(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃エンジン、このエンジンによって駆動される電気モータ／発電機、このモータ／発電機に接続された第１インバータ／整流器、この第１インバータ／整流器に接続されたバス、このバスに接続された第２インバータ／整流器、及びこの第２インバータ／整流器の出力に接続されたトラクションモータ／発電機、オペレータ速度制御部材、及び前記第２インバータ／整流器の電流出力を前記速度制御部材の位置の関数として制御するために前記第２インバータ／整流器に接続された制御装置および前記各トラクションモータ／発電機用の閉じた速度制御ループであって、前記制御装置が前記オペレータ速度制御部材からの指令された速度と前記モータ／発電機の検知された速度との差から速度エラーを計算し、該速度エラーの関数として前記モータ／発電機に電流を供給する、閉じた速度制御ループを備える車輛電気駆動システムの制限制御装置であり、前記制限制御装置が、
オペレータ制御式制限制御部材、及び
前記制限制御部材に連結されており、前記制限制御部材の位置を表す制限コマンド信号を発生するトランスジューサを含み、前記制御装置は、前記速度制御部材を介してオペレータにより指令された速度でトラクションモータ／発電機を駆動し、また制限コマンド信号を受け取り、前記第２インバータ／整流器によって前記トラクションモータ／発電機に供給された電流を、制限コマンド信号の関数である制限電流に制限する、可変電流制限制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置において、前記制御装置、前記制限制御部材、及び前記トランスジューサが協働し、制限電流を前記制限制御部材の移動に応じて変化させる、可変電流制限制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の制御装置において、
ばねが前記制限制御部材を上限位置に押圧し、
前記制御装置により前記第２インバータ／整流器が前記トラクションモータ／発電機に制限電流を供給するが、この制限電流は、前記速度制御装置によって指令された速度に達するのに必要な電流以下である、可変電流制限制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の制御装置において、
前記制限制御部材は、足踏みペダルである、可変電流制限制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載の制御装置において、
前記制御装置は、前記制限コマンド信号がゼロから最大値まで変化するように、前記トランスジューサからの信号を計数する、可変電流制限制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の制御装置において、
前記制限制御部材は一杯に持ち上げられた位置から一杯に押し込んだ位置まで移動自在であり、
前記制御装置は、前記トランスジューサからの信号に相殺を加え、その結果、ゼロの制限コマンド信号は、一杯に押し込んだ制限制御部材位置以下と対応し、１００％の制限コマンド信号は、一杯に持ち上げられた制限制御部材位置以下と対応する、可変電流制限制御装置。
【請求項７】
内燃エンジン、このエンジンによって駆動される電気モータ／発電機、このモータ／発電機に接続された第１インバータ／整流器、この第１インバータ／整流器に接続されたバス、このバスに接続された第２インバータ／整流器、及びこの第２インバータ／整流器の出力に接続されたトラクションモータ／発電機、オペレータ速度制御部材、及び前記第２インバータ／整流器の電流出力を前記速度制御部材の位置の関数として制御するために前記第２インバータ／整流器に接続された制御装置（４０）および前記各トラクションモータ／発電機用の閉じた速度制御ループであって、前記制御装置が前記オペレータ速度制御部材からの指令された速度と前記モータ／発電機の検知された速度との差から速度エラーを計算し、該速度エラーの関数として前記モータ／発電機に電流を供給する、閉じた速度制御ループを備える車輛電気駆動システムの制限制御装置を持つ車輛電気駆動システムの別の制御装置（５０、５２）において、
オペレータ制御式足踏みペダル、及び
前記足踏みペダルに連結されており、前記足踏みペダルの位置を表す制限信号を発生するトランスジューサを含み、前記制御装置（４０）は、トランスジューサ信号を受け取り、前記第２インバータ／整流器によって前記トラクションモータ／発電機に供給された電流を、トランスジューサ信号の関数である制限電流に制限する、可変電流制限制御装置。
【請求項８】
請求項７に記載の別の制御装置（５０、５２）において、前記制御装置（４０）、前記足踏みペダル、及び前記トランスジューサが協働し、前記制限電流を前記足踏みペダルの移動に応じて変化する、可変電流制限制御装置。
【請求項９】
請求項７に記載の別の制御装置（５０、５２）において、
ばねが前記足踏みペダルを上限位置に付勢し、
前記制御装置（４０）により前記第２インバータ／整流器は前記トラクションモータ／発電機に最大量の電流を供給するが、この電流は、前記足踏みペダルがその上限位置にある場合に前記速度制御装置によって指令された速度に達するのに必要とされる電流以下である、可変電流制限制御装置。
【請求項１０】
車輛電気駆動システムにおいて、
内燃エンジン、
このエンジンによって駆動される電気モータ／発電機、
このモータ／発電機に接続された第１インバータ／整流器、
この第１インバータ／整流器に接続されたバス、
このバスに接続された第２インバータ／整流器、
この第２インバータ／整流器の出力に接続されたトラクションモータ／発電機、
オペレータ速度制御部材、
前記第２インバータ／整流器の電流出力を前記速度制御部材の位置の関数として制御するために前記第２インバータ／整流器に接続された制御装置、
前記各トラクションモータ／発電機用の閉じた速度制御ループであって、前記制御装置が前記オペレータ速度制御部材からの指令された速度と前記モータ／発電機の検知された速度との差から速度エラーを計算し、該速度エラーの関数として前記モータ／発電機に電流を供給する、閉じた速度制御ループ、
オペレータ制御式足踏みペダル、及び
前記足踏みペダルに連結されたトランスジューサであって、前記足踏みペダルの位置を表すトランスジューサ信号を発生し、このトランスジューサ信号は、前記制御装置に伝えられ、前記制御装置は、前記第２インバータ／整流器が前記トラクションモータ／発電機に供給した電流を前記トランスジューサ信号の関数として制限電流に制限する、トランスジューサを含む、システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輛用電気駆動システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
変速数が限られており、構成要素の設計及び製造に費用がかかり、車輛形体のオプションが限られているといった、機械式トランスミッションシステムの不都合を或る程度解消するため、車輛電気駆動システム即ちＡＣ電気トラクション駆動装置が提案されてきた。このような電気駆動システムは、１９９６年１０月２２日にグレイヤー等に賦与された米国特許第５，５６８，０２３号に示されているように、代表的には、ＤＣバスに接続されたインバータ／整流器に接続されたエンジン駆動式３相電動モータ／発電機を含む。バスはインバータ／整流器に供給し、このインバータ／整流器は、アクスル又は車輪を駆動するトラクションモータ／発電機に電力を供給する。インバータ／整流器は、バスのＤＣ電流を、オペレータに指示された速度で車輪を駆動する周波数の３相ＡＣ電流に変換する。駆動輪を通してトラクターに供給された、トラクターを必要以上の速度で移動する傾向がある外部動力源は、モータを発電機として作動し、動力変換の全ての順序が逆になり、エンジン内に戻る機械的動力を再生する。この再生作用により、エンジンは、外部から加えられた負荷から、現在の機械式トランスミッションと同様の方法で、動力を吸収する。
【０００３】
代表的には、トラクションモータ／発電機の速度は、モータを駆動する電流の周波数を制御することによって制御される。速度制御装置が係合したとき、駆動装置は全力又はトルクの作用と係合する。機械式トランスミッションを備えた従来のトラクターのオペレータは、クラッチペダルを押して車輛を駆動するトルクを解放するか或いは減少することができる。このような機械式クラッチをゆっくりと係合し又は係合解除することによって、オペレータは、車輛を移動するためにエンジンにより加えられたトルクを制御できる。従って、クラッチの係合を調整することにより、オペレータは、車輪が及ぼすことができる駆動力又はトルクを制御することによって車輛の移動を制御する。同様のクラッチ型制御装置を電動システムに設けることが望ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、従来の機械式駆動車輛のクラッチ制御装置と同様の方法で作動する制御装置を持つ車輛電気駆動システムを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
これらの及び他の目的は、車輛電気駆動システムが、エンジン駆動式電動モータ／発電機、このモータ／発電機に接続された第１インバータ／整流器、この第１インバータ／整流器に接続されたバス、このバスに接続された第２インバータ／整流器、及びこの第２インバータ／整流器の出力に接続されたトラクションモータ／発電機を含む、本発明によって達成される。電子式制御装置は、オペレータ速度制御部材に応じてインバータ／整流器の作動を制御する。更に、オペレータ制御式足踏みペダルが、この足踏みペダルの位置を表す制限コマンド信号を発生するトランスジューサに連結されている。電子式制御ユニットは、制限コマンド信号を受け取り、第２インバータ／整流器がトラクションモータ／発電機に供給する電流を制限電流に制限する。この電流は、制限コマンド信号及びモータ速度の関数である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、車輛用電気駆動システム１０は、電子式エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１３によって制御される内燃エンジン１２を含む。このエンジン１２は、三相電動モータ／発電機１４を駆動する。この電動モータ／発電機１４は、高圧ＤＣバス１８に接続された双方向性インバータ／整流器１６に電力を供給し、又はこれから電力を受け取る。バス１８は、電力を双方向性インバータ／整流器２０及び２２に電力を供給し、又はこれから電力を受け取る。インバータ／整流器２０は、前輪２６を駆動するか或いはこれらの前輪から動力を受け取るトラクションモータ／発電機２４に接続されている。インバータ／整流器２２は、アクスル３２及び減速器３４を介して後輪３０を駆動するか或いはこれらの後輪から動力を受け取るトラクションモータ／発電機２８に接続されている。減速器３４は、高／低レンジセレクターレバー３７によって制御される高／低レンジボックス３５を含む。各インバータ／整流器１６、２０、及び２２は、対応するマイクロ制御装置１７、２１、及び２３の夫々によって制御される。自動車及びバス用の駆動装置で通常使用されるバッテリーが駆動列に含まれない。
【０００７】
モータ２４及び２８は、好ましくはＤＣブラシレス永久磁石モータである。好ましくは、後モータ２８は、機械シフト式２速ギヤボックスを通して後アクスルを駆動する。変速段が２段であるため、モータの作動効率が向上する。これは、高速ギヤは、輸送速度に必要な速度をアクスルに提供し、低速ギヤが低速での強力な引っ張りに必要なトルクをアクスルに提供するためである。
【０００８】
電子式車輛制御ユニットＶＣＵ４０には、オペレータ制御アッセンブリ３６、ＥＣＵ１３、様々なセンサ（図示せず）、及びマイクロ制御装置２１及び２３が接続されている。図２で最もよくわかるように、制御アッセンブリ３６は、案内スロット６４内で移動自在の速度制御レバー６２（又はパドル等）を含む。案内スロット６４は、前進ブランチ６６、後退ブランチ６８、パーキングブランチ７０、ニュートラル位置７２、及びゼロ速度保持位置７４を備えている。制御アッセンブリ３６は、レバー６２に作動的に連結された従来のトランスジューサ７６を更に含む。このトランスジューサは、レバー位置信号を発生し、この信号がＶＣＵ４０に伝えられる。制御アッセンブリは、ジョン・ディーア７０００シリーズ（登録商標）のトラクターで使用されているシフト四分円と同様であるのがよい。更に、制御アッセンブリ３６は、好ましくは、レバー６２に作動的に連結されたトルク保持スイッチ７８を含む。このスイッチは、レバー６２がニュートラル位置又はパーキング位置にある場合にトルク保持信号を発生する。
【０００９】
図１を再び参照すると、ロータ位置センサ４４、４６、及び４８が各モータ／発電機１４、２４、及び２８に接続されており、回転位置信号を対応するマイクロ制御装置２１、２３、及び４２に供給する。これらの制御装置は、前記センサから速度信号を受け取る。インバータ／整流器２０、２２は、ＤＣバス電流を、オペレータが速度制御レバー６２を介して指令した速度で車輪を駆動する周波数の３相ＡＣ電流に変換する。ロータ位置センサ４６、４８及びマイクロ制御装置２１、２３は、電気駆動モータ２４及び２８の各々について、閉じた速度制御ループを形成し、マイクロ制御装置２１、２３は、レバー６２からの指令速度とセンサ４６、４８から得られた実際の速度との間の差から速度エラーを計算し、速度エラーの関数として電流をモータに加える。
【００１０】
本発明によれば、追加のオペレータ制御装置、好ましくは足踏み式ペダル５０がトランスジューサ５２、例えばポテンショメータに連結されている。このトランスジューサは、ペダル５０の位置を表すトランスジューサ信号（即ち制限コマンド信号）を発生する。ばね５４がペダル５０を持ち上げ位置に押圧する。３位置前輪駆動ＦＷＤスイッチ５６及び左右のブレーキスイッチ５８及び６０もまたＶＣＵ４０に接続されている。ブレーキスイッチは、好ましくは、左右のブレーキペダル（図示せず）に作動的に連結されている。ＶＣＵ４０は、スイッチ５６、５８、及び６０、速度制御レバー６２、及びクラッチペダルトランスジューサ５２から信号を受け取る。ＶＣＵ４０は、更に、高／低レンジボックス３５の状態を表す信号をＶＣＵ４０に提供するレンジボックスセンサスイッチ６１から信号を受け取る。ＶＣＵ４０は、図３に簡単な形態で示すアルゴリズムを実行し、値が０％乃至１００％の範囲で変化できるトルク制限信号を発生する。インバータ／整流器２０、２２、及びこれらと関連したマイクロ制御装置２１、２３は、トルク制限信号に応じて協働し、トラクションモータ／発電機２４、２８に供給される電流を制限し、そのトルクをこれに従って制限する。
【００１１】
次に図３を参照すると、アルゴリズムは、マイクロ制御装置２１、２３に加えられる車輛速度コマンド値を発生する主アルゴリズムループ（図示せず）を呼び出したときに工程１００で開始する。工程１０２は、様々なセンサ及びオペレータ入力を走査し、アナログ信号をデジタル信号に変換する。工程１０４は、工程１０２からの値を工学単位に変換する。工程１０６は、トランスジューサ５２からの信号を計量し且つ相殺を加え、クラッチコマンドを形成する。クラッチコマンド信号の範囲は、ペダル５０の移動範囲の上部分と対応する。好ましくは、１００％クラッチコマンド信号は、ペダル５０がその一杯に持ち上げられた位置の僅かに下にある所定位置と対応し、ゼロクラッチコマンド信号は、ペダル５０を約７５％踏み込んだ場合、あるいは一杯に押し込んだ制限制御部材位置以下と対応する。工程１０８は、車輛モード及び速度制御レバー６２の位置に基づいて車輛速度コマンド信号（Ｖｅｈ ｓｐｄ ｃｍｄ）を計算する。
【００１２】
工程１１０は、入力コマンドの一貫性を検査し、安全性検査を行う。不合格の場合には、工程１１０は、アルゴリズムを工程１１２に差し向ける。工程１１２は、車輛速度コマンド値をゼロに設定し、トルク制限値をゼロに設定する。工程１１０はその外の場合にはアルゴリズムを工程１１４に差し向ける。
【００１３】
工程１１４は、車輛速度コマンド値の変化率を制限する。
工程１１６は、所望の速度に達する上で必要とされる後モータ速度を、車輛速度コマンド値Ｖｅｈ ｓｐｄ ｃｍｄに基づいて、及び後ギヤ比に基づいて、以下のＣ言語コンピューターステートメントに従って計算する。
ＲＲＧｒａｔ＝Ｈｉ Ｇｅａｒ Ｒａｔｉｏ；
ｉｆ（Ｌｏ Ｒｎｇ）
ＲＲＧｒａｔ＝Ｌｏ Ｇｅａｒ Ｒａｔｉｏ；
Ｒｍｏｔ Ｓｐｄ Ｃｍｄ＝ＲＲＧｒａｔ＊ｖｅｈ ｓｐｄ ｃｍｄ；
Ｖｅｈ ｓｐｄ ｃｍｄは、オペレータ入力から計算され、実際の車輛速度によって制限された車輛速度コマンドである。有効後ギヤボックス／タイヤ比の値の関数である場合には、ＲＲＧｒａｔはレンジボックスセンサ６１から決定される。Ｌｏ Ｒｎｇは、セレクター３７がその低速範囲位置にある場合に真である。Ｈｉ Ｇｅａｒ Ｒａｔｉｏは、レンジボックス３５の高速範囲における後輪の速度の車輛速度に対する比である。後輪の転動半径並びに実際のギヤ減速の効果を含む。Ｌｏ Ｇｅａｒ Ｒａｔｉｏは、低速範囲での後輪速度の車輛速度に対する比である。最後に、後モータ速度コマンド即ちＲｍｏｔ Ｓｐｄ Ｃｍｄは、ギヤ比即ちＲＲＧｒａｔ×ｖｅｈ ｓｐｄ ｃｍｄの関数として計算される。
【００１４】
工程１１８は、後モータトルク限度値を、クラッチコマンド信号の位置及び速度制御レバー６２の位置の関数として、以下のＣ言語コンピューターステートメントに従って計算する。
Ｒｍｏｔ Ｔｏｒｑ Ｌｉｍ＝Ｔｏｒｑ Ｌｉｍ；
ｉｆ（（Ｔｒｑ Ｈｌｄ＝＝ＦＡＬＳＥ））
Ｒｍｏｔ Ｔｏｒｑ Ｌｉｍ＝０．０；
後アクスルトルクレベル（Ｒｅａｒ  Ａｘｌｅ  Ｔｏｒｑｕｅ  Ｌｅｖｅｌ）は、オペレータのクラッチペダルの位置に基づいて速度を制御するために使用される利用可能なトルクの所望のパーセンテージであるＴｏｒｑ Ｌｉｍと等しく設定される。結果的に得られたＲｍｏｔ Ｔｏｒｑ Ｌｉｍを後モータ制御装置に通す。これは、指令された後モータ速度を維持しようとする試みにおいて制御装置が加えることができる利用可能なトルクの最大パーセンテージである。負荷トルクがこのレベル以下である場合には、指令されたモータ（車輪）速度が維持される。負荷トルクはこのレベル以上である場合には、モータ（車輪）速度が低下する。
【００１５】
Ｔｏｒｑ Ｈｌｄ＝＝ＦＡＬＳＥステートメントは、速度制御レバー６２のニュートラル位置７２について検査を行う。Ｔｒｑ Ｈｌｄは、操作レバー６２がゼロ速度位置７４にない場合には常に真である。レバー６２がゼロ速度位置にある場合には、オペレータは、Ｔｒｑ Ｈｌｄスイッチ７８の係合及び係合解除を行うことにより、Ｔｒｑ Ｈｌｄを、モータ制御装置１７がトルクを（最大でＴｏｒｑ Ｌｉｍまで）加えて指令速度（ゼロ）を維持する真にするか或いは、クラッチペダル５０の位置に拘わらず、空転（ニュートラル）又はゼロモータトルクを指令する偽にする。
【００１６】
工程１２０は、所望の速度に達する上で必要な前モータ速度コマンド値即ちＦｍｏｔ Ｓｐｄ Ｃｍｄを車輛速度コマンド値に基づいて、及び前ギヤ比に基づいて、以下のＣ言語コンピューターステートメントに従って計算する。
Ｆｍｏｔ Ｓｐｄ Ｃｍｄ＝ｖｅｈ ｓｐｄ ｃｍｄ＊ＦＲＧｒａｔ＊Ｂｓｔ；ここで、ＦＲＧｒａｔは、前輪の速度と後輪の速度との間の比である（後タイヤ転動半径の効果並びに実際のギヤ減速の効果を含む）。Ｂｓｔは、負荷が適切に分配された状態を維持するための、前輪の後輪速度に対する有効ブースト比である。かくして、前モータ速度コマンドは、車輛速度コマンド、有効ギヤ比、及びブーストファクタの積である。
【００１７】
両ブレーキペダルを同時に踏み込むことによって、この速度コマンドは、工程１２２と関連して以下に説明するように変化する。
工程１２２は、前モータトルク限度値を、ペダル５０の位置及び速度制御レバー６２の位置の関数として、以下のＣ言語コンピューターステートメントに従って計算する。
0003811373.tif 000002
ステートメント（１）では、前モータトルク限度は、クラッチペダル５０の位置に基づいて設定され、ここでは、Ｔｏｒｑ Ｌｉｍは、クラッチペダル５０の位置に基づいた速度制御に使用される利用可能なトルクの所望のパーセンテージである。結果的に得られたＦｍｏｔ Ｔｏｒｑ Ｌｉｍを前モータ制御装置２１に通す。これは、指令された前モータ速度を維持する試みにおいて制御装置が加えることができる利用可能なトルクの最大パーセンテージである。負荷トルクがこのレベル以下である場合には、指令されたモータ（車輪）速度が維持される。負荷トルクがこのレベル以上である場合には、モータ（車輪）速度が低下する。
【００１８】
ステートメント２及び３において、Ｔｒｑ Ｈｌｄ値はスイッチ７８の状態を表す。これは、操作レバー６２がゼロ速度位置７４にない場合には常に真である。制御レバー６２がゼロ速度位置７４にある場合には、オペレータは、Ｔｒｑ Ｈｌｄスイッチ７８の係合又は係合解除を行い、Ｔｒｑ Ｈｌｄを、モータ制御装置がトルク（最大Ｔｏｒｑ Ｌｉｍまで）を加えて指令速度（ゼロ）を維持する真にするか或いは、クラッチペダル５０の位置に拘わらず、空転（ニュートラル）トルク又はゼロモータトルクを指令する偽にする。
【００１９】
ステートメント４及び５に関し、３位置スイッチ５６は前輪駆動装置の係合を制御する。スイッチ５６の三つの位置は、ＭＦＷＤ Ｏｎを真又は偽に設定し、又は第３オートマチックモードに設定する。オートマチックモードでは、前輪駆動装置は、Ａｕｔｏ ｍａｘｆ（前進している場合）の速度以下で係合し（Ｆｍｏｔ Ｔｏｒｑ Ｌｉｍ＝Ｔｏｒｑ Ｌｉｍ）、前記速度以上で係合解除する（Ｆｍｏｔ Ｔｏｒｑ Ｌｉｍ＝０）。後退モード及びオートマチックモードでは、前輪駆動装置がＡｕｔｏ ｍａｘｒ以下の速度で係合し（Ｆｍｏｔ Ｔｏｒｑ Ｌｉｍ＝Ｔｏｒｑ Ｌｉｍ）、前記速度以上で係合解除する（Ｆｍｏｔ Ｔｏｒｑ Ｌｉｍ＝０）。
【００２０】
ステートメント６乃至１２は、ＭＦＷＤ Ａｕｔｏ特徴を実行する。
ステートメント１３乃至１７を作動することにより、前モータ制御装置２１は、前モータ２４のトルクを、前モータ速度コマンドが３０００ｒｐｍを越えている場合にはいつでも、クラッチペダル５０によって低いトルクが指令されるまで、最大値の１０％の最小値に維持する。
【００２１】
ステートメント１８乃至２１は、ブレーキペダルオーバーライド機能を提供する。ブレーキ５８、６０を掛けたとき（Ｒｔ Ｂｒｋ＝真、及びＬｔ Ｂｒｋ＝真）に前輪制動トルクを提供するため、ステートメント１８乃至２１は、前輪モータへの全ての他の速度コマンド及びトルクコマンドをオーバーライドする。両ブレーキが掛けられたときにはいつでも、最大でＢｒｋ Ｔｏｒｋの大きさまでのトルクの遅延が加えられ、車輛を（車輛の方向に拘わらず）減速する。
【００２２】
工程１２４は、ＦＷＤスイッチ５６がＯＦＦにある場合、又はＦＷＤスイッチ５６がそのＡＵＴＯ位置にある場合には、前モータトルク限度値をゼロに変更し、前モータ速度は所定の限度速度を越える。
【００２３】
工程１２６は、左右のブレーキスイッチ５８及び６０の両方を掛けた場合に前モータ速度をゼロに設定し、前モータトルク限度値を現在のモータ速度での利用可能な最大トルクの所定のパーセンテージに設定する。
【００２４】
工程１２８でこのサブルーチンから出る。
かくして、ペダル５０が一杯に上昇した位置は、１００％電流限度、即ちモータ２４又は２８がその現在の作動速度で及ぼすことができるトルクの１００％を表す。ペダル５０を踏み込んでポテンショメータ５２を回転し、ＶＣＵ４０に供給されるクラッチ指令信号を変化させる。オペレータは、速度制御レバー６２を通して車輛速度コマンドを入力し、このコマンドをＶＣＵが工程１１６及び１２０で後電動モータ２８用の後モータ速度コマンド及び前電動モータ２４用の前モータ速度コマンドに変換する。これらの電動モータ２４及び２８の各々は、ロータ位置センサ４６、４８、及びマイクロ制御装置２１、２３を含む閉じた速度制御ループ内にある。この制御ループでは、マイクロ制御装置２１、２３はモータトルクコマンド値を発生する。この値は、工程１１６及び１２０でレバー６２から計算された指令された速度とセンサ４６、４８から得られた実際の速度との間の差である速度エラーの関数である。各モータ２４、２８が発生したトルクは、モータ電流の関数である。好ましくは、モータ及び制御装置を保護するため、電流もまた、マイクロ制御装置２１、２３によって電子的に制限される。更に、本発明によれば、モータ電流及びトルクは、更に、ペダル５０の位置の関数として制限され又は変化される。ばね５４は足踏みペダルを上限位置に付勢する。ＶＣＵ４０により、第２インバータ／整流器２２はトラクションモータ／発電機２４、２６に最大量の電流を供給するが、この電流は、足踏みペダル５０がその上限位置にある場合に速度制御装置３６によって指令された速度に達するのに必要とされる電流以下である。
【００２５】
ペダル５０を踏み込むと、ＶＣＵ４０は、ポテンショメータ５２からの変化するクラッチコマンド信号に対し、モータ２４、２８に供給される電流をマイクロ制御装置２１、２３で減少することによって応答し、これによって、モータのトルクを、ペダル５０のほぼ一杯に踏み込んだ位置でトルクがゼロに達するまで、制限する。オペレータの視点から見ると、このシステムは、機械式摺動クラッチと同様に作動し且つ反応するが、摩耗する摺動面は存在せず、制御が容易に行われる。システムは、低いトルクレベルで、構成要素を損傷することなく、作動できる。本システムにより、オペレータは、建物の近くで作動する場合や器具を持ち上げるといった場合に、車輛をゆっくりと及び僅かな力で移動できる。本システムにより、オペレータは駆動装置をゆっくりと且つ滑らかに係合でき、及ぼされる力を正確に制御できる。エンジンが本質的にアイドル状態にあるときに低速で又は速度ゼロで、駆動アクスルに全トルクを及ぼすことができる。オペレータは、クラッチ／インチングペダルにより、アクスルトルクを完全に制御し、そのため、駆動ライントルクレベルに対するオペレータのキューの一つ即ちエンジンノイズをほとんど感じない場合でも、所望レベルの駆動ライントルクを維持できる。これにより、例えば、取り付けられた器具に対してヒッチアップした場合の車輛の制御を容易にする。
【００２６】
このシステムにより、エンジンの動力は、エンジン速度とは独立して、機械的に簡単な設計により、及び無限に変化できる速度比で、牽引駆動装置に伝達される。
【００２７】
本発明を特定の実施例と関連して説明したが、多くの変形及び変更は、以上の説明に照らして、当業者には明らかであるということは理解されよう。従って、本発明は、添付の特許請求の範囲の精神及び範疇の全てのこのような変形及び変更を含もうとするものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車輛電気駆動システムの概略図である。
【図２】本発明で使用するためのオペレータ制御アッセンブリの概略図である。
【図３】図１の制御システムの車輛ＥＣＵが実行するアルゴリズムの論理フローダイヤグラムである。
【符号の説明】
１０  車輛用電気駆動システム      １２  内燃エンジン
１３  電子式エンジン制御ユニット  １４  三相電動モータ／発電機
１６  双方向性インバータ／整流器  １７  マイクロ制御装置
１８  高圧ＤＣバス                ２０  双方向性インバータ／整流器
２１  マイクロ制御装置            ２２  双方向性インバータ／整流器
２３  マイクロ制御装置            ２４  トラクションモータ／発電機
２６  前輪                        ２８  トラクションモータ／発電機
３０  後輪                        ３２  アクスル
３４  減速器                      ３５  高／低レンジボックス
３７  高／低レンジセレクターレバー
【図１】
0003811373.tif 000003
【図２】
0003811373.tif 000004
【図３】
0003811373.tif 000005