JP3539422B2

JP3539422B2 - ４輪駆動車の駆動力制御装置

Info

Publication number: JP3539422B2
Application number: JP2002130257A
Authority: JP
Inventors: 圭司門田; 弘一清水; 英俊鈴木
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-05-02
Filing date: 2002-05-02
Publication date: 2004-07-07
Anticipated expiration: 2022-05-02
Also published as: EP1359041B1; KR20030086421A; KR100499593B1; US6898505B2; EP1359041A2; EP1359041A3; US20040030480A1; DE60328329D1; CN1454799A; JP2003320859A; CN100408369C

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行状態に応じて２輪駆動状態と４輪駆動状態とに切り替わると共に、走行状態に応じて従駆動輪に供給される駆動トルクを可変制御する４輪駆動車の駆動力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従駆動輪に供給される駆動トルクを走行状態に応じて可変制御する４輪駆動車の駆動力制御装置としては、例えば特開平８−２０７６０５号公報に記載されているものがある。
この駆動力制御装置では、エンジンの出力トルクが主駆動輪に伝達されると共に、当該エンジンの出力トルクの一部がトルク分配用クラッチを介して従駆動輪に分配制御可能に構成されたものである。
【０００３】
そして、車速が所定車速値よりも低い場合には、発進時の発進加速性を向上するために、アクセル開度量に応じて算出したトルクＴＳと、主駆動輪と従駆動輪との回転差に応じて算出したトルクＴ△Ｖとのうちの大きい方のトルク値を選択し、従駆動輪に配分するトルクが当該選択したトルク値となるように分配制御する。
【０００４】
また、車両が所定車速値以上の場合には、従駆動輪に分配するトルクが主駆動輪と従駆動輪との回転差に応じて算出した、つまり主駆動輪の加速スリップに応じたトルクＴ△Ｖとなるように分配制御する。
上述のように、発進時において、アクセル開度量に応じたトルクＴＳと、主駆動輪の加速スリップに応じたトルクＴ△Ｖとの大きい方のトルク値を従駆動輪の駆動トルクとなるように制御することで、発進当初から従駆動輪に駆動トルクが与えられる。この結果、発進時に４輪がほぼ同時に駆動力を発揮して、発進の際における主駆動輪の加速スリップが確実に抑えられ、もって、安定した発進が可能になる。
【０００５】
また、所定車速値以上の車速で走行中は、主駆動輪が加速スリップしない限り２輪駆動状態で走行して、不要に４輪駆動状態となることがないので、燃費の悪化が防止できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記駆動制御装置にあっては、滑りやすい路面での発進を想定した場合、アクセル開度が大きければアクセル開度量に応じたトルクＴＳは大きくなるが、最初の車速ゼロ付近では前後輪の回転差もほとんど生じないため主駆動輪の加速スリップに応じたトルクＴ△Ｖはゼロである。さらに、アクセル開度量に応じたトルクＴＳで従駆動輪が駆動されることから、その後も前後輪に回転差はほとんど生じないことから、トルクＴ△Ｖは実質的に小さな値となる。
【０００７】
この状態で所定車速値以上の走行になると、従駆動輪の駆動トルクが、アクセル開度量に応じたトルクＴＳから加速スリップ量に応じたトルクＴ△Ｖに切替られる。このとき、当該加速スリップ量に応じたトルクＴ△Ｖが小さいことから、瞬間的に４輪駆動状態から２輪駆動に近い状態となり、続けて、滑りやすい路面であることから主駆動輪に加速スリップが発生して再び４輪駆動状態へ移行するといった現象の発生が考えられる。
【０００８】
このような現象が生じた場合には、所定車速値以上の車速になって２輪駆動に近い状態となった瞬間に主駆動輪が加速スリップ状態となることから、走行安定性や加速性や旋回特性に影響が発生するおそれがある。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、滑りやすい路面の走行であっても、４輪駆動状態から２輪駆動に近い状態に移行した瞬間における主駆動輪での加速スリップ発生を低減可能な４輪駆動車の駆動力制御装置を提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、２輪駆動状態では主駆動輪に駆動トルクが供給され、４輪駆動状態では主駆動輪及び従駆動輪にそれぞれ駆動トルクが供給されて、
上記従駆動輪に供給される駆動トルクを、所定車速値以下の場合には上記主駆動輪の駆動トルクに応じた値に可変制御すると共に、上記所定車速値を越える車速の場合には主駆動輪の加速スリップ量に応じた値に可変制御する可変制御手段を備えた４輪駆動車の駆動力制御装置において、
上記車輪と路面との摩擦状態に応じて上記所定車速値の値を変更し当該変更は摩擦状態が低いほど上記所定車速値を高くすることを特徴とするものである。
【００１０】
ここで、所定車速値の初期値は、車両発進時の主駆動輪の加速スリップが車速の上昇に伴い低減すると想定される車速値である。例えば、スポーツ走行ではない通常の運転操作や環境を想定し、初期値を約５〜１０ｋｍ／ｈの間のどこかに設定する。
また、所定摩擦状態とは、所定車速値を越えて主駆動輪の加速スリップ量に応じた値に従駆動輪への供給される駆動トルクの制御が切り替わった直後に主駆動輪の加速スリップが増大するような雪路・凍結路などに代表されるような低μ状態である。
【００１１】
また、所定時間とは、雪路・凍結路などに代表される低μ路面にて、通常の運転操作で車両が発進加速し、定速走行に移行、すなわち加速終了すると想定される時間である。定速走行時には、加速時よりもアクセル開度が少ない上、車速も上昇しているため、２輪駆動状態になっても主駆動輪の加速スリップは発生しにくい。
【００１２】
【発明の効果】
本発明によれば、発進から所定車速値となるまでは主駆動輪の駆動トルクに応じたトルクに従駆動輪の駆動トルクが制御される結果、４輪駆動状態で発進可能となると共に、所定車速値を越えると主駆動輪の加速スリップに応じたトルク値に従駆動輪の駆動トルクが制御される結果、不必要に４輪駆動状態とすることが防止される。
【００１３】
さらに、摩擦状態が低いほど上記従駆動輪の駆動トルクを演算する制御を切替る所定車速値を高めに変更することで、当該制御切替による走行安定性、加速性、旋回特性への悪影響を抑えることが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
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。
本実施形態は、図１に示すように、主駆動輪を構成する左右前輪１Ｌ、１Ｒがエンジン２によって駆動され、従駆動輪を構成する左右後輪３Ｌ、３Ｒがモータ４によって駆動可能となっている４輪駆動可能な車両の場合の例であり、且つ後述のようにエンジン２の出力の一部が電気エネルギーに変換されモータに供給されることで、エンジン２の出力の一部が左右後輪３Ｌ、３Ｒに分配制御される構成の例である。
【００１５】
まず、構成について説明すると、図１に示すように、エンジン２の出力トルクＴｅが、トランスミッション（変速機）及びディファレンスギア５を通じて左右前輪１Ｌ、１Ｒに伝達されるようになっている。
また、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。
【００１６】
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で回転し、４ＷＤコントローラ８によって調整される界磁電流Ｉｆｈに応じて、エンジン２に対し負荷となり、その負荷トルクに応じた電圧を発電する。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。
【００１７】
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３０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３０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。上記アクセルセンサ３０は、駆動要求検出手段を構成する。
【００１８】
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、ＴＣＳ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、ドライバのアクセルペダルの操作とは独立して、エンジン２の出力トルクを減少させることができる。
【００１９】
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４ＷＤコントローラ８に出力する。
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３に示すような処理が行われる。
【００２０】
すなわち、まずステップＳ１０で、アクセルセンサ３０からの検出信号に基づいて、ドライバの要求する目標出力トルクＴｅＮを演算して、ステップＳ２０に移行する。
ステップＳ２０では、４ＷＤコントローラ８から制限出力トルクＴｅＭの入力があるか否かを判定する。入力が有ると判定するとステップＳ３０に移行する。一方、入力が無いと判定した場合にはステップＳ５０に移行する。
【００２１】
ステップＳ３０では、制限出力トルクＴｅＭが目標出力トルクＴｅＮよりも大きいか否かを判定する。制限出力トルクＴｅＭの方が大きいと判定した場合には、ステップＳ４０に移行する。一方、制限出力トルクＴｅＭの方が小さいか目標出力トルクＴｅＮと等しければステップＳ５０に移行する。
ステップＳ４０では、目標出力トルクＴｅＮに制限出力トルクＴｅＭを代入することで目標出力トルクＴｅＮを増大して、ステップＳ５０に移行する。
【００２２】
ステップＳ５０では、スロットル開度やエンジン回転数などに基づき、現在の出力トルクＴｅを算出してステップＳ６０に移行する。
ステップＳ６０では、現在の出力トルクＴｅに対する目標出力トルクＴｅＮのの偏差分ΔＴｅ′を下記式に基づき出力して、ステップＳ７０に移行する。
ΔＴｅ′ ＝ＴｅＮ − Ｔｅ
ステップＳ７０では、その偏差分ΔＴｅに応じたスロットル開度θの変化分Δθを演算し、その開度の変化分Δθに対応する開度信号をメインスロットバルブ用のステップモータに出力して、復帰する。
【００２３】
また、ＴＣＳコントローラ２０は、主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップを検出すると、当該加速スリップを抑えるように、ドライバのアクセル操作とは無関係にエンジン出力の低減制御を行うと共に、当該低減制御中はＴＣＳ制御中を示すＴＣＳＦＬＧに「１」を代入し、低減制御中でない場合には、当該ＴＣＳＦＬＧに「０」を代入する処理を行う。当該ＴＣＳコントローラ２０は、例えば図３に示すような処理を行う。
【００２４】
図３に示す処理では、まず、ステップＳ１００で、前後輪速差などから前輪が加速スリップしているか否かを判定する。加速スリップしていないと判定した場合には、ステップＳ１４０に移行する。一方、前輪が加速スリップしていると判定した場合には、ステップＳ１１０に移行する。
ステップＳ１４０では、ＴＣＳ制御中でないので、ＴＣＳＦＬＧに「０」を代入した後、ステップＳ１５０に移行して、サブスロットバルブ１６のスロットル開度をメインスロットルバルブの開度以上に開けさせた後、復帰する。
【００２５】
また、ステップＳ１１０では、ＴＣＳ制御の作動中としてＴＣＳＦＬＧに「１」を代入した後に、ステップＳ１２０に移行する。
ステップＳ１２０では、前輪のスリップ率を演算して、ステップＳ１３０に移行する。
ここで、例えば推定車体速から求めた車輪速ＶＲと前輪速ＶＦとの差からスリップ率を求める場合には、下記式によってスリップ率Ａを求める。
【００２６】
Ａ＝（ＶＦ −ＶＲ）／ＶＲ
ステップＳ１３０では、上記加速スリップ率に応じた閉方向のスロットル開度を下記式によって演算し、当該演算した開度となるようにサブスロットバルブ１６のスロットル開度を設定して、復帰する。
θ＝Ｋ６×Ａ
ここで、Ｋ６はゲインである。このゲインＫ６を、前回のスリップ率と今回のスリップ率との偏差などによって変更するようにしても良い。
【００２７】
ここで、本ＴＣＳコントローラ２０は、摩擦状態検出手段を構成する。
また、上記発電機７は、図４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によって界磁電流Ｉｆｈが調整されることで、エンジン２に対する発電負荷トルクＴｈ及び発電する電圧Ｖが制御される。電圧調整器２２は、４ＷＤコントローラ８から発電機制御指令（界磁電流値）を入力し、その発電機制御指令に応じた値に発電機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を検出して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。
【００２８】
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。
【００２９】
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Ｔｍが調整される。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。
【００３０】
また、上記クラッチ１２は、油圧クラッチや電磁クラッチであって、４ＷＤコントローラ８からのクラッチ制御指令に応じたトルク伝達率でトルクの伝達を行う。
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。
【００３１】
４ＷＤコントローラ８は、図５に示すように、発電機制御部８Ａ、リレー制御部８Ｂ、モータ制御部８Ｃ、クラッチ制御部８Ｄ、発電トルク演算部８Ｅ、目標トルク制限部８Ｆ、発電トルク変換部８Ｇを備える。
上記発電機制御部８Ａは、電圧調整器２２を通じて、発電機７の発電電圧Ｖをモニターしながら、当該発電機７の界磁電流Ｉｆｈを調整することで、発電機７の発電電圧Ｖを所要の電圧に調整する。
【００３２】
リレー制御部８Ｂは、発電機７からモータ４への電力供給の遮断・接続を制御する。
モータ制御部８Ｃは、モータ４の界磁電流Ｉｆｍを調整することで、当該モータ４のトルクを所要の値に調整する。
また、所定のサンプリング時間毎に、入力した各信号に基づき、発電トルク演算部８Ｅ→目標トルク制限部８Ｆ→発電トルク変換部８Ｇの順に循環して処理が行われる。なお、上記発電トルク演算部８Ｅは可変制御手段を構成する。
【００３３】
まず、発電トルク演算部８Ｅでは、図６に示すような処理を行う。
すなわち、先ず、ステップＳ３００にて低μ路か否かを示すＴμＦＬＧが「０」か否かを判定し、ＴμＦＬＧ＝「０」すなわち低μ路状態でないと判定した場合にはステップＳ３１０に移行する。一方、ＴμＦＬＧ＝「１」すなわち低μ路状態と判定した場合にはステップＳ３４０に移行する。
【００３４】
ステップＳ３１０では、ＴＣＳＦＬＧが「０」か否かを判定して、ＴＣＳＦＬＧが「０」つまりＴＣＳ（トラクション制御）が作動中で無ければステップＳ３３０に移行し、ＴＣＳＦＬＧが「１」つまりＴＣＳ（トラクション制御）が作動中と判定すれば、低μ路と推定してステップＳ３２０に移行する。
ここで、トラクションコントロールは、主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップすると作動するが、前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップするときの路面と車輪との間の摩擦状態は所定摩擦状態以下つまり、低μ路と推定することが可能である。
【００３５】
ステップＳ３３０では、現在の車速が第１所定車速値以下（この実施例では５ｋｍ／ｈ以下）か否かを判定し、第１所定車速車速値以下と判定した場合にはステップＳ３５０に移行する。一方、第１所定車速値を越える車速と判定した場合には、ステップＳ３７０に移行する。
ステップＳ３５０では、主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒの駆動トルクと相関のあるアクセル開度をアクセルセンサ３０から入力し、続けてステップＳ３６０にて、下記式に基づき、アクセル開度に応じた、つまり前輪１Ｌ、１Ｒの駆動トルクに応じた駆動トルクＴΔＶを算出して、ステップＳ４００に移行する。
【００３６】
ＴΔＶ＝Ｋ４ ×アクセル開度
ここで、Ｋ４は実験などで求めたゲインである。
また、ステップＳ３３０で第１所定車速値を越えていると判定すると、ステップＳ３７０に移行し、車輪速センサ２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲからの各車輪の車輪速を入力し、続けてステップＳ３８０にて、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Ｓ３９０に移行する。
【００３７】
ここで、スリップ速度ΔＶ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、それぞれ下記式により算出する。
ＶＷｆ＝（ＶＷｆｌ＋ＶＷｆｒ）／２
ＶＷｒ＝（ＶＷｒｌ＋ＶＷｒｒ）／２
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。
【００３８】
ΔＶＦ＝ＶＷｆ −ＶＷｒ
ステップＳ３９０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ＴΔＶを、下記式によって演算してステップＳ４００に移行する。この吸収トルクＴΔＶは加速スリップ量に比例した量となる。
ＴΔＶ＝Ｋ１ × ΔＶＦ
ここで、Ｋ１は、実験などによって求めたゲインである。
【００３９】
ステップＳ４００では、上記求めたトルクＴΔＶがゼロか否かを判定し、トルクＴΔＶがゼロの場合には２輪駆動状態であるので、ステップＳ４１０に移行して、Ｔｈに０を代入した後に復帰する。
一方、ステップＳ４００において、トルクＴΔＶが０より大きい場合には４輪駆動状態としてステップＳ４２０に移行する。
【００４０】
ステップＳ４２０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Ｓ４３０に移行する。

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Ｓ４３０では、下記式に基づき、発電トルクつまり発電機７で負荷すべき目標の発電負荷トルクＴｈを求め、復帰する。
【００４１】
Ｔｈ＝ＴＧ＋ＴΔＶ
一方、上記ステップＳ３００で、ＴμＦＬＧが「１」と判定した場合には、ステップＳ３４０に移行して、現在の車速が、上記第１所定車速値よりも大きな第２所定車速値以下（本実施形態では１０ｋｍ／ｈ）か否かを判定し、第２所定車速値以下と判定した場合には、上記ステップＳ３５０に移行してアクセル開度に応じたトルクを算出する。一方、第２所定車速値を越えていると判定した場合には、ステップＳ４４０に移行する。
【００４２】
ステップＳ４４０では、カウンタＣＮＴをカウントアップしてステップＳ４５０に移行する。
ステップＳ４５０では、カウンタＣＮＴが、１０（秒）に対応するカウント値以上となったか否を判定し、１０秒以上と判定した場合には、ステップＳ４６０に移行し、１０秒未満と判定した場合には、ステップＳ３５０に移行して、主駆動輪の駆動トルクに応じたトルクの算出を行う。
【００４３】
ステップＳ４６０では、ＴμＦＬＧ及びＣＮＴをゼロとしてステップＳ３５０に移行する。
なお、上記ステップＳ４４０〜ステップＳ４６０の処理を行わないで、ステップＳ３４０にて車速が第２所定車速値を越えていると判定したら無条件にＴμＦＬＧを「０」にクリアしても良い。
【００４４】
なお、本実施形態では、低μ路か否かで第１所定車速値と第２所定車速値とを切り替えているが、加速スリップ量の大きさなどで特定される低μ（摩擦係数）の度合いによって、所定車速値を可変に設定変更してもよい。
ここで、上記ステップＳ３００、Ｓ３１０，Ｓ３２０は、所定車速値変更手段を構成する。
【００４５】
次に、目標トルク制限部８Ｆの処理について、図７に基づいて説明する。
すなわち、まず、ステップＳ５００で、上記目標発電負荷トルクＴｈが、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。目標発電負荷トルク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、復帰する。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よりも大きいと判定した場合には、ステップＳ５１０に移行する。
【００４６】
ステップＳ５１０では、目標の発電負荷トルクＴｈにおける最大負荷容量ＨＱを越える超過トルクΔＴｂを下記式によって求め、ステップＳ５２０に移行する。
ΔＴｂ＝Ｔｈ − ＨＱ
ステップＳ５２０では、エンジン回転数検出センサ２１及びスロットルセンサからの信号に基づいて、現在のエンジントルクＴｅを演算してステップＳ５３０に移行する。
【００４７】
ステップＳ５３０では、下記式のように、上記エンジントルクＴｅから上記超過トルクΔＴｂを減算したエンジントルク上限値ＴｅＭを演算し、求めたエンジントルク上限値ＴｅＭをエンジンコントローラ１８に出力した後に、ステップＳ５４０に移行する。
ＴｅＭ＝Ｔｅ −ΔＴｂ
ステップＳ５４０では、目標発電負荷トルクＴｈに最大負荷容量ＨＱを代入した後に、復帰する。
【００４８】
次に、発電トルク変換部８Ｇの処理について、図８に基づいて説明する。
まず、ステップＳ６００で、ΔＶＦが０より大きいか否かを判定する。ΔＶＦ＞０と判定されれば、前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップしているので、ステップＳ６１０に移行する。また、ΔＶＦ≦０と判定されれば、前輪１Ｌ、１Ｒは加速スリップしていないので、以降の処理をすることなく復帰する。
【００４９】
ステップＳ６１０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をモータ制御部８Ｃに出力した後、ステップＳ６２０に移行する。
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４誘起電圧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Ｔｍ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Ｔｍ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。
【００５０】
なお、所要のモータトルクＴｍ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Ｔｍを連続的に補正するモータトルクＴｍ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４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Ｔｍ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。
【００５１】
ステップＳ６２０では、上記目標モータ界磁電流Ｉｆｍ及びモータ４の回転数Ｎｍからモータ４の誘起電圧Ｅを算出して、ステップＳ６３０に移行する。
ステップＳ６３０では、上記発電トルク演算部８Ｅが演算した発電負荷トルクＴｈに基づき対応するモータトルクＴｍを算出して、ステップＳ６４０に移行する。
【００５２】
ステップＳ６４０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を変数として対応する目標電機子電流Ｉａを算出して、ステップＳ６５０に移行する。
ステップＳ６５０では、下記式に基づき、上記目標電機子電流Ｉａ、抵抗Ｒ、及び誘起電圧Ｅから発電機７の目標電圧Ｖを算出し、当該発電機７の目標電圧Ｖを発電機制御部８Ａに出力したのち、復帰する。
【００５３】
Ｖ＝Ｉａ×Ｒ＋Ｅ
なお、抵抗Ｒは、電線９の抵抗及びモータ４のコイルの抵抗である
ここで、上記発電トルク変換部８Ｇでは、モータ側の制御を考慮して目標の発電負荷トルクＴｈに応じた発電機７での目標電圧Ｖを算出しているが、上記目標発電負荷トルクＴｈから直接に、当該目標発電負荷トルクＴｈとなる電圧値Ｖを算出しても構わない。
【００５４】
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。
発進の際にアクセルペダル１７が踏み込まれると、アクセル開度に応じた駆動トルクが主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒに発生可能状態となると共に当該前輪１Ｌ、１Ｒの駆動トルクに応じた駆動トルクが従駆動輪である後輪３Ｌ、３Ｒで発生可能状態となる。したがって、４輪駆動状態で発進可能となる。すなわち、発進の際に主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップ発生を確実に抑えることが可能となる。
【００５５】
その後、第１所定車速値以下の走行状態では、アクセル開度に応じた駆動トルクが前輪１Ｌ、１Ｒ及び後輪３Ｌ、３Ｒの全輪で発生して、発進初期の車両加速性が確保可能となる。
また、所定車速値を境界として、後輪３Ｌ、３Ｒの駆動トルク演算の制御が切り替わるが、本実施形態では、車輪と路面との摩擦状態が低い場合には、上記所定車速を、前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップし難い高めの第２所定車速値に変更することで、滑りやすい路面での走行でも、車速が第１所定車速値〜第２所定車速値の間の車速では、後輪３Ｌ、３Ｒの駆動トルクを前輪１Ｌ、１Ｒの駆動トルクに応じた値とする４輪駆動制御が継続される。この結果、後輪３Ｌ、３Ｒでのトルク抜けによる前輪空転が防止でき、走行安定性や加速性や旋回特性への悪影響を抑えることができる。
【００５６】
ここで、車速が高くなると、車体と車輪との相対速度が小さくなることや変速機の変速比が変わることで、車輪の駆動トルクが相対的に低下してくるために、滑りやすい路面での走行でも、第１所定車速値よりも大きい第２所定車速値を越えたときに、前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップ量に応じた値に後輪３Ｌ、３Ｒの駆動トルクを制御しても、前輪１Ｌ、１Ｒは加速スリップし難いため、走行安定性や加速性や旋回特性への悪影響を抑えることができる。
【００５７】
さらに、本実施形態では、第２所定車速値に達してから所定時間だけさらに、後輪３Ｌ、３Ｒの駆動トルクを、前輪１Ｌ、１Ｒの駆動トルクに応じたトルクに４輪駆動制御を行うので、さらに確実に走行安定性や加速性や旋回特性への悪影響を抑えることができる。
また、車両が走行して第１所定車速値（摩擦状態が滑りやすい状態では第２所定車速値）を越えると、前輪１Ｌ、１Ｒに加速スリップが生じている場合にだけ４輪駆動状態となることから、不必要に４輪駆動状態となることが防止されて燃費の悪化が防止される。
【００５８】
このとき、従駆動輪の駆動トルクの演算について、路面と車輪との間の摩擦状態が滑りやすい状態でなければ、つまり低μでなければ、上記前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップ量に応じたトルク演算に切り換える所定車速値を小さく抑えるので、従駆動輪の駆動トルクの演算の切替時の不都合を抑えつつ、不必要に４輪駆動状態となることが防止されている。
【００５９】
本実施形態における、低μの滑りやすい摩擦状態を走行する場合のタイムチャート例を図９に示す。図中、実線は本実施形態によるものである。また、破線は、参考のために、上述の従来例の処理によるものを示している。
このタイムチャートに沿って説明すると、
ｔ０からアクセルを踏み込むとアクセル開度に応じて従駆動輪側にも駆動トルクが与えられるが、ｔ１の時点で発進初期の加速スリップが発生しはじめ、ＴＣＳ制御も作動しはじめることでＴＣＳＦＬＧがＯＮ（１）となる。よって、それまでは、演算制御切替の所定車速値が第１所定車速値（５ｋｍ／ｈ）となっていたものが、演算制御切替の所定車速値が第１所定車速値よりも大きな第２所定車速値（１０ｋｍ／ｈ）となり、次の演算周期からは第２所定車速値が演算制御切替の基準となる。
【００６０】
ｔ２の時点でＴＣＳＦＬＧはＯＦＦ（０）となるが、ＴμＦＬＧはＯＮ（１）のままなので、演算制御切替の所定車速値が第１所定車速値よりも大きな第２所定車速値に維持される。そして、ｔ５の時点で車速が第２所定車速値（１０ｋｍ／ｈ）を越えると、所定カウント時間（１０秒間）だけ、アクセル開度に応じた駆動トルクに演算制御することが維持され、当該カウント時間が経過したｔ６の時点で、ＴμＦＬＧ＝０にして、主駆動輪の加速スリップ量に応じた４ＷＤ制御へ切り替わり、このとき主駆動輪に加速スリップが発生していなければ２輪駆動状態に移行していく。
【００６１】
一方、従来例の場合（破線）では、ｔ３の時点で車速が第１所定車速値（５ｋｍ／ｈ）を越えると主駆動輪の加速スリップ量に応じた４ＷＤ制御へ切り替わり、破線のように従駆動輪のトルクが低下し２輪駆動状態へ移行しようとするが、ｔ４の時点で主駆動輪に加速スリップが発生したことに応答し再び従駆動輪のトルクは上昇する。よって、ｔ４の時点からしばらくは主駆動輪のグリップが限界に達しているために、このときに旋回していればアンダーステアを誘発するおそれがある。これが、後輪駆動ベースであれば、車両安定性が悪化するおそれがある。また、いずれの場合も加速にハンチングが生じたり、加速性が過渡的に悪化するおそれがある。
【００６２】
これに対し、本実施形態においては、このようなことが回避されて、旋回特性、車両安定性、加速性の悪化を防止することができる。
ここで、第１所定車速値として、固定的に第２所定車速値を採用することも考えられるが、この場合には、常に、高めの第２所定車速値となるまでは、前輪１Ｌ、１Ｒの駆動トルクに応じたトルク演算に切り替わらないので、不必要に４輪駆動状態となる可能性がある。
【００６３】
また、上記実施形態では、エンジンの出力エネルギーの一部を発電機を介してモータに供給して後輪３Ｌ、３Ｒの駆動トルクを発生させているが、この構成に限定されない。例えば、モータに電力を供給するバッテリを別途搭載して、エンジンとは別にモータを駆動制御するような構成であっても良い。また、従来例のように、トルク分配用クラッチを介して、エンジン駆動力の一部を従駆動輪に分配可能な構成であっても良い。
【００６４】
また、上記実施形態では、所定車速値として、２つの車速値を用意して、摩擦状態に応じて２つの所定車速値を選択的に切り替える場合を例に説明しているが、これに限定されない。上記所定車速値を、路面と車輪との摩擦状態（主駆動輪の加速スリップ量の大きさなど）に応じて３段階以上に段階的に切り替えたり、上記摩擦状態に応じて連続的に変更するようにしてもよい。
【００６５】
また、本実施形態では、第１所定車速値以下の走行時中に一度でも低摩擦状態と判定すれば、第２所定車速値に切り替えているが、これに限定されない。例えば、第１の所定車速値以下であって当該第１の所定車速値近傍の車速で走行中の摩擦状態を採用しても良いし、発進から第１の所定車速値以下の間の摩擦状態の平均をとって、当該平均した摩擦状態を採用したりしてもよい。
【００６６】
また、上記発電トルク演算部８Ｅの処理において、ステップＳ３４０を行うことなく、ステップＳ３００でＴμＦＬＧが「１」と判定した際の移行先、及びステップＳ３２０の処理後の移行先をステップＳ３３０とし、また、ステップＳ３３０にて車速が第１所定車速値を越えていると判定したときに、ＴμＦＬＧが「１」か否かを判定し、ＴμＦＬＧが「１」であればステップＳ４４０に移行し、ＴμＦＬＧが「０」であれば、ステップＳ３７０に移行するように処理を設定しても良い。
【００６７】
このような処理にした場合には、所定車速値の切替を行わないが、第１所定車速値（５ｋｍ／ｈ）を越えたときに滑りやすい低μ路と判定した場合には、所定時間だけステップＳ３５０〜Ｓ３６０による前輪の駆動トルクに応じたトルク演算が行われるので、結果的に、所定車速値を大きくした場合と同様な効果、つまり、上述と同様な作用・効果を得ることができる。
【００６８】
また、上記実施形態では、スロットル制御によるＴＣＳコントロールについて説明しているが、これに限定されない。内燃機関の点火時期リタード、点火カット、燃料の減少若しくは停止、スロットル制御の少なくともいずれかによる方法で、出力制限するようにしても良い。
次に、第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様な装置などについては同一の符号を付して説明する。
【００６９】
本実施形態の基本構成は、上記第１実施形態と同様であるが、発電トルク演算部８Ｅの構成だけが異なる。
すなわち、本実施形態の発電トルク演算部では、図１０に示すような処理を行う。すなわち、先ず、ステップＳ７００にて低μ路か否かを示すＴμＦＬＧが「０」か否かを判定し、ＴμＦＬＧ＝「０」すなわち低μ路状態でないと判定した場合にはステップＳ７１０に移行する。一方、ＴμＦＬＧ＝「１」すなわち低μ路状態と判定した場合にはステップＳ７３０に移行する。
【００７０】
ステップＳ７１０では、各車輪速センサ２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲから演算した前輪１Ｌ、１Ｒ（主駆動輪）の車輪速の左右平均速度ＶＷｆから後輪３Ｌ、３Ｒ（従駆動輪）の車輪速の左右平均速度ＶＷｒ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、当該スリップ速度ΔＶＦが下記式を満足するか否か、つまり摩擦状態が低μか否かを判定する。下記式を満足していると判定した場合にはステップＳ７２０に移行し、下記式を満足していないと判定した場合にはステップＳ７４０に移行している。
【００７１】
ΔＶＦ ≧ １（ｋｍ／ｈ）
なお、１（ｋｍ／ｈ）以上か否かの代わりに、０（ｋｍ／ｈ）より大か否かで判定しても良いが、前輪駆動ベースの場合、旋回時の前後輪速差が生じ、実際に主駆動輪が加速スリッブしていないのに、加速スリップしている、すなわち低μと誤判断することを考慮して、本実施形態では１（ｋｍ／ｈ）以上か否かで判定している。
【００７２】
ここで、ステップＳ７１０は摩擦状態検出手段を構成する。
ステップＳ７２０では、所定摩擦状態以下と判定してＴμＦＬＧに「１」を代入した後、ステップＳ７３０に移行する。
ステップＳ７３０では、変速機のシフト情報に基づき、変速機のシフト位置が駆動力の大きい１速か、駆動力が低下している２速以上かを判定し、１速と判定した場合はステップＳ７４０（所定車速値５ｋｍ／ｈの条件）の処理を無視する形でＳ７５０へ移行し、２速以上の場合にはステップＳ７４０に移行する。
【００７３】
ここで、本実施形態における所定車速値として、シフト位置が１速から２速に変化する前後の車速、若しくは通常１速時の車速と想定される値を採用している。したがって、ステップＳ７３０における、シフト位置が２速以上否かの判定は、実質上、所定車速値以下の速度のときに摩擦状態が低μと判定されてからシフトアップしたか否かと判定しているのと同等な判定となっている。勿論、実際にシフトアップしたか否かを判定するような処理ロジックとしても良いが、本実施形態の処理とすることで処理が簡易となる。
【００７４】
ステップＳ７４０では、車速が所定車速値（５ｋｍ／ｈ）以下か否かを判定し、所定車速値以下と判定した場合にはステップＳ７５０に移行し、所定車速値を越えていると判定した場合にはステップＳ７８０に移行する。
ステップＳ７５０では、主駆動輪の駆動トルクと相関のあるアクセル開度をアクセルセンサ３０から入力し、続けてステップＳ７６０にて、下記式に基づき、アクセル開度に応じた、つまり主駆動輪の駆動トルクに応じた駆動トルクＴＡを算出して、ステップＳ８２０に移行する。
【００７５】
ＴΔＶ＝Ｋ４ ×アクセル開度
ここで、Ｋ４は実験などで求めたゲインである。
また、所定車速値を越えていると判定すると、ステップＳ７８０に移行し、車輪速センサ２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲからの各車輪の車輪速を入力し、続けてステップＳ７９０にて、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Ｓ８００に移行する。
【００７６】
ここで、スリップ速度ΔＶ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、それぞれ下記式により算出する。
ＶＷｆ＝（ＶＷｆｌ＋ＶＷｆｒ）／２
ＶＷｒ＝（ＶＷｒｌ＋ＶＷｒｒ）／２
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。
【００７７】
ΔＶ＝ＶＷｆ −ＶＷｒ
ステップＳ８００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ＴΔＶを、下記式によって演算してステップＳ８１０に移行する。この吸収トルクＴΔＶは加速スリップ量に比例した量となる。
ＴΔＶ＝Ｋ１ × ΔＶＦ
ここで、Ｋ１は、実験などによって求めたゲインである。
【００７８】
ステップＳ８１０では、ＴμＦＬＧを「０」に初期クリアした後、ステップＳ８２０に移行する。
ステップＳ８２０では、上記求めたトルクＴΔＶがゼロか否かを判定し、トルクＴΔＶがゼロの場合には２輪駆動状態であるので、ステップＳ８３０に移行して、Ｔｈに０を代入した後に復帰する。
【００７９】
一方、ステップＳ８２０において、トルクＴΔＶが０より大きい場合には４輪駆動状態としてステップＳ８４０に移行する。
ステップＳ８４０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Ｓ８５０に移行する。

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Ｓ８５０では、下記式に基づき、発電トルクつまり発電機７で負荷すべき目標の発電負荷トルクＴｈを求め、復帰する。
【００８０】
Ｔｈ＝ＴＧ＋ＴΔＶ
次に、本実施形態の作用・効果などについて説明する。
発進の際にアクセルペダル１７が踏み込まれると、アクセル開度に応じた駆動トルクが主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒに発生可能状態となると共に当該前輪１Ｌ、１Ｒの駆動トルクに応じた駆動トルクが従駆動輪である後輪３Ｌ、３Ｒで発生可能状態となることから、４輪駆動状態で発進可能となる。すなわち、発進の際に主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップ発生を確実に抑えることが可能となる。
【００８１】
その後、所定車速値以下の走行状態では、アクセル開度に応じた駆動トルクが前輪１Ｌ、１Ｒ及び後輪３Ｌ、３Ｒの全輪で発生して、発進初期の車両加速性が確保可能となる。
さらに、車両が走行して所定車速値（５ｋｍ／ｈ）を越えると、前輪１Ｌ、１Ｒに加速スリップが生じている場合にだけ４輪駆動状態となることから、不必要に４輪駆動状態となることが防止されて燃費の悪化が防止される。
【００８２】
このように所定車速値を境界として、従駆動輪の駆動トルク演算の制御が切り替わるが、本実施形態では、所定車速値以下での車輪と路面との摩擦状態が低い場合には、車速が所定車速値よりも大きくなっても、変速機のシフト位置が、駆動力が低下して加速スリップし難い２速以上となるまで、後輪３Ｌ、３Ｒの駆動トルクを前輪１Ｌ、１Ｒの駆動トルクに応じた値とする４輪駆動制御が継続される。この結果、後輪３Ｌ、３Ｒでのトルク抜けによる前輪空転が防止でき、走行安定性や加速性や旋回特性への悪影響を抑えることができる。
【００８３】
ここで、上記ステップＳ７３０の代わりに、又はステップＳ７３０と併用して、上記ステップＳ７８０の処理の直前に、第１実施形態（図６参照）におけるステップＳ４４０〜ステップＳ４６０のようなカウンタ処理を行って、所定車速値に達してから所定時間だけさらに、後輪３Ｌ、３Ｒの駆動トルクを、前輪１Ｌ、１Ｒの駆動トルクに応じたトルクに４輪駆動制御を行うようにしても良い。
【００８４】
その他の構成や効果などについては上記第１実施形態と同様である。
次に、第３実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様な装置などについては同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第１実施形態と同様であるが、発電トルク演算部８Ｅの構成だけが異なる。
【００８５】
すなわち、本実施形態の発電トルク演算部では、図１１に示すような処理を行う。すなわち、先ず、ステップＳ９００にて、所定車速値の切替を判定するＳＬＣＦＬＧが「０」か否か、つまり初期値か否かを判定し、初期値と判定した場合にはステップＳ９１０に移行する。一方、ＳＬＣＦＬＧが「１」であれば、ステップＳ９０５に移行する。
【００８６】
ステップＳ９１０では、車速が第１の所定車速値（５ｋｍ／ｈ）以下か否かを判定し、第１の所定車速値以下と判定した場合には、ステップＳ９２０に移行し、第１の所定車速値を越えた車速と判定した場合には、ステップＳ９８０に移行する。
一方、ステップＳ９００にてＳＬＣＦＬＧが「１」と判定された場合には、ステップＳ９０５に移行して、所定車速値として第２所定車速値（１０ｋｍ／ｈ）が選択されて、現在の車速が第２所定車速値以下か否かが判定される。第２所定車速値以下と判定した場合にはステップＳ９６０に移行し、第２所定車速値を越えていると判定した場合にはステップＳ９８０に移行する。
【００８７】
ステップＳ９２０では、下式のように、主駆動輪である左右前輪１Ｌ、１Ｒのうち加速度の大きい方から車体加速度を減じた値に、係数Ｋ５を乗算して推定路面μを演算すしてステップＳ９３０に移行する。
μ＝Ｋ５×（主駆動輪加速度 − 車体加速度）
ここで、ステップＳ９２０は摩擦状態検出手段を構成する。
【００８８】
ステップＳ９３０では、摩擦状態を示す路面μがμ′（例えば、０．２）よりも小さいか否かを判定し、μがμ′以下、つまり摩擦状態が低μと判定した場合には、ステップＳ９４０に移行し、μがμ′よりも大きいと判定した場合にはステップＳ９６０に移行する。
ステップＳ９４０では、変速機のシフト位置が駆動力の大きい１速か否かを判断し、１速と判定した場合には、所定車速値を大きくすべくステップＳ９５０に移行し、１速でないと判定した場合にはステップＳ９６０に移行する。
【００８９】
ここで、ステップＳ９６０で使用される第１所定車速値として、通常１速時の車速と想定されているので、このステップＳ９４０において１速か否かの判定は、変速機のシフトがシフトアップしていないかどうかの判定と実質的に同じである。
また、本発電トルク演算部の処理では、２速以上となったか否か、つまりシフトアップしたか否かを判定していないが、上述のように第１所定車速値として通常１速の走行状態以下の値を使用し、シフトアップした状態では第１所定速度以上と推定されることから、簡易な処理とすべくシフトアップしたか否かを判定していない。勿論、例えば、第１所定車速値と第２所定車速値との間の車速時にシフトアップしたと判定したら、上記ＳＬＣＦＬＧを「０」としてステップＳ９６０に移行する処理を、例えばステップＳ９０５の直前で行うようにしても良い。
【００９０】
ステップＳ９５０では、ＳＬＣＦＬＧに「１」を代入し、次の演算周期から第２所定車速値（１０ｋｍ／ｈ）を選択するように変更して、ステップＳ９６０に移行する。
ステップＳ９６０では、主駆動輪の駆動トルクと相関のあるアクセル開度をアクセルセンサ３０から入力し、続けてステップＳ９７０にて、下記式に基づき、アクセル開度に応じた、つまり主駆動輪の駆動トルクに応じた駆動トルクＴΔＶを算出して、ステップＳ１０２０に移行する。
【００９１】
ＴΔＶ＝Ｋ４ ×アクセル開度
ここで、Ｋ４は実験などで求めたゲインである。
また、所定車速値を越えていると判定すると、ステップＳ９８０に移行し、車輪速センサ２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲからの各車輪の車輪速を入力し、続けてステップＳ９９０にて、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Ｓ１０００に移行する。
【００９２】
ここで、スリップ速度ΔＶ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、それぞれ下記式により算出する。
ＶＷｆ＝（ＶＷｆｌ＋ＶＷｆｒ）／２
ＶＷｒ＝（ＶＷｒｌ＋ＶＷｒｒ）／２
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。
【００９３】
ΔＶＦ＝ＶＷｆ −ＶＷｒ
ステップＳ１０００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ＴΔＶを、下記式によって演算してステップＳ１０１０に移行する。この吸収トルクＴΔＶは加速スリップ量に比例した量となる。
ＴΔＶ＝Ｋ１ × ΔＶＦ
ここで、Ｋ１は、実験などによって求めたゲインである。
【００９４】
ステップＳ１０１０では、切替フラグであるＳＬＣＦＬＧを「０」に初期クリアした後、ステップＳ１０２０に移行する。
ステップＳ１０２０では、上記求めたトルクＴΔＶがゼロか否かを判定し、トルクＴΔＶがゼロの場合には２輪駆動状態であるので、ステップＳ１０３０に移行して、Ｔｈに０を代入した後に復帰する。
【００９５】
一方、ステップＳ１０２０において、トルクＴΔＶが０より大きい場合には４輪駆動状態としてステップＳ１０４０に移行する。
ステップＳ１０４０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Ｓ１０５０に移行する。

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Ｓ１０５０では、下記式に基づき、発電トルクつまり発電機７で負荷すべき目標の発電負荷トルクＴｈを求め、復帰する。
【００９６】
Ｔｈ＝ＴＧ＋ＴΔＶ
次に、本実施形態の作用などについて説明する。
発進の際にアクセルペダル１７が踏み込まれると、アクセル開度に応じた駆動トルクが主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒに発生可能状態となると共に当該前輪１Ｌ、１Ｒの駆動トルクに応じた駆動トルクが従駆動輪である後輪３Ｌ、３Ｒで発生可能状態となることから、４輪駆動状態で発進可能となる。すなわち、発進の際に主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップ発生を確実に抑えることが可能となる。
【００９７】
その後、所定車速値以下の走行状態では、アクセル開度に応じた駆動トルクが前輪１Ｌ、１Ｒ及び後輪３Ｌ、３Ｒの全輪で発生して、発進初期の車両加速性が確保可能となる。
さらに、車両が走行して第１所定車速値（５ｋｍ／ｈ）を越えると、前輪１Ｌ、１Ｒに加速スリップが生じている場合にだけ４輪駆動状態となることから、不必要に４輪駆動状態となることが防止されて燃費の悪化が防止される。
【００９８】
このように所定車速値を境界として、従駆動輪の駆動トルク演算の制御が切り替わるが、本実施形態では、第１所定車速値以下の走行中に車輪と路面との摩擦状態が低い場合には、車速が第１所定車速値よりも大きくなっても、変速機のシフト位置が、駆動力が低下して加速スリップし難い２速以上となるまでは、上記演算処理の切替の境界となる所定車速値を第２所定車速値に切り替えることで後輪３Ｌ、３Ｒの駆動トルクを前輪１Ｌ、１Ｒの駆動トルクに応じた値とする４輪駆動制御が継続される。この結果、後輪３Ｌ、３Ｒでのトルク抜けによる前輪空転が防止でき、走行安定性や加速性や旋回特性への悪影響を抑えることができる。
【００９９】
その他の構成や効果などについては上記各実施形態と同様である。
次に、第４実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様な装置などについては同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第１実施形態と同様であるが、発電トルク演算部８Ｅの構成だけが異なる。
【０１００】
すなわち、本実施形態の発電トルク演算部では、図１２に示すような処理を行う。すなわち、先ず、ステップＳ１１００にて低μ路か否かを示すＴμＦＬＧが「０」か否かを判定し、ＴμＦＬＧ＝「０」すなわち低μ路状態でないと判定した場合にはステップＳ１１１０に移行する。一方、ＴμＦＬＧ＝「１」すなわち低μ路状態と判定した場合にはステップＳ１２３０に移行する。
【０１０１】
ステップＳ１１１０では、ＴＣＳＦＬＧが「０」か否かを判定して、ＴＣＳＦＬＧが「０」つまりＴＣＳ（トラクションコントロール）が作動中で無ければステップＳ１１３０に移行し、ＴＣＳＦＬＧが「１」つまりＴＣＳ（トラクション制御）が作動中と判定すれば、低μ路と推定してステップＳ１１２０に移行する。
【０１０２】
ここで、トラクションコントロールは、主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップすると作動するが、前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップするときの路面と車輪との間の摩擦状態は所定摩擦状態以下つまり、低μ路と推定することが可能である。
ステップＳ１１２０では、上記ＴＣＳＦＬＧに「１」を代入してステップＳ１２３０に移行する。
【０１０３】
ステップＳ１１３０では、現在の車速が所定車速値以下（この実施例では５ｋｍ／ｈ以下）か否かを判定し、所定車速車速値以下と判定した場合にはステップＳ１１４０に移行する。一方、所定車速値を越える車速と判定した場合には、ステップＳ１１５０に移行する。
ステップＳ１１４０では、主駆動輪の駆動トルクと相関のあるアクセル開度をアクセルセンサ３０から入力し、続けてステップＳ１１５０にて、下記式に基づき、アクセル開度に応じた、つまり主駆動輪の駆動トルクに応じた駆動トルクＴΔＶを算出して、ステップＳ１１８０に移行する。
【０１０４】
ＴΔＶ＝Ｋ４ ×アクセル開度
ここで、Ｋ４は実験などで求めたゲインである。
また、所定車速値を越えていると判定すると、ステップＳ１１５０に移行し、車輪速センサ２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲからの各車輪の車輪速を入力し、続けてステップＳ１１６０にて、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Ｓ１１７０に移行する。
【０１０５】
ここで、スリップ速度ΔＶ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、それぞれ下記式により算出する。
ＶＷｆ＝（ＶＷｆｌ＋ＶＷｆｒ）／２
ＶＷｒ＝（ＶＷｒｌ＋ＶＷｒｒ）／２
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。
【０１０６】
ΔＶＦ＝ＶＷｆ −ＶＷｒ
ステップＳ１１７０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ＴΔＶを、下記式によって演算してステップＳ１１８０に移行する。この吸収トルクＴΔＶは加速スリップ量に比例した量となる。
ＴΔＶ＝Ｋ１ × ΔＶＦ
ここで、Ｋ１は、実験などによって求めたゲインである。
【０１０７】
ステップＳ１１８０では、上記求めたトルクＴΔＶがゼロか否かを判定し、トルクＴΔＶがゼロの場合には２輪駆動状態であるので、ステップＳ１１９０に移行して、Ｔｈに０を代入した後に復帰する。
一方、ステップＳ１１８０において、トルクＴΔＶが０より大きい場合には４輪駆動状態としてステップＳ１２００に移行する。
【０１０８】
ステップＳ１３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Ｓ１２１０に移行する。

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Ｓ１２１０では、下記式に基づき、発電トルクつまり発電機７で負荷すべき目標の発電負荷トルクＴｈを求め、復帰する。
【０１０９】
Ｔｈ＝ＴＧ＋ＴΔＶ
一方、ステップＳ１１００でＴμＦＬＧが「１」の場合には、ステップＳ１２３０に移行して、アクセル開度がゼロより大きいか否かつまりアクセルペダル１７が踏み込まれているか（駆動要求があるか）否かが判断され、アクセル開度がゼロより大きい場合にはステップＳ１１４０に移行する。一方、アクセル開度がゼロの場合にはステップＳ１２４０に移行する。
【０１１０】
ステップＳ１２４０では、カウンタＣＮＴをカウントアップしてステップＳ１２５０に移行する。
ステップＳ１２５０では、カウンタＣＮＴが、１０（秒）に対応するカウント値以上となったか否を判定し、１０秒以上と判定した場合には、ステップＳ１２６０に移行し、１０秒未満と判定した場合には、ステップＳ１１４０に移行して、主駆動輪の駆動トルクに応じたトルクの算出を行う。
【０１１１】
ステップＳ１２６０では、ＴμＦＬＧ及びＣＮＴをゼロにクリアしてステップＳ１１５０に移行する。
なお、上記ステップＳ１２４０〜ステップＳ１２６０の処理を行わないで、ステップＳ１２３０にてアクセル開度がゼロと判定したら無条件にＴμＦＬＧを「０」にクリアしても良い。
【０１１２】
次に、本実施形態の作用などについて説明する。
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。
発進の際にアクセルペダル１７が踏み込まれると、アクセル開度に応じた駆動トルクが主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒに発生可能状態となると共に当該前輪１Ｌ、１Ｒの駆動トルクに応じた駆動トルクが従駆動輪である後輪３Ｌ、３Ｒで発生可能状態となることから、４輪駆動状態で発進可能となる。すなわち、発進の際に主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップ発生を確実に抑えることが可能となる。
【０１１３】
その後、所定車速値以下の走行状態では、アクセル開度に応じた駆動トルクが前輪１Ｌ、１Ｒ及び後輪３Ｌ、３Ｒの全輪で発生して、発進初期の車両加速性が確保可能となる。
また、所定車速値を境界として、従駆動輪の駆動トルク演算の制御が切り替わるが、本実施形態では、所定車速値以下たとえば発進初期に微小スリップが生じることで車輪と路面との摩擦状態が低いと判断された場合には、アクセルペダル１７が踏まれた状態となって駆動要求つまり加速する意思が続いている間は当該駆動要求に応じたトルクに後輪３Ｌ、３Ｒの駆動トルクとする４輪駆動制御を続行する。すなわち、滑りやすい路面での走行でも、ドライバが加速する意思がある間は、後輪３Ｌ、３Ｒの駆動トルクを前輪１Ｌ、１Ｒの駆動トルクに応じた値とする４輪駆動制御が継続される結果、後輪３Ｌ、３Ｒでのトルク抜けによる前輪空転が防止でき、走行安定性や加速性や旋回特性への悪影響を抑えることができる。
【０１１４】
このことは、例えば低μのい連続登坂路でも、時間や車速上昇に制限を受けることなくトルク抜けが防止できる。
さらに、本実施形態では、アクセルペダル１７が戻されて加速要求が無くなったと判断されても所定時間だけさらに、後輪３Ｌ、３Ｒの駆動トルクを、前輪１Ｌ、１Ｒの駆動トルクに応じたトルクに４輪駆動制御を行うので、さらに走行安定性や加速性や旋回特性への悪影響を抑えることができる。
【０１１５】
このことは例えば連続登坂している間に一瞬アクセルを離しても、１０秒未満の間隔であれば、加速要求中と見なされてアクセル感応機能が維持させるため、アクセルペダル１７が踏まれていれば、車速が所定車速値よりも高くなっても、アクセルトルクが駆動力推定制御よりも応答良く後輪３Ｌ、３Ｒでの駆動トルク発生を可能とする。
【０１１６】
また、加速要求が無くなって１０秒経過すれば、ＴμＦＬＧは初期クリアされるので、例えば、一回の発進加速が終わり、アクセルペダル１７を放して停車するまでの時間を考慮すれば、次回の発進がドライ路の場合には、初期設定の所定車速でのアクセル感応トルクを低下させることが可能であり、初期設定状態に復帰させることができる。
【０１１７】
また、車両が走行して所定車速値（摩擦状態が滑りやすい状態では第２所定車速値）を越えると、前輪１Ｌ、１Ｒに加速スリップが生じている場合にだけ４輪駆動状態となることから、不必要に４輪駆動状態となることが防止されて燃費の悪化が防止される。
このとき、従駆動輪の駆動トルクの演算について、路面と車輪との間の摩擦状態が滑りやすい状態でなければ、つまり低μでなければ、上記前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップ量に応じたトルク演算に切り換える車速値を小さく抑えるので、従駆動輪の駆動トルクの演算の切替時の不都合を抑えつつ、不必要に４輪駆動状態となることが防止されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく第１実施形態に係る概略装置構成図である。
【図２】本発明に基づく第１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。
【図３】本発明に基づく第１実施形態に係るＴＣＳコントローラの処理を示す図である。
【図４】本発明に基づく第１実施形態に係るシステム構成図である。
【図５】本発明に基づく第１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。
【図６】本発明に基づく第１実施形態に係る発電トルク演算部の処理を示す図である。
【図７】本発明に基づく第１実施形態に係る目標トルク制限部の処理を示す図である。
【図８】本発明に基づく第１実施形態に係る発電トルク変換部の処理を示す図である。
【図９】本発明に基づく第１実施形態に係るタイムチャート例を示す図である。
【図１０】本発明に基づく第２実施形態に係る発電トルク演算部の処理を示す図である。
【図１１】本発明に基づく第３実施形態に係る発電トルク演算部の処理を示す図である。
【図１２】本発明に基づく第３実施形態に係る発電トルク演算部の処理を示す図である。
【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
８４ＷＤコントローラ
８Ｅ発電トルク演算部
８Ｆ目標トルク制限部
８Ｇ発電トルク変換部
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
１７アクセルペダル
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アクセルセンサ
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電機子電流
Ｉｆｍモータの界磁電流
Ｅモータの誘起電圧
Ｎｍモータの回転数
ＴＧ発電機負荷トルク
Ｔｈ目標発電機負荷トルク
Ｔｍモータのトルク
ＴＭモータの目標トルク
Ｔｅエンジンの出力トルク
ＴμＦＬＧ低μフラグ
ＴＣＳＦＬＧＴＣＳ制御作動の有無のフラグ
ＳＬＣＦＬＧ所定車速値の切替判定用フラグ

Claims

２輪駆動状態では主駆動輪に駆動トルクが供給され、４輪駆動状態では主駆動輪及び従駆動輪にそれぞれ駆動トルクが供給されて、
上記従駆動輪に供給される駆動トルクを、所定車速値以下の場合には上記主駆動輪の駆動トルクに応じた値に可変制御すると共に、上記所定車速値を越える車速の場合には主駆動輪の加速スリップ量に応じた値に可変制御する可変制御手段を備えた４輪駆動車の駆動力制御装置において、
上記車輪と路面との摩擦状態を検出する摩擦状態検出手段と、上記摩擦状態検出手段が検出した摩擦状態に応じて上記所定車速値の値を変更し当該変更は摩擦状態が低いほど上記所定車速値を高くする所定車速値変更手段とを備えることを特徴とする４輪駆動車の駆動力制御装置。
２輪駆動状態では主駆動輪に駆動トルクが供給され、４輪駆動状態では主駆動輪及び従駆動輪にそれぞれ駆動トルクが供給されて、
上記従駆動輪に供給される駆動トルクを、所定車速値以下の場合には上記主駆動輪の駆動トルクに応じた値に可変制御すると共に、上記所定車速値を越える車速の場合には主駆動輪の加速スリップ量に応じた値に可変制御する可変制御手段と、駆動源から主駆動及び従駆動輪の少なくとも一方へのトルク伝達経路に介装されて伝達トルクを変換する変速機とを備える４輪駆動車の駆動力制御装置において、
車輪と路面との摩擦状態を検出する摩擦状態検出手段を備え、
上記可変制御手段は、上記所定車速値以下のときに上記摩擦状態検出手段の検出した摩擦状態が所定摩擦状態以下と判定した場合には、上記所定車速値を越える車速となっても、上記変速機がシフトアップするまで、上記従駆動輪に供給される駆動トルクを上記主駆動輪の駆動トルクに応じた値に可変制御することを特徴とする４輪駆動車の駆動力制御装置。
２輪駆動状態では主駆動輪に駆動トルクが供給され、４輪駆動状態では主駆動輪及び従駆動輪にそれぞれ駆動トルクが供給されて、
上記従駆動輪に供給される駆動トルクを、所定車速値以下の場合には上記主駆動輪の駆動トルクに応じた値に可変制御すると共に、上記所定車速値を越える車速の場合には主駆動輪の加速スリップ量に応じた値に可変制御する可変制御手段と、駆動源から主駆動及び従駆動輪の少なくとも一方へのトルク伝達経路に介装されて伝達トルクを変換する変速機とを備える４輪駆動車の駆動力制御装置において、
車輪と路面との摩擦状態を検出する摩擦状態検出手段を備え、
所定車速値以下のときに上記摩擦状態検出手段の検出した摩擦状態が所定摩擦状態以下と判定すると、上記変速機がシフトアップするまで、上記所定車速値を当該所定車速値よりも高い第２所定車速値に切り換える切替手段を備えることを特徴とする４輪駆動車の駆動力制御装置。
２輪駆動状態では主駆動輪に駆動トルクが供給され、４輪駆動状態では主駆動輪及び従駆動輪にそれぞれ駆動トルクが供給されて、
上記従駆動輪に供給される駆動トルクを、所定車速値以下の場合には上記主駆動輪の駆動トルクに応じた値に可変制御すると共に、上記所定車速値を越える車速の場合には主駆動輪の加速スリップ量に応じた値に可変制御する可変制御手段を備えた４輪駆動車の駆動力制御装置において、
車輪と路面との摩擦状態を検出する摩擦状態検出手段を備え、
上記可変制御手段は、上記所定車速値以下のときに上記摩擦状態検出手段が検出した摩擦状態が所定摩擦状態以下と判定すると、上記所定車速値を越える車速となっても、所定車速値に達してから所定時間の間、上記従駆動輪に供給される駆動トルクを、主駆動輪の駆動トルクに応じた値に可変制御することを特徴とする４輪駆動車の駆動力制御装置。
２輪駆動状態では主駆動輪に駆動トルクが供給され、４輪駆動状態では主駆動輪及び従駆動輪にそれぞれ駆動トルクが供給されて、
上記従駆動輪に供給される駆動トルクを、所定車速値以下の場合には上記主駆動輪の駆動トルクに応じた値に可変制御すると共に、上記所定車速値を越える車速の場合には主駆動輪の加速スリップ量に応じた値に可変制御する可変制御手段を備えた４輪駆動車の駆動力制御装置において、
車輪と路面との摩擦状態を検出する摩擦状態検出手段と、駆動要求の有無を検出する駆動要求検出手段とを備え、
上記可変制御手段は、所定車速値以下のときに摩擦状態検出手段の検知した摩擦状態が所定摩擦状態以下であり且つ駆動要求検出手段の検出に基づき駆動要求があると判定すると、当該駆動要求が継続している間は、上記所定車速値を越える車速となっても、上記従駆動輪に供給される駆動トルクを、主駆動輪の駆動トルクに応じた値に可変制御することを特徴とする４輪駆動車の駆動力制御装置。
２輪駆動状態では主駆動輪に駆動トルクが供給され、４輪駆動状態では主駆動輪及び従駆動輪にそれぞれ駆動トルクが供給されて、
上記従駆動輪に供給される駆動トルクを、所定車速値以下の場合には上記主駆動輪の駆動トルクに応じた値に可変制御すると共に、上記所定車速値を越える車速の場合には主駆動輪の加速スリップ量に応じた値に可変制御する可変制御手段を備えた４輪駆動車の駆動力制御装置において、
車輪と路面との摩擦状態を検出する摩擦状態検出手段と、駆動要求の有無を検出する駆動要求検出手段とを備え、
上記可変制御手段は、所定車速値以下のときに摩擦状態検出手段の検知した摩擦状態が所定摩擦状態以下であり且つ駆動要求検出手段の検出に基づき駆動要求があると判定すると、当該駆動要求が継続している間及び当該駆動要求が無くなってから所定時間経過するまでは、上記所定車速値を越える車速となっても、上記従駆動輪に供給される駆動トルクを、主駆動輪の駆動トルクに応じた値に可変制御することを特徴とする４輪駆動車の駆動力制御装置。
上記摩擦状態検出手段は、主駆動輪の加速スリップに基づき車輪と路面との摩擦状態を推定し、主駆動輪の加速スリップ量が大きいほど摩擦状態が低μと判断することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載した４輪駆動車の駆動力制御装置。