(57)【要約】【課題】  加速時にエンジン駆動輪がスリップした場合の車両の加速性能の低下を改善する。【解決手段】  前輪と後輪の一方をエンジンにより駆動されるエンジン駆動輪とし、他方を前記エンジンにより駆動される発電機に接続されたモータより駆動されるモータ駆動輪としてなるハイブリッド四輪駆動車の制御装置において、エンジン駆動輪がスリップしたときに、従来とは逆に、エンジン出力を増大させてモータ駆動輪の駆動力を増大させることにより、エンジン駆動輪とモータ駆動輪による合計駆動力を増大させて加速性能を向上させる。【選択図】    図１ 
2005278284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪と後輪の一方をエンジンにより駆動されるエンジン駆動輪とし、他方を前記エンジンにより駆動される発電機に接続されたモータより駆動されるモータ駆動輪としてなるハイブリッド四輪駆動車の制御装置において、
前記エンジン駆動輪のスリップを検出する手段と、該手段により前記スリップが検出されたとき、前記モータの出力を増大させるとともに、該モータ出力の増大に対応させて前記エンジンの出力を増大させる出力制御手段とを有してなることを特徴とするハイブリッド四輪駆動車の制御装置。
【請求項２】
前記エンジン駆動輪のスリップ検出手段は、車両の加速要求が入力されたときに起動されることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド四輪駆動車の制御装置。
【請求項３】
前記スリップ検出手段は、前記エンジン駆動輪の回転速度が前記モータ駆動輪の回転速度を上回ったことを条件に前記スリップを検出することを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド四輪駆動車の制御装置。
【請求項４】
前記スリップ検出手段は、前記エンジン駆動輪の速度が車両の走行速度を上回ったことを条件に前記スリップを検出することを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド四輪駆動車の制御装置。
【請求項５】
前記スリップ検出手段は、前記エンジン駆動輪と前記モータ駆動輪の回転速度の差を車両の走行速度で割って得られるスリップ率が設定値以上になったことを条件に前記スリップを検出することを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド四輪駆動車の制御装置。
【請求項６】
前記出力制御手段は、前記モータの入力電流と界磁電流に基づいて現在のモータ出力を演算する手段と、入力される加速要求に対応する目標加速駆動力を演算する手段と、前記現在のモータ出力と前記目標加速駆動力に基づいて目標モータ出力を求める手段と、該目標モータ出力を満足するのに必要な目標エンジン出力を求める手段と、該目標エンジン出力と前記目標モータ出力に基づいて前記エンジンの出力と前記モータの出力を制御する手段とを有してなることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド四輪駆動車の制御装置。
【請求項７】
前記出力制御手段は、直前の設定時間内における過去のスリップ率に対応する前記モータ駆動輪の有効駆動力の履歴データを求める有効駆動力履歴演算手段と、該履歴データに基づいて前記モータ駆動輪の有効駆動力の最大値を最大有効駆動力演算手段とを備え、該モータ駆動輪の有効駆動力の最大値の範囲内で、前記モータの出力を増大させることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド四輪駆動車の制御装置。
【請求項８】
前輪と後輪の一方をエンジンにより駆動されるエンジン駆動輪とし、他方を前記エンジンにより駆動される発電機に接続されたモータより駆動されるモータ駆動輪としてなるハイブリッド四輪駆動車の制御装置において、
前記エンジン駆動輪のスリップを検出する手段と、該スリップ検出手段によりスリップが検出されたとき、前記エンジンの出力を低減するとともに、その低減量に応じて前記モータの出力を低減する第１の出力制御手段と、前記スリップ検出手段によりスリップが検出されたとき、前記モータの出力を増大させるとともに、該モータ出力の増大に対応させて前記エンジンの出力を増大させる第２の出力制御手段と、第１と第２の制御手段を切り換える切換え手段とを有してなることを特徴とするハイブリッド四輪駆動車の制御装置。
【請求項９】
前記切換え手段は、切換えスイッチであることを特徴とする請求項８に記載のハイブリッド四輪駆動車の制御装置。
【請求項１０】
前記切換え手段は、第１と第２の出力制御手段の制御による前記エンジン駆動輪と前記モータ駆動輪の合算有効駆動力をそれぞれ予測し、該予測された前記合算有効駆動力が大きいほうに切り換えることを特徴とする請求項９に記載のハイブリッド四輪駆動車の制御装置。
【請求項１１】
車両の操舵量を検出する手段を有し、前記切換え手段は、前記操舵量検出手段により検出された操舵量が設定値以上のとき、第１の制御手段を選択することを特徴とする請求項９に記載のハイブリッド四輪駆動車の制御装置。
【請求項１２】
前記切換え手段は、
前記エンジン駆動輪および前記モータ駆動輪の現在の有効駆動力をそれぞれ演算する有効駆動力演算手段と、
加速要求値を満たす加速駆動力を演算する加速駆動力演算手段と、
前記有効駆動力演算手段により演算された前記エンジン駆動輪および前記モータ駆動輪の現在の有効駆動力と前記加速駆動力を加算して目標有効駆動力を求める目標有効駆動力演算手段と、
直前の設定時間内における過去のスリップ率に対応する前記エンジン駆動輪および前記モータ駆動輪の有効駆動力の履歴データを求める有効駆動力履歴演算手段と、
該履歴データに基づいて前記エンジン駆動輪および前記モータ駆動輪の有効駆動力の最大値をそれぞれ求める最大有効駆動力演算手段とを備え、
前記最大有効駆動力演算手段により求められたエンジン駆動輪の有効駆動力の最大値に対応する第１の目標エンジン出力を求める第１の目標エンジン出力演算手段と
前記第１の目標エンジン出力に対応した前記エンジン駆動輪および前記モータ駆動輪の有効駆動力を前記履歴データに基づいて求めて前記エンジン駆動輪および前記モータ駆動輪による第１の制御法の目標合算有効駆動力を求める第1の合算有効駆動力算出手段と、
前記目標有効駆動力から前記エンジン駆動輪の有効駆動力最大値に予め定められた低減係数を乗じた値を差し引いて前記モータ駆動輪の目標駆動力を求めるモータ駆動輪目標駆動力演算手段と、
前記モータ駆動輪の目標駆動力に基づいて目標モータトルクを求める目標モータトルク演算手段と、
前記目標モータ出力を満足するのに必要な目標エンジン出力を求める第２目標エンジン出力演算手段と、
前記目標エンジン出力に対応する前記エンジン駆動輪の目標有効駆動力を求めるエンジン駆動輪目標有効駆動力演算手段と、
前記モータ駆動輪の目標有効駆動力と前記エンジン駆動輪の目標有効駆動力とを合算して第２の制御法の目標合算有効駆動力を求める第２の合算有効駆動力演算手段と、
前記第1と第２の制御法の目標合算有効駆動力を比較して大きい方の制御法を選択することを特徴とする請求項９に記載のハイブリッド四輪駆動車の制御装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のハイブリッド四輪駆動車の制御装置を備えてなるハイブリッド四輪駆動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前輪もしくは後輪の一方をエンジンで駆動し、他方をモータで駆動するハイブリッド四輪駆動車の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド四輪駆動車として、例えば特許文献１に記載されているように、前輪をエンジンで駆動し、後輪をモータで駆動するハイブリッド四輪駆動車が知られている。同文献に記載された四輪駆動車によれば、加速時に前輪がスリップあるいはホイルスピン（以下、スリップと総称する。）した場合、エンジンにより駆動される発電機を電源とするモータにより後輪を駆動し、エンジン出力の一部を発電機及びモータに消費させ、これにより前輪の駆動力を低減してスリップを抑制することを提案している。また、それでも、前輪のスリップを抑制できない場合は、エンジン出力を低減して、前輪のスリップを確実に抑制するようにすることが開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−６３３９２号公報、段落番号０００４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献1の制御法によれば、加速時にエンジン駆動輪のスリップが発生した際、これを解消すべくエンジン出力が低減されるため、エンジンにより駆動されている発電機の回転速度と発電機を駆動するトルクが減少し、発電電力が低下するその結果、モータへの供給電流が少なくなり、モータは十分なトルクを出せなくなる。また、モータの誘起電圧が発電機の発電電圧を上回ると、モータに電流が流れずモータの駆動力がなくなるおそれがある。このような場合に、バッテリ等の蓄電装置からモータに電力を供給すれば、モータから十分なトルクを出力できるが、運転の継続に伴って蓄電装置の蓄電量が低下し、モータを駆動できなくなることがある。このように、従来の技術によれば、加速時にエンジン駆動輪がスリップすると、モータ駆動輪の駆動力を十分に確保できない場合があり、車両の加速性能が低下するという問題がある。
【０００５】
本発明は、加速時にエンジン駆動輪がスリップした場合の車両の加速性能の低下を改善することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、前輪と後輪の一方をエンジンにより駆動されるエンジン駆動輪とし、他方を前記エンジンにより駆動される発電機に接続されたモータより駆動されるモータ駆動輪としてなるハイブリッド四輪駆動車の制御装置の制御装置において、前記エンジン駆動輪のスリップを検出する手段と、該手段により前記スリップが検出されたとき、前記モータの出力を増大させるとともに、該モータ出力の増大に対応させて前記エンジンの出力を増大させる出力制御手段とを有して構成されたことを特徴とする。
【０００７】
すなわち、本発明は、エンジン駆動輪がスリップしたときに、従来とは逆に、エンジン出力を増大させてモータ駆動輪の駆動力を増大させることにより、エンジン駆動輪とモータ駆動輪による合計駆動力を増大させることができ、加速性能を向上させることができるという知見に基づいてなされたものである。因みに、エンジン駆動輪のスリップを抑制することはできないが、一般に、エンジン駆動輪の有効駆動力の減少量よりも、モータ駆動輪による有効駆動力の増加量を大きくすることができる。その結果、加速性能を向上させることができるのである。
【０００８】
ここで、エンジン駆動輪のスリップ検出手段は、車両の加速要求が入力されたときに起動されるようにする。スリップは、通常、加速時に起きるからである。  スリップは、エンジン駆動輪の回転速度がモータ駆動輪の回転速度を上回ったことを条件に検出できる。また、これに代えて、エンジン駆動輪の速度が車両の走行速度を上回ったことを条件に検出することができる。さらにまた、エンジン駆動輪とモータ駆動輪の回転速度の差を車両の走行速度で割って得られるスリップ率が設定値以上になったことを条件に検出できる。
【０００９】
上記の場合において、出力制御手段は、モータの入力電流と界磁電流に基づいて現在のモータ出力を演算する手段と、車両の加速要求に対応する目標加速力を演算する手段と、現在のモータ出力と前記目標加速力に基づいて目標モータ出力を求める手段と、この目標モータ出力を満足するのに必要な目標エンジン出力を求める手段と、この目標エンジン出力と目標モータ出力に基づいてエンジンの出力とモータの出力を制御する手段とを有して構成することができる。
【００１０】
また、出力制御手段は、直前の設定時間内における過去のスリップ率に対応するモータ駆動輪の有効駆動力の履歴データを求める有効駆動力履歴演算手段と、この履歴データに基づいてモータ駆動輪の有効駆動力の最大値を最大有効駆動力演算手段とを備え、モータ駆動輪の有効駆動力の最大値の範囲内で、モータの出力を増大させることが望ましい。
【００１１】
また、本発明の制御装置は、上記の制御を実行する出力制御手段を第２の出力制御手段とし、これに加えて第１の出力制御手段を設け、この第１の出力制御手段により、エンジン駆動輪のスリップが検出されたとき、エンジンの出力を低減するとともに、その低減量に応じてモータの出力を低減するように構成するとともに、第１と第２の制御手段を切り換える切換え手段を有して構成することができる。つまり、第１の出力制御手段は、加速時のエンジン駆動輪の過剰なスリップを優先して抑える従来技術１の制御法である。
【００１２】
このように構成することにより、氷結登坂路のような条件で、第１の制御法に切換えてモータ出力を優先して制御することにより、モータ駆動輪の駆動力を上げて加速性能を向上させた後、第２の制御法に復帰させて、エンジン駆動輪の過剰なスリップを優先して抑えることができる。これにより、例えば、モータの過剰な使用による寿命の低減や車両の運動特性を損なわないようにすることができる。
【００１３】
この場合において、第１と第２の制御法の切換え手段は、切換えスイッチにより構成することができるが、自動的に切り換えるようにすることができる。例えば、第１と第２の出力制御手段の制御によるエンジン駆動輪とモータ駆動輪の合算有効駆動力をそれぞれ予測し、該予測された合算有効駆動力が大きいほうに切り換えるように構成できる。あるいは、車両の操舵量を検出する手段を設け、第２の出力制御手段による制御中に、操舵量検出手段により検出された操舵量が設定値以上のとき、第１の出力制御手段に切り換えるように構成することができる。これによれば、エンジン駆動輪が操舵輪であり、かつ加速スリップが生ずると、エンジン駆動輪が操舵されても車輪の横力が小さいために、いわゆるアンダーステアを生じやすい。そこで、加速しながらコーナを回ろうとして操舵した際に、第１の出力制御手段に切り換えることにより、より早く車両にヨーモーメントを発生することができ、車両の回頭性を向上させることができる。一方、低速走行時においては、大きなヨーモーメントは必要としない場合が多いので、モータ駆動輪の回転速度が設定値（例えば、８ｋｍ／ｈ）を境にして、それより速ければ操舵が検出されたときに第１から第２の制御法へ強制的に切替えるようにしてもよい。このようにすることで、操舵されても低速ではモータ駆動輪の駆動力を大きくして、車両の加速性能を確保することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、加速時にエンジン駆動輪がスリップした場合の車両の加速性能の低下を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明のハイブリット四輪駆動車およびその制御装置の実施の形態を図面を用いて説明する。なお、本実施の形態においては、説明を簡明にするために、図１に示すように、前輪をエンジン１で駆動するエンジン駆動輪９とし、後輪をモータ５より駆動するモータ駆動輪８として説明するが、実用的には前後を入れ替えても同様に適用することができるのはいうまでもない。
【００１６】
図１において、本実施形態のハイブリット四輪駆動車の駆動装置は、エンジン１およびモータ５を備えている。エンジン１の出力はトルクコンバータを内蔵するトランスミッション７を介してエンジン駆動輪９に伝達される。モータ５の出力は、クラッチを内蔵するデファレンシャルギア６を介してモータ駆動輪８に伝達される。発電機２とモータ５とは電力線１０を介して、電気的に接続されている。
【００１７】
発電機２は、図示しない増速プーリ機構を介してエンジン１により駆動される。発電機の界磁コイル２ａには、発電機の発電電圧が図示しないエンジンの始動用バッテリの電圧より低いときには、そのバッテリから電流が供給され、一旦、発電した電圧がバッテリ電圧以上になれば、発電機が発電した電流の一部を使い供給されるようになっている。発電機２が発電する電力量の制御は、界磁コイル２ａに流れる電流をＰＷＭ（pulse width modulation）方式でコントローラ４が制御するようになっている。このようにコントローラ４が界磁電流を制御することで発電電力量が制御され、間接的にモータ５により駆動されるモータ駆動輪８の駆動力を制御している。
【００１８】
一方、モータ５は、発電機２の電流の供給を受けて駆動されるＤＣモータである。モータ５は、内蔵した界磁コイル５ａの界磁電流を変えることで、トルク定数を変えることができる。したがって、永久磁石式のＤＣモータと異なり、モータ５は高速に回転することができる。界磁コイル５ａの電流は、図示しないバッテリから受ける電圧をコントローラ４がＰＷＭ駆動することによって制御する。モータ５の出力軸は、デファレンシャルギア６を介してモータ駆動輪８に接続されている。モータ５に流れる電流は、電力線１０の一部に電流センサ１４を設けることにより検出される。このように、モータ５の出力制御手段として、発電機２の界磁コイル２ａと、モータ５の界磁コイル５ａとが設けられている。
【００１９】
一方、エンジン１の出力を制御する手段として、エンジン１の吸気管に、吸入空気流量を調整する電子制御スロットル１ａが配置されている。コントローラ４は、電子制御スロットル１ａを制御することにより、エンジン１の出力を制御する。また、コントローラ４は、エンジン１に取り付けられた回転速度センサ１ｂを用いてエンジン回転速度を監視している。
【００２０】
また、エンジン駆動輪９とモータ駆動輪８の回転速度を検出する車輪速検出手段として、各車輪にABS（アンチロックブレーキシステム）と兼用する車輪速センサ１１が取り付けられており、検出された各駆動輪の回転速度は、コントローラ４に送られる。また、車両に対する加速要求を検出する加速要求検出手段として、運転者のアクセル踏込み量を検出するアクセルペダルセンサ１３が設けられており、その検出信号はコントローラ４に送られる。また、コントローラ４には、前輪であるエンジン駆動輪９が加速時にスリップした際に、後述する第１の制御法と第２の制御法を選択するスイッチ１２の状態を表わす信号が送られるようになっている。
【００２１】
図２に、コントローラ４を構成する制御ソフトウエアの機能ブロックの構成を示す。図において、加速要求検出手段３１は、運転者のアクセルペダル操作量から車両に対する加速要求を検出する。エンジン駆動輪速度検出手段３２は、前輪の車輪速センサ１１を用いて前輪の速度を検出する。モータ駆動輪車速検出手段３３は、後輪の車輪速センサ１１を用いて後輪の速度を検出する。エンジン出力制御手段３４は、エンジンの回転速度とトルクを算出し、目標エンジン回転速度と目標トルクに従うように、電子制御スロットルを制御して、エンジンの出力を制御する。モータ出力制御手段３５は、加速要求検出手段３１から出力される加速要求と、エンジン駆動輪速度検出手段３２から出力される前輪速度と、モータ駆動輪車速検出手段３３から出力される後輪速度とを取り込み、これらに基づいてモータ５の目標出力を定めるようになっている。そして、モータ出力制御手段３５は、求めた目標モータ出力に見合うように、発電機２の発電電力を制御するため、発電機２を駆動するエンジン１の目標回転速度と目標トルクを演算する。この求めた目標エンジン回転速度と目標エンジントルクを、エンジン出力制御手段３４に送ると同時に、発電機２の界磁量を制御して発電電力を制御する。
【００２２】
図３（ａ）、（ｂ）に、コントローラ４により、発電機の界磁電流をＰＷＭ１００％（連続通電）としたときの発電機の特性を示す。同図（ａ）は発電機の発電トルクと発電電圧の関係を示し、同図（ｂ）は発電電流と発電電圧の関係を示す。パラメータは発電機の回転速度であり、図中の実線Ａ、Ｂ、Ｃは、発電機の回転速度がＡ→Ｂ→Ｃの順に高まったときの特性である。実線Ａ、Ｂ、Ｃから判るように、回転速度が上昇するにつれて発電電力が増加するため、電流を一定したときに発電電圧は増大する特性を持っている。図３（ａ）、（ｂ）の横軸の発電電圧とは、発電機に接続される負荷に印加される電圧のことであり、本実施の形態の場合は、電力線１４とモータ５が負荷に相当する。ここで、発電機の発生する電圧に対して、電力線１４とモータ５の電圧降下を比較すると、電力線１４による電圧降下は極めて小さいから、以降は、モータ５の電圧降下分のみを考慮するものとする。モータ５の電圧降下は、モータ５の逆起電力により生じる電圧分が大きい。モータ５は駆動されると、モータの回転速度とトルクに応じた逆起電力を生じ、発電機の発生した電圧とは逆向きの電圧（以降、逆起電圧という。）が発生する。式（１）にモータの回転速度ωmotと逆起電力により生じる逆起電圧Ｅemfの関係を示す。Ｋeは比例定数である。
【００２３】
Ｅemf＝Ｋe・ωmot              （１）
当然の事ながら、逆起電圧が発電機の発生した電圧より低い間は、発電機２からモータ５に電流は流れるが、等しくなると発電機２からモータ５に電流は流れなくなり、モータ５の出力はなくなる。例えば、発電機２が回転速度Ｂで駆動されているとき、逆起電圧がＶｍａｘＢ（図３（ｂ）の実線Ｂ参照）以上となると、電流が流れなくなる。そのため、モータ５がトルクを発生するためには、モータ５の回転速度とともに増加する逆起電圧に応じて、発電機２の回転速度も速める必要がある。また、モータ５に電流が流れていても、モータ５のトルクを増大するにはより大きな電流が必要であるから、発電機２の回転速度を速める必要が生じる。逆に、発電機２の回転速度に対して、電流が過大である場合には、発電機２の界磁電流を下げれば、発電電流を下げることができる。一例として、図４（ａ）、（ｂ）に、発電機２の回転速度がＣで一定のとき、界磁電流をコントローラ４により下げた場合の発電特性を示す。各特性線のパラメータは、コントローラ４の界磁電流のＰＷＭ率であり、１００％が連続通電、０％が無通電をあらわす。
【００２４】
このように構成される本実施形態のハイブリッド四輪駆動車の制御装置の詳細構成について、以下に、動作と共に説明する。まず、例えば氷結路といった低摩擦路において、車両を加速させるためにエンジン１の出力を増やした場合、エンジン１からの伝達トルクが過大であると、前輪のエンジン駆動輪９がスリップする。この場合のスリップ率と駆動輪の有効駆動力との関係は、図５に示す関係になることが知られている。図５の横軸はスリップ率であり、縦軸は駆動輪の有効駆動力である。ここで、スリップ率とは、例えば、次式（２）に示す無次元数である。また、有効駆動力とは、駆動輪に入力される駆動力から、駆動輪の加速に用いられるトルクを差し引いて、路面との関係で車両の加速に寄与する駆動力である。
【００２５】
スリップ率＝（前輪速度−後輪速度）／車速
＝（駆動輪の速度―車速）／車速                    （２）
図５に示すように、有効駆動力が最大となるスリップ率（例えば、５〜２０％）が存在する。そして、スリップ率が大きくなるにつれ、有効駆動力が低下し、図中の記号Ｂで示すように一定の有効駆動力に漸近する。したがって、車両を加速するのに使われる有効駆動力を効率よく利用するには、通常は、エンジン駆動輪である前輪のスリップ率を、記号Ａで示すピーク付近まで低減させることが好ましい。
【００２６】
前輪のスリップ率を低減するには、エンジン１のトルクを前輪へトルクコンバータを介して伝達する車両においては、トルクコンバータの駆動力伝達特性上、エンジンの回転速度を下げて車輪の駆動トルクを減らすことになる。図６に、トルクコンバータの特性を示す。横軸はトルクコンバータの入出力軸の速度比（＝出力軸速度／入力軸速度）、縦軸は入出力軸のトルク比（＝出力軸トルク／入力軸トルク）である。図６から明らかなように、速度比が小さいほど、トルク比が大きくなる。入力軸はエンジンに直結されており、出力軸は減速機構を介して車輪につながっている。したがって、車輪の駆動トルクを低減するにはエンジンの出力を低減し、回転速度を下げることが有効である。
【００２７】
ところで、ハイブリッド四輪駆動車においては、前輪のスリップを低減して前輪の有効駆動力を最大限に活用することが、必ずしも車両の加速性能を確保することにはつながらない場合がある。つまり、エンジン１の回転速度を下げると、同時に発電機の発電電力も下がるため、後輪を駆動するモータ５の出力も低下してしまうからである。このことを図７を用いて説明する。図７は、本発明に係る第１の制御法の実行前後の前後輪のスリップ率と有効駆動力との関係を説明する図である。図７の左図は、初期の前輪と後輪の有効駆動力とスリップ率の状態を示し、○印で示した動作点に示すように、前輪のスリップ率は大きく、有効駆動力は最大値より小さい。図７の右図は、エンジン１の出力を下げて、前輪の有効駆動力を最大にした状態を示している。図中、○印で示した動作点に示すように、前輪は有効駆動力が増えるものの、モータ５の出力が下がったため後輪の有効駆動力が低下している。そして、後輪の有効駆動力の低下量は、前輪の有効駆動力が増えた分より大きい。したがって、前後輪を合算したときの有効駆動力が減少することになる。
【００２８】
そこで、逆にエンジン出力を増大させてエンジン回転速度を上昇させ、これにより発電電力を増加させてモータ５の出力を増大させることにより、モータ駆動輪である後輪の駆動力の向上を図ったほうが、合計の有効駆動力が増大して、車両の加速性能を確保できる場合があることに鑑みて、本発明がなされたのである。  このことを、図８を参照して説明する。図８は、本発明に係る第２の制御法の実行前後の前後輪のスリップ率と有効駆動力との関係を説明する図である。図８の左図は、初期の状態の前輪と後輪の有効駆動力とスリップ率の関係であり、前輪のスリップ率は後輪より大きい。図８の右図は、エンジン出力とモータの出力を増やした本発明の例であり、前輪の有効駆動力は低下するものの、後輪の有効駆動力が前輪の有効駆動力の減少分を上回るために、全体の有効駆動力は増え、そのため車両の加速性能が向上するのである。
【００２９】
さらに、本実施形態では、エンジン駆動輪がスリップした場合にエンジン出力を絞ってスリップを低減して車両を加速させる第１の制御法と、逆にエンジンの出力を増加してモータの出力を確保しながら車両を加速させる本発明による第２の制御法を切換えて、そのときの状況に適した制御法で車両の駆動力を制御することを特徴としている。以下、具体的に説明する。
【００３０】
図９乃至図１３に、モータ出力制御手段３５とエンジン出力制御手段からなる出力制御手段の制御フローを示す。図９は、本実施形態で最も重要なモータ出力制御手段３５における処理フローを示している。ステップＳ１では、加速要求の有無と加速要求値を演算する。ステップＳ２では、加速要求があった場合にはステップＳ３に進んで処理を続行し、そうでない場合には処理を終了する。ステップＳ３では、前輪のスリップを検出するため、式（２）に従って前輪の速度と後輪の速度とからスリップ率を求める。ステップＳ４では、スリップ率と設定値（例えば、２０％）を比較し、前輪がスリップしているか否か判断する。なお、スリップの有無の判断は、上述したように、エンジン駆動輪の回転速度がモータ駆動輪の回転速度を上回ったことを条件に検出する他、エンジン駆動輪の速度が車両の走行速度を上回ったことを条件に検出すること、あるいはエンジン駆動輪とモータ駆動輪の回転速度の差を車両の走行速度で割って得られるスリップ率が設定値以上になったことを条件に検出できる。
【００３１】
ステップＳ４の判断で、スリップしている場合にはステップＳ５に進み、スリップしていない場合には処理を終了する。ステップＳ５では、前輪のスリップを低減するためにエンジンの出力を低減する第1の制御法、または後輪の駆動力を増加する第2の制御法を行うか判断する。この判断は、制御法を切り換えるスイッチ１２の信号に基づいて行ってもよいし、後に説明するように車輪の速度や運転者のアクセルペダルの操作量から自動的に判断してもよい。例えば、スイッチ１２が第１の制御法を選択している状態であれば、コントローラの内部のフラグCntrlFlag=1とし、第2の制御法を選択している状態であればフラグCntrlFlag=２とする。
【００３２】
ステップＳ６は、ステップＳ５の判断結果のフラグCntrlFlagの値が、「１」であれば第１の制御法を行うためにステップＳ７に処理を進め、「２」であれば第２の制御法を行うためにステップＳ８に処理を進める。第１の制御法を実行するステップＳ７は、前輪のスリップを低減するように、エンジンの出力を低減し、それに見合うように発電機の出力を低減して終了する。
【００３３】
第２の制御法は、ステップＳ８〜Ｓ１１で行われる。まず、ステップＳ８で、現在のモータの出力トルクを求める。この演算法は、図１１に示す。次に、ステップＳ９は、車両の加速要求値に基づいてモータの目標モータトルク（出力）を求め、その目標モータトルクを出力するために必要な目標エンジン回転数と目標エンジントルク、および発電機の目標界磁量を決める。この演算法の詳細を図１３に示す。ステップＳ１０において、エンジン出力制御手段３４により、目標エンジン回転数と目標エンジントルクに基づいてエンジンの出力制御を行う。そして、ステップＳ１１で、モータ出力制御手段３５により、目標モータトルクに基づき、発電機の界磁電流を制御して終了する。
【００３４】
このように制御することにより、図８に示した左図から右図に移行する制御を実現でき、加速時にエンジン駆動輪がスリップした場合の車両の加速性能の低下を改善することができる。
【００３５】
以下、図１０乃至図１３を用いて、主要ステップの詳細な制御手順を説明する。図１０は、ステップＳ１の加速要求の有無を判断する方法を詳細に示したフローである。まず、ステップＳ６１において、アクセルペダルセンサ１３の信号Ｔｈ[-1]を読み込み、その値を記憶する。次に、ステップＳ６２において、再度、アクセルペダルセンサ１３の信号Ｔｈ[0]を読み込む。そして、ステップＳ６３において、前回のアクセルペダルセンサの値Ｔｈ[-1]から最新のアクセルペダルセンサの値Ｔｈ[0]を引いた値ΔＴｈを求めて記憶する。ステップＳ６４は、ΔＴｈが正であればアクセルペダルが踏込まれたと判断し、ステップＳ６５に進んで、加速要求フラグＡＣＤを１に設定して終了する。一方、ステップＳ６４の判断で、ΔＴｈが負であれば、加速要求なしとしてステップＳ６６に進んで、加速要求フラグＡＣＤを０に設定して終了する。
【００３６】
図１１に、現在のモータ出力トルクを演算するステップＳ８の詳細フローを示す。ステップＳ７１で電流センサ１４によってモータに流れる電流すなわち発電電流Ｉａを検出する。ステップＳ７２で、コントローラ４のＰＷＭ率からモータの界磁コイルに流れる電流Ｉｆｍを推定する。これらに基づいて、ステップＳ７３にて、モータトルクＴｍを求めて終了する。ここで、モータのトルクＴｍは、発電電流Ｉａと、モータのトルク定数Ｋｔの積から決まる。ただし、Ｋｔは界磁電流に依存するので、トルク定数ＫｔとＰＷＭ率の関係をテーブルとして記憶しておき、テーブルを検索して求めるようにしている。
【００３７】
図１２に、エンジン出力を制御するステップＳ１０の詳細フローを示す。ステップＳ８１は、エンジン回転数センサ１ｂからの信号を用いてエンジン回転速度Ｎｅを求める。ステップＳ８２は、電子制御スロットルのスロットル位置センサを使ってスロットル位置ＴＶＯを読み込む。次に、ステップＳ８３において、エンジン回転速度Ｎｅとスロットル位置ＴＶＯに基づいて、予め記憶しておいたエンジンの回転速度とスロットルバルブ開度とエンジントルクの関係データから、エンジンのトルクＴｅを算出する。次いで、ステップＳ８４において、エンジンの回転速度Ｎeから目標エンジン回転速度Ｎetrgtを引き、その差ΔNeを求めるとともに、エンジン出力トルクＴeと目標エンジントルクＴetgtとの差、ΔＴeを求める。ここで、目標エンジン回転速度Ｎetrgtと目標エンジントルクＴetgtは、後述する図１３の処理において求められる。次に、ステップＳ８５において、ΔＮeもしくはΔＴeがゼロ以上であれば、スロットルを絞るステップＳ８６に進み、それ以外にはスロットルを開くステップＳ８７に進んで終了する。
【００３８】
図１３に、モータの出力を制御するステップＳ９の詳細フローを示す。ステップＳ９１は、目標モータトルクＴmtgtを演算する。この目標モータトルクＴmtgtは、既に演算してある加速要求値を表すアクセルペダルの操作量の変化ΔＴｈと定数Ｃ１を掛け合わせ、それの値と現在のモータトルクＴmの和をとることにより求める。ここで、定数Ｃ１は、一定でなくともよく、例えばΔＴｈの大きさに応じて変化させるようにすれば、小さな踏み込み量に対しては目標モータトルクの変化量を少なくすることができ、よりスムースな車両の加速を得ることができる。
【００３９】
ところで、モータの出力は（１）発電電流Ｉa、（２）モータの界磁電流Ｉfm、（３）発電機の回転速度Ｎaに比例するエンジンの回転速度Ｎe、および（４）発電機の界磁電流Ｉfaの四つのパラメータに依存する。したがって、任意の目標モータトルクを求めるためのパラメータが複数存在し得るから、ここでは現在のエンジンの運転状態からなるべく変化しないような組合せを選択するようにしている。これにより、演算量は増えるが、第一にエンジンの大きな速度変化を低減し車両搭乗者に違和感を与えないようにできる。また、第二に応答が発電機やモータと比較して遅いエンジンの出力状態をあまり変える必要が無いため、より速く目標とするモータ出力トルクを得ることができる。
【００４０】
このようにして、目標モータトルクを出力させるために、現在のエンジンの運転状態からなるべく変化しないような出力制御を決定するステップＳ９２〜Ｓ９１１の処理手順を説明する。図１３において、ステップＳ９２は、ループの実行回数を数えるカウンタｉ（ｉは、自然数）を設定するステップであり、ループの処理を繰り返す毎にカウンタｉを１カウントずつ上げる。ステップＳ９３では、界磁電流ＩｆｍのＰＷＭ率ゼロから１００％までの範囲でｎ（ｎは、自然数）個に刻み、ｉ番目のＰＷＭ率の界磁電流を仮の目標モータ界磁電流Ｉfmtgtとする。ステップＳ９４では、目標電流Ｉatgtを求めるために、先に求めたモータ目標トルクＴmtgtをトルク定数Ｋｔで割る。トルク定数Ｋｔは、モータ界磁電流Ｉfmtgtに依存するため、予めその関係を記憶したテーブルを参照して定める。ステップＳ９５は、これとは別個に、目標とするモータ回転速度Ｎmtgtを定める。ここで、目標とするモータ回転速度Ｎmtgtは、例えば、現在のモータ回転速度に定めることができる。また、応答性を補正するためには、アクセルペダルの開度に応じて現在のモータ回転速度より大きな値に定めることが好ましい。ステップＳ９６は、目標発電電圧Ｅatgtを定めるため、モータ目標回転速度Ｎmtgtとトルク定数Ｋｔの積を演算する。
【００４１】
ステップＳ９７は、目標発電電圧Ｅatgtと目標発電電流Ｉatgtの両者を満足するためのエンジン回転速度Ｎｅと発電機界磁電流Ｉfmtgt、および発電機のトルクＴaを求める。この演算は、エンジン回転数Ｎｅ毎（例えば１００min−１毎）に発電電圧と発電電流と界磁電流と発電機のトルクの関係を数値化したマップを設けておく。そして、そのマップを用いて目標発電電圧Ｅatgtと目標電流Ｉatgtを照合し、合致するエンジン回転速度Ｎｅと発電機界磁電流Ｉfmtgt、発電機のトルクＴaを求める。複数のエンジン回転速度で合致した場合には、現在のエンジン回転速度に最も近い回転速度の目標エンジン回転速度Ｎetgtと、目標発電機界磁電流Ｉfmtgtと、発電機のトルクＴaを記憶しておく。
【００４２】
ステップＳ９８は、ステップＳ９７で求めた発電機のトルクＴａから目標エンジントルクＴetgtを定める。まず、発電機のトルクＴａにプーリ比Ｒｐを掛けてエンジンの出力軸相当の負荷トルクに換算し、それに現在の前輪の速度と目標エンジン回転速度Ｎetgtからトルクコンバータに伝達されるトルクＴtcinと、その他エンジン補機の駆動トルクや摩擦トルクを合計したＴexを加える。
【００４３】
ステップＳ９９は、以上の結果をメモリに記憶する。具体的にはモータの目標界磁電流Ｉfmtgt、発電機の目標発電電流Ｉatgt、目標発電電流を得るための発電機の目標界磁電流Ｉfatgt、目標エンジントルクＴetgtと目標エンジン回転速度Ｎetgtを記憶する。そして、ステップＳ９３からＳ９９の処理をｎ回繰り返して実行するため、ステップＳ９１０はカウンタｉがｎに達するまで、処理をステップＳ９３に戻して実行する。
【００４４】
ステップＳ９１１は、記憶した配列の中から、現在のエンジンの回転速度に最も近い回転速度をもつ目標エンジン回転速度Ｎetgtを選択し、その条件におけるモータの目標界磁電流Ｉfmtgt、発電機の目標発電電流Ｉatgt、目標発電電流を得るための発電機の目標界磁電流Ｉfatgt、エンジン目標トルクＴetgtを抽出して終了する。
【００４５】
このようにして求めたエンジン目標トルクＴetgtと目標エンジン回転速度Ｎetgtに基づいて、図９のステップＳ１０において、電制スロットル１ａを制御してエンジン１の出力を増大制御する。また、モータの目標界磁電流Ｉfmtgt、発電機の目標発電電流Ｉatgt、発電機の目標界磁電流Ｉfatgtに基づいて、図９のステップＳ１１において、発電機２とモータ５を制御して、モータ駆動輪８の駆動力を増大させる。
【００４６】
これにより、本実施形態の第２の制御法によれば、エンジン駆動輪９がスリップしたときに、従来とは逆に、エンジン１の出力を増大させてモータ駆動輪８の駆動力を増大させているから、エンジン駆動輪９とモータ駆動輪８による合計駆動力を増大させることができ、加速性能を向上させることができるという効果がある。因みに、エンジン駆動輪９のスリップを抑制することはできないが、エンジン駆動輪９の有効駆動力の減少量よりも、モータ駆動輪９による有効駆動力の増加量を大きくすることができるので、加速性能を向上させることができるのである。
【００４７】
すなわち、加速スリップが発生したとき、本実施形態の第２の制御法によれば、  図１４に示すように、加速走行性能が向上される。図１４は、本実施形態のハイブリッド四輪駆動車が、氷結した登坂路面を登坂している状況時の運動を示し、第２の制御法のほうが第１の制御法より登坂加速が大きくなる場合の例である。図１４ａは、運転者のアクセル操作を表わしており、時刻Ａにて踏込み動作を開始し、時刻Ｂから踏込み量を一定としている。そのときの前輪の速度を図１４ｂに、後輪の速度を図１４ｃに示す。実線は、第２の制御法による動作であり、破線は第１の制御法に固定されハイブリッド四輪駆動車のものである。ここで、第１の制御法は、エンジンが駆動する前輪の駆動力を高めるために、前輪のスリップを検知するとそれを低減するようにエンジンの出力を下げる、いわゆるトラクションコントロール装置が取り付けられている、従来のハイブリッド四輪駆動車に適用されている方法である。
【００４８】
図１４ｂの実線と破線で示す前輪速度を比較して判るように、第２の制御法によれば、アクセルペダルの踏込みとともに前輪の速度が増加する。これに対し、図１４ｄに示す前後輪の速度差が大きくなる時刻Ａ’以降、第１の制御方によれば、トラクションコントロールにより前輪の速度は大きくならない。トラクションコントロールは、スロットルバルブ開度ＴＶＯがアクセルペダル操作量に対して、スロットルバルブを閉じる動作を行っていることから作動を見ることができる。図１４ｉを見ると、第１の制御法によれば、スロットル開度ＴＶＯは、時刻Ａ’以降、一旦閉じる動作が行われている。その後は、運転者の操作意図（アクセルペダルの踏込み）とは無関係に変動している。
【００４９】
図１４ｅは、車体の加速度を示しており、実線で示した第２の制御法によれば、前輪がスリップしているにもかかわらず加速度が大きくなっている。その理由を、前後輪の有効駆動力およびその合計値の推移を図１４ｆ、ｇ、ｈを使って説明する。図１４ｆから判るように、前輪の有効駆動力Ｔfweffは、第２の制御法の場合には、前輪がスリップを開始した後に徐々に低下する。これは、発電機の発電量を増やすために、図１４ｉに示すように、スロットル開度ＴＶＯを増加する制御が行われるため、図８で説明したように、有効駆動力が減るためである。一方、後輪の有効駆動力は、モータの出力を増大することができたため、図１４ｇに示すように前輪の有効駆動力低下分以上に増大できる。その結果、図１４ｈに示すように、第１の制御法に比べて、車両の有効駆動力が増加している。
【００５０】
次に、図９のステップＳ５における第１の制御法と第２の制御法を切り換える切換え手段について、図１５および図１６に示した具体的な実施形態を説明する。図１５は第１と第２の制御法を運転者がスイッチ操作により切り換える実施形態であり、図１６は車両の走行状態に応じて自動的に切り換える実施形態である。
【００５１】
図１５（Ａ）、（Ｂ）は、図１に示したスイッチ１２の構成を示し、同図（Ａ）はスイッチ１２の正面図であり、同図（Ｂ）は概念構成図である。運転者がスイッチ１２のノブ１６２を回転させることによって制御方法を選択できる。つまり、図において位置Ａを選択すると、車両をエンジンのみで駆動する二輪駆動（２ＷＤ）が選択され、位置Ｂ、Ｃは四輪駆動（４ＷＤ）が選択される。特に、位置Ｂを選択すると第１の制御法（ＭＯＴ優先）が選択され、位置Ｃを選択すると第２の制御法（ＴＣＳ）が選択される。このように、一つのスイッチ１２に選択できる制御法をまとめることで、選択を簡便に行えるとともに、選択している制御法を一目で確認できる。さらに、スイッチ１２には、同図（Ｂ）に示すように、位置Ｃにばね１６３がつけられており、位置Ｃにノブ１６２を回した後に、自動的にノブ１６２がノブ位置Ｂに復帰するように構成されている。このようにした狙いは、氷結登坂路のような条件で、後輪の駆動力を上げたい場合にモータの出力を優先して制御する第２の制御方法が選択され実行された後に、自動的に加速時の前輪の過剰なスリップを優先して抑える第１の制御方法に復帰させ、モータの過剰な使用による寿命の低減や車両の運動特性を損なわないようにすることにある。なお、このように自動復帰させると、現在動作中の制御法が第１の制御法か第２の制御法か、スイッチの位置からは判別がつかなくなる。そこで、ランプ１６１をノブの位置Ａ、Ｂ、Ｃにそれぞれ配置し、動作中の制御方法に対応して点灯させれば、選択されている制御法を運転者に確実に報知できる。また、スイッチ１２の形態は、図１５のように回転式に限らず、押しボタン式、ロッカー式を用いることができる。
【００５２】
次に、図１６を用いて、第１と第２の制御法を、車両の走行状態に応じて自動的に判断して切り換える実施形態について説明する。ステップＳ１０１は、前輪の駆動力のうち車両の加速に消費される有効駆動力Ｔfweffを演算して記憶する。この演算は、逐次行われ、例えば過去５秒分の履歴が保存される。有効駆動力Ｔfweffを求めるには、前輪の駆動力と後輪の駆動力、前輪の速度を微分した前輪の加速度、後輪の速度と加速度、車両の質量、車両の加速度を使用する。車両の加速度は、加速度センサを用いてもよいし、簡易的には後輪の速度を使用してもよい。ここでは、簡易的な方法について述べる。前輪の有効駆動力Ｔfweffは、前輪の駆動力Ｔfwと、前輪の加速に使用されるトルクの差である。前輪の加速に使用されるトルクは、前輪および前輪の駆動系の慣性モーメントＪfwと前輪の角加速度Ｎrwの積から求まる。なお、角加速度に関しては、速度検出手段が求めた車輪速度を微分して求める。式として表現すると、下記の（３）式になる。
【００５３】
Ｔfweff＝Ｔfw−ＪfwＮrw                    （３）
ステップＳ１０２は、後輪の有効駆動力Ｔrweffに関しても、ステップＳ１０１と同様に、後輪の駆動力Ｔrwと、後輪の駆動系の慣性モーメントJrwと角加速度Ｎfwを使い演算して記憶する。
【００５４】
ステップＳ１０３は、アクセルペダルの操作量から車両の加速要求値求め、加速要求値を満たすための前後輪の合算目標有効駆動力Ｔvclefftgtを求める。この合算有効目標駆動力Ｔvclefftgtは、ステップＳ１０１とＳ１０２で求めた前輪の有効駆動力Ｔfweffと後輪の有効駆動力Ｔrweffと、すでに演算してある加速要求をあらわすアクセルペダルの操作量の変化ΔＴｈと定数Ｃ２を掛け合わせて得られる目標加速駆動力を合計して求める。
【００５５】
ステップＳ１０４は、前輪のスリップ率の履歴と前輪の有効駆動力の履歴、および駆動力の履歴から、前輪の有効駆動力の最大値Ｔfweffmaxを求める。前輪に関しては、仮に、履歴のスリップ率の最大が１０％以下であったなら、スリップ率１０〜２０％の範囲内で外挿し、有効駆動力の最大値を求める。
【００５６】
ステップＳ１０５は、後輪の有効駆動力の最大値Ｔrweffmaxを求めるために、後輪に対してステップＳ１０４の演算を繰り返す。その際、加速度センサ等を用いて後輪のスリップ率が計算できる場合以外では良いが、本実施の形態のように車体速度を、後輪を基準に定義した場合には後輪のスリップ率は演算できない。この場合は、後輪の有効駆動力の最大値を予め設定しておくようにする。
【００５７】
ステップＳ１０６は、前輪の現在の有効駆動力Ｔfweffと最大有効駆動力Ｔfweffmaxの差を求め、最大有効駆動力までの余裕駆動力ΔＴfweffを求める。同様に、ステップＳ１０７は、後輪の余裕駆動力ΔＴrweffを求める。
【００５８】
ステップＳ１０８〜Ｓ１１２は、第２の制御法、すなわち車両が目標加速に近づくようにモータの出力を増やすためにエンジンの回転数とトルクを増やす際に生じる前輪の有効駆動力の低下量と後輪の有効駆動力の増大量を演算し、合算有効駆動力Ｔvcleff2を求める。ステップＳ１１３〜Ｓ１１５は、第１の制御法、すなわちエンジンの出力を低減して前輪の有効駆動力を増した場合の前後輪の合算有効駆動力Ｔvcleff1を求める。
【００５９】
ステップＳ１０８は、目標モータトルクＴmtgt2を算出する。目標モータトルクＴmtgt2は、ステップＳ１０４で求めた前輪の有効駆動力の最大値Ｔfweffmaxに定数Ｃ３を掛けた後、後輪は滑らないと仮定して、これをステップＳ１０３で求めた前後輪の合算目標有効駆動力Ｔvclefftgtから引いて後輪の目標駆動力Ｔrwtgtを求める。そして、後輪の目標駆動力Ｔrwtgtから差動機構の減速比を加味して目標モータトルクＴmtgt2とする。厳密には、前輪の有効駆動力は前輪のスリップ率によって変わるが、演算時間を短縮するために実用上は前輪の最大の有効駆動力に１より小さい定数Ｃ３を掛けてもよい。ここでは、Ｃ３を経験から求めた０．８とした。
【００６０】
ステップＳ１０９は、目標モータトルクＴmtgtを出力するに必要なエンジン目標回転速度Ｎetgtおよびエンジンの目標トルクＴetgtを演算する。この演算法は、ステップＳ９１〜Ｓ９１１と同じである。
【００６１】
ステップＳ１１０は、エンジンの目標回転速度Ｎetgtおよび目標トルクＴetgtと、トルクコンバータの特性から、前輪の駆動力Ｔfw2を求める。そして、ステップＳ１１１は、前輪の駆動力Ｔfw1から、有効駆動力Ｔfweff2を求める。
【００６２】
ステップＳ１１２は、前後輪の合算有効駆動力Ｔvcleff2を求めるために、前輪の有効駆動力Ｔfweff2と後輪の有効駆動力Ｔrweff2の和をとる。
【００６３】
ステップＳ１１３は、第1の制御法を選択した場合を考え、前輪から最大有効駆動力Ｔfweffmaxを得るための、エンジンの回転速度ＮeとトルクＴeを求める。それには、前輪輪の回転速度とトルクコンバータの特性を使う。
【００６４】
ステップＳ１１４は、ステップＳ１１３で求めたエンジンの目標回転速度ＮetgtとトルクＴetgtから、発電機の発電電圧と発電電流からモータのトルクＴmを算出し、後輪の駆動力と有効駆動力Ｔrweff1を求める。
【００６５】
ステップＳ１１５では、ステップＳ１１２〜Ｓ１１４で求めた後輪の有効駆動力Ｔrweff1と前輪の目標とした最大有効駆動力Ｔfweffmaxの和をとり、第1の制御における有効駆動力Ｔvcleff1とする。
【００６６】
ステップＳ１１６では、Ｓ１１４で求めた合算有効駆動力Ｔvcleff1と、Ｓ１１２で求めた合算有効駆動力Ｔvcleff2を比較し、Ｔvcleff1が大きければステップＳ１１７に進み第1の制御法が選ばれるようにフラグCntrlFlagを「１」に設定し、Ｔvcleff2が大きければステップＳ１１８に進みフラグCntrlFlagを「２」に設定する。
【００６７】
すなわち、図１６の自動切換え手段は、エンジン駆動輪の有効駆動力および前記モータ駆動輪の有効駆動力を演算する有効駆動力演算手段（Ｓ１０１，Ｓ１０２）と、加速要求値に対応する全駆動輪の加速駆動力Ｃ２ΔＴｈを演算する加速駆動力演算手段と、有効駆動力演算手段により演算されたエンジン駆動輪およびモータ駆動輪の現在の有効駆動力と加速駆動力を合計して目標有効駆動力を求める目標有効駆動力演算手段（Ｓ１０３）と、直前の設定時間内における過去のスリップ率に対応するエンジン駆動輪およびモータ駆動輪の有効駆動力の履歴データを求める有効駆動力履歴演算手段（Ｓ１０４，Ｓ１０５）と、その履歴データに基づいてエンジン駆動輪およびモータ駆動輪の有効駆動力の最大値をそれぞれ求める最大有効駆動力演算手段（Ｓ１０４，Ｓ１０５）を備えている。これらにより、現在車両が走行している路面と各駆動輪の関係から定まる図５に示したスリップ率と有効駆動力の関係を把握することができる。
【００６８】
そして、ステップＳ１０１〜Ｓ１０５で求めた現在のスリップ率と有効駆動力の関係に基づいて、ステップＳ１０８〜Ｓ１１２において第２の制御法を選択した場合の合算有効駆動力を推定するとともに、ステップＳ１１３〜Ｓ１１５において第１の制御法を選択した場合の合算有効駆動力を推定する。次いで、ステップＳ１１６において、第１と第２の制御法の合算有効駆動力の推定値を比較し、合算有効駆動力が大きい方の制御法を選択するようにしている。
【００６９】
言い換えれば、図１６の切換え手段は、エンジン駆動輪およびモータ駆動輪の現在の有効駆動力をそれぞれ演算する有効駆動力演算手段（Ｓ１０１、Ｓ１０２）と、加速要求値を満たす加速駆動力を演算する加速駆動力演算手段（図１０、Ｓ６３）と、有効駆動力演算手段（Ｓ１０１、Ｓ１０２）により演算されたエンジン駆動輪およびモータ駆動輪の現在の有効駆動力と前記加速駆動力を加算して目標有効駆動力を求める目標有効駆動力演算手段（Ｓ１０３）と、直前の設定時間内における過去のスリップ率に対応するエンジン駆動輪およびモータ駆動輪の有効駆動力の履歴データを求める有効駆動力履歴演算手段（Ｓ１０１、Ｓ１０２）と、この履歴データに基づいてエンジン駆動輪およびモータ駆動輪の有効駆動力の最大値をそれぞれ求める最大有効駆動力演算手段（Ｓ１０５，Ｓ１０６）とを備えている。
【００７０】
また、最大有効駆動力演算手段（Ｓ１０５，Ｓ１０６）により求められたエンジン駆動輪の有効駆動力の最大値に対応する第１の目標エンジン出力を求める第１の目標エンジン出力演算手段（Ｓ１１３）と、第１の目標エンジン出力に対応したエンジン駆動輪およびモータ駆動輪の有効駆動力を前記履歴データに基づいて求めて（Ｓ１１４）、エンジン駆動輪およびモータ駆動輪による第１の制御法の目標合算有効駆動力を求める第1の合算有効駆動力算出手段（Ｓ１１４）とを備えている。
【００７１】
さらに、目標有効駆動力演算手段（Ｓ１０３）により求めた目標有効駆動力からエンジン駆動輪の有効駆動力最大値に予め定められた低減係数を乗じた値を差し引いてモータ駆動輪の目標駆動力を求めるモータ駆動輪目標駆動力演算手段（Ｓ１０８）と、モータ駆動輪の目標駆動力に基づいて目標モータトルクを求める目標モータトルク演算手段（Ｓ１０８）と、目標モータ出力を満足するのに必要な目標エンジン出力を求める第２目標エンジン出力演算手段（Ｓ１０９）と、この目標エンジン出力に対応するエンジン駆動輪の目標有効駆動力を求めるエンジン駆動輪目標有効駆動力演算手段（Ｓ１１０、Ｓ１１１）と、モータ駆動輪の目標有効駆動力とエンジン駆動輪の目標有効駆動力とを合算して第２の制御法の目標合算有効駆動力を求める第２の合算有効駆動力演算手段（Ｓ１１２）とを備えている。
【００７２】
そして、図１６の切換え手段は、ステップＳ１１６において、第1と第２の制御法の目標合算有効駆動力を比較して大きい方の制御法を選択するようにしている。したがって、図１６の実施形態のステップＳ１０１からＳ１１８までをコントローラ４に組込むことにより、車両の運動を事前に予測し、車両の加速度が大きくなるように自動的に制御法が切り換えられる。
【００７３】
ここで、図１６の有効駆動力履歴演算手段（Ｓ１０４，Ｓ１０５）にて求められた直前の設定時間内における過去のスリップ率に対応するモータ駆動輪の有効駆動力の履歴データに基づいて、最大有効駆動力演算手段（Ｓ１０５）においてモータ駆動輪の有効駆動力の最大値を求めているから、図９のステップＳ９において、モータ駆動輪の有効駆動力の最大値の範囲内で、目標モータトルクＴetgtを決定するようにすることができる。
【００７４】
上述したように、本実施形態によれば、運転者の意思により車両の駆動状態を変えることができるようになる。しかし、モータの出力を優先して制御する第２の制御法では、前輪に加速スリップを生じる場合があり、その時には前輪を操舵しても車輪の横力が小さいため、いわゆるアンダーステアを生じやすい。そこで、第２の制御法が実行されている場合に、操舵量検出手段である図１のステアセンサ３により設定量以上の操舵が検出されたとき、第１の制御法に切り換えるようにしてもよい。このようにすることで、加速しながらコーナを回ろうとして操舵した際に、より早く車両にヨーモーメントを発生することができ、車両の回頭性が向上する。
【００７５】
一方、低速走行時においては、大きなヨーモーメントは必要としない場合が多いので、後輪の車輪速センサが検出した速度も考慮し、第一の車速設定値（例えば８ｋｍ／ｈ）を境にして、それより速ければ操舵検出により、第２から第１の制御法へ強制的に切り換えるようにしてもよい。このようにすることで、操舵されても低速では後輪の駆動力を大きくすることができ、車両の発進加速性能を確保することができるようになる。
【００７６】
また、第２の制御法から第１の制御法に切り換えるのにあたって、第二の車速設定値を設け、後輪の車輪速センサが検出する車輪速度が第二の車速設定値より大きくなったら第２から第１の制御法に切り換えるようにしてもよい。このようにすることで、燃費を向上する事ができる。
【００７７】
また、一般に、モータは高速になるほどトルクが少なくなるばかりか、ある回転速度以上では効率が低下する。第２の制御法は、モータの出力が目標値になるようにエンジンの出力を制御する方法であるので、モータの効率が悪いとその分、余計にエンジンの出力が必要となり燃費が悪化する。そこで、例えば、図示していないモータの回転速度を検出するモータ回転速度センサを利用してモータの回転速度を検出し、検出したモータ回転速度が設定値以上のとき、第２の制御法から第１の制御法に切り換えるようにしてもよい。あるいは、車輪速度検出手段により検出した車輪の速度が設定値（例えば３０ｋｍ／ｈ）以上のときは、第２の制御法から第１の制御法に切り換えるようにしてもよい。車輪の速度を使用する場合には、各輪いずれかの車輪速を用いてもよいが、より好ましくは、モータが駆動する後輪の車輪速を検出する。本実施形態のように、デファレンシャルギア６がある場合には、後輪の左右の車輪速の平均を用いるとデファレンシャルギアにより生じる左右輪の速度差をキャンセルすることになるので、より一層、精度が向上する。
【００７８】
なお、上記の実施形態では、コントローラ４を一つのケーシングにまとめた例を示したが、例えばエンジン制御手段とモータ制御手段を別体としてもよいことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の一実施形態のハイブリッド四輪駆動車の全体構成図である。
【図２】本発明の一実施形態のコントローラの機能構成図である。
【図３】回転速度をパラメータとして発電機の発電電圧と発電トルクおよび発電電圧と発電電流との関係を表わした図である。
【図４】界磁電流をパラメータとして発電機の発電電圧と発電トルクおよび発電電圧と発電電流との関係を表わした図である。
【図５】スリップ率と有効駆動力との関係の一例を説明する線図である。
【図６】トルクコンバータの伝達特性図である。
【図７】本発明に係る第１の制御法の実行前後の前後輪のスリップ率と有効駆動力との関係を説明する図である。
【図８】本発明に係る第２の制御法の実行前後の前後輪のスリップ率と有効駆動力との関係を説明する図である。
【図９】本発明の実施形態に係るモータ出力制御手段における処理フロー図である。
【図１０】図９のステップＳ１の詳細フロー図である。
【図１１】図９のステップＳ８の詳細フロー図である。
【図１２】図９のステップＳ１０の詳細フロー図である。
【図１３】図９のステップＳ９の詳細フロー図である。
【図１４】本発明の第２の制御法による車両の各部の駆動状態の変化を示すタイムチャートである。
【図１５】本発明の第１と第２の制御法を切り換える一実施形態のスイッチの構成を示す図である。
【図１６】本発明の第１と第２の制御法を切り換える他の実施形態の自動切換えの処理フロー図である。
【符号の説明】
【００８０】
１  エンジン
１ａ  電子制御スロットル
１ｂ  回転速度センサ
２  発電機
２ａ  発電機界磁コイル
３  ステアセンサ
４  コントローラ
５  モータ
５ａ  モータ界磁コイル
６  デファレンシャルギア
７  トランスミッション
８  モータ駆動輪
９  エンジン駆動輪
１０  電力線
１１  車輪速センサ
１２  スイッチ
１３  アクセルペダルセンサ
１４  電流センサ
３１  加速要求検出手段
３２  エンジン駆動輪速度検出手段
３３  モータ駆動輪速度検出手段
３４  エンジン出力制御手段
３５  モータ出力制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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