特許 5661276 モータ制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5661276

(24)【登録日】2014年12月12日

(45)【発行日】2015年1月28日

(54)【発明の名称】モータ制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 7/06 20060101AFI20150108BHJP

【ＦＩ】

   H02P7/06 G

【請求項の数】5

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2009-291663(P2009-291663)

(22)【出願日】2009年12月24日

(65)【公開番号】特開2011-135664(P2011-135664A)

(43)【公開日】2011年7月7日

【審査請求日】2012年11月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000109093

【氏名又は名称】ダイヤモンド電機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】山下 哲生

【審査官】 田村 耕作

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０７−０２９７３２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０７−３２２４８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−２３９１９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２０２２５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２７７２１９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｐ ７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリー電源に接続され電力の供給を許可又は遮断させるメインリレーと、前記メインリレーに接続された第１のリレー及び前記メインリレーに接続された第２のリレーを具備し互いのリレーの切換動作によって前記第１のリレーから出力される第１出力電圧及び前記第２のリレーから出力される第２出力電圧をそれぞれ複数段階に制御させるリレー回路と、前記第１のリレー及び前記第２のリレーの双方に接続され前記第１出力電圧及び前記第２出力電圧に応じて駆動制御される制御モータと、前記第１出力電圧及び前記第２出力電圧に基づいて検出信号を出力する電圧検出部と、前記検出信号に基づいて前記メインリレーを制御させる制御回路と、を備え、
前記リレー回路は、前記第１出力電圧及び前記第２出力電圧が共に高値とされる第１の切換状態と、前記第１出力電圧及び前記第２出力電圧が共に低値とされる第２の切換状態と、前記制御モータに通電電流が流れたときに前記第１出力電圧及び前記第２出力電圧の間で電位差を生じさせる第３の切換状態と、を実現させ、
前記電圧検出部は、分圧抵抗から成り、当該分圧抵抗のうち一端が前記第１のリレーに設けられた第１出力端子に接続され、他端が前記第２のリレーに設けられた第２出力端子に接続され、分圧点が前記制御回路に接続されており、
前記検出信号は、前記分圧点から出力され、前記第１のリレー及び前記第２のリレーの切換動作に応じて当該検出信号の電圧値が変動する信号であって、
前記制御回路は、前記検出信号の電圧値に基づいて前記制御モータに電流が流れているか否かを認識する負荷導通状態認識手段を備え、
前記負荷導通状態認識手段は、前記第３の切換状態の際に出力される検出信号の電圧値より高い電圧値を示す高値側閾値電圧情報と、前記第３の切換状態の際に出力される検出信号の電圧値より低い電圧値を示す低値側閾値電圧情報と、の情報を備え、前記電圧検出部から出力される検出信号の電圧値情報が前記低値側閾値電圧情報から前記高値側閾値電圧情報までの範囲に含まれる場合に導通状態と判定し、前記電圧検出部から出力される検出信号の電圧値が前記低値側閾値電圧情報より低く又は前記高値側閾値電圧情報より高くなる場合に非導通状態と判定する、ことを特徴とするモータ制御装置。

【請求項2】

前記第３の切換状態は、前記第１出力電圧が高値とされ前記第２出力電圧が低値とされる第４の切換状態と、前記第１出力電圧が低値とされ前記第２出力電圧が高値とされる第５の切換状態と、から成ることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。

【請求項3】

前記制御回路は、プログラムを格納させる記憶装置と前記プログラムに基づく動作手段を実現させる中央演算装置とを少なくとも備えるコンピュータを具備し、
前記記憶装置は、前記検出信号の電圧値を認識する検出信号認識手段と、前記負荷導通状態認識手段と、前記制御モータに電流が流れている場合に当該電流の連続的に流れる導通時間を計数し当該導通時間が適宜設定された規定時間を上回るか否かを判定する規定時間計数手段と、前記制御モータに電流が流れていると判断され且つ前記導通時間が前記規定時間を上回ると判断された場合に前記メインリレーを駆動させて電力の供給を遮断させるリレー設定手段とを実現させるプログラムを格納させていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のモータ制御装置。

【請求項4】

前記規定時間計数手段は、前記負荷導通状態認識手段が非導通状態と判定した際に前記導通時間のカウントを消去させ、前記負荷導通状態認識手段が前記導通状態と判定した際に前記導通時間のカウントを加算させることを特徴とする請求項３に記載のモータ制御装置。

【請求項5】

前記規定時間は、前記制御モータに電流が流れ始めた駆動開始時刻から前記制御モータの通常動作における駆動終了時刻までに経過するモータ駆動時間のうち最長のモータ駆動時間より長い時間に設定されることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のモータ制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータ制御装置に関し、特に、制御モータの損傷を回避させる際に用いて好適のものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、バッテリー電源に接続されたリレー回路を制御して制御モータに流れる電流を導通状態又は非導通状態とさせ、これにより、当該制御モータの運動状態を制御させるモータ制御装置が広く知られている。

【0003】

例えば、特開２０００−１８６６５５号公報（特許文献１）では、かかる技術を用いたスタータモータの駆動装置が記されている。特許文献１のスタータモータ駆動装置（特許請求の範囲におけるモータ制御装置）では、バッテリー及びスタータモータ（特許請求の範囲における制御モータ）と、バッテリー及びスタータモータの間に介挿されたマグネットスイッチ（特許請求の範囲におけるリレー回路）とから構成され、かかるマグネットスイッチは、電圧が印加されると当該マグネットスイッチを閉成させ、電圧の印加が中断されると当該マグネットスイッチを開成させる。即ち、かかるスタータモータ駆動装置では、閉成状態のマグネットスイッチではバッテリーの電力を通過させるので、スタータモータが駆動させる。一方、開成状態のマグネットスイッチではバッテリーの電力を遮断させるので、スタータモータを停止させる。

【0004】

また、特開２００３−２３５７７１号公報（特許文献２）では、電気掃除機に係る技術が記されている。かかる電気掃除機の回路構成は、電導送風機に接続され当該電導送風機に駆動力を伝達させるモータ（特許請求の範囲における制御モータ）と、第１の接点又は第２の接点の何れか一方に切換可能なリレー（特許請求の範囲におけるリレー回路）と、リレーに設けられた第１の接点に電力を供給する第１のバッテリーと、リレーに設けられた第２の接点に電力を供給する第２のバッテリーと、当該第１のバッテリー及び第２のバッテリーの電圧値を各々検出しリレーの接点を適宜に切替える制御装置とを備え、リレーの切換動作によってモータに導通されるバッテリーが選択され、選択されたバッテリーの電力によって当該モータが駆動される。

【0005】

更に、特開２０００−０６９７７４号公報（特許文献３）では、モータ駆動装置に関する技術が記されている。かかるモータ駆動装置（特許請求の範囲におけるモータ制御装置）では、印加される電圧の極性によって正転又は反転運動を実現させるモータと、外部から受信した信号に基づいて接点の切換を実現させるリレーを複数備えるリレー回路と、両端電極に各々のリレーが接続されたモータと、各々のリレーを適宜制御させる信号を出力させる制御回路とを備え、かかる二つのリレーのうち一方のリレーの切換端子には正極の電力が印加され他方のリレーの切換端子には負極の電力が印加され、且つ、各々残りの切換端子にはグランドが接続されている。そして、制御回路から信号が出力されると、各リレーの接点が適宜切換えられ、これにより、モータの動作が正転又は反転又は停止状態に制御される。

【0006】

加えて、特開平６−３４１５１５号公報（特許文献４）では、四輪駆動車のトランスファーに関する技術が紹介されている。かかる技術では、トランスファー内に設けられたハブの噛合いを切替える際にモータ制御装置が用いられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０００−１８６６５５号公報

【特許文献2】特開２００３−２３５７７１号公報

【特許文献3】特開２０００−０６９７７４号公報

【特許文献4】特開平６−３４１５１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献１乃至特許文献３に記載の技術では、制御モータに接続されたリレーが故障し制御回路の信号を受信しても当該リレーが導通状態のまま切換わらなくなる場合、又は、当該リレーと制御回路との間に配線される信号ラインが断線しリレーが導通状態のまま切換わらなくなる場合には、リレーを駆動させる信号が制御回路から適正に出力されても、リレーを非導通状態に切換えることができないので、制御モータに電力を供給し続けることとなる。このとき、制御モータでは、内蔵されるコイルが発熱し、かかる発熱の程度如何によっては、コイルの巻線間の短絡が発生するとの問題が生じる。このとき、コイル巻線の短絡が生じると、駆動軸にトルク斑が発生し、騒音又は駆動軸の損傷、焼つきに繋がるとの問題も懸念される。

【0009】

また、特許文献３の技術においてリレーの出力端子に各々電圧検出センサを設けると、部品点数の増加と回路配線の複雑化を齎すとの問題が生じる。併せて、複数の電圧センサを設けると、制御回路では、複数の検出信号が入力されることとなり、当該制御回路で実施される処理の複雑化を招来させる。

【0010】

更に、特許文献３の技術では、複数の信号を用いてリレーの切換状態を制御回路に認識させることとすると、制御回路で行われる演算処理の負担が増大するので、高速演算処理が可能な制御回路を用いる場合には、装置の高コスト化を招き、一方、低スペックの制御回路を流用させると、正しい演算結果を得ることができなくなり、制御能力の低下を招くとの問題も生じる。

【0011】

加えて、特許文献４の技術では、走行中に制御モータの故障が発生すると、操縦者の操作に合致しないドライビングポジションが選択されるので、操縦ミスを引き起こす危険性が生じる。また、制御モータの発熱によって、車内に火災が発生してしまうことも懸念される。

【0012】

本発明は上記課題に鑑み、制御モータの故障を回避させると共に制御回路で実施される動作処理の簡素化を実現させ得るモータ制御装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上記課題を解決するため、本発明では次のようなモータ制御装置の構成とする。即ち、バッテリー電源に接続され電力の供給を許可又は遮断させるメインリレーと、前記メインリレーに接続された第１のリレー及び前記メインリレーに接続された第２のリレーを具備し互いのリレーの切換動作によって前記第１のリレーから出力される第１出力電圧及び前記第２のリレーから出力される第２出力電圧をそれぞれ複数段階に制御させるリレー回路と、前記第１のリレー及び前記第２のリレーの双方に接続され前記第１出力電圧及び前記第２出力電圧に応じて駆動制御される制御モータと、前記第１出力電圧及び前記第２出力電圧に基づいて検出信号を出力する電圧検出部と、前記検出信号に基づいて前記メインリレーを制御させる制御回路と、を備え、
前記リレー回路は、前記第１出力電圧及び前記第２出力電圧が共に高値とされる第１の切換状態と、前記第１出力電圧及び前記第２出力電圧が共に低値とされる第２の切換状態と、前記制御モータに通電電流が流れたときに前記第１出力電圧及び前記第２出力電圧の間で電位差を生じさせる第３の切換状態と、を実現させ、
前記電圧検出部は、分圧抵抗から成り、当該分圧抵抗のうち一端が前記第１のリレーに設けられた第１出力端子に接続され、他端が前記第２のリレーに設けられた第２出力端子に接続され、分圧点が前記制御回路に接続されており、
前記検出信号は、前記分圧点から出力され、前記第１のリレー及び前記第２のリレーの切換動作に応じて当該検出信号の電圧値が変動する信号であって、
前記制御回路は、前記検出信号の電圧値に基づいて前記制御モータに電流が流れているか否かを認識する負荷導通状態認識手段を備え、
前記負荷導通状態認識手段は、前記第３の切換状態の際に出力される検出信号の電圧値より高い電圧値を示す高値側閾値電圧情報と、前記第３の切換状態の際に出力される検出信号の電圧値より低い電圧値を示す低値側閾値電圧情報と、の情報を備え、前記電圧検出部から出力される検出信号の電圧値情報が前記低値側閾値電圧情報から前記高値側閾値電圧情報までの範囲に含まれる場合に導通状態と判定し、前記電圧検出部から出力される検出信号の電圧値が前記低値側閾値電圧情報より低く又は前記高値側閾値電圧情報より高くなる場合に非導通状態と判定することとする。

【0014】

好ましくは、前記第３の切換状態は、前記第１出力電圧が高値とされ前記第２出力電圧が低値とされる第４の切換状態と、前記第１出力電圧が低値とされ前記第２出力電圧が高値とされる第５の切換状態とから成ることとする。

【0015】

好ましくは、前記制御回路は、プログラムを格納させる記憶装置と前記プログラムに基づく動作手段を実現させる中央演算装置とを少なくとも備えるコンピュータを具備し、
前記記憶装置は、前記検出信号の電圧値を認識する検出信号認識手段と、前記負荷導通状態認識手段と、前記制御モータに電流が流れている場合に当該電流の連続的に流れる導通時間を計数し当該導通時間が適宜設定された規定時間を上回るか否かを判定する規定時間計数手段と、前記制御モータに電流が流れていると判断され且つ前記導通時間が前記規定時間を上回ると判断された場合に前記メインリレーを駆動させて電力の供給を遮断させるリレー設定手段とを実現させるプログラムを格納させていることとする。

【0016】

前記規定時間計数手段は、前記負荷導通状態認識手段が非導通状態と判定した際に前記導通時間のカウントを消去させ、前記負荷導通状態認識手段が前記導通状態と判定した際に前記導通時間のカウントを加算させることとする。

【0017】

好ましくは、前記規定時間は、前記制御モータに電流が流れ始めた駆動開始時刻から前記制御モータの通常動作における駆動終了時刻までに経過するモータ駆動時間のうち最長のモータ駆動時間より長い時間に設定されることとする。

【発明の効果】

【0018】

本発明に係るモータ制御装置によれば、バッテリー電源とリレー回路とを遮断させるメインリレーが設けられているので、リレー回路を構成する何れかのリレーが故障して、リレー回路を駆動させても制御モータに流れる電流を止めることができない場合、制御回路によってメインリレーを操作し、リレー回路への電力供給を中断させることで、制御モータに流れる電流を緊急的に停止させることが可能となる。

【0019】

また、本発明に係る電圧検出部により、複数の切換状態を実現させるリレー回路を用いる場合であっても、各々のリレーに検出回路を設けることなく、簡素な回路構成にてリレー回路の切換状態を報知させることが可能となる。そして、制御回路は、電圧検出部から出力される検出信号が一つの信号ラインで送られるので、かかる一つの検出信号に基づいて各リレーの切換状態を認識でき、これにより、メインリレーの動作を規定する処理が簡素化される。

【0020】

更に、本発明に係る制御回路では、簡素な検出信号に基づいて、負荷導通状態認識手段の処理を実行させるので、複数の検出信号を扱うような複雑な処理が排除され、これにより、負荷導通状態認識手段における情報処理の簡素化が図られる。また、制御回路では、負荷導通状態認識手段によって制御モータに電流が流れたか否か判断させた後に、規定時間計数手段によって制御モータの駆動時間を測定させるので、制御モータの動作が異常発熱を起こす危険の無い場合については緊急停止させず、制御モータの動作が異常発熱を起こす場合についてのみ緊急停止を実施させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】実施の形態に係る四輪駆動車の構成を示す図

【図2】実施の形態に係るモータ制御装置の構成を示す図

【図3】モータ制御装置の状態遷移図

【図4】各リレーの状態と検出信号の閾値電圧とを示す図

【図5】制御回路の機能ブロック図

【図6】フェールセーフ処理を示すフローチャート

【発明を実施するための最良の形態】

【0022】

以下、本発明に係る実施の形態につき図面を参照して説明する。尚、本実施の形態では、四輪駆動車のトランスファーで用いられるモータ制御装置について説明するが、本発明の技術的範囲は当該四輪駆動車のトランスファー用モータ制御装置に限定されるものではない。

【0023】

図１には、本実施の形態に適用される四輪駆動車の構成が示されている。図示の如く、四輪駆動車ＭＶは、エンジンＥＧＮとトランスミッションＴＲＭとバッテリーＢｔｒとリレー回路ＲＹＬＣと４ＷＤ用トランスファーＴＲＦとフロントディファレンシャル（以下、フロントデフと呼ぶ）ＤＦＦとリヤディファレンシャル（以下、リヤデフと呼ぶ）ＤＦＢとフロントタイヤＴＦＲ、ＴＦＬとリヤタイヤＴＢＲ、ＴＢＬと図示されない複数の電子制御ユニット（electric control unit）とから構成される。尚、同図では、かかる複数の電子制御ユニットのうち、４ＷＤ用トランスファーを制御させる電子制御ユニットＥＣＵ０のみが示されている。

【0024】

エンジンＥＧＮは、四輪駆動車のエンジンルームに格納され、化石燃料等をシリンダー内で燃焼させることで駆動トルクを出力させる。

【0025】

トランスミッションＴＲＭは、複数のギヤ比を実現させるギヤボックスを備え、エンジンＥＧＮから出力された駆動トルクを走行状態に合わせて調整させる。

【0026】

バッテリーＢｔｒは、四輪駆動車の適宜なスペースに載置され、種々の装置に電力を供給する。

【0027】

リレー回路ＲＹＬＣは、第１のリレーＲＹＬ１及び第２のリレーＲＹＬ２から構成され、バッテリーＢｔｒの電力を適宜な設定状態で出力させる。尚、かかるリレー回路ＲＹＬＣの構成及び動作については、追って詳述する。

【0028】

４ＷＤ用トランスファーＴＲＦは、図示の如く、アクチュエータＡＣＴと可変速ハブＨＵＢ１と駆動切換ハブＨＵＢ２と主動側スプロケットＦＳＰと従動側スプロケットＤＳＰとチェーンＣＨとセンターデフＤＦＣとフロントドライブシャフトＤＳＦとリヤドライブシャフトＤＳＢとから構成される。

【0029】

アクチュエータＡＣＴは、制御モータＭとドライビングシャフトＳＨと駆動テーブルＴＴとから構成される（図２参照）。ここで、制御モータＭは、リレー回路ＲＹＬＣを介して適宜に設定された電力が供給され、これにより、当該電力の状態に応じた動作を実現させる。駆動テーブルＴＴは、図２に示す如く、制御モータＭに接続されたドライビングシャフトＳＨからトルクを受け、制御モータＭの動作に応じて回動する。また、駆動テーブルＴＴは、可変速ハブＨＵＢ１及び駆動切換ハブＨＵＢ２に機構的に接続され、駆動テーブルＴＴの動作に応じて、可変速ハブＨＵＢ１及び駆動切換ハブＨＵＢ２のポジションを適宜に切換えさせる。

【0030】

可変速ハブＨＵＢ１は、車軸の軸心方向へスライドすることで、車軸に設けられた二種類のギヤの何れか一方に噛合わされる。これにより、当該可変速ハブＨＵＢ１は、そのポジションに応じてギヤ比が変動し、後段車軸の駆動トルクを二段階に変速させる。ここで、ギヤ比の低い可変速ハブＨＵＢ１のポジションをドライビングポジションＨと呼び、ギヤ比の高い可変速ハブＨＵＢ１のポジションをロードライブポジションＬと呼ぶ。

【0031】

駆動切換ハブＨＵＢ２は、車軸の軸心方向へスライドすることで、車軸に設けられた複数のギヤとの噛合状態が三段階に切替えられる。具体的には、ハブロックポジション４Ｌと差動ポジション４Ｆとフリーハブポジション２Ｆとに切替えられる。ここで、ハブロックポジション４Ｌは、センターデフＤＦＣを介さずに、駆動切換ハブＨＵＢ２の後段の車軸とリヤドライブシャフトＤＳＢとを直結させ、駆動切換ハブＨＵＢ２の後段の車軸のトルクをリヤドライブシャフトＤＳＢへ直接的に伝達させる。差動ポジション４Ｆは、センターデフＤＦＣを介して、駆動切換ハブＨＵＢ２の後段の車軸とリヤドライブシャフトＤＳＢとが間接的に連結され、センターデフＤＦＣの差動機能によって、駆動切換ハブＨＵＢ２の後段の車軸回転速度とリヤドライブシャフトＤＳＢの車軸回転速度とに差異を与える。フリーハブポジション２Ｆは、駆動切換ハブＨＵＢ２の後段車軸とリヤドライブシャフトＤＳＢとの接続を断ち、後段の主動側スプロケットＦＳＰのみに駆動トルクを与える。

【0032】

主動側スプロケットＦＳＰは、図示の如く、駆動切換ハブＨＵＢ２の後段の車軸に固定される。かかる主動側スプロケットＦＳＰは、駆動切換ハブＨＵＢ２のポジションに関わりなく、駆動切換ハブＨＵＢ２の後段の車軸から同一の駆動トルクを受ける。

【0033】

従動側スプロケットＤＳＰは、主動側スプロケットＦＳＰと並列に配置され、フロントドライブシャフトＤＳＦに軸着される。また、従動側スプロケットＤＳＰは、チェーンＣＨによって、主動側スプロケットＦＳＰの駆動トルクを受け、これにより、フロントドライブシャフトＤＳＦへ当該駆動トルクを伝達させる。

【0034】

センターデフＤＦＣは、入力側に主動側スプロケットＦＳＰの後段車軸が接続され出力側にリヤドライブシャフトＤＳＢが接続され、これらの車軸がベアリング（図示なし）によって回動自在に軸支される。そして、センターデフＤＦＣは、入力軸と出力軸との間に回転速度の差を与える差動機能を具備し、当該機能によって、主動側スプロケットＦＳＰから駆動トルクが入力されると、内蔵されるギヤアセンブリのギヤ比に応じて当該駆動トルクを変換し、リヤドライブシャフトＤＳＢへ伝達させる。即ち、センターデフＤＦＣでは、主動側スプロケットＦＳＰ後段の車軸の駆動トルクをリヤドライブシャフトＤＳＢへ伝達する際、当該駆動トルクを適宜に調整し、入力された駆動トルクと異なる駆動トルクを出力させる。

【0035】

フロントデフＤＦＦは、フロントドライブシャフトＤＳＦ、右フロントタイヤＴＦＲ及び左フロントタイヤＴＦＬの車輪軸に接続される。そして、フロントドライブシャフトＤＳＦから受けた駆動トルクを適宜に分配し、かかる如く分配された駆動トルクを各フロントタイヤＴＦＲ、ＴＦＬに分配させる。

【0036】

リヤデフＤＦＢは、リヤドライブシャフトＤＳＢ、右リヤタイヤＴＢＲ及び左リヤタイヤＴＢＬの車輪軸に接続され、駆動トルクを双方のリヤタイヤＴＢＲ、ＴＢＬへ分配伝達させる。

【0037】

電子制御ユニットＥＣＵ０は、信号ラインを介してリレー回路ＲＹＬＣに接続される。そして、電子制御装置ＥＣＵ０は、リレー回路ＲＹＬＣを制御し、アクチュエータＡＣＴに設けられた制御モータＭを適宜に駆動させる。尚、かかる電子制御ユニットＥＣＵ０の詳細については追って詳述する。

【0038】

かかる構成を具備する四輪駆動車ＭＶでは、トランスミッションＴＲＭを介してエンジンＥＧＮから駆動トルクが伝達され、当該駆動トルクが４ＷＤ用トランスファーＴＲＦに入力される。このとき、アクチュエータＡＣＴは、電子制御ユニットＥＣＵ０及びリレー回路ＲＹＬＣによって制御され、可変速ハブＨＵＢ１のポジションと駆動切換ハブＨＵＢ２のポジションとを各々切換させ、これにより、４ＷＤ用トランスファーＴＲＦでは、以下の動作を実現させる。

【0039】

先ず、可変速ハブＨＵＢ１のポジションがドライビングポジションＨとされ、且つ、駆動切換ハブＨＵＢ２のポジションがフリーハブポジション２Ｆとされる場合、所謂、二輪ドライビングポジション２ＨＦに設定される場合について説明する。かかる場合、四輪駆動車ＭＶでは、可変速ハブＨＵＢ１のポジションがドライビングポジションＨにセットされるので、高速のドライブモードにて駆動されることとなる。また、駆動切換ハブＨＵＢ２のポジションがフリーハブポジション２Ｆにセットされるので、リヤドライブシャフトＤＦＢから切り離され、フロンドドライブシャフトＤＳＦのみに駆動トルクが伝達され、フロントタイヤＴＦＲ、ＴＦＬのみを駆動させる。即ち、かかる場合、四輪駆動車ＭＶは、駆動切換ハブＨＵＢ２のポジションによって、前輪駆動による走行を行うこととなる。

【0040】

次に、可変速ハブＨＵＢ１のポジションがドライビングポジションＨとされ、且つ、駆動切換ハブＨＵＢ２のポジションが差動ポジション４Ｆとされる場合、所謂、四輪ドライビングポジション４ＨＦに設定される場合について説明する。かかる場合、四輪駆動車ＭＶでは、可変速ハブＨＵＢ１がドライビングポジションＨとされるので高速ドライブモードにて駆動される。また、駆動切換ハブＨＵＢ２のポジションが差動ポジション４Ｆとされるので、リヤドライブシャフトＤＦＢとフロントドライブシャフトＤＳＦとが間接的に連結され、これにより、駆動切換ハブＨＵＢ２から出力される駆動トルクが双方のドライブシャフトへ差動的に分配される。即ち、かかる場合、四輪駆動車ＭＶは、フロントタイヤＴＦＲ，ＴＦＬとリヤタイヤＴＢＲ，ＴＢＬとの間に差動を伴いつつ、四輪駆動状態にて走行を行うこととなる。

【0041】

更に、可変速ハブＨＵＢ１のポジションがドライビングポジションＨとされ、且つ、駆動切換ハブＨＵＢ２のポジションがハブロックポジション４Ｌとされる場合、所謂、直結型高速四輪ドライビングポジション４ＨＬに設定される場合について説明する。かかる場合、四輪駆動車ＭＶでは、可変速ハブＨＵＢ１がドライビングポジションＨとされるので高速ドライブモードにて駆動される。また、駆動切換ハブＨＵＢ２のポジションがハブロックポジション４Ｌとされるので、リヤドライブシャフトＤＦＢとフロントドライブシャフトＤＳＦとが直結される。即ち、かかる場合、四輪駆動車ＭＶは、フロントタイヤＴＦＲ，ＴＦＬとリヤタイヤＴＢＲ，ＴＢＬとの双方に共通の駆動トルクを与える四輪駆動に切換えられ、高速状態にて走行を行うこととなる。

【0042】

更に、可変速ハブＨＵＢ１のポジションがロードライブポジションＬとされ、且つ、駆動切換ハブＨＵＢ２のポジションがハブロックポジション４Ｌとされる場合、所謂、直結型低速四輪ドライビングポジション４ＬＬに設定される場合について説明する。かかる場合、四輪駆動車ＭＶでは、可変速ハブＨＵＢ１がロードライブポジションＬとされるので低速ドライブモードにて駆動される。また、駆動切換ハブＨＵＢ２のポジションがハブロックポジション４Ｌとされるので、リヤドライブシャフトＤＦＢとフロントドライブシャフトＤＳＦとが直結される。即ち、かかる場合、四輪駆動車ＭＶは、フロントタイヤＴＦＲ，ＴＦＬとリヤタイヤＴＢＲ，ＴＢＬとの双方に共通の駆動トルクを与える四輪駆動とされ、低速状態に切替えられて走行を行うこととなる。

【0043】

図２には、本実施の形態に係るモータ制御装置ＭＣの構成が示されている。図示の如く、モータ制御装置ＭＣは、バッテリー電源ＢｒｔとメインリレーＲＹＬ０とリレー回路ＲＹＬＣと電圧検出部ＲｉとアクチュエータＡＣＴと駆動切換スイッチＴＳＷと制御回路ＣＴＲを内蔵する電子制御ユニットＥＣＵ０と分圧抵抗Ｒｄ及びツェナーダイオードＤｚと定電圧回路Ｒｅｇと通信ラインＳＴとから構成される。

【0044】

バッテリー電源Ｂｔｒは、メインリレーＲＹＬ０及び定電圧回路Ｒｅｇに接続され、各々に電力を供給させる。

【0045】

定電圧回路Ｒｅｇは、バッテリー電源Ｂｔｒから供給された電力を安定化させ、所望の電圧値に変換させた定電力を制御回路ＣＴＲへ出力させる。尚、かかる定電圧回路Ｒｅｇは、制御回路ＣＴＲに内蔵されたものを用いても良い。

【0046】

メインリレーＲＹＬ０は、制御回路ＣＴＲから受信する駆動信号に応じて駆動され、駆動信号がＨｉｇｈ状態のときバッテリー電源Ｂｔｒの電力供給を許可させ、これにより、当該電力をリレー回路ＲＹＬＣへ供給させる。一方、メインリレー回路ＲＹＬ０は、駆動信号がＬｏｗ状態のとき、バッテリー電源Ｂｔｒの電力供給を遮断させる。

【0047】

リレー回路ＲＹＬＣは、第１のリレーＲＹＬ１及び第２のリレーＲＹＬ２を具備し、当該第１のリレーＲＹＬ１及び第２のリレーＲＹＬ２は、各々がメインリレーＲＹＬ０に接続されている。第１のリレーを例にとり具体的に説明すると、当該第１のリレーＲＹＬ１には、図示の如く、ＯＮ接点とＯＦＦ接点と出力端子（以下、第１のリレーに設けられた出力端子を第１出力端子と呼び、第２のリレーに設けられた出力端子を第２出力端子と呼ぶ）とが設けられており、ＯＮ接点がメインリレーＲＹＬ０の出力端に接続され、ＯＦＦ接点がアースへ接続される。そして、リレーに設けられたスイッチのＯＮ／ＯＦＦ制御による切換動作が実施されると、出力端子がＯＮ接点又はＯＦＦ接点の何れか一方に導通されることとなる。ここで、スイッチのＯＮ／ＯＦＦ制御は、後述する制御回路ＣＴＲから出力されるＨ−Ｌ信号によって実現される。尚、第２のリレー回路ＲＹＬ２にあっても同様の構成とされ、ＯＮ接点がメインリレーＲＹＬ０の出力端に接続され、ＯＦＦ接点がアースへ接続される。

【0048】

電圧検出部Ｒｉは、抵抗Ｒｉ１及び抵抗Ｒｉ２から成る分圧抵抗とされ、当該分圧抵抗のうち一端ｔａが第１のリレーＲＹＬ１に設けられた第１出力端子Ｔｍｆに接続され、他端ｔｂが第２のリレーＲＹＬ２に設けられた第２出力端子Ｔｍｓに接続される。また、抵抗Ｒｉ１及び抵抗Ｒｉ２の接点とされる分圧点ｔｃでは、信号ラインを介して制御回路ＣＴＲに接続され、当該制御回路ＣＴＲに対して検出信号Ｓｉを出力させる。かかる検出信号Ｓｉは、第１のリレーＲＹＬ１及び第２のリレーＲＹＬ２の切換動作に応じて当該検出信号Ｓｉの電圧値Ｖｉが変動する。尚、かかる検出信号Ｓｉの電圧値については、図３において詳述することとする。

【0049】

アクチュエータＡＣＴは、上述の如く、駆動テーブルＴＴを駆動させる制御モータＭを備えている。かかる制御モータＭは、第１のリレーＲＹＬ１及び第２のリレーＲＹＬ２の双方に接続され、第１出力端子Ｔｍｆから出力される第１出力電圧Ｖ１と第２出力端子Ｔｍｓから出力される第２出力電圧Ｖ２とに応じて、正転動作又は反転動作又は停止状態に駆動制御される。

【0050】

駆動切換スイッチＴＳＷは、四輪駆動車の操縦パネルに配置されるものであって、図示の如く、ダイヤル機構と複数の信号ラインとを備え、ダイヤル部のポジションに応じて適宜な信号を出力させる構成とされている。ダイヤル機構は、手動によって回動されるダイヤル部と当該ダイヤル部の周りに固定される表示部とから成る。当該表示部の表面には、二輪ドライビングポジション２ＨＦ、四輪ドライビングポジション４ＨＦ、直結型高速四輪ドライビングポジション４ＨＬ、直結型低速四輪ドライビングポジション４ＬＬがそれぞれ刻印されており、当該表示部の裏面には、これらのドライビングポジションに対応する接触端子が設けられている。一方、ダイヤル部は、表面にダイヤル部の方向を示す方向矢が示されており、裏面には方向矢の位置に応じてスライドするスライド端子が設けられている。ここで、ダイヤル部を回動させると、スライド端子は表示部の接触端子に当接し、所定の電力が信号として信号ラインから出力される。従って、ダイヤル部の方向矢が所定のドライビングポジションにセットされると、駆動切換スイッチＴＳＷに設けられた複数の信号ラインでは信号状態がＨｉｇｈ値又はＬｏｗ値に各々設定され、かかる信号状態の組合せから成る信号を所定のドライビングポジションに対応させて出力させる。即ち、操縦者が操縦席でドライビングポジションの操作を行うと、駆動切換スイッチＴＳＷでは、操縦者の指令に応じて当該ドライビングポジションに応じた信号を生成し、当該信号を制御回路ＣＴＲに対して出力させる。

【0051】

電子制御ユニットＥＣＵ０には、少なくとも制御回路ＣＴＲが設けられている。かかる制御回路ＣＴＲは、図示の如く、Ａ／Ｄ変換装置と記憶装置ＭＲＹと中央演算装置（Central Processing Unit）ＣＰＵとクロック回路ＣＬとを少なくとも備えるコンピュータを具備する。Ａ／Ｄ変換装置は、電圧検出部Ｒｉから受信した検出信号Ｓｉ及び駆動切換スイッチＴＳＷから受信した信号が入力され、それぞれの信号をクロックタイミング毎にデジタル値に変換させる。記憶装置ＭＲＹは、図示の如く、不揮発性記憶装置ＲＯＭと揮発性記憶装置ＲＡＭとから構成される。ここで、不揮発性記憶装置ＲＯＭは、マスクＲＯＭ又はＥＰＲＯＭ又はＥＥＰＲＯＭ等が用いられ、コンピュータの動作を規定するプログラムとされるソフトウェアが格納される。尚、かかるソフトウェアの詳細については、追って詳述する。一方、中央演算装置ＣＰＵは、ソフトウェアを始めとする種々のプログラムに基づく動作手段を実現させる。また、クロック回路ＣＬは、基本クロックを生成させ、当該基本クロックは、コンピュータの各装置に供される。かかる構成を具備する制御回路ＣＴＲでは、電圧検出部Ｒｉから受信した検出信号Ｓｉ及び駆動切換スイッチＴＳＷから受信した信号がＩ／Ｏ回路（図示なし）に入力されると、かかる信号の受入がＩ／Ｏ回路によって許可された際に、Ａ／Ｄ変換装置では各信号をデジタル信号に変換させ、これによって、検出信号Ｓｉに関する情報と指定されたドライビングポジションに関する情報とを揮発性記憶装置ＲＡＭに書き込ませる。その後、中央演算処理ＣＰＵでは、不揮発性記憶装置ＲＯＭに記憶されたソフトウェアに基づいて情報処理を実施させ、具体的には、指定されたドライビングポジションに関する情報に基づき第１のリレーＲＹＬ１及び第２のリレーＲＹＬ２の動作に関する情報を生成させ、一方、検出信号Ｓｉに関する情報に基づきメインリレーＲＹＬ０の動作に関する情報を生成させる。そして、これらの情報は揮発性記憶装置ＲＡＭに格納され、Ｉ／Ｏ回路において成される信号の出力許可に応じて、かかる情報に対応した信号、即ち、メインリレーＲＹＬ０又は第１のリレーＲＹＬ１又は第２のリレーＲＹＬ２の各駆動信号を出力させる。

【0052】

分圧抵抗Ｒｄは、電圧検出部Ｒｉから出力される検出信号Ｓｉの電圧値Ｖｉを分圧させ、これにより、制御回路ＣＴＲで使用可能な電圧値に調整される。一方、ツェナーダイオードＤｚは、分圧抵抗Ｒｄから出力された検出信号Ｓｉに高周波成分が重畳される場合、かかる高周波成分のみをグランドへアースさせる。

【0053】

通信ラインＳＴは、他の装置に設けられたＥＣＵ又は表示パネル等に接続される。かかる通信ラインは、故障状態又はエラー状態等を他のＥＣＵと共有させる信号ラインであって、シリアル通信ライン、ＣＡＮ通信ライン（Controller Area Network）、ＬＩＮ通信ライン（Local
Interconnect Network）、この他、適宜な通信ラインが適用される。

【0054】

図３には、リレー回路に設けられた第１のリレー及び第２のリレーの制御状態が各々示されている。尚、同図では、図３（ａ）〜図３（ｄ）において、メインリレーＲＹＬ０をＯＮ状態とさせる駆動信号が出力され、バッテリー電源Ｂｔｒの電力がリレー回路ＲＹＬＣに印加されている状態が示されている。また、バッテリー電源Ｂｔｒの電源電圧は５Ｖであるとする。更に、本実施の形態では、第１出力電圧Ｖ１が５Ｖの場合、特許請求の範囲における第１出力電圧が高値である場合に対応する。同様に、第２出力電圧Ｖ２が５Ｖの場合、特許請求の範囲における第２出力電圧が高値である場合に対応する。一方、本実施の形態では、第１出力電圧Ｖ１が０Ｖの場合、特許請求の範囲における第１出力電圧が低値である場合に対応する。同様に、第２出力電圧Ｖ２が０Ｖの場合、特許請求の範囲における第２出力電圧が低値である場合に対応する。

【0055】

図３（ａ）では、第１のリレーＲＹＬ１及び第２のリレーＲＹＬ２の双方をＯＮ状態とさせる駆動信号が制御回路ＣＴＲから出力されている。かかる場合、第１のリレーＲＹＬ１は、ＯＮ接点と第１出力端子Ｔｍｆとが導通されるので、当該第１出力端子Ｔｍｆから出力される第１出力電圧Ｖ１は５Ｖとされる。一方、第２のリレーＲＹＬ２は、ＯＮ接点と第２出力端子Ｔｍｓとが導通されるので、当該第２出力端子Ｔｍｓから出力される第２出力電圧Ｖ２についても５Ｖとされる。即ち、図３（ａ）に示されるリレーの切換状態を第１の切換状態とすると、当該第１の切換状態では、第１出力電圧Ｖ１及び第２出力電圧Ｖ２が共に高値とされることとなる。また、第１の切換状態の場合、各リレーから印加される第１出力電圧Ｖ１及び第２出力電圧Ｖ２が共に５Ｖとされるので、検出信号Ｓｉの電圧値Ｖｉは５Ｖとされる。このとき、制御モータＭでは、両端電圧が同電位とされるので停止状態となる。

【0056】

図３（ｂ）では、第１のリレーＲＹＬ１をＯＮ状態とさせる駆動信号と第２のリレーＲＹＬ２をＯＦＦ状態とさせる駆動信号とが制御回路ＣＴＲから出力されている。かかる場合、第１のリレーＲＹＬ１は、第１出力端子Ｔｍｆから出力される第１出力電圧Ｖ１は５Ｖとされる。一方、第２のリレーＲＹＬ２は、ＯＮ接点と第２出力端子Ｔｍｓとが非導通とされるので、当該第２出力端子Ｔｍｓから出力される第２出力電圧Ｖ２については０Ｖとされる。即ち、図３（ｂ）に示されるリレーの切換状態を第４の切換状態とすると、当該第４の切換状態では、第１出力電圧Ｖ１及び第２出力電圧Ｖ２の間に電位差を生じさせ、具体的には、第１出力電圧Ｖ１が高値とされ第２出力電圧Ｖ２が低値とされることとなる。また、第４の切換状態の場合、第１出力電圧Ｖ１が５Ｖとされ第２出力電圧Ｖ２が０Ｖとされるので、検出信号Ｓｉの電圧値Ｖｉは２．５Ｖとされる。このとき、制御モータＭは、両端電圧の電位差が＋５Ｖとされるので順方向の回転力を出力させる。尚、両端電圧の電位差は、第１出力電圧Ｖ１から第２出力電圧を差し引いた値をいい、当該両端電圧の電位差が正の場合、制御モータＭが順方向の回転力を出力させ、負の場合、制御モータＭが逆方向の回転力を出力させる。

【0057】

図３（ｃ）では、第１のリレーＲＹＬ１をＯＦＦ状態とさせる駆動信号と第２のリレーＲＹＬ２をＯＮ状態とさせる駆動信号とが制御回路ＣＴＲから出力されている。かかる場合、第１のリレーＲＹＬ１は、第１出力端子Ｔｍｆから出力される第１出力電圧Ｖ１は０Ｖとされる。一方、第２のリレーＲＹＬ２は、第２出力端子Ｔｍｓから出力される第２出力電圧Ｖ２は５Ｖとされる。即ち、図３（ｃ）に示されるリレーの切換状態を第５の切換状態とすると、当該第５の切換状態では、第１出力電圧Ｖ１及び第２出力電圧Ｖ２の間に電位差を生じさせ、具体的には、第１出力電圧Ｖ１が低値とされ第２出力電圧Ｖ２が高値とされることとなる。また、第５の切換状態の場合、第１出力電圧Ｖ１が０Ｖとされ第２出力電圧Ｖ２が５Ｖとされるので、検出信号Ｓｉの電圧値Ｖｉは２．５Ｖとされる。このとき、制御モータＭは、両端電圧の電位差が−５Ｖとされるので逆方向の回転力を出力させる。

【0058】

図３（ｄ）では、第１のリレーＲＹＬ１及び第２のリレーＲＹＬ２の双方をＯＦＦ状態とさせる駆動信号が制御回路ＣＴＲから出力されている。かかる場合、第１のリレーＲＹＬ１は、第１出力端子Ｔｍｆから出力される第１出力電圧Ｖ１が０Ｖとされる。一方、第２のリレーＲＹＬ２は、第２出力端子Ｔｍｓから出力される第２出力電圧Ｖ２が０Ｖとされる。即ち、図３（ｄ）に示されるリレーの切換状態を第２の切換状態とすると、当該第２の切換状態では、第１出力電圧Ｖ１及び第２出力電圧Ｖ２が共に低値とされることとなる。また、第２の切換状態の場合、各リレーから印加される第１出力電圧Ｖ１及び第２出力電圧Ｖ２が共に０Ｖとされるので、検出信号Ｓｉの電圧値Ｖｉは０Ｖとされる。このとき、制御モータＭでは、両端電圧が同電位とされるので停止状態となる。

【0059】

上述の如く、本実施の形態に用いられるリレー回路ＲＹＬＣは、第１のリレー回路ＲＹＬ１から出力される第１出力電圧Ｖ１を５Ｖ及び０Ｖの２段階に制御させ、第２のリレー回路ＲＹＬ２から出力される第２出力電圧Ｖ２についても５Ｖ及び０Ｖの２段階に制御させる。そして、リレー回路ＲＹＬＣは、制御回路ＣＴＲによって各リレーが制御され、第１の切換状態、第２の切換状態、第４の切換状態、第５の切換状態から成る４種類の切換状態を実現させる。尚、本実施の形態では、リレーから出力される出力電圧を２段階に設定しているが、これに限らず、当該リレーの構成を適宜変更させ、３種類以上の多段階の電圧値を出力させるようにしても良い。

【0060】

また、電圧検出部Ｒｉは、上述の如く、第１出力電圧Ｖ１及び前記第２出力電圧Ｖ２に基づいて検出信号を検出する。具体的に説明すると、第１のリレーＲＹＬ１及び第２のリレーＲＹＬ２が共にＯＮ状態とされる場合、第１出力電圧Ｖ１が５Ｖとされ且つ第２出力電圧Ｖ２が５Ｖとされる。このとき、電圧検出部Ｒｉは、第１出力電圧Ｖ１及び第２出力電圧Ｖ２の電圧値に基づいて５Ｖの検出信号を出力させる。また、第１のリレーＲＹＬ１及び第２のリレーＲＹＬ２が共にＯＦＦ状態とされる場合、第１出力電圧Ｖ１が０Ｖとされ且つ第２出力電圧Ｖ２が０Ｖとされる。このとき、電圧検出部Ｒｉは、第１出力電圧Ｖ１及び第２出力電圧Ｖ２の電圧値に基づいて０Ｖの検出信号を出力させる。また、第１のリレーＲＹＬ１及び第２のリレーＲＹＬ２が第４の切換状態又は第５の切換状態とされる場合、電圧検出部Ｒｉは、第１出力電圧Ｖ１及び第２出力電圧Ｖ２の電圧値に基づいて２．５Ｖの検出信号を出力させる。

【0061】

尚、本実施の形態では、制御モータＭを順転方向及び逆転方向に制御させることとしたため、第４の切換状態と第５の切換状態とをリレー回路ＲＹＬＣに実施させている。しかし、これに限定させることなく、制御モータＭを何れか一方の方向に回転させれば良い場合には、リレー回路ＲＹＬＣの配線を簡素化させ、第１出力電圧Ｖ１及び第２出力電圧Ｖ２の間に正又は負の何れか一方の電位差を生じさせる切換状態を実現させることとしても良い。

【0062】

図４には、制御回路ＣＴＲから出力されたリレー回路に対する駆動信号と電圧検出部Ｒｉの検出信号Ｓｉの状態が示されている。尚、同図には、低値側閾値電圧Ｖｃａ及び高値側閾値電圧Ｖｃｂと、低値側閾値電圧Ｖｃａから高値側閾値電圧Ｖｃｂまでの範囲Ｖｃが追加図示されている。

【0063】

先ず、第１のリレーをＯＮにさせる駆動信号ＳＨ１と第２のリレーをＯＮにさせる駆動信号ＳＨ２とが制御回路ＣＴＲから出力される場合、第１のリレーＲＹＬ１及び第２のリレーＲＹＬ２が各駆動信号に基づいて正しく駆動されるときには、電圧検出部Ｒｉから出力される検出信号Ｓｉは、電圧値Ｖｉが適正電圧値Ｖｒの５Ｖに一致され、制御モータＭは停止される。しかし、第１のリレーＲＹＬ１又は第２のリレーＲＹＬ２の何れか一方が各駆動信号に基づいて正しく駆動されないとき、かかる何れか一方のリレーがＯＦＦ状態とされるので、制御モータＭでは、両端電圧に電位差が発生し駆動トルクを出力させてしまう。そして、制御モータＭが一定時間以上駆動されると、内蔵されるコイル等に発熱が生じ、当該制御モータＭを損傷させてしまう。即ち、かかるリレーの誤動作が生じている場合には、制御モータＭの駆動時間を測定させ所定時間内に停止させる制御を実施させるのが好ましい。尚、制御モータＭを駆動させる際の検出信号Ｓｉの電圧値Ｖｉは、上述の如く、２．５Ｖとされる。

【0064】

次に、第１のリレーをＯＦＦにさせる駆動信号ＳＬ１と第２のリレーをＯＮにさせる駆動信号ＳＨ２とが制御回路ＣＴＲから出力される場合、第１のリレーＲＹＬ１及び第２のリレーＲＹＬ２が各駆動信号に基づいて正しく駆動されるときには、電圧検出部Ｒｉから出力される検出信号Ｓｉは、電圧値Ｖｉが適正電圧値Ｖｒの２．５Ｖに一致し、このとき、制御モータＭは駆動される。しかし、何らかの不具合が生じて制御モータＭが駆動され続けると、上述の如く制御モータが損傷してしまう。そこで、第１のリレーＲＹＬ１及び第２のリレーＲＹＬ２が適正に駆動されている場合であっても、制御モータＭの駆動時間を測定させ所定時間内に停止させる制御を実施させるのが好ましい。尚、第１のリレーをＯＮにさせる駆動信号ＳＨ１と第２のリレーをＯＦＦにさせる駆動信号ＳＬ２とが制御回路ＣＴＲから出力される場合にあっても、制御モータＭが長時間駆動され続ける危険性が有るので、同様に、制御モータＭの駆動時間を測定させ所定時間内に停止させる制御を実施させるのが好ましい。

【0065】

更に、第１のリレーをＯＦＦにさせる駆動信号ＳＬ１と第２のリレーをＯＦＦにさせる駆動信号ＳＬ２とが制御回路ＣＴＲから出力される場合、第１のリレーＲＹＬ１及び第２のリレーＲＹＬ２が各駆動信号に基づいて正しく駆動されるときには、電圧検出部Ｒｉから出力される検出信号Ｓｉは、電圧値Ｖｉが適正電圧値Ｖｒの０Ｖに一致され、制御モータＭは停止される。しかし、第１のリレーＲＹＬ１又は第２のリレーＲＹＬ２の何れか一方が各駆動信号に基づいて正しく駆動されないとき、制御モータＭでは両端電圧に電位差が発生し駆動トルクを出力させてしまい、制御モータＭが一定時間以上駆動されると、当該制御モータＭを損傷させてしまう。よって、かかる場合にあっても、制御モータＭの駆動時間を測定させ所定時間内に停止させる制御を実施させるのが好ましい。

【0066】

即ち、第１のリレーの駆動信号及び第２のリレーの駆動信号が如何なる状態にあっても、電圧検出部Ｒｉから出力される検出信号Ｓｉの電圧値Ｖｉが何ボルトであるかを制御回路ＣＴＲによって検出し、当該電圧値Ｖｉが２．５Ｖである場合には、かかる制御回路ＣＴＲは、制御モータＭの駆動時間に応じて、当該制御モータＭへの電力供給を停止させるのが好ましい。

【0067】

図５には、制御回路ＣＴＲで実現される動作手段が機能ブロックにて示されている。図示の如く、本実施の形態に用いられる記憶装置ＭＲＹには、検出信号認識手段Ｃｍ１と負荷導通状態認識手段Ｃｍ２と規定時間計数手段Ｃｍ３とエラー判定手段Ｃｍ４と故障報知手段Ｃｍ５とリレー設定手段Ｃｍ６とを実現させるプログラムが格納されている。尚、かかる動作手段は、当然の如く、記憶手段ＭＲＹに格納されたソフトウェアと制御回路ＣＴＲに設けられた各種ハードウェアとが協働して実現されるものである。

【0068】

検出信号認識手段Ｃｍ１は、検出信号Ｓｉの電圧値Ｖｉを認識する。かかる動作手段の一例を具体的に説明すると、検出信号Ｓｉの電圧値ＶｉをＡ／Ｄ変換回路によってデジタル値に変換させ、かかるデジタル値化された検出信号Ｓｉの電圧値Ｖｉを揮発性記憶装置ＲＡＭへクロックタイミング毎に格納させる。

【0069】

負荷導通状態認識手段Ｃｍ２は、検出信号Ｓｉの電圧値Ｖｉに基づいて制御モータＭに電流が流れているか否かを認識する。かかる動作手段の一例を具体的に説明すると、記憶装置ＭＲＹに格納された検出信号Ｓｉの電圧値Ｖｉ、低値側閾値電圧Ｖｃａ、高値側閾値電圧値Ｖｃｂを読み込み、中央演算処理ＣＰＵによって、検出信号Ｓｉの電圧値Ｖｉが、低値側閾値電圧Ｖｃａより低い電圧値とされるか、又は、低値側閾値電圧Ｖｃａより高く高値側閾値電圧値Ｖｃｂより低い電圧値とされるか、高値側閾値電圧Ｖｃｂより高い電圧値とされるかを判断する。尚、低値側閾値電圧Ｖｃａとは、図４に示す如く、第４の切換状態又は第５の切換状態（特許請求の範囲における第３の切換状態を含む）の際に出力される検出信号の電圧値より低い電圧値、即ち、本実施例における２．５Ｖより低い電圧値をいう。また、高値側閾値電圧Ｖｃｂとは、図４に示す如く、第４の切換状態又は第５の切換状態（特許請求の範囲における第３の切換状態を含む）の際に出力される検出信号の電圧値より高い電圧値、即ち、本実施例における２．５Ｖより高い電圧値をいう。

【0070】

規定時間計数手段Ｃｍ３は、制御モータＭに電流が流れている場合に当該電流の連続的に流れる導通時間Ｔａｃを計数し、当該導通時間Ｔａｃが所定の規定時間Ｔａｄを上回るか否かを判定する。ここで、規定時間とは、制御モータＭに電流が流れ始めた駆動開始時刻から制御モータＭの通常動作における駆動終了時刻までに経過するモータ駆動時間のうち最長のモータ駆動時間以上に設定されるのが好ましい。これにより、導通時間Ｔａｃが規定時間Ｔａｄより短時間であるとき、当該導通時間Ｔａｃは制御モータＭを異常発熱させない範囲にあると判断され、一方、導通時間Ｔａｃが規定時間Ｔａｄより長時間であるとき、当該導通時間Ｔａｃは制御モータＭを異常発熱させる危険範囲にあると判断される。かかる動作手段の一例を具体的に説明すると、負荷導通状態認識手段Ｃｍ２において、検出信号Ｓｉの電圧値Ｖｉが低値側閾値電圧Ｖｃａより高く高値側閾値電圧値Ｖｃｂより低い電圧値とされるとき、導通時間Ｔａｃのカウントを開始させ、当該導通時間Ｔａｃのカウントが継続していることを条件として基本クロックを積算させ、これにより、かかる導通時間Ｔａｃを算出させる。そして、かかる如く算出された導通時間Ｔｃａと記憶装置ＭＲＹから予め読込んでおいた規定時間Ｔａｄと比較させる。尚、規定時間計数手段Ｃｍ３では、図６に示される処理Ｓ００３、Ｓ００４、Ｓ００５を実行させる。

【0071】

エラー判定手段Ｃｍ４は、規定時間計数手段Ｃｍ３において導通時間Ｔａｃが規定時間Ｔａｄを上回った場合、導通時間Ｔａｃに関するエラーフラグＦｃの状態を「１」とさせ、かかるフラグＦｃを記憶装置ＭＲＹに記録させる。尚、導通時間Ｔａｃが規定時間Ｔａｄを下回る場合、導通時間Ｔａｃに関するエラーフラグＦｃの状態は「０」とされる。

【0072】

故障報知手段Ｃｍ５は、エラーフラグＦｃが「１」であることを認識した際、これに対応する信号を通信ラインＳＴへ出力させる。

【0073】

リレー設定手段Ｃｍ６は、制御モータＭに電流が流れていると判断され且つ導通時間Ｔａｃが規定時間Ｔａｄを上回ると判断された場合に、メインリレーＲＹＬ０を駆動させて電力の供給を遮断させる。かかる動作手段の一例を具体的に説明すると、中央演算装置ＣＰＵでは、記憶装置ＭＲＹのエラーフラグＦｃの記録されているアドレスへアクセスし、読込んだエラーフラグＦｃが「１」とされる場合、メインリレーＲＹＬ０をＯＦＦ状態にさせる駆動信号を出力させ、これにより、バッテリー電源Ｂｔｒとリレー回路ＲＹＬＣとの間の電源ラインが遮断され、電力はリレー回路ＲＹＬＣへ供給されなくなる。また、かかるリレー設定手段Ｃｍ６では、駆動切換スイッチＴＳＷから受信した信号に応じて、リレーＲＹＬ１をＯＮまたはＯＦＦ状態に切替える駆動信号と、リレーＲＹＬ２をＯＮまたはＯＦＦ状態に切替える駆動信号とを出力させる。

【0074】

図６には、前図にて説明された動作手段が実行される際のフローチャートが示されている。先ず、イグニッションキーが回されると、これに応じてモータ制御装置ＭＣに電力が供給される（ＳＴＡＮＤ−ＢＹ）。その後、制御回路ＣＴＲでは、入力された検出信号Ｓｉの電圧値ＶｉをＡ／Ｄ変換装置によって測定し、当該電圧値Ｖｉを記憶装置ＭＲＹへ格納させる（Ｓ００１）。かかる後、中央演算装置ＣＰＵでは、高値側閾値電圧Ｖｃａ及び低値側閾値電圧Ｖｃｂと電圧値Ｖｉとを比較させる（Ｓ００２）。このとき、導通状態判定処理Ｓ００２では、電圧値Ｖｉが低値側閾値電圧Ｖｃａより低いとする処理結果を得た場合又は電圧値Ｖｉが高値側閾値電圧Ｖｃｂより高いとする処理結果を得た場合、制御モータＭが非導通状態であると認識し、導通時間Ｔａｃのカウントを開始させることなく（Ｓ００４）、所定時間の経過を待って再度電圧値Ｖｉの認識処理（Ｓ００１）を実行させる。一方、導通状態判定処理Ｓ００２では、電圧値Ｖｉが低値側閾値電圧Ｖｃａより高く且つ高値側閾値電圧Ｖｃｂより低いとする処理結果を得た場合、制御モータＭが導通状態であると認識し、基本クロックを加算（インクリメント）させることで得られる導通時間Ｔａｃのカウントを開始させ（Ｓ００３）、導通時間Ｔａｃが規定時間Ｔａｄを上回っているか否かの判定処理を実行させる（Ｓ００５）。このとき、規定時間判定処理Ｓ００５では、導通時間Ｔａｃが規定時間Ｔａｄを下回っている旨の処理結果を得た場合、記憶装置ＭＲＹに記録されたエラーフラグＦｃを「０」から変更させることなく、所定時間の経過を待って再度電圧値Ｖｉの認識処理（Ｓ００１）を実行させる。その後、導通状態判定処理Ｓ００２→導通時間インクリメントＳ００３→規定時間判定処理Ｓ００５→リレー検出電圧Ｖｉの認識処理Ｓ００１から成るループを数回繰り返し、規定時間判定処理Ｓ００５において、導通時間Ｔａｃが規定時間Ｔａｄを上回っている旨の処理結果を得ると、記憶装置ＭＲＹに記録されたエラーフラグＦｃを「１」に書き換え（Ｓ００６）、故障信号Ｓｗｃを通信ラインＳＴに出力させ（Ｓ００７）、併せて、メインリレーＲＹＬ０の駆動信号をＯＦＦ状態に切替える（Ｓ００８）。かかる場合、故障信号Ｓｗｃの出力によって操縦パネルに当該故障状態が表示され、かかる故障状態を操縦者が認識することとなる。また、メインリレーＲＹＬ０をＯＦＦ状態に切替えることにより、制御モータＭに規定時間Ｔａｄ以上電流を導通させることなく、これにより、制御モータＭの保護が図られる。

【0075】

尚、導通状態判定処理Ｓ００２において、低値側閾値電圧Ｖｃａ＜電圧値Ｖｉ＜高値側閾値電圧Ｖｃｂの関係が持続的に維持されると、先に説明した如く、導通状態判定処理Ｓ００２→導通時間インクリメントＳ００３→規定時間判定処理Ｓ００５→リレー検出電圧Ｖｉの認識処理Ｓ００１から成るループを数回繰り返し、これに応じて、導通時間Ｔａｃの加算（インクリメント）が繰り返される。このとき、導通時間Ｔａｃが規定時間Ｔａｄを上回る前に、検出信号Ｓｉの電圧値Ｖｉが、低値側閾値電圧Ｖｃａ＞電圧値Ｖｉ、又は、電圧値Ｖｉ＞高値側閾値電圧Ｖｃｂ、の状態に変化すると、図示の如く、今までカウントしていた導通時間Ｔａｃを消去（クリヤ）させ、その後、検出信号Ｓｉにおける電圧値Ｖｉの認識処理Ｓ００１を実行させる。即ち、制御モータＭが適正な駆動時間内に動作を終了させる場合、当該制御モータＭの発熱の危険性が無いので、電源の供給をそのまま継続させる処理が実行されることとなる。

【0076】

本実施の形態に係るモータ制御装置ＭＣによると、バッテリー電源Ｂｔｒとリレー回路ＲＹＬＣとを遮断させるメインリレーＲＹＬ０が設けられているので、リレー回路ＲＹＬＣを構成する何れかのリレーが故障して、リレー回路ＲＹＬＣを駆動させても制御モータＭに流れる電流を止めることができない場合、制御回路ＣＴＲによってメインリレーＲＹＬ０を操作し、リレー回路ＲＹＬＣへの電力供給を中断させることで、制御モータＭに流れる電流を緊急的に停止させることが可能となる。

【0077】

また、本実施の形態に係る電圧検出部Ｒｉを用いることにより、複数の切換状態を実現させるリレー回路を用いる場合であっても、各々のリレーに検出回路を設けることなく、簡素な回路構成にてリレー回路ＲＹＬＣの切換状態を報知させることが可能となる。そして、制御回路ＣＴＲは、電圧検出部Ｒｉから出力される検出信号Ｓｉが一つの信号ラインで送られるので、かかる一つの検出信号Ｓｉに基づいて各リレーの切換状態を認識でき、これにより、メインリレーＲＹＬ０の動作を規定する処理が簡素化される。

【0078】

更に、本実施例に係る制御回路ＣＴＲでは、簡素な検出信号に基づいて、負荷導通状態認識手段Ｃｍ２の処理を実行させるので、複数の信号を扱うような複雑な処理が排除され、これにより、負荷導通状態認識手段Ｃｍ２における情報処理の簡素化が図られる。また、制御回路ＣＴＲでは、負荷導通状態認識手段Ｃｍ２によって制御モータＭに電流が流れたか否か判断させた後に、規定時間計数手段Ｃｍ３によって制御モータＭの駆動時間を測定させるので、制御モータＭの動作が異常発熱を起こす危険の無い場合については緊急停止させず、制御モータＭの動作が異常発熱を起こす場合についてのみ緊急停止を実施させる。

【0079】

尚、本実施の形態では、上述の如く、四輪駆動車に設けられるトランスファーのアクチュエータを制御する装置について説明したが、本発明は、かかる技術に限定されるものではない。例えば、車両に搭載されるミラー又はパワーウィンドウのアクチュエータに適用させても良く、羽根車式ポンプまたは送風機等のアクチュエータに適用させても良く、この他、一般産業機器、搬送用機器、工作機械、医療機器、ＦＡ等の各々に用いられるアクチュエータに適用させることが可能である。

【符号の説明】

【0080】

ＭＣ モータ制御装置
Ｂｔｒ バッテリー電源
ＲＹＬ０ メインリレー
ＲＹＬ１ 第１のリレー
Ｖ１ 第１の出力電圧
ＲＹＬ２ 第２のリレー
Ｖ２ 第２の出力電圧
ＲＹＬＣ リレー回路
Ｒｉ 電圧検出部（分圧抵抗）
Ｖｉ 検出信号
ｔａ 一端の端子
ｔｂ 他端の端子
ｔｃ 分圧点の端子
ＣＴＲ 制御回路
Ｃｍ２ 検出信号認識手段
Ｃｍ３ 負荷導通状態認識手段
Ｃｍ４ 規定時間計数手段
Ｔａｃ 導通時間
Ｔａｄ 規定時間
Ｃｍ５ リレー設定手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】