JP2000079829A - 前後輪駆動車両の制御装置 - Google Patents

前後輪駆動車両の制御装置

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JP2000079829A
JP2000079829A JP10251646A JP25164698A JP2000079829A JP 2000079829 A JP2000079829 A JP 2000079829A JP 10251646 A JP10251646 A JP 10251646A JP 25164698 A JP25164698 A JP 25164698A JP 2000079829 A JP2000079829 A JP 2000079829A
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
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    • B60K6/50Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54Transmission for changing ratio
    • B60K6/543Transmission for changing ratio the transmission being a continuously variable transmission

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的高速側のギヤ段を用いた車両の発進に
不都合が生じることのない前後輪駆動車両の制御装置を
提供する。 【解決手段】 モータ駆動制御手段(第2原動機駆動制
御手段)66により、MG28から出力されるアシスト
トルクTAHH が変速機14の変速比γが小さくなるに伴
ってすなわち高速側ギヤ段となるに伴って大きくされる
ことから、車両の発進に際して比較的高速側のギヤ段が
用いられるほどアシストトルクTAHH が大きくされるの
で、MG28により駆動される後輪34の駆動力が十分
に大きくされて、比較的高速側のギヤ段を用いた発進の
不都合が発生せず、その発進が好適に行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば前輪駆動
系および後輪駆動系の一方がエンジンを駆動源とし、他
方が電気モータを駆動源とする形式の前後輪駆動車両の
駆動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
方がたとえば内燃機関のような第1原動機を駆動源とし
他方がたとえば電気モータ、油圧モータのような第2原
動機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
動能力や加速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、第1原動機により変速機を介して駆動される主
駆動輪の駆動トルクをその変速機の実際の変速比(ギヤ
比)と第1原動機の出力トルクとから算出し、算出され
た主駆動輪の駆動トルクが所定値を上回ったときに、第
2原動機の無駄な作動を防止するために、それにより駆
動される副駆動輪の駆動を禁止する制御装置が提案され
ている。たとえば、特開平9−2090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】ところで、前後輪駆動
車両においては、何らかの事情で比較的低い変速比(高
速側ギヤ段)で第1原動機が主駆動輪を駆動して車両を
発進させようとするときがある。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、そのよう
な比較的高速側のギヤ段を用いた発進に際して第2原動
機から出力されるアシストトルクの値をどのように決定
するかの技術が開示されておらず、そのような比較的高
速側のギヤ段を用いた発進において、第2原動機から出
力されるアシストトルク値が不足し、車両の発進加速性
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、比較的高速側の
ギヤ段を用いた車両の発進加速性能の低下を抑制した前
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
輪駆動系の一方を変速機を介して駆動する第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、前記第1原動機により駆動される主
駆動輪の駆動力を前記第2原動機により駆動される副駆
動輪の駆動力で助勢する形式の前後輪駆動車両の制御装
置であって、前記第2原動機から出力されるアシストト
ルクを前記変速機の変速比が小さくなるに伴って大きく
する第2原動機駆動制御手段を、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、前記第2原動機から出力されるアシストト
ルクが前記変速機の変速比が小さくなるに伴ってすなわ
ち高速側ギヤ段となるに伴って大きくされることから、
車両の発進に際して比較的高速側のギヤ段が用いられる
ほどアシストトルクが大きくされるので、第2原動機に
より駆動される副駆動輪の駆動力が十分に大きくされ
て、比較的高速側のギヤ段を用いた発進加速性能の低下
が抑制され、その発進が好適に行われる。
【0008】
【発明の他の態様】ここで、好適には、前記第2原動機
駆動制御手段は、運転者による加速操作速度が高くなる
ほど増加させられるアシストトルクとなるように、前記
第2原動機を制御するものである。このようにすれば、
加速操作速度が高くなるほどアシストトルクが増加させ
られるので、車両の発進加速性が好適に得られる。
【0009】また、好適には、前記第2原動機駆動制御
手段は、車両の発進加速操作が行われたか或いは車両の
走行中加速操作が行われたかを判定する加速操作状態判
定手段と、その加速操作状態判定手段による判定が発進
加速操作である場合に前記第2原動機によるアシストト
ルクを決定し且つ出力する発進加速時アシスト制御手段
と、上記加速操作状態判定手段による判定が走行中加速
操作である場合に前記第2原動機によるアシストトルク
を決定し且つ出力する走行中加速時アシスト制御手段と
を含み、発進加速操作であるか走行中加速操作であるか
に応じて前記第2原動機により駆動される副駆動輪の駆
動力を制御するものである。このようにすれば、発進加
速操作および走行中加速操作にそれぞれ適した大きさの
アシストトルク値が得られる。
【0010】また、好適には、前記発進加速時アシスト
制御手段は、前記加速操作状態判定手段により発進加速
操作が判定された場合には、予め記憶された関係から、
変速線図から求められる車両の正規のギヤ比による必要
駆動力と実際のギヤ段により得られる車両の駆動力との
間の駆動力の差分と、加速操作速度とに基づいて、前記
第2原動機から出力されるアシストトルクを算出するア
シストトルク算出手段を含むものである。このようにす
れば、アシストトルク算出手段により、予め記憶された
関係から、変速線図から求められる車両の正規のギヤ比
による必要駆動力と実際のギヤ段により得られる車両の
駆動力との間の駆動力の差分と、加速操作速度とに基づ
いて前記第2原動機から出力されるアシストトルクが算
出されるので、第2原動機により副駆動輪を駆動するた
めの必要かつ十分な適切な大きさのアシストトルク値が
車両の発進時に得られ、高速側ギヤ段による発進におい
てもエンジンストールが好適に防止される。
【0011】また、好適には、上記発進加速時アシスト
制御手段は、予め記憶された関係から、変速線図から求
められる車両の正規のギヤ比による必要駆動力と実際の
ギヤ段により得られる車両の駆動力との間の駆動力の差
分と、加速操作速度とに基づいて、上記アシストトルク
出力時間を算出するアシストトルク出力時間算出手段を
含むものである。このようにすれば、車両の発進加速操
作時におけるアシストトルク値が必要かつ十分な時間だ
け出力される。
【0012】また、好適には、前記走行中加速時アシス
ト制御手段は、前記加速操作状態判定手段により走行中
加速操作が判定された場合には、予め記憶された関係か
ら、変速線図から求められる車両の正規のギヤ比による
必要駆動力と実際のギヤ段により得られる車両の駆動力
との間の駆動力の差分と、加速操作速度とに基づいて、
前記第2原動機から出力されるアシストトルクを算出す
るアシストトルク算出手段を含むものである。このよう
にすれば、アシストトルク算出手段により、予め記憶さ
れた関係から、変速線図から求められる車両の正規のギ
ヤ比による必要駆動力と実際のギヤ段により得られる車
両の駆動力との間の駆動力の差分と、加速操作速度とに
基づいて前記第2原動機から出力されるアシストトルク
が算出されるので、第2原動機により副駆動輪を駆動す
るための必要かつ十分な適切な大きさのアシストトルク
値が車両の走行中加速操作時に得られる。
【0013】また、好適には、上記走行中加速時アシス
ト制御手段は、予め記憶された関係から、変速線図から
求められる車両の正規のギヤ比による必要駆動力と実際
のギヤ段により得られる車両の駆動力との間の駆動力の
差分と、加速操作速度とに基づいて、上記アシストトル
ク出力時間を算出するアシストトルク出力時間算出手段
を含むものである。このようにすれば、走行中加速操作
時におけるアシストトルク値が必要かつ十分な時間だけ
出力される。
【0014】
【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。
【0015】図1は、本発明の一実施例の制御装置を有
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を介して主駆動輪である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。
【0016】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から副駆動輪であ
る後輪34までが後輪駆動系に対応している。このMG
28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。
【0017】上記変速機14は、たとえば複数組の遊星
組の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
種類の変速比γ(入力軸回転速度Nin/出力軸回転速度
out )に対応する複数種類のギヤ段が達成される自動
変速機により構成されるが、変速比γが連続的に変化さ
せられる所謂無段変速機であってもよい。
【0018】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
E 、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4速或いは5速の自動変
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。
【0019】図2は、本実施例の車両に設けられている
シフトレバーの操作位置を示している。Pポジション、
Rポジション、Nポジション、Dポジションは車両の前
後方向に平行な一直線に沿って位置し、Mポジションは
Dポジションから側方に位置する。3ポジションはMポ
ジションの後方に位置し、2ポジションおよびLポジシ
ョンは、その3ポジションより斜め左後方に順次位置し
ている。シフトレバーの操作により上記Mポジションが
選択された場合には、前記エンジンおよび変速用電子制
御装置38において自動変速モードから手動変速モード
に切り換えられるので、図3に示すステアリングホイー
ル54に設けられた左右1対の手動変速操作釦56の操
作が有効化され、その手動変速操作釦56の上方への操
作或いは下方への操作に応答して、自動変速機14のギ
ヤ段が1段ずつ高速段側或いは低速段側へ切り換えられ
且つそこで保持されるようになっている。
【0020】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
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、V RR、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
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V
F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4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。
【0021】モータ制御用電子制御装置46は、たとえ
ば図5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5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、M
G28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4
8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。
【0022】路面勾配センサ52は、車速略零時におい
て用いられるGセンサ或いは傾斜計から構成されるもの
であり、路面傾斜角θROAD或いは勾配(傾斜)α(=ta
n θ ROAD)を表す信号を上記モータ制御用電子制御装置
46などに供給する。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、RA
M、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。
【0023】図6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6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 )×10
0%〕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。
【0024】変速制御手段62は、変速機14がたとえ
ば4速或いは5速の自動変速機であるとき、シフトレバ
ーがDポジションなどへ操作された自動変速モードで
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を実行し、シフトレバーが
Mポジションへ操作された手動変速モードでは、ステア
リングホイール54に設けられた手動変速操作釦56の
上方への操作或いは下方への操作に応答して、自動変速
機14のギヤ段を1段ずつ高速段側或いは低速段側へ切
り換えてそこで保持させる。なお、この手動変速モード
では、車両が停止した車速Vの零状態でも、上記手動変
速操作釦56の操作により選択されたギヤ段が保持され
る。
【0025】モータ駆動制御手段66は、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よう
な、圧雪路、凍結路などの摩擦係数μの低い路面におけ
る車両の発進時等において、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68
と、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7
0とを備えている。
【0026】また、上記低μ路アシスト制御手段68に
よる低μ路アシスト制御では、たとえば、低μ路におい
て前輪(主駆動輪)20のスリップが発生してトラクシ
ョン制御手段60によるトラクション制御が開始されて
も車両の発進が不十分である場合に、前輪20のスリッ
プが発生しトラクション制御が開始されても車速が増加
しないことを条件として、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、その車両の発進が助勢される。
【0027】上記高μ路アシスト制御手段70による通
常の高μ路アシスト制御では、たとえば図5の太線に示
されような高μ路でも加速要求が大きい期間において、
キャパシタ48に蓄えられた限られた電力、およびジェ
ネレータ24により発電された電力をそれに加えること
によってMG28が駆動されることにより、車両の発進
加速或いは走行中の加速が助勢される。この通常の高μ
路アシスト制御では、たとえばMG28の高μ路アシス
トトルクTAHがリヤ荷重配分比やアクセル開度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7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T
AH1 がたとえば1〜3秒程度の所定の出力時間幅WA1
け保持された後、急速に低下させられる。
【0028】ところで、車両においては、通常の発進操
作ではエンジンストールが発生してしまうような比較的
高速側のギヤ段で発進操作が行われる場合がある。たと
えば、前述の手動変速モードで比較的高速側の所定のギ
ヤ段たとえば第3速ギヤ段以上のギヤ段が選択されて走
行し停車した後にそのままのギヤ段で車両を再発進させ
ようとする場合がそれである。このため、上記高μ路ア
シスト制御手段70は、上記比較的高速側の所定のギヤ
段以上で車両の発進加速操作或いは走行中加速操作が行
われたか否かを、車速Vとアクセル開度θの変化とに基
づいて判定する加速操作状態判定手段72と、その加速
操作状態判定手段72により比較的高速側の所定のギヤ
段以上で車両の発進加速操作或いは走行中加速操作が行
われたことが判定された場合に、エンジン10から実際
のギヤ段により得られる車両の駆動力と車両状態に応じ
て変速線図から求められる車両の正規のギヤ比による必
要駆動力との間の駆動力差を算出する駆動力差算出手段
74と、すくなくとも比較的高速側の所定のギヤ段以上
で車両の発進加速操作或いは走行中加速操作が行われた
ことが判定された場合に、アクセルペダルを用いた加速
操作速度すなわち加速操作量(アクセル開度θ)の変化
率dθ/dtを図示しないアクセル開度センサからの信
号に基づいて算出する加速操作速度算出手段76と、上
記加速操作状態判定手段72により比較的高速側の所定
ギヤ段以上で車両の発進加速操作が行われたことが判定
された場合には、その発進加速時のMG28によるアシ
スト作動を制御する発進加速時アシスト制御手段78
と、上記加速操作状態判定手段72により比較的高速側
の所定ギヤ段以上で車両の走行中加速操作が行われたこ
とが判定された場合には、その走行中加速時のMG28
によるアシスト作動を制御する走行中加速時アシスト制
御手段80とを備えている。
【0029】上記駆動力差算出手段74では、たとえば
変速制御手段62において用いられる変速線図から実際
の車速Vおよびアクセル開度θに基づいて決定されるギ
ヤ段と車両の実際のギヤ段との差分D(或いは変速比γ
の差分Δγ)が、前記駆動力差に対応するものとして便
宜的に求められる。車両の駆動力(駆動トルク)は、一
般にギヤ段とアクセル開度θとに基づいて算出されるの
であるが、加速時の加速操作量すなわちアクセル開度θ
が相互に略同様であるとすれば、ギヤ段の差D(変速比
γの差分Δγ)を用いても車両の駆動力差を把握できる
からである。また、変速制御手段62において用いられ
る変速線図は、車速Vおよびアクセル開度θから特定さ
れる車両状態に応じた車両の正規のギヤ比による必要駆
動力を得るためのギヤ段を選択するために予め実験的に
求められたものであるから、その変速線図から実際の車
速Vおよびアクセル開度θに基づいて決定されるギヤ段
は、車両の正規のギヤ比による必要駆動力に対応するも
のとして取り扱うことができるからである。この意味に
おいて、上記駆動力差算出手段74は、ギヤ段差算出手
段或いは変速比差算出手段と称されてもよい。
【0030】上記発進加速時アシスト制御手段78は、
加速操作状態判定手段72により高速側ギヤ段による発
進加速操作が判定された場合には、たとえば図8に示す
予め記憶された関係から、前記駆動力差算出手段74に
より求められた駆動力差(ギヤ段の差D)と加速操作速
度dθ/dtとに基づいて、MG28から出力される発
進加速操作時のアシストトルクTAHH を算出するアシス
トトルク算出手段82と、たとえば図9に示す予め記憶
された関係から、前記駆動力差算出手段74により求め
られた駆動力差(ギヤ段の差D)と加速操作速度dθ/
dtとに基づいて、発進加速操作時にMG28から出力
されるアシストトルクTAHH の出力時間WA を算出する
アシストトルク出力時間算出手段84とを備え、高速側
ギヤ段による発進加速操作が判定された場合において上
記アシストトルク算出手段82により求められたアシス
トトルクTAHH を上記アシストトルク出力時間算出手段
84により求められた出力時間WA だけ出力させる。
【0031】また、上記走行中加速時アシスト制御手段
80は、加速操作状態判定手段72により高速側ギヤ段
による走行中加速操作が判定された場合には、たとえば
図8に示すような予め記憶された関係から、前記駆動力
差算出手段74により求められた駆動力差(ギヤ段の差
D)と加速操作速度dθ/dtとに基づいて、MG28
から出力される走行中加速時のアシストトルクTAHH
算出するアシストトルク算出手段86と、たとえば図9
に示すような予め記憶された関係から、前記駆動力差算
出手段74により求められた駆動力差(ギヤ段の差D)
と加速操作速度dθ/dtとに基づいて、走行中加速操
作時においてMG28から出力されるアシストトルクT
AHH の出力時間WA を算出するアシストトルク出力時間
算出手段88とを備え、高速側ギヤ段による走行中加速
操作が判定された場合において上記アシストトルク算出
手段86により求められたアシストトルクTAHH を上記
アシストトルク出力時間算出手段88により求められた
出力時間WA だけ出力させる。
【0032】上記図8に示す関係は、加速操作速度dθ
/dtが大きくなるほどアシストトルクTAHH を大きく
し、且つ駆動力差(ギヤ段の差D或いは変速比γの差
分)が大きくなるほどすなわち加速操作時の変速機14
のギヤ比γが小さくなるほど(変速機14が高速側ギヤ
段となるほど)アシストトルクTAHH を大きくする特性
を備えている。また、図9に示す関係は、加速操作速度
dθ/dtが大きくなるほど出力時間WA を小さくし
て、同一エネルギでも出力トルクが大きくなるように
し、且つ上記駆動力差が大きくなるほど出力時間WA
小さくする特性を備えている。ここで、図8および図9
において、発進加速操作量により変速線図から定まる要
求駆動力に対応するギヤ段が第1速ギヤ段であるときに
変速機14の実際のギヤ段が第3速ギヤ段(たとえば手
動変速モードにより第3速ギヤ段のまま車両停止したと
き)であるときは、D=2の特性が用いられる。また、
走行中加速操作量により変速線図から定まるギヤ段が第
2速ギヤ段であるときに変速機14の実際のギヤ段が第
3速ギヤ段であるときは、D=1の特性が用いられる。
【0033】図10は前記モータ制御用電子制御装置4
6の制御作動の要部を説明するフローチャートであっ
て、高速側ギヤ段加速操作時アシスト制御ルーチンを示
している。図10において、先ず、前記加速操作状態判
定手段72に対応するステップ(以下、ステップを省略
する)SA1乃至SA6において、高速側ギヤ段におい
て発進時加速操作或いは走行中加速操作が行われたか否
かが判断される。すなわち、SA1では、変速機14の
ギヤ段が低速側ギヤ段たとえば第2速ギヤ段以下である
か否かが判断される。このSA1の判断が肯定された場
合は本ルーチンが終了されるが、否定された場合は第3
速ギヤ段以上であるので、SA2において、車速Vが予
め数km/h程度に設定された停止判定車速Vx1以上である
か否かが判断される。このSA2の判断が否定された場
合は、車両の停止状態であるから、SA3においてアク
セル開度θが予め設定された加速操作判定値θO よりも
大きいか否かが判断され、このSA3の判断が肯定され
た場合は、SA4においてアクセル開度の変化率dθ/
dtが予め設定された加速操作判定値A1 よりも大きい
か否かが判断される。上記加速操作判定値θO およびA
1 は、エンジン10のストールを発生させるほどの高速
側ギヤ段による車両発進操作を判定するために予め求め
られたものである。このSA4或いは上記SA3の判断
が否定された場合は本ルーチンが終了させられるが、S
A4の判断が肯定された場合は、たとえば第3速以上の
高速側ギヤ段で発進加速操作が行われた状態であるの
で、前記発進加速時アシスト制御手段78に対応するS
A7およびSA8以下が実行される。
【0034】上記SA2の判断が肯定された場合は、車
両が走行中の状態であるから、SA5においてアクセル
開度θが予め設定された加速操作判定値θO よりも大き
いか否かが判断され、このSA5の判断が肯定された場
合は、SA6においてアクセル開度の変化率dθ/dt
が予め設定された加速操作判定値A1 よりも大きいか否
かが判断される。このSA6或いは上記SA5の判断が
否定された場合は本ルーチンが終了させられるが、SA
6の判断が肯定された場合は、たとえば第3速以上の高
速側ギヤ段で走行中加速操作が行われた状態であるの
で、前記走行中加速時アシスト制御手段80に対応する
SA9およびSA10以下が実行される。
【0035】上記SA7は、上記発進加速時アシスト制
御手段78に含まれるアシストトルク算出手段82、前
記駆動力差算出手段74、前記加速操作速度算出手段7
6に対応するものであり、そこでは、たとえば変速制御
手段62において用いられる変速線図から実際の車速V
およびアクセル開度θに基づいて決定されるギヤ段と車
両の実際のギヤ段との間のギヤ段の差分D(或いは変速
比γの差分Δγ)が、前記駆動力差に対応するものとし
て求められると同時に、加速操作速度dθ/dtが算出
された後、たとえば図8に示す予め記憶された関係から
それらギヤ段の差分Dおよび加速操作速度dθ/dtに
基づいて発進加速操作時のアシストトルクTAHH が決定
される。そして、前記アシストトルク出力時間算出手段
84に対応するSA8では、たとえば図9に示す予め記
憶された関係から上記のギヤ段の差分Dおよび加速操作
速度dθ/dtに基づいて発進加速操作時のアシストト
ルク出力時間WA が決定される。
【0036】前記SA9は、走行中加速時アシスト制御
手段80に含まれるアシストトルク算出手段86、前記
駆動力差算出手段74、前記加速操作速度算出手段76
に対応するものであり、そこでは、上記と同様にしてギ
ヤ段の差分Dおよび加速操作速度dθ/dtが求められ
るとともに、たとえば図8に示す予め記憶された関係か
らそれらギヤ段の差分Dおよび加速操作速度dθ/dt
に基づいて走行中加速操作時のアシストトルクTAHH
決定される。そして、前記アシストトルク出力時間算出
手段88に対応するSA10では、たとえば図9に示す
予め記憶された関係から上記のギヤ段の差分Dおよび加
速操作速度dθ/dtに基づいて走行中加速操作時のア
シストトルク出力時間WA が決定される。
【0037】以上のようにして発進加速操作時或いは走
行中加速操作時の、アシストトルクTAHH およびアシス
トトルク出力時間WA が決定されると、SA11におい
て、そのアシストトルクTAHH がMG28から出力さ
れ、次いでSA12において、そのアシストトルクT
AHH の出力以後において、上記アシストトルク出力時間
A が経過したか否かが判断される。当初はこのSA1
2の判断が否定されるので、上記SA11以下が繰り返
し実行されるが、アシストトルク出力時間WA が経過す
ると、SA12の判断が肯定されて本ルーチンが終了さ
せられる。
【0038】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)66(SA1
乃至SA12)により、MG28から出力されるアシス
トトルクTAHH が変速機14の変速比γが小さくなるに
伴って大きくされることから、車両の発進に際して比較
的高速側のギヤ段が用いられるほどアシストトルクT
AHH が大きくされるので、MG28により駆動される後
輪34の駆動力が十分に大きくされて、比較的高速側の
ギヤ段を用いた発進の不都合が発生せず、その発進が好
適に行われる。
【0039】また、本実施例によれば、モータ駆動制御
手段66は、運転者による加速操作速度が高くなるほど
増加させられるアシストトルクTAHH となるように、M
G28を制御するものであるので、車両の発進加速性が
好適に得られる。
【0040】また、本実施例によれば、モータ駆動制御
手段66は、車両の発進加速操作が行われたか或いは車
両の走行中加速操作が行われたかを判定する加速操作状
態判定手段72(SA1乃至SA6)と、その加速操作
状態判定手段72による判定が発進加速操作である場合
にMG28によるアシストトルクTAHH を決定し且つ出
力する発進加速時アシスト制御手段78(SA7乃至S
A8)と、上記加速操作状態判定手段72による判定が
走行中加速操作である場合にMG28によるアシストト
ルクTAHH を決定し且つ出力する走行中加速時アシスト
制御手段80(SA9乃至SA10)とを含み、発進加
速操作であるか走行中加速操作であるかに応じてMG2
8により駆動される後輪34の駆動力を制御するもので
ある。これにより、発進加速操作および走行中加速操作
にそれぞれ適した大きさのアシストトルク値が得られ
る。
【0041】また、本実施例によれば、発進加速時アシ
スト制御手段78は、前記加速操作状態判定手段72に
より発進加速操作が判定された場合には、たとえば図8
に示す予め記憶された関係から、前記変速機14のギヤ
段の差分Dおよび加速操作速度dθ/dtに基づいてM
G28から出力されるアシストトルクTAHH を算出する
アシストトルク算出手段82(SA7)を含むものであ
るので、MG28により後輪34を駆動するための必要
かつ十分な適切な大きさのアシストトルク値が車両の発
進時に得られる。
【0042】また、本実施例によれば、発進加速時アシ
スト制御手段78は、たとえば図9に示す予め記憶され
た関係から、前記変速機14のギヤ段の差分Dおよび加
速操作速度dθ/dtに基づいてアシストトルク出力時
間WA を算出するアシストトルク出力時間算出手段84
(SA8)を含むものであるので、車両の発進加速操作
時においてアシストトルクTAHH が必要かつ十分な時間
だけMG28から出力される。
【0043】また、本実施例によれば、走行中加速時ア
シスト制御手段80は、加速操作状態判定手段72によ
り走行中加速操作が判定された場合には、たとえば図8
に示す予め記憶された関係から、前記変速機14のギヤ
段の差分Dおよび加速操作速度dθ/dtに基づいてM
G28から出力されるアシストトルクTAHH を算出する
アシストトルク算出手段86(SA9)を含むものであ
るので、MG28により後輪34を駆動するための必要
かつ十分な適切な大きさのアシストトルク値T AHH が車
両の走行中加速操作時に得られる。
【0044】また、本実施例によれば、走行中加速時ア
シスト制御手段80は、たとえば図9に示す予め記憶さ
れた関係から、前記変速機14のギヤ段の差分Dおよび
加速操作速度dθ/dtに基づいてアシストトルク出力
時間WA を算出するアシストトルク出力時間算出手段8
8(SA10)を含むものであるので、走行中加速操作
時におけるアシストトルク値TAHH が必要かつ十分な時
間だけ出力される。
【0045】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。
【0046】たとえば、前述の実施例において、アシス
トトルク出力時間WA は、図9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およびギヤ段の差
Dに基づいて変更されていたが、そのアシストトルク出
力時間WA は一定の値でもよい。すなわち、アシストト
ルク出力時間算出手段84、88は必ずしも設けられて
いなくてもよい。
【0047】また、前述の実施例において、変速機14
が高速側のギヤ段であるときの加速操作時のアシストト
ルクTAHH は、図8の関係から加速操作速度dθ/dt
およびギヤ段の差Dに基づいて決定されていたが、図示
しない関係からアクセル開度に基づいて決定される基本
アシストトルクが、上記加速操作速度dθ/dtおよび
ギヤ段の差Dが大きくなるほど増量するようにそれら加
速操作速度dθ/dtおよびギヤ段の差Dに基づいて補
正されることにより決定されてもよい。
【0048】また、前述の実施例では、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。
【0049】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
蓄電池などの他の形式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。
【0050】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モータとして作動させられてもよ
い。
【0051】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。
【0052】また、前述の実施例の変速機14は複数種
類の前進ギヤ段を有する自動変速機であったが、変速比
γが無段階に変化させられる無段変速機であってもよ
い。このような場合でも、何等かの事情で無段変速機が
車両の停止時においてその最大変速比γmax へ戻されな
い場合には、図8と同様の予め記憶された関係から、再
発進時において実際の変速比γと最大変速比γmax との
間の差分(駆動力差)と、加速操作速度dθ/dtとに
基づいて決定されたアシストトルクTAHH がMG28か
ら出力されるようにしてもよい。
【0053】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の車両に設けられたシフトレバーの操作位
置を説明する図である。
【図3】図1の車両のステアリングホイールに、図1の
変速機の手動モードにおいてギヤ段を手動選択するため
に設けられた手動変速操作釦を説明する図である。
【図4】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5】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6】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7】高速側ギヤ段による発進加速操作時において図
1の電気モータから出力されるアシストトルクの大きさ
および時間幅を説明する図である。
【図8】図6のアシストトルク算出手段において用いら
れる予め記憶された関係を説明する図である。
【図9】図6のアシストトルク出力時間算出手段におい
て用いられる予め記憶された関係を説明する図である。
【図10】図6の実施例におけるモータ制御用電子制御
装置の制御作動の要部を示す、高速側ギヤ段加速操作時
アシスト制御ルーチンを示す図である。
【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) 46:モータ制御用電子制御装置(前後輪駆動車両の制
御装置) 66:モータ駆動制御手段(第2原動機駆動制御手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三上 強 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 3D043 AA01 AB02 AB03 AB17 EA02 EA05 EA11 EA31 EA42 EB03 EB07 EB09 EB13 EE03 EE07 EF02 EF09 EF14 EF21

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前輪駆動系および後輪駆動系の一方を変
    速機を介して駆動する第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、前
    記第1原動機により駆動される主駆動輪の駆動力を前記
    第2原動機により駆動される副駆動輪の駆動力で助勢す
    る形式の前後輪駆動車両の制御装置であって、 前記第2原動機から出力されるアシストトルクを前記変
    速機の変速比が小さくなるに伴って大きくする第2原動
    機駆動制御手段を、含むことを特徴とする前後輪駆動車
    両の制御装置。
  2. 【請求項2】 前記第2原動機駆動制御手段は、運転者
    による加速操作速度が大きくなるほど増加させられるア
    シストトルクとなるように、前記第2原動機を制御する
    ものである請求項1の前後輪駆動車両の制御装置。
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