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(jī)和驅(qū)動后輪的電動機(jī)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(jī)和驅(qū)動后輪的電動機(jī)的車輛。此外， 提出了如上所述具有前輪驅(qū)動用電動機(jī)和后輪驅(qū)動用電動機(jī)的同時，還具有前輪驅(qū)動用發(fā)動機(jī)的車輛(例如參照專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)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(dāng)采用專利文獻(xiàn)1的構(gòu)造時，在車輛前部配置有發(fā)動機(jī)和輔助發(fā)動機(jī)以及前輪驅(qū)動用電動機(jī)，因此難以確保配置電動機(jī)的空間，而且存在車輛變重的傾向。另一方面，在利用電動機(jī)驅(qū)動的電動汽車中，提出了使該電動機(jī)小型化的方案。為了補(bǔ)償隨著電動機(jī)變小而導(dǎo)致的轉(zhuǎn)矩降低，將與電動機(jī)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(bǔ)償因確保轉(zhuǎn)矩而導(dǎo)致的車輛的轉(zhuǎn)速降低，在電動機(jī)與向該電動機(jī)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(jī)，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(jìn)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(jìn)行驅(qū)動的第一驅(qū)動用電動馬達(dá)；對上述前后輪中的另一方的車輪進(jìn)行驅(qū)動，且具有比上述第一驅(qū)動用電動馬達(dá)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(dá)；將上述第一驅(qū)動用電動馬達(dá)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(dá)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)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(dá)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(dá)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(jī)；執(zhí)行從上述發(fā)動機(jī)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(dá)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(jī)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(jī)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(dá)的最大轉(zhuǎn)速大于上述第二驅(qū)動用電動馬達(dá)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(dá)的最大轉(zhuǎn)速大于上述第二驅(qū)動用電動馬達(dá)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(dá)的最大轉(zhuǎn)速大于上述第二驅(qū)動用電動馬達(dá)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(dá)的最大轉(zhuǎn)速大于上述第二驅(qū)動用電動馬達(dá)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(dá)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(shí)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(jī)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(jī)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(shí)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(jī)(第一驅(qū)動用電動馬達(dá))；43 前輪用減速器(第一減速器)；51 后置電動機(jī)(第二驅(qū)動用電動馬達(dá))；53 后輪用減速器(第二減速器)；81 發(fā)動機(jī)；92 離合器機(jī)構(gòu)(摩擦卡合單元)；100:離合器機(jī)構(gòu)控制部(摩擦卡合單元控制部)。
具體實(shí)施方式
使用圖1 圖6說明本發(fā)明的第一實(shí)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(shí)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(jī)41和后置電動機(jī)51 進(jìn)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(jìn)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(jī)41和將前置電動機(jī)41的旋轉(zhuǎn)傳遞至前輪11的前輪用傳動機(jī)構(gòu)42。前置電動機(jī)41是電動馬達(dá)，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(jī)。 前置電動機(jī)41是本發(fā)明中所說的第一驅(qū)動用電動馬達(dá)的一例。前置電動機(jī)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(jī)41的電機(jī)室，在該電機(jī)室內(nèi)收容前置電動機(jī)41。該電機(jī)室由未圖示的機(jī)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(jī)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(jī)41旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，將前置電動機(jī)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(jī)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(jī)41的旋轉(zhuǎn)被傳遞至各前輪11。圖2是表示前置電動機(jī)41的特性的曲線圖。圖2中，橫軸表示前置電動機(jī)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(jī)41的轉(zhuǎn)矩。縱軸的單位是Ν·πι。縱軸表示了隨著向圖中上側(cè)延伸，轉(zhuǎn)矩增加。如圖2所示，前置電動機(jī)41的最大轉(zhuǎn)矩為TlN ·πι。 前置電動機(jī)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(shí)施方式的一例，前置電動機(jī)41能夠執(zhí)行驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，直至達(dá)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(jī)41的能夠驅(qū)動的速度區(qū)域?yàn)? 約140km/h。此處的前置電動機(jī)41的能夠驅(qū)動的速度區(qū)域是指利用前置電動機(jī)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(jī)進(jìn)行驅(qū)動時，前置電動機(jī)也會空轉(zhuǎn)，以聯(lián)動旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
車輛10的前部13配置有前置電動機(jī)41、后述的發(fā)動機(jī)81、后述的發(fā)電機(jī)82等， 因此，難以確保各裝置的配置空間。因此，在本實(shí)施方式中，前置電動機(jī)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(jìn)行驅(qū)動的大小。關(guān)于該點(diǎn)具體地進(jìn)行說明。通常行駛區(qū)域是高速公路等進(jìn)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(shí)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(jī)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(jī)變大。但是，前置電動機(jī)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(jī)。在本實(shí)施方式中，作為一例，前置電動機(jī)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(jī)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(shí)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(dá)到Vf之前，隨著車速的增加而平緩地下降。當(dāng)車速超過Vo (不包括Vo)時，轉(zhuǎn)矩急劇降低直至到達(dá)Vf。Vo是即將達(dá)到 Vf的值，在本實(shí)施方式中例如為大致130km/h。需要說明的是，前置電動機(jī)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(jī)用逆變器45配置于前部13。前置電動機(jī)用逆變器45與前置電動機(jī) 41連接，控制前置電動機(jī)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(jī)用逆變器45與該通信網(wǎng)70連接。前置電動機(jī)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(jī)用逆變器45在前部13中配置在前置電動機(jī)41的附近。前置電動機(jī)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(jī)41，使前置電動機(jī)41旋轉(zhuǎn)。此外，車輛10具有空調(diào)裝置15?？照{(diào)裝置15與前置電動機(jī)用逆變器45連接，藉助前置電動機(jī)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(jī)51 ；將后置電動機(jī)51的旋轉(zhuǎn)傳遞至后輪12的后輪用傳動機(jī)構(gòu)52 ；和后置電動機(jī)用逆變器55。后置電動機(jī)51配置在后部14。例如，可以在后部14形成收容后置電動機(jī)51的電機(jī)室，在該電機(jī)室內(nèi)收容后置電動機(jī)51。該電機(jī)室例如由機(jī)罩部件覆蓋，并能夠相對于車外打開和關(guān)閉。后置電動機(jī)51是電動馬達(dá)，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(jī)。后置電動機(jī)51是本發(fā)明所述的后輪驅(qū)動用電動馬達(dá)的一例。后置電動機(jī)51與后置電動機(jī)用逆變器55連接，利用后置電動機(jī)用逆變器55來控制旋轉(zhuǎn)。后置電動機(jī)51是本發(fā)明所述的第二驅(qū)動用電動馬達(dá)的一例。后置電動機(jī)用逆變器55在后部14中配置在后置電動機(jī)51的附近。后置電動機(jī)用逆變器55與通信網(wǎng)70連接。后置電動機(jī)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(jī)51，使后置電動機(jī) 51旋轉(zhuǎn)。后輪用傳動機(jī)構(gòu)52包括使后置電動機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)51的旋轉(zhuǎn)傳遞至各后輪12。圖4是表示后置電動機(jī)51的特性的曲線圖。圖4中，橫軸表示后置電動機(jī)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(jī)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(jī)51的最大轉(zhuǎn)矩為Τ2Ν·πι。Τ2大于Τ1(Τ2 > Tl)。即，后置電動機(jī)51采用最大轉(zhuǎn)矩大于前置電動機(jī)41的最大轉(zhuǎn)矩的后置電動機(jī)51。前置電動機(jī)41和后置電動機(jī)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(jī)51比前置電動機(jī)41的體積大。此外，后置電動機(jī)51的最大轉(zhuǎn)速小于前置電動機(jī)41的最大轉(zhuǎn)速Plrpm。后置電動機(jī)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(shí)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(shí)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(jī)41的最大轉(zhuǎn)矩和后置電動機(jī)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(jī)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(shí)施方式中，后置電動機(jī)51在時速變成Vr之前都能夠旋轉(zhuǎn)。在本實(shí)施方式中， 作為一例，Vr為約170km/h。在本實(shí)施方式中，后置電動機(jī)51的能夠驅(qū)動的速度區(qū)域?yàn)? 約170km/h的范圍。本實(shí)施方式中，后置電動機(jī)51的能夠驅(qū)動的速度區(qū)域是指后置電動機(jī) 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(jī)41和后置電動機(jī)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(jī)41的最大轉(zhuǎn)速大于后置電動機(jī)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(jī)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(jī)41 的最高轉(zhuǎn)速對應(yīng)的前輪11的最高轉(zhuǎn)速。另外，本實(shí)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(jī)51所致的最高時速Vr大于前置電動機(jī)41所致的最高時速Vf ”所表達(dá)的意思相同。車輛10包括對電池60進(jìn)行充電的發(fā)動機(jī)81、發(fā)電機(jī)82和發(fā)動機(jī)控制部85。電池60配置在車輛10的大致中央。發(fā)動機(jī)81配置在前部13。發(fā)動機(jī)81例如可以與前置電動機(jī)41同樣地收容在電機(jī)室內(nèi)。發(fā)動機(jī)81的旋轉(zhuǎn)通過第四齒輪83、第五齒輪84傳遞至發(fā)電機(jī)82。發(fā)電機(jī)82配置在前部13。第四齒輪83設(shè)置于發(fā)動機(jī)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(jī)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(jī)81的動作由發(fā)動機(jī)控制部85控制。發(fā)動機(jī)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(jī)81。當(dāng)從燃料箱96供給燃料以驅(qū)動發(fā)動機(jī)81時，該發(fā)動機(jī)81的旋轉(zhuǎn)傳遞至發(fā)電機(jī) 82，發(fā)電機(jī)82進(jìn)行發(fā)電。燃料箱96配置在車輛10的大致中央。發(fā)電機(jī)82在前部配置在前置電動機(jī)用逆變器45的附近。發(fā)電機(jī)82與前置電動機(jī)用逆變器45連接，發(fā)電機(jī)82產(chǎn)生的電力藉助前置電動機(jī)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(jī)用逆變器45和后置電動機(jī)用逆變器55發(fā)送信號，使得前置電動機(jī)41和后置電動機(jī)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(jìn)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。縱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(jī)41能夠旋轉(zhuǎn)的速度區(qū)域(在本實(shí)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(jī)41和后置電動機(jī)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(dāng)車速超過通常行駛區(qū)域時(超過前置電動機(jī)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(jī)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(dāng)電池60的蓄電量變少時，車輛控制部30驅(qū)動發(fā)動機(jī)81。當(dāng)發(fā)動機(jī)81驅(qū)動時， 發(fā)動機(jī)81的輸出軸81a的旋轉(zhuǎn)傳遞至發(fā)電機(jī)82。發(fā)電機(jī)82接受發(fā)動機(jī)81的旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行發(fā)電。由發(fā)電機(jī)82產(chǎn)生的電力藉助前置電動機(jī)用逆變器45被充電至電池60。
接著，說明車輛10的動作。當(dāng)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(jī)41發(fā)送旋轉(zhuǎn)請求，并向后置電動機(jī)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(jī)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(jī)41，使得前置電動機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)51。如圖6所示，在車輛10的車速超過前置電動機(jī)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(jī)41和后置電動機(jī)51進(jìn)行使前輪11、 后輪12行動的四輪驅(qū)動。當(dāng)車輛10的車速超過前置電動機(jī)41的能夠行駛的速度閾值時，即，當(dāng)超過通常行駛區(qū)域時，車輛控制部30發(fā)送應(yīng)當(dāng)停止前置電動機(jī)41的驅(qū)動的信號。當(dāng)前置電動機(jī)用逆變器45接收到該信號時，停止向前置電動機(jī)41供給電流。當(dāng)車輛10超過前置電動機(jī)41 的能夠驅(qū)動的速度閾值時，僅由后置電動機(jī)51驅(qū)動。當(dāng)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(jī)81進(jìn)行充電。在這樣構(gòu)成的車輛10中，前置電動機(jī)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(shí)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(jī)51驅(qū)動。因此，能夠使前置電動機(jī)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(jī)作為前置電動機(jī)41，在配置了發(fā)動機(jī)81、發(fā)電機(jī)82的前部13中，能夠使前置電動機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)41的最大轉(zhuǎn)速大于后置電動機(jī)51的最大轉(zhuǎn)速的情況下， 艮口，在后置電動機(jī)51大于前置電動機(jī)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(jī)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(jī)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(shí)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(jī)41作為本發(fā)明所述的第一驅(qū)動用電動馬達(dá)的一例，使用后置電動機(jī)51作為本發(fā)明所述的第二驅(qū)動用電動馬達(dá)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(dá)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(jī)51作為第一驅(qū)動用電動馬達(dá)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(jī)41作為第二驅(qū)動用電動馬達(dá)的另一例。在該情況下，由于能夠使后置電動機(jī)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(shí)施方式的前后輪驅(qū)動車輛。另外，對于具有與第一實(shí)施方式同樣功能的結(jié)構(gòu)標(biāo)注與第一實(shí)施方式相同的符號，省略其說明。在本實(shí)施方式中，發(fā)動機(jī)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(shí)現(xiàn)車輛10的行駛。即，在本實(shí)施方式中，車輛10是能夠利用前置電動機(jī)41、后置電動機(jī)51和發(fā)動機(jī)81行駛的混合動力電動汽車。在本實(shí)施方式中，如上所述，在發(fā)動機(jī)81也用于行駛這一點(diǎn)上與第一實(shí)施方式不同。其它構(gòu)造與第一實(shí)施方式相同。圖7是表示本實(shí)施方式的車輛10的示意圖。如圖7所示，前輪用傳動機(jī)構(gòu)42具有將發(fā)動機(jī)81的旋轉(zhuǎn)傳遞給前輪11的發(fā)動機(jī)用減速器90，使得發(fā)動機(jī)81能夠驅(qū)動前輪 11旋轉(zhuǎn)。在本實(shí)施方式中，發(fā)動機(jī)81也作為前輪驅(qū)動部40的一部分起作用。發(fā)動機(jī)用減速器90的減速比一定，保持不變。即，本實(shí)施方式是本發(fā)明所述的固定比減速器的一例。發(fā)動機(jī)用減速器90包括設(shè)置于發(fā)動機(jī)81的輸出軸81a上的第四齒輪83、第六齒輪91、離合器機(jī)構(gòu)92。第六齒輪91與第四齒輪83嚙合。離合器機(jī)構(gòu)92是本發(fā)明所述的摩擦卡合單元的一例。離合器機(jī)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(jī)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(yuǎn)離盤94的位置移動。離合器機(jī)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(jī)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(jī)構(gòu)控制部100控制。離合器機(jī)構(gòu)控制部100設(shè)置在車輛控制部30內(nèi)，離合器機(jī)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(shí)施方式中，在車輛10的車速超過前置電動機(jī)41的轉(zhuǎn)矩急劇降低的時速Vo之前，前置電動機(jī)41和后置電動機(jī)51旋轉(zhuǎn)。此時，發(fā)動機(jī)控制部85使離合器機(jī)構(gòu)92呈切斷狀態(tài)。由此，前置電動機(jī)41的旋轉(zhuǎn)不會傳遞至發(fā)動機(jī)81。此外，即使在為了進(jìn)行電池60的充電而驅(qū)動發(fā)動機(jī)81的情況下，發(fā)動機(jī)81的旋轉(zhuǎn)也不會傳遞至前輪11。當(dāng)超過作為前置電動機(jī)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(jī)41供給電力的信號，以停止利用前置電動機(jī)41的行駛。前置電動機(jī)用逆變器45當(dāng)從車輛控制部30接收到上述信號時，停止向前置電動機(jī)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(jī)81的信號。發(fā)動機(jī)控制部85當(dāng)從車輛控制部30接收上述信號時，驅(qū)動發(fā)動機(jī)81。當(dāng)發(fā)動機(jī)81被驅(qū)動時，離合器機(jī)構(gòu)控制部100使離合器機(jī)構(gòu)92變?yōu)檫B接狀態(tài)。由此，發(fā)動機(jī)81的輸出軸81a 的旋轉(zhuǎn)通過前輪用傳動機(jī)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(diǎn)進(jìn)行具體說明。圖8中，用雙點(diǎn)劃線表示了發(fā)動機(jī)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(jī)81的轉(zhuǎn)矩沒有作用于前輪11的情況與第一實(shí)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(diǎn)劃線所示，在發(fā)動機(jī)81的轉(zhuǎn)矩沒有作用于前輪11的情況下，當(dāng)超過作為前置電動機(jī)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(shí)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(jī)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(jī)81。當(dāng)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(jī)81的驅(qū)動，并且發(fā)送應(yīng)當(dāng)開始利用前置電動機(jī)41的前輪11的驅(qū)動的信號。接收到上述信號的發(fā)動機(jī)控制部85停止發(fā)動機(jī)81的驅(qū)動，離合器機(jī)構(gòu)控制部100 使離合器機(jī)構(gòu)92為切斷狀態(tài)，前置電動機(jī)用逆變器45開始供給用于驅(qū)動前置電動機(jī)41的三相交流電。在本實(shí)施方式中，對電池60進(jìn)行充電時的動作也與第一實(shí)施方式相同。在本實(shí)施方式中，能夠得到與第一實(shí)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(jī)用減速器90呈減速比一定的構(gòu)造。因此，能夠使發(fā)動機(jī)用減速器90 的構(gòu)造簡單且小型化。而且，由于發(fā)動機(jī)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(shí)施方式中，當(dāng)車速超過前置電動機(jī)41的轉(zhuǎn)矩急劇降低的速度時， 發(fā)動機(jī)81代替前置電動機(jī)41被驅(qū)動，發(fā)動機(jī)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(jī)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(jī)構(gòu)92變成連接狀態(tài)并且驅(qū)動發(fā)動機(jī)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(dá)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(jī)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(jī)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(jī)41 和發(fā)動機(jī)81驅(qū)動。此外，發(fā)動機(jī)81以離合器片93的轉(zhuǎn)速與前置電動機(jī)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(jī)41的最大轉(zhuǎn)速對應(yīng)的時速Vf 時，發(fā)動機(jī)81被驅(qū)動，離合器機(jī)構(gòu)92被連接的狀態(tài)。另外，在本實(shí)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(jī)41作為本發(fā)明所述的第一驅(qū)動用電動馬達(dá)的一例，使用后置電動機(jī)51作為本發(fā)明所述的第二驅(qū)動用電動馬達(dá)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(dá)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(jī)51作為第一驅(qū)動用電動馬達(dá)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(jī)41作為第二驅(qū)動用電動馬達(dá)的另一例。在該情況下，由于能夠使后置電動機(jī)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(shí)施方式，在實(shí)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(shí)施。此外，也可以通過將上述實(shí)施方式中所公開的多個構(gòu)成要素適當(dāng)組合而形成各種發(fā)明。例如，也可以從上述實(shí)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(shí)施方式中的構(gòu)成要素適當(dāng)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(jìn)行驅(qū)動的第一驅(qū)動用電動馬達(dá)；對所述前后輪中的另一方的車輪進(jìn)行驅(qū)動，且具有比所述第一驅(qū)動用電動馬達(dá)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(dá)；將所述第一驅(qū)動用電動馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)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(dá)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)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(dá)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(dá)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(jī)；執(zhí)行從所述發(fā)動機(jī)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(dá)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(jī)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(jī)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(xiàng)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(dá)的最大轉(zhuǎn)速大于所述第二驅(qū)動用電動馬達(dá)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(dá)的最大轉(zhuǎn)速大于所述第二驅(qū)動用電動馬達(dá)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(dá)的最大轉(zhuǎn)速大于所述第二驅(qū)動用電動馬達(dá)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(dá)的最大轉(zhuǎn)速大于所述第二驅(qū)動用電動馬達(dá)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(jī)(41)；用于驅(qū)動后輪(12)且其最大轉(zhuǎn)矩大于前置電動機(jī)(41)的最大轉(zhuǎn)矩的后置電動機(jī)(51)；將后置電動機(jī)(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(jī)(51)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)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