JP2002147600A - 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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Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータアシスト中、騒音や振動上の問題を生
じることなく燃費を向上させる最適なトルクコンバータ
のスリップ率を設定できる前後輪駆動車両の制御装置を
提供することを課題とする。 【解決手段】 前後の車輪の一方をエンジンにより駆動
するとともに他方の車輪をモータにより駆動し、締結量
を制御可能なロックアップ機構を備えたトルクコンバー
タをエンジンと一方の車輪の間に介設させた前後輪駆動
車両の制御装置6であって、前後輪駆動車両の運転状態
に応じて設定された目標スリップ量となるようにロック
アップ機構を制御するロックアップ制御手段68,69
と、モータの駆動力を設定するモータ駆動力設定手段6
1,62,63と、モータ駆動力設定手段により設定さ
れたモータの駆動力に応じて目標スリップ量を補正する
補正手段(目標スリップ率設定部)67とを備えること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、前後の車輪の一方
をエンジンで駆動するとともに他方の車輪をモータで駆
動し、さらにロックアップ機構付トルクコンバータを備
える前後輪駆動車両の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、前後の車輪の一方をエンジンで駆
動し、他方の車輪をモータで駆動する前後輪駆動車両が
開発されている。この前後輪駆動車両は、ハイブリッド
車としての低燃費性と四輪駆動車としての走破性を両立
させた車両である。
【0003】前後輪駆動車両は、モータに供給する電力
を蓄えるバッテリを備え、このバッテリを充電するため
のジェネレータを備える。車輪を駆動するモータをジェ
ネレータとして機能させる場合、モータは車両の走行エ
ネルギの一部を電気エネルギに回生し、この電気エネル
ギをバッテリに蓄える。なお、モータによる回生は、通
常、アクセルペダルが踏み込まれていない減速走行時に
行われる。しかし、バッテリの充電率が所定の充電率以
下になった場合には、アクセルペダルが踏み込まれてい
る場合でも強制的に充電を行う。なお、モータによる回
生時、モータで駆動される車輪には制動力が作用する。
【0004】また、自動変速機を搭載した車両では、ト
ルクコンバータがエンジンの駆動力によって回転するポ
ンプ羽根車でオイルの流れを作ってタービン羽根車を回
転させるので、その流体摩擦によってエンジン出力のロ
スが生じ、燃費が悪化する。そこで、トルクコンバータ
には、ポンプ側とタービン側とがほぼ同じ回転数になる
ように、ポンプ側とタービン側を直結するロックアップ
機構を備えるものがある。ロックアップ機構は、設定さ
れた車速以上になるとトルクコンバータ内のオイルの流
れを自動的に変え、タービン羽根車に付けられているロ
ックアップクラッチをポンプ羽根車のフロントカバーに
油圧で押し付けて、タービン羽根車とポンプ羽根車を一
体で回転させる。
【0005】しかし、エンジン回転数が低回転領域等の
エンジントルクが大きい時には、ロックアップクラッチ
の締結量を制御してトルクコンバータのスリップ率を1
00%とすると、エンジンによる振動が車両側に伝わ
る。なお、ロックアップクラッチが完全直結状態の場
合、トルクコンバータのスリップ率を100%とする。
そこで、トルクコンバータのスリップ率を車両の運転状
態に応じて100%から低減させ、ロックアップクラッ
チをスリップさせることによって振動の伝播を低減させ
ている。ちなみに、エンジンのみで駆動される車両の場
合、トルクコンバータのスリップ率は、車速とスロット
ル開度等によってマップ化され、このマップに従ってロ
ックアップクラッチの締結量を変化させて制御される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記した前後輪駆動車
両にロックアップ機構付トルクコンバータを備える自動
変速機が搭載された場合でも、モータアシスト中に、ロ
ックアップクラッチの締結量を制御してトルクコンバー
タのスリップ率を100%に近づけるほど、エンジンの
サージングやこもり音等によるNV(Noise Vi
bration)上の問題が生じる。そこで、この車両
でも、トルクコンバータのスリップ率を100%から低
減させるほど、トルクコンバータの伝達損失(すなわ
ち、エンジン出力のロス)が増加し、燃費が悪化する。
【0007】そこで、本発明の課題は、モータアシスト
中、NV上の問題を生じることなく燃費を向上させる最
適なトルクコンバータのスリップ率を設定できる前後輪
駆動車両の制御装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決した本発
明に係る前後輪駆動車両の制御装置は、前後の車輪の一
方をエンジンにより駆動するとともに他方の車輪をモー
タにより駆動し、締結量を制御可能なロックアップ機構
を備えたトルクコンバータを前記エンジンと前記一方の
車輪の間に介設させた前後輪駆動車両の制御装置であっ
て、前記前後輪駆動車両の運転状態に応じて設定された
目標スリップ量となるように前記ロックアップ機構を制
御するロックアップ制御手段と、前記モータの駆動力を
設定するモータ駆動力設定手段と、前記モータ駆動力設
定手段により設定されたモータの駆動力に応じて前記目
標スリップ量を補正する補正手段とを備えることを特徴
とする。この前後輪駆動車両の制御装置によれば、モー
タの駆動力でアシスト中に補正手段によって目標スリッ
プ量を補正し、この補正によってロックアップ機構の締
結量を増加してトルクコンバータのスリップを低減させ
る。なお、発進時等において、エンジン駆動力はトルク
コンバータによってトルクが増幅されるが、モータの駆
動力によるアシストがあればトルクを増幅させる必要が
なくなる。そのため、モータアシスト中には、エンジン
による振動や騒音が低減するので、トルクコンバータの
スリップを低減させてもNV上の問題とならない。
【0009】さらに、前記前後輪駆動車両の制御装置に
おいて、前記補正手段は、前記エンジンの回転数と前記
エンジンの駆動力とが前記エンジンの所定運転領域に入
らないように、前記目標スリップ量の補正を制限するこ
とを特徴とする。この前後輪駆動車両の制御装置によれ
ば、補正手段によってエンジン回転数とエンジンの駆動
力との関係がエンジンの所定運転領域(サージング領
域、こもり音領域等)に入らない範囲で最適な目標スリ
ップ量を設定することができるので、NV上の問題が生
じない。
【0010】なお、運転状態は、車速、スロットル開
度、エンジントルク等の前後駆動車両の走行に関する運
転の状態を示すものである。また、エンジンの駆動力
は、スロットル開度あるいはエンジントルク等のエンジ
ンの駆動力を示すものである。また、エンジンの所定運
転領域は、エンジンの回転数とエンジンの駆動力によっ
て規定されるサージング領域やこもり音領域等のNV上
の問題となる運転領域であり、エンジンの特性等によっ
て決まる。また、目標スリップ量の補正を制限すると
は、目標スリップ量を補正する際に、補正するスリップ
量に上限を設定することである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
係る前後輪駆動車両の制御装置の実施の形態について説
明する。
【0012】本発明に係る前後輪駆動車両の制御装置
は、モータアシスト中には補正手段によってトルクコン
バータの目標スリップ量を補正し、トルクコンバータの
伝達損失を低減させて燃費を向上させる。さらに、この
制御装置は、補正手段によってエンジン回転数とエンジ
ンの駆動力との関係がサージング領域やこもり音領域等
に入らない範囲で目標スリップ量の補正の上限を規定
し、騒音や振動等の問題を生じさせない。
【0013】本実施の形態では、本発明に係る前後輪駆
動車両として、前輪をエンジンで駆動すると共に後輪を
モータで駆動する前後輪駆動車両とする。また、この前
後輪駆動車両は、ロックアップクラッチ付トルクコンバ
ータを備える自動変速機を搭載する。そして、前後輪駆
動車両に備えられる制御装置は、モータの駆動力によっ
てアシスト中には、トルクコンバータの目標スリップ率
をモータの駆動力に応じて加算補正する。さらに、この
制御装置は、エンジン回転数とエンジントルクによって
規定されるエンジンのサージング領域とこもり音領域を
避けつつ、目標スリップ率を最大限加算補正する。な
お、本実施の形態では、特許請求の範囲に記載の前後輪
駆動車両の運転状態を、車体速度とスロットル開度とす
る。また、本実施の形態では、特許請求の範囲に記載の
スリップ量をトルクコンバータのスリップ率とする。こ
のトルクコンバータのスリップ率は、スリップ率が10
0%の場合にロックアップクラッチが完全直結状態であ
り、ロックアップクラッチの締結量を低減させると10
0%から低減する。
【0014】まず、図1を参照して、前後輪駆動車両
(以下、車両と記載する)1の全体構成について説明す
る。なお、図1は、前後輪駆動車両の全体構成図であ
る。なお、本実施の形態では、前後輪駆動車両1が特許
請求の範囲に記載の前後輪駆動車両に相当する。
【0015】車両1は、左右の前輪2,2をエンジン3
で駆動するとともに、左右の後輪4,4をモータ5で駆
動する。そして、車両1では、制御装置6がエンジン3
およびモータ5を制御する。なお、本実施の形態では、
前輪2,2が特許請求の範囲に記載の前後の車輪の一方
に相当し、後輪4,4が特許請求の範囲に記載の他方の
車輪に相当し、エンジン3が特許請求の範囲に記載のエ
ンジンに相当し、モータ5が特許請求の範囲に記載のモ
ータに相当し、制御装置6が特許請求の範囲に記載の制
御装置に相当する。
【0016】エンジン3は、車両1の前部に横置きに搭
載される。そして、エンジン3は、トルクコンバータ7
aを備える自動変速機7およびフロントディファレンシ
ャル8を介して前輪2,2に接続し、前輪2,2を駆動
する。さらに、トルクコンバータ7aは、ロックアップ
機構としてロックアップクラッチ7cを備える。なお、
ロックアップクラッチ7cの締結量が制御されることに
よって、トルクコンバータ7aのスリップ率が変化す
る。また、エンジン3は、DBW(DriveBy W
ire)ドライバ25を介してスロットル弁26に制御
装置6が接続される。そして、エンジン3は、制御装置
6によって駆動力が設定され、この駆動力に応じてDB
Wドライバ25によってスロットル弁26が電子制御さ
れる。DBWドライバ25は、モータによりスロットル
弁26の開度を変える。なお、本実施の形態では、トル
クコンバータ7aが特許請求の範囲に記載のトルクコン
バータに相当し、ロックアップクラッチ7cが特許請求
の範囲に記載のロックアップ機構に相当する。
【0017】モータ5は、車両1の後部に搭載される。
そして、モータ5には、バッテリ9が接続され、このバ
ッテリ9を駆動源とする。さらに、モータ5は、電磁ク
ラッチ10およびリヤディファレンシャル11を介して
後輪4,4に接続され、後輪4,4を駆動する。なお、
モータ5がバッテリ9から電力が供給され、かつ電磁ク
ラッチ10が接続されている場合、後輪4,4が駆動さ
れ、車両1が四輪駆動状態となる。一方、モータ5が車
両1の走行エネルギにより回転駆動されている場合、モ
ータ5がジュネレータとして機能し、回生状態となる。
なお、バッテリ9には電流センサ12および電圧センサ
13が設けられ、このセンサ12,13で検出したバッ
テリ電流信号BCとバッテリ電圧信号BVが制御装置6
に取り込まれる。ちなみに、バッテリ電流信号BCとバ
ッテリ電圧信号BVは、バッテリ9の電力残量SOCを
算出するために使用される。
【0018】また、モータ5は、モータドライバ15を
介して制御装置6に接続される。そして、モータ5は、
制御装置6によって四輪駆動状態での駆動力や回生状態
での充電力(負値の駆動力)が設定され、この駆動力や
充電力に応じてモータドライバ15によって制御され
る。モータドライバ15は、モータ5のコントロールデ
バイスであり、モータ5の電流制御等を行う。さらに、
電磁クラッチ10は、制御装置6によって接続/遮断が
判断され、制御装置6によって電磁クラッチ10に備え
られるソレノイド(図示せず)への電流の供給/停止が
制御される。
【0019】さらに、エンジン3およびモータ5を制御
装置6で制御するために、車両1には各種情報を制御装
置6に取り込むためのセンサが設けられる。左右の前輪
2,2および左右の後輪4,4には磁気ピックアップ式
の車輪センサ16,・・・が各々設けられ、このセンサ
16,・・・で検出した各車輪2,2,4,4の回転数
のパルス信号である車輪回転数信号WSが制御装置6に
取り込まれる。また、前輪2,2および後輪4,4には
加速度センサ17,18が各々設けられ、このセンサ1
7,18で検出した前輪2,2および後輪4,4の加速
度信号WAが制御装置6に取り込まれる。なお、加速度
センサ17,18は、車体の前後方向の加速度を検出す
る前後Gセンサ(磁歪式)を車両1の車体中央位置に搭
載し、このセンサで検出した車体の前後方向の加速度信
号WAを制御装置6に取り込んでもよく、車体速度を正
確に求めることができればよいものである。また、車輪
回転数信号WSは車輪速度を算出するために使用され、
加速度信号WAは車輪回転数信号WSと共に車体速度を
算出するために使用される。
【0020】また、エンジン3のクランクシャフト(図
示せず)にはクランク角センサ19が設けられ、このセ
ンサ19で検出したクランク角がクランクパルス信号C
Pとして制御装置6に取り込まれる。さらに、自動変速
機7のメインシャフト7bには磁気ピックアップ式のメ
インシャフト回転数センサ20が設けられ、このセンサ
20で検出したメインシャフト7bの回転数のパルス信
号であるメインシャフト回転数信号NMが制御装置6に
取り込まれる。なお、クランクパルス信号CPはエンジ
ン回転数NEを算出するために使用される。また、メイ
ンシャフト回転数信号NMは、エンジン回転数NEと共
にトルクコンバータ7aのスリップ率=NM/NEを算
出するために使用される。
【0021】また、モータ5にはレゾルバ式のモータ回
転数センサ21が設けられ、このセンサ21で検出した
モータ5の回転数のパルス信号であるモータ回転数信号
MSが制御装置6に取り込まれる。
【0022】さらに、アクセルペダル22にはアクセル
開度センサ23が設けられ、このセンサ23で検出した
アクセルペダル22のON/OFFを含むアクセル開度
信号AOが制御装置6に取り込まれる。
【0023】また、エンジン3には吸気量センサ27が
設けられ、このセンサ27で検出した吸気量信号EIが
制御装置6に取り込まれる。さらに、エンジン3には燃
料噴射量センサ28が設けられ、このセンサ28で検出
した燃料噴射量信号EFが制御装置6に取り込まれる。
また、スロットル弁26にはスロットル開度センサ29
が設けられ、このセンサ29で検出したスロットル開度
信号SOが制御装置6に取り込まれる。
【0024】制御装置6は、RAM(Random A
ccess Memory)、ROM(Read On
ly Memory)、CPU(Central Pr
ocessing Unit)およびI/Oインターフ
ェース等からなるマイクロコンピュータ(図示せず)で
ある。制御装置6は、エンジン3およびモータ5を制御
するとともに、自動変速機7を制御する。そして、制御
装置6は、アクセル開度と車体速度等に基づいて目標駆
動力を設定する。さらに、制御装置6は、3つの駆動力
配分比マップに従って駆動力配分比を決定し、この駆動
力配分比と目標駆動力によってエンジン駆動力とモータ
駆動力を設定する。続いて、制御装置6は、エンジン駆
動力に基づいてエンジン駆動信号EDおよびモータ駆動
力に基づいてモータ要求トルク信号MTを設定する。そ
して、制御装置6は、エンジン駆動信号EDをDBWド
ライバ25に出力し、スロットル弁26のスロットル開
度を制御してエンジン3の駆動力を制御する。また、制
御装置6は、モータ要求トルク信号MTをモータドライ
バ15に出力し、モータ5の駆動力を制御する。
【0025】また、制御装置6は、モータ5の駆動力に
よってアシスト中には、トルクコンバータ7aの目標ス
リップ率をモータ駆動力に応じて加算補正する。このと
き、制御装置6は、エンジン回転数とエンジントルクに
よって規定されるエンジン3のサージング領域とこもり
音領域を避けつつ、目標スリップ率を最大限加算補正す
る。そして、制御装置6は、トルクコンバータ7aのス
リップ率が目標スリップ率となるようにロックアップク
ラッチ7cの締結量信号CSを設定する。さらに、制御
装置6は、締結量信号CSをロックアップクラッチ7c
に出力し、ロックアップクラッチ7cの締結量を制御す
る。
【0026】次に、図2を参照して、制御装置6の構成
について説明する。なお、図2は、車両1の制御装置6
の構成図である。
【0027】制御装置6は、車体速度推定部60、目標
駆動力設定部61、駆動力配分比設定部62、モータ駆
動力設定部63、エンジン駆動力設定部64、モータ要
求トルク信号設定部65、エンジン駆動信号設定部6
6、目標スリップ率設定部67、スリップ率フィードバ
ック制御部68および締結量信号設定部69等を備え
る。なお、本実施の形態では、スリップ率フィードバッ
ク制御部68および締結量信号設定部69が特許請求の
範囲に記載のロックアップ制御手段に相当し、目標駆動
力設定部61、駆動力配分比設定部62およびモータ駆
動力設定部63が特許請求の範囲に記載のモータ駆動力
設定手段に相当し、目標スリップ率設定部67が特許請
求の範囲に記載の補正手段に相当する。
【0028】まず、車体速度推定部60について説明す
る。車体速度推定部60は、車輪センサ16,・・・か
らの車輪回転数信号WSおよび加速センサ17,18か
らの加速度信号WAが入力され、目標駆動力設定部6
1、駆動力配分比設定部62、および目標スリップ率設
定部67に車体速度BSを出力する。車体速度推定部6
0は、車輪回転数信号WSに基づいて、各輪2,2,
4,4の車輪速度を算出する。さらに、車体速度推定部
60は、過去の車体速度の履歴、車輪速度および加速度
信号WA等に基づいて、車体1の車体速度BSを算出す
る。
【0029】次に、目標駆動力設定部61について説明
する。目標駆動力設定部61は、アクセル開度センサ2
3からのアクセル開度信号AO、車体速度推定部60か
らの車体速度BSが入力され、駆動力配分比設定部6
2、モータ駆動力設定部63およびエンジン駆動力設定
部64に目標駆動力TDを出力する。なお、目標駆動力
TDは、車両1で必要とされる駆動力であり、エンジン
3とモータ5とで発生させる駆動力である。ちなみに、
モータ5がジェネレータとして機能する場合、目標駆動
力TDは、全てエンジン3で発生させる。さらに、この
場合、モータ5で消費される走行エネルギもエンジン3
で発生させる。
【0030】そのために、目標駆動力設定部61は、R
OM等の記憶手段を備え、予め実験値または設計値に基
づいて設定した車体速度BSおよびアクセル開度信号A
Oと目標駆動力TDの対応するテーブルを記憶してい
る。なお、このテーブルは、目標駆動力を、アクセル開
度が大きいほど大きく、車体速度が大きいほど小さくな
るように設定している。そして、車両1がスリップして
いない場合、目標駆動力設定部61は、車体速度BSお
よびアクセル開度信号AOをアドレスとして対応する目
標駆動力TDを読み出す。一方、車両1がスリップして
いる場合、目標駆動力設定部61は、各輪2,2,4,
4のスリップ率に基づいて、路面摩擦係数推定値(以
下、摩擦係数をμと記載する)を算出する。さらに、目
標駆動力設定部61は、車両1の総重量と路面μ推定値
に基づいて、スリップ時において路面に伝達可能な伝達
駆動力を算出し、この伝達駆動力を目標駆動力TDとす
る。なお、各輪2,2,4,4のスリップ率は、車体速
度BSと車輪速度とに基づいて設定する。車輪速度は、
車体速度推定部60で算出したものを用いる。また、ス
リップしているか否かは、各輪2,2,4,4のスリッ
プ率によって判定する。
【0031】次に、駆動力配分比設定部62について説
明する。駆動力配分比設定部62は、電流センサ12か
らのバッテリ電流信号BC、電圧センサ13からのバッ
テリ電圧信号BV、車体速度推定部60からの車体速度
BSおよび目標駆動力設定部61からの目標駆動力TD
が入力され、モータ駆動力設定部63、エンジン駆動力
設定部64および目標スリップ率設定部67に駆動力配
分比DDを出力する。そのために、駆動力配分比設定部
62は、ROM等の記憶手段を備え、予め実験値または
設計値に基づいて設定した燃費モード用駆動力配分比マ
ップ、低μ路走行モード用駆動力配分比マップおよび強
制充電モード用駆動力配分比マップを備える。なお、燃
費モード用駆動力配分比マップは、エンジンを高効率に
駆動するように駆動力を配分するマップである。また、
低μ路走行モード用駆動力配分比マップは、スリップし
ないように、各車輪の路面への伝達駆動力限界値の範囲
内で駆動力を配分するマップである。また、強制充電モ
ード用駆動力配分比マップは、エンジンの駆動力限界値
の範囲内で、エンジンの駆動力とモータの充電力を配分
するマップである。
【0032】まず、駆動力配分比設定部62は、バッテ
リ電流信号BCおよびバッテリ電圧信号BVに基づいて
バッテリ電力残量SOCを算出する。そして、バッテリ
電力残量SOCが下限電力残量未満の場合、駆動力配分
比設定部62は、車体速度BSや目標駆動力TD等に基
づいて強制充電モード用駆動力配分比マップから駆動力
配分比DDを選択する。一方、バッテリ電力残量SOC
が下限電力残量以上の場合、駆動力配分比設定部62
は、路面μ推定値に基づいて低μ路か否かを判定する。
そして、低μ路の場合、駆動力配分比設定部62は、車
体速度BSや目標駆動力TD等に基づいて低μ路走行モ
ード用駆動力配分比マップから駆動力配分比DDを選択
する。低μ路でない場合、駆動力配分比設定部62は、
車体速度BSや目標駆動力TD等に基づいて燃費モード
用駆動力配分比マップから駆動力配分比DDを選択す
る。なお、路面μ推定値は、目標駆動力設定部61で算
出したものを用いる。
【0033】次に、モータ駆動力設定部63について説
明する。モータ駆動力設定部63は、目標駆動力設定部
61からの目標駆動力TDおよび駆動力配分比設定部6
2から駆動力配分比DDが入力され、モータ要求トルク
信号設定部65にモータ駆動力TMDを出力する。モー
タ駆動力設定部63は、入力された駆動力配分比DDと
目標駆動力TDに基づいて、モータ駆動力TMDを算出
する。なお、モータ駆動力TMDは、モータ5によって
発電する場合には負値となり、モータ発電力となる。
【0034】次に、エンジン駆動力設定部64について
説明する。エンジン駆動力設定部64は、目標駆動力設
定部61からの目標駆動力TDおよび駆動力配分比設定
部62から駆動力配分比DDが入力され、エンジン駆動
信号設定部66にエンジン駆動力TEDを出力する。エ
ンジン駆動力設定部64は、入力された駆動力配分比D
Dと目標駆動力TDに基づいて、エンジン駆動力TED
を算出する。
【0035】次に、モータ要求トルク信号設定部65に
ついて説明する。モータ要求トルク信号設定部65は、
モータ駆動力設定部63からのモータ駆動力TMDが入
力され、モータドライバ15にモータ要求トルク信号M
Tを出力する。モータ要求トルク信号設定部65は、モ
ータ駆動力TMDに基づいて、モータ5の回転数や回転
方向を設定する。さらに、モータ要求トルク信号設定部
65は、このモータ5の回転数や回転方向に基づいて、
モータドライバ15を制御するモータ要求トルク信号M
Tを設定する。
【0036】次に、エンジン駆動信号設定部66につい
て説明する。エンジン駆動信号設定部66は、エンジン
駆動力設定部64からのエンジン駆動力TEDが入力さ
れ、DBWドライバ25にエンジン駆動信号EDを出力
する。エンジン駆動信号設定部66は、エンジン駆動力
TEDに基づいてスロットル弁26の開度を算出する。
さらに、エンジン駆動信号設定部66は、この算出した
開度に基づいて、DBWドライバ25のモータの回転数
や回転方向を設定し、エンジン駆動信号EDとする。
【0037】次に、図3も参照して、目標スリップ率設
定部67について説明する。なお、図3は、目標スリッ
プ率設定部67における目標スリップ率の設定方法の説
明図である。目標スリップ率設定部67は、クランク角
センサ19からのクランクパルス信号CP、メインシャ
フト回転数センサ20からのメインシャフト回転数信号
NM、吸気量センサ27からの吸気量信号EI、燃料噴
射量センサ28からの燃料噴射量信号EF、スロットル
開度センサ29からのスロットル開度信号SO、車体速
度推定部60からの車体速度BSおよび駆動力配分比設
定部62からの駆動力配分比DDが入力され、スリップ
率フィードバック制御部68に目標スリップ率TSを出
力する。そのために、目標スリップ率設定部67は、R
OM等の記憶手段を備え、予め実験値または設計値に基
づいて設定した基本スリップ率マップ67a、加算スリ
ップ率マップ67b、サージング判定マップ67cおよ
びこもり音判定マップ67dを備える。
【0038】まず、目標スリップ率設定部67は、スロ
ットル開度信号SOと車体速度BSに基づいて基本スリ
ップ率マップ67aから基本スリップ率BSSを選択す
る。基本スリップ率マップ67aは、車体速度とスロッ
トル開度から推定されるエンジン3の振動や騒音等を考
慮し、許容可能なトルクコンバータ7aのスリップ率を
マップ化したものである。そのため、基本スリップ率マ
ップ67aは、エンジン3やトルクコンバータ7a等の
特性に応じて設定される。なお、エンジン3の駆動力は
トルクコンバータ7aによってトルクが増幅される場合
があるので、基本スリップ率BSSは低めに設定され、
エンジン3の振動が車両1に伝わらないようにしてい
る。例えば、基本スリップ率BSSは、70%から10
0%の間で設定される。
【0039】そして、目標スリップ率設定部67は、基
本スリップ率BSSをフィルタリングし、センサ信号に
よる実際のトルクコンバータ7aのスリップ率と基本ス
リップ率BSSとの差が大きい場合には、基本スリップ
率BSSによる変化幅を抑える。というのは、ロックア
ップクラッチ7cの急激な締結量の増減によるショック
を発生させないためである。なお、目標スリップ率設定
部67は、クランクパルス信号CPおよびメインシャフ
ト回転数信号NMに基づいてトルクコンバータ7aの実
際のスリップ率を算出する。
【0040】続いて、目標スリップ率設定部67は、駆
動力配分比DDに基づいて、モータ5の駆動力によって
アシスト中か否かを判定する。そして、モータアシスト
中の場合には、目標スリップ率設定部67は、基本スリ
ップ率BSSを加算補正して目標スリップ率TSを設定
する。一方、モータアシスト中でない場合には、目標ス
リップ率設定部67は、基本スリップ率BSSを目標ス
リップ率TSとして設定する。というのは、モータアシ
スト中には、エンジン3による駆動力が、モータ5によ
る駆動力分低減する。特に、発進時にはエンジン3の駆
動力はトルクコンバータ7aによってトルクが増幅され
るが、モータアシスト中であればトルクは増幅されな
い。そこで、モータアシスト中には、エンジン3による
振動や騒音も低減するので、トルクコンバータ7aのス
リップ率を最大限増加させ、トルクコンバータ7aの伝
達損失を低減する。
【0041】モータアシスト時の加算補正について詳細
に説明する。モータアシスト時の加算補正は、モータア
シスト中には繰り返し実行され、目標スリップ率TSを
徐々に増加させる。このとき、サージングによる車体振
動やこもり音を発生させるエンジン3の運転領域を避け
るために、加算補正する時には上限を規定する。言い換
えれば、モータアシスト中には、サージング限界および
こもり音限界までトルクコンバータ7aのスリップ率を
増加させ、トルクコンバータ7aのスリップによる伝達
損失を低減する。
【0042】まず、目標スリップ率設定部67は、エン
ジン回転数とエンジントルクとの関係がサージング判定
マップ67cのサージング領域(斜線領域)67e内か
否かを判定する。そして、サージング領域67e内でな
い場合、目標スリップ率設定部67は、こもり音判定マ
ップ67dによる判定に移る。一方、サージング領域6
7e内の場合、目標スリップ率設定部67は、加算スリ
ップ率マップ67bによる加算補正を停止する。サージ
ング判定マップ67cは、エンジン回転数とエンジント
ルクから推定されるエンジン3によるサージングを領域
として表したマップである。そのため、サージング判定
マップ67cは、エンジン3の特性に応じて設定され
る。なお、目標スリップ率設定部67は、クランクパル
ス信号CPに基づいてエンジン回転数を算出するととも
に、エンジン回転数、吸気量信号EI、燃料噴射量信号
EFおよびスロットル開度信号SO等に基づいてエンジ
ントルクを算出する。ちなみに、エンジントルクは、モ
ータ5によるアシストによってモータ駆動力分低減した
エンジン駆動力で発生したエンジントルクである。
【0043】次に、目標スリップ率設定部67は、エン
ジン回転数とエンジントルクとの関係がこもり音判定マ
ップ67dのこもり音領域(斜線領域)67f内か否か
を判定する。そして、こもり音領域67f内でない場
合、目標スリップ率設定部67は、加算スリップ率マッ
プ67bによる加算補正に移る。一方、こもり音領域6
7f内の場合、目標スリップ率設定部67は、加算スリ
ップ率マップ67bによる加算補正を停止する。こもり
音判定マップ67dは、エンジン回転数とエンジントル
クから推定されるエンジン3によるこもり音を領域とし
て表したマップである。そのため、こもり音判定マップ
67dは、エンジン3の特性に応じて設定される。な
お、パラメータとして使用するエンジン回転数とエンジ
ントルクは、サージング判定と同一のものを使用する。
【0044】続いて、エンジン回転数とエンジントルク
との関係がサージング領域67e内およびこもり音領域
67f内でない場合、目標スリップ率設定部67は、ス
ロットル開度信号SOと車体速度BSに基づいて加算ス
リップ率マップ67bから加算スリップ率ASを選択す
る。加算スリップ率マップ67bは、車体速度とスロッ
トル開度から推定されるエンジン3の振動や騒音等を考
慮し、加算可能なトルクコンバータ7aのスリップ率を
マップ化したものである。そのため、加算スリップ率マ
ップ67bは、エンジン3やトルクコンバータ7a等の
特性に応じて設定される。例えば、加算スリップ率AS
は、1%から2%の間で設定される。ちなみに、スロッ
トル開度信号SOは、モータ5によるアシストによって
モータ駆動力分低減するエンジン駆動力を発生させるた
めのスロットル開度を検出したものである。
【0045】最後に、目標スリップ率設定部67は、基
本スリップ率BSSに加算スリップ率ASを加算し、目
標スリップ率TSとする。なお、この加算補正では、サ
ージング判定およびこもり音判定で使用するエンジント
ルクおよび加算スリップ率ASの選択で使用するスロッ
トル開度信号SOは、アシストするモータ駆動力によっ
て決まるエンジン駆動力に基づくものである。したがっ
て、加算補正された目標スリップ率TSは、モータ駆動
力に応じたものとなる。
【0046】次に、スリップ率フィードバック制御部6
8について説明する。スリップ率フィードバック制御部
68は、クランク角センサ19からのクランクパルス信
号CP、メインシャフト回転数センサ20からのメイン
シャフト回転数信号NMおよび目標スリップ率設定部6
7からの目標スリップ率TSが入力され、締結量信号設
定部69に目標スリップ率フィードバック制御量TSF
を出力する。スリップ率フィードバック制御部68は、
クランクパルス信号CPおよびメインシャフト回転数信
号NMに基づいて車両1の実際のトルクコンバータ7a
のスリップ率を算出する。そして、スリップ率フィード
バック制御部68は、目標スリップ率TSから実際のス
リップ率を減算し、目標スリップ率フィードバック制御
量TSFとする。
【0047】次に、締結量信号設定部69について説明
する。締結量信号設定部69は、スリップ率フィードバ
ック制御部68からの目標スリップ率フィードバック制
御量TSFが入力され、ロックアップクラッチ7cに締
結量信号CSを出力する。締結量信号設定部69は、目
標スリップ率フィードバック制御量TSFに基づいて、
ロックアップクラッチ7cの締結量の増減量を算出す
る。そして、締結量信号設定部69は、この締結量の増
減量に基づいて、ロックアップクラッチ7cを制御する
締結量信号CSを設定する。
【0048】最後に、図1乃至図3を参照して、制御装
置6による動作について説明する。特に、目標スリップ
率設定部67の動作は、図4の目標スリップ率を設定す
る際の制御フローチャートに沿って説明する。
【0049】まず、制御装置6は、車両1に配設された
各種センサ12,13,16,17,18,19,2
0,23,27,28,29等から検出した値を信号と
して取り込む。そして、車体速度推定部60が、車輪回
転数信号WSや加速度信号WA等に基づいて、車体速度
BSを算出する。
【0050】次に、目標駆動力設定部61が、アクセル
開度信号AOや車体速度BS等に基づいて目標駆動力T
Dを設定する。なお、車両1がスリップしている場合、
目標駆動力設定部61は、スリップ時に可能な伝達駆動
力を目標駆動力TDに設定する。
【0051】続いて、駆動力配分比設定部62が、バッ
テリ電流信号BCおよびバッテリ電圧信号BVに基づい
て、バッテリ電力残量SOCを算出する。そして、駆動
力配分比設定部62は、バッテリ電力残量SOCと路面
μ推定値から燃費モード用駆動力配分比マップ、低μ路
走行モード用駆動力配分比マップまたは強制充電モード
用駆動力配分比マップのいずれかのマップを選択し、選
択したマップに基づいて駆動力配分比DDを設定する。
【0052】さらに、モータ駆動力設定部63は、駆動
力配分比DDと目標駆動力TDとに基づいて、モータ駆
動力TMDを算出する。また、エンジン駆動力設定部6
4が、駆動力配分比DDと目標駆動力TDとに基づい
て、エンジン駆動力TEDを算出する。
【0053】次に、モータ要求トルク信号設定部65
が、モータ駆動力TMDに基づいてモータ要求トルク信
号MTを設定し、このモータ要求トルク信号MTをモー
タドライバ15に出力する。一方、エンジン駆動信号設
定部66が、エンジン駆動力TEDに基づいてエンジン
駆動信号EDを設定し、このエンジン駆動信号EDをD
BWドライバ25に出力する。
【0054】すると、モータドライバ15によってモー
タ要求トルク信号MTに基づいてモータ5の回転数およ
び回転方向が調整され、モータ5の駆動力が制御され
る。また、モータドライバ15によってモータ要求トル
ク信号MTに基づいてモータ5が制御され、モータ5に
よる充電が制御される。一方、DBWドライバ25によ
ってエンジン駆動信号EDに基づいてスロットル弁26
の開度が調整され、エンジン3の駆動力が制御される。
【0055】また、制御装置6では、目標スリップ率設
定部67が、スロットル開度信号SOと車体速度BSに
基づいて基本スリップ率マップ67aから基本スリップ
率BSSを選択する(S1)。
【0056】次に、目標スリップ率設定部67は、基本
スリップ率BSSをフィルタリングする(S2)。
【0057】続いて、目標スリップ率設定部67は、基
本スリップ率BSSを目標スリップ率TSに設定する
(S3)。
【0058】そして、目標スリップ率設定部67は、駆
動力配分比DDに基づいて、モータ5の駆動力によって
アシスト中か否かを判定する(S4)。モータアシスト
中でない場合、目標スリップ率設定部67は、処理を終
了する。
【0059】一方、モータアシスト中の場合、目標スリ
ップ率設定部67は、クランクパルス信号CPに基づい
てエンジン回転数を算出するとともに、エンジン回転
数、吸気量信号EI、燃料噴射量信号EFおよびスロッ
トル開度信号SO等に基づいてエンジントルクを算出す
る。そして、目標スリップ率設定部67は、エンジン回
転数とエンジントルクとの関係がサージング判定マップ
67cのサージング領域67e内か否かを判定する(S
5)。
【0060】サージング領域67e内の場合、目標スリ
ップ率設定部67は、処理を終了する。一方、サージン
グ領域67e内でない場合、目標スリップ率設定部67
は、エンジン回転数とエンジントルクとの関係がこもり
音判定マップ67dのこもり音領域67f内か否かを判
定する(S6)。
【0061】こもり音領域67f内の場合、目標スリッ
プ率設定部67は、処理を終了する。一方、こもり音領
域67f内でない場合、目標スリップ率設定部67は、
スロットル開度信号SOと車体速度BSに基づいて加算
スリップ率マップ67bから加算スリップ率ASを選択
する(S7)。
【0062】続いて、目標スリップ率設定部67は、前
回設定した目標スリップ率TSに加算スリップ率ASを
加算して今回の目標スリップ率TSとし、ステップS5
の処理に戻る(S8)。つまり、加算スリップ率ASの
選択は、エンジン回転数とエンジントルクとの関係がサ
ージング領域67e内およびこもり音領域67f内でな
い限り続けられる。そして、ステップS8の処理では、
加算スリップ率ASが選択される毎に、前回設定した目
標スリップ率TSに今回選択した加算スリップ率ASが
加算されていく。その結果、エンジン3の運転領域(エ
ンジン回転数とエンジントルクによる運転領域)がサー
ジング領域67eおよびこもり音領域67fに入らない
範囲で、目標スリップ率TSが最大限加算補正される。
言い換えれば、目標スリップ率TSの加算補正は、エン
ジン3の運転領域がサージング領域67eおよびこもり
音領域67fに入らないように上限が設定される。な
お、目標スリップ率TSは、最大100%である。
【0063】そして、目標スリップ率設定部67は、新
しい目標スリップ率TSを設定する毎に、スリップ率フ
ィードバック制御部68に新たに設定した目標スリップ
率TSを出力する。したがって、モータアシスト中に
は、加算スリップ率ASが選択される毎に、新たな目標
スリップ率TSがスリップ率フィードバック制御部68
に出力される
【0064】次に、スリップ率フィードバック制御部6
8は、クランクパルス信号CPおよびメインシャフト回
転数信号NMに基づいて車両1の実際のトルクコンバー
タ7aのスリップ率を算出する。そして、スリップ率フ
ィードバック制御部68は、目標スリップ率設定部67
で設定した最新の目標スリップ率TSから実際のスリッ
プ率を減算して目標スリップ率フィードバック制御量T
SFに設定し、締結量信号設定部69に出力する。
【0065】最後に、締結量信号設定部69は、目標ス
リップ率フィードバック制御量TSFに基づいて、ロッ
クアップクラッチ7cの締結量の増減量を算出する。そ
して、締結量信号設定部69は、この締結量の増減量に
基づいて、ロックアップクラッチ7cを制御する締結量
信号CSを設定し、ロックアップクラッチ7cに出力す
る。
【0066】すると、ロックアップクラッチ7cでは締
結量信号CSに基づいてクラッチの締結量を調整し、ト
ルクコンバータ7aのスリップ率が目標スリップ率TS
となる。
【0067】この制御装置6によれば、目標スリップ率
設定部67がモータアシスト中には目標スリップ率TS
を加算補正するので、トルクコンバータ7aのスリップ
率が増加する。その結果、トルクコンバータ7aでの伝
達損失が低減され、エンジン3の出力ロスが低減し、燃
費が向上する。さらに、制御装置6は、目標スリップ率
設定部67がエンジン3のサージングやこもり音が発生
する運転領域を避けて目標スリップ率を加算補正するの
で、エンジン3でのサージングやこもり音を発生させな
い。
【0068】以上、本発明は、前記の実施の形態に限定
されることなく、様々な形態で実施される。例えば、基
本スリップ率マップや加算スリップ率マップをセンサ信
号によるスロットル開度をパラメータとしたが、制御装
置で設定した目標駆動力やエンジン駆動力、モータ駆動
力等をパラメータとしてもよい。また、基本スリップ率
マップや加算スリップ率マップをセンサ信号によるスロ
ットル開度をパラメータとしたが、各種センサ信号に基
づくエンジントルク等をパラメータとしてもよい。ま
た、サージング判定マップおよびこもり音判定マップは
エンジントルクをパラメータとしたが、スロットル開度
等をパラメータとしてもよい。また、エンジンによって
発生するサージングやこもり音を避ける運転領域で加算
補正を行ったが、NV上問題となる他のエンジンの運転
領域を避けるように加算補正を行ってもよい。また、制
御装置を1つで構成したが、エンジン専用の制御装置、
モータ専用の制御装置、自動変速機専用の制御装置等に
分けて構成してもよい。また、駆動力配分比は3つのモ
ードの駆動力配分比マップに基づいて設定したが、路面
傾斜に基づく前後輪の荷重によって設定してもよい。
【0069】
【発明の効果】本発明の請求項1に係る前後輪駆動車両
の制御装置は、モータの駆動力でアシスト中には補正手
段によって目標スリップ率を補正できるので、この補正
によってロックアップ機構の締結量を増加することがで
きる。その結果、トルクコンバータの伝達損失が低減
し、燃費が向上する。
【0070】本発明の請求項2に係る前後輪駆動車両の
制御装置は、補正手段によってエンジン回転数とエンジ
ンの駆動力との関係がエンジンの所定運転領域(サージ
ング領域やこもり音領域等)に入らない範囲で最適な目
標スリップ率を設定することができるので、NV上の問
題が生じない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態に係る前後輪駆動車両の全体構成
図である。
【図2】本実施の形態に係る前後輪駆動車両の制御装置
の構成図である。
【図3】図2の目標スリップ率設定部における目標スリ
ップ率の設定方法の説明図である。
【図4】図2の目標スリップ率設定部において目標スリ
ップ率を設定する際の制御フローチャートである。
【符号の説明】
1・・・前後輪駆動車両 2・・・前輪 3・・・エンジン 4・・・後輪 5・・・モータ 6・・・制御装置 7・・・自動変速機 7a・・・トルクコンバータ 7c・・・ロックアップクラッチ(ロックアップ機構) 61・・・目標駆動力設定部(モータ駆動力設定手段) 62・・・駆動力配分比設定部(モータ駆動力設定手
段) 63・・・モータ駆動力設定部(モータ駆動力設定手
段) 67・・・目標スリップ率設定部(補正手段) 68・・・スリップ率フィードバック制御部(ロックア
ップ制御手段) 69・・・締結量信号設定部(ロックアップ制御手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西 智弘 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 杉山 哲 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 多々良 裕介 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 Fターム(参考) 3D043 AA08 AB17 EA03 EA05 EA42 EE02 EF22 EF24 3J053 BA01 CB14 CB30 DA01 DA02 DA06 DA24 5H115 PA05 PA12 PG04 PU25 QI04 TB01 TE02 TE03 TE06 TI02 TI05 TI06 TO02 TO04 TO12 TO13

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前後の車輪の一方をエンジンにより駆動
    するとともに他方の車輪をモータにより駆動し、締結量
    を制御可能なロックアップ機構を備えたトルクコンバー
    タを前記エンジンと前記一方の車輪の間に介設させた前
    後輪駆動車両の制御装置であって、 前記前後輪駆動車両の運転状態に応じて設定された目標
    スリップ量となるように、前記ロックアップ機構を制御
    するロックアップ制御手段と、 前記モータの駆動力を設定するモータ駆動力設定手段
    と、 前記モータ駆動力設定手段により設定されたモータの駆
    動力に応じて、前記目標スリップ量を補正する補正手段
    と、 を備える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】 前記補正手段は、前記エンジンの回転数
    と前記エンジンの駆動力とが前記エンジンの所定運転領
    域に入らないように、前記目標スリップ量の補正を制限
    することを特徴とする請求項1に記載の前後輪駆動車両
    の制御装置。
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