專利名稱:前后輪驅(qū)動車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及具有驅(qū)動前輪的電動機和驅(qū)動后輪的電動機的車輛的技術(shù)。
背景技術(shù):
在現(xiàn)有技術(shù)中,提出了具有驅(qū)動前輪的電動機和驅(qū)動后輪的電動機的車輛。此外, 提出了如上所述具有前輪驅(qū)動用電動機和后輪驅(qū)動用電動機的同時,還具有前輪驅(qū)動用發(fā)動機的車輛(例如參照專利文獻1)。專利文獻專利文獻1 日本特開2004-112956號公報
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題當采用專利文獻1的構(gòu)造時,在車輛前部配置有發(fā)動機和輔助發(fā)動機以及前輪驅(qū)動用電動機,因此難以確保配置電動機的空間,而且存在車輛變重的傾向。另一方面,在利用電動機驅(qū)動的電動汽車中,提出了使該電動機小型化的方案。為了補償隨著電動機變小而導(dǎo)致的轉(zhuǎn)矩降低,將與電動機連接的減速器的減速比變大,以確保作用于車軸的轉(zhuǎn)矩。而且,為了補償因確保轉(zhuǎn)矩而導(dǎo)致的車輛的轉(zhuǎn)速降低,在電動機與向該電動機供給電力的電池之間,設(shè)置有使得向該電池供給的電壓升壓的升壓系統(tǒng)。由此,能夠以高轉(zhuǎn)速驅(qū)動電動機,由此車輛在高速行駛區(qū)域也能夠行駛。但是,由于使用大型的電抗器作為升壓系統(tǒng),因此成本提高。成本提高并非所期望的。本發(fā)明的目的在于,提供一種高速行駛區(qū)域也能夠行駛的性能得以保持,同時還能夠?qū)崿F(xiàn)輕型化和成本降低的前后輪驅(qū)動車輛。解決課題的手段本發(fā)明第一方面記載的前后輪驅(qū)動車輛對前輪和后輪進行驅(qū)動。上述前后輪驅(qū)動車輛包括對上述前后輪中的一方的車輪進行驅(qū)動的第一驅(qū)動用電動馬達;對上述前后輪中的另一方的車輪進行驅(qū)動,且具有比上述第一驅(qū)動用電動馬達的最大轉(zhuǎn)矩還大的最大轉(zhuǎn)矩的第二驅(qū)動用電動馬達;將上述第一驅(qū)動用電動馬達的旋轉(zhuǎn)減速,并傳遞至上述一方的車輪的第一減速器;和以比上述第一減速器的減速比小的減速比對上述第二驅(qū)動用電動馬達的旋轉(zhuǎn)進行減速,并傳遞至上述另一方的車輪的第二減速器。以與上述第二驅(qū)動用電動馬達的最高轉(zhuǎn)速對應(yīng)的上述另一方的車輪的最高轉(zhuǎn)速大于與上述第一驅(qū)動用電動馬達的最高轉(zhuǎn)速對應(yīng)的上述一方的車輪的最高轉(zhuǎn)速的方式,設(shè)定上述第一減速器的減速比和第二減速器的減速比。本發(fā)明的第二方面記載的前后輪驅(qū)動車輛是在第一方面記載的前后輪驅(qū)動車輛中,包括驅(qū)動上述一方的車輪的發(fā)動機;執(zhí)行從上述發(fā)動機向上述一方的車輪傳遞的動力的傳遞和切斷的摩擦卡合單元;和控制上述摩擦卡合單元的摩擦卡合單元控制部。上述摩擦卡合單元控制部在與上述第一驅(qū)動用電動馬達的最大轉(zhuǎn)速對應(yīng)的車速附近使上述摩擦卡合單元卡合,將上述發(fā)動機的驅(qū)動力傳遞至上述一方的車輪。本發(fā)明的第三方面記載的前后輪驅(qū)動車輛是在第二方面記載的前后輪驅(qū)動車輛中,使上述發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)通過固定比的減速器傳遞至上述一方的車輪。本發(fā)明的第四方面記載的前后輪驅(qū)動車輛是在第一方面 第三方面記載的前后輪驅(qū)動車輛的任一車輛中,上述一方的車輪為上述車輛的前輪,上述另一方的車輪為上述車輛的后輪。本發(fā)明的第五方面記載的前后輪驅(qū)動車輛是在第一方面記載的前后輪驅(qū)動車輛中,上述第一驅(qū)動用電動馬達的最大轉(zhuǎn)速大于上述第二驅(qū)動用電動馬達的最大轉(zhuǎn)速。本發(fā)明的第六方面記載的前后輪驅(qū)動車輛是在第二方面記載的前后輪驅(qū)動車輛中,上述第一驅(qū)動用電動馬達的最大轉(zhuǎn)速大于上述第二驅(qū)動用電動馬達的最大轉(zhuǎn)速。本發(fā)明的第七方面記載的前后輪驅(qū)動車輛是在第三方面記載的前后輪驅(qū)動車輛中,上述第一驅(qū)動用電動馬達的最大轉(zhuǎn)速大于上述第二驅(qū)動用電動馬達的最大轉(zhuǎn)速。本發(fā)明的第八方面記載的前后輪驅(qū)動車輛是在第四方面記載的前后輪驅(qū)動車輛中,上述第一驅(qū)動用電動馬達的最大轉(zhuǎn)速大于上述第二驅(qū)動用電動馬達的最大轉(zhuǎn)速。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明,在高速區(qū)域中也能夠行駛的性能得以保持,并且能夠達到車輛的輕型化和成本的降低。
圖1是表示本發(fā)明第一實施方式的前后輪驅(qū)動車輛的示意圖。圖2是表示圖1所示的前置電動機的特性的曲線圖。圖3是表示相對于圖1所示的車輛的速度的作用于前輪用車軸上的轉(zhuǎn)矩的曲線圖。圖4是表示圖1所示的后置電動機的特性的曲線圖。圖5是表示相對于圖1所示的車輛的車速的作用于后輪用車軸上的轉(zhuǎn)矩的曲線圖。圖6是表示圖1所示的車輛的車速與作用于車輛的前輪用車軸上的轉(zhuǎn)矩和作用于后輪用車軸上的轉(zhuǎn)矩的合計值之間的關(guān)系的曲線圖。圖7是表示本發(fā)明的第二實施方式的前后輪驅(qū)動車輛的示意圖。圖8是表示圖7所示的車輛的車速與作用于車輛的前輪用車軸上的轉(zhuǎn)矩和作用于后輪用車軸上的轉(zhuǎn)矩的合計值之間的關(guān)系的曲線圖。符號說明10:車輛(前后輪驅(qū)動車輛);11 前輪(一方的車輪);12:后輪(另一方的車輪);41 前置電動機(第一驅(qū)動用電動馬達);43 前輪用減速器(第一減速器);51 后置電動機(第二驅(qū)動用電動馬達);53 后輪用減速器(第二減速器);81 發(fā)動機;92 離合器機構(gòu)(摩擦卡合單元);100:離合器機構(gòu)控制部(摩擦卡合單元控制部)。
具體實施方式
使用圖1 圖6說明本發(fā)明的第一實施方式的前后輪驅(qū)動車輛。圖1是表示車輛 10的示意圖。車輛10是本發(fā)明的第一實施方式的前后輪驅(qū)動車輛的一例。如圖1所示,作為一例,車輛10是能夠利用后述的前置電動機41和后置電動機51 進行行駛的電動汽車。車輛10具有一對前輪11和一對后輪12,能夠在車體前后方向前進和后退。前輪11設(shè)置于車輛10的前部13,是本發(fā)明所述的一方的車輪的一例。后輪12設(shè)置于車輛10的后部14,是本發(fā)明所述的另一方的車輪的一例。車輛10具有驅(qū)動前輪11和后輪12的前后輪驅(qū)動系統(tǒng)20以及車輛控制部30等。前后輪驅(qū)動系統(tǒng)20包括前輪驅(qū)動部40、后輪驅(qū)動部50和電池60等。前輪驅(qū)動部40包括能夠驅(qū)動前輪的前置電動機41和將前置電動機41的旋轉(zhuǎn)傳遞至前輪11的前輪用傳動機構(gòu)42。前置電動機41是電動馬達,作為構(gòu)造的一例,雖然沒有圖示,但能夠舉出具有定子和轉(zhuǎn)子,通過轉(zhuǎn)子相對于定子的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的三相電動機。 前置電動機41是本發(fā)明中所說的第一驅(qū)動用電動馬達的一例。前置電動機41配置在車輛 10的前部13。例如,可以在車輛10的前部13形成收容前置電動機41的電機室,在該電機室內(nèi)收容前置電動機41。該電機室由未圖示的機罩部件覆蓋,并能夠相對于車外打開和關(guān)閉。前輪用傳動機構(gòu)42包括前輪用減速器43和前輪用車軸44。前輪用減速器43在前置電動機41旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下,將前置電動機41的旋轉(zhuǎn)減速,并傳遞至前輪用車軸44。前輪用減速器43是本發(fā)明所述的第一減速器的一例。前輪用減速器43包括設(shè)置在前置電動機41上并與之形成一體的輸出軸41a (與未圖示的轉(zhuǎn)子連結(jié),傳遞該轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)),與輸出軸41a—體旋轉(zhuǎn)的第一齒輪43a ;和設(shè)置在前輪用車軸44上,與前輪用車軸44 一體旋轉(zhuǎn)的第二齒輪43b。第一齒輪43a和第二齒輪 43b相互嚙合。前輪用車軸44與前輪11連結(jié),將傳遞至該前輪用車軸的旋轉(zhuǎn)傳遞至前輪。利用第一齒輪43a、第二齒輪43b和前輪用車軸44,前置電動機41的旋轉(zhuǎn)被傳遞至各前輪11。圖2是表示前置電動機41的特性的曲線圖。圖2中,橫軸表示前置電動機41的轉(zhuǎn)速,橫軸的單位是rpm(revolution per minute,每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))。橫軸表示了隨著向圖中右側(cè)延伸,轉(zhuǎn)速增加。圖2中的縱軸表示前置電動機41的轉(zhuǎn)矩??v軸的單位是Ν·πι??v軸表示了隨著向圖中上側(cè)延伸,轉(zhuǎn)矩增加。如圖2所示,前置電動機41的最大轉(zhuǎn)矩為TlN ·πι。 前置電動機的最大轉(zhuǎn)速為Plrpm。圖3是表示相對于車輛10的速度的作用于前輪用車軸44的轉(zhuǎn)矩的曲線圖。圖3 中,橫軸表示車輛10的車速。單位是km/h。橫軸表示了隨著向圖中右側(cè)延伸,車速增加。 圖3中,縱軸表示的是作用于前輪用車軸44的轉(zhuǎn)矩,單位為N · m??v軸表示了隨著向圖中上側(cè)延伸,轉(zhuǎn)矩增加。如圖3所示,作為本實施方式的一例,前置電動機41能夠執(zhí)行驅(qū)動旋轉(zhuǎn),直至達到作為車輛10的通常行駛區(qū)域的時速Vf。Vf的一例為約140km/h。即,前置電動機41的能夠驅(qū)動的速度區(qū)域為0 約140km/h。此處的前置電動機41的能夠驅(qū)動的速度區(qū)域是指利用前置電動機41能夠應(yīng)對(能夠旋轉(zhuǎn))的車輛10的車速范圍。另外,即使在超過140km/h 的速度區(qū)域,僅由后置電動機進行驅(qū)動時,前置電動機也會空轉(zhuǎn),以聯(lián)動旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)進行旋轉(zhuǎn)。
車輛10的前部13配置有前置電動機41、后述的發(fā)動機81、后述的發(fā)電機82等, 因此,難以確保各裝置的配置空間。因此,在本實施方式中,前置電動機41具有能夠在車輛 10所需求的通常行駛區(qū)域的范圍內(nèi)進行驅(qū)動的大小。關(guān)于該點具體地進行說明。通常行駛區(qū)域是高速公路等進行高速行駛的高速行駛區(qū)域以外的區(qū)域,是包含例如市區(qū)行駛中所采用的速度的區(qū)域。在本實施方式中,作為一例,通常行駛區(qū)域是上述直至約140km/h的范圍。一般的電動機設(shè)定為能夠在超過通常行駛區(qū)域的高速行駛區(qū)域中旋轉(zhuǎn),因此電動機變大。但是,前置電動機41只要能夠在通常行駛區(qū)域的范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)即可,因此為小型電動機。在本實施方式中,作為一例,前置電動機41的能夠驅(qū)動的速度區(qū)域設(shè)定在車輛10 所設(shè)定的通常行駛區(qū)域內(nèi)。通常行駛區(qū)域和高速行駛區(qū)域是針對車輛10任意設(shè)定的。例如,可以將通常行駛區(qū)域設(shè)定為0 120km/h,高速行駛區(qū)域設(shè)定為超過120km/h的速度。 在該情況下,前置電動機只要是能夠在直至120km/h(包括120km/h)的范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)的大小即可。在該情況下,Vf為120km/h。在本實施方式中,前輪用減速器43(第一齒輪43a、第二齒輪43b)以作用于前輪用車軸44的轉(zhuǎn)矩的最大值被設(shè)定為車輛10所需要的最大轉(zhuǎn)矩值T3N · m的方式來設(shè)定減速比。T3 大于 T1(T3 > Tl)。如圖3所示,作用于前輪用車軸44的轉(zhuǎn)矩,在車速達到Vf之前,隨著車速的增加而平緩地下降。當車速超過Vo (不包括Vo)時,轉(zhuǎn)矩急劇降低直至到達Vf。Vo是即將達到 Vf的值,在本實施方式中例如為大致130km/h。需要說明的是,前置電動機41設(shè)定為,在由減速器減速之后,作用于前輪用車軸 44的最大轉(zhuǎn)矩如上所述成為T3N · m,并且在車輛10的車速處于作為通常行駛區(qū)域的0 約140km/h的范圍內(nèi)時能夠旋轉(zhuǎn)。前置電動機用逆變器45配置于前部13。前置電動機用逆變器45與前置電動機 41連接,控制前置電動機41的旋轉(zhuǎn)。車輛10中設(shè)有例如CAN等通信網(wǎng)70。前置電動機用逆變器45與該通信網(wǎng)70連接。前置電動機用逆變器45藉助通信網(wǎng)70與后述的車輛控制部30連接。前置電動機用逆變器45在前部13中配置在前置電動機41的附近。前置電動機用逆變器45根據(jù)來自車輛控制部30的要求,將從電池60供給的直流電流變換為三相交流電流并供給至前置電動機41,使前置電動機41旋轉(zhuǎn)。此外,車輛10具有空調(diào)裝置15。空調(diào)裝置15與前置電動機用逆變器45連接,藉助前置電動機用逆變器45被供給電力。接著說明后輪驅(qū)動部50。如圖1所示,后輪驅(qū)動部50包括能夠驅(qū)動后輪12的后置電動機51 ;將后置電動機51的旋轉(zhuǎn)傳遞至后輪12的后輪用傳動機構(gòu)52 ;和后置電動機用逆變器55。后置電動機51配置在后部14。例如,可以在后部14形成收容后置電動機51的電機室,在該電機室內(nèi)收容后置電動機51。該電機室例如由機罩部件覆蓋,并能夠相對于車外打開和關(guān)閉。后置電動機51是電動馬達,作為構(gòu)造的一例,雖然沒有圖示,但可以是具有定子和轉(zhuǎn)子,通過轉(zhuǎn)子相對于定子的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的三相電動機。后置電動機51是本發(fā)明所述的后輪驅(qū)動用電動馬達的一例。后置電動機51與后置電動機用逆變器55連接,利用后置電動機用逆變器55來控制旋轉(zhuǎn)。后置電動機51是本發(fā)明所述的第二驅(qū)動用電動馬達的一例。后置電動機用逆變器55在后部14中配置在后置電動機51的附近。后置電動機用逆變器55與通信網(wǎng)70連接。后置電動機用逆變器55根據(jù)來自車輛控制部30的要求, 將從電池60供給的直流電流變換為三相交流電流并供給至后置電動機51,使后置電動機 51旋轉(zhuǎn)。后輪用傳動機構(gòu)52包括使后置電動機51的旋轉(zhuǎn)減速的后輪用減速器53和后輪用車軸54。后輪用減速器53包括設(shè)置在后置電動機51的輸出軸51a(傳遞未圖示的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn))上并與該輸出軸一體旋轉(zhuǎn)的第三齒輪53a ;和設(shè)置在后輪用車軸54上并與該車軸一體旋轉(zhuǎn)的第四齒輪53b。第三齒輪53a、第四齒輪53b相互嚙合。后輪用減速器53是本發(fā)明所述的第二減速機構(gòu)的一例。后輪用車軸54與一對后輪12連結(jié),將傳遞至該后輪用車軸54的旋轉(zhuǎn)傳遞至后輪 12。利用第三、第四齒輪53a、53b,后置電動機51的旋轉(zhuǎn)傳遞至各后輪12。圖4是表示后置電動機51的特性的曲線圖。圖4中,橫軸表示后置電動機51的轉(zhuǎn)速。單位是rpm(revolution per minute,每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))。橫軸表示了隨著向圖中右側(cè)延伸,轉(zhuǎn)速增加。圖4中縱軸表示后置電動機51的轉(zhuǎn)矩。單位是Ν·πι。縱軸表示了隨著向圖中上側(cè)延伸,轉(zhuǎn)矩增加。如圖4所示,后置電動機51的最大轉(zhuǎn)矩為Τ2Ν·πι。Τ2大于Τ1(Τ2 > Tl)。即,后置電動機51采用最大轉(zhuǎn)矩大于前置電動機41的最大轉(zhuǎn)矩的后置電動機51。前置電動機41和后置電動機51如上所述,是分別為具有轉(zhuǎn)子和定子的構(gòu)造。而且,為使Τ2 > Tl,所以后置電動機51比前置電動機41的體積大。此外,后置電動機51的最大轉(zhuǎn)速小于前置電動機41的最大轉(zhuǎn)速Plrpm。后置電動機51的最大轉(zhuǎn)速為 P2rpm。 Pl > P2。圖5是表示車輛10的車速與作用于后輪用車軸54的轉(zhuǎn)矩的關(guān)系的曲線圖。在本實施方式中,后輪用減速器53(第三齒輪53a、第四齒輪53b)的減速比設(shè)定為,使得作用于后輪用車軸54的轉(zhuǎn)矩的最大值被設(shè)定成車輛10所需要的轉(zhuǎn)矩T3N · m(T3 > T2)。在本實施方式中,后輪用減速器53的減速比是比前輪用減速器43的減速比小的減速比。前輪用減速器43的減速比和后輪用減速器53的減速比設(shè)定為,即使在前置電動機41的最大轉(zhuǎn)矩和后置電動機51的最大轉(zhuǎn)矩不同的情況下,作用于前輪用車軸44的轉(zhuǎn)矩的最大值和作用于后輪用車軸54的轉(zhuǎn)矩的最大值也為相同值。如圖5所示,后置電動機51設(shè)定為在車輛10的車速處于高速行駛區(qū)域時也能夠旋轉(zhuǎn)。在本實施方式中,后置電動機51在時速變成Vr之前都能夠旋轉(zhuǎn)。在本實施方式中, 作為一例,Vr為約170km/h。在本實施方式中,后置電動機51的能夠驅(qū)動的速度區(qū)域為0 約170km/h的范圍。本實施方式中,后置電動機51的能夠驅(qū)動的速度區(qū)域是指后置電動機 51能夠應(yīng)對(能夠旋轉(zhuǎn))的車輛10的速度范圍。S卩,后輪12的最大轉(zhuǎn)速大于前輪11的最大轉(zhuǎn)速。上文所說明的前置電動機41和后置電動機51的關(guān)系,以滿足包括以下1 3的全部條件的關(guān)系的方式設(shè)定。1.前置電動機41的最大轉(zhuǎn)速大于后置電動機51的最大轉(zhuǎn)速。2.后輪用減速器53的減速比小于前輪用減速器43的減速比,且能夠使作用于前輪用車軸44和后輪用車軸54的轉(zhuǎn)矩的最大值為相同的值。3.與后置電動機51的最高轉(zhuǎn)速對應(yīng)的后輪12的最高轉(zhuǎn)速大于與前置電動機41 的最高轉(zhuǎn)速對應(yīng)的前輪11的最高轉(zhuǎn)速。另外,本實施方式中所述的“后輪12的最高轉(zhuǎn)速大于前輪11的最高轉(zhuǎn)速”與“后置電動機51所致的最高時速Vr大于前置電動機41所致的最高時速Vf ”所表達的意思相同。車輛10包括對電池60進行充電的發(fā)動機81、發(fā)電機82和發(fā)動機控制部85。電池60配置在車輛10的大致中央。發(fā)動機81配置在前部13。發(fā)動機81例如可以與前置電動機41同樣地收容在電機室內(nèi)。發(fā)動機81的旋轉(zhuǎn)通過第四齒輪83、第五齒輪84傳遞至發(fā)電機82。發(fā)電機82配置在前部13。第四齒輪83設(shè)置于發(fā)動機81的輸出軸81a上,與輸出軸81a —體旋轉(zhuǎn)。第五齒輪84設(shè)置于發(fā)電機82的旋轉(zhuǎn)軸82a上,與旋轉(zhuǎn)軸82a —體旋轉(zhuǎn)。第四齒輪83與第五齒輪 84相互嚙合。發(fā)動機81的動作由發(fā)動機控制部85控制。發(fā)動機控制部85與通信網(wǎng)70連接, 通過后述的車輛控制部30的控制,來驅(qū)動發(fā)動機81。當從燃料箱96供給燃料以驅(qū)動發(fā)動機81時,該發(fā)動機81的旋轉(zhuǎn)傳遞至發(fā)電機 82,發(fā)電機82進行發(fā)電。燃料箱96配置在車輛10的大致中央。發(fā)電機82在前部配置在前置電動機用逆變器45的附近。發(fā)電機82與前置電動機用逆變器45連接,發(fā)電機82產(chǎn)生的電力藉助前置電動機用逆變器45被充電至電池60。車輛控制部30與通信網(wǎng)70連接。車輛控制部30與未圖示的加速踏板傳感器連接,掌握該加速踏板的踏下量。車輛控制部30向前置電動機用逆變器45和后置電動機用逆變器55發(fā)送信號,使得前置電動機41和后置電動機51根據(jù)加速踏板的踏下量旋轉(zhuǎn)。此外,車輛控制部30掌握未圖示的速度傳感器的檢測結(jié)果,進而掌握車輛10的車速。圖6是表示車輛10的車速與作用于前輪用車軸44的轉(zhuǎn)矩和作用于后輪用車軸54 的轉(zhuǎn)矩的合計值之間的關(guān)系的曲線圖。換言之,圖6表示車輛10的車速與作用于車輛10 的轉(zhuǎn)矩的關(guān)系。圖6中的橫軸表示車輛10的車速。單位是km/h。橫軸表示了隨著向圖中右側(cè)延伸,車速增加。圖6中的縱軸表示作用于前輪用車軸44的轉(zhuǎn)矩和作用于后輪用車軸 54的轉(zhuǎn)矩的合計值。單位是Ν·πι??v軸表示了隨著向圖中上側(cè)延伸,轉(zhuǎn)矩增加。圖6中,在前置電動機41能夠旋轉(zhuǎn)的速度區(qū)域(在本實施方式中,為作為通常行駛區(qū)域的0 時速Vf的范圍),前置電動機41和后置電動機51同時動作,因此,車輛10為四輪驅(qū)動。作用于前輪用車軸44的最大轉(zhuǎn)矩值和作用于后輪用車軸54的最大轉(zhuǎn)矩值均設(shè)定為相同的值。因此,在通常行駛區(qū)域中,在將作用于前輪11和后輪12的轉(zhuǎn)矩控制為適于行駛時,能夠提高控制的自由度。當車速超過通常行駛區(qū)域時(超過前置電動機41的最大轉(zhuǎn)速時,即超過圖中的Vf 時,且不包含Vf),僅由后置電動機51驅(qū)動,由此,成為后輪驅(qū)動。作用于車輛10的轉(zhuǎn)矩的最大值為Τ4Ν ·πι。Τ4是Τ3的2倍的值(Τ4 = 2ΧΤ3)。當電池60的蓄電量變少時,車輛控制部30驅(qū)動發(fā)動機81。當發(fā)動機81驅(qū)動時, 發(fā)動機81的輸出軸81a的旋轉(zhuǎn)傳遞至發(fā)電機82。發(fā)電機82接受發(fā)動機81的旋轉(zhuǎn),進行發(fā)電。由發(fā)電機82產(chǎn)生的電力藉助前置電動機用逆變器45被充電至電池60。
接著,說明車輛10的動作。當駕駛員為了起動車輛10而踏下未圖示的加速踏板時,車輛控制部30根據(jù)該踏下量向前置電動機41發(fā)送旋轉(zhuǎn)請求,并向后置電動機51發(fā)送旋轉(zhuǎn)請求。另外,也可以不發(fā)送旋轉(zhuǎn)請求,而是發(fā)送轉(zhuǎn)矩請求。前置電動機用逆變器45,將從電池60供給的直流電流變換為三相交流,并供給至前置電動機41,使得前置電動機41以相應(yīng)于從車輛控制部30接收到的旋轉(zhuǎn)請求的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。后置電動機用逆變器55,為了以與從車輛控制部30接收到的旋轉(zhuǎn)請求對應(yīng)的轉(zhuǎn)速使后置電動機51旋轉(zhuǎn),將從電池60供給的直流電流變換為三相交流電流,并供給至后置電動機51。如圖6所示,在車輛10的車速超過前置電動機41的能夠驅(qū)動的速度閾值之前, 即,在超過通常行駛區(qū)域之前,車輛10利用前置電動機41和后置電動機51進行使前輪11、 后輪12行動的四輪驅(qū)動。當車輛10的車速超過前置電動機41的能夠行駛的速度閾值時,即,當超過通常行駛區(qū)域時,車輛控制部30發(fā)送應(yīng)當停止前置電動機41的驅(qū)動的信號。當前置電動機用逆變器45接收到該信號時,停止向前置電動機41供給電流。當車輛10超過前置電動機41 的能夠驅(qū)動的速度閾值時,僅由后置電動機51驅(qū)動。當判斷電池60的蓄電量變少時,車輛控制部30驅(qū)動發(fā)動機81進行充電。在這樣構(gòu)成的車輛10中,前置電動機41的能夠驅(qū)動的速度區(qū)域設(shè)定于通常行駛區(qū)域(在本實施方式中,作為一例,是O 約140km/h的范圍),高速行駛區(qū)域僅由后置電動機51驅(qū)動。因此,能夠使前置電動機41小型化,因此能夠在高速行駛區(qū)域中行駛,并能夠使車輛10輕型化。而且,通過將能夠驅(qū)動的行駛速度區(qū)域較小的電動機作為前置電動機41,在配置了發(fā)動機81、發(fā)電機82的前部13中,能夠使前置電動機41小型化,因此,在空間較不充足的前部13中,也足夠配置前置電動機41。而且,提高了前部13的布局的自由度。換言之,通過使本發(fā)明所述的一方的車輪為前輪,能夠提高驅(qū)動該前輪的電動機所配置在的前部13的布局的自由度。此外,由于不需要用于使前置電動機41在高速行駛區(qū)域中也能夠旋轉(zhuǎn)的升壓系統(tǒng),因此能夠抑制車輛10的成本高企。此外,即使在前置電動機41的最大轉(zhuǎn)速大于后置電動機51的最大轉(zhuǎn)速的情況下, 艮口,在后置電動機51大于前置電動機41的情況下,也能夠通過使后輪用減速器53的減速比小于前輪用減速器43的減速比,而使后置電動機51的最大轉(zhuǎn)速所對應(yīng)的后輪12的最大轉(zhuǎn)速大于前置電動機41的最大轉(zhuǎn)速所對應(yīng)的前輪11的最大轉(zhuǎn)速。另外,在本實施方式中,使用前輪11作為本發(fā)明所述的一方的前輪的一例,使用后輪12作為本發(fā)明所述的另一方的車輪的一例,使用前置電動機41作為本發(fā)明所述的第一驅(qū)動用電動馬達的一例,使用后置電動機51作為本發(fā)明所述的第二驅(qū)動用電動馬達的一例。但是,在其它的構(gòu)造中,也能夠在維持著即使在高速行駛區(qū)域中也能夠行駛的特性的同時達到輕型化和成本的降低。例如,也可以使用后輪12作為本發(fā)明所述的一方的車輪的另一例,使用后置電動機51作為第一驅(qū)動用電動馬達的另一例。還可以使用前輪11作為本發(fā)明所述的另一方的車輪的另一例,使用前置電動機41作為第二驅(qū)動用電動馬達的另一例。在該情況下,由于能夠使后置電動機51變小,因此能夠提高車輛10的后部14的布局的自由度。接著,使用圖7、8說明本發(fā)明的第二實施方式的前后輪驅(qū)動車輛。另外,對于具有與第一實施方式同樣功能的結(jié)構(gòu)標注與第一實施方式相同的符號,省略其說明。在本實施方式中,發(fā)動機81除了作為充電用而被驅(qū)動之外,也用于使前輪11旋轉(zhuǎn)以實現(xiàn)車輛10的行駛。即,在本實施方式中,車輛10是能夠利用前置電動機41、后置電動機51和發(fā)動機81行駛的混合動力電動汽車。在本實施方式中,如上所述,在發(fā)動機81也用于行駛這一點上與第一實施方式不同。其它構(gòu)造與第一實施方式相同。圖7是表示本實施方式的車輛10的示意圖。如圖7所示,前輪用傳動機構(gòu)42具有將發(fā)動機81的旋轉(zhuǎn)傳遞給前輪11的發(fā)動機用減速器90,使得發(fā)動機81能夠驅(qū)動前輪 11旋轉(zhuǎn)。在本實施方式中,發(fā)動機81也作為前輪驅(qū)動部40的一部分起作用。發(fā)動機用減速器90的減速比一定,保持不變。即,本實施方式是本發(fā)明所述的固定比減速器的一例。發(fā)動機用減速器90包括設(shè)置于發(fā)動機81的輸出軸81a上的第四齒輪83、第六齒輪91、離合器機構(gòu)92。第六齒輪91與第四齒輪83嚙合。離合器機構(gòu)92是本發(fā)明所述的摩擦卡合單元的一例。離合器機構(gòu)92具有盤94和離合器片93。離合器片93的一端設(shè)有軸部93a,在該軸部93a上設(shè)有與其一體旋轉(zhuǎn)的第六齒輪91。因此,第六齒輪91與離合器片 93—體旋轉(zhuǎn)。盤94設(shè)置在前置電動機41的輸出軸41a的一端而形成一體,與輸出軸41a 一體旋轉(zhuǎn)。在離合器片93的附近,設(shè)有致動器101。離合器片93被致動器101按壓直至與盤 94相抵接。此外,致動器101還使離合器片93向遠離盤94的位置移動。離合器機構(gòu)92被連接的狀態(tài)是指,離合器片93被按壓直至與盤94抵接,由此,成為離合器片93與盤94 一體旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。離合器機構(gòu)92被切斷的狀態(tài)是指,離合器片93 與盤94不接觸的分離狀態(tài),由此,使離合器片93的旋轉(zhuǎn)和盤94的旋轉(zhuǎn)不會傳遞給對方。致動器101的動作由離合器機構(gòu)控制部100控制。離合器機構(gòu)控制部100設(shè)置在車輛控制部30內(nèi),離合器機構(gòu)控制部100是本發(fā)明所述的摩擦卡合單元控制部的一例。接著說明車輛10的動作。圖8是表示車輛10的車速與作用于前輪用車軸44的轉(zhuǎn)矩和作用于后輪用車軸54的轉(zhuǎn)矩的合計值之間的關(guān)系的曲線圖。換言之,圖8表示車輛 10的車速與作用于車輛10的轉(zhuǎn)矩的關(guān)系。圖8中的橫軸表示車輛10的車速。單位是km/ h。橫軸表示了隨著向圖中右側(cè)延伸,車速增加。圖8中的縱軸表示作用于前輪用車軸44 的轉(zhuǎn)矩和作用于后輪用車軸54的轉(zhuǎn)矩的合計值。單位是Ν·πι??v軸表示隨著向圖中上方延伸,轉(zhuǎn)矩增加。如圖8所示,在本實施方式中,在車輛10的車速超過前置電動機41的轉(zhuǎn)矩急劇降低的時速Vo之前,前置電動機41和后置電動機51旋轉(zhuǎn)。此時,發(fā)動機控制部85使離合器機構(gòu)92呈切斷狀態(tài)。由此,前置電動機41的旋轉(zhuǎn)不會傳遞至發(fā)動機81。此外,即使在為了進行電池60的充電而驅(qū)動發(fā)動機81的情況下,發(fā)動機81的旋轉(zhuǎn)也不會傳遞至前輪11。當超過作為前置電動機41的轉(zhuǎn)矩急劇降低的速度的時速Vo時,車輛控制部30發(fā)送停止向前置電動機41供給電力的信號,以停止利用前置電動機41的行駛。前置電動機用逆變器45當從車輛控制部30接收到上述信號時,停止向前置電動機41供給三相交流電。
10
接著,車輛控制部30在車速超過時速Vo時,發(fā)送用于驅(qū)動發(fā)動機81的信號。發(fā)動機控制部85當從車輛控制部30接收上述信號時,驅(qū)動發(fā)動機81。當發(fā)動機81被驅(qū)動時,離合器機構(gòu)控制部100使離合器機構(gòu)92變?yōu)檫B接狀態(tài)。由此,發(fā)動機81的輸出軸81a 的旋轉(zhuǎn)通過前輪用傳動機構(gòu)42傳遞至前輪11,由此使前輪11旋轉(zhuǎn)。如圖8所示,作用于前輪11的轉(zhuǎn)矩是與作用于車輛10的轉(zhuǎn)矩曲線平滑連接的值。 對這一點進行具體說明。圖8中,用雙點劃線表示了發(fā)動機81的轉(zhuǎn)矩沒有作用于前輪11 的情況下的轉(zhuǎn)矩曲線。另外,發(fā)動機81的轉(zhuǎn)矩沒有作用于前輪11的情況與第一實施方式中所用的圖6所示的轉(zhuǎn)矩曲線的情況相同。如雙點劃線所示,在發(fā)動機81的轉(zhuǎn)矩沒有作用于前輪11的情況下,當超過作為前置電動機41的轉(zhuǎn)矩急劇降低的速度的時速Vo時,作用于車輛10的轉(zhuǎn)矩急劇降低。在本實施方式中,為了避免發(fā)生這樣急劇的轉(zhuǎn)矩降低,使發(fā)動機81的轉(zhuǎn)矩以使得轉(zhuǎn)矩曲線平滑的方式發(fā)揮作用。換言之,以供給使轉(zhuǎn)矩曲線平滑的轉(zhuǎn)矩的方式驅(qū)動發(fā)動機81。當車輛10的速度變成時速Vo以下時,車輛控制部30停止發(fā)動機81的驅(qū)動,并且發(fā)送應(yīng)當開始利用前置電動機41的前輪11的驅(qū)動的信號。接收到上述信號的發(fā)動機控制部85停止發(fā)動機81的驅(qū)動,離合器機構(gòu)控制部100 使離合器機構(gòu)92為切斷狀態(tài),前置電動機用逆變器45開始供給用于驅(qū)動前置電動機41的三相交流電。在本實施方式中,對電池60進行充電時的動作也與第一實施方式相同。在本實施方式中,能夠得到與第一實施方式同樣的效果,并且能夠抑制作用于車輛10的轉(zhuǎn)矩的急劇降低。此外,發(fā)動機用減速器90呈減速比一定的構(gòu)造。因此,能夠使發(fā)動機用減速器90 的構(gòu)造簡單且小型化。而且,由于發(fā)動機用減速器90配置在前部13,因此能夠提高前部13 的布局的自由度。另外,在第二實施方式中,當車速超過前置電動機41的轉(zhuǎn)矩急劇降低的速度時, 發(fā)動機81代替前置電動機41被驅(qū)動,發(fā)動機81以使車輛10的轉(zhuǎn)矩曲線平滑的方式被控制。作為轉(zhuǎn)矩急劇降低的速度的時速Vo位于作為與前置電動機41的最大轉(zhuǎn)速對應(yīng)的車速的時速Vf的附近。即,在轉(zhuǎn)矩急劇降低的時速Vo下,使離合器機構(gòu)92變成連接狀態(tài)并且驅(qū)動發(fā)動機81是本發(fā)明所述的下述內(nèi)容,S卩,摩擦卡合單元控制部在與第一驅(qū)動用電動馬達的最大轉(zhuǎn)速對應(yīng)的車速附近使摩擦卡合單元卡合,將發(fā)動機的驅(qū)動力傳遞至一方的車輪的一例。但是本發(fā)明并不限定于此。例如,即使在車速超過時速Vo的情況下,也可以驅(qū)動前置電動機41。此時,從時速Vo到時速Vf (包含Vf),車輛10的前輪11被前置電動機41 和發(fā)動機81驅(qū)動。此外,發(fā)動機81以離合器片93的轉(zhuǎn)速與前置電動機41的轉(zhuǎn)速相同的方式被控制,并且以車輛10的轉(zhuǎn)矩曲線變得平滑的方式被控制。此外,還可以是在車輛10的車速成為與前置電動機41的最大轉(zhuǎn)速對應(yīng)的時速Vf 時,發(fā)動機81被驅(qū)動,離合器機構(gòu)92被連接的狀態(tài)。另外,在本實施方式中,使用前輪11作為本發(fā)明所述的一方的前輪的一例,使用后輪12作為本發(fā)明所述的另一方的車輪的一例,使用前置電動機41作為本發(fā)明所述的第一驅(qū)動用電動馬達的一例,使用后置電動機51作為本發(fā)明所述的第二驅(qū)動用電動馬達的一例。但是,在其它的構(gòu)造中,也能夠在維持著即使在高速行駛區(qū)域中也能夠行駛的特性的同時達到輕型化和成本的降低。例如,也可以使用后輪12作為本發(fā)明所述的一方的車輪的另一例,使用后置電動機51作為第一驅(qū)動用電動馬達的另一例。還可以使用前輪11作為本發(fā)明所述的另一方的車輪的另一例,使用前置電動機41作為第二驅(qū)動用電動馬達的另一例。在該情況下,由于能夠使后置電動機51變小,因此能夠提高車輛10的后部14的布局的自由度。本發(fā)明并非完全僅限于上述實施方式,在實施階段,可以在不脫離其主旨的范圍內(nèi)改變構(gòu)成要素來具體實施。此外,也可以通過將上述實施方式中所公開的多個構(gòu)成要素適當組合而形成各種發(fā)明。例如,也可以從上述實施方式所示的全部構(gòu)成要素中除去幾個構(gòu)成要素。而且,還可以將不同實施方式中的構(gòu)成要素適當組合。
權(quán)利要求
1.一種前后輪驅(qū)動車輛,其驅(qū)動前輪和后輪,其特征在于,包括對所述前后輪中的一方的車輪進行驅(qū)動的第一驅(qū)動用電動馬達;對所述前后輪中的另一方的車輪進行驅(qū)動,且具有比所述第一驅(qū)動用電動馬達的最大轉(zhuǎn)矩還大的最大轉(zhuǎn)矩的第二驅(qū)動用電動馬達;將所述第一驅(qū)動用電動馬達的旋轉(zhuǎn)進行減速,并傳遞至所述一方的車輪的第一減速器;和以比所述第一減速器的減速比小的減速比對所述第二驅(qū)動用電動馬達的旋轉(zhuǎn)進行減速,并傳遞至所述另一方的車輪的第二減速器,以使得與所述第二驅(qū)動用電動馬達的最高轉(zhuǎn)速對應(yīng)的所述另一方的車輪的最高轉(zhuǎn)速大于與所述第一驅(qū)動用電動馬達的最高轉(zhuǎn)速對應(yīng)的所述一方的車輪的最高轉(zhuǎn)速的方式,設(shè)定所述第一減速器的減速比和所述第二減速器的減速比。
2.如權(quán)利要求1所述的前后輪驅(qū)動車輛,其特征在于包括驅(qū)動所述一方的車輪的發(fā)動機;執(zhí)行從所述發(fā)動機向所述一方的車輪傳遞的動力傳遞和動力切斷的摩擦卡合單元;和控制所述摩擦卡合單元的摩擦卡合單元控制部,在與所述第一驅(qū)動用電動馬達的最大轉(zhuǎn)速對應(yīng)的車速附近,所述摩擦卡合單元控制部使所述摩擦卡合單元卡合,將所述發(fā)動機的驅(qū)動力傳遞至所述一方的車輪。
3.如權(quán)利要求2所述的前后輪驅(qū)動車輛,其特征在于所述發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)通過固定比的減速器傳遞至所述一方的車輪。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項所述的前后輪驅(qū)動車輛,其特征在于所述一方的車輪為所述車輛的前輪,所述另一方的車輪為所述車輛的后輪。
5.如權(quán)利要求1所述的前后輪驅(qū)動車輛,其特征在于所述第一驅(qū)動用電動馬達的最大轉(zhuǎn)速大于所述第二驅(qū)動用電動馬達的最大轉(zhuǎn)速。
6.如權(quán)利要求2所述的前后輪驅(qū)動車輛,其特征在于所述第一驅(qū)動用電動馬達的最大轉(zhuǎn)速大于所述第二驅(qū)動用電動馬達的最大轉(zhuǎn)速。
7.如權(quán)利要求3所述的前后輪驅(qū)動車輛,其特征在于所述第一驅(qū)動用電動馬達的最大轉(zhuǎn)速大于所述第二驅(qū)動用電動馬達的最大轉(zhuǎn)速。
8.如權(quán)利要求4所述的前后輪驅(qū)動車輛,其特征在于所述第一驅(qū)動用電動馬達的最大轉(zhuǎn)速大于所述第二驅(qū)動用電動馬達的最大轉(zhuǎn)速。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在高速區(qū)域中也能夠行駛的性能得以保持,并且能夠?qū)崿F(xiàn)車輛的輕型化和成本的降低的前后輪驅(qū)動車輛。該前后輪驅(qū)動車輛(10)包括驅(qū)動前輪(11)的前置電動機(41);用于驅(qū)動后輪(12)且其最大轉(zhuǎn)矩大于前置電動機(41)的最大轉(zhuǎn)矩的后置電動機(51);將后置電動機(51)的旋轉(zhuǎn)減速,并傳遞至前輪(11)的前輪用減速器(43);和以比前輪用減速器(43)的減速比還小的減速比對后置電動機(51)的旋轉(zhuǎn)進行減速,并傳遞至后輪(12)的后輪用減速器(53),其中,以后輪的最高轉(zhuǎn)速大于前輪(11)的最高轉(zhuǎn)速的方式,設(shè)定前輪用減速器(43)的減速比和后輪用減速器(53)的減速比。
文檔編號B60K17/356GK102481845SQ20108003923
公開日2012年5月30日 申請日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月7日
發(fā)明者坂口佳弘, 長森健夫 申請人:三菱自動車工業(yè)株式會社