專利名稱：電動車輛驅(qū)動控制裝置及電動車輛驅(qū)動控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動車輛驅(qū)動控制裝置及電動車輛驅(qū)動控制方法。
背景技術(shù)：
過去，搭載在作為電動車輛的復(fù)合型車輛、將作為發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩的一部分傳送給發(fā)電機(jī)(發(fā)電機(jī)馬達(dá))、剩余部分傳送給驅(qū)動車輪的車輛驅(qū)動裝置中，具有裝備了太陽輪、齒圈以及行星架的行星齒輪單元，上述太陽輪與發(fā)電機(jī)連接，齒圈及驅(qū)動馬達(dá)與驅(qū)動車輪連接，行星架與發(fā)動機(jī)連接，從上述齒圈及驅(qū)動馬達(dá)輸出的旋轉(zhuǎn)傳送到驅(qū)動車輪，產(chǎn)生驅(qū)動力。
但是，上述車輛驅(qū)動裝置中，為了調(diào)節(jié)傳送到上述驅(qū)動車輪的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩，配置有電動車輛驅(qū)動控制裝置，該電動車輛驅(qū)動控制裝置從表示作為發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值的發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩中，減去作為發(fā)電機(jī)的慣性部分的轉(zhuǎn)矩的慣性轉(zhuǎn)矩，從而計算慣性修正轉(zhuǎn)矩，根據(jù)該慣性修正轉(zhuǎn)矩，將作為從驅(qū)動軸輸出的轉(zhuǎn)矩的驅(qū)動軸轉(zhuǎn)矩成分推定為輸出轉(zhuǎn)矩，對于復(fù)合型車輛行駛所需的車輛要求轉(zhuǎn)矩，通過驅(qū)動馬達(dá)來對輸出轉(zhuǎn)矩的剩余或不足進(jìn)行補(bǔ)償(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1特開平8-295140號公報但是，上述過去的電動車輛驅(qū)動控制裝置中，例如為了計算慣性轉(zhuǎn)矩，需要發(fā)電機(jī)的角加速度，但是由于該角加速度受到檢測轉(zhuǎn)子位置的位置傳感器的檢測誤差等的影響而產(chǎn)生波動，含有噪聲狀的干擾成分，慣性轉(zhuǎn)矩也會含有噪聲狀的干擾成分。因此，如果利用基于慣性轉(zhuǎn)矩計算出的表示作為驅(qū)動馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩的驅(qū)動馬達(dá)轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值的驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)值對驅(qū)動馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動，則在復(fù)合型車輛會出現(xiàn)振動。
此時，為了抑制角加速度中含有的噪聲狀的干擾成分，可以在計算角加速度時采用過濾器，或利用狀態(tài)推定等方法來推定角加速度。但是如果在計算角加速度時采用過濾器，雖然可以除去噪聲狀的干擾成分，但角加速度的計算會產(chǎn)生延遲，有時不僅不能抑制振動，反而會加大振動。還有，如果利用上述狀態(tài)推定等方法推定角加速度，由于狀態(tài)推定時所使用的模型和實際車輛驅(qū)動裝置的機(jī)械差別，所推定的角加速度與實際的角加速度之間會產(chǎn)生誤差，從而產(chǎn)生振動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述過去的電動車輛驅(qū)動控制裝置的問題，提供一種能夠可靠地對驅(qū)動馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動、對車輛要求轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償輸出轉(zhuǎn)矩的剩余或不足部分、抑制車輛驅(qū)動裝置產(chǎn)生振動的電動車輛驅(qū)動控制裝置及電動車輛驅(qū)動控制方法。
因此，本發(fā)明的電動車輛驅(qū)動控制裝置中，具有發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算處理機(jī)構(gòu)，其計算表示發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值的發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩；慣性修正轉(zhuǎn)矩計算處理機(jī)構(gòu)，其基于上述發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩或者與該發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩及發(fā)電機(jī)慣性轉(zhuǎn)矩，計算慣性修正轉(zhuǎn)矩；驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生處理機(jī)構(gòu)，其基于計算得到的慣性修正轉(zhuǎn)矩，產(chǎn)生表示驅(qū)動馬達(dá)轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值的驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩；阻尼轉(zhuǎn)矩修正處理機(jī)構(gòu)，其基于表示由上述慣性修正轉(zhuǎn)矩引起的輸出轉(zhuǎn)矩的波動的輸出轉(zhuǎn)矩波動指標(biāo)，對輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行修正。
本發(fā)明的其他的電動車輛驅(qū)動控制裝置中，基于發(fā)電機(jī)的角加速度及慣性計算上述慣性轉(zhuǎn)矩。
本發(fā)明的其他另外的電動車輛驅(qū)動控制裝置中，上述輸出轉(zhuǎn)矩波動指標(biāo)為驅(qū)動馬達(dá)的角加速度。
本發(fā)明的其他另外的電動車輛驅(qū)動控制裝置中，上述阻尼轉(zhuǎn)矩修正處理機(jī)構(gòu)基于輸出轉(zhuǎn)矩波動指標(biāo)及規(guī)定的修正系數(shù)計算阻尼轉(zhuǎn)矩，基于該阻尼轉(zhuǎn)矩修正輸出轉(zhuǎn)矩。
本發(fā)明的其他另外的電動車輛驅(qū)動控制裝置中，上述阻尼轉(zhuǎn)矩修正處理機(jī)構(gòu)基于上述阻尼轉(zhuǎn)矩，修正上述驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。
本發(fā)明的其他另外的電動車輛驅(qū)動控制裝置中，上述修正系數(shù)為預(yù)先設(shè)定的阻尼系數(shù)。
本發(fā)明的其他另外的電動車輛驅(qū)動控制裝置中，上述修正系數(shù)為驅(qū)動馬達(dá)的慣性。
本發(fā)明的其他另外的電動車輛驅(qū)動控制裝置中，上述阻尼修正處理機(jī)構(gòu)對輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行修正，以使驅(qū)動馬達(dá)的角加速度為零。
本發(fā)明的其他另外的電動車輛驅(qū)動控制裝置中，上述慣性修正處理機(jī)構(gòu)通過將發(fā)電機(jī)的角加速度與慣性相乘、計算慣性修正轉(zhuǎn)矩，上述阻尼轉(zhuǎn)矩修正處理機(jī)構(gòu)通過將驅(qū)動馬達(dá)的角加速度與慣性相乘、計算阻尼轉(zhuǎn)矩。
本發(fā)明的其他另外的電動車輛驅(qū)動控制裝置中，從上述阻尼轉(zhuǎn)矩的計算值減去發(fā)電機(jī)的慣性轉(zhuǎn)矩的計算值后，利用限制器對轉(zhuǎn)矩進(jìn)行限制。
本發(fā)明的其他另外的電動車輛驅(qū)動控制裝置中，具有裝備了第1-第3差動元件的差動旋轉(zhuǎn)裝置。
第1差動元件與發(fā)電機(jī)機(jī)械連接，第2差動元件與和驅(qū)動輪進(jìn)行機(jī)械連接的驅(qū)動馬達(dá)機(jī)械連接，第3差動元件與發(fā)動機(jī)機(jī)械連接，在發(fā)電機(jī)中，控制發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度，以使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩變?yōu)榘l(fā)動機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，在驅(qū)動馬達(dá)中，對驅(qū)動馬達(dá)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制，以使輸出給驅(qū)動軸的驅(qū)動軸轉(zhuǎn)矩變?yōu)殡妱榆囕v行駛所需的車輛要求轉(zhuǎn)矩。
本發(fā)明的其他另外的電動車輛驅(qū)動控制裝置中，在從上述車輛要求轉(zhuǎn)矩減去上述慣性修正轉(zhuǎn)矩所計算的計算值中，加上上述阻尼轉(zhuǎn)矩，計算上述驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。
本發(fā)明的電動車輛驅(qū)動控制方法，計算表示發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值的發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，基于該發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩或者與該發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩及發(fā)電機(jī)慣性轉(zhuǎn)矩、計算慣性修正轉(zhuǎn)矩，基于計算的慣性修正轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生表示驅(qū)動馬達(dá)轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值的驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，基于表示由上述慣性修正轉(zhuǎn)矩引起的輸出轉(zhuǎn)矩的波動的輸出轉(zhuǎn)矩波動指標(biāo)對輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行修正。
根據(jù)本發(fā)明，在電動車輛驅(qū)動控制裝置中，具有計算表示發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值的發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩的發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算處理機(jī)構(gòu)、基于上述發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩或者與該發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩及發(fā)電機(jī)慣性轉(zhuǎn)矩、計算慣性修正轉(zhuǎn)矩的慣性修正轉(zhuǎn)矩計算處理機(jī)構(gòu)、基于計算的慣性修正轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生表示驅(qū)動馬達(dá)轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值的驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩的驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生處理機(jī)構(gòu)、基于表示由上述慣性修正轉(zhuǎn)矩引起的輸出轉(zhuǎn)矩的波動的輸出轉(zhuǎn)矩波動指標(biāo)對輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行修正的阻尼轉(zhuǎn)矩修正處理機(jī)構(gòu)。
此時，基于慣性修正轉(zhuǎn)矩、產(chǎn)生驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩并對驅(qū)動馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動時，即使電動車輛產(chǎn)生振動，也可以產(chǎn)生阻尼轉(zhuǎn)矩，對輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行修正。因此，能夠可靠地對車輛要求轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償輸出轉(zhuǎn)矩的剩余或不足部分、抑制車輛驅(qū)動裝置產(chǎn)生振動。


圖1表示本發(fā)明第1實施方式的驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算處理部。
圖2為本發(fā)明第1實施方式的復(fù)合型車輛的概念圖。
圖3為表示本發(fā)明第1實施方式的行星齒輪單元的動作的說明圖。
圖4為本發(fā)明第1實施方式的通常行駛時的車速線圖。
圖5為本發(fā)明第1實施方式的通常行駛時的轉(zhuǎn)矩線圖。
圖6為本發(fā)明第1實施方式的復(fù)合型車輛驅(qū)動控制裝置的概念圖。
圖7為表示本發(fā)明第1實施方式的復(fù)合型車輛驅(qū)動控制裝置的動作的第1主流程圖。
圖8為表示本發(fā)明第1實施方式的復(fù)合型車輛驅(qū)動控制裝置的動作的第2主流程圖。
圖9為表示本發(fā)明第1實施方式的復(fù)合型車輛驅(qū)動控制裝置的動作的第3主流程圖。
圖10表示本發(fā)明第1實施方式的第1車輛要求轉(zhuǎn)矩圖。
圖11表示本發(fā)明第1實施方式的第2車輛要求轉(zhuǎn)矩圖。
圖12表示本發(fā)明第1實施方式的發(fā)動機(jī)目標(biāo)運行狀態(tài)圖。
圖13表示本發(fā)明第1實施方式的發(fā)動機(jī)驅(qū)動區(qū)域圖。
圖14為表示過去的復(fù)合型車輛驅(qū)動控制裝置的動作的時間曲線圖。
圖15為表示本發(fā)明第1實施方式的復(fù)合型車輛驅(qū)動控制裝置的動作的時間曲線圖。
圖16表示本發(fā)明第2實施方式的驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算處理部。
圖中11-發(fā)動機(jī)，16-發(fā)電機(jī)，25-驅(qū)動馬達(dá)，51-車輛驅(qū)動裝置，81-驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算部，82-慣性修正處理部，83-阻尼轉(zhuǎn)矩修正處理部，s2、s12-減法器。
具體實施例方式
下面，結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式。還有，此時，對作為電動車輛的復(fù)合型車輛進(jìn)行說明。
圖2為本發(fā)明第1實施方式的復(fù)合型車輛的概念圖。
圖中，11為配置在第1軸線上的作為驅(qū)動源的發(fā)動機(jī)(E/G)，12為配置在上述第1軸線上、輸出通過驅(qū)動上述發(fā)動機(jī)11所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)的輸出軸，13為配置在上述第1軸線上、對通過上述輸出軸12輸入的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行變速的作為差動旋轉(zhuǎn)裝置的行星齒輪單元，14為配置在上述第1軸線上、輸出上述行星齒輪單元13的變速后的旋轉(zhuǎn)的輸出軸，15為作為固定在該輸出軸14上的輸出齒輪的第1反向驅(qū)動齒輪，16為配置在上述第1軸線上、通過傳送軸17與上述行星齒輪單元13連接、并與發(fā)動機(jī)11連接且自由差動旋轉(zhuǎn)、同時作為機(jī)械連接的驅(qū)動源和第1電動機(jī)械的發(fā)電機(jī)(G)。還有，該發(fā)電機(jī)16與作為車輪的驅(qū)動輪37機(jī)械連接。
減振裝置D設(shè)置在上述輸出軸12上，該減振裝置D連接在上述輸出軸12的發(fā)動機(jī)11側(cè)的輸入部12a與行星齒輪單元13側(cè)的輸出部12b之間，具有安裝在上述輸入部12a上的圖中未顯示的驅(qū)動部件、安裝在上述輸出部12b上的圖中未顯示的從動部件、以及配置在驅(qū)動部件和從動部件之間的作為加壓部件的圖中未顯示的彈簧。通過上述輸入部12a傳送到驅(qū)動部件的作為發(fā)動機(jī)11的轉(zhuǎn)矩的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TE被傳送到彈簧，在該彈簧處吸收急劇變動后，再傳送到從動部件，向輸出部12b進(jìn)行輸出。
上述輸出軸14具有套筒形狀，并包圍上述輸出軸12。還有，上述第1反向驅(qū)動齒輪15比行星齒輪單元13更靠近發(fā)動機(jī)11側(cè)。
上述行星齒輪單元13至少具有作為第1差動元件的太陽輪S、與該太陽輪S嚙合的小齒輪P、與該小齒輪P嚙合的作為第2差動元件的齒圈R、以及支撐上述太陽輪S并使其自由旋轉(zhuǎn)的作為第3差動元件的行星架CR，上述太陽輪S通過上述傳送軸17與發(fā)電機(jī)16連接，齒圈R通過輸出軸14和規(guī)定的齒輪列與驅(qū)動馬達(dá)(M)25及驅(qū)動輪37連接，行星架CR通過輸出軸12與發(fā)動機(jī)11連接。其中，驅(qū)動馬達(dá)(M)25及驅(qū)動輪37配置在與上述第1軸線平行的第2軸線上、與上述發(fā)動機(jī)11及發(fā)電機(jī)16連接并自由差動旋轉(zhuǎn)、并且作為機(jī)械連接的驅(qū)動源和第2電動機(jī)械。上述驅(qū)動馬達(dá)25與驅(qū)動輪37機(jī)械連接。還有，上述行星架CR與車輛驅(qū)動裝置的殼體10之間配置有單向離合器F，該單向離合器F在從發(fā)動機(jī)11向行星架CR傳送正方向的旋轉(zhuǎn)時為自由狀態(tài)，在從發(fā)電機(jī)16或驅(qū)動馬達(dá)25向行星架CR傳送逆方向的旋轉(zhuǎn)時為鎖止?fàn)顟B(tài)，從而使發(fā)動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)停止，使逆方向的旋轉(zhuǎn)不會傳送到發(fā)動機(jī)11。因此，在停止發(fā)動機(jī)11的驅(qū)動的狀態(tài)下驅(qū)動發(fā)電機(jī)16時，利用上述單向離合器F，對從發(fā)電機(jī)16傳送來的轉(zhuǎn)矩施加反力。還有，也可以取代單向離合器F，在上述行星架CR和殼體10之間配置作為停止機(jī)構(gòu)的圖中未表示的制動器。
上述發(fā)電機(jī)16固定在上述傳送軸17上，由自由旋轉(zhuǎn)配置的轉(zhuǎn)子21、配置在該轉(zhuǎn)子21的周圍的定子22、以及卷繞在該定子22上的線圈23組成，利用通過傳送軸17傳送的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電力。因此，上述線圈23與圖中未表示的電池連接，向該電池供給直流電流。還有，在上述轉(zhuǎn)子21和上述殼體10之間配置發(fā)電機(jī)制動器B，從而可以利用該發(fā)電機(jī)制動器B的結(jié)合固定轉(zhuǎn)子21，利用機(jī)械方式停止發(fā)電機(jī)16的旋轉(zhuǎn)。
26為設(shè)置在上述第2軸線上、輸出上述驅(qū)動馬達(dá)25的旋轉(zhuǎn)的輸出軸，27為作為固定在該輸出軸26的輸出齒輪的第2反向驅(qū)動齒輪。上述驅(qū)動馬達(dá)25由固定在上述輸出軸26的自由旋轉(zhuǎn)配置的轉(zhuǎn)子40、和配置在該轉(zhuǎn)子40的周圍的定子41以及卷繞在該定子41上的線圈42組成。
上述驅(qū)動馬達(dá)25利用供給線圈42的作為交流電流的U相、V相和W相電流產(chǎn)生作為驅(qū)動馬達(dá)25的轉(zhuǎn)距的驅(qū)動馬達(dá)轉(zhuǎn)矩TM。因此，上述線圈42與上述電池連接，該電池的直流電流轉(zhuǎn)變?yōu)楦飨嚯娏骱?，再供給到上述線圈42。
為了使上述驅(qū)動輪37與發(fā)動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)同方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，在與上述第1、第2軸線平行的第3軸線上配置中間軸30，在該中間軸30上固定有第1反向從動齒輪31、以及齒數(shù)多于該第1反向從動齒輪31的第2反向從動齒輪32。上述第1反向從動齒輪31和上述第1反向驅(qū)動齒輪15嚙合，上述第2反向從動齒輪32和上述第2反向驅(qū)動齒輪27嚙合。上述第1反向驅(qū)動齒輪15的旋轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)后，傳送到第1反向從動齒輪31。上述第2反向驅(qū)動齒輪27的旋轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)后，傳送到第2反向從動齒輪32。
另外，上述中間軸30上固定有齒數(shù)少于上述第1反向從動齒輪31的差動小齒輪33。
差動裝置36配置在與上述第1-第3軸線平行的第4軸線上，該差動裝置36的差動齒輪35與上述差動小齒輪33嚙合。因此，傳送到差動齒輪35的旋轉(zhuǎn)通過上述差動裝置36進(jìn)行分配，并傳送給驅(qū)動輪37。
這樣，由于不僅可以將發(fā)動機(jī)11產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)傳送到第1反向從動齒輪31，而且可以將驅(qū)動馬達(dá)25產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)傳送到第2反向從動齒輪32，所以能夠通過驅(qū)動發(fā)動機(jī)11及驅(qū)動馬達(dá)25，來驅(qū)動復(fù)合型車輛行駛。
上述結(jié)構(gòu)的復(fù)合型車輛中，通過操作作為變速操作部件的圖中未表示的換檔手柄、選擇前進(jìn)檔、倒退檔、空檔以及停車檔中的規(guī)定檔位時，圖中未表示的檔位判別裝置判別所選擇的檔位，產(chǎn)生檔位信號，并傳送到圖中未表示的車輛控制裝置。
還有，38是作為檢測轉(zhuǎn)子21的位置、即轉(zhuǎn)子位置θG的第1轉(zhuǎn)子位置檢測部的解算裝置等的位置傳感器，39是作為檢測轉(zhuǎn)子40的位置、即轉(zhuǎn)子位置θM的第2轉(zhuǎn)子位置檢測部的解算裝置等的位置傳感器。所檢測的轉(zhuǎn)子位置θG傳送給圖中未表示的車輛控制裝置及圖中未表示的發(fā)電機(jī)控制裝置，所檢測的轉(zhuǎn)子位置θM傳送給車輛控制裝置及圖中未表示的驅(qū)動馬達(dá)控制裝置。還有，50為作為上述差動裝置36的輸出軸的驅(qū)動軸，52為作為檢測發(fā)動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)速度、即發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NE的發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度檢測部的發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度傳感器。所檢測的發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NE被送至車輛控制裝置以及未圖示的發(fā)動機(jī)控制裝置。上述發(fā)動機(jī)11、行星齒輪單元13、發(fā)電機(jī)16、驅(qū)動馬達(dá)25、中間軸30、差動裝置36等構(gòu)成車輛驅(qū)動裝置。
接著，說明上述行星齒輪單元13的動作。
圖3為表示本發(fā)明第1實施方式的行星齒輪單元的動作的說明圖。圖4為本發(fā)明第1實施方式的通常行駛時的車速線圖。圖5為本發(fā)明第1實施方式的通常行駛時的轉(zhuǎn)矩線圖。
上述行星齒輪單元13(圖2)中，由于行星架CR與發(fā)動機(jī)11連接、太陽輪S與發(fā)電機(jī)16連接、齒圈R通過輸出軸14和規(guī)定的齒輪列與上述電動馬達(dá)25及驅(qū)動輪37連接，所以作為齒圈R的旋轉(zhuǎn)速度的齒圈旋轉(zhuǎn)速度NR與作為輸出到輸出軸14的旋轉(zhuǎn)速度的輸出軸旋轉(zhuǎn)速度相等，行星架CR的旋轉(zhuǎn)速度與發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NE相等，太陽輪S的旋轉(zhuǎn)速度與作為發(fā)電機(jī)16的旋轉(zhuǎn)速度的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NG相等。這樣，齒圈R的齒數(shù)如果為太陽輪S的齒數(shù)的ρ倍(本實施方式中為2倍)，則如下的關(guān)系成立。
(ρ+1)·NE＝1·NG+ρ·NR因此，基于齒圈旋轉(zhuǎn)速度NR及發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NG，可以計算出發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NENE＝(1·NG+ρ·NR)/(ρ+1) ......(1)還有，利用上述式(1)，可以構(gòu)成行星齒輪單元13的旋轉(zhuǎn)速度關(guān)系式。
還有，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TE、作為在齒圈R中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的齒圈轉(zhuǎn)矩TR、以及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩TG之間存在如下關(guān)系TE∶TR∶TG＝(ρ+1)∶ρ∶1 ......(2)相互之間承受反力。還有，利用上述式(2)，可以構(gòu)成行星齒輪單元13的轉(zhuǎn)矩關(guān)系式。
這樣，在復(fù)合型車輛的通常行駛時，齒圈R、行星架CR及太陽輪S均為正向旋轉(zhuǎn)，如圖4所示，齒圈旋轉(zhuǎn)速度NR、發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NE及發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NG均取正值。還有，上述齒圈轉(zhuǎn)矩TR以及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩TG可以通過由行星齒輪單元13的齒數(shù)確定的轉(zhuǎn)矩比分配發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TE來求得，在圖5所示的轉(zhuǎn)矩線圖上，齒圈轉(zhuǎn)矩TR加上發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩TG則為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TE。
接著，說明對上述車輛驅(qū)動裝置進(jìn)行控制的作為電動車輛驅(qū)動控制裝置的復(fù)合型車輛驅(qū)動控制裝置。
圖6為本發(fā)明第1實施方式的復(fù)合型車輛驅(qū)動控制裝置的概念圖。
圖中，10為殼體，11為發(fā)動機(jī)(E/G)，13為行星齒輪單元，16為發(fā)電機(jī)(G)、B為發(fā)電機(jī)制動器，25為驅(qū)動馬達(dá)(M)，28為用于驅(qū)動上述發(fā)電機(jī)16的作為發(fā)電機(jī)變換器的變換器，29為用于驅(qū)動上述驅(qū)動馬達(dá)25的作為驅(qū)動馬達(dá)變換器的變換器，37為驅(qū)動輪，38、39為位置傳感器，43為電池。上述變換器28、29通過電源開關(guān)SW與電池43連接，該電池43在上述電源開關(guān)SW接通時向上述變換器28、29供給直流電流。該各變換器28、29均具有多個、例如6個作為開關(guān)元件的晶體管，該各晶體管成對單元化，構(gòu)成各相的晶體管模塊。
在上述變換器28的入口側(cè)，配置有用于檢測施加在變換器28上的直流電壓VG的作為第1直流電壓檢測部的發(fā)電機(jī)變換器電壓傳感器75、以及用于檢測施加在變換器28的直流電流IG的作為第1直流電流檢測部的發(fā)電機(jī)變換器電流傳感器77。還有，在上述變換器29的入口側(cè)，配置有用于檢測施加在變換器29的直流電壓VM的作為第2直流電壓檢測部的驅(qū)動馬達(dá)變換器電壓傳感器76、以及用于檢測施加在變換器29的直流電流IM的作為第2直流電流檢測部的驅(qū)動馬達(dá)變換器電流傳感器78。上述直流電壓VG和直流電流IG傳送給車輛控制裝置51和發(fā)電機(jī)控制裝置47，直流電壓VM和直流電流IM傳動給車輛控制裝置51和驅(qū)動馬達(dá)控制裝置49。還有，上述電池43和變換器28、29之間連接有用于平滑的電容器C。
還有，上述車輛控制裝置51由圖中未表示的CPU、記錄裝置等組成，對車輛驅(qū)動裝置整體進(jìn)行控制，按照規(guī)定的程序、數(shù)據(jù)等發(fā)揮作為計算機(jī)的功能。上述車輛控制裝置51上連接有發(fā)動機(jī)控制裝置46、發(fā)電機(jī)控制裝置47及驅(qū)動馬達(dá)控制裝置49。上述發(fā)動機(jī)控制裝置46由圖中未表示的CPU、記錄裝置等組成，為了對發(fā)動機(jī)11進(jìn)行控制，向發(fā)動機(jī)11及車輛控制裝置51傳送節(jié)氣門開度θ、氣門開閉正時等指示信號。還有，上述發(fā)電機(jī)控制裝置47由圖中未表示的CPU、記錄裝置等組成，為了對上述發(fā)電機(jī)16進(jìn)行控制，向變換器28傳送驅(qū)動信號SG1。還有，上述驅(qū)動馬達(dá)控制裝置49由圖中未表示的CPU、記錄裝置等組成，為了對上述驅(qū)動馬達(dá)25進(jìn)行控制，向變換器29傳送驅(qū)動信號SG2。還有，上述發(fā)動機(jī)控制裝置46、發(fā)電機(jī)控制裝置47、及驅(qū)動馬達(dá)控制裝置49構(gòu)成位于車輛控制裝置51的下位的第1控制裝置，上述車輛控制裝置51構(gòu)成位于上述發(fā)動機(jī)控制裝置46、發(fā)電機(jī)控制裝置47、及驅(qū)動馬達(dá)控制裝置49上位的第2控制裝置。還有，上述發(fā)動機(jī)控制裝置46、發(fā)電機(jī)控制裝置47、及驅(qū)動馬達(dá)控制裝置49也按照規(guī)定的程序、數(shù)據(jù)等發(fā)揮作為計算機(jī)的功能。
上述變換器28按照驅(qū)動信號SG1進(jìn)行驅(qū)動，在牽引時從電池43接受直流電流，產(chǎn)生各相電流IGU、IGV、IGW，該各相電流IGU、IGV、IGW供給到發(fā)電機(jī)16，在再生時從發(fā)電機(jī)16接受各相電流IGU、IGV、IGW，產(chǎn)生直流電流，供給到電池43。
上述變換器29按照驅(qū)動信號SG2進(jìn)行驅(qū)動，在牽引時從電池43接受直流電流，產(chǎn)生各相電流IMU、IMV、IMW，該各相電流IMU、IMV、IMW供給到驅(qū)動馬達(dá)25，在再生時從驅(qū)動馬達(dá)25接受各相電流IMU、IMV、IMW，產(chǎn)生直流電流，供給到電池43。
44為檢測上述電池43的狀態(tài)、即電池狀態(tài)的電池殘余量SOC的電池殘余量檢測裝置，52為發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度傳感器，53為檢測檔位SP的檔位傳感器，54為加速踏板，55為檢測該加速踏板54的位置(踏下量)、即加速踏板位置AP的作為加速操作檢測部的加速開關(guān)，61為制動器踏板，62為檢測該制動器踏板61的位置(踏下量)、即制動器踏板位置BP的作為制動器踏板操作檢測部的制動器開關(guān)，63為檢測發(fā)動機(jī)11的溫度tmE的發(fā)動機(jī)溫度傳感器，64為檢測發(fā)電機(jī)16的溫度、例如線圈23的溫度tmG的發(fā)電機(jī)溫度傳感器，65為檢測驅(qū)動馬達(dá)25的溫度、例如線圈42的溫度tmM的驅(qū)動馬達(dá)溫度傳感器，70為檢測變換器28的溫度tmGI的第1變換器溫度傳感器，71為檢測變換器29的溫度tmMI的第2變換器溫度傳感器。還有，溫度tmE傳送到發(fā)動機(jī)控制裝置46，溫度tmG、tmGI傳送到發(fā)電機(jī)控制裝置47，溫度tmM、tmMI傳送到驅(qū)動馬達(dá)控制裝置49。
另外，66-69分別為檢測各相電流IGU、IGV、IGW的作為交流電流檢測部的電流傳感器，72為檢測上述電池43的狀態(tài)的直流電壓、即電池電壓VB的作為第3直流電壓檢測部的電池電壓傳感器。上述電池電壓VB和電池殘余量SOC傳送到發(fā)電機(jī)控制裝置47、驅(qū)動馬達(dá)控制裝置49及車輛控制裝置51。還有，作為電池狀態(tài)，也可以檢測作為直流電流的電池電流、電池溫度等。還有，電池殘余量檢測裝置44、電池電壓傳感器72、圖中未表示的電池電流傳感器、圖中未表示的電池溫度傳感器等構(gòu)成電池狀態(tài)檢測部。還有，電流IGU、IGV傳送到發(fā)電機(jī)控制裝置47及車輛控制裝置51，電流IMU、IMV傳送到驅(qū)動馬達(dá)控制裝置49及車輛控制裝置51。
上述車輛控制裝置51向上述發(fā)動機(jī)控制裝置46傳送發(fā)動機(jī)控制信號，通過發(fā)動機(jī)控制裝置46設(shè)定發(fā)動機(jī)11的啟動·停止。
還有，上述發(fā)電機(jī)控制裝置47的圖中未表示的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度計算處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度計算處理，讀入上述轉(zhuǎn)子位置θG，通過對該轉(zhuǎn)子位置θG進(jìn)行微分，計算變化率δθG，將該變化率δθG作為發(fā)電機(jī)16的角速度ωG，同時作為發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NG。上述發(fā)電機(jī)控制裝置47的圖中未表示的發(fā)電機(jī)角加速度計算處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行發(fā)電機(jī)角加速度計算處理，對上述變化率δθG再次進(jìn)行微分，計算發(fā)電機(jī)16的角加速度(旋轉(zhuǎn)變化率)αG。
還有，上述驅(qū)動馬達(dá)控制裝置49的圖中未表示的驅(qū)動馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度計算處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度計算處理，讀入上述轉(zhuǎn)子位置θM，通過對該轉(zhuǎn)子位置θM進(jìn)行微分，計算變化率δθM，將該變化率δθM作為驅(qū)動馬達(dá)25的角速度ωM，同時作為驅(qū)動馬達(dá)25的旋轉(zhuǎn)速度、即驅(qū)動馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度NM。上述驅(qū)動馬達(dá)控制裝置49的圖中未表示的驅(qū)動馬達(dá)角加速度計算處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動馬達(dá)角加速度計算處理，對上述變化率δθM再次進(jìn)行微分，計算驅(qū)動馬達(dá)25的角加速度αM。
另外，上述車輛控制裝置51的圖中未表示的車速計算處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行車速計算處理，讀入上述變化率δθM，根據(jù)該變化率δθM、及從驅(qū)動軸50到上述輸出軸26的齒輪比Kdm，計算車速V。
然后，車輛控制裝置51設(shè)定表示發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NE的目標(biāo)值的發(fā)動機(jī)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度NE*、表示發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NG的目標(biāo)值的發(fā)電機(jī)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度NG*、表示作為發(fā)電機(jī)16的轉(zhuǎn)矩的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩TG的目標(biāo)值的發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TG*、表示驅(qū)動馬達(dá)轉(zhuǎn)矩TM的目標(biāo)值的驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*，并將發(fā)動機(jī)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度NE*傳送到發(fā)動機(jī)控制裝置46，發(fā)電機(jī)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度NG*及發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TG*傳送到發(fā)電機(jī)控制裝置47，將驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*傳送到驅(qū)動馬達(dá)控制裝置49。還有，上述發(fā)動機(jī)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度NE*、發(fā)電機(jī)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度NG*、發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TG*、驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*等構(gòu)成控制指令值。
還有，由于上述轉(zhuǎn)子位置θG與發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NG互成正比、轉(zhuǎn)子位置θM、驅(qū)動馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度NM和車速V互成正比，所以也可以將位置傳感器38及上述發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度計算處理機(jī)構(gòu)作為檢測發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NG的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度檢測部，可以將位置傳感器39及上述驅(qū)動馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度計算處理機(jī)構(gòu)作為檢測驅(qū)動馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度NM的驅(qū)動馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度檢測部，可以將位置傳感器39及上述車速計算處理機(jī)構(gòu)作為檢測車速V的車速檢測部。
在本實施方式中，利用上述發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度傳感器52檢測發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NE，但可以在發(fā)動機(jī)控制裝置46中計算發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NE。還有，在本實施方式中，利用上述車速計算處理機(jī)構(gòu)，基于轉(zhuǎn)子位置θM計算車速V，但也可以通過檢測齒圈旋轉(zhuǎn)速度NR、基于該齒圈旋轉(zhuǎn)速度NR計算車速V，或基于作為驅(qū)動輪37的旋轉(zhuǎn)速度的驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)速度計算車速V。此時，作為車速檢測部，設(shè)置有齒圈旋轉(zhuǎn)速度傳感器、驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)速度傳感器等。
接著，說明上述結(jié)構(gòu)的復(fù)合型車輛驅(qū)動控制裝置的動作。
圖7為表示本發(fā)明第1實施方式的復(fù)合型車輛驅(qū)動控制裝置的動作的第1主流程圖，圖8為表示本發(fā)明第1實施方式的復(fù)合型車輛驅(qū)動控制裝置的動作的第2主流程圖，圖9為表示本發(fā)明第1實施方式的復(fù)合型車輛驅(qū)動控制裝置的動作的第3主流程圖，圖10表示本發(fā)明第1實施方式的第1車輛要求轉(zhuǎn)矩圖，圖11表示本發(fā)明第1實施方式的第2車輛要求轉(zhuǎn)矩圖，圖12表示本發(fā)明第1實施方式的發(fā)動機(jī)目標(biāo)運行狀態(tài)圖，圖13表示本發(fā)明第1實施方式的發(fā)動機(jī)驅(qū)動區(qū)域圖。另外，圖10、11及13中，橫軸為車速V，縱軸為車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*。圖12中，橫軸為發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NE，縱軸為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TE。
首先，車輛控制裝置51(圖6)的圖中未表示的初始化處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行初始化處理，設(shè)定各種變量的初始值。接著，上述車輛控制裝置51從加速開關(guān)55讀入加速踏板位置AP，從制動器開關(guān)62讀入制動器踏板位置BP。上述車速計算處理機(jī)構(gòu)讀入轉(zhuǎn)子位置θM，計算出該轉(zhuǎn)子位置θM的變化率δθM，基于該變化率δθM及上述齒輪比Kdm計算車速V。
接著，上述車輛控制裝置51的圖中未表示的車輛要求轉(zhuǎn)矩確定處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行車輛要求轉(zhuǎn)矩確定處理，當(dāng)踩下加速踏板54時，參照記錄在上述車輛控制裝置51的記錄裝置中的圖10的第1車輛要求轉(zhuǎn)矩圖，確定與加速踏板位置AP、制動器踏板位置BP及車速V對應(yīng)的、預(yù)先設(shè)定的、復(fù)合型車輛行駛所需的車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*。
接著，上述車輛控制裝置51判斷車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*是否大于表示驅(qū)動馬達(dá)轉(zhuǎn)矩TM的最大值的驅(qū)動馬達(dá)最大轉(zhuǎn)矩TMmax。當(dāng)車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*大于驅(qū)動馬達(dá)最大轉(zhuǎn)矩TMmax時，上述車輛控制裝置51判斷發(fā)動機(jī)11是否停止，如果發(fā)動機(jī)11停止，上述車輛控制裝置51的圖中未表示的急加速控制處理手段進(jìn)行急加速控制處理，對驅(qū)動馬達(dá)25及發(fā)電機(jī)16進(jìn)行驅(qū)動，使復(fù)合型車輛行駛。
還有，當(dāng)車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*小于驅(qū)動馬達(dá)最大轉(zhuǎn)矩TMmax時、以及車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*大于驅(qū)動馬達(dá)最大轉(zhuǎn)矩TMmax、且發(fā)動機(jī)11沒有停止時，上述車輛控制裝置51的圖中未表示的駕駛?cè)藛T要求輸出計算處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行駕駛?cè)藛T要求輸出計算處理，通過使上述車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*與車速V相乘，計算駕駛?cè)藛T要求輸出PDPD＝TO*·V另外，在比較上述車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*與驅(qū)動馬達(dá)最大轉(zhuǎn)矩TMmax時，實際上驅(qū)動馬達(dá)最大轉(zhuǎn)矩TMmax與上述齒輪比Kdm相乘，比較上述車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*與乘積值。另外，也可以事先預(yù)測上述齒輪比Kdm，制作第1、第2車輛要求轉(zhuǎn)矩圖。
接著，上述車輛控制裝置51的圖中未表示的電池充放電要求計算處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行電池充放電要求輸出計算處理，從上述電池殘余量檢測裝置44讀入電池殘余量SOC，基于該殘余量SOC計算電池充放電要求輸出PB。
接著，上述車輛控制裝置51的圖中未表示的車輛要求輸出計算處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行車輛要求輸出計算處理，通過將上述駕駛?cè)藛T要求輸出PD與電池充放電要求輸出PB相加，計算車輛要求輸出POPO＝PD+PB接著，上述車輛控制裝置51的圖中未表示的發(fā)動機(jī)目標(biāo)運行狀態(tài)設(shè)定處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行發(fā)動機(jī)目標(biāo)運行狀態(tài)設(shè)定處理，參照記錄在上述車輛控制裝置51的記錄裝置中的圖12的發(fā)動機(jī)目標(biāo)運行狀態(tài)圖，將表示上述車輛要求輸出PO的線PO1、PO2、...與各加速踏板位置AP1-AP6的發(fā)動機(jī)11的效率最高的最佳燃油效率曲線L相交的點A1-A3、Am確定為作為發(fā)動機(jī)目標(biāo)運行狀態(tài)的發(fā)動機(jī)11的運行點，確定該運行點的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TE1-TE3、TEm為作為表示發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的目標(biāo)值的發(fā)動機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TE*，確定上述運行點的發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NE1-NE3、NEm為發(fā)動機(jī)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度NE*，將該發(fā)動機(jī)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度NE*傳送給發(fā)動機(jī)控制裝置46。
該發(fā)動機(jī)控制裝置46參照記錄在發(fā)動機(jī)控制裝置46的記錄裝置中的圖13的發(fā)動機(jī)驅(qū)動區(qū)域圖，判斷發(fā)動機(jī)11是否置于驅(qū)動區(qū)域AR1。在圖13中，AR1為驅(qū)動發(fā)動機(jī)11的驅(qū)動區(qū)域，AR2為停止驅(qū)動發(fā)動機(jī)11的停止領(lǐng)域，AR3為滯后領(lǐng)域。還有，LE1為處于停止?fàn)顟B(tài)的發(fā)動機(jī)11被驅(qū)動的線，LE2為處于驅(qū)動狀態(tài)的發(fā)動機(jī)11被停止的線。另外，上述線LE1隨著電池殘余量SOC的增加而向圖13的右方移動、驅(qū)動區(qū)域AR1隨之變窄，隨著電池殘余量SOC的減少而向圖13的左方移動、驅(qū)動區(qū)域AR1隨之變寬。
即使發(fā)動機(jī)11置于驅(qū)動區(qū)域AR1，當(dāng)沒有驅(qū)動發(fā)動機(jī)11時，發(fā)動機(jī)控制裝置46的圖中未表示的發(fā)動機(jī)啟動控制處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行發(fā)動機(jī)啟動控制處理，啟動發(fā)動機(jī)11。還有，即使發(fā)動機(jī)11沒有置于驅(qū)動區(qū)域AR1，當(dāng)正在驅(qū)動發(fā)動機(jī)11時，上述發(fā)動機(jī)控制裝置46的圖中未表示的發(fā)動機(jī)停止控制處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行發(fā)動機(jī)停止控制處理，停止發(fā)動機(jī)11的驅(qū)動。如果發(fā)動機(jī)11沒有置于驅(qū)動區(qū)域AR1、且沒有驅(qū)動發(fā)動機(jī)11，上述車輛控制裝置51確定上述車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*為驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*，將該驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*傳送給驅(qū)動馬達(dá)控制裝置49。該驅(qū)動馬達(dá)控制裝置49的圖中未表示的驅(qū)動馬達(dá)控制處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動馬達(dá)控制處理，對驅(qū)動馬達(dá)25的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制。
還有，如果發(fā)動機(jī)11置于驅(qū)動區(qū)域AR1、且正在驅(qū)動發(fā)動機(jī)11，發(fā)動機(jī)控制裝置46的圖中未表示的發(fā)動機(jī)控制處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行發(fā)動機(jī)控制處理，按照規(guī)定的方法控制發(fā)動機(jī)11。
接著，車輛控制裝置51的圖中未表示的發(fā)電機(jī)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度計算處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行發(fā)電機(jī)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度計算處理，具體來說，從位置傳感器39讀入轉(zhuǎn)子位置θM，基于轉(zhuǎn)子位置θM、以及從輸出軸26到齒圈R的齒輪比γR計算齒圈旋轉(zhuǎn)速度NR，同時讀入發(fā)動機(jī)目標(biāo)運行狀態(tài)設(shè)定處理時確定的發(fā)動機(jī)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度NE*，基于齒圈旋轉(zhuǎn)速度NR和發(fā)動機(jī)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度NE*，利用上述旋轉(zhuǎn)速度關(guān)系式，計算并確定發(fā)電機(jī)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度NG*。
但是，利用驅(qū)動馬達(dá)25及發(fā)動機(jī)11驅(qū)動上述結(jié)構(gòu)的復(fù)合型車輛行駛時，如果發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NG低，則消費功率增大，發(fā)電機(jī)16的發(fā)電效率降低，同時復(fù)合型車輛的燃油效率相應(yīng)變差。這里，發(fā)電機(jī)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度NG*的絕對值|NG*|比規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度Nth1(例如，500(rpm))小時，使發(fā)電機(jī)制動器B結(jié)合，機(jī)械停止發(fā)電機(jī)16，優(yōu)化上述燃油效率。
因此，上述發(fā)電機(jī)控制裝置47判斷上述絕對值|NG*|是否比規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度Nth1大。當(dāng)絕對值|NG*|大于等于旋轉(zhuǎn)速度Nth1，發(fā)電機(jī)控制裝置47判斷發(fā)電機(jī)制動器B是否為釋放狀態(tài)。如果發(fā)電機(jī)制動器B為釋放狀態(tài)，上述發(fā)電機(jī)控制裝置47的圖中未表示的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度控制處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度控制處理，驅(qū)動發(fā)電機(jī)16。還有，如果發(fā)電機(jī)制動器B沒有處于釋放狀態(tài)，上述發(fā)電機(jī)控制裝置47的圖中未表示的發(fā)電機(jī)制動器釋放控制處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行發(fā)電機(jī)制動器釋放控制處理，釋放發(fā)電機(jī)制動器B。
還有，當(dāng)絕對值|NG*|小于旋轉(zhuǎn)速度Nth1，發(fā)電機(jī)控制裝置47判斷發(fā)電機(jī)制動器B是否為結(jié)合狀態(tài)。如果發(fā)電機(jī)制動器B沒有處于結(jié)合狀態(tài)，上述發(fā)電機(jī)控制裝置47的圖中未表示的發(fā)電機(jī)制動器結(jié)合控制處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行發(fā)電機(jī)制動器結(jié)合控制處理，使發(fā)電機(jī)制動器B結(jié)合。
但是，上述發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度控制處理機(jī)構(gòu)的發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算處理手段進(jìn)行發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算處理，基于發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NG和發(fā)電機(jī)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度NG*的差值，計算發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TG*。在上述發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度控制處理中，基于上述發(fā)電機(jī)目際轉(zhuǎn)矩TG*對發(fā)電機(jī)16進(jìn)行驅(qū)動、產(chǎn)生規(guī)定的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩TG時，如上所述，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TE、齒圈轉(zhuǎn)矩TR及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩TG相互承受反力，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩TG變換為齒圈轉(zhuǎn)矩TR，從齒圈R進(jìn)行輸出。
當(dāng)從齒圈R輸出齒圈轉(zhuǎn)矩TR時，如果發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NG發(fā)生波動、進(jìn)而上述齒圈轉(zhuǎn)矩TR發(fā)生波動時，發(fā)生波動的齒圈轉(zhuǎn)矩TR傳送到驅(qū)動軸50(圖2)，作為在該驅(qū)動軸50產(chǎn)生的第1輸出轉(zhuǎn)矩的驅(qū)動軸轉(zhuǎn)矩發(fā)生波動，驅(qū)動軸轉(zhuǎn)矩相對于車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*出現(xiàn)剩余或不足，復(fù)合型車輛的行駛感覺變壞。
這里，上述車輛控制裝置51的圖中未表示的驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算處理，與上述驅(qū)動軸轉(zhuǎn)矩相對應(yīng)而計算和確定驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*，從而對驅(qū)動馬達(dá)25進(jìn)行驅(qū)動，從而補(bǔ)償驅(qū)動軸轉(zhuǎn)矩相對于車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*出現(xiàn)的剩余或不足。
接著，上述驅(qū)動馬達(dá)控制處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動馬達(dá)控制處理，基于所確定的驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*，對驅(qū)動馬達(dá)25的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制，從而控制驅(qū)動馬達(dá)轉(zhuǎn)矩TM。
接著，參照圖7-9說明流程圖。
步驟S1進(jìn)行初始化處理。
步驟S2讀入加速踏板位置AP及制動器踏板位置BP。
步驟S3計算車速V。
步驟S4確定車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*。
步驟S5判斷車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*是否大于驅(qū)動馬達(dá)最大轉(zhuǎn)矩TMmax。當(dāng)車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*大于驅(qū)動馬達(dá)最大轉(zhuǎn)矩TMmax時，進(jìn)入步驟S6。當(dāng)車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*小于等于驅(qū)動馬達(dá)最大轉(zhuǎn)矩TMmax時，進(jìn)入步驟S8。
步驟S6判斷發(fā)動機(jī)11是否停止。如果發(fā)動機(jī)11停止，進(jìn)入步驟S7。如果沒有停止，進(jìn)入步驟S8。
步驟S7進(jìn)行急加速控制處理，結(jié)束處理。
步驟S8計算駕駛?cè)藛T要求輸出PD。
步驟S9計算電池充放電要求輸出PB。
步驟S10計算車輛要求輸出PO。
步驟S11確定發(fā)動機(jī)11的運行點。
步驟S12判斷發(fā)動機(jī)11是否位于驅(qū)動區(qū)域AR1。當(dāng)發(fā)動機(jī)11位于驅(qū)動區(qū)域AR1，進(jìn)入步驟S13。當(dāng)沒有位于驅(qū)動區(qū)域AR1，進(jìn)入步驟S14。
步驟S13判斷發(fā)動機(jī)11是否被驅(qū)動。當(dāng)發(fā)動機(jī)11被驅(qū)動時，進(jìn)入步驟S17。當(dāng)沒有被驅(qū)動(停止)時，進(jìn)入步驟S15。
步驟S14判斷發(fā)動機(jī)11是否被驅(qū)動。當(dāng)發(fā)動機(jī)11被驅(qū)動時，進(jìn)入步驟S16。當(dāng)沒有被驅(qū)動(停止)時，進(jìn)入步驟S26。
步驟S15進(jìn)行發(fā)動機(jī)啟動控制處理，結(jié)束處理。
步驟S16進(jìn)行發(fā)動機(jī)停止控制處理，結(jié)束處理。
步驟S17進(jìn)行發(fā)動機(jī)控制處理。
步驟S18確定發(fā)電機(jī)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度NG*。
步驟S19判斷絕對值|NG*|是否大于等于旋轉(zhuǎn)速度Nth1。當(dāng)絕對值|NG*|大于等于旋轉(zhuǎn)速度Nth1，進(jìn)入步驟S20。當(dāng)絕對值|NG*|小于旋轉(zhuǎn)速度Nth1，進(jìn)入步驟S21。
步驟S20判斷發(fā)電機(jī)制動器B是否處于釋放狀態(tài)。如果發(fā)電機(jī)制動器B處于釋放狀態(tài)，進(jìn)入步驟S23。如果沒有處于釋放狀態(tài)，進(jìn)入步驟S24。
步驟S21判斷發(fā)電機(jī)制動器B是否處于結(jié)合狀態(tài)。如果發(fā)電機(jī)制動器B處于結(jié)合狀態(tài)，結(jié)束處理。如果沒有處于結(jié)合狀態(tài)，進(jìn)入步驟S22。
步驟S22進(jìn)行發(fā)電機(jī)制動器結(jié)合控制處理，結(jié)束處理。
步驟S23進(jìn)行發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度控制處理。
步驟S24進(jìn)行發(fā)電機(jī)制動器釋放控制處理，結(jié)束處理。
步驟S25進(jìn)行驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算處理。
步驟S26確定驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*。
步驟S27進(jìn)行驅(qū)動馬達(dá)控制處理，結(jié)束處理。
接著，說明圖9的步驟S25的驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算處理。
圖1表示本發(fā)明第1實施方式的驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算處理部。圖14為表示過去的復(fù)合型車輛驅(qū)動控制裝置的動作的時間曲線圖。圖15為表示本發(fā)明第1實施方式的復(fù)合型車輛驅(qū)動控制裝置的動作的時間曲線圖。另外，在圖14和15中，為了方便起見，復(fù)合型車輛置于停止?fàn)顟B(tài)，車速V和表示驅(qū)動馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度NM的目標(biāo)值的驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度NM*為0，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TE、實際齒圈轉(zhuǎn)矩TR及發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NE為一定值，車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*為0。
此時，在計算驅(qū)動軸轉(zhuǎn)矩相對于車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*出現(xiàn)的剩余或不足部分時，將車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*變換為作為驅(qū)動馬達(dá)25的輸出軸26上的值的計算值Kdm·TO*，將驅(qū)動軸轉(zhuǎn)矩變換為作為輸出軸26上的值的第2輸出轉(zhuǎn)矩的輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUT，計算驅(qū)動軸轉(zhuǎn)矩TM/OUT相對于計算值Kdm·TO*出現(xiàn)的剩余或不足部分。
圖中，81為作為上述驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算處理機(jī)構(gòu)的驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算部，g1-g5為乘法器，s1、s2為減法器，m1為限制器，a1為加法器。利用上述減法器s1構(gòu)成修正轉(zhuǎn)矩計算處理機(jī)構(gòu)，減法器s1進(jìn)行修正轉(zhuǎn)矩計算處理，計算修正轉(zhuǎn)矩Tc。還有，利用上述減法器s2構(gòu)成驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生處理機(jī)構(gòu)，上述減法器s2進(jìn)行驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生處理，產(chǎn)生驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*。利用上述乘法器g3構(gòu)成慣性轉(zhuǎn)矩計算處理機(jī)構(gòu)，乘法器g3進(jìn)行慣性轉(zhuǎn)矩計算處理，計算作為發(fā)電機(jī)16(圖2)的慣性InG部分的轉(zhuǎn)矩的慣性轉(zhuǎn)矩TGI。還有，利用上述加法器a1構(gòu)成慣性修正轉(zhuǎn)矩計算處理機(jī)構(gòu)和輸出轉(zhuǎn)矩推定處理機(jī)構(gòu)，加法器a1進(jìn)行慣性修正轉(zhuǎn)矩計算處理和輸出轉(zhuǎn)矩推定處理，計算慣性修正轉(zhuǎn)矩Tam，同時推定輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUT。乘法器g5構(gòu)成阻尼轉(zhuǎn)矩計算處理機(jī)構(gòu)，乘法器g5進(jìn)行阻尼轉(zhuǎn)矩計算處理，計算阻尼轉(zhuǎn)矩Tdm。還有，利用限制器m1構(gòu)成轉(zhuǎn)矩限制處理機(jī)構(gòu)，限制器m1進(jìn)行轉(zhuǎn)矩限制處理，限制從減法器s1輸出的修正轉(zhuǎn)矩Tc。
還有，82為作為慣性修正處理機(jī)構(gòu)的慣性修正處理部，該慣性修正處理部82進(jìn)行慣性修正處理，基于發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TG*及慣性轉(zhuǎn)矩TGI、計算慣性修正轉(zhuǎn)矩Tam，推定輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUT，調(diào)整驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*，補(bǔ)償驅(qū)動軸轉(zhuǎn)矩的剩余或不足。因此，慣性修正處理部82具有乘法器g2-g4、減法器s1、s2及加法器a1。還有，83為作為阻尼轉(zhuǎn)矩修正處理機(jī)構(gòu)的阻尼轉(zhuǎn)矩修正部，該阻尼轉(zhuǎn)矩修正部83進(jìn)行阻尼轉(zhuǎn)矩修正處理，基于表示由慣性修正轉(zhuǎn)矩Tam引起的輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUT的波動的作為輸出轉(zhuǎn)矩波動指標(biāo)的角加速度αM、以及作為修正系數(shù)的阻尼系數(shù)Km，修正輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUT。因此，阻尼轉(zhuǎn)矩修正部83具有乘法器g5、減法器s1、s2及加法器a1。另外，當(dāng)基于慣性修正轉(zhuǎn)矩Tam推定輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUT、產(chǎn)生驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TN*時，事先設(shè)定表示輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUT的波動的上述阻尼系數(shù)Km。
本實施方式中，雖然基于發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TG*及慣性轉(zhuǎn)矩TGI計算慣性修正轉(zhuǎn)矩Tam，但也可以取代發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TG*，而采用與從直流電流IG、電流IGU、IGV、IGW等推定的發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TG*相對應(yīng)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩TG。
上述結(jié)構(gòu)的驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算部81進(jìn)行驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算處理，如上所述，在車輛要求轉(zhuǎn)矩確定處理中確定車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*后，讀入車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*，傳送到乘法器g1，在該乘法器g1中，將上述齒輪比Kdm與車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*相乘，將車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*變換為輸出軸26上的計算值Kdm·TO*，并將該計算值Kdm·TO*傳送到減法器s2。還有，上述齒輪比Kdm為0或正值。
還有，在發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算處理中確定發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TG*后，驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算部81讀入發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TG*，傳送到乘法器g2，在該乘法器g2中，將從傳送軸17到輸出軸26的齒輪比-Kgm與發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TG*相乘，將發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TG*變換為輸出軸26上的計算值-Kgm·TG*，并將該計算值-Kgm·TG*傳送到加法器a1。還有，上述齒輪比-Kgm為0或負(fù)值。
還有，上述驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算部81讀入發(fā)電機(jī)16的角加速度αG，傳送到乘法器g3，在該乘法器g3中，進(jìn)行慣性轉(zhuǎn)矩計算處理，將發(fā)電機(jī)16的慣性(轉(zhuǎn)子21及傳送軸17的慣性)InG與角加速度αG相乘，計算上述慣性轉(zhuǎn)矩TGITGI＝InG·αG將上述慣性轉(zhuǎn)矩TGI傳送到乘法器g4。接著，上述驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算部81在乘法器g4中，將上述齒輪比-Kgm與慣性轉(zhuǎn)矩TGI相乘，將慣性轉(zhuǎn)矩TGI變換為輸出軸26上的計算值-Kgm·TGI，將該計算值-Kgm·TGI傳送給減法器s1。
但是，如上所述，隨著利用上述發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TG*驅(qū)動發(fā)電機(jī)16，產(chǎn)生發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩TG，從齒圈R輸出齒圈轉(zhuǎn)矩TR，并傳送到驅(qū)動軸50。但是隨著發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NG發(fā)生波動，上述齒圈轉(zhuǎn)矩TR發(fā)生波動，波動的齒圈轉(zhuǎn)矩TR傳送到驅(qū)動軸50，上述驅(qū)動軸轉(zhuǎn)矩相對于車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*出現(xiàn)剩余或不足，輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUT相對于計算值Kdm·TO*出現(xiàn)剩余或不足。
這里，驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算部81在加法器a1中，從基于上述發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TG*計算的計算值-Kgm·TG*減去基于慣性轉(zhuǎn)矩TGI計算的計算值-Kgm·TGI(實際上加上利用減法器s1減去的值)，從而計算輸出軸26上的慣性修正轉(zhuǎn)矩TamTam＝-Kgm·TG*-(-Kgm·TGI)＝-Kgm(TG*-TGI)＝-Kgm(TG*-InG·αG) ......(3)
將該慣性修正轉(zhuǎn)矩Tam推定為輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUT。
然后，驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算部81在減法器s2中，將輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUT相對于上述計算值Kdm·TO*出現(xiàn)的剩余或不足的部分作為驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*，根據(jù)該驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*對驅(qū)動馬達(dá)25進(jìn)行驅(qū)動。另外，如果發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NE為一定，上述慣性轉(zhuǎn)矩TGI通常在復(fù)合型車輛加速時對加速方向取負(fù)值，而在復(fù)合型車輛減速時對加速方向取正值。
但是，如上所述，例如為了計算慣性轉(zhuǎn)矩TGI，需要發(fā)電機(jī)16的角加速度αG，但是該角加速度αG受到檢測轉(zhuǎn)子位置θG的位置傳感器39的檢測誤差等影響而發(fā)生波動，因此含有噪聲狀的干擾成分。因此，如果將慣性修正轉(zhuǎn)矩Tam原封不動地用作輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUT，利用基于該輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUT產(chǎn)生的驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*，對驅(qū)動馬達(dá)25進(jìn)行驅(qū)動，復(fù)合型車輛就會發(fā)生振動。
即，如圖14所示，如果相對于角加速度αG產(chǎn)生噪聲狀的干擾成分的誤差部分ΔαG，作為慣性修正轉(zhuǎn)矩Tam，計算實際的輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUT的剩余或不足部分，產(chǎn)生驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*，那么相對于實際上從復(fù)合型車輛輸出的車輛輸出轉(zhuǎn)矩TO，車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*以振幅ε1進(jìn)行波動，復(fù)合型車輛上產(chǎn)生振幅ε1的波動。另外，此時隨著利用驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*對驅(qū)動馬達(dá)25進(jìn)行驅(qū)動，驅(qū)動馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度NM也追隨慣性修正轉(zhuǎn)矩Tam及驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*，以振幅ε2進(jìn)行變化，角加速度αM相對于該驅(qū)動馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度NM發(fā)生滯后而變化。
這里，在本實施方式中，基于輸出軸26的狀態(tài)計算上述輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUT。此時，例如基于通過驅(qū)動軸50、差動裝置36、差動齒輪35、差動小齒輪33、中間軸30、第2反向從動齒輪32及第2反向驅(qū)動齒輪27連接的驅(qū)動馬達(dá)25的角加速度αM，計算上述輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUT的波動。
然后，在驅(qū)動馬達(dá)25上施加抵消上述慣性InG和慣性轉(zhuǎn)矩TGI的方向的阻尼轉(zhuǎn)矩Tdm，使角加速度αM變?yōu)榱恪?br> 因此，上述驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算部81讀入驅(qū)動馬達(dá)25的角加速度αM，傳送到乘法器g5，在該乘法器g5中，將阻尼系數(shù)Km與角加速度αM相乘，計算阻尼轉(zhuǎn)矩TdmTdm＝Km·αM并傳送到減法器s1。
接著，上述驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算部81在減法器s1中，從阻尼轉(zhuǎn)矩Tdm減去計算值-Kgm·TGI，將計算值(Kgm·TGI+Tdm)作為修正轉(zhuǎn)矩通過限制器m1傳送到加法器a1。此時，上述阻尼轉(zhuǎn)矩Tdm與輸出軸26的動作的大小成比例增加。
因此，上述驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算部81在加法器a1中，將計算值-Kgm·TG*與修正轉(zhuǎn)矩Tc相加，即將慣性修正轉(zhuǎn)矩Tam與阻尼轉(zhuǎn)矩Tdm相加，計算輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUTTM/OUT＝Tam+Tdm＝-Kgm(TG*-InG·αG)+Km·αM......(4)并將該輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUT傳送給減法器s2。
接著，上述驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算部81在減法器s2中，從計算值Kgm·TO*減去輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUT，從而能夠產(chǎn)生驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*TM*＝Kdm·TO*-TM/OUT＝Kdm·TO*-{-Kgm(TG*-InG·αG)+Km·αM}＝Kdm·TO*-(Kgm·Ing·αG+Km·αM-Kgm·TG*)......(5)然后，上述車輛控制裝置51(圖6)確定計算出的驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*，將該驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*傳送給驅(qū)動馬達(dá)控制裝置49。
另外，上述慣性轉(zhuǎn)矩TGI和阻尼轉(zhuǎn)矩Tdm一直相互抵消，如果對慣性轉(zhuǎn)矩TGI和阻尼轉(zhuǎn)矩Tdm控制上限和下限，則在減法器s1中計算出修正轉(zhuǎn)矩Tc后，再控制上限和下限。即，從上述阻尼轉(zhuǎn)矩Tdm的計算值減去慣性轉(zhuǎn)矩TGI的計算值-Kgm·TGI后，進(jìn)行轉(zhuǎn)矩的控制。
因此，能夠抑制由于所推定的輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUT的誤差產(chǎn)生的復(fù)合型車輛的振動，同時抑制振動成分引起的電力消耗。
另外，發(fā)電機(jī)制動器B結(jié)合時，由于發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TG*為零，齒圈轉(zhuǎn)矩TR與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TE成正比。這里，發(fā)電機(jī)制動器B結(jié)合時，上述驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算部81讀入發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TE，利用上述轉(zhuǎn)矩關(guān)系式，基于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TE，計算齒圈轉(zhuǎn)矩TR，并基于該齒圈轉(zhuǎn)矩TR、及第2反向驅(qū)動齒輪27的齒數(shù)相對于齒圈R的齒數(shù)的比，推定上述輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUT。
這樣，由于慣性修正轉(zhuǎn)矩Tam不會原封不動地作為輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUT，所產(chǎn)生的阻尼轉(zhuǎn)矩Tdm與慣性轉(zhuǎn)矩TGI相互抵消，從而對輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUT進(jìn)行補(bǔ)償，因此能夠可靠地對輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUT相對于計算值Kdm·TO*的剩余或不足的部分進(jìn)行補(bǔ)償，能夠抑制復(fù)合型車輛的振動。
即，如圖15所示，如果相對于角加速度αG產(chǎn)生噪聲狀的干擾成分的誤差部分ΔαG，作為慣性修正轉(zhuǎn)矩Tam，計算實際的輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUT的剩余或不足部分，同時計算阻尼轉(zhuǎn)矩Tdm。其結(jié)果，對于原封不動地使用慣性修正轉(zhuǎn)矩Tam的驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*，產(chǎn)生小振幅的驅(qū)動馬達(dá)產(chǎn)生驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*，那么相對于實際的車輛輸出轉(zhuǎn)矩TO，車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*以小振幅ε3(ε3＜ε1)進(jìn)行波動，復(fù)合型車輛上產(chǎn)生振幅ε3的波動。另外，此時隨著利用驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*對驅(qū)動馬達(dá)25進(jìn)行驅(qū)動，驅(qū)動馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度NM也追隨慣性修正轉(zhuǎn)矩Tam及驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*，以小振幅ε4(ε4＜ε2)進(jìn)行波動，角加速度αM與該驅(qū)動馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度NM相比延遲而變化。這種情況下，角加速度αG的誤差部分ΔαG與角加速度αM相互抵消。
接著，說明本發(fā)明的第2實施方式。
圖16表示本發(fā)明第2實施方式的驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算處理部。
圖中，81為作為驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算處理機(jī)構(gòu)的驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算部，g11-g14為乘法器，s11、s12為減法器，m11為限制器，a11為加法器。還有，82為作為慣性修正處理機(jī)構(gòu)的慣性修正處理部，該慣性修正處理部82具有乘法器g12、g14、減法器s11、s12及加法器a11。83為作為阻尼轉(zhuǎn)矩修正處理機(jī)構(gòu)的阻尼轉(zhuǎn)矩修正部，該阻尼轉(zhuǎn)矩修正部83具有乘法器g13、減法器s12及加法器a11。
利用上述減法器s11構(gòu)成修正轉(zhuǎn)矩計算處理機(jī)構(gòu)，減法器s11進(jìn)行修正轉(zhuǎn)矩計算處理，計算修正轉(zhuǎn)矩Tc。還有，利用上述減法器s12構(gòu)成驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生處理機(jī)構(gòu)，上述減法器s12進(jìn)行驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生處理，產(chǎn)生驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*。
利用上述乘法器g12構(gòu)成慣性轉(zhuǎn)矩計算處理機(jī)構(gòu)，乘法器g12進(jìn)行慣性轉(zhuǎn)矩計算處理，計算慣性轉(zhuǎn)矩TGI。還有，利用上述加法器a11構(gòu)成慣性修正轉(zhuǎn)矩計算處理機(jī)構(gòu)和輸出轉(zhuǎn)矩推定處理機(jī)構(gòu)，加法器a11進(jìn)行慣性修正轉(zhuǎn)矩計算處理和輸出轉(zhuǎn)矩推定處理，計算慣性修正轉(zhuǎn)矩Tam，同時推定輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUT。乘法器g13構(gòu)成阻尼轉(zhuǎn)矩計算處理機(jī)構(gòu)，乘法器g13進(jìn)行阻尼轉(zhuǎn)矩計算處理，計算阻尼轉(zhuǎn)矩Tdm。還有，利用限制器m11構(gòu)成轉(zhuǎn)矩限制處理機(jī)構(gòu)，限制器m11進(jìn)行轉(zhuǎn)矩限制處理，限制從加法器a11輸出的輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUT。
上述結(jié)構(gòu)的驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算部81確定車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*后，讀入車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*，傳送到乘法器g11，在該乘法器g11中，與上述齒輪比Kdm相乘，將車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*變換為輸出軸26(圖2)上的計算值Kdm·TO*，并將該計算值Kdm·TO*傳送到減法器s12。
還有，驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算部81讀入發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TG*，傳送到減法器s11，同時讀入發(fā)電機(jī)16的角加速度αG，傳送到乘法器g12，在該乘法器g12中，將發(fā)電機(jī)16的慣性InG與角加速度αG相乘，計算上述慣性轉(zhuǎn)矩TGITGI＝InG·αG并傳送到減法器s11。
接著，驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算部81在減法器s11中，從上述發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TG*減去慣性轉(zhuǎn)矩TGI，計算慣性修正轉(zhuǎn)矩Tam’Tam’＝TG*-TGI＝TG*-InG·αG ......(6)并將該慣性修正轉(zhuǎn)矩Tam’傳送到乘法器g14。
還有，驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算部81在該乘法器g14中，將齒輪比-Kgm與慣性修正轉(zhuǎn)矩Tam’相乘，將慣性修正轉(zhuǎn)矩Tam’變換為輸出軸26上的計算值-Kgm·Tam’，并推定為輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUT。
但是，如上所述，角加速度αG含有噪聲狀等干擾成分，慣性轉(zhuǎn)矩TGI也含有噪聲狀等干擾成分。因此，如果利用基于慣性轉(zhuǎn)矩TGI計算的驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*，對驅(qū)動馬達(dá)25進(jìn)行驅(qū)動，復(fù)合型車輛會發(fā)生振動。
因此，上述驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算部81讀入驅(qū)動馬達(dá)25的角加速度αM，傳送到乘法器g13，在該乘法器g13中，將作為輸出轉(zhuǎn)矩波動指標(biāo)的阻尼系數(shù)Km與角加速度αM相乘，計算阻尼轉(zhuǎn)矩TdmTdm＝Km·αM并傳送到加法器a11。接著，上述驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算部81在加法器a11中，將上述計算值-Kgm·Tam’與阻尼轉(zhuǎn)矩Tdm相加，計算輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUTTM/OUT＝-Kgm·Tam’+Tdm＝-Kgm(TG*-InG·αG)+Km·αM ......(7)該輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUT通過限制器m11傳送給減法器s12。
接著，上述驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算部81在上述減法器s12中，從計算值Kdm·TO*減去輸出軸轉(zhuǎn)矩TM/OUT，從而能夠產(chǎn)生驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*TM*＝Kdm·TO*-TM/OUT＝Kdm·TO*-{-Kgm(TG*-InG·αG)+Km·αM}＝Kdm·TO*-(Kgm·Ing·αG+Km·αM-Kgm·TG*)......(8)然后，上述車輛控制裝置51(圖6)確定計算出的驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*，將該驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*傳送給驅(qū)動馬達(dá)控制裝置49。
還有，各實施方式中，將作為修正系數(shù)的阻尼系數(shù)Km與角加速度αM相乘，計算得到阻尼轉(zhuǎn)矩Tdm，但也可以取代阻尼系數(shù)，而采用驅(qū)動馬達(dá)25的慣性InM作為修正系數(shù)，將上述慣性InM與角加速度αM相乘，計算得到阻尼轉(zhuǎn)矩TdmTdm＝InM·αM還有，本發(fā)明不局限于上述實施方式，可以在本發(fā)明原則的基礎(chǔ)上進(jìn)行變形，這些變形仍屬于本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種電動車輛驅(qū)動控制裝置，其特征在于具有發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算處理機(jī)構(gòu)，其計算表示發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值的發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩；慣性修正轉(zhuǎn)矩計算處理機(jī)構(gòu)，其基于上述發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩或者與該發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩及發(fā)電機(jī)慣性轉(zhuǎn)矩，計算慣性修正轉(zhuǎn)矩；驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生處理機(jī)構(gòu)，其基于計算出的慣性修正轉(zhuǎn)矩，產(chǎn)生表示驅(qū)動馬達(dá)轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值的驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩；阻尼轉(zhuǎn)矩修正處理機(jī)構(gòu)，其基于表示由上述慣性修正轉(zhuǎn)矩引起的輸出轉(zhuǎn)矩的波動的輸出轉(zhuǎn)矩波動指標(biāo)，對輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行修正。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車輛驅(qū)動控制裝置，其特征在于基于發(fā)電機(jī)的角加速度及慣性計算上述慣性轉(zhuǎn)矩。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車輛驅(qū)動控制裝置，其特征在于上述輸出轉(zhuǎn)矩波動指標(biāo)為驅(qū)動馬達(dá)的角加速度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車輛驅(qū)動控制裝置，其特征在于上述阻尼轉(zhuǎn)矩修正處理機(jī)構(gòu)基于輸出轉(zhuǎn)矩波動指標(biāo)及規(guī)定的修正系數(shù)計算阻尼轉(zhuǎn)矩，基于該阻尼轉(zhuǎn)矩修正輸出轉(zhuǎn)矩。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動車輛驅(qū)動控制裝置，其特征在于上述阻尼轉(zhuǎn)矩修正處理機(jī)構(gòu)基于上述阻尼轉(zhuǎn)矩，修正上述驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動車輛驅(qū)動控制裝置，其特征在于上述修正系數(shù)為預(yù)先設(shè)定的阻尼系數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動車輛驅(qū)動控制裝置，其特征在于上述修正系數(shù)為驅(qū)動馬達(dá)的慣性。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車輛驅(qū)動控制裝置，其特征在于上述阻尼轉(zhuǎn)矩修正處理機(jī)構(gòu)對輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行修正，使驅(qū)動馬達(dá)的角加速度為零。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車輛驅(qū)動控制裝置，其特征在于上述慣性修正處理機(jī)構(gòu)通過將發(fā)電機(jī)的角加速度與慣性相乘、計算慣性修正轉(zhuǎn)矩，上述阻尼轉(zhuǎn)矩修正處理機(jī)構(gòu)通過將驅(qū)動馬達(dá)的角加速度與慣性相乘、計算阻尼轉(zhuǎn)矩。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電動車輛驅(qū)動控制裝置，其特征在于從上述阻尼轉(zhuǎn)矩的計算值減去發(fā)電機(jī)的慣性轉(zhuǎn)矩的計算值后，利用限制器對轉(zhuǎn)矩進(jìn)行限制。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車輛驅(qū)動控制裝置，其特征在于具有裝備了第1-第3差動元件的差動旋轉(zhuǎn)裝置，同時第1差動元件與發(fā)電機(jī)機(jī)械連接，第2差動元件與和驅(qū)動輪進(jìn)行機(jī)械連接的驅(qū)動馬達(dá)機(jī)械連接，第3差動元件與發(fā)動機(jī)機(jī)械連接，在發(fā)電機(jī)中，控制發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度，以使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩變?yōu)榘l(fā)動機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，在驅(qū)動馬達(dá)中，對驅(qū)動馬達(dá)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制，以使輸出給驅(qū)動軸的驅(qū)動軸轉(zhuǎn)矩變?yōu)殡妱榆囕v行駛所需的車輛要求轉(zhuǎn)矩。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電動車輛驅(qū)動控制裝置，其特征在于在從上述車輛要求轉(zhuǎn)矩減去上述慣性修正轉(zhuǎn)矩而計算出的計算值中，加上上述阻尼轉(zhuǎn)矩，從而計算出上述驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。
13.一種電動車輛驅(qū)動控制方法，其特征在于計算表示發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值的發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，基于該發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩或者與該發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩及發(fā)電機(jī)慣性轉(zhuǎn)矩、計算慣性修正轉(zhuǎn)矩，基于計算的慣性修正轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生表示驅(qū)動馬達(dá)轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值的驅(qū)動馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，基于表示由上述慣性修正轉(zhuǎn)矩引起的輸出轉(zhuǎn)矩的波動的輸出轉(zhuǎn)矩波動指標(biāo)對輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行修正。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動車輛驅(qū)動控制裝置，具有計算發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩(TG
文檔編號B60L15/20GK1709743SQ200510078048
公開日2005年12月21日 申請日期2005年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月18日
發(fā)明者久田秀樹, 原毅, 野村昌樹 申請人:愛信艾達(dá)株式會社