JP2003156079A - 車両のクラッチ制御装置 - Google Patents

車両のクラッチ制御装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】湿式クラッチでモータのトルク伝達を断・続を
行う構成であっても四輪駆動状態にできる車速域を適切
な範囲に広げることを可能とする。 【解決手段】前輪１Ｌ、１Ｒをエンジン２で駆動し、後
輪３Ｌ、３Ｒをモータ４で駆動する。モータ４のトルク
は湿式クラッチを通じて後輪に伝達される。該クラッチ
は、モータ回転数が所定回転数（基準速度）以上、つま
り車速が所定基準車速値以上になると断となる。該基準
速度はクラッチ温度によって設定変更される。例えば、
クラッチ温度が低くなると上記基準速度は低くなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、前後輪の一方の車
輪を電動機などのモータで駆動することで四輪駆動状態
となる車両に係り、当該モータから車輪へのトルクの伝
達を調整するクラッチの制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば特開２０００−３１８４７
３号公報に記載されているように、主駆動輪を内燃機関
で駆動し、従動輪をモータで駆動可能に構成しておき、
適宜モータを駆動することで四輪駆動状態とするものが
ある。また、モータと従動輪との間のトルク伝達の断・
続（切断・接続）を行う目的で、通常、当該トルク伝達
経路にクラッチが設けられる。
【０００３】クラッチは、その機構として種々存在する
が、作動油などのオイルを封入した湿式クラッチが上記
車両に使用される場合もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】モータには使用回転数
の許容上限があり、その上限を超えて過回転させるとモ
ータの劣化に繋がる可能性がある。このため、四輪駆動
車としては、なるべく広い車速域で四輪駆動可能とした
いが、上記のようにモータの回転数が使用回転数の上限
値を超える前に、クラッチを断状態とすることが好まし
い。しかしながら、上記湿式クラッチは、温度が低下す
るほど内部オイルの粘度が高くなり、クラッチを断状態
としてもオイルの粘性抵抗によりクラッチの接続部を引
きずり、従駆動輪からの回転トルクがモータに伝達され
て当該モータが連れ回りする場合がある。このようなこ
とは、雪道など、寒冷地での走行の際に生じ易い。
【０００５】このため、クラッチ断に切り替える車速
（若しくはモータ回転数）が固定の場合には、上記内部
オイルによる引き摺り抵抗を考慮すると、上記クラッチ
を断に切り替える車速を低めに設定する必要があり、そ
の分、四輪駆動状態にできる車速域が小さくなるという
問題がある。本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、湿式クラッチでモータのトルク伝達を
断・続を行う構成であっても四輪駆動状態にできる車速
域を適切な範囲で広げることが可能な車両のクラッチ制
御装置を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のうち請求項１に記載した発明は、前後輪の
一方の車輪を駆動するモータと、モータから上記車輪へ
のトルク伝達経路に介装されてモータと車輪との間のト
ルク伝達を断続可能な湿式クラッチと、車速を検出する
車速検出手段と、その車速検出手段による車速が所定の
基準車速値以上であると判定すると上記クラッチを断状
態にするクラッチ断手段とを備えた車両のクラッチ制御
装置であって、上記クラッチでの連れ回り状況を推定す
る連れ回り状況推定手段と、上記連れ回り状況推定手段
の推定した連れ回り状況に応じて上記基準車速値を変更
する基準車速値変更手段とを備えることを特徴としてい
る。
【０００７】次に、請求項２に記載した発明は、請求項
１に記載した構成に対し、上記基準車速値変更手段は、
連れ回りが大きいと判定するほど上記基準車速値を小さ
くすることを特徴としている。次に、請求項３に記載し
た構成に対し、請求項１又は請求項２に記載した構成に
対し、上記連れ回り状況推定手段は、クラッチ内の温度
を測定するクラッチ温度測定手段を備え、該クラッチ内
の温度に基づき連れ回りの大きさを推定することを特徴
とするものである。
【０００８】次に、請求項４に記載した構成は、請求項
１又は請求項２に記載した構成に対し、上記連れ回り状
況推定手段は、モータの回転数を検出する回転数検出手
段を備えて、モータが非駆動状態のときに作動しクラッ
チを断としたときのモータの回転数に基づき連れ回りの
大きさを推定することを特徴とするものである。次に、
請求項５に記載した発明は、請求項１又は請求項２に記
載した構成に対し、上記連れ回り状況推定手段は、モー
タの端子電圧を検出する端子電圧検出手段を備えて、モ
ータが非駆動状態のときに作動しクラッチを断としたと
きの上記端子電圧の変化量に基づき連れ回りの大きさを
推定することを特徴とするものである。
【０００９】次に、請求項６に記載した発明は、前後輪
の一方の車輪を駆動するモータと、モータから上記車輪
へのトルク伝達経路に介装されてモータと車輪との間の
トルク伝達を断続可能な湿式クラッチと、車速を検出す
る車速検出手段と、その車速検出手段による車速が基準
車速値以上であると判定すると上記クラッチを断状態に
するクラッチ断手段とを備えた車両のクラッチ制御装置
であって、車両の走行距離及び走行時間の少なくとも一
方を検出する推移量検出手段と、上記推移量検出手段の
検出値に応じて上記基準車速値を増加する第２基準車速
値変更手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１０】次に、請求項７に記載した発明は、請求項
６に記載した構成に対し、前後輪の他方の車輪を駆動す
る駆動装置が始動したときの上記モータの初期温度を測
定する初期温度検出手段と、上記初期温度に基づき上記
基準車速値の初期値を設定する初期値設定手段とを備え
ることを特徴とするものである。次に、請求項８に記載
した発明は、請求項６又は請求項７に記載した構成に対
し、上記推移量検出手段は、推移量として、所定走行速
度以上での走行距離を検出することを特徴とするもので
ある。
【００１１】次に、請求項９に記載した発明は、請求項
８に記載した構成に対し、車両が所定走行速度未満状態
となっている時間に応じて上記基準車速値を減少する第
３基準速度変更手段を備えることを特徴とするものであ
る。次に、請求項１０に記載した発明は、前後輪の一方
の車輪を駆動するモータと、モータから上記車輪へのト
ルク伝達経路に介装されてモータと車輪との間のトルク
伝達を断続可能な湿式クラッチと、車速を検出する車速
検出手段と、その車速検出手段による車速が基準車速値
以上であると判定すると上記クラッチを断状態にするク
ラッチ断手段とを備えた車両のクラッチ制御装置であっ
て、所定走行速度以上での走行距離を検出する第１推移
量検出手段と、所定走行速度未満の車両状態の時間を検
出する第２推移量検出手段と、上記第１推移量検出手段
の検出値及び第２推移量検出手段の検出値に基づきクラ
ッチ接続部近傍の温度を推定する第１温度推定手段と、
上記第１推移量検出手段の検出値及び第２推移量検出手
段の検出値に基づきクラッチ内の平均油温を推定する第
２温度推定手段と、上記第１温度推定手段の推定温度と
第２温度推定手段の推定温度のうちの高温側の推定温度
に応じて上記基準車速値を変更する第４基準速度変更手
段とを備えることを特徴とするものである。
【００１２】次に、請求項１１に記載した発明は、請求
項１〜請求項１０のいずれかに記載した構成に対し、上
記車速検出手段は、モータの回転数に基づき上記車速を
推定することを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、連れ回り
の推定状況に応じてクラッチを断に切り替える基準車速
値を変更することで、連れ回り状況に応じた最適な車速
でクラッチ断とすることが可能となる。次に、請求項２
に係る発明によれば、連れ回りが小さい場合には、高め
の車速までモータによる車輪の駆動が可能となる。
【００１４】次に、請求項３に係る発明によれば、クラ
ッチ内の温度によって内部オイルによる引き摺り抵抗
（粘性抵抗）が推定可能であるので、クラッチの連れ回
り状況を確実に推定することができる。次に、請求項４
に係る発明によれば、クラッチを一時的に断状態とした
ときのモータの回転数によって、モータに伝達されたト
ルクが推定可能であるので、クラッチでの連れ回り状況
を確実に推定することができる。
【００１５】すなわち、クラッチ内の温度を測定するセ
ンサを設けなくても、通常設置されているモータの回転
数センサだけで安価に連れ回り状況を推定することがで
きる。次に、請求項５に係る発明によれば、クラッチを
一時的に断状態としたときの端子電圧の変化量によっ
て、モータに伝達されたトルクが推定可能であるので、
クラッチの連れ回り状況を確実に推定することができ
る。
【００１６】すなわち、クラッチ内の温度を測定するセ
ンサを設けなくても、モータの電圧検出だけで安価に連
れ回り状況を推定することができる。ここで、クラッチ
を断したときに、連れ回りに応じた大きさの負荷がモー
タに掛かる。また、モータは負荷が小さいほど駆動停止
後に慣性で回転するためモータ端子電圧は緩やかに低下
する一方、負荷が大きい場合には駆動停止後に回転が急
速に変化することから端子電圧が急速に低下若しくは増
大する。したがって、クラッチ断後の端子電圧の変化に
よって連れ回り量が推定できる。
【００１７】次に、請求項６に係る発明によれば、走行
距離や走行時間によってクラッチ内の温度上昇を推定す
ることで、クラッチ内の温度を測定するセンサを設ける
ことなく、安価に連れ回り状況が推定できて、クラッチ
断とする基準車速値を適切に設定することが可能とな
る。すなわち、たとえクラッチ断状態であっても、車両
走行中は車輪からの回転トルクがクラッチ内に伝達され
るので、走行距離や走行時間に応じてクラッチ温度が上
昇し、所定距離や時間走行すると車両走行開始時に比べ
てクラッチの連れ回りが小さくなると推定できる結果、
連れ回り状況に応じた適切な基準車速値に設定変更する
ことが可能となる。
【００１８】また、請求項７に係る発明によれば、クラ
ッチ内の温度を測定するセンサを設けなくても、通常設
置されているモータの温度だけで安価に連れ回り状況が
推定できて、クラッチ断とする基準車速値を適切に設定
することができる。すなわち、車両を主駆動する駆動装
置が始動するときのモータ温度はクラッチ温度と同程度
と推定できるので、モータ初期温度によって基準車速値
を初期設定することで、連れ回り状況に応じた適切な初
期値に基準車速値が設定されて、より精度良く連れ回り
状況に応じた適切な基準車速値に設定変更することが可
能となる。
【００１９】また、請求項８に係る発明によれば、走行
距離などの推移量でクラッチ温度の上昇量を推定する際
に、より精度良く温度上昇分を推定可能となる結果、よ
り精度良く連れ回り状況に応じた適切な基準車速値に設
定変更することが可能となる。ここで、車両走行中は車
輪からの回転トルクがクラッチ内に伝達されるが、所定
車速未満では、温度上昇への寄与が無いか低い。したが
って、温度上昇に寄与する走行速度以上（その走行速度
に比例した回転数でクラッチは回転している）の走行距
離だけで温度上昇分を推定することで、より正確にクラ
ッチ内の温度上昇分を推定可能となる。
【００２０】また、請求項９に係る発明によれば、走行
状態に応じてクラッチ温度の降下量を推定するので、イ
グニッションＯＦＦなどによる制御の初期化をすること
なく、且つ、クラッチ温度を直接測定することなく、ク
ラッチ温度の低下に応じた値に基準車速値を小さく設定
変更可能となり、その結果、モータの連れ回りを適切の
防止できる。ここで、所定走行速度未満での走行状態
（停止状態を含む。本明細書における他の走行状態の記
載についても同様）であれば、その時間に応じてクラッ
チ温度が低下すると考えられるので、クラッチ温度の降
下量を推定することができる。
【００２１】次に、請求項１０に係る発明によれば、精
度良く連れ回りに影響するクラッチ接続部近傍の温度を
推定できることで、モータの連れ回りを適切の防止でき
る。所定走行速度以上となっている走行距離に所定のゲ
インを掛けることでクラッチ温度の上昇量が推定でき、
且つ、所定走行速度未満での走行状態の時間に所定のゲ
インを掛けることでクラッチ温度の降下量が推定でき
る。ここに、クラッチの接続部近傍の温度は、連れ回り
による単位時間当たりの温度変化が大きいが、クラッチ
温度の平均値（具体的にはクラッチ内の油温の平均温
度）は、連れ回りによる単位時間当たりの温度変化が小
さい。したがって、上記クラッチの接続部近傍の推定の
ためのゲインは大きく、平均温度の推定のゲインは小さ
い。
【００２２】推定誤差が無ければ、クラッチの接続部近
傍の温度推定だけで判定すれば良いが、単位時間当たり
の変化が大きいことから、その分だけ積算誤差が発生し
やすい。本請求項１０の発明ではこの点を考慮して、温
度変化が遅い平均温度も推定して両者の高温側を使用す
ることで、クラッチの接続部近傍の温度推定誤差による
不要な基準車速値の低下を防止でき、その分４ＷＤ走行
状態を確保可能となる。
【００２３】なお、通常、クラッチが発熱している時
は、接続部近傍の温度の方が、平均温度よりも高温とな
っている。次に、請求項１１に記載した発明によれば、
車輪速度センサなどを設けることなく、クラッチを断と
するための車速を求めることが可能となる。また、確実
にモータの回転数が過回転状態か否かを検出することが
できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る実施形態を図
面を参照しつつ説明する。本実施形態は、図１に示すよ
うに、左右前輪１Ｌ、１Ｒが内燃機関であるエンジン２
によって駆動され、左右後輪３Ｌ、３Ｒがモータ４（電
動機）によって駆動可能となっていて、該モータ４を駆
動することで四輪駆動状態となる車両の場合の例であ
る。
【００２５】まず、構成について説明すると、図１に示
すように、エンジン２の出力トルクＴｅが、トランスミ
ッション及びディファレンスギア５を通じて左右前輪１
Ｌ、１Ｒに伝達されるようになっている。また、エンジ
ン２の回転トルクＴｅの一部は、無端ベルト６を介して
発電機７に伝達される。上記発電機７は、エンジン２の
回転数Ｎｅにプーリ比を乗じた回転数Ｎｈで回転し、４
ＷＤコントローラ８によって調整される界磁電流Ｉｆｈ
に応じて、エンジン２に対し負荷となり、その負荷トル
クに応じた電圧を発電する。その発電機７が発電した電
力は、電線９を介してモータ４に供給可能となってい
る。その電線９の途中にはジャンクションボックス１０
が設けられている。上記モータ４の駆動軸は、減速機１
１及びクラッチ１２を介して後輪３Ｌ、３Ｒに接続可能
となっている。符号１３はデフを表す。
【００２６】上記エンジン２の吸気管路１４（例えばイ
ンテークマニホールド）には、メインスロットルバルブ
１５とサブスロットルバルブ１６が介装されている。メ
インスロットルバルブ１５は、アクセル開度指示装置で
あるアクセルペダル１７の踏み込み量等に応じてスロッ
トル開度が調整制御される。このメインスロットルバル
ブ１５は、アクセルペダル１７の踏み込み量に機械的に
連動するか、あるいは当該アクセルペダル１７の踏み込
み量を検出するアクセルセンサの踏み込み量検出値に応
じて、エンジンコントローラ１８が電気的に調整制御す
ることで、そのスロットル開度が調整される。上記アク
セルセンサの踏み込み量検出値は、４ＷＤコントローラ
８にも出力される。
【００２７】また、サブスロットルバルブ１６は、ステ
ップモータ１９をアクチュエータとし、そのステップ数
に応じた回転角により開度が調整制御される。上記ステ
ップモータ１９の回転角は、モータコントローラ２０か
らの駆動信号によって調整制御される。なお、サブスロ
ットルバルブ１６にはスロットルセンサが設けられてお
り、このスロットルセンサで検出されるスロットル開度
検出値に基づいて、上記ステップモータ１９のステップ
数はフィードバック制御される。ここで、上記サブスロ
ットルバルブ１６のスロットル開度をメインスロットル
バルブ１５の開度以下等に調整することによって、運転
者のアクセルペダルの操作とは独立して、エンジン２の
出力トルクを減少させることができる。
【００２８】また、エンジン２の回転数を検出するエン
ジン回転数検出センサ２１を備え、エンジン回転数検出
センサ２１は、検出した信号を４ＷＤコントローラ８に
出力する。また、上記発電機７は、図２に示すように、
出力電圧Ｖを調整するための電圧調整器２２（レギュレ
ータ）を備え、４ＷＤコントローラ８によって界磁電流
Ｉｆｈが調整されることで、エンジン２に対する発電負
荷トルクＴｈ及び発電する電圧Ｖが制御される。電圧調
整器２２は、４ＷＤコントローラ８から発電機制御指令
（界磁電流値）を入力し、その発電機制御指令に応じた
値に発電機７の界磁電流Ｉｆｈを調整すると共に、発電
機７の出力電圧Ｖを検出して４ＷＤコントローラ８に出
力可能となっている。なお、発電機７の回転数Ｎｈは、
エンジン２の回転数Ｎｅからプーリ比に基づき演算する
ことができる。
【００２９】また、上記ジャンクションボックス１０内
には電流センサ２３が設けられ、該電流センサ２３は、
発電機７からモータ４に供給される電力の電流値Ｉａを
検出し、当該検出した電機子電流信号を４ＷＤコントロ
ーラ８に出力する。また、電線９を流れる電圧値（モー
タ４の電圧）が４ＷＤコントローラ８で検出される。符
号２４は、リレーであり、４ＷＤコントローラ８からの
指令によってモータ４に供給される電圧（電流）の遮断
及び接続が制御される。
【００３０】また、モータ４は、４ＷＤコントローラ８
からの指令によって界磁電流Ｉｆｍが制御され、その界
磁電流Ｉｆｍの調整によって駆動トルクＴｍが調整され
る。なお、符号２５はモータ４のブラシ温度を測定する
サーミスタである。上記モータ４の駆動軸の回転数Ｎｍ
を検出するモータ用回転数センサ２６を備え、該モータ
用回転数センサ２６は、検出したモータ４の回転数信号
を４ＷＤコントローラ８に出力する。
【００３１】また、上記クラッチ１２は、油圧クラッチ
等の湿式クラッチであって、４ＷＤコントローラ８から
の指令に応じて断続（切断・接続）を行う。このクラッ
チ１２内には、クラッチ温度測定手段を構成する温度セ
ンサ４０が配設されている。また、各車輪１Ｌ、１Ｒ、
３Ｌ、３Ｒには、車輪速センサ２７ＦＬ、２７ＦＲ、２
７ＲＬ、２７ＲＲが設けられている。各車輪速センサ２
７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲは、対応する車
輪１Ｌ、１Ｒ、３Ｌ、３Ｒの回転速度に応じたパルス信
号を車輪速検出値として４ＷＤコントローラ８に出力す
る。
【００３２】４ＷＤコントローラ８は、図３に示すよう
に、発電機制御部８Ａ、リレー制御部８Ｂ、モータ制御
部８Ｃ、クラッチ制御部８Ｄ、余剰トルク演算部８Ｅ、
目標トルク制限部８Ｆ、クラッチ断部８Ｇ、基準速度演
算部８Ｈ、余剰トルク変換部８Ｊを備える。上記発電機
制御部８Ａは、電圧調整器２２を通じて、発電機７の発
電電圧Ｖをモニターしながら、当該発電機７の界磁電流
Ｉｆｈを調整することで、発電機７の発電電圧Ｖを所要
の電圧に調整する。
【００３３】リレー制御部８Ｂは、発電機７からモータ
４への電力供給の遮断・接続を制御する。すなわち、モ
ータ４の駆動・非駆動の切り換えを行う。モータ制御部
８Ｃは、モータ４の界磁電流Ｉｆｍを調整することで、
当該モータ４のトルクを所要の値に調整する。また、所
定のサンプリング時間毎に、入力した各信号に基づき、
図４に示すように、余剰トルク演算部８Ｅ→目標トルク
制限部８Ｆ→クラッチ断部８Ｇ→余剰トルク変換部８Ｊ
の順に循環して処理が行われる。
【００３４】まず、余剰トルク演算部８Ｅでは、図５に
示すような処理を行う。すなわち、先ず、ステップＳ１
０において、車輪速センサ２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７Ｒ
Ｌ、２７ＲＲからの信号に基づき演算した、前輪１Ｌ、
１Ｒ（主駆動輪）の車輪速から後輪３Ｌ、３Ｒ（従駆動
輪）の車輪速を減算することで、前輪１Ｌ、１Ｒの加速
スリップ量であるスリップ速度ΔＶＦを求め、ステップ
Ｓ２０に移行する。
【００３５】ここで、スリップ速度ΔＶＦの演算は、例
えば、次のように行われる。前輪１Ｌ、１Ｒにおける左
右輪速の平均値である平均前輪速ＶＷｆ、及び後輪３
Ｌ、３Ｒにおける左右輪速の平均値である平均後輪速Ｖ
Ｗｒを、それぞれ下記式により算出する。 ＶＷｆ＝（ＶＷｆｌ＋ＶＷｆｒ）／２ ＶＷｒ＝（ＶＷｒｌ＋ＶＷｒｒ）／２ 次に、上記平均前輪速ＶＷｆと平均後輪速ＶＷｒとの偏
差から、主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒのスリップ速度
（加速スリップ量）ΔＶＦを、下記式により算出する。
【００３６】ΔＶＦ ＝ ＶＷｆ −ＶＷｒ ステップＳ２０では、上記求めたスリップ速度ΔＶＦが
所定値、例えばゼロより大きいか否かを判定する。スリ
ップ速度ΔＶＦが所定値以下と判定した場合には、前輪
１Ｌ、１Ｒが加速スリップしていないと推定されるの
で、ステップＳ６０に移行し、目標発電負荷トルクＴｈ
にゼロを代入した後に復帰する。一方、ステップＳ２０
において、スリップ速度ΔＶＦが０より大きいと判定し
た場合には、前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップしていると
推定されるので、ステップＳ３０に移行する。
【００３７】ステップＳ３０では、前輪１Ｌ、１Ｒの加
速スリップを抑えるために必要な吸収トルクＴΔＶＦ
を、下記式によって演算してステップＳ４０に移行す
る。この吸収トルクＴΔＶＦは加速スリップ量に比例し
た量となる。 ＴΔＶＦ ＝ Ｋ１ × ΔＶＦ ここで、Ｋ１は、実験などによって求めたゲインであ
る。ステップＳ４０では、現在の発電機７の負荷トルク
ＴＧを、下記式に基づき演算したのち、ステップＳ５０
に移行する。
【００３８】 ここで、 Ｖ ：発電機７の電圧 Ｉａ：発電機７の電機子電流 Ｎｈ：発電機７の回転数 Ｋ３：効率 Ｋ２：係数 である。ステップＳ５０では、下記式に基づき、余剰ト
ルクつまり発電機７で負荷すべき目標の発電負荷トルク
Ｔｈを求め、復帰する。
【００３９】Ｔｈ ＝ ＴＧ ＋ ＴΔＶＦ 次に、目標トルク制限部８Ｆの処理について、図６に基
づいて説明する。すなわち、まず、ステップＳ２００
で、上記目標発電負荷トルクＴｈが、発電機７の最大負
荷容量ＨＱより大きいか否かを判定する。目標発電負荷
トルクＴｈが当該発電機７の最大負荷容量ＨＱ以下と判
定した場合には、復帰する。一方、目標発電負荷トルク
Ｔｈが発電機７の最大負荷容量ＨＱよりも大きいと判定
した場合には、ステップＳ２１０に移行する。
【００４０】ステップＳ２１０では、目標の発電負荷ト
ルクＴｈにおける最大負荷容量ＨＱを越える超過トルク
ΔＴｂを下記式によって求め、ステップＳ２２０に移行
する。 ΔＴｂ＝ Ｔｈ − ＨＱ ステップＳ２２０では、エンジン回転数検出センサ２１
及びスロットルセンサからの信号等に基づいて、現在の
エンジントルクＴｅを演算してステップＳ２３０に移行
する。
【００４１】ステップＳ２３０では、下記式のように、
上記エンジントルクＴｅから上記超過トルクΔＴｂを減
算したエンジントルク上限値ＴｅＭを演算し、求めたエ
ンジントルク上限値ＴｅＭをエンジンコントローラ１８
に出力した後に、ステップＳ２４０に移行する。 ＴｅＭ ＝Ｔｅ −ΔＴｂ ここで、エンジンコントローラ１８では、運転者のアク
セルペダル１７の操作に関係なく、入力したエンジント
ルク上限値ＴｅＭをエンジントルクＴｅの上限値となる
ように当該エンジントルクＴｅを制限する。
【００４２】ステップＳ２４０では、目標発電負荷トル
クＴｈに最大負荷容量ＨＱを代入した後に、復帰する。
次に、クラッチ断部８Ｇの処理について、図７に基づい
て説明する。まず、ステップＳ３００にて、Ｔｈが０よ
り大きいか否かを判定する。Ｔｈ＞０と判定されれば、
前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップしている、つまり四輪駆
動条件を満たしているので、ステップＳ３１０に移行す
る。一方、Ｔｈ≦０と判定されれば、前輪１Ｌ、１Ｒは
加速スリップしていない、つまり二輪駆動状態であるの
で、ステップＳ３５０に移行する。
【００４３】ステップＳ３１０では、クラッチ切り離し
条件となっているか否かを判定し、クラッチ断と判定す
ればステップＳ３５０に移行し、クラッチ切り離し条件
を満たしていなければステップＳ３２０に移行する。ク
ラッチ切り離しか否かは、現在のモータ回転数Ｎｍが基
準速度ＶＣ以上か否かで判定し、現在のモータ回転数Ｎ
ｍが基準速度ＶＣ以上であれば、クラッチ断と判定す
る。この基準速度は、後述の基準速度演算部８Ｈによっ
て決定される。
【００４４】ここで、本実施形態では、実際の車速を使
用せず、モータ回転数Ｎｍが基準速度ＶＣ以上か否かで
判定している。すなわち、モータ回転数Ｎｍによって現
在の車速を推定して所定の基準車速値以上になっている
か否かを判定している。そして、上記基準速度ＶＣに対
応する車速が基準車速値（基準速度ＶＣにギヤ比などを
掛けることで求められる）となる。勿論、実際の車速で
基準車速値以上か否かを判定しても良い。
【００４５】ステップＳ３２０では、クラッチ制御部８
ＤにクラッチＯＮ指令を出力し、続いてステップＳ３３
０にて、リレー制御部８ＢにリレーＯＮ指令を供給する
ことで、四輪駆動状態としてステップＳ３４０に移行す
る。ステップＳ３４０では、Ｃ−ＦＬＧをＯＮにして復
帰する。一方、ステップＳ３５０では、クラッチ制御部
８ＤにクラッチＯＦＦ指令を出力し、続いてステップＳ
３６０にて、リレー制御部８ＢにリレーＯＦＦ指令を供
給することで、クラッチ１２を断及びモータ４を非駆動
状態とした後にステップＳ３７０に移行する。ステップ
Ｓ３７０では、Ｃ−ＦＬＧをＯＦＦにして復帰する。
【００４６】ここで、上記基準速度演算部８Ｈの処理
を、図８に基づき説明する。該基準速度演算部８Ｈは、
所定サンプリング時間単位に作動し、先ず、ステップＳ
４００にて、温度センサ４０の出力に基づき、クラッチ
１２内の温度、例えばクラッチ油の温度を検出した後に
ステップＳ４１０に移行する。ステップＳ４１０では、
上記クラッチ１２の温度に対応する基準速度ＶＣを、マ
ップや関数によって演算した後、復帰する。
【００４７】ここで、ステップＳ４００，Ｓ４１０は連
れ回り状況推定手段及び基準車速値変更手段を構成す
る。ここで、湿式クラッチ１２の切り離し特性は使用す
るオイルの温度特性に大きく依存し、低温になればなる
ほどクラッチ１２を断としたときの連れ回りが大きくな
る。これは、図９に示すように、オイルの粘度増加によ
りクラッチ板間のフリクションが増加するためである。
このような特性の湿式クラッチ１２を使用すると、クラ
ッチ断（クラッチＯＦＦ）としても、図１０の破線で示
すように、しばらくは車輪側からのトルクでモータ４が
連れ回りした後に、モータ４の回転が低下していく。な
お、四輪駆動状態では、車両は通常加速状態であること
が多い。
【００４８】そして、上記図９の特性を持つ湿式クラッ
チ１２を使用し、車両加速状態で且つモータ回転数Ｎｍ
が８０００ｒｐｍとなったときにクラッチ断とする条件
下における、クラッチ温度とクラッチ断後のモータ４の
最高回転数（図１０の符号Ａのピーク位置での回転数）
と関係を求めると図１１に示すようになる。同様に、ク
ラッチ断とするモータ回転数Ｎｍを１２０００rpm に設
定した場合におけるクラッチ温度とクラッチ断後のモー
タ４の最高回転数との関係を図１２に示す。
【００４９】モータ４の使用回転数の許容上限（保証回
転数）が１２０００ｒｐｍにある場合（本実施形態はこ
の場合の例である。）、クラッチ断後の最高回転数が１
２０００ｒｐｍとなるモータ切り離し指令（基準速度）
とクラッチ温度との関係は、図１３に示すグラフのよう
になる。このようなグラフに対応するクラッチ温度と基
準速度ＶＣとの関係を設定しておき、現在のクラッチ温
度から基準速度ＶＣを演算すれば良い。
【００５０】次に、余剰トルク変換部８Ｊの処理につい
て、図１４に基づいて説明する。まず、ステップＳ６０
０で、Ｃ−ＦＬＧがＯＮか否かを判定する。Ｃ−ＦＬＧ
がＯＮと判定されれば、四輪駆動状態であってクラッチ
接続状態であるので、ステップＳ６１０に移行する。ま
た、Ｃ−ＦＬＧがＯＦＦと判定されれば、前輪１Ｌ、１
Ｒは加速スリップしていない状態かモータが過回転とな
る車速状態であるので、以降の処理をすることなく復帰
する。
【００５１】ステップＳ６１０では、モータ用回転数セ
ンサ２１が検出したモータ４の回転数Ｎｍを入力し、そ
のモータ４の回転数Ｎｍに応じた目標モータ界磁電流Ｉ
ｆｍを算出し、当該目標モータ界磁電流Ｉｆｍをモータ
制御部８Ｃに出力した後、ステップＳ６２０に移行す
る。ここで、上記モータ４の回転数Ｎｍに対する目標モ
ータ界磁電流Ｉｆｍは、回転数Ｎｍが所定回転数以下の
場合には一定の所定電流値とし、モータ４が所定の回転
数以上になった場合には、公知の弱め界磁制御方式でモ
ータ４の界磁電流Ｉｆｍを小さくする。すなわち、モー
タ４が高速回転になるとモータ誘起電圧Ｅの上昇により
モータトルクが低下することから、上述のように、モー
タ４の回転数Ｎｍが所定値以上になったらモータ４の界
磁電流Ｉｆｍを小さくして誘起電圧Ｅを低下させること
でモータ４に流れる電流を増加させて所要モータトルク
Ｔｍを得るようにする。この結果、モータ４が高速回転
になってもモータ誘起電圧Ｅの上昇を抑えてモータトル
クの低下を抑制するため、所要のモータトルクＴｍを得
ることができる。また、モータ界磁電流Ｉｆｍを所定の
回転数未満と所定の回転数以上との２段階で制御するこ
とで、連続的な界磁電流制御に比べ制御の電子回路を安
価にできる。
【００５２】なお、所要のモータトルクＴｍに対しモー
タ４の回転数Ｎｍに応じて界磁電流Ｉｆｍを調整するこ
とでモータトルクＴｍを連続的に補正するモータトルク
補正手段を備えても良い。すなわち、２段階切替えに対
し、モータ回転数Ｎｍに応じてモータ４の界磁電流Ｉｆ
ｍを調整すると良い。この結果、モータ４が高速回転に
なってもモータ４の誘起電圧Ｅの上昇を抑えモータトル
クの低下を抑制するため、所要のモータトルクＴｍを得
ることができる。また、なめらかなモータトルク特性に
できるため、２段階制御に比べ車両は安定して走行でき
るし、常にモータ駆動効率が良い状態にすることができ
る。
【００５３】ステップＳ６２０では、上記目標モータ界
磁電流Ｉｆｍ及びモータ４の回転数Ｎｍからモータ４の
誘起電圧Ｅを算出して、ステップＳ６３０に移行する。
ステップＳ６３０では、上記余剰トルク演算部８Ｅが演
算した発電負荷トルクＴｈに基づき対応する目標モータ
トルクＴＭを算出して、ステップＳ６４０に移行する。
ステップＳ６４０では、上記目標モータトルクＴＭ及び
目標モータ界磁電流Ｉｆｍを変数として対応する目標電
機子電流Ｉａを算出して、ステップＳ６５０に移行す
る。
【００５４】ステップＳ６５０では、下記式に基づき、
上記目標電機子電流Ｉａ、抵抗Ｒ、及び誘起電圧Ｅから
発電機７の目標電圧Ｖを算出し、当該発電機７の目標電
圧Ｖを発電機制御部８Ａに出力したのち、復帰する。 Ｖ＝Ｉａ×Ｒ＋Ｅ なお、抵抗Ｒは、電線９の抵抗及びモータ４のコイルの
抵抗である。ここで、上記余剰トルク変換部８Ｊでは、
モータ４側の制御を考慮して目標の発電負荷トルクＴｈ
に応じた発電機７での目標電圧Ｖを算出しているが、上
記目標発電負荷トルクＴｈから直接に、当該目標発電負
荷トルクＴｈとなる電圧値Ｖを算出しても構わない。
【００５５】次に、上記構成の装置における作用などに
ついて説明する。路面μが小さいためや運転者によるア
クセルペダル１７の踏み込み量が大きいなどによって、
エンジン２から前輪１Ｌ、１Ｒに伝達されたトルクが路
面反力限界トルクよりも大きくなると、つまり、主駆動
輪１Ｌ、１Ｒである前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップする
と、その加速スリップ量に応じた発電負荷トルクＴｈで
発電機７が発電することで、前輪１Ｌ、１Ｒに伝達され
る駆動トルクが、当該前輪１Ｌ、１Ｒの路面反力限界ト
ルクに近づくように調整される。この結果、主駆動輪で
ある前輪１Ｌ、１Ｒでの加速スリップが抑えられる。
【００５６】しかも、発電機７で発電した余剰の電力に
よってモータ４が駆動されて従駆動輪である後輪３Ｌ、
３Ｒも駆動されることで、四輪駆動状態となって車両の
加速性が向上する。このとき、主駆動輪１Ｌ、１Ｒの路
面反力限界トルクを越えた余剰のトルクでモータ４を駆
動するため、エネルギー効率が向上し、燃費の向上に繋
がる。ここで、常時、後輪３Ｌ、３Ｒを駆動状態とした
場合には、力学的エネルギー→電気的エネルギー→力学
的エネルギーと何回かエネルギー変換を行うために、変
換効率分のエネルギー損失が発生することで、前輪１
Ｌ、１Ｒだけで駆動した場合に比べて車両の加速性が低
下する。このため、後輪３Ｌ、３Ｒの駆動は原則として
抑えることが望まれる。これに対し、本実施形態では、
滑り易い路面等では前輪１Ｌ、１Ｒに全てのエンジン２
の出力トルクＴｅを伝達しても全てが駆動力として使用
されないことに鑑みて、前輪１Ｌ、１Ｒで有効利用でき
ない駆動力を後輪３Ｌ、３Ｒに出力して加速性を向上さ
せるものである。
【００５７】また、上述のように四輪駆動状態となって
いても、車速が所定基準車速値、つまりモータ回転数Ｎ
ｍが所定の基準速度ＶＣ以上となった場合には、クラッ
チ１２を断にして二輪駆動状態となってモータ４を保護
するが、本実施形態にあっては、クラッチ温度つまりク
ラッチ１２によるモータ４の連れ回り状況を推定して上
記クラッチ１２を断とする基準速度を設定変更すること
で、モータ４の過回転を防止しつつ、上記連れ回りが小
さい場合には、高めの車速までモータ４による車輪駆動
つまり四輪駆動状態が確保できる。
【００５８】ここで、上記実施形態では、発電機７の発
電した電圧でモータ４を駆動して四輪駆動を構成する場
合で説明しているが、これに限定されない。モータ４を
個別のバッテリで駆動するように構成しても良い。この
場合には、発電機７が発電した電力を他の負荷装置に供
給して、当該負荷装置で消費するようにすれば良い。ま
た、上記実施形態では、スロットル制御により内燃機関
出力を制限する場合について説明しているが、これに限
定されない。内燃機関の点火時期リタード、点火カッ
ト、燃料の減少若しくは停止、スロットル制御の少なく
ともいずれかによる方法で、出力制限するようにしても
良い。
【００５９】また、上記実施形態では、前輪１Ｌ、１Ｒ
をエンジン２で駆動する場合を例示しているが、前輪を
個別のモータ４で駆動するようにしても良い。また、上
記実施形態では、モータ４として電動機を例示している
が、油圧モータであっても良い。次に、第２実施形態に
ついて図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態
と同様な装置などについては同一の符号を付して説明す
る。
【００６０】本実施形態の基本構成は、上記第１実施形
態と同様であるが、基準速度演算部８Ｈの処理だけが異
なる。本実施形態の基準速度演算部８Ｈを、図１５に基
づき説明する。まず、ステップＳ１０００にて、イグニ
ッションがＯＮとなるまで、つまりエンジン２が始動す
るまで待機し、エンジン２が始動するとステップＳ１０
１０に移行する。
【００６１】ステップＳ１０１０では、モータ４の温度
を検出し、ステップＳ１０２０に移行する。ステップＳ
１０２０では、モータ温度が−１０℃以下か否かを判定
し、−１０℃以下と判定すればステップＳ１０３０に移
行し、−１０℃よりも高ければステップＳ１０５０に移
行する。ステップＳ１０３０では、基準速度ＶＣに８０
００ｒｐｍを代入してステップＳ１０４０に移行する。
【００６２】ここで、エンジン２の始動直後では、クラ
ッチ温度とモータ温度とは共に周辺温度とほぼ等しい、
つまり、モータ温度がクラッチ温度に等しいと推定でき
るので、図１３に基づき、簡便に安全サイドの値とし
て、基準速度ＶＣの初期値として８０００ｒｐｍを設定
しているが、図１３に基づき、初期温度に応じて初期の
基準速度ＶＣを設定するようにしても良い。ステップＳ
１０４０では、エンジン２が始動してからの走行距離が
α以上となるまで待機し、走行距離がαを以上となった
と判定するとステップＳ１０５０に移行する。
【００６３】ここで、図１６に示されるように、車両が
走行するとクラッチ１２内が発熱するため、発進からど
の位走行したかを計測することで、その後のクラッチ温
度が推定できる。そして、クラッチ温度が−１０℃以上
となるであろう走行距離を推定し、該走行距離を上記α
として設定しておく。なお、走行距離の代わりに走行時
間でクラッチ温度を推定するようにしても良い。ステッ
プＳ１０５０では、基準速度ＶＣに１００００ｒｐｍを
設定して処理を終了する。
【００６４】ここで、ステップＳ１０３０〜Ｓ１０５０
は第２基準車速値変更手段を、ステップＳ１０４０は推
移量検出手段を、ステップＳ１０１０，Ｓ１０２０，Ｓ
１０３０，Ｓ１０５０は初期温度検出手段及び初期値設
定手段を構成する。本実施形態では、車両発進時の温度
に応じてクラッチ１２を断とする基準速度ＶＣを決定す
ると共に、所定距離だけ走行するとクラッチ温度が例え
ば−１０℃以上となっていると判定して基準速度を１０
０００ｒｐｍに設定変更する。
【００６５】すなわち、クラッチ１２内に温度センサを
設けることなく、簡便にクラッチ１２を断とする基準速
度ＶＣ、つまり基準車速値を適切な値とすることができ
る。その他の構成や作用・効果は上記実施形態と同様で
ある。次に、第３実施形態について図面を参照しつつ説
明する。なお、上記実施形態と同様な装置などについて
は同一の符号を付して説明する。本実施形態の基本構成
は、上記第１実施形態と同様であるが、クラッチ断部８
Ｇ及び基準速度演算部８Ｈの処理が異なる。
【００６６】本実施形態の基準速度演算部８Ｈは、図１
７に示すように、ステップＳ１１００にてイグニッショ
ンＯＮつまり発進するまで待機し、発進するとステップ
Ｓ１１１０に移行して、初期の基準速度ＶＣとして８０
００ｒｐｍを設定して処理を終了する。次に、本実施形
態におけるクラッチ断部８Ｇの処理について、図１８に
基づき説明する。
【００６７】まず、ステップＳ１２００にて、Ｔｈが０
より大きいか否かを判定する。Ｔｈ＞０と判定されれ
ば、前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップしている、つまり四
輪駆動条件を満たしているので、ステップＳ１２１０に
移行する。一方、Ｔｈ≦０と判定されれば、前輪１Ｌ、
１Ｒは加速スリップしていない、つまり二輪駆動状態で
あるので、ステップＳ１３１０に移行する。ステップＳ
１２１０では、クラッチ切り離し条件となっているか否
かを判定し、クラッチ断と判定すればステップＳ１２２
０に移行し、クラッチ切り離し条件を満たしていなけれ
ばステップＳ１２８０に移行する。
【００６８】クラッチ切り離しか否かは、現在のモータ
回転数Ｎｍが基準速度ＶＣ以上か否かで判定し、現在の
モータ回転数Ｎｍが基準速度ＶＣ以上であれば、クラッ
チ断と判定する。ステップＳ１２２０では、クラッチ制
御部８ＤにクラッチＯＦＦ指令を出力し、続いてステッ
プＳ１２３０にて、リレー制御部８ＢにリレーＯＦＦ指
令を供給することで、クラッチ断及びモータ非駆動状態
とした後にステップＳ１２４０に移行する。
【００６９】ステップＳ１２４０では、基準速度ＶＣを
１００００ｒｐｍに設定変更し、つまり、以降のクラッ
チ断とする基準速度を１００００ｒｐｍにして、ステッ
プＳ１２５０に移行する。ステップＳ１２５０では、所
定時間だけモータ回転数Ｎｍを検出し、その回転数の最
高値を求め、続いてステップＳ１２６０にて、モータ４
の最高回転数がβ以上、例えば１００００ｒｐｍ以上か
否かを判定し、１００００ｒｐｍ以上と判定したら、ス
テップＳ１２７０に移行する。一方、モータ４の最高回
転数がβ未満であったら、ステップＳ１２８０に移行す
る。
【００７０】ステップＳ１２７０では、クラッチ１２を
再度クラッチ制御部８ＤにクラッチＯＮ指令を出力して
ステップＳ１２２０に移行する。すなわち、このステッ
プＳ１２７０及びステップＳ１２２０〜ステップＳ１１
２６０の処理を、クラッチ断後のモータ４の最高回転数
がβ以下となるまで、モータ停止時に繰り返す。すなわ
ち、クラッチ断後のモータ４の最高回転数から連れ回り
状況を判定し、クラッチ温度が−１０℃以上の連れ回り
状況となるまで待機し、クラッチ温度が−１０℃以上の
連れ回り状況と推定するとステップＳ１２８０に移行す
る。
【００７１】ステップＳ１２８０では、クラッチ制御部
８ＤにクラッチＯＮ指令を出力し、続いてステップＳ１
２９０にて、リレー制御部８ＢにリレーＯＮ指令を供給
することで、四輪駆動状態としてステップＳ１３００に
移行する。ステップＳ１３００では、Ｃ−ＦＬＧをＯＮ
にして復帰する。一方、ステップＳ１３１０では、クラ
ッチ制御部８ＤにクラッチＯＦＦ指令を出力し、続いて
ステップＳ１３２０にて、リレー制御部８ＢにリレーＯ
ＦＦ指令を供給することで、クラッチ断及びモータ非駆
動状態とした後にステップＳ１３３０に移行する。
【００７２】ステップＳ１３３０では、Ｃ−ＦＬＧをＯ
ＦＦとした後に復帰する。ここで、ステップＳ１２２０
〜Ｓ１２７０は、連れ回り状況推定手段及び基準車速値
変更手段を構成する。本実施形態では、発進後の初期値
（一回目）については、基準速度を８０００ｒｐｍと低
く安全サイドに設定しておき、その後、クラッチ断後の
モータ４の最高回転数が、クラッチ温度が−１０℃以上
の状態である１００００ｒｐｍ未満となるまでモータ４
を非駆動状態とする。その後、１００００ｒｐｍ未満つ
まりクラッチ温度が−１０℃以上の場合の連れ回り状態
と推定すると四輪駆動に復帰させる。そして、以降の走
行中は、クラッチ断とする基準速度を１００００ｒｐｍ
として、上記処理を繰り返す。なお、上記ステップＳ１
２２０〜ステップＳ１２７０の処理は、発進後の一回だ
けに設定して、基準速度が１００００ｒｐｍとなった以
降は行わないようにしても良い。
【００７３】本実施形態にあっては、クラッチ温度を検
出することなく、連れ回り状況に応じた基準速度に設定
することが可能となる。その他の構成、及び作用・効果
については上記実施形態と同様である。次に、第４実施
形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実
施形態と同様な装置などについては同一の符号を付して
説明する。本実施形態の基本構成は、上記第３実施形態
と同様であるが、クラッチ断部８Ｇの処理の一部が異な
る。
【００７４】本実施形態のクラッチ断部８Ｇの処理は、
図１９に示すように、上記第３実施形態（図１８）と基
本的に同様であって、図１８におけるステップＳ１２５
０及びステップＳ１２６０におけるモータ回転数Ｎｍを
使用する代わりに、ステップＳ１５５０及びステップＳ
１５６０に示すように、モータの端子電圧の変化を使用
したものであり、当該ステップＳ１５５０及びステップ
Ｓ１５６０の処理以外は、上記図１８と同じ処理が行わ
れる。
【００７５】すなわち、上記ステップＳ１５５０では、
ステップＳ１５７０でクラッチ１２が接続状態となって
モータ４が後輪からのトルクで回転している状態からス
テップＳ１５２０でステップＳ１５２０でクラッチ１２
を断としたときの連れ回りに応じたモータ４に生じる逆
起電圧の変化量を検出してステップＳ１５５６０に移行
する。ステップＳ１５６０では、上記クラッチ１２を断
としたときの逆起電圧の変化量が所定値γよりも大きけ
れば、連れ回りが所定値よりも大きいと判定しステップ
Ｓ１５７０に移行する。一方、上記逆起電圧の変化量が
所定値γ以下の場合には、連れ回りが所定値以下となっ
ているのでステップＳ１５８０に移行する。
【００７６】ここで、ステップＳ１５２０〜Ｓ１５７０
は、連れ回り状況推定手段及び基準車速値変更手段を構
成する。本実施形態では、発進後の初期値（一回目）に
ついては、基準速度を８０００ｒｐｍと低く安全サイド
に設定しておき、その後、クラッチ断後のモータ４に生
じる逆起電圧の変化量が、クラッチ温度が−１０℃以上
の状態である１００００ｒｐｍ未満となるまでモータ４
を非駆動状態とする。その後、１００００ｒｐｍ未満つ
まり上記逆起電圧の変化量が−１０℃以上の場合の連れ
回り状態と推定すると四輪駆動に復帰させる。そして、
以降の走行中は、クラッチ断とする基準速度を１０００
０として、上記処理を繰り返す。なお、上記ステップＳ
１５２０〜ステップＳ１５７０の処理は、発進後の一回
だけに設定して、基準速度が１００００ｒｐｍとなった
以降は行わないようにしても良い。
【００７７】本実施形態にあっては、クラッチ温度を検
出することなく、連れ回り状況に応じた基準速度に設定
することが可能となる。その他の構成、及び作用・効果
については上記実施形態と同様である。次に、第５実施
形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記各
実施形態と同様な部品などについては同一の符号を付し
て説明する。本実施形態の基本構成は、上記第１実施形
態と同様であるが、図７で表されるクラッチ断部８Ｇの
処理におけるステップＳ３１０（クラッチ切り離し条件
判定部）の処理、及び基準速度演算部８Ｈの処理が異な
る。
【００７８】本実施形態のステップＳ３１０において
は、現在の車速Ｖｖが、基準車速値Ｖｏｆｆ以上になっ
ているか否かを判定し、基準車速値Ｖｏｆｆ以上と判定
（クラッチ断と判定）すれば、ステップＳ３５０に移行
し、基準車速値Ｖｏｆｆ未満と判定すればＳ３２０に移
行する。その他のクラッチ断部８Ｇの処理は、上記第１
実施形態で説明したものと同じである。すなわち、基準
速度ＶＣの代わりに基準車速値Ｖｏｆｆを使用する例で
ある。勿論、上記実施形態と同様に基準速度ＶＣで判定
するように構成しても良い。
【００７９】なお、車速は、不図示の車速センサからの
信号に基づき演算して求めても良いし、車輪速センサや
モータ回転数センサからの信号に基づき演算して求めて
も良い。次に、本実施形態の基準速度演算部８Ｈについ
て説明する。本実施形態の基準速度演算部８Ｈは、初期
値設定部８Ｈａと基準車速値演算部８Ｈｂとから構成さ
れる。
【００８０】初期値設定部８Ｈａは、図２０で示される
処理を行う。すなわち、まず、ステップＳ１６００に
て、イグニッションがＯＮとなるまで、つまりエンジン
２が始動するまで待機し、エンジン２が始動するとステ
ップＳ１６１０に移行して、基準車速値Ｖｏｆｆを初期
化する（本実施形態では初期値を２３ｋｍ／ｈとしてい
る。）。続いて、ステップＳ１６２０にて、クラッチ温
度Ｔｃ１及びＴｃ２を初期化する（本実施形態では初期
値を−３０℃としている。）。
【００８１】次に、ステップＳ１６３０にて、エンジン
２が始動してから車速が２３ｋｍ／ｈ以上となるまで待
機し、車速が２３ｋｍ／ｍになったと判定すると、ステ
ップＳ１６４０に移行し、基準車速値演算部８Ｈｂに作
動開始指令を出力して、処理を終了する。ここで、クラ
ッチ温度Ｔｃ１は、回転するクラッチ接続部近傍の推定
油温であり、Ｔｃ２は、クラッチ内全体の油温の平均値
としての推定油温である。クラッチ接続部は車両走行に
伴う回転により発熱して油温が変化しやすいが、クラッ
チ全体の油温はオイルの熱容量が大きいので、接続部近
傍の局所部分の温度変化に比べて変化しにくい。以下の
説明では、クラッチ温度Ｔｃ１を接続部近傍温度と、ク
ラッチ温度Ｔｃ２をクラッチ全体温度と呼称する。
【００８２】次に、基準車速値演算部８Ｈｂの処理を、
図２１に基づき説明する。本基準車速値演算部８Ｈｂ
は、初期値設定部８Ｈａからの作動開始指令を入力する
と起動し、所定サンプリング時間ΔＴ毎に、次の処理を
行う。まず、ステップＳ１７００にて、車速が２３ｋｍ
／ｈ以上か否かを判定し、２３ｋｍ／ｈ以上と判定すれ
ばステップＳ１７１０に移行し、２３ｋｍ／ｈ未満と判
定すればステップＳ１７４０に移行する。
【００８３】ここで、上記２３ｋｍ／ｈは、油温の上昇
分若しくは降下分を演算するための所定車速値である。
この所定車速値は、その車速値に対応するクラッチの回
転以下では、クラッチ内の油温上昇に対する寄与が殆ど
ない。この値は、タイヤ径などの要因によって変化する
後輪からクラッチ内に伝達される回転数や、オイル特性
などから決定される。次に、ステップＳ１７１０では、
下記式に基づきサンプリング時間ΔＴ経過時の走行距離
Ｌを算出し、ステップＳ１７２０に移行する。
【００８４】Ｌ＝ΔＴ×Ｖｖ なお、１サンプリング時間ΔＴ単位に走行距離Ｌを求め
ているが、もっと長い時間間隔で走行距離Ｌを求めても
良い。ステップＳ１７２０では、下記式に基づき、走行
距離Ｌに応じた上昇量だけ接続部近傍温度Ｔｃ１を上昇
させる。 Ｔｃ１＝Ｔｃ１ ＋ ＫＬ１×Ｌ ここで、ＫＬ１は、接続部近傍の油温上昇量に応じたゲ
インである。
【００８５】次に、ステップＳ１７３０で、下記式に基
づき走行距離Ｌに応じた上昇量だけクラッチ全体温度Ｔ
ｃ２を上昇させた後に、ステップＳ１７６０に移行す
る。 Ｔｃ２＝Ｔｃ２ ＋ ＫＬ２×Ｌ ここで、ＫＬ１は、クラッチ内の油全体の油温上昇量に
応じたゲインである。また、クラッチ接続部近傍の局所
部分に比べてクラッチ内の油全体の方が、熱容量が大き
いと共に回転により発生する熱は接続部近傍で発生する
ことから、上記ゲインＫＬ１とＫＬ２との間には、ＫＬ
１ ＞ ＫＬ２の関係がある。すなわち、同じ走行距離
Ｌであっても接続部近傍の方が温度上昇の勾配が大き
い。
【００８６】一方、走行速度が２３ｋｍ／ｈ未満の場合
には、クラッチ接続部の回転による温度上昇が無いと推
定されるので、ステップＳ１７４０に移行して、下記式
に基づき、サンプリング時間ΔＴ分に応じた降下量だけ
接続部近傍温度Ｔｃ１を降下させる。 Ｔｃ１＝Ｔｃ1 −ＫＴ１×ΔＴ ここで、ＫＴ１は、接続部近傍の油温降下量に応じたゲ
インである。
【００８７】次に、ステップＳ１７５０で、下記式に基
づきサンプリング時間ΔＴ分に応じた降下量だけクラッ
チ全体温度Ｔｃ２を降下させて、ステップＳ１７６０に
移行する。 Ｔｃ２＝Ｔｃ２ −ＫＴ２×ΔＴ ここで、ＫＴ２は、クラッチ内の油全体の油温降下量に
応じたゲインである。また、クラッチ接続部近傍に比べ
てクラッチ内の油全体の方が、温度変化に鈍感であるの
で、上記ゲインＫＴ１とＫＴ２と間には、ＫＬ１ ＞
ＫＬ２の関係がある。なお、車両が走行を開始した状態
では、クラッチ全体の油温の降下は無視しても問題はな
いので、上記ＫＴ２をゼロつまり、ステップＳ１７５０
の処理を無視しても良い。
【００８８】次に、ステップＳ１７６０では、２つのク
ラッチ油温Ｔｃ１とＴｃ２の高温側の値を推定油温Ｔｃ
に代入、つまりセレクトハイを行ってステップＳ１７７
０に移行する。ステップＳ１７７０では、推定油温Ｔｃ
が−２５℃以上か否かを判定し、−２５℃以上と判定し
たら、ステップＳ１７８０に移行して、基準車速値Ｖｏ
ｆｆに３０ｋｍ／ｈを設定して処理を終了する。一方、
−２５℃未満と判定した場合にはステップＳ１７９０に
移行して、基準車速値Ｖｏｆｆに２５ｋｍ／ｈを設定し
て処理を終了する。
【００８９】ここで、ステップＳ１７１０が第１推移量
検出手段を、ステップＳ１７４０、Ｓ１７５０が第２推
移量検出手段を、ステップＳ１７２０，Ｓ１７３０が第
２基準車速変更手段を、ステップＳ１７４０，Ｓ１７５
０が第３基準速度変更手段を構成する。次に、本実施形
態の作用・効果などについて説明する。雪道などの路面
の状況などに応じて適宜、四輪駆動状態となって駆動力
を増大するが、車速が所定基準車速値以上となった場合
には、クラッチを断にして二輪駆動状態なり、モータ４
を保護する。このとき、クラッチ温度つまりクラッチに
おるモータ４の連れ回り状況を推定して上記クラッチを
断とする基準車速値Ｖｏｆｆを設定変更することで、モ
ータ４の過回転を防止し、また、上記連れ回りが小さい
場合には、高めの車速までモータ４による車両駆動、つ
まり四輪駆動状態を確保する。
【００９０】また、本実施形態では、走行距離及び走行
時間に基づきクラッチ温度を推定するので、クラッチ内
の温度を測定するために、クラッチ内に温度センサを設
置する必要がない。特に、回転するクラッチ接続部近傍
の油温が重要であるが、本実施形態では、当該クラッチ
接続部近傍の油温を直接測定する温度センサが必要な
い。また、クラッチ接続部の回転数が温度上昇に寄与す
る回転数以上となる所定車速以上（本実施形態では２３
ｋｍ／ｈ以上）での走行距離の積算で温度上昇量を推定
しているので、クラッチ接続部の温度上昇量の推定精度
が向上する。
【００９１】なお、クラッチ油温の初期値として、−３
０℃と固定値を採用しているが、モータ温度などからク
ラッチ油温の初期値を推定して、当該推定した値を初期
値として使用しても良い。また、本実施形態では、クラ
ッチ接続部の回転数が温度上昇に寄与しない回転数とな
る、所定車速未満（本実施形態では２３ｋｍ／ｈ未満）
では、温度降下分を求めて推定するクラッチ温度を低下
させ、所定の油温以下となったら、初期の基準車速値Ｖ
ｏｆｆである２３ｋｍ／ｈに戻すことで、連れ回りによ
るモータ４の過回転を確実に防止可能となる。
【００９２】ここで、通常、クラッチ全体温度Ｔｃ２を
使用すること無く、接続部近傍温度Ｔｃ１だけで判定す
ればよいが、この場合には、積算誤差などによって、実
際には−２５℃以上であるにも関わらず、推定した接続
部近傍温度Ｔｃ１が−２５℃未満と判定して、クラッチ
断とする基準車速値が低めに設定される場合がある。こ
れに対して、本実施形態では、クラッチ内全体の油温で
あるクラッチ全体温度Ｔｃ２も合わせて推定し、接続部
近傍温度Ｔｃ１及びクラッチ全体温度Ｔｃ２の高い方を
利用して油温判定をすることで、不必要に、クラッチ断
とする基準車速値が小さく設定されることが防止され
て、適切に高めの車速までモータ４による車両駆動、つ
まり四輪駆動状態を確保できる。
【００９３】なお、クラッチ全体温度Ｔｃ２で使用する
ゲインＫＴ１、 ＫＬ２は、接続部近傍温度Ｔｃ１で使
用するゲインＫＴ２、ＫＬ２に比べて小さいので、接続
部近傍温度Ｔｃ１に比べてクラッチ全体温度Ｔｃ２の方
が積算誤差が小さい。また、所定距離を走行すれば、通
常、クラッチ内の油温は−２５℃以上と推定されるの
で、クラッチ全体温度Ｔｃ２が−２５℃以上となった
ら、その後は、基準車速値Ｖｏｆｆを３０ｋｍ／ｈに固
定しても良い。
【００９４】図２２に、タイムチャート例を示す。図２
２の符号Ｘで示されるように、積算誤差によって接続部
近傍温度Ｔｃ１がたとえ−２５℃未満となっても、クラ
ッチ全体温度Ｔｃ２が−２５℃以上であれば、基準車速
値は３０ｋｍ／ｈに保持される。ここで、上記実施形態
では、油温判定の精度を向上させるために、クラッチ全
体温度Ｔｃ２を求めて使用しているが、接続部近傍温度
Ｔｃ１だけでクラッチ温度を推定するようにしても良
い。
【００９５】また、基準車速値Ｖｏｆｆの値を二段階に
設定変更する場合を例示しているが、三段階以上の多段
階に変成変更するように構成しても良い。また、上記実
施形態では、走行距離及び走行時間に基づき、接続部近
傍温度Ｔｃ１及びクラッチ全体温度Ｔｃ２の両方を推定
しいるが、クラッチ全体温度Ｔｃ２としては、実際にク
ラッチの油温を測定してクラッチ全体温度Ｔｃ２として
も良い（クラッチに温度センサを設置する必要があ
る。）。ただし、回転する接続部近傍に設置する必要が
ないので、接続部近傍に設置する場合に比べて設置が容
易である。
【００９６】また、クラッチ温度の上昇分の演算を開始
する所定車速値と、クラッチ温度の降下分の演算を開始
する所定車速値が一致する場合（所定車速値＝２３ｋｍ
／ｈ）を例に説明しているが、必ずしも一致する必要は
ない。例えば、クラッチ温度の上昇分の演算を開始する
所定車速値を２３ｋｍ／ｈとし、クラッチ温度の降下分
の演算を開始する所定車速値を１５ｋｍ／ｈとして、上
昇分も降下分も演算しない不感帯の走行状態を設けても
構わない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく第１実施形態に係る装置構成図
である。
【図２】本発明に基づく第１実施形態に係るシステム構
成図である。
【図３】本発明に基づく第１実施形態に係る４ＷＤコン
トローラを示すブロック図である。
【図４】本発明に基づく第１実施形態に係る装置で処理
手順を示す図である。
【図５】本発明に基づく第１実施形態に係る余剰トルク
演算部の処理を示す図である。
【図６】本発明に基づく第１実施形態に係る目標トルク
制限部の処理を示す図である。
【図７】本発明に基づく第１実施形態に係るクラッチ断
部の処理を示す図である。
【図８】本発明に基づく第１実施形態に係る基準速度演
算部を示す図である。
【図９】クラッチ温度とフリクションの関係を説明する
図である。
【図１０】クラッチ断後のモータ回転数の変化を説明す
る図である。
【図１１】クラッチ断後におけるクラッチ温度とモータ
回転数との関係を説明する図である。
【図１２】クラッチ断後におけるクラッチ温度とモータ
回転数との関係を説明する図である。
【図１３】クラッチ温度とモータ切り離しの回転数との
関係を説明する図である。
【図１４】本発明に基づく第１実施形態に係る余剰トル
ク演算部の処理を示す図である。
【図１５】本発明に基づく第２実施形態に係る基準速度
演算部の処理を説明する図である。
【図１６】走行距離とクラッチ温度との関係を示す図で
ある。
【図１７】本発明に基づく第３実施形態に係る基準速度
演算部の処理を説明する図である。
【図１８】本発明に基づく第３実施形態に係るクラッチ
断部の処理を説明する図である。
【図１９】本発明に基づく第４実施形態に係るクラッチ
断部の処理を説明する図である。
【図２０】本発明に基づく第５実施形態に係る初期値設
定部の処理を説明する図である。
【図２１】本発明に基づく第５実施形態に係る基準車速
値演算部の処理を説明する図である。
【図２２】本発明に基づく第５実施形態に係るタイムチ
ャート例を示す図である。
【符号の説明】
１Ｌ、１Ｒ 前輪 ２ エンジン ３Ｌ、３Ｒ 後輪 ４ モータ ６ ベルト ７ 発電機 ８ ４ＷＤコントローラ ８Ａ 発電機制御部 ８Ｂ リレー制御部 ８Ｃ モータ制御部 ８Ｄ クラッチ制御部 ８Ｅ 余剰トルク演算部 ８Ｆ 目標トルク制限部 ８Ｇ クラッチ断部 ８Ｈ 基準速度演算部 ８Ｈａ 初期値設定部 ８Ｈｂ 基準車速値演算部 ８Ｊ 余剰トルク変換部 ９ 電線 １０ ジャンクションボックス １１ 減速機 １２ クラッチ １４ 吸気管路 １５ メインスロットルバルブ １６ サブスロットルバルブ １８ エンジンコントローラ １９ ステップモータ ２０ モータコントローラ ２１ エンジン回転数センサ ２２ 電圧調整器 ２３ 電流センサ ２６ モータ用回転数センサ ２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲ 車輪速センサ ３０ バッテリ ３１ 分配器 ４９ バッテリ ５０ インバータ Ｉｆｈ 発電機の界磁電流 Ｖ 発電機の電圧 Ｎｈ 発電機の回転数 Ｉａ 電機子電流 Ｉｆｍ モータの界磁電流 Ｅ モータの誘起電圧 Ｎｍ モータの回転数 ＴＧ 発電機負荷トルク Ｔｈ 目標発電機負荷トルク Ｔｍ モータのトルク ＴＭ モータの目標トルク Ｔｅ エンジンの出力トルク Ｖｖ 車速 Ｌ 距離 Ｖｏｆｆ 基準車速値 Ｔｃ１ 接続部近傍温度（クラッチ温度） Ｔｃ２ クラッチ全体温度（クラッチ温度） Ｔｃ 推定温度 ＫＴ１、ＫＴ２ 上昇用のゲイン ＫＬ１、ＫＬ２ 降下用のゲイン ΔＴ サンプリング時間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｌ 15/20 Ｂ６０Ｋ 9/00 ＺＨＶＥ Ｆターム(参考） 3D035 AA06 3D043 AB17 EA02 EA05 EA16 EE05 FA09 FA14 3J057 AA04 BB03 GA12 GA64 GB02 GB04 GB13 GB23 GB36 GC09 GE07 HH01 JJ01 5H115 PA01 PA08 PC06 PG04 PI16 PU25 PV09 QE08 QE17 QN11 RB08 RB27 SE03 SE05 SE08 SE09 TO05 TU12

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 前後輪の一方の車輪を駆動するモータ
    と、モータから上記車輪へのトルク伝達経路に介装され
    てモータと車輪との間のトルク伝達を断続可能な湿式ク
    ラッチと、車速を検出する車速検出手段と、その車速検
    出手段による車速が所定の基準車速値以上であると判定
    すると上記クラッチを断状態にするクラッチ断手段とを
    備えた車両のクラッチ制御装置であって、 上記クラッチでの連れ回り状況を推定する連れ回り状況
    推定手段と、上記連れ回り状況推定手段の推定した連れ
    回り状況に応じて上記基準車速値を変更する基準車速値
    変更手段とを備えることを特徴とする車両のクラッチ制
    御装置。
  2. 【請求項２】 上記基準車速値変更手段は、連れ回りが
    大きいと判定するほど上記基準車速値を小さくすること
    を特徴とする請求項１に記載した車両のクラッチ制御装
    置。
  3. 【請求項３】 上記連れ回り状況推定手段は、クラッチ
    内の温度を測定するクラッチ温度測定手段を備え、該ク
    ラッチ内の温度に基づき連れ回りの大きさを推定するこ
    とを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した車両の
    クラッチ制御装置。
  4. 【請求項４】 上記連れ回り状況推定手段は、モータの
    回転数を検出する回転数検出手段を備えて、モータが非
    駆動状態のときに作動しクラッチを断としたときのモー
    タの回転数に基づき連れ回りの大きさを推定することを
    特徴とする請求項１又は請求項２に記載した車両のクラ
    ッチ制御装置。
  5. 【請求項５】 上記連れ回り状況推定手段は、モータの
    端子電圧を検出する端子電圧検出手段を備えて、モータ
    が非駆動状態のときに作動しクラッチを断としたときの
    上記端子電圧の変化量に基づき連れ回りの大きさを推定
    することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した
    車両のクラッチ制御装置。
  6. 【請求項６】 前後輪の一方の車輪を駆動するモータ
    と、モータから上記車輪へのトルク伝達経路に介装され
    てモータと車輪との間のトルク伝達を断続可能な湿式ク
    ラッチと、車速を検出する車速検出手段と、その車速検
    出手段による車速が基準車速値以上であると判定すると
    上記クラッチを断状態にするクラッチ断手段とを備えた
    車両のクラッチ制御装置であって、 車両の走行距離及び走行時間の少なくとも一方を検出す
    る推移量検出手段と、上記推移量検出手段の検出値に応
    じて上記基準車速値を増加する第２基準車速値変更手段
    とを備えることを特徴とする車両のクラッチ制御装置。
  7. 【請求項７】 前後輪の他方の車輪を駆動する駆動装置
    が始動したときの上記モータの初期温度を測定する初期
    温度検出手段と、上記初期温度に基づき上記基準車速値
    の初期値を設定する初期値設定手段とを備えることを特
    徴とする請求項６に記載した車両のクラッチ制御装置。
  8. 【請求項８】 上記推移量検出手段は、推移量として、
    所定走行速度以上での走行距離を検出することを特徴と
    する請求項６又は請求項７に記載した車両のクラッチ制
    御装置。
  9. 【請求項９】 車両が所定走行速度未満状態となってい
    る時間に応じて上記基準車速値を減少する第３基準速度
    変更手段を備えることを特徴とする請求項８に記載した
    車両のクラッチ制御装置。
  10. 【請求項１０】 前後輪の一方の車輪を駆動するモータ
    と、モータから上記車輪へのトルク伝達経路に介装され
    てモータと車輪との間のトルク伝達を断続可能な湿式ク
    ラッチと、車速を検出する車速検出手段と、その車速検
    出手段による車速が基準車速値以上であると判定すると
    上記クラッチを断状態にするクラッチ断手段とを備えた
    車両のクラッチ制御装置であって、 所定走行速度以上での走行距離を検出する第１推移量検
    出手段と、所定走行速度未満の車両状態の時間を検出す
    る第２推移量検出手段と、 上記第１推移量検出手段の検出値及び第２推移量検出手
    段の検出値に基づきクラッチ接続部近傍の温度を推定す
    る第１温度推定手段と、 上記第１推移量検出手段の検出値及び第２推移量検出手
    段の検出値に基づきクラッチ内の平均油温を推定する第
    ２温度推定手段と、 上記第１温度推定手段の推定温度と第２温度推定手段の
    推定温度のうちの高温側の推定温度に応じて上記基準車
    速値を変更する第４基準速度変更手段とを備えることを
    特徴とする車両のクラッチ制御装置。
  11. 【請求項１１】 上記車速検出手段は、モータの回転数
    に基づき上記車速を推定することを特徴とする請求項１
    〜請求項１０のいずれかに記載した車両のクラッチ制御
    装置。
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