coefficient, and K3 is the efficiency.
[0039]
In step S6, the surplus torque, that is, the power generation load torque target value Tgt to be loaded by the generator 7 is obtained based on the following equation (6), and then the processing is ended and the processing shifts to the processing of the target torque limiting unit 8F.
Tgt = TG + TΔVF (6)
Next, the processing of the target torque limiting unit 8F will be described with reference to FIG.
[0040]
That is, first, in step S11, it is determined whether the power generation load torque target value Tgt is larger than the maximum load capacity HQ of the generator 7. When it is determined that the power generation load torque target value Tgt is equal to or less than the maximum load capacity HQ of the generator 7, the processing is terminated. On the other hand, when it is determined that the power generation load torque target value Tgt is larger than the maximum load capacity HQ of the generator 7, the process proceeds to step S12.
[0041]
In step S12, the excess torque ΔTb exceeding the maximum load capacity HQ at the power generation load torque target value Tgt is obtained by the following equation (7), and the process proceeds to step S13.
ΔTb = Tgt−HQ (7)
In step S13, the current engine torque Te is calculated based on the signals from the throttle sensor 22 and the engine speed detection sensor 23 with reference to the engine torque calculation map shown in FIG. 7, and the process proceeds to step S14.
[0042]
In step S14, the engine torque upper limit TeM is calculated by subtracting the excess torque ΔTb from the engine torque Te as shown in the following equation (8), and the calculated engine torque upper limit TeM is output to the engine controller 19. Move to S15.
TeM = Te−ΔTb (8)
Here, the engine controller 19 limits the input engine torque upper limit TeM so that the input engine torque upper limit TeM becomes the upper limit of the engine torque Te regardless of the operation of the accelerator pedal 17 by the driver.
[0043]
In step S15, after setting the maximum load capacity HQ to the power generation load torque target value Tgt, the process ends, and the process proceeds to the surplus torque conversion unit 8G.
Next, the processing of the surplus torque converter 8G will be described with reference to FIG.
First, in step S20, it is determined whether the slip speed ΔVF is greater than “0”. If it is determined that ΔVF> 0, it means that the front wheels 1FL and 1FR are performing an acceleration slip, and the process proceeds to step S21. If it is determined that ΔVF ≦ 0, the front wheels 1FL and 1FR have not accelerated and slipped, so that the process is terminated without performing the surplus torque conversion process from step S21 and returns to the process of the surplus torque calculation unit 8E.
[0044]
In step S21, the rotation speed Nm of the motor 4 detected by the motor rotation speed sensor 39 is input, and the motor field current target value calculation map shown in FIG. Then, the motor field current target value Ifmt is calculated, and the motor field current target value Ifmt is output to the motor control unit 8C. Then, the process proceeds to step S22.
[0045]
Here, the target motor field current calculation map takes the motor rotation speed Nm on the horizontal axis, the motor field current target value Ifmt on the vertical axis, and sets the motor field speed when the motor rotation speed Nm is “0”. The magnetic current target value Ifmt is the maximum current I_MAXAbout half of the initial current value I_INFrom this state, as the motor rotation speed Nm increases, the motor field current target value Ifmt increases and the motor rotation speed Nm becomes the predetermined rotation speed N._S, The motor field current target value Ifmt reaches the maximum current I_MAX, And then the motor rotation speed Nm increases to the first set value N₁Until the motor field current target value Ifmt reaches the maximum current value I_MAXIs maintained, and the motor rotation speed Nm is set to the first set value N₁, The motor field current target value Ifmt decreases correspondingly with a relatively large gradient, and the motor rotation speed Nm decreases to the first set value N.₁Larger second set value N₂From the second set value N₂Third set value N greater than₃Until the motor field current target value Ifmt is equal to the initial current value I_INSmaller low current value I_LIs maintained, and the motor rotation speed Nm is changed to the third set value N₃, The characteristic line L1 is set such that the motor field current target value Ifmt decreases with a larger slope and becomes “0” in response to the increase.
[0046]
That is, when the rotation speed Nm of the DC motor 4 is low immediately after the start, the motor field current target value Ifmt is set to the initial value Imt._LDuring the period from to the predetermined rotation speed Ns, the induced current E generated in the DC motor 4 is suppressed as a field current suppression state that gradually increases as the rotation speed Nm increases.
On the other hand, the rotation speed Nm is changed from the predetermined rotation speed Ns to the set value N.₁Until the predetermined predetermined current value I_MAXAnd the DC motor 4 is set to the rotation speed set value N.₁In the case described above, the field current Ifm of the DC motor 4 is reduced by a known field weakening control method (see FIG. 10). That is, when the motor 4 rotates at a high speed, the motor torque decreases due to an increase in the induced voltage in the DC motor 4, and as described above, when the rotation speed Nm of the DC motor 4 exceeds a predetermined value, the DC motor 4 The required motor torque Tm is obtained by increasing the current flowing through the DC motor 4 by reducing the induced current E by reducing the magnetic current Ifm. As a result, even if the DC motor 4 rotates at a high speed, the required motor torque Tm can be obtained because the increase in the motor induced voltage E is suppressed and the decrease in the motor torque is suppressed.
[0047]
In step S22, the motor induced voltage E is calculated based on the motor rotation speed Nm and the motor field current target value Ifmt with reference to the motor induced voltage calculation map shown in FIG. Here, the motor induced voltage calculation map is obtained by taking the motor rotational speed Nm on the horizontal axis and the motor induced voltage E on the vertical axis using the motor field current target value Ifmt as a parameter, and increasing the motor rotational speed Nm. The motor induced voltage E is set so that the motor induced voltage E increases linearly and the motor field current target value Ifmt increases.
[0048]
Next, the process proceeds to step S23, where a corresponding motor torque target value Tmt is calculated based on the power generation load torque target value Tgt calculated by the surplus torque calculator 8E, and the process proceeds to step S24.
In step S24, the electronic current target value Iat is calculated with reference to the armature current target value calculation map shown in FIG. 9 based on the motor torque target value Tmt and the motor field current target value Ifmt. This armature current target value calculation map uses the motor field current target value Ifmt as a parameter, takes the motor torque target value Tmt on the horizontal axis, takes the armature current target value Iat on the vertical axis, and calculates the motor output torque Tm. When “0”, the armature current target value Iat becomes “0” regardless of the value of the motor field current target value Ifmt. As the motor output torque Tm increases from this state, the armature current target value Iat increases. When the motor field current target value Ifmt increases and the armature current target value Iat decreases as the motor output torque Tm increases, the motor field current target value Ifmt increases in order from the smaller one. The configuration is such that the armature current target value Iat is set to “0”.
[0049]
Next, the process proceeds to step S25, and based on the following equation (9), the voltage of the generator 7 is calculated based on the armature current target value Iat, the combined resistance R of the resistance of the electric wire 9 and the coil of the DC motor 4, and the induced voltage E. Target value V_GIs calculated, and the voltage target value V of the generator 7 is calculated._GIs output to the generator control unit 8A, the process is terminated, and the process returns to the surplus torque calculation unit 8E.
[0050]
V_G= Iat × R + E (9)
Here, in the surplus torque converter 8G, the target voltage V at the generator 7 according to the power generation load torque target value Tgt in consideration of the control on the motor side._GHowever, referring to a map set in advance, the voltage value V that becomes the power generation load torque target value Tgt directly from the power generation load torque target value Tgt is calculated._GMay be calculated.
[0051]
In the processing of FIG. 8, the processing of step S21 corresponds to the field current control means.
Next, the operation of the first embodiment will be described with reference to a time chart shown in FIG.
Now, it is assumed that the vehicle is stopped with the engine 2 started by setting the select lever of the automatic transmission to the parking range (P) and turning on the ignition switch.
[0052]
In this stopped state, when the driver operates the 4WD switch 26 to the ON state at time t1 as shown in FIG. 10A, at this time t1, the select lever is shifted to the parking range as shown in FIG. 10C. For this reason, the 4WD relay control unit 8B controls the 4WD relay 31 to be in the off state, the input of the power system power to the 4WD controller 8 is stopped, the field coil FC of the generator 7 from the battery 32, the junction box Power supply to the ten motor relays 36 and the clutch coil 12a of the electromagnetic clutch 12 is stopped.
[0053]
At time t2 from this stop state, the selector lever is moved from the parking range (P) to the drive range (D) via the reverse range (R) and the neutral range (N), and at time t3, the drive range (D) is selected. At time t4 when a predetermined time of, for example, about 0.05 seconds elapses, the 4WD relay controller 8B controls the 4WD relay 31 to the ON state as shown in FIG. 10B.
[0054]
In this state, since the vehicle is in a stopped state, the average front wheel speed VWf of the front wheels 1FL and 1FR and the average rear wheel speed VWr of the rear wheels 1RL and 1RR are both “0”, and the slip speed ΔVF is also “0”. Therefore, in the processing of FIG. 8 performed by the surplus torque conversion unit 8G, the processing ends without performing the processing of steps S21 to S25 from step S20, and returns to the surplus torque calculation unit 8E.
[0055]
For this reason, the power generation voltage target value V_G, The motor control output C1 is turned off, the motor field output MF is also turned off, and the clutch control output CL is turned off by the clutch control unit 8D. Therefore, the power generation by the generator 7 and the driving of the DC motor 4 are stopped, and the clutch 12 is controlled to the non-engaged state.
[0056]
From this state, at time t5, the accelerator pedal 17 is depressed to rapidly start the vehicle, or to start on a low friction coefficient road surface such as a rainy road, a snowy road, or a frozen road, so that the front wheels 1FL and 1FR serving as main drive wheels are turned on. When the acceleration slip occurs, a difference between the front and rear wheel speeds occurs, so that the slip speed ΔVF becomes a positive value.
At this time, since the slip speed ΔVF becomes a positive value in the processing of FIG. 5 in the surplus torque calculation unit 8E, the process shifts from step S2 to step S4 to reduce the acceleration slip by multiplying the slip speed ΔVF by the gain K1. The required absorption torque TΔVF is calculated, and then the current generated voltage V_GThen, the current power generation load torque TG is calculated by performing the calculation of the equation (5) based on the armature current Ia and the generator speed Ng (step S5). As shown in FIG. 10 (d), the current power generation load torque TG is, as shown in FIG._GAnd increases with the increase in the armature current Ia. Furthermore, since the absorption torque TΔVF is multiplied by the current power generation load torque TG to calculate the power generation load torque target value Tgt, the power generation load torque target value Tgt also increases as shown in FIG.
[0057]
At the time of this start, the generated voltage V at the generator 7 is_GIs the battery voltage V as shown in FIG._B, The diode D1 is turned off, the diode D2 is turned on, and the battery voltage V_BIs supplied to the field coil FC of the generator 7. Therefore, a sufficient field current Ifg can be supplied to the field coil FC, and the generated voltage V_GCan be increased, and the armature current Ia supplied to the DC motor 4 can be increased.
[0058]
By the way, the generated voltage V generated by the generator 7_GIs controlled by the processing of FIG. 8 of the surplus torque converter 8G, but based on the motor torque target value Tmt and the motor field current target value Ifmt, the armature current target value calculation map of FIG. Is calculated by adding the voltage value obtained by multiplying the armature current target value Iat calculated with reference to the line resistance R and the induced voltage E in the DC motor 4.
[0059]
Here, the motor field current target value Ifmt is calculated with reference to the motor field current target value calculation map in step S21 in the process of FIG. 8 based on the motor rotation speed Nm. Since the motor rotation speed Nm is still low, the motor field current target value Ifmt at this time is_MAXAbout half the current target value I_IN, And the motor induced voltage E calculated in the subsequent step S22 also smoothly increases in a state where the motor induced voltage E is suppressed to a small value as shown in FIG.
[0060]
For this reason, as shown in FIG. 9, the armature current target value Iat calculated in step S24 becomes the maximum value Imt of the motor field current target value Ifmt._MAXThe value is larger than that when the DC motor 4 is set, and as shown in FIG. 10 (i), it rises smoothly over time, and the required motor torque Tm can be secured. As shown in FIG. 10 (f), the rotation speed Nm relatively rapidly increases in accordance with the acceleration slip of the front wheels 1FL and 1FR.
[0061]
As a result, when an acceleration slip occurs in the front wheels 1FL and 1FR serving as the main drive wheels at the time of a sudden start or a start on a road surface with a low friction coefficient, the rear wheels 1RL and 1RR serving as the slave drive wheels are removed so as to eliminate this. The DC motor 4 is driven so as to eliminate the acceleration slip at the front wheels 1FL and 1FR, so that a smooth start can be performed.
Thereafter, when the motor rotation speed Nm suddenly increases, the motor field current target value Ifmt also increases._MAXTherefore, the amount of increase of the induced voltage E generated in the DC motor 4 is suppressed accordingly, and the gradual increase is continued as shown in FIG.
[0062]
Similarly, the armature current target value Iat is alsoFlowSince the target value Ifmt is suppressed, the motor field current target value Ifmt becomes the maximum value Imt._MAXAs shown in FIG. 10 (i), the value rises smoothly, generates the necessary motor torque Tm in the DC motor 4, and reduces the acceleration slip in the previous 1FL, 1FR. In response to this, the rotation speed Nm of the DC motor 4 gradually decreases as shown in FIG. 10F and returns to the normal acceleration state.
[0063]
Thereafter, when the rotation speed Nm of the DC motor 4 reaches the predetermined rotation speed Ns at a time t6, the motor field current target value Ifmt becomes I_MAXUntil the motor rotation speed Nm reaches the rotation speed set value N1._MAXIs maintained.
In this state, since the motor rotation speed Nm increases, the motor induced voltage E also continues to increase smoothly as shown in FIG. 10 (h), and further, the power generation load torque Tgt becomes as shown in FIG. 10 (e). , The armature current target value Iat also continues to increase.
[0064]
Thereafter, at time t7, which slightly exceeds time t6, the power generation voltage V_GIs the battery voltage V_BIs exceeded, the diode D2 is turned off, and the diode D1 is turned on instead._BIs generated from the rectifier circuit 30 of the generator 7 from the separately-excited control state supplied to the field coil FC of the generator 7._GIs switched to the self-excited control state supplied to the field coil FC.
[0065]
Thereafter, at time t8, the power generation load torque target value Tgt reaches a peak, and thereafter decreases, so that the motor current target value Iat also gradually decreases._GAlso gradually increases.
Thereafter, at time t9, when the generator load torque target value Tgt maintains a relatively low constant value, the motor induced voltage E also continues to increase because the motor rotation speed Nm continues to increase, and the motor The field current target value Ifmt is the maximum value I_MAXIs maintained, the armature current target value Iat is also maintained at a relatively low constant value._GIncreases as the motor induced voltage E increases.
[0066]
Thereafter, at time t10, when the motor rotation speed Nm reaches the set rotation speed N1, the motor field current target value Ifmt decreases and the field weakening control is started. At this time, since the motor rotation speed Nm continues to increase, the motor induced voltage E becomes a constant value as shown in FIG. On the other hand, the armature current target value Iat gradually increases as shown in FIG. 10 (i) as the motor field current target value Ifmt decreases._G10 (j) gradually increases as shown in FIG. 10 (j).
[0067]
Thereafter, at time t11, when the motor rotation speed Nm reaches the set rotation speed N2, the motor field current target value Ifmt is reduced to a constant low current value I._LAs a result, the motor induced voltage E increases as shown in FIG. 10 (h) according to the increase in the motor rotation speed Nm, and the armature current target value Iat becomes a constant value as shown in FIG. 10 (i). Maintain and generate voltage V_GIncreases as the motor induced voltage E increases.
[0068]
Thereafter, at time t12, when the motor rotation speed Nm reaches the set rotation speed N3, the motor field current target value Ifmt becomes “0” as shown in FIG. 10 (g), so that the motor induced voltage E also becomes “0”. ”, The armature current target value Iat also becomes a value close to“ 0 ”, and the generated voltage V_GIs also a value close to “0”.
As described above, in the first embodiment, when the acceleration slip speed ΔVF of the front wheels 1FL and 1FR suddenly increases when the vehicle suddenly starts or starts on a road surface with a low friction coefficient, the voltage generated by the generator 7 V_GIs low, the battery voltage V_BIs used to set a separately excited control state in which the field current of the generator 7 is supplied to the field coil FC._G, And accordingly, the armature current target value Iat can be smoothly increased corresponding to the motor torque target value Tmt that matches the power generation load torque target value Tgt.
[0069]
At this time, when the motor rotation speed Nm is lower than the predetermined rotation speed Ns, the motor field current target value Ifmt becomes the maximum current value Imt._MAXSince it is set to a lower value, an increase in the motor induced voltage E is suppressed, and the generated voltage V_GCan be suppressed, and the battery voltage V_BFrom the external excitation field control state by the_GBy delaying the time point of switching to the self-excited field control state according to the above, it is possible to prevent a response delay from occurring in the armature current target value Iat and to secure a favorable four-wheel drive state.
[0070]
By the way,As shown by the broken line in FIG.The motor field current target value Ifmt is changed from the state where the motor rotation speed Nm is "0" to the maximum current value Imt._MAX10 is maintained, the armature current target value Iat calculated with reference to the armature current target value calculation map of FIG. 9 is generated as shown by a broken line in FIG. As a result, the motor torque Tm generated by the DC motor 4 becomes insufficient, and the motor induced voltage E becomes smaller in response to the increase in the motor rotation speed Nm. At 10 (h), it increases as shown by the broken line, and accordingly, the power generation voltage V_GBy increasing, the battery voltage V_BGenerated voltage V_G, The response delay of the armature current Ia in the external excitation field control state increases, the motor torque Tm generated in the DC motor 4 decreases, and the front wheels 1FL, 1FR However, in the present invention, when acceleration slip is likely to occur as in the case of sudden start or start on a road with a low friction coefficient as described above, the motor of the DC motor 4 Since the target field current value Ifmt is suppressed, an increase in the motor induced voltage E and a decrease in the armature current target value Iat are suppressed, so that the DC motor 4 eliminates the acceleration slip state at the front wheels 1FL and 1FR. It can generate torque.
[0071]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the second embodiment, in the processing of FIG. 8 in the surplus torque converter 8G, the comparison calculation is performed based on the motor rotation speed Nm instead of referring to the motor field current target value calculation map in step S21. Thus, the motor field current target value Ifmt is set.
[0072]
That is, in the second embodiment, as shown in FIG. 11, the surplus torque conversion unit 8G calculates the motor field current target value in step S21 in FIG. If Nm ≦ Ns, the process proceeds to step S21b, and the motor field current target value Ifmt is set to the maximum current value Imt._MAXAbout half of the initial current value I_INIs set, and the process is terminated, and the process proceeds to step S23.
[0073]
When the result of the determination in step S21a is Nm> Ns, the process proceeds to step S21c, where the motor rotation speed Nm is set to the rotation speed set value N.₁It is determined whether or not Nm ≦ N₁, The process proceeds to step S21d, and the motor field current target value Ifmt is set to the maximum current value I._MAXIs set, and the process is terminated, and the routine goes to the step S23.
[0074]
Further, the determination result of step S21c is Nm> N₁Is satisfied, the process proceeds to step S21e, where the motor rotation speed Nm is set to the rotation speed set value N.₃It is determined whether or not Nm ≦ N₃, The process proceeds to step S21f, and the motor field current target value Ifmt is changed to the initial current value I._INSmaller low current value I_LIs set, and the process is terminated, and the process proceeds to step S23.
[0075]
Furthermore, when the determination result of step S21e is Nm> N₃If so, the process shifts to step S21g, sets the motor field current target value Ifmt to "0", ends the process, and shifts to step S23.
According to the second embodiment, while the motor rotation speed Nm is equal to or lower than the predetermined rotation speed Ns, the motor field current target value Ifmt is equal to the initial current value Imt._INAs in the first embodiment described above, it is possible to suppress an increase in the induced voltage of the DC motor 4 and to suppress a decrease in the armature current target value Iat. The switching from the other excitation field control state to the self excitation field control state of the machine 7 is delayed to prevent a response delay of the armature current target value Iat, and the DC motor 4 eliminates the acceleration slip generated on the front wheels 1FL and 1FR. A motor torque can be generated.
[0076]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
According to the third embodiment, when the motor field current target value Ifmt is suppressed in a region where the motor rotation speed is low as in the second embodiment, an instantaneous change in the motor rotation speed causes the motor field current to change. This is to suppress an increase in the target value Ifmt.
[0077]
That is, in the third embodiment, as shown in FIG. 12, the processing of step S21 in the surplus torque conversion unit 8G is the processing of FIG. A process similar to that of FIG. 11 is performed except that the reduction filter process is inserted after steps S21b and S21g, and that the processes of steps S21e and S21f are omitted. Have the same step numbers, and detailed description thereof is omitted.
[0078]
In the increasing filter processing, the motor field current target value Ifmt is set to the maximum current value I in step S21d._MAXWhen it is set to, it proceeds to step S31 to determine whether or not the previous motor rotation speed Nm (n-1) is equal to or lower than the predetermined rotation speed Ns, and when Nm (n-1) ≦ Ns, For the first time, it is determined that the motor rotation speed Nm has exceeded the predetermined rotation speed Ns, and the flow shifts to step S32 to determine whether a predetermined time has elapsed since the start of the control. Then, the flag F indicating the instantaneous motor rotation speed change state is reset to “0” indicating the normal motor rotation speed change, and then the process proceeds to step S34, where the previous motor field current target value Ifmt ( n-1) to a relatively large normal limit value ΔIf_ANIs set as the current motor field current target value Ifmt (n), the process proceeds to step S35, and the motor field current target value Ifmt (n) is set to the maximum current value Imt._MAXIt is determined whether or not Ifmt (n) ≦ I_MAXIf, the filter processing is terminated as it is, and the process proceeds to step S22, where Ifmt (n)> I_MAXIn step S36, the routine proceeds to step S36, in which the current motor field current target value Ifmt (n) is set to the maximum current value I._MAXSet todo itThen, the filtering process ends, and the routine goes to the step S22.
[0079]
If the result of the determination in step S32 is that the predetermined time has not elapsed from the start of the control, it is determined that the change is an instantaneous motor rotation speed change, and the process proceeds to step S37 to indicate that there is an instantaneous motor rotation change. After setting the flag F to "1"Proceeding to step S38, the previous motor field current target value Ifmt (n-1) The normal limit value ΔIf set in advance _AN Suppression limit value ΔIf of smaller value _AL Is added to the current motor field current target value Ifmt (n) Set asThe filtering process ends, and the process proceeds to step S22.
Further, when the result of the determination in the step S31 is Nm (n-1)> Ns, the flow shifts to the step S39 to determine whether or not the flag F is "1", and the flag F is reset to "0". If the flag F is set to "1", the process proceeds to step S38.
[0080]
In the decreasing filter processing, the process proceeds to step S40 after step S21b, and the deviation obtained by subtracting the previous motor field current target value Ifmt (n-1) from the current motor field current target value Ifmt (n). ΔIfm is calculated, and then the process proceeds to step S41 to determine whether or not the deviation ΔIfm is negative. If ΔIfm ≧ 0, it is determined that the motor field current target value Ifmt is increasing, and The flow shifts to step S43, and when ΔIfm <0, it is determined that the motor field current target value Ifmt has decreased, and the flow shifts to step S42, where the previous motor field current target value Ifmt (n−1) is determined. From the normal limit value ΔIf_DNIs set as the current motor field current target value Ifmt (n), and the process proceeds to step S43.
[0081]
In step S43, the current motor field current target value Ifmt (n) is set to the initial current value I._INIt is determined whether or not Ifmt (n) ≧ I_INIf, the filtering process is terminated as it is, and the process proceeds to step S22, where Ifmt (n) <I_INIn step S44, the current motor field current target value Ifmt (n) is set to the initial current value I._INIs set, and then the filtering process is terminated, and the routine goes to the step S22.
[0082]
Further, after step S21g, the process proceeds to steps S45 to S47 to perform the same processing as in steps 40 to S42, and then proceeds to step S48, where the current motor field current target value Ifmt (n) is negative. Is determined, if Ifmt (n) ≧ 0, the filtering process is terminated and the process proceeds to step S22. If Ifmt (n) <0, the process proceeds to step S49 and the current motor field After setting the magnetic current target value Ifmt (n) to "0", the filtering process is terminated, and the routine goes to the step S22.
[0083]
The processing in FIG. 12 corresponds to the field current control means, of which the processing in steps S37 to S39 corresponds to the first filter, and the processing in steps S33 to S36 corresponds to the second filter.
According to the third embodiment, when a large acceleration slip occurs in the front wheels 1FL and 1FR when the vehicle suddenly starts or starts on a road surface with a low friction coefficient, the motor torque target value Tgt due to the sudden increase of the power generation load torque target value Tgt. As Tmt increases, the rotation speed of the DC motor 4 increases as shown in FIG.
[0084]
At this time, the motor rotation speed Nm becomes the predetermined rotation speed Ns.Less thanIn step S21a, the process proceeds from step S21a to step S21b, where the motor field current target value Ifmt is set to the initial current value Imt as shown in FIG._INStep S40By moving to,increaseNo filtering is performed.
In this state, when the motor rotation speed Nm instantaneously exceeds the predetermined rotation speed Ns at time t11 as shown in FIG. 13A, the process proceeds from step S21c to step S31 via step S21d. In this state, since the previous motor rotation speed Nm (n-1) is equal to or lower than the predetermined rotation speed Ns, the flow shifts to step S32. F is set to "1", and then the process proceeds to step S38, in which the previous motor field current target value Ifmt (n-1) has a relatively small suppression limit value ΔIf._ALIs set as the current motor field current target value Ifmt (n), the increase amount of the motor field current target value Ifmt (n) is reduced by the suppression limit value ΔIf as shown in FIG._ALIs suppressed.
[0085]
Next, when the process of FIG. 12 is executed, the motor rotation speed Nm exceeds the predetermined rotation speed Ns, but since the previous motor rotation speed Nm (n-1) has exceeded the predetermined rotation speed Ns, The process proceeds from step S31 to step S39. Since the flag F is set to "1", the process proceeds to step S38 to suppress the suppression of a relatively small value to the previous motor field current target value Ifmt (n-1). Value ΔIf_ALIs set as the current motor field current target value Ifmt (n), the increase amount of the motor field current target value Ifmt (n) is reduced as shown in FIG._ALIs suppressed.
[0086]
Thereafter, the suppression limit value ΔIf_ALWhen the motor rotation speed Nm becomes equal to or lower than the predetermined rotation speed Ns at time t12, the process moves from step S21a to step S21b in the processing of FIG. The field current target value Ifmt (n) is equal to the low current value I._LIs set, and then a reduction filter process is performed. In this decreasing filter processing, a deviation ΔIfm obtained by subtracting the previous motor field current target Ifmt (n−1) from the current motor field current target value Ifmt (n) is calculated, and since this deviation ΔIfm is negative, The process shifts from step S41 to step S42 to set the normal limit value ΔIf set in advance from the previous motor field current target value Ifmt (n−1)._DNIs set as the current motor field current target value Ifmt (n), and the flow shifts to step S43. Since Ifmt (n) ≧ 0, the filter processing is terminated and the flow shifts to step S22. .
[0087]
For this reason, the motor field current target value Ifmt decreases as shown in FIG. 13B, and this reduction filter processing is continued, and the current motor field current target value Ifmt (n) is changed to the initial current value Imt._INIf it becomes less than the predetermined value, the process proceeds from step S43 to step S44, and the current motor field current target value Ifmt (n) is_INAnd this state is maintained until the motor rotation speed Nm exceeds the predetermined rotation speed Ns.
[0088]
Thereafter, when the motor rotation speed Nm exceeds the predetermined rotation speed Ns again at time t13 after a predetermined time has elapsed from the start of the control, the process proceeds from step S31 to step S32 in the processing of FIG. Therefore, the process proceeds to step S33, and the flag F is reset to “0”.
Next, at step S34, the normal limit value ΔIf is added to the previous motor field current target value Ifmt (n−1)._ANIs set as the current motor field current target value Ifmt (n), and the current motor field current target value Ifmt (n) is set to the maximum current value Imt._MAXSince it is smaller, the filtering process is terminated as it is, and the process proceeds to step S22.
[0089]
As a result, as shown in FIG. 13B, the motor field current target value Ifmt becomes the suppression limit value ΔIf_ALNormal limit value ΔIf of a larger value_ANAt a relatively steep increase.
Thereafter, the motor current target value Ifmt is reduced to the normal limit value ΔIf._AN, And the current motor field current target value Ifmt (n) calculated at the time t14 is equal to the maximum current value I._MAXIs exceeded, the process proceeds from step S35 to step S36, where the current motor field current target value Ifmt (n) is_MAXThe motor rotation speed Nm is changed to the rotation speed set value N₁It is continued until it exceeds.
[0090]
Thereafter, at time t15, the motor rotation speed Nm becomes the rotation speed set value N.₁Is exceeded, the process moves from step S21c to step S21g, and the current motor field current target value Ifmt (n) is set to “0”.
Therefore, the deviation ΔIfm obtained by subtracting the previous motor field current target value Ifmt (n−1) from the current motor field current target value Ifmt (n) calculated in step S45 becomes negative. The process proceeds to step S47 to add the normal limit value ΔIf to the previous motor field current target value Ifmt (n−1)._DNIs set as the current motor field current target value Ifmt (n). Since the motor field current target value Ifmt (n) is larger than "0", the process directly proceeds to step S22.
[0091]
Therefore, as shown in FIG. 13B, the motor field current target value Ifmt becomes the normal limit value ΔIf_DNWhen the current motor field current target value Ifmt (n) becomes negative at time t16, the process proceeds from step S48 to step S49, where the current motor field current target value Ifmt (n) becomes "0". Is set to "".
As described above, according to the third embodiment, when the motor rotation speed Nm instantaneously increases at the time of starting of the vehicle and exceeds the predetermined rotation speed Ns, the current motor field commutation target value Maximum current value I as Ifmt (n)_MAXIs set, and the amount of increase is reduced by the increase filter processing._AL, The effect of noise is removed and the initial current value I_INCan be substantially maintained. As a result, it is possible to suppress an increase in the motor induced voltage E, suppress a decrease in the armature current target value Iat, and eliminate the acceleration slip generated in the front wheels 1FL and 1FR by the DC motor 4. A motor torque Tm can be generated.
[0092]
In the first to third embodiments, the case where the electromagnetic clutch 11 is applied as the clutch means has been described. However, the present invention is not limited to this, and a fluid pressure clutch may be applied. The clutch engagement force can be controlled by electrically controlling the pressure control valve that controls the fluid pressure supplied to the fluid pressure clutch, and any other clutch that can electrically control the clutch engagement force is applied. can do.
[0093]
In the first to third embodiments, the case where the input shaft of the generator 7 is connected to the engine 2 via the belt 6 has been described. However, the present invention is not limited to this. The input shaft may be connected to a rotating portion from the output side of the transfer to the front wheels 1FL, 1FR. In this case, the load of the engine 2 during idling can be reduced.
[0094]
Further, in the first to third embodiments, the case where the motor rotation speed sensor 39 is applied as the motor rotation speed detecting means and the motor rotation speed sensor 39 directly detects the motor rotation speed Nm has been described. The present invention is not limited to this, and the wheel speed Vw detected by the wheel speed sensors 24RL and 24RR_RLAnd Vw_RRThe motor rotation speed may be estimated based on and the reduction ratio of the differential gear 13.
[0095]
Furthermore, in the first to third embodiments, the power generation voltage V_GBattery voltage V in the region where_BHas described the case where the voltage supplied to the field coil FC is increased, but the present invention is not limited to this._GIs the battery voltage V_BThe generated voltage V output from the rectifier circuit 30 of the generator 7 when the voltage is lower than the predetermined voltage corresponding to_GMay be applied to a predetermined voltage by applying a boosting circuit such as a DC-DC converter.
[0096]
Furthermore, in the first to third embodiments, the case where the present invention is applied to a four-wheel drive vehicle in which the front wheels 1FL and 1FR are the main drive wheels and the rear wheels 1RL and 1RR are the slave drive wheels has been described. However, the present invention is not limited to this, and the rear wheels 1RL and 1RR may be used as main drive wheels, and the front wheels 1FL and 1FR may be used as slave drive wheels.
In the first to third embodiments, the case where the present invention is applied to a four-wheel drive vehicle has been described. However, the present invention is not limited to this, and two or more drive wheels are provided in the front-rear direction. The present invention can be applied to a case where some main drive wheels are driven by an internal combustion engine and the remaining slave drive wheels are driven by an electric motor, and a generator that is rotationally driven by a rotary drive source such as an internal combustion engine Accordingly, the present invention can be applied to an electric drive device that drives a motor that drives wheels.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic device configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a control system according to the first embodiment.
FIG. 3 is a functional block diagram illustrating a 4WD controller according to the first embodiment.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a control processing procedure in the 4WD controller according to the first embodiment.
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of a surplus torque calculation unit according to the first embodiment.
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of a target torque control unit according to the first embodiment.
FIG. 7 is a diagram showing an engine torque calculation map showing a relationship between the throttle opening θ and the engine torque Te using the engine rotation speed Ne as a parameter.
FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of a surplus torque conversion unit according to the first embodiment.
FIG. 9 is a diagram showing an armature current target value calculation map showing a relationship between a motor torque target value and an armature current target value using a motor field current target value as a parameter.
FIG. 10 is a time chart for explaining the operation of the first embodiment;
FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure for calculating a motor field current target value according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure for calculating a motor field current target value according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a time chart for explaining the operation of the third embodiment;
[Explanation of symbols]
1FL, 1FR front wheel
1RL, 1RR Rear wheel
2 Engine
4 DC motor
7 Generator
8 4WD controller
10 junction box
11 reduction gear
12 Electromagnetic clutch
24FL-24RR Wheel speed sensor
30 Rectifier circuit
D1, D2 diode
31 4WD relay
32 battery
33 Voltage regulator
FC field coil
SC Stator coil
37 Current sensor
39 Motor speed sensor

Claims

内燃機関によって駆動される発電機と、該発電機の電力により駆動される電動機と、該電動機により駆動される車輪とを備えた車両の発電駆動制御装置において、
前記発電機に設けたフィールドコイルと、蓄電器と、前記フィールドコイルに前記発電機のステータコイルで発電した電力を供給する自励回路と、前記フィールドコイルに前記蓄電器からの電力を供給する他励回路と、前記自励回路の電圧と前記他励回路の電圧との何れか高い方を選択して前記フィールドコイルに供給する電力補正手段と、前記電動機の回転速度を検出する回転速度検出手段と、該回転速度検出手段で検出した電動機の回転速度に基づいて当該電動機の界磁電流を制御する界磁電流制御手段とを備え、前記界磁電流制御手段は、前記回転速度検出手段で検出した回転速度が加速スリップを生じ易い低回転速度領域であるときに、前記界磁電流を前記電動機の誘起電圧を抑制するように制限することを特徴とする車両の発電駆動制御装置。A generator driven by an internal combustion engine, a motor driven by the power of the generator, and a power generation drive control device for a vehicle including wheels driven by the motor,
A field coil provided in the generator, a capacitor, a self-excitation circuit for supplying power generated by a stator coil of the generator to the field coil, and a separate excitation circuit for supplying power from the capacitor to the field coil Power correction means for selecting the higher one of the voltage of the self-excited circuit and the voltage of the separately excited circuit and supplying the selected voltage to the field coil, a rotation speed detection means for detecting a rotation speed of the electric motor, Field current control means for controlling a field current of the electric motor based on the rotation speed of the electric motor detected by the rotation speed detection means, wherein the field current control means comprises: when the speed is low rotational speed region susceptible to acceleration slip, the generator of the limit to the vehicle, characterized in Rukoto to the field current suppressing induced voltage of the motor drive The control device.

内燃機関によって駆動される発電機と、該発電機の電力により駆動される電動機と、該電動機により駆動される車輪とを備えた車両の発電駆動制御装置において、
前記発電機に設けたフィールドコイルと、蓄電器と、前記フィールドコイルに前記発電機のステータコイルで発電した電力を供給する自励回路と、前記フィールドコイルに前記蓄電器からの電力を供給する他励回路と、前記自励回路の電圧と前記他励回路の電圧との何れか高い方を選択して前記フィールドコイルに供給する電力補正手段と、前記電動機の回転速度を検出する回転速度検出手段と、該回転速度検出手段で検出した電動機の回転速度に基づいて当該電動機の界磁電流を制御する界磁電流制御手段とを備え、前記界磁電流制御手段は、前記回転速度検出手段で検出した回転速度が所定回転速度以下であるときに、前記界磁電流を前記電動機の誘起電圧を抑制するように制限することを特徴とする車両の発電駆動制御装置。 A generator driven by an internal combustion engine, a motor driven by the power of the generator, and a power generation drive control device for a vehicle including wheels driven by the motor,
A field coil provided in the generator, a capacitor, a self-excitation circuit for supplying power generated by a stator coil of the generator to the field coil, and a separate excitation circuit for supplying power from the capacitor to the field coil Power correction means for selecting the higher one of the voltage of the self-excited circuit and the voltage of the separately excited circuit and supplying the selected voltage to the field coil, a rotation speed detection means for detecting a rotation speed of the electric motor , Field current control means for controlling a field current of the electric motor based on the rotation speed of the electric motor detected by the rotation speed detection means , wherein the field current control means comprises: when the speed is below a predetermined rotational speed, the generator drive control apparatus for a vehicle according to claim and Turkey to limit the field current so as to suppress the induced voltage of the motor.

前記界磁電流制御手段は、前記回転速度検出手段で検出した回転速度が所定回転速度以下であるときに、前記界磁電流の目標値を前記回転速度が零である制御開始時の初期電流値から当該回転速度の増加に応じて徐々に増加させるように構成されていることを特徴とする請求項２記載の車両の発電駆動制御装置。When the rotation speed detected by the rotation speed detection unit is equal to or less than a predetermined rotation speed, the field current control unit sets the target value of the field current to an initial current value at the start of control in which the rotation speed is zero. 3. The power generation drive control device for a vehicle according to claim 2, wherein the rotation speed is gradually increased in accordance with the increase in the rotation speed.

前記界磁電流制御手段は、前記回転速度検出手段で検出した回転速度が所定回転速度以下であるときに、前記界磁電流の目標値を前記回転速度が零である制御開始時の初期電流値に維持し、前記回転速度が所定回転速度を超えたときに初期電流値より大きい値にステップ状に変化させることを特徴とする請求項２記載の車両の発電駆動制御装置。When the rotation speed detected by the rotation speed detection unit is equal to or less than a predetermined rotation speed, the field current control unit sets the target value of the field current to an initial current value at the start of control in which the rotation speed is zero. The power generation drive control device for a vehicle according to claim 2, wherein when the rotation speed exceeds a predetermined rotation speed, the rotation speed is changed to a value larger than an initial current value in a step-like manner.

内燃機関によって駆動される発電機と、該発電機の電力により駆動される電動機と、該電動機により駆動される車輪とを備えた車両の発電駆動制御装置において、
前記発電機に設けたフィールドコイルと、蓄電器と、前記フィールドコイルに前記発電機のステータコイルで発電した電力を供給する自励回路と、前記フィールドコイルに前記蓄電器からの電力を供給する他励回路と、前記自励回路の電圧と前記他励回路の電圧との何れか高い方を選択して前記フィールドコイルに供給する電力補正手段と、前記電動機の回転速度を検出する回転速度検出手段と、該回転速度検出手段で検出した電動機の回転速度に基づいて当該電動機の界磁電流を制御する界磁電流制御手段とを備え、前記界磁電流制御手段は、前記回転速度検出手段で検出した前回の演算周期の回転速度が所定回転速度以下であって、今回の演算周期の前記回転速度が前記所定回転速度を瞬間的に超えた場合、前記界磁電流の目標値の増加量を制限する増加量フィルタを有することを特徴とする車両の発電駆動制御装置。 A generator driven by an internal combustion engine, a motor driven by the power of the generator, and a power generation drive control device for a vehicle including wheels driven by the motor,
A field coil provided in the generator, a capacitor, a self-excitation circuit for supplying power generated by a stator coil of the generator to the field coil, and a separate excitation circuit for supplying power from the capacitor to the field coil Power correction means for selecting the higher one of the voltage of the self-excited circuit and the voltage of the separately excited circuit and supplying the selected voltage to the field coil, a rotation speed detection means for detecting a rotation speed of the electric motor, Field current control means for controlling a field current of the electric motor based on the rotation speed of the electric motor detected by the rotation speed detection means , wherein the field current control means detects the last time detected by the rotation speed detection means. If the rotation speed of the calculation cycle of the above is less than or equal to a predetermined rotation speed and the rotation speed of the current calculation cycle instantaneously exceeds the predetermined rotation speed, the target value of the field current is increased. Power drive control device for a vehicle, characterized by chromatic increasing amounts filters to restrict the.

前記電力補正手段は、発電機の電圧を昇圧する昇圧手段を有し、前記発電機で発電した電圧が前記フィールドコイルで必要とする電圧に対して不足するときに、前記昇圧手段で昇圧した電圧を当該フィールドコイルに供給するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の車両の発電駆動制御装置。Wherein the power correcting means includes boosting means for boosting the voltage of the generator, when the voltage generated by the generator is insufficient with respect to the voltage required by the field coil, a voltage that is pressurized by the pressurizing unit The power generation drive control device for a vehicle according to any one of claims 1 to 5 , wherein the power supply is supplied to the field coil .

前記内燃機関で車両に配設された前後方向における複数の駆動輪の一部を構成する主駆動輪を駆動し、前記電動機で残りの従駆動輪を駆動するようにしたことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の車両の発電駆動制御装置。The internal combustion engine drives a main drive wheel constituting a part of a plurality of drive wheels in a front-rear direction provided in a vehicle, and the electric motor drives remaining slave drive wheels. Item 7. A power generation drive control device for a vehicle according to any one of Items 1 to 6 .