JP3906826B2

JP3906826B2 - ハイブリッド４輪駆動車の制御装置

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Publication number: JP3906826B2
Application number: JP2003276583A
Authority: JP
Inventors: 雅俊伊藤; 竜哉尾関
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-07-18
Filing date: 2003-07-18
Publication date: 2007-04-18
Anticipated expiration: 2023-07-18
Also published as: JP2005035475A

Description

本発明は、前輪及び後輪の一方を内燃機関と第１電動機とにより駆動可能とし、他方を第２電動機により駆動可能としたハイブリッド４輪駆動車の制御装置に関し、特に、４輪駆動による車両後進時における航続距離を延長させるための技術に関する。

前輪及び後輪の一方を内燃機関と第１電動機とにより駆動可能とし、他方を第２電動機により駆動可能としたハイブリッド４輪駆動車の制御装置が知られている。例えば、特許文献１に記載された４輪駆動車の制御装置がそれである。この４輪駆動車の制御装置によれば、車両の走行状態に応じて選択される出力トルク領域に基づいて第２電動機の作動が制御されることから、車両の走行性能が可及的に向上させられる。

特開２００１−１８６６０３号公報

しかし、前記従来の技術では、４輪駆動による車両後進時において、比較的長時間の後進走行や、登坂時等において後進走行を繰り返すことによりバッテリの蓄電量ＳＯＣが低下し、十分な４輪駆動性能が得られなくなる可能性があった。すなわち、４輪駆動による車両後進時における航続距離には限界があり、その航続距離を延長させるための技術が求められていた。

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、４輪駆動による車両後進時における航続距離を可及的に延長させられるハイブリッド４輪駆動車の制御装置を提供することにある。

斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、前輪及び後輪の一方を内燃機関と第１電動機とにより駆動可能とし、他方を第２電動機により駆動可能としたハイブリッド４輪駆動車の制御装置であって、車輪が車両の走行路との間でスリップするか否かを判定するスリップ判定手段と、車両後進時において、前記スリップ判定手段の判定が否定され、外気温が所定温度以上であり、アクセル開度が所定値未満であり、且つ前記第２電動機の回転速度が所定値以上である場合には、その第２電動機の出力トルクを制限する第２電動機作動制御手段とを、含むことを特徴とするものである。

このようにすれば、車輪が車両の走行路との間でスリップするか否かを判定するスリップ判定手段と、車両後進時において、前記スリップ判定手段の判定が否定され、外気温が所定温度以上であり、アクセル開度が所定値未満であり、且つ前記第２電動機の回転速度が所定値以上である場合には、その第２電動機の出力トルクを制限する第２電動機作動制御手段とを、含むことから、車両後進時における走行路の路面状態や運転者の車両発進意思に応じて十分な４輪駆動性能を確保しつつ第２電動機による消費電力が削減され、４輪駆動による車両後進時における航続距離を可及的に延長させられるハイブリッド４輪駆動車の制御装置を提供することができる。

ここで、好適には、前記第２電動機作動制御手段は、車両後進時において、前記スリップ判定手段の判定が否定され、外気温が所定温度以上であり、アクセル開度が所定値未満であり、且つ前記第２電動機の回転速度が所定値以上である場合には、その第２電動機の出力トルクを車両前進時よりも低減させるものである。このようにすれば、実用的な態様で４輪駆動による車両後進時における航続距離を可及的に延長させられるという利点がある。

また、好適には、前記第１電動機は、車両後進時には発電できないものである。このようにすれば、４輪駆動による車両後進時において前記第１電動機によりバッテリから電力が持ち出される場合であっても航続距離を可及的に延長させられるという利点がある。

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例であるハイブリッド４輪駆動車の制御装置が適用された動力伝達装置１０の構成を説明する骨子図である。このハイブリッド４輪駆動車両は、エンジン１２及びモータジェネレータ（以下、ＭＧと称する）１４を駆動力源とする主駆動装置１６にて前輪系を駆動し、リアモータジェネレータ（以下、ＲＭＧと称する）１８を駆動力源とする副駆動装置２０にて後輪系を駆動する形式の前後輪駆動車両である。

上記主駆動装置１６は、空気及び燃料の混合気の燃焼により駆動力を発生させる内燃機関であるエンジン１２と、電気エネルギにより駆動力を発生させる電気モータ及び機械動力を受けて電気エネルギを発生させる発電機として選択的に機能する第１電動機であるＭＧ１４と、ダブルピニオン型の遊星歯車装置２２と、変速比が連続的に変化させられる無段変速機２４とを備えている。上記エンジン１２は、その吸気配管の吸入空気量を制御するスロットル弁の開度θ_ＴＨを変化させるためにそのスロットル弁を駆動するスロットルアクチュエータ２６を備えている。

上記遊星歯車装置２２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り、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１２にダンパ装置２８を介して連結されたサンギヤ３０と、第１クラッチＣ１を介して上記無段変速機２４の入力軸３２に連結され且つ前記ＭＧ１４の出力軸に連結されたキャリア３４と、第２クラッチＣ２を介して上記無段変速機２４の入力軸３２に連結され且つブレーキＢ１を介して非回転部材であるハウジング３６に連結されるリングギヤ３８とを備えている。上記キャリア３４は、上記サンギヤ３０及びリングギヤ３８と噛み合い且つ相互に噛み合う１対のピニオン（遊星歯車）４０及び４２を、それらピニオン４０及び４２が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、及びブレーキＢ１は、何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。

前記遊星歯車装置２２とそのキャリア３４に連結された前記ＭＧ１４は、前記エンジン１２の作動状態すなわち上記サンギヤ３０の回転状態においてそのＭＧ１４の回転駆動トルクである反力が逐次大きくなるように駆動させられることにより、上記リングギヤ３８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、前記遊星歯車装置２２のギヤ比ρ（サンギヤ３０の歯数／リングギヤ３８の歯数）が例えば一般的な値である０．５であるとすると、リングギヤ３８のトルク：キャリア３４のトルク：サンギヤ３０のトルク＝１／ρ：（１−ρ）／ρ：１の関係から、前記エンジン１２のトルクが１／ρ倍例えば２倍に増幅されて前記無段変速機２４へ伝達されるので、トルク増幅モードと称される。

前記無段変速機２４は、前記入力軸３２及び出力軸４４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４６及び４８と、それら１対の可変プーリ４６及び４８に巻き掛けられた無端環状の伝動ベルト５０とを備えている。それら１対の可変プーリ４６及び４８は、前記入力軸３２及び出力軸４４にそれぞれ固定された固定回転体５２及び５４と、その固定回転体５２及び５４との間にＶ溝を形成するように前記入力軸３２及び出力軸４４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５６及び５８と、それら可動回転体５６及び５８に推力を付与して上記可変プーリ４６及び４８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６０及び６２とを備えている。

前記無段変速機２４の出力軸４４から出力されたトルクは、減速装置６４、差動歯車装置６６、及び１対の車軸６８を介して１対の前輪７０へ伝達されるようになっている。また、前記副駆動装置２０は、電気エネルギにより駆動力を発生させる電気モータ及び機械動力を受けて電気エネルギを発生させる発電機として選択的に機能する第２電動機であるＲＭＧ１８を備え、そのＲＭＧ１８から出力されたトルクは、減速装置７２、差動歯車装置７４、及び１対の車軸７６を介して１対の後輪７８へ伝達されるようになっている。なお、本実施例では、上記一対の前輪７０の舵角を変更する操舵装置が省略されている。

図２は、前記動力伝達装置１０に設けられた制御装置の構成を説明する図である。この図２に示すエンジン制御装置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、何れもＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及び入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータであり、その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て種々の制御を実行する。また、これらの制御装置は、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。

上記エンジン制御装置１００は、前記エンジン１２の駆動制御を実行する。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、トラクション制御ではスリップ中の前記一対の前輪７０が路面をグリップするように前記エンジン１２の出力を一時的に低下させるために前記スロットルアクチュエータ２６を制御する。

前記変速制御装置１０２は、例えば、前記無段変速機２４の伝動ベルト５０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及び伝達トルクすなわち前記エンジン１２及びＭＧ１４の出力トルクＴ_Ｅ及びＴ_ＭＧに基づいてベルト張力圧を調圧する調圧弁を制御し、前記伝動ベルト５０の張力を最適な値とすると共に、前記エンジン１２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及びエンジン負荷例えばアクセル開度θとして表されるスロットル弁開度θ_ＴＨ或いはアクセルペダル操作量Ａ_ＣＣに基づいて目標変速比γ_ｍを決定し、実際の変速比γがその目標変速比γ_ｍと一致するように前記無段変速機２４の変速比γを制御する。

また、前記エンジン制御装置１００及び変速制御装置１０２は、例えば、図３に示す最良燃費運転線に沿って前記エンジン１２の作動点すなわち運転点が移動するように、前記スロットルアクチュエータ２６や燃料噴射量を制御すると共に、前記無段変速機２４の変速比γを変更する。また、前記ハイブリッド制御装置１０４からの指令に応じて、前記エンジン１２の出力トルクＴ_Ｅ又は回転数Ｎ_Ｅを変更するために前記スロットルアクチュエータ２６や変速比γを変更し、そのエンジン１２の運転点を移動させる。

前記ハイブリッド制御装置１０４は、電池或いはコンデンサ等から成る蓄電装置（バッテリ）１１０から前記ＭＧ１４へ供給される駆動電流或いはそのＭＧ１４から蓄電装置１１０へ出力される発電電流を制御するインバータ１１２を制御するためのＭＧ制御装置１１４と、上記蓄電装置１１０から前記ＲＭＧ１８へ供給される駆動電流或いはそのＲＭＧ１８から上記蓄電装置１１０へ出力される発電電流を制御するインバータ１１６を制御するためのＲＭＧ制御装置１１８とを含み、シフトポジションセンサ１２０から供給される図示しないシフトレバーの操作位置Ｐ_ＳＨを表す信号、アクセル開度θ（アクセルペダル１２２の操作量Ａ_ＣＣ）を表す信号、車速Ｖ、及び上記蓄電装置１１０の蓄電量ＳＯＣに基づいて、例えば図４に示す複数の運転モードのうちから何れか１つの選択を行うと共に、アクセル開度θ、ブレーキペダル１２４の操作量Ｂ_Ｆに基づいて、前記ＭＧ１４或いはＲＭＧ１８の発電に必要なトルクにより回生制動力を発生させるトルク回生制動モード又は前記エンジン１２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。また、アクセル開度θを表す信号、外気温センサ１２６から供給される外気温Ｔ_ＯＡを表す信号、及び前記ＲＭＧ１８の回転速度Ｎ_ＲＭＧ等に基づいて、４輪駆動による車両後進時におけるそのＲＭＧ１８の出力トルク制御を実行する。

前記ハイブリッド制御装置１０４による運転モード選択制御では、シフトポジションがＢレンジ或いはＤレンジである場合、例えば比較的低負荷の発進或いは定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及びブレーキＢ１が共に解放されることにより、専ら前記ＭＧ１４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、前記蓄電装置１１０の蓄電量ＳＯＣが予め設定された下限値を下回り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前記エンジン１２を始動させる場合には、後述の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前記ＭＧ１４或いはＲＭＧ１８が駆動され、そのＭＧ１４或いはＲＭＧ１８により前記蓄電装置１１０が充電される。

また、比較的中負荷走行又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及び第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前記遊星歯車装置２２が一体的に回転させられ、専ら前記エンジン１２により又はそのエンジン１２及びＭＧ１４により車両が駆動されたり、或いは専ら前記エンジン１２により車両が駆動されると同時に前記ＭＧ１４により前記蓄電装置１１０の充電が行われる。この直結モードでは、サンギヤ３０の回転数即ちエンジン回転数Ｎ_Ｅと、キャリヤ３４の回転数すなわち前記ＭＧ１４の回転数Ｎ_ＭＧと、リングギヤ３８の回転数即ち前記無段変速機２４の入力軸３２の回転速度Ｎ_ＩＮ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、及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５の共線図では、例えば、１点鎖線に示されるものとなる。なお、この図５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との間隔を１として、リングギヤ回転数Ｒとキャリヤ回転数軸Ｃとの間隔は、前記遊星歯車装置２２のギヤ比ρに対応している。

また、例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及びブレーキＢ１が共に解放された状態で前記ＭＧ１４の発電量（回生量）すなわちそのＭＧ１４の反力（ＭＧ１４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、前記エンジン１２が所定の回転数Ｎ_Ｅに維持された状態で車両が滑らかに発進させられる。このように前記エンジン１２によって車両及び前記ＭＧ１４が駆動される場合には、そのエンジン１２のトルクが１／ρ倍例えばρ＝０．５とすると、そのトルクが２倍に増幅されて前記無段変速機２４へ伝達される。すなわち、前記ＭＧ１４の回転数Ｎ_ＭＧが図５のＡ点（負の回転速度すなわち発電状態）である場合には、前記無段変速機２４の入力軸回転数Ｎ_ＩＮは零であるため車両は停止しているが、図５の破線に示すように、そのＭＧ１４の発電量が増加させられてその回転数Ｎ_ＭＧがその正側のＢ点へ変化させられることにともなって前記無段変速機２４の入力軸回転数Ｎ_ＩＮが増加させられて、車両が発進させられるのである。

シフトポジションがＮレンジ或いはＰレンジである場合、基本的にはニュートラルモード１又は２が選択され、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、及びブレーキＢ１が共に解放され、前記遊星歯車装置２２において動力伝達経路が解放される。この状態において、前記蓄電装置１１０の蓄電量ＳＯＣが予め設定された下限値を下回り不足状態となった場合等においては、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、前記ＭＧ１４により前記エンジン１２が始動させられる。

シフトポジションがＲレンジである場合、例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共に第２クラッチＣ２及びブレーキＢ１が共に解放されることにより、専ら前記ＭＧ１４により車両が後進走行させられる。しかし、例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が解放されると共に、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前記ＭＧ１４の出力トルクに前記エンジン１２の出力トルクが加えられる。なお、車両後進時には前記蓄電装置１１０の充電すなわち前記ＭＧ１４又はＲＭＧ１８による発電は実行されない。

また、前記ハイブリッド制御装置１０４は、前記一対の前輪７０の駆動力による車両発進時や急加速時において、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前記ＲＭＧ１８を作動させ、前記一対の後輪７８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、前記ＲＭＧ１８により前記一対の後輪７８を駆動すると同時に、例えば前記無段変速機２４の変速比γを低下させて前記一対の前輪７０の駆動力を低下させる低μ路アシスト制御といった４輪駆動制御を実行する。

前記蓄電制御装置１０６は、前記蓄電装置１１０の蓄電量ＳＯＣが予め設定された下限値ＳＯＣ_Ｄを下回った場合には、前記ＭＧ１４或いはＲＭＧ１８により発電された電気エネルギにより前記蓄電装置１１０を充電或いは蓄電する一方、蓄電量ＳＯＣが予め設定された上限値ＳＯＣ_Ｕを上まわった場合には、そのＭＧ１４或いはＲＭＧ１８からの電気エネルギにより充電することを禁止する。また、この蓄電に際して、前記蓄電装置１１０の温度Ｔ_Ｂの関数である電力或いは電気エネルギの受入制限値Ｗ_ＩＮと持出制限値Ｗ_ＯＵＴとの間の範囲を、実際の電力見込み値Ｐ_ｂ（＝発電電力Ｐ_ＭＧ＋消費電力Ｐ_ＲＭＧ）が越えた場合には、その受け入れ或いは持ち出しを禁止する。

前記ブレーキ制御装置１０８は、例えばＴＲＣ制御、ＡＢＳ制御、ＶＳＣ制御等を実行し、低μ路等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１２８を介して各車輪すなわち前記一対の前輪７０及び後輪７８にそれぞれ設けられたホイールブレーキ１３０を制御する。例えば、ＴＲＣ制御では各車輪に設けられた図示しない車輪回転速度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）例えば右前輪車輪車速Ｖ_ＦＲ、左前輪車輪車速Ｖ_ＦＬ、右後輪車輪車速Ｖ_ＲＲ、左後輪車輪車速Ｖ_ＲＬ、前輪車速Ｖ_Ｆ（＝｛Ｖ_ＦＲ＋Ｖ_ＲＬ｝／２）、後輪車速Ｖ_Ｒ（＝｛Ｖ_ＲＲ＋Ｖ_ＲＬ｝／２）、及び車体車速Ｖ（Ｖ_ＦＲ、Ｖ_ＦＬ、Ｖ_ＲＲ、Ｖ_ＲＬのうちの最も遅い速度）を算出する一方で、前輪車速Ｖ_Ｆと後輪車速Ｖ_Ｒ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ΔＶ_１を越えると前記一対の前輪７０にスリップ判定をし、且つスリップ率Ｒ_Ｓ（＝｛ΔＶ／Ｖ_Ｆ｝×１００％）が予め設定された目標スリップ率Ｒ_Ｓ１内に入るように前記スロットルアクチュエータ２６及びホイールブレーキ１３０等を用いて前記一対の前輪７０の駆動力を低下させる。また、ＡＢＳ制御では、制動操作時において、各車輪のスリップ率が所定の目標スリップ範囲内になるように、前記ホイールブレーキ１３０を用いて各車輪の制動力を維持し、車両の方向安定性を高める。また、ＶＳＣ制御では、車両の旋回走行時において、図示しない舵角センサからの舵角、ヨーレートセンサからのヨーレート、２軸Ｇセンサからの前後加速度及び左右（横）加速度等に基づいて車両のオーバステア傾向或いはアンダーステア傾向を判定し、そのオーバステア或いはアンダーステアを抑制するように、前記スロットルアクチュエータ２６及び前記ホイールブレーキ１３０を制御する。

図６は、４輪駆動時における前記ハイブリッド制御装置１０４等の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。この図６に示すシフトポジション判定手段１５０は、前記シフトポジションセンサ１２０から供給される図示しないシフトレバーの操作位置Ｐ_ＳＨを表す信号からシフトポジションがＲレンジであるか否かを判定する。すなわち、車両後進時であるか否かを判定する。スリップ判定手段１５２は、車輪が車両の走行路との間でスリップするか否かを判定する。例えば、前述したＴＲＣ制御と同様に前記一対の前輪７０が車両の走行路との間でスリップするか否かを判定する。すなわち、車両の走行路が車輪との間でスリップが発生し易い低摩擦係数路面すなわち低μ路であるか否かを判定する。外気温判定手段１５４は、前記外気温センサ１２６から供給される外気温Ｔ_ＯＡを表す信号からその外気温Ｔ_ＯＡが所定温度Ｔ_１（例えば、５℃）未満であるか否かを判定する。アクセル開度判定手段１５６は、アクセルペダル操作量Ａ_ＣＣ又はスロットル弁開度θ_ＴＨに対応するアクセル開度θが所定値θ_１（例えば、７５％）以上であるか否かを判定する。第２電動機回転速度判定手段１５８は、前記ＲＭＧ１８の回転速度Ｎ_ＲＭＧの絶対値が所定値Ｎ_１（例えば、−２００ｒｐｍ）未満であるか否かを判定する。

第２電動機作動制御手段１６０は、４輪駆動時において上記シフトポジションセンサ１２０の判定が肯定される場合、すなわち車両後進時に前記ＲＭＧ１８の出力トルクＴ_ＲＭＧを制限する。好適には、車両後進時における前記ＲＭＧ１８の出力トルクＴ_ＲＭＧを車両前進時（通常時）よりも所定値Ｔ_ＣＵだけ低減させ、例えば、−５０Ｎｍ程度となるように制限する。また、好適には、前記一対の後輪７８に比較的大きな駆動力が求められる場合、すなわち上記スリップ判定手段１５２、外気温判定手段１５４、アクセル開度判定手段１５６、及び第２電動機回転速度判定手段１５８のうち少なくとも１つの判定が肯定される場合には前記ＲＭＧ１８の出力トルクＴ_ＲＭＧを特に制限せず、通常のトルク制御を実行する。

図７は、４輪駆動時における前記ハイブリッド制御装置１０４等による前記ＲＭＧ１８の出力トルク制御作動の要部を説明するフローチャートであり、数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行されるものである。

先ず、前記シフトポジション判定手段１５０に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、シフトポジションがＲレンジであるか否かが判断される。このＳ１の判断が否定される場合には、Ｓ７において、前記ＲＭＧ１８の出力トルクＴ_ＲＭＧは特に制限されない通常のトルク制御が実行された後、本ルーチンが終了させられるが、Ｓ１の判断が肯定される場合には、前記スリップ判定手段１５２に対応するＳ２において、車輪が車両の走行路との間でスリップする（所定時間内にスリップ履歴がある）か否かが判断される。このＳ２の判断が肯定される場合には、Ｓ７において、上述した通常のトルク制御が実行された後、本ルーチンが終了させられるが、Ｓ２の判断が否定される場合には、前記外気温判定手段１５４に対応するＳ３において、外気温Ｔ_ＯＡが所定温度Ｔ_１未満であるか否かが判断される。このＳ３の判断が肯定される場合には、Ｓ７において、上述した通常のトルク制御が実行された後、本ルーチンが終了させられるが、Ｓ３の判断が否定される場合には、前記アクセル開度判定手段１５６に対応するＳ４において、アクセル開度θが所定値θ_１以上であるか否かが判断される。このＳ４の判断が肯定される場合には、Ｓ７において、上述した通常のトルク制御が実行された後、本ルーチンが終了させられるが、Ｓ４の判断が否定される場合には、前記第２電動機回転速度判定手段１５８に対応するＳ５において、前記ＲＭＧ１８の回転速度Ｎ_ＲＭＧが所定値Ｎ_１未満であるか否かが判断される。このＳ５の判断が肯定される場合には、Ｓ７において、上述した通常のトルク制御が実行された後、本ルーチンが終了させられるが、Ｓ５の判断が否定される場合には、Ｓ６において、前記ＲＭＧ１８の出力トルクＴ_ＲＭＧが車両前進時（通常時）よりも所定値Ｔ_ＣＵだけ低減させられた後、本ルーチンが終了させられる。以上の制御において、Ｓ６及びＳ７が前記第２電動機作動制御手段１６０に対応する。

このように、本実施例によれば、車両後進時に第２電動機である前記ＲＭＧ１８の出力トルクＴ_ＲＭＧを制限する第２電動機作動制御手段１６０（Ｓ６及びＳ７）を含むことから、そのＲＭＧ１８による消費電力が削減され、４輪駆動による車両後進時における航続距離を可及的に延長させられるハイブリッド４輪駆動車の制御装置を提供することができる。

また、前記第２電動機作動制御手段１６０は、車両後進時における前記ＲＭＧ１８の出力トルクＴ_ＲＭＧを車両前進時よりも所定値Ｔ_ＣＵだけ低減させるものであるため、実用的な態様で４輪駆動による車両後進時における航続距離を可及的に延長させられるという利点がある。

また、第１電動機である前記ＭＧ１４は、車両後進時には発電できないものであるため、４輪駆動による車両後進時において前記ＭＧ１４により前記蓄電装置１１０から電力が持ち出される場合であっても航続距離を可及的に延長させられるという利点がある。

また、車輪が車両の走行路との間でスリップするか否かを判定するスリップ判定手段１５２（Ｓ２）を含み、前記第２電動機作動制御手段１６０は、そのスリップ判定手段１５２の判定が肯定される場合には前記ＲＭＧ１８の出力トルクＴ_ＲＭＧを制限しないものであるため、低μ路において十分な４輪駆動性能を確保できるという利点がある。

また、前記第２電動機作動制御手段１６０は、外気温Ｔ_ＯＡが所定温度Ｔ_１未満である場合には前記ＲＭＧ１８の出力トルクＴ_ＲＭＧを制限しないものであるため、外気温Ｔ_ＯＡが比較的低く路面の凍結が予想される場合において十分な４輪駆動性能を確保できるという利点がある。

また、前記第２電動機作動制御手段１６０は、アクセル開度θが所定値θ_１以上である場合には前記ＲＭＧ１８の出力トルクＴ_ＲＭＧを制限しないものであるため、運転者の車両発進意思がある場合には十分な４輪駆動性能を確保できるという利点がある。

また、前記第２電動機作動制御手段１６０は、前記ＲＭＧ１８の回転速度Ｎ_ＲＭＧが所定値Ｎ_１未満である場合にはそのＲＭＧ１８の出力トルクＴ_ＲＭＧを制限しないものであるため、車両発進時において十分な４輪駆動性能を確保でき、前記一対の前輪７０のスリップによる車両発進不可を回避できるという利点がある。

以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。

例えば、前述の実施例において、前記一対の前輪７０を前記エンジン１２及びＭＧ１４を備えた主駆動装置１６が駆動し、前記一対の後輪７８を前記ＲＭＧ１８を備えた副駆動装置２０が駆動する型式の動力伝達装置１０について説明したが、前記一対の後輪７８を主駆動装置１６が駆動し、前記一対の前輪７０を副駆動装置２０が駆動する型式の動力伝達装置に本発明が適用されても構わない。

また、前述の実施例において、第２電動機である前記ＲＭＧ１８は、電気エネルギにより駆動力を発生させる電気モータ及び機械動力を受けて電気エネルギを発生させる発電機として選択的に機能するモータジェネレータであったが、専ら電気エネルギにより駆動力を発生させる電気モータとしてのみ機能する電動機であっても構わない。

また、前述の実施例において、前記動力伝達装置１０は、その動力伝達経路に無段変速機２４を備えたものであったが、遊星歯車式或いは常時噛合型平行２軸式の有段変速機を備えたものであっても構わない。

また、前述の実施例では、前記ハイブリッド制御装置１０４により図６及び図７に示す前記ＲＭＧ１８の出力トルク制御が実行されていたが、他の制御装置により斯かる制御が実行されるものであっても構わない。

その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。

本発明の一実施例であるハイブリッド４輪駆動車の駆動装置が適用された動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。図１の動力伝達装置に設けられた制御装置の構成を説明する図である。図３の制御装置により制御されるエンジンの運転点の目標である最良燃費率曲線を示す図である。図３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３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３のハイブリッド制御装置等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３のハイブリッド制御装置等による４輪駆動時におけるＲＭＧの出力トルク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

１２：エンジン（内燃機関）
１４：モータジェネレータ（第１電動機）
１８：リアモータジェネレータ（第２電動機）
７０：前輪（車輪）
７８：後輪（車輪）
１５２：スリップ判定手段
１６０：第２電動機作動制御手段

Claims

前輪及び後輪の一方を内燃機関と第１電動機とにより駆動可能とし、他方を第２電動機により駆動可能としたハイブリッド４輪駆動車の制御装置であって、
車輪が車両の走行路との間でスリップするか否かを判定するスリップ判定手段と、
車両後進時において、前記スリップ判定手段の判定が否定され、外気温が所定温度以上であり、アクセル開度が所定値未満であり、且つ前記第２電動機の回転速度が所定値以上である場合には、該第２電動機の出力トルクを制限する第２電動機作動制御手段と
を、含むことを特徴とするハイブリッド４輪駆動車の制御装置。
前記第２電動機作動制御手段は、車両後進時において、前記スリップ判定手段の判定が否定され、外気温が所定温度以上であり、アクセル開度が所定値未満であり、且つ前記第２電動機の回転速度が所定値以上である場合には、該第２電動機の出力トルクを車両前進時よりも低減させるものである請求項１のハイブリッド４輪駆動車の制御装置。
前記第１電動機は、車両後進時には発電できないものである請求項１又は２のハイブリッド４輪駆動車の制御装置。