JP3555617B2

JP3555617B2 - 車両の駆動力制御装置

Info

Publication number: JP3555617B2
Application number: JP2002259157A
Authority: JP
Inventors: 圭司門田; 達也鎌田; 泰明岩田; 公尚中村
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-09-04
Filing date: 2002-09-04
Publication date: 2004-08-18
Anticipated expiration: 2022-09-04
Also published as: EP1396377A2; JP2004104843A; KR20040021557A; CN1496889A; US6969337B2; US20040043862A1; EP1396377B1; CN1299939C; EP1396377A3; KR100506103B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電機によって発電された電力で従動輪に駆動トルクを伝達する電動機を駆動するようにした車両の駆動力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の車両の駆動力制御装置としては、従来、前輪をエンジンで駆動し、後輪をモータで駆動可能とし、モータから後輪軸までのトルク伝達経路にクラッチ及び減速機が介装され、モータ回転速度が車軸速度に相当する速度に達するまでモータを空転させてからモータの通電を一時停止した状態でクラッチをオンし、その後モータを再起動して出力トルクを徐々に立ち上げるようにした車両用電動式駆動装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２４３６０８号公報（第２頁、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例にあっては、モータの回転速度と車軸速度とが一致したときにクラッチをオン状態とすることにより、クラッチの締結時に発生する締結ショックを防止することができるが、締結状態のクラッチを解放する際のショックについては何ら記載されていない。このクラッチ解放時には、クラッチの電動機側及び車軸側の回転速度が等しく且つ回転加速度も等しいときに、クラッチを解放する、すなわちクラッチの電動機側の電動機と減速機のフリクションと慣性に等価なトルクを電動機に発生させて、クラッチとのトルクを零としてクラッチを解放することにより、クラッチ解放時のショック発生を防止することができる。しかしながら、クラッチの電動機側及び車軸側の回転速度及び回転加速度を一致させるためには、電動機側の電機子電流を徐々に低下させてクラッチの電動機側の回転速度及び回転加速度を徐々に低下させ、車軸側の回転速度及び回転加速度とほぼ一致したときに電機子電流を一定値に維持してからクラッチを解放すする必要があるが、通常の電機子電流の制御では、一般に制御の安定性を確保するために、制御ゲインを小さく設定しているため、電機子電流を低下させる減少制御から一定値に維持する定値制御に移行する際に、電機子電流が少ない方向にアンダーシュートし、電動機の駆動トルクが不足することにより、クラッチ解放時にショックが発生するという未解決の課題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、電動機の電機子電流を減少制御状態から定値制御状態に移行する際に、オーバーシュートを生じることなく、正確な電機子電流制御を行うことができる車両の駆動力制御装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る車両の駆動力制御装置は、主駆動輪を変速機を介して駆動する主駆動源と、従駆動輪に駆動トルクを伝達可能な電動機と、該電動機の電機子電流を制御する電動機電機子電流制御手段と、該電動機から従駆動輪までのトルク伝達経路に介装されたクラッチと、車両走行中に前記電動機による従駆動輪の駆動を解除する条件が検出されたときに、前記クラッチを解放状態とするクラッチ解放手段とを備えた車両の駆動力制御装置において、前記電動機電機子電流制御手段は、前記クラッチ解放手段で前記クラッチを解放状態にするときに、前記電機子電流制御の応答特性を高める応答特性可変手段を備えていることを特徴としている。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、クラッチ解放手段でクラッチを解放する際に、応答特性可変手段で、電動機の電機子電流制御の応答特性を高めるので、クラッチ解放時の電機子電流をアンダーシュートを生じることなく目標値に正確に制御することができ、クラッチ解放時に発生するショックを確実に防止することができるという効果が得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面について説明する。
図１は本発明を駆動車に適用した場合の一実施形態を示す概略構成図であり、主駆動輪としての左右前輪１ＦＬ、１ＦＲが内燃機関であるエンジン２によって駆動され、従駆動輪としての左右後輪１ＲＬ、１ＲＲが電動機である直流モータ３によって駆動される。
【０００９】
エンジン２の出力トルクＴｅ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ア５を介して左右前輪１ＦＬ、１ＦＲに伝達される。また、エンジン２の出力トルク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。
この発電機７は、エンジン２の回転速度Ｎｅにプーリ比を乗じた回転速度Ｎｇ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Ｉｆｇ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力を発電する。この発電機７が発電した電力は、電線９及びジャンクションボックス１０を介して直流モータ３に供給される。直流モータ３の出力軸は、減速機１１、クラッチとしての電磁クラッチ１２及びディファレンシャルギヤ１３に連結され、ディファレンシャルギヤ１３の左右出力側が夫々駆動軸１３Ｌ及び１３Ｒを介して左右後輪１ＲＬ及び１ＲＲに連結されている。
【００１０】
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１８の踏み込み量検出値に応じて、エンジンコントローラ１９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１８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。
【００１１】
また、サブスロットルバルブ１６は、ステップモータ２０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。このステップモータ２０の回転角は、モータコントローラ２１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２２が設けられており、このスロットルセンサ２２で検出されるスロットル開度検出値に基づいて、ステップモータ２０のステップ数が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の出力トルクを減少させることができる。
【００１２】
また、エンジン２にはその出力回転速度Ｎｅを検出するエンジン回転速度センサ２３が設けられ、このエンジン回転速度センサ２３で検出したエンジン回転速度Ｎｅを４ＷＤコントローラ８に出力する。さらに、各車輪１ＦＬ〜１ＲＲの夫々には、車輪速を検出する車輪速センサ２４ＦＬ〜２４ＲＲが設けられ、これら車輪速センサ２４ＦＬ〜２４ＲＲで検出した車輪速Ｖｗ_ＦＬ〜Ｖｗ_ＲＲを４ＷＤコントローラ８に出力する。さらにまた、自動変速機４のシフト位置を検出する変速比検出手段としてのシフト位置センサ２５が設けられ、このシフト位置センサ２５で検出したシフト位置を４ＷＤコントローラ８に入力する。なおさらに、運転席近傍に駆動状態とするか否かを選択する４ＷＤスイッチ２６が設けられ、この４ＷＤスイッチ２６のスイッチ信号を４ＷＤコントローラ８に入力する。
【００１３】
さらに、発電機７は、図２に示すように、デルタ結線された３相のステータコイルＳＣと、フィールドコイルＦＣとを有し、ステータコイルＳＣの各接続点がダイオードで構成される整流回路３０に接続されて、この整流回路３０から例えば最大４２Ｖの直流電圧Ｖ_Ｇが出力される。
また、フィールドコイルＦＣは、その一端がダイオードＤ１を介して整流回路３０の出力側に接続されていると共に、ダイオードＤ２を逆方向に介し、さらに４ＷＤリレー３１を介して所定電圧（例えば１２ボルト）のバッテリ３２に接続され、他端がフライホイールダイオードＤＦを順方向に介してダイオードＤ１及びＤ２のカソード側に接続されていると共に、電圧調整器（レギュレータ）を構成するバイポーラトランジスタ３３を介して接地されている。
【００１４】
ここで、整流回路３０及びダイオードＤ１を介して界磁電流Ｉｆｇを供給する系統が自励回路を形成し、バッテリ３１及びダイオードＤ２を介して界磁電流Ｉｆｇを供給する系統が他励回路を形成し、ダイオードＤ１及びＤ２が自励回路及び他励回路の電圧の何れか高い方を選択するセレクトハイ機能を有している。
また、４ＷＤリレー３１はそのリレーコイルの一端がバッテリ３２にイグニッションスイッチ３４を介して接続されたイグニッションリレー３５の出力側に接続され、他端が４ＷＤコントローラ８に接続されている。
【００１５】
そして、発電機７は、４ＷＤコントローラ８によってフィールドコイルＦＣに対する界磁電流Ｉｆｇを調整することで、エンジン２に対する発電負荷トルクＴｇ及び発電する発電電圧Ｖ_Ｇが制御される。バイポーラトランジスタ３３は、４ＷＤコントローラ８からパルス幅変調（ＰＷＭ）した発電機制御指令（界磁電流値）Ｃ１を入力し、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Ｉｆｇを調整する。
【００１６】
また、ジャンクションボックス１０内にはモータリレー３６及び電流センサ３７が直列に接続されて設けられ、このモータリレー３６は、４ＷＤコントローラ８からの指令によって直流モータ３に供給する電力の断続を行う。また、電流センサ３７は、発電機７から直流モータ３に供給される電機子電流Ｉａを検出し、検出した電機子電流Ｉａを４ＷＤコントローラ８に出力する。また、直流モータ３に供給されるモータ電圧Ｖｍが４ＷＤコントローラ８で検出される。
【００１７】
さらに、直流モータ３は、４ＷＤコントローラ８からのモータ出力トルク指令としてのパルス幅変調した界磁制御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。この直流モータ３の温度がサーミスタ３８で検出され、その温度検出値が４ＷＤコントローラ８に入力されると共に、直流モータ３の出力軸の回転速度Ｎｍが電動機回転速度検出手段としてのモータ用回転速度センサ３９で検出され、その回転速度Ｎｍが４ＷＤコントローラ８に入力される。
【００１８】
また、電磁クラッチ１２は、その励磁コイル１２ａの一端が前記４ＷＤリレー２１の出力側に接続され、他端が４ＷＤコントローラ８に接続され、この４ＷＤコントローラ８内でスイッチング素子としてのスイッチングトランジスタ４０を介して接地されている。そして、このトランジスタ４０のベースに供給するパルス幅変調したクラッチ制御指令ＣＬによって励磁コイル１２ａの通電電流が制御され、これによって直流モータ３から従駆動輪としての後輪１ＲＬ，１ＲＲに伝達されるトルク伝達力が制御される。
【００１９】
さらに、ブレーキペダル４１のストロークを検出するか又はブレーキランプスイッチのスイッチ信号を検出するブレーキセンサ４２が設けられ、このブレーキセンサ４２の検出信号が４ＷＤコントローラ８に入力されている。
４ＷＤコントローラ８は、図３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、余剰トルク演算部８Ｅ、目標トルク制限部８Ｆ、余剰トルク変換部８Ｇを備えている。
【００２０】
上記発電機制御部８Ａは、バイポーラトランジスタ３３を通じて、発電機７の発電電圧Ｖをモニターしながら、この発電機７の界磁電流Ｉｆｇを調整することで、発電機７の発電電圧Ｖ_Ｇを所要の電圧に調整する。
リレー制御部８Ｂは、発電機７から直流モータ３への電力供給の遮断・接続を制御する。
【００２１】
モータ制御部８Ｃは、後述する余剰トルク変換部８Ｇで算出される目標モータ界磁電流Ｉｆｍｔに基づいて直流モータ３の界磁電流Ｉｆｍを調整することで、この直流モータ３のトルクを所要の値に調整する。
クラッチ制御部８Ｄは、後述する余剰トルク演算部８Ｅで演算する発電負荷トルク目標値Ｔｇｔに基づいて対応するモータトルク目標値Ｔｍｔを算出し、このモータトルク目標値Ｔｍｔに基づいて下記式の演算を行って電磁クラッチ１２に対するクラッチ伝達トルクＴ_ＣＬを算出し、このクラッチ伝達トルクＴ_ＣＬをクラッチ電流指令値Ｉ_ＣＬに変換し、これをパルス幅変調（ＰＷＭ）してクラッチ電流指令値Ｉ_ＣＬに応じたデューティ比のクラッチ電流制御出力ＣＬを求め、これをスイッチングトランジスタ４０に出力する。
【００２２】
Ｔ_ＣＬ＝Ｔｍｔ×Ｋ_ＤＥＦ×Ｋ_ＴＭ＋Ｔ_ＣＬ０
ここで、Ｋ_ＤＥＦはディファレンシャルギヤ１３での減速比、Ｋ_ＴＭはクラッチトルクマージン、Ｔ_ＣＬ０はクラッチイニシャルトルクである。
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、図４に示すように、余剰トルク演算部８Ｅ→目標トルク制限部８Ｆ→余剰トルク変換部８Ｇの順に循環して処理が行われる。
【００２３】
まず、余剰トルク演算部８Ｅでは、図５に示すような処理を行う。
すなわち、先ず、ステップＳ１で、車輪速センサ１６ＦＬ、１６ＦＲ、１６ＲＬ、１６ＲＲからの信号に基づいて前輪（主駆動輪）１ＦＬ，１ＦＲの平均車輪速から後輪１ＲＬ，１ＲＲ（従駆動輪）の平均車輪速を減算することで、前輪１ＦＬ、１ＦＲの加速スリップ量であるスリップ速度ΔＶＦを求める。
【００２４】
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１ＦＬ、１ＦＲ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１ＲＬ、１ＲＲ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＝（ＶＷ_ＦＬ＋ＶＷ_ＦＲ）／２ …………（１）
ＶＷｒ＝（ＶＷ_ＲＬ＋ＶＷ_ＲＲ）／２ …………（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（３）式により算出する。
【００２５】
ΔＶＦ＝ＶＷｆ−ＶＷｒ …………（３）
次いで、ステップＳ２に移行して、上記ステップＳ１で求めたスリップ速度ΔＶＦが所定値、例えば“０”より大きい正値であるか否かを判定する。この判定結果がスリップ速度ΔＶＦが“０”以下即ち“０”又は負値であるときには、前輪１ＦＬ、１ＦＲが加速スリップしていないと推定されるので、ステップＳ３に移行して、発電負荷トルク目標値Ｔｇｔを“０”に設定した後処理を終了して目標トルク制限部８Ｆの処理に移行する。
【００２６】
一方、ステップＳ２において、スリップ速度ΔＶＦが“０”より大きい正値であるときには、前輪１ＦＬ、１ＦＲが加速スリップしていると推定されるので、ステップＳ４に移行する。
このステップＳ４では、前輪１ＦＬ、１ＦＲ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（４）式によって演算してからステップＳ５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。
【００２７】
ＴΔＶＦ＝Ｋ１×ΔＶＦ …………（４）
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Ｓ５では、現在の発電機７の負荷トルクＴＧを、下記（５）式に基づき演算したのち、ステップＳ６に移行する。

ここで、Ｖｇは発電機７の電圧、Ｉａは発電機７の電機子電流、Ｎｇは発電機７の回転数、Ｋ２は係数、Ｋ３は効率である。
【００２８】
ステップＳ６では、下記（６）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目標値Ｔｇｔを求めてから処理を終了して目標トルク制限部８Ｆの処理に移行する。
Ｔｇｔ＝ＴＧ＋ＴΔＶＦ …………（６）
次に、目標トルク制限部８Ｆの処理について、図６に基づいて説明する。
【００２９】
すなわち、まず、ステップＳ１１で、発電負荷トルク目標値Ｔｇｔ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。発電負荷トルク目標値Ｔｇｔが発電機７の最大負荷容量ＨＱ以下と判定した場合には処理を終了する。一方、発電負荷トルク目標値Ｔｇｔ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Ｓ１２に移行する。
【００３０】
ステップＳ１２では、発電負荷トルク目標値Ｔｇｔにおける最大負荷容量ＨＱを越える超過トルクΔＴｂを下記（７）式によって求めてからステップＳ１３に移行する。
ΔＴｂ＝Ｔｇｔ−ＨＱ …………（７）
ステップＳ１３では、スロットルセンサ２２及びエンジン回転数検出センサ２３からの信号に基づいて、図７に示すエンジントルク算出マップを参照して、現在のエンジントルクＴｅを演算してステップＳ１４に移行する。
【００３１】
ステップＳ１４では、下記（８）式のように、エンジントルクＴｅから超過トルクΔＴｂを減算して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１９に出力した後に、ステップＳ１５に移行する。
ＴｅＭ＝Ｔｅ−ΔＴｂ …………（８）
ここで、エンジンコントローラ１９では、運転者のアクセルペダル１７の操作に関係なく、入力したエンジントルク上限値ＴｅＭをエンジントルクＴｅの上限値となるようにこのエンジントルクＴｅを制限する。
【００３２】
ステップＳ１５では、最大負荷容量ＨＱを発電負荷トルク目標値Ｔｇｔに設定してから処理を終了して余剰トルク変換部８Ｇの処理に移行する。
次に、余剰トルク変換部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Ｓ２０で、スリップ速度ΔＶＦが“０”より大きい正であるか否かを判定する。ΔＶＦ＞０と判定されれば、前輪１ＦＬ、１ＦＲが加速スリップしているものと判断して、ステップＳ２１に移行する。また、ΔＶＦ≦０と判定されれば、前輪１ＦＬ、１ＦＲは加速スリップしていないものと判断して、ステップＳ２１以降の余剰トルク変換処理を行うことなく処理を終了して余剰トルク演算部８Ｅの処理に戻る。
【００３３】
ステップＳ２１では、モータ用回転速度センサ３９が検出したモータ３の回転速度Ｎｍを入力し、そのモータ３の回転速度Ｎｍをもとに図８中に示すモータ界磁電流目標値算出用マップを参照してモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔを算出し、算出したモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔをモータ制御部８Ｃに出力する。
ここで、目標モータ界磁電流算出用マップは、自動変速機４がドライブ（Ｄ）レンジにおける最大変速比となる第１速の変速比を基準にして作成され、横軸にモータ回転速度Ｎｍをとり、縦軸にモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔをとり、モータ回転速度Ｎｍが“０”から第１の設定値Ｎ_１までの間ではモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが予め設定された最大電流値Ｉ_ＭＡＸを維持し、モータ回転速度Ｎｍが第１の設定値Ｎ_１を超えて増加すると、これに応じてモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが比較的大きな傾きで減少し、モータ回転速度Ｎｍが第１の設定値Ｎ_１より大きな第２の設定値Ｎ_２からこの第２の設定値Ｎ_２より大きい第３の設定値Ｎ_３までの間はモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが初期電流値Ｉ_ＩＮより小さい低電流値Ｉ_Ｌを維持し、モータ回転速度Ｎｍが第３の設定値Ｎ_３を超えて増加すると、これに応じてモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔがより大きな傾きで減少して“０”となるように特性線Ｌ１が設定されている。
【００３４】
すなわち、回転速度Ｎｍが“０”から設定値Ｎ_１までの間は一定の所定電流値Ｉ_ＭＡＸとし、直流モータ３が回転速度設定値Ｎ_１以上になった場合には、公知の弱め界磁制御方式で直流モータ３の界磁電流Ｉｆｍを小さくする。すなわち、直流モータ３が高速回転になると直流モータ３における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、直流モータ３の回転数Ｎｍが所定値Ｎ_１以上になったら直流モータ３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直流モータ３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、直流モータ３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を所定の回転速度未満と所定の回転速度以上との２段階で制御することで、連続的な界磁電流制御に比べ電子制御回路を安価に構成することができる。
【００３５】
次いで、ステップＳ２２に移行して、モータ回転速度Ｎｍと、ステップＳ２１で算出したモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔとをもとに図８中に示したモータ誘起電圧算出用マップを参照してモータ誘起電圧Ｅを算出する。ここで、モータ誘起電圧算出用マップは、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔをパラメータとして横軸にモータ回転速度Ｎｍをとり、縦軸にモータ誘起電圧Ｅをとり、モータ回転速度Ｎｍが増加することにより、モータ誘起電圧Ｅが線形に増加し、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが増加することによってもモータ誘起電圧Ｅが増加するように設定されている。
【００３６】
次いで、ステップＳ２３に移行して、駆動状態を終了して二輪駆動状態へ移行中であるか否かを駆動状態フラグＦが“１”から“０”に変化したか否かによって判定し、駆動状態フラグＦが“１”にセットされて駆動状態を継続しているときにはステップＳ２４に移行して、上記余剰トルク演算部８Ｅが演算した発電負荷トルク目標値Ｔｇｔに基づき対応するモータトルク目標値Ｔｍｔを算出してからステップＳ２６に移行し、二輪駆動状態へ移行中であるときにはステップＳ２５に移行して後述する図１０に示すクラッチ解放処理を行ってからステップＳ２６に移行する。
【００３７】
ここで、駆動状態フラグＦは、電磁クラッチ１２が解放状態であるときに“０”にリセットされ、この解放状態から締結状態に制御されたときに“１”にセットされ、さらにモータトルク目標値Ｔｍｔが減少状態を継続し、且つモータトルク目標値Ｔｍｔが予め設定した駆動状態を終了して二輪駆動状態に移行する条件となるモータトルク閾値Ｔｈ１以下となった場合に“０”にリセットされる。
【００３８】
ステップＳ２６では、上記モータトルク目標値Ｔｍｔ及びモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔをもとに図９に示す電機子電流目標値算出用マップを参照して電子電流目標値Ｉａｔを算出する。この電機子電流目標値算出用マップは、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔをパラメータとして、横軸にモータトルク目標値Ｔｍｔをとり、縦軸に電機子電流目標値Ｉａｔをとり、モータ出力トルクＴｍが“０”であるときにはモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔの値にかかわらず電機子電流目標値Ｉａｔが“０”となり、この状態からモータ出力トルクＴｍが増加するに応じて電機子電流目標値Ｉａｔが増加すると共に、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが増加するに応じて電機子電流目標値Ｉａｔが減少し、モータ出力トルクＴｍが大きな値となると、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが小さい方から順次に電機子電流目標値Ｉａｔが“０”に設定されるように構成されている。
【００３９】
次いで、ステップＳ２７に移行し、駆動状態フラグＦが“１”にセットされている駆動制御中であるか否かを判定し、駆動制御中であるときにはステップＳ２８に移行して、制御ゲインＫとして安定性を重視した比較的小さい値の通常値Ｋ_Ｐ１を設定してからステップＳ３９に移行し、駆動状態フラグＦが“０”にリセットされている二輪駆動状態移行中であるときには、ステップＳ２９に移行して、制御ゲインＫとして応答性を重視して高応答性を得るための通常値Ｋ_Ｐ１より大きな値に設定された応答性重視値Ｋ_Ｐ２を設定してからステップＳ３９に移行する。
【００４０】
ステップＳ３９では、下記（９）式に基づいて電機子電流目標値Ｉａｔから電流センサ３７で検出した電機子電流Ｉａを減算した電流偏差に制御ゲインＫを乗算して電機子電流制御値Ｉａｐを算出する。
Ｉａｐ＝（Ｉａｔ−Ｉａ）Ｋ …………（９）
次いで、ステップＳ４０に移行して、下記（１０）式に基づき、電機子電流制御値Ｉａｐ、電線９の抵抗及び直流モータ３のコイルの抵抗の合成抵抗Ｒ、及び誘起電圧Ｅから発電機７の電圧目標値Ｖ_Ｇを算出し、この発電機７の電圧目標値Ｖ_Ｇを発電機制御部８Ａに出力した後、処理を終了して余剰トルク演算部８Ｅの処理に戻る。
【００４１】
Ｖ_Ｇ＝Ｉａｔ×Ｒ＋Ｅ …………（１０）
一方、前記ステップＳ２５のクラッチ解放処理は、図１０に示すように、先ずステップＳ４１で、前回のモータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ−１）が比較的大きな駆動状態を終了して二輪駆動状態に移行する条件となるモータトルク閾値Ｔｈ１より小さい実際に電磁クラッチ１２に対して解放指令を出力するモータトルク閾値Ｔｈ２を越えているか否かを判定し、Ｔｍｔ（ｎ−１）＞Ｔｈ２であるときにはモータトルク閾値Ｔｈ２に向けてモータトルク減少処理中であると判断してステップＳ４２に移行する。
【００４２】
このステップＳ４２では、下記（１１）式に基づいて前回のモータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ−１）から所定勾配を決定する所定値ΔＴｍｔ１を減算した値を今回のモータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ）として設定してからクラッチ解放処理を終了して図８のステップＳ２６に移行する。
また、前記ステップＳ４１の判定結果が、Ｔｍｔ（ｎ−１） ≦Ｔｈ２であるときには、ステップＳ４３に移行して、ブレーキセンサ４２の検出信号が制動状態を表すオン状態であるか否かを判定し、これがオン状態であるときには直接ステップＳ４５にジャンプし、オフ状態であるときにはステップＳ４４に移行して、クラッチ解放指令をクラッチ制御部８Ｄに出力してからステップＳ４５に移行する。
【００４３】
ステップＳ４５では、前回のモータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ−１）が電磁クラッチ１２を締結状態から解放状態としたときにショックを発生しないモータトルクであるクラッチ解放トルクＴｆ以下であるか否かを判定する。ここで、クラッチ解放トルクＴｆは、車両加速度やモータ側のトルク伝達経路のフリクションなどに応じて、マップや演算によって算出するか又は実験で求めた値であって、モータ及び減速機のフリクション分のトルクＴｆ１とモータ及び減速機を後輪１ＲＬ，１ＲＲの加速度と等しく加速させるためのトルクＴｆ２との和（Ｔｆ＝Ｔｆ１＋Ｔｆ２）で表される。このクラッチ解放トルクＴｆは、フリクションによるトルクＴｆ１が加速のためのトルクＴｆ２よりも大きい場合には、実験などで求められるフリクションによるトルクＴｆ１相当の固定値とすることができる。
【００４４】
この判定結果がＴｍｔ（ｎ−１）＞Ｔｆであるときには、クラッチ解放トルクＴｆに向けてトルク緩減少制御中であると判断してステップＳ４６に移行し、前回のモータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ−１）から前述した所定値ΔＴｍｔ１より小さい値の所定値ΔＴｍｔ２を減少した値を今回のモータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ）として算出してからクラッチ解放処理を終了して前記図８のステップＳ２６に移行し、Ｔｍｔ≦Ｔｆであるときにはクラッチ解放トルクＴｆに達したものと判断してステップＳ４７に移行する。
【００４５】
このステップＳ４７では、前回の処理時にもモータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ−１）がクラッチ解放トルクＴｆ以下であったか否かを判定し、前回の処理時にＴｍｔ（ｎ−１）＞Ｔｆであるときには今回初めてクラッチ解放トルクＴｆに達したものと判断してステップＳ４８に移行し、クラッチ解放時間計時カウンタのカウント値Ｎ_ＣＬを所定値にプリセットしてからステップＳ４９に移行し、前回の処理時にもＴｍｔ（ｎ−１） ≦Ｔｆであるときには直接ステップＳ４９にジャンプする。
【００４６】
ステップＳ４９では、ブレーキセンサ４２の検出信号がオン状態であるか否かを判定し、これがオン状態であるときには直接ステップＳ５２にジャンプし、オフ状態であるときにはステップＳ５０に移行して、クラッチ解放時間計測カウンタのカウント値Ｎ_ＣＬが“０”であるか否かを判定する。この判定結果が、Ｎ_ＣＬ＞０であるときにはステップＳ５１に移行して、カウント値Ｎ_ＣＬを“１”だけデクリメントしてからステップＳ５２に移行する。
【００４７】
このステップＳ５２では、クラッチ解放トルクＴｆを今回のモータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ）として設定してからクラッチ解放処理を終了して図８のステップＳ２６に移行する。
また、ステップＳ５０の判定結果が、Ｎ_ＣＬ＝０であるときにはステップＳ５３に移行して、今回のモータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ）を“０”に設定してからクラッチ解放処理を終了して図８のステップＳ２６に移行する。
【００４８】
この図８の処理において、ステップＳ２７〜Ｓ２９の処理が応答特性可変手段に対応し、ステップＳ２２〜Ｓ２６、Ｓ３０及びＳ３１の処理が電動機電機子電流制御手段に対応し、このうちステップＳ２４の処理が電動機トルク算出手段に対応し、ステップＳ２５の処理及び図１０の処理がクラッチ解放手段に対応し、ステップＳ２６の処理が電気電流目標値算出手段に対応し、ステップＳ３０及びＳ３１の処理が発電機出力制御手段に対応している。
【００４９】
次に、上記実施形態の動作を図１１に示すタイムチャートを伴って説明する。今、自動変速機のセレクトレバーをパーキング（Ｐ）レンジとし、イグニッションスイッチをオン状態とすることにより、エンジン２を始動させた状態で車両が停止しているものとする。
この停止状態で、運転者が４ＷＤスイッチ２６をオン状態に操作すると、この状態ではセレクトレバーがパーキング（Ｐ）レンジにあるため、４ＷＤリレー制御部８Ｂでは４ＷＤリレー３１をオフ状態に制御し、４ＷＤコントローラ８へのパワー系電源の入力が停止されていると共に、バッテリ３２からの発電機７のフィールドコイルＦＣ、ジャンクションボックス１０のモータリレー３６、電磁クラッチ１２のクラッチコイル１２ａへの電力供給が停止されている。
【００５０】
この停止状態からセレクトレバーをパーキング（Ｐ）レンジからリバースレンジ（Ｒ）及びニュートラル（Ｎ）レンジを経てドライブ（Ｄ）レンジに移動させ、ドライブ（Ｄ）レンジを選択してから例えば０．０５秒程度の所定時間が経過した時点で４ＷＤリレー制御部８Ｂによって４ＷＤリレー３１がオン状態に制御される。
【００５１】
この状態では、車両が停止状態にあるため、前輪１ＦＬ，１ＦＲの平均前輪速ＶＷｆ及び後輪１ＲＬ，１ＲＲの平均後輪速ＶＷｒが共に“０”であり、スリップ速度ΔＶＦも“０”となるため、余剰トルク変換部８Ｇで実行される図８の処理では、ステップＳ２０からステップＳ２１〜ステップＳ２５の処理を実行することなく処理を終了して余剰トルク演算部８Ｅに戻ることになる。
【００５２】
このため、発電機制御部８Ａで発電電圧目標値Ｖ_Ｇに基づく発電機制御出力Ｃ１がオフ状態、モータ界磁出力ＭＦもオフ状態に制御され、さらにクラッチ制御部８Ｄでクラッチ制御出力ＣＬがオフ状態に制御される。したがって、発電機７での発電及び直流モータ３の駆動が停止されていると共に、クラッチ１２が非締結状態即ち解放状態に制御される。
【００５３】
この状態からアクセルペダル１７を大きく踏込んで車両を急発進させたり、アクセルペダル１７を大きく踏込まなくても降雨路、雪路、凍結路のような低摩擦係数路面で前進方向に発進させることにより、主駆動輪となる前輪１ＦＬ，１ＦＲに加速スリップを生じると、前後の車輪速差が生じることにより、スリップ速度ΔＶＦが正の値となる。
【００５４】
このとき、クラッチ制御部８Ｄでクラッチ制御出力ＣＬが所定のデューティ比に制御されて電磁クラッチ１２が締結状態となると共に、駆動状態フラグＦが“１”にセットされる。これと同時に余剰トルク演算部８Ｅにおける図５の処理で、スリップ速度ΔＶＦが正値となるので、ステップＳ２からステップＳ４に移行し、スリップ速度ΔＶＦにゲインＫ１を乗算して加速スリップを抑えるために必要な吸収トルクＴΔＶＦを算出し、次いで、現在の発電電圧Ｖ_Ｇ、電機子電流Ｉａ、発電機回転数Ｎｇに基づいて前記（５）式の演算を行って現在の発電負荷トルクＴＧを算出する（ステップＳ５）。この現在の発電負荷トルクＴＧは、発進時には発電機回転数Ｎｇが比較的小さいので、発電電圧Ｖ_Ｇ及び電機子電流Ｉａの増加に応じて増加する。さらに、吸収トルクＴΔＶＦと現在の発電負荷トルクＴＧとを乗算して発電負荷トルク目標値Ｔｇｔを算出するので、この発電負荷トルク目標値Ｔｇｔも増加する。
【００５５】
ところで、発電機７で発生させる発電電圧Ｖ_Ｇは、余剰トルク変換部８Ｇの図８の処理で制御されることになるが、モータトルク目標値Ｔｍｔとモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔとをもとに図９の電機子電流目標値算出用マップを参照して算出される電機子電流目標値Ｉａｔに線路抵抗Ｒを乗算した電圧値と直流モータ３での誘起電圧Ｅとを加算して算出される。
【００５６】
ここで、モータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔは、モータ回転速度Ｎｍをもとに図８の処理におけるステップＳ２１でモータ界磁電流目標値算出用マップを参照して算出されるが、車両の発進時にはモータ回転速度Ｎｍがまだ低いため、このときのモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔが最大電流Ｉ_ＭＡＸに設定される。
そして、ステップＳ２１で算出されたモータ界磁電流目標値Ｉｆｍｔがそのままモータ制御部８Ｃに出力されることにより、直流モータ３が駆動開始されて駆動状態となる。
【００５７】
このとき、続くステップＳ２２で算出されるモータ誘起電圧Ｅも増加するため、ステップＳ２６で算出される電機子電流目標値Ｉａｔが時間の経過と共に上昇し、必要とするモータトルクＴｍを確保することができ、直流モータ３の回転速度Ｎｍは前輪１ＦＬ，１ＦＲの加速スリップに応じて増加する。
この結果、急発進時又は低摩擦係数路面での発進時に主駆動輪となる前輪１ＦＬ，１ＦＲで加速スリップを生じた場合に、これを解消するように従駆動輪となる後輪１ＲＬ，１ＲＲを直流モータ３が前輪１ＦＬ，１ＦＲでの加速スリップを解消するように駆動されることになり、円滑な発進を行うことができる。
【００５８】
この加速スリップを生じる車両発進時には、駆動状態フラグＦが“１”にセットされていることにより、ステップＳ２７からステップＳ２８に移行して、安定性を重視した比較的小さい値の通常値Ｋ_Ｐ１が制御ゲインＫとして設定され、この制御ゲインＫと電機子電流目標値Ｉａｔ及び実際の電機子電流Ｉａとの電流偏差とに基づいて電機子電流制御値Ｉａｐが算出されるので、この電気電流制御値Ｉａｐに基づいて発電機７の発電電圧Ｖ_Ｇが算出され、これが発電機制御部８Ａに出力されることにより、この発電機制御部８Ａから発電機制御信号Ｃ１が電圧調整部としてのトランジスタ３３に出力されて、電動モータ３で必要とする電機子電流Ｉａを確保することができる。このとき、制御ゲインＫが比較的小さい値の通常値Ｋ_Ｐ１に設定されているので、発電機７で発電して電動モータ３の電機子に供給する発電電流が大きな電流変動を生じることがなく、安定した電機子電流Ｉａを供給することができる。
【００５９】
その後、加速スリップが抑えられるにつれて、モータトルク目標値Ｔｍｔが図１１（ａ）に示すように連続的に減少し、これに応じて電機子電流目標値Ｉａｔも図１１（ｇ）に示すように減少し、時点ｔ１で、モータトルク閾値Ｔｈ１以下となると、駆動状態フラグＦが図１１（ｆ）に示すように“１”から“０”に状態変化し、二輪駆動状態への移行状態となる。このため、図８の処理において、ステップＳ２３からステップＳ２５に移行して、図９に示すクラッチ解放処理が実行される。
【００６０】
このクラッチ解放処理では、モータトルク目標値Ｔｍｔがモータトルク閾値Ｔｈ１以下となった直後であり、前回のモータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ−１）がモータトルク閾値Ｔｈ２を超えているので、ステップＳ４１からステップＳ４２に移行して、前回のモータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ−１）から所定値ΔＴｍｔ１を減算した値を今回のモータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ）として設定してから図８のステップＳ２６に移行する。
【００６１】
このため、モータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ）が図１１（ａ）に示すように、比較的大きな所定勾配で減少するトルク減少制御が開始され、このモータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ）の減少に応じて電機子電流目標値Ｉａｔも図１１（ｇ）に示すように所定勾配での減少を開始する。
そして、図８の処理でステップＳ２７で駆動状態フラグＦが“１”から“０”に状態変化したので、ステップＳ２９に移行し、制御ゲインＫとして通常値Ｋ_Ｐ１に代えてこの通常値Ｋ_Ｐ１より大きな値に選定された高応答性値Ｋ_Ｐ２が設定される。このため、ステップＳ３０で算出される電機子電流制御値Ｉａｐが電機子電流目標値Ｉａｔから実際の電機子電流Ｉａを減算した電流偏差ΔＩの変動分が大きく増幅された値となるので、電機子電流目標値Ｉａｔに対する実際の電機子電流Ｉａの追従性が高められる。
【００６２】
その後、時点ｔ２で、モータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ）がモータトルク閾値Ｔｈ２に達すると、図９のクラッチ解放処理で、ステップＳ４１からステップＳ４３に移行し、ブレーキペダル４１が解放されていて、ブレーキセンサ４２の検出信号が図１１（ｅ）に示すようにオフ状態を継続しているものとすると、ステップＳ４４に移行して、図１１（ｃ）に示すように、クラッチ制御部８Ｄに対するクラッチ締結指令をオフ状態とする。このため、クラッチ制御部８Ｄで電磁クラッチ１２に対するクラッチ制御出力ＣＬをオフ状態とするが、電磁クラッチ１２は直ちに解放状態となることなく、図１１（ｄ）に示すように所定の応答遅れ時間を経過した後に解放状態に移行する。
【００６３】
次いで、ステップＳ４５に移行し、モータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ−１）がクラッチ解放トルクＴｆよりは大きな値であるので、ステップＳ４６に移行して、前回のモータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ−１）から比較的小さい所定値ΔＴｍｔ２を減算した値を今回のモータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ）として設定するので、モータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ）の減少勾配が図１１（ａ）に示すように緩やかとなる。
【００６４】
このように、モータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ）の減少勾配が大きく変更されることにより、電機子電流目標値Ｉａｔも減少勾配が図１１（ｇ）に示すように急に緩やかとなるが、前述したように、制御ゲインＫが高応答性値Ｋ_Ｐ２に設定されていることにより、発電機７から出力される電機子電流Ｉａが電機子電流目標値Ｉａｔの変化に高応答性をもってアンダーシュートを生じることなく追従することになり、実際のモータトルクも図１１（ｂ）に示すように、モータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ）に追従した値となる。
【００６５】
その後、時点ｔ３で、モータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ−１）がクラッチ解放トルクＴｆに達すると、図９のクラッチ解放処理でステップＳ４５からステップＳ４７を経てステップＳ４８に移行し、クラッチ解放時間計測カウンタのカウント値Ｎ_ＣＬを所定値にプリセットし、次いでブレーキペダル４１が解放されているので、ステップＳ５０に移行し、カウント値Ｎ_ＣＬがプリセット値にセットされたばかりであるので、ステップＳ５１に移行して、カウント値Ｎ_ＣＬをデクリメントしてからステップＳ５２に移行し、今回のモータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ）が図１１（ａ）に示すようにクラッチ解放トルクＴｆが設定される。
【００６６】
その後、カウント値Ｎ_ＣＬが“０”になるまでの間はモータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ）が図１１（ａ）に示すようにクラッチ解放トルクＴｆに維持され、このクラッチ解放トルクＴｆを維持している状態で、電磁クラッチ１２の応答遅れ時間が経過した時点ｔ４で電磁クラッチ１２が解放状態となる。このとき、実際のモータトルクも図１１（ｂ）に示すように、クラッチ解放トルクＴｆに維持されているので、実際に電磁クラッチ１２が解放状態となったときに、ショックを生じることがない。
その後、時点ｔ５でカウント値Ｎ_ＣＬが“０”となると、図１０の処理で、ステップＳ５０からステップＳ５３に移行して、モータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ）が“０”に設定される。このため、図８のステップＳ２６の処理で電機子電流目標値Ｉａｔが“０”に設定され、これに応じて電機子電流Ｉａも“０”となって、発電電圧Ｖ_Ｇがモータ誘起電圧Ｅに設定されることにより、発電機７の発電電流が“０”となって電動モータ１２の駆動が停止される。
【００６７】
このように、上記実施形態によると、電動モータ３に対するモータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ−１）がモータトルク閾値Ｔｈ１より大きな値である駆動状態では、電機子電流の制御系の制御ゲインＫが比較的小さい通常値Ｋ_Ｐ１に設定されるので、安定性を重視した電機子電流制御が行われ、その後、モータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ−１）がモータトルク閾値Ｔｈ１以下となってモータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ）を減少制御して二輪駆動状態へ移行する状態となると、制御ゲインＫが通常値Ｋ_Ｐ１より大きな値の高応答値Ｋ_Ｐ２に設定されるので、モータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ）を減少制御状態からクラッチ解放トルクＴｆに維持する状態に変化したときに、電機子電流目標値Ｉａｔに対して実際の電機子電流Ｉａが高応答性をもって追従することにより、アンダーシュートの発生を確実に防止することができ、電動モータ３で発生する実際のモータトルクＴｍをモータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ）に正確に追従させることができ、モータトルク不足によって電磁クラッチ１２の解放時にショックが発生することを確実に防止することができる。
【００６８】
因みに、制御ゲインＫを通常値Ｋ_Ｐ１に維持する場合には、図１１（ｈ）に示すように、モータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ）の減少勾配が緩やかとなる時点ｔ２で、電機子電流目標値Ｉａｔに対して実際の電機子電流Ｉａがアンダーシュートし、これに応じて電動モータ３で発生するモータトルクＴｍも低下して、クラッチ解放トルクＴｆを下回ることになり、このアンダーシュート状態で電磁クラッチ１２が解放されると、トルク不足によって電磁クラッチ１２のモータ側及び後輪側との加速度バランスをとることができず、ショックが発生することなる。しかしながら、本実施形態では、上述したように電機子電流Ｉａのアンダーシュートを確実に防止することができるので、ショックを発生することなく電磁クラッチ１２の解放を行うことができ、乗員に違和感を与えることがない。
【００６９】
なお、図１０のクラッチ解放処理でモータトルク目標値Ｔｍｔ（ｎ−１）がモータトルク閾値Ｔｈ２以下となってトルク緩減少制御に移行したときに、ブレーキペダル４１が踏込まれて制動状態であるときには、クラッチ解放指令を出力することを禁止し、さらにクラッチ解放トルク維持状態ではクラッチ解放計時カウンタのカウント値Ｎ_ＣＬのデクリメントを中止するので、制動時にエンジン回転速度が許容以上に低下することにより発電機７の発電不足が発生して電動モータ３のモータトルク制御を正確に行えない状態となったときにクラッチを解放してショックが発生することを確実に防止することができる。
【００７０】
また、上記実施形態では、電動モータの電機子電流を制御する電動機電機子電流制御手段が、主駆動源（エンジン２）によって駆動され、電動機（電動モータ３）に電機子電流を供給する発電機７を有し、該発電機７の界磁電流を制御することにより、出力する電機子電流を制御するように構成したので、発電機７で発電した余剰の電力によって電動モータ３を駆動して、従駆動輪である後輪１ＲＬ，１ＲＲを駆動することができ、車両の加速性を向上させることができる。
【００７１】
さらに、上記実施形態では、電動機電機子電流制御手段が、前記電動機の電機子電流を検出する電機子電流検出手段と、前記電動機の電機子電流目標値を算出する電機子電流目標値算出手段と、前記電機子電流目標値と前記電機子電流との偏差に制御ゲインを乗算して発電機の界磁制御信号を形成し、当該界磁制御信号を前記発電機に出力する発電機出力制御手段とを備え、応答特性可変手段は、前記制御ゲインを前記四輪駆動状態で通常設定値に維持し、前記主駆動輪による二輪駆動状態へ移行するときに通常設定値に比較して大きな高応答設定値に変更するように構成されているので、駆動等の同時駆動状態では安定性を重視した電機子電流制御を行い、二輪駆動等の種駆動輪駆動状態へ移行する際には応答性を重視した電機子電流制御を行うことができ、駆動状態に応じた最適な電機子電流制御を行うことができる。
【００７２】
さらにまた、主駆動輪の余剰トルクを算出する余剰トルク算出手段と、該余剰トルク算出手段で算出した余剰トルクに基づいて電動機トルクを算出する電動機トルク算出手段とを有し、前記クラッチ解放手段は、前記電動機トルク算出手段で算出した電動機トルクが設定閾値以下に低下したときに四輪駆動状態から主駆動輪による二輪駆動状態へ移行する走行状態であると検出するように構成されているので、主駆動輪１ＦＬ，１ＦＲの路面反力限界トルクを越えた余剰のトルクで電動モータ３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。
【００７３】
ここで、常時、後輪１ＲＬ，１ＲＲを駆動状態とした場合には、力学的エネルギー→電気的エネルギー→力学的エネルギーと何回かエネルギー変換を行うために、変換効率分のエネルギー損失が発生することで、前輪１ＦＬ，１ＦＲだけで駆動した場合に比べて車両の加速性が低下する。このため、後輪１ＲＬ，１ＲＲの駆動は減速として抑えることが望まれる。これに対し、本実施形態では、滑り易い路面等では前輪１ＦＬ，１ＦＲにエンジン２の出力トルクＴｅの全てを伝達してもその全てが駆動力として使用されないことに鑑みて、前輪１ＦＬ，１ＦＲで有効利用できない駆動力を後輪１ＲＬ，１ＲＲに出力して加速性を向上させるものである。
【００７４】
なお、上記実施形態においては、エンジン２により回転駆動される発電機７で電動モータ３を回転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、別途バッテリー等の電源から電動モータ３に電力を供給し、その電力供給経路に電機子電流制御回路を設けて、電機子電流を制御する場合にも本発明を適用し得るものである。
【００７５】
また、上記実施形態においては、自動変速機４を適用した場合について説明した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、ベルト式無段変速機やトロイダル型無段変速機等の無段変速機を適用するようにしてもよい。
さらに、上記実施形態においては、電機子電流制御値Ｉａｐを電機子電流目標値Ｉａｔと電機子電流Ｉａとの偏差と制御ゲインＫとに基づいて算出する所謂比例（Ｐ）制御を行う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、下記（１２）式に示すように比例・積分制御を行うようにしてもよく、さらにはこれに微分制御を加えるようにしてもよい。
【００７６】
Ｉａｐ＝（Ｉａｔ−Ｉａ）Ｋ＋∫（Ｉａｔ−Ｉａ）ｄｔ・Ｋｉ ……（１２）
さらにまた、上記実施形態においては、電機子電流制御値Ｉａｐとモータ誘起電圧Ｅとに基づいて発電機７の発電電圧Ｖ_Ｇを算出し、この発電電圧Ｖ_Ｇに基づいて発電機７の界磁制御出力ＭＦを制御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、電機子電流制御値Ｉａｐに応じたデューティ比を算出し、このデューティ比の制発電制御出力をパイポーラトランジスタ３３に供給するようにしてもよい。
【００７７】
なおさらに、上記実施形態においては、クラッチとして電磁クラッチ１２を適用した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、流体圧クラッチを適用することもでき、この場合には流体圧クラッチに供給する流体圧を制御する圧力制御弁を電気的に制御することにより、クラッチ締結力を制御すればよく、その他クラッチ締結力を電気的制御が可能な任意のクラッチを適用することができる。
【００７８】
また、上記実施形態においては、発電機７の入力軸をベルト６を介してエンジン２に連結した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、発電機７の入力軸をトランスファの出力側から前輪１ＦＬ，１ＦＲまでの回転部分に連結するようにしてもよく、この場合には、エンジン２のアイドリング時の負荷を減少させることができる。
【００７９】
さらに、上記実施形態においては、モータ回転数検出手段としてモータ回転速度センサ３９を適用し、このモータ回転速度センサ３９でモータ回転速度Ｎｍを直接検出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、車輪速センサ２４ＲＬ及び２４ＲＲで検出した車輪速Ｖｗ_ＲＬ及びＶｗ_ＲＲとディファレンシャルギヤ１３の減速比とに基づいてモータ回転速度を推定するようにしてもよい。
【００８０】
さらにまた、上記実施形態においては、前輪の加速スリップに応じて駆動状態に移行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、アクセル開度などに応じて駆動状態に移行するようにしてもよい。
なおさらに、上記実施形態においては、前輪１ＦＬ，１ＦＲを主駆動輪とし、後輪１ＲＬ，１ＲＲを従駆動輪とする駆動車に本発明を適用した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、後輪１ＲＬ，１ＲＲを主駆動輪とし、前輪１ＦＬ，１ＦＲを従駆動輪とするようにしてもよい。
【００８１】
また、上記実施形態においては、本発明を駆動車に適用した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、前後方向に二輪以上の駆動輪を備え、一部の主駆動輪を内燃機関で駆動し、残りの従駆動輪を電動機で駆動する場合に本発明を適用することができ、その他内燃機関等の回転駆動源によって回転駆動される発電機によって車輪を駆動する電動機を駆動する電動式駆動装置に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す概略装置構成図である。
【図２】実施形態における制御系のブロック図である。
【図３】実施形態に係る４ＷＤコントローラを示す機能ブロック図である。
【図４】実施形態における４ＷＤコントローラでの制御処理手順を示すフローチャートである。
【図５】実施形態における余剰トルク演算部の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】実施形態における目標トルク制御部の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】エンジン回転速度Ｎｅをパラメータとしてスロットル開度θとエンジントルクＴｅとの関係を示すエンジントルク算出マップを示す図である。
【図８】第１の実施形態における余剰トルク変換部の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】モータ界磁電流目標値をパラメータとしてモータトルク目標値と電機子電流目標値との関係を示す電機子電流目標値算出マップを示す図である。
【図１０】図８におけるクラッチ解放処理の具体例を示すフローチャートである。
【図１１】実施形態における動作の説明に供するタイムチャートである。
【符号の説明】
１ＦＬ，１ＦＲ前輪
１ＲＬ，１ＲＲ後輪
２エンジン
３直流モータ
４自動変速機
７発電機
８４ＷＤコントローラ
１０ジャンクションボックス
１１減速機
１２電磁クラッチ
２３エンジン回転速度センサ
２４ＦＬ〜２４ＲＲ車輪速センサ
ＦＣフィールドコイル
ＳＣステータコイル
３７電流センサ
３９モータ用回転速度センサ

Claims

主駆動輪を変速機を介して駆動する主駆動源と、従駆動輪に駆動トルクを伝達可能な電動機と、該電動機の電機子電流を制御する電動機電機子電流制御手段と、該電動機から従駆動輪までのトルク伝達経路に介装されたクラッチと、車両走行中に前記電動機による従駆動輪の駆動を解除する条件が検出されたときに、前記クラッチを解放状態とするクラッチ解放手段とを備えた車両の駆動力制御装置において、
前記電動機電機子電流制御手段は、前記クラッチ解放手段で前記クラッチを解放状態にするときに、前記電機子電流制御の応答特性を高める応答特性可変手段を備えていることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
前記電動機電機子電流制御手段は、前記主駆動源によって駆動され、電動機に電機子電流を供給する発電機を有し、該発電機の界磁電流を制御することにより、出力する電機子電流を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の車両の駆動緑制御装置。
前記電動機電機子電流制御手段は、前記電動機の電機子電流を検出する電機子電流検出手段と、前記電動機の電機子電流目標値を算出する電機子電流目標値算出手段と、前記電機子電流目標値と前記電機子電流との偏差に制御ゲインを乗算して発電機の界磁制御信号を形成し、当該界磁制御信号を前記発電機に出力する発電機出力制御手段とを備え、前記応答特性可変手段は、前記制御ゲインを四輪駆動状態で通常設定値に維持し、前記主駆動輪による二輪駆動状態へ移行するときに通常設定値に比較して大きな高応答設定値に変更するように構成されていることを特徴とする請求項２記載の車両の駆動力制御装置。
前記主駆動輪の余剰トルクを算出する余剰トルク算出手段と、該余剰トルク算出手段で算出した余剰トルクに基づいて電動機トルクを算出する電動機トルク算出手段とを有し、前記クラッチ解放手段は、前記電動機トルク算出手段で算出した電動機トルクが設定閾値以下に低下したときに四輪駆動状態から主駆動輪による二輪駆動状態へ移行する走行状態であると検出するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の車両の駆動力制御装置。