(57)【要約】【課題】モータの発生駆動力を効率よく増大可能な車両の駆動力制御装置を提供する。【解決手段】  主駆動輪を駆動する内燃機関と、その内燃機関で駆動される発電機と、その発電機の電力で駆動されると共に上記主駆動輪とは別の車輪を駆動可能なモータと、上記発電機に対して上記モータと電気的に並列に接続される蓄電器とを備える。車両速度Ｖｖが所定車速以下の場合には、上記蓄電器をモータに接続し、車両速度Ｖｖが所定車速を越えると蓄電器をモータ及び発電機から切り離す蓄電器制御手段を備える。【選択図】        図３
2005348566.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、その内燃機関で駆動される発電機と、その発電機の電力で駆動されると共に上記主駆動輪とは別の車輪を駆動可能なモータと、上記発電機に対して上記モータと電気的に並列に接続される蓄電器とを備え、
車両速度が所定車速以下の場合には、上記蓄電器をモータに接続し、車両速度が所定車速を越えると蓄電器をモータ及び発電機から切り離す蓄電器制御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】
上記所定車速は、発電機の発生可能な電圧が蓄電器の電圧と等しくなると推定される車両速度であ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】
上記所定車速は、モータの誘起電圧が蓄電器の電圧と等しくなると推定される車両速度であ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４】
主駆動輪を駆動する内燃機関と、その内燃機関で駆動される発電機と、その発電機の電力で駆動されると共に上記主駆動輪とは別の車輪を駆動可能なモータと、上記発電機に対して上記モータと電気的に並列に接続される蓄電器とを備え、
上記モータが駆動状態であって、発電機の出力電圧が蓄電器の電圧よりも低い場合に当該蓄電器をモータに接続し、発電機の出力電圧が蓄電器の電圧以上の場合に蓄電器をモータ及び発電機から切り離す蓄電器制御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】
主駆動輪を駆動する内燃機関と、その内燃機関で駆動される発電機と、その発電機の電力で駆動されると共に上記主駆動輪とは別の車輪を駆動可能なモータと、上記発電機に対して上記モータと電気的に並列に接続される蓄電器とを備え、
上記モータが駆動状態であって、モータの誘起電圧が蓄電器の電圧よりも低い場合に当該蓄電器をモータに接続し、モータの誘起電圧が蓄電器の電圧以上の場合に蓄電器をモータ及び発電機から切り離す蓄電器制御手段を備え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、主駆動輪を駆動する内燃機関で駆動される発電機の電力と蓄電器（バッテリやキャパシタ等）の電力とによって、従駆動輪を駆動することが可能な車両の駆動力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載のような車両の駆動力制御装置にあっては、主駆動輪を内燃機関で駆動し、従駆動輪をモータで駆動することで４輪駆動状態とする。このとき、内燃機関の動力で発電機を駆動し、その発電機の電力で上記モータを駆動している。
【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】
このような装置構成を質量の重い車両に適用する場合や発進性能等をさらに向上させようとする場合には、モータの発生トルクを大きくする必要がある。そのためには、発電出力を増大させる必要があり、例えば発電機を大型化する必要がある。また、発電機の容量を大きくすることなくモータの発生トルクを増大させるためにバッテリを別途、搭載して必要な電流を確保するといった方策も考えられる。
【０００４】
しかしながら、上記従来の構成の駆動制御装置に単純にバッテリを追加した場合には、発電電圧及びモータ電圧が共に低い低速領域ではバッテリから必要な大電流をモータに供給することは可能であるが、発電機電圧及びモータ電圧が高くなる高速領域では、これらの電圧がバッテリの電圧より高くなると、発電機の出力電流の一部がバッテリに流れ込むことで、必要なモータ電流・電圧が確保されずに、４輪駆動として必要な駆動力が充分に確保されないおそれが有る。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、モータの発生駆動力を効率よく増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】
【０００５】
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、その内燃機関で駆動される発電機と、その発電機の電力で駆動されると共に上記主駆動輪とは別の車輪を駆動可能なモータと、上記発電機に対して上記モータと電気的に並列に接続される蓄電器とを備え、
車両速度が所定車速以下の場合には、上記蓄電器をモータに接続し、車両速度が所定車速を越えると蓄電器の出力をモータから切り離すことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、発電機として大型なものを使用することなく、４輪駆動として必要な駆動力を確保することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
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。
【０００８】
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、例えば車両速度Ｖｖとアクセル開度θ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、現在の車両速度Ｖｖ及びアクセル開度θ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。
【０００９】
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。
【００１０】
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き、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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
上記発電機７は、図２に示すように、出力電圧Ｖｇ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Ｖｇを制御する。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Ｖｇ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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
上記電線９は、ジャンクションボックス１０よりも上流位置で第２電線４４に分岐し、その第２電線４４は、スイッチＳＷを介して蓄電器を構成するバッテリ４２に接続されている。上記スイッチＳＷは、４ＷＤコントローラからの指令に応じて接続・遮断が制御される。なお、上記バッテリ４２は、一般電装品（不図示）に電力を供給するバッテリを兼ねていても良いし、モータ４の駆動専用のバッテリであっても良い。なお、上記バッテリ４２の残存容量を検出する残存容量検出手段４３を備え、該残存容量検出手段４３は検出した信号を４ＷＤコントローラ８に出力する。
【００１８】
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、モータ変数調整部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８Ｆ、及びバッテリ制御部８Ｇ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。
【００１９】
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輪駆動状態となっている間、つまり後述の目標モータトルクＴｍがゼロより大きい場合には、リレー１０を接続状態とし、目標モータトルクＴｍがゼロの場合には遮断状態とする。
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、つまり後述の目標モータトルクＴｍがゼロより大きい場合にはクラッチ１２を接続状態に制御し、目標モータトルクＴｍがゼロの場合には開放状態とする。
【００２０】
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。
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、図４に示すように、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。
【００２１】
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
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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・（Ｖｇ  ×  Ｉａ）／（Ｋ３  ×  Ｎｈ）
ここで、
Ｖｇ：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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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Ｖｖ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Ｖｖ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。
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、モータ変数調整部８Ｂに出力する。
【００２８】
次に、モータ変数調整部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、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Ｓ３１０に移行して発電停止（Ｖｍ＝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。
【００２９】
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Ｓ３１０に移行し、発電停止（Ｖｍ＝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Ｓ２２０に移行する。
【００３０】
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、ステップＳ２３０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モータ制御部８Ｃにてフィードバック制御が行われる。
【００３１】
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。
【００３２】
次に、ステップＳ２３０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Ｓ２４０に移行する。
ステップＳ２４０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Ｖｍ（＝Ｉａ×Ｒ＋Ｅ：Ｅはモータの誘起電圧Ｅ、Ｒは発電機７とモータとの間の抵抗）を演算し出力した後に、処理を終了する。
また、モータ制御部８Ｃでは、モータ変数調整部８Ｂで決定した目標界磁電流Ｉｆｍを目標値としてモータ界磁電流をフィードバック制御する。
【００３３】
また、発電機制御部８Ｆは、発電圧決定部８Ｆａと発電制御部本体８Ｆｂとからなる。発電圧決定部８Ｆａは、モータ変数決定部８Ｂで決定した目標発電電圧Ｖｍ及び後述のバッテリ制御部８Ｇ（ステップＳ４５０）で決定した発電電圧Ｖｂのセレクトハイを行い、大きい方の電圧を目標発電電圧Ｖｔとする。発電制御部本体８Ｆｂは、上記目標発電電圧Ｖｔ及び現在の出力電圧Ｖｇに基づき、目標発電電圧Ｖｔとするための界磁電流値を求め、その界磁電流値に相当する発電機制御指令値（デューティ比）を求めて発電機７の電圧調整器２２に出力することで、発電機７の出力電圧Ｖｇを制御する。
【００３４】
次に、蓄電器制御手段であるバッテリ制御部８Ｇの処理について説明する。
バッテリ制御部８Ｇは、所定サンプリング毎に作動して、図７に示すような処理を行う。
すなわち、まずステップＳ４１０で、モータ駆動中か否かを判定し、モータ駆動中つまり４輪駆動状態と判定した場合にはステップＳ４２０に移行し、そうでない場合には、ステップＳ４５０に移行する。
【００３５】
ステップＳ４２０では、車両速度Ｖｖが所定車速ＶｖL を越えたか否かを判定し、所定車速ＶｖL を越えたと判定した場合にはステップＳ４３０にてスイッチＳＷをオフとして、バッテリ４２を発電機７及びモータから切り離し若しくは切り離しを保持して処理を終了する。一方、所定車速ＶｖL 以下の場合には、ステップＳ４４０にてスイッチＳＷをＯＮ状態として、バッテリ４２を発電機７及びモータに接続若しくは接続状態を保持して処理を終了する。
【００３６】
上記所定車速ＶｖL は、例えば、次のいずれかに基づき決定する。
第１の決定方法：
上述のアクセル感度で第２目標モータトルクＴｍ２を決定する際に使用される所定車両速度と等しい値、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を所定車速ＶｖL とする。
第２の決定方法：
発電機７の出力Ｖｇがバッテリ４２の電圧ＶＤ相当となると推定される車両速度Ｖｖｇを所定車速ＶｖL とする（図９参照）。
第３の決定方法：
発電機７で駆動されるモータ４の誘起電圧Ｅがバッテリ４２の電圧相当となると推定される車両速度Ｖｖｄを所定車速ＶｖL とする（図９参照）。
【００３７】
一方、ステップＳ４５０では、残存容量検出手段からの信号に基づきバッテリ４２の残存容量が所定容量以下と判定した場合に上記スイッチＳＷをＯＮにすると共に、発電機７を発電状態として充電処理を行う。または、上記電線に対し、バッテリ４２及びモータ４と発電機７との間の接続・遮断を行う第２のスイッチ（不図示）を設けておき、上記スイッチＳＷをＯＮにすると共に、当該第２のスイッチをＯＦＦとして、モータ回生によって充電するようにしても良い。
【００３８】
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８に示すような処理が行われる。
すなわち、まずステップＳ６００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Ｓ６１０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Ｓ６６０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Ｓ６２０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。
【００３９】
ステップＳ６２０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Ｓ６３０に移行する。
ステップＳ６３０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Ｓ６４０に移行する。
ステップＳ６４０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Ｓ６５０に移行する。
ΔＴｅ  ＝ＴｅＮ  −  Ｔｅ
【００４０】
一方、ステップＳ６６０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Ｓ６５０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Ｓ６５０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。
【００４１】
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７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。
【００４２】
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、発進時にあっては、前輪１Ｌ、１Ｒでの加速スリップがゼロか小さい状態であっても、アクセル開度θに応じた目標モータトルクＴｍ２でモータが駆動されて発進加速性が確保される。
【００４３】
さらに、本実施形態では、車両速度Ｖｖが所定車速ＶｖL より小さい場合には、発電機７からの出力と共にバッテリ４２からもモータに電流が供給されることで、モータトルクの増大が図られる。これによって、一般に駆動トルクが要求される低速域においては、発電機７の大型化を行うことなく車両全体の駆動トルクの向上を図ることができる。
【００４４】
ここで、本実施形態では、上記所定車速ＶｖL として３つの設定の仕方を例示している。次に、各設定での作用・効果を示す。
（１）所定車速ＶｖL を、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Ｖｖとした場合：
この場合には、発進加速性を向上することができる。
【００４５】
（２）所定車速ＶｖL を、発電機７の発電可能電圧がバッテリ４２の電圧相当になると推定される車両速度Ｖｖｇとする場合：
車両速度Ｖｖが増加するにつれて車両速度Ｖｖに比例して発電機７の回転が増加することで、発電機７の出力可能な電圧は増加する。そして、発電機７の出力電圧がバッテリ電圧ＶＤを越えると、発電機７の発電した発電電流の一部がバッテリ４２側に流れてしまうことにより、発電機７からモータ４に供給される電流が小さくなって、必要なモータ電圧・電流が確保されなくなるおそれがある。また、バッテリ電圧ＶＤに対し発電機７の発電電圧が所定以上大きくなるとバッテリ４２が過充電となるおそれがある。
これに対して、実施例の場合には、発電機７からバッテリ４２側の電流が流れ込むおそれのある車両速度Ｖｖとなったときにバッテリ４２を発電機７及びモータから切り離すことで、上述の問題点が解消される。
【００４６】
（３）所定車速ＶｖL を、発電機７で駆動されるモータの誘起電圧Ｅがバッテリ４２の電圧相当となると推定される車両速度Ｖｖｄとする場合：
車両速度Ｖｖが増加するにつれて車両速度Ｖｖに比例して後輪の回転、つまりモータの回転が増加することで、モータ４の誘起電圧Ｅは増加する。そして、モータ誘起電圧Ｅがバッテリ電圧を越えると、バッテリ４２からモータ側に電流を流せなくなってしまい、バッテリ４２をモータに接続しておいても、バッテリ４２によってモータ電圧・電流の増加を図ることができない。また、モータ誘起電圧Ｅが高くなって、過剰な電圧をバッテリ４２に負荷する状態となるおそれもある。
【００４７】
これに対して、実施例の場合には、モータ誘起電圧Ｅがバッテリ電圧ＶＤを超えると推定される車両速度Ｖｖｄとなったときにバッテリ４２を発電機７及びモータから切り離すことで、上述の問題点が解消される。
ここで、上記実施形態では、例として、所定車速ＶｖL の決定を発進完了とされる車速、発電可能電圧がバッテリ電圧相当の車速、モータ誘起電圧Ｅがバッテリ電圧相当の車速のいずれかとしているが、これに限定されない。他の条件から上記所定車速ＶｖL を決定しても良い。
【００４８】
また、上記実施形態では、車両速度Ｖｖに基づきバッテリ４２とモータ及び発電機７との間の切断条件を判定しているが、これに限定されない。例えば、実施の発電機７の出力電圧Ｖｇがバッテリ電圧ＶＤを越えたときを切断条件としても良い。または、実際のモータ誘起電圧Ｅがバッテリ電圧ＶＤを越えたときを切断条件としても良い。
また、搭載するバッテリ４２の電圧は、駆動力を増大させたい領域に応じて決定すればよい。また、蓄電器としてバッテリ４２を例示したが、キャパシタなどであっても良い。
また、モータ４は直流モータの替わりに交流モータであっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【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変数調整部を示す図である。
【図７】本発明に基づく実施形態に係るバッテリ制御部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エンジンコントローラ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所定車速を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
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    モータ変数調整部
８Ｃ    モータ制御部
８Ｄ  リレー制御部
８Ｅ  クラッチ制御部
８Ｆ  発電機制御部
８Ｆａ  発電圧決定部
８Ｆｂ  発電制御部本体
８Ｇ    バッテリ制御部
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
４２  バッテリ（蓄電器）
４３  残存容量検出手段
４４  第２の電線
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
Ｔslip    目標スリップ量
Ｉｆｈ    発電機の界磁電流
Ｖｇ      発電機の電圧
Ｖｔ      発電機の目標電圧
Ｖｍ      モータの発電目標電圧
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）
θ        アクセル開度
Ｔｈ      発電機負荷トルク
Ｔｅ      エンジンの出力トルク
【図１】
2005348566.tif 000003
【図２】
2005348566.tif 000004
【図３】
2005348566.tif 000005
【図４】
2005348566.tif 000006
【図５】
2005348566.tif 000007
【図６】
2005348566.tif 000008
【図７】
2005348566.tif 000009
【図８】
2005348566.tif 000010
【図９】
2005348566.tif 000011