(57)【要約】【課題】４ＷＤ発進時等に遅れを生じさせることが無いように、発電機で発電した電力を車輪駆動用の電動機へ供給することができると共に、車輪駆動用の電動機へ電力を供給している場合でも、車両電装品用バッテリに電力を供給することができる４輪駆動力制御装置を提供する。【解決手段】主駆動輪１２，１２を駆動する内燃機関と従駆動輪１４，１４を駆動可能な電動モータを備えた４輪駆動車両の４輪駆動力制御装置において、車両駆動用の電動モータ１５へ電力を供給するために必要な電圧が所定値より低い場合、ジェネレータ１６が、車両電装品用のバッテリ２１への供給電圧と同様の電圧で電動モータ１５へ電力を供給するように、ジェネレータ１６の出力電圧を制御する。【選択図】図１
2007230330.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を備えた４輪駆動車両の４輪駆動力制御装置において、
車両駆動用の電動モータへ電力を供給するために必要な電圧が所定値より低い場合、発電機が、車両電装品用のバッテリへの供給電圧と同様の電圧で前記電動モータへ電力を供給するように、前記発電機の出力電圧を制御する４輪駆動力制御装置。
【請求項２】
前記電動モータが待機状態にあるとき、前記バッテリへの供給電圧と同様の電圧で前記電動モータへ電力を供給するように、前記発電機の出力電圧を制御する請求項１に記載の４輪駆動力制御装置。
【請求項３】
前記バッテリへの供給電圧は、１４Ｖである請求項１または２に記載の４輪駆動力制御装置。
【請求項４】
モータ要求トルクに必要な電圧が１４Ｖより大きい場合、前記発電機が要求電力を出力できるなら、前記発電機の発電電圧が要求トルク電圧になるように発電制御を行う請求項３に記載の４輪駆動力制御装置。
【請求項５】
前記バッテリの蓄電状態を検出する検出センサを有し、前記検出センサによる検出情報に基づき、充電が必要と判断したとき、前記バッテリへ電力を供給できるように前記発電機の出力電圧を制御する請求項４に記載の４輪駆動力制御装置。
【請求項６】
前記バッテリの電圧が、モータ要求トルクに必要な電圧である１４Ｖに満たない場合、４ＷＤ走行を中止し或いは４ＷＤ待機状態とし、前記電動モータへの電力供給を行わない請求項４に記載の４輪駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、４輪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４輪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。
従来の「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。
【０００３】
つまり、この「駆動力制御装置」の場合、電力供給の切り替え機構を設けた上で、車両電装品用バッテリへは１４Ｖ程度の電圧で電力を供給し、車輪駆動用の電動機へはその都度必要な電圧で電力を供給している。そこで、車両駆動用の電動機へ供給する際に、必要な電圧がある値より低い場合は、車両電装品用バッテリへの供給と同様に１４Ｖ程度の電圧で電力の供給を行うことが考えられる。
【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」（特許文献１参照）の場合、発電機で発電した電力は、切り替え機構を介して車両電装品用バッテリと車輪駆動用の電動機へ供給するという構成になっていたため、切り替えた上で発電機により発電を行うことから、４ＷＤ（４−Ｗｈｅｅｌ  Ｄｒｉｖｅ）発進時等に遅れが生じてしまっていた。
また、発電機で発電された電力は、切り替え機構を介して車両電装品用バッテリと車輪駆動用の電動機へ供給するという構成になっていたため、車輪駆動用の電動機へ電力を供給している場合は、車両電装品用バッテリに電力を供給することができなかった。
【０００５】
この発明の目的は、４ＷＤ発進時等に遅れを生じさせることが無いように、発電機で発電した電力を車輪駆動用の電動機へ供給することができると共に、車輪駆動用の電動機へ電力を供給している場合でも、車両電装品用バッテリに電力を供給することができる４輪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】
【０００６】
上記目的を達成するため、この発明に係る４輪駆動力制御装置は、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を備えた４輪駆動車両の４輪駆動力制御装置において、車両駆動用の電動モータへ電力を供給するために必要な電圧が所定値より低い場合、発電機が、車両電装品用のバッテリへの供給電圧と同様の電圧で前記電動モータへ電力を供給するように、前記発電機の出力電圧を制御している。
【発明の効果】
【０００７】
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を備えた４輪駆動車両の４輪駆動力制御装置は、車両駆動用の電動モータへ電力を供給するために必要な電圧が所定値より低い場合、発電機が、車両電装品用のバッテリへの供給電圧と同様の電圧で前記電動モータへ電力を供給するように、発電機の出力電圧を制御している。これにより、４ＷＤ発進時等に遅れを生じさせることが無いように、発電機で発電した電力を車輪駆動用の電動機へ供給することができると共に、車輪駆動用の電動機へ電力を供給している場合でも、車両電装品用バッテリに電力を供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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４輪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、４輪駆動力制御装置（コントローラ）１０は、４輪を駆動する車両１１に備えられている。車両１１は、主駆動輪１２，１２を駆動する内燃機関（エンジン）１３、従駆動輪１４，１４を駆動可能な電動モータ１５、エンジン１３に隣接して配置された発電機（ジェネレータ）１６、及び電動モータ１５の駆動力を従駆動輪１４，１４に伝達する減速機１７を有している。
【０００９】
ジェネレータ１６は、パワーハーネス１８により、インバータ１９及び切替機構２０に接続されており、発電した電力を、インバータ１９を介して電動モータ１５に、切替機構２０を介して車両電装品用のバッテリ２１に、それぞれを供給することができる。これらジェネレータ１６、インバータ１９及び切替機構２０の作動は、コントローラ１０により制御される。このバッテリ２１は、通常、１４Ｖの電圧で電力の供給を行う。
なお、コントローラ１０には、主駆動輪１２，１２及び従駆動輪１４，１４のそれぞれに装着した車輪速度センサ２２からの車輪速度情報が入力する。また、バッテリ２１には、バッテリ２１の蓄電状態を検出する検出センサ２１ａが設置されており、この検出センサ２１ａからの検出情報は、コントローラ１０に入力する。
【００１０】
図２は、図１のコントローラによる４輪駆動力制御を行う際の処理ステップを示すフローチャートである。図２に示すように、コントローラ１０は、先ず、モータ要求トルクに必要な電圧Ｖｔが１４Ｖより大きくない（Ｖｔ≦１４Ｖ）か否かを判断する（ステップＳ１０１）。
ステップＳ１０１の判断結果が、電圧Ｖｔが１４Ｖより大きくない（ｙｅｓ）場合、ジェネレータ１６の発電が１４Ｖになるように１４Ｖ発電制御を行う（ステップＳ１０２）。その後、制御処理を繰り返す。一方、電圧Ｖｔが１４Ｖより大きい（ｎｏ）場合、バッテリ２１の電圧Ｖｂが１１Ｖより大きくない（Ｖｂ≦１１Ｖ）か否かを判断する（ステップＳ１０３）。
【００１１】
ステップＳ１０３の判断結果が、電圧Ｖｂが１１Ｖより大きくない（ｙｅｓ）場合、要求電力Ｗｔが３０００Ｗより小さい（Ｗｔ＜３０００Ｗ）か否かを判断する（ステップＳ１０４）。一方、電圧Ｖｂが１１Ｖより大きい（ｎｏ）場合、ジェネレータ１６の発電電圧が要求トルク電圧（１４〜６０Ｖ）になるように発電制御を行う（ステップＳ１０５）。その後、制御処理を繰り返す。
ステップＳ１０４の判断結果が、要求電力Ｗｔが３０００Ｗより小さい（ｙｅｓ）場合、ジェネレータ１６の発電が１４Ｖになるように１４Ｖ発電制御を行う（ステップＳ１０２）。一方、要求電力Ｗｔが３０００Ｗより小さくない（ｎｏ）場合、バッテリ２１の電圧Ｖｂが９Ｖより大きくない（Ｖｂ≦９Ｖ）か否かを判断する（ステップＳ１０６）。
【００１２】
ステップＳ１０６の判断結果が、電圧Ｖｂが９Ｖより大きくない（ｙｅｓ）場合、４ＷＤ走行を中止した（ステップＳ１０７）後、ジェネレータ１６の発電が１４Ｖになるように１４Ｖ発電制御を行う（ステップＳ１０２）。一方、電圧Ｖｂが９Ｖより大きい（ｎｏ）場合、４ＷＤ待機状態とした（ステップＳ１０８）後、ジェネレータ１６の発電が１４Ｖになるように１４Ｖ発電制御を行う（ステップＳ１０２）。
即ち、バッテリ２１の電圧が、モータ要求トルクに必要な電圧である１４Ｖに満たない場合、４ＷＤ走行を中止し或いは４ＷＤ待機状態とし、電動モータ１５への電力供給を行わない。
【００１３】
図３は、図１のコントローラによる４輪駆動力制御を行う際のオンオフ動作のタイミングを示すタイムチャートである。図３に示すように、コントローラ１０による４輪駆動力制御を行う際、先ず、イグニッションスイッチ（ＩＧＮ）をＯＮにすると、バッテリーリレー（ＢＡＴＲＬＹ）がＯＮし、ジェネレータ１６（Ｍ４ＷＤＧＥＮ）が発電を開始する。発電を開始したジェネレータ１６は、徐々に発電電圧を高め、１４Ｖに達した後、１４Ｖを維持する。
【００１４】
その後、ジェネレータ１６が発電電圧を１４Ｖに維持した状態で、運転者の操作により４ＷＤスイッチ（Ｍ４ＷＤＳＷ）をＯＮにすると、電源供給リレー（Ｍ４ＷＤＲＬＹ）がＯＮになり、所定時間経過の後、クラッチ指令がＯＮする。クラッチ指令がＯＮすることにより、電動モータ１５と従駆動輪１４，１４が接続し、クラッチストロークの締結状態までの余裕代分を詰める、所謂ガタ詰めを行う。クラッチ指令ＯＮに続いて、モータ界磁電流（Ｉｆ）指令がＯＮする。
その後、アクセルがＯＮすると、バッテリーリレー（ＢＡＴＲＬＹ）がＯＦＦする。このとき、バッテリー２１から更なる電力供給の要求があると、ジェネレータ１６は、発電電圧を１４Ｖ以上に高めた後、アクセルＯＮの間、その電圧を維持する。
【００１５】
上述したように、車両駆動用の電動モータ１５へ電力を供給するために必要な電圧が所定値（例えば、１４Ｖ）より低い場合、ジェネレータ１６は、車両電装品用のバッテリ２１への供給と同様に１４Ｖ程度の電圧で電力を供給する。このため、例えば、車両駆動用の電動モータ１５が待機状態（発進時や再接続走行時等）のクラッチのガタ詰が必要な場合、発電機１６の状態に拘わらず、ガタ詰が可能になり、また、車両駆動用の電動モータ１５へ供給していても、車両電装品用のバッテリ２１への供給が可能になる。
【００１６】
車両駆動用の電動モータ１５が待機状態では、ジェネレータ１６は、車両電装品用のバッテリ２１への供給と同様に１４Ｖ程度の電圧で電動モータ１５へ電力を供給することにより、車両駆動用の電動モータ１５が待機状態でも車両電装品用のバッテリ２１への供給が可能になる。
つまり、車両駆動用の電動モータ１５へ電力を供給するために必要な電圧が所定値より低い場合、ジェネレータ１６が、車両電装品用のバッテリ２１への供給と同様に１４Ｖ程度の電圧で電動モータ１５へ電力を供給するように、コントローラ１０により、ジェネレータ１６の出力電圧を制御する。この結果、４ＷＤでの発進時の遅れを解消することができる。
【００１７】
また、車両駆動用の電動モータ１５が待機状態にあるときは、車両電装品用のバッテリ２１への供給と同様に、１４Ｖ程度の電圧で電動モータ１５へ電力を供給するように、コントローラ１０により、ジェネレータ１６の出力電圧を制御する。この結果、車両駆動用の電動モータ１５が待機状態でも、常に４ＷＤ動作へ移行することができる。
【００１８】
上述したように、この発明に係る４輪駆動力制御装置１０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４輪駆動車両の４輪駆動力制御装置において、車両駆動用の電動モータへ電力を供給するために必要な電圧が所定値より低い場合、発電機が、車両電装品用のバッテリへの供給電圧と同様の電圧で電動モータへ電力を供給するように、前記発電機の出力電圧を制御する。
【００１９】
また、前記電動モータが待機状態にあるとき、前記バッテリへの供給電圧と同様の電圧で電動モータへ電力を供給するように、前記発電機の出力電圧を制御し、モータ要求トルクに必要な電圧が１４Ｖより大きい場合、要求電力を出力できるなら、前記発電機の発電電圧が要求トルク電圧になるように発電制御を行う。また、前記バッテリの蓄電状態を検出する検出センサを有し、前記検出センサによる検出情報に基づき、充電が必要と判断したとき、前記発電機の出力電圧を制御、前記バッテリの電圧が、モータ要求トルクに必要な電圧である１４Ｖに満たない場合、４ＷＤ走行を中止し或いは４ＷＤ待機状態とし、前記電動モータへの電力供給を行わない。
【００２０】
このように、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を備えた４輪駆動車両の４輪駆動力制御装置は、車両駆動用の電動モータへ電力を供給するために必要な電圧が所定値より低い場合、発電機が、車両電装品用のバッテリへの供給電圧と同様の電圧で前記電動モータへ電力を供給するように、発電機の出力電圧を制御しているので、４ＷＤ発進時等に遅れを生じさせることが無いように、発電機で発電した電力を車輪駆動用の電動機へ供給することができると共に、車輪駆動用の電動機へ電力を供給している場合でも、車両電装品用バッテリに電力を供給することができる。
なお、上記実施の形態において、４輪駆動力制御装置（コントローラ）１０は、４輪を駆動する車両１１に予め備えられている、他の制御機能も備えた制御装置を共用しても、或いは専用の制御装置として設けても、何れでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の一実施の形態に係る４輪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のコントローラによる４輪駆動力制御を行う際の処理ステップを示すフローチャートである。
【図３】図１のコントローラによる４輪駆動力制御を行う際のオンオフ動作のタイミングを示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００２２】
１０  ４輪駆動力制御装置
１１  車両
１２  主駆動輪
１３  内燃機関
１４  従駆動輪
１５  電動モータ
１６  発電機
１７  減速機
１８  パワーハーネス
１９  インバータ
２０  切替機構
２１  バッテリ
２２  車輪速度センサ
【図１】
2007230330.tif 000003
【図２】
2007230330.tif 000004
【図３】
2007230330.tif 000005