(57)【要約】【課題】主駆動輪を駆動する内燃機関と従駆動輪を駆動可能な電動モータを備えた車両にあって、バッテリの劣化を防いでバッテリの寿命の低下を抑制できる駆動力制御装置を提供する。【解決手段】主駆動輪を駆動する内燃機関と、従駆動輪を駆動可能な電動モータと、発電した電力を前記電動モータに供給可能な発電機と、一般電装品に電力を供給するためのバッテリとを備えた車両の駆動力を制御する駆動力制御装置において、主駆動輪１２Ｌ，１２Ｒ及び従駆動輪１４Ｌ，１４Ｒの駆動状態による走行中に車両減速状態を検知すると、電動モータ１５を従駆動輪１４Ｌ，１４Ｒの駆動に伴う連れ回し状態にして電動モータ１５を回生状態にし、発生した電力を発電機１９の界磁コイル１９ａに供給して、発電機１９による発電電力をバッテリ２６に供給する。【選択図】図１
2008162451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主駆動輪を駆動する内燃機関と、従駆動輪を駆動可能な電動モータと、発電した電力を前記電動モータに供給可能な発電機と、一般電装品に電力を供給するためのバッテリとを備えた車両の駆動力を制御する駆動力制御装置において、
前記主駆動輪及び前記従駆動輪の駆動状態による走行中に車両減速状態を検知すると、前記電動モータを前記従駆動輪の駆動に伴う連れ回し状態にして前記電動モータを回生状態にし、発生した電力を前記発電機の界磁コイルに供給して、前記発電機による発電電力を前記バッテリに供給することを特徴とする駆動力制御装置。
【請求項２】
前記発電機と前記電動モータを接続する発電機供給ラインを有することを特徴とする請求項１に記載の駆動力制御装置。
【請求項３】
主駆動輪を駆動する内燃機関と、従駆動輪を駆動可能な電動モータと、発電した電力を前記電動モータに供給可能な発電機と、一般電装品に電力を供給するためのバッテリとを備えた車両の駆動力を制御する駆動力制御装置において、
前記主駆動輪及び前記従駆動輪の駆動状態による走行中に車両減速状態を検知すると、車両減速時に前記内燃機関において発生するトルクを前記発電機に伝達して前記発電機を発電状態にし、発電電力を前記バッテリに供給することを特徴とする駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、駆動力制御装置に関し、特に、主駆動輪を駆動する内燃機関と従駆動輪を駆動可能な電動モータを備えた車両の駆動力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、主駆動輪を駆動する内燃機関と従駆動輪を駆動可能な電動モータを備えた車両の駆動力を制御する駆動力制御装置が知られている。
この駆動力制御装置は、内燃機関の動力で駆動され、且つ、発電した電力を電動モータに供給可能な発電機と、車両の走行状態に応じて電動モータの出力トルクを制御するモータトルク制御手段と、ランプ等の一般電装品に電力を供給するためのバッテリと、発電機で発電した電力の全部若しくは一部の供給先をバッテリに切り替える切替手段と、電動モータによるトルク要求が無い若しくは所定値以下と判定すると、切替手段を介して、発電機で発電した電力の全部若しくは一部の供給先をバッテリ側に変更する切替制御手段とを備えている。
【０００３】
このような駆動力制御装置として、例えば、「駆動力制御装置」（特許文献１参照）が知られている。この「駆動力制御装置」（特許文献１参照）は、内燃機関の動力によって駆動される発電機でモータが駆動される形式の駆動力制御装置であり、一つの発電機から、車輪駆動用の電動機と車両電装品用バッテリ及び電装品の両方に電力を供給している。
【特許文献１】特開２００４−２２２４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の駆動力制御装置の場合、２輪駆動（２−Ｗｈｅｅｌ  Ｄｒｉｖｅ）による走行中は、１４Ｖ定電圧発電を行ってバッテリに充電し、４輪駆動（４−Ｗｈｅｅｌ  Ｄｒｉｖｅ）による走行中は、発電した電力を電動モータに供給するという構成になっていた。このため、４輪駆動による走行中のバッテリ放電量が増加することにより、供給されずに持ち出しがある状況となってバッテリが劣化してしまい、バッテリの寿命が低下してしまうのが避けられなかった。
この発明の目的は、主駆動輪を駆動する内燃機関と従駆動輪を駆動可能な電動モータを備えた車両にあって、バッテリの劣化を防いでバッテリの寿命の低下を抑制する駆動力制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、この発明に係る駆動力制御装置は、主駆動輪を駆動する内燃機関と、従駆動輪を駆動可能な電動モータと、発電した電力を前記電動モータに供給可能な発電機と、一般電装品に電力を供給するためのバッテリとを備えた車両の駆動力を制御する駆動力制御装置において、前記主駆動輪及び前記従駆動輪の駆動状態による走行中に車両減速状態を検知すると、前記電動モータを前記従駆動輪の駆動に伴う連れ回し状態にして前記電動モータを回生状態にし、発生した電力を前記発電機の界磁コイルに供給して、前記発電機による発電電力を前記バッテリに供給することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
この発明によれば、主駆動輪を駆動する内燃機関と、従駆動輪を駆動可能な電動モータと、発電した電力を電動モータに供給可能な発電機と、一般電装品に電力を供給するためのバッテリとを備えた車両の駆動力を制御する駆動力制御装置により、主駆動輪及び従駆動輪の駆動状態による走行中に車両減速状態が検知されると、電動モータが従駆動輪の駆動に伴う連れ回し状態にされて電動モータが回生状態にされ、発生した電力が発電機の界磁コイルに供給されて、発電機による発電電力がバッテリに供給される。このため、主駆動輪を駆動する内燃機関と従駆動輪を駆動可能な電動モータを備えた車両にあって、バッテリの劣化を防いでバッテリの寿命の低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、この発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施の形態に係る駆動力制御装置を備えた車両の概略構成図である。図１に示すように、駆動力制御装置（４ＷＤコントローラ）１０は、４輪を駆動して走行することができる車両１１に備えられており、車両１１は、主駆動輪（前輪）１２Ｌ，１２Ｒを駆動する内燃機関（エンジン）１３と、従駆動輪（後輪）１４Ｌ，１４Ｒを駆動可能な４ＷＤ用の電動モータ１５を有している。
【０００８】
エンジン１３の駆動力は、トランスミッション１６、デファレンシャルギヤ１７を介して主駆動輪１２，１２に伝達されると共に、Ｖベルト１８を介して、エンジン１３に隣接して配置された発電機（オルタネータ）１９に伝達される。エンジン１３には、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ１３ａが備えられている。電動モータ１５の駆動力は、減速機２０、４Ｗクラッチ２１、デファレンシャルギヤ２２を介して従駆動輪１４Ｌ，１４Ｒに伝達される。
【０００９】
発電機１９は、パワーライン（電線）２３により、１４Ｖ／４ＷＤ切替リレーを備えた切替ボックス２４と、電動モータ１５に隣接して配置されたインバータ２５に接続されており、発電した電力を、切替ボックス２４を介して車両電装品用のバッテリ２６に、インバータ２５を介して電動モータ１５に、それぞれ供給している。これら発電機１９、切替ボックス２４及びインバータ２５の作動は、４ＷＤコントローラ１０により制御される。
バッテリ２６は、発電機１９に接続されると共に、モータ界磁電流ライン（電線）２７により電動モータ１５に、クラッチコイル電流ライン（電線）２８により４Ｗクラッチ２１のクラッチコイル２１ａに接続されている。このバッテリ２６には、バッテリ電流を検出するバッテリ電流センサ２６ａが備えられており、バッテリ電流センサ２６ａからの検出情報は、エンジン回転数センサ１３ａからの検出情報と共に、エンジンコントローラ２９に入力する。
【００１０】
なお、４ＷＤコントローラ１０には、主駆動輪１２Ｌ，１２Ｒの動作状況を検出する前輪ＡＢＳ（Ａｎｔｉ−ｌｏｃｋ  Ｂｒａｋｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）センサ３０Ｌ，３０Ｒ、及び従駆動輪１４Ｌ，１４Ｒの動作状況を検出する後輪ＡＢＳセンサ３１Ｌ，３１Ｒ、それぞれからの検出情報が、ＡＢＳコントローラ３２を介して入力する。また、４ＷＤコントローラ１０には、エンジンコントローラ２９からの制御情報が入力する。
つまり、車両１１は、主駆動輪１２Ｌ，１２Ｒを駆動するエンジン１３と、従駆動輪１４Ｌ，１４Ｒを駆動可能な電動モータ１５と、エンジン１３の動力で駆動され、且つ、発電した電力を電動モータ１５に供給可能な発電機１９と、ランプ等の一般電装品に電力を供給するためのバッテリ２６と、発電機１９で発電した電力の全部若しくは一部の供給先をバッテリ２６に切り替える切替ボックス２４と、４ＷＤコントローラ１０とを備えている。
【００１１】
この４ＷＤコントローラ１０は、クラッチ制御情報を４Ｗクラッチ２１に出力して４Ｗクラッチ２１の作動を制御し、クラッチを繋いだ４ＷＤ状態或いはクラッチを切った２ＷＤ状態にする。そして、４ＷＤコントローラ１０は、４ＷＤによる走行中の車両減速状態を検知すると、４ＷＤクラッチ２１を繋いだまま電動モータ１５を連れ回し状態にする。この結果、電動モータ１５は回生状態になり、電動モータ１５が発生させた電力は、発電機供給ライン（電線）３３を介して発電機１９に接続されたインバータ２５を経て、発電機１９の界磁コイル１９ａに供給される。
図２は、図１の主要部の構成を概略的に示す回路図である。図２に示すように、４ＷＤコントローラ１０には、２ＷＤモードと４ＷＤモードの切り替え操作を行う第１スイッチ３４が接続されており、第１スイッチ３４から切り替え操作に伴う操作信号が入力する。
【００１２】
発電機１９と切替ボックス２４を接続するパワーライン２３には、第２スイッチ３５が接続されており、第２スイッチ３５を介して、切替ボックス２４とインバータ２５、及び切替ボックス２４と発電機１９の界磁コイル１９ａが、それぞれ接続されている。この第２スイッチ３５は、インバータ２５を介して入力する電動モータ１５で回生した発電電圧が１４Ｖより高いときは、オフ（ＯＦＦ）する。
図３は、４ＷＤモード時における処理の流れを示すフローチャートである。図３に示すように、先ず、第１スイッチ３４がオン（ＯＮ）で、切替ボックス２４の１４Ｖ／４ＷＤ切替リレーがオフの４ＷＤモード状態において、アクセルがオフである（アクセル＝ＯＦＦ）か否かを判断する（ステップＳ１０１）。判断の結果、アクセルがオフである（ｙｅｓ）場合、電動モータ１５を回生状態に制御する（ステップＳ１０２）。一方、アクセルがオフでない（ｎｏ）場合、アクセルがオフであるか否かの判断を繰り返す。
【００１３】
電動モータ１５を回生状態に制御した後、第２スイッチ３５をオンし（ステップＳ１０３）、次に、電動モータ１５の回生電圧が１２Ｖから１４Ｖの範囲にあるか否かを判断する（ステップＳ１０４）。判断の結果、回生電圧が１２Ｖから１４Ｖの範囲にある（ｙｅｓ）場合、元に戻り（リターン）、回生電圧が１２Ｖから１４Ｖの範囲にない（ｎｏ）場合、発電機１９の発電制御を行う（ステップＳ１０５）。その後、第２スイッチ３５をオフし（ステップＳ１０６）、元に戻る（リターン）。
つまり、４ＷＤによる走行中の車両減速時（このとき、運転者は、フットブレーキを踏み込んでいるか、或いはアクセルから足を離している）に、４ＷＤクラッチ２１を繋いだまま電動モータ１５を連れ回すことで回生し、これにより発生した電力を、発電機１９の界磁コイル１９ａ（図２参照）に供給し、発電機１９で発電する。発電機１９で発電した電力は、１４Ｖに昇降圧してバッテリ２６に供給し、バッテリ２６を充電する。
【００１４】
これにより、４ＷＤによる走行中の車両減速時の回生エネルギをバッテリ２６に供給することができ、バッテリ２６の寿命の向上が可能になる。即ち、バッテリ２６は、常時、電力量が満杯の状態にしておくことが望ましく、発電機１９から供給されなくなってバッテリ２６からの持ち出しがあると、バッテリ２６が劣化し、バッテリの寿命が低下してしまうので、持ち出さないように充電することができる。
また、車両減速時に生じるタイムラグ時における必要のないエンジントルク（ベルト駆動トルク）を利用し、発電機１９で発電してもよい。これにより、不要なエンジントルクを電力に変え、バッテリ２６に充電することで、燃費の向上を可能にする。
なお、電動モータ１５の回生時の電圧が、所定値（１２〜１４Ｖ）内の場合、直接、バッテリ２６へ供給する。
【００１５】
このように、この発明に係る駆動力制御装置である４ＷＤコントローラ１０は、主駆動輪１２Ｌ，１２Ｒ及び従駆動輪１４Ｌ，１４Ｒの駆動状態による走行中に車両減速状態を検知すると、電動モータ１５を従駆動輪１４Ｌ，１４Ｒの駆動に伴う連れ回し状態にして電動モータ１５を回生状態にし、発生した電力を発電機１９の界磁コイル１９ａに供給して、発電機１９による発電電力をバッテリ２６に供給している。また、１２Ｌ，１２Ｒ及び従駆動輪１４Ｌ，１４Ｒの駆動状態による走行中に車両減速状態を検知すると、車両減速時にエンジン１３において発生するトルクを発電機１９に伝達して発電機１９を発電状態にし、発電電力をバッテリ２６に供給している。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の一実施の形態に係る駆動力制御装置を備えた車両の概略構成図である。
【図２】図１の主要部の構成を概略的に示す回路図である。
【図３】４ＷＤモード時における処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００１７】
１０  ４ＷＤコントローラ
１１  車両
１２Ｌ，１２Ｒ  主駆動輪
１３  エンジン
１３ａ  エンジン回転数センサ
１４Ｌ，１４Ｒ  従駆動輪
１５  電動モータ
１６  トランスミッション
１７  デファレンシャルギヤ
１８  Ｖベルト
１９  発電機
２０  減速機
２１  ４Ｗクラッチ
２１ａ  クラッチコイル
２２  デファレンシャルギヤ
２３  パワーライン
２４  切替ボックス
２５  インバータ
２６  バッテリ
２６ａ  バッテリ電流センサ
２７  モータ界磁電流ライン
２８  クラッチコイル電流ライン
２９  エンジンコントローラ
３０Ｌ，３０Ｒ  前輪ＡＢＳセンサ
３１Ｌ，３１Ｒ  後輪ＡＢＳセンサ
３２  ＡＢＳコントローラ
３３  発電機供給ライン
３４  第１スイッチ
３５  第２スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008162451.tif 000005