JP3933149B2 - 車両の駆動力制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関(エンジン)の出力で駆動輪を駆動すると共に発電機を駆動する車両の駆動力制御装置に関する。
従来、前輪(主駆動輪)をエンジンで駆動し、後輪(従駆動輪)をモータで駆動可能な構成にすると共に、上記エンジンによって駆動される発電機の電力を上記モータに供給する車両の駆動制御装置としては、例えば特許文献1に記載されるものがある。
また、車両によっては、主駆動輪の加速スリップを抑える目的で、主駆動輪の加速スリップ量が目標スリップ量となるようにエンジンの出力を抑えるトラクションコントロール機能(エンジンTCSとも呼ぶ)が、装備されているものがある。
特開2000−318473号公報
ここで、発電機は、その特性上、その回転数と界磁電流を増加させれば、出力電流を大きくとれるが、主駆動輪がスリップして上述のトラクションコントロール機能が作動するとエンジンの回転数の増加が抑えられる結果、発電が抑えられモータで目的とするトルクを出力できないおそれがある。
一方、上述のトラクションコントロール機能を廃止、もしくは単純に常時上記目標スリップ量を大きくしてトラクションコントロールの効きを弱めた場合には、車両走行時における舵の効きが低下し車両旋回性能や走行安定性の低下に繋がるおそれもある。
本発明は、上述のような点に着目してなされたもので、必要とする発電を確保可能とすることを課題としている。
上記課題を解決するために、本発明は、 駆動輪を駆動する内燃機関と、内燃機関の出力によって駆動される発電機と、発電機の発電した電力で作動する作動装置と、運転者のアクセル操作とは関係なく車両の走行状態に応じて上記内燃機関の出力を抑制する内燃機関出力抑制手段と、を備えた車両の駆動力制御装置において、
上記発電機で要求される発電を確保するのに必要な内燃機関の下限回転数を求める第1回転数演算手段を備え、
内燃機関出力抑制手段は、上記下限回転数に基づき内燃機関の回転数の下限値を制限することで、上記内燃機関の出力の抑制を制限することを特徴とするものである。
本発明によれば、運転者のアクセル操作とは関係なく内燃機関の出力を抑制する際に、内燃機関の回転数を直接制御することで、必要な発電出力を確保しやすくなる。
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1は、本実施形態に係る車両のシステム構成を説明する図である。
この図1に示すように、本実施形態の車両は、左右前輪1L、1Rが、エンジン2によって駆動される主駆動輪であり、左右後輪3L、3Rが、モータ4によって駆動可能な従駆動輪である。上記エンジン2の出力トルクTeは、変速機30及びディファレンスギア31を通じて左右前輪1L、1Rに伝達される。
上記変速機30には、現在の変速のレンジを検出するシフト位置検出手段32が設けられ、該シフト位置検出手段32は、検出したシフト位置信号を4WDコントローラ8に出力する。
上記変速機30は、不図示の変速制御部からのシフト命令に基づき変速操作を行う。変速制御部は、例えば車速とアクセル開度に基づく変速シフトスケジュールをテーブルなどの情報として有していて、現在の車速及びアクセル開度に基づき変速点を通過すると判定するとシフト命令を変速機30に出力する。
上記エンジン2の吸気管路14(例えばインテークマニホールド)には、メインスロットルバルブ15とサブスロットルバルブ16が介装されている。メインスロットルバルブ15は、アクセル開度指示装置(加速指示操作部)であるアクセルペダル17の踏み込み量等に応じてスロットル開度が調整制御される。このメインスロットルバルブ15は、アクセルペダル17の踏み込み量に機械的に連動するか、あるいは当該アクセルペダル17の踏み込み量を検出するアクセルセンサ40の踏み込み量検出値に応じて、エンジンコントローラ18が電気的に調整制御することで、そのスロットル開度が調整される。上記アクセルセンサ40の踏み込み量検出値は、4WDコントローラ8にも出力される。
また、サブスロットルバルブ16は、ステップモータ19をアクチュエータとし、そのステップ数に応じた回転角により開度が調整制御される。上記ステップモータ19の回転角は、モータコントローラ20からの駆動信号によって調整制御される。なお、サブスロットルバルブ16にはスロットルセンサが設けられており、このスロットルセンサで検出されるスロットル開度検出値に基づいて、上記ステップモータ19のステップ数はフィードバック制御される。ここで、上記サブスロットルバルブ16のスロットル開度をメインスロットルバルブ15の開度以下等に調整することによって、運転者のアクセルペダルの操作とは独立して、エンジン2の出力トルクを制御することができる。
また、エンジン2の回転数を検出するエンジン回転数検出センサ21を備え、エンジン回転数検出センサ21は、検出した信号をエンジンコントローラ18及び4WDコントローラ8に出力する。
また、符号34はブレーキペダルであって、そのブレーキペダル34のストローク量がブレーキストロークセンサ35によって検出される。該ブレーキストロークセンサ35は、検出したブレーキストローク量を制動コントローラ36及び4WDコントローラ8に出力する。
制動コントローラ36は、入力したブレーキストローク量に応じて、各車輪1L、2R、3L、3Rに装備したディスクブレーキなどの制動装置37FL、37FR、37RL、37RRを通じて、車両に作用する制動力を制御する。
また、符号39は、駆動モードスイッチであって、2WDと4WDとの切替指令を出力するものである。
また、上記エンジン2の回転トルクTeの一部は、無端ベルト6を介して発電機7に伝達されることで、上記発電機7は、エンジン2の回転数Neにプーリ比を乗じた回転数Nhで回転する。
上記発電機7は、図2に示すように、出力電圧Vを調整するための電圧調整器22(レギュレータ)を備え、4WDコントローラ8の発電機制御部8Eからの発電機制御指令値c1(デューティ比)に応じた界磁電流Ifhに調整することで、エンジン2に対する発電負荷及び発電する電圧Vが制御される。すなわち、電圧調整器22は、発電機制御部8Eから発電機制御指令c1(デューティ比)を入力し、その発電機制御指令c1に応じたデューティ比に発電機7の界磁電流Ifhを調整すると共に、発電機7の出力電圧Vを検出しつつ4WDコントローラ8に出力可能となっている。
なお、発電機7の回転数Nhは、エンジン2の回転数Neからプーリ比に基づき演算することができる。
その発電機7が発電した電力は、電線9を介してモータ4に供給可能となっている。その電線9の途中にはジャンクションボックス10が設けられている。上記モータ4の駆動軸は、減速機11及びクラッチ12を介して後輪3L、3Rに接続可能となっている。符号13はデフを表す。
また、上記ジャンクションボックス10内には電流センサ23が設けられ、該電流センサ23は、発電機7からモータ4に供給される電力の電流値Iaを検出し、当該検出した電機子電流信号を4WDコントローラ8に出力する。また、電線9を流れる電圧値(モータ4の電圧)が4WDコントローラ8で検出される。符号24は、リレーであり、4WDコントローラ8から指令によってモータ4に供給される電圧(電流)の遮断及び接続が制御される。
また、モータ4は、4WDコントローラ8からの指令によって界磁電流Ifmが制御され、その界磁電流Ifmの調整によって駆動トルクが目標モータトルクTmに調整される。なお、符号25はモータ4の温度を測定するサーミスタである。
上記モータ4の駆動軸の回転数Nmを検出するモータ用回転数センサ26を備え、該モータ用回転数センサ26は、検出したモータ4の回転数信号を4WDコントローラ8に出力する。
また、各車輪1L、1R、3L、3Rには、車輪速センサ27FL、27FR、27RL、27RRが設けられている。各車輪速センサ27FL、27FR、27RL、27RRは、対応する車輪1L、1R、3L、3Rの回転速度に応じたパルス信号を車輪速検出値として4WDコントローラ8に出力する。
4WDコントローラ8は、図3に示すように、目標モータトルク演算部8A、モータ制御部8B、リレー制御部8C、クラッチ制御部8D、及び発電機制御部8Eを備え、駆動モードスイッチ39が4WD状態の場合に作動する。
リレー制御部8Cは、発電機7からモータ4への電力供給の遮断・接続を制御し、4輪駆動状態登坂邸している間は、リレーを接続状態とする。
クラッチ制御部8Dは、上記クラッチ12の状態を制御し、4輪駆動状態と判定している間はクラッチ12を接続状態に制御する。
上記目標モータトルク演算部8Aは、余剰トルク演算部8Aa、加速アシストトルク演算部8Ab、及びモータトルク決定部8Acを備える。
余剰トルク演算部8Aaは、前輪の加速スリップに応じた余剰のエンジントルクを演算する手段であって、所定のサンプリング時間毎に、入力した各信号に基づき、次のような処理を行う。
すなわち、先ず、ステップS10において、車輪速センサ27FL、27FR、27RL、27RRからの信号に基づき演算した、前輪1L、1R(主駆動輪)の車輪速から後輪3L、3R(従駆動輪)の車輪速を減算することで、前輪1L、1Rの加速スリップ量であるスリップ速度ΔVFを求め、ステップS20に移行する。
ここで、スリップ速度ΔVFの演算は、例えば、次のように行われる。
前輪1L、1Rにおける左右輪速の平均値である平均前輪速VWf、及び後輪3L、3Rにおける左右輪速の平均値である平均後輪速VWrをそれぞれ算出する。次に、上記平均前輪速VWfと平均後輪速VWrとの偏差から、主駆動輪である前輪1L、1Rの加速スリップ度合を示すスリップ速度(加速スリップ量)ΔVFを、下記式により算出する。
ΔVF = VWf −VWr
ステップS20では、上記求めたスリップ速度ΔVFが所定値、例えばゼロより大きいか否かを判定する。スリップ速度ΔVFが0以下と判定した場合には、前輪1L、1Rが加速スリップしていないと推定されるので、ステップS30に移行し、Tm1にゼロを代入した後、復帰する。
一方、ステップS20において、スリップ速度ΔVFが0より大きいと判定した場合には、前輪1L、1Rが加速スリップしていると推定されるので、ステップS40に移行する。
ステップS40では、前輪1L、1Rの加速スリップを抑えるために必要な吸収トルクTΔVFを、下記式によって演算してステップS50に移行する。この吸収トルクTΔVFは加速スリップ量に比例した量となる。
TΔVF = K1 × ΔVF
ここで、K1は、実験などによって求めたゲインである。
ステップS50では、現在の発電機7の負荷トルクTGを、下記式に基づき演算したのち、ステップS60に移行する。
TG =K2・(V × Ia)/(K3 × Nh)
ここで、
V :発電機7の電圧
Ia:発電機7の電機子電流
Nh:発電機7の回転数
K3:効率
K2:係数
である。
ステップS60では、下記式に基づき、余剰トルクつまり発電機7で負荷すべき発電負荷トルクThを求め、ステップS70に移行する。
Th = TG + TΔVF
次に、ステップS70では、上記発電負荷トルクThが、仕様等から定まる発電機7の最大負荷容量HQより大きいか否かを判定する。発電負荷トルクThが当該発電機7の最大負荷容量HQ以下と判定した場合には、ステップS90に移行する。一方、目標発電負荷トルクThが発電機7の最大負荷容量HQを越えている場合には、ステップS80にて、発電負荷トルクThを最大負荷容量HQに制限してステップS90に移行する。
ステップS90では、上記発電機負荷トルクThに応じた第1目標モータトルクTm1を求めて処理を終了する。この第1目標モータトルクTm1は、前輪の加速スリップ量に応じた目標モータトルクとなる。なお、上記処理では、一度発電機での負荷トルクを求めてから第1目標モータトルクTm1を演算しているが、前輪の加速スリップ量から直接に第1目標モータトルクTm1を演算しても良い。
次に、加速アシストトルク演算部8Abの処理について説明する。
加速アシストトルク演算部8Abは、図5に示すマップに基づき、車両速度とアクセル開度θ(運転者による加速指示量)に応じた第2目標モータトルクTm2を演算する。この第2目標モータトルクTm2は、アクセル開度θが大きい程大きく且つ、車両速度が小さい程小さい値となり、所定車両速度以上ではゼロとなるように設定される。所定車両速度とは、例えば、車両が発進状態から脱したと推定される低速の車両速度とする。
次に、モータトルク決定部8Acは、上記余剰トルク演算部8Aa及び加速アシストトルク演算部8Abが演算した第1及び第2目標モータトルクTm1、Tm2についてセレクトハイを行い、大きい方の値を目標モータトルクTmとして決定し、モータ制御部8Bに出力する。
次に、モータ制御部8Bの処理について、図6を参照しつつ説明する。モータ制御部8Bは、所定サンプリング時間毎に作動し、まず、ステップS200で、目標モータトルクTmが「0」より大きいか否かを判定する。Tm>0と判定されれば、前輪1L、1Rが加速スリップしているなど4輪駆動状態(モータ駆動要求状態)であるのでので、ステップS210に移行する。また、Tm≦0と判定されれば、4輪駆動状態(モータ駆動要求状態)でないので、ステップS270に移行して発電停止(c1=0)の信号など2輪駆動状態の各種の信号を出力して復帰する。
ステップS210では、4輪駆動状態から2輪駆動状態への移行か否かを判定し、2輪への移行と判定した場合にはステップS270に移行し、ステップS270にて、クラッチ制御部8Dにクラッチオフ指令を出力、発電停止(c1=0)などの4輪駆動終了処理を行った後に、復帰する。例えば、モータ回転数が許容限界回転数に近づいたと判定したり、変速機30のレンジが非駆動レンジ(パーキング又はニュートラル)となっていたりすると、2輪駆動状態への移行と判定する。一方、4輪駆動状態であればステップS215に移行する。
ステップS215では、クラッチ制御部8Dにクラッチオン指令を出力してステップS220に移行する。
次に、ステップS220では、モータ用回転数センサ21が検出したモータ4の回転数Nmを入力し、そのモータ4の回転数Nmに応じた目標モータ界磁電流Ifmを算出し、当該目標モータ界磁電流Ifmをモータ界磁電流の目標値とした後、ステップS250に移行する。なお、センサで検出された界磁電流値の目標モータ界磁電流Ifmに対する偏差に基づきフィードバック制御が行われる。
ここで、上記モータ4の回転数Nmに対する目標モータ界磁電流Ifmは、回転数Nmが所定回転数以下の場合には一定の所定電流値とし、モータ4が所定の回転数以上になった場合には、公知の弱め界磁制御方式でモータ4の界磁電流Ifmを小さくする。すなわち、モータ4が高速回転になるとモータ誘起電圧Eの上昇によりモータトルクが低下することから、上述のように、モータ4の回転数Nmが所定値以上になったらモータ4の界磁電流Ifmを小さくして誘起電圧Eを低下させることでモータ4に流れる電流を増加させて所要モータトルクを得るようにする。この結果、モータ4が高速回転になってもモータ誘起電圧Eの上昇を抑えてモータトルクの低下を抑制するため、所要のモータトルクを得ることができる。また、モータ界磁電流Ifmを所定の回転数未満と所定の回転数以上との2段階で制御することで、連続的な界磁電流制御に比べ制御の電子回路を安価にできる。なお、所要のモータトルクに対しモータ4の回転数Nmに応じて界磁電流Ifmを調整することでモータトルクを連続的に補正するモータトルク補正手段を備えても良い。すなわち、2段階切替えに対し、モータ回転数Nmに応じてモータ4の界磁電流Ifmを調整すると良い。この結果、モータ4が高速回転になってもモータ4の誘起電圧Eの上昇を抑えモータトルクの低下を抑制するため、所要のモータトルクを得ることができる。また、なめらかなモータトルク特性にできるため、2段階制御に比べ車両は安定して走行できるし、常にモータ駆動効率が良い状態にすることができる。
次に、ステップS250では、上記目標モータトルクTm及び目標モータ界磁電流Ifmを変数として、マップなどに基づき、対応する目標電機子電流Iaを求め、ステップS260に移行する。
ステップS260では、上記目標電機子電流Iaに基づき、目標モータトルクとするための発電電圧V(=Ia×R+E:Eはモータの誘起電圧、Rは発電機とモータとの間の抵抗)に対応した発電機制御指令値(デューティ比)c1を演算し出力した後に、処理を終了する。
なお、発電機制御部8Eでは、前述の通り、電圧調整器22を介して、その発電機制御指令c1に応じた値に発電機7の界磁電流Ifhを調整することで、発電機の出力電圧Vを制御する。
次に、エンジンコントローラ18の処理について説明する。
エンジンコントローラ18では、所定のサンプリング時間毎に、入力した各信号に基づいて図7に示すような処理が行われる。
すなわち、まずステップS300にて、主駆動輪である前輪1L、1Rの加速スリップ量ΔVを求めてステップS310に移行して、その加速スリップ量ΔVが目標スリップ量Tslipを越えているか否かを判定し、目標スリップ量Tslipを越えている場合にはステップS400に移行する。一方、加速スリップ量ΔVが目標スリップ量Tslip以下の場合には、ステップS320に移行する。なお、目標スリップ量Tslipは、例えばスリップ率で10%程度に設定される。
ステップS320では、アクセルセンサ40からの検出信号等に基づいて、運転者の要求する目標出力トルクTeNを演算して、ステップS670に移行する。
ステップS330では、スロットル開度やエンジン回転数Neなどに基づき、現在の出力トルクTeを算出してステップS340に移行する。
ステップS340では、現在の出力トルクTeに対する目標出力トルクTeNの偏差分ΔTeを下記式に基づき出力して、ステップS350に移行する。
ΔTe =TeN − Te
一方、ステップS400では、いわゆるエンジンTCS制御を行い、所定のTCSトルク変化分を上記偏差分ΔTeに代入してステップS350に移行する。このステップは、内燃機関出力抑制手段を構成する。
また、ステップS350では、その偏差分ΔTeに応じたスロットル開度αの変化分Δαを演算し、その開度の変化分Δαに対応する開度信号を上記ステップモータ19に出力して、復帰する。なお、上述の説明では、説明を分かりやすくするために、偏差分ΔTeに対応する開度信号Δαを出力するとしているが、実際には、トルク等の変化を滑らかにするために、起動のたびに所定のトルク増加分若しくはトルク減少分ずつ変化させている。
次に、上記TCS制御部の処理について説明する。
まず、ステップS500にて、発電機での目標発電電圧及び目標発電電流から発電機の発電必要出力nGTを求め、ステップS510に移行する。
ステップS510では、発電必要出力nGTを出力するのに必要な発電機の必要回転数nGNを、図9のような関係のマップ等に基づき求め、ステップS520に移行する。
ステップS520では、必要回転数に対応するエンジン回転数である必要エンジン回転数nNeに換算してステップS530に移行する。必要エンジン回転数は下限回転数を構成し、ステップS500〜S520が第1回転数演算手段又は第3回転数演算手段を構成する。
ステップS530では、現在のエンジン回転数Neが必要エンジン回転数nNeよりも小さいか否か、つまり満たさないか否かを判定し、現在のエンジン回転数Neの方が高いか等しい場合にはステップS540に移行し、必要エンジン回転数nNeの方が高い場合には、ステップS550に移行する。ここで、上記比例に使用する必要エンジン回転数nNeを若干大きめに設定して早めに回転数制御に移行させるようにしても良い。
ステップS540では、目標スリップ量に対する前輪の加速スリップ量の偏差に基づき、そのスリップ量の偏差に応じたトルクの偏差分ΔTeを算出して、復帰する。
また、スリップS550では、必要エンジン回転数nNeに対する現在のエンジン回転数Neの偏差に基づき、その回転数の偏差に応じたトルクの偏差分ΔTeを算出して、復帰する。ここで、上記目標値を上記必要エンジン回転数nNeより大きな値としても良い。
次に、上記構成の装置における作用などについて説明する。なお、駆動モードスイッチ39が4WD状態に操作されているものとして説明する。
車両走行中に、路面μが小さいためや運転者によるアクセルペダル17の踏み込み量が大きいことで、エンジン2から前輪1L、1Rに伝達されたトルクが路面反力限界トルクよりも大きくなると、つまり、主駆動輪1L、1Rである前輪1L、1Rが加速スリップすると、クラッチ12が接続されると共に、発電機は、エンジンに対して上記加速スリップ量ΔVに応じた発電負荷で発電してモータ4が駆動され、もって4輪駆動状態に移行する。このとき、発電機7で発電した余剰の電力によってモータ4が駆動されて従駆動輪である後輪3L、3Rも駆動されることで、車両の加速性が向上する。また、主駆動輪1L、1Rの路面反力限界トルクを越えた余剰のトルクでモータ4を駆動するため、エネルギー効率が向上し、燃費の向上に繋がる。
続いて、前輪1L、1Rに伝達される駆動トルクが、当該前輪1L、1Rの路面反力限界トルクに近づくように調整されることで、2輪駆動状態に移行する。この結果、主駆動輪である前輪1L、1Rでの加速スリップが抑えられる。
また、車両走行中に加速スリップ量ΔVが目標スリップ量Tslipを越える場合には、エンジン2の出力を抑える所謂エンジンTCS制御が作動して、上記発電機7の作動とは別に、エンジンの出力を抑えて主駆動輪である前輪1L、1Rの加速スリップを目標スリップ量Tslipに制御する。
このとき、TCS制御によってエンジン出力が抑えられて当該エンジンの回転数が絞られ、つまり発電機の回転数が絞られることにより発電機で目標とする充分な出力が得られない結果、モータの出力が不足するおそれがある。これに対し、本実施形態では、TCS制御時(前輪に所定以上の加速スリップ発生時)に、エンジン回転数が発電に必要なエンジン回転数を下回ると、エンジン回転数が必要なエンジン回転数となるようにフィードバック制御によるエンジンの回転数制御を行うことで、加速スリップの必要以上の増加を抑えつつモータ出力の不足が解消されて、所望の加速性が確保される。
図10に、本発明に基づくタイムチャートと、本発明のTCS制御時におけるエンジン回転数制御を実施しない比較例のタイムチャートとを示す。
この図10から分かるように、前輪の加速スリップは若干増加するが、必要なエンジン回転数が確保されて目標とするモータトルクすなわち後輪駆動力を確保することができる。
なお、エンジンの回転数が必要なエンジン回転数以上の場合には、通常のTCS制御と同様にスリップ量の偏差に応じてエンジン出力の抑制制御が行われる。
ここで、TCS制御の目標スリップ率を大きくして所謂エンジンTCSの効きを悪くすることで、エンジンで駆動される前輪のスリップ量を増大してエンジン回転数を上げることも考えられる。しかし、エンジンから前輪車軸までの間にトルクコンバータが介在する構成にあっては、当該トルクコンバータでのスリップ分の変化を外乱として受けてしまう。つまり、前輪でのスリップ量とエンジンでみたスリップ量とがずれる結果、エンジン回転数を精度良く制御することが困難となる。この点、本実施形態では、必要なエンジン回転数を目標として直接にエンジン回転数を制御して、つまりスリップ量で制御しないため、トルクコンバータのスリップ量変化の影響を受けにくい。つまり、余分にエンジン回転数を上げてスリップ量が必要以上に増えてしまったり、発電に必要な回転数が確保できなくなったりすることを防止出来る。
また、上記実施形態では、目標モータトルクを確保するのに必要な発電出力及び必要発電回転数を演算して、その必要発電回転数に対応する必要エンジン回転数を演算しているが、これに限定されない。例えば、予め図11のようなマップを作成しておき、そのマップに基づき、目標モータトルク及びモータ回転数から必要な発電が可能な必要エンジン回転数を直接に演算するようにしても良い。この処理は、第3回転数演算手段を構成する。
また、上記実施形態では、TCS制御時において、エンジン回転数が必要エンジン回転数nNe(又はそれよりも大きな値)を下回ったときに回転数制御に変更しているが、これに限定されない。
例えば、目標スリップ量に対する加速スリップ量の偏差分からエンジントルクの偏差を求める代わりに、目標スリップ量に対する加速スリップ量の偏差分、及び現在のエンジン回転数などから、目標スリップ量とするための目標エンジン回転数(下限回転数)を演算し(第2回転数演算手段を構成する)、そのエンジン回転数と上記必要エンジン回転数nNe(発電に必要な回転数)とのセレクトハイを行い、大きい方の回転数を目標のエンジン回転数として、TCS制御を全てエンジン回転数制御としても良い。この場合の上記目標のエンジン回転数を示す模式的なタイムチャートを図12に示す。一点鎖線が本願発明によるTCS制御における目標のエンジン回転数となる。
なお、内燃機関出力抑制手段としてTCS制御を例示したが、アクセル操作と関係なくエンジンの出力を抑制する他の制御であっても本願発明は適用可能である。
また、モータ4は直流モータの替わりに交流モータでも構わない。
本発明に基づく実施形態に係る概略装置構成図である。 本発明に基づく実施形態に係るシステム構成図である。 本発明に基づく実施形態に係る4WDコントローラを示すブロック図である。 本発明に基づく実施形態に係る余剰トルク演算部の処理を示す図である。 本発明に基づく実施形態に係るアクセル開度と第2目標モータトルクとの関係を示す図である。 本発明に基づく実施形態に係るモータ制御部を示す図である。 本発明に基づく実施形態に係るエンジンコントローラの処理を示す図である。 本発明に基づく実施形態に係るTCS制御部の処理を示す図である。 本発明に基づく実施形態に係る発電機必要出力と発電機の必要回転数との関係を示す図である。 本発明に基づく実施形態に係るタイムチャートを示す図である。 本発明に基づく実施形態に係るモータ回転数と必要エンジン回転数との関係を示す図である。 本発明に基づく実施形態に係るTCS制御を全てエンジン回転数とした場合の目標エンジン回転数を説明する図である。
符号の説明
1L、1R 前輪
2 エンジン
3L、3R 後輪
4 モータ
6 ベルト
7 発電機
8 4WDコントローラ
8A 目標モータトルク演算部
8Aa 余剰トルク演算部
8Ab 加速アシストトルク演算部
8Ac モータトルク決定部
8B モータ制御部
8C リレー制御部
8D クラッチ制御部
8E 発電機制御部
9 電線
10 ジャンクションボックス
11 減速機
12 クラッチ
14 吸気管路
15 メインスロットルバルブ
16 サブスロットルバルブ
18 エンジンコントローラ
19 ステップモータ
20 モータコントローラ
21 エンジン回転数センサ
22 電圧調整器
23 電流センサ
26 モータ用回転数センサ
27FL、27FR、27RL、27RR
車輪速センサ
30 変速機
31 ディファレンシャル・ギヤ
32 シフト位置検出手段
34 ブレーキペダル
35 ブレーキストロークセンサ
36 制動コントローラ
37FL、37FR、37RL、37RR
制動装置
39 駆動モードスイッチ
40 アクセルセンサ
Tm 目標モータトルク
Tm1 第1目標モータトルク
Tm2 第2目標モータトルク
nGT 発電必要出力
nGN 発電機の必要回転数
nNe 必要エンジン回転数
Tslip 目標スリップ量
Ifh 発電機の界磁電流
V 発電機の電圧
Nh 発電機の回転数
Ia 目標電機子電流
Ifm 目標モータ界磁電流
E モータの誘起電圧
Nm モータの回転数(回転速度)
Th 発電機負荷トルク
Te エンジンの出力トルク

Claims (6)

  1. 駆動輪を駆動する内燃機関と、内燃機関の出力によって駆動される発電機と、発電機の発電した電力で作動する作動装置と、運転者のアクセル操作とは関係なく車両の走行状態に応じて上記内燃機関の出力を抑制する内燃機関出力抑制手段と、を備えた車両の駆動力制御装置において、
    上記発電機で要求される発電を確保するのに必要な内燃機関の下限回転数を求める第1回転数演算手段を備え、
    内燃機関出力抑制手段は、上記下限回転数に基づき内燃機関の回転数の下限値を制限することで、上記内燃機関の出力の抑制を制限することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
  2. 駆動輪を駆動する内燃機関と、内燃機関の出力によって駆動される発電機と、発電機の発電した電力で作動する作動装置と、運転者のアクセル操作とは関係なく車両の走行状態に応じて上記内燃機関の出力を抑制する内燃機関出力抑制手段と、を備えた車両の駆動力制御装置において、
    上記発電機で要求される発電を確保するのに必要な内燃機関の下限回転数を求める第1回転数演算手段を備え、
    上記内燃機関出力抑制手段は、車両の走行状態に応じて内燃機関の出力を抑制するとしたときの内燃機関の下限回転数を求める第2回転数算出手段を有し、上記第1回転数算出手段が求めた下限回転数及び第2回転数算出手段が求めた下限回転数のうちの大きい下限回転数を目標値として内燃機関の回転数を制御することで、当該内燃機関の出力を抑制することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
  3. 上記内燃機関出力抑制手段は、駆動輪の加速スリップ量に応じて内燃機関の出力を制限することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載した車両の駆動力制御装置。
  4. 上記発電機制御手段は、上記駆動輪の加速スリップに応じた発電負荷を目標値として上記発電機の出力を制御することを特徴とする請求項3に記載した車両の駆動力制御装置。
  5. 上記作動装置はモータであり、そのモータは、上記駆動輪とは異なる車輪を駆動可能となっていることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載した車両の駆動力制御装置。
  6. 駆動輪を駆動する内燃機関と、内燃機関の出力によって駆動される発電機と、発電機の発電した電力で駆動され上記駆動輪とは異なる車輪を駆動するモータと、運転者のアクセル操作とは関係なく駆動輪の加速スリップに応じて上記内燃機関の出力を抑制する内燃機関出力抑制手段と、を備えた車両の駆動力制御装置において、
    上記モータの目標モータトルクを確保するに必要な発電を確保することが可能な内燃機関の下限回転数を求める第3回転数演算手段を備え、
    上記内燃機関出力抑制手段は、エンジン回転数が上記下限回転数を満たさないと判定する場合には、その下限回転数以上の回転数を目標値として内燃機関の回転数を制御することで当該内燃機関の出力を抑制することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
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