(57)【要約】【課題】過電流保護を図ることが可能な車両駆動制御装置を提供する。【解決手段】車両駆動制御装置は、主駆動輪１Ｌ、１Ｒを駆動するエンジン２と、エンジン２の駆動によって発電する発電機７と、発電機７による発電電力で従駆動輪３Ｌ、３Ｒを駆動するＡＣモータ４と、ＡＣモータ４と従駆動輪３Ｌ、３Ｒとを接続状態をクラッチコイルに流れる電流によって制御することが可能なクラッチ１１とを備えている。また、車両駆動制御装置はＥＣＵ８を備え、ＥＣＵ８は、ＡＣモータ４により駆動される従駆動輪３Ｌ、３Ｒの回転数が所定時間以内に所定値以上減少したことを判断し、回転数が所定時間以内に所定値以上減少したと判断した場合に、クラッチ１１のクラッチコイルに流れている電流値を小さくする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主駆動輪を駆動する熱機関と、前記熱機関の駆動によって発電する発電機と、前記発電機による発電電力で従駆動輪を駆動するモータと、前記モータと前記従駆動輪とを接続状態をクラッチコイルに流れる電流によって制御することが可能な電磁クラッチと、を備えた車両駆動制御装置であって、
前記モータにより駆動される従駆動輪の回転数が所定時間以内に所定値以上減少したことを判断する判断手段と、
前記判断手段により回転数が所定時間以内に所定値以上減少したと判断された場合に、前記電磁クラッチのクラッチコイルに流れている電流値を小さくする電流遮断手段と、
を備えることを特徴とする車両駆動制御装置。
【請求項２】
前記モータが有する複数相のモータコイルへの電流供給状態を制御する複数のスイッチング素子と、
前記複数のスイッチング素子の導通状態を制御する導通制御手段と、をさらに備え、
前記導通制御手段は、前記電流制御手段によって前記電磁クラッチのクラッチコイルに流れている電流値が小さくされた場合、前記複数のスイッチング素子を導通状態とする
ことを特徴とする請求項１に記載の車両駆動制御装置。
【請求項３】
前記判断手段は、車両走行中にパーキングブレーキが作動した場合に、回転数が所定時間以内に所定値以上減少したと判断する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の車両駆動制御装置。
【請求項４】
前記従駆動輪の回転数を検出する回転数検出手段をさらに備え、
前記判断手段は、前記回転数検出手段により検出された回転数から、従駆動輪の回転数が所定時間以内に所定値以上減少したことを判断する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、主駆動輪を駆動する熱機関と、熱機関の駆動によって発電する発電機と、発電機による発電電力で従駆動輪を駆動するモータと、モータと従駆動輪とを接続状態をクラッチコイルに流れる電流によって制御することが可能な電磁クラッチとを備えた車両駆動制御装置が知られている。この車両用制御装置では、４輪駆動を行う場合、モータと従駆動輪とを電磁クラッチによって接続状態とする。そして、熱機関によって主駆動輪を駆動させ、モータによって従駆動輪を駆動させる。また、モータは、熱機関の駆動によって発電する発電機からの電力が供給されるようになっている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００８−１８２８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の車両駆動制御装置では、走行中にパーキングブレーキが作動させられた場合や、後輪が縁石に乗り上げた場合など、従駆動輪への負荷が急激に上昇して従駆動輪はロック状態となってしまう。このため、モータが回転しようとしているにも拘わらず、従駆動輪はロック状態となり、過大電流が流れる原因となってしまう。
【０００４】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、過電流保護を図ることが可能な車両駆動制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の車両駆動制御装置は、主駆動輪を駆動する熱機関と、前記熱機関の駆動によって発電する発電機と、前記発電機による発電電力で従駆動輪を駆動するモータと、前記モータと前記従駆動輪とを接続状態をクラッチコイルに流れる電流によって制御することが可能な電磁クラッチと、を備えたものであって、前記モータにより駆動される従駆動輪の回転数が所定時間以内に所定値以上減少したことを判断する判断手段と、前記判断手段により回転数が所定時間以内に所定値以上減少したと判断された場合に、前記電磁クラッチのクラッチコイルに流れている電流値を小さくする電流遮断手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、従駆動輪の回転数が所定時間以内に所定値以上減少したと判断された場合に、電磁クラッチのクラッチコイルに流れている電流値を小さくする。このため、従駆動輪のロック状態等においてクラッチコイルに流れている電流値を小さくし、クラッチの締結力を小さく又はゼロとし、従駆動輪を自由状態に近づけることができる。これにより、モータが回転しようとしているにも拘わらず、従駆動輪がロック状態となって過大電流が流れてしまうことを防止し、過電流保護を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態の車両駆動制御装置が搭載される車両を模式的に示した図である。図１に示すように、車両１００は、モータ四輪駆動車両であって、左右前輪１Ｌ、１Ｒが、内燃機関であるエンジン（熱機関）２によって駆動される主駆動輪となっており、左右後輪３Ｌ、３Ｒが、ＡＣモータ４によって駆動可能な従駆動輪となっている。
【０００８】
エンジン２の出力トルクＴｅは、トランスミッション及びデファレンスギヤ５を通じて左右前輪１Ｌ、１Ｒに伝達される。また、エンジン２の出力トルクＴｅの一部は、無端ベルト１３を介して発電機７に伝達される。本実施形態の発電機７は、エンジン２と無端ベルト１３によって直接接続されていて、エンジン２の回転数Ｎｅにプーリ比を乗じた回転数Ｎｇで回転する。発電機７は、ＥＣＵ（電子制御ユニット：Electronic Control Unit
）８によって調整される界磁電流Ｉｆｇに応じてエンジン２に対し負荷となり、その負荷トルクに応じた発電をする。
【０００９】
発電機７の発電電力の大きさは、回転数Ｎｇと界磁電流Ｉｆｇとの大きさにより決定される。なお、発電機７の回転数Ｎｇは、エンジン２の回転数Ｎｅからプーリ比に基づき演算することができる。発電機７が発電した電力は、オルタネータ１２によって変換されてバッテリ１０に蓄電される。また、本実施形態では、発電機７が発電した電力がインバータ９を介してＡＣモータ４に供給可能となっている。ＡＣモータ４の駆動軸は、減速機を含むデフクラッチであるクラッチ（電磁クラッチ）１１を介して後輪３Ｌ、３Ｒに接続されている。発電機７から図示しない整流器を介して供給された直流の電力は、インバータ９内で三相交流に変換されてＡＣモータ４を駆動する。
【００１０】
また、各車輪１Ｌ、１Ｒ、３Ｌ、３Ｒには、車輪速センサ２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲが設けられている。各車輪速センサ２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲは、対応する車輪１Ｌ、１Ｒ、３Ｌ、３Ｒの回転速度に応じたパルス信号を車輪速検出値としてＥＣＵ８に出力する。さらに、車両駆動制御装置は、パーキングブレーキセンサ２８が設けられている。パーキングブレーキセンサ２８は、パーキングブレーキがオンした場合に、その旨の信号をＥＣＵ８に送信する。
【００１１】
ＥＣＵ８は、ＡＣモータ４、発電機７、インバータ９、及びクラッチ１１等を統括的に制御するものである。具体的に説明すると、クラッチ１１はクラッチコイルを有しており、ＥＣＵ８は、クラッチコイルに流れる電流を制御することにより、ＡＣモータ４と従駆動輪３Ｌ、３Ｒとの接続状態（クラッチ１１の締結力）を制御する。
【００１２】
さらに、ＥＣＵ８は、判断機能と、電流遮断機能とを有している。判断機能は、ＡＣモータ４により駆動される従駆動輪３Ｌ、３Ｒの回転数が所定時間以内に所定値以上減少したことを判断する機能である。この判断機能は、パーキングブレーキセンサ２８からの信号に基づいて、車両走行中にパーキングブレーキが作動したと判断できる場合に、従駆動輪３Ｌ、３Ｒの回転数が所定時間以内に所定値以上減少したと判断する。また、車両駆動制御装置は、従駆動輪３Ｌ、３Ｒに設けられる車輪速センサ２７ＲＬ、２７ＲＲからのパルス信号に基づいて従駆動輪３Ｌ、３Ｒの回転数を検出する回転数検出機能を有し、判断機能は、回転数検出機能により検出された回転数から、従駆動輪３Ｌ、３Ｒの回転数が所定時間以内に所定値以上減少したことを判断する。
【００１３】
電流遮断機能は、判断機能により回転数が所定時間以内に所定値以上減少したと判断された場合に、クラッチ１１のクラッチコイルに流れている電流値を小さくする機能である。このようにクラッチコイルに流れている電流値を小さくすることで、クラッチ１１の締結力を小さく又はゼロとし、従駆動輪３Ｌ、３Ｒを自由状態に近づけることができる。これにより、ＡＣモータ４が回転しようとしているにも拘わらず、従駆動輪３Ｌ、３Ｒがロック状態となって過大電流が流れてしまうことを防止し、過電流保護を図るようにしている。
【００１４】
図２は、図１に示したインバータ９の詳細を示す制御ブロック図である。なお、図２では、インバータ９との接続関係を示すため、インバータ９以外の構成も図示するものとす
る。
【００１５】
インバータ９は、過電圧保護回路２０と、過電圧検知回路２１と、パワーモジュール２５と、パワー素子２６とを備えている。パワーモジュール２５は、複数のパワー素子（スイッチング素子）２４を備えたモジュールである。また、一般的にパワー素子は比較的高コストであり、比較的熱に弱いことが知られている。このため、インバータ９はパワーモジュール２５を保護するための過電圧保護回路２０を備えている。過電圧保護回路２０は、抵抗素子２２と駆動回路２３とを備えている。駆動回路２３は、過電圧によって発電機７から過剰な電流がインバータ９に供給された場合にオンして抵抗素子２２に電流を流し、電流を熱エネルギーとして消費させ、パワー素子２４が発熱して破損することを防ぐ。
【００１６】
また、過電圧保護回路２０は、インバータ９に印加される電圧を検出する過電圧検知回路２１を備え、過電圧検出回路２１によって検出された電圧値が所定の値以上に達した場合にＥＣＵ８が駆動回路２３をオンし、抵抗素子２２に電流を流す。このように、本実施形態では、クラッチ１１の締結力を制御することによる保護のみならず、過電圧保護回路２０による保護についても行っている。
【００１７】
また、本実施形態においてＥＣＵ８は、パワーモジュール２５の複数のパワー素子２４を制御することによって保護を行っている。具体的に複数のパワー素子２４は、ＡＣモータ４が有する３相のモータコイルへの電流供給状態を制御するものである。また、ＥＣＵ８は、これらのパワー素子２４の導通状態を制御する導通制御機能を備えており、導通制御機能は、電流制御機能によってクラッチ１１のクラッチコイルに流れている電流値が小さくされた場合、複数のパワー素子２４を導通状態とする。これにより、各相線を短絡状態とでき、モータコイルのインダクタンス成分、及びパワー素子２４や回路配線の抵抗分の損失等によってエネルギーを消費することができる。従って、発電機７によって発電された余剰となってしまう電力を消費することができ、過電圧保護を図ることができる。
【００１８】
なお、パワー素子２６は、ＡＣモータ４のステータコイル２９への電流供給を制御するものであり、ＥＣＵ８は、パワー素子２６をオンオフ制御してステータコイル２９への電流供給を制御する。
【００１９】
次に、本実施形態に係る車両駆動制御装置の保護動作について説明する。まず、ＥＣＵ８は、判断機能によって、従駆動輪３Ｌ、３Ｒの回転数が所定時間以内に所定値以上減少したか否かを判断している。そして、従駆動輪３Ｌ、３Ｒの回転数が所定時間以内に所定値以上減少したと判断した場合、すなわち従駆動輪３Ｌ、３Ｒがロック状態であると判断した場合、ＥＣＵ８は、クラッチ１１のクラッチコイルに流れている電流値を小さくする。これにより、クラッチ１１の締結力を小さく又はゼロとし、従駆動輪３Ｌ、３Ｒを自由状態に近づけることができる。そして、ＡＣモータ４が回転しようとしているにも拘わらず、従駆動輪３Ｌ、３Ｒがロック状態となって過大電流が流れてしまうことを防止する。
【００２０】
また、ＥＣＵ８は、クラッチコイルに流れている電流値が小さくされた場合、導通制御機能によって、複数のパワー素子２６を導通状態とする。これにより、各相線を短絡状態とでき、モータコイルのインダクタンス成分、及びパワー素子２４や回路配線の抵抗分の損失等によってエネルギーを消費して、過電圧保護を図る。
【００２１】
また、ＥＣＵ８は、上記に加えて、発電機７の界磁コイルに流す界磁電流Ｉｆｇを小さくして、発電電力を抑えたり、駆動回路２３をオンして抵抗素子２２にて電力を消費させたりする保護動作を行ってもよい。
【００２２】
このようにして、本実施形態に係る車両駆動制御装置によれば、従駆動輪の回転数が所
定時間以内に所定値以上減少したと判断された場合に、電磁クラッチのクラッチコイルに流れている電流値を小さくする。このため、従駆動輪のロック状態等においてクラッチコイルに流れている電流値を小さくし、クラッチの締結力を小さく又はゼロとし、従駆動輪を自由状態に近づけることができる。これにより、モータが回転しようとしているにも拘わらず、従駆動輪がロック状態となって過大電流が流れてしまうことを防止し、過電流保護を図ることができる。
【００２３】
また、クラッチコイルに流れている電流値が小さくされた場合、複数のスイッチング素子を導通状態とする。このため、各相線を短絡状態とでき、モータコイルのインダクタンス成分、及びスイッチング素子や回路配線の抵抗分の損失等によってエネルギーを消費することができ、発電機によって発電された余剰となってしまう電力を消費することができ、過電圧保護を図ることができる。
【００２４】
また、車両走行中にパーキングブレーキが作動した場合に回転数が所定時間以内に所定値以上減少したと判断したり、従駆動輪の回転数を検出して従駆動輪の回転数が所定時間以内に所定値以上減少したことを判断したりするため、確実にロック状態を判断することができる。
【００２５】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態の車両駆動制御装置が搭載される車両を模式的に示した図である。
【図２】図１に示したインバータの詳細を示す制御ブロック図である。
【符号の説明】
【００２７】
１Ｌ、１Ｒ…主駆動輪
２…エンジン（熱機関）
３Ｌ、３Ｒ…従駆動輪
４…ＡＣモータ（モータ）
５…デファレンスギヤ
７…発電機
８…ＥＣＵ（判断手段、電流遮断手段、導通制御手段）
９…インバータ
１０…バッテリ
１１…クラッチ（電磁クラッチ）
１２…オルタネータ
１３…無端ベルト
２０…過電圧保護回路
２１…過電圧検知回路
２２…抵抗素子
２３…駆動回路
２４…複数のパワー素子（スイッチング素子）
２５…パワーモジュール
２６…パワー素子
２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲ…車輪速センサ
２８…パーキングブレーキセンサ
２９…ステータコイル
１００…車両
【図１】
2010120529.tif 000003
【図２】
2010120529.tif 000004