WO2013080416A1 - 車両用駆動制御装置、車両用駆動制御方法 - Google Patents

車両用駆動制御装置、車両用駆動制御方法 Download PDF

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雅仁 平
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日産自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a vehicle drive control device and a vehicle drive control method.
  • a vehicle drive control device drives a main drive wheel with an engine, drives an auxiliary drive wheel with a motor, obtains engine power, and generates power with a generator.
  • the motor threshold is lower than the engine threshold and the engine speed is higher than the engine threshold, the power supplied to the motor generated by the generator is increased.
  • the driving force of the engine 2 is transmitted to the front wheels 1FL and 1FR via the automatic transmission 4 having a torque converter and the differential gear 5 in order, and is also transmitted to the generator 7 (generator) via the V-belt 6. .
  • the generator 7 generates electric power using the power transmitted via the V-belt 6, and the generated electric power is transmitted through the power cable 8 and converted from direct current to alternating current by a pulse width modulation (PWM) inverter 9. It is supplied to the electric motor 3.
  • PWM pulse width modulation
  • the driving force of the electric motor 3 is transmitted to the rear wheels 1RL and 1RR via the speed reducer 10, the electromagnetic clutch 11, and the differential gear 12 in this order.
  • the V-belt 6 is, for example, a serpentine-type V-ribbed that drives a plurality of auxiliary machines with a single belt, and transmits the power of the engine 2 to the alternator 15.
  • the alternator 15 generates power using the power transmitted via the V belt 6, and the generated power is charged in the battery 16.
  • the battery 16 supplies electric power to various electrical equipment mounted on the vehicle.
  • the serpentine is meandering, and is zigzag between a plurality of pulleys while ensuring a necessary winding angle.
  • the belt tension adjustment is, for example, an adjustment bolt method or an auto tensioner method.
  • the output of the engine 2 is controlled by the engine controller 20.
  • the engine controller 20 controls the output of the engine 2 by adjusting the rotation angle of the throttle motor 23 connected to the throttle valve 22 in accordance with the accelerator opening Acc detected by the accelerator sensor 21.
  • the output voltage of the generator 7 is controlled by the 4WD controller 24.
  • the 4WD controller 24 controls the output voltage Vg of the generator 7 by adjusting the field current Ig via an IC regulator built in the generator 7.
  • a 14V battery 25 of the vehicle is used, the battery voltage Vb is used when the output voltage Vg of the generator 7 is less than the battery voltage Vb, and the output voltage Vg when the output voltage Vg is equal to or higher than the battery voltage Vb. May be used. Further, the battery voltage Vb may be always used.
  • a junction box 26 provided in the middle of the power cable 8 includes a main relay that turns on / off the power supply to the electric motor 3 in response to a relay control command from the 4WD controller 24, an energization current Ia, and a generator voltage.
  • a current sensor and a voltage detection circuit for monitoring Vg and the motor induced voltage Vm by the 4WD controller 24 are incorporated.
  • the output of the electric motor 3 is controlled by the 4WD controller 24.
  • the 4WD controller 24 controls the output of the electric motor 3 by adjusting the duty ratio of the switching element built in the inverter 9 and adjusting the field current Im of the electric motor 3.
  • the electric motor 3 is provided with a motor rotation sensor and a thermistor for monitoring the motor rotation speed Nm and the motor temperature with the 4WD controller 24.
  • FIG. 2 is a block diagram of arithmetic processing executed by the 4WD controller 24.
  • the 4WD controller 24 includes a target motor torque calculator 24A, a motor required power calculator 24B, a power generation controller 24C, and a motor controller 24D. Although the detailed description of the control of the main relay and the electromagnetic clutch 11 is omitted, the 4WD controller 24 outputs a relay control command to the main relay to drive the electric motor 3 when the electric motor 3 is driven and controlled. And the clutch 10 is controlled to be engaged by outputting a clutch control command to the electromagnetic clutch 11.
  • FIG. 3 is a block diagram of the target motor torque calculator 24A.
  • slip speed calculating section 30 calculates the slip speed [Delta] V F of the front wheels 1FL ⁇ 1FR.
  • the slip speed [Delta] V F for example, as shown in the following formula (1), from an average wheel speed of the front wheels 1FL ⁇ 1FR, calculated by subtracting the average wheel speed of the rear wheels 1RL ⁇ 1RR.
  • ⁇ V F (Vw FL + Vw FR ) / 2 ⁇ (Vw RL + Vw RR ) / 2 .
  • the first motor torque calculation unit 31 with reference to the control map in FIG calculates the first motor torque Tm1 in accordance with the slip speed [Delta] V F.
  • the control map the slip on the horizontal axis velocity [Delta] V F, the vertical axis and the first motor torque Tm1
  • the slip speed [Delta] V F is increased
  • the first motor torque Tm1 is set so as to increase accordingly Yes.
  • the vehicle speed calculation unit 32 calculates the vehicle speed V according to the selected low value of the wheel speeds Vw FL to Vw RR and the total driving force F of the vehicle.
  • the total driving force F is obtained by the sum of the front wheel driving force estimated from the torque converter slip ratio and the rear wheel driving force estimated from the target motor torque Tm * .
  • the target motor torque calculation unit 34 uses the rear wheel speeds Vw RL and Vw RR and the vehicle speed V to select the high values of the first motor torque Tm1 and the second motor torque Tm2, and the rear wheels 1RL and 1RR. To a value that suppresses the acceleration slip (known traction control), and a final target motor torque Tm * is calculated.
  • the required motor power Pm * required for the electric motor 3 is calculated according to the target motor torque Tm * and the motor rotational speed Nm, as shown in the following equation (2).
  • Pm * Tm * ⁇ Nm (2)
  • FIG. 4 is a block diagram of the power generation control unit 24C.
  • the target power calculation unit 40 calculates the target power Pg * to be output by the generator 7 according to the required motor power Pm * and the motor efficiency ⁇ m as shown in the following equation (3).
  • Pg * Pm * / ⁇ m (3)
  • the limit value calculation unit 41 calculates limit values PL1 and PL2 for the output power.
  • the limit value PL1 is an upper limit value that can suppress the belt slip of the V belt 6, and as shown in the following equation (4), the torque upper limit value TL that can be transmitted by the V belt 6, the generator rotational speed Ng, It is calculated according to the generator efficiency ⁇ g.
  • PL1 TL ⁇ Ng ⁇ ⁇ g (4)
  • the limit value PL2 is an upper limit value that can suppress engine stall or drivability deterioration due to overload of the engine 2, and may be calculated according to the engine speed Ne or may be a predetermined value.
  • the final target power calculation unit 42 calculates the value selected by the target power Pg * and the limit values PL1 and PL2 as the final target power Pg * .
  • the control processing unit 43 controls the field current Ig of the generator 7 so that the generator 7 outputs the target power Pg * .
  • the field current Ig flowing through the rotor coil 7a is passed through the IC regulator so that the deviation ⁇ Ig between the actual field current Ig and the target field current Ig * becomes zero. Control.
  • the actual field current Ig is detected by a current sensor.
  • FIG. 6 is a block diagram of the motor control unit 24.
  • known vector control is performed according to the target motor torque Tm * and the motor rotation speed Nm, and the duty ratio of the switching element built in the inverter 9 is adjusted so that the target motor torque Tm * is output.
  • the motor control unit 24D performs a field current setting process to adjust the field current Im of the electric motor 3.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of a field current setting process in the first embodiment.
  • step S101 it is determined whether there is a rear wheel drive request. For example, it is determined that there is a rear wheel drive request when the above-described target motor torque Tm * becomes greater than 0 due to an increase in the accelerator opening.
  • the process proceeds to step S102 in order to flow the field current Im to the electric motor 3.
  • the process returns to the predetermined main program as it is.
  • step S102 it is determined whether or not the motor rotation speed Nm is larger than a preset motor threshold C1.
  • the determination result is Nm> C1
  • the determination result is Nm ⁇ C1
  • step S103 referring to the control map in the figure, the field current Im of the electric motor 3 is calculated according to the motor rotation speed Nm, and the calculated field current Im is supplied to the field winding of the electric motor 3.
  • the program returns to a predetermined main program.
  • This control map is set so that the field current Im maintains the normal maximum value B1 when the motor rotation speed Nm is smaller than the preset motor threshold C1.
  • the field current Im is set to be smaller than the normal maximum value B1
  • the field current Im is set to be smaller as the motor rotation speed Nm is larger.
  • the relationship between the motor rotational speed Nm and the field current Im corresponds to the relationship between the motor rotational speed Nm and the motor torque Tm. That is, the lower the motor rotation speed Nm, the smaller the field current Im.
  • the field current Im maintains the normal maximum value B1.
  • step S104 it is determined whether or not the engine speed Ne is smaller than a preset engine threshold value A1.
  • the engine threshold value A1 corresponds to an engine speed Ne at which the alternator 15 can generate enough power so that the voltage of the battery 16 does not decrease even when the field current Im of the electric motor 3 is increased.
  • the determination result is Ne ⁇ A1
  • the determination result is Ne ⁇ A1
  • it is determined that the generated power of the alternator 15 is sufficient and the process proceeds to step S105.
  • step S105 the control map in the figure is referred to, the field current Im of the electric motor 3 is calculated according to the engine speed Ne, and the calculated field current Im is supplied to the field winding of the electric motor 3.
  • the program returns to a predetermined main program.
  • This control map is set so that the field current Im maintains a conditional maximum value B4 larger than the normal maximum value B1 when the engine speed Ne is larger than the aforementioned engine threshold value A1.
  • the front wheels 1FL and 1FR driven by the engine 2 have accelerated and slipped due to a large depression of the accelerator pedal or a low friction coefficient of the road surface such as a rainy road, a snowy road, and a frozen road.
  • the target motor torque Tm * is calculated with an increase in growth and the accelerator opening Acc of the front wheel slip speed [Delta] V F, with power generation of the generator 7 is started in response to this, powering the start of the electric motor 3 Is done.
  • the output of the engine 2 is suppressed, and the acceleration slip of the front wheels 1FL and 1FR can be suppressed.
  • the field current Ig of the generator 7 is detected by a current sensor, and feedback control is performed so that the actual field current Ig follows the target field current Ig * , so that the output power Pg can be reliably set to the target power Pg *. Can be followed.
  • the electric motor 3 is driven when the front wheels 1FL and 1FR are slipping at acceleration.
  • the present invention is not limited to this, and the front wheels 1FL and 1FR are in a grip state.
  • the electric motor 3 may be driven simply according to the accelerator opening Acc of the driver.
  • the present embodiment calculates the first motor torque Tm1 in accordance with the front wheel slip rate [Delta] V F, but is not limited thereto.
  • the first motor torque Tm1 may be calculated according to the slip tendency of the front wheels 1FL and 1FR, for example, the first motor torque Tm1 may be calculated according to the wheel acceleration and the slip ratio of the front wheels 1FL and 1FR.
  • the front wheels 1FL and 1FR are the main drive wheels that are driven by the engine 2, and the rear wheels 1RL and 1RR are auxiliary drive wheels that can be driven by the electric motor 3.
  • the present invention is not limited to this.
  • the rear wheels 1RL and 1RR may be main driving wheels, and the front wheels 1FL and 1FR may be auxiliary driving wheels.
  • a single-motor power train that drives the rear wheels 1RL and 1RR with a single electric motor 3
  • the present invention is not limited to this.
  • an AC motor is used for the electric motor 3, but a DC motor may be used.
  • the present invention is applied to a four-wheel vehicle, but may be applied to a two-wheel vehicle, a three-wheel vehicle, or a vehicle having five or more wheels.
  • FIG. 9 is a time chart showing a comparative example. It is assumed that the vehicle is stopped and the driver starts to depress the accelerator pedal. At the time of such a start, since the motor rotational speed Nm is in the motor maximum torque region (determination in S102 is “No”), if the field current Im of the electric motor 3 is increased, the output torque of the electric motor 3 is further increased. The vehicle start performance is increased. However, if the field current Im of the electric motor 3 is excessively increased, the voltage of the battery 16 is lowered, which may interfere with other electrical equipment. For this reason, even if the motor rotation speed Nm is equal to or less than the motor threshold C1, the field current Im of the electric motor 3 is not unconditionally increased. Therefore, the present embodiment increases the output torque of the electric motor 3 within a range that does not interfere with other electrical equipment.
  • FIG. 10 is a time chart when the field current Im is limited to the normal maximum value B1.
  • the motor rotation speed Nm is in the motor maximum torque region (determination in S102 is “No”).
  • the engine speed Ne is smaller than the engine threshold value A1 (determination in S104 is “No”), it is determined that the generated power of the alternator 15 is not sufficient, and the field current Im is limited to the normal maximum value B1. (S103).
  • it is prohibited to increase the field current Im above the normal maximum value B1 it is possible to suppress the voltage of the battery 16 from being lowered and causing trouble to other electrical equipment.
  • FIG. 11 is a time chart when the field current Im is increased to the conditional maximum value A1.
  • the motor rotation speed Nm is in the motor maximum torque region (determination in S102 is “No”).
  • the engine speed Ne is smaller than the engine threshold value A1 (determination in S104 is “Yes”)
  • the field current Im is limited to the normal maximum value B1.
  • the engine speed Ne becomes larger than the engine threshold value A1 (determination in S104 is “No”), it is determined that the generated power of the alternator 15 is sufficient, and the field current Im is increased to the conditional maximum value A1.
  • Increase (S105) is a time chart when the field current Im is increased to the conditional maximum value A1.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating another example of the field current setting process in the first embodiment. Since the same processing is executed except that the processing in steps S104 and S105 described above is changed, only the changed processing will be described.
  • step S104 it is determined whether the engine speed Ne is smaller than a preset engine threshold A3.
  • the engine threshold value A3 is smaller than the engine threshold value A1 described above, and the alternator 15 has sufficient power so that the voltage of the battery 16 does not decrease even when the field current Im of the electric motor 3 is increased. Is equivalent to an engine speed Ne that can generate power.
  • the determination result is Ne ⁇ A3
  • it is determined that the generated power of the alternator 15 is not sufficient, and the process proceeds to step S103.
  • the determination result is Ne ⁇ A3
  • it is determined that the generated power of the alternator 15 is sufficient, and the process proceeds to step S105.
  • step S105 the control map in the figure is referred to, the field current Im of the electric motor 3 is calculated according to the engine speed Ne, and the calculated field current Im is supplied to the field winding of the electric motor 3.
  • the program returns to a predetermined main program.
  • This control map is set so that the field current Im increases as the engine speed Ne increases. Specifically, when the engine speed Ne is in the range of A3 to A2, the field current Im is set to maintain a conditional maximum value B2 that is larger than the normal maximum value B1. Further, when the engine speed Ne is in the range of A2 to A1, the field current Im is set to maintain a conditional maximum value B3 larger than the normal maximum value B2.
  • the field current Im is set to maintain a conditional maximum value B4 that is larger than the normal maximum value B3.
  • the magnitude relationship between the engine thresholds is A3 ⁇ A2 ⁇ A1
  • the magnitude relationship between the conditional maximum values is B1 ⁇ B2 ⁇ B3 ⁇ B4.
  • FIG. 13 is a time chart showing the operation of another example.
  • the field current Im can be set finely by changing the field current Im in multiple stages according to the engine speed Ne. That is, the optimal field current Im without excess or deficiency can be supplied to the electric motor 3, and the acceleration performance of the vehicle can be further improved.
  • the field current Im may be linearly changed steplessly according to the engine speed Ne.
  • the electric motor 3 is a field winding type motor and the field current Im for the electric motor 3 is increased.
  • the present invention is not limited to this.
  • the hybrid vehicle is equipped with a high voltage battery capable of increasing the power supplied from the generator 7 or charging the power supplied from the generator 7, the high voltage
  • the output of the electric motor 3 may be increased by increasing the power supplied from the battery.
  • the front wheels 1FL and 1FR correspond to “main drive wheels”
  • the rear wheels 1RL and 1RR correspond to “auxiliary drive wheels”
  • the processing of steps S102 to S105 corresponds to “motor drive control unit”.
  • the motor threshold C1 corresponds to the “motor threshold”
  • the engine threshold A1 corresponds to the “engine threshold” in FIGS. 7, 10, and 11
  • the engine threshold in FIGS. A3 corresponds to the “engine threshold”.
  • the front wheels 1FL and 1FR are driven by the engine 2 and the rear wheels are driven by the electric motor 3. Then, when the motor rotation speed Nm is equal to or less than the motor threshold C1, and the engine rotation speed Ne is equal to or greater than the engine threshold A1, the power supplied to the electric motor 3 is increased.
  • the power generation capacity of the alternator 15 is sufficient, by increasing the power supplied to the electric motor 3, the voltage of the battery 16 does not decrease and does not interfere with other electrical equipment. The electric power supplied to the motor can be increased.
  • the field current Im of the electric motor 3 is increased.
  • the output torque of the electric motor 3 can be increased and the acceleration performance of the vehicle can be improved.
  • the power supplied to the electric motor 3 is increased as the engine speed Ne is higher.
  • the power supplied to the electric motor 3 as the engine speed Ne is higher it is possible to supply power to the electric motor 3 without excess or deficiency and improve the acceleration performance of the vehicle.
  • the front wheels 1FL and 1FR are driven by the engine 2 and the rear wheels are driven by the electric motor 3. Then, when the motor rotation speed Nm is equal to or less than the motor threshold C1, and the engine rotation speed Ne is equal to or greater than the engine threshold A1, the power supplied to the electric motor 3 is increased.
  • the power generation capacity of the alternator 15 is sufficient, by increasing the power supplied to the electric motor 3, the voltage of the battery 16 does not decrease and does not interfere with other electrical equipment.
  • the electric power supplied to the motor can be increased.
  • FIG. 14 is a flowchart showing a field current setting process according to the second embodiment.
  • step S201 it is determined whether there is a rear wheel drive request. For example, it is determined that there is a rear wheel drive request when the above-described target motor torque Tm * becomes greater than 0 due to an increase in the accelerator opening.
  • step S202 the process proceeds to step S202 in order to flow the field current Im to the electric motor 3.
  • the process returns to the predetermined main program as it is.
  • step S202 it is determined whether or not the rotational speed difference ⁇ Vw between the front wheels 1FL and 1FR as the main driving wheels and the rear wheels 1RL and 1RR as the auxiliary driving wheels is larger than a preset rotational speed difference threshold D1.
  • the rotation difference threshold value D1 corresponds to a rotation speed difference for determining whether or not driving of the rear wheels 1RL and 1RR (four-wheel drive traveling) is executed by the electric motor 3.
  • the determination result is ⁇ Vw ⁇ D1
  • the determination result is ⁇ Vw ⁇ D1
  • the determination result is ⁇ Vw> D1
  • step S203 it is determined whether or not the motor rotation speed Nm is greater than a preset motor threshold C1.
  • the determination result is Nm> C1
  • the determination result is Nm ⁇ C1
  • step S204 the field map Im of the electric motor 3 is calculated according to the motor rotation speed Nm with reference to the control map in the figure, and the calculated field current Im is supplied to the field winding of the electric motor 3.
  • the program returns to a predetermined main program.
  • This control map is set so that the field current Im maintains the normal maximum value B1 when the motor rotation speed Nm is smaller than the preset motor threshold C1.
  • the field current Im is set to be smaller than the normal maximum value B1
  • the field current Im is set to be smaller as the motor rotation speed Nm is larger.
  • step S206 the field map Im of the electric motor 3 is calculated according to the engine speed Ne with reference to the control map in the figure, and the calculated field current Im is supplied to the field winding of the electric motor 3.
  • the program returns to a predetermined main program.
  • This control map is set so that the field current Im maintains a conditional maximum value B4 larger than the normal maximum value B1 when the engine speed Ne is larger than the aforementioned engine threshold value A1.
  • the wheel speeds of the front wheels 1FL and 1F increase with an increase in the engine speed Ne, but the wheel speeds of the rear wheels 1RL and 1RR still remain 0, so the front wheels 1FL and 1FR and the rear wheel 1RL And the rotational speed difference ⁇ Vw from 1RR increases.
  • the engine speed Ne becomes larger than the engine threshold value A1
  • the rear wheel drive by the electric motor 3 is performed while the speed difference ⁇ Vw is smaller than the rotation difference threshold value D1 (determination in S202 is “No”). Is not executed, the field current Im is normally limited to the maximum value B1.
  • the processing in steps S201 to S206 corresponds to “motor drive control unit”
  • the motor threshold C1 corresponds to “motor threshold”
  • the engine threshold A1 corresponds to “engine threshold”
  • the threshold D1 for use corresponds to the “threshold for rotation difference”.
  • the rotational speed difference ⁇ Vw between the front wheels 1FL and 1FR and the rear wheels 1RL and 1RR is equal to or greater than the rotational difference threshold D1
  • the motor rotational speed Nm is the motor threshold C1.
  • the field current Im to the electric motor 3 is increased when the engine speed Ne is equal to or greater than the engine threshold value A1.
  • step S304 it is determined whether or not the initial voltage V0 is smaller than a preset battery threshold E1.
  • the battery threshold E1 corresponds to a sufficiently charged state in which the electric current of the electric motor 3 is not increased so that other electric devices are not hindered.
  • the determination result is V0 ⁇ E1
  • the determination result is V0 ⁇ E1
  • step S305 referring to the control map in the figure, the field current Im of the electric motor 3 is calculated according to the motor rotation speed Nm, and the calculated field current Im is supplied to the field winding of the electric motor 3.
  • the program returns to a predetermined main program.
  • This control map is set so that the field current Im maintains the normal maximum value B1 when the motor rotation speed Nm is smaller than the preset motor threshold C1.
  • the field current Im is set to be smaller than the normal maximum value B1
  • the field current Im is set to be smaller as the motor rotation speed Nm is larger.
  • step S306 it is determined whether or not the motor rotation speed Nm is larger than a preset motor threshold C1.
  • the determination result is Nm> C1
  • the determination result is Nm ⁇ C1
  • step S307 it is determined whether or not the engine speed Ne is smaller than a preset engine threshold A1.
  • the engine threshold value A1 corresponds to an engine speed Ne at which the alternator 15 can generate enough power so that the voltage of the battery 16 does not decrease even when the field current Im of the electric motor 3 is increased.
  • the determination result is Ne ⁇ A1
  • the determination result is Ne ⁇ A1
  • it is determined that the generated power of the alternator 15 is sufficient and the process proceeds to step S308.
  • the initial voltage V0 of the battery 16 before supplying the field current Im to the electric motor 3 is acquired (S302).
  • the initial voltage V0 is smaller than the battery threshold value E1 (determination in S304 is “Yes”)
  • An increase in the field current Im to the electric motor 3 is prohibited. That is, the field current Im is prohibited from becoming larger than the normal maximum value B1. Therefore, even if the engine speed Ne is equal to or greater than the engine threshold value A1 and the engine speed difference ⁇ Vw is equal to or greater than the speed difference threshold value D1, the field current Im is set to the normal maximum value B1 (S305). Thereby, it can suppress that the voltage of the battery 16 falls and it interferes with other electrical equipment.
  • the processing in steps S301 to S308 corresponds to “motor drive control unit”
  • the motor threshold C1 corresponds to “motor threshold”
  • the engine threshold A1 corresponds to “engine threshold”
  • the threshold D1 for use corresponds to the “threshold for rotation difference”.
  • the alternator 15 corresponds to “generator”
  • the battery 16 corresponds to “battery”
  • the battery threshold E1 corresponds to “battery threshold”.
  • step S402 the initial voltage V0 of the battery 16 before supplying the field current Im to the electric motor 3 is acquired.
  • step S403 it is determined whether or not the rotational speed difference ⁇ Vw between the front wheels 1FL and 1FR that are the main driving wheels and the rear wheels 1RL and 1RR that are the auxiliary driving wheels is greater than a preset rotational speed difference threshold D1.
  • the rotation difference threshold value D1 corresponds to a rotation speed difference for determining whether or not driving of the rear wheels 1RL and 1RR (four-wheel drive traveling) is executed by the electric motor 3.
  • the determination result is ⁇ Vw ⁇ D1
  • it is determined that the rear wheel drive by the electric motor 3 is not executed, and the process proceeds to step S405.
  • the determination result is ⁇ Vw> D1
  • it is determined that the rear wheel drive by the electric motor 3 is executed, and the process proceeds to step S404.
  • step S405 the field map Im of the electric motor 3 is calculated according to the motor rotation speed Nm with reference to the control map in the figure, and the calculated field current Im is supplied to the field winding of the electric motor 3.
  • This control map is set so that the field current Im maintains the normal maximum value B1 when the motor rotation speed Nm is smaller than the preset motor threshold C1.
  • the field current Im is set to be smaller than the normal maximum value B1
  • the field current Im is set to be smaller as the motor rotation speed Nm is larger. .
  • the process proceeds to step S410.
  • the process proceeds to step S412.
  • step S410 referring to the control map in the figure, the field current Im of the electric motor 3 is calculated according to the engine speed Ne, and the calculated field current Im is supplied to the field winding of the electric motor 3. To do.
  • This control map is set so that the field current Im maintains a conditional maximum value B4 larger than the normal maximum value B1 when the engine speed Ne is larger than the aforementioned engine threshold value A1.
  • step S412 it is determined whether or not the current voltage V of the battery 16 is smaller than a preset battery threshold E1.
  • the determination result is V ⁇ E1
  • V ⁇ E1 it is determined that a voltage drop has occurred in the battery 16 after the field current Im is supplied to the electric motor 3, and the process proceeds to step S413.
  • step S413 the minimum value (peak value) V MIN of the battery voltage is acquired.
  • step S414 the field map Im is set according to the minimum value V MIN with reference to the control map in the figure, and the set field current Im is supplied to the field winding of the electric motor 3. Return to the predetermined main program.
  • This control map is set so that the field current Im increases as the minimum value V MIN of the battery voltage increases.
  • the field current Im is set to maintain the normal maximum value B1 when the minimum value V MIN of the battery voltage is equal to or less than the preset E3. Further, when the minimum value V MIN of the battery voltage is in the range from E3 to E2, the field current Im is set to B2, which is larger than the normal maximum value B1.
  • FIG. 19 is a time chart showing the operation of the fourth embodiment.
  • the motor rotation speed Nm is in the motor maximum torque region (determination in S408 is “No”).
  • the initial voltage V0 of the battery 16 is equal to or greater than the battery threshold E1 (determination in S404 is “No”) and the engine speed Ne is equal to or greater than the engine threshold A1 (determination in S408 is “No”)
  • the rotation speed difference ⁇ Vw is smaller than the rotation difference threshold D1 (determination in S403 is “No”)
  • the field current Im is set to the normal maximum value B1 (S405).
  • the processing in steps S401 to S414 corresponds to the “motor drive control unit”
  • the motor threshold C1 corresponds to the “motor threshold”
  • the engine threshold A1 corresponds to the “engine threshold”
  • the threshold D1 for use corresponds to the “threshold for rotation difference”.
  • the alternator 15 corresponds to “generator”
  • the battery 16 corresponds to “battery”
  • the battery threshold E1 corresponds to “battery threshold”
  • the minimum value V MIN of the battery voltage is “voltage drop state”.
  • 1FL ⁇ 1FR Front wheel (Main drive wheel) 1RL, 1RR Rear wheel (auxiliary drive wheel) 2 Engine (Internal combustion engine) 3 Electric motor (electric motor) 4 Automatic Transmission 5 Differential Gear 6 V Belt 7 Generator 8 Power Cable 9 Inverter 10 Reducer 10 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Electromagnetic clutch 12 Differential gear 15 Alternator 16 Battery 20 Engine controller 21 Acceleration sensor 22 Throttle valve 23 Throttle motor 24 4WD controller 25 14V battery 26 Junction box 24A Target motor torque calculation part 24B Motor required power calculation part 24C Electric power generation control part 24D Motor control Part

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Abstract

 他の電装機器に支障を来たすことなく、モータトルクの出力増加を図ることを目的とする。モータ回転数Nmがモータ最大トルク領域にある状態で(S102の判定が"No")、エンジン回転数Neがエンジン用閾値A1よりも小さければ(S104の判定が"Yes")、オルタネータ15の発電電力が充分ではないと判断し、界磁電流Imを通常最大値B1で制限する(S103)。一方、モータ回転数Nmがモータ最大トルク領域にある状態で(S102の判定が"No")、エンジン回転数Neがエンジン用閾値A1よりも大きくなったら(S104の判定が"No")、オルタネータ15の発電電力が充分であると判断し、界磁電流Imを条件付最大値A1まで増加させる(S105)。

Description

車両用駆動制御装置、車両用駆動制御方法
 本発明は、車両用駆動制御装置、及び車両用駆動制御方法に関するものである。
 特許文献1に記載された従来技術では、主駆動輪をエンジンで駆動すると共に、補助駆動輪をモータで駆動可能とし、モータの界磁電流を、モータの回転数と、ジェネレータの回転数と、モータ温度と、ジェネレータ温度と、によって決定している。
特開2007-230313号公報
 ところで、ジェネレータで発電した電力によってモータを駆動する場合、ジェネレータの発電能力以上のモータトルクを発生することはできないが、モータの最大トルク出力領域では、モータの界磁電流を増加させることでモータトルクの出力増加を図れる。しかしながら、モータの界磁電流を過剰に増加させると、車載バッテリの電圧が低下して他の電装機器に支障を来たす可能性がある。
 本発明の課題は、他の電装機器に支障を来たすことなく、モータトルクの出力増加を図ることである。
 本発明の一態様に係る車両用駆動制御装置は、主駆動輪をエンジンで駆動すると共に、補助駆動輪をモータで駆動し、エンジンの動力を得て発電機で発電し、モータの回転数がモータ用閾値以下であり、且つエンジンの回転数がエンジン用閾値以上であるときに、発電機で発電されたモータへの供給電力を増加させる。
 本発明によれば、エンジンの回転数がエンジン用閾値以上であるときに、エンジンによって駆動される発電機の発電能力が充分であると判断してモータへの供給電力を増加させる。これにより、車載バッテリの電圧が低下して他の電装機器に支障を来たすことがない範囲で、モータへの供給電力を増加させる。
本実施形態の概略構成図である。 4WDコントローラで実行する演算処理のブロック図である。 目標モータトルク演算部24Aのブロック図である。 発電制御部24Cのブロック図である。 制御処理部43のブロック図である。 モータ制御部24Dのブロック図である。 第1実施形態における界磁電流設定処理の一例を示すフローチャートである。 モータ回転数Nmと界磁電流Imとの関係について説明した図である。 比較例を示すタイムチャートである。 界磁電流Imを通常最大値B1で制限する場合のタイムチャートである。 界磁電流Imを条件付最大値A1まで増加させる場合のタイムチャートである。 第1実施形態における界磁電流設定処理の他の一例を示すフローチャートである。 他の一例の作用を示すタイムチャートである。 第2実施形態の界磁電流設定処理を示すフローチャートである。 第2実施形態の作用を示すタイムチャートである。 第3実施形態の界磁電流設定処理を示すフローチャートである。 第3実施形態の作用を示すタイムチャートである。 第4実施形態の界磁電流設定処理を示すフローチャートである。 第4実施形態の作用を示すタイムチャートである。
 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
《第1実施形態》
 《構成》
 以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
 図1は、車両の概略構成図である。
 本実施形態は、前輪1FL及び1FRをエンジン2(内燃機関)で駆動する主駆動輪とし、後輪1RL及び1RRを電動モータ3(電動機)で駆動可能な補助駆動輪とする所謂スタンバイ型の4輪駆動車両である。この電動モータ3は、界磁巻線式のモータからなる。
 エンジン2の駆動力は、トルクコンバータを有する自動変速機4、及びディファレンシャルギヤ5を順に介して前輪1FL・1FRに伝達されると共に、Vベルト6を介してジェネレータ7(発電機)に伝達される。このジェネレータ7は、Vベルト6を介して伝達された動力によって発電を行い、発電した電力はパワーケーブル8で送電され、パルス幅変調(PWM)方式のインバータ9によって直流を交流に変換してから電動モータ3に供給される。電動モータ3の駆動力は、減速機10、電磁クラッチ11、及びディファレンシャルギヤ12を順に介して後輪1RL・1RRに伝達される。
 Vベルト6は、例えば一本のベルトで複数の補機類を駆動するサーペンタイン式のVリブドであり、エンジン2の動力をオルタネータ15にも伝達する。オルタネータ15は、Vベルト6を介して伝達された動力によって発電を行い、発電した電力はバッテリ16に充電される。バッテリ16は、車両に搭載された各種電装機器に電力を供給する。なお、サーペンタインとは、曲がりくねったという意であり、必要な巻き付け角度を確保しながらジグザグに複数のプーリ間に架け渡されている。また、ベルト張り調整は、例えばアジャストボルト方式やオートテンショナ方式とする。
 エンジン2の出力は、エンジンコントローラ20によって制御される。エンジンコントローラ20は、アクセルセンサ21で検出されるアクセル開度Accに応じて、スロットルバルブ22に連結されたスロットルモータ23の回転角を調整することにより、エンジン2の出力を制御する。
 ジェネレータ7の出力電圧は、4WDコントローラ24によって制御される。4WDコントローラ24は、ジェネレータ7に内蔵されたICレギュレータを介して界磁電流Igを調整することにより、ジェネレータ7の出力電圧Vgを制御する。ICレギュレータの回路電源には、車両の14Vバッテリ25を用い、ジェネレータ7の出力電圧Vgがバッテリ電圧Vb未満のときにバッテリ電圧Vbを用い、出力電圧Vgがバッテリ電圧Vb以上のときに出力電圧Vgを用いるようにしてもよい。また、常時、バッテリ電圧Vbを用いるようにしてもよい。
 また、パワーケーブル8の途中に設けられたジャンクションボックス26には、4WDコントローラ24からのリレー制御指令に応じて電動モータ3に対する電力供給のON/OFFを行うメインリレーと、通電電流Ia、ジェネレータ電圧Vg、及びモータ誘起電圧Vmを4WDコントローラ24でモニタするための電流センサ及び電圧検出回路と、が内蔵されている。
 また、電動モータ3の出力は、4WDコントローラ24によって制御される。4WDコントローラ24は、インバータ9に内蔵されたスイッチング素子のデューティ比を調整すると共に、電動モータ3の界磁電流Imを調整することにより、電動モータ3の出力を制御する。この電動モータ3には、モータ回転数Nmとモータ温度を4WDコントローラ24でモニタするためのモータ回転センサ及びサーミスタが取り付けられている。
 また、電磁クラッチ11は、4WDコントローラ24からのクラッチ制御指令に応じて励磁電流の通電が制御されることにより、電動モータ3から後輪1RL・1RRへの動力伝達が制御される。
 また、4WDコントローラ24には、エンジン回転数Neを検出するエンジン回転センサ、アクセル開度Accを検出するアクセルセンサ、及び各車輪速VwFL~VwRRを検出する車輪速センサ27FL~27RRの各検出信号も入力される。
 図2は、4WDコントローラ24で実行する演算処理のブロック図である。
 4WDコントローラ24は、目標モータトルク演算部24Aと、モータ必要電力演算部24Bと、発電制御部24Cと、モータ制御部24Dと、を備えている。なお、メインリレー及び電磁クラッチ11の制御については、その詳細説明を省略するが、4WDコントローラ24は、電動モータ3を駆動制御する際、メインリレーへのリレー制御指令を出力して電動モータ3への電力供給をON状態に制御すると共に、電磁クラッチ11へのクラッチ制御指令を出力してクラッチ10を締結状態に制御しているものとする。
 先ず、目標モータトルク演算部24Aで実行する演算処理について説明する。
 図3は、目標モータトルク演算部24Aのブロック線図である。
 スリップ速度算出部30では、前輪1FL・1FRのスリップ速度ΔVを算出する。このスリップ速度ΔVは、例えば下記(1)式に示すように、前輪1FL・1FRの平均車輪速から、後輪1RL・1RRの平均車輪速を減じて算出する。
  ΔV=(VwFL+VwFR)/2-(VwRL+VwRR)/2 
                           ………(1)
 第1モータトルク算出部31では、図中の制御マップを参照し、スリップ速度ΔVに応じて第1モータトルクTm1を算出する。ここで、制御マップは、横軸をスリップ速度ΔV、縦軸を第1モータトルクTm1とし、スリップ速度ΔVが増加すると、これに応じて第1モータトルクTm1が増加するように設定されている。
 一方、車速算出部32では、車輪速VwFL~VwRRのセレクトローした値と車両の総駆動力Fとに応じて車速Vを算出する。ここで、総駆動力Fは、トルクコンバータ滑り比から推定される前輪駆動力と、目標モータトルクTmから推定される後輪駆動力との和によって求められる。
 第2モータトルク算出部33では、図中の制御マップを参照し、車速Vとアクセル開度Accとに応じて第2モータトルクTm2を算出する。ここで、制御マップは、横軸をアクセル開度Accとし、縦軸を第2モータトルクTm2とし、アクセル開度Accが増加すると、これに応じて第2モータトルクTm2が増加すると共に、車速Vが高いほど第2モータトルクTm2が小さくなるように設定されている。
 そして、目標モータトルク算出部34では、第1モータトルクTm1と第2モータトルクTm2とのセレクトハイした値を、後輪速VwRL・VwRR、及び車速Vに基づいて、後輪1RL・1RRの加速スリップを抑制する値まで制限し(公知のトラクションコントロール)、最終的な目標モータトルクTmを算出する。
 次に、モータ必要電力演算部24Bで実行する演算処理について説明する。
 ここでは、電動モータ3に必要とされるモータ必要電力Pmを、下記(2)式に示すように、目標モータトルクTmとモータ回転数Nmとに応じて算出する。
  Pm=Tm×Nm           ………(2)
 次に、発電制御部24Cで実行する演算処理について説明する。
 図4は、発電制御部24Cのブロック線図である。
 目標電力算出部40では、ジェネレータ7が出力すべき目標電力Pgを、下記(3)式に示すように、モータ必要電力Pmとモータ効率ηmとに応じて算出する。
  Pg=Pm/ηm           ………(3)
 制限値算出部41では、出力電力に対する制限値PL1及びPL2を算出する。
 ここで、制限値PL1は、Vベルト6のベルトスリップを抑制可能な上限値であり、下記(4)式に示すように、Vベルト6が伝達可能なトルク上限値TL、ジェネレータ回転数Ng、ジェネレータ効率ηgに応じて算出する。
  PL1=TL×Ng×ηg              ………(4)
 また、制限値PL2は、エンジン2の過負荷に起因したエンストや運転性劣化を抑制可能な上限値であり、エンジン回転数Neに応じて算出してもよいし、所定値としてもよい。
 最終目標電力算出部42では、目標電力Pgと制限値PL1及びPL2とのセレクトローした値を最終的な目標電力Pgとして算出する。
 制御処理部43では、ジェネレータ7で目標電力Pgが出力されるように、ジェネレータ7の界磁電流Igを制御する。
 図5は、制御処理部43のブロック線図である。
 ここでは、目標電力Pgと実際の出力電力Pgとが一致するように、フィードバック制御によって界磁電流Igを制御する。
 すなわち、出力電力算出部43aで、ジェネレータ電圧Vgと通電電流Iaとの乗算によって実際の出力電力Pg(=Vg×Ia)を算出する。
 そして、目標界磁電流算出部43bで、実際の出力電力Pgと目標電力Pgとの偏差ΔPgが0となるような目標界磁電流Igを算出する。
 そして、界磁電流制御部44cで、実際の界磁電流Igと目標界磁電流Igとの偏差ΔIgが0となるように、ロータコイル7aに流れる界磁電流Igを、ICレギュレータを介して制御する。なお、実際の界磁電流Igは電流センサによって検出する。
 次に、モータ制御部24Dで実行する演算処理について説明する。
 図6は、モータ制御部24のブロック線図である。
 ここでは、目標モータトルクTmとモータ回転数Nmとに応じて公知のベクトル制御を行い、目標モータトルクTmが出力されるように、インバータ9に内蔵されたスイッチング素子のデューティ比を調整する。
 また、モータ制御部24Dは、界磁電流設定処理を実行し、電動モータ3の界磁電流Imを調整する。
 図7は、第1実施形態における界磁電流設定処理の一例を示すフローチャートである。
 ステップS101では、後輪駆動要求があるか否かを判定する。例えば、アクセル開度の増加によって前述した目標モータトルクTmが0より大きくなるときに、後輪駆動要求があると判断する。ここで、後輪駆動要求があるとときには、電動モータ3に界磁電流Imを流すためにステップS102に移行する。一方、後輪駆動要求がないときには、そのまま所定のメインプログラムに復帰する。
 ステップS102では、モータ回転数Nmが予め設定したモータ用閾値C1よりも大きいか否かを判定する。ここで、判定結果がNm>C1であるときには、モータ回転数Nmがモータ最大トルク領域を超えていると判断してステップS103に移行する。一方、判定結果がNm≦C1であるときには、モータ回転数Nmがモータ最大トルク領域内にあると判断してステップS104に移行する。
 ステップS103では、図中の制御マップを参照し、モータ回転数Nmに応じて電動モータ3の界磁電流Imを算出し、算出した界磁電流Imを電動モータ3の界磁巻線へと供給してから所定のメインプログラムに復帰する。この制御マップは、モータ回転数Nmが予め設定したモータ用閾値C1よりも小さいときには、界磁電流Imが通常最大値B1を維持するように設定されている。また、モータ回転数Nmがモータ用閾値C1よりも大きいときには、界磁電流Imが通常最大値B1から小さくなり、モータ回転数Nmが大きいほど、界磁電流Imが小さくなるように設定されている。
 図8は、モータ回転数Nmと界磁電流Imとの関係について説明した図である。
 図中の(a)はモータ回転数Nmと界磁電流Imとの関係を示す図であり、(b)はモータ回転数NmとモータトルクTmとの関係を示す図である。
 電動モータ3は、図8の(b)に示すように、モータ回転数Nmが低いほど、モータトルクTmが大きくなり、モータ回転数Nmが0からC1の領域にあるときには、モータトルクTmが最大値TmMAXを維持する。ここで、モータ回転数Nmにおいて、モータトルクTmが最大値TmMAXを維持する領域の最も大きな値C1をモータ用閾値C1として設定する。モータ回転数Nmと界磁電流Imとの関係は、モータ回転数NmとモータトルクTmとの関係に対応している。すなわち、モータ回転数Nmが低いほど、界磁電流Imを小さくし、モータ回転数Nmが0からC1のモータ最大トルク領域にあるときには、界磁電流Imが通常最大値B1を維持する。
 ステップS104では、エンジン回転数Neが予め設定したエンジン用閾値A1よりも小さいか否かを判定する。このエンジン用閾値A1とは、電動モータ3の界磁電流Imを増加させてもバッテリ16の電圧低下が生じないほど、オルタネータ15で充分な電力を発電できるようなエンジン回転数Neに相当する。ここで、判定結果がNe<A1であるときには、オルタネータ15の発電電力が充分ではないと判断して上記ステップS103に移行する。一方、判定結果がNe≧A1であるときには、オルタネータ15の発電電力が充分であると判断してステップS105に移行する。
 ステップS105では、図中の制御マップを参照し、エンジン回転数Neに応じて電動モータ3の界磁電流Imを算出し、算出した界磁電流Imを電動モータ3の界磁巻線へと供給してから所定のメインプログラムに復帰する。この制御マップは、エンジン回転数Neが前述したエンジン用閾値A1よりも大きいときに、界磁電流Imが通常最大値B1よりも大きな条件付最大値B4を維持するように設定されている。
 なお、図8の(a)に示すように、モータ回転数Nmがモータ用閾値C1以下である、つまりモータ最大トルク領域にある場合、界磁電流Imを通常最大値B1よりも増加させると、図8の(b)に示すように、モータトルクTmをさらに増加させることができる。このように、界磁電流Imを条件付で通常最大値B1よりも増加させることで、車両の加速性能の向上を図れる。
 次に、4輪駆動走行の概略について説明する。
 アクセルペダルが大きく踏込まれたり、或いは降雨路、雪路、凍結路のように路面の摩擦係数が低かったりして、エンジン2によって駆動される前輪1FL・1FRが加速スリップしたとする。
 このとき、前輪スリップ速度ΔVの増加やアクセル開度Accの増加に伴って目標モータトルクTmが算出され、これに応じてジェネレータ7の発電が開始されると共に、電動モータ3の力行が開始される。こうして、加速スリップで損失する回転エネルギーを電気エネルギーに変換することで、エンジン2の出力が抑制されることになり、前輪1FL・1FRの加速スリップを抑制することができる。
 また、ジェネレータ7で発電された電力を電動モータ3に供給し、この電動モータ3によって後輪1RL・1RRを駆動する、つまり4輪駆動状態にすることにより、エネルギー効率を向上させるだけでなく、スムーズで安定した発進性能及び走行性能を発揮することができる。
 また、電動モータ3に必要とされる必要電力Pmを算出し、この必要電力Pmからジェネレータ7が出力すべき目標電力Pgを算出し、この目標電力Pgが実際の出力電力Pgと一致するようにジェネレータ7の界磁電流Igを制御するので、ジェネレータ7は電動モータ3に必要とされる必要電力Pmを正確に供給することができ、目標モータトルクTmを正確に出力することができる。
 また、ジェネレータ7の界磁電流Igを電流センサで検出し、この実際の界磁電流Igが目標界磁電流Igに追従するようにフィードバック制御するので、出力電力Pgを確実に目標電力Pgに追従させることができる。
 なお、本実施形態では、前輪1FL・1FRが加速スリップしているときに、電動モータ3を駆動する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、前輪1FL・1FRがグリップ状態にあり、単に運転者のアクセル開度Accに応じて電動モータ3を駆動してもよい。
 また、本実施形態では、前輪スリップ速度ΔVに応じて第1モータトルクTm1を算出しているが、これに限定されるものではない。要は、前輪1FL・1FRのスリップ傾向に応じて第1モータトルクTm1を算出すればよいので、例えば前輪1FL・1FRの車輪加速度やスリップ率に応じて第1モータトルクTm1を算出してもよい。
 また、本実施形態では、前輪1FL・1FRをエンジン2で駆動する主駆動輪とし、後輪1RL・1RRを電動モータ3で駆動可能な補助駆動輪としているが、これに限定されるものではなく、後輪1RL・1RRを主駆動輪とし、前輪1FL・1FRを補助駆動輪としてもよい。
 また、本実施形態では、1台の電動モータ3で後輪1RL・1RRを駆動する1モータ方式のパワートレイン(動力伝達システム)を採用しているが、これに限定されるものではない。例えば、2台の電動モータで夫々の車輪を駆動する2モータ方式や、モータをばね下(車体側に対し車輪側)に配置したインホイールモータ方式を採用してもよい。
 また、本実施形態では、電動モータ3に交流モータを使用しているが、直流モータを使用してもよい。
 さらに、本実施形態では、本発明を4輪車両に適用しているが、2輪車両や3輪車両、或いは5輪以上の車両に適用してもよい。
 《作用》
 次に、本実施形態の作用について説明する。
 前述のように、モータ回転数Nmがモータ用閾値C1以下である、つまりモータ最大トルク領域にある場合、界磁電流Imを通常最大値B1よりも増加させると、モータトルクTmをさらに増加させることができる。したがって、運転者からの加速要求に応じて、界磁電流Imを増加させれば、車両の加速性能が向上する。しかしながら、電動モータ3の界磁電流Imを無条件で増加させることはではない。
 その理由を、比較例に基づいて説明する。
 図9は、比較例を示すタイムチャートである。
 停車状態にあり、運転者がアクセルペダルの踏み込みを開始したとする。このような発進時には、モータ回転数Nmがモータ最大トルク領域にあるので(S102の判定が“No”)、電動モータ3の界磁電流Imを増加させれば、電動モータ3の出力トルクが更に増加し、車両の発進性能は向上する。しかしながら、電動モータ3の界磁電流Imを過剰に増加させると、バッテリ16の電圧が低下し、他の電装機器に支障を来たす可能性がある。このため、モータ回転数Nmがモータ用閾値C1以下であるとしても、電動モータ3の界磁電流Imを無条件で増加させることがではない。
 そこで、本実施形態は、他の電装機器に支障を来たすことがない範囲で、電動モータ3の出力トルクを増加させる。
 図10は、界磁電流Imを通常最大値B1で制限する場合のタイムチャートである。
 停車状態から運転者がアクセルペダルの踏み込みを開始すると、モータ回転数Nmがモータ最大トルク領域にある(S102の判定が“No”)。しかしながら、エンジン回転数Neがエンジン用閾値A1よりも小さいので(S104の判定が“No”)、オルタネータ15の発電電力が充分ではないと判断し、界磁電流Imを通常最大値B1で制限する(S103)。このように、界磁電流Imを通常最大値B1よりも増加させることを禁止するので、バッテリ16の電圧が低下して他の電装機器に支障をきたすことを抑制することができる。
 図11は、界磁電流Imを条件付最大値A1まで増加させる場合のタイムチャートである。
 停車状態から運転者がアクセルペダルの踏み込みを開始すると(S101の判定が“Yes”)、モータ回転数Nmがモータ最大トルク領域にある(S102の判定が“No”)。そして、エンジン回転数Neがエンジン用閾値A1よりも小さい間は(S104の判定が“Yes”)、界磁電流Imを通常最大値B1で制限する。その後、エンジン回転数Neがエンジン用閾値A1よりも大きくなったら(S104の判定が“No”)、オルタネータ15の発電電力が充分であると判断し、界磁電流Imを条件付最大値A1まで増加させる(S105)。このように、界磁電流Imを通常最大値B1よりも大きな条件付最大値A1まで増加させることで、バッテリ16の電圧が低下して他の電装機器に支障をきたすことなく、電動モータ3の出力トルクを更に増加させ、車両の発進性能が向上する。
 なお、本実施形態の趣旨を逸脱しない範囲で、他の処理に代替したり、処理手順を置換したりしてもよい。
 《変形例1》
 本実施形態では、エンジン回転数Neがエンジン用閾値A1より小さいときには、界磁電流Imを通常最大値B1とし、エンジン回転数Neがエンジン用閾値A1より大きいときには、界磁電流Imを条件付最大値A1まで増加させている。すなわち、界磁電流Imを二段階に変化させているが、これに限定されるものではなく、界磁電流Imをより細かく多段階に変化させてもよい。
 図12は、第1実施形態における界磁電流設定処理の他の一例を示すフローチャートである。
 前述したステップS104、S105の処理を変更したことを除いては同一処理を実行するため、変更した処理についてのみ説明する。
 ステップS104では、エンジン回転数Neが予め設定したエンジン用閾値A3よりも小さいか否かを判定する。このエンジン用閾値A3とは、前述したエンジン用閾値A1よりも小さな値であり、電動モータ3の界磁電流Imを増加させてもバッテリ16の電圧低下が生じないほど、オルタネータ15で充分な電力を発電できるようなエンジン回転数Neに相当する。ここで、判定結果がNe<A3であるときには、オルタネータ15の発電電力が充分ではないと判断して上記ステップS103に移行する。一方、判定結果がNe≧A3であるときには、オルタネータ15の発電電力が充分であると判断してステップS105に移行する。
 ステップS105では、図中の制御マップを参照し、エンジン回転数Neに応じて電動モータ3の界磁電流Imを算出し、算出した界磁電流Imを電動モータ3の界磁巻線へと供給してから所定のメインプログラムに復帰する。この制御マップは、エンジン回転数Neが大きいほど、界磁電流Imが大きくなるように設定されている。具体的には、エンジン回転数NeがA3からA2の範囲にあるときに、界磁電流Imが通常最大値B1よりも大きな条件付最大値B2を維持するように設定されている。また、エンジン回転数NeがA2からA1の範囲にあるときに、界磁電流Imが通常最大値B2よりも大きな条件付最大値B3を維持するように設定されている。また、エンジン回転数NeがA1より大きいときに、界磁電流Imが通常最大値B3よりも大きな条件付最大値B4を維持するように設定されている。ここで、エンジン用閾値の大小関係はA3<A2<A1であり、条件付最大値の大小関係はB1<B2<B3<B4である。
 図13は、他の一例の作用を示すタイムチャートである。
 このように、エンジン回転数Neに応じて界磁電流Imを多段階に変化させることで、きめ細かく界磁電流Imを設定することができる。すなわち、過不足のない最適な界磁電流Imを電動モータ3に供給することができ、車両の加速性能を更に向上させることができる。勿論、エンジン回転数Neに応じて界磁電流Imを無段階で直線的に変化させてもよい。
 《変形例2》
 本実施形態では、便宜上、エンジン回転数Neがエンジン用閾値A1より小さいときを通常状態として界磁電流ImをB1に設定し、エンジン回転数Neがエンジン用閾値A1より大きいときだけ界磁電流ImをB4に設定しているが、これに限定されるものではない。逆に、エンジン回転数Neがエンジン用閾値A1より大きいときを通常状態として界磁電流ImをB4に設定し、エンジン回転数Neがエンジン用閾値A1より小さいときだけ界磁電流ImをB1に設定してもよい。
 《応用例》
 本実施形態では、電動モータ3を界磁巻線式のモータとし、この電動モータ3に対する界磁電流Imを増加させることについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、界磁巻線式のモータでないとしても、ジェネレータ7からの供給電力を増加させたり、またジェネレータ7からの供給電力を充電可能な高電圧バッテリを搭載したハイブリッド車両であれば、その高電圧バッテリからの供給電力を増加させることで、電動モータ3の出力を増加させてもよい。
 勿論、界磁巻線式のモータであったとしても、ジェネレータ7からの供給電力を充電可能な高電圧バッテリを搭載したハイブリッド車両であれば、ジェネレータ7と高電圧バッテリから2系統で電力供給を行いつつ、高電圧バッテリから電動モータ3への供給電力を増加させることで、電動モータ3の出力を増加させてもよい。
 以上より、前輪1FL及び1FRが「主駆動輪」に対応し、後輪1RL及び1RRが「補助駆動輪」に対応し、ステップS102~S105の処理が「モータ駆動制御部」に対応する。また、モータ用閾値C1が「モータ用閾値」に対応し、図7、図10、図11では、エンジン用閾値A1が「エンジン用閾値」に対応し、図12、図13では、エンジン用閾値A3が「エンジン用閾値」に対応している。
 《効果》
 次に、第1実施形態における主要部の効果を記す。
 (1)本実施形態の車両用駆動制御装置によれば、前輪1FL及び1FRをエンジン2で駆動すると共に、後輪を電動モータ3で駆動する。そして、モータ回転数Nmがモータ用閾値C1以下、且つエンジン回転数Neがエンジン用閾値A1以上であるときに、電動モータ3への供給電力を増加させる。
 このように、オルタネータ15の発電能力が充分であるときだけ、電動モータ3への供給電力を増加させることにより、バッテリ16の電圧が低下して他の電装機器に支障を来たすことがない範囲で、モータへの供給電力を増加させることができる。
 (2)本実施形態の車両用駆動制御装置によれば、電動モータ3の界磁電流Imを増加させる。
 このように、電動モータ3の界磁電流Imを増加させることで、電動モータ3の出力トルクを増加させ、車両の加速性能を向上させることができる。
 (3)本実施形態の車両用駆動制御装置によれば、エンジン回転数Neが高いほど、電動モータ3への供給電力を増加させる。
 このように、エンジン回転数Neが高いほど、電動モータ3への供給電力を増加させることで、過不足なく電動モータ3に電力を供給し、車両の加速性能を向上させることができる。
 (4)本実施形態の車両用駆動制御方法によれば、前輪1FL及び1FRをエンジン2で駆動すると共に、後輪を電動モータ3で駆動する。そして、モータ回転数Nmがモータ用閾値C1以下、且つエンジン回転数Neがエンジン用閾値A1以上であるときに、電動モータ3への供給電力を増加させる。
 このように、オルタネータ15の発電能力が充分であるときだけ、電動モータ3への供給電力を増加させることにより、バッテリ16の電圧が低下して他の電装機器に支障を来たすことがない範囲で、モータへの供給電力を増加させることができる。
《第2実施形態》
 《構成》
 本実施形態は、前輪と後輪との車輪速差が予め設定した回転差用閾値D1以上となるときに、電動モータ3への界磁電流Imを増加させるものである。
 図14は、第2実施形態の界磁電流設定処理を示すフローチャートである。
 ステップS201では、後輪駆動要求があるか否かを判定する。例えば、アクセル開度の増加によって前述した目標モータトルクTmが0より大きくなるときに、後輪駆動要求があると判断する。ここで、後輪駆動要求があるとときには、電動モータ3に界磁電流Imを流すためにステップS202に移行する。一方、後輪駆動要求がないときには、そのまま所定のメインプログラムに復帰する。
 ステップS202では、主駆動輪である前輪1FL及び1FRと、補助駆動輪である後輪1RL及び1RRとの回転数差ΔVwが、予め設定した回転数差用閾値D1より大きいか否かを判定する。この回転差用閾値D1とは、電動モータ3によって後輪1RL及び1RRの駆動(4輪駆動走行)が実行されるか否かを判断するための回転数差に相当する。ここで、判定結果がΔVw≦D1であるときには、電動モータ3による後輪駆動は実行されないと判断してステップS204に移行する。一方、判定結果がΔVw>D1であるときには、電動モータ3による後輪駆動が実行されると判断してステップS203に移行する。
 ステップS203では、モータ回転数Nmが予め設定したモータ用閾値C1よりも大きいか否かを判定する。ここで、判定結果がNm>C1であるときには、モータ回転数Nmがモータ最大トルク領域を超えていると判断してステップS204に移行する。一方、判定結果がNm≦C1であるときには、モータ回転数Nmがモータ最大トルク領域内にあると判断してステップS205に移行する。
 ステップS204では、図中の制御マップを参照し、モータ回転数Nmに応じて電動モータ3の界磁電流Imを算出し、算出した界磁電流Imを電動モータ3の界磁巻線へと供給してから所定のメインプログラムに復帰する。この制御マップは、モータ回転数Nmが予め設定したモータ用閾値C1よりも小さいときには、界磁電流Imが通常最大値B1を維持するように設定されている。また、モータ回転数Nmがモータ用閾値C1よりも大きいときには、界磁電流Imが通常最大値B1から小さくなり、モータ回転数Nmが大きいほど、界磁電流Imが小さくなるように設定されている。
 ステップS205では、エンジン回転数Neが予め設定したエンジン用閾値A1よりも小さいか否かを判定する。このエンジン用閾値A1とは、電動モータ3の界磁電流Imを増加させてもバッテリ16の電圧低下が生じないほど、オルタネータ15で充分な電力を発電できるようなエンジン回転数Neに相当する。ここで、判定結果がNe<A1であるときには、オルタネータ15の発電電力が充分ではないと判断して上記ステップS204に移行する。一方、判定結果がNe≧A1であるときには、オルタネータ15の発電電力が充分であると判断してステップS206に移行する。
 ステップS206では、図中の制御マップを参照し、エンジン回転数Neに応じて電動モータ3の界磁電流Imを算出し、算出した界磁電流Imを電動モータ3の界磁巻線へと供給してから所定のメインプログラムに復帰する。この制御マップは、エンジン回転数Neが前述したエンジン用閾値A1よりも大きいときに、界磁電流Imが通常最大値B1よりも大きな条件付最大値B4を維持するように設定されている。
 《作用》
 図15は、第2実施形態の作用を示すタイムチャートである。
 停車状態から運転者がアクセルペダルの踏み込みを開始すると(S201の判定が“Yes”)、モータ回転数Nmがモータ最大トルク領域にある(S203の判定が“No”)。そして、エンジン回転数Neがエンジン用閾値A1よりも小さい間は(S205の判定が“Yes”)、界磁電流Imを通常最大値B1で制限する。
 このとき、エンジン回転数Neの増加に伴って前輪1FL及び1Fの車輪速が増加するが、後輪1RL及び1RRの車輪速は依然として0を保っているため、前輪1FL及び1FRと、後輪1RL及び1RRとの回転数差ΔVwが増加する。そして、エンジン回転数Neがエンジン用閾値A1よりも大きくなったとしても、回転数差ΔVwが回転差用閾値D1より小さい間は(S202の判定が“No”)、電動モータ3による後輪駆動は実行されていないので、界磁電流Imを通常最大値B1で制限する。
 その後、回転数差ΔVwが回転差用閾値D1より大きくなったときに(S202の判定が“Yes”)、エンジン回転数Neがエンジン用閾値A1よりも大きければ(S205の判定が“No”)、電動モータ3による後輪駆動が実行されるので界磁電流Imを条件付最大値A1まで増加させる(S206)。このように、界磁電流Imを通常最大値B1よりも大きな条件付最大値A1まで増加させることで、バッテリ16の電圧が低下して他の電装機器に支障をきたすことなく、電動モータ3の出力トルクを更に増加させ、車両の発進性能が向上する。また、電動モータ3によるモータ駆動が実行されていない間は、界磁電流Imを通常最大値B1で制限するので、バッテリ16の無駄な電力消費を抑制し、バッテリ16の劣化を抑制することができる。
 その他の作用効果は、前述した第1実施形態と同様である。
 また、本実施形態の趣旨を逸脱しない範囲で、他の処理に代替したり、処理手順を置換したりしてもよい。
 以上より、ステップS201~S206の処理が「モータ駆動制御部」に対応し、モータ用閾値C1が「モータ用閾値」に対応し、エンジン用閾値A1が「エンジン用閾値」に対応し、回転差用閾値D1が「回転差用閾値」に対応する。
 《効果》
 次に、第2実施形態における主要部の効果を記す。
 (1)本実施形態の車両用駆動制御装置によれば、前輪1FL及び1FRと、後輪1RL及び1RRとの回転数差ΔVwが回転差用閾値D1以上、モータ回転数Nmがモータ用閾値C1以下、且つエンジン回転数Neがエンジン用閾値A1以上であるときに、電動モータ3への界磁電流Imを増加させている。
 このように、回転数差ΔVwが回転差用閾値D1より小さい間、つまり電動モータ3によるモータ駆動が実行されていない間は、界磁電流Imを通常最大値B1で制限しているので、バッテリ16の無駄な電力消費を抑制し、バッテリ16の劣化を抑制することができる。
《第3実施形態》
 《構成》
 本実施形態は、電動モータ3への界磁電流Imを増加させる前に、バッテリ16の初期電圧V0を取得し、この初期電圧V0が予め設定したバッテリ用閾値E1以下であるときに、電動モータ3への界磁電流Imの増加を制限するものである。
 図16は、第3実施形態の界磁電流設定処理を示すフローチャートである。
 ステップS301では、後輪駆動要求があるか否かを判定する。例えば、アクセル開度の増加によって前述した目標モータトルクTmが0より大きくなるときに、後輪駆動要求があると判断する。ここで、後輪駆動要求があるとときには、電動モータ3に界磁電流Imを流すためにステップS302に移行する。一方、後輪駆動要求がないときには、そのまま所定のメインプログラムに復帰する。
 ステップS302では、電動モータ3に界磁電流Imを供給する前のバッテリ16の初期電圧V0を取得する。
 ステップS303では、主駆動輪である前輪1FL及び1FRと、補助駆動輪である後輪1RL及び1RRとの回転数差ΔVwが、予め設定した回転数差用閾値D1より大きいか否かを判定する。この回転差用閾値D1とは、電動モータ3によって後輪1RL及び1RRの駆動(4輪駆動走行)が実行されるか否かを判断するための回転数差に相当する。ここで、判定結果がΔVw≦D1であるときには、電動モータ3による後輪駆動は実行されないと判断してステップS305に移行する。一方、判定結果がΔVw>D1であるときには、電動モータ3による後輪駆動が実行されると判断してステップS304に移行する。
 続くステップS304では、初期電圧V0が予め設定したバッテリ用閾値E1より小さいか否かを判定する。このバッテリ用閾値E1は、電動モータ3の界磁電流Imを増加させても他の電装機器に支障を来たすことがないような充分な充電状態に相当する。ここで、判定結果がV0<E1であるときには、電動モータ3の界磁電流Imを増加させると他の電装機器に支障を来たす可能性があると判断してステップS305に移行する。一方、判定結果がV0≧E1であるときには、電動モータ3の界磁電流Imを増加させても他の電装機器に支障を来たす可能性はないと判断してステップS306に移行する。
 ステップS305では、図中の制御マップを参照し、モータ回転数Nmに応じて電動モータ3の界磁電流Imを算出し、算出した界磁電流Imを電動モータ3の界磁巻線へと供給してから所定のメインプログラムに復帰する。この制御マップは、モータ回転数Nmが予め設定したモータ用閾値C1よりも小さいときには、界磁電流Imが通常最大値B1を維持するように設定されている。また、モータ回転数Nmがモータ用閾値C1よりも大きいときには、界磁電流Imが通常最大値B1から小さくなり、モータ回転数Nmが大きいほど、界磁電流Imが小さくなるように設定されている。
 ステップS306では、モータ回転数Nmが予め設定したモータ用閾値C1よりも大きいか否かを判定する。ここで、判定結果がNm>C1であるときには、モータ回転数Nmがモータ最大トルク領域を超えていると判断して上記ステップS305に移行する。一方、判定結果がNm≦C1であるときには、モータ回転数Nmがモータ最大トルク領域内にあると判断してステップS307に移行する。
 ステップS307では、エンジン回転数Neが予め設定したエンジン用閾値A1よりも小さいか否かを判定する。このエンジン用閾値A1とは、電動モータ3の界磁電流Imを増加させてもバッテリ16の電圧低下が生じないほど、オルタネータ15で充分な電力を発電できるようなエンジン回転数Neに相当する。ここで、判定結果がNe<A1であるときには、オルタネータ15の発電電力が充分ではないと判断して上記ステップS305に移行する。一方、判定結果がNe≧A1であるときには、オルタネータ15の発電電力が充分であると判断してステップS308に移行する。
 ステップS308では、図中の制御マップを参照し、エンジン回転数Neに応じて電動モータ3の界磁電流Imを算出し、算出した界磁電流Imを電動モータ3の界磁巻線へと供給してから所定のメインプログラムに復帰する。この制御マップは、エンジン回転数Neが前述したエンジン用閾値A1よりも大きいときに、界磁電流Imが通常最大値B1よりも大きな条件付最大値B4を維持するように設定されている。
 《作用》
 図17は、第3実施形態の作用を示すタイムチャートである。
 停車状態から運転者がアクセルペダルの踏み込みを開始すると(S301の判定が“Yes”)、モータ回転数Nmがモータ最大トルク領域にある(S306の判定が“No”)。このとき、バッテリ16が劣化しているとすると、少量の電流でもバッテリ電圧Vの低下を引き起こすことがあり、エンジン回転数Neが増加してもバッテリ電圧Vが増加しないこともある。
 そこで、電動モータ3に界磁電流Imを供給する前のバッテリ16の初期電圧V0を取得し(S302)、その初期電圧V0がバッテリ用閾値E1より小さいときには(S304の判定が“Yes”)、電動モータ3への界磁電流Imの増加を禁止する。すなわち、界磁電流Imが通常最大値B1より大きくなることを禁止する。したがって、エンジン回転数Neがエンジン用閾値A1以上であっても、回転数差ΔVwが回転差用閾値D1以上であっても、界磁電流Imを通常最大値B1に設定する(S305)。これにより、バッテリ16の電圧が低下して他の電装機器に支障をきたすことを抑制することができる。
 一方、バッテリ16の初期電圧V0がバッテリ用閾値E1より大きければ(S304の判定が“No”)、回転数差ΔVwが回転差用閾値D1より大きく(S303の判定が“Yes”)、且つエンジン回転数Neがエンジン用閾値A1以上(S307の判定が“No”)であるときに、界磁電流Imを条件付最大値A1まで増加させる(S308)。このように、界磁電流Imを通常最大値B1よりも大きな条件付最大値A1まで増加させることで、バッテリ16の電圧が低下して他の電装機器に支障をきたすことなく、電動モータ3の出力トルクを更に増加させ、車両の発進性能が向上する。
 その他の作用効果は、前述した第1実施形態と同様である。
 また、本実施形態の趣旨を逸脱しない範囲で、他の処理に代替したり、処理手順を置換したりしてもよい。
 以上より、ステップS301~S308の処理が「モータ駆動制御部」に対応し、モータ用閾値C1が「モータ用閾値」に対応し、エンジン用閾値A1が「エンジン用閾値」に対応し、回転差用閾値D1が「回転差用閾値」に対応する。また、オルタネータ15が「発電機」に対応し、バッテリ16が「バッテリ」に対応し、バッテリ用閾値E1が「バッテリ用閾値」に対応する。
 《効果》
 次に、第3実施形態における主要部の効果を記す。
 (1)本実施形態の車両用駆動制御装置によれば、電動モータ3への界磁電流Imを増加させる前に、バッテリ16の初期電圧V0が予め設定したバッテリ用閾値E1以下であるときは、電動モータ3への界磁電流Imの増加を制限する。
 このように、界磁電流Imが通常最大値B1よりも大きくなることを禁止することにより、バッテリ16の電圧が低下して他の電装機器に支障をきたすことを抑制することができる。
《第4実施形態》
 《構成》
 本実施形態は、電動モータ3に界磁電流Imを供給してからのバッテリ16の電圧低下状態を取得し、取得した電圧低下状態に応じて電動モータ3への界磁電流Imの増加を制限するものである。
 図18は、第4実施形態の界磁電流設定処理を示すフローチャートである。
 ステップS401では、後輪駆動要求があるか否かを判定する。例えば、アクセル開度の増加によって前述した目標モータトルクTmが0より大きくなるときに、後輪駆動要求があると判断する。ここで、後輪駆動要求があるとときには、電動モータ3に界磁電流Imを流すためにステップS402に移行する。一方、後輪駆動要求がないときには、そのまま所定のメインプログラムに復帰する。
 ステップS402では、電動モータ3に界磁電流Imを供給する前のバッテリ16の初期電圧V0を取得する。
 ステップS403では、主駆動輪である前輪1FL及び1FRと、補助駆動輪である後輪1RL及び1RRとの回転数差ΔVwが、予め設定した回転数差用閾値D1より大きいか否かを判定する。この回転差用閾値D1とは、電動モータ3によって後輪1RL及び1RRの駆動(4輪駆動走行)が実行されるか否かを判断するための回転数差に相当する。ここで、判定結果がΔVw≦D1であるときには、電動モータ3による後輪駆動は実行されないと判断してステップS405に移行する。一方、判定結果がΔVw>D1であるときには、電動モータ3による後輪駆動が実行されると判断してステップS404に移行する。
 ステップS404では、バッテリ16の初期電圧V0が予め設定したバッテリ用閾値E1より小さいか否かを判定する。このバッテリ用閾値E1は、電動モータ3の界磁電流Imを増加させても他の電装機器に支障を来たすことがないような充分な充電状態に相当する。ここで、判定結果がV0<E1であるときには、電動モータ3の界磁電流Imを増加させると他の電装機器に支障を来たす可能性があると判断してステップS405に移行する。一方、判定結果がV0≧E1であるときには、電動モータ3の界磁電流Imを増加させても他の電装機器に支障を来たす可能性はないと判断してステップS407に移行する。
 ステップS405では、図中の制御マップを参照し、モータ回転数Nmに応じて電動モータ3の界磁電流Imを算出し、算出した界磁電流Imを電動モータ3の界磁巻線へと供給する。この制御マップは、モータ回転数Nmが予め設定したモータ用閾値C1よりも小さいときには、界磁電流Imが通常最大値B1を維持するように設定されている。また、モータ回転数Nmがモータ用閾値C1よりも大きいときには、界磁電流Imが通常最大値B1から小さくなり、モータ回転数Nmが大きいほど、界磁電流Imが小さくなるように設定されている。
 続くステップS406では、制御フラグをf=1にセットしてから所定のメインプログラムに復帰する。
 ステップS407では、モータ回転数Nmが予め設定したモータ用閾値C1よりも大きいか否かを判定する。ここで、判定結果がNm>C1であるときには、モータ回転数Nmがモータ最大トルク領域を超えていると判断してステップS405に移行する。一方、判定結果がNm≦C1であるときには、モータ回転数Nmがモータ最大トルク領域内にあると判断してステップS408に移行する。
 ステップS408では、エンジン回転数Neが予め設定したエンジン用閾値A1よりも小さいか否かを判定する。このエンジン用閾値A1とは、電動モータ3の界磁電流Imを増加させてもバッテリ16の電圧低下が生じないほど、オルタネータ15で充分な電力を発電できるようなエンジン回転数Neに相当する。ここで、判定結果がNe<A1であるときには、オルタネータ15の発電電力が充分ではないと判断して上記ステップS405に移行する。一方、判定結果がNe≧A1であるときには、オルタネータ15の発電電力が充分であると判断してステップS409に移行する。
 ステップS409では、制御フラグがf=0にリセットされているか否かを判定する。この制御フラグfは、界磁電流Imに対してバッテリ16の電圧低下状態に応じた制限処理が実行されているか否かを表すフラグであり、初期値はf=0にリセットされている。ここで、判定結果がf=0であるときにはステップS410に移行する。一方、判定結果がf=1であるときにはステップS412に移行する。
 ステップS410では、図中の制御マップを参照し、エンジン回転数Neに応じて電動モータ3の界磁電流Imを算出し、算出した界磁電流Imを電動モータ3の界磁巻線へと供給する。この制御マップは、エンジン回転数Neが前述したエンジン用閾値A1よりも大きいときに、界磁電流Imが通常最大値B1よりも大きな条件付最大値B4を維持するように設定されている。
 続くステップS411では、制御フラグをf=1にセットしてから所定のメインプログラムに復帰する。
 ステップS412では、バッテリ16の現在の電圧Vが予め設定したバッテリ用閾値E1より小さいか否かを判定する。ここで、判定結果がV≧E1であるときには、電動モータ3に対して界磁電流Imを供給した後もバッテリ16に電圧の低下は発生していないと判断して上記ステップS410に移行する。一方、判定結果がV<E1であるときには、電動モータ3に対して界磁電流Imを供給した後にバッテリ16に電圧の低下が発生していると判断してステップS413に移行する。
 ステップS413では、バッテリ電圧の最小値(ピーク値)VMINを取得する。
 続くステップS414では、図中の制御マップを参照し、最小値VMINに応じて界磁電流Imを設定し、設定した界磁電流Imを電動モータ3の界磁巻線へと供給してから所定のメインプログラムに復帰する。この制御マップは、バッテリ電圧の最小値VMINが大きいほど、界磁電流Imが大きくなるように設定されている。具体的には、バッテリ電圧の最小値VMINが予め設定したE3以下のときに、界磁電流Imが通常最大値B1を維持するように設定されている。また、バッテリ電圧の最小値VMINがE3からE2の範囲にあるときに、界磁電流Imが通常最大値B1よりも大きなB2に設定される。また、バッテリ電圧の最小値VMINがE2からE1の範囲にあるときに、界磁電流ImがB2よりも大きなB3に設定される。ここで、最小値VMINの大小関係はE3<E2<E1であり、界磁電流Imの大小関係はB1<B2<B3<B4である。
 《作用》
 図19は、第4実施形態の作用を示すタイムチャートである。
 停車状態から運転者がアクセルペダルの踏み込みを開始すると(S401の判定が“Yes”)、モータ回転数Nmがモータ最大トルク領域にある(S408の判定が“No”)。このとき、バッテリ16の初期電圧V0がバッテリ用閾値E1以上(S404の判定が“No”)、エンジン回転数Neがエンジン用閾値A1以上(S408の判定が“No”)であったとしても、回転数差ΔVwが回転差用閾値D1より小さいときには(S403の判定が“No”)、界磁電流Imを通常最大値B1に設定する(S405)。
 こうして、電動モータ3に界磁電流Imが通電されると、バッテリ16の劣化度合によっては、電圧低下が発生する可能性がある。そこで、電動モータ3に界磁電流Imを通電してからのバッテリ16の電圧低下状態を検出し、検出した電圧低下状態に応じて界磁電流Imの増加を制限する。
 具体的には、電動モータ3に界磁電流Imを通電してからバッテリ電圧Vがバッテリ用閾値E1を下回ったら(S412の判定が“Yes”)、バッテリ電圧の最小値VMINを検出し(S413)、この最小値VMINに応じて界磁電流Imを設定する(S414)。このとき、バッテリ電圧の最小値VMINが小さいほど、つまりバッテリ用閾値E1からの電圧低下量が大きいほど、界磁電流Imを小さくする。これにより、バッテリ16の電圧低下を抑制しつつ、バッテリ16の電圧低下状態に応じて許容される最大モータトルクを出力し、車両の加速性能を向上させることができる。
 その他の作用効果は、前述した第2実施形態と同様である。
 また、本実施形態の趣旨を逸脱しない範囲で、他の処理に代替したり、処理手順を置換したりしてもよい。
 以上より、ステップS401~S414の処理が「モータ駆動制御部」に対応し、モータ用閾値C1が「モータ用閾値」に対応し、エンジン用閾値A1が「エンジン用閾値」に対応し、回転差用閾値D1が「回転差用閾値」に対応する。また、オルタネータ15が「発電機」に対応し、バッテリ16が「バッテリ」に対応し、バッテリ用閾値E1が「バッテリ用閾値」に対応し、バッテリ電圧の最小値VMINが「電圧低下状態」に対応する。
 《効果》
 次に、第4実施形態における主要部の効果を記す。
 (1)本実施形態の車両用駆動制御装置によれば、電動モータ3に界磁電流Imを供給してからのバッテリ16の電圧低下状態を取得し、取得した電圧低下状態に応じて電動モータ3への界磁電流Imの増加を制限する。
 このように、バッテリ16の電圧低下状態に応じて電動モータ3への界磁電流Imの増加を制限することで、バッテリ16の電圧低下を抑制しつつ、バッテリ16の電圧低下状態に応じて許容される最大モータトルクを出力し、車両の加速性能を向上させることができる。
 以上、本願が優先権を主張する日本国特許出願P2011-259128(2011年11月28日出願)の全内容はここに引用例として包含される。
 ここでは、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく各実施形態の改変は当業者にとって自明のことである。
  1FL・1FR 前輪(主駆動輪)
  1RL・1RR 後輪(補助駆動輪)
  2 エンジン(内燃機関)
  3 電動モータ(電動機)
  4 自動変速機
  5 ディファレンシャルギヤ
  6 Vベルト
  7 ジェネレータ
  8 パワーケーブル
  9 インバータ
 10 減速機10
 11 電磁クラッチ
 12 ディファレンシャルギヤ
 15 オルタネータ
 16 バッテリ
 20 エンジンコントローラ
 21 アクセルセンサ
 22 スロットルバルブ
 23 スロットルモータ
 24 4WDコントローラ
 25 14Vバッテリ
 26 ジャンクションボックス
 24A 目標モータトルク演算部
 24B モータ必要電力演算部
 24C 発電制御部
 24D モータ制御部
 

Claims (7)

  1.  主駆動輪を駆動するエンジンと、
     補助駆動輪を駆動するモータと、
     前記エンジンの動力を得て発電する発電機と、
     前記モータの回転数が予め設定したモータ用閾値以下であり、且つ前記エンジンの回転数が予め設定したエンジン用閾値以上であるときに、前記発電機からの前記モータへの供給電力を増加させるモータ駆動制御部と、を備えることを特徴とする車両用駆動制御装置。
  2.  前記発電機で発電された電力を充電するバッテリを備え、
     前記モータ駆動制御部は、
     前記バッテリから前記モータへ供給する界磁電流を増加させることで、前記モータへの供給電力を増加させることを特徴とする請求項1に記載の車両用駆動制御装置。
  3.  前記モータ駆動制御部は、
     前記エンジンの回転数が高いほど、前記モータへの供給電力を増加させることを特徴とする請求項1に記載の車両用駆動制御装置。
  4.  前記モータ駆動制御部は、
     前記主駆動輪と前記補助駆動輪との回転数差が予め設定した回転差用閾値以上であり、前記モータの回転数が予め設定したモータ用閾値以下であり、且つ前記エンジンの回転数が予め設定したエンジン用閾値以上であるときに、前記モータへの供給電力を増加させることを特徴とする請求項1に記載の車両用駆動制御装置。
  5.  前記モータ駆動制御部は、
     前記モータへの供給電力を増加させる前の前記バッテリの電圧である初期電圧が予め設定したバッテリ用閾値以下であるときには、前記モータへの電力供給の増加を制限することを特徴とする請求項2に記載の車両用駆動制御装置。
  6.  前記モータ駆動制御部は、
     前記モータに対して予め設定した通常供給電力の供給を開始してからの前記バッテリの電圧低下状態を取得し、取得した電圧低下状態に応じて前記モータへの電力供給の増加を制限することを特徴とする請求項2に記載の車両用駆動制御装置。
  7.  主駆動輪をエンジンで駆動すると共に、補助駆動輪をモータで駆動し、前記モータの回転数が予め設定したモータ用閾値以下であり、且つ前記エンジンの回転数が予め設定したエンジン用閾値以上であるときに、前記モータへの供給電力を増加させることを特徴とする車両用駆動制御方法。
     
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