四轮驱动电动车辆的控制装置的制造方法

本发明涉及一种四轮驱动电动车辆的控制装置，其在驱动源中具有电动发电机，在从驱动源向前后轮的驱动力传递路径中设置有根据来自外部的指令来对前后轮驱动力分配进行控制的电子控制耦合器。

背景技术：
以往，已知在从由发动机构成的驱动源向前后轮的驱动力传递路径中设置有根据来自外部的指令来对前后轮驱动力分配进行控制的电子控制耦合器的4WD系统(例如，参照专利文献1)。专利文献1：日本特开2003-327000号公报

技术实现要素：
发明要解决的问题然而，在上述4WD系统中，存在以下问题：在设为在驱动源中具有电动发电机的电动车辆的情况下，当使用电动发电机来进行再生制动时，有时由于传递扭矩的变动而产生震动。即，在加速踏板释放操作后的制动踏板踩踏操作时，当在电子控制耦合器中存在驱动扭矩的残留扭矩的状态下再生控制介入时，会向电子控制耦合器输入滑行扭矩(与驱动扭矩方向相反的扭矩)，从而发生扭矩变动。本发明是着眼于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够防止在四轮驱动状态时因再生控制介入而产生震动的四轮驱动电动车辆的控制装置。用于解决问题的方案为了达到上述目的，本发明在驱动源中具有电动发电机，在从驱动源向前后轮的驱动力传递路径中设置有根据来自外部的指令来对前后轮驱动力分配进行控制的电子控制耦合器。在该四轮驱动电动车辆的控制装置中，具备四轮驱动力分配控制单元，该四轮驱动力分配控制单元根据车辆状态向所述电子控制耦合器输出用于设为四轮驱动状态的传递扭矩指令值。所述四轮驱动力分配控制单元具有再生控制介入协调控制部，在所述四轮驱动状态下所述电动发电机的再生控制介入时，该再生控制介入协调控制部在再生控制开始之前使所述电子控制耦合器的传递扭矩成零。发明的效果因此，在四轮驱动状态下电动发电机的再生控制介入时，在再生控制开始之前进行使电子控制耦合器的传递扭矩为零的协调控制。即，在向电子控制耦合器输入因再生控制介入而产生的滑行扭矩之前，使电子控制耦合器的残存扭矩(驱动扭矩)为零。因此，即使再生控制介入，也能够抑制电子控制耦合器的扭矩传递。其结果，能够防止在四轮驱动状态时因再生控制介入而产生震动。附图说明图1是表示应用了实施例1的控制装置的FF型的四轮驱动混合动力车辆(四轮驱动电动车辆的一例)的整体系统图。图2是表示在应用了实施例1的控制装置的四轮驱动混合动力车辆的后轮驱动系统中设置的电子控制耦合器的概要图。图3是表示电子控制耦合器的凸轮机构的立体图。图4是表示具有实施例1的4WD控制部件中的再生控制介入协调控制部的四轮驱动力分配控制系统的框图。图5是表示由再生控制介入协调控制部的再生控制介入预测判定模块执行的再生控制介入预测判定处理的流程的流程图。图6是表示由实施例1的混合控制组件执行的再生控制中的基于再生控制禁止请求的再生控制开始等待处理的流程的流程图。图7是表示在加速踏板释放操作后的制动踏板踩踏操作时在电子控制耦合器的凸轮机构中产生的震动/异响的产生机理的说明图。图8是表示比较例中的由于加速踏板释放操作后的制动踏板踩踏操作而再生控制介入时的耦合上下加速度、再生扭矩、4WD指令扭矩、实际扭矩、耦合电流、车速、制动、加速的各特性的时间图。图9是表示实施例1中的由于加速踏板释放操作后的制动踏板踩踏操作而再生控制介入时的耦合上下加速度、再生扭矩、4WD指令扭矩、实际扭矩、耦合电流、车速、制动、加速的各特性的时间图。具体实施方式以下，根据附图所示的实施例1来说明实现本发明的四轮驱动电动车辆的控制装置的最佳方式。实施例1首先，对结构进行说明。将应用了实施例1的控制装置的FF型的四轮驱动混合动力车辆(四轮驱动电动车辆的一例)的结构分为“整体系统结构”、“电子控制耦合器的详细结构”、“再生控制介入协调控制的详细结构”来进行说明。[整体系统结构]图1表示FF型的四轮驱动混合动力车辆的整体系统。以下，根据图1来说明FF型的四轮驱动混合动力车辆的整体系统结构。如图1所示，在FF型的四轮驱动混合动力车辆的前轮驱动系统中具备定子马达1、横置发动机2、第一离合器3(简称“CL1”)、电动发电机4(简称“MG”)、第二离合器5(简称“CL2”)以及皮带式无级变速机6(简称“CVT”)。皮带式无级变速机6的输出轴经由终减速齿轮传动机构7、差动齿轮8以及左右前轮驱动轴9L、9R而与左右前轮10L、10R驱动连结。所述定子马达1是摇转马达，具有与设置在横置发动机2的曲轴的发动机启动用齿轮相啮合的齿轮，在发动机启动时使曲轴旋转进行驱动。该定子马达1将12V电池22作为电源来进行驱动。所述横置发动机2是将曲轴方向设为车宽方向而配置在前部车厢的发动机，具有电动水泵12以及检测横置发动机2的反转的曲轴旋转传感器13。所述第一离合器3是插入安装于横置发动机2与电动发电机4之间的利用液压动作的常开的干式多板摩擦离合器，利用第一离合器液压来控制完全接合/滑动接合/释放。所述电动发电机4是经由第一离合器3而与横置发动机2连结的三相交流的永磁体型同步马达。该电动发电机4将后述的强电电池21作为电源，在定子线圈上经由AC电气配线27连接有在动力运转时将直流转换为三相交流、在再生时将三相交流转换为直流的逆变器26。所述第二离合器5是插入安装于电动发电机4与作为驱动轮的左右前轮10R、10L之间的利用液压动作的湿式的多板摩擦离合器，通过第二离合器液压来控制完全接合/滑动接合/释放。实施例1的第二离合器5借用设置于由行星齿轮构成的皮带式无级变速机6的前进后退切换机构的前进离合器5a和后退制动器5b。也就是说，在前进行驶时，前进离合器5a设为第二离合器5，在后退行驶时，后退制动器5b设为第二离合器5。所述皮带式无级变速机6是利用针对主油室和副油室的变速液压改变皮带的卷绕直径来获得无级的变速比的变速机。在该皮带式无级变速机6中具有主油泵14(机械驱动)、副油泵15(马达驱动)以及将通过调整来自主油泵14的泵排出压力所生成的管线液压PL作为气源压力来产生第一、第二离合器液压以及变速液压的未图示的控制阀部件。此外，主油泵14通过电动发电机4的马达轴(＝变速机输入轴)被驱动而旋转。副油泵15主要被用作产生润滑冷却用油的辅助泵。由所述第一离合器3、电动发电机4以及第二离合器5构成1马达·2离合器的驱动系统，作为该驱动系统的主要的驱动方式，具有“EV模式”和“HEV模式”。“EV模式”是将第一离合器3释放并将第二离合器5接合而仅具有电动发电机4来作为驱动源的电动汽车模式，将“EV模式”下的行驶称为“EV行驶”。“HEV模式”是将两个离合器3、5接合而具有横置发动机2和电动发电机4来作为驱动源的混合动力车模式，将“HEV模式”下的行驶称为“HEV行驶”。此外，图1的再生协调制动部件16是在制动操作时原则上伴随着再生动作的进行而控制总制动扭矩的设备。在该再生协调制动部件16中具备制动踏板、利用横置发动机2的吸气负压的负压增压器、以及主缸。而且，在制动操作时，进行再生部分/液压部分的协调控制使得通过液压制动力来分担从基于踏板操作量的请求制动力减去再生制动力后的部分。如图1所示，在FF型的四轮驱动混合动力车辆的前轮驱动系统中具备传递机构40、传动轴41、电子控制耦合器42、后轮最终驱动器(Rearfinaldrive)43、左右后轮驱动轴44R、44L以及左右后轮11R、11L。所述传递机构40在与电子控制耦合器42连接后，将来自差动齿轮8的驱动扭矩经由传动轴41、电子控制耦合器42、后轮最终驱动器43以及左右后轮驱动轴44R、44L传递至左右后轮11R、11L。此外，在后面记述电子控制耦合器42的详细结构。作为FF混合动力车辆的电源系统，如图1所示那样具备作为电动发电机电源的强电电池21以及作为12V系列负载电源的12V电池22。所述强电电池21是作为电动发电机4的电源所搭载的二次电池，例如使用将由很多的电池单元构成的电池模块设定在电池组盒内而成的锂离子电池。在该强电电池21中内置有将进行强电的供给/切断/分配的中继电路集成得到的接线盒，还附设有具有电池冷却功能的冷却风扇部件24以及监视电池充电容量(电池SOC)、电池温度的锂电池控制器86。所述强电电池21与电动发电机4经由DC电气配线25、逆变器26以及AC电气配线27连接。在逆变器26中附设有进行动力运转/再生控制的马达控制器83。也就是说，逆变器26在通过强电电池21的放电来驱动电动发电机4的动力运转时，将来自DC电气配线25的直流转换为朝向AC电气配线27的三相交流。另外，在通过电动发电机4的发电来对强电电池21进行充电的再生时，将来自AC电气配线27的三相交流转换为朝向DC电气配线25的直流。所述12V电池22是作为辅机类即12V系列负载的电源所搭载的二次电池，例如使用发动机车辆等中搭载的铅蓄电池。强电电池21与12V电池22经由DC分支电气配线25a、DC/DC转换器37以及电池电气配线38连接。DC/DC转换器37将来自强电电池21的数百伏特电压转换为12V，设为通过混合控制组件81控制该DC/DC转换器37来管理12V电池22的充电量的结构。作为FF混合动力车辆的控制系统，如图1所示那样具备混合控制组件81(简称：“HCM”)作为承担适当地管理车辆整体的消耗能量的功能的统一控制单元。作为与该混合控制组件81连接的控制单元，具有发动机控制组件82(简称：“ECM”)、马达控制器83(简称：“MC”)、CVT控制部件84(简称：“CVTCU”)、4WD控制部件85(简称：“4WDCU”)以及锂电池控制器86(简称：“LBC”)。包括混合控制组件81在内的这些控制单元以能够双向交换信息的方式通过CAN通信线90(CAN为“ControllerAreaNetwork(控制器局域网)”的简称)连接。所述混合控制组件81根据来自各控制单元、点火开关91、加速踏板开度传感器92、车速传感器93等的输入信息进行各种控制。发动机控制组件82进行横置发动机2的燃料喷射控制、点火控制、燃料切断控制等。马达控制器83进行利用逆变器26的电动发电机4的动力运转控制、再生控制等。CVT控制部件84进行第一离合器3的接合液压控制、第二离合器5的接合液压控制、皮带式无级变速机6的变速液压控制等。锂电池控制器86对强电电池21的电池SOC、电池温度等进行管理。所述4WD控制部件85被输入来自4WD模式开关94、车轮速度传感器95、转角传感器96、横摆率传感器97、加速度传感器98、制动开关99等的信号。而且，在进行了规定的运算处理之后，向电子控制耦合器42输出传递扭矩指令值。例如，在通过4WD模式开关94选择了自动(AUTO)时，通过高选择来从初始扭矩处理、转速差扭矩处理以及驱动力分配扭矩处理中选择最终指令扭矩，并控制向前轮10R、10L和后轮11R、11L的驱动力分配。所控制的驱动力分配比是(前轮分配比:后轮分配比)为从(100％:0％、前轮驱动)至(50％:50％、四轮等量分配驱动)的无级的分配比。[电子控制耦合器的详细结构]图2是表示电子控制耦合器42的概要图，图3是表示电子控制耦合器42的凸轮机构的立体图。以下，根据图2和图3来说明电子控制耦合器42的详细结构。如图2和图3所示，所述电子控制耦合器42具备螺线管45、耦合输入轴46、耦合输出轴47、离合器壳体48、电枢49、控制离合器50、控制凸轮51、主凸轮52、球53、主离合器54以及凸轮槽55。所述耦合输入轴46的一端部与传动轴41连结，另一端部固定于离合器壳体48。耦合输出轴47固定于后轮最终驱动器43的输入齿轮。所述控制离合器50是插入安装于离合器壳体48与控制凸轮51之间的离合器。主离合器54是插入安装于离合器壳体48与耦合输出轴47之间的离合器。如图3所示，凸轮机构包括所述控制凸轮51、主凸轮52、以及被夹持在形成于两个凸轮51、52的凸轮槽55、55之间的球53。在此，关于电子控制耦合器42的接合动作进行说明。首先，当根据来自4WD控制部件85的指令使电流流过螺线管45时，在螺线管45周围产生磁场，将电枢49向控制离合器50侧吸引。控制离合器50被受到吸引的该电枢49按压而产生摩擦扭矩，控制离合器50所产生的摩擦扭矩被传递至凸轮机构的控制凸轮51。被传递至控制凸轮51的扭矩经由凸轮槽55、55和球53而被放大、转换为轴方向的扭矩，将主凸轮52向前方推压。主凸轮52按压主离合器54，使主离合器54产生与电流值成比例的摩擦扭矩。主离合器54所产生的扭矩经过耦合输出轴47，作为驱动扭矩被传递至后轮最终驱动器43。[再生控制介入协调控制的详细结构]图4表示具有4WD控制部件85中的再生控制介入协调控制部的四轮驱动力分配控制系统。以下，根据图4来说明具有再生控制介入协调控制部的四轮驱动力分配控制系统的结构。如图4的实线框所示，所述四轮驱动力分配控制系统具备基于车速的初始扭矩处理部B01、基于前后转速差的转速差扭矩处理部B02以及基于加速踏板开度和驱动力的驱动力分配扭矩处理部B03。而且，具备在来自各处理部B01、B02、B03的扭矩中通过高选择来进行选择的最终指令扭矩选择部B04。还具备最终指令扭矩减少变化率限制部B06以及最终指令扭矩模块B07，其中，该最终指令扭矩减少变化率限制部B06针对所选择的最终指令扭矩，根据通常时(缓梯度)模块B05来限制减少变化率，该最终指令扭矩模块B07将减少变化率被限制后的扭矩设为最终指令扭矩。如图4的虚线框所示，所述再生控制介入协调控制部还具备再生控制介入预测判定模块B08、扭矩切换模块B09、控制判定时(陡梯度)模块B10以及梯度切换模块B11。所述再生控制介入预测判定模块B08被输入加速踏板开度、车速以及螺线管电流值，在车速处于再生车速区域、加速踏板开度为阈值以下且未将螺线管通电电流小于阈值的状态维持固定时间以上时，输出再生控制介入预测判定信号(图5)。所述扭矩切换模块B09当被输入来自再生控制介入预测判定模块B08的再生控制介入预测判定信号时，将来自初始扭矩处理部B01的扭矩设为零(切断)，并将来自转速差扭矩处理部B02的扭矩设为零(切断)。所述梯度切换模块B11当被输入来自再生控制介入预测判定模块B08的再生控制介入预测判定信号时，从来自通常时(缓梯度)模块B05的通常时减少梯度(缓梯度)切换为来自控制判定时(陡梯度)模块B10的控制判定时减少梯度(陡梯度)。图5表示由4WD控制部件85的再生控制介入预测判定模块B08执行的再生控制介入预测判定处理的流程。以下，关于图5的各步骤进行说明。在步骤S01中，判断车速是否超过在制动操作时进行再生的下限阈值。在“是(YES)”(车速>下限阈值)的情况下，进入步骤S02，在“否(NO)”(车速≤下限阈值)的情况下，进入步骤S06。在步骤S01中判断为车速>下限阈值之后，在步骤S02中，判断车速是否小于在制动操作时进行再生的上限阈值。在“是”(车速<上限阈值)的情况下，进入步骤S03，在“否”(车速≥上限阈值)的情况下，进入步骤S06。在步骤S02中判断为车速<上限阈值之后，在步骤S03中，判断加速踏板开度是否小于阈值。在“是”(加速踏板开度<阈值)的情况下，进入步骤S04，在“否”(加速踏板开度≥阈值)的情况下，进入步骤S06。在此，加速踏板开度的阈值是用于判定加速踏板释放的阈值，本来是零，但是被设定为考虑到传感器噪声等的少量的开度值。在步骤S03中判断为加速踏板开度<阈值之后，在步骤S04中，判断是否未将螺线管通电电流<阈值的状态维持固定时间以上。在“是”(螺线管通电电流<阈值的状态的持续时间小于固定时间)的情况下，进入步骤S05，在“否”(螺线管通电电流<阈值的状态持续固定时间以上)的情况下，进入步骤S06。在此，螺线管通电电流的阈值是用于判定螺线管通电电流为零的阈值，本来是零，但是被设定为考虑到电流的微小变动等的少量的电流值。另外，关于固定时间，是以如下方式设定的：通过实验测定在使向电子控制耦合器42输入的螺线管通电电流为零之后、控制离合器50和主离合器54的分离动作完成从而传递扭矩为零所需要的时间，根据其测定结果来设定该固定时间。在步骤S04中判断为螺线管通电电流<阈值的状态的持续时间小于固定时间之后，在步骤S05中，输出再生控制介入预测判定信号，根据该再生控制介入预测判定信号的输出来切断初始扭矩控制、转速差控制，将螺线管通电电流的减少梯度从基于通常时的缓梯度的减少切换为基于陡梯度的减少，并结束处理。在此，当输出了再生控制介入预测判定信号时，对混合控制组件81的再生控制部输出再生控制禁止请求。在步骤S01、步骤S0...