JP2015209161A - モータ駆動車両 - Google Patents

Abstract

【課題】主駆動輪を駆動する内燃機関（エンジン）と、従駆動輪を駆動可能な電動モータとを備えたモータ駆動車両において、電動モータへ電力を供給する発電機の電力を、バッテリを介さずに直接、電気式ヒータにも供給する。
【解決手段】主駆動輪（１Ｌ及び１Ｒ）を駆動する内燃機関（２）と、従駆動輪（３Ｌ及び３Ｒ）を駆動可能な電動モータ（４）と、内燃機関（２）の動力で駆動され且つ発電した電力を電動モータ（４）に供給可能な発電機（７）とを備えたモータ駆動車両において、電力により熱を発生させる電気式ヒータ（６１）への給電要求を受けると、発電機（７）と電気式ヒータ（６１）とを接続する電線（９）の途中に設けられた継電器（６０）を制御して、この電線（９）を通電状態に切り替え、発電機（７）から電気式ヒータ（６１）に電力を供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、前後輪のうち一方の車輪をエンジンからの動力により駆動し、他方の車輪を電動モータからの動力によりクラッチを介して適宜駆動するモータ駆動車両における電気式ヒータへの電力供給に関する。

従来、主駆動輪を駆動するエンジンと、従駆動輪を駆動可能な電動モータとを備えたモータ駆動車両は、ランプ類等の一般電装品を駆動するために、一般電装品用のバッテリ、及び当該バッテリを充電するための一般電装用発電機を備える。一般電装品とは、ランプ類、ワイパー、エアコンディショナー等を指す。上記の車両にあっては、通常、エンジンに対してモータ駆動用発電機と一般電装用発電機との２台の発電機が接続される構成であるが、モータ駆動用発電機の電力を電動モータとバッテリとに振り分けるようにすることで、エンジンルーム内に配置する発電機を１台にする技術も知られている（特許文献１参照）。

特開２００４−２２２４４３号公報

しかし、電力により熱を発生させる電気式ヒータは、他の一般電装品と比べて多くの電力を必要とする。通常、一般電装品等へ供給する発電機の発電能力やバッテリの容量は小さいため、一般電装品等へ電力を供給していると、条件によっては電気式ヒータへ供給ができなくなる。また、特許文献１に記載の技術においても、電気式ヒータは他の一般電装品と同様に扱われることになるため、電気式ヒータの電源はバッテリのみである。

本発明の一態様に係るモータ駆動車両は、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と、内燃機関の動力で駆動され且つ発電した電力を電動モータに供給可能な発電機とを備えたモータ駆動車両である。当該モータ駆動車両は、電力により熱を発生させる電気式ヒータへの給電要求を受けると、発電機と電気式ヒータとを接続する電線の途中に設けられた継電器を制御して、この電線を通電状態に切り替え、発電機から電気式ヒータに電力を供給する。

本発明の一態様によれば、主駆動輪を駆動するエンジンと、従駆動輪を駆動可能な電動モータとを備えたモータ駆動車両において、電動モータへ電力を供給する発電機の電力を、バッテリを介さずに直接、電気式ヒータにも供給することができる。

本発明の一実施形態に係る車両の概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る車両のシステム構成図である。 本発明の一実施形態に係る４ＷＤコントローラのシステム構成図である。 本発明の実施例１について説明するための概略図である。 本発明の実施例２について説明するための概略図である。 本発明の実施例３について説明するための概略図である。 本発明の実施例４について説明するための概略図である。 本発明の実施例５について説明するための概略図である。

＜実施形態＞
以下に、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
［車両の構成］
図１、図２を参照して、本実施形態に係る車両の構成例について説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る車両は、左右前輪１Ｌ及び１Ｒをエンジン（内燃機関）２で駆動する主駆動輪（エンジン駆動車輪）とし、左右後輪３Ｌ及び３Ｒを電動モータ（電動機）４で駆動可能な従駆動輪（モータ駆動車輪）とする所謂モーターアシスト方式の四輪駆動（４ＷＤ）車両である。ここでは、ｅ４ＷＤ（登録商標）を想定している。但し、実際には、ｅ４ＷＤ（登録商標）に限定されない。

エンジン２は、吸気管路１４によって外気と連通しており、この吸気管路１４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。吸気管路１４は、例えば、インテークマニホールドによって形成されている。
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に連結され、アクセルセンサ２２が検出したアクセルペダル１７の踏み込み量等に応じて開閉することにより、そのメインスロットル開度が調整制御される。また、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、若しくはアクセルペダル１７の踏み込み量を検出するアクセルセンサ２２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によって、そのメインスロットル開度が調整される。エンジンコントローラ１８は、アクセルセンサ２２が検出したアクセルペダル１７の踏み込み量検出値と、４ＷＤコントローラ８から送信された信号に基づいて、エンジン２の駆動状態を制御する。４ＷＤコントローラ８は、マイクロコンピュータ等の演算処理装置を備える。例えば、４ＷＤコントローラ８は、電子制御装置（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）によって形成されている。

サブスロットルバルブ１６は、スロットルモータ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、そのサブスロットル開度が調整制御される。スロットルモータ１９は、例えばステップモータにより形成されている。スロットルモータ１９と４ＷＤコントローラ８との間には、スロットルモータコントローラ２０が配置され、スロットルモータコントローラ２０は、４ＷＤコントローラ８から送信される信号に応じて、スロットルモータ１９の回転角を調整制御する。
ここで、サブスロットルバルブ１６のサブスロットル開度を、メインスロットルバルブ１５のメインスロットル開度以下等に調整することにより、運転者によるアクセルペダル１７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。つまり、サブスロットルバルブ１６の開度調整が、エンジン２による左右前輪１Ｌ及び１Ｒの加速スリップを抑制する駆動力制御となる。

また、エンジン２には、エンジン回転数センサ２１が設けられている。エンジン回転数センサ２１は、エンジン回転数を検出する。具体的には、エンジン回転数センサ２１は、例えばセンサロータの磁力線を検出回路によって検出しており、センサロータの回転に伴う磁界の変化を電流信号に変換して４ＷＤコントローラ８へ出力する。４ＷＤコントローラ８は、入力した電流信号からエンジン回転数を判断する。
エンジン２と左右前輪１Ｌ及び１Ｒとの間には、トランスミッション（変速機）５Ａとディファレンシャルギヤ（差動歯車）５Ｂを一体化したオートマチックトランスアクスル５が介装され、エンジン２が駆動すると、エンジン２の回転トルクＴｅが、オートマチックトランスアクスル５を介して、左右前輪１Ｌ及び１Ｒに伝達される。

また、エンジン２の回転トルクＴｅの一部は、無端ベルト（Ｖベルト）６を介して発電機７に伝達される。発電機７は、エンジン２の回転軸と無端ベルト６を介して連結された回転軸を有しており、エンジン２の回転トルクＴｅの一部が、無端ベルト６を介して発電機７に伝達されることにより、エンジン２の回転数Ｎｅにプーリ比を乗じた回転数Ｎｇで回転して、この回転トルクＴｅの一部を電力に変換する。すなわち、発電機７は、４ＷＤコントローラ８によって調整される界磁電流Ｉｆｇ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発電をする。この発電機７の発電電力の大きさは、回転数Ｎｇと界磁電流Ｉｆｇとの大きさにより決定される。
発電機７が発電した電力は、電線（パワーケーブル）９を介して電動モータ４に供給可能となっている。電線９の途中には、ジャンクションボックス１０と、一般用切替ボックス５０と、ヒータ用切替ボックス６０が設けられている。

上記のジャンクションボックス１０内には、発電機７と電動モータ４とを接続・遮断するリレー機構（継電器）が設けられている。このリレー機構は、電気信号を受けて、電磁石によりスイッチを開閉（ＯＮ／ＯＦＦ）させる電磁リレーである。但し、実際には、半導体リレーやプログラムリレーでも良い。このリレー機構が接続されている状態で、発電機７から電線９を介して供給された直流の電力により電動モータ４を駆動する。すなわち、電動モータ４は直流電動機（ＤＣモータ）である。また、ジャンクションボックス１０内には、発電電圧を検出する発電機電圧センサと、発電電流を検出する発電機電流センサとが設けられている。これらのセンサは、検出信号を４ＷＤコントローラ８に出力する。また、電動モータ４の駆動軸にはレゾルバが連結され、電動モータ４の磁極位置信号を４ＷＤコントローラ８に出力する。

上記の一般用切替ボックス５０は、リレー機構を構成し、４ＷＤコントローラ８からの指令に応じて、バッテリ（蓄電池）５２側に電力供給可能な状態にスイッチを切り替え、発電機７が発電した電力をバッテリ（蓄電池）５２側に供給する。この一般用切替ボックス５０は、例えばメカニカルリレー式や半導体リレー式によって形成されている。この一般用切替ボックス５０とバッテリ５２とを接続する電線５５の途中には、電動モータ用の電圧（例えば４２Ｖ）をバッテリ用の電圧（例えば１４Ｖ）に変換する電圧変換器５１が介装されている。バッテリ５２は、ランプ類等の一般電装品５４の電源となるものである。なお、本実施形態では、一般電装品５４への給電要求及び給電停止要求が４ＷＤコントローラ８に供給される。一般電装品５４への給電要求及び給電停止要求として、一般電装品５４からの電力要求及び停止要求の信号、若しくは運転手の操作による一般電装品５４の作動指令及び停止指令の信号がある。４ＷＤコントローラ８は、一般電装品５４への給電要求及び給電停止要求に応じて、対応する一般電装品５４への電力供給を制御する。また、バッテリ５２には、蓄電量センサ５３が設けられている。蓄電量センサ５３は、バッテリ５２の蓄電率を計測する。蓄電量センサ５３は、計測した蓄電率を４ＷＤコントローラに出力する。

上記のヒータ用切替ボックス６０は、リレー機構を構成し、４ＷＤコントローラ８からの指令に応じて、電気式ヒータ６１側に電力供給可能な状態にスイッチを切り替え、発電機７が発電した電力を電気式ヒータ６１側に供給する。電気式ヒータ６１は、発熱体を有し、電力により熱を発生させる暖房装置又は電熱器である。このヒータ用切替ボックス６０は、例えばメカニカルリレー式や半導体リレー式によって形成されている。このヒータ用切替ボックス６０と電気式ヒータ６１とを接続する電線６２には、電動モータ用の電圧（例えば４２Ｖ）で電力が供給される。したがって、電気式ヒータ６１には、電線６２を介して、電動モータ用の電圧（例えば４２Ｖ）で電力が供給される。このように、本実施形態では、基本的に、一般電装品５４の電源と電気式ヒータ６１の電源は別系統としている。但し、制御に関しては、上記の一般電装品５４の場合と同様に、電気式ヒータ６１への給電要求及び給電停止要求が４ＷＤコントローラ８に供給される。４ＷＤコントローラ８は、電気式ヒータ６１への給電要求及び給電停止要求に応じて、対応する電気式ヒータ６１への電力供給を制御する。ここでは、電気式ヒータ６１は多段式（複数の電気式ヒータの集合体）である。多段式の電気式ヒータ６１の一部の段はバッテリ５２に接続されていても良い。更に、ヒータ用切替ボックス６０は、多段式の電気式ヒータ６１の各段（段ごと）に設けられていても良い。すなわち、ヒータ用切替ボックス６０は、電気式ヒータ６１のスイッチであっても良い。若しくは電気式ヒータ６１のスイッチと連動するリレー機構等であっても良い。

電動モータ４と左右後輪３Ｌ及び３Ｒとの間には、減速機１１、クラッチ１２、及びディファレンシャルギヤ１３がこの順で介装され、電動モータ４が駆動すると、電動モータ４の出力が、減速機１１、クラッチ１２、及びディファレンシャルギヤ１３を順に介して左右後輪３Ｌ及び３Ｒに伝達される。
クラッチ１２は、例えば電磁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締結及び解放を行う。なお、本実施形態においては、クラッチ１２を電磁式クラッチとしたが、実際には湿式多板クラッチ、パウダークラッチ、又はポンプ式クラッチであっても良い。クラッチ１２は、４ＷＤコントローラ８から出力されるクラッチ制御指令に応じて、締結状態又は解放状態となる。クラッチ１２が締結状態となると、電動モータ４の駆動軸が左右後輪３Ｌ及び３Ｒに接続され、車両は四輪駆動状態となり、左右前輪１Ｌ及び１Ｒ及び左右後輪３Ｌ及び３Ｒが駆動輪となる。クラッチ１２が解放状態となると、電動モータ４の駆動軸と左右後輪３Ｌ及び３Ｒとの接続が解除され、車両は二輪駆動状態となり、左右前輪１Ｌ及び１Ｒのみが駆動輪となる。

スロットルセンサ２３は、二系統としており、メインスロットルバルブ１５及びサブスロットルバルブ１６のスロットル開度を検出する。このスロットルセンサ２３は、例えばポテンショメータであり、メインスロットルバルブ１５及びサブスロットルバルブ１６のスロットル開度を電圧信号に変換して、４ＷＤコントローラ８及びエンジンコントローラ１８へ出力する。
４ＷＤコントローラ８及びエンジンコントローラ１８は、スロットルセンサ２３からの電圧信号が入力され、メインスロットルバルブ１５及びサブスロットルバルブ１６のスロットル開度を判断する。４ＷＤコントローラ８は、主としてペダル開度に応じて目標スロットル開度を設定し、この目標スロットル開度と実際のスロットル開度との偏差に応じてモータ制御量を設定する。スロットルモータコントローラ２０は、このモータ制御量を発電機制御指令値Ｃ１（デューティ比）に変換し、パルス状の電流値によってスロットルモータ１９を駆動制御する。

また、各車輪１Ｌ、１Ｒ、３Ｌ、３Ｒには、車輪速センサ２４ＦＬ、２４ＦＲ、２４ＲＬ、２４ＲＲが設けられている。車輪速センサ２４ＦＬ、２４ＦＲ、２４ＲＬ、２４ＲＲ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。
４ＷＤコントローラ８は、エンジン回転数センサ２１で検出されるエンジン回転数、上記の各車輪速センサ２４ＦＬ〜２４ＲＲで検出される車輪速度信号、ジャンクションボックス１０内の電圧センサ及び電流センサの出力信号、電動モータ４に連結されたレゾルバの出力信号及びアクセルペダル１７の踏込み量に相当するアクセル開度等が入力される。

図２に示すように、発電機７は、出力電圧Ｖを調整するための電圧調整器（レギュレータ）２５を備えており、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Ｉｆｇを通じて、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。すなわち、電圧調整器２５は、４ＷＤコントローラ８から発電機制御指令値Ｃ１（デューティ比）が入力されると、その発電機制御指令値Ｃ１に応じた値に発電機７の界磁電流Ｉｆｇ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Ｎｇ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可能である。

ジャンクションボックス１０内には、電流センサ１０Ａが設けられている。電流センサ１０Ａは、４ＷＤコントローラ８に接続され、発電機７から電動モータ４に供給される電力の電流値Ｉａを検出し、この検出した電機子電流信号を４ＷＤコントローラ８に送信する機能を有している。また、電線９の電圧（電動モータ４の電圧）が、４ＷＤコントローラ８で検出される。また、ジャンクションボックス１０内には、リレー１０Ｂが設けられており、４ＷＤコントローラ８からの指令によって、電動モータ４に供給される電圧（電流）の接続・遮断が制御される。

電動モータ４は、４ＷＤコントローラ８からの指令（界磁制御出力）によって界磁電流Ｉｆｍが制御されると、その界磁電流Ｉｆｍの調整によってトルクが調整される。電動モータ４内には、電動モータ４の温度を測定するためのサーミスタ（ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）４Ａが設けられている。４ＷＤコントローラ８は、サーミスタ４Ａを用いて電動モータ４の温度を測定する。
また、電動モータ４は、電動モータ４の駆動軸の回転数Ｎｍを検出するモータ回転数センサ２６を備える。モータ回転数センサ２６は、二系統としており、電動モータ４の駆動軸の回転数Ｎｍを検出すると、この検出した電動モータ４の回転数信号を示す情報信号を、４ＷＤコントローラ８に出力する。

また、４ＷＤコントローラ８は、加速度センサ２７、シフトセンサ２８、選択スイッチ（４ＷＤスイッチ）２９、及びブレーキストロークセンサ３０からの各検出信号が入力される。
加速度センサ２７は、車両前後方向の加減速度を検出する。この加速度センサ２７は、例えば固定電極に対する可動電極の位置変位を静電容量の変化として検出しており、加減速度と方向に比例した電圧信号に変換して４ＷＤコントローラ８へ出力する。４ＷＤコントローラ８は、入力した電圧信号から加減速度を判断する。
シフトセンサ２８は、トランスミッション５Ａのシフトポジション（走行レンジ）を検出する。なお、シフトポジションは、運転者によるシフトレバーの操作や、４ＷＤコントローラ８による自動運転制御により切り替えられる。このシフトセンサ２８は、例えば複数のホール素子を備え、夫々のＯＮ／ＯＦＦ信号を４ＷＤコントローラ８へ出力する。４ＷＤコントローラ８は、ＯＮ／ＯＦＦ信号の組み合わせからシフトポジションを判断する。

選択スイッチ２９は、駆動方式の選択状態を検出する。この選択スイッチ２９は、運転者が操作可能となるように運転席近傍に設けてあり、運転者の操作により、二輪駆動（２ＷＤ）方式と、四輪駆動（４ＷＤ）方式と、のいずれか一方が選択される。二輪駆動方式とは、左右前輪１Ｌ及び１Ｒをエンジン２で駆動し、且つ左右後輪３Ｌ及び３Ｒを電動モータ４で駆動しない駆動形態である。また、四輪駆動方式とは、左右前輪１Ｌ及び１Ｒをエンジン２で駆動し、且つ左右後輪３Ｌ及び３Ｒを電動モータ４で駆動する駆動形態である。選択スイッチ２９は、例えば所謂ｃ接点（切換接点）の検出回路を介して、二輪駆動方式及び四輪駆動方式の切替え状態に応じた電圧信号を４ＷＤコントローラ８に出力する。４ＷＤコントローラ８は、入力された電圧信号から二輪駆動方式及び四輪駆動方式の切替え状態を判断する。

ブレーキストロークセンサ３０は、制動指示操作部であるブレーキペダル３１のストローク量を検出する。ブレーキストロークセンサ３０は、検出したブレーキストローク量を制動コントローラ３２及び４ＷＤコントローラ８に出力する。制動コントローラ３２は、入力したブレーキストローク量に応じて、各車輪１Ｌ、１Ｒ、３Ｌ、３Ｒに装備したディスクブレーキ等の制動装置（ブレーキ）３３ＦＬ、３３ＦＲ、３３ＲＬ、３３ＲＲを通じて、車両に作用する制動力を制御する。
なお、４ＷＤコントローラ８は、上記のセンサ及びスイッチ類からの各信号を入力しているが、実際にはこれに限定されるものではない。例えば、４ＷＤコントローラ８を他のコントロールユニットとツイストペア線で接続し、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式の多重通信（ＣＡＮ：Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して、他のコントロールユニットから各種データを受信しても良い。
また、エンジンコントローラ１８は、４ＷＤコントローラ８とのＣＡＮ通信により、上記のセンサ及びスイッチ類からの各信号を受信しても良い。

本実施形態では、上記の車両のような、左右前輪１Ｌ及び１Ｒをエンジン２により駆動し、左右後輪３Ｌ及び３Ｒを電動モータ４により駆動するモータ駆動車両において、電動モータ４へ電力を供給する発電機７の電力を、電気式ヒータ６１への給電要求に応じて、電気式ヒータ６１にも供給する。そのため、本実施形態に係る車両は、従動輪を駆動する電動モータ４と、電動モータ４へ電力を供給する発電機７と、発電機７の電力の供給先を電気式ヒータ６１若しくは電動モータ４に切り替えるリレーを備え、条件によって発電機７の電力の供給先をリレーで切り替える。

図３に示すように、４ＷＤコントローラ８は、電装品給電制御部８Ａと、ヒータ給電制御部８Ｂと、モータ給電制御部８Ｃと、発電電圧制御部８Ｄを備える。
電装品給電制御部８Ａは、一般電装品５４への給電要求があるか否かを判定し、一般電装品５４への給電要求があると判定した場合には、バッテリ５２側に電力供給可能な状態（通電状態）にするため、一般用切替ボックス５０に対し、リレー機構を開放状態（ＯＦＦ）から閉成状態（ＯＮ）に切り替える指令を出力する。また、一般電装品５４への給電停止要求があるか否かを判定し、一般電装品５４への給電停止要求があると判定した場合には、バッテリ５２側に電力供給不能な状態（遮断状態）にするため、一般用切替ボックス５０に対し、リレー機構を閉成状態（ＯＮ）から開放状態（ＯＦＦ）に切り替える指令を出力する。

ヒータ給電制御部８Ｂは、電気式ヒータ６１への給電要求があるか否かを判定し、電気式ヒータ６１への給電要求があると判定した場合には、電気式ヒータ６１側に電力供給可能な状態（通電状態）にするため、ヒータ用切替ボックス６０に対し、リレー機構を開放状態（ＯＦＦ）から閉成状態（ＯＮ）に切り替える指令を出力する。また、電気式ヒータ６１への給電停止要求があるか否かを判定し、電気式ヒータ６１への給電停止要求があると判定した場合には、電気式ヒータ６１側に電力供給不能な状態（遮断状態）にするため、ヒータ用切替ボックス６０に対し、リレー機構を閉成状態（ＯＮ）から開放状態（ＯＦＦ）に切り替える指令を出力する。

モータ給電制御部８Ｃは、車両の駆動方式が切り替えられたか否かを判定し、車両の駆動方式が切り替えられたと判定した場合、ジャンクションボックス１０を制御することで、発電機７から電動モータ４への電力供給（通電）と遮断を制御する。例えば、二輪駆動（２ＷＤ）方式から四輪駆動（４ＷＤ）方式に切り替えられた時には、リレー１０Ｂを閉成状態（ＯＮ）にして、発電機７から電動モータ４への電力供給を行う。反対に、四輪駆動（４ＷＤ）方式から二輪駆動（２ＷＤ）方式に切り替えられた時には、リレー１０Ｂを開放状態（ＯＦＦ）にして、発電機７から電動モータ４への電力供給を遮断する。
発電電圧制御部８Ｄは、発電機７の発電電圧を調整し、一般電装品用の電圧（例えば１４Ｖ）、若しくは、それより高い電圧（例えば４２Ｖ）にする。なお、一般電装品用の電圧は、上記のバッテリ用の電圧（例えば１４Ｖ）と等しい。また、一般電装品用の電圧より高い電圧は、上記の電動モータ用の電圧（例えば４２Ｖ）と等しい。

以下、図４〜図８を参照して、本実施形態における電力供給方式の実施例の概要について説明する。
なお、図中において、「Ｇ」（Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）は発電機７、「Ａ」（Ａｐｐｌｉａｎｃｅ）は一般電装品５４、「Ｊ／Ｂ」（Ｊｕｎｃｔｉｏｎ Ｂｏｘ）はジャンクションボックス１０、「Ｍ」（Ｍｏｔｏｒ）は電動モータ４を示す。

［実施例１］
図４に示すように、図１、図２の構成において、選択スイッチ２９において二輪駆動（２ＷＤ）方式が選択され、ジャンクションボックス１０が発電機７と電動モータ４とを遮断している時は、発電機７の電力を電気式ヒータ６１へ供給する。
［実施例２］
図５に示すように、発電機７の発電電圧を、一般電装品用の電圧（例えば１４Ｖ）より高い電圧（例えば４２Ｖ）にした上で、発電機７から電気式ヒータ６１へ電力を供給する。これにより、バッテリ５２のみから電力が供給される場合と比べて、発電機７の発電電圧とバッテリ５２の電圧との電位差の分、多段式の電気式ヒータ６１の段数を多くすることができる。例えば、図５に示すように、電位差による増設分６３を設置することで、電気式ヒータ６１の台数を増やすことができる。

［実施例３］
図６に示すように、発電機７の発電電圧を、一般電装品用の電圧（例えば１４Ｖ）より高い電圧（例えば４２Ｖ）にした上で、必要に応じて、発電機７から、多段式の電気式ヒータ６１の一部の段若しくは全段に対して電力を供給する。例えば、多段式の電気式ヒータ６１のうち、一部の段はバッテリ５２から電力を供給され、残りの段は発電機７が発電した電力を供給される。例えば、図６に示すように、多段式の電気式ヒータ６１は、発電機側ヒータ６１ａと、バッテリ側ヒータ６１ｂを含む。発電機側ヒータ６１ａは、発電機７が発電した電力を供給される。バッテリ側ヒータ６１ｂは、バッテリ５２から電力を供給される。

［実施例４］
図７に示すように、発電機７の発電電圧を、一般電装品用の電圧（例えば１４Ｖ）にした上で、発電機７から電気式ヒータ６１へ電力を供給する。このとき、４ＷＤコントローラ８は、電動モータ４の使用時には、発電機７の発電電圧を、バッテリ５２の電圧よりも高くする。少なくとも、電動モータ４の使用時には、電動モータ４を駆動するための電力・電圧が必要になるためである。反対に、電動モータ４の不使用時には、発電機７の発電電圧を、バッテリ５２の電圧と等しくする。電動モータ４の不使用時には、電動モータ４を駆動する必要が無いため、一般電装品５４に供給される電力と同等の電力を発電し、バッテリ５２の代わりとして電気式ヒータ６１に電力供給すれば良い。例えば、停車中、アイドリング中、若しくは選択スイッチ２９において二輪駆動（２ＷＤ）方式が選択され、ジャンクションボックス１０が発電機７と電動モータ４とを遮断している時は、電動モータ４への電力供給が不要であり、一般電装品用の電圧（例えば１４Ｖ）より高い電圧（例えば４２Ｖ）にしなくても良いため、発電機７の発電電圧を、一般電装品用の電圧（例えば１４Ｖ）にすることができる。

これにより、電気式ヒータ６１として、一般電装品用の電圧（例えば１４Ｖ）に対応した従来の電気式ヒータを使用することができる。更に、電気式ヒータ６１は、発電機７から電力を供給され、従来のようにバッテリ５２からの電力を一般電装品５４と分け合う必要が無いため、バッテリ５２からの電力を一般電装品５４と分け合う場合と比べて配電に余裕ができ、多段式の電気式ヒータ６１の段数を多くすることができる。例えば、図７に示すように、配電の余裕による増設分６４を設置することで、電気式ヒータ６１の台数を増やすことができる。
なお、実際には、発電機７の発電電圧を、一般電装品用の電圧（例えば１４Ｖ）より高い電圧（例えば４２Ｖ）に維持した状態で、ヒータ用切替ボックス６０と電気式ヒータ６１とを接続する電線６２の途中に、電圧変換器５１に相当する電圧変換器を介装することにより、電動モータ用の電圧（例えば４２Ｖ）をバッテリ用の電圧（例えば１４Ｖ）に変換して電力供給することも可能である。

［実施例５］
図８に示すように、発電機７の発電電圧を一般電装品用の電圧（例えば１４Ｖ）にした上で、必要に応じて、発電機７から、多段式の電気式ヒータ６１の一部の段若しくは全段に対して電力を供給する。例えば、図８に示すように、多段式の電気式ヒータ６１は、発電機側ヒータ６１ａと、バッテリ側ヒータ６１ｂを含む。発電機側ヒータ６１ａは、発電機７が発電した電力を供給される。バッテリ側ヒータ６１ｂは、バッテリ５２から電力を供給される。

［変形例］
上記の説明では、電気式ヒータ６１は、発電機７とバッテリ５２のいずれか一方を電源としているが、実際には、電気式ヒータ６１は、発電機７及びバッテリ５２の両方を電源とし、状況に応じて切り替えられるようにしても良い。例えば、電気式ヒータ６１は、ヒータ用切替ボックス６０のリレー機構が開放状態（ＯＦＦ）であり、発電機７と電気式ヒータ６１とが電気的に接続されていない場合には、バッテリ５２から電力供給を受けるようにする。反対に、ヒータ用切替ボックス６０のリレー機構が閉成状態（ＯＮ）であり、発電機７と電気式ヒータ６１とが電気的に接続されている場合には、発電機７から電力供給を受けるようにする。この場合、バッテリ５２と電気式ヒータ６１との間にも電源切替用のリレー機構（図示せず）を設け、ヒータ用切替ボックス６０のリレー機構が開放状態（ＯＦＦ）の場合には当該電源切替用のリレー機構を閉成状態（ＯＮ）に切り替え、ヒータ用切替ボックス６０のリレー機構が閉成状態（ＯＮ）の場合には当該電源切替用のリレー機構を開放状態（ＯＦＦ）に切り替えると好ましい。電源切替用のリレー機構は、ヒータ用切替ボックス６０のリレー機構と連動するため、４ＷＤコントローラ８のヒータ給電制御部８Ｂにより制御すると好ましい。

また、ジャンクションボックス１０とヒータ用切替ボックス６０とを同時制御により連動させ、又は一体化し、発電機７からの電力を、電動モータ４と電気式ヒータ６１とに振り分けるようにしても良い。このとき、発電機７からの電力を、電動モータ４と電気式ヒータ６１とに同時に供給可能にしても良い。若しくは、発電機７からの電力を、電動モータ４と電気式ヒータ６１のいずれかに供給するようにしても良い。発電機７からの電力の供給先を、電動モータ４と電気式ヒータ６１のいずれかに切り替える場合には、所謂ｃ接点を持つリレー機構を利用しても良い。例えば、電動モータ４の電力不足を回避するため、電動モータ４の使用中には電気式ヒータ６１を使用しない構成とすることが考えられる。

また、上記の説明において、電気式ヒータ６１の代わりに、一般電装品用の電圧より高い電圧を必要とする高電圧電装品を設置しても良い。すなわち、電気式ヒータ６１は一例に過ぎない。また、一般電装品５４の数が多くバッテリ５２からの電力供給では電力不足となる場合に、電気式ヒータ６１の代わりに、これら多数の一般電装品５４を設置しても良い。
なお、バッテリ５２の代わりに、上記の発電機７とは別の発電機（例えば小型発電機）を設けても良い。この発電機は、一般電装品５４に電力を供給するための発電機である。したがって、この発電機の発電電圧は一般電装品用の電圧（例えば１４Ｖ）である。このような、一般電装品５４に電力を供給するためのバッテリ５２及び発電機を「一般用電源」と称する。

［本実施形態の効果］
本実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
（１）本実施形態に係るモータ駆動車両は、主駆動輪を駆動する内燃機関（エンジン）と、従駆動輪を駆動可能な電動モータと、内燃機関の動力で駆動され且つ発電した電力を電動モータに供給可能な発電機とを備えたモータ駆動車両である。当該モータ駆動車両は、電力により熱を発生させる電気式ヒータへの給電要求を受けると、発電機と電気式ヒータとを接続する電線の途中に設けられた継電器を制御して、この電線を通電状態に切り替え、発電機から電気式ヒータに電力を供給する。
このように構成することで、一般電装品等へ供給する発電機の発電能力やバッテリの容量が小さくて電気式ヒータへ十分な電力を供給できないような車両又は装置構成においても、電動モータ用の発電機を利用して電力を電気式ヒータへ供給でき、一般電装品等へ供給する発電機の発電能力やバッテリの容量を大きくすることなく、暖房性能を満たすことができる。

（２）上記のモータ駆動車両は、一般電装品に電力を供給するための一般用電源と、電動モータ用の発電機の発電電圧を一般用電源の電圧以上にする発電電圧制御装置とを更に備える。電気式ヒータは、多段式であり、少なくとも一部の段が電動モータ用の発電機から電力供給を受ける。なお、一般用電源は、一般電装品等に電力を供給するための電動モータ用の発電機又はバッテリである。一般用電源の電圧は、例えば１４Ｖである。また、通常、電動モータに供給される電力の電圧は、例えば４２Ｖである。
このように構成することで、電気式ヒータの電源と一般電装品の電源とを別系統とすることができる。したがって、電気式ヒータと一般電装品とは、同じ電源から供給される電力を分け合う必要がなくなり、従来よりも供給される電力に余裕が生じるため、互いに十分な電力を確保することができる。また、電気式ヒータが多段式である場合に、電気式ヒータの一部の段若しくは全段の電源を電動モータ用の発電機とすることができる。これにより、仮に一般用電源からの電力供給に問題が生じた場合にも、電動モータ用の発電機から電力供給を受ける電気式ヒータは影響を受けずに稼動することができる。

（３）上記のモータ駆動車両は、電動モータ用の発電機の発電電圧を一般用電源の電圧より高くする。
このようにすることで、電気式ヒータの電源が電動モータ用の発電機のみであっても、従来のように電気式ヒータの電源が一般用電源のみである場合と比べて、電源電圧が高くなり、電動モータ用の発電機の発電電圧と一般用電源の電圧との電位差の分、電気式ヒータの段数（台数）を増やすことが可能である。

（４）多段式の電気式ヒータは、一般用電源から電力供給を受ける段と、電動モータ用の発電機から電力供給を受ける段とにより形成されている。
このように構成することで、上記のモータ駆動車両において、一般用電源から電力供給を受ける電気式ヒータと、電動モータ用の発電機から電力供給を受ける電気式ヒータを併設することができる。また、多段式の電気式ヒータの段毎に電源を分散させることができる。

（５）上記のモータ駆動車両は、電動モータ用の発電機の発電電圧を、電動モータの使用時には一般用電源の電圧よりも高くし、電動モータの不使用時には一般用電源の電圧と等しくする。
駆動方式が四輪駆動（４ＷＤ）方式である時に、電動モータ用の発電機の発電電圧が一般用電源の電圧以下である場合、電動モータを駆動するための電力が不足する可能性がある。反対に、駆動方式が二輪駆動（２ＷＤ）方式である時には、電動モータを駆動するための電力を考慮する必要が無い。したがって、電動モータの使用時には、電動モータ用の発電機の発電電圧を一般用電源の電圧よりも高くすることで、電動モータを駆動するための十分な電力を確保することができる。また、電動モータの不使用時には、電動モータ用の発電機の発電電圧を一般用電源の電圧と等しくすることで、電気式ヒータを使用するための必要最低限の電力を確保した上で、電動モータ用の発電機の発電量を削減することができ、燃費や環境に配慮した構成にすることができる。また、電気式ヒータは、電動モータ用の発電機から電力供給を受けるため、一般用電源の電圧と同じ電圧であっても、従来のように一般用電源のみから電力供給を受ける場合と比べて、他の一般電装品と電力を分け合う必要がない分、配電に余裕が生じるため、電気式ヒータの段数を増やすことができる。したがって、従来よりも多い段数で、暖房性能を向上することができる。

（６）電気式ヒータは、電線が遮断状態のときには一般用電源から電力供給を受け、電線が通電状態のときには電動モータ用の発電機から電力供給を受ける。
例えば、電動モータ用の発電機が電動モータに電力供給しており電気式ヒータに電力供給できない場合、電気式ヒータは一般用電源から電力供給を受ける。反対に、電動モータ用の発電機が電動モータに電力供給しておらず電気式ヒータに電力供給できる場合、電気式ヒータは当該発電機から電力供給を受ける。このように、電動モータ用の発電機及び一般用電源の両方を電気式ヒータの電源として使用可能にすることで、電気式ヒータは、常に電動モータ用の発電機と一般用電源のいずれかから電力供給を受けることができるようになる。
以上、本発明の実施形態を詳述してきたが、実際には、上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の変更があっても本発明に含まれる。

１Ｌ及び１Ｒ…左右前輪、２…エンジン（内燃機関）、３Ｌ及び３Ｒ…左右後輪、４…電動モータ（電動機）、５…オートマチックトランスアクスル、５Ａ…トランスミッション（変速機）、５Ｂ…ディファレンシャルギヤ（差動歯車）、６…無端ベルト（Ｖベルト）、７…発電機（ジェネレータ）、８…４ＷＤコントローラ、９…電線（パワーケーブル）、１０…ジャンクションボックス、１０Ａ…電流センサ、１０Ｂ…リレー、１１…減速機、１２…クラッチ、１３…ディファレンシャルギヤ、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、１７…アクセルペダル、１８…エンジンコントローラ、１９…スロットルモータ、２０…スロットルモータコントローラ、２１…エンジン回転数センサ、２２…アクセルセンサ、２３…スロットルセンサ、２４ＦＬ、２４ＦＲ、２４ＲＬ、及び２４ＲＲ…車輪速センサ、２５…電圧調整器（レギュレータ）、２６…モータ回転数センサ、２７…加速度センサ、２８…シフトセンサ、２９…選択スイッチ、３０…ブレーキストロークセンサ、３１…ブレーキペダル、３２…制動コントローラ、３３ＦＬ、３３ＦＲ、３３ＲＬ、及び３３ＲＲ…制動装置（ブレーキ）、５０…一般用切替ボックス、５１…電圧変換器、５２…バッテリ（蓄電池）、５３…蓄電量センサ、５４…一般電装品、５５…電線、６０…ヒータ用切替ボックス、６１…電気式ヒータ、６１ａ…発電機側ヒータ、６１ｂ…バッテリ側ヒータ、６２…電線、６３…電位差による増設分、６４…配電の余裕による増設分

Claims (6)

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と、
   前記内燃機関の動力で駆動され且つ発電した電力を前記電動モータに供給可能な発電機と、
   前記発電機と電線を介して接続され且つ電力により熱を発生させる電気式ヒータと、
   前記電線の途中に設けられ、前記電線の通電状態と遮断状態とを切り替える継電器と、
   前記電気式ヒータへの給電要求を受けると、前記継電器を制御して前記電線を通電状態に切り替え、前記発電機から前記電気式ヒータに電力を供給する給電制御装置と、を備えることを特徴とするモータ駆動車両。
2. 一般電装品に電力を供給するための一般用電源と、
   前記発電機の発電電圧を、前記一般用電源の電圧以上にする発電電圧制御装置と、
   を更に備え、
   前記電気式ヒータは、多段式であり、少なくとも一部の段が前記発電機から電力供給を受けることを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動車両。
3. 前記発電電圧制御装置は、前記発電機の発電電圧を前記一般用電源の電圧より高くすることを特徴とする請求項２に記載のモータ駆動車両。
4. 多段式の前記電気式ヒータは、前記一般用電源から電力供給を受ける段と、前記発電機から電力供給を受ける段とにより形成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のモータ駆動車両。
5. 前記発電電圧制御装置は、前記発電機の発電電圧を、前記電動モータの使用時には前記一般用電源の電圧よりも高くし、前記電動モータの不使用時には前記一般用電源の電圧と等しくすることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載のモータ駆動車両。
6. 前記電気式ヒータは、前記電線が遮断状態のときには前記一般用電源から電力供給を受け、前記電線が通電状態のときには前記発電機から電力供給を受けることを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか一項に記載のモータ駆動車両。

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