JP2013173495A

JP2013173495A - 車両用駆動制御装置、車両用駆動制御方法

Info

Publication number: JP2013173495A
Application number: JP2012040363A
Authority: JP
Inventors: Shogo Hane; 将吾羽根
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2012-02-27
Filing date: 2012-02-27
Publication date: 2013-09-05
Anticipated expiration: 2032-02-27
Also published as: WO2013128837A1; JP5966428B2; US20150038286A1; US9308807B2

Abstract

【課題】運転者の加速要求に応じた総駆動力を確保し、発進時のもたつき等の加速性能の低下を抑制する。
【解決手段】エンジントルクからジェネレータ７を介してモータトルクへと変換する際の、エンジントルクからモータトルクへの動力配分比率αを設定すると共に、路面勾配θが登坂側で小さいほど、その動力配分比率αを制限する（ステップＳ１１８）。具体的には、路面勾配θが登坂側で予め定めたθ１（例えば１５％）以上のときには、動力配分比率αを予め定めた最大値α_ＭＡＸ（例えば２０％）に設定し、路面勾配θが登坂側でθ１より小さなθ２（例えば１０％）以下のときには、動力配分比率αを最小値α_ＭＩＮ（例えば５％）に設定する。そして、路面勾配θが登坂側でθ１からθ２の範囲にあるときには、路面勾配θが登坂側で小さいほど、動力配分比率αを最大値α_ＭＡＸから最小値α_ＭＩＮの範囲で小さく設定する。
【選択図】図７

Description

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は、エンジンで前輪を駆動すると共に、エンジントルクの一部で発電を行い、その電力によりモータで後輪を駆動する車両であって、エンジントルクに対するモータトルクの動力配分比率を、アクセル開度に応じて設定している。

特開２００４−２１５４９９号公報

ところで、エンジントルクの一部を電気エネルギーに変換し、それをモータトルクに変換すると、変換効率に基づくエネルギー損失がある。例えば、エンジントルクの２０％を利用してモータトルクへと変換する場合、そのときの変換効率を６０％とすると、０.２×０.６＝０.１２となり、エンジントルクに対するモータトルクは、実質１２％になる。すなわち、エンジントルク０.８＋モータトルク０.１２で車両の総駆動力は０.９２となる。したがって、エンジン駆動輪に空転傾向がない状態で、モータトルクの配分率を高めようとすると、エネルギー損失により車両の総駆動力が低減するので、エンジンの排気量が小さい車両ほど加速性能が低下し、特に発進時のもたつきを招く可能性がある。
本発明の課題は、運転者の加速要求に応じた総駆動力を確保し、発進時のもたつき等の加速性能の低下を抑制することである。

本発明に係る車両用駆動制御装置では、主駆動輪を駆動するエンジンと、エンジンの動力を得て発電する発電機と、発電機で発電した電力によって補助駆動輪を駆動する電動モータと、を備える。そして、路面勾配を検出し、路面勾配が登坂側で小さいほど、電動モータの駆動力を制限する、つまり小さくする。

本発明に係る車両用駆動制御装置によれば、路面勾配が登坂側で小さいほど、つまり主駆動輪の空転が発生しにくい状況であるほど、電動モータの駆動力を小さく制限することで、変換効率に基づくエネルギー損失を軽減し、運転者の加速要求に応じた総駆動力を確保できる。したがって、エンジンの排気量が小さな車両であっても、発進時のもたつき等の加速性能の低下を抑制することができる。

車両用駆動制御装置の全体構成図である。車両用駆動制御装置のシステム構成図である。４ＷＤコントローラ１９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１９Ａのブロック図である。アクセル開度Ａｃｃに応じた動力配分比率αの算出に用いるマップである。第一制限値ＴＬ１の算出に用いるマップである。第二制限値算出処理を示すフローチャートである。路面勾配θに応じた動力配分比率αの設定に用いるマップである。第二モータトルクＴｍ２の算出に用いるマップである。余剰トルク算出処理を示すフローチャートである。エンジントルクＴｅの算出に用いるマップである。発電制御部１９Ｃのブロック図である。制御処理部４３のブロック図である。目標モータトルクＴｍ^＊の推移を示すタイムチャートである。動力性能と４輪駆動性能について説明した図である。本実施形態の動力性能と４輪駆動性能について説明した図である。第一モータトルクＴｍ１の算出に用いるマップである。第二制限値ＴＬ２の算出に用いるマップである。

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》
先ず、本実施形態の構成について説明する。
図１は、車両用駆動制御装置の全体構成図である。
図２は、車両用駆動制御装置のシステム構成図である。
本実施形態の車両は、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する所謂スタンバイ型の４輪駆動車両である。

エンジン２の出力は、トルクコンバータを有するオートマチックトランスアクスル４を介して前輪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に伝達される。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を通じて電動モータ３へ直接供給される。電動モータ３の出力は、減速機９、電磁クラッチ１０（クラッチ）、及びディファレンシャルギヤ１１を順に介して後輪１ＲＬ・１ＲＲに伝達される。

ここで、エンジン２の出力は、吸気管路１２（例えば、インテークマニホールド）に設けられたスロットルバルブ１３の開度を制御するエンジンコントローラ１４によって制御される。具体的には、アクセルセンサ１５で検出されるアクセルペダル１６の操作量に応じて、スロットルバルブ１３に連結されたスロットルモータ１７の回転角を制御している。
また、ジェネレータ７は、図２に示すように、発電電圧Ｖを調整するトランジスタ式のレギュレータ２０を備えており、このレギュレータ２０が４ＷＤコントローラ１９からの発電制御指令に応じて界磁電流Ｉｇを制御することによりジェネレータ７の発電電圧Ｖが制御される。

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２１には、メインリレー２２と電流センサ２３とが設けられている。メインリレー２２は、４ＷＤコントローラ１９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を行い、電流センサ２３は、電動モータ３へ通電される電機子電流Ｉａを検出し４ＷＤコントローラ１９に出力する。さらに、ジャンクションボックス２１では、内蔵されたモニター回路により、ジェネレータ７による発電電圧Ｖと、モータ誘起電圧Ｅとが検出され４ＷＤコントローラ１９に出力される。

また、電動モータ３は、例えば他励式直流モータで構成され、４ＷＤコントローラ１９からのモータ制御指令に応じて界磁電流Ｉｍが制御されることにより、駆動トルクＴｍが制御される。また、電動モータ３は、内蔵されたサーミスタ２４によりモータ温度が検出されると共に、モータ回転センサ２５によりモータ回転数Ｎｍが検出されており、各検出信号が４ＷＤコントローラ１９に出力される。

また、電磁クラッチ１０は、湿式多板型のクラッチで構成され、４ＷＤコントローラ１９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、動力伝達経路の断続が制御される。
４ＷＤコントローラ１９には、エンジン回転センサ２６、スロットルセンサ２７、車輪速センサ２８ＦＬ〜２８ＲＲ、加速度センサ２９、シフトセンサ３０、及びブレーキスイッチ３１の各検出信号が入力される。

エンジン回転センサ２６は、エンジン回転数Ｎｅを検出する。このエンジン回転センサ２６は、例えばセンサロータの磁力線を検出回路によって検出しており、センサロータの回転に伴う磁界の変化を電流信号に変換して４ＷＤコントローラ１９へ入力する。４ＷＤコントローラ２６は、入力した電流信号からエンジン回転数Ｎｅを判断する。
スロットルセンサ２７は、スロットルバルブ１３のスロットル開度（アクセル開度）Ａｃｃを検出する。このスロットルセンサ２７は、例えばポテンショメータであり、スロットルバルブ１３のスロットル開度を電圧信号に変換して４ＷＤコントローラ１９へ入力する。４ＷＤコントローラ１９は、入力した電圧信号からスロットルバルブ１３のスロットル開度Ａｃｃを判断する。

車輪速センサ２８は、各車輪の車輪速度Ｖｗ_ＦＬ〜Ｖｗ_ＲＲを検出する。この車輪速センサ２８は、例えばセンサロータの磁力線を検出回路によって検出しており、センサロータの回転に伴う磁界の変化を電流信号に変換して４ＷＤコントローラ１９へ入力する。４ＷＤコントローラ１９は、入力した電流信号から車輪速度Ｖｗ_ＦＬ〜Ｖｗ_ＲＲを判断する。

加速度センサ２９は、車両前後方向の加減速度を検出する。この加速度センサ２９は、例えば固定電極に対する可動電極の位置変位を静電容量の変化として検出しており、加減速度と方向に比例した電圧信号に変換して４ＷＤコントローラ１９へ入力する。４ＷＤコントローラ１９は、入力した電圧信号から加減速度を判断する。
シフトセンサ３０は、トランスミッションのシフトポジションを検出する。このシフトセンサ３０は、例えば複数のホール素子を備え、夫々のＯＮ／ＯＦＦ信号を４ＷＤコントローラ１９へ入力する。４ＷＤコントローラ１９は、ＯＮ／ＯＦＦ信号の組み合わせからシフトポジションを判断する。

ブレーキスイッチ３１は、ブレーキのＯＮ／ＯＦＦを検出する。このブレーキスイッチ３１は、例えば常閉型接点の検出回路を介して、ブレーキのＯＮ／ＯＦＦに応じた電圧信号を４ＷＤコントローラ１９へ入力する。４ＷＤコントローラ１９は、入力した電圧信号からブレーキのＯＮ／ＯＦＦを判断する。
なお、４ＷＤコントローラ１９は、センサ及びスイッチ類から各検出信号を入力しているが、これに限定されるものではない。４ＷＤコントローラ１９を他のコントロールユニットとツイストペア線で接続し、例えばＣＳＭＡ／ＣＡ方式の多重通信（ＣＡＮ：Controller Area Network）を介して各種データを受信してもよい。

次に、４ＷＤコントローラ１９で実行する演算処理について説明する。
図３は、４ＷＤコントローラ１９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１９は、目標モータトルク演算部１９Ａと、モータ必要電力演算部１９Ｂと、発電制御部１９Ｃと、モータ制御部１９Ｄと、を備えている。なお、メインリレー及び電磁クラッチ１０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１９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電磁クラッチ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１９Ａで実行する演算処理について説明する。
図４は、目標モータトルク演算部１９Ａのブロック図である。
目標モータトルク演算部１９Ａは、第一モータトルク算出部５１と、第一制限値算出部５２と、第二制限値算出部５３と、第二モータトルク算出部５４と、余剰トルク算出部５５と、選択部５６と、選択部５７と、選択部５８と、切替部５９と、を備える。

先ず、第一モータトルク算出部５１で実行する第一モータトルク算出処理について説明する。
第一モータトルク算出部５１では、図５のマップを参照し、アクセル開度Ａｃｃから動力配分比率αを算出し、この動力配分比率αに従った第一モータトルクＴｍ１を算出する。ここで、動力配分比率αは、エンジン２の動力から電動モータ３の動力へと変換する際の、エンジン２から電動モータ３の動力へと配分する比率である。

図５は、アクセル開度Ａｃｃに応じた動力配分比率αの算出に用いるマップである。
このマップでは、アクセル開度Ａｃｃについては、０＜Ａ１＜Ａ２＜Ａ３＜Ａ４の関係となるＡ１〜Ａ４を予め定め、動力配分比率については、α１＞α２の関係となるα１（例えば２０％）、α２（例えば１２％）を予め定めている。そして、アクセル開度Ａｃｃが０からＡ１の範囲にあるときには、動力配分比率αが０を維持し、アクセル開度ＡｃｃがＡ１からＡ２の範囲にあるときには、アクセル開度Ａｃｃが大きいほど、動力配分比率αが０からα１まで増加する。また、アクセル開度ＡｃｃがＡ２からＡ３の範囲にあるときには、動力配分比率αがα１を維持し、アクセル開度ＡｃｃがＡ３からＡ４の範囲にあるときには、アクセル開度Ａｃｃが大きいほど、動力配分比率がα１からα２まで減少する。また、アクセル開度ＡｃｃがＡ４より大きいときには、動力配分比率αがα２を維持する。

次に、第一制限値算出部５２で実行する第一制限値算出処理について説明する。
第一制限値算出部５２では、図６のマップを参照し、エンジン回転数Ｎｅから第一制限値ＴＬ１を算出する。
図６は、第一制限値ＴＬ１の算出に用いるマップである。
このマップでは、エンジン回転数Ｎｅについて、０＜Ｎ１の関係となるＮ１を予め定めている。そして、エンジン回転数Ｎｅが０からＮ１の範囲にあるときには、第一制限値ＴＬ１が０を維持し、エンジン回転数ＮｅがＮ１より大きいときには、エンジン回転数Ｎｅが大きいほど、第一制限値ＴＬ１が０から増加する。

次に、第二制限値算出部５３で実行する第二制限値算出処理について説明する。
第二制限値算出部５３では、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎に図７の第二制限値算出処理を実行する。
図７は、第二制限値算出処理を示すフローチャートである。
ステップＳ１０１では、各種データを読込んでからステップＳ１０２に移行する。
ステップＳ１０２では、加減速度に応じて路面勾配θ［％］を算出してからステップＳ１０３に移行する。なお、路面勾配θは（垂直距離／水平距離）×１００として計算し、上りの登坂側を正値（＋）で表し、下りの降坂側を負値（−）で表す。この路面勾配θには、例えば１Ｈｚのローパスフィルタ処理を行う。

ステップＳ１０３では、自車両が停車状態であるか否かを判定する。ここでは、車速Ｖが０であるか否かを判定する。ここで、車速Ｖが０であるときには、自車両が停車状態にあると判断してステップＳ１０４に移行する。一方、車速Ｖが０より大きいときには、自車両が走行状態にあると判断してステップＳ１０７に移行する。
ステップＳ１０４では、ブレーキがＯＮであるか否かを判定する。ここで、ブレーキがＯＮであるときには制動状態にあると判断してステップＳ１０５に移行する。一方、ブレーキがＯＦＦであるときには制動状態にないと判断してステップＳ１０７に移行する。

ステップＳ１０５では、自車両が停車状態で、且つ制動状態となってから予め定めた時間ｔ１（例えば１ｓｅｃ）が経過しているか否かを判定する。ここで、ｔ１が経過しているときには、停車時の路面勾配θを検出できたと判断してステップＳ１０６に移行する。一方、ｔ１が経過していないときには、停車時の路面勾配θを検出できていないと判断してステップＳ１０７に移行する。
ステップＳ１０６では、検出フラグをｆｄ＝１にセットしてからステップＳ１０８に移行する。
ステップＳ１０７では、検出フラグをｆｄ＝０にリセットしてからステップＳ１０８に移行する。

ステップＳ１０８では、４輪駆動から２輪駆動へと設定が切り替わった直後であるか否かを判定する。ここでは、前前の演算で４輪駆動に設定されており、且つ今回の演算で２輪駆動に設定されているか否かを判定する。ここで、２輪駆動へと設定が切り替わった直後であるときにはステップＳ１０９に移行する。一方、４輪駆動に設定されたまま、又は２輪駆動に設定された状態を維持しているときにはステップＳ１１０に移行する。

ステップＳ１０９では、取下げフラグをｆｗ＝１にセットしてからステップＳ１１２に移行する。
ステップＳ１１０では、加速度センサ２９に異常があるか否かを判定する。ここで、加速度センサ２９に異常があるときには上記のステップＳ１０９に移行する。一方、加速度センサ２９が正常であるときにはステップＳ１１１に移行する。
ステップＳ１１１では、取下げフラグをｆｗ＝０にリセットしてからステップＳ１１２に移行する。

ステップＳ１１２では、トランスミッションのシフトポジションが走行レンジに設定されているか否かを判定する。ここで、シフトポジションが前進レンジ（Ｄや１速）や後退レンジ（Ｒ）等の走行レンジに設定されているときにはステップＳ１１３に移行する。一方、シフトポジションが前進レンジ（Ｄや１速）や後退レンジ（Ｒ）等の走行レンジに設定されていない、つまり駐車レンジ（Ｐ）や中立レンジ（Ｎ）等に設定されているときにはステップＳ１１９に移行する。

ステップＳ１１３では、トランスミッションのシフトポジションが後退レンジ（Ｒ）に設定されているか否かを判定する。ここで、シフトポジションが後退レンジ（Ｒ）に設定されているときにはステップＳ１１４に移行する。一方、シフトポジションが後退レンジ（Ｒ）に設定されていない、つまり前進レンジ（Ｄや１速）に設定されているときにはステップＳ１１５に移行する。

ステップＳ１１４では、動力配分比率αを予め定めた最大値α_ＭＡＸ（例えば２０％）に設定してからステップＳ１２０に移行する。
ステップＳ１１５では、取下げフラグがｆｗ＝１にセットされているか否かを判定する。ここで、取下げフラグがｆｗ＝１にセットされているときにはステップＳ１１６に移行する。一方、取下げフラグがｆｗ＝０にリセットされているときにはステップＳ１１７に移行する。

ステップＳ１１６では、動力配分比率αを予め定めた最小値α_ＭＩＮ（例えば５％）に設定してからステップＳ１２０に移行する。
ステップＳ１１７では、検出フラグがｆｄ＝１にセットされているか否かを判定する。ここで、検出フラグがｆｄ＝１にセットされているときにはステップＳ１１８に移行する。一方、検出フラグがｆｄ＝０にリセットされているときにはステップＳ１１９に移行する。

ステップＳ１１８では、図８のマップを参照し、路面勾配θに応じて動力配分比率αを設定してからステップＳ１２０に移行する。
図８は、路面勾配θに応じた動力配分比率αの設定に用いるマップである。
このマップでは、路面勾配θについては、上りの登坂側（正側）で０＜θ２＜θ１の関係となるθ２（例えば１０％）、θ１（例えば１５％）を予め定めている。そして、路面勾配θが０からθ２の範囲にあるときには、動力配分比率αが最小値α_ＭＩＮを維持し、路面勾配θがθ２からθ１の範囲にあるときには、路面勾配θが大きいほど、動力配分比率αが最小値α_ＭＩＮから最大値α_ＭＡＸまで増加する。また、路面勾配θがθ１より大きいときには、動力配分比率αが最大値α_ＭＡＸを維持する。なお、路面勾配θが下りの降坂側（負側）にあるときには、動力配分比率αが最小値α_ＭＩＮを維持する。
ステップＳ１１９では、動力配分比率αを前回値αｚに設定してからステップＳ１２０に移行する。
ステップＳ１２０では、動力配分比率αに従った第二制限値ＴＬ２を算出してから所定のメインプログラムに復帰する。

次に、第二モータトルク算出部５４で実行する第二モータトルク算出処理について説明する。
第二モータトルク算出部５４では、図９のマップを参照し、前輪スリップ速度ΔＶから第二モータトルクＴｍ２を算出する。ここで、前輪スリップ速度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Ｖｗｆから、後輪１ＲＬ・１ＲＲの平均車輪速Ｖｗｒを減じて算出する。
Ｖｗｆ＝（Ｖｗ_ＦＬ＋Ｖｗ_ＦＲ）／２
Ｖｗｒ＝（Ｖｗ_ＲＬ＋Ｖｗ_ＲＲ）／２
ΔＶ＝Ｖｗｆ−Ｖｗｒ ………（１）

図９は、第二モータトルクＴｍ２の算出に用いるマップである。
このマップでは、前輪スリップ速度ΔＶについては、０＜ΔＶ１＜ΔＶ２の関係となるΔＶ１、ΔＶ２を予め定め、第二モータトルクＴｍ２については、０＜Ｔ_ＭＡＸの関係となる最大値Ｔ_ＭＡＸを予め定めている。そして、前輪スリップ速度ΔＶが０からΔＶ１の範囲にあるときには、第二モータトルクＴｍ２が０を維持し、前輪スリップ速度ΔＶがΔＶ１からΔＶ２の範囲にあるときには、前輪スリップ速度ΔＶが大きいほど、第二モータトルクＴｍ２が０から最大値Ｔ_ＭＡＸまで増加する。また、前輪スリップ速度ΔＶがΔＶ２より大きいときには、第二モータトルクＴｍ２が最大値Ｔ_ＭＡＸを維持する。

次に、余剰トルク算出部５５で実行する余剰トルク算出処理について説明する。
余剰トルク算出部５５では、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎に図１０の余剰トルク算出処理を実行する。
図１０は、余剰トルク算出処理を示すフローチャートである。
ステップＳ２０１では、各種データを読込んでからステップＳ２０２に移行する。
ステップＳ２０２では、図１１のマップを参照し、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ａｃｃに応じて、エンジントルクＴｅを算出（推定）してからステップＳ２０３に移行する。

図１１は、エンジントルクＴｅの算出に用いるマップである。
このマップは、アクセル開度Ａｃｃが大きいほど、エンジントルクＴｅが大きくなる。そして、アクセル開度Ａｃｃが比較的小さい領域では、エンジン回転数Ｎｅの増加に応じてエンジントルクＴｅが減少する。また、アクセル開度Ａｃｃが比較的大きい領域では、エンジン回転数Ｎｅの増加に応じて最初はエンジントルクＴｅが増加し、ある位置から急に減少する。

ステップＳ２０３では、下記（２）式に示すように、ジェネレータ７の電圧Ｖ、電機子電流Ｉａ、及び回転数Ｎｇに応じて、ジェネレータ７の負荷トルクＴｇを算出してからステップＳ２０４に移行する。ここで、Ｋ２及びＫ３は、予め定めた係数である。
Ｔｇ＝Ｋ２×（Ｖ×Ｉａ）／（Ｋ３×Ｎｇ） ………（２）
ステップＳ２０４では、下記（３）式に示すように、慣性モーメントＪ、及び角加速度ａに応じて、前輪の加速トルクＴａを算出してからステップＳ２０５に移行する。ここで、慣性モーメントＪはギア比を含む駆動系のイナーシャある。なお、角加速度ａは前輪の車輪速Ｖｗ_ＦＬ及びＶｗ_ＦＲから求める。
Ｔａ＝Ｊ×ａ ………（３）

ステップＳ２０５では、下記（４）式に示すように、エンジントルクＴｅ、負荷トルクＴｇ、及び加速トルクＴａに応じて、前輪駆動力Ｔｆを算出してからステップＳ２０６に移行する。ここで、Ｒｔはトルクコンバータの増幅比であり、Ｒｇは変速機のギア比である。なお、前輪駆動力Ｔｆは前輪１ＦＬ及び１ＦＲに対する路面反力に相当する。
Ｔｆ＝（Ｔｅ−Ｔｇ）×（Ｒｔ×Ｒｇ）−Ｔａ ………（４）

ステップＳ２０６では、自車両が走行状態であるか否かを判定する。ここでは、車速Ｖが０より大きいか否かを判定する。ここで、車速Ｖが０であるときには、自車両が走行状態にはない、つまり停車状態にあると判断してステップＳ２０７に移行する。一方、車速Ｖが０より大きいときには、自車両が走行状態にあると判断してステップＳ２０８に移行する。

ステップＳ２０７では、記憶された最大値Ｔｆ_ＭＡＸを０にリセットしてからステップＳ２１５に移行する。
ステップＳ２０８では、前輪にスリップ傾向がないか否かを判定する。ここでは、前輪スリップ速度ΔＶが予め定めた閾値ｔｈ未満であるか否かを判定する。ここで、前輪スリップ速度ΔＶが閾値ｔｈ未満であるときには、前輪にスリップ傾向はないと判断してステップＳ２０９に移行する。一方、前輪スリップ速度ΔＶが閾値ｔｈ以上であるときには、前輪にスリップ傾向があると判断してステップＳ２１２に移行する。

ステップＳ２０９では、前輪駆動力Ｔｆが記憶された最大値Ｔｆ_ＭＡＸより大きいか否かを判定する。ここで、前輪駆動力Ｔｆが最大値Ｔｆ_ＭＡＸより大きいときには、最大値Ｔｆ_ＭＡＸの更新が必要であると判断してステップＳ２１０に移行する。一方、前輪駆動力Ｔｆが最大値Ｔｆ_ＭＡＸ以下であるときには、最大値Ｔｆ_ＭＡＸの更新は不要であると判断してステップＳ２１１に移行する。
ステップＳ２１０では、記憶された最大値Ｔｆ_ＭＡＸを現在の前輪駆動力Ｔｆに更新してからステップＳ２１５に移行する。
ステップＳ２１１では、記憶された最大値Ｔｆ_ＭＡＸを維持してステップＳ２１５に移行する。

ステップＳ２１２では、前輪駆動力Ｔｆが記憶された最大値Ｔｆ_ＭＡＸより小さいか否かを判定する。ここで、前輪駆動力Ｔｆが最大値Ｔｆ_ＭＡＸより小さいときには、最大値Ｔｆ_ＭＡＸの更新が必要であると判断してステップＳ２１３に移行する。一方、前輪駆動力Ｔｆが最大値Ｔｆ_ＭＡＸ以上であるときには、最大値Ｔｆ_ＭＡＸの更新は不要であると判断してステップＳ２１４に移行する。
ステップＳ２１３では、記憶された最大値Ｔｆ_ＭＡＸを現在の前輪駆動力Ｔｆに更新してからステップＳ２１５に移行する。
ステップＳ２１４では、記憶された最大値Ｔｆ_ＭＡＸを維持してステップＳ２１５に移行する。

ステップＳ２１５では、下記（５）式に示すように、記憶された最大値Ｔｆ_ＭＡＸに応じて、エンジントルクＴｅに対する限界トルクＴｅ_ＭＡＸを算出してからステップＳ２１６に移行する。ここで、Ｒｔはトルクコンバータの増幅比であり、Ｒｇは変速機のギア比である。なお、限界トルクＴｅ_ＭＡＸは前輪１ＦＬ及び１ＦＲの加速スリップを抑制できる上限値に相当する。
Ｔｅ_ＭＡＸ＝Ｔｆ_ＭＡＸ／（Ｒｔ×Ｒｇ） ………（５）

ステップＳ２１６では、エンジントルクＴｅが限界トルクＴｅ_ＭＡＸより大きいか否かを判定する。ここで、エンジントルクＴｅが限界トルクＴｅ_ＭＡＸより大きいときには、エンジントルクＴｅに余剰トルクＴｐがあると判断してステップＳ２１７に移行する。一方、エンジントルクＴｅが限界トルクＴｅ_ＭＡＸ以下であるときには、エンジントルクＴｅに余剰トルクＴｐはないと判断してステップＳ２１８に移行する。

ステップＳ２１７では、下記（６）式に示すように、エンジントルクＴｅから限界トルクＴｅ_ＭＡＸを減じることで余剰トルクＴｐを算出してから所定のメインプログラムに復帰する。
Ｔｐ＝Ｔｅ−Ｔｅ_ＭＡＸ ………（６）
ステップＳ２１８では、余剰トルクＴｐを０にリセットしてから所定のメインプログラムに復帰する。
次に、選択部５６で実行する選択処理について説明する。
選択部５６では、下記（７）式に示すように、第一モータトルクＴｍ１、第一制限値ＴＬ１、及び第二制限値ＴＬ２のうち、最も小さいものを新たな第一モータトルクＴｍ１として算出する。
Ｔｍ１＝ｍｉｎ［Ｔｍ１，ＴＬ１，ＴＬ２］ ………（７）

次に、選択部５７で実行する選択処理について説明する。
選択部５７では、下記（８）式に示すように、第一モータトルクＴｍ１、第二モータトルクＴｍ２のうち、最も大きいものを発進時モータトルクＴＳとして算出する。
ＴＳ＝ｍａｘ［Ｔｍ１，Ｔｍ２］ ………（８）
次に、選択部５８で実行する選択処理について説明する。
選択部５８では、下記（９）式に示すように、第二モータトルクＴｍ２、余剰トルクＴｐのうち、最も大きいものを走行時モータトルクＴＤとして算出する。
ＴＤ＝ｍａｘ［Ｔｍ２，Ｔｐ］ ………（９）

次に、切替部５９で実行する切替処理について説明する。
切替部５９では、車速Ｖが予め定めた閾値Ｖｓ（例えば５ｋｍ／ｈ）以下であるか否かを判定する。ここで、車速Ｖが閾値Ｖｓ以下であるときには、発進時モータトルクＴＳを最終的な目標モータトルクＴｍ^＊として出力する。一方、車速Ｖが閾値Ｖｓより大きいときには、走行時モータトルクＴＤを最終的な目標モータトルクＴｍ^＊として出力する。
次に、モータ必要電力演算部１９Ｂで実行する演算処理について説明する。
モータ必要電力演算部１９Ｂ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（１０）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 ………（１０）

次に、発電制御部１９Ｃで実行する演算処理について説明する。
図１２は、発電制御部１９Ｃのブロック図である。
発電制御部１９Ｃは、目標電力算出部４０と、制限値算出部４１と、最終目標電力算出部４２と、制御処理部４３と、を備える。
先ず、目標電力算出部４０で実行する演算処理について説明する。
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（１１）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 ………（１１）

次に、制限値算出部４１で実行する演算処理について説明する。
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（１２）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 ………（１２）
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。

次に、最終目標電力算出部４２で実行する演算処理について説明する。
最終目標電力算出部４２では、下記（１３）式に示すように、目標電力Ｐｇ^＊、制限値ＰＬ１、及びＰＬ２のうち、最も小さいものを最終的な目標電力Ｐｇ^＊として算出する。
Ｐｇ^＊＝ｍｉｎ［Ｐｇ^＊，ＰＬ１，ＰＬ２］ ………（１３）
次に、制御処理部４３で実行する演算処理について説明する。
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。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。

図１３は、制御処理部４３のブロック図である。
制御処理部４３は、出力電力算出部４３ａと、目標界磁電流算出部４３ｂと、界磁電流制御部４３ｃと、を備える。
先ず、出力電力算出部４３ａでは、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では、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１９Ｄで実行する演算処理について説明する。
モータ制御部１９Ｄでは、先ずモータ回転数Ｎｍから目標モータ界磁電流Ｉｍ^＊を算出する。この目標モータ界磁電流Ｉｍ^＊は、モータ回転数Ｎｍが高速域に達すると、公知の弱め界磁制御によって小さくされる。すなわち、電動モータ３が高速回転すると誘起電圧が上昇してモータトルクＴｍが低下するので、界磁電流Ｉｍを小さくすることで誘起電圧の上昇を抑制し、モータトルクＴｍの低下防止を図る。
そして、目標モータトルクＴｍ^＊が出力されるように、電動モータ３の界磁電流Ｉｍを目標モータ界磁電流Ｉｍ^＊に調整する。

次に、クラッチ制御部１９Ｅで実行する演算処理について説明する。
クラッチ制御部１９Ｅでは、目標モータトルクＴｍ^＊が０のときには、電磁クラッチ１０を非締結状態に制御することにより、電動モータ３から後輪１ＲＬ及び１ＲＲへの動力伝達を遮断し、目標モータトルクＴｍ^＊が０より大きいときには、電磁クラッチ１０を締結状態に制御することにより、電動モータ３から後輪１ＲＬ及び１ＲＲへの動力伝達を行う。

《作用》
次に、本実施形態の作用について説明する。
先ず、４輪駆動走行の概略について説明する。
アクセルペダルが踏み込まれたり、前輪１ＦＬ・１ＦＲが加速スリップ（空転）するようなときに、アクセル開度Ａｃｃの増加や、前輪スリップ速度ΔＶの増加に伴って、目標モータトルクＴｍ^＊が算出される。加速スリップは、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、車両進行方向の路面勾配が登坂側に大きかったり、アクセル開度Ａｃｃが大き過ぎたりすることによって招来される。

目標モータトルクＴｍ^＊が算出されると、これに応じてジェネレータ７の発電が開始される。したがって、前輪１ＦＬ・１ＦＲが加速スリップしていたとすると、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。
目標モータトルクＴｍ^＊は、主として、アクセル開度Ａｃｃに応じた第一モータトルクＴｍ１と、前輪スリップ速度ΔＶに応じた第二モータトルクＴｍ２と、限界トルクＴｅ_ＭＡＸを上回る余剰トルクＴｐと、に応じて算出される。

図１４は、目標モータトルクＴｍ^＊の推移を示すタイムチャートである。
先ず、車速Ｖが例えば５ｋｍ／ｈ以下のときには、第一モータトルクＴｍ１と第二モータトルクＴｍ２とのセレクトハイによって得られた発進時モータトルクＴＳを最終的な目標モータトルクＴｍ^＊として出力する。これにより、前輪１ＦＬ・１ＦＲに加速スリップが発生すれば、前輪スリップ速度ΔＶに応じた目標モータトルクＴｍ^＊が出力され、図１４の（ａ）に示すように、前輪１ＦＬ・１ＦＲに加速スリップが発生しないときでも、アクセル開度Ａｃｃに応じた目標モータトルクＴｍ^＊が出力される。このように、運転者の加速意思、及び検出された加速スリップ状態のうち、優先度の高いものを、目標モータトルクＴｍ^＊に反映させることができる。

また、車速Ｖが例えば５ｋｍ／ｈを超えているときには、第二モータトルクＴｍ２と余剰トルクＴｐとのセレクトハイによって得られた走行時モータトルクＴＤを最終的な目標モータトルクＴｍ^＊として出力する。これにより、図１４の（ｂ）に示すように、前輪１ＦＬ・１ＦＲに加速スリップが発生すれば、前輪スリップ速度ΔＶに応じた目標モータトルクＴｍ^＊が出力され、前輪１ＦＬ・１ＦＲに加速スリップが未だ発生しないときでも、限界トルクＴｅ_ＭＡＸを上回ると推定された余剰トルクＴｐに応じた目標モータトルクＴｍ^＊が出力される。このように、検出された加速スリップ状態、及び推定される加速スリップ傾向のうち、優先度の高いものを、目標モータトルクＴｍ^＊に反映させることができる。

余剰トルクＴｐを算出する際、路面状況に応じて限界トルクＴｅ_ＭＡＸは絶えず更新される。すなわち、前輪１ＦＬ・１ＦＲが加速スリップしていない状態で（Ｓ２０８の判定が“Yes”）、前輪駆動力Ｔｆが最大値Ｔｆ_ＭＡＸよりも大きいときには（Ｓ２０９の判定が“Yes”）、エンジントルクＴｅが限界トルクＴｅ_ＭＡＸに達するまでに未だ余裕があるということである。このような場合、路面の摩擦係数が上昇していると考えられるため、最大値Ｔｆ_ＭＡＸを現在の前輪駆動力Ｔｆに更新することで（Ｓ２１０）、限界トルクＴｅ_ＭＡＸを引き上げる。一方、前輪１ＦＬ・１ＦＲが加速スリップしている状態で（Ｓ２０８の判定が“No”）、前輪駆動力Ｔｆが最大値Ｔｆ_ＭＡＸよりも小さいときには（Ｓ２１２の判定が“Yes”）、依然としてエンジントルクＴｅが限界トルクＴｅ_ＭＡＸを超えているということである。このような場合、路面の摩擦係数が低下していると考えられるため、最大値Ｔｆ_ＭＡＸを現在の前輪駆動力Ｔｆに更新することで（Ｓ２１３）、限界トルクＴｅ_ＭＡＸを引き下げる。このように、路面状況に応じて限界トルクＴｅ_ＭＡＸは絶えず更新することで、正確な余剰トルクＴｐを算出することができる。

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、前輪スリップ速度ΔＶに応じて第一モータトルク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一モータトルク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一モータトルク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台の電動モータで左右輪を個別に駆動する２モータ方式や、モータをばね下（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に直流モータを使用しているが、交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。

次に、本実施形態の主要部について説明する。
本実施形態のように、エンジントルクＴｅの一部を電気エネルギーに変換し、それをモータトルクＴｍに変換すると、変換効率に基づくエネルギー損失がある。例えば、エンジントルクＴｅの２０％を利用してモータトルクＴｍへと変換する場合、そのときの変換効率を６０％とすると、０.２×０.６＝０.１２となり、エンジントルクＴｅに対するモータトルクＴｍは、実質１２％になる。すなわち、エンジントルクＴｅの０.８＋モータトルクＴｍの０.１２で車両の総駆動力は０.９２となる。したがって、前輪１ＦＬ・１ＦＲに加速スリップがない状態で、モータトルクＴｍの配分比率を高めようとすると、エネルギー損失により車両の総駆動力が低減するので、例えば３気筒のようなエンジン排気量が小さい車両ほど加速性能が低下し、特に発進時のもたつきを招く可能性がある。

図１５は、動力性能と４輪駆動性能について説明した図である。
後輪駆動力は、エンジントルクの一部から生成されるため、エンジントルクから後輪駆動力への動力配分比率を高めようとすると、変換効率に基づく損失分だけ、車両の総駆動力が低減してしまう。このとき、前輪１ＦＬ・１ＦＲに加速スリップが発生しやすい状況であれば、動力配分比率αを高めることでスムーズで安定した発進及び走行が実現されるため、動力性能の低減を補って余りある４輪駆動性能を発揮することができる。しかしながら、前輪１ＦＬ・１ＦＲに加速スリップが発生しにくい状況では、４輪駆動性能の向上よりも、動力性能の低減を抑制することが好ましい。

そこで、本実施形態では、エンジントルクＴｅの一部をジェネレータ７を介してモータトルクＴｍへと変換する際の、エンジントルクＴｅからモータトルクＴｍへの動力配分比率αを設定すると共に、路面勾配θが登坂側で小さいほど、その動力配分比率αを制限する（ステップＳ１１８）。
具体的には、路面勾配θが登坂側で予め定めたθ１（例えば１５％）以上のときには、動力配分比率αを予め定めた最大値α_ＭＡＸ（例えば２０％）に設定し、路面勾配θが登坂側でθ１より小さなθ２（例えば１０％）以下のときには、動力配分比率αを最小値α_ＭＩＮ（例えば５％）に設定する。そして、路面勾配θが登坂側でθ１からθ２の範囲にあるときには、路面勾配θが登坂側で小さいほど、動力配分比率αを最大値α_ＭＡＸから最小値α_ＭＩＮの範囲で小さく設定する。

そして、この動力配分比率αに従った第二制限値ＴＬ２を設定し（ステップＳ１２０）、アクセル開度Ａｃｃに応じた第一モータトルクＴｍ１を、その第二制限値ＴＬ２以下に制限する。すなわち、選択部５６で実行する選択処理により、第一モータトルクＴｍ１、及び第二制限値ＴＬ２のうち、最も小さいものを新たな第一モータトルクＴｍ１として算出する。

このように、路面勾配θが登坂側で小さいほど、つまり前輪１ＦＬ・１ＦＲの加速スリップが発生しにくい状況であるほど、動力配分比率αを制限することで、変換効率に基づくエネルギー損失を軽減し、運転者の加速要求に応じた総駆動力を確保することができる。したがって、例えば３気筒のようなエンジンの排気量が小さな車両であっても、発進時のもたつき等の加速性能の低下を抑制することができる。

図１６は、本実施形態の動力性能と４輪駆動性能について説明した図である。
路面勾配θが登坂側に大きく（θ１以上）、前輪１ＦＬ・１ＦＲに加速スリップが発生しやすい状況においては、動力配分比率αに対する制限を緩め、動力配分比率αを最大値α_ＭＡＸ（例えば２０％）まで許容する。これにより、ある程度の動力配分比率αが確保されてスムーズで安定した発進及び走行が実現されるため、動力性能の低減を補って余りある４輪駆動性能を発揮することができる。一方、路面勾配θが登坂側に小さく、前輪１ＦＬ・１ＦＲに加速スリップが発生しにくい状況では、動力配分比率αに対する制限を強め、動力配分比率αを最大値α_ＭＡＸよりも小さくする。これにより、４輪駆動性能の向上よりも、動力性能の低減を抑制することができる。

なお、本実施形態では、図８に示すように、θ１からθ２の範囲で、動力配分比率αを連続的に変化させているが、これに限定されるものではなく、動力配分比率αをステップ状に変化させてもよい。また、それは一段階だけでもよく、最大値α_ＭＡＸと最小値α_ＭＩＮとの間で切替えるだけの構成としてもよい。
また、本実施形態では、アクセル開度Ａｃｃに応じて動力配分比率αを設定し、それから第一モータトルクＴｍ１に換算したり、また路面勾配θに応じて動力配分比率αを制限し、それから第二制限値ＴＬ２に換算したりしているが、これに限定されるものではない。例えば、図１７のマップを参照し、アクセル開度Ａｃｃに応じて、直接、第一モータトルクＴｍ１を算出したり、また図１８のマップを参照し、路面勾配θに応じて、直接、第二制限値ＴＬ２を算出したりしてもよい。

図１７は、第一モータトルクＴｍ１の算出に用いるマップである。
このマップでは、アクセル開度Ａｃｃについては、０＜Ａ１＜Ａ２＜Ａ３＜Ａ４の関係となるＡ１〜Ａ４を予め定め、第一モータトルクＴｍ１については、Ｔ１＞Ｔ２の関係となるＴ１（例えば１０Ｎｍ）、Ｔ２（例えば６Ｎｍ）を予め定めている。そして、アクセル開度Ａｃｃが０からＡ１の範囲にあるときには、第一モータトルクＴｍ１が０を維持し、アクセル開度ＡｃｃがＡ１からＡ２の範囲にあるときには、アクセル開度Ａｃｃが大きいほど、第一モータトルクＴｍ１が０からＴ１まで増加する。また、アクセル開度ＡｃｃがＡ２からＡ３の範囲にあるときには、第一モータトルクＴｍ１がＴ１を維持し、アクセル開度ＡｃｃがＡ３からＡ４の範囲にあるときには、アクセル開度Ａｃｃが大きいほど、第一モータトルクＴｍ１がＴ１からＴ２まで減少する。また、アクセル開度ＡｃｃがＡ４より大きいときには、第一モータトルクＴｍ１がＴ２を維持する。

図１８は、第二制限値ＴＬ２の算出に用いるマップである。
このマップでは、路面勾配θについては、上りの登坂側（正側）で０＜θ２＜θ１の関係となるθ２（例えば１０％）、θ１（例えば１５％）を予め定め、第二制限値ＴＬ２については、０＜Ｔ４＜Ｔ３の関係となるＴ４（例えば３Ｎｍ）、Ｔ３（例えば１０Ｎｍ）を予め定めている。そして、路面勾配θが０からθ２の範囲にあるときには、第二制限値ＴＬ２がＴ４を維持し、路面勾配θがθ２からθ１の範囲にあるときには、路面勾配θが大きいほど、第二制限値ＴＬ２がＴ４からＴ３まで増加する。また、路面勾配θがθ１より大きいときには、第二制限値ＴＬ２がＴ３を維持する。なお、路面勾配θが下りの降坂側（負側）にあるときには、第二制限値ＴＬ２がＴ４を維持する。

また、本実施形態では、動力配分比率αを小さく制限することによって、電動モータ３の駆動力を小さく制限しているが、これに限定されるものではない。要は、電動モータ３の駆動力を小さく制限できればよいので、動力配分比率αではなく、電動モータ３の指令値（例えば目標モータトルクＴｍ^＊）を小さく制限することによって、電動モータ３の駆動力を小さく制限してもよい。さらに、ジェネレータ７への発電指令値（例えば目標電力Ｐｇ^＊）を小さく制限することによって、電動モータ３の駆動力を小さく制限してもよい。

以上、前輪１ＦＬ・１ＦＲが「主駆動輪」に対応し、後輪１ＲＬ・１ＲＲが「補助駆動輪」に対応し、ジェネレータ７が「発電機」に対応する。また、４ＷＤコントローラ１９が「電動モータ制限手段」に対応し、第一モータトルク算出部５１、第二制限値算出部５３、及び選択部５６が「配分比率設定手段」に対応し、加速度センサ２９が「勾配検出手段」に対応する。また、第一モータトルク算出部５１で設定される動力配分比率αが「第一の動力配分比率」に対応し、第二制限値算出部５３で設定される動力配分比率αが「第二の動力配分比率」に対応する。

《効果》
（１）本実施形態の車両用駆動制御装置によれば、前輪１ＦＬ・１ＦＲを駆動するエンジン２と、エンジン２の動力を得て発電するジェネレータ７と、ジェネレータ７で発電した電力によって後輪１ＲＬ・１ＲＲを駆動する電動モータ３と、を備える。そして、路面勾配θが登坂側で小さいほど、モータトルクＴｍを小さく制限する。
このように、路面勾配θが登坂側で小さいほど、つまり前輪１ＦＬ・１ＦＲの加速スリップが発生しにくい状況であるほど、モータトルクＴｍを小さく制限することで、変換効率に基づくエネルギー損失を軽減し、運転者の加速要求に応じた総駆動力を確保することができる。したがって、エンジン２の排気量が小さな車両であっても、発進時のもたつき等の加速性能の低下を抑制することができる。

（２）本実施形態の車両用駆動制御装置によれば、エンジントルクＴｅの一部をジェネレータ７を介してモータトルクＴｍへと配分する際に、エンジントルクＴｅからモータトルクＴｍへの動力配分比率αを設定すると共に、路面勾配θが登坂側で小さいほど、その動力配分比率αを制限する。
このように、路面勾配θが登坂側で小さいほど、動力配分比率αを制限することで、変換効率に基づくエネルギー損失を軽減し、運転者の加速要求に応じた総駆動力を確保することができる。したがって、エンジン２の排気量が小さな車両であっても、発進時のもたつき等の加速性能の低下を抑制することができる。

（３）本実施形態の車両用駆動制御装置によれば、路面勾配θが登坂側で予め定めたθ１以上のときには、動力配分比率αを予め定めた最大値α_ＭＡＸに設定し、路面勾配θが登坂側でθ２以下のときには、動力配分比率αを最小値α_ＭＩＮに設定する。また、路面勾配θが登坂側でθ１からθ２の範囲にあるときには、路面勾配θが登坂側で小さいほど、動力配分比率αを最大値α_ＭＡＸから最小値α_ＭＩＮの範囲で小さく設定する。
このように、路面勾配θが登坂側で小さいほど、その動力配分比率αに対する制限を段階的に強めることで、動力性能と４輪駆動性能のバランスを最適化することができる。

（４）本実施形態の車両用駆動制御装置によれば、アクセル開度Ａｃｃに応じた動力配分率αによって第一モータトルクＴｍ１を設定し、路面勾配θに応じた動力配分比率αによって第二制限値ＴＬ２を設定する。そして、第一モータトルクＴｍ１、及び第二制限値ＴＬ２のうち、最も小さいものを新たな第一モータトルクＴｍ１として算出する。
このように、第一モータトルクＴｍ１と第二制限値ＴＬ２とのセレクトローによって目標モータトルクＴｍ^＊を設定することで、４輪駆動性能を確保しつつ、運転者の加速要求に応じた総駆動力を実現し、動力性能を高めることができる。

（５）本実施形態の車両用駆動制御方法によれば、エンジン２で前輪１ＦＬ・１ＦＲを駆動し、エンジン２の動力を得てジェネレータ７で発電し、ジェネレータ７で発電した電力によって電動モータ３で後輪１ＲＬ・１ＲＲを駆動する。そして、エンジントルクＴｅの一部をジェネレータ７を介してモータトルクＴｍへと変換する際の、エンジントルクＴｅからモータトルクＴｍへの動力配分比率αを設定すると共に、路面勾配θが登坂側で小さいほど、その動力配分比率αを小さく制限することで、モータトルクＴｍを小さく制限する。

このように、路面勾配θが登坂側で小さいほど、つまり前輪１ＦＬ・１ＦＲの加速スリップが発生しにくい状況であるほど、動力配分比率αを制限することで、変換効率に基づくエネルギー損失を軽減し、運転者の加速要求に応じた総駆動力を確保することができる。したがって、エンジン２の排気量が小さな車両であっても、発進時のもたつき等の加速性能の低下を抑制することができる。
以上、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
１ＲＬ・１ＲＲ後輪
２エンジン
３電動モータ
４オートマチックトランスアクスル
６Ｖベルト
７ジェネレータ
８パワーケーブル
９減速機
１０電磁クラッチ
１１ディファレンシャルギヤ
１２吸気管路
１３スロットルバルブ
１４エンジンコントローラ
１５アクセルセンサ
１６アクセルペダル
１７スロットルモータ
１９４ＷＤコントローラ
１９Ａ目標モータトルク演算部
１９Ｂモータ必要電力演算部
１９Ｃ発電制御部
１９Ｄモータ制御部
１９Ｅクラッチ制御部
２０レギュレータ
２１ジャンクションボックス
２２メインリレー
２３電流センサ
２４サーミスタ
２５モータ回転センサ
２６エンジン回転数センサ
２７スロットルセンサ
２８ＦＬ〜２８ＲＲ車輪速センサ
２９加速度センサ
３０シフトセンサ
３１ブレーキスイッチ
４０目標電力算出部
４１制限値算出部
４２最終目標電力算出部
４３制御処理部
４３ａ出力電力算出部
４３ｂ目標界磁電流算出部
４３ｃ界磁電流制御部
５１第一モータトルク算出部
５２第一制限値算出部
５３第二制限値算出部
５４第二モータトルク算出部
５５余剰トルク算出部
５６選択部
５７選択部
５８選択部
５９切替部
Ｔｍモータトルク（Ｔｍ^＊は目標値）
Ｔｍ１第一モータトルク
ＴＬ１第一制限値
ＴＬ２第二制限値
Ｔｍ２第二モータトルク
ＴＰ余剰トルク
ＴＳ発進時モータトルク
ＴＤ走行時モータトルク

Claims

主駆動輪を駆動するエンジンと、
前記エンジンの動力によって発電する発電機と、
前記発電機で発電した電力によって補助駆動輪を駆動する電動モータと、
前記電動モータの駆動力を制限する電動モータ制限手段と、
登坂路の路面勾配を検出する勾配検出手段と、を備え、
前記電動モータ制限手段は、前記勾配検出手段で検出した路面勾配が小さいほど、前記電動モータの駆動力を小さく制限することを特徴とする車両用駆動制御装置。
前記エンジンの動力の一部を前記発電機を介して前記電動モータの動力へと分配する際、前記エンジンの動力のうち、前記電動モータの動力へと分配する動力配分比率を設定する配分比率設定手段を有し、
前記電動モータ制限手段は、前記勾配検出手段で検出した路面勾配が小さいほど、前記配分比率設定手段で設定される前記動力配分比率を小さく制限す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。
前記配分比率設定手段は、
路面勾配が登坂側で予め定めた第一の閾値以上のときには、前記動力配分比率を予め定めた最大値に設定し、
路面勾配が登坂側で前記第一の閾値より小さな第二の閾値以下のときには、前記動力配分比率を予め定めた最小値に設定し、
路面勾配が登坂側で前記第一の閾値から前記第二の閾値の範囲にあるときには、路面勾配が登坂側で小さいほど、前記動力配分比率を前記最大値から前記最小値の範囲で小さく設定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。
前記配分比率設定手段は、
運転者のアクセル操作に応じて第一の動力配分比率を設定すると共に、前記路面勾配に応じて第二の動力配分比率を設定し、前記第一の動力配分比率、及び第二の動力配分比率のうち、小さい方を最終的な動力配分率とすることを特徴とする請求項２又は３に記載の車両用駆動制御装置。
エンジンで主駆動輪を駆動し、
前記エンジンの動力を得て発電機で発電し、
前記発電機で発電した電力によって電動モータで補助駆動輪を駆動し、
路面勾配が登坂側で小さいほど、前記電動モータの駆動力を小さく制限することを特徴とする車両用駆動制御方法。