JP3945030B2 - 車両の制動トルク配分制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の惰行走行時において前輪の制動トルクと後輪の制動トルクとの制動トルク配分比を制御する制動トルク配分制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
モータジェネレータを駆動系に備えた車両が知られている。たとえば、特開平5−161209号公報に記載された電気車両や、特開平9−298802号公報に記載されたハイブリッド車両がそれである。このような車両では、モータジェネレータに回生トルクによっても制動トルクが発生させられる所謂回生制動が用いられている。
【0003】
ところで、車両の制動に際しては車両の挙動を安定させるために、前輪制動トルクと後輪制動トルクとの配分比を所定の範囲内とすることが望まれる。このため、たとえば、上記特開平5−161209号公報に記載された電気車両では、通常モードでは駆動輪と従動輪との制動力の理想配分特性に沿うように回生制動トルクを制御する装置が備えられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の車両では、制動時に発生するエンジンブレーキ力や、前後輪の駆動系連結状態に関連して前輪制動トルクと後輪制動トルクとの配分比が影響されるので、車両制動時においては、車両の挙動に影響を及ぼす可能性があった。
【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、エンジンブレーキ力或いは前後輪の駆動系連結状態に拘らず、制動時において車両の挙動が確実に安定させられる車両の制動トルク配分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第1の手段】
かかる目的を達成するための請求項1に係る発明の要旨とするところは、(a) 前輪を駆動するための前輪駆動系と、 (b) 後輪を駆動するための後輪駆動系と、 (c) 該前輪駆動系および後輪駆動系の一方に設けられたジェネレータと、 (d) エンジンからその前輪駆動系および後輪駆動系へ配分されるトルク配分比を変化させるトルク配分手段とを備えた車両の制動トルク制御装置であって、 (e) 前記トルク配分手段の作動状態と前記ジェネレータの回生制動トルクとに基づいてその車両の前後輪の制動トルク配分が所定範囲内に入るように制御する制動トルク配分制御手段を、含むことにある。
【0007】
【第1発明の効果】
このようにすれば、制動トルク配分制御手段により、トルク配分手段の作動状態と前記ジェネレータの回生制動トルクとに基づいて車両の前後輪の制動トルク配分が所定範囲内に入るように制御されるので、前後輪の駆動系連結状態に拘らず、制動時において車両の挙動が安定化させられる。
【0008】
【課題を解決するための第2の手段】
かかる目的を達成するための請求項7に係る発明の要旨とするところは、(f) ジェネレータを駆動系に備えた車両の制動トルク配分制御装置であって、 (g) 前記車両のエンジンブレーキトルクと前記ジェネレータの回生制動トルクとに基づいてその車両の前後輪の制動トルク配分を所定範囲内に入るように制御する制動トルク配分制御手段と、 (h) 回生制動トルクを発生するモータジェネレータが駆動系に設けられ、全制動トルクのうちの前輪への配分率或いは全回生制動トルクのうちの前輪への配分率が高いほど、上記回生制動トルクを大きくするとともに回生制動トルクを速やかに増加させる回生制動制御手段とを含むことにある。
【0009】
【第2発明の効果】
このようにすれば、制動トルク配分制御手段により、車両のエンジンブレーキトルクと前記ジェネレータの回生制動トルクとに基づいてその車両の前後輪の制動トルク配分が所定範囲内に入るように制御されるので、エンジンブレーキ力に拘らず、制動時において車両の挙動が安定化させられる。また、回生制動トルクを発生するモータジェネレータが駆動系に設けられ、全制動トルクのうちの前輪への配分率或いは全回生制動トルクのうちの前輪への配分率が高いほど、上記回生制動トルクを大きくするとともに回生制動トルクを速やかに増加させる回生制動制御手段が設けられるので、前輪分担率が高いほど回生制動トルクの大きさが大きくされるので、車両の安定性を損なわない範囲で、できるだけ大きな回生エネルギを回収できるとともに、回生制動トルクを速やかに発生させて応答性を高めることができる。
【0010】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、(g) 前記車両のエンジンに作動的に連結されたモータジェネレータが設けられており、(h) そのモータジェネレータは通常は前記車両のエンジンにより駆動される補機を、そのエンジン停止時においてはそのエンジンを駆動することなく駆動するものである。このようにすれば、補機の駆動時においてもエンジンの回転が停止されるので、燃料消費量および排気ガス発生量が好適に低減されるだけでなく、小電力にて補機を回転駆動できるのでモータジェネレータが小型となる利点がある。
【0011】
また、好適には、(i) 予め記憶された関係から駆動系に設けられたモータジェネレータの回生トルク、車輪に設けられたホイールブレーキの制動トルク、エンジンブレーキによる制動トルク、或いはエンジンの出力トルクを前輪駆動系および後輪駆動系に配分するためのトルク配分クラッチの係合トルクに基づいて車両の実際の制動トルク配分率RB を算出する制動トルク配分率算出手段と、(j) その制動トルク配分率算出手段により算出された車両の実際の制動トルク配分率RB が予め設定された判断基準範囲内であるか否かを判定する制動トルク配分率判定手段とが設けられ、前記制動トルク配分制御手段は、その制動トルク配分率判定手段により車両の実際の制動トルク配分率RB が予め設定された判断基準範囲外であると判定された場合には、その車両の実際の制動トルク配分率RB が予め設定された判断基準範囲内となるように車両の前後輪の制動トルク配分を所定範囲内に入るように制御するものである。このようにすれば、実際の制動トルク配分率RB が予め設定された判断基準範囲内とされるので、エンジンブレーキ力或いは前後輪の駆動系連結状態に拘らず、制動時において車両の挙動が一層安定化させられる。
【0012】
また、好適には、前記制動トルク配分制御手段は、エンジンの出力トルクを前輪駆動系および後輪駆動系に配分するためのトルク配分クラッチの係合トルクを調節するトルク配分比調節手段、前記駆動系に設けられたモータジェネレータの回生制動トルクを調節する回生制動トルク調節手段、車輪に設けられたホイールブレーキの制動トルクを調節するホイールブレーキトルク調節手段、およびエンジンブレーキによる制動トルクを調節するエンジンブレーキトルク調節手段と、トルク配分比調節手段、回生制動トルク調節手段、ホイールブレーキトルク調節手段、エンジンブレーキトルク調節手段の優先順序で制動トルク配分率RB を変更させる優先度判定手段とを含むものである。このようにすれば、優先度判定手段により、トルク配分比調節手段、回生制動トルク調節手段、ホイールブレーキトルク調節手段、エンジンブレーキトルク調節手段という優先順序で制動トルク配分率RB が変更されるので、運転者に違和感を与えることなく制動トルク配分率RB の変更制御が容易に行われる利点がある。すなわち、トルク配分比調節手段による調節は、制動力の変化を伴わないので何ら違和感を発生させないために最も優先的に用いられ、回生制動トルク調節手段は、インバータによる発電量制御により比較的簡単に制動トルク配分率RB を調節する制御を行なうことができるために次に優先的に用いられる。ホイールブレーキトルク調節手段は前輪側の制動トルクを増加させる限度があるため制御範囲が制限されて制動トルク配分率RB を調節するための制御として比較的使い難いので、その次の優先順位に用いられる。エンジンブレーキトルク調節手段は自動変速機のギヤ段を切り換えることによって制動トルク配分率RB を調節するために減速感を伴うので違和感を運転者に与えるために最後の順位で用いられることによりその使用頻度が最小とされるのである。
【0013】
また、好適には、コースト走行或いは減速走行であるか否かを判定する走行条件判定手段が設けられ、この走行条件判定手段によってコースト走行或いは減速走行であると判定された場合には、前記制動トルク配分率算出手段による実際の制動トルク配分率RB の算出、制動トルク配分率判定手段による実際の制動トルク配分率RB が判断基準範囲内であるか否かの判定、制動トルク配分制御手段による制動トルク配分の制御が実行される。このようにすれば、車両のコースト走行或いは減速走行であるときに、実際の制動トルク配分率RB の算出、実際の制動トルク配分率RB が判断基準範囲内であるか否かの判定、制動トルク配分の制御が実行される利点がある。
【0014】
また、好適には、車両の全制動トルクの増加に伴って上昇するように前記判断基準範囲を設定する判断基準範囲設定手段が設けられる。このようにすれば、判断基準範囲の幅を狭く設定できるとともに、全制動トルクが大きくなるほど高い値に設定されるので、車両の制動時の挙動が安定化する利点がある。
【0015】
また、好適には、回生制動トルクを発生するモータジェネレータが駆動系に設けられ、全制動トルクのうちの前輪への配分率或いは全回生制動トルクのうちの前輪への配分率が高いほど、上記回生制動トルクを大きくするとともに回生制動トルクを速やかに増加させる回生制動制御手段が設けられる。このようにすれば、前輪分担率が高いほど回生制動トルクの大きさが大きくされるので、車両の安定性を損なわない範囲で、できるだけ大きな回生エネルギを回収できるとともに、回生制動トルクを速やかに発生させて応答性を高めることができる。
【0016】
また、好適には、上記回生制動制御手段は、たとえばモータジェネレータにより発生させられる全回生制動トルクのうちの前輪の分担率を、制動トルク配分クラッチの係合トルクなどに基づいて算出する前輪回生制動トルク配分率演算手段と、予め記憶された関係から実際の上記全回生制動トルクのうちの前輪の分担率に基づいて、その分担率が高くなるほどモータジェネレータに発生させる回生制動トルクが大きくなるように、その回生制動トルクの大きさを決定する回生制動トルク決定手段と、回生制動トルク制御開始時および終了時の回生制動トルクTGBの変化率を、上記全回生制動トルクのうちの前輪の分担率が大きくなるほど大きく決定する回生制動トルク制御開始終了方法決定手段と、回生制動トルク制御の開始時には、上記回生制動トルク制御開始終了方法決定手段により決定された変化率で回生制動トルクを増加させ、次いで上記回生制動トルク決定手段により決定された大きさの回生制動トルクを維持し、終了時には、上記回生制動トルク制御開始終了方法決定手段により決定された変化率で回生制動トルクTGBを減少させる回生制動トルク制御実行手段とを含む。このようにすれば、前輪分担率が高いほど回生制動トルクの大きさが大きくされるので、車両の安定性を損なわない範囲で、できるだけ大きな回生エネルギを回収できるとともに、回生制動トルクを速やかに発生させて応答性を高めることができる。
【0017】
また、好適には、上記回生制動トルク制御実行手段は、現状の前輪の分担率で上記回生制動トルク決定手段での計算上必要な回生制動トルクが得られれば分担率の変更はしないが、現状の前輪の分担率で必要な回生制動トルクが得られない場合は、たとえば低車速などでは制動トルク配分クラッチの係合トルクにより分担率を変更してでも必要とされる計算上の回生制動トルクを得るようにし、車両の安定性や走行性能などの制約により分担率を変更できないときはそのときの分担率で回生制動トルクを発生させるものである。このようにすれば、車両の安定性を損なわない範囲で可及的に大きな回生制動トルクが得られる利点がある。
【0018】
また、好適には、実際の回生制動トルクTGBが計算上制御しようとしている回生制動トルクに対して異常に大きいか否かを段階的或いは連続的に判定する回生異常判定手段、または、車両の後輪の制動時のスリップ量が車両の安定性を損なう可能性があるほど異常に大きいか否かを段階的或いは連続的に判定する後輪スリップ異常判定手段と、その回生異常判定手段により実際の回生制動トルクTGBが計算上制御しようとしている回生制動トルクに対して比較的大きいと判定された場合、或いは上記後輪スリップ異常判定手段により車両の後輪24の制動時のスリップ量が車両の安定性を損なう可能性があるほど大きいと判定された場合には、前記回生制動トルク制御実行手段に前輪回生制動トルク配分率を優先的に増加させる前輪回生制動トルク配分率増加手段が設けられる。このようにすれば、回生制動トルクに対して異常に大きい場合や車両の後輪のスリップ量が異常に大きい場合には、前輪回生制動トルク配分率が優先的に増加されて車両が安定化される利点がある。
【0019】
また、好適には、上記回生異常判定手段180により実際の回生制動トルクTGBが計算上制御しようとしている回生制動トルクに対して大幅に大きいと判定された場合、或いは上記後輪スリップ異常判定手段182により車両の後輪24の制動時のスリップ量が車両の安定性を損なう可能性があるほどかなり大きいと判定された場合には、回生制動トルク制御実行手段178による回生制動トルク制御を中止させる回生中止手段が設けられる。このようにすれば、回生制動トルクに対して異常に大きい場合や車両の後輪のスリップ量が異常に大きい場合には、回生制動トルク制御を中止させられて車両が安定化される利点がある。
【0020】
また、好適には、前記回生制動制御手段は、ホイールブレーキトルクに応じて、そのホイールブレーキトルクTWBが大きくなるほど回生制動トルクの変化率(増加率または増加速度および減少率または減少速度)を高くするように、回生制動トルクTGBを変化させたり、エンジンブレーキトルクに応じて、そのエンジンブレーキトルクTEBが大きくなるほど回生制動トルクの変化率を高くするように、回生制動トルクを変化させたり、回生制動トルクに応じて、その回生制動トルクが大きくなるほど回生制動トルクの変化率を低くするように、回生制動トルクTGBを変化させるものである。このようにすれば、回生制動トルク制御の開始時或いは終了時において、ホイールブレーキトルク、エンジンブレーキトルク、或いは回生制動トルクに応じ回生制動トルクの変化率が変化させられるので、車両の安定性が損なわれない範囲で回生制動トルク制御の応答性が高められる。
【0021】
また、好適には、上記回生制動制御手段には、ホイールブレーキ装置によるホイールブレーキトルクTWBとその前輪への配分率を算出するホイールブレーキトルク配分率算出手段と、惰行走行などの非駆動走行においてエンジンにより発生させられるエンジンブレーキトルクを算出するエンジンブレーキトルク算出手段と、実際のホイールブレーキトルク、エンジンブレーキトルク、および回生制動トルクTGBに応じて回生制動トルク制御の開始或いは終了方法を変更する、換言すれば、予め記憶されたの関係から実際のホイールブレーキトルクTWB、エンジンブレーキトルクTEB、および回生制動トルクTGBに基づいてその回生制動トルクTGBの変化率を決定する回生制動トルク制御開始終了方法決定手段とが含まれる。このようにすれば、車両の安定性が損なわれない範囲で回生制動トルク制御の応答性が高められる。
【0022】
また、好適には、車両の動力伝達装置は、前輪駆動系および後輪駆動系の一方がエンジンにより駆動され、他方がモータジェネレータにより駆動されるものであり、回生制動制御中において、ホイールブレーキ装置が作動させられていない場合にはそれまでの回生制動を継続させるが、フットブレーキペダル操作によりホイールブレーキ装置が作動させられた場合には、車両の実際の制動トルク配分率が予め設定された判断基準範囲を越えたアンバランス状態であるか否かを判断し、アンバランスでないと判断された場合には上記ホイールブレーキ装置による制動を実行させるが、アンバランスであると判断された場合には、そのアンバランスを解消させ且つ可及的に大きな回生制動トルクとするために回生制動トルクおよび制動トルク配分率をそれぞれ変更すると同時に、ホイールブレーキ装置による制動を実行させる回生制動制御手段、が設けられる。
【0023】
また、好適には、上記回生制動制御手段は、上記回生制動制御中にブレーキペダル操作によりホイールブレーキ装置が作動させられることにより実際の前後輪制動トルク配分率が判断基準範囲からたとえば低い側へ外れようとすると、それまでに所定の条件下において必要に応じて発生させられていた回生制動トルクの大きさを変化させないように、その回生制動トルクの有無或いはその回生制動トルクの大きさに応じて、前輪ホイールブレーキトルクを大きくなる側に変更し或いは後輪ホイールブレーキトルクを小さくなる側に変更して前後輪制動トルク配分率RB を判断基準範囲内とするものである。また、上記の回生制動制御手段は、回生制動トルクが予め設定されたその限界値に到達する場合には、ホイールブレーキトルクの大きさに応じて回生制動トルクをその限界値以下に変更し、変更した回生制動トルクに応じて前後輪制動トルク配分率を変更する。
【0024】
また、好適には、上記回生制動制御手段は、車両の制動状態においてモータジェネレータを用いた回生制動制御が行われているか否かを判定する回生制動中判定手段と、ブレーキペダル操作に応答したホイールブレーキ装置132による制動中であるか否かを判定するフットブレーキ操作中判定手段と、車両の惰行走行中であり、回生制動制御中であり、且つホイールブレーキ装置による制動中でない場合には、それまでの回生制動制御を継続的に実行させる回生制動継続手段と、車両の惰行走行中、回生制動制御中、且つホイールブレーキ装置による制動中である場合において、車両の実際の前後輪制動トルク配分率を算出する制動トルク配分率算出手段と、実際の前後輪制動トルク配分率が予め設定された判断基準範囲内であるか否かに基づいて車両の制動トルク配分率がアンバランスであるか否かを判定する制動トルク配分率判定手段と、上記制動トルク配分率判定手段により車両の制動トルク配分率がアンバランスであると判定された場合は、アンバランスが解消されるように回生制動トルクを変更する回生制動量変更手段と、上記制動トルク配分率判定手段により車両の制動トルク配分率がアンバランスであると判定された場合は、アンバランスが解消されるように制動トルク配分率を変更する制動トルク配分率変更手段とを含み、制動トルク配分率判定手段により車両の制動トルク配分率がアンバランスでないと判定された場合は、ホイールブレーキ制動手段にホイールブレーキ装置による制動を実行させるが、アンバランスであると判定されが場合は上記回生制動量変更手段により変更された回生制動トルクおよび上記制動トルク配分率変更手段により変更された制動トルク配分で回生制動を実行させるものである。
【0025】
また、好適には、前記回生制動制御手段は、制動トルク配分率が車両の安定性を損なわないように予め設定された判断基準範囲内に保持される範囲で可及的に大きな回生制動トルクを得るために、予め設定された関係から前輪ホイールブレーキトルクの大きさに応じて回生制動トルクを変更し、或いは予め設定された関係からエンジンによる前輪エンジンブレーキトルクの大きさに回生制動トルクを変更するものである。
【0026】
上記回生制動制御手段は、予め求められた関係からブレーキペダル操作により発生させられた制動油圧の大きさ、或いは前輪ホイールシリンダの油圧の大きさに基づいて前輪ホイールブレーキトルクを算出する前輪ホイールブレーキトルク算出手段と、予め求められた関係からエンジン回転速度などに基づいて前輪エンジンブレーキトルクを算出する前輪エンジンブレーキトルク算出手段と、予め記憶された関係から実際の前輪ホイールブレーキトルクおよび前輪エンジンブレーキトルクに基づいて後輪回生制動トルクを算出する後輪回生制動トルク決定手段と、その後輪回生制動トルク決定手段により算出された後輪回生制動トルクTGBを発生させる回生制動を実行する回生制動実行手段とを、含み、制動トルク配分率が車両の安定性を損なわないように予め設定された判断基準範囲内に保持されるように回生制動を実行するものである。
【0027】
【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。
【0028】
図1は、本発明の一実施例の制動トルク制御装置を有する車両の動力伝達装置であって、所謂センタデフ方式の4輪駆動系を示している。図において、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を介して中央差動歯車装置(センターデフ)16へ伝達され、その中央差動歯車装置16から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へ伝達されるとともに、上記中央差動歯車装置16からトランスファ26、前輪用プロペラシャフト28、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。上記中央差動歯車装置16から前輪34までが前輪駆動系に対応し、上記中央差動歯車装置16から後輪24までが後輪駆動系に対応している。なお、図示しないブレーキペダルの操作に基づいてマスタシリンダに発生する油圧を伝達することにより前輪34および後輪24へ制動トルクを付与するホイールブレーキ装置132が設けられている。このホイールブレーキ装置132は、ホイールシリンダの受圧面積の大きさを相違させるなどして、同じブレーキペダル操作力で前輪ホイールブレーキトルクTWBF が後輪ホイールブレーキトルクTWBR よりも大きくなるように機械的に構成されている場合もある。
【0029】
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。
【0030】
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、C3、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、C3、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4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、C3、ブレーキB0、B1、B2、B3、B4は、後述の電子制御装置124により予め記憶された変速線図から実際の車速Vおよびスロットル開度θ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油圧制御回路74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。
【0031】
図4に詳しく示すように、前記中央差動歯車装置16は、自動変速機14の出力軸60と同心のスリーブ68に固定されたサンギヤ16s、その出力軸60に固定されたキャリヤ16cにより回転可能に支持されたピニオン16p、後輪用プロペラシャフト18と共に回転するリングギヤ16rから構成されている。また、上記トランスファ26は、チェーンベルト62が巻き掛けられた1対のチェーンベルトプーリ64および66から構成されている。上記リングギヤ16rが後輪用プロペラシャフト18に連結されているとともに、上記ピニオン16pがスリーブ68を介して一方のチェーンベルトプーリ64に連結され、さらに他方のチェーンベルトプーリ66は前輪用プロペラシャフト28に連結されている。
【0032】
そして、上記前輪駆動系および後輪駆動系の連結状態を変化させることにより機械的にトルク配分を変化させるトルク配分手段に対応する制動トルク配分クラッチ70が、上記サンギヤ16sとキャリヤ16cとの間に設けられている。この制動トルク配分クラッチ70は、車両の駆動期間では前輪34および後輪24へ配分される駆動トルクの配分比を変化させる駆動トルク配分クラッチとして機能するが、車両の制動期間では後述のエンジンブレーキトルクTEBや回生制動トルクTGBなどが前輪34および後輪24へ配分される割合(比)を変化させる機能を有する。上記制動トルク配分クラッチ70は、たとえば電磁ソレノイドによって開放状態(係合トルク=0%)から完全係合状態(係合トルク=100%)まで連続的にトルク制御されるものである。制動トルク配分クラッチ70が完全係合状態とされると、上記サンギヤ16sとキャリヤ16cとの間の相対回転が阻止されて中央差動歯車装置16が直結状態とされるので、たとえば駆動トルク或いは制動トルクが5:5の比で前輪34および後輪24へそれぞれ分配される。また、制動トルク配分クラッチ70が開放状態とされると、サンギヤ16sとリングギヤ16rの歯数比で決まる中央差動歯車装置16の固有の分配比たとえば3:7の比で前輪34および後輪24へそれぞれ分配される。したがって、上記制動トルク配分クラッチ70により、前輪34の後輪24に対する比が5:5から3:7の間で変化させられる。すなわち、制動時では、エンジンブレーキトルクTEBや回生制動トルクTGBなどが動力伝達系を介して車輪34および24へ伝達される制動トルクのうちの前輪34に伝達される制動トルクの割合すなわち分配比RCLは、制動トルク配分クラッチ70によりたとえば1/2(50%)から3/10(30%)の範囲で変化させられる。
【0033】
図1に示すように、エンジン10とトルクコンバータ12との間には、車両の駆動源および制動時の発電機として機能させるためのモータジェネレータ75が設けられている。図5に詳しく示すように、エンジン10のクランク軸76とトルクコンバータ12の入力軸36との間には、それらエンジン10とトルクコンバータ12との間を連結し或いは解放するための電磁クラッチ78が直列に設けられており、そのトルクコンバータ12の入力軸36には、モータジェネレータ解放用の電磁クラッチ80および遊星歯車式変速装置82を介して上記モータジェネレータ75が連結されている。この遊星歯車式変速装置82は変速のための電磁クラッチ84を備えている。その電磁クラッチ84が係合されてリングギヤ82rが非回転状態とされると、モータジェネレータ75による駆動時にはその出力軸の回転が減速されてトルクコンバータ12へ伝達され、或いはトルクコンバータ12の入力軸36の回転が増速されてモータジェネレータ75が回転駆動されるが、電磁クラッチ84が解放されてリングギヤ82rが回転状態とされると、一方向クラッチ86の作用により入力軸36すなわちリングギヤ82rからモータジェネレータ75への回転伝達は可能とするが、その逆のモータジェネレータ75からリングギヤ82rへの回転伝達は不可とされ、モータジェネレータ75の回転がリングギヤ82rの回転を越えないようになっている。上記モータジェネレータ75は、エンジン10をクイック始動させるときにもそのエンジン10を駆動するためにも用いられる。
【0034】
また、上記モータジェネレータ75は、油圧制御回路74へ作動油を圧送するための電動オイルポンプ88と電磁式の連結クラッチ89を介して連結されている。電動オイルポンプ88の回転が必要であるときは連結クラッチ89が係合されてモータジェネレータ75により回転駆動されるが、その電動オイルポンプ88の回転が不要であるときには連結クラッチ89が解放されてモータジェネレータ75の回転損失が低減されるようになっている。なお、コンパクト化が優先される場合には、上記連結クラッチ89が除去されてモータジェネレータ75と電動オイルポンプ88とが直結されてもよい。上記モータジェネレータ75の出力トルクは、高圧バッテリ92を電源とし且つコントローラ72からのスイッチング指令に従って作動するインバータ90により制御される。また、上記モータジェネレータ75の被駆動状態では、その発電により出力される電流がインバータ90により制御され、高圧バッテリ92の充電のために用いられる。この充電電流がインバータ90によって調節されることにより、モータジェネレータ75が発生する負トルク(制動トルク)すなわち回生制動トルクTGBが制御される。そのモータジェネレータ75の回生制動トルクTGB(N・m)の最大値は、たとえば図6に示すように車速Vの上昇に伴って増加するので、必要に応じて制御されるのである。
【0035】
また、図1に示すように、エンジン10の前部には、そのエンジン10の始動や補機94を駆動するための駆動源および低圧バッテリ112の充電用発電機として機能させるためのモータジェネレータ98が設けられている。上記補機94は、たとえば車室内空気調節機(エヤコン)のコンプレッサ、パワーステアリングのオイルポンプ、冷却水ポンプ、エンジンオイルポンプなどである。図7に詳しく示すように、エンジン10のクランク軸76と補機駆動軸100との間には、それらの間を連結し或いは解放するための電磁クラッチ102が直列に設けられており、その補機駆動軸100には、ベルト伝動装置104および遊星歯車式変速装置106を介して上記モータジェネレータ98が連結されている。この遊星歯車式変速装置106は変速のための電磁クラッチ108を備えている。その電磁クラッチ108が係合されてリングギヤ106rが非回転状態とされると、モータジェネレータ98による駆動時にはその出力軸の回転が減速されてエンジン10へ伝達され、或いはエンジン10のクランク軸76の回転が増速されてモータジェネレータ98が回転駆動されるが、電磁クラッチ108が解放されてリングギヤ106rが回転状態とされると、一方向クラッチ110の作用により補機駆動軸100すなわちリングギヤ106rからモータジェネレータ98への回転伝達は可能とするが、その逆のモータジェネレータ98からリングギヤ106rへの回転伝達は不可とされ、モータジェネレータ98の回転がリングギヤ106rの回転を越えないようになっている。
【0036】
上記モータジェネレータ98の出力トルクは、低圧バッテリ112を電源とし且つコントローラ116からのスイッチング指令に従って作動するインバータ114により制御される。また、上記モータジェネレータ98の被駆動状態では、その発電により出力される電流がインバータ114により制御され、低圧バッテリ112の充電のために用いられる。
【0037】
上記コントローラ116は、エンジン10の始動に際しては、電磁クラッチ102および108を係合させた状態でモータジェネレータ98にインバータ114から駆動電力を供給させることによりエンジン10をクランキングする。このとき、エンジン10の始動に必要な回転が得られるように補機94の作動状態に応じた電流が出力される。モータジェネレータ98の回転が遊星歯車式変速装置106により減速されてエンジン10へ伝達されるので、モータジェネレータ98やインバータ114が小型化される。車両の減速走行或いは制動走行が行われる場合には、電磁クラッチ102および108を係合させることによりエンジン10の回転を遊星歯車式変速装置106により増速してモータジェネレータ98へ伝達し、そのモータジェネレータ98により発電される発電電流をインバータ114を介して低圧バッテリ112へ供給し、その低圧バッテリ112を充電する。通常、車両の走行中は、電磁クラッチ102が係合させられることにより、補機94はエンジン10からの駆動トルクにより回転駆動される。
【0038】
車両が停止した状態で経済走行モードが選択されている場合には、上記コントローラ116は、エンジン10への燃料供給を遮断してそれを停止させると同時に電磁クラッチ102を解放する一方で、電磁クラッチ108を係合させてモータジェネレータ98によって補機94を駆動させる。エンジン10の停止中でもエヤコンやパワーステアリングを作動させたいので、エヤコンのコンプレッサの負荷やパワーステアリングのオイルポンプの負荷に応じた回転数およびトルクでモータジェネレータ98を回転駆動させるのである。なお、上記経済走行モードは、たとえば、車速Vが零且つシフトレバーがDまたはNポジションにあって、しかも手動選択操作が行われた場合に選択される。なお、油圧制御回路74へ作動油を圧送するためのオイルポンプを、前記電動ポンプ88に替えて、上記モータジェネレータ98に連結し、エンジン10の停止中でも補機94と同様に回転駆動されるようにしてもよい。このようにしても、エンジン10の停止時から始動直後に車両が速やかに発進できる利点がある。
【0039】
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120に設けられた左右1対の手動変速操作釦122が有効化され、その手動変速操作釦122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る。
【0040】
図10は、電子制御装置124を示している。この電子制御装置124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124には、車両の位置を検出するカーナビ装置からのナビ信号、各車輪の回転速度を検出するセンサからの車輪速度信号、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、スノーモードを設定するための操作スイッチからのスノーモード信号、高圧バッテリ92からの充電量を示す高圧SOC信号、低圧バッテリ112からの充電量を示す低圧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、エヤコンの作動状態を示すエヤコン信号、出力軸60の回転速度NOUT に基づいて車速Vを検出するセンサ126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を示すアクセル開度信号、クランク軸76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11に示す減速走行すなわちコースト走行時の減速力すなわちブレーキ力を設定するスイッチ128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NT を検出するセンサ130からのタービン回転速度信号、4輪駆動状態を選択するスイッチからの4輪駆動信号などがそれぞれ供給される。
【0041】
上記電子制御装置124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72、116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132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74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が選択されたことを示すスポーツモード表示信号、中央差動歯車装置16の差動制限クラッチでもある制動トルク配分クラッチ70の係合トルクを制御するための出力である係合トルク信号などがそれぞれ出力される。
【0042】
図12は、電子制御装置124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、回生制動トルク調節手段140は、モータジェネレータ75による回生制動トルクTGB(N・m)の大きさを、そのモータジェネレータ75による発電電流をインバータ90に調節させることにより調節する。エンジンブレーキトルク調節手段142は、車両の制動に際して自動変速機14のギヤ段を、図示しない変速線図に基づいて切り換えらえたギヤ段からさらに切り換えることによりエンジンブレーキトルクTEBの大きさを調節する。トルク配分比調節手段144は、中央差動歯車装置16に設けられた制動トルク配分クラッチ70の電磁ソレノイドに供給する駆動電流を制御して制動トルク配分クラッチ70の係合トルクを制御することにより、制動トルクの配分比RCLを調節する。ホイールブレーキトルク調節手段146は、ホイールブレーキ装置132を制御する制御装置へ供給される信号を変化させることによりそのホイールブレーキ装置132による制動トルクを調節する。上記ホイールブレーキ装置132は、図示しないブレーキペダルの踏力に応じて発生させられる油圧に応じた制動力が発生させられるが、よく知られたABS制御装置或いはVSC制御装置と同様の油圧発生機構により電子制御装置124からの信号に従って制動力を前輪34および後輪24毎或いは車輪毎に個別に調節する機能も備えているのである。
【0043】
走行条件判定手段148は、車両の走行状態が減速走行或いは惰行走行であるか否かを、スロットル開度θおよび車速Vなどに基づいて判定する。制動トルク配分率算出手段150は、上記走行条件判定手段148より減速走行或いは惰行走行であると判定された場合には、数式1および数式2から実際の車両の前輪制動トルクTBFおよび後輪制動トルクTBRを算出し、それら前輪制動トルクTBFおよび後輪制動トルクTBRを加えた全制動トルクTB (=TBF+TBR)に対する前輪制動トルクTBFの割合すなわち全制動トルクTB のうちの前輪への配分率(分配率或いは配分割合ともいう)RB (=TBF/TB )を算出する。ここで、数式1および数式2において、実際の回生制動トルクTGBはモータジェネレータ75による発電電流に基づいて算出される。また、エンジンブレーキトルクTEBは、予め求められたエンジン特性から実際のエンジン回転速度NE 、自動変速機14のギヤ段(変速比)、或いは車速Vに基づいて算出される。また、車両では、前輪34のホイールブレーキ132は、後輪24のホイールブレーキ132に対して、そのホイールシリンダの受圧面積や摩擦面積を大きくしたり或いは制動油圧配管に所謂Pバルブを設けたりして、同じ制動油圧に対しても大きい制動力を発生させるように設計される場合もあるので、上記数式1および数式2の前輪ホイールブレーキトルクTWBF および後輪ホイールブレーキトルクTWBR は、前輪および後輪毎に予め実験的に求められた関係から前輪および後輪のホイールブレーキ132にそれぞれ供給される制動油圧に基づいて算出される。
【0044】
【数1】
TBF=RCL・TGB+TWBF +RCL・TEB
【0045】
【数2】
TBR=(1−RCL)・TGB+TWBR +(1−RCL)・TEB
【0046】
ここで、回生制動トルク調節手段140による回生制動トルクTGBの調節により全制動トルクTB のうちの前輪への配分率RB が変化する理由を説明する。エンジンブレーキトルクTEBの調節により配分率RB が変化する理由も同様であるので、以下、回生制動トルクTGBについての説明のみをする。上記前輪への配分率RB (=TBF/TB )は、数式1および2から数式3に示すように表され、前輪ホイールブレーキトルクTWBF 、後輪ホイールブレーキトルクTWBR 、およびエンジンブレーキトルクTEBを一定とすると、数式4に示すように表される。配分率RB は1より小の数値であるから、たとえば回生制動トルクTG が増加するときには数式4の右辺の分母の方が分子よりも多く増加して配分率(分配率)RB が減少傾向となる。図13はこの傾向を示している。
【0047】
【数3】
RB =(RCL・TGB+TWBF +RCL・TEB)/(TGB+2TWBR +TEB)
【0048】
【数4】
RB =(RCL・TGB+A)/(TGB+B)
【0049】
判断基準範囲設定手段152は、実際の全制動トルクTB のうちの前輪34への配分率RB が適切な値であるか否かを判断するための範囲である判断基準範囲(判断基準配分率範囲)を設定する。この判断基準範囲は、たとえば05乃至0.7という一定範囲に設定されてもよいし、たとえば図14の実線に示すように所定幅の範囲が上記全制動トルクTB の増加に伴って上昇するように設定されてもよい。後者の方が判断基準範囲の幅を狭く設定できるとともに、全制動トルクTB が大きくなるほど高い値に設定されるので、車両の制動時の挙動が安定化する利点がある。
【0050】
制動トルク配分率判定手段154は、前記のように減速走行或いは惰行走行が判定されている走行状態において、制動トルク配分率算出手段150により求められた実際の配分率RB と上記判断基準範囲設定手段152により設定された判断基準範囲とを比較し、実際の配分率RB がその判断基準範囲を外れたか否かを判定する。
【0051】
制動トルク配分制御手段156は、上記制動トルク配分率判定手段152により実際の配分率RB が前記判断基準範囲を外れたと判断されない場合には制動トルク配分状態をそのまま維持するが、実際の配分率RB が前記判断基準範囲を外れたと判断された場合には、前記回生制動トルク調節手段140による回生制動トルクの調節、エンジンブレーキトルク調節手段142によるエンジンブレーキトルクの調節、トルク配分比調節手段144によるトルク分配比RCLの調節、ホイールブレーキトルク調節手段146によるホイールブレーキトルクの調節のいずれかを適宜選択して、上記実際の配分率RB が前記判断基準範囲内となるように調節させる。図15は、たとえば上記制動トルク配分制御手段156により、回生制動トルクTGBの変化に応じて、それ以上に前後輪制動トルク配分率RB が変化させられる制御例を示している。
【0052】
上記制動トルク配分制御手段156に含まれる優先度判定手段158は、回生制動トルクTGBやエンジンブレーキトルクTEBを前輪駆動系および後輪駆動系に配分するための制動トルク配分クラッチ70の係合トルクを調節するトルク配分比調節手段144、上記駆動系に設けられたモータジェネレータ75の回生制動トルクTGBを調節する回生制動トルク調節手段140、ホイールブレーキ装置132の制動トルクを調節するホイールブレーキトルク調節手段146、および自動変速機14のギヤ段を変更してエンジンブレーキによる制動トルクを調節するエンジンブレーキトルク調節手段142の優先順序で、制動トルク配分率RB を変更させる。すなわち、実際の配分率RB が前記判断基準範囲内となるように、当初はトルク配分比調節手段144に調節させ、それでも不十分な場合に回生制動トルク調節手段140に調節させ、さらにそれでも不十分な場合にホイールブレーキトルク調節手段146に調節させ、最後にエンジンブレーキトルク調節手段142に調節させるのである。
【0053】
上記トルク配分比調節手段144による調節は、制動力の変化を伴わないので何ら違和感を発生させないために最も優先的に用いられ、回生トルク調節手段140は、インバータ90による発電量制御により比較的簡単に制動トルク配分率RB を調節する制御を行なうことができるために次に優先的に用いられる。ホイールブレーキトルク調節手段146は前輪側の制動トルクを増加させる限度があるため制御範囲が制限されて制動トルク配分率RB を調節するための制御として比較的使い難いので、その次の優先順位に用いられる。エンジンブレーキトルク調節手段142は自動変速機14のギヤ段を切り換えることによって制動トルク配分率RB を調節するために減速感を伴うので違和感を運転者に与えるために最後の順位で用いられることによりその使用頻度が最小とされるのである。
【0054】
減速強度設定手段160は、前記減速走行ブレーキ設定スイッチ128からの信号に従って車両制動走行時のインバータ90による発電割合を変化させる指令を回生制動トルク調節手段140に出力し、惰行走行中の車両の制動力すなわち減速強度を運転者の好みに応じたものとする。これにより、山間路では減速度を高くし、郊外の道路或いは高速道路などでは減速度を低くするように設定できる。
【0055】
図17は、前記電子制御装置124の制御作動の要部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、入力信号処理が実行される。次いで、前記走行条件判定手段148に対応するSA2では、車両の減速走行であるか否かがスロットル開度θおよび車速Vなどに基づいて判断される。このSA2の判断が否定された場合は加速走行であるので本ルーチンが終了させられるが、肯定された場合は、前記制動トルク配分率算出手段150に対応するSA3において、前記数式1および数式2から実際の車両の前輪制動トルクTBFおよび後輪制動トルクTBRが算出され、且つそれら前輪制動トルクTBFおよび後輪制動トルクTBRを加えた全制動トルクTB (=TBF+TBR)に対する前輪制動トルクTBFの割合すなわち全制動トルクTB のうちの前輪への配分率(分配率或いは配分割合ともいう)RB (=TBF/TB )が算出される。
【0056】
続いて、前記制動トルク配分率判定手段154に対応するSA4において、上記SA3にて算出された全制動トルクTB のうちの前輪への配分率RB が予め設定された判断基準範囲たとえば0.5乃至0.7の範囲内であるか否かが判断される。このSA4の判断が肯定された場合は本ルーチンが終了させられてホイールブレーキにより制動が行われるが、否定された場合は、SA5以下において、全制動トルクTB のうちの前輪への配分率RB が上記判断基準範囲となるように、ホイールブレーキによる制動に加えて前輪34への配分率RB の調整、回生制動トルクの調整、ホイールブレーキ力の調整、エンジンブレーキ力の調整が行われる。すなわち、前記優先度判定手段158に対応するSA5において、SA6、SA7、SA8、SA9のうち、予め設定された優先順序に基づいて実際に実行すべきステップが決定される。すなわち、配分率RB を判断基準範囲へ入れるために、前記トルク配分比調節手段144に対応するSA6の前輪34への制動トルク分配比RCLの調節が最も優先的に決定され、それでも不十分の場合は、前記回生制動トルク調節手段140に対応するSA7のインバータ90による発電量制御が決定され、さらに不十分の場合は、前記ホイールブレーキトルク調節手段146に対応するSA8のホイールブレーキ装置132によるホイールブレーキトルクの調節が決定され、さらにそれでも不十分の場合は、前記エンジンブレーキトルク調節手段142に対応するSA9の自動変速機14のギヤ段を切り換えることによる制動トルクの調節が決定される。続く、SA6、SA7、SA8、SA9は、上記SA5における決定に従って実行される。
【0057】
図17は、上記の作動を説明するタイムチャートである。図17のt1 時点は、最も優先的に決定される前記トルク配分比調節手段144に対応するSA6の実行開始指令点を示しており、t2 時点は、前記回生制動トルク調節手段140に対応するSA7の実行開始指令点を示している。また、t3 時点は、上記トルク配分比調節手段144に対応するSA6の実行開始終了点或いは回生制動トルク低減開始点を示している。
【0058】
上述のように、本実施例によれば、制動トルク配分制御手段156(SA5乃至SA9)により、エンジンブレーキトルクTEBの大きさを調節することに基づいて、或いは、制動トルク配分クラッチ70の係合トルクの調節に基づいて車両の前後輪の制動トルク配分RB が所定範囲内に入るように制御されるので、前後輪の駆動系連結状態に拘らず、制動時において車両の挙動が安定化させられる。
【0059】
また、本実施例では、車両のエンジン10に作動的に連結されたモータジェネレータ98が設けられており、そのモータジェネレータ98は車両のエンジン10により駆動される補機94を、そのエンジン10の停止時においてはそのエンジン10を駆動することなく駆動するものであることから、補機94の駆動時においてもエンジン10の回転が停止されるので、燃料消費量および排気ガス発生量が好適に低減されるだけでなく、小電力にて補機94を回転駆動できるのでモータジェネレータ94が小型となる利点がある。
【0060】
また、本実施例では、予め記憶された関係から駆動系に設けられたモータジェネレータ75の回生制動トルクTGB、各車輪に設けられたホイールブレーキ装置132の制動トルクTWB、エンジンブレーキによる制動トルクTEB、或いはエンジン10の出力トルクを前輪駆動系および後輪駆動系に配分するための制動トルク配分クラッチ70の係合トルクに基づいて車両の実際の制動トルク配分率RB を算出する制動トルク配分率算出手段150(SA3)と、その制動トルク配分率算出手段150により算出された車両の実際の制動トルク配分率RB が予め設定された判断基準範囲内であるか否かを判定する制動トルク配分率判定手段154とが設けられ、制動トルク配分制御手段156(SA4)は、その制動トルク配分率判定手段156により車両の実際の制動トルク配分率RB が予め設定された判断基準範囲外であると判定された場合には、その車両の実際の制動トルク配分率RB が予め設定された判断基準範囲内となるように車両の前後輪の制動トルク配分を所定範囲内に入るように制御するものであることから、エンジンブレーキ力或いは前後輪の駆動系連結状態に拘らず、制動時において車両の挙動が安定化させられる。
【0061】
また、本実施例によれば、制動トルク配分制御手段156は、エンジン10の出力トルクを前輪駆動系および後輪駆動系に配分するためのトルク配分クラッチ70の係合トルクを調節するトルク配分比調節手段144、前記駆動系に設けられたモータジェネレータ75の回生制動トルクを調節する回生制動トルク調節手段140、車輪に設けられたホイールブレーキ装置132の制動トルクを調節するホイールブレーキトルク調節手段146、およびエンジンブレーキによる制動トルクを調節するエンジンブレーキトルク調節手段142と、上記トルク配分比調節手段144、回生制動トルク調節手段140、ホイールブレーキトルク調節手段146、エンジンブレーキトルク調節手段142の優先順序で制動トルク配分率RB を変更させる優先度判定手段158(SA5)とを含むものであることから、運転者に違和感を与えることなく制動トルク配分率RB の変更制御が容易に行われる利点がある。すなわち、トルク配分比調節手段144による調節は、制動力の変化を伴わないので何ら違和感を発生させないために最も優先的に用いられ、回生制動トルク調節手段140は、インバータ90による発電量制御により比較的簡単に制動トルク配分率RB を調節する制御を行なうことができるために次に優先的に用いられる。ホイールブレーキトルク調節手段146は前輪側の制動トルクを増加させる限度があるため制御範囲が制限されて制動トルク配分率RB を調節するための制御として比較的使い難いので、その次の優先順位に用いられる。エンジンブレーキトルク調節手段142は自動変速機14のギヤ段を切り換えることによって制動トルク配分率RB を調節するために減速感を伴うので違和感を運転者に与えるために最後の順位で用いられることによりその使用頻度が最小とされるのである。
【0062】
また、本実施例では、惰行(コースト)走行或いは減速走行であるか否かを判定する走行条件判定手段148(SA2)が設けられ、この走行条件判定手段148によってコースト走行或いは減速走行であると判定された場合には、前記制動トルク配分率算出手段150による実際の制動トルク配分率RB の算出、制動トルク配分率判定手段154による実際の制動トルク配分率RB が判断基準範囲内であるか否かの判定、制動トルク配分制御手段156による制動トルク配分の制御が実行されるので、車両のコースト走行或いは減速走行であるときに、実際の制動トルク配分率RB の算出、実際の制動トルク配分率RB が判断基準範囲内であるか否かの判定、制動トルク配分の制御が実行される利点がある。
【0063】
また、本実施例では、車両の全制動トルクの増加に伴って上昇するように前記判断基準範囲を設定する判断基準範囲設定手段152が設けられる。この判断基準範囲設定手段152により、判断基準範囲の幅を狭く設定できるとともに、全制動トルクが大きくなるほど高い値に設定される場合には、車両の制動時の挙動が安定化する利点がある。
【0064】
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。
【0065】
図18は、前記電子制御装置124の制御機能の他の要部すなわち回生制動トルクに基づいて制動トルク配分率RB を調節する制御機能の例を示している。また、図19は、上記電子制御装置124の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【0066】
図18において、回生切換判定手段168は、前記走行条件判定手段148と同様のものであり、車両が加速走行(駆動状態)から惰行走行(エンジンブレーキ状態)へ切り替わったか否かに基づいて回生制動の切換が発生したか否かを判定する。回生制動制御手段170は、たとえば前記回生制動トルク調節手段140或いは制動トルク配分制御手段156に対応するものであり、全制動トルクTB のうちの前輪への配分率RB 或いは全回生制動トルクのうちの前輪34の分担率が高いほど、回生制動トルクTGBを大きくするとともに回生制動トルクTGBを速やかに増加させる。この回生制動制御手段170は、前輪回生制動トルク配分率演算手段172、回生制動トルク決定手段174、回生制動トルク制御開始終了方法決定手段176、回生制動トルク制御実行手段178が含まれる。
【0067】
上記前輪回生制動トルク配分率演算手段172は、たとえばモータジェネレータ75により発生させられる全回生制動トルクのうちの前輪34の分担率を、制動トルク配分クラッチ70の係合トルクなどに基づいて算出する。上記回生制動トルク決定手段174は、たとえば図20に示す予め記憶された関係から実際の上記全回生制動トルクのうちの前輪34の分担率に基づいて、その分担率が高くなるほどモータジェネレータ75に発生させる回生制動トルクTGBが大きくなるように、その回生制動トルクTGBの大きさを決定する。上記回生制動トルク制御開始終了方法決定手段176は、回生制動トルク制御開始時および終了時の回生制動トルクTGBの変化率を、上記全回生制動トルクのうちの前輪34の分担率が大きくなるほど大きく決定する。すなわち回生制動トルク制御開始時および終了時の回生制動トルクTGBを、全回生制動トルクのうちの前輪34の分担率が大きくなるほど速やかに変化させる。上記回生制動トルク制御実行手段178は、開始時には、上記回生制動トルク制御開始終了方法決定手段176により決定された変化率で回生制動トルクTGBを増加させ、上記回生制動トルク決定手段174により決定された大きさの回生制動トルクTGBを維持し、終了時には、上記回生制動トルク制御開始終了方法決定手段176により決定された変化率で回生制動トルクTGBを減少させる。また、この回生制動トルク制御実行手段178は、現状の前輪34の分担率で上記回生制動トルク決定手段174での計算上必要な回生制動トルクTGBが得られれば分担率の変更はしないが、現状の前輪34の分担率で必要な回生制動トルクTGBが得られない場合は、たとえば低車速などでは制動トルク配分クラッチ70の係合トルクにより分担率を変更してでも計算上必要とされる回生制動トルクTGBを得るようにする。しかし、車両の安定性や走行性能などの制約により分担率を変更できないときはそのときの分担率で回生制動トルクTGBを発生させる。
【0068】
回生異常判定手段180は、実際の回生制動トルクTGBが計算上制御しようとしている回生制動トルクに対して異常に大きいか否かを段階的或いは連続的に判定する。また、後輪スリップ異常判定手段182は、車両の後輪24の制動時のスリップ量が車両の安定性を損なう可能性があるほど異常に大きいか否かを段階的或いは連続的に判定する。前輪回生制動トルク配分率増加手段184は、上記回生異常判定手段180により実際の回生制動トルクTGBが計算上制御しようとしている回生制動トルクに対して比較的大きいと判定された場合、或いは上記後輪スリップ異常判定手段182により車両の後輪24の制動時のスリップ量が車両の安定性を損なう可能性があるほど大きいと判定された場合には、回生制動トルク制御実行手段178に前輪回生制動トルク配分率を優先的に増加させて、車両を安定化させる。また、回生中止手段186は、上記回生異常判定手段180により実際の回生制動トルクTGBが計算上制御しようとしている回生制動トルクに対して大幅に大きいと判定された場合、或いは上記後輪スリップ異常判定手段182により車両の後輪24の制動時のスリップ量が車両の安定性を損なう可能性があるほどかなり大きいと判定された場合には、回生制動トルク制御実行手段178による回生制動トルク制御を中止させて、一層車両を安定化させる。
【0069】
図19において、SB1の入力信号処理が行われた後では、前記回生切換判定手段168に対応するSB2において、回生切換であるか否かが惰行走行となったことに基づいて判断される。このSB2の判断が否定された場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定された場合は、前記前輪回生制動トルク配分率演算手段172に対応するSB3において、たとえばモータジェネレータ75により発生させられる全回生制動トルクのうちの前輪34の分担率が、制動トルク配分クラッチ70の係合トルクなどに基づいて算出される。次いで、前記回生制動トルク決定手段174に対応するSB4では、たとえば図20に示す予め記憶された関係から上記算出された実際の上記全回生制動トルクのうちの前輪34の分担率に基づいて回生制動トルクTGBの大きさが決定される。また、前記回生制動トルク制御開始終了方法決定手段176に対応するSB5では、回生制動トルク制御開始時および終了時の回生制動トルクTGBの変化率が、上記全回生制動トルクのうちの前輪34の分担率が大きくなるほど大きく決定される。そして、前記回生制動トルク制御実行手段178に対応するSB6では、回生制動トルク制御開始時には上記SB5により決定された変化率で回生制動トルクTGBが増加させられ、次いで上記SB4により決定された大きさの回生制動トルクTGBが維持され、終了時には、上記SB5により決定された変化率で回生制動トルクTGBが減少させられる。また、このSB6では、現状の前輪34の分担率で上記回生制動トルク決定手段174での計算上必要な回生制動トルクTGBが得られれば分担率が変更されないが、現状の前輪34の分担率で必要な回生制動トルクTGBが得られない場合は、たとえば低車速などでは制動トルク配分クラッチ70の係合トルクにより分担率が変更されてでも計算上必要とされる回生制動トルクTGBが得られるようにされる。しかし、車両の安定性や走行性能などの制約により分担率を変更できないときはそのときの分担率で回生制動トルクTGBが発生させられる。
【0070】
前記回生異常判定手段180に対応するSB7では、実際の回生制動トルクTGBが計算上制御しようとしている回生制動トルクに対して異常に大きいか否かが段階的或いは連続的に判定され、また、前記後輪スリップ異常判定手段182に対応するSB8では、車両の後輪24の制動時のスリップ量が車両の安定性を損なう可能性があるほど異常に大きいか否かが段階的或いは連続的に判定される。上記SB7およびSB8の判断が共に否定された場合には、前輪回生制動トルク配分率の優先的増加や回生制動トルク制御の中止が行われないが、上記SB7およびSB8の判断の少なくとも一方が肯定された場合は、前記前輪回生制動トルク配分率増加手段184に対応するSB9において前輪回生制動トルク配分率が優先的に増加させられるとともに、前記回生中止手段186に対応するSB10において回生制動トルク制御の中止が行われる。
【0071】
図21、図22、図23は、上記の作動を説明するタイムチャートである。図21においては、t1 時点において回生異常判定手段180による回生制動トルク異常判定が行われたとき、前輪分担率が増加され且つ回生制動トルクが解消された状態(3点鎖線に示す)或いは低減された状態(2点鎖線に示す)が示されている。図22においては、回生異常判定手段180による回生トルク異常判定或いは後輪スリップ異常判定手段182により後輪スリップ異常判定が行われたとき、t1 時点において前輪回生制動トルク配分率増加指令が出力され、t2 時点においてその前輪回生制動トルク配分率増加に伴って図20から決まる回生制動トルクの増加が出力された状態が示されている。図23においては、前輪分担率の大きい場合が実線にて示され、前輪分担率の小さい場合が破線にて示されている。図23では、t1 時点においてアクセルペダルが戻されて惰行走行とされ、次いで回生制動によるショック防止のためにそれに先立つt2 時点においてロックアップクラッチ50が半係合とされる。しかし、このとき、ロックアップクラッチ50が完全解放されてもよい。次いでt3 時点において、フットブレーキの操作と同時に回生制動トルクが増加させられた後、ロックアップクラッチ50が係合状態に復帰させられる。この回生制動トルクの増加時には、回生制動トルクのうちの前輪分担率が大きい場合は、実線に示すように速やかに増加させられるが、その前輪分担率が小さい場合は破線に示すようにそれに比較して緩やかに増加させられるので、車両加速度もそれに応じて緩やかに減少させられる。
【0072】
図24は、本発明の他の実施例における電子制御装置124の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図であり、図28はその電子制御装置124の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【0073】
図24の回生制動制御手段170は、前述の図18の回生制動制御手段170と同様の機能を有するが、ホイールブレーキトルクTWBに応じて、そのホイールブレーキトルクTWBが大きくなるほど回生制動トルクTGBの変化率(増加率または増加速度および減少率または減少速度)を高くするように、回生制動トルクTGBを変化させたり、エンジンブレーキトルクTEBに応じて、そのエンジンブレーキトルクTEBが大きくなるほど回生制動トルクTGBの変化率(増加率または増加速度および減少率または減少速度)を高くするように、回生制動トルクTGBを変化させたり、回生制動トルクTGBに応じて、その回生制動トルクTGBが大きくなるほど回生制動トルクTGBの変化率(増加率または増加速度および減少率または減少速度)を低くするように、回生制動トルクTGBを変化させる点において、上記図18の回生制動制御手段170と比較して、相違する。
【0074】
すなわち、図24では、ホイールブレーキ装置132によるホイールブレーキトルクTWBとその前輪への配分率を算出するホイールブレーキトルク配分率算出手段190と、惰行走行などの非駆動走行においてエンジン10により発生させられるエンジンブレーキトルクTEBを算出するエンジンブレーキトルク算出手段192とがさらに設けられ、回生制動トルク制御開始終了方法決定手段176が、実際のホイールブレーキトルクTWB、エンジンブレーキトルクTEB、および回生制動トルクTGBに応じて回生制動トルク制御の開始或いは終了方法を変更する点、換言すれば、予め記憶された図25、図26、図27の関係から実際のホイールブレーキトルクTWB、エンジンブレーキトルクTEB、および回生制動トルクTGBに基づいてその回生制動トルクTGBの変化率を決定する点において、図18の実施例と相違する。
【0075】
図28では、上記ホイールブレーキトルク配分率算出手段190に対応するSC1と上記エンジンブレーキトルク算出手段192に対応するSC2とが追加され、上記回生制動トルク制御開始終了方法決定手段176に対応するSB5において、予め記憶された図25、図26、図27の関係から実際のホイールブレーキトルクTWB、エンジンブレーキトルクTEB、および回生制動トルクTGBに基づいてその回生制動トルクTGBの変化率が決定される点において、図19の実施例と相違する。
【0076】
本実施例によれば、図18および図19の実施例と同様の、図21、図22、図23に示す作動と作用効果がそれぞれ得られるのに加えて、回生制動トルク制御開始時や終了時において、実際のホイールブレーキトルクTWBやエンジンブレーキトルクTEBが大きくなるほど高い変化率で回生制動トルクTGBが変化させられるとともに、実際の回生制動トルクTGBが大きくなるほど低い変化率で回生制動トルクTGBが変化させられる。回生制動トルク制御開始時における回生制動トルクTGBの変化率が高い場合は図23の実線に例示されるように変化させられ、低い場合は図23の破線に例示されるように変化させられる。
【0077】
図29は、図4に示される車両のトランスファ26に替えて用いられる他の例を示している。この図29のトランスファ26では、そのチェーンベルトプーリ64が自動変速機14の出力軸60に相対回転可能に取付られており、そのチェーンベルトプーリ64と出力軸60との間に制動トルク配分クラッチ166が設けられている。この制動トルク配分クラッチ166は、前述の制動トルク配分クラッチ70と同様に係合機構を有するものでありたとえば電磁ソレノイドによって開放状態(係合トルク=0%)から完全係合状態(係合トルク=100%)まで連続的にトルク制御されるものである。制動トルク配分クラッチ166が完全係合状態とされると、上記自動変速機14の出力軸60とチェーンベルトプーリ64とが直結状態とされるので、たとえば駆動トルク或いは制動トルクが5:5の比すなわち前輪分配比が1/2(50%)で前輪34および後輪24へそれぞれ配分される。また、制動トルク配分クラッチ166が開放状態とされると、チェーンベルトプーリ64が出力軸60に対して空転状態とされるので、駆動トルク或いは制動トルクは専ら後輪24へ(すなわち前輪分配比が零は0)配分される。したがって、上記制動トルク配分クラッチ166により、前輪34の後輪24に対する比が5:5から0:10の間で変化させられる。すなわち、制動時では、エンジンブレーキトルクTEBや回生制動トルクTGBなどが動力伝達系を介して車輪34および24へ伝達される制動トルクのうちの前輪34に伝達される制動トルクの割合すなわち分配比RCLは、制動トルク配分クラッチ166によりたとえば1/2(50%)から0(0%)の範囲で変化させられる。
【0078】
車両の駆動系は、図30に示すように、横置式エンジン10の回転力にて前輪34を駆動する前輪駆動(FF駆動)を基本とし且つ後輪24を後輪駆動用のモータ200によって駆動する所謂電気式四輪駆動系であってもよい。この図30において、前輪駆動系と後輪駆動系とは独立であり、前輪駆動系では、エンジン10の出力が、トルクコンバータ12、自動変速機14、前輪用差動歯車装置30、車軸32を介して前輪34へ伝達されるようになっている。上記エンジン10乃至自動変速機14は、図5に示すように構成され、モータジェネレータ75が備えられている。また、車両の駆動系は、上記とは反対に、エンジン10の回転力にて後輪24を駆動する後輪駆動(FR駆動)を基本とし且つ前輪34をモータ200によって駆動する電気式四輪駆動系であってもよい。このモータ200はジェネレータとしても機能する。
【0079】
上記図30の後輪駆動系では、モータ200の出力が後輪差動歯車装置20、車軸22を介して後輪24へ伝達されるようになっている。図31は、上記モータ200を駆動するための電力供給回路を示しており、モータ200には2つの電力供給回路が設けられている。すなわち、基本的には、モータジェネレータ75からインバータ202を介してその発電電力が直接モータ200へ供給されるようになっている一方で、モータジェネレータ75の発電が不足する場合には、高圧バッテリ92に一旦蓄電された電力がインバータ204を介してモータ200へ供給されるようになっている。また、高圧バッテリ92の充電量が不足しているときには、その充電のためにモータ(ジェネレータ)200或いはモータジェネレータ75からの電力が高圧バッテリ92へ供給される。また、補機駆動用の低圧バッテリ112と高圧バッテリ92との間でも、互いに電力が融通されるようになっている。上記モータ200を駆動するためのインバータ202、204の制御、高圧バッテリ92の充電制御、低圧バッテリ112と高圧バッテリ92との間の電力の融通制御などは電子制御装置206により行われる。
【0080】
電子制御装置206は、図30に示すような車両において、図10に示す電子制御装置124と同様に構成され、制動トルク配分クラッチ70或いは166の制御操作を除いて、その制御機能および制御作動の要部は図12の機能ブロック線図および図16のフローチャートに示されるものと略同様となるように構成されてもよい。
【0081】
図32は、図30に示すような電気式四駆動系を有する車両に適用される、上記電子制御装置206の制御機能の要部を説明する他の機能ブロック線図であり、図34はその制御作動の要部を説明するフローチャートである。この図32および図34に示す制御は、ブレーキペダルの操作に応答したホイールブレーキ装置132による制動との関連において、主として後輪駆動用モータ200の回生制動トルクを大きくして回生エネルギーを可及的に回収することを意図したものである。
【0082】
図32において、走行条件判定手段210は、車両がアクセルペダルが操作されていないような惰行走行であるか否かを判定する。回生制動制御手段212は、回生制動制御中において、ホイールブレーキ装置132が作動させられていない場合にはそれまでの回生制動を継続させるが、フットブレーキペダル操作によりホイールブレーキ装置132が作動させられた場合には、車両の実際の制動トルク配分率RB が予め設定された判断基準範囲たとえば0.5乃至0.7の範囲を越えたアンバランス状態であるか否かを判断し、アンバランスでないと判断された場合には上記ホイールブレーキ装置132による制動を実行させるが、アンバランスであると判断された場合には、そのアンバランスを解消させ且つ可及的に大きな回生制動トルクTGBとするために回生制動トルクTGBおよび制動トルク配分率RB をそれぞれ変更すると同時に、ホイールブレーキ装置132による制動を実行させる。
【0083】
すなわち、本実施例のようなFF駆動を基本とする電気式四輪駆動系では、制動トルク配分クラッチ70は存在せずしかもエンジン10のエンジンブレーキトルクTEBおよびモータジェネレータ75の回生制動トルクTGBは専ら前輪34へ付与されるので、前輪ホイールブレーキトルクTWBF および後輪ホイールブレーキトルクTWBR は、数式5および数式6に示す如くとなり、前後輪制動トルク配分率RB は、(TWBF +TEB+TGB)/(TWBF +TEB+TGB+TWBR )となる。このようにモータ(ジェネレータ)200の回生制動トルクTGBは専ら前輪34へ付与されるので、以下の説明の回生制動トルクTGBは、前輪回生制動トルクを意味している。
【0084】
【数5】
TBF=TWBF +TEB+TGB
【0085】
【数6】
TBR=TWBR
【0086】
したがって、上記回生制動制御手段212は、上記回生制動制御中にブレーキペダル操作によりホイールブレーキ装置132が作動させられることにより実際の前後輪制動トルク配分率RB が判断基準範囲からたとえば低い側へ外れようとすると、それまでに所定の条件下において必要に応じて発生させられていた回生制動トルクTGBの大きさを変化させないように、その回生制動トルクTGBの有無或いはその回生制動トルクTGBの大きさに応じて、前輪ホイールブレーキトルクTWBF を大きくなる側に変更し或いは後輪ホイールブレーキトルクTWBR を小さくなる側に変更して前後輪制動トルク配分率RB を判断基準範囲内とする。しかしながら、上記の制御において、回生制動トルクTGBが予め設定されたその限界値に到達する場合には、ホイールブレーキトルクTWBの大きさに応じて回生制動トルクTGBをその限界値以下に変更し、変更した回生制動トルクTGBに応じて前後輪制動トルク配分率RB を変更する。図33は、回生制動トルクTGBの変化に応じた前後輪制動トルク配分率RB の変化を例示している
【0087】
上記回生制動制御手段212には、回生制動中判定手段214、フットブレーキ操作中判定手段216、回生制動継続手段218、制動トルク配分率算出手段220、制動トルク配分率判定手段224、回生制動量変更手段226、制動トルク配分率変更手段228、ホイールブレーキ制動手段230が設けられている。
【0088】
上記回生制動中判定手段214は、車両の制動状態においてモータ(ジェネレータ)200を用いた回生制動制御が行われているか否かを判定する。上記フットブレーキ操作中判定手段216は、ブレーキペダル操作に応答したホイールブレーキ装置132による制動中であるか否かを判定する。上記回生制動継続手段218は、車両の惰行走行中であり、回生制動制御中であり、且つホイールブレーキ装置132による制動中でない場合には、それまでの回生制動制御を継続的に実行させる。上記制動トルク配分率算出手段220は、車両の惰行走行中、回生制動制御中、且つホイールブレーキ装置132による制動中である場合において、車両の実際の前後輪制動トルク配分率RB を算出する。上記制動トルク配分率判定手段224は、その実際の前後輪制動トルク配分率RB が予め設定された判断基準範囲内であるか否かに基づいて車両の制動トルク配分率がアンバランスであるか否かを判定する。この制動トルク配分率判定手段224により車両の制動トルク配分率がアンバランスでないと判定された場合は、ホイールブレーキ制動手段230がホイールブレーキ装置132による制動を実行させる。しかしながら、上記制動トルク配分率判定手段224により車両の制動トルク配分率がアンバランスであると判定された場合は、上記回生制動量変更手段226により回生制動量が変更され、或いは制動トルク配分率変更手段228により制動トルク配分率が変更された後、ホイールブレーキ制動手段230は、その変更された制動トルク配分率となるホイールブレーキ制動トルクTWBでホイールブレーキ装置132による制動を実行させる。上記回生制動量変更手段226では、たとえば、回生制動トルクTGBが予め設定されたその限界値に到達する場合には、ホイールブレーキトルクTWBの大きさに応じて回生制動トルクTGBがその限界値以下に変更される。上記制動トルク配分率変更手段228では、変更した回生制動トルクにより前後輪制動トルク配分率RB が判断基準範囲からたとえば低い側へ外れようとすると、それまでに必要に応じて発生させられていた回生制動トルクTGBの大きさを変化させないように、その回生制動トルクTGBの大きさに応じて、前輪ホイールブレーキトルクTWBF を大きくなる側に変更し或いは後輪ホイールブレーキトルクTWBR を小さくなる側に変更して前後輪制動トルク配分率RB が判断基準範囲内とされる。
【0089】
図34のSD1では入力信号処理が実行される。次いで、前記走行条件判定手段210に対応するSD2では、車両の減速惰行走行であるか否かが判断され、回生制動中判定手段214に対応するSD3では、回生制動中であるか否かが判断され、フットブレーキ操作中判定手段216に対応するSD4では、フットブレーキが操作されてホイールブレーキ装置132による制動中であるか否かが判断される。SD2乃至SD3の判断のいずれかが否定される場合には本ルーチンが終了させられる。SD4の判断が否定される場合も本ルーチンが終了させられるが、既に回生制動制御が開始されているので、その回生制動がそのまま継続させられる。
【0090】
上記SD2乃至SD4の判断のすべてが肯定される場合は、前記制動トルク配分率算出手段220に対応するSD5において、実際の車両の前輪制動トルクTBFおよび後輪制動トルクTBRが算出され、且つそれら前輪制動トルクTBFおよび後輪制動トルクTBRを加えた全制動トルクTB (=TBF+TBR)に対する前輪制動トルクTBFの割合すなわち全制動トルクTB のうちの前輪への配分率RB (=TBF/TB )が算出される。
【0091】
続いて、前記制動トルク配分率判定手段224に対応するSD6において、制動トルク比がアンバランスであるか否か、たとえば上記SD5にて算出された全制動トルクTB のうちの前輪への配分率RB が予め設定された判断基準範囲たとえば0.5乃至0.7の範囲内であるか否かが判断される。一般に、図35に示すように、回生制動を行わないときでも通常の制動トルクでは前輪34には半分以上の制動トルクが分担させられている。上記判断基準範囲は、図35に示すように、モータジェネレータ75による回生制動トルクの増加に応じて増加するように変化させられる配分率RB を所定範囲でカバーするように決定される。さらに、路面摩擦係数μや車重が大きくなるほど制動トルク配分率RB が高くなるように上記判断基準範囲が設定されてもよい。
【0092】
このSD6の判断が否定された場合は前記ホイールブレーキ制動手段230に対応するSD7においてホイールブレーキによる制動が実行されるとともに、前記回生制動継続手段218に対応するSD8において回生制動が継続される。しかし、上記SD6の判断が肯定される場合は、SD9以下において、全制動トルクTB のうちの前輪への配分率RB が上記判断基準範囲となるように、ホイールブレーキによる制動に加えて、回生制動トルクの調整、ホイールブレーキ力の調整、エンジンブレーキ力の調整が行われて前輪34への配分率RB が整される。すなわち、配分率RB を判断基準範囲へ入れるために、先ず、前記回生制動量変更手段226に対応するSD9において、インバータ90による発電量制御による回生制動トルクTGBが算出され、その回生制動トルクTGBが予め定められた限界値を越える場合にはその限界値以下に変更される。次いで、前記制動トルク配分率変更手段228に対応するSD10では、変更後の回生制動トルクTGBに基づき、制動トルク配分率RB が所定の判断基準範囲に入るようにホイールブレーキ装置132によるホイールブレーキトルクTWBが変更され、ホイールブレーキ制動手段230に対応するSD11において、上記SD10により変更されたホイールブレーキトルクTWBが得られるように制動が実行される。
【0093】
図36は、上記の作動を説明するタイムチャートである。そのt1 時点は、フットブレーキが操作された時点、すなわちSD4の判断が肯定された時点を示している。このt1 時点以後は、ホイールブレーキ装置132により全制動トルクTB が増加させられると同時に、回生制動トルクTGBが減少側へ変更されることにより、制動比のアンバランスが調節されて制動トルク配分率RB が判断基準範囲へ入るようにされている。なお、破線は、コースト走行のときに制動比がアンバランスではない場合に回生制動トルクTGBの調整変更が行われず、回生制動が継続される状態を示している。本実施例でも、制動トルク配分率RB が所定範囲内に入るように制御されるので、前後輪の駆動系連結状態に拘らず、制動時において車両の挙動が安定させられるとともに、可及的に大きな回生制動トルクが得られる。
【0094】
図37も、図30に示すような電気式四駆動系を有する車両に適用される、上記電子制御装置206の制御機能の要部を説明する他の機能ブロック線図であり、図41はその制御作動の要部を説明するフローチャートである。この図37および図41に示す制御は、ブレーキペダルの操作に応答したホイールブレーキ装置132による前輪ホイールブレーキトルクTWBF 或いはエンジン10による前輪エンジンブレーキトルクTEBF との関連において、主として前後輪制動トルクのバランスをとること、および後輪駆動用モータ200の回生制動トルクTGBを大きくして回生エネルギーを可及的に回収することを意図したものである。
【0095】
図37において、走行条件判定手段232は、たとえばスロットル開度θが零であるか否かにより車両が惰行走行であるか否かを判定する。回生制動制御手段234は、制動トルク配分率RB が車両の安定性を損なわないように予め設定された判断基準範囲内に保持される範囲で可及的に大きな回生制動トルクTGBを得るために、予め設定された関係から前輪ホイールブレーキトルクTWBF の大きさに応じて回生制動トルクTGBを変更し、或いは予め設定された関係からエンジン10による前輪エンジンブレーキトルクTEBF の大きさに回生制動トルクTGBを変更する。すなわち、回生制動制御手段234は、前輪エンジンブレーキトルクTEBF 換言すればエンジンブレーキトルクTEBに基づいて回生制動トルクTGBを制御して、制動トルク配分率RB が車両の安定性を損なわないように予め設定された判断基準範囲内に保持される範囲で可及的に大きな回生制動トルクTGBを得るようにしているので、エンジンブレーキトルクTEBに基づいて制動トルク配分率RB を所定範囲に制御する制動トルク配分制御手段にも対応している。
【0096】
上記回生制動制御手段234には、回生制動中判定手段236、前輪ホイールブレーキトルク算出手段238、前輪エンジンブレーキトルク算出手段240、後輪回生制動トルク決定手段242、回生制動実行手段244が含まれる。上記回生制動中判定手段236は、モータ200による回生制動中(回生制動モード)であるか否かが、電子制御装置206の出力信号等に基づいて判断される。上記前輪ホイールブレーキトルク算出手段238は、予め求められた関係からブレーキペダル操作により発生させられた制動油圧の大きさ、或いは前輪ホイールシリンダの油圧の大きさに基づいて前輪ホイールブレーキトルクTWBF を算出する。上記前輪エンジンブレーキトルク算出手段240は、予め求められた関係からエンジン回転速度NE などに基づいて前輪エンジンブレーキトルクTEBF を算出する。上記後輪回生制動トルク決定手段242は、たとえば図38および図39に示す予め記憶された関係から実際の前輪ホイールブレーキトルクTWBF および前輪エンジンブレーキトルクTEBF に基づいて後輪回生制動トルクTGBを算出する。この後輪回生制動トルクTGBには、たとえば、上記図38の関係から実際の前輪ホイールブレーキトルクTWBF に基づいて算出された値と、上記図39の関係から実際の前輪エンジンブレーキトルクTEBF に基づいて算出された値との合計値が用いられる。そして、上記回生制動実行手段244では、モータ200による発電量が制御されて、上記後輪回生制動トルク決定手段242により算出された後輪回生制動トルクTGBが発生させられる。上記図38および図39に示す関係は、制動トルク配分率RB が車両の安定性を損なわないように予め設定された判断基準範囲内に保持されるように求められたものである。図40は、上記のようにして求められた後輪回生制動トルクTGBの車速Vに対する関係を示しており、通常値が実線で、前輪エンジンブレーキトルクTEBF により増加させられた値が破線で、前輪ホイールブレーキトルクTWBF により増加させられた値が1点鎖線でそれぞれ示されている。
【0097】
図41のSE1では入力信号処理が実行される。次いで、前記走行条件判定手段232に対応するSE2では車両の減速惰行走行であるか否かが判断され、前記回生制動中判定手段236に対応するSE3では回生制動モードであるか否かすなわち回生制動制御の実行中であるか否かが判断される。これらSE2およびSE3の判断の少なくとも一方が否定された場合は本ルーチンが終了させられるが、共に肯定された場合は、前記前輪ホイールブレーキトルク算出手段238に対応するSE4において、前輪ホイールブレーキトルクTWBF が算出される。次いで、前記前輪エンジンブレーキトルク算出手段240に対応するSE5において、前輪エンジンブレーキトルクTEBF が算出される。本実施例では、エンジン10のエンジンブレーキトルクTEBは専ら前輪34へ伝達されるので、そのエンジンブレーキトルクTEBは前輪エンジンブレーキトルクTEBF と等しい値である。続いて、前記後輪回生制動トルク決定手段242に対応するSE6において、予め記憶された図38、図39に示す関係から上記前輪ホイールブレーキトルクTWBF および前輪エンジンブレーキトルクTEBF に基づいて後輪回生制動トルクTGBが決定される。そして、前記回生制動実行手段244に対応するSE7では、SE6において決定された後輪回生制動トルクTGBが得られるようにモータ200の回生制動が実行される。
【0098】
図42は、上記の制御作動を説明するタイムチャートである。t1 時点において、ブレーキペダルが操作されてホイールブレーキ装置132が作動させられることにより前輪ホイールブレーキトルクTWBF が増加し、それに応じて後輪回生制動トルクTGBが破線に示すように増加させられるので、全制動トルクTB も増加する。t2 時点はこの状態を示す。次いで、エンジン10によってエンジンブレーキトルクTEBF が増加させられると、それに応じて後輪回生制動トルクTGBが一点鎖線に示すように増加開始させられるので、全制動トルクTB もさらに増加開始させられる。t3 時点はこの状態を示す。そして、その後輪回生制動トルクTGBの増加に応じて後輪回生制動トルクTGBが所定の遅れで一点鎖線に示すように増加開始させられる(t4 時点)ので、全制動トルクTB もさらに増加させられる。t5 時点はこの状態を示す。
【0099】
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、それらの実施例とは別の態様としても実施できる。
【0100】
たとえば、前述の図7の実施例においては、補機94の駆動とエンジン10の始動のためにモータジェネレータ98が設けられていたが、専らエンジン10を始動させるためのスタータ用モータをモータジェネレータ98とは別に設けてもよい。このような場合には、少なくとも極低温時においてスタータ用モータがエンジン10の始動のために単独で或いはモータジェネレータ98と併用して用いられる。
【0101】
また、前述の図5の実施例においては、モータジェネレータ75がクランク軸76或いはトルクコンバータ12の入力軸36と並列位置に設けられていたが、そのクランク軸76或いはトルクコンバータ12の入力軸36と同心位置に設けられてもよい。
【0102】
また、前述の図1の実施例において、2個のモータジェネレータ75、98のうちの一方のモータジェネレータ75が回生制動トルクの発生のために用いられていたが、モータジェネレータ98が用いられてもよく、或いは両方のモータジェネレータ75、98が用いられてもよい。
【0103】
また、前述の図30の実施例においては、前輪駆動用のモータジェネレータ75,98に加えて後輪駆動用のモータ200がジェネレータとして用いられてもよい。また、前輪駆動系に設けられた2個のモータジェネレータ75、98の一方は必ずしも設けられていなくてもよい。
【0104】
また、前記図32乃至図36の実施例、図37乃至図42の実施例は、前輪(FF)駆動を基本とする電気式四輪駆動系について説明されていたが、後輪(FR)駆動を基本とする電気式四輪駆動系についても適用される。このような場合には、たとえば図37乃至図42の実施例で言うと、前輪ホイールブレーキトルクを後輪ホイールブレーキトルクへ、前輪エンジンブレーキトルクを後輪エンジンブレーキトルクへ、後輪回生制動トルクを前輪回生制動トルクへというように、前輪という語と後輪という語とを入替えればよい。
【0105】
また、前述の図2では、前輪34および後輪24のトルク配分を機械的に制御するために制動トルク配分クラッチ70が設けられていたが、伝動ベルトが巻き掛けられた有効径が可変な一対の可変プーリなどの他のトルク配分手段が用いられてもよい。
【0106】
以上に説明したも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動トルク配分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を示す図表である。
【図4】図1の動力伝達装置において、トランスファおよび中央差動歯車装置の付近の構成を説明する図である。
【図5】図1の動力伝達装置において、エンジンとトルクコンバータとの間に設けられたモータジェネレータの連結構造を説明する図である。
【図6】図5のモータジェネレータの特性であって、車速と回生制動トルクとの関係を示す図である。
【図7】図1の動力伝達装置において、エンジンと補機との間に設けられたモータジェネレータの連結構造を説明する図である。
【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11】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設定スイッチを示す図である。
【図12】図10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13】回生制動トルクとそれにより変化させられる前後輪回生制動トルク配分率との関係を示す図である。
【図14】全制動トルクと判断基準範囲との関係を示す図である。
【図15】図12の制御において、回生制動トルクに応じて制御される前後輪制御トルク配分率を示す図である。
【図16】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17】図10の電子制御装置により得られる作動を説明するタイムチャートであって、制動トルク配分クラッチの油圧の変化と回生制動トルクとの関係を示す図である。
【図18】本発明の他の実施例における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19】図18の電子制御装置による制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図20】図18および図19において用いられる前輪回生制動トルク配分率とモータージェネレータにより発生させられる回生制動トルクとの関係を示す図である。
【図21】図18および図19の制御により得られる作動を説明するタイムチャートであって、回生制動トルクの異常時における制動トルク配分クラッチの油圧の変化を示す図である。
【図22】図18および図19の制御により得られる作動を説明するタイムチャートであって、制動トルク配分クラッチの油圧の変化と回生制動トルクとの関係を示す図である。
【図23】図18および図19の制御により得られる作動を説明するタイムチャートであって回生制動トルクの変化率の差異を示す図である。
【図24】本発明の他の実施例における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25】図24において、ホイールブレーキトルクから回生制動トルクを求めるために用いられる関係を示す図である。
【図26】図24において、エンジンブレーキトルクから回生制動トルクを求めるために用いられる関係を示す図である。
【図27】図24において、回生制動トルクから回生制動トルク変化率を求めるために用いられる関係を示す図である。
【図28】図24の電子制御装置による制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図29】本発明の他の実施例におけるトランスファ付近の構成を説明する図である。
【図30】本発明の他の実施例の車両の制動トルク配分制御装置が適用される車両の動力伝達装置、所謂電気式四輪駆動系の構成を説明する図である。
【図31】図30において、後輪を駆動するためのモータを制御する制御回路の電気的構成を説明する図である。
【図32】図30、図31の動力伝達装置に適用される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33】図32の制御において、回生制動トルクとそれにより変化させられる前後輪制動トルク配分率との関係を示す図である。
【図34】図32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35】図30乃至図34の実施例において、回生制動トルクとその変化に対して変化させられる制動トルク配分率RB との関係を示す図である。
【図36】図32および図34の電子制御装置の作動を説明するタイムチャートである。
【図37】図30、図31の動力伝達装置に適用される電子制御装置の他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38】図37の制御において、前輪ホイールブレーキトルクから後輪回生制動トルクを求めるために用いられる関係を示す図である。
【図39】図37の制御において、前輪エンジンブレーキトルクから後輪回生制動トルクを求めるために用いられる関係を示す図である。
【図40】図37の制御において、決定される後輪回生制動トルクと車速との関係を示す図である。
【図41】図37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42】図37および図41の電子制御装置の制御作動を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
10:エンジン
70、166:制動トルク配分クラッチ(トルク配分手段)
75、98:モータジェネレータ(ジェネレータ)
94:補機
156:制動トルク配分制御手段
200:モータ(ジェネレータ)
Claims (16)
- 前輪を駆動するための前輪駆動系と、後輪を駆動するための後輪駆動系と、該前輪駆動系および後輪駆動系の一方に設けられたジェネレータと、エンジンから該前輪駆動系および後輪駆動系へ配分されるトルク配分比を変化させるトルク配分手段とを備えた車両の制動トルク制御装置であって、
前記トルク配分手段の作動状態と前記ジェネレータの回生制動トルクとに基づいて該車両の前後輪の制動トルク配分を所定範囲内に入るように制御する制動トルク配分制御手段を、
含むことを特徴とする車両の制動トルク配分制御装置。 - 前記車両のエンジンに作動的に連結されたモータジェネレータが設けられており、
該モータジェネレータは前記車両のエンジンの作動時においてそれにより駆動される補機を、該エンジン停止時において該エンジンを駆動することなく駆動するものである請求項1に記載の車両の制動トルク配分制御装置。 - 予め記憶された関係から駆動系に設けられたモータジェネレータの回生トルク、車輪に設けられたホイールブレーキの制動トルク、エンジンブレーキによる制動トルク、或いはエンジンの出力トルクを前輪駆動系および後輪駆動系に配分するためのトルク配分クラッチの係合トルクに基づいて車両の実際の制動トルク配分率RBを算出する制動トルク配分率算出手段と、
該制動トルク配分率算出手段により算出された車両の実際の制動トルク配分率RBが予め設定された判断基準範囲内であるか否かを判定する制動トルク配分率判定手段とを含み、
前記制動トルク配分制御手段は、前記制動トルク配分率判定手段により車両の実際の制動トルク配分率RBが予め設定された判断基準範囲外であると判定された場合には、その車両の実際の制動トルク配分率RBが予め設定された判断基準範囲内となるように車両の前後輪の制動トルク配分を所定範囲内に入るように制御するものである請求項1または2の車両の制動トルク配分制御装置。 - 前記制動トルク配分制御手段は、エンジンの出力トルクを前輪駆動系および後輪駆動系に配分するためのトルク配分クラッチの係合トルクを調節するトルク配分比調節手段、前記駆動系に設けられたモータジェネレータの回生制動トルクを調節する回生制動トルク調節手段、車輪に設けられたホイールブレーキの制動トルクを調節するホイールブレーキトルク調節手段、およびエンジンブレーキによる制動トルクを調節するエンジンブレーキトルク調節手段と、
該トルク配分比調節手段、回生制動トルク調節手段、ホイールブレーキトルク調節手段、エンジンブレーキトルク調節手段の優先順序で制動トルク配分率RBを変更させる優先度判定手段とを、含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかの車両の制動トルク配分制御装置。 - コースト走行或いは減速走行であるか否かを判定する走行条件判定手段を含み、
該走行条件判定手段によってコースト走行或いは減速走行であると判定された場合に、
前記制動トルク配分率算出手段による実際の制動トルク配分率RBの算出、前記制動トルク配分率判定手段による実際の制動トルク配分率RBが判断基準範囲内であるか否かの判定、前記制動トルク配分制御手段による制動トルク配分の制御が実行されることを特徴とする請求項3または4の車両の制動トルク配分制御装置。 - 車両の全制動トルクの増加に伴って上昇するように前記判断基準範囲を設定する判断基準範囲設定手段を、さらに含むことを特徴とする請求項3乃至5のいずれかの車両の制動トルク配分制御装置。
- ジェネレータを駆動系に備えた車両の制動トルク配分制御装置であって、
前記車両のエンジンブレーキトルクと前記ジェネレータの回生制動トルクとに基づいて該車両の前後輪の制動トルク配分を所定範囲内に入るように制御する制動トルク配分制御 手段と、
回生制動トルクを発生するモータジェネレータが駆動系に設けられ、全制動トルクのうちの前輪への配分率或いは全回生制動トルクのうちの前輪への配分率が高いほど、上記回生制動トルクを大きくするとともに回生制動トルクを速やかに増加させる回生制動制御手段とを、含むことを特徴とする車両の制動トルク配分制御装置。 - 前記回生制動制御手段は、
前記モータジェネレータにより発生させられる全回生制動トルクのうちの前輪の分担率を、制動トルク配分クラッチの係合トルクなどに基づいて算出する前輪回生制動トルク配分率演算手段と、
予め記憶された関係から実際の上記全回生制動トルクのうちの前輪の分担率に基づいて、その分担率が高くなるほどモータジェネレータに発生させる回生制動トルクが大きくなるように、その回生制動トルクの大きさを決定する回生制動トルク決定手段と、
回生制動トルク制御開始時および終了時の回生制動トルクTGBの変化率を、上記全回生制動トルクのうちの前輪の分担率が大きくなるほど大きく決定する回生制動トルク制御開始終了方法決定手段と、
回生制動トルク制御の開始時には、上記回生制動トルク制御開始終了方法決定手段により決定された変化率で回生制動トルクを増加させ、次いで上記回生制動トルク決定手段により決定された大きさの回生制動トルクを維持し、終了時には、上記回生制動トルク制御開始終了方法決定手段により決定された変化率で回生制動トルクTGBを減少させる回生制動トルク制御実行手段と
を、含むことを特徴とする請求項7の車両の制動トルク配分制御装置。 - 前記回生制動トルク制御実行手段は、現状の前輪の分担率で上記回生制動トルク決定手段での計算上必要な回生制動トルクが得られれば分担率の変更はしないが、
現状の前輪の分担率で必要な回生制動トルクが得られない場合は、たとえば低車速などでは制動トルク配分クラッチの係合トルクにより分担率を変更してでも必要とされる計算上の回生制動トルクを得るようにし、車両の安定性や走行性能などの制約により分担率を変更できないときはそのときの分担率で回生制動トルクを発生させるものであることを特徴とする請求項8の車両の制動トルク配分制御装置。 - 実際の回生制動トルクが計算上制御しようとしている回生制動トルクに対して異常に大きいか否かを段階的或いは連続的に判定する回生異常判定手段と、
該回生異常判定手段により実際の回生制動トルクが計算上制御しようとしている回生制動トルクに対して比較的大きいと判定された場合には、前記回生制動トルク制御実行手段に前輪回生制動トルク配分率を優先的に増加させる前輪回生制動トルク配分率増加手段と
を、含むことを特徴とする請求項8または9の車両の制動トルク配分制御装置。 - 前記回生異常判定手段により実際の回生制動トルクが計算上制御しようとしている回生制動トルクに対して大幅に大きいと判定された場合には、回生制動トルク制御実行手段による回生制動トルク制御を中止させる回生中止手段を、含むことを特徴とする請求項10の車両の制動トルク配分制御装置。
- 車両の後輪の制動時のスリップ量が車両の安定性を損なう可能性があるほど異常に大きいか否かを段階的或いは連続的に判定する後輪スリップ異常判定手段と、
該後輪スリップ異常判定手段により車両の後輪の制動時のスリップ量が車両の安定性を損なう可能性があるほど大きいと判定された場合には、前記回生制動トルク制御実行手段に前輪回生制動トルク配分率を優先的に増加させる前輪回生制動トルク配分率増加手段と
を、含むことを特徴とする請求項8または9の車両の制動トルク配分制御装置。 - 前記後輪スリップ異常判定手段により車両の後輪24の制動時のスリップ量が車両の安定性を損なう可能性があるほどかなり大きいと判定された場合には、回生制動トルク制御実行手段による回生制動トルク制御を中止させる回生中止手段を、含むことを特徴とする請求項12の車両の制動トルク配分制御装置。
- 前記回生制動制御手段は、ホイールブレーキトルクに応じて回生制動トルクを変化させ、エンジンブレーキトルクに応じて回生制動トルクを変化させ、回生制動トルクに応じて回生制動トルクを変化させるものである請求項7乃至13のいずれかの車両の制動トルク配分制御装置。
- 前記回生制動制御手段は、前記ホイールブレーキトルクが大きくなるほど回生制動トルクの変化率を高くし、前記エンジンブレーキトルクが大きくなるほど回生制動トルクの変化率を高し、前記回生制動トルクが大きくなるほど回生制動トルクの変化率を低くするものである請求項14の車両の制動トルク配分制御装置。
- 前記回生制動制御手段は、
ホイールブレーキ装置によるホイールブレーキトルクを算出するホイールブレーキトルク算出手段と、
惰行走行などの非駆動走行においてエンジンにより発生させられるエンジンブレーキトルクを算出するエンジンブレーキトルク算出手段と、
予め記憶されたの関係から前記ホイールブレーキトルク、エンジンブレーキトルク、および回生制動トルクに基づいて該回生制動トルクの変化率を決定する回生制動トルク制御開始終了方法決定手段と
を、含むものであることを特徴とする請求項7乃至15のいずれかの車両の制動トルク配分制御装置。
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