JP3815080B2

JP3815080B2 - 車両の駆動制御装置

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Publication number: JP3815080B2
Application number: JP26971398A
Authority: JP
Inventors: 淳田端
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-09-24
Filing date: 1998-09-24
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2018-09-24
Also published as: JP2000094978A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンを駆動源とし電気モータを補助駆動源とする形式の車両の駆動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンを駆動源とし電気モータを補助駆動源とする形式の車両が知られている。このような車両の一種に、エンジンによって一方の駆動系が駆動されている状態で電気モータにより他方の駆動系が駆動されると４輪駆動状態となるので電気式４輪駆動車もその１つである。このような車両では、車両全体として駆動能力を向上させつつ省燃費或いは車両特性を良好なものに維持するために、車両の加速を必要とする所定のアシスト領域となったときにのみ電気モータが駆動されてアシストトルクが車両に加えられるとともに、そのアシスト領域を路面摩擦係数μ、車両横方向加速度Ｇ、ステアリングホイールの舵角θ_STなどに応じて変更することが行われている。たとえば、特開平６−１６６３４３号公報に記載された車両用駆動制御装置がそれである。
【０００３】
ところで、吸入混合気の空燃比が適宜切り換えられる形式のエンジン、たとえば希薄燃焼内燃機関（リーンバーンエンジン）が知られている。このような希薄燃焼内燃機関は、低負荷或いは中負荷域では燃費を高めるために希薄な混合気とされるが、車両発進時、急加速時、１速走行時、高負荷域などでは、出力を得ることを優先するために混合気が理論空燃比（ストイキ）とされるため、このような希薄燃焼内燃機関を用いると、希薄燃焼走行中における加速要求域とストイキ運転走行中における加速要求域とが異なることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のような従来の車両用駆動制御装置では、エンジンの燃焼状態を考慮していないことから、エンジンの燃焼状態の切り換えに拘らず一律のアシスト領域が用いられるので、燃費の向上が十分に得られなかった。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、吸入混合気の空燃比が切り換えられるエンジンを主駆動源とし電気モータを補助駆動源とする形式の車両において、燃費を一層向上させることができる車両の駆動制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、吸入混合気の空燃比が切り換えられるエンジンを駆動源とし電気モータを補助駆動源とする形式の車両の駆動制御装置であって、(a) 前記車両の走行状態がアクセルペダル操作量を表すアクセル開度軸と車速を表す車速軸との二次元座標においてそのアクセル開度軸方向の下限値より上側に予め設定されたアシスト領域となると前記エンジンによる駆動に加えて前記電気モータの駆動制御を行う電気モータ駆動制御手段と、(b) 前記エンジンに供給される吸入混合気の空燃比が希薄状態となった場合にアシスト領域をストイキ時のアシスト領域に比較して低アクセル開度側に拡大することにより、希薄燃焼が中止されてストイキ状態に切り換えられることを防止するように設定された希薄状態用アシスト領域に変更するアシスト領域変更手段とを、含むことにある。
【０００７】
【発明の効果】
このようにすれば、アシスト領域変更手段により、エンジンに供給される吸入混合気の空燃比が希薄状態となった場合に、それまでよりもアシスト領域が低アクセル開度側に拡大されることにより希薄燃焼が中止されてストイキ状態に切り換えられることを防止するように予め設定された希薄状態用アシスト領域に変更され、モータ駆動制御手段により、車両の走行状態がその変更されたアシスト領域となると電気モータの駆動制御が行われる。すなわち、従来であれば、エンジンの希薄燃焼状態の運転が中止されてストイキ運転に切り換えられるアクセル開度でアシストが実施される。これにより、エンジンの燃焼状態の切り換えに拘らず一律のアシスト領域を適用する従来の車両の駆動制御装置に比較して、ストイキ状態に切り換えられることが防止されるようにエンジンの燃焼状態に応じて電気モータが駆動されるので、燃費を一層向上させることができる。
【０００８】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、車両の理論空燃比（ストイキ）走行即ちエンジンの理論空燃比（ストイキ）燃焼状態と車両の希薄燃焼（リーンバーン）走行即ち混合気が理論空燃比よりも燃料希薄側であるエンジンの希薄燃焼状態とのいずれであるかを判定するエンジン燃焼状態判定手段を含み、前記アシスト領域変更手段は、その前記エンジン燃焼状態判定手段によりエンジンの理論空燃比（ストイキ）走行であると判定された場合には、そのストイキ走行用に設定されたアシスト領域を選択し、上記エンジン燃焼状態判定手段によりエンジンのリーンバーン走行であると判定された場合は、そのリーンバーン走行用に設定されたアシスト領域を選択するものである。
【０００９】
また、好適には、前記アシスト領域は、車速を表す車速軸とアクセルペダル操作量を表すアクセル開度軸とから成る二次元座標において所定アクセル開度を上まわる側に設定されたものである。
【００１０】
また、好適には、前記電気モータは前記エンジンの駆動力を補助し且つ発電を行うモータジェネレータであり、前記車両は、前輪駆動系および後輪駆動系のうちの一方がそのエンジンおよびモータジェネレータを駆動源とし他方がそのモータジェネレータの発電電力によって専ら駆動される４輪駆動用電気モータを駆動源とする形式のものであり、そのモータジェネレータが前記エンジンの駆動力の補助を行うときには、その４輪駆動用電気モータに電力を供給する電源をモータジェネレータから他の電源装置に切り換える電源切換手段が、さらに含まれるものである。このようにすれば、モータジェネレータがエンジンの駆動力の補助を行う期間は、他の電源装置によって４輪駆動用電気モータが作動させられるので、４輪駆動が中断されない利点がある。
【００１１】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施例の制御装置を有する車両の動力伝達装置であって、前置エンジン後輪駆動（ＦＲ）を基本とする電気式４輪駆動系を示している。図において、エンジン１０は、車両の主動力源として機能する所謂希薄燃焼（リーンバーン）エンジンであって、低負荷或いは中負荷域では燃費を高めるために希薄な混合気とされるが、車両発進時、急加速時、１速走行時、高負荷域などでは、出力を得ることを優先するために混合気が理論空燃比（ストイキ）とされる。このエンジン１０の出力トルクは、トルクコンバータ１２、自動変速機１４、後輪用プロペラシャフト１８、後輪用差動歯車装置２０、および車軸２２を介して１対の後輪２４、２４へ伝達されるようになっている。上記トルクコンバータ１２と自動変速機１４との間には、エンジン１０の駆動力を補助するための補助駆動源すなわち電気モータとして機能し且つ４輪駆動用電気モータ２８の電源すなわち発電機としても機能するモータジェネレータ２６が設けられている。また、４輪駆動用電気モータ２８の出力トルクは、前輪用差動歯車装置３０、および車軸３２を介して１対の前輪３４へ伝達されるようになっている。上記電気モータ２８から前輪３４までが前輪駆動系に対応し、上記エンジン１０から後輪２４までが後輪駆動系に対応している。
【００１３】
図２に示すように、上記トルクコンバータ１２は、その入力軸３６に連結されたポンプ翼車３８と、上記自動変速機１４の入力軸４０に連結され且つ流体を介してポンプ翼車３８から動力が伝達されるタービン翼車４２と、一方向クラッチ４４を介して位置固定のハウジング４６に固定された固定翼車４８と、ポンプ翼車３８およびタービン翼車４２を図示しないダンパを介して直結するロックアップクラッチ５０とを備えている。
【００１４】
上記自動変速機１４は、前進５速、後進１速のギヤ段が達成される多段変速機であり、上記入力軸４０と、４組の遊星歯車装置５２、５４、５６、５８と、その遊星歯車装置５２、５４、５６、５８の各構成要素を相互に連結し或いは非回転状態とするためのクラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２、ブレーキＢ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、一方向クラッチＦ０、Ｆ１、Ｆ２とを備えている。上記クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２、ブレーキＢ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４は、例えば多板式のクラッチや１本または巻付け方向が反対の２本のバンドを備えたバンドブレーキ等にて構成された油圧式摩擦係合装置であって、それらの係合および解放がそれぞれ制御されることにより、図３に示すように変速比γ（＝入力軸４０の回転数／出力軸６０の回転数）がそれぞれ異なる前進５段および後進１段の変速段が得られる。図３において、「１ST」、「２ND」、「３RD」、「４TH」、「５TH」は、それぞれ前進側の第１速ギヤ段、第２速ギヤ段、第３速ギヤ段、第４速ギヤ段、第５速ギヤ段を表しており、上記変速比は第１速ギヤ段から第５速ギヤ段に向かうに従って順次小さくなる。なお、上記クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２、ブレーキＢ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４は、後述の電子制御装置６４により予め記憶された変速線図から実際の車速Ｖおよびアクセル開度Ａ_CCに基づいて決定されたギヤ段が得られるように制御される図示しない油圧制御回路により作動させられる。また、前記トルクコンバータ１２および前記自動変速機１４の出力軸６０以外の部分は、上記入力軸４０等の軸心に対して対称的に構成されているため、図２においてはその軸心の下側を省略して示してある。
【００１５】
そして、上記自動変速機１４の入力軸４０には、それと同心の状態でモータジェネレータ２６が設けられており、エンジン１０と機械的に連結されている。このモータジェネレータ２６は、入力軸４０と一体的に回転するロータ２６ａと、このロータ２６ａにトルクを発生させるための磁界を発生させるステータ２６ｂとを備えている。
【００１６】
前記図３の◎に示す摩擦係合装置が作動させられるようなエンジンブレーキを必要とする車両の惰行走行時、或いはブレーキペダルが操作される制動走行時などには、車両の制動エネルギを回収するために、たとえば図４に示すように、前記モータジェネレータ２６が発電機として用いられることにより回生電力が発生させられるので、モータジェネレータ２６には回生制動トルクＴ_GBが発生させられる。図４は、車両の惰行走行或いは非駆動走行（パワーオフ走行）において、このモータジェネレータ２６により発生される回生制動トルクＴ_GBと車速Ｖとの関係を示している。
【００１７】
図１および図５に示すように、上記４輪駆動用電気モータ２８は、コントローラ６２により制御されるインバータ６６によりその駆動電流が制御されるようになっている。たとえば、車両の急発進時或いは低μ路発進時において駆動輪である後輪２４にスリップが発生した場合には、そのときのアクセル開度Ａccに応じたトルクが４輪駆動用電気モータ２８から出力されるように、モータジェネレータ２６の発電電力が４輪駆動用電気モータ２８に供給されて車両の牽引力が高められる。また、モータジェネレータ２６も、上記コントローラ６２により制御されるインバータ６６により、その駆動電流或いは発電電流が制御されるようになっている。たとえば、車両の走行状態が予め設定されたアシスト領域内となると、電池６８或いはキャパシタ６９に蓄えられた電力がモータジェネレータ２６に供給され、エンジン１０の駆動力がそのモータジェネレータ２６の出力トルクによって補助されるようになっている。さらに、車両の制動時などにおいては、モータジェネレータ２６から出力された発電電力が、コントローラ６２により制御され、上記電池６８或いはキャパシタ６９に蓄えられる。
【００１８】
図６は、上記コントローラ６２を制御するための電子制御装置６４の入出力関係を例示している。この電子制御装置６４は、所謂ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェースなどを備え、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って入力信号を処理し、制御信号を出力する。上記電子制御装置６４には、車両を２輪駆動状態とするか４輪駆動状態とするかの選択を行う図示しない４ＷＤスイッチからの選択信号、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）制御用コンピュータからの信号、ＶＳＣ（車両旋回安定制御）制御用コンピュータからの信号、エンジン１０の回転速度を検出するセンサからのエンジン回転速度信号、エンジン１０の冷却水温を検出するセンサからの水温信号、イグニションスイッチからのその操作を示す信号、電池６８からの充電量を示す高圧ＳＯＣ信号、ヘッドライトの作動状態を示すヘッドライト信号、デフォッガの作動状態を示すデフォッガ信号、エアコンの作動状態を示すエアコン信号、出力軸６０の回転速度Ｎ_OUTに基づいて車速Ｖを検出する車速センサ７０からの車速信号、自動変速機１４の作動油温度を検出するセンサからのＡＴ油温信号、シフトレバーの操作位置を示すシフトポジション信号、サイドブレーキの操作を示すサイドブレーキ信号、ブレーキペダルによる車両制動操作を示すフットブレーキ信号、触媒の温度を検出するセンサからの触媒温度信号、アクセルペダルの操作量すなわちアクセル開度Ａccを示すアクセル開度信号、エンジン１０のクランク軸の回転角度位置を示すクランク位置信号、スポーツ走行を選択するスイッチからのスポーツシフト信号、車両の加速度を検出するセンサからの車両加速度信号、図７に示す減速走行すなわち惰行走行時の減速力すなわちブレーキ力を設定するブレーキ力設定スイッチ７２からのコーストブレーキ力信号、タービン翼車４２の回転速度Ｎ_Tを検出するセンサ７４からのタービン回転速度信号、ＡＲＳコンピュータからの信号などがそれぞれ供給される。
【００１９】
上記電子制御装置６４からは、エンジン１０の点火時期を指令する点火信号、エンジン１０の燃料噴射量或いは噴射時期を指定する噴射信号、エンジン１０を始動させるためのスタータ信号、前記コントローラ６２への制御信号、前後輪にそれぞれ備えられたホイールブレーキ装置を制御する制御装置への減速信号、自動変速機１４への変速指令である変速信号、油圧制御回路のライン圧を指令するライン圧信号、ＡＢＳ制御のためのＡＢＳ信号、エンジン１０の自動停止制御を表示するための自動停止実行中表示信号、エンジン１０の自動停止制御の未実施を表示するための自動停止未実施表示信号、加速指向のスポーツモードを選択するスポーツモード選択スイッチ７６が操作されたことを示すスポーツモード表示信号、制動力分配率を調節するためのＶＳＣアクチュエータを制御する信号、自動変速機１４内のクラッチＣ１を制御するための信号、自動変速機１４内のクラッチＣ２を制御するための信号などがそれぞれ出力される。
【００２０】
上記の電子制御装置６４は、コントローラ６２を制御することにより、４輪駆動時にはエンジン１０の出力によりモータジェネレータ２６に発電させてその発電電力を４輪駆動用電気モータ２８に供給するとともに、制動時にモータジェネレータ２６に発電させてそれから発生する電力を電池６８或いはキャパシタ６９内に充電させるが、ブレーキペダルの踏力に応じた適切な制動力となるように、モータジェネレータ２６の発電電力すなわちそれに対応する回生制動トルクを制御する。このため、電子制御装置６４は、ブレーキペダルの踏込みの有無および踏込量に関係なく各ギヤ段において常に略一定の減速力が車両に加わるように、たとえば図４に示す予め記憶された関係から実際の車速Ｖに基づいて回生制動トルクＴ_GBを決定し、この回生制動トルクＴ_GBが発生するように発電電流を制御する。変速比が小さくなるに従ってエンジンブレーキ力が不足するので、図４の関係では、その不足を補うように、車速Ｖが高くなるほど、変速段が高くなるほど回生制動トルクＴ_GBが大きくなるように決定されている。なお、このような回生制動トルクの制御は、エンジン１０が停止されている場合を除いて、第２速ギヤ段以下では実施されない。また、このような制動モードでは、勿論ホイールブレーキも作動させられる場合もあるが、前輪制動トルクの全制動トルクに対する配分率が所定の範囲たとえば０．５乃至０．７程度となるように上記回生制動トルクＴ_GBが制御されてもよい。
【００２１】
また、上記の電子制御装置６４は、４輪駆動が選択されている場合はたとえば図１４に示す関係を用い、２輪駆動が選択されている場合はたとえば図１５に示す関係を用いることにより、発進或いは低速走行時におけるエンジン１０とモータジェネレータ２６との切り換え制御を実行する。すなわち、電子制御装置６４により、車速Ｖおよびアクセル開度Ａccにより表される車両走行状態が図１４或いは図１５のモータジェネレータ駆動領域内である場合は車両は専らモータジェネレータ２６のみによって駆動され、車両状態が図１４或いは図１５のエンジン領域内である場合には車両は専らエンジン１０のみによって駆動される。図１４ではモータジェネレータ２６を電気モータ２８の駆動電源とするためにモータジェネレータ２６の作動範囲が車両停止付近に限定されているが、図１５では、電気モータ２８の最も効率の高いところでエンジン１０に切り換えられるようにモータジェネレータ駆動領域が設定されている。
【００２２】
図８は、本実施例の車両に設けられているシフトレバーの操作位置（ポジション）と、スポーツモードを選択するためのスポーツモード選択スイッチ７６の配置位置とを示している。Ｐポジション、Ｒポジション、Ｎポジション、Ｄポジションは車両の前後方向に平行な一直線的に沿って位置し、ＭポジションはＤポジション位置から側方に位置する。３ポジションはＭポジションの後方に位置し、２ポジションおよびＬポジションは、その３ポジションから斜め左後方に順次位置する。上記Ｍポジションが選択された場合には、図９に示すようにステアリングホイール７８に設けられた左右１対の手動変速操作釦７９が有効化され、その手動変速操作釦７９の操作に応答して自動変速機１４のギヤ段が切り換えられ且つ保持される。
【００２３】
ここで、上記図８および図９に示すようなスポーツ走行指向の装備を備えた車両において、所謂スポーツシフトによりＭポジションにおいて手動変速操作釦７９が操作される場合は、手動選択されたギヤ段が保持され、且つ走行中においてよりエンジンブレーキ力（減速力）が一層必要とされるために、自動変速を行うＤポジションに比較して回生制動トルクＴ_GBが１．２倍程度、或いは第３速ギヤ段では１．１倍程度、第４速ギヤ段では１．２倍程度、第５速ギヤ段では１．３倍程度となるように設定される。このようなエンジンブレーキモードでは、図３の◎に示す係合装置が係合させられているしエンジン１０も作動させられているためにエンジンブレーキも発生させられている。また、路面傾斜が所定以上となったときに自動変速機１４のギヤ段を予め設定された変速線図で決定されるギヤ段よりもダウンシフトさせる降坂御御においてもエンジンブレーキ力（減速力）が一層必要とされるために、Ｄポジションに比較して第３速ギヤ段では１．２倍程度、第４速ギヤ段では１．３倍程度、第５速ギヤ段では１．５倍程度となるように回生制動トルクＴ_GBが設定されてもよい。また、このとき、ダウン変速ショックを防止するために、原則ギヤ段（第５速ギヤ段）を変えないで回生制動トルクＴ_GBの倍率を変更してもよい。また、回生制動トルクＴ_GBは上記のように予め設定された倍率で発生させられるのではなく、車両の減速度が一定となるようにフィードバック制御により調節されてもよい。前記惰行走行時の減速力を設定するスイッチ７２に応答して、上記回生制動トルクＴ_GBの倍率が変更されるようにしてもよい。
【００２４】
図１０は、電子制御装置６４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１０のエンジン制御手段８０は、たとえば低負荷或いはそれに加えて中負荷域では、燃費を高めるために希薄な混合気をエンジン１０に供給し、且つその希薄燃焼を可能とするために図示しないスワールコントロール弁を閉じるが、たとえば車両発進時、急加速時、第１速ギヤ段走行時、高負荷域などでは、理論空燃比（ストイキ）とされた混合気をエンジン１０に供給し、且つスワールコントロール弁を開くことにより高トルクを出力させる。
【００２５】
エンジン燃焼状態判定手段８２は、上記エンジン制御手段８０の出力に基づいて、そのエンジン１０の吸入混合気が理論空燃比（ストイキ、たとえば１４：１）でのストイキ走行であるかそれよりも燃料が希薄な空燃比（たとえば２３：１）でのリーン走行であるかを判定し、理論空燃比の混合気の燃焼であるか或いは希薄燃焼であるかのエンジン燃焼状態を判定する。アシスト領域変更手段８４は、上記エンジン燃焼状態判定手段８２により判定されたエンジン１０の燃焼状態に対応する予め記憶された複数種類の関係から１つを選択することにより、その関係により表されるアシスト領域を変更する。
【００２６】
上記予め記憶された複数種類の関係は、たとえば、図１１に示すストイキ走行時すなわちエンジン１０が理論空燃比の混合気で燃焼させられている車両の走行時に用いるストイキ走行時アシスト領域を示すものと、図１２に示すリーン走行時すなわちエンジン１０が希薄燃焼させられている車両の走行時に用いるためのリーン走行時アシスト領域を示すものであり、通常データマップの形態で記憶されている。上記図１１の関係では、車速Ｖを表す車速軸とアクセルペダル操作量（アクセル開度）Ａcc（％）を表すアクセル操作量軸とから成る直交二次元座標において、所定のアクセル開度Ａccst以上の領域が、ストイキ走行時における加速要求によってエンジン１０の駆動すなわち後輪２４の駆動を補助するためにモータジェネレータ２６を駆動するストイキ走行時アシスト領域とされている。この図１１のストイキ走行時アシストは大きな加速要求のある範囲すなわちアクセル開度Ａccst以上の領域に限られておりモータジェネレータ２６の駆動開始に関連した車両の加速増量による違和感を避けるように設定されている。また、図１２に示す関係では、上記と同様の直交二次元座標において、上記アクセル開度Ａccstよりも小さいアクセル開度Ａccle以上であって所定車速Ｖleより下の領域がリッチ切換領域Ｉとされ、その所定車速Ｖle以上がリッチ切換領域IIとされている。そのリッチ切換領域Ｉおよびリッチ切換領域IIは、リーン走行時における加速要求によってエンジン１０の吸入混合気を希薄燃焼のための空燃比からリッチ側（燃料割合増大側）の空燃比たとえば理論空燃比へ切り換えることによって駆動力を増大させるための領域である。しかし、本実施例では、上記リッチ切換領域Ｉがリーン走行時にモータジェネレータ２６を駆動するリッチ走行時アシスト領域とされ、そのモータジェネレータ２６による車両駆動力の補助によってアクセル開度Ａccを低くしてそのリッチ切換領域Ｉ内に入ることにより燃費が低下することが抑制されるようになっている。
【００２７】
モータ駆動制御手段８６は、図１４或いは図１５のモータジェネレータ駆動領域内に示す車両発進時に専らモータジェネレータ２６だけで車両を駆動する発進時制御、比較的大きな車両の駆動力を必要とするアシスト領域内となるとエンジン１０に加えてモータジェネレータ２６を駆動するアシスト制御、４輪駆動判定時においてモータジェネレータ２６を発電機として作動させるとともに４輪駆動用電気モータ２８を駆動させる４輪駆動、車両の制動においてモータジェネレータ２６により発電された電力で電池６８或いはキャパシタ６９を充電する回生制御などを実行する。たとえば、上記アシスト制御では、車速センサ７０により検出される車速Ｖおよび図示しないアクセル開度センサにより検出されるアクセル開度Ａccにより表される車両の走行状態が、上記アシスト領域変更手段８４により選択されたアシスト領域内に含まれるか否かを判定し、含まれないと判定される場合はエンジン１０の単独駆動で車両を走行させるが、含まれると判定される場合はエンジン１０の駆動に加えてモータジェネレータ２６を駆動してすなわち前輪３４を駆動して車両を走行させ、そのエンジン１０の駆動力を補助する。これにより、ストイキ走行時では比較的高い負荷での走行時の車両駆動力が補助され、或いはリーン走行時では、ストイキ走行時よりも低アクセル開度側へ拡大された領域において車両駆動力が補助されることにより、リッチ切換領域への切り換えが抑制されて燃費が高められる。
【００２８】
充電状態判定手段８８は、上記エンジン燃焼状態判定手段８２によりリーン走行であると判定された場合に、モータジェネレータ２６への電力供給源である電池６８の充電率すなわち充電残量が予め設定された判断基準値Ｌ％以上であるか否かを判定する。この判断基準値Ｌ％はモータジェネレータ２６の駆動によるアシスト効果が十分に得られる値に設定されている。上記充電状態判定手段８８により電池６８の充電残量が判断基準値Ｌ％以上であると判定される場合はリーン走行を継続させつつ、電池６８からの電力を用いてモータジェネレータ２６により車両の駆動を補助させる。このとき、４輪駆動が判断されているときには、キャパシタ切換手段（４輪駆動用電源切換手段）９０は、それまで４輪駆動用電気モータ２８に電力を供給していたモータジェネレータ２６に代えて、４輪駆動用の電力供給源をキャパシタ６９に切り換える。これにより、４輪駆動が中断されない。上記充電状態判定手段８８により電池６８の充電残量が判断基準値Ｌ％より小さいと判定される場合は、リッチ側切換たとえば燃料増量側へ空燃比が変更されたストイキ走行が行われる。
【００２９】
図１３は電子制御装置６４の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図１３のステップ（以下、ステップを省略する）ＳＡ１において入力信号処理が実行された後、前記エンジン燃焼状態判定手段８２に対応するＳＡ２において、エンジン１０の吸入混合気の空燃比が２３：１程度の希薄域であるリーンバーン走行であるか否かすなわちエンジン１０が希薄燃焼させられている車両の走行状態であるか否かが判断される。このＳＡ２の判断が否定される場合は、車両のストイキ走行状態すなわちエンジン１０の吸入混合気の空燃比が１４：１程度の理論空燃比である車両の走行状態であるので、前記アシスト領域変更手段８４に対応するＳＡ３において、たとえば図１１に示すストイキ走行時の関係（アシスト領域）が選択される。
【００３０】
次いで、ＳＡ５において、車両の走行状態が上記図１１の関係に示されるアシスト領域内であるか否かが判断される。このＳＡ５の判断が肯定される場合は、ＳＡ６において、モータジェネレータ２６によるアシスト走行が実行されるが、否定される場合は、ＳＡ８において、エンジン１０による単独のストイキ走行が実行される。
【００３１】
前記エンジン燃焼状態判定手段８２に対応するＳＡ２の判断が肯定された場合は、車両のリーンバーン走行状態すなわちエンジン１０の吸入混合気の空燃比が２３：１程度の燃料が希薄な空燃比である車両の走行状態であるので、前記アシスト領域変更手段８４に対応するＳＡ４において、たとえば図１２に示すリーンバーン走行時の関係（アシスト領域）が選択される。
【００３２】
次いで、ＳＡ７において、車両の走行状態が上記図１２の関係に示されるアシスト領域内であるか否かが判断される。このＳＡ７の判断が否定される場合は、ＳＡ８において、リーンバーン状態のエンジン１０による単独走行が実行される。しかし、ＳＡ７の判断が肯定される場合は、前記充電状態判定手段８８に対応するＳＡ９において、モータジェネレータ２６への電力供給源である電池６８の充電率すなわち充電残量が予め設定された判断基準値Ｌ％以上であるか否かが判定される。このＳＡ９の判断が否定される場合は、電池６８の充電残量がないので、ＳＡ１０においてリッチ側への切換たとえば燃料増量側へ空燃比が変更されてストイキ走行が行われる。しかし、ＳＡ９の判断が肯定される場合は、リーン走行が継続されつつ、ＳＡ１１において電池６８からの電力で作動するモータジェネレータ２６により車両の駆動が補助されるとともに、前記キャパシタ切換手段９０に対応するＳＡ１２において、４輪駆動状態であれば電気モータ２８へ電力を供給するための電力供給源がそれまでのモータジェネレータ２６からキャパシタ６９に切り換えられる。本実施例では、上記ＳＡ５、ＳＡ６、ＳＡ７、ＳＡ８、ＳＡ１１がモータ駆動制御手段８６に対応している。
【００３３】
上述のように、本実施例によれば、アシスト領域変更手段８４（ＳＡ３、ＳＡ４）により、エンジン１０に供給される吸入混合気の空燃比が希薄状態となった場合には、ストイキ走行時アシスト領域（図１１）よりもアシスト領域が低アクセル開度側に拡大されることにより希薄燃焼が中止されてストイキ状態に切り換えられることを防止するように予め設定された希薄状態用アシスト領域（図１２）に変更され、モータ駆動制御手段８６（ＳＡ５、ＳＡ６、ＳＡ７、ＳＡ８、ＳＡ１１）により、車両の走行状態が上記変更されたアシスト領域となると電気モータ２８の駆動制御が行われる。すなわち、従来であれば、エンジンの希薄燃焼状態の運転が中止されてストイキ運転に切り換えられるアクセル開度でアシストが実施される。これにより、エンジン１０の燃焼状態の切り換えに拘らず一律のアシスト領域を適用する従来の車両の駆動制御装置に比較して、ストイキ状態に切り換えられることが防止されるようにエンジン１０の燃焼状態に応じて電気モータ２８を駆動できるので、燃費を一層向上させることができる。
【００３４】
また、本実施例によれば、モータジェネレータ２６がエンジン１０の駆動力の補助を行うときには、その４輪駆動用電気モータ２８に電力を供給する電源をモータジェネレータ２６から他の電源装置であるキャパシタ６９に切り換えるキャパシタ切換手段（電源切換手段）９０が、さらに設けられていることから、モータジェネレータ２６がエンジン１０の駆動力の補助を行う期間は、キャパシタ６９によって４輪駆動用電気モータ２８が作動させられるので、４輪駆動が中断されない利点がある。
【００３５】
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得るものである。
【００３６】
たとえば、前述の実施例では、ストイキ運転状態であっても図１１の関係を用いて電気モータ２８によるアシストが行われていたが、そのストイキ運転状態では電気モータ２８によるアシストが行われず、リーン運転状態においてのみ電気モータ２８によるアシストが図１２に従って行われるようにされてもよい。
【００３７】
また、前述の実施例においては、前置エンジン後輪駆動（ＦＲ）を基本とする所謂電気式４輪駆動系が用いられていたが、前置エンジン前輪駆動（ＦＦ）を基本とする所謂電気式４輪駆動系が用いられてもよい。
【００３８】
また、前述の実施例では、後輪駆動系がエンジン１０およびモータジェネレータ２６により駆動され、前輪駆動系が４輪駆動用電気モータ２８により駆動される４輪駆動車両であったが、電気モータ２８が設けられないＦＦ、ＦＲなどの２輪駆動車両であっても差し支えない。
【００３９】
また、前述の実施例のモータジェネレータ２６は、トルクコンバータ１２と自動変速機１４との間に設けられていたが、エンジン１０とトルクコンバータ１２との間など、他の場所に配置されていてもよいし、エンジン１０とモータジェネレータ２６との間には動力分配装置が設けられていても差し支えない。また、前記モータジェネレータ２６は、車両停止時においてエンジン１０を停止させたまま、エアコンのコンプレッサ、パワステのオイルポンプ等の補機を回転駆動させるように連結されていてもよい。
【００４０】
なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々の変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の車両の制御装置が適用される車両の動力伝達装置の構成を説明する図である。
【図２】図１の車両の自動変速機を構成するギヤトレーンを説明する図である。
【図３】図１および図２の自動変速機におけるギヤ段とそれを成立させるための摩擦係合装置の作動状態との関係を示す図表である。
【図４】車両の惰行走行時などにおいて、エンジンブレーキ力を補うために図１および図２のモータジェネレータに発生される回生制動トルクを示す図である。
【図５】図１のモータジェネレータを制御する制御回路を説明する図である。
【図６】図１の車両に設けられた電子制御装置の入出力関係を説明する図である。
【図７】図１の車両に設けられた、車両の減速度を設定するために操作される減速走行ブレーキ力設定スイッチを示す図である。
【図８】図１の車両に設けられたシフトレバーのシフト位置とスポーツモードスイッチとを説明する図である。
【図９】図１の車両のステアリングホイールに設けられた、手動変速操作釦を示す図である。
【図１０】図６の電子制御装置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１１】図１０において用いられるストイキ走行時のアシスト領域を示す図である。
【図１２】図１０において用いられるリーン走行時のアシスト領域を示す図である。
【図１３】図１０の電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図１４】４輪駆動時におけるエンジンとモータジェネレータとの切り換え領域を示す図である。
【図１５】２輪駆動時におけるエンジンとモータジェネレータとの切り換え領域を示す図である。
【符号の説明】
１０：エンジン
１４：自動変速機
２６：ジェネレータ
２８：電気モータ
８０：エンジン制御手段
８２：エンジン燃焼状態判定手段
８４：アシスト領域変更手段
８６：モータ駆動制御手段

Claims

吸入混合気の空燃比が切り換えられるエンジンを駆動源とし電気モータを補助駆動源とする形式の車両の駆動制御装置であって、
前記車両の走行状態がアクセルペダル操作量を表すアクセル開度軸と車速を表す車速軸との二次元座標において該アクセル開度軸方向の下限値より上側に予め設定されたアシスト領域となると前記エンジンによる駆動に加えて前記電気モータの駆動制御を行う電気モータ駆動制御手段と、
前記エンジンに供給される吸入混合気の空燃比が希薄状態となった場合に、アシスト領域をストイキ時のアシスト領域に比較して低アクセル開度側に拡大することにより、希薄燃焼が中止されてストイキ状態に切り換えられることを防止するように設定された希薄状態用アシスト領域に変更するアシスト領域変更手段と
を、含むことを特徴とする車両の駆動制御装置。
前記電気モータは前記エンジンの駆動力を補助し且つ発電を行うモータジェネレータであり、前記車両は、前輪駆動系および後輪駆動系のうちの一方が該エンジンおよびモータジェネレータを駆動源とし他方が該モータジェネレータの発電電力によって専ら駆動される４輪駆動用電気モータを駆動源とする形式のものであり、
該モータジェネレータが前記エンジンの駆動力の補助を行うときには、該４輪駆動用電気モータに電力を供給する電源を該モータジェネレータから他の電源装置に切り換える電源切換手段を、さらに含むものである請求項１の車両の駆動制御装置。