JP2008143382A - ハイブリッド車両の駆動力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリ電力のマージンが少ない場合でも、運動性能向上のために使える電力を増加させるに好適なハイブリッド車両の駆動力制御装置を提供する。
【解決手段】車両挙動の目標値を決定し（Ｓ８０）、前記車両挙動の目標値を実現する四輪の駆動力配分を求め（Ｓ６０）、前記四輪の駆動力配分を実現するために必要なパワーの総和を推定し（Ｓ９０）、前記車両挙動の目標値を実現可能な四輪の駆動力配分の集合を求め（Ｓ８０）、前記実現可能な四輪の駆動力配分の集合夫々に必要なパワーの総和を推定し（Ｓ９０）、蓄電装置９の放電中は前記実現可能な駆動力配分の複数の集合の中から、パワーの総和が前記パワー必要量推定値よりも大きな駆動力配分を選択し、および／または、蓄電装置９の充電中は前記実現可能な駆動力配分の複数の集合の中から、パワーの総和が前記パワー必要量推定値よりも小さな駆動力配分を選択（Ｓ１６０）するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、前輪と左後輪と右後輪を夫々独立に駆動するハイブリッド車両、或いは左前輪と右前輪と後輪を夫々独立に駆動するハイブリッド車両、或いは四輪を夫々独立に駆動するハイブリッド車両の駆動力制御装置に関するものである。

従来からエンジンで駆動される発電装置および／または蓄電装置の電力を利用して車両を駆動するハイブリッド車両の駆動力制御装置が提案されている（特許文献１参照）。

これは、ハイブリッド電気自動車において、検出されたバッテリ温度があらかじめ定められた値よりも低いとき、エンジンよる駆動力を所定値減あるいは増とし、モータによる駆動力を所定値増あるいは減じた値をそれぞれ指令値とし、バッテリを放電あるいは充電制御することにより、バッテリ温度が低い状態からの始動時は、充放電制御により自己加熱をはかり入出力特性を改善するようにしている。

また、従来から左右駆動力差により車両の旋回性能を向上させるハイブリッド車両の駆動装置が提案されている（特許文献２参照）。

これは、エンジンからの駆動力を各輪に伝達可能なハイブリッド自動車の駆動装置において、各輪のアクスルシャフトの中途にエンジンからの駆動力を個々に断接するクラッチを設けるとともに、各クラッチよりも下流側に各アクスルシャフトにそれぞれ接続されたモータを設けることにより、４輪各輪に伝達される駆動力を細かくコントロールして走破性や回頭性を向上させるようにしている。
特開２００１-２６８７１５号公報 特開２００２-３０１９３９号公報

ところで、特許文献２のように、四輪の駆動力を制御して車両の運動性能を向上させるハイブリッド車両においては、運動性能を向上させる各輪の駆動力にはバッテリ電力が用いられているため、バッテリの状態によっては十分に電力が供給できない場合がある。特に、特許文献１のように、バッテリの暖機制御中は、バッテリ暖機のためにバッテリ電力のマージンが少なくなっているため、急に電力を要求されても対応できないという不具合があった。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、バッテリ電力のマージンが少ない場合であっても、運動性能向上のために使える電力を増加させるに好適なハイブリッド車両の駆動力制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、蓄電装置の電力を用いて前輪および後輪の少なくともいずれか一方の左右輪を夫々独立に駆動するハイブリッド車両の駆動力制御装置において、前記車両の車両前後方向力，車両横方向力，ヨーモーメントの目標値を決定する目標車両挙動決定手段と、前記車両前後方向力，車両横方向力，ヨーモーメントの目標値を実現する四輪の駆動力配分を求める駆動力配分演算手段と、前記四輪の駆動力配分を実現するために必要なパワーの総和を推定するパワー必要量推定手段と、前記車両前後方向力，車両横方向力，ヨーモーメントの目標値を実現可能な四輪の駆動力配分の複数の集合を求める駆動力配分集合演算手段と、前記実現可能な四輪の駆動力配分の複数の集合夫々を実現するために必要なパワーの総和を推定する総パワー必要量推定手段と、前記蓄電装置の放電中は前記実現可能な駆動力配分の複数の集合の中から、パワーの総和が前記パワー必要量推定手段で推定した値よりも大きな駆動力配分を選択し、および／または、前記蓄電装置の充電中は前記実現可能な駆動力配分の複数の集合の中から、パワーの総和が前記パワー必要量推定手段で推定した値よりも小さな駆動力配分を選択する駆動力配分選択手段と、を備えるようにした。

したがって、本発明では、車両の車両前後方向力，車両横方向力，ヨーモーメントからなる車両挙動の目標値を決定し、前記車両挙動の目標値を実現する四輪の駆動力配分を求め、前記四輪の駆動力配分を実現するために必要なパワーの総和を推定し、前記車両挙動の目標値を実現可能な四輪の駆動力配分の複数の集合を求め、前記実現可能な四輪の駆動力配分の複数の集合夫々を実現するために必要なパワーの総和を推定し、蓄電装置の放電中は前記実現可能な駆動力配分の複数の集合の中から、パワーの総和が前記パワー必要量推定値よりも大きな駆動力配分を選択し、および／または、蓄電装置の充電中は前記実現可能な駆動力配分の複数の集合の中から、パワーの総和が前記パワー必要量推定値よりも小さな駆動力配分を選択するようにした。このため、蓄電装置の放電中であってもより大きな駆動力増加に対して追従することができる一方、蓄電装置の充電中であってもより大きな駆動力減少に対して追従することができる。

以下、本発明のハイブリッド車両の駆動力制御装置の実施の形態を説明する。

図１は、本実施形態のハイブリッド車両の駆動力制御装置を適用した電動車両の機械的構成の一例を示す概略構成図である。図１に示す電動車両は、バッテリ９およびジェネレータ５１から供給される電力でモータ１１が左前輪１を、モータ１２が右前輪２を、モータ１３が左後輪３を、モータ１４が右後輪４をそれぞれ独立に駆動する。

モータ１１〜１４は三相同期電動機や三相誘導電動機等の力行運転及び回生運転ができる交流機であり、バッテリ９はニッケル水素電池或いはリチウムイオン電池である。ジェネレータ５１もモータ１１〜１４と同じく三相同期電動機や三相誘導電動機等の力行運転及び回生運転ができる交流機であり、エンジン５２で発生した駆動パワーをもとに発電し、発電した電力で直接各車輪１〜４のモータ１１〜１４を駆動する、あるいはコンバータ５３を介してバッテリ９を充電する。またジェネレータ５１には発電した電流及び電圧を測定する測定器が装備されている。インバータ３１〜３４はモータ１１〜１４で発電された交流電流を直流電流に変換しバッテリ９に充電する、あるいはバッテリ９が放電した直流電流を交流電流に変換しモータ１１〜１４に供給する。車輪速センサ２１〜２４は各車輪１〜４の速度を検出し、検出された各車輪１〜４の回転速度信号はコントローラ８に送信される。

また、モータ１１〜１４にはそれぞれ温度を検出するセンサが内蔵され、各モータ１１〜１４の温度信号はコントローラ８に送信される。各車輪１〜４は全て同じもので、回転半径はＲ（単位：ｍ）、各モータ１１〜１４と各車輪１〜４間は減速比１、即ち直接連結されている。また更に、輪荷重と横滑り角と路面摩擦係数が４輪で等しい場合には、駆動力とタイヤ横力との関係は４輪で同一となる、即ち４輪１〜４とも同じタイヤ特性を有する。

車両重心位置に取り付けられた加速度センサ１００は、車両の横方向加速度を検出し、ヨーレートセンサ１０１はヨーレートを検出する。ステアリング角センサ２５は運転者によるステアリング５の操舵角を検出し、アクセルストロークセンサ２６及びブレーキストロークセンサ２７はアクセルペダル６とブレーキペダル７の踏込量を検出する。

前輪１，２の舵角は，運転者によるステアリング５の操舵がステアリングギヤ１５を介して機械的に調整される。なお、前輪１，２の舵角変化量はステアリング５の操舵角変化量に対して１/１６になるように設定されている。後輪３，４の舵角は、コントローラ８から送信された指令値に追従するようステアリングアクチュエータ１６によって調整される。各車輪１〜４の舵角は舵角センサ４１〜４４によって検出され、検出された各車輪１〜４の舵角信号はコントローラ８に送信される。また各車輪１〜４には機械式のブレーキも装備され、コントローラ８からの指令に応じて制動をかけることができる。

コントローラ８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インターフェース回路及びインバータ回路等からなり、車輪速センサ２１〜２４、ステアリング角センサ２５、アクセルストロークセンサ２６、ブレーキストロークセンサ２７、加速度センサ１００、ヨーレートセンサ１０１等で検出した各信号を受信し、これらの信号を基にモータ１１〜１４にトルク配分を行う等の制御を行う。

また、バッテリ９の図示しない電流センサから送信された信号を積算してバッテリ９の蓄電量ＳＯＣの演算、ジェネレータ５１の電流及び電圧を測定する測定器から送信された信号を乗じてジェネレータ５１の発電量を演算する。

次に制御内容について説明する。図２に示すフローチャートは、請求項１〜２に対応した、図１の電動車両において、コントローラ８で実行するモータ１１〜１４へのトルク配分制御を示すものである。コントローラ８で所定時間毎に実行される制御内容について、以下に説明する。

先ず、ステップＳ１０では、車輪速センサ２１〜２４で各輪１〜４の回転速度ω1，ω2，ω3，ω4（単位：ｒａｄ／ｓ）をそれぞれ検出し、各輪１〜４の半径Ｒを乗じて各輪１〜４の速度Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3，Ｖ4（単位：ｍ／ｓ）を得ると共に、車速Ｖ（単位：ｍ／ｓ）を、下記の式（１）、
Ｖ＝（Ｖ1＋Ｖ2＋Ｖ3＋Ｖ4）÷４ ・・・（１）
の通り求める。

また、アクセルストロークセンサ２６及びブレーキストロークセンサ２７によってアクセルペダル６とブレーキペダル７の踏込量ＡＰ（単位：％）及びＢＰ（単位：％）をそれぞれ検出し、ステアリング角センサ２５によってステアリング５の回転角θ（単位：ｒａｄ）を検出し、車両の前後方向加速度α_x（単位：ｍ／ｓ²）と横方向加速度α_y（単位：ｍ／ｓ²）を加速度センサ１００で検出し、ヨーレートγ（単位：ｒａｄ／ｓ）をヨーレートセンサ１０１で検出し、各車輪１〜４の舵角δ₁，δ₂，δ₃，δ₄を舵角センサ４１〜４４で検出する。

また、各輪のモータ１１〜１４の温度Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3，Ｔ4（単位：℃）を各モータ１１〜１４に内蔵のセンサで検出し、ジェネレータ５１の発電電力Ｐg（単位：Ｗ）を検出し、バッテリ９の蓄電量Ｂｃ（単位：％）をバッテリ９の図示しない電流センサから送信された信号を積算して求める。

車速Ｖ及び各車輪速Ｖ1〜Ｖ4は車両前進方向を正とし、ステアリング５の回転角θは反時計回りを正とし、前後方向加速度α_xは車両が前方に加速する方向を正とし、横方向加速度α_yは車両が左旋回時に車両重心位置から旋回中心に向かう方向を正とし、ヨーレートγは車両を鉛直上方からみたときに反時計回りを正とする。

ステップＳ２０では、各輪１〜４の横すべり角β₁，β₂，β₃，β₄（単位：ｒａｄ）を推定する。推定方法は、例えば、特開平１０-３２９６８９号公報に記載された方法を用い、ステップＳ１０で検出或いは推定した横方向加速度α_y，ヨーレートγ，車速Ｖ，各輪舵角δ_i（なお、ｉ＝１〜４）とステアリング角θから車体横すべり角βと各輪１〜４の横すべり角β_i（なお、ｉ＝１〜４）を推定する。なお、各輪１〜４の横すべり角β_iの符号は、車輪の前後方向から車輪速度の方向までの角度が鉛直上方から見て反時計回りになっている場合を正とする。

また、ステップＳ２０においては、各輪１〜４の輪荷重Ｗ1，Ｗ2，Ｗ3，Ｗ4（単位：Ｎ）を、下記の式（２）〜式（５）、
Ｗ₁＝(ｍｇＬｒ／２Ｌｌ)−(ｍｈαｘ／２Ｌｌ)−(ｍｈαｙ／２Ｌｔ) ・・・（２）
Ｗ₂＝(ｍｇＬｒ／２Ｌｌ)−(ｍｈαｘ／２Ｌｌ)＋(ｍｈαｙ／２Ｌｔ) ・・・（３）
Ｗ₃＝(ｍｇＬｆ／２Ｌｌ)＋(ｍｈαｘ／２Ｌｌ)−(ｍｈαｙ／２Ｌｔ) ・・・（４）
Ｗ₄＝(ｍｇＬｆ／２Ｌｌ)＋(ｍｈαｘ／２Ｌｌ)＋(ｍｈαｙ／２Ｌｔ) ・・・（５）
の通り求める。ただし、Ｌfは車両重心位置から前輪１，２の車軸までの距離（単位：ｍ）、Ｌrはヨー回転方向の車両重心位置から後輪３，４の車軸までの距離（単位：ｍ）、Ｌtは前後輪のトレッド長さ（単位：ｍ）、Ｌlはホイールベース長さ（単位：ｍ）でＬl＝（Ｌf＋Ｌr）、ｍは車両の質量（単位：ｋｇ），ｇは重力加速度（単位：ｍ／ｓ²）である。

更に、ステップＳ２０においては、各輪１〜４の路面摩擦係数μ₁，μ₂，μ₃，μ₄（単位：なし）を推定する。推定方法は、例えば、特開平６-９８４１８号公報に記載された方法を用い、各輪１〜４が路面から受ける反力を推定し、この路面反力と輪荷重Ｗｉから各輪の路面摩擦係数μ_iを推定する。

ステップＳ３０では、後輪３，４の舵角δ₃，δ₄がステアリング５の回転角θに対して、下記の式（６）、
δ₃＝δ₄＝(1/16)×[(Ko／(1+Te s))−(Kf／Kr)×(Te s／(1+Te s))]×θ・・・（６）
ただし、Te＝IV／（2Ll・Lf・Kf＋m・Lr・V²），
Ko＝−[Lr＋(ｍ・Lf／2Ll・Kr）×Kf・V²］
／［Lf＋（ｍ・Lr／2Ll・Kf）×Kr・V²］
の応答となるようにステアリングアクチュエータ１６を制御する。なお、式（６）のＩは車両のヨー慣性モーメントであり（単位：ｋｇｍ²）、Ｋf，Ｋr（単位：Ｎ／ｒａｄ）は前輪１，２及び後輪３，４の横滑り角が十分小さい時の単位横すべり角あたりのコーナーリングフォースである。

このように後輪３，４の舵角δ₃，δ₄の目標応答をステアリング５の回転角θに対して決定することによって、車速Ｖの変化や各輪の舵角δ₁，δ₂，δ₃，δ₄が十分小さく、左右輪の駆動力差が０の場合には、車体横すべり角βを零化できることが知られている（「自動車の運動と制御」第８章８.３.１節，（著）安部正人，（出版）山海堂）。

ステップＳ４０では車両前後方向力の目標値tＦを、アクセルペダル６とブレーキペダル７の踏込量ＡＰ及びＢＰと車両速度Ｖに基づいて、下記の式（７）、
ｔＦ＝ｔＦａ＋ｔＦｂ ・・・（７）
の通り求める。なお、式（７）中のｔＦａはアクセルペダル６の踏込量ＡＰ及び車速Ｖに基づいて目標駆動力マップを参照した値であり、またtＦbはブレーキペダル７の踏込量ＢＰに基づいて目標制動力マップを参照した値である。なお、目標駆動力マップおよび目標制動力マップは、例えば、それぞれ図４及び図５のように設定される。また、車両前後方向力の目標値tＦa，tＦb，tＦの何れも車両を前方に加速させる向きを正とする。

ステップＳ５０では、左右輪駆動力差の目標値ΔＦ（単位：Ｎ）を、ステアリング５の回転角θと車速Ｖに基づき、目標左右駆動力差マップを参照して設定する。なお、目標左右駆動力差マップは、例えば、図６のように設定される。

ステップＳ６０では、各輪１〜４の駆動力配分Ｆx₁,Ｆx₂,Ｆx₃,Ｆx₄を、下記の式（８）及び式（９）、
Ｆｘ₁＝Ｆｘ₃＝（ｔＦ／４）−（ΔＦ／４） ・・・（８）
Ｆｘ₂＝Ｆｘ₄＝（ｔＦ／４）＋（ΔＦ／４） ・・・（９）
の通り求める。なお、各輪１〜４の駆動力配分Ｆx₁,Ｆx₂,Ｆx₃,Ｆx₄は車両を前進させる方向に働く力を正とする。

ステップＳ７０ではエンジン５２の目標運転点（目標回転数と目標トルク）を設定し、エンジン５２を制御する。エンジン５２の目標運転点の設定方法を以降述べる。

まず、エンジン５２の目標出力パワーtＰｅ（単位：Ｗ）を、下記の式（１０）、
ｔＰｅ＝ｔＦ×Ｖ−１００×ｅ_soc ・・・式（１０）
の通り定める。なお、tＦはステップＳ４０で求めた車両前後方向力の目標値、ＶはステップＳ１０で求めた車体速である。また、ｅ_SOCはステップＳ１０で検出したバッテリ９の蓄電量Ｂ_Cから５０を引いた値（ｅ_SOC＝Ｂ_C−５０）である。即ち、蓄電量Ｂ_Cが５０％より小さくなると充電、大きくなると放電するように、エンジン５２の目標出力パワーtＰ_eを定める。

そして、このエンジン５２の目標出力パワーtＰｅから図７のα線マップを参照してエンジン５２の目標回転数と目標トルクを定める。この図７のα線マップはエンジン５２が同じ出力パワーを得るのに最も燃料消費率が少ない点を結んだものである。

ステップＳ８０では、ステップＳ７０で求められた駆動力配分Ｆx₁,Ｆx₂,Ｆx₃,Ｆx₄により実現される平面運動の車両挙動（例えば、タイヤ力の総和の車体前後方向成分Ｆxと、タイヤ力の総和の車体横方向成分Ｆyと、各輪１〜４のタイヤ力によって発生する車体重心周りのヨーモーメントの総和Ｍの３つ）と、現在の各輪１〜４のタイヤ特性において同じ車両挙動を実現可能な駆動力配分の集合Ｆx₁(j),Ｆx₂(j),Ｆx₃(j),Ｆx₄(j)（但し、ｊ＝１，２，・・）を求める。

前記駆動力配分の集合Ｆx₁(j),Ｆx₂(j),Ｆx₃(j),Ｆx₄(j)の求め方は、図３に示すフローに従って求める。ここで、図３のフローチャートに基づき、現在の各輪１〜４のタイヤ特性において同じ車両挙動を実現可能な駆動力配分の集合Ｆx₁(j),Ｆx₂(j),Ｆx₃(j),Ｆx₄(j)、（但しｊ＝１，２，・・・）を求める方法について説明する。

ステップＳ４１０では、まず現在の駆動力配分Ｆx₁,Ｆx₂,Ｆx₃,Ｆx₄を、ステップ数（１）の駆動力配分Ｆx₁(1),Ｆx₂(1),Ｆx₃(1),Ｆx₄(1)に設定する。また、探索ステップ数（ｌ）に１を、駆動力補正基準量Δ（単位：Ｎ）に０.２（Ｎ）を設定する。

なお、探索ステップ数（ｌ）は、同じ車両挙動を実現する駆動力配分を幾つ求めたかを表す数であり、駆動力補正基準量Δは後述するステップＳ４２２，Ｓ４３４で使用する。

ステップＳ４１２では、各輪１〜４の駆動力変化量が微小とした時における、車両挙動を変化させない駆動力補正量比ΔＦx₁：ΔＦx₂：ΔＦx₃：ΔＦx₄を求め、左前輪１の駆動力補正量ΔＦx₁の絶対値が閾値thよりも小さい場合にはステップＳ４１６に進んでフラグＦlに４を設定し、閾値th以上の場合にはステップＳ４１４に進んでフラグＦlに１を設定する。

車両挙動を変化させない駆動力補正量比ΔＦx₁：ΔＦx₂：ΔＦx₃：ΔＦx₄及び駆動力補正量ΔＦx₁，ΔＦx₂，ΔＦx₃，ΔＦx₄は次の通りにして求める。

まず、駆動力配分Ｆx₁(1),Ｆx₂(1),Ｆx₃(1),Ｆx₄(1)における各輪１〜４の駆動力変化に対するタイヤ横力の感度ｋi(ｉ=１〜４)を求める。ｋiの求め方を左前輪１の場合を例にとって以下に示す。

ステップＳ２０で推定した横すべり角β_i，輪荷重Ｗ_i，路面摩擦係数μ_iからタイヤ特性マップを参照して、制駆動力Ｆx_iに対応するタイヤ横力Ｆy_iと、制駆動力（Ｆx₁＋dＦx₁）に対応するタイヤ横力（Ｆy₁＋dＦy₁）とを求める。ここで、制駆動力変化dＦx₁（単位：Ｎ，dＦx₁＞０）は輪荷重Ｗ1と比較して十分微小な制駆動力である。即ち、制駆動力Ｆx₁が微小な変化量dＦx₁だけ変化した時のタイヤ横力Ｆy₁の変化量dＦy₁を求めることによって、制駆動力Ｆx₁の変化に対するタイヤ横力Ｆy₁の感度ｋ₁が、下記の式（１１）、
Ｋ₁＝ｄＦｙ₁／ｄＦｘ₁ ・・・（１１）
によって求まる。タイヤ特性マップは、図８(ａ)(ｂ)のように設定される。また、図８（ｃ）に感度ｋ₁の求め方の一例を示す。なお、感度ｋ₂〜ｋ₄についても同様にして求める。

次に、下記の式（１２）、
ΔＦｘ₁：ΔＦｘ₂：ΔＦｘ₃：ΔＦｘ₄
＝[(Lt／Ll)(ｈ₄−ｈ₂)＋ｈ₂(ｈ₄−ｈ₃)]／(cosδ₁−ｋ₁sinδ₁)
：−[(Lt／Ll)(ｈ₃−ｈ₁)−ｈ₁(ｈ₄−ｈ₃)]／(cosδ₂−ｋ₂sinδ₂)
：−[(Lt／Ll)(ｈ₄−ｈ₂)−ｈ₄(ｈ₂−ｈ₁)]／(cosδ₃−ｋ₃sinδ₃)
：[(Lt／Ll)(ｈ₃−ｈ₁)＋ｈ₃(ｈ₂−ｈ₁)]／(cosδ₄−ｋ₄sinδ₄) ・・・（１２）
ただし、ｈ_i＝(sinδ_i＋ｋ_icosδ_i)／(cosδ_i−ｋ_isinδ_i)
を用いて、車両挙動を変化させない駆動力補正量比ΔＦx₁：ΔＦx₂：ΔＦx₃：ΔＦx₄を求める。

また、車両挙動を変化させない駆動力補正量ΔＦx₁,ΔＦx₂,ΔＦx₃,ΔＦx₄は、式（１２）から下記の式（１３）、
ΔＦｘ₁＝[(Lt／Ll)(ｈ₄−ｈ₂)＋ｈ₂(ｈ₄−ｈ₃)]／(cosδ₁−ｋ₁sinδ₁)，
ΔＦｘ₂＝−[(Lt／Ll)(ｈ₃−ｈ₁)−ｈ₁(ｈ₄−ｈ₃)]／(cosδ₂−ｋ₂sinδ₂)，
ΔＦｘ₃＝−[(Lt／Ll)(ｈ₄−ｈ₂)−ｈ₄(ｈ₂−ｈ₁)]／(cosδ₃−ｋ₃sinδ₃)，
ΔＦｘ₄＝[(Lt／Ll)(ｈ₃−ｈ₁)＋ｈ₃(ｈ₂−ｈ₁)]／(cosδ₄−ｋ₄sinδ₄)
・・・（１３）で表される値とする。

ここで、閾値thであるが、式（１２）を用いて得られるのは駆動力補正量の比であるので、何れか１輪の駆動力の補正量を基準にして残り３輪の駆動力補正量を求めなくてはならない。従って、この駆動力補正量比が０に近い値となる車輪の駆動力の補正量を基準とすると、０割等が発生し、コントローラ８での演算が不正確になる。そこで、この閾値thを用い、駆動力補正量比が０に近い値となる車輪の駆動力補正量を基準としないように制御を行う。本実施例では閾値thには０.０１が設定される。

ステップＳ４１８では、駆動力配分Ｆｘ₁(l),Ｆｘ₂(l),Ｆｘ₃(l),Ｆｘ₄(l)における各輪１〜４の駆動力変化に対するタイヤ横力の感度Ｋ_i(i=１〜４)をステップＳ４１２と同様にして求める。

ステップＳ４２０では、フラグＦ1が１の場合にはステップＳ４３４に、そうでない場合（フラグＦ1が４の場合）にはステップＳ４２２に進む。

ステップＳ４２２では、右後輪４の駆動力Ｆｘ₄(l)に駆動力補正基準量Δを加算した時に、同じ車両挙動を実現する駆動力配分Ｆｘ₁(l+1),Ｆｘ₂(l+1),Ｆｘ₃(l+1),Ｆｘ₄(l+1)を求める。駆動力配分Ｆｘ₁(l+1),Ｆｘ₂(l+1),Ｆｘ₃(l+1),Ｆｘ₄(l+1)の求め方を、以下に説明する。

まず最初に、ステップＳ４１８で求めたタイヤ横力の感度Ｋ_iを用いて式（１２）から車両挙動を変化させない駆動力補正量比ΔＦx₁：ΔＦx₂：ΔＦx₃：ΔＦx₄を求める。

その上で、下記の式（１４）〜式（１７）、
Ｆｘ₁(l+1)＝Ｆｘ₁(l)＋（ΔＦｘ₁／ΔＦｘ₄）×Δ ・・・（１４）
Ｆｘ₂(l+1)＝Ｆｘ₂(l)＋（ΔＦｘ₂／ΔＦｘ₄）×Δ ・・・（１５）
Ｆｘ₃(l+1)＝Ｆｘ₃(l)＋（ΔＦｘ₃／ΔＦｘ₄）×Δ ・・・（１６）
Ｆｘ₄(l+1)＝Ｆｘ₄(l)＋Δ ・・・（１７）
の通り駆動力配分Ｆｘ₁(l+1),Ｆｘ₂(l+1),Ｆｘ₃(l+1),Ｆｘ₄(l+1)を求める。

ステップＳ４２４では、ステップＳ４２２で求めた車両挙動を変化させない駆動力補正量比ΔＦx₄の絶対値が閾値thよりも小さい場合にはステップＳ４２６に進む。閾値th以上の場合にはステップＳ４４６に進む。

ステップＳ４２６では、「Ｆｘ₁(l+1)−Ｆｘ₁(l)が０以上」であればステップＳ４３０に進み、駆動力補正基準量Δ＝|Δ|とする（Δの符号を正とする）。そうでなければ（０以下であれば）ステップＳ４２８に進み、駆動力補正基準量Δ＝−|Δ|とする（Δの符号を負とする）。ステップＳ４３２では、フラグＦ1に１を設定し、ステップＳ４４６に進む。

ステップＳ４３４では、左前輪１の駆動力Ｆｘ₁(l)に駆動力補正基準量Δを加算した時に、同じ車両挙動を実現する駆動力配分Ｆｘ₁(l+1),Ｆｘ₂(l+1),Ｆｘ₃(l+1),Ｆｘ₄(l+1)を求める。駆動力配分Ｆｘ₁(l+1),Ｆｘ₂(l+1),Ｆｘ₃(l+1),Ｆｘ₄(l+1)の求め方を、以下に説明する。

まず最初に、ステップＳ４１８で求めたタイヤ横力の感度ｋ_iから式（１２）を用いて、車両挙動を変化させない駆動力補正量比ΔＦx₁：ΔＦx₂：ΔＦx₃：ΔＦx₄を求める。

その上で、下記の式（１８）〜式（２１）、
Ｆｘ₁(l+1)＝Ｆｘ₁(l)＋Δ ・・・（１８）
Ｆｘ₂(l+1)＝Ｆｘ₂(l)＋（ΔＦｘ₂／ΔＦｘ₁）×Δ ・・・（１９）
Ｆｘ₃(l+1)＝Ｆｘ₃(l)＋（ΔＦｘ₃／ΔＦｘ₁）×Δ ・・・（２０）
Ｆｘ₄(l+1)＝Ｆｘ₄(l)＋（ΔＦｘ₄／ΔＦｘ₁）×Δ ・・・（２１）
の通り駆動力配分Ｆｘ₁(l+1),Ｆｘ₂(l+1),Ｆｘ₃(l+1),Ｆｘ₄(l+1)を求める。

ステップＳ４３６では、ステップＳ４３４で求めた駆動力補正量ΔＦx₁の絶対値が閾値thよりも小さい場合にはステップＳ４３８に進む。閾値th以上の場合にはステップＳ４４６に進む。

ステップＳ４３８では、「Ｆｘ₄(l+1)−Ｆｘ₄(l)が０以上」であればステップＳ１０４２に進み、駆動力補正基準量Δ＝|Δ|とする（Δの符号を正とする）。そうでなければステップＳ４４０に進み、駆動力補正基準量Δ＝−|Δ|とする（Δの符号を負とする）。ステップＳ４４４では、フラグＦ1に４を設定し、ステップＳ４４６に進む。

ステップＳ４４６では、探索ステップ数（l）に１を加算する。

ステップＳ４４８では、探索ステップ数（l）が１００以上で、且つ下記の式（２２）の評価関数Ｐが「１」以下であれば、現在の各輪のタイヤ特性において同じ車両挙動を実現する駆動力配分の集合が一通り求められたとして演算を終了する。

前記により得られた同じ車両挙動を実現する駆動力配分の集合は、図９に示すように、左前輪１の駆動力を横軸として、左前輪１の駆動力を変化させていった場合における他の３輪の駆動力変化（縦軸の目盛り参照）の状態を示すものである。例えば、左前輪１の駆動力がａ１点にある場合には、右前輪２はｂ１点、左後輪３はｃ１点、右後輪４はｄ１点の各駆動力配分となり、左前輪１の駆動力が増加されると、他の３輪の駆動力は夫々の線上をたどって変化される。即ち、各輪１〜４の駆動力は夫々ループとなった線上で変化することとなる。

図２のフローチャートに戻り、ステップＳ９０では、ステップＳ８０で求めた駆動力配分の集合Ｆx₁(j),Ｆx₂(j),Ｆx₃(j),Ｆx₄(j)それぞれに対し、各駆動力配分を各輪モータ１１〜１４が出力した時の消費電力Ｐ_out(j)（単位：Ｗ）を下記の式（２３）を用いて求める。

なお、ＶはステップＳ１０で求めた車速である。また、式（２３）中のＰloss_i(j)（単位：Ｗ）は各輪１〜４のモータ１１〜１４駆動時のロスであり、各輪１〜４毎に、その車輪の駆動力配分Ｆx_i(j)と車速Ｖ、或いは駆動力配分Ｆx_i(j)と各輪１〜４の速度Ｖiから図１０のマップを参照して求める。図１０のマップは各輪１〜４のモータ１１〜１４駆動時の電気的，機械的なロスを駆動力と車輪速毎に予め求めておいたマップである。

なお、この各駆動力配分を各輪モータ１１〜１４が出力した時の消費電力Ｐ_out(j)を求める際には、電力を使用する他の車載機器（エアコン，カーオーディオ，ヘッドライト等），エンジン補機，モータ冷却装置等の消費電力を上乗せすると尚よい。

ステップＳ１００では、バッテリ９とジェネレータ５１が供給できる電力の上限値Ｐs max（単位：Ｗ）と下限値Ｐs min（単位：Ｗ）を、下記の式（２４）及び式（２５）、
Ｐs max＝Ｐｇ＋Ｐb max ・・・（２４）
Ｐs min＝Ｐｇ＋Ｐb min ・・・（２５）
の通り求める。

ここで、ＰgはステップＳ１０で検出したジェネレータ５１の発電電力であり、Ｐb max（単位：Ｗ）はバッテリ９の放電可能最大電力、Ｐb min（単位：Ｗ）はバッテリ９の充電可能最大電力である。なお、バッテリ９とジェネレータ５１が供給できる電力の上限値Ｐb maxと下限値Ｐb minとは全て放電側を正値とする。

この上限値Ｐb max，下限値Ｐb minは、バッテリ９の蓄電量Ｂcから図１１および図１２のマップを参照して決定される。なお、図１１及び図１２中のＰb m max，Ｐb m minは、バッテリ９が充分に充放電できる状態（本実施例では蓄電量Ｂcが５０%の状態）で、バッテリ９が破損や急速な劣化を起こさない最大放電可能電力（Ｐb m max）と最大充電可能電力（Ｐb m min）（共に単位：Ｗ）である。

ステップＳ１１０では、各輪１〜４の駆動力の上限Ｆmax_i（単位：Ｎ）、及び下限Ｆmin_i（単位：Ｎ）を求める。この駆動力の上限Ｆmax_i及び下限Ｆmin_iは次のようにして求める。

まず、各輪１〜４において、スリップ或いは車輪ロックを起こさない各輪の駆動力の上限Ｆs max_i（単位：Ｎ）及び下限Ｆs min_i（単位：Ｎ）を求める。このスリップ或いは車輪ロックを起こさない各輪１〜４の駆動力の上限Ｆs max_i，下限Ｆs min_iの求め方としては、例えば、特開平６-９８４１８号公報に記載された方法を用い、各輪１〜４が路面から受ける反力Ｆ^_i(ｉ=１〜４)を推定し、反力（Ｆ^_i）を各輪１〜４の駆動力の上限値Ｆs max_i、反力（−Ｆ^_i）をＦs min_iとする。

次に、各輪１〜４において、モータ１１〜１４が過熱して破損しないようにする各輪１〜４の駆動力の上限値Ｆd max_i（単位：Ｎ）及び下限値Ｆd min_i（単位：Ｎ）を求める。このモータ１１〜１４が破損しない駆動力の上限値Ｆd max_i，下限値Ｆd min_iの求め方としては、例えば、各輪１〜４のモータ１１〜１４の温度Ｔi(i=１〜４)から、現在のモータ温度とモータ過熱を抑えることができる最大出力Ｐt max（単位：Ｗ）との関係を求めたマップから、各輪モータ１１〜１４の最大出力値Ｐt max_i(i=１〜４、単位：Ｗ）を求め、下記の式（２６）及び式（２７）、
Ｆd max_i＝Ｐt max_i÷ω_i ・・・（２６）
Ｆd min_i＝Ｐt max_i÷ω_i ・・・（２７）
の通り、モータ駆動力上限値Ｆd max_i，モータ駆動力下限値Ｆd min_iを各輪１〜４毎に求める。現在のモータ温度とモータ過熱を抑えることができる最大出力値Ｐt maxとの関係を求めたマップは、例えば、図１３のように設定される。

ここで、各輪１〜４のメカブレーキによる制動力とモータ１１〜１４の駆動力を協調制御できる車両であれば、モータ駆動力下限値Ｆd min_iに、各輪のメカブレーキの最大制動力を加算する。

そして、モータ駆動力上限値Ｆd max_iと各輪１〜４の駆動力上限値Ｆs max_iとを比較して小さい方の値を各輪１〜４の出力可能な駆動力上限値Ｆmax_iに設定し、同様に、モータ駆動力下限値Ｆd min_iと各輪１〜４の駆動力下限値Ｆs min_iとを比較して大きい方の値を各輪１〜４の出力可能な駆動力下限値Ｆmin_iに設定する。ただし、各輪１〜４の出力可能な駆動力上限値Ｆmax_iは駆動力の最大値なので必ず０以上、各輪１〜４の出力可能な駆動力下限値Ｆmin_iは制動力の最大値なので必ず０以下となるように制限を設ける。

ステップＳ１２０では、ステップＳ９０で求めた消費電力Ｐout(1)とステップＳ１００で求めた、バッテリ９とジェネレータ５１が供給できる電力の上限値Ｐs max及び下限値Ｐs minが、消費電力Ｐout(1)≦供給電力上限値Ｐs max且つ消費電力Ｐout(1)≧供給電力下限値Ｐs minであればステップＳ１２１においてフラグｆpに１を設定する。そうでなければステップＳ１２２においてフラグｆpに０を設定する。

ここで消費電力Ｐout(1)は、ステップＳ６０で設定した駆動力配分Ｆx_iを出力するのに必要な電力である。即ち、ステップＳ１２０では、ステップＳ６０で設定した駆動力配分が、ジェネレータ５１とバッテリ９が供給可能な電力で実現可能か否かでフラグｆpの値を変える。

ステップＳ１３０では、必要駆動力補正量ΔＦs_i（単位：Ｎ）の絶対値|ΔＦs_i|が、０より大きい車輪が１輪以上ある場合にはステップＳ１３２においてフラグｆtに０を設定する。そうでない場合にはステップＳ１３１においてフラグｆtに１を設定する。

この必要駆動力補正量ΔＦs_iは、ステップＳ６０で設定した駆動力配分Ｆx_iから各輪１〜４毎に、次のように設定される。

Ｆmin_i（各輪駆動力下限値）＜Ｆx_i（各輪駆動力）＜Ｆmax_i（各輪駆動力上限値）ならば、必要駆動力補正量ΔＦs_iは「０」、
Ｆx_i（各輪駆動力）≧Ｆmax_i（各輪駆動力上限値）ならば、必要駆動力補正量ΔＦs_i＝Ｆmax_i（各輪駆動力上限値）−Ｆx_i（各輪駆動力）、
Ｆx_i（各輪駆動力）≦Ｆmin_i（各輪駆動力下限値）ならば、必要駆動力補正量ΔＦs_i＝Ｆmin_i（各輪駆動力下限値）−Ｆx_i（各輪駆動力）。

従って、この必要駆動力補正量ΔＦs_iが０でない車輪がある（フラグｆtが０）ということは、ステップＳ６０で設定した駆動力配分Ｆx_iを出力できない車輪が存在するということである。

ステップＳ１３５では、ステップＳ１２０で設定したフラグｆpとステップＳ１３０で設定したフラグｆtが共に「１」であるか否かを判定し、共に「１」である場合にはステップＳ３００へ進み、駆動力配分Ｆx_iに各輪の半径Ｒを乗じた値、即ちトルク指令値をモータ１１〜１４が出力するように制御を行い、今回の処理ステップを終了する。しかしながら、ステップＳ１２０で設定したフラグｆpとステップＳ１３０で設定したフラグｆtが共に「１」となっていない場合にはステップＳ１４０へ進む。

ステップＳ１４０では、ステップＳ８０で求めた駆動力配分の集合Ｆx₁(j),Ｆx₂(j),Ｆx₃(j),Ｆx₄(j)の中で、各輪１〜４の駆動力制限を満たし、且つジェネレータ５１とバッテリ９が供給可能な電力で実現可能なものを選び出す。ステップＳ１００で求めた、バッテリ９とジェネレータ５１が供給できる電力の上限値Ｐs max，下限値Ｐs min、及びステップＳ１１０で求めた、各輪駆動力上限値Ｆmax_i及び下限値Ｆmin_iを用いて制限する方法について、以下に述べる。

まず、図１４に示すような配列Ｓtを考える。配列Ｓtの列数はステップＳ８０で求めた駆動力配分の数ｊと同じ数で、行数は７である。

まず駆動力配分の数ｊを１から順に変化させ、Ｐs max（供給可能電力上限値）≦Ｐout(j)（消費電力）≦Ｐs max（供給可能電力上限値）を満たす場合には対応する駆動力配分の数ｊの列の２行目（ｊ×２）に「１」を、そうでない場合には「０」を設定する。

次にまた、駆動力配分の数ｊを１から順に変化させ、Ｆmin_i（駆動力下限値）≦Ｆx_i(j)（駆動力配分の集合）≦Ｆmax_i（駆動力上限値）を満たす場合には対応する駆動力配分の数ｊの列の３行目（ｊ×３）に「１」を、そうでない場合には「０」を設定する。即ち、各駆動力配分がそれぞれ左前輪１の駆動力制限を満たすか否かをチェックする。

同様にして、右前輪２，左後輪３、右後輪４についても駆動力制限を満たす場合には「１」を、そうでない場合には「０」を配列Ｓtに設定する（右前輪２の場合はｊ×４に、左後輪３の場合はｊ×５に、右後輪４の場合はｊ×６に設定する）。

そして最後に、また駆動力配分の数ｊを「１」から順に変化させ、各ｊ列の２〜６行目までの要素のＡＮＤを取り７行目にその結果を記録する。

即ち配列Ｓtの７行目が「１」である列の駆動力配分の数ｊは、対応する駆動力配分が各輪の駆動力制限を満たし、且つジェネレータ５１とバッテリ９が供給可能な電力で実現可能であることを示している。

またステップＳ１４０では、配列Ｓtの７行目の和（ＡＮＤ）をとり実現可能な駆動力配分数Ｓt numに設定する。なお、図１４に示されている例では、実現可能な駆動力配分数Ｓt num＝２である。

ステップＳ１５０では、実現可能な駆動力配分数Ｓt numが「０」である場合にはステップＳ２１０に進む。そうでない場合にはステップＳ１６０に進む。即ち、ステップＳ８０で求めた駆動力配分の集合の中に実現可能な駆動力配分が存在しない場合にはステップＳ２１０に進み、存在する場合にはステップＳ１６０に進む。

ステップＳ１６０では、ステップＳ１４０で得られた実現可能な駆動力配分の集合の中から、一つの駆動力配分を選択する。どの駆動力配分を選択するかが、本発明のポイントとなるので、以下詳細に説明する。

ステップＳ６０で設定した駆動力配分Ｆx_iを出力する際、バッテリ９が放電となる場合、ステップＳ１６０で選択する駆動力配分は、ステップＳ９０で求めた駆動力配分の集合Ｆx₁(j),Ｆx₂(j),Ｆx₃(j),Ｆx₄(j)それぞれを出力する時の消費電力Ｐout(j)が、ステップＳ６０で設定した駆動力配分Ｆx_iを出力するのに必要な電力Ｐout(1)より大きい駆動力配分を選択する。

このように選択することで、この後さらに大きな駆動力が要求された場合の増加側電力マージンを多く確保することができる。この様子を図１５に示す。図中のループは、実現可能な駆動力配分の集合により消費される消費電力を示している。

ある瞬間（図１５(Ａ)）の消費電力Ｐout(1)が５ｋＷで、バッテリ９は放電（蓄電状態ＳＯＣが５０％以上が確保されている）していたとする。この時の駆動力配分の集合Ｆx₁(j),Ｆx₂(j),Ｆx₃(j),Ｆx₄(j)それぞれを出力する時の消費電力Ｐout(j)が４〜６ｋＷだとすると、ステップＳ１６０で選択される駆動力配分は駆動力配分の集合Ｆx₁(j),Ｆx₂(j),Ｆx₃(j),Ｆx₄(j)それぞれを出力する時の消費電力Ｐout(j)が最大の６ｋＷとなる配分とする。そして次の瞬間（図１５（Ｂ））に駆動力要求が増え消費電力Ｐout(1)が７ｋＷ、駆動力配分の集合Ｆx₁(j),Ｆx₂(j),Ｆx₃(j),Ｆx₄(j)それぞれを出力する時の消費電力Ｐout(j)が６〜８ｋＷになったとする。この時、ステップＳ１６０で駆動力配分の集合Ｆx₁(j),Ｆx₂(j),Ｆx₃(j),Ｆx₄(j)それぞれを出力する時の消費電力Ｐout(j)が最小の６ｋＷとなる配分を選択すれば、バッテリ９およびジェネレータ５１の供給電力を一切変化させなくても対応することができるのがわかる。なお上記の例のように、駆動力配分の集合Ｆx₁(j),Ｆx₂(j),Ｆx₃(j),Ｆx₄(j)それぞれを出力する時の消費電力Ｐout(j)の最大値を選択した時が、増加側電力マージンが最大となる。

一方、バッテリ９が充電（蓄電状態ＳＯＣが５０％以下となっている）となる場合、ステップＳ１６０で選択する駆動力配分は、ステップＳ９０で求めた駆動力配分の集合Ｆx₁(j),Ｆx₂(j),Ｆx₃(j),Ｆx₄(j)それぞれを出力する時の消費電力Ｐout(j)が、ステップＳ６０で設定した駆動力配分Ｆx_iを出力するのに必要な電力Ｐout(1)より小さい駆動力配分を選択する。このように選択しておくことで、この後駆動力が下がっても減少側電力マージンを多く確保することができる。即ち、バッテリ９およびジェネレータ５１の状態を変化させなくても下げられる駆動力範囲を広げることができる。なお、この場合は駆動力配分の集合Ｆx₁(j),Ｆx₂(j),Ｆx₃(j),Ｆx₄(j)それぞれを出力する時の消費電力Ｐout(j)の最小値を選択した時が、減少側電力マージンは最大となる。

ステップＳ２１０では、ステップＳ１３０で設定したフラグｆtが「０」ならばステップＳ２２０に進む。そうでなければステップＳ２５０に進む。

ステップＳ２２０（実現可能な駆動力配分数Ｓt numが「０」）では、ステップＳ６０で設定した駆動力配分Ｆx_iを、ステップＳ１１０で求めた駆動力の上限値Ｆmax_iと下限値Ｆmin_iとの間に収まるように再設定する。再設定方法について、以下に述べる。

まず、各車輪１〜４について、下記の式（２８）〜式（３０）、
Ｆｘ_i＞０の場合：Ｑ_i＝（Ｆmax_i／Ｆｘ_i）≧０ ・・・（２８）
Ｆｘ_i＜０の場合：Ｑ_i＝（Ｆmin_i／Ｆｘ_i）≧０ ・・・（２９）
Ｆｘ_i＝０の場合：Ｑ_i＝１ ・・・（３０）
（∴ステップＳ１１０で述べた通り、各輪駆動力上限値Ｆmax_iは０以上、下限値Ｆmin_iは０以下）
の通り再設定係数Ｑ_iを求める。

次に、４輪の再設定係数Ｑ_iの中で最も小さい値を再設定係数Ｑとして、駆動力配分Ｆx_iを、下記の式（３１）〜式（３４）、
Ｆｘ₁←Ｑ×Ｆｘ₁ ・・・（３１）
Ｆｘ₂←Ｑ×Ｆｘ₂ ・・・（３２）
Ｆｘ₃←Ｑ×Ｆｘ₃ ・・・（３３）
Ｆｘ₄←Ｑ×Ｆｘ₄ ・・・（３４）
の通り再設定する。即ち、各輪１〜４の駆動力制限を満たすように、各輪１〜４の駆動力の絶対値を同じ割合で減少させる。

ステップＳ２３０では、ステップＳ２２０で再設定した駆動力配分Ｆx_iを各輪モータ１１〜１４で出力する際に必要とされる電力Ｐout’をステップＳ９０と同じ手順で求める。

ステップＳ２４０では、必要電力Ｐout’がステップＳ１００で求めた供給可能電力の上限値Ｐs max及び下限値Ｐs minが、Ｐout’（必要電力）≦Ｐs max（供給可能電力の上限値）であり且つＰout’（必要電力）≧Ｐs min（供給可能電力の下限値）であればステップＳ３００に進む。そうでなければ駆動力配分Ｆx_iを出力するのに必要な電力Ｐout(1)に必要電力Ｐout’を再設定し、ステップＳ２５０に進む。即ち、ステップＳ２２０で再設定した駆動力配分Ｆx_iがバッテリ９とジェネレータ５１で供給できる電力で実現可能か否かをチェックする。

ステップＳ２５０では、ステップＳ１００で求めたバッテリ９とジェネレータ５１が供給可能な電力制限内に収まるように、駆動力配分Ｆx_iを、下記の式（３５）〜式（３６）、
Ｐout(l)＞Ｐs maxの場合、Ｆｘ_i←（Ｐs max／Ｐout(l)）×Ｆｘ_i×τ・・・（３５）
Ｐout(l)＜Ｐs minの場合、Ｆｘ_i←（Ｐs min／Ｐout(l)）×Ｆｘ_i×τ・・・（３６）
の通り再設定する。

ここで、τは駆動力変化に伴い各輪モータ１１〜１４の損失が増加する場合等を考慮して乗じる係数で、０＜τ＜１である。これは、例えばバッテリ９とジェネレータ５１のパワー不足を解消するように、各輪１〜４の駆動力を(不足したパワー)÷(回転速度)だけ単純に減少させた場合を考える。すると、モータ１１〜１４の運転点（トルク，回転数）変化に伴ってモータ１１〜１４の損失が増加し、パワー不足が解消されない場合がある。

そこで、このような現象を回避するために、係数τを用いた式（３５）〜式（３６）の通り駆動力配分Ｆx_iを再設定する。なお、本実施例では係数τ＝０．８が設定される。

ステップＳ３００では、駆動力配分Ｆx_iに各輪の半径Ｒを乗じた値、即ちトルク指令値をモータ１１〜１４が出力するように制御を行う。

以上の構成のハイブリッド車両の駆動力制御装置においては、車両の車両前後方向力，車両横方向力，ヨーモーメントからなる車両挙動の目標値を決定し（ステップＳ８０）、前記車両挙動の目標値を実現する四輪の駆動力配分を求め（ステップＳ６０）、前記四輪の駆動力配分を実現するために必要なパワーの総和を推定し（ステップＳ９０）、前記車両挙動の目標値を実現可能な四輪の駆動力配分の複数の集合を求め（ステップＳ８０）、前記実現可能な四輪の駆動力配分の複数の集合夫々を実現するために必要なパワーの総和を推定し（ステップＳ９０）、蓄電装置９の放電中は前記実現可能な駆動力配分の複数の集合の中から、パワーの総和が前記パワー必要量推定値よりも大きな駆動力配分を選択し、および／または、蓄電装置９の充電中は前記実現可能な駆動力配分の複数の集合の中から、パワーの総和が前記パワー必要量推定値よりも小さな駆動力配分を選択（ステップＳ１６０）するようにしている。このため、蓄電装置９の放電中であってもより大きな駆動力増加に対して追従することができる一方、蓄電装置９の充電中であってもより大きな駆動力減少に対して追従することができる。

前記バッテリ９の入出力特性はバッテリ温度に依存し、温度が低下するほど充放電能力が制限される。このため、ハイブリッド車両の性能はバッテリの温度の影響を大きく受け、バッテリ９を適正な温度に維持することが必要となる。本実施形態では、特開２００３−９３０５号公報に記載された方法を用いてバッテリ９の充放電を行うことにより、バッテリ９の暖機制御を行なうことができる。

このためには、バッテリ９の温度を検出する温度センサと、バッテリ９の入出力可能電力（Ｐb max、Ｐb m min）を推定する蓄電装置入出力可能電力推定手段（ステップＳ１００）と、バッテリ９の温度が必要な所定値（温度）以下の場合に、前記パワー必要量推定手段（ステップＳ９０）で推定した必要電力値（Ｐout(j)）および該蓄電装置入出力可能電力値（Ｐb m max、Ｐb m min）からバッテリ９の充放電電力を演算する蓄電装置充放電電力演算手段を設け、前記蓄電装置充放電電力演算手段により演算された充放電電力に基づいてバッテリ９の充放電を行なうことにより、バッテリ９の暖機制御中であってもより大きな駆動力変化に対して追従することができる。

図１６（Ａ）〜（Ｃ）は、バイポーラ形のバッテリ９の暖機を目的として外気温度（−３０℃）の野外での１０・１５モード試験（Ａ）により、バッテリパワーの変化（Ｂ）、および、バッテリ温度の変化（Ｃ）を確認するシミュレーション結果である。図１６（Ｂ）に示すように、車両の加速・定速・減速・アイドルの各運転が繰返される毎にバッテリ９には充電と放電とが繰返され、そのバッテリパワー（放電可能最大電力および充電可能最大電力）が徐々に増加され、図１６（Ｃ）に示すように、そのバッテリ温度も徐々に上昇される。

なお、上記実施形態において、前輪若しくは後輪の少なくともいずれか一方の左右輪を夫々独立に駆動するハイブリッド車両として、蓄電装置の電力を用いて四輪を夫々独立に駆動するものについて説明したが、図示はしないが、蓄電装置の電力を用いて前輪と左後輪と右後輪を夫々独立若しくは左前輪と右前輪と後輪を夫々独立に駆動するものであってもよい。

本発明の一実施形態を示すハイブリッド車両の駆動力制御装置の概略構成図。 同じくトルク配分制御のフローチャート。 同じく図２（Ａ）に続くトルク配分制御のフローチャート。 同じ車両挙動を実現する駆動力配分の集合の求め方のフローチャート。 アクセルペダルの踏み込み量と車体速に応じたドライバーの要求駆動力を表すマップ。 ブレーキペダルの踏み込み量に応じたドライバーの要求駆動力を表すマップ。 ステアリング回転角と車速に応じた車両の左右駆動力差の目標値を表すマップ。 エンジンの運転ポイントと運転効率との関係について示す説明図。 制駆動力とタイヤ横力との関係を表す図。 同じ車両挙動を実現可能な駆動力配分の集合における左前輪の駆動力を変化させていった場合における他の３輪の駆動力変化を示す特性図。 駆動力と車輪の速度に対するモータのロスを表すマップ。 バッテリの蓄電量と最大放電電力との関係を表す図。 バッテリの蓄電量と最大充電電力との関係を表す図。 モータ温度とモータ過熱を抑えることができる最大出力との関係を表すマップ。 コントローラで演算する際に用いる配列の構成を説明する図。 実現可能な駆動力配分の集合に必要な電力の変化前（Ａ）と変化後（Ｂ）を説明する説明図。 暖機制御のシミュレーションにおける車速（Ａ）、バッテリパワー（Ｂ）、バッテリ温度（Ｃ）の時間的変化を示す図。

符号の説明

１〜４ 車輪
１１〜１４ モータ
２１〜２４ 車輪速センサ
３１〜３４ インバータ
４１〜４４ 舵角センサ
５ ステアリング
１５ ステアリングギヤ
１６ ステアリングアクチュエータ
２５ ステアリング角センサ
６ アクセルペダル
２６ アクセルストロークセンサ
７ ブレーキペダル
２７ ブレーキストロークセンサ
８ コントローラ
９ バッテリ
５１ ジェネレータ
５２ エンジン
５３ コンバータ
１００ 加速度センサ
１０１ ヨーレートセンサ

Claims (4)

1. 蓄電装置の電力を用いて前輪および後輪の少なくともいずれか一方の左右輪を夫々独立に駆動するハイブリッド車両の駆動力制御装置において、
   前記車両の車両前後方向力，車両横方向力，ヨーモーメントの目標値を決定する目標車両挙動決定手段と、
   前記車両前後方向力，車両横方向力，ヨーモーメントの目標値を実現する四輪の駆動力配分を求める駆動力配分演算手段と、
   前記四輪の駆動力配分を実現するために必要なパワーの総和を推定するパワー必要量推定手段と、
   前記車両前後方向力，車両横方向力，ヨーモーメントの目標値を実現可能な四輪の駆動力配分の複数の集合を求める駆動力配分集合演算手段と、
   前記実現可能な四輪の駆動力配分の複数の集合夫々を実現するために必要なパワーの総和を推定する総パワー必要量推定手段と、
   前記蓄電装置の放電中は前記実現可能な駆動力配分の複数の集合の中から、パワーの総和が前記パワー必要量推定手段で推定した値よりも大きな駆動力配分を選択し、および／または、前記蓄電装置の充電中は前記実現可能な駆動力配分の複数の集合の中から、パワーの総和が前記パワー必要量推定手段で推定した値よりも小さな駆動力配分を選択する駆動力配分選択手段と、を備えることを特徴とするハイブリッド車両の駆動力制御装置。
2. 前記蓄電装置の温度を検出する蓄電装置温度検出手段と、
   前記蓄電装置の入出力可能電力を推定する蓄電装置入出力可能電力推定手段と、
   前記蓄電装置温度が所定値以下の場合に、前記パワー必要量推定手段で推定した値および前記蓄電装置入出力可能電力から蓄電装置の充放電電力を演算する蓄電装置充放電電力演算手段とを備え、
   前記充放電電力に基づいて前記蓄電装置の充放電を行うことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の駆動力制御装置。
3. 前記車両は、蓄電装置の電力を用いて四輪を夫々独立に駆動するものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両の駆動力制御装置。
4. 前記車両は、蓄電装置の電力を用いて前輪と左後輪と右後輪を夫々独立若しくは左前輪と右前輪と後輪を夫々独立に駆動するものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両の駆動力制御装置。