(57)【要約】【課題】  ２ＷＤモード選択時に電動モータの使用頻度を高めることができると共に、低速走行域でトルク応答の良いモータ駆動性能を発揮させることができるモータ四輪駆動車の駆動遷移制御装置を提供すること。【解決手段】  主駆動輪をエンジンにより駆動し、従駆動輪を電動モータにより駆動し、前記電動モータは、前記エンジンにより発電される電気エネルギーによって駆動されるモータ四輪駆動車において、２ＷＤモード選択時、車速が所定車速以下の低速走行域では、電動モータにより従駆動輪のみを駆動し、車速が所定車速を超えると、従駆動輪のモータ駆動に代え、エンジンによる主駆動輪のみの駆動へ遷移する駆動遷移制御手段を設けた。【選択図】        図４
2005075048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主駆動輪をエンジンにより駆動し、従駆動輪を電動モータにより駆動し、前記電動モータは、前記エンジンにより発電される電気エネルギーによって駆動されるモータ四輪駆動車において、
２ＷＤモード選択時、車速が所定車速以下の低速走行域では、電動モータにより従駆動輪のみを駆動し、車速が所定車速を超えると、従駆動輪のモータ駆動に代え、エンジンによる主駆動輪のみの駆動へ遷移する駆動遷移制御手段を設けたことを特徴とするモータ四輪駆動車の駆動遷移制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたモータ四輪駆動車の駆動遷移制御装置において、
前記エンジンと前記主駆動輪との間にクラッチと変速機構を有する変速機を介装し、
前記駆動遷移制御手段は、２ＷＤモード選択時、車速が所定車速以下の低速走行域では、前記クラッチを切り離した状態で電動モータにより従駆動輪のみを駆動し、車速が所定車速を超えると、前記クラッチを締結し、従駆動輪のモータ駆動に代え、エンジンによる主駆動輪のみの駆動へ遷移することを特徴とするモータ四輪駆動車の駆動遷移制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたモータ四輪駆動車の駆動遷移制御装置において、
前記変速機は、複数の変速段を選択可能な同期歯車変速機構と自動クラッチを有し、変速時に自動クラッチを切り離しその間に変速歯車を切り替える自動クラッチ式歯車変速機であることを特徴とするモータ四輪駆動車の駆動遷移制御装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載されたモータ四輪駆動車の駆動遷移制御装置において、
前記駆動遷移制御手段は、２ＷＤモード選択による１速発進時、前記クラッチを切り離したままで変速機の変速段を１速から２速へと切替えるシフトタイミングまでは、前記クラッチを切り離した状態で電動モータにより従駆動輪のみを駆動することでモータ初期発進を行い、前記シフトタイミングが経過すると、前記クラッチの締結を開始し、前記クラッチの締結が完了するまでは従駆動輪のモータ駆動を維持し、前記クラッチの締結が完了すると、電動モータによる従駆動輪の駆動力を徐々に低下させつつエンジンによる主駆動輪の駆動力を徐々に立ち上げ、主駆動輪のみのエンジン駆動へ遷移することを特徴とするモータ四輪駆動車の駆動遷移制御装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載されたモータ四輪駆動車の駆動遷移制御装置において、
前記駆動遷移制御手段は、４ＷＤモードの選択時、または、４ＷＤ発進が必要とされる１速発進時、主駆動輪をエンジンにより駆動し、従駆動輪を電動モータにより駆動する４ＷＤ初期発進制御を行うことを特徴とするモータ四輪駆動車の駆動遷移制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２ＷＤモードの選択にもかかわらずモータ駆動性能を発揮させるモータ四輪駆動車の駆動遷移制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動モータトルクをエンジントルクのアシストとして用いるシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、前後輪の一方をエンジンにより駆動し、他方を電動モータにより駆動する４ＷＤシステムがあり、電動モータをエンジンのアシストとして用いることも考えられる（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
そこで、特許文献１に開示されるシステムを、特許文献２に開示される４ＷＤシステムに適用した場合、例えば、エンジントルクを前輪、モータトルクを後輪へ付与でき、一方の車輪のみを駆動する場合に比べ、よりよい加速性を得られるものとなる。
【特許文献１】特開平９−１４３６０号公報
【特許文献２】特開２００３−７９００４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、エンジントルクを前輪へ付与し、モータトルクを後輪へ付与するモータ四輪駆動車の場合、４ＷＤモード選択時には電動モータの性能を発揮することができるが、エンジンが前輪のみを駆動する２ＷＤモード選択時には電動モータは駆動せず、４ＷＤ発進が必要とされる冬季以外はほとんど電動モータを使用する状況がなく、電動モータによる駆動性能を発揮することができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、２ＷＤモード選択時に電動モータの使用頻度を高めることができると共に、低速走行域でトルク応答の良いモータ駆動性能を発揮させることができるモータ四輪駆動車の駆動遷移制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明では、主駆動輪をエンジンにより駆動し、従駆動輪を電動モータにより駆動し、前記電動モータは、前記エンジンにより発電される電気エネルギーによって駆動されるモータ四輪駆動車において、２ＷＤモード選択時、車速が所定車速以下の低速走行域では、電動モータにより従駆動輪のみを駆動し、車速が所定車速を超えると、従駆動輪のモータ駆動に代え、エンジンによる主駆動輪のみの駆動へ遷移する駆動遷移制御手段を設けた。
【発明の効果】
【０００８】
よって、本発明のモータ四輪駆動車の駆動遷移制御装置にあっては、２ＷＤモード選択時、車速が所定車速以下の低速走行域では、電動モータにより従駆動輪のみを駆動し、車速が所定車速を超えると、従駆動輪のモータ駆動に代え、エンジンによる主駆動輪のみの駆動へ遷移する制御が行われるため、２ＷＤモード選択時に電動モータの使用頻度を高めることができると共に、低速走行域でトルク応答の良いモータ駆動性能を発揮させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明のモータ四輪駆動車の駆動遷移制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１のモータ四輪駆動車を示す全体システム図、図２は実施例１のモータ四輪駆動車の４ＷＤ制御系を示すブロック図である。この実施例１システムは、図１に示すように、左右前輪1L,1R（主駆動輪）が内燃機関であるエンジン２によって駆動され、左右後輪3L,3R（従駆動輪）が電動機であるモータ４（電動モータ）によって駆動可能な車両の場合の例である。
【００１１】
そして、図１に示すように、エンジン２の出力トルクTeが、自動ＭＴ&デフギア５（変速機）を介して左右前輪1L,1Rに伝達されるようになっている。また、エンジン２の出力トルク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。前記自動ＭＴ&デフギア５は、自動クラッチ５０（クラッチ）と前進６段後進１段の変速段を選択可能な同期歯車変速機構とディファレンシャルギア装置７３を有し、変速時に自動クラッチ５０を切り離しその間に変速歯車を切り替える。なお、詳しくは後述する。
【００１２】
上記発電機７は、エンジン回転数Neにプーリ比を乗じた回転数Nhで回転し、４ＷＤコントローラ８によって調整される界磁電流Ifhに応じて、エンジン２に対し負荷となり、その負荷トルクに応じた電力を発電する。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に供給可能になっている。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。
【００１３】
上記モータ４の駆動トルクは、ギア減速機１１及び４ＷＤクラッチ１２を介して左右後輪3L,3Rに伝達可能になっている。尚、符号１３は左右後輪3L,3Rのディファレンシャルギアをあらわす。
【００１４】
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、スロットルバルブ１５が介装されている。このスロットルバルブ１５は、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アクセルバイワイヤー方式である。すなわち、上記スロットルバルブ１５は、ステップモータ１９をアクチュエータとし、そのステップモータ１９のステップ数に応じた回転角によりバルブ開度が調整制御される。そのステップモータ１９の回転角は、エンジンコントローラ１８からの開度信号によって調整制御される。
【００１５】
上記スロットルバルブ１５のバルブ開度を検出するスロットルセンサ１６を有し、該スロットルセンサ１６は、検出したバルブ開度に応じた検出信号を、エンジンコントローラ１８及び４ＷＤコントローラ８に出力している。
【００１６】
上記アクセルペダル１７の踏み込み量を検出するアクセルセンサ２０を有し、該アクセルセンサ２０は、検出した踏み込み量に応じた検出信号を、エンジンコントローラ１８及び４ＷＤコントローラ８に出力している。
【００１７】
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、このエンジン回転数センサ２１は、検出した踏み込み量に応じた検出信号を、エンジンコントローラ１８及び４ＷＤコントローラ８に出力している。
【００１８】
上記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バルブ開度制御処理が行われる。
【００１９】
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によって界磁電流Ifhが調整されることで、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。電圧調整器２２は、４ＷＤコントローラ８から発電機制御指令（界磁電流値）を入力し、その発電機制御指令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を検出して４ＷＤコントローラ８に出力可能となっている。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。
【００２０】
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。なお、図２において符号２４はリレーであり、４ＷＤコントローラ８からの指令によってモータ４に供給される電力（電流）の遮断及び接続が制御される。
【００２１】
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Tmが調整される。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。
【００２２】
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、検出したモータの回転数信号を４ＷＤコントローラ８に出力する。
【００２３】
上記４ＷＤクラッチ１２は、油圧クラッチや電磁クラッチ等により構成され、４ＷＤコントローラ８からのクラッチ制御指令に応じたトルク伝達率でトルクの伝達を行う。
【００２４】
上記各車輪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。
【００２５】
上記４ＷＤコントローラ８は、アクセルセンサ２０からのアクセル開度に応じた駆動力を発生させるようにモータ４を駆動遷移制御すると共に、左右後輪3L,3Rによりモータ４が回転されるのを防止し、フリクションを低減するため、モータ駆動遷移制御によりモータ４を停止するときには、前記４ＷＤクラッチ１２を切り離す制御を行う。また、４ＷＤコントローラ８には、２ＷＤモードと４ＷＤモードとＡＵＴＯモードとを手動操作により選択するモード切替スイッチ２８からのモード情報が入力されると共に、４ＷＤコントローラ８と自動ＭＴコントローラ３０とは、双方向通信線により接続されている。
【００２６】
この４ＷＤコントローラ８では、２ＷＤモード選択時、前記自動クラッチ５０を切り離したままで自動ＭＴ&デフギア５の変速段を１速から２速へと切替えるシフトタイミングまでは、前記自動クラッチ５０を切り離した状態でモータ４により左右後輪3L,3Rのみを駆動することでモータ初期発進を行い、前記シフトタイミングを経過すると、前記自動クラッチ５０の締結を開始し、前記自動クラッチ５０の締結が完了するまでは左右後輪3L,3Rのモータ駆動を維持し、前記自動クラッチ５０の締結が完了すると、モータ４による左右後輪3L,3Rの駆動力を徐々に低下させつつエンジン２による左右前輪1L,1Rの駆動力を徐々に立ち上げ、左右後輪3L,3Rのみのモータ駆動から左右前輪1L,1Rのみのエンジン駆動へ遷移する制御を行う（駆動遷移制御手段）。
【００２７】
前記自動ＭＴコントローラ３０は、変速時に自動クラッチ５０を切り離しその間に変速歯車を切り替える変速制御を行う。
【００２８】
図３(a)は実施例１のモータ四輪駆動車の自動ＭＴ&デフギア５を示すスケルトン図であり、図３(b)は変速機入力軸、変速機出力軸及びアイドラーシャフトの配置を示す図である。
【００２９】
自動ＭＴ&デフギア５は、自動クラッチ５０と前進６段後進１段の変速段を選択可能な同期歯車変速機構とディファレンシャルギア装置７３を有する。同期歯車変速機構は、相互に平行配置により設けた変速機入力軸５１と変速機出力軸５２とアイドラーシャフト５３と、これら３軸５１，５２，５３上に以下に説明するように設けた歯車とで構成する。なお、図３(a)では便宜上、３軸５１，５２，５３の全てが同一図面上にあらわれるように展開して示したが、実際の３軸５１，５２，５３は、図３(b)に示す相関関係を持って配置される。
【００３０】
前記変速機入力軸５１は、エンジン２のクランクシャフト２ａに対し自動クラッチ５０を介して断接可能に連結された軸である。そして、変速機入力軸５１には、自動クラッチ５０側から順に、１速入力ギア５６，リバース入力ギア５７，２速入力ギア５８を一体回転可能に設けると共に、３速入力ギア５９，４速入力ギア６０，５速入力ギア６１，６速入力ギア６２を回転自在に設ける。
【００３１】
前記変速機出力軸５２は、自動クラッチ５０側端部からファイナルドライブギア組７２及びディファレンシャルギア装置７３を経過して左右の駆動輪に駆動力を出力する軸である。そして、変速機出力軸５２には、１速入力ギア５６と噛合する１速出力ギア６３，２速入力ギア５８と噛合する２速出力ギア６４を回転自在に設けると共に、３速入力ギア５９と噛合する３速出力ギア６５，４速入力ギア６０と噛合する４速出力ギア６６，５速入力ギア６１と噛合する５速出力ギア６７，６速入力ギア６２と噛合する６速出力ギア６８を一体回転可能に設ける。
【００３２】
前記変速機出力軸５２の１速出力ギア６３と２速出力ギア６４との間、前記変速機入力軸５１の３速入力ギア５９と４速入力ギア６０との間、及び、５速入力ギア６１と６速入力ギア６２との間には、それぞれカップリングスリーブ６９，７０，７１を有するシンクロメッシュ機構を設けている。
【００３３】
前記カップリングスリーブ６９は、これを図３(a)の右側に移動させることで１速出力ギア６３が変速機出力軸５２に駆動結合されて第１速選択状態が得られ、左側に移動させることで２速出力ギア６４が変速機出力軸５２に駆動結合されて第２速選択状態が得られる。
【００３４】
前記カップリングスリーブ７０は、これを図３(a)の右側に移動させることで３速入力ギア５９が変速機入力軸５１に駆動結合されて第３速選択状態が得られ、左側に移動させることで４速入力ギア６０が変速機入力軸５１に駆動結合されて第４速選択状態が得られる。
【００３５】
前記カップリングスリーブ７１は、これを図３(a)の右側に移動させることで５速入力ギア６１が変速機入力軸５１に駆動結合されて第５速選択状態が得られ、左側に移動させることで６速入力ギア６２が変速機入力軸５１に駆動結合されて第６速選択状態が得られる。
【００３６】
上記説明は前進変速段である第１速〜第６速の伝動系の説明であるが、後退段の伝動系は、以下の構成とする。
【００３７】
前記アイドラーシャフト５３には、変速機入力軸５１上のリバース入力ギア５７と噛合するリバースカウンタギア７４を一体回転するように設けると共に、自動クラッチ５０に近い軸端側にリバースアイドラーギア７５を回転自在に設ける。このリバースアイドラーギア７５に対し図３(b)に示すように噛合するリバースメインギア７６を、図３(a)に示すように、変速機出力軸５２上に一体回転するように設ける。
【００３８】
前記リバースアイドラーギア７５とアイドラーシャフト５３との間には、カップリングスリーブ７７を有するシンクロメッシュ機構を設ける。そして、前記カップリングスリーブ７７は、これを図３(a)の右側に移動させることでリバースアイドラーギア７５がアイドラーシャフト５３に駆動結合されて、変速機入力軸５１への回転を、リバース入力ギア５７からリバースカウンタギア７４→アイドラーシャフト５３→リバースアイドラーギア７５→リバースメインギア７６を経て変速出力軸５２に伝達する後退（リバース）選択状態が得られる。
【００３９】
次に、作用を説明する。
【００４０】
［駆動遷移制御処理］
実施例１の４ＷＤコントローラ８により実行される駆動遷移制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００４１】
ステップＳ１では、ドライバー意思によるモード切替スイッチ２８に対するスイッチ操作により４ＷＤモードが選択されているか否かが判断され、YESの場合はステップＳ４へ移行し、NOの場合はステップＳ２へ移行する。
【００４２】
ステップＳ２では、ＡＢＳコントローラにて前回停止状況（ＡＢＳ動作等）から４ＷＤ発進が必要とされる低μ路発進シーンか否かを判断し、YESの場合はステップＳ４へ移行し、NOの場合はステップＳ３へ移行する。
【００４３】
ステップＳ３では、ステップＳ１とステップＳ２とが共にNOである２ＷＤモード発進判断に基づいて、左右前輪1L,1Rは自動クラッチ５０を解放することにより非駆動状態とし、モータ４のみを駆動源として左右後輪3L,3Rを駆動する２ＷＤ初期発進を実行し、ステップＳ５へ移行する。
【００４４】
ステップＳ４では、ステップＳ１とステップＳ２のうち少なくとも一方がYESである４ＷＤモード発進判断に基づいて、左右前輪1L,1Rは自動クラッチ５０の締結によりエンジン２を駆動源とし、左右後輪3L,3Rはモータ４を駆動源とし、１速による４ＷＤ初期発進を実行し、エンドへ移行する。
【００４５】
ステップＳ５では、エンジンにより駆動される発電機７（オルタネータ）により発電し、モータ４への動力を供給し、ステップＳ６へ移行する。
【００４６】
ステップＳ６では、自動ＭＴ&デフギア５のシフトタイミングが１速から２速へ切替が到達（車速条件＝10km/h等）しているか否かが判断され、YESの場合はステップＳ７へ移行し、NOの場合はステップＳ５へ戻る。
【００４７】
ステップＳ７では、ステップＳ６での２速切替タイミング条件が成立すると、自動ＭＴ&デフギア５の自動クラッチ５０の締結力を徐々に増すクラッチ締結制御が開始され、ステップＳ８へ移行する。
【００４８】
ステップＳ８では、自動ＭＴ&デフギア５の自動クラッチ５０の締結が完了したか否かが判断され、YESの場合はステップＳ９へ移行し、NOの場合はステップＳ７へ戻る。
【００４９】
ステップＳ９では、ステップＳ８で自動クラッチ５０の締結が完了したと判断されると、モータ４側の駆動力をカットするために、モータ駆動力を徐々に低下させるモータフェードアウト制御を行い、ステップＳ１０へ移行する。
【００５０】
ステップＳ１０では、モータ４の出力トルクが０か否かが判断され、YESの場合はエンドへ移行し、NOの場合はステップＳ９へ戻る。
【００５１】
［駆動遷移制御作動］
４ＷＤモードを選択しての車両発進時には、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ４へと進み、また、４ＷＤ発進が必要とされるシーンである車両発進時には、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ４へと進み、何れの場合もステップＳ４では、左右前輪1L,1Rは自動クラッチ５０の締結によりエンジン２を駆動源とし、左右後輪3L,3Rはモータ４を駆動源とし、１速による４ＷＤ初期発進が実行される。
【００５２】
よって、ドライバーの意図により４ＷＤモードを選択した場合、あるいは、低μ路発進時等での４ＷＤ発進が必要と判断された場合、エンジン２からの駆動力は、自動クラッチ５０→変速機入力軸５１→１速入力ギア５６→１速出力ギア６３→変速機出力軸５２→ファイナルドライブギア組７２→ディファレンシャルギア装置７３を経過し、主駆動輪である左右前輪1L,1Rに伝達される。同時に、モータ４の駆動力は、ギア減速機１１→４ＷＤクラッチ１２→ディファレンシャルギア１３を経過し、副駆動輪である左右後輪3L,3Rに伝達される。すなわち、４ＷＤ能力を最大限引き出しながらの１速発進により、高い発進加速性能を達成することができる。
【００５３】
２ＷＤモードを選択しての車両発進時には、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ５→ステップＳ６へと進み、ステップＳ３では、モータ４を駆動源として左右後輪3L,3Rのみを駆動する２ＷＤ初期発進が実行される。そして、オルタネータ発電モードのままで１速から２速への切替タイミングが経過するまでは、モータ２ＷＤ初期発進が維持される。
【００５４】
そして、１速から２速への切替タイミングが経過すると、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ６からステップＳ７→ステップＳ８へと進み、自動クラッチ５０の締結力を徐々に高めるクラッチ締結制御が、自動クラッチ５０が締結完了であると判断されるまで実行される。
【００５５】
そして、自動クラッチ５０が締結完了であると判断されると、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ８からステップＳ９→ステップＳ１０へと進み、モータ４のトルクを徐々に低下させるモータフェードアウト制御が、モータトルクがゼロとなるまで行われる。
【００５６】
したがって、２ＷＤモードを選択しての通常の発進時には、アクセル踏み込み操作によりエンジン回転数が上昇し、発電機７にてモータ４の駆動電力が発電されている状態で、自動クラッチ５０を締結せずに、モータ４により左右後輪3L,3Rのみを駆動しながら発進し、その後、ある程度の車速（例えば、10km/h）が発生し、２速切替タイミングが経過した時点で、自動クラッチ５０が締結され、モータ４による左右後輪3L,3Rのみの２ＷＤモータ駆動から、エンジン２による左右前輪1L,1Rのみの２速＋２ＷＤエンジン駆動に遷移する制御が行われることになる。
【００５７】
［駆動遷移制御作用］
実施例１の駆動遷移制御作用を、図５に示す通常発進時のタイミングチャートにより説明する。
【００５８】
図５のt0の時点でアクセルON（アクセル開度が０から2/8までステップ的に上昇して2/8で維持）により発進すると、t0の時点から車速が10km/hとなるt1の時点までの間は、自動クラッチ５０が解放（切断）であることでエンジン負荷が無く、エンジン回転数はt0時点のアイドル回転数からt1時点の約3000rpmまで上昇する。モータ４ＷＤ側駆動力（後輪駆動力）は、t0時点より少し遅れてクリープトルクから約2500Nまで上昇する。車両Ｇ（車両前後加速度）は、モータ４ＷＤ側駆動力の上昇から少し遅れて急勾配にて上昇し、その後、緩やかに下降する特性を示す。変速比（ギア位置）は、t0時点で１速であるが車速が10km/hとなるt1の時点の直前において１速から２速へ変速される。自動ＭＴ側駆動力（前輪駆動力）は、自動クラッチ５０が解放であることでt0からt1までの間は０を保つ。
【００５９】
車速が10km/hとなるt1の時点から自動クラッチ５０の皿バネ潰しが完了するt2の時点までの間は、エンジン回転数は緩やかに低下し、自動ＭＴ側駆動力は、自動クラッチ５０の締結進行に伴ってクリープトルクまで緩やかに上昇する。モータ４ＷＤ側駆動力は約2500Nを維持し、車両Ｇは緩やかに下降する。
【００６０】
自動クラッチ５０の皿バネ潰しが完了するt2の時点から自動クラッチ５０の締結終了&トルク切替開始するt3の時点までの間は、エンジン回転数は緩やかに低下し、自動ＭＴ側駆動力はクリープトルクを維持する。モータ４ＷＤ側駆動力は約2500Nを維持し、車両Ｇはほぼ横這い特性で推移する。
【００６１】
自動クラッチ５０の締結終了&トルク切替開始するt3の時点からトルク切替が終了するt4の時点までの間は、エンジン回転数は緩やかに低下し、自動ＭＴ側駆動力はクリープトルクから約2500Nまで徐々に上昇する。モータ４ＷＤ側駆動力は約2500Nからクリープトルクまで徐々に下降する。車両Ｇはほぼ横這い特性で推移する。
【００６２】
トルク切替が終了するt4の時点から３速へシフトアップ開始するt5の時点までの間は、時点t4の直後にモータ４ＷＤ側駆動力がクリープトルクから０まで低下し、車速が上昇するだけで、他のエンジン回転数・自動ＭＴ側駆動力・車両Ｇは横這い特性にて推移する。
【００６３】
３速へのシフトアップを開始するt5の時点から３速へのシフトアップが完了するt6の時点までの間は、自動クラッチ５０が解放され、このクラッチ解放中に変速比（ギア位置）が２速から３速へシフトアップする。車速はt5の時点からt6の時点までの間で少し低下し、車両Ｇもt5の時点からt6の時点までの間で低下し、t6の時点の直後領域にて車両Ｇが変動する。
【００６４】
［発進作用の対比］
主駆動輪をエンジンにより駆動し、従駆動輪を電動モータにより駆動し、前記電動モータは、前記エンジンにより発電される電気エネルギーによって駆動されるモータ四輪駆動車の変速機として、シングルクラッチタイプの自動ＭＴ（自動マニュアルトランスミッション）を採用した場合、２ＷＤモードを選択しての通常発進時において、実施例１の駆動遷移制御を行わない場合には、発進時、自動クラッチを締結してエンジンにより主駆動輪のみが駆動され、自動ＭＴがギア位置を１速から２速に切り替える時には、自動クラッチを一時的に解放し、ギアを切り替えて再締結する作用を示す。
【００６５】
よって、自動クラッチが変速に伴って解放される空走期間に車両の駆動力が無くなり、車両前後加速度が正方向から０へと変化（Ｇ抜けという）し、自動クラッチの締結後に車両前後加速度が正方向に戻るのと同期して車速が変化するという問題があった。また、発進時には１速時から自動クラッチを締結させるため、自動クラッチの締結・解放の頻度が高くなり、自動クラッチの寿命が低下するという問題もあった。
【００６６】
これに対し、実施例１では、２ＷＤモードを選択しての通常の発進時、自動クラッチ５０を締結せずに、モータ４により左右後輪3L,3Rのみを駆動しながら発進し、その後、ある程度の車速（例えば、10km/h）が発生し、２速切替タイミングが経過した時点で、自動クラッチ５０を締結し、モータ４による左右後輪3L,3Rのみの２ＷＤモータ駆動から、エンジン２による左右前輪1L,1Rのみの２速＋２ＷＤエンジン駆動に遷移する制御を行うようにしたため、上記１速から２速への変速に伴う自動クラッチ解放時にＧ抜けと車速変化を防止することができるし、２速で発進することで１速を使用しない分、自動クラッチ５０の締結回数が減少し、自動クラッチ５０の寿命が向上する。
【００６７】
次に、効果を説明する。
実施例１のモータ四輪駆動車の駆動遷移制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００６８】
(1)主駆動輪をエンジンにより駆動し、従駆動輪を電動モータにより駆動し、前記電動モータは、前記エンジンにより発電される電気エネルギーによって駆動されるモータ四輪駆動車において、２ＷＤモード選択時、車速が所定車速以下の低速走行域では、電動モータにより従駆動輪のみを駆動し、車速が所定車速を超えると、従駆動輪のモータ駆動に代え、エンジンによる主駆動輪のみの駆動へ遷移する駆動遷移制御手段を設けたため、２ＷＤモード選択時に電動モータの使用頻度を高めることができると共に、低速走行域でトルク応答の良いモータ駆動性能を発揮させることができる。
【００６９】
(2)前記エンジンと前記主駆動輪との間にクラッチと変速機構を有する変速機を介装し、前記駆動遷移制御手段は、２ＷＤモード選択時、車速が所定車速以下の低速走行域では、前記クラッチを切り離した状態で電動モータにより従駆動輪のみを駆動し、車速が所定車速を超えると、前記クラッチを締結し、従駆動輪のモータ駆動に代え、エンジンによる主駆動輪のみの駆動へ遷移するため、従駆動輪のモータ駆動と主駆動輪のエンジン駆動との切り替え制御を、変速機に予め内蔵されたクラッチを利用し、クラッチの断接制御により容易に達成することができる。
【００７０】
(3)前記変速機は、複数の変速段を選択可能な同期歯車変速機構と自動クラッチ５０を有し、変速時に自動クラッチ５０を切り離しその間に変速歯車を切り替える自動ＭＴ&デフギア５であるため、自動クラッチ５０が解放状態である従駆動輪のモータ駆動時に１速から２速への変速が事前に行われると、１速から２速への変速に伴う自動クラッチ解放時にＧ抜けと車速変化を防止することができるし、２速で発進することで１速を使用しない分、自動クラッチ５０の締結回数が減少し、自動クラッチ５０の耐久信頼性を向上させることができる。
【００７１】
(4)前記駆動遷移制御手段は、２ＷＤモード選択による１速発進時、前記自動クラッチ５０を切り離したままで変速機の変速段を１速から２速へと切替えるシフトタイミングまでは、前記自動クラッチ５０を切り離した状態でモータ４により左右後輪3L,3Rのみを駆動することでモータ初期発進を行い、前記シフトタイミングが経過すると、前記自動クラッチ５０の締結を開始し、前記自動クラッチ５０の締結が完了するまでは左右後輪3L,3Rのモータ駆動を維持し、前記自動クラッチ５０の締結が完了すると、モータ４による左右後輪3L,3Rの駆動力を徐々に低下させつつエンジン２による左右前輪1L,1Rの駆動力を徐々に立ち上げ、左右前輪1L,1Rのみのエンジン駆動へ遷移するため、発進時にトルク応答の良いモータ駆動性能を生かしながら、自動クラッチ５０の締結開始時期からモータ駆動とエンジン駆動のトルク切り替え終了時期までの期間において、前後加速度の変動を整然と抑制することができる。
【００７２】
(5)前記駆動遷移制御手段は、４ＷＤモードの選択時、または、４ＷＤ発進が必要とされる１速発進時、主駆動輪をエンジンにより駆動し、従駆動輪を電動モータにより駆動する４ＷＤ初期発進制御を行うため、低μ路発進時等において駆動スリップを抑える４ＷＤ能力を最大限に引き出し、高い発進加速性能を達成することができる。
【００７３】
以上、本発明のモータ四輪駆動車の駆動遷移制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００７４】
例えば、実施例１では、変速機として、複数の変速段を選択可能な同期歯車変速機構と自動クラッチを有し、変速時に自動クラッチを切り離しその間に変速歯車を切り替える自動クラッチ式歯車変速機（自動ＭＴ）の例を示したが、外部からの制御により締結力を制御できるクラッチを有する他の変速機は勿論のこと、トルクコンバータ付き有段自動変速機やトルクコンバータ付き無段自動変速機を搭載した車両にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明の駆動遷移制御装置は、前輪駆動ベースのモータ四輪駆動車への適用例を示したが、後輪駆動ベースのモータ四輪駆動車へも適用することができる。
図６はＦＦベースのエンジンレイアウトに自動ＭＴを組み合わせて前輪を駆動する機構と、後輪ディファレンシャルギア部に駆動用モータを搭載して四輪駆動を実現した車両の場合を示す。本車両は、通常の四輪駆動車の後輪駆動用プロペラシャフトやトランスファーを無くした構造なので、従来のＦＦベースの四輪駆動車と変わらない走行安定性を維持しながら、燃費向上とキャビン内の居住空間の確保を狙ったシステムである。
図７はＦＲベースのエンジンレイアウトに自動ＭＴを組み合わせて後輪を駆動する機構と、前輪ディファレンシャルギア部に駆動用モータを搭載して四輪駆動を実現した車両の場合を示す。本車両は、通常の四輪駆動車の前輪駆動用プロペラシャフトやトランスファーを無くした構造なので、従来のＦＲベースの四輪駆動車と変わらない走行安定性を維持しながら、燃費向上とキャビン内の居住空間の確保を狙ったシステムである。なお、ＭＲベースのエンジンレイアウトの車両やＲＲベースのエンジンレイアウトの車両にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】実施例１のモータ四輪駆動車の駆動遷移制御装置を示す全体システム図である。
【図２】実施例１のモータ四輪駆動車の駆動遷移制御装置の制御系を示すブロック図である。
【図３】実施例１の駆動遷移制御装置が適用されたモータ四輪駆動車の自動ＭＴ&デフギアを示すスケルトン図である。
【図４】実施例１の自動ＭＴコントローラ３０により実行される駆動遷移制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】通常発進時において実施例１の駆動遷移制御が行われた場合の車速・エンジン回転数・アクセル開度・自動ＭＴ側駆動力・モータ４ＷＤ側駆動力・変速比・クラッチ締結・車両Ｇをそれぞれ示すタイミングチャートである。
【図６】ＦＦベースの四輪駆動システム図である。
【図７】ＦＲベースの四輪駆動システム図である。
【符号の説明】
【００７７】
1L,1R  左右前輪（主駆動輪）
２  エンジン
3L,3R  左右後輪（従駆動輪）
４  モータ（電動モータ）
５  自動ＭＴ&デフギア（変速機）
６  無端ベルト
７  発電機
５０  自動クラッチ（クラッチ）
７３  ディファレンシャルギア
【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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