JP3617394B2 - 前後輪駆動車両の制御装置 - Google Patents
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- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
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- B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
- B60K6/54—Transmission for changing ratio
- B60K6/543—Transmission for changing ratio the transmission being a continuously variable transmission
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、前後輪のうちの一方の車輪を駆動する第１原動機と、他方の車輪を駆動する第２原動機とを備えた前後輪駆動車両において、それらの原動機を制御する制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
前輪および後輪の一方の車輪が第１原動機により変速機を介して駆動され、他方の車輪が第２原動機により駆動される形式の前後輪駆動車両が知られている。たとえば、特開平９−２９８８０２号公報に記載された前後輪駆動車両がそれであり、第１原動機として機能するエンジンの動作中に車両状態に応じて第２原動機として機能する電動機を作動させて車両の駆動力を付加するようになっている。このような従来の前後輪駆動車両は、エンジンにより駆動される一方の車輪の駆動力を補うために他方の車輪を駆動する電動機を作動させたり、制動要求時や障害物が検出された場合に電動機を作動させて制動時の車速上昇が抑制されたり障害物に接近することが抑制されて制動性能や運転性が改善されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の前後輪駆動車両においては、駆動力を補ったり或いは制動性能や運転性を改善するに過ぎず、車両が頻繁に発進および停止や低速走行を繰り返す渋滞走行についての配慮が何ら為されていない。したがって、渋滞走行時のエネルギ効率や燃費が十分に得られているとは言いがたく、それらエネルギ効率や燃費に限界があった。
【０００４】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、渋滞走行時において高いエネルギ効率や燃費が得られる前後輪駆動車両の制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための第１の手段】
かかる目的を達成するための第１発明の要旨とするところは、前後輪のうちの一方の車輪を変速機を介して駆動可能なエンジンと、該エンジンにより回転駆動される発電機と、電気エネルギを蓄えるための蓄電装置と、他方の車輪を駆動可能な電動機とを有する前後輪駆動車両の制御装置であって、(a) 前記前後輪駆動車両の渋滞走行を判定する渋滞走行判定手段と、(b) 運転者により加速操作が行われたか否かを判定する加速操作判定手段と、(c) その加速操作判定手段によって運転者により加速操作が行われたと判定された場合には、前記エンジンから前記変速機を介して一方の車輪に到る動力伝達経路を非動力伝達状態から動力伝達可能状態へ切り換えるが、前記渋滞走行判定手段により渋滞走行が判定された場合は、前記動力伝達経路を解放して非動力伝達状態とする動力伝達経路解放制御手段と、(d) 前記加速操作判定手段によって運転者により加速操作が行われたことが判定された場合には、前記エンジンおよび前記電動機により前記前輪および後輪を共に駆動させるが、前記渋滞走行判定手段により渋滞走行が判定された場合は、前記エンジンによる一方の車輪の駆動から、前記電動機による他方の車輪の駆動へ切り換える原動機切換制御手段と、(e) 前記動力伝達経路の非動力伝達状態での電動機による前記渋滞走行中に運転者による加速操作が行われたことが判定されたことにより、前記動力伝達経路がそれに介挿された摩擦係合装置の係合によって非動力伝達状態から動力伝達可能状態へ切り換えられる際において、前記エンジンの吹上りを抑制するエンジン吹上り抑制手段とを、含み、 (f) 前記原動機切換制御手段は、前記動力伝達経路解放制御手段により前記動力伝達経路が動力伝達可能状態へ切り換えが開始されてから前記摩擦係合装置の係合作動時間程度に予め設定された所定時間が経過するまでは、前記エンジンおよび電動機により前後輪を駆動させ、該所定時間が経過した後は、専ら該エンジンにより一方の車輪を駆動させるとともに該電動機による他方の車輪の駆動を停止させ、且つ、前記エンジンにより回転駆動される発電機からの電気エネルギが供給される前記電動機により前記他方の車輪を駆動させることにある。
【０００６】
【第１発明の効果】
このようにすれば、渋滞走行判定手段により渋滞走行が判定された場合は、動力伝達経路解放制御手段によってエンジンから変速機を介して一方の車輪に到る動力伝達経路が解放されて非動力伝達状態とされると同時に、原動機切換制御手段によってエンジンによる一方の車輪の駆動から電動機による他方の車輪の駆動へ切り換えられることから、エンジンが一方の車輪から切り離されるとともに専ら電動機により駆動される他方の車輪によって前後輪駆動車両が駆動されるので、渋滞走行時において高いエネルギ効率および燃費が得られる。また、加速操作判定手段によって運転者により加速操作が行われたと判定された場合には、動力伝達経路解放制御手段により前記動力伝達経路を非動力伝達状態から動力伝達可能状態へ切り換えられ、原動機切換制御手段によって前記エンジンおよび前記電動機により前記前輪および後輪を共に駆動させるので、専ら電動機により渋滞走行している状態で加速操作が行われた場合は、エンジンおよび電動機により前輪および後輪が駆動されるので、十分な駆動力が得られる。さらに、エンジン吹上り抑制手段により、電動機による渋滞走行中で加速操作されたことにより前記動力伝達経路がそれに介挿された摩擦係合装置の係合によって非動力伝達状態から動力伝達可能状態へ切り換えられてエンジンの出力が伝達され始める際の過渡期においてエンジンの吹き上がりが好適に抑制される。また、原動機切換制御手段は、前記動力伝達経路解放制御手段により前記動力伝達経路が動力伝達可能状態へ切り換えが開始されてから前記摩擦係合装置の係合作動時間程度に予め設定された所定時間が経過するまでは、前記エンジンおよび電動機により前後輪を駆動させ、その所定時間が経過した後は、専ら該エンジンにより一方の車輪を駆動させるとともに該電動機による他方の車輪の駆動を停止させることから、動力伝達経路に介挿された摩擦係合装置の係合により動力伝達可能状態へ切り換えるに際して、その摩擦係合装置の係合過渡期間に動力が十分に伝わらない所定時間経過前の状態において電動機により他方の車輪が駆動され、それからアシストトルクが出力させられるので、加速操作時の違和感が解消されて良好な加速応答性が得られる。また、原動機切換制御手段がエンジンにより回転駆動される発電機からの電気エネルギが供給される電動機によって前記他方の車輪を駆動させることから、蓄電装置の容量に拘らず渋滞走行できる効果がある。
【００１０】
ここで、好適には、電力が貯えられる蓄電装置と、その蓄電装置の蓄電量が予め設定された判断基準値以下であるか否かを判定する蓄電量判定手段とが備えられ、その蓄電量判定手段によりその蓄電装置の蓄電量が判断基準値以上であると判定された場合には、その蓄電装置に貯えられた電力が前記電動機に供給されるとともに、その蓄電装置の蓄電量が判断基準値より少ないと判定された場合には、前記第１原動機により駆動される発電機から出力される電力がその電動機に供給されるものである。このようにすれば、渋滞走行時において第１原動機により駆動される発電機から出力される電力がその電動機に供給されることにより他方の車輪が回転駆動されるので、蓄電装置に貯えられた蓄電量により渋滞走行しようとするときに蓄電装置の蓄電量が不足状態となった場合でも渋滞走行できる利点がある。
【００１１】
また、好適には、前記動力伝達経路がそれに介挿された摩擦係合装置の係合によって非動力伝達状態から動力伝達可能状態へ切り換えられる際において、たとえばエンジンが駆動する発電機の電気負荷を一時的に大きくすることにより、或いはそれに加えて一時的にスロットル弁開度を所定量減少させるエンジン吹上り抑制手段が設けられているので、上記摩擦係合装置の係合過渡期間にエンジンが吹き上がることが好適に抑制される。
【００１２】
【発明の好適な実施の形態】
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。
【００１３】
図１は、本発明が適用された４輪駆動車両すなわち前後輪駆動車両の動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。この前後輪駆動車両は、内燃機関および電動機を原動機として備えた所謂ハイブリッド車両であって、前輪系を第１原動機を備えた第１駆動装置すなわち主駆動装置１０にて駆動し、後輪系を第２原動機を備えた第２駆動装置すなわち副駆動装置１２にて駆動する形式の駆動装置である。
【００１４】
上記主駆動装置１０は、空気および燃料の混合気が燃焼させられることにより作動させられる内燃機関であるエンジン１４と、第１電動機および発電機として選択的に機能するモータジェネレータＭＧ１（以下、ＭＧ１という）と、ダブルピニオン型の遊星歯車装置１８と、変速比が連続的に変化させられる無段変速機２０とを同心に備えている。上記エンジン１４および／またはＭＧ１は第１原動機すなわち主原動機として機能している。上記エンジン１４は、その吸気配管の吸入空気量を制御するスロットル弁１９の開度θＴＨを変化させるためにそのスロットル弁１９を駆動するスロットルアクチュエータ２１を備えている。
【００１５】
上記遊星歯車装置１８は、機械的に力を合成し或いは分配する合成分配機構であって、共通の軸心まわりに独立して回転可能に設けられた３つの回転要素、すなわち上記エンジン１４にダンパ装置２２を介して連結されたサンギヤ２４と、第１クラッチＣ１を介して無段変速機２０の入力軸２６に連結され且つ上記ＭＧ１の出力軸が連結されたキャリヤ２８と、第２クラッチＣ２を介して無段変速機２０の入力軸２６に連結され且つブレーキＢ１を介して非回転部材たとえばハウジング３０に連結されるリングギヤ３２とを備えている。上記キャリヤ２８は、サンギヤ２４およびリングギヤ３２とかみ合い且つ相互にかみ合う１対のピニオン（遊星歯車）３４および３６を、それらの自転可能に支持している。上記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、ブレーキＢ１は、いずれも互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータによって押圧されることにより係合させられたり、その押圧解除により解放されたりする油圧式摩擦係合装置である。
【００１６】
上記遊星歯車装置１８とそのキャリヤ２８に連結されたＭＧ１は、エンジン１４の作動状態すなわちサンギヤ２４の回転状態においてＭＧ１の発電量を制御することすなわちＭＧ１の回転駆動トルクである反力が逐次大きくなるようにキャリヤ２８に発生させられることにより、リングギヤ３２の回転数を滑らかに増加させて車両の滑らかな発進加速を可能とする電気トルコン（ＥＴＣ）装置を構成している。このとき、遊星歯車装置１８のギヤ比ρ（サンギヤ２４の歯数／リングギヤ３２の歯数）がたとえば一般的な値である０．５とすると、リングギヤ３２のトルク：キャリヤ２８のトルク：サンギヤ２４のトルク＝１／ρ：（１−ρ）／ρ：１の関係から、エンジン１４のトルクが１／ρ倍たとえば２倍に増幅されて無段変速機２０へ伝達されるので、トルク増幅モードと称される。
【００１７】
また、上記無段変速機２０は、入力軸２６および出力軸３８にそれぞれ設けられた有効径が可変の１対の可変プーリ４０および４２と、それら１対の可変プーリ４０および４２に巻き掛けられた無端環状の伝動ベルト４４とを備えている。それら１対の可変プーリ４０および４２は、入力軸２６および出力軸３８にそれぞれ固定された固定回転体４６および４８と、その固定回転体４６および４８との間にＶ溝を形成するように入力軸２６および出力軸３８に対して軸心方向に移動可能且つ軸心まわりに相対回転不能に取付られた可動回転体５０および５２と、それら可動回転体５０および５２に推力を付与して可変プーリ４０および４２の掛かり径すなわち有効径を変化させることにより変速比γ（＝入力軸回転速度／出力軸回転速度）を変更する１対の油圧シリンダ５４および５６とを備えている。
【００１８】
上記無段変速機２０の出力軸３８から出力されたトルクは、減速装置５８、差動歯車装置６０、および１対の車軸６２、６４を介して１対の前輪６６、６８へ伝達されるようになっている。なお、本実施例では、前輪６６、６８の舵角を変更する操舵装置が省略されている。
【００１９】
前記副駆動装置１２は、副原動機、第２原動機或いは発電機として機能するリヤモータジェネレータＭＧ２（以下、ＭＧ２という）を備え、そのＭＧ２から出力されたトルクは、減速装置７２、差動歯車装置７４、および１対の車軸７６、７８を介して１対の後輪８０、８２へ伝達されるようになっている。
【００２０】
図２は、本実施例の前後輪駆動車両に設けられた制御装置の構成を説明する図である。エンジン制御装置１００、変速制御装置１０２、ハイブリッド制御装置１０４、蓄電制御装置１０６、ブレーキ制御装置１０８は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェースを備えた所謂マイクロコンピュータであって、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って入力信号を処理し、種々の制御を実行する。また、上記の制御装置は、相互に通信可能に接続されており、所定の制御装置から必要な信号が要求されると、他の制御装置からその所定の制御装置へ適宜送信されるようになっている。
【００２１】
エンジン制御装置１００は、エンジン１４のエンジン制御を実行する。例えば、燃料噴射量制御のために図示しない燃料噴射弁を制御し、点火時期制御のために図示しないイグナイタを制御し、予め設定された関係から実際のアクセルペダル９６の操作量Ａｃｃに応じたスロットル弁開度θＴＨとするためにスロットルアクチュエータ２１を制御する。上記変速制御装置１０２は、たとえば、無段変速機２０の伝動ベルト４４の張力が必要かつ十分な値となるように予め設定された関係から、実際の変速比γおよび伝達トルクすなわちエンジン１４およびＭＧ１の出力トルクに基づいて、ベルト張力圧を調圧する調圧弁を制御し、伝動ベルト４４の張力を最適な値とするとともに、エンジン１４が最小燃費率曲線或いは最適曲線に沿って作動するように予め記憶された関係から、実際の車速Ｖおよびエンジン負荷たとえばスロットル開度θとして表現されるスロットル弁開度θＴＨ或いはアクセルペダル９６の操作量ＡＣＣに基づいて目標変速比γｍ を決定し、実際の変速比γがその目標変速比γｍ と一致するように無段変速機２０の変速比γを制御する。
【００２２】
上記ハイブリッド制御装置１０４は、電池などから成る蓄電装置１１２からＭＧ１に供給される駆動電流或いはそのＭＧ１から蓄電装置１１２へ出力される発電電流を制御するインバータ１１４を制御するための第１ＭＧ制御装置１１６と、蓄電装置１１２からＭＧ２へ供給される駆動電流或いはそのＭＧ２から蓄電装置１１２へ出力される発電電流を制御するインバータ１１８を制御するための第２ＭＧ制御装置１２０とを含み、シフトレバー９８の操作位置ＰＳＨ、スロットル開度θ（スロットル弁開度或いはアクセルペダル９６の操作量ＡＣＣ）、車速Ｖ、蓄電装置１１２の蓄電量ＳＯＣに基づいて、たとえば図３に示す複数の運転モードのうちからいずれか１つの選択を行うとともに、スロットル開度θ、ブレーキペダル９４の操作量ＢＦ に基づいて、ＭＧ１或いはＭＧ２の発電に必要なトルクにより制動力を発生させるトルク回生制動モード、或いはエンジン１４の回転抵抗トルクにより制動力を発生させるエンジンブレーキモードを選択する。
【００２３】
シフトレバー９８がＢレンジ或いはＤレンジへ操作された場合、たとえば比較的低負荷の発進或いは低速走行ではモータ走行モードが選択され、第１クラッチＣ１が係合させられ且つ第２クラッチＣ２およびブレーキＢ１が共に解放されることにより、専らＭＧ１により車両が駆動される。なお、このモータ走行モードにおいて、蓄電装置１１２の蓄電量ＳＯＣが予め設定された下限値を下回った不足状態となった場合や、駆動力をさらに必要とするためにエンジン１４を始動させる場合には、上記ＥＴＣモード或いは直結モードへ切り換えられて、それまでの走行を維持しながらＭＧ１或いはＭＧ２が駆動され、そのＭＧ１或いはＭＧ２により蓄電装置１１２が充電される。
【００２４】
また、比較的中負荷走行または高負荷走行では直結モードが選択され、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が共に係合させられ且つブレーキＢ１が解放されることにより遊星歯車装置１８が一体的に回転させられ、専らエンジン１４によりまたはそのエンジン１４およびＭＧ１により車両が駆動されたり、或いは専らエンジン１４により車両が駆動されると同時にＭＧ１により蓄電装置１１２の充電が行われる。この直結モードでは、サンギヤ２４の回転数即ちエンジン回転数ＮＥ （ｒｐｍ ）とキャリヤ部材２８の回転数すなわちＭＧ１の回転数ＮＭＧ（ｒｐｍ ）とリングギヤ３２の回転数即ち無段変速機２０の入力軸２６の回転速度ＮＩＮ（ｒｐｍ ）とは同じ値であるから、二次元平面内において３本の回転数軸（縦軸）すなわちサンギヤ回転数軸Ｓ、リングギヤ回転数軸Ｒ、およびキャリヤ回転数軸Ｃと変速比軸（横軸）とから描かれる図４の共線図では、たとえば１点鎖線に示されるものとなる。なお、図４において、上記サンギヤ回転数軸Ｓとキャリヤ回転数軸Ｃとの間隔は１に対応し、リングギヤ回転数軸Ｒとキャリヤ回転数軸Ｃとの間隔はダブルピニオン型遊星歯車装置１８のギヤ比ρに対応している。
【００２５】
また、たとえば発進加速走行では、ＥＴＣモードすなわちトルク増幅モードが選択され、第２クラッチＣ２が係合させられ且つ第１クラッチＣ１およびブレーキＢ１が共に解放された状態でＭＧ１の発電量（回生量）すなわちそのＭＧ１の反力（ＭＧ１を回転させる駆動トルク）が徐々に増加させられることにより、エンジン１４が所定の回転数に維持された状態で車両が滑らかに零発進させられる。このようにエンジン１４によって車両およびＭＧ１が駆動される場合には、エンジン１４のトルクが１／ρ倍たとえばρ＝０．５とすると２倍に増幅されて無段変速機２０へ伝達される。すなわち、ＭＧ１の回転数ＮＭＧが図４のＡ点（負の回転速度すなわち発電状態）である場合には、無段変速機２０の入力軸回転数ＮＩＮは零であるため車両は停止しているが、図４の破線に示すように、そのＭＧ１の発電量が増加させられてその回転数ＮＭＧがその正側のＢ点へ変化させられることにともなって無段変速機２０の入力軸回転数ＮＩＮが増加させられて、車両が発進させられるのである。
【００２６】
シフトレバー９８がＮレンジ或いはＰレンジへ操作された場合、基本的にはニュートラルモード１または２が選択され、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、およびブレーキＢ１が共に解放され、遊星歯車装置１８において動力伝達経路が解放される。この状態において、蓄電装置１１２の蓄電量ＳＯＣが予め設定された下限値を下回った不足状態となった場合などにおいては、充電・エンジン始動モードとされ、ブレーキＢ１が係合させられた状態で、ＭＧ１によりエンジン１４が始動させられる。シフトレバー９８がＲレンジへ操作された場合、たとえば軽負荷後進走行ではモータ走行モードが選択され、第１クラッチＣ１が係合させられるとともに第２クラッチＣ２およびブレーキＢ１が共に解放されることにより、専らＭＧ１により車両が後進走行させられる。しかし、たとえば中負荷或いは高負荷後進走行ではフリクション走行モードが選択され、第１クラッチＣ１が係合させられ且つ第２クラッチＣ２が解放されるとともに、ブレーキＢ１がスリップ係合させられる。これにより、車両を後進させる駆動力としてＭＧ１の出力トルクにエンジン１４の出力トルクが加えられる。
【００２７】
また、前記ハイブリッド制御装置１０４は、前輪６６、６８の駆動力に従った車両の発進時或いは急加速時において、車両の駆動力を一時的に高めるために、所定の駆動力配分比に従ってＭＧ２を作動させ、後輪８０、８２からも駆動力を発生させる高μ路アシスト制御や、凍結路、圧雪路のような低摩擦係数路（低μ路）における発進走行時において、車両の発進能力を高めるために、ＭＧ２により後輪８０、８２を駆動させると同時に、たとえば無段変速機２０の変速比γを低くさせて前輪６６、６８の駆動力を低下させる低μ路アシスト制御を実行する。
【００２８】
蓄電制御装置１０６は、電池、コンデンサなどの蓄電装置１１２の蓄電量ＳＯＣが予め設定された下限値ＳＯＣＯ を下回った場合には、ＭＧ１或いはＭＧ２により発電された電気エネルギで蓄電装置１１２を充電あるいは蓄電するが、蓄電量ＳＯＣが予め設定された上限値ＳＯＣＵ を上まわった場合には、そのＭＧ１或いはＭＧ２からの電気エネルギで充電することを禁止する。
【００２９】
ブレーキ制御装置１０８は、たとえばＴＲＣ制御、ＡＢＳ制御、ＶＳＣ制御などを実行し、低μ路などにおける発進走行時、制動時、旋回時の車両の安定性を高めたり或いは牽引力を高めるために、油圧ブレーキ制御回路を介して各車輪６６、６８、８０、８２に設けられたホイールブレーキ６６ＷＢ、６８ＷＢ、８０ＷＢ、８２ＷＢを制御する。たとえば、各車輪に設けられた回転センサからの信号に基づいて、車輪車速（車輪回転速度に基づいて換算される車体速度）たとえば右前輪車輪車速ＶＦＲ、左前輪車輪車速ＶＦＬ、右後輪車輪車速ＶＲＲ、左後輪車輪車速ＶＲＬ、前輪車速〔＝（ＶＦＲ＋ＶＦＬ）／２〕、後輪車速〔＝（ＶＲＲ＋ＶＲＬ）／２〕、および車体車速（ＶＦＲ、ＶＦＬ、ＶＲＲ、ＶＲＬのうちの最も遅い速度）を算出する一方で、たとえば主駆動輪である前輪車速と非駆動輪である後輪車速との差であるスリップ速度ΔＶが予め設定された制御開始判断基準値ΔＶ１ を越えると、前輪にスリップ判定をし、且つスリップ率ＲＳ 〔＝（ΔＶ／ＶＦ ）×１００％〕が予め設定された目標スリップ率ＲＳ１内に入るようにＭＧ１の出力トルクを低下させると同時にホイールブレーキ６６ＷＢ、６８ＷＢを用いて前輪６６、６８の駆動力を低下させる。
【００３０】
図５は、上記ハイブリッド制御装置１０４などの制御機能の要部を説明する機能ブロック線図であって、渋滞走行時における原動機の切換制御を示している。
【００３１】
図５において、渋滞走行判定手段１２８は、前記前後輪駆動車両の渋滞走行を、たとえば２０ｋｍ／ｈ程度の所定車速ＶＸ１以下における所定スロットル開度θＸ１以下の走行であって単位時間内における停止および発進回数Ｎが所定値ＮＸ１以上であることに基づいて判定する。上記渋滞走行判定手段１２８により渋滞走行が判定された場合は、動力伝達経路解放制御手段１３０は、クラッチＣ１およびＣ２を解放することにより、エンジン１４から遊星歯車装置１８および無段変速機２０を介して前後輪のうちの一方である前輪６６、６８に到る前輪動力伝達経路を解放して非動力伝達状態とする。同時に、原動機切換制御手段１３２は、エンジン１４による前輪６６、６８の駆動から、ＭＧ２による後輪８０、８２の駆動へ切り換え、渋滞走行時には専らＭＧ２によって車両を駆動させる。
【００３２】
加速操作判定手段１３４は、高付加走行状態が選択されたか否かすなわち運転者による加速操作が行われたか否かを、たとえばスロットル開度θが前回の制御サイクル時の値θｔｘから増加しているか否かに基づいて判定する。この加速操作判定手段１３４により加速操作が判定された場合には、上記動力伝達経路解放制御手段１３０は、クラッチＣ１およびＣ２を係合させることにより前記動力伝達経路を非動力伝達状態から動力伝達可能状態へ切り換えるとともに、前記原動機切換制御手段１３２は、エンジン１４およびＭＧ２により前輪６６、６８および後輪８０、８２を共に駆動させる。このとき、上記原動機切換制御手段１３２は、動力伝達経路解放制御手段１３０により動力伝達経路が動力伝達可能状態へ切り換えが開始されてからクラッチＣ１およびＣ２の係合作動時間程度に予め設定された所定時間ｔ１ が経過するまでは、４輪駆動開始時の蹴出しトルクを速やかに発生させるために、ＭＧ２によりアクセル開度に応じた高いトルクで後輪８０、８２を駆動し、加速応答性が高められる。特に後進では、加速操作時ブレーキＢ１がすべり係合させられるので、もたつき感が防止される。
【００３３】
蓄電量判定手段１３６は、蓄電装置１１２の蓄電量（充電残量）ＳＯＣが予め設定された判断基準値ＳＯＣＯ 以下であるか否かを判定する。この蓄電量判定手段１３６により蓄電装置１１２の蓄電量ＳＯＣが判断基準値ＳＯＣＯ 以上であると判定される場合には、前記渋滞走行において、蓄電装置１１２に貯えられた電力がＭＧ２に供給されるが、蓄電装置１１２の蓄電量ＳＯＣが判断基準値ＳＯＣＯ より少ないと判定される場合には、エンジン１４により駆動されるＭＧ１から出力される電力がＭＧ２に供給される。
【００３４】
エンジン吹上り抑制手段１３８は、前記前輪動力伝達経路がそれに介挿された油圧式摩擦係合装置であるクラッチＣ１或いはＣ２の係合によって非動力伝達状態から動力伝達可能状態へ切り換えられる際において、たとえばエンジン１４が駆動するＭＧ１（発電機）の電気負荷を一時的に大きくすることにより、或いはそれに加えて一時的にスロットル弁開度θTHを所定量減少させ、上記クラッチＣ１或いはＣ２の係合過渡期間にエンジン１４が吹き上がることを抑制する。このエンジン１４の吹き上がりは、たとえば上記前輪動力伝達経路が非動力伝達状態とされているモータ走行において、アクセルペダル９６が踏み込まれることによってクラッチＣ１および／またはＣ２が係合されて上記前輪動力伝達経路が動力伝達可能状態とされる係合過渡期間において、アクセル操作量Ａｃｃに応じた大きさの出力トルクがエンジン１４から伝達されると、未だ過渡期間で係合トルクが零から上昇中のクラッチＣ１および／またはＣ２が滑ってエンジン回転速度が一時的に上昇する現象である。
【００３５】
図６は、上記ハイブリッド制御装置１０４などの制御機能の要部、すなわち渋滞走行時原動機切換制御ルーチンを説明するフローチャートである。ステップ（以下、ステップを省略する）ＳＡ１では、車速Ｖがたとえば２０ｋｍ／ｈ以下に予め設定された渋滞速度判断基準値ＶＸ１以下の低速走行であるか否かが判断される。このＳＡ１の判断が肯定された場合は、ＳＡ２において、スロットル開度θが予め設定されたスロットル開度判断基準値θＸ１以下の低開度走行であるか否かが判断される。このＳＡ２の判断が肯定された場合は、ＳＡ３において、単位時間当たりの発進停止回数Ｎが予め設定された判断基準値ＮＸ１よりも大きいか否かが判断される。これらＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３は、車両の渋滞走行を判定するものであるので、前記渋滞走行判定手段１２８に対応している。
【００３６】
上記ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３の判断のいずれか１つが否定される場合は通常の走行制御モードが実行される。しかし、上記ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３の判断が共に肯定された場合には、車両の渋滞走行状態であるので、前記蓄電量判定手段１３６に対応するＳＡ４において、蓄電装置１１２の充電残量ＳＯＣが予め設定された判断基準値ＳＯＣＯ よりも少ないか否かが判断される。このＳＡ４の判断が肯定される場合は、前記動力伝達経路解放制御手段１３０に対応するＳＡ５において、クラッチＣ１およびＣ２が解放され且つブレーキＢ１が係合させられることにより、エンジン１４から遊星歯車装置１８および無段変速機２０を介して前輪６６、６８までの前輪動力伝達経路が解放されてそれが非動力伝達状態とされる。同時に、前記原動機切換制御手段１３２に対応するＳＡ６において、エンジン１４により回転駆動されるＭＧ１から出力される電気エネルギがＭＧ２へ供給されることにより後輪８０、８２が駆動され、車両は専ら後輪８０、８２により駆動される。
【００３７】
次いで、前記加速操作判定手段１３４に対応するＳＡ７において、運転者のアクセルペダル９６による加速操作が行われたか否かが、たとえばスロットル開度θが予め設定された判断基準値θＸ２を越えたか否かに基づいて、或いは前回の値より大きくなったか否かに基づいて判断される。このＳＡ７の判断が否定される場合は前記ＳＡ４以下が繰り返し実行されるが、肯定される場合は、前記動力伝達経路解放制御手段１３０、原動機切換制御手段１３２、およびエンジン吹上り抑制手段１３８に対応するＳＡ８において、前進の場合には、クラッチＣ１および／またはＣ２が係合されて前輪動力伝達経路が動力伝達可能状態とされると同時に、アクセル開度θに応じてＥＴＣモード或いは直結モードが選択される。また、後進の場合には、クラッチＣ１が係合されるとともにブレーキＢ１が滑らかに係合されることにより上記前輪動力伝達経路が成立させられて動力伝達可能状態とされると同時に、フリクション走行モードが選択される。これにより、少なくともエンジン１４により前輪６６、６８が駆動される。また、上記クラッチＣ１および／またはＣ２が係合されて前輪動力伝達経路が動力伝達可能状態とされると同時にまたはそれに先立って、たとえば蓄電装置１１２に対する充電量が最大とされてＭＧ１の電気負荷が一時的に大きくされることにより、或いはそれに加えてスロットルアクチュエータ２１により一時的にスロットル弁開度θＴＨが所定量減少させられることにより、クラッチＣ１および／またはＣ２の係合過渡期間におけるエンジン１４の吹き上がりが抑制される。
【００３８】
続くＳＡ９では、上記前輪動力伝達経路を動力伝達可能状態へ切り換える作動が開始されてからの経過時間、すなわちクラッチＣ１および／またはＣ２の係合が指令されてからの経過時間ｔＥＬが、上記クラッチＣ１および／またはＣ２の係合作動時間に対応する所定の判断基準時間ｔ１ より小さいか否かが判断される。当初はこのＳＡ９の判断が肯定されるので、前記原動機切換制御手段１３２に対応するＳＡ１０において、上記ＳＡ８の少なくともエンジン１４による前輪６６、６８の駆動に加えて、ＭＧ２による後輪８０、８２の駆動が行われて加速操作量に対応した大きな駆動力が得られるように後輪８０、８２からアシストトルクが出力されるので、４輪駆動状態とされる。これにより、係合過渡期間内に駆動力が十分に伝達されない違和感、すなわち加速操作により４輪駆動が開始される際のもたつき感が好適に防止され、加速応答性が得られるようになっている。上記ＳＡ１０が実行された後はＳＡ９以下が繰り返し実行されるが、ＳＡ９の判断が否定されると、ＳＡ１１において通常走行制御モードが実行され、経過時間ｔＥＬが判断基準時間ｔ１ を超えた場合は、専らエンジン１４により前輪６６、６８が駆動される。
【００３９】
前記ＳＡ４の判断が否定される場合すなわち蓄電装置１１２が充電不足状態ではない場合は、前記動力伝達経路解放制御手段１３０に対応するＳＡ１２においてクラッチＣ１およびＣ２が解放され、前記ＳＡ５と同様にして前輪動力伝達経路が解放される。その後、前記原動機切換制御手段１３２に対応するＳＡ１３において、エンジン１４が停止させられた状態で蓄電装置１１２に貯えられた電気エネルギがＭＧ２へ供給され、専らＭＧ２が後輪８０、８２を駆動することにより渋滞走行が行われる。次いで、前記渋滞走行判定手段１２８に対応するＳＡ１４において、単位時間当たりの発進停止回数Ｎが予め設定された判断基準値ＮＸ２より大きいか否かが判断される。但し、ＮＸ２は発進停止回数Ｎが多い程、早期に規定値ＳＯＣＯ までの蓄電量ＳＯＣ低下が予想されるため、蓄電装置１１２からの供給時のＳＯＣに応じた値に設定されたものである。このＳＡ１４の判断が肯定される場合は蓄電装置１１２の使用が制限される状態であるので、前記ＳＡ６以下が実行されることにより、エンジン１４によりＭＧ１が作動させられ、そのＭＧ１から発生させられた電気エネルギに基づいてＭＧ２が後輪８０、８２を駆動することにより渋滞走行が行われる。
【００４０】
しかし、上記ＳＡ１４の判断が否定される場合は、前記加速操作判定手段１３４に対応するＳＡ１５において、加速操作が行われたか否かがＳＡ７と同様にして判断される。当初はこのＳＡ１５の判断が否定されるので、ＳＡ１３以下が繰り返し実行される。しかし、ＳＡ１５の判断が肯定されると、前述と同様に、ＳＡ８以下が実行される。
【００４１】
上述のように、本実施例によれば、渋滞走行判定手段１２８（ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３）により車両の渋滞走行が判定された場合は、動力伝達経路解放制御手段１３０（ＳＡ５、ＳＡ１２）によってエンジン１４から遊星歯車装置１８および無段変速機２０を介して前輪６６、６８に到る動力伝達経路が解放されて非動力伝達状態とされると同時に、原動機切換制御手段１３２（ＳＡ６、ＳＡ１３）によってエンジン１４或いはＭＧ１による前輪６６、６８の駆動から専らＭＧ２による後輪８０、８２の駆動へ切り換えられることから、エンジン１４或いはＭＧ１が前輪６６、６８から切り離されるとともに専らＭＧ２により直接的に駆動される後輪８０、８２によって前後輪駆動車両が駆動されるので、渋滞走行時において高いエネルギ効率および燃費が得られる。上記前輪動力伝達経路は伝達効率を低下させる機械的な動力損失を有する遊星歯車装置１８および無段変速機２０が介挿されているので、ＭＧ２により直接的に後輪８０、８２を駆動する方が損失が小さく、燃費が改善されるのである。また、極低速ではＭＧ２に大きな出力トルク（駆動トルク）を出させることができ、特にＭＧ１の少ない出力でＭＧ２を駆動する場合には、一層低燃費が得られる。
【００４２】
また、本実施例によれば、運転者による加速操作が行われたか否かを判定する加速操作判定手段１３４（ＳＡ７、ＳＡ１５）が設けられ、その加速操作判定手段１３４により運転者の加速操作が判定された場合には、動力伝達経路解放制御手段１３０（ＳＡ８）により、前記前輪動力伝達経路が非動力伝達状態から動力伝達可能状態へ切り換えられるとともに、原動機切換制御手段１３２（ＳＡ８、ＳＡ１０）により、少なくともエンジン１４による前輪６６、６８の駆動に加えて、判断基準時間ｔ１ が経過するまではＭＧ２による後輪８０、８２のアシスト駆動が行われて４輪駆動状態とされる。すなわち、専らＭＧ２により駆動される後輪８０、８２によって渋滞走行している状態で加速操作が行われた場合は、すくなくともエンジン１４を作動させるＥＴＣモード或いは直結モードにより前輪６６、６８が駆動されるとともに、ＭＧ２により後輪８０、８２がアシスト駆動されるので、十分な駆動力が得られる。
【００４３】
また、本実施例によれば、原動機切換制御手段１３２（ＳＡ８、ＳＡ１０）は、動力伝達経路解放制御手段１３０（ＳＡ８）により前輪動力伝達経路が動力伝達可能状態へ切り換える作動が開始されてからの経過時間ｔＥＬが所定時間ｔ１ を経過するまでは、エンジン１４により前輪６６、６８が駆動されると同時にＭＧ２により後輪８０、８２が駆動され、上記所定時間ｔ１ を経過した後は専らＭＧ１により前輪６６、６８を駆動させる。また、上記所定時間ｔ１ を経過するまでは、ＭＧ２からアシストトルクが出力させられる。このため、前輪動力伝達経路に介挿された摩擦係合装置すなわちクラッチＣ１或いはＣ２の係合により動力伝達可能状態へ切り換えるに際して、その摩擦係合装置の係合過渡期間に動力が十分に伝わらない状態において、ＭＧ２により後輪８０、８２からアシストトルクが出力させられるので、加速操作時の違和感が解消されて良好な加速応答性が得られる。
【００４４】
また、本実施例によれば、渋滞走行時においては、エンジン１４により駆動されるＭＧ１（発電機）から出力される電力がＭＧ２へ供給されて後輪８０、８２が駆動されることにより車両が前進或いは後進させられるものであることから、渋滞走行時において蓄電装置１１２の容量状態に拘らず渋滞走行できる利点がある。
【００４５】
また、本実施例によれば、渋滞走行時においては、蓄電装置１１２の蓄電量ＳＯＣが十分である場合にはその蓄電装置１１２に貯えられた電力がＭＧ２へ供給されるとともに、その蓄電装置１１２の蓄電量ＳＯＣが不十分である場合には、エンジン１４により駆動されるＭＧ１から出力される電力がＭＧ２へ供給されて後輪８０、８２が回転駆動されるので、蓄電装置に貯えられた蓄電量により渋滞走行しようとするときに蓄電装置１１２の蓄電量ＳＯＣが不足状態となった場合でも渋滞走行できる利点がある。
【００４６】
また、本実施例によれば、エンジン１４により車両が駆動されている状態で前記動力伝達経路解放制御手段１３０により前輪動力伝達経路が解放される際において、たとえば蓄電装置１１２に対する充電量を最大としてＭＧ１の電気負荷を一時的に大きくすることにより、或いはそれに加えてスロットルアクチュエータ２１により一時的にスロットル弁開度θＴＨを所定量減少させるエンジン吹上り抑制手段１３８が設けられているので、前輪動力伝達経路が解放される際にエンジン１４の吹き上がりが好適に抑制される。
【００４７】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４８】
図７は、４輪駆動車両の動力伝達装置の構成を説明する骨子図であって、エンジン１４からトルクが入力されるサンギヤ２４にＭＧ１が直結されている点、無段変速機２０の入力軸２６と遊星歯車装置１８のリングギヤ３２およびキャリヤ２８との間にそれぞれ設けられていたクラッチＣ１およびＣ２に代えて遊星歯車装置１８のキャリヤ２８とエンジン１４との間にクラッチＣ３が設けられている点において相違する。本実施例において、上記クラッチＣ３およびブレーキＢ１が共に解放させられるとエンジン１４から前輪６６、６８に至る動力伝達経路が解放されて非動力伝達状態とされるが、クラッチＣ３およびブレーキＢ１のいずれか一方が係合させられると動力伝達可能状態とされる。上記クラッチＣ３が係合させられ且つブレーキＢ１が解放させられると、遊星歯車装置１８を構成する要素が一体的に回転させられるので、車両の前進状態とされる。また、上記ブレーキＢ１が係合させられ且つクラッチＣ３が解放させられると、サンギヤ２４に対してキャリヤ２８が逆回転させられるので、車両が後進状態とされる。したがって、本実施例の遊星歯車装置１８は前後進切換装置として機能している。
【００４９】
図８は、上記の動力伝達装置を備えた車両において、ハイブリッド制御装置１０４などの制御機能の要部すなわち渋滞走行時原動機切換制御ルーチンを説明するフローチャートである。図８のフローチャートにおいて、前輪動力伝達経路が非動力伝達状態とされるためにクラッチＣ３およびブレーキＢ１が解放され（動力伝達経路解放制御手段１３０に対応するＳＢ５、ＳＢ１２）、その前輪動力伝達経路が動力伝達可能状態とされるためにクラッチＣ３およびブレーキＢ１の一方が係合される（動力伝達経路解放制御手段１３０に対応するＳＢ８）点において図６の実施例と相違するが、他は同様である。すなわち図８のＳＢ１乃至ＳＢ１５の作動は、図６のＳＡ１乃至ＳＡ１５にそれぞれ対応している。
【００５０】
本実施例においても、前述の実施例と同様の効果が得られる。たとえば、渋滞走行判定手段１２８（ＳＢ１、ＳＢ２、ＳＢ３）により車両の渋滞走行が判定された場合は、動力伝達経路解放制御手段１３０（ＳＢ５、ＳＢ１２）によってエンジン１４から遊星歯車装置１８および無段変速機２０を介して前輪６６、６８に到る動力伝達経路が解放されて非動力伝達状態とされると同時に、原動機切換制御手段１３２（ＳＢ６、ＳＢ１３）によってエンジン１４或いはＭＧ１による前輪６６、６８の駆動から専らＭＧ２による後輪８０、８２の駆動へ切り換えられることから、エンジン１４或いはＭＧ１が前輪６６、６８から切り離されるとともに専らＭＧ２により直接的に駆動される後輪８０、８２によって前後輪駆動車両が駆動されるので、渋滞走行時において高いエネルギ効率および燃費が得られる。
【００５１】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００５２】
たとえば、前述の実施例の前後輪駆動車両では、前輪６６、６８をエンジン１４およびＭＧ１を備えた主駆動装置１０が駆動し、後輪８０、８２をＭＧ２を備えた副駆動装置１２が駆動する形式であったが、後輪８０、８２を主駆動装置１０が駆動し、前輪６６、６８を副駆動装置１２が駆動する形式であってもよい。
【００５３】
前述の実施例において、渋滞走行判定手段１２８は、所定車速ＶＸ１以下における所定スロットル開度θＸ１以下の低負荷走行であって単位時間内における停止および発進回数Ｎが所定値ＮＸ１以上であることに基づいて車両の渋滞走行を判定していたが、たとえば人工衛星からの電波を利用したカーナビ（車両走行位置検出表示装置）から出力される車両の位置を示す位置信号或いはその変化に基づいて渋滞を判定するものであってもよい。また、都市における渋滞情報に基づいて事前及び現地で判断してもよい。
【００５４】
また、前述の実施例において、図６のＳＡ６では、ＭＧ１から出力される電力の一部を用いて蓄電装置１１２を充電しつつ、他の一部の電力でＭＧ２により駆動される後輪８０、８２にて走行するものであってもよい。
【００５５】
また、前述の実施例において、図６のＳＡ１４では、単位時間当たりの発進停止回数Ｎが予め設定された判断基準値ＮＸ２を越えたか否かが判断されていたが、ＳＡ４の判断が否定されてからの合計の発進停止回数ＮＴ が、蓄電装置１１２の充電を必要とする時期を示す予め設定された判定値を越えたことを判断するようにしてもよい。
【００５６】
また、前述の実施例では、図６のＳＡ１５の判断が否定されるとＳＡ１３以下が実行されていたが、ＳＡ３或いはＳＡ４以下が実行されるようにしてもよい。
【００５７】
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の制御装置を備えた４輪駆動車両の動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の４輪駆動車両に設けられた制御装置を説明する図である。
【図３】図２のハイブリッド制御装置により選択される制御モードを示す図表である。
【図４】図２のハイブリッド制御装置により制御されるＥＴＣモードにおける遊星歯車装置の作動を説明する共線図である。
【図５】図２のハイブリッド制御装置などの制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図６】図２のハイブリッド制御装置などの制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施例における４輪駆動車両の動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。
【図８】図７の実施例の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
ＭＧ１：モータジェネレータ（第１原動機）
ＭＧ２：リヤモータジェネレータ（第２原動機）
１４：エンジン（第１原動機）
２０：無段変速機
６６、６８：前輪
８０、８２：後輪（車輪）
１１２：蓄電装置
１２８：渋滞走行判定手段
１３０：動力伝達経路解放制御手段
１３２：原動機切換制御手段
１３４：加速操作判定手段
１３６：蓄電量判定手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、前後輪のうちの一方の車輪を駆動する第１原動機と、他方の車輪を駆動する第２原動機とを備えた前後輪駆動車両において、それらの原動機を制御する制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
前輪および後輪の一方の車輪が第１原動機により変速機を介して駆動され、他方の車輪が第２原動機により駆動される形式の前後輪駆動車両が知られている。たとえば、特開平９−２９８８０２号公報に記載された前後輪駆動車両がそれであり、第１原動機として機能するエンジンの動作中に車両状態に応じて第２原動機として機能する電動機を作動させて車両の駆動力を付加するようになっている。このような従来の前後輪駆動車両は、エンジンにより駆動される一方の車輪の駆動力を補うために他方の車輪を駆動する電動機を作動させたり、制動要求時や障害物が検出された場合に電動機を作動させて制動時の車速上昇が抑制されたり障害物に接近することが抑制されて制動性能や運転性が改善されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の前後輪駆動車両においては、駆動力を補ったり或いは制動性能や運転性を改善するに過ぎず、車両が頻繁に発進および停止や低速走行を繰り返す渋滞走行についての配慮が何ら為されていない。したがって、渋滞走行時のエネルギ効率や燃費が十分に得られているとは言いがたく、それらエネルギ効率や燃費に限界があった。
【０００４】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、渋滞走行時において高いエネルギ効率や燃費が得られる前後輪駆動車両の制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための第１の手段】
かかる目的を達成するための第１発明の要旨とするところは、前後輪のうちの一方の車輪を変速機を介して駆動可能なエンジンと、該エンジンにより回転駆動される発電機と、電気エネルギを蓄えるための蓄電装置と、他方の車輪を駆動可能な電動機とを有する前後輪駆動車両の制御装置であって、(a) 前記前後輪駆動車両の渋滞走行を判定する渋滞走行判定手段と、(b) 運転者により加速操作が行われたか否かを判定する加速操作判定手段と、(c) その加速操作判定手段によって運転者により加速操作が行われたと判定された場合には、前記エンジンから前記変速機を介して一方の車輪に到る動力伝達経路を非動力伝達状態から動力伝達可能状態へ切り換えるが、前記渋滞走行判定手段により渋滞走行が判定された場合は、前記動力伝達経路を解放して非動力伝達状態とする動力伝達経路解放制御手段と、(d) 前記加速操作判定手段によって運転者により加速操作が行われたことが判定された場合には、前記エンジンおよび前記電動機により前記前輪および後輪を共に駆動させるが、前記渋滞走行判定手段により渋滞走行が判定された場合は、前記エンジンによる一方の車輪の駆動から、前記電動機による他方の車輪の駆動へ切り換える原動機切換制御手段と、(e) 前記動力伝達経路の非動力伝達状態での電動機による前記渋滞走行中に運転者による加速操作が行われたことが判定されたことにより、前記動力伝達経路がそれに介挿された摩擦係合装置の係合によって非動力伝達状態から動力伝達可能状態へ切り換えられる際において、前記エンジンの吹上りを抑制するエンジン吹上り抑制手段とを、含み、 (f) 前記原動機切換制御手段は、前記動力伝達経路解放制御手段により前記動力伝達経路が動力伝達可能状態へ切り換えが開始されてから前記摩擦係合装置の係合作動時間程度に予め設定された所定時間が経過するまでは、前記エンジンおよび電動機により前後輪を駆動させ、該所定時間が経過した後は、専ら該エンジンにより一方の車輪を駆動させるとともに該電動機による他方の車輪の駆動を停止させ、且つ、前記エンジンにより回転駆動される発電機からの電気エネルギが供給される前記電動機により前記他方の車輪を駆動させることにある。
【０００６】
【第１発明の効果】
このようにすれば、渋滞走行判定手段により渋滞走行が判定された場合は、動力伝達経路解放制御手段によってエンジンから変速機を介して一方の車輪に到る動力伝達経路が解放されて非動力伝達状態とされると同時に、原動機切換制御手段によってエンジンによる一方の車輪の駆動から電動機による他方の車輪の駆動へ切り換えられることから、エンジンが一方の車輪から切り離されるとともに専ら電動機により駆動される他方の車輪によって前後輪駆動車両が駆動されるので、渋滞走行時において高いエネルギ効率および燃費が得られる。また、加速操作判定手段によって運転者により加速操作が行われたと判定された場合には、動力伝達経路解放制御手段により前記動力伝達経路を非動力伝達状態から動力伝達可能状態へ切り換えられ、原動機切換制御手段によって前記エンジンおよび前記電動機により前記前輪および後輪を共に駆動させるので、専ら電動機により渋滞走行している状態で加速操作が行われた場合は、エンジンおよび電動機により前輪および後輪が駆動されるので、十分な駆動力が得られる。さらに、エンジン吹上り抑制手段により、電動機による渋滞走行中で加速操作されたことにより前記動力伝達経路がそれに介挿された摩擦係合装置の係合によって非動力伝達状態から動力伝達可能状態へ切り換えられてエンジンの出力が伝達され始める際の過渡期においてエンジンの吹き上がりが好適に抑制される。また、原動機切換制御手段は、前記動力伝達経路解放制御手段により前記動力伝達経路が動力伝達可能状態へ切り換えが開始されてから前記摩擦係合装置の係合作動時間程度に予め設定された所定時間が経過するまでは、前記エンジンおよび電動機により前後輪を駆動させ、その所定時間が経過した後は、専ら該エンジンにより一方の車輪を駆動させるとともに該電動機による他方の車輪の駆動を停止させることから、動力伝達経路に介挿された摩擦係合装置の係合により動力伝達可能状態へ切り換えるに際して、その摩擦係合装置の係合過渡期間に動力が十分に伝わらない所定時間経過前の状態において電動機により他方の車輪が駆動され、それからアシストトルクが出力させられるので、加速操作時の違和感が解消されて良好な加速応答性が得られる。また、原動機切換制御手段がエンジンにより回転駆動される発電機からの電気エネルギが供給される電動機によって前記他方の車輪を駆動させることから、蓄電装置の容量に拘らず渋滞走行できる効果がある。
【００１０】
ここで、好適には、電力が貯えられる蓄電装置と、その蓄電装置の蓄電量が予め設定された判断基準値以下であるか否かを判定する蓄電量判定手段とが備えられ、その蓄電量判定手段によりその蓄電装置の蓄電量が判断基準値以上であると判定された場合には、その蓄電装置に貯えられた電力が前記電動機に供給されるとともに、その蓄電装置の蓄電量が判断基準値より少ないと判定された場合には、前記第１原動機により駆動される発電機から出力される電力がその電動機に供給されるものである。このようにすれば、渋滞走行時において第１原動機により駆動される発電機から出力される電力がその電動機に供給されることにより他方の車輪が回転駆動されるので、蓄電装置に貯えられた蓄電量により渋滞走行しようとするときに蓄電装置の蓄電量が不足状態となった場合でも渋滞走行できる利点がある。
【００１１】
また、好適には、前記動力伝達経路がそれに介挿された摩擦係合装置の係合によって非動力伝達状態から動力伝達可能状態へ切り換えられる際において、たとえばエンジンが駆動する発電機の電気負荷を一時的に大きくすることにより、或いはそれに加えて一時的にスロットル弁開度を所定量減少させるエンジン吹上り抑制手段が設けられているので、上記摩擦係合装置の係合過渡期間にエンジンが吹き上がることが好適に抑制される。
【００１２】
【発明の好適な実施の形態】
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。
【００１３】
図１は、本発明が適用された４輪駆動車両すなわち前後輪駆動車両の動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。この前後輪駆動車両は、内燃機関および電動機を原動機として備えた所謂ハイブリッド車両であって、前輪系を第１原動機を備えた第１駆動装置すなわち主駆動装置１０にて駆動し、後輪系を第２原動機を備えた第２駆動装置すなわち副駆動装置１２にて駆動する形式の駆動装置である。
【００１４】
上記主駆動装置１０は、空気および燃料の混合気が燃焼させられることにより作動させられる内燃機関であるエンジン１４と、第１電動機および発電機として選択的に機能するモータジェネレータＭＧ１（以下、ＭＧ１という）と、ダブルピニオン型の遊星歯車装置１８と、変速比が連続的に変化させられる無段変速機２０とを同心に備えている。上記エンジン１４および／またはＭＧ１は第１原動機すなわち主原動機として機能している。上記エンジン１４は、その吸気配管の吸入空気量を制御するスロットル弁１９の開度θＴＨを変化させるためにそのスロットル弁１９を駆動するスロットルアクチュエータ２１を備えている。
【００１５】
上記遊星歯車装置１８は、機械的に力を合成し或いは分配する合成分配機構であって、共通の軸心まわりに独立して回転可能に設けられた３つの回転要素、すなわち上記エンジン１４にダンパ装置２２を介して連結されたサンギヤ２４と、第１クラッチＣ１を介して無段変速機２０の入力軸２６に連結され且つ上記ＭＧ１の出力軸が連結されたキャリヤ２８と、第２クラッチＣ２を介して無段変速機２０の入力軸２６に連結され且つブレーキＢ１を介して非回転部材たとえばハウジング３０に連結されるリングギヤ３２とを備えている。上記キャリヤ２８は、サンギヤ２４およびリングギヤ３２とかみ合い且つ相互にかみ合う１対のピニオン（遊星歯車）３４および３６を、それらの自転可能に支持している。上記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、ブレーキＢ１は、いずれも互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータによって押圧されることにより係合させられたり、その押圧解除により解放されたりする油圧式摩擦係合装置である。
【００１６】
上記遊星歯車装置１８とそのキャリヤ２８に連結されたＭＧ１は、エンジン１４の作動状態すなわちサンギヤ２４の回転状態においてＭＧ１の発電量を制御することすなわちＭＧ１の回転駆動トルクである反力が逐次大きくなるようにキャリヤ２８に発生させられることにより、リングギヤ３２の回転数を滑らかに増加させて車両の滑らかな発進加速を可能とする電気トルコン（ＥＴＣ）装置を構成している。このとき、遊星歯車装置１８のギヤ比ρ（サンギヤ２４の歯数／リングギヤ３２の歯数）がたとえば一般的な値である０．５とすると、リングギヤ３２のトルク：キャリヤ２８のトルク：サンギヤ２４のトルク＝１／ρ：（１−ρ）／ρ：１の関係から、エンジン１４のトルクが１／ρ倍たとえば２倍に増幅されて無段変速機２０へ伝達されるので、トルク増幅モードと称される。
【００１７】
また、上記無段変速機２０は、入力軸２６および出力軸３８にそれぞれ設けられた有効径が可変の１対の可変プーリ４０および４２と、それら１対の可変プーリ４０および４２に巻き掛けられた無端環状の伝動ベルト４４とを備えている。それら１対の可変プーリ４０および４２は、入力軸２６および出力軸３８にそれぞれ固定された固定回転体４６および４８と、その固定回転体４６および４８との間にＶ溝を形成するように入力軸２６および出力軸３８に対して軸心方向に移動可能且つ軸心まわりに相対回転不能に取付られた可動回転体５０および５２と、それら可動回転体５０および５２に推力を付与して可変プーリ４０および４２の掛かり径すなわち有効径を変化させることにより変速比γ（＝入力軸回転速度／出力軸回転速度）を変更する１対の油圧シリンダ５４および５６とを備えている。
【００１８】
上記無段変速機２０の出力軸３８から出力されたトルクは、減速装置５８、差動歯車装置６０、および１対の車軸６２、６４を介して１対の前輪６６、６８へ伝達されるようになっている。なお、本実施例では、前輪６６、６８の舵角を変更する操舵装置が省略されている。
【００１９】
前記副駆動装置１２は、副原動機、第２原動機或いは発電機として機能するリヤモータジェネレータＭＧ２（以下、ＭＧ２という）を備え、そのＭＧ２から出力されたトルクは、減速装置７２、差動歯車装置７４、および１対の車軸７６、７８を介して１対の後輪８０、８２へ伝達されるようになっている。
【００２０】
図２は、本実施例の前後輪駆動車両に設けられた制御装置の構成を説明する図である。エンジン制御装置１００、変速制御装置１０２、ハイブリッド制御装置１０４、蓄電制御装置１０６、ブレーキ制御装置１０８は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェースを備えた所謂マイクロコンピュータであって、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って入力信号を処理し、種々の制御を実行する。また、上記の制御装置は、相互に通信可能に接続されており、所定の制御装置から必要な信号が要求されると、他の制御装置からその所定の制御装置へ適宜送信されるようになっている。
【００２１】
エンジン制御装置１００は、エンジン１４のエンジン制御を実行する。例えば、燃料噴射量制御のために図示しない燃料噴射弁を制御し、点火時期制御のために図示しないイグナイタを制御し、予め設定された関係から実際のアクセルペダル９６の操作量Ａｃｃに応じたスロットル弁開度θＴＨとするためにスロットルアクチュエータ２１を制御する。上記変速制御装置１０２は、たとえば、無段変速機２０の伝動ベルト４４の張力が必要かつ十分な値となるように予め設定された関係から、実際の変速比γおよび伝達トルクすなわちエンジン１４およびＭＧ１の出力トルクに基づいて、ベルト張力圧を調圧する調圧弁を制御し、伝動ベルト４４の張力を最適な値とするとともに、エンジン１４が最小燃費率曲線或いは最適曲線に沿って作動するように予め記憶された関係から、実際の車速Ｖおよびエンジン負荷たとえばスロットル開度θとして表現されるスロットル弁開度θＴＨ或いはアクセルペダル９６の操作量ＡＣＣに基づいて目標変速比γｍ を決定し、実際の変速比γがその目標変速比γｍ と一致するように無段変速機２０の変速比γを制御する。
【００２２】
上記ハイブリッド制御装置１０４は、電池などから成る蓄電装置１１２からＭＧ１に供給される駆動電流或いはそのＭＧ１から蓄電装置１１２へ出力される発電電流を制御するインバータ１１４を制御するための第１ＭＧ制御装置１１６と、蓄電装置１１２からＭＧ２へ供給される駆動電流或いはそのＭＧ２から蓄電装置１１２へ出力される発電電流を制御するインバータ１１８を制御するための第２ＭＧ制御装置１２０とを含み、シフトレバー９８の操作位置ＰＳＨ、スロットル開度θ（スロットル弁開度或いはアクセルペダル９６の操作量ＡＣＣ）、車速Ｖ、蓄電装置１１２の蓄電量ＳＯＣに基づいて、たとえば図３に示す複数の運転モードのうちからいずれか１つの選択を行うとともに、スロットル開度θ、ブレーキペダル９４の操作量ＢＦ に基づいて、ＭＧ１或いはＭＧ２の発電に必要なトルクにより制動力を発生させるトルク回生制動モード、或いはエンジン１４の回転抵抗トルクにより制動力を発生させるエンジンブレーキモードを選択する。
【００２３】
シフトレバー９８がＢレンジ或いはＤレンジへ操作された場合、たとえば比較的低負荷の発進或いは低速走行ではモータ走行モードが選択され、第１クラッチＣ１が係合させられ且つ第２クラッチＣ２およびブレーキＢ１が共に解放されることにより、専らＭＧ１により車両が駆動される。なお、このモータ走行モードにおいて、蓄電装置１１２の蓄電量ＳＯＣが予め設定された下限値を下回った不足状態となった場合や、駆動力をさらに必要とするためにエンジン１４を始動させる場合には、上記ＥＴＣモード或いは直結モードへ切り換えられて、それまでの走行を維持しながらＭＧ１或いはＭＧ２が駆動され、そのＭＧ１或いはＭＧ２により蓄電装置１１２が充電される。
【００２４】
また、比較的中負荷走行または高負荷走行では直結モードが選択され、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が共に係合させられ且つブレーキＢ１が解放されることにより遊星歯車装置１８が一体的に回転させられ、専らエンジン１４によりまたはそのエンジン１４およびＭＧ１により車両が駆動されたり、或いは専らエンジン１４により車両が駆動されると同時にＭＧ１により蓄電装置１１２の充電が行われる。この直結モードでは、サンギヤ２４の回転数即ちエンジン回転数ＮＥ （ｒｐｍ ）とキャリヤ部材２８の回転数すなわちＭＧ１の回転数ＮＭＧ（ｒｐｍ ）とリングギヤ３２の回転数即ち無段変速機２０の入力軸２６の回転速度ＮＩＮ（ｒｐｍ ）とは同じ値であるから、二次元平面内において３本の回転数軸（縦軸）すなわちサンギヤ回転数軸Ｓ、リングギヤ回転数軸Ｒ、およびキャリヤ回転数軸Ｃと変速比軸（横軸）とから描かれる図４の共線図では、たとえば１点鎖線に示されるものとなる。なお、図４において、上記サンギヤ回転数軸Ｓとキャリヤ回転数軸Ｃとの間隔は１に対応し、リングギヤ回転数軸Ｒとキャリヤ回転数軸Ｃとの間隔はダブルピニオン型遊星歯車装置１８のギヤ比ρに対応している。
【００２５】
また、たとえば発進加速走行では、ＥＴＣモードすなわちトルク増幅モードが選択され、第２クラッチＣ２が係合させられ且つ第１クラッチＣ１およびブレーキＢ１が共に解放された状態でＭＧ１の発電量（回生量）すなわちそのＭＧ１の反力（ＭＧ１を回転させる駆動トルク）が徐々に増加させられることにより、エンジン１４が所定の回転数に維持された状態で車両が滑らかに零発進させられる。このようにエンジン１４によって車両およびＭＧ１が駆動される場合には、エンジン１４のトルクが１／ρ倍たとえばρ＝０．５とすると２倍に増幅されて無段変速機２０へ伝達される。すなわち、ＭＧ１の回転数ＮＭＧが図４のＡ点（負の回転速度すなわち発電状態）である場合には、無段変速機２０の入力軸回転数ＮＩＮは零であるため車両は停止しているが、図４の破線に示すように、そのＭＧ１の発電量が増加させられてその回転数ＮＭＧがその正側のＢ点へ変化させられることにともなって無段変速機２０の入力軸回転数ＮＩＮが増加させられて、車両が発進させられるのである。
【００２６】
シフトレバー９８がＮレンジ或いはＰレンジへ操作された場合、基本的にはニュートラルモード１または２が選択され、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、およびブレーキＢ１が共に解放され、遊星歯車装置１８において動力伝達経路が解放される。この状態において、蓄電装置１１２の蓄電量ＳＯＣが予め設定された下限値を下回った不足状態となった場合などにおいては、充電・エンジン始動モードとされ、ブレーキＢ１が係合させられた状態で、ＭＧ１によりエンジン１４が始動させられる。シフトレバー９８がＲレンジへ操作された場合、たとえば軽負荷後進走行ではモータ走行モードが選択され、第１クラッチＣ１が係合させられるとともに第２クラッチＣ２およびブレーキＢ１が共に解放されることにより、専らＭＧ１により車両が後進走行させられる。しかし、たとえば中負荷或いは高負荷後進走行ではフリクション走行モードが選択され、第１クラッチＣ１が係合させられ且つ第２クラッチＣ２が解放されるとともに、ブレーキＢ１がスリップ係合させられる。これにより、車両を後進させる駆動力としてＭＧ１の出力トルクにエンジン１４の出力トルクが加えられる。
【００２７】
また、前記ハイブリッド制御装置１０４は、前輪６６、６８の駆動力に従った車両の発進時或いは急加速時において、車両の駆動力を一時的に高めるために、所定の駆動力配分比に従ってＭＧ２を作動させ、後輪８０、８２からも駆動力を発生させる高μ路アシスト制御や、凍結路、圧雪路のような低摩擦係数路（低μ路）における発進走行時において、車両の発進能力を高めるために、ＭＧ２により後輪８０、８２を駆動させると同時に、たとえば無段変速機２０の変速比γを低くさせて前輪６６、６８の駆動力を低下させる低μ路アシスト制御を実行する。
【００２８】
蓄電制御装置１０６は、電池、コンデンサなどの蓄電装置１１２の蓄電量ＳＯＣが予め設定された下限値ＳＯＣＯ を下回った場合には、ＭＧ１或いはＭＧ２により発電された電気エネルギで蓄電装置１１２を充電あるいは蓄電するが、蓄電量ＳＯＣが予め設定された上限値ＳＯＣＵ を上まわった場合には、そのＭＧ１或いはＭＧ２からの電気エネルギで充電することを禁止する。
【００２９】
ブレーキ制御装置１０８は、たとえばＴＲＣ制御、ＡＢＳ制御、ＶＳＣ制御などを実行し、低μ路などにおける発進走行時、制動時、旋回時の車両の安定性を高めたり或いは牽引力を高めるために、油圧ブレーキ制御回路を介して各車輪６６、６８、８０、８２に設けられたホイールブレーキ６６ＷＢ、６８ＷＢ、８０ＷＢ、８２ＷＢを制御する。たとえば、各車輪に設けられた回転センサからの信号に基づいて、車輪車速（車輪回転速度に基づいて換算される車体速度）たとえば右前輪車輪車速ＶＦＲ、左前輪車輪車速ＶＦＬ、右後輪車輪車速ＶＲＲ、左後輪車輪車速ＶＲＬ、前輪車速〔＝（ＶＦＲ＋ＶＦＬ）／２〕、後輪車速〔＝（ＶＲＲ＋ＶＲＬ）／２〕、および車体車速（ＶＦＲ、ＶＦＬ、ＶＲＲ、ＶＲＬのうちの最も遅い速度）を算出する一方で、たとえば主駆動輪である前輪車速と非駆動輪である後輪車速との差であるスリップ速度ΔＶが予め設定された制御開始判断基準値ΔＶ１ を越えると、前輪にスリップ判定をし、且つスリップ率ＲＳ 〔＝（ΔＶ／ＶＦ ）×１００％〕が予め設定された目標スリップ率ＲＳ１内に入るようにＭＧ１の出力トルクを低下させると同時にホイールブレーキ６６ＷＢ、６８ＷＢを用いて前輪６６、６８の駆動力を低下させる。
【００３０】
図５は、上記ハイブリッド制御装置１０４などの制御機能の要部を説明する機能ブロック線図であって、渋滞走行時における原動機の切換制御を示している。
【００３１】
図５において、渋滞走行判定手段１２８は、前記前後輪駆動車両の渋滞走行を、たとえば２０ｋｍ／ｈ程度の所定車速ＶＸ１以下における所定スロットル開度θＸ１以下の走行であって単位時間内における停止および発進回数Ｎが所定値ＮＸ１以上であることに基づいて判定する。上記渋滞走行判定手段１２８により渋滞走行が判定された場合は、動力伝達経路解放制御手段１３０は、クラッチＣ１およびＣ２を解放することにより、エンジン１４から遊星歯車装置１８および無段変速機２０を介して前後輪のうちの一方である前輪６６、６８に到る前輪動力伝達経路を解放して非動力伝達状態とする。同時に、原動機切換制御手段１３２は、エンジン１４による前輪６６、６８の駆動から、ＭＧ２による後輪８０、８２の駆動へ切り換え、渋滞走行時には専らＭＧ２によって車両を駆動させる。
【００３２】
加速操作判定手段１３４は、高付加走行状態が選択されたか否かすなわち運転者による加速操作が行われたか否かを、たとえばスロットル開度θが前回の制御サイクル時の値θｔｘから増加しているか否かに基づいて判定する。この加速操作判定手段１３４により加速操作が判定された場合には、上記動力伝達経路解放制御手段１３０は、クラッチＣ１およびＣ２を係合させることにより前記動力伝達経路を非動力伝達状態から動力伝達可能状態へ切り換えるとともに、前記原動機切換制御手段１３２は、エンジン１４およびＭＧ２により前輪６６、６８および後輪８０、８２を共に駆動させる。このとき、上記原動機切換制御手段１３２は、動力伝達経路解放制御手段１３０により動力伝達経路が動力伝達可能状態へ切り換えが開始されてからクラッチＣ１およびＣ２の係合作動時間程度に予め設定された所定時間ｔ１ が経過するまでは、４輪駆動開始時の蹴出しトルクを速やかに発生させるために、ＭＧ２によりアクセル開度に応じた高いトルクで後輪８０、８２を駆動し、加速応答性が高められる。特に後進では、加速操作時ブレーキＢ１がすべり係合させられるので、もたつき感が防止される。
【００３３】
蓄電量判定手段１３６は、蓄電装置１１２の蓄電量（充電残量）ＳＯＣが予め設定された判断基準値ＳＯＣＯ 以下であるか否かを判定する。この蓄電量判定手段１３６により蓄電装置１１２の蓄電量ＳＯＣが判断基準値ＳＯＣＯ 以上であると判定される場合には、前記渋滞走行において、蓄電装置１１２に貯えられた電力がＭＧ２に供給されるが、蓄電装置１１２の蓄電量ＳＯＣが判断基準値ＳＯＣＯ より少ないと判定される場合には、エンジン１４により駆動されるＭＧ１から出力される電力がＭＧ２に供給される。
【００３４】
エンジン吹上り抑制手段１３８は、前記前輪動力伝達経路がそれに介挿された油圧式摩擦係合装置であるクラッチＣ１或いはＣ２の係合によって非動力伝達状態から動力伝達可能状態へ切り換えられる際において、たとえばエンジン１４が駆動するＭＧ１（発電機）の電気負荷を一時的に大きくすることにより、或いはそれに加えて一時的にスロットル弁開度θTHを所定量減少させ、上記クラッチＣ１或いはＣ２の係合過渡期間にエンジン１４が吹き上がることを抑制する。このエンジン１４の吹き上がりは、たとえば上記前輪動力伝達経路が非動力伝達状態とされているモータ走行において、アクセルペダル９６が踏み込まれることによってクラッチＣ１および／またはＣ２が係合されて上記前輪動力伝達経路が動力伝達可能状態とされる係合過渡期間において、アクセル操作量Ａｃｃに応じた大きさの出力トルクがエンジン１４から伝達されると、未だ過渡期間で係合トルクが零から上昇中のクラッチＣ１および／またはＣ２が滑ってエンジン回転速度が一時的に上昇する現象である。
【００３５】
図６は、上記ハイブリッド制御装置１０４などの制御機能の要部、すなわち渋滞走行時原動機切換制御ルーチンを説明するフローチャートである。ステップ（以下、ステップを省略する）ＳＡ１では、車速Ｖがたとえば２０ｋｍ／ｈ以下に予め設定された渋滞速度判断基準値ＶＸ１以下の低速走行であるか否かが判断される。このＳＡ１の判断が肯定された場合は、ＳＡ２において、スロットル開度θが予め設定されたスロットル開度判断基準値θＸ１以下の低開度走行であるか否かが判断される。このＳＡ２の判断が肯定された場合は、ＳＡ３において、単位時間当たりの発進停止回数Ｎが予め設定された判断基準値ＮＸ１よりも大きいか否かが判断される。これらＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３は、車両の渋滞走行を判定するものであるので、前記渋滞走行判定手段１２８に対応している。
【００３６】
上記ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３の判断のいずれか１つが否定される場合は通常の走行制御モードが実行される。しかし、上記ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３の判断が共に肯定された場合には、車両の渋滞走行状態であるので、前記蓄電量判定手段１３６に対応するＳＡ４において、蓄電装置１１２の充電残量ＳＯＣが予め設定された判断基準値ＳＯＣＯ よりも少ないか否かが判断される。このＳＡ４の判断が肯定される場合は、前記動力伝達経路解放制御手段１３０に対応するＳＡ５において、クラッチＣ１およびＣ２が解放され且つブレーキＢ１が係合させられることにより、エンジン１４から遊星歯車装置１８および無段変速機２０を介して前輪６６、６８までの前輪動力伝達経路が解放されてそれが非動力伝達状態とされる。同時に、前記原動機切換制御手段１３２に対応するＳＡ６において、エンジン１４により回転駆動されるＭＧ１から出力される電気エネルギがＭＧ２へ供給されることにより後輪８０、８２が駆動され、車両は専ら後輪８０、８２により駆動される。
【００３７】
次いで、前記加速操作判定手段１３４に対応するＳＡ７において、運転者のアクセルペダル９６による加速操作が行われたか否かが、たとえばスロットル開度θが予め設定された判断基準値θＸ２を越えたか否かに基づいて、或いは前回の値より大きくなったか否かに基づいて判断される。このＳＡ７の判断が否定される場合は前記ＳＡ４以下が繰り返し実行されるが、肯定される場合は、前記動力伝達経路解放制御手段１３０、原動機切換制御手段１３２、およびエンジン吹上り抑制手段１３８に対応するＳＡ８において、前進の場合には、クラッチＣ１および／またはＣ２が係合されて前輪動力伝達経路が動力伝達可能状態とされると同時に、アクセル開度θに応じてＥＴＣモード或いは直結モードが選択される。また、後進の場合には、クラッチＣ１が係合されるとともにブレーキＢ１が滑らかに係合されることにより上記前輪動力伝達経路が成立させられて動力伝達可能状態とされると同時に、フリクション走行モードが選択される。これにより、少なくともエンジン１４により前輪６６、６８が駆動される。また、上記クラッチＣ１および／またはＣ２が係合されて前輪動力伝達経路が動力伝達可能状態とされると同時にまたはそれに先立って、たとえば蓄電装置１１２に対する充電量が最大とされてＭＧ１の電気負荷が一時的に大きくされることにより、或いはそれに加えてスロットルアクチュエータ２１により一時的にスロットル弁開度θＴＨが所定量減少させられることにより、クラッチＣ１および／またはＣ２の係合過渡期間におけるエンジン１４の吹き上がりが抑制される。
【００３８】
続くＳＡ９では、上記前輪動力伝達経路を動力伝達可能状態へ切り換える作動が開始されてからの経過時間、すなわちクラッチＣ１および／またはＣ２の係合が指令されてからの経過時間ｔＥＬが、上記クラッチＣ１および／またはＣ２の係合作動時間に対応する所定の判断基準時間ｔ１ より小さいか否かが判断される。当初はこのＳＡ９の判断が肯定されるので、前記原動機切換制御手段１３２に対応するＳＡ１０において、上記ＳＡ８の少なくともエンジン１４による前輪６６、６８の駆動に加えて、ＭＧ２による後輪８０、８２の駆動が行われて加速操作量に対応した大きな駆動力が得られるように後輪８０、８２からアシストトルクが出力されるので、４輪駆動状態とされる。これにより、係合過渡期間内に駆動力が十分に伝達されない違和感、すなわち加速操作により４輪駆動が開始される際のもたつき感が好適に防止され、加速応答性が得られるようになっている。上記ＳＡ１０が実行された後はＳＡ９以下が繰り返し実行されるが、ＳＡ９の判断が否定されると、ＳＡ１１において通常走行制御モードが実行され、経過時間ｔＥＬが判断基準時間ｔ１ を超えた場合は、専らエンジン１４により前輪６６、６８が駆動される。
【００３９】
前記ＳＡ４の判断が否定される場合すなわち蓄電装置１１２が充電不足状態ではない場合は、前記動力伝達経路解放制御手段１３０に対応するＳＡ１２においてクラッチＣ１およびＣ２が解放され、前記ＳＡ５と同様にして前輪動力伝達経路が解放される。その後、前記原動機切換制御手段１３２に対応するＳＡ１３において、エンジン１４が停止させられた状態で蓄電装置１１２に貯えられた電気エネルギがＭＧ２へ供給され、専らＭＧ２が後輪８０、８２を駆動することにより渋滞走行が行われる。次いで、前記渋滞走行判定手段１２８に対応するＳＡ１４において、単位時間当たりの発進停止回数Ｎが予め設定された判断基準値ＮＸ２より大きいか否かが判断される。但し、ＮＸ２は発進停止回数Ｎが多い程、早期に規定値ＳＯＣＯ までの蓄電量ＳＯＣ低下が予想されるため、蓄電装置１１２からの供給時のＳＯＣに応じた値に設定されたものである。このＳＡ１４の判断が肯定される場合は蓄電装置１１２の使用が制限される状態であるので、前記ＳＡ６以下が実行されることにより、エンジン１４によりＭＧ１が作動させられ、そのＭＧ１から発生させられた電気エネルギに基づいてＭＧ２が後輪８０、８２を駆動することにより渋滞走行が行われる。
【００４０】
しかし、上記ＳＡ１４の判断が否定される場合は、前記加速操作判定手段１３４に対応するＳＡ１５において、加速操作が行われたか否かがＳＡ７と同様にして判断される。当初はこのＳＡ１５の判断が否定されるので、ＳＡ１３以下が繰り返し実行される。しかし、ＳＡ１５の判断が肯定されると、前述と同様に、ＳＡ８以下が実行される。
【００４１】
上述のように、本実施例によれば、渋滞走行判定手段１２８（ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３）により車両の渋滞走行が判定された場合は、動力伝達経路解放制御手段１３０（ＳＡ５、ＳＡ１２）によってエンジン１４から遊星歯車装置１８および無段変速機２０を介して前輪６６、６８に到る動力伝達経路が解放されて非動力伝達状態とされると同時に、原動機切換制御手段１３２（ＳＡ６、ＳＡ１３）によってエンジン１４或いはＭＧ１による前輪６６、６８の駆動から専らＭＧ２による後輪８０、８２の駆動へ切り換えられることから、エンジン１４或いはＭＧ１が前輪６６、６８から切り離されるとともに専らＭＧ２により直接的に駆動される後輪８０、８２によって前後輪駆動車両が駆動されるので、渋滞走行時において高いエネルギ効率および燃費が得られる。上記前輪動力伝達経路は伝達効率を低下させる機械的な動力損失を有する遊星歯車装置１８および無段変速機２０が介挿されているので、ＭＧ２により直接的に後輪８０、８２を駆動する方が損失が小さく、燃費が改善されるのである。また、極低速ではＭＧ２に大きな出力トルク（駆動トルク）を出させることができ、特にＭＧ１の少ない出力でＭＧ２を駆動する場合には、一層低燃費が得られる。
【００４２】
また、本実施例によれば、運転者による加速操作が行われたか否かを判定する加速操作判定手段１３４（ＳＡ７、ＳＡ１５）が設けられ、その加速操作判定手段１３４により運転者の加速操作が判定された場合には、動力伝達経路解放制御手段１３０（ＳＡ８）により、前記前輪動力伝達経路が非動力伝達状態から動力伝達可能状態へ切り換えられるとともに、原動機切換制御手段１３２（ＳＡ８、ＳＡ１０）により、少なくともエンジン１４による前輪６６、６８の駆動に加えて、判断基準時間ｔ１ が経過するまではＭＧ２による後輪８０、８２のアシスト駆動が行われて４輪駆動状態とされる。すなわち、専らＭＧ２により駆動される後輪８０、８２によって渋滞走行している状態で加速操作が行われた場合は、すくなくともエンジン１４を作動させるＥＴＣモード或いは直結モードにより前輪６６、６８が駆動されるとともに、ＭＧ２により後輪８０、８２がアシスト駆動されるので、十分な駆動力が得られる。
【００４３】
また、本実施例によれば、原動機切換制御手段１３２（ＳＡ８、ＳＡ１０）は、動力伝達経路解放制御手段１３０（ＳＡ８）により前輪動力伝達経路が動力伝達可能状態へ切り換える作動が開始されてからの経過時間ｔＥＬが所定時間ｔ１ を経過するまでは、エンジン１４により前輪６６、６８が駆動されると同時にＭＧ２により後輪８０、８２が駆動され、上記所定時間ｔ１ を経過した後は専らＭＧ１により前輪６６、６８を駆動させる。また、上記所定時間ｔ１ を経過するまでは、ＭＧ２からアシストトルクが出力させられる。このため、前輪動力伝達経路に介挿された摩擦係合装置すなわちクラッチＣ１或いはＣ２の係合により動力伝達可能状態へ切り換えるに際して、その摩擦係合装置の係合過渡期間に動力が十分に伝わらない状態において、ＭＧ２により後輪８０、８２からアシストトルクが出力させられるので、加速操作時の違和感が解消されて良好な加速応答性が得られる。
【００４４】
また、本実施例によれば、渋滞走行時においては、エンジン１４により駆動されるＭＧ１（発電機）から出力される電力がＭＧ２へ供給されて後輪８０、８２が駆動されることにより車両が前進或いは後進させられるものであることから、渋滞走行時において蓄電装置１１２の容量状態に拘らず渋滞走行できる利点がある。
【００４５】
また、本実施例によれば、渋滞走行時においては、蓄電装置１１２の蓄電量ＳＯＣが十分である場合にはその蓄電装置１１２に貯えられた電力がＭＧ２へ供給されるとともに、その蓄電装置１１２の蓄電量ＳＯＣが不十分である場合には、エンジン１４により駆動されるＭＧ１から出力される電力がＭＧ２へ供給されて後輪８０、８２が回転駆動されるので、蓄電装置に貯えられた蓄電量により渋滞走行しようとするときに蓄電装置１１２の蓄電量ＳＯＣが不足状態となった場合でも渋滞走行できる利点がある。
【００４６】
また、本実施例によれば、エンジン１４により車両が駆動されている状態で前記動力伝達経路解放制御手段１３０により前輪動力伝達経路が解放される際において、たとえば蓄電装置１１２に対する充電量を最大としてＭＧ１の電気負荷を一時的に大きくすることにより、或いはそれに加えてスロットルアクチュエータ２１により一時的にスロットル弁開度θＴＨを所定量減少させるエンジン吹上り抑制手段１３８が設けられているので、前輪動力伝達経路が解放される際にエンジン１４の吹き上がりが好適に抑制される。
【００４７】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４８】
図７は、４輪駆動車両の動力伝達装置の構成を説明する骨子図であって、エンジン１４からトルクが入力されるサンギヤ２４にＭＧ１が直結されている点、無段変速機２０の入力軸２６と遊星歯車装置１８のリングギヤ３２およびキャリヤ２８との間にそれぞれ設けられていたクラッチＣ１およびＣ２に代えて遊星歯車装置１８のキャリヤ２８とエンジン１４との間にクラッチＣ３が設けられている点において相違する。本実施例において、上記クラッチＣ３およびブレーキＢ１が共に解放させられるとエンジン１４から前輪６６、６８に至る動力伝達経路が解放されて非動力伝達状態とされるが、クラッチＣ３およびブレーキＢ１のいずれか一方が係合させられると動力伝達可能状態とされる。上記クラッチＣ３が係合させられ且つブレーキＢ１が解放させられると、遊星歯車装置１８を構成する要素が一体的に回転させられるので、車両の前進状態とされる。また、上記ブレーキＢ１が係合させられ且つクラッチＣ３が解放させられると、サンギヤ２４に対してキャリヤ２８が逆回転させられるので、車両が後進状態とされる。したがって、本実施例の遊星歯車装置１８は前後進切換装置として機能している。
【００４９】
図８は、上記の動力伝達装置を備えた車両において、ハイブリッド制御装置１０４などの制御機能の要部すなわち渋滞走行時原動機切換制御ルーチンを説明するフローチャートである。図８のフローチャートにおいて、前輪動力伝達経路が非動力伝達状態とされるためにクラッチＣ３およびブレーキＢ１が解放され（動力伝達経路解放制御手段１３０に対応するＳＢ５、ＳＢ１２）、その前輪動力伝達経路が動力伝達可能状態とされるためにクラッチＣ３およびブレーキＢ１の一方が係合される（動力伝達経路解放制御手段１３０に対応するＳＢ８）点において図６の実施例と相違するが、他は同様である。すなわち図８のＳＢ１乃至ＳＢ１５の作動は、図６のＳＡ１乃至ＳＡ１５にそれぞれ対応している。
【００５０】
本実施例においても、前述の実施例と同様の効果が得られる。たとえば、渋滞走行判定手段１２８（ＳＢ１、ＳＢ２、ＳＢ３）により車両の渋滞走行が判定された場合は、動力伝達経路解放制御手段１３０（ＳＢ５、ＳＢ１２）によってエンジン１４から遊星歯車装置１８および無段変速機２０を介して前輪６６、６８に到る動力伝達経路が解放されて非動力伝達状態とされると同時に、原動機切換制御手段１３２（ＳＢ６、ＳＢ１３）によってエンジン１４或いはＭＧ１による前輪６６、６８の駆動から専らＭＧ２による後輪８０、８２の駆動へ切り換えられることから、エンジン１４或いはＭＧ１が前輪６６、６８から切り離されるとともに専らＭＧ２により直接的に駆動される後輪８０、８２によって前後輪駆動車両が駆動されるので、渋滞走行時において高いエネルギ効率および燃費が得られる。
【００５１】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００５２】
たとえば、前述の実施例の前後輪駆動車両では、前輪６６、６８をエンジン１４およびＭＧ１を備えた主駆動装置１０が駆動し、後輪８０、８２をＭＧ２を備えた副駆動装置１２が駆動する形式であったが、後輪８０、８２を主駆動装置１０が駆動し、前輪６６、６８を副駆動装置１２が駆動する形式であってもよい。
【００５３】
前述の実施例において、渋滞走行判定手段１２８は、所定車速ＶＸ１以下における所定スロットル開度θＸ１以下の低負荷走行であって単位時間内における停止および発進回数Ｎが所定値ＮＸ１以上であることに基づいて車両の渋滞走行を判定していたが、たとえば人工衛星からの電波を利用したカーナビ（車両走行位置検出表示装置）から出力される車両の位置を示す位置信号或いはその変化に基づいて渋滞を判定するものであってもよい。また、都市における渋滞情報に基づいて事前及び現地で判断してもよい。
【００５４】
また、前述の実施例において、図６のＳＡ６では、ＭＧ１から出力される電力の一部を用いて蓄電装置１１２を充電しつつ、他の一部の電力でＭＧ２により駆動される後輪８０、８２にて走行するものであってもよい。
【００５５】
また、前述の実施例において、図６のＳＡ１４では、単位時間当たりの発進停止回数Ｎが予め設定された判断基準値ＮＸ２を越えたか否かが判断されていたが、ＳＡ４の判断が否定されてからの合計の発進停止回数ＮＴ が、蓄電装置１１２の充電を必要とする時期を示す予め設定された判定値を越えたことを判断するようにしてもよい。
【００５６】
また、前述の実施例では、図６のＳＡ１５の判断が否定されるとＳＡ１３以下が実行されていたが、ＳＡ３或いはＳＡ４以下が実行されるようにしてもよい。
【００５７】
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の制御装置を備えた４輪駆動車両の動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の４輪駆動車両に設けられた制御装置を説明する図である。
【図３】図２のハイブリッド制御装置により選択される制御モードを示す図表である。
【図４】図２のハイブリッド制御装置により制御されるＥＴＣモードにおける遊星歯車装置の作動を説明する共線図である。
【図５】図２のハイブリッド制御装置などの制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図６】図２のハイブリッド制御装置などの制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施例における４輪駆動車両の動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。
【図８】図７の実施例の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
ＭＧ１：モータジェネレータ（第１原動機）
ＭＧ２：リヤモータジェネレータ（第２原動機）
１４：エンジン（第１原動機）
２０：無段変速機
６６、６８：前輪
８０、８２：後輪（車輪）
１１２：蓄電装置
１２８：渋滞走行判定手段
１３０：動力伝達経路解放制御手段
１３２：原動機切換制御手段
１３４：加速操作判定手段
１３６：蓄電量判定手段
Claims (3)
- 前後輪のうちの一方の車輪を変速機を介して駆動可能なエンジンと、該エンジンにより回転駆動される発電機と、電気エネルギを蓄えるための蓄電装置と、他方の車輪を駆動可能な電動機とを有する前後輪駆動車両の制御装置であって、
前記前後輪駆動車両の渋滞走行を判定する渋滞走行判定手段と、
運転者により加速操作が行われたか否かを判定する加速操作判定手段と、
該加速操作判定手段によって運転者により加速操作が行われたと判定された場合には、前記エンジンから前記変速機を介して一方の車輪に到る動力伝達経路を非動力伝達状態から動力伝達可能状態へ切り換えるが、前記渋滞走行判定手段により渋滞走行が判定された場合は、前記動力伝達経路を解放して非動力伝達状態とする動力伝達経路解放制御手段と、
前記加速操作判定手段によって運転者により加速操作が行われたことが判定された場合には、前記エンジンおよび前記電動機により前記前輪および後輪を共に駆動させるが、前記渋滞走行判定手段により渋滞走行が判定された場合は、前記エンジンによる一方の車輪の駆動から、前記電動機による他方の車輪の駆動へ切り換える原動機切換制御手段と、
前記動力伝達経路の非動力伝達状態での電動機による前記渋滞走行中に運転者による加速操作が行われたことが判定されたことにより、前記動力伝達経路がそれに介挿された摩擦係合装置の係合によって非動力伝達状態から動力伝達可能状態へ切り換えられる際において、前記エンジンの吹上りを抑制するエンジン吹上り抑制手段と
を、含み、
前記原動機切換制御手段は、前記動力伝達経路解放制御手段により前記動力伝達経路が動力伝達可能状態へ切り換えが開始されてから前記摩擦係合装置の係合作動時間程度に予め設定された所定時間が経過するまでは、前記エンジンおよび電動機により前後輪を駆動させ、該所定時間が経過した後は、専ら該エンジンにより一方の車輪を駆動させるとともに該電動機による他方の車輪の駆動を停止させ、且つ、
前記エンジンにより回転駆動される発電機からの電気エネルギが供給される前記電動機により前記他方の車輪を駆動させることを特徴とする前後輪駆動車両の制御装置。 - 前記エンジン吹上り抑制手段は、前記電動機を発電機として機能させてその電気負荷を一時的に大きくすることにより前記摩擦係合装置の係合過渡期間にエンジン
が吹き上がることを抑制するものである請求項１の前後輪駆動車両の制御装置。 - 前記エンジン吹上り抑制手段は、前記エンジンのスロットル弁開度を一時的に所定量減少させることにより前記摩擦係合装置の係合過渡期間にエンジンが吹き上がることを抑制するものである請求項１の前後輪駆動車両の制御装置。
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