(57)【要約】【課題】運転者の意志や車両の走行路状態に応じて、適切に４輪駆動を持続でき、走行性の向上した車両駆動装置を提供することにある。【解決手段】後輪１５Ｒ，１５Ｌを駆動する電動機５と、電動機に入力される電気的エネルギーを制御して電動機の駆動を制御する４ＷＤＣＵ６を有する。４ＷＤＣＵ６の制御ロジック２００は、運転者から４駆持続の持続要求指令がある場合、或いは車両の走行路状態に変化が生じる場合には、電動機５により後輪を駆動し、内燃機関１により前輪を駆動する４駆モードを持続する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の第１動力により第１車輪を駆動する第１駆動モードと、前記第１動力により前記第１車輪を駆動すると共に、車載電源の出力電力から得られた第２動力により、前記第１車輪とは異なる第２車輪を駆動する第２駆動モードとを切り替えて走行する車両に搭載された車両駆動装置であって、
前記第２動力を発生する電動機と、
該電動機の駆動を制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、運転者から前記第２駆動モードの持続要求指令があった場合、或いは車両の走行路状態に変化が生じた場合、前記第２駆動モードによる車両走行が持続するように、前記電動機の駆動を制御する
ことを特徴とする車両駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両駆動装置において、
前記制御装置は、運転者によって操作される操作器の出力信号を入力し、前記第２駆動モードの持続要求指令があるか否かを判断する
ことを特徴とする車両駆動装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両駆動装置において、
前記電動機の温度を検出情報として前記制御装置に取り込んでおり、
前記制御装置は、前記温度が設定値を超えた超えた場合には、前記第２駆動モードによる車両走行の持続を解除するように、前記電動機の駆動を制御する
ことを特徴とする車両駆動装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車両駆動装置において、
前記制御装置は、車両の駆動モードを案内するための表示器に対して表示指令を出力する表示制御部を有しており、
前記表示制御部は、前記第２駆動モードを実行している場合と、前記第２駆動モードを持続している場合とで前記表示器における表示方法が異なるように、前記表示器に対して表示指令を出力する
ことを特徴とする車両駆動装置。
【請求項５】
請求項１に記載の車両駆動装置において、
前記制御装置は、前記車両の走行路状態に変化が生じる場合として、坂道でカーブが連続すると判定すると、前記第２駆動モードによる車両走行が持続するように、前記電動機の駆動を制御する
ことを特徴とする車両駆動装置。
【請求項６】
請求項１に記載の車両駆動装置において、
前記制御装置は、前記車両の走行路状態に変化が生じる場合として、低μ路と高μ路が交互に繰り返されると判定すると、前記第２駆動モードによる車両走行が持続するように、前記電動機の駆動を制御する
ことを特徴とする車両駆動装置。
【請求項７】
請求項１に記載の車両駆動装置において、
前記制御装置は、前記車両の走行路状態に変化が生じる場合として、直進路でアップダウンが繰り返されると判定すると、前記第２駆動モードによる車両走行が持続するように、前記電動機の駆動を制御する
ことを特徴とする車両駆動装置。
【請求項８】
請求項１に記載の車両駆動装置において、
前記制御装置は、前記第２駆動モードによる車両走行が持続するように、前記電動機の駆動を制御しているとき、前記電動機の温度が所定温度以上となった場合、前記電動機のトルクを低減させる
ことを特徴とする車両駆動装置。
【請求項９】
請求項１に記載の車両駆動装置において、
前記制御装置は、前記第２駆動モードによる車両走行が持続するように、前記電動機の駆動を制御しているとき、前記電動機の駆動時間を制限する
ことを特徴とする車両駆動装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の車両駆動装置において、
前記制御装置は、前記第２駆動モードによる車両走行が持続するように、前記電動機の駆動を制御しているとき、前記電動機の温度が設定値を超えた場合は、前記第２駆動モードによる車両走行を持続させるための、前記電動機の駆動生制御を終了する
ことを特徴とする車両駆動装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の車両駆動装置において、
前記制御装置は、前記第２駆動モードによる車両走行を持続させるための、前記電動機の駆動制御の時間が、設定時間を超えた場合は、前記第２駆動モードによる車両走行を持続させるための、前記電動機の駆動制御を終了する
ことを特徴とする車両駆動装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の車両駆動装置において、
前記制御装置は、アクセル開度が設定値以下の時間が設定値以上継続した場合は、前記第２駆動モードによる車両走行を持続させるための、前記電動機の駆動制御を終了する
ことを特徴とする車両駆動装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の車両駆動装置において、
前記制御装置は、車速が零の時間が設定値以上継続した場合は、前記第２駆動モードによる車両走行を持続させるための、前記電動機の駆動制御を終了する
ことを特徴とする車両駆動装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の車両駆動装置において、
前記制御装置は、前記第２駆動モードによる車両走行が持続するように、前記電動機の駆動を制御しているとき、前記電動機の温度が設定値を超えた場合は、アクセル開度に対して前記内燃機関のスロットル開度を制限するための指令信号を、前記内燃機関の制御装置に出力する
ことを特徴とする車両駆動装置。
【請求項１５】
内燃機関の第１動力により第１車輪を駆動する第１駆動モードと、前記第１動力により前記第１車輪を駆動すると共に、車載電源の出力電力から得られた第２動力により、前記第１車輪とは異なる第２車輪を駆動する第２駆動モードとを切り替えて走行する車両に搭載された車両駆動装置であって、
前記第２動力を発生する電動機と、
該電動機の駆動を制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、運転者から前記第２駆動モードの持続要求指令があった場合、或いは車両の走行路状態に変化が生じた場合、前記第２駆動モードによる車両走行が行われ、前記第２駆動モードによる車両走行が時限的に持続するように、前記電動機の駆動を制御する
ことを特徴とする車両駆動装置。
【請求項１６】
内燃機関の第１動力により第１車輪を駆動する第１駆動モードと、前記第１動力により前記第１車輪を駆動すると共に、車載電源の出力電力から得られた第２動力により、前記第１車輪とは異なる第２車輪を駆動する第２駆動モードとを切り替えて走行する車両に搭載された車両駆動装置であって、
前記第２動力を発生する電動機と、
該電動機の駆動を制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、運転者から前記第２駆動モードの持続要求指令があった場合、或いは車両の走行路状態に変化が生じた場合、前記第２駆動モードによる車両走行が行われ、前記第２駆動モードによる車両走行が、前記第１駆動モードと前記第２駆動モードとの切り替えによる車両走行とは切り離されて時限的に持続するように、前記電動機の駆動を制御する
ことを特徴とする車両駆動装置。
【請求項１７】
内燃機関の第１動力により駆動される第１車輪とは異なる第２車輪を駆動するための第２動力を発生する電動機と、
該電動機の駆動を制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、前記第２動力による前記第２の車輪の駆動持続要求指令が運転者からあった場合、或いは車両の走行路状態に変化が生じた場合、前記電動機の駆動を制御して前記電動機から前記第２動力を前記第２の車輪に出力させ、前記電動機から前記第２の車輪への第２動力の出力を時限的に持続させる
ことを特徴とする車両駆動装置。
【請求項１８】
内燃機関の第１動力により駆動される第１車輪とは異なる第２車輪を駆動するための第２動力を発生する電動機と、
該電動機の駆動を制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、前記第２動力による前記第２の車輪の駆動持続要求指令が運転者からあった場合、或いは車両の走行路状態に変化が生じた場合、前記電動機の駆動を制御して前記電動機から前記第２動力を前記第２の車輪に出力させ、前記電動機から前記第２の車輪への第２動力の出力を、前記第１動力による前記第１の車輪の駆動と前記第１，２動力による前記第１，２の車輪の駆動との切り替えとは切り離して時限的に持続させる
ことを特徴とする車両駆動装置。
【請求項１９】
内燃機関と第１の車輪との間で動力伝達がなされる第１のモードと、前記内燃機関と前記第１の車輪との間で動力伝達がなされると共に、車載電源を作動電源とする電気機械と第２の車輪との間で動力伝達がなされる第２のモードとを切り替えて走行する車両に搭載された車両駆動装置であって、
前記電気機械を構成する回転電機と、
該回転電機の作動を制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、運転者から前記第２モードの持続要求指令があった場合、或いは車両の走行路状態に変化が生じた場合、前記第２のモードが行われ、前記第２のモードが時限的に持続するように、前記回転電機の作動を制御する
ことを特徴とする車両駆動装置。
【請求項２０】
内燃機関と第１の車輪との間で動力伝達がなされる第１のモードと、前記内燃機関と前記第１の車輪との間で動力伝達がなされると共に、車載電源を作動電源とする電気機械と第２の車輪との間で動力伝達がなされる第２のモードとを切り替えて走行する車両に搭載された車両駆動装置であって、
前記電気機械を構成する回転電機と、
該回転電機の作動を制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、運転者から前記第２モードの持続要求指令があった場合、或いは車両の走行路状態に変化が生じた場合、前記第２のモードが行われ、前記第２のモードが、前記第１のモードと前記第２のモードとの切り替えとは切り離されて時限的に持続するように、前記回転電機の作動を制御する
ことを特徴とする車両駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両駆動装置に関し、代表的には車両の走行性能を向上させるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両駆動装置に関する背景技術としては、例えば特許文献１に開示された技術が知られている。特許文献１には、エンジンにより前輪を駆動し、電動機により後輪を駆動する４輪駆動装置において、車両のスタート時は、アクセル開度がオンとなり、車輪速が所定値に達するまでは、エンジンにより前輪、電動機により後輪を駆動する４輪駆動モードとして発進性能を向上させ、車輪速が上昇し所定値に達すると、電動機の駆動トルクを減少させて、エンジンによる２輪駆動モードとするという、２輪と４輪との切り替え制御技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１８６７５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された技術では、車輪速が所定値を超えると電動機の動作を中止してエンジンによる２輪駆動に切り替わる。また、アクセル開度がオフになると、同様に２輪駆動に切り替わる制御構成となっている。
【０００５】
しかし、このような４輪駆動から２輪駆動への切り替えでは、運転者の意図に反して、または、４輪駆動を継続させた方が車両が安定するにも拘わらず２輪駆動への切り替えが行われ、このため、圧雪路や凍結路のように摩擦係数が低い路面では、ステアリングの操作と異なる車両の挙動や、再びスリップが生じ、運転者の加速操作にも係らず加速感がなくなるなどの不安感を与えることになる。
【０００６】
また、坂道登坂走行では、道路の曲線部分に来ると、アクセル開度を閉じ、車両の減速をして曲線部分を通過した後、再びアクセルを踏み込む操作が頻繁に行われる。このような場合、アクセル開度を閉じことにより、車速が所定値に達していなくても、４輪駆動から２輪駆動に切り替わる。この時、電動機とデファレンシャルギアはクラッチにより機械的に切り離され、電動機による後輪の駆動力は無くなる。そして、次にアクセルを踏み込んだ時には、２輪駆動から４輪駆動に切り替わるが、クラッチを機械的に接続しても電動機の回転数が車輪速に達するまでに時間がかかるため、速応性に欠け、運転者の加速操作にも係らず意図した加速が得られない問題があった。
【０００７】
以上のようにして、従来の４輪自動駆動制御では、４輪駆動を持続した方が走行性が向上するにも拘わらず、２輪駆動に切り替わる。このため、従来、４輪自動駆動制御よりも走行性を向上できる駆動制御の出現が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の代表的な一つは、車両の走行性能を向上させることができる車両駆動装置を提供する。
【０００９】
ここに、本発明の代表的な一つは、運転者から第２駆動モード（内燃機関による第１の車輪の駆動と、電動機による第２の車輪の駆動とを行うモード）の持続要求指令があった場合、或いは車両の走行路状態に変化が生じた場合、第２駆動モードによる車両走行が持続するように、電動機の駆動を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の代表的な一つによれば、車両の走行を安定させることができるので、車両の走行性能を向上させることができる。
【００１１】
また、本発明の代表的な一つによれば、車両の走行を安定させることができるので、車両の走行における安全性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図１〜図９を用いて、本発明の第１の実施形態による４輪駆動装置の構成及び動作について説明する。なお、本実施形態では、本発明を、４輪駆動装置に適用した場合を例に挙げて説明するが、本発明は、６輪以上の駆動装置にも適用できる。例えば、トラック，トレーラ作業車などの車両にも適用できる。
【００１３】
最初に、図１を用いて、本実施形態による４輪駆動装置を用いる４輪駆動車両の構成について説明する。  
図１は、本発明の第１の実施形態による４輪駆動装置を用いる４輪駆動車両の構成を示すシステム構成図である。
【００１４】
４輪駆動車両は、エンジン１及び直流電動機５を備えている。エンジン１の駆動力は、トランスミッション１２及び第１の車軸を介して、左右の前輪１４Ｒ，１４Ｌに伝達され、前輪を駆動する。
【００１５】
直流電動機５の駆動力は、クラッチ４，デファレンシャルギヤ３及び第２の車軸を介して、左右の後輪１５Ｒ，１５Ｌに伝達され、後輪１５Ｒ，１５Ｌを駆動する。デファレンシャルギヤ３とクラッチ４が連結されると、直流電動機５の回転力は、クラッチ４，デファレンシャルギヤ３を介して後輪軸に伝えられ、後輪１５Ｒ，１５Ｌを駆動する。クラッチ４が外れると、直流電動機５は後輪１５Ｒ，１５Ｌ側から機械的に切り離され、後輪１５Ｒ，１５Ｌは駆動力を路面に伝えないものである。クラッチ４の締結・開放は、４輪駆動コントロールユニット（４ＷＤＣＵ）６によって制御される。なお、直流電動機５は、例えば、正転逆転の切替えが容易な直流分巻電動機、または他励直流電動機を用いている。
【００１６】
なお、以上の説明では、前輪１４Ｒ，１４Ｌをエンジン１で駆動し、後輪１５Ｒ，１５Ｌを直流電動機５で駆動する４輪駆動車両として説明しているが、前輪を直流電動機で駆動し、後輪をエンジンで駆動するようにしてもよいものである。また、直流電動機を用いず前輪と後輪の駆動力調整手段を有し、プロペラシャフトにて接続させるメカ式４輪駆動車としても良いものである。
【００１７】
エンジンルーム内には、通常の充電発電システムを行う補機用発電機（ＡＬＴ１）１３及び補機バッテリー１１が配置される。補機用発電機１３は、エンジン１によってベルト駆動され、その出力は補機バッテリー１１に蓄積される。
【００１８】
また、補機用発電機１３の近傍には、駆動用高出力発電機（ＡＬＴ２）２が配設されている。駆動用高出力発電機（ＡＬＴ２）２は、エンジン１によりベルト駆動され、その出力によって直流電動機５が駆動される。駆動用高出力発電機（ＡＬＴ２）２の発電電圧は、４ＷＤＣＵ６によって制御される。駆動用高出力発電機（ＡＬＴ２）２の発電電力が変化すると、直流電動機５の出力である直流電動機トルクが変化する。
【００１９】
すなわち、４ＷＤＣＵ６は、駆動用高出力発電機（ＡＬＴ２）２に対して出力の指令値（発電機（オルタネータ）の界磁電流値が所定値となるようなデューティ信号）を出力することにより、駆動用高出力発電機（ＡＬＴ２）２の発電電力が変化する。駆動用高出力発電機（ＡＬＴ２）２の発電電圧は、直流電動機５の電機子コイル５ｂに印加され、直流電動機５の出力（直流電動機トルク）が変化する。４ＷＤＣＵ６は、高出力発電機２の出力（発電電力）を制御することにより、直流電動機５の出力（直流電動機トルク）を制御する。
【００２０】
さらに、直流電動機５が高回転となる領域では、４ＷＤＣＵ６は、直流電動機５の界磁巻線５ａに流す界磁電流を弱め界磁制御することにより、直流電動機５を直接制御して、直流電動機５が高速回転可能となるように制御する。
【００２１】
エンジン１の出力は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）８からの指令により駆動される電子制御スロットルにより制御される。電子制御スロットルには、アクセル開度センサ（図示せず）が設けられており、アクセル開度を検出する。
【００２２】
なお、電子制御スロットルの代わりにメカリンクのアクセルペダル及びスロットルを用いる場合には、アクセルペダルにアクセル開度センサを設けることができる。また、トランスミッションコントローラ（ＴＣＵ）９は、トランスミッション１２を制御する。アクセル開度センサの出力は、４ＷＤＣＵ６に取り込まれる。
【００２３】
前輪１４Ｒ，１４Ｌ及び後輪１５Ｒ，１５Ｌの各車輪には、回転速度を検出する車輪速センサ１６Ｒ，１６Ｌ，１７Ｒ，１７Ｌが設けられている。また、ブレーキには、アンチロックブレーキコントロールユニット（ＡＣＵ）１０によって制御されるアンチロックブレーキアクチュエータが設けられている。
【００２４】
各信号線は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）８又は、トランスミッションコントロールユニット（ＴＣＵ）９又は他の制御ユニットのインターフェイスから車内ＬＡＮ（ＣＡＮ）バス経由で４ＷＤコントロールユニット（４ＷＤＣＵ）６に入手するようにしてもよいものである。
【００２５】
高出力発電機２と直流電動機５の間には、大容量リレー（ＲＬＹ）７が設けられ高出力発電機２の出力を遮断できる構成とする。リレー７の開閉は、４ＷＤＣＵ６によって制御される。
【００２６】
次に、図２を用いて、本実施形態による４輪駆動装置を構成する４輪駆動制御装置の構成について説明する。  
図２は、本発明の第１の実施形態による４輪駆動装置を構成する４輪駆動制御装置の構成を示すブロック図である。
【００２７】
判定手段１００は、図３を用いて後述するように、運転者が操作するスイッチを含んでいる。判定手段１００は、運転者のスイッチ操作に応じて、２輪駆動制御を指示する２駆指令、自動的に４輪駆動と２輪駆動を切り替えたり、４輪駆動を持続する４駆自動指令、４輪駆動中に運転者の指示により４輪駆動を持続する４駆持続指令を出力する。
【００２８】
ところで、４駆自動（４駆自動指令や４駆自動制御）は、運転者のスイッチ操作に関らず、４駆から２駆、２駆から４駆の切り替えや、４輪駆動の持続が、運転状態による判定手段（後述する）により、自動的に切り替わる制御のことである。
【００２９】
また、４駆持続（４駆持続指令や４駆持続制御）は、運転者のスイッチ操作によって、４駆自動の判定条件に優先して４駆制御を持続させる制御であり、後述する別の判定条件によって４駆持続制御を終了させ、４駆自動制御に移行させるようにしている。
【００３０】
４輪駆動コントロールユニット（４ＷＤＣＵ）６は、制御ロジック２００と、電動機制御手段３００とを備えている。
【００３１】
制御ロジック２００は、スイッチ判定手段１００の２駆指令、４駆自動指令、４駆持続指令と、アクセル開度、車輪速、外気温、電動機の温度計測値、を入力信号として、２駆制御、４駆制御の指示を電動機制御手段２００に引き渡すと共に、電動機の温度上昇を抑制するため電機子電流を低減する電機子電流低減係数Ｋｉｍ、４輪駆動の駆動区別（４駆自動、４駆持続）を表示するランプ表示信号を判定手段１００に出力する。
【００３２】
また、車速の制限制御を行うためスロットルコントロールユニット（図示していない）にスロットル開度制限信号を出力する。
【００３３】
なお、制御ロジック２００の詳細制御内容については、図５を用いて後述する。
【００３４】
電動機制御手段３００は、制御ロジック手段２００からの２駆制御、４駆制御の要求によって、クラッチ４、リレー７、電動機５の電機子電流、界磁電流の制御を行う。また、電動機の温度上昇を抑制するため、電機子電流を低減する電機子電流低減係数Ｋｉｍによって、電機子電流の制御を行う。
【００３５】
なお、電動機制御手段３００の詳細制御内容については、図６を用いて後述する。
【００３６】
次に、図３及び図４を用いて、本実施形態による４輪駆動制御装置のスイッチ判定手段１００の構成及び動作について説明する。  
図３は、本発明の第１の実施形態による４輪駆動制御装置のスイッチ判定手段の構成を示す回路図である。図４は、本発明の第１の実施形態による４輪駆動制御装置のスイッチ判定手段の動作を示すタイミングチャートである。
【００３７】
図４（Ａ）は、運転者が２駆と４駆の切り替えスイッチ１０１を、２駆側接点１０２にした時の動作図であり、２駆指令を出力し、ランプ表示手段１０３を介してランプ１０４が点灯表示して、他のランプ１０６，１０８は消灯し、駆動区別は２駆である。すなわち、この状態では、２駆制御の連続状態となる。
【００３８】
図４（Ｂ）は、切り替えスイッチ１０１を、４駆側接点１０５にした時の動作図であり、４駆自動指令を出力し、ランプ表示手段１０３を介してランプ１０４が消灯、ランプ１０６が連続点灯して駆動区別は４駆自動である。
【００３９】
なお、詳細は後述するが、４駆自動では、４駆制御への切り替え判定条件が成立した時点ｔ０でランプ１０８を点灯して４駆制御の表示をする。また、２駆制御への切り替え判定条件が成立した時点ｔ１でランプ１０８を消灯するが、ランプ１０６は点灯のままであり、４駆自動の指示を表示する。時点ｔ２で再び４駆制御への切り替え判定条件が成立するとランプ１０８が点灯する。また、４駆持続の判定の結果、４駆持続と判定されると、ランプ１０８を点滅表示する。このように実際の駆動区別によってランプ１０８の点灯と消灯を制御する。
【００４０】
図４（Ｃ）は、切り替えスイッチ１０１を、４駆側接点１０５にして４駆自動指令を出力し、４駆自動状態中に、運転者がスイッチ１０７をオンして４駆持続指令を出力した時の動作図である。４駆自動の指示はランプ１０６を点灯して表示する。そして、４駆制御への切り替え判定条件が成立した時点ｔ０から時点ｔ３までは、駆動区別は４駆自動でありランプ１０８が点灯する。時点ｔ３でスイッチ１０７がオンすると、駆動区別が４駆持続となり、ランプ１０８は点滅点灯に変わり、運転者に４駆持続であることを知らせる。４駆持続の制御についての詳細は後述するが、４駆持続の終了判定条件が成立した時点ｔ４で４駆自動に切り替わり、４駆と２駆の切り替え判定条件によって、４駆制御と２駆制御のどちらかが選択される。図４（Ｃ）では時点ｔ４で２駆制御が選択されてランプ１０８が消灯するが、ランプ１０６は点灯している。
【００４１】
ところで、運転者がスイッチ１０７をオンし、４駆の持続を要求をする場合は、坂道の登坂路走行や、路面摩擦係数μが低い道路の走行、や曲線部が頻繁に繰り返される道路の走行などがあり、その理由としては、次のようなことをあげることができる。
【００４２】
一般的に、４駆自動制御から２駆制御へ移行する判定条件に、アクセルスイッチのオフ、スリップの収束、車速の上限を含む設定が成されている。
【００４３】
そのため、坂道の登坂路や低μ路でスリップが収束し判定条件が成立した時、運転者は登坂駆動力に不満が生じたり、再びスリップが生じて４駆に移行する時間遅れの間、車両の挙動が不安定となり運転者に不安感を与える。
【００４４】
また、坂道の登坂路で車速の判定条件が成立した時、急に加速感がなくなり、車速条件による２駆から４駆、４駆から２駆への繰り返しが生じ、運転者に不快感を与える。
【００４５】
さらに、曲線部の登坂路では、運転者がアクセルを離したり、踏み込んだりの操作を頻繁に行いながら車速の調整をするので、アクセルスイッチの判定条件によって、２駆から４駆、４駆から２駆への繰り返しが生じ、アクセル踏み込み時の走行が安定しない。
【００４６】
以上のような状況の改善に、運転者の意思で４輪駆動の持続を指示するようにし、４駆持続制御では電動機が過負荷とならないようにしている。
【００４７】
次に、図５を用いて、本実施形態による４輪駆動制御装置の制御ロジック２００の動作について説明する。  
図５は、本発明の第１の実施形態による４輪駆動制御装置の制御ロジックの動作を示すフローチャートである。
【００４８】
ステップ２０１において、制御ロジック２００は、スイッチ１０１の状態を判定し、スイッチ１０１が接点１０２側の場合には、ステップ２０２において、ランプ１０４を連続点灯、ランプ１０６を消灯して２駆を表示し、２駆制御２１０が選択されてエンジン１だけによる２輪駆動制御で走行する。なお、ランプ１０８は消灯、４駆持続フラグはオフに設定する。この場合は、運転者がスイッチ１０１の操作をしない限り、２輪駆動制御が継続する。このような２輪駆動制御は、運転者がスリップの発生がないような路面摩擦係数が高い道路や坂道の登坂がない平坦路を判断した場合に選択され、特に夏季のドライな路面に選択されることが多い。
【００４９】
ステップ２０１において、スイッチ１０１が接点１０５側の場合には、ステップ２０３において、ランプ１０６を連続点灯、ランプ１０４を消灯して４駆自動を表示する。
【００５０】
ステップ２０４において、制御ロジック２００は、４駆持続制御中か否かを、４駆持続フラグのオン、オフで判定し、オフであればステップ２２０において４駆自動制御処理を実行する。
【００５１】
ステップ２２０の４駆自動制御処理では、制御ロジック２００は、最初に、ステップ２２１において、４駆持続が必要か否かを車両の走行路状態に応じて判定する。４駆持続が必要と判定されると、ステップ２２５において、４駆持続フラグをオンする。４駆持続が不要の場合には、ステップ２２４に進む。
【００５２】
ステップ２２０において、制御ロジック２００が、４駆持続を必要と判定するのは、例えば、次のような、１）坂道でカーブが連続する場合、２）低μ路と高μ路が交互に繰り返される場合、３）直進路でアップダウンが繰り返される場合である。
【００５３】
１）坂道でカーブが連続する場合には、登坂路でカーブが連続する場合と、下り坂でカーブが連続する場合がある。登坂路でカーブが連続する場合、直線部分では、アクセル開度がオンとなり、カーブではアクセル開度がオフとなり、再び直線路でアクセル開度がオンとなる。単なる４輪駆動の自動制御では、直線路を４輪駆動で走行後、カーブでアクセル開度がオフになると２輪駆動となり、直線路で再び４輪駆動となる。この４輪駆動となったとき、クラッチを機械的に接続しても電動機の回転数が車輪速に達するまでに時間がかかるため、速応性に欠け、運転者の加速操作にも係らず意図した加速が得られない。それに対して、制御ロジック２００が、登坂路でカーブが連続すると車両の走行路の状態を判定すると、本実施形態では、４駆持続モードと判定する。制御ロジック２００は、登坂路でカーブが連続することを、図２に示したアクセル開度と、ステアリング角から判定する。すなわち、登坂路の直線部分では、アクセル開度が大きく、カーブではアクセルペダルから足を離すことからアクセル開度は零となる。したがって、アクセル開度の変化分を見ることで、加速と減速が繰り返されることが判別でき、また、ステアリング角が零以外になったことで、カーブ部分に入ったことが判別できる。このようにして、アクセル開度と、ステアリング角から登坂路でカーブが連続することを判定できる。また、別の方法としては、カーナビゲーションのナビ情報からも、登坂路でカーブが連続することを判定できる。また、別の方法としては、傾斜角センサによって検出された傾斜角から登り坂か否かを判定し、Ｇセンサの横方向の加速度からカーブか否かを判定できる。なお、下り坂でカーブが連続する場合も同様である。
【００５４】
２）低μ路と高μ路が交互に繰り返される場合とは、市街地や山間部の雪道等で、日向の部分と日陰の部分が繰り返され、日陰になっている路面は圧雪状態で低μ路となっており、日向の路面では、雪が融けて高μ路となっている場合である。このような場合、単なる４輪駆動の自動制御では、低μ路ではスリップが発生して４輪駆動で走行し、高μ路になるとスリップが収束して２輪駆動で走行することが繰り返される。このような４輪駆動と２輪駆動が繰り返されると、ステアイング操作に対する車両の挙動が異なり、また、アクセル操作に対する加速感も異なってくる。それに対して、制御ロジック２００が、低μ路と高μ路が交互に繰り返されると車両の走行路の状態を判定すると、本実施形態では、４駆持続モードと判定する。制御ロジック２００は、低μ路と高μ路が交互に繰り返されることを、図２に示した４輪の車輪速と、外気温から判定する。すなわち、日陰の部分では外気温が低く、日向の部分では外気温が高いことから、日陰か日向を判定できる。また、４輪の車輪速から、例えば、前輪のスリップを検出できる。外気温が低くスリップが発生し、その後、外気温が高くスリップが収束していることが繰り返されれば、低μ路と高μ路が交互に繰り返されることを判定できる。
【００５５】
３）直進路でアップダウンが繰り返される場合とは、直進路であるが、丘陵地帯などでアップダウンが繰り返される場合である。このような場合、登り部分では、アクセル開度がオンとなり、ダウン部分ではアクセル開度がオフとなり、再び登り部分でアクセル開度がオンとなる。単なる４輪駆動の自動制御では、登り部分を４輪駆動で走行後、ダウン部分でアクセル開度がオフになると２輪駆動となり、登り部分で再び４輪駆動となる。この４輪駆動となったとき、クラッチを機械的に接続しても電動機の回転数が車輪速に達するまでに時間がかかるため、速応性に欠け、運転者の加速操作にも係らず意図した加速が得られない。それに対して、制御ロジック２００が、直進路でアップダウンが繰り返されると車両の走行路の状態を判定すると、本実施形態では、４駆持続モードと判定する。制御ロジック２００は、直進路でアップダウンが繰り返されることを、図２に示した４輪の車輪速から算出した車速から判定する。車速は後輪の車輪速の平均、若しくは４輪の車輪速の平均から算出できる。車速が速くなったり、遅くなったりするのを繰り返すことで、アップダウンが繰り返されることが判別できる。
【００５６】
次に、図５のステップ２２１で、４駆持続が不要と判定されると、ステップ２２４において、制御ロジック２００は、図３のスイッチ１０７がオンになっているか否かを判定する。スイッチ１０７がオンの場合には、ステップ２２５において、４駆持続フラグをオンする。スイッチ１０７がオフの場合には、ステップ２３０に進む。
【００５７】
スイッチ１０７がオフの場合には、ステップ２３０において、走行状態の判定処理が実行される。すなわち、ステップ２３１において、アクセルスイッチのオンオフ，すなわち、アクセル開度が０でないか０であるかが判定される。また、ステップ２３２において、スリップの有無が判定される。４輪の車輪速のうち、例えば、前輪車輪速が後輪車輪速よりも速い場合には、前輪スリップと判定できる。また、ステップ２３３において、車速が設定値ＶＡよりも大きいか否かが判定される。そして、アクセルスイッチがオン（アクセル開度が０でなく）、スリップがあり、車速が設定値ＶＡ以下の条件で、ステップ２２２において４駆制御となり、どれか１つの条件が異なると、ステップ２１０において２駆制御なる。
【００５８】
ステップ２２２の４駆制御では、後述する電動機５の電機子電流や界磁電流を制御する指令値を設定して、電動機の回転制御をする。なお、４駆制御には、リレー７やクラッチ４の操作をするスタンバイ動作も含まれる。そして、実際に４駆制御になっていることを、ランプ１０８の連続点灯で表示する。
【００５９】
そして、４駆自動制御中は、ステップ２２３において、運転者がスイッチ１０７を操作したことを検出しない限り、オフが選択され、４駆自動制御が継続される。
【００６０】
４輪自動制御が継続中に、運転者が４輪駆動の持続を要求するためスイッチ１０７をオンにすると、ステップ２２３において、オンが選択されて、ステップ２４０の４駆持続制御となる。
【００６１】
ところで、車両の停車中に運転者が自ら路面状態の判断を優先したり、運転者の感覚として安定した加速をしたい場合、次の発進及び走行で４輪駆動を望む場合がある。その対応として、発進前であっても、ステップ２２４においてスイッチ１０７の状態を判定するようにした。ステップ２２１の車速判定で車速が零、すなわちステップ定２２１がＹＥＳの状態で、ステップ２２４のスイッチ１０７の状態判定を実行し、オンされた時の記憶を、ステップ２２５において、４駆持続フラグをオンにして待機するようにしている。そして、ステップ２２２の４駆制御において、リレー７やクラッチ４の操作をするスタンバイ動作によって、電動機の制御が可能な状態にしている。ステップ２２３でスイッチ１０７の状態がオフと判定されても、すでにステップ２２５で４駆持続フラグをオンにしているため、ステップ２０４の４駆持続フラグの判定処理ではオンが選択されて、ステップ２４０の４駆持続制御にすることができる。
【００６２】
ステップ２４０の４駆持続制御では、制御ロジック２００は、まず、ステップ２３１において、後述するステップ４００の電動機温度上昇制限制御で計測する電動機温度計測値Ｔｍが、仕様の限界値Ｔｍｌｉｍｉｔを超えたか否かを判定し、ＮＯであれば、次のステップ２４２の判定に進み、ステップ４００の電動機温度上昇制限制御で設定する４駆持続設定時間Ｋｔｍが４駆持続時間計測値ｔｍを超えたか否かを判定し、ＮＯであれば、４駆持続制御を継続するためステップ４００の電動機温度上昇制限制御とステップ５００の４駆車速制限制御を併用して、４駆制御となる。そして、ステップ２４３で４駆持続フラグをオンに設定し、図４（Ｃ）で示したように、ランプ１０６を点滅点灯させることで、４駆持続制御中であることを表示する。
【００６３】
４駆持続フラグをオンにすることにより、ステップ２０４の判定がオンになるため、以降はステップ２２３，２２４におけるスイッチ１０７の判定処理を実行することなく、ステップ２２０の４駆自動制御は中断されて４駆持続制御２４０が継続する。
【００６４】
電動機の温度が仕様の限界値Ｔｍｌｉｍｉｔに達したり、４駆持続設定時間Ｋｔｍが経過すると、４駆持続制御が限界であるので、ステップ２４１の判定とステップ２４２の判定はＹＥＳが選択されて、ステップ２４４において４駆持続フラグをオフに設定して、ステップ２２０の４駆自動制御に移行する。
【００６５】
ところで、電動機５により後輪を駆動する４輪駆動装置において、電動機５の設計値は、電動機５を常時４輪駆動を行うための、電力容量や、全車速範囲の回転数容量を満足させる仕様にはなっていない場合がある。このような場合には、４輪駆動を持続するためには、これらの容量を超えない範囲で、制限を設ける制御が必要になってくる。
【００６６】
制限制御のうち、電動機の温度上昇を制限して４駆持続制御の時間をなるべく長くする制御が、ステップ４００における電動機温度上昇制限制御であり、具体的には電動機電機子電流を低減することである。
【００６７】
ここで、図６〜図９を用いて、本実施形態による４輪駆動制御装置における４輪駆動時の直流電動機５の電機子電流と界磁電流を制御方法について説明する。  
図６は、本発明の第１の実施形態による４輪駆動制御装置の電動機制御手段の構成を示すブロック図である。
【００６８】
図６に示すように、電動機制御手段３００は、電動機界磁電流算出手段３１１と、電動機電機子電流算出手段３２１と、乗算器３２４と、減算器３２５，３２６とを備えている。
【００６９】
電動機界磁電流算出手段３１１は、入力した電動機回転数から界磁電流の指令値を求める。減算器３２５は、電動機界磁電流算出手段３１１が算出した電動機界磁電流指令値と、電動機５の界磁巻線に流れる実際の界磁電流の差分を検出する。この差分によって、電動機５を駆動するための駆動回路において、Ｈブリッジをデューティ制御するためのＰＷＭ信号を出力する。なお、４駆持続制御では、界磁電流の操作は行わないものである。
【００７０】
また、電動機電機子電流算出手段３２１は、入力した電動機トルク目標値に対して、このトルク目標値が得られるような電機子電流の指令値ｉｍｐを算出する。乗算器３２４は、電機子電流指令値ｉｍｐに対して、電流制限係数Ｋｉｍを乗算し、補正後の電機子電流指令値ｉｍｐ’を出力する。減算器３２６は、乗算器３２４が出力する電機子電流指令値ｉｍｐ’と、電動機５の電機子巻線に流れる実際の電機子電流の差分を検出する。この差分によって、交流発電機２の界磁電流を可変し、発電機２の発電力を制御する。
【００７１】
ステップ４００の電動機温度上昇制限制御が動作しない通常の４輪駆動制御では、電流制限係数Ｋｉｍは１であり、交流発電機２は、電機子電流算出手段３２１の出力に応じて制御される。
【００７２】
ステップ４００の電動機温度上昇制限制御が動作するステップ２３０の４駆持続制御では、電機子電流低減係数Ｋｉｍが入力され、指令値ｉｍｐと乗算される。低減係数Ｋｉｍは１より小さい値であるので、指令値ｉｍｐとの乗算によって、最終的な電機子電流指令値ｉｍｐ’は、電機子電流算出手段３２１が算出した指令値ｉｍｐより小さくなる。そして、電機子と直結した駆動用高出力発電機２の発電制御によって、電動機電機子電流が指令値ｉｍｐ’に制御されるので、電動機の温度上昇を制限することができる。
【００７３】
ここで、図７〜図９を用いて、本実施形態による４輪駆動制御装置における電動機温度上昇制限制御と４駆車速制限制御の詳細について説明する。  
図７は、本発明の第１の実施形態による４輪駆動制御装置における電動機温度上昇制限制御の内容を示すフローチャートである。図８は、本発明の第１の実施形態による４輪駆動制御装置における４駆車速制限制御の内容を示す制御ブロック図である。図９は、本発明の第１の実施形態による４輪駆動制御装置における４駆車速制限制御時の特性図である。
【００７４】
最初に、図７を用いて、図５のステップ４００の電動機温度上昇制限制御の内容について説明する。
【００７５】
電動機温度上昇制限制御では、電動機の温度上昇を制限するために、温度計測値Ｔｍに応じて電機子電流低減係数Ｋｉｍを設定して、電機子電流を低減する。
【００７６】
ステップ４０１において、電動機５の温度を計測し、電動機温度計測値Ｔｍとして記憶する。
【００７７】
次に、ステップ４０２において、温度計測値Ｔｍに対して電流低減係数Ｋｉｍを設定する。電流低減係数Ｋｉｍは最大が１．０であり、電動機５の温度計測値Ｔｍが高くなるに従って、１．０より小さくし電機子電流電流の指令値を小さくする。
【００７８】
温度計測値ＴｍがＴｍ１になった時、電流低減係数ＫｉｍをＫｉｍ１に小さくし、温度計測値ＴｍがＴｍ１からＴｍ２までは、電流低減係数がＫｉｍ１からＫｉｍ２までの減少直線、温度計測値ＴｍがＴｍ２からＴｍｌｍｉｔまでは、電流低減係数がＫｍ２からＫｍ３までの減少直線としている。Ｔｍｌｍｉｔは、設計上の最大許容温度であり、このときの係数はＫｉｍ３としている。
【００７９】
次に、ステップ４０３において、電動機電機子電流低減係数＝Ｋｉｍとして記憶する。
【００８０】
ところで、車両が走行中、風雨、降雪などの天候状態によっては、電動機の温度上昇が最大許容温度Ｔｍｌｉｍｉｔに達しない値で４駆持続制御が継続される可能性がある。この場合、電動機の熱容量が設計値を超えることはないが、駆動用高出力発電機２や界磁電流を制御するための、半導体パワー素子で構成するＨブリッジ、さらには電動機と後輪駆動軸を接続するクラッチ４の熱的負担が大きくなる。
【００８１】
そこで、ステップ４０４において、温度計測値Ｔｍに対して４駆持続設定時間Ｋｔｍを設定する。温度計測値ＴｍがＴｍ３までは連続、温度計測値がＴｍ３からＴｍｌｉｍｉｔまでは減少直線で設定している。たとえば、ＴｍがＴｍ４では、継続時間はＫｔｍ１となる。Ｔｍｌｉｍｉｔにおける継続時間はＫｔｍ２としている。
【００８２】
次に、ステップ４０５において、４駆持続設定時間＝Ｋｔｍとして記憶し、また、ステップ４０６において、４駆持続時間計測値＝ｔｍとして記憶する。
【００８３】
ステップ４００の電動機温度上昇制限制御で得られた、電機子電流低減係数Ｋｉｍは、前述のした図６の電動機制御手段３００の入力となり、電機子電流算出手段３２１の出力である電機子電流指令値ｉｍｐと乗算されて、実際の電機子電流指令値ｉｍｐ’となって電機子電流を低減する。
【００８４】
また、電動機温度計測値Ｔｍ、４駆持続時間計測値ｔｍ、４駆持続設定時間Ｋｔｍは、図４の制御ロジック手段２００におけるステップ２３０の４駆持続制御のステップ２３１，２３２の入力となり、２駆制御への切り替え判定に供する。
【００８５】
次に、図８及び図９により、ステップ５００の４駆車速制限制御について説明する。
【００８６】
図５のステップ２２０の４駆自動制御から理解されるように、電動機を駆動する４輪駆動の条件は、車速が設定値ｖＡ以下（ステップ２３３）の場合である。このことは、４輪駆動時の電動機回転数に制限があることを表しているので、４駆の継続制御では、電動機回転数の上限値を超えない車速を維持する必要がある。設定値ｖＡは、電動４輪駆動車の場合、例えば、３０ｋｍ／ｈ程度であり、ハイブリッド自動車の場合、例えば、６０ｋｍ／ｈ程度である。
【００８７】
本実施形態では、車速の制限は、エンジンの空気量を制御するスロットルバルブの開度制御により行っている。特にアクセルとスロットルがワイヤで連動するのではなく、アクセルの信号によりスロットルに直結する電動機を駆動させる、電動式スロットル装置（図示していない）で説明している。
【００８８】
図８において、車速制限係数Ｋｔｖｏ設定ブロック５０１は、車速ｖｐが、４輪駆動の制限車速設定値ｖｐｌｉｍｉｔになると、制限係数Ｋｔｖｏを１．０から減少させて出力する。
【００８９】
一方、スロットル開度要求指令設定ブロック５０２は、入力したアクセル開度Ａｃｃに対して、直線的に変化するスロットル開度Ｔｖｏを出力する。
【００９０】
乗算ブロック５０３は、スロットル開度Ｔｖｏに対して、制限係数Ｋｔｖｏを乗算した値をスロットル開度とすることにより、車速を制限する。
【００９１】
図９の実線は、スロットル開度により車速を制限した場合の結果で、制限車速設定値ｖｐｌｉｍｉｔにするためのスロットル開度が１／８近辺に制御された場合、実線Ｘ１で示すように、スロットル開度が１／８までは、スロットル開度はアクセル開度に対して直線的に変化するが、それ以上では、スロットル開度の変化率に対して、アクセル開度の変化率を小さくして、徐々に、アクセル開度が大きくなる。その結果、車速は、実線Ｙ１で示すように、制限車速設定値ｖｐｌｉｍｉｔまでは、直線的に増加するが、制限車速設定値ｖｐｌｉｍｉｔ以上では、それ以前に比べて緩やかに上昇し、車速が制限される。
【００９２】
なお、図８では、制限車速設定値ｖｐｌｉｍｉｔを設定してスロットル開度を制限したが、車速を検出することなく、アクセル開度に対するスロットル開度を直接制限することもできる。この場合の制御結果は、図９に破線で示すように、アクセル開度の最大に対するスロットル開度は、スロットル開度が１／８に制限され（破線Ｘ２）、車速も制限車速設定値ｖｐｌｉｍｉｔに制限される（破線Ｙ２）。
【００９３】
なお、スイッチ判定手段１００の構成は、３つの選択手段を運転者が選択でき、２駆指令、４駆自動指令、４駆持続指令が発生できる構成であれば、図３の構成に限定されるものではない。また、ランプ表示についても、２駆指令、４駆自動指令、４駆持続指令に対応して判別できる構成であれば図３の動作に限定されず、たとえば、４駆持続制御について、別にランプを付けて動作させる構成にすることもできる。さらに、２駆指令、４駆自動指令はランプ１０４、１０６で表示する構成であるが、電気的に表示する以外に、スイッチ自身の位置が機械的に決まり目視で確認できる構成にすることもできる。
【００９４】
また、選択スイッチ１０１が接点１０２側で２駆指令の判定ロジックを構成しているが、接点１０２側の接点がなく、すなわち電気信号として２駆指令を出力することはなく、接点１０５側に接続されていない判定ロジック、すなわち電気信号として２駆指令を出力しない構成にすることもできる。
【００９５】
また、図５のステップ２３０の走行状態の判定において４駆から２駆の切り替え判定の内、ステップ２３１においてアクセルスイッチのオン、オフで判定しているが、スイッチに限定されることはなく、アクセルの出力値にしきい値を設定し、アクセル出力としきい値の比較によって判定することもできる。
【００９６】
さらに、図５では、運転者がスイッチ１０１を接点１０２側に選択した時に２駆指令を出力するが、車両や仕向け地によってはスイッチ１０１を省略して、強制された２駆指令をなくし、常時、ステップ２２０の４駆自動制御のステップ２３０の走行状態の判定処理で、ステップ２３１、２３２、２３３の判定条件の成立のみで２輪駆動にすることもできる。この方法では、運転者がスイッチ１０１の操作を忘れても４輪駆動が確実に行える効果がある。
【００９７】
さらに、図５では、ステップ２２１における車速が零の判定で、スイッチ１０７がオンされると、ステップ２２４の判定がオンで、ステップ２２５で４駆持続フラグをオンにして、ステップ２４０の４駆持続制御にするようにしている。しかし、停車状態（車速が零）が長時間の場合、リレー７やクラッチ４を無駄に通電していることになる。そこで、車速が零の時間が一定時間経過した場合には、４駆持続フラグをオフにし、ステップ２２０の４駆自動制御の状態にもどすことにより、リレー７やクラッチ４がオフになり省電力化できる。
【００９８】
また、４駆持続制御における車速制限制御では、スロットル開度を制限し、間接的に電動機の回転数を許容範囲内に制限している。他の実施形態として、電動機の回転数を直接制限し、許容範囲内で４輪駆動を持続して制御することもできる。また、車両の変速位置によっては、車速制限制御と電動機回転数制御の併用することもできる。
【００９９】
また、図１で示したように後輪の駆動源としては、直流電動機を用いているが、直流電動機に限らず、交流電動機を用いた構成による４輪駆動にも適用することもできる。
【０１００】
以上説明したように、本実施形態によれば、２輪駆動制御と、４駆と２駆を走行状態の判定で切り替え、かつ、４輪を持続することもできる４輪駆動自動制御と、運転者の意図によって選択できる４駆制御中を持続させる４輪駆動持続制御の各モードを持つことができる。これにより、適切な４駆制御を行え、車両の安定走行や加速感の不足や４駆、２駆間の切り替えによる不快感を解消できる。
【０１０１】
また、運転者自らが選択できることにより、４輪駆動の自由度が向上する。
【０１０２】
さらに、４輪駆動の持続制御では、電動機を許容温度範囲、許容回転数範囲で駆動することにより、過負荷状態を生じさせないものである。
【０１０３】
さらに、通常の４駆自動制御と４駆持続制御を区別して表示し、４駆持続制御における電動機電流の低減と車速の制限による走行性能の確認を視覚によって運転者に知らせることができる。
【０１０４】
さらに、路面がドライ状態となる夏季、運転者が判断したスリップの発生がない路面摩擦係数が高い道路や坂道の登坂がない平坦路を判断した場合には、スイッチにより２駆制御を選択できるので、クラッチ４や電動機５の連れ回りがなくフリクションの低減が可能となり、燃費を向上できる。
【０１０５】
次に、図１０を用いて、本発明の第２の実施形態による４輪駆動装置の動作について説明する。なお、本実施形態による４輪駆動装置を用いる４輪駆動車両の構成は、図１に示したものと同様である。また、本実施形態による４輪駆動装置を構成する４輪駆動制御装置の構成は、図２に示したものと同様である。また、本実施形態による４輪駆動制御装置のスイッチ判定手段１００の構成及び動作は、図３及び図４に示したものと同様である。また、本実施形態による４輪駆動制御装置における４輪駆動時の直流電動機５の電機子電流と界磁電流を制御方法は、図６〜図９に示したものと同様である。
【０１０６】
なお、本実施形態による４輪駆動制御装置の制御ロジック２００の動作は、基本的には、図５に示したものと同様であるが、ステップ２４０の４駆持続制御の制御内容は、以下に説明するように、ステップ２４０Ａの４駆持続制御のように、一部変更している。    
図１０は、本発明の第２の実施形態による４輪駆動装置における４駆持続制御の内容を示すフローチャートである。
【０１０７】
電動機の温度上昇は自己発熱の他に外気温度が影響する。冬季や寒冷地においては外気温度が低いので、電動機の電機子電流の低減が必要条件にならない場合がある。図１０は、上述のような場合の実施形態を示している。
【０１０８】
図１０では、ステップ２４０Ａの４駆持続制御のロジックにおいて、図５に示したステップ４００の電動機温度上昇制限制御を省略し、ステップ５００の４駆車速制限制御のみで構成している。図１０において、４駆持続指令が判定された後、ステップ２４１における電動機の温度計測値Ｔｍと最大許容温度Ｔｍｌｍｉｔの比較判定により、Ｔｍ＞Ｔｍｌｍｉｔでは電動機の保護のため２駆制御へ移行し、Ｔｍｌｍｉｔ以下であればステップ５００の４駆車速制限制御により、４駆持続制御を行う構成としている。
【０１０９】
なお、図１０の例では、４駆持続時間が設定されないので、運転者が４駆制御の必要性を感じなくなった場合は、図３に示したスイッチ１０１を接点１０２側に選択することで、２駆制御への移行ができる。
【０１１０】
次に、図１１を用いて、本発明の第３の実施形態による４輪駆動装置の動作について説明する。なお、本実施形態による４輪駆動装置を用いる４輪駆動車両の構成は、図１に示したものと同様である。また、本実施形態による４輪駆動装置を構成する４輪駆動制御装置の構成は、図２に示したものと同様である。また、本実施形態による４輪駆動制御装置のスイッチ判定手段１００の構成及び動作は、図３及び図４に示したものと同様である。また、本実施形態による４輪駆動制御装置における４輪駆動時の直流電動機５の電機子電流と界磁電流を制御方法は、図６〜図９に示したものと同様である。
【０１１１】
なお、本実施形態による４輪駆動制御装置の制御ロジック２００の動作は、基本的には、図５に示したものと同様であるが、ステップ２４０の４駆持続制御の制御内容は、以下に説明するように、ステップ２４０Ｂの４駆持続制御のように、一部変更している。  
図１１は、本発明の第３の実施形態による４輪駆動装置における４駆持続制御の内容を示すフローチャートである。
【０１１２】
本実施形態は、図５のステップ２４０の４駆持続制御において、加速意思がない場合や車速が零で停止した場合の図５のステップ２２０の４駆自動制御に移行するロジックを追加している。
【０１１３】
ステップ２４０Ｂの４駆持続制御において、ステップ２４５の判定では、運転者による加速の意思がない状態をアクセルが設定時間以上オフであることで判定し、その場合には、ステップ２４４において、４駆持続フラグをオフし、ステップ２２０の４駆自動制御に移行させる。アクセルが設定時間以上オフでない場合とは、登坂路の曲線走行で一時的にアクセルをオフした場合であり、この場合には、４駆持続制御を継続する。
【０１１４】
また、ステップ２４６の判定では、車速が零で車両が設定時間以上停止したことを判定し、その場合には、ステップ２４４において、４駆持続フラグをオフし、ステップ２２０の４駆自動制御に移行させる。車速が零で車両が設定時間以上停止していない場合とは、渋滞走行で一時停止した場合であり、この場合には、４駆持続制御を継続する。
【０１１５】
上記の判定条件を満たさない場合には、ステップ２４１の判定に進み、図５と同様に以下、４駆持続制御を実行する。
【０１１６】
本実施形態では、登坂路の曲線走行で一時的にアクセルをオフした場合や渋滞走行で一時停止した場合であっても、その後、アクセルを踏み込めば４輪駆動を継続できるようになる。
【０１１７】
次に、図１２を用いて、本発明の第４の実施形態による４輪駆動装置の動作について説明する。なお、本実施形態による４輪駆動装置を用いる４輪駆動車両の構成は、図１に示したものと同様である。また、本実施形態による４輪駆動装置を構成する４輪駆動制御装置の構成は、図２に示したものと同様である。また、本実施形態による４輪駆動制御装置のスイッチ判定手段１００の構成及び動作は、図３及び図４に示したものと同様である。また、本実施形態による４輪駆動制御装置における４輪駆動時の直流電動機５の電機子電流と界磁電流を制御方法は、図６〜図９に示したものと同様である。
【０１１８】
なお、本実施形態による４輪駆動制御装置の制御ロジック２００の動作は、基本的には、図５に示したものと同様であるが、ステップ２２０の４駆自動制御の制御内容は、以下に説明するように、ステップ２２０Ａの４駆自動制御のように、一部変更している。  
図１２は、本発明の第４の実施形態による４輪駆動装置における４駆自動制御の内容の一部を示すフローチャートである。
【０１１９】
図５のステップ２４０の４駆持続制御で電動機の温度が設定値を超えて、ステップ２４４の処理により４駆自動制御に移行した場合、図５のステップ２２０の４駆自動制御では、電動機温度が高い状態で、ステップ２３０の走行状態の判定によるステップ２３１，２３２，２３３の４駆の切り替え判定が成立すると、再び４駆制御になり、電動機が過負荷状態になる。
【０１２０】
それに対して、本実施形態では、ステップ２３０Ａの判定処理で、ステップ２３５を追加し、このステップ２３５において、電動機の温度を計測した計測値Ｔｍ１が、設定値を超えた場合には、ステップ２１０の２駆制御に移行させることにより、電動機を過負荷状態にしないようにすることができる。なお、電動機温度が設定値以下になれば、ステップ２３１、２３２、２３３の判定条件が成立した場合には、４駆制御にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明の第１の実施形態による４輪駆動装置を用いる４輪駆動車両の構成を示すシステム構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による４輪駆動装置を構成する４輪駆動制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による４輪駆動制御装置のスイッチ判定手段の構成を示す回路図である。
【図４】本発明の第１の実施形態による４輪駆動制御装置のスイッチ判定手段の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態による４輪駆動制御装置の制御ロジックの動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態による４輪駆動制御装置の電動機制御手段の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第１の実施形態による４輪駆動制御装置における電動機温度上昇制限制御の内容を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施形態による４輪駆動制御装置における４駆車速制限制御の内容を示す制御ブロック図である。
【図９】本発明の第１の実施形態による４輪駆動制御装置における４駆車速制限制御時の特性図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態による４輪駆動装置における４駆持続制御の内容を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第３の実施形態による４輪駆動装置における４駆持続制御の内容を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第４の実施形態による４輪駆動装置における４駆自動制御の内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２２】
１…エンジン  
４…クラッチ  
５…直流電動機  
６…４ＷＤコントロールユニット  
１４Ｒ，１４Ｌ…前輪  
１５Ｒ，１５Ｌ…後輪  
１００…スイッチ判定手段  
１０１…２駆指令―４駆自動指令切り替えスイッチ  
１０７…４駆持続指令スイッチ  
２００…制御ロジック  
３００…電動機制御手段  
【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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【図１１】
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【図１２】
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