(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車両の安定性を向上させる。【解決手段】クラッチ及び手動変速機を介してエンジントルクが前輪に伝達される車両において、後輪を駆動するモータを設ける。そして、路面の摩擦係数を推定し、手動変速のためにクラッチが解放されると、前記摩擦係数に応じて目標加速度を設定する。そして、前記目標加速度に見合う駆動トルクから前輪の駆動トルクを減じた結果を、後輪の要求駆動トルクとして、モータを制御する。【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車両の駆動装置であって、
車両走行路面の摩擦係数を推定し、該摩擦係数に応じて目標加速度を決定し、前記目標加速度に基づいて前記電動機のトルクを決定することを特徴とする車両の駆動装置。
【請求項２】
前記主駆動輪の駆動トルクと前記目標加速度とに応じて前記電動機のトルク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であって、
前記クラッチの解放時において前記目標加速度に基づき前記電動機のトルクを決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、上記従来技術では、変速後の変速位置を推定するが、手動変速機の場合には、厳密に変速後の変速位置を推定するのは不可能であり、目標車速を的確に設定することができないという問題があった。
【０００５】
更に、目標車速に追従させるようにアクチュエータ（電動機）で車輪を駆動させる構成では、路面の摩擦係数によっては従駆動輪がスリップし、車両の安定性を損なってしまう可能性がある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車両において、従駆動輪のスリップを回避しつつ、従駆動輪の駆動により車両の安定性を向上させ得る駆動装置を提供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、車両走行路面の摩擦係数を推定すると共に、該摩擦係数に応じて目標加速度を決定し、前記目標加速度に基づいて従駆動輪を駆動する電動機のトルクを決定する構成とした。
【０００８】
かかる構成によると、車両走行路面の摩擦係数から実現可能な目標加速度を求め、該目標加速度に基づいて電動機のトルクを決定する。
従って、電動機による従駆動輪の駆動トルクが、そのときの路面の摩擦係数に対して過大となって、従駆動輪がスリップすることを回避できる。
【０００９】
請求項２記載の発明では、主駆動輪の駆動トルクと目標加速度とに応じて電動機のトルクを決定する構成とした。
かかる構成によると、目標加速度とするために必要な駆動トルクと、主駆動輪側での実際の駆動トルクとから、従駆動輪側に要求される駆動トルク、即ち、電動機のトルクを決定する。
【００１０】
請求項３記載の発明では、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であって、前記クラッチの解放時において前記目標加速度に基づき電動機のトルクを決定する構成とした。
【００１１】
かかる構成によると、クラッチが解放されて内燃機関の駆動力が主駆動輪に伝達されなくなると、そのときの路面の摩擦係数に応じた目標加速度とすべく、電動機によって従駆動輪を駆動する。
【００１２】
従って、クラッチの解放による車両加速度の落ち込みが、電動機による従駆動輪の駆動によって抑制され、かつ、電動機のトルクは、路面の摩擦係数に応じて決定されるから、従駆動輪がスリップすることが回避される。
【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の締結状態（クラッチスイッチ１２がＯＦＦ）であれば、ステップＳ２へ進む。
ステップＳ２では、そのときの路面の摩擦係数を推定する。
【００２１】
前記路面の摩擦係数μは、
μ＝（１／Ｍｇ）・（Ｆｍ−Ｍｗ・ｄＶｗ／ｄｔ）
として算出することができる。
【００２２】
ここで、Ｍは車重、Ｆｍは駆動力、Ｍｗは輪荷重、Ｖｗは車輪速度である。
次のステップＳ３では、エンジン１の出力トルクＴｅをスロットル開度，エンジン回転速度から推定する。
【００２３】
更に、ステップＳ４では、前記エンジン１の出力トルクＴｅを、前記変速機のギヤ比に応じて前輪ＦＷの駆動トルクＴ１に換算する。
一方、ステップＳ１で、摩擦クラッチ２が解放状態（クラッチスイッチ１２がＯＮ）であると判別されると、ステップＳ５へ進む。
【００２４】
ステップＳ５では、クラッチ２解放時における目標加速度を前記路面の摩擦係数μに基づいて設定する。
前記目標加速度は、路面の摩擦係数μが小さいほど、即ち、路面が滑り易いときほど小さい値に設定される。
【００２５】
ステップＳ６では、クラッチ解放直前における前輪ＦＷの駆動トルクＴ１を初期値としてクラッチ解放後の駆動トルクＴ１を推定する。
前記クラッチ解放後の駆動トルクＴ１は、クラッチ下流側のイナーシャによって徐々に減衰することになるので、所定の時定数でステップ応答するものとして推定する。
【００２６】
尚、前輪ＦＷの駆動トルクＴ１は直接トルクセンサで検出させる構成であっても良い。
ステップＳ７では、前記目標加速度に見合う駆動トルクから前記前輪ＦＷの駆動トルクＴ１を減算した結果を、後輪ＲＷの目標駆動トルクＴ２として算出する。
【００２７】
そして、ステップＳ８では、前記後輪ＲＷの目標駆動トルクＴ２を、減速機におけるギヤ比等から、モータ６の要求トルクＴｍに換算する。
ステップＳ９では、前記要求トルクＴｍを発生させるべく前記モータ６を制御する。
【００２８】
ステップＳ１０では、前記摩擦クラッチ２のスリップ率を演算する。
前記スリップ率は、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、以下のようにして算出される。
【００２９】
スリップ率＝（Ｎｅ−Ｎｔ）／Ｎｔ
次のステップＳ１１では、前記摩擦クラッチ２のスリップ率が最大値を示したか否かを判別する。
【００３０】
前記スリップ率はクラッチ解放後に漸増し、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ので（図３参照）、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。
【００３１】
ステップＳ１１でスリップ率が最大値を示したと判別されるまでは、ステップＳ６へ戻って、そのときの路面の摩擦係数に応じた目標加速度で走行させるべく、モータ６を駆動する。
【００３２】
一方、ステップＳ１１でスリップ率が最大値を示したと判別されたとき、即ち、摩擦クラッチ２が締結し始めてエンジン１の動力が前輪ＦＷに伝達され始めたと判断されると、本ルーチンを終了させ、クラッチ解放時のモータ制御を終了させる。
【００３３】
上記のようにして、摩擦クラッチ２が解放され前輪ＦＷへの動力伝達が遮断されるときに、モータ６で後輪ＲＷを駆動すれば、変速のための摩擦クラッチ２の解放によって車両加速度がマイナス側に大きく変動することを抑止でき、以って、変速時におけるショックの発生を防止できる。
【００３４】
また、路面の摩擦係数に応じた目標加速度に従って、モータ６のトルクを制御することで、滑り易い路面で後輪ＲＷがスリップすることを回避でき、変速時の車両安定性を確保することができる。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
ここで、上記４輪駆動状態においても、そのときの路面の摩擦係数に応じた目標加速度を上限値としてモータトルクを制御させることができるから、マニュアルトランスミッション車両ではなくオートマチックトランスミッション車両にも適用可能である。
【００３８】
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。
【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１〜３のいずれか１つに記載の車両の駆動装置において、
前記摩擦係数が小さいほど前記目標加速度を小さく設定することを特徴とする車両の駆動装置。
【００４０】
かかる構成によると、路面の摩擦係数が小さく、滑り易い路面であるほど目標加速度がより小さく設定され、滑り易い路面での過剰な駆動トルクの決定を回避する。
（ロ）請求項３記載の車両の駆動装置において、
前記クラッチが解放されてから、前記クラッチのスリップ率が最大値になるまでの間、前記目標加速度に基づき前記電動機のトルクを決定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、クラッチが解放されてから、クラッチが再度締結し始めたことを示すスリップ率が最大値になるまでの間、路面の摩擦係数に応じた目標加速度に基づいて電動機のトルクを制御する。
【００４２】
従って、クラッチの解放に伴って車両の加速度が負に反転して大きく落ち込むことを回避でき、かつ、主駆動輪の駆動が戻りつつあるときに過剰に従駆動輪が駆動されることがない。
【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，車両加速度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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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