JP4752282B2 - 電動モータ式４輪駆動車両のモータ駆動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、前後輪の一方を内燃機関（エンジン）などの主動力源により駆動し、他方の車輪を電動モータからの動力により駆動する電動モータ式4輪駆動車両に関し、特に、主動力源により駆動される主駆動輪が空回りした時における電動モータの駆動制御技術に係わる。

内燃機関（エンジン）などの主動力源からの動力により駆動される主駆動輪のほかに、電動モータからの動力により駆動されるモータ駆動車輪を具えた、電動モータ式4輪駆動車両としては従来、例えば特許文献１に記載されたごときものがある。

この車両は、前２輪（または後２輪）をエンジン駆動し、後２輪（または前２輪）を電動モータによりクラッチを介して駆動可能とし、エンジンに駆動結合した４輪駆動専用の発電機からの電力により電動モータを直接駆動する。
概略説明すると、エンジン駆動車輪が駆動スリップしそうな、若しくは駆動スリップした時におけるエンジンの余剰トルク分だけ発電機に負荷をかけて発電させ、この発電した電力で電動モータを駆動し、この時に締結させたクラッチを経て電動モータからの動力をモータ駆動車輪に伝達することによりモータ４輪駆動を可能にする。

従って、内燃機関（エンジン）などの主動力源からの動力により駆動される主駆動輪が空回りした時は、発電機に負荷をかけて発電させて発電させた電力で電動モータが駆動され、電動モータからの動力でモータ駆動車輪が駆動されて車両を４輪駆動状態にする。

かかる電動モータ式4輪駆動車両のモータ駆動制御に際しては、特許文献２に記載された従来の考え方にもとづき、
モータ駆動車輪の回転速度に対する主駆動輪の回転速度の偏差から主駆動輪の駆動スリップ状態（空回り状態）を検出し、主駆動輪の駆動スリップ状態に応じてモータ駆動車輪の駆動力（つまり電動モータの出力トルク）を決定することが考えられる。
特開２００２−２１８６０５号公報 特開２００３−０２５８６１号公報

この場合、4輪駆動性能を優先させると、モータ駆動車輪の回転速度に対し主駆動輪の回転速度が僅かに高くなった時から、つまり、主駆動輪の駆動スリップ状態（空回り状態）が僅かでも発生すると、即座にモータ駆動車輪の駆動力（モータトルク）を最大値にすることとなる。

しかし、かかるモータ駆動制御によれば、4輪駆動時の大半に亘って発電機に大きな発電負荷をかけていることになり、発電機を駆動するエンジンの出力がスポイルされて主駆動輪の駆動力が低下し、車両全体としての駆動力低下を招く。
従って、車両が大駆動力で運転されている、若しくは、大駆動力で運転可能な運転状態において4輪駆動が実行されると、要求通りの走行性能が得られなくなって運転者が不満に感じることがあった。

例えば、氷結路などの極低μ路では4輪駆動性能が優先されるが、圧雪路などの比較的摩擦係数が大きな路面で4輪駆動性能を優先させると、この圧雪路などでは比較的大きな駆動力での運転が可能であるにもかかわらず、4輪駆動優先（発電）によるエンジン出力のスポイルで車両駆動力が低下して、運転者が要求する走行性能を得られなくなるという不満を禁じ得ない。

本発明は、上記の問題が、主駆動輪の駆動スリップに応じ常時同じように電動モータの出力トルクを決定するとの事実認識にもとづき、
このモータトルクを主駆動輪の駆動スリップだけでなく、車両の駆動力に関与する運転状態（路面条件や走行条件）に応じても制御し得るようにして、上記した走行性能に関する問題を解消した電動モータ式4輪駆動車両のモータ駆動制御装置を提案することを目的とする。

この目的のため、本発明による電動モータ式4輪駆動車両のモータ駆動制御装置は、請求項１に記載のごとく、
主動力源からの動力により駆動される主駆動輪と、該主動力源により駆動される発電機と、該発電機から供給される電力により駆動される電動モータと、該電動モータからの動力により駆動されるモータ駆動車輪とを具える電動モータ式4輪駆動車両に用いられ、
主駆動輪の駆動スリップに応じて電動モータを駆動するようにしたモータ駆動制御装置において、
前記主駆動輪の駆動スリップに応じて前記電動モータの出力トルクの最大値を算出する算出手段と、
車速が所定値よりも大きな車速域であるとき、路面摩擦係数が所定値よりも大きいとき、登坂路勾配が所定値よりも大きな勾配であるときの、少なくとも１つの条件に基づいて、車両の駆動力が大きくなる傾向の運転を要求する可能性があるか否かを判定する判定手段と、
この手段が、前記運転を要求する可能性があると判定するとき、前記算出手段により算出した前記電動モータの出力トルクの最大値を抑制するモータトルク抑制手段とを具備した構成に特徴づけられる。

本発明による電動モータ式4輪駆動車両のモータ駆動制御装置によれば、主駆動輪の駆動スリップに応じて電動モータの出力トルクの最大値を算出するが、
車速域、路面摩擦係数、登坂路勾配のうち、少なくとも１つの条件に基づいて、車両の駆動力が大きくなる傾向の運転を要求する可能性があると判定するとき、この結果に応答して、モータトルク抑制手段が電動モータの出力トルクの最大値を抑制するため、
車両の駆動力が大きくなる傾向の運転状態であるときは、電動モータトルクの抑制により発電機の発電負荷が低下され、発電機を駆動する主動力源の動力が発電機の駆動に費やされる量を少なくすることができ、これにより、大駆動力要求時に主駆動輪の駆動力犠牲量を小さくして、要求通りの走行性能が得られなくなるという前記の問題を解消することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例になるモータ駆動制御装置を具えた電動モータ式４輪駆動車両の駆動系を略示し、
本実施例においてはこの車両を、左右前輪１Ｌ，１Ｒをエンジン（内燃機関）２によって駆動するフロントエンジン・フロントホイールドライブ車（Ｆ／Ｆ車）をベース車両とし、左右後輪３Ｌ，３Ｒを必要に応じ電動モータである後輪駆動モータ４によって駆動可能とした、所謂モータ４輪駆動車両とする。

エンジン２は、無段変速機を可とする自動変速機５およびディファレンシャルギヤ装置６を一体ユニットに構成したトランスアクスルを介し左右前輪（主駆動輪）１Ｌ，１Ｒに駆動結合し、エンジン２の出力トルクが自動変速機５およびディファレンシャルギヤ装置６を経て左右前輪１Ｌ，１Ｒに伝達されて車両の走行に供されるものとする。

次に電動モータ４による後輪駆動系を説明する。
一対のプーリ７間に無端ベルト７を掛け渡して構成した巻き掛け駆動系９を介し、エンジン２の出力トルクの一部により駆動される専用発電機10を具え、この発電機10を3相の発電コイル10aと、界磁コイル10bと、3相ブリッジ回路10cとで構成した3相交流発電機（直流発電機でもよい）とする。
発電機10は、エンジン２の回転数にベルトプーリ比（発電機用巻き掛け駆動系9の伝動比）を乗じた回転数で発電コイル10aを回転されており、バッテリ11を電源として４輪駆動コントローラ12により調整される界磁コイル10bへの界磁電流Ifhに応じた発電負荷をエンジン２にかけ、その負荷トルクに応じた電力を発電するものとする。
各相の発電コイル10aは正弦波形の電圧を発生し、3相ブリッジ回路10cはこれら３相交流発電コイル電圧を全波整流してリプルを含んだ電圧Vを作り出し、このリプル電圧V
を発電機10の発電電圧として出力する。

発電機10が発電した電力は、インバータ14による制御下で電力線15を経て後輪駆動モータ４に供給する。
インバータ14はコントローラ12からの指令に応動して、電動モータ4への電力調整によりモータトルクを決定すると共に通電方向を切り替えて電動モータ4の回転方向を決定するほか、発電機10が制御不良になった時に電力線15を遮断したり、後輪駆動が不要でコントローラ12が発電機10に発電負荷をかけなようにした時も永久磁石による若干の発電があることからこれがモータ４に供給されないようにするために電力線15を遮断する。

後輪駆動モータ４の駆動軸は、減速機16およびこれに内蔵された図示せざるクラッチを介して後輪３Ｌ，３Ｒのディファレンシャルギヤ装置１７に結合し、モータ４の出力トルクが減速機１６によりギヤ比分で増大され、上記のクラッチがコントローラ12により締結状態にされていれば、この増大されたトルクがディファレンシャルギヤ装置１７により左右後輪３Ｌ，３Ｒに分配出力されるようになす。

インバータ14を介したモータ４の上記回転方向・駆動トルク制御、発電機10の前記した界磁電流（Ifh）制御、および、クラッチの締結・解放制御、並びに後述のごとき本発明が狙いとするモータ駆動制御を行うため４輪駆動コントローラ12には、４輪駆動スイッチ21からの信号を入力するほか、
左右前輪１Ｌ，１Ｒの車輪速（前輪速）および左右後輪３Ｌ，３Ｒの車輪速（後輪速）を個々に検出する車輪速センサ群22からの信号と、
アクセルペダル踏み込み量APOを検出するアクセル開度センサ23からの信号と、
電動モータ4の回転数Nmを検出するモータ回転センサ24からの信号とを入力する。

なお４輪駆動コントローラ12は、運転者が４輪駆動スイッチ21をONにしている間、４輪駆動の必要を判断して自動的に前記したモータ４輪駆動を行い、運転者が４輪駆動スイッチ21をOFFにしている間、前２輪のエンジン駆動のみによる２輪駆動を継続的に行わせるものとする。

４輪駆動コントローラ12は、一部のみを上記した通常の4輪駆動制御を行うほか、図2に示す制御プログラムを実行して本発明が狙いとする電動モータ4の駆動制御を以下のごとくに行う。
図2のステップＳ1においては、車輪速センサ群２２で検出した左右前輪速から求め得る平均前輪速より、同じく車輪速センサ群２２で検出した左右後輪速から求め得る平均後輪速を減算して、主駆動輪である左右前輪１Ｌ，１Ｒの加速（駆動）スリップ量ΔVfを求め、このΔVfがスリップ判定用の所定値、例えば３km/h以上か否かにより、前輪の駆動スリップが発生しているか否かを判定する。

前輪駆動スリップ量ΔVfが３km/h未満と判定する場合は、前輪駆動スリップが発生しておらず、後輪駆動（従って本発明によるモータ駆動制御）が不要であるから制御をそのまま終了する。
ステップＳ２で前輪駆動スリップ量ΔVfが３km/h以上と判定する駆動スリップ発生時は、ステップＳ３において、前記したごとく4輪駆動を優先させた一般的な予定のモータトルクマップを基に前輪駆動スリップ量ΔVfから、前輪駆動スリップ量ΔVfを速やかに上記の３km/h未満にするためのモータトルク最大値Tmmaxを算出する。

上記した予定のモータトルクマップは図9に例示するごときもので、出力可能なモータトルク最大値Tmmaxが実線で示すように車速VSP（モータ回転数Nmの関数）の上昇につれて小さくなることから、前輪駆動スリップ量ΔVfが或る上方設定値以上である間は、これを解消するために実線で示す特性をもとに車速VSP（モータ回転数Nm）からモータトルク最大値Tmmaxを検索して決定する。
前輪駆動スリップ量ΔVfが上記上方設定値未満である間は、前輪駆動スリップ量ΔVfが小さいほど下方に位置する波線で示した特性をもとに車速VSP（モータ回転数Nm）から、前輪駆動スリップ量ΔVfを解消するのに必要なモータトルク最大値Tmmaxを決定する。
前輪駆動スリップ量ΔVfが下方設定値未満である間は、最下側に位置する波線で示した特性をもとに車速VSP（モータ回転数Nm）から、前輪駆動スリップ量ΔVfを解消するのに必要なモータトルク最大値Tmmaxを決定するが、この場合、モータトルク最大値Tmmaxを車速VSPにかかわらず常時0となし、後輪駆動（4輪駆動）を行わせないようにする。

次のステップＳ4においては、前輪速および後輪速から求め得る車速VSPが中高車速域か否かにより、車両が大駆動力での運転を要求する可能性のある走行条件か否かを判定する。
車速VSPが中高車速域でない走行条件であれば、車両が大駆動力運転状態でないことから、制御をステップＳ4からステップＳ5へ進めて、モータトルク指令の最大値dTmmaxをステップＳ3で求めたモータトルク最大値Tmmaxのままとする。

ステップＳ4で車速VSPが中高車速域であると判定したときは、ステップＳ6において、車両の加速抵抗と、転がり抵抗と、空気抵抗を含む走行抵抗との和である目標駆動力（エンジン推定トルク−前輪イナーシャトルク−推定モータトルクの演算によっても求め得る）が設定駆動力以上か否かにより、車両が大駆動力での運転を要求している走行条件であるか（車両が大駆動力運転状態であるか）否かをチェックする。

ステップＳ6で目標駆動力が設定駆動力未満であると判定するときは、路面摩擦係数が氷結路などのように極小さくて大きな目標駆動力を設定し得ず、車両が大駆動力での運転を要求している走行条件でない（車両が大駆動力運転状態でない）ことから、制御をステップＳ5に進め、モータトルク指令の最大値dTmmaxをステップＳ3で求めたモータトルク最大値Tmmaxのままとする。

しかしステップＳ6で目標駆動力が設定駆動力以上であると判定するときは、路面摩擦係数が氷結路のそれよりも大きくて比較的大きな目標駆動力を設定することができ、車両が大駆動力での運転を要求している走行条件である（車両が大駆動力運転状態である）ことから、制御をステップＳ7に進め、モータトルク指令の最大値dTmmaxをステップＳ3で求めたモータトルク最大値Tmmaxに1未満の補正係数（例えば0．5）を掛けて得られる値へと低下させる。

目標駆動力が図3に示す時系列変化をもって上昇する場合について述べると、前輪駆動スリップ量ΔVfが4輪駆動開始用判定値以上となった（ステップＳ2）瞬時t1よりモータトルク指令値dTmが立ち上がり、その後モータトルク指令値dTmは所定の時間変化勾配で上昇される。
目標駆動力が目標駆動力設定値に達する瞬時t2までの間は、路面摩擦係数が氷結路などのように極小さくて大きな目標駆動力を設定し得ず、車両が大駆動力での運転を要求する走行条件でない（車両が大駆動力運転状態でない）ため、モータトルク指令の最大値dTmmaxがステップＳ3で求めた大きなモータトルク最大値Tmmaxのままにされているから、モータトルク指令値dTmは上記の時間変化勾配で上昇してTmmaxに達した後このTmmaxに保持される。

目標駆動力が目標駆動力設定値に達した瞬時t2より後は、路面摩擦係数が圧雪路などのように比較的大きくて大きな目標駆動力を設定することができ、車両が大駆動力での運転を要求する走行条件である（車両が大駆動力運転状態である）ため、モータトルク指令の最大値dTmmaxがステップＳ3で求めた大きなモータトルク最大値Tmmaxに補正係数（例えば0．5）を掛けて得られる値へと低下されているから、モータトルク指令値dTmは所定の時間変化勾配で低下してTmmax×0．5の値に達した後この値に保持される。

かように、大駆動力運転状態のときモータトルク指令の最大値dTmmaxをTmmaxから、これに補正係数（例えば0．5）を掛けて得られる値へと低下させることにより、大駆動力運転状態でモータトルクの最大値が半分に抑制されることとなり、
結果として、車両の駆動力が大きくなる傾向の運転状態であるとき、かかるモータトルクの抑制により発電機の発電負荷が低下され、発電機を駆動するエンジン2の動力が発電機の駆動に費やされる量を少なくすることができ、これにより、大駆動力要求時に主駆動輪である前輪の駆動力犠牲量を小さくして、要求通りの走行性能が得られなくなるという前記の問題を解消することができる。

なお上記では、図3に示すように目標駆動力が設定値に達する瞬時t2を境にそれ以前はモータトルク指令dTmの最大値dTmmaxをTmmaxに固定し、それ以後はモータトルク指令dTmの最大値dTmmaxを（Tmmax×0．5）に固定するようにしたが、
モータトルク指令dTmの最大値dTmmaxは、dTmmax＝（K1−目標駆動力）×K2のように定め、目標駆動力に応じて連続的に変化させることもでき、この場合、より細かな制御が可能となる。

次のステップＳ8では、走行中の路面が設定以上の急登坂路勾配か否かをチェックする。
ステップＳ8で設定以上の急登坂路勾配でないと判定するときは、車両が大駆動力での運転を要求している路面条件でない（車両が大駆動力運転状態でない）ことから、制御をステップＳ9に進め、モータトルク指令の最大値dTmmaxをステップＳ5またはステップＳ7で求めたモータトルク指令最大値dTmmaxのままとする。

しかしステップＳ8において設定以上の急登坂路勾配であると判定するときは、車両が大駆動力での運転を要求している路面条件である（車両が大駆動力運転状態である）ことから、制御をステップＳ10に進め、モータトルク指令の最大値dTmmaxをステップＳ5またはステップＳ7で求めたモータトルク指令最大値dTmmaxに1未満の補正係数（例えば0．2）を掛けて得られる値へと更に低下させる。

かように走行中の登坂路勾配（路面条件）に応じ、急登坂路勾配のときは大駆動力運転状態であるとして、モータトルク指令の最大値dTmmaxをステップＳ5またはステップＳ7で求めた値に補正係数（例えば0．2）を掛けて得られる値へと低下させることにより、
急登坂路勾配のもとでの大駆動力運転状態ではモータトルクの最大値が抑制されることとなり、
結果として、車両の駆動力が大きくなる傾向の運転状態であるとき、かかるモータトルクの抑制により発電機の発電負荷が低下され、発電機を駆動するエンジン2の動力が発電機の駆動に費やされる量を少なくすることができ、これにより、急登坂路勾配のもとでの大駆動力要求時に主駆動輪である前輪の駆動力犠牲量を小さくして、要求通りの走行性能が得られなくなるという前記の問題を解消することができる。

なお上記では、急登坂路勾配であるか否かによりモータトルク指令dTmの最大値dTmmaxを、ステップＳ5またはステップＳ7で求めたdTmmax、または、これに補正係数（例えば0．2）を掛けて得られる値に固定するようにしたが、
モータトルク指令dTmの最大値dTmmaxは、路面勾配に応じて連続的に変化させることもでき、この場合、より細かな制御が可能となる。

登坂路勾配の判定は、停車中であれば例えば図4に示す原理に基づき当該判定を行うことができる。
図4(a),(b),(c)はそれぞれ、ブレーキを作動（ブレーキスイッチON）させた停車状態で、瞬時t1にブレーキペダルを釈放した後、瞬時t2にアクセルペダルを踏み込んだ（アクセルスイッチON）場合におけるモータ回転数Nmの経時変化を示す。
急登坂勾配路上では図4(a)に示すように、t1〜t2間で車両が自動変速機5のクリープトルクによっても後退することから、モータ回転数Nmが瞬時t1に一旦負値となった後、瞬時t2に正値となり、
平坦路上では図4(b) に示すように、t1〜t2間で車両が自動変速機5のクリープトルクによって前進することから、モータ回転数Nmが瞬時t1にクリープトルクによる上昇を開始した後、瞬時t2にエンジントルクによる上昇を開始し、
緩やかな登坂路上では図4(c) に示すように、t1〜t2間で車両が自動変速機5のクリープトルクと車両後退トルクとの釣り合いによって停車状態を保つことから、モータ回転数Nmが瞬時t1〜t2間も0に保たれ、瞬時t2にエンジントルクによる上昇を開始する。

上記のことから、停車状態でブレーキペダルよりアクセルペダルに足を踏み替えるまでのt1〜t2間におけるモータ回転数Nmの時系列変化を基に路面勾配を判定することができる。
つまり、図4(a)に示すようにモータ回転数Nmが瞬時t1に一旦負値となった後、瞬時t2に正値となった場合は、車両が急登坂勾配路上に居ると判定し、
図4(b) に示すようにモータ回転数Nmが瞬時t1より上昇を開始した場合は、車両が平坦路上に居ると判定し、
図4(c) に示すようにモータ回転数Nmが瞬時t1〜t2間も0に保たれる場合は、車両が緩やかな登坂路上に居ると判定する。

かかる判定結果に応じて、急登坂路勾配であれば図4(a)の最下段に示すようにモータトルク指令dTmの最大値dTmmaxを、緩登坂路勾配時の図4(c)に示すトルク指令dTmの最大値dTmmaxよりも小さくし、緩登坂路勾配であれば図4(c)の最下段に示すようにモータトルク指令dTmの最大値dTmmaxを、平坦路の時の図4(b)に示すトルク指令dTmの最大値dTmmaxよりも小さくし、平坦路の時は図4(b)の最下段に示すようにモータトルク指令dTmの最大値dTmmaxを通常値Tmmax（ステップＳ3）のままにすることができる。
図4に係わるこの制御は、登坂路勾配のみに応じたモータトルク指令の最大値dTmmaxに関する制御であるが、かように登坂路勾配（路面条件）に応じ、急登坂路勾配であるほど大駆動力運転状態であるとして、モータトルク指令の最大値dTmmaxを低下させることにより、
急登坂路勾配であるほど（大駆動力運転状態であるほど）モータトルクの最大値が抑制されることとなり、
結果として、車両の駆動力が大きくなる傾向の運転状態であるとき、かかるモータトルクの抑制により発電機の発電負荷が低下され、発電機を駆動するエンジン2の動力が発電機の駆動に費やされる量を少なくすることができ、これにより、急登坂路勾配のもとでの大駆動力要求時に主駆動輪である前輪の駆動力犠牲量を小さくして、要求通りの走行性能が得られなくなるという前記の問題を解消することができる。

なお図4では、路面勾配を3種類に分けてモータトルク指令dTmの最大値dTmmaxを切り替えたが、瞬時t1〜t2間におけるモータ回転数Nmの変化状況に応じてモータトルク指令dTmの最大値dTmmaxを連続的に変化させることもでき、この場合、より細かな制御が可能となる。

図5は、本発明の他の実施例になる電動モータ4の駆動制御を示す。
ステップＳ1〜ステップＳ5、およびステップＳ7は、図2の同符号で示すステップと同様の処理および判定を行う。
ステップＳ1で求めた主駆動輪（左右前輪１Ｌ，１Ｒ）の加速（駆動）スリップ量ΔVfが、ステップＳ2でスリップ判定用の所定値（例えば３km/h）未満と判定する場合、前輪駆動スリップが発生しておらず、後輪駆動（本発明によるモータ駆動制御）が不要であるから制御をそのまま終了する。

ステップＳ２で前輪駆動スリップ量ΔVfが３km/h以上と判定する駆動スリップ発生時は、ステップＳ３で、4輪駆動を優先させた一般的な図9に例示した予定のモータトルクマップを基に前輪駆動スリップ量ΔVfおよび車速VSPから、前輪駆動スリップ量ΔVfを速やかに上記の３km/h未満にするためのモータトルク最大値Tmmaxを算出する。

ステップＳ4で車速VSPが中高車速域でない走行条件であると判定する場合（車両が大駆動力運転状態でない場合）、ステップＳ5でモータトルク指令の最大値dTmmaxをモータトルク最大値Tmmax（ステップＳ3）のままとする。

ステップＳ4で車速VSPが中高車速域であると判定する場合（車両が大駆動力運転状態である場合）、ステップＳ11において、アクセル開度APOが設定開度APOs（例えば60％）以上であるか否かにより、運転者が加速を要求している走行条件であるか否か（車両が大駆動力運転状態であるか否か）をチェックする。
ステップＳ11でAPO<APOsと判定するときは、運転者が加速を要求していない走行条件である（車両が大駆動力運転状態でない）ことから、制御をステップＳ5に進め、モータトルク指令の最大値dTmmaxをステップＳ3で求めたモータトルク最大値Tmmaxのままとする。

しかしステップＳ11でAPO≧APOsと判定するときは、運転者が加速を要求している走行条件である（車両が大駆動力運転状態である）ことから、制御をステップＳ7に進め、モータトルク指令の最大値dTmmaxをステップＳ3で求めたモータトルク最大値Tmmaxに1未満の補正係数（例えば0．5）を掛けて得られる値へと低下させる。

アクセル開度APOが図6に示す時系列変化をもって上昇する場合について述べると、前輪駆動スリップ量ΔVfが4輪駆動開始用判定値以上となった（ステップＳ2）瞬時t1よりモータトルク指令値dTmが立ち上がり、その後モータトルク指令値dTmは所定の時間変化勾配で上昇される。
アクセル開度APOが設定開度APOsに達する瞬時t2までの間は、運転者が加速を要求していない走行条件である（車両が大駆動力運転状態でない）との判定結果（ステップＳ11）に呼応して、モータトルク指令の最大値dTmmaxがステップＳ3で求めた大きなモータトルク最大値Tmmaxのままにされているから、モータトルク指令値dTmは上記の時間変化勾配で上昇してTmmaxに達した後このTmmaxに保持される。

アクセル開度APOが設定開度APOsに達した瞬時t2の後は、運転者が加速を要求している走行条件である（車両が大駆動力運転状態である）との判定結果（ステップＳ11）に呼応して、モータトルク指令の最大値dTmmaxがステップＳ3で求めた大きなモータトルク最大値Tmmaxに補正係数（例えば0．5）を掛けて得られる値へと低下されているから、モータトルク指令値dTmは所定の時間変化勾配で低下してTmmax×0．5の値に達した後この値に保持される。

かように、アクセル開度APOを設定開度APOs以上にした大駆動力運転状態のときモータトルク指令の最大値dTmmaxをTmmaxから、これに補正係数（例えば0．5）を掛けて得られる値へと低下させることにより、大駆動力運転状態でモータトルクの最大値が半分に抑制されることとなり、
結果として、車両の駆動力が大きくなる傾向の運転状態であるとき、かかるモータトルクの抑制により発電機の発電負荷が低下され、発電機を駆動するエンジン2の動力が発電機の駆動に費やされる量を少なくすることができ、これにより、大駆動力要求時に主駆動輪である前輪の駆動力犠牲量を小さくして、要求通りの走行性能が得られなくなるという前記の問題を解消することができる。

なお上記では、図6に示すようにアクセル開度APOが設定開度APOsに達する瞬時t2を境にそれ以前はモータトルク指令dTmの最大値dTmmaxをTmmaxに固定し、それ以後はモータトルク指令dTmの最大値dTmmaxを（Tmmax×0．5）に固定するようにしたが、
モータトルク指令dTmの最大値dTmmaxは、dTmmax＝（100−アクセル開度APO）×K＋10N・mのように定め、アクセル開度APOに応じて連続的に変化させることもでき、この場合、より細かな制御が可能となる。

また前記各実施例では、大駆動力運転状態のときモータトルクを抑制して前輪駆動力犠牲量を小さくする（要求通りの走行性能が得られなくなる問題を解消する）に際し、図3、図4および図6に示すごとくモータトルク指令の最大値dTmmaxをTmmaxから低下させるようにしたが、
この代わりに、後述する実施例も含めて図7に示すごとく、前輪駆動スリップ量ΔVfに対するモータトルク指令値dTmの変化特性を大駆動力運転時は、波線で示すものから実線で示すものへと変化させて、前輪駆動スリップ量ΔVfが一層大きくなってからモータトルク指令値dTmを立ち上がらせる（後輪駆動を開始させる）ようにしても、モータトルクの抑制により前輪駆動力犠牲量を小さくして走行性能の低下に関する問題解決を実現することができる。
なお、大駆動力運転状態で前輪駆動スリップ量ΔVfに対するモータトルク指令値dTmの変化特性を、図7の波線で示すものから実線で示すものへディジタル式に切り替える代わりに、大駆動力運転状態の程度に応じて連続的に特性を変化させるようにすれば、よりきめ細かな制御が可能であることはいうまでもない。

図8は、本発明の更に他の実施例になる電動モータ4の駆動制御を示す。
ステップＳ1〜ステップＳ10は、図2の同符号で示すステップと同様の処理および判定を行い、ステップＳ11は、図5の同符号で示すステップと同様の判定を行う。
ステップＳ1で求めた主駆動輪（左右前輪１Ｌ，１Ｒ）の加速（駆動）スリップ量ΔVfが、ステップＳ2でスリップ判定用の所定値（例えば３km/h）未満と判定する場合、前輪駆動スリップが発生しておらず、後輪駆動（本発明によるモータ駆動制御）が不要であるから制御をそのまま終了する。

ステップＳ２で前輪駆動スリップ量ΔVfが３km/h以上と判定する駆動スリップ発生時は、ステップＳ３で、4輪駆動を優先させた一般的な図9に例示した予定のモータトルクマップを基に前輪駆動スリップ量ΔVfおよび車速VSPから、前輪駆動スリップ量ΔVfを速やかに上記の３km/h未満にするためのモータトルク最大値Tmmaxを算出する。

ステップＳ4で車速VSPが中高車速域でない走行条件であると判定する場合（車両が大駆動力運転状態でない場合）、ステップＳ5でモータトルク指令の最大値dTmmaxをモータトルク最大値Tmmax（ステップＳ3）のままとする。

ステップＳ4で車速VSPが中高車速域であると判定する場合（車両が大駆動力運転状態である場合）、ステップＳ6において車両の目標駆動力が設定駆動力以上か否かにより、車両が大駆動力での運転を要求している走行条件であるか（車両が大駆動力運転状態であるか）否かをチェックする。

ステップＳ6で目標駆動力が設定駆動力未満であると判定するときは、路面摩擦係数が氷結路などのように極小さくて大きな目標駆動力を設定し得ず、車両が大駆動力での運転を要求している走行条件でない（車両が大駆動力運転状態でない）ことから、ステップＳ5で、モータトルク指令の最大値dTmmaxをステップＳ3におけるモータトルク最大値Tmmaxのままとする。

ステップＳ6で目標駆動力が設定駆動力以上であると判定するときは、路面摩擦係数が氷結路のそれよりも大きくて比較的大きな目標駆動力を設定することができ、車両が大駆動力での運転を要求している走行条件である（車両が大駆動力運転状態である）ことから、ステップＳ7でモータトルク指令の最大値dTmmaxをモータトルク最大値Tmmax（ステップＳ3）に1未満の補正係数（例えば0．5）を掛けて得られる値へと低下させる。

かように、大駆動力運転状態のときモータトルク指令の最大値dTmmaxをTmmaxから、これに補正係数（例えば0．5）を掛けて得られる値へと低下させることにより、大駆動力運転状態でモータトルクの最大値が半分に抑制されることとなり、
結果として、車両の駆動力が大きくなる傾向の運転状態であるとき、かかるモータトルクの抑制により発電機の発電負荷が低下され、発電機を駆動するエンジン2の動力が発電機の駆動に費やされる量を少なくすることができ、これにより、大駆動力要求時に主駆動輪である前輪の駆動力犠牲量を小さくして、要求通りの走行性能が得られなくなるという前記の問題を解消することができる。

次にステップＳ8で、走行中の路面が設定以上の急登坂路勾配か否かをチェックし、設定以上の急登坂路勾配でないと判定するときは、車両が大駆動力での運転を要求している路面条件でない（車両が大駆動力運転状態でない）ことから、ステップＳ9でモータトルク指令の最大値dTmmaxをステップＳ5またはステップＳ7で求めたモータトルク指令最大値dTmmaxのままとする。

しかしステップＳ8で設定以上の急登坂路勾配であると判定するときは、車両が大駆動力での運転を要求している路面条件である（車両が大駆動力運転状態である）ことから、ステップＳ10でモータトルク指令の最大値dTmmaxをステップＳ5またはステップＳ7で求めたモータトルク指令最大値dTmmaxに1未満の補正係数（例えば0．2）を掛けて得られる値へと更に低下させる。

かように走行中の登坂路勾配（路面条件）に応じ、急登坂路勾配のときは大駆動力運転状態であるとして、モータトルク指令の最大値dTmmaxをステップＳ5またはステップＳ7で求めた値に補正係数（例えば0．2）を掛けて得られる値へと低下させることにより、
急登坂路勾配のもとでの大駆動力運転状態ではモータトルクの最大値が抑制されることとなり、
結果として、車両の駆動力が大きくなる傾向の運転状態であるとき、かかるモータトルクの抑制により発電機の発電負荷が低下され、発電機を駆動するエンジン2の動力が発電機の駆動に費やされる量を少なくすることができ、これにより、急登坂路勾配のもとでの大駆動力要求時に主駆動輪である前輪の駆動力犠牲量を小さくして、要求通りの走行性能が得られなくなるという問題を解消することができる。

次のステップＳ11では、アクセル開度APOが設定開度APOs（例えば60％）以上であるか否かにより、運転者が加速を要求している走行条件であるか否か（車両が大駆動力運転状態であるか否か）をチェックする。
ステップＳ11でAPO<APOsと判定するときは、運転者が加速を要求していない走行条件である（車両が大駆動力運転状態でない）ことから、制御をステップＳ12に進め、モータトルク指令の最大値dTmmaxをステップＳ9またはステップＳ10で求めたモータトルク指令の最大値dTmmaxのままとする。

しかしステップＳ11でAPO≧APOsと判定するときは、運転者が加速を要求している走行条件である（車両が大駆動力運転状態である）ことから、制御をステップＳ13に進め、モータトルク指令の最大値dTmmaxをステップＳ9またはステップＳ10で求めたモータトルク指令の最大値dTmmaxに1未満の補正係数（例えば0．5）を掛けて得られる値へと更に低下させる。

かように、アクセル開度APOを設定開度APOs以上にした大駆動力運転状態のときモータトルク指令の最大値dTmmaxを、ステップＳ9またはステップＳ10で求めたモータトルク指令の最大値dTmmaxに補正係数（例えば0．5）を掛けて得られる値へと更に低下させることにより、大駆動力運転状態でモータトルクの最大値が抑制されることとなり、
結果として、車両の駆動力が大きくなる大アクセル開度での運転状態であるとき、かかるモータトルクの抑制により発電機の発電負荷が低下され、発電機を駆動するエンジン2の動力が発電機の駆動に費やされる量を少なくすることができ、これにより、大駆動力要求時に主駆動輪である前輪の駆動力犠牲量を小さくして、要求通りの走行性能が得られなくなるという前記の問題を解消することができる。

なお前記した各実施例におけるごとくモータトルク指令の最大値dTmmaxを大駆動力運転状態のときに抑制するに際しては、図9に例示した前輪駆動スリップ量ΔVfをパラメータとするモータトルク最大値マップを、目標駆動力（路面摩擦係数）や、登坂路路勾配や、アクセル開度APOに応じたモータトルク指令の最大値マップに変更し、このマップから直接的にモータトルク指令の最大値dTMmaxを検索により求めるようにしてもよいことは言うまでもない。

本発明の一実施例になるモータ駆動制御装置を具えた電動モータ式４輪駆動車両の駆動制御系を示す略線図である。 同電動モータ式４輪駆動車両における4輪駆動コントローラが実行するモータ駆動制御プログラムを示すフローチャートである。 同モータ駆動制御の動作タイムチャートである。 停車状態からの発進時におけるモータ回転数変化をもとに登坂路勾配を判定する原理を説明するのに用いた説明図で、 (a)は、急登坂路勾配である場合におけるモータ回転数変化を示すタイムチャート、 (b)は、平坦路である場合のモータ回転数変化を示すタイムチャート、 (c)は、緩登坂路勾配である場合におけるモータ回転数変化を示すタイムチャートである。 本発明の他の実施例を示す、図2に対応したモータ駆動制御プログラムのフローチャートである。 同実施例によるモータ制御の動作タイムチャートである。 本発明の更に他の実施例になるモータ制御を行った場合におけるモータトルク指令値の変化特性図である。 本発明の更に別の実施例を示す、図2に対応したモータ駆動制御プログラムのフローチャートである。 前輪駆動スリップを防止するのに必要なモータトルク最大値の変化特性図である。

符号の説明

1L 左前輪（主駆動輪）
1R 右前輪（主駆動輪）
２ エンジン（主動力源）
3L 左後輪（モータ駆動車輪）
3R 右後輪（モータ駆動車輪）
４ 後輪駆動モータ（電動モータ）
５ 自動変速機
６ ディファレンシャルギヤ装置
７ プーリ
８ 無端ベルト
９ 発電機用巻き掛け駆動系
10 発電機
11 バッテリ
12 ４輪駆動コントローラ
14 インバータ
15 電力線
16 減速機
17 ディファレンシャルギヤ装置
21 ４輪駆動スイッチ
22 車輪速センサ群
23 アクセル開度センサ
24 モータ回転センサ

Claims (2)

1. 主動力源からの動力により駆動される主駆動輪と、該主動力源により駆動される発電機と、該発電機から供給される電力により駆動される電動モータと、該電動モータからの動力により駆動されるモータ駆動車輪とを具える電動モータ式4輪駆動車両に用いられ、
   主駆動輪の駆動スリップに応じて電動モータを駆動するようにしたモータ駆動制御装置において、
   前記主駆動輪の駆動スリップに応じて前記電動モータの出力トルクの最大値を算出する算出手段と、
   車速が所定値よりも大きな車速域であるとき、路面摩擦係数が所定値よりも大きいとき、登坂路勾配が所定値よりも大きな勾配であるときの、少なくとも１つの条件に基づいて、車両の駆動力が大きくなる傾向の運転を要求する可能性があるか否かを判定する判定手段と、
   この手段が、前記運転を要求する可能性があると判定するとき、前記算出手段により算出した前記電動モータの出力トルクの最大値を抑制するモータトルク抑制手段とを具備することを特徴とする電動モータ式4輪駆動車両のモータ駆動制御装置。
2. 請求項１に記載のモータ駆動制御装置において、
   前記モータトルク抑制手段は、前記主駆動輪の駆動スリップが一層大きくなってから前記電動モータの出力トルクを出力させ始めるものである電動モータ式4輪駆動車両のモータ駆動制御装置。

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