JP2023040946A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】前輪の車軸と後輪の車軸とのうち一方を内燃機関により、他方を電動機により回転駆動する車両において、必要最小限度で電動機を併用した４ＷＤ走行を実行し、蓄電装置の蓄電量の欠乏を回避しながら、車両の走破性またはドライバビリティを高く保つ。【解決手段】前輪の車軸と後輪の車軸とのうち一方を燃料を燃焼させてトルクを発生させる内燃機関により回転駆動し、他方を蓄電装置から電力供給を受けてトルクを発生させる電動機により回転駆動する車両を制御するものであり、現在の車速ＶＳＰ及び前輪と後輪との回転数差（ＮFr－ＮRr）に応じて、内燃機関が対応する車軸に入力する駆動トルクと、電動機が対応する車軸に入力する駆動トルクとの比率を可変調整する車両の制御装置を構成した。【選択図】図４

Description

本発明は、前輪の車軸と後輪の車軸とのうち一方を内燃機関により回転駆動し、他方を電動機により回転駆動する態様の車両を制御する制御装置に関する。

近時、内燃機関及び電動機の二種の動力源を備えるハイブリッド車両が一定の普及を見ている。シリーズ方式のハイブリッド車両（例えば、下記特許文献を参照）では、内燃機関が発電機を駆動して発電を行い、発電した電力を蓄電装置、即ちリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池等のバッテリ及び／またはキャパシタに蓄えるとともに、走行用モータジェネレータに給電する。そして、走行用モータジェネレータが、車軸ひいては駆動輪を回転駆動して車両を走行させる。

走行用モータジェネレータは、車両の制動時に、車軸の惰性回転トルクを利用して発電する回生制動を行い、その発電した電力を蓄電装置に回収し蓄えることができる。

シリーズ方式のハイブリッド車両では、内燃機関は専ら発電のために働く。内燃機関は車軸から機械的に切り離されており、内燃機関から車軸に走行のための駆動トルクを入力することはない。

特開２０２０－１５６１３４号公報

シリーズ方式とは異なる方式として、主として内燃機関が車軸に対して走行のための駆動トルクを入力しつつ、電動機により適宜これをアシストするという、パラレル方式のハイブリッド車両が存在する。

パラレル方式を具現する手法として、内燃機関により前輪の車軸を回転駆動し、モータジェネレータにより後輪の車軸を回転駆動する構造とすることが考えられる。ちょうど、前輪駆動車（特に、ＦＦ（Ｆｒｏｎｔ－ｅｎｇｉｎｅ Ｆｔｏｎｔ－ｄｒｉｖｅ）車の後輪側にモータジェネレータを付設したような構成である。

内燃機関をファイアリング運転し、かつモータジェネレータを電動機として作動させることにより、（擬似的な）四輪駆動（４－Ｗｈｅｅｌ Ｄｒｉｖｅ）走行が可能となる。モータジェネレータを電動機として作動させなければ、二輪駆動（２－Ｗｈｅｅｌ Ｄｒｉｖｅ）走行となる。また、モータジェネレータを発電機として作動させ、回生制動を実施することもできる。

電動機として動作するモータジェネレータは蓄電装置から給電を受けるが、現在蓄電装置に蓄えている電荷の量が顕著に減少していると、車軸を回転駆動するのに十分な電力を蓄電装置からモータジェネレータに供給できなくなる。

シリーズハイブリッド車両であれば、内燃機関を始動して発電を行い、その発電電力をモータジェネレータに供給すればよい。しかしながら、上述のようなパラレルハイブリッド車両では、内燃機関が出力するエンジントルクを既に車両の走行に用いており、内燃機関により即時に大電力を発電してモータジェネレータに供給することが難しい。そもそも、パラレルハイブリッド車両では、大電力を発電可能な発電機が内燃機関に付随しているとは限らない。

従って、降雪時や路面凍結時、ぬかるみ等の悪路走行時に、蓄電装置の蓄電量の欠乏によって肝心なときに４ＷＤ走行ができず、車輪のスリップを招くおそれがある。

以上の問題に着目してなされた本発明は、必要最小限度で４ＷＤ走行を実行し、蓄電装置の蓄電量の欠乏を回避しながら、車両の走破性またはドライバビリティを高く保つことを所期の目的としている。

本発明では、前輪の車軸と後輪の車軸とのうち一方を燃料を燃焼させてトルクを発生させる内燃機関により回転駆動し、他方を蓄電装置から電力供給を受けてトルクを発生させる電動機により回転駆動する車両を制御するものであり、現在の車速及び前輪と後輪との回転数差に応じて、内燃機関が対応する車軸に入力する駆動トルクと、電動機が対応する車軸に入力する駆動トルクとの比率を可変調整する車両の制御装置を構成した。

より具体的には、車速がより高い場合、車速がより低い場合と比較して、電動機が対応する車軸に入力する駆動トルクの、内燃機関が対応する車軸に入力する駆動トルクに対する比をより小さくする。

また、前輪の回転数から後輪の回転数を減算した回転数差がより大きい場合、回転数差がより小さい場合と比較して、電動機が対応する車軸に入力する駆動トルクの、内燃機関が対応する車軸に入力する駆動トルクに対する比をより大きくする。

本発明によれば、前輪の車軸と後輪の車軸とのうち一方を内燃機関により、他方を電動機により回転駆動する車両において、必要最小限度で電動機を併用した４ＷＤ走行を実行し、蓄電装置の蓄電量の欠乏を回避しながら、車両の走破性またはドライバビリティを高く保つことができる。

本発明の一実施形態におけるパラレル方式のハイブリッド車両の概要を示す図。 同実施形態の車両に搭載される内燃機関の概要を示す図。 同実施形態の車両の制御装置がプログラムに従い実行する処理の手順例を示すフロー図。 同実施形態の車両の制御装置が決定する、内燃機関が車軸に入力する駆動トルクと、電動機が車軸に入力する駆動トルクとの比率に関して説明する表。

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態における車両の概要を示す。本実施形態の車両は、前輪５２の車軸５１を内燃機関１により回転駆動し、後輪６２の車軸６１を電動機たるモータジェネレータ２により回転駆動する、パラレル方式のハイブリッド車両である。ちょうど、いわゆるエンジン横置きのＦＦ車の後輪６２側にモータジェネレータ２を付設したような構成となっている。

既存のＦＦ車と同様、内燃機関１の出力軸（クランクシャフト）と前輪５２の車軸５１との間には、駆動系のトランスミッション３、例えばトルクコンバータやクラッチ、手動変速機または自動変速機（無段変速機（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）であることがある）、デファレンシャルギア等が介在している。内燃機関１をファイアリング、即ち燃料を気筒１１に供給して燃焼させることで発生するエンジントルクは、トランスミッション３を介して車軸５１に伝達され、前輪５２を回転させる。内燃機関１をファイアリングせずとも（典型的には、気筒１１への燃料供給を一時休止する燃料カットを実行するとき）、前輪５２及び車軸５１が惰性で回転を続けていると、トランスミッション３のクラッチを切断しない限りその回転トルクが内燃機関１の出力軸に伝達されて、内燃機関１の回転が維持される。

モータジェネレータ２の出力軸と後輪６２の車軸６１との間には、デファレンシャルギア４が介在している。蓄電装置７１からモータジェネレータ２に電力を供給し、モータジェネレータ２を電動機として作動させることで発生するモータトルクは、デファレンシャルギア４を介して車軸６１に伝達され、後輪６２を回転させる。モータジェネレータ２を電動機として作動させずとも、後輪６２及び車軸６１が惰性で回転を続けていると、その回転トルクがモータジェネレータ２の出力軸に伝達されて、モータジェネレータ２の回転が維持される。

前輪５２の車軸５１と、後輪６２の車軸６１とは、機械的に切り離されている。即ち、前輪５２の車軸５１は後輪６２の車軸６１から独立して回転可能であり、後輪６２の車軸６１もまた前輪５２の車軸５１から独立して回転可能である。内燃機関１の出力するエンジントルクは後輪６２の車軸６１には伝達されず、モータジェネレータ２の出力するモータトルクは前輪５２の車軸５１には伝達されない。

内燃機関１をファイアリング運転し、かつモータジェネレータ２を電動機として作動させることにより、前輪５２及び後輪６２をともに駆動輪とする４ＷＤ走行が可能となる。モータジェネレータ２を電動機として作動させなければ、前輪５２のみを駆動輪とする２ＷＤ走行となる。また、モータジェネレータ２を発電機として作動させて、回生制動を実施することもできる。

モータジェネレータ２に対する電力の供給源となる蓄電装置７１は、バッテリ及び／またはキャパシタからなる。本実施形態では、蓄電装置７１として、リチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池等を想定している。この蓄電装置７１は、容量が比較的大きく、多くの電力量を蓄えることができる。そして、後輪６２を駆動するモータジェネレータ２に必要な大きさの電圧及び電流を印加することが可能である。

上記の蓄電装置７１とは別に、本実施形態の車両では、内燃機関１の点火プラグ１１２、インジェクタ１１１、スロットルモータ等や、車体に実装されている照明灯その他の電装系の電気負荷９に対して電力を供給するための副蓄電装置７２を配設している。副蓄電装置７２もまた、バッテリ及び／またはキャパシタからなる。本実施形態では、副蓄電装置７２として、鉛二次電池等を想定している。蓄電装置７１と比較すると、副蓄電装置７２はその容量が小さく、出力電圧及び出力電流も小さい。

内燃機関１には、発電機であるオルタネータ１７が付随している。オルタネータ１７は、内燃機関１の出力軸と機械的に接続し、エンジントルクの供給を受けて稼働する補機の一つである。オルタネータ１７は、内燃機関１のファイアリング運転中に発電を行うことができ、その発電した電力を以て副蓄電装置７２を充電することができる。

だが、オルタネータ１７はモータジェネレータ２に比して小形であり、その発電出力もまたモータジェネレータ２の出力よりも小さい。オルタネータ１７が発電した電力を、蓄電装置７１に充電することはできない。

蓄電装置７１の充電は、基本的には回生制動による。車両の運転者がアクセルペダルから足を離して車両の減速を要求した暁には、内燃機関１の気筒１１への燃料噴射を一時休止する燃料カットを実行し、または燃料カットを実行せずに気筒１１に対する吸入空気量及び燃料噴射量を減量してファイアリングを続行する。その状態で、モータジェネレータ２を発電機として作動させ、後輪６２の車軸６１からモータジェネレータ２の出力軸に伝達される惰性回転トルクを利用して、モータジェネレータ２を回転駆動する。後輪６２に連れ回されて回転するモータジェネレータ２は発電を行い、発電した電力を蓄電装置７１に蓄える。このような回生制動により、車両の運動エネルギを電気エネルギとして回収し、後に再利用することができる。

モータジェネレータ２と蓄電装置７１とは、ＶＣＵ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）８１及びインバータ８２を介して電気的に接続しており、これらがモータジェネレータ２と蓄電装置７１との間で授受される電力の電圧調整や交直変換、交流の周波数制御等を担う。

なお、モータジェネレータ２と後輪６２の車軸６１とは機械的に接続されたままであり、両者は切り離されない（モータジェネレータ２と車軸６１との間に断接切換可能なクラッチ等が存在しない）。それ故、モータジェネレータ２を電動機として作動させず、車両が走行して後輪６２が回転している間は常に、これに引き摺られたモータジェネレータ２において起電力が発生し得ることになる。蓄電装置７１に蓄えている電荷の量が著しく減少し、これを可及的速やかに回復したい場合には、気筒１１に対する吸入空気量及び燃料噴射量を増量して、つまりはエンジントルクを増大補正して内燃機関１をファイアリング運転し、車両を２ＷＤ走行させながら、モータジェネレータ２を発電機として作動させて発電を行い、蓄電装置７１を充電すればよい。

別の見方をすれば、車両の２ＷＤ走行中、モータジェネレータ２が発電機として動作し負荷になり得るということでもある。そこで、２ＷＤ走行中は、蓄電装置７１を充電する必要のない限り、ＶＣＵ８１またはインバータ８２においてモータジェネレータ２と蓄電装置７１との間の電気的な接続を遮断し、後輪６２に連れ回されるモータジェネレータ２を無負荷運転状態とすることが好適である。

因みに、蓄電装置７１と副蓄電装置７２とは、ＤＣ／ＤＣコンバータ８３を介して電気的に接続しており、副蓄電装置７２から蓄電装置７１に向けて電荷を供与することは不可能であるが、蓄電装置７１から副蓄電装置７２に向けて電荷を供与することは可能である。蓄電装置７１に蓄えている電荷の量が上限に達しており、それ以上の充電が困難であるならば、モータジェネレータ２が発電する電力、または蓄電装置７１が放電する電力を、ＤＣ／ＤＣコンバータ８３より降圧して副蓄電装置７２に充電することができる。

図２に、本実施形態の車両に搭載される内燃機関１の概要を示す。この内燃機関１は、例えば火花点火式の４ストロークレシプロエンジンであり、複数の気筒１１（例えば、三気筒。図２には、そのうち一つを図示する）を包有している。各気筒１１の吸気ポート近傍には、吸気ポートに向けて燃料を噴射するインジェクタ１１１を設けている。また、各気筒１１の燃焼室の天井部に、点火プラグ１１２を取り付けてある。点火プラグ１１２は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。

吸気を供給するための吸気通路１３は、外部から空気を取り入れて各気筒１１の吸気ポートへと導く。吸気通路１３上には、エアクリーナ１３１、電子スロットルバルブ１３２、サージタンク１３３、吸気マニホルド１３４を、上流からこの順序に配置している。エアクリーナ１３１は、吸気通路１３における最上流の、空気を取り入れる吸気口に所在する。吸気口は、冷たい空気を取り入れて内燃機関の充填効率を上げるために、車両の前方に開口している。

排気を排出するための排気通路１４は、気筒１１内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒１１の排気ポートから外部へと導く。この排気通路１４上には、排気マニホルド１４２及び排気浄化用の三元触媒１４１を配置している。

ＥＧＲ装置１２は、排気通路１４と吸気通路１３とを連通する外部ＥＧＲ通路１２１と、ＥＧＲ通路１２１上に設けたＥＧＲクーラ１２２と、ＥＧＲ通路１２１を開閉し当該ＥＧＲ通路１２１を流れるＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲバルブ１２３とを要素とする。ＥＧＲ通路１２１の入口は、排気通路１４における触媒１４１の下流の箇所に接続している。ＥＧＲ通路１２１の出口は、吸気通路１３におけるスロットルバルブ１３２の下流の箇所（特に、サージタンク１３３または吸気マニホルド１３４）に接続している。

内燃機関１には、車両の制動時に必要となる操作力、即ちブレーキペダルの踏力を軽減するためのブレーキブースタ１５が付帯している。ブレーキブースタ１５は、吸気通路１３におけるスロットルバルブ１３２の下流の箇所（特に、サージタンク１３３または吸気マニホルド１３４）から吸気負圧を導き入れ、その負圧を用いてブレーキペダルの踏力を倍力する、この分野では広く知られているものである。

内燃機関１及びモータジェネレータ２の運転制御を司る、車両の制御装置たるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）０は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。ＥＣＵ０は、複数基のＥＣＵまたはコントローラがＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の電気通信回線を介して相互に通信可能に接続されてなるものであることがある。

ＥＣＵ０の入力インタフェースには、車両の実車速ＶＳＰを検出する車速センサから出力される車速信号ａ、内燃機関１の出力軸であるクランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するクランク角センサから出力されるクランク角信号ｂ、運転者によるアクセルペダルの踏込量を検出するセンサから出力されるアクセル開度信号ｃ、内燃機関１の気筒１１に連なる吸気通路１３（特に、サージタンク１３３または吸気マニホルド１３４）内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号ｄ、蓄電装置７１に蓄えている電荷量を検出するセンサ（特に、バッテリ電流及び／またはバッテリ電圧センサ）から出力されるバッテリＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）信号ｅ、内燃機関１の冷却水の温度を検出する水温センサから出力される冷却水温信号ｆ、車両の前輪５２の回転数Ｎ_Frを検出する車輪速センサから出力される車輪速信号ｇ、車両の後輪６２の回転数Ｎ_Rrを検出する車輪速センサから出力される車輪速信号ｈ、積極的に４ＷＤ走行を行うか否かを運転者が選択するためのスイッチからもたされる信号ｓ、外気温を検出する気温センサから出力される外気温信号ｔ等が入力される。

但し、車輪速センサが車速センサを兼ねていることがある。その場合には、車輪速センサから独立した車速センサが設けられない。ＥＣＵ０は、車輪速信号ｆ、ｇの何れかを参照して、またはこれらを総合して、車両の実車速ＶＳＰを演算することになる。

ＥＣＵ０の出力インタフェースからは、内燃機関１の各気筒１１の点火プラグ１１２に付随するイグナイタに対して点火信号ｉ、インジェクタ１１１に対して燃料噴射信号ｊ、スロットルバルブ１３２に対して開度操作信号ｋ、ＥＧＲバルブ１２３に対して開度操作信号ｌ、モータジェネレータ２（または、ＶＣＵ８１）に対してその出力するモータトルクの大きさを制御する信号ｏ等が出力される。

ＥＣＵ０のプロセッサは、メモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関１の運転を制御する。ＥＣＵ０は、制御に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｓ、ｔを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数を知得するとともに気筒１に吸入される空気（新気）量を推算する。そして、吸入空気量に見合った（理論空燃比またはその近傍の目標空燃比を達成できるような）要求燃料噴射量、燃料噴射タイミング（一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む）、燃料噴射圧、点火タイミング（一度の燃焼に対する点火の回数を含む）、要求ＥＧＲ率（または、ＥＧＲガス量、ＥＧＲガス分圧）、モータジェネレータ２の出力トルク等といった各種運転パラメータを決定する。ＥＣＵ０は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｏを出力インタフェースを介して印加する。

本実施形態のＥＣＵ０は、運転者が操作するアクセル開度に基づき、車両の駆動輪に与えるべき駆動トルクの大きさを決定する。要求される駆動トルクは、アクセル開度が大きいほど大きくなる。

その上で、ＥＣＵ０は、アクセル開度に基づく要求駆動トルクのうちのどれくらいを内燃機関１から前輪５２の車軸５１に入力し、どれくらいをモータジェネレータ２から後輪６２の車軸６１に入力するか、その比率を決定する。

図３に示すように、ＥＣＵ０は、まず、４ＷＤスイッチがＯＮとなっているかＯＦＦとなっているかを確認する（ステップＳ１）。運転者が４ＷＤスイッチをＯＮに操作していることは、運転者が積極的に４ＷＤ走行を行うことを希望している旨を意味する。運転者が同スイッチをＯＦＦに操作していることは、運転者が積極的に４ＷＤ走行を行うことを希望していない、寧ろ２ＷＤ走行を行うことを希望している旨を意味する。

４ＷＤスイッチがＯＮとなっている場合には、下記ステップＳ２及びステップＳ３の条件を満たす限りにおいて、４ＷＤ走行を行う。ＥＣＵ０は、現在蓄電装置７１に蓄えている電荷の量が閾値よりも大きいかどうか、換言すれば現在のＳＯＣが閾値ＳＯＣ_minを上回っているかどうかを確認する（ステップＳ２）。

現在の蓄電装置７１の蓄電量が閾値以下に減少している、またはＳＯＣが閾値ＳＯＣ_min以下であるならば、モータジェネレータ２を電動機として作動させない。即ち、モータジェネレータ２から後輪６２の車軸６１にモータトルクを入力しない。そして、アクセル開度に基づく要求駆動トルクの１００％を、内燃機関１が出力するエンジントルクにより賄い、そのエンジントルクを前輪５２の車軸５１に入力する（ステップＳ９）。要するに、車両を２ＷＤ走行させる。これは、蓄電装置７１に蓄えている電荷が消費されてその欠乏を招くことを予防する意図である。

現在の蓄電装置７１の蓄電量が閾値よりも大きい、またはＳＯＣが閾値ＳＯＣ_minを上回っているならば、現在の車速ＶＳＰが閾値ＶＳＰ_max以下であるかどうかを確認する（ステップＳ３）。

現在の車速ＶＳＰが閾値ＶＳＰ_maxを超えて高いならば、駆動輪である前輪５２がスリップして車両の走行に支障が生じる懸念は小さいと言える。よって、モータジェネレータ２を電動機として作動させず、モータジェネレータ２から後輪６２の車軸６１にモータトルクを入力しない。そして、アクセル開度に基づく要求駆動トルクの１００％を、内燃機関１が出力するエンジントルクにより賄い、そのエンジントルクを前輪５２の車軸５１に入力する（ステップＳ９）。

現在の車速ＶＳＰが閾値ＶＳＰ_max以下に低いならば、モータジェネレータ２を電動機として作動させ、モータジェネレータ２が出力するモータトルクを後輪６２の車軸６１に入力することを許可する（ステップＳ４）。要するに、車両を４ＷＤ走行させる。このとき、ＥＣＵ０は、現在の車速ＶＳＰ、及び、現在の前輪５２の回転数Ｎ_Frと後輪６２の回転数Ｎ_Rrとの差（Ｎ_Fr－Ｎ_Rr）に応じて、前輪５２の車軸５１に入力するエンジントルクと、後輪６２の車軸６１に入力するモータトルクとの比率を可変調整する。

図４に、アクセル開度に基づく要求駆動トルクに対する、モータジェネレータ２が後輪６２の車軸６１に入力するモータトルクが占める割合を示している。なお、図中の数値は、あくまでも一例に過ぎない。図示例に則して述べると、現在の車速ＶＳＰが２０ｋｍ／ｈであり、現在の前輪５２と後輪６２との回転数差（Ｎ_Fr－Ｎ_Rr）が１０ｒｐｍである場合、要求駆動トルクのうちの２８％分をモータジェネレータ２が出力して後輪６２の車軸６１に与え、残りの７２％分を内燃機関１が出力して前輪５２の車軸５１に与える。つまり、モータトルクで賄う２８％分だけ、内燃機関１の出力するエンジントルクが削減される。

ＥＣＵ０のメモリには予め、車速ＶＳＰ及び前輪５２と後輪６２との回転数差（Ｎ_Fr－Ｎ_Rr）と、要求駆動トルクのうちモータトルクが占める割合との関係を規定したマップデータが格納されている。ＥＣＵ０は、現在の車速ＶＳＰ及び回転数差（Ｎ_Fr－Ｎ_Rr）をキーとして当該マップを検索し、要求駆動トルクのうちのモータトルクが占めるべき割合を知得する。

マップデータの傾向として、前輪５２と後輪６２との回転数差（Ｎ_Fr－Ｎ_Rr）が同等であれば、車速ＶＳＰが低いほど、後輪６２の車軸６１に入力するモータトルクを増大し、前輪５２の車軸５１に入力するエンジントルクを低減する。逆に言えば、車速ＶＳＰが高いほど、前輪５２の車軸５１に入力するエンジントルクを増大し、後輪６２の車軸６１に入力するモータトルクを低減する。

車速ＶＳＰが０ないし低速の状況から、車両を発進または加速しようとすると、駆動輪である前輪５２がスリップを起こす可能性が高まる。そこで、前輪５２のみならず後輪６２をも駆動輪として、確実に車両を発進または加速できるようにする。

翻って、車速ＶＳＰが高まるほど、前輪５２がスリップを起こしにくく、仮にスリップしたとしても車両の走行への影響が小さくなる。そこで、モータジェネレータ２が出力するモータトルクを削減し、モータジェネレータ２による電力消費を抑える。これにより、蓄電装置７１の蓄電量の減少、ＳＯＣの低下が抑制される。

また、車速ＶＳＰが同等であれば、前輪５２と後輪６２との回転数差（Ｎ_Fr－Ｎ_Rr）が大きいほど、後輪６２の車軸６１に入力するモータトルクを増大し、前輪５２の車軸５１に入力するエンジントルクを低減する。逆に言えば、回転数差（Ｎ_Fr－Ｎ_Rr）が大きいほど、前輪５２の車軸５１に入力するエンジントルクを増大し、後輪６２の車軸６１に入力するモータトルクを低減する。

回転数差（Ｎ_Fr－Ｎ_Rr）が大きくなるのは、駆動輪である前輪５２が現にスリップを起こし、前輪５２の回転数が後輪６２の回転数よりも高くなるからであるからである。そこで、前輪５２の車軸５１に入力するエンジントルクを削減すると同時に、後輪６２をも駆動輪としてその車軸６１に入力するモータトルクを増強し、確実に車両を発進または加速できるようにする。

翻って、回転数差（Ｎ_Fr－Ｎ_Rr）が小さい正値または０近傍であるならば、前輪５２はスリップを起こしていないと言える。そこで、モータジェネレータ２が出力するモータトルクを削減し、モータジェネレータ２による電力消費を抑える。これにより、蓄電装置７１の蓄電量の減少、ＳＯＣの低下が抑制される。

なお、回転数差（Ｎ_Fr－Ｎ_Rr）が負値をとるとき、これは後輪６２がスリップを起こしているということになる。従って、回転数差（Ｎ_Fr－Ｎ_Rr）が負でその絶対値が所定値を超えたならば、モータジェネレータ２を電動機として作動させることを停止し、後輪６２の車軸６１に入力するモータトルクを０とする。そして、アクセル開度に基づく要求駆動トルクの１００％を、内燃機関１が出力するエンジントルクにより賄い、そのエンジントルクを前輪５２の車軸５１に入力する。図示例では、回転数差（Ｎ_Fr－Ｎ_Rr）が－２０ｒｐｍ以下となったことを条件として、モータトルクを０％、エンジントルクを１００％とする。

しかして、ＥＣＵ０は、アクセル開度に基づく要求駆動トルクが達成されるようなエンジントルク及びモータトルクを各々算定する。ＥＣＵ０は、そのエンジントルクを内燃機関１において出力できるよう、スロットルバルブ１３２の開度を操作して所要量の吸気を気筒１１に導入し、かつ所要量の燃料を気筒１１に対して噴射してこれを燃焼させる。並びに、そのモータトルクを電動機たるモータジェネレータ２において出力できるよう、当該モータジェネレータ２に対して印加する電圧及び／または電流の大きさを制御する。

図３のステップＳ１に話を戻すと、４ＷＤスイッチがＯＦＦとなっている場合には、原則として２ＷＤ走行を行う。だが、下記ステップＳ５ないしＳ８の条件をおしなべて満たしたならば、駆動輪である前輪５２のスリップを押さえ込む目的で、自動で一時的な４ＷＤ走行へと移行する。ＥＣＵ０は、現在の外気温Ｔが閾値Ｔ_min以下であるかどうかを確認する（ステップＳ５）。閾値Ｔ_minは、例えば０℃またはその近傍の値に設定する。

現在の外気温Ｔが閾値Ｔ_minよりも高いならば、モータジェネレータ２を電動機として作動させない。即ち、モータジェネレータ２から後輪６２の車軸６１にモータトルクを入力しない。そして、アクセル開度に基づく要求駆動トルクの１００％を、内燃機関１が出力するエンジントルクにより賄い、そのエンジントルクを前輪５２の車軸５１に入力する（ステップＳ９）。要するに、車両を２ＷＤ走行させる。これは、外気温が零下のような低温ではなく、降雪や路面の凍結に起因して駆動輪である前輪５２がスリップするおそれが乏しいことによる。

現在の外気温Ｔが閾値Ｔ_min以下の低温であるならば、次に、現在の前輪５２の回転数Ｎ_Frと後輪６２の回転数Ｎ_Rrとの差（Ｎ_Fr－Ｎ_Rr）が閾値Ｎ_minを上回っているかどうかを確認する（ステップＳ６）。

現在の前輪５２と後輪６２との回転数差（Ｎ_Fr－Ｎ_Rr）が閾値Ｎ_min以下であるならば、特段スリップは生じていないと推測される。よって、モータジェネレータ２を電動機として作動させず、モータジェネレータ２から後輪６２の車軸６１にモータトルクを入力しない。そして、アクセル開度に基づく要求駆動トルクの１００％を、内燃機関１が出力するエンジントルクにより賄い、そのエンジントルクを前輪５２の車軸５１に入力する（ステップＳ９）。

現在の前輪５２と後輪６２との回転数差（Ｎ_Fr－Ｎ_Rr）が閾値Ｎ_minを上回っているならば、スリップが発生していると推測され、これを鎮圧する必要があると言える。ＥＣＵ０は、現在蓄電装置７１に蓄えている電荷の量が閾値よりも大きいかどうか、換言すれば現在のＳＯＣが閾値ＳＯＣ_minを上回っているかどうかを確認する（ステップＳ７）。

現在の蓄電装置７１の蓄電量が閾値以下に減少している、またはＳＯＣが閾値ＳＯＣ_min以下であるならば、スリップが生じているにもかかわらず、モータジェネレータ２を電動機として作動させず、モータジェネレータ２から後輪６２の車軸６１にモータトルクを入力しない。そして、アクセル開度に基づく要求駆動トルクの１００％を、内燃機関１が出力するエンジントルクにより賄い、そのエンジントルクを前輪５２の車軸５１に入力する（ステップＳ９）。これは、蓄電装置７１に蓄えている電荷が消費されてその欠乏を招くことを予防する意図である。

現在の蓄電装置７１の蓄電量が閾値よりも大きい、またはＳＯＣが閾値ＳＯＣ_minを上回っているならば、現在の車速ＶＳＰが閾値ＶＳＰ_max以下であるかどうかを確認する（ステップＳ８）。

現在の車速ＶＳＰが閾値ＶＳＰ_maxを超えて高いならば、スリップが発生していても、車両の走行に支障が生じる懸念は小さいと言える。よって、モータジェネレータ２を電動機として作動させず、モータジェネレータ２から後輪６２の車軸６１にモータトルクを入力しない。そして、アクセル開度に基づく要求駆動トルクの１００％を、内燃機関１が出力するエンジントルクにより賄い、そのエンジントルクを前輪５２の車軸５１に入力する（ステップＳ９）。

現在の車速ＶＳＰが閾値ＶＳＰ_max以下に低いならば、モータジェネレータ２を電動機として作動させ、モータジェネレータ２が出力するモータトルクを後輪６２の車軸６１に入力することを許可する（ステップＳ４）。要するに、車両を４ＷＤ走行させる。このとき、ＥＣＵ０は、既に詳述した通り、現在の車速ＶＳＰ、及び、現在の前輪５２の回転数Ｎ_Frと後輪６２の回転数Ｎ_Rrとの差（Ｎ_Fr－Ｎ_Rr）に応じて、前輪５２の車軸５１に入力するエンジントルクと、後輪６２の車軸６１に入力するモータトルクとの比率を可変調整する。

本実施形態では、前輪５２の車軸５１を燃料を燃焼させてトルクを発生させる内燃機関１により回転駆動し、後輪６２の車軸６１を蓄電装置７１から電力供給を受けてトルクを発生させる電動機たるモータジェネレータ２により回転駆動する車両を制御するものであり、現在の車速ＶＳＰ及び前輪５２と後輪６２との回転数差（Ｎ_Fr－Ｎ_Rr）に応じて、内燃機関１が前輪５２の車軸５１に入力する駆動トルクと、モータジェネレータ２が後輪６２の車軸６１に入力する駆動トルクとの比率を可変調整する車両の制御装置０を構成した。

詳細には、車速ＶＳＰがより高い場合、車速ＶＳＰがより低い場合と比較して、モータジェネレータ２が後輪６２の車軸６１に入力する駆動トルクの、内燃機関１が前輪５２の車軸５１に入力する駆動トルクに対する比をより小さくする。

また、前輪５２の回転数Ｎ_Frから後輪６２の回転数Ｎ_Rrを減算した回転数差（Ｎ_Fr－Ｎ_Rr）がより大きい場合、回転数差（Ｎ_Fr－Ｎ_Rr）がより小さい場合と比較して、モータジェネレータ２が後輪６２の車軸６１に入力する駆動トルクの、内燃機関１が前輪５２の車軸５１に入力する駆動トルクに対する比をより大きくする。

本実施形態によれば、車輪５２、６２のスリップが起こりやすい降雪時、路面凍結時、雨天時や、ぬかるみ等の悪路走行時において、４ＷＤ走行を行ってスリップを効果的に抑止し、車両の走破性またはドライバビリティを担保することができる。しかも、必要なときに限り４ＷＤ走行に移行し、多くの期間は２ＷＤ走行する、即ちモータジェネレータ２により後輪６２を駆動する期間を最小限としているので、蓄電装置７１に蓄えている電荷が過度に消費されず、常にＳＯＣをある程度以上のレベルに維持しておくことが可能となる。

内燃機関１により駆動される補機として、既存のオルタネータ１７よりも大形で大出力の発電機を付設する必要はない。従って、限られたエンジンルーム（エンジンコンパートメント）の容積を圧迫せず、コストの騰貴も招かずに済む。大形の発電機を付設することによる重量の肥大化、それに伴う燃費性能の悪化も避けられる。

なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態の車両では、内燃機関１により前輪５２の車軸５１を回転駆動し、電動機たるモータジェネレータ２により後輪６２の車軸６１を回転駆動していたが、内燃機関により後輪の車軸を回転駆動し、電動機たるモータジェネレータにより前輪の車軸を回転駆動する構成の車両についても、本発明の制御を適用できることは言うまでもない。

その他、各部の具体的な構成や処理の内容等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

０…制御装置（ＥＣＵ）
１…内燃機関
２…電動機（モータジェネレータ）
５１…前輪の車軸
５２…前輪
６１…後輪の車軸
６２…後輪

Claims (3)

1. 前輪の車軸と後輪の車軸とのうち一方を燃料を燃焼させてトルクを発生させる内燃機関により回転駆動し、他方を蓄電装置から電力供給を受けてトルクを発生させる電動機により回転駆動する車両を制御するものであり、
   現在の車速及び前輪と後輪との回転数差に応じて、内燃機関が対応する車軸に入力する駆動トルクと、電動機が対応する車軸に入力する駆動トルクとの比率を可変調整する車両の制御装置。
2. 車速がより高い場合、車速がより低い場合と比較して、電動機が対応する車軸に入力する駆動トルクの、内燃機関が対応する車軸に入力する駆動トルクに対する比をより小さくする請求項１記載の車両の制御装置。
3. 前輪の回転数から後輪の回転数を減算した回転数差がより大きい場合、回転数差がより小さい場合と比較して、電動機が対応する車軸に入力する駆動トルクの、内燃機関が対応する車軸に入力する駆動トルクに対する比をより大きくする請求項１または２記載の車両の制御装置。

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