(57)【要約】【課題】多くの推定されたパラメータを使用することなく、より正確に前輪の余剰トルクを演算することができる４輪駆動制御方法を提供する。【解決手段】内燃機関により駆動される前後輪の一方の駆動輪、及び内燃機関の動力によって駆動される発電機が発電した電力で駆動される電動機により駆動される前後輪の他方の駆動輪の、前後輪速差ΔＶの増加率（ｄΔＶ／ｄｔ）に基づき、算出手段を切り替えて前輪余剰トルクを算出し、前輪余剰トルクが発電機の負荷となるように電動機トルクを出力する。【選択図】図１
2006315564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関により駆動される前後輪の一方の駆動輪、及び前記内燃機関の動力によって駆動される発電機が発電した電力で駆動される電動機により駆動される前後輪の他方の駆動輪の、前後輪速差ΔＶの増加率（ｄΔＶ／ｄｔ）に基づき、算出手段を切り替えて前輪余剰トルクを算出し、前記前輪余剰トルクが前記発電機の負荷となるように電動機トルクを出力する４輪駆動制御方法。
【請求項２】
前記算出手段は、
前後輪速差ΔＶの増加率が０より大きいとき（ｄΔＶ／ｄｔ＞０）、前後輪速差ΔＶの増加率に前輪駆動系イナーシャを乗算して前記前輪余剰トルクを算出する請求項１に記載の４輪駆動制御方法。
【請求項３】
前記算出手段は、
前後輪速差ΔＶの増加率が０より大きくないとき（ｄΔＶ／ｄｔ≦０）、目標時間における前後輪速差ΔＶの低減率に前輪駆動系イナーシャを乗算して前記前輪余剰トルクを算出する請求項１に記載の４輪駆動制御方法。
【請求項４】
前記算出手段は、
アクセル感応トルクを演算した後にスリップの有無を判断し、
スリップしているときは、前後輪速差ΔＶの増加率（ｄΔＶ／ｄｔ）或いは目標時間における前後輪速差ΔＶの低減率に、前輪駆動系イナーシャを乗算することにより、モータトルクを出力し、
スリップしていないときは、駆動力推定により、モータトルクを出力する請求項１に記載の４輪駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、４輪駆動制御方法に関し、特に、前後輪の一方が内燃機関で他方が電動機で駆動される車両の４輪駆動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、前後輪の一方が内燃機関（エンジン）で他方が電動機（モータ）で駆動される４輪駆動車両における駆動状態を制御する装置として、「車両の駆動力制御装置」（特許文献１参照）が知られている。
【０００３】
この「車両の駆動力制御装置」は、前輪をエンジンで駆動し、後輪をモータで駆動する４輪駆動車両の駆動力を制御しており、モータは、エンジンによって駆動される発電機が発電した電力で駆動される。そして、路面反力とエンジントルクを比較し、余剰分を発電機負荷となるように制御する。また、公知の技術として、前後輪速差に応じて後輪トルクを出力する制御も知られている。
【特許文献１】特開２００４−２１５４９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の、路面反力とエンジントルクを比較する駆動力推定後輪トルク算出方法（ドライブシャフトにおけるエンジントルク−路面反力＝余剰トルク）では、前輪余剰トルクを正確に演算することができなかった。
つまり、前輪路面反力は、「ドライブシャフト軸推定値におけるエンジントルク」から「前輪スリップ部イナーシャ」を減算し、更に、「後輪軸におけるモータトルク推定値」を減算して得られるが、「ドライブシャフト軸推定値におけるエンジントルク」及び「後輪軸におけるモータトルク推定値」は、何れも推定値であって実際の値と異なるため、前輪路面反力を正確に算出することができず、その結果、余剰トルクを正確に算出することができなかった。
【０００５】
特に、モータトルク推定値に関しては、モータ界磁電流、直流電流、又は３相電流・電圧に基づき、マップ検索により推定トルクを検索するが、マイクロコンピュータのＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）容量の増大を招くことからマップの格子を細かくとることができず、マップの格子の間の値は線形補完になってしまう。また、同じ理由で、モータ運転時の温度状態による補正もされていないため、温度の影響も受け易い。
【０００６】
余剰トルクを正確に算出することができない状況において、推定余剰トルクが実際の余剰トルクよりも大きく演算された場合、必要以上の発電機負荷によりエンジントルクが大きく奪われてしまうので、前輪の駆動力が下がり動力性能が悪化する虞がある。また、推定余剰トルクが実際の余剰トルクよりも小さく演算された場合、前輪スリップを抑えるだけの発電負荷がエンジンにかからないことが考えられ、前輪スリップによる不安定な走行となる虞がある。
【０００７】
本発明は、多くの推定されたパラメータを使用することなく、より正確に前輪の余剰トルクを演算することができる４輪駆動制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、この発明に係る４輪駆動制御方法は、内燃機関により駆動される前後輪の一方の駆動輪、及び前記内燃機関の動力によって駆動される発電機が発電した電力で駆動される電動機により駆動される前後輪の他方の駆動輪の、前後輪速差ΔＶの増加率（ｄΔＶ／ｄｔ）に基づき、算出手段を切り替えて前輪余剰トルクを算出し、前記前輪余剰トルクが前記発電機の負荷となるように電動機トルクを出力している。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、内燃機関により駆動される前後輪の一方の駆動輪、及び内燃機関の動力によって駆動される発電機が発電した電力で駆動される電動機により駆動される前後輪の他方の駆動輪における、前後輪速差ΔＶの増加率（ｄΔＶ／ｄｔ）に基づき、算出手段を切り替えることにより、前輪余剰トルクが算出される。そして、算出された前輪余剰トルクが発電機の負荷となるように電動機トルクが出力されるので、多くの推定されたパラメータを使用することなく、より正確に前輪の余剰トルクを演算することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施の形態に係る４輪駆動制御方法を説明する経過時間と輪速の関係をグラフで示す説明図である。図１に示すように、例えば、前輪をエンジンで駆動し、後輪をエンジンに駆動される発電機が発電した電力で駆動されるモータで駆動する４輪駆動車両の駆動力を制御する際、時間の経過に連れて前輪速Ｖｗｆが後輪速Ｖｗｒより大きくなって前輪速Ｖｗｆと後輪速Ｖｗｒの差が発生し、前後輪速の差が、例えば、１．５ｋｍ／ｈとなった時点で制御を開始する。
【００１１】
前輪余剰トルクは、前輪加速度に前輪駆動系イナーシャを乗算したものから前輪必要加速度に前輪駆動系イナーシャを乗算したものを除算して得る。即ち、
前輪余剰トルク
＝前輪加速度×前輪駆動系イナーシャ−前輪必要加速度×前輪駆動系イナーシャ
＝（前輪加速度−前輪必要加速度）×前輪駆動系イナーシャ
＝前後輪速度差の増加率（ｄΔＶ／ｄｔ）×前輪駆動系イナーシャ
となる。
【００１２】
ここで、
エンジン軸前輪余剰トルク＝前輪余剰トルク／（ＡＴのギヤ比×トルクコンバータのトルク比）
理想発電機負荷トルク＝エンジン軸前輪余剰トルク／プーリー比
理想発電機消費電力＝理想発電機負荷トルク×発電機回転数
理想ΔＶモータパワー＝理想発電機消費電力×総合効率
（総合効率＝オルタネータ効率×モータ効率）
理想ΔＶトルク＝理想ΔＶモータパワー／モータ軸における後輪車速（ＲＰＭ）
である。なお、プーリー比は、エンジンと発電機の回転比率を表す。
【００１３】
図２は、前輪に関するトルク配分について示す概念説明図である。図２に示すように、フロント（前輪）における駆動トルクａは、路面反力ｂと前輪駆動系イナーシャトルクｃを加えたものに等しく（ａ＝ｂ＋ｃ）、路面反力ｂは、走行抵抗ｄと加速分トルクｅを加えたものに等しく（ｂ＝ｄ＋ｅ）、前輪駆動系イナーシャトルクｃは、前輪必要イナーシャトルクｆと余剰トルクｇを加えたものに等しい（ｃ＝ｆ＋ｇ）。
【００１４】
そして、フロント（前輪）における駆動トルクａ、前輪駆動系イナーシャトルクｃ、加速分トルクｅ、前輪必要イナーシャトルクｆ、及び余剰トルクｇは、それぞれ次のようになる。
フロント（前輪）における駆動トルクａ＝トルクコンバータ伝達トルク×ギア比
前輪駆動系イナーシャトルクｃ＝前輪駆動系イナーシャ（Ｉ）×前輪回転角加速度（ｄω）
加速分トルクｅ＝車両重量×車両実加速度
前輪必要イナーシャトルクｆ＝前輪駆動系イナーシャ（Ｉ）×後輪回転角加速度（ｄω）
余剰トルクｇ＝イナーシャトルク−加速分トルク
＝ｄΔＶ／ｄｔ×前輪駆動系イナーシャ
【００１５】
つまり、前後輪速差ΔＶの増加率（ｄΔＶ／ｄｔ）に前輪駆動系イナーシャを乗算することにより余剰トルクを算出し、その余剰トルクが発電機負荷となるようにモータトルクを出力する。
これにより、理論的に前輪余剰トルクを後輪に回すため、前輪から必要以上にトルクを奪うことがなくなる。或いは、前輪がスリップしているのに必要以下のトルクしか後輪が出力しない、ということがなくなる。従って、エンジンＴＣＳ（Ｔｒａｃｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）を使用するよりも、より的確にドライバの要求する加速度を得ることができる。
【００１６】
図３は、この発明の他の実施の形態に係る４輪駆動制御方法を説明する経過時間と輪速の関係をグラフで示す説明図である。図３に示すように、例えば、前輪をエンジンで駆動し、後輪をエンジンに駆動される発電機が発電した電力で駆動されるモータで駆動する４輪駆動車両の駆動力を制御する際、時間の経過に連れて前輪速Ｖｗｆが後輪速Ｖｗｒより大きくなって前輪速Ｖｗｆと後輪速Ｖｗｒの差が発生し、その後、前後輪速の差が一定値のまま（スリップしたまま）保持されると、例えば、１００ｍｓで前後輪速差ΔＶが０になるように制御する（ｄΔＶ／ｄｔ＝ΔＶ／１００ｍｓ）。即ち、
前輪余剰トルク＝ΔＶ／ｔ×前輪駆動系イナーシャ
となる。
【００１７】
ここで、
エンジン軸前輪余剰トルク＝前輪余剰トルク／（ＡＴのギヤ比×トルクコンバータのトルク比）
理想発電機負荷トルク＝エンジン軸前輪余剰トルク／プーリー比
理想発電機消費電力＝理想発電機負荷トルク×発電機回転数
理想ΔＶモータパワー＝理想発電機消費電力×総合効率
（総合効率＝オルタネータ効率×モータ効率）
理想ΔＶトルク＝理想ΔＶモータパワー／モータ軸における後輪車速（ＲＰＭ）
である。
【００１８】
つまり、定常的にスリップしているときは、そのスリップをある時間（例えば、１秒）で目標スリップとなる前後輪速差ΔＶの低減率を求め、それに前輪駆動系イナーシャを乗算することにより、余剰トルクを算出する。そして、その余剰トルクを後輪へ回す。
【００１９】
これにより、スリップが増加していないとき、前後輪速差ΔＶの増加率ｄΔＶ／ｄｔに前輪駆動系イナーシャを乗算することによる余剰トルクの算出（図１参照）はできないが、この実施の形態に示す方法を使用すれば、スリップが増加していないときでも、余剰トルクを算出することができる。また、理論的に前輪余剰トルクを後輪に回すため、前輪から必要以上にトルクを奪うことがなくなる。従って、エンジンＴＣＳを使用するよりも、より的確にドライバの要求する加速度を得ることができる。
【００２０】
図４は、図１及び図３の４輪駆動制御方法における処理の流れを示すフローチャートである。図４に示すように、先ず、前後輪速差ΔＶが０より大きいか（ΔＶ＞０）否かを判断する（ステップＳ１０１）。判断の結果、前後輪速差ΔＶが０より大きい（ｙｅｓ）場合、前後輪速差ΔＶの増加率ｄΔＶ／ｄｔが０より大きいか（ｄΔＶ／ｄｔ＞０）否かを判断し（ステップＳ１０２）、前後輪速差ΔＶが０より大きくない（ｎｏ）場合、ステップＳ１０１へ戻る。
【００２１】
ステップＳ１０２における判断の結果、ｄΔＶ／ｄｔが０より大きい（ｙｅｓ）場合、ｄΔＶ／ｄｔに前輪駆動系イナーシャを乗算して余剰トルクを算出し、それに基づきモータトルクを演算する（ステップＳ１０３）。一方、ｄΔＶ／ｄｔが０より大きくない（ｎｏ）場合、目標時間における前後輪速差ΔＶの低減率を決め、それに前輪駆動系イナーシャを乗算して余剰トルクを算出し、それに基づきモータトルクを演算する（ステップＳ１０４）。
そして、ステップＳ１０３，１０４における演算結果に基づいてモータトルクを出力し（ステップＳ１０７）、その後、ステップＳ１０１へ戻る。
【００２２】
図５は、この発明に係る他の４輪駆動制御方法における処理の流れを示すフローチャートである。この例では、アクセル感応トルクを演算した後にスリップの有無を判断して、スリップしているときは、駆動力推定によりモータトルクを演算するのは止めて、前後輪速差ΔＶの増加率ｄΔＶ／ｄｔ或いは目標時間における前後輪速差ΔＶの低減率に、前輪駆動系イナーシャを乗算することにより、スリップしていないときは、駆動力推定により、モータトルクを出力する。
【００２３】
図５に示すように、先ず、アクセル感応トルクを演算する（ステップＳ２０１）。次に、スリップがあるか否かを判断し（ステップＳ２０２）、スリップがある（ｙｅｓ）場合、前後輪速差ΔＶの増加率ｄΔＶ／ｄｔが０より大きい（ｄΔＶ／ｄｔ＞０）か否かを判断し（ステップＳ２０３）、スリップが無い（ｎｏ）場合、駆動力の推定を行い（ステップＳ２０４）、ステップＳ２０１へ戻る。
【００２４】
ステップＳ２０３における判断の結果、ｄΔＶ／ｄｔが０より大きい（ｙｅｓ）場合、ｄΔＶ／ｄｔに前輪駆動系イナーシャを乗算することにより余剰トルクを演算する（ステップＳ２０５）。一方、ｄΔＶ／ｄｔが０より大きくない（ｎｏ）場合、目標時間における前後輪速差ΔＶの低減率、即ち、スリップ落とし時間に前輪駆動系イナーシャを乗算することにより前輪余剰トルクを演算する（ステップＳ２０６）。
そして、ステップＳ２０５，２０６における演算結果に基づいてモータトルクを出力し（ステップＳ２０７）、その後、ステップＳ２０１へ戻る。
【００２５】
これにより、４輪駆動にしているからこそスリップしない場合（前後輪速差ΔＶが出ていないが４輪駆動にしておきたい場合）は、従来通り、駆動力推定によりモータトルクを演算し、スリップしているときには、従来よりも正確に前輪余剰トルクを求めることができる。
【００２６】
このように、この発明によれば、後輪をエンジンに駆動される発電機が発電した電力で駆動されるモータで駆動する４輪駆動車両の駆動力を制御する際、前輪速Ｖｗｆと後輪速Ｖｗｒの差ΔＶの微分値である前後輪速差ΔＶの増加率（ｄΔＶ／ｄｔ）を求め、このｄΔＶ／ｄｔ、即ち、スリップの増加率に基づいて、余剰トルクを算出している。余剰トルクは、（ｄΔＶ／ｄｔ）＞０のとき、（ｄΔＶ／ｄｔ）×前輪駆動系イナーシャとし、（ｄΔＶ／ｄｔ）≦０のとき、（ΔＶ／ｔ）×前輪駆動系イナーシャとする。
【００２７】
従って、内燃機関により駆動される前後輪の一方の駆動輪、及び内燃機関の動力によって駆動される発電機が発電した電力で駆動される電動機により駆動される前後輪の他方の駆動輪における、前後輪速差ΔＶの増加率（ｄΔＶ／ｄｔ）に基づき、算出手段を切り替えることにより、前輪余剰トルクが算出され、算出された前輪余剰トルクが発電機の負荷となるように電動機トルクが出力されるので、多くの推定されたパラメータを使用することなく、より正確に前輪の余剰トルクを演算することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の一実施の形態に係る４輪駆動制御方法を説明する経過時間と輪速の関係をグラフで示す説明図である。
【図２】前輪に関するトルク配分について示す概念説明図である。
【図３】この発明の他の実施の形態に係る４輪駆動制御方法を説明する経過時間と輪速の関係をグラフで示す説明図である。
【図４】図１及び図３の４輪駆動制御方法における処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】この発明に係る他の４輪駆動制御方法における処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２９】
Ｖｗｆ  前輪速
Ｖｗｒ  後輪速
ΔＶ  前後輪速差
ａ  前輪における駆動トルク
ｂ  路面反力
ｃ  前輪駆動系イナーシャトルク
ｄ  走行抵抗
ｅ  加速分トルク
ｆ  前輪必要イナーシャトルク
ｇ  余剰トルク
【図１】
2006315564.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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