JP3541831B2 - 車両の駆動力制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、前後輪の一方を内燃機関（エンジン）によって駆動すると共に、他方を電動機によって駆動する車両の駆動力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の装置としては、特開平８−３００９６５号公報に記載の「前後輪駆動車両」が知られている。
この従来例には、バッテリの電力で駆動される安価なＤＣブラシレスモータを電動機として備え、前輪をエンジンで駆動すると共に後輪を当該ＤＣブラシレスモータで駆動する技術が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような装置をより安価なものにする方法としては、発電機から供給される電力だけで電動機を駆動して、バッテリを用いずに、当該装置を構成することも考えられる。
しかしながら、発電機から供給される電力だけで電動機を駆動するようにして、バッテリを用いないようにすると、発電機の発電量が不足して、電動機の駆動力が車輪の回転抵抗等よりも小さくなってしまったときには、電動機が走行抵抗となってしまい、エンジンの燃費が悪化するという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、電動機が走行抵抗になることを防ぐことができる車両の駆動力制御装置を提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明である車両の駆動力制御装置は、前後輪の一方を駆動する内燃機関と、前記内燃機関の動力を前記前後輪の一方に伝達する変速機と、前記内燃機関の動力によって駆動される発電機と、前記発電機の電力によって前記前後輪の他方を駆動する電動機と、前記電動機が走行抵抗になるか否か判断する走行抵抗判断手段と、前記走行抵抗判断手段で前記電動機が走行抵抗になると判断されたときに、前記変速機を制御して前記内燃機関の回転速度を調整する変速機制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明である車両の駆動力制御装置において、前記変速機制御手段は、前記走行抵抗判断手段で前記電動機が走行抵抗になると判断されたときに、前記変速機の変速比を大きくして、前記内燃機関の回転速度を大きくすることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の発明である車両の駆動力制御装置において、前記変速機制御手段は、前記走行抵抗判断手段で前記電動機が走行抵抗になると判断されたときに、前記変速機のシフトスケジュールマップを変更して、前記内燃機関の回転速度を大きくすることを特徴とする。
【０００７】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明である車両の駆動力制御装置において、前記変速機制御手段は、前記走行抵抗判断手段で前記電動機が走行抵抗になると判断されたときに、前記変速機の変速比の下限値を制限することを特徴とする。
一方、上記課題を解決するために、請求項５に係る発明は、前後輪の一方を駆動する内燃機関と、前記内燃機関の動力によって駆動される発電機と、前記発電機の電力によって前記前後輪の他方を駆動する電動機と、前記発電機から電動機へ電力が供給されているときに、前記電動機が発電量の不足により走行抵抗になるか否か判断する走行抵抗判断手段と、前記走行抵抗判断手段で前記電動機が走行抵抗になると判断されたときに、前記電動機と前記他方の前後輪とを切り離すクラッチと、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の発明である車両の駆動力制御装置において、前記内燃機関の動力を前記前後輪の一方に伝達する変速機と、前記変速機の変速比を検出する変速比検出手段と、を備え、前記走行抵抗判断手段は、前記変速比検出手段で検出された変速比が所定値以下であるときに、前記電動機が走行抵抗になると判断することを特徴とする。
請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の発明である車両の駆動力制御装置において、前記内燃機関のアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段を備え、前記アクセル開度検出手段で検出されたアクセル開度が所定値以下であるときに、前記電動機が走行抵抗になると判断することを特徴とする。
【０００９】
請求項８に係る発明は、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の発明である車両の駆動力制御装置において、前記内燃機関の動力を前記前後輪の一方に伝達する変速機と、前記内燃機関のアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、前記内燃機関の回転速度を検出する内燃機関回転速度検出手段と、前記アクセル開度検出手段で検出されたアクセル開度と前記内燃機関回転速度検出手段で検出された回転速度とに基づいて、所定時間後の前記変速機の変速比を推定する変速比推定手段と、を備え、前記走行抵抗判断手段は、前記変速比推定手段で推定された変速比が所定値以下であるときに、前記電動機が走行抵抗になると判断することを特徴とする。
【００１０】
請求項９に係る発明は、請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の発明である車両の駆動力制御装置において、前記発電機の回転速度を検出する発電機回転速度検出手段と、前記電動機の回転速度を検出する電動機回転速度検出手段と、を備え、前記走行抵抗判断手段は、前記発電機回転速度検出手段で検出された回転数を前記電動機回転速度検出手段で検出された回転速度で除した値が所定値以下であるときに、前記電動機が走行抵抗になると判断することを特徴とする。
【００１１】
請求項１０に係る発明は、請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の発明である車両の駆動力制御装置において前記発電機の回転速度を検出する発電機回転速度検出手段と、前記発電機回転速度検出手段で検出された回転速度に基づいて前記発電機の電力を算出する発電機電力算出手段と、前記電動機の回転速度を検出する電動機回転速度検出手段と、前記発電機電力算出手段で算出された電力と前記電動機回転速度検出手段で検出された回転速度とに基づいて前記電動機の出力トルクを算出する電動機出力トルク算出手段と、前記電動機出力トルク算出手段で算出された出力トルクが所定値以下であるときに、前記電動機が走行抵抗になると判断することを特徴とする。
【００１２】
【発明の効果】
したがって、請求項１に係る発明である車両の駆動力制御装置にあっては、通常時には、内燃機関の動力を変速機で前後輪の一方に伝達して駆動すると共に、前記内燃機関の動力によって発電機を駆動して、その発電機の電力によって前記前後輪の他方を電動機で駆動し、例えば発電機の発電量が不足して、前記電動機が走行抵抗になると判断したときには、前記変速機を制御して前記内燃機関の回転速度を調整するようにしたため、例えば前記内燃機関の回転速度を大きく調整して前記発電機の発電量を増やすことにより、前記電動機が走行抵抗になることを防ぐことができ、燃費の悪化を抑制防止できる。
【００１３】
また、請求項２に係る発明である車両の駆動力制御装置にあっては、例えば発電機の発電量が不足して、前記電動機が走行抵抗になると判断したときには、例えば前記変速機をシフトダウンして変速比を大きくし、前記内燃機関の回転速度を大きく調整するようにしたため、前記発電機の発電量が大きくなり、前記電動機が走行抵抗になることを防ぐことができ、燃費の悪化を抑制防止できる。
さらに、請求項３に係る発明である車両の駆動力制御装置にあっては、例えば発電機の発電量が不足して、前記電動機が走行抵抗になると判断したときには、例えば有段変速機のときはシフトアップを遅めに行うと共にシフトダウンを早めに行い、無段変速機のときは変速比を常に大きく補正するというように、前記変速機のシフトスケジュールマップを変更して、前記内燃機関の回転速度を大きくするようにしたため、前記発電機の発電量が大きくなり、前記電動機が走行抵抗になることを防ぐことができ、燃費の悪化を抑制防止できる。
【００１４】
また、請求項４に係る発明である車両の駆動力制御装置にあっては、例えば発電機の発電量が不足して、電動機が走行抵抗になると判断したときには、前記変速機の変速比の下限値を制限するようにしたため、前記発電機の発電量の減少が抑制されて、前記電動機が走行抵抗になることを防ぐことができ、燃費の悪化を抑制防止できる。
一方、請求項５に係る発明である車両の駆動力制御装置にあっては、通常時には、内燃機関で前後輪の一方を駆動すると共に、前記内燃機関の動力によって発電機を駆動して、その発電機の電力によって前記前後輪の他方を電動機で駆動し、例えば発電機の発電量が不足して、前記電動機が走行抵抗になると判断したときには、前記電動機と前記他方の前後輪とを切り離すようにしたため、前記電動機で駆動されていた車輪を回転自在にして、前記電動機が走行抵抗になることを防ぐことができ、燃費の悪化を抑制防止できる。
【００１５】
さらに、請求項６に係る発明である車両の駆動力制御装置にあっては、前記内燃機関の動力を前記前後輪の一方に伝達する変速機の変速比を検出して、その変速比が所定値以下であるときに、前記内燃機関の回転速度が小さくなり、前記発電機の発電量が不足して、前記電動機が走行抵抗になると判断するようにしたため、前記電動機が走行抵抗となるか否かを容易に判断できる。
また、請求項７に係る発明である車両の駆動力制御装置にあっては、前記内燃機関のアクセル開度を検出し、そのアクセル開度が所定値以下であるときに、前記内燃機関の回転速度が小さくなり、前記発電機の発電量が不足して、前記電動機が走行抵抗になると判断するようにしたため、前記電動機が走行抵抗となるか否かを容易に判断できる。
【００１６】
また、請求項８に係る発明である車両の駆動力制御装置にあっては、前記内燃機関のアクセル開度を検出すると共に、前記内燃機関の回転速度を検出し、それらの検出結果に基づいて所定時間後の変速機の変速比を推定し、その変速比が所定値以下であるときに、前記内燃機関の回転速度が小さくなり、前記発電機の発電量が不足して、前記電動機が走行抵抗になると判断するようにしたため、前記電動機が走行抵抗となることを未然に防ぐことができる。
【００１７】
また、請求項９に係る発明である車両の駆動力制御装置にあっては、前記発電機の回転速度を検出すると共に、前記電動機の回転速度を検出し、前記発電機の回転数を前記電動機の回転速度で除した値が所定値以下であるときに、前記発電機の発電量が不足して、前記電動機が走行抵抗になると判断するようにしたため、前記電動機が走行抵抗となるか否かを容易に判断できる。
さらに、請求項１０に係る発明である車両の駆動力制御装置にあっては、前記発電機の回転速度を検出し、その回転速度に基づいて前記発電機の電力を算出すると共に、前記電動機の回転速度を検出し、それらの電力と回転速度とに基づいて前記電動機の出力トルクを算出し、その出力トルクが所定値以下であるときに、前記発電機の発電量が不足して、前記電動機の出力トルクが不足し、当該電動機が走行抵抗になると判断するようにしたため、前記電動機が走行抵抗となるか否かを確実に判断することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態は、図１に示すように、左右前輪１Ｌ、１Ｒが内燃機関であるエンジン２によって駆動され、左右後輪３Ｌ、３Ｒが電動機であるモータ４によって駆動可能となっている４輪駆動可能な車両の場合の例である。
まず、構成について説明すると、図１に示すように、エンジン２のエンジントルクＴeが、アウトプットシャフトの回転数とアクセル開度とに応じてギア比が制御される自動変速機５を通じて左右前輪１Ｌ、１Ｒに伝達されるようになっている。また、エンジン２のエンジントルクＴeの一部は、無端ベルト６を介して発電機７に伝達される。
【００１９】
上記発電機７は、エンジン２の回転数Ｎeにプーリ比を乗じた回転数Ｎhで回転し、４ＷＤコントローラ８によって調整される界磁電流Ｉfh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圧を発電する。その発電機７が発電した電力は、電線９を介してモータ４に供給可能となっている。その電線９の途中にはジャンクションボックス１０が設けられている。上記モータ４の駆動軸は、減速機１１及びクラッチ１２を介して後輪３Ｌ、３Ｒに接続可能となっている。符号１３はデフを表す。
【００２０】
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が介装されている。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、あるいは当該アクセルペダル１７の踏み込み量を検出するアクセルセンサの踏み込み量検出値に応じて、エンジンコントローラ１８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の踏み込み量検出値は、４ＷＤコントローラ８にも出力される。
【００２１】
また、エンジン２の回転数を検出するエンジン回転数検出センサ１９及び自動変速機５のアウトプットシャフトの回転数を検出するアウトプットシャフト回転数検出センサ２０を備え、それらのセンサ１９、２０は、検出した信号を４ＷＤコントローラ８に出力する。
また、上記発電機７は、図２に示すように、出力電圧Ｖを調整するための電圧調整器２２（レギュレータ）を備え、４ＷＤコントローラ８によって界磁電流Ｉfhが調整されることで、エンジン２に対する発電負荷トルクＴh及び発電する電圧Ｖが制御される。電圧調整器２２は、４ＷＤコントローラ８から発電機制御指令（界磁電流値）を入力し、その発電機制御指令に応じた値に発電機７の界磁電流Ｉfhを調整すると共に、発電機７の出力電圧Ｖを検出して４ＷＤコントローラ８に出力可能となっている。なお、発電機７の回転数Ｎhは、エンジン２の回転数Ｎeからプーリ比に基づき演算することができる。
【００２２】
また、上記ジャンクションボックス１０内には電流センサ２３が設けられ、該電流センサ２３は、発電機７からモータ４に供給される電力の電機子電流Ｉaを検出し、当該検出した電機子電流信号を４ＷＤコントローラ８に出力する。また、電線９を流れる電圧値（モータ４の電圧）が４ＷＤコントローラ８で検出される。符号２４は、リレーであり、４ＷＤコントローラ８から指令によってモータ４に供給される電圧（電流）の遮断及び接続が制御される。
【００２３】
また、モータ４は、４ＷＤコントローラ８からの指令によって界磁電流Ｉfmが制御され、その界磁電流Ｉfmの調整によって目標モータトルクＴMが調整される。なお、符号２５はモータ４の温度を測定するサーミスタである。
上記モータ４の駆動軸の回転数Ｎmを検出するモータ用回転数センサ２６を備え、該モータ用回転数センサ２６は、検出したモータ４の回転数信号を４ＷＤコントローラ８に出力する。
【００２４】
また、上記クラッチ１２は、油圧クラッチや電磁クラッチであって、４ＷＤコントローラ８からのクラッチ制御指令に応じたトルク伝達率でトルクの伝達を行う。
また、各車輪１Ｌ、１Ｒ、３Ｌ、３Ｒには、車輪速センサ２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲが設けられている。各車輪速センサ２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲは、対応する車輪１Ｌ、１Ｒ、３Ｌ、３Ｒの回転速度に応じたパルス信号を車輪速検出値として４ＷＤコントローラ８に出力する。
【００２５】
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、発電量不足判断部８Ｄ、シフトスケジュールマップ切換部８Ｅ、ロックアップ解除部８Ｆを備える。
上記発電機制御部８Ａは、電圧調整器２２を通じて、発電機７の発電電圧Ｖをモニターしながら、当該発電機７の界磁電流Ｉfhを調整することで、発電機７の発電電圧Ｖを所要の電圧に調整する。
【００２６】
リレー制御部８Ｂは、発電機７からモータ４への電力供給の遮断・接続を制御する。
モータ制御部８Ｃは、モータ４の界磁電流Ｉfmを調整することで、当該モータ４のトルクを所要の値に調整する。
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発電量不足判断部８Ｄ→シフトスケジュールマップ切換部８Ｅ→ロックアップ解除部８Ｆの処理の順に循環して処理が行われる。
【００２７】
まず、発電量不足判断部８Ｄでは、図４に示すような処理を行う。
すなわち、先ず、ステップＳ１０１では、車輪速センサ２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲからの信号に基づき前輪１Ｌ、１Ｒ（主駆動輪）の車輪速と後輪３Ｌ、３Ｒ（従駆動輪）とを算出し、ステップＳ１０２に移行する。
前記ステップＳ１０２では、前記ステップＳ１０１で算出した、前輪１Ｌ、１Ｒ（主駆動輪）の車輪速から後輪３Ｌ、３Ｒ（従駆動輪）の車輪速を減算することで、前輪１Ｌ、１Ｒと後輪３Ｌ、３Ｒとの車輪速の差である前後輪速差ＤＶを算出し、ステップＳ１０３に移行する。
【００２８】
ここで、前後輪速差ＤＶの演算は、例えば、次のように行われる。
前輪１Ｌ、１Ｒにおける左右輪速の平均値である平均前輪速ＶＷf、及び後輪３Ｌ、３Ｒにおける左右輪速の平均値である平均後輪速ＶＷrを、それぞれ下記式により算出する。
ＶＷf＝（ＶＷfl＋ＶＷfr）／２
ＶＷr＝（ＶＷrl＋ＶＷrr）／２
次に、上記平均前輪速ＶＷfと平均後輪速ＶＷrとの差から、主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒと従駆動輪である後輪３Ｌ、３Ｒとの車輪速度の差（前後輪速差）ＤＶを、下記式により算出する。
【００２９】
ＤＶ＝ＶＷf−ＶＷr
前記ステップＳ１０３では、前記ステップＳ１０２で算出した前後輪速差ＤＶに所定値（例えば、“２”これは、減速器１１の減速比・車輪３Ｌ、３Ｒの半径・車両の重量等から決まる定数である。）を乗じて目標モータトルクＴMを算出し、ステップＳ１０４に移行する。
前記ステップＳ１０４では、エンジン回転数検出センサ１９が検出した回転数Ｎeを読み込み、ステップＳ１０５に移行する。
【００３０】
前記ステップＳ１０５では、前記ステップＳ１０４で読み込んだエンジン２の回転数Ｎeにプーリ比Ｒpを乗じて発電機７の回転数Ｎhを算出し、ステップＳ１０６に移行する。
前記ステップＳ１０６では、モータ用回転数センサ２１からモータ４の回転数Ｎmを読み込み、ステップＳ１０７に移行する。
前記ステップＳ１０７では、前記ステップＳ１０５で算出した発電機７の回転数Ｎhに基づいて、図５に示すように、当該回転数Ｎhの増加と共に次第に大きくなる関数を用いて発電機７の発電機最大出力Ｐhmaxを算出し、ステップＳ１０８に移行する。
【００３１】
前記ステップＳ１０８では、前記ステップＳ１０７で算出した発電機７の発電機最大出力Ｐhmaxを、前記ステップＳ１０６で読み込んだモータ４の回転数Ｎmで除した値に、モータ効率Ｒhom（例えば、“０．７”）を乗じて、モータ４で出力可能なトルクの最大値であるモータ最大トルクＴMmaxを算出し、ステップＳ１０９に移行する。
なお、モータ最大トルクＴMmaxを算出する方法は、上記乗除算によるものに限られるものではなく、例えば図６に示すように、前記ステップＳ１０６で読み込んだモータ４の回転数Ｎmの増加と共に次第に小さくなり、且つ、前記ステップＳ１０７で算出した発電機７の発電機最大出力Ｐhmaxの増加と共に次第に大きくなる関数を用いてモータ最大トルクＴMmaxを算出するようにしてもよい。
【００３２】
前記ステップＳ１０９では、前記ステップＳ１０３で算出した目標モータトルクＴMが、前記ステップＳ１０８で算出したモータ最大トルクＴMmaxよりも大きいか否か判定し、大きいときには（Ｙｅｓ）ステップＳ１１０に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）ステップＳ１１１に移行する。
前記ステップＳ１１０では、モータ４の出力トルクが不足していることを示すエンジン回転数確保要求フラグＦnrqを“１”のセット状態にして、この演算処理を終了する。
【００３３】
一方、前記ステップＳ１１１では、エンジン回転数確保要求フラグＦnrqを“０”のリセット状態にして、この演算処理を終了する。
次に、シフトスケジュールマップ切換部８Ｅの処理について、図７に基づいて説明する。
まず、ステップＳ２０１では、前記発電量不足判断部８Ｄで設定されたエンジン回転数確保要求フラグＦnrqが“１”のセット状態であるか否か判定し、セット状態であるときには（Ｙｅｓ）ステップＳ２０２に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）ステップＳ２０３に移行する。
【００３４】
前記ステップＳ２０２では、自動変速機５のシフトスケジュールマップを、図８（ｂ）に示すように、通常のシフトスケジュールマップに対しシフトアップを遅めに行うと共にシフトダウンを早めに行う第２のマップに設定して、この演算処理を終了する。
一方、前記ステップＳ２０３では、自動変速機５のシフトスケジュールマップを、図８（ａ）に示すように、通常のシフトスケジュールマップである第１のマップに設定して、この演算処理を終了する。
【００３５】
次に、ロックアップ解除部８Ｆの処理について、図９に基づいて説明する。
まず、ステップＳ３０１では、前記発電量不足判断部８Ｄで設定されたエンジン回転数確保要求フラグＦnrqが“１”のセット状態であるか否か判定し、セット状態であるときには（Ｙｅｓ）ステップＳ３０２に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）この演算処理を終了する。
前記ステップＳ３０２では、自動変速機５のトルクコンバータがロックアップ中であるか否か判定し、ロックアップ中であるときには（Ｙｅｓ）ステップＳ３０３に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）この演算処理を終了する。
【００３６】
前記ステップＳ３０３では、自動変速機５のトルクコンバータのロックアップを解除して、この演算処理を終了する。
次に、上記構成の装置における作用などについて説明する。
まず、車両が発進したときに、４ＷＤコントローラ８の発電量不足判断部８Ｄで処理が実行されたとする。すると、ステップＳ１０１で、車輪速センサ２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲからの信号に基づいて前輪１Ｌ、１Ｒの車輪速と後輪３Ｌ、３Ｒとが算出され、ステップＳ１０２で、前記ステップＳ１０１で算出された前輪１Ｌ、１Ｒの車輪速から後輪３Ｌ、３Ｒの車輪速が減算されて前後輪速差ＤＶが算出され、ステップＳ１０３で、前記ステップＳ１０２で算出された前後輪速差ＤＶに“２”が乗じられて目標モータトルクＴMが算出される。
【００３７】
次いで、ステップＳ１０４で、エンジン回転数検出センサ１９で検出された回転数Ｎeが読み込まれ、ステップＳ１０５で、前記ステップＳ１０４で読み込まれたエンジン２の回転数Ｎeにプーリ比Ｒpが乗じられて発電機７の回転数Ｎhが算出され、ステップＳ１０６で、モータ用回転数センサ２１からモータ４の回転数Ｎmが読み込まれ、ステップＳ１０７で、前記ステップＳ１０５で算出された発電機７の回転数Ｎhに基づいて発電機７の発電機最大出力Ｐhmaxが算出され、ステップＳ１０８で、前記ステップＳ１０７で算出された発電機７の発電機最大出力Ｐhmaxが、前記ステップＳ１０６で読み込まれたモータ４の回転数Ｎmで除され、さらにモータ効率Ｒhomが乗じられてモータ最大トルクＴMmaxが算出される。
【００３８】
ここで、エンジン２の回転数Ｎeが大きくなって、発電機最大出力Ｐhmaxが大きくなり、前記ステップＳ１０３で算出された目標モータトルクＴMよりも、前記ステップＳ１０８で算出されたモータ最大トルクＴMmaxが大きくなったとする。すると、ステップＳ１０９の判定が“Ｎｏ”となり、ステップＳ１１１で、エンジン回転数確保要求フラグＦnrqが“０”のリセット状態にされ、この演算処理が終了される。
【００３９】
発電量不足判断部８Ｄの処理が終了すると、次いでシフトスケジュールマップ切換部８Ｅで演算処理が実行され、ステップＳ２０１の判定が”Ｎｏ”となり、前記ステップＳ２０３で、自動変速機５のシフトスケジュールマップが、図８（ａ）に示すように、通常のシフトアップスケジュールマップである第１のマップに設定されて、この演算処理が終了される。
シフトスケジュールマップ切換部８Ｅの処理が終了すると、次いでロックアップ解除部８Ｆで演算処理が実行されるが、ステップＳ３０１の判定が”Ｎｏ”となり、この演算処理が終了される。
【００４０】
そして、上記フローが繰り返されて、車両が走行しているうちに、車両の速度が大きくなり、シフトスケジュールマップ切換部８Ｅで設定された第１のマップに基づいて、図１０に示すように、自動変速機５で“１速”から“２速”へシフトアップが行われたとする。すると、エンジン２の回転数Ｎeが小さくなり、発電機最大出力Ｐhmaxが小さくなって、発電量不足判断部８Ｄでは、前記ステップＳ１０３で算出された目標モータトルクＴMよりも、前記ステップＳ１０８で算出されたモータ最大トルクＴMmaxが小さくなって、ステップＳ１０９の判定が“Ｙｅｓ”となり、ステップＳ１１１で、エンジン回転数確保要求フラグＦnrqが“１”のセット状態にされ、この演算処理が終了される。
【００４１】
また、発電量不足判断部８Ｄの処理が終了すると、次いでシフトスケジュールマップ切換部８Ｅで演算処理が実行され、ステップＳ２０１の判定が“Ｙｅｓ”となり、前記ステップＳ２０２で、自動変速機５のシフトスケジュールマップが、図８（ｂ）に示すように、通常のシフトスケジュールマップに対しシフトアップを遅めに行うと共にシフトダウンを早めに行う第２のマップに設定されて、この演算処理が終了される。
【００４２】
シフトスケジュールマップ切換部８Ｅの処理が終了すると、次いでロックアップ解除部８Ｆで演算処理が実行され、ステップＳ３０１の判定が“Ｙｅｓ”となり、また自動変速機５のトルクコンバータがロックアップ中であるときにはステップＳ３０２の判定が”Ｙｅｓ”となり、ステップＳ３０３で、当該ロックアップが解除されて、この演算処理が終了される。
そして、シフトスケジュールマップ切換部８Ｅで設定された第２のマップに基づいて、自動変速機５で“２速”から“１速”へシフトダウンが行われて、エンジン２の回転速度が大きくなり、発電機最大出力Ｐhmaxが大きくなって、再び前記ステップＳ１０３で算出された目標モータトルクＴMよりも、前記ステップＳ１０８で算出されたモータ最大トルクＴMmaxが大きくなり、モータ４が走行抵抗になることが抑制されて、燃費の悪化が抑制防止される。
【００４３】
次に、第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様な装置などについては同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第１実施形態と同様であるが、シフトスケジュールマップ切換部８Ｅ及びロックアップ解除部８Ｆに代えて、シフトダウン判断部８Ｇを用いた点が異なる。
そのシフトダウン判断部８Ｇの処理は、図１１に示すようになっている。すなわち、先ず、ステップＳ４０１で、前記発電量不足判断部８Ｄで設定されたエンジン回転数確保要求フラグＦnrqが“１”のセット状態であるか否か判定し、セット状態であるときには（Ｙｅｓ）ステップＳ４０２に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）この演算処理を終了する。
【００４４】
前記ステップＳ４０２では、自動変速機５のギア位置Ｇpを検出し、ステップＳ４０３に移行する。
前記ステップＳ４０３では、アウトプットシャフト回転数検出センサ２０で、自動変速機５のアウトプットシャフト回転数Ｎoを検出し、ステップＳ４０４に移行する。
前記ステップＳ４０４では、前記ステップＳ４０２で検出したギア位置Ｇpのギア比Ｒgpに、前記ステップＳ４０３で検出したアウトプットシャフト回転数Ｎoを乗じた値が、所定のエンジン回転数（例えば、６０００rpm）より大きいか否か判定し、大きいときには（Ｙｅｓ）この演算処理を終了し、そうでないときには（Ｎｏ）ステップＳ４０５に移行する。
【００４５】
前記ステップＳ４０５では、前記ステップＳ４０２で検出したギア位置Ｇpからシフトダウンした場合のギア位置Ｇpdのギア比Ｒgpdに、前記ステップＳ４０３で検出したアウトプットシャフト回転数Ｎoを乗じた値が、所定のエンジン回転数（例えば、６０００rpm）より大きいか否か判定し、大きいときには（Ｙｅｓ）ステップＳ４１６に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）ステップＳ４０６に移行する。
【００４６】
前記ステップＳ４０６では、アクセルセンサでアクセル開度ＴVOを検出し、ステップＳ４０７に移行する。
前記ステップＳ４０７では、エンジン回転数検出センサ１９が検出した回転数Ｎeを読み込み、ステップＳ４０８に移行する。
前記ステップＳ４０８では、図１２に示すように、アクセル開度ＴVOとエンジン２の回転数Ｎeとに応じたエンジントルクＴeを記したエンジントルクマップに基づいて、前記ステップＳ４０６で検出したアクセル開度ＴVOと前記ステップＳ４０７で読み込んだエンジン２の回転数Ｎeとに応じて現在のエンジントルクＴeを算出し、ステップＳ４０９に移行する。
【００４７】
前記ステップＳ４０９では、前記ステップＳ４０７で読み込んだエンジン２の回転数Ｎeを、前記ステップＳ４０３で検出したアウトプットシャフト回転数Ｎoと前記ステップＳ４０２で検出したギア位置Ｇpのギア比とで除してトルコン速度比を算出すると共に、図１３に示すように、トルコン速度比の増加と共に次第に小さくなる関数を用いてトルコントルク比Ｒｔを算出し、ステップＳ４１０に移行する。
【００４８】
前記ステップＳ４１０では、図１２に示すように、アクセル開度ＴVOとエンジン２の回転数Ｎeとに応じたエンジントルクＴeを記したエンジントルクマップに基づいて、前記ステップＳ４０３で検出したアウトプットシャフト回転数Ｎoを前記ステップＳ４０５で算出したギア比Ｒgpdで除して算出したエンジン２の回転数Ｎeと前記ステップＳ４０６で検出したアクセル開度ＴVOとに応じてシフトダウンした場合のエンジントルクＴedを算出し、ステップＳ４１１に移行する。
【００４９】
前記ステップＳ４１１では、前記ステップＳ４０７で読み込んだエンジン２の回転数Ｎeを、前記ステップＳ４０３で検出したアウトプットシャフト回転数Ｎoと前記ステップＳ４０５で算出したギア比Ｒgpdとで除してシフトダウンした場合のトルコン速度比を算出すると共に、図１３に示すように、トルコン速度比の増加と共に次第に小さくなる関数を用いてシフトダウンした場合のトルコントルク比Ｒtdを算出し、ステップＳ４１２に移行する。
【００５０】
前記ステップＳ４１２では、前記ステップＳ４０８で算出した現在のエンジントルクＴeに、トルコントルク比Ｒｔと前記ステップＳ４０２で検出されたギア位置Ｇpdのギア比Ｒgpとを乗じて駆動トルクを算出し、ステップＳ４１３に移行する。
前記ステップＳ４１３では、前記ステップＳ４１０で算出したシフトダウンした場合のエンジントルクＴedに、シフトダウンした場合のトルコントルク比Ｒtdと前記ステップＳ４０５で算出したギア比Ｒgpdとを乗じてシフトダウンした場合の駆動トルクを算出し、ステップＳ４１４に移行する。
【００５１】
前記ステップＳ４１４では、前記ステップＳ４１３で算出したシフトダウンした場合の駆動トルクが、前記ステップＳ４１１で算出した現在の駆動トルクより大きいか否か判定し、大きいときには（Ｙｅｓ）ステップＳ４１５に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）ステップＳ４１６に移行する。
前記ステップＳ４１５では、自動変速機５をシフトダウンして、この演算処理を終了する。
【００５２】
一方、前記ステップＳ４１６では、自動変速機５のシフトチェンジを制限して、この演算処理を終了する。
次に、上記構成の装置における作用などについて説明する。
まず、例えば走行しているうちに急な上り坂にさしかかり、発電量不足判断部８ＤのステップＳ１１１で、エンジン回転数確保要求フラグＦnrqが“１”のセット状態にされ、その演算処理が終了されたとする。すると、次いでシフトダウン判断部８Ｇで演算処理が実行され、ステップＳ４０１の判定が“Ｙｅｓ”となり、ステップＳ４０２で、自動変速機５のギア位置Ｇpが検出され、ステップＳ４０３で、アウトプットシャフト回転数Ｎoが検出される。
【００５３】
また、走行しているうちに急な上り坂でエンジン２の回転数Ｎeが小さくなっていたとすると、ステップＳ４０４及びＳ４０５の判定が“Ｎｏ”となり、ステップＳ４０６で、アクセル開度ＴVOが検出され、ステップＳ４０７で、エンジン回転数検出センサ１９からエンジン２の回転数Ｎeが読み込まれ、ステップＳ４０８で、前記ステップＳ４０６で検出されたアクセル開度ＴVOと前記ステップＳ４０７で読み込まれたエンジン２の回転数Ｎeとに応じた現在のエンジントルクＴeが算出され、ステップＳ４０９で、前記ステップＳ４０７で読み込まれたエンジン２の回転数Ｎeが、前記ステップＳ４０３で検出されたアウトプットシャフト回転数Ｎoと前記ステップＳ４０２で検出されたギア位置Ｇpのギア比とで除されてトルコン速度比が算出され、それらに基づいてトルコントルク比が算出される。
【００５４】
次いで、ステップＳ４１０では、前記ステップＳ４０３で検出されたアウトプットシャフト回転数Ｎoを前記ステップＳ４０５で算出されたギア比Ｒgpdで除して算出されたエンジン２の回転数Ｎeと前記ステップＳ４０６で検出されたアクセル開度ＴVOとに応じてシフトダウンした場合のエンジントルクＴedが算出され、ステップＳ４１１で、前記ステップＳ４０７で読み込まれたエンジン２の回転数Ｎeが、前記ステップＳ４０３で検出されたアウトプットシャフト回転数Ｎoと前記ステップＳ４０５で算出されたギア比Ｒgpdとで除されてシフトダウンした場合のトルコン速度比が算出され、それらに基づいてシフトダウンした場合のトルコントルク比Ｒtdが算出される。そして、ステップＳ４１２で、前記ステップＳ４０８で算出された現在のエンジントルクＴeに、トルコントルク比Ｒｔと前記ステップＳ４０２で検出されたギア位置Ｇpdのギア比Ｒgpとが乗じられて駆動トルクが算出され、ステップＳ４１３で、前記ステップＳ４１０で算出されたシフトダウンした場合のエンジントルクＴedに、シフトダウンした場合のトルコントルク比Ｒtdと前記ステップＳ４０５で算出されたギア比Ｒgpdとが乗じられてシフトダウンした場合の駆動トルクが算出される。
【００５５】
ここで、前記ステップＳ４１３で算出されたシフトダウンした場合の駆動トルクが、前記ステップＳ４１１で算出された現在の駆動トルクより大きかったとする。すると、ステップＳ４１５で、シフトアップが制限されて、自動変速機５がシフトダウンされ、この演算処理が終了される。そして、自動変速機５がシフトダウンされると、エンジン２の回転速度が大きくなり、発電機最大出力Ｐhmaxが大きくなって、再び前記ステップＳ１０３で算出された目標モータトルクＴMよりも、前記ステップＳ１０８で算出されたモータ最大トルクＴMmaxが大きくなり、モータ４が走行抵抗になることが抑制されて、燃費の悪化が抑制される。
【００５６】
一方、ここで前記ステップＳ４１３で算出されたシフトダウンした場合の駆動トルクが、前記ステップＳ４１１で算出された現在の駆動トルクより小さかったとする。すると、ステップＳ４１６で、自動変速機５のシフトチェンジが制限されて、この演算処理が終了される。そして、自動変速機５のシフトチェンジが制限されると、エンジン２の回転速度が保たれて、当該エンジン２の過回転が抑制される。
【００５７】
次に、第３実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様な装置などについては同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第１実施形態と同様であるが、前記発電量不足判断部８Ｄの構成だけが異なる。
その前記発電量不足判断部８Ｄの処理は、図１４に示すようになっている。すなわち、先ず、ステップＳ５０１で、エンジン回転数検出センサ１９が検出したエンジン２の回転数Ｎeを読み込み、ステップＳ５０２に移行する。
【００５８】
前記ステップＳ５０２では、前記ステップＳ５０１で読み込んだエンジン２の回転数Ｎeにプーリ比Ｒpを乗じて発電機７の回転数Ｎhを算出し、ステップＳ５０２に移行する。
前記ステップＳ５０３では、モータ用回転数センサ２１からモータ４の回転数Ｎmを読み込み、ステップＳ５０４に移行する。
前記ステップＳ５０４では、前記ステップＳ５０２で算出した発電機７の回転数Ｎhを、前記ステップＳ５０３で読み込んだモータ４の回転数Ｎmで除した値が、所定値（例えば、“０．５”）より大きいか否か判定し、大きいときには（Ｙｅｓ）ステップＳ５０５に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）ステップＳ５０６に移行する。
【００５９】
前記ステップＳ５０５では、モータ４の出力トルクが不足していることを示すエンジン回転数確保要求フラグＦnrqを“１”のセット状態にし、この演算処理を終了する。
一方、前記ステップＳ５０６では、エンジン回転数確保要求フラグＦnrqを“０”のリセット状態にし、この演算処理を終了する。
この実施形態では、まず、図１５に示すように、発電機７の回転数Ｎhが大きいときには、発電機最大出力Ｐhmaxが大きく、モータ電流Ｉm[A]が大きくなって、モータ最大トルクＴMmax[Nm]が大きくなる。また、図１６に示すように、モータ４の回転数Ｎmが大きいときには、誘起電圧Ｅm[V]が大きく、逆にモータ電流Ｉm[A]が小さくなって、モータ最大トルクＴMmax[Nm]が小さくなる。したがって、図１７に示すように、モータ最大トルクＴMmax[Nm]は発電機７の回転数Ｎhをモータ４の回転数Ｎmで除した値に比例するため、その値が前記所定値よりも小さいときに、モータ４の出力トルクが不足していることが分かる。
【００６０】
次に、第４実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様な装置などについては同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第１実施形態と同様であるが、発電量不足判断部８Ｄ、シフトスケジュールマップ切換部８Ｅ及びロックアップ解除部８Ｆに代えて、クラッチ制御部８Ｈを用いた点だけが異なる。
そのクラッチ制御部８Ｈの処理は、図１８に示すようになっている。すなわち、先ず、ステップＳ６０１で、自動変速機５のギア位置Ｇpを検出し、ステップＳ６０２に移行する。
【００６１】
前記ステップＳ６０２では、アクセルセンサでアクセル開度ＴVOを検出し、ステップＳ６０３に移行する。
前記ステップＳ６０３では、アクセル開度ＴVOが所定値（例えば、４%）以上であるか否か判定し、所定値以上であるときには（Ｙｅｓ）ステップＳ６０４に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）ステップＳ６１５に移行する。
前記ステップＳ６０４では、現在のギア位置Ｇpが所定位置（例えば１速）以下か否か判定し、所定位置以下であるときには（Ｙｅｓ）ステップＳ６０５に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）ステップＳ６１５に移行する。
【００６２】
前記ステップＳ６０５では、アウトプットシャフト回転数検出センサ２０で、自動変速機５のアウトプットシャフト回転数Ｎoを検出し、ステップＳ６０６に移行する。
前記ステップＳ６０６では、ステップＳ６０２で検出したアクセル開度ＴVOから、予め記憶しておいた４０msec前のアクセル開度ＴVO’を減じた値を“４”で除して１０msec当たりの時間変化率ＤTVOを演算し、ステップＳ６０７に移行する。
【００６３】
前記ステップＳ６０７では、ステップＳ６０５で検出したアウトプットシャフト回転数Ｎoから、予め記憶しておいた４０msec前のアウトプットシャフト回転数Ｎo’を減じた値を“４”で除して１０msec当たりの時間変化率ＤOUTRPMを演算し、ステップＳ６０８に移行する。
前記ステップＳ６０８では、前記ステップＳ６０６で算出された時間変化率ＤTVOに”２０”を乗じた値に、前記ステップＳ６０２で検出されたアクセル開度ＴVOを加算して、２００msec後のアクセル開度推定値ＳTVOを算出し、ステップＳ６０９に移行する。
【００６４】
前記ステップＳ６０９では、前記ステップＳ６０７で算出された時間変化率ＤOUTRPMに”２０”を乗じた値に、前記ステップＳ６０５で検出されたアウトプットシャフト回転数Ｎoを加算して、２００msec後のアウトプットシャフト回転数推定値ＳOUTRPMを算出し、ステップＳ６１０に移行する。
前記ステップＳ６１０では、図１９に示すように、前記ステップＳ６０８で算出されたアクセル開度推定値ＳTVOと前記ステップＳ６０９で算出されたアウトプットシャフト回転数推定値ＳOUTRPMとに基づき、自動変速機５のシフトスケジュールマップを用いて、２００msec後のギア位置を推定し、ステップＳ６１１に移行する。
【００６５】
前記ステップＳ６１１では、前記ステップＳ６１０で推定されたギア位置が所定値（例えば、１速）以下であるか否か判定し、所定値以下であるときには（Ｙｅｓ）ステップＳ６１２に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）ステップＳ６１５に移行する。
前記ステップＳ６１２では、発電機７を制御する後述の発電機制御処理を実行し、ステップＳ６１３に移行する。
【００６６】
前記ステップＳ６１３では、クラッチ１２を接続するクラッチ制御指令を出力し、ステップＳ６１４に移行する。
前記ステップＳ６１４では、モータ４を制御する後述のモータ制御処理を実行し、この演算処理を終了する。
一方、前記ステップＳ６１５では、発電機７の界磁電流Ｉfhを停止して、発電機７を停止し、ステップＳ６１６に移行する。
【００６７】
前記ステップＳ６１６では、クラッチ１２を切離し、ステップＳ６１７に移行する。
前記ステップＳ６１７では、モータ４に供給される電流を遮断し、この演算処理を終了する。
次に、クラッチ制御部８Ｈで実行される発電機制御処理について、図２０に基づいて説明する。
【００６８】
その発電機制御処理は、図２０に示すようになっている。すなわち、先ず、ステップＳ７０１で、エンジン回転数検出センサ１９及びスロットルセンサからの信号に基づいて、エンジン２のエンジントルクＴeを演算した後に、ステップＳ７０２に移行する。
前記ステップＳ７０２では、発電機７の電圧Ｖ、電機子電流Ｉa、発電機７の回転数Ｎhに基づき、現在の発電機７のトルクＴGを演算して、ステップＳ７０３に移行する。
【００６９】
前記ステップＳ７０３では、駆動系加速トルクＴiを、下記式に基づき演算して、ステップＳ７０４に移行する。
Ｔif＝（駆動系イナーシャ（ギア比を含む））×角加速度
ここで、角加速度は、前輪１Ｌ、１Ｒの車輪速から求める。
前記ステップＳ７０４では、下記式に基づき前輪１Ｌ、１Ｒの路面反力Ｆｆを算出して、最大値更新するようにしてステップＳ７０５に移行する。
【００７０】
Ｆf＝（Ｔｅ−ＴG）×ＴＲ×Ｇ− Ｔif
ここで、
ＴＲ：トルクコンバータの増幅比
Ｇ：変速機のギア比
である。
また、エンジン２のエンジントルクＴeにＴＲ×Ｇを乗算しているのは、前輪１Ｌ、１Ｒに伝達された駆動トルクに換算するためである。また、発電機７が作動していない場合には、当然にＴGはゼロである。
【００７１】
前記ステップＳ７０５では、エンジントルクＴeに余剰があるかどうか下記式によって判定する。エンジンのエンジントルクＴeに余剰がない、つまりエンジントルクＴeの方が小さいときには（Ｙｅｓ）ステップＳ７０５に移行し、エンジントルクＴeに余剰がある、つまりエンジントルクＴeの方が大きければ、ステップ７０６に移行する。
Ｔe ＞ Ｆｆ／ＴＲ／Ｇ
前記ステップＳ７０５では、目標発電負荷トルクＴhoを“０”にして、この演算処理を終了する。
【００７２】
一方、前記ステップＳ７０６では、下記式に基づき、エンジントルクＴeのうちの前輪１Ｌ、１Ｒの路面反力限界トルクＦｆを越えた余剰トルクつまり目標発電負荷トルクＴhoを算出した後に、復帰する。
Ｔh ＝ Ｔe − （Ｆｆ／ＴＲ／Ｇ）
次に、クラッチ制御部８Ｈで実行されるモータ制御処理について、図２１に基づいて説明する。
【００７３】
まず、モータ制御処理では、ステップＳ８０１で、前後輪速差ＤＶを算出し、前後輪速差ＤＶが“０”より大きいか否かを判定する。前後輪速差ＤＶ＞０と判定されれば、前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップしているので、ステップＳ８０２に移行する。また、前後輪速差ＤＶ≦０と判定されれば、以降の処理をすることなくこの演算処理を終了する。
前記ステップＳ８０２では、モータ用回転数センサ２１が検出したモータ４の回転数Ｎmを入力し、そのモータ４の回転数Ｎmに応じた目標モータ界磁電流Ｉfmを算出し、当該目標モータ界磁電流Ｉfmをモータ制御部８Ｃに出力した後、ステップＳ８０３に移行する。
【００７４】
ここで、上記モータ４の回転数Ｎmに対する目標モータ界磁電流Ｉfmは、回転数Ｎmが所定回転数以下の場合には一定の所定電流値とし、モータ４が所定の回転数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４の界磁電流Ｉfmを小さくする。すなわち、モータ４が高速回転になるとモータ４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４の回転数Ｎmが所定値以上になったらモータ４の界磁電流Ｉfmを小さくして誘起電圧Ｅを低下させることでモータ４に流れる電流を増加させて所要の目標モータトルクＴMを得るようにする。この結果、モータ４が高速回転になっても誘起電圧Ｅの上昇を抑えてモータトルクの低下を抑制するため、所要の目標モータトルクＴMを得ることができる。
【００７５】
前記ステップＳ８０３では、上記目標モータ界磁電流Ｉfm及びモータ４の回転数Ｎmからモータ４の誘起電圧Ｅを算出して、ステップＳ８０４に移行する。
前記ステップＳ８０４では、上記発電機制御処理が演算した目標発電負荷トルクＴhoに基づき対応する目標モータトルクＴMを算出し、ステップＳ８０５に移行する。
前記ステップＳ８０５では、上記目標目標モータトルクＴM及び目標モータ界磁電流Ｉfmを変数として対応する目標電機子電流Ｉaを算出して、ステップＳ８０６に移行する。
【００７６】
前記ステップＳ８０６では、下記式に基づき、上記目標電機子電流Ｉa、抵抗Ｒ、及び誘起電圧Ｅから発電機７の目標電圧Ｖを算出し、当該発電機７の目標電圧Ｖを発電機制御部８Ａに出力したのち、この演算処理を終了する。
Ｖ＝Ｉa×Ｒ＋Ｅ
なお、抵抗Ｒは、電線９の抵抗及びモータ４のコイルの抵抗である
次に、上記構成の装置における作用などについて説明する。
【００７７】
まず、平坦な道を惰性走行しているときに、４ＷＤコントローラ８のクラッチ制御部８Ｈで処理が実行されたとする。すると、ステップＳ６０１で、自動変速機５のギア位置Ｇpが検出され、ステップＳ６０２で、アクセル開度ＴVOが検出され、ステップＳ６０３の判定が”Ｎｏ”となり、ステップＳ６１５で、発電機７の界磁電流Ｉfhが停止されて、発電機７が停止され、ステップＳ６１６で、クラッチ１２が切り離され、ステップＳ６１７で、モータ４に供給される電流が遮断されて、この演算処理が終了される。
【００７８】
このように、本実施形態では、エンジン２のアクセル開度ＴVOを検出し、そのアクセル開度ＴVOが“４%”より小さいときに、クラッチ１２を切り離すようにしたため、エンジン２の回転速度が小さくて、発電機７の発電量が不足し、モータ４が走行抵抗となってしまうことを未然に防ぐことができる。
また、運転者がアクセルを踏み込んで、アクセル開度ＴVOが大きくなり、ステップＳ６０３の判定が”Ｙｅｓ”となったが、現在のギア位置Ｇpが“３速”であったとすると、ステップＳ６０４の判定が”Ｎｏ”となり、ステップＳ６１５で、発電機７の界磁電流Ｉfhが停止されて、ステップＳ６１６で、クラッチ１２が切り離され、ステップＳ６１７で、モータ４に供給される電流が遮断されて、この演算処理が終了される。
【００７９】
このように、本実施形態では、自動変速機５の変速比を検出し、その変速比が“１速”より大きいときに、クラッチ１２を切り離すようにしたため、エンジン２の回転速度が小さくて、発電機７の発電量が不足し、モータ４が走行抵抗となってしまうことを容易に判断できる。
また、信号等で車両を停止させた後、当該車両を再発進させるためにギア位置が“１速”に変更されると共にアクセルペダルを踏み込んだとする。すると、アクセル開度ＴVOが大きくなり、ステップＳ６０３及びＳ６０４の判定が”Ｙｅｓ”となり、ステップＳ１０５で、アウトプットシャフト回転数Ｎoが検出され、ステップＳ６０６で、ステップＳ６０２で検出されたアクセル開度ＴVO等に基づいて１０msec当たりの時間変化率ＤTVOが演算され、ステップＳ６０７で、ステップＳ６０５で検出したアウトプットシャフト回転数Ｎo等に基づいて１０msec当たりの時間変化率ＤOUTRPMが演算され、ステップＳ６０８で、前記ステップＳ６０６で算出された時間変化率ＤTVOに”２０”が乗じられると共に、前記ステップＳ６０２で検出されたアクセル開度ＴVOが加算されて、２００msec後のアクセル開度推定値ＳTVOが算出される。
【００８０】
次いで、ステップＳ６０９で、前記ステップＳ６０７で算出された時間変化率ＤOUTRPMに”２０”が乗じられた値に、前記ステップＳ６０５で検出されたアウトプットシャフト回転数Ｎoが加算されて、２００msec後のアウトプットシャフト回転数推定値ＳOUTRPMが算出され、ステップＳ６１０で、図１９に示すように、前記ステップＳ６０８で算出されたアクセル開度推定値ＳTVOと前記ステップＳ６０９で算出されたアウトプットシャフト回転数推定値ＳOUTRPMとに基づき、自動変速機５のシフトスケジュールマップが用いられて、２００msec後のギア位置が推定される。
【００８１】
ここで、２００msec後のギア位置も“１速”になると推定されたとすると、ステップＳ６１１の判定が”Ｙｅｓ”となり、ステップＳ６１２で、発電機制御処理が実行される。
また、発電機制御処理が実行されると、図２０に示すように、ステップＳ７０１で、エンジン回転数検出センサ１９及びスロットルセンサからの信号に基づいて、エンジン２のエンジントルクＴeが演算され、ステップＳ７０２で、発電機７の電圧Ｖ、電機子電流Ｉa、発電機７の回転数Ｎhに基づき、現在の発電機７のトルクＴGが演算されて、ステップＳ７０３で、駆動系加速トルクＴiが演算され、ステップＳ７０４で、前輪１Ｌ、１Ｒの路面反力Ｆｆが算出されて、最大値が更新され、ステップＳ７０５で、エンジントルクＴeに余剰があると判定されたとすると、ステップＳ７０６で、目標発電負荷トルクＴhoが算出されて、この演算処理が終了される。
【００８２】
発電機制御処理が終了されると、ステップＳ６１３では、クラッチ１２を接続するクラッチ制御指令が出力され、ステップＳ６１４で、モータ制御処理が実行される。
また、モータ制御処理が実行されると、ステップＳ８０１で、前後輪速差ＤＶが算出され、前後輪速差ＤＶが“０”より大きいとすると、ステップＳ８０２で、モータ用回転数センサ２１で検出されたモータ４の回転数Ｎmが入力されて、そのモータ４の回転数Ｎmに応じた目標モータ界磁電流Ｉfmが算出され、当該目標モータ界磁電流Ｉfmがモータ制御部８Ｃに出力された後、ステップＳ８０３で、上記目標モータ界磁電流Ｉfm及びモータ４の回転数Ｎmからモータ４の誘起電圧Ｅが算出されて、ステップＳ８０４で、上記発電機制御処理で演算された目標発電負荷トルクＴhoに基づき対応する目標モータトルクＴMが算出され、ステップＳ８０５で、上記目標目標モータトルクＴM及び目標モータ界磁電流Ｉfmに対応する目標電機子電流Ｉaが算出されて、ステップＳ８０６で、上記目標電機子電流Ｉa、抵抗Ｒ、及び誘起電圧Ｅから発電機７の目標電圧Ｖが算出され、当該発電機７の目標電圧Ｖが発電機制御部８Ａに出力されて、この演算処理が終了される。
【００８３】
そして、目標電圧Ｖが出力された発電機制御部８Ａは、電圧調整器２２を通じて、発電機７の発電電圧Ｖをモニターしながら、当該発電機７の界磁電流Ｉfhを調整することで、発電機７の発電電圧Ｖを目標電圧Ｖに調整する。
また、運転者がアクセルペダルを踏み続けて車両が加速し、２００msec後のギア位置が“２速”になると推定されたとする。すると、ステップＳ６１１の判定が”Ｎｏ”となり、ステップＳ６１５で、発電機７の界磁電流Ｉfhが停止され、ステップＳ６１６で、クラッチ１２が切り離され、ステップＳ６１７で、モータ４に供給される電流が遮断されて、この演算処理が終了される。
【００８４】
このように、本実施形態にあっては、２００msec後の自動変速機５の変速比を推定し、その変速比が“１速”よりも大きくなると推定したときに、エンジン２の回転速度が小さくなり、発電機７の発電量が不足して、モータ４が走行抵抗となることを未然に防ぐことができる。
次に、第５実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様な装置などについては同一の符号を付して説明する。
【００８５】
本実施形態の基本構成は、上記第４実施形態と同様であるが、前記クラッチ制御部８ＨのステップＳ６０１〜Ｓ６１１に代えて、ステップＳ９０１〜Ｓ９０５を用いた点が異なる。
そのクラッチ制御部８Ｈの処理は、図２２に示すようになっている。すなわち、先ず、ステップＳ９０１で、エンジン回転数検出センサ１９が検出したエンジン２の回転数Ｎeを読み込み、ステップＳ９０２に移行する。
【００８６】
前記ステップＳ９０２では、前記ステップＳ９０１で読み込んだエンジン２の回転数Ｎeにプーリ比Ｒpを乗じて発電機７の回転数Ｎhを算出し、ステップＳ９０３に移行する。
前記ステップＳ９０３では、モータ用回転数センサ２１からモータ４の回転数Ｎmを読み込み、ステップＳ９０４に移行する。
前記ステップＳ９０４では、前記ステップＳ９０２で算出した発電機７の回転数Ｎhを、前記ステップＳ９０３で読み込んだモータ４の回転数Ｎmで除して回転数比Ｒhmを算出し、ステップＳ９０５に移行する。
【００８７】
前記ステップＳ９０５では、前記ステップＳ９０４で算出した回転数比Ｒhmが所定値（車輪の回転抵抗等）以上であるか否か判定し、所定値以上であるときには（Ｙｅｓ）ステップＳ６１２に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）ステップＳ６１５に移行する。
この実施形態では、まず、図１５に示すように、発電機７の回転数Ｎhが大きいときには、発電機最大出力Ｐhmaxが大きく、モータ電流Ｉm[A]が大きくなって、モータ最大トルクＴMmax[Nm]が大きくなる。また、図１６に示すように、モータ４の回転数Ｎmが大きいときには、誘起電圧Ｅm[V]が大きく、逆にモータ電流Ｉm[A]が小さくなって、モータ最大トルクＴMmax[Nm]が小さくなる。したがって、図１７に示すように、モータ最大トルクＴMmax[Nm]は発電機７の回転数Ｎhをモータ４の回転数Ｎmで除した値に比例するため、その値が前記所定値よりも小さいときに、モータ４の出力トルクが不足していることが容易に判断できる。
【００８８】
次に、第６実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様な装置などについては同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第４実施形態と同様であるが、前記クラッチ制御部８ＨのステップＳ６０１〜Ｓ６１１に代えて、ステップＳ１００１〜Ｓ１００９６を用いた点が異なる。
そのクラッチ制御部８Ｈの処理は、図２３に示すようになっている。すなわち、先ず、ステップＳ１００１で、エンジン回転数検出センサ１９が検出したエンジン２の回転数Ｎeを読み込み、ステップＳ１００２に移行する。
【００８９】
前記ステップＳ１００２では、前記ステップＳ１００１で読み込んだエンジン２の回転数Ｎeにプーリ比Ｒpを乗じて発電機７の回転数Ｎhを算出し、ステップＳ１００３に移行する。
前記ステップＳ１００３では、モータ用回転数センサ２１からモータ４の回転数Ｎmを読み込み、ステップＳ１００４に移行する。
前記ステップＳ１００４では、前記ステップＳ１００２で算出した発電機７の回転数Ｎhを、前記ステップＳ１００３で読み込んだモータ４の回転数Ｎmで除して回転数比Ｒhmを算出し、ステップＳ１００５に移行する。
【００９０】
前記ステップＳ１００５では、前記ステップＳ１００２で算出した発電機７の回転数Ｎhに基づいて、図５に示すように、当該回転数Ｎhの増加と共に次第に大きくなる関数を用いて発電機７の発電機最大出力Ｐhmaxを算出し、ステップＳ１００６に移行する。
前記ステップＳ１００６では、前記ステップＳ１００５で算出した発電機７の発電機最大出力Ｐhmaxを、前記ステップＳ１００３で読み込んだモータ４の回転数Ｎmで除した値に、モータ効率Ｒhom（例えば、“０．７”）を乗じて、モータ４で出力可能なトルクの最大値であるモータ最大トルクＴMmaxを算出し、ステップＳ１００７に移行する。
【００９１】
なお、モータ最大トルクＴMmaxを算出する方法は、上記乗除算によるものに限られるものではなく、例えば図６に示すように、前記ステップＳ１０６で読み込んだモータ４の回転数Ｎmの増加と共に次第に小さくなり、且つ、前記ステップＳ１０７で算出した発電機７の発電機最大出力Ｐhmaxの増加と共に次第に大きくなる関数を用いてモータ最大トルクＴMmaxを算出するようにしてもよい。
前記ステップＳ１００７では、前記ステップＳ１００６で算出したモータ最大トルクＴMmaxが所定値（例えば、１Nm）よりも大きいか否か判定し、大きいときには（Ｙｅｓ）前記ステップＳ６１２に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）前記ステップＳ６１５に移行する。
【００９２】
このように、本実施形態では、モータ最大トルクＴMmaxを算出し、その値が“１Nm”以下であるときに、発電機７の発電量が不足して、モータ４の出力トルクが不足し、当該モータ４が走行抵抗になると判断するようにしたため、モータ４が走行抵抗となることを未然に防ぐことができる。
なお、上記実施の形態においては、ステップＳ１０９、ＳＳ５０４、Ｓ６１１、Ｓ９０５及びＳ１０６が走行抵抗判断手段に対応し、ステップＳ２０１、Ｓ４１４が変速機制御手段に対応し、アクセルセンサがアクセル開度検出手段に対応し、エンジン回転数検出センサ１９が内燃機関回転速度検出手段に対応し、ステップＳ６１０が変速比推定手段に対応し、ステップＳ１０５、Ｓ５０２、Ｓ９０２、Ｓ１０２が発電機回転速度検出手段に対応し、モータ用回転数センサ２１が電動機回転速度検出手段に対応し、ステップＳ１０７、ステップＳ１００４が発電機電力算出手段に対応し、ステップＳ１０８、Ｓ１００５が電動機出力トルク算出手段に対応する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両の駆動力制御装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の車両の駆動力制御装置の一例を示すシステム構成図である。
【図３】図１の４ＷＤコントローラを示すブロック図である。
【図４】図１の４ＷＤコントローラの発電量不足判断部で実行される処理を示すフローチャートである。
【図５】発電機の回転数と発電機最大出力との関係を示すグラフである。
【図６】発電機最大出力とモータ最大トルクとモータ回転数との関係を示すグラフである。
【図７】図１の４ＷＤコントローラのシフトスケジュールマップ切換部で実行される処理の第１実施形態を示すフローチャートである。
【図８】図１の自動変速機のシフトスケジュールマップである。
【図９】図１の４ＷＤコントローラのロックアップ解除部で実行される処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第１実施形態に基づくタイムチャートである。
【図１１】図１の４ＷＤコントローラのシフトダウン判断部で実行される処理を示すフローチャートである。
【図１２】アクセル開度とエンジン回転数とエンジントルクとの関係を示すエンジントルクマップである。
【図１３】トルコン速度比とトルコントルク比との関係を示すグラフである。
【図１４】図１の４ＷＤコントローラの発電量不足判断部で実行される処理を示すフローチャートである。
【図１５】発電機の回転数と発電機最大出力との関係を示すグラフである。
【図１６】モータ回転数とモータ誘起電圧との関係を示すグラフである。
【図１７】モータ回転数と発電機回転数との関係を示すグラフである。
【図１８】図１の４ＷＤコントローラのクラッチ制御部で実行される処理を示すフローチャートである。
【図１９】図１の自動変速機のシフトスケジュールマップである。
【図２０】図１の４ＷＤコントローラで実行される発電機制御処理を示すフローチャートである。
【図２１】図１の４ＷＤコントローラのモータ制御処理で実行される処理を示すフローチャートである。
【図２２】図１の４ＷＤコントローラのクラッチ制御部で実行される処理を示すフローチャートである。
【図２３】図１の４ＷＤコントローラのクラッチ制御部で実行される処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１Ｌ、１Ｒ 前輪
２ エンジン
３Ｌ、３Ｒ 後輪
４ モータ
７ 発電機
８ ４ＷＤコントローラ
１２ クラッチ
１９ エンジン回転数検出センサ
２０ アウトプットシャフト回転数検出センサ２６ モータ用回転数センサ
２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲ 車輪速センサ

Claims (10)

1. 前後輪の一方を駆動する内燃機関と、前記内燃機関の動力を前記前後輪の一方に伝達する変速機と、前記内燃機関の動力によって駆動される発電機と、前記発電機の電力によって前記前後輪の他方を駆動する電動機と、前記電動機が走行抵抗になるか否か判断する走行抵抗判断手段と、前記走行抵抗判断手段で前記電動機が走行抵抗になると判断されたときに、前記変速機を制御して前記内燃機関の回転速度を調整する変速機制御手段と、を備えたことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
2. 前記変速機制御手段は、前記走行抵抗判断手段で前記電動機が走行抵抗になると判断されたときに、前記変速機の変速比を大きくして、前記内燃機関の回転速度を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動力制御装置。
3. 前記変速機制御手段は、前記走行抵抗判断手段で前記電動機が走行抵抗になると判断されたときに、前記変速機のシフトスケジュールマップを変更して、前記内燃機関の回転速度を大きくすることを特徴とする請求項２に記載の車両の駆動力制御装置。
4. 前記変速機制御手段は、前記走行抵抗判断手段で前記電動機が走行抵抗になると判断されたときに、前記変速機の変速比の下限値を制限することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の車両の駆動力制御装置。
5. 前後輪の一方を駆動する内燃機関と、前記内燃機関の動力によって駆動される発電機と、前記発電機の電力によって前記前後輪の他方を駆動する電動機と、前記発電機から電動機へ電力が供給されているときに、前記電動機が発電量の不足により走行抵抗になるか否か判断する走行抵抗判断手段と、前記走行抵抗判断手段で前記電動機が走行抵抗になると判断されたときに、前記電動機と前記他方の前後輪とを切り離すクラッチと、を備えたことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
6. 前記内燃機関の動力を前記前後輪の一方に伝達する変速機と、前記変速機の変速比を検出する変速比検出手段と、を備え、前記走行抵抗判断手段は、前記変速比検出手段で検出された変速比が所定値以下であるときに、前記電動機が走行抵抗になると判断することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の車両の駆動力制御装置。
7. 前記内燃機関のアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段を備え、前記アクセル開度検出手段で検出されたアクセル開度が所定値以下であるときに、前記電動機が走行抵抗になると判断することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の車両の駆動力制御装置。
8. 前記内燃機関の動力を前記前後輪の一方に伝達する変速機と、前記内燃機関のアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、前記内燃機関の回転速度を検出する内燃機関回転速度検出手段と、前記アクセル開度検出手段で検出されたアクセル開度と前記内燃機関回転速度検出手段で検出された回転速度とに基づいて、所定時間後の前記変速機の変速比を推定する変速比推定手段と、を備え、前記走行抵抗判断手段は、前記変速比推定手段で推定された変速比が所定値以下であるときに、前記電動機が走行抵抗になると判断することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の車両の駆動力制御装置。
9. 前記発電機の回転速度を検出する発電機回転速度検出手段と、前記電動機の回転速度を検出する電動機回転速度検出手段と、を備え、前記走行抵抗判断手段は、前記発電機回転速度検出手段で検出された回転数を前記電動機回転速度検出手段で検出された回転速度で除した値が所定値以下であるときに、前記電動機が走行抵抗になると判断することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の車両の駆動力制御装置。
10. 前記発電機の回転速度を検出する発電機回転速度検出手段と、前記発電機回転速度検出手段で検出された回転速度に基づいて前記発電機の電力を算出する発電機電力算出手段と、前記電動機の回転速度を検出する電動機回転速度検出手段と、前記発電機電力算出手段で算出された電力と前記電動機回転速度検出手段で検出された回転速度とに基づいて前記電動機の出力トルクを算出する電動機出力トルク算出手段と、前記電動機出力トルク算出手段で算出された出力トルクが所定値以下であるときに、前記電動機が走行抵抗になると判断することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の車両の駆動力制御装置。

Images