(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後輪の一方の車輪を駆動するモータと、モータから上記車輪へのトルク伝達経路に介装されてモータと車輪との間のトルク伝達を断続可能な湿式クラッチと、車速を検出する車速検出手段と、その車速検出手段による車速が所定の基準車速値以上であると判定すると上記クラッチを断状態にするクラッチ断手段とを備えた車両のクラッチ制御装置であって、
上記クラッチでの連れ回り状況を推定する連れ回り状況推定手段と、上記連れ回り状況推定手段の推定した連れ回り状況に応じて上記基準車速値を変更する基準車速値変更手段とを備えることを特徴とする車両のクラッチ制御装置。
【請求項２】
上記基準車速値変更手段は、連れ回りが大きいと判定するほど上記基準車速値を小さくすることを特徴とする請求項１に記載した車両のクラッチ制御装置。
【請求項３】
上記連れ回り状況推定手段は、クラッチ内の温度を測定するクラッチ温度測定手段を備え、該クラッチ内の温度に基づき連れ回りの大きさを推定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した車両のクラッチ制御装置。
【請求項４】
上記連れ回り状況推定手段は、モータの回転数を検出する回転数検出手段を備えて、モータが非駆動状態のときに作動しクラッチを断としたときのモータの回転数に基づき連れ回りの大きさを推定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した車両のクラッチ制御装置。
【請求項５】
上記連れ回り状況推定手段は、モータの端子電圧を検出する端子電圧検出手段を備えて、モータが非駆動状態のときに作動しクラッチを断としたときの上記端子電圧の変化量に基づき連れ回りの大きさを推定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した車両のクラッチ制御装置。
【請求項６】
前後輪の一方の車輪を駆動するモータと、モータから上記車輪へのトルク伝達経路に介装されてモータと車輪との間のトルク伝達を断続可能な湿式クラッチと、車速を検出する車速検出手段と、その車速検出手段による車速が基準車速値以上であると判定すると上記クラッチを断状態にするクラッチ断手段とを備えた車両のクラッチ制御装置であって、
車両の走行距離及び走行時間の少なくとも一方を検出する推移量検出手段と、上記推移量検出手段の検出値に応じて上記基準車速値を増加する第２基準車速値変更手段とを備えることを特徴とする車両のクラッチ制御装置。
【請求項７】
前後輪の他方の車輪を駆動する駆動装置が始動したときの上記モータの初期温度を測定する初期温度検出手段と、上記初期温度に基づき上記基準車速値の初期値を設定する初期値設定手段とを備えることを特徴とする請求項６に記載した車両のクラッチ制御装置。
【請求項８】
上記推移量検出手段は、推移量として、所定走行速度以上での走行距離を検出することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載した車両のクラッチ制御装置。
【請求項９】
車両が所定走行速度未満状態となっている時間に応じて上記基準車速値を減少する第３基準速度変更手段を備えることを特徴とする請求項８に記載した車両のクラッチ制御装置。
【請求項１０】
前後輪の一方の車輪を駆動するモータと、モータから上記車輪へのトルク伝達経路に介装されてモータと車輪との間のトルク伝達を断続可能な湿式クラッチと、車速を検出する車速検出手段と、その車速検出手段による車速が基準車速値以上であると判定すると上記クラッチを断状態にするクラッチ断手段とを備えた車両のクラッチ制御装置であって、
所定走行速度以上での走行距離を検出する第１推移量検出手段と、所定走行速度未満の車両状態の時間を検出する第２推移量検出手段と、
上記第１推移量検出手段の検出値及び第２推移量検出手段の検出値に基づきクラッチ接続部近傍の温度を推定する第１温度推定手段と、
上記第１推移量検出手段の検出値及び第２推移量検出手段の検出値に基づきクラッチ内の平均油温を推定する第２温度推定手段と、
上記第１温度推定手段の推定温度と第２温度推定手段の推定温度のうちの高温側の推定温度に応じて上記基準車速値を変更する第４基準速度変更手段と
を備えることを特徴とする車両のクラッチ制御装置。
【請求項１１】
上記車速検出手段は、モータの回転数に基づき上記車速を推定することを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載した車両のクラッチ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、前後輪の一方の車輪を電動機などのモータで駆動することで四輪駆動状態となる車両に係り、当該モータから車輪へのトルクの伝達を調整するクラッチの制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開２０００−３１８４７３号公報に記載されているように、主駆動輪を内燃機関で駆動し、従動輪をモータで駆動可能に構成しておき、適宜モータを駆動することで四輪駆動状態とするものがある。また、モータと従動輪との間のトルク伝達の断・続（切断・接続）を行う目的で、通常、当該トルク伝達経路にクラッチが設けられる。
【０００３】
クラッチは、その機構として種々存在するが、作動油などのオイルを封入した湿式クラッチが上記車両に使用される場合もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
モータには使用回転数の許容上限があり、その上限を超えて過回転させるとモータの劣化に繋がる可能性がある。このため、四輪駆動車としては、なるべく広い車速域で四輪駆動可能としたいが、上記のようにモータの回転数が使用回転数の上限値を超える前に、クラッチを断状態とすることが好ましい。
しかしながら、上記湿式クラッチは、温度が低下するほど内部オイルの粘度が高くなり、クラッチを断状態としてもオイルの粘性抵抗によりクラッチの接続部を引きずり、従駆動輪からの回転トルクがモータに伝達されて当該モータが連れ回りする場合がある。このようなことは、雪道など、寒冷地での走行の際に生じ易い。
【０００５】
このため、クラッチ断に切り替える車速（若しくはモータ回転数）が固定の場合には、上記内部オイルによる引き摺り抵抗を考慮すると、上記クラッチを断に切り替える車速を低めに設定する必要があり、その分、四輪駆動状態にできる車速域が小さくなるという問題がある。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、湿式クラッチでモータのトルク伝達を断・続を行う構成であっても四輪駆動状態にできる車速域を適切な範囲で広げることが可能な車両のクラッチ制御装置を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載した発明は、前後輪の一方の車輪を駆動するモータと、モータから上記車輪へのトルク伝達経路に介装されてモータと車輪との間のトルク伝達を断続可能な湿式クラッチと、車速を検出する車速検出手段と、その車速検出手段による車速が所定の基準車速値以上であると判定すると上記クラッチを断状態にするクラッチ断手段とを備えた車両のクラッチ制御装置であって、
上記クラッチでの連れ回り状況を推定する連れ回り状況推定手段と、上記連れ回り状況推定手段の推定した連れ回り状況に応じて上記基準車速値を変更する基準車速値変更手段とを備えることを特徴としている。
【０００７】
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した構成に対し、上記基準車速値変更手段は、連れ回りが大きいと判定するほど上記基準車速値を小さくすることを特徴としている。
次に、請求項３に記載した構成に対し、請求項１又は請求項２に記載した構成に対し、上記連れ回り状況推定手段は、クラッチ内の温度を測定するクラッチ温度測定手段を備え、該クラッチ内の温度に基づき連れ回りの大きさを推定することを特徴とするものである。
【０００８】
次に、請求項４に記載した構成は、請求項１又は請求項２に記載した構成に対し、上記連れ回り状況推定手段は、モータの回転数を検出する回転数検出手段を備えて、モータが非駆動状態のときに作動しクラッチを断としたときのモータの回転数に基づき連れ回りの大きさを推定することを特徴とするものである。
次に、請求項５に記載した発明は、請求項１又は請求項２に記載した構成に対し、上記連れ回り状況推定手段は、モータの端子電圧を検出する端子電圧検出手段を備えて、モータが非駆動状態のときに作動しクラッチを断としたときの上記端子電圧の変化量に基づき連れ回りの大きさを推定することを特徴とするものである。
【０００９】
次に、請求項６に記載した発明は、前後輪の一方の車輪を駆動するモータと、モータから上記車輪へのトルク伝達経路に介装されてモータと車輪との間のトルク伝達を断続可能な湿式クラッチと、車速を検出する車速検出手段と、その車速検出手段による車速が基準車速値以上であると判定すると上記クラッチを断状態にするクラッチ断手段とを備えた車両のクラッチ制御装置であって、
車両の走行距離及び走行時間の少なくとも一方を検出する推移量検出手段と、上記推移量検出手段の検出値に応じて上記基準車速値を増加する第２基準車速値変更手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１０】
次に、請求項７に記載した発明は、請求項６に記載した構成に対し、前後輪の他方の車輪を駆動する駆動装置が始動したときの上記モータの初期温度を測定する初期温度検出手段と、上記初期温度に基づき上記基準車速値の初期値を設定する初期値設定手段とを備えることを特徴とするものである。
次に、請求項８に記載した発明は、請求項６又は請求項７に記載した構成に対し、上記推移量検出手段は、推移量として、所定走行速度以上での走行距離を検出することを特徴とするものである。
【００１１】
次に、請求項９に記載した発明は、請求項８に記載した構成に対し、車両が所定走行速度未満状態となっている時間に応じて上記基準車速値を減少する第３基準速度変更手段を備えることを特徴とするものである。
次に、請求項１０に記載した発明は、前後輪の一方の車輪を駆動するモータと、モータから上記車輪へのトルク伝達経路に介装されてモータと車輪との間のトルク伝達を断続可能な湿式クラッチと、車速を検出する車速検出手段と、その車速検出手段による車速が基準車速値以上であると判定すると上記クラッチを断状態にするクラッチ断手段とを備えた車両のクラッチ制御装置であって、
所定走行速度以上での走行距離を検出する第１推移量検出手段と、所定走行速度未満の車両状態の時間を検出する第２推移量検出手段と、
上記第１推移量検出手段の検出値及び第２推移量検出手段の検出値に基づきクラッチ接続部近傍の温度を推定する第１温度推定手段と、
上記第１推移量検出手段の検出値及び第２推移量検出手段の検出値に基づきクラッチ内の平均油温を推定する第２温度推定手段と、
上記第１温度推定手段の推定温度と第２温度推定手段の推定温度のうちの高温側の推定温度に応じて上記基準車速値を変更する第４基準速度変更手段と
を備えることを特徴とするものである。
【００１２】
次に、請求項１１に記載した発明は、請求項１〜請求項１０のいずれかに記載した構成に対し、上記車速検出手段は、モータの回転数に基づき上記車速を推定することを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、連れ回りの推定状況に応じてクラッチを断に切り替える基準車速値を変更することで、連れ回り状況に応じた最適な車速でクラッチ断とすることが可能となる。
次に、請求項２に係る発明によれば、連れ回りが小さい場合には、高めの車速までモータによる車輪の駆動が可能となる。
【００１４】
次に、請求項３に係る発明によれば、クラッチ内の温度によって内部オイルによる引き摺り抵抗（粘性抵抗）が推定可能であるので、クラッチの連れ回り状況を確実に推定することができる。
次に、請求項４に係る発明によれば、クラッチを一時的に断状態としたときのモータの回転数によって、モータに伝達されたトルクが推定可能であるので、クラッチでの連れ回り状況を確実に推定することができる。
【００１５】
すなわち、クラッチ内の温度を測定するセンサを設けなくても、通常設置されているモータの回転数センサだけで安価に連れ回り状況を推定することができる。
次に、請求項５に係る発明によれば、クラッチを一時的に断状態としたときの端子電圧の変化量によって、モータに伝達されたトルクが推定可能であるので、クラッチの連れ回り状況を確実に推定することができる。
【００１６】
すなわち、クラッチ内の温度を測定するセンサを設けなくても、モータの電圧検出だけで安価に連れ回り状況を推定することができる。
ここで、クラッチを断したときに、連れ回りに応じた大きさの負荷がモータに掛かる。また、モータは負荷が小さいほど駆動停止後に慣性で回転するためモータ端子電圧は緩やかに低下する一方、負荷が大きい場合には駆動停止後に回転が急速に変化することから端子電圧が急速に低下若しくは増大する。したがって、クラッチ断後の端子電圧の変化によって連れ回り量が推定できる。
【００１７】
次に、請求項６に係る発明によれば、走行距離や走行時間によってクラッチ内の温度上昇を推定することで、クラッチ内の温度を測定するセンサを設けることなく、安価に連れ回り状況が推定できて、クラッチ断とする基準車速値を適切に設定することが可能となる。
すなわち、たとえクラッチ断状態であっても、車両走行中は車輪からの回転トルクがクラッチ内に伝達されるので、走行距離や走行時間に応じてクラッチ温度が上昇し、所定距離や時間走行すると車両走行開始時に比べてクラッチの連れ回りが小さくなると推定できる結果、連れ回り状況に応じた適切な基準車速値に設定変更することが可能となる。
【００１８】
また、請求項７に係る発明によれば、クラッチ内の温度を測定するセンサを設けなくても、通常設置されているモータの温度だけで安価に連れ回り状況が推定できて、クラッチ断とする基準車速値を適切に設定することができる。
すなわち、車両を主駆動する駆動装置が始動するときのモータ温度はクラッチ温度と同程度と推定できるので、モータ初期温度によって基準車速値を初期設定することで、連れ回り状況に応じた適切な初期値に基準車速値が設定されて、より精度良く連れ回り状況に応じた適切な基準車速値に設定変更することが可能となる。
【００１９】
また、請求項８に係る発明によれば、走行距離などの推移量でクラッチ温度の上昇量を推定する際に、より精度良く温度上昇分を推定可能となる結果、より精度良く連れ回り状況に応じた適切な基準車速値に設定変更することが可能となる。
ここで、車両走行中は車輪からの回転トルクがクラッチ内に伝達されるが、所定車速未満では、温度上昇への寄与が無いか低い。したがって、温度上昇に寄与する走行速度以上（その走行速度に比例した回転数でクラッチは回転している）の走行距離だけで温度上昇分を推定することで、より正確にクラッチ内の温度上昇分を推定可能となる。
【００２０】
また、請求項９に係る発明によれば、走行状態に応じてクラッチ温度の降下量を推定するので、イグニッションＯＦＦなどによる制御の初期化をすることなく、且つ、クラッチ温度を直接測定することなく、クラッチ温度の低下に応じた値に基準車速値を小さく設定変更可能となり、その結果、モータの連れ回りを適切の防止できる。
ここで、所定走行速度未満での走行状態（停止状態を含む。本明細書における他の走行状態の記載についても同様）であれば、その時間に応じてクラッチ温度が低下すると考えられるので、クラッチ温度の降下量を推定することができる。
【００２１】
次に、請求項１０に係る発明によれば、精度良く連れ回りに影響するクラッチ接続部近傍の温度を推定できることで、モータの連れ回りを適切の防止できる。
所定走行速度以上となっている走行距離に所定のゲインを掛けることでクラッチ温度の上昇量が推定でき、且つ、所定走行速度未満での走行状態の時間に所定のゲインを掛けることでクラッチ温度の降下量が推定できる。
ここに、クラッチの接続部近傍の温度は、連れ回りによる単位時間当たりの温度変化が大きいが、クラッチ温度の平均値（具体的にはクラッチ内の油温の平均温度）は、連れ回りによる単位時間当たりの温度変化が小さい。したがって、上記クラッチの接続部近傍の推定のためのゲインは大きく、平均温度の推定のゲインは小さい。
【００２２】
推定誤差が無ければ、クラッチの接続部近傍の温度推定だけで判定すれば良いが、単位時間当たりの変化が大きいことから、その分だけ積算誤差が発生しやすい。本請求項１０の発明ではこの点を考慮して、温度変化が遅い平均温度も推定して両者の高温側を使用することで、クラッチの接続部近傍の温度推定誤差による不要な基準車速値の低下を防止でき、その分４ＷＤ走行状態を確保可能となる。
【００２３】
なお、通常、クラッチが発熱している時は、接続部近傍の温度の方が、平均温度よりも高温となっている。
次に、請求項１１に記載した発明によれば、車輪速度センサなどを設けることなく、クラッチを断とするための車速を求めることが可能となる。また、確実にモータの回転数が過回転状態か否かを検出することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る実施形態を図面を参照しつつ説明する。
本実施形態は、図１に示すように、左右前輪１Ｌ、１Ｒが内燃機関であるエンジン２によって駆動され、左右後輪３Ｌ、３Ｒがモータ４（電動機）によって駆動可能となっていて、該モータ４を駆動することで四輪駆動状態となる車両の場合の例である。
【００２５】
まず、構成について説明すると、図１に示すように、エンジン２の出力トルクＴｅが、トランスミッション及びディファレンスギア５を通じて左右前輪１Ｌ、１Ｒに伝達されるようになっている。また、エンジン２の回転トルクＴｅの一部は、無端ベルト６を介して発電機７に伝達される。
上記発電機７は、エンジン２の回転数Ｎｅにプーリ比を乗じた回転数Ｎｈで回転し、４ＷＤコントローラ８によって調整される界磁電流Ｉｆｈ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電圧を発電する。その発電機７が発電した電力は、電線９を介してモータ４に供給可能となっている。その電線９の途中にはジャンクションボックス１０が設けられている。上記モータ４の駆動軸は、減速機１１及びクラッチ１２を介して後輪３Ｌ、３Ｒに接続可能となっている。符号１３はデフを表す。
【００２６】
上記エンジン２の吸気管路１４（例えばインテークマニホールド）には、メインスロットルバルブ１５とサブスロットルバルブ１６が介装されている。メインスロットルバルブ１５は、アクセル開度指示装置であるアクセルペダル１７の踏み込み量等に応じてスロットル開度が調整制御される。このメインスロットルバルブ１５は、アクセルペダル１７の踏み込み量に機械的に連動するか、あるいは当該アクセルペダル１７の踏み込み量を検出するアクセルセンサの踏み込み量検出値に応じて、エンジンコントローラ１８が電気的に調整制御することで、そのスロットル開度が調整される。上記アクセルセンサの踏み込み量検出値は、４ＷＤコントローラ８にも出力される。
【００２７】
また、サブスロットルバルブ１６は、ステップモータ１９をアクチュエータとし、そのステップ数に応じた回転角により開度が調整制御される。上記ステップモータ１９の回転角は、モータコントローラ２０からの駆動信号によって調整制御される。なお、サブスロットルバルブ１６にはスロットルセンサが設けられており、このスロットルセンサで検出されるスロットル開度検出値に基づいて、上記ステップモータ１９のステップ数はフィードバック制御される。ここで、上記サブスロットルバルブ１６のスロットル開度をメインスロットルバルブ１５の開度以下等に調整することによって、運転者のアクセルペダルの操作とは独立して、エンジン２の出力トルクを減少させることができる。
【００２８】
また、エンジン２の回転数を検出するエンジン回転数検出センサ２１を備え、エンジン回転数検出センサ２１は、検出した信号を４ＷＤコントローラ８に出力する。
また、上記発電機７は、図２に示すように、出力電圧Ｖを調整するための電圧調整器２２（レギュレータ）を備え、４ＷＤコントローラ８によって界磁電流Ｉｆｈが調整されることで、エンジン２に対する発電負荷トルクＴｈ及び発電する電圧Ｖが制御される。電圧調整器２２は、４ＷＤコントローラ８から発電機制御指令（界磁電流値）を入力し、その発電機制御指令に応じた値に発電機７の界磁電流Ｉｆｈを調整すると共に、発電機７の出力電圧Ｖを検出して４ＷＤコントローラ８に出力可能となっている。なお、発電機７の回転数Ｎｈ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。
【００２９】
また、上記ジャンクションボックス１０内には電流センサ２３が設けられ、該電流センサ２３は、発電機７からモータ４に供給される電力の電流値Ｉａを検出し、当該検出した電機子電流信号を４ＷＤコントローラ８に出力する。また、電線９を流れる電圧値（モータ４の電圧）が４ＷＤコントローラ８で検出される。符号２４は、リレーであり、４ＷＤコントローラ８からの指令によってモータ４に供給される電圧（電流）の遮断及び接続が制御される。
【００３０】
また、モータ４は、４ＷＤコントローラ８からの指令によって界磁電流Ｉｆｍが制御され、その界磁電流Ｉｆｍの調整によって駆動トルクＴｍが調整される。なお、符号２５はモータ４のブラシ温度を測定するサーミスタである。
上記モータ４の駆動軸の回転数Ｎｍを検出するモータ用回転数センサ２６を備え、該モータ用回転数センサ２６は、検出したモータ４の回転数信号を４ＷＤコントローラ８に出力する。
【００３１】
また、上記クラッチ１２は、油圧クラッチ等の湿式クラッチであって、４ＷＤコントローラ８からの指令に応じて断続（切断・接続）を行う。このクラッチ１２内には、クラッチ温度測定手段を構成する温度センサ４０が配設されている。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４ＷＤコントローラ８に出力する。
【００３２】
４ＷＤコントローラ８は、図３に示すように、発電機制御部８Ａ、リレー制御部８Ｂ、モータ制御部８Ｃ、クラッチ制御部８Ｄ、余剰トルク演算部８Ｅ、目標トルク制限部８Ｆ、クラッチ断部８Ｇ、基準速度演算部８Ｈ、余剰トルク変換部８Ｊを備える。
上記発電機制御部８Ａは、電圧調整器２２を通じて、発電機７の発電電圧Ｖをモニターしながら、当該発電機７の界磁電流Ｉｆｈを調整することで、発電機７の発電電圧Ｖを所要の電圧に調整する。
【００３３】
リレー制御部８Ｂは、発電機７からモータ４への電力供給の遮断・接続を制御する。すなわち、モータ４の駆動・非駆動の切り換えを行う。
モータ制御部８Ｃは、モータ４の界磁電流Ｉｆｍを調整することで、当該モータ４のトルクを所要の値に調整する。
また、所定のサンプリング時間毎に、入力した各信号に基づき、図４に示すように、余剰トルク演算部８Ｅ→目標トルク制限部８Ｆ→クラッチ断部８Ｇ→余剰トルク変換部８Ｊの順に循環して処理が行われる。
【００３４】
まず、余剰トルク演算部８Ｅでは、図５に示すような処理を行う。
すなわち、先ず、ステップＳ１０において、車輪速センサ２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲからの信号に基づき演算した、前輪１Ｌ、１Ｒ（主駆動輪）の車輪速から後輪３Ｌ、３Ｒ（従駆動輪）の車輪速を減算することで、前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップ量であるスリップ速度ΔＶＦを求め、ステップＳ２０に移行する。
【００３５】
ここで、スリップ速度ΔＶＦの演算は、例えば、次のように行われる。
前輪１Ｌ、１Ｒにおける左右輪速の平均値である平均前輪速ＶＷｆ、及び後輪３Ｌ、３Ｒにおける左右輪速の平均値である平均後輪速ＶＷｒを、それぞれ下記式により算出する。
ＶＷｆ＝（ＶＷｆｌ＋ＶＷｆｒ）／２
ＶＷｒ＝（ＶＷｒｌ＋ＶＷｒｒ）／２
次に、上記平均前輪速ＶＷｆと平均後輪速ＶＷｒとの偏差から、主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒのスリップ速度（加速スリップ量）ΔＶＦを、下記式により算出する。
【００３６】
ΔＶＦ  ＝  ＶＷｆ  −ＶＷｒ
ステップＳ２０では、上記求めたスリップ速度ΔＶＦが所定値、例えばゼロより大きいか否かを判定する。スリップ速度ΔＶＦが所定値以下と判定した場合には、前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップしていないと推定されるので、ステップＳ６０に移行し、目標発電負荷トルクＴｈにゼロを代入した後に復帰する。
一方、ステップＳ２０において、スリップ速度ΔＶＦが０より大きいと判定した場合には、前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップしていると推定されるので、ステップＳ３０に移行する。
【００３７】
ステップＳ３０では、前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップを抑えるために必要な吸収トルクＴΔＶＦを、下記式によって演算してステップＳ４０に移行する。この吸収トルクＴΔＶＦは加速スリップ量に比例した量となる。
ＴΔＶＦ  ＝  Ｋ１  ×  ΔＶＦ
ここで、Ｋ１は、実験などによって求めたゲインである。
ステップＳ４０では、現在の発電機７の負荷トルクＴＧを、下記式に基づき演算したのち、ステップＳ５０に移行する。
【００３８】
0003551178.tif 000002
ここで、
Ｖ  ：発電機７の電圧
Ｉａ：発電機７の電機子電流
Ｎｈ：発電機７の回転数
Ｋ３：効率
Ｋ２：係数
である。
ステップＳ５０では、下記式に基づき、余剰トルクつまり発電機７で負荷すべき目標の発電負荷トルクＴｈを求め、復帰する。
【００３９】
Ｔｈ  ＝  ＴＧ  ＋  ＴΔＶＦ
次に、目標トルク制限部８Ｆの処理について、図６に基づいて説明する。
すなわち、まず、ステップＳ２００で、上記目標発電負荷トルクＴｈが、発電機７の最大負荷容量ＨＱより大きいか否かを判定する。目標発電負荷トルクＴｈが当該発電機７の最大負荷容量ＨＱ以下と判定した場合には、復帰する。一方、目標発電負荷トルクＴｈが発電機７の最大負荷容量ＨＱよりも大きいと判定した場合には、ステップＳ２１０に移行する。
【００４０】
ステップＳ２１０では、目標の発電負荷トルクＴｈにおける最大負荷容量ＨＱを越える超過トルクΔＴｂを下記式によって求め、ステップＳ２２０に移行する。
ΔＴｂ＝  Ｔｈ  −  ＨＱ
ステップＳ２２０では、エンジン回転数検出センサ２１及びスロットルセンサからの信号等に基づいて、現在のエンジントルクＴｅを演算してステップＳ２３０に移行する。
【００４１】
ステップＳ２３０では、下記式のように、上記エンジントルクＴｅから上記超過トルクΔＴｂを減算したエンジントルク上限値ＴｅＭを演算し、求めたエンジントルク上限値ＴｅＭをエンジンコントローラ１８に出力した後に、ステップＳ２４０に移行する。
ＴｅＭ  ＝Ｔｅ  −ΔＴｂ
ここで、エンジンコントローラ１８では、運転者のアクセルペダル１７の操作に関係なく、入力したエンジントルク上限値ＴｅＭをエンジントルクＴｅの上限値となるように当該エンジントルクＴｅを制限する。
【００４２】
ステップＳ２４０では、目標発電負荷トルクＴｈに最大負荷容量ＨＱを代入した後に、復帰する。
次に、クラッチ断部８Ｇの処理について、図７に基づいて説明する。
まず、ステップＳ３００にて、Ｔｈが０より大きいか否かを判定する。Ｔｈ＞０と判定されれば、前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップしている、つまり四輪駆動条件を満たしているので、ステップＳ３１０に移行する。一方、Ｔｈ≦０と判定されれば、前輪１Ｌ、１Ｒは加速スリップしていない、つまり二輪駆動状態であるので、ステップＳ３５０に移行する。
【００４３】
ステップＳ３１０では、クラッチ切り離し条件となっているか否かを判定し、クラッチ断と判定すればステップＳ３５０に移行し、クラッチ切り離し条件を満たしていなければステップＳ３２０に移行する。
クラッチ切り離しか否かは、現在のモータ回転数Ｎｍが基準速度ＶＣ以上か否かで判定し、現在のモータ回転数Ｎｍが基準速度ＶＣ以上であれば、クラッチ断と判定する。この基準速度は、後述の基準速度演算部８Ｈによって決定される。
【００４４】
ここで、本実施形態では、実際の車速を使用せず、モータ回転数Ｎｍが基準速度ＶＣ以上か否かで判定している。すなわち、モータ回転数Ｎｍによって現在の車速を推定して所定の基準車速値以上になっているか否かを判定している。そして、上記基準速度ＶＣに対応する車速が基準車速値（基準速度ＶＣにギヤ比などを掛けることで求められる）となる。勿論、実際の車速で基準車速値以上か否かを判定しても良い。
【００４５】
ステップＳ３２０では、クラッチ制御部８ＤにクラッチＯＮ指令を出力し、続いてステップＳ３３０にて、リレー制御部８ＢにリレーＯＮ指令を供給することで、四輪駆動状態としてステップＳ３４０に移行する。ステップＳ３４０では、Ｃ−ＦＬＧをＯＮにして復帰する。
一方、ステップＳ３５０では、クラッチ制御部８ＤにクラッチＯＦＦ指令を出力し、続いてステップＳ３６０にて、リレー制御部８ＢにリレーＯＦＦ指令を供給することで、クラッチ１２を断及びモータ４を非駆動状態とした後にステップＳ３７０に移行する。ステップＳ３７０では、Ｃ−ＦＬＧをＯＦＦにして復帰する。
【００４６】
ここで、上記基準速度演算部８Ｈの処理を、図８に基づき説明する。該基準速度演算部８Ｈは、所定サンプリング時間単位に作動し、先ず、ステップＳ４００にて、温度センサ４０の出力に基づき、クラッチ１２内の温度、例えばクラッチ油の温度を検出した後にステップＳ４１０に移行する。
ステップＳ４１０では、上記クラッチ１２の温度に対応する基準速度ＶＣを、マップや関数によって演算した後、復帰する。
【００４７】
ここで、ステップＳ４００，Ｓ４１０は連れ回り状況推定手段及び基準車速値変更手段を構成する。
ここで、湿式クラッチ１２の切り離し特性は使用するオイルの温度特性に大きく依存し、低温になればなるほどクラッチ１２を断としたときの連れ回りが大きくなる。これは、図９に示すように、オイルの粘度増加によりクラッチ板間のフリクションが増加するためである。このような特性の湿式クラッチ１２を使用すると、クラッチ断（クラッチＯＦＦ）としても、図１０の破線で示すように、しばらくは車輪側からのトルクでモータ４が連れ回りした後に、モータ４の回転が低下していく。なお、四輪駆動状態では、車両は通常加速状態であることが多い。
【００４８】
そして、上記図９の特性を持つ湿式クラッチ１２を使用し、車両加速状態で且つモータ回転数Ｎｍが８０００ｒｐｍとなったときにクラッチ断とする条件下における、クラッチ温度とクラッチ断後のモータ４の最高回転数（図１０の符号Ａのピーク位置での回転数）と関係を求めると図１１に示すようになる。同様に、クラッチ断とするモータ回転数Ｎｍを１２０００ｒｐｍ  に設定した場合におけるクラッチ温度とクラッチ断後のモータ４の最高回転数との関係を図１２に示す。
【００４９】
モータ４の使用回転数の許容上限（保証回転数）が１２０００ｒｐｍにある場合（本実施形態はこの場合の例である。）、クラッチ断後の最高回転数が１２０００ｒｐｍとなるモータ切り離し指令（基準速度）とクラッチ温度との関係は、図１３に示すグラフのようになる。このようなグラフに対応するクラッチ温度と基準速度ＶＣとの関係を設定しておき、現在のクラッチ温度から基準速度ＶＣを演算すれば良い。
【００５０】
次に、余剰トルク変換部８Ｊの処理について、図１４に基づいて説明する。
まず、ステップＳ６００で、Ｃ−ＦＬＧがＯＮか否かを判定する。Ｃ−ＦＬＧがＯＮと判定されれば、四輪駆動状態であってクラッチ接続状態であるので、ステップＳ６１０に移行する。また、Ｃ−ＦＬＧがＯＦＦと判定されれば、前輪１Ｌ、１Ｒは加速スリップしていない状態かモータが過回転となる車速状態であるので、以降の処理をすることなく復帰する。
【００５１】
ステップＳ６１０では、モータ用回転数センサ２１が検出したモータ４の回転数Ｎｍを入力し、そのモータ４の回転数Ｎｍに応じた目標モータ界磁電流Ｉｆｍを算出し、当該目標モータ界磁電流Ｉｆｍをモータ制御部８Ｃに出力した後、ステップＳ６２０に移行する。
ここで、上記モータ４の回転数Ｎｍに対する目標モータ界磁電流Ｉｆｍは、回転数Ｎｍが所定回転数以下の場合には一定の所定電流値とし、モータ４が所定の回転数以上になった場合には、公知の弱め界磁制御方式でモータ４の界磁電流Ｉｆｍを小さくする。すなわち、モータ４が高速回転になるとモータ誘起電圧Ｅの上昇によりモータトルクが低下することから、上述のように、モータ４の回転数Ｎｍが所定値以上になったらモータ４の界磁電流Ｉｆｍを小さくして誘起電圧Ｅを低下させることでモータ４に流れる電流を増加させて所要モータトルクＴｍを得るようにする。この結果、モータ４が高速回転になってもモータ誘起電圧Ｅの上昇を抑えてモータトルクの低下を抑制するため、所要のモータトルクＴｍを得ることができる。また、モータ界磁電流Ｉｆｍを所定の回転数未満と所定の回転数以上との２段階で制御することで、連続的な界磁電流制御に比べ制御の電子回路を安価にできる。
【００５２】
なお、所要のモータトルクＴｍに対しモータ４の回転数Ｎｍに応じて界磁電流Ｉｆｍを調整することでモータトルクＴｍを連続的に補正するモータトルク補正手段を備えても良い。すなわち、２段階切替えに対し、モータ回転数Ｎｍに応じてモータ４の界磁電流Ｉｆｍを調整すると良い。この結果、モータ４が高速回転になってもモータ４の誘起電圧Ｅの上昇を抑えモータトルクの低下を抑制するため、所要のモータトルクＴｍを得ることができる。また、なめらかなモータトルク特性にできるため、２段階制御に比べ車両は安定して走行できるし、常にモータ駆動効率が良い状態にすることができる。
【００５３】
ステップＳ６２０では、上記目標モータ界磁電流Ｉｆｍ及びモータ４の回転数Ｎｍからモータ４の誘起電圧Ｅを算出して、ステップＳ６３０に移行する。
ステップＳ６３０では、上記余剰トルク演算部８Ｅが演算した発電負荷トルクＴｈに基づき対応する目標モータトルクＴＭを算出して、ステップＳ６４０に移行する。
ステップＳ６４０では、上記目標モータトルクＴＭ及び目標モータ界磁電流Ｉｆｍを変数として対応する目標電機子電流Ｉａを算出して、ステップＳ６５０に移行する。
【００５４】
ステップＳ６５０では、下記式に基づき、上記目標電機子電流Ｉａ、抵抗Ｒ、及び誘起電圧Ｅから発電機７の目標電圧Ｖを算出し、当該発電機７の目標電圧Ｖを発電機制御部８Ａに出力したのち、復帰する。
Ｖ＝Ｉａ×Ｒ＋Ｅ
なお、抵抗Ｒは、電線９の抵抗及びモータ４のコイルの抵抗である。
ここで、上記余剰トルク変換部８Ｊでは、モータ４側の制御を考慮して目標の発電負荷トルクＴｈに応じた発電機７での目標電圧Ｖを算出しているが、上記目標発電負荷トルクＴｈから直接に、当該目標発電負荷トルクＴｈとなる電圧値Ｖを算出しても構わない。
【００５５】
次に、上記構成の装置における作用などについて説明する。
路面μが小さいためや運転者によるアクセルペダル１７の踏み込み量が大きいなどによって、エンジン２から前輪１Ｌ、１Ｒに伝達されたトルクが路面反力限界トルクよりも大きくなると、つまり、主駆動輪１Ｌ、１Ｒである前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップすると、その加速スリップ量に応じた発電負荷トルクＴｈで発電機７が発電することで、前輪１Ｌ、１Ｒに伝達される駆動トルクが、当該前輪１Ｌ、１Ｒの路面反力限界トルクに近づくように調整される。この結果、主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒでの加速スリップが抑えられる。
【００５６】
しかも、発電機７で発電した余剰の電力によってモータ４が駆動されて従駆動輪である後輪３Ｌ、３Ｒも駆動されることで、四輪駆動状態となって車両の加速性が向上する。
このとき、主駆動輪１Ｌ、１Ｒの路面反力限界トルクを越えた余剰のトルクでモータ４を駆動するため、エネルギー効率が向上し、燃費の向上に繋がる。
ここで、常時、後輪３Ｌ、３Ｒを駆動状態とした場合には、力学的エネルギー→電気的エネルギー→力学的エネルギーと何回かエネルギー変換を行うために、変換効率分のエネルギー損失が発生することで、前輪１Ｌ、１Ｒだけで駆動した場合に比べて車両の加速性が低下する。このため、後輪３Ｌ、３Ｒの駆動は原則として抑えることが望まれる。これに対し、本実施形態では、滑り易い路面等では前輪１Ｌ、１Ｒに全てのエンジン２の出力トルクＴｅを伝達しても全てが駆動力として使用されないことに鑑みて、前輪１Ｌ、１Ｒで有効利用できない駆動力を後輪３Ｌ、３Ｒに出力して加速性を向上させるものである。
【００５７】
また、上述のように四輪駆動状態となっていても、車速が所定基準車速値、つまりモータ回転数Ｎｍが所定の基準速度ＶＣ以上となった場合には、クラッチ１２を断にして二輪駆動状態となってモータ４を保護するが、本実施形態にあっては、クラッチ温度つまりクラッチ１２によるモータ４の連れ回り状況を推定して上記クラッチ１２を断とする基準速度を設定変更することで、モータ４の過回転を防止しつつ、上記連れ回りが小さい場合には、高めの車速までモータ４による車輪駆動つまり四輪駆動状態が確保できる。
【００５８】
ここで、上記実施形態では、発電機７の発電した電圧でモータ４を駆動して四輪駆動を構成する場合で説明しているが、これに限定されない。モータ４を個別のバッテリで駆動するように構成しても良い。この場合には、発電機７が発電した電力を他の負荷装置に供給して、当該負荷装置で消費するようにすれば良い。
また、上記実施形態では、スロットル制御により内燃機関出力を制限する場合について説明しているが、これに限定されない。内燃機関の点火時期リタード、点火カット、燃料の減少若しくは停止、スロットル制御の少なくともいずれかによる方法で、出力制限するようにしても良い。
【００５９】
また、上記実施形態では、前輪１Ｌ、１Ｒをエンジン２で駆動する場合を例示しているが、前輪を個別のモータ４で駆動するようにしても良い。
また、上記実施形態では、モータ４として電動機を例示しているが、油圧モータであっても良い。
次に、第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様な装置などについては同一の符号を付して説明する。
【００６０】
本実施形態の基本構成は、上記第１実施形態と同様であるが、基準速度演算部８Ｈの処理だけが異なる。
本実施形態の基準速度演算部８Ｈを、図１５に基づき説明する。
まず、ステップＳ１０００にて、イグニッションがＯＮとなるまで、つまりエンジン２が始動するまで待機し、エンジン２が始動するとステップＳ１０１０に移行する。
【００６１】
ステップＳ１０１０では、モータ４の温度を検出し、ステップＳ１０２０に移行する。
ステップＳ１０２０では、モータ温度が−１０℃以下か否かを判定し、−１０℃以下と判定すればステップＳ１０３０に移行し、−１０℃よりも高ければステップＳ１０５０に移行する。
ステップＳ１０３０では、基準速度ＶＣに８０００ｒｐｍを代入してステップＳ１０４０に移行する。
【００６２】
ここで、エンジン２の始動直後では、クラッチ温度とモータ温度とは共に周辺温度とほぼ等しい、つまり、モータ温度がクラッチ温度に等しいと推定できるので、図１３に基づき、簡便に安全サイドの値として、基準速度ＶＣの初期値として８０００ｒｐｍを設定しているが、図１３に基づき、初期温度に応じて初期の基準速度ＶＣを設定するようにしても良い。
ステップＳ１０４０では、エンジン２が始動してからの走行距離がα以上となるまで待機し、走行距離がαを以上となったと判定するとステップＳ１０５０に移行する。
【００６３】
ここで、図１６に示されるように、車両が走行するとクラッチ１２内が発熱するため、発進からどの位走行したかを計測することで、その後のクラッチ温度が推定できる。そして、クラッチ温度が−１０℃以上となるであろう走行距離を推定し、該走行距離を上記αとして設定しておく。なお、走行距離の代わりに走行時間でクラッチ温度を推定するようにしても良い。
ステップＳ１０５０では、基準速度ＶＣに１００００ｒｐｍを設定して処理を終了する。
【００６４】
ここで、ステップＳ１０３０〜Ｓ１０５０は第２基準車速値変更手段を、ステップＳ１０４０は推移量検出手段を、ステップＳ１０１０，Ｓ１０２０，Ｓ１０３０，Ｓ１０５０は初期温度検出手段及び初期値設定手段を構成する。
本実施形態では、車両発進時の温度に応じてクラッチ１２を断とする基準速度ＶＣを決定すると共に、所定距離だけ走行するとクラッチ温度が例えば−１０℃以上となっていると判定して基準速度を１００００ｒｐｍに設定変更する。
【００６５】
すなわち、クラッチ１２内に温度センサを設けることなく、簡便にクラッチ１２を断とする基準速度ＶＣ、つまり基準車速値を適切な値とすることができる。
その他の構成や作用・効果は上記実施形態と同様である。
次に、第３実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様な装置などについては同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第１実施形態と同様であるが、クラッチ断部８Ｇ及び基準速度演算部８Ｈの処理が異なる。
【００６６】
本実施形態の基準速度演算部８Ｈは、図１７に示すように、ステップＳ１１００にてイグニッションＯＮつまり発進するまで待機し、発進するとステップＳ１１１０に移行して、初期の基準速度ＶＣとして８０００ｒｐｍを設定して処理を終了する。
次に、本実施形態におけるクラッチ断部８Ｇの処理について、図１８に基づき説明する。
【００６７】
まず、ステップＳ１２００にて、Ｔｈが０より大きいか否かを判定する。Ｔｈ＞０と判定されれば、前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップしている、つまり四輪駆動条件を満たしているので、ステップＳ１２１０に移行する。一方、Ｔｈ≦０と判定されれば、前輪１Ｌ、１Ｒは加速スリップしていない、つまり二輪駆動状態であるので、ステップＳ１３１０に移行する。
ステップＳ１２１０では、クラッチ切り離し条件となっているか否かを判定し、クラッチ断と判定すればステップＳ１２２０に移行し、クラッチ切り離し条件を満たしていなければステップＳ１２８０に移行する。
【００６８】
クラッチ切り離しか否かは、現在のモータ回転数Ｎｍが基準速度ＶＣ以上か否かで判定し、現在のモータ回転数Ｎｍが基準速度ＶＣ以上であれば、クラッチ断と判定する。
ステップＳ１２２０では、クラッチ制御部８ＤにクラッチＯＦＦ指令を出力し、続いてステップＳ１２３０にて、リレー制御部８ＢにリレーＯＦＦ指令を供給することで、クラッチ断及びモータ非駆動状態とした後にステップＳ１２４０に移行する。
【００６９】
ステップＳ１２４０では、基準速度ＶＣを１００００ｒｐｍに設定変更し、つまり、以降のクラッチ断とする基準速度を１００００ｒｐｍにして、ステップＳ１２５０に移行する。
ステップＳ１２５０では、所定時間だけモータ回転数Ｎｍを検出し、その回転数の最高値を求め、続いてステップＳ１２６０にて、モータ４の最高回転数がβ以上、例えば１００００ｒｐｍ以上か否かを判定し、１００００ｒｐｍ以上と判定したら、ステップＳ１２７０に移行する。一方、モータ４の最高回転数がβ未満であったら、ステップＳ１２８０に移行する。
【００７０】
ステップＳ１２７０では、クラッチ１２を再度クラッチ制御部８ＤにクラッチＯＮ指令を出力してステップＳ１２２０に移行する。
すなわち、このステップＳ１２７０及びステップＳ１２２０〜ステップＳ１１２６０の処理を、クラッチ断後のモータ４の最高回転数がβ以下となるまで、モータ停止時に繰り返す。すなわち、クラッチ断後のモータ４の最高回転数から連れ回り状況を判定し、クラッチ温度が−１０℃以上の連れ回り状況となるまで待機し、クラッチ温度が−１０℃以上の連れ回り状況と推定するとステップＳ１２８０に移行する。
【００７１】
ステップＳ１２８０では、クラッチ制御部８ＤにクラッチＯＮ指令を出力し、続いてステップＳ１２９０にて、リレー制御部８ＢにリレーＯＮ指令を供給することで、四輪駆動状態としてステップＳ１３００に移行する。ステップＳ１３００では、Ｃ−ＦＬＧをＯＮにして復帰する。
一方、ステップＳ１３１０では、クラッチ制御部８ＤにクラッチＯＦＦ指令を出力し、続いてステップＳ１３２０にて、リレー制御部８ＢにリレーＯＦＦ指令を供給することで、クラッチ断及びモータ非駆動状態とした後にステップＳ１３３０に移行する。
【００７２】
ステップＳ１３３０では、Ｃ−ＦＬＧをＯＦＦとした後に復帰する。
ここで、ステップＳ１２２０〜Ｓ１２７０は、連れ回り状況推定手段及び基準車速値変更手段を構成する。
本実施形態では、発進後の初期値（一回目）については、基準速度を８０００ｒｐｍと低く安全サイドに設定しておき、その後、クラッチ断後のモータ４の最高回転数が、クラッチ温度が−１０℃以上の状態である１００００ｒｐｍ未満となるまでモータ４を非駆動状態とする。その後、１００００ｒｐｍ未満つまりクラッチ温度が−１０℃以上の場合の連れ回り状態と推定すると四輪駆動に復帰させる。そして、以降の走行中は、クラッチ断とする基準速度を１００００ｒｐｍとして、上記処理を繰り返す。なお、上記ステップＳ１２２０〜ステップＳ１２７０の処理は、発進後の一回だけに設定して、基準速度が１００００ｒｐｍとなった以降は行わないようにしても良い。
【００７３】
本実施形態にあっては、クラッチ温度を検出することなく、連れ回り状況に応じた基準速度に設定することが可能となる。
その他の構成、及び作用・効果については上記実施形態と同様である。
次に、第４実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様な装置などについては同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第３実施形態と同様であるが、クラッチ断部８Ｇの処理の一部が異なる。
【００７４】
本実施形態のクラッチ断部８Ｇの処理は、図１９に示すように、上記第３実施形態（図１８）と基本的に同様であって、図１８におけるステップＳ１２５０及びステップＳ１２６０におけるモータ回転数Ｎｍを使用する代わりに、ステップＳ１５５０及びステップＳ１５６０に示すように、モータの端子電圧の変化を使用したものであり、当該ステップＳ１５５０及びステップＳ１５６０の処理以外は、上記図１８と同じ処理が行われる。
【００７５】
すなわち、上記ステップＳ１５５０では、ステップＳ１５７０でクラッチ１２が接続状態となってモータ４が後輪からのトルクで回転している状態からステップＳ１５２０でステップＳ１５２０でクラッチ１２を断としたときの連れ回りに応じたモータ４に生じる逆起電圧の変化量を検出してステップＳ１５５６０に移行する。
ステップＳ１５６０では、上記クラッチ１２を断としたときの逆起電圧の変化量が所定値γよりも大きければ、連れ回りが所定値よりも大きいと判定しステップＳ１５７０に移行する。一方、上記逆起電圧の変化量が所定値γ以下の場合には、連れ回りが所定値以下となっているのでステップＳ１５８０に移行する。
【００７６】
ここで、ステップＳ１５２０〜Ｓ１５７０は、連れ回り状況推定手段及び基準車速値変更手段を構成する。
本実施形態では、発進後の初期値（一回目）については、基準速度を８０００ｒｐｍと低く安全サイドに設定しておき、その後、クラッチ断後のモータ４に生じる逆起電圧の変化量が、クラッチ温度が−１０℃以上の状態である１００００ｒｐｍ未満となるまでモータ４を非駆動状態とする。その後、１００００ｒｐｍ未満つまり上記逆起電圧の変化量が−１０℃以上の場合の連れ回り状態と推定すると四輪駆動に復帰させる。そして、以降の走行中は、クラッチ断とする基準速度を１００００として、上記処理を繰り返す。なお、上記ステップＳ１５２０〜ステップＳ１５７０の処理は、発進後の一回だけに設定して、基準速度が１００００ｒｐｍとなった以降は行わないようにしても良い。
【００７７】
本実施形態にあっては、クラッチ温度を検出することなく、連れ回り状況に応じた基準速度に設定することが可能となる。
その他の構成、及び作用・効果については上記実施形態と同様である。
次に、第５実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記各実施形態と同様な部品などについては同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第１実施形態と同様であるが、図７で表されるクラッチ断部８Ｇの処理におけるステップＳ３１０（クラッチ切り離し条件判定部）の処理、及び基準速度演算部８Ｈの処理が異なる。
【００７８】
本実施形態のステップＳ３１０においては、現在の車速Ｖｖが、基準車速値Ｖｏｆｆ以上になっているか否かを判定し、基準車速値Ｖｏｆｆ以上と判定（クラッチ断と判定）すれば、ステップＳ３５０に移行し、基準車速値Ｖｏｆｆ未満と判定すればＳ３２０に移行する。その他のクラッチ断部８Ｇの処理は、上記第１実施形態で説明したものと同じである。すなわち、基準速度ＶＣの代わりに基準車速値Ｖｏｆｆを使用する例である。勿論、上記実施形態と同様に基準速度ＶＣで判定するように構成しても良い。
【００７９】
なお、車速は、不図示の車速センサからの信号に基づき演算して求めても良いし、車輪速センサやモータ回転数センサからの信号に基づき演算して求めても良い。
次に、本実施形態の基準速度演算部８Ｈについて説明する。本実施形態の基準速度演算部８Ｈは、初期値設定部８Ｈａと基準車速値演算部８Ｈｂとから構成される。
【００８０】
初期値設定部８Ｈａは、図２０で示される処理を行う。すなわち、まず、ステップＳ１６００にて、イグニッションがＯＮとなるまで、つまりエンジン２が始動するまで待機し、エンジン２が始動するとステップＳ１６１０に移行して、基準車速値Ｖｏｆｆを初期化する（本実施形態では初期値を２３ｋｍ／ｈとしている。）。続いて、ステップＳ１６２０にて、クラッチ温度Ｔｃ１及びＴｃ２を初期化する（本実施形態では初期値を−３０℃としている。）。
【００８１】
次に、ステップＳ１６３０にて、エンジン２が始動してから車速が２３ｋｍ／ｈ以上となるまで待機し、車速が２３ｋｍ／ｍになったと判定すると、ステップＳ１６４０に移行し、基準車速値演算部８Ｈｂに作動開始指令を出力して、処理を終了する。
ここで、クラッチ温度Ｔｃ１は、回転するクラッチ接続部近傍の推定油温であり、Ｔｃ２は、クラッチ内全体の油温の平均値としての推定油温である。クラッチ接続部は車両走行に伴う回転により発熱して油温が変化しやすいが、クラッチ全体の油温はオイルの熱容量が大きいので、接続部近傍の局所部分の温度変化に比べて変化しにくい。以下の説明では、クラッチ温度Ｔｃ１を接続部近傍温度と、クラッチ温度Ｔｃ２をクラッチ全体温度と呼称する。
【００８２】
次に、基準車速値演算部８Ｈｂの処理を、図２１に基づき説明する。本基準車速値演算部８Ｈｂは、初期値設定部８Ｈａからの作動開始指令を入力すると起動し、所定サンプリング時間ΔＴ毎に、次の処理を行う。
まず、ステップＳ１７００にて、車速が２３ｋｍ／ｈ以上か否かを判定し、２３ｋｍ／ｈ以上と判定すればステップＳ１７１０に移行し、２３ｋｍ／ｈ未満と判定すればステップＳ１７４０に移行する。
【００８３】
ここで、上記２３ｋｍ／ｈは、油温の上昇分若しくは降下分を演算するための所定車速値である。この所定車速値は、その車速値に対応するクラッチの回転以下では、クラッチ内の油温上昇に対する寄与が殆どない。この値は、タイヤ径などの要因によって変化する後輪からクラッチ内に伝達される回転数や、オイル特性などから決定される。
次に、ステップＳ１７１０では、下記式に基づきサンプリング時間ΔＴ経過時の走行距離Ｌを算出し、ステップＳ１７２０に移行する。
【００８４】
Ｌ＝ΔＴ×Ｖｖ
なお、１サンプリング時間ΔＴ単位に走行距離Ｌを求めているが、もっと長い時間間隔で走行距離Ｌを求めても良い。
ステップＳ１７２０では、下記式に基づき、走行距離Ｌに応じた上昇量だけ接続部近傍温度Ｔｃ１を上昇させる。
Ｔｃ１＝Ｔｃ１  ＋  ＫＬ１×Ｌ
ここで、ＫＬ１は、接続部近傍の油温上昇量に応じたゲインである。
【００８５】
次に、ステップＳ１７３０で、下記式に基づき走行距離Ｌに応じた上昇量だけクラッチ全体温度Ｔｃ２を上昇させた後に、ステップＳ１７６０に移行する。
Ｔｃ２＝Ｔｃ２  ＋  ＫＬ２×Ｌ
ここで、ＫＬ１は、クラッチ内の油全体の油温上昇量に応じたゲインである。また、クラッチ接続部近傍の局所部分に比べてクラッチ内の油全体の方が、熱容量が大きいと共に回転により発生する熱は接続部近傍で発生することから、上記ゲインＫＬ１とＫＬ２との間には、ＫＬ１  ＞  ＫＬ２の関係がある。すなわち、同じ走行距離Ｌであっても接続部近傍の方が温度上昇の勾配が大きい。
【００８６】
一方、走行速度が２３ｋｍ／ｈ未満の場合には、クラッチ接続部の回転による温度上昇が無いと推定されるので、ステップＳ１７４０に移行して、下記式に基づき、サンプリング時間ΔＴ分に応じた降下量だけ接続部近傍温度Ｔｃ１を降下させる。
Ｔｃ１＝Ｔｃ１  −ＫＴ１×ΔＴ
ここで、ＫＴ１は、接続部近傍の油温降下量に応じたゲインである。
【００８７】
次に、ステップＳ１７５０で、下記式に基づきサンプリング時間ΔＴ分に応じた降下量だけクラッチ全体温度Ｔｃ２を降下させて、ステップＳ１７６０に移行する。
Ｔｃ２＝Ｔｃ２  −ＫＴ２×ΔＴ
ここで、ＫＴ２は、クラッチ内の油全体の油温降下量に応じたゲインである。
また、クラッチ接続部近傍に比べてクラッチ内の油全体の方が、温度変化に鈍感であるので、上記ゲインＫＴ１とＫＴ２と間には、ＫＬ１  ＞  ＫＬ２の関係がある。なお、車両が走行を開始した状態では、クラッチ全体の油温の降下は無視しても問題はないので、上記ＫＴ２をゼロつまり、ステップＳ１７５０の処理を無視しても良い。
【００８８】
次に、ステップＳ１７６０では、２つのクラッチ油温Ｔｃ１とＴｃ２の高温側の値を推定油温Ｔｃに代入、つまりセレクトハイを行ってステップＳ１７７０に移行する。
ステップＳ１７７０では、推定油温Ｔｃが−２５℃以上か否かを判定し、−２５℃以上と判定したら、ステップＳ１７８０に移行して、基準車速値Ｖｏｆｆに３０ｋｍ／ｈを設定して処理を終了する。一方、−２５℃未満と判定した場合にはステップＳ１７９０に移行して、基準車速値Ｖｏｆｆに２５ｋｍ／ｈを設定して処理を終了する。
【００８９】
ここで、ステップＳ１７１０が第１推移量検出手段を、ステップＳ１７４０、Ｓ１７５０が第２推移量検出手段を、ステップＳ１７２０，Ｓ１７３０が第２基準車速変更手段を、ステップＳ１７４０，Ｓ１７５０が第３基準速度変更手段を構成する。
次に、本実施形態の作用・効果などについて説明する。
雪道などの路面の状況などに応じて適宜、四輪駆動状態となって駆動力を増大するが、車速が所定基準車速値以上となった場合には、クラッチを断にして二輪駆動状態なり、モータ４を保護する。このとき、クラッチ温度つまりクラッチにおるモータ４の連れ回り状況を推定して上記クラッチを断とする基準車速値Ｖｏｆｆを設定変更することで、モータ４の過回転を防止し、また、上記連れ回りが小さい場合には、高めの車速までモータ４による車両駆動、つまり四輪駆動状態を確保する。
【００９０】
また、本実施形態では、走行距離及び走行時間に基づきクラッチ温度を推定するので、クラッチ内の温度を測定するために、クラッチ内に温度センサを設置する必要がない。特に、回転するクラッチ接続部近傍の油温が重要であるが、本実施形態では、当該クラッチ接続部近傍の油温を直接測定する温度センサが必要ない。
また、クラッチ接続部の回転数が温度上昇に寄与する回転数以上となる所定車速以上（本実施形態では２３ｋｍ／ｈ以上）での走行距離の積算で温度上昇量を推定しているので、クラッチ接続部の温度上昇量の推定精度が向上する。
【００９１】
なお、クラッチ油温の初期値として、−３０℃と固定値を採用しているが、モータ温度などからクラッチ油温の初期値を推定して、当該推定した値を初期値として使用しても良い。
また、本実施形態では、クラッチ接続部の回転数が温度上昇に寄与しない回転数となる、所定車速未満（本実施形態では２３ｋｍ／ｈ未満）では、温度降下分を求めて推定するクラッチ温度を低下させ、所定の油温以下となったら、初期の基準車速値Ｖｏｆｆである２３ｋｍ／ｈに戻すことで、連れ回りによるモータ４の過回転を確実に防止可能となる。
【００９２】
ここで、通常、クラッチ全体温度Ｔｃ２を使用すること無く、接続部近傍温度Ｔｃ１だけで判定すればよいが、この場合には、積算誤差などによって、実際には−２５℃以上であるにも関わらず、推定した接続部近傍温度Ｔｃ１が−２５℃未満と判定して、クラッチ断とする基準車速値が低めに設定される場合がある。これに対して、本実施形態では、クラッチ内全体の油温であるクラッチ全体温度Ｔｃ２も合わせて推定し、接続部近傍温度Ｔｃ１及びクラッチ全体温度Ｔｃ２の高い方を利用して油温判定をすることで、不必要に、クラッチ断とする基準車速値が小さく設定されることが防止されて、適切に高めの車速までモータ４による車両駆動、つまり四輪駆動状態を確保できる。
【００９３】
なお、クラッチ全体温度Ｔｃ２で使用するゲインＫＴ１、  ＫＬ２は、接続部近傍温度Ｔｃ１で使用するゲインＫＴ２、ＫＬ２に比べて小さいので、接続部近傍温度Ｔｃ１に比べてクラッチ全体温度Ｔｃ２の方が積算誤差が小さい。また、所定距離を走行すれば、通常、クラッチ内の油温は−２５℃以上と推定されるので、クラッチ全体温度Ｔｃ２が−２５℃以上となったら、その後は、基準車速値Ｖｏｆｆを３０ｋｍ／ｈに固定しても良い。
【００９４】
図２２に、タイムチャート例を示す。図２２の符号Ｘで示されるように、積算誤差によって接続部近傍温度Ｔｃ１がたとえ−２５℃未満となっても、クラッチ全体温度Ｔｃ２が−２５℃以上であれば、基準車速値は３０ｋｍ／ｈに保持される。
ここで、上記実施形態では、油温判定の精度を向上させるために、クラッチ全体温度Ｔｃ２を求めて使用しているが、接続部近傍温度Ｔｃ１だけでクラッチ温度を推定するようにしても良い。
【００９５】
また、基準車速値Ｖｏｆｆの値を二段階に設定変更する場合を例示しているが、三段階以上の多段階に変成変更するように構成しても良い。
また、上記実施形態では、走行距離及び走行時間に基づき、接続部近傍温度Ｔｃ１及びクラッチ全体温度Ｔｃ２の両方を推定しいるが、クラッチ全体温度Ｔｃ２としては、実際にクラッチの油温を測定してクラッチ全体温度Ｔｃ２としても良い（クラッチに温度センサを設置する必要がある。）。ただし、回転する接続部近傍に設置する必要がないので、接続部近傍に設置する場合に比べて設置が容易である。
【００９６】
また、クラッチ温度の上昇分の演算を開始する所定車速値と、クラッチ温度の降下分の演算を開始する所定車速値が一致する場合（所定車速値＝２３ｋｍ／ｈ）を例に説明しているが、必ずしも一致する必要はない。例えば、クラッチ温度の上昇分の演算を開始する所定車速値を２３ｋｍ／ｈとし、クラッチ温度の降下分の演算を開始する所定車速値を１５ｋｍ／ｈとして、上昇分も降下分も演算しない不感帯の走行状態を設けても構わない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく第１実施形態に係る装置構成図である。
【図２】本発明に基づく第１実施形態に係るシステム構成図である。
【図３】本発明に基づく第１実施形態に係る４ＷＤコントローラを示すブロック図である。
【図４】本発明に基づく第１実施形態に係る装置で処理手順を示す図である。
【図５】本発明に基づく第１実施形態に係る余剰トルク演算部の処理を示す図である。
【図６】本発明に基づく第１実施形態に係る目標トルク制限部の処理を示す図である。
【図７】本発明に基づく第１実施形態に係るクラッチ断部の処理を示す図である。
【図８】本発明に基づく第１実施形態に係る基準速度演算部を示す図である。
【図９】クラッチ温度とフリクションの関係を説明する図である。
【図１０】クラッチ断後のモータ回転数の変化を説明する図である。
【図１１】クラッチ断後におけるクラッチ温度とモータ回転数との関係を説明する図である。
【図１２】クラッチ断後におけるクラッチ温度とモータ回転数との関係を説明する図である。
【図１３】クラッチ温度とモータ切り離しの回転数との関係を説明する図である。
【図１４】本発明に基づく第１実施形態に係る余剰トルク演算部の処理を示す図である。
【図１５】本発明に基づく第２実施形態に係る基準速度演算部の処理を説明する図である。
【図１６】走行距離とクラッチ温度との関係を示す図である。
【図１７】本発明に基づく第３実施形態に係る基準速度演算部の処理を説明する図である。
【図１８】本発明に基づく第３実施形態に係るクラッチ断部の処理を説明する図である。
【図１９】本発明に基づく第４実施形態に係るクラッチ断部の処理を説明する図である。
【図２０】本発明に基づく第５実施形態に係る初期値設定部の処理を説明する図である。
【図２１】本発明に基づく第５実施形態に係る基準車速値演算部の処理を説明する図である。
【図２２】本発明に基づく第５実施形態に係るタイムチャート例を示す図である。
【符号の説明】
１Ｌ、１Ｒ    前輪
２    エンジン
３Ｌ、３Ｒ    後輪
４    モータ
６    ベルト
７    発電機
８    ４ＷＤコントローラ
８Ａ  発電機制御部
８Ｂ  リレー制御部
８Ｃ  モータ制御部
８Ｄ  クラッチ制御部
８Ｅ  余剰トルク演算部
８Ｆ  目標トルク制限部
８Ｇ  クラッチ断部
８Ｈ  基準速度演算部
８Ｈａ  初期値設定部
８Ｈｂ  基準車速値演算部
８Ｊ  余剰トルク変換部
９    電線
１０  ジャンクションボックス
１１  減速機
１２  クラッチ
１４  吸気管路
１５  メインスロットルバルブ
１６  サブスロットルバルブ
１８  エンジンコントローラ
１９  ステップモータ
２０  モータコントローラ
２１  エンジン回転数センサ
２２  電圧調整器
２３  電流センサ
２６  モータ用回転数センサ
２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲ車輪速センサ
３０  バッテリ
３１  分配器
４９  バッテリ
５０  インバータ
Ｉｆｈ    発電機の界磁電流
Ｖ        発電機の電圧
Ｎｈ      発電機の回転数
Ｉａ      電機子電流
Ｉｆｍ    モータの界磁電流
Ｅ        モータの誘起電圧
Ｎｍ      モータの回転数
ＴＧ      発電機負荷トルク
Ｔｈ      目標発電機負荷トルク
Ｔｍ      モータのトルク
ＴＭ      モータの目標トルク
Ｔｅ      エンジンの出力トルク
Ｖｖ      車速
Ｌ        距離
Ｖｏｆｆ  基準車速値
Ｔｃ１    接続部近傍温度（クラッチ温度）
Ｔｃ２    クラッチ全体温度（クラッチ温度）
Ｔｃ      推定温度
ＫＴ１、ＫＴ２  上昇用のゲイン
ＫＬ１、ＫＬ２  降下用のゲイン
ΔＴ      サンプリング時間
【図１】
0003551178.tif 000003
【図２】
0003551178.tif 000004
【図３】
0003551178.tif 000005
【図４】
0003551178.tif 000006
【図５】
0003551178.tif 000007
【図６】
0003551178.tif 000008
【図７】
0003551178.tif 000009
【図８】
0003551178.tif 000010
【図９】
0003551178.tif 000011
【図１０】
0003551178.tif 000012
【図１１】
0003551178.tif 000013
【図１２】
0003551178.tif 000014
【図１３】
0003551178.tif 000015
【図１４】
0003551178.tif 000016
【図１５】
0003551178.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
0003551178.tif 000019
【図１８】
0003551178.tif 000020
【図１９】
0003551178.tif 000021
【図２０】
0003551178.tif 000022
【図２１】
0003551178.tif 000023
【図２２】
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