JP6267485B2 - ４輪駆動形式ハイブリッド車の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、路外逸脱防止や障害物回避のために自車両にヨーモーメントを付加する制動力制御装置を搭載したプロペラシャフトを停止自在な４輪駆動形式ハイブリッド車の制御装置に関する。

近年、ハイブリッド車の普及はめざましく、全輪（４輪）駆動形式のハイブリッド車も多く実用化されている。ハイブリッド車の回生制動力を最適に配分する技術として、例えば、特開２００８−３０１５６４号公報（以下、特許文献１）では、左右の駆動輪の回生制動力の配分が変更可能な車両に於いて、左右の駆動輪への回生制動力の配分量を決定し、左右輪の各々で最大発生可能制動力を決定して、左右輪のうちの最大発生可能制動力が大きい方の車輪の回生制動力の配分量を増大させる車両の回生制動制御装置の技術が開示されている。

特開２００８−３０１５６４号公報

ところで、車両においては、高速旋回中にドライバがアクセルを急に緩めたり、ブレーキを踏んだ場合、ブレーキによる荷重移動等によって車両が旋回内側に向かっていくタックイン現象やスピン傾向の問題が生じることがある。これを抑制する技術として、旋回外輪を制動し、車両にアンダステア方向のヨーモーメントを加える等するブレーキ制御は既に実用化されている。こうしたドライバの操作に応じて車両を減速し、かつ安定した車両挙動を保つというブレーキの基本機能に加え、減速時に放出される運動エネルギの回収量を極力増やしたいというニーズも近年非常に高まっており、旋回外輪に摩擦ブレーキ力を新たに付加したり、別途決まっているエンジンブレーキ力や、上述の特許文献１に開示されるハイブリッド車の制御による回生制動力をタイヤのグリップ限界に応じて各輪へ最適に配分するだけでは不十分であるという課題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、減速時に摩擦（主）ブレーキを極力使わずに、その一方で回生量を最大化し、車両に車両挙動を安定させるヨーモーメントを付加して、操縦安定性の悪化を防止し、回生量の増加を図って燃費の向上を図ることができる４輪駆動形式ハイブリッド車の制御装置を提供することを目的とする。

本発明の４輪駆動形式ハイブリッド車の制御装置の一態様は、前軸と後軸のどちらか一方の主駆動軸と他方の副駆動軸との間に上記主駆動軸と上記副駆動軸との間の駆動力配分が可変設定自在な第１のクラッチ手段を設け、上記副駆動軸には左右輪間の差動機構に代えて左車輪側と右車輪側のそれぞれに駆動力の伝達を継断自在な第２のクラッチ手段を設け、減速トルクを主ブレーキが発生する主ブレーキトルクとモータが発生する回生ブレーキトルクの和で達成する４輪駆動形式ハイブリッド車の制御装置において、車両の車速及びバッテリ充電状態に基づき上記モータによる回生ブレーキ目標トルクを設定し、上記減速トルクから該回生ブレーキ目標トルクを減算して上記主ブレーキによる主ブレーキ目標トルクを設定する目標ブレーキトルク設定手段と、上記車両の上記車速及び横加速度及びブレーキマスタシリンダ圧を基に該車両に付加すべきアンダーステア方向の目標ヨーモーメントを算出する目標ヨーモーメント算出手段と、上記目標ヨーモーメントに基づいて上記第１のクラッチ手段の締結力を算出するクラッチ締結力算出手段と、減速の際に上記締結力で上記第１のクラッチ手段を締結すると共に、旋回外輪側の上記第２のクラッチ手段を締結するクラッチ制御手段と、上記主ブレーキ目標トルクと上記回生ブレーキ目標トルクと上記第１のクラッチ手段の締結力に基づいて上記回生ブレーキ目標トルクの回生トルク補正量を算出するトルク補正量算出手段と、上記主ブレーキ目標トルクから上記回生トルク補正量を減算補正して上記主ブレーキトルクを算出すると共に、上記回生ブレーキ目標トルクに上記回生トルク補正量を加算補正して上記回生ブレーキトルクを算出する回生トルク補正手段とを備えた。

本発明による４輪駆動形式ハイブリッド車の制御装置によれば、減速時に摩擦（主）ブレーキを極力使わずに、その一方で回生量を最大化し、車両に車両挙動を安定させるヨーモーメントを付加して、操縦安定性の悪化を防止し、回生量の増加を図って燃費の向上を図ることが可能となる。

本発明の実施の一形態による、車両の概略構成を示す説明図である。 本発明の実施の一形態による、ハイブリッド制御ユニットの回生機能の機能ブロック図である。 本発明の実施の一形態による、回生制御のフローチャートである。 本発明の実施の一形態による、目標ヨーモーメントの説明図で、図４（ａ）は車速感応ゲインの特性説明図を示し、図４（ｂ）は横加速度感応ゲインの特性説明図を示す。 本発明の実施の一形態による、要求される減速トルクの主ブレーキ目標トルクと回生ブレーキ目標トルクの補正の説明図である。 本発明の実施の一形態による、主ブレーキ目標トルクと回生ブレーキ目標トルクの補正により変化する主ブレーキと回生制動力と付加されるヨーモーメントの一例の説明図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１において、符号１は、全輪（４輪）駆動形式のハイブリッド車両のパワーユニットであり、同図においては、ガソリン等の燃料を燃焼させて駆動力を発生するエンジン２と、電気エネルギによって機械的な駆動力を発生するモータ３とを走行駆動源として併用するシリーズ・パラレル方式のパワーユニットを示す。このパワーユニット１は、エンジン２に、モータ３を内蔵した変速装置４が連設されて主要部が構成されている。

変速装置４は、エンジン２に連設するトルクコンバータ５を有し、トルクコンバータ５には、自動変速機としての無段変速機（ＣＶＴ）６が、前後進切換装置７を介して連設されている。

トルクコンバータ５は、エンジン２の出力軸２ａに連結するポンプインペラ５ａと、このポンプインペラ５ａに対向するタービンランナ５ｂ等を有して構成されている。ポンプインペラ５ａには中空のポンプ軸５ｃが連結され、このポンプ軸５ｃを介して図示しないオイルポンプが駆動され、オイルポンプで発生した油圧がコントロールバルブユニット３４ａに供給される。さらに、このポンプ軸５ｃの内部には、タービンランナ５ｂに連結するタービン軸５ｄが挿通されている。

また、トルクコンバータ５のタービン軸５ｄは、後述するＣＶＴ６のプライマリ軸６ａと同軸上に配置され、これらタービン軸５ｄとプライマリ軸６ａとの間に前後進切換装置７が介装されている。前後進切換装置７は、例えば、ダブルピニオン式の遊星歯車列７ａと、前進クラッチ７ｂと、後進ブレーキ７ｃと、を有して構成されている。

この前後進切換装置７は、前進クラッチ７ｂと後進ブレーキ７ｃとがともに開放状態にあるとき、ニュートラル状態となり、タービン軸５ｄとプライマリ軸６ａとの間を遮断する。また、前進クラッチ７ｂのみを締結させると、前後進切換装置７は、遊星歯車列７ａを介してタービン軸５ｄとプライマリ軸６ａとを一体回転させ、両軸５ｄ，６ａ間に動力を伝達する。一方、前進クラッチ７ｂが開放され、後進ブレーキ７ｃが締結されると、前後進切換装置７は、遊星歯車列７ａを介してタービン軸５ｄとプライマリ軸６ａとを逆回転させ、両軸５ｄ，６ａ間に動力を逆転させた状態で伝達する。

ＣＶＴ６は、前後進切換装置７に連結するプライマリ軸６ａと、このプライマリ軸６ａに平行なセカンダリ軸６ｂとを有し、これら各軸６ａ，６ｂにプライマリプーリ６ｃとセカンダリプーリ６ｄとが各々軸着されている。また、これら両プーリ６ｃ，６ｄにはベルト或いはチェーン等からなる巻き掛け式の駆動力伝達部材８が巻装されている。

そして、ＣＶＴ６は、各プーリ６ｃ，６ｄに対する駆動力伝達部材８の巻掛け半径を変化させることにより（すなわち、プーリ比を変化させることにより）、プライマリ軸６ａとセカンダリ軸６ｂとの間において、任意の変速比で変速した駆動力を伝達することが可能となっている。ＣＶＴ６のプライマリ軸６ａの軸端部は、プライマリプーリ６ｃを挟んで前後進切換装置７の反対側へと延出されており、このプライマリ軸６ａの軸端部には、モータ３のロータ軸３ａが連結されている。

モータ３には、インバータ９を介して、車両の主電源を構成するバッテリ１０が接続されている。インバータ９は、バッテリ１０からの直流電力を交流電力に変換し、モータ３を駆動する。また、回生時等において、インバータ９は、モータ３を発電機として駆動し、当該モータ３で発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ１０に充電する。

一方、ＣＶＴ６のセカンダリ軸６ｂには、減速ギヤ列１１、出力クラッチ１２を介して、ドライブ軸１３が連設されており、この出力クラッチ１２が締結状態にあるとき、セカンダリ軸６ｂとドライブ軸１３との間の動力伝達が可能となっている。このドライブ軸１３の先端側にはドライブピニオン１４が設けられ、このドライブピニオン１４が前輪終減速装置１５に噛合されている。

また、ドライブ軸１３の後端側には、減速ギヤ列１６が連設され、この減速ギヤ列１６にトランスファクラッチ１７を介してリヤドライブ軸１８が連設されている。トランスファクラッチ１７に伝達された駆動力は、リヤドライブ軸１８、プロペラシャフト１９、ドライブピニオン軸部２０を介して後輪終減速装置２１に入力される。

後輪終減速装置２１に入力された駆動力は、後輪左ドライブ軸２２rlを経て左後輪２３rlに、更に、後輪右ドライブ軸２２rrを経て右後輪２３rrに伝達自在に構成されている。また、前輪終減速装置１５に入力された駆動力は、前輪左ドライブ軸２２flを経て左前輪２３flに、前輪右ドライブ軸２２frを経て右前輪２３frに伝達される。

トランスファクラッチ１７は、減速ギヤ列１６側に設けたドライブプレート１７ａとリヤドライブ軸１８側に設けたドリブンプレート１７ｂとを交互に重ねて構成したトルク伝達容量可変型クラッチである湿式多板クラッチであり、このトランスファクラッチ１７の締結力（トラスファクラッチトルク）は、ピストン１７ｃの押圧力を制御することにより付与される。

また、後輪終減速装置２１は、差動機構を有すること無く、後輪左ドライブ軸２２rlには、駆動力の伝達を継断自在な左ホイールクラッチ２４ｌが介装される一方、後輪右ドライブ軸２２rrには、駆動力の伝達を継断自在な右ホイールクラッチ２４ｒが介装されている。これら左右のホイールクラッチ２４ｌ，２４ｒは、それぞれのドライブ軸２２rl，２２rr間を継断するにあたり、公知の回転数の同期がとられて実行されるように構成されている。

従って、本実施の４輪駆動形式ハイブリッド車では、トランスファクラッチ１７と左右のホイールクラッチ２４ｌ，２４ｒが全て開放された状態では、プロペラシャフト１９が停止される状態となり、前輪左ドライブ軸２２flと前輪右ドライブ軸２２frで主駆動軸が構成され、後輪左ドライブ軸２２rlと後輪右ドライブ軸２２rrで副駆動軸が構成され、トランスファクラッチ１７が第１のクラッチ手段として設けられ、左右のホイールクラッチ２４ｌ，２４ｒが第２のクラッチ手段として設けられている。

そして、ピストン１７ｃによる押圧力でトランスファクラッチ１７を制御することにより、プロペラシャフト１９に対して回転トルクが付与されてプロペラシャフト１９と主駆動軸との回転同期が制御され、また、車両の前後駆動力配分制御が行われる。更に、車両の減速回生時に、左右のホイールクラッチ２４ｌ，２４ｒの旋回外側のホイールクラッチを締結することにより回生ブレーキトルクを旋回外輪に伝達して車両にアンダーステア方向のヨーモーメントを付加することが可能となっている。

ここで、トランスファクラッチ１７のピストン１７ｃの押圧力は、複数のソレノイドバルブ等を擁した油圧回路で構成するトランスファクラッチ駆動部３５trcで与えられる。このトランスファクラッチ駆動部３５trcを駆動させる制御信号（トランスファクラッチトルク）Ｔｔは、後述する４輪駆動（４ＷＤ）制御ユニット３５から出力される。また、左右のホイールクラッチ２４ｌ，２４ｒは、それぞれ複数のソレノイドバルブ等を擁した油圧回路で構成する左右のホイールクラッチ駆動部３５wcl，３５wcrにより作動される。そして、これら左右のホイールクラッチ駆動部３５wcl，３５wcrを駆動させる制御信号は、後述する４輪駆動（４ＷＤ）制御ユニット３５から出力される。

一方、符号３６ａは車両のブレーキ駆動部を示し、このブレーキ駆動部３６ａには、ドライバにより操作される、ブレーキペダル３６ｂと接続されたマスターシリンダ（図示せず）が接続されており、ドライバがブレーキペダル３６ｂを操作する（踏み込む）とマスターシリンダにより、ブレーキ駆動部３６ａを通じて、４輪２３fl，２３fr，２３rl，２３rrの各ホイールシリンダ（左前輪ホイールシリンダ２５fl，右前輪ホイールシリンダ２５fr，左後輪ホイールシリンダ２５rl，右後輪ホイールシリンダ２５rr）にブレーキ圧が導入され、これにより４輪にブレーキがかかって制動される。

ブレーキ駆動部３６ａは、加圧源、減圧弁、増圧弁等を備えたハイドロリックユニットで、ブレーキ制御ユニット３６等からの入力信号に応じて、各ホイールシリンダ２５fl，２５fr，２５rl，２５rrに対して、それぞれ独立にブレーキ圧を導入自在に形成されている。本実施の形態では、このブレーキ駆動部３６ａを通じて出力される各輪の摩擦ブレーキを主ブレーキと称している。

そして、本実施の形態による４輪駆動形式ハイブリッド車の、エンジン２、モータ３、バッテリ１０、コントロールバルブユニット３４ａ、各クラッチ駆動部３５trc，３５wcl，３５wcr、ブレーキ駆動部３６ａは、ぞれぞれエンジン制御ユニット３１、モータ制御ユニット３２、バッテリ管理ユニット３３、トランスミッション制御ユニット３４、４ＷＤ制御ユニット３５、ブレーキ制御ユニット３６によって制御される。

上述の各制御ユニット３１〜３６等の制御部、及び、各車輪２３fl，２３fr，２３rl，２３rrの車輪速ωfl，ωfr，ωrl，ωrrを検出する車輪速度センサ（左前輪車輪速度センサ４１fl，右前輪車輪速度センサ４１fr，左後輪車輪速度センサ４１rl，右後輪車輪速度センサ４１rr）、ブレーキマスタシリンダ圧Ｐｂを検出するブレーキマスタシリンダ圧センサ４２、横加速度Ｇｙを検出する横加速度センサ４３、その他のセンサ・スイッチ類５０は、システム全体を統括制御する中央のハイブリッド制御ユニット３０に接続されている。尚、本実施の形態では、主駆動軸の回転速度ωｍとして左前輪車輪速度ωflと右前輪車輪速度ωfrの平均回転速度を採用し、副駆動軸の回転速度ωｓとして左後輪車輪速度ωrlと右後輪車輪速度ωrrの平均回転速度を採用し、車速Ｖとして各車輪速ωfl，ωfr，ωrl，ωrrの平均を採用するものとする。

ハイブリッド制御ユニット３０をはじめとする各制御ユニット３０〜３６は、マイクロコンピュータを中心として各種インターフェースや周辺機器等を備えて構成され、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信ラインを介して双方向通信可能に接続され、制御情報や制御対象の動作状態に係わるセンシング情報を相互に通信する。

各制御ユニット３０〜３６の機能について概略すると、エンジン制御ユニット３１は、ハイブリッド制御ユニット３０からの制御指令を受け、エンジン２に備えられたセンサ類からの信号に基づいて、スロットル開度、点火時期、燃料噴射量等のパラメータを演算する。そして、これらのパラメータの制御信号によってアクチュエータ類を駆動し、エンジン２の出力が制御指令値に一致するよう、エンジン２の運転状態を制御する。

モータ制御ユニット３２は、ハイブリッド制御ユニット３０からの制御指令を受け、インバータ９を介してモータ３を制御するものであり、モータ３の回転数や電圧・電流等の情報に基づいて、インバータ９への電流指令や電圧指令を出力し、モータ３の出力が制御指令値に一致するよう、モータ３を制御する。

バッテリ管理ユニット３３は、バッテリ１０の充電状態（State of charge:SOC）で示される残存容量、バッテリ１０における入出力可能な最大電力で示される入出力可能パワー量、バッテリ１０の劣化度等によるバッテリ状態の把握、このバッテリ状態を把握した上でのバッテリ１０の冷却や充電の制御、異常検出及び異常検出時の保護動作等を管理する。

トランスミッション制御ユニット３４は、ハイブリッド制御ユニット３０からの制御指令を受けてＣＶＴ６の変速比を決定し、運転状態に応じた適切な変速比に制御する。また、トランスミッション制御ユニット３４は、例えば、ハイブリッド制御ユニット３０からの制御指令を受けて前後進切換装置７、出力クラッチ１２等の制御を行うことで走行モードの切換を行う。

ここで、各走行モードについて以下説明する。本実施の形態のハイブリッド車は、前述の如くエンジン２とモータ３を備えるため、エンジン２の駆動力（エンジントルク）のみを用いて走行するエンジン走行モードと、モータ３の駆動力（モータトルク）のみを用いて走行するモータ走行モードと、エンジン２の駆動力とモータ３の駆動力とを用いて走行するハイブリッド走行モードの各走行モードが可能である。

具体的には、エンジン走行モードでは、前進クラッチ７ｂを締結し、出力クラッチ１２を締結して、モータ３は、モータ３から不要なモータトルクが付加されないように制御し、エンジン２の駆動力で走行する。

このクラッチの締結状態で、モータ３にバッテリ１０から電気を供給してエンジン２の駆動力にモータ３の駆動力を付加することによりハイブリッド走行モードが実現できる。更に、このクラッチの締結状態で、エンジン２の駆動力でモータ３のロータを回転させることにより、走行中であってもエンジン２の駆動力で発電・充電が可能となっている。

一方、前進クラッチ７ｂを切断し、出力クラッチ１２を締結して、モータ３のみを駆動して走行することでモータ走行モードが実現できる。また、このクラッチの状態で、減速時等によりモータ３のロータが回転されることにより、後述する、図２、３で説明する回生制御の回生が行われる。

更に、前進クラッチ７ｂを接続し、出力クラッチ１２を切断状態とすることにより、停車中にエンジン２によりモータ３のロータを回転することでエンジン２の駆動力で発電・充電が可能となっている。

４輪駆動（４ＷＤ）制御ユニット３５は、通常、例えば、車両のアンダーステア傾向を抑制するヨーモーメントを目標ヨーモーメントとして算出し、前軸の左右輪の平均車輪速（（ωfl＋ωfr）／２）が後軸の旋回外輪の車輪速を越えている場合には、車両に上述の目標ヨーモーメントを付加する際に、後軸の旋回外輪側のホイールクラッチを締結すると共に、旋回内輪側のホイールクラッチを開放し、目標ヨーモーメントに基づいてトランスファクラッチ１７の締結力を制御するが、ハイブリッド制御ユニット３０からの制御指令を受けてトランスファクラッチ１７の締結と旋回外輪側のホイールクラッチの締結と旋回内輪側のホイールクラッチの開放を実行し、車両のオーバーステア傾向を抑制するヨーモーメントを付加する機能も有する。尚、このハイブリッド制御ユニット３０により制御される各クラッチ１７、２４ｌ、２４ｒの制御については後述する。

ブレーキ制御ユニット３６は、公知の、車輪のロックを防止するアンチロック・ブレーキ・システム（Antilock Brake System）、横すべり防止制御等のブレーキ力を用いた制御が実現可能となっている。また、ブレーキ制御ユニット３６は、ハイブリッド制御ユニット３０からの制御指令に基づいて、ドライバがアクセルペダルから足を放したり、ブレーキペダル３６ｂを踏み込んだりした減速時に、ドライバ要求の減速度に対し、モータ３による回生ブレーキトルクのみでブレーキトルクが不足する場合は、主ブレーキトルクを発生させるという、回生協調ブレーキ機能を有する。

以上のように、システム全体を統括制御するハイブリッド制御ユニット３０で実行される減速時（ドライバがアクセルペダルを踏むのを止め、或いは、ブレーキペダル３６ｂを踏み込んだ時）の回生制御の機能について説明する。ハイブリッド制御ユニット３０では、車両の走行状態に基づいて減速トルクの主ブレーキによる主ブレーキ目標トルクＴb0とモータ３による回生ブレーキ目標トルクＴg0とを設定し、車両の運動状態を基に車両に付加すべきアンダーステア方向の目標ヨーモーメントＭztを算出し、目標ヨーモーメントＭztに基づいてトランスファクラッチトルクＴｔを算出し、減速の際にトランスファクラッチトルクＴｔでトランスファクラッチ１７を締結すると共に、旋回外輪側のホイールクラッチ（左ホイールクラッチ２４ｌと右ホイールクラッチ２４ｒのどちらか）を締結し、主ブレーキ目標トルクＴb0と回生ブレーキ目標トルクＴg0とトランスファクラッチトルクＴｔに基づいて主ブレーキ目標トルクＴb0と回生ブレーキ目標トルクＴg0の回生トルク補正量ΔＴを算出し、主ブレーキ目標トルクＴb0から回生トルク補正量ΔＴを減算補正して主ブレーキトルクＴｂを算出してブレーキ制御ユニット３６に出力すると共に、回生ブレーキ目標トルクＴg0に回生トルク補正量ΔＴを加算補正して回生ブレーキトルクＴｇを算出してモータ制御ユニット３２出力する。

このため、ハイブリッド制御ユニット３０の減速時の回生制御の機能部分は、図２に示すように、回生ブレーキ目標トルク、主ブレーキ目標トルク算出部３０ａ、目標ヨーモーメント算出部３０ｂ、トランスファクラッチトルク算出部３０ｃ、ロールオーバ判定部３０ｄ、回生トルク補正量算出部３０ｅ、主ブレーキトルク算出部３０ｆ、回生ブレーキトルク算出部３０ｇから主要に構成されている。

回生ブレーキ目標トルク、主ブレーキ目標トルク算出部３０ａは、４輪車輪速センサ４１fl、４１fr、４１rl、４１rrから各車輪２３fl，２３fr，２３rl，２３rrの車輪速ωfl，ωfr，ωrl，ωrrが入力され、ブレーキマスタシリンダ圧センサ４２からブレーキマスタシリンダ圧Ｐｂが入力され、バッテリ管理ユニット３３からバッテリ１０の充電状態ＳＯＣが入力される。そして、例えば、ブレーキマスタシリンダ圧Ｐｂに基づいてドライバの要求減速度である目標減速度（目標減速トルク）Ｔd1を算出し、車速Ｖ、及び、バッテリ充電状態ＳＯＣに応じて予め設定しておいた回生ブレーキのマップ、テーブル等を参照して回生ブレーキ目標トルクＴg0を設定し、回生ブレーキ目標トルクＴg0がドライバの要求する目標減速トルクＴd1に対して不足する減速トルク分を主ブレーキ目標トルクＴb0として算出する（すなわち、Ｔd1＝Ｔb0＋Ｔg0：図５参照）。こうして算出した主ブレーキ目標トルクＴb0は、回生トルク補正量算出部３０ｅ、主ブレーキトルク算出部３０ｆに出力され、回生ブレーキ目標トルクＴg0は、回生トルク補正量算出部３０ｅ、回生ブレーキトルク算出部３０ｇに出力される。このように、回生ブレーキ目標トルク、主ブレーキ目標トルク算出部３０ａは、目標ブレーキトルク設定手段として設けられている。尚、主ブレーキ目標トルクＴb0、回生ブレーキ目標トルクＴg0は、他にも、特開２０１２−８１８１４号公報等に開示される技術で算出することができる。

目標ヨーモーメント算出部３０ｂは、４輪車輪速センサ４１fl、４１fr、４１rl、４１rrから各車輪２３fl，２３fr，２３rl，２３rrの車輪速ωfl，ωfr，ωrl，ωrrが入力され、ブレーキマスタシリンダ圧センサ４２からブレーキマスタシリンダ圧Ｐｂが入力され、横加速度センサ４３から横加速度Ｇｙが入力される。そして、例えば、以下の（１）式により、車両に付加すべきアンダーステア方向の目標ヨーモーメントＭztを算出し、トランスファクラッチトルク算出部３０ｃに出力する。
Ｍzt＝Ｋｖ・ＫGY・Ｐｂ …（１）
ここで、Ｋｖは車速感応ゲインで、例えば、図４（ａ）に示すように、予め設定しておいたマップ等を参照して設定される。また、ＫGYは横加速度感応ゲインで、例えば、図４（ｂ）に示すように、予め設定しておいたマップ等を参照して設定される。車速感応ゲインＫｖ、横加速度感応ゲインＫGYも、それぞれ、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、車速Ｖが高くなるほど、横加速度の絶対値｜Ｇｙ｜が大きくなるほど車両に不安定な挙動が生じることを反映して大きな値に設定されるようになっている。尚、目標ヨーモーメントＭztは、その絶対値｜Ｍzt｜が予め実験・計算等により設定しておいた制御実行の不感帯を定める閾値ＣL以上（｜Ｍzt｜≧ＣL）の場合にのみトランスファクラッチトルク算出部３０ｃに出力される。このように、目標ヨーモーメント算出部３０ｂは、目標ヨーモーメント算出手段として設けられている。

トランスファクラッチトルク算出部３０ｃは、目標ヨーモーメント算出部３０ｂから目標ヨーモーメントＭztが入力される。そして、例えば、以下の（２）式により、トランスファクラッチトルクＴｔを算出して、回生トルク補正量算出部３０ｅに出力すると共に、４輪駆動（４ＷＤ）制御ユニット３５に出力してトランスファクラッチ駆動部３５trcを駆動させてトランスファクラッチ１７を締結させる。尚、トランスファクラッチ１７を締結させる際は、旋回外輪側のホイールクラッチを締結させ（旋回内輪側のホイールクラッチは開放させ）る信号を出力する。
Ｔｔ＝（Ｍzt・Ｒｔ）／（（ｄ／２）・Ｇｆ） …（２）
ここで、Ｒｔはタイヤ径、ｄはトレッド、Ｇｆはファイナルギヤ比である。

このように、トランスファクラッチトルク算出部３０ｃは、クラッチ締結力算出手段として設けられ、４輪駆動（４ＷＤ）制御ユニット３５は、クラッチ制御手段として設けられている。

ロールオーバ判定部３０ｄは、横加速度センサ４３から横加速度Ｇｙが入力される。そして、横加速度の絶対値｜Ｇｙ｜と、予め実験・計算等により設定しておいた閾値Ｇｒとを比較して、横加速度の絶対値｜Ｇｙ｜が閾値Ｇｒ以上（｜Ｇｙ｜≧Ｇｒ）の場合にはロールオーバの可能性があると予測して、判定結果を回生トルク補正量算出部３０ｅに出力する。尚、ロールオーバの判定は、他に、ロール角の絶対値やロール角速度の絶対値を予め設定しておいた閾値と比較することにより予測判定しても良い。このように、ロールオーバ判定部３０ｄは、ロールオーバ予測手段として設けられている。

回生トルク補正量算出部３０ｅは、回生ブレーキ目標トルク、主ブレーキ目標トルク算出部３０ａから主ブレーキ目標トルクＴb0、回生ブレーキ目標トルクＴg0が入力され、トランスファクラッチトルク算出部３０ｃからトランスファクラッチトルクＴｔが入力され、ロールオーバ判定部３０ｄからロールオーバの予測判定結果が入力される。そして、ロールオーバが予測されない場合に、以下の（３）式により、回生トルク補正量ΔＴを算出し、主ブレーキトルク算出部３０ｆ、回生ブレーキトルク算出部３０ｇに出力する。
ΔＴ＝min（max（（Ｔｔ−Ｔg0），０），Ｔb0） …（３）
ここで、max（（Ｔｔ−Ｔg0），０）は、「（Ｔｔ−Ｔg0）」と「０」の大きな方を採用することを意味し、「（Ｔｔ−Ｔg0）」は「０」が下限値であることを意味する。すなわち、「回生ブレーキ目標トルクＴg0」が「トランスファクラッチトルクＴｔ」よりも大きく十分な「回生ブレーキ目標トルクＴg0」が設定されている場合には、十分な回生制御が行われると判断できるため回生トルク補正量ΔＴを０に設定するのである。逆に、「回生ブレーキ目標トルクＴg0」が「トランスファクラッチトルクＴｔ」以下の場合には、「回生ブレーキ目標トルクＴg0」を増加させて燃費を向上させる余地が、まだ有ると判断されるため、「Ｔｔ−Ｔg0」を求めるのである。

また、min（max（（Ｔｔ−Ｔg0），０），Ｔb0）は、「max（（Ｔｔ−Ｔg0），０）」と「Ｔb0」の小さな方を採用することを意味し、「回生ブレーキ目標トルクＴg0」を増加させて燃費を向上させる補正量は「主ブレーキ目標トルクＴb0」が上限値であることを意味する（図５のΔＴ参照）。このように、回生トルク補正量算出部３０ｅは、トルク補正量算出手段として設けられている。

主ブレーキトルク算出部３０ｆは、回生ブレーキ目標トルク、主ブレーキ目標トルク算出部３０ａから主ブレーキ目標トルクＴb0が入力され、回生トルク補正量算出部３０ｅから回生トルク補正量ΔＴが入力される。そして、以下の（４）式により、主ブレーキ目標トルクＴb0を減算補正して主ブレーキトルクＴｂを算出し、ブレーキ制御ユニット３６に出力してブレーキ駆動部３６ａを作動させて前輪にブレーキトルクを発生させる（図５のＴｂ参照）。
Ｔｂ＝Ｔb0−ΔＴ …（４）

回生ブレーキトルク算出部３０ｇは、回生ブレーキ目標トルク、主ブレーキ目標トルク算出部３０ａから回生ブレーキ目標トルクＴg0が入力され、回生トルク補正量算出部３０ｅから回生トルク補正量ΔＴが入力される。そして、以下の（５）式により、回生ブレーキ目標トルクＴg0を加算補正して回生ブレーキトルクＴｇを算出し、モータ制御ユニット３２に出力してモータ３に回生ブレーキトルクを発生させる（図５のＴｇ参照）。

Ｔｇ＝Ｔg0＋ΔＴ …（５）
このように、主ブレーキトルク算出部３０ｆ、回生ブレーキトルク算出部３０ｇは、回生トルク補正手段として設けられている。

次に、ハイブリッド制御ユニット３０で実行される上述の減速時の回生制御について、図３のフローチャートで説明する。

まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１で、必要パラメータ、すなわち、各車輪２３fl，２３fr，２３rl，２３rrの車輪速ωfl，ωfr，ωrl，ωrr、ブレーキマスタシリンダ圧Ｐｂ、横加速度Ｇｙ等を読み込む。

次いで、Ｓ１０２に進み、回生ブレーキ目標トルク、主ブレーキ目標トルク算出部３０ａで、例えば、ブレーキマスタシリンダ圧Ｐｂに基づいてドライバの要求減速度である目標減速度（目標減速トルク）を算出し、車速Ｖ、及び、バッテリ充電状態ＳＯＣに応じて予め設定しておいた回生ブレーキのマップ、テーブル等を参照して回生ブレーキ目標トルクＴg0を設定し、回生ブレーキ目標トルクＴg0がドライバの要求する目標減速トルクに対して不足する減速トルク分を主ブレーキ目標トルクＴb0として算出する。

次に、Ｓ１０３に進み、目標ヨーモーメント算出部３０ｂで、例えば、前述の（１）式により、車両に付加すべきアンダーステア方向の目標ヨーモーメントＭztを算出する。

次いで、Ｓ１０４に進み、目標ヨーモーメントの絶対値｜Ｍzt｜と予め実験・計算等により設定しておいた制御実行の不感帯を定める閾値ＣLとを比較する。

この比較の結果、目標ヨーモーメントの絶対値｜Ｍzt｜が閾値ＣL以上（｜Ｍzt｜≧ＣL）の場合、Ｓ１０５に進み、トランスファクラッチトルク算出部３０ｃで、例えば、前述の（２）式により、トランスファクラッチトルクＴｔが算出される。

そして、Ｓ１０６に進み、４輪駆動（４ＷＤ）制御ユニット３５は、トランスファクラッチ駆動部３５trcを駆動させ、トランスファクラッチトルクＴｔで、トランスファクラッチ１７を締結させる。

次いで、Ｓ１０７に進み、４輪駆動（４ＷＤ）制御ユニット３５は、旋回外輪側のホイールクラッチを締結（旋回内輪側のホイールクラッチを開放）する。

その後、Ｓ１０８に進み、ロールオーバ判定部３０ｄで、車両のロールオーバの予測判定を行い、ロールオーバが予測されない場合は、Ｓ１０９に進み、回生トルク補正量算出部３０ｅで、前述の（３）式により、回生トルク補正量ΔＴを算出する。

次いで、Ｓ１１０に進み、主ブレーキトルク算出部３０ｆが、前述の（４）式により、主ブレーキ目標トルクＴb0を補正して主ブレーキ目標トルクＴｂを算出し、ブレーキ制御ユニット３６に出力してブレーキ駆動部３６ａを作動させて前輪にブレーキトルクを発生させる。また、回生ブレーキトルク算出部３０ｇが、前述の（５）式により、回生ブレーキ目標トルクＴg0を加算補正して回生ブレーキトルクＴｇを算出し、モータ制御ユニット３２に出力してモータ３に回生ブレーキトルクを発生させる。

一方、前述のＳ１０４で、｜Ｍzt｜＜ＣLであり、車両に付加するアンダステア方向の目標ヨーモーメントの絶対値｜Ｍzt｜が小さい場合、或いは、Ｓ１０８で、ロールオーバが予測される場合は、主ブレーキ目標トルクＴb0と回生ブレーキ目標トルクＴg0の比率を変えることなくそのままとするべくプログラムを抜ける。

このように、本発明の実施の形態によれば、ハイブリッド制御ユニット３０は、車両の走行状態に基づいて減速トルクの主ブレーキによる主ブレーキ目標トルクＴb0とモータ３による回生ブレーキ目標トルクＴg0とを設定し、車両の運動状態を基に車両に付加すべきアンダーステア方向の目標ヨーモーメントＭztを算出し、目標ヨーモーメントＭztに基づいてトランスファクラッチトルクＴｔを算出し、減速の際にトランスファクラッチトルクＴｔでトランスファクラッチ１７を締結すると共に、旋回外輪側のホイールクラッチを締結し、主ブレーキ目標トルクＴb0と回生ブレーキ目標トルクＴg0とトランスファクラッチトルクＴｔに基づいて回生トルク補正量ΔＴを算出し、主ブレーキ目標トルクＴb0から回生トルク補正量ΔＴを減算補正して主ブレーキトルクＴｂを算出してブレーキ制御ユニット３６に出力すると共に、回生ブレーキ目標トルクＴg0に回生トルク補正量ΔＴを加算補正して回生ブレーキトルクＴｇを算出してモータ制御ユニット３２出力する。すなわち、図６に示すように、減速時、トランスファクラッチ１７をトランスファクラッチトルクＴｔで締結し、且つ、旋回外輪側のホイールクラッチを締結する（旋回内輪側のホイールクラッチは開放する）と車両にはアンダーステア方向の目標ヨーモーメントＭztが付加され、タックイン現象やスピン傾向が抑制されて車両挙動の安定性が向上される。ここで、旋回外輪に生じるブレーキトルク分を回生トルク補正量ΔＴとして主ブレーキ目標トルクＴb0から減算補正するのである（図６の破線のブレーキトルクから白抜矢印へのブレーキトルクの補正）。このように、旋回外側後輪側へ回生ブレーキトルクを分配することで、前輪への回生負荷（回生ブレーキトルク）は軽減されるので、前輪のグリップ限界による操縦性の悪化を防止することができる。また、旋回外側後輪の回生ブレーキは、回生ブレーキ目標トルクＴg0に加え、増加補正されるので回生量が増加し、この回生量の増加により燃費を更に改善することが可能となる。

また、本発明の実施の形態では、車両のロールオーバの予測判定を行って、ロールオーバが予測される場合は、主ブレーキ目標トルクＴb0と回生ブレーキ目標トルクＴg0の配分比の変更を行わないようになっているため、重心点の高い車両等の場合は、意図せぬブレーキ目標トルクＴb0と回生ブレーキ目標トルクＴg0の配分比の変更によりロールオーバが生じることがなく、前輪へのブレーキトルクを維持して車両の減速度を高めて車両挙動を安定させることができる。

１ パワーユニット
２ エンジン
３ モータ
４ 変速装置
５ トルクコンバータ
６ ＣＶＴ
６ａ プライマリ軸
６ｂ セカンダリ軸
６ｃ プライマリプーリ
６ｄ セカンダリプーリ
７ 前後進切換装置
７ａ 遊星歯車列
７ｂ 前進クラッチ
７ｃ 後進ブレーキ
８ 駆動力伝達部材
９ インバータ
１０ バッテリ
１５ 前輪終減速装置
１７ トランスファクラッチ（第１のクラッチ手段）
１８ リヤドライブ軸
１９ プロペラシャフト
２０ ドライブピニオン軸部
２１ 後輪終減速装置
２２fl、２２fr 前輪ドライブ軸（主駆動軸）
２２rl、２２rr 後輪ドライブ軸（副駆動軸）
２３fl、２３fr 前輪
２３rl、２３rr 後輪
２４ｌ、２４ｒ ホイールクラッチ（第２のクラッチ手段）
２５fl、２５fr、２５rl、２５rr ホイールシリンダ
３０ ハイブリッド制御ユニット
３０ａ 回生ブレーキ目標トルク、主ブレーキ目標トルク算出部（目標ブレーキトルク設定手段）
３０ｂ 目標ヨーモーメント算出部（目標ヨーモーメント算出手段）
３０ｃ トランスファクラッチトルク算出部（クラッチ締結力算出手段）
３０ｄ ロールオーバ判定部（ロールオーバ予測手段）
３０ｅ 回生トルク補正量算出部（トルク補正量算出手段）
３０ｆ 主ブレーキトルク算出部（回生トルク補正手段）
３０ｇ 回生ブレーキトルク算出部（回生トルク補正手段）
３１ エンジン制御ユニット
３２ モータ制御ユニット
３３ バッテリ管理ユニット
３４ トランスミッション制御ユニット
３４ａ コントロールバルブユニット
３５ ４輪駆動制御ユニット（クラッチ制御手段）
３５trc トランスファクラッチ駆動部
３５wcl、３５wcr ホイールクラッチ駆動部
３６ ブレーキ制御ユニット
３６ａ ブレーキ駆動部
４１fl、４１fr、４１rl、４１rr 車輪速度センサ
４２ ブレーキマスタシリンダ圧センサ
４３ 横加速度センサ

Claims (3)

1. 前軸と後軸のどちらか一方の主駆動軸と他方の副駆動軸との間に上記主駆動軸と上記副駆動軸との間の駆動力配分が可変設定自在な第１のクラッチ手段を設け、上記副駆動軸には左右輪間の差動機構に代えて左車輪側と右車輪側のそれぞれに駆動力の伝達を継断自在な第２のクラッチ手段を設け、減速トルクを主ブレーキが発生する主ブレーキトルクとモータが発生する回生ブレーキトルクの和で達成する４輪駆動形式ハイブリッド車の制御装置において、
   車両の車速及びバッテリ充電状態に基づき上記モータによる回生ブレーキ目標トルクを設定し、上記減速トルクから該回生ブレーキ目標トルクを減算して上記主ブレーキによる主ブレーキ目標トルクを設定する目標ブレーキトルク設定手段と、
   上記車両の上記車速及び横加速度及びブレーキマスタシリンダ圧を基に該車両に付加すべきアンダーステア方向の目標ヨーモーメントを算出する目標ヨーモーメント算出手段と、
   上記目標ヨーモーメントに基づいて上記第１のクラッチ手段の締結力を算出するクラッチ締結力算出手段と、
   減速の際に上記締結力で上記第１のクラッチ手段を締結すると共に、旋回外輪側の上記第２のクラッチ手段を締結するクラッチ制御手段と、
   上記主ブレーキ目標トルクと上記回生ブレーキ目標トルクと上記第１のクラッチ手段の締結力に基づいて上記回生ブレーキ目標トルクの回生トルク補正量を算出するトルク補正量算出手段と、
   上記主ブレーキ目標トルクから上記回生トルク補正量を減算補正して上記主ブレーキトルクを算出すると共に、上記回生ブレーキ目標トルクに上記回生トルク補正量を加算補正して上記回生ブレーキトルクを算出する回生トルク補正手段と、
   を備えたことを特徴とする４輪駆動形式ハイブリッド車の制御装置。
2. 上記車両のロールオーバを予測するロールオーバ予測手段を有し、
   上記車両の上記ロールオーバが予測される場合は、上記主ブレーキ目標トルクと上記回生ブレーキ目標トルクの補正は禁止することを特徴とする請求項１記載の４輪駆動形式ハイブリッド車の制御装置。
3. 上記トルク補正量算出手段は、上記回生ブレーキ目標トルクが上記第１のクラッチ手段の締結力よりも大きく、かつ、上記主ブレーキ目標トルクが０に設定されている場合には、上記回生トルク補正量を０に設定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の４輪駆動形式ハイブリッド車の制御装置。

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