(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、発電電圧が１４Ｖ以上になってしまうのを防止して、バッテリの破損や１４Ｖに対応した構成されている車両負荷の破損が生じることがない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、内燃機関の駆動力が伝達されて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おいて、主駆動輪１２Ｌ，１２Ｒの駆動状態による走行中に、発電機１９の発電電圧が閾値を越えたら、電動モータ１５に発電機の発電電力を供給し、閾値を越えた発電分を消費させる。【選択図】図１
2008162441.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、前記内燃機関の駆動力が伝達されて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、
前記主駆動輪の駆動状態による走行中に、前記発電機の発電電圧が閾値を越えたら、前記電動モータに前記発電機の発電電力を供給し、閾値を越えた発電分を消費させることを特徴とする駆動力制御装置。
【請求項２】
前記主駆動輪の駆動状態のまま前記電動モータに界磁電流を流して、前記電動モータを無負荷で回転状態にし、閾値を越えた発電分を消費させ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】
未使用状態にある、前記車両の走行を間接的に補助するための装置である補機を作動状態、或いは使用中の前記補機の出力を増大させて、閾値を越えた発電分を消費させ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４】
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、
前記主駆動輪の駆動状態による走行中に、前記発電機の発電電圧が閾値を越えたら、前記内燃機関が閾値を越える発電となる回転数にならないように前記内燃機関の回転数を下げることを特徴とする駆動力制御装置。
【請求項５】
自動変速機或いは無段変速機からなる変速機の変速比を変えてシフトアップ状態とし、前記内燃機関の回転数を下げることを特徴とする請求項４に記載の駆動力制御装置。
【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、発電機は、モータ４輪駆動（４−Ｗｈｅｅｌ  Ｄｒｉｖｅ）用に設計してあり、ロータに永久磁石を用いた構成を有しているため、無励磁でもエンジン回転数がある値（例えば、３３５３ｒｐｍ）を越えると、発電電圧が１４Ｖ以上になってしまうことがあった。発電電圧が１４Ｖ以上になってしまうと、バッテリの破損や、１４Ｖに対応した構成されている車両負荷の破損が生じる虞がある。
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、発電電圧が１４Ｖ以上になってしまうのを防止して、バッテリの破損や、１４Ｖに対応した構成されている車両負荷の破損が生じることがない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、前記内燃機関の駆動力が伝達されて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、前記主駆動輪の駆動状態による走行中に、前記発電機の発電電圧が閾値を越えたら、前記電動モータに前記発電機の発電電力を供給し、閾値を越えた発電分を消費させ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、内燃機関の駆動力が伝達されて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は、主駆動輪の駆動状態による走行中に、発電機の発電電圧が閾値を越えた場合、電動モータに発電機の発電電力が供給されて閾値を越えた発電分が消費されることになる。
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、発電電圧が１４Ｖ以上になってしまうのを防止して、バッテリの破損や、１４Ｖに対応した構成されている車両負荷の破損が生じることがない。
【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、発電した電力の全部若しくは一部を、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、供給先を切り替えて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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。また、電動モータ１５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、切替ボックス２４を介して、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側に変更する。
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。
【００１３】
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、閾値である１４Ｖより高いときは、オフ（ＯＦＦ）する。
そして、４ＷＤコントローラ１０は、２ＷＤによる走行中に、発電機１９による発電電圧が閾値である１４Ｖを越えると、４ＷＤクラッチ２１を切ったまま電動モータ１５に界磁電流を流す。この結果、電動モータ１５は無負荷で回転動作することになり、１４Ｖを越える発電分が消費される。このように、電動モータ１５の界磁電圧をコントロールすることで、発電機１９において１４Ｖ定電圧発電を行うことができる。
【００１４】
図３は、発電機による発電電圧が１４Ｖを越えた場合の第１の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、発電機１９の発電電圧が１４Ｖを越えている、即ち、発電電圧が１４Ｖ以下でない（発電機発電電圧＞１４Ｖ）か否かを判断する（ステップＳ１０１）。判断の結果、発電電圧が１４Ｖ以下でない（ｙｅｓ）場合、４ＷＤクラッチ２１がオフか否かを判断する（ステップＳ１０２）。一方、発電電圧が１４Ｖ以下である（ｎｏ）場合、発電電圧が１４Ｖ以下でないか否かの判断を繰り返す。
【００１５】
４ＷＤクラッチ２１がオフか否かの判断の結果、４ＷＤクラッチ２１がオフでない（ｎｏ）場合、第１の車両負荷（例えば、リアデフロスタ）をオンする（ステップＳ１０３）。一方、４ＷＤクラッチ２１がオフである（ｙｅｓ）場合、電動モータ１５を界磁電圧で作動させるように制御し（ステップＳ１０４）、その後、発電機１９の発電電圧が１４Ｖ以下である（発電機発電電圧≦１４Ｖ）か否かを判断する（ステップＳ１０５）。判断の結果、発電電圧が１４Ｖ以下である（ｙｅｓ）場合、元に戻る（リターン）。一方、発電電圧が１４Ｖ以下でない（ｎｏ）場合、第１の車両負荷をオンする（ステップＳ１０３）。
【００１６】
第１の車両負荷をオンした（ステップＳ１０３）後、発電機１９の発電電圧が１４Ｖ以下である（発電機発電電圧≦１４Ｖ）か否かを判断する（ステップＳ１０６）。判断の結果、発電電圧が１４Ｖ以下である（ｙｅｓ）場合、元に戻り（リターン）、一方、発電電圧が１４Ｖ以下でない（ｎｏ）場合、第２の車両負荷（例えば、ワイパーデアイサ）をオンする（ステップＳ１０７）。
第２の車両負荷をオンした（ステップＳ１０７）後、発電機１９の発電電圧が１４Ｖ以下である（発電機発電電圧≦１４Ｖ）か否かを判断する（ステップＳ１０８）。判断の結果、発電電圧が１４Ｖ以下である（ｙｅｓ）場合、元に戻り（リターン）、一方、発電電圧が１４Ｖ以下でない（ｎｏ）場合、第３の車両負荷（例えば、サイドミラー曇り止め）をオンする（ステップＳ１０９）。
【００１７】
第３の車両負荷をオンした（ステップＳ１０９）後、発電機１９の発電電圧が１４Ｖ以下である（発電機発電電圧≦１４Ｖ）か否かを判断する（ステップＳ１１０）。判断の結果、発電電圧が１４Ｖ以下である（ｙｅｓ）場合、元に戻り（リターン）、一方、発電電圧が１４Ｖ以下でない（ｎｏ）場合、第４の車両負荷（例えば、ブロアファン）をオンし（ステップＳ１１１）、その後、元に戻る（リターン）。
この図３の処理において、第４の車両負荷（例えば、ブロアファン）をオンしても、１４Ｖを越えた発電分を消費することができない場合、更に、変速機（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ：ＡＴ、或いはＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ：ＣＶＴ）の変速比を変更する。
【００１８】
図４は、発電機による発電電圧が１４Ｖを越えた場合の第２の処理の流れを示すフローチャートである。図４に示すように、先ず、発電機１９の発電電圧が１４Ｖ以下でない（発電機発電電圧＞１４Ｖ）か否かを判断する（ステップＳ２０１）。判断の結果、発電電圧が１４Ｖ以下でない（ｙｅｓ）場合、変速ＭＡＰに基づいて、変速機（ＡＴ或いはＣＶＴ）の変速比を変更する（ステップＳ２０２）。一方、発電電圧が１４Ｖ以下である（ｎｏ）場合、発電電圧が１４Ｖ以下でないか否かの判断を繰り返す。
【００１９】
変速機（ＡＴ或いはＣＶＴ）の変速比を変更してシフトアップした後、発電機１９の発電電圧が１４Ｖ以下である（発電機発電電圧≦１４Ｖ）か否かを判断する（ステップＳ２０３）。判断の結果、発電電圧が１４Ｖ以下でない（ｎｏ）場合、更に、変速機の変速比を変更してシフトアップし（ステップＳ２０２）、一方、発電電圧が１４Ｖ以下である（ｙｅｓ）場合、元に戻る（リターン）。
【００２０】
つまり、４ＷＤコントローラ１０によって、第１の処理（図３参照）が行われ、ここで、第４の車両負荷（例えば、ブロアファン）をオンしても、１４Ｖを越える発電分を消費することができない場合、第１の処理に続けて、更に、第２の処理（図４参照）が行われるように、制御される。なお、発電機１９の発電電圧が１４Ｖを越えた場合、最終的には、切替ボックス２４の１４Ｖ／４ＷＤ切替リレーを断状態にする。また、変速機がＣＶＴの場合は、４ＷＤクラッチ２１を切る（図３参照）前に、変速比の変更を行っても良い。
このように、主駆動輪１２，１２による２ＷＤ走行中に発電機１９の発電電圧が１４Ｖを越えた場合、４ＷＤクラッチ２１を切ったまま、即ち、接続を断った状態としたまま、電動モータ１５に界磁電流を流すことにより、電動モータ１５を無負荷で回転させて１４Ｖを越える発電分を消費する。
【００２１】
これにより、モータ界磁電圧をコントロールすることができるので、１４Ｖ定電圧発電を行うことができる。
また、２ＷＤ走行中に発電機１９の発電電圧が１４Ｖを越えた場合、未使用の補機（電装品等、自動車の走行を間接的に補助するための装置）をオンし或いは使用中の補機の出力をアップして、余分な出力を消費させてもよい。具体的な例として、２ＷＤ走行中に、発電機１９の発電電圧が１４Ｖを越えたら、エンジンコントローラモジュール（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ｍｏｄｕｌｅ：ＥＣＭ）等のＵＳＭと協調して、本来不必要な、即ち、ドライバーがオンしていない電装品（例えば、リアデフロスタ、ワイパーデアイザ、サイドミラー曇り取りヒータ等の少なくとも一つ）を作動させ、１４Ｖ以上の発電分を消費させる。なお、ＥＣＭは、発電機１９の発電電流を監視している。
【００２２】
これにより、ドライバーに感知されずにモータ界磁電圧をコントロールすることができるので、ドライバーに違和感を与えることなく１４Ｖ定電圧発電を行うことができる。
また、２ＷＤ走行中に発電機１９の発電電圧が１４Ｖを越えた場合、変速機（ＡＴ或いはＣＶＴ）の変速比を変える。つまり、ＡＴ或いはＣＶＴの変速比を変えてシフトアップしエンジン回転数を下げて、１４Ｖを越える発電となる回転数にならないようにする。ＣＶＴの場合、狙いの回転数に制御することが可能である。
これにより、モータ界磁電圧をコントロールすることができるので、１４Ｖ定電圧発電を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【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】発電機による発電電圧が１４Ｖを越えた場合の第１の処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】発電機による発電電圧が１４Ｖを越えた場合の第２の処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２４】
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
１７，２２  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
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】
2008162441.tif 000003
【図２】
2008162441.tif 000004
【図３】
2008162441.tif 000005
【図４】
2008162441.tif 000006