(57)【要約】【課題】発進時の前後輪の駆動力を有効に活用できるようにする。【解決手段】車両の駆動力制御装置は、車両のロールバックを検出し（ステップＳ５０２）、かつ発進操作を検出した場合（ステップＳ５０４）、前輪及び後輪の駆動力の増加を制限する（ステップＳ５０５）。【選択図】図８
2009214805.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、前記発電機の電力で駆動されて従駆動輪を駆動するモータとを備える車両の駆動力制御装置において、
前記モータの出力トルクを、主駆動輪を助勢する目標モータトルク指令値に制御するモータ出力トルク制御手段と、
アクセル操作状態に応じて前記内燃機関の出力トルクを制御し、主駆動輪の駆動力を制御する主駆動輪駆動力制御手段と、
車両の走行方向を検出する車両走行方向手段と、
車両の発進操作を検出する発進操作検出手段と、
前記車両走行方向検出手段が車両のロールバックを検出し、かつ前記発進操作検出手段が発進操作を検出した場合、前記主駆動輪駆動力制御手段は、前記主駆動輪の駆動力の増加を制限するとともに、前記モータ出力トルク制御手段は、前記モータの出力トルクを前記目標モータトルク指令値となるように制御することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項２】
前記ロールバック検出手段が車両のロールバックを検出し、かつ前記発進操作検出手段が発進操作を検出した場合、前記モータ出力トルク制御手段は、前記目標モータトルク指令値を制限することを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動力制御装置。
【請求項３】
前記車両走行方向検出手段がロールバックから本来の進行方向に転換したことを検出した場合、前記主駆動輪駆動力制御手段は、前記主駆動輪の駆動力の増加の制限を解除し、前記アクセル操作状態に応じた値に前記主駆動輪の駆動力を徐々に戻し、かつ前記モータ出力トルク制御手段は、前記目標モータトルク指令値の制限を解除し、前記モータの出力トルクを前記目標モータトルク指令値となるように徐々に戻すことを特徴とする請求項２に記載の車両の駆動力制御装置。
【請求項４】
前記車両走行方向検出手段は、前記モータの回転状態に基づいて、前記車両のロールバックの有無の判断をすることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両の駆動力制御装置。
【請求項５】
前記車両走行方向検出手段が車両のロールバックを検出し、かつ前記発進操作検出手段が発進操作を検出したことに加えて、低路面μの場合、前記主駆動輪駆動力制御手段は、前記主駆動輪の駆動力の増加を制限するとともに、前記モータ出力トルク制御手段は、前記モータの出力トルクを前記目標モータトルク指令値となるように制御することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の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、主駆動軸を駆動する内燃機関（エンジン）で発電機を駆動し、その発電機でモータを駆動して４輪駆動状態を実現する車両の駆動力制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、路面勾配を路面勾配検出装置により検出し、発進時にエンジンにより駆動される前輪がスリップする前に、モータにより後輪を駆動させてアシスト（助勢）駆動する従来技術の前後輪駆動車両の制御装置が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−７９８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来技術では、発進を容易にするために後輪のアシスト駆動を介入させているので、実際に前輪がスリップするといった課題がある。すなわち、後輪をアシスト駆動させているのに前輪がスリップしてしまっているといった、発進時の前後輪の駆動力が有効に活用されていない課題がある。
本発明の課題は、発進時の前後輪の駆動力を有効に活用できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するために、本発明は、車両のロールバックを検出し、かつ車両の発進操作を検出した場合、アクセル操作状態に応じた主駆動輪の駆動力の増加を制限するとともに、従駆動輪による主駆動輪の助勢制御として、モータの出力トルクを目標モータトルク指令値となるように制御する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、アクセル操作状態に応じた主駆動輪の駆動力の増加を制限することで、従駆動輪による主駆動輪の駆動の助勢制御時に、主駆動輪がスリップしてしまうのを防止できる。このように、本発明によれば、発進時の前後輪の駆動力を有効に活用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という。）を図面を参照しながら詳細に説明する。
（構成）
本実施形態は、本発明を適用した車両である。
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。
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。エンジン２の出力トルクＴｅを、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に伝達する。
【０００７】
変速機３０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を備える。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。
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】
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）内には、メインスロットルバルブ１５とサブスロットルバルブ１６とを備える。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メインスロットルバルブ１５のスロットル開度を調整制御する。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、スロットル開度を調整する。アクセルセンサ４０は、４ＷＤコントローラ８にも踏み込み量検出値を出力する。
【０００９】
また、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サブスロットルバルブ１６の開度を調整制御する。モータコントローラ２０からの駆動信号によってステップモータ１９の回転角を調整制御する。なお、サブスロットルバルブ１６はスロットルセンサを備える。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、ステップモータ１９のステップ数をフィードバック制御する。
【００１０】
ここで、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できる。
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を備える。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、ブレーキストロークセンサ３５によってそのブレーキペダル３４のストローク量を検出する。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、エンジン２の回転トルクＴｅの一部を無端ベルト６を介して発電機７に伝達している。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】
図２及び図３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に対する発電機７の発電負荷及び発電する電圧Ｖ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Ｖを検出し、４ＷＤコントローラ８に出力する。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。
【００１３】
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を備える。モータ４（電動機）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、ジャンクションボックス１０内には電流センサ２３を備える。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機子電流値Ｉａｔを検出し、検出した電機子電流Ｉａｔの信号を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）を４ＷＤコントローラ８で検出する。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。
【００１４】
また、４ＷＤコントローラ８からの指令によってモータ４の界磁電流Ｉｆｍを制御し、その界磁電流Ｉｆｍの調整によって駆動トルクを目標トルク指令値である目標モータトルクＴｍになるように調整する。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。
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を備える。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。
また、各車輪１Ｌ，１Ｒ，３Ｌ，３Ｒには、車輪速センサ２７ＦＬ，２７ＦＲ，２７ＲＬ，２７ＲＲを備える。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。
【００１５】
図３は、４ＷＤコントローラ８の構成を示す。
図３に示すように、４ＷＤコントローラ８は、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、発電機制御部８Ｅ、及びロールバック検出手段としてのロールバック判断部８Ｆを備える。４ＷＤコントローラ８は、駆動モードスイッチ３９が４ＷＤ状態の場合に作動する。
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は、リレー２４を接続状態とする。
【００１６】
クラッチ制御部８Ｄは、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。
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
する手段である。余剰トルク演算部８Ａａは、所定のサンプリング時間毎に、入力した各信号に基づき、所定の処理を行う。
【００１７】
図４は、余剰トルク演算部８Ａａの処理手順を示す。
図４に示すように、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を求める。
【００１８】
スリップ速度ΔＶＦの演算は、例えば次のようになる。
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、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（１）式により算出する。
ΔＶＦ＝ＶＷｆ−ＶＷｒ  ・・・（１）
【００１９】
続いてステップＳ２０において、前記ステップＳ１０で算出したスリップ速度ΔＶＦが所定値、例えばゼロより大きいか否かを判定する。ここで、スリップ速度ΔＶＦが０以下と判定した場合、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に進み、スリップ速度ΔＶＦが０より大きいと判定した場合、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に進む。
ステップＳ３０では、Ｔｍ１にゼロを代入する。そして、復帰する（該図４の処理を終了する）。
【００２０】
ステップＳ４０では、前記ステップＳ１０で求めたスリップ速度ΔＶＦを基に、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（２）式によって算出する。
ＴΔＶＦ＝Ｋ１×ΔＶＦ  ・・・（２）
この（２）式によれば、吸収トルクＴΔＶＦは、加速スリップ量（スリップ速度ΔＶＦ）に比例した量となる。
続いてステップＳ５０において、現在の発電機７の負荷トルクＴＧを、下記（３）式により算出する。
ＴＧ＝Ｋ２・（Ｖ×Ｉａ）／（Ｋ３×Ｎｈ）  ・・・（３）
ここで、Ｖは発電機７の電圧であり、Ｉａは発電機７の電機子電流であり、Ｎｈは発電機７の回転数であり、Ｋ３は効率であり、Ｋ２は係数である。
【００２１】
続いてステップＳ６０において、前記ステップＳ４０で算出した吸収トルクＴΔＶＦ及び前記ステップＳ５０で算出した負荷トルクＴＧを基に、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、下記（４）式により算出する。
Ｔｈ＝ＴＧ＋ＴΔＶＦ  ・・・（４）
この（４）式によれば、発電負荷トルクＴｈは、吸収トルクＴΔＶＦや負荷トルクＴＧが大きくなるほど、大きくなる。
続いてステップＳ７０において、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。ここで、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（Ｔｈ≦ＨＱ）、ステップＳ９０に進み、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（Ｔｈ＞ＨＱ）、ステップＳ８０に進む。
【００２２】
ステップＳ８０では、発電負荷トルクＴｈを最大負荷容量ＨＱに制限する（Ｔｈ＝ＨＱ）。そして、ステップＳ９０に進む。
ステップＳ９０では、発電機負荷トルクＴｈに応じた第１目標モータトルクＴｍ１を算出する。そして処理を終了する（該図４の処理を終了する）。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、前記処理では、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に直接所定のゲインを乗算して第１目標モータトルクＴｍ１を演算しても良い。
【００２３】
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である。
【００２４】
第２目標モータトルクＴｍ２の最大値（図５中のＣＯＮＳＴの部分）が通常想定される路面での発進が可能と思われるモータトルクとなるように、この特性値を設定している。
次に、モータトルク決定部８Ａｃは、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として決定する。すなわち、加速スリップ量により決定される吸収トルクＴΔＶＦ等に応じた第１目標モータトルクＴｍ１と、アクセル開度θ等に応じた第２目標モータトルクＴｍ２とのうち、大きい方の値を目標モータトルクＴｍに設定する。そして、目標モータトルクＴｍをモータ制御部８Ｂに出力する。
【００２５】
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、先ずステップ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に進む。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）ではないので、ステップＳ２７０に進む。
【００２６】
ステップＳ２７０では、発電停止（目標発電トルクＶ＝０）の信号など２輪駆動状態の各種の信号を出力する。そして復帰する（該図６の処理を終了する）。
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輪駆動状態への移行と判定した場合、ステップＳ２７０に進み、４輪駆動状態であれば、ステップＳ２１５に進む。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。
【００２７】
ステップＳ２１０から進むステップＳ２７０の処理では、クラッチ制御部８Ｄにクラッチオフ指令を出力、発電停止（目標発電トルクＶ＝０）などの４輪駆動終了処理を行う。そして、復帰する（該図６の処理を終了する）。
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する。そして、ステップＳ２２０に進む。
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、該目標モータ界磁電流Ｉｆｍをモータ界磁電流の目標値とする。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を行う。
【００２８】
ここで、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、前述のように、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。
【００２９】
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ることもできる。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、滑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】
続いてステップＳ２５０において、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を求める。
続いてステップＳ２６０において、前記ステップＳ２５０で求めた目標電機子電流Ｉａに基づき、目標モータトルクとするための目標発電電圧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）を演算し出力する。そして、処理を終了する（該図６の処理を終了する）。
なお、発電機制御部８Ｅでは、現在の発電電圧を入力しつつ、上記目標発電電圧Ｖとなる発電機制御指令値を演算し、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、発電機の出力電圧を制御する。
【００３１】
次に、ロールバック判断部８Ｆの処理について説明する。
ロールバック判断部８Ｆでは、車両がロールバックしているか否かを判断して、ロールバック判定フラグＦｒをモータ制御部８Ｂに出力する。ロールバック判断は、先ず、変速機３０のシフトが前進駆動レンジか否かを判定し、その後、前進駆動レンジと判断した場合には、モータの誘起電圧Ｅｒが所定のロールバック判断しきい値ＥｒＴＨ（例えば、０．６Ｖ）より小さいか否かを判断することによって行う。
【００３２】
モータ電圧Ｖｍ、モータ電機子電流Ｉａ及びモータ抵抗Ｒに基づいて、下記（５）式をもとにモータの誘起電圧Ｅｒを算出する。
Ｅｒ＝Ｖｍ−Ｉａ×Ｒ  ・・・（５）
そして、このようにして算出された誘起電圧Ｅｒがロールバック判断しきい値ＥｒＴＨより小さいときには、車両がロールバックしていると判断してロールバック判定フラグＦｒを“１”にセットし、Ｅｒ≧ＥｒＴＨであるときには、ロールバックしていないと判断してロールバック判定フラグＦｒを“０”にリセットする。
【００３３】
ここで、誘起電圧Ｅｒが所定のロールバック判断しきい値ＥｒＴＨより小さいか否かで、ロールバック状態であるか否かを判定できるのは、例えば、車両が前進するときにモータが回転する方向と同じ方向にモータが回転した場合に誘起電圧Ｅｒが正の方向に出力されるように設定しておくと、逆に回転した場合は、誘起電圧Ｅｒが負値となる。演算上、誘起電圧Ｅｒが負値の場合に、“０”とする処理を行うと、車輪速が所定値より高い（車輪が回転している）状態にあるにもかかわらず、誘起電圧Ｅｒが“０”となるので、ロールバック判断しきい値ＥｒＴＨより小さくなり、モータが前進方向に回転する場合と逆に回転しているとして、ロールバック状態を検出することができる。
【００３４】
また、ロールバック判断は、変速機のシフトが前進駆動レンジにあるときに後進してしまう状態として説明しているが、本発明はこれに限らず、変速機のシフトが後進駆動レンジにあるときに車両が前進してしまう状態もロールバック状態と判断することができる。この場合、変速機のシフトが後進駆動レンジにあるか否かを判定し、変速機のシフトが後進駆動レンジにあり、且つ、モータが車両前進方向に回転していると判定したときにロールバック状態であると判定することができる。
【００３５】
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。
図７に示すように、先ずステップＳ３００にて、主駆動輪である前輪１Ｌ，１Ｒの加速スリップ量ΔＶを算出する。
続いてステップＳ３１０において、前記ステップＳ３００で算出した加速スリップ量ΔＶが目標スリップ量Ｔｓｌｉｐを越えているか否かを判定する。ここで、加速スリップ量ΔＶが目標スリップ量Ｔｓｌｉｐを越えている場合には（ΔＶ＞Ｔｓｌｉｐ）、ステップＳ４００に進み、加速スリップ量ΔＶが目標スリップ量Ｔｓｌｉｐ以下の場合には（ΔＶ≦Ｔｓｌｉｐ）、ステップＳ３２０に進む。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。
【００３６】
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を演算する。
続いてステップＳ３３０において、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を算出する。
続いてステップＳ３４０において、前記ステップＳ３３０で算出した現在の出力トルクＴｅに対する、前記ステップＳ３２０で算出した目標出力トルクＴｅＮの偏差分ΔＴｅを下記（６）式に基づき出力する。そして、ステップＳ３５０に進む。
ΔＴｅ＝ＴｅＮ−Ｔｅ  ・・・（６）
【００３７】
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、前記ステップＳ３４０で算出した偏差分ΔＴｅに代入する。そして、ステップＳ３５０に進む。
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ステップモータ１９に出力して、復帰する（該図７の処理を終了する）。
なお、前述の説明では、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。
【００３８】
図８は、ロールバック発進時の前後輪駆動協調制御の処理手順を示す。
図８に示すように、先ずステップＳ５０１において、ブレーキリリースの判定を行う。例えば、ブレーキペダルの操作状態を検出するブレーキ検出センサの検出信号を基に、ブレーキペダルがＯＮ状態になっているか否かを判定する。ここで、ブレーキペダルがＯＮ状態からＯＦＦ状態になった場合、次のステップＳ５０２に進む。
【００３９】
続いてステップＳ５０２において、ロールバックを検出したか否かを判定する（ロールバック判断部８Ｆの処理）。ここで、ロールバックを検出した場合、ステップＳ５０３に進み、ロールバックを検出できない場合、ステップＳ５０９に進む。
ステップＳ５０３では、ロールバック時のモータ回生トルク制御を行う。モータ回生トルク制御として、モータが回生しないように制御する。例えば、モータに損失電流を多く流すことで、モータが回生しないようにする。このようにすることで、例えば、高電圧フェイルの発生を抑制して、４ＷＤ性能を確保できる。
【００４０】
ステップＳ５０４では、アクセルがＯＮか否かを判定する。例えば、アクセルセンサ４０の検出信号を基に、アクセルがＯＮ状態（操作状態）か否かを判定する。ここで、アクセルがＯＮ状態の場合、ステップＳ５０５に進み、アクセルがＯＦＦ状態の場合、前記ステップＳ５０３の処理を再び行う。すなわち、アクセルのＯＦＦ状態が維持されている間、ロールバック時のモータ回生トルク制御を行う。
【００４１】
ステップＳ５０５では、エンジントルク抑制制御及びモータトルク抑制制御を行う。エンジントルク抑制制御として、エンジンＴＣＳ制御を行う。すなわち、通常は、加速スリップ量ΔＶが目標スリップ量Ｔｓｌｉｐを超えている状態を満たす場合に作動するエンジンＴＣＳ制御を、そのような条件を満たさない場合でも、このステップＳ５０５において、エンジンＴＣＳ制御を作動させる。このエンジンＴＣＳ制御により、エンジンの出力を絞る（目標出力トルクＴｅＮ又は偏差分ΔＴｅを抑制する）。また、モータトルク抑制制御として、モータトルクを抑制（制限）する制御を行う。具体的には、目標モータトルクＴｍを制限（増加を制限）する。
【００４２】
続いてステップＳにおいて、ロールバックが終了したか否か（ロールバックから本来の進行方向に転換したか否か）を判定する。ここで、ロールバックが終了した場合、ステップＳ５０７に進み、ロールバックが終了していない場合、前記ステップＳ５０３からの処理を行う。すなわち、ロールバックを検出している間、アクセル操作状態を基に、エンジントルク抑制制御やモータトルク抑制制御を行う。
【００４３】
ステップＳ５０７では、エンジントルク抑制制御及びモータトルク抑制制御を終了するとともに、エンジントルク及びモータトルクを復帰（徐々に増加）させる。
続いてステップＳ５０８において、エンジントルクが完全に復帰したか、すなわち、運転者の要求する目標出力トルクＴｅＮに基づく制御に復帰したか否かを判定する。ここで、エンジントルクが完全に復帰した場合、ステップＳ５０９に進み、エンジントルクが復帰していない場合、前記ステップＳ５０７の処理を再び行う。
【００４４】
このステップＳ５０７及びステップＳ５０８の処理により、エンジントルク抑制制御を終了するとともに、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となるように、エンジントルクを復帰させる。さらに、モータトルク抑制制御を終了するとともに、モータトルクを復帰させる。すなわち、目標モータトルクＴｍの制限を解除するとともに、モータ力行トルク制御に移行する。このとき、目標モータトルクＴｍを本来の値に徐々に増加させる。
ステップＳ５０９では、通常制御を行う。すなわち、発進時又は低速走行時の通常のエンジントルク制御及び通常のモータ力行トルク制御、並びに必要に応じて通常のＴＣＳ制御を行う。
【００４５】
（動作）
動作は次のようになる。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する。
発進時において、前輪に加速スリップが発生する前には、アクセル開度に応じた目標モータトルクに基づきモータ及び発電機を制御する。さらに、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、主駆動輪１Ｌ，１Ｒである前輪１Ｌ，１Ｒが加速スリップすると、加速スリップに応じた目標モータトルクを演算し、この目標モータトルクとアクセル開度に応じた目標モータトルクとのセレクトハイを行い、大きい側の目標モータトルクに基づきモータ及び発電機を制御する。これにより、発進時の車両の加速性を向上させている。
【００４６】
今、自車両がＤレンジにシフトした状態で登坂路に停車し、発進に際し運転者がブレーキペダルから足を離してアクセルペダルを踏み込もうとするときに、車両が自動変速機のクリープトルクで停車を維持できずロールバックしたものとする。このとき、モータの誘起電圧Ｅｒはロールバック判断しきい値ＥｒＴＨより小さいので、ロールバック判断部８Ｆで車両がロールバックしていると判断してロールバック判断フラグＦｒを“１”にセットする。
【００４７】
図９は、車両がロールバックした状態で運転者がアクセルペダルを踏み込んだときの各種値のタイムチャートを示す図である。同図（ａ）はブレーキ操作状態を示し、同図（ｂ）はアクセル操作状態を示し、同図（ｃ）は車体速度を示し、同図（ｄ）は車輪速度を示し、同図（ｅ）は前輪駆動力を示し、同図（ｆ）は後輪駆動力を示し、同図（ｇ）は前輪の路面伝達力を示し、同図（ｈ）は後輪の路面伝達力を示す。
【００４８】
ブレーキがオフになると、走行方向とは反対方向への車体速度を示す（時刻ｔ１からｔ２の間の同図（ａ）、（ｃ）の値）。このとき、ロールバックを検出し、ロールバック時のモータ回生トルク制御を開始する。そして、アクセルＯＮを検出したタイミングで、エンジントルク抑制制御によりエンジントルクを絞りつつ、前輪に駆動力を発生させる。これにより、前輪の駆動力は、通常（平坦地等、従来例）の発進時の駆動力よりも抑制されたものとなる（時刻ｔ２直後の同図（ｅ）の値）。同時に、前輪のアシスト（助勢）制御として、モータトルク抑制制御によりモータトルクを絞りつつ、後輪に駆動力を発生させる。これにより、後輪の駆動力は、通常（平坦地等、従来例）の発進時の駆動力よりも抑制されたものとなる（時刻ｔ２直後の同図（ｆ）の値）。
【００４９】
その後、ロールバックがなくなったとき、エンジントルク抑制制御及びモータトルク抑制制御を終了するとともに、エンジントルク及びモータトルクを復帰させる。これにより、前輪の駆動力及び後輪の駆動力はそれぞれ、アクセル操作に応じた値になるように徐々に増加する（時刻ｔ３直後の同図（ｅ）、（ｆ）の値）。
【００５０】
以上のように、ロールバックの発進時に、前輪の駆動力に加えて、後輪の駆動力を発生させるが、通常の場合よりも、前輪及び後輪の駆動力を抑制している（時刻ｔ２とｔ３との間の同図（ｅ）、（ｆ）の値）。これにより、前輪及び後輪の駆動力の路面伝達力の低下を抑制できる（時刻ｔ２とｔ３との間の同図（ｇ）、（ｈ）の値）。これは、前輪の駆動力の路面伝達力向上と後輪の駆動力の路面伝達力向上とが相俟って互いに作用し合い、前後輪両方の路面伝達力を抑制できたとも言える。これにより、前後輪ともにスリップの発生を防止でき、略車体速度に近い車輪速を得ることができる（時刻ｔ２とｔ３との間の同図（ｄ）の値）。
【００５１】
なお、前記実施形態の説明において、エンジン２は、主駆動輪を駆動する内燃機関を実現している。また、発電機７は、その内燃機関で駆動される発電機を実現している。また、モータ４は、前記発電機の電力で駆動されて従駆動輪を駆動するモータを実現している。また、目標モータトルク演算部８Ａ及びモータ制御部８Ｂは、前記モータの出力トルクを、主駆動輪を助勢する目標モータトルク指令値に制御するモータ出力トルク制御手段を実現している。また、エンジンコントローラ１８は、アクセル操作状態に応じて前記内燃機関の出力トルクを制御し、主駆動輪の駆動力を制御する主駆動輪駆動力制御手段を実現している。また、ロールバック判断部８Ｆは、車両の走行方向を検出する車両走行方向手段を実現している。また、アクセルセンサ４０は、車両の発進操作を検出する発進操作検出手段を実現している。これにより、前記実施形態では、前記車両走行方向検出手段が車両のロールバックを検出し、かつ前記発進操作検出手段が発進操作を検出した場合、前記主駆動輪駆動力制御手段は、前記主駆動輪の駆動力の増加を制限するとともに、前記モータ出力トルク制御手段は、前記モータの出力トルクを前記目標モータトルク指令値となるように制御することを実現している。
【００５２】
また、前記実施形態を次のような構成により実現することもできる。
前記実施形態では、車両のロールバックを検出し、かつ発進操作を検出した場合、前輪及び後輪の駆動力の増加を制限している。これに対して、低μ路を検出する検出手段を備え、低μ路の検出も条件として、前輪及び後輪の駆動力の増加を制限することもできる。
【００５３】
（作用及び効果）
（１）車両のロールバックを検出し、かつ発進操作を検出した場合、主駆動輪である前輪の駆動のアシスト制御としてモータにより従駆動輪である後輪に駆動力を発生させる一方、アクセル操作状態に応じた主駆動輪の駆動力の増加を制限している。これにより、アクセル操作状態に応じた主駆動輪の駆動力の増加を制限することで、従駆動輪による主駆動輪の駆動のアシスト制御時に、主駆動輪がスリップしてしまうのを防止できる。これにより、発進時の前輪の駆動力を有効に活用できる。この結果として、例えば、車両のロールバックの収束性を改善でき、容易に発進することができる。
【００５４】
（２）前輪の駆動力を制限することに加えて、後輪の駆動力の増加を制限している。これにより、後輪についてもスリップを防止することができ、発進時の後輪の駆動力を有効に活用できる。
（３）ロールバックが終了した場合（ロールバックの収束後）、前輪及び後輪の駆動力の制限を解除し、前輪及び後輪の駆動力を徐々に通常の値に戻している。これにより、低μ路であっても、発進性能を向上させることができる。
【００５５】
（４）モータの回転状態に基づいて、ロールバックの有無の判断をしている。これにより、路面勾配検出手段を必要とせず、かつ確実にロールバックを検出できる。
（５）低μ路の検出も条件として、前輪及び後輪の駆動力の増加を制限することで、前輪及び後輪がスリップしないよう場合にまで、前輪及び後輪の駆動力の増加を制限してしまうのを防止できる。すなわち、不要に前輪及び後輪の駆動力の増加を制限してしまうのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態を示すシステム構成図である。
【図３】図１における４ＷＤコントローラを示すブロック図である。
【図４】余剰トルク演算部で実行する処理を示すフローチャートである。
【図５】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】モータ制御部で実行する処理を示すフローチャートである。
【図７】エンジンコントローラで実行する処理を示すフローチャートである。
【図８】ロールバック発進時の前後輪駆動協調制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】動作を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
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、８Ｆ ロールバック判断部、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
【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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【図８】
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【図９】
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