(57)【要約】【課題】エンジン回転数が低く発電機の出力可能電圧が低い領域でも、所定のモータトルクを出力することができる。【解決手段】前後輪１１Ｌ，１１Ｒ，１３Ｌ，１３Ｒの一方をエンジン１２により駆動し、他方を後輪駆動モータ１４からの動力によりクラッチを介して駆動するモータ４輪駆動車両に搭載され、モータトルク及びモータ回転数から決定される、エンジン１２によって駆動され発電を行う発電機１７の要求電圧及び電流を、エンジン１２の回転数に応じて制御する。後輪駆動モータ１４の電圧位相を変化させて、モータトルクを出すための必要電圧を低くする。【選択図】図１
2006321365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後輪の一方をエンジンにより駆動し、他方を電動モータからの動力によりクラッチを介して駆動するモータ４輪駆動車両に搭載され、
モータトルク及びモータ回転数から決定される、前記エンジンによって駆動され発電を行う発電機の要求電圧及び電流を、前記エンジンの回転数に応じて制御する車両駆動制御装置。
【請求項２】
前記電動モータの電圧位相を変化させて、モータトルクを出すための必要電圧を低くする請求項１に記載の車両駆動制御装置。
【請求項３】
前記電動モータの界磁電流を変化させて、モータ誘起電圧を低くする請求項１に記載の車両駆動制御装置。
【請求項４】
前記電動モータの電圧位相を変化させて、モータトルクを出すための必要電圧を低くすると共に、前記電動モータの界磁電流を変化させて、モータ誘起電圧を低くする請求項１に記載の車両駆動制御装置。
【請求項５】
前輪のスリップ量若しくは車体速度から算出したＴＣＳ（Ｔｒａｃｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）目標エンジン回転数に基づき、ＴＣＳの動作目標発電機回転数で出力が可能な電圧、電流を算出する請求項１に記載の車両駆動制御装置。
【請求項６】
前後輪の各車輪回転速度信号、アクセルペダル開度信号、エンジントルクを制御するＥＣＭ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ｍｏｄｕｌｅ）からのエンジン発生駆動トルクデマンド信号、モータ電機子電流信号、及びモータ回転速度信号の入力により、
モータ目標トルク信号を出力する目標モータトルク決定部と、
前記モータ目標トルク信号が入力し外部出力信号としてジェネレータ界磁電流及びモータ界磁電流を出力するジェネレータ電圧モータ電流制御部と、
前記ＥＣＭに対し、前記エンジン発生駆動トルクデマンド信号を送り返す前輪ＴＣＳ制御部と、
外部出力信号としてクラッチ制御電流信号を出力するクラッチ制御部と
を有する請求項１から５のいずれか一項に記載の車両駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両駆動制御装置に関し、特に、内燃機関（エンジン）及び電動モータを用いて駆動するモータ４輪駆動車両の制御を行う車両駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、前後輪の一方を内燃機関（エンジン）により駆動し、他方を電動モータからの動力によりクラッチを介して駆動するモータ４輪駆動車両が知られている。このようなモータ４輪駆動車両として、例えば、「補助駆動装置および前後輪駆動車両」（特許文献１参照）がある。
【０００３】
この「補助駆動装置および前後輪駆動車両」（特許文献１参照）には、主駆動輪はエンジンで従動輪がモータで走行する４ＷＤ（４−ｗｈｅｅｌ  ｄｒｉｖｅ）装置であり、エンジンで駆動される発電機の電力でモータ駆動するシステムが示されている。
【特許文献１】特開２００２−１８６１０９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、モータは、エンジンで駆動される発電機（ジェネレータ）の電力で駆動され、発電機の出力は、モータ要求トルクから算出されるモータ電流と電圧で決定される。
つまり、所定のエンジン回転数で決まる発電機の出力範囲内の効率が良い所で、モータの電流と電圧は、モータトルク及びモータ回転数から一意に決められてしまう。一方、発電機の発電電圧（電力）は、エンジン回転数によって変化するため、エンジン回転数が低い領域では、発電機の界磁電流を制御し界磁電流を最大制御しようとしても、界磁電流の応答性、発電機磁束の飽和で発電機が出力できる電圧が決まってしまう。
【０００５】
そのため、発電機の出力可能電圧以上にモータ要求電圧が高い場合、要求のモータトルクを出すことができない。即ち、システム効率を重視するために、所定のモータトルクを発生することができなかった。
この発明の目的は、エンジン回転数が低く発電機の出力可能電圧が低い領域でも、所定のモータトルクを出力することができる車両駆動制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、この発明に係る車両駆動制御装置は、前後輪の一方をエンジンにより駆動し、他方を電動モータからの動力によりクラッチを介して駆動するモータ４輪駆動車両に搭載され、モータトルク及びモータ回転数から決定される、前記エンジンによって駆動され発電を行う発電機の要求電圧及び電流を、前記エンジンの回転数に応じて制御している。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、前後輪の一方をエンジンにより駆動し、他方を電動モータからの動力によりクラッチを介して駆動するモータ４輪駆動車両に搭載された車両駆動制御装置は、モータトルク及びモータ回転数から決定される、エンジンによって駆動され発電を行う発電機の要求電圧及び電流が、エンジンの回転数に応じて制御される。これにより、エンジン回転数が低く発電機の出力可能電圧が低い領域でも、所定のモータトルクを出力することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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車両駆動制御装置を備えたモータ４輪駆動車両の駆動系を概略的に示す説明図である。図１に示すように、モータ４輪駆動車両１０は、前後輪の一方を内燃機関（エンジン）により駆動し、他方を電動モータからの動力によりクラッチを介して駆動するものであり、左右前輪１１Ｌ，１１Ｒを内燃機関であるエンジン１２によって駆動するフロントエンジン・フロントホイールドライブ（Ｆ／Ｆ）車をベース車両とし、必要に応じて、左右後輪１３Ｌ，１３Ｒを電動モータである後輪駆動モータ１４によって駆動可能としている。
【０００９】
エンジン１２は、変速機（ここでは自動変速機とする）１５及びディファレンシャルギア装置１６を一体ユニットに構成したトランスアクスルを介して、左右前輪１１Ｌ，１１Ｒに駆動結合し、エンジン１２の出力トルクが、自動変速機１５及びディファレンシャルギア装置１６を経て左右前輪１１Ｌ，１１Ｒに伝達され、車両が走行する。
【００１０】
後輪駆動モータ１４には、専用の発電機（ジェネレータ）１７が発電した電力が、パワーハーネス１８によりインバータ１９を介して供給される。ジェネレータ１７は、エンジン１２の出力トルクの一部が無端ベルト２０を介して伝達されることで駆動される。このジェネレータ１７は、エンジン１２の回転数にプーリ比を乗じた回転数で回転され、４ＷＤ制御回路（車両駆動制御装置）２１によって調整される界磁電流に応じた発電負荷をエンジン１２にかけて、負荷トルクに応じた電力を発電する。
【００１１】
後輪駆動モータ１４の駆動軸は、減速機２２及び減速機２２に内蔵されたクラッチ２３を介して、後輪１３Ｌ，１３Ｒのディファレンシャルギヤ装置２４に結合している。後輪駆動モータ１４の出力トルクが減速機２２によりギヤ比分で増大され、クラッチ２３が締結状態であれば、この増大されたトルクが、ディファレンシャルギヤ装置２４により左右後輪１３Ｌ，１３Ｒに分配出力される。
【００１２】
クラッチ２３の締結・解放及び後輪駆動モータ１４の回転方向・駆動トルクも、４ＷＤ制御回路２１によって制御する。４ＷＤ制御回路２１は、後輪駆動モータ１４への界磁電流を調整することによりモータ駆動トルク及びモータ回転方向を制御する。また、４ＷＤ制御回路２１には、上述した後輪駆動モータ１４、ジェネレータ１７、インバータ１９、クラッチ２３の各種制御を行うため、４ＷＤスイッチ（ＳＷ）２５からの信号が入力し、４ＷＤ制御回路２１からは、警告灯２６への信号が出力する。
【００１３】
なお、４ＷＤ制御回路２１は、運転者が４ＷＤスイッチ２５をオン（ＯＮ）にしている間、４輪駆動の必要を判断して自動的にモータ４輪駆動を行い、運転者が４ＷＤスイッチ２５をオフ（ＯＦＦ）にしている間、前２輪のエンジン駆動のみによる２輪駆動を継続的に行う。
【００１４】
図２は、図１のインバータと４ＷＤ制御回路の主要構成を示すブロック図である。図２に示すように、４ＷＤ制御回路２１は、目標モータトルク決定部２７、ジェネレータ電圧モータ電流制御部２８、前輪ＴＣＳ（Ｔｒａｃｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）制御部２９、及びクラッチ制御部３０を有している。
【００１５】
４ＷＤ制御回路２１には、右前輪回転速度信号Ｖｆｒ、左前輪回転速度信号Ｖｆｌ、右後輪回転速度信号Ｖｒｒ、左後輪回転速度信号Ｖｒｌ、アクセルペダル開度信号ａ、エンジントルクを制御するＥＣＭ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ｍｏｄｕｌｅ）３１からのエンジン発生駆動トルクデマンド信号Ｔｅｔ、モータ電機子電流信号Ｉａ、モータ回転速度信号Ｖｍが、それぞれ入力する。
【００１６】
これらの信号の入力に対し、目標モータトルク決定部２７は、モータ目標トルク信号Ｔｔをジェネレータ電圧モータ電流制御部２８へ出力し、ジェネレータ電圧モータ電流制御部２８は、ジェネレータ界磁電流Ｉｇ及びモータ界磁電流Ｉｆを、外部出力信号として出力する。前輪ＴＣＳ制御部２９は、エンジン発生駆動トルクデマンド信号ＴｅをＥＣＭ３１へ送り返し、クラッチ制御部３０は、クラッチ制御電流信号Ｉｃを、外部出力信号として出力する。
【００１７】
図３は、図１の目標モータトルク決定部の構成を示す説明図である。図３に示すように、目標モータトルク決定部２７は、右前輪回転速度信号Ｖｆｒ、左前輪回転速度信号Ｖｆｌ、右後輪回転速度信号Ｖｒｒ、左後輪回転速度信号Ｖｒｌ、車両総駆動力信号Ｆ、及びアクセルペダル開度信号θが入力することにより、以下の演算処理を行う。
【００１８】
先ず、右前輪回転速度信号Ｖｆｒ、左前輪回転速度信号Ｖｆｌ、右後輪回転速度信号Ｖｒｒ、及び左後輪回転速度信号Ｖｒｌに基づき、前後回転差ΔＶの演算（ΔＶ＝Ｖｆｒ＋Ｖｆｌ−Ｖｒｒ−Ｖｒｌ）を行い、更に、演算結果である前後回転差ΔＶに基づき、モータ駆動力ＴΔＶの演算（ＴΔＶ＝Ａ（係数）×ΔＶ）を行い、演算結果であるモータ駆動力ＴΔＶを出力する。
【００１９】
また、右前輪回転速度信号Ｖｆｒ、左前輪回転速度信号Ｖｆｌ、右後輪回転速度信号Ｖｒｒ、及び左後輪回転速度信号Ｖｒｌの各入力は、セレクトロースイッチ３２により選択されて、車両総駆動力信号Ｆと共に車速信号演算部３３に入力し、車速信号演算部３３は、演算結果である車両速度（車速）信号Ｖを出力する。この車速信号Ｖとアクセルペダル開度信号θに基づき、モータ駆動力Ｔｖを演算する。モータ駆動力Ｔｖは、アクセルペダル開度がある値を超えると一定（ｃｏｎｓｔ）となる。
【００２０】
次に、演算結果である、前後回転差に基づくモータ駆動力ＴΔＶ、及びアクセル開度と車速に基づくモータ駆動力Ｔｖから、４輪の車輪速度の内で最も高い値であるセレクトハイ値Ｔｔｔを求める。このセレクトハイ値Ｔｔｔは、右後輪回転速度信号Ｖｒｒ、左後輪回転速度信号Ｖｒｌ、及び車速信号Ｖと共に、後輪ＴＣＳ制御部３４に入力する。後輪ＴＣＳ制御部３４は、セレクトハイ値Ｔｔｔ、右後輪回転速度信号Ｖｒｒ、左後輪回転速度信号Ｖｒｌ、及び車速信号Ｖに基づき、モータ目標トルクＴｔの演算を行い、演算結果であるモータ目標トルクＴｔを出力する。
【００２１】
図４は、図３の後輪ＴＣＳ制御部の動作説明図である。図４に示すように、後輪ＴＣＳ制御部３４は、２個の比較器（コンパレータ）３５ａ，３５ｂからなり、右後輪回転速度信号Ｖｒｒと車速信号Ｖの差（Ｖｒｒ−Ｖ）、及び左後輪回転速度信号Ｖｒｌと車速信号Ｖの差（Ｖｒｌ−Ｖ）の２つの信号のセレクトハイを、一方のコンパレータ３５ａの＋端子と他方のコンパレータ３５ｂの−端子に入力する。一方のコンパレータ３５ａの−端子にはＳｒ２が、他方のコンパレータ３５ｂの＋端子にはＳｒ１が、それぞれ入力する。
Ｓｒ１，Ｓｒ２は、後輪のスリップ量の閾値、即ち、後輪のモータＴＣＳを動作させる閾値で、Ｓｒ２＞Ｓｒ１である。後輪のスリップ量を、Ｓｒ１，Ｓｒ２と比較してモータＴＣＳを動作させる。
【００２２】
コンパレータ３５ａ,３５ｂの出力が１,１（スリップ≧Ｓｒ２）のとき、モータ目標トルクＴｔは、セレクトハイ値ＴｔｔからΔＴ２を減算した値となって、急速にトルクダウンした状態になる。
コンパレータ３５ａ,３５ｂの出力が０,１（Ｓｒ２≧スリップ≧Ｓｒ１）のとき、モータ目標トルクＴｔは、セレクトハイ値ＴｔｔからΔＴ１を減算した値となって、ゆっくりとトルクダウンした状態になる。
コンパレータ３５ａ,３５ｂの出力が０,０（Ｓｒ１≧スリップ）のとき、モータ目標トルクＴｔは、セレクトハイ値Ｔｔｔとなる。
但し、０≦Ｔｔ≦Ｔｔｔである。
【００２３】
図５は、総駆動力信号を出力する車両発生総駆動力推定部の機能を示す説明図である。図５に示すように、車両発生総駆動力推定部３６は、右前輪回転速度信号Ｖｆｒ及び左前輪回転速度信号Ｖｆｌの加算値（Ｖｆｒ＋Ｖｆｌ）と、トランスミッション回転速度（エンジン回転速度）に基づき、トルクコンバータ滑り比から前輪発生駆動力を推定し、更に、モータ目標トルクＴｔに基づき後輪モータ駆動トルクから後輪駆動力を推定する。そして、前輪発生駆動力と後輪駆動力を加算し、総駆動力信号Ｆを得て出力する。
【００２４】
図６は、図３の車速信号演算部の機能を示し、（ａ）はブロック説明図、（ｂ）は入出力信号の関係をグラフで表した説明図である。図６に示すように、車速信号演算部３３は、セレクトロースイッチ３２により選択されたセレクトロー信号（（ｂ）参照）、及び車両発生総駆動力推定部３６から出力された総駆動力信号Ｆが入力し（（ａ）参照）、セレクトロー信号と総駆動力信号Ｆに基づき、総駆動力信号Ｆに比例する上昇勾配を加速制限値として持つ漸増信号である、車速信号Ｖ（Ｖ≦セレクトロー信号）を出力する（（ａ），（ｂ）参照）。
【００２５】
図７は、図２のジェネレータ電圧モータ電流制限部の構成を示すブロック説明図である。図７に示すように、ジェネレータ電圧モータ電流制限部２８は、モータ目標トルクＴｔ、エンジン（ジェネレータ）回転速度、及びモータ回転速度が入力する目標値出力部３７を有している。目標値出力部３７は、モータ目標トルクＴｔと、モータ回転速度に基づきモータ界磁電流決定マップ３８ａにより決定した目標界磁電流Ｉｆｔと、エンジン（ジェネレータ）回転速度に基づきジェネレータ電圧電流特性マップ３８ｂにより決定した決定値に基づいて、ジェネレータ電圧モータ電機子電流モータ位相決定マップ３８ｃにより目標ジェネレータ電圧Ｖｇｔを決定する。
【００２６】
目標値出力部３７から出力された目標ジェネレータ電圧Ｖｇｔは、ジェネレータ１７の電圧を検出する電圧センサ３９からのジェネレータ電圧Ｖｇと共に減算器４０ａに入力し、減算器４０ａは、目標ジェネレータ電圧Ｖｇｔとジェネレータ電圧Ｖｇとの差を算出する。減算器４０ａから出力された算出結果は、ジェネレータ電圧を制御するＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ，Ｉｎｔｅｇｒａｌ，Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）制御部４１ａに入力し、ＰＩＤ制御部４１ａは、ジェネレータ界磁電流Ｉｇを、ジェネレータ１７へ出力する。
【００２７】
ジェネレータ電圧モータ電機子電流モータ位相決定マップ３８ｃにより決定され出力された目標電機子電流Ｉａｔは、モータ１４の電機子電流を検出する電機子電流センサ４２からの電機子電流センサ読み取り値Ｉａｓと共に減算器４０ｂに入力し、減算器４０ｂは、目標電機子電流Ｉａｔと電機子電流センサ読み取り値Ｉａｓとの差を算出する。減算器４０ｂから出力された算出結果は、インバータＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御部４３に入力し、インバータＰＷＭ制御部４３は、電機子電流Ｉａを、モータ１４へ出力する。
【００２８】
モータ界磁電流決定マップ３８ａにより決定した目標界磁電流Ｉｆｔは、減算器４０ｃに入力し、減算器４０ｃは、目標界磁電流Ｉｆｔと後述するＰＩＤ制御部４１ｂからのフィードバック値（モータ界磁電流Ｉｆ）との差を算出する。減算器４０ｃから出力された算出結果は、ＰＩＤ制御部４１ｂに入力し、ＰＩＤ制御部４１ｂは、モータ界磁電流Ｉｆを、モータ１４へ出力する。モータ１４の回転速度は、モータ回転速度センサ４４により検出される。
【００２９】
図８は、図２の前輪ＴＣＳ制御部を示し、（ａ）は全体説明図、（ｂ）は動作説明図である。図８に示すように、前輪ＴＣＳ制御部２９は、右前輪回転速度信号Ｖｆｒ、左前輪回転速度信号Ｖｆｌ、車速Ｖ、及びＥＣＭ３１からのエンジン発生駆動トルクデマンド信号Ｔｅｔの入力により、ＥＣＭ３１に送り返すエンジン発生駆動トルクデマンド信号Ｔｅを出力する。
【００３０】
この前輪ＴＣＳ制御部２９は、２個の比較器（コンパレータ）４５ａ，４５ｂからなり、右前輪回転速度信号Ｖｆｒと車速信号Ｖの差（Ｖｆｒ−Ｖ）、及び左前輪回転速度信号Ｖｆｌと車速信号Ｖの差（Ｖｆｌ−Ｖ）の２つの信号のセレクトハイを、一方のコンパレータ４５ａの＋端子と他方のコンパレータ４５ｂの−端子に入力する。一方のコンパレータ４５ａの−端子にはＳｆ２が、他方のコンパレータ４５ｂの＋端子にはＳｆ１が、それぞれ入力する。
【００３１】
Ｓｆ１，Ｓｆ２は、前輪のスリップ量の閾値、即ち、前輪のエンジンＴＣＳを動作させる閾値で、Ｓｆ２＞Ｓｆ１である。前輪のスリップ量を、Ｓｆ１，Ｓｆ２と比較してエンジンＴＣＳを動作させる。
コンパレータ４５ａ,４５ｂの出力が１,１（スリップ≧Ｓｆ２）のとき、ＥＣＭ３１に送り返すエンジン発生駆動トルクデマンド信号Ｔｅは、ＥＣＭ３１からのエンジン発生駆動トルクデマンド信号ＴｅｔからΔＴｅ２を減算した値となって、急速にトルクダウンした状態になる。
【００３２】
コンパレータ４５ａ,４５ｂの出力が０,１（Ｓｆ２≧スリップ≧Ｓｆ１）のとき、ＥＣＭ３１に送り返すエンジン発生駆動トルクデマンド信号Ｔｅは、ＥＣＭ３１からのエンジン発生駆動トルクデマンド信号ＴｅｔからΔＴｅ１を減算した値となって、ゆっくりとトルクダウンした状態になる。
コンパレータ４５ａ,４５ｂの出力が０,０（Ｓｆ１≧スリップ）のとき、ＥＣＭ３１に送り返すエンジン発生駆動トルクデマンド信号Ｔｅは、ＥＣＭ３１からのエンジン発生駆動トルクデマンド信号Ｔｅｔとなる。
但し、０≦Ｔｅ≦Ｔｅｔである。
【００３３】
図９は、図２のクラッチ制御部の動作を示す説明図である。図９に示すように、クラッチ制御部３０は、ＲＳフリップフロップ回路からなり、２個のＳ端子のそれぞれに、４ＷＤスイッチオンでモータ目標トルクが０でない（Ｔｔ＞０）状態信号、及び４ＷＤスイッチオンで車速が０である（Ｖ＝０）状態信号が入力し、３個のＲ端子のそれぞれに、４ＷＤスイッチオンでモータ目標トルクが０である（Ｔｔ＝０）状態信号、４ＷＤスイッチオフ状態信号、及び４ＷＤスイッチオンで車速が高速度Ｖｈである（Ｖ≧Ｖｈ）状態信号が入力し、Ｑ端子からクラッチ制御信号が出力する。
【００３４】
つまり、４ＷＤスイッチオンで車両停止状態にあるとき、及びモータ目標トルクが０でないときは、クラッチオンとなり、モータ目標トルクが０のとき、及び４ＷＤスイッチオフのときは、クラッチオフとなり、高速時も保護のためクラッチオフとなる。
【００３５】
図１０は、４ＷＤ制御回路による制御処理の流れを示すフローチャートである。図１０に示すように、４ＷＤ制御回路２１は、以下の制御処理を行って、ジェネレータ１７への要求電圧、電流を制御する。
先ず、目標モータトルクＴｔを検出する（ステップＳ１０１）。その後、目標モータトルクＴｔに応じたモータ回転数を検出し（ステップＳ１０２）、検出したモータ回転数に応じたモータ界磁電流Ｉｆを算出する。即ち、モータ回転数から界磁電流Ｉｆを一意に決定する（ステップＳ１０３）。
【００３６】
次に、モータ回転数に応じたモータ電流位相βを算出する。即ち、モータ回転数、要求トルクからｄｑ軸位相を一意に決定する（ステップＳ１０４）。決定後、このモータ電流位相β、モータ回転数、モータトルクに対応したモータ１４及びインバータ１９に必要な入力電圧（要求入力ＤＣ電圧）を算出し（ステップＳ１０５）、更に、必要な入力電圧、モータトルクに応じた要求入力ＤＣ電流を算出する（ステップＳ１０６）。
【００３７】
次に、現在のエンジン回転数を検出し（ステップＳ１０７）、現在のエンジン回転数に応じたジェネレータ出力可能電圧・電流特性を算出して、ハーネスによる電圧降下（ハーネス損）分を見込み、モータ１４のインバータ１９に入力可能なジェネレータ発電特性を算出する（ステップＳ１０８）。
【００３８】
次に、算出した、モータ要求入力ＤＣ電圧・電流とモータ入力可能ＤＣ電圧・電流の両特性曲線の交点のＤＣ電圧から、要求電圧出力可能位相を算出する。つまり、位相を変化させたときの要求電圧とジェネレータが出力できる電圧を比較する（ステップＳ１０９）。算出後、現在制御している位相と要求電圧出力可能位相を比較判断（現在の位相＝要求出力可能位相？）し（ステップＳ１１０）、現在の位相が要求出力可能位相と同じ（ｙｅｓ）場合は、現在のシステム効率で所定のモータトルクを出力することができるので、ステップＳ１０１へ戻り以後の処理を繰り返す。
【００３９】
一方、現在の位相が要求出力可能位相と同じでない（ｎｏ）場合は、要求電圧出力可能位相（即ち、ジェネレータ出力可能電圧＝要求ＤＣ電圧になる位相）に制御する。即ち、ジェネレータが出力できる電圧になるような位相で制御を開始する（ステップＳ１１１）。その後、ステップＳ１０５へ戻り以後の処理を繰り返す。
【００４０】
図１１は、４ＷＤ制御回路によるモータ電圧位相制御処理の流れを示すフローチャートである。図１１に示すように、４ＷＤ制御回路２１は、以下のモータ電圧位相制御処理を行って、ジェネレータ１７への要求電圧、電流を制御する。
先ず、目標モータトルクＴｔを検出する（ステップＳ２０１）。その後、目標モータトルクＴｔに応じたモータ回転数を検出し（ステップＳ２０２）、検出したモータ回転数に応じたモータ界磁電流Ｉｆを算出する。即ち、モータ回転数から界磁電流を一意に決定する（ステップＳ２０３）。
【００４１】
次に、モータ回転数に応じたモータ電流位相βを算出する。即ち、モータ回転数、要求トルクからｄｑ軸位相を一意に決定する（ステップＳ２０４）。決定後、このモータ電流位相β、モータ回転数、モータトルクに対応したモータ１４及びインバータ１９に必要な入力電圧（要求入力ＤＣ電圧）を算出する（ステップＳ２０５）。つまり、位相を変化させ、ｄ軸電流を流し込むことでモータの誘起電圧を落とし、要求のＤＣ電圧を落とし込むことができる。更に、必要な入力電圧、モータトルクに応じた要求入力ＤＣ電流を算出する（ステップＳ２０６）。つまり、要求のＤＣ電圧が落ちた分、モータで同じパワーを出力するためのＤＣ電流は増加する。
【００４２】
次に、ジェネレータ１７の発電電圧がモータ要求電圧より大きい（ジェネレータ発電電圧＞モータ要求電圧）か、即ち、ジェネレータ１７の現在出力電圧が要求電圧に比べて高いか、を判断する（ステップＳ２０７）。判断の結果、ジェネレータ１７の発電電圧がモータ要求電圧より大きい（ｙｅｓ）場合、ステップＳ２０１へ戻り以後の処理を繰り返す。
【００４３】
一方、ジェネレータ１７の発電電圧がモータ要求電圧より大きくない（ｎｏ）場合、現在のエンジン回転数を検出した（ステップＳ２０８）後、現在のエンジン回転数に応じたジェネレータ出力可能電圧・電流特性を算出して、ハーネスによる電圧降下（ハーネス損）分を見込み、モータ１４のインバータ１９に入力可能なジェネレータ発電特性を算出する（ステップＳ２０９）。
【００４４】
次に、ジェネレータ界磁が最大か否か（ジェネレータ界磁が最大？）、即ち、ジェネレータ１７の能力以上の電圧を要求しているか、発電指令値が最大か、を判断する（ステップＳ２１０）。判断の結果、ジェネレータ界磁が最大でない（ｎｏ）場合、ステップＳ２０１へ戻り以後の処理を繰り返す。一方、ジェネレータ界磁が最大である（ｙｅｓ）場合、ジェネレータの出せる電圧と要求入力ＤＣ電圧が同じになる位相、即ち、要求電圧出力可能位相を算出する。つまり、モータトルク、回転数、位相を変化させたときのジェネレータ要求電圧を算出する（ステップＳ２１１）。
【００４５】
要求電圧出力可能位相を算出した後、現在の位相が、要求電圧出力可能位相である（現在の位相＝要求電圧出力可能位相）か否かを判断する（ステップＳ２１２）。判断の結果、現在の位相が要求電圧出力可能位相である（ｙｅｓ）場合、ステップＳ２０１へ戻って以後の処理を繰り返し、現在の位相が要求電圧出力可能位相でない（ｎｏ）場合、要求電圧出力可能位相に制御（ジェネレータ出力可能電圧＝要求ＤＣ電圧となる位相）する。つまり、ジェネレータが出力できる電圧になるような位相で制御を開始する（ステップＳ２１３）。その後、ステップＳ２０５へ戻り以後の処理を繰り返す。
【００４６】
図１２は、４ＷＤ制御回路によるモータ界磁電流制御処理の流れを示すフローチャートである。図１２に示すように、４ＷＤ制御回路２１は、以下のモータ界磁電流制御処理を行って、ジェネレータ１７への要求電圧、電流を制御する。
先ず、目標モータトルクＴｔを検出する（ステップＳ３０１）。その後、目標モータトルクＴｔに応じたモータ回転数を検出し（ステップＳ３０２）、検出したモータ回転数に応じたモータ電流位相βを算出する。即ち、モータ回転数、要求トルクからｄｑ軸位相を一意に決定する（ステップＳ３０３）。
【００４７】
次に、モータ界磁電流Ｉｆを算出する。即ち、モータ回転数から界磁電流を一意に決定する（ステップＳ３０４）。決定後、このモータ界磁電流Ｉｆ、モータ回転数、モータトルクに対応したモータ１４及びインバータ１９に必要な入力電圧（要求入力ＤＣ電圧）を算出する（ステップＳ３０５）。つまり、界磁電流を減少させモータの誘起電圧を落とし、要求のＤＣ電圧を落とすことができる。更に、必要な入力電圧、モータトルクに応じた要求入力ＤＣ電流を算出する（ステップＳ３０６）。つまり、要求のＤＣ電圧が落ちた分、モータで同じパワーを出力するためのＤＣ電流は増加する。
【００４８】
次に、ジェネレータ１７の発電電圧がモータ要求電圧より大きい（ジェネレータ発電電圧＞モータ要求電圧）か、即ち、ジェネレータ１７の現在出力電圧が要求電圧に比べて高いか、を判断する（ステップＳ３０７）。判断の結果、ジェネレータ１７の発電電圧がモータ要求電圧より大きい（ｙｅｓ）場合、ステップＳ３０１へ戻り以後の処理を繰り返す。
【００４９】
一方、ジェネレータ１７の発電電圧がモータ要求電圧より大きくない（ｎｏ）場合、現在のエンジン回転数を検出した（ステップＳ３０８）後、現在のエンジン回転数に応じたジェネレータ出力可能電圧・電流特性を算出して、ハーネスによる電圧降下（ハーネス損）分を見込み、モータ１４のインバータ１９に入力可能なジェネレータ発電特性を算出する（ステップＳ３０９）。
【００５０】
次に、ジェネレータ界磁が最大か否か（ジェネレータ界磁が最大？）、即ち、ジェネレータ１７の能力以上の電圧を要求しているか、発電指令値が最大か、を判断する（ステップＳ３１０）。判断の結果、ジェネレータ界磁が最大でない（ｎｏ）場合、ステップＳ３０１へ戻り以後の処理を繰り返す。一方、ジェネレータ界磁が最大である（ｙｅｓ）場合、要求電圧出力可能界磁電流を算出する。つまり、モータトルク、回転数、界磁電流を変化させたときのジェネレータ要求電圧を算出する（ステップＳ３１１）。
【００５１】
要求電圧出力可能界磁電流を算出した後、現在の界磁電流が、要求電圧出力可能界磁電流である（現在の界磁電流＝要求電圧出力可能界磁電流）か否かを判断する（ステップＳ３１２）。判断の結果、現在の界磁電流が要求電圧出力可能界磁電流である（ｙｅｓ）場合、ステップＳ３０１へ戻って以後の処理を繰り返し、現在の界磁電流が要求電圧出力可能界磁電流でない（ｎｏ）場合、要求電圧出力可能界磁電流に制御（ジェネレータ出力可能電圧＝要求ＤＣ電圧となるモータ界磁電流）する。つまり、ジェネレータが出力できる電圧になるような界磁電流で制御を開始する（ステップＳ３１３）。その後、ステップＳ３０５へ戻り以後の処理を繰り返す。
【００５２】
図１３は、４ＷＤ制御回路によるモータ電圧位相とＴＣＳによる制御処理の流れを示すフローチャート（その一）であり、図１４は、４ＷＤ制御回路によるモータ電圧位相とＴＣＳによる制御処理の流れを示すフローチャート（その二）であり、図１５は、４ＷＤ制御回路によるモータ電圧位相とＴＣＳによる制御処理の流れを示すフローチャート（その三）である。図１３〜１５に示すように、４ＷＤ制御回路２１は、以下のモータ電圧位相とＴＣＳによる制御処理を行って、ジェネレータ１７への要求電圧、電流を制御する。
【００５３】
先ず、目標モータトルクＴｔを検出する（ステップＳ４０１）。その後、目標モータトルクＴｔに応じたモータ回転数を検出し（ステップＳ４０２）、検出したモータ回転数に応じたモータ界磁電流Ｉｆを算出する。即ち、モータ回転数から界磁電流を一意に決定する（ステップＳ４０３）。
【００５４】
次に、モータ電流位相βを算出する。即ち、モータ回転数、要求トルクからｄｑ軸位相を一意に決定する（ステップＳ４０４）。決定後、このモータ電流位相β、モータ回転数、モータトルクに対応したモータ１４及びインバータ１９に必要な入力電圧（要求入力ＤＣ電圧）を算出する（ステップＳ４０５）。つまり、モータ電流位相を変化させ、ｄ軸電流を流し込むことでモータの誘起電圧を落とし、要求のＤＣ電圧を落とすことができる。更に、必要な入力電圧、モータトルクに応じた要求入力ＤＣ電流を算出する（ステップＳ４０６）。従って、要求のＤＣ電圧が落ちた分、モータで同じパワーを出力するためのＤＣ電流は増加する。
【００５５】
次に、前輪ＴＣＳフラグがオンか否かを判断する（ステップＳ４０７）。前輪ＴＣＳフラグがオンである（ｙｅｓ）場合、前輪のスリップ量若しくは車体速度からＴＣＳ目標エンジン回転数を算出し（ステップＳ４０８）、算出結果から、ジェネレータの発電電圧×（目標エンジン回転数／現在の回転数）がモータ要求電圧より大きいか（ジェネレータの発電電圧×（目標エンジン回転数／現在の回転数）＞モータ要求電圧）、を判断する。即ち、現在の発電電圧にエンジン回転数の減少割合を掛け算した値が、モータ要求電圧より高いか、を判断する（ステップＳ４０９）。
【００５６】
判断の結果、モータ要求電圧より高い（ｙｅｓ）場合、ステップＳ４０１へ戻り以後の処理を繰り返す。一方、モータ要求電圧より高くない（ｎｏ）場合、ジェネレータ界磁が最大か否か（発電機界磁が最大？）を判断する。即ち、ジェネレータの能力以上の電圧を要求か、発電指令値が最大か、を判断する（ステップＳ４１０）。
【００５７】
判断の結果、ジェネレータ界磁が最大でない（ｎｏ）場合、ステップＳ４０１へ戻り以後の処理を繰り返す。一方、ジェネレータ界磁が最大である（ｙｅｓ）場合、ジェネレータ出力可能電圧・電流特性を算出して、ハーネスによる電圧降下（ハーネス損）分を見込み、モータ１４のインバータ１９に入力可能なジェネレータ発電特性を算出する。即ち、ＴＣＳの動作目標発電機回転数で出力が可能な電圧、電流を算出する（ステップＳ４１１）。
【００５８】
その後、要求電圧出力可能位相を算出する。つまり、モータトルク、回転数、位相を変化させたときのジェネレータ要求電圧を算出する（ステップＳ４１２）。要求電圧出力可能位相を算出した後、現在の位相が、要求電圧出力可能位相である（現在の位相＝要求電圧出力可能位相）か否かを判断する（ステップＳ４１３）。判断の結果、現在の位相が要求電圧出力可能位相である（ｙｅｓ）場合、ステップＳ４０１へ戻って以後の処理を繰り返し、現在の位相が要求電圧出力可能位相でない（ｎｏ）場合、要求電圧出力可能位相に制御（ジェネレータ出力可能電圧＝要求ＤＣ電圧となる位相）する。つまり、ジェネレータ１７が出力できる電圧になるような位相で制御を開始する（ステップＳ４１４）。その後、ステップＳ４０５へ戻り以後の処理を繰り返す。
【００５９】
一方、前輪ＴＣＳフラグがオンか否かを判断するステップＳ４０７において、前輪ＴＣＳフラグがオンでない（ｎｏ）場合、ジェネレータ１７の発電電圧がモータ要求電圧より大きい（発電機の発電電圧＞モータ要求電圧）か否かを判断する（ステップＳ４１５）。判断の結果、ジェネレータの発電電圧がモータ要求電圧より大きい（ｙｅｓ）場合、ステップＳ４０１へ戻って以後の処理を繰り返し、ジェネレータ１７の発電電圧がモータ要求電圧より大きくない（ｎｏ）場合、現在のエンジン回転数を検出した（ステップＳ４１６）後、現在のエンジン回転数に応じたジェネレータ出力可能電圧・電流特性を算出して、ハーネスによる電圧降下（ハーネス損）分を見込み、モータ１４のインバータ１９に入力可能なジェネレータ発電特性を算出する（ステップＳ４１７）。
【００６０】
次に、ジェネレータ界磁が最大か否か（ジェネレータ界磁が最大？）、即ち、ジェネレータ１７の能力以上の電圧を要求しているか、発電指令値が最大か、を判断する（ステップＳ４１８）。判断の結果、ジェネレータ界磁が最大でない（ｎｏ）場合、ステップＳ４０１へ戻って以後の処理を繰り返す。一方、ジェネレータ界磁が最大である（ｙｅｓ）場合、ステップＳ４１２へ戻って以後の処理を繰り返す。
【００６１】
このように、この発明によれば、前後輪の一方をエンジンにより駆動し、他方を電動モータからの動力によりクラッチを介して駆動するモータ４輪駆動車両に搭載された車両駆動制御装置は、モータトルク及びモータ回転数から決定される、エンジンによって駆動され発電を行う発電機の要求電圧及び電流が、エンジンの回転数に応じて制御されるので、エンジン回転数が低く発電機の出力可能電圧が低い領域でも、所定のモータトルクを出力することができる。
【００６２】
つまり、４ＷＤ制御回路２１は、エンジン回転数に応じて、モータトルク、モータ回転数から決定される発電機の要求電圧、電流を制御している。これにより、同じモータトルク、モータ回転数において、要求電圧に対し発電機の出力可能電圧が不足している場合、モータの位相を変化させ、モータトルクを出すための必要電圧を低くし、発電機要求出力電圧を減少させ、電流を多く流す。従って、エンジン回転数が低く発電機の出力可能電圧が低い領域でも、モータに電流を流し込んでモータトルクを出すことができる。エンジン回転数が高い場合は、効率の良いジェネレータ要求電圧及び電流で動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】この発明の一実施の形態に係る車両駆動制御装置を備えたモータ４輪駆動車両の駆動系を概略的に示す説明図である。
【図２】図１のインバータと４ＷＤ制御回路の主要構成を示すブロック図である。
【図３】図１の目標モータトルク決定部の構成を示す説明図である。
【図４】図３の後輪ＴＣＳ制御部の動作説明図である。
【図５】総駆動力信号を出力する車両発生総駆動力推定部の機能を示す説明図である。
【図６】図３の車速信号演算部の機能を示し、（ａ）はブロック説明図、（ｂ）は入出力信号の関係をグラフで表した説明図である。
【図７】図２のジェネレータ電圧モータ電流制限部の構成を示すブロック説明図である。
【図８】図２の前輪ＴＣＳ制御部を示し、（ａ）は全体説明図、（ｂ）は動作説明図である。
【図９】図２のクラッチ制御部の動作を示す説明図である。
【図１０】４ＷＤ制御回路による制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】４ＷＤ制御回路によるモータ電圧位相制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】４ＷＤ制御回路によるモータ界磁電流制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】４ＷＤ制御回路によるモータ電圧位相とＴＣＳによる制御処理の流れを示すフローチャート（その一）である。
【図１４】４ＷＤ制御回路によるモータ電圧位相とＴＣＳによる制御処理の流れを示すフローチャート（その二）である。
【図１５】４ＷＤ制御回路によるモータ電圧位相とＴＣＳによる制御処理の流れを示すフローチャート（その三）である。
【符号の説明】
【００６４】
１０  モータ４輪駆動車両
１１Ｌ，１１Ｒ  左右前輪
１２  エンジン
１３Ｌ，１３Ｒ  左右後輪
１４  後輪駆動モータ
１５  変速機
１６  ディファレンシャルギア装置
１７  発電機
１８  パワーハーネス
１９  インバータ
２０  無端ベルト
２１  ４ＷＤ制御回路
２２  減速機
２３  クラッチ
２４  ディファレンシャルギヤ装置
２５  ４ＷＤスイッチ
２６  警告灯
２７  目標モータトルク決定部
２８  ジェネレータ電圧モータ電流制御部
２９  前輪ＴＣＳ制御部
３０  クラッチ制御部
３１  ＥＣＭ
３２  セレクトロースイッチ
３３  車速信号演算部
３４  後輪ＴＣＳ制御部
３５ａ，３５ｂ  比較器
３６  車両発生総駆動力推定部
３７  目標値出力部
３８ａ  モータ界磁電流決定マップ
３８ｂ  ジェネレータ電圧電流特性マップ
３８ｃ  ジェネレータ電圧モータ電機子電流モータ位相決定マップ
３９  電圧センサ
４０ａ  減算器
４０ｂ  減算器
４０ｃ  減算器
４１ａ  ＰＩＤ制御部
４１ｂ  ＰＩＤ制御部
４２  電機子電流センサ
４３  インバータＰＷＭ制御部
４４  モータ回転速度センサ
４５ａ，４５ｂ  比較器
【図１】
2006321365.tif 000003
【図２】
2006321365.tif 000004
【図３】
2006321365.tif 000005
【図４】
2006321365.tif 000006
【図５】
2006321365.tif 000007
【図６】
2006321365.tif 000008
【図７】
2006321365.tif 000009
【図８】
2006321365.tif 000010
【図９】
2006321365.tif 000011
【図１０】
2006321365.tif 000012
【図１１】
2006321365.tif 000013
【図１２】
2006321365.tif 000014
【図１３】
2006321365.tif 000015
【図１４】
2006321365.tif 000016
【図１５】
2006321365.tif 000017