JP5173960B2 - Vehicle drive control device - Google Patents
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Description
本発明は、複数の駆動源を併用する車両の駆動制御装置に関する。 The present invention relates to a drive control device for a vehicle using a plurality of drive sources in combination.
図２０は、特許文献１に記載のハイブリッド車両の全体図である。また、図２１は、特許文献１に記載のハイブリッド車両に用いられるトルク伝達機構図を示す。図２０及び図２１に示すハイブリッド車両Ｈは、エンジン１０１及びモータ１０２の少なくとも一方により走行可能である。なお、モータ１０２と電池Ｂとの間には電力制御装置Iが電気的に接続され、電池Ｂがモータ１０２に電力を供給すると共に、モータ１０２が発電した電力により電池Ｂを充電可能である。
FIG. 20 is an overall view of a hybrid vehicle described in Patent Document 1. FIG. 21 shows a torque transmission mechanism diagram used in the hybrid vehicle described in Patent Document 1. The hybrid vehicle H shown in FIGS. 20 and 21 can be driven by at least one of the
ハイブリッド車両Ｈは、クラッチ機構１０６と、接続制御機構１４１と、回転数制御機構１２２とをさらに備える。クラッチ機構１０６には、車両停車状態から走行を開始する場合にモータ１０２のトルクを駆動側に伝えるためのワンウェイクラッチ１０５と、モータ１０２の出力軸１２１を駆動軸１０３に油圧によって接続する油圧クラッチ１０４とが、駆動軸１０３に並列に設けられている。接続制御機構１４１は、モータ１０２の回転数が許容回転数以上になる場合は油圧クラッチ１０４を切断し、モータ１０２の回転を許容できる運転条件になる場合は油圧クラッチ１０４を再接続する。回転数制御機構１２２は、図２２に示すように、再接続する際には目標回転数Ｒより所定数低い回転数（切替回転数ｒ）までモータ１０２の回転数を急上昇させた後、目標回転数Ｒまではモータ１０２の回転数を徐々に上昇させる制御を行う。
Hybrid vehicle H further includes a
このハイブリッド車両Ｈでは、回転数制御機構１２２が行う制御によって、モータ１０２の回転数が目標回転数Ｒに対してオーバーシュートする現象を回避でき、かつ、モータ１０２の出力軸１２１がワンウェイクラッチ１０５と緩やかに係合する。このため、モータ１０２の出力軸１２１がワンウェイクラッチ１０５に急激に係合した場合に発生する機械的ショックを回避できる。
In this hybrid vehicle H, the control performed by the rotational
上記説明したハイブリッド車両Ｈにおいて、モータ１０２の回転数と目標回転数Ｒの差（以下「回転数差」という）が大きいと、モータ１０２の回転数が目標回転数Ｒに到達するまでに要する時間は長くなる。また、回転数差が大きい場合、モータ１０２に電力を供給する電池Ｂに要求される出力は大きい。しかし、電池の最大出力は、その電池の温度や残容量（ＳＯＣ：State of Charge）に応じて変化する。図２３は、電池の最大出力と残容量と温度の相関関係の一例を示すグラフである。図２３に示すように、電池の特性として、最大出力と残容量の関係を示す曲線は、電池の温度によって異なる。また、残容量が高いほど最大出力は大きい。
In the hybrid vehicle H described above, if the difference between the rotational speed of the
したがって、上記ハイブリッド車両Ｈにおいて、回転数制御機構１２２がモータ１０２の回転数を切替回転数ｒまで急上昇させる制御を行う際、電池Ｂが低温かつその残容量が低いと、モータ１０２に十分な電力が供給されない場合がある。この場合、モータ１０２の回転数を急上昇できないため、切替回転数ｒに到達するまでの時間は長くなる。このように、モータ１０２の回転数制御に関する応答性は、電池の温度及び残容量に応じて変わる。
Therefore, in the hybrid vehicle H, when the rotation
また、上述したように、回転数差が大きいと電池Ｂに要求される出力は大きいため、定格出力以上の出力が電池Ｂに要求される場合があり得る。この場合、電池Ｂにかかる負荷が高いため、電池Ｂの寿命が短くなってしまう。 In addition, as described above, when the rotational speed difference is large, the output required for the battery B is large. Therefore, the battery B may be required to output more than the rated output. In this case, since the load applied to the battery B is high, the life of the battery B is shortened.
本発明の目的は、電動機の回転数を目標回転数に同期させる際、蓄電器に高い負荷をかけずに電動機を制御する車両の駆動制御装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a vehicle drive control device that controls an electric motor without applying a high load to a capacitor when synchronizing the rotational speed of the electric motor with a target rotational speed.
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の発明の駆動制御装置は、前後輪軸の一方の軸である第１の車軸（例えば、実施の形態での主駆動軸８）に駆動力を出力可能な駆動源（例えば、実施の形態での内燃機関４及び電動機５）と、前記前後輪軸の他方の軸である第２の車軸（例えば、実施の形態での車軸１０Ａ、１０Ｂ）に駆動力を出力可能な電動機（例えば、実施の形態での電動機２Ａ、２Ｂ）と、前記電動機に電力を供給する蓄電器（例えば、実施の形態でのバッテリ２０１）と、前記第２の車軸と前記電動機の間の動力伝達経路上に設けられ、前記第２の車軸からの回転動力を前記電動機に、又は、前記電動機からの駆動力を前記第２の車軸に伝達する動力伝達部（例えば、実施の形態での一方向クラッチ５０及び油圧ブレーキ６０Ａ、６０Ｂ）と、を備えた車両（例えば、実施の形態での車両３）の駆動制御装置であって、前記車両の速度又は前記第２の車軸の回転数に基づいて、前記電動機の目標回転数を決定する目標回転数決定部（例えば、実施の形態でのマネジメントＥＣＵ９又は目標回転数決定部３０１）と、前記蓄電器の状態に応じた当該蓄電器の最大出力を導出する最大出力導出部（例えば、実施の形態での最大出力導出部３０５）と、前記駆動源からの駆動力によって前記車両が走行している状態で前記電動機の駆動又は回生制御を開始するとき、前記電動機の回転数が前記目標回転数に同期するよう前記電動機を制御する制御部（例えば、実施の形態でのマネジメントＥＣＵ９）と、を備え、前記制御部は、前記最大出力導出部が導出した前記蓄電器の最大出力に応じて、前記電動機の回転数を前記目標回転数に同期させる際の制御ゲインを決定することを特徴としている。
In order to solve the above problems and achieve the object, a drive control device according to a first aspect of the present invention is a first axle that is one of the front and rear wheel shafts (for example, the main drive shaft in the embodiment). 8) a driving source capable of outputting driving force (for example, the
さらに、請求項２に記載の発明の駆動制御装置では、前記最大出力導出部は、前記蓄電器の温度及び残容量に基づいて当該蓄電器の最大出力を導出することを特徴としている。 Furthermore, in the drive control device according to the second aspect of the present invention, the maximum output deriving unit derives the maximum output of the battery based on the temperature and the remaining capacity of the battery.
さらに、請求項３に記載の発明の駆動制御装置では、前記制御部は、前記目標回転数と前記電動機の回転数の差に応じた第１ゲイン領域を決定する第１ゲイン領域決定部（例えば、実施の形態での第１ゲイン領域決定部３２１）と、前記最大出力導出部が導出した前記蓄電器の最大出力に応じた第２ゲイン領域を決定する第２ゲイン領域決定部（例えば、実施の形態での第２ゲイン領域決定部３２３）と、前記第１ゲイン領域と前記第２ゲイン領域が共通する第１共通ゲイン領域で前記制御ゲインを決定する制御ゲイン決定部（例えば、実施の形態での最適ゲイン決定部３２７）と、を有することを特徴としている。 Furthermore, in the drive control device according to the third aspect of the present invention, the control unit determines a first gain region according to a difference between the target rotational speed and the rotational speed of the electric motor (for example, a first gain area determining unit (for example, The first gain region determining unit 321) in the embodiment and the second gain region determining unit that determines the second gain region according to the maximum output of the battery derived by the maximum output deriving unit (for example, implementation) A second gain region determination unit 323) in the form, and a control gain determination unit (for example, in the embodiment) that determines the control gain in a first common gain region in which the first gain region and the second gain region are common. The optimum gain determination unit 327).
さらに、請求項４に記載の発明の駆動制御装置では、前記制御ゲイン決定部は、前記第１共通ゲイン領域で最大のゲインを前記制御ゲインとして決定することを特徴としている。 Furthermore, in the drive control device according to the fourth aspect of the present invention, the control gain determination unit determines a maximum gain as the control gain in the first common gain region.
さらに、請求項５に記載の発明の駆動制御装置では、前記車両の走行エネルギーを電気エネルギーに変換して、前記電動機に電力を供給可能な発電機を備え、前記制御部は、前記最大出力導出部が導出した前記蓄電器の最大出力と、前記発電機が前記電動機に供給可能な電力との和に応じて、前記制御ゲインを決定することを特徴としている。
Furthermore, in the drive control device of the invention according to
さらに、請求項６に記載の発明の駆動制御装置では、前記車両の走行エネルギーを電気エネルギーに変換して、前記電動機に電力を供給可能な発電機を備え、前記第２ゲイン領域決定部は、前記最大出力導出部が導出した前記蓄電器の最大出力と、前記発電機が前記電動機に供給可能な電力との和に応じて、前記第２ゲイン領域を決定することを特徴としている。
Furthermore, in the drive control device of the invention according to
さらに、請求項７に記載の発明の駆動制御装置では、前記制御部は、前記電動機の回転数が前記目標回転数に到達するまでに要する目標到達時間に応じた第３ゲイン領域を決定する第３ゲイン領域決定部（例えば、実施の形態での第３ゲイン領域決定部３２５）を有し、前記制御ゲイン決定部は、前記第３ゲイン領域と前記第１共通ゲイン領域が共通する全ゲイン共通領域が存在する場合、当該全ゲイン共通領域で前記制御ゲインを決定することを特徴としている。
Furthermore, in the drive control device according to the seventh aspect of the present invention, the control unit determines a third gain region corresponding to a target arrival time required for the rotation speed of the electric motor to reach the target rotation speed. A three-gain region determining unit (for example, a third gain
さらに、請求項８に記載の発明の駆動制御装置では、前記制御ゲイン決定部は、前記全ゲイン共通領域で最大のゲインを前記制御ゲインとして決定することを特徴している。 Furthermore, in the drive control apparatus according to an eighth aspect of the present invention, the control gain determination unit determines a maximum gain as the control gain in the all gain common region.
請求項１〜８に記載の発明の駆動制御装置によれば、電動機の回転数を目標回転数に同期させる際、蓄電器に高い負荷をかけずに電動機を制御することができる。 According to the drive control device of the first to eighth aspects of the invention, when synchronizing the rotation speed of the motor to the target rotation speed, the motor can be controlled without applying a high load to the capacitor.
請求項３、４、７及び８に記載の発明の駆動制御装置によれば、電動機の回転数制御に関する応答性及び蓄電器の状態の双方にとって適切な制御ゲインで、電動機の回転数を目標回転数に同期させることができる。
According to the drive control device of the invention described in
以下、この発明の一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。
駆動装置１は、電動機２Ａ、２Ｂを車軸駆動用の駆動源とするものであり、例えば、図１に示すような駆動システムの車両３に用いられる。
図１に示す車両３は、内燃機関４と電動機５が直列に接続された駆動ユニット６を車両前部に有するハイブリッド車両であり、この駆動ユニット６の動力がトランスミッション７及び主駆動軸８を介して前輪Ｗｆに伝達される一方で、この駆動ユニット６と別に車両後部に設けられた駆動装置１の動力が後輪Ｗｒ（ＲＷｒ、ＬＷｒ）に伝達されるようになっている。駆動ユニット６の電動機５と後輪Ｗｒ側の駆動装置１の電動機２Ａ、２Ｂは、図示しないＰＤＵ（パワードライブユニット）を介してバッテリ２０１に接続され、バッテリ２０１からの電力供給と、バッテリ２０１へのエネルギー回生がＰＤＵを介して行われるようになっている。バッテリＥＣＵ２０３は、バッテリ２０１の温度及びＳＯＣの情報を取得する。なお、バッテリ２０１のＳＯＣは、初期ＳＯＣ及び電流積算による方法によって推定される。マネジメントＥＣＵ（ＭＧ ＥＣＵ）９は、駆動装置１に含まれる電動機２Ａ、２Ｂ及び油圧ブレーキ６０Ａ、６０Ｂの各動作を制御する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
The drive device 1 uses the
A
図２は、駆動装置１の全体の縦断面図を示すものであり、同図において、１０Ａ、１０Ｂは、車両３の後輪Ｗｒ側の左右の車軸であり、車幅方向に同軸上に配置されている。駆動装置１の減速機ケース１１は全体が略円筒状に形成され、その内部には、車軸駆動用の電動機２Ａ、２Ｂと、この電動機２Ａ、２Ｂの駆動回転を減速する遊星歯車式減速機１２Ａ、１２Ｂとが、車軸１０Ａ、１０Ｂと同軸上に配置されている。この電動機２Ａ及び遊星歯車式減速機１２Ａは左後輪ＬＷｒを制御し、電動機２Ｂ及び遊星歯車式減速機１２Ｂは右後輪ＲＷｒを制御し、電動機２Ａ及び遊星歯車式減速機１２Ａと電動機２Ｂ及び遊星歯車式減速機１２Ｂは、減速機ケース１１内で車幅方向に左右対称に配置されている。そして、減速機ケース１１は、図４に示すように、車両３の骨格となるフレームの一部であるフレーム部材１３の支持部１３ａ、１３ｂと、不図示の駆動装置１のフレームで支持されている。支持部１３ａ、１３ｂは、車幅方向でフレーム部材１３の中心に対し左右に設けられている。なお、図４中の矢印は、駆動装置１が車両３に搭載された状態における位置関係を示している。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the entire drive device 1. In FIG. 2, 10A and 10B are left and right axles on the rear wheel Wr side of the
減速機ケース１１の左右両端側内部には、それぞれ電動機２Ａ、２Ｂのステータ１４Ａ、１４Ｂが固定され、このステータ１４Ａ、１４Ｂの内周側に環状のロータ１５Ａ、１５Ｂが回転可能に配置されている。ロータ１５Ａ、１５Ｂの内周部には車軸１０Ａ、１０Ｂの外周を囲繞する円筒軸１６Ａ、１６Ｂが結合され、この円筒軸１６Ａ、１６Ｂが車軸１０Ａ、１０Ｂと同軸で相対回転可能となるように減速機ケース１１の端部壁１７Ａ、１７Ｂと中間壁１８Ａ、１８Ｂに軸受１９Ａ、１９Ｂを介して支持されている。また、円筒軸１６Ａ、１６Ｂの一端側の外周であって減速機ケース１１の端部壁１７Ａ、１７Ｂには、ロータ１５Ａ、１５Ｂの回転位置情報をマネジメントＥＣＵ９にフィードバックするためのレゾルバ２０Ａ、２０Ｂが設けられている。なお、マネジメントＥＣＵ９は、レゾルバ２０Ａ、２０Ｂからの信号に基づいて、から電動機２Ａ、２Ｂの回転数を検出できる。
The
また、遊星歯車式減速機１２Ａ、１２Ｂは、サンギヤ２１Ａ、２１Ｂと、このサンギヤ２１に噛合される複数のプラネタリギヤ２２Ａ、２２Ｂと、これらのプラネタリギヤ２２Ａ、２２Ｂを支持するプラネタリキャリア２３Ａ、２３Ｂと、プラネタリギヤ２２Ａ、２２Ｂの外周側に噛合されるリングギヤ２４Ａ、２４Ｂと、を備え、サンギヤ２１Ａ、２１Ｂから電動機２Ａ、２Ｂの駆動力が入力され、減速された駆動力がプラネタリキャリア２３Ａ、２３Ｂを通して出力されるようになっている。
The planetary
サンギヤ２１Ａ、２１Ｂは円筒軸１６Ａ、１６Ｂに一体に形成されている。また、プラネタリギヤ２２Ａ、２２Ｂは、例えば図３に示すように、サンギヤ２１Ａ、２１Ｂに直接噛合される大径の第１ピニオン２６Ａ、２６Ｂと、この第１ピニオン２６Ａ、２６Ｂよりも小径の第２ピニオン２７Ａ、２７Ｂを有する２連ピニオンであり、これらの第１ピニオン２６Ａ、２６Ｂと第２ピニオン２７Ａ、２７Ｂが同軸にかつ軸方向にオフセットした状態で一体に形成されている。このプラネタリギヤ２２Ａ、２２Ｂはプラネタリキャリア２３Ａ、２３Ｂに支持され、プラネタリキャリア２３Ａ、２３Ｂは、軸方向内側端部が径方向内側に伸びて車軸１０Ａ、１０Ｂにスプライン嵌合され一体回転可能に支持されるとともに、軸受３３Ａ、３３Ｂを介して中間壁１８Ａ、１８Ｂに支持されている。
The sun gears 21A and 21B are formed integrally with the
なお、中間壁１８Ａ、１８Ｂは電動機２Ａ、２Ｂを収容する電動機収容空間と遊星歯車式減速機１２Ａ、１２Ｂを収容する減速機空間とを隔て、外径側から内径側に互いの軸方向間隔が広がるように屈曲して構成されている。そして、中間壁１８Ａ、１８Ｂの内径側、且つ、遊星歯車式減速機１２Ａ、１２Ｂ側にはプラネタリギヤ２２Ａ、２２Ｂを支持する軸受３３Ａ、３３Ｂが配置されるとともに中間壁１８Ａ、１８Ｂの外径側、且つ、電動機２Ａ、２Ｂ側にはステータ１４Ａ、１４Ｂ用のバスリング４１Ａ、４１Ｂが配置されている（図２参照）。
The
リングギヤ２４Ａ、２４Ｂは、その内周面が小径の第２ピニオン２７Ａ、２７Ｂに噛合されるギヤ部２８Ａ、２８Ｂと、ギヤ部２８Ａ、２８Ｂより小径で減速機ケース１１の中間位置で互いに対向配置される小径部２９Ａ、２９Ｂと、ギヤ部２８Ａ、２８Ｂの軸方向内側端部と小径部２９Ａ、２９Ｂの軸方向外側端部を径方向に連結する連結部３０Ａ、３０Ｂとを備えて構成されている。この実施形態の場合、リングギヤ２４Ａ、２４Ｂの最大半径は、第１ピニオン２６Ａ、２６Ｂの車軸１０Ａ、１０Ｂの中心からの最大距離よりも小さくなるように設定されている。小径部２９Ａ、２９Ｂは、それぞれ後述する一方向クラッチ（ワンウェイクラッチ）５０のインナーレース５１とスプライン嵌合し、リングギヤ２４Ａ、２４Ｂは一方向クラッチ５０のインナーレース５１と一体回転するように構成されている。
The ring gears 24A and 24B are disposed opposite to each other at
ところで、減速機ケース１１とリングギヤ２４Ａ、２４Ｂの間には円筒状の空間部が確保され、その空間部内に、リングギヤ２４Ａ、２４Ｂに対する制動手段を構成する油圧ブレーキ６０Ａ、６０Ｂが第１ピニオン２６Ａ、２６Ｂと径方向でラップし、第２ピニオン２７Ａ、２７Ｂと軸方向でラップして配置されている。油圧ブレーキ６０Ａ、６０Ｂは、減速機ケース１１の内径側で軸方向に伸びる筒状の外径側支持部３４の内周面にスプライン嵌合された複数の固定プレート３５Ａ、３５Ｂと、リングギヤ２４Ａ、２４Ｂの外周面にスプライン嵌合された複数の回転プレート３６Ａ、３６Ｂが軸方向に交互に配置され、これらのプレート３５Ａ、３５Ｂ，３６Ａ、３６Ｂが環状のピストン３７Ａ、３７Ｂによって係合及び開放操作されるようになっている。ピストン３７Ａ、３７Ｂは、減速機ケース１１の中間位置から内径側に延設された左右分割壁３９と、左右分割壁３９によって連結された外径側支持部３４と内径側支持部４０間に形成された環状のシリンダ室３８Ａ、３８Ｂに進退自在に収容されており、シリンダ室３８Ａ、３８Ｂへの高圧オイルの導入によってピストン３７Ａ、３７Ｂを前進させ、シリンダ室３８Ａ、３８Ｂからオイルを排出することによってピストン３７Ａ、３７Ｂを後退させる。なお、油圧ブレーキ６０Ａ、６０Ｂは図４に示すように、前述したフレーム部材１３の支持部１３ａ、１３ｂ間に配置されたオイルポンプ７０に接続されている。
By the way, a cylindrical space is secured between the speed reducer case 11 and the ring gears 24A and 24B, and
また、さらに詳細には、ピストン３７Ａ、３７Ｂは、軸方向前後に第１ピストン壁６３Ａ、６３Ｂと第２ピストン壁６４Ａ、６４Ｂを有し、これらのピストン壁６３Ａ、６３Ｂ，６４Ａ、６４Ｂが円筒状の内周壁６５Ａ、６５Ｂによって連結されている。したがって、第１ピストン壁６３Ａ、６３Ｂと第２ピストン壁６４Ａ、６４Ｂの間には径方向外側に開口する環状空間が形成されているが、この環状空間は、シリンダ室３８Ａ、３８Ｂの外壁内周面に固定された仕切部材６６Ａ、６６Ｂによって軸方向前後に仕切られている。減速機ケース１１の左右分割壁３９と第２ピストン壁６４Ａ、６４Ｂの間は高圧オイルが直接導入される第１作動室とされ、仕切部材６６Ａ、６６Ｂと第１ピストン壁６３Ａ、６３Ｂの間は、内周壁６５Ａ、６５Ｂに形成された貫通孔を通して第１作動室と導通する第２作動室とされている。第２ピストン壁６４Ａ、６４Ｂと仕切部材６６Ａ、６６Ｂの間は大気圧に導通している。
この油圧ブレーキ６０Ａ、６０Ｂでは、第１作動室と第２作動室に高圧オイルが導入され、第１ピストン壁６３Ａ、６３Ｂと第２ピストン壁６４Ａ、６４Ｂに作用するオイルの圧力によって固定プレート３５Ａ、３５Ｂと回転プレート３６Ａ、３６Ｂを相互に押し付けが可能である。したがって、軸方向前後の第１，第２ピストン壁６３Ａ、６３Ｂ，６４Ａ、６４Ｂによって大きな受圧面積を稼ぐことができるため、ピストン３７Ａ、３７Ｂの径方向の面積を抑えたまま固定プレート３５Ａ、３５Ｂと回転プレート３６Ａ、３６Ｂに対する大きな押し付け力を得ることができる。
More specifically, the
In the
この油圧ブレーキ６０Ａ、６０Ｂの場合、固定プレート３５Ａ、３５Ｂが減速機ケース１１から伸びる外径側支持部３４に支持される一方で、回転プレート３６Ａ、３６Ｂがリングギヤ２４Ａ、２４Ｂに支持されているため、両プレート３５Ａ、３５Ｂ，３６Ａ、３６Ｂがピストン３７Ａ、３７Ｂによって押し付けられると、両プレート３５Ａ、３５Ｂ，３６Ａ、３６Ｂ間の摩擦係合によってリングギヤ２４Ａ、２４Ｂに制動力が作用し固定され、その状態からピストン３７Ａ、３７Ｂによる係合が開放されると、リングギヤ２４Ａ、２４Ｂの自由な回転が許容される。
In the case of the
また、軸方向で対向するリングギヤ２４Ａ、２４Ｂの連結部３０Ａ、３０Ｂ間にも空間部が確保され、その空間部内に、リングギヤ２４Ａ、２４Ｂに対し一方向の動力のみを伝達し他方向の動力を遮断する一方向クラッチ５０が配置されている。一方向クラッチ５０は、インナーレース５１とアウターレース５２との間に多数のスプラグ５３を介在させたものであって、そのインナーレース５１がスプライン嵌合によりリングギヤ２４Ａ、２４Ｂの小径部２９Ａ、２９Ｂと一体回転するように構成されている。またアウターレース５２は、内径側支持部４０により位置決めされるとともに、回り止めされている。一方向クラッチ５０は、車両３が前進する際に係合してリングギヤ２４Ａ、２４Ｂの回転をロックするように構成されている。より具体的に、一方向クラッチ５０は、リングギヤ２４Ａ、２４Ｂに作用するトルクの作用方向によってリングギヤ２４Ａ、２４Ｂをロック又は切り離すように構成されており、車両３が前進する際のサンギヤ２１Ａ、２１Ｂの回転方向を正転方向とするとリングギヤ２４Ａ、２４Ｂに逆転方向のトルクが作用する場合にリングギヤ２４Ａ、２４Ｂの回転をロックする。
Also, a space is secured between the
次に、このように構成された駆動装置１の制御について説明する。なお、図５〜図８は各状態における共線図を表わし、左側のＳ、Ｃはそれぞれ電動機２Ａに連結された遊星歯車式減速機１２Ａのサンギヤ２１Ａ、車軸１０Ａに連結されたプラネタリキャリア２３Ａ、右側のＳ、Ｃはそれぞれ電動機２Ｂに連結された遊星歯車式減速機１２Ｂのサンギヤ２１Ｂ、車軸１０Ｂに連結されたプラネタリキャリア２３Ｂ、Ｒはリングギヤ２４Ａ、２４Ｂ、ＢＲＫは油圧ブレーキ６０Ａ、６０Ｂ、ＯＷＣは一方向クラッチ５０を表わす。以下の説明において前進時のサンギヤ２１Ａ、２１Ｂの回転方向を正転方向とする。また、図中、停車中の状態から上方が正転方向の回転、下方が逆転方向の回転であり、矢印は、上方が正転方向のトルクを表し、下方が逆転方向のトルクを表す。
Next, control of the drive device 1 configured as described above will be described. 5 to 8 are collinear diagrams in each state, and S and C on the left side are a
図５は、車両３の停車中における共線図である。このとき、電動機２Ａ、２Ｂは停止するとともに車軸１０Ａ、１０Ｂは停止しているため、いずれの要素にもトルクは作用していない。
FIG. 5 is an alignment chart when the
図６は、車両３が駆動装置１の電動機２Ａ、２Ｂのモータトルクにより前進走行する場合、即ち駆動装置１がドライブ側となって車両３が前進する場合における共線図である。電動機２Ａ、２Ｂを駆動すると、サンギヤ２１Ａ、２１Ｂには正転方向のトルクが付加される。このとき、前述したように一方向クラッチ５０によりリングギヤ２４Ａ、２４Ｂはロックされて、逆転方向に回転しようとするリングギヤ２４Ａ、２４Ｂに正転方向のロックトルクが付加される。これによりプラネタリキャリア２３Ａ、２３Ｂは正転方向に回転し前進走行がなされる。なお、プラネタリキャリア２３Ａ、２３Ｂには車軸１０Ａ、１０Ｂからの走行抵抗が逆転方向に作用する。このように車両３の走行時には、イグニッションをＯＮにして電動機２Ａ、２Ｂのトルクをあげることで、一方向クラッチ５０が機械的に係合してリングギヤ２４Ａ、２４Ｂがロックされるので、油圧ブレーキ６０Ａ、６０Ｂを駆動するオイルポンプ７０を作動させずに車両３を発進することができる。これにより、車両３発進時の応答性を向上させることができる。
FIG. 6 is a collinear diagram when the
図７は、車両３が駆動ユニット６により前進走行している状態で電動機２Ａ、２Ｂを停止する場合、即ち駆動装置１がコースト側で且つ電動機２Ａ、２Ｂが停止する場合における共線図である。図６の状態から電動機２Ａ、２Ｂを停止すると、プラネタリキャリア２３Ａ、２３Ｂには車軸１０Ａ、１０Ｂから前進走行を続けようとする正転方向のトルクが作用するので、リングギヤ２４Ａ、２４Ｂには逆転方向のトルクが作用し一方向クラッチ５０が開放される。従って、リングギヤ２４Ａ、２４Ｂはプラネタリキャリア２３Ａ、２３Ｂより早い速度で空転する。これにより、電動機２Ａ、２Ｂで回生する必要がない場合に、油圧ブレーキ６０Ａ、６０Ｂによりリングギヤ２４Ａ、２４Ｂを固定しなければ、電動機２Ａ、２Ｂは停止し、電動機２Ａ、２Ｂの連れ回りを防止することができる。なお、このとき、電動機２Ａ、２Ｂには正転方向のコギングトルクが作用し、コギングトルクとリングギヤ２４Ａ、２４Ｂのフリクションと釣り合う合計トルク分は車軸１０Ａ、１０Ｂの車軸ロスとなる。
FIG. 7 is a collinear diagram when the
図８は、車両３が駆動ユニット６により前進走行し、かつアクセルオフでの自然減速状態や、ブレーキにて制動減速している状態において、電動機２Ａ、２Ｂにより回生する場合、即ち駆動装置１がコースト側で且つ電動機２Ａ、２Ｂが回生する場合における共線図である。図６の状態から電動機２Ａ、２Ｂを回生すると、プラネタリキャリア２３Ａ、２３Ｂには車軸１０Ａ、１０Ｂから前進走行を続けようとする正転方向のトルクが作用するので、リングギヤ２４Ａ、２４Ｂには逆転方向のトルクが作用し一方向クラッチ５０が開放される。このとき、油圧ブレーキ６０Ａ、６０Ｂを係合してリングギヤ２４Ａ、２４Ｂに逆転方向のロックトルクを付加することにより、リングギヤ２４Ａ、２４Ｂは固定されるとともに電動機２Ａ、２Ｂには逆転方向の回生トルクが作用する。これにより、電動機２Ａ、２Ｂで回生充電することができる。
FIG. 8 shows a case where the
図９及び図１０は、車両３の走行状態における電動機２Ａ、２Ｂの状態と切離機構（一方向クラッチ５０と油圧ブレーキ６０Ａ、６０Ｂ）の状態を示した図である。なお、「フロント」とは前輪Ｗｆを駆動する駆動ユニット６、「リア」とは後輪Ｗｒを駆動する駆動装置１を表わし、○が作動（駆動、回生含む）、×が非作動（停止）を意味する。また、「ＭＯＴ状態」とは、駆動装置１の電動機２Ａ、２Ｂの状態を意味する。さらに「ＯＷＣ」は一方向クラッチ５０を意味し、「ＢＲＫ」は油圧ブレーキ６０Ａ、６０Ｂを意味する。
9 and 10 are views showing the states of the
停車中は、駆動装置１の電動機２Ａ、２Ｂは停止するとともに、前輪Ｗｆ側の駆動ユニット６、後輪Ｗｒ側の駆動装置１はいずれも停止しており、図５で説明したように切離機構も非作動状態となっている。
While the vehicle is stopped, the
そして、イグニッションをＯＮにした後、ＥＶ発進時は、後輪Ｗｒの駆動装置１の電動機２Ａ、２Ｂが駆動する。このとき、図６で説明したように、切離機構は一方向クラッチ５０によりロックされ、電動機２Ａ、２Ｂの動力が車軸１０Ａ、１０Ｂに伝達される。
Then, after the ignition is turned on, the
続いて加速時には、前輪Ｗｆ側の駆動ユニット６と後輪Ｗｒ側の駆動装置１の四輪駆動となり、このときも図６で説明したように、切離機構は一方向クラッチ５０によりロックされ、電動機２Ａ、２Ｂの動力が車軸１０Ａ、１０Ｂに伝達される。
Subsequently, during acceleration, the four-wheel drive of the
低・中速域のＥＶクルーズでは、モータ効率が良いため前輪Ｗｆ側の駆動ユニット６が非作動状態で、後輪Ｗｒ側の駆動装置１により後輪駆動となる。このときも図６で説明したように、切離機構は一方向クラッチ５０によりロックされ、電動機２Ａ、２Ｂの動力が車軸１０Ａ、１０Ｂに伝達される。
In the EV cruise in the low / medium speed range, since the motor efficiency is good, the driving
一方、高速域の高速クルーズでは、エンジン効率が良いため前輪Ｗｆ側の駆動ユニット６による前輪駆動となる。このとき、図７で説明したように、切離機構の一方向クラッチ５０が切り離される（ＯＷＣフリー）とともに油圧ブレーキ６０Ａ、６０Ｂを作動しないため、電動機２Ａ、２Ｂは停止する。
On the other hand, in high-speed cruise in the high speed region, the engine efficiency is good, so that the front wheel drive is performed by the
また、自然減速する場合も、図７で説明したように、切離機構の一方向クラッチ５０が切り離される（ＯＷＣフリー）とともに油圧ブレーキ６０Ａ、６０Ｂを作動しないため、電動機２Ａ、２Ｂは停止する。
In the case of natural deceleration, as described with reference to FIG. 7, the one-
一方、減速回生する場合、例えば前輪Ｗｆ側の駆動ユニット６の駆動力により駆動する場合は、図８で説明したように、切離機構の一方向クラッチ５０は切り離される（ＯＷＣフリー）が、油圧ブレーキ６０Ａ、６０Ｂを係合することで、電動機２Ａ、２Ｂで回生充電がなされる。
On the other hand, when decelerating and regenerating, for example, when driving by the driving force of the
車両３が前輪駆動によって走行している状態のときに、後輪Ｗｒ側に設けられた駆動装置１の電動機２Ａ、２Ｂの駆動又は回生制御を開始する場合、マネジメントＥＣＵ９は、停止状態の電動機２Ａ、２Ｂの回転数を上げて後輪Ｗｒの回転と同期させる制御を行う必要がある。当該制御を「回転数合わせ」の制御という。
When the
図９に示した車両３の走行例では、点線の楕円で示されたタイミング、すなわち、車両３が高速クルーズから減速回生に移行するときに、マネジメントＥＣＵ９が回転数合わせの制御を行う。また、図１０に示した車両３の走行例では、点線の楕円で示されたタイミング、すなわち、自然減速していた車両３が加速するとき及び高速クルーズ中の車両３がさらに加速するときに、マネジメントＥＣＵ９が回転数合わせの制御を行う。
In the traveling example of the
図９に示すように、車両３が高速クルーズ時は、前輪Ｗｆ側の駆動ユニット６が駆動している。このとき、駆動装置１の電動機２Ａ、２Ｂは停止しているため、切離機構の一方向クラッチ５０は切り離されている（ＯＷＣフリー）。さらに、油圧ブレーキ６０Ａ、６０Ｂも作動していない。この状態でドライバが減速要求又は加速要求を行うと、マネジメントＥＣＵ９は、回転数合わせの制御を行う。
As shown in FIG. 9, when the
また、図１０に示すように、車両３が自然減速時も、前輪Ｗｆ側の駆動ユニット６が駆動している。このとき、駆動装置１の電動機２Ａ、２Ｂは停止しているため、切離機構の一方向クラッチ５０は切り離されている（ＯＷＣフリー）。さらに、油圧ブレーキ６０Ａ、６０Ｂも作動していない。この状態でドライバが加速要求を行うと、マネジメントＥＣＵ９は、回転数合わせの制御を行う。
Further, as shown in FIG. 10, the
なお、ドライバによる減速要求の有無は、図１に示したブレーキペダル踏力Ｂｒに基づいてマネジメントＥＣＵ９が判断する。一方、ドライバによる加速要求の有無は、図１に示したアクセルペダル開度Ａｐに基づいてマネジメントＥＣＵ９が判断する。目標回転数Ｎｍｒは、車軸１０Ａ、１０Ｂの回転数に基づいてマネジメントＥＣＵ９が決定する。車軸１０Ａ、１０Ｂの回転数は、図１に示した回転数センサ１１７ａ，１１７ｂからの信号に基づいてマネジメントＥＣＵ９が判断する。なお、マネジメントＥＣＵ９は、車両３の走行速度に基づいて目標回転数Ｎｍｒを決定しても良い。
The
図１１は、マネジメントＥＣＵ９の内部構成を示すブロック図である。図１１に示すように、マネジメントＥＣＵ９は、目標回転数決定部３０１と、回転数差算出部３０３と、最大出力導出部３０５と、マップ記憶部３０７と、ゲイン導出部３０９と、回転数同期指令生成部３１１とを有する。
FIG. 11 is a block diagram showing an internal configuration of the
目標回転数決定部３０１は、回転数センサ１１７ａ，１１７ｂから得られた車軸１０Ａ、１０Ｂの回転数Ｎｍｓに基づいて、電動機２Ａ、２Ｂの目標回転数Ｎｍｒを決定する。なお、当該車両３では、電動機２Ａ、２Ｂを目標回転数Ｎｍｒで駆動したとき、車軸１０Ａ、１０Ｂは回転数Ｎｍｓで回転する。回転数差算出部３０３は、目標回転数Ｎｍｒと、レゾルバ２０Ａ、２０Ｂからの信号によってマネジメントＥＣＵ９が検出した電動機２Ａ、２Ｂの現時点での回転数Ｎｍｆの差ΔＮ（＝Ｎｍｒ−Ｎｍｆ）を算出する。
The target rotational
最大出力導出部３０５は、バッテリＥＣＵ２０３が取得したバッテリ２０１の温度Ｔｂ及びＳＯＣの情報から、バッテリ２０１の最大出力Ｐｂを導出する。なお、最大出力導出部３０５がバッテリ２０１の最大出力Ｐｂを導出する際には、図２３に示したバッテリ２０１の特性を示すマップが用いられる。このバッテリ特性マップには、バッテリ２０１の最大出力Ｐｂと残容量（ＳＯＣ）と温度Ｔｂとが対応付けられている。
The maximum
マップ記憶部３０７は、最大出力導出部３０５で用いられるバッテリ特性マップ、及びゲイン導出部３０９で用いられる第１〜第３マップを記憶する。第１マップでは、目標回転数決定部３０１が算出した回転数差ΔＮと第１ゲイン領域Ｇ１とが対応している。第２マップでは、最大出力導出部３０５が導出したバッテリ２０１の最大出力Ｐｂと第２ゲイン領域Ｇ２とが対応している。第３マップでは、電動機２Ａ、２Ｂの回転数Ｎｍｆが目標回転数Ｎｍｒに到達するまでに要する時間と第３ゲイン領域Ｇ３とが対応している。
The
ゲイン導出部３０９は、第１ゲイン領域決定部３２１と、第２ゲイン領域決定部３２３と、第３ゲイン領域決定部３２５と、最適ゲイン決定部３２７とを有する。第１ゲイン領域決定部３２１は、マップ記憶部３０７が記憶する第１マップを用いて、目標回転数決定部３０１が算出した回転数差ΔＮから第１ゲイン領域Ｇ１を決定する。第２ゲイン領域決定部３２３は、マップ記憶部３０７が記憶する第２マップを用いて、最大出力導出部３０５が算出した最大出力Ｐｂから第２ゲイン領域Ｇ２を決定する。第３ゲイン領域決定部３２５は、マップ記憶部３０７が記憶する第３マップを用いて、外部から入力された目標到達時間ｔｔから第３ゲイン領域Ｇ３を決定する。最適ゲイン決定部３２７は、第１〜第３ゲイン領域決定部３２１〜３２５がそれぞれ決定した第１〜第３ゲイン領域Ｇ１〜Ｇ３に基づいて最適ゲインＧｏを決定する。
The
回転数同期指令生成部３１１は、目標回転数決定部３０１が算出した回転数差ΔＮにゲイン導出部３０９が導出した最適ゲインＧｏを乗算した値（ΔＮ・Ｇｏ）に基づいて、電動機２Ａ、２Ｂに対する回転数同期指令を生成する。電動機２Ａ、２Ｂは、この回転数同期指令に応じた回転数合わせを行う。
Based on a value (ΔN · Go) obtained by multiplying the rotational speed difference ΔN calculated by the target rotational
図１２は、第１ゲイン領域決定部３２１が用いる第１マップの一例を示す図である。図１２に示すように、第１マップには、回転数差ΔＮに対する第１ゲインに応じたオーバーシュート領域と非オーバーシュート領域とが示されている。図１３に示すように、マネジメントＥＣＵ９からの回転数同期指令に応じて電動機２Ａ、２Ｂの回転数Ｎｍｆが目標回転数Ｎｍｒに収束するまでの間、回転数差ΔＮ及び設定されたゲインによっては、回転数Ｎｍｆがオーバーシュートする。電動機２Ａ、２Ｂの回転数Ｎｍｆがオーバーシュートすると、後輪Ｗｒには電動機２Ａ、２Ｂから要求以上のトルクが伝達されてしまうため、ドライバビリティの点で望ましくない。したがって、第１ゲイン領域決定部３２１は、回転数差ΔＮに応じた、電動機２Ａ、２Ｂの回転数Ｎｍｆがオーバーシュートしないゲインの最大値から０までの領域を第１ゲイン領域Ｇ１として決定する。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the first map used by the first gain
図１４は、第２ゲイン領域決定部３２３が用いる第２マップの一例を示す図である。図１４に示すように、第２マップには、バッテリ２０１の出力に対する第２ゲインに応じたＰｂ以内領域とＰｂ超過領域とが示されている。バッテリ２０１は、Ｐｂ以内領域のゲインに対応する回転数同期指令に応じて電動機２Ａ、２Ｂが駆動する際、電動機２Ａ、２Ｂに十分な電力を供給することができる。したがって、第２ゲイン領域決定部３２３は、最大出力Ｐｂに応じたＰｂ以内領域に対応するゲインの最大値から０までの領域を第２ゲイン領域Ｇ２として決定する。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of the second map used by the second gain
なお、車両３の走行エネルギーを電気エネルギーに変換して、電動機２Ａ、２Ｂに電力を供給可能な発電機（図示せず）が車両３に設けられている場合、第２ゲイン領域決定部３２３は、最大出力導出部３０５が導出したバッテリ２０１の最大出力Ｐｂと発電機が発電した電力との和に対応するゲインの最大値から０までの領域を第２ゲイン領域Ｇ２として決定する。
When the
図１５は、第３ゲイン領域決定部３２５が用いる第３マップの一例を示す図である。図１５に示すように、第３マップには、電動機２Ａ、２Ｂの回転数Ｎｍｆが目標回転数Ｎｍｒに到達するまでに要する時間に応じた目標到達時間以内領域と目標到達時間超過領域とが示されている。電動機２Ａ、２Ｂの回転数Ｎｍｆは、目標到達時間以内領域のゲインに対応する回転数同期指令に応じて駆動する際、目標到達時間以内に目標回転数Ｎｍｒに到達する。したがって、第３ゲイン領域決定部３２５は、目標到達時間ｔｔに応じた目標到達時間以内領域に対応するゲインの最小値から設定可能なゲインの最大値までの領域を第３ゲイン領域Ｇ３として決定する。
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a third map used by the third gain
図１６（ａ）及び図１６（ｂ）は、第１〜第３ゲイン領域Ｇ１〜Ｇ３に応じた共通ゲイン領域と最適ゲインＧｏの関係の例を示す図である。図１６（ａ）及び図１６（ｂ）に示すように、第１〜第３ゲイン領域Ｇ１〜Ｇ３の全てに共通する領域（共通ゲイン領域）が存在する場合、最適ゲイン決定部３２７は、共通ゲイン領域で最大のゲインを最適ゲインＧｏとして決定する。
FIGS. 16A and 16B are diagrams illustrating an example of the relationship between the common gain region and the optimum gain Go according to the first to third gain regions G1 to G3. As shown in FIGS. 16A and 16B, when there is a common area (common gain area) in all of the first to third gain areas G1 to G3, the optimum
但し、図１７（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１〜第３ゲイン領域Ｇ１〜Ｇ３の全てに共通する領域が存在するとは限らない。図１７（ａ）に示した例は、第１ゲイン領域Ｇ１と第２ゲイン領域Ｇ２のみに共通する領域（共通ゲイン領域）が存在する場合である。この場合、最適ゲイン決定部３２７は、共通ゲイン領域で最大のゲインを最適ゲインＧｏとして決定する。
However, as shown in FIGS. 17A to 17C, there is not always a region common to all of the first to third gain regions G1 to G3. The example shown in FIG. 17A is a case where there is a region (common gain region) that is common only to the first gain region G1 and the second gain region G2. In this case, the optimum
また、図１７（ｂ）に示した例は、第１ゲイン領域Ｇ１と第２ゲイン領域Ｇ２に共通する領域（第１共通ゲイン領域）と、第１ゲイン領域Ｇ１と第３ゲイン領域Ｇ３に共通する領域（第２共通ゲイン領域）とが存在する場合である。この場合、最適ゲイン決定部３２７は、第１共通ゲイン領域で最大のゲインを最適ゲインＧｏとして決定する。
Also, the example shown in FIG. 17B is common to the first gain region G1 and the third gain region G3, the region common to the first gain region G1 and the second gain region G2 (first common gain region). This is a case where there is a region to be performed (second common gain region). In this case, the optimal
同様に、図１７（ｃ）に示した例は、第１ゲイン領域Ｇ１と第２ゲイン領域Ｇ２に共通する領域（第１共通ゲイン領域）と、第２ゲイン領域Ｇ２と第３ゲイン領域Ｇ３に共通する領域（第２共通ゲイン領域）とが存在する場合である。この場合、最適ゲイン決定部３２７は、第１共通ゲイン領域で最大のゲインを最適ゲインＧｏとして決定する。
Similarly, in the example shown in FIG. 17C, the first gain region G1 and the second gain region G2 are common to the region (first common gain region), the second gain region G2, and the third gain region G3. This is a case where there is a common area (second common gain area). In this case, the optimal
このように、最適ゲイン決定部３２７は、第１〜第３ゲイン領域Ｇ１〜Ｇ３の内、一部のゲイン領域に共通する領域がある場合、第１ゲイン領域Ｇ１と第２ゲイン領域Ｇ２に共通する領域で最大のゲインを最適ゲインＧｏとして決定する。
As described above, the optimum
図１８は、マネジメントＥＣＵ９が最適ゲインＧｏを決定する際のフローチャートである。図１８に示すように、目標回転数決定部３０１は、回転数センサ１１７ａ，１１７ｂから得られた車軸１０Ａ、１０Ｂの回転数Ｎｍｓに基づいて、電動機２Ａ、２Ｂの目標回転数Ｎｍｒを決定する（ステップＳ１０１）。次に、回転数差算出部３０３は、ステップＳ１０１で得られた目標回転数Ｎｍｒと、電動機２Ａ、２Ｂの現時点での回転数Ｎｍｆの差ΔＮ（＝Ｎｍｒ−Ｎｍｆ）を算出する（ステップＳ１０３）。
FIG. 18 is a flowchart when the
次に、第１ゲイン領域決定部３２１は、回転数差ΔＮに応じた第１ゲイン領域Ｇ１を決定する（ステップＳ１０５）。次に、最大出力導出部３０５は、バッテリ２０１の温度Ｔｂ及びＳＯＣに応じたバッテリ２０１の最大出力Ｐｂを導出する（ステップＳ１０７）。次に、第２ゲイン領域決定部３２３は、最大出力Ｐｂに応じた第２ゲイン領域Ｇ２を決定する（ステップＳ１０９）。次に、第３ゲイン領域決定部３２５は、目標到達時間ｔｔに応じた第３ゲイン領域Ｇ３を決定する（ステップＳ１１１）。
Next, the first gain
次に、最適ゲイン決定部３２７は、第１〜第３ゲイン領域Ｇ１〜Ｇ３の全てに共通する領域が存在するかを判断し（ステップＳ１１３）、当該共通ゲイン領域が存在する場合はステップＳ１１５に進み、存在しない場合はステップＳ１１７に進む。ステップＳ１１５では、最適ゲイン決定部３２７は、第１〜第３ゲイン領域Ｇ１〜Ｇ３の全てに共通する共通ゲイン領域で最大のゲインを最適ゲインＧｏとして決定する。一方、ステップＳ１１７では、最適ゲイン決定部３２７は、第１ゲイン領域Ｇ１及び第２ゲイン領域Ｇ２に共通する共通ゲイン領域で最大のゲインを最適ゲインＧｏとして決定する。
Next, the optimum
以上説明したように、本実施形態では、マネジメントＥＣＵ９が電動機２Ａ、２Ｂに対して回転数合わせの制御を行う際、マネジメントＥＣＵ９は、電動機２Ａ、２Ｂに送る回転数同期指令を、回転数差ΔＮに最適ゲインＧｏを乗算した値（ΔＮ・Ｇｏ）に基づいて生成する。このとき、マネジメントＥＣＵ９は、少なくとも、回転数差ΔＮに応じた第１ゲイン領域Ｇ１と、バッテリ２０１の最大出力Ｐｂに応じた第２ゲイン領域Ｇ２とに共通する共通ゲイン領域の内、最大のゲインを最適ゲインＧｏとして決定する。このように、最適ゲインＧｏは、回転数差ΔＮに応じた電動機２Ａ、２Ｂの回転数制御に関する応答性とバッテリ２０１の状態とに基づいて決定される。その結果、マネジメントＥＣＵ９が電動機２Ａ、２Ｂに対して回転数合わせの制御を行う際、バッテリ２０１には最大出力以上の出力は要求されず、かつ、電動機２Ａ、２Ｂの回転数がオーバーシュートすることもない。
As described above, in the present embodiment, when the
また、第１ゲイン領域Ｇ１と、第２ゲイン領域Ｇ２と、目標到達時間ｔｔに応じた第３ゲイン領域Ｇ３とに共通する共通ゲイン領域が存在する場合、マネジメントＥＣＵ９は、この共通ゲイン領域の内、最大のゲインを最適ゲインＧｏとして決定する。このように、最適ゲインＧｏは、回転数差ΔＮ及び目標到達時間ｔｔに応じた電動機２Ａ、２Ｂの回転数制御に関する応答性とバッテリ２０１の状態とに基づいて決定される。その結果、マネジメントＥＣＵ９が電動機２Ａ、２Ｂに対して回転数合わせの制御を行う際、バッテリ２０１には最大出力以上の出力は要求されず、電動機２Ａ、２Ｂの回転数がオーバーシュートすることもなく、かつ、電動機２Ａ、２Ｂの回転数は目標到達時間内に目標回転数に到達することができる。
If there is a common gain region common to the first gain region G1, the second gain region G2, and the third gain region G3 corresponding to the target arrival time tt, the
このように、マネジメントＥＣＵ９は、バッテリ２０１に高い負荷をかけることなく、電動機２Ａ、２Ｂが適当な応答性を示すよう、回転数合わせの制御を行うことができる。
In this way, the
なお、本実施形態の駆動装置１には、左右の後輪Ｗｒにそれぞれ対応した２つの電動機２Ａ、２Ｂ及び２つの遊星歯車式減速機１２Ａ、１２Ｂが設けられている。しかし、図１９に示すように、左右の後輪Ｗｒに共通した１つの電動機２及び遊星歯車式減速機１２が設けられた形態であっても良い。但し、この場合、車両３が旋回できるよう、電動機２と車軸の間にはディファレンシャルギヤ１１８が設けられる。
The drive device 1 of the present embodiment is provided with two
１ 駆動装置
２Ａ 電動機
２Ｂ 電動機
４ 内燃機関
５ 電動機
６ 駆動ユニット
７ トランスミッション
８ 主駆動軸
９ マネジメントＥＣＵ
２０１ バッテリ
２０３ バッテリＥＣＵ
１１７ａ，１１７ｂ 回転数センサ
１０Ａ 車軸
１０Ｂ 車軸
１１ 減速機ケース
１２Ａ 遊星歯車式減速機
１２Ｂ 遊星歯車式減速機
１３ フレーム部材
１３ａ 支持部
１３ｂ 支持部
１６Ａ、１６Ｂ 円筒軸
１８Ａ、１８Ｂ 中間壁
２０Ａ、２０Ｂ レゾルバ
２１Ａ、２１Ｂ サンギヤ
２３Ａ、２３Ｂ プラネタリキャリア
２４Ａ、２４Ｂ リングギヤ
２６Ａ、２６Ｂ 第１ピニオン
２７Ａ、２７Ｂ 第２ピニオン
３３Ａ、３３Ｂ 軸受
４１Ａ、４１Ｂ バスリング
５０ 一方向クラッチ
６０Ａ 油圧ブレーキ
６０Ｂ 油圧ブレーキ
７０ オイルポンプ
Ｗｆ 前輪
ＬＷｒ 左後輪
ＲＷｒ 右後輪
３０１ 目標回転数決定部
３０３ 回転数差算出部
３０５ 最大出力導出部
３０７ マップ記憶部
３０９ ゲイン導出部
３１１ 回転数同期指令生成部
３２１ 第１ゲイン領域決定部
３２３ 第２ゲイン領域決定部
３２５ 第３ゲイン領域決定部
３２７ 最適ゲイン決定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
201
117a,
Claims (8)
前記前後輪軸の他方の軸である第２の車軸に駆動力を出力可能な電動機と、
前記電動機に電力を供給する蓄電器と、
前記第２の車軸と前記電動機の間の動力伝達経路上に設けられ、前記第２の車軸からの回転動力を前記電動機に、又は、前記電動機からの駆動力を前記第２の車軸に伝達する動力伝達部と、を備えた車両の駆動制御装置であって、
前記車両の速度又は前記第２の車軸の回転数に基づいて、前記電動機の目標回転数を決定する目標回転数決定部と、
前記蓄電器の状態に応じた当該蓄電器の最大出力を導出する最大出力導出部と、
前記駆動源からの駆動力によって前記車両が走行している状態で前記電動機の駆動又は回生制御を開始するとき、前記電動機の回転数が前記目標回転数に同期するよう前記電動機を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記最大出力導出部が導出した前記蓄電器の最大出力に応じて、前記電動機の回転数を前記目標回転数に同期させる際の制御ゲインを決定することを特徴とする駆動制御装置。 A drive source capable of outputting drive force to the first axle which is one of the front and rear wheel shafts;
An electric motor capable of outputting a driving force to a second axle which is the other of the front and rear wheel shafts;
A battery for supplying power to the motor;
Provided on a power transmission path between the second axle and the electric motor, and transmits rotational power from the second axle to the electric motor or driving force from the electric motor to the second axle. A vehicle drive control device comprising a power transmission unit,
A target rotational speed determination unit that determines a target rotational speed of the electric motor based on the speed of the vehicle or the rotational speed of the second axle;
A maximum output deriving unit for deriving the maximum output of the capacitor according to the state of the capacitor;
A control unit that controls the electric motor so that the rotational speed of the electric motor is synchronized with the target rotational speed when driving or regenerative control of the electric motor is started in a state where the vehicle is running by the driving force from the driving source. And comprising
The control unit determines a control gain when synchronizing the rotation speed of the electric motor with the target rotation speed, according to the maximum output of the electric storage device derived by the maximum output deriving section. .
前記最大出力導出部は、前記蓄電器の温度及び残容量に基づいて当該蓄電器の最大出力を導出することを特徴とする駆動制御装置。 The drive control device according to claim 1,
The maximum output deriving unit derives the maximum output of the battery based on the temperature and remaining capacity of the battery.
前記制御部は、
前記目標回転数と前記電動機の回転数の差に応じた第１ゲイン領域を決定する第１ゲイン領域決定部と、
前記最大出力導出部が導出した前記蓄電器の最大出力に応じた第２ゲイン領域を決定する第２ゲイン領域決定部と、
前記第１ゲイン領域と前記第２ゲイン領域が共通する第１共通ゲイン領域で前記制御ゲインを決定する制御ゲイン決定部と、
を有することを特徴とする駆動制御装置。 The drive control device according to claim 1 or 2,
The controller is
A first gain region determining unit that determines a first gain region according to a difference between the target rotational speed and the rotational speed of the electric motor;
A second gain region determining unit that determines a second gain region according to the maximum output of the battery derived by the maximum output deriving unit;
A control gain determining unit that determines the control gain in a first common gain region in which the first gain region and the second gain region are common;
A drive control device comprising:
前記制御ゲイン決定部は、前記第１共通ゲイン領域で最大のゲインを前記制御ゲインとして決定することを特徴とする駆動制御装置。 The drive control device according to claim 3,
The drive control device, wherein the control gain determination unit determines a maximum gain as the control gain in the first common gain region.
前記車両の走行エネルギーを電気エネルギーに変換して、前記電動機に電力を供給可能な発電機を備え、
前記制御部は、前記最大出力導出部が導出した前記蓄電器の最大出力と、前記発電機が前記電動機に供給可能な電力との和に応じて、前記制御ゲインを決定することを特徴とする駆動制御装置。 The drive control device according to claim 1 or 2,
Comprising a generator capable of supplying electric power to the electric motor by converting driving energy of the vehicle into electric energy;
The control unit determines the control gain according to a sum of the maximum output of the battery derived by the maximum output deriving unit and the electric power that the generator can supply to the electric motor. Control device.
前記車両の走行エネルギーを電気エネルギーに変換して、前記電動機に電力を供給可能な発電機を備え、
前記第２ゲイン領域決定部は、前記最大出力導出部が導出した前記蓄電器の最大出力と、前記発電機が前記電動機に供給可能な電力との和に応じて、前記第２ゲイン領域を決定することを特徴とする駆動制御装置。 The drive control device according to claim 3 or 4,
Comprising a generator capable of supplying electric power to the electric motor by converting driving energy of the vehicle into electric energy;
The second gain region determining unit determines the second gain region in accordance with a sum of the maximum output of the battery derived by the maximum output deriving unit and the electric power that the generator can supply to the electric motor. The drive control apparatus characterized by the above-mentioned.
前記制御部は、前記電動機の回転数が前記目標回転数に到達するまでに要する目標到達時間に応じた第３ゲイン領域を決定する第３ゲイン領域決定部を有し、
前記制御ゲイン決定部は、前記第３ゲイン領域と前記第１共通ゲイン領域が共通する全ゲイン共通領域が存在する場合、当該全ゲイン共通領域で前記制御ゲインを決定することを特徴とする駆動制御装置。 The drive control device according to any one of claims 1 to 6,
The control unit includes a third gain region determining unit that determines a third gain region according to a target arrival time required for the rotation speed of the electric motor to reach the target rotation number;
The control gain determination unit determines the control gain in the all gain common region when there is an all gain common region in which the third gain region and the first common gain region are common. apparatus.
前記制御ゲイン決定部は、前記全ゲイン共通領域で最大のゲインを前記制御ゲインとして決定することを特徴とする駆動制御装置。 The drive control device according to claim 7,
The drive control device, wherein the control gain determination unit determines a maximum gain as the control gain in the all gain common region.
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