(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪および後輪の一方が第１電動機を駆動源とし、他方が第２電動機を駆動源とする形式の前後輪駆動車両の回生制御装置であって、
所定の回生条件が成立した場合には、前記第１電動機による回生を実行させる第１電動機回生制御手段と、
該第１電動機回生制御手段により第１電動機による回生が実行された後に前記第２電動機による回生トルクを一時的に作用させたときの車輪の回転状態に基づいて、その後の該第２電動機による回生トルクを制御する第２電動機回生制御手段とを、含み、
前記第２電動機回生制御手段は、
前記第２電動機による回生トルクを一時的に作用させたときの該第２電動機側の車輪の回転速度が前記第１電動機側の車輪の回転速度よりも所定幅低い回転速度と同等以上である場合には該第２電動機による回生を実行させ、該第１電動機側の車輪の回転速度よりも所定幅低い回転速度より低い場合には該第２電動機による回生トルクを低減若しくは中止させるものであることを特徴とする前後輪駆動車両の回生制御装置。
【請求項２】
予め設定された周期で前記第２電動機回生制御手段による第２電動機の回生を一時的に中止させる第２電動機回生中止手段と、
該第２電動機回生中止手段により回生が中止させられたときの前記他方の車輪の回転速度を算出するとともに、その他方の車輪の回転速度と前記一方の車輪の回転速度に基づいてその一方の車輪のスリップ率を算出するスリップ率算出手段とが設けられていることを特徴とする請求項１の前後輪駆動車両の回生制御装置。
【請求項３】
前記第１電動機回生制御手段は、前記第２電動機回生制御手段による他方の車輪の回生制御が開始されたときには、車両全体の制動感或いは減速度の変化が抑制されるように、前記一方の車輪の回生トルクを小さくするものである請求項１または２の前後輪駆動車両の回生制御装置。
【請求項４】
前記第１電動機回生制御手段による回生制御中においてダウン変速要求があったと判定された場合には、ダウンシフトに代えて前記第２電動機回生制御手段の回生制御による制動力が発生させられるものである請求項１乃至３のいずれかの前後輪駆動車両の回生制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輪を駆動するための電動機を備えた車両において、その電動機による回生を制御する回生制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
前輪および後輪の一方が第１電動機を駆動源とし、他方が第２電動機を駆動源とする形式の前後輪駆動車両において、各第１電動機および第２電動機を用いて回生制動力をそれらの接地力に応じて配分するようにした制御装置が知られている。たとえば、特開平３−２０３５０２号公報に記載された電動車両がそれである。また、車両の前輪の駆動力とその前輪のスリップ率との相関関係（特性曲線）が路面の摩擦係数μにより変化することを利用し、実際の前輪の駆動力およびスリップ率に基づいて路面の摩擦係数μを検出し、その摩擦係数μが低いときには次の発進時に電動機を用いて後輪を駆動するようにした制御装置が知られている。たとえば、特開平８−３００９６４号公報に記載された前後輪駆動車両がそれである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の車輪を駆動するための電動機を有する車両においては、電動機を用いて回生作動を行う場合に何ら路面状態を判定しておらず、路面状態に応じた回生制御は行われていなかった。また、上記従来の車両においては、常時は駆動輪として使用されない車輪に対して回生トルクを作用させる場合の回生制御方法についても何ら開示されておらず、駆動輪に応じた回生制御は行われていなかった。したがって、従来の回生制御では、路面状態の変化時の回生、或いは非駆動輪の回生について未だ改良の余地があった。
【０００４】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、路面状態の変化時或いは非駆動輪を用いた回生時においても適切な回生が行われる車両の回生制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための第１の手段】
かかる目的を達成するための第１発明の要旨とするところは、前輪および後輪の一方が第１電動機を駆動源とし、他方が第２電動機を駆動源とする形式の前後輪駆動車両の回生制御装置であって、(a) 所定の回生条件が成立した場合には、前記第１電動機による回生を実行させる第１電動機回生制御手段と、(b) 第１電動機回生制御手段により第１電動機による回生が実行された後に前記第２電動機による回生トルクを一時的に作用させたときの前後輪の回転状態に基づいて、その後の第２電動機による回生トルクを制御する第２電動機回生制御手段とを、含み、(c) 前記第２電動機回生制御手段は、前記第２電動機による回生トルクを一時的に作用させたときのその第２電動機側の車輪の回転速度が前記第１電動機側の車輪の回転速度よりも所定幅低い回転速度と同等以上である場合にはその第２電動機による回生を実行させ、その第１電動機側の車輪の回転速度よりも所定幅低い回転速度より低い場合にはその第２電動機による回生トルクを低減若しくは中止させるものである。
【０００８】
【第１発明の効果】
このようにすれば、前輪および後輪の一方が第１電動機を駆動源とし、他方が第２電動機を駆動源とする形式の前後輪駆動車両において、所定の回生条件が成立した場合には、第１電動機回生制御手段により第１電動機による回生が実行させられた後に、第２電動機回生制御手段により、第２電動機による回生トルクを一時的に作用させたときの前後輪の回転状態に基づいてその後の第２電動機による回生トルクが制御されるので、実際の路面状態に応じた適切な回生が行われる。また、前記第２電動機回生制御手段は、低μ路面走行中において、前記第２電動機による所定の回生トルクが一時的に作用させられたときのその第２電動機側の車輪の回転速度が回生中の第１電動機側の車輪の回転速度よりも所定幅低い値以上である場合には第２電動機による回生を実行させ、その第１電動機側の車輪の回転速度よりも所定幅低い値より小さい場合にはその所定の回生トルク付近での第２電動機による回生が適切におこなわれ得ない状態であるので第２電動機による回生トルクを低減若しくは中止させるものであることから、低μ路走行中において、他方の車輪に回生トルクを付与した場合に車両が安定できる適切な状態であるときに第２電動機による回生制御が行われる利点がある。
【００１０】
ここで、好適には、予め設定された周期で前記第２電動機回生制御手段による第２電動機の回生を一時的に中止させる第２電動機回生中止手段と、その第２電動機回生中止手段により回生が中止させられたときの前記他方の車輪の回転速度を算出するとともに、その他方の車輪の回転速度と前記一方の車輪の回転速度に基づいてその一方の車輪のスリップ率を算出するスリップ率算出手段とが、設けられる。このようにすれば、車速に対応する他方の車輪の回転速度が周期的に正確に得られることから、その他方の車輪の回転速度に基づいて算出される一方の車輪の実際のスリップ率が正確に得られるので、その実際のスリップ率を目標スリップ率範囲内に保持するための一方の車輪の回生制御が正確となるとともに、その一方の車輪の回転速度に接近させようとする他方の車輪の回生制御も正確となる。
【００１１】
また、好適には、前記一方の車輪による回生時においてスリップが発生したか否かを判定するスリップ判定手段が設けられ、前記第１電動機回生制御手段は、そのスリップ判定手段により一方の車輪にスリップが発生したと判定された場合には、その一方の車輪のスリップ率を予め設定された目標スリップ率範囲内に抑えるようにその一方の車輪の回生トルクを制御するものである。このようにすれば、一方の車輪のスリップ率が予め設定された目標スリップ率範囲内に抑えられるので、スリップ発生後においても、一方の車輪による回生制動力が得られるとともに、走行中の車両の安定性が高められる。
【００１２】
また、好適には、蓄電装置が蓄電可能状態にあるか否かすなわち蓄電残量が予め設定された不足判断基準値よりも小さいか否かを判定する蓄電量不足判定手段が設けられ、前記第２電動機回生制御手段は、その蓄電量不足判定手段により蓄電装置における蓄電増加の不足が判定された場合に、他方の車輪による回生制御を開始するものである。このようにすれば、一層速やかに蓄電装置が充電される利点がある。
【００１３】
また、好適には、前記第２電動機回生制御手段は、前記第１電動機回生制御手段により制御されている一方の車輪の回転速度と略一致するように前記他方の車輪の回生トルクを制御するものである。このようにすれば、回生走行時において前後輪のスリップ率が略一致させられるので、前輪および後輪による回生制動力が得られるとともに、前後輪駆動走行中の車両の安定性が高められる。
【００１４】
また、好適には、前記第１電動機回生制御手段は、前記第２電動機回生制御手段による他方の車輪の回生制御が開始されたときには、車両全体の制動感或いは減速度（負の加速度）の変化が抑制されるように、前記一方の車輪の回生トルクを小さくするものである。このようにすれば、他方の車輪の回生制御の開始に関連するショックすなわち制動感の変化の発生が好適に防止される。
【００１５】
また、好適には、前記車両は、内燃機関および第１電動機と、それらの内燃機関および第１電動機の出力を合成して変速機へ伝達する遊星歯車装置とを備え、その遊星歯車装置を介して前記一方の車輪が駆動されるハイブリッド車両であって、前記変速機をダウン変速させるダウン変速要求があったか否かを判定するダウン変速要求判定手段が設けられ、前記第１電動機回生制御手段による回生制御中においてそのダウン変速要求判定手段によりダウン変速要求があったと判定された場合には、前記変速機によるダウンシフトに代えて前記第２電動機回生制御手段の回生制御による制動力が発生させられる。このようにすれば、更なる制動力の増加を求めてダウン変速要求があった場合には、第２電動機回生制御手段による回生制御によって制動力が増加させられて蓄電装置がさらに蓄電されるので、車両の走行エネルギが効率良く回収される利点がある。
【００１６】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明が適用された４輪駆動車両すなわち前後輪駆動車両の動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。この前後輪駆動車両は、内燃機関および電動機を原動機として備えた所謂ハイブリッド車両であって、前輪系を第１原動機を備えた第１駆動装置すなわち主駆動装置１０にて駆動し、後輪系を第２原動機を備えた第２駆動装置すなわち副駆動装置１２にて駆動する形式の駆動装置である。
【００１８】
上記主駆動装置１０は、空気および燃料の混合気が燃焼させられることにより作動させられる内燃機関であるエンジン１４と、第１電動機および発電機として選択的に機能するモータジェネレータＭＧ１（以下、ＭＧ１という）と、ダブルピニオン型の遊星歯車装置１８と、変速比が連続的に変化させられる無段変速機２０とを同心に備えている。上記エンジン１４は第１原動機すなわち主原動機として機能している。上記エンジン１４は、その吸気配管の吸入空気量を制御するスロットル弁１９の開度θTHを変化させるためにそのスロットル弁１９を駆動するスロットルアクチュエータ２１を備えている。
【００１９】
上記遊星歯車装置１８は、機械的に力を合成し或いは分配する合成分配機構であって、共通の軸心まわりに独立して回転可能に設けられた３つの回転要素、すなわち上記エンジン１４にダンパ装置２２を介して連結されたサンギヤ２４と、第１クラッチＣ１を介して無段変速機２０の入力軸２６に連結され且つ上記ＭＧ１の出力軸が連結されたキャリヤ２８と、第２クラッチＣ２を介して無段変速機２０の入力軸２６に連結され且つブレーキＢ１を介して非回転部材たとえばハウジング３０に連結されるリングギヤ３２とを備えている。上記キャリヤ２８は、サンギヤ２４およびリングギヤ３２とかみ合い且つ相互にかみ合う１対のピニオン（遊星歯車）３４および３６を、それらの自転可能に支持している。上記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、ブレーキＢ１は、いずれも互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータによって押圧されることにより係合させられたり、その押圧解除により解放されたりする油圧式摩擦係合装置である。
【００２０】
上記遊星歯車装置１８とそのキャリヤ２８に連結されたＭＧ１は、エンジン１４の作動状態すなわちサンギヤ２４の回転状態においてＭＧ１の発電量を制御することすなわちＭＧ１の回転駆動トルクである反力が逐次大きくなるようにキャリヤ２８に発生させられることにより、リングギヤ３２の回転速度を滑らかに増加させて車両の滑らかな発進加速を可能とする電気トルコン（ＥＴＣ）装置を構成している。このとき、遊星歯車装置１８のギヤ比ρ（サンギヤ２４の歯数／リングギヤ３２の歯数）がたとえば一般的な値である０．５とすると、リングギヤ３２のトルク：キャリヤ２８のトルク：サンギヤ２４のトルク＝１／ρ：（１−ρ）／ρ：１の関係から、エンジン１４のトルクが１／ρ倍たとえば２倍に増幅されて無段変速機２０へ伝達されるので、トルク増幅モードと称される。
【００２１】
また、上記無段変速機２０は、入力軸２６および出力軸３８にそれぞれ設けられた有効径が可変の１対の可変プーリ４０および４２と、それ１対の可変プーリ４０および４２に巻き掛けられた無端環状の伝動ベルト４４とを備えている。それら１対の可変プーリ４０および４２は、入力軸２６および出力軸３８にそれぞれ固定された固定回転体４６および４８と、その固定回転体４６および４８との間にＶ溝を形成するように入力軸２６および出力軸３８に対して軸心方向に移動可能且つ軸心まわりに相対回転不能に取付られた可動回転体５０および５２と、それら可動回転体５０および５２に推力を付与して可変プーリ４０および４２の掛かり径すなわち有効径を変化させることにより変速比γ（＝入力軸回転速度／出力軸回転速度）を変更する１対の油圧シリンダ５４および５６とを備えている。
【００２２】
上記無段変速機２０の出力軸３８から出力されたトルクは、減速装置５８、差動歯車装置６０、および１対の車軸６２、６４を介して１対の前輪６６、６８へ伝達されるようになっている。なお、本実施例では、前輪６６、６８の舵角を変更する操舵装置が省略されている。
【００２３】
前記副駆動装置１２は、副原動機すなわち第２電動機および発電機として機能するリヤモータジェネレータＭＧ２（以下、ＭＧ２という）を備え、そのＭＧ２から出力されたトルクは、減速装置７２、差動歯車装置７４、および１対の車軸７６、７８を介して１対の後輪８０、８２へ伝達されるようになっている。
【００２４】
図２は、本実施例の前後輪駆動車両に設けられた制御装置の構成を説明する図である。エンジン制御装置１００、変速制御装置１０２、ハイブリッド制御装置１０４、蓄電制御装置１０６、ブレーキ制御装置１０８は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェースを備えた所謂マイクロコンピュータであって、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って入力信号を処理し、種々の制御を実行する。また、上記の制御装置は、相互に通信可能に接続されており、所定の制御装置から必要な信号が要求されると、他の制御装置からその所定の制御装置へ適宜送信されるようになっている。
【００２５】
エンジン制御装置１００は、エンジン１４のエンジン制御を実行する。例えば、燃料噴射量制御のために図示しない燃料噴射弁を制御し、点火時期制御のために図示しないイグナイタを制御し、予め設定された関係から実際のアクセルペダル９６の操作量Ａccに応じたスロットル開度θTHとするためにスロットルアクチュエータ２１を制御する。上記変速制御装置１０２は、たとえば、無段変速機２０の伝動ベルト４４の張力が必要かつ十分な値となるように予め設定された関係から、実際の変速比γおよび伝達トルクすなわちエンジン１４およびＭＧ１の出力トルクに基づいて、ベルト張力圧を調圧する調圧弁を制御し、伝動ベルト４４の張力を最適な値とするとともに、エンジン１４が最小燃費率曲線或いは最適曲線に沿って作動するように予め記憶された関係から、実際の車速Ｖおよびエンジン負荷たとえばスロットル開度θとして表現されるスロットル弁開度θTH或いはアクセルペダル９６の操作量ＡCCに基づいて目標変速比γm を決定し、実際の変速比γがその目標変速比γm と一致するように無段変速機２０の変速比γを制御する。
【００２６】
上記ハイブリッド制御装置１０４は、電池などから成る蓄電装置１１２からＭＧ１に供給される駆動電流或いはそのＭＧ１から蓄電装置１１２へ出力される発電電流を制御するインバータ１１４を制御するための第１ＭＧ制御装置１１６と、蓄電装置１１２からＭＧ２へ供給される駆動電流或いはそのＭＧ２から蓄電装置１１２へ出力される発電電流を制御するインバータ１１８を制御するための第２ＭＧ制御装置１２０とを含み、シフトレバー９８の操作位置ＰSH、スロットル開度θ（スロットル弁開度或いはアクセルペダル９６の操作量ＡCC）、車速Ｖ、蓄電装置１１２の蓄電量ＳＯＣに基づいて、たとえば図３に示す複数の運転モードのうちからいずれか１つの選択を行うとともに、スロットル開度θ、ブレーキペダル９４の操作量ＢF に基づいて、ＭＧ１或いはＭＧ２の発電に必要なトルクにより制動力を発生させるトルク回生制動モード、或いはエンジン１４の回転抵抗トルクにより制動力を発生させるエンジンブレーキモードを選択する。
【００２７】
シフトレバー９８がＢレンジ或いはＤレンジへ操作された場合、たとえば比較的低負荷の発進或いは定速走行ではモータ走行モードが選択され、第１クラッチＣ１が係合させられ且つ第２クラッチＣ２およびブレーキＢ１が共に解放されることにより、専らＭＧ１により車両が駆動される。なお、このモータ走行モードにおいて、蓄電装置１１２の蓄電量ＳＯＣが予め設定された下限値を下回った不足状態となった場合や、駆動力をさらに必要とするためにエンジン１４を始動させる場合には、上記ＥＴＣモード或いは直結モードへ切り換えられて、それまでの走行を維持しながらＭＧ１或いはＭＧ２が駆動され、そのＭＧ１或いはＭＧ２により蓄電装置１１２が充電される。
【００２８】
また、比較的中負荷走行または高負荷走行では直結モードが選択され、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が共に係合させられ且つブレーキＢ１が解放されることにより遊星歯車装置１８が一体的に回転させられ、専らエンジン１４によりまたはそのエンジン１４およびＭＧ１により車両が駆動されたり、或いは専らエンジン１４により車両が駆動されると同時にＭＧ１により蓄電装置１１２の充電が行われる。この直結モードでは、サンギヤ２４の回転速度即ちエンジン回転速度ＮE （rpm ）とキャリヤ部材２８の回転速度すなわちＭＧ１の回転速度ＮMG（rpm ）とリングギヤ３２の回転速度即ち無段変速機２０の入力軸２６の回転速度ＮIN（rpm ）とは同じ値であるから、二次元平面内において３本の回転速度軸（縦軸）すなわちサンギヤ回転速度軸Ｓ、リングギヤ回転速度軸Ｒ、およびキャリヤ回転速度軸Ｃと変速比軸（横軸）とから描かれる図４の共線図では、たとえば１点鎖線に示されるものとなる。なお、図４において、上記サンギヤ回転速度軸Ｓとキャリヤ回転速度軸Ｃとの間隔は１に対応し、リングギヤ回転速度軸Ｒとキャリヤ回転速度軸Ｃとの間隔はダブルピニオン型遊星歯車装置１８のギヤ比ρに対応している。
【００２９】
また、たとえば発進加速走行では、ＥＴＣモードすなわちトルク増幅モードが選択され、第２クラッチＣ２が係合させられ且つ第１クラッチＣ１およびブレーキＢ１が共に解放された状態でＭＧ１の発電量（回生量）すなわちそのＭＧ１の反力（ＭＧ１を回転させる駆動トルク）が徐々に増加させられることにより、エンジン１４が所定の回転速度に維持された状態で車両が滑らかに零発進させられる。このようにエンジン１４によって車両およびＭＧ１が駆動される場合には、エンジン１４のトルクが１／ρ倍たとえばρ＝０．５とすると２倍に増幅されて無段変速機２０へ伝達される。すなわち、ＭＧ１の回転速度ＮMGが図４のＡ点（負の回転速度すなわち発電状態）である場合には、無段変速機２０の入力軸回転速度ＮINは零であるため車両は停止しているが、図４の破線に示すように、そのＭＧ１の発電量が増加させられてその回転速度ＮMGがその正側のＢ点へ変化させられることにともなって無段変速機２０の入力軸回転速度ＮINが増加させられて、車両が発進させられるのである。
【００３０】
シフトレバー９８がＮレンジ或いはＰレンジへ操作された場合、基本的にはニュートラルモード１または２が選択され、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、およびブレーキＢ１が共に解放され、遊星歯車装置１８において動力伝達経路が解放される。この状態において、蓄電装置１１２の蓄電量ＳＯＣが予め設定された下限値を下回った不足状態となった場合などにおいては、充電・エンジン始動モードとされ、ブレーキＢ１が係合させられた状態で、ＭＧ１によりエンジン１４が始動させられる。シフトレバー９８がＲレンジへ操作された場合、たとえば軽負荷後進走行ではモータ走行モードが選択され、第１クラッチＣ１が係合させられるとともに第２クラッチＣ２およびブレーキＢ１が共に解放されることにより、専らＭＧ１により車両が後進走行させられる。しかし、たとえば中負荷或いは高負荷後進走行ではフリクション走行モードが選択され、第１クラッチＣ１が係合させられ且つ第２クラッチＣ２が解放されるとともに、ブレーキＢ１がスリップ係合させられる。これにより、車両を後進させる駆動力としてＭＧ１の出力トルクにエンジン１４の出力トルクが加えられる。
【００３１】
また、前記ハイブリッド制御装置１０４は、前輪６６、６８の駆動力に従った車両の発進時或いは急加速時において、車両の駆動力を一時的に高めるために、所定の駆動力配分比に従ってＭＧ２を作動させ、後輪８０、８２からも駆動力を発生させる高μ路アシスト制御や、凍結路、圧雪路のような低摩擦係数路（低μ路）における発進走行時において、車両の発進能力を高めるために、ＭＧ２により後輪８０、８２を駆動させると同時に、たとえば無段変速機２０の変速比γを低くさせて前輪６６、６８の駆動力を低下させる低μ路アシスト制御を実行する。
【００３２】
蓄電制御装置１１２は、電池、コンデンサなどの蓄電装置１１２の蓄電量ＳＯＣが予め設定された下限値ＳＯＣD を下回った場合には、ＭＧ１或いはＭＧ２により発電された電気エネルギで蓄電装置１１２を充電あるいは蓄電するが、蓄電量ＳＯＣが予め設定された上限値ＳＯＣU を上まわった場合には、そのＭＧ１或いはＭＧ２からの電気エネルギで充電することを禁止する。また、上記蓄電に際して、蓄電装置１１２の温度ＴB の関数である電力或いは電気エネルギの受入制限値ＷINと持出制限値ＷOUT との間の範囲を、実際の電力見込み値Ｐb 〔＝発電電力ＰMG＋消費電力ＰRMG （負）〕が越えた場合には、その受入れ或いは持ち出しを禁止する。
【００３３】
ブレーキ制御装置１０８は、たとえばＴＲＣ制御、ＡＢＳ制御、ＶＳＣ制御などを実行し、低μ路などにおける発進走行時、制動時、旋回時の車両の安定性を高めたり或いは牽引力を高めるために、油圧ブレーキ制御回路を介して各車輪６６、６８、８０、８２に設けられたホイールブレーキ６６WB、６８WB、８０WB、８２WBを制御する。たとえば、各車輪に設けられた回転センサからの信号に基づいて、車輪車速（車輪回転速度に基づいて換算される車体速度）たとえば右前輪車輪車速ＶFR、左前輪車輪車速ＶFL、右後輪車輪車速ＶRR、左後輪車輪車速ＶRL、前輪車速〔＝（ＶFR＋ＶFL）／２〕、後輪車速〔＝（ＶRR＋ＶRL）／２〕、および車体車速（ＶFR、ＶFL、ＶRR、ＶRLのうちの最も遅い速度）を算出する一方で、たとえば主駆動輪である前輪車速と非駆動輪である後輪車速との差であるスリップ速度ΔＶが予め設定された制御開始判断基準値ΔＶ1 を越えると、前輪にスリップ判定をし、且つスリップ率ＲS 〔＝（ΔＶ／ＶF ）×１００％〕が予め設定された目標スリップ率ＲS1内に入るようにＭＧ１の出力トルクを低下させると同時にホイールブレーキ６６WB、６８WBを用いて前輪６６、６８の駆動力を低下させる。
【００３４】
図５は、上記ハイブリッド制御装置１０４などの制御機能の要部を説明する機能ブロック線図であって、摩擦係数が低い路面すなわち低μ路における走行時の回生制御を示している。
【００３５】
図５において、回生条件成立判定手段１３０は、ＭＧ１或いはＭＧ２を用いて車両の減速走行時に運動エネルギを回収して電気エネルギに変換しそれを蓄電装置１１２に貯える回生を行う走行モードすなわち回生モードの開始条件が成立したか否かを、たとえば車両の走行中においてスロットル弁が閉じられたときに作動させられるアイドルスイッチがオン状態となったことに基づいて判定する。スリップ判定手段１３２は、車両の主駆動輪すなわち前輪６６、６８にスリップが発生したか否かを、たとえば前輪回転速度ＮF と後輪回転速度ＮR との差が所定値を越えたこと、或いは前輪回転速度ＮF の変化率ΔＮF が予め設定された判断基準値ΔＮF1を越えたこと基づいて判定する。蓄電量不足判定手段１３４は、蓄電装置１１２における充電量が不足しているか否かを、たとえば充電残量ＳＯＣが予め設定された充電可能判断基準値すなわち不足判断基準値ＳＯＣO よりも低いか否かに基づいて判定する。スリップ率算出手段１３６は、前輪６６、６８のスリップ率ＳF 〔＝（車体速度−前輪速度）／前輪速度〕、後輪８０、８２のスリップ率ＳR 〔＝（車体速度−後輪速度）／後輪速度〕をそれぞれ算出する。
【００３６】
第１電動機回生制御手段１３８は、回生条件成立判定手段１３０によって回生制動開始条件が成立したと判定され、且つ蓄電量不足判定手段１３４により蓄電装置１１２における充電量ＳＯＣが不足していると判定された場合には所定の制動力が発生するようにＭＧ１の回生量を制御する一方、前記スリップ判定手段１３２によって前輪６６、６８にスリップが発生したと判定された場合には、前輪６６、６８の実際のスリップ率ＳF がたとえば１０％乃至２０％程度に予め設定された目標スリップ率ＳO と一致するようにＭＧ１の回生量を制御する。
【００３７】
充電量予測手段１４０は、蓄電装置１１２における充電量ＳＯＣが所定時間内に前記不足判断基準値ＳＯＣO に到達するか否かを、上記ＭＧ１の回生量或いは蓄電装置１１２における充電速度すなわち充電量ＳＯＣの増加速度に基づいて判定する。
【００３８】
第２電動機回生制御手段１４２は、上記蓄電装置１１２における充電量ＳＯＣが所定時間内に前記不足判断基準値ＳＯＣO に到達しないと判定された場合には、後輪８０、８２の回転速度ＮR 或いはスリップ率ＳR 〔＝（車体速度−後輪速度）／後輪速度〕が前輪６６、６８の回転速度ＮF 或いはスリップ率ＳF と略一致するように、たとえば後輪８０、８２の回転速度ＮR が前輪６６、６８の回転速度ＮF よりも所定値αだけ低い値（ＮF −α）以上となるように、ＭＧ２の回生量を制御する。また、この第２電動機回生制御手段１４２は、ＭＧ２の回生制御に先立って、そのＭＧ２の回生トルクを後輪８０、８２に一時的に作用させたときのその後輪８０、８２の回転状態に基づいてその後のＭＧ２の回生トルクを制御する。たとえば、低μ路面走行中において、ＭＧ２からの所定の回生トルクが一時的に作用させられたときの後輪８０、８２の回転速度ＮR が回生中のＭＧ１側の前輪６６、６８の回転速度ＮF よりも所定幅α低い値以上である場合にはＭＧ２による回生を実行させ、そのＭＧ１側の前輪６６、６８の回転速度ＮF よりも所定幅低い値より小さい場合にはその所定の回生トルク付近でのＭＧ２による回生が適切におこなわれ得ない状態であるのでＭＧ２による回生トルクを低減させるか或いは回生を中止させる。
【００３９】
第２電動機回生中止手段１４４は、後輪８０、８２の回転速度ＮR から算出される実際の車体速度Ｖを正確に得るために、上記第２電動機回生制御手段１４２によるＭＧ２の回生制御を予め設定された周期で一時的に中止させる。この第２電動機回生中止手段１４４によってＭＧ２の回生制御が中止されている期間内の後輪８０、８２の回転速度ＮR が実際の車体速度として繰り返し得られ、それからスリップ率算出手段１３６によりスリップ率ＳF およびＳR が正確に算出される。
【００４０】
図６は、上記ハイブリッド制御装置１０４などの制御機能の要部を説明するフローチャートである。前記回生条件成立判定手段１３０に対応するステップ（以下、ステップを省略する）ＳＡ１では、アイドルスイッチがオン状態であるか否かが判断される。このＳＡ１の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合は、ＳＡ２において回生モードが設定される。次いで、前記蓄電量不足判定手段１３４に対応するＳＡ３において、蓄電装置１１２の蓄電量ＳＯＣが不足判断基準値ＳＯＣO よりも低いか否かが判断される。このＳＡ３の判断が否定された場合は蓄電装置１１２の充電（蓄電）が不能な状態であるので、ＳＡ４においてＭＧ１の回生が中断される。
【００４１】
しかし、上記ＳＡ３の判断が肯定された場合は、前記第１電動機回生制御手段１３８に対応するＳＡ５において、ＭＧ１の回生が開始される。次いで、前記スリップ判定手段１３２に対応するＳＡ６では、前輪６６、６８のスリップが発生したか否かが、たとえば前輪回転速度ＮF の変化率ΔＮF が予め設定された判断基準値ΔＮF1を越えたこと基づいて判定される。このＳＡ６の判断が否定される場合はＳＡ７が実行されないが、肯定される場合は前記第１電動機回生制御手段１３８に対応するＳＡ７において、ＭＧ１の回生トルクが制御される。このＭＧ１の回生制御は、ＳＡ６において前輪６６、６８にスリップが発生したと判定された場合に実行されるものであって、前輪６６、６８の実際のスリップ率ＳF がたとえば１０％乃至２０％程度に予め設定された目標スリップ率ＳO と一致するようにＭＧ１の回生トルクが制御される。
【００４２】
次に、前記充電量予測手段１４０に対応するＳＡ８において、上記ＭＧ１の回生により蓄電装置１１２の充電量ＳＯＣが所定時間内に前記不足判断基準値ＳＯＣO に到達するか否かが、実際の充電電流および蓄電装置１１２の充電可能量に基づいて判断される。このＳＡ８の判断が肯定される場合は、前記第１電動機回生制御手段１３８に対応するＳＡ９においてＭＧ１の回生が継続される。
【００４３】
しかし、上記ＳＡ８の判断が否定される場合すなわち所定時間内に蓄電装置１１２の充電量ＳＯＣが不足判断基準値ＳＯＣO に到達せず充電満了状態とならない場合には、前記第２電動機回生制御手段１４２に対応するＳＡ１０において、ＭＧ２の回生トルクが制御される。次いで、ＳＡ１１においてＭＧ２の回生制御開始から所定時間が経過したか否かが判断される。当初はこのＳＡ１１の判断が否定されるので、前記第２電動機回生制御手段１４２に対応するＳＡ１２において、後輪８０、８２の回転速度ＮR が回生中のＭＧ１側の前輪６６、６８の回転速度ＮF よりも所定幅α低い値以上であるか否かが判断される。このＳＡ１２の判断が肯定されるうちはＳＡ１０が繰り返し実行されるが、否定される場合は、前記第２電動機回生中止手段１４４およびスリップ率算出手段１３６に対応するＳＡ１３においてＭＧ２の回生トルクが低減されるか或いは回生制御が中止される。すなわち、上記ＭＧ２の回生制御では、ＭＧ２の所定の回生トルクを後輪８０、８２に一時的に作用させたときのその後輪８０、８２の回転状態に基づいてその後のＭＧ２の回生トルクが制御されるものであり、低μ路面走行中において、ＭＧ２からの所定の回生トルクが一時的に作用させられたときの後輪８０、８２の回転速度ＮR が回生中のＭＧ１側の前輪６６、６８の回転速度ＮF よりも所定幅α以内で低い場合すなわち後輪回転速度ＮR が前輪回転速度ＮF と同程度である場合にはＭＧ２による回生がそのまま実行させられ、前輪回転速度ＮF 以上或いは所定幅よりも低い場合すなわち後輪８０、８２の回生トルクが小さすぎるか、或いは大きすぎて後輪８０、８２のスリップが大きくなる場合にはその所定の回生トルク付近でのＭＧ２による回生が適切におこなわれ得ない状態であるのでＭＧ２による回生トルクが低減され若しくは回生制御が中止させられる。
【００４４】
上記ＭＧ２の回生制御中においてＳＡ１１の判断が肯定された場合には、ＳＡ１３においてそのＭＧ２の回生制御が中止させられるとともに、その中止期間内において新たに求めた後輪回転速度ＮR からスリップ率ＳF 或いはＳR が算出される。この算出が完了すると、前記ＳＡ３以下が繰り返し実行されることにより、新たに求められた後輪回転速度ＮR およびスリップ率ＳF を用いてＭＧ１の回生制御が実行されるとともに、そのＭＧ１の回生制御により制御される前輪回転速度ＮF に後輪回転速度ＮR が一致するようにＭＧ２の回生制御が実行される。
【００４５】
上述のように、本実施例によれば、前輪６６、６８がＭＧ１を駆動源とし、後輪８０、８２がＭＧ２を駆動源とする形式の前後輪駆動車両において、回生条件成立判定手段１３０（ＳＡ１）により所定の回生条件が成立したと判定された場合には、第１電動機回生制御手段１３８（ＳＡ７）によりＭＧ１による回生が実行させられた後に、第２電動機回生制御手段１４２（ＳＡ１０、ＳＡ１２）により、ＭＧ２による回生トルクを一時的に作用させたときの前後輪の回転状態に基づいてその後のＭＧ２による回生トルクが制御されるので、実際の路面状態に応じた適切な回生が行われる。
【００４６】
また、本実施例によれば、第２電動機回生制御手段１４２（ＳＡ１０、ＳＡ１２）は、低μ路面走行中において、ＭＧ２による所定の回生トルクが一時的に作用させられたときのそのＭＧ２側の後輪８０、８２の回転速度ＮF が回生中のＭＧ１側の前輪６６、６８の回転速度ＮF よりも所定幅α低い値以上である場合にはＭＧ２による回生を実行させ、その前輪６６、６８の回転速度ＮR よりも所定幅α低い値より小さい場合には上記所定の回生トルク付近でのＭＧ２による回生が適切におこなわれ得ない状態であるのでＭＧ２による回生トルクを低減し或いは回生を中止させるものであるので、低μ路走行中において、後輪８０、８２に回生トルクを付与したときに車両が安定できる適切な状態であるときにＭＧ２による回生制御が行われる利点がある。
【００４７】
また、本実施例によれば、予め設定された周期で第２電動機回生制御手段１４２によるＭＧ２の回生を一時的に中止させる第２電動機回生中止手段１４４（ＳＡ１３）と、その第２電動機回生中止手段１４４により回生が中止させられたときの後輪８０、８２の回転速度ＮR を算出するとともに、その後輪回転速度ＮR と前輪回転速度ＮF とに基づいて前輪６６、６８のスリップ率ＳF を算出するスリップ率算出手段１３６（ＳＡ１３）とが、設けられることから、車速に対応する後輪回転速度ＮR が周期的に正確に得られて、その後輪回転速度ＮR に基づいて算出される前輪６６、６８の実際のスリップ率ＳF が正確に得られるので、その実際のスリップ率ＳF を目標スリップ率範囲内に保持するための前輪６６、６８の回生制御が正確となるとともに、その前輪の回転速度ＮF に接近させようとする後輪８０、８２の回生制御も正確となる。
【００４８】
また、本実施例によれば、前輪６６、６８による回生時においてスリップが発生したか否かを判定するスリップ判定手段１３２（ＳＡ６）が設けられ、第１電動機回生制御手段１３８は、そのスリップ判定手段１３２により前輪６６、６８にスリップが発生したと判定された場合には、その前輪６６、６８のスリップ率ＳF を予め設定された目標スリップ率範囲内に抑えるようにその前輪６６、６８の回生トルクを制御するものであることから、前輪６６、６８のスリップ率ＳF が予め設定された目標スリップ率範囲内に抑えられるので、スリップ発生後においても、前輪６６、６８による回生制動力が得られるとともに、走行中の車両の安定性が高められる。
【００４９】
また、本実施例によれば、蓄電装置１１２が蓄電可能状態にあるか否かすなわち蓄電残量ＳＯＣが予め設定された不足判断基準値ＳＯＣ0 よりも小さいか否かを判定する蓄電量不足判定手段１３４（ＳＡ３）が設けられ、第２電動機回生制御手段１４２は、その蓄電量不足判定手段１３４により蓄電装置１１２における蓄電量の不足が判定された場合に、後輪８０、８２すなわちＭＧ２による回生制御を開始するものであるので、蓄電装置１１２が一層速やかに充電される利点がある。
【００５０】
また、本実施例によれば、第２電動機回生制御手段１４２は、後輪回転速度ＮR が第１電動機回生制御手段１３８により制御されている前輪回転速度ＮF と略一致するように、後輪８０、８２すなわちＭＧ２の回生トルクを制御するものであることから、回生走行時において前輪６６、６８および後輪８０、８２のスリップ率ＳF およびＳR が略一致させられるので、前輪６６、６８および後輪８０、８２による回生制動力が得られるとともに、前後輪駆動走行中の車両の安定性が高められる。
【００５１】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５２】
図７は、前記ハイブリッド制御装置１０４などの制御機能の要部を説明する機能ブロック線図であって、摩擦係数が高い路面すなわち高μ路における走行時の回生制御を示している。図７に示す機能ブロック線図は、ダウン変速要求判定手段１５０が設けられるとともに、スリップ判定手段１３２、スリップ率算出手段１３６、第２電動機回生中止手段１４４が除去されている点において図５のものと相違する。以下、相違点を中心に説明する。
【００５３】
図７では、ダウン変速要求判定手段１５０は、路面摩擦係数が高い高μ路走行時において、たとえば予め記憶された変速線図から実際の車速Ｖおよびスロットル開度θに基づいて無段変速機２０に対するダウン変速要求が発生したか否かが判定される。第２電動機回生制御手段１４２は、上記ダウン変速要求判定手段１５０によりダウン変速要求があったと判定された場合には、無段変速機２０によるダウンシフトに代えて、ＭＧ２の回生制御により制動力を発生させる。
【００５４】
図８は、上記図７に対応するハイブリッド制御装置１０４などの制御機能の要部を説明するフローチャートである。前記回生条件成立判定手段１３０に対応するＳＢ１では、アイドルスイッチがオン状態であるか否かが判断される。このＳＢ１の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合は、ＳＢ２において回生モードが設定される。次いで、前記蓄電量不足判定手段１３４に対応するＳＢ３において、蓄電装置１１２の蓄電量ＳＯＣが不足判断基準値ＳＯＣO よりも低いか否かが判断される。このＳＢ３の判断が否定された場合は蓄電装置１１２の充電（蓄電）が不能な状態であるので、ＳＢ４においてＭＧ１の回生が中断される。
【００５５】
しかし、上記ＳＢ３の判断が肯定された場合は、前記第１電動機回生制御手段１３８に対応するＳＢ５において、ＭＧ１の回生が開始される。次いで、前記充電量予測手段１４０に対応するＳＢ６において、上記ＭＧ１の回生により蓄電装置１１２の充電量ＳＯＣが所定時間内に前記不足判断基準値ＳＯＣO に到達するか否かが、実際の充電電流および蓄電装置１１２の充電可能量に基づいて判断される。このＳＢ６の判断が肯定される場合は、前記第１電動機回生制御手段１３８に対応するＳＢ７においてＭＧ１の回生が継続される。
【００５６】
次いで、前記ダウン変速要求判定手段１５０に対応するＳＢ８では、無段変速機２０に対するダウン変速要求があったか否かが判断される。このＳＢ８の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合は、前記第２電動機回生制御手段１４２に対応するＳＢ９において、無段変速機２０のダウン変速と同等の制動力が発生するようにＭＧ２による回生が行われる。
【００５７】
しかし、上記ＳＢ６の判断が否定される場合すなわち所定時間内に蓄電装置１１２の充電量ＳＯＣが不足判断基準値ＳＯＣO に到達せず充電満了状態とならない場合には、前記第２電動機回生制御手段１４２に対応するＳＢ１０において、後輪８０、８２の回転速度ＮR またはスリップ状態が前輪６６、６８のそれと同じとなるようにＭＧ２の回生トルクが制御される。次いで、前記ダウン変速要求判定手段１５０に対応するＳＢ１１では、無段変速機２０に対するダウン変速要求があったか否かが判断される。このＳＢ１１の判断が否定される場合はＳＢ２以下が繰り返し実行されるが、肯定される場合は、前記第２電動機回生制御手段１４２に対応するＳＢ１２において、無段変速機２０のダウン変速と同等の制動力が発生するようにＭＧ２による回生トルクの増量が行われる。
【００５８】
上述のように、本実施例によれば、第１電動機回生制御手段１３８（ＳＢ７）による回生制御中において、ダウン変速要求判定手段１５０（ＳＢ８、ＳＢ１１）によりダウン変速要求があったと判定された場合には、無段変速機２０によるダウンシフトに代えて第２電動機回生制御手段１４２（ＳＢ９、ＳＢ１２）の回生制御による制動力が発生させられることから、更なる制動力の増加を求めてダウン変速要求があった場合にはＭＧ２による回生制御によって制動力が増加させられて蓄電装置がさらに蓄電されるので、車両の走行エネルギが効率良く回収されるとともに、制動力がＭＧ１とＭＧ２とで分担させられるので、それらの発熱が緩和される。
【００５９】
図９は、図６の他の例を示すフローチャートであって、車両のブレーキが操作される制動時の回生制御ルーチンを示している。この図９のフローチャートは、ブレーキが操作されたか否かを判定するためのＳＣ１がＳＡ１とＳＡ２との間に設けられ、ＭＧ１を用いた回生制御中においてＭＧ２の回生が開始されたときに制動力の変動を防止するためにＭＧ１の回生トルクを低減させるＳＣ２がＳＡ１０とＳＡ１１との間に設けられている点において相違する。以下、相違点を中心に説明する。
【００６０】
アイドルスイッチがオン状態であることを判定するＳＡ１の判断が肯定されることに加えて、ブレーキペダル９４の操作により作動させられるブレーキスイッチがオン状態であることを判定するＳＣ１の判断が肯定されることを条件として、ＳＡ２において回生モードが設定される。また、第２電動機回生制御手段１４２に対応するＳＡ１０においてＭＧ２を用いた回生制御が行われると、前記第１電動機回生制御手段１３８に対応するＳＣ２において、ＭＧ２の回生開始に起因する制動力変動やショックが発生しないように、そのＭＧ２の回生トルクに対応する量だけＭＧ１の回生トルクが低減させられる。
【００６１】
本実施例では、第１電動機回生制御手段１３８（ＳＣ２）は、第２電動機回生制御手段１４２（ＳＡ１０）による後輪８０、８２の回生制御が開始されたときには、車両全体の制動感或いは減速度（負の加速度）の変化が抑制されるように、前輪６６、６８の回生トルクを小さくするものであるので、後輪８０、８２の回生制御の開始に関連するショックすなわち制動感の変化の発生が好適に防止される。
【００６２】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００６３】
たとえば、前述の実施例の前後輪駆動車両では、前輪６６、６８をエンジン１４およびＭＧ１を備えた主駆動装置１０が駆動し、後輪８０、８２をＭＧ２を備えた副駆動装置１２が駆動する形式であったが、後輪８０、８２を主駆動装置１０が駆動し、前輪６６、６８を副駆動装置１２が駆動する形式であってもよい。また、前輪６６、６８または後輪８０、８２を駆動するための１または２個の電動機（モータジェネレータ）を設けた車両や、無段変速機２０に代えて、有段変速機が設けられた車両であってもよい。
【００６４】
また、前述の図５および図６の実施例と、図７および図８の実施例とは同じ車両の制御装置により実行されてもよい。また、図９のＳＣ２は、図６或いは図８の実施例に設けられても差し支えない。
【００６５】
また前述の図６、図９の実施例において、ＳＡ１０においてＮF −α≦ＮR となるようにＭＧ２の回生トルクが制御されたとき、第２の所定時間経過するまでにＮF −α≦ＮR とならなければ、ＭＧ２の回生制御を中止し、その第２の所定時間経過までにＮF −α≦ＮR となっていれば、ＭＧ２の回生制御を継続させるようにしてもよい。
【００６６】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の制御装置を備えた４輪駆動車両の動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の４輪駆動車両に設けられた制御装置を説明する図である。
【図３】図２のハイブリッド制御装置により選択される制御モードを示す図表である。
【図４】図２のハイブリッド制御装置により制御されるＥＴＣモードにおける遊星歯車装置の作動を説明する共線図である。
【図５】図２のハイブリッド制御装置などの制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図６】図２のハイブリッド制御装置などの制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施例におけるハイブリッド制御装置などの制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図８】図７の実施例の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の他の実施例におけるハイブリッド制御装置などの制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
ＭＧ１：モータジェネレータ（第１電動機）
ＭＧ２：リヤモータジェネレータ（第２電動機）
６６、６８：前輪
８０、８２：後輪（車輪）
１３８：第１電動機回生制御手段
１４２：第２電動機回生制御手段（電動機回生制御手段）
【図１】
0004106835.tif 000002
【図２】
0004106835.tif 000003
【図３】
0004106835.tif 000004
【図４】
0004106835.tif 000005
【図５】
0004106835.tif 000006
【図６】
0004106835.tif 000007
【図７】
0004106835.tif 000008
【図８】
0004106835.tif 000009
【図９】
0004106835.tif 000010