JP2007168690A - ハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＶスイッチがオン状態の場合に、電力消費を抑制可能なハイブリッド車両を提供する。
【解決手段】ハイブリッド車両は、二輪駆動から四輪駆動に切り換える条件である四輪駆動条件を設定する手段と、車両の乗員により操作され、オン状態となることをもって回転電機のみを動力源とするＥＶ走行を車両に行わせるＥＶスイッチとを備えている。四輪駆動条件設定手段は、ＥＶスイッチがオン状態の場合（Ｓ１０２）には、オフ状態の場合に比べて、車両が四輪駆動で動作する領域が縮小するよう四輪駆動条件を変更する（Ｓ１１４）。車両の乗員がＥＶスイッチを操作することにより選択されたＥＶ走行時においては、通常の走行時に比べて、四輪駆動で動作する領域が縮小し、その分、二輪駆動で動作する領域が拡大する。これにより、車両が二輪駆動で動作する頻度が高くなり、電力消費が抑制される。
【選択図】図２

Description

本発明は、動力源として内燃機関と回転電機とを備え、回転電機により前輪と後輪を独立して駆動可能なハイブリッド車両に関し、詳細には、前輪と後輪のうち一方を駆動する二輪駆動と、前輪と後輪の双方を駆動する四輪駆動との、切り換え制御に関する。

動力源として内燃機関と、発電可能な電動機（以下、回転電機と記す）とを備えるハイブリッド車両には、回転電機により前輪と後輪を独立して駆動可能なものがある。例えば、前輪は、内燃機関と回転電機により駆動し、後輪は、前輪を駆動する回転電機とは別に設けられた回転電機により駆動するハイブリッド車両が知られている。このようなハイブリッド車両においては、前輪と後輪にそれぞれ対応して設けられた回転電機のうち、一方の回転電機について作動と非作動を切り換えるだけで、前輪と後輪のうち一方を駆動する二輪駆動と、前輪と後輪の双方を駆動する四輪駆動の、２つの駆動方式を、容易に実現することができる。

これら２つの駆動方式は、車両の速度、車両が走行する路面の勾配、車両に要求される駆動力、車両の舵角、前輪と後輪との回転速度差など、車両の走行に係る制御変数に応じて使い分けられる。発進時や加速時、登坂時など要求される駆動力が大きい場合や、凍結した路面など摩擦係数の低い路面を走行する場合などにおいては、四輪駆動が用いられる。車両に要求される駆動力を、四輪で分担して発生させることで、各車輪と路面との間における駆動力の伝達を確実なものにしている。一方、車両に要求される駆動力が小さく、十分に摩擦係数の高い路面を走行する場合においては、一般的に二輪駆動が用いられる。二輪駆動は、車輪にスリップが生じないかぎり、四輪駆動で走行するよりも、燃費や電力消費を抑制できることが知られている。二輪駆動は、前述のようなハイブリッド車両の場合、前輪及び後輪のうち一方の車輪に対応した回転電機に電力を供給するだけで良いため、二次電池と回転電機との間における電気的な損失が小さく、車両を推進させるにあたって電力消費を節約することができる。

また、ハイブリッド車両は、内燃機関と回転電機を併用又は選択使用することで様々な走行モードを実現している。例えば、内燃機関と回転電機を動力源として併用する「ＨＶ走行」や、内燃機関のみを動力源として使用する「エンジン走行」、回転電機のみを動力源として使用する「ＥＶ走行」などがある。これら走行は、回転電機に電力を供給する二次電池の残存容量（以下、ＳＯＣと記す）や、要求駆動力などに応じて、逐次、自動的に切り換えられる。

このような走行モードを有するハイブリッド車両には、乗員が、意図的にＥＶ走行を選択できるように、車両の室内に「ＥＶスイッチ」を設けたものがある。ＥＶスイッチをオン状態にすることでＥＶ走行を車両に行わせる。例えば、特許文献１には、乗員の操作により、内燃機関を動力源とする走行（エンジン走行及びＨＶ走行）からＥＶ走行に切り換えるためのレバーを車両に設けることが提案されている。乗員が、このようなＥＶスイッチ又はレバーを操作することで、車両の走行を、強制的にＥＶ走行に設定している。ＥＶ走行で走行する、すなわち内燃機関を非作動状態に保つため、車両を静かに走行させることができる。このため、ＥＶスイッチは、夜間の住宅地などを走行する場合などにおいて有用である。

国際公開第００／０５０９４号パンフレット

ハイブリッド車両がＥＶ走行を行う、すなわち回転電機のみを動力源して走行する場合、車両を推進するエネルギーは、二次電池から回転電機に供給される電力となる。よって、車両がＥＶ走行で走行できる航続距離は、二次電池の残容量に応じて決まることとなる。ＥＶ走行を継続して二次電池の残容量が低下すると、二次電池の充電を行うために、内燃機関を作動させる必要が生じる。このとき、ＥＶ走行は、車両の制御装置により自動的に解除される。すなわちＥＶスイッチはオフ状態となり、内燃機関が作動を開始することとなる。

このように、乗員がＥＶスイッチによりＥＶ走行を選択しても、二次電池の残容量の低下により、すぐにＥＶ走行が解除されてしまっては、商品性の点で問題がある。これを対策するために、二次電池を大容量化して、ＥＶ走行での航続距離を伸ばすことも考えられるが、これは、二次電池の重量や、必要な搭載スペースを増大させる結果となる。したがって、乗員がＥＶスイッチを操作してＥＶ走行に移行した場合には、この走行モードでの航続距離を長くするため、極力、回転電機における電力消費を抑制したいという要望がある。

ところで、前述のような、四輪駆動と二輪駆動を、逐次、切り換えて走行可能なハイブリッド車両においても、二輪駆動と四輪駆動を切り換える条件、すなわち四輪駆動で動作する領域は、車両の走行に係る制御変数に応じて、適合実験により予め設定されている。四輪駆動で動作する領域は、通常、動力性能を重視して設定されるものであり、乗員がＥＶスイッチを操作することにより選択されたＥＶ走行時における電力消費の抑制に関しては、考慮されていなかった。したがって、通常の走行時における動力性能を満足すると共に、ＥＶスイッチにより選択されたＥＶ走行時において、電力消費を抑制することが可能な技術が要望されている。

そこで、本発明は、ＥＶスイッチがオン状態の場合に、電力消費を抑制可能なハイブリッド車両を提供する。

本発明のハイブリッド車両は、前輪と後輪のうち一方を駆動する二輪駆動から、前輪と後輪の双方を駆動する四輪駆動に切り換える条件である四輪駆動条件を設定する四輪駆動条件設定手段と、車両の乗員により操作され、オン状態となることをもって、回転電機のみを動力源とするＥＶ走行を車両に行わせるＥＶスイッチとを備えており、四輪駆動条件設定手段は、ＥＶスイッチがオン状態の場合、オフ状態の場合に比べて、車両が四輪駆動で動作する領域が縮小するよう、四輪駆動条件を変更する。ＥＶスイッチがオン状態、すなわち車両の乗員がＥＶスイッチを操作することにより選択されたＥＶ走行時においては、通常の走行時に比べて、四輪駆動で動作する領域が縮小し、その分、二輪駆動で動作する領域が拡大する。これにより、車両が二輪駆動で動作する頻度が高くなり、電力消費が抑制される。

好ましくは、四輪駆動条件には、前輪と後輪との回転速度の差分から算出されるスリップ率が、所定の閾値である判定スリップ率以上となる条件を含み、四輪駆動条件設定手段は、ＥＶスイッチがオン状態の場合、オフ状態の場合に比べて、判定スリップ率を、より高い値に設定する。

また、好ましくは、四輪駆動条件には、車両を発進時において、その時の路面勾配が、所定の閾値である判定路面勾配以上となる条件と、車両の速度が、所定の閾値である判定車速以下となる条件とを含み、四輪駆動条件設定手段は、ＥＶスイッチがオン状態の場合、オフ状態の場合に比べて、判定路面勾配を、より高い値に設定し、かつ判定車速を、より低い値に設定する。

また、好ましくは、四輪駆動条件設定手段は、ＥＶスイッチがオフ状態の四輪駆動条件からオン状態の四輪駆動条件への変更の可否を判断する条件変更可否判断手段を有しており、この条件変更可否判断手段は、スリップ率が所定の閾値以上となる場合と、路面勾配が所定の閾値以上となる場合には、四輪駆動条件の変更を禁止する。

本発明のハイブリッド車両によれば、ＥＶスイッチにより選択されたＥＶ走行時において、電力消費を抑制することができる。

以下、本発明に係る実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。一例として、前輪を、内燃機関と回転電機が駆動し、後輪を別の回転電機が駆動するハイブリッド車両にについて説明する。

まず、本実施形態のハイブリッド車両１の構成について、図１を用いて説明する。図１には、ハイブリッド車両１の概略構成を模式的に示している。ハイブリッド車両１には、これを推進するために、前輪４８ｆを駆動する前輪駆動ユニット３と、後輪４８ｒを駆動する後輪駆動ユニット５が設けられている。前輪駆動ユニット３は、動力源として、内燃機関１０と、発電可能な電動機である回転電機ＭＧ１，ＭＧ２とを有しており、一方、後輪駆動ユニット５は、動力源として、回転電機ＭＧ３を有している。これにより、前輪４８ｆと後輪４８ｒは、それぞれ独立して駆動可能になっている。

内燃機関１０は、図示しない燃料噴射装置、点火装置、及びスロットルバルブを有しており、これら装置は、エンジン電子制御装置（以下、エンジンＥＣＵと記す）により制御されている。よって、エンジンＥＣＵは、内燃機関１０が発生する動力を調整することができる。内燃機関１０が発生した動力は、クランク軸１２から出力される。

一方、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２，及びＭＧ３は、供給された電力を動力に変換する電動機としての機能と、入力された動力を電力に変換する発電機としての機能とを兼ね備えた、いわゆるモータジェネレータであり、これら機能の切換えと、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３が発生する機械的動力又は回収する電力は、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３に、それぞれ対応して設けられたインバータ５１，５２，５３により制御されている。各インバータ５１，５２，５３には、二次電池５６が接続されており、二次電池５６と各回転電機ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３との間で電力の授受が可能となっている。この電力の授受は、モータ用電子制御装置５４（以下、モータＥＣＵと記す）により制御されている。これにより、モータＥＣＵ５４は、インバータ５１，５２，５３を介してそれぞれ回転電機ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３を制御することができる。各回転電機ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３が発生した動力は、ロータ３１，３２，３３にそれぞれ結合された回転軸３１ａ，３２ａ，３３ａから出力される。

前輪駆動ユニット３は、前述の内燃機関１０と、回転電機ＭＧ１と，ＭＧ２に加えて、内燃機関１０が出力した動力を分割する遊星歯車機構２０と、遊星歯車機構２０から伝達された回転を減速しトルクを増大させる減速装置４０ｆと、減速装置４０ｆから伝達された動力を左右の駆動軸４６ｆに分配して出力する差動装置４５ｆが、一体に結合されて構成されている。回転電機ＭＧ１は、主に発電機として用いられ、一方、回転電機ＭＧ２は、主に電動機として用いられている。

遊星歯車機構２０のプラネタリキャリア２８には、内燃機関１０のクランク軸１２が、サンギア２２には、回転電機ＭＧ１のロータ３１が、リングギア２４には、回転電機ＭＧ２のロータ３２が結合されている。内燃機関１０がクランク軸１２から出力した動力は、遊星歯車機構２０のプラネタリキャリア２８から、サンギア２２に伝達される動力と、リングギア２４に伝達される動力に分割される。内燃機関１０からサンギア２２に伝達された動力は、回転電機ＭＧ１に伝達されて、ここで発電に供される。一方、内燃機関１０からリングギア２４に伝達された動力は、回転電機ＭＧ２が出力した動力と統合されて、リングギア２４から減速装置４０ｆに伝達される。減速装置４０ｆから差動装置４５ｆに伝達された動力は、ここで左右の駆動軸４６ｆに分配されて、前輪４８ｆを駆動する。

このように前輪駆動ユニット３を構成することで、回転電機ＭＧ２は、二次電池５６から供給された電力により機械的動力を発生し、前輪４８ｆを駆動することで、車両１を推進させることができる。また、車両減速時においては、前輪４８ｆから回転電機ＭＧ２に伝達された機械的動力を、ここで電力に変換して二次電池５６に回収することが可能となっている。

一方、後輪駆動ユニット５は、前述の回転電機ＭＧ３に加えて、回転電機ＭＧ３から伝達された回転を減速しトルクを増大させる減速装置４０ｒと、減速装置４０ｒから伝達された動力を左右の駆動軸４６ｒに分配する差動装置４５ｒが、一体に結合されて構成されている。回転電機ＭＧ３が出力した動力は、減速装置４０ｒから差動装置４５ｒに伝達され、左右の駆動軸４６ｒに分配されて、後輪４８ｒを駆動する。

このように後輪駆動ユニット５を構成することで、回転電機ＭＧ３は、回転電機ＭＧ２と同様に、二次電池５６から供給された電力により機械的動力を発生し、後輪４８ｒを駆動することで、車両１を推進させることができる。また、車両減速時においては、後輪４８ｒから、回転電機ＭＧ３に伝達された動力を、ここで電力に変換して二次電池５６に回収することが可能となっている。

また、ハイブリッド車両１には、車両１のシステム全体を制御するハイブリッド用電子制御装置６０（以下、ハイブリッドＥＣＵと記す）が設けられている。車両１には、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルポジションセンサ６２が設けられており、ハイブリッドＥＣＵ６０は、アクセルポジションセンサ６２から、アクセル開度信号を入力している。このアクセル開度信号に応じて、ハイブリッドＥＣＵ６０は、車両に要求される駆動力（以下、要求駆動力と記す）を算出している。この算出された要求駆動力に基づき、ハイブリッドＥＣＵ６０は、内燃機関１０、及び回転電機ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の発生する動力を決定し、これを、前述のエンジンＥＣＵ５０とモータＥＣＵ５４に指示している。この指示を受けて、エンジンＥＣＵ５０と、モータＥＣＵ５４は、それぞれ内燃機関１０と、回転電機（ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３）を制御することとなる。このようにして、内燃機関１０、及び回転電機（ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３）は、停車時を含む車両の走行状態に応じて、協調して作動するよう制御される。

また、ハイブリッド車両１には、二次電池の状態を監視する電池監視ユニット５８（以下、電池ＥＣＵと記す）が設けられており、ハイブリッドＥＣＵ６０は、電池ＥＣＵ５８から、二次電池５６の残容量（以下、ＳＯＣと記す）を示す信号を入力している。この二次電池のＳＯＣや、算出された要求駆動力に基づいて、ハイブリッドＥＣＵ６０は、内燃機関１０と回転電機（ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３）を動力源として併用する「ＨＶ走行」、内燃機関１０のみを動力源として使用する「エンジン走行」、および回転電機（ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３）のみを動力源として使用する「ＥＶ走行」を、適宜、自動的に切り換えている。

また、ハイブリッド車両１には、車両１の乗員が、意図的にＥＶ走行を選択できるように、ＥＶスイッチ６４が設けられている。ＥＶスイッチ６４は、車室内のインスツルメントパネル等、車両の乗員により操作可能な場所に設けられている。乗員がＥＶスイッチ６４を操作し、ＥＶスイッチ６４がオン状態になると、これをハイブリッドＥＣＵ６０が検出する。ＥＶスイッチ６４のオン状態を検出したハイブリッドＥＣＵ６０は、内燃機関１０を非作動状態に制御すると共に、回転電機ＭＧ２，ＭＧ３のみを作動させて要求駆動力を達成するよう制御する。このように、ＥＶスイッチ６４をオン状態にすることで、車両に回転電機ＭＧ２，ＭＧ３のみを動力源とするＥＶ走行を、強制的に行わせることができる。

このように、車両の乗員によりＥＶスイッチ６４が操作され、ＥＶスイッチ６４がオン状態となることで選択されて移行するＥＶ走行を、以下の説明において「選択ＥＶ走行」と記す。これに対して、ハイブリッドＥＣＵ６０により他の走行モード（例えば、エンジン走行やＨＶ走行）から自動的に切り換えられて移行するＥＶ走行を、「自動ＥＶ走行」と記し、「選択ＥＶ走行」と区別する。

なお、「選択ＥＶ走行」を継続したために二次電池５６のＳＯＣが低下した場合や、ＥＶ走行では達成できないほど大きい駆動力が要求された場合は、ハイブリッドＥＣＵ６０により、ＥＶスイッチ６４が自動的に解除されてオフ状態となり、ハイブリッド車両１は、「ＨＶ走行」や「エンジン走行」に移行することとなる。

また、ハイブリッド車両１の四輪全て（４８ｆ，４８ｒ）には、各車輪の回転速度を検出する「車輪速センサ」（図示せず）が設けられており、ハイブリッドＥＣＵ６０は、これら車輪速センサから、各車輪の回転速度信号を入力している。ハイブリッドＥＣＵ６０は、左右の前輪４８ｆの回転速度の平均値である前輪回転速度と、左右の後輪４８ｒの回転速度の平均値である後輪回転速度を算出している。算出された前輪回転速度と後輪回転速度のうちいずれか一方から、車両１の速度（以下、車速と記す）を決定している。

さらに、前輪回転速度と、後輪回転速度の差分から、スリップ率を算出している。後輪回転速度に比べて前輪回転速度が大きい場合、前輪回転速度を後輪回転速度で除した値が「前輪スリップ率」となり、前輪回転速度に比べて後輪回転速度が大きい場合は、後輪回転速度を前輪４８ｆの回転速度で除した値が「後輪スリップ率」となる。以下、前輪スリップ率と後輪スリップ率を、単に「スリップ率」と記して説明する。なお、スリップ率の算出は、他の電子制御装置（図示せず）によって行われ、この算出結果を、ハイブリッドＥＣＵ６０が入力する構成としても良い。

また、ハイブリッド車両１には、車両１がおかれている路面勾配を検出する勾配検出手段６６が設けられており、ハイブリッドＥＣＵ６０は、勾配検出手段６６から路面勾配を入力している。なお、路面勾配は、車両１の加速度を検出可能なセンサ（図示せず）から、車両の前後方向にかかる加速度の信号を入力し、停車する際の加速度信号から推定する構成としても良い。

以上のようにして、ハイブリッドＥＣＵ６０は、車速、路面勾配、スリップ率などの、車両の走行に係る制御変数を入力又は算出している。これら制御変数に基づいて、ハイブリッドＥＣＵ６０は、前輪４８ｆと後輪４８ｒのうち一方を駆動する二輪駆動と、前輪４８ｆと後輪４８ｒの双方を駆動する四輪駆動とを切り換えている。ハイブリッドＥＣＵ６０は、車両１の走行状態が、二輪駆動で動作する領域と四輪駆動で動作する領域とのいずれかに相当するかを、走行に係る制御変数の値に基づいて判定し、二輪駆動と四輪駆動とを切り換える。この二輪駆動と四輪駆動を切り換える条件（以下、四輪駆動条件と記す）は、所定の複数の条件で構成されており、個々の条件は、ハイブリッドＥＣＵ６０に入力された、又はハイブリッドＥＣＵ６０により算出された走行に係る制御変数と、予め設定されている所定の閾値すなわち制御定数との関係により規定されている。制御定数は、予めハイブリッドＥＣＵ６０のＲＯＭ６０ａに記憶されている。

以下に、本実施形態における四輪駆動条件、すなわち、これを構成する制御定数の設定手法について、図２を用いて説明する。図２には、ハイブリッドＥＣＵ６０が実行する四輪駆動条件を設定する制御のフローチャートを示す。本実施形態では、ＥＶスイッチ６４のオン状態の場合には、車両が四輪駆動で動作する領域が縮小するよう、四輪駆動条件の制御定数を変更することを特徴としている。

まず、ハイブリッドＥＣＵ６０は、前述の各種センサや電子制御装置から、車両の走行に係る制御変数を入力する（Ｓ１００）。この制御変数には、車速、路面勾配、スリップ率に加え、二次電池５６のＳＯＣや、要求駆動力、ＥＶスイッチ６４の（オン／オフ）状態等の情報が含まれている。

そして、ハイブリッドＥＣＵ６０は、ＥＶスイッチ６４がオン状態であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。車両の乗員によりＥＶスイッチ６４が操作され、ＥＶスイッチ６４がオン状態となっている場合は、後述するステップＳ１１０に進む。一方、ＥＶスイッチ６４が操作されておらず、オフ状態となっている場合や、ＥＶスイッチ６４が操作されたにも関わらず、二次電池５６のＳＯＣが低く、ハイブリッドＥＣＵ６０によりＥＶスイッチ６４が自動的に解除されて、オフ状態となっている場合は、ステップＳ１０４に進む。

ＥＶスイッチ６４がオフ状態の場合、ハイブリッド車両１は、「通常の走行」モードで走行する（Ｓ１０４）。ここで「通常の走行」とは、動力源として、内燃機関１０のみを選択使用する「エンジン走行」と、内燃機関１０と回転電機（ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３）を併用する「ＨＶ走行」と、回転電機（ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３）のみ選択使用し、且つハイブリッドＥＣＵ６０により自動的に移行する「自動ＥＶ走行」とを含んでおり、これらは、二次電池５６のＳＯＣや要求駆動力に応じて、ハイブリッドＥＣＵ６０により、逐次、自動的に切り換えられる。

このとき、ハイブリッドＥＣＵ６０は、四輪駆動条件を、「通常の四輪駆動条件」に設定する（Ｓ１０６）。「通常の四輪駆動条件」には、スリップ率（制御変数）が、所定の閾値である判定スリップ率（制御定数）０．０５以上となる条件と、車両の登坂発進時における路面勾配（制御変数）が、所定の閾値である判定路面勾配（制御定数）６°以上であり、且つ車速（制御変数）が、所定の閾値である判定車速（制御定数）２５ｋｍ／ｈ以下である条件を含んでいる。これら複数の条件のうち一つでも条件を満たした場合、ハイブリッドＥＣＵ６０は、前輪４８ｆと後輪４８ｒの双方を駆動するよう制御し、ハイブリッド車両１は、四輪駆動で動作することとなる。

一方、ステップＳ１０２において、ＥＶスイッチ６４がオン状態であると判定された場合、ハイブリッド車両１は、「選択ＥＶ走行」を行う（Ｓ１１０）。なお、この「選択ＥＶ走行」は、二次電池５６のＳＯＣが所定の値以下に低下することや、ＥＶ走行では達成できないほど大きい要求駆動力が求められない限り継続される。

この場合、四輪駆動条件を、「通常の四輪駆動条件」から、後述する「燃費重視の四輪駆動条件」への変更の可否を判断する（Ｓ１１２）。例えば、スリップ率が、０．０７以上である場合や、走行中の路面勾配が、７°以上である場合には、「通常の四輪駆動条件」から「燃費重視の四輪駆動条件」への変更を禁止して、ステップＳ１１６に進む。一方、これ以外の場合には、四輪駆動条件の変更を許可して、ステップＳ１１４に進む。

ステップＳ１１４において、ハイブリッドＥＣＵ６０は、四輪駆動条件を、「燃費重視の四輪駆動条件」に設定する（Ｓ１１４）。「燃費重視の四輪駆動条件」には、例えば、スリップ率が、所定の閾値である判定スリップ率０．１０以上となる条件と、車両の登坂発進時における路面勾配が、所定の閾値である判定路面勾配８°以上であり、且つ車速が、５ｋｍ／ｈ以下である条件を含んでいる。「燃費重視の四輪駆動条件」においては、二輪駆動から四輪駆動に切り換わる判定スリップ率、及び判定路面勾配は、「通常の四輪駆動条件」に比べて、より高い値に設定される。加えて、登坂発進時における四輪駆動から二輪駆動に切り換わる判定車速は、「通常の四輪駆動条件」に比べて、より低い値に設定される。

このような「燃費重視の四輪駆動条件」にすることで、二輪駆動で動作している車両１は、その走行状態が変化することでスリップ率や路面勾配といった制御変数の値が増大しても、判定スリップ率や判定路面勾配に達しにくくなり、「通常の四輪駆動条件」に比べて四輪駆動に切り換わりにくくなる。加えて、登坂発進時において、四輪駆動で動作していた車両１は、車速を増大させても、判定車速に達し易くなり、「通常の四輪駆動条件」に比べて四輪駆動から二輪駆動に戻り易くなる。つまり、「燃費重視の四輪駆動条件」は、車両１が四輪駆動で動作する領域が縮小し、その分、車両１が二輪駆動で動作する領域が拡大するように、「通常の四輪駆動条件」に比べて、四輪駆動条件を構成する制御定数の値を変更している。

一方、ステップＳ１１６においては、ハイブリッドＥＣＵ６０は、四輪駆動条件を、ＥＶスイッチ６４がオフ状態の場合と同様に、「通常の四輪駆動条件」に設定する。これは、スリップ率が高い状態で走行している又は路面勾配が急峻な場所を走行している最中にＥＶスイッチ６４がオン状態となったときに、四輪駆動条件が「通常の四輪駆動条件」から「燃費重視の四輪駆動条件」に変更されることで、それまで四輪駆動で動作していた車両が、急に二輪駆動に切り換わってしまうことを防止している。これにより、ＥＶスイッチ６４が操作されてオン状態となったときに、四輪駆動条件の変更により運転性に影響が生じることを防止できる。

以上説明したように本実施形態は、ＥＶスイッチ６４がオン状態の場合、オフ状態の場合に比べて、車両１が四輪駆動で動作する領域が縮小するよう四輪駆動条件を変更している。ＥＶスイッチ６４がオン状態、すなわち車両１の乗員がＥＶスイッチ６４を操作することにより選択された「選択ＥＶ走行」を車両１が行っている場合は、通常の走行時に比べて、四輪駆動で動作する領域が縮小し、その分、二輪駆動で動作する領域が拡大する。このように四輪駆動条件を変更することで、車両１が二輪駆動で動作する頻度が高くなり、選択ＥＶ走行時における電力消費が抑制される。これにより、選択ＥＶ走行での航続距離を伸ばすことができる。

なお、本実施形態は、判定スリップ率、判定路面勾配、及び判定車速といった制御定数の値を変更することをもって、四輪駆動条件を変更するものとしたが、本発明は、これに限定されるものではない。車両が四輪駆動で動作する領域が縮小するように四輪駆動条件が変更できれば良く、例えば、四輪駆動条件を構成するパラメータの種類そのものを変えることで、四輪駆動で動作する領域を縮小しても良い。

また、本実施形態は、四輪駆動条件への変更可否判断（以下、条件変更可否判断と記す）の条件は、走行中の路面勾配や、スリップ率により判断するものとしたが、本発明の条件変更可否判断は、この条件に限定されるものではない。ＥＶスイッチ６４がオン状態となったときに、四輪駆動条件を「燃費重視の四輪駆動条件」に変更すると、その瞬間に駆動方式が二輪駆動に切り換わってしまうような場合に、四輪駆動条件の変更を禁止できれば良い。例えば、車両が四輪駆動で動作している最中に、ＥＶスイッチがオン状態となった場合は、四輪駆動条件の変更を見送り、車両の走行状態が変化して、「通常の四輪駆動条件」による四輪駆動から二輪駆動への切り換えが行われた後に、四輪駆動条件を変更することも好適である。

本実施形態のハイブリッド車両の概略構成を示す図である。 本実施形態のハイブリッド車両において実行される制御のフローチャート図である。

符号の説明

１ 車両、３ 前輪駆動ユニット、５ 後輪駆動ユニット、１０ 内燃機関、２０ 遊星歯車機構、４０ｆ，４０ｒ 減速装置、４５ｆ，４５ｒ 差動装置、４８ｆ，４８ｒ 車輪、５０ エンジンＥＣＵ、５１，５２，５３ インバータ、５４ モータＥＣＵ、５６ 二次電池、５８ 電池ＥＣＵ、６０ ハイブリッドＥＣＵ、６４ ＥＶスイッチ、６６ 勾配検出手段、ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３ 回転電機。

Claims (4)

1. 動力源として内燃機関と回転電機とを備え、回転電機により前輪と後輪をそれぞれ独立して駆動可能なハイブリッド車両であって、
   前輪と後輪のうち一方を駆動する二輪駆動から、前輪と後輪の双方を駆動する四輪駆動に切り換える条件である四輪駆動条件を設定する四輪駆動条件設定手段と、
   車両の乗員により操作され、オン状態となることをもって、回転電機のみを動力源とするＥＶ走行を車両に行わせる、ＥＶスイッチと、
   を備え、
   四輪駆動条件設定手段は、ＥＶスイッチがオン状態の場合、オフ状態の場合に比べて、車両が四輪駆動で動作する領域が縮小するよう、四輪駆動条件を変更する、
   ハイブリッド車両。
2. 請求項１に記載のハイブリッド車両であって、
   四輪駆動条件には、前輪と後輪との回転速度の差分から算出されるスリップ率が、所定の閾値である判定スリップ率以上となる条件、を含み、
   四輪駆動条件設定手段は、ＥＶスイッチがオン状態の場合、オフ状態の場合に比べて、判定スリップ率を、より高い値に設定する、
   ハイブリッド車両。
3. 請求項１又は２に記載のハイブリッド車両であって、
   四輪駆動条件には、車両の発進時において、その時の路面勾配が、所定の閾値である判定路面勾配以上となる条件と、車両の速度が、所定の閾値である判定車速以下となる条件と、を含み、
   四輪駆動条件設定手段は、ＥＶスイッチがオン状態の場合、オフ状態の場合に比べて、判定路面勾配を、より高い値に設定し、かつ判定車速を、より低い値に設定する、
   ハイブリッド車両。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両であって、
   四輪駆動条件設定手段は、ＥＶスイッチがオフ状態の四輪駆動条件からオン状態の四輪駆動条件への変更の可否を判断する条件変更可否判断手段を有し、
   条件変更可否判断手段は、スリップ率が所定の閾値以上となる場合と、路面勾配が所定の閾値以上となる場合には、四輪駆動条件の変更を禁止する、
   ハイブリッド車両。

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