(57)【要約】【課題】運転者のアクセル操作とは関係なく内燃機関の出力を抑制する際に、内燃機関の回転数を直接制御することで、必要な発電出力を確保しやすくする。【解決手段】エンジン２の出力が、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。また、前輪の加速スリップに応じてエンジンの出力が抑制される。このとき、エンジンの回転数が、発電機で要求される回転数を確保可能なエンジン回転数を下回らないようにエンジン回転数の下限値が制御される。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪を駆動する内燃機関と、内燃機関の出力によって駆動される発電機と、発電機の発電した電力で作動する作動装置と、運転者のアクセル操作とは関係なく車両の走行状態に応じて上記内燃機関の出力を抑制す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、
上記発電機で要求される発電を確保するのに必要な内燃機関の下限回転数を求める第１回転数演算手段を備え、
内燃機関出力抑制手段は、上記下限回転数に基づき内燃機関の回転数の下限値を制限することで、上記内燃機関の出力の抑制を制限することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項２】
駆動輪を駆動する内燃機関と、内燃機関の出力によって駆動される発電機と、発電機の発電した電力で作動する作動装置と、運転者のアクセル操作とは関係なく車両の走行状態に応じて上記内燃機関の出力を抑制す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、
上記発電機で要求される発電を確保するのに必要な内燃機関の下限回転数を求める第１回転数演算手段を備え、
上記内燃機関出力抑制手段は、車両の走行状態に応じて内燃機関の出力を抑制するとしたときの内燃機関の下限回転数を求める第２回転数算出手段を有し、上記第１回転数算出手段が求めた下限回転数及び第２回転数算出手段が求めた下限回転数のうちの大きい下限回転数を目標値として内燃機関の回転数を制御することで、当該内燃機関の出力を抑制することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項３】
上記内燃機関出力抑制手段は、駆動輪の加速スリップ量に応じて内燃機関の出力を制限す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】
上記発電機制御手段は、上記駆動輪の加速スリップに応じた発電負荷を目標値として上記発電機の出力を制御することを特徴とする請求項３に記載した車両の駆動力制御装置。
【請求項５】
上記作動装置はモータであり、そのモータは、上記駆動輪とは異なる車輪を駆動可能となっていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載した車両の駆動力制御装置。
【請求項６】
駆動輪を駆動する内燃機関と、内燃機関の出力によって駆動される発電機と、発電機の発電した電力で駆動され上記駆動輪とは異なる車輪を駆動するモータと、運転者のアクセル操作とは関係なく駆動輪の加速スリップに応じて上記内燃機関の出力を抑制す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、
上記モータの目標モータトルクを確保するに必要な発電を確保することが可能な内燃機関の下限回転数を求める第３回転数演算手段を備え、
上記内燃機関出力抑制手段は、エンジン回転数が上記下限回転数を満たさないと判定する場合には、その下限回転数以上の回転数を目標値として内燃機関の回転数を制御することで当該内燃機関の出力を抑制することを特徴とする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（エンジン）の出力で駆動輪を駆動すると共に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（主駆動輪）をエンジンで駆動し、後輪（従駆動輪）をモータで駆動可能な構成にすると共に、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。
また、車両によっては、主駆動輪の加速スリップを抑える目的で、主駆動輪の加速スリップ量が目標スリップ量となるようにエンジンの出力を抑えるトラクションコントロール機能（エンジンＴＣＳとも呼ぶ）が、装備されているものがある。
【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】
ここで、発電機は、その特性上、その回転数と界磁電流を増加させれば、出力電流を大きくとれるが、主駆動輪がスリップして上述のトラクションコントロール機能が作動するとエンジンの回転数の増加が抑えられる結果、発電が抑えられモータで目的とするトルクを出力できないおそれがある。
一方、上述のトラクションコントロール機能を廃止、もしくは単純に常時上記目標スリップ量を大きくしてトラクションコントロールの効きを弱めた場合には、車両走行時における舵の効きが低下し車両旋回性能や走行安定性の低下に繋がるおそれもある。
本発明は、上述のような点に着目してなされたもので、必要とする発電を確保可能と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、  駆動輪を駆動する内燃機関と、内燃機関の出力によって駆動される発電機と、発電機の発電した電力で作動する作動装置と、運転者のアクセル操作とは関係なく車両の走行状態に応じて上記内燃機関の出力を抑制す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、
上記発電機で要求される発電を確保するのに必要な内燃機関の下限回転数を求める第１回転数演算手段を備え、
内燃機関出力抑制手段は、上記下限回転数に基づき内燃機関の回転数の下限値を制限することで、上記内燃機関の出力の抑制を制限す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、運転者のアクセル操作とは関係なく内燃機関の出力を抑制する際に、内燃機関の回転数を直接制御することで、必要な発電出力を確保しやすくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に、本発明の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、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、例えば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３０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。
【００１１】
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、符号３９は、駆動モードスイッチであって、２ＷＤと４ＷＤとの切替指令を出力するものである。
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。
【００１２】
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の発電機制御部８Ｅからの発電機制御指令値ｃ１（デューティ比）に応じた界磁電流Ｉｆｈに調整することで、エンジン２に対する発電負荷及び発電する電圧Ｖが制御される。すなわち、電圧調整器２２は、発電機制御部８Ｅ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に応じたデューティ比に発電機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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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Ｔｍ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。
【００１６】
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、目標モータトルク演算部８Ａ、モータ制御部８Ｂ、リレー制御部８Ｃ、クラッチ制御部８Ｄ、及び発電機制御部８Ｅを備え、駆動モードスイッチ３９が４ＷＤ状態の場合に作動する。
【００１７】
リレー制御部８Ｃは、発電機７からモータ４への電力供給の遮断・接続を制御し、４輪駆動状態登坂邸している間は、リレーを接続状態とする。
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。
上記目標モータトルク演算部８Ａは、余剰トルク演算部８Ａａ、加速アシストトルク演算部８Ａｂ、及びモータトルク決定部８Ａｃを備える。
【００１８】
余剰トルク演算部８Ａａは、前輪の加速スリップに応じた余剰のエンジントルクを演算する手段であって、所定のサンプリング時間毎に、入力した各信号に基づき、次のような処理を行う。
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。
【００１９】
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をそれぞれ算出する。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の加速スリップ度合を示すスリップ速度（加速スリップ量）ΔＶＦを、下記式により算出する。
ΔＶＦ  ＝  ＶＷｆ  −ＶＷｒ
【００２０】
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、Ｔｍ１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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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で負荷すべき発電負荷トルクＴｈを求め、ステップＳ７０に移行する。
Ｔｈ  ＝  ＴＧ  ＋  ＴΔＶＦ
次に、ステップＳ７０では、上記発電負荷トルクＴｈが、仕様等から定まる発電機７の最大負荷容量ＨＱより大きいか否かを判定する。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、ステップＳ９０に移行する。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を越えている場合には、ステップＳ８０にて、発電負荷トルクＴｈを最大負荷容量ＨＱに制限してステップＳ９０に移行する。
【００２４】
ステップＳ９０では、上記発電機負荷トルクＴｈに応じた第１目標モータトルクＴｍ１を求めて処理を終了する。この第１目標モータトルクＴｍ１は、前輪の加速スリップ量に応じた目標モータトルクとなる。なお、上記処理では、一度発電機での負荷トルクを求めてから第１目標モータトルクＴｍ１を演算しているが、前輪の加速スリップ量から直接に第１目標モータトルクＴｍ１を演算しても良い。
【００２５】
次に、加速アシストトルク演算部８Ａｂの処理について説明する。
加速アシストトルク演算部８Ａｂは、図５に示すマップに基づき、車両速度とアクセル開度θ（運転者による加速指示量）に応じた第２目標モータトルクＴｍ２を演算する。この第２目標モータトルクＴｍ２は、アクセル開度θが大きい程大きく且つ、車両速度が小さい程小さい値となり、所定車両速度以上ではゼロとなるように設定される。所定車両速度とは、例えば、車両が発進状態から脱したと推定される低速の車両速度とする。
【００２６】
次に、モータトルク決定部８Ａｃは、上記余剰トルク演算部８Ａａ及び加速アシストトルク演算部８Ａｂが演算した第１及び第２目標モータトルクＴｍ１、Ｔｍ２についてセレクトハイを行い、大きい方の値を目標モータトルクＴｍとして決定し、モータ制御部８Ｂに出力する。
次に、モータ制御部８Ｂの処理について、図６を参照しつつ説明する。モータ制御部８Ｂは、所定サンプリング時間毎に作動し、まず、ステップＳ２００で、目標モータトルクＴｍが「０」より大きいか否かを判定する。Ｔｍ＞０と判定されれば、前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップしているなど４輪駆動状態（モータ駆動要求状態）であるのでので、ステップＳ２１０に移行する。また、Ｔｍ≦０と判定されれば、４輪駆動状態（モータ駆動要求状態）でないので、ステップＳ２７０に移行して発電停止（ｃ１＝０）の信号など２輪駆動状態の各種の信号を出力して復帰する。
【００２７】
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、クラッチ制御部８Ｄにクラッチオフ指令を出力、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、変速機３０のレンジが非駆動レンジ（パーキング又はニュートラル）となっていたりすると、２輪駆動状態への移行と判定する。一方、４輪駆動状態であればステップＳ２１５に移行する。
【００２８】
ステップＳ２１５では、クラッチ制御部８Ｄにクラッチオン指令を出力してステップＳ２２０に移行する。
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をモータ界磁電流の目標値とした後、ステップＳ２５０に移行する。なお、センサで検出された界磁電流値の目標モータ界磁電流Ｉｆｍに対する偏差に基づきフィードバック制御が行われる。
【００２９】
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。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。
【００３０】
次に、ステップＳ２５０では、上記目標モータトルクＴｍ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。
ステップＳ２６０では、上記目標電機子電流Ｉａに基づき、目標モータトルクとするための発電電圧Ｖ（＝Ｉａ×Ｒ＋Ｅ：Ｅはモータの誘起電圧、Ｒは発電機とモータとの間の抵抗）に対応した発電機制御指令値（デューティ比）ｃ１を演算し出力した後に、処理を終了する。
なお、発電機制御部８Ｅでは、前述の通り、電圧調整器２２を介して、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を調整することで、発電機の出力電圧Ｖを制御する。
【００３１】
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７に示すような処理が行われる。
すなわち、まずステップＳ３００にて、主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップ量ΔＶを求めてステップＳ３１０に移行して、その加速スリップ量ΔＶが目標スリップ量Ｔslipを越えているか否かを判定し、目標スリップ量Ｔslipを越えている場合にはステップＳ４００に移行する。一方、加速スリップ量ΔＶが目標スリップ量Ｔslip以下の場合には、ステップＳ３２０に移行する。なお、目標スリップ量Ｔslipは、例えばスリップ率で１０％程度に設定される。
【００３２】
ステップＳ３２０では、アクセルセンサ４０からの検出信号等に基づいて、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Ｓ６７０に移行する。
ステップＳ３３０では、スロットル開度やエンジン回転数Ｎｅなどに基づき、現在の出力トルクＴｅを算出してステップＳ３４０に移行する。
ステップＳ３４０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Ｓ３５０に移行する。
ΔＴｅ  ＝ＴｅＮ  −  Ｔｅ
【００３３】
一方、ステップＳ４００では、いわゆるエンジンＴＣＳ制御を行い、所定のＴＣＳトルク変化分を上記偏差分ΔＴｅに代入してステップＳ３５０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Ｓ３５０では、その偏差分ΔＴｅに応じたスロットル開度αの変化分Δαを演算し、その開度の変化分Δα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Δα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。
【００３４】
次に、上記ＴＣＳ制御部の処理について説明する。
まず、ステップＳ５００にて、発電機での目標発電電圧及び目標発電電流から発電機の発電必要出力ｎＧＴを求め、ステップＳ５１０に移行する。
ステップＳ５１０では、発電必要出力ｎＧＴを出力するのに必要な発電機の必要回転数ｎＧＮを、図９のような関係のマップ等に基づき求め、ステップＳ５２０に移行する。
【００３５】
ステップＳ５２０では、必要回転数に対応するエンジン回転数である必要エンジン回転数ｎＮｅに換算してステップＳ５３０に移行する。必要エンジン回転数は下限回転数を構成し、ステップＳ５００〜Ｓ５２０が第１回転数演算手段又は第３回転数演算手段を構成する。
ステップＳ５３０では、現在のエンジン回転数Ｎｅが必要エンジン回転数ｎＮｅよりも小さいか否か、つまり満たさないか否かを判定し、現在のエンジン回転数Ｎｅの方が高いか等しい場合にはステップＳ５４０に移行し、必要エンジン回転数ｎＮｅの方が高い場合には、ステップＳ５５０に移行する。ここで、上記比例に使用する必要エンジン回転数ｎＮｅを若干大きめに設定して早めに回転数制御に移行させるようにしても良い。
【００３６】
ステップＳ５４０では、目標スリップ量に対する前輪の加速スリップ量の偏差に基づき、そのスリップ量の偏差に応じたトルクの偏差分ΔＴｅを算出して、復帰する。
また、スリップＳ５５０では、必要エンジン回転数ｎＮｅに対する現在のエンジン回転数Ｎｅの偏差に基づき、その回転数の偏差に応じたトルクの偏差分ΔＴｅを算出して、復帰する。ここで、上記目標値を上記必要エンジン回転数ｎＮｅより大きな値としても良い。
【００３７】
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。なお、駆動モードスイッチ３９が４ＷＤ状態に操作されているものとして説明する。
車両走行中に、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ことで、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、発電機は、エンジンに対して上記加速スリップ量ΔＶに応じた発電負荷で発電してモータ４が駆動され、もって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。
【００３８】
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、車両走行中に加速スリップ量ΔＶが目標スリップ量Ｔslipを越える場合には、エンジン２の出力を抑える所謂エンジンＴＣＳ制御が作動して、上記発電機７の作動とは別に、エンジンの出力を抑えて主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップを目標スリップ量Ｔslipに制御する。
【００３９】
このとき、ＴＣＳ制御によってエンジン出力が抑えられて当該エンジンの回転数が絞られ、つまり発電機の回転数が絞られることにより発電機で目標とする充分な出力が得られない結果、モータの出力が不足するおそれがある。これに対し、本実施形態では、ＴＣＳ制御時（前輪に所定以上の加速スリップ発生時）に、エンジン回転数が発電に必要なエンジン回転数を下回ると、エンジン回転数が必要なエンジン回転数となるようにフィードバック制御によるエンジンの回転数制御を行うことで、加速スリップの必要以上の増加を抑えつつモータ出力の不足が解消されて、所望の加速性が確保される。
【００４０】
図１０に、本発明に基づくタイムチャートと、本発明のＴＣＳ制御時におけるエンジン回転数制御を実施しない比較例のタイムチャートとを示す。
この図１０から分かるように、前輪の加速スリップは若干増加するが、必要なエンジン回転数が確保されて目標とするモータトルクすなわち後輪駆動力を確保することができる。
【００４１】
なお、エンジンの回転数が必要なエンジン回転数以上の場合には、通常のＴＣＳ制御と同様にスリップ量の偏差に応じてエンジン出力の抑制制御が行われる。
ここで、ＴＣＳ制御の目標スリップ率を大きくして所謂エンジンＴＣＳの効きを悪くすることで、エンジンで駆動される前輪のスリップ量を増大してエンジン回転数を上げることも考えられる。しかし、エンジンから前輪車軸までの間にトルクコンバータが介在する構成にあっては、当該トルクコンバータでのスリップ分の変化を外乱として受けてしまう。つまり、前輪でのスリップ量とエンジンでみたスリップ量とがずれる結果、エンジン回転数を精度良く制御することが困難となる。この点、本実施形態では、必要なエンジン回転数を目標として直接にエンジン回転数を制御して、つまりスリップ量で制御しないため、トルクコンバータのスリップ量変化の影響を受けにくい。つまり、余分にエンジン回転数を上げてスリップ量が必要以上に増えてしまったり、発電に必要な回転数が確保できなくなったりすることを防止出来る。
【００４２】
また、上記実施形態では、目標モータトルクを確保するのに必要な発電出力及び必要発電回転数を演算して、その必要発電回転数に対応する必要エンジン回転数を演算しているが、これに限定されない。例えば、予め図１１のようなマップを作成しておき、そのマップに基づき、目標モータトルク及びモータ回転数から必要な発電が可能な必要エンジン回転数を直接に演算するようにしても良い。この処理は、第３回転数演算手段を構成する。
また、上記実施形態では、ＴＣＳ制御時において、エンジン回転数が必要エンジン回転数ｎＮｅ（又はそれよりも大きな値）を下回ったときに回転数制御に変更しているが、これに限定されない。
【００４３】
例えば、目標スリップ量に対する加速スリップ量の偏差分からエンジントルクの偏差を求める代わりに、目標スリップ量に対する加速スリップ量の偏差分、及び現在のエンジン回転数などから、目標スリップ量とするための目標エンジン回転数（下限回転数）を演算し（第２回転数演算手段を構成する）、そのエンジン回転数と上記必要エンジン回転数ｎＮｅ（発電に必要な回転数）とのセレクトハイを行い、大きい方の回転数を目標のエンジン回転数として、ＴＣＳ制御を全てエンジン回転数制御としても良い。この場合の上記目標のエンジン回転数を示す模式的なタイムチャートを図１２に示す。一点鎖線が本願発明によるＴＣＳ制御における目標のエンジン回転数となる。
なお、内燃機関出力抑制手段としてＴＣＳ制御を例示したが、アクセル操作と関係なくエンジンの出力を抑制する他の制御であっても本願発明は適用可能である。
また、モータ４は直流モータの替わりに交流モータでも構わない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に基づく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】本発明に基づく実施形態に係るアクセル開度と第２目標モータトルクとの関係を示す図である。
【図６】本発明に基づく実施形態に係るモータ制御部を示す図である。
【図７】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８】本発明に基づく実施形態に係るＴＣＳ制御部の処理を示す図である。
【図９】本発明に基づく実施形態に係る発電機必要出力と発電機の必要回転数との関係を示す図である。
【図１０】本発明に基づく実施形態に係るタイムチャートを示す図である。
【図１１】本発明に基づく実施形態に係るモータ回転数と必要エンジン回転数との関係を示す図である。
【図１２】本発明に基づく実施形態に係るＴＣＳ制御を全てエンジン回転数とした場合の目標エンジン回転数を説明する図である。
【符号の説明】
【００４５】
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    目標モータトルク演算部
８Ａａ  余剰トルク演算部
８Ａｂ  加速アシストトルク演算部
８Ａｃ  モータトルク決定部
８Ｂ  モータ制御部
８Ｃ  リレー制御部
８Ｄ  クラッチ制御部
８Ｅ  発電機制御部
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
３９  駆動モードスイッチ
４０  アクセルセンサ
Ｔｍ  目標モータトルク
Ｔｍ１  第１目標モータトルク
Ｔｍ２  第２目標モータトルク
ｎＧＴ  発電必要出力
ｎＧＮ  発電機の必要回転数
ｎＮｅ  必要エンジン回転数
Ｔslip    目標スリップ量
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      発電機負荷トルク
Ｔｅ      エンジンの出力トルク
【図１】
2005344673.tif 000003
【図２】
2005344673.tif 000004
【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】
2005344673.tif 000011
【図１０】
2005344673.tif 000012
【図１１】
2005344673.tif 000013
【図１２】
2005344673.tif 000014