JP2010162976A - 車両の駆動力制御装置及び駆動力制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】モータ駆動時の発電機の発電量を適正化する。
【解決手段】主駆動源の駆動トルクを、ロックアップクラッチ付トルクコンバータを備える変速機を介して主駆動輪に伝達する。また、上記主駆動源で駆動される発電機の電力によって駆動されるモータによって従駆動輪を駆動可能な構成とする。そして、発電機の電力によってモータを駆動しているモータ駆動状態では、上記ロックアップクラッチの締結状態を禁止する。
【選択図】 図１０

Description

本発明は、主駆動輪に対し、ロックアップクラッチ付トルクコンバータを備える変速機を介して主駆動源の駆動トルクを伝達すると共に、従駆動輪を駆動可能なモータに電力を供給する発電機を上記主駆動源で駆動する車両の駆動力制御の技術に関する。

車両の駆動力制御装置としては、例えば特許文献１に記載の装置がある。すなわち、主駆動源の駆動トルクを、自動変速機を介して主駆動輪に伝達する。また、主駆動源で駆動される発電機の電力をモータに供給し、そのモータの駆動トルクによって従駆動輪を駆動可能な構成となっている。そして、発電機で発電した電力で従駆動輪を駆動する場合に、自動変速機のシフトスケジュールの変更を禁止する。これによって、発電機の発電不足を解消する。

特開２００４−１００７１８号公報

ここで、自動変速機は、一般に、トルクコンバータを直結させるロックアップクラッチを備える。このロックアップクラッチの締結は、燃費を向上する観点からは、出来るだけ早く行うことが好ましい。また、無段変速機の場合は、有段自動変速機（有段ＡＴ）と比較して低車速域からロックアップできる。
しかし、発電機で発電した電力で従駆動輪を駆動している状態でロックアップしている場合には、発電機で目標とする電力を発電し難い場合も想定される。
本発明は、上記のような点に着目したもので、モータ駆動時の発電機の発電量を適正化することを課題としている。

上記のような点に着目してなされたもので、本発明は、主駆動源の駆動トルクを、ロックアップクラッチ付トルクコンバータを備える変速機を介して主駆動輪に伝達する。また、上記主駆動源で駆動される発電機の電力によって駆動されるモータによって従駆動輪を駆動可能な構成とする。そして、発電機の電力によってモータを駆動しているモータ駆動状態では、上記ロックアップクラッチの締結状態を禁止する。

本発明によれば、モータで従駆動輪に対して駆動トルクを発生しているモータ駆動状態で、ロックアップを禁止する。これによって、ロックアップによる主駆動源の回転速度が低下することを確実に防止して、発電機を発電するための回転速度の低下を抑える。この結果、モータ駆動時の発電機の発電量を適正値に確保する可能性が増大する。すなわち、発電機の発電量を適正化することが可能となる。

本発明に基づく実施形態に係る車両の概略装置構成図である。 本発明に基づく実施形態に係る制御系のブロック図である。 本発明に基づく実施形態に係る４ＷＤコントローラを示す機能ブロック図である。 本発明に基づく実施形態に係る４ＷＤコントローラでの制御処理手順を示すフローチャートである。 本発明に基づく実施形態に係る余剰トルク演算部の処理手順の一例を示すフローチャートである。 本発明に基づく実施形態に係る目標トルク制御部の処理手順の一例を示すフローチャートである。 エンジン回転速度Ｎｅをパラメータとしてスロットル開度θとエンジントルクＴｅとの関係を示すエンジントルク算出マップを示す図である。 本発明に基づく実施形態に係る余剰トルク変換部の処理手順の一例を示すフローチャートである。 モータ界磁電流目標値をパラメータとしてモータトルク目標値と電機子電流目標値との関係を示す電機子電流目標値算出マップを示す図である。 本発明に基づく実施形態に係る変速制御部の処理手順の一例を示すフローチャートである。 下限回転数とスロットル開度との関係を示す図である。 シフトスケジュールの例である。 変速機コントローラの処理手順の一例を示すフローチャートである。 エンジン回転数の落ち込みの制限を説明する図である。 本発明に基づく実施形態に係るタイムチャート例の図である。 本発明に基づく実施形態に係る変速制御部の処理手順の一例を示すフローチャートである。 ＣＶＴのシフトスケジュールの例である。

次に、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明を４輪駆動車に適用した場合の一実施形態を示す概略構成図である。
（構成）
主駆動輪としての左右前輪１ＦＬ、１ＦＲを、内燃機関であるエンジン２が駆動する。従駆動輪としての左右後輪１ＲＬ、１ＲＲを、電動機であるモータ３で駆動可能となっている。

エンジン２から左右前輪１ＦＬ、１ＦＲへのトルク伝達経路の途中にロックアップクラッチ付トルクコンバータを有する自動変速機４を介装する。すなわち、エンジン２の出力トルクＴｅは、ロックアップクラッチ付トルクコンバータを有する自動変速機４及びディファレンシャルギア５を介して左右前輪１ＦＬ、１ＦＲに伝達可能となっている。
自動変速機４は、後述の変速機コントローラ４１からの指令に応じたシフト位置に変速位置を変更する。また、ロックアップ指令を入力するとロックアップクラッチを締結状態とし、ロックアップ解除指令を入力するとロックアップ解除指令を出力する。

また、エンジン２の出力トルクＴｅの一部は、無端ベルト６を介して発電機７に伝達可能となっている。
この発電機７は、エンジン２の回転速度Ｎｅにプーリ比を乗じた回転速度Ｎｇで回転する。そして、発電機７は、４ＷＤコントローラ８によって調整される界磁電流Ｉｆｇに応じて、エンジン２に対し負荷となり、その負荷トルクに応じた電力を発電する。この発電機７が発電した電力は、電線９及びジャンクションボックス１０を介してモータ３に供給可能となっている。モータ３の出力軸は、減速機１１、クラッチ１２及びディファレンシャルギア１３に連結する。そのディファレンシャルギア１３の左右出力側が、夫々駆動軸１３Ｌ及び１３Ｒを介して左右後輪１ＲＬ及び１ＲＲに連結する。

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を介装する。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１８の踏み込み量検出値に応じて、エンジンコントローラ１９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１８の踏み込み量検出値は、４ＷＤコントローラ８にも出力する。

また、サブスロットルバルブ１６は、ステップモータ２０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。このステップモータ２０の回転角は、モータコントローラ２１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２２を設ける。このスロットルセンサ２２で検出するスロットル開度検出値に基づいて、ステップモータ２０のステップ数をフィードバック制御する。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の出力トルクを減少させることができる。

また、エンジン２には、その出力回転速度Ｎｅを検出するエンジン回転速度センサ２３を設ける。このエンジン回転速度センサ２３で検出したエンジン回転速度Ｎｅを、４ＷＤコントローラ８に出力する。さらに、各車輪１ＦＬ〜１ＲＲの夫々には、車輪速を検出する車輪速センサ２４ＦＬ〜２４ＲＲを設ける。これら車輪速センサ２４ＦＬ〜２４ＲＲで検出した車輪速ＶｗFL〜ＶｗRRを４ＷＤコントローラ８に出力する。さらにまた、自動変速機４のシフト位置を検出するシフト位置センサ２５を設けると共に、自動変速機４の出力側の前輪側駆動トルクを検出するトルクセンサ２６を設ける。これらシフト位置センサ２５で検出したシフト位置、及びトルクセンサ２６で検出した前輪側駆動トルクＴF を、４ＷＤコントローラ８に入力する。なおさらに、運転席近傍に４輪駆動状態とするか否かを選択する４ＷＤスイッチ２６を設け、この４ＷＤスイッチ２７のスイッチ信号を４ＷＤコントローラ８に出力する。

さらに、発電機７は、図２に示すように、デルタ結線した３相のステータコイルＳＣと、フィールドコイルＦＣとを有する。ステータコイルＳＣの各接続点は、ダイオードで構成した整流回路３０に接続し、この整流回路３０から例えば最大４２Ｖの直流電圧ＶG が出力される。また、フィールドコイルＦＣは、その一端を、ダイオードＤ１を介して整流回路３０の出力側に接続すると共に、ダイオードＤ２を逆方向に介し、さらに４ＷＤリレー３１を介して所定電圧（例えば１２ボルト）のバッテリ３２に接続する。また、フィールドコイルＦＣの他端を、フライホイールダイオードＤＦを順方向に介してダイオードＤ１及びＤ２のカソード側に接続すると共に、電圧調整器（レギュレータ）を構成するバイポーラトランジスタ３３を介して接地されている。

ここで、整流回路３０及びダイオードＤ１を介して界磁電流Ｉｆｇを供給する系統が自励回路を形成する。バッテリ３１及びダイオードＤ２を介して界磁電流Ｉｆｇを供給する系統が他励回路を形成する。ダイオードＤ１及びＤ２が自励回路及び他励回路の電圧の何れか高い方を選択するセレクトハイ機能を有している。
また、４ＷＤリレー３１のリレーコイルの一端は、バッテリ３２にイグニッションスイッチ３４を介して接続されたイグニッションリレー３５の出力側に接続する。４ＷＤリレー３１のリレーコイルの他端は、４ＷＤコントローラ８に接続する。

そして、発電機７は、４ＷＤコントローラ８によってフィールドコイルＦＣに対する界磁電流Ｉｆｇを調整することで、エンジン２に対する発電負荷トルクＴｇ及び発電する発電電圧ＶG が制御される。バイポーラトランジスタ３３は、４ＷＤコントローラ８からパルス幅変調（ＰＷＭ）した発電機制御指令（界磁電流値）Ｃ１を入力し、その発電機制御指令Ｃ１に応じた値に発電機７の界磁電流Ｉｆｇを調整する。

また、ジャンクションボックス１０内には、モータリレー３６及び電流センサ３７を直列に接続した状態で設ける。モータリレー３６は、４ＷＤコントローラ８からの指令によってモータ３に供給する電力の断続を行う。また、電流センサ３７は、発電機７からモータ３に供給される電機子電流Ｉａを検出し、検出した電機子電流Ｉａを４ＷＤコントローラ８に出力する。また、モータ３に供給されるモータ電圧Ｖｍを、４ＷＤコントローラ８が取得する。

さらに、モータ３は、４ＷＤコントローラ８からのモータ出力トルク指令としてのパルス幅変調した界磁制御指令によって界磁電流Ｉｆｍが制御される。そして、その界磁電流Ｉｆｍの調整によって、モータ３の駆動トルクＴｍが調整される。サーミスタ３８は、このモータ３の温度を検出し、その温度検出値を４ＷＤコントローラ８に出力する。電動機回転速度検出手段としてのモータ用回転速度センサ３９は、モータ３の出力軸の回転速度Ｎｍを検出し、その回転速度Ｎｍを４ＷＤコントローラ８に出力する。

また、電磁クラッチ１２は、その励磁コイル１２ａの一端が上記４ＷＤリレー２１の出力側に接続する。励磁コイル１２ａの他端は４ＷＤコントローラ８に接続する。その励磁コイル１２ａは、４ＷＤコントローラ８内でスイッチング素子としてのスイッチングトランジスタ４０を介して接地する。そして、このトランジスタ４０のベースに供給するパルス幅変調したクラッチ制御指令ＣＬによって励磁コイル１２ａの通電電流を制御する。これによって、モータ３から従駆動輪としての後輪１ＲＬ，１ＲＲに伝達されるトルク伝達力が制御される。

４ＷＤコントローラ８は、図３に示すように、発電機制御部８Ａ、リレー制御部８Ｂ、モータ制御部８Ｃ、クラッチ制御部８Ｄ、余剰トルク演算部８Ｅ、目標トルク制限部８Ｆ、余剰トルク変換部８Ｇ及び変速制御部８Ｔを備えている。
上記発電機制御部８Ａは、バイポーラトランジスタ３３を通じて、発電機７の発電電圧Ｖをモニターしながら、この発電機７の界磁電流Ｉｆｇを調整する。これによって、上記発電機制御部８Ａは、発電機７の発電電圧ＶG を所要の電圧に調整する。
リレー制御部８Ｂは、発電機７からモータ３への電力供給の遮断・接続を制御する。
モータ制御部８Ｃは、後述する余剰トルク変換部８Ｇで算出した目標モータ界磁電流Ｉｆｍｔに基づいて、モータ３の界磁電流Ｉｆｍを調整する。これによって、モータ制御部８Ｃは、モータ３のトルクを所要の値に調整する。

クラッチ制御部８Ｄは、後述する余剰トルク演算部８Ｅで演算する発電負荷トルク目標値Ｔｇｔに基づいて、対応するモータトルク目標値Ｔｍｔを算出する。このモータトルク目標値Ｔｍｔに基づいて下記式の演算を行って電磁クラッチ１２に対するクラッチ伝達トルクＴCLを算出する。このクラッチ伝達トルクＴCLをクラッチ電流指令値ＩCLに変換し、これをパルス幅変調（ＰＷＭ）してクラッチ電流指令値ＩCLに応じたデューティ比のクラッチ電流制御出力ＣＬを求め、これをスイッチングトランジスタ４０に出力する。
ＴCL＝Ｔｍｔ×ＫDEF ×ＫTM＋ＴCL0
ここで、ＫDEF はディファレンシャルギア１３での減速比、ＫTM はクラッチトルクマージン、ＴCL0 はクラッチイニシャルトルクである。
また、所定のサンプリング時間毎に、入力した各信号に基づき、図４に示すように、余剰トルク演算部８Ｅ→目標トルク制限部８Ｆ→余剰トルク変換部８Ｇの順に循環して処理が実行する。

まず、余剰トルク演算部８Ｅでは、図５に示すような処理を行う。
すなわち、先ず、ステップＳ１で、車輪速センサ１６ＦＬ、１６ＦＲ、１６ＲＬ、１６ＲＲからの信号に基づいて、前輪１ＦＬ、１ＦＲの加速スリップ量であるスリップ速度ΔＶＦを求める。すなわち、前輪（主駆動輪）１ＦＬ，１ＦＲの平均車輪速ＶＷｆから後輪１ＲＬ，１ＲＲ（従駆動輪）の平均車輪速ＶＷｒを減算することで、前輪１ＦＬ、１ＦＲの加速スリップ量であるスリップ速度ΔＶＦを求める。
スリップ速度ΔＶＦの演算は、例えば、次のように行われる。
上記平均前輪速ＶＷｆ、及び平均後輪速ＶＷｒを、それぞれ下記式により算出する。
ＶＷｆ＝（ＶＷFL＋ＶＷFR）／２ ・・・（１）
ＶＷｒ＝（ＶＷRL＋ＶＷRR）／２ ・・・（２）

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のスリップ速度（加速スリップ量）ΔＶＦを、下記（３）式により算出する。
ΔＶＦ＝ＶＷｆ−ＶＷｒ ・・・（３）
次いで、ステップＳ２に移行して、上記ステップＳ１で求めたスリップ速度ΔＶＦが所定値、例えば"０"より大きい正値であるか否かを判定する。この判定結果が、スリップ速度ΔＶＦが"０"以下即ち"０"又は負値であるときには、前輪１ＦＬ、１ＦＲが加速スリップしていないと推定して、ステップＳ３に移行する。ステップＳ３では、発電負荷トルク目標値Ｔｇｔを"０"に設定した後処理を終了して、目標トルク制限部８Ｆの処理に移行する。

一方、ステップＳ２において、スリップ速度ΔＶＦが"０"より大きい正値であるときには、前輪１ＦＬ、１ＦＲが加速スリップしていると推定出来るので、ステップＳ４に移行する。
このステップＳ４では、前輪１ＦＬ、１ＦＲ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（４）式によって演算し、その後にステップＳ５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 ・・・（４）
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Ｓ５では、現在の発電機７の負荷トルクＴＧを、下記（５）式に基づき演算したのち、ステップＳ６に移行する。
Ｖｇ×Ｉａ
ＴＧ＝Ｋ２・───── ・・・（５）
Ｋ３×Ｎｇ
ここで、Ｖｇは発電機７の電圧、Ｉａは発電機７の電機子電流、Ｎｇは発電機７の回転速度、Ｋ２は係数、Ｋ３は効率である。
ステップＳ６では、下記（６）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目標値Ｔｇｔを求めてから処理を終了して目標トルク制限部８Ｆの処理に移行する。
Ｔｇｔ＝ＴＧ＋ＴΔＶＦ ・・・（６）

次に、目標トルク制限部８Ｆの処理について、図６に基づいて説明する。
すなわち、まず、ステップＳ１１で、発電負荷トルク目標値Ｔｇｔが、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。発電負荷トルク目標値Ｔｇｔが発電機７の最大負荷容量ＨＱ以下と判定した場合には処理を終了する。一方、発電負荷トルク目標値Ｔｇｔが発電機７の最大負荷容量ＨＱよりも大きいと判定した場合には、ステップＳ１２に移行する。

ステップＳ１２では、発電負荷トルク目標値Ｔｇｔにおける最大負荷容量ＨＱを越える超過トルクΔＴｂを下記（７）式によって求める。その後、ステップＳ１３に移行する。
ΔＴｂ＝Ｔｇｔ−ＨＱ ・・・（７）
ステップＳ１３では、スロットルセンサ２２及びエンジン回転速度センサ２３からの信号に基づき、図７に示すエンジントルク算出マップを参照して、現在のエンジントルクＴｅを演算する。その後、ステップＳ１４に移行する。

ステップＳ１４では、下記（８）式のように、エンジントルクＴｅから超過トルクΔＴｂを減算してエンジントルク上限値ＴｅＭを演算する。求めたエンジントルク上限値ＴｅＭをエンジンコントローラ１９に出力した後に、ステップＳ１５に移行する。
ＴｅＭ＝Ｔｅ−ΔＴｂ ・・・（８）
ここで、エンジンコントローラ１９では、運転者のアクセルペダル１７の操作に関係なく、入力したエンジントルク上限値ＴｅＭをエンジントルクＴｅの上限値となるようにこのエンジントルクＴｅを制限する。
ステップＳ１５では、最大負荷容量ＨＱを発電負荷トルク目標値Ｔｇｔに設定してから処理を終了して、余剰トルク変換部８Ｇの処理に移行する。

次に、余剰トルク変換部８Ｇの処理について、図８に基づいて説明する。
まず、ステップＳ２０で、スリップ速度ΔＶＦが"０"より大きいか否かを判定する。この判定結果が、ΔＶＦ≦０であるときには加速スリップを生じていないものと判断してステップＳ２１に移行する。
ステップＳ２１では、電動モータ３を駆動して４輪駆動状態となっているか否かを表す作動フラグＦ4WD が"０"にリセットされているか否かを判定する。作動フラグＦ4WDが"０"にリセットされているときには、余剰トルク変換処理を行うことなく処理を終了して、余剰トルク演算部８Ｅの処理に戻る。一方、作動フラグＦ4WD が"１"にセットされているときには、後述するステップＳ２３に移行する。

一方、上記ステップＳ２０の判定結果がΔＶＦ＞０であるときには、前輪１ＦＬ、１ＦＲが加速スリップしているものと判断してステップＳ２２に移行する。
ステップＳ２２では、モータ用回転速度センサ３９が検出したモータ３の回転速度Ｎｍを入力する。そして、そのモータ３の回転速度Ｎｍをもとに、図８中に示すモータ界磁電流目標値算出用マップを参照してモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔを算出する。

ここで、目標モータ界磁電流算出用マップは、自動変速機４がドライブ（Ｄ）レンジにおける最大変速比となる第１速の変速比を基準にして作成する。ここで、図８中、横軸にモータ回転速度Ｎｍをとり、縦軸にモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔをとる。そして、特性線Ｌ１を次のように設定する。すなわち。モータ回転速度Ｎｍが"０"から第１の設定値Ｎ1 までの間では、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが予め設定された最大電流値ＩMAX を維持する。モータ回転速度Ｎｍが第１の設定値Ｎ1 を超えて増加すると、これに応じてモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが比較的大きな傾きで減少する。モータ回転速度Ｎｍが第１の設定値Ｎ1 より大きな第２の設定値Ｎ2 からこの第２の設定値Ｎ2 より大きい第３の設定値Ｎ3 までの間は、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが初期電流値ＩINより小さい低電流値ＩL を維持する。モータ回転速度Ｎｍが第３の設定値Ｎ3 を超えて増加すると、これに応じてモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔがより大きな傾きで減少して"０"となる。

すなわち、回転速度Ｎｍが"０"から設定値Ｎ1 までの間は一定の所定電流値ＩMAX とする。モータ３が回転速度設定値Ｎ1 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３の界磁電流Ｉｆｍを小さくする。すなわち、モータ３が高速回転になるとモータ３における誘起電圧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３の回転数Ｎｍが所定値Ｎ1 以上になったらモータ３の界磁電流Ｉｆｍを小さくする。これによって、誘起電圧Ｅを低下させることでモータ３に流れる電流を増加させて所要モータトルクＴｍを得るようにする。この結果、モータ３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。したがって、所要のモータトルクＴｍを得ることができる。また、モータ界磁電流Ｉｆｍを所定の回転速度未満と所定の回転速度以上との２段階で制御することで、連続的な界磁電流制御に比べ電子制御回路を安価に構成することができる。

次いで、ステップＳ２４に移行して、ステップＳ２３で算出したモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔをモータ制御部８Ｃに出力し、ステップＳ２５に移行する。
このステップＳ２５では、モータ回転速度Ｎｍと、ステップＳ２３で算出したモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔとをもとに、図８中に示したモータ誘起電圧算出用マップを参照してモータ誘起電圧Ｅを算出する。ここで、モータ誘起電圧算出用マップは、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔをパラメータとして横軸にモータ回転速度Ｎｍをとり、縦軸にモータ誘起電圧Ｅをとる。そして、モータ回転速度Ｎｍが増加することにより、モータ誘起電圧Ｅが線形に増加し、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが増加することによってもモータ誘起電圧Ｅが増加するように設定されている。

次いで、ステップＳ２６に移行して、４輪駆動終了条件が成立したか否かを判定する。この判定は、例えば前回のモータトルク目標値Ｔｍｔ(n-1) が予め設定したモータトルク閾値ＴｍTH以下になったか否かを判定することにより行う。Ｔｍｔ(n-1) ＞ＴｍTHであるときには、４輪駆動終了条件が成立していないものと判断してステップＳ２７に移行する。Ｔｍｔ(n-1) ≦ＴｍTHであるときには、４輪駆動終了条件が成立したものと判断してステップＳ３０に移行する。
ステップＳ２７では、上記余剰トルク演算部８Ｅが演算した発電負荷トルク目標値Ｔｇｔに基づき、対応するモータトルク目標値Ｔｍｔを算出して、ステップＳ２８に移行する。

ステップＳ２８では、上記モータトルク目標値Ｔｍｔ及びモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔをもとに、図９に示す電機子電流目標値算出用マップを参照して電子電流目標値Ｉａｔを算出する。この電機子電流目標値算出用マップは、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔをパラメータとして、横軸にモータトルク目標値Ｔｍｔをとり、縦軸に電機子電流目標値Ｉａｔをとる。そして、モータ出力トルクＴｍが"０"であるときには、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔの値にかかわらず電機子電流目標値Ｉａｔが"０"となる。この状態からモータ出力トルクＴｍが増加するに応じて電機子電流目標値Ｉａｔが増加すると共に、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが増加するに応じて電機子電流目標値Ｉａｔが減少する。モータ出力トルクＴｍが大きな値となると、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが小さい方から順次に電機子電流目標値Ｉａｔが"０"に設定されるように構成されている。

次いで、ステップＳ２９に移行し、下記（９）式に基づき、電機子電流目標値Ｉａｔ、電線９の抵抗及びモータ３のコイルの抵抗の合成抵抗Ｒ、及び誘起電圧Ｅから発電機７の電圧目標値ＶG を算出する。この発電機７の電圧目標値ＶG を発電機制御部８Ａに出力した後、処理を終了して余剰トルク演算部８Ｅの処理に戻る。
ＶG ＝Ｉａｔ×Ｒ＋Ｅ ・・・（９）

一方、ステップＳ３０では、モータトルク減少処理を実施する。すなわち、前回のモータトルク目標値Ｔｍｔ(n-1) から所定減少量ΔＴｍｔを減算した値を、今回のモータトルク目標値Ｔｍｔ(n) （＝Ｔｍｔ(n-1) −ΔＴｍｔ）として算出する。その後、ステップＳ３１に移行する。
ステップＳ３１では、モータトルク目標値Ｔｍｔ(n) が"０"以下となったか否かを判定する。Ｔｍｔ(n) ＞０であるときには上記ステップＳ２８に移行する。一方、Ｔｍｔ(n) ≦０であるときにはステップＳ３２に移行して、作動フラグＦ4WD を"０"にリセットしてから処理を終了する。

次に、変速制御部８Ｔの処理について図１０を参照しつつ説明する。
変速制御部８Ｔは、所定サンプリング周期毎に作動する。
まずステップＳ１００にて、４ＷＤ状態か否かを判定する。４ＷＤ状態の場合には、ステップＳ１１０に移行する。一方、４ＷＤ状態でない、つまり２ＷＤ状態の場合にはステップＳ１４０に移行する。
ここで、４ＷＤ状態はモータ駆動状態であり、本実施形態では、ΔＶＦ＞０か否かで判定可能である。
ステップＳ１１０では、ロックアップ禁止フラグＬＵＯＦＦをＯＮにして、ステップＳ１２０に移行する。
ステップＳ１２０では、４ＷＤ用変速線フラグＴＩＳ４ＦＬＧをＯＮにしてステップＳ１３０に移行する。
ステップＳ１３０では、４ＷＤ状態フラグＴ４ＦＬＧをＯＮにした後に、復帰する。

一方、２ＷＤ状態の場合にはステップＳ１４０に移行して、ロックアップ禁止フラグＬＵＯＦＦをＯＦＦにして、ステップＳ１５０に移行する。
ステップＳ１５０では、４ＷＤ状態フラグＴ４ＦＬＧがＯＮか否かを判定する。すなわち、４ＷＤ状態から２ＷＤ状態への移行期か否かを判定する。４ＷＤ状態フラグＴ４ＦＬＧがＯＮの場合にはステップＳ１６０に移行する。４ＷＤ状態フラグＴ４ＦＬＧがＯＦＦの場合には、そのまま復帰する。なお、４ＷＤ状態フラグＴ４ＦＬＧがＯＦＦの場合には、４ＷＤ用変速線フラグＴＩＳ４ＦＬＧはＯＦＦ、ロックアップ禁止フラグＬＵＯＦＦはＯＦＦ、変速保持フラグＴＫｅｅｐはＯＦＦとなっている。

ステップＳ１６０では、図１１に示すようなマップに基づき、スロットル開度ＴＶＯに基づき下限目標回転数を求めた後に、ステップＳ１７０に移行する。下限目標回転数ＬｉｍΔＮは、図１１に示すように、スロットル開度ＴＶＯが小さいほど大きな値となる。
ステップＳ１７０では、４ＷＤ用変速線フラグＴＩＳ４ＦＬＧをＯＦＦにしてステップＳ１８０に移行する。

ステップＳ１８０では、エンジン回転数の実落ち込みが下限目標回転数ＬｉｍΔＮより大きいか否かを判定する。実落ち込みが下限目標回転数ＬｉｍΔＮより大きい場合にはステップＳ１９０に移行する。実落ち込みが下限目標回転数ＬｉｍΔＮ以下の場合にはステップＳ２００に移行する。
実落ち込みは、「４ＷＤ状態から２ＷＤ状態に切り替わったときのエンジン回転数」からの「現在のエンジン回転数」の落ち込み量である。
ステップＳ１９０では、変速保持フラグＴＫｅｅｐをＯＮにして復帰する。
一方、ステップＳ２００では、変速保持フラグＴＫｅｅｐをＯＦＦとする。続いてステップＳ２１０にて４ＷＤ状態フラグＴ４ＦＬＧをＯＦＦにして、復帰する。

次に、変速機コントローラ４１の処理について説明する。
変速機コントローラ４１は、図１２のようなシフトスケジュール（変速線図）を参照して、アクセル開度（若しくはスロットルバルブ開度）と車速の基づき、シフト位置を決定してそれに対応するシフト指令を変速機４に出力する。また、シフトスケジュール（変速線図）を参照して、アクセル開度（若しくはスロットルバルブ開度）と車速の基づき、所定車速以上と判定すると、ロックアップ指令を変速機に出力する。また、所定車速未満となるとロックアップ解除指令を変速機出力する。

但し、シフトスケジュールは、通常のシフトスケジュールと、４ＷＤ用のシフトスケジュールを有する。４ＷＤ用シフトスケジュールは、通常のシフトスケジュールに対し、変速線が高速側に遷移したシフトスケジュールとなっている。
図１２に、シフトスケジュールの例を示す。実線が、通常の１速から２速への変速線となったシフトスケジュールの例である。破線部分の変速線が高速側に遷移したシフトスケジュールが４ＷＤ用シフトスケジュールの例である。また、図１２中符号Ｘは、ロックアップを開始するか否かの線である。

次に、変速機コントローラ４１の処理について図１３を参照して説明する。
変速機コントローラ４１は、所定サンプリング周期毎に作動する。
まずステップＳ３００にて、４ＷＤ用変速線フラグＴＩＳ４ＦＬＧがＯＮか否かを判定する。４ＷＤ用変速線フラグＴＩＳ４ＦＬＧがＯＮの場合にはステップＳ３１０にて、４ＷＤ用シフトスケジュールを選択する。４ＷＤ用変速線フラグＴＩＳ４ＦＬＧがＯＦＦの場合にはステップＳ３２０にて通常の４ＷＤ用シフトスケジュール（２ＷＤ用の変速線）を選択する。

続いてステップＳ３３０にて、変速保持フラグＴＫｅｅｐがＯＮか否かを判定する。変速保持フラグＴＫｅｅｐがＯＮの場合にはステップＳ３５０に移行する。一方、変速保持フラグＴＫｅｅｐがＯＦＦの場合にはステップＳ３４０に移行する。
ステップＳ３４０では、選択したシフトスケジュール（変速線図）のデータに基づき、アクセル開度（若しくはスロットルバルブ開度）と車速の基づき、目標変速比を決定し、その目標変速比に対応するシフト指令を変速機４に出力する。

ステップＳ３５０では、ロックアップ禁止フラグＬＵＯＦＦがＯＮか否かを判定する。ロックアップ禁止フラグＬＵＯＦＦがＯＮの場合にはステップＳ３８０に移行する。ロックアップ禁止フラグＬＵＯＦＦがＯＦＦの場合にはステップＳ３６０に移行する。
ステップＳ３６０では、選択したシフトスケジュール（変速線図）のデータを参照して、アクセル開度（若しくはスロットルバルブ開度）と車速の基づき、ロックアップとする状態か否かを判定する。
ロックアップ状態の場合にはステップＳ３７０に移行して、ロックアップ指令を出力した後に復帰する。ロックアップ状態でない場合にはステップＳ３８０に移行する。
ステップＳ３８０では、ロックアップ解除指令を出力して復帰する。

（動作・作用）
低μ路や発進時などにおいて、駆動輪が加速スリップすると、発電機の電力をモータに供給し、モータの駆動トルクによって従駆動輪を駆動する。すなわち４ＷＤ状態（モータ駆動状態）となる。また、駆動輪の加速スリップが収まると、モータ駆動が停止して２ＷＤ状態となる。
本実施形態では、上記４ＷＤ状態（モータ駆動状態）となると、ロックアップクラッチの締結（ロックアップ状態と呼ぶ）を禁止し、また、ロックアップ状態の場合には、クラッチの締結を解除する。更に、シフトモジュールを高速側に変更することで、低速では変速し難い状態とする。

また、図１４に示すように、４ＷＤ状態から２ＷＤ状態に切り替わる際には、エンジン回転数、つまり主駆動輪の回転数を落ち込みが、所定下限値ＬｉｍΔＮ以下に収まるのを待ってから、２ＷＤ用のシフトスケジュールでの変速を可能とする。
図１５にタイムチャート例を示す。
このタイムチャート例では、発進時及びスリップ時に４ＷＤ状態（四駆状態）となる例である。
ここで、ステップＳ１００は、モータ駆動状態判定手段を構成する。ステップＳ１１０，ステップＳ３５０は、ロックアップ禁止手段を構成する。ステップＳ１８０〜ステップＳ２１０は、下限値設定手段を構成する。ステップＳ１２０、ステップＳ１７０，ステップＳ３００〜ステップＳ３２０は、シフトスケジュール変更手段を構成する。

（本実施形態の効果）
（１）モータ駆動状態判定手段は、発電機の電力によってモータを駆動して従駆動輪に駆動トルクを伝達しているモータ駆動状態か否かを判定する。ロックアップ禁止手段は、 上記モータ駆動状態判定手段の判定に基づきモータ駆動状態と判定すると、上記ロックアップクラッチの締結状態を禁止する。
モータで従駆動輪に対して駆動トルクを発生している４輪駆動状態等のモータ駆動状態では、ロックアップを禁止する。この結果、ロックアップによる主駆動源の回転速度が低下することを防止する。これによって、発電機の発電量を適正値に確保することができ、モータの駆動トルク制御を適正に行うことができる。
このことは、発進時およびスリップ発生時（低μ路など）などの４駆走行領域では、発進時および低μ路の走行性を向上させるため、ロックアップクラッチの締結よりも４駆走行を優先させることになる。

（２）下限値設定手段は、上記モータ駆動状態判定手段の判定に基づき、モータ駆動状態からモータ駆動状態で無い状態へ移行する際における、主駆動源の回転数変化率の下限値（制限値）を設定する。そして、下限値設定手段が設定する下限値（制限値）以下に主駆動源の回転数変化率がなってから変速の変更を許可する。
４ＷＤ状態（４駆）から２ＷＤ状態（２駆）への切換時のエンジン回転の落ち込みを、違和感のないレベルに抑えることができる。すなわち、走行モードの切換時のショックを減らすことができる。

（３）上記下限値設定手段は、スロットル開度ＴＶＯが大きいほど回転数変化率の下限値が小さくなるように設定する。
スロットル開度ＴＶＯが大きいときに回転数変化率の下限値を小さくする。つまり、スロットル開度ＴＶＯが小さいときほど、４ＷＤ状態（４駆）から２ＷＤ状態（２駆）への切換時のエンジン回転数の落ち込みを小さくする。この結果、より適切に４駆から２駆への切換時のエンジン回転の落ち込みを違和感のないレベルに抑えることができる。

（４）シフトスケジュール変更手段は、上記モータ駆動状態になると、変速機のシフトスケジュールを高回転側に変更する。そして、モータ駆動状態で無い状態からモータ駆動状態に移行するときに、上記ロックアップ禁止手段によりロックアップクラッチを解放状態とした後に、上記シフトスケジュール変更手段によりシフトスケジュールを変更する。
ロックアップクラッチを解放することでエンジンの回転数を上昇させるためのイナーシャを小さくすることができる。このため、２駆から４駆への切換時に、先にロックアップクラッチを解放することで、モータ駆動に必要なエンジン回転数までより早く上昇させることができる。四駆状態への応答性が向上する。

（変形例）
（１）上記実施形態では、ステップＳ１４０で、ロックアック禁止を解除した後に、ステップＳ１７０で、２ＷＤ用のシフトスケジュールに変更している。これに限定しない。図１６に示すように、ロックアック禁止を解除をステップＳ１５０の後のステップＳ１５５で行っても良い。
すなわち、シフトスケジュール変更手段は、上記モータ駆動状態になると、変速機のシフトスケジュールを高回転側に変更する。そして、上記モータ駆動状態からモータ駆動状態で無い状態へ移行するときに、上記シフトスケジュール変更手段により変更されたシフトスケジュールを元に戻した後、上記ロックアップ禁止手段による締結状態の禁止を解除する。

変速機のシフトスケジュールを高回転側に変更することで、変速し難くする。
また、シフトスケジュール切換後に、ロックアップクラッチを締結状態にする。これによって、ロックアップクラッチが非締結状態でシフトスケジュールを変更する事となる。この結果、変速による車両加速度の変化が滑らかになる。
また、シフトスケジュールの変更後、つまりハイ側の変速比へ変速した後にロックアップクラッチを締結するため、ロックアップクラッチ締結時のショックを低減できる。
（２）モータは交流モータであっても良い。また、モータへの電力供給として発電機の他にバッテリを有していても良い。
（３）変速機として有段の自動変速機を例示したが、無断変速機（ＣＶＴ）であっても良い。無断変速機（ＣＶＴ）の変速線図（シフトスケジュール）を図１７に示す。

１ＦＬ、１ＦＲ 前輪
１ＲＬ，１ＲＲ 後輪
２ エンジン
３ モータ
４ 変速機
７ 発電機
８ ４ＷＤコントローラ
８Ａ 発電機制御部
８Ｂ リレー制御部
８Ｃ モータ制御部
８Ｄ クラッチ制御部
８Ｅ 余剰トルク演算部
８Ｆ 目標トルク制限部
８Ｇ 余剰トルク変換部
８Ｔ 変速制御部
４１ 変速機コントローラ
ＬｉｍΔＮ 下限目標回転数
ＬＵＯＦＦ ロックアップ禁止フラグ
ＴＩＳ４ＦＬＧ ４ＷＤ用変速線フラグ
ＴＫｅｅｐ 変速保持フラグ
ＴＶＯ スロットル開度

Claims (7)

1. 主駆動輪を駆動する主駆動源と、主駆動源から主駆動輪へのトルク伝達経路に介装されロックアップクラッチ付トルクコンバータを備える変速機と、主駆動源で駆動される発電機と、少なくとも上記発電機の電力によって駆動されるモータと、モータに駆動される従駆動輪と、を備えた車両の駆動力制御装置において、
   上記発電機の電力によってモータを駆動して従駆動輪に駆動トルクを伝達しているモータ駆動状態か否かを判定するモータ駆動状態判定手段と、
   上記モータ駆動状態判定手段の判定に基づきモータ駆動状態と判定すると、上記ロックアップクラッチの締結状態を禁止するロックアップ禁止手段と、
   を備えることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
2. 上記モータ駆動状態判定手段の判定に基づき、モータ駆動状態からモータ駆動状態で無い状態へ移行する際における、主駆動源の回転数変化率の制限値を設定する下限値設定手段を、備え、下限値設定手段が設定する制限値以下に主駆動源の回転数変化率がなってから変速の変更を許可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. 上記主駆動源は内燃機関であり、
   上記下限値設定手段は、スロットル開度が大きいほど回転数変化率の制限値が小さくなるように設定することを特徴とする請求項２に記載した車両の駆動力制御装置。
4. 上記モータ駆動状態になると、変速機のシフトスケジュールを高回転側に変更するシフトスケジュール変更手段を備え、
   上記モータ駆動状態からモータ駆動状態で無い状態へ移行するときに、上記シフトスケジュール変更手段により変更されたシフトスケジュールを元に戻した後、上記ロックアップ禁止手段による締結状態の禁止を解除することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した車両の駆動力制御装置。
5. 上記モータ駆動状態になると、変速機のシフトスケジュールを高回転側に変更するシフトスケジュール変更手段を備え、
   モータ駆動状態で無い状態からモータ駆動状態に移行するときに、上記ロックアップ禁止手段によりロックアップクラッチを解放状態とした後に、上記シフトスケジュール変更手段によりシフトスケジュールを変更することを特徴とする請求項１〜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。
6. 主駆動源の駆動トルクを、ロックアップクラッチ付トルクコンバータを備える変速機を介して主駆動輪に伝達すると共に、上記主駆動源で駆動される発電機の電力によって駆動されるモータによって従駆動輪を駆動可能に構成した車両の駆動力制御方法において、
   上記発電機の電力によってモータを駆動しているモータ駆動状態では、上記ロックアップクラッチの締結状態を禁止することを特徴とする車両の駆動力制御方法。
7. 上記モータ駆動状態になると、変速機のシフトスケジュールを高回転側に変更することを特徴とする請求項６に記載した車両の駆動力制御方法。

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