JP3536820B2 - ハイブリッド式車両制御装置 - Google Patents

ハイブリッド式車両制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、第１の車輪を回転
させるエンジンと、該エンジンから機械的に独立した第
２の車輪を回転させる電気モータと、を含んで構成され
るハイブリッド式車両制御装置に関し、特に、第１及び
第２の車輪の総駆動力に対してエンジンが負担すべき駆
動トルクが変化した際における車両走行性の安定化に関
する。
【０００２】
【従来の技術】第１の車輪（例えば、後輪）及び第２の
車輪（例えば、前輪）の双方を、ともにエンジンによっ
て駆動する４輪駆動式の車両制御装置は、よく知られて
いるところである。このような伝統的な４ＷＤシステム
では、エンジンの駆動トルクが、多板クラッチ機構を含
んで構成されるトランスファによって前後輪に配分され
るので、この駆動トルクの配分率が変化しても、総駆動
トルクは一定に保たれる。
【０００３】近年、新たに、一方の車輪をエンジンによ
り回転させ、他方の車輪を電気モータにより回転させる
ハイブリッド式４ＷＤシステムが提案されている（特開
平８−３００９６５号公報参照）。このものにあって
は、前後両輪の間に物理的な結合が存在しないので、各
駆動輪に対して伝達される駆動トルクを、総駆動トルク
が一定となるように調整しなければならないという、走
行上の新たな問題が提起される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ここで、エンジンは、
電気モータと比較して、概して出力の面で有利ではある
ものの応答性の面で不利があり、それに起因して次に述
べるような数々の問題が生じる。例えば、スリップの発
生などにより前輪及び後輪に対する駆動力配分が変更さ
れた（後輪に１００％の駆動トルクを伝達させていた状
態から、前後両輪に５０％ずつの駆動トルクを伝達する
状態に切り換える）場合を考える。ここで、駆動力配分
に応じたそれぞれの目標駆動トルクに対して、エンジン
と電気モータとを無関係に収束させたとすると、電気モ
ータの駆動トルクは速やかに増大する一方で、エンジン
の駆動トルクの減少には相当の時間を要するため、総駆
動トルクが一時的に増大し、加速感が出てしまう。
【０００５】また、駆動形態を４ＷＤ方式からエンジン
駆動輪のみによる２ＷＤ方式に切り換える場合を考える
と、電気モータの駆動トルクは速やかに消滅する一方
で、エンジンの駆動トルクの上昇には相当の時間を要す
るため、総駆動トルクが一時的に減少し、失速感が出て
しまう。このような実状に鑑み、本発明は、エンジンの
応答性に合わせた電気モータのトルク制御により、以上
のような駆動力配分の切換時における車両走行性の悪化
を防止することができるハイブリッド式車両制御装置を
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に記
載の発明に係るハイブリッド式車両制御装置は、エンジ
ン駆動輪を駆動するエンジンと、該エンジンから機械的
に独立した非エンジン駆動輪を駆動する電気モータと、
を含んで構成されるハイブリッド式車両制御装置であっ
て、前記エンジン駆動輪及び前記非エンジン駆動輪の目
標総駆動トルクを設定する目標総駆動トルク設定手段
と、設定した目標総駆動トルクのうちエンジン駆動輪に
発生すべき目標駆動トルクである目標エンジントルクを
設定する目標エンジントルク設定手段と、目標エンジン
トルクが変化した場合に、前記目標総駆動トルクのうち
非エンジン駆動輪に発生すべき配分率に応じた前記電気
モータの目標駆動トルクの変化に対して、前記電気モー
タに対するトルク指令値を、遅れを持たせて設定するモ
ータ指令値設定手段と、前記エンジン駆動輪のスリップ
時において、前記電気モータに対するトルク指令値を、
非スリップ時と比べて小さな値に調整するモータ指令値
調整手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】請求項２に記載の発明に係るハイブリッド
式車両制御装置は、前記モータ指令値設定手段が、変化
後の目標エンジントルクに収束する過程におけるエンジ
ン駆動輪の実際の駆動トルクである実エンジントルクを
推定する実エンジントルク推定手段と、推定した実エン
ジントルクを前記目標総駆動トルクから減じる減算手段
と、を含んで構成されることを特徴とする。
【０００８】請求項３に記載の発明に係るハイブリッド
式車両制御装置は、前記実エンジントルク推定手段が、
実エンジントルクを、前記エンジンの回転速度、吸気圧
力及びスロットル開度のうち少なくとも１つに基づく遅
れ時定数に基づいて推定することを特徴とする。請求項
４に記載の発明に係るハイブリッド式車両制御装置は、
前記モータ指令値設定手段が、加速要求時において、非
加速時と比べて前記電気モータに対するトルク指令値を
大きめに設定することを特徴とする。
【０００９】請求項５に記載の発明に係るハイブリッド
式車両制御装置は、前記モータ指令値設定手段が、前記
実エンジントルク推定手段が加速要求時において実エン
ジントルクを小さめに推定することにより、前記電気モ
ータに対するトルク指令値を大きめに設定することを特
徴とする。
【００１０】請求項６に記載の発明に係るハイブリッド
式車両制御装置は、前記モータ指令値調整手段が、エン
ジン駆動輪のスリップの発生を、エンジン駆動輪と非エ
ンジン駆動輪との回転速度差に基づいて検出することを
特徴とする。請求項７に記載の発明に係るハイブリッド
式車両制御装置は、前記モータ指令値設定手段が、非エ
ンジン駆動輪のスリップ時において、設定した目標総駆
動トルクのうち非エンジン駆動輪に発生すべき配分率に
応じた前記電気モータの目標駆動トルクを、前記電気モ
ータに対するトルク指令値とすることを特徴とする。
【００１１】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、スリッ
プ時や４ＷＤ切換時などに駆動力配分を切り換える際
に、電気モータに対するトルク指令値が、その目標駆動
トルクの変化に対して遅れを持たせて設定されるように
構成したので、応答遅れを含んで比較的緩やかに変化す
るエンジンの駆動トルクに合わせて電気モータの駆動ト
ルクが発生されることとなり、加速感や失速感の発生を
緩和ないしは防止することが可能となる。また、エンジ
ン駆動輪のスリップ時には、総駆動トルクが減少し、減
速感が出るので、ドライバーにスリップの発生を認識さ
せることができる。
【００１２】請求項２に記載の発明によれば、電気モー
タのトルク指令値が目標総駆動トルクから実エンジント
ルクを減じることにより算出されるように構成したの
で、総駆動トルクを一定に保つことが可能となる。請求
項３に記載の発明によれば、実エンジントルクを容易に
推定することができる。
【００１３】請求項４、５に記載の発明によれば、加速
要求時において、比較的応答性の良い電気モータの出力
要求が大きめとなるので、エンジンの駆動トルクが低め
にばらついたとしても、減速感を緩和することができ
る。
【００１４】請求項６に記載の発明によれば、エンジン
駆動輪のスリップの発生を容易に検出することができ
る。請求項７に記載の発明によれば、非エンジン駆動輪
のスリップ時には、電気モータの駆動トルクが、電気モ
ータ本来の応答性で変化することとなるので、非エンジ
ン駆動輪の駆動トルクを速やかに減少させることがで
き、スリップを早期に収めることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実
施形態に係るハイブリッド式車両制御装置を備える車両
の駆動伝達系構成の概略を示している。なお、進行方向
は、図の左向きであり、向かって左側に前輪が、その逆
の右側に後輪が位置している。
【００１６】本車両では、エンジン１の出力側に、発電
機としての機能を兼ね備える電気モータ（以下「モータ
ジェネレータ」という。）２を直結し、さらに、エンジ
ン１及びモータジェネレータ２に対して、トルクコンバ
ータ３及び変速機４を接続している。そして、変速機４
の出力側に接続された動力伝達軸（プロペラシャフト）
５により、後輪側差動装置６を介してエンジン駆動輪
（ここでは、後輪７，７）の車輪駆動軸８，８が駆動さ
れるようにしている。
【００１７】ここで、モータジェネレータ２は、エンジ
ン１のアシスト装置として機能し、エンジン１の始動時
又は車両の発進時には、エンジン１のクランキングを行
う始動手段として用いられる。また、減速運転時には、
モータジェネレータ２を発電機として機能させ、制動エ
ネルギーを回生して発電を行い、バッテリの充電のため
に使用することが可能である。
【００１８】一方、非エンジン駆動輪である前輪９，９
に対しては、モータジェネレータ１０が設けられてお
り、その出力側に接続された動力伝達軸（比較的小型の
プロペラシャフト）１１及び前輪側差動装置１２を介し
て、モータジェネレータ１０により発生された駆動トル
クが前輪（「モータ駆動輪」ともいう。）の車輪駆動軸
１３，１３に伝達され、もって前輪側からも駆動力が得
られるようにしている。
【００１９】モータジェネレータ１０は、その電力源を
構成するバッテリ１４に対してインバータ１５ｂを介し
て接続されており、モータジェネレータ１０から駆動ト
ルクが得られている状態では、バッテリ１４の放電電力
がインバータ１５によって三相交流電力に変換され、モ
ータジェネレータ１０に供給される。一方、モータジェ
ネレータ２は、バッテリ１４に対してインバータ１５ａ
を介して接続されており、モータジェネレータ２から駆
動トルクが得られている状態では、バッテリ１４の放電
電力がインバータ１５ａによって三相交流電力に変換さ
れ、モータジェネレータ２に供給される。
【００２０】ここで、後輪駆動軸８，８と前輪駆動軸１
３，１３との間には物理的な結合がなく、すなわち、前
後の駆動軸に対してそれぞれ無関係に駆動トルクを伝達
することが可能であり、後輪駆動軸８，８へは、エンジ
ン１及びモータジェネレータ２により、また、前輪駆動
軸１３，１３へは、モータジェネレータ１０により、そ
れぞれ駆動トルクが伝達される。
【００２１】そして、通常走行モードでは、後輪７，７
のみを駆動輪としてＦＲ方式により車両の駆動力を発生
するが、ドライバーの選択などに基づいて４輪駆動状態
とする場合には、前輪９，９に対してモータジェネレー
タ１０の駆動トルクが伝達されることにより前後両方を
駆動輪とし、４ＷＤ方式を成立させることが可能であ
る。
【００２２】次に、制御系について大まかに説明する
と、エンジン１、モータジェネレータ２及び１０の統合
コントローラとしてのハイブリッドコントロールモジュ
ール（以下「ＨＣＭ」という。）２１には、アクセル開
度センサ４１からアクセル開度ＡＰＯが、車速センサ４
２から車速Ｖが、前後の各車輪９，９，７，７に対して
それぞれ取り付けられた車輪速センサ４３〜４６から前
右輪回転数Ｎｆｒ、前左輪回転数Ｎｆｌ、後右輪回転数
Ｎｒｒ及び後左輪回転数Ｎｒｌが、エンジン１の回転速
度センサ４７からエンジン回転数ＮＥが、エンジン１の
吸気通路内に設置された圧力センサ４８から吸気圧力Ｐ
ｉが、エンジン１のスロットル開度センサ４９からスロ
ットル開度ＴＶＯが、モータジェネレータ１０の回転速
度センサ５０からモータ回転数ＮＭが入力される。ま
た、車室内に設けられた４ＷＤ切換スイッチ６１から走
行モード切換信号が入力される。
【００２３】ＨＣＭ２１は、これらの情報を含む各種運
転条件に基づいて、エンジンコントロールモジュール
（以下「ＥＣＭ」という。）３１、モータジェネレータ
２及び１０の各制御装置（モータコントローラ、以下
「Ｍ／Ｃ」という。）３２及び３３に対して、通信ライ
ン７１を介して制御指令を発生する。なお、本発明に係
る目標総駆動トルク設定手段、目標エンジントルク設定
手段、モータ指令値設定手段（実エンジントルク推定手
段及び減算手段を含む。）及びモータ指令値調整手段
は、ＨＣＭ２１が備えている。各手段の詳細について
は、後述する。
【００２４】次に、ＨＣＭ２１が４輪駆動走行時に行う
制御内容について、図２及び３に示すブロック図を参照
して説明する。図２は、本制御の全体的な構成を示した
ものである。同図を参照して説明すると、ＨＣＭ２１
は、まず、アクセル開度ＡＰＯに基づいて、ドライバー
が意図する車両の駆動力を発生するための目標総駆動ト
ルクｔＴを算出する。なお、総駆動トルクとは、エンジ
ン１、モータジェネレータ２及び１０の全ての動力源か
ら得られる駆動トルクの和に相当する。
【００２５】そして、車速Ｖ、平均後輪回転速度Ｎｒ及
び平均前輪回転速度Ｎｆに基づいて、ドライバーが意図
する車両の駆動力のうち、後輪７，７、すなわちエンジ
ン駆動輪が負担すべき比率である後輪駆動力配分率を設
定し、算出した目標総駆動トルクｔＴとの積により、目
標後輪駆動トルク（本発明に係る「目標エンジントル
ク」に相当する。）ｔＴｒを算出する。
【００２６】ＨＣＭ２１は、この目標後輪駆動トルクｔ
Ｔｒをギヤ比Ｒｇｒ及びトルクコンバータ３のトルク比
Ｒｔｃで除し、その結果得られるトルク値に基づいて、
トルク指令値設定部１０１において、エンジン１の制御
指令であるエンジントルク指令値ｔＴｅと、モータジェ
ネレータ２の制御指令であるモータトルク指令値ｔＴｍ
１とを設定するとともに、これらの指令値を、ＥＣＭ３
１及びＭ／Ｃ３２にそれぞれ出力する。
【００２７】ＨＣＭ２１は、また、実後輪駆動トルク推
定部１０２において、エンジントルク指令値ｔＴｅ及び
モータトルク指令値ｔＴｍ１に基づいて後輪駆動軸８，
８に実際に伝達される実後輪駆動トルク（本発明に係る
「実エンジントルク」に相当する。）ｅＴｒを、目標後
輪駆動トルクｔＴｒに基づいて推定する。そして、前輪
スリップ判定部１０３により前輪９，９がスリップして
いないと判定されたことを条件として、この推定値ｅＴ
ｒを減算部１０４に入力し、これを目標総駆動トルクｔ
Ｔから減ずることにより、目標前輪駆動トルクｔＴｆを
算出する。一方、前輪９，９がスリップしていると判定
された場合には、減算部１０４へは、目標後輪駆動トル
クｔＴｒが入力される。
【００２８】目標前輪駆動トルクｔＴｆは、リミット処
理部１０５に入力され、モータ回転数ＮＭに基づいて推
定されるモータジェネレータ１０の出力限界（以下「モ
ータトルク上限値」という。）ＬＴＭを超える目標前輪
駆動トルクｔＴｆが入力された場合には、リミット処理
により、その上限値ＬＴＭを超える目標前輪駆動トルク
ｔＴｆの出力を回避する。
【００２９】リミット処理部１０５を経た目標前輪駆動
トルクｔＴｆは、モータ出力調整部１０６に入力され
る。ここで、後輪７，７がスリップしている場合には、
モータ出力調整部１０６において、目標前輪駆動トルク
ｔＴｆにスリップの度合いに応じた所定のゲインＧｂ１
（０＜Ｇｂ１＜１）を乗じることにより、Ｍ／Ｃ３３に
対して、非スリップ時と比べて小さなモータトルク指令
値ｔＴｍ２が出力されるようにする。
【００３０】次に、図３を参照して、実後輪駆動トルク
推定部１０２の構成を詳細に説明する。実後輪駆動トル
ク推定部１０２は、目標後輪駆動トルクｔＴｒが入力さ
れると加速判定を行い、その結果、ドライバーから所定
のレベルを超える加速要求が出されていないと判定した
場合には、その目標後輪駆動トルクｔＴｒを、遅れ処理
部２０１に入力する。
【００３１】一方、この加速判定において、ドライバー
から所定のレベルを超える加速要求が出されていると判
定された場合には、推定値調整部２０２において目標後
輪駆動トルクｔＴｒに所定のゲインＧａ１（０＜Ｇａ１
＜１）を乗じたものを、遅れ処理部２０１に入力する。
遅れ処理部２０１には、エンジン回転数ＮＥ、吸気圧力
Ｐｉ及びスロットル開度ＴＶＯが入力され、遅れ処理部
２０１は、これらの入力情報に基づいて目標後輪駆動ト
ルクｔＴｒ又はこれにゲインＧａ１を乗じて得られたト
ルク値に遅れを持たせることにより、実後輪駆動トルク
ｅＴｒを推定する。
【００３２】以上の制御内容をより明確に理解するため
に、次に、図４〜７に示すフローチャートに基づいて説
明する。ステップ（以下、単に「Ｓ」と表記する。）１
では、運転状態検出パラメータとして、アクセル開度Ａ
ＰＯ、車速Ｖ、前右輪回転数Ｎｆｒ、前左輪回転数Ｎｆ
ｌ、後右輪回転数Ｎｒｒ及び後左輪回転数Ｎｒｌを読み
込む。
【００３３】Ｓ２では、アクセル開度ＡＰＯを基に、マ
ップを参照して目標総駆動トルクｔＴを算出する。な
お、Ｓ２は、目標総駆動トルク設定手段に相当する。Ｓ
３では、車速Ｖに応じた後輪駆動力配分率Ａを、図のよ
うに車速Ｖの増大に伴って増加する傾向を示すマップを
参照して算出する。ここで、後輪駆動力配分率Ａは、燃
料消費や、車速Ｖに応じた最大トラクションを考慮した
ものとし、例えば、車速Ｖがほぼ０のときに５０％とな
り、車速Ｖの増大とともに駆動力が後輪７，７側に徐々
にシフトされ、最終的に高速運転時において１００％ま
で増加するように設定するとよい。
【００３４】Ｓ４では、後前輪回転速度差ΔＮｒに応じ
た後輪駆動力配分率Ｂを、マップを参照して算出する。
ここでは、後前輪回転速度差ΔＮｒとして、後輪７，７
の平均回転速度Ｎｒ（＝（Ｎｒｒ＋Ｎｒｌ）／２）と、
前輪９，９の平均回転速度Ｎｆ（＝Ｎｆｒ＋Ｎｆｌ）／
２）との差Ｎｒ−Ｎｆを求め、参照するマップは、後輪
駆動力配分率Ｂがこの差Ｎｒ−Ｎｆの増加に伴って減少
する傾向を有している。
【００３５】また、後輪駆動力配分率Ｂは、後輪７，７
のスリップ量が大きくなるほど駆動力が前後両輪からよ
り均一に得られるように、例えば、後前輪回転速度差Δ
Ｎｒがほぼ０のときに１００％となり、後前輪回転速度
差ΔＮｒの増加とともに駆動力が前輪９，９側に徐々に
シフトされ、最終的に５０％まで減少するように設定す
るとよい。
【００３６】Ｓ５では、後輪駆動力配分率Ａが後輪駆動
力配分率Ｂより大きいか否かを判定し、ＡがＢより大き
い（Ａ＞Ｂ）と判定された場合には、Ｓ６へ進み、それ
以外の場合には、Ｓ７へ進む。Ｓ６では、目標後輪駆動
トルクｔＴｒを、目標総駆動トルクｔＴに後輪駆動力配
分率Ｂを乗じることにより算出する（ｔＴｒ＝ｔＴ×
Ｂ）。後輪駆動力配分率Ａを下回る後輪駆動力配分率Ｂ
の算出は、換言すれば、後前輪回転速度差ΔＮｒが増加
し、許容しがたいスリップが発生していることを示すの
で、たとえ高速走行中であっても、後輪駆動力配分率を
低く設定することにより駆動力を前後輪に配分し、スリ
ップの抑制に努めるのである。
【００３７】Ｓ７では、目標後輪駆動トルクｔＴｒを、
目標総駆動トルクｔＴに後輪駆動力配分率Ａを乗じるこ
とにより算出し（ｔＴｒ＝ｔＴ×Ａ）、効率的な燃料消
費を優先させる。なお、Ｓ３〜７は、目標エンジントル
ク設定手段を構成する。図５に示すフローチャートに移
り、Ｓ１１では、運転状態検出パラメータとして、エン
ジン回転数ＮＥ、吸気圧力Ｐｉ、スロットル開度ＴＶＯ
及びモータ回転数ＮＭを読み込む。
【００３８】Ｓ１２では、前輪スリップ判定として、平
均前輪回転速度Ｎｆと平均後輪回転速度Ｎｒとの差Ｎｆ
−Ｎｒが所定の許容限界としての閾値ＳＮｆより大きい
か否かを判定する。その結果、この差Ｎｆ−Ｎｒが閾値
ＳＮｆより大きいと判定した場合には、前輪９，９がス
リップしているものと判断して、Ｓ１３ヘ進む。それ以
外の場合、すなわち、差Ｎｆ−Ｎｒが閾値ＳＮｆ以下で
あると判定した場合には、前輪９，９はスリップしてい
ないものと判断して、Ｓ１４へ進む。
【００３９】Ｓ１３では、目標後輪駆動トルクｔＴｒを
減算部１０４への入力値Ａに設定する。一方、Ｓ１４で
は、アクセル開度ＡＰＯに基づいて、ドライバーから所
定のレベルを超える加速要求が出されているか否かを判
定する。ここで、アクセル開度ＡＰＯが所定値θより大
きい場合には、この加速要求が出されているものと判断
して、Ｓ１５ヘ進む。それ以外の場合には、ドライバー
からそのような加速要求は出されていないものと判断し
て、Ｓ１６へ進む。
【００４０】Ｓ１５では、目標後輪駆動トルクｔＴｒに
所定のゲインＧａ１を乗じる。かかる処理の結果とし
て、加速要求時において、減算部１０４へは、実後輪駆
動トルクｅＴｒが比較的小さな値として入力されること
となるので、減算部１０４から出力される目標前輪駆動
トルクｔＴｆは、比較的大きな値として算出される。従
って、Ｍ／Ｃ３３へは、比較的大きなモータトルク指令
値ｔＴｍ２が出力されることとなるので、実際のエンジ
ン出力がエンジントルク指令値ｔＴｅに応じた出力より
減少方向にばらついたとしても、この誤差による減速感
の発生を緩和することができる。
【００４１】なお、ドライバーから所定のレベルを超え
る加速要求が出されていない場合にそのままＳ１６に進
むことで、定常走行時などにおける飛び出し感の発生を
防いでいる。Ｓ１６では、エンジン回転数ＮＥ、吸気圧
力Ｐｉ及びスロットル開度ＴＶＯに基づいて、エンジン
１の出力応答の遅れ時定数Ｔｓを算出する。この遅れ時
定数Ｔｓは、エンジン回転数ＮＥが低いほど、吸気圧力
Ｐｉが低い（吸気負圧が大きい）ほど、また、スロット
ル開度ＴＶＯが小さいほど、大きな値として算出され
る。
【００４２】Ｓ１７では、算出した遅れ時定数Ｔｓに基
づいて、目標後輪駆動トルクｔＴｒの変化に対して遅れ
を持たせることにより、実後輪駆動トルクｅＴｒを推定
する。なお、かかる推定に際して、エンジン１のスロッ
トル弁の機種や、その作動範囲に応じた遅れも考慮する
とよい。なお、Ｓ１６及び１７は、実エンジントルク推
定手段を構成する。
【００４３】Ｓ１８では、実後輪駆動トルクｅＴｒを減
算部１０４への入力値Ａに設定する。図６に示すフロー
チャートに移り、Ｓ２１では、入力値Ａ（前輪９，９の
スリップに応じて目標後輪駆動トルクｔＴｒ又は実後輪
駆動トルクｅＴｒが選択される。）を目標総駆動トルク
ｔＴから減ずることにより、目標前輪駆動トルクｔＴｆ
（＝ｔＴ−Ａ）を算出する。なお、Ｓ２１は、減算手段
を構成する。
【００４４】Ｓ２２では、モータ回転数ＮＭに基づい
て、現在の運転状態におけるモータトルク上限値ＬＴＭ
を推定する。モータトルク上限値ＬＴＭは、モータジェ
ネレータ１０の高回転域において低下する傾向がある。
また、モータトルク上限値ＬＴＭを推定するためのパラ
メータとして、モータ回転数ＮＭの他、バッテリ１４の
容量やモータジェネレータ１０の温度などを考慮すると
よい。
【００４５】Ｓ２３では、目標前輪駆動トルクｔＴｆが
モータトルク上限値ＬＴＭより小さいか否か、すなわ
ち、現段階において設定されているモータジェネレータ
１０の目標駆動トルクがモータジェネレータ１０の出力
限界に達していないか否かを判定する。この結果、目標
前輪駆動トルクｔＴｆがモータトルク上限値ＬＴＭより
小さいと判定された場合には、モータジェネレータ１０
はその目標前輪駆動トルクｔＴｆを発生させることが可
能であるので、その目標前輪駆動トルクｔＴｆを出力す
る。それ以外の場合には、Ｓ２４に進み、モータトルク
上限値ＬＴＭを目標前輪駆動トルクｔＴｆとし、モータ
ジェネレータ１０の非効率的な運転を回避する。
【００４６】なお、図５及び６に示すフローチャート全
体、すなわちＳ１１〜１８及びＳ２１〜２４がモータ指
令値設定手段を構成する。図７に示すフローチャートに
移り、Ｓ３１では、後輪スリップ判定として、平均後輪
回転速度Ｎｒと平均前輪回転速度Ｎｆとの差Ｎｒ−Ｎｆ
が所定の許容限界としての閾値ＳＮｒより大きいか否か
を判定する。その結果、この差Ｎｒ−Ｎｆが閾値ＳＮｒ
より大きいと判定された場合には、後輪７，７がスリッ
プしているものと判断して、Ｓ３２ヘ進む。それ以外の
場合、すなわち、差Ｎｒ−Ｎｆが閾値ＳＮｒ以下である
と判定された場合には、前輪７，７はスリップしていな
いものと判断して、Ｓ３３ヘ進む。
【００４７】Ｓ３２へ進む場合には、Ｓ３２において、
目標前輪駆動トルクｔＴｆにスリップ量に応じた所定の
ゲインＧｂ１を乗じることによりモータトルク指令値ｔ
Ｔｍ２を算出し、本ルーチンをリターンする。一方、Ｓ
３３へ進む場合には、目標前輪駆動トルクｔＴｆをモー
タトルク指令値ｔＴｍ２として、本ルーチンをリターン
する。
【００４８】かかる処理の結果として、後輪スリップ発
生時において、前輪駆動トルクが減少して、車両の駆動
力が減少するので、ドライバーに対して、失速感を与え
てスリップの発生を認識させることができる。なお、図
７に示すフローチャート全体（Ｓ３１〜３３）が、モー
タ指令値調整手段を構成する。
【００４９】次に、本発明の効果について、図８を参照
して説明する。同図は、後輪駆動力配分率が１００％で
ある２輪駆動状態から時刻ｔ０において前後輪駆動力配
分が切り換えられて、４輪駆動状態に移行する際におけ
る総駆動トルク、後輪駆動トルク及び前輪駆動トルクの
変化を簡単に示したものである。
【００５０】この図により、まず、スリップ発生時につ
いて説明する。例えば、後輪駆動力配分率を１００％と
しての走行中に、スリップが発生したため時刻ｔ０にお
いて駆動力配分切換指令が出て、後輪駆動力配分率が５
０％に切り換えられたとする。ここで、前輪駆動トルク
及び後輪駆動トルクを、各目標駆動トルクに向けてそれ
ぞれ無関係に制御したとすると、モータジェネレータ１
０の駆動トルクは速やかに上昇する（図の曲線Ｃ参照）
一方で、後輪駆動トルクの減少にはエンジン１の応答性
により相当の時間が必要であるので、エンジン１の駆動
トルクがその目標値に収束するまでの間、総駆動トルク
として図の斜線部Ａｒ１に示す駆動トルクが過剰に発生
し、ドライバーに対して、意図しない加速感を与えるこ
ととなる。
【００５１】また、スリップの解除により再び２輪駆動
状態に戻るべく、後輪駆動力配分率を１００％に切り換
える場合も同様であり、この場合には、モータジェネレ
ータ１０の駆動トルクが速やかに消滅する（図の曲線Ｃ
参照）一方で、エンジン１の駆動トルクの上昇には相当
の時間が必要であるので、総駆動トルクとして図の斜線
部Ａｒ２に示す駆動トルクが不足し、ドライバーに対し
て、一時的な失速感を与えることとなる。
【００５２】本発明によれば、モータジェネレータ１０
の駆動トルクの目標値への収束が、エンジン１の応答性
に合わせてなされるので、前輪駆動トルクを後輪駆動ト
ルクの変化に合わせて変化させ、上記の総駆動トルクの
一時的な過不足を防ぐことができる。このことは、２Ｗ
Ｄ走行から４ＷＤ切換スイッチ６１をオンすることによ
り４ＷＤ走行に以降する際においても全く同様である。
【００５３】例えば、後輪駆動力配分率を１００％とし
ての走行中に、時刻ｔ０において４ＷＤ切換スイッチ６
１がオンされ、後輪駆動力配分率が５０％に切り換えら
れた場合に、エンジン１の応答性に合わせてモータジェ
ネレータ１０の駆動トルクが上昇するので、総駆動トル
クを一定に保つことができる。従って、本発明によれ
ば、エンジン１とモータジェネレータ１０とにより夫々
別々の車輪を駆動する形態の４輪駆動車において、スリ
ップ発生時や４ＷＤ切換時に、ドライバーの意図しない
総駆動力の過不足を可及的に排除し、車両の走行安定性
を向上することができる。
【００５４】また、前輪スリップ発生時には、前輪スリ
ップ判定部１０３（フローチャートでは、Ｓ１２及び１
３）の機能により、モータジェネレータ１０の駆動トル
クがその本来の応答性で変化するので、スリップを早期
に収めることができる。なお、以上の説明では、加速要
求時においてモータジェネレータ１０に対するトルク指
令値を大きめに設定するため、実後輪駆動トルクｅＴｒ
を小さめに推定する例を示したが、この方法に限らず、
図９に示すように減算部１０４の出力側にモータ出力調
整部３０１を設け、加速要求時に目標前輪駆動トルクｔ
Ｔｆに所定のゲインＧａ２（１＜Ｇａ２）を乗じること
によっても、モータトルク指令値ｔＴｍ２を大きめに設
定することができる。
【００５５】また、後輪７，７のスリップ時においてモ
ータジェネレータ１０に対するトルク指令値を小さめに
設定するための制御は、モータ出力調整部１０６による
ばかりでなく、図１０に示す推定値調整部４０１におい
て、実後輪駆動トルク推定部１０２の出力に、スリップ
の度合いに応じたゲインＧｂ２（１＜Ｇｂ２）を乗じる
ことによっても可能である。これにより、減算部１０４
に大きめの実後輪駆動トルクｅＴｒが入力されるので、
目標前輪駆動トルクｔＴｆが比較的小さな値として算出
され、ドライバーに対して減速感を与えることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るハイブリッド式車両
制御装置を備える車両の駆動伝達系構成の概略図
【図２】同上制御装置の機能ブロック図
【図３】同上制御装置の実後輪駆動トルク推定部の詳細
を示すブロック図
【図４】目標後輪駆動トルク算出ルーチンのフローチャ
ート
【図５】実後輪駆動トルク算出ルーチンのフローチャー
ト
【図６】目標前輪駆動トルク算出ルーチンのフローチャ
ート
【図７】モータトルク指令値調整ルーチンのフローチャ
ート
【図８】本発明による総駆動トルク、後輪駆動トルク及
び前輪駆動トルクの変化の一例を示す図
【図９】本発明の別の実施形態に係るハイブリッド式車
両制御装置の機能ブロック図
【図１０】本発明のさらに別の実施形態に係るハイブリ
ッド式車両制御装置の機能ブロック図
【符号の説明】
１…エンジン ２…モータジェネレータ（電気モータ） ３…トルクコンバータ ４…変速機 ５…動力伝達軸 ６…後輪側差動装置 ７…後輪 ８…後輪駆動軸 ９…前輪 １０…モータジェネレータ １１…動力伝達軸 １２…前輪側差動装置 １３…前輪駆動軸 ２１…ハイブリッドコントロールモジュール ３１…エンジンコントロールモジュール ３２…モータコントローラ ３３…モータコントローラ ６１…４ＷＤ切換スイッチ ７１…通信ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ６０Ｋ 6/04 ７１０ Ｂ６０Ｋ 6/04 ７１０ Ｂ６０Ｌ 11/14 ＺＨＶ Ｂ６０Ｌ 11/14 ＺＨＶ Ｆ０２Ｄ 29/02 Ｆ０２Ｄ 29/02 Ｄ ３１１ ３１１Ａ 45/00 ３６４ 45/00 ３６４Ａ (56)参考文献 特開 平10−98804（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−23609（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−233411（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−84211（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−231506（ＪＰ，Ａ) 特開2000−79828（ＪＰ，Ａ) 特開2000−13922（ＪＰ，Ａ) 特開2000−94979（ＪＰ，Ａ) 特開2000−350307（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60L 15/20 B60K 6/04 B60L 11/14 ZHV F02D 29/02 F02D 45/00 364

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エンジン駆動輪を駆動するエンジンと、該
    エンジンから機械的に独立した非エンジン駆動輪を駆動
    する電気モータと、を含んで構成されるハイブリッド式
    車両制御装置であって、 前記エンジン駆動輪及び前記非エンジン駆動輪の目標総
    駆動トルクを設定する目標総駆動トルク設定手段と、 設定した目標総駆動トルクのうちエンジン駆動輪に発生
    すべき目標駆動トルクである目標エンジントルクを設定
    する目標エンジントルク設定手段と、 目標エンジントルクが変化した場合に、前記目標総駆動
    トルクのうち非エンジン駆動輪に発生すべき配分率に応
    じた前記電気モータの目標駆動トルクの変化に対して、
    前記電気モータに対するトルク指令値を、遅れを持たせ
    て設定するモータ指令値設定手段と、前記エンジン駆動輪のスリップ時において、前記電気モ
    ータに対するトルク指令値を、非スリップ時と比べて小
    さな値に調整するモータ指令値調整手段と、 を備えることを特徴とするハイブリッド式車両制御装
    置。
  2. 【請求項２】前記モータ指令値設定手段は、変化後の目
    標エンジントルクに収束する過程におけるエンジン駆動
    輪の実際の駆動トルクである実エンジントルクを推定す
    る実エンジントルク推定手段と、推定した実エンジント
    ルクを前記目標総駆動トルクから減じる減算手段と、を
    含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載のハ
    イブリッド式車両制御装置。
  3. 【請求項３】前記実エンジントルク推定手段は、実エン
    ジントルクを、前記エンジンの回転速度、吸気圧力及び
    スロットル開度のうち少なくとも１つに基づく遅れ時定
    数に基づいて推定することを特徴とする請求項２に記載
    のハイブリッド式車両制御装置。
  4. 【請求項４】前記モータ指令値設定手段は、加速要求時
    において、非加速時と比べて前記電気モータに対するト
    ルク指令値を大きめに設定することを特徴とする請求項
    １〜３のいずれか１つに記載のハイブリッド式車両制御
    装置。
  5. 【請求項５】前記モータ指令値設定手段は、前記実エン
    ジントルク推定手段が加速要求時において実エンジント
    ルクを小さめに推定することにより、前記電気モータに
    対するトルク指令値を大きめに設定することを特徴とす
    る請求項４に記載のハイブリッド式車両制御装置。
  6. 【請求項６】 前記モータ指令値調整手段は、エンジン駆
    動輪のスリップの発生を、エンジン駆動輪と非エンジン
    駆動輪との回転速度差に基づいて検出することを特徴と
    する請求項１〜５のいずれかに記載のハイブリッド式車
    両制御装置。
  7. 【請求項７】 前記モータ指令値設定手段は、非エンジン
    駆動輪のスリップ時において、設定した目標総駆動トル
    クのうち非エンジン駆動輪に発生すべき配分率に応じた
    前記電気モータの目標駆動トルクを、前記電気モータに
    対するトルク指令値とすることを特徴とする請求項１〜
    ６のいずれか１つに記載のハイブリッド式車両制御装
    置。
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