JP4073611B2 - 前後輪駆動車両の駆動制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、前輪および後輪の一方をトルクコンバータを介してエンジンで駆動するとともに、他方を電気モータで駆動する四輪駆動状態と、電気モータによる駆動を停止する二輪駆動状態とに切り換えて運転されるタイプの前後輪駆動車両の駆動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、この種の駆動制御装置を、例えば特願平１１−３６６９３４号ですでに提案している。この前後輪駆動車両は、前輪をトルクコンバータを介してエンジンで駆動し、後輪を電気モータで駆動するタイプのものである。この駆動制御装置では、電気モータによる後輪の駆動条件、すなわち四輪駆動の実行条件の１つとして、トルクコンバータの速度比が用いられている。具体的には、検出されたトルクコンバータの速度比が所定値以上のときに、電気モータを停止して二輪駆動を行う一方、所定値未満のときに、電気モータを作動させて四輪駆動を行うように構成されている。例えば発進時には、速度比が小さくトルク増幅率が高いことから、低摩擦路などでは前輪がスリップしやすいので、上記の制御により電気モータを作動させて後輪でアシストすることによって、発進性を高めることができる。また、アクセルペダルが踏み込まれた加速時には、トルクコンバータの滑りが大きくなることで、速度比が一時的に低下するので、このような場合にも、後輪によるアシストが行われることによって、加速性を確保できる。なお、この四輪駆動状態では、まず車両全体に要求される総駆動力が決定され、モータ駆動力がその最大出力を上限値として決定されるとともに、エンジン駆動力は、総駆動力からモータ駆動力を差し引いた残り分として決定される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した駆動制御装置では、以下の理由により、加速時にトルク段差が生じることがあり、この点で改善の余地がある。すなわち、この駆動制御装置では、上述したように、加速時におけるトルクコンバータの滑りによる速度比の低下を想定し、速度比が所定値未満に低下することを条件として、電気モータによるアシストを開始している。しかし、トルクコンバータの滑りは瞬時には発生せず、徐々に大きくなるので、速度比が実際に所定値未満まで低下するのに、すなわち電気モータによるアシストの開始までに、時間遅れを伴う。一方、この間、加速要求に伴って総駆動力は増大し続け、モータ駆動力＝０であることから、エンジン駆動力も総駆動力と同じ値で増大し続ける。その結果、速度比が所定値未満まで低下した時点で、大きなモータ駆動力が急激に発生するとともに、このモータ駆動力に等しい分だけ、エンジン駆動力が急激に大きく減少してしまう。この場合、モータ駆動力の発生とエンジン駆動力の減少を完全に同期させることは困難であるため、トルク段差がある程度、発生することは避けられない。特に、低速状態からの加速時や、減速状態からの加速時には、アクセルペダルの踏込み量が小さい場合でも、総駆動力が大きく増大するため、このような不具合が顕著に現われやすい。
【０００４】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、加速時における電気モータによるアシストを、トルク段差を生じることなく円滑に行うことができ、それにより、良好な加速性および運転性を確保することができる前後輪駆動車両の駆動制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明の請求項１に係る発明は、前後の駆動輪の一方（実施形態における（以下、本項において同じ）前輪ＷＦＬ、ＷＦＲ）をトルクコンバータ５ａを介してエンジン３で駆動するとともに、他方の駆動輪（後輪ＷＲＬ、ＷＲＲ）を電気モータ４で駆動する四輪駆動状態と、電気モータ４による他方の駆動輪の駆動を停止する二輪駆動状態とに切り換えて運転される前後輪駆動車両の駆動制御装置であって、車両２の速度（車速Ｖｃａｒ）を検出する車速検出手段（車輪回転数センサ１２、ＥＣＵ１１）と、アクセル開度θＡＰを検出するアクセル開度検出手段（アクセル開度センサ１６）と、検出された車速Ｖｃａｒおよびアクセル開度θＡＰに基づいて車両２の目標駆動力ＦＣＭＤを算出する目標駆動力算出手段（ＥＣＵ１１、図３のステップ３１）と、目標駆動力ＦＣＭＤに基づいて電気モータ４の目標駆動力（後輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴ）を算出するモータ目標駆動力算出手段（ＥＣＵ１１、図３のステップ３３）と、目標駆動力ＦＣＭＤおよびモータ目標駆動力に基づいてエンジン３の目標駆動力（前輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＥＮＧ）を算出するエンジン目標駆動力算出手段（ＥＣＵ１１、図３のステップ３５）と、モータ目標駆動力に基づいて電気モータ４を駆動するモータ駆動手段（モータドライバー１０、ＥＣＵ１１）と、トルクコンバータ５ａの速度比ＥＴＲを検出する速度比検出手段（クランク角センサ１３、メインシャフト回転数センサ１４ａ、ＥＣＵ１１）と、所定の基準速度比（アシスト開始基準速度比ＥＴＲ＿ＣＴＲＬ１）を記憶する基準速度比記憶手段（ＥＣＵ１１、図７のテーブル）と、検出された速度比ＥＴＲと基準速度比を比較する速度比比較手段（ＥＣＵ１１、図６のステップ６５）と、モータ駆動手段による電気モータ４の駆動を、目標駆動力の変化量ｄＦＣＭＤが所定値ｄＦＣＭＤ＿ＡＳＴ以上の場合に許可するとともに、目標駆動力の変化量ｄＦＣＭＤが所定値ｄＦＣＭＤ＿ＡＳＴ未満の場合には、速度比比較手段により速度比ＥＴＲが基準速度比よりも小さいと判定されたときに許可するモータ駆動許可手段（ＥＣＵ１１、図６のステップ６５、６６）と、を備えていることを特徴とする。
【０００６】
この前後輪駆動車両の駆動制御装置によれば、検出されたアクセル開度および車速に基づいて車両の目標駆動力が算出され、この目標駆動力に基づいて電気モータの目標駆動力が算出されるとともに、さらに、これらの目標駆動力およびモータ目標駆動力に基づいてエンジンの目標駆動力が算出される。このモータ目標駆動力に基づき、モータ駆動手段が電気モータを駆動し、他方の駆動輪を駆動することによって、電気モータによりアシストされた四輪駆動状態で運転される。また、トルクコンバータの速度比を検出するとともに、検出された速度比と所定の基準速度比を比較する。そして、モータ駆動許可手段は、算出した目標駆動力の変化量が所定値以上の場合には、モータ駆動手段による電気モータの駆動を許可する一方、目標駆動力の変化量が所定値未満の場合には、速度比が基準速度比よりも小さいときに、電気モータの駆動を許可する。
【０００７】
以上のように、この駆動制御装置によれば、車両の目標駆動力の変化量が所定値以上の場合には、トルクコンバータの速度比にかかわらず、電気モータの駆動を許可し、アシストモードを実行する。したがって、低速状態からの加速時や、減速状態からの加速時に、速度比が基準速度比未満まで低下するのを待たずに、その変化の遅れに影響されることなく、電気モータによるアシストを即座に開始することができる。その結果、電気モータによるアシストを、モータ駆動力の小さな状態で開始し、これを徐々に増大させながら行えるとともに、それに応じてエンジン駆動力が徐々に減少するので、電気モータによるアシストを、トルク段差を生じることなく円滑に行うことができる。
【０００８】
一方、目標駆動力の変化量が所定値未満の場合、すなわちトルク段差への影響が小さい場合には、速度比が基準速度比よりも小さいときに、電気モータの駆動を許可するので、電気モータによるアシストを、実際の速度比に応じて適切に行うことができる。以上により、良好な加速性および運転性を確保することができる。
【０００９】
また、前記目的を達成するため、本発明の請求項２に係る発明は、前後の駆動輪の一方（前輪ＷＦＬ、ＷＦＲ）をトルクコンバータ５ａを介してエンジン３で駆動するとともに、他方の駆動輪（後輪ＷＲＬ、ＷＲＲ）を電気モータ４で駆動する四輪駆動状態と、電気モータ４による他方の駆動輪の駆動を停止する二輪駆動状態とに切り換えて運転される前後輪駆動車両の駆動制御装置であって、電気モータ４の目標駆動力（後輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴ）を算出するモータ目標駆動力算出手段（ＥＣＵ１１、図３のステップ３３）と、算出されたモータ目標駆動力に基づいて電気モータ４を駆動するモータ駆動手段（モータドライバー１０、ＥＣＵ１１）と、トルクコンバータ５ａの速度比ＥＴＲを検出する速度比検出手段（クランク角センサ１３、メインシャフト回転数センサ１４ａ、ＥＣＵ１１）と、所定の基準速度比（アシスト停止基準速度比ＥＴＲ＿ＣＴＲＬ２）を記憶する基準速度比記憶手段（ＥＣＵ１１、図７のテーブル）と、検出された速度比ＥＴＲと基準速度比を比較する速度比比較手段（ＥＣＵ１１、図６のステップ６７）と、車両２の走行中にアクセルペダル１７が解除状態から踏込み操作されたか否かを検出する踏込み操作検出手段（アクセル開度センサ１６、ＥＣＵ１１、図６のステップ６２）と、モータ駆動手段による電気モータ４の駆動を、踏込み操作検出手段によりアクセルペダル１７の踏込み操作が検出された場合に許可するとともに、アクセルペダル１７の踏込み操作が検出されていない場合には、速度比比較手段により速度比ＥＴＲが基準速度比よりも大きいと判定されたときに停止するモータ駆動許可手段（ＥＣＵ１１、図６のステップ６２、６６、６７、６９）と、を備えていることを特徴とする。
【００１０】
この前後輪駆動車両の駆動制御装置によれば、車両の走行中にアクセルペダルが解除状態から踏込み操作されたか否かを検出する。そして、そのようなアクセルペダルの踏込み操作が検出された場合には、電気モータの駆動を許可する一方、踏込み操作が検出されていない場合には、速度比が基準速度比よりも大きいときに、電気モータの駆動を停止する。
【００１１】
このように、アクセルペダルＯＦＦの減速状態からアクセルペダルが踏み込まれ、加速された場合には、トルクコンバータの速度比にかかわらず、電気モータの駆動を許可するので、この場合においても、電気モータによるアシストを、速度比変化の遅れに影響されることなく、加速直後から開始でき、モータ駆動力を小さな状態から徐々に増大させることができる。したがって、電気モータによるアシストを、トルクコンバータの速度比変化の遅れに起因するトルク段差を生じることなく、円滑に行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を説明する。図１は、本発明による駆動制御装置１を適用した前後輪駆動車両（以下「車両」という）２の概略構成を示している。同図に示すように、この車両２は、左右の前輪ＷＦＬ、ＷＦＲ（以下、総称する場合は「ＷＦ」という）をエンジン３で駆動するとともに、左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲ（以下、総称する場合は「ＷＲ」という）をモータ４で駆動するものである。
【００１３】
エンジン３は、車両２の前部に横置きに搭載されており、トルクコンバータ５ａを有する自動変速機５、およびフロントディファレンシャル６を介して、前輪ＷＦに接続されている。
【００１４】
モータ４は、その駆動源であるバッテリ７に接続されるとともに、電磁クラッチ８およびリヤディファレンシャル９を介して、後輪ＷＲに接続されている。モータ４がバッテリ７で駆動され、かつ電磁クラッチ８が接続されているときに、後輪ＷＲがモータ４で駆動される。このとき、車両２は、モータ４によりアシストされた四輪駆動状態になる。一方、モータ４がバッテリ７で駆動されていないときや、電磁クラッチ８が遮断されているときには、車両２は二輪駆動状態になる。なお、モータ４は比較的小型のものであり、車速Ｖｃａｒが大きい高速運転時には、モータ４が後輪ＷＲに追随して回転することが困難になるため、電磁クラッチ８が遮断されるようになっている。モータ４の出力は、最大１２ｋＷの範囲内で任意に変更することが可能である。一方、モータ４は、車両２の制動エネルギにより回転駆動されているとき（減速回生モード）などに発電を行い、発電した電力（回生エネルギ）をバッテリ７に充電するジェネレータとしての機能を有している。このバッテリ７の充電残量ＳＯＣは、検出されたバッテリ７の電流・電圧値に基づき、後述するＥＣＵ１１によって算出される。
【００１５】
モータ４は、モータドライバー１０を介して、ＥＣＵ１１に接続されており、モータ４の駆動モードおよび減速回生モードなどの切換え、駆動モード時における最大出力の設定や駆動トルク、ならびに減速回生モード時における回生量（充電量）などは、ＥＣＵ１１で制御されるモータドライバー１０によって、制御される。電磁クラッチ８の接続・遮断もまた、そのソレノイド（図示せず）への電流の供給・停止がＥＣＵ１１で制御されることによって、制御される。
【００１６】
左右の前輪ＷＦＬ、ＷＦＲおよび後輪ＷＲＬ、ＷＲＲには、磁気ピックアップ式の車輪回転数センサ１２がそれぞれ設けられており、これらの車輪回転数センサ１２から、各車輪回転数Ｎ＿ＦＬ、Ｎ＿ＦＲ、Ｎ＿ＲＬ、Ｎ＿ＲＲを表すパルス信号がＥＣＵ１１にそれぞれ出力される。ＥＣＵ１１は、これらのパルス信号から、前輪速度Ｖ＿ＦＦ、後輪速度Ｖ＿ＲＲや車速Ｖｃａｒなどを算出する。
【００１７】
また、エンジン３のクランクシャフト（図示せず）には、所定のクランク角ごとにクランクパルス信号ＣＲＫを出力するクランク角センサ１３が、自動変速機５のメインシャフト５ｂおよびカウンタシャフト（図示せず）には、それらの回転数Ｎｍ、Ｎｃｏｕｎｔｅｒを表すパルス信号を出力する磁気ピックアップ式のメイン・カウンタシャフト回転数センサ１４ａ、１４ｂが、それぞれ設けられており、これらの信号もまた、ＥＣＵ１１に出力される。ＥＣＵ１１は、クランクパルス信号ＣＲＫに基づいてエンジン回転数ＮＥを算出するとともに、このエンジン回転数ＮＥとメインシャフト回転数Ｎｍから、トルクコンバータ５ａの速度比ＥＴＲを算出する（ＥＴＲ＝Ｎｍ／ＮＥ）。また、モータ４にはその回転数Ｎｍｏｔを表すパルス信号を出力するレゾルバによるモータ回転数センサ１５が設けられており、この信号もＥＣＵ１１に出力される。
【００１８】
また、ＥＣＵ１１には、アクセル開度センサ１６から、アクセルペダル１７のＯＮ／ＯＦＦを含む開度（アクセル開度）θＡＰを表す検出信号が入力される。ＥＣＵ１１にはさらに、ブレーキのマスタシリンダ（図示せず）に取り付けたブレーキ圧センサ１９からブレーキ圧ＰＢＲを表す検出信号が、操舵角センサ２０からハンドル（図示せず）の操舵角θＳＴＲを表す検出信号が、シフト位置センサ２１から自動変速機５のシフトレバー位置ＰＯＳＩを表す検出信号が、加速度センサ２２、２３から前後の車輪ＷＦ、ＷＲの加速度ＧＦ、ＧＲを表す検出信号が、それぞれ入力される。
【００１９】
上記ＥＣＵ１１は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵおよびＩ／Ｏインターフェースなどからなるマイクロコンピュータ（いずれも図示せず）で構成されている。ＥＣＵ１１は、上述した各種センサからの検出信号に基づいて、車両２の走行状態を検出し、制御モードを判定するとともに、その結果に基づいて、車両２の目標駆動力ＦＣＭＤ、前輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＥＮＧおよび後輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴを算出する。そして、算出した前輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＥＮＧに基づく駆動信号ＤＢＷ＿ＴＨを、ＤＢＷ式のアクチュエータ２４に出力することによって、スロットル弁２５の開度（スロットル弁開度θＴＨ）を制御し、エンジン３の駆動力を制御する。また、後輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴに基づくモータ要求トルク信号ＴＲＱ＿ＭＯＴをモータドライバー１０に出力することによって、モータ４の駆動力を制御する。
【００２０】
図２は、ＥＣＵ１１で実行される制御処理のメインフローを示すフローチャートである。このプログラムは、所定時間（例えば１０ｍｓ）ごとに実行される。この制御処理ではまず、ステップ２１（「Ｓ２１」と図示。以下同じ）において車両２の状態を検出する。具体的には、前述した各種センサで検出されたパラメータ信号を読み込み、これらに基づき、所定の演算を行うとともに、車両２が前進、後退および停止のいずれの走行状態にあるかを判定する。
【００２１】
次いで、ステップ２１で検出された、自動変速機５のシフトレバー位置ＰＯＳＩおよびアクセルペダル１７のＯＮ／ＯＦＦ状態、ならびに車両２の走行状態から、車両２の制御モードを判定する（ステップ２２）。具体的には、制御モードを、車両２が前進状態または後退状態でアクセルペダル１７がＯＮのときに前進駆動モードまたは後退駆動モード（以下、まとめて「駆動モード」という）と判定し、車両２が前進状態または後退状態でアクセルペダル１７がＯＦＦのときに前進減速回生モードまたは後退減速回生モード（以下、まとめて「減速回生モード」という）と判定し、車両２が停止状態のときに停止モードと判定する。制御モードが減速回生モードのときには、原則として、回生制動トルクを利用したバッテリ７の充電が行われる。
【００２２】
次に、ステップ２２で判定された制御モードに応じて、車両２全体の目標駆動力ＦＣＭＤ、前輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＥＮＧおよび後輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴを算出する（ステップ２３）。これについては後述する。
【００２３】
次いで、電磁クラッチ８のＯＮ／ＯＦＦ制御を実行する（ステップ２４）。具体的には、車速Ｖｃａｒ、およびモータ４と後輪ＷＲとの差回転数に基づいて、電磁クラッチ８をＯＮまたはＯＦＦするかを判定するとともに、その判定結果に基づいて電磁クラッチ８をＯＮ／ＯＦＦ制御する。
【００２４】
次に、ステップ２３で算出した後輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴと、ステップ２４で制御した電磁クラッチ８のＯＮ／ＯＦＦ状態に基づいて、モータ４の要求トルクＴＲＱ＿ＭＯＴを算出し（ステップ２５）、これに基づく駆動信号をモータドライバー１０に出力することによって、モータ４の駆動力を制御する。
【００２５】
次いで、ステップ２３で算出した前輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＥＮＧに基づいて、アクチュエータ出力値ＤＢＷ＿ＴＨを算出し（ステップ２６）、これに基づく駆動信号をアクチュエータ２４に出力し、スロットル弁開度θＴＨを制御することで、エンジン３の駆動力を制御し、本プログラムを終了する。
【００２６】
図３は、図２のステップ２３で実行される駆動力算出サブルーチンを示す。この制御処理ではまず、判定された制御モードに従い、車両２全体の目標駆動力ＦＣＭＤを演算する（ステップ３１）。この目標駆動力ＦＣＭＤは、例えば、検出された車速Ｖｃａｒおよびアクセル開度θＡＰに応じ、図４に一例を示すテーブルを検索することによって、算出される。図４には、アクセル開度θＡＰが０ｄｅｇ、５ｄｅｇおよび８０ｄｅｇのときのテーブル値が代表的に示されており、目標駆動力ＦＣＭＤは、アクセル開度θＴＨが大きいほど大きく、また車速Ｖｃａｒが大きいほど小さくなるように設定されている。なお、アクセル開度θＡＰ＝０ｄｅｇのときのテーブル値は、シフトレバー位置がＤ４相当のラインを表しており、この場合、目標駆動力ＦＣＭＤは、負値として算出される。
【００２７】
次に、定速走行時の充電モード要求判定を実行する（ステップ３２）。具体的には、車速Ｖｃａｒおよびバッテリ７の充電残量ＳＯＣに応じて、基準駆動力を求めるとともに、この基準駆動力と、ステップ３１で算出した目標駆動力ＦＣＭＤとの関係から、車両２がバッテリ７の充電を行うべきクルーズ走行状態にあるか否かを判定し、その判定結果が肯定のときに、制御モードがクルーズ充電モードとされ、バッテリ７への充電が行われる。
【００２８】
次いで、後輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴを演算する（ステップ３３）。この演算は、図２のステップ２２および上記ステップ３２で判定された制御モード（駆動、減速回生、クルーズ充電および停止のいずれか）に従い、制御モード別に行われる。その詳細については後述する。
【００２９】
次に、上記ステップ３３で算出した後輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴに所定のフィルタ処理を施した（ステップ３４）後、前輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＥＮＧを次式（１）によって演算し（ステップ３５）、本プログラムを終了する。
ＦＣＭＤ＿ＥＮＧ
＝ＦＣＭＤ−ＦＣＭＤ＿ＭＯＴ−ＦＥＮＧ＿ＯＦＦ・・・（１）
ここで、ＦＥＮＧ＿ＯＦＦは、エンジン引きずり量（負値）である。このように、前輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＥＮＧは、基本的に、目標駆動力ＦＣＭＤから後輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴを差し引いた値として設定される。
【００３０】
図５は、図３のステップ３３で実行される後輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴの算出サブルーチンを示している。前述したように、この後輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴの演算は、決定された制御モード別に行われる。すなわち、制御モードが減速回生モードであるか否かを判別し（ステップ４１）、減速回生モードのときには、後輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴとして、減速回生用後輪目標駆動力を算出する（ステップ４２）。この減速回生用後輪目標駆動力は、基本的に、車両２の目標駆動力ＦＣＭＤ（負値）から、エンジン２のエンジンブレーキ力（負値）を差し引いた値（負値）、すなわち制動力として算出される。
【００３１】
前記ステップ４１の答がＮＯのときには、制御モードがクルーズ充電モードであるか否かを判別し（ステップ４３）、クルーズ充電モードのときには、後輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴとして、クルーズ充電用後輪目標駆動力を算出する（ステップ４４）。このクルーズ充電用後輪目標駆動力は、基本的に、車両２の目標駆動力ＦＣＭＤから、車速Ｖｃａｒおよび充電残量ＳＯＣに応じて求めた基準駆動力を差し引いた値（負値）として算出される。
【００３２】
前記ステップ４３の答がＮＯのときには、制御モードが停止モードであるか否かを判別し（ステップ４５）、停止モードのときには、後輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴを値０に設定する（ステップ４６）。
【００３３】
また、前記ステップ４５の答がＮＯのとき、すなわち制御モードが駆動モードのときには、モータ４によるアシストを実行するか否かを判定する（ステップ４７）とともに、その判定結果に従って、駆動用後輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴを算出し（ステップ４８）、本プログラムを終了する。
【００３４】
図６は、上記ステップ４７で実行されるアシスト実行判定サブルーチンを示している。この制御処理ではまず、車速Ｖｃａｒに応じて、アシスト開始基準速度比ＥＴＲ＿ＣＴＲＬ１およびアシスト停止基準速度比ＥＴＲ＿ＣＴＲＬ２を検索する（ステップ６１）。図７は、このための基準速度比テーブルの一例を示している。同図に示すように、アシスト開始基準速度比ＥＴＲ＿ＣＴＲＬ１は、アシスト停止基準速度比ＥＴＲ＿ＣＴＲＬ２に対して、一定のヒステリシスＥＴＲ＿ＨＩＳＳ（例えば５％）を付与したものであり、これにより、後述するトルクコンバータ５ａの速度比ＥＴＲに応じたアシストの開始と停止の間の制御ハンチングが回避される。また、このテーブルでは、両基準速度比ＥＴＲ＿ＣＴＲＬ１、２は、車速Ｖｃａｒが小さいほど、モータ４によるアシストが実行されやすいよう、より大きな値に設定されている。
【００３５】
図６に戻り、前記ステップ６１に続くステップ６２では、前回の制御モードが減速回生モードまたは停止モードであったか否を判別する。この答がＮＯのときには、前回時にモータ４によるアシストが実行されていたか否かを判別する（ステップ６３）。
【００３６】
この答がＮＯで、前回時にアシストが実行されていないときには、アシストの開始条件が成立しているか否かを判定する。まず、ステップ６４において、後輪速度Ｖ＿ＲＲがそのアシスト開始上限車速Ｖ＿４ＷＤ＿ＯＮ（例えば６０ｋｍ／ｈ）以下であるか否かを判別する。このアシスト開始上限車速Ｖ＿４ＷＤ＿ＯＮは、電磁クラッチ８の接続上限値に相当する。したがって、この答がＮＯ、すなわちＶ＿ＲＲ＞Ｖ＿４ＷＤ＿ＯＮのときには、そのまま本プログラムを終了し、引き続きアシストを禁止する。
【００３７】
前記ステップ６４の答がＹＥＳ、すなわちＶ＿ＲＲ≦Ｖ＿４ＷＤ＿ＯＮのときには、次の条件のいずれかが満たされているか否を判別する（ステップ６５）。
▲１▼ トルクコンバータ５ａの速度比ＥＴＲが、ステップ６１で求めたアシスト開始基準速度比ＥＴＲ＿ＣＴＲＬ１以下（ＥＴＲ≦ＥＴＲ＿ＣＴＲＬ１）
▲２▼ 前輪ＷＦがスリップ中である（Ｆ＿ＭＰＷＲ＿ＵＰ＝１）
▲３▼ 目標駆動力変化量ｄＦＣＭＤが、その所定値ｄＦＣＭＤ＿ＡＳＴ（例えば７０ｋｇｆ／０．０１ｓｅｃ）以上（ｄＦＣＭＤ≧ｄＦＣＭＤ＿ＡＳＴ）
ここで、▲２▼のＦ＿ＭＰＷＲ＿ＵＰは、前輪ＷＦがスリップしていると判定されるのに応じてモータ４が出力アップ中であるときに「１」にセットされるモータ出力アップフラグである。また、▲３▼の目標駆動力変化量ｄＦＣＭＤは、目標駆動力ＦＣＭＤの今回値と前回値との差である。
【００３８】
このステップ６５の答がＹＥＳ、すなわち上記の条件▲１▼〜▲３▼のいずれもが満たされていないときには、そのまま本プログラムを終了し、引き続きアシストを禁止する。
【００３９】
一方、ステップ６５の答がＹＥＳ、すなわち上記の条件▲１▼〜▲３▼のいずれかが満たされているときには、アシストの開始条件が成立しているとして、アシストを許可・開始し（ステップ６６）、本プログラムを終了する。このように、目標駆動力変化量ｄＦＣＭＤが所定値ｄＦＣＭＤ＿ＡＳＴ以上のときには、トルクコンバータ５ａの速度比ＥＴＲにかかわらず、アシストが許可・開始され、四輪駆動状態に移行する。これにより、加速時に、速度比ＥＴＲの変化の遅れに影響されることなく、アシストを即座に開始することができる。
【００４０】
一方、前記ステップ６３の答がＹＥＳ、すなわち前回時にアシストが実行されていたときには、アシストの停止条件が成立しているか否かを判定する。まず、ステップ６７において、トルクコンバータ５ａの速度比ＥＴＲが、ステップ６１で求めたアシスト停止基準速度比ＥＴＲ＿ＣＴＲＬ２より大きくかつ１００％以下であり、かつモータ出力アップフラグＦ＿ＭＰＷＲ＿ＵＰが「０」であるか否かを判別する。この答がＮＯ、すなわちＥＴＲ≦ＥＴＲ＿ＣＴＲＬ２が成立し、または前輪ＷＦがスリップしているときには、ステップ６８に進み、後輪速度Ｖ＿ＲＲが、アシスト停止上限車速Ｖ＿４ＷＤ＿ＯＦＦ（例えば６５ｋｍ／ｈ）よりも大きいか否かを判別する。このアシスト停止上限車速Ｖ＿４ＷＤ＿ＯＦＦは、前述したアシスト開始上限車速Ｖ＿４ＷＤ＿ＯＮに対してヒステリシスを与えたものである。このステップ６８の答がＮＯ、すなわちＶ＿ＲＲ≦Ｖ＿４ＷＤ＿ＯＦＦのときには、そのまま本プログラムを終了し、引き続きアシストを実行する。
【００４１】
一方、前記ステップ６７またはステップ６８の答がＹＥＳ、すなわちＥＴＲ＿ＣＴＲＬ２＜ＥＴＲ≦１００％で且つ前輪ＷＦがスリップしていないか、またはＶ＿ＲＲ＞Ｖ＿４ＷＤ＿ＯＦＦのときには、アシストの停止条件が成立しているとして、アシストを停止し（ステップ６９）、二輪駆動状態に移行するようにして、本プログラムを終了する。
【００４２】
一方、前記ステップ６２の答がＹＥＳ、すなわち前回の制御モードが減速回生モードまたは停止モードであったときには、前記ステップ６６に進み、アシストを許可する。すなわち、アクセルペダル１７がＯＦＦ状態にある減速回生モードから、アクセルペダル１７が踏み込まれることによって駆動モードに移行した場合には、トルクコンバータ５ａの速度比ＥＴＲにかかわらず、無条件にアシストが許可され、四輪駆動状態に移行する。これにより、減速状態からの加速時に、速度比ＥＴＲの変化の遅れに影響されることなく、アシストを即座に実行することができる。
【００４３】
図１１は、これまでに説明した制御処理によって得られる加速時における駆動力の推移の一例を、同じ状況での従来の場合の例とともに、模式的に表したものである。すなわち、低速状態あるいは減速状態から、時刻ｔ１においてアクセルペダル１７が踏み込まれ、加速状態に入ったとする。この場合、同図（ｂ）に示す従来例では、前述したように、トルクコンバータ５ａの変速比ＥＴＲが所定値未満に低下することがアシスト開始の条件になっているとともに、変速比ＥＴＲが実際に変化するのに時間がかかるため、時刻ｔ１から遅れた時刻ｔ２で初めてアシストが開始される。そして、この間、加速要求に伴ってエンジン目標駆動力ＦＣＭＤが増大し続けるため、アシストの開始時に、大きなモータ目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴが急激に発生するとともに、それに等しい分だけ、エンジン目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＥＮＧが急激に大きく減少することで、トルク段差が発生してしまう。
【００４４】
これに対して、同図（ａ）に示す本実施形態の例では、低速状態からの加速の場合には、目標駆動力変化量ｄＦＣＭＤが所定値ｄＦＣＭＤ＿ＡＳＴ以上になり、図６のステップ６５がＹＥＳになることによって、また、アクセルペダル１７がＯＦＦの減速状態からの加速の場合には、減速回生モードから駆動モードへの移行となり、ステップ６２の答がＹＥＳになることによって、いずれの場合にも、そのときの速度比ＥＴＲにかかわらず、アシストが許可される（ステップ６６）。これにより、速度比ＥＴＲの変化の遅れに影響されることなく、アシストを加速開始時の時刻ｔ１直後から開始することができる。その結果、モータ４によるアシストを、モータ目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴが小さな状態で開始し、これを徐々に増大させながら行えるとともに、それに応じてエンジン駆動力ＦＣＭＤ＿ＥＮＧが徐々に減少するので、モータ４によるアシストを、トルク段差を生じることなく円滑に行うことができる。なお、同図中のＦＣＭＤ＿ＭＯＴ＿Ｆは、図３のステップ３４によるフィルタ処理がなされた後の後輪目標駆動力を表している。
【００４５】
図８および図９は、図５のステップ４８で実行される駆動用後輪目標駆動力の算出サブルーチンを示している。この制御処理では、図６のサブルーチンによるアシスト実行の判定結果に従って、駆動用後輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴを算出する。まず、車速Ｖｃａｒに応じて、移行タイマ作動時間ＴＭ＿ＲＲ＿ＤＲＶ＿ＳＴＰを検索する（ステップ８１）。この移行タイマ作動時間ＴＭ＿ＲＲ＿ＤＲＶ＿ＳＴＰは、後述するように、アシストの実行状態から停止状態に移行した際に後輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴを徐々に減少させる時間に相当する。図１１は、このための移行タイマ作動時間テーブルの一例を示している。このテーブルでは、移行タイマ作動時間ＴＭ＿ＲＲ＿ＤＲＶ＿ＳＴＰは、車速Ｖｃａｒが大きいほど、より小さな値に設定されている。これは、車速Ｖｃａｒが大きいほど、後輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴが小さいためである。
【００４６】
図８に戻り、前記ステップ８１に続くステップ８２では、図６のサブルーチンにおいてアシストを実行すべきと判定されているか否かを判定する。この答がＹＥＳのときには、次のステップ８３〜８５において、アシスト実行時用の後輪目標時ＦＣＭＤ＿ＭＯＴを算出する。まず、車両２の目標駆動力ＦＣＭＤからモータ引きずり量ＦＭＯＴ＿ＯＦＦ（回転抵抗、負値）を差し引いた値（ＦＣＭＤ−ＦＭＯＴ＿ＯＦＦ）が、モータ２の最大駆動力ＦＭＡＸ＿ＤＲＶよりも小さいか否かを判別する（ステップ８３）。この答がＹＥＳ、すなわち（ＦＣＭＤ−ＦＭＯＴ＿ＯＦＦ）値が、モータ４の最大駆動力ＦＭＡＸ＿ＤＲＶの範囲内にあるときには、この値を後輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴとして設定する（ステップ８４）。一方、ステップ８３の答がＮＯ、すなわち（ＦＣＭＤ−ＦＭＯＴ＿ＯＦＦ）≧ＦＭＡＸ＿ＤＲＶのときには、後輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴをモータ最大駆動力ＦＭＡＸ＿ＤＲＶに設定した（ステップ８５）後、後述するステップ９０に進む。
【００４７】
一方、前記ステップ８２の答がＮＯ、すなわちアシストを実行しないときには、次のステップ８６〜８９において、アシスト停止時用の後輪目標時ＦＣＭＤ＿ＭＯＴを算出する。まず、移行タイマＴＭ＿ＲＲ＿ＤＲＶのタイマ値が、値０より大きく、かつ前記ステップ８１で求めた移行タイマ作動時間ＴＭ＿ＲＲ＿ＤＲＶ＿ＳＴＰ以下であるか否かを判別する（ステップ８６）。この答がＹＥＳ、すなわちアシストの停止後、移行タイマ作動時間ＴＭ＿ＲＲ＿ＤＲＶ＿ＳＴＰが経過していないときには、後輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴを、スロープ状に徐々に減少させるために、これを次式（２）によって算出する（ステップ８７）とともに、移行タイマＴＭ＿ＲＲ＿ＤＲＶをインクリメントする（ステップ８８）。

【００４８】
ここで、ＦＣＭＤ＿ＭＯＴ＿ＯＬＤは、後輪目標駆動力の前回値、ＦＣＭＤ＿ＭＯＴ＿２ＷＤは、アシスト停止時用の後輪目標駆動力計算値、右辺の分母（ＴＭ＿ＲＲ＿ＤＲＶ＿ＳＴＰ−ＴＭ＿ＲＲ＿ＤＲＶ＋１）は、移行タイマＴＭ＿ＲＲ＿ＤＲＶの作動残り時間（減算残り回数）を表す。すなわち、式（２）による演算により、このタイマの作動時間中の各ループにおいて、そのときの後輪目標駆動力計算値ＦＣＭＤ＿ＭＯＴ＿２ＷＤと後輪目標駆動力の前回値ＦＣＭＤ＿ＭＯＴ＿ＯＬＤとの差をタイマの作動残り時間で除した値を、ＦＣＭＤ＿ＭＯＴ＿ＯＬＤ値に随時、加算することによって、後輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴは、スロープ状に徐々に減少し、移行タイマ作動時間ＴＭ＿ＲＲ＿ＤＲＶ＿ＳＴＰの経過時に、最終的に後輪目標駆動力計算値ＦＣＭＤ＿ＭＯＴ＿２ＷＤに達する。これにより、アシスト停止時用の後輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴを、それ以前のアシスト実行時の値からスロープ状に徐々に減少させることができる。
【００４９】
一方、前記ステップ８６の答がＮＯ、すなわちアシストの停止後、移行タイマ作動時間ＴＭ＿ＲＲ＿ＤＲＶ＿ＳＴＰが経過したときには、アシスト停止時用の後輪目標駆動力計算値ＦＣＭＤ＿ＭＯＴ＿２ＷＤをそのまま後輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴとして設定するとともに、移行タイマＴＭ＿ＲＲ＿ＤＲＶを値０にリセットした（ステップ８９）後、ステップ９０以降に進む。
【００５０】
このステップ９０以降では、重量配分率を考慮した後輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴのリミット処理を行う。まず、ステップ９０において、車重（ＦＲ＿ＤＹＮ＿ＷＴ＋ＲＲ＿ＤＹＮ＿ＷＴ）、路面勾配ＳＬＯＰＥ＿ＡＮＧおよび車両２の重心高Ｈｉｇｈｔ＿Ｗｔを互いに乗算した値を、ホイールベースＷｈｅｅｌ＿ｂａｓｅで割ることによって、荷重移動量ｄＷｔを算出する。ここで、ＦＲ＿ＤＹＮ＿ＷＴ、ＲＲ＿ＤＹＮ＿ＷＴは、それぞれ前輪側重量、後輪側重量である。また、路面勾配ＳＬＯＰＥ＿ＡＮＧは、停止時に求められたものであり、例えば、前後輪の車輪回転数Ｎ＿ＦＬ、Ｎ＿ＦＲおよびＮ＿ＲＬ、Ｎ＿ＲＲがともに値０で、かつブレーキペダルが操作されている場合に、前後の加速度センサ２２、２３の出力を積分することによって算出・推定される。
【００５１】
次に、後輪側重量ＲＲ＿ＤＹＮ＿ＷＴとステップ９０で算出した荷重移動量ｄＷｔとの和（ＲＲ＿ＤＹＮ＿ＷＴ＋ｄＷｔ）を、車重（ＦＲ＿ＤＹＮ＿ＷＴ＋ＲＲ＿ＤＹＮ＿ＷＴ）で割ることによって、後輪最大重量配分率ＤＲＶ＿ＡＳＴ＿ｍａｘを算出する（ステップ９１）。次いで、算出した後輪最大重量配分率ＤＲＶ＿ＡＳＴ＿ｍａｘを目標駆動力ＦＣＭＤに乗算した値から、モータ引きずり量ＦＭＯＴ＿ＯＦＦを差し引いた値を、後輪駆動力制限値ＦＣＭＤ＿ＭＯＴ＿ＤＲＶ＿ＭＡＸとして算出する（ステップ９２）。
【００５２】
次いで、前記ステップ８４などで算出した後輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴが、後輪駆動力制限値ＦＣＭＤ＿ＭＯＴ＿ＤＲＶ＿ＭＡＸ以上であるか否かを判別する（ステップ９３）。この答がＹＥＳ、すなわちＦＣＭＤ＿ＭＯＴ≧ＦＣＭＤ＿ＭＯＴ＿ＤＲＶ＿ＭＡＸのときには、後輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴを後輪駆動力制限値ＦＣＭＤ＿ＭＯＴ＿ＤＲＶ＿ＭＡＸに設定する（ステップ９４）一方、ＮＯのときには、ステップ９４をスキップして、後輪目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴを保持し、本プログラムを終了する。
【００５３】
以上のように、本実施形態によれば、低速状態からの加速の場合には、目標駆動力変化量ｄＦＣＭＤが所定値ｄＦＣＭＤ＿ＡＳＴ以上になることによって、また、アクセルペダル１７がＯＦＦの減速状態からの加速の場合には、減速回生モードから駆動モードに移行することによって、いずれの場合にも、そのときの速度比ＥＴＲにかかわらず、アシストが許可される。したがって、速度比ＥＴＲの変化の遅れに影響されることなく、アシストを加速直後から開始することができる。その結果、モータ４によるアシストを、モータ目標駆動力ＦＣＭＤ＿ＭＯＴの小さな状態で開始し、これを徐々に増大させながら行えるので、モータ４によるアシストを、トルク段差を生じることなく円滑に行うことができ、したがって、良好な加速性と運転性を確保することができる。
【００５４】
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態は、前輪をエンジンで駆動し、後輪をモータで駆動するタイプの前後輪駆動車両に、本発明を適用した例であるが、本発明は、これに限らず、エンジンおよびモータによる駆動を前後輪逆に行う車両にも、同様に適用することが可能である。さらに、実施形態では、モータ４と後輪ＷＲの間を接続・遮断するクラッチとして、電磁クラッチ８を用いているが、伝達容量を制御可能なクラッチであればよく、例えば油圧式多板クラッチを採用してもよい。また、大型モータを用いて後輪ＷＲと直結し、電磁クラッチ８を省略することも可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の請求項１による前後輪駆動車両の駆動制御装置によれば、加速時に、トルクコンバータの速度比変化の遅れに影響されることなく、電気モータによるアシストを即座に開始できるので、電気モータによるアシストを、トルク段差を生じることなく円滑に行うことができ、それにより、良好な加速性と運転性を確保することができる。また、請求項２による前後輪駆動車両の駆動制御装置によれば、アクセルペダルＯＦＦの減速状態からアクセルペダルが踏み込まれ、加速された場合に、電気モータによるアシストを、トルクコンバータの速度比変化の遅れに影響されることなく、加速直後から開始でき、したがって、請求項１と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による駆動制御装置を適用した前後輪駆動車両の概略構成図である。
【図２】駆動力制御のメインフローを示すフローチャートである。
【図３】駆動力算出サブルーチンのフローチャートである。
【図４】目標駆動力テーブルの一例を示す図である。
【図５】後輪目標駆動力の算出サブルーチンのフローチャートである。
【図６】アシスト実行判定サブルーチンのフローチャートである。
【図７】基準速度比テーブルの一例を示す図である。
【図８】駆動用後輪目標駆動力の算出サブルーチンのフローチャートである。
【図９】図８のサブルーチンの残りの部分を示すフローチャートである。
【図１０】移行タイマ作動時間テーブルの一例を示す図である。
【図１１】本実施形態による加速時の動作例を、従来例とともに示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ 駆動制御装置
２ 車両（前後輪駆動車両）
３ エンジン
４ 電気モータ
５ａ トルクコンバータ
１０ モータドライバー（モータ駆動手段）
１１ ＥＣＵ（車速検出手段、目標駆動力算出手段、モータ目標駆動力算出手段、エンジン目標駆動力算出手段、モータ駆動手段、速度比検出手段、基準速度比記憶手段、速度比比較手段、モータ駆動許可手段、踏込み操作検出手段）
１２ 車輪回転数センサ（車速検出手段）
１３ クランク角センサ（速度比検出手段）
１４ａ メインシャフト回転数センサ（速度比検出手段）
１６ アクセル開度センサ（アクセル開度検出手段、踏込み操作検出手段）
１７ アクセルペダル
ＷＦＬ、ＷＦＲ 前輪
ＷＲＬ、ＷＲＲ 後輪
Ｖｃａｒ 車速
θＡＰ アクセル開度
ＦＣＭＤ 目標駆動力
ＦＣＭＤ＿ＭＯＴ 後輪目標駆動力（モータ目標駆動力）
ＦＣＭＤ＿ＥＮＧ 前輪目標駆動力（エンジン目標駆動力）
ｄＦＣＭＤ 目標駆動力変化量
ｄＦＣＭＤ＿ＡＳＴ 目標駆動力変化量の所定値
ＥＴＲ トルクコンバータの速度比
ＥＴＲ＿ＣＴＲＬ１ アシスト開始基準速度比（基準速度比）
ＥＴＲ＿ＣＴＲＬ２ アシスト停止基準速度比（基準速度比）

Claims (2)

1. 前後の駆動輪の一方をトルクコンバータを介してエンジンで駆動するとともに、他方の前記駆動輪を電気モータで駆動する四輪駆動状態と、
   当該電気モータによる前記他方の駆動輪の駆動を停止する二輪駆動状態とに切り換えて運転される前後輪駆動車両の駆動制御装置であって、
   前記車両の速度を検出する車速検出手段と、
   アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
   前記検出された車速およびアクセル開度に基づいて前記車両の目標駆動力を算出する目標駆動力算出手段と、
   前記目標駆動力に基づいて前記電気モータの目標駆動力を算出するモータ目標駆動力算出手段と、
   前記目標駆動力および前記モータ目標駆動力に基づいて前記エンジンの目標駆動力を算出するエンジン目標駆動力算出手段と、
   前記モータ目標駆動力に基づいて前記電気モータを駆動するモータ駆動手段と、
   前記トルクコンバータの速度比を検出する速度比検出手段と、
   所定の基準速度比を記憶する基準速度比記憶手段と、
   前記検出された速度比と前記基準速度比を比較する速度比比較手段と、
   前記モータ駆動手段による前記電気モータの駆動を、前記目標駆動力の変化量が所定値以上の場合に許可するとともに、前記目標駆動力の変化量が所定値未満の場合には、前記速度比比較手段により前記速度比が前記基準速度比よりも小さいと判定されたときに許可するモータ駆動許可手段と、
   を備えていることを特徴とする前後輪駆動車両の駆動制御装置。
2. 前後の駆動輪の一方をトルクコンバータを介してエンジンで駆動するとともに、他方の前記駆動輪を電気モータで駆動する四輪駆動状態と、
   当該電気モータによる前記他方の駆動輪の駆動を停止する二輪駆動状態とに切り換えて運転される前後輪駆動車両の駆動制御装置であって、
   前記電気モータの目標駆動力を算出するモータ目標駆動力算出手段と、
   当該算出されたモータ目標駆動力に基づいて前記電気モータを駆動するモータ駆動手段と、
   前記トルクコンバータの速度比を検出する速度比検出手段と、
   所定の基準速度比を記憶する基準速度比記憶手段と、
   前記検出された速度比と前記基準速度比を比較する速度比比較手段と、
   前記車両の走行中にアクセルペダルが解除状態から踏込み操作されたか否かを検出する踏込み操作検出手段と、
   前記モータ駆動手段による前記電気モータの駆動を、前記踏込み操作検出手段により前記アクセルペダルの前記踏込み操作が検出された場合に許可するとともに、前記アクセルペダルの前記踏込み操作が検出されていない場合には、前記速度比比較手段により前記速度比が前記基準速度比よりも大きいと判定されたときに停止するモータ駆動許可手段と、
   を備えていることを特徴とする前後輪駆動車両の駆動制御装置。

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