(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の駆動力を制御する制御システムであって
前記車両が位置する地点の斜度を判定する斜度判定手段と、
前記斜度に応じて生成された値に基づいて該車両の登坂走行に必要な駆動力である車両登坂可能駆動力を算出する車両登坂可能駆動力算出手段と、を備え、
前記車両の登坂走行に際してアクセルペダルの過剰な踏み込みによるドライバー要求が発生したときに、ドライバーが要求するドライバー要求駆動力と前記車両登坂可能駆動力のうちの何れか小さい方を、前記車両の前記ドライバー要求に応じた初期の駆動力として発生させ、
前記ドライバー要求駆動力が前記車両登坂可能駆動力より大きい場合に、車輪の空転が生じない変化率で駆動力を増加させる制御システム。
【請求項２】
前記登坂走行は、前記車両が停止した状態からの登坂発進である、請求項１に記載の制御システム。
【請求項３】
前記登坂発進に際して、前記ドライバー要求駆動力よりも前記車両登坂可能駆動力の方が大きいときに、前記ドライバー要求駆動力が前記車両登坂可能駆動力に達するまでの間、前記ドライバー要求駆動力を、前記ドライバー要求に応じた初期の駆動力として発生させる、請求項２に記載の制御システム。
【請求項４】
前記斜度に応じて生成された値は、前記車両が登坂するのに必要な最低の駆動力であり、
前記車両登坂可能駆動力は、前記車両が登坂するのに必要な最低の駆動力又は該車両が登坂するのに必要な最低の駆動力に所定値を加えたものである、請求項１〜３のいずれか１項記載の制御システム。
【請求項５】
前記ドライバー要求駆動力が前記車両登坂可能駆動力より大きいときに、前記車両登坂可能駆動力と前記ドライバー要求駆動力との差に基づいて前記車両の初期の駆動力を漸次増加させる、請求項１〜４のいずれか１項記載の制御システム。
【請求項６】
前記車両が内燃機関によって駆動する車輪と電動機によって駆動する車輪とから構成され、
前記車両の登坂に際し、前記電動機によって駆動する車輪のみに前記車両の初期の駆動力を発生させる、請求項１〜５のいずれか１項記載の制御システム。
【請求項７】
前記車両の車輪に対する制御が前後の車輪毎に行われ、
前記車両の登坂に際し、前記前後の車輪のうち下方に位置する車輪にのみ前記車両の初期の駆動力を発生させる、請求項１〜６のいずれか１項記載の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
登坂に停車している車両を発進させる際（以下、「登坂発進の際」という。）、車両を後退させることなく発進させるためには、ドライバーはブレーキペダルからアクセルペダルへの踏み替えを素早く行う必要がある。また、このような素早いアクセルペダルの踏み替えを行わなくても車両の後退を防止する技術として、車両の後退防止制御（例えば、Ｈｉｌｌ  Ｓｔａｒｔ  Ａｓｓｉｓｔ）がある。
【０００３】
しかし、このような車両の後退防止制御を搭載していても、登坂発進の際に車輪に空転が発生し、車両が登坂できない場合があった。すなわち、登坂発進の際、ドライバーはアクセルペダルの踏み込みが急激で過剰になりやすい傾向にある。このため、このようなドライバー要求により、車輪に対する制御がブレーキ加圧状態から駆動状態に急激に切り替わり、これにより、車両動き出しの際の車輪に対する駆動力が急激に増加して、車輪に空転が発生しやすくなっていた。
そこで、登坂発進の際に、ドライバー要求駆動力に制限をかけた制御を行うことで、ドライバーの急激で過剰なアクセルペダルの踏み込みに対しても、車輪の駆動力が急激に増加しないようにした技術が存在する（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１４８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このように登坂発進の際にドライバー要求駆動力に制限をかけると、ドライバーがアクセルペダルを踏み込んでも、車両の前輪および後輪への駆動力は徐々にしか増加しないため、ドライバーは、自身が想定する車両動き出しになっていないと考えて、車両の加速をより強めようとして、アクセルペダルを過剰に踏込むおそれがあった。そして、このアクセルペダルの過剰な踏み込みにより、ドライバー要求駆動力に対する制限が解除された後に、車両が急加速をしてしまう等のおそれがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、登坂発進の際の車輪の空転発生を防止すると共に、ドライバー要求を適切に反映させた制御を行うことにより、ドライバーによるアクセルペダルの過剰な踏み込みを防止することのできる制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明は、車両の駆動力を制御する制御システム（例えば、後述の実施形態の制御システム１００）であって、前記車両が位置する地点の斜度を判定する斜度判定手段（例えば、後述の実施形態の斜度判定部９０１）と、前記斜度に応じて生成された値（例えば、後述の実施形態の登坂抵抗分の駆動力）に基づいて該車両の登坂走行に必要な駆動力である車両登坂可能駆動力を算出する車両登坂可能駆動力算出手段（例えば、後述の実施形態の車両登坂可能駆動力算出部９０３）と、を備え、前記車両の登坂走行に際してアクセルペダルの過剰な踏み込みによるドライバー要求が発生したときに、該ドライバーが要求するドライバー要求駆動力と前記車両登坂可能駆動力のうちの何れか小さい方を（例えば、後述の実施形態の駆動力決定部９０６が決定する）、前記車両の前記ドライバー要求に応じた初期の駆動力として発生させ、前記ドライバー要求駆動力が前記車両登坂可能駆動力より大きい場合に、車輪の空転が生じない変化率で駆動力を増加させる（例えば、車両駆動力決定部９２１）制御システムを提供する。
また、本発明において、上記登坂走行は車両が停止した状態からの登坂発進である。
さらに、本発明は、登坂発進に際して、前記ドライバー要求駆動力よりも前記車両登坂可能駆動力の方が大きいときに、前記ドライバー要求駆動力が前記車両登坂可能駆動力に達するまでの間、前記ドライバー要求駆動力を、前記ドライバー要求に応じた初期の駆動力として発生させる。
【０００８】
（１）の制御システムによれば、斜度判定手段が斜度を取得して、車両登坂可能駆動力算出手段が斜度に基づいて車両登坂可能駆動力を算出し、ドライバーが要求するドライバー要求駆動力と車両登坂可能駆動力のうち何れか小さいほうを車両の初期の駆動力として発生させるので、登坂発進の際の車輪の空転発生を防止すると共に、ドライバー要求を適切に反映させた制御を行うことができるので、ドライバーによるアクセルペダルの過剰な踏み込みを防止することができる。また、車両登坂可能駆動力が、登坂抵抗分の駆動力に基づいて算出された斜度に基づいた値であるため、ドライバー要求を斜度に応じて反映させることができ、車輪の空転発生の防止と、ドライバーによるアクセルペダルの過剰な踏み込み防止を両立することができる。
【０００９】
（２）本発明は、前記斜度に応じて生成された値は、前記車両が登坂するのに必要な最低の駆動力（例えば、後述の実施形態の登坂抵抗分の駆動力）であり、前記車両登坂可能駆動力は、前記車両が登坂するのに必要な最低の駆動力又は該車両が登坂するのに必要な最低の駆動力に所定値を加えた、ことを特徴とする。
【００１０】
（２）の制御システムによれば、車両登坂可能駆動力として、車両が登坂するのに必要な最低の駆動力をそのまま用いたり、その値に所定値を加えたものを用いるため、斜度に応じたドライバー要求を適切に反映させて制御を行うことができる。
【００１１】
（３）本発明は、前記レートリミット制御において、前記車両登坂可能駆動力と前記ドライバー要求駆動力との差に基づいて前記車両の初期の駆動力を漸次増加させる、ことを特徴とする。
【００１２】
（３）の制御システムによれば、車両の駆動力を漸次増加させるため、登坂発進の際の車輪の空転発生を防止できる。
【００１３】
（４）本発明は、前記車両が内燃機関（例えば、後述の実施形態の内燃機関４）によって駆動する車輪と電動機（例えば、後述の実施形態の電動機５）によって駆動する車輪とから構成され、前記車両の登坂に際し、前記電動機によって駆動する車輪のみに前記車両の初期の駆動力を発生させる、ことを特徴とする。
【００１４】
（４）の制御システムによれば、車両の駆動力の初期値を電動機のみに指示するため、駆動力の立ち上げに対する応答性を高めることができる。
【００１５】  （５）本発明は、前記車両の車輪に対する制御が前後の車輪毎に行われ、前記車両の登坂に際し、前記前後の車輪のうち下方に位置する車輪にのみ前記車両の初期の駆動力を発生させる、ことを特徴とする。【００１６】
（５）の制御システムによれば、車両の駆動力の初期値を後輪のみに指示するため、後輪荷重が大きくなる登坂において、後輪の荷重を多くすることにより、高い登坂性能を得ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、登坂発進の際の車輪の空転発生を防止すると共に、ドライバー要求を適切に反映させた制御を行うことにより、ドライバーによるアクセルペダルの過剰な踏み込みを防止することのできる制御システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る制御システムを搭載した車両の全体図である。
【図２】本発明の第１実施形態の車両に用いられる駆動装置の縦断面図である。
【図３】図２の駆動装置の部分拡大図である。
【図４】本発明の第１実施形態の車両の走行状態における電動機の状態と切離機構の状態を示した図である。
【図５】本発明の第１実施形態の登坂時駆動力制御に用いられる制御システムの構成図である。
【図６】本発明の第１実施形態の登坂時駆動力制御に用いられるメインＥＣＵのシステム構成図である。
【図７】登坂抵抗分の駆動力の算出方法を説明した図である。
【図８】本発明の第１実施形態の登坂時駆動力制御のフローチャートである。
【図９】比較例１の車両の挙動を示す図である。
【図１０】比較例２の車両の挙動を示す図である。
【図１１】本発明の第１実施形態の車両の挙動を示す図である。
【図１２】本発明の第２実施形態の登坂時駆動力制御に用いられるメインＥＣＵのシステム構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の第１実施形態を説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る制御システムを搭載した車両の全体図である。同図において、ハイブリッドの車両３は、内燃機関４と電動機５が直列に接続された駆動ユニット６を車両前部に有しており、駆動ユニット６の動力がトランスミッション７を介して前輪Ｗｆに伝達されるようになっている。その一方で、この駆動ユニット６と別に車両後部に設けられた電動機２Ａ、２Ｂを含む駆動装置１の動力が後輪Ｗｒ（ＲＷｒ、ＬＷｒ）に伝達されるようになっている。
前輪Ｗｆ側の電動機５と後輪Ｗｒ側の電動機２Ａ、２Ｂはともに、ＰＤＵ８（パワードライブユニット）を介してバッテリ９に接続されており、ＰＤＵ８において、バッテリ９からの電力供給と、バッテリ９へのエネルギー回生が制御されるようになっている。なお、車両３の電動機２Ａ、２Ｂ、５を制御するための制御システムについては、後に改めて詳述する。
【００２０】
また、４つの前輪Ｗｆ、後輪Ｗｒの各々には、図示しない摩擦ブレーキが設けられている。この摩擦ブレーキは、例えば、油圧式のディスクブレーキで構成されている。運転手がブレーキペダルを踏み込むと、踏込力が油圧シリンダ等を介してブレーキパッドに増幅して伝達され、各前輪Ｗｆ、後輪Ｗｒに取り付けられているブレーキディスクとブレーキパッドとの間に摩擦力が生じ、これにより、ブレーキディスク（すなわち前輪Ｗｆ、後輪Ｗｒ）の回転エネルギーが熱エネルギーに変換されて、前輪Ｗｆ、後輪Ｗｒの制動が行われるようになっている。
【００２１】
図２は、本実施形態の車両に用いられる駆動装置１の縦断面図である。図３は、図２の駆動装置１の部分拡大図である。
これらの図において、駆動装置１は、車両３の各後輪ＲＷｒ、ＬＷｒに駆動力を伝えるために左右の出力軸１０Ａ、１０Ｂを有しており、各々、車幅方向に同軸上に配置されている。これら出力軸１０Ａ、１０Ｂは、図には示さないドライブシャフトを介して、各後輪ＲＷｒ、ＬＷｒの車軸に接続されるようになっている。駆動装置１の減速機ケース１１は全体が略円筒状に形成され、その内部には、出力軸１０Ａ、１０Ｂを駆動するための電動機２Ａ、２Ｂと、この電動機２Ａ、２Ｂの駆動回転を減速する遊星歯車式減速機１２Ａ、１２Ｂとが、出力軸１０Ａ、１０Ｂと同軸上に配置されている。電動機２Ａ及び遊星歯車式減速機１２Ａは左後輪ＬＷｒを制御し、電動機２Ｂ及び遊星歯車式減速機１２Ｂは右後輪ＲＷｒを制御するようになっており、電動機２Ａ及び遊星歯車式減速機１２Ａと電動機２Ｂ及び遊星歯車式減速機１２Ｂは、減速機ケース１１内で車幅方向に左右対称に配置されている。
なお、減速機ケース１１は、車両３の骨格となる図示しないフレームの一部等で支持されている。
【００２２】
減速機ケース１１の左右両端側内部には、それぞれ電動機２Ａ、２Ｂのステータ１４Ａ、１４Ｂが固定されており、ステータ１４Ａ、１４Ｂの内周側には環状のロータ１５Ａ、１５Ｂが回転可能に配置されている。ロータ１５Ａ、１５Ｂの内周部には出力軸１０Ａ、１０Ｂの外周を囲繞する円筒軸１６Ａ、１６Ｂが結合され、この円筒軸１６Ａ、１６Ｂが出力軸１０Ａ、１０Ｂと同軸で相対回転可能となるように減速機ケース１１の端部壁１７Ａ、１７Ｂと中間壁１８Ａ、１８Ｂに軸受１９Ａ、１９Ｂを介して支持されるようになっている。また、円筒軸１６Ａ、１６Ｂの一端側の外周であって減速機ケース１１の端部壁１７Ａ、１７Ｂには、ロータ１５Ａ、１５Ｂの回転位置情報を電動機２Ａ、２Ｂの図示しないコントローラにフィードバックするためのレゾルバ２０Ａ、２０Ｂが設けられている。
【００２３】
遊星歯車式減速機１２Ａ、１２Ｂは、サンギヤ２１Ａ、２１Ｂと、このサンギヤ２１に噛合される複数のプラネタリギヤ２２Ａ、２２Ｂと、これらのプラネタリギヤ２２Ａ、２２Ｂを支持するプラネタリキャリア２３Ａ、２３Ｂと、プラネタリギヤ２２Ａ、２２Ｂの外周側に噛合されるリングギヤ２４Ａ、２４Ｂと、を備え、サンギヤ２１Ａ、２１Ｂから電動機２Ａ、２Ｂの駆動力が入力され、減速された駆動力がプラネタリキャリア２３Ａ、２３Ｂを通して出力されるようになっている。
【００２４】
サンギヤ２１Ａ、２１Ｂは円筒軸１６Ａ、１６Ｂに一体に形成されている。また、プラネタリギヤ２２Ａ、２２Ｂは、サンギヤ２１Ａ、２１Ｂに直接噛合される大径の第２ピニオン２６Ａ、２６Ｂと、この第２ピニオン２６Ａ、２６Ｂよりも小径の第１ピニオン２７Ａ、２７Ｂとを有する２連ピニオンであり、これらの第２ピニオン２６Ａ、２６Ｂと第１ピニオン２７Ａ、２７Ｂが同軸にかつ軸方向にオフセットした状態で一体に形成されている。このプラネタリギヤ２２Ａ、２２Ｂはプラネタリキャリア２３Ａ、２３Ｂに支持され、プラネタリキャリア２３Ａ、２３Ｂは、軸方向内側端部が径方向内側に伸びて出力軸１０Ａ、１０Ｂにスプライン嵌合され一体回転可能に支持されるとともに、軸受３３Ａ、３３Ｂを介して中間壁１８Ａ、１８Ｂに支持されるようになっている。
なお、中間壁１８Ａ、１８Ｂは電動機２Ａ、２Ｂを収容する電動機収容空間と遊星歯車式減速機１２Ａ、１２Ｂを収容する遊星歯車式減速機空間とを隔て、外径側から内径側に互いの軸方向間隔が広がるように屈曲して構成されている。そして、中間壁１８Ａ、１８Ｂの内径側、且つ、遊星歯車式減速機１２Ａ、１２Ｂ側にはプラネタリギヤ２２Ａ、２２Ｂを支持する軸受３３Ａ、３３Ｂが配置されるとともに中間壁１８Ａ、１８Ｂの外径側、且つ、電動機２Ａ、２Ｂ側にはステータ１４Ａ、１４Ｂ用のバスリング４１Ａ、４１Ｂが配置されている。
【００２５】
リングギヤ２４Ａ、２４Ｂは、その内周面が小径の第１ピニオン２７Ａ、２７Ｂに噛合されるギヤ部２８Ａ、２８Ｂと、ギヤ部２８Ａ、２８Ｂより小径で減速機ケース１１の中間位置で互いに対向配置される小径部２９Ａ、２９Ｂと、ギヤ部２８Ａ、２８Ｂの軸方向内側端部と小径部２９Ａ、２９Ｂの軸方向外側端部を径方向に連結する連結部３０Ａ、３０Ｂとを備えて構成されている。
本実施形態の場合、リングギヤ２４Ａ、２４Ｂの最大半径は、第２ピニオン２６Ａ、２６Ｂの出力軸１０Ａ、１０Ｂの中心からの最大距離よりも小さくなるように設定されている。小径部２９Ａ、２９Ｂは、径方向外側で対向する減速機ケース１１の円筒状支持部４２に軸受４３を介して回転自在に支持され、止め輪４４により連結されている。円筒状支持部４２は、減速機ケース１１の略中央部で遊星歯車式減速機１２Ｂ側に偏奇した位置から径方向内側に伸びる支持壁３９の内径側端部から遊星歯車式減速機１２Ａ側に延設されている。
【００２６】
減速機ケース１１とリングギヤ２４Ａの間には円筒状の空間部が確保され、その空間部内に、リングギヤ２４Ａ、２４Ｂに対する制動を行う油圧ブレーキ６０が、第２ピニオン２６Ａと径方向でオーバーラップし、第１ピニオン２７Ａと軸方向でオーバーラップして配置されている。油圧ブレーキ６０は、減速機ケース１１の内周面にスプライン嵌合された複数の固定プレート３５と、リングギヤ２４Ａの外周面にスプライン嵌合された複数の回転プレート３６が軸方向に交互に配置され、これらのプレート３５、３６が環状のピストン３７によって係合及び開放操作されるようになっている。ピストン３７は、減速機ケース１１と支持壁３９と円筒状支持部４２間に形成された環状のシリンダ室３８に進退自在に収容されており、シリンダ室３８への高圧オイルの導入によってピストン３７を前進させ、シリンダ室３８からオイルを排出することによってピストン３７を後退させるようになっている。油圧ブレーキ６０は図１に示したオイルポンプ７０に接続されている。
【００２７】
さらに詳細には、ピストン３７は、軸方向前後に第１ピストン壁６３と第２ピストン壁６４を有し、これらのピストン壁６３，６４が円筒状の内周壁６５によって連結されている。したがって、第１ピストン壁６３と第２ピストン壁６４の間には径方向外側に開口する環状空間が形成されているが、この環状空間は、シリンダ室３８の外壁内周面に固定された仕切部材６６によって軸方向前後に仕切られている。減速機ケース１１の支持壁３９と第２ピストン壁６４の間は高圧オイルが直接導入される第２作動室とされ、仕切部材６６と第１ピストン壁６３の間は、内周壁６５に形成された貫通孔を通して第２作動室と導通する第１作動室とされている。第２ピストン壁６４と仕切部材６６の間は大気圧に導通している。
この油圧ブレーキ６０によれば、第２作動室と第１作動室に高圧オイルが導入され、第１ピストン壁６３と第２ピストン壁６４に作用するオイルの圧力によって固定プレート３５と回転プレート３６を相互に押し付けが可能である。したがって、軸方向前後の第２，第２ピストン壁６３、６４によって大きな受圧面積を稼ぐことができるため、ピストン３７の径方向の面積を抑えたまま固定プレート３５と回転プレート３６に対する大きな押し付け力を得ることができる。
この油圧ブレーキ６０の場合、固定プレート３５が減速機ケース１１に支持される一方で、回転プレート３６がリングギヤ２４Ａに支持されているため、両プレート３５、３６がピストン３７によって押し付けられると、両プレート３５、３６間の摩擦係合によって互いに連結されたリングギヤ２４Ａ、２４Ｂに制動力が作用し、リングギヤ２４Ａ、２４Ｂが固定される。一方で、その状態からピストン３７による係合が開放されると、連結されたリングギヤ２４Ａ、２４Ｂの自由な回転が許容される。
【００２８】
減速機ケース１１とリングギヤ２４Ｂの間にも円筒状の空間部が確保されており、その空間部内には、リングギヤ２４Ａ、２４Ｂに対し一方向の動力のみを伝達し他方向の動力を遮断する一方向クラッチ５０が配置されている。一方向クラッチ５０は、インナーレース５１とアウターレース５２との間に多数のスプラグ５３を介在させて構成されており、そのインナーレース５１がリングギヤ２４Ｂのギヤ部２８Ｂと一体に構成されている。またアウターレース５２は、減速機ケース１１の内周面により位置決めされるとともに、回り止めされている。
一方向クラッチ５０は、車両３が電動機２Ａ、２Ｂの駆動力で前進走行する際に係合してリングギヤ２４Ａ、２４Ｂの回転をロックするように構成されている。より具体的には、一方向クラッチ５０は、リングギヤ２４Ａ、２４Ｂに作用するトルクの作用方向によってリングギヤ２４Ａ、２４Ｂをロック又は切り離すように構成されており、車両が前進する際のサンギヤ２１Ａ、２１Ｂの回転方向を正転方向とするとリングギヤ２４Ａ、２４Ｂに逆転方向のトルクが作用する場合にリングギヤ２４Ａ、２４Ｂの回転をロックするようになっている。
【００２９】
このように構成された駆動装置１は、遊星歯車式減速機１２Ａ、１２Ｂが中央部で軸方向に対向し、遊星歯車式減速機１２Ａのリングギヤ２４Ａと遊星歯車式減速機１２Ｂのリングギヤ２４Ｂが連結され、連結されたリングギヤ２４Ａ、２４Ｂは減速機ケース１１の円筒状支持部４２に軸受４３を介して回転自在に支持されている。また、遊星歯車式減速機１２Ａの外径側と減速機ケース１１との間の空間には油圧ブレーキ６０が設けられ、遊星歯車式減速機１２Ｂの外径側と減速機ケース１１との間の空間には一方向クラッチ５０が設けられ、油圧ブレーキ６０と一方向クラッチ５０間であって軸受３４の外径側には油圧ブレーキ６０を作動するピストン３７が配置されている。
【００３０】
次に、このように構成された駆動装置１による車両３の制御を説明する。
図４は、車両の走行状態における電動機２Ａ、２Ｂの状態と切離機構（一方向クラッチ５０と油圧ブレーキ６０）の状態を示した図である。なお、フロントとは前輪Ｗｆを駆動する駆動ユニット６、リアとは後輪Ｗｒを駆動する駆動装置１を表わし、○が作動（駆動、回生含む）、×が非作動（停止）を意味する。また、ＭＯＴ状態とは、駆動装置１の電動機２Ａ、２Ｂの状態を意味する。さらに、切離機構のＯＮはリングギヤ２４Ａ、２４Ｂがロックされることを示し、ＯＦＦはリングギヤ２４Ａ、２４Ｂがフリー状態であることを示す。また、ＯＷＣは一方向クラッチ５０を意味し、ＢＲＫは油圧ブレーキ６０を意味する。
【００３１】
停車中は、駆動装置１の電動機２Ａ、２Ｂは停止するとともに、前輪Ｗｆ側の駆動ユニット６、後輪Ｗｒ側の駆動装置１はいずれも停止しており、切離機構も非作動状態となっている。
そして、キーポジションをＯＮにした後、ＥＶ発進時は、後輪Ｗｒの駆動装置１の電動機２Ａ、２Ｂが駆動する。このとき、切離機構は一方向クラッチ５０によりロックされ、電動機２Ａ、２Ｂの動力が後輪ＲＷｒ、ＬＷｒに伝達される。
続いて加速時には、前輪Ｗｆ側の駆動ユニット６と後輪Ｗｒ側の駆動装置１の四輪駆動となり、このときも、切離機構は一方向クラッチ５０によりロックされ、電動機２Ａ、２Ｂの動力が後輪ＲＷｒ、ＬＷｒに伝達される。
低・中速域のＥＶクルーズでは、モータ効率が良いため前輪Ｗｆ側の駆動ユニット６が非作動状態で、後輪Ｗｒ側の駆動装置１により後輪駆動となる。このときも、切離機構は一方向クラッチ５０によりロックされ、電動機２Ａ、２Ｂの動力が後輪ＲＷｒ、ＬＷｒに伝達される。
【００３２】
一方、高速域の高速クルーズでは、エンジン効率が良いため前輪Ｗｆ側の駆動ユニット６による前輪駆動となる。このとき、切離機構の一方向クラッチ５０が切り離される（ＯＷＣフリー）とともに油圧ブレーキ６０を作動しないため、電動機２Ａ、２Ｂは停止する。
また、自然減速する場合も、切離機構の一方向クラッチ５０が切り離される（ＯＷＣフリー）とともに油圧ブレーキ６０を作動しないため、電動機２Ａ、２Ｂは停止する。
【００３３】
一方、減速回生する場合、例えば前輪Ｗｆ側の駆動ユニット６の駆動力により駆動する場合は、切離機構の一方向クラッチ５０は切り離される（ＯＷＣフリー）が、油圧ブレーキ６０を係合することで、電動機２Ａ、２Ｂで回生充電がなされる。
通常走行では、摩擦ブレーキに対する制動制御と協調して電動機２Ａ、２Ｂで回生して走行エネルギーを回収するが、緊急制動の要求（例えば、ＡＢＳ作動時）には、電動機２Ａ、２Ｂの回生を禁止して、摩擦ブレーキによる制動制御を優先する。この場合、一方向クラッチ５０は切り離された状態（ＯＷＣフリー）となり、油圧ブレーキ６０を作動させないことで、電動機２Ａ、２Ｂを停止させる。
【００３４】
後進走行の場合は、前輪Ｗｆ側の駆動ユニット６が停止し後輪Ｗｒ側の駆動装置１が駆動して後輪駆動となるか、又は前輪Ｗｆ側の駆動ユニット６と後輪Ｗｒ側の駆動装置１の四輪駆動となる。このとき、電動機２Ａ、２Ｂは逆転方向に回転し、切離機構の一方向クラッチ５０は切り離される（ＯＷＣフリー）が、油圧ブレーキ６０を接続することで、電動機２Ａ、２Ｂの動力が後輪ＲＷｒ、ＬＷｒに伝達される。
前進方向側に牽引される（ＦＷＤ被牽引）場合は、切離機構の一方向クラッチ５０が切り離される（ＯＷＣフリー）とともに油圧ブレーキ６０を作動しないため、電動機２Ａ、２Ｂは停止する。なお、ＦＷＤ被牽引の場合に、電動機２Ａ、２Ｂを回生する場合には、減速回生時と同様に油圧ブレーキ６０を接続する。
また、ＰＤＵ等の故障等の高電圧系故障時により電動機２Ａ、２Ｂが駆動できない場合には、前輪Ｗｆ側の駆動ユニット６により前輪駆動となる。このとき、切離機構の一方向クラッチ５０が切り離される（ＯＷＣフリー）とともに油圧ブレーキ６０を作動しないため、電動機２Ａ、２Ｂは停止する。
【００３５】
次に、登坂発進の際の車輪の空転発生を防止し、アクセルペダルの過剰な踏み込みを防止することのできる本実施形態の制御システムを説明する。以下、この本実施形態の制御を「登坂時駆動力制御」という。
図５は、第１実施形態の登坂時駆動力制御に用いられる制御システムの構成図である。
同図の制御システム１００において、後輪Ｗｒ用の電動機２には、第１ＰＤＵ（パワードライブユニット）８０ａが接続されており、第１ＰＤＵ８０ａが高圧のバッテリ９に接続されている。
【００３６】
第１ＰＤＵ８０ａは、図示しないが、スイッチング素子をブリッジ接続してなるブリッジ回路を具備しており、パルス幅変調（ＰＷＭ）により駆動されるＰＷＭインバータを備えている。この第１ＰＤＵ８０ａには、第１モータＥＣＵ（電子制御ユニット）８１ａが接続されており、第１モータＥＣＵ８１ａは、第１ＰＤＵ８０ａにおける制御に応じた所定パルス幅を有する信号を、後述するメインＥＣＵ９０からのトルク指令値に基づき、出力するようになっている。第１ＰＤＵ８０ａは、電動機２の駆動時には、バッテリ９から出力される直流電力を３相交流電力に変換して電動機２へ供給し、電動機２の回生時には、電動機５から出力される３相交流電力を直流電力に変換してバッテリ９を充電するようになっている。
【００３７】
前輪Ｗｆ用の電動機５には、第２ＰＤＵ８０ｂが接続されている。この第２ＰＤＵ８０ｂも、第１ＰＤＵ８０ａと同様の構成を有しており、前輪Ｗｆ用の電動機５に対応して、第２モータＥＣＵ８１ｂが接続され、電動機５を駆動および回生するために、第２モータＥＣＵ８１ｂからの制御を受けるようになっている。
内燃機関４には、アクセルペダルセンサなどの検出結果に基づき燃料噴射量等を変化させてエンジンを制御するエンジンＥＣＵ８３が接続されている。
なお、同図では、後輪Ｗｒ用の電動機２に対する制御システムとして、１組の構成（第１ＰＤＵ８０ａ及び第１モータＥＣＵ８１ａの構成）しか示していないが、これは記載を省略したに過ぎず、実際は、左右の後輪ＲＷｒ、ＬＷｒに対応した電動機２Ａ、２Ｂ毎に、それぞれ、第１ＰＤＵ８０ａ及び第１モータＥＣＵ８１ａの構成が存在している。そして、これらの第１モータＥＣＵ８１ａには、左右の後輪ＲＷｒ、ＬＷｒ毎に、メインＥＣＵ９０からトルク指令値が送られるようになっている。
【００３８】
エンジンＥＣＵ８３、第１モータＥＣＵ８１ａおよび第２モータＥＣＵ８１ｂには、車両３の統合制御を行うメインＥＣＵ９０が接続されている。このメインＥＣＵ９０は、車両３に搭載された各種センサや各種ユニットを監視するようになっており、その監視状態に応じて内燃機関４、電動機２、５による駆動量や回生量を決定し、エンジンＥＣＵ８３、第１モータＥＣＵ８１ａおよび第２モータＥＣＵ８１ｂに対して制御指令を出力するようになっている。
また、メインＥＣＵ９０は、本発明の登坂時駆動力制御を行うようになっている。
【００３９】
このメインＥＣＵ９０における登坂時駆動力制御について説明する。
図６は、本発明の第１実施形態の登坂時駆動力制御に用いられるメインＥＣＵのシステム構成図である。
同図において、メインＥＣＵ９０は、斜度判定部９０１と、登坂抵抗分駆動力算出部９０２と、車両登坂可能駆動力算出部９０３と、アクセルペダル踏込量検出部９０４と、駆動力決定部９０６と、アクセル駆動力算出部９１１と、レートリミット関数生成部９１２と、レートリミット駆動力算出部９１３と、加算部９１４と、車両駆動力決定部９２１と、を有している。
なお、図６のメインＥＣＵ９０は、後輪Ｗｒに対応した第１モータＥＣＵ８１ａに対応した構成のみを示しているが、前輪Ｗｆに対しても特に説明がない限り同様の構成を有している。
【００４０】
停車判定部９００は、車輪速センサ及びブレーキセンサからの出力に基づいて、車両３が停車中であるか否かを判定するようになっている。具体的には、車輪速センサから取得した車輪速がゼロであり、ブレーキセンサに基づきブレーキスイッチの状態がオンであると判定した場合には、車両３が停車中であると判定するようになっている。
そして、停車判定部９００は、車両３が停車中であると判定した場合には、斜度判定部９０１において、前後Ｇセンサから斜度を取得するように指示するようになっている。一方、停車判定部９００は、車両３が停車中でないと判定した場合には、斜度判定部９０１において斜度を取得しないように指示するとともに、駆動力決定部９０６に対して、レートリミット指令信号をオフするように制御するようになっている。このレートリミット指令信号をオフにすることの意味は、後述する車両駆動力決定部９２１において、ドライバー要求駆動力を選択して出力させること、すなわちドライバー要求に基づく制御を行うことの意味である。
【００４１】
斜度判定部９０１は、車両３の前後Ｇセンサからの出力に基づいて、斜度を検出するようになっている。ここで、斜度とは、水平１００ｍに対して垂直に何メートル上下したかを示す度数（単位は％）であり、例えばその登坂が水平１００ｍに対して垂直に１ｍ上昇していれば、斜度は１％となる。
そして、斜度判定部９０１は、この検出した斜度が所定値を超えている場合には、「車両３が登坂上にある」と判定するようになっている。この判定に用いる所定値は、平地付近で本発明の登坂時駆動力制御が不必要に行われることでドライバビリティを損なうことを回避するとの観点から決定されればよく、例えば５％となる。
【００４２】
そして、斜度判定部９０１は、車両３が登坂上にあると判定した場合には、検出した斜度を登坂抵抗分駆動力算出部９０２に供給するようになっている。一方、車両３が登坂上にないと判定した場合には、駆動力決定部９０６に対して、レートリミット指令信号をオフするように制御するようになっている。レートリミット指令信号をオフにすることの意味は、前述したものと同様、ドライバー要求に基づく制御を行うことである。
なお、斜度判定部９０１において斜度を検出する際は、前後Ｇセンサの出力を用いる場合に限られず、例えば、車両３に設けられた角度センサから取得した値や、前後の荷重配分の違いや、ＧＰＳから取得する車両の現在地の道路の傾斜情報などに基づいて、斜度を検出しても良い。
【００４３】
登坂抵抗分駆動力算出部９０２は、斜度判定部９０１で検出された斜度に基づいて、登坂抵抗分の駆動力を算出するようになっている。
この登坂抵抗分駆動力算出部９０２における登坂抵抗分の駆動力の算出方法を図７を用いて説明する。
同図に示すように、登坂抵抗分駆動力算出部９０２は、斜度と登坂抵抗分の駆動力が対応付けられた関数を有しており、この関数は、車両の重量センサに基づく車両重量を利用した、
登坂抵抗分の駆動力＝車両重量×斜度（ｓｉｎ）
という式を利用したものとなっている。
すなわち、この式の登坂抵抗分の駆動力は、ある斜度の登坂において車両が登坂するのに必要な最低の駆動力（車両登坂可能最低駆動力）を意味している。したがって、登坂抵抗分の駆動力は、斜度に応じた値となっている。
【００４４】
なお、登坂抵抗分駆動力算出部９０２で算出に用いる関数としては、所定の斜度における車両登坂可能最低駆動力を予め実験的に測定してプロットおき、そのプロットに近似した関数を利用するようにしてもよい。この場合も、登坂抵抗分の駆動力は斜度に応じた値となる。
また、登坂抵抗分駆動力算出部９０２の関数として、関係式ではなく、斜度に対して、登坂抵抗分の駆動力として具体的な値が対応付けられたテーブルを利用するようにしても良く、この場合も、登坂抵抗分の駆動力は斜度に応じた値となる。
【００４５】
図６に戻り、車両登坂可能駆動力算出部９０３は、上述した登坂抵抗分駆動力算出部９０２で算出された登坂抵抗分の駆動力に基づいて、車両登坂可能駆動力を算出するようになっている。登坂抵抗分の駆動力が、斜度に応じた値となっているため、この車両登坂可能駆動力も斜度に応じた値となっている。
また、この車両登坂可能駆動力算出部９０３で算出する車両登坂可能駆動力は、後述する駆動力決定部９０６において、レートリミット指令をオフからオンに切り替える際の比較の基準値となるものであり、車両３をドライバー要求に基づく制御からレートリミットに基づく制御に切り替える際の基準を構成するものとなっている。このため、車両登坂可能駆動力算出部９０３では、登坂発進の際の車輪の空転発生を防止するとの観点から所定の演算が行われるようになっている。
【００４６】
具体的には、車両登坂可能駆動力算出部９０３は、登坂抵抗分駆動力算出部９０２で算出された登坂抵抗分の駆動力に対して、所定値を加算する。図７の例で、斜度が１０％で、登坂抵抗分の駆動力がおよそ１０００Ｎであれば、所定値としておよそ１０％加算し、１１００Ｎが車両登坂可能駆動力として算出する。この所定値は、車輪の空転発生を防止するとの観点から上限値を設定すればよく、この範囲内で、車両の空転発生防止をより重視する場合には所定値を低めに設定し、ドライバーの過剰踏込みの防止を重視する場合には高めに設定することもできる。
また、車両登坂可能駆動力算出部９０３では、登坂抵抗分駆動力算出部９０２で生成された登坂抵抗分の駆動力をそのまま利用して、すなわち、ある斜度の登坂において車両が登坂するのに必要な最低の駆動力（車両登坂可能最低駆動力）を車両登坂可能駆動力として用いてもよい。この場合、図７の例で、斜度が１０％で、登坂抵抗分の駆動力がおよそ１０００Ｎであれば、車両登坂可能駆動力も１０００Ｎとなる。
【００４７】
アクセルペダル踏込量検出部９０４は、ドライバーがアクセルペダルを踏み込み度合いに応じた踏込量をアクセルペダルセンサから検出し、この検出した踏込量を後述するアクセル駆動力算出部９１１及びレートリミット駆動力算出部９１３に供給するようになっている。
なお、アクセルペダル踏込量検出部９０４では、アクセルペダルの遊びを考慮し、ドライバーの踏込量が所定の閾値を越えた場合に限り、踏込量をアクセル駆動力算出部９１１等に供給するようにしてもよい。
【００４８】
アクセル駆動力算出部９１１は、アクセルペダル踏込量検出部９０４から取得した踏込量に基づいて、ドライバー要求駆動力を算出し、この値を駆動力決定部９０６及び車両駆動力決定部９２１に供給するようになっている。ドライバー要求駆動力は、ドライバーによるアクセルペダル踏込量に基づいて算出される値であるため、ドライバーの要求に応じた値となる。
なお、ここで算出するドライバー要求駆動力は、ドライバーの要求に応じた値をそのまま用いるのではなく、ドライバー要求駆動力に対する時間変化率に制限を加えたレートリミットによる制御を行ってもよい。ただし、ここでいう、ドライバー要求駆動力に対するレートリミットの制御は、後述する車両駆動力決定部９２１におけるレートリミットとは異なる。つまり、ここでのレートリミットによる制御は、電動機５及びこれを制御する第１ＰＤＵ８０ａの電流の許容値を超えないとの観点から決定されるものであり、後述する車両駆動力決定部９２１におけるレートリミットの制御が空転防止の観点から行われるものと異なるものである。
【００４９】
駆動力決定部９０６は、車両登坂可能駆動力算出部９０３から取得した車両登坂可能駆動力と、アクセル駆動力算出部９１１から取得したドライバー要求駆動力とを比較するようになっている。
この比較の結果、ドライバー要求駆動力が車両登坂可能駆動力以下の場合には、駆動力決定部９０６は、レートリミット指令信号をオフにするようになっており、後述する車両駆動力決定部９２１においてドライバー要求駆動力を選択して出力させるように制御する。一方、ドライバー要求駆動力が車両登坂可能駆動力より大きい場合には、駆動力決定部９０６は、レートリミット指令信号をオンにするようになっており、車両駆動力決定部９２１においてレートリミット駆動力に応じた駆動力を選択して出力させるように制御する。
【００５０】
レートリミット駆動力算出部９１３は、レートリミット関数生成部９１２を参照して、レートリミット制御を行うためのレートリミット駆動力を算出するようになっている。
ここで、レートリミット関数生成部９１２は、登坂発進の際にアクセルペダルが踏み込まれてからの時間と車両３の駆動力とが対応付けられた関数を有しており、この関数に対応した計算式をレートリミット駆動力算出部９１３に出力するようになっている。レートリミット関数生成部９１２で生成される関数は、アクセルペダルが踏み込まれた時点での車両３の駆動力をゼロとした上で、その後の時間に対する車両３の駆動力を規定した関数となっており、すなわち、アクセルペダルが踏み込まれた後の車両３の駆動力の時間変化率を規定した関数となっている。
【００５１】
そして、レートリミット関数生成部９１２で生成される関数に基づく時間変化率は、この時間変化率で車両３の駆動力を増加させれば車輪の空転が生じないという変化率に制御されており、本実施形態においては、例えば１００Ｎ／０．１秒という一定の変化率を用いている。
ただし、この時間変化率は、０でもよく、また、一定の値（時間に対する駆動力の関係が一次関数）でなくてもよく、時間変化率が可変なもの（時間に対する駆動力の関係が多次元の関数）を用いても良い。また、時間変化率は、予め実験的に車輪の空転が生じない変化率をプロットおき、そのプロットに近似した関数を利用するようにしてもよい。
【００５２】
したがって、レートリミット駆動力算出部９１３で算出される、レートリミット制御を行うためのレートリミット駆動力とは、上述したレートリミット関数生成部９１２で生成した駆動力の時間変化率に基づいて車両３の駆動力を制御することを意味し、この時間変化率で車両３の駆動力を増加させれば車輪の空転が生じないという変化率で制御することを意味する。
そして、レートリミット駆動力算出部９１３は、算出したレートリミット駆動力を加算部９１４に出力するようになっている。
【００５３】
加算部９１４は、車両駆動力決定部９２１からレートリミット指令信号をオフからオンに切り替える信号を受け付けた時点における、アクセル駆動力算出部９１１から取得したドライバー要求駆動力を保持し、この保持したドライバー要求駆動力にレートリミット駆動力算出部９１３から取得したレートリミット駆動力に加算して、車両駆動力決定部９２１に供給するようになっている。
この加算部９１４の作用により、レートリミット指令信号がオフからオンに切り替わった際に、車両３に対する駆動力の切り替えが連動的に行えるようになっている。
【００５４】
車両駆動力決定部９２１は、駆動力決定部９０６からレートリミット指令信号をオフにする信号を取得した場合に、ドライバー要求駆動力を第１モータＥＣＵ８１ａに供給するようになっている。一方、車両駆動力決定部９２１は、駆動力決定部９０６からレートリミット指令信号をオンにする信号を取得した場合に、加算部９１４を経由して取得したレートリミット駆動力（車両登坂可能駆動力とドライバー要求駆動力との差に基づいて車両の駆動力を漸次増加させる）を選択して、第１モータＥＣＵ８１ａに供給するようになっている。
【００５５】
かかる構成において、本発明の第１実施形態の登坂時駆動力制御フローを説明する。図８は、そのフローチャートである。
ステップＳ１において、停車判定部９００は、センサから車輪速とブレーキスイッチの状態を取得する。そして、停車判定部９００は、車輪速とブレーキスイッチの状態に基づき車両３が停止していると判定した場合には、ステップＳ２に進む。
一方、車両３が停車していないと判定した場合には、本実施形態の登坂時駆動力制御を行わないので、レートリミット指令信号をオフにし、ステップＳ８のドライバー要求に基づく制御が行われるようにして、本フローを終了する。
【００５６】
ステップＳ２において、斜度判定部９０１は、車両の前後Ｇセンサからセンサ出力値を読み込んで、ステップＳ３に進む。ステップＳ３においては、斜度判定部９０１は、ステップＳ２で取得した前後Ｇセンサに基づいて斜度を検出する（前後Ｇセンサの出力を斜度に変換する）。
【００５７】
ステップＳ４において、斜度判定部９０１は、ステップＳ２で検出した斜度が所定値を超えているか否かを判定する。そして、斜度判定部９０１が、斜度が所定値を超えている場合、ステップＳ５に進む。一方、斜度判定部９０１が、斜度が所定値以下である場合、本実施形態の登坂時駆動力制御を行わないので、レートリミット指令信号をオフにし、ステップＳ８のドライバー要求に基づく制御が行われるようにして、本フローを終了する。
なお、この判定に用いる所定値は、前述したように、平地付近で本発明の登坂時駆動力制御が不必要に行われることでドライバビリティを損なうことを回避するとの観点から決定される。
【００５８】
ステップＳ５において、登坂抵抗分駆動力算出部９０２は、ステップＳ２で算出した斜度に基づき、登坂抵抗分の駆動力を算出する。また、ステップＳ５において、車両登坂可能駆動力算出部９０３は、登坂抵抗分駆動力算出部９０２で算出された登坂抵抗分の駆動力に基づいて（所定値を加算するかまたはそのまま利用して）、車両登坂可能駆動力を算出する。この車両登坂可能駆動力は、車輪の空転発生を防止するとの観点から設定された値であり、しかも、登坂抵抗分の駆動力が斜度に応じた値であるため、この駆動力も斜度に応じた値となる。
【００５９】
ステップＳ６において、駆動力決定部９０６は、ステップＳ５において算出した車両登坂可能駆動力と、アクセル駆動力算出部９１１が算出したドライバー要求駆動力とを比較する。比較した結果、ドライバー要求駆動力が車両登坂可能駆動力以下の場合には、車両駆動力決定部９２１においてドライバー要求駆動力を選択し、ステップＳ８のドライバー要求制御が行われるように制御する。一方、ドライバー要求駆動力が車両登坂可能駆動力より大きい場合には、車両駆動力決定部９２１においてレートリミット駆動力に応じた駆動力を選択し、ステップＳ７のレートリミット制御が行われるように制御する。
【００６０】
そして、ステップＳ７に進んで、車両３がリミットレート制御を行う場合には、レートリミット関数生成部９１２で生成した駆動力の時間変化率に基づいて車両３の駆動力を制御し、この時間変化率で車両３の駆動力を増加させれば車輪の空転が生じないという変化率で制御することになる。
一方、ステップＳ８に進んで、車両３がドライバー要求制御を行う場合には、平地走行時と同様に、ドライバーによるアクセルペダル踏込量に基づいた制御を行うことになる。
【００６１】
次に、このような制御フローを用いることによる効果を図９乃至図１１を用いて説明する。
図９は、登坂発進の際にレートリミット制御を行わない場合の車両（比較例１）の挙動を説明する図である。図１０は、登坂発進の際にレートリミット制御のみを行う車両（比較例２）の挙動を説明する図である。図１１は、登坂発進の際に本実施形態の登坂時駆動力制御を行うようにした車両の挙動を説明する図である。
図９乃至図１１の（ａ）は、横軸時間に対して、アクセルペダルの開度ＡＰ、四輪の車輪速Ｗｈ１，Ｗｈ２，Ｗｈ３，Ｗｈ４を示したものである。
図９乃至図１１の（ｂ）は、横軸時間に対して、前後加速度を示したものである。
図９乃至図１１の（ｃ）は、横軸時間に対して、車両総駆動力要求Ｆｃａｒを示したものである。
図９乃至図１１の（ｄ）は、横軸時間に対して、前輪Ｗｆに対する前輪駆動力Ｆｒ及び後輪Ｗｒに対する後輪駆動力Ｒｒを示したものである。
【００６２】
図９においては、登坂発進の際にレートリミット制御を行わない比較例１の車両において、登坂発進の際にドライバーがアクセルペダルを踏込むことにより、アクセルペダルの開度ＡＰが上昇する（図９（ａ）のＰ１）。また、これに伴って、車両総駆動力要求Ｆｃａｒが期間αのうちに急激に上昇する（図９（ａ）のＰ２）。これは、比較例１では、リミットレート制御を行わない、すなわちドライバー要求制御のみを行っているためである。その結果、車輪速Ｗｈ１乃至Ｗｈ４も期間αの直後から急激に上昇し（図９（ａ）のＰ３）、車輪の空転が生じやすい状況が生じている。
【００６３】
図１０において、登坂発進の際にアクセルペダル踏込み直後から厳しい（強固な）レートリミット制御を行う比較例２の車両においては、登坂発進の際にアクセルペダルの開度ＡＰが上がっても（図１０（ａ）のＰ４）、車両総駆動力要求Ｆｃａｒの上昇が緩やかになる（図１０（ｃ）のＰ５）。これは、比較例２のリミットレート制御によるものである。その結果、期間α＋β経過後の車輪速Ｗｈ１乃至Ｗｈ４（図１０（ａ）のＰ６）及び前後加速度（図１０（ａ）のＰ７）の上昇も緩やかになる。
しかし、期間α＋βが経過するまで前後加速度の立ち上がりが遅くなっているため、その分、ドライバーは自身が想定する車両動き出しになっていないと考えて、車両の加速をより強めようとして、アクセルペダルを過剰に踏込んでしまうおそれがある。
【００６４】
以上の比較例１、２の車両に対し、図１１の本実施形態の登坂時駆動力制御を行う車両３においては、登坂発進の際にドライバーがアクセルペダルを踏込むことにより、アクセルペダルの開度ＡＰが上昇し（図１１（ａ）のＰ８）、車両総駆動力要求Ｆｃａｒが期間αのうちに速やかに上昇する（図１１（ａ）のＰ９）。このことは、図９の比較例１と同様といえる。しかし、本実施形態では、この車両総駆動力要求Ｆｃａｒの初期における速やかな上昇は車両登坂可能駆動力算出部９０３で算出される車両登坂可能駆動力に至るまでで終了する（図１１（ａ）のＰ９）。そして、その後の制御は、その車両登坂可能駆動力を初期値とするレートリミット制御となる。
なお、この初期の期間の動作において、前述したように、アクセル駆動力算出部９１１において電動機５及びこれを制御する第１ＰＤＵ８０ａの電流の許容値を超えないとの観点からレートリミットによる制御を行った場合には、この初期の期間においてもレートリミット制御がおこなれることになる。しかし、このレートリミットによる制御は、レートリミット駆動力算出部９１３を用いた空転防止の観点から行われる制御ではない。このため、図１１（ｃ）のドライバー要求駆動力の変化を全体としてみると、車両の駆動力が車両登坂可能駆動力に達したときに、初期のレートリミットが緩やかなレートリミットに変化したのと同視することができる。すなわち、レートリミットが可変に制御されたのと同視することができる。
【００６５】
この結果、本実施形態の登坂時駆動力制御を行う車両３によれば、期間αの経過という短い時間に前後加速度の立ち上がりが発生する（図１１（ａ）のＰ１０）ため、ドライバーは自身が想定した車両動き出しになっていると考えて、車両３の加速をより強めようとしてアクセルペダルを過剰に踏込むことはない。
そして、レートリミット制御への切り替えの基準値なる車両登坂可能駆動力が、車輪の空転発生を防止するとの観点から設定されるだけでなく、レートリミット制御自体も、車輪の空転発生を防止するとの観点から駆動力の時間変化率が規定されているので、レートリミット制御への切り替えが車輪の空転発生前に行われ、その後の制御も空転発生が生じないように制御されて、車輪の空転発生を確実に防止できる。
しかも、切り替えを行う基準値となる車両登坂可能駆動力が、登坂抵抗分の駆動力に基づいて算出された斜度に応じた値であるため、ドライバー要求を斜度に応じて反映させることができ、車輪の空転発生の防止と、ドライバーによるアクセルペダルの過剰な踏み込み防止を両立することができる。
【００６６】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
本発明の第２実施形態は、車両３に対する登坂時駆動力制御を前後の車輪Ｗｆ、Ｗｒ毎に行うようにしたものである。車両３が登坂に停車している場合、車両３の前後の車輪Ｗｆ、Ｗｒにかかる負荷（荷重負荷）は均一ではなく、通常は、後輪Ｗｒに対する負荷の方が大きくなる。第２実施形態は、この前後の車輪Ｗｆ、Ｗｒにかかる負荷（荷重負荷）を考慮した制御を行うものである。
【００６７】
図１２は、本発明の第２実施形態の登坂時駆動力制御に用いられるメインＥＣＵのシステム構成図である。
同図において、後輪Ｗｒに対応した（第１モータＥＣＵ８１ａに対応した）メインＥＣＵ１９０は、第１実施形態のメインＥＣＵ９０に加えて、荷重検出部９３１を更に有している。
荷重検出部９３１は、前後の車輪Ｗｆ、Ｗｒに対応する荷重センサからの出力に基づいて各車輪Ｗｆ、Ｗｒの荷重を検出するようになっている。
【００６８】
この荷重検出部９３１からの車輪Ｗｆ、Ｗｒの荷重を受けた登坂抵抗分駆動力算出部９３２では、前後の車輪Ｗｆ、Ｗｒ毎に対応した登坂抵抗分の駆動力を算出するようになっている。
後輪Ｗｒに対応したメインＥＣＵ１９０内の登坂抵抗分駆動力算出部９３２では、斜度と登坂抵抗分の駆動力が対応付けられた関数として、
後輪Ｗｒ用の登坂抵抗分の駆動力
＝車両重量×斜度（ｓｉｎ）×後輪荷重／（前輪荷重＋後輪荷重）
という式を利用するようになっており、車両重量に基づく登坂抵抗分の駆動力を、各車輪Ｗｆ，Ｗｒにかかる荷重に応じて按分するようになっている。
そして、車両登坂可能駆動力算出部９０３では、按分計算して得られた後輪Ｗｒ用の登坂抵抗分の駆動力に基づいて、車両登坂可能駆動力の算出を行うようになっている。
【００６９】
なお、前輪Ｗｆに対応したメインＥＣＵ１９０内の登坂抵抗分駆動力算出部では、
前輪Ｗｆ用の登坂抵抗分の駆動力
＝車両重量×斜度（ｓｉｎ）×前輪荷重／（前輪荷重＋後輪荷重）
という式が利用される。
【００７０】
かかる構成において、第２実施形態の登坂時駆動力制御では、前後の車輪Ｗｆ、Ｗｒ毎に対応した車両登坂可能駆動力が算出される。
このため、第２実施形態の登坂時駆動力制御では、第１実施形態の効果に加え、各車輪Ｗｆ，Ｗｒ毎の荷重負荷の違いに応じたきめ細やかな制御を行うことができる。
【００７１】
なお、本発明（第１実施形態及び第２実施形態）では、本発明の登坂時駆動力制御を行う初期の駆動力を後輪Ｗｒに対してのみを行っている。具体的には、図１１（ｄ）のドライバー要求駆動力Ｆｒ、Ｒｒの時間経過として示されているように、アクセルペダルＡＰが開となった後、初期の駆動力は後輪Ｗｒにのみ生じている。これは、本実施形態で説明したような各車輪Ｗｆ，Ｗｒ毎の荷重負荷の違いを考慮したものである。これにより、後輪荷重が大きくなる登坂において、各車輪Ｗｆ，Ｗｒ毎の荷重負荷の違いに応じたきめ細やかに制御することができるとともに、高い登坂性能を得ることができる。
【００７２】
ところで、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜に変形、改良等が可能である。
以上の実施形態においては、車両３は、Ｅ−４ＷＤ車両を前提にしていたが、アクセルペダルに基づく駆動力を制限するものであれば、メカニカル式の４ＷＤでもよく、ＦＷＤ車両、ＲＷＤ車両であってもよい。
この場合、前後の車輪Ｗｆ，Ｗｒの一方が内燃機関によって駆動され、他方が電動機によって駆動されるような車両である場合、本発明の登坂時駆動力制御を行うにあたり、その初期の駆動力を電動機によって駆動される車輪に対してのみ発生させるようにしても良い。これにより、駆動力の立ち上げに対する応答性を高めることができる。
【００７３】
また、以上の実施形態では、車両３が登り坂に停車している際に前進発進する場合を例として説明したが、車両３が下り坂に停車している際に後進する場合にも、本発明の登坂時駆動力制御を適用しても良い。
【符号の説明】
【００７４】
１  制御装置
２、２Ａ、２Ｂ  電動機 
３  車両
４  内燃機関
５  電動機
６  駆動ユニット
８０ａ、８０ｂ  ＰＤＵ  
８１ａ、８１ｂ  モータＥＣＵ  
８３  エンジンＥＣＵ
９０、１９０  メインＥＣＵ
９００  停車判定部
９０１  斜度判定部
９０２  登坂抵抗分駆動力算出部
９０３  車両登坂可能駆動力算出部
９０４  アクセスペダル踏込量判定部
９０６  駆動力決定部
９１１  アクセル駆動力算出部
９１２  レートリミット関数生成部
９１３  レートリミット駆動力算出部
９２１  車両駆動力決定部
９３１  荷重検出部
９３２  登坂抵抗分駆動力算出部
１００  制御システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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