(57)【要約】【課題】モータを安定して駆動可能な範囲を拡大可能な車両の駆動力制御装置を提供する。【解決手段】エンジン２の出力が、変速機を介して左右前輪１Ｌ、１Ｒに伝達されると共に、発電機７に伝達される。発電機７の発電電圧はモータ４に供給され、該モータ４の出力によって左右後輪３Ｌ、３Ｒが駆動される。モータが必要な発電電圧が確保できないと判定すると上記左右前輪１Ｌ、１Ｒで許容される加速スリップ量を増大させる。【選択図】        図１
2005127236.tif 000002
【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、その内燃機関によって駆動される発電機と、その発電機の発電電圧で駆動されるモータと、そのモータの出力によって駆動可能な従駆動輪と、上記モータの出力が目標モータ出力となるように上記発電機の発電電圧を調整する発電電圧調整手段と、上記主駆動輪が加速スリップすると当該主駆動輪の加速スリップ度合を予め設定された目標スリップ度合となるように上記内燃機関の出力を抑える内燃機関出力抑制手段と、を備えた車両の駆動力制御装置において、
上記目標モータ出力に応じた発電電圧を確保できない若しくは確保できないおそれがあると判定すると、上記目標スリップ度合を大きくするスリップ度合変更手段を備えることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項２】
上記スリップ度合変更手段は、上記目標モータ出力を確保するのに必要な内燃機関の目標回転数を求め、この目標回転数と実際のエンジンの回転数との回転数差に応じて上記目標スリップ度合を変化させることを特徴とする請求項１に記載した車両の駆動力制御装置。
【請求項３】
上記内燃機関から主駆動輪へのトルク伝達経路に変速機が介装された車両の駆動力制御装置において、
上記スリップ度合変更手段は、上記回転数差に応じた上記目標スリップ度合の変化量を、上記変速機の変速比に応じて変化させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した車両の駆動力制御装置。
【請求項４】
主駆動輪を変速機を介して駆動する内燃機関と、その内燃機関によって駆動される発電機と、その発電機の発電電圧で駆動されるモータと、そのモータの出力によって駆動可能な従駆動輪と、上記主駆動輪が加速スリップすると当該主駆動輪の加速スリップ度合を予め設定された目標スリップ度合となるように上記内燃機関の出力を抑える内燃機関出力抑制手段と、を備えた車両の駆動力制御装置において、
上記変速機の変速比に応じて上記目標スリップ度合を変化させ、変速比がハイギヤ側ほど上記目標スリップ度合を大きく設定するスリップ度合変更手段を備えることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項５】
上記発電機及びモータは、少なくとも主駆動輪が加速スリップしたときに駆動されることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載した車両の駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関で車輪を駆動すると共に当該内燃機関で発電機を駆動する車両の駆動力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、前輪をエンジンで駆動し、後輪をモータで駆動し、上記エンジンによって駆動される発電機の電力を上記モータに供給する車両の駆動制御装置としては、例えば特許文献１に記載されるものがある。このような構成を採用することで、モータに電力を供給するバッテリを必ずしも必要としない。そして、この装置では、発進時にだけモータで後輪を駆動することにより発進アシストを行うようにしている。
【特許文献１】特開２０００−３１８４７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の車両の駆動力制御装置では、発進時にのみモータを駆動、つまり、限られた走行状態でのみ、例えば変速機の変速比が１速の範囲でだけモータを駆動する構成となっている。
ここで、上記構成の装置では、モータに供給される電圧は、発電機を駆動するエンジンの回転数に影響することから、例えば１速から２速に変速比がシフトアップすると、発電機の発電不足によってモータが必要とする電圧を当該モータに供給できないという状態が一時的に発生するおそれがある。そのような状態が発生すると、後輪を駆動するモータトルクが一時的に小さくなる。
本発明は、上記のような点に着目したもので、モータを安定して駆動可能な範囲を拡大可能な車両の駆動力制御装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明は、主駆動輪を駆動する内燃機関と、その内燃機関によって駆動される発電機と、その発電機の発電電圧で駆動されるモータと、そのモータの出力によって駆動可能な従駆動輪と、上記モータの出力が目標モータ出力となるように上記発電機の発電電圧を調整する発電電圧調整手段と、上記主駆動輪が加速スリップすると当該主駆動輪の加速スリップ度合を目標スリップ度合となるように上記内燃機関の出力を抑える内燃機関出力抑制手段と、を備えた車両の駆動力制御装置において、上記目標モータ出力に応じた発電電圧を確保できないことを検出若しくは予測すると、上記目標スリップ度合を大きくするスリップ度合変更手段を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、モータで必要とする発電電圧が得られないと判定すると、それに応じて主駆動輪で許容する加速スリップ量を増加させて、発電機の出力低下を抑える。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に、本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態に係る車両のシステム構成を説明する図である。
この図１に示すように、本実施形態の車両は、左右前輪１Ｌ、１Ｒが、内燃機関であるエンジン２によって駆動される主駆動輪であり、左右後輪３Ｌ、３Ｒが、モータ４によって駆動可能な従駆動輪である。上記エンジン２の出力トルクＴｅは、変速機３０及びディファレンスギア３１を通じて左右前輪１Ｌ、１Ｒに伝達される。
【０００７】
上記変速機３０には、現在の変速のレンジを検出するシフト位置検出手段３２が設けられ、該シフト位置検出手段３２は、検出したシフト位置信号を４ＷＤコントローラ８に出力する。
上記変速機３０は、不図示の変速制御部からのシフト命令に基づき変速操作を行う。変速制御部は、車速とアクセル開度に基づく変速シフトスケジュールをテーブルなどの情報として有していて、現在の車速及びアクセル開度に基づき変速点を通過すると判定するとシフト命令を変速機に出力する。
【０００８】
上記エンジン２の吸気管路１４（例えばインテークマニホールド）には、メインスロットルバルブ１５とサブスロットルバルブ１６が介装されている。メインスロットルバルブ１５は、アクセル開度指示装置（加速指示操作部）であるアクセルペダル１７の踏み込み量等に応じてスロットル開度が調整制御される。このメインスロットルバルブ１５は、アクセルペダル１７の踏み込み量に機械的に連動するか、あるいは当該アクセルペダル１７の踏み込み量を検出するアクセルセンサ４０の踏み込み量検出値に応じて、エンジンコントローラ１８が電気的に調整制御することで、そのスロットル開度が調整される。上記アクセルセンサ４０の踏み込み量検出値は、４ＷＤコントローラ８にも出力される。
【０００９】
また、サブスロットルバルブ１６は、ステップモータ１９をアクチュエータとし、そのステップ数に応じた回転角により開度が調整制御される。上記ステップモータ１９の回転角は、モータコントローラ２０からの駆動信号によって調整制御される。なお、サブスロットルバルブ１６にはスロットルセンサが設けられており、このスロットルセンサで検出されるスロットル開度検出値に基づいて、上記ステップモータ１９のステップ数はフィードバック制御される。ここで、上記サブスロットルバルブ１６のスロットル開度をメインスロットルバルブ１５の開度以下等に調整することによって、運転者のアクセルペダルの操作とは独立して、エンジン２の出力トルクを制御することができる。
【００１０】
また、エンジン２の回転数を検出するエンジン回転数検出センサ２１を備え、エンジン回転数検出センサ２１は、検出した信号をエンジンコントローラ１８及び４ＷＤコントローラ８に出力する。
また、符号３４はブレーキペダルであって、そのブレーキペダル３４のストローク量がブレーキストロークセンサ３５によって検出される。該ブレーキストロークセンサ３５は、検出したブレーキストローク量を制動コントローラ３６及び４ＷＤコントローラ８に出力する。
制動コントローラ３６は、入力したブレーキストローク量に応じて、各車輪１Ｌ、２Ｒ、３Ｌ、３Ｒに装備したディスクブレーキなどの制動装置３７ＦＬ、３７ＦＲ、３７ＲＬ、３７ＲＲを通じて、車両に作用する制動力を制御する。
また、上記エンジン２の回転トルクＴｅの一部は、無端ベルト６を介して発電機７に伝達されることで、上記発電機７は、エンジン２の回転数Ｎｅにプーリ比を乗じた回転数Ｎｈで回転する。
【００１１】
上記発電機７は、図２に示すように、出力電圧Ｖを調整するための電圧調整器２２（レギュレータ）を備え、４ＷＤコントローラ８によって発電機制御指令値ｃ１（デューティ比）が制御されることで、界磁電流Ｉｆｈを通じて、エンジン２に対する発電負荷トルクＴｈ及び発電する電圧Ｖが制御される。すなわち、電圧調整器２２は、４ＷＤコントローラ８から発電機制御指令ｃ１（デューティ比）を入力し、その発電機制御指令ｃ１に応じた値に発電機７の界磁電流Ｉｆｈを調整すると共に、発電機７の出力電圧Ｖを検出しつつ４ＷＤコントローラ８に出力可能となっている。上記構成が、発電電圧調整手段を構成する。
【００１２】
なお、発電機７の回転数Ｎｈは、エンジン２の回転数Ｎｅからプーリ比に基づき演算することができる。
その発電機７が発電した電力は、電線９を介してモータ４に供給可能となっている。その電線９の途中にはジャンクションボックス１０が設けられている。上記モータ４の駆動軸は、減速機１１及びクラッチ１２を介して後輪３Ｌ、３Ｒに接続可能となっている。符号１３はデフを表す。
また、上記ジャンクションボックス１０内には電流センサ２３が設けられ、該電流センサ２３は、発電機７からモータ４に供給される電力の電流値Ｉａを検出し、当該検出した電機子電流信号を４ＷＤコントローラ８に出力する。また、電線９を流れる電圧値（モータ４の電圧）が４ＷＤコントローラ８で検出される。符号２４は、リレーであり、４ＷＤコントローラ８から指令によってモータ４に供給される電圧（電流）の遮断及び接続が制御される。
【００１３】
また、モータ４は、４ＷＤコントローラ８からの指令によって界磁電流Ｉｆｍが制御され、その界磁電流Ｉｆｍの調整によって駆動トルクが目標モータトルクに調整される。なお、符号２５はモータ４の温度を測定するサーミスタである。
上記モータ４の駆動軸の回転数Ｎｍを検出するモータ用回転数センサ２６を備え、該モータ用回転数センサ２６は、検出したモータ４の回転数信号を４ＷＤコントローラ８に出力する。
【００１４】
また、各車輪１Ｌ、１Ｒ、３Ｌ、３Ｒには、車輪速センサ２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲが設けられている。各車輪速センサ２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲは、対応する車輪１Ｌ、１Ｒ、３Ｌ、３Ｒの回転速度に応じたパルス信号を車輪速検出値として４ＷＤコントローラ８に出力する。
４ＷＤコントローラ８は、図３に示すように、発電機制御部８Ａ、リレー制御部８Ｂ、モータ制御部８Ｃ、クラッチ制御部８Ｄ、余剰トルク演算部８Ｅ、目標トルク制限部８Ｆ、余剰トルク変換部８Ｇ、４輪駆動終了処理部８Ｈ、及びＴＣＳ目標変更部８Ｊを備える。
【００１５】
上記発電機制御部８Ａは、電圧調整器２２を通じて、発電機７の発電電圧Ｖをモニターしながら、当該発電機７の発電機指令値ｃ１を出力して界磁電流Ｉｆｈを調整する。
リレー制御部８Ｂは、発電機７からモータ４への電力供給の遮断・接続を制御する。
モータ制御部８Ｃは、モータ４の界磁電流Ｉｆｍを調整することで、当該モータ４のトルクを所要の値に調整する。
クラッチ制御部８Ｄは、上記クラッチ１２の状態を制御し、４輪駆動状態と判定している間はクラッチ１２を接続状態に制御する。
また、所定のサンプリング時間毎に、入力した各信号に基づき、余剰トルク演算部８Ｅ→目標トルク制限部８Ｆ→余剰トルク変換部８Ｇの順に循環して処理が行われる。
次に、余剰トルク演算部８Ｅでは、図４に示すような処理を行う。
【００１６】
すなわち、先ず、ステップＳ１０において、車輪速センサ２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲからの信号に基づき演算した、前輪１Ｌ、１Ｒ（主駆動輪）の車輪速から後輪３Ｌ、３Ｒ（従駆動輪）の車輪速を減算することで、前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップ量であるスリップ速度ΔＶＦを求め、ステップＳ２０に移行する。
ここで、スリップ速度ΔＶＦの演算は、例えば、次のように行われる。
前輪１Ｌ、１Ｒにおける左右輪速の平均値である平均前輪速ＶＷｆ、及び後輪３Ｌ、３Ｒにおける左右輪速の平均値である平均後輪速ＶＷｒを、それぞれ下記式により算出する。
ＶＷｆ＝（ＶＷｆｌ＋ＶＷｆｒ）／２
ＶＷｒ＝（ＶＷｒｌ＋ＶＷｒｒ）／２
【００１７】
次に、上記平均前輪速ＶＷｆと平均後輪速ＶＷｒとの偏差から、主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒのスリップ速度（加速スリップ量）ΔＶＦを、下記式により算出する。
ΔＶＦ  ＝  ＶＷｆ  −ＶＷｒ
ステップＳ２０では、上記求めたスリップ速度ΔＶＦが所定値、例えばゼロより大きいか否かを判定する。スリップ速度ΔＶＦが０以下と判定した場合には、前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップしていないと推定されるので、ステップＳ３０に移行し、Ｔｈにゼロを代入した後、復帰する。
一方、ステップＳ２０において、スリップ速度ΔＶＦが０より大きいと判定した場合には、前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップしていると推定されるので、ステップＳ４０に移行する。
【００１８】
ステップＳ４０では、前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップを抑えるために必要な吸収トルクＴΔＶＦを、下記式によって演算してステップＳ５０に移行する。この吸収トルクＴΔＶＦは加速スリップ量に比例した量となる。
ＴΔＶＦ  ＝  Ｋ１  ×  ΔＶＦ
ここで、Ｋ１は、実験などによって求めたゲインである。
ステップＳ５０では、現在の発電機７の負荷トルクＴＧを、下記式に基づき演算したのち、ステップＳ６０に移行する。
ＴＧ  ＝Ｋ２・（Ｖ  ×  Ｉａ）／（Ｋ３  ×  Ｎｈ）
ここで、
Ｖ  ：発電機７の電圧
Ｉａ：発電機７の電機子電流
Ｎｈ：発電機７の回転数
Ｋ３：効率
Ｋ２：係数
である。
【００１９】
ステップＳ６０では、下記式に基づき、余剰トルクつまり発電機７で負荷すべき目標の発電負荷トルクＴｈを求め、復帰する。
Ｔｈ  ＝  ＴＧ  ＋  ＴΔＶＦ
次に、目標トルク制限部８Ｆの処理について、図５に基づいて説明する。
すなわち、まず、ステップＳ１１０で、上記目標発電負荷トルクＴｈが、発電機７の最大負荷容量ＨＱより大きいか否かを判定する。目標発電負荷トルクＴｈが当該発電機７の最大負荷容量ＨＱ以下と判定した場合には、復帰する。一方、目標発電負荷トルクＴｈが発電機７の最大負荷容量ＨＱよりも大きいと判定した場合には、ステップＳ１２０に移行する。
【００２０】
ステップＳ１２０では、目標の発電負荷トルクＴｈにおける最大負荷容量ＨＱを越える超過トルクΔＴｂを下記式によって求め、ステップＳ１３０に移行する。
ΔＴｂ＝  Ｔｈ  −  ＨＱ
ステップＳ１３０では、エンジン回転数検出センサ２１及びスロットルセンサからの信号等に基づいて、現在のエンジントルクＴｅを演算してステップＳ１４０に移行する。
ステップＳ１４０では、下記式のように、上記エンジントルクＴｅから上記超過トルクΔＴｂを減算したエンジントルク上限値ＴｅＭを演算し、求めたエンジントルク上限値ＴｅＭをエンジンコントローラ１８に出力した後に、ステップＳ１５０に移行する。
ＴｅＭ  ＝Ｔｅ  −ΔＴｂ
ステップＳ１５０では、目標発電負荷トルクＴｈに最大負荷容量ＨＱを代入した後に、復帰する。
【００２１】
次に、余剰トルク変換部８Ｇの処理について、図６に基づいて説明する。
まず、ステップＳ２００で、Ｔｈが０より大きいか否かを判定する。Ｔｈ＞０と判定されれば、前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップしているので、ステップＳ２１０に移行する。また、Ｔｈ≦０と判定されれば、前輪１Ｌ、１Ｒは加速スリップしていない状態であるので、２輪駆動状態としてそのまま復帰する。
【００２２】
ステップＳ２１０では、４輪駆動状態から２輪駆動状態への移行か否かを判定し、２輪への移行と判定した場合にはステップＳ２７０に移行し、ステップＳ２７０にて、クラッチ開放、発電停止（ｃ１＝０）などの４輪駆動終了処理を行った後に、復帰する。
例えば、モータ回転数が許容限界回転数に近づいたと判定したり、目標モータトルクが減少中で且つ当該目標モータトルクが所定閾値トルク（例えば１［Ｎｍ］）以下となった判定した場合に、２輪駆動状態への移行と判定する。
【００２３】
次に、ステップＳ２２０では、モータ用回転数センサ２１が検出したモータ４の回転数Ｎｍを入力し、そのモータ４の回転数Ｎｍに応じた目標モータ界磁電流Ｉｆｍを算出し、当該目標モータ界磁電流Ｉｆｍをモータ制御部８Ｃに出力した後、ステップＳ２３０に移行する。
ここで、上記モータ４の回転数Ｎｍに対する目標モータ界磁電流Ｉｆｍは、回転数Ｎｍが所定回転数以下の場合には一定の所定電流値とし、モータ４が所定の回転数以上になった場合には、公知の弱め界磁制御方式でモータ４の界磁電流Ｉｆｍを小さくする。すなわち、モータ４が高速回転になるとモータ誘起電圧Ｅの上昇によりモータトルクが低下することから、上述のように、モータ４の回転数Ｎｍが所定値以上になったらモータ４の界磁電流Ｉｆｍを小さくして誘起電圧Ｅを低下させることでモータ４に流れる電流を増加させて所要モータトルクを得るようにする。この結果、モータ４が高速回転になってもモータ誘起電圧Ｅの上昇を抑えてモータトルクの低下を抑制するため、所要のモータトルクを得ることができる。また、モータ界磁電流Ｉｆｍを所定の回転数未満と所定の回転数以上との２段階で制御することで、連続的な界磁電流制御に比べ制御の電子回路を安価にできる。
【００２４】
なお、所要のモータトルクに対しモータ４の回転数Ｎｍに応じて界磁電流Ｉｆｍを調整することでモータトルクを連続的に補正するモータトルク補正手段を備えても良い。すなわち、２段階切替えに対し、モータ回転数Ｎｍに応じてモータ４の界磁電流Ｉｆｍを調整すると良い。この結果、モータ４が高速回転になってもモータ４の誘起電圧Ｅの上昇を抑えモータトルクの低下を抑制するため、所要のモータトルクを得ることができる。また、なめらかなモータトルク特性にできるため、２段階制御に比べ車両は安定して走行できるし、常にモータ駆動効率が良い状態にすることができる。
【００２５】
次に、ステップＳ２３０では、上記余剰トルク演算部８Ｅが演算した発電負荷トルクＴｈに基づきマップなどから対応する目標モータトルクＴｍ（ｎ）を算出して、ステップＳ２４０に移行する。ステップＳ２４０では、ＴＣＳ目標変更部を起動した後にステップＳ２５０に移行する。なお、目標モータトルクＴｍ（ｎ）が目標モータ出力である。
ステップＳ２５０では、上記目標モータトルクＴｍ（ｎ）及び目標モータ界磁電流Ｉｆｍを変数として、マップなどに基づき、対応する目標電機子電流Ｉａを求め、ステップＳ２６０に移行する。
【００２６】
ステップＳ２６０では、上記目標電機子電流Ｉａに基づき、目標モータ電圧にするための発電機制御指令値であるデューティ比ｃ１を演算し出力した後に、処理を終了する。
次に、ＴＣＳ目標変更部８Ｊの処理を、図７を参照して説明する。このＴＣＳ目標変更部８Ｊは、スリップ度合変更手段を構成する。
先ず、ステップＳ３１０にて、目標モータトルクに必要な発電電圧が確保できる目標エンジン回転数を求める。例えば、図８のような、モータ回転数に比例する車速と、目標エンジン回転数とのマップ等を目標モータトルク毎に予め用意しておき、現在の車速と目標モータトルクを変数として目標エンジン回転数を求める。なお、図８は模式図であり、各目標モータトルクの線は必ずしも直線ではない。
【００２７】
続いて、ステップＳ３２０にて、上で求めた目標エンジン回転数と現在のエンジン回転数との回転数差ΔＮｅ（＝目標エンジン回転数−現在のエンジン回転数）を算出し、該回転数差ΔＮｅが所定の閾値ΔＮｅ１（≧０）以上か否かを判定し、閾値ΔＮｅ１以上であればステップＳ３３０に移行し、閾値ΔＮｅ１未満（例えばマイナス値）であればステップＳ３４０に移行する。
ステップＳ３３０では、図９に示すような回転数差ΔＮｅと目標スリップ率の変化分ΔＴslipとの関係に基づき、回転数差ΔＮｅに応じた目標スリップ率の変化分ΔＴslipを演算し、下記のように、基準目標スリップ率Ｔslip０（例えば１０％）に加算して目標スリップ率Ｔslipを増加して処理を終了する。上記基準目標スリップ率Ｔslip０は通常は初期設定値であるが、他の処理で変更されている場合には、その処理で変更後のスリップ率である。
Ｔslip  ＝  Ｔslip０  ＋ΔＴslip
【００２８】
ここで、図９の模式図では、回転数差ΔＮｅと目標スリップ率の変化分ΔＴslipとが一次比例の関係で図示されているが、これに限定されるものでは無い。また、図１０のように、変速機３０の変速比毎に、回転数差ΔＮｅと目標スリップ率の関係を用意しておいても良い。また、上記基準目標スリップ率Ｔslip０は例えば１０％程度の値に予め設定されている。
【００２９】
次に、エンジンコントローラ１８の処理について説明する。
エンジンコントローラ１８では、所定のサンプリング時間毎に、入力した各信号に基づいて図１１に示すような処理が行われる。
すなわち、まずステップＳ５９０にて、前輪の加速スリップ率ΔＶを求めてステップＳ６００に移行して、加速スリップ率ΔＶが目標スリップ率Ｔslipを越えているか否かを判定し、目標スリップ率Ｔslipを越えている場合にはステップＳ７００に移行する。一方、加速スリップ率ΔＶが目標スリップ率Ｔslip以下の場合には、ステップＳ６１０に移行する。なお、上述のように、目標モータトルクに応じた発電電圧が確保できないおそれがある場合には、目標スリップ率Ｔslipは基準値よりも大きな値に設定変更されている。
ステップＳ６１０では、アクセルセンサ４０からの検出信号に基づいて、運転者の要求する目標出力トルクＴｅＮを演算して、ステップＳ６２０に移行する。
【００３０】
ステップＳ６２０では、４ＷＤコントローラ８から制限出力トルクＴｅＭの入力があるか否かを判定する。入力が有ると判定するとステップＳ６３０に移行する。一方、入力が無いと判定した場合にはステップＳ６７０に移行する。
ステップＳ６３０では、制限出力トルクＴｅＭが目標出力トルクＴｅＮよりも小さいか否かを判定する。制限出力トルクＴｅＭの方が小さいと判定した場合には、ステップＳ６４０に移行する。一方、制限出力トルクＴｅＭの方が大きいか目標出力トルクＴｅＮと等しければステップＳ６７０に移行する。
【００３１】
ステップＳ６４０では、目標出力トルクＴｅＮに制限出力トルクＴｅＭを代入することで目標出力トルクＴｅＮを制限して、ステップＳ６７０に移行する。
ステップＳ６７０では、スロットル開度やエンジン回転数などに基づき、現在の出力トルクＴｅを算出してステップＳ６８０に移行する。
ステップＳ６８０では、現在の出力トルクＴｅに対する目標出力トルクＴｅＮの偏差分ΔＴｅ′を下記式に基づき出力して、ステップＳ６９０に移行する。
ΔＴｅ′  ＝ＴｅＮ  −  Ｔｅ
【００３２】
一方、ステップＳ７００では、いわゆるエンジンＴＣＳ制御を行い、所定のＴＣＳトルクダウン分（＞０）を上記偏差分ΔＴｅ′に代入してステップＳ６９０に移行する。このステップは、内燃機関出力抑制手段を構成する。
また、ステップＳ６９０では、その偏差分ΔＴｅ′に応じたスロットル開度θの変化分Δθを演算し、その開度の変化分Δθに対応する開度信号を上記ステップモータ１９に出力して、復帰する。
なお、上述の説明では、説明を分かりやすくするために、偏差分ΔＴｅ′に対応する開度信号Δθを出力するとしているが、実際には、トルク等の変化を滑らかにするために、起動のたびに所定のトルク増加分若しくはトルク減少分ずつ変化させている。
【００３３】
次に、上記構成の装置における作用などについて説明する。
路面μが小さいためや運転者によるアクセルペダル１７の踏み込み量が大きいなどによって、エンジン２から前輪１Ｌ、１Ｒに伝達されたトルクが路面反力限界トルクよりも大きくなると、つまり、主駆動輪１Ｌ、１Ｒである前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップすると、クラッチ１２が接続されると共に、その加速スリップ量に応じた発電負荷トルクＴｈで発電機７が発電しモータ４が駆動されることで、４輪駆動状態に移行する。このとき、発電機７で発電した余剰の電力によってモータ４が駆動されて従駆動輪である後輪３Ｌ、３Ｒも駆動されることで、車両の加速性が向上する。また、主駆動輪１Ｌ、１Ｒの路面反力限界トルクを越えた余剰のトルクでモータ４を駆動するため、エネルギー効率が向上し、燃費の向上に繋がる。
【００３４】
続いて、前輪１Ｌ、１Ｒに伝達される駆動トルクが、当該前輪１Ｌ、１Ｒの路面反力限界トルクに近づくように調整されることで、２輪駆動状態に移行する。この結果、主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒでの加速スリップが抑えられる。
また、加速スリップ率が目標スリップ率Ｔslipを越える場合には、エンジンの出力を落とす所謂エンジンＴＣＳ制御が作動して、上記発電機７の作動とは別に、主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップを抑える。
【００３５】
ここで、車速が増加して上記変速機３０の変速比が１速の場合に比べ、２速以上の領域ではエンジン２の回転数が相対的に小さくなる。このため、例えば変速比が１速から２速にシフトアップしてエンジン回転数が小さくなると、その分、発電機７による発電が小さくなり、目標とするモータトルクが確保されないおそれがある。また、所定の目標スリップ率Ｔslipを越えるとエンジンＴＣＳが作動してエンジン出力が抑えられることで加速スリップが抑えられて、２輪駆動状態となる。すなわち、このままでは４輪駆動の作動領域が実質的に変速比が１速の場合に限定されるおそれがある。
【００３６】
これに対し、本実施形態では、モータ４が駆動されている４輪駆動状態にあっては、ＴＣＳ目標変更部８Ｊにおいて、目標モータトルクＴｍ（ｎ）に対応する発電電圧が確保できる発電機回転数つまり目標エンジン回転数を求め、その目標エンジン回転数が現実のエンジン回転数よりも所定閾値以上大きければ、上記目標モータトルクに応じた発電電圧を確保できないと判定して、その分だけ、上記エンジンＴＣＳ制御で使用する目標スリップ率Ｔslipを大きくして前輪の加速スリップ量を増加させる。
【００３７】
これによって、例えば変速比が１速から２速にシフトアップしてエンジン回転数が相対的に小さくなっても、主駆動輪である前輪で許容される加速スリップ量が大きくなって、つまり、変速比が２速以上であっても、加速スリップの増加によってエンジン回転数及び発電機回転数が高くなる。この結果、モータ４が目標モータトルクを出力可能な、つまり失速することなく４輪駆動可能な作動領域が拡大する。
ここで、上記実施形態では、前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップに応じて４輪駆動状態に移行する場合で説明したが、発進時やアクセル開度などに応じて４輪駆動状態に移行するシステムであっても適用可能である。つまり、モータの駆動条件は上記条件に限定されない。
【００３８】
また、上記実施形態では、エンジンＴＣＳ制御を目標スリップ率Ｔslipに基づき制御しているが、目標スリップ量に基づき制御するようにしても良い。つまり目標スリップ度合は、スリップ率に限定されずスリップ量等であっても良い。
また、目標スリップ率を増大させた際に実際の加速スリップ率が当該目標スリップ率に向けて増加しない場合には、アクセル開度に関係無くエンジン回転数を増大させて確実にスリップ量を増大させても良い。
次に、第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記第１実施形態と同様な装置などについては同一の符号を付して説明する。
【００３９】
本実施形態の基本構成は、上記第１実施形態と同様であるが、モータ駆動中に作動するＴＣＳ目標変更部８Ｊの処理が異なる。その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
すなわち、本実施形態のＴＣＳ目標変更部８Ｊでは、図１２に示すように、まず、ステップＳ８００にて変速機３０の変速が１速若しくは２速か否かを判定し、１速と判定すればステップＳ８１０に移行し、２速と判定すればステップＳ８２０に移行する。
ステップＳ８１０では、目標スリップ率Ｔslipを基準加速スリップ率Ｔslip０（例えば１０％）に設定して処理を終了する。
一方、ステップＳ８２０では、目標スリップ率Ｔslipに、上記基準加速スリップ率Ｔslip０よりも大きな値である２速用加速スリップ率Ｔslip２（例えば２０％）を設定して処理を終了する。
【００４０】
車速が大きくなって変速比が１速から２速に切り替わると、エンジン回転数が低減して必要な発電電力を発電できなくなるおそれがあるが、本実施形態では、２速にシフトアップすると、エンジンＴＣＳの目標スリップ率Ｔslip０を大きくして、１速よりも許容する加速スリップ量が大きくなる。これによって、上記シフトアップでエンジンの回転数が落ちても、主駆動輪である前輪の加速スリップ量が増加することで上記エンジン回転数の落ち込みが抑えられる。つまり、シフトアップに伴う発電機の発電低下を抑えることができて、シフトアップしても４輪駆動状態を確保することが可能となり、この結果、４輪駆動可能な作動領域が拡大する。
【００４１】
ここで、上記実施形態では、モータ４が駆動される４輪駆動状態を変速比が１速及び２速の領域の場合を例示しているが、３速など他の領域にも拡大しても良い。この場合には、各変速比毎に上記加速スリップ率を用意しておけば良い。また、同じ変速比であっても車速に応じて使用する変速比を変更するようにしても良い。
また、上記実施形態では、２速にシフトアップしてから、目標スリップ率Ｔslipを増大する場合を例示しているが、１速から２速に切り替わる直前に目標スリップ率Ｔslipを増大させてもよい。
その他の作用・効果及び構成は上記第１実施形態と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に基づく第１実施形態に係る概略装置構成図である。
【図２】本発明に基づく第１実施形態に係るシステム構成図である。
【図３】本発明に基づく第１実施形態に係る４ＷＤコントローラを示すブロック図である。
【図４】本発明に基づく第１実施形態に係る余剰トルク演算部の処理を示す図である。
【図５】本発明に基づく第１実施形態に係る目標トルク制御部の処理を示す図である。
【図６】本発明に基づく第１実施形態に係る余剰トルク変換部の処理を示す図である。
【図７】本発明に基づく第１実施形態に係るＴＣＳ目標変更部の処理を示す図である。
【図８】各目標モータトルクに対する車速と目標エンジン回転数との関係を示す模式的な図である。
【図９】エンジン回転数の回転数差と目標スリップ率の変化分との関係を示す模式的な図である。
【図１０】ギヤ比毎に設定した場合の、エンジン回転数の回転数差と目標スリップ率の変化分との関係を示す模式的な図である。
【図１１】本発明に基づく実施形態に係るエンジンコントローラの処理を示す図である。
【図１２】本発明に基づく第２実施形態に係るＴＣＳ目標変更部の処理を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１Ｌ、１Ｒ    前輪
２    エンジン
３Ｌ、３Ｒ    後輪
４    モータ
６    ベルト
７    発電機
８    ４ＷＤコントローラ
８Ａ    発電機制御部
８Ｂ    リレー制御部
８Ｃ    モータ制御部
８Ｄ    クラッチ制御部
８Ｅ    余剰トルク演算部
８Ｆ    目標トルク制限部
８Ｇ    余剰トルク変換部
８Ｈ    ４輪駆動終了処理部
８Ｊ    ＴＣＳ目標変更部
９    電線
１０  ジャンクションボックス
１１  減速機
１２  クラッチ
１４  吸気管路
１５  メインスロットルバルブ
１６  サブスロットルバルブ
１８  エンジンコントローラ
１９  ステップモータ
２０  モータコントローラ
２１  エンジン回転数センサ
２２  電圧調整器
２３  電流センサ
２６  モータ用回転数センサ
２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲ
車輪速センサ
３０  変速機
３１  ディファレンシャル・ギヤ
３２  シフト位置検出手段
３４  ブレーキペダル
３５  ブレーキストロークセンサ
３６  制動コントローラ
３７ＦＬ、３７ＦＲ、３７ＲＬ、３７ＲＲ
制動装置
４０  アクセルセンサ
Ｔslip    目標スリップ率
Ｔslip０  基準目標スリップ率
Ｔslip２  ２速での目標スリップ率
Ｉｆｈ    発電機の界磁電流
Ｖ        発電機の電圧
Ｎｈ      発電機の回転数
Ｉａ      目標電機子電流
Ｉｆｍ    目標モータ界磁電流
Ｅ        モータの誘起電圧
Ｎｍ      モータの回転数（回転速度）
Ｔｈ      目標発電機負荷トルク
Ｔｍ（ｎ）  モータの現在の目標トルク
Ｔｅ      エンジンの出力トルク
【図１】
2005127236.tif 000003
【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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