(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後輪の一方である主駆動輪側を駆動する主駆動手段と、前後輪の他方である副駆動輪側を駆動する副駆動手段を備え、前記主駆動手段による前記主駆動輪側の駆動により同主駆動輪の単独駆動走行状態を形成し、かつ、前記主駆動手段による前記主駆動輪側の駆動と前記副駆動手段による前記副駆動輪側の駆動によりこれら両駆動輪の両輪駆動走行状態を形成する形式の前後輪駆動車用の駆動装置であって、ブレーキの作動状態またはブレーキの作動操作に応じて前記副駆動手段から前記副駆動輪側への出力を制御する出力制御手段を備えている前後輪駆動車用の駆動装置であり、前記出力制御手段は、ブレーキの作動時に前記主駆動手段が駆動した際に前記副駆動手段への駆動源の供給を停止する制御機能を有することを特徴とする前後輪駆動車用の駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の前後輪駆動車用の駆動装置であり、当該駆動装置を構成する副駆動手段は電動モータであって、同電動モータと前記副駆動手段との動力伝達可能な連結を断続する電磁クラッチを備え、同電磁クラッチの結合を遮断した状態で前記主駆動手段による前記主駆動輪側の駆動により同主駆動輪の単独駆動走行状態を形成し、かつ、前記電磁クラッチを結合した状態で前記主駆動手段による前記主駆動輪側の駆動と前記副駆動手段による前記副駆動輪側の駆動によりこれら両駆動輪の両輪駆動走行状態を形成することを特徴とする前後輪駆動車用の駆動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の前後輪駆動車用の駆動装置であり、当該駆動装置を構成する出力制御手段は、ブレーキ作動時に前記主駆動手段が駆動した際には前記電動モータに対する電力の供給を停止する制御機能を有することを特徴とする前後輪駆動車用の駆動装置。
【請求項４】
請求項３に記載の前後輪駆動車用の駆動装置であり、当該駆動装置を構成する出力制御手段は、車両走行中にブレーキが作動した際には前記電動モータに対する電力の供給を停止するとともに前記電磁クラッチの結合を遮断する制御機能を有することを特徴とする前後輪駆動車用の駆動装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の前後輪駆動車用の駆動装置であり、当該駆動装置を構成する主駆動手段はエンジンであって、同エンジンにて駆動して電力を発生させるジェネレータを備え、前記ジェネレータで発電される電力を制御して、前記電動モータに対して電力を供給して同電動モータを駆動することを特徴とする前後輪駆動車用の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、前後輪駆動車用の駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用の駆動装置の一形式として、前後輪の一方である主駆動輪側を主駆動手段で駆動し、かつ、前後輪の他方である副駆動輪側を副駆動手段で駆動する形式の前後輪駆動車用の駆動装置がある。当該形式の駆動装置は、通常走行時には、主駆動手段にて主駆動輪を駆動して主駆動輪の単独駆動走行状態を形成し、かつ、車両の発進時や低速走行時には、主駆動手段および副駆動手段を駆動することにより、車両の前後輪の両方（主駆動輪および副駆動輪）を共に駆動して前後両輪駆動走行状態を形成するものであり、その一例が、特開２００１−２５３２５６号公報に「車両駆動装置」の名称で提案されている。
【０００３】
当該車両駆動装置は具体的には、前輪側を主駆動手段であるエンジンで駆動し、かつ、後輪側を副駆動手段である電動モータで駆動するもので、エンジンで駆動される第１の発電機、第１の発電機で発生する電力を蓄電する低電圧バッテリー、エンジンで駆動される第２の発電機を備え、第２の発電機で発生する電力を電動モータに供給して後輪側を駆動するように構成されている。
【０００４】
当該車両駆動装置によれば、通常の四輪駆動車では必須不可欠としている、エンジンの駆動力を後輪側へ伝達するための長尺のドライブシャフト等、長尺の駆動伝達機構が不要となり、車両の重量の低減と、大幅な省エネルギー化を図ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種形式の駆動装置においては、上記した車両駆動装置に認められるように、前後両輪駆動走行時に、ブレーキが作動した場合にあっても、副駆動手段による副駆動輪側の駆動状態は継続されている。前後輪駆動車において、このような状態が発生すると、ブレーキと副駆動手段が互いに干渉して駆動装置の耐久性を損ない、副駆動手段の損傷を招き、かつ、無駄なエネルギーを消費することになる。従って、本発明の目的は、これらの問題に対処することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前後輪駆動車用の駆動装置に関するものであり、前後輪の一方である主駆動輪側を駆動する主駆動手段と、前後輪の他方である副駆動輪側を駆動する副駆動手段を備え、前記主駆動手段による前記主駆動輪側の駆動により同主駆動輪の単独駆動走行状態を形成し、かつ、前記主駆動手段による前記主駆動輪側の駆動と前記副駆動手段による前記副駆動輪側の駆動によりこれら両駆動輪の両輪駆動走行状態を形成する形式の前後輪駆動車用の駆動装置を適用対象とするものである。
【０００７】
しかして、本発明に係る前後輪駆動車用の駆動装置は、ブレーキの作動状態またはブレーキの作動操作に応じて前記副駆動手段から前記副駆動輪側への出力を制御する出力制御手段を備えているものである。
【０００８】
本発明に係る前後輪駆動車用の駆動装置において、前記出力制御手段は、ブレーキの作動時に前記主駆動手段が駆動した際に前記副駆動手段への駆動源の供給を停止する制御機能を有することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明に係る駆動装置においては、前後輪の一方である主駆動輪側を駆動する主駆動手段と、前後輪の他方である副駆動輪側を駆動する副駆動手段である電動モータと、同電動モータと前記副駆動手段との動力伝達可能な連結を断続する電磁クラッチを備え、同電磁クラッチの結合を遮断した状態で前記主駆動手段による前記主駆動輪側の駆動により同主駆動輪の単独駆動走行状態を形成し、かつ、前記電磁クラッチを結合した状態で前記主駆動手段による前記主駆動輪側の駆動と前記副駆動手段による前記副駆動輪側の駆動によりこれら両駆動輪の両輪駆動走行状態を形成する形式の前後輪駆動車用の駆動装置を適用対象とすることができる。
【００１０】
この場合には、前記出力制御手段を、ブレーキ作動時に前記主駆動手段が駆動した際には前記電動モータに対する電力の供給を停止する制御機能を有する構成とすることができ、かつ、車両走行中にブレーキが作動した際には前記電動モータに対する電力の供給を停止するとともに前記電磁クラッチの結合を遮断する制御機能を有する構成とすることができる。
【００１１】
本発明に係るこれらの駆動装置においては、前記主駆動手段であるエンジンと、同エンジンにて駆動して電力を発生させるジェネレータを備え、前記ジェネレータで発電される電力を制御して、前記電動モータに対して電力を供給して同電動モータを駆動する構成とすることができる。
【００１２】
【発明の作用・効果】
本発明に係る前後輪駆動車用の駆動装置においては、ブレーキの作動状態またはブレーキの作動操作に応じて副駆動手段から副駆動輪側への出力を制御する出力制御手段を備えていることから、下記の作用効果を奏するものである。すなわち、ブレーキと電動モータ等の副駆動手段との干渉を防止して、駆動装置の耐久性を向上させることができる。また、エンジン等の主駆動手段を空ふかし等の不要な駆動を継続する場合や、過酷な意地悪試験等の走行時にパーキングブレーキを作動させた場合の駆動装置の破損を防止することができる。また、前後両輪駆動が不要な場合には、電動モータ等の副駆動手段の駆動を規制することにより、エネルギーの無駄な消費を防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明は、前後輪駆動車用の駆動装置に関するものであり、前後輪の一方である主駆動輪側を駆動する主駆動手段と、前後輪の他方である副駆動輪側を駆動する副駆動手段を備え、前記主駆動手段による前記主駆動輪側の駆動により同主駆動輪の単独駆動走行状態を形成し、かつ、前記主駆動手段による前記主駆動輪側の駆動と前記副駆動手段による前記副駆動輪側の駆動によりこれら両駆動輪の両輪駆動走行状態を形成する形式の前後輪駆動車用の駆動装置を適用対象とするものである。当該形式の前後輪駆動車用の駆動装置には、幾多のタイプの駆動装置があり、本実施形態では、本発明者等が開発した図１および図４に示す２つのタイプの駆動装置を例示する。
【００１４】
図１には、本発明に係る第１駆動装置を搭載して構成した第１の四輪駆動車１０を概略的に示している。第１駆動装置は、主駆動輪である前輪側を駆動する第１駆動機構１０ａと、副駆動輪である後輪側を駆動する第２駆動機構１０ｂと、第２駆動機構１０ｂを制御する制御装置１０ｃを備えている。
【００１５】
第１駆動機構１０ａは、内燃機関であるエンジン１１および発電機であるジェネレータ１２を備えている。第１駆動機構１０ａにおいて、エンジン１１の駆動力は、トランスミッション１３ａ、減速ギヤ列１３ｂ、フロントディファレンシャル１３ｃを経て各ドライブシャフト１３ｄに伝達され、各ドライブシャフト１３ｄによって前輪１３ｅが駆動される。この間、エンジン１１は、ジェネレータ１２を駆動して電力を発生させる。発生した電力は、低電圧バッテリー１４に蓄電される。低電圧バッテリー１４は、補機駆動用のバッテリーであって、例えば１２Ｖバッテリーである。
【００１６】
第２駆動機構１０ｂは、電動モータ１５、ＤＣ−ＤＣコンバータ１６、高電圧バッテリー１７、および電磁クラッチ１８を備えている。高電圧バッテリー１７は、電動モータ１５を駆動する専用のバッテリーであって、例えば３６Ｖバッテリーである。電動モータ１５は、電気的エネルギーと機械的エネルギーを選択的に切替えて出力可能な電動モータ１５であって、電動モータ１５としては、他励磁式モータ、ＤＣモータ、ブラシレスモータ等を適宜採用することができる。
【００１７】
第２駆動機構１０ｂにおいては、電動モータ１５は電力の供給を受けて駆動し、電動モータ１５の駆動力は減速ギヤ列１９ａ、電磁クラッチ１８、およびリヤディファレンシャル１９ｂを経て各ドライブシャフト１９ｃに伝達され、各ドライブシャフト１９ｃによって後輪１９ｄが駆動される。また、電動モータ１５は、後輪１９ｄ側からの駆動力を受けた場合には、発電機として機能して回生電力を発生させる。発生した回生電力は、制御装置１０ｃを構成する駆動回路１０ｃ2を介して高電圧バッテリー１７に蓄電される。
【００１８】
制御装置１０ｃは、図２に示すように、スロットル開度センサＳ1、車輪速センサＳ2、ブレーキセンサＳ3、高電圧バッテリーの電圧センサＳ4、４ＷＤスイッチの状態を検出するスイッチセンサＳ5、電動モータ１５の回転状態を検出するモータセンサＳ6に接続されているもので、ＭＰＵ（マイクロプロッセサ）１０ｃ1および駆動回路１０ｃ2を備えている。
【００１９】
ＭＰＵ１０ｃ1は、ＣＰＵと、電動モータ１５および電磁クラッチ１８を制御する制御用プログラムやデータを保持するメモリを有するもので、各センサＳ1〜Ｓ6から出力される検出信号を、インタフェースを介して取り込んで、電動モータ１５や電磁クラッチ１８等の動作すべき状態を判定し、電動モータ１５に対する指令トルクおよび電動モータ１５や電磁クラッチ１８等の動作すべき状態を指令信号として、インタフェースを介して駆動回路１０ｃ2に出力する。
【００２０】
駆動回路１０ｃ2は、ＭＰＵ１０ｃ1からの指令信号に基づいて、電動モータ１５の駆動および発電を制御し、かつ、電磁クラッチ１８のＯＮ−ＯＦＦ（結合−遮断）制御を行う。ＭＰＵ１０ｃ1が有する制御用プログラムは、ブレーキの作動状態またはブレーキの作動操作に応じて電動モータから後輪１９ｄ側への出力を制御する出力制御プログラムを保持している。
【００２１】
制御装置１０ｃは、４ＷＤスイッチがＯＮしている場合に、電動モータ１５および電磁クラッチ１８の作動状態を選択する制御を行う。制御装置１０ｃは、スロットル開度センサＳ1、車輪速センサＳ2、ブレーキセンサＳ3、高電圧バッテリーの電圧センサＳ4、４ＷＤスイッチの状態を検出するスイッチセンサＳ5、電動モータ１５の回転状態を検出するモータセンサＳ6からの信号に基づいて、電動モータ１５が作動すべき状態、電磁クラッチ１８の作動すべき状態を判定するとともに、電動モータ１５に対する指令トルクを算出する。判定結果および指令トルクは、指令信号として駆動回路１０ｃ2に出力され、駆動回路１０ｃ2は、当該指令信号に基づいて電動モータ１５および電磁クラッチ１８の作動を制御する。
【００２２】
図３は、制御装置１０ｃによる電動モータ１５および電磁クラッチ１８の作動を制御する制御プログラムを実行するフローチャートである。制御装置１０ｃを構成するマイクロコンピュータは、ステップ１０１にて、４ＷＤスイッチがＯＮ状態であると判定した場合には、ステップ１０２にて、電動モータ１５の作動状態を選択すべき判定を行う。また、マイクロコンピュータは、ステップ１０１にて、４ＷＤスイッチがＯＦＦ状態であると判定した場合には、ステップ１０３にて電磁クラッチ１８をＯＦＦして、制御プログラムの実行を終了する。
【００２３】
マイクロコンピュータは、ステップ１０２にて、電動モータ１５が発電作動を選択すべき否かの発電制御の判定を行う。発電制御の判定は、高電圧バッテリー１７の電圧、車輪速、ブレーキの作動状態に基づいて行い、高電圧バッテリー１７の電圧が所定値以下で、車輪速が所定値以下で、ブレーキが作動状態にある場合には発電制御と判定して、プログラムをステップ１０４に進め、ステップ１０４にて電磁クラッチ１８をＯＮし、ステップ１０５にて電動モータ１５を発電作動可能状態に制御する。これにより、電動モータ１５は、後輪１９ｄ側からの駆動力により駆動して回生電力を発生させる。発生した回生電力は、制御装置１０ｃの駆動回路１０ｃ2を介して高電圧バッテリー１７に蓄電され、高電圧バッテリー１７の電圧を所定値以上に上昇させる。
【００２４】
マイクロコンピュータは、ステップ１０２にて、発電制御でないと判定した場合には、プログラムをステップ１０６に進め、ステップ１０６にて、電動モータ１５が駆動作動を選択すべきか否かの駆動制御の判定を行う。駆動制御の判定は、スロットル開度センサや車輪速センサ等の信号に基づいて行い、車両が低速状態でスロットル開度が一定以上である場合には駆動制御と判定して、プログラムをステップ１０７に進める。
【００２５】
マイクロコンピュータは、ステップ１０７では、後述する方式に基づいてモータ出力トルクＴを算出して指令トルクとし、ステップ１０８にて電磁クラッチ１８をＯＮし、ステップ１０９にて電動モータ１５を駆動可能状態に制御して、高電圧バッテリー１７から制御装置１０ｃの駆動回路１０ｃ2を介して電動モータ１５へ電力を供給する。これにより、電動モータ１５が駆動し、後輪１９ｄは電動モータ１５からの出力によって駆動して車両を四輪駆動走行状態とする。
【００２６】
また、マイクロコンピュータは、ステップ１０６にて、駆動制御ではないと判定した場合には、プログラムをステップ１１０に進めて電磁クラッチ１８をＯＦＦにするとともに、ステップ１１１にて、高電圧バッテリー１７から電動モータ１５へ電力を供給することなく電動モータ１５を非駆動状態に維持する。
【００２７】
マイクロコンピュータは、以上の制御プログラムを当該フローチャートに基づいて循環して実行する。マイクロコンピュータは、この間、ブレーキセンサＳ3の検出信号を読み込んで、後述する電動モータ１５から後輪１９ｄ側への出力トルクを規制する出力制御を行う。
【００２８】
このように、当該駆動装置を搭載した前後輪駆動車１０においては、制御装置１０ｃの作動により、必要時、車両を四輪駆動状態に円滑に変更することができるとともに、後輪１９ｄの駆動源である電力を、その消費に応じて支障なく蓄電することができるものであるが、後輪１９ｄの駆動手段である電動モータ１５を駆動する駆動源として高電圧バッテリー１７の蓄電電力を採用して、電動モータ１５を駆動する専用の発電機の使用を廃止している。高電圧バッテリー１７は、車両の狭いスペースのどこにでも搭載可能であり、従って、当該駆動装置の車両への搭載性は極めて良好である。
【００２９】
また、電動モータ１５の駆動源として、電動モータ１５を駆動させる専用の発電機に替えて高電圧バッテリー１７の蓄電電力を採用することにより、四輪駆動車の構成では、二輪駆動車の設計を大幅に変更する必要がなくて、四輪駆動車を構成する場合の四輪駆動車の専用設計が不要となる。このため、四輪駆動車を構成するためのコストの増大を大幅に軽減することができる。
【００３０】
また、当該駆動装置においては、高電圧バッテリー１７の蓄電用電源として、主駆動手段であるエンジン１１にて駆動するジェネレータ１２で発生する電力を蓄電する低電圧バッテリー１４を選定して、低電圧バッテリー１４の蓄電電力を高電圧に変換して高電圧バッテリー１７に蓄電させるＤＣ−ＤＣコンバータ１６を備える構成としている。ＤＣ−ＤＣコンバータ１６は、高電圧バッテリー１７と同様に、車両の狭いスペースのどこにでも搭載可能であり、従って、当該駆動装置の車両への良好な搭載性は十分に確保される。
【００３１】
また、当該駆動装置においては、後輪１９ｄの駆動手段として、電気的エネルギーと機械的エネルギーを選択的に変換して出力可能な電動モータ１５を採用して、高電圧バッテリー１７の蓄電用電源として電動モータ１５を選定し、電動モータ１５で発生する回生電力によっても、高電圧バッテリー１７を蓄電するように構成している。かかる構成によれば、電動モータ１５の回生電力をも有効に利用して、エネルギーの利用効率を高めることができる。
【００３２】
また、当該駆動装置においては、電動モータ１５の駆動力の後輪１９ｄ側への伝達を断続する電磁クラッチ１８、および、駆動装置の各構成部品を車両の状態に応じて制御する制御装置１０ｃを備える構成としている。これにより、当該駆動装置は、車両を意図する駆動状態を的確に形成すべく作動させて、総合的に、エネルギーの利用効率を一層高めている。
【００３３】
当該駆動装置は、このように、当該形式の四輪駆動車を構成するために極めて有効な駆動装置であるが、当該駆動装置を構成する制御装置１０ｃは、車両が四輪駆動走行時等に、ブレーキ作動状態またはブレーキの作動操作に応じて電動モータ１５から後輪１９ｄ側への出力を規制する出力制御を行い、車両が四輪駆動走行中にブレーキ作動状態に陥った場合等の種々の不具合を解消する。なお、この点についての詳細な説明は後述する。
【００３４】
図４は、本発明に係る第２駆動装置を搭載して形成した第２の四輪駆動車２０を概略的に示している。当該駆動装置は、前輪側を駆動する第１駆動機構２０ａと、後輪側を駆動する第２駆動機構２０ｂと、第２駆動機構２０ｂを制御する制御装置２０ｃを備えている。
【００３５】
第１駆動機構２０ａは、内燃機関であるエンジン２１および発電機であるジェネレータ２２を備えている。第１駆動機構２０ａにおいて、エンジン２１の駆動力は、トランスミッション２３ａ、減速ギヤ列２３ｂ、フロントディファレンシャル２３ｃを経て各ドライブシャフト２３ｄに伝達され、各ドライブシャフト２３ｄによって前輪２３ｅが駆動される。この間、エンジン２１は、ジェネレータ２２を駆動して電力を発生させる。
【００３６】
第２駆動機構２０ｂは、電動モータ２４および電磁クラッチ２５を備えている。電動モータ２４は、高電圧の電力の供給を受けて駆動する。電磁クラッチ２５がＯＮしている場合に電動モータ２４が駆動すると、電動モータ２４の駆動力は、減速ギヤ列２６ａ、電磁クラッチ２５、およびリヤディファレンシャル２６ｂを経て各ドライブシャフト２６ｃに伝達され、各ドライブシャフト２６ｃによって後輪２６ｄが駆動される。
【００３７】
第１駆動機構２０ａを構成するジェネレータ２２は発電電圧可変の発電機であって、切替スイッチ２７を介して、低電圧バッテリー２８と電動モータ２４とに選択的に接続される構成となっている。低電圧バッテリー２８は、車両に搭載されている各種の補機部品２９を駆動すべく機能する。切替スイッチ２７の切替操作は、制御装置２０ｃの駆動回路２０ｃ2を介して行われる。
【００３８】
制御装置２０ｃは、図５に示すように、スロットル開度センサＳ1、車輪速センサＳ2、ブレーキセンサＳ3、低電圧バッテリーの電圧センサＳ4、４ＷＤスイッチの状態を検出するスイッチセンサＳ5、電動モータ２４の回転状態を検出するモータセンサＳ6に接続されているもので、ＭＰＵ（マイクロプロッセサ）２０ｃ1および駆動回路２０ｃ2を備えている。
【００３９】
ＭＰＵ２０ｃ1は、ＣＰＵと、ジェネレータ２２、電磁クラッチ２５および切替スイッチ２７を制御する制御プログラムやデータを保持するメモリを有するもので、各センサＳ1〜Ｓ6にて出力される検出信号を、インタフェースを介して取り込んで、ジェネレータ２２、電動モータ２４、電磁クラッチ２５および切替スイッチ２７の動作すべき状態を判定し、ジェネレータ２２、電動モータ２４、電磁クラッチ２５および切替スイッチ２７の動作すべき状態を指令信号として、インタフェースを介して駆動回路２０ｃ2に出力する。駆動回路２０ｃ2は、ＭＰＵ２０ｃ1からの指令信号に基づいて、切替スイッチ２７の切替動作を制御し、ジェネレータ２２の発電電力を制御し、電動モータ２４の駆動を制御し、かつ、電磁クラッチ２５のＯＮ−ＯＦＦ制御を行う。ＭＰＵ２０ｃ1が有する制御プログラムは、第１駆動装置と同様に、ブレーキの作動状態またはブレーキの作動操作に応じて電動モータの出力を制御する出力制御プログラムを保持している。
【００４０】
すなわち、制御装置２０ｃは、四輪駆動状態の成否を制御する制御機能、ジェネレータ２２の発電電力を制御する制御機能、電動モータ２４の駆動を制御する制御機能、電動モータ２４の出力を規制する制御機能を備えている。
【００４１】
制御装置２０ｃを構成するマイクロコンピュータは、４ＷＤスイッチがＯＮしている場合に、四輪駆動状態を選択すべきか否かを判定し、四輪駆動状態を選択すべき判定をした場合には、切替スイッチ２７の切替状態を選択し得る状態にあるか否かを判定し、切替スイッチ２７が切替状態を選択し得る状態にあると判定した場合には、切替スイッチ２７を切替動作するとともに、電磁クラッチ２５をＯＮして結合動作し、かつ、ジェネレータ２２の発電状態を低電圧側から高電圧側に切替えて、ジェネレータ２２を電動モータ２４に接続する。
【００４２】
これにより、ジェネレータ２２は、高電圧の電力を電動モータ２４に供給して、電動モータ２４を駆動して車両を四輪駆動状態に形成する。なお、マイクロコンピュータによる四輪駆動状態を選択すべきか否かの判定は、スロットル開度センサＳ1、車輪速センサＳ2、ブレーキセンサＳ3、低電圧バッテリーの電圧センサＳ4、４ＷＤスイッチの状態を検出するスイッチセンサＳ5からの検出信号に基づいて行い、車両の発進時、加速時、低速走行時等で、低電圧バッテリー２８に十分な蓄電量が残存している場合に、四輪駆動状態を形成する。
【００４３】
制御装置２０ｃを構成するマイクロコンピュータは、以上の制御プログラムを、図６に示すフローチャートに基づいて実行する。マイクロコンピュータは、ステップ１２１にて低電圧バッテリー２８の蓄電電力の残量をモニタし、蓄電電力の残量が所定値Ａ未満であると判定した場合にはプログラムをステップ１２２に進め、また、蓄電電力の残量が所定値Ａ以上であると判定した場合にはプログラムをステップ１２３に進める。
【００４４】
マイクロコンピュータは、ステップ１２２にて、低電圧側における電力の現在の消費量をモニタし、消費量が所定値Ｂ未満である場合にはプログラムをステップ１２３に進め、また、消費量が所定値Ｂ以上である場合にはプログラムをステップ１２４に進める。これにより、ジェネレータ２２と低電圧バッテリー２８および補機部品２９との接続関係が保持され、ジェネレータ２２は、低電圧バッテリー２８および補機部品２９への低電圧の電力の供給を継続する。
【００４５】
マイクロコンピュータは、ステップ１２３では、車両が四輪駆動すべき状態か否かを判定し、車両が四輪駆動すべき状態ではないと判定した場合には、プログラムをステップ１２４に進める。これにより、ジェネレータ２２と低電圧バッテリー２８および補機部品２９との接続関係が保持され、ジェネレータ２２は、低電圧バッテリー２８および補機部品２９への低電圧の電力の供給を継続する。
【００４６】
マイクロコンピュータは、ステップ１２３にて、車両が四輪駆動すべき状態にあると判定した場合にはプログラムをステップ１２５に進める。マイクロコンピュータは、ステップ１２５では、後述する方式に基づいてモータ出力トルクＴを計算して指令トルクを算出し、ステップ１２６にて電磁クラッチ２５をＯＮし、切替スイッチ２７を電動モータ２４側へ切替え、かつ、ジェネレータ２２を高電圧発電側に切替える。これにより、電動モータ２４はジェネレータ２２から高圧の電力の供給を受けて駆動し、車両を四輪駆動状態に形成する。
【００４７】
マイクロコンピュータは、以上の制御プログラムを当該フローチャートに基づいて循環して実行する。マイクロコンピュータは、この間、ブレーキセンサＳ3の出力信号を読み込んで、後述する電動モータ２４の出力トルクを規制する出力制御を行う。
【００４８】
このように、当該駆動装置においては、制御装置２０ｃの作動により、必要時、車両を四輪駆動状態に円滑に形成することができるが、当該駆動装置では、主駆動手段であるエンジン２１にて駆動して電力を発生する発電機として、従来の発電機に替えて、発電電圧可変のジェネレータ２２を採用し、ジェネレータ２２を従来の低電圧系補機側である低電圧バッテリー２８および補機部品２９と、高電圧系の電動モータ２４とに選択的に接続可能に構成している。これにより、当該駆動装置においては、ジェネレータ２２で電動モータ２４を駆動して後輪２６ｄ側を駆動させることができて、ジェネレータ２２の電力によって車両を四輪駆動状態に形成することができる。
【００４９】
また、当該駆動装置においては、主駆動手段であるエンジン２１にて駆動して電力を発生する発電機として、従来の発電機に替えて、発電電圧可変のジェネレータ２２を採用して、ジェネレータ２２を電動モータ２４の駆動源としていることから、電動モータ２４を駆動するための専用の発電機や、その他の電動機専用の駆動手段は不要である。従って、当該駆動装置の車両への搭載性は極めて良好である。
【００５０】
また、当該駆動装置においては、主駆動手段であるエンジン２１にて駆動して電力を発生する発電機として発電電圧可変のジェネレータ２２を採用して構成されていることから、当該駆動装置を採用して四輪駆動車を構成する場合、二輪駆動車の構成を大幅に変更する必要はなく、四輪駆動車を構成する場合の四輪駆動車両の専用設計を省略することができる。
【００５１】
このため、四輪駆動車を構成するためのコストの増大を大幅に軽減することができる。また、当該駆動装置は、それ自体、新たな高価な部品の追加が不要であることから、四輪駆動車を構成するためのコストの増大を一層大幅に軽減することができる。
【００５２】
当該駆動装置において、車両を四輪駆動状態にすることが要求される場合、例えば、車両の発進時や低速走行時等の短時間の間、ジェネレータ２２から電力を電動モータ２４に供給することから、低電圧系の補機部品２９側への電力は、従来の低電圧バッテリー２７から供給することになり、この場合には、一時的に、低電圧系の補機部品２９側への要求電力が不足することがあり得る。
【００５３】
当該駆動装置においては、この場合を想定して、一時的に低電圧系の補機部品２９側への要求電力が不足する場合には、ジェネレータ２２の高電圧系の電動モータ２４への接続を中止する制御機能を備える制御装置２０ｃを採用している。これにより、車両の四輪駆動状態の形成を一旦中断して、低電圧系補機側への要求電力の不足を補うことができる。
【００５４】
しかして、上記した各四輪駆動車１０，２０を構成している各駆動装置においては、四輪駆動状態の形成時、制御装置は図７のフローチャートに示す方式の基づいて指令トルクの算出を行う。制御装置を構成するマイクロコンピュータは、四輪駆動状態を形成するものと判定した場合には、指定トルクの算出するプログラムを実行し、ステップ１３１にて、車輪速センサからの検出信号を読み込み、ステップ１３２にて、当該検出信号に基づいて前後輪の回転数差△Ｎを計算する。
【００５５】
マイクロコンピュータは、次いで、ステップ１３３にて、スロットルセンサおよびその他のセンサからの検出信号を読み込み、ステップ１３４にて出力トルクＴを算出してこれを指令トルクとして制御装置の駆動回路に出力し、ステップ１３５にて、電動モータに印加する電流を指令トルクに対応して制御する。
【００５６】
出力トルクの算出では、予め設定されている図８（ａ）に示すスロットル開度とスロットル感応トルクの関係図から、電動モータに付与するスロットル感応トルクＴ1と、予め設定されている同図（ｂ）に示す前後輪の回転数差△Ｎと△Ｎ感応トルクの関係図から、電動モータに付与する△Ｎ感応トルクＴ2を算出して、スロットル感応トルクＴ1と△Ｎ感応トルクＴ2の和（Ｔ1＋Ｔ2）を指令トルクＴとする。
【００５７】
各駆動装置を構成する制御装置は、以上の制御プログラムを実行するとともに、車両が四輪駆動走行中にブレーキの作動状態が発生しまたは発生する場合を予測して、これらに対応した電動モータから後輪側への出力（出力トルク）を規制する出力制御プログラムの実行を行う。図９〜図１２には、４種類の方式の出力制御プログラムをそれぞれ実行するためのフローチャートを示している。
【００５８】
図９に示すフローチャートは、車両が四輪駆動走行中にパーキングブレーキやブレーキ（一括してブレーキと称することがある）が作動した場合に、電動モータから後輪側へ出力するトルクを所定値に規制する出力制御プログラムを実行するものである。
【００５９】
マイクロコンピュータは、ステップ２０１にて、ブレーキの作動状態を判定して、ブレーキが非作動状態にあると判定した場合には、プログラムの実行を終了し、ブレーキが作動状態である判定した場合には、ステップ２０２にて、指令トルクのトルク値Ｔと設定されている規定トルク値Ｔ0との大小を判定する。
【００６０】
マイクロコンピュータは、ステップ２０２にて、指令トルクのトルク値Ｔが規定トルク値Ｔ0未満であると判定した場合には、プログラムの実行を終了し、指令トルクのトルク値Ｔが規定トルク値Ｔ0以上であると判定した場合には、ステップ２０３にて、電動モータから後輪側への出力トルクが規定トルク値Ｔ0以下になるように、電動モータに印加する電流を制御して、プログラムの実行を終了する。
【００６１】
これにより、電動モータとブレーキの干渉を防止することができて、駆動装置の耐久性を向上させることができる。マイクロコンピュータは、当該制御プログラムを当該フローチャートに基づいて循環して実行する。
【００６２】
図１０に示すフローチャートは、ブレーキ作動中にエンジンを空ふかしした場合には、電動モータへの電力の供給を停止して電動モータを非駆動状態に維持する出力制御プログラムを実行するものである。
【００６３】
マイクロコンピュータは、ステップ２１０にて、ブレーキの作動状態を判定して、ブレーキが非作動状態にあると判定した場合には、プログラムをステップ２１１に進めて、電動モータの通常の駆動制御を継続し、ブレーキが作動状態である判定した場合には、ステップ２１２にて、スロットル開度が四輪駆動状態を形成する設定された最大許容値Ｃ内か否かを判定する。
【００６４】
マイクロコンピュータは、ステップ２１２にて、スロットル開度が四輪駆動状態を形成する設定された最大許容値Ｃ内であると判定した場合には、プログラムをステップ２１１にて電動モータの通常の駆動制御を継続し、スロットル開度が四輪駆動状態を形成する設定された最大許容値Ｃ以上であると判定した場合には、プログラムをステップ２１３に進め、ステップ２１３にて、この状態が設定された一定時間経過しているか否かを判定する。
【００６５】
マイクロコンピュータは、ステップ２１３にて、スロットル開度が四輪駆動状態を形成する設定された最大許容値Ｃ以上のスロットル開度が一定時間経過しているものと判定した場合には、ステップ２１４にて、エンジンの空ふかしと判定して、電動モータに対する電力の供給を停止状態として電動モータを非駆動状態に維持し、プログラムの実行を終了する。
【００６６】
これにより、制御装置は、継続してなされるエンジンの空ふかしに起因する、電動モータに供給され続ける電力の供給を停止して、電動モータにおける温度上昇、焼き付け等の損傷を防止することができる。
【００６７】
図１１に示すフローチャートは、パーキングブレーキが引かれた場合に、電動モータから後輪側へ出力するトルクを止める出力制御プログラムを実行するものである。
【００６８】
マイクロコンピュータは、ステップ２２１にてパーキングブレーキの作動状態を判定し、パーキングブレーキが引かれていないと判定した場合には、プログラムの実行を終了し、パーキングブレーキが引かれたものと判定した場合には、プログラムをステップ２２２に進める。
【００６９】
マイクロコンピュータは、ステップ２２２では、車速が設定された規定速度Ｄに満たないものと判定した場合にはプログラムの実行を終了し、車速が設定された規定速度Ｄ以上であると判定した場合にはプログラムをステップ２２３に進め、ステップ２２３にて、電磁クラッチの結合を遮断（ＯＦＦ）し、かつ、電動モータへの電力の供給を停止して電動モータを停止状態とする。
【００７０】
これにより、過酷な意地悪試験等の走行中にパーキングブレーキを引かれた場合の駆動装置の保護を図ることができる。マイクロコンピュータは、当該制御プログラムを当該フローチャートに基づいて循環して実行する。
【００７１】
図１２に示すフローチャートは、パーキングブレーキが引かれて四輪駆動走行が不要な場合における後輪駆動側の第２駆動機構の作動を停止させる出力制御プログラムを実行するものである。
【００７２】
マイクロコンピュータは、ステップ２３１にてパーキングブレーキの作動状態を判定し、パーキングブレーキが引かれていないと判定した場合には、プログラムの実行を終了し、パーキングブレーキが引かれたものと判定した場合には、プログラムをステップ２３２に進める。
【００７３】
マイクロコンピュータは、ステップ２３２にて車速を判定し、車速が零ではないと判定した場合にはプログラムの実行を終了し、車速が零であると判定した場合にはプログラムをステップ２３３に進め、ステップ２３３にてスロットル開度の判定を行う。マイクロコンピュータは、ステップ２３３にてスロットル開度が零でないと判定した場合にはプログラムの実行を終了し、スロットル開度が零であると判定した場合にはプログラムをステップ２３４に進め、ステップ２３４にて、車両の停止状態が設定された一定時間経過しているか否かを判定する。
【００７４】
マイクロコンピュータは、ステップ２３４にて、車両の停止状態が設定された一定時間経過していないものと判定した場合にはプログラムの実行を終了し、車両の停止状態が設定された一定時間経過しているものと判定した場合には、プログラムをステップ２３５に進める。マイクロコンピュータは、ステップ２３５では、電磁クラッチの結合を遮断（ＯＦＦ）し、かつ、電動モータへの電力の供給を停止して電動モータを停止状態とする。
【００７５】
これにより、パーキングブレーキが引かれて四輪駆動走行が不要な場合における後輪駆動側の第２駆動機構の作動を停止状態に維持することができて、無駄なエネルギーの消費を防止して、燃費の向上を図ることができる。マイクロコンピュータは、当該制御プログラムを当該フローチャートに基づいて循環して実行する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１駆動装置を搭載して構成した第１の四輪駆動車の概略的構成図である。
【図２】同駆動装置を構成する制御装置の概略構成図である。
【図３】同制御装置が有する制御プログラムを実行するためのフローチャートである。
【図４】本発明に係る第２駆動装置を搭載して構成した第２の四輪駆動車の概略的構成図である。
【図５】同駆動装置を構成する制御装置の概略構成図である。
【図６】同制御装置が有する制御プログラムを実行するためのフローチャートである。
【図７】本発明に係る各駆動装置の制御装置が行う指令トルクの算出する方式を示すフローチャートである。
【図８】指令トルクを算出するための基礎とする予め設定されているスロットル感応トルクＴ1とスロットル開度の関係を示すグラフ（ａ）、および、前後輪の回転差△Ｎと△Ｎ感応トルクＴ2の関係を示すグラフ（ｂ）である。
【図９】本発明に係る制御装置が有する一例に係る出力制御プログラムを実行するためのフローチャートである。
【図１０】本発明に係る制御装置が有する他の一例に係る出力制御プログラムを実行するためのフローチャートである。
【図１１】本発明に係る制御装置が有する他の一例に係る出力制御プログラムを実行するためのフローチャートである。
【図１２】本発明に係る制御装置が有する他の一例に係る出力制御プログラムを実行するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１０，２０…四輪駆動車、１０ａ，２０ａ…第１駆動機構、１０ｂ，２０ｂ…第２駆動機構、１０ｃ，２０ｃ…制御装置、１１，２１…エンジン、１２，２２…ジェネレータ、１３ａ，２３ａ…トランスミッション、１３ｂ，２３ｂ…減速ギヤ列、１３ｃ，２３ｃ…フロントディファレンシャル、１３ｅ，２３ｅ…前輪、１４，２８…低電圧バッテリー、１５，２４…電動モータ、１６…ＤＣ−ＤＣコンバータ、１７…高電圧バッテリー、１８，２５…電磁クラッチ、１９ａ，２６ａ…減速ギヤ列、１９ｂ，２６ｂ…リヤディファレンシャル、１９ｃ，２６ｃ…ドライブシャフト、１９ｄ，２６ｄ…後輪、２７…切替スイッチ、２９…補機部品。
【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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