JP4456134B2 - 車両の駆動力制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の駆動力制御装置に関し、特に、エンジンにより駆動される駆動輪以外の車輪を発電機の電力により駆動するモータを備える車両の駆動力制御装置に関する。
従来より、エンジンにより駆動される駆動輪以外の車輪を発電機の電力により駆動するモータを備える車両の駆動力制御装置が知られている。非エンジン軸に交流モータが存在し、オルタネータからの電力によってモータを駆動させる交流モータ式電動４ＷＤでは、モータに必要な電力をオルタネータに要求して発電させる。そのため、オルタネータが上記の要求電圧を安定に出力し、モータを安定に動作させる技術が求められる。
特開２００６−２０６０４０号公報 特開２００６−３０６１４４号公報 特開２００６−２９６１３２号公報 特開２００６−３１５６６０号公報
上記に関連する技術としては、例えば、特開２００６−２０６０４０号公報（特許文献１）に記載された技術があるが、以下の問題点がある。
例えば自動車業界で検討又は採用されている４２Ｖ系のように、オルタネータの上限電圧が所定値（本例では４２Ｖ）に決められている場合、オルタネータに対する要求電力が安定に出力できる限界よりも大きいと、安定に出力することができない。
図２３に示すように、オルタネータには、電圧によって安定に出力できる限界点が存在する（Ｖ−Ｐ特性で電力Ｐの最大値Ｐmaxを出力する電圧よりも大きい電圧であれば安定）。電圧を大きくすれば、安定に出力できる電力も大きくすることができるが、上限電圧Ｖmaxが存在する場合、要求電力が大きすぎると安定に出力することができなくなる。従来技術には、上限電圧という概念が存在していなかった。
本発明の目的は、エンジンにより駆動される駆動輪以外の車輪を発電機の電力により駆動するモータを備える車両の駆動力制御装置であって、発電機からの電力を安定に出力することの可能な車両の駆動力制御装置を提供することである。
本発明の車両の駆動力制御装置は、発電機と、前記発電機の電力により駆動輪以外の車輪を駆動するモータを備えた車両の駆動力制御装置であって、前記モータの動作に必要な要求電力を演算する要求電力演算手段を備え、前記発電機の目標出力は、前記要求電力と、前記発電機の安定に出力できる最大出力に基づいて設定され、前記発電機の出力を前記目標出力まで増大させるときには、効率が考慮された予め設定された効率線上を通るように前記発電機の出力を増大させ、前記効率線は、前記発電機の効率と、前記発電機と前記モータの間のインバータの効率と、前記モータの効率との積に基づいて、前記発電機が安定に出力できる範囲内の低電圧の値に設定されることを特徴としている。また、本発明の車両の駆動力制御装置は、少なくとも安定に出力できる範囲において高電圧と比較して低電圧において効率が高い発電機と、前記発電機の電力により駆動輪以外の車輪を駆動するモータを備えた車両の駆動力制御装置であって、前記モータの動作に必要な要求電力を演算する要求電力演算手段を備え、前記発電機の目標出力は、前記要求電力と、前記発電機の安定に出力できる最大出力に基づいて設定され、前記発電機の出力を前記目標出力まで増大させるときには、前記安定に出力できる範囲内における前記発電機の効率が高い低電圧の動作点をつなげた効率線上を通るように前記発電機の出力を増大させることを特徴としている。
本発明の車両の駆動力制御装置において、前記効率線は、前記発電機の回転数、前記モータの回転数、および、前記モータのトルクを固定して前記発電機の出力を変化させるときの効率に基づいて設定されることを特徴としている。
本発明の車両の駆動力制御装置において、前記発電機の安定最大出力は、前記発電機の上限電圧に基づいて設定されることを特徴としている。
本発明の車両の駆動力制御装置において、前記発電機の安定最大出力は、前記発電機の内部起電圧がそれぞれ異なる状態での最大出力から求められる安定出力線に基づいて設定されることを特徴としている。
本発明の車両の駆動力制御装置によれば、エンジンにより駆動される駆動輪以外の車輪を発電機の電力により駆動するモータを備える車両の駆動力制御装置であって、発電機からの電力を安定に出力することが可能となる。
以下、本発明の車両の駆動力制御装置の一実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。
（第１実施形態）
添付図面を参照して、第１実施形態について説明する。
図２は、本実施形態の概略構成を示している。エンジン１０１によって駆動される軸１０２以外の非エンジン軸１０３を駆動する交流モータ１０４と、交流モータ１０４に電力を供給するためのエンジン１０１にベルト１０５を介して接続されるオルタネータ１０６と、オルタネータ１０６が発電した直流電力を交流電力に変換するためのインバータ１０７と、エンジン１０１とタイヤ１０８の回転比を変化させる手段（ＣＶＴ、ＡＴ、ＭＭＴを問わず）１０９とを備えている。
本実施形態は、非エンジン軸１０３に交流モータ１０４が存在し、オルタネータ１０６からの電力によってモータ１０４を駆動させる交流モータ式電動４ＷＤにおけるオルタネータ１０６の制御方法に関する。
オルタネータ１０６には、電圧によって安定に出力できる限界点が存在する。そのため、上限電圧が定められている場合、要求電力が大きすぎると安定に出力することができない。そこで、要求電力が大きすぎる場合は、安定に出力できる範囲内での最大電力を出力し、それに合わせてモータトルクを抑える。
例えば自動車業界で検討又は採用されている４２Ｖ系のように、上限電圧Ｖmaxが所定値（本例では４２Ｖ）に決められている場合、オルタネータ１０６に対する要求電力Ｐaltが安定に出力できる限界Ｐmaxよりも大きいと、安定に出力することができない。本実施形態では、この問題を解決することを目的としている。
図１を参照して、第１実施形態の動作について説明する。
［ステップＳ１００］
ステップＳ１００では、車両の走行状況に応じて、予め設定されたマップなどにより、モータ１０４が出力すべきトルクを示すモータトルク指令値Ｔｍが計算される。
［ステップＳ１１０］
次に、ステップＳ１１０では、モータトルク指令値Ｔｍを出力するために必要な電力を示すオルタネータ要求電力Ｐaltが計算される。上記ステップＳ１０１にて求められたモータトルク指令値Ｔｍ、モータ１０４が使用する電力、モータ１０４、インバータ１０７、オルタネータ１０６の効率マップにより、オルタネータ１０６に要求する電力（オルタネータ要求電力Ｐalt）が求められる。
［ステップＳ１２０］
次に、ステップＳ１２０では、オルタネータ要求電力Ｐaltが安定最大出力Ｐmaxよりも大きいか否かが判定される。その判定の結果、オルタネータ要求電力Ｐaltが安定最大出力Ｐmaxよりも大きいと判定された場合には、ステップＳ１３０に進み、そうでない場合には、ステップＳ１４０に進む。
安定最大出力Ｐmaxは、事前にマップとして保持されている。安定最大出力Ｐmaxは、図３に示すように、安定限界電力線ＳＬと、上限電圧Ｖmaxの交点の電力である。安定限界電力線ＳＬは、以下のようにして求められる。
まず、図４を参照して、オルタネータ１０６のＶ−Ｐ特性の求め方について説明する。
オルタネータ１０６の出力Ｐは、下記式（１）で求められる。
Figure 0004456134
 ただし、Ｅは内部起電圧を示し、Ｖは端子電圧を示し、Ｚは内部インピーダンスを示す。
また、内部起電圧Ｅは下記式（２）のように表される。
Figure 0004456134
 ただし、ｎはステータ巻数を示し、φは磁束を示し、Ｉｆは励磁電流を示し、Ｎaltはオルタネータ１０６の回転数を示す。
まず、オルタネータ１０６のＶ−Ｐ特性を表した図５を用いて安定性について説明する。オルタネータ要求電力Ｐaltを出力するためには、点ａまたは点ｂでオルタネータ１０６を動作させる。
図５及び図６を参照して、点ａ付近での動作について検討する。点ａにおいて現在のオルタネータ１０６の発電量Ｐｔがオルタネータ要求電力Ｐaltよりも大きくなったとき（点ａ１）、モータ側が消費する電力は一定であるため、オルタネータ１０６の電圧は大きくなる（発電量が大きくなると、余分なエネルギーをキャパシタに蓄えようとするため電圧が上昇する）。そのため、点ａから離れてしまう。
逆に、現在のオルタネータ１０６の発電量Ｐｔがオルタネータ要求電力Ｐaltよりも小さくなったとき（点ａ２）、電圧は小さくなる。そのため、点ａから離れてしまう。したがって、点ａでは微小量の変化が起きただけで、オルタネータ要求電力Ｐaltを出力することができなくなり、不安定となる。
次に、点ｂ付近での動作について検討する。点ｂにおいて現在のオルタネータ１０６の発電量Ｐｔがオルタネータ要求電力Ｐaltよりも大きくなったとき（点ｂ１）、モータ１０４が消費する電力は一定であるため、オルタネータ１０６の電圧は大きくなる。そのため、点ｂに近づく。
逆に、現在のオルタネータ１０６の発電量Ｐｔがオルタネータ要求電力Ｐaltよりも小さくなったとき（点ｂ２）、電圧は小さくなる。そのため、点ｂに近づく。したがって、点ｂ付近では、微小量の変化が起きても、点ｂに近づくような力が働くため、オルタネータ要求電力Paltを出力するようになり、安定となる。
このことから、オルタネータ１０６の出力Ｐの最大値Ｐｍを出力する電圧よりも大きい電圧であれば安定となる。
したがって、図７に示すように、内部起電力Ｅの値を変化させ、それぞれのオルタネータ１０６の出力Ｐの最大値Ｐｍをつないだ線が安定限界電力線ＳＬとなり、安定限界電力線ＳＬよりも電圧が大きければ要求電力を安定に出力できる。
なお、オルタネータ１０６の出力Ｐの最大値Ｐｍをつないだ線を安定電力限界線としたが、余裕を持つために、マージンを設けておいてもよい。
図５に示したようなＶ−Ｐ特性は、オルタネータ１０６の回転数Ｎalt毎に与えられるものであるので、安定限界電力線ＳＬ、安定最大出力Ｐmaxもオルタネータ１０６の回転数Ｎalt毎に保存する（図８、図９参照。図８はＮaltが小、図９はＮaltが大）。よって、安定最大出力Ｐmaxは、オルタネータ１０６の回転数Ｎaltと共にマップに保存しておく。したがって、ステップＳ１２０では、オルタネータ１０６の回転数Ｎaltを検出し、マップからＰmaxを求め、Ｐaltと比較する。
［ステップＳ１３０］
ステップＳ１３０では、目標オルタネータ出力Ｐout＝安定最大出力Ｐmaxに設定する。
オルタネータ要求電力Ｐaltが安定最大出力Ｐmaxよりも大きい場合（ステップＳ１２０−Ｙ）には、オルタネータ１０６が安定に出力できる最大電力（安定最大出力Ｐｍａｘ）よりも大きい電力が要求されている。この場合には、オルタネータ１０６が安定に出力できるように、目標オルタネータ出力Ｐoutを安定最大出力Ｐmaxとする。ステップＳ１３０の次に、ステップＳ１５０に進む。
［ステップＳ１４０］
ステップＳ１４０では、目標オルタネータ出力Ｐout＝オルタネータ要求電力Ｐaltに設定する。オルタネータ要求電力Ｐaltが安定最大出力Ｐmax以下である場合（ステップＳ１２０−Ｎ）には、オルタネータ１０６への要求電力（オルタネータ要求電力Ｐalt）は、安定に出力できる範囲内である。この場合には、目標オルタネータ出力Ｐoutをオルタネータ要求電力Ｐaltとする。ステップＳ１４０の次に、ステップＳ１５０に進む。
［ステップＳ１５０］
ステップＳ１５０では、オルタネータ１０６の現在の出力Ｐｔと目標オルタネータ出力Ｐoutを比較して本制御の終了条件を判定する。オルタネータ１０６の現在の出力Ｐｔが目標オルタネータ出力Ｐoutよりも小さいか否かが判定され、その判定の結果、オルタネータ１０６の現在の出力Ｐｔが目標オルタネータ出力Ｐoutよりも小さい場合には、ステップＳ１６０に進み、そうでない場合には本制御は終了する。
［ステップＳ１６０］
ステップＳ１６０では、最大効率線ＥＬ上を通るように、オルタネータ１０６の現在の出力Ｐｔを増大させる。
オルタネータ１０６の現在の出力Ｐｔが目標オルタネータ出力Ｐoutよりも小さいとき（ステップＳ１５０−Ｙ）、インバータ１０７がオルタネータ１０６の現在の出力Ｐｔを増大させるようにオルタネータ１０６に要求する。このとき、予め求められた最大効率線ＥＬ上を通るように、励磁電流を制御して電圧を制御しながらオルタネータ１０６の現在の出力Ｐｔを増大させる。
オルタネータ１０６の回転数Ｎalt、モータ１０４の回転数Ｎmot、モータ１０４のトルクＴmotを固定したときの最大効率線ＥＬ（オルタネータ１０６からモータ１０４までトータルで考えて最も効率が良くなる軌道）の求め方を以下に示す。
オルタネータ１０６の効率ηaltと、インバータ１０７の効率ηinvと、モータ１０４の効率ηmotを掛けることで、トータル効率ηが求められる（下記数式３）。
Figure 0004456134
目標オルタネータ出力Ｐoutが決まったとき、目標オルタネータ出力Ｐoutを安定に出力可能な範囲は、図１０及び図１１で矢印Ｙ２で示した部分（安定限界電力線ＳＬよりも電圧が大きい範囲）である。
図１０に示すように、オルタネータ１０６の出力電力Ｐを変化させ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３…）、それぞれのオルタネータ１０６の出力電力Ｐ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３…）において、目標オルタネータ出力Ｐoutを安定に出力可能な範囲Ｙ２のうち、トータル効率ηが最大となる点Ｑ（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３…）をつなげたものが最大効率線ＥＬとなる。
尚、本例では、オルタネータ１０６の効率ηaltと、インバータ１０７の効率ηinvと、モータ１０４の効率ηmotの積であるトータル効率ηに基づいて、最大効率線ＥＬが求められたが、オルタネータ１０６の効率ηaltと、インバータ１０７の効率ηinvと、モータ１０４の効率ηmotのうちの少なくとも一つの効率、又は二つの効率の積に基づいて、最大効率線ＥＬが求められることができる。
本実施形態の一実施例のオルタネータ１０６について検討する。本実施例のオルタネータ１０６において、目標オルタネータ出力Ｐoutを安定に出力可能な範囲Ｙ２でのＶ−ηalt特性を図１２に示す。この範囲では、内部起電圧Ｅが小さいほど、すなわち、電圧Ｖが小さいほど効率がよい。
本実施形態の一実施例のインバータ１０７について検討する。モータ１０４の回転数とトルクを固定としたときのインバータ１０７のＶ−ηmot特性を図１３に示す。インバータ１０７の効率は電圧が小さいほど高い。
本実施形態の一実施例のモータ１０４について検討する。モータ１０４の回転数とトルクを固定としたときのモータ１０４のＶ−ηmot特性を図１４に示す。モータ１０４の効率は電圧にほとんど依存しない。
以上により、本実施形態の一実施例において、トータル効率ηは、電圧が小さいほど高くなる。したがって、最大効率線ＥＬは、図１５のように安定限界電力線ＳＬと同じ軌道となる。
但し、オルタネータ１０６、インバータ１０７、モータ１０４の効率特性は、ものによって異なるので、トータル効率が単調傾向になる場合には、オルタネータ１０６の効率ηalt、モータ１０４の効率ηmot、モータ１０４のトルクＴmotを引数として最大効率を与える電圧を返り値とするマップを予め作成しておき、そのマップに基づいて、最大効率線ＥＬを求める必要がある。
［ステップＳ１７０］
次に、ステップＳ１７０では、オルタネータ１０６の現在の出力Ｐｔを用いてモータトルクの印加が行われる。オルタネータ１０６の現在の出力Ｐｔを用いて交流モータ１０４を駆動しトルクを印加させる。ステップＳ１７０の次には、ステップＳ１５０に戻る。以下、ステップＳ１５０〜ステップＳ１７０の動作が繰り返し行われることで、モータトルク指令値通りのモータトルクが出力される。
本実施形態は、非エンジン軸に交流モータ１０４が存在し、オルタネータ１０６からの電力によってモータ１０４を駆動させる交流モータ式電動４ＷＤにおけるオルタネータ１０６の制御方法に関する。オルタネータ１０６には、電圧によって安定に出力できる限界点Ｐmaxが存在する。そのため、上限電圧Ｖmaxが定められている場合、要求電力Ｐaltが大きすぎると安定に出力することができない。そこで、オルタネータ要求電力Ｐaltが大きすぎる場合（ステップＳ１２０−Ｙ）は、安定に出力できる範囲内での最大電力Ｐmaxを出力し（Ｐout＝Ｐmax）、それに合わせてモータトルクを抑える。本実施形態では、安定性（ステップＳ１２０）、要求電力量（ステップＳ１４０）、効率（ステップＳ１６０）の順に重みをおいてオルタネータ１０６の制御を行う。従来、オルタネータの制御は、端子電圧Ｖを一定にしながら出力を上げていく定電圧制御が行われていたのに対し、本実施形態では、効率が考慮されている。
（第２実施形態）
次に、図１６から図１８を参照して、第２実施形態について説明する。
尚、第２実施形態において、上記第１実施形態と共通する部分については、同符号を付して、その詳細な説明は省略する。
上記第１実施形態では、現在の出力Ｐｔを増大させていく際に最大効率線ＥＬ上を通るように増大させた（図１のステップＳ１５０）。これに対して、第２実施形態では、現在の出力Ｐｔを増大させる際に、制御の容易さを考慮に入れて、目標電圧Ｖoutを一定として制御する。
［ステップＳ１３１］
図１６に示すように、上記第１実施形態と同様のステップＳ１３０において、目標オルタネータ出力Ｐout＝安定最大出力Ｐmaxに設定された後、ステップＳ１３１では、目標電圧Ｖout＝上限電圧Ｖmaxに設定される（図１７参照）。ステップＳ１３１の次に、ステップＳ１５０に進む。
［ステップＳ１４１］
上記第１実施形態と同様のステップＳ１４０において、目標オルタネータ出力Ｐout＝オルタネータ要求電力Ｐaltに設定された後、ステップＳ１４１では、図１８に示すように、オルタネータ要求電力Ｐaltの等電力線と安定限界電力線ＳＬとの交点Ａが計算される。
［ステップＳ１４２］
次に、ステップＳ１４２では、上記ステップＳ１４１にて求められた交点Ａに対応する電圧Ｖａから上限電圧Ｖmaxで効率が良い電圧Ｖｅを算出する（図１８参照）。オルタネータ１０６からモータ１０４までトータルで考えて最も効率の良い電圧Ｖｅを選択する。
［ステップＳ１４３］
次に、ステップＳ１４３では、目標電圧Ｖout＝電圧Ｖｅに設定する（図１８参照）。尚、電圧Ｖａから上限電圧Ｖmaxの間であればどの電圧でも安定となるので、効率計算を省くために目標電圧Ｖout＝電圧Ｖａ、又は目標電圧Ｖout＝電圧Ｖmaxとすることができる。ステップＳ１４３の次には、ステップＳ１５０に進む。
［ステップＳ１５０］
ステップＳ１５０では、上記第１実施形態と同様に、現在の出力Ｐｔが目標オルタネータ出力Ｐoutより小さいか否かが判定される。その判定の結果、現在の出力Ｐｔが目標オルタネータ出力Ｐoutよりも小さい場合にはステップＳ１６１に進み、そうでない場合には制御は終了する。
［ステップＳ１６１］
ステップＳ１６１では、励磁電流を制御して、目標電圧Ｖoutを一定として、現在の出力Ｐｔを増大させる（図１７、図１８の矢印Ｙ３、Ｙ４参照）。
［ステップＳ１７０］
ステップＳ１７０では、上記第１実施形態と同様に、現在の出力Ｐｔを用いて、モータトルクを発生させる。ステップＳ１７０の次には、ステップＳ１５０で否定的に判定されるまで、ステップＳ１５０からステップＳ１７０が繰り返し行われる。
（第３実施形態）
次に、図１９及び図２０を参照して、第３実施形態について説明する。
尚、第３実施形態において、上記実施形態と共通する部分については同符号を付してその詳細な説明を省略する。
上記第１実施形態では、オルタネータ要求電力Ｐaltと安定最大出力Ｐmaxとの比較結果に基づいて目標オルタネータ出力Ｐoutが決定された（ステップＳ１２０、ステップＳ１３０、ステップＳ１４０）。これに代えて、第３実施形態では、上限電圧Ｖmaxで判断することができる。上限電圧Ｖmaxと安定最大出力Ｐmaxは、Ｖ−Ｐ特性によって、一方が決まれば他方が決まる関係にあるためである。
［ステップＳ１１１］
図１９のステップＳ１１１では、図２０に示すように、上記ステップＳ１１０にて算出されたオルタネータ要求電力Ｐaltの等電力線と安定限界電力線ＳＬとの交点Ａが求められる。
［ステップＳ１２１］
次に、ステップＳ１２１では、上記ステップＳ１１１にて求められた点Ａの電圧Ｖａよりも上限電圧Ｖmaxが大きいか否かが判定される。その判定の結果、電圧Ｖａよりも上限電圧Ｖmaxが大きいと判定された場合には、ステップＳ１３０にて目標オルタネータ出力Ｐout＝安定最大出力Ｐmaxに設定され、そうでない場合にはステップＳ１４０にて目標オルタネータ出力Ｐout＝オルタネータ要求電力Ｐaltに設定される。
上記のように、ステップＳ１２１では、電力で比較する代わりに電圧で比較することができる。
（第４実施形態）
次に、図２１及び図２２を参照して、第４実施形態について説明する。
尚、第４実施形態において、上記実施形態と共通する部分については、その詳細な説明は省略する。
第４実施形態は、オルタネータ１０６の現在の出力Ｐｔの出力の上げ方が変更されている。上記第１実施形態では、最大効率線ＥＬに沿って現在の出力Ｐｔを増大させ、上記第２実施形態では、定電圧で現在の出力Ｐｔを増大させていた。これに対して、第４実施形態では、安定限界電力線ＳＬに沿って現在の出力Ｐｔを安定最大出力Ｐmaxまで増大させる（図２１のステップＳ２３０〜ステップＳ２５０、図２２参照）。
現在の出力Ｐｔがオルタネータ要求電力Ｐaltよりも小さい場合（ステップＳ２２０−Ｙ）には、現在の出力Ｐｔが安定最大出力Ｐmaxよりも小さいか否かが判定され（ステップＳ２３０）、その判定の結果、現在の出力Ｐｔが安定最大出力Ｐmaxよりも小さい場合（ステップＳ２３０−Ｙ）には、現在の端子電圧Ｖｔを増大させる（ステップＳ２４０）。次に、現在の出力Ｐｔｗｐ安定限界電力線ＳＬまで増大させる（ステップＳ２５０）。次に、現在の出力Ｐｔを用いてモータトルクの印加を行う（ステップＳ２６０）。
尚、上記ステップＳ２４０において、現在の端子電圧Ｖｔの増加量は、微小量一定としてもよいし、オルタネータ要求電力Ｐaltと安定最大出力Ｐmaxの小さい方から現在の出力Ｐｔを引いた値（ＭＩＮ（Ｐalt，Ｐmax）−Ｐｔ）の大きさに応じて変更させてもよい。
本発明の車両の駆動力制御装置の第１実施形態の動作を示すフローチャートである。 本発明の車両の駆動力制御装置の第１実施形態の概略構成図である。 本発明の車両の駆動力制御装置の第１実施形態の安定最大出力を説明するための図である。 本発明の車両の駆動力制御装置の第１実施形態におけるオルタネータのＶ−Ｐ特性の求め方を説明するための図である。 本発明の車両の駆動力制御装置の第１実施形態におけるオルタネータのＶ−Ｐ特性の求め方を説明するための他の図である。 本発明の車両の駆動力制御装置の第１実施形態におけるオルタネータの目標出力とのずれが発生した場合に働く力を説明するための図である。 本発明の車両の駆動力制御装置の第１実施形態における安定限界電力線の決定方法を説明するための図である。 本発明の車両の駆動力制御装置の第１実施形態におけるオルタネータの回転数の違いによる安定限界電力線の違いを説明するための図である。 本発明の車両の駆動力制御装置の第１実施形態におけるオルタネータの回転数の違いによる安定限界電力線の違いを説明するための他の図である。 本発明の車両の駆動力制御装置の第１実施形態における最大効率線を説明するための図である。 本発明の車両の駆動力制御装置の第１実施形態における目標オルタネータ出力を出力可能な範囲を説明するための図である。 本発明の車両の駆動力制御装置の第１実施形態におけるオルタネータの効率特性を示す図である。 本発明の車両の駆動力制御装置の第１実施形態におけるインバータの効率特性を示す図である。 本発明の車両の駆動力制御装置の第１実施形態におけるモータの効率特性を示す図である。 本発明の車両の駆動力制御装置の第１実施形態における最大効率線を説明するための他の図である。 本発明の車両の駆動力制御装置の第２実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の車両の駆動力制御装置の第２実施形態において目標オルタネータ出力＝安定最大出力のときの動作を説明するための図である。 本発明の車両の駆動力制御装置の第２実施形態において目標オルタネータ出力＝オルタネータ要求電力のときの動作を説明するための図である。 本発明の車両の駆動力制御装置の第３実施形態の動作を示すフローチャートである。 本発明の車両の駆動力制御装置の第３実施形態の動作を説明するための図である。 本発明の車両の駆動力制御装置の第４実施形態の動作を示すフローチャートである。 本発明の車両の駆動力制御装置の第４実施形態の動作を説明するための図である。 従来の問題点を説明するための図である。
符号の説明
１０１ エンジン
１０２ 軸
１０３ 非エンジン軸
１０４ 交流モータ
１０５ ベルト
１０６ オルタネータ
１０７ インバータ
１０８ タイヤ
１０９ エンジンとタイヤの回転比を変化させる手段
ＥＬ 最大効率線
Ｐｍ オルタネータの出力の最大値
Ｐmax 安定最大出力
Ｐout 目標オルタネータ出力
ＳＬ 安定限界電力線
Ｖmax 上限電圧

Claims (5)

  1. 発電機と、前記発電機の電力により駆動輪以外の車輪を駆動するモータを備えた車両の駆動力制御装置であって、
    前記モータの動作に必要な要求電力を演算する要求電力演算手段を備え、
    前記発電機の目標出力は、前記要求電力と、前記発電機の安定に出力できる最大出力に基づいて設定され、
    前記発電機の出力を前記目標出力まで増大させるときには、効率が考慮された予め設定された効率線上を通るように前記発電機の出力を増大させ、
    前記効率線は、前記発電機の効率と、前記発電機と前記モータの間のインバータの効率と、前記モータの効率との積に基づいて、前記発電機が安定に出力できる範囲内の低電圧の値に設定される
    ことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
  2. 少なくとも安定に出力できる範囲において高電圧と比較して低電圧において効率が高い発電機と、前記発電機の電力により駆動輪以外の車輪を駆動するモータを備えた車両の駆動力制御装置であって、
    前記モータの動作に必要な要求電力を演算する要求電力演算手段を備え、
    前記発電機の目標出力は、前記要求電力と、前記発電機の安定に出力できる最大出力に基づいて設定され、
    前記発電機の出力を前記目標出力まで増大させるときには、前記安定に出力できる範囲内における前記発電機の効率が高い低電圧の動作点をつなげた効率線上を通るように前記発電機の出力を増大させる
    ことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
  3. 請求項１または２に記載の車両の駆動力制御装置において、
    前記効率線は、前記発電機の回転数、前記モータの回転数、および、前記モータのトルクを固定して前記発電機の出力を変化させるときの効率に基づいて設定される
    ことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
  4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の車両の駆動力制御装置において、
    前記発電機の安定最大出力は、前記発電機の上限電圧に基づいて設定される
    ことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
  5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の車両の駆動力制御装置において、
    前記発電機の安定最大出力は、前記発電機の内部起電圧がそれぞれ異なる状態での最大出力から求められる安定出力線に基づいて設定される
    ことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
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