(57)【要約】【課題】前輪をエンジンで駆動し、後輪をモータで駆動する４ＷＤ車両であって、エンジンの出力トルクが摩擦クラッチ及び手動変速機を介して前輪に伝達される構成において、前記摩擦クラッチによる動力遮断状態での車両安定性を向上させる。【解決手段】４ＷＤモードのときに、摩擦クラッチが解放操作されると、その後所定時間以内において、モータによる駆動トルクをそのときのロードロードに応じて制御する。前記ロードロードに基づくモータトルクの制御においては、ロードロードに基づく基本目標トルクを、路面の傾斜及び路面の摩擦係数に応じて補正する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前後輪の一方を内燃機関で駆動し、他方を電動機で駆動する構成であって、
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車輪に伝達される構成の４輪駆動車の制御装置であって、
前記クラッチの動力遮断状態において、前記電動機による駆動トルクをロードロードに応じて制御することを特徴とする４輪駆動車の制御装置。
【請求項２】
前記ロードロードを路面の勾配及び／又は路面の摩擦係数で補正した値に基づいて、前記電動機による駆動トルクを制御することを特徴とする請求項１記載の４輪駆動車の制御装置。
【請求項３】
前記クラッチの動力遮断状態において、前記電動機による駆動トルクをロードロードに応じて制御する継続時間を、所定時間以内に制限することを特徴とする請求項１又は２記載の４輪駆動車の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の前後輪の一方を内燃機関で駆動し、他方を電動機で駆動する構成の４輪駆動車の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、４輪駆動システムとして、内燃機関によって主駆動輪（例えば前輪）を駆動し、電動機によって従駆動輪（例えば後輪）を駆動する構成とし、雪道などの滑り易い路面の発進・加速時に、前記電動機によって従駆動輪を駆動して４輪駆動状態とするシステムが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−０９４９７９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、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車輪に伝達される構成の場合、変速時にはクラッチが解放操作されて主駆動輪側が動力遮断状態になるが、このときに、電動機による従駆動輪側の駆動も停止すると、全輪の駆動トルクが抜け、車両として不安定な状態になってしまい、滑り易い路面での発進・加速の安定性が損なわれるという問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、車両の前後輪の一方を内燃機関で駆動し、他方を電動機で駆動する構成であって、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車輪に伝達される構成の４輪駆動車において、前記クラッチが一時的に動力遮断状態になった場合でも、車両の安定性を保持できる４輪駆動車の制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【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動力遮断状態において、電動機による駆動トルクをロードロードに応じて制御する構成とした。
【０００７】
かかる構成によると、前記クラッチが解放操作されて一方の駆動輪に対する動力伝達が遮断されると、電動機による他方の駆動輪に対する駆動トルクを、ロードロード（ｒｏａｄ  ｌｏａｄ：平坦路面で加減速なしに車両を走行させるのに必要な負荷）に応じて制御して、加減速することなく、他方の駆動輪が電動機で駆動されるようにする。
【０００８】
従って、変速操作に伴ってクラッチが解放操作された場合でも、電動機で駆動される側の駆動輪に駆動トルクが加わり、車両の安定性を確保でき、また、クラッチ解放中に運転者の意思に反する加減速が発生することを回避できる。
【０００９】
請求項２記載の発明では、前記ロードロードを路面の勾配及び／又は路面の摩擦係数で補正した値に基づいて、前記電動機による駆動トルクを制御する構成とした。
【００１０】
かかる構成によると、平坦路面で加減速なしに車両を走行させるのに必要な負荷であるロードロードを、そのときの路面勾配及び／又は路面の摩擦係数で補正し、該補正結果に基づいてクラッチ解放操作時の電動機の駆動トルクを制御することで、路面勾配及び／又は路面の摩擦係数に応じた駆動トルクを電動機で発生させる。
【００１１】
従って、坂道や、雨や雪などによる路面の摩擦係数の変化に対応した駆動トルクを電動機で発生させ、クラッチが解放操作されたときの車両の安定性をより確実に維持できる。
【００１２】
請求項３記載の発明では、前記クラッチの動力遮断状態において、前記電動機による駆動トルクをロードロードに応じて制御する継続時間を、所定時間以内に制限する構成とした。
【００１３】
かかる構成によると、クラッチを解放操作している時間が長くなったときには、電動機の駆動トルクのロードロードに応じた制御を所定時間行った時点で、ロードロードに応じた制御を停止させる。
【００１４】
従って、運転者に変速の意思がなく、クラッチが長時間に渡って解放状態に保持される場合に、無用に電動機による駆動が行われることが回避される。
【００１５】
【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、実施形態において本発明に係る制御装置が適用される４輪駆動車のシステム構成図である。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
マイクロコンピュータを含んで構成される４ＷＤ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。
ここで、前記エンジン１を制御するエンジンコントロールユニット１１、及び、アンチロックブレーキシステムを制御するＡＢＳコントロールユニット１２と、前記４ＷＤコントロールユニット１０とは、相互に通信可能に構成され、前記４ＷＤコントロールユニット１０は、前後輪の車輪速信号，アクセル開度信号などを入力すると共に、エンジン制御要求信号を出力する。
【００２０】
また、前記４ＷＤコントロールユニット１０には、前記摩擦クラッチ２の締結・解放を検出するクラッチスイッチ１３のＯＮ・ＯＦＦ信号が入力されると共に、４ＷＤを任意にキャンセルするための４ＷＤスイッチ１４のＯＮ・ＯＦＦ信号が入力される。
【００２１】
そして、４ＷＤモード（４輪駆動モード）においては、前記発電機５に発電を行わせると共に、電磁クラッチ８をＯＮ（締結）し、モータ６の駆動トルクで後輪（従駆動輪）ＲＷを駆動することで、前輪（主駆動輪）ＦＷがエンジン１で駆動され、後輪（従駆動輪）ＲＷがモータ６で駆動される４輪駆動（４ＷＤ）状態とする。
【００２２】
一方、２ＷＤモード（前輪駆動モード）においては、前記発電機５の発電を停止させると共に、電磁クラッチ８をＯＦＦ（解放）し、モータ６による後輪（従駆動輪）ＲＷの駆動を停止させることで、前輪のみがエンジン１で駆動される２輪駆動（２ＷＤ）状態とする。
【００２３】
ここで、前記４ＷＤコントロールユニット１０によるモータ制御の詳細を、図２のフローチャートに従って説明する。
図２のフローチャートにおいて、まず、ステップＳ１では、４ＷＤモードであるか否かを判別する。
【００２４】
前記４ＷＤモードは、４ＷＤスイッチ１４，車速，前輪の加速スリップ状態などに基づいて選択される。
４ＷＤモードではないとき、即ち、２ＷＤモードであるときには、ステップＳ２へ進み、前記電磁クラッチ８を解放制御すると共に、前記発電機５による発電を停止させて、モータ６による駆動トルクを０に制御する。
【００２５】
一方、４ＷＤモードであるときには、ステップＳ３へ進む。
ステップＳ３では、前記クラッチスイッチ１３のＯＮ・ＯＦＦから、摩擦クラッチ２の締結・解放を判別する。
【００２６】
クラッチスイッチ１３がＯＮである摩擦クラッチ２の締結状態（動力伝達状態）においては、ステップＳ４へ進み、アクセル開度，車速，エンジン運転状態などに基づきモータ６による目標駆動トルクを設定し、前記電磁クラッチ８を締結制御すると共に、前記発電機５による発電を行わせ、モータ６の駆動トルクを目標駆動トルクに制御して、４輪駆動状態とする。
【００２７】
一方、ステップＳ３で、クラッチスイッチ１３がＯＦＦである摩擦クラッチ２の解放状態（動力遮断状態）であると判別されると、ステップＳ５へ進み、摩擦クラッチ２の解放状態の継続時間が所定時間以内であるか否かを判別する。
【００２８】
そして、摩擦クラッチ２の解放状態の継続時間が所定時間以内であれば、ステップＳ６へ進む。
ステップＳ６では、ロードロードに基づきモータ６による目標駆動トルクを設定し、前記電磁クラッチ８を締結制御すると共に、前記発電機５による発電を行わせ、モータ６による駆動トルクを目標駆動トルクに制御して、４輪駆動状態とする。
【００２９】
具体的には、図３のフローチャートに示すようにして、摩擦クラッチ２の解放状態におけるモータ６の目標駆動トルクを演算する。
ステップＳ６１では、そのときの車速からロードロード（平坦路面で加減速なしに車両を走行させるのに必要な負荷）を求める。
【００３０】
ステップＳ６２では、現在走行している路面の傾斜を検出する。
前記路面傾斜は、傾斜センサによる検出や、車両の位置検出に基づく地理情報の取得や、車両の駆動力，転がり・空気抵抗，加速抵抗に基づく演算によって得ることができる。
【００３１】
ステップＳ６３では、路面の摩擦係数を求める。
前記路面の摩擦係数μは、下式に従って算出することができる。
μ＝（１／Ｍｇ）・（Ｆｍ−Ｍｗ・ｄＶｗ／ｄｔ）
尚、Ｍは車重、Ｆｍはモータ駆動力（後輪駆動力）、Ｍｗは輪荷重、Ｖｗは車輪速度である。
【００３２】
また、路面の摩擦係数は、外気温度や、雨滴センサの検出結果などから推定させても良い。
上記ステップＳ６１〜６３の処理は、摩擦クラッチ２の締結状態で、予め求めておくことが好ましい。
【００３３】
ステップＳ６４では、前記ロードロード，路面の傾斜及び路面の摩擦係数に基づいて、摩擦クラッチ２の解放状態でのモータ６の目標駆動トルクを設定する。
具体的には、ロードロードに基づいて基本の目標駆動トルクを設定し、該基本トルクを、路面が登り勾配であれば勾配が急であるほどより大きく増大補正し、路面が下り勾配であれば勾配が急であるほどより大きく減少補正し、更に、路面の摩擦係数が小さいときほど、基本トルクを減少補正する。
【００３４】
上記のようにして設定されるトルクに基づいて、摩擦クラッチ２の解放状態でのモータトルクを制御すれば、変速のために前輪の駆動トルクが一時的に抜けても、その間、後輪にモータ６の駆動トルクが伝達されるから、車両の安定性を確保することができる。
【００３５】
また、摩擦クラッチ２の解放状態でのモータトルクを、ロードロードを基本として設定するから、変速のために摩擦クラッチ２を解放操作している間に運転者の意思に反する加減速がモータトルクによって発生することが回避され、更に、路面の摩擦係数及び路面の勾配によってロードロード相当の駆動トルクを補正することで、勾配・摩擦係数の変化に対しても、モータトルクによる加減速の発生及び後輪における加速スリップの発生を抑止できる。
【００３６】
一方、摩擦クラッチ２が解放状態に保持され、解放状態の継続時間が所定時間を超えたとステップＳ５で判別されると、ステップＳ２へ進んで、モータ６による駆動を停止させる。
【００３７】
摩擦クラッチ２が解放状態に保持される場合には、運転者がブレーキ操作を行って車両を停止させる場合や、車両を惰性で走行させる場合などが想定され、いずれもモータ６による後輪の駆動は不要であるので、モータ６による後輪の駆動を停止させる。
【００３８】
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。
【００３９】
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２記載の４輪駆動車の制御装置において、
前記ロードロードに基づき前記電動機の目標駆動トルクを演算し、該目標駆動トルクを、路面の登り勾配が急であるほど増大補正し、路面の下り勾配が急であるほど減少補正することを特徴とする４輪駆動車の制御装置。
【００４０】
かかる構成によると、路面勾配の変化があっても、電動機の発生トルクで加減速が発生しない状態に制御することが可能となる。
（ロ）請求項２記載の４輪駆動車の制御装置において、
前記ロードロードに基づき前記電動機の目標駆動トルクを演算し、該目標駆動トルクを、路面の摩擦係数が小さいほど減少補正することを特徴とする４輪駆動車の制御装置。
【００４１】
かかる構成によると、滑り易い路面であっても、電動機の発生トルクで駆動される車輪の滑りを抑止して、車両安定性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態における４輪駆動車の制御装置のシステム構成図。
【図２】同上装置におけるメイン制御ルーチンを示すフローチャート。
【図３】同上装置におけるクラッチ解放時のモータトルクの演算を示すフローチャート。
【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…４ＷＤコントロールユニット、１１…エンジンコントロールユニット、１２…ＡＢＳコントロールユニット、１３…クラッチスイッチ、１４…４ＷＤスイッチ、ＦＷ…前輪（主駆動輪）、ＲＷ…後輪（従駆動輪）
【図１】
2004254374.tif 000003
【図２】
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【図３】
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