JP2010184615A - Control device of transmission system for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の駆動輪のスリップを防止する技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for preventing slipping of drive wheels of a vehicle.
車両の前輪を主駆動力源で駆動する一方で、後輪を電動機で駆動する4輪駆動の車両用駆動装置が、従来から知られている。例えば、特許文献1に示された車両用駆動装置がそれである。その車両用駆動装置は主駆動力源としてエンジンを備え、そのエンジンが前記前輪を駆動する。その特許文献1の車両用駆動装置を制御する制御装置は、車両発進時に、雪道や砂地などの駆動輪がスリップを生じ易い低摩擦係数の所謂低μ路で緩慢な車両発進となること(車両のもたつき)を防止するため、前記電動機の駆動タイミングを早める制御を実行する。具体的に、前記車両用駆動装置の制御装置は、前記前輪のスリップが発生した場合には、その前輪のスリップが発生していない場合に対して、前記電動機の駆動タイミングを早める制御を実行する。
2. Description of the Related Art Conventionally, a four-wheel drive device for a vehicle that drives a front wheel of a vehicle with a main driving force source and drives a rear wheel with an electric motor has been known. For example, this is the vehicle drive device disclosed in
前記電動機には最大出力が定められているので、その電動機が前記後輪に伝達する後輪駆動力には上記電動機の最大出力から決まる上限がある。前記車両用駆動装置のような前記後輪を電動機で駆動する4輪駆動の車両用駆動装置では、特許文献1には記載されていないが、通常、アクセル開度などから判断される運転者が要求する要求駆動力等に応じて、前記前輪および後輪の駆動力分配率が制御されるところ、その駆動力分配率および上記要求駆動力から決まる要求後輪駆動力が前記後輪駆動力の上限を超える場合には、その要求後輪駆動力が前記後輪駆動力の上限を超えた分の駆動力が、前輪の駆動力(前輪駆動力)で補われる。すなわち、前記アクセル開度すなわち前記要求駆動力がある程度以上になると、前記後輪駆動力はそれの上限で制限される一方で、専ら前記前輪駆動力の増大により前記要求駆動力が発揮される。このようにして、前記前輪駆動力と前記後輪駆動力とが出力されても、乾燥したアスファルト路面などでの通常走行時にはスリップを誘発すること無く、上記前記要求駆動力が発揮される。しかし、未公知のことではあるが、前記低μ路での走行において、上述のように専ら前記前輪駆動力の増大により前記要求駆動力が発揮されるとすれば、路面の状態から決まる限度を超えて前記前輪駆動力を大きくしようとして、スリップを誘発する可能性があった。
Since the maximum output is determined for the motor, the rear wheel driving force transmitted from the motor to the rear wheel has an upper limit determined from the maximum output of the motor. In the four-wheel drive vehicle drive device that drives the rear wheels with an electric motor, such as the vehicle drive device, although not described in
従って、前記特許文献1の車両用駆動装置の制御装置は、前記低μ路での発進時に車両のもたつきをある程度は抑制し得るが、前記後輪駆動力がそれの上限で制限される一方で専ら前記前輪駆動力の増大により前記要求駆動力が発揮される場合を考慮すれば、上記低μ路での走行において、前記アクセル開度の大きさによってはスリップを充分に抑制し得ないと考えられた。
Therefore, the control device for a vehicle drive device disclosed in
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、前記前輪に対応する主駆動輪を駆動する主駆動力源と、前記後輪に対応する副駆動輪を駆動する電動機とを備えた車両用駆動装置において、前記主駆動輪に伝達される駆動力の過多によるスリップを抑制する車両用駆動装置の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in the background of the above circumstances, and its object is to provide a main driving force source for driving a main driving wheel corresponding to the front wheel and a sub driving wheel corresponding to the rear wheel. In the vehicle drive device provided with the electric motor which drives a vehicle, the control device of the vehicle drive device which suppresses the slip by the excessive drive force transmitted to the said main drive wheel is provided.
かかる目的を達成するために、請求項1に係る発明では、(a)車両の主駆動輪を駆動する主駆動力源と、副駆動輪を駆動する走行用電動機とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、(b)前記主駆動輪と副駆動輪との少なくとも何れかがスリップし易い走行状態であると判断された場合には、前記副駆動輪へ伝達される副駆動輪駆動力が、予め定められた第1の関係から決定された副駆動輪最大駆動力以下に制限され、且つ、前記車両の総駆動力に対するその副駆動輪駆動力の配分率が、予め定められた第2の関係から決定された配分率とされることを特徴とする。
In order to achieve such an object, in the invention according to
請求項2に係る発明では、前記総駆動力は、運転者により要求された要求駆動力が、前記副駆動輪駆動力の配分率と前記副駆動輪最大駆動力とに基づいて算出された前記総駆動力の上限値を超える場合には、その算出された上限値とされることを特徴とする。
In the invention according to
請求項3に係る発明では、(a)アクセル開度が大きいほど前記要求駆動力が大きくなるそのアクセル開度及び車速とその要求駆動力との関係が予め定められており、(b)その要求駆動力は、その関係からそのアクセル開度及び車速に基づいて決定されることを特徴とする。 In the invention according to claim 3, (a) the relationship between the accelerator opening, the vehicle speed, and the required driving force, in which the required driving force increases as the accelerator opening increases, is determined in advance. The driving force is determined from the relationship based on the accelerator opening and the vehicle speed.
請求項4に係る発明では、運転者が操作するスノースイッチがオンである場合に、前記スリップし易い走行状態であると判断されることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is characterized in that when the snow switch operated by the driver is on, it is determined that the vehicle is in a slipping state that is likely to slip.
請求項5に係る発明では、(a)前記第2の関係は、車速が高いほど前記副駆動輪駆動力の配分率が小さくなる関係であり、(b)その配分率はその車速に基づいて決定されることを特徴とする。 In the invention according to claim 5, (a) the second relationship is a relationship in which the distribution rate of the auxiliary driving wheel driving force decreases as the vehicle speed increases, and (b) the distribution rate is based on the vehicle speed. It is determined.
請求項6に係る発明では、(a)前記第1の関係は、車速と前記副駆動輪最大駆動力との関係であり、(b)その副駆動輪最大駆動力はその車速に基づいて決定されることを特徴とする。 In the invention according to claim 6, (a) the first relationship is a relationship between the vehicle speed and the maximum driving force of the auxiliary driving wheel, and (b) the auxiliary driving wheel maximum driving force is determined based on the vehicle speed. It is characterized by being.
請求項1に係る発明によれば、前記主駆動輪と副駆動輪との少なくとも何れかがスリップし易い走行状態であると判断された場合には、前記副駆動輪へ伝達される副駆動輪駆動力が、予め定められた第1の関係から決定された副駆動輪最大駆動力以下に制限され、且つ、前記車両の総駆動力に対する上記副駆動輪駆動力の配分率が、予め定められた第2の関係から決定された配分率とされるので、前記要求駆動力が大きくてもその副駆動輪駆動力の配分率は維持され、そのため、その要求駆動力を達成するために、前記主駆動輪へ伝達される主駆動輪駆動力だけを増大させようとすることがない。従って、その主駆動輪駆動力が過多となることに起因したスリップを抑制することができる。 According to the first aspect of the present invention, when it is determined that at least one of the main drive wheel and the sub drive wheel is in a slipping traveling state, the sub drive wheel is transmitted to the sub drive wheel. The driving force is limited to a value equal to or less than the maximum auxiliary driving wheel driving force determined from a predetermined first relationship, and the distribution ratio of the auxiliary driving wheel driving force to the total driving force of the vehicle is determined in advance. Therefore, even if the required driving force is large, the distribution rate of the auxiliary driving wheel driving force is maintained. Therefore, in order to achieve the required driving force, There is no attempt to increase only the main driving wheel driving force transmitted to the main driving wheel. Accordingly, it is possible to suppress the slip caused by the excessive driving force of the main drive wheels.
請求項2に係る発明によれば、前記総駆動力は、運転者により要求された要求駆動力が、前記副駆動輪駆動力の配分率と前記副駆動輪最大駆動力とに基づいて算出された前記総駆動力の上限値を超える場合には、その算出された上限値とされるので、上記総駆動力がその上限値以下に制限されることとなり、それによりスリップを抑制できる。また、前記副駆動輪駆動力が前記副駆動輪最大駆動力に達しても、上記総駆動力の制限により、上記副駆動輪駆動力の配分率が維持される。 According to the second aspect of the invention, the total driving force is calculated based on the required driving force requested by the driver based on the distribution ratio of the auxiliary driving wheel driving force and the auxiliary driving wheel maximum driving force. Further, when the upper limit value of the total driving force is exceeded, the calculated upper limit value is set, so that the total driving force is limited to the upper limit value or less, thereby suppressing the slip. Further, even if the auxiliary driving wheel driving force reaches the auxiliary driving wheel maximum driving force, the distribution ratio of the auxiliary driving wheel driving force is maintained by the limitation of the total driving force.
請求項3に係る発明によれば、(a)アクセル開度が大きいほど前記要求駆動力が大きくなるそのアクセル開度及び車速とその要求駆動力との関係が予め定められており、(b)その要求駆動力は、その関係からそのアクセル開度及び車速に基づいて決定されるので、上記要求駆動力を容易に求めることが可能である。 According to the invention according to claim 3, (a) the relationship between the accelerator opening and the vehicle speed at which the required driving force increases as the accelerator opening increases and the required driving force is determined in advance. Since the required driving force is determined based on the accelerator opening and the vehicle speed from the relationship, the required driving force can be easily obtained.
請求項4に係る発明によれば、運転者が操作するスノースイッチがオンである場合に、前記スリップし易い走行状態であると判断されるので、その走行状態か否かを容易かつ的確に判断できる。 According to the fourth aspect of the present invention, when the snow switch operated by the driver is on, it is determined that the traveling state is likely to slip, so that it is easily and accurately determined whether or not the traveling state is present. it can.
請求項5に係る発明によれば、(a)前記第2の関係は、車速が高いほど前記副駆動輪駆動力の配分率が小さくなる関係であり、(b)その配分率はその車速に基づいて決定される。従って、その配分率を容易に決定することが可能である。また、上記車速が高いほど車両の有する慣性力が高くなるため、例えば車両が前記低μ路でスリップしてもその慣性力でその低μ路を通過できるので、上記スリップによる駆動力抜けの影響を受けにくくなる。従って、前記副駆動輪駆動力の配分率を小さくすること、言い換えれば、前記主駆動輪駆動力の配分率を大きくすることの車両挙動への影響を生じにくくしつつ、前記車両の総駆動力を前記要求駆動力に近づけることが可能である。 According to the fifth aspect of the invention, (a) the second relationship is a relationship in which the distribution rate of the auxiliary driving wheel driving force decreases as the vehicle speed increases, and (b) the distribution rate depends on the vehicle speed. To be determined. Therefore, it is possible to easily determine the distribution rate. In addition, since the inertial force of the vehicle increases as the vehicle speed increases, for example, even if the vehicle slips on the low μ road, it can pass through the low μ road with the inertial force. It becomes difficult to receive. Accordingly, reducing the distribution ratio of the auxiliary driving wheel driving force, in other words, increasing the distribution ratio of the main driving wheel driving force is less likely to affect the vehicle behavior, while reducing the total driving force of the vehicle. Can be brought close to the required driving force.
請求項6に係る発明によれば、(a)前記第1の関係は、車速と前記副駆動輪最大駆動力との関係であり、(b)その副駆動輪最大駆動力はその車速に基づいて決定されるので、上記副駆動輪最大駆動力を容易に求めることが可能である。 According to the invention of claim 6, (a) the first relationship is a relationship between the vehicle speed and the maximum driving force of the auxiliary driving wheel, and (b) the auxiliary driving wheel maximum driving force is based on the vehicle speed. Therefore, the maximum driving force of the auxiliary driving wheel can be easily obtained.
ここで、好適には、前記主駆動力源は、エンジンと、そのエンジンと前記主駆動輪との間に連結された差動機構と、その差動機構の差動状態を制御する第1電動機と、前記主駆動輪に動力伝達可能に連結された第2電動機とを含むものである。 Preferably, the main driving force source includes an engine, a differential mechanism connected between the engine and the main driving wheel, and a first electric motor that controls a differential state of the differential mechanism. And a second electric motor coupled to the main drive wheel so as to be capable of transmitting power.
また、好適には、前記第1電動機と第2電動機と走行用電動機とは相互に電力授受可能に構成されている。また、前記車両用駆動装置には、その第1電動機と第2電動機と走行用電動機とのそれぞれに対し電力授受可能な蓄電装置が設けられている。このようにすれば、主駆動力源がエンジンのみである場合と比較して、上記走行用電動機に対しより大きな電力を供給することができる。また、前記主駆動力源を非作動状態とし前記走行用電動機だけの駆動で走行することが可能である。 Preferably, the first electric motor, the second electric motor, and the traveling electric motor are configured to be able to exchange power with each other. Further, the vehicle drive device is provided with a power storage device capable of transferring power to each of the first electric motor, the second electric motor, and the traveling electric motor. In this way, compared with the case where the main driving force source is only the engine, larger electric power can be supplied to the electric motor for traveling. Further, it is possible to run by driving only the electric motor for driving while the main driving force source is in an inoperative state.
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明が適用される車両用駆動装置8(図4参照)の一部を構成する動力伝達装置としての変速機構10を説明する骨子図である。図1において、変速機構10は、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスアクスル(T/A)ケース12(以下、「ケース12」という)内において、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン14側から順番に、そのエンジン14の出力軸(例えばクランク軸)に作動的に連結されてエンジン14からのトルク変動等による脈動を吸収するダンパー16、そのダンパー16を介してエンジン14によって回転駆動させられる入力軸18、第1電動機M1、動力分配機構として機能する第1遊星歯車装置20、減速装置として機能する第2遊星歯車装置22、および、主駆動輪である前輪40(図4参照)に動力伝達可能に連結された第2電動機M2を備えている。
FIG. 1 is a skeleton diagram illustrating a
この変速機構10は、例えば前後輪駆動すなわち4輪駆動(4WD)の車両6の前方に横置きされ、前輪(主駆動輪)40を駆動するために好適に用いられるものである。変速機構10では、エンジン14の動力がカウンタギヤ対32の一方を構成する変速機構10の出力回転部材としての出力歯車24からカウンタギヤ対32、ファイナルギヤ対34、差動歯車装置(終減速機)36および一対の車軸38等を順次介して一対の前輪40へ伝達される(図4参照)。すなわち、前輪(主駆動輪)40を駆動する主駆動装置すなわち主駆動力源23は、この変速機構10とエンジン14とから構成されている。このように、本実施例では、入力軸18とエンジン14とはダンパー16を介して作動的に連結されており、エンジン14の出力軸がエンジン14の出力回転部材であることはもちろんであるが、この入力軸18もエンジン14の出力回転部材に相当する。
The
入力軸18は、両端がボールベアリング26および28によって回転可能に支持されており、一端がダンパー16を介してエンジン14に連結されることでエンジン14により回転駆動させられる。また、他端には潤滑油供給装置としてのオイルポンプ30が連結されており入力軸18が回転駆動されることによりオイルポンプ30が回転駆動させられて、変速機構10の各部例えば第1遊星歯車装置20、第2遊星歯車装置22、ボールベアリング26、および28等に潤滑油が供給される。
Both ends of the
第1遊星歯車装置20は、エンジン14と前輪40との間に連結された差動機構である。具体的に、第1遊星歯車装置20は、シングルピニオン型の遊星歯車装置であり、第1サンギヤS1、第1ピニオンギヤP1、その第1ピニオンギヤP1を自転および公転可能に支持する第1キャリヤCA1、第1ピニオンギヤP1を介して第1サンギヤS1と噛み合う第1リングギヤR1を回転要素(要素)として備えている。
The first
そして、第1遊星歯車装置20は、入力軸18に伝達されたエンジン14の出力を機械的に分配する機械的な動力分配機構であって、エンジン14の出力を第1電動機M1および出力歯車24に分配する。つまり、この第1遊星歯車装置20においては、第1キャリヤCA1は入力軸18すなわちエンジン14に連結され、第1サンギヤS1は第1電動機M1に連結され、第1リングギヤR1は出力歯車24に連結されている。これより、第1サンギヤS1、第1キャリヤCA1、第1リングギヤR1は、それぞれ相互に相対回転可能となることから、エンジン14の出力が第1電動機M1および出力歯車24に分配されると共に、第1電動機M1に分配されたエンジン14の出力で第1電動機M1が発電され、その発電された電気エネルギが蓄電されたりその電気エネルギで第2電動機M2が回転駆動されるので、変速機構10は、例えば無段変速状態(電気的CVT状態)とされて、第1遊星歯車装置20の差動状態が第1電動機M1により制御されることにより、エンジン14の所定回転に拘わらず出力歯車24の回転が連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する。
The first
第2遊星歯車装置22は、シングルピニオン型の遊星歯車装置であり、第2サンギヤS2、第2ピニオンギヤP2、その第2ピニオンギヤP2を自転および公転可能に支持する第2キャリヤCA2、第2ピニオンギヤP2を介して第2サンギヤS2と噛み合う第2リングギヤR2を回転要素として備えている。尚、第1遊星歯車装置20のリングギヤR1および第2遊星歯車装置22のリングギヤR2は一体化された複合歯車となっており、その外周部に出力歯車24が設けられている。
The second
この第2遊星歯車装置22においては、第2キャリヤCA2は非回転部材であるケース12に連結されることで回転が阻止され、第2サンギヤS2は第2電動機M2に連結され、第2リングギヤR2は出力歯車24に連結されている。これにより、例えば発進時などは第2電動機M2が回転駆動することにより、第2サンギヤS2が回転させられ、第2遊星歯車装置22によって減速させられて出力歯車24に回転が伝達される。
In the second
図2は、変速機構10とは別に車両用駆動装置8の一部を構成して、4WD車両の副駆動装置として好適に用いられる副駆動装置46を説明する骨子図である。この副駆動装置46は、ハウジング45内において(図4参照)、副駆動力源としての第3電動機M3と、減速装置48とを備えている。そして、第3電動機M3からの出力は、減速装置48や差動歯車装置49や一対の車軸50等を順次介して前輪(主駆動輪)40とは異なる一対の副駆動輪である後輪52へ伝達される。このように、本実施例の車両用駆動装置8は、前輪40を駆動する主駆動力源23と、後輪52を駆動する第3電動機M3(走行用電動機)とを備えている。つまり、車両用駆動装置8は、前輪(主駆動輪)40が変速機構10を介して主にエンジン14の出力により駆動され、後輪(副駆動輪)52が専ら第3電動機M3により駆動される電気式4WD(e−4WD)システムを構成するハイブリッド車両の駆動装置である。なお、第3電動機M3は、本発明の走行用電動機に対応する。
FIG. 2 is a skeleton diagram illustrating a
本実施例の第1電動機M1、第2電動機M2、及び第3電動機M3は何れも、発電機能をも有する所謂モータジェネレータであるが、第1電動機M1は反力を発生させるためのジェネレータ(発電)機能を少なくとも備え、第2電動機M2および第3電動機M3は車両6の駆動力を出力するためのモータ(電動機)機能を少なくとも備える。更に、第1電動機M1と第2電動機M2と第3電動機M3(図2参照)とは相互に電力授受可能に構成されている。 The first electric motor M1, the second electric motor M2, and the third electric motor M3 of the present embodiment are all so-called motor generators having a power generation function, but the first electric motor M1 is a generator for generating reaction force (power generation ) At least a function, and the second motor M2 and the third motor M3 have at least a motor (motor) function for outputting the driving force of the vehicle 6. Further, the first electric motor M1, the second electric motor M2, and the third electric motor M3 (see FIG. 2) are configured to be able to exchange power with each other.
図3は、本実施例の車両用駆動装置8を制御するための制御装置である電子制御装置80に入力される信号及びその電子制御装置80から出力される信号を例示している。この電子制御装置80は、CPU、ROM、RAM、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、RAMの一時記憶機能を利用しつつROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりエンジン14、第1、第2電動機M1、M2に関するハイブリッド駆動制御、第3電動機M3の駆動を含む4輪駆動制御等の車両制御を実行するものである。
FIG. 3 illustrates a signal input to the
電子制御装置80には、図3に示すような各センサやスイッチなどから、エンジン水温TEMPWを表す信号、運転者に操作されるシフトレバーのシフトポジションPSHを表す信号、エンジン14の回転速度であるエンジン回転速度NEを表す信号、モータ走行(EV走行)モードを設定するためのスイッチ操作の有無を表す信号、出力歯車24の回転速度NOUT(以下、「出力回転速度NOUT」という)に対応する車速Vを表す信号、フットブレーキ操作を表す信号、運転者の出力要求量に対応するアクセルペダルの操作量であるアクセル開度Accを表す信号、電子スロットル弁のスロットル弁開度θTHを表す信号、車両の前後加速度Gを表す信号、各車輪40,52の車輪速を表す信号、第1電動機M1の回転速度NM1(以下、「第1電動機回転速度NM1」という)を表す信号、第2電動機M2の回転速度NM2(以下、「第2電動機回転速度NM2」という)を表す信号、第3電動機M3の回転速度NM3(以下、「第3電動機回転速度NM3」という)を表す信号、蓄電装置56(図4参照)の充電電流または放電電流ICD(以下、「充放電電流ICD」或いは「入出力電流ICD」という)を表す信号、蓄電装置56の電圧VBATを表す信号、上記蓄電装置温度THBAT、充放電電流ICD、および電圧VBATに基づいて算出された蓄電装置56の充電残量(充電状態)SOCを表す信号、運転者が操作するスノースイッチ53のオンまたはオフを表す信号等が、それぞれ供給される。上記スノースイッチ53は、各車輪40,52の少なくとも何れかが、乾燥したアスファルト路面などでの通常走行時に対してスリップし易い場合、例えば、車両6が雪道や砂地などのスリップの生じ易い低摩擦係数の所謂低μ路を走行する場合に、運転者がオンに切り換えるスイッチである。例えば、スノースイッチ53がオンである場合には、それがオフである場合と比較して、スリップがより発生しないように変速機構10の変速比γ0やエンジン出力が制御される。
The
また、前記電子制御装置80からは、エンジン出力を制御するエンジン出力制御装置58(図4参照)への制御信号例えばエンジン14の吸気管60に備えられた電子スロットル弁62のスロットル弁開度θTHを操作するスロットルアクチュエータ64への駆動信号や燃料噴射装置66による吸気管60或いはエンジン14の筒内への燃料供給量を制御する燃料供給量信号や点火装置68によるエンジン14の点火時期を指令する点火信号、各電動機M1,M2,M3の作動を指令する指令信号、EV走行モードが選択されていることを表示させるEVモード表示信号等が、それぞれ出力される。
A control signal from the
図4は、電子制御装置80に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図4において、ハイブリッド制御手段82は、エンジン14を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン14と第2電動機M2との駆動力の配分や第1電動機M1の発電による反力を最適になるように変化させて、変速機構10の電気的な無段変速機としての変速比γ0を制御する。例えば、そのときの走行車速Vにおいて、運転者の出力要求量としてのアクセル開度Accや車速Vから車両の目標(要求)出力を算出し、その車両の目標出力と充電要求値から必要なトータル目標出力を算出し、そのトータル目標出力が得られるように伝達損失、補機負荷、第2電動機M2のアシストトルク等を考慮して目標エンジン出力を算出し、その目標エンジン出力が得られるエンジン回転速度NEとエンジントルクTEとなるようにエンジン14を制御するとともに第1電動機M1の発電量を制御する。
FIG. 4 is a functional block diagram for explaining the main part of the control function provided in the
つまり、ハイブリッド制御手段82は、エンジン回転速度NEとエンジン14の出力トルク(エンジントルク)TEとで構成される二次元座標内において無段変速走行の時に運転性と燃費性とを両立するように予め実験的に求められて記憶された良く知られたエンジン14の最適燃費率曲線(燃費マップ、関係)に沿ってエンジン14が作動させられるように、例えば目標出力(トータル目標出力、要求駆動力)を充足するために必要なエンジン出力を発生するためのエンジントルクTEとエンジン回転速度NEとなるように変速機構10の変速比γ0の目標値を定め、その目標値が得られるように変速比γ0をその変速可能な変化範囲内で無段階に制御する。
In other words, the hybrid control means 82, to achieve both the drivability and the fuel consumption when the continuously-variable shifting control in a two-dimensional coordinate composed of the output torque (engine torque) T E of the engine rotational speed N E and the
このとき、ハイブリッド制御手段82は、第1電動機M1により発電された電気エネルギをインバータ54を通して蓄電装置56や第2電動機M2へ供給するので、エンジン14の動力の主要部は機械的に出力歯車24へ伝達されるが、エンジン14の動力の一部は第1電動機M1の発電のために消費されてそこで電気エネルギに変換され、インバータ54を通してその電気エネルギが第2電動機M2へ供給され、その第2電動機M2が駆動されて第2電動機M2から出力歯車24へ伝達される。この電気エネルギの発生から第2電動機M2で消費されるまでに関連する機器により、エンジン14の動力の一部を電気エネルギに変換し、その電気エネルギを機械的エネルギに変換するまでの電気パスが構成される。前記蓄電装置56は、第1電動機M1、第2電動機M2、及び第3電動機M3に電力を供給し且つそれらの各電動機M1,M2,M3から電力の供給を受けることが可能な電気エネルギ源であって、例えば、鉛蓄電池などのバッテリ、又は、キャパシタなどである。
At this time, the hybrid control means 82 supplies the electric energy generated by the first electric motor M1 to the
また、ハイブリッド制御手段82は、車両の停止中又は走行中に拘わらず、変速機構10の電気的CVT機能によって、例えば、第1電動機回転速度NM1を制御してエンジン回転速度NEを略一定に維持したり任意の回転速度に回転制御する。つまり、ハイブリッド制御手段82は、第1遊星歯車装置20を介して入力軸18(すなわちエンジン14の出力軸)に作動的に連結される第1電動機M1をその入力軸18に動力伝達可能な駆動装置として機能させることで、第1電動機M1にエンジン14を回転駆動させる。例えば、ハイブリッド制御手段82は車両走行中にエンジン回転速度NEを引き上げる場合には、車速V(前輪40)に拘束される出力回転速度NOUTを略一定に維持しつつ第1電動機回転速度NM1の引き上げを実行する。
The hybrid control means 82, regardless of during or running the vehicle is stopped, the electric CVT function of the
また、ハイブリッド制御手段82は、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ64によって電子スロットル弁62を開閉制御させる他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置66による燃料噴射量や噴射時期を制御させ、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置68による点火時期を制御させる指令を単独で或いは組み合わせてエンジン出力制御装置58に出力して、必要なエンジン出力を発生するようにエンジン14の出力制御を実行するエンジン出力制御手段を機能的に備えている。例えば、ハイブリッド制御手段82は、基本的には図示しない予め記憶された関係からアクセル開度Accに基づいてスロットルアクチュエータ60を駆動し、アクセル開度Accが増加するほどスロットル弁開度θTHを増加させるようにスロットル制御を実行する。また、上記エンジン出力制御装置58は、ハイブリッド制御手段82による指令に従って、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ64により電子スロットル弁62を開閉制御する他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置66による燃料噴射を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置68による点火時期を制御するなどしてエンジントルク制御を実行する。
The hybrid control means 82 controls the opening and closing of the
また、ハイブリッド制御手段82は、エンジン14の運転を停止した状態で蓄電装置56からの電力により第2電動機M2を駆動してその第2電動機M2のみを前輪40の駆動力源とするモータ走行(EV走行)を実行することができる。例えば、このハイブリッド制御手段82によるEV走行は、一般的にエンジン効率が高トルク域に比較して悪いとされる比較的低出力トルクTOUT域すなわち低エンジントルクTE域、或いは車速Vの比較的低車速域すなわち低負荷域で実行される。
Further, the hybrid control means 82 drives the second electric motor M2 with the electric power from the
ハイブリッド制御手段82は、このEV走行時には、運転を停止しているエンジン14の引き摺りを抑制して燃費を向上させるために、例えば第1電動機M1を無負荷状態とすることにより空転させて、変速機構10の電気的CVT機能(差動作用)により必要に応じてエンジン回転速度NEを零乃至略零に維持する。つまり、ハイブリッド制御手段82は、EV走行時には、エンジン14の運転を単に停止させるのではなく、エンジン14の回転も停止させる。
During this EV traveling, the hybrid control means 82 idles by, for example, setting the first electric motor M1 to a no-load state in order to suppress dragging of the
また、ハイブリッド制御手段82は、車両停止中やEV走行中にエンジン14の始動を行うエンジン始動制御手段を機能的に備えている。例えば、ハイブリッド制御手段82は、第1電動機M1に通電して第1電動機回転速度NM1を引き上げることで、すなわち、第1電動機M1をスタータとして機能させることで、エンジン回転速度NEを完爆可能な所定回転速度NE’以上に引き上げると共に、所定回転速度NE’以上にて例えばアイドル回転速度以上の自律回転可能なエンジン回転速度NEにて燃料噴射装置66により燃料を供給(噴射)し点火装置68により点火してエンジン14を始動する。
Moreover, the hybrid control means 82 is functionally provided with an engine start control means for starting the
また、ハイブリッド制御手段82は、エンジン14を駆動力源とするエンジン走行中には、上述した電気パスによる第1電動機M1からの電気エネルギおよび/または蓄電装置56からの電気エネルギを第2電動機M2へ供給し、その第2電動機M2を駆動して前輪40にトルクを付与することにより、エンジン14の動力を補助するための所謂トルクアシストが可能である。
Further, the hybrid control means 82 uses the electric energy from the first electric motor M1 and / or the electric energy from the
また、ハイブリッド制御手段82は、第1電動機M1を無負荷状態として自由回転すなわち空転させることにより、変速機構10がトルクの伝達を不能な状態すなわち変速機構10内の動力伝達経路が遮断された状態と同等の状態であって、且つ第2電動機M2を無負荷状態として変速機構10からの出力が発生されない状態とすることが可能である。すなわち、ハイブリッド制御手段82は、電動機M1、M2を無負荷状態とすることにより変速機構10をニュートラル状態とすることが可能である。
Further, the hybrid control means 82 is in a state in which the
また、ハイブリッド制御手段82は、主駆動輪である前輪40の駆動に加えて後輪52も駆動する4WD制御を行う。例えば、ハイブリッド制御手段82は、アクセル開度Acc、車速V、各車輪の車輪速、前後加速度Gなどに基づいて、発進時、急加速時、低μ路走行時などにおける前後駆動トルク配分を演算し、すなわち前輪40の駆動に必要な前輪駆動トルクTF *と後輪52の駆動に必要な後輪駆動トルクTR *とを算出し、その結果に従って、エンジントルク制御を実行する指令をエンジン出力制御装置58に出力して前輪40を駆動させると共に、インバータ54を通して第3電動機M3に電気エネルギを供給して後輪52を駆動させる。尚、前輪40はエンジン14の出力のみで駆動されてもよいが、そのエンジン14の出力に第2電動機M2の出力を加えて駆動されてもよいし、或いは第2電動機M2の出力のみで駆動されてもよい。
The hybrid control means 82 performs 4WD control for driving the
また、ハイブリッド制御手段82は、エンジン14の出力により第1電動機M1が発電した電気エネルギ(電力)を、第3電動機M3にインバータ54を介して供給する。このように第1電動機M1は、エンジン14の出力による発電によって電源となる発電電源として機能する。このとき、第1遊星歯車装置20の差動作用によって車速Vに拘束されることなくエンジン14や第1電動機M1は自由な回転速度に制御され得るので、ハイブリッド制御手段82は、後輪駆動トルクTR *が得られるのに必要な電力を第3電動機M3に供給する為の第1電動機M1の発電量を確保すると共に、第1電動機M1の発電効率が可及的に高くなるような予め定められた第1電動機回転速度NM1で第1電動機M1を作動させる。さらに、ハイブリッド制御手段82は、必要に応じて、蓄電装置56からの電力も、第3電動機M3にインバータ54を介して供給してもよい。例えば、急加速時のように後輪52への駆動トルク配分が大きくなるときであって、蓄電装置56の充電残量SOCが予め定められた所定残量以上の場合に、第3電動機M3に対し、第1電動機M1が発電した電力に加えて蓄電装置56からインバータ54を介して電力を供給する。
Further, the hybrid control means 82 supplies the electric energy (electric power) generated by the first electric motor M1 by the output of the
また、ハイブリッド制御手段82は、アクセルオフの車両減速走行時や制動時には車両の運動エネルギ、すなわち、各駆動輪40,52から第2電動機M2及び第3電動機M3の側へ伝達される逆駆動力により、第2電動機M2や第3電動機M3を回転駆動させて発電機として作動させ、その電気エネルギすなわち第2電動機発電電流IM2Gや第3電動機発電電流IM3Gをインバータ54を介して蓄電装置56へ充電する所謂回生制動を実行する回生ブレーキ制御手段として機能する。
Further, the hybrid control means 82 is the kinetic energy of the vehicle when the vehicle is decelerated or braked with the accelerator off, that is, the reverse driving force transmitted from the
ところで、ハイブリッド制御手段82は、前述のように4WD制御を行うが、前記低μ路の走行時には、その低μ路走行のための前後輪駆動力制御、つまり、その低μ路走行に適した前後輪駆動力制御を行う。そのために、電子制御装置80は、前記ハイブリッド制御手段82に加え、更に、走行状態判断手段90と、要求駆動力決定手段92と、駆動力配分率決定手段94と、最大駆動力決定手段96と、駆動力制限判断手段98と、駆動力決定手段100とを備えている。
By the way, the hybrid control means 82 performs the 4WD control as described above. When traveling on the low μ road, the hybrid control means 82 is suitable for front and rear wheel driving force control for the low μ road traveling, that is, suitable for the low μ road traveling. Perform front and rear wheel drive force control. Therefore, in addition to the
図4の走行状態判断手段90は、前輪(主駆動輪)40と後輪(副駆動輪)52との少なくとも何れかがスリップし易い走行状態であるか否か、すなわち、低μ路走行状態であるか否かを判断する。具体的には、その低μ路走行状態であるか否かについては、スノースイッチ53の操作状態で判断する。すなわち、走行状態判断手段90は、スノースイッチ53がオンであるか否かを判断する。そして、スノースイッチ53がオンである場合に、上記スリップし易い走行状態(低μ路走行状態)であると判断する。上記低μ路走行状態とは、具体的に言えば、乾燥アスファルト路面などでの所定の通常走行状態に対してスリップし易い走行状態であり、例えば、雪道や砂地などの摩擦係数が極めて低い路面での走行状態である。
The traveling state determination means 90 in FIG. 4 determines whether or not at least one of the front wheels (main driving wheels) 40 and the rear wheels (sub driving wheels) 52 is in a slipping state, that is, a low μ road traveling state. It is determined whether or not. Specifically, whether or not the vehicle is traveling on the low μ road is determined by the operation state of the
要求駆動力決定手段92は、運転者により要求された要求駆動力Fuserを算出する。具体的には、図5に示されるようなアクセル開度Acc及び車速Vと要求駆動力Fuserとの関係である要求駆動力マップが実験的に定められており、要求駆動力決定手段92に予め記憶されている。そして、要求駆動力決定手段92は、その予め定められた要求駆動力マップから、アクセル開度Acc及び車速Vに基づいて要求駆動力Fuserを決定する。その図5の要求駆動力マップは、要求駆動力Fuserが主駆動力源23及び第3電動機M3(副駆動力源)の許容出力の範囲内で運転者の意に従ったものとなるように決定されており、その要求駆動力マップでは、アクセル開度Accが大きいほど要求駆動力Fuserが大きくなる。
The requested driving
更に、要求駆動力決定手段92は、その要求駆動力決定手段92が決定した要求駆動力Fuserと、後述の駆動力配分率決定手段94が決定した後輪駆動力配分率Rとに基づいて、その後輪駆動力配分率Rが維持されるとした場合に要求駆動力Fuserのうち前輪40が受け持つ要求前輪駆動力Ffruser、及び、後輪52が受け持つ要求後輪駆動力Frruserを算出し決定する。具体的には、下記式(1)により要求後輪駆動力Frruserを決定(算出)し、下記式(2)により要求前輪駆動力Ffruserを決定(算出)する。なお、要求駆動力決定手段92は、後述の駆動力制限判断手段98により要求駆動力Fuserが制御総駆動力Fcontrolを超えると判断された場合に、上記要求前輪駆動力Ffruserと要求後輪駆動力Frruserとを決定(算出)してもよい。
Frruser=Fuser×R ・・・(1)
Ffruser=Fuser−Frruser ・・・(2)
Further, the required driving
Frruser = Fuser × R (1)
Ffruser = Fuser−Frruser (2)
駆動力配分率決定手段94は、後輪52へ伝達される後輪駆動力Frrの配分率R(以下、「後輪駆動力配分率R」という)を決定する。その後輪駆動力配分率Rとは、詳細に言えば、前輪40へ伝達される前輪駆動力Ffrと上記後輪駆動力Frrとの合計である車両6の総駆動力Ftotalに対する後輪駆動力Frrの配分率Rであり、すなわち、下記式(3)に示すように、総駆動力Ftotalに対する後輪駆動力Frrの割合で表される。上記後輪駆動力Frrは、本発明の副駆動輪駆動力に対応し、上記後輪駆動力配分率Rは、本発明の副駆動輪駆動力の配分率に対応する。
R=Frr/Ftotal ・・・(3)
The driving force distribution
R = Frr / Ftotal (3)
具体的には、図6に示されるような車速Vと後輪駆動力配分率Rとの関係である後輪駆動力配分率マップが、前記低μ路走行状態においてスリップを発生させずに可及的に総駆動力Ftotalを大きくできるようにドライバビリティを最適化して実験的に定められており、駆動力配分率決定手段94に予め記憶されている。そして、駆動力配分率決定手段94は、その予め定められた後輪駆動力配分率マップから、車速Vに基づいて後輪駆動力配分率Rを決定する。なお、図6の後輪駆動力配分率マップに示す後輪駆動力配分率R1,R2,R3は、下記式(4)に示す関係にある。すなわち、上記後輪駆動力配分率マップの車速V及び後輪駆動力配分率Rは、車速Vが高いほど後輪駆動力配分率Rが小さくなる関係にある。この車速Vと後輪駆動力配分率Rとの関係は、図6のように車速Vが高いほど後輪駆動力配分率RがR1,R2,R3と段階的に小さくなってもよいし、連続的に小さくなってもよい。図6の後輪駆動力配分率マップは、本発明の第2の関係に対応する。
R1>R2>R3 ・・・(4)
Specifically, a rear wheel driving force distribution ratio map, which is a relationship between the vehicle speed V and the rear wheel driving force distribution ratio R as shown in FIG. 6, is possible without causing a slip in the low μ road running state. It is experimentally determined by optimizing drivability so that the total driving force Ftotal can be increased as much as possible, and is stored in advance in the driving force distribution
R1>R2> R3 (4)
最大駆動力決定手段96は、後輪駆動力Frrの上限値である後輪最大駆動力Frrmaxを算出する。具体的には、図7に示されるような車速Vと後輪最大駆動力Frrmaxとの関係である後輪最大駆動力マップが、第3電動機M3の耐久性維持やドライバビリティの最適化などの観点から、すなわち、第3電動機M3の耐久性を損なわずにその第3電動機M3の最大出力を可及的に大きくしてドライバビリティを最適化できるように、実験的に定められており、最大駆動力決定手段96に予め記憶されている。そして、最大駆動力決定手段96は、その予め定められた後輪最大駆動力マップから、車速Vに基づいて後輪最大駆動力Frrmaxを決定する。図7の後輪最大駆動力マップは、本発明の第1の関係に対応し、後輪最大駆動力Frrmaxは、本発明の副駆動輪最大駆動力に対応する。
The maximum driving
更に、最大駆動力決定手段96は、駆動力配分率決定手段94が決定した後輪駆動力配分率Rと、最大駆動力決定手段96が決定した後輪最大駆動力Frrmaxとに基づいて、総駆動力Ftotalの上限値である制御総駆動力Fcontrolと、前輪駆動力Ffrの上限値である制御前輪駆動力Ffrcontrolとを算出する。具体的には、制御総駆動力Fcontrolを下記式(5)により決定し、制御前輪駆動力Ffrcontrolを下記式(6)により決定する。
Fcontrol=Frrmax/R ・・・(5)
Ffrcontrol=Fcontrol−Frrmax ・・・(6)
Further, the maximum driving force determination means 96 is based on the rear wheel driving force distribution ratio R determined by the driving force distribution ratio determination means 94 and the rear wheel maximum driving force Frrmax determined by the maximum driving force determination means 96. A control total driving force Fcontrol that is an upper limit value of the driving force Ftotal and a control front wheel driving force Ffrcontrol that is an upper limit value of the front wheel driving force Ffr are calculated. Specifically, the control total driving force Fcontrol is determined by the following equation (5), and the front wheel driving force Ffrcontrol is determined by the following equation (6).
Fcontrol = Frrmax / R (5)
Ffrcontrol = Fcontrol−Frrmax (6)
駆動力制限判断手段98は、総駆動力Ftotal(実際値)を、要求駆動力決定手段92が算出した要求駆動力Fuser(計算値)よりも小さい駆動力に制限すべきか否かを判断する。具体的には、駆動力制限判断手段98は、その要求駆動力Fuserが、最大駆動力決定手段96により算出された制御総駆動力Fcontrolを超えるか否か、すなわち、上記要求駆動力Fuserが制御総駆動力Fcontrolよりも大きいか否かを判断する。そして、要求駆動力Fuserが制御総駆動力Fcontrolを超える場合には、総駆動力Ftotalを要求駆動力Fuserよりも小さい駆動力に制限すべきであると判断する。
The driving force
駆動力決定手段100は、走行状態判断手段90により前記低μ路走行状態であると判断され、且つ、駆動力制限判断手段98により要求駆動力Fuserが制御総駆動力Fcontrolを超えてはいないと判断された場合には、駆動力配分率決定手段94が決定した後輪駆動力配分率Rを維持した上で、総駆動力Ftotalを要求駆動力決定手段92が決定した要求駆動力Fuserとする。具体的には、前輪駆動力Ffrを要求駆動力決定手段92が決定した要求前輪駆動力Ffruserとし、後輪駆動力Frrを要求駆動力決定手段92が決定した要求後輪駆動力Frruserとする。そして、駆動力決定手段100は、その決定した前輪駆動力Ffrと後輪駆動力Frrとで前輪40と後輪52とを駆動する旨の指令を、ハイブリッド制御手段82に行う。
The driving force determining means 100 is determined to be in the low μ road traveling state by the traveling state determining means 90, and the required driving force Fuser does not exceed the control total driving force Fcontrol by the driving force
一方で、駆動力決定手段100は、走行状態判断手段90により前記低μ路走行状態であると判断され、且つ、駆動力制限判断手段98により要求駆動力Fuserが制御総駆動力Fcontrolを超えると判断された場合には、駆動力配分率決定手段94が決定した後輪駆動力配分率Rを維持した上で、総駆動力Ftotalをその要求駆動力Fuserよりも小さい駆動力に制限する。すなわち、その総駆動力Ftotalを最大駆動力決定手段96が決定した制御総駆動力Fcontrolとする。具体的に、駆動力決定手段100は、上記の場合、前輪駆動力Ffrを最大駆動力決定手段96が決定した制御前輪駆動力Ffrcontrolとし、後輪駆動力Frrを最大駆動力決定手段96が決定した後輪最大駆動力Frrmaxとする。そして、駆動力決定手段100は、その決定した前輪駆動力Ffrと後輪駆動力Frrとで前輪40と後輪52とを駆動する旨の指令を、ハイブリッド制御手段82に行う。
On the other hand, when the driving
このように、前輪駆動力Ffrと後輪駆動力Frrとが駆動力決定手段100により決定されることで、走行状態判断手段90により前記低μ路走行状態であると判断された場合には、要求駆動力Fuserが制御総駆動力Fcontrolよりも大きいか否かに拘わらず、後輪駆動力配分率R(実際値)は、駆動力配分率決定手段94により図6の後輪駆動力配分率マップから決定された後輪駆動力配分率R(計算値)とされることになる。更に、後輪駆動力Frrは、駆動力決定手段100によって、図7の後輪最大駆動力マップから決定された後輪最大駆動力Frrmax以下に制限されることになる。 In this way, when the front wheel driving force Ffr and the rear wheel driving force Frr are determined by the driving force determining means 100 and the driving state determining means 90 determines that the vehicle is traveling on the low μ road, Regardless of whether or not the required driving force Fuser is greater than the control total driving force Fcontrol, the rear wheel driving force distribution rate R (actual value) is determined by the driving force distribution rate determining means 94 as shown in FIG. The rear wheel driving force distribution ratio R (calculated value) determined from the map is used. Further, the rear wheel driving force Frr is limited by the driving force determining means 100 to be equal to or less than the rear wheel maximum driving force Frrmax determined from the rear wheel maximum driving force map of FIG.
図8は、電子制御装置80の制御作動の要部、すなわち、低μ路走行時の前輪駆動力Ffrおよび後輪駆動力Frrを決定する制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数msec乃至数十msec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。
FIG. 8 is a flowchart for explaining the main part of the control operation of the
先ず、走行状態判断手段90に対応するステップ(以下、「ステップ」を省略する)SA1においては、スノースイッチ53がオンであるか否か、すなわち、そのスノースイッチ53がオンである場合の走行モードである低μ路走行モードが選択されているか否かが判断される。このSA1の判断が肯定された場合、すなわち、スノースイッチ53がオンである場合には、SA2に移る。一方、このSA1の判断が否定された場合には、SA10に移る。
First, in a step (hereinafter, “step” is omitted) SA1 corresponding to the travel state determination means 90, whether or not the
要求駆動力決定手段92に対応するSA2においては、運転者(ユーザ)が要求した要求駆動力(ユーザ要求駆動力)Fuserが、図5の要求駆動力マップから、アクセル開度Acc及び車速Vに基づいて演算され算出される。SA2の次はSA3に移る。 In SA2 corresponding to the required driving force determining means 92, the required driving force (user required driving force) Fuser requested by the driver (user) is changed to the accelerator opening Acc and the vehicle speed V from the required driving force map of FIG. Based on the calculation. After SA2, the process proceeds to SA3.
駆動力配分率決定手段94に対応するSA3においては、後輪駆動力配分率Rが、図6の後輪駆動力配分率マップから、車速Vに基づいて演算され算出される。SA3の次はSA4に移る。 In SA3 corresponding to the driving force distribution rate determining means 94, the rear wheel driving force distribution rate R is calculated and calculated based on the vehicle speed V from the rear wheel driving force distribution rate map of FIG. After SA3, the process proceeds to SA4.
最大駆動力決定手段96に対応するSA4においては、後輪最大駆動力Frrmaxが、図7の後輪最大駆動力マップから、車速Vに基づいて演算され算出される。SA4の次はSA5に移る。 In SA4 corresponding to the maximum driving force determining means 96, the rear wheel maximum driving force Frrmax is calculated and calculated based on the vehicle speed V from the rear wheel maximum driving force map of FIG. After SA4, the process proceeds to SA5.
最大駆動力決定手段96に対応するSA5においては、前記SA3で算出された後輪駆動力配分率Rと、前記SA4で算出された後輪最大駆動力Frrmaxとに基づいて、制御総駆動力Fcontrolと、制御前輪駆動力Ffrcontrolとが演算され算出される。具体的には、その制御総駆動力Fcontrolは前記式(5)により算出され、その制御前輪駆動力Ffrcontrolは前記式(6)により算出される。SA5の次はSA6に移る。 In SA5 corresponding to the maximum driving force determining means 96, based on the rear wheel driving force distribution ratio R calculated in SA3 and the rear wheel maximum driving force Frrmax calculated in SA4, the total control driving force Fcontrol is calculated. And the control front wheel driving force Ffrcontrol are calculated and calculated. Specifically, the control total driving force Fcontrol is calculated by the above equation (5), and the control front wheel driving force Ffrcontrol is calculated by the above equation (6). After SA5, the process proceeds to SA6.
駆動力制限判断手段98に対応するSA6においては、前記SA2で算出された要求駆動力Fuserが、前記SA5で算出された制御総駆動力Fcontrolよりも大きいか否かが判断される。このSA6の判断が肯定された場合、すなわち、要求駆動力Fuserが制御総駆動力Fcontrolよりも大きい場合には、SA7に移る。一方、このSA6の判断が否定された場合には、SA8に移る。 In SA6 corresponding to the driving force limit determination means 98, it is determined whether or not the required driving force Fuser calculated in SA2 is larger than the total control driving force Fcontrol calculated in SA5. If the determination in SA6 is affirmative, that is, if the required driving force Fuser is greater than the total control driving force Fcontrol, the process proceeds to SA7. On the other hand, if the determination at SA6 is negative, the operation goes to SA8.
駆動力決定手段100に対応するSA7においては、前輪駆動力Ffrと後輪駆動力Frrとが設定される。具体的には、前輪駆動力Ffrが、前記SA5で算出された制御前輪駆動力Ffrcontrolとされ、後輪駆動力Frrが、前記SA4で算出された後輪最大駆動力Frrmaxとされる。そして、その設定された前輪駆動力Ffrと後輪駆動力Frrとで各駆動輪40,52を駆動させる指令がなされる。
In SA7 corresponding to the driving force determining means 100, a front wheel driving force Ffr and a rear wheel driving force Frr are set. Specifically, the front wheel driving force Ffr is the control front wheel driving force Ffrcontrol calculated in SA5, and the rear wheel driving force Frr is the rear wheel maximum driving force Frrmax calculated in SA4. Then, a command to drive each of the driving
要求駆動力決定手段92に対応するSA8においては、要求前輪駆動力Ffruser及び要求後輪駆動力Frruserが、前記SA2で算出された要求駆動力Fuserと、前記SA3で算出された後輪駆動力配分率Rとに基づいて演算され算出される。具体的には、前記式(1)により要求後輪駆動力Frruserが算出され、前記式(2)により要求前輪駆動力Ffruserが算出される。SA8の次はSA9に移る。 In SA8 corresponding to the requested driving force determining means 92, the requested front wheel driving force Ffruser and the requested rear wheel driving force Frruser are the requested driving force Fuser calculated in SA2 and the rear wheel driving force distribution calculated in SA3. Calculated based on the rate R. Specifically, the required rear wheel driving force Frruser is calculated from the equation (1), and the required front wheel driving force Ffruser is calculated from the equation (2). After SA8, the process proceeds to SA9.
駆動力決定手段100に対応するSA9においては、前輪駆動力Ffrと後輪駆動力Frrとが設定される。具体的には、前記SA7とは異なり、前輪駆動力Ffrと後輪駆動力Frrとがそれぞれ、前記SA8で算出された要求前輪駆動力Ffruserと要求後輪駆動力Frruserとされる。そして、その設定された前輪駆動力Ffrと後輪駆動力Frrとで各駆動輪40,52を駆動させる指令がなされる。
In SA9 corresponding to the driving force determining means 100, a front wheel driving force Ffr and a rear wheel driving force Frr are set. Specifically, unlike SA7, the front wheel driving force Ffr and the rear wheel driving force Frr are the required front wheel driving force Ffruser and the required rear wheel driving force Frruser calculated in SA8, respectively. Then, a command to drive each of the driving
SA10においては、前記低μ路の走行ではない前記通常走行時における駆動力の制御などが行われる。例えば、所定の前後輪40,52の駆動力配分率において後輪駆動力Frrが後輪最大駆動力Frrmaxにまで増大されても総駆動力Ftotalが要求駆動力Fuserに対し不足する場合には、その総駆動力Ftotalの要求駆動力Fuserに対する不足分が、その前後輪40,52の駆動力配分率に拘わらず、前輪駆動力Ffrの増大により補われる駆動力の制御が実行される。
In SA10, control of the driving force during the normal running other than the running on the low μ road is performed. For example, in the case where the rear wheel driving force Frr is increased to the rear wheel maximum driving force Frrmax in the predetermined driving force distribution ratio of the front and
本実施例には次のような効果(A1)乃至(A7)がある。(A1)本実施例によれば、走行状態判断手段90により前記スリップし易い走行状態であると判断された場合には、要求駆動力Fuserが制御総駆動力Fcontrolよりも大きいか否かに拘わらず、後輪駆動力Frrは、駆動力決定手段100によって、図7の後輪最大駆動力マップから決定された後輪最大駆動力Frrmax以下に制限され、且つ、後輪駆動力配分率R(実際値)は、駆動力配分率決定手段94により図6の後輪駆動力配分率マップから決定された後輪駆動力配分率R(計算値)とされるので、要求駆動力Fuserが大きくても後輪駆動力配分率R(実際値)は後輪駆動力配分率マップから決定されたものに維持され、そのため、その要求駆動力Fuserを達成するために、前輪駆動力Ffrだけを増大させようとすることがない。従って、その前輪駆動力Ffrが過多となることに起因したスリップを抑制することができる。すなわち、前記低μ路での走行においても安定した車両走行を実現できる。
This embodiment has the following effects (A1) to (A7). (A1) According to the present embodiment, when it is determined by the traveling state determining means 90 that the traveling state is likely to slip, whether or not the required driving force Fuser is greater than the total control driving force Fcontrol is determined. First, the rear wheel driving force Frr is limited by the driving force determining means 100 to be equal to or less than the rear wheel maximum driving force Frrmax determined from the rear wheel maximum driving force map shown in FIG. The actual value) is the rear wheel driving force distribution ratio R (calculated value) determined from the rear wheel driving force distribution ratio map of FIG. 6 by the driving force distribution
(A2)また、本実施例によれば、駆動力決定手段100は、走行状態判断手段90により前記低μ路走行状態であると判断され、且つ、駆動力制限判断手段98により要求駆動力Fuserが制御総駆動力Fcontrolを超えると判断された場合には、総駆動力Ftotalを最大駆動力決定手段96が決定した制御総駆動力Fcontrolとするので、上記低μ路走行状態では、要求駆動力Fuserが大きくても、上記総駆動力Ftotalがその上限値(制御総駆動力Fcontrol)以下に制限されることとなり、それにより車両6のスリップ、特に前輪40のスリップを抑制できる。また、後輪駆動力Frrが後輪最大駆動力Frrmaxに達しても、上記総駆動力Ftotalの制限により、後輪駆動力配分率R(実際値)は図6の後輪駆動力配分率マップから決定されたものに維持される。
(A2) Also, according to this embodiment, the driving force determining means 100 is determined to be in the low μ road traveling state by the traveling state determining means 90 and the required driving force Fuser is determined by the driving force
(A3)また、本実施例によれば、アクセル開度Accが大きいほど要求駆動力Fuserが大きくなるアクセル開度Acc及び車速Vと要求駆動力Fuserとの関係である図5に示す要求駆動力マップが予め定められている。そして、要求駆動力決定手段92は、その予め定められた要求駆動力マップから、アクセル開度Acc及び車速Vに基づいて要求駆動力Fuserを決定する。従って、その要求駆動力Fuserを容易に求めることが可能である。
(A3) Further, according to this embodiment, the required driving force Fuser increases as the accelerator opening Acc increases, and the required driving force shown in FIG. 5 is a relationship between the accelerator opening Acc and the vehicle speed V and the required driving force Fuser. A map is predetermined. Then, the required driving
(A4)また、本実施例によれば、走行状態判断手段90は、スノースイッチ53がオンである場合に、前記スリップし易い走行状態(低μ路走行状態)であると判断するので、そのスリップし易い走行状態か否かを容易かつ的確に判断できる。
(A4) Also, according to this embodiment, when the
(A5)また、本実施例によれば、図6に示す後輪駆動力配分率マップは、車速Vが高いほど後輪駆動力配分率Rが小さくなるその車速Vと後輪駆動力配分率Rとの予め定められた関係であり、駆動力配分率決定手段94は、その後輪駆動力配分率マップから、車速Vに基づいて後輪駆動力配分率Rを決定する。従って、後輪駆動力配分率Rを容易に決定することが可能であり、車速Vに応じた最適な前後輪40,52への駆動力配分を実現できる。また、車速Vが高いほど車両6の有する慣性力が高くなるため、例えば車両6が前記低μ路でスリップしてもその慣性力でその低μ路を通過できるので、車両6は上記スリップによる駆動力抜けの影響を受けにくくなる。従って、後輪駆動力配分率Rを小さくすること、言い換えれば、前輪駆動力Ffrの配分率を大きくすることの車両挙動への影響を生じにくくしつつ、且つ、高車速域において制御総駆動力Fcontrolを引き上げて、総駆動力Ftotalを要求駆動力Fuserに近づけることが可能である。
(A5) Further, according to this embodiment, the rear wheel driving force distribution ratio map shown in FIG. 6 shows that the rear wheel driving force distribution ratio R decreases as the vehicle speed V increases, and the vehicle speed V and the rear wheel driving force distribution ratio. The driving force distribution
(A6)また、本実施例によれば、図7に示す後輪最大駆動力マップは、車速Vと後輪最大駆動力Frrmaxとの予め定められた関係であり、最大駆動力決定手段96は、その後輪最大駆動力マップから、車速Vに基づいて後輪最大駆動力Frrmaxを決定するので、その後輪最大駆動力Frrmaxを容易に求めることが可能である。
(A6) According to this embodiment, the rear wheel maximum driving force map shown in FIG. 7 is a predetermined relationship between the vehicle speed V and the rear wheel maximum driving force Frrmax, and the maximum driving
(A7)また、本実施例によれば、第1電動機M1と第2電動機M2と第3電動機M3とは相互に電力授受可能に構成されている。また、車両用駆動装置8には、その第1電動機M1と第2電動機M2と第3電動機M3とのそれぞれに対し電力授受可能な蓄電装置56が設けられているので、主駆動力源23がエンジン14のみである場合と比較して、第3電動機M3に対しより大きな電力を供給することができる。すなわち、第3電動機M3で後輪52を駆動する場合に第3電動機M3へ充分な電力を供給することができ、後輪最大駆動力Frrmaxを大きく設定することが可能である。また、主駆動力源23を非作動状態とし第3電動機M3だけの駆動で走行することが可能である。
(A7) Moreover, according to the present Example, the 1st electric motor M1, the 2nd electric motor M2, and the 3rd electric motor M3 are comprised so that electric power transmission / reception is mutually possible. Further, since the vehicle drive device 8 is provided with a
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。 As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail based on drawing, this is an embodiment to the last, and this invention is implemented in the aspect which added various change and improvement based on the knowledge of those skilled in the art. Can do.
例えば、前述の実施例において、駆動力決定手段100は、前輪駆動力Ffrと後輪駆動力Frrとを決定するが、前後輪40,52それぞれの駆動トルクを決定してもよい。
For example, in the above-described embodiment, the driving force determining means 100 determines the front wheel driving force Ffr and the rear wheel driving force Frr, but may determine the driving torques of the front and
また、前述の実施例において、走行状態判断手段90は、前記低μ路走行状態であるか否かについては、スノースイッチ53の操作状態で判断するが、スノースイッチ53以外の別の手段により、前記低μ路走行状態であるか否かを判断しても差し支えない。
In the above-described embodiment, the traveling
また、前述の実施例において、エンジン14と前輪40との間の動力伝達経路に、変速機は設けられていないが、その動力伝達経路に、手動変速機もしくは自動変速機が設けられていても差し支えない。例えば、上記手動変速機もしくは自動変速機は、出力歯車24と前輪40との間の動力伝達経路などに設けられる。また、そのように手動もしくは自動の変速機が設けられるとした場合には、第1電動機M1と第1遊星歯車装置20とから構成されたその第1遊星歯車装置20の差動状態を電気的に変更し得る電気式差動部と、上記変速機とが相互に機械的に独立している必要はなく、例えば、変速機構10全体として電気的に上記差動状態を変更し得る電気式差動機能とその電気式差動機能による変速とは異なる原理で変速する機能とが備わっておればよい。上記自動変速機は、遊星歯車装置などで構成される有段式の自動変速機であっても、CVTなどの無段式の自動変速機であってもよい。
In the above-described embodiment, a transmission is not provided in the power transmission path between the
また、第3電動機M3と後輪52との間の動力伝達経路でも上記と同様に、手動変速機もしくは自動変速機が設けられていても差し支えない。
Similarly to the above, a manual transmission or an automatic transmission may be provided in the power transmission path between the third electric motor M3 and the
また、前述の実施例において、主駆動力源23はエンジン14と電動機M1,M2とから構成されたハイブリッド駆動力源であるが、エンジン14だけで構成された駆動力源であってもよいし、電動機だけで構成された駆動力源であってもよい。更に、主駆動力源23は、第2電動機M2を有さないエンジン14と第1電動機M1とから構成されたハイブリッド駆動力源であっても差し支えない。そのように第2電動機M2が無い構成では、第3電動機M3がその第2電動機M2が果たす機能を兼ねることになる。
In the above-described embodiment, the main
また、前述の実施例において、変速機構10は第1遊星歯車装置20と第2遊星歯車装置22と第1電動機M1とを備えているがこれらは必須ではなく、例えば、第1遊星歯車装置20、第2遊星歯車装置22、及び第1電動機M1を備えてはおらず、エンジン14とクラッチと第2電動機M2と前輪40とが直列に連結された所謂パラレルハイブリッド車両であってもよい。このようなパラレルハイブリッド車両では、第2電動機M2の正回転方向はエンジン14の正回転方向と等しくなるので、第2電動機M2の正回転方向は図1の構成に対して逆方向となる。なお、エンジン14と第2電動機M2との間の上記クラッチは必要に応じて設けられるものであるので、上記パラレルハイブリッド車両がそのクラッチを備えていない構成も考え得る。
In the above-described embodiment, the
また、前述の実施例において、主駆動力源23で前輪40が駆動され、第3電動機M3で後輪52が駆動されるが、逆に、第3電動機M3で前輪40が駆動され、主駆動力源23で後輪52が駆動されても差し支えない。
In the above-described embodiment, the
また前述の実施例においては、第1電動機M1の運転状態が制御されることにより、変速機構10の変速比γ0が連続的に変化させられ、その変速可能な変化範囲内で無段階に制御されるが、例えば、その変速比γ0は、連続的ではなく、第1遊星歯車装置20の差動作用を利用して敢えて段階的に変化させられるものであってもよい。
In the above-described embodiment, by controlling the operating state of the first electric motor M1, the speed ratio γ0 of the
また、前述の実施例の主駆動力源23においてエンジン14と第1遊星歯車装置20との間にクラッチは設けられていないが、エンジン14と第1遊星歯車装置20との間の動力伝達経路にクラッチ等の係合装置が設けられていても差し支えない。また、第1電動機M1と第1サンギヤS1との間、第2電動機M2と出力歯車24との間、及び、第3電動機M3と後輪52との間の動力伝達経路でも同様に、その動力伝達経路にクラッチ等の係合装置が設けられていても差し支えない。
In the main
また、前述の実施例において、第1遊星歯車装置20はシングルプラネタリであるが、ダブルプラネタリであってもよい。第2遊星歯車装置22についても同様である。
Moreover, in the above-mentioned Example, although the 1st
また前述の実施例においては、第2電動機M2は第2遊星歯車装置22を介して出力歯車24に連結されているが、第2電動機M2の連結位置はそれに限定されない。また、第2遊星歯車装置22が無い構成も考え得る。なお、図1において、第2遊星歯車装置22が無く第2電動機M2が直接に出力歯車24に連結されている場合には、第2電動機M2の正回転方向はエンジン14の正回転方向と等しくなるので、第2電動機M2の正回転方向は、第2遊星歯車装置22が有る構成に対して逆方向となる。
In the above-described embodiment, the second electric motor M2 is connected to the
また、前述の実施例の第2電動機M2は、エンジン14から前輪40までの動力伝達経路の一部を構成する出力歯車24に動力伝達可能に連結されているが、第2電動機M2がその動力伝達経路に連結されていることに加え、クラッチ等の係合装置を介して第1遊星歯車装置20にも連結可能とされており、第1電動機M1の代わりに第2電動機M2によって第1遊星歯車装置20の差動状態を制御可能とする変速機構10の構成であってもよい。
In addition, the second electric motor M2 of the above-described embodiment is connected to the
6:車両
8:車両用駆動装置
23:主駆動力源
40:前輪(主駆動輪)
52:後輪(副駆動輪)
53:スノースイッチ
80:電子制御装置(制御装置)
M3:第3電動機(走行用電動機)
6: Vehicle 8: Vehicle drive device 23: Main drive force source 40: Front wheel (main drive wheel)
52: Rear wheel (sub drive wheel)
53: Snow switch 80: Electronic control device (control device)
M3: Third electric motor (traveling motor)
Claims (6)
前記主駆動輪と副駆動輪との少なくとも何れかがスリップし易い走行状態であると判断された場合には、前記副駆動輪へ伝達される副駆動輪駆動力が、予め定められた第1の関係から決定された副駆動輪最大駆動力以下に制限され、且つ、前記車両の総駆動力に対する該副駆動輪駆動力の配分率が、予め定められた第2の関係から決定された配分率とされる
ことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。 A control device for a vehicle drive device comprising a main drive force source for driving main drive wheels of a vehicle and a traveling motor for driving auxiliary drive wheels,
If it is determined that at least one of the main drive wheel and the sub drive wheel is in a slipping traveling state, a sub drive wheel driving force transmitted to the sub drive wheel is set to a predetermined first. The distribution is determined to be less than or equal to the maximum driving force of the auxiliary driving wheels determined from the above relationship, and the distribution ratio of the auxiliary driving wheel driving force to the total driving force of the vehicle is determined from the predetermined second relationship. A control device for a vehicle drive device, characterized by:
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用駆動装置の制御装置。 The total driving force is such that the required driving force requested by the driver exceeds the upper limit value of the total driving force calculated based on the distribution ratio of the auxiliary driving wheel driving force and the maximum driving force of the auxiliary driving wheel. In such a case, the calculated upper limit value is used. The control device for a vehicle drive device according to claim 1, wherein:
該要求駆動力は、該関係から該アクセル開度及び車速に基づいて決定される
ことを特徴とする請求項2に記載の車両用駆動装置の制御装置。 The relationship between the accelerator opening and the vehicle speed at which the required driving force increases as the accelerator opening increases and the required driving force is determined in advance.
The control device for a vehicle drive device according to claim 2, wherein the required drive force is determined based on the accelerator opening and the vehicle speed from the relationship.
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の車両用駆動装置の制御装置。 The control of the vehicle drive device according to any one of claims 1 to 3, wherein when the snow switch operated by a driver is on, the vehicle is determined to be in a slipping-prone traveling state. apparatus.
該配分率は該車速に基づいて決定される
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の車両用駆動装置の制御装置。 The second relationship is a relationship in which the distribution rate of the auxiliary driving wheel driving force decreases as the vehicle speed increases.
The control device for a vehicle drive device according to any one of claims 1 to 4, wherein the distribution ratio is determined based on the vehicle speed.
該副駆動輪最大駆動力は該車速に基づいて決定される
ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の車両用駆動装置の制御装置。 The first relationship is a relationship between the vehicle speed and the maximum driving force of the auxiliary driving wheel,
The control device for a vehicle drive device according to any one of claims 1 to 5, wherein the maximum drive force of the auxiliary drive wheel is determined based on the vehicle speed.
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