JPH09284911A - ４輪駆動型ハイブリッド車両の駆動制御装置 - Google Patents

４輪駆動型ハイブリッド車両の駆動制御装置

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JPH09284911A
JPH09284911A JP8521796A JP8521796A JPH09284911A JP H09284911 A JPH09284911 A JP H09284911A JP 8521796 A JP8521796 A JP 8521796A JP 8521796 A JP8521796 A JP 8521796A JP H09284911 A JPH09284911 A JP H09284911A
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engine
distribution
rear wheels
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Takeji Koide
武治 小出
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Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動力配分をより適切に制御して走行性能や
燃料消費量などに関する性能を更に向上させる。 【解決手段】 蓄電装置が過充電状態の場合は、電動モ
ータの使用頻度が高い切換パターンＡに従って駆動モー
ドを切り換え、蓄電装置がノーマル状態の場合は燃料消
費量が最小となる切換パターンＢに従って駆動モードを
切り換え、蓄電装置が放電状態の場合は電動モータの使
用頻度が少ない切換パターンＣに従って駆動モードを切
り換える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はエンジンおよび電動
モータを車両走行時の動力源として備えているハイブリ
ッド車両に係り、特に、それ等のエンジンおよび電動モ
ータにより前後輪を別々に駆動する４輪駆動型ハイブリ
ッド車両の駆動状態を制御する駆動制御装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】
(a) 燃料の燃焼により作動させられて前後輪の一方を回
転駆動するエンジンと、(b) 蓄電装置に蓄えられた電気
エネルギーにより作動させられて前記前後輪の他方を回
転駆動する電動モータとを有する４輪駆動型ハイブリッ
ド車両が知られている。このようなハイブリッド車両に
よれば、運転状態に応じてエンジンと電動モータとを使
い分けて走行することにより、燃料消費量や排出ガス量
が低減される。特開平５−８６３９号公報、特開平６−
２２５４０３号公報などに記載されている装置はその一
例で、駆動力（車両負荷）および車速をパラメータとし
て例えば最良燃費となるように予め定められた切換パタ
ーンに従って、電動モータのみを動力源とするモータ駆
動モード、エンジンのみを動力源とするエンジン駆動モ
ード、および両者を動力源とする４ＷＤ（４輪駆動）モ
ードに切り換えられるようになっている。また、エンジ
ンには発電機が接続され、低負荷時にエンジンにより発
電機を回して蓄電装置を充電するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の４輪駆動型ハイブリッド車両は、その駆動モ
ードの制御に際して蓄電装置の蓄電量を考慮していない
ため、蓄電量が少なくなって電動モータの作動が制限さ
れた時に十分な走行性能が得られなくなったり、蓄電量
が多い時に蓄電装置の充電が制限（カット）されて最適
燃費走行を行うことができなくなったりする可能性があ
った。
【０００４】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、駆動力配分をより適
切に制御して走行性能や燃料消費量などに関する性能を
更に向上させることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、第１発明は、(a) 燃料の燃焼により作動させられ
て前後輪の一方を回転駆動するエンジンと、(b) 蓄電装
置に蓄えられた電気エネルギーにより作動させられて前
記前後輪の他方を回転駆動する第１電動モータとを有す
る４輪駆動型ハイブリッド車両において、前記前後輪の
駆動状態を制御する駆動制御装置であって、(c) 前記蓄
電装置の蓄電量に基づいて前記前後輪の駆動力配分を制
御する配分制御手段を有することを特徴とする。
【０００６】第２発明は、上記第１発明の駆動制御装置
において、(a) 前記前後輪の駆動力配分が異なる複数の
駆動モードが予め定められているとともに、(b) 前記配
分制御手段は、車両負荷および車速をパラメータとして
前記複数の駆動モードを切り換えるための切換パターン
を前記蓄電量に応じて複数種類備えていることを特徴と
する。
【０００７】第３発明は、前記第１発明の駆動制御装置
において、(a) 乗員によって操作される配分設定手段
と、(b) その配分設定手段の操作内容に従って前記前後
輪の駆動力配分を制御する設定配分制御手段とを有する
ことを特徴とする。
【０００８】第４発明は、前記第１発明の駆動制御装置
において、(a) 前記第１電動モータによって前記前後輪
の他方の車輪のみを駆動して走行するモータ駆動モード
では、前記エンジンと前記前後輪の一方の車輪との間に
配設されたクラッチ手段を解放してそのエンジンを作動
状態に保持するモータ駆動モード制御手段を有すること
を特徴とする。
【０００９】第５発明は、前記第１発明の駆動制御装置
において、(a) 前記エンジンによって回転駆動される前
記前後輪の一方の車輪を回転駆動する第２電動モータを
有することを特徴とする。
【００１０】第６発明は、上記第５発明の駆動制御装置
において、(a) 前記蓄電装置の蓄電量が予め定められた
所定値以上の場合には、前記第１電動モータおよび前記
第２電動モータを共に作動させて前記前後輪を回転駆動
するモータ４輪駆動手段を有することを特徴とする。
【００１１】第７発明は、前記第１発明の駆動制御装置
において、(a) 車輪のスリップが解消するように前記前
後輪の駆動力配分を制御するスリップ時配分制御手段を
有することを特徴とする。
【００１２】第８発明は、前記第１発明の駆動制御装置
において、(a) 車両の旋回走行中は前記前後輪の駆動力
配分の変更を制限する配分変更制限手段を有することを
特徴とする。
【００１３】
【発明の効果】このような４輪駆動型ハイブリッド車両
の駆動制御装置においては、蓄電装置の蓄電量に基づい
て前後輪の駆動力配分、言い換えればエンジンおよび第
１電動モータの出力配分が制御されるため、走行性能や
燃料消費量などに関する性能を更に向上させることがで
きる。例えば蓄電量が少ない場合は、エンジンが負担す
る駆動力配分を大きくすることにより第１電動モータの
作動が制限されても十分な走行性能を維持できる一方、
蓄電量が多過ぎる場合は、第１電動モータが負担する駆
動力配分を大きくすることによりエンジンによる燃料消
費量が節約されるとともに、蓄電量が速やかに適正量ま
で低減させられるため、その後のエンジンによる低負荷
走行時などに例えば理想運転（最小燃費或いは最小排ガ
ス量など）で作動させられるエンジンの余裕出力で蓄電
装置を充電することが可能となるなど、エネルギーを有
効に活用できるようになる。
【００１４】第２発明では、駆動力配分が異なる複数の
駆動モードを運転状態に応じて切り換える切換パターン
が、予め蓄電量に応じて複数種類定められているため、
蓄電量が少ない場合や多い場合に運転状態に拘らず駆動
力配分を一律に設定する場合に比較して、優れた走行性
能や燃料消費量などに関する性能が得られる。
【００１５】第３発明では、例えば雪道などの走行条件
やスタック、脱輪などの車両条件、運転者の好みなどに
より、運転者の意思で駆動力配分を設定することができ
るため、運転者の意図を反映した走行性能や燃料消費
量、運転操作性などに関する性能が得られるようにな
る。すなわち、従来のハイブリッド車両は燃料消費量や
排出ガス量を低減することを主目的としてエンジンおよ
び電動モータを使い分けて走行するようになっていたた
め、走行条件や車両条件などに応じて適切な駆動力配分
が得られるわけではなく、４輪駆動機能を備えていなが
ら例えば雪道などの低μ路で２輪駆動走行を行わなけれ
ばならない可能性があったのである。
【００１６】第４発明では、モータ駆動モードでもクラ
ッチ手段を解放してエンジンを作動状態に保持するよう
になっているため、２ＷＤから４ＷＤへの移行応答性が
向上する。
【００１７】第５発明では、エンジンによって回転駆動
される車輪が第２電動モータでも回転させられるため、
例えば４ＷＤモードやエンジン駆動モードで第２電動モ
ータを使って発進させることにより、発進時の応答性を
十分に維持しつつ一時停止時等にエンジンを停止させる
ことが可能で、燃料消費量を低減できる。
【００１８】第６発明では、蓄電装置の蓄電量が多い場
合には第１電動モータおよび第２電動モータを使って４
輪駆動を行うため、エンジンによる燃料消費量が節約さ
れるとともに、蓄電量が速やかに適正量まで低減させら
れ、その後のエンジンによる低負荷走行時などに例えば
理想運転（最小燃費或いは最小排ガス量など）で作動さ
せられるエンジンの余裕出力で蓄電装置を充電すること
が可能となり、エネルギーを有効に活用できる。
【００１９】第７発明では、スリップが解消するように
駆動力配分が制御されるため、雪道や凍結路など低μ路
での走行性能が向上するとともに運転操作が容易にな
る。すなわち、従来のハイブリッド車両は燃料消費量や
排出ガス量を低減することを主目的としてエンジンおよ
び電動モータを使い分けて走行するようになっていたた
め、走行条件（路面のμなど）に応じて必ずしも適切な
駆動力配分が得られるわけではなく、４輪駆動機能を備
えていながら雪道などの低μ路で２輪駆動走行を余儀な
くされてスリップを生じる可能性があったのである。
【００２０】第８発明では、車両の旋回走行中は駆動力
配分の変更が制限されるため、旋回走行中の操縦安定性
が向上する。すなわち、車両の旋回走行特性は車両の重
心、駆動力配分、ステアリング角、車速などのバランス
によって決まるため、例えば定常旋回走行中に駆動力配
分が変化するとこのバランスが崩れ、操縦安定性が低下
するのである。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の４輪駆動型ハイブリッド
車両は、前輪がエンジン駆動で後輪がモータ駆動、およ
び前輪がモータ駆動で後輪がエンジン駆動の何れであっ
ても差し支えない。第１電動モータは車輪毎に設けるこ
とも可能であるが、単一の電動モータにより差動装置を
介して左右の車輪を駆動するように構成することもでき
る。エンジンには、蓄電装置充電用の発電機を連結する
のが一般的で、この発電機を第５発明の第２電動モータ
と兼用（モータジェネレータとして使用）することもで
きる。発電機と第２電動モータとを別個に配設すること
も可能で、その場合にエンジンと車輪（一方の車輪）と
の間に第４発明のクラッチ手段が設けられている場合に
は、クラッチ手段よりも車輪側に第２電動モータを配設
し、エンジン側（エンジンを挟んでクラッチ手段と反対
側を含む）に発電機を配設することが望ましい。また、
エンジンと車輪との間、第１電動モータと車輪との間に
は、それぞれ必要に応じて有段若しくは無段の変速装
置、変速比が一定の減速装置などが設けられる。
【００２２】蓄電量に基づく駆動力配分の制御は、蓄電
量に応じて駆動力配分を一律に変更する場合だけでな
く、第２発明のように駆動力配分の切換パターンを変更
する場合なども含む。例えば、蓄電量が少ない場合は第
１電動モータが分担する駆動力の割合を低く（０を含
む）したり、モータ駆動の走行領域を狭く（０を含む）
したりすれば良く、蓄電量が多すぎる場合は第１電動モ
ータが分担する駆動力の割合を高く（１００％を含む）
したり、モータ駆動の走行領域を広く（全走行領域を含
む）したりするのである。
【００２３】第２発明における駆動力配分が異なる複数
の駆動モードとしては、ＦＦ（フロントエンジンまたは
モータ・フロントドライブ）モード、ＲＲ（リヤエンジ
ンまたはモータ・リヤドライブ）モード、４ＷＤモード
などであるが、ＦＦモード、ＲＲモードの代わりに駆動
源の種類によってエンジン駆動モード、モータ駆動モー
ドとしても良い。ＦＦモード、ＲＲモード、および４Ｗ
Ｄモードの中の何れか２つの駆動モードだけでも良い
し、常時４ＷＤで走行する場合に、その前後輪の駆動力
配分比（割合）が異なる複数の駆動モードを設定するよ
うにしても良い。切換パターンは、車両負荷が低い領域
で４ＷＤモードを設定すると、駆動源や動力伝達経路に
おける引き擦り、攪拌損失などのエネルギーロスの割合
が高くなるため、最適燃費走行を目指す上では、低負荷
領域では基本的にＦＦモードまたはＲＲモードとし、高
負荷領域で４ＷＤモードとすることが望ましい。また、
蓄電装置の蓄電量に応じて、蓄電量が少ない場合、蓄電
量が適正な場合、蓄電量が多すぎる場合の少なくとも３
つの切換パターンを設定することが望ましく、蓄電量が
少ない場合はモータ駆動モードの走行領域を狭くし、蓄
電量が多すぎる場合はモータ駆動モードの走行領域を広
くすれば良い。複数種類の切換パターンは、それぞれマ
ップなどで設定しておくこともできるが、基本（蓄電量
が適正）の切換パターンのみをマップなどで設定してお
き、蓄電量に応じてその基本パターンに所定の補正を加
えるようにしても良い。なお、切換パターンの車両負荷
は、車両に対する要求出力を表すアクセル操作量や実際
の車両の駆動力などである。
【００２４】第３発明の配分設定手段は、例えばＦＦモ
ード、ＲＲモード、および４ＷＤモードの３つの駆動モ
ードを有する４輪駆動型ハイブリッド車両の場合、４Ｗ
Ｄモードを選択する４ＷＤセレクトスイッチなどの４Ｗ
Ｄ選択操作手段で、シフトレバーの近傍やインストルメ
ントパネル等に配設され、その場合の設定配分制御手段
は運転状態に拘らず４ＷＤモードとする４ＷＤモード設
定手段にて構成される。この場合の４ＷＤは、必ずしも
４ＷＤモードと完全に同じである必要はなく、例えば最
適燃費となる基本の切換パターンでＦＦモードとなって
いる走行領域では、操縦安定性などを損なうことのない
範囲で前輪の駆動力配分を大きくし、基本の切換パター
ンでＲＲモードとなっている走行領域では、操縦安定性
などを損なうことのない範囲で後輪の駆動力配分を大き
くすれば、４ＷＤに伴う燃費低下を必要最小限に抑える
ことができる。４ＷＤ選択操作手段は、自動変速装置の
変速パターンを走行性能重視とするパワーパターン選択
スイッチなどの変速パターン選択スイッチ等を利用する
こともできる。なお、この第３発明は、複数の駆動モー
ドの切換パターンを走行性能重視や燃費重視等によって
複数種類設定しておき、上記配分設定手段によってその
切換パターンを選択する場合も含む。また、他の発明の
実施に際しては、アクセル操作量の変化速度などから運
転者の意図を判断して自動的に駆動モードを切り換えた
り、駆動モードの切換パターンを変更したりすることも
可能である。
【００２５】第４発明のクラッチ手段は、例えばエンジ
ンによる車両発進や走行中における２ＷＤと４ＷＤとの
切換を滑らかに行う上で、その係合力を連続的に変化さ
せることが可能な摩擦クラッチや、電磁クラッチなどが
好適に用いられる。なお、配置スペースなど所定の条件
を満たせば、第４発明には含まれないがクラッチ手段の
代わりにトルクコンバータなどの流体継手を用いること
もできる。
【００２６】第５発明および第６発明の第２電動モータ
は、例えば充電用の発電機としても用いられるモータジ
ェネレータにて構成され、エンジンと連結されている場
合には、エンジンのフリクションロス等に抗して車輪を
回転駆動することにより、モータ４輪駆動走行を行うこ
とができる。第４発明のようにエンジンと車輪との間に
クラッチ手段が設けられ、第２電動モータがクラッチ手
段よりも車輪側に配設されている場合には、クラッチ手
段を解放することによりエンジンの影響を受けることな
くモータ４輪駆動走行を行うことができる。なお、第５
発明では、４ＷＤ発進やエンジン発進を行う場合でも車
両停止時にはエンジンを停止し、第２電動モータを使っ
て発進させるようにすることが望ましい。
【００２７】第７発明のスリップ時配分制御手段は、例
えばＦＦモード、ＲＲモード、および４ＷＤモードの３
つの駆動モードを有する４輪駆動型ハイブリッド車両の
場合、スリップ時には直ちに４ＷＤモードとする４ＷＤ
モード設定手段を含んで構成されるが、４ＷＤモードで
スリップが発生した場合にスリップ輪の駆動力を低減す
るスリップ輪駆動力低減手段を含んで構成することも可
能で、それ等の４ＷＤモード設定手段およびスリップ輪
駆動力低減手段の両方を含んで構成することが望まし
い。スリップの有無は、ＴＲＣ（トラクションコントロ
ール）やＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）など
と同様に、例えば車輪速センサによって前後の車輪速度
を検出して、その速度差などから判断するなど、種々の
スリップ判断手段を採用することができる。
【００２８】第８発明の配分変更制限手段は、旋回走行
中は一律に駆動モードの変更を禁止するものであっても
良いが、例えばステアリング角が大きくなる切り増し操
作が行われた場合は運転者はオーバーステアを要求して
いるため、ＦＦ→４ＷＤ→ＲＲ方向へのモード変更を許
可し、ステアリング角が小さくなる切り戻し操作が行わ
れた場合は運転者はアンダーステアを要求しているた
め、ＲＲ→４ＷＤ→ＦＦ方向へのモード変更を許可する
ようにしても良い。
【００２９】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１の(a) 、(b) 、(c) は、何れも本発
明が好適に適用される４輪駆動型ハイブリッド車両１
０，１２，１４の駆動装置を示す概略図で、何れも燃料
の燃焼によって作動させられるガソリンエンジン等のエ
ンジン（Ｅ／Ｇ）１６、電気エネルギーによって作動さ
せられる第１電動モータとしての第１モータジェネレー
タ（Ｍ／Ｇ１）１８および第２モータジェネレータ（Ｍ
／Ｇ２）２０、係合力を連続的に制御可能な油圧式摩擦
クラッチや電磁クラッチなどのクラッチ手段（Ｃ／Ｌ）
２２、クラッチ手段２２を介してエンジン１６に連結さ
れる無段変速装置（ＣＶＴ）２４、左右の前輪２６に動
力を分配する差動機能を備えた前側終減速装置（Ｒ／
Ｇ）２８、左右の後輪３０に動力を分配する差動機能を
備えた後側終減速装置（Ｒ／Ｇ）３２を備えている。第
２モータジェネレータ２０は主として充電用の発電機と
して用いられるもので、エンジン１６に直結されてい
る。
【００３０】(a) の４輪駆動型ハイブリッド車両１０
は、エンジン１６によって前輪２６を駆動し、第１モー
タジェネレータ１８によって後輪３０を駆動するもの
で、無段変速装置２４は前側終減速装置２８を介して前
輪２６のドライブシャフトに連結されており、第１モー
タジェネレータ１８は後側終減速装置３２を介して後輪
３０のドライブシャフトに連結されている。(b) の４輪
駆動型ハイブリッド車両１２は、エンジン１６によって
後輪３０を駆動し、第１モータジェネレータ１８によっ
て前輪２６を駆動するもので、無段変速装置２４は後側
終減速装置３２を介して後輪３０のドライブシャフトに
連結されており、第１モータジェネレータ１８は前側終
減速装置２８を介して前輪２６のドライブシャフトに連
結されている。(c) の４輪駆動型ハイブリッド車両１４
は、(a) の４輪駆動型ハイブリッド車両１０と同様に、
エンジン１６によって前輪２６を駆動し、第１モータジ
ェネレータ１８によって後輪３０を駆動するものである
が、前側終減速装置２８には第３モータジェネレータ
（Ｍ／Ｇ３）３４が接続されており、この第３モータジ
ェネレータ３４によっても前輪２６を駆動できるように
なっている。なお、(b) の４輪駆動型ハイブリッド車両
１２についても、第３モータジェネレータ３４を配設し
て後輪３０をモータ駆動できるようにすることが可能で
ある。
【００３１】以下、(b) の４輪駆動型ハイブリッド車両
１２に本発明を適用した場合について、具体的に説明す
る。図２は、４輪駆動型ハイブリッド車両１２の駆動状
態を制御する駆動制御装置４０を説明するブロック線図
で、前記第１モータジェネレータ１８は第１ＭＧ制御器
（インバータなど）４２を介してバッテリ，コンデンサ
等の蓄電装置４４に接続されており、コントローラ４６
からの信号に従って、蓄電装置４４から電気エネルギー
が供給されて所定のトルクで回転駆動される回転駆動状
態（力行）と、回生制動（モータジェネレータ１８自体
の電気的な制動トルク）により発電機として機能するこ
とにより蓄電装置４４に電気エネルギーを充電する充電
状態（回生）と、モータ軸が自由回転することを許容す
る無負荷状態（フリー）とに切り換えられる。第２モー
タジェネレータ２０は第２ＭＧ制御器（インバータな
ど）４８を介して蓄電装置４４に接続されており、同じ
くコントローラ４６からの信号に従って回転駆動状態と
充電状態と無負荷状態とに切り換えられる。また、前記
エンジン１６は、燃料噴射量制御用アクチュエータやス
ロットル制御用アクチュエータ、点火時期制御用アクチ
ュエータ、吸排気バルブ制御用アクチュエータなどのエ
ンジン制御用アクチュエータ５０によってその作動状態
が制御されるようになっている。クラッチ手段２２は、
例えば油圧式摩擦クラッチの場合には油圧回路を切り換
えたり油圧を制御したりするクラッチ制御用アクチュエ
ータ５２により、その係合、解放、係合力（伝達トル
ク）などが制御される。
【００３２】コントローラ４６には、前記蓄電装置４４
の蓄電量ＳＯＣに関する情報が供給される他、アクセル
操作量センサ５４、車速センサ５６、車輪速センサ６
０、ステアリング角センサ６２からアクセル操作量
θAC、車速ｖ、車輪速Ｎ1 〜Ｎ4 、ステアリング角φを
表す信号がそれぞれ供給されるとともに、運転席近くに
配設された４ＷＤセレクトスイッチ５８から４ＷＤモー
ドを選択するＯＮ−ＯＦＦ信号が供給される。車輪速セ
ンサ６０は４本の車輪２６，３０にそれぞれ配設され
て、それ等の速度Ｎ1 〜Ｎ4 をそれぞれ検出するように
なっている。また、図示は省略するが、ブレーキ信号、
ブレーキ踏力信号、エンジン回転速度ＮE 、モータ回転
速度ＮM 、エンジントルク、モータトルクなどを表す信
号が、各種の検出手段などから供給される。上記４ＷＤ
セレクトスイッチ５８は４ＷＤ選択操作手段で、請求項
３の配分設定手段に相当する。
【００３３】コントローラ４６は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，Ｒ
ＯＭ等を有するマイクロコンピュータを含んで構成さ
れ、予め設定されたプログラムに従って信号処理を行う
ことにより、図３の機能ブロック線図に示す各機能を実
行するようになっている。図３において、ハイブリッド
駆動手段６４は、ＦＦ1 制御手段６６、ＦＦ2 制御手段
６８、ＲＲ制御手段７０、４ＷＤ1 制御手段７２、４Ｗ
Ｄ2 制御手段７４を備えており、基本的に図４の(a) に
示すＦＦ1 、ＦＦ2 、ＲＲ、４ＷＤ1 、４ＷＤ2の各駆
動モードで走行する。ＦＦ1 制御手段６６はＦＦ1 モー
ドすなわちモータ駆動モードを実行するもので、第１モ
ータジェネレータ１８により前輪２６のみを回転駆動し
て走行する。このＦＦ1 モードでは、クラッチ手段２２
が解放されるとともにエンジン１６が理想運転で作動さ
せられ、第２モータジェネレータ２０によって蓄電装置
４４が充電される。この場合の理想運転は、充電量に対
する燃料消費量が最小となる運転状態である。ＦＦ2 制
御手段６８はＦＦ2 モードを実行するもので、第１モー
タジェネレータ１８により前輪２６のみを回転駆動して
走行する一方、クラッチ手段２２を解放するとともにエ
ンジン１６を停止させ、第２モータジェネレータ２０を
フリーの状態に保持する。
【００３４】ＲＲ制御手段７０はＲＲモードすなわちエ
ンジン駆動モードを実行するもので、エンジン１６によ
り後輪３０のみを回転駆動して走行する。４ＷＤ1 制御
手段７２は４ＷＤ1 モード、すなわちモータ・エンジン
４輪駆動モードを実行し、第１モータジェネレータ１８
およびエンジン１６により前輪２６および後輪３０をそ
れぞれ回転駆動して走行する一方、４ＷＤ2 制御手段７
４は４ＷＤ2 モード、すなわちモータ４輪駆動モードを
実行し、第１モータジェネレータ１８および第２モータ
ジェネレータ２０により前輪２６および後輪３０をそれ
ぞれ回転駆動して走行する。
【００３５】上記ＲＲモードおよび４ＷＤ1 モードで
は、クラッチ手段２２が係合させられるとともに、エン
ジン１６が準理想運転すなわち車速ｖに対応する回転数
で燃費が最小となる出力で作動させられ、アクセル操作
量θACに対応する要求出力よりもエンジン出力が大きい
場合は、ＲＲモードにより余裕出力（＝エンジン出力−
要求出力）で第２モータジェネレータ２０を回転駆動し
て蓄電装置４４を充電する一方、アクセル操作量θACに
対応する要求出力よりエンジン出力が小さい場合は４Ｗ
Ｄ1 モードを実行する。４ＷＤ1 モードでは、単にＲＲ
モードでのエンジン出力の不足分を第１モータジェネレ
ータ１８で補うだけでも良いが、本実施例ではエンジン
１６を準理想運転で作動させるとともに、前後輪の駆動
力配分比が例えば５０％等の所定の割合となるように第
１モータジェネレータ１８の出力トルクおよび第２モー
タジェネレータ２０の回生制動トルク（必要に応じて力
行も可）を制御する。すなわち、ＲＲモードではアクセ
ル操作量θACに応じて第２モータジェネレータ２０の回
生制動トルクが制御され、４ＷＤ1 モードではアクセル
操作量θACに応じて第１モータジェネレータ１８の出力
トルクおよび第２モータジェネレータ２０の回生制動ト
ルクが制御されることにより、アクセル操作量θACに応
じた所定の駆動力で車両が走行させられるのである。ま
た、４ＷＤ2 モードでは、クラッチ手段２２が係合させ
られるとともにエンジン１６が停止させられ、第２モー
タジェネレータ２０がエンジン１６のフリクションロス
等に抗して後輪３０を回転駆動することにより、前後輪
の駆動力配分比が例えば５０％等の所定の割合となるよ
うにモータ４輪駆動走行を行う。
【００３６】図３に戻って、上記ハイブリッド駆動手段
６４によって実行される駆動モードは、基本的には配分
制御手段８０によって決定される。配分制御手段８０
は、切換パターン記憶手段８２、切換パターン選択手段
８４、駆動モード決定手段８６を備えて構成されてお
り、切換パターン選択手段８４は例えば図５に示すフロ
ーチャートに従って駆動モードの切換パターンを選択す
る。図５のステップＳ１−１では、蓄電装置４４の蓄電
量ＳＯＣが上限値ｎ1 よりも多いか、上限値ｎ1 以下で
且つ下限値ｎ2 以上か、或いは下限値ｎ2 よりも少ない
かを判断し、ｎ1 ＜ＳＯＣの過充電状態の場合にはステ
ップＳ１−２で切換パターンＡを選択し、ｎ 2 ≦ＳＯＣ
≦ｎ1 のノーマル状態（適正状態）であればステップＳ
１−３で切換パターンＢを選択し、ＳＯＣ＜ｎ2 の放電
状態の場合にはステップＳ１−４で切換パターンＣを選
択する。上限値ｎ1 は蓄電装置４４に電気エネルギーを
良好に充電することができる最大の蓄電量で、下限値ｎ
2 は蓄電装置４４に電気エネルギーを良好に充電するこ
とができる最小の蓄電量で、何れも充放電効率などに基
づいて予め設定されている。
【００３７】切換パターンＡ，Ｂ，Ｃは、図６に示され
ているようにそれぞれアクセル操作量（車両負荷）θAC
および車速ｖをパラメータとして予め設定され、切換パ
ターン記憶手段８２に記憶されている。切換パターンＢ
は、例えば燃料消費量が最小となる最適燃費走行が行わ
れるように予め実験等によって定められた基本の切換パ
ターンで、ＦＦ1 モード、ＲＲモード、および４ＷＤ1
モードから成り、ＲＲモードと４ＷＤ1 モードとの境界
はエンジン１６を準理想運転で作動させた場合のエンジ
ン出力とアクセル操作量θACに対応する要求出力（車両
負荷）との大小関係によって定められており、要求出力
がエンジン出力よりも小さい走行領域はＲＲモードで、
要求出力がエンジン出力よりも大きい走行領域は４ＷＤ
1 モードに設定される。図７は、図６の(b) において点
線の矢印で示すようにアクセル操作量θACおよび車速ｖ
が変化した場合の車速ｖ、リヤ駆動力、およびフロント
駆動力の変化を示すタイムチャートの一例である。
【００３８】ここで、第１モータジェネレータ１８のみ
を動力源として走行するＦＦ1 モードでもエンジン１６
が作動させられるため、ＦＦ1 モードから４ＷＤ1 モー
ドやＲＲモードへの移行に際して優れた応答性が得られ
る。ＦＦ1 モードを実行するＦＦ1 制御手段６６は、請
求項４のモータ駆動モード制御手段に相当する。また、
本実施例では係合力制御が可能なクラッチ手段２２が採
用されているため、ＦＦ1 モードと４ＷＤ1 モード或い
はＲＲモードとの切換が円滑に行われる利点がある。
【００３９】なお、上記ＦＦ1 モードの代わりにエンジ
ン１６を停止させるＦＦ2 モードを設定することも可能
で、その場合には、ＦＦ2 モードから４ＷＤ1 モードや
ＲＲモードへの移行時にエンジン１６を始動する必要が
あるが、アクセル操作量θACが所定値より小さい場合は
エンジン停止のままクラッチ手段２２を係合させ、車両
の運動エネルギー（第１モータジェネレータ１８の出
力）で押しがけする一方、アクセル操作量θACが所定値
より大きい場合は、始動に伴う駆動力の低下を回避する
上で第２モータジェネレータ２０によりエンジン１６を
強制始動した後にクラッチ手段２２を係合させることが
望ましい。
【００４０】図６において、過充電状態の場合の切換パ
ターンＡは、蓄電装置４４の電気エネルギーをより多く
消費するように前記ＦＦ2 モードおよび４ＷＤ2 モード
によって定められており、エンジン１６を用いることな
く第１モータジェネレータ１８および／または第２モー
タジェネレータ２０を動力源として走行させられる。図
８は、図６の(a) において点線の矢印で示すようにアク
セル操作量θACおよび車速ｖが変化した場合の各部の駆
動力変化を示すタイムチャートの一例で、エンジン１６
のフリクションロス等に抗して第２モータジェネレータ
２０を回転駆動し、後輪３０の回転速度と同期させてク
ラッチ手段２２を係合させることにより、ＦＦ2 モード
から４ＷＤ2 モードへ移行する。
【００４１】ここで、このように蓄電装置４４の蓄電量
ＳＯＣが多過ぎる場合に４ＷＤ2 モードが実行される
と、エンジン１６による燃料消費量が節約されるととも
に、蓄電量ＳＯＣが速やかに適正量まで低減させられる
ため、燃料消費量が最小となる切換パターンＢによる走
行に速やかに復帰させられ、その後のエンジン１６の作
動時に余裕出力で蓄電装置４４を充電することが可能に
なるなど、エネルギーを有効に活用できる。４ＷＤ2 モ
ードを実行する４ＷＤ2 制御手段７４は、蓄電量ＳＯＣ
が上限値ｎ1 より多い場合に切換パターンＡを選択する
切換パターン選択手段８４と共に請求項６のモータ４輪
駆動手段を構成しており、第２モータジェネレータ２０
は請求項５，６の第２電動モータに相当する。
【００４２】なお、上記４ＷＤ2 モードの代わりに４Ｗ
Ｄ1 モードを設定することも可能で、その場合には、Ｆ
Ｆ2 モードから４ＷＤ1 モードへの移行時にエンジン１
６を始動する必要があり、第２モータジェネレータ２０
によりエンジン１６を強制始動した後にクラッチ手段２
２を係合させることが望ましいが、エンジン１６を始動
する前にクラッチ手段２２を係合させて押しがけするこ
とも可能である。
【００４３】図６において、放電状態の場合の切換パタ
ーンＣは、蓄電装置４４の電気エネルギーの消費を抑え
るため前記ＲＲモードおよび４ＷＤ1 モードによって定
められており、エンジン１６のみ、或いはエンジン１６
および第１モータジェネレータ１８を動力源として走行
しながら、第２モータジェネレータ２０を回転駆動して
蓄電装置４４を充電する。この場合は、エンジン１６に
よって車両を発進させることになるが、本実施例では係
合力を制御可能なクラッチ手段２２が設けられているた
め、例えば図９のフローチャートに示すようにクラッチ
手段２２を用いて発進・停止制御を行うことが望まし
い。
【００４４】図９のステップＳ２−１では、車速ｖが例
えばエンジン１６のアイドル回転数に対応する車速等の
予め定められた判定値ｖ0 以下か否かを判断し、ｖ≦ｖ
0 であればステップＳ２−２でアクセル操作量θACが略
０の所定値以上か否か、或いはアクセル操作スイッチか
らの信号がＯＮか否かなどにより、アクセルペダルが踏
込み操作されているか否かを判断する。アクセルペダル
が踏込み操作されていない場合（アクセルＯＦＦ）には
ステップＳ２−５でエンジン１６をアイドル状態に保持
するとともに、ステップＳ２−６でクラッチ手段２２を
解放するが、アクセルペダルが踏込み操作されている場
合（アクセルＯＮ）には、ステップＳ２−３でアクセル
操作量θACに対応する出力でエンジン１６を作動させる
とともに、ステップＳ２−４でクラッチ手段２２の伝達
トルクを徐々に変化させる。また、ステップＳ２−１の
判断がＮＯの場合、すなわちｖ＞ｖ0 の場合には、ステ
ップＳ２−７でクラッチ手段２２を完全係合させ、ステ
ップＳ２−８でエンジン１６を準理想運転で作動させる
とともに、アクセル操作量θACに対応する駆動力が得ら
れるようにステップＳ２−９で第２モータジェネレータ
２０の回生制動トルクを制御する。この図９の各ステッ
プは、例えば前記ハイブリッド駆動手段６４のＲＲ制御
手段７０等によって実行される。なお、車両停止時にエ
ンジン１６を理想運転で作動させて、第２モータジェネ
レータ２０により蓄電装置４４を充電するようにしても
良い。また、クラッチ手段２２の代わりにトルクコンバ
ータを採用すれば、上記過渡制御のような面倒な制御が
不要である。
【００４５】このように、切換パターンＣでは第２モー
タジェネレータ２０が回生制御されるＲＲモードおよび
４ＷＤ1 モードで車両が走行させられるため、蓄電装置
４４の蓄電量ＳＯＣが速やかに適正量まで増大させら
れ、燃料消費量が最小となる切換パターンＢによる走行
に速やかに復帰させられる。
【００４６】そして、このように切換パターン選択手段
８４により蓄電量ＳＯＣに応じて切換パターンが選択さ
れると、図３の駆動モード決定手段８６により、現在の
アクセル操作量θACおよび車速ｖに基づいて駆動モード
が決定され、基本的にはその駆動モードでハイブリッド
駆動手段６４により車両が走行させられる。前記図７、
図８のタイムチャートは、このように切換パターンに従
って駆動モードが切り換えられた場合である。
【００４７】このように本実施例の駆動制御装置４０
は、蓄電装置４４の蓄電量ＳＯＣに応じて駆動モードの
切換パターンが選択され、前後輪２６，３０の駆動力配
分が蓄電量ＳＯＣに応じて制御されることにより、蓄電
量ＳＯＣが少ない場合でも多い場合でも比較的速やかに
適正量に復帰させられ、切換パターンＢによる燃料消費
量が最小となる最適燃費走行が高い頻度で実行されるよ
うになるなど、燃料消費量が一層効果的に低減される。
また、蓄電量ＳＯＣが少ない場合には、エンジン１６を
動力源とするＲＲモードを主体として走行するため、第
１モータジェネレータ１８の作動が制限されても十分な
走行性能が得られる。
【００４８】また、本実施例では駆動力配分が異なる複
数の駆動モードＦＦ1 〜４ＷＤ2 を運転状態（θAC，
ｖ）に応じて切り換える切換パターンが、予め蓄電量Ｓ
ＯＣに応じて複数種類（切換パターンＡ，Ｂ，Ｃ）定め
られているため、蓄電量ＳＯＣが少ない場合や多い場合
に運転状態に拘らず駆動力配分を一律に設定する場合、
例えば蓄電量ＳＯＣが少ない場合は一律にＲＲモードと
する場合などに比較して、所定の走行性能を維持しつつ
燃料消費量を低減できる。
【００４９】また、上記何れの切換パターンＡ，Ｂ，Ｃ
も、４輪駆動モードすなわち４ＷＤ 1 モードおよび４Ｗ
Ｄ2 モードが、アクセル操作量θACが大きい高負荷の走
行領域に定められているため、燃料消費量が更に効果的
に低減される。すなわち、低負荷の走行領域で４輪駆動
走行を行うと、駆動源や動力伝達経路における引き擦
り、攪拌損失などのエネルギーロスの割合が高くなるた
め、最適燃費走行を目指す上では、低負荷領域では基本
的にＦＦモードまたはＲＲモードとし、高負荷領域で４
ＷＤモードとすることが望ましいのである。また、高負
荷時に駆動力を前後輪２６，３０で分担するため、第１
モータジェネレータ１８等の各部の構成部品に要求され
る性能が低下し、小型化、軽量化が可能となる。
【００５０】なお、前記図４の(b) は、図１の(c) に示
した４輪駆動型ハイブリッド車両１４の場合の駆動モー
ドの一例を示したもので、ＦＦモード、ＲＲ1 モード、
ＲＲ 2 モード、４ＷＤ1 モードはそれぞれ(a) のＲＲモ
ード、ＦＦ1 モード、ＦＦ2モード、４ＷＤ1 モードに
対応するが、４ＷＤ2 モードでは第２モータジェネレー
タ２０の代わりに第３モータジェネレータ３４を使って
前輪２６を回転駆動するとともにクラッチ手段２２を解
放するようになっており、(a) の４ＷＤ2 モードに比較
してエンジン１６のフリクションロスなどによるエネル
ギー損失が低減される。この４輪駆動型ハイブリッド車
両１４の場合は、回生制動で車両に制動力を作用させる
場合も、第３モータジェネレータ３４を使用することに
より車両の運動エネルギーを効率良く回収できる。特
に、第３モータジェネレータ３４は前輪２６側に配設さ
れているため、大きな制動力を作用させることが可能
で、大きな回生制動トルクを発生させることができる。
上記第３モータジェネレータ３４は、請求項５，６の第
２電動モータに相当する。
【００５１】図３に戻って、上記配分制御手段８０とハ
イブリッド駆動手段６４との間には配分変更制限手段８
８が設けられており、例えば図１０のフローチャートに
従って駆動モードの切換を制限する。ステップＳ３−１
では、前記駆動モード決定手段８６によって決定された
駆動モードが現在の駆動モードと同じか否かを判断し、
異なる場合にはステップＳ３−２で旋回走行中か否かを
判断する。旋回走行中か否かは、駆動モードの切換によ
って操縦安定性が損なわれるか否かを基準として、例え
ばステアリング角φの絶対値｜φ｜が所定値以上で且つ
車速ｖが所定値以上か否か等によって判断され、旋回走
行中でなければステップＳ３−６で駆動モードの切換を
許可する。
【００５２】ステップＳ３−２の判断がＹＥＳの場合、
すなわち旋回走行中の場合は、ステップＳ３−３でステ
アリング角｜φ｜が大きくなる切り増しか否かを判断
し、切り増しの場合はステップＳ３−４において、駆動
モードの切換がＦＦモード（ＦＦ1 モードまたはＦＦ2
モード）から４ＷＤモード（４ＷＤ1 モードまたは４Ｗ
Ｄ2 モード）への切換、または４ＷＤモードからＲＲモ
ードへの切換か否かを判断する。ステアリング角｜φ｜
が大きくなる切り増し操作が行われた場合は、運転者は
オーバーステアを要求しているため、ＦＦ→４ＷＤ→Ｒ
Ｒ方向への駆動モードの変更で操縦安定性が大きく損な
われる場合は少なく、ステップＳ３−４の判断がＹＥＳ
の場合には、次のステップＳ３−５で駆動モードを徐々
に切り換える旨の指令をハイブリッド駆動手段６４に出
力する。この場合の駆動モードの切換は、図１１におい
てフロント駆動力およびリヤ駆動力を加算したトータル
駆動力が略等しい直線Ｌに沿って、フロント駆動力およ
びリヤ駆動力すなわち前後輪２６，３０の駆動力をＦＦ
点側からＲＲ点側へ向かって徐々に変更すれば良い。ス
テップＳ３−４の判断がＮＯの場合、すなわちのＦＦ→
４ＷＤ→ＲＲ方向の切換でない場合は、ステップＳ３−
９で駆動モードの切換を禁止し、現在の駆動モードを維
持する指令をハイブリッド駆動手段６４に出力する。
【００５３】前記ステップＳ３−３の判断がＮＯの場
合、すなわち切り増しでない場合には、ステップＳ３−
７においてステアリング角｜φ｜が小さくなる切り戻し
か否かを判断し、切り戻しの場合はステップＳ３−８に
おいて、駆動モードの切換がＲＲモードから４ＷＤモー
ド、または４ＷＤモードからＦＦモードへの切換か否か
を判断する。ステアリング角｜φ｜が小さくなる切り戻
し操作が行われた場合は、運転者はアンダーステアを要
求しているため、ＲＲ→４ＷＤ→ＦＦ方向への駆動モー
ドの変更で操縦安定性が大きく損なわれる場合は少な
く、ステップＳ３−８の判断がＹＥＳの場合には、次の
ステップＳ３−１０で駆動モードを徐々に切り換える旨
の指令をハイブリッド駆動手段６４に出力する。この場
合の駆動モードの切換は、前記図１１の直線Ｌに沿って
フロント駆動力およびリヤ駆動力、すなわち前後輪２
６，３０の駆動力をＲＲ点側からＦＦ点側へ向かって徐
々に変更すれば良い。ステップＳ３−７およびステップ
Ｓ３−８の少なくとも一方の判断がＮＯの場合は、前記
ステップＳ３−９を実行し、駆動モードの切換を禁止す
る。
【００５４】このように車両の旋回走行中は駆動モード
の変更が制限され、切り増し中におけるＦＦ→４ＷＤ→
ＲＲ方向への変更、および切り戻し中におけるＲＲ→４
ＷＤ→ＦＦ方向への変更を除いて駆動モードの変更が禁
止されるため、旋回走行中の駆動モードの変更に起因す
る操縦安定性の低下が防止される。すなわち、車両の旋
回走行特性は車両の重心、駆動力配分、ステアリング角
φ、車速ｖなどのバランスによって決まるため、例えば
定常旋回走行中に駆動力配分が変化するとこのバランス
が崩れて操縦安定性が低下する場合があるのである。
【００５５】一方、切り増し中におけるＦＦ→４ＷＤ→
ＲＲ方向への変更、および切り戻し中におけるＲＲ→４
ＷＤ→ＦＦ方向への変更は許容されるため、旋回走行中
は一律に駆動モードの変更を禁止する場合に比較して、
操縦安定性を損なうことなく旋回走行中であっても切換
パターンに従った適切な駆動モードの切換が行われ、優
れた燃費性能などが得られる。
【００５６】図３に戻って、設定配分制御手段９０は、
４ＷＤ選択判断手段９２、切換パターン選択手段９４、
切換パターン記憶手段９６、および駆動モード決定手段
９８を備えて構成されており、例えば図１２のフローチ
ャートに従って信号処理を行う。図１２のステップＳ４
−１は４ＷＤ選択判断手段９２によって実行され、４Ｗ
Ｄセレクトスイッチ５８がＯＮ操作されたか否かを判断
する。４ＷＤセレクトスイッチ５８がＯＮ操作されてい
ない場合は、ステップＳ４−２において前記配分制御手
段８０に通常の駆動制御を行わせるが、４ＷＤセレクト
スイッチ５８がＯＮ操作されている場合は、切換パター
ン選択手段９４によりステップＳ４−３以下を実行す
る。切換パターン選択手段９４は、前記配分制御手段８
０の切換パターン選択手段８４と同様に蓄電量ＳＯＣに
応じて切換パターンを選択するもので、ｎ1 ＜ＳＯＣの
過充電状態の場合はステップＳ４−４で切換パターンＡ
4WDを選択し、ｎ2 ≦ＳＯＣ≦ｎ1 のノーマル状態の場
合はステップＳ４−５で切換パターンＢ4WD を選択し、
ＳＯＣ＜ｎ2 の放電状態の場合はステップＳ４−６で切
換パターンＣ4WD を選択する。
【００５７】上記切換パターンＡ4WD ，Ｂ4WD ，Ｃ4WD
は、図１３に示されているように前記図６の切換パター
ンＡ，Ｂ，Ｃと基本的に同じものであるが、全走行領域
で４ＷＤ走行を行うために、ＦＦ2 モードを４ＷＤ2Fモ
ードとし、ＦＦ1 モードを４ＷＤ1Fモードとし、ＲＲモ
ードを４ＷＤ1Rモードとしたもので、予め切換パターン
記憶手段９６に記憶されている。４ＷＤ2Fモードは基本
的には４ＷＤ2 モードと同じで第１モータジェネレータ
１８および第２モータジェネレータ２０を動力源として
４ＷＤ走行を行うものであるが、操縦安定性を損なうこ
とのない範囲でフロント側、すなわち第１モータジェネ
レータ１８が負担する駆動力配分を大きくしたものであ
る。４ＷＤ1Fモードは基本的には４ＷＤ1 モードと同じ
で第１モータジェネレータ１８およびエンジン１６を動
力源として４ＷＤ走行を行うものであるが、操縦安定性
を損なうことのない範囲でフロント側、すなわち第１モ
ータジェネレータ１８が負担する駆動力配分を大きくし
たものである。また、４ＷＤ1Rモードは基本的には４Ｗ
Ｄ1 モードと同じで第１モータジェネレータ１８および
エンジン１６を動力源として４ＷＤ走行を行うものであ
るが、操縦安定性を損なうことのない範囲でリヤ側、す
なわちエンジン１６が負担する駆動力配分を大きくした
ものである。
【００５８】図１４は、４ＷＤ1Rモードおよび４ＷＤ1F
モードの駆動力配分の一例をそれぞれ一点鎖線、二点鎖
線で示す図で、それ等の間の駆動モードの切換は点線で
示すようにトータルの駆動力が等しい直線に沿って前後
輪２６，３０の駆動力配分比を変更すれば良い。そし
て、例えば図１３(b) において一点鎖線の矢印で示すよ
うにアクセル操作量θACおよび車速ｖが変化した場合、
図６(b) の基本切換パターンでは図１４において矢印Ａ
で示すようにフロント駆動力が０となるように駆動力の
配分比を変更していたものを、この場合には矢印Ｂで示
すように４ＷＤ1Rモードの駆動力配分比まで滑らかに変
更することになる。なお、４ＷＤ2Fモードの駆動力配分
比も上記４ＷＤ1Fモードと同様に設定される。
【００５９】そして、このように切換パターン選択手段
９４により蓄電量ＳＯＣに応じて切換パターンが選択さ
れると、駆動モード決定手段９８により、現在のアクセ
ル操作量θACおよび車速ｖに基づいて駆動モードが決定
され、基本的にはその駆動モードでハイブリッド駆動手
段６４により車両が走行させられる。４ＷＤ1Rモードお
よび４ＷＤ1Fモードによる４ＷＤ走行は例えば４ＷＤ1
制御手段７２によって実行され、４ＷＤ2Fモードによる
４ＷＤ走行は例えば４ＷＤ2 制御手段７４によって実行
される。４ＷＤ2Fモードを実行する４ＷＤ2 制御手段７
４は、蓄電量ＳＯＣが上限値ｎ1 より多い場合に切換パ
ターンＡ4WD を選択する切換パターン選択手段９４と共
に請求項６のモータ４輪駆動手段を構成している。
【００６０】このように、本実施例では４ＷＤセレクト
スイッチ５８をＯＮ操作することにより４ＷＤ走行を選
択できるため、例えば雪道などの走行条件やスタック、
脱輪などの車両条件、運転者の好みなどにより、アクセ
ル操作量θACなどの運転状態に拘らず総ての走行領域で
４ＷＤ走行を行うことができる。これにより、例えば雪
道などの低μ路での走行性能、運転操作性が向上する。
【００６１】また、本実施例では４ＷＤ走行においても
操縦安定性などを損なうことのない範囲で運転状態に応
じて駆動力配分が変更され、図６に示す切換パターンに
近い駆動力配分で４ＷＤ走行を行うようになっているた
め、４ＷＤ走行に伴う燃費低下を必要最小限に抑えるこ
とができる。
【００６２】また、この設定配分制御手段９０も、蓄電
装置４４の蓄電量ＳＯＣに応じて駆動モードの切換パタ
ーンを変更し、前後輪２６，３０の駆動力配分を蓄電量
ＳＯＣに応じて制御するようになっているため、４ＷＤ
走行によって燃費は悪くなるものの、前記配分制御手段
８０による通常の駆動制御の場合と同様に優れた燃費性
能、走行性能が得られる。設定配分制御手段９０は請求
項３の設定配分制御手段であるが、請求項１の配分制御
手段にも相当する。
【００６３】ここで、上記切換パターンＢ4WD では４Ｗ
Ｄ1Fモードで車両が発進・停止させられ、切換パターン
Ｃ4WD では４ＷＤ1Rモードで車両が発進・停止させられ
るため、例えば前記図９と同様にクラッチ手段２２の過
渡制御を行って車両を発進・停止させるとともに、停止
時にもエンジン１６をアイドル状態で作動させることに
なるが、図１５に示すように発進時にのみ第２モータジ
ェネレータ２０を用いることもできる。図１５の各ステ
ップはクラッチ手段２２を完全係合させた状態で行わ
れ、ステップＳ５−１では、車速ｖが前記所定値ｖ0 以
下か否かを判断し、ステップＳ５−２でアクセルＯＦＦ
か否かを判断する。ｖ≦ｖ0 で且つアクセルＯＦＦの場
合（車両停止時など）には、ステップＳ５−３で第２モ
ータジェネレータ２０をフリーにするとともにステップ
Ｓ５−４でエンジン１６の作動を停止するが、ｖ≦ｖ0
でアクセルＯＮの場合には、ステップＳ５−５を実行
し、エンジン１６のフリクションロスなどに拘らずアク
セル操作量θACに対応する駆動力（前後輪の駆動力配分
比に応じた駆動力）が得られるように第２モータジェネ
レータ２０の出力制御を行う。一方、ｖ0 ＜ｖになった
ら、ステップＳ５−６でエンジン１６に燃料噴射などを
行って始動し、準理想運転で作動させるとともに、ステ
ップＳ５−７でアクセル操作量θACに対応する駆動力
（前後輪の駆動力配分比に応じた駆動力）が得られるよ
うに第２モータジェネレータ２０の回生制動トルクを制
御する。この場合には、発進時の応答性を十分に維持し
つつ車両停止時にエンジン１６が停止させられるため、
燃費が向上する。この図１５の各ステップは、例えば前
記ハイブリッド駆動手段６４の４ＷＤ1 制御手段７２等
によって実行される。なお、前記図１(c) のハイブリッ
ド車両１４の場合には、クラッチ手段２２を解放して第
３モータジェネレータ３４を用いて発進制御を行うこと
が可能である。
【００６４】なお、車両が許容する前後駆動力配分比
は、現実的には図１４の一点鎖線、二点鎖線で示すよう
に直線で分割した領域では示されず、アクセル操作量θ
AC、アクセル操作量θACの変化速度（加速度）、路面状
況、タイヤスリップ等により変化する。この変化を例え
ばタイヤスリップで検出し、駆動力配分比を変化させる
ことは、４ＷＤ等の制御では良く知られているが、本実
施例のパワートレーンは前後輪２６，３０の駆動力を独
立に制御できるため、通常のエンジン車よりもレベルの
高い制御が可能である。また、トラクション性能を重視
するなら、前後輪２６，３０への分担荷重比に近い駆動
力配分比が良く、操縦安定性も加えて舵角、車速ｖに応
じたより高いレベルでの制御も可能である。
【００６５】図３に戻って、スリップ時配分制御手段１
００は、スリップ判断手段１０２、４ＷＤモード設定手
段１０４、およびスリップ輪駆動力低減手段１０６を備
えて構成されており、例えば図１６のフローチャートに
従って信号処理を行う。図１６の各ステップは、４ＷＤ
モードすなわち前記４ＷＤ1 、４ＷＤ1F、４ＷＤ1R、４
ＷＤ2 、４ＷＤ2Fの各駆動モードでの走行中においても
実施され、スリップ判断手段１０２によって実行される
ステップＳ６−１では、車輪速度Ｎ1 〜Ｎ4 に基づいて
スリップの有無を判断する。このスリップ判断は、例え
ば一対の前輪２６の平均車輪速度と一対の後輪３０の平
均車輪速度との速度差が予め定められたスリップ速度以
上か否かなどによって行われ、スリップでなければステ
ップＳ６−２において前記設定配分制御手段９０や配分
制御手段８０に通常の駆動制御を行わせるが、スリップ
している場合はステップＳ６−３以下を実行する。な
お、上記スリップ判断はパワーオンすなわちアクセルＯ
Ｎを条件として行われ、アクセルＯＦＦの場合は直ちに
ステップＳ６−２を実行する。
【００６６】ステップＳ６−３は４ＷＤモード設定手段
１０４によって実行され、駆動力配分比ｋ＝１すなわち
前後輪２６，３０の駆動力の割合が５０％ずつの４ＷＤ
状態となるように駆動モードを変更する。この４ＷＤ
は、例えば第１モータジェネレータ１８およびエンジン
１６を動力源とする前記４ＷＤ1 モードが一律に設定さ
れても良いが、現在の駆動モードに応じて例えばＦＦ1
モード、ＲＲモードの場合は４ＷＤ1 モードとし、ＦＦ
2 モードの場合は４ＷＤ2 モードとするようにしても良
い。図１７の点Ａは、ＲＲモードでスリップ有りの判断
が為されたポイントで、点Ｂは４ＷＤ1 モードに駆動モ
ードが変更されたポイントであり、この場合の駆動モー
ドの変更は前記ハイブリッド駆動手段６４により速やか
に行われる。
【００６７】次のステップＳ６−４では、現在すなわち
スリップ時制御の開始時のアクセル操作量θACを基準値
θ0 として記憶し、ステップＳ６−５で再びスリップ状
態か否かを前記ステップＳ６−１と同様にして判断す
る。スリップ状態でなければステップＳ６−８以下を実
行するが、未だスリップ状態の場合にはステップＳ６−
６で、例えば前後輪２６，３０の平均車輪速度の大小関
係から大きい方をスリップ輪と判断し、ステップＳ６−
７でそのスリップ輪の駆動力を強制的に低下させる。こ
のステップＳ６−７はスリップ輪駆動力低減手段１０６
によって実行されるもので、ステップＳ６−５の判断が
ＮＯとなるまで繰り返される。なお、非スリップ輪の駆
動力はそのままで、前後輪２６，３０のトータルの駆動
力はアクセル操作量θACとは無関係に低下させられる。
【００６８】スリップが解消してステップＳ６−５の判
断がＮＯになると、ステップＳ６−８で今のアクセル操
作量θACが基準値θ0 以下か否かを判断し、θAC≦θ0
であればステップＳ６−９以下を実行するが、θ0 ＜θ
ACの場合には、その今のアクセル操作量θACに基づいて
ステップＳ６−３以下を再び実行する。ステップＳ６−
９では、今のアクセル操作量θACに対応するトータル駆
動力ＴTAC を算出し、ステップＳ６−１０では、今の駆
動力配分比ｋと元（本来）の駆動モードにおける駆動力
配分比ｋ0 との差Δｋが、例えば予め定められた一定の
割合だけ低下したり一定量だけ低下したりするように、
前後輪２６，３０の駆動力配分比ｋを変更することによ
り、燃費等に優れた元の駆動モードに徐々に復帰させ
る。例えば、元の駆動モードが２ＷＤモードの場合、追
加輪（図１７の場合は前輪２６）の駆動力ＴS を徐々に
低減するとともに、トータル駆動力ＴTAC からその追加
輪駆動力ＴS を引き算した駆動力ＴP を元々の駆動輪
（図１７の場合は後輪３０）に作用させるようにする。
このステップＳ６−９以下の駆動力配分比ｋの偏差Δｋ
を低減する操作は、ステップＳ６−１１でスリップの有
無を判断しながら偏差Δｋが略０となるまで繰り返さ
れ、Δｋ≒０になると一連のスリップ時配分制御を終了
する。図１７の点Ｃから点Ｄへの変化は、上記ステップ
Ｓ６−９以下の復帰制御に基づくものである。
【００６９】このようにスリップ時配分制御手段１００
は、スリップが発生した場合にそのスリップを解消する
ように駆動力配分を制御するため、雪道や凍結路など低
μ路での走行性能が向上するとともに運転操作が容易に
なる。特に、本実施例では４ＷＤに切り換えるだけでな
く、スリップ輪を検出してそのスリップ輪の駆動力だけ
を低下するようにしているため、全体の駆動力を大幅に
低下させることなくスリップ状態を速やかに解消でき
る。
【００７０】ここで、上記スリップ時配分制御手段１０
０は、駆動力配分比ｋ＝１すなわち前後輪２６，３０の
駆動力の割合が５０％ずつの４ＷＤ状態に直ちに切り換
えるようになっているが、例えば図１７の場合、点Ａか
らスリップ検出しながら徐々にフロント駆動力の割合を
高くして点Ｂ側へ移動させ、スリップが解消した時点で
前記ステップＳ６−９以下等の復帰動作へ直ちに移行す
るようにしても良い。
【００７１】また、上記４ＷＤ状態へ切り換える際の駆
動力配分比ｋについても、各種のハード構成や操縦安定
性、走破性などによって決まることもあると考えられ、
種々の配分比が考えられる。
【００７２】以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、
本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加
えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が好適に適用される４輪駆動型ハイブリ
ッド車両の駆動装置の概略構成図で、３種類のタイプに
ついて示す図である。
【図２】図１の(b) に示す４輪駆動型ハイブリッド車両
の駆動制御装置の構成を説明するブロック線図である。
【図３】図２の駆動制御装置の機能を説明するブロック
線図である。
【図４】図３の駆動制御装置によって制御される駆動モ
ードと動力源などを説明する図で、(b) は図１における
(c) の４輪駆動型ハイブリッド車両の場合である。
【図５】図３の配分制御手段８０の作動を説明するフロ
ーチャートである。
【図６】図５のステップＳ１−２〜Ｓ１−４で選択され
る各切換パターンの一例を示す図である。
【図７】図６の(b) に点線で示す矢印に従って運転状態
が変化した場合の車速や各部の駆動力の変化を示すタイ
ムチャートの一例である。
【図８】図６の(a) に点線で示す矢印に従って運転状態
が変化した場合の各部の駆動力の変化を示すタイムチャ
ートの一例である。
【図９】図６の(c) の切換パターンＣにおいて発進・停
止する際の作動を説明するフローチャートである。
【図１０】図３の配分変更制限手段８８の作動を説明す
るフローチャートである。
【図１１】図１０において駆動モードが切り換えられる
場合のフロント駆動力およびリヤ駆動力の変化を説明す
る図である。
【図１２】図３の設定配分制御手段９０の作動を説明す
るフローチャートである。
【図１３】図１２のステップＳ４−４〜Ｓ４−６で選択
される各切換パターンの一例を示す図である。
【図１４】図１３の(b) に一点鎖線で示す矢印に従って
運転状態が変化した場合の駆動力配分の変化を説明する
図である。
【図１５】図１３の(b) または(c) の切換パターンにお
いて発進・停止する際の作動を説明するフローチャート
である。
【図１６】図３のスリップ時配分制御手段１００の作動
を説明するフローチャートである。
【図１７】図１６のフローチャートに従ってスリップ時
に制御された駆動力配分の変化履歴の一例を示す図であ
る。
【符号の説明】
１０，１２，１４：４輪駆動型ハイブリッド車両 １６：エンジン １８：第１モータジェネレータ（第１電動モータ） ２０：第２モータジェネレータ（第２電動モータ） ２２：クラッチ手段 ２６：前輪 ３０：後輪 ３４：第３モータジェネレータ（第２電動モータ） ４０：駆動制御装置 ４４：蓄電装置 ５８：４ＷＤセレクトスイッチ（配分設定手段） ６６：ＦＦ1 制御手段（モータ駆動モード制御手段） ７４：４ＷＤ2 制御手段（モータ４輪駆動手段） ８０：配分制御手段 ８４：切換パターン選択手段（モータ４輪駆動手段） ８８：配分変更制限手段 ９０：設定配分制御手段 ９４：切換パターン選択手段（モータ４輪駆動手段） １００：スリップ時配分制御手段 ＳＯＣ：蓄電量
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 29/02

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃料の燃焼により作動させられて前後輪
    の一方を回転駆動するエンジンと、 蓄電装置に蓄えられた電気エネルギーにより作動させら
    れて前記前後輪の他方を回転駆動する第１電動モータと
    を有する４輪駆動型ハイブリッド車両において、前記前
    後輪の駆動状態を制御する駆動制御装置であって、 前記蓄電装置の蓄電量に基づいて前記前後輪の駆動力配
    分を制御する配分制御手段を有することを特徴とする４
    輪駆動型ハイブリッド車両の駆動制御装置。
  2. 【請求項２】 請求項１において、前記前後輪の駆動力
    配分が異なる複数の駆動モードが予め定められていると
    ともに、前記配分制御手段は、車両負荷および車速をパ
    ラメータとして前記複数の駆動モードを切り換えるため
    の切換パターンを前記蓄電量に応じて複数種類備えてい
    ることを特徴とする４輪駆動型ハイブリッド車両の駆動
    制御装置。
  3. 【請求項３】 請求項１において、 乗員によって操作される配分設定手段と、 該配分設定手段の操作内容に従って前記前後輪の駆動力
    配分を制御する設定配分制御手段とを有することを特徴
    とする４輪駆動型ハイブリッド車両の駆動制御装置。
  4. 【請求項４】 請求項１において、前記第１電動モータ
    によって前記前後輪の他方の車輪のみを駆動して走行す
    るモータ駆動モードでは、前記エンジンと前記前後輪の
    一方の車輪との間に配設されたクラッチ手段を解放して
    該エンジンを作動状態に保持するモータ駆動モード制御
    手段を有することを特徴とする４輪駆動型ハイブリッド
    車両の駆動制御装置。
  5. 【請求項５】 請求項１において、前記エンジンによっ
    て回転駆動される前記前後輪の一方の車輪を回転駆動す
    る第２電動モータを有することを特徴とする４輪駆動型
    ハイブリッド車両の駆動制御装置。
  6. 【請求項６】 請求項５において、前記蓄電装置の蓄電
    量が予め定められた所定値以上の場合には、前記第１電
    動モータおよび前記第２電動モータを共に作動させて前
    記前後輪を回転駆動するモータ４輪駆動手段を有するこ
    とを特徴とする４輪駆動型ハイブリッド車両の駆動制御
    装置。
  7. 【請求項７】 請求項１において、車輪のスリップが解
    消するように前記前後輪の駆動力配分を制御するスリッ
    プ時配分制御手段を有することを特徴とする４輪駆動型
    ハイブリッド車両の駆動制御装置。
  8. 【請求項８】 請求項１において、車両の旋回走行中は
    前記前後輪の駆動力配分の変更を制限する配分変更制限
    手段を有することを特徴とする４輪駆動型ハイブリッド
    車両の駆動制御装置。
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