JP3812568B2 - 車両の駆動力制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、前後輪の少なくとも一方を内燃機関によって駆動すると共に、その内燃機関で駆動される発電機を有する車両の駆動力制御装置に係り、特に、前後輪の一方が内燃機関で他方が電動機で駆動される四輪駆動の車両に有用な駆動力制御装置に関する。

前後輪の一方をエンジンで駆動し他方をモータで駆動する車両の駆動力制御装置としては、例えば特許文献１に開示されているものがある。
特許文献１に開示されている車両の駆動力制御装置は、エンジンによって発電機を駆動し、その発電機が発生する電気エネルギーによって上記モータを駆動するものであって、車両の走行状態に応じて、発電機からモータに供給される電気エネルギーを制御するものである。
特開平７−２３１５０８号公報

ここで、発電機による発電は、エンジンにとって負荷となる。このため、エンジンのトルクをベルト伝動で発電機に伝達する構成を採用した場合にあっては、モータで回転駆動する車輪のトルクが大きくなるように過剰な発電を行うと、上記ベルトがスリップするおそれがあり、ベルトがスリップすると異音発生の原因となる他、ベルトスリップが大きいとベルト劣化の原因ともなる。
これに対して、特開２００３−１９３８７７号公報に記載の技術では、エンジンに対する発電機の負荷トルクが、予め設計から求められるベルトスリップ限界閾値を越えないように制御することで、ベルトスリップを防止する技術が開示されている。

通常の使用においては、設計から求められるベルトスリップ限界閾値を越えないように発電負荷を制限することでベルトのスリップは抑えられる。しかし、ベルトが劣化したり規定外の製品であったり、また、ベルトの組み付けトルク（テンション）が規定より小さかったりするときなど、本来の設定条件から外れた場合、また、ベルトにオイル等が付着し滑り易くなった場合には、上記ベルトスリップ限界閾値より小さい発電負荷でもベルトスリップが発生する場合が想定される。
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、ベルトスリップを確実に抑える若しくは小さくすることを課題としている。

上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載した発明は、前後輪の少なくとも一方を駆動する内燃機関と、その内燃機関の動力がベルト伝動により伝達される発電機と、その発電機の発電した電力で作動する作動装置とを備えた車両の駆動力制御装置において、
上記ベルトの伝動トルクを該ベルトがスリップしないと推定される伝動トルク上限値以下となるように上記発電機の発電を制限する伝動トルク調整手段と、
上記ベルトの実際のスリップを検出するスリップ検出手段と、スリップ検出手段がベルトスリップを検出すると上記発電機の発電を制限する発電制限手段とを備え、
上記発電制限手段で発電を制限して上記スリップが収まったときのトルク値に基づき上記伝動トルク上限値を設定変更することを特徴とするものである。

本発明によれば、実際のベルトスリップを抑制することができる結果、ベルトの劣化を防止することが可能となる。

次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
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四輪駆動可能な車両の場合の例である。モータ４が作動装置を構成する。
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の出力トルクＴｅが、トランスミッション及びディファレンスギア５を通じて左右前輪１Ｌ、１Ｒに伝達される。また、エンジン２の回転トルクＴｅの一部は、無端ベルト６を介しベルト伝動で発電機７に伝達される。

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、その発電負荷トルクに応じた電力を発電する。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の駆動トルクは、減速機１１及びクラッチ１２を介して後輪３Ｌ、３Ｒに伝達される。符号１３はデフを表す。

また、発電機７の入力軸の回転は、発電機回転数検出センサ３０で検出され、その検出信号は４ＷＤコントローラ８に出力される。
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、スロットルバルブ１５が介装されている。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アクセルバイワイヤー方式である。すなわち、上記スロットルバルブ１５は、ステップモータ１９をアクチュエータとし、そのステップモータ１９のステップ数に応じた回転角により開度が調整制御される。そのステップモータ１９の回転角は、エンジンコントローラ１８からの開度信号によって調整制御される。

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２０を有し、該アクセルセンサ２０は、検出した踏み込み量に応じた検出信号を、エンジンコントローラ１８及び４ＷＤコントローラ８に出力している。
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２１を備え、エンジン回転数検出センサ２１は、検出した信号をエンジンコントローラ１８及び４ＷＤコントローラ８に出力する。
エンジンコントローラ１８では、所定のサンプリング時間毎に、入力した各信号に基づき、ステップモータ１９を通じて運転者の要求する目標出力トルクＴｅＮとなるようにエンジン出力トルクＴｅを制御する。

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、界磁電流Ｉｆｈを調整することで、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ｃ１を入力し、その発電機制御指令ｃ１（デューティ比）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。

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流値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に供給される電力（電流）の遮断及び接続が制御される。

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の調整によって駆動トルク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。

また、上記クラッチ１２は、油圧クラッチや電磁クラッチ等から構成され、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のエンジン回転数Ｎｅ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。

ここで、図２中符号４０は発電機２０に電力を供給する線に設けられたリレーである。
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、クラッチ制御部８Ｄ、余剰トルク演算部８Ｅ、目標トルク制限部８Ｆ、余剰トルク変換部８Ｇ、及びベルトスリップ判定部８Ｈ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。

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、図３に示すように、余剰トルク演算部８Ｅ→目標トルク制限部８Ｆ→余剰トルク変換部８Ｇの順に循環して処理が行われる。

上記余剰トルク演算部８Ｅの処理を、図４を参照して説明する。
すなわち、先ず、ステップＳ１０において、車輪速センサ２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲからの信号に基づき演算した、前輪１Ｌ、１Ｒ（主駆動輪）の車速から後輪３Ｌ、３Ｒ（従駆動輪）の車速を減算することで、前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップ量であるスリップ速度ΔＶＦを求め、ステップＳ２０に移行する。なお、加速スリップの有無、及びその加速スリップ量を路面反力トルク等から推定して求めても良い。

ステップＳ２０では、上記求めたスリップ速度ΔＶＦが所定値例えばゼロより大きいか否かを判定する。スリップ速度ΔＶＦが０以下と判定した場合には、前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップしていないと推定されるので、ステップＳ３０に移行して、Ｔｈに０を代入した後に復帰する。
一方、ステップＳ２０において、スリップ速度ΔＶＦが０より大きいと判定した場合には、前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップしていると推定されるので、ステップＳ４０に移行する。

ステップＳ４０では、前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップを抑えるために必要な吸収トルクＴΔＶＦを下記式に基づき演算してステップＳ５０に移行する。
ＴΔＶＦ ＝ Ｋ１×ΔＶＦ
ここで、Ｋ１は実験などによって求めたゲインである。
ステップＳ５０では、現在の発電機７の発電負荷トルクＴＧを、下記式に基づき演算したのち、ステップＳ６０に移行する。

ＴＧ ＝Ｋ２×（Ｖ × Ｉａ）／（Ｋ３ × Ｎｈ）
ここで、
Ｖ ：発電機７の電圧
Ｉａ：発電機７の電機子電流
Ｎｈ：発電機７の回転数
Ｋ３：効率
Ｋ２：係数
である。

ステップＳ６０では、下記式に基づき、余剰トルクつまり発電機７で負荷すべき目標の発電負荷トルクＴｈを求め、復帰する。
Ｔｈ ＝ ＴＧ ＋ ＴΔＶＦ
次に、目標トルク制限部８Ｆの処理について、図５に基づいて説明する。
すなわち、まず、ステップＳ１１０で、上記目標発電負荷トルクＴｈが、発電機７の最大負荷容量ＨＱより大きいか否かを判定する。目標発電負荷トルクＴｈが当該発電機７の最大負荷容量ＨＱ以下と判定した場合には、ステップＳ１３０に移行する。一方、目標発電負荷トルクＴｈが発電機７の最大負荷容量ＨＱよりも大きいと判定した場合には、ステップＳ１２０に移行する。

ステップＳ１２０では、目標の発電負荷トルクＴｈを最大負荷容量ＨＱに制限した後にステップＳ１３０に移行する。
ステップＳ１３０では、エンジン回転数検出センサ２１及びスロットルセンサからの信号に基づいて現在のエンジン出力トルクＴｅを演算してステップＳ１４０に移行する。
ステップＳ１４０では、現在のエンジン回転数Ｎｅなどからエンジン２が停止しない最低の許容トルクＴｋを求め、ステップＳ１５０に移行する。なお、許容トルクＴｋを求める代わりに所定値としても構わない。

ステップＳ１５０で、下記式に基づき、偏差トルクΔＴｅを演算して、ステップＳ１６０に移行する。
ΔＴｅ ＝ Ｔｅ −Ｔｋ
ステップＳ１６０では、偏差トルクΔＴｅが目標の発電負荷トルクＴｈよりも小さいか否かを判定する。ΔＴｅ≧Ｔｈと判定した場合には、ステップＳ１８０に移行する。一方、ΔＴｅ＜Ｔｈと判定した場合には、ステップＳ１７０に移行する。

ステップＳ１７０では、下記式によって目標の発電負荷トルクＴｈを偏差トルクΔＴｅに低減した後に、ステップＳ１８０に移行する。
Ｔｈ ＝ ΔＴｅ −α
αは余裕代である。もっとも、α＝０としても良い。
ステップＳ１８０では、ベルトスリップ判定部を起動し、実際のベルトスリップの有無を検出する。

ステップＳ１８０では、ベルトスリップ判定部で設定したスリップ判定フラグＦＢＬslipに基づき、実際のスリップの有無を判定する。スリップ判定フラグＦＢＬslipが「０」つまりベルト６がスリップしていないと判定した場合には、ステップＳ２００にて、Ｔｈ０に大きな値（図５では、最大負荷容量ＨＱを設定する場合を例示。）を設定した後にステップＳ２５０に移行する。

一方、ベルト６が実際にスリップしている（ＦＢＬslip＝１）と判定すると、ステップＳ２１０にて、目標発電負荷トルクＴｈが前回の減少値Ｔｈ０よりも大きいか否かを判定し、加速スリップ量に応じた目標発電負荷トルクＴｈの方が大きい場合には、ステップＳ２２０にて当該目標発電負荷トルクＴｈを前回の減少値Ｔｈ０に変更した後にステップＳ２３０に移行する。また、目標発電負荷トルクＴｈの方が小さいか等しい場合には、そのままステップＳ２３０に移行する。

ステップＳ２３０では、目標発電負荷トルクＴｈを所定トルク分だけ小さくし、その減少した値をＴｈ０に格納したのち復帰する。このステップＳ２３０の処理は、ベルト６のスリップが継続している限り実施される。この結果、ベルト６のスリップが抑制されるまで、目標発電負荷トルクＴｈは、加速スリップ量に無関係に徐々に小さくなっていく。
一方、ステップＳ１９０にてベルト６がスリップしていないと判定されるとステップＳ２５０に移行する。ステップＳ２５０では、伝動トルク上限値ＢＴｓｌｉｐをエンジン回転数Ｎｅなどに基づき演算して、ステップＳ２６０に移行する。

ここで、図６に示すように、同じ発電電圧であってもエンジン回転数Ｎｅが高いほど伝動トルクが大きくなりスリップしやすい。これをエンジン回転数Ｎｅと伝動トルクとの関係で示すと図７のようになり、エンジン回転数Ｎｅが高いほど伝動トルクが高くなる傾向にある。図７中の複数の線は、各発電電圧値によるグラフを示している。このため、本実施形態では、設計から求められる閾値である伝動トルク上限値ＢＴｓｌｉｐを、エンジン回転数Ｎｅが高くなるにつれて段階的に小さく設定している。

そして、ステップＳ２６０では、図７に基づき目標発電負荷トルクＴｈが伝動トルク上限値ＢＴｓｌｉｐよりも大きいか否かを判定する。目標発電負荷トルクＴｈが伝動トルク上限値ＢＴｓｌｉｐよりも小さいか等しいと判定した場合には、復帰する。一方、目標発電負荷トルクＴｈが伝動トルク上限値ＢＴｓｌｉｐよりも大きいと判定したら、ステップＳ２７０に移行する。
ステップＳ２７０では、下記式によって目標発電負荷トルクＴｈを伝動トルク上限値ＢＴｓｌｉｐに低減した後に、復帰する。
Ｔｈ ＝ ＢＴｓｌｉｐ
ここで、ステップＳ１８０〜ステップＳ２７０が発電機制限手段を構成し、またステップＳ２５０〜Ｓ２７０が伝動トルク調整手段を構成する。

次に、スリップ検出手段であるベルトスリップ判定部を、図８に基づき説明する。まず、ステップＳ５１０にて、発電機回転検出センサ３０による検出信号に基づいて発電機７の入力軸の回転数を求め、その回転数を、ベルト伝動のプーリー比に基づき、エンジン回転数に換算した発電機側回転数Ｎｇを算出してステップＳ５２０に移行する。
ステップＳ５２０では、上記求めた発電機側回転数Ｎｇが、エンジン回転数Ｎｅと比較してβ以上低くなるだけの回転数差が有るかどうか判定し、β以上の回転数差が有ると判定すると、ベルト６がスリップしているとしてステップＳ５４０に移行し、スリップ判定フラグＦＢＬslipに「１」を代入して復帰する。一方、回転数差がβ未満であると、ベルトスリップしていないと判定して、スリップ判定フラグＦＢＬslipに「０」を代入して復帰する。

なお、ベルト６のスリップは、正常時はゼロであるので、上記βは、低速走行時のエンジン回転数の５〜１０％程度の値に設定すればよい。
次に、余剰トルク変換部８Ｇの処理について、図９に基づいて説明する。
まず、ステップＳ３００で、Ｔｈが０より大きいか否かを判定する。Ｔｈ＞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Ｓ３１０に移行する。また、Ｔｈ＝０と判定されれば、前輪１Ｌ、１Ｒは加速スリップしていないので、以降の処理をすることなく復帰する。

ステップＳ３１０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Ｓ３２０に移行する。
ここで、例えば、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モータトルクＴｍを得るようにする。

ステップＳ３２０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Ｓ３３０に移行する。
ステップＳ３３０では、上記余剰トルク演算部８Ｅが演算した発電負荷トルクＴｈに基づき対応するモータトルクＴｍを算出して、ステップＳ３４０に移行する。
ステップＳ３４０では、上記目標モータトルク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Ｓ３５０に移行する。

ステップＳ３５０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を求め、続いてステップＳ３６０にて上記目標電圧Ｖに応じた発電機制御指令値ｃ１を求め発電機制御部８Ａに出力したのち、復帰する。
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。
路面μが小さいためや運転者によるアクセルペダル１７の踏み込み量が大きいなどによって、エンジン２から前輪１Ｌ、１Ｒに伝達されたトルクが路面限界トルクよりも大きくなると、つまり、主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップすると、その加速スリップ量に応じた発電負荷トルクＴｈで発電機７が発電することで、前輪１Ｌ、１Ｒに伝達される駆動トルクが、当該前輪１Ｌ、１Ｒの路面反力限界トルクに近づくように調整される。この結果、主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒでの加速スリップが抑えられる。

しかも、発電機７で発電した余剰の電力によってモータ４が駆動されて従駆動輪である後輪３Ｌ、３Ｒも駆動されることで、車両の加速性が向上する。
このとき、主駆動輪の路面反力限界トルクを越えた余剰のトルクでモータ４を駆動するため、エネルギー効率が向上し、燃費の向上に繋がる。すなわち、本実施形態では、滑り易い路面等では前輪１Ｌ、１Ｒに全てのエンジン２の出力トルクＴｅを伝達しても全てが駆動力として使用されないことに鑑みて、前輪１Ｌ、１Ｒで有効利用できない駆動力を後輪３Ｌ、３Ｒに出力して加速性を向上させるものである。

さらに、発電負荷トルクＴＧが過剰となって無端ベルト６でスリップが発生するおそれがある場合には、目標発電負荷トルクＴｈを伝動トルク上限値ＢＴｓｌｉｐにまで低減することで、ベルトスリップによる異音発生が防止される。
このとき、上記伝動トルク上限値ＢＴｓｌｉｐを、図７のようにエンジン回転数Ｎｅに応じて変化させることで、エンジン回転数Ｎｅに応じた適切な伝動トルク上限値ＢＴｓｌｉｐに設定される。この結果、確実にベルトスリップが防止できると共に、エンジン回転数Ｎｅが低い状態での伝動トルク上限値ＢＴｓｌｉｐを高めに設定可能となる。

例えば、アクセル開度が小さくて車輪に加速スリップが発生しにくい状態にあっては、余り発電することなくベルトスリップは発生しない。一方、急発進などによって、所定のエンジン回転数Ｎｅになると共に発電負荷トルクＴＧが増加して、目標発電負荷トルクＴｈが伝動トルク上限値ＢＴｓｌｉｐを越えると、実際の発電負荷トルクＴＧが伝動トルク上限値ＢＴｓｌｉｐを越えないように制御されることで、ベルト６のスリップが防止される。

また、上述のように目標発電負荷トルクＴｈを伝動トルク上限値ＢＴｓｌｉｐより小さな値に調整していても、ベルト６が劣化してベルト６の張力が緩くなったり、エンジンクランクプーリに油などが付着することで、ベルト６がスリップして、発電機７へのベルト伝動が小さく若しくは出来ないで発電機の回転数が低下することがある。この場合には、本実施形態では、実際のベルトスリップが抑えられるトルク値まで目標発電負荷トルクＴｈを小さくすることで、駆動性能は少し落ちるものの、比較的路面μなどが高い場所での４ＷＤ発進機能が継続可能になるなど、４ＷＤ機能を確保可能となる。図１０に、本実施形態によるベルトスリップ時のタイムチャート例を示す。

ここで、本実施形態では、一旦ベルト６が滑ると目標発電負荷トルクＴｈを下げてスリップを抑制するが、スリップが抑制すると、ステップＳ２７０にて、仕様から求められる伝動トルク上限値ＢＴｓｌｉｐを上限とした目標発電負荷トルクＴｈになることで、場合によっては、またベルトスリップが発生することでまた滑らない発電負荷トルクまでトルクを下げる処理（ステップＳ２１０〜Ｓ２３０の処理）が行われる。すなわち、何らかの不具合でベルト６が滑ると、ベルト駆動はスリップとグリップを微妙に繰り返すことも想定される。この処理によるベルト６の加熱等の作用でベルト６に付着した油や埃等が飛ぶことでグリップ力が復活して、スリップしていたベルト６が通常状態に復帰して元のベルト駆動が可能となる場合がある。すなわち、油や埃等の付着による一時的なベルト不具合の場合には、その原因となるものが除去されて元のベルト駆動状態に戻れる可能性を有する。

もっとも、これに限定されるわけでなく、ステップＳ２７０で採用する伝動トルク上限値ＢＴｓｌｉｐ自体をスリップが収まったときのトルク値に設定変更して、再スリップを防ぐようにしても良い。この場合に、伝動トルク上限値ＢＴｓｌｉｐを、スリップが収まったときのトルク値を基にして現在のエンジン回転数Ｎｅによる重み付した値としても良い。またこのとき、４輪駆動状態から２輪駆動状態に移行したときや、停車時のタイミングで伝動トルク上限値ＢＴｓｌｉｐを初期値に戻すような処理をしても良い。

ここで、上記実施形態では、エンジン回転数Ｎｅに応じて伝動トルク上限値ＢＴｓｌｉｐを変更するようにしているが、これに限定されない。車体速度を検出し、該車体速度に応じて伝動トルク上限値ＢＴｓｌｉｐを変更するようにしても良い。上記変更は、図１４に示すように、車体速度が大きくなるほど、伝動トルク上限値ＢＴｓｌｉｐを連続的若しくは段階的に低くするように設定する。

この場合には、発進時など車体速度が遅い状態であると、伝動トルク上限値ＢＴｓｌｉｐが高めに設定されるので、例えば、発進時などでエンジン２で駆動される前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップしてエンジン回転数Ｎｅが高回転となった場合には、ベルト６でのスリップを許容して加速性が確保される。
また、本実施形態では、発電機７の発電した電圧でモータ４を駆動して四輪駆動を構成する場合で説明しているが、これに限定されない。発電機７が発電した電力をエアコンなどの他の負荷装置に供給して、当該負荷装置で消費するようにしても良い。

また、図１１のように、共通のベルト６によって上記モータを駆動する発電機７と共に、他の補機（冷却系のウォータポンプ、パワーステアリングのオイルポンプ、エアコンのコンプレッサなど）がベルト駆動されるようになっていても良い。この場合には、発電機７の負荷トルクを落としてベルトスリップを抑えることで、他の補機は正常にベルト駆動することが可能となる。
また、上記実施形態では、ベルト６がスリップすると滑らない値までトルクを下げるように発電を制限しているが、トルクを下げる代わりに発電機７自体の駆動を停止することで発電を制限しても良い。この場合であっても、ベルト劣化は抑えられ、また、共通のベルト６で駆動される他の補機を正常に駆動させることが可能となる。

また、上記実施形態では、後輪３Ｌ、３Ｒに対し主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒのスリップ量に基づいて発電負荷トルクＴｈを決定し、その発電負荷トルクＴｈとなるように発電機７で発電する電力、つまりモータ４に供給する電力を設定しているが、この構成に限定されない。例えば、後輪３Ｌ、３Ｒで必要な駆動トルクを別途計算し、前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップとは独立して、必要な駆動トルクに応じた電力となるように発電機７の発電を調整して、当該発電機７で所定の発電負荷トルクを生じるように構成しても良い。

また、上記実施形態では、発電負荷トルクＴｈを伝動トルクとみなして説明しているが、実際の伝動トルクに変換して上記処理を行うようにしても良い。
また、上記実施形態では、前輪の加速スリップ量に応じて発電機７による発電負荷トルクを設定しているので、ベルト６がスリップしたら、発電機７の目標発電負荷トルクＴｈを落としながら、アクセル開度とは無関係にエンジン２の出力自体も徐徐に小さくするようにして、早期にベルトスリップを抑えると共に前輪の加速スリップも抑えるようにしても良い。

本発明に基づく実施形態に係る概略装置構成図である。 本発明に基づく実施形態に係るシステム構成図である。 本発明に基づく実施形態に係る４ＷＤコントローラを示すブロック図である。 本発明に基づく実施形態に係る余剰トルク演算部の処理を示す図である。 本発明に基づく実施形態に係る目標トルク制限部の処理を示す図である。 発電機の出力電圧と伝動トルクとの関係を示す図である。 エンジン回転数と伝動トルクとの関係及び伝動トルク上限値を示す図である。 本発明に基づく実施形態に係るベルトスリップ判定部の処理を示す図である。 本発明に基づく実施形態に係る余剰トルク変換部の処理を示す図である。 本発明に基づく実施形態に係るタイムチャート例を示す図である。 本発明に基づく実施形態に係るベルト伝動の他の構成を示す図である。

符号の説明

１Ｌ、１Ｒ 前輪
２ エンジン
３Ｌ、３Ｒ 後輪
４ モータ
６ ベルト
７ 発電機
８ ４ＷＤコントローラ
９ 電線
１０ ジャンクションボックス
１１ 減速機
１２ クラッチ
１４ 吸気管路
１５ スロットルバルブ
１８ エンジンコントローラ
２０ アクセルセンサ
２１ エンジン回転数センサ
２２ 電圧調整器
２３ 電流センサ
２６ モータ用回転数センサ
２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲ
車輪速センサ
３０ 発電機回転検出センサ
Ｉｆｈ 発電機の界磁電流
Ｖ 発電機の電圧
Ｎｈ 発電機の回転数
Ｎｇ 発電機側回転数
Ｉａ 電機子電流
Ｉｆｍ モータの界磁電流
Ｅ モータの誘起電圧
Ｎｍ モータの回転数
ＴＧ 発電機負荷トルク
Ｔｈ 目標発電機負荷トルク
Ｔｈ０ 減少値
Ｔｍ モータのトルク
Ｔｅ エンジンの出力トルク
ＴｅＭ 制限出力トルク
ＴｅＮ 目標出力トルク
Ｔｋ 許容トルク
ΔＴｅ 偏差トルク
ＢＴｓｌｉｐ 伝動トルク上限値

Claims (8)

1. 前後輪の少なくとも一方を駆動する内燃機関と、その内燃機関の動力がベルト伝動により伝達される発電機と、その発電機の発電した電力で作動する作動装置とを備えた車両の駆動力制御装置において、
   上記ベルトの伝動トルクを該ベルトがスリップしないと推定される伝動トルク上限値以下となるように上記発電機の発電を制限する伝動トルク調整手段と、
   上記ベルトの実際のスリップを検出するスリップ検出手段と、スリップ検出手段がベルトスリップを検出すると上記発電機の発電を制限する発電制限手段とを備え、
   上記発電制限手段で発電を制限して上記スリップが収まったときのトルク値に基づき上記伝動トルク上限値を設定変更することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
2. 上記スリップ検出手段は、内燃機関の回転数と発電機の入力軸の回転数とからベルトスリップを検出することを特徴とする請求項１に記載した車両の駆動力制御装置。
3. 上記発電制限手段は、発電を禁止することで発電の制限を実施することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した車両の駆動力制御装置。
4. 上記発電制限手段は、上記ベルト伝動のベルトがスリップしない伝動トルク上限値以下となるように、ベルト伝動の伝動トルクを調整する伝動トルク調整手段を備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した車両の駆動力制御装置。
5. 上記発電制限手段は、スリップ検出手段のベルトスリップ検出に基づき、フィードバック制御によって、ベルトのスリップが抑えられる値まで内燃機関に対する発電機の負荷トルクを低減することで、上記発電の制限を行うことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載した車両の駆動力制御装置。
6. 上記発電機の発電で作動する作動装置は、モータであって、該モータは、上記内燃機関が駆動する車輪とは異なる車輪を駆動可能となっていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載した車両の駆動力制御装置。
7. 上記ベルトは、上記発電機と共に上記モータとは異なる作動装置にも動力を伝達することを特徴とする請求項６に記載した車両の駆動力制御装置。
8. 内燃機関で駆動される車輪の加速スリップ量に応じた発電負荷トルクに発電機のトルクを制御する発電機制御手段と、運転者のアクセル操作とは無関係に内燃機関の出力トルクを低減制御する内燃機関出力制限手段とを備え、
   上記発電制限手段は、発電を制限する場合に、上記内燃機関出力制限手段を介して、内燃機関の出力トルクの上記制限に応じて制限することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載した車両の駆動力制御装置。

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