JP3899701B2

JP3899701B2 - 前後輪駆動車両の制御装置

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Publication number: JP3899701B2
Application number: JP25261698A
Authority: JP
Inventors: 充大葉; 朋法木下; 謙治新居; 尚松田; 英二市岡; 強三上
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-09-07
Filing date: 1998-09-07
Publication date: 2007-03-28
Anticipated expiration: 2018-09-07
Also published as: JP2000079830A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輪を変速機を介して駆動する第１原動機と、その第１原動機の駆動力を補助するために車輪を駆動する第２原動機とを備える車両の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、内燃機関のような第１原動機が車輪を駆動すると同時にその車輪をモータジェネレータのような第２原動機が補助的に駆動する形式の車両、或いは、前輪駆動系および後輪駆動系のうちの一方がたとえば内燃機関のような第１原動機を駆動源とし他方がたとえば電気モータ、油圧モータのような第２原動機を駆動源とする形式の前後輪駆動車両が知られている。このような車両では、車両全体として駆動能力や加速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領域となったときに第２原動機による車輪の駆動が行われてアシストトルクが車両に加えられる。
【０００３】
そして、上記のような車両においては、第１原動機と車輪との間に設けられた変速機が第１速ギヤ段或いは後進ギヤ段などの低速側ギヤ段とされたとき、第２原動機による駆動が行われるようになっている。たとえば、特開平９−２９８８０３号公報に記載された前後輪駆動車両の制御装置がそれである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の前後輪駆動車両においては、変速機の各ギヤ段の変速比を通常使用しているもののままに設定し、変速機が第１速ギヤ段に切り換えられているときに第２原動機が駆動させられる。このため、第１速ギヤ段時における第２原動機を含む車両の駆動力と、第２速ギヤ段時における第１原動機だけの車両の駆動力との差が大きくなるため、車両の運転性が低下するおそれがあった。
【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、変速機を介して車輪を駆動する第１原動機と、その第１原動機の駆動力を補助するために車輪を駆動する第２原動機とを備える車両において、第１速ギヤ段時における車両の駆動力と第２速ギヤ段時における車両の駆動力との差により運転性が低下することのない車両の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、少なくとも前進３速の前進ギヤ段を有する変速機を介して前輪および後輪の一方の車輪を駆動する第１原動機と、その第１原動機の駆動力を補助するために前記変速機を介さないで前記前輪および後輪の他方の車輪を駆動する第２原動機とを備える前後輪駆動車両の制御装置であって、(a)前記変速機がその第３速ギヤ段までのうちの低速側の第１速ギヤ段とその第３速までのうちの中間の第２速ギヤ段とに切り換えられたときに、前記第２原動機を駆動させる第２原動機駆動制御手段を含み、(b)前記第１速ギヤ段および第２速ギヤ段のみでは、車両駆動源として前記第１原動機を専ら用いる車両の変速機に比較して、前記第２原動機により付加される駆動トルク分だけ前記第１原動機から駆動輪に伝達される駆動トルクが減少するような値にギヤ比が設定されたものであることにある。
【０００７】
【発明の効果】
このようにすれば、第２原動機駆動制御手段により、前記変速機がその第３速ギヤ段までのうちの低速側の第１速ギヤ段とその第３速までのうちの中間の第２速ギヤ段とに切り換えられたときに、前記第２原動機が駆動されることから、変速機が第１速ギヤ段に切り換えられたときの車両の駆動力と変速機が第２速ギヤ段に切り換えられたときの車両の駆動力との差が小さくされるので、それら第１速ギヤ段での駆動力と第２速ギヤ段での駆動力との差に起因して車両の運転性が低下することが好適に防止される。また、第１速ギヤ段および第２速ギヤ段のみでは、車両駆動源として前記第１原動機を専ら用いる車両の変速機に比較して、前記第２原動機に駆動される車輪から出力される駆動トルク分に対応する分だけ第１原動機に駆動される車輪から出力される駆動トルクが減少するような値に、ギヤ比が設定されていることから、通常の一般的な車両の駆動力特性に近似した駆動力特性を備えた車両となるので、第１速ギヤ段と第２速ギヤ段との駆動力差が一般的な車両と同様となって、従来の一般的な車両と同様の運転性が得られる利点がある。
【００１２】
ここで、好適には、前記変速機は、前進５速のギヤ段を有する手動変速機であり、そのギヤ段のうちの第１速ギヤ段の変速比の最高速ギヤ段の変速比に対する比は３．８未満である。また、好適には、前記変速機は、前進５速のギヤ段を有する自動変速機であり、そのギヤ段のうちの第１速ギヤ段の変速比の最高速ギヤ段の変速比に対する比は４．４未満である。このようにすれば、変速機の第１速ギヤ段が確実にハイギヤード化される。また、好適には、前記変速機は前進４速のギヤ段を有する自動または手動の変速機であり、そのギヤ段のうちの第１速ギヤ段の変速比の最高速ギヤ段の変速比に対する比は３．８未満である。
【００１３】
【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。
【００１４】
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、前置エンジン前輪駆動（ＦＦ）を基本とする前後輪駆動車両を示している。図において、エンジン１０は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなどの内燃機関であって、その出力トルクは、トルクコンバータ１２、変速機１４、前輪用差動歯車装置１６、車軸１８を介して主駆動輪である１対の前輪２０、２０へ伝達されるようになっている。そして、専ら発電のためのジェネレータ２４が上記エンジン１０に設けられている。上記エンジン１０から前輪２０、２０までが前輪駆動系に対応している。このような形式の車両は、プロペラシャフトを用いない４輪駆動車両である。
【００１５】
また、電気モータ２８の出力トルクは、後輪用差動歯車装置３０、および車軸３２を介して１対の後輪３４、３４へ伝達されるようになっている。上記電気モータ２８から副駆動輪である後輪３４、３４までが後輪駆動系に対応している。この電気モータ２８によって後輪３４が駆動されるときに４輪駆動状態となる。なお、上記電気モータ２８は、車両の制動エネルギによって回転駆動されることにより発電し、発電電力（回生エネルギ）を出力する発電機としての機能も備えている。この電気モータ２８の軸出力はたとえば数KW程度であり、４輪駆動時においてそれに電力を直接的に供給する場合がある前記ジェネレータ２４はその電気モータ２８の容量よりも十分に大きな容量の発電能力を備えている。
【００１６】
上記変速機１４は、少なくとも前進３速のギヤ段を有する有段変速機であって、たとえば複数組の遊星歯車装置の要素が油圧式摩擦係合装置によって選択的に連結されたり回転停止させられることによって複数種類の変速比γ（入力軸回転速度Ｎ_in／出力軸回転速度Ｎ_out）に対応する複数種類のギヤ段のいずれかが達成される自動変速機であり、たとえば図２に示すように構成される。図２は、前進５速の自動変速機を示しており、３組の遊星歯車装置ＰＧ１、ＰＧ２、ＰＧ３と、それらの構成要素を相互に結合し或いは非回転部材に係合させるための油圧式摩擦係合装置であるクラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２、ブレーキＢ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４とを備え、それらの油圧式摩擦係合装置が選択的に作動させられることにより、たとえば図３に示すように、第１速ギヤ段乃至第５速ギヤ段のうちのいずれかのギヤ段が選択的に達成されるようになっている。
【００１７】
ここで、上記変速機１４を構成する自動変速機の第１速ギヤ段および第２速ギヤ段は、一般的な通常の自動変速機の変速比γ_Pに比較して、ハイギヤード化されてその変速比（＝入力軸回転速度／出力軸回転速度）γ_Hが小さい値に設定されている。すなわち、最高速ギヤ段である第５速ギヤ段に対する比で表現すると、通常の前進５速の自動変速機はＦＦ或いはＦＲに拘らず、その第１速ギヤ段は４．４乃至５．７、第２速ギヤ段は２．８乃至３．２、第３速ギヤ段は１．８乃至２．１、第４速ギヤ段は１．３乃至１．４であって、たとえば図６に示すようなギヤ段毎の駆動力或いは変速比の差があるが、本実施例の前進５速の自動変速機では、図７に示すように、破線に示す電気モータ２８による駆動トルクを加味して、第１速ギヤ段が４．４未満となるようにハイギヤード化され、第２速ギヤ段が２．８未満となるようにハイギヤード化されている。そして、上記変速機１４の第１速ギヤ段および第２速ギヤ段は、電気モータ２８に駆動される後輪３４から出力される駆動トルク分に対応する分（Ｔ₁−Ｔ₂）だけエンジン１０に駆動される前輪２０から出力される駆動トルクが減少するようにハイギヤード化されたものである、すなわち、本実施例では、エンジン１０により駆動される前輪２０の駆動力に電気モータ２８に駆動される後輪３４から出力される駆動力を併せれば、たとえば図６に示す従来の車両の駆動力と同様の駆動力が得られるようになっているのである。。
【００１８】
エンジンおよび変速用電子制御装置３８は、予め記憶された関係から、実際のエンジン回転速度Ｎ_E、吸入空気量Ｑ／Ｎまたは吸気管圧力に基づいて燃料噴射時間を制御する燃料噴射制御、予め記憶された関係から、実際のエンジン回転速度Ｎ_E、吸入空気量Ｑ／Ｎに基づいて基本点火時期を制御する点火時期制御、エンジン１０のアイドル時における目標アイドル回転速度を決定し、実際のアイドル回転がその目標アイドル回転速度となるようにアイドル制御弁を制御するアイドル回転制御、変速機１４がたとえば４速或いは５速の自動変速機である場合には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（アクセルペダル踏込量或いはスロットル弁開度）θに基づいて変速ギヤ段を決定し、その変速ギヤ段に切り換える自動変速制御などを実行する。
【００１９】
トラクション制御用電子制御装置４０は、１対の前輪２０および１対の後輪３４にそれぞれ設けられた車輪速度センサ４２_FR、４２_FL、４２_RR、４２_RL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）Ｖ_FR、Ｖ_FL、Ｖ_RR、Ｖ_RL、前輪車速Ｖ_F〔＝（Ｖ_FR＋Ｖ_FL）／２〕、後輪車速Ｖ_R〔＝（Ｖ_RR＋Ｖ_RL）／２〕、および車体速度Ｖ（たとえば車輪車速Ｖ_FR、Ｖ_FL、Ｖ_RR、Ｖ_RLのうちの最も遅い速度が車体速度Ｖすなわち車速Ｖとして推定される）を算出する一方で、たとえばエンジン１０により駆動されない後輪３４から得られる後輪車速Ｖ_Rと主駆動輪である前輪２０から得られる前輪車速Ｖ_F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スリップ速度ΔＶ₂を越えることにより前輪２０のスリップ判定が行われると発進時における車両の牽引力を高くするためのトラクション制御を実行し、そのスリップ速度ΔＶと前輪車速Ｖ_Fとの割合であるスリップ率Ｒ_S〔＝（ΔＶ／Ｖ_F）×１００％〕が予め設定された目標スリップ率範囲Ｒ_S ^*内に入るように、スロットル弁或いは燃料噴射量を用いてエンジン１０の出力を抑制すると同時に前輪ブレーキ４４を用いて前輪２０の回転を制御して、前輪２０の駆動力を抑制する。上記目標スリップ率範囲Ｒ_S ^*はその車輪の摩擦係数μが最大となる領域に設定されている。
【００２０】
モータ制御用電子制御装置４６は、たとえば図４の２重線の区間に示すように、車両制動時において、電気モータ２８から出力される回生電力をキャパシタ４８に蓄えさせる回生制御と、たとえば図４の太線の区間に示すように、通常の路面やドライ路などの高摩擦係数路面（高μ路）での発進走行時、加速走行時において、アクセル開度θに応じてキャパシタ４８に蓄えられた電力をインバータ５０を通して電気モータ２８へ供給することにより、電気モータ２８の駆動力をエンジン１０の駆動力に加えて、車両の加速を助勢（アシスト）して燃費を高める高μ路アシスト制御や、凍結路、圧雪路などの低摩擦係数路面（低μ路）での発進走行時において、車両の発進能力を高めたり或いは不要時には電気モータ２８を停止させる低μ路アシスト制御などを実行する。上記電気モータ２８の出力電流および駆動電流、ジェネレータ２４の出力電流、キャパシタ４８の蓄電電流および出力電流は、上記モータ制御用電子制御装置４６により制御されるインバータ５０により電流制御されるようになっているのである。
【００２１】
図５は、主として上記モータ制御用電子制御装置４６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５において、変速制御手段６０は、シフトレバーがＤポジションなどへ操作された自動変速モードでは、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（アクセルペダル踏込量或いはスロットル弁開度）θに基づいて変速機１４の変速ギヤ段を決定し、その変速ギヤ段に切り換えるための変速指令を出力して自動変速制御を実行する。ギヤ段判定手段６２は、変速機１４の実際のギヤ段が予め設定された低速ギヤ段或いは中速ギヤ段であるか否か、すなわち第１速ギヤ段或いは第２速ギヤ段であるか否かを、たとえば上記変速制御手段６０から出力されている変速指令に基づいて判定する。
【００２２】
モータ駆動制御手段６６は、上記ギヤ段判定手段６２により変速機１４の実際のギヤ段が第１速ギヤ段或いは第２速ギヤ段であると判定された場合は、電気モータ２８により出力させる出力トルク（アシストトルク）Ｔ_Aを算出する電気モータ出力トルク算出手段６８と、その電気モータ出力トルク算出手段６８により算出された出力トルクＴ_Aを電気モータ２８から出力させる電気モータ駆動制御手段７０とを備え、変速機１４がその第３速ギヤ段までのうちの低速側の第１速ギヤ段とそれら第３速までのギヤ段のうちの中間の第２速ギヤ段とのいずれかに切り換えられたときに電気モータ２８を駆動させる。
【００２３】
上記電気モータ出力トルク算出手段６８は、車両の実際のエンジン出力トルクＴ_E〔＝ｆ（Ｎ_E、Ｑ）〕を実際のエンジン回転速度Ｎ_Eおよび吸入空気量Ｑ或いはアクセル開度θに基づいて算出するとともに、たとえば図６に示す変速比γ_Pを有する従来の車両の駆動トルクＴ₁（＝Ｋ・Ｔ_E・γ_P、但しＫは定数）を実際のエンジン出力トルクＴ_Eおよび変速比γ_Pに基づいて算出する一方で、図７に示す変速比γ_Hを有する本実施例の車両の電気モータ２８のアシストのない状態の駆動トルクＴ₂（＝Ｋ・Ｔ_E・γ_H）を実際のエンジン出力トルクＴ_Eおよび変速比γ_Hに基づいて算出し、さらに、上記従来の車両の駆動トルクＴ₁と本実施例の車両の電気モータ２８のアシストのない状態の駆動トルクＴ₂との差（Ｔ₁−Ｔ₂）を電気モータ２８の出力トルクＴ_Aとして算出する。すなわち、数式Ｔ_A＝Ｋ・Ｔ_E（γ_P−γ_H）を算出することにより電気モータ２８の出力トルクＴ_Aを求めるのである。このようにして求められた電気モータ２８の出力トルクＴ_Aは図７の破線に示すものである。
【００２４】
電気モータ駆動手段７０は、上記電気モータ出力トルク算出手段６８により算出された出力トルクＴ_Aが電気モータ２８から出力されるように、キャパシタ４８或いはジェネレータ２４から電気モータ２８へ供給される電流を制御する。その電気モータ２８による車両に対するアシストが行われるとすなわち４輪駆動状態とされると、図７の破線を含めた車両の駆動トルクが図６に示すアシストを行わない従来車両と同様に得られる。
【００２５】
図８は、前記モータ制御用電子制御装置４６の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、変速機１４のギヤ段に応じて電気モータ２８を駆動させる電気モータ駆動制御ルーチンを示している。図８において、先ず、前記ギヤ段判定手段６８に対応するステップ（以下、ステップを省略する）ＳＡ１では、変速機１４のギヤ段が第１速ギヤ段或いは第２速ギヤ段であるか否かが判断される。このＳＡ１の判断が否定された場合すなわち変速機１４のギヤ段が第３速ギヤ段以上である場合は、ＳＡ４において電気モータ２８の駆動が禁止され、その電気モータ２８によるアシスト駆動すなわち４輪駆動が実行されない。
【００２６】
しかし、上記ＳＡ１の判断が肯定された場合すなわち変速機１４のギヤ段が第１速ギヤ段或いは第２速ギヤ段である場合は、前記電気モータ出力トルク算出手段６２に対応するＳＡ２において、予め記憶された関係Ｔ_E〔＝ｆ（Ｎ_E、Ｑ）〕から実際のエンジン回転速度Ｎ_Eおよび吸入空気量Ｑ或いはアクセル開度θに基づいて車両の実際のエンジン出力トルクＴ_Eが算出されるとともに予め記憶された関係〔Ｔ_A＝Ｋ・Ｔ_E（γ_P−γ_H）〕から上記実際のエンジン出力トルクＴ_Eと変速機１４のギヤ段に対応する変速比γ_Pおよびγ_Hに基づいて、電気モータ２８の出力トルクＴ_Aが算出される。変速機１４が第１速ギヤ段である場合には、第１速ギヤ段に対応する変速比γ_P1（たとえば４．４乃至５．７の範囲内の値）およびγ_H1（たとえば４．４未満の値）が用いられる。
【００２７】
次いで、前記電気モータ駆動手段７０に対応するＳＡ３では、上記ＳＡ２において算出された出力トルクＴ_Aが電気モータ２８から出力されるように、キャパシタ４８或いはジェネレータ２４から電気モータ２８へ供給される電流が制御される。この電気モータ２８の駆動トルクは図７の破線に示すものであり、車両の駆動トルクは図７の破線を含む大きさとされ、図６に示す、アシストを行わない従来車両の駆動トルクと同様とされる。
【００２８】
上述のように、本実施例によれば、モータ駆動制御手段（第２原動機駆動制御手段）６６（ＳＡ１乃至ＳＡ４）により、変速機１４がその低速側の第１速ギヤ段とそれよりも１段高速側の中速ギヤ段である第２速ギヤ段とに切り換えられたときには、電気モータ２８が駆動されることから、変速機１４が第１速ギヤ段に切り換えられたときの車両の駆動力と変速機１４が第２速ギヤ段に切り換えられたときの車両の駆動力との差Ｄ_H（図７）が、第１速ギヤ段で電気モータのアシストを行う従来の車両の値Ｄ_M（図９）に比較して小さくされるので、それら第１速ギヤ段での駆動力と第２速ギヤ段での駆動力との差に起因して車両の運転性が低下することが好適に防止される。
【００２９】
因みに、図６に示すハイギヤード化されない変速比を有する変速機を備えた車両において、第１速ギヤ段だけ電気モータによりアシスト駆動する形式の従来の車両では、たとえば図９に示すように、変速機が第１速ギヤ段に切り換えられたときの車両の駆動力と変速機が第２速ギヤ段に切り換えられたときの車両の駆動力との差Ｄ_Mが図６の差Ｄ_Pに比較して大幅に大きくなるので、その差Ｄ_Mに起因して車両の運転性が低下することが避けられなかったのである。
【００３０】
また、本実施例によれば、変速機１４の少なくとも第１速ギヤ段は、ハイギヤード化されたものである。すなわち、通常の前進５速の変速機の第１速ギヤ段の変速比γ_P1は最高速ギヤ段のそれに対してほぼ一定の範囲（４．４乃至５．７の範囲内の値）内に設定され、第２速ギヤ段の変速比γ_P2も同様に一定の範囲（２．８乃至３．２の範囲内の値）内に設定され、第３速ギヤ段の変速比γ_P3も同様に一定の範囲（１．２乃至２．１の範囲内の値）内に設定され、第４速ギヤ段の変速比γ_P4も同様に一定の範囲（１．３乃至１．４の範囲内の値）内に設定される。本実施例の変速機１４では、上記第１速ギヤ段の変速比γ_H1はそのような一定の範囲よりも高速側の値（４．４未満の値）に設定されてハイギヤード化されているので、変速機１４が第１速ギヤ段に切り換えられたときの車両の駆動力と変速機１４が第２速ギヤ段に切り換えられたときの車両の駆動力との差が一層小さくされるので、車両の運転性が一層改善される。
【００３１】
また、本実施例によれば、変速機１４の第１速ギヤ段および第２速ギヤ段は、電気モータ２８に駆動される後輪３４から出力される駆動トルク分に対応する分（Ｔ₁−Ｔ₂）だけエンジン１０に駆動される前輪２０から出力される駆動トルクが減少するようにハイギヤード化されたものである、すなわち、第１速ギヤ段および第２速ギヤ段が、電気モータ２８により加えられる付加的な駆動力に相当する分だけエンジン１０に駆動される前輪２０から出力される駆動トルクが減少するように、ハイギヤード化されたものである。このため、通常の一般的な車両の駆動力特性に近似した駆動力特性を備えた車両となるので、第１速ギヤ段時と第２速ギヤ段時との駆動力差Ｄ_Hが一般的な車両のそれ（図６の差Ｄ_P）と同様となって、従来の一般的な車両と同様の運転性が得られる利点がある。
【００３２】
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。
【００３３】
図１０は、本発明の他の実施例における車両のギヤ段毎の駆動力を示している。本実施例の変速機１４の第１速ギヤ段の変速比γ_H1および第２速ギヤ段の変速比γ_H2は、第３速ギヤ段の変速比γ_H3と同様の値となるように大幅にハイギヤード化して設定されており、すなわち、第１速ギヤ段および第２速ギヤ段では第３速ギヤ段がそのまま用いられるようになっており、電気モータ２８の出力トルクＴ_Aは、図１０の破線に示す値であって、上記第１速ギヤ段および第２速ギヤ段において図６或いは図７に示す車両の駆動力が得られるように、図７の実施例に比較して大きくされている。このようにすれば、第１速ギヤ段乃至第３速ギヤ段の範囲において変速機１４におけるギヤ段の機械的な切り換えが不要となる利点がある。
【００３４】
図１１は、本発明の他の実施例における車両の動力伝達装置であって、図１と同様の前置エンジン前輪駆動（ＦＦ）を基本とする前後輪駆動車両を示している。この図１１では、車両の駆動状態を２輪駆動状態と４輪駆動状態とに切り換えるための４ＷＤ切換スイッチ５２が設けられており、その４ＷＤ切換スイッチ５２からの信号がモータ制御用電子制御装置４６に供給されている点、および変速機１４の変速比がたとえば図６に示すように設定されておりハイギヤード化されていない点において、図１と相違する。
【００３５】
図１２は、上記図１１のモータ制御用電子制御装置４６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１２において、４輪駆動選択判定手段７２は、４ＷＤ切換スイッチ５２からの信号に基づいて４輪駆動状態が選択されたか否かを判定する。モータ駆動制御手段７４は、４輪駆動選択判定手段７２により４輪駆動状態が選択されたと判定されていない間は、電気モータ２８による駆動を禁止し、４輪駆動選択判定手段７２により４輪駆動状態が選択されたと判定されている間は、電気モータ出力トルク算出手段７６により算出された出力トルクＴ_Aが出力されるように電気モータ２８を制御する。電気モータ出力トルク算出手段７６では、予め記憶された関係から実際の車速Ｖ、アクセル開度θなどに基づいて電気モータ２８の出力トルクが算出される。
【００３６】
図１３は、上記図１１のモータ制御用電子制御装置４６の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、電気モータ駆動制御ルーチンを示している。図１３において、前記４輪駆動選択判定手段７２に対応するＳＢ１では、４ＷＤ切換スイッチ５２により４輪駆動が選択されたか否かが判断される。このＳＢ１の判断が否定された場合は、ＳＢ４において電気モータ２８による駆動が禁止される。しかし、ＳＢ１の判断が肯定された場合は、電気モータ出力トルク算出手段７６に対応するＳＢ２において、電気モータ２８の出力トルクがたとえば車速Ｖ、アクセル開度θなどに基づいて算出される。そして、前記電気モータ駆動手段７０に対応するＳＢ３では、上記ＳＢ２において算出された出力トルクＴ_Aが電気モータ２８から出力されるように、キャパシタ４８或いはジェネレータ２４から電気モータ２８へ供給される電流が制御される。
【００３７】
本実施例によれば、４ＷＤ切換スイッチ５２を用いて車両の２輪駆動状態と４輪駆動状態とが切り換えられるので、その切り換えによって車両の駆動力の変化、すなわち運転性の変化が運転者により認識される利点がある。
【００３８】
図１４は、本発明のさらに他の実施例における車両の駆動トルクおよびアシストトルク（破線）を示している。本実施例のモータ制御用電子制御装置４６の制御機能および制御作動の要部は、ギヤ段判定手段６２およびそれに対応するＳＡ１を除いて、図５に示す機能ブロック線図および図８に示すフローチャートと同様である。本実施例のギヤ段判定手段６２およびそれに対応するＳＡ１は、変速機１４のギヤ段が第１速ギヤ段であるか否かを判定する。なお、本実施例の変速機１４は前進５段の自動変速機であり、第１速ギヤ段のみがハイギヤード化されている。すなわち、上記第１速ギヤ段の変速比γ_H1は前述の一定の範囲よりも高速側の値（４．４未満の値）に設定されてハイギヤード化されている。
【００３９】
本実施例によれば、変速機１４においてその前進ギヤ段のうちの最低速側の第１速ギヤ段だけがハイギヤード化されており、モータ駆動制御手段（第２原動機駆動制御手段）６６により、そのハイギヤード化された第１速ギヤ段に切り換えられたときに電気モータ２８が駆動されることから、変速機１４が第１速ギヤ段に切り換えられたときの車両の駆動力と変速機１４が第２速ギヤ段に切り換えられたときの車両の駆動力との差Ｄ_Hが従来値Ｄ_Mよりも小さくされるので、それら第１速ギヤ段での駆動力と第２速ギヤ段での駆動力との差に起因して車両の運転性が低下することが好適に防止される。
【００４０】
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。
【００４１】
たとえば、前述の実施例の変速機１４は、前進５速の自動変速機であったが、前進５速の手動変速機であってもよい。この前進５速の手動変速機では、通常、第１速ギヤ段の変速比γ_P1は最高速ギヤ段（第５速ギヤ段）のそれに対してほぼ一定の範囲（３．８乃至４．７の範囲内の値）内に設定され、第２速ギヤ段の変速比γ_P2も同様に一定の範囲（２．２乃至２．７の範囲内の値）内に設定され、第３速ギヤ段の変速比γ_P3も同様に一定の範囲（１．５乃至１．８の範囲内の値）内に設定され、第４速ギヤ段の変速比γ_P4も同様に一定の範囲（１．１乃至１．４の範囲内の値）内に設定されるので、第１速ギヤ段或いは第２速ギヤ段はその変速比γ_H1或いはγ_H2が上記ような一定の範囲よりも高速側の値（３．８未満の値或いは２．２未満の値）に設定されてハイギヤード化される。
【００４２】
また、前述の実施例の変速機１４は、前進４速の自動変速機或いは手動変速機でもよい。この前進４速の自動変速機或いは手動変速機では、通常、第１速ギヤ段の変速比γ_P1は最高速ギヤ段（第４速ギヤ段）のそれに対してほぼ一定の範囲（３．８乃至４．１の範囲内の値）内に設定され、第２速ギヤ段の変速比γ_P2も同様に一定の範囲（２．１乃至２．３の範囲内の値）内に設定され、第３速ギヤ段の変速比γ_P3も同様に一定の範囲（１．３乃至１．５の範囲内の値）内に設定されるので、第１速ギヤ段或いは第２速ギヤ段はその変速比γ_H1或いはγ_H2が上記ような一定の範囲よりも高速側の値（３．８未満の値或いは２．１未満の値）に設定されてハイギヤード化される。
【００４３】
また、前述の実施例では、変速機１４の第１速ギヤ段および第２速ギヤ段は、電気モータ２８に駆動される後輪３４から出力される駆動トルク分に対応する分（Ｔ₁−Ｔ₂）だけエンジン１０に駆動される前輪２０から出力される駆動トルクが減少するようにハイギヤード化されていたが、単にハイギヤード化されているだけでも一応の効果が得られる。
【００４４】
また、前述の実施例では、変速機１４の第１速ギヤ段および第２速ギヤ段がハイギヤード化されていたが、必ずしもハイギヤード化されていなくてもよく、第１速ギヤ段および第２速ギヤ段の両方において電気モータ２８によるアシスト駆動がそれぞれ行われることにより、変速機１４が第１速ギヤ段に切り換えられたときの車両の駆動力と変速機１４が第２速ギヤ段に切り換えられたときの車両の駆動力との差Ｄ_Hが従来に比較して小さくされるという効果が得られるのである。
【００４５】
また、前述の実施例では、エンジン１０によって前輪２０が駆動され、電気モータ２８によって後輪３４が駆動される形式の車両、すなわち前置エンジン前輪駆動（ＦＦ）を基本とする所謂電気式４輪駆動車両が用いられていたが、電気モータ２８によって前輪２０が駆動され、エンジン１０によって後輪３４が駆動される形式の車両、すなわち前置エンジン後輪駆動（ＦＲ）を基本とする所謂電気式４輪駆動車両が用いられてもよい。
【００４６】
また、前述の実施例では、誘電体の分極によって静電的に電気エネルギを蓄えるキャパシタ４８が用いられていたが、電気化学的に電気エネルギを蓄える蓄電池などの他の形式の蓄電装置であってもよい。ジェネレータ２４よりは速やかに電力を電気モータ２８へ供給してアシストトルクを速やかに立ち上げることができる。
【００４７】
また、前述の実施例のジェネレータ２４は、専ら発電機として用いられるものであったが、電気モータ２８に変えて、車両発進時或いは加速走行時において車両の駆動力を助勢するための駆動トルクを出力する電気モータとして作動させられてもよい。
【００４８】
また、前述の実施例では、エンジン１０が前輪駆動系の原動機として用いられ、電気モータ２８が後輪駆動系の原動機として用いられていたが、油圧モータなどのように作動原理が異なる他の種類の原動機が用いられても差し支えない。
【００４９】
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制御装置およびそれが適用された前後輪駆動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の車両に設けられた変速機の構成を説明する図である。
【図３】図１の車両に設けられた変速機において、油圧式摩擦係合装置の作動の組合せとそれにより得られるギヤ段の関係を示す図である。
【図４】図１のモータ制御用電子制御装置により制御される電気モータの作動を示す図であって、太線は電気モータのアシストトルク発生期間、二重線は電気モータの回生期間を示している。
【図５】図１のモータ制御用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６】従来の車両における駆動力或いは変速比を変速機のギヤ段毎に示す図である。
【図７】図１の車両における駆動力或いは変速比を変速機のギヤ段毎に示す図である。
【図８】図１の実施例におけるモータ制御用電子制御装置の制御作動の要部を示す、電気モータ駆動制御ルーチンを示す図である。
【図９】従来の車両の第１速ギヤ段において電気モータによるアシスト駆動が行われたときの、車両の駆動力或いは変速比を変速機のギヤ段毎に示す図である。
【図１０】本発明の他の実施例の車両における駆動力或いは変速比を変速機のギヤ段毎に示す図であって、図７に相当する図である。
【図１１】本発明の他の実施例における制御装置およびそれが適用された前後輪駆動車両の動力伝達装置の構成を説明する図である。
【図１２】図１１の実施例のモータ制御用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１３】図１１の実施例におけるモータ制御用電子制御装置の制御作動の要部を示す、電気モータ駆動制御ルーチンを示す図である。
【図１４】本発明の他の実施例における車両の駆動トルク或いは変速比を変速機のギヤ段毎に示す図であって、図７に相当する図である。
【符号の説明】
１０：エンジン（第１原動機）
１４：変速機
２０：前輪（主駆動輪）
２８：電気モータ（第２原動機）
３４：後輪（副駆動輪）
４６：モータ制御用電子制御装置（前後輪駆動車両の制御装置）
６６：モータ駆動制御手段（第２原動機駆動制御手段）

Claims

少なくとも前進３速の前進ギヤ段を有する変速機を介して前輪および後輪の一方の車輪を駆動する第１原動機と、該第１原動機の駆動力を補助するために前記変速機を介さないで前記前輪および後輪の他方の車輪を駆動する第２原動機とを備える前後輪駆動車両の制御装置であって、
前記変速機がその第３速ギヤ段までのうちの低速側の第１速ギヤ段とその第３速までのうちの中間の第２速ギヤ段とに切り換えられたときに、前記第２原動機を駆動させる第２原動機駆動制御手段を含み、
前記第１速ギヤ段および第２速ギヤ段のみでは、車両駆動源として前記第１原動機を専ら用いる車両の変速機に比較して、前記第２原動機により付加される駆動トルク分だけ前記第１原動機から駆動輪に伝達される駆動トルクが減少するような値にギヤ比が設定されたものであることを特徴とする前後輪駆動車両の制御装置。
前記前後輪駆動車両は主駆動輪および副駆動輪を有するものであり、
前記第１原動機は前記主駆動輪を駆動するエンジンであり、
前記第２原動機は前記副駆動輪を駆動する電動モータであることを特徴とする請求項１の前後輪駆動車両の制御装置。
前記変速機は、前進５速のギヤ段を有する手動変速機であり、該ギヤ段のうちの第１速ギヤ段の変速比の最高速ギヤ段の変速比に対する比は３．８未満である請求項１または２の前後輪駆動車両の制御装置。
前記変速機は、前進５速のギヤ段を有する自動変速機であり、該ギヤ段のうちの第１速ギヤ段の変速比の最高速ギヤ段の変速比に対する比は４．４未満である請求項１または２の前後輪駆動車両の制御装置。
前記変速機は、前進４速のギヤ段を有する変速機であり、該ギヤ段のうちの第１速ギヤ段の変速比の最高速ギヤ段の変速比に対する比は３．８未満である請求項１または２の前後輪駆動車両の制御装置。