(57)【要約】【課題】変速のためにクラッチを解放操作したときのピッチングの発生を抑制する。【解決手段】前輪をマニュアルトランスミッションとエンジンとの組み合わせで駆動する車両において、後輪を駆動するモータを設ける。そして、前輪の駆動力をＦｆ，車両の重心から前輪までの距離をＬｆ，後輪の駆動力をＦｒ，車両の重心から後輪までの距離をＬｒとしたときに、前記クラッチの解放状態おいて、Ｆｆ×Ｌｆ＋Ｆｒ×Ｌｒ＝０になるように、後輪の駆動力を制御する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主駆動輪を駆動する内燃機関と、従駆動輪を駆動する電動機とを備えると共に、前記内燃機関による駆動トルクがクラッチ及び手動変速機を介して主駆動輪に伝達される構成の車両の駆動装置であって、
前記クラッチの解放状態において、主駆動輪の駆動力、及び、車両の重心から主駆動輪，従駆動輪までの距離に基づいて従駆動輪の駆動力を決定し、該従駆動輪の駆動力に応じて前記電動機を制御することを特徴とする車両の駆動装置。
【請求項２】
主駆動輪の駆動力をＦｆ，車両の重心から主駆動輪までの距離をＬｆ，従駆動輪の駆動力をＦｒ，車両の重心から従駆動輪までの距離をＬｒとしたときに、
前記クラッチの解放状態おいて、Ｆｆ×Ｌｆ＋Ｆｒ×Ｌｒ＝０になるように、従駆動輪の駆動力を決定することを特徴とする請求項１記載の車両の駆動装置。
【請求項３】
前記主駆動輪の駆動力を、前記内燃機関の発生トルクと前記クラッチのスリップ率と手動変速機のギヤ比に基づいて推定することを特徴とする請求項１又は２記載の車両の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主駆動輪を駆動する内燃機関と、従駆動輪を駆動する電動機とを備える車両の駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の駆動装置として、主駆動輪（例えば前輪）を駆動するエンジンと、従駆動輪（例えば後輪）を駆動するアクチュエータとを備え、エンジン側の変速機の変速切換えが検出されたとき、変速後の変速位置とエンジンのスロットル開度とから目標車速を設定し、前記変速切換えに同期して目標車速になるように前記アクチュエータで車輪を駆動させる構成のものがあった（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３３２５６３２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エンジンがクラッチを介して手動変速機と組み合わされる場合、変速のためのクラッチ解放操作時に、主駆動輪の駆動力がマイナスになって、ピッチングを発生させることがある。
【０００５】
しかし、従来では、係るピッチングモーメントを考慮しておらず、クラッチの解放操作に伴うピッチングの発生を精度良く回避することができないという問題があった。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、主駆動輪を駆動する内燃機関と、従駆動輪を駆動する電動機とを備えると共に、前記内燃機関による駆動トルクがクラッチ及び手動変速機を介して主駆動輪に伝達される構成の車両において、前記クラッチの解放操作に伴うピッチングの発生を精度良く抑制できるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのため請求項１記載の発明では、内燃機関と手動変速機との間に介装されるクラッチの解放状態において、主駆動輪の駆動力、及び、車両の重心から主駆動輪，従駆動輪までの距離に基づいて従駆動輪の駆動力を決定し、該従駆動輪の駆動力に応じて電動機を制御する構成とした。
【０００８】
かかる構成によると、主駆動輪によって重心に作用するモーメントと、従駆動輪によって重心に作用するモーメントとの相関から、従駆動輪の駆動力が決定されるから、ピッチングの抑制に寄与するように、従駆動輪を電動機で駆動させることができる。
【０００９】
従って、変速のためのクラッチ解放操作に伴ってピッチングが発生することを抑制することができる。
請求項２記載の発明では、主駆動輪の駆動力をＦｆ，車両の重心から主駆動輪までの距離をＬｆ，従駆動輪の駆動力をＦｒ，車両の重心から従駆動輪までの距離をＬｒとしたときに、
前記クラッチの解放状態おいて、Ｆｆ×Ｌｆ＋Ｆｒ×Ｌｒ＝０になるように、従駆動輪の駆動力を決定する構成とした。
【００１０】
かかる構成によると、クラッチの解放操作に伴う主駆動輪側のピッチングモーメントを相殺するモーメントを、従駆動輪側で発生させて、ピッチングの発生を抑制する。
【００１１】
請求項３記載の発明では、主駆動輪の駆動力を、内燃機関の発生トルクとクラッチのスリップ率と手動変速機のギヤ比に基づいて推定する構成とした。
かかる構成によると、内燃機関の発生トルクを基準に、クラッチのスリップ率によってクラッチ出力軸の駆動トルク変化を推定し、該クラッチ出力軸の駆動トルクと手動変速機のギヤ比とから、主駆動輪の駆動力を推定する。
【００１２】
従って、クラッチ解放後の主駆動輪の駆動力を精度良く推定できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
図１は、実施形態における車両の駆動装置のシステム構成図である。
【００１４】
図１において、エンジン（内燃機関）１による駆動トルクは、図示省略したクラッチペダルの踏み込みによって解放される摩擦クラッチ２、手動変速機３及びディファレンシャル４を介して前輪（主駆動輪）ＦＷに伝達される。
【００１５】
即ち、エンジン１，摩擦クラッチ２，手動変速機３，ディファレンシャル４からなる動力系は、いわゆるマニュアルトランスミッション（ＭＴ）の前輪駆動車と同様に構成される。
【００１６】
前記エンジン１には、該エンジン１により駆動される発電機５が設けられ、該発電機５から直接電力が供給されるモータ（電動機）６が設けられる。
前記モータ６の発生トルクは、減速機７、電磁クラッチ８及びディファレンシャル９を介して後輪（従駆動輪）ＲＷに伝達される。
【００１７】
マイクロコンピュータを含んで構成される後輪駆動力コントロールユニット１０は、前記発電機５、モータ６及び電磁クラッチ８の制御機能を有する。
前記後輪駆動力コントロールユニット１０には、各種センサからの検出信号が入力される。
【００１８】
前記各種センサとしては、前輪（主駆動輪）ＦＷ，後輪（従駆動輪）ＲＷそれぞれの車輪速を検出する車輪速センサ１１ａ，１１ｂ、摩擦クラッチ２の締結・解放を検出するクラッチスイッチ１２、摩擦クラッチ２の出力側の回転速度Ｎｔを検出する出力側回転センサ１３、エンジン１の回転速度Ｎｅ（摩擦クラッチ２の入口側の回転速度）を検出するエンジン回転センサ１４、エンジン１のスロットル開度を検出するスロットルセンサ１５などが設けられている。
【００１９】
そして、前記後輪駆動力コントロールユニット１０は、図２のフローチャートに示すようにして、モータ６による後輪（従駆動輪）ＲＷの駆動を制御する。
図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１では、クラッチスイッチ１２の検出結果から、前記摩擦クラッチ２の解放状態であるか否かを判別する。
【００２０】
そして、前記摩擦クラッチ２の解放状態であれば、ステップＳ２へ進む。
ステップＳ２では、前記摩擦クラッチ２の解放中の、車両加速度がプラスからマイナスに反転してから、摩擦クラッチ２のスリップ率が最大値に上昇するまでの区間であるか否かを判別する（図３参照）。
【００２１】
前記車両加速度は、車速の微分値として求められ、車速は、車輪速センサ１１ａ，１１ｂで検出される車輪速から求められる。また、加速度センサを備える構成であっても良い。
【００２２】
前記摩擦クラッチ２のスリップ率は、エンジン回転センサ１４で検出されるエンジン回転速度Ｎｅ（即ち、摩擦クラッチ２の入力側の回転速度）、及び、出力側回転センサ１３で検出される摩擦クラッチ２の出力側の回転速度Ｎｔから算出される。
【００２３】
スリップ率＝（Ｎｅ−Ｎｔ）／Ｎｔ
加速中にシフトアップすべく摩擦クラッチ２が運転者によって解放操作されると、前記スリップ率は漸増し、摩擦クラッチ２が再度締結され始めると、前記スリップ率は減少に転じる。
【００２４】
従って、摩擦クラッチ２のスリップ率が最大値を示すのは、摩擦クラッチ２の解放状態から締結し始めへの切り替わりタイミングとなる。
ステップＳ２で、前記車両加速度がマイナスに反転してから、摩擦クラッチ２のスリップ率が最大値に上昇するまでの区間内であると判別されると、ステップＳ３へ進み、前輪ＦＷ（主駆動輪）の駆動力Ｆｆを求める。
【００２５】
前記前輪ＦＷの駆動力Ｆｆは、以下のようにして求める。
まず、摩擦クラッチ２の出口側のトルクＴｃを、
Ｔｃ＝Ｔｅ×Ｋ×（１−スリップ率）
として求める。
【００２６】
前記Ｔｅはエンジン発生トルクであり、スロットル開度とエンジン回転速度Ｎｅとからマップ検索又は演算によって推定され、スロットルが全閉に戻されるクラッチ解放時には、コーストトルクとしてマイナスの値が設定されるようになっている。
【００２７】
また、前記Ｋは、定数である。
ここで、前記スリップ率は、クラッチ解放当初は０付近でその後漸増して最大値になるから（図３参照）、前記「１−スリップ率」は、クラッチ解放に伴って１から漸減する値になる。
【００２８】
従って、摩擦クラッチ２の出口側のトルクＴｃは、スロットルが全閉に戻されるクラッチ解放時には、クラッチ解放当初ほど絶対値の大きなマイナスの値になる。
【００２９】
上記のようにして、摩擦クラッチ２の出口側のトルクＴｃを求めると、該トルクＴｃと、手動変速機３のギヤ比Ｇｅａｒと、前輪ＦＷの半径ｒとから、前輪ＦＷの駆動力Ｆｆを、
Ｆｆ＝Ｔｃ×Ｇｅａｒ／ｒ
として算出する。
【００３０】
尚、手動変速機３のギヤ比Ｇｅａｒは、摩擦クラッチ２解放前のギヤ比であり、摩擦クラッチ２の出口側回転速度Ｎｔと、前輪ＦＷの回転速度とから推定することができる。
【００３１】
次のステップＳ４では、前記前輪ＦＷの駆動力Ｆｆに基づいて、後輪Ｒｗの要求駆動力Ｆｒを演算する。
前記後輪Ｒｗの要求駆動力Ｆｒは、車両の重心から主駆動輪までの距離をＬｆ，車両の重心から従駆動輪までの距離をＬｒとしたときに、
Ｆｆ×Ｌｆ＋Ｆｒ×Ｌｒ＝０
を満たすように演算される。
【００３２】
ここで、車両のピッチングモーメントＭは、
Ｍ＝Ｆｆ×Ｌｆ＋Ｆｒ×Ｌｒ
として算出され、前輪ＦＷの駆動力Ｆｆは負の駆動力であるから、Ｆｆ×Ｌｆ＋Ｆｒ×Ｌｒ＝０を満たす要求駆動力Ｆｒは、ピッチングモーメントＭを相殺するのに必要とされる正の駆動力となる。
【００３３】
換言すれば、前記要求駆動力Ｆｒを後輪ＲＷに与えることで、変速に伴う摩擦クラッチ２の解放によるピッチングの発生を抑制できることになる。
ステップＳ５では、前記要求駆動力Ｆｒを、減速機７のギヤ比等に基づいてモータ６の要求トルクＴｍに変換し、次のステップＳ６では、前記要求トルクＴｍに基づいて、前記モータ６及び発電機５を制御する。
【００３４】
一方、ステップＳ１で摩擦クラッチ２の解放状態ではないと判別された場合、及び、ステップＳ２で摩擦クラッチ２のスリップ率が最大値を示した後のタイミングであると判別されたときには、モータ６による後輪ＲＷの駆動を行わせることなく、本ルーチンを終了させる。
【００３５】
上記構成によると、変速に伴う摩擦クラッチ２の解放によるピッチングの発生を抑制するように、モータ６で後輪ＲＷを駆動するから、摩擦クラッチ２の解放操作に伴うピッチングの発生を抑止できる。
【００３６】
また、主駆動輪である前輪ＦＷの駆動力Ｆｆを、摩擦クラッチ２のスリップ率の変動に応じて減衰するものとして推定するから、摩擦クラッチ２解放後の前輪ＦＷの駆動力Ｆｆを精度良く推定できる。
【００３７】
尚、上記実施形態では、前輪をエンジン１で駆動し、後輪をモータ６で駆動する構成としたが、後輪をエンジン１で駆動し、前輪をモータ６で駆動する構成であっても良いことは明らかである。
【００３８】
また、モータ６による従駆動輪の駆動を、変速に伴う摩擦クラッチ２の解放中の他、摩擦クラッチ２が締結されている状態においても行わせ、所謂４輪駆動状態で走行させる構成としても良い。
【００３９】
また、クラッチの解放中にモータ６による後輪駆動の継続時間が所定時間以上になった場合には、モータ６による駆動トルクを強制的に０に戻し、その後は、モータ６による後輪の駆動を行わないようにすると良い。
【００４０】
更に、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。
（イ）請求項３記載の車両の駆動装置において、
前記クラッチのスリップ率を、入力側回転速度をＮｅ、出力側の回転速度をＮｔとしたときに、
スリップ率＝（Ｎｅ−Ｎｔ）／Ｎｔ
として算出し、
前記内燃機関の発生トルクをＴｅ、定数をＫとしたときに、前記クラッチの出力側トルクＴｃを、
Ｔｃ＝Ｔｅ×Ｋ×（１−スリップ率）
として算出し、該クラッチの出力側トルクＴｃと手動変速機のギヤ比とから、主駆動輪の駆動力Ｆｆを算出することを特徴とする車両の駆動装置。
【００４１】
かかる構成によると、クラッチ解放後のクラッチ出力側トルクＴｃの減衰を、スリップ率の変化に基づいて推定し、クラッチ解放後の主駆動輪の駆動力変化を精度良く推定できる。
（ロ）請求項（イ）記載の車両の駆動装置において、
前記クラッチの解放時から前記スリップ率が最大値を示すまでの間、主駆動輪の駆動力、及び、車両の重心から主駆動輪，従駆動輪までの距離に基づいて従駆動輪の駆動力を決定して前記電動機を制御することを特徴とする車両の駆動装置。
【００４２】
かかる構成によると、クラッチを解放してから、スリップ率＝（Ｎｅ−Ｎｔ）／Ｎｔとして算出されるスリップ率が最大値を示すまでの間、即ち、クラッチ解放から再度締結し始めるまでの間において、スリップ率からクラッチ出力側トルクＴｃの減衰を推定して、ピッチングモーメントを相殺するための従駆動輪の駆動力を決定する。
【００４３】
従って、クラッチが再度締結し始めてから、余分な駆動力を従駆動輪に与えてしまうことが回避される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態における車両の駆動装置のシステム構成図。
【図２】同上装置における後輪（従駆動輪）ＲＷの駆動制御を示すフローチャート。
【図３】同上装置における摩擦クラッチ解放時のスリップ率等の変化を示すタイムチャート。
【符号の説明】
１…エンジン（内燃機関）、２…摩擦クラッチ、３…手動変速機、５…発電機、６…モータ（電動機）、８…電磁クラッチ、１０…後輪駆動力コントロールユニット、１１ａ，１１ｂ…車輪速センサ、１２…クラッチスイッチ、１３…出力側回転センサ、１４…エンジン回転センサ、１５…スロットルセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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