(57)【要約】【課題】ＡＢＳ車輪速センサにより後輪駆動輪の車輪速が検出できなくなるような低速域でも、該後輪駆動輪の回転方向を検出する。【解決手段】車両用駆動制御装置は、電磁クラッチ１１が遮断状態にあり（ステップＳ１）、かつ後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速Ｖｗが、第１の車輪速判定用しきい値Ｖｗｔｈ１未満の場合（ステップＳ２）、インバータ９が三相短絡を行うとともに（ステップＳ３）、電動モータ３の回転方向を後輪１ＲＬ，１ＲＲの回転方向として取得し、保持して（ステップＳ６〜ステップＳ８）、該電動モータ３の回転方向と該後輪１ＲＬ，１ＲＲの回転方向とに基づいて、電磁クラッチ１１を遮断状態から接続状態にする制御をする。【選択図】図８
2008167586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を駆動可能な電動機と、
発電機からの電力を前記電動機に供給する三相インバータと、
前記車輪の車輪速を検出する車輪速検出手段と、
前記電動機の回転状態を検出する電動機回転状態検出手段と、
前記電動機と前記車輪との間で動力の伝達を遮断可能な断続機構と、
前記断続機構の遮断及び接続を制御するものであり、前記電動機の回転方向と前記車輪の回転方向とを一致させて遮断状態から接続状態にする断続機構制御手段と、を備え、
前記断続機構が遮断状態にあり、かつ前記車輪速検出手段が検出した車輪の車輪速が、該車輪速に対応して設定した第１のしきい値未満の場合、前記三相インバータが三相短絡を行うとともに、前記電動機回転状態検出手段が電動機の回転方向を検出し、前記断続機構制御手段が、前記電動機回転方向検出手段が検出した電動機の回転方向を前記車輪の回転方向として取得して、該電動機の回転方向と該車輪の回転方向とに基づいて、前記断続機構を遮断状態から接続状態にする制御をすることを特徴とする車両用駆動制御装置。
【請求項２】
前記断続機構制御手段は、前記電動機の回転数が、該回転数に対応して設定した所定のしきい値未満となる条件を満たし、かつ、該条件を満たす期間が、該期間に対応して設定した所定のしきい値以上の場合、前記電動機回転方向検出手段が検出した電動機の回転方向を前記車輪の回転方向として取得することを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動制御装置。
【請求項３】
前記電動機回転状態検出手段は、前記電動機に流れる三相電流を検出して、検出した三相電流をｑ軸電流に変換して、変換したｑ軸電流の方向に基づいて、前記電動機の回転方向を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用駆動制御装置。
【請求項４】
前記断続機構制御手段は、前記断続機構が遮断状態にあり、かつ前記車輪速検出手段が検出した車輪の車輪速が前記第１のしきい値未満の場合に取得した前記車輪の回転方向を、該車輪の車輪速が、該車輪速に対応して設定した第２のしきい値以上となる場合でも用いて、前記断続機構を遮断状態から接続状態にする制御をすることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機によって車輪を駆動可能な車両用駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されている車両用駆動装置では、エンジンにより発電機を駆動し、該発電機で発電した電力をモータに供給し、該モータのトルクを減速ギヤを介して駆動輪に伝達している。この装置では、モータと後輪駆動輪との間にクラッチを配置して、４輪駆動状態のときには、クラッチを締結してモータから後輪駆動輪にトルクを伝達している。
【特許文献１】特開２００６−１８７０９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前述のような装置では、ＡＢＳ車輪速センサが検出した後輪駆動輪の車輪速に基づいて、後輪駆動輪の回転方向を特定している。これにより、２輪駆動状態から４輪駆動状態にするために、クラッチを再び締結する際には、後輪駆動輪の駆動輪の回転方向及び回転数に、モータの回転方向及び回転数を合わせてクラッチを締結している。
しかし、ＡＢＳ車輪速センサでは、低速域（例えば１．５ｋｍ／ｈ以下）で車輪速を検出できなくなる（検出精度が劣化してしまう）。車輪速が検出できないと、後輪駆動輪とモータとの回転方向及び回転数を合わせることができなくなるので、クラッチを締結できなくなり、４輪駆動状態にできなくなる。
本発明の課題は、ＡＢＳ車輪速センサにより後輪駆動輪の車輪速が検出できなくなるような低速域でも、該後輪駆動輪の回転方向を検出することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するために、本発明に係る車両用駆動制御装置は、断続機構が遮断状態にあり、かつ車輪速検出手段が検出した車輪の車輪速が、該車輪速に対応して設定した第１のしきい値未満の場合、発電機からの電力を電動機の供給する三相インバータが三相短絡を行うとともに、電動機回転状態検出手段が電動機の回転方向を検出し、断続機構制御手段が、電動機回転方向検出手段が検出した電動機の回転方向を車輪の回転方向として取得して、該電動機の回転方向と該車輪の回転方向とに基づいて、断続機構を遮断状態から接続状態にする制御をする。
これにより、断続機構が遮断状態になっている場合には、断続機構内の粘性による、いわゆる連れ回りトルクと、三相短絡に発生する制動トルクとが釣り合う点で、電動機は、車輪の回転方向と同じくして、所定の回転数に落ち着くようになり、断続機構制御手段では、このときに電動機回転方向検出手段が検出した電動機の回転方向を車輪の回転方向として取得している。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、車輪速が低速になった場合でも、車輪の回転方向を取得することができ、該車輪の回転方向と電動機の回転方向とに基づいて、断続機構を遮断状態から接続状態にする制御をすることができ、２輪駆動状態から４輪駆動状態にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という。）を図面を参照しながら詳細に説明する。
（構成）
図１は、本発明の概略構成図であり、前輪１ＦＬ，１ＦＲをエンジン２で駆動する主駆動輪とし、後輪１ＲＬ，１ＲＲを電動モータ３で駆動可能な補助駆動輪とするスタンバイ型の４輪駆動車両である。
エンジン２の駆動力は、トルクコンバータを有する自動変速機４、及びディファレンシャルギヤ５を順に介して前輪１ＦＬ，１ＦＲに伝達されると共に、Ｖベルト６を介してジェネレータ７に伝達される。このジェネレータ７は、Ｖベルト６を介して伝達された動力によって発電を行い、発電した電力はパワーケーブル８で送電され、パルス幅変調（ＰＷＭ）方式のインバータ９によって直流を交流に変換してから電動モータ３に供給される。電動モータ３の駆動力は、減速機１０、電磁クラッチ１１、及びディファレンシャルギヤ１２を順に介して後輪１ＲＬ，１ＲＲに伝達される。
【０００７】
エンジン２の出力は、エンジンコントローラ２０によって制御される。エンジンコントローラ２０は、アクセルセンサ２１で検出されるアクセル開度Ａｃｃに応じて、スロットルバルブ２２に連結されたスロットルモータ２３の回転角を調整することにより、エンジン２の出力を制御する。
ジェネレータ７の出力電圧は、４ＷＤコントローラ２４によって制御される。４ＷＤコントローラ２４は、ジェネレータ７に内蔵されたＩＣレギュレータを介して界磁電流Ｉｇを調整することにより、ジェネレータ７の出力電圧Ｖｇを制御する。ＩＣレギュレータの回路電源には、車両の１４Ｖバッテリ２５を用い、図２（ａ）に示すように、ジェネレータ７の出力電圧Ｖｇがバッテリ電圧Ｖｂ未満のときにバッテリ電圧Ｖｂを用い、出力電圧Ｖｇがバッテリ電圧Ｖｂ以上のときに出力電圧Ｖｇを用いるようにしてもよいし、図２（ｂ）に示すように、常時、バッテリ電圧Ｖｂを用いるようにしてもよい。なお、図中の７ａが、界磁電流Ｉｇの流れるロータコイルである。
【０００８】
また、パワーケーブル８の途中に設けられたジャンクションボックス２６には、４ＷＤコントローラ２４からのリレー制御指令に応じて電動モータ３に対する電力供給のＯＮ／ＯＦＦを行うメインリレーと、通電電流Ｉａ、ジェネレータ電圧Ｖｇ、及びモータ誘起電圧Ｖｍを４ＷＤコントローラ２４でモニタするための電流センサ及び電圧検出回路と、が内蔵されている。
【０００９】
また、電動モータ３の出力は、４ＷＤコントローラ２４によって制御される。４ＷＤコントローラ２４は、インバータ９に内蔵されたスイッチング素子のデューティ比を調整すると共に、電動モータ３の界磁電流Ｉｍを調整することにより、電動モータ３の出力を制御する。また、インバータ９は、４ＷＤコントローラ２４（具体的には、後述のモータブレーキ制御部２４Ｆ）からのブレーキ制御指令に応じて三相短絡されることにより、電動モータ３に電気制動（以下、モータブレーキと称す）をかける。さらに、インバータ９には、インバータ温度を４ＷＤコントローラ２４でモニタするためのサーミスタが取り付けられ、電動モータ３には、モータ回転数Ｎｍとモータ温度を４ＷＤコントローラ２４でモニタするためのモータ回転センサ（モータレゾルバ）３ａ及びサーミスタが取り付けられている。
【００１０】
また、電磁クラッチ１１は、４ＷＤコントローラ２４からのクラッチ制御指令に応じて励磁電流の通電が制御されることにより、電動モータ３から後輪１ＲＬ，１ＲＲへの動力伝達が制御される。
また、４ＷＤコントローラ２４には、エンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転センサ、アクセル開度Ａｃｃを検出するアクセルセンサ、及び各車輪速ＶｗＦＬ〜ＶｗＲＲを検出する車輪速センサ２７ＦＬ〜２７ＲＲの各検出信号も入力される。
【００１１】
図３は、４ＷＤコントローラ２４で実行する演算処理のブロック図であり、４ＷＤコントローラ２４は、目標モータトルク演算部２４Ａ、モータ必要電力演算部２４Ｂ、発電制御部２４Ｃ、モータ制御部２４Ｄ、クラッチ制御部２４Ｅ及びモータブレーキ制御部２４Ｆを備えている。なお、メインリレーの制御については、その詳細説明を省略するが、４ＷＤコントローラ２４は、電動モータ３を駆動制御する際、メインリレーへのリレー制御指令を出力して電動モータ３への電力供給をＯＮ状態に制御しているものとする。
【００１２】
先ず、目標モータトルク演算部２４Ａで実行する演算処理を、図４のブロック図に従って説明する。
スリップ速度算出部３０では、前輪１ＦＬ，１ＦＲのスリップ速度ΔＶＦを算出する。このスリップ速度ΔＶＦは、例えば下記（１）式に示すように、前輪１ＦＬ，１ＦＲの平均車輪速から、後輪１ＲＬ，１ＲＲの平均車輪速を減じて算出する。
ΔＶＦ＝（ＶｗＦＬ＋ＶｗＦＲ）／２−（ＶｗＲＬ＋ＶｗＲＲ）／２  ・・・（１）
【００１３】
第１モータトルク算出部３１では、図中の制御マップを参照し、スリップ速度ΔＶＦに応じて第１モータトルクＴｍ１を算出する。ここで、制御マップは、横軸をスリップ速度ΔＶＦ、縦軸を第１モータトルクＴｍ１とし、スリップ速度ΔＶＦが増加すると、これに応じて第１モータトルクＴｍ１が増加するように設定されている。
一方、車速算出部３２では、車輪速ＶｗＦＬ〜ＶｗＲＲのセレクトローした値と車両の総駆動力Ｆとに応じて車速Ｖを算出する。ここで、総駆動力Ｆは、トルクコンバータ滑り比から推定される前輪駆動力と、目標モータトルクＴｍ＊から推定される後輪駆動力との和によって求められる。
【００１４】
第２モータトルク算出部３３では、図中の制御マップを参照し、車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃとに応じて第２モータトルクＴｍ２を算出する。ここで、制御マップは、横軸をアクセル開度Ａｃｃとし、縦軸を第２モータトルクＴｍ２とし、アクセル開度Ａｃｃが増加すると、これに応じて第２モータトルクＴｍ２が増加すると共に、車速Ｖが高いほど第２モータトルクＴｍ２が小さくなるように設定されている。
そして、目標モータトルク算出部３４では、第１モータトルクＴｍ１と第２モータトルクＴｍ２とのセレクトハイした値を、後輪速ＶｗＲＬ・ＶｗＲＲ、及び車速Ｖに基づいて、後輪１ＲＬ，１ＲＲの加速スリップを抑制する値まで制限し（公知のトラクションコントロール）、最終的な目標モータトルクＴｍ＊を算出する。
【００１５】
次に、図３のモータ必要電力演算部２４Ｂでは、電動モータ３に必要とされるモータ必要電力Ｐｍ＊を、下記（２）式に示すように、目標モータトルクＴｍ＊とモータ回転数Ｎｍとに応じて算出する。
Ｐｍ＊＝Ｔｍ＊×Ｎｍ  ・・・（２）
次に、図３の発電制御部２４Ｃで実行する演算処理を、図５のブロック図に従って説明する。
目標電力算出部４０では、ジェネレータ７が出力すべき目標電力Ｐｇ＊を、下記（３）式に示すように、モータ必要電力Ｐｍ＊とモータ効率ηｍとに応じて算出する。
Ｐｇ＊＝Ｐｍ＊／ηｍ  ・・・（３）
【００１６】
制限値算出部４１では、出力電力に対する制限値ＰＬ１及びＰＬ２を算出する。
ここで、制限値ＰＬ１は、Ｖベルト６のベルトスリップを抑制可能な上限値であり、下記（４）式に示すように、Ｖベルト６が伝達可能なトルク上限値ＴＬ、ジェネレータ回転数Ｎｇ、ジェネレータ効率ηｇに応じて算出する。
ＰＬ１＝ＴＬ×Ｎｇ×ηｇ  ・・・（４）
また、制限値ＰＬ２は、エンジン２の過負荷に起因したエンストや運転性劣化を抑制可能な上限値であり、エンジン回転数Ｎｅに応じて算出してもよいし、所定値としてもよい。
最終目標電力算出部４２では、目標電力Ｐｇ＊と制限値ＰＬ１及びＰＬ２とのセレクトローした値を最終的な目標電力Ｐｇ＊として算出する。
【００１７】
制御処理部４３では、ジェネレータ７で目標電力Ｐｇ＊が出力されるように、ジェネレータ７の界磁電流Ｉｇを制御する。具体的には、図６に示すように、目標電力Ｐｇ＊と実際の出力電力Ｐｇとが一致するように、フィードバック制御によって界磁電流Ｉｇを制御する。
すなわち、出力電力算出部４３ａで、ジェネレータ電圧Ｖｇと通電電流Ｉａとの乗算によって実際の出力電力Ｐｇ（＝Ｖｇ×Ｉａ）を算出する。
そして、目標界磁電流算出部４３ｂで、実際の出力電力Ｐｇと目標電力Ｐｇ＊との偏差ΔＰｇが０となるような目標界磁電流Ｉｇ＊を算出する。
そして、界磁電流制御部４４ｃで、実際の界磁電流Ｉｇと目標界磁電流Ｉｇ＊との偏差ΔＩｇが０となるように、ロータコイル７ａに流れる界磁電流Ｉｇを、ＩＣレギュレータを介して制御する。なお、実際の界磁電流Ｉｇは電流センサによって検出する。
【００１８】
次に、図３のモータ制御部２４Ｄでは、例えば図７に示すように、目標モータトルクＴｍ＊とモータ回転数Ｎｍとに応じて公知のベクトル制御を行い、目標モータトルクＴｍ＊が出力されるように、インバータ９に内蔵されたスイッチング素子のデューティ比、及び電動モータ３の界磁電流Ｉｍを調整する。
次に、図３のクラッチ制御部２４Ｅでは、目標モータトルクＴｍ＊が０のときには、電磁クラッチ１１を非締結状態に制御することにより、電動モータ３から後輪１ＲＬ，１ＲＲへの動力の伝達を遮断して、２輪駆動状態とし、目標モータトルクＴｍ＊が０より大きくなるときには、電磁クラッチ１１を締結状態に制御することにより、４輪駆動状態にして、電動モータ３から後輪１ＲＬ，１ＲＲへの動力の伝達を行う。
次に、図３に示すモータブレーキ制御部２４Ｆは、ブレーキ制御指令をインバータ９に出力する。インバータ９は、ブレーキ制御指令に応じて三相短絡して、電動モータ３にモータブレーキをかける。
【００１９】
以上のように、４ＷＤコントローラ２４は、各構成部により所定の処理を行う。
図８は、本発明を実現するための、４ＷＤコントローラ２４における処理手順を示す。
図８に示すように、処理を開始すると、先ずステップＳ１において、４輪駆動状態（４駆モード）か否かを判定する。すなわち、電磁クラッチ１１が締結されて、電動モータ３により後輪の車輪１ＲＬ，１ＲＲが駆動されているか否かを判定する。ここで、４輪駆動状態ではなくなるまで、該判定を行い、４輪駆動状態ではなくなったとき（２輪駆動状態になったとき）、ステップＳ２に進む。例えば、この判定を、クラッチ制御部２４Ｅが行う。
【００２０】
ステップＳ２では、後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速Ｖｗが第１の車輪速判定用しきい値Ｖｗｔｈ１未満か否かを判定する。ここで、判定に用いる後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速Ｖｗとしては、各輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速ＶｗＲＬ，ＶｗＲＲのうちの何れか一方（例えば小さい方）や後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速ＶｗＲＬ，ＶｗＲＲの平均値（ＶｗＲＬ＋ＶｗＲＲ）／２）が挙げられる。
【００２１】
ここで、後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速Ｖｗが第１の車輪速判定用しきい値Ｖｗｔｈ１未満になるまで、該判定を行い、後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速Ｖｗが第１の車輪速判定用しきい値Ｖｗｔｈ１未満になった場合（Ｖｗ＜Ｖｗｔｈ１）、ステップＳ３に進む。
また、第１の車輪速判定用しきい値Ｖｗｔｈ１については、車輪速センサ２７ＲＬ，２７ＲＲが検出可能な値（例えば１．５ｋｍ／ｈ）よりも大きい値（例えば１．５ｋｍ／ｈ＋α）である。
ステップＳ３では、三相短絡を実施する。すなわち、モータブレーキ制御部２４Ｆが、インバータ９に対するブレーキ制御指令を出力し、電動モータ３に対するモータブレーキを作動状態にする。
【００２２】
図９は、インバータ９に内蔵されたスイッチング素子の構成を示す。
図９に示すように、インバータ９には、電動モータ３の各相の正極及び負極に対応してスイッチング素子９ａ，９ｂが配置されている。このような構成において、負極（下アーム）側の全てのスイッチング素子９ｂをオンにする一方で、正極（上アーム）側の全てのスイッチング素子９ａをオフにすることで、三相短絡を行う。これにより、電動モータ３には、短絡電流が流れ、モータブレーキとなる制動トルクが発生する。
【００２３】
続いてステップＳ４において、モータ回転数Ｎｍ（モータ回転センサ（モータレゾルバ）３ａの検出値）がモータ回転数判定用しきい値Ｎｍｔｈ未満か否かを判定する。ここで、モータ回転数Ｎｍがモータ回転数判定用しきい値Ｎｍｔｈ未満になるまで、該判定を行い、モータ回転数Ｎｍがモータ回転数判定用しきい値Ｎｍｔｈ未満になったとき（Ｎｍ＜Ｎｍｔｈ）、ステップＳ５に進む。
【００２４】
ステップＳ５では、該ステップＳ５の処理を開始してから（前記ステップＳ４でモータ回転数Ｎｍがモータ回転数判定用しきい値Ｎｍｔｈ未満になったときから）所定時間が経過するか否かを判定する。ここで、所定時間が経過するまで、該判定を行い、所定時間が経過したとき、ステップＳ６に進む。
ステップＳ６では、モータ回転センサ（モータレゾルバ）３ａにより検出される電動モータ３の回転方向を後輪１ＲＬ，１ＲＲの回転方向として検出している。または、電動モータ３に流れる三相電流を検出し、検出した三相電流を変換して得られるｑ軸電流の方向から電動モータ３の回転方向を検出し、検出した回転方向を後輪１ＲＬ，１ＲＲの回転方向として検出している。例えば、三相短絡時には、電動モータ３が正転している場合、ｑ軸電流は負となり、電動モータ３が逆転している場合、ｑ軸電流は正となるので、このような関係から、ｑ軸電流の方向から電動モータ３の回転方向を検出する。
【００２５】
続いてステップＳ７において、後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速Ｖｗが第２の車輪速判定用しきい値Ｖｗｔｈ２以上か否かを判定する。ここで、判定に用いる後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速Ｖｗとしては、前記ステップＳ２と同様に、各輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速ＶｗＲＬ，ＶｗＲＲのうちの何れか一方（例えば小さい方）や後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速ＶｗＲＬ，ＶｗＲＲの平均値（ＶｗＲＬ＋ＶｗＲＲ）／２）が挙げられる。  ここで、後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速Ｖｗが第２の車輪速判定用しきい値Ｖｗｔｈ２以上の場合、ステップＳ８に進み、後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速Ｖｗが第２の車輪速判定用しきい値Ｖｗｔｈ２未満の場合、前記ステップＳ６の処理から再び行う。すなわち、後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速Ｖｗが第２の車輪速判定用しきい値Ｖｗｔｈ２以上になるまで、後輪の回転方向を検出する。
【００２６】
また、第２の車輪速判定用しきい値Ｖｗｔｈ２については、第１の車輪速判定用しきい値Ｖｗｔｈ１とは異なる値であり、かつ車輪速センサ２７ＲＬ，２７ＲＲが検出可能な値（例えば１．５ｋｍ／ｈ）よりも大きい値（例えば１．５ｋｍ／ｈ＋γ）である。なお、第２の車輪速判定用しきい値Ｖｗｔｈ２は、第１の車輪速判定用しきい値Ｖｗｔｈ１と同じ値でも良い。
【００２７】
ステップＳ８では、直近に検出した後輪の回転方向、すなわち、前記ステップＳ７において、後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速Ｖｗが所定のしきい値Ｖｗｔｈ２となったタイミングで検出した該後輪１ＲＬ，１ＲＲの回転方向（情報）を保持（記憶）する。
続いてステップＳ９において、モータブレーキ制御部２４Ｆにより制御されている三相短絡を解除する。そして、当該図８に示す処理を終了する（ステップＳ１から再び処理を開始する）。
【００２８】
（動作、作用及び効果）
動作、作用及び効果は次のようになる。
今、アクセルペダルが大きく踏込まれたり、或いは降雨路、雪路、凍結路のように路面の摩擦係数が低かったりして、エンジン２によって駆動される前輪１ＦＬ，１ＦＲが加速スリップしたとする。
このとき、前輪スリップ速度ΔＶＦの増加やアクセル開度Ａｃｃの増加に伴って目標モータトルクＴｍ＊が算出され、これに応じてジェネレータ７の発電が開始されると共に、電動モータ３の力行が開始される。こうして、加速スリップで損失する回転エネルギーを電気エネルギーに変換することで、エンジン２の出力が抑制されることになり、前輪１ＦＬ，１ＦＲの加速スリップを抑制することができる。
【００２９】
また、ジェネレータ７で発電された電力を電動モータ３に供給し、この電動モータ３によって後輪１ＲＬ，１ＲＲを駆動する、つまり４輪駆動状態にすることにより、エネルギー効率を向上させるだけでなく、スムーズで安定した発進性能および走行性能を発揮することができる。
また、電動モータ３に必要とされる必要電力Ｐｍ＊を算出し、この必要電力Ｐｍ＊からジェネレータ７が出力すべき目標電力Ｐｇ＊を算出し、この目標電力Ｐｇ＊が実際の出力電力Ｐｇと一致するようにジェネレータ７の界磁電流Ｉｇを制御するので、ジェネレータ７は電動モータ３に必要とされる必要電力Ｐｍ＊を正確に供給することができ、目標モータトルクＴｍ＊を正確に出力することができる。
【００３０】
また、ジェネレータ７の界磁電流Ｉｇを電流センサで検出し、この実際の界磁電流Ｉｇが目標界磁電流Ｉｇ＊に追従するようにフィードバック制御するので、出力電力Ｐｇを確実に目標電力Ｐｇ＊に追従させることができる。
この状態から、前輪１ＦＬ，１ＦＲの加速スリップが抑制される、又は車速Ｖが所定値（例えば６０ｋｍ／ｈ）を超え、目標モータトルクＴｍ＊が略零になるときに、電磁クラッチ１１が遮断（開放）されて４輪駆動から２輪駆動に移行する。
【００３１】
２輪駆動状態になると、後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速Ｖｗが第１の車輪速判定用しきい値Ｖｗｔｈ１未満になった場合に、三相短絡が実施され、電動モータ３に対するモータブレーキが作動状態になる（前記ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３）。そして、モータ回転数Ｎｍがモータ回転数判定用しきい値Ｎｍｔｈ未満となる条件を満たし、その条件が満たされた時点から所定時間経過した場合、後輪１ＲＬ，１ＲＲの回転方向として用いる電動モータ３の回転方向を検出している（前記ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６）。
【００３２】
図１０は、クラッチ１１が開放されている場合の後輪１ＲＬ，１ＲＲと電動モータ３との間のトルクの伝達状態を示す模式図である。
開放状態のクラッチ１１では、締結部位における粘性の作用により、後輪１ＲＬ，１ＲＲとの締結対象、すなわち電動モータ３（回転駆動軸）に対し、後輪１ＲＬ，１ＲＲの回転（同図に示す矢示Ａ方向の回転）に応じたトルク、いわゆる連れ回しトルクが発生する。このような理由から、モータブレーキがないと、電動モータ３が惰性回転しようとする。これに対して、モータブレーキをかけることで、その制動トルクが、連れ回しトルクとは反対方向に作用するようになるので、連れ回しトルク（同図に示す矢示Ｂ方向のトルク）と制動トルク（同図に示す矢示Ｃ方向の制動トルク）とが釣り合う点で、電動機は、後輪１ＲＬ，１ＲＲ（具体的には後輪１ＲＬ，１ＲＲの駆動軸）の回転方向と同じくして、回転数が例えば零付近で落ち着くようになる（安定した状態になる）。
【００３３】
また、車輪回転方向が正から負に変化した場合（前進から後退に変化した場合）、モータブレーキをかけてないと、電動モータ３は惰性により回転するようになるが、モータブレーキをかけることで、制動トルクの作用により、電動モータ３の回転は、早期に零付近（今度は反対の回転方向）で落ち着くようになる。
このようなことから、モータ回転数Ｎｍがモータ回転数判定用しきい値Ｎｍｔｈ未満となる条件を満たし、その条件が満たされた時点から所定時間経過した場合、電動モータ３の回転数が落ち着いているとして（安定した状態になっているとして）、電動モータ３の回転方向を検出している（前記ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６）。
【００３４】
そして、電動モータ３により駆動される後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速Ｖｗが所定のしきい値Ｖｗｔｈ２以上になるまで、電動モータ３の回転方向を検出し、電動モータ３により駆動される後輪の車輪速Ｖｗが所定のしきい値Ｖｗｔｈ２以上になった場合、その時点の検出値を最新の検出値として保持するとともに、三相短絡を解除して、電動モータ３のモータブレーキの作動を解除している（前記ステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ９）。
【００３５】
そして、後輪の車輪速Ｖｗが所定のしきい値Ｖｗｔｈ２以上となる領域では、保持した後輪１ＲＬ，１ＲＲの回転方向（前記最新の検出値となる電動モータ３の回転方向）に合致するように、電動モータ３の回転方向を制御して、クラッチ１１を締結する。
なお、前述のように、クラッチ１１の粘性による連れ回しトルクと電動モータ３による制動トルクとの釣り合いにより、電動モータ３の回転数が落ち着いているか否かを、モータ回転数判定用しきい値Ｎｍｔｈを用いて判定しているので、モータ回転数判定用しきい値Ｎｍｔｈは、クラッチ１１の粘性による連れ回しトルクと電動モータ３による制動トルクとが釣り合い、回転が安定している電動モータ３の回転数よりも多少大きい値に設定されている。
【００３６】
ここで、例えば、発進時に、クラッチ１１が締結状態であり、４輪駆動状態になっていれば、電動モータ３の回転方向を後輪１ＲＬ，１ＲＲの回転方向とすることで、後に２輪駆動状態になったとしても、車輪速センサ２７ＲＬ，２７ＲＲで後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速Ｖｗが検出できていることを前提として、当初検出した後輪１ＲＬ，１ＲＲの回転方向に基づいて、電動モータ３の回転方向を制御してクラッチ１１を再度締結することができる。すなわち、車輪速センサ２７ＲＬ，２７ＲＲは、あくまでも後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速Ｖｗを検出するものであるが（回転方向を検出するものではないが）、車輪速センサ２７ＲＬ，２７ＲＲで後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速Ｖｗを継続して検出できているのであれば、走行方向（前進方向又は後退方向）が維持されているとの前提で、当初検出した後輪１ＲＬ，１ＲＲの回転方向に基づいて、電動モータ３の回転方向を制御してクラッチ１１を締結することができる。
【００３７】
しかし、車輪速センサ２７ＲＬ，２７ＲＲは、低速になると後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速Ｖｗを検出できなくなる（検出精度が低下する）。よって、低速走行になると（例えば通常走行から速度が低下して低速走行になると）、車輪速センサ２７ＲＬ，２７ＲＲが後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速Ｖｗを検出できなくなるので、当初検出した後輪１ＲＬ，１ＲＲの回転方向を維持した（回転方向の情報を保持したままで）クラッチ１１の締結制御ができなくなる。
【００３８】
これに対して、車輪速センサ２７ＲＬ，２７ＲＲが低速（第１の車輪速判定用しきい値Ｖｗｔｈ１未満）になった場合、前述のように、モータブレーキをかけて、電動モータ３の回転方向を検出しつつ、その後、車輪速センサ２７ＲＬ，２７ＲＲが後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速Ｖｗを検出できるようになったときに（第２の車輪速判定用しきい値Ｖｗｔｈ２以上の場合）、その時の電動モータ３の回転方向を保持することで、その保持した電動モータ３の回転方向を後輪１ＲＬ，１ＲＲの回転方向とし、該後輪１ＲＬ，１ＲＲの回転方向に基づいて、クラッチ１１の締結制御が可能になり、２輪駆動状態から４輪駆動状態にすることができる。すなわち、一旦低速になり、車輪速センサ２７ＲＬ，２７ＲＲが後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速Ｖｗを検出できなくなるような場合でも、後輪１ＲＬ，１ＲＲの回転方向を検出できるのである。
【００３９】
また、車輪速センサ２７ＲＬ，２７ＲＲが後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速Ｖｗを検出できるようになったときには（第２の車輪速判定用しきい値Ｖｗｔｈ２以上の場合）、車輪速センサ２７ＲＬ，２７ＲＲが検出した後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速Ｖｗに基づいて（後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速Ｖｗを再び監視して）、該後輪１ＲＬ，１ＲＲの回転方向の特定を行うこともできる。
【００４０】
すなわち、車輪速センサ２７ＲＬ，２７ＲＲが後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速Ｖｗを検出可能な速度領域では、該車輪速センサ２７ＲＬ，２７ＲＲが検出した後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速Ｖｗに基づいて、該後輪１ＲＬ，１ＲＲの回転方向の特定を行うこともできるのである。このようなことから、車輪速センサ２７ＲＬ，２７ＲＲが検出した後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速Ｖｗに基づいて、該後輪１ＲＬ，１ＲＲの回転方向の特定を行うことができるようにするために、第１及び第２の車輪速判定用しきい値Ｖｗｔｈ１，Ｖｗｔｈ２を、車輪速センサ２７ＲＬ，２７ＲＲが検出可能な値（例えば１．５ｋｍ／ｈ）よりも大きい値に設定している。
なお、前記実施形態を次のような構成により実現することもできる。
すなわち、高速走行時には、加速度センサにより車両進行方向を検出し、検出した車両進行方向から車輪の回転方向を検出することもできる。
【００４１】
また、前記実施形態の説明において、電動モータ３は、車輪を駆動可能な電動機を実現しており、インバータ９は、発電機からの電力を前記電動機に供給する三相インバータを実現しており、車輪速センサ２７ＦＬ〜２７ＲＲ（特に２７ＲＬ、２７ＲＲ）は、前記車輪の車輪速を検出する車輪速検出手段を実現しており、モータ回転センサ（モータレゾルバ）３ａは、前記電動機の回転状態を検出する電動機回転状態検出手段を実現しており、電磁クラッチ１１は、前記電動機と前記車輪との間で動力の伝達を遮断可能な断続機構を実現しており、クラッチ制御部２４Ｅは、前記断続機構の遮断及び接続を制御するものであり、前記電動機の回転方向と前記車輪の回転方向とを一致させて遮断状態から接続状態にする断続機構制御手段を実現しており、前記断続機構が遮断状態にあり、かつ前記車輪速検出手段が検出した車輪の車輪速が、該車輪速に対応して設定した第１のしきい値未満の場合、前記三相インバータが三相短絡を行うとともに、前記電動機回転状態検出手段が電動機の回転方向を検出し、前記断続機構制御手段が、前記電動機回転方向検出手段が検出した電動機の回転方向を前記車輪の回転方向として取得して、該電動機の回転方向と該車輪の回転方向とに基づいて、前記断続機構を遮断状態から接続状態にする制御をすることを実現している。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の概略構成図である。
【図２】ＩＣレギュレータの電源回路である。
【図３】４ＷＤコントローラで実行する演算処理のブロック図である。
【図４】目標モータトルク演算部のブロック図である。
【図５】発電制御部のブロック図である。
【図６】制御処理部のブロック図である。
【図７】モータ制御部のブロック図である。
【図８】４ＷＤコントローラで実行される演算処理を示すフローチャートである。
【図９】三相短絡の説明に用いたインバータに内蔵されたスイッチング素子の構成を示す図である。
【図１０】クラッチが開放されている場合の後輪と電動モータとの間のトルクの伝達状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ＦＬ，１ＦＲ  前輪、１ＲＬ，１ＲＲ  後輪、２  エンジン、３  電動モータ、３ａ  モータ回転センサ（モータレゾルバ）、４  自動変速機、５  ディファレンシャルギヤ、６  Ｖベルト、７  ジェネレータ、８  パワーケーブル、９  インバータ、１０  減速機、１１  電磁クラッチ、１２  ディファレンシャルギヤ、２０  エンジンコントローラ、２１  アクセルセンサ、２２  スロットルバルブ、２３  スロットルモータ、２４  ４ＷＤコントローラ、２４Ａ  目標モータトルク演算部、２４Ｂ  モータ必要電力演算部、２４Ｃ  発電制御部、２４Ｄ  モータ制御部、２４Ｅ  クラッチ制御部、２４Ｆ  モータブレーキ制御部、２５  １４Ｖバッテリ、２６  ジャンクションボックス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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