JP2005351165A - 車両の駆動力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】主駆動輪のスリップの収束性を悪化させることなく従駆動輪のスリップを抑えることが可能な車両の駆動力制御装置を提供する。
【解決手段】
前輪を駆動する内燃機関２と、その内燃機関２の動力によって発電する発電機７と、その発電機７からの電力によって駆動されて前輪とは異なる後輪を駆動可能なモータ４とを備える車両の駆動力制御装置である。後輪の加速スリップ状態を検出すると、発電機７の発電量を抑制する。また、上記発電量の抑制に連動して当該発電量の減少分に応じたトルク分だけ上記内燃機関２のトルクを抑制する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、主駆動輪を駆動する内燃機関（エンジン）で発電機を駆動し、その発電機の電力を、従駆動輪を駆動するモータに供給する車両の駆動力制御装置に関する。

前後輪の一方（主駆動輪と呼ぶ）をエンジンで駆動し他方（従駆動輪と呼ぶ）をモータで駆動する車両の駆動力制御装置としては、例えば特許文献１に記載されているものがある。この装置では、エンジンで発電機を駆動し、その発電機が発生する電気エネルギーによって上記モータを駆動するものであって、車両の状態に応じて、発電機から電動機に供給される電気エネルギーを制御している。
特開平７−２３１５０８号公報

ここで、モータで駆動される従駆動輪に所定以上の加速スリップが発生したときに従駆動輪をグリップさせるために発電機の出力を抑える制御方式を採用した場合、従駆動輪の加速スリップを検出し、その従駆動輪の加速スリップを抑えるために発電機の出力を抑えると、従駆動輪のスリップ抑制の収束性をあげることはできるものの、エンジンに対する発電機の負荷がその分だけ急に抜けることで、主駆動輪のスリップ抑制の収束性悪化に繋がるおそれがある。
本発明は、上記のような問題点に着目したもので、主駆動輪のスリップの収束性を悪化させることなく従駆動輪のスリップを抑えることが可能な車両の駆動力制御装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、主駆動輪を駆動する内燃機関と、その内燃機関の動力によって発電する発電機と、その発電機からの電力によって駆動されて主駆動輪とは異なる従駆動輪を駆動可能なモータと、従駆動輪の加速スリップ状態を検出する従駆動輪スリップ推定手段と、従駆動輪スリップ推定手段で従駆動輪に所定以上の加速スリップが発生していると判定すると、上記発電機の発電量を抑制する発電量抑制手段と、を備え、
上記発電量抑制手段で発電量の抑制が行われると、その抑制に連動して内燃機関の出力を減少させる、若しくは運転者の加速指示量とは関係なく主駆動輪の加速スリップ量に応じて上記内燃機関の出力を抑制する内燃機関出力抑制手段での作動介入閾値を減少する、のうちの少なくとも一方の処理を行うことを特徴とするものである。

本発明によれば、主駆動輪のスリップ抑制の収束性を悪化させることなく従駆動輪のスリップを抑えることが可能な車両の駆動力制御装置を提供できる。

次に、本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態に係る車両のシステム構成を説明する図である。
この図１に示すように、本実施形態の車両は、左右前輪１Ｌ、１Ｒが、エンジン２によって駆動される主駆動輪であり、左右後輪３Ｌ、３Ｒが、モータ４によって駆動可能な従駆動輪である。上記エンジン２の出力トルクＴｅは、変速機３０及びディファレンスギア３１を通じて左右前輪１Ｌ、１Ｒに伝達される。

上記変速機３０には、現在の変速のレンジを検出するシフト位置検出手段３２が設けられ、該シフト位置検出手段３２は、検出したシフト位置信号を４ＷＤコントローラ８に出力する。
上記変速機３０は、不図示の変速制御部からのシフト命令に基づき変速操作を行う。変速制御部は、例えば車両速度Ｖｖとアクセル開度θに基づく変速シフトスケジュールをテーブルなどの情報として有していて、現在の車両速度Ｖｖ及びアクセル開度θに基づき変速点を通過すると判定するとシフト命令を変速機３０に出力する。

上記エンジン２の吸気管路１４（例えばインテークマニホールド）には、メインスロットルバルブ１５とサブスロットルバルブ１６が介装されている。メインスロットルバルブ１５は、アクセル開度指示装置（加速指示操作部）であるアクセルペダル１７の踏み込み量等に応じてスロットル開度が調整制御される。このメインスロットルバルブ１５は、アクセルペダル１７の踏み込み量に機械的に連動するか、あるいは当該アクセルペダル１７の踏み込み量を検出するアクセルセンサ４０の踏み込み量検出値に応じて、エンジンコントローラ１８が電気的に調整制御することで、そのスロットル開度が調整される。上記アクセルセンサ４０の踏み込み量検出値は、４ＷＤコントローラ８にも出力される。

また、サブスロットルバルブ１６は、ステップモータ１９をアクチュエータとし、そのステップ数に応じた回転角により開度が調整制御される。上記ステップモータ１９の回転角は、モータコントローラ２０からの駆動信号によって調整制御される。なお、サブスロットルバルブ１６にはスロットルセンサが設けられており、このスロットルセンサで検出されるスロットル開度検出値に基づき、上記ステップモータ１９のステップ数はフィードバック制御される。ここで、上記サブスロットルバルブ１６のスロットル開度をメインスロットルバルブ１５の開度以下等に調整することによって、運転者のアクセルペダルの操作とは独立して、エンジン２の出力トルクを制御することができる。

また、エンジン２の回転数を検出するエンジン回転数検出センサ２１を備え、エンジン回転数検出センサ２１は、検出した信号をエンジンコントローラ１８及び４ＷＤコントローラ８に出力する。
また、符号３４はブレーキペダルであって、そのブレーキペダル３４のストローク量がブレーキストロークセンサ３５によって検出される。そのブレーキストロークセンサ３５は、検出したブレーキストローク量を制動コントローラ３６及び４ＷＤコントローラ８に出力する。

制動コントローラ３６は、入力したブレーキストローク量に応じて、各車輪１Ｌ、２Ｒ、３Ｌ、３Ｒに装備したディスクブレーキなどの制動装置３７ＦＬ、３７ＦＲ、３７ＲＬ、３７ＲＲを通じて、車両に作用する制動力を制御する。
また、符号３９は駆動モードスイッチであって、２ＷＤと４ＷＤとの切替指令を出力するものである。
また、上記エンジン２の回転トルクＴｅの一部は、無端ベルト６を介して発電機７に伝達されることで、上記発電機７は、エンジン２の回転数Ｎｅにプーリ比を乗じた回転数Ｎｈで回転する。

上記発電機７は、図２に示すように、出力電圧Ｖｇを調整するための電圧調整器２２（レギュレータ）を備え、４ＷＤコントローラ８の発電機制御部８Ｅからの発電機制御指令値ｃ１（デューティ比）に応じた界磁電流Ｉｆｈに調整することで、エンジン２に対する発電負荷Ｔｈ及び発電する電圧Ｖｇを制御する。すなわち、電圧調整器２２は、発電機制御部８Ｅから発電機制御指令ｃ１（デューティ比）を入力し、その発電機制御指令ｃ１に応じたデューティ比に発電機７の界磁電流Ｉｆｈを調整すると共に、発電機７の出力電圧Ｖｇを検出しつつ４ＷＤコントローラ８に出力可能となっている。

なお、発電機７の回転数Ｎｈは、エンジン２の回転数Ｎｅからプーリ比に基づき演算することができる。
その発電機７が発電した電力は、電線９を介してモータ４に供給可能となっている。その電線９の途中にはジャンクションボックス１０が設けられている。上記モータ４の駆動軸は、減速機１１及びクラッチ１２を介して後輪３Ｌ、３Ｒに接続可能となっている。符号１３はデフを表す。

また、上記ジャンクションボックス１０内には電流センサ２３が設けられ、該電流センサ２３は、発電機７からモータ４に供給される電力の電流値Ｉａを検出し、当該検出した電機子電流信号を４ＷＤコントローラ８に出力する。また、電線９を流れる電圧値（モータ４の電圧）が４ＷＤコントローラ８で検出される。符号２４はリレーであり、４ＷＤコントローラ８から指令によってモータ４に供給される電圧（電流）の遮断及び接続が制御される。

また、モータ４は、４ＷＤコントローラ８からの指令によって界磁電流Ｉｆｍが制御され、その界磁電流Ｉｆｍの調整によって駆動トルクが目標モータトルクＴｍに調整される。なお、符号２５はモータ４の温度を測定するサーミスタである。
上記モータ４の駆動軸の回転数Ｎｍを検出するモータ用回転数センサ２６を備え、該モータ用回転数センサ２６は、検出したモータ４の回転数信号を４ＷＤコントローラ８に出力する。

また、各車輪１Ｌ、１Ｒ、３Ｌ、３Ｒには、車輪速センサ２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲが設けられている。各車輪速センサ２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲは、対応する車輪１Ｌ、１Ｒ、３Ｌ、３Ｒの回転速度に応じたパルス信号を車輪速検出値として４ＷＤコントローラ８に出力する。
４ＷＤコントローラ８は、図３に示すように、目標モータトルク演算部８Ａ、モータ変数調整部８Ｂ、モータ制御部８Ｃ、リレー制御部８Ｄ、クラッチ制御部８Ｅ、発電機制御部８Ｆ、及びモータＴＣＳ部８Ｇを備え、駆動モードスイッチ３９が４ＷＤ状態の場合に作動する。

リレー制御部８Ｃは、発電機７からモータ４への電力供給の遮断・接続を制御し、４輪駆動状態となっている間、つまり後述の目標モータトルクＴｍがゼロより大きい場合には、リレー２４を接続状態とし、目標モータトルクＴｍがゼロの場合には遮断状態とする。
クラッチ制御部８Ｄは、上記クラッチ１２の状態を制御し、４輪駆動状態と判定している間、つまり後述の目標モータトルクＴｍがゼロより大きい場合にはクラッチ１２を接続状態に制御し、目標モータトルクＴｍがゼロの場合には開放状態とする。
上記目標モータトルク演算部８Ａは、余剰トルク演算部８Ａａ、加速アシストトルク演算部８Ａｂ、及びモータトルク決定部８Ａｃを備える。

余剰トルク演算部８Ａａは、前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップに応じた余剰のエンジントルクを演算する手段であって、図４に示すように、所定のサンプリング時間毎に、入力した各信号に基づき、次のような処理を行う。
すなわち、先ず、ステップＳ１０において、車輪速センサ２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲからの信号に基づき演算した、前輪１Ｌ、１Ｒ（主駆動輪）の車輪速から後輪３Ｌ、３Ｒ（従駆動輪）の車輪速を減算することで、前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップ量であるスリップ速度ΔＶＦを求め、ステップＳ２０に移行する。
ここで、スリップ速度ΔＶＦの演算は、例えば、次のように行われる。

前輪１Ｌ、１Ｒにおける左右輪速の平均値である平均前輪速ＶＷｆ、及び後輪３Ｌ、３Ｒにおける左右輪速の平均値である平均後輪速ＶＷｒをそれぞれ算出する。次に、上記平均前輪速ＶＷｆと平均後輪速ＶＷｒとの偏差から、主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップ度合を示すスリップ速度（加速スリップ量）ΔＶＦを、下記式により算出する。
ΔＶＦ ＝ ＶＷｆ −ＶＷｒ
ステップＳ２０では、上記求めたスリップ速度ΔＶＦが所定値（所定発電閾値）、例えばゼロより大きいか否かを判定する。スリップ速度ΔＶＦが０以下と判定した場合には、前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップしていないと推定されるので、ステップＳ３０に移行し、Ｔｍ１にゼロを代入した後、復帰する。

一方、ステップＳ２０において、スリップ速度ΔＶＦが０より大きいと判定した場合には、前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップしていると推定されるので、ステップＳ４０に移行する。
ステップＳ４０では、前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップを抑えるために必要な吸収トルクＴΔＶＦを、下記式によって演算してステップＳ５０に移行する。この吸収トルクＴΔＶＦは加速スリップ量に比例した量となる。
ＴΔＶＦ ＝ Ｋ１ × ΔＶＦ
ここで、Ｋ１は、実験などによって求めたゲインである。

ステップＳ５０では、現在の発電機７の負荷トルクＴＧを、下記式に基づき演算したのち、ステップＳ６０に移行する。
ＴＧ ＝Ｋ２・（Ｖｇ × Ｉａ）／（Ｋ３ × Ｎｈ）
ここで、
Ｖｇ：発電機７の電圧
Ｉａ：発電機７の電機子電流
Ｎｈ：発電機７の回転数
Ｋ３：効率
Ｋ２：係数
である。

ステップＳ６０では、下記式に基づき、余剰トルクつまり発電機７で負荷すべき発電負荷トルクＴｈを求め、ステップＳ７０に移行する。
Ｔｈ ＝ ＴＧ ＋ ＴΔＶＦ
次に、ステップＳ７０では、上記発電負荷トルクＴｈが、仕様等から定まる発電機７の最大負荷容量ＨＱより大きいか否かを判定する。発電負荷トルクＴｈが当該発電機７の最大負荷容量ＨＱ以下と判定した場合には、ステップＳ９０に移行する。一方、目標発電負荷トルクＴｈが発電機７の最大負荷容量ＨＱを越えている場合には、ステップＳ８０にて、発電負荷トルクＴｈを最大負荷容量ＨＱに制限してステップＳ９０に移行する。

ステップＳ９０では、上記発電機負荷トルクＴｈに応じた第１目標モータトルクＴｍ１を求めて処理を終了する。この第１目標モータトルクＴｍ１は、前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップ量に応じた目標モータトルクとなる。なお、上記処理では、一度、発電機７での負荷トルクＴｈを求めてから第１目標モータトルクＴｍ１を演算しているが、前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップ量から直接に第１目標モータトルクＴｍ１を演算しても良い。

次に、加速アシストトルク演算部８Ａｂの処理について説明する。
加速アシストトルク演算部８Ａｂは、図５に示すマップに基づき、車両速度Ｖｖとアクセル開度θ（運転者による加速指示量）に応じた第２目標モータトルクＴｍ２を演算する。この第２目標モータトルクＴｍ２は、アクセル開度θが大きい程大きく且つ、車両速度Ｖｖが小さい程小さい値となり、所定車両速度以上ではゼロとなるように設定される。所定車両速度は、例えば、車両が発進状態から脱したと推定される低速の車両速度とする。

次に、モータトルク決定部８Ａｃでは、次のような処理が行われる。
まず、上記余剰トルク演算部８Ａａ及び加速アシストトルク演算部８Ａｂが演算した第１及び第２目標モータトルクＴｍ１、Ｔｍ２について、次式のようにセレクトハイを行い、大きい方の値を目標モータトルクＴｍとして決定する。
Ｔｍ＝ＭＡＸ（Ｔｍ１，Ｔｍ２）

続いて、後述のモータＴＣＳ部８Ｇの判定に基づき、後輪３Ｌ、３Ｒに所定以上の加速スリップが発生していると判定した場合（Ｒslip＝ＯＮの場合）には、次式のように、上記目標モータトルクＴｍをΔＴｍだけ小さくして、モータ変数調整部８Ｂに出力する。後輪３Ｌ、３Ｒに所定以上の加速スリップが発生していない場合には、そのまま目標モータトルクＴｍをモータ変数調整部８Ｂに出力する。上記処理は、発電量抑制手段の一部を構成する。
Ｔｍ ＝Ｔｍ −ΔＴｍ

次に、モータ変数調整部８Ｂの処理について、図６を参照しつつ説明する。モータ制御部８Ｂは、所定サンプリング時間毎に作動し、まず、ステップＳ２００で、目標モータトルクＴｍが「０」より大きいか否かを判定する。Ｔｍ＞０と判定されれば、前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップしているなど４輪駆動状態（モータ駆動要求状態）であるので、ステップＳ２１０に移行する。また、Ｔｍ≦０と判定されれば、４輪駆動状態（モータ駆動要求状態）でないので、ステップＳ３１０に移行して発電停止（Ｖｍ＝０）の信号など２輪駆動状態の各種の信号を出力して復帰する。

ステップＳ２１０では、４輪駆動状態から２輪駆動状態への移行か否かを判定し、２輪への移行と判定した場合にはステップＳ３１０に移行し、発電停止（Ｖｍ＝０）などの４輪駆動終了処理を行った後に、復帰する。例えば、モータ回転数が許容限界回転数に近づいたと判定したり、変速機３０のレンジが非駆動レンジ（パーキング又はニュートラル）となっていたりすると、２輪駆動状態への移行と判定する。一方、４輪駆動状態であればステップＳ２２０に移行する。

次に、ステップＳ２２０では、モータ用回転数センサ２１が検出したモータ４の回転数Ｎｍを入力し、そのモータ４の回転数Ｎｍに応じた目標モータ界磁電流Ｉｆｍを算出し、ステップＳ２３０に移行する。なお、センサで検出された界磁電流値の目標モータ界磁電流Ｉｆｍに対する偏差に基づきモータ制御部８Ｃにてフィードバック制御が行われる。

ここで、上記モータ４の回転数Ｎｍに対する目標モータ界磁電流Ｉｆｍは、回転数Ｎｍが所定回転数以下の場合には一定の所定電流値とし、モータ４が所定の回転数以上になった場合には、公知の弱め界磁制御方式でモータ４の界磁電流Ｉｆｍを小さくする。すなわち、モータ４が高速回転になるとモータ誘起電圧Ｅの上昇によりモータトルクが低下することから、上述のように、モータ４の回転数Ｎｍが所定値以上になったらモータ４の界磁電流Ｉｆｍを小さくして誘起電圧Ｅを低下させることでモータ４に流れる電流を増加させて所要モータトルクを得るようにする。この結果、モータ４が高速回転になってもモータ誘起電圧Ｅの上昇を抑えてモータトルクの低下を抑制するため、所要のモータトルクを得ることができる。また、モータ界磁電流Ｉｆｍを所定の回転数未満と所定の回転数以上との２段階で制御することで、連続的な界磁電流制御に比べ制御の電子回路を安価にできる。なお、所要のモータトルクに対しモータ４の回転数Ｎｍに応じて界磁電流Ｉｆｍを調整することでモータトルクを連続的に補正するモータトルク補正手段を備えても良い。すなわち、２段階切替えに対し、モータ回転数Ｎｍに応じてモータ４の界磁電流Ｉｆｍを調整すると良い。この結果、モータ４が高速回転になってもモータ４の誘起電圧Ｅの上昇を抑えモータトルクの低下を抑制するため、所要のモータトルクを得ることができる。また、なめらかなモータトルク特性にできるため、２段階制御に比べ車両は安定して走行できるし、常にモータ駆動効率が良い状態にすることができる。

次に、ステップＳ２３０では、上記目標モータトルクＴｍ及び目標モータ界磁電流Ｉｆｍを変数として、マップなどに基づき、対応する目標電機子電流Ｉａを求め、ステップＳ２４０に移行する。
ステップＳ２４０では、上記目標電機子電流Ｉａに基づき、目標モータトルクＴｍとするための発電電圧Ｖｍ（＝Ｉａ×Ｒ＋Ｅ：Ｅはモータ４の誘起電圧Ｅ、Ｒは発電機７とモータ４との間の抵抗）を演算し出力した後に、処理を終了する。
また、モータ制御部８Ｃでは、モータ変数調整部８Ｂで決定した目標界磁電流Ｉｆｍを目標値としてモータ界磁電流をフィードバック制御する。

また、発電機制御部８Ｆは、発電変数調整部８Ｆａと発電制御部本体８Ｆｂとからなる。
発電変数調整部８Ｆａは、モータ変数調整部８Ｂで決定した発電電圧Ｖｍを発電目標電圧Ｖｔに代入して発電制御部本体８Ｆｂに出力する。
発電制御部本体８Ｆｂは、上記発電目標電圧Ｖｔ及び現在の出力電圧Ｖｇに基づき、発電目標電圧Ｖｔとするための界磁電流値を求め、その界磁電流値に相当する発電機制御指令値（デューティ比）を求めて発電機７の電圧調整器２２に出力することで、発電機７の出力電圧Ｖｇを制御する。

次に、モータＴＣＳ部８Ｇの処理について説明する。モータＴＣＳ部８Ｇは、所定サンプリング時間毎に作動して、図７に示すような処理を行う。
まずステップＳ４１０にて、後輪３Ｌ、３Ｒに所定以上の加速スリップが発生しているか否かを判定し、加速スリップしている場合にはステップＳ４２０に移行し、所定以上加速スリップが発生していない場合にはステップＳ４３０に移行して、後輪スリップフラグＲslipをＯＦＦにして復帰する。

ここで、後輪３Ｌ、３Ｒの加速スリップの検出は、後輪３Ｌ、３Ｒの加速度、及び前輪１Ｌ、１Ｒの回転数に対する後輪３Ｌ、３Ｒの回転数の差、の少なくとも一方で判定すれば良い。すなわち、後輪３Ｌ、３Ｒの加速度が所定以上の場合には後輪３Ｌ、３Ｒが加速スリップしていると判定する。また、（後輪回転数−前輪回転数）が所定値以上の場合には後輪３Ｌ、３Ｒが加速スリップしていると判定する。

ステップＳ４２０では、後輪スリップフラグＲslipをＯＮにしてステップＳ４４０に移行する。
ステップＳ４４０では、上記モータトルクの低減分ΔＴｍに応じた、発電機負荷トルクの低減分ΔＴｈを演算しエンジンコントローラ１８が出力した後に、処理を終了する。
例えば、発電機負荷トルクの低減部のΔＴｈは、下記式に基づき演算すれば良い。

ΔＰ（：低減する発電機出力）＝
ΔＴｍ×ΔＮｍ（：後輪スリップ量に対応する後輪回転数のモータ回転数に 換算した値）
÷モータ効率（％）×（２π／６０）
ΔＷ（：低減する発電負荷） ＝ΔＰ÷発電機効率（％）
ΔＴｈ（：低減する発電機負荷トルク）＝ΔＷ ÷発電機回転数 ÷（２π／６０）

次に、上記の式の根拠を説明する。
「モータTCS が作動前の発電機出力Δｐ（−）」は、
「モータTCS 作動前のモータトルク」×「モータTCS 作動前のモータ回転数」
÷「モータ効率」×２π／６０
また、「モータTCS が作動後の発電機出力Δｐ（＋）」は、
「モータTCS 作動後のモータトルク」×「モータTCS 作動後のモータ回転数」
÷「モータ効率」×２π／６０

したがって、
「モータトルクダウン分ΔＴｍに応じた低減する発電負荷出力Δｐ」は、
「モータTCS が作動前の発電機出力Δｐ（−）」
−「モータTCS が作動後の発電機出力Δｐ（＋）」
＝｛「モータTCS 作動前のモータトルク」×「モータTCS 作動前のモータ回転数」 ÷「モータ効率」×２π／６０｝
−｛「モータTCS 作動後のモータトルク」×「モータTCS 作動後のモータ回転数」 ÷「モータ効率」×２π／６０｝
＝[ モータTCS 作動前のモータトルク − モータTCS 作動後のモータトルク]
×[ モータTCS 作動前のモータ回転数 − モータTCS 作動後のモータ回転数]
÷「モータ効率」×２π／６０
＝「モータＴＣＳ作動した時に差し引くモータトルクΔＴｍ」
×「モータＴＣＳ作動する前のモータ回転数
− モータTCS 作動後のモータ回転数（例えば、車輪速から換算）」
÷モータ効率×２π／６０
となる。

よって、発電機出力ΔＰ＝
ΔＴｍ×ΔＮｍ（後輪スリップ量に対応するモータ回転数）
÷モータ効率×２π／６０となる。
ここで、上記実施形態では、後輪３Ｌ、３Ｒの加速スリップを抑えるための、目標モータトルクＴｍのダウン量ΔＴｍを一定としているが、これに限定されない。ダウン量ΔＴｍを後輪３Ｌ、３Ｒの加速スリップ量に応じた値としても良い。
ここで、上記モータＴＣＳ部８Ｇは、発電量抑制手段の一部を構成する。

次に、エンジンコントローラ１８の処理について説明する。
エンジンコントローラ１８では、所定のサンプリング時間毎に、入力した各信号に基づいて図８に示すような処理が行われる。
すなわち、まずステップＳ６００にて、主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップ量ΔＶを求めてステップＳ６１０に移行して、その加速スリップ量ΔＶが目標スリップ量Ｔslipを越えているか否かを判定し、目標スリップ量Ｔslipを越えている場合にはステップＳ６６０に移行する。一方、加速スリップ量ΔＶが目標スリップ量Ｔslip以下の場合には、ステップＳ６２０に移行する。なお、目標スリップ量Ｔslipは、例えばスリップ率で１０％程度に設定される。この目標スリップ量Ｔslipは、所定作動介入閾値を構成し、上記発電閾値よりも大きな値に設定されることで、モータトルク不足を防止している。

ステップＳ６２０では、アクセルセンサ４０からの検出信号等に基づいて、運転者の要求する目標出力トルクＴｅＮを演算して、ステップＳ６２３に移行する。
ステップＳ６２３では、後輪スリップフラグＲslipがＯＮか否かを判定し、ＯＮの場合にはステップＳ６２６に移行し、ＯＦＦの場合にはステップＳ６３０に移行する。
ステップＳ６２６では、後輪スリップによる発電負荷トルクのダウン分ΔＴｈだけ目標出力トルクＴｅＮを減少（抑制）してステップＳ６３０に移行する。

ステップＳ６２３及びＳ６２６は出力低減手段を構成する。
ステップＳ６３０では、スロットル開度やエンジン回転数Ｎｅなどに基づき、現在の出力トルクＴｅを抑制してステップＳ６４０に移行する。
ステップＳ６４０では、現在の出力トルクＴｅに対する目標出力トルクＴｅＮの偏差分ΔＴｅを下記式に基づき出力して、ステップＳ６５０に移行する。
ΔＴｅ ＝ＴｅＮ − Ｔｅ

一方、ステップＳ６６０では、いわゆるエンジンＴＣＳ制御を行い、所定のＴＣＳトルク変化分を上記偏差分ΔＴｅに代入してステップＳ６５０に移行する。このステップは、内燃機関出力抑制手段を構成する。
また、ステップＳ６５０では、その偏差分ΔＴｅに応じたスロットル開度αの変化分Δαを演算し、その開度の変化分Δαに対応する開度信号を上記ステップモータ１９に出力して、復帰する。なお、上述の説明では、説明を分かりやすくするために、偏差分ΔＴｅに対応する開度信号Δαを出力するとしているが、実際には、トルク等の変化を滑らかにするために、起動のたびに所定のトルク増加分若しくはトルク減少分ずつ変化させている。

次に、上記構成の装置における作用などについて説明する。なお、駆動モードスイッチ３９が４ＷＤ状態に操作されているものとして説明する。
車両走行中に、路面μが小さいためや運転者によるアクセルペダル１７の踏み込み量が大きいことで、エンジン２から前輪１Ｌ、１Ｒに伝達されたトルクが路面反力限界トルクよりも大きくなると、つまり、主駆動輪１Ｌ、１Ｒである前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップすると、クラッチ１２が接続されると共に、発電機７は、エンジン２に対して上記加速スリップ量ΔＶに応じた発電負荷で発電してモータ４が駆動され、もって４輪駆動状態に移行する。このとき、発電機７で発電した余剰の電力によってモータ４が駆動されて従駆動輪である後輪３Ｌ、３Ｒも駆動されることで、車両の加速性が向上する。また、主駆動輪１Ｌ、１Ｒの路面反力限界トルクを越えた余剰のトルクでモータ４を駆動するため、エネルギー効率が向上し、燃費の向上に繋がる。

続いて、前輪１Ｌ、１Ｒに伝達される駆動トルクが、当該前輪１Ｌ、１Ｒの路面反力限界トルクに近づくように調整されることで、２輪駆動状態に移行する。この結果、主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒでの加速スリップが抑えられる。
また、発進時にあっては、前輪１Ｌ、１Ｒでの加速スリップがゼロか小さい状態であっても、アクセル開度θに応じた目標モータトルクＴｍ２でモータ４が駆動されて発進加速性が確保される。

一方、前輪１Ｌ、１Ｒに、所定発電閾値よりも大きく設定された値である所定作動介入閾値Ｔslip以上の加速スリップが発生すると、運転者によるアクセル操作等と関係なくエンジン出力を抑制することで、前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップを抑える。
ここで、本実施形態では、少なくとも所定車速以上にあっては、前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップに応じた負荷トルクとなるように発電機７を駆動することでエンジン２から前輪１Ｌ、１Ｒに伝達される出力が低減する結果、前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップが抑制される。さらに、所定以上の加速スリップが前輪１Ｌ、１Ｒに発生すると、所謂エンジンＴＣＳが作動してエンジン２の出力自体が抑えられて前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップが抑えられる。

このとき、発電出力でモータ４が駆動され４輪駆動状態となっているが、低μ路の走行中などによって後輪３Ｌ、３Ｒが加速スリップしたときに、この後輪３Ｌ、３Ｒの加速スリップを抑えるために単に発電出力を抑えると、その分だけ発電負荷が軽くなることで前輪１Ｌ、１Ｒへのトルクが増大して再び前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップが増大し、発電負荷の増大による後輪３Ｌ、３Ｒの加速スリップの発生に繋がり、つまり前後輪の加速スリップのハンチングに繋がるおそれがある。

これに対し、本実施形態では、後輪３Ｌ、３Ｒの加速スリップを抑えるために発電負荷トルクを落とすのに連動してエンジン出力も低下させているので、後輪スリップを抑えるために発電の出力を急激に落としても、エンジン回転数が増大することが防止つまり、前輪加速スリップの増大が抑えられる。なお、発電負荷の低減に連動してエンジンの出力を抑えることは、フィードフォワード的に前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップの増大を抑制することとなる。すなわち、エンジンＴＣＳのように前輪１Ｌ、１Ｒが所定以上スリップしたらエンジン２の出力を抑えるのではなく、前輪１Ｌ、１Ｒのスリップ増加分を見越して先にエンジン２の出力を抑えるものである。

図９に、本実施形態におけるタイムチャート例の模式図を示す。
また、本実施形態では、前輪の加速スリップ分だけ発電機及びモータを駆動することで、車両の加速性を向上しつつ結果的に前輪の加速スリップを抑える構成であるので、発電機の発電閾値よりもエンジンＴＣＳの作動介入閾値を大きく設定している。すなわち、発電負荷でも前輪の加速スリップが収束しないときにエンジンＴＣＳの作動介入が起こるようにして、早期にエンジンＴＣＳが介入することによるモータトルク不足を防止している。

なお、上記実施形態では、後輪３Ｌ、３Ｒの加速スリップに応じて目標モータトルクＴｍをΔＴｍだけ低減し、且つその低減量ΔＴｍから発電負荷及び発電負荷トルクの低減量ΔＴｈを別途、演算しているが、これに限定されない。上記ΔＴｈを車速の関数としてもっていたり、一定の固定値として設定していたりしても良い。また、例えば、後輪３Ｌ、３Ｒの加速スリップに応じて、第２目標モータトルクＴｍ２を演算する際の発電負荷トルクＴｈをΔＴｈだけ小さくする（例えば余剰トルク演算部８ＡａのステップＳ９０の直前で）ことで、目標モータトルクを低減するようにしても良い。

次に、第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記第１実施形態と同様な装置などについては同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第１実施形態と同様であるが、モータＴＣＳ部８Ｇ及びエンジンコントローラ１８における発電負荷トルクの低減に対応する処理が異なる。
すなわち、本第２実施形態のエンジンコントローラは、図１０に示すように、第１実施形態のエンジンコントローラ（図８参照）におけるステップＳ６２３及びステップＳ６２６の処理が省略されている。

次に、本第２実施形態のモータＴＣＳ部８Ｇの処理について、図１１を参照しつつ説明する。モータＴＣＳ部８Ｇは、所定サンプリング時間毎に作動し、まず、ステップＳ７１０にて、後輪３Ｌ、３Ｒの加速スリップが所定以上か否かを判定し、所定以上の後輪スリップが発生していると判定した場合にはステップＳ７２０に移行する。所定以上の加速スリップが発生していない場合にはステップＳ７４０に移行する。

ステップＳ７２０では、後輪スリップフラグＲslipをＯＮにし、続いて、ステップＳ７３０にて、前輪スリップ判定（エンジンＴＣＳ判定）の閾値Ｔslipの値を、初期値Ｔslip０よりも小さなＴslip１に変更して処理を終了する。
ステップＳ７４０では、後輪スリップフラグＲslipがＯＮか否かを判定し、ＯＮである場合にはステップＳ７５０に移行し、ＯＦＦである場合には処理を終了する。ここで、後輪スリップフラグＲslipの初期値はＯＦＦである。

ステップＳ７５０では、閾値Ｔslipが初期値Ｔslip０以上か否かを判定し、初期値Ｔslip０未満であればステップＳ７６０に移行し、初期値Ｔslip０以上であればステップＳ７７０に移行して後輪スリップフラグＲslipをＯＦＦにして処理を終了する。
ステップＳ７６０では、閾値ＴslipをΔＴslipだけ大きくして処理を終了する。
ここで、上記ステップＳ７４０〜ステップＳ７７０の処理をすることで、後輪スリップが収束してもすぐに閾値Ｔslipは初期値に戻らず、徐々に初期値に戻るように処理される。
上記モータＴＣＳ部８Ｇはスリップ閾値変更手段を構成する。

その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
本実施形態にあっては、後輪３Ｌ、３Ｒが加速スリップするとその加速スリップに応じて発電負荷が小さくなると共に、エンジンＴＣＳの閾値Ｔslipが小さくなり、エンジンＴＣＳの作動介入が早期に起こりやすくなる。この結果、後輪３Ｌ、３Ｒの加速スリップ抑制のために発電負荷を軽くすると、エンジン回転数が増大して前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップが増加するが、早期にエンジンＴＣＳが作動介入してエンジン出力が抑制される。これによって、早期に前後輪の加速スリップが収束する。

また、後輪３Ｌ、３Ｒの加速スリップが収束した際に、閾値Ｔslipを初期値にステップ状に復帰させず、徐々に、所定の傾きをもって戻している。これによって、後輪スリップが収束した際に閾値Ｔslipがステップ状に大きくなることによるエンジン出力の急激な増加によって後輪の加速スリップ発生による、ハンチングの可能性を抑制している。

図１２に、本実施形態におけるタイムチャート例の模式図を示す。
なお、作動介入閾値Ｔslipを常に低めの値に設定しておくと、エンジンＴＣＳが早期に介入してエンジン出力を低減させて前輪の加速スリップを抑えてしまう結果、発電量が抑えられ、つまりモータトルクが小さな値となってしまう。従って、閾値Ｔslipを小さく低減している期間は短い方が良い。
ここで、上記実施形態では、後輪３Ｌ、３Ｒの加速スリップ量に関係なく閾値ＴslipをＴslip０に低減しているが、後輪加速スリップ検出時における加速スリップ量が大きい程、エンジンＴＣＳの閾値Ｔslipを下げてエンジンＴＣＳの早期介入を図るようにしてもよい。

本発明に基づく第１実施形態に係る概略装置構成図である。 本発明に基づく第１実施形態に係るシステム構成図である。 本発明に基づく第１実施形態に係る４ＷＤコントローラを示すブロック図である。 本発明に基づく第１実施形態に係る余剰トルク演算部の処理を示す図である。 本発明に基づく第１実施形態に係るアクセル開度と第２目標モータトルクとの関係を示す図である。 本発明に基づく第１実施形態に係るモータ変数調整部を示す図である。 本発明に基づく第１実施形態に係るモータＴＣＳ部の処理を示す図である。 本発明に基づく第１実施形態に係るエンジンコントローラの処理を示す図である。 本発明に基づく第１実施形態に係るタイムチャート例を示す図である。 本発明に基づく第２実施形態に係るエンジンコントローラの処理を示す図である。 本発明に基づく第２実施形態に係るモータＴＣＳ部の処理を示す図である。 本発明に基づく第２実施形態に係るエンジンコントローラの処理を示す図である。

符号の説明

１Ｌ、１Ｒ 前輪
２ エンジン
３Ｌ、３Ｒ 後輪
４ モータ
６ ベルト
７ 発電機
８ ４ＷＤコントローラ
８Ａ 目標モータトルク演算部
８Ａａ 余剰トルク演算部
８Ａｂ 加速アシストトルク演算部
８Ａｃ モータトルク決定部
８Ｂ モータ変数調整部
８Ｃ モータ制御部
８Ｄ リレー制御部
８Ｅ クラッチ制御部
８Ｆ 発電機制御部
８Ｆａ 発電変数調整部
８Ｆｂ 発電制御部本体
８Ｇ モータＴＣＳ部
９ 電線
１０ ジャンクションボックス
１１ 減速機
１２ クラッチ
１４ 吸気管路
１５ メインスロットルバルブ
１６ サブスロットルバルブ
１８ エンジンコントローラ
１９ ステップモータ
２０ モータコントローラ
２１ エンジン回転数センサ
２２ 電圧調整器
２３ 電流センサ
２６ モータ用回転数センサ
２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲ
車輪速センサ
３０ 変速機
３１ ディファレンシャル・ギヤ
３２ シフト位置検出手段
３４ ブレーキペダル
３５ ブレーキストロークセンサ
３６ 制動コントローラ
３７ＦＬ、３７ＦＲ、３７ＲＬ、３７ＲＲ
制動装置
３９ 駆動モードスイッチ
４０ アクセルセンサ
Ｂslip 後輪スリップフラグ
Ｔｍ 目標モータトルク
Ｔｍ１ 第１目標モータトルク
Ｔｍ２ 第２目標モータトルク
Ｔslip 目標スリップ量
Ｔslip0 作動介入閾値の初期値
Ｔslip１ 低減時の作動介入閾値
Ｉｆｈ 発電機の界磁電流
Ｖｇ 発電機の電圧
Ｖｔ 発電機の目標電圧
Ｖｍ モータの発電目標電圧
Ｎｈ 発電機の回転数
Ｉａ 目標電機子電流
Ｉｆｍ 目標モータ界磁電流
Ｅ モータの誘起電圧
Ｎｍ モータの回転数（回転速度）
θ アクセル開度
Ｔｈ 発電機負荷トルク
Ｔｅ エンジンの出力トルク

Claims (5)

1. 主駆動輪を駆動する内燃機関と、その内燃機関の動力によって発電する発電機と、その発電機からの電力によって駆動されて主駆動輪とは異なる従駆動輪を駆動可能なモータとを備える車両の駆動力制御装置において、
   従駆動輪の加速スリップ状態を検出する従駆動輪スリップ推定手段と、その従駆動輪スリップ推定手段で従駆動輪に所定以上の加速スリップが発生していると判定すると、上記発電機の発電量を抑制する発電量抑制手段と、その発電量抑制手段による発電量の抑制に連動して当該発電量抑制手段で抑制する発電量の減少分に応じたトルク分だけ上記内燃機関のトルクを抑制する出力低減手段とを備えることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
2. 運転者の加速指示量とは関係なく主駆動輪の加速スリップ量が所定作動介入閾値を越えていると判定すると当該加速スリップ量に応じて上記内燃機関の出力を抑制する内燃機関出力抑制手段を備え、且つ、上記出力低減手段は、内燃機関出力抑制手段による出力抑制とは別に内燃機関のトルクを抑制することを特徴とする請求項１に記載した車両の駆動力制御装置。
3. 主駆動輪を駆動する内燃機関と、その内燃機関の動力によって発電する発電機と、その発電機からの電力によって駆動されて主駆動輪とは異なる従駆動輪を駆動可能なモータと、運転者の加速指示量とは関係なく主駆動輪の加速スリップ量が所定作動介入閾値を越えていると判定すると当該加速スリップ量に応じて上記内燃機関の出力を抑制する内燃機関出力抑制手段と、
   従駆動輪の加速スリップ状態を検出する従駆動輪スリップ推定手段と、その従駆動輪スリップ推定手段で従駆動輪に所定以上の加速スリップが発生していると判定すると上記発電機の発電量を抑制する発電量抑制手段と、上記従駆動輪スリップ推定手段で従駆動輪に所定以上の加速スリップが発生していると判定すると上記内燃機関出力抑制手段での所定作動介入閾値を小さな値とするスリップ閾値変更手段と、を備えることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
4. 上記スリップ閾値変更手段は、従駆動輪の加速スリップが収まったと判定すると、小さい値に変更した所定作動介入閾値を徐々に大きくすることを特徴とする請求項３に記載した車両の駆動力制御装置。
5. 上記発電機の出力は、主駆動輪の加速スリップ量が所定発電閾値を越えると少なくとも当該加速スリップ量に応じた値に設定され、上記所定作動介入閾値は所定発電閾値よりも大きな値に設定されていることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載した車両の駆動力制御装置。

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