JP2006311643A - 車両用駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動機が惰性回転するときの音を速やかに低減させると共に、電動機の過熱を防止する。
【解決手段】電動モータ３による車輪駆動が停止され且つ電磁クラッチ１１で動力の伝達が遮断された後（ステップＳ１の判定が“Yes”）、電動モータ３が惰性回転するときに（ステップＳ５の判定が“Yes”）、インバータ９による三相短絡によって電動モータ３にモータブレーキをかける（ステップＳ１０）。そして、モータブレーキを開始してからのモータ回転数Ｎｍの減少量ΔＮ（＝Ｎ₀−Ｎｍ）を算出し、この減少量ΔＮが所定値ΔＮ₁以上となるときに（ステップＳ９の判定が“Yes”）、電動モータ３が過熱傾向にあると判断してモータブレーキを中止する（ステップＳ４）。
【選択図】図８

Description

本発明は、電動機によって車輪を駆動可能な車両用駆動制御装置に関するものである。

従来、例えば前輪をエンジンによって駆動すると共に、後輪を電動モータで駆動可能なスタンバイ型の４輪駆動車両において、４輪駆動から２輪駆動に切換える際に、電動モータの駆動トルクを略０にしてから、電動モータと後輪との間のクラッチを遮断することが提案されている（特許文献１参照）。
特開２００４−１４２４７２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された従来例のように、単に電動モータの駆動トルクを０にしてからクラッチを遮断すると、電動モータが惰性回転してしまうので、クラッチを遮断したときのモータ回転数（車速）が高いほど、モータ音が大きくなり、乗員に違和感を与えてしまう。
このため、電動モータに対して電気制動（モータブレーキとも言う）をかけることが考えられるが、この電気制動は電動モータの発熱を招来するので、電気制動をかける時間によっては電動モータが過熱して劣化する可能性がある。
そこで、本発明は上記問題に着目してなされたものであり、電動機が惰性回転するときの音を速やかに低減させると共に、電動機の過熱を防止することのできる車両用駆動制御装置の提供を課題としている。

上記課題を解決するために、本発明に係る車両用駆動制御装置は、車輪を駆動可能な電動機と、電動機と車輪との間で動力の伝達を遮断可能な断続機構と、を備えた車両用駆動制御装置であって、電動機による車輪駆動が停止され且つ断続機構で動力の伝達が遮断された後、電動機が惰性回転するときに、この電動機に電気制動をかけ、電動機の過熱傾向を検知したら電動機への電気制動を制限することを特徴とする。

本発明によれば、電動機による車輪駆動が停止され且つ断続機構で動力の伝達が遮断された後、電動機が惰性回転するときに、この電動機に電気制動をかけることで、電動機が惰性回転するときの音を速やかに低減させることができる。また、電動機の過熱傾向を検知したら電動機への電気制動を制限することで、この電気制動に起因した電動機の過熱傾向を直ちに抑制することができ、過熱による劣化から電動機を保護することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の概略構成図であり、前輪１ＦＬ・１ＦＲをエンジン２で駆動する主駆動輪とし、後輪１ＲＬ・１ＲＲを電動モータ３で駆動可能な補助駆動輪とするスタンバイ型の４輪駆動車両である。
エンジン２の駆動力は、トルクコンバータを有する自動変速機４、及びディファレンシャルギヤ５を順に介して前輪１ＦＬ・１ＦＲに伝達されると共に、Ｖベルト６を介してジェネレータ７に伝達される。このジェネレータ７は、Ｖベルト６を介して伝達された動力によって発電を行い、発電した電力はパワーケーブル８で送電され、パルス幅変調（ＰＷＭ）方式のインバータ９によって直流を交流に変換してから電動モータ３に供給される。電動モータ３の駆動力は、減速機１０、電磁クラッチ１１、及びディファレンシャルギヤ１２を順に介して後輪１ＲＬ・１ＲＲに伝達される。

エンジン２の出力は、エンジンコントローラ２０によって制御される。エンジンコントローラ２０は、アクセルセンサ２１で検出されるアクセル開度Ａｃｃに応じて、スロットルバルブ２２に連結されたスロットルモータ２３の回転角を調整することにより、エンジン２の出力を制御する。
ジェネレータ７の出力電圧は、４ＷＤコントローラ２４によって制御される。４ＷＤコントローラ２４は、ジェネレータ７に内蔵されたＩＣレギュレータを介して界磁電流Ｉｇを調整することにより、ジェネレータ７の出力電圧Ｖｇを制御する。ＩＣレギュレータの回路電源には、車両の１４Ｖバッテリ２５を用い、図２（ａ）に示すように、ジェネレータ７の出力電圧Ｖｇがバッテリ電圧Ｖｂ未満のときにバッテリ電圧Ｖｂを用い、出力電圧Ｖｇがバッテリ電圧Ｖｂ以上のときに出力電圧Ｖｇを用いるようにしてもよいし、図２（ｂ）に示すように、常時、バッテリ電圧Ｖｂを用いるようにしてもよい。なお、図中の７ａが、界磁電流Ｉｇの流れるロータコイルである。

また、パワーケーブル８の途中に設けられたジャンクションボックス２６には、４ＷＤコントローラ２４からのリレー制御指令に応じて電動モータ３に対する電力供給のＯＮ／ＯＦＦを行うメインリレーと、通電電流Ｉａ、ジェネレータ電圧Ｖｇ、及びモータ誘起電圧Ｖｍを４ＷＤコントローラ２４でモニタするための電流センサ及び電圧検出回路と、が内蔵されている。

また、電動モータ３の出力は、４ＷＤコントローラ２４によって制御される。４ＷＤコントローラ２４は、インバータ９に内蔵されたスイッチング素子のデューティ比を調整すると共に、電動モータ３の界磁電流Ｉｍを調整することにより、電動モータ３の出力を制御する。また、インバータ９は、４ＷＤコントローラ２４からのブレーキ制御指令に応じて三相短絡されることにより、電動モータ３に電気制動（以下、モータブレーキと称す）をかける。さらに、インバータ９には、インバータ温度を４ＷＤコントローラ２４でモニタするためのサーミスタが取り付けられ、電動モータ３には、モータ回転数Ｎｍとモータ温度を４ＷＤコントローラ２４でモニタするためのモータ回転センサ及びサーミスタが取り付けられている。

また、電磁クラッチ１１は、４ＷＤコントローラ２４からのクラッチ制御指令に応じて励磁電流の通電が制御されることにより、電動モータ３から後輪１ＲＬ・１ＲＲへの動力伝達が制御される。
また、４ＷＤコントローラ２４には、エンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転センサ、アクセル開度Ａｃｃを検出するアクセルセンサ、及び各車輪速Ｖｗ_FL〜Ｖｗ_RRを検出する車輪速センサ２７ＦＬ〜２７ＲＲの各検出信号も入力される。

図３は、４ＷＤコントローラ２４で実行する演算処理のブロック図であり、目標モータトルク演算部２４Ａと、モータ必要電力演算部２４Ｂと、発電制御部２４Ｃと、モータ制御部２４Ｄと、クラッチ制御部２４Ｅと、モータブレーキ制御部２４Ｆと、を備えている。なお、メインリレーの制御については、その詳細説明を省略するが、４ＷＤコントローラ２４は、電動モータ３を駆動制御する際、メインリレーへのリレー制御指令を出力して電動モータ３への電力供給をＯＮ状態に制御しているものとする。

先ず、目標モータトルク演算部２４Ａで実行する演算処理を、図４のブロック図に従って説明する。
スリップ速度算出部３０では、前輪１ＦＬ・１ＦＲのスリップ速度ΔＶ_Fを算出する。このスリップ速度ΔＶ_Fは、例えば下記（１）式に示すように、前輪１ＦＬ・１ＦＲの平均車輪速から、後輪１ＲＬ・１ＲＲの平均車輪速を減じて算出する。
ΔＶ_F＝（Ｖｗ_FL＋Ｖｗ_FR）／２−（Ｖｗ_RL＋Ｖｗ_RR）／２ ………（１）

第１モータトルク算出部３１では、図中の制御マップを参照し、スリップ速度ΔＶ_Fに応じて第１モータトルクＴｍ１を算出する。ここで、制御マップは、横軸をスリップ速度ΔＶ_F、縦軸を第１モータトルクＴｍ１とし、スリップ速度ΔＶ_Fが増加すると、これに応じて第１モータトルクＴｍ１が増加するように設定されている。
一方、車速算出部３２では、車輪速Ｖｗ_FL〜Ｖｗ_RRのセレクトローした値と車両の総駆動力Ｆとに応じて車速Ｖを算出する。ここで、総駆動力Ｆは、トルクコンバータ滑り比から推定される前輪駆動力と、目標モータトルクＴｍ^*から推定される後輪駆動力との和によって求められる。

第２モータトルク算出部３３では、図中の制御マップを参照し、車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃとに応じて第２モータトルクＴｍ２を算出する。ここで、制御マップは、横軸をアクセル開度Ａｃｃとし、縦軸を第２モータトルクＴｍ２とし、アクセル開度Ａｃｃが増加すると、これに応じて第２モータトルクＴｍ２が増加すると共に、車速Ｖが高いほど第２モータトルクＴｍ２が小さくなるように設定されている。

そして、目標モータトルク算出部３４では、第１モータトルクＴｍ１と第２モータトルクＴｍ２とのセレクトハイした値を、後輪速Ｖｗ_RL・Ｖｗ_RR、及び車速Ｖに基づいて、後輪１ＲＬ・１ＲＲの加速スリップを抑制する値まで制限し（公知のトラクションコントロール）、最終的な目標モータトルクＴｍ^*を算出する。
次に、図３のモータ必要電力演算部２４Ｂでは、電動モータ３に必要とされるモータ必要電力Ｐｍ^*を、下記（２）式に示すように、目標モータトルクＴｍ^*とモータ回転数Ｎｍとに応じて算出する。
Ｐｍ^*＝Ｔｍ^*×Ｎｍ ………（２）

次に、図３の発電制御部２４Ｃで実行する演算処理を、図５のブロック図に従って説明する。
目標電力算出部４０では、ジェネレータ７が出力すべき目標電力Ｐｇ^*を、下記（３）式に示すように、モータ必要電力Ｐｍ^*とモータ効率ηｍとに応じて算出する。
Ｐｇ^*＝Ｐｍ^*／ηｍ ………（３）
制限値算出部４１では、出力電力に対する制限値ＰＬ１及びＰＬ２を算出する。
ここで、制限値ＰＬ１は、Ｖベルト６のベルトスリップを抑制可能な上限値であり、下記（４）式に示すように、Ｖベルト６が伝達可能なトルク上限値ＴＬ、ジェネレータ回転数Ｎｇ、ジェネレータ効率ηｇに応じて算出する。
ＰＬ１＝ＴＬ×Ｎｇ×ηｇ ………（４）

また、制限値ＰＬ２は、エンジン２の過負荷に起因したエンストや運転性劣化を抑制可能な上限値であり、エンジン回転数Ｎｅに応じて算出してもよいし、所定値としてもよい。
最終目標電力算出部４２では、目標電力Ｐｇ^*と制限値ＰＬ１及びＰＬ２とのセレクトローした値を最終的な目標電力Ｐｇ^*として算出する。

制御処理部４３では、ジェネレータ７で目標電力Ｐｇ^*が出力されるように、ジェネレータ７の界磁電流Ｉｇを制御する。具体的には、図６に示すように、目標電力Ｐｇ^*と実際の出力電力Ｐｇとが一致するように、フィードバック制御によって界磁電流Ｉｇを制御する。
すなわち、出力電力算出部４３ａで、ジェネレータ電圧Ｖｇと通電電流Ｉａとの乗算によって実際の出力電力Ｐｇ（＝Ｖｇ×Ｉａ）を算出する。

そして、目標界磁電流算出部４３ｂで、実際の出力電力Ｐｇと目標電力Ｐｇ^*との偏差ΔＰｇが０となるような目標界磁電流Ｉｇ^*を算出する。
そして、界磁電流制御部４４ｃで、実際の界磁電流Ｉｇと目標界磁電流Ｉｇ^*との偏差ΔＩｇが０となるように、ロータコイル７ａに流れる界磁電流Ｉｇを、ＩＣレギュレータを介して制御する。なお、実際の界磁電流Ｉｇは電流センサによって検出する。

次に、図３のモータ制御部２４Ｄでは、例えば図７に示すように、目標モータトルクＴｍ^*とモータ回転数Ｎｍとに応じて公知のベクトル制御を行い、目標モータトルクＴｍ^*が出力されるように、インバータ９に内蔵されたスイッチング素子のデューティ比、及び電動モータ３の界磁電流Ｉｍを調整する。
次に、図３のクラッチ制御部２４Ｅでは、目標モータトルクＴｍ^*が０のときには、電磁クラッチ１１を非締結状態に制御することにより、電動モータ３から後輪１ＲＬ・１ＲＲへの動力の伝達を遮断し、目標モータトルクＴｍ^*が０より大きくなるときには、電磁クラッチ１１を締結状態に制御することにより、電動モータ３から後輪１ＲＬ・１ＲＲへの動力の伝達を行う。

次に、図３のモータブレーキ制御部２４Ｆで実行する第１実施形態の演算処理を、図８のフローチャートに従って説明する。
ステップＳ１では、電磁クラッチ１１が非締結状態（ＯＦＦ）にあり、電動モータ３から後輪１ＲＬ・１ＲＲへの動力の伝達が遮断されているか否かを判定する。ここで、電磁クラッチ１１が非締結状態（ＯＦＦ）にあるときには、電動モータ３が惰性回転している可能性があると判断して後述するステップＳ５に移行する。一方、電磁クラッチ１１が締結状態（ＯＮ）にあるときには、電動モータ３による車輪駆動が実行されていると判断してステップＳ２に移行する。

ステップＳ２では、制御フラグＦを“０”にリセットする。
続くステップＳ３では、後述するステップＳ８でセットされるモータ回転数Ｎｍの初期値Ｎ₀をリセットする。
続くステップＳ４では、インバータ９に対するブレーキ制御指令を出力停止し、電動モータ３に対するモータブレーキを非作動状態（ＯＦＦ）に制御してから、所定のメインプログラムに復帰する。

一方、前記ステップＳ１から移行するステップＳ５では、モータ回転数Ｎｍが所定値Ｎｍ１（例えば車速１０ｋｍ／ｈに相当する値）以上であるか否かを判定する。この判定結果がＮｍ＜Ｎｍ１であるときには、電動モータ３は惰性回転していない、又は惰性回転していてもそのモータ音が乗員に違和感を与えるほど大きくはないと判断して前記ステップＳ２に移行する。一方、判定結果がＮｍ≧Ｎｍ１であるときには、電動モータ３が惰性回転しており、そのモータ音が乗員に違和感を与える可能性があると判断してステップＳ６に移行する。

ステップＳ６では、制御フラグＦが“０”にリセットされているか否かを判定する。この判定結果がＦ＝０であるときには、電動モータ３の惰性回転を検知した直後であると判断してステップＳ７に移行する。
ステップＳ７では、制御フラグＦを“１”にセットする。
続くステップＳ８では、この時点のモータ回転数Ｎｍを初期値Ｎ₀として設定してからステップＳ９に移行する。

一方、上記ステップＳ６の判定結果がＦ＝１であるときには、初期値Ｎ₀を設定済みであると判断してそのままステップＳ９に移行する。
ステップＳ９では、モータ回転数Ｎｍの初期値Ｎ₀からの減少量ΔＮ（＝Ｎ₀−Ｎｍ）が所定値ΔＮ₁（例えば３０００ｒｐｍ）以上であるか否かを判定する。この判定結果がΔＮ＜ΔＮ₁であるときには、インバータ９や電動モータ３は過熱傾向にはないと判断してステップＳ１０に移行する。
ステップＳ１０では、インバータ９に対するブレーキ制御指令を出力し、電動モータ３に対するモータブレーキを作動状態（ＯＮ）に制御してから、所定のメインプログラムに復帰する。

一方、上記ステップＳ９の判定結果がΔＮ≧ΔＮ₁であるときには、インバータ９や電動モータ３がモータブレーキによって過熱傾向にあると判断して前記ステップＳ４に移行する。
以上より、インバータ９及び電動モータ３が「電動機」に対応し、電磁クラッチ１１が「断続機構」に対応している。また、ステップＳ１、Ｓ５、Ｓ１０の処理が「電気制動手段」に対応し、ステップＳ２、Ｓ３、Ｓ６〜Ｓ９の処理が「過熱傾向検知手段」に対応し、ステップＳ９、Ｓ４の処理が「制限手段」に対応する。

次に、上記第１実施形態の動作や作用効果について説明する。
今、アクセルペダルが大きく踏込まれたり、或いは降雨路、雪路、凍結路のように路面の摩擦係数が低かったりして、エンジン２によって駆動される前輪１ＦＬ・１ＦＲが加速スリップしたとする。
このとき、前輪スリップ速度ΔＶ_Fの増加やアクセル開度Ａｃｃの増加に伴って目標モータトルクＴｍ^*が算出され、これに応じてジェネレータ７の発電が開始されると共に、電動モータ３の力行が開始される。こうして、加速スリップで損失する回転エネルギーを電気エネルギーに変換することで、エンジン２の出力が抑制されることになり、前輪１ＦＬ・１ＦＲの加速スリップを抑制することができる。

また、ジェネレータ７で発電された電力を電動モータ３に供給し、この電動モータ３によって後輪１ＲＬ・１ＲＲを駆動する、つまり４輪駆動状態にすることにより、エネルギー効率を向上させるだけでなく、スムーズで安定した発進性能および走行性能を発揮することができる。
また、電動モータ３に必要とされる必要電力Ｐｍ^*を算出し、この必要電力Ｐｍ^*からジェネレータ７が出力すべき目標電力Ｐｇ^*を算出し、この目標電力Ｐｇ^*が実際の出力電力Ｐｇと一致するようにジェネレータ７の界磁電流Ｉｇを制御するので、ジェネレータ７は電動モータ３に必要とされる必要電力Ｐｍ^*を正確に供給することができ、目標モータトルクＴｍ^*を正確に出力することができる。

また、ジェネレータ７の界磁電流Ｉｇを電流センサで検出し、この実際の界磁電流Ｉｇが目標界磁電流Ｉｇ^*に追従するようにフィードバック制御するので、出力電力Ｐｇを確実に目標電力Ｐｇ^*に追従させることができる。
この状態から、前輪１ＦＬ・１ＦＲの加速スリップが抑制される、又は車速Ｖが所定値（例えば６０ｋｍ／ｈ）を超え、目標モータトルクＴｍ^*が略０になるときに、電磁クラッチ１１が遮断されて４輪駆動から２輪駆動に移行する。

このとき、図９に示すように、電動モータ３が惰性回転するので、電磁クラッチ１１を遮断したときのモータ回転数Ｎｍ（車速）が高いほど、モータ音が大きくなり、乗員に違和感を与えてしまう。
そこで、図１０に示すように、電動モータ３による車輪駆動が停止され且つ電磁クラッチ１１で動力の伝達が遮断された後（ステップＳ１の判定が“Yes”）、電動モータ３が惰性回転するときに（ステップＳ５の判定が“Yes”）、インバータ９による三相短絡によって電動モータ３にモータブレーキをかける（ステップＳ１０）。これにより、電動モータ３が惰性回転するときのモータ音を速やかに低減させ、乗員に与える違和感を解消することができる。

但し、モータブレーキは、インバータ９や電動モータ３の発熱を招来してしまうので、モータブレーキを作動させる時間によってはインバータ９や電動モータ３が過熱して劣化する可能性がある。
モータブレーキに起因したインバータ９や電動モータ３の過熱傾向は、どれだけモータ回転数Ｎｍを低下させたかに相関がある。

そこで、本発明における第１実施形態では、モータブレーキを開始してからのモータ回転数Ｎｍの減少量ΔＮ（＝Ｎ₀−Ｎｍ）を算出し、この減少量ΔＮが所定値ΔＮ₁以上となるときに（ステップＳ９の判定が“Yes”）、インバータ９や電動モータ３が過熱傾向にあると判断してモータブレーキを中止する（ステップＳ４）。これにより、モータブレーキに起因したインバータ９や電動モータ３の過熱傾向を直ちに抑制することができ、インバータ９や電動モータ３を過熱による劣化から保護することができる。

また、上記の第１実施形態では、図１１に示すように、電磁クラッチ１１を遮断した直後のモータ回転数Ｎｍが所定値Ｎｍ１未満である場合、又は図１２に示すように、モータブレーキによってモータ回転数Ｎｍが所定値Ｎｍ１未満まで減少した場合には（ステップＳ５の判定が“No”）、モータ音が乗員に違和感を与えるほど大きくはないと判断してモータブレーキを中止する（ステップＳ４）。

これにより、不必要にモータブレーキを作動させることがなく、インバータ９や電動モータ３の発熱を最小限に抑制できるので、インバータ９や電動モータ３を発熱による劣化から保護することができる。特に、車両の発進性能を高めることを目的とし、前輪の加速スリップの有無に関わらず、低速域で必ず４輪駆動で走行するようなシステムでは、４輪駆動から２輪駆動への切換えが頻繁に行われるため、上記の効果が際立つ。

また、モータブレーキを開始してからのモータ回転数Ｎｍの減少量ΔＮが所定値ΔＮ₁以上となるときに、インバータ９や電動モータ３が過熱傾向にあると検知しているので、このインバータ９や電動モータ３の過熱傾向を容易に且つ確実に検知することができる。
なお、上記の第１実施形態では、ステップＳ５の処理で、モータ回転数Ｎｍに応じてモータブレーキを作動させるか否かを判断しているが、これに限定されるものではなく、車速Ｖに応じて判断したり、車速Ｖ及びモータ回転数Ｎｍの双方に応じて判断したりしてもよい。

また、上記の第１実施形態では、ステップＳ２の処理で制御フラグをＦ＝０にした後にステップＳ３の処理でＮ₀をリセットしているが、これに限定されるものではなく、制御フラグをＦ＝０にした後、タイマを作動させて所定時間が経過した後にＮ₀をリセットするようにしてもよい。このようにすると、前回の処理でモータブレーキをかけた後、充分な時間が経過せず再びモータブレーキをかけたときでも、モータの過熱を防止することができる。

また、上記の第１実施形態では、インバータ９による三相短絡によってモータブレーキを作動させているが、これに限定されるものではなく、短絡用のリレー回路を別途設けてもよい。
また、上記の第１実施形態では、インバータ９による三相短絡によってモータブレーキを作動させているが、これに限定されるものではなく、電動モータ３の惰性回転と逆方向のブレーキトルクを発生させることにより、電動モータ３に電気制動をかけるようにしてもよい。

また、上記の第１実施形態では、前輪スリップ速度ΔＶ_Fに応じて第１モータトルクＴｍ１を算出しているが、これに限定されるものではない。要は、前輪１ＦＬ・１ＦＲのスリップ傾向に応じて第１モータトルクＴｍ１を算出すればよいので、例えば前輪１ＦＬ・１ＦＲの車輪加速度やスリップ率に応じて第１モータトルクＴｍ１を算出してもよい。
また、上記の第１実施形態では、前輪１ＦＬ・１ＦＲをエンジン２で駆動する主駆動輪とし、後輪１ＲＬ・１ＲＲを電動モータ３で駆動可能な補助駆動輪としているが、これに限定されるものではなく、後輪１ＲＬ・１ＲＲを主駆動輪とし、前輪１ＦＬ・１ＦＲを補助駆動輪としてもよい。

また、上記の第１実施形態では、１台の電動モータ３で後輪１ＲＬ・１ＲＲを駆動する１モータ方式のパワートレイン（動力伝達システム）を採用しているが、これに限定されるものではない。例えば、２台の電動モータで夫々の車輪を駆動する２モータ方式や、モータそのものを駆動輪とするホイールインモータ方式を採用してもよい。
また、上記の第１実施形態では、前輪がエンジン駆動で、後輪がモータ駆動となるハイブリッド方式を採用しているが、これに限定されるものではない。その他にも、シリーズハイブリッド方式、パラレルハイブリッド方式、シリーズ・パラレルハイブリッド（スピリットハイブリッド）方式を採用してもよい。更には、内燃機関を搭載しない純電気自動車（ＥＶ）に本発明を適用してもよい。
また、上記の第１実施形態では、交流モータを使用しているが、直流モータを使用してもよい。
さらに、上記の第１実施形態では、本発明を４輪車両に適用しているが、２輪車両や３輪車両、或いは５輪以上の車両に適用してもよい。

次に、本発明の第２実施形態を図１３に基づいて説明する。
この第２実施形態では、モータブレーキを開始してから所定時間が経過したときに、インバータ９や電動モータ３が過熱傾向にあると判断し、モータブレーキを制限するものである。
そこで、図３のモータブレーキ制御処理部２４Ｆで実行される第２実施形態の演算処理を、図１３に示すように、図８の前記ステップＳ２、Ｓ３の処理を、新たなステップＳ２０に変更すると共に、前記ステップＳ６〜Ｓ９の処理を、新たなステップＳ２１、Ｓ２２に変更したことを除いては、前述した第１実施形態と同様の処理を実行するので、対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。

ステップＳ２０では、下記ステップＳ２１で設定されるカウント値Ｃをリセットしてから前記ステップＳ４に移行する。
ステップＳ２１では、下記（５）式に示すように、１サンプリング前のカウント値Ｃ_(n-1)に１だけインクリメントする。なお、初期設定ではカウント値Ｃは“０”にリセットされている。
Ｃ＝Ｃ_(n-1)＋１ ………（５）

続くステップＳ２２では、モータブレーキを開始してから所定時間（例えば３.０秒）が経過したか否か、つまりカウント値Ｃが所定値Ｃ１（演算周期が１０msecの場合、Ｃ１＝３００）以上であるか否かを判定する。この判定結果がＣ＜Ｃ１であるときには、インバータ９や電動モータ３は過熱傾向にはないと判断して前記ステップＳ１０に移行する。一方、判定結果がＣ≧Ｃ１であるときには、インバータ９や電動モータ３がモータブレーキによって過熱傾向にあると判断して前記ステップＳ４に移行する。
ここで、ステップＳ２０〜Ｓ２２の処理が「過熱傾向検知手段」に対応している。

モータブレーキに起因したインバータ９や電動モータ３の過熱傾向は、モータブレーキをどれだけ長く作動させたかに相関がある。
そこで、この第２実施形態では、モータブレーキを開始してから所定時間が経過したときに（ステップＳ２２の判定が“Yes”）、インバータ９や電動モータ３が過熱傾向にあると判断してモータブレーキを中止する（ステップＳ４）。これにより、モータブレーキに起因したインバータ９や電動モータ３の過熱傾向を直ちに抑制することができ、インバータ９や電動モータ３を過熱による劣化から保護することができる。

また、モータブレーキを開始してから所定時間が経過したときに、インバータ９や電動モータ３が過熱傾向にあると検知しているので、このインバータ９や電動モータ３の過熱傾向を容易に且つ確実に検知することができる。
なお、ステップＳ２０のＣリセットの前に、カウンタをインクリメントするステップを設けてもよい。このようにすると、前回のモータブレーキで充分な時間が経過せずに、モータブレーキが再作動された場合でも、前回のカウンタが保持されるため、モータの過熱を防止することができる。
その他の作用効果については前述した第１実施形態と同様である。

次に、本発明の第３実施形態を図１４に基づいて説明する。
この第３実施形態では、サーミスタで検出したインバータ温度やモータ温度が所定値以上となるときに、インバータ９や電動モータ３が過熱傾向にあると判断し、モータブレーキを制限するものである。
そこで、図３のモータブレーキ制御処理部２４Ｆで実行される第３実施形態の演算処理を、図１４に示すように、図８の前記ステップＳ２、Ｓ３、Ｓ６〜Ｓ８の処理を削除すると共に、前記ステップＳ９の処理を、新たなステップＳ３０に変更したことを除いては、前述した第１実施形態と同様の処理を実行するので、対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。

ステップＳ３０では、インバータ温度とモータ温度が所定値（例えば、耐熱許容温度となる１００℃）以上であるか否かを判定する。ここで、インバータ温度とモータ温度が所定値未満であるときには、インバータ９や電動モータ３は過熱傾向にはないと判断して前記ステップＳ１０に移行する。一方、インバータ温度とモータ温度が所定値以上であるときには、インバータ９や電動モータ３がモータブレーキによって過熱傾向にあると判断して前記ステップＳ４に移行する。
ここで、ステップＳ３０の処理が「過熱傾向検知手段」に対応している。

この第３実施形態では、インバータ温度とモータ温度が所定値以上となるときに（ステップＳ３０の判定が“Yes”）、インバータ９や電動モータ３が過熱傾向にあると判断してモータブレーキを中断する（ステップＳ４）。これにより、モータブレーキに起因したインバータ９や電動モータ３の過熱傾向を直ちに抑制することができ、インバータ９や電動モータ３を過熱による劣化から保護することができる。
また、サーミスタによって検出したインバータ温度とモータ温度が所定値以上となるときに、インバータ９や電動モータ３が過熱傾向にあると検知しているので、このインバータ９や電動モータ３の過熱傾向を容易に且つ正確に検知することができる。

また、インバータ温度とモータ温度が所定値未満まで減少したら（ステップＳ３０の判定が“No”）、インバータ９や電動モータ３の過熱傾向が解消されたと判断してモータブレーキの制限を解除する、つまりモータブレーキを再開する（ステップＳ１０）。これにより、モータ回転数Ｎｍが所定値Ｎｍ１未満になるまで、断続的ではあるがモータブレーキを作動させることができるので、電動モータ３が惰性回転するときの音を確実に低減させつつ、インバータ９や電動モータ３の過熱を確実に防止することができる。
なお、上記の第３実施形態では、モータブレーキを中断させた後にインバータ温度とモータ温度が所定値を下回ると、モータブレーキが再開されて直ぐに所定値以上となってしまう可能性があるので、モータブレーキを再開させる所定値にはヒステリシスを設けてもよい（例えば−２０℃）。

また、上記の第３実施形態では、インバータ温度とモータ温度が所定値未満となるときにモータブレーキを再開させているが、これに限定されるものではなく、モータブレーキを中断してから所定時間が経過したときに、モータブレーキを再開させるようにしてもよい。要は、インバータ９や電動モータ３の過熱傾向が解消されて充分に冷却されたら、モータブレーキを再開してよい。
その他の作用効果については前述した第１実施形態と同様である。
なお、上記の第１〜第３実施形態では、インバータ９や電動モータ３の過熱傾向を検知する手法を説明したが、これら第１〜第３実施形態を任意に組み合わせてもよい。

本発明の概略構成図である。 ＩＣレギュレータの電源回路である。 ４ＷＤコントローラで実行する演算処理のブロック図である。 目標モータトルク演算部２４Ａのブロック図である。 発電制御部２４Ｃのブロック図である。 制御処理部４３のブロック図である。 モータ制御部２４Ｄのブロック図である。 モータブレーキ制御部２４Ｆで実行される第１実施形態の演算処理を示すフローチャートである。 従来技術の動作を説明するタイムチャートである。 本発明の作用効果を説明するタイムチャートである。 本発明の動作を説明するタイムチャートである（クラッチＯＦＦ後のモータ回転数Ｎｍが所定値Ｎｍ１未満の場合）。 本発明の動作を説明するタイムチャートである（モータブレーキによってモータ回転数Ｎｍが所定値Ｎｍ１未満となる場合）。 モータブレーキ制御部２４Ｆで実行される第２実施形態の演算処理を示すフローチャートである。 モータブレーキ制御部２４Ｆで実行される第３実施形態の演算処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ＦＬ・１ＦＲ 前輪
１ＲＬ・１ＲＲ 後輪
２ エンジン
３ 電動モータ
４ 自動変速機
５ ディファレンシャルギヤ
６ Ｖベルト
７ ジェネレータ
８ パワーケーブル
９ インバータ
１０ 減速機１０
１１ 電磁クラッチ
１２ ディファレンシャルギヤ
２０ エンジンコントローラ
２１ アクセルセンサ
２２ スロットルバルブ
２３ スロットルモータ
２４ ４ＷＤコントローラ
２５ １４Ｖバッテリ
２６ ジャンクションボックス
２４Ａ 目標モータトルク演算部
２４Ｂ モータ必要電力演算部
２４Ｃ 発電制御部
２４Ｄ モータ制御部
２４Ｅ クラッチ制御部
２４Ｆ モータブレーキ制御部

Claims (6)

1. 車輪を駆動可能な電動機と、該電動機と前記車輪との間で動力の伝達を遮断可能な断続機構と、を備えた車両用駆動制御装置において、
   前記電動機による車輪駆動が停止され且つ前記断続機構で動力の伝達が遮断された後、当該電動機が惰性回転するときに、当該電動機に電気制動をかける電気制動手段と、前記電動機の過熱傾向を検知する過熱傾向検知手段と、該過熱傾向検知手段で前記電動機の過熱傾向を検知したときに、前記電気制動手段による当該電動機への電気制動を制限する制限手段と、を備えることを特徴とする車両用駆動制御装置。
2. 前記電気制動手段は、前記電動機の回転速度が所定値以下のときには、当該電動機への電気制動を禁止することを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動制御装置。
3. 前記過熱傾向検知手段は、前記電気制動手段が前記電動機への電気制動を開始してから当該電動機の回転速度が所定量以上減少したときに、当該電動機が過熱傾向にあると検知することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用駆動制御装置。
4. 前記過熱傾向検知手段は、前記電気制動手段が前記電動機への電気制動を開始してから所定時間が経過したときに、当該電動機が過熱傾向にあると検知することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用駆動制御装置。
5. 前記過熱傾向検知手段は、前記電動機の温度を検出し、検出した温度が所定値以上となるときに、当該電動機が過熱傾向にあると検知することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の車両用駆動制御装置。
6. 前記制限手段は、前記電動機に対する電気制動の制限によって当該電動機の過熱傾向が解消されたときに、当該電動機に対する電気制動の制限を解除することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の車両用駆動制御装置。

Images