JP2005176419A - 車両の駆動力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータ界磁用の電源を大型化することなく、エネルギー効率の向上ができる車両の駆動力制御装置を提供する。
【解決手段】発電機７に発電した電力をモータに供給すると共に、車両電源４２からモータ界磁コイル４ａに電力が供給される。その車両電源４２は昇圧回路４３によって昇圧可能となっている。その昇圧回路４３は、所定車速以下でのみ作動してモータ界磁電流を大きくする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車輪を駆動するモータのトルクをモータ界磁電流と電機子電流の両方で制御する車両の駆動力制御装置に関する。

例えば、特許文献１に記載の装置は、前輪をエンジンで駆動し、後輪をモータで駆動可能とすると共に、上記エンジンで駆動される発電機に備える構成である。そして、その発電機が発電した電力を上記モータの電機子に供給することで、搭載されるバッテリの占有率を出来るだけ小さく且つ車両重量の増大を抑えている。なお、車両電源である小型バッテリ（第２電源）が搭載されて、当該小型バッテリから上記モータの界磁コイルに電力が供給される。
特開２０００−３１８４７３公報

例えば目標モータトルクにモータを制御する方法としては、例えば、モータ界磁電流を上記小型バッテリの電圧から定まる値に設定し、そのモータ界磁電流値とモータ回転数とからモータ誘起電圧を求め、その誘起電圧を考慮して目標モータトルクを得るのに必要な電機子電流を求め、その電機子電流となるように発電機の出力を制御している。このとき、発電機からモータ間のハーネス抵抗による電圧降下分を誘起電圧に上乗せした電圧を発電機に発生させるように制御される。

ここで、モータトルクは、電機子電流及びモータ界磁電流の両方が大きいほど、大きなトルクを発生できるが、上記車載の小型バッテリは通常１２Ｖ程度であるためモータ界磁電流はさほど大きくできない。したがって、従来にあっては、大きなモータトルクが要求されるときには電機子電流を大きくして対応している。
しかしながら、それでは、発電機とモータ間のハーネスの電圧降下が大きく、しかも電気の損失でみるとＩ×Ｉ×Ｒと電流の二乗に比例して大きくなることから、発電機とモータ間のハーネスに大きな電流を流すほどエネルギー効率が悪くなる。また、ハーネスでの損失分だけ発電機の電圧を高めると、エンジンに対する発電機の負荷が増大することで車両の燃費悪化を招く。

一方、モータ界磁電流を大きくすることで、大きなモータトルクを発生させるようなことも考えられるが、その分だけ大きなバッテリを搭載する必要がある。しかしながら、大きなモータトルクが要求される走行場面は、発進時や低速走行時に限られるため、そのようなことの為だけに、大きなバッテリを搭載することは不経済であり、車両重量の増大に繋がる。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、モータ界磁用の電源を大型化することなく、エネルギー効率の向上を図ることができる車両の駆動力制御装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、車輪を駆動するモータと、上記モータの電機子に電力を供給する第１電源と、上記モータの界磁コイルに電力を供給する第２電源とを備え、そのモータのトルクをモータ界磁電流と電機子電流により制御する車両の駆動力制御装置において、
上記モータ界磁コイルへ供給される電圧を第２電源よりも大きな値に昇圧させることでモータ界磁電流を大きくする昇圧手段を備えることを特徴とするものである。

本発明によれば、モータ界磁コイルに電力を供給する第２電源を大型化することなく必要なときにモータ界磁電流を大きく設定可能となるから、所定のモータトルクを得る際に電機子電流を抑えてハーネス電圧降下を低減させることが可能になる。

次に、本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態に係る車両のシステム構成を説明する図である。
この図１に示すように、本実施形態の車両は、左右前輪１Ｌ、１Ｒが、内燃機関であるエンジン２（主駆動源）によって駆動される主駆動輪であり、左右後輪３Ｌ、３Ｒが、モータ４によって駆動可能な従駆動輪である。
すなわち、エンジン２の出力トルクＴｅが、トランスミッション３０及びディファレンスギア３１を通じて左右前輪１Ｌ、１Ｒに伝達されるようになっている。
上記トランスミッション３０には、現在の変速のレンジを検出するシフト位置検出手段３２が設けられ、該シフト位置検出手段３２は、検出したシフト位置信号を４ＷＤコントローラ８に出力する。

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（加速指示操作部）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（アクセル開度）を検出するアクセルセンサ４０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４０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。

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の出力トルクを制御することができる。

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、検出した信号をエンジンコントローラ１８及び４ＷＤコントローラ８に出力する。
また、符号３４は制動指示操作部を構成するブレーキペダルであって、そのブレーキペダル３４のストローク量がブレーキストロークセンサ３５によって検出される。該ブレーキストロークセンサ３５は、検出したブレーキストローク量を制動コントローラ３６及び４ＷＤコントローラ８に出力する。

制動コントローラ３６は、入力したブレーキストローク量に応じて、各車輪１Ｌ、２Ｒ、３Ｌ、３Ｒに装備したディスクブレーキなどの制動装置３７ＦＬ、３７ＦＲ、３７ＲＬ、３７ＲＲを通じて、車両に作用する制動力を制御する。
また、上記エンジン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に伝達されることで、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で回転する。

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によって発電機制御指令値ｃ１（デューティ比）が制御されることで、界磁電流Ｉｆｈを通じて発電する電圧Ｖが制御される。すなわち、電圧調整器２２は、４ＷＤコントローラ８から発電機制御指令ｃ１を入力し、その発電機制御指令ｃ１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を検出しつつ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。

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１１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。
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。

また、モータ４は、４ＷＤコントローラ８からの指令によってモータ界磁電流Ｉｆｍが制御され、そのモータ界磁電流Ｉｆｍ及び電機子電流Ｉａによって駆動トルクが目標モータトルクに調整される。なお、符号２５はモータ４の温度を測定するサーミスタである。さらに、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。

ここで、上記モータ４の界磁コイル４ａには、第２電源である車両電源４２（電圧は、本実施形態では１２ボルト）が接続され、４ＷＤコントロール８を通じて車両電源４２から電力が供給される。その車両電源４２には電圧を昇圧する昇圧回路４３が接続されている。この昇圧回路４３は、４ＷＤコントロールから指令に応じて作動・非作動（オン・オフ）となる。
また、本実施形態のクラッチ１２は、４ＷＤコントローラ８からのクラッチ制御指令に応じて接続状態又は切断状態に制御される。
また、各車輪１Ｌ、１Ｒ、３Ｌ、３Ｒには、車輪速センサ２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲが設けられている。各車輪速センサ２７ＦＬ、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。

また、符号４１は、２輪駆動モードと４輪駆動モードのいずれかを指示する駆動モードスイッチであって、指示された駆動モード情報を４ＷＤコントローラ８に出力する。ここで、この駆動モードスイッチ４１は、運転者が直接指示することで選択される場合に限定されない。他の４輪駆動条件に応じて、２輪駆動モードと４輪駆動モードのいずれかが選択されるようになっていても良い。例えば、前輪１Ｌ、１Ｒに所定以上の加速スリップが生じたり、発進の際の所定時間だけ、自動的に４輪駆動モードとなるように設定されていても良い。

４ＷＤコントローラ８は、図３に示すように、４ＷＤコントローラ本体８Ａ、目標モータトルク算出部８Ｂ、発電機制御部８Ｄ、リレー制御部８Ｅ、モータ制御部８Ｆ、及びクラッチ制御部８Ｇを備える。
上記発電機制御部８Ｄ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の発電機指令値ｃ１を出力して界磁電流Ｉｆｈを調整する。

リレー制御部８Ｅ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。
モータ制御部８Ｆは、４ＷＤコントロール本体８Ａからの指令に応じてモータ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。
クラッチ制御部８Ｇは、上記クラッチ１２の電磁クラッチ部１０６への通電のオン・オフによってクラッチ１２の状態を制御し、４輪駆動状態と判定している間は電磁クラッチ部１０６を通電状態とする。

また、４ＷＤコントローラ本体８Ａは、所定のサンプリング時間毎に、図４に示すような処理を行う。
まず、ステップＳ１０において、駆動モードスイッチ４１に基づき、４輪駆動モード状態か否かを判定し、４輪駆動モードの場合にはステップＳ２０に移行する。一方、２輪駆動モード若しくは２輪駆動モードへの移行の場合にはステップＳ１５０に移行する。
ステップＳ２０では、シフト位置検出信号３１からの信号に基づいて、変速が駆動レンジ（Ｄ・Ｒ・１・２）つまり、パーキングやニュートラル以外のレンジか否かを判定し、駆動レンジつまりエンジンから前輪にトルク伝達される状態若しくは次回の発進時に４輪駆動モードで発進すると判定した場合には、ステップＳ３０に移行し、そうでない場合には、２輪駆動に移行すべく、ステップＳ１５０に移行する。

ステップＳ３０では、モータ回転数が仕様的に許容される回転数以内か否かを判定し、許容回転数の範囲で有ればステップＳ４０に移行し、許容限界を越えるおそれがある場合にはステップＳ１５０に移行する。
ステップＳ４０では、駆動フラグＣＬＳＦＬＧに４輪駆動状態を示す「１」を代入し、続けて、ステップＳ５０で、クラッチ制御部８Ｇに対してクラッチ・オン指令を出力してステップＳ６０に移行する
ステップＳ６０では、目標モータトルク算出部８Ｂを起動し、モータ４の目標モータトルクＴｍを求めた後にステップＳ７０に移行する。
ここで、目標モータトルク算出部８Ｂは、車速、アクセル開度、前輪の加速スリップ量などの諸条件に基づき目標モータトルクＴｍを算出する。
ステップＳ７０では、昇圧回路４３をオンにする必要があるか否かを判定し、昇圧要と判定したらステップＳ１００に移行し、昇圧不要と判定したらステップＳ８０に移行する。

本実施形態では、所定モータ回転数以下、つまり通常，車速が低速状態と見なされる所定車速以下の場合には、要求される目標モータトルクが大きくなる可能性があると推定して、昇圧要と判定する。所定車速とは、例えば１０ｋｍ／ｈ程度に設定する。なお、実際の目標モータトルクも加味して判定しても良い。または、車速の代わりに、変速機の変速レンジに基づき例えば１速のときに、昇圧回路を作動させる構成としても良い。

ステップＳ８０では、昇圧回路４３にオフ指令を出力し、続いてステップＳ９０にて、目標モータ界磁電流Ｉｆｍに対し低めの値であるＩｆｍ１を設定し、モータ制御部に出力した後、ステップＳ１２０に移行する。
一方、ステップＳ１００では、昇圧回路４３にオン指令を出力して昇圧状態とし、続いてステップＳ１１０にて、目標モータ界磁電流Ｉｆｍに対し高めの値であるＩｆｍ２を設定し、モータ制御部に出力した後、ステップＳ１２０に移行する。

ここで、Ｉｆｍ２ ＞Ｉｆ１の関係にある。Ｉｆｍ２は、モータ界磁コイル４ａに昇圧された電圧をモータ界磁抵抗値で割った値に設定される。Ｉｆ１は、車両電源４２の電圧をモータ界磁抵抗値で割った値若しくはそれよりも小さな値に設定される。
なお、所定車速を越えた昇圧しない走行状態では、モータ４が所定の回転数以上であるので公知の弱め界磁制御方式を採用してモータ４の界磁電流Ｉｆｍを小さく設定しても良い。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、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を得るようにしても良い。

次に、ステップＳ１２０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、マップなどに基づき、対応する目標電機子電流Ｉａを求め、ステップＳ１３０に移行する。
ステップＳ１３０では、上記目標電機子電流Ｉａに基づき発電機での出力電圧Ｖを求め、ステップＳ１４０で、その出力電圧Ｖに応じた発電機制御指令値であるデューティ比ｃ１を演算し出力した後に、復帰する。
一方、２輪駆動状態、若しくは４輪駆動状態から２輪駆動状態への移行と判定されてステップＳ１５０に移行すると、駆動フラグＣＬＳＦＬＧが「０」か否かを判定し「０」である場合には、すでに２輪駆動状態であるので、そのまま処理を終了する。一方、クラッチ状態フラグＣＬＳＦＬＧが「０」以外の場合にはステップＳ１６０に移行する。ここで、駆動フラグＣＬＳＦＬＧの初期値は「０」に設定されている。

ステップＳ１６０では、駆動フラグＣＬＳＦＬＧを「０」とした後、ステップＳ１７０〜Ｓ２００の処理において、４輪駆動状態から２輪移行状態への移行処理をした後に処理を終了する。
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。
運転者による４輪駆動モードの選択や、予め決められた４輪駆動条件（例えば、発進時や前輪の加速スリップ時など）に合致したと自動判定されると、車速やアクセル開度、前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップ量などに応じたモータトルクでモータ４が駆動される結果、４輪駆動状態となって車両の加速性が向上する。

また、この４輪駆動状態から、駆動モードスイッチ４１が２輪駆動モードに切り替わると、２輪駆動状態への移行処理として、クラッチ１２が切断状態に制御されると共にモータ４を停止する。
ここで、発電機７とモータ４とを接続した場合の電気的な動作特性を、図５に示す。
この図５のように、弱め界磁制御で界磁モータへの供給電圧を小さくした場合には、モータ界磁電流がＩｆ０と小さいのでモータ誘起電圧Ｅ０が小さく、目的とするモータトルクを発生させるのに大きな電機子電流Ｉａ０が必要となり、発電機７とモータ４との間でのハーネス電圧降下はＲ×Ｉａ０（ここで、Ｒはハーネスの抵抗値）と大きくなる。

また、モータ４の界磁は弱めずに車両電源４２の電圧１２Ｖでモータ界磁コイル４ａに通電すると、モータ界磁電流は上記Ｉｆ０よりは大きなＩｆｍとなり、モータ４の誘起電圧はＥ０よりも大きなＥ１となり、目的とするモータトルクを発生させるのに必要な電機子電流が上記Ｉａ０よりも小さなＩａ１となる。この結果、弱め界磁制御に比べてハーネス電圧降下もＲ×Ｉａ１と小さくなる。

さらに、車両電源４２に対し昇圧回路４３を作動させて、モータ界磁電流に印加する電圧を昇圧した場合には、モータ界磁電流が、上記車両電源４２の電圧１２Ｖでのモータ界磁電流Ｉｆ１よりも大きなＩｆ２となり、且つ誘起電圧もＥ２（＞Ｅ１）となり、目的とするモータトルクに対する電機子電流もＩａ２（＜Ｉａ１）小さくなって、ハーネス電圧降下もＲ×Ｉａ２と更に小さくなる。

そして、本実施形態にあっては、大きなモータトルクが要求されると推定される、発進時及び低車速状態、つまり所定車速以下でモータ界磁コイル４ａに通電される電力の電圧を昇圧つまり、モータ界磁電流を大きめに設定することで、同じモータトルクに対する要求される電機子電圧を低減できる。この結果、ハーネス損失が低減される。また、誘起電圧Ｅに上乗せされるハーネス電圧降下が小さいことから発電機７の出力（発電電圧×電機子電流）を小さくできるので、４輪駆動状態とするために発電機７を駆動するエンジンの負荷が低減され車両燃費の向上も図られる。図５に破線で示すものが発電機７の等パワー線である。

一方、所定車速以上の場合には、車速が高くなるほどモータ誘起電圧が大きくなることから、モータ界磁電流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のモータトルクを得る。この場合には、昇圧させる必要がないので、昇圧回路４３を停止しておく。
ここで、所定車速以上で、公知の弱め界磁制御を採用する場合には、モータ界磁コイル４ａに電力を供給する車両電源４２の電圧を１２Ｖよりも小さな電圧の電源として、より車両電源４２の小型化を図っても良い。

以上のように、本実施形態では、モータ界磁コイル４ａに電力を供給する車両電源４２を大型化することなく、モータ界磁電流を大きくできることから、発電機７の負荷が低減されて車両の燃費が向上する。また、昇圧のために昇圧回路４３を設けていても、大きなモータ界磁電流が要求されると推定される発進時及び低速時でのみ当該昇圧回路４３を作動させるので、昇圧回路４３を作動させることによる消費エネルギーを小さく抑えることができる。
さらに、発電機７が高電圧化することが防止できる結果、発電機７−モータ４の電気システムの耐圧が下げられ、コストの低減に繋がる。

図６に昇圧する場合としない場合の例のタイムチャート例を示す。この例では、所定車速以上では弱め界磁制御とした場合に例である。
ここで、上記実施形態では、発電機７の発電した電力でモータ４を駆動して４輪駆動を実施する構成の場合で説明しているが、これに限定されない。モータ４ヘ電力供給する第１電源として別にバッテリを備える駆動システムに採用しても良い。この場合には、バッテリから電力を供給するようにすればよいし、さらにはバッテリからの供給と共に発電機７からの電力供給も併行して行うようにしてもよい。

または、上記実施形態では、主駆動源として内燃機関を例示しているが、主駆動源をモータ等から構成しても良い。また、上記実施形態では、４輪自動車を例に説明しているが、モータを駆動源とする２輪車に適用しても構わない。
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、上記第１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。

本第２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、昇圧手段として、昇圧回路４３を設ける代わりに、電機子４ｂに通電する発電機７（第１電源）からの出力の一部をモータ界磁コイル４ａに供給することで実現したものである。
すなわち、図７及び図８に示すように、発電機７からモータ４に電力を供給する電線９を途中で分岐して、４ＷＤコントローラの切換器４４に接続すると共に、車両電源４２も上記切換器４４に接続する構成とした。

上記切換器４４は、発電機７からの電圧と、車両電源４２の電圧とを比較して大きな方をモータ４の界磁コイル４ａに排他的に供給元を選択するものである。本実施形態では、上記切換器４４の例として、図８に示すように逆流防止付きダイオードを採用して、自動的にセレクトハイが成される構成としている。もちろん、この切換器４４は、ダイオードに代えて、例えば切換リレーで構成しても良い。または、車速に応じて切り換えるようにしても良い。

本実施形態の４ＷＤコントローラ本体は、図９に示すように、第１実施形態と同様（図４参照）であるが、ステップＳ７０〜ステップＳ１１０の代わりに、ステップＳ３００が追加されている。
すなわち、モータ界磁コイル４ａに印加される電圧に比例したモータ界磁電流となり、上述のように第２電源である車両電源４２の電圧の方が高ければ、当該電圧に比例したモータ界磁電流Ｉｆ１（＝車両電源４２の電圧／モータ界磁コイル抵抗）となるが、発電機７の出力電圧の方が高ければ、上記ダイオードによって自動的に当該出力電圧に比例したモータ界磁電流Ｉｆ２に切り換えられる。

本第２実施形態の構成による作用・効果などについて、次に説明する。
電機子電流及びモータ界磁電流が大きいほど、モータ４は大きなトルクを発生できるが、同じトルクを発生する場合、前述のように、モータ界磁電流を極力高め、電機子電流を低めにバランスさせれば、発電機７（第１電源）からモータ４間のハーネスでの損失（Ｉａ×Ｉａ×Ｒ）は電機子電流Ｉａが小さい程低減するので、発電機７の電圧は小さくて済む、つまり発電機７の出力が小さくできてエンジンへの負荷が低減する。

そして、本実施形態では、図１０に示す動作特性のように、発電機７の出力電圧が小さい状態である発進時では、モータ４の回転数が小さいことからモータ誘起電圧が低く、かつ車両電源４２がモータ界磁コイル４ａに印加され、電流Ｉｆｍ１が流れる。この状態では所定のモータトルクを発生させるには、モータ界磁電流が低い分を補うべく、大きな電機子電流Ｉａ１を流す必要があるため、発電機７とモータ４とを接続するハーネスの抵抗によって大きな電圧降下（Ｒ×Ｉａ１）が発生してエネルギーロスが大きい。

しかし、車速が上昇して、モータ回転が高まると、モータ４の誘起電圧Ｅ２が大きくなり発電電圧も高まるので、モータ界磁コイル４ａには、車両電源４２の電圧よりも高い、発電機７からの電圧が印加され、大きなモータ界磁電流Ｉｆ２が流れると共に電機子電流側の電流が低下する。さらに、モータ界磁電流が増加した分、電機子電流をＩａ２に低下させることが可能となることで、ハーネス電圧降下を抑えて、エネルギーロスを低減することができる。

図１１に、モータ界磁コイル４ａへの印加を車両電源４２のみとした場合と、電源の切換を行った場合のタイムチャート例を示す。
また、主駆動輪である前輪の加速スリップ量に応じて発電機７で発電させるように構成した場合には、車両がスタックして前輪が加速スリップして発電量が増大すると、電機子電流の増大と共にモータ界磁電流が自動的に増大する結果、モータ４の駆動トルクが増大してスタックから脱出しやすくなる。上記前輪の加速スリップ量に応じた発電機７での発電は、例えば後輪に対する前輪の回転数差から前輪の加速スリップ量を推定し、その加速スリップ量を抑えるための吸収トルクを求め、その吸収トルク分だけ、エンジンに対する発電機の負荷トルク量を増大することで行う。

その他の構成や作用・効果は、上記第１実施形態と同様である。なお、第１電源として発電機の代わりに車両電源よりも電圧が大きなバッテリを採用した場合には、車速に応じてモータ界磁コイルに印加する電圧を昇圧させても良いし、目標モータトルクが所定以上の場合にだけモータ界磁コイルに印加する電圧を昇圧させても良い。
昇圧の条件は、その車両の制御に応じて適宜設定可能である。

本発明に基づく第１実施形態に係る概略装置構成図である。 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。 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。 本発明に基づく第１実施形態に係る４ＷＤコントローラ本体の処理を示す図である。 本発明に基づく第１実施形態に係る発電機とモータの特性を示す図である。 本発明に基づく第１実施形態に係るタイムチャート例である。 本発明に基づく第２実施形態に係る概略装置構成図である。 本発明に基づく第２実施形態に係るシステム構成図である。 本発明に基づく第２実施形態に係る４ＷＤコントローラ本体の処理を示す図である。 本発明に基づく第２実施形態に係る発電機とモータの特性を示す図である。 本発明に基づく第２実施形態に係るタイムチャート例である。

符号の説明

１Ｌ、１Ｒ 前輪
２ エンジン
３Ｌ、３Ｒ 後輪
４ モータ
４ａ モータ界磁コイル
４ｂ 電機子
６ ベルト
７ 発電機
８ ４ＷＤコントローラ
８Ａ ４ＷＤコントローラ本体
８Ｂ 目標モータトルク算出部
８Ｄ 発電機制御部
８Ｅ リレー制御部
８Ｆ モータ制御部
８Ｇ クラッチ制御部
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 トランスミッション
３１ ディファレンシャル・ギヤ
３２ シフト位置検出手段
３４ ブレーキペダル
３５ ブレーキストロークセンサ
３６ 制動コントローラ
３７ＦＬ、３７ＦＲ、３７ＲＬ、３７ＲＲ
制動装置
４０ アクセルセンサ
４１ 駆動モードスイッチ
４２ 車両電源（第２電源）
４３ 昇圧回路
４４ 切換器
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 目標電機子電流
Ｉｆｍ 目標モータ界磁電流
Ｅ モータの誘起電圧
Ｎｍ モータの回転数（回転速度）
Ｔｈ 目標発電機負荷トルク
Ｔｍ モータの現在の目標トルク

Claims (6)

1. 車輪を駆動するモータと、上記モータの電機子に電力を供給する第１電源と、上記モータの界磁コイルに電力を供給する第２電源とを備え、そのモータのトルクをモータ界磁電流と電機子電流により制御する車両の駆動力制御装置において、
   上記モータ界磁コイルへ供給される電圧を第２電源よりも大きな値に昇圧させることでモータ界磁電流を大きくする昇圧手段を備えることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
2. 上記昇圧手段は、上記第２電源を昇圧する昇圧回路であることを特徴とする請求項１に記載した車両の駆動力制御装置。
3. 上記第１電源の電圧よりも第２電源の電圧の方が小さい構成の車両の駆動力制御装置において、上記昇圧手段は、第１電源の電力をモータ界磁コイルに供給することで昇圧することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した車両の駆動力制御装置。
4. 車速に応じて上記昇圧手段を作動させて、モータ界磁コイルに供給する電圧を第２電源よりも昇圧させることを特徴とする請求項１〜請求項３にいずれか１項に記載した車両の駆動力制御装置。
5. 主駆動輪を駆動する主駆動源を備え、且つ上記モータで駆動される車輪を従駆動輪とすると共に、上記主駆動源で駆動される発電機を上記第１電源とする車両の駆動力制御装置において、
   昇圧手段は、発電機の出力電圧が第２電源の電圧を越えているときに、発電機の電力をモータ界磁コイルに供給することで昇圧することを特徴とする請求項１に記載した車両の駆動力制御装置。
6. 上記発電機は、主駆動輪の加速スリップ量に応じて発電することを特徴とする請求項５に記載した車両の駆動力制御装置。

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