(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪駆動系および後輪駆動系の一方を駆動する第１原動機と、該前輪駆動系および後輪駆動系の他方を駆動する第２原動機とを備え、該第１原動機に加えて該第２原動機による助勢を必要とするときに該第２原動機を作動させる形式の前後輪駆動車両の制御装置であって、
前記車両の加速操作速度を算出する加速操作速度算出手段と、
車両の走行路面が摩擦係数の低い路面であるか否かを判定する路面状態判定手段と、
摩擦係数が低い路面において、前記加速操作速度が比較的小さい加速要求状態では、所定値以上のアシストトルクが出力されるように前記第２原動機を作動させ、該加速操作速度が大きくなるに伴って該第２原動機から出力されるアシストトルクを該所定値から増大させる第２原動機駆動制御手段と
を、含むことを特徴とする前後輪駆動車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、前輪駆動系および後輪駆動系のうちの一方が第１原動機を駆動源とし他方が第２原動機を駆動源とする形式の前後輪駆動車両の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
前輪駆動系および後輪駆動系のうちの一方がたとえばエンジン（内燃機関）を駆動源とし他方がたとえば電気モータ、油圧モータを駆動源とする形式の前後輪駆動車両が知られている。このような前後輪駆動車両では、車両全体として駆動能力を向上させつつ省燃費或いは車両特性を良好なものに維持するために、車両の加速を必要とする所定のモータ駆動領域となったときにのみ電気モータが駆動されてアシストトルクが車両に加えられる。
【０００３】
そして、上記のような前後輪駆動車両においては、凍結路、圧雪路などの摩擦係数が低い路面であることが判定されると、アクセルペダルによる加速操作速度に基づいて中程度の強さの操作である中加速操作が行われたことが判定されると、第２原動機から所定の大きさのアシストトルクを出力させるが、比較的緩やかな操作である低加速操作が行われたことが判定されると、第２原動機から出力されるアシストトルクを零としてその第２原動機により駆動される副駆動輪の相互の差動を制限する制御が提案されている。たとえば、特開平７−１２５５５６号公報に記載された前後輪駆動車両の制御装置がそれである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の前後輪駆動車両の制御装置では、比較的緩やかな低加速操作が行われたことが判定されると、第２原動機から出力されるアシストトルクが零とされることから副駆動輪が駆動されないため、摩擦係数が低い路面における比較的弱い加速操作時には前後輪駆動車両の走行性能が低下するおそれがあった。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、摩擦係数が低い路面を走行中において低加速操作が行われたときも副駆動輪が駆動されて車両の走行性能が得られる前後輪駆動車両の制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、前輪駆動系および後輪駆動系の一方を駆動する第１原動機と、その前輪駆動系および後輪駆動系の他方を駆動する第２原動機とを備え、その第１原動機に加えてその第２原動機による助勢を必要とするときに第２原動機を作動させる形式の前後輪駆動車両の制御装置であって、(a) 前記車両の加速操作速度を算出する加速操作速度算出手段と、(b) 車両の走行路面が摩擦係数が低い路面であるか否かを判定する路面状態判定手段と、(c) 摩擦係数が低い路面において、前記加速操作速度が比較的小さい加速要求状態では、所定値以上のアシストトルクが出力されるように前記第２原動機を作動させ、その加速操作速度が大きくなるに伴ってその第２原動機から出力されるアシストトルクを上記所定値から増大させる第２原動機駆動制御手段とを、含むことにある。
【０００７】
【発明の効果】
このようにすれば、第２原動機駆動制御手段により、摩擦係数が低い路面において、加速操作速度が比較的小さい加速要求状態では、所定値以上のアシストトルクが出力されるように前記第２原動機が作動させられ、その加速操作速度が大きくなるに伴ってその第２原動機から出力されるアシストトルクが上記所定値から増大させられることから、加速操作速度が低いときでも所定値以上のアシストトルクが得られるので、摩擦係数が低い路面でも車両の走行性能が確保できる。また、加速操作速度の変化に拘らず一律の大きさのアシストトルクで副駆動輪を駆動しないので、通常運転時の飛び出し感や加速操作時の低出力感のような違和感を発生させない利点がある。
【０００８】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、第２原動機駆動制御手段は、予め記憶された関係から実際のアクセル開度に基づいて基本アシストトルクを算出する基本アシストトルク算出手段と、予め記憶された関係から実際の加速操作速度に基づいて、加速操作速度の増加に伴ってアシストトルクが所定の値から増加するように、上記基本アシストトルクを補正するための補正係数を算出する補正係数算出手段とを有し、上記基本アシストトルクにその補正係数を乗算することにより前記第２原動機から出力されるアシストトルクを決定するものである。このようにすれば、加速操作速度の増加に伴ってアシストトルクが所定の値から増加させられることから、加速操作速度が低いときでも所定のアシストトルク値が得られて摩擦係数が低い路面でも車両の走行性能が確保できるとともに、加速操作速度の変化に拘らず一律の大きさのアシストトルク値で副駆動輪が駆動されないので、通常運転時の飛び出し感や加速操作時の低出力感のような違和感を発生させない。
【０００９】
また、好適には、車両の発進加速操作が行われたか否かを判定する発進操作判定手段が設けられ、前記第２原動機駆動制御手段は、走行路面が低摩擦係数であり且つ発進加速操作が行われたときに、前記第２原動機から出力されるアシストトルクを制御するものである。このようにすれば、走行路面が低摩擦係数であり且つ発進加速操作が行われたときの車両の発進能力が高められる。
【００１０】
また、好適には、車両の発進に際して前記第１原動機により駆動される主駆動輪のスリップ率を目標スリップ率範囲内とするためにその主駆動輪の駆動力を制御するトラクション制御を実行するトラクション制御手段を備え、前記第２原動機駆動制御手段は、そのトラクション制御手段によるトラクション制御の実行中に前記第２原動機から出力されるアシストトルクを制御するものである。このようにすれば、車両の発進時にトラクション制御が実行されている状態で車両の発進能力が高められる。
【００１１】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施例の前後輪駆動車両の制御装置を有する車両の動力伝達装置であって、前置エンジン前輪駆動（ＦＦ）を基本とする前後輪駆動車両を示している。図において、エンジン１０は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなどの内燃機関であって、その出力トルクは、トルクコンバータ１２、変速機１４、前輪用差動歯車装置１６、車軸１８を介して１対の前輪２０へ伝達されるようになっている。そして、専ら発電のためのジェネレータ２４が上記エンジン１０に設けられている。上記エンジン１０から前輪２０までが前輪駆動系に対応している。このような形式の車両は、プロペラシャフトを用いない４輪駆動車両である。
【００１３】
また、電気モータ／ジェネレータ（以下、ＭＧと称す）２８の出力トルクは、後輪用差動歯車装置３０、および車軸３２を介して１対の後輪３４へ伝達されるようになっている。上記ＭＧ２８から後輪３４までが後輪駆動系に対応している。このＭＧ２８によって後輪３４が駆動されるときに４輪駆動状態となる。なお、上記ＭＧ２８は、車両の制動エネルギによって回転駆動されることにより発電し、発電電力（回生エネルギ）を出力する発電機（ジェネレータ）としての機能も備えている。４輪駆動時においてＭＧ２８に電力を直接的に供給する場合がある前記ジェネレータ２４はそのＭＧ２８の容量よりも若干大きな容量の発電能力を備えている。
【００１４】
上記変速機１４は、たとえば常時噛み合い型平行２軸式の手動変速機、複数組の遊星歯車装置の要素が油圧式摩擦係合装置によって選択的に連結されたり回転停止させられることによって複数のギヤ段が達成される自動変速機、有効径が可変の１対のプーリに伝動ベルトが巻き掛けられたベルト式無段変速機などにより構成される。
【００１５】
エンジンおよび変速用電子制御装置３８は、予め記憶された関係から、実際のエンジン回転速度ＮE 、吸入空気量Ｑ／Ｎまたは吸気管圧力に基づいて燃料噴射時間を制御する燃料噴射制御、予め記憶された関係から、実際のエンジン回転速度ＮE 、吸入空気量Ｑ／Ｎに基づいて基本点火時期を制御する点火時期制御、エンジン１０のアイドル時における目標アイドル回転速度を決定し、実際のアイドル回転がその目標アイドル回転速度となるようにアイドル制御弁を制御するアイドル回転制御、変速機１４がたとえば自動変速機である場合には予め記憶された変速線図から実際の車速Ｖおよびアクセル開度（アクセルペダル踏込量或いはスロットル弁開度）θに基づいて変速ギヤ段を決定し、その変速ギヤ段に切り換える自動変速制御などを実行する。
【００１６】
トラクション制御用電子制御装置４０は、１対の前輪２０および１対の後輪３４にそれぞれ設けられた車輪速度センサ４２FR、４２FL、４２RR、４２RL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）ＶFR、ＶFL、ＶRR、ＶRL、前輪車速ＶF 〔＝（ＶFR＋ＶFL）／２〕、後輪車速ＶR 〔＝（ＶRR＋ＶRL）／２〕、および車体速度Ｖ（たとえば車輪車速ＶFR、ＶFL、ＶRR、ＶRLのうちの最も遅い速度が車体速度Ｖすなわち車速Ｖとして推定される）を算出する一方で、たとえばエンジン１０により駆動されない後輪３４から得られる後輪車速ＶR と主駆動輪である前輪２０から得られる前輪車速ＶF 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スリップ速度ΔＶ2 を越えることにより前輪２０のスリップ判定が行われると発進時における車両の牽引力を高くするためのトラクション制御を実行し、そのスリップ速度ΔＶと前輪車速ＶF との割合であるスリップ率ＲS 〔＝（ΔＶ／ＶF ）×１００％〕が予め設定された目標スリップ率範囲ＲS * 内に入るように、スロットル弁或いは燃料噴射量を用いてエンジン１０の出力を抑制すると同時に前輪ブレーキ４４を用いて前輪２０の回転を制御して、前輪２０の駆動力を抑制する。路面に対する車輪の摩擦係数μはたとえば図２に示すように変化する性質があるので、上記目標スリップ率範囲ＲS * はその車輪の摩擦係数μが最大となる領域に設定されている。
【００１７】
モータ制御用電子制御装置４６は、たとえば図３の２重線の区間に示すように、車両制動時において、ＭＧ２８から出力される回生電力をキャパシタ４８に蓄えさせる回生制御と、たとえば図３の太線の区間に示すように、通常の路面やドライ路などの高摩擦係数路面（高μ路）での発進、加速走行時において、アクセル開度θに応じてキャパシタ４８に蓄えられた電力をインバータ５０を通してＭＧ２８へ供給することにより、ＭＧ２８の駆動力をエンジン１０の駆動力に加えて、車両の加速を助勢（アシスト）して燃費を高める高μ路アシスト制御と、凍結路、圧雪路などの低摩擦係数路面（低μ路）での発進走行時において、車両の発進能力を高めたり或いは不要時にはＭＧ２８を停止させる低μ路アシスト制御とを実行する。上記ＭＧ２８の出力電流および駆動電流、ジェネレータ２４の出力電流、キャパシタ４８の蓄電電流および出力電流は、上記モータ制御用電子制御装置４６により制御されるインバータ５０により電流制御されるようになっているのである。
【００１８】
上記エンジンおよび変速用電子制御装置３８、トラクション制御用電子制御装置４０、モータ制御用電子制御装置４６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェースなどを備えた所謂マイクロコンピュータであって、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って入力信号を処理し、制御信号を出力するものであり、それらの入力信号、記憶信号、演算値は必要に応じて相互に授受されるようになっている。
【００１９】
図４は、主として上記モータ制御用電子制御装置４６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４において、トラクション制御手段６０は、前記トラクション制御用電子制御装置４０に対応するものであり、図２に示す特性を利用して、車両の発進時に前輪２０のスリップが発生する路面摩擦係数μが低い状態においてその前輪２０の車両発進時の牽引力を高めるために、スリップ率ＲS 〔＝（ΔＶ／ＶF ）×１００％〕が予め設定された目標スリップ率範囲ＲS * 内に入るように、スロットル弁或いは燃料噴射量を用いてエンジン１０の出力を抑制すると同時に前輪ブレーキ４４を用いて前輪２０の回転を抑制して、前輪２０の駆動力を抑制する。なお、このトラクション制御手段６０によるトラクション制御は、たとえ車体速度が零となっても、前輪車速ＶF の検出可能範囲の下限値たとえば１乃至２km/h以上において継続されるようになっている。
【００２０】
発進操作判定手段６２はたとえば車速Ｖが速度検出可能な最低車速である１乃至２km/h程度に設定された停車判断車速Ｖx1以下であるときにアクセル開度θが増加したことに基づいて車両の発進操作が行われたことを判定する。この車両の発進操作が行われると、前輪２０がエンジン１０によって回転駆動されるだけでなく、それと同時に、低μ路判定が行われる前においても、後述の高μ路アシスト制御手段７２によるＭＧ２８の作動により後輪３４が回転駆動されて車両の発進が助勢される。
【００２１】
加速操作速度算出手段６３は、上記車両の発進操作が判定されたときに、加速操作速度すなわちアクセル開度θの変化率（アクセル開度θの変化速度）ｄθ／ｄｔを、たとえば前回の制御サイクルにおけるアクセル開度θtxと今回の制御サイクルにおけるアクセル開度θtx+1との差（θtx+1−θtx）を制御サイクルの周期Ｔcon で除算することに基づいて算出する。路面状態判定手段６４は、上記車両の発進操作が判定されたときに、主駆動輪である前輪２０および副駆動輪である後輪３４の回転状態に基づいて、走行路面が路面摩擦係数μの高い高μ路であるか、或いは凍結路、圧雪路のように路面摩擦係数μの低い低μ路であるかを判定する。たとえば、車輪速度センサ４２により検出された前輪２０および後輪３４の回転開始時期が略一致していれば車両の走行路が路面摩擦係数μの高い路面すなわち高μ路であると判定し、上記回転開始時期が一致しなければ路面摩擦係数μの低い路面すなわち低μ路であると判定する。低μ路であるほど、前輪２０の回転開始時期が後輪３４のそれよりも早期となるからである。また、前輪２０の回転速度から求められた前輪車速ＶF と後輪３４の回転速度から求められた後輪車速ＶR との差であるスリップ速度ΔＶが予め設定された判断基準値ΔＶ2 を越えたことに基づいて低μ路と判定してもよい。
【００２２】
走行状態判定手段６６は、上記路面状態判定手段（駆動力低減状態判定手段）６４によりトラクション制御手段６０による前輪２０の駆動力を抑制する制御が開始されたと判定されている状態において、前輪２０のスリップにも拘らずその前輪２０の駆動力の抑制により本実施例の前後輪駆動車両の前進走行が可能であると予想される走行状態であるか否かを、たとえば車速Ｖが増加しているか否かすなわち現在検出された車速Ｖtx+1が前回に検出された車速Ｖtxよりも大きいか否かに基づいて判定する。禁止手段６８は、路面状態判定手段（駆動力低減状態判定手段）６４により前輪２０の駆動力が抑制された状態であると判断され、且つ上記走行状態判定手段６６により上記前後輪駆動車両の前進走行が可能であると予想される走行状態であると判定された場合は、モータ駆動制御手段７０によるＭＧ２８を用いた車両駆動力のアシスト制御作動を禁止する。ＭＧ２８の駆動力によって助勢されなくても車両の前進走行が可能であるからである。
【００２３】
モータ駆動制御手段７０は、摩擦係数μの高い通常の路面においてＭＧ２８の駆動力すなわち副駆動輪である後輪３４の駆動力を用いて車両の加速を助勢するための高μ路アシスト制御手段７２と、トラクション制御手段６０によるトラクション制御が行われる、圧雪路、凍結路などの摩擦係数μの低い路面における車両の発進時において、ＭＧ２８の駆動力を用いて車両の発進を助けるための低μ路アシスト制御手段７４とを備えている。
【００２４】
上記高μ路アシスト制御手段７２による車両発進時のアシスト制御では、専らキャパシタ４８に蓄えられた限られた電力によってＭＧ２８が駆動されるので、ＭＧ２８の高μ路アシストトルクＴAHがアクセル開度θに応じた大きさに決定され、且つ路面勾配αに応じて補正されたアシストトルク値ＴAH1 まで、たとえば図５に示すように急速に立ち上げられるが、そのアシストトルク値ＴAH1 において短時間保持された後、所定勾配で低下させられる。
【００２５】
また、上記低μ路アシスト制御手段７４によるアシスト制御では、専らキャパシタ４８に蓄えられた電力とジェネレータ２４により発電された電力とによってＭＧ２８が駆動されるので、たとえば図６(a) または図６(b) に示すように、ＭＧ２８の低μ路アシストトルクＴALは上記高μ路アシストトルク値ＴAH1 よりも大きく決定されたアシストトルク値ＴAL1 までキャパシタ４８に蓄えられた電力により急速に立ち上げられ、略同時にＭＧ２８への給電指令が出されるが、若干遅れてジェネレータ２４により発電された電力によって継続される。これにより、ＭＧ２８により出力されるべきアシストトルクが発進時の車両状態であるリヤ荷重配分比、アクセル開度θ、路面勾配α、路面摩擦係数μに基づいて算出されるので、主駆動輪である前輪２０のスリップが発生する前に、ＭＧ２８による駆動力による助勢が行われる。このときの低μ路アシストトルクＴALの立上がり部分において破線はジェネレータ２４から供給された電力に対応するトルクを示しており、その破線より前の部分の面積Ａはキャパシタ４８から供給された電力量、すなわちジェネレータ２４の発電遅れにより不足する電気エネルギ量に対応している。上記キャパシタ４８は、そのジェネレータ２４の発電遅れにより不足する電気エネルギ量を蓄える容量を最低限備えたものである
【００２６】
上記低μ路アシスト制御手段７４は、たとえば図７に示す予め記憶された関係から実際のエンジン要求出力トルク（アクセル開度θ）に基づいてそのアクセル開度θの増加に応じて大きくなる基本アシストトルクＴALO を算出する基本アシストトルク算出手段７６と、たとえば図８に示す予め記憶された関係から実際の加速操作速度すなわちアクセル開度変化速度（アクセルペダル踏込速度）ｄθ／ｄｔに基づいて、その加速操作速度が増加するほど所定値から増加するように上記基本アシストトルクＴALO を補正するための第１補正係数Ｋ1 を決定する第１補正係数決定手段７７と、たとえば図９に示す予め記憶された関係から実際の前後輪回転速度差ΔＮに基づいて、その前後輪回転速度差ΔＮが増加するほど増加するように上記基本アシストトルクＴALO を補正するための第２補正係数Ｋ2 を決定する第２補正係数決定手段７８と、上記第１補正係数Ｋ1 および第２補正係数Ｋ2 を用いて基本アシストトルクＴALO を補正演算して低μ路アシストトルクＴAL（＝Ｋ1 ・Ｋ2 ・ＴALO ）を算出するアシストトルク補正手段８０とを備え、たとえば図１０に示す補正傾向を有する補正後の低μ路アシストトルクＴALをＭＧ２８から出力させる。
【００２７】
上記図７は、アクセル開度θの増加に応じて基本アシストトルクＴALO を大きな値とするために予め求められたものであり、低アクセル開度ではアクセル開度θに対する増加率が比較的高く、中アクセル開度および高アクセル開度ではアクセル開度θに対する増加率が比較的低く設定されている。前輪２０のすべりが多い領域ほど後輪３４の駆動トルクの増加率を多くして、たとえば前輪がエンジンにより直接駆動され、後輪がビスカスカップリングを介してエンジンにより駆動される所謂スタンバイ型４輪駆動車両と同様の駆動力を得るようにされている。上記図８は、加速操作速度ｄθ／ｄｔが増加するほど第１補正係数Ｋ1 が初期値Ｋ1A（たとえば＝１）から増加するように予め設定されており、これにより、加速操作速度ｄθ／ｄｔの変化に関し、その加速操作速度ｄθ／ｄｔが増加するほどアシストトルクＴALが所定値たとえばＫ1A・ＴALから増加させられる。また、上記図９は、前後輪回転速度差ΔＮが増加するほど第２補正係数Ｋ2 がたとえば「１」から増加するように予め設定されている。本実施例では、上記第１補正係数Ｋ1 および第２補正係数Ｋ2 は「１」以上の値である。
【００２８】
また、低μ路アシスト制御手段７４は、それによる低μ路アシスト制御期間において、キャパシタ４８の充電残量ＳＯＣが予め設定された判定値ＳＯＣO を上まわる程度に十分に存在するか否かを判定する制御期間充電残量判定手段８２と、この制御期間充電残量判定手段８２によりキャパシタ４８の充電残量ＳＯＣが予め設定された判定値ＳＯＣO を上まわる程度に十分に存在すると判定された場合には、キャパシタ４８に蓄電されている電力を速やかにＭＧ２８に供給すると同時にジェネレータ２４の発電電力をＭＧ２８に供給して、低μ路アシスト制御において車両の発進を速やかに助勢するためにＭＧ２８のアシスト駆動を急速に立ち上げる協調給電手段８４と、上記制御期間充電残量判定手段８２によりキャパシタ４８の充電残量ＳＯＣが予め設定された判定値ＳＯＣO 以下と判定された場合には、キャパシタ４８からの給電を停止してジェネレータ２４からの給電とする電源切換手段８６と、路面が平坦路であるか否かを路面勾配αが平坦路判定値α0 よりも小さいか否かに基づいて判定し、平坦路であれば低μ路アシスト制御において上記電源切換手段８６によりジェネレータ２４からの給電とした状態とする平坦路判定手段８８とを備えている。上記判定値ＳＯＣO は、ＭＧ２８のアシスト駆動を急速に立ち上げるために必要な充電残量が存在するか否かを判定するために予め設定された値である。なお、上記電源切換手段８６は、勾配αが平坦路判定値α0 よりも小さくなるとキャパシタ４８からの給電量を零とするだけでなく、路面勾配αが小さくなるのに応じてキャパシタ４８からの給電割合を減少させるものであってもよい。
【００２９】
上記協調給電手段８４では、アシストトルクの立上り機関において、図６(a) または図６(b) の破線に示すジェネレータ２４による発電電力に対応するアシストトルクと図６(a) または図６(b) の実線に示す要求アシストトルクとの差Ａを埋めるようにキャパシタ４８からの供給電力が制御される一方で、ジェネレータ２４の回転数が供給出力に到達していない低回転の場合すなわちスリップにより前輪車速ＶF が上昇してアップシフトが実行されている場合には、変速機１４のギヤ段を低速側に切り換えてエンジン回転速度ＮE が上昇させられる。前輪２０のスリップがある程度以上となると前輪２０の駆動力を減少させるためにジェネレータ２４の出力の一部でキャパシタ４８への充電が行われてジェネレータ２４の負荷が高められる。或いはそれに加えて、エアコンなどの補機が作動させられてエンジン１０の負荷が高められる。
【００３０】
図１１はモータ制御用電子制御装置４６の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図１１のメインルーチンにおいて、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｍ１では、フラグＦ１の内容が「１」であるか否かが判断される。このフラグＦ１はその内容が「１」であるときに低μ路アシスト制御ルーチンの実行中であることを示す。Ｍ１の判断が肯定されるとＭ８以下が実行される。しかし、当初はこのＭ１の判断が否定されるので、前記発進操作判定手段６２に対応するＭ２およびＭ３が実行される。このＭ２では、車速Ｖが速度検出可能な最低車速である１乃至２km/h程度に予め設定された停車判断車速Ｖx1以下であるか否かが判断されるとともに、Ｍ３では、アクセル開度θが増加したか否かが、今回検出されたアクセル開度θtx+1が前回検出されたアクセル開度θtxよりも大きいか否かに基づいて判断される。
【００３１】
上記Ｍ２およびＭ３の判断が共に肯定された場合は、前記路面状態判定手段６４に対応するＭ４において、路面状態すなわち摩擦係数μが大きい通常の高μ路であるか、或いは凍結路、圧雪路などのように発進に際して前輪２０のスリップが発生するような摩擦係数μが小さい低μ路であるかの判断が、車輪速度センサ４２により検出された前輪２０および後輪３４の回転開始時期が略一致しているか否か、或いは前輪車速ＶF と後輪車速ＶR との前後輪車速差ΔＶが予め設定された判定値ΔＶ2 を越えたか否かに基づいて行われる。このＭ４において摩擦係数μが小さい低μ路が判定されたときは、前記トラクション制御手段６０によるトラクション制御が実行されている。
【００３２】
上記Ｍ２およびＭ３のいずれかの判断が否定された場合、或いは上記Ｍ４において高μ路であると判断された場合は、前記高μ路アシスト制御手段７２に対応するＭ５の高μ路アシスト制御ルーチンが実行される。このＭ５では、たとえば加速意思のあることが判定されると、図示しない予め記憶された関係から実際のアクセル開度θに基づいて、そのアクセル開度θが大きくなるほど増加するように基本アシストトルクＴAHO が算出され、その基本アシストトルクＴAHO が高μ路アシストトルクＴAHとされてそれが得られるようにＭＧ２８が駆動されることにより、たとえば図５に示す高μ路アシスト制御が実行される。
【００３３】
図１０に戻って、前記Ｍ４において低μ路であると判断された場合は、車両の路面が凍結路或いは圧雪路などのスリップし易い状態であるので、前記走行状態判定手段６６に対応するＭ６において、本実施例の前後輪駆動車両の前進走行が可能であると予想される走行状態であるか否かが、車速Ｖが増加しているか否かすなわち今回検出された車速Ｖtx+1が前回検出された車速Ｖtxよりも大きいか否かに基づいて判断される。このＭ６の判断が肯定された場合は、発進操作直後に実行された高μ路アシスト制御によりＭＧ２８によって後輪３４が駆動された結果、そのままでも低μ路において車両の前進走行が可能と考えられるので、前記禁止手段６８に対応するＭ７においてＭＧ２８によるアシスト駆動が禁止されて本ルーチンが終了させられる。これにより、電気エネルギの消費が節減される。
【００３４】
しかし、上記Ｍ６の判断が否定された場合、すなわち低μ路において車速が増加せず車両の前進走行が困難な場合は、前記低μ路アシスト制御手段７４に対応するＭ８の低μ路アシスト制御ルーチンが実行される。この低μ路アシスト制御ルーチンはたとえば図１２に示すものである。図１２において、前記加速操作速度算出手段６３に対応するＭ８−１では、前輪２０と後輪３４との回転速度差である前後輪回転速度差ΔＮと加速操作速度ｄθ／ｄｔが算出される。次いで、前記基本アシストトルク算出手段７６に対応するＭ８−２において、たとえば図７に示す予め記憶された関係からアクセル開度θに基づいて基本アシストトルクＴALO が算出され、前記第１補正係数算出手段７７に対応するＭ８−３において、たとえば図８に示す予め記憶された関係から加速操作速度ｄθ／ｄｔに基づいて第１補正係数Ｋ1 が算出され、前記第２補正係数算出手段７８に対応するＭ８−４において、たとえば図９に示す予め記憶された関係から前後輪回転速度差ΔＮに基づいて第２補正係数Ｋ2 が算出され、前記アシストトルク補正手段８０に対応するＭ８−５において、上記第１補正係数Ｋ1 および第２補正係数Ｋ2 に基づいて基本アシストトルクＴALO が補正されることにより、低μ路におけるアシストトルクＴALが算出される。
【００３５】
続いて、平坦路判定手段８８に対応するＭ８−６では、路面勾配αが予め設定された平坦路判定値α0 よりも小さいか否かが判断される。このＭ８−６の判断が肯定された場合は、平坦路であるためにＭＧ２８のアシストトルクを急速に立ち上げる必要がないので、キャパシタ４８からの電力によるアシストトルクの出力とジェネレータ２４からの電力によるアシストトルクの出力との協調制御が禁止され、前記電源切換手段８６に対応するＭ８−９において、ジェネレータ２４からの電力による低μ路アシスト制御が実行され、前記Ｍ８−５において算出された低μ路アシストトルクＴALが出力される。
【００３６】
しかし、上記Ｍ８−６の判断が否定された場合は路面傾斜がある状態であるので、前記制御期間充電残量判定手段８２に対応するＭ８−７において、キャパシタ４８の充電残量ＳＯＣが予め設定された判定値ＳＯＣO よりも大きいか否かが判断される。このＭ８−７の判断が肯定される場合は、前記協調給電手段８４に対応するＭ８−８において、キャパシタ４８に蓄電されている電力が速やかにＭＧ２８に供給されると同時にジェネレータ２４の発電電力がＭＧ２８に供給されて、図６(a) または図６(b) に示すように、車両の発進を速やかに助勢するためにＭＧ２８のアシスト駆動が急速に立ち上げられ、タイミングよく車両の駆動力が増加して車両の前進能力が維持される。この協調給電によってキャパシタ４８に蓄えられた電力が消費されると、上記Ｍ８−７の判断が否定されるので、Ｍ８−９において、以後はジェネレータ２４からの電力のみによる低μ路アシスト制御が継続される。
【００３７】
図１１に戻って、以上のようにして低μ路アシスト制御が実行されると、前記アシスト制御を終了させるための判定条件であるＭ９、Ｍ１０、Ｍ１１が実行される。Ｍ９では、スリップ速度ΔＶが予め設定された終了判定値ΔＶ1 よりも小さいか否かが判断される。また、Ｍ１０では、車速Ｖが予め設定された低μ路安全車速Ｖx2以上であるか否かが判断される。また、Ｍ１１では、アクセル開度θが全閉であるか否かすなわちその最小値θmin であるか否かが判断される。
【００３８】
上記Ｍ９、Ｍ１０、Ｍ１１の判断がいずれも否定される場合は、低μ路アシスト制御が継続されるので、Ｍ１２においてフラグＦ１の内容が「１」にセットされた後、Ｍ１以下のステップが繰り返される。しかし、上記Ｍ９、Ｍ１０のいずれかの判断が肯定された場合は、Ｍ１３のアシスト制御終了ルーチンが実行されるが、上記Ｍ１１の判断が肯定された場合は、そのＭ１３のアシスト制御終了ルーチンの次のＭ１４以下が実行される。上記Ｍ１３のアシスト制御終了ルーチンでは、車速Ｖが予め設定された低μ路安定車速Ｖx2以上である間は、ＭＧ２８による低μ路アシストトルクＴALが比較的低い所定の減少速度で零値に向かって緩やかに減少させられる。
【００３９】
次いで、Ｍ１４では、キャパシタ４８の充電残量ＳＯＣが予め設定された判定値ＳＯＣO よりも大きいか否かが判断される。このＭ１４の判断が肯定される場合は、ジェネレータ２４からの電力によりキャパシタ４８を充電することが中止されるが、否定される場合は、次の低μ路アシスト制御の開始に備えて、ジェネレータ２４からの電力によりキャパシタ４８が充電される。図６(b) に示される低μ路アシストトルクＴALの立ち下がりの直後の区間はこの状態を示している。これにより、登坂路発進時において一旦低μ路アシスト制御により車両が発進した後で再びスリップにより車両が進まなくなった場合に低μ路アシスト制御が開始されたときでも、急速に低μ路アシストトルクＴALを立ち上げることができる。
【００４０】
上述のように、本実施例によれば、モータ駆動制御手段（第２原動機駆動制御手段）７０（Ｍ８）により、摩擦係数が低い路面において、加速操作速度算出手段６３（Ｍ８−１）により算出された加速操作速度ｄθ／ｄｔが比較的小さい加速要求状態では、所定値以上のアシストトルクが出力されるようにＭＧ２８が作動させられ、その加速操作速度ｄθ／ｄｔが大きくなるに伴ってＭＧ２８から出力されるアシストトルクＴALが所定値たとえばＫ1A・ＴALから増大させられることから、加速操作速度ｄθ／ｄｔが低いときでも所定値たとえばＫ1A・ＴAL以上のアシストトルクが得られるので、摩擦係数が低い路面でも車両の走行性能が確保できる。また、加速操作速度ｄθ／ｄｔの変化に拘らず一律の大きさのアシストトルクで副駆動輪を駆動しないので、通常運転時の飛び出し感や加速操作時の低出力感のような違和感を発生させない利点がある。
【００４１】
また、本実施例によれば、モータ駆動制御手段（第２原動機駆動制御手段）７０は、図７に示す予め記憶された関係から実際のアクセル開度θに基づいて基本アシストトルクＴALO を算出する基本アシストトルク算出手段７６（Ｍ８−２）と、図８に示す予め記憶された関係から実際の加速操作速度ｄθ／ｄｔに基づいて、加速操作速度ｄθ／ｄｔの増加に伴ってアシストトルクＴALが所定のアシストトルク値Ｋ1A・ＴALO から増加するように、上記基本アシストトルクＴALO を補正するための第１補正係数Ｋ1 を算出する第１補正係数算出手段７７とを有し、上記基本アシストトルクＴALO にその第１補正係数Ｋ1 を乗算することによりＭＧ２８から出力されるアシストトルクを決定するものである。このようにすれば、加速操作速度ｄθ／ｄｔの増加に伴ってアシストトルクＴALが所定のアシストトルク値Ｋ1A・ＴALO から増加させられることから、加速操作速度ｄθ／ｄｔが低いときでもその所定のアシストトルク値Ｋ1A・ＴALO が得られて摩擦係数μが低い路面でも車両の走行性能が確保できるとともに、加速操作速度ｄθ／ｄｔの変化に拘らず一律の大きさのアシストトルク値で副駆動輪が駆動されないので、通常運転時の飛び出し感や加速操作時の低出力感のような違和感を発生させない。
【００４２】
また、本実施例によれば、車両の発進加速操作が行われたか否かを判定する発進操作判定手段６２と、車両の走行路面が低摩擦係数であるか否かを判定する路面状態判定手段６４とが設けられ、モータ駆動制御手段（第２原動機駆動制御手段）７０は、走行路面が低摩擦係数であり且つ発進加速操作が行われたときに、ＭＧ２８から出力されるアシストトルクＴALを制御するものである。このようにすれば、走行路面が低摩擦係数であり且つ発進加速操作が行われたときの車両の発進能力が高められる。
【００４３】
また、本実施例によれば、車両の発進に際してＭＧ２８により駆動される前輪（主駆動輪）２０のスリップ率Ｒs を目標スリップ率Ｒs * 範囲内とするためにその前輪２０の駆動力を制御するトラクション制御を実行するトラクション制御手段６０を備え、モータ駆動制御手段７０は、そのトラクション制御手段６０によるトラクション制御の実行中にＭＧ２８から出力されるアシストトルクを制御するものである。このようにすれば、車両の発進時にトラクション制御が実行されている状態で車両の発進能力が高められる。
【００４４】
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得るものである。
【００４５】
たとえば、前述の実施例の基本アシストトルク算出手段７６は、たとえば図７に示す予め記憶された関係から実際のアクセル開度θに基づいて基本アシストトルクＴALO を算出していたが、それに加えて或いはそれとは独立にその後輪３４の車軸に付与される荷重分配比に基づいて基本アシストトルクＴALO を算出してもよい。
【００４６】
また、前述の実施例のアシストトルク補正手段８０は、加速操作速度ｄθ／ｄｔおよび前後輪回転速度差ΔＮに基づいて基本アシストトルクＴALO を補正していたが、加速操作速度ｄθ／ｄｔのみに基づいて基本アシストトルクＴALO を補正してもよく、また、それら加速操作速度ｄθ／ｄｔおよび前後輪回転速度差ΔＮに基づく補正に加えて、路面傾斜αや路面摩擦係数μに基づいて補正を行うものであってもよい。
【００４７】
また、前述の実施例のアシストトルク補正手段８０において基本アシストトルクＴALO を補正するために用いられる前後輪回転速度差ΔＮは、前輪車速ＶF および後輪車速ＶR との差である前後輪のスリップ速度ΔＶであってもよい。
【００４８】
また、前述の実施例では、低μ路においてアシストトルク制御を実行する低μ路アシスト制御手段７４において、基本アシストトルクＴALO が加速操作速度ｄθ／ｄｔに基づいて補正されたアシストトルクＴALがＭＧ２８から出力されていたが、高μ路においてアシストトルク制御を実行する高μ路アシスト制御手段７２においても、同様に、アクセル開度θに基づいて決定された基本アシストトルクＴAHO が加速操作速度ｄθ／ｄｔに基づいて補正されたアシストトルクＴAHがＭＧ２８から出力されても、同様の効果が得られる。
【００４９】
また、前述の実施例の協調給電手段８４は、キャパシタ４８に蓄電されている電力を速やかにＭＧ２８に供給させると同時にジェネレータ２４の発電電力をＭＧ２８に供給させるものであったが、キャパシタ４８の容量が大きい場合には、キャパシタ４８に蓄電されている電力をＭＧ２８に供給させるだけでもよい。
【００５０】
また、前述の実施例においては、エンジン１０によって前輪２０が駆動され、ＭＧ２８によって後輪３４が駆動される形式の車両、すなわち前置エンジン前輪駆動（ＦＦ）を基本とする所謂電気式４輪駆動車両が用いられていたが、ＭＧ２８によって前輪２０が駆動され、エンジン１０によって後輪３４が駆動される形式の車両、すなわち前置エンジン後輪駆動（ＦＲ）を基本とする所謂電気式４輪駆動車両が用いられてもよい。
【００５１】
また、前述の実施例では、誘電体の分極によって静電的に電気エネルギを蓄えるキャパシタ４８が用いられていたが、電気化学的に電気エネルギを蓄える蓄電池などの蓄電装置であってもよい。ジェネレータ２４よりは速やかに電力をＭＧ２８へ供給してアシストトルクを速やかに立ち上げることができる。
【００５２】
また、前述の実施例のジェネレータ２４は、専ら発電機として用いられるものであったが、エンジン１０を始動させるモータ、車両発進時においては駆動トルクを出力する電気モータとして作動させられてもよい。
【００５３】
また、前述の実施例では、エンジン１０が前輪駆動系の原動機として用いられ、ＭＧ２８が後輪駆動系の原動機として用いられていたが、油圧モータなどのように作動原理が異なる他の種類の原動機が用いられても差し支えないし、原動機と車輪との間に前述の実施例と異なる動力伝達装置が必要に応じて設けられても差し支えない。
【００５４】
なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々の変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の制御装置およびそれが適用された前後輪駆動車両の動力伝達装置の構成を説明する図である。
【図２】図１のトラクション制御用電子制御装置の作動を説明する図である。
【図３】図１のモータ制御用電子制御装置により制御される電気モータの作動を示す図であって、太線は電気モータのアシストトルク発生期間、二重線は電気モータの回生期間を示している。
【図４】図１のモータ制御用電子制御装置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５】図４の高μ路アシスト制御手段による制御作動を説明する図である。
【図６】図４の低μ路アシスト制御手段による制御作動を説明する図であって、(a) はＭＧによる充電を行わない場合を示し、(b) はＭＧによる充電を行う場合を示している。
【図７】図４の低μ路アシスト制御手段に含まれる基本アシストトルク算出手段において基本アシストトルクを算出するために用いられる関係を示す図である。
【図８】図４の低μ路アシスト制御手段に含まれる第１補正係数算出手段において第１補正係数を加速操作速度に基づいて算出するために用いられる関係を示す図である。
【図９】図４の低μ路アシスト制御手段に含まれる第２補正係数算出手段において第２補正係数を前後輪回転速度差に基づいて算出するために用いられる関係を示す図である。
【図１０】図４のアシストトルク補正手段により補正されたアシストトルクの変化を、加速操作速度および前後輪  転速度差の変化と関連して示す図である。
【図１１】図１のモータ制御用電子制御装置の制御作動の要部であってアシスト制御用メインルーチンを説明するフローチャートである。
【図１２】図１１の低μ路アシスト制御ルーチンを詳しく説明する図である。
【符号の説明】
１０：エンジン（第１原動機）
２０：前輪（主駆動輪）
２８：電気モータ（第２原動機）
３４：後輪（副駆動輪）
６３：加速操作速度算出手段
６４：路面状態判定手段
７０：モータ駆動制御手段（第２原動機駆動制御手段）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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