JP2002315106A - 車両の四輪駆動装置 - Google Patents

車両の四輪駆動装置

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JP2002315106A JP2001119416A JP2001119416A JP2002315106A JP 2002315106 A JP2002315106 A JP 2002315106A JP 2001119416 A JP2001119416 A JP 2001119416A JP 2001119416 A JP2001119416 A JP 2001119416A JP 2002315106 A JP2002315106 A JP 2002315106A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 降雪地等、四輪駆動機能が必要な地域に到着
する前にバッテリを消耗してしまい、肝心の時に四輪駆
動を行えなくなったりするという不具合を防止する。 【解決手段】 第一の車輪駆動軸１を回転駆動する原動
機３と、第二の車輪駆動軸２を回転駆動する電動機１４
と、原動機制御手段５と、電動機１４を作動させるため
の蓄電装置１５と、蓄電装置１５の残容量検知手段２５
と、電動機制御手段１６と、を有し、通常は第一の車輪
駆動軸１を駆動軸として走行する一方、四輪駆動の要求
に基づき電動機制御手段１６に目標駆動トルクを与えて
第二の車輪駆動軸２にも駆動力を発生せしめる四輪駆動
装置において、現在位置から目的地までの推奨走行経路
を計算するナビゲーションシステム１９と、推奨走行経
路上の環境情報を得る環境情報取得手段２３と、を備
え、第二の車輪駆動軸１の目標駆動トルクは、蓄電装置
１５の現在の残容量と現在位置から目的地までの推奨走
行経路上の環境情報に依存して決定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、車両の四輪駆動
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両の四輪駆動装置として、内燃エンジ
ンと電動機を組み合わせ、前輪をエンジンで駆動し、後
輪を電動機で駆動し、電動機にバッテリから電力を供給
するものが提案されている（実開平４−７６５２７号、
特開平１０−４７１０３号）。
【０００３】これによると、走行パターンに応じて四輪
駆動とする機能を提供することができ、内燃エンジンヘ
の負担を軽減し燃費向上に貢献することができると共
に、バッテリが空になった後も内燃エンジンを用いて走
行することが可能であるため、長時間、長距離の走行が
可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな駆動装置にあっては、バッテリに充電する内燃エン
ジンに付属の充電装置（発電機）の容量が小さかった
り、あるいは充電装置を搭載しない場合には、バッテリ
が空になってしまった後も走行することは可能であるも
のの、四輪駆動機能を用いることができず、このため降
雪地等、四輪駆動機能が必要な地域に到着する前にバッ
テリを消耗してしまい、肝心の時に四輪駆動を行えなく
なったりするという問題があった。
【０００５】また、そのために大型の充電装置を搭載し
たのでは、搭載レイアウトの問題やコストが高くなる問
題、更に充電のために内燃エンジンを高い負荷で運転す
ることによる燃料消費率の悪化等という問題があった。
【０００６】なお、特開平９−２１０７０２号、特開平
９−１１９８３９号等に、電気自動車のバッテリの残存
容量と可能走行距離を算出して充電可能施設の案内等を
する装置が提案されており、これを適用して車外の充電
可能施設を利用することも考えられるが、これでは充電
施設に立ち寄る手間、時間、充電そのものにかかる時間
が必要になってしまう。
【０００７】この発明は、このような問題点を解決する
ことを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、第一の車
輪駆動軸および第二の車輪駆動軸と、前記第一の車輪駆
動軸を回転駆動する原動機と、前記第二の車輪駆動軸を
回転駆動する電動機と、前記原動機の出力軸トルクをド
ライバのアクセル操作とは独立して制御可能な原動機制
御手段と、前記電動機を作動させるための蓄電装置と、
前記蓄電装置の残容量を検知する残容量検知手段と、前
記電動機の出力軸トルクを制御する電動機制御手段と、
を有し、通常は前記第一の車輪駆動軸を駆動軸として走
行する一方、四輪駆動の要求に基づき前記電動機制御手
段に目標駆動トルクを与えて前記第二の車輪駆動軸にも
駆動力を発生せしめる四輪駆動装置において、車両の現
在位置を特定し、目的地を設定でき、現在位置から目的
地までの推奨走行経路を計算するナビゲーションシステ
ムと、推奨走行経路上の環境情報を得る環境情報取得手
段と、を備え、前記第二の車輪駆動軸の目標駆動トルク
は、前記蓄電装置の現在の残容量と現在位置から目的地
までの推奨走行経路上の環境情報に依存して決定する。
【０００９】第２の発明は、第１の発明において、前記
目的地までの推奨走行経路上の環境情報は、気象情報を
含む。
【００１０】第３の発明は、第１、第２の発明におい
て、前記目的地までの推奨走行経路上の環境情報は、一
般道路、高速道路、市街地等の道路属性を含む。
【００１１】第４の発明は、第１〜第３の発明におい
て、前記目的地までの推奨走行経路上の環境情報は、道
路の勾配情報を含む。
【００１２】第５の発明は、第１〜第４の発明におい
て、前記第二の車輪駆動軸の目標駆動トルクは、推奨走
行経路上の環境情報から経路上の路面の滑りやすさを推
定し、滑りやすさから単位走行距離あたりの四輪駆動化
に伴なう蓄電装置の残容量減少度合いを推定し、蓄電装
置の残容量減少度合い推定値を走行経路に沿って積分
し、蓄電装置の現在の残容量をその積分値で割った商に
依存して決定する。
【００１３】第６の発明は、第５の発明において、前記
推奨走行経路上の環境情報から経路上の路面の滑りやす
さを推定し、滑りやすさから単位走行距離あたりの四輪
駆動化に伴なう蓄電装置の残容量減少度合いを推定する
推定方法は、気象情報、道路属性、道路勾配情報の一つ
または複数を項目軸に、単位走行距離あたりの蓄電装置
の電力消費度合いを係数としてマトリックス化して予め
記憶装置に記憶したデータを、検索して得る。
【００１４】
【発明の効果】第１の発明によれば、目的地まで蓄電装
置を持たせるための運用スケジュールを、第二の車輪駆
動軸ヘの駆動力配分を制限することによって効率的にス
ケジューリングすることが可能であり、降雪地に入る前
に蓄電装置を消耗してしまい、肝心の時に四輪駆動を行
えないといった問題の発生を防止できる。また、必要に
応じた最小限度の四輪駆動とすることで、大型の発電機
を付加しなくとも、必要なときに四輪駆動を実現するこ
とができるので、重量、コスト、搭載性の問題を低減で
きる。
【００１５】第２の発明によれば、降雪・降雨状態等、
路面摩擦状態に直結する情報を得ることができ、四輪駆
動の必要性や電力消費量の予測精度が上がる。
【００１６】第３の発明によれば、一定速度で走れる高
速道路よりも停止→発進の頻度の増える市街地の方が、
スリップする頻度が増え四輪駆動の必要性、電力消費が
増大することが予測できるので、四輪駆動の必要性や電
力消費量の予測精度向上につながる。
【００１７】第４の発明によれば、道路勾配が大きい方
が四輪駆動の必要性および四輪駆動化に伴なう電力消費
が増大することが予測できるので、電力消費量の予測精
度向上につながる。
【００１８】第５の発明によれば、路面の滑りやすさの
度合いを単位走行距離あたりの電力消費度合い（残容量
減少度合い）として係数化し、走行経路に沿って積分す
ることにより、蓄電装置の現在の残容量で足りるか足り
ないかを判断でき、残容量が少ない場合、第二の車輪駆
動軸の目標駆動トルクを少なく配分することにより、四
輪駆動化が必要な走行経路上の区間では、平均化して四
輪駆動機能を得るようにすることが可能になる。
【００１９】第６の発明によれば、単位走行距離あたり
の電力消費度合い（残容量減少度合い）を係数としてマ
トリックス化して予め記憶装置に記憶したデータを、検
索して得ることにより、簡素な演算で実現できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
【００２１】図１はシステム構成図である。
【００２２】１は車両の第一の車輪駆動軸（前輪）、２
は第二の車輪駆動軸（後輪）、３は第一の車輪駆動軸１
を駆動する内燃エンジン、４は内燃エンジン３の駆動ト
ルクを減速または増速して第一の車輪駆動軸１に伝達す
るオートマチックトランスミッションである。
【００２３】５は内燃エンジン３の作動状態を制御する
エンジン制御ユニット、６は運転者の加減速意図を電気
信号に変換するアクセルペダルセンサユニット、７は電
子制御スロットル、８は車輪、９および１０はそれぞれ
第一、第二の車輪駆動軸１，２の回転速度を検出する回
転速度センサ、１１は車両内制御通信線、１２は第二の
車輪駆動軸駆動ユニット１３のモータ１４の回転を車輪
駆動軸回転に変換し、トルクを第二の車輪駆動軸２に伝
達するためのデファレンシャルギアである。
【００２４】内燃エンジン３はガソリンエンジンでも良
いし、ディーゼルエンジンでも良い。ディーゼルエンジ
ンの場合は、トルク制御を燃料噴射量だけで行ない吸入
空気量制御が必要無いものがあり、その場合電子制御ス
ロットル７は不要である。オートマチックトランスミッ
ション４は有段オートマチックトランスミッションでも
良いし、変速比を無段階に制御できる無段オートマチッ
クトランスミッションでも良い。
【００２５】第二の車輪駆動軸駆動ユニット１３は、モ
ータ１４、モータ１４を作動するためのバッテリ１５、
第二の車輪駆動軸駆動ユニット１３のためのモータ制御
ユニット１６、インバータ１７、制御通信線１１をモー
タ制御ユニット１６に接続するコネクタ１８等の構成部
品、およびこれらを一体に組み付けるユニットハウジン
グからなる。
【００２６】１９はナビゲーションシステムユニット、
２０はナビゲーションの情報を運転者に伝えるためのモ
ニター装置、２１はジャイロユニット、２２はＧＰＳ
（衛星航法システム）アンテナ、２３は環境情報等のデ
ータを受信する受信アンテナ、２４は地図情報を記憶す
るための記憶媒体、２５はバッテリ１５の蓄電残量（SO
C）を検知するSOC検知手段である。
【００２７】図２はエンジン制御ユニット５、第二の車
輪駆動軸駆動ユニット１３のためのモータ制御ユニット
１６およびナビゲーションシステムユニット１９の中の
車両駆動制御の制御ブロック図である。
【００２８】２６はアクセルペダルセンサユニット６か
らのアクセル開度信号（APO）の入力部、２７は回転速
度センサ９等の信号による車速信号（VSP）の入力部、
２８はノーマルモードとスノーモードを運転者が選択す
るモードスイッチ（図示しない）からのモードスイッチ
信号（MODE）の入力部、２９は回転速度センサ９からの
第一の車輪駆動軸１の回転信号（前輪回転信号FRREV）
の入力部、３０は回転速度センサ１０からの第二の車輪
駆動軸２の回転信号（後輪回転信号RRREV）の入力部、
３１は図外の変速制御装置からのオートマチックトラン
スミッション４の変速比信号の入力部、３２は同じくオ
ートマチックトランスミッション４のトルクコンバータ
（図示しない）の出力トルク÷入力トルク（出力軸回転
数÷入力軸回転数）を表わすトルコントルク比信号の入
力部を示す。
【００２９】３３はアクセル開度信号、車速信号を基に
車両のノーマルモード時の目標駆動力Ａを求めるノーマ
ルモード目標駆動力演算ブロック、３４はアクセル開度
信号、車速信号を基に車両のスノーモード時の目標駆動
力Ｂを求めるスノーモード目標駆動力演算ブロックであ
り、同一車速、同一アクセル開度ではスノーモード目標
駆動力Ｂをノーマルモード目標駆動力Ａよりも小さく設
定している。
【００３０】３５は前輪回転信号および後輪回転信号よ
り車輪８のスリップ状態を検知し、車輪８のスリップを
抑制するための目標駆動力Ｄを求めるスリップ時目標駆
動力演算ブロック、３８は３３の演算の結果算出される
ノーマルモード目標駆動力Ａと３４の演算の結果算出さ
れるスノーモード目標駆動力Ｂを、モードスイッチ信号
を基に切り替えるモード切換ブロック、４１は３８の出
力（モード切換後駆動力Ｃ）と３５の出力（スリップ時
目標駆動力Ｄ）のうち小さい方を選択し、最終目標駆動
力Ｅを決定する最終目標駆動力演算ブロックである。
【００３１】４３はノーマルモード目標駆動力Ａと最終
目標駆動力Ｅの差を演算したものに、ナビゲーションシ
ステムユニット１９より制御通信線１１を通じて得た第
二の車輪駆動軸反映係数αを掛けて第二の車輪駆動軸目
標駆動力Ｆを演算する第二の車輪駆動軸目標駆動力演算
ブロック、４４は最終目標駆動力Ｅ、変速比、トルコン
トルク比を基に最適なエンジントルクと、最終目標駆動
力Ｅに従った最適な変速比を選択し、エンジントルク制
御のための信号Ｇを電子制御スロットル７ヘ、変速比制
御のための信号Ｈをオートマチックトランスミッション
４へ出力する第一の車輪駆動軸駆動力制御ブロックであ
る。
【００３２】４８は制御通信線１１を介してエンジン制
御ユニット５から受信した第二の車輪駆動軸目標駆動力
Ｆを基に目標モータトルクＩを演算する目標モータトル
ク演算ブロック、５０は目標モータトルクＩを実現する
ためにモータ１４ヘの電流制御を行なうモータ制御ブロ
ックである。
【００３３】５２はＧＰＳアンテナ２２からのＧＰＳ信
号の入力部、５３はジャイロユニット２１からの信号の
入力部、５４はモニター装置２０での運転者の操作によ
り設定される目的地設定情報信号の入力部、５５は受信
アンテナ２３より受信した気象情報を含む環境情報信号
の入力部を示す。
【００３４】５７はＧＰＳ信号、ジャイロユニット信号
を基に車両の現在位置を特定する現在位置特定演算部、
５９は現在位置特定演算部５７により特定された現在位
置座標Ｊおよび目的地設定情報信号を基に現在位置から
目的地までの推奨経路を演算する推奨経路演算部、６１
は推奨経路演算部５９により演算された推奨経路情報
Ｋ、後述の道路情報検索部６３よりの道路情報Ｌ、SOC
検知手段２５より制御通信線１１を通してナビゲーショ
ンシステムユニット１９に送られた現在のバッテリSOC
残量情報Ｍおよび環境情報信号を基に第二の車輪駆動軸
２への駆動力の反映の度合いを表わす第二の車輪駆動軸
駆動力反映係数αを演算する第二の車輪駆動軸駆動力反
映係数演算部、６３は記憶媒体２４にアクセスして推奨
経路の道路属性（一般道路、高速道路、市街地等）、勾
配等の道路情報を得る道路情報検索部である。
【００３５】なお、スリップ時目標駆動力演算ブロック
３５の演算内容は、周知のトラクションコントロールシ
ステム（スリップ率が大きいほど駆動力を減少するも
の）と同様である。
【００３６】図３は、図２の第二の車輪駆動軸駆動力反
映係数演算部６１の内部演算について、更に詳しく制御
構成を記したものである。
【００３７】６１の入力は推奨経路情報Ｋ、環境情報信
号、道路情報Ｌ、バッテリSOC残量情報Ｍであり、出力
は第二の車輪駆動軸駆動力反映係数αである。６５は区
間分割部であり、推奨経路を経路に沿ってＮ個の区間に
分割する。分割の条件は、環境情報信号、道路情報Ｌよ
り、同一の気象状況、かつ同一の道路属性、かつ勾配レ
ベルが同等である区間を一つの区間として分割する。Ｎ
個に分割された区間毎に区間毎気象モードWeather(I)(I
=1〜N)、区間毎道路属性Prop(I)(I=1〜N)、区間毎勾配
情報Grad(I)(I=1〜N)のデータを割り当てる。また、区
間毎に区間の長さを計算し、区間長データLength(I)(I=
1〜N)に割り当てる。
【００３８】検索部７０では、予めWeather軸、Prop
軸、Grad軸を項目軸に３次元で割り当てられた３次元マ
ップデータ（検索部７０に設定してある）を用い、区間
毎にマップ検索にて単位距離あたりSOC消耗係数Sdel(I)
(I=1〜N)（残容量減少度合い）を検索する。
【００３９】係数積分部７２では、区間長データLength
(I)(I=1〜N)とSOC消耗係数Sdel(I)(I=1〜N)を区間に沿
って積分する。すなわち、Out（電力消費量に相当す
る）＝Σ (I=1〜N)Length(I)×Sdel(I)より算出する。
【００４０】７２は最終反映係数演算部であり、 [第二の車輪駆動軸駆動力反映係数α]＝[バッテリSOC残
量]÷Out により第二の車輪駆動軸駆動力反映係数αを得る。
【００４１】図４は、図３の制御構成に対応した制御フ
ロー図である。
【００４２】＃１では、推奨経路情報Ｋ、環境情報信
号、道路情報Ｌ、バッテリSOC残量情報Ｍのそれぞれを
入力している。
【００４３】＃２では、推奨経路を、環境情報、道路情
報を基に分割し、区間数を出力している。また、分割さ
れた区間に対して区間毎気象モードWeather(I)、区間毎
道路属性Prop(I)、区間毎勾配情報Grad(I)、および区間
長データLength(I)を出力している。
【００４４】＃３〜＃７は、Ｉ＝１〜Ｎまでの繰り返し
計算で、Ｉ＝１〜Ｎまでのそれぞれに対し、＃５で単位
距離あたりSOC消耗係数Sdel(I)を検索し、＃６でOutと
いう仮置パラメータに各Ｉ毎のLength(I)×Sdel(I)を加
算していくことにより、区間に沿ってSOC消耗度予測値
を積分していることになる。
【００４５】＃７で最終区間Ｎまで加算し終わったこと
を判定した後、＃８で [反映係数]＝[バッテリSOC残量]÷Out により最終的な第二の車輪駆動軸駆動力反映係数αを求
めている。
【００４６】この駆動装置の動作を説明する。
【００４７】運転者がノーマルモードを選択しており、
車輪８がスリップしていないときは、ノーマルモード目
標駆動力Ａのエンジントルク制御によって走行する一
方、第二の車輪駆動軸目標駆動力Ｆはゼロとなり、モー
タ１４は駆動しない。
【００４８】この場合、車輪８がスリップすると、ノー
マルモード目標駆動力Ａとスリップ時目標駆動力Ｄとの
差分、エンジントルクを下げる一方、その差分に第二の
車輪駆動軸反映係数αを掛けて算出した第二の車輪駆動
軸目標駆動力Ｆに基づきモータ１４を駆動する。
【００４９】運転者がスノーモードを選択しており、車
輪８がスリップしていない状態では、スノーモード目標
駆動力Ｂのエンジントルク制御によって走行する一方、
ノーマルモード目標駆動力Ａとスノーモード目標駆動力
Ｂとの差分に第二の車輪駆動軸反映係数αを掛けて算出
した第二の車輪駆動軸目標駆動力Ｆに基づきモータ１４
を駆動する。
【００５０】この場合、車輪８がスリップしていると、
スリップ時目標駆動力Ｄはスノーモード目標駆動力Ｂよ
りも小さい値となる場合があり、その場合はエンジント
ルクを更に下げる一方、ノーマルモード目標駆動力Ａと
の差分に第二の車輪駆動軸反映係数αを掛けて算出する
第二の車輪駆動軸目標駆動力Ｆ、モータ１４の駆動力は
更に大きくなる。
【００５１】図５、図６は第二の車輪駆動軸反映係数α
を求めるための、第二の車輪駆動軸駆動力反映係数演算
部６１の検索部７０における単位距離あたりSOC消耗係
数(I)(I=1〜N)の演算例を示している。
【００５２】運転者はスキー場へ往復する設定で、高速
道路入り口「Start」でナビゲーションシステムの設定
をする。設定は帰路も含めて行なう。ナビゲーションシ
ステムは記憶媒体２４から地図情報を検索し、経路に沿
った距離演算を行なうと共に、道路属性情報、勾配情報
も入手する。この例の場合は、道路属性は高速・一般道
・市街地の３通りに分けている。また、勾配は一１０％
〜＋１０％の間を４パターンに分けている。また、ナビ
ゲーションシステムはＩＴＳ等の通信媒体を通じ、受信
アンテナ２３を通して経路に沿った気象情報を入手す
る。その気象情報に基づき路面の滑りやすさを推定し、
クラス分けを行なう。この例の場合、無降雪、一部積
雪、積雪、凍結まで４段階のレベル〜に分けてい
る。この気象情報、道路属性、勾配情報の３つの属性に
従い、図７のように設定した３次元マップを検索して、
単位距離あたりSOC消耗係数(I)(I=1〜N)を求める。
【００５３】この例の場合、区間１は、区間長１００ｋ
ｍ、滑りやすさのレベルは、道路属性は高速道路、勾
配は弱登坂で、単位距離あたりSOC消耗係数(１)は小さ
い値となる。区間２は、区間長２０ｋｍ、滑りやすさの
レベルは、道路属性は高速道路、勾配は弱登坂で、単
位距離あたりSOC消耗係数(２)は、区間１よりもレベル
分、大きくなる。区間３は、区間長２０ｋｍ、滑りや
すさのレベルは、道路属性は高速道路、勾配は弱登坂
で、単位距離あたりSOC消耗係数(３)は、区間２よりも
レベル分、大きくなる。区間４は、区間長２０ｋｍ、
滑りやすさのレベルは、道路属性は一般道、勾配は登
坂で、単位距離あたりSOC消耗係数(４)は、このドライ
ブでは最大となる。区間５は、区間長２０ｋｍ、滑りや
すさのレベルは、道路属性は一般道、勾配は降坂で、
単位距離あたりSOC消耗係数(５)は、降坂のため、区間
４より大きく低下する。区間６は、区間長４０ｋｍ、滑
りやすさのレベルは、道路属性は高速道路、勾配は弱
降坂で、単位距離あたりSOC消耗係数(６)は、区間５よ
りレベルおよび弱降坂分、低下する。区間７は、区間
長１００ｋｍ、滑りやすさのレベルは、道路属性は高
速道路、勾配は弱降坂で、単位距離あたりSOC消耗係数
(７)は、小さい値となる。
【００５４】全区間についてSOC消耗係数(I)を求めた
ら、区間毎に[区間距離]×[消耗係数]を求め、全区間に
ついて加算する。すなわち図６の単位距離あたりSOC消
耗係数(I)のグラフの面積を求めるのと同等である。そ
して、バッテリSOC残量をその積分値で割って、第二の
車輪駆動軸駆動力反映係数αを求める。この演算は、ス
タート時点だけでなく、途中走行中の時々刻々常に同様
な演算が行われる。それにより、気象の変化、バッテリ
１５の実際の電力消費度合い、残容量減少度合い等に対
して、できるだけ精度良くSOC消費スケジュールを平均
化することができる。
【００５５】このように、第二の車輪駆動軸駆動力反映
係数αを求めて、四輪駆動の要求時に、第二の車輪駆動
軸目標駆動力Ｆにその第二の車輪駆動軸反映係数αを反
映させてモータ１４を駆動するのである。
【００５６】即ち、目的地までバッテリ１５を持たせる
ための運用スケジュールを、第二の車輪駆動軸駆動ユニ
ット１３ヘの駆動力配分を制限することによって効率的
にスケジューリングすることが可能であり、降雪地に入
る前にバッテリ１５を消耗してしまい、肝心の時に四輪
駆動を行えないといった問題の発生を防止できる。
【００５７】また、第二の車輪駆動軸駆動力反映係数α
により、必要に応じた最小限度の四輪駆動とすること
で、大型の発電機を付加しなくとも、必要なときに四輪
駆動を実現することができるので、重量、コスト、搭載
性の問題を低減できる。
【００５８】また、目的地までの推奨経路の環境情報と
して気象情報を用いるので、降雪・降雨状態等、路面摩
擦状態に直結する情報を得ることができ、四輪駆動の必
要性や電力消費量の予測精度が上がる。
【００５９】また、目的地までの推奨経路の環境情報と
して道路属性情報を用いるので、一定速度で走れる高速
道路よりも停止→発進の頻度の増える市街地の方が、ス
リップする頻度が増え四輪駆動の必要性、電力消費が増
大することが予測できるので、四輪駆動の必要性や電力
消費量の予測精度向上につながる。
【００６０】また、目的地までの推奨経路の環境情報と
して道路勾配情報を用いるので、道路勾配が大きい方が
四輪駆動の必要性および四輪駆動化に伴なう電力消費が
増大することが予測できるので、電力消費量の予測精度
向上につながる。
【００６１】また、路面の滑りやすさの度合いを「単位
走行距離あたりの電力消費度合い（残容量減少度合
い）」として係数化し、走行経路に沿って積分すること
により、現在のバッテリ残量で足りるか足りないかを判
断できる。バッテリ残量が少ない場合、第二の車輪駆動
軸目標駆動力Ｆを少なく配分することにより、四輪駆動
化が必要な走行経路上の区間では、平均化して四輪駆動
機能を得るようにすることが可能になる。
【００６２】また、単位走行距離あたりの電力消費度合
い（残容量減少度合い）をSOC消耗係数としてマトリッ
クス化して予め記憶装置に記憶したデータを、検索して
得ることにより、簡素な演算で実現できる。
【００６３】図８〜図１０は本発明の第２の実施の形態
を示す。
【００６４】この第２の実施の形態が第１の実施の形態
と異なる点は、第二の車輪駆動軸目標駆動力Ｆを決める
際に、第１の実施の形態ではノーマルモード目標駆動力
Ａと最終目標駆動力Ｅの差分に第二の車輪駆動軸駆動力
反映係数αをかけて決定していたが、第２の実施の形態
ではノーマルモード目標駆動力Ａと最終目標駆動力Ｅの
差分に第二の車輪駆動軸目標駆動力リミッタという上限
リミッタを設けることにより決定している点である。以
下、相違点のみ述べる。
【００６５】図８はエンジン制御ユニット５、第二の車
輪駆動軸駆動ユニット１３のためのモータ制御ユニット
１６およびナビゲーションシステムユニット１９の中の
車両駆動制御の制御ブロック図である。
【００６６】前図２では、第二の車輪駆動軸目標駆動力
Ｆを演算する第二の車輪駆動軸目標駆動力演算ブロック
４３では、ナビゲーションシステムユニット１９より制
御通信線１１を通じて第二の車輪駆動軸駆動力反映係数
αを受信し、反映係数αを掛けることにより第二の車輪
駆動軸目標駆動力Ｆを得たが、図８の第二の車輪駆動軸
目標駆動力演算ブロック４３Ａでは、ナビゲーションシ
ステムユニット１９より制御通信線１１を通じて第二の
車輪駆動軸目標駆動力リミッタＬｍｔを受信し、上限リ
ミッタを目標駆動力上限とする制限をかけて第二の車輪
駆動軸目標駆動力Ｆを決定している。
【００６７】図９は、図８の第二の車輪駆動軸目標駆動
力リミッタ演算部６１Ａの詳細を記したものである。
【００６８】前図３では、反映係数αを演算する最終反
映係数演算部７３を備えたのに対し、図９では、リミッ
タ演算部７３Ａを備え、係数積分部７２での出力をOut
として、[バッテリSOC残量]÷Outを項目列として、第二
の車輪駆動軸目標駆動力リミッタ値をテーブル検索で求
め、出力している。
【００６９】図１０は、図９の制御構成に対応した制御
フロー図である。
【００７０】＃１〜＃７までは前図４と同一であり、＃
８で [SOC充足率]＝[バッテリSOC残量]÷Out によりSOC充足率を求め、＃９では、SOC充足率を項目列
として、図１０中に示すようなテーブルの検索を行な
い、その結果を＃１０で第二の車輪駆動軸目標駆動力リ
ミッタＬｍｔとして出力している。
【００７１】このようにしても、目的地までバッテリ１
５を持たせるための運用スケジュールを設定でき、降雪
地に入る前にバッテリ１５を消耗してしまい、肝心の時
に四輪駆動を行えないといった問題の発生を防止でき
る。
【００７２】なお、各実施の形態では、ノーマルモード
目標駆動力、スノーモード目標駆動力、スリップ時目標
駆動力、第二の駆動軸目標駆動力を求めているが、それ
ぞれ駆動トルクを求め、これを用いるようにして良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態を示すシステム構成図であ
る。
【図２】制御ブロック図である。
【図３】第二の車輪駆動軸駆動力反映係数演算部の構成
ブロック図である。
【図４】制御フローチャートである。
【図５】推奨経路の説明図である。
【図６】SOC消耗係数の演算例を示す表図である。
【図７】SOC消耗係数の３次元マップ図である。
【図８】第２の実施の形態の制御ブロック図である。
【図９】第二の車輪駆動軸駆動力反映係数演算部の構成
ブロック図である。
【図１０】制御フローチャートである。
【符号の説明】
１ 第一の車輪駆動軸 ２ 第二の車輪駆動軸 ３ エンジン ４ オートマチックトランスミッション ５ エンジン制御ユニット ６ アクセルペダルセンサユニット ７ 電子制御スロットル ８ 車輪 ９，１０ 回転速度センサ １１ 車両内制御通信線 １３ 第二の車輪駆動軸駆動ユニット １４ モータ １５ バッテリ １６ モータ制御ユニット １９ ナビゲーションシステムユニット ２０ モニター装置 ２１ ジャイロユニット ２２ ＧＰＳ（衛星航法システム）アンテナ ２３ 受信アンテナ ２４ 記憶媒体 ２５ SOC検知手段 ３３ ノーマルモード目標駆動力演算ブロック ３４ スノーモード目標駆動力演算ブロック ３５ スリップ時目標駆動力演算ブロック ４３、４３Ａ 第二の車輪駆動軸目標駆動力演算ブロッ
ク ４４ 第一の車輪駆動軸駆動力制御ブロック ４８ 目標モータトルク演算ブロック ５０ モータ制御ブロック ５７ 現在位置特定演算部 ５９ 推奨経路演算部 ６１ 第二の車輪駆動軸駆動力反映係数演算部 ６１Ａ 第二の車輪駆動軸目標駆動力リミッタ演算部 ６３ 道路情報検索部 ７３Ａ リミッタ演算部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｂ 29/00 Ｇ０９Ｂ 29/00 Ｆ 29/10 29/10 Ａ Ｆターム(参考） 2C032 HB22 HC08 HC23 HC27 HD03 HD16 2F029 AA02 AB01 AB07 AB13 AC14 3D043 AA04 AA10 AB17 EA03 EA05 EB03 EB12 EE00 EE01 EE07 EF02 EF09 EF12 EF24 5H115 PA12 PG04 PI16 PU25 QN13 SE03 TI02 TO00 TO01 TO07 TO09 TO10

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第一の車輪駆動軸および第二の車輪駆動
    軸と、 前記第一の車輪駆動軸を回転駆動する原動機と、 前記第二の車輪駆動軸を回転駆動する電動機と、 前記原動機の出力軸トルクをドライバのアクセル操作と
    は独立して制御可能な原動機制御手段と、 前記電動機を作動させるための蓄電装置と、 前記蓄電装置の残容量を検知する残容量検知手段と、 前記電動機の出力軸トルクを制御する電動機制御手段
    と、を有し、 通常は前記第一の車輪駆動軸を駆動軸として走行する一
    方、四輪駆動の要求に基づき前記電動機制御手段に目標
    駆動トルクを与えて前記第二の車輪駆動軸にも駆動力を
    発生せしめる四輪駆動装置において、 車両の現在位置を特定し、目的地を設定でき、現在位置
    から目的地までの推奨走行経路を計算するナビゲーショ
    ンシステムと、 推奨走行経路上の環境情報を得る環境情報取得手段と、
    を備え、 前記第二の車輪駆動軸の目標駆動トルクは、前記蓄電装
    置の現在の残容量と現在位置から目的地までの推奨走行
    経路上の環境情報に依存して決定することを特徴とする
    車両の四輪駆動装置。
  2. 【請求項２】 前記目的地までの推奨走行経路上の環境
    情報は、気象情報を含むことを特徴とする請求項１に記
    載の車両の四輪駆動装置。
  3. 【請求項３】 前記目的地までの推奨走行経路上の環境
    情報は、一般道路、高速道路、市街地等の道路属性を含
    むことを特徴とする請求項１または２に記載の車両の四
    輪駆動装置。
  4. 【請求項４】 前記目的地までの推奨走行経路上の環境
    情報は、道路の勾配情報を含むことを特徴とする請求項
    １〜３のいずれか１つに記載の車両の四輪駆動装置。
  5. 【請求項５】 前記第二の車輪駆動軸の目標駆動トルク
    は、 推奨走行経路上の環境情報から経路上の路面の滑りやす
    さを推定し、 滑りやすさから単位走行距離あたりの四輪駆動化に伴な
    う蓄電装置の残容量減少度合いを推定し、 蓄電装置の残容量減少度合い推定値を走行経路に沿って
    積分し、 蓄電装置の現在の残容量をその積分値で割った商に依存
    して決定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか
    １つに記載の四輪駆動装置。
  6. 【請求項６】 前記推奨走行経路上の環境情報から経路
    上の路面の滑りやすさを推定し、滑りやすさから単位走
    行距離あたりの四輪駆動化に伴なう蓄電装置の残容量減
    少度合いを推定する推定方法は、 気象情報、道路属性、道路勾配情報の一つまたは複数を
    項目軸に、単位走行距離あたりの蓄電装置の電力消費度
    合いを係数としてマトリックス化して予め記憶装置に記
    憶したデータを、検索して得ることを特徴とする請求項
    ５に記載の四輪駆動装置。
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