JP2000079833A - 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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JP2000079833A JP10251645A JP25164598A JP2000079833A JP 2000079833 A JP2000079833 A JP 2000079833A JP 10251645 A JP10251645 A JP 10251645A JP 25164598 A JP25164598 A JP 25164598A JP 2000079833 A JP2000079833 A JP 2000079833A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 第2原動機を駆動するためにエネルギ貯留装
置に蓄えられる駆動用エネルギ量が不足することのない
前後輪駆動車両の制御装置を提供する。 【解決手段】 エネルギ充填制御手段82により、残量
判定手段80によりキャパシタ48に蓄えられたMG2
8の駆動用の電気エネルギの残量が所定の判定値SOC
O よりも多くないすなわち判定値SOCO 以下であると
判定された場合には、非減速走行時の走行エネルギがM
G28により回収されてキャパシタ48に蓄えられるす
なわち充填されることから、キャパシタ48に蓄えられ
た電気エネルギの充電残量SOCが判定値SOCO 以下
である場合は、減速走行以外の加速走行状態であっても
充電残量SOCが判定値SOCO 以上となるまでは、速
やかにキャパシタ48内が十分な量となるように充電さ
れるので、次回のMGのアシスト駆動に際してキャパシ
タ48の充電残量が不足することが好適に防止される。

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、電気モータに駆動用エネルギを供給するための
エネルギ貯留装置すなわち蓄電装置が設けられ、車両の
減速走行時の走行エネルギすなわち慣性エネルギの一部
が上記電気モータ(発電機としても機能する)或いは別
途設けられたジェネレータにより回収されすなわち回生
制動が行われて、その蓄電装置に電気エネルギが蓄えら
れるようになっている。また、たとえばパワーオフから
パワーオン状態への変更などに関連した自動変速機の出
力トルクの増加領域においてすなわち減速走行時以外の
走行状態において回生制動が付与されて走行エネルギを
回収する技術も提案されている。たとえば、特開平9−
298802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、上記のよう
な従来の前後輪駆動車両における回生は、減速走行以外
の走行状態であっても蓄電装置の充電残量を所定値以上
とすることを目的とするものではないことから、速やか
に蓄電装置の充電残量を十分な量とすることができず、
次回の電気モータの駆動に際して蓄電装置の充電残量す
なわち電気モータのアシストトルクが不足(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、第2原動機を駆
動するための駆動用エネルギがエネルギ貯留装置に蓄え
られる量が不足(低下)することのない前後輪駆動車両
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、そ
の第2原動機に駆動用エネルギを供給するために該駆動
用エネルギを蓄えるエネルギ貯留装置とを備え、減速走
行時の走行エネルギを回収してそのエネルギ貯留装置に
駆動用エネルギを充填する形式の前後輪駆動車両の制御
装置であって、(a) 前記エネルギ貯留装置に蓄えられた
駆動用エネルギの残量が所定値よりも多いいか否かを判
定する残量判定手段と、(b) その残量判定手段により前
記エネルギ貯留装置に蓄えられた駆動用エネルギの残量
が所定値よりも多くないと判定された場合には、非減速
走行時の走行エネルギを回収してそのエネルギ貯留装置
に駆動用エネルギを充填するエネルギ充填制御手段と
を、含むことにある。
【0007】
【発明の効果】このようにすれば、エネルギ充填制御手
段により、残量判定手段により前記エネルギ貯留装置に
蓄えられた駆動用エネルギの残量が所定値よりも多くな
いすなわち所定値以下であると判定された場合には、非
減速走行時の走行エネルギが回収されてそのエネルギ貯
留装置に駆動用エネルギが充填される。このため、エネ
ルギ貯留装置に蓄えられた駆動用エネルギの残量が所定
値以下である場合は、減速走行以外の走行状態であって
も蓄電装置の充電残量を所定値以上とすることを目的と
して速やかに蓄電装置の充電残量が十分な量とされるの
で、次回の第2原動機のアシスト駆動に際してエネルギ
貯留装置の貯留残量が不足することが好適に防止され
る。
【0008】
【発明の他の態様】ここで、好適には、前記車両の加速
操作が行われたか否かを判定する加速操作判定手段が設
けられ、前記エネルギ充填制御手段は、その加速操作判
定手段により車両の加速操作が行われたことが判定され
た場合に、非減速走行時の走行エネルギを回収してエネ
ルギ貯留装置に駆動用エネルギを充填する。このように
すれば、車両の加速操作時においては車両の駆動トルク
が増加させられ、その増加した駆動トルクの一部を利用
して走行エネルギの回収が行われるので、その回収によ
る車両の駆動力の低下に関連する違和感が好適に解消さ
れる。
【0009】また、好適には、前記加速操作判定手段に
より車両の加速操作が行われたことが判定された場合に
前記第1原動機とそれにより駆動される主駆動輪との間
に設けられた変速機の変速比を高ギヤ比側へ変更する変
速比変更手段が設けられる。このようにすれば、その変
速比変更手段により、加速操作判定手段によって車両の
加速操作が行われたときに変速機の変速比が高ギヤ比側
へ変更されることから、その変速比の高ギヤ比側への変
更によって余裕トルクが形成されるので、その余裕トル
クに対応する分の走行エネルギを回収して駆動エネルギ
をエネルギ貯留装置に蓄えさせることができ、走行エネ
ルギの回収による駆動力の低下やそれに関連する違和感
の発生が好適に防止される。
【0010】また、好適には、前記第1原動機は内燃機
関であり、その第1原動機とそれにより駆動される主駆
動輪との間に設けられた変速機は変速比が無段階に変化
させられる無段変速機であり、予め記憶された関係から
実際の車速およびアクセル開度に基づいて目標機関回転
速度を決定し、上記内燃機関の実際の回転速度がその目
標回転速度と一致するように前記無段変速機の変速比を
無段階に変化させる無段変速制御手段と、前記加速操作
判定手段により車両の加速操作が行われたことが判定さ
れた場合には上記の関係を上記内燃機関を略最適燃費曲
線に沿って駆動させるための関係に変更する関係変更手
段とが設けられる。このようにすれば、関係変更手段に
より、車両の加速操作が行われたときに目標機関回転速
度を決定するための関係が上記内燃機関を略最適燃費曲
線に沿って駆動させるための関係に変更されることか
ら、内燃機関が略最適燃費曲線に沿って作動している状
態で走行エネルギが回収され駆動エネルギがエネルギ貯
留装置に蓄えられるので、車両の燃費が高められる。
【0011】また、好適には、前記残量判定手段により
前記エネルギ貯留装置に蓄えられた駆動用エネルギの残
量が所定値よりも多くないすなわち所定値以下であると
判定された場合には前記第1原動機により駆動される補
機の作動を抑制する補機作動抑制手段が設けられ、前記
エネルギ充填制御手段は、その補機作動抑制手段により
補機の作動が抑制された場合に、非減速走行時の走行エ
ネルギを回収してエネルギ貯留装置に駆動用エネルギを
充填する。このようにすれば、補機の作動が抑制された
ことにより発生する余裕トルクを利用して走行エネルギ
が回収されるので、走行エネルギの回収による車両の駆
動力の低下やそれに関連する違和感が好適に解消され
る。
【0012】また、好適には、上記エネルギ充填制御手
段は、補機の作動抑制により発生する余裕トルク分だけ
回生エネルギをエネルギ貯留装置に蓄えさせるものであ
る。このようにすれば、エネルギ貯留装置に駆動用エネ
ルギを蓄えさせるための回生による制動トルクと補機の
作動抑制により発生する余裕トルクとが略等しいので、
走行エネルギの回収による車両の駆動力の低下やそれに
関連する違和感が確実に解消される。
【0013】
【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。
【0014】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。
【0015】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、34へ
伝達されるようになっている。上記MG28から後輪3
4、34までが後輪駆動系に対応している。このMG2
8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。
【0016】上記変速機14は、たとえば複数組の遊星
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。
【0017】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。
【0018】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。
【0019】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、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。
【0020】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。
【0021】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 )×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。
【0022】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。
【0023】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。この高μ路アシスト制御手段72で
は、予め記憶された関係からリヤ荷重配分比、エンジン
出力トルク(アクセル開度θ)に基づいてそのエンジン
出力トルクの増加に応じて大きくなる基本アシストトル
クTAHO が算出される一方で、路面勾配(路面傾斜)α
に応じたアシスト駆動力を得るために、その路面勾配α
が大きくなるほど大きくなるアシストトルク補正係数K
1 が決定され、そのアシストトルク補正係数K1 が乗算
されることにより上記基本アシストトルクTAHO が増量
側へ補正される。
【0024】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
【0025】残量判定手段80は、前記高μ路アシスト
制御期間或いは低μ路アシスト制御期間において、キャ
パシタ(エネルギ貯留装置)48に蓄えられた電気エネ
ルギ(駆動用エネルギ)の残量すなわち充電残量SOC
が予め設定された判定値SOCO よりも多いか否かを判
定する。この判定値SOCO は、少なくとも1回のアシ
スト制御に必要な充電残量を判定するために予め実験的
に求められた値である。エネルギ充填制御手段82は、
上記残量判定手段80によりキャパシタ48に蓄えられ
た電気エネルギの残量SOCが上記判定値SOCO より
も多くないすなわち判定値SOCO 以下であると判定さ
れた場合には、非減速走行時の車両走行エネルギすなわ
ち慣性エネルギによりMG28から発電出力を得て、上
記キャパシタ48に駆動用エネルギを蓄えるためにそれ
を充電する。
【0026】加速操作判定手段84は、たとえば前回の
制御サイクルにおいて検出されたアクセル開度θtxより
も今回の制御サイクルにおいて検出されたアクセル開度
θtx +1が大きいことすなわちアクセル開度θが増加した
ことに基づいて運転者により加速操作が行われたことを
判定する。変速比変更手段86は、上記加速操作判定手
段84により車両の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(第1原動機)とそれにより駆動
される前輪(主駆動輪)20との間に設けられた変速機
14の変速比γ(=変速機14の入力軸回転速度Nin
変速機14の出力軸回転速度Nout )を高ギヤ比側(変
速比γが大きくなる側)すなわち低速ギヤ側へ所定量変
更する。たとえば、変速機14が自動変速機である場合
にはギヤ段を1段だけシフトダウンさせ、変速機14が
無段変速機である場合にはその目標機関回転速度NE *
をそれまでよりも増加させる側の関係に変更する。
【0027】図7は前記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って、
前記アシスト制御が実行されているときに実行される。
図7において、前記残量判定手段80に対応するステッ
プ(以下、ステップを省略する)SA1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SOC
O よりも多いか否かが判断される。このSA1の判断が
肯定される場合すなわちキャパシタ48の充電残量SO
Cが判定値SOCO よりも多い場合は、充電する必要が
ないので、前記エネルギ充填制御手段82に対応するS
A3においてMG28によるキャパシタ48の充電が停
止される。しかし、SA1の判断が否定される場合すな
わちキャパシタ48の充電残量SOCが判定値SOCO
以下であるような少ない場合は、前記加速操作判定手段
84に対応するSA2において、加速操作が行われたか
否かがアクセル開度θの変化に基づいて判断される。
【0028】上記SA2の判断が否定される場合は、S
A3においてMG28によるキャパシタ48の充電が停
止されるが、肯定される場合は、前記変速比変更手段8
6に対応するSA4において、変速機14の変速比γが
高ギヤ比側へ所定幅だけ変更される。これにより、エン
ジン回転速度NE およびエンジン10の出力がが所定幅
だけ高められる。そして、前記エネルギ充填制御手段8
2に対応するSA5では、たとえば上記変速機14の変
速比γが高ギヤ比側へシフトダウンし易いように所定幅
だけ変更されたことにより発生する余裕トルクとMG2
8による回生制動トルクとが同等となるように、加速走
行中においてキャパシタ48の充電がMG28により行
われる。このSA5の充電は、充電残量SOCが判定値
SOCOに到達するまで行われる。
【0029】上述のように、本実施例によれば、エネル
ギ充填制御手段82(SA5)により、残量判定手段8
0(SA1)によりキャパシタ48に蓄えられたMG2
8の駆動用の電気エネルギの残量が所定の判定値SOC
O よりも多くないすなわち判定値SOCO 以下であると
判定された場合には、非減速走行時の走行エネルギがM
G28により回収されてキャパシタ48に蓄えられるす
なわち充填されることから、キャパシタ48に蓄えられ
た電気エネルギの充電残量SOCが判定値SOCO 以下
である場合は、減速走行以外の加速走行状態であっても
充電残量SOCが判定値SOCO 以上となるまでは、速
やかにキャパシタ48内が十分な量となるように充電さ
れるので、次回のMG28のアシスト駆動に際してキャ
パシタ48の充電残量が不足することが好適に防止され
る。
【0030】また、本実施例によれば、運転者による加
速操作が行われたか否かを判定する加速操作判定手段8
4(SA2)が設けられており、エネルギ充填制御手段
82(SA5)は、その加速操作判定手段84により運
転者による加速操作が行われたことが判定された場合
に、非減速走行時の走行エネルギがMG28により回収
されてキャパシタ48に蓄えられるすなわち充填される
ことから、加速操作時により増加させられた車両の駆動
トルクの一部を利用して走行エネルギの回収が行われる
ので、その回収による車両の駆動力の低下に関連する違
和感が好適に解消される。
【0031】また、本実施例によれば、加速操作判定手
段84(SA2)により車両の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と前輪20との間に設
けられた変速機14の変速比γを高ギヤ比側へ変更する
変速比変更手段86(SA4)が設けられていることか
ら、その変速比γの高ギヤ比側への変更によって余裕ト
ルクが形成される状態で、その余裕トルクに対応する分
の走行エネルギを回収して電気エネルギをキャパシタ4
8置に蓄えさせることができ、MG28による回生に関
係する駆動力の低下やそれに関連する違和感の発生が好
適に防止される。
【0032】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。
【0033】図8は、本発明の他の実施例におけるモー
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。この図8は、変速機14がベ
ルト式無段変速機などの無段変速機(CVT)により構
成されている点、予め記憶された関係から実際の車速V
およびアクセル開度θに基づいて目標機関回転速度N E
* を決定し、エンジン10の実際の回転速度NE がその
目標機関回転速度NE * と一致するように逐次上記無段
変速機14の変速比γを無段階に変化させる無段変速制
御手段90と、加速操作判定手段84により車両の加速
操作が行われたことが判定された場合には上記の関係を
エンジン10をその最適燃費曲線に略沿って駆動させる
ための関係に変更する関係変更手段92とが、変速比変
更手段86に代えて設けられている点において、図4の
実施例と相違する。上記の関係は、燃費および運転性
(加速性)を加味して予め定められた複数種類の関係、
たとえばパワー走行用の関係、通常走行用の関係、エコ
ノミー走行用の関係から自動的或いは手動的に選択され
て用いられるものであり、上記関係変更手段92によ
り、それらの関係からエンジン10をその最適燃費曲
線、たとえばエンジン10の出力トルクTE とエンジン
回転速度NE との二次元座標において等高線のように表
される等燃費曲線のうちの最も低い燃費領域をエンジン
回転速度NE の上昇に伴って通過するように形成された
最小燃費率曲線に略沿って駆動させるための関係に変更
される。
【0034】図9は、上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、前記アシスト制御が実行されているときに実行され
る。図9において、前記残量判定手段80に対応するS
B1では、前記SA1と同様に、キャパシタ48の充電
残量SOCが予め設定された判定値SOCO よりも多い
か否かが判断される。このSB1の判断が肯定される場
合すなわちキャパシタ48の充電残量SOCが判定値S
OCO よりも多い場合は、充電する必要がないので、前
記エネルギ充填制御手段82に対応するSB3におい
て、前記SA3と同様に、MG28によるキャパシタ4
8の充電が停止される。しかし、SB1の判断が否定さ
れる場合すなわちキャパシタ48の充電残量SOCが判
定値SOCO以下であるような少ない場合は、前記加速
操作判定手段84に対応するSB2において、SA2と
同様にして、加速操作が行われたか否かがアクセル開度
θの変化に基づいて判断される。
【0035】上記SB2の判断が否定される場合は、S
B3においてMG28によるキャパシタ48の充電が停
止されるが、肯定される場合は、前記関係変更手段92
に対応するSB4において、目標機関回転速度NE *
逐次求めるためにそれまでに用いられていた関係から、
エンジン10をその最適燃費曲線に略沿って駆動させる
ための関係に変更される。これにより、エンジン10が
その最適燃費曲線に略沿って作動させられる。そして、
前記エネルギ充填制御手段82に対応するSB5では、
加速走行中においてキャパシタ48の充電がMG28に
より行われる。このSB5の充電は、充電残量SOCが
判定値SOCO に到達するまで行われる。
【0036】本実施例によれば、前述の実施例と同様
に、エネルギ充填制御手段82(SB5)により、残量
判定手段80(SB1)によりキャパシタ48に蓄えら
れたMG28の駆動用の電気エネルギの残量が所定の判
定値SOCO よりも多くないすなわち判定値SOCO
下であると判定された場合には、非減速走行時の走行エ
ネルギがMG28により回収されてキャパシタ48に蓄
えられるすなわち充填されることから、キャパシタ48
に蓄えられた電気エネルギの充電残量SOCが判定値S
OCO 以下である場合は、減速走行以外の加速走行状態
であっても充電残量SOCが判定値SOCO 以上となる
までは、速やかにキャパシタ48内が十分な量となるよ
うに充電されるので、次回のMG28のアシスト駆動に
際してキャパシタ48の充電残量が不足することが好適
に防止される。
【0037】また、本実施例では、予め記憶された関係
から実際の車速Vおよびアクセル開度θに基づいて目標
機関回転速度NE * を逐次決定し、エンジン10の実際
の回転速度NE がその目標機関回転速度NE * と一致す
るように無段変速機14の変速比γを無段階に変化させ
る無段変速機変速制御手段90と、加速操作判定手段8
4(SB2)により車両の加速操作が行われたことが判
定された場合には目標機関回転速度NE * を求めるため
の関係をエンジン10を略最適燃費曲線に沿って駆動さ
せるための関係に変更する関係変更手段92(SB4)
とが設けられることから、エンジン10がその最適燃費
曲線に沿って作動している状態で、走行エネルギがMG
28により回収され電気エネルギがキャパシタ48に蓄
えられるので、車両の燃費が高められる。
【0038】図10は、本発明の他の実施例におけるモ
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。この図10では、エアコン
のコンプレッサのような補機100を駆動するためにそ
れがエンジン10に作動的に連結されている点、残量判
定手段80によってキャパシタ48によりキャパシタ4
8に蓄えられたMG28の駆動用の電気エネルギの残量
が所定の判定値SOC O よりも多くないすなわち判定値
SOCO 以下であると判定された場合には、上記補機1
00のエンジン10による駆動を抑制させる補機作動抑
制手段102が、変速比変更手段86に代えて設けられ
ている点において、図4の実施例と相違する。この補機
作動抑制手段102による補機100の作動の抑制は、
たとえば50%程度に補機100の作動を低減させるこ
とだけでなく、完全に補機100を作動停止させること
も含まれる。
【0039】図11は、上記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っ
て、前記アシスト制御が実行されているときに実行され
る。図11において、前記残量判定手段80に対応する
SC1では、前記SA1と同様に、キャパシタ48の充
電残量SOCが予め設定された判定値SOCO よりも多
いか否かが判断される。このSC1の判断が肯定される
場合すなわちキャパシタ48の充電残量SOCが判定値
SOCO よりも多い場合は、充電する必要がないので、
前記エネルギ充填制御手段82に対応するSC2におい
て、前記SA3と同様に、MG28によるキャパシタ4
8の充電が停止される。しかし、SC1の判断が否定さ
れる場合すなわちキャパシタ48の充電残量SOCが判
定値SOCO 以下であるような少ない場合は、前記補機
作動抑制手段102に対応するSC3において、たとえ
ばエンジン10により回転駆動されていたエアコンのコ
ンプレッサを停止させることにより補機100の作動が
抑制される。そして、前記エネルギ充填制御手段82に
対応するSC4において、たとえば、上記補機100の
作動抑制により発生する余裕トルクと同等の回生制動ト
ルクがMG28から発生するように、加速走行中におい
てキャパシタ48の充電がMG28により行われる。こ
のSC4の充電は、充電残量SOCが判定値SOCO
到達するまで行われる。
【0040】本実施例によれば、前述の実施例と同様
に、エネルギ充填制御手段82(SC4)により、残量
判定手段80(SC1)によりキャパシタ48に蓄えら
れたMG28の駆動用の電気エネルギの残量が所定の判
定値SOCO よりも多くないすなわち判定値SOCO
下であると判定された場合には、非減速走行時の走行エ
ネルギがMG28により回収されてキャパシタ48に蓄
えられるすなわち充填されることから、キャパシタ48
に蓄えられた電気エネルギの充電残量SOCが判定値S
OCO 以下である場合は、減速走行以外の(加速)走行
状態であっても充電残量SOCが判定値SOCO 以上と
なるまでは、速やかにキャパシタ48内が十分な量とな
るように充電されるので、次回のMG28のアシスト駆
動に際してキャパシタ48の充電残量が不足することが
好適に防止される。
【0041】また、本実施例では、残量判定手段80
(SC1)によりキャパシタ48に蓄えられた駆動用電
気エネルギの残量SOCが判定値SOCO 以下であると
判定された場合にはエンジン10により駆動される補機
100の作動を抑制する補機作動抑制手段102(SC
3)が設けられており、エネルギ充填制御手段82(S
C4)は、その補機作動抑制手段102により補機10
0の作動が抑制された状態で、非減速走行時の走行エネ
ルギをMG28により回収させてキャパシタ48に駆動
用電気エネルギを充填することから、補機100の作動
抑制により発生する余裕トルクの発生期間において回生
が行われので、走行エネルギの回収すなわち回生による
車両の駆動力の低下やそれに関連する違和感が好適に解
消される。
【0042】また、本実施例では、エネルギ充填制御手
段84(SC4)は、補機100の作動抑制により発生
する余裕トルク分に相当する回生制動トルクで回生エネ
ルギをキャパシタ48に蓄えさせるものであることか
ら、キャパシタ48に駆動用電気エネルギを蓄えさせる
ための回生制動トルクと補機100の作動抑制により発
生する余裕トルクとが略等しくなるので、走行エネルギ
の回収による車両の駆動力の低下やそれに関連する違和
感が確実に解消される。
【0043】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。
【0044】たとえば、前述の実施例では、エンジン1
0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。
【0045】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2
4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。
【0046】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。また、ジェネレータ24は、車両停止時においてエ
ンジン10を停止させたまま、エアコンのコンプレッ
サ、パワステのオイルポンプ等の補機を回転駆動させる
ように連結されていてもよい。
【0047】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。上記油圧モータによる回生の場合には、油
圧モータにより発生させられる圧力を貯留する蓄圧装置
がエネルギ貯留装置として用いられる。
【0048】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1のモータ制御用電子制御装置の制御作動の
要部を示すフローチャートであって、キャパシタ充電制
御ルーチンを説明する図である。
【図8】本発明の他の実施例におけるモータ制御用電子
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
であって、図4に相当する図である。
【図9】図8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キャパシタ充電制御ルーチン
を説明する図であって、図7に相当する図である。
【図10】本発明の他の実施例におけるモータ制御用電
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
図であって、図4に相当する図である。
【図11】図10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キャパシタ充電制御ルー
チンを説明する図であって、図7に相当する図である。
【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) 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) 48:キャパシタ(エネルギ貯留装置) 80:残量判定手段 82:エネルギ充填制御手段
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 AA00 AB17 EA00 EA02 EA05 EB00 EF09 EF12 EF17 EF21 EF25 5H111 CC01 CC02 CC11 CC16 CC23 DD01 DD08 DD11 EE01 GG17 HA02 HB01 HB10

Claims (1)

    【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、該第2原動機に駆動用エ
    ネルギを供給するために該駆動用エネルギを蓄えるエネ
    ルギ貯留装置とを備え、減速走行時の走行エネルギを回
    収して該エネルギ貯留装置に駆動用エネルギを充填する
    形式の前後輪駆動車両の制御装置であって、 前記エネルギ貯留装置に蓄えられた駆動用エネルギの残
    量が所定値よりも多いいか否かを判定する残量判定手段
    と、 該残量判定手段により前記エネルギ貯留装置に蓄えられ
    た駆動用エネルギの残量が所定値よりも多くないと判定
    された場合には、非減速走行時の走行エネルギを回収し
    て該エネルギ貯留装置に駆動用エネルギを充填するエネ
    ルギ充填制御手段とを、含むことを特徴とする前後輪駆
    動車両の制御装置。
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