車両およびその制御方法
【課題】何れか一対の車輪に駆動力を出力可能な動力ユニットと、他の一対の車輪のそれぞれに設けられた電動機とを備えた車両において旋回中にすべての電動機が一旦駆動不能になった後の車両の挙動を安定に保つ。
【解決手段】ハイブリッド自動車２０では、旋回中にモータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動不能であると判断されたときには、一対の後輪３９ｃ，３９ｄにのみ駆動トルクが出力されるように前後トルク分配比Ｄが設定され（Ｓ３４０）、駆動不能になったモータＭＧ３，ＭＧ４の少なくとも何れかが駆動可能状態に復帰したと判断されたときには、一対の後輪３９ｃ，３９ｄと駆動可能状態に復帰したモータＭＧ３，ＭＧ４に対応する前輪３９ａ，３９ｂとに駆動トルクが出力されるようにトルク分配比Ｄ，ｄｌ，ｄｒが設定される（Ｓ４００，Ｓ４３０，Ｓ４５０）。
【解決手段】ハイブリッド自動車２０では、旋回中にモータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動不能であると判断されたときには、一対の後輪３９ｃ，３９ｄにのみ駆動トルクが出力されるように前後トルク分配比Ｄが設定され（Ｓ３４０）、駆動不能になったモータＭＧ３，ＭＧ４の少なくとも何れかが駆動可能状態に復帰したと判断されたときには、一対の後輪３９ｃ，３９ｄと駆動可能状態に復帰したモータＭＧ３，ＭＧ４に対応する前輪３９ａ，３９ｂとに駆動トルクが出力されるようにトルク分配比Ｄ，ｄｌ，ｄｒが設定される（Ｓ４００，Ｓ４３０，Ｓ４５０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前後何れか一対の車輪に駆動力を出力可能な動力ユニットと、他の一対の車輪のそれぞれに設けられて対応する車輪に駆動力を出力可能な電動機とを備えた車両およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車輪ごとにモータを有して各車輪を個別独立に駆動可能な車両が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この車両では、何れかのモータが駆動不能状態になったときに、操舵角と車速とに基づいて走行状態を分類し、分類された走行状態に応じて駆動可能な各モータの目標駆動力を補正して駆動可能なモータに駆動力指令を出力している。この際、駆動可能なモータに対する駆動力指令は、左側の車輪に出力される駆動力の合計と、右側の車輪に出力される駆動力の合計との比が正常時と駆動不能時とで同一となるように設定される。
【特許文献１】特開２００５−１１９６４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述のようなモータを駆動力源として備えた車両においては、振動やノイズ等の影響によりモータへの電力供給が瞬断してしまい、一時的にモータを駆動し得なくなることもある。このような瞬断により何れかのモータが駆動不能になった場合、モータはその後短時間のうちに駆動可能な状態に復帰することになる。ただし、上記特許文献１に記載の車両において、何れかのモータが一旦駆動不能になった後、駆動可能状態に復帰した場合の対応については何ら考慮されていない。また、車両の旋回中に前後何れか一対のモータが一旦駆動不能になると、車両の挙動が不安定になり、そのまま他の一対のモータのみによる走行を続けたのでは車両の挙動安定性や旋回性能を良好に確保し得なくなるおそれもある。
【０００４】
そこで、本発明の車両およびその制御方法は、前後何れか一対の車輪に駆動力を出力可能な動力ユニットと、他の一対の車輪のそれぞれに設けられて対応する車輪に駆動力を出力可能な電動機とを備えた車両において旋回中にすべての電動機が一旦駆動不能になった後の車両の挙動を安定に保つことを目的の一つとする。また、本発明の車両およびその制御方法は、一旦駆動不能になった電動機が駆動可能状態に復帰したときに、車両の挙動を安定に保つことができるように各車輪に対して駆動力をより適切に分配することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の車両およびその制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採っている。
【０００６】
本発明による車両は、前輪および後輪のそれぞれに駆動力を出力して走行可能な車両であって、
前記前輪および前記後輪のうちの一方である一対の第１車輪に対して駆動力を出力可能な動力ユニットと、
前記前輪および前記後輪のうちの他方である一対の第２車輪のそれぞれに設けられて対応する前記第２車輪に駆動力を出力可能な電動機と、
前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
前記各電動機を駆動可能であるか否かを判定する電動機駆動可否判定手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記車両の旋回中に前記電動機駆動可否判定手段により前記電動機のすべてが駆動不能であると判断されたときには、前記一対の第１車輪にのみ駆動力が出力されるように前記第１車輪と前記第２車輪とにおける駆動力分配比を設定すると共に、前記電動機駆動可否判定手段により駆動不能になった前記電動機の少なくとも何れかが駆動可能状態に復帰したと判断されたときには、前記一対の第１車輪と駆動可能状態に復帰した電動機に対応する前記第２車輪とに駆動力が出力されるように前記駆動力分配比を設定する駆動力分配比設定手段と、
前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記設定された駆動力分配比で分配されて前記第１車輪および前記第２車輪のそれぞれに出力されるように前記動力ユニットと前記各電動機とを制御する制御手段と、
を備えるものである。
【０００７】
この車両は、前輪および後輪のうちの一方である一対の第１車輪に対して駆動力を出力可能な動力ユニットと、前輪および後輪のうちの他方である一対の第２車輪のそれぞれに設けられて対応する第２車輪に駆動力を出力可能な電動機とを備えるものである。そして、この車両では、旋回中に電動機のすべてが駆動不能であると判断されたときには、一対の第１車輪にのみ駆動力が出力されるように第１車輪と第２車輪とにおける駆動力分配比が設定されると共に、駆動不能になった電動機の少なくとも何れかが駆動可能状態に復帰したと判断されたときには、一対の第１車輪と駆動可能状態に復帰した電動機に対応する第２車輪とに駆動力が出力されるように駆動力分配比が設定される。そして、走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が設定された駆動力分配比で分配されて第１車輪および第２車輪のそれぞれに出力されるように動力ユニットと各電動機とが制御される。これにより、旋回中に電動機のすべてが一旦駆動不能になっても、その後、旋回中に駆動不能になった電動機の少なくとも何れかが駆動可能状態に復帰したときには、駆動可能状態に復帰した電動機に対応する第２車輪にも駆動力を出力することが可能となるので、旋回中にすべての電動機が一旦駆動不能になった後の車両の挙動を安定に保つことができる。
【０００８】
また、本発明による車両は、前記車両の走行状態を取得する走行状態取得手段と、前記取得された車両走行状態に基づいて目標ヨーレートを設定する目標ヨーレート設定手段と、前記車両の実ヨーレートを検出する実ヨーレート検出手段とを更に備えてもよく、前記駆動力分配比設定手段は、前記車両の旋回中に前記電動機のすべてが駆動不能であると判断された後に駆動不能になった少なくとも何れかの電動機が駆動可能状態に復帰したと判断されたときには、前記設定された目標ヨーレートと前記検出された実ヨーレートとの偏差に基づいて前記駆動力分配比を設定するものであってもよい。このように、一旦駆動不能になった電動機が駆動可能状態に復帰したときには、車両のヨーレートに基づいて駆動力分配比を設定することにより、各車輪に対して駆動力をより適切に分配して車両の挙動を安定に保つことが可能となる。
【０００９】
更に、前記制御手段は、前記車両の旋回中に前記電動機のすべてが駆動不能であると判断された後に駆動不能になった少なくとも何れかの電動機が駆動可能状態に復帰したと判断されたときに、前記設定された目標ヨーレートと前記検出された実ヨーレートとの偏差が所定値以上である場合、定格出力を発生するように駆動可能状態に復帰した電動機の少なくとも何れかを制御するものであってもよい。このように、目標ヨーレートと実ヨーレートとの偏差が所定値以上である場合には、駆動可能状態に復帰した電動機の少なくとも何れかの定格運転を行うことにより、実ヨーレートを目標ヨーレートに速やかに近づけることが可能となり、車両の挙動安定性や旋回性能を良好に保つことができる。
【００１０】
また、前記動力ユニットは、内燃機関と、前記一対の第１車輪が接続された駆動軸と前記内燃機関の出力軸とに接続されて電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸および前記出力軸に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機とを含むものであってもよい。更に、前記動力ユニットは、内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と前記一対の第１車輪が接続された駆動軸との間で変速比の変更を伴って動力を伝達する変速手段とを含むものであってよい。
【００１１】
更に、前記一対の第２車輪は、前記複数の車輪に含まれる操舵輪としての前輪であってもよく、前記複数の車輪に含まれる後輪であってもよい。
【００１２】
本発明による車両の制御方法は、前輪および後輪のうちの一方である一対の第１車輪に対して駆動力を出力可能な動力ユニットと、前記前輪および前記後輪のうちの他方である一対の第２車輪のそれぞれに設けられて対応する前記第２車輪に駆動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを備えた車両の制御方法であって、
（ａ）前記車両の旋回中に前記電動機のすべてが駆動不能になったときに、前記一対の第１車輪にのみ駆動力が出力されるように前記第１車輪と前記第２車輪とにおける駆動力分配比を設定すると共に、駆動不能になった前記電動機の少なくとも何れかが駆動可能状態に復帰したと判断されたときには、前記一対の第１車輪と駆動可能状態に復帰した電動機に対応する前記第２車輪とに駆動力が出力されるように前記駆動力分配比を設定するステップと、
（ｂ）走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力がステップ（ａ）で設定された前記駆動力分配比で分配されて前記第１車輪および前記第２車輪のそれぞれに出力されるように前記動力ユニットと前記各電動機とを制御するステップと、
を含むものである。
【００１３】
この方法によれば、旋回中に電動機のすべてが一旦駆動不能になっても、その後、旋回中に駆動不能になった電動機の少なくとも何れかが駆動可能状態に復帰したときには、駆動可能状態に復帰した電動機に対応する第２車輪にも駆動力を出力することが可能となるので、旋回中にすべての電動機が一旦駆動不能になった後の車両の挙動を安定に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の第１の実施例に係るハイブリッド自動車の概略構成図である。本実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、動力分配統合機構３０に接続されると共にギヤ機構３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して左右一対の後輪３９ｃ，３９ｄに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介して接続されたモータＭＧ２と、左右一対の前輪３９ａおよび３９ｂそれぞれのホイール内に配置されて対応する前輪３９ａまたは３９ｂに駆動力を出力するモータＭＧ３およびＭＧ４と、左右一対の前輪３９ａおよび３９ｂを操舵するための操舵装置５５と、前輪３９ａ，３９ｂや後輪３９ｃ，３９ｄに制動トルクを付与するためのマスタシリンダ６１や、ブレーキアクチュエータ６２、ホイールシリンダ６６ａ〜６６ｄ等を含む電子制御式油圧ブレーキユニット（ＥＣＢ）６０と、ハイブリッド自動車２０の全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」という）７０とを備える。
【００１６】
エンジン２２は、ガソリンまたは軽油等の炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４により燃料噴射量や点火時期、吸入空気量等の制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。
【００１７】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、動力分配統合機構３０は、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して、最終的には車両の後輪３９ｃ，３９ｄに出力される。
【００１８】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、何れも発電機として作動することができると共に電動機として作動可能な周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。また、前輪側のモータＭＧ３およびＭＧ４は、同期発電電動機や減速機、ハブベアリング等を一体化したいわゆるインホイールモータとして構成された互いに同一のものであり、インバータ４３，４４を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。すなわち、前輪側のモータＭＧ３およびＭＧ４は、一対の前輪３９ａ，３９ｂに対して駆動力を左右独立に分配して出力可能な動力ユニットとして機能する。インバータ４１〜４４とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１〜４４が共用する正極母線および負極母線として構成されており、これにより、モータＭＧ１〜ＭＧ４の何れかで発電される電力を他のモータで消費することができる。従って、バッテリ５０は、モータＭＧ１〜ＭＧ４の何れかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになり、モータＭＧ１〜ＭＧ４との間で電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されないことになる。モータＭＧ１〜ＭＧ４は、何れもモータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０により駆動制御される。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１〜ＭＧ４を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１〜ＭＧ４の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４５，４６，４７および４８からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１〜ＭＧ４に印加される相電流等が入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１〜４４へのスイッチング制御信号が出力される。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１〜ＭＧ４を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１〜ＭＧ４の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。
【００１９】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧、バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流、バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度Ｔｂ等が入力されており、バッテリＥＣＵ５２は、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッドＥＣＵ７０やエンジンＥＣＵ２４に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量ＳＯＣをも算出する。
【００２０】
また、操舵装置５５は、運転者によって操作される操舵ハンドル５６や、運転者による操舵ハンドルの操作量としての操舵角θを検出する操舵角センサ５６ａ、ステアリングシャフトを介して操舵ハンドル５６に連結された例えばラックアンドピニオン式の操舵ギヤボックス５７、伝達比可変機能やパワーアシスト機能をもった操舵アクチュエータ５８等を含む。このような操舵装置５５は、操舵用電子制御ユニット（以下「操舵ＥＣＵ」という）５９によって制御され、かかる操舵ＥＣＵ５９も、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信している。操舵ＥＣＵ５９は、操舵角センサ５６ａにより検出される操舵角θやハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号に基づいて操舵アクチュエータ５８を制御すると共に、必要に応じて操舵装置５５の状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。
【００２１】
更に、電子制御式油圧ブレーキユニット６０のブレーキアクチュエータ６２は、マスタシリンダ圧センサ６１ａにより検出されるマスタシリンダ６１の圧力（マスタシリンダ圧）と車速Ｖとに基づいて、ハイブリッド自動車２０に作用させるべき制動力のうちの当該ブレーキユニット６０の分担割合に応じた制動トルクが前輪３９ａ，３９ｂや後輪３９ｃ，３９ｄに作用するようにホイールシリンダ６６ａ〜６６ｄへの油圧を調整するものである。本実施例のブレーキアクチュエータ６２は、ブレーキ用電子制御ユニット（以下、「ブレーキＥＣＵ」という）６４により制御され、ブレーキＥＣＵ６４の制御のもと、運転者によるブレーキペダル８５の踏み込み操作とは無関係に、前輪３９ａ，３９ｂや後輪３９ｃ，３９ｄに制動トルクが作用するようホイールシリンダ６６ａ〜６６ｄの油圧を調整可能なものである。ブレーキＥＣＵ６４は、図示しない信号ラインを介して、各車輪３９ａ〜３９ｄに設けられた図示しない車輪速センサからの車輪速や、操舵角センサ５６ａからの操舵角を示す信号等を入力し、これらの信号に基づいて、運転者がブレーキペダル８５を踏み込んだときに前輪３９ａ，３９ｂや後輪３９ｃ，３９ｄの何れかがロックしてスリップするのを防止するアンチスキッド制御（ＡＢＳ）や、運転者がアクセルペダル８３を踏み込んだときに前輪３９ａ，３９ｂや後輪３９ｃ，３９ｄの何れかが空転してスリップするのを防止するトラクションコントロール（ＴＲＣ）、主としてハイブリッド自動車２０の旋回走行時に車両全体の旋回方向の安定性を確保する車両安定化制御（ＶＳＣ）等を実行する。ブレーキＥＣＵ６４も、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号に基づいてブレーキアクチュエータ６２を制御すると共に、必要に応じてブレーキアクチュエータ６２等の状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。
【００２２】
ハイブリッドＥＣＵ７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、計時指令に応じて計時処理を実行するタイマ７８と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッドＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号、シフトレバー８１の操作位置であるシフトポジションＳＰを検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ８８からの車速Ｖ、車両重心周りの回転角速度であるヨーレートを検出するヨーレートセンサ９０からの実ヨーレートＹｒ等が入力ポートを介して入力される。ハイブリッドＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２、操舵ＥＣＵ５９、ブレーキＥＣＵ６４と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２３】
上述のように構成された第１の実施例のハイブリッド自動車２０では、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両全体に要求される要求トルクＴ＊が計算され、この要求トルクＴ＊に対応する動力が後輪３９ｃおよび３９ｄに接続されたリングギヤ軸３２ａと、前輪３９ａおよび３９ｂとに出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１〜ＭＧ４とが運転制御され、ハイブリッド自動車２０は、基本的にいわゆるフルタイム４輪駆動車両として動作する。そして、エンジン２２やモータＭＧ１〜ＭＧ４の運転制御モードとしては、要求された動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２〜ＭＧ４とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａや前輪３９ａおよび３９ｂに出力されるようにモータＭＧ１〜ＭＧ４を駆動制御するトルク変換運転モードや、要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２〜ＭＧ４とによるトルク変換を伴って要求動力が出力されるようにモータＭＧ１〜ＭＧ４を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２〜モータＭＧ４から要求動力に見合う動力が出力されるように運転制御するモータ運転モード等がある。
【００２４】
次に、本実施例のハイブリッド自動車２０の旋回中の動作について説明する。図２は、本実施例のハイブリッド自動車２０の旋回中にハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される旋回時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、ハイブリッド自動車２０の旋回中に所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２５】
図２の旋回時駆動制御ルーチンの開始に際して、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３およびＭＧ４の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，Ｎｍ３，Ｎｍ４、バッテリ５０が充放電すべき充放電要求パワーＰｂ＊、バッテリ５０から放電が許容されている電力の値である出力制限Ｗｏｕｔ、操舵角θ、目標ヨーレートＹｒ＊、ヨーレートセンサ９０からの実ヨーレートＹｒ、モータ駆動状態フラグＦｍの値といった制御に必要なデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、回転数Ｎｍ１〜Ｎｍ４は、回転位置検出センサ４５〜４８からのモータＭＧ１〜ＭＧ４の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。更に、充放電要求パワーＰｂ＊は、残容量ＳＯＣに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力し、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔは、図示しない温度センサにより検出されたバッテリ５０の電池温度と残容量ＳＯＣとに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。操舵角θは、操舵ＥＣＵ５９から通信により入力するものとしたが、操舵角センサ５６ａから直接入力してもよい。また、目標ヨーレートＹｒ＊は、ハイブリッドＥＣＵ７０により別途実行される目標ヨーレート設定ルーチン（図示省略）により操舵角θと車速Ｖ等とに基づいて設定されるものを入力するものとした。
【００２６】
そして、モータ駆動状態フラグＦｍは、モータＥＣＵ４０により実行されるモータ駆動状態判定ルーチン（図示省略）により前輪３９ａ，３９ｃに対して設けられたモータＭＧ３，ＭＧ４の駆動状態に応じた値に設定されるものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。このモータ駆動状態判定ルーチンは、モータＭＧ３，ＭＧ４やこれらに対応するインバータ４３，４４に発生した何らかの異常や、振動やノイズの重畳等に起因して一時的にバッテリ５０からモータＭＧ３，ＭＧ４への給電が断たれてしまう瞬断等によりモータＭＧ３，ＭＧ４がトルクを出力し得ない駆動不能状態になっているか否かを判定するためのものである。このルーチンにおいては、例えばモータＭＧ３，ＭＧ４やインバータ４３，４４を流れる電流とトルク指令との対応状態や、モータＭＧ３，ＭＧ４やインバータ４３，４４の実温度と許容限界温度との関係に基づいてモータＭＧ３およびＭＧ４の駆動状態が判断される。そして、モータ駆動状態判定ルーチンが実行され、モータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動可能状態にあれば、モータ駆動状態フラグＦｍが値０に設定され、モータＭＧ３のみが駆動可能状態にあれば、モータ駆動状態フラグＦｍが値１に設定され、モータＭＧ４のみが駆動可能状態にあれば、モータ駆動状態フラグＦｍが値２に設定され、モータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動不能状態にあれば、モータ駆動状態フラグＦｍが値３に設定される。なお、モータＥＣＵ４０は、モータ駆動状態判定ルーチンによりモータＭＧ３およびＭＧ４の少なくとも何れかが駆動不能状態にあると判断すると、駆動不能状態にあるモータＭＧ３，ＭＧ４に対応するインバータ４３，４４をシャットダウンし（すべてのスイッチング素子をオフ状態にし）、瞬断により駆動不能状態になったモータＭＧ３，ＭＧ４が駆動可能状態に復帰した場合には、対応するインバータ４３，４４のシャットダウンを解除する。
【００２７】
ステップＳ１００のデータ入力処理の後、入力したアクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖに基づいてハイブリッド自動車２０に要求されている要求トルクＴ＊および要求パワーＰ＊を設定する（ステップＳ１１０）。本実施例では、アクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖと要求トルクＴ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖが与えられると当該マップからこれらに対応する要求トルクＴ＊を導出して設定するものとした。図３に要求トルク設定用マップの一例を示す。また、本実施例では、設定した要求トルクＴ＊に車速Ｖを乗じたものとバッテリ５０が充放電すべき充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和として要求パワーＰ＊を設定するものとした。なお、ここでは、充放電要求パワーＰｂ＊は、放電要求を負の値とし充電要求を正の値とする。そして、ステップＳ１１０で設定した要求パワーＰ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１２０）。本実施例では、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいてエンジン２２の目標運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定するものとした。図４に、エンジン２２の動作ラインと目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との相関曲線とを例示する。同図に示すように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定となること示す相関曲線との交点から求めることができる。
【００２８】
続いて、要求トルクＴ＊を前輪３９ａ，３９ｂ側と後輪３９ｃ，３９ｄ側とに分配するためにトルク分配比設定ルーチン（ステップＳ１３０）を実行し、前後トルク分配比Ｄと左前輪トルク分配比ｄｌと右前輪トルク分配比ｄｒとを設定する。前後トルク分配比Ｄは、要求トルクＴ＊に対する後輪３９ｃ，３９ｄ側に出力すべきトルクの割合としてハイブリッド自動車２０の走行状態に基づいて値１〜値０の範囲で設定され得るものである。また、左前輪トルク分配比ｄｌは、前輪３９ａ，３９ｂに出力するトルクの目標値Ｔｆ＊（＝（１−Ｄ）・Ｔｒ＊）に対する左側の前輪３９ａに出力すべきトルクの割合を示すものであり、右前輪トルク分配比ｄｒは、前輪３９ａ，３９ｂに出力するトルクの目標値Ｔｆ＊に対する右側の前輪３９ｂに出力すべきトルクの割合を示すものであり、基本的には、ｄｒ＝１−ｄｌとなる。ここで、旋回時駆動制御ルーチンの説明を一旦中断し、図５および図６に示すトルク分配比設定ルーチンについて説明する。
【００２９】
図５に示すように、トルク分配比設定ルーチンの開始に際して、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、ステップＳ１００で入力したモータ駆動状態フラグＦｍの値に基づいてモータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動可能状態にあるか否かを判定し（ステップＳ３００）、モータ駆動状態フラグＦｍが値０ではなく、モータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動可能状態にはない場合には、モータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動不能状態にあるか否かを判定する（ステップＳ３１０）。何らかの異常や瞬断等によりモータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動不能状態にあり、モータ駆動状態フラグＦｍが値３に設定されている場合には、前輪３９ａ，３９ｂおよび後輪３９ｃ，３９ｄのすべて駆動する４輪駆動を続行し得ないことから、この場合、モータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動不能になっている場合以外に値０に設定されるフェイルフラグＦｆを値１に設定すると共に（ステップＳ３２０）、ハイブリッド自動車２０のインストルメンツパネルに設けられている図示しない４ＷＤ警告表示灯を点灯させた上で（ステップＳ３３０）、前後トルク分配比Ｄを値１に設定する（ステップＳ３４０）。なお、前後トルク配分比Ｄが値１に設定されると、後輪３９ｃ，３９ｄにのみトルクが出力され、前輪３９ａ，３９ｂにはトルクが出力されないことから、トルク分配比ｄｌ，ｄｒの値を設定する必要はないが、演算処理の関係上、ステップＳ３４０では、トルク分配比ｄｌ，ｄｒがそれぞれ所定の値に設定されるものとする。
【００３０】
また、ステップＳ３００にて、モータ駆動状態フラグＦｍの値が０であり、モータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動可能状態にあると判断された場合には、フェイルフラグＦｆが値１であるか否かを判定する（ステップＳ３５０）。すなわち、本ルーチンの前回実行時にモータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動不能状態にあっても、それが瞬断に起因するものであれば、本ルーチンの今回実行時にモータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動可能状態に復帰していることもある。このため、ステップＳ３５０にてフェイルフラグＦｆが値１であると判断された場合には、フェイルフラグＦｆを値０に設定すると共に後述するモータＭＧ３，ＭＧ４の定格運転の時間を設定すべくタイマ７８をＯＮし、更にステップＳ３３０で点灯された４ＷＤ警告表示灯を消灯する（ステップＳ３６０）。こうしてタイマ７８がＯＮされると、タイマ７８は、実質的にモータＭＧ３，ＭＧ４が駆動可能状態に復帰してからの経過時間を計時することになる。なお、フェイルフラグＦｆが値０であり、モータＭＧ３，ＭＧ４が継続して駆動可能状態にある場合には、ステップＳ３６０の処理はスキップされる。
【００３１】
ステップＳ３５０またはＳ３６０の処理の後、ステップＳ１００で入力した目標ヨーレートＹｒ＊から実ヨーレートＹｒを減じることにより目標ヨーレートＹｒ＊と実ヨーレートＹｒとの偏差ｄＹｒを計算した上で（ステップＳ３７０）、偏差ｄＹｒの絶対値｜ｄＹｒ｜が予め定められた第１の閾値ｄＹｒｅｆ１（正の値）未満であるか否かを判定する（ステップＳ３８０）。第１の閾値ｄＹｒｅｆ１は、実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いを判定するためのものであり、本実施例では、例えば１ｄｅｇ／ｓｅｃとされる。偏差ｄＹｒの絶対値｜ｄＹｒ｜が第１の閾値ｄＹｒｅｆ１未満であり、実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが十分に小さいと判断される場合には、後述のモータＭＧ３，ＭＧ４の定格運転を実行する場合に値１とされる定格運転フラグＦを値０とすると共に、タイマ７８をＯＦＦした上で（ステップＳ３９０）、前後トルク分配比Ｄを通常走行時の値Ｄ０（例えば、０．５５）に設定すると共に、上記偏差ｄＹｒとステップＳ１００で入力した操舵角θおよび車速Ｖとに基づいて左側の前輪３９ａについての左前輪トルク分配比ｄｌを設定すると共に、設定した左前輪トルク分配比ｄｌを値１から減じて右前輪トルク分配比ｄｒを設定する（ステップＳ４００）。本実施例では、モータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動可能状態にあり、かつ実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが小さい場合すなわち通常旋回時における左前輪トルク分配比ｄｌの設定に関し、偏差ｄＹｒ、操舵角θおよび車速Ｖと左前輪トルク分配比ｄｌとの関係を実験、解析により予め定めて通常旋回時用の左前輪トルク分配比設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、偏差ｄＹｒ、操舵角θおよび車速Ｖが与えられると当該マップからこれらに対応する左前輪トルク分配比ｄｌを導出して設定するものとした。かかる通常旋回時用の左前輪トルク分配比設定用マップは、ハイブリッド自動車２０の旋回時の旋回方向における安定性のみならず、車両前後方向における安定性すなわち前後Ｇの変動抑制をも考慮して作成される。
【００３２】
一方、ステップＳ３８０にて偏差ｄＹｒの絶対値｜ｄＹｒ｜が予め定められた第１の閾値ｄＹｒｅｆ１以上であると判断された場合には、更に偏差ｄＹｒの絶対値｜ｄＹｒ｜が予め定められた第２の閾値ｄＹｒｅｆ２（正の値であり、ｄＹｒｅｆ２＞ｄＹｒｅｆ１）未満であるか否かを判定する（ステップＳ４１０）。第２の閾値ｄＹｒｅｆ２も、実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いを判定するためのものであり、本実施例では、例えば４ｄｅｇ／ｓｅｃとされる。偏差ｄＹｒの絶対値｜ｄＹｒ｜が第２の閾値ｄＹｒｅｆ２未満であり、実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いがさほど大きくはないが十分に小さくはない中程度のものであると判断される場合には、上述の定格運転フラグＦを値０とすると共にタイマ７８をＯＦＦした上で（ステップＳ４２０）、前後トルク分配比Ｄを通常走行時の値Ｄ０（例えば、０．５５）に設定すると共に、上記偏差ｄＹｒ、操舵角θおよび車速Ｖとに基づいて左側の前輪３９ａについての左前輪トルク分配比ｄｌを設定すると共に、設定した左前輪トルク分配比ｄｌを値１から減じて右前輪トルク分配比ｄｒを設定する（ステップＳ４３０）。本実施例では、モータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動可能状態にあり、かつ実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが中程度である場合の左前輪トルク分配比ｄｌの設定に関し、上述の通常旋回時用の左前輪トルク分配比設定用マップに比べて車両前後方向における安定性（前後Ｇの変動抑制）よりも旋回時の旋回方向における安定性を重視した傾向の左前輪トルク分配比設定用マップが用意されている。すなわち、実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが中程度である場合には、ステップＳ４３０にて旋回時の旋回方向における安定性を優先して左右の前輪３９ａ，３９ｂにおけるトルクの分配比が設定されるのである。
【００３３】
そして、ステップＳ４１０にて偏差ｄＹｒの絶対値｜ｄＹｒ｜が第２の閾値ｄＹｒｅｆ２以上であり、実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが大きいと判断された場合には、タイマ７８による計時値ｔを読み込み、計時値ｔが所定時間ｔｒｅｆ以下であるか否かを判定する（ステップＳ４４０）。本実施例では、閾値としての時間ｔｒｅｆは例えば１〜２秒程度に定められる。そして、計時値ｔが所定時間ｔｒｅｆ以下であれば、上述の定格運転フラグＦを値１に設定すると共に、前後トルク分配比Ｄを予め定められたモータＭＧ３およびＭＧ４の定格運転を実行する際の値Ｄｘに設定し、更に、左右の前輪３９ａ，３９ｂに出力すべきトルクの目標値を定める際に用いられる係数ｋｌ，ｋｒを設定する（ステップＳ４５０）。本実施例において、モータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動可能状態にあり、かつ実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが大きい場合には、実ヨーレートＹｒを速やかに目標ヨーレートＹｒ＊に近づけるべく、上記偏差ｄＹｒに基づいて定まる前輪３９ａ，３９ｂのうちの一方に設けられたモータＭＧ３またはＭＧ４に負の定格トルク（制動トルク）を出力する回生を行わせると共に他方に設けられたモータＭＧ３またはＭＧ４を定格出力で力行させる。このため、左側の前輪３９ａのモータＭＧ３に関する係数ｋｌと右側の前輪３９ａのモータＭＧ４に関する係数ｋｒとは、偏差ｄＹｒの符号に応じて一方が値１に他方が値−１に設定される。ただし、このような定格運転はごく短時間に限られるものであるから、ステップＳ４４０にてタイマ７８の計時値が所定時間ｔｒｅｆを超えたと判断されたときには、ステップＳ４２０にて定格運転フラグＦを値０とすると共にタイマ７８をＯＦＦした上で、ステップＳ４３０における処理を実行する。
【００３４】
ここまでモータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動可能または駆動不能状態にある場合の前後トルク分配比Ｄと左前輪トルク分配比ｄｌと右前輪トルク分配比ｄｒと設定に関して説明したが、モータ駆動状態フラグＦｍが値１または値２であって、モータＭＧ３およびＭＧ４の何れかが駆動不能である場合には、ステップＳ３００およびＳ３１０において否定判断がなされ、その後、図６に示すように、フェイルフラグＦｆが値１であるか否かが判断される（ステップＳ４６０）。この場合、本ルーチンの前回実行時にモータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動不能状態にあっても、その何れかが瞬断に起因するものであれば、本ルーチンの今回実行時にモータＭＧ３およびＭＧ４の何れか一方が駆動可能状態に復帰していることもある。このため、ステップＳ４６０にてフェイルフラグＦｆが値１であると判断された場合には、フェイルフラグＦｆを値０に設定すると共にモータＭＧ３およびＭＧ４の何れか一方の定格運転の時間を設定すべくタイマ７８をＯＮする（ステップＳ４７０）。こうしてタイマ７８がＯＮされると、タイマ７８は、実質的にモータＭＧ３およびＭＧ４の何れか一方が駆動可能状態に復帰してからの経過時間を計時することになる。なお、フェイルフラグＦｆが値０であり、モータＭＧ３およびＭＧ４の何れか一方が継続して駆動不能状態にある場合には、ステップＳ４７０の処理はスキップされる。
【００３５】
ステップＳ４６０またはＳ４７０の処理の後、ステップＳ１００で入力した目標ヨーレートＹｒ＊から実ヨーレートＹｒを減じることにより目標ヨーレートＹｒ＊と実ヨーレートＹｒとの偏差ｄＹｒを計算した上で（ステップＳ４８０）、偏差ｄＹｒの絶対値｜ｄＹｒ｜が上述の第１の閾値ｄＹｒｅｆ１未満であるか否かを判定する（ステップＳ４９０）。そして、偏差ｄＹｒの絶対値｜ｄＹｒ｜が第１の閾値ｄＹｒｅｆ１未満であり、実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが十分に小さいと判断される場合には、定格運転フラグＦを値０とすると共にタイマ７８をＯＦＦした上で（ステップＳ５００）、上記偏差ｄＹｒとステップＳ１００で入力した操舵角θ、車速Ｖおよびモータ駆動状態フラグＦｍの値とに基づいて前後トルク分配比Ｄを設定すると共に、左前輪トルク分配比ｄｌと右前輪トルク分配比ｄｒとを駆動可能状態にあるモータＭＧ３またはＭＧ４に対応するものついて値１または値−１に、駆動不能状態にあるモータＭＧ３またはＭＧ４に対応するものについて値０に設定する（ステップＳ５１０）。本実施例では、モータＭＧ３およびＭＧ４の何れかが駆動不能状態にあり、かつ実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが小さい場合のために、上記偏差ｄＹｒ、操舵角θ、車速Ｖおよびモータ駆動状態フラグＦｍと前後トルク分配比Ｄとの関係を実験、解析により予め定めて３輪駆動旋回時用の前後トルク分配比設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、偏差ｄＹｒ、操舵角θ、車速Ｖおよびモータ駆動状態フラグＦｍの値が与えられると当該マップからこれらに対応する前後トルク分配比Ｄを導出して設定するものとした。かかる３輪駆動旋回時用の前後トルク分配比設定用マップは、ハイブリッド自動車２０の旋回時の旋回方向における安定性のみならず、車両前後方向における安定性すなわち前後Ｇの変動抑制をも考慮して作成される。なお、Ｓ５１０における前後トルク分配比Ｄの設定に際してモータ駆動状態フラグＦｍは、駆動可能状態にあるモータＭＧ３またはＭＧ４が内輪と外輪との何れであるかを判別するために参照される。そして、左前輪トルク分配比ｄｌと右前輪トルク分配比ｄｒとは、駆動可能状態にあるモータＭＧ３またはＭＧ４に対応しており、かつ外輪である場合に値１に設定され、駆動可能状態にあるモータＭＧ３またはＭＧ４に対応しており、かつ内輪である場合に回生を行うように値−１に設定される。
【００３６】
一方、ステップＳ４９０にて偏差ｄＹｒの絶対値｜ｄＹｒ｜が第１の閾値ｄＹｒｅｆ１以上であると判断された場合には、更に偏差ｄＹｒの絶対値｜ｄＹｒ｜が第２の閾値ｄＹｒｅｆ２未満であるか否かを判定する（ステップＳ５２０）。偏差ｄＹｒの絶対値｜ｄＹｒ｜が第２の閾値ｄＹｒｅｆ２未満であり、実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いがさほど大きくはないが十分に小さくはない中程度のものであると判断される場合には、定格運転フラグＦを値０とすると共にタイマ７８をＯＦＦした上で（ステップＳ５３０）、上記偏差ｄＹｒ、操舵角θ、車速Ｖおよびモータ駆動状態フラグＦｍの値とに基づいて前後トルク分配比Ｄを設定すると共に、左前輪トルク分配比ｄｌと右前輪トルク分配比ｄｒとを駆動可能状態にあるモータＭＧ３またはＭＧ４に対応するものついて値１または値−１に、駆動不能状態にあるモータＭＧ３またはＭＧ４に対応するものについて値０に設定する（ステップＳ５４０）。本実施例では、モータＭＧ３およびＭＧ４の何れかが駆動不能状態にあり、かつ実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが中程度である場合、ステップＳ５１０にて用いられる３輪駆動旋回時用の前後トルク分配比設定用マップに比べて車両前後方向における安定性（前後Ｇの変動抑制）よりも旋回時の旋回方向における安定性を重視した傾向の前後トルク分配比設定用マップが用意されている。すなわち、実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが中程度である場合には、ステップＳ５４０にて旋回時の旋回方向における安定性を優先して一方の前輪３９ａまたは３９ｂと左右の後輪３９ｃ，３９ｄにおけるトルクの分配比が設定されるのである。なお、左前輪トルク分配比ｄｌと右前輪トルク分配比ｄｒとの設定は、ステップＳ５１０と同様に行われる。
【００３７】
そして、ステップＳ５２０にて偏差ｄＹｒの絶対値｜ｄＹｒ｜が第２の閾値ｄＹｒｅｆ２以上であり、実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが大きいと判断された場合には、タイマ７８による計時値ｔを読み込み、計時値ｔが所定時間ｔｒｅｆ以下であるか否かを判定する（ステップＳ５５０）。そして、計時値ｔが所定時間ｔｒｅｆ以下であれば、上述の定格運転フラグＦを値１に設定すると共に、前後トルク分配比ＤをモータＭＧ３およびＭＧ４の何れか一方の定格運転を実行する際の予め定められた値Ｄｘ′に設定し、更に、左右の前輪３９ａ，３９ｂに出力すべきトルクの目標値を定める際に用いられる係数ｋｌ，ｋｒを設定する（ステップＳ５６０）。本実施例において、モータＭＧ３およびＭＧ４の何れかが駆動不能状態にあり、かつ実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが大きい場合には、実ヨーレートＹｒを速やかに目標ヨーレートＹｒ＊に近づけるべく、目標ヨーレートＹｒ＊と実ヨーレートＹｒとの偏差ｄＹｒの値に応じて、駆動可能状態にある一方のモータＭＧ３またはＭＧ４に負の定格トルク（制動トルク）を出力する回生を行わせるか、あるいは、それを定格で力行させる。このため、左側の前輪３９ａのモータＭＧ３に関する係数ｋｌと右側の前輪３９ａのモータＭＧ４に関する係数ｋｒとは、駆動不能状態にあるモータＭＧ３またはＭＧ４に対応していれば値０に設定され、駆動可能状態にあるモータＭＧ３またはＭＧ４に対応していれば偏差ｄＹｒの符号に応じて値１または値−１に設定される。ただし、このような定格運転もごく短時間に限られるものであるから、ステップＳ５５０にてタイマ７８の計時値が所定時間ｔｒｅｆを超えたと判断されたときには、ステップＳ５３０にて定格運転フラグＦを値０とすると共にタイマ７８をＯＦＦした上で、ステップＳ５３０における処理を実行する。
【００３８】
さて、再度図２に戻って、旋回時駆動制御ルーチンについて説明する。上述のトルク分配比設定ルーチン（ステップＳ１３０）が完了したならば、当該トルク分配比設定ルーチンにより設定された前後トルク分配比Ｄを要求トルクＴ＊に乗じて後輪３９ｃ，３９ｄ側に出力すべき後輪側トルクＴｒ＊を設定すると共に、値１から前後トルク分配比Ｄを減じたものを要求トルクＴ＊に乗じて前輪３９ａ，３９ｂ側に出力すべき前輪側トルクＴｆ＊を設定する（ステップＳ１４０）。ここで、モータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動不能になっており、トルク分配比設定ルーチンのステップＳ３４０にて前後トルク分配比Ｄが値１に設定されていれば、要求トルクＴ＊のすべてが後輪３９ｃ，３９ｄに出力されてハイブリッド自動車２０が後輪駆動により走行するように後輪側トルクＴｒ＊が設定されることになる。
【００３９】
続いて、トルク分配比設定ルーチンにより値０または１に設定される定格運転フラグＦが値０であるか否かを判定し（ステップＳ１５０）、定格運転フラグＦが値０であれば、前輪側トルクＴｆ＊とトルク分配比設定ルーチンにより設定された左前輪トルク分配比ｄｌとの積値を換算係数Ｇｆで除することにより左側の前輪３９ａに設けられたモータＭＧ３に対するトルク指令Ｔｍ３＊を設定すると共に、前輪側トルクＴｆ＊とトルク分配比設定ルーチンにより設定された右前輪トルク分配比ｄｒとの積値を換算係数Ｇｆで除することにより右側の前輪３９ｂに設けられたモータＭＧ４に対するトルク指令Ｔｍ４＊を設定する（ステップＳ１６０）。換算係数Ｇｆは、前輪３９ａ，３９ｂに作用するトルクをモータＭＧ３，ＭＧ４に作用するトルクに換算するための係数である。ここで、モータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動可能状態にあり（駆動可能状態が継続している場合と駆動可能状態に復帰した場合との双方を含む）、かつ実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが小さい場合には、トルク分配比設定ルーチンにより旋回時の旋回方向における安定性と車両前後方向における安定性との双方を考慮して設定されたトルク分配比ｄｌ，ｄｒ（ステップＳ４００）に基づいて左右のモータＭＧ３，ＭＧ４に対するトルク指令Ｔｍ３＊、Ｔｍ４＊が設定されることになる。また、モータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動可能状態にあり、かつ実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが中程度である場合には、トルク分配比設定ルーチンにより旋回時の旋回方向における安定性を優先して設定されたトルク分配比ｄｌ，ｄｒ（ステップＳ４３０）に基づいて左右のモータＭＧ３，ＭＧ４に対するトルク指令Ｔｍ３＊、Ｔｍ４＊が設定されることになる。更に、モータＭＧ３およびＭＧ４の何れかが駆動不能状態にあり、かつ実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが小さい場合には、トルク分配比設定ルーチンにより旋回時の旋回方向における安定性と車両前後方向における安定性との双方を考慮して設定された前後トルク分配比Ｄ（ステップＳ５１０）に基づく前輪側トルクＴｆ＊が駆動可能状態にあるモータＭＧ３またはＭＧ４に対応した前輪３９ａまたは３９ｂに出力されるようにトルク指令Ｔｍ３＊およびＴｍ４＊の何れか一方が設定され、他方が値０に設定されることになる。また、モータＭＧ３およびＭＧ４の何れかが駆動不能状態にあり、かつ実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが中程度である場合には、トルク分配比設定ルーチンにより旋回時の旋回方向における安定性を優先して設定された前後トルク分配比Ｄ（ステップＳ５４０）に基づく前輪側トルクＴｆ＊が駆動可能状態にあるモータＭＧ３またはＭＧ４に対応した前輪３９ａまたは３９ｂに出力されるようにトルク指令Ｔｍ３＊およびＴｍ４＊の何れか一方が設定され、他方が値０に設定されることになる。
【００４０】
こうしてトルク指令Ｔｍ３＊およびＴｍ４＊を設定したならば、ステップＳ１２０にて設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（＝Ｎｍ２／Ｇａ、ただし、「Ｇａ」は減速ギヤ３５のギヤ比である）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとに基づいて次式（１）に従った計算によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を設定すると共に、設定した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて次式（２）に従った計算を行ってモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ１７０）。図７に動力分配統合機構３０の各回転要素の回転数とトルクの力学的な関係を示す共線図を例示する。図中、左のＳ軸はサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はリングギヤ３２（リングギヤ軸３２ａ）の回転数Ｎｒを示す。サンギヤ３１の回転数はモータＭＧ１の回転数Ｎｍでもあり、キャリア３４の回転数はエンジン２２の回転数Ｎｅでもあるから、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊はリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒとエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとに基づいて式（１）から計算することができる。従って、モータＭＧ１が目標回転数Ｎｍ１＊で回転するようトルク指令Ｔｍ１＊を設定してモータＭＧ１を駆動制御すれば、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で回転させることができる。また、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第２項の「ＫＰ」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ＫＩ」は積分項のゲインである。なお、図７におけるＲ軸上の２本の上向き太線矢印は、エンジン２２を回転数ＮｅおよびトルクＴｅの運転ポイントで定常運転したときにエンジン２２から出力されるトルクＴｅがリングギヤ軸３２ａに伝達されるトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。
【００４１】
Nm1*＝(Ne*・(1＋ρ)−Nm2/Ga)/ρ …（１）
Tm1*＝前回Tm1*＋KP・(Nm1*-Nm1)＋KI∫(Nm1*−Nm1)dt …（２）
【００４２】
モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを設定したならば、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔから、モータＭＧ１，ＭＧ３，ＭＧ４のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ３＊，Ｔｍ４＊と現在の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ３，Ｎｍ４とに基づくモータＭＧ１，ＭＧ３，ＭＧ４の消費電力（発電電力）を減じたものをモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除することによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上限としてのトルク制限Ｔｍａｘを次式（３）に従い計算する（ステップＳ１８０）。更に、次式（４）に従い、後輪側トルクＴｒ＊を換算係数Ｇｒ（リングギヤ軸３２ａの回転数／後輪３９ｃ，３９ｄの軸の回転数）で除したものよりエンジン２２からリングギヤ軸３２ａに直接伝達されるトルク（−Ｔｍ１＊／ρ）を減じ、これを減速ギヤ３５のギヤ比Ｇａで除することによりモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを計算する（ステップＳ１９０）。そして、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を先に計算したトルク制限Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値として設定する（ステップＳ２００）。このようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、バイブリッド自動車２０に要求される要求トルクＴ＊をバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式（４）も、図７の共線図から容易に導き出すことができる。
【００４３】
Tmax＝(Wout−Tm1*・Nm1−Tm3*・Nm3−Tm4*・Nm4)／Nm2 …（３）
Tm2tmp＝(Tr*／Gf＋Tm1*／ρ)/Ga …（４）
【００４４】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３，ＭＧ４のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊，Ｔｍ４＊を設定したならば、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とをエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３、ＭＧ４のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊、Ｔｍ４＊をモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ２１０）、本ルーチンを一旦終了させる。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とにより規定される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における燃料噴射量や点火時期等を制御する。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊、Ｔｍ４＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１〜ＭＧ４がトルク指令Ｔｍ１＊〜Ｔｍ４＊で駆動されるようにインバータ４１，４２，４３，４４のスイッチング素子のスイッチング制御を実行する。なお、上述したように、モータＭＧ３およびＭＧ４の少なくとも何れかが駆動不能状態にある場合には、駆動不能状態にあるモータＭＧ３，ＭＧ４に対応したインバータ４３，４４はシャットダウンされる。
【００４５】
一方、ステップＳ１５０にて定格運転フラグＦが値１であると判断された場合には、トルク分配比設定ルーチンにより設定された係数ｋｌと予め定められているモータＭＧ３の定格トルクＴｌｉｍとの積値をモータＭＧ３に対するトルク指令Ｔｍ３＊として設定すると共に、トルク分配比設定ルーチンにより設定された係数ｋｒと予め定められているモータＭＧ４の定格トルクＴｌｉｍとの積値をモータＭＧ４に対するトルク指令Ｔｍ４＊として設定した上で（ステップＳ２２０）、上述したステップＳ１７０〜Ｓ２１０の処理を実行する。すなわち、モータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動可能状態にあり、かつ実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが大きい場合には、実ヨーレートＹｒを速やかに目標ヨーレートＹｒ＊に近づけるべく、目標ヨーレートＹｒ＊と実ヨーレートＹｒとの偏差ｄＹｒに基づいて定まる前輪３９ａ，３９ｂのうちの一方に設けられたモータＭＧ３またはＭＧ４に負の定格トルク（制動トルク）を出力する回生を行わせると共に他方に設けられたモータＭＧ３またはＭＧ４を定格出力で力行させるようにトルク指令Ｔｍ３＊およびＴｍ４＊とが設定されることになる。また、モータＭＧ３およびＭＧ４の何れかが駆動不能状態にあり、かつ実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが大きい場合には、実ヨーレートＹｒを速やかに目標ヨーレートＹｒ＊に近づけるべく、偏差ｄＹｒの値に応じて、駆動可能状態にある一方のモータＭＧ３またはＭＧ４に負の定格トルク（制動トルク）を出力する回生を行わせるか、あるいは、それを定格で力行させるようにトルク指令Ｔｍ３＊およびＴｍ４＊とが設定されることになる。
【００４６】
以上説明したように、本実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ３１０にて旋回中にモータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動不能であると判断されたときには、一対の後輪３９ｃ，３９ｄにのみ駆動トルクが出力されるように前後トルク分配比Ｄが設定され（ステップＳ３４０）、ステップＳ３００あるいはＳ３１０にて駆動不能になったモータＭＧ３，ＭＧ４の少なくとも何れかが駆動可能状態に復帰したと判断されたときには、一対の後輪３９ｃ，３９ｄと駆動可能状態に復帰したモータＭＧ３，ＭＧ４に対応する前輪３９ａ，３９ｂとに駆動トルク（制動トルクをも含む）が出力されるように前後トルク分配比Ｄや左前輪トルク分配比ｄｌ、右前輪トルク分配比ｄｒが設定される（ステップＳ４００，Ｓ４３０，Ｓ４５０，Ｓ５１０，Ｓ５４０，Ｓ５６０）。そして、要求トルクＴ＊に基づく駆動トルクが設定された前後トルク分配比Ｄや左前輪トルク分配比ｄｌ、右前輪トルク分配比ｄｒで分配されて前輪３９ａ，３９ｂおよび後輪３９ｃ，３９ｄのそれぞれに出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１〜ＭＧ４とが制御されるのである。これにより、旋回中にモータＭＧ３およびＭＧ４が一旦駆動不能になっても、その後、旋回中に駆動不能になったモータＭＧ３およびＭＧ４の少なくとも何れかが駆動可能状態に復帰したときには、駆動可能状態に復帰したモータＭＧ３，ＭＧ４に対応する前輪３９ａ，３９ｂにも駆動トルクを出力することができるので、旋回中にモータＭＧ３およびＭＧ４が一旦駆動不能になった後のハイブリッド自動車２０の挙動を安定に保つことが可能となる。
【００４７】
また、一旦駆動不能になったモータＭＧ３，ＭＧ４が駆動可能状態に復帰したときには、ハイブリッド自動車２０のヨーレートすなわち目標ヨーレートＹｒ＊と実ヨーレートＹｒとの偏差ｄＹｒに基づいて前後トルク分配比Ｄや左前輪トルク分配比ｄｌ、右前輪トルク分配比ｄｒを設定することにより（ステップＳ４００，Ｓ４３０，Ｓ５１０，Ｓ５４０）、前輪３９ａ，３９ｂや後輪３９ｃ，３９ｄに対して駆動トルクをより適切に分配してハイブリッド自動車２０の挙動を極めて安定に保つことが可能となる。そして、実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いがさほど大きくはないが十分に小さくはない中程度のものであると判断される場合には、本実施例のように旋回時の旋回方向における安定性を優先すれば（ステップＳ４３０，Ｓ５４０）、実ヨーレートＹｒを目標ヨーレートＹｒ＊に速やかに近づけることが可能となる。更に、目標ヨーレートＹｒ＊と実ヨーレートＹｒとの偏差ｄＹｒが第２の閾値ｄＹｒｅｆ２以上である場合には、駆動可能状態に復帰したモータＭＧ３，ＭＧ４の少なくとも何れかの定格運転を行うことにより、実ヨーレートＹｒを目標ヨーレートＹｒ＊に速やかに近づけることが可能となり、ハイブリッド自動車２０の挙動安定性や旋回性能を良好に保つことができる。
【実施例２】
【００４８】
次に、本発明の第２の実施例に係るハイブリッド自動車２０Ｂについて説明する。なお、第２の実施例のハイブリッド自動車２０Ｂを構成する要素のうち、第１の実施例のハイブリッド自動車２０と共通する要素については、重複した説明を回避するために第１実施例と同一の符号を用いるものとし、詳細な説明を省略する。図８は、第２の実施例に係るハイブリッド自動車２０Ｂの概略構成図である。本実施例のハイブリッド自動車２０Ｂは、後輪３９ｃ，３９ｄを駆動するための動力ユニットとして、エンジン２２と、エンジン２２のクランクシャフト２６と一対の後輪３９ｃ，３９ｄが接続された駆動軸との間で変速比の変更を伴って動力を伝達する無段変速機としてのＣＶＴ１４０とを含むものである。この場合、エンジン２２からの動力は、トルクコンバータ１３０や前後進切換機構１３５、ＣＶＴ１４０、ギヤ機構３７、デファレンシャルギヤ３８を介して後輪３９ｃ，３９ｄに出力される。
【００４９】
ＣＶＴ１４０は、インプットシャフト１４１に接続された溝幅を変更可能なプライマリプーリ１４３と、同様に溝幅を変更可能であって駆動軸としてのアウトプットシャフト１４２に接続されたセカンダリプーリ１４４と、プライマリプーリ１４３およびセカンダリプーリ１４４の溝に巻き掛けられたベルト１４５とを有する。そして、ＣＶＴ用電子制御ユニット（以下「ＣＶＴＥＣＵ」という）１４６により駆動制御される油圧回路１４７からの作動油によりプライマリプーリ１４３およびセカンダリプーリ１４４の溝幅を変更することにより、インプットシャフト１４１に入力した動力を無段階に変速してアウトプットシャフト１４２に出力することが可能となる。ＣＶＴＥＣＵ１４６には、インプットシャフト１４１の回転数Ｎｉｎやアウトプットシャフト１４２の回転数Ｎｏｕｔ等が入力され、ＣＶＴＥＣＵ１４６は、これらの情報に基づいて油圧回路１４７への駆動信号を生成、出力する。また、ＣＶＴＥＣＵ１４６は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号に従ってＣＶＴ１４０の変速比を制御すると共に必要に応じてＣＶＴ１４０に関連するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。
【００５０】
トルクコンバータ１３０は、周知の流体式トルクコンバータとして構成されており、油圧回路１４７からの作動油を動力源として作動するロックアップクラッチを有している。また、前後進切換機構１３５は、ダブルピニオンの遊星歯車機構と図示しないブレーキＢ１とクラッチＣ１とを含む。前後進切換機構１３５のブレーキＢ１をオフすると共にクラッチＣ１をオンすることにより、トルクコンバータ１３０の出力軸の回転をそのままＣＶＴ１４０のインプットシャフト１４１に伝達してハイブリッド自動車２０Ｂを前進させることができる。また、ブレーキＢ１をオンすると共にクラッチＣ１をオフすることにより、トルクコンバータ１３０の出力軸の回転を逆方向に変換してＣＶＴ１４０のインプットシャフト１４１に伝達し、ハイブリッド自動車２０Ｂを後進させることができる。更に、ブレーキＢ１をオフすると共にクラッチＣ１をオフすることによりトルクコンバータ１３０の出力軸とＣＶＴ１４０のインプットシャフト１４１とを切り離すこともできる。
【００５１】
また、インホイールモータとして構成されたモータＭＧ３およびＭＧ４は、インバータ４３または４４を介してエンジン２２により駆動されるオルタネータ１２８や当該オルタネータ１２８への電力ラインに出力端子が接続されている高圧バッテリ（例えば定格４２Ｖの二次電池）５０ａに接続され、オルタネータ１２８や高圧バッテリ５０ａからの電力により駆動される。また、モータＭＧ３およびＭＧ４の回生制御により発電した電力は、高圧バッテリ５０ａに蓄えられる。そして、本実施例のハイブリッド自動車２０Ｂは、油圧回路１４７に含まれるモータや各種補機の電源として、低圧バッテリ５０ｂを有している。低圧バッテリ５０ｂは、電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータ５１を介して高圧バッテリ５０ａと接続されており、高圧バッテリ５０ａからの電力が電圧変換されて低圧バッテリ５０ｂへ供給される。
【００５２】
このように構成された本実施例のハイブリッド自動車２０Ｂは、運転者のアクセルペダル８３の操作に応じて主としてエンジン２２からの動力を後輪３９ｃ，３９ｄに出力して走行し、必要に応じて後輪３９ｃ，３９ｄへの動力の出力に加えてモータＭＧ３，ＭＧ４からの動力を前輪３９ａ，３９ｂに出力して４輪駆動により走行する。４輪駆動により走行する場合の例としては、例えば旋回時やアクセルペダル８３が大きく踏み込まれた急加速時や車輪スリップ時等が挙げられる。また、走行中にブレーキペダル８５が踏み込まれたとき等の減速時には、前後進切換機構１３５のブレーキＢ１とクラッチＣ１との双方をオフしてエンジン２２をＣＶＴ１４０から切り離した上でエンジン２２を停止させると共にモータＭＧ３およびＭＧ４を回生制御し、モータＭＧ３およびＭＧ４による回生を利用して前輪３９ａ，３９ｂに制動力を付与すると共にモータＭＧ３およびＭＧ４によって回生される電力を用いて高圧バッテリ５０ａを充電することにより、システム全体のエネルギ効率を向上させることができる。そして、かかるハイブリッド自動車２０Ｂにおいても、第１の実施例に係るハイブリッド自動車２０と同様に、旋回中にモータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動不能であると判断されるときには、一対の後輪３９ｃ，３９ｄにのみ駆動トルクが出力されるように前後トルク分配比Ｄを設定し、駆動不能になったモータＭＧ３，ＭＧ４の少なくとも何れかが駆動可能状態に復帰したと判断されるときには、一対の後輪３９ｃ，３９ｄと駆動可能状態に復帰したモータＭＧ３，ＭＧ４に対応する前輪３９ａ，３９ｂとに駆動トルク（制動トルクをも含む）が出力されるように前後トルク分配比Ｄや左前輪トルク分配比ｄｌ、右前輪トルク分配比ｄｒを設定することにより、駆動可能状態に復帰したモータＭＧ３，ＭＧ４に対応する前輪３９ａ，３９ｂにも駆動トルクを出力することができるので、旋回中にモータＭＧ３およびＭＧ４が一旦駆動不能になった後のハイブリッド自動車２０の挙動を安定に保つことが可能となる。すなわち、本発明は、いわゆるフルタイム４輪駆動車両のみならず、基本的に前輪または後輪を駆動して走行し、旋回時に操縦安定性等を確保すべく輪を駆動する車両に適用しても極めて有効である。
【００５３】
以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記各実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。
【００５４】
すなわち、第１の実施例における動力分配統合機構３０とモータＭＧ２との代わりに、図９に示す変形例としてのハイブリッド自動車２０Ｃのように、エンジン２２のクランクシャフトに接続されたインナーロータ２３２と、後輪３９ｃ，３９ｄに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を用いてもよい。
【００５５】
また、上記各実施例や変形例において、前輪と後輪との関係を逆にして一対の後輪３９ｃ，３９ｄに対して駆動力を左右独立に分配するようにしてもよい。更に、４輪のすべてに電動機を独立に備えた電気自動車や、一対の前輪あるいは一対の後輪にのみ電動機を左右独立に備えた電気自動車、更には、単一のエンジンあるいはモータの駆動力を機械的に左右独立に分配可能な動力ユニットを一対の前輪および／または一対の後輪に備えた車両に本発明を適用し得ることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１の実施例に係るハイブリッド自動車２０の概略構成図である。
【図２】第１の実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施例における要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】第１の実施例におけるエンジン２２の動作ラインと目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との相関曲線とを例示する説明図である。
【図５】第１の実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により実行されるトルク分配比設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により実行されるトルク分配比設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図７】動力分配統合機構３０における各回転要素の回転数とトルクとの力学的な関係を例示する共線図である。
【図８】本発明の第２の実施例に係るハイブリッド自動車２０Ｂの概略構成図である。
【図９】変形例のハイブリッド自動車２０Ｃの概略構成図である。
【符号の説明】
【００５７】
２０，２０Ｂ，２０Ｃ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、３７ ギヤ機構、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 前輪、３９ｃ，３９ｄ 後輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２，４３，４４ インバータ、４５，４６，４７，４８ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５０ａ 高圧バッテリ、５０ｂ 低圧バッテリ、５１ ＤＣ／ＤＣコンバータ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、５５ 操舵装置、５６ 操舵ハンドル、５６ａ 操舵角センサ、５７ 操舵ギヤボックス、５８ 操舵アクチュエータ、５９ 操舵用電子制御ユニット（操舵ＥＣＵ）、６０ 電子制御式油圧ブレーキユニット、６１ マスタシリンダ、６１ａ マスタシリンダ圧センサ、６２ ブレーキアクチュエータ、６４ ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ ホイールシリンダ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、９０ ヨーレートセンサ、１２８ オルタネータ、１３０ トルクコンバータ、１３５ 前後進切換機構、１４０ ＣＶＴ、１４１ インプットシャフト、１４２ アウトプットシャフト、１４３ プライマリプーリ、１４４ セカンダリプーリ、１４５ ベルト、１４６ ＣＶＴ用電子制御ユニット（ＣＶＴＥＣＵ）、１４７ 油圧回路、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ、２３４ アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２、ＭＧ３，ＭＧ４ モータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前後何れか一対の車輪に駆動力を出力可能な動力ユニットと、他の一対の車輪のそれぞれに設けられて対応する車輪に駆動力を出力可能な電動機とを備えた車両およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車輪ごとにモータを有して各車輪を個別独立に駆動可能な車両が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この車両では、何れかのモータが駆動不能状態になったときに、操舵角と車速とに基づいて走行状態を分類し、分類された走行状態に応じて駆動可能な各モータの目標駆動力を補正して駆動可能なモータに駆動力指令を出力している。この際、駆動可能なモータに対する駆動力指令は、左側の車輪に出力される駆動力の合計と、右側の車輪に出力される駆動力の合計との比が正常時と駆動不能時とで同一となるように設定される。
【特許文献１】特開２００５−１１９６４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述のようなモータを駆動力源として備えた車両においては、振動やノイズ等の影響によりモータへの電力供給が瞬断してしまい、一時的にモータを駆動し得なくなることもある。このような瞬断により何れかのモータが駆動不能になった場合、モータはその後短時間のうちに駆動可能な状態に復帰することになる。ただし、上記特許文献１に記載の車両において、何れかのモータが一旦駆動不能になった後、駆動可能状態に復帰した場合の対応については何ら考慮されていない。また、車両の旋回中に前後何れか一対のモータが一旦駆動不能になると、車両の挙動が不安定になり、そのまま他の一対のモータのみによる走行を続けたのでは車両の挙動安定性や旋回性能を良好に確保し得なくなるおそれもある。
【０００４】
そこで、本発明の車両およびその制御方法は、前後何れか一対の車輪に駆動力を出力可能な動力ユニットと、他の一対の車輪のそれぞれに設けられて対応する車輪に駆動力を出力可能な電動機とを備えた車両において旋回中にすべての電動機が一旦駆動不能になった後の車両の挙動を安定に保つことを目的の一つとする。また、本発明の車両およびその制御方法は、一旦駆動不能になった電動機が駆動可能状態に復帰したときに、車両の挙動を安定に保つことができるように各車輪に対して駆動力をより適切に分配することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の車両およびその制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採っている。
【０００６】
本発明による車両は、前輪および後輪のそれぞれに駆動力を出力して走行可能な車両であって、
前記前輪および前記後輪のうちの一方である一対の第１車輪に対して駆動力を出力可能な動力ユニットと、
前記前輪および前記後輪のうちの他方である一対の第２車輪のそれぞれに設けられて対応する前記第２車輪に駆動力を出力可能な電動機と、
前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
前記各電動機を駆動可能であるか否かを判定する電動機駆動可否判定手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記車両の旋回中に前記電動機駆動可否判定手段により前記電動機のすべてが駆動不能であると判断されたときには、前記一対の第１車輪にのみ駆動力が出力されるように前記第１車輪と前記第２車輪とにおける駆動力分配比を設定すると共に、前記電動機駆動可否判定手段により駆動不能になった前記電動機の少なくとも何れかが駆動可能状態に復帰したと判断されたときには、前記一対の第１車輪と駆動可能状態に復帰した電動機に対応する前記第２車輪とに駆動力が出力されるように前記駆動力分配比を設定する駆動力分配比設定手段と、
前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記設定された駆動力分配比で分配されて前記第１車輪および前記第２車輪のそれぞれに出力されるように前記動力ユニットと前記各電動機とを制御する制御手段と、
を備えるものである。
【０００７】
この車両は、前輪および後輪のうちの一方である一対の第１車輪に対して駆動力を出力可能な動力ユニットと、前輪および後輪のうちの他方である一対の第２車輪のそれぞれに設けられて対応する第２車輪に駆動力を出力可能な電動機とを備えるものである。そして、この車両では、旋回中に電動機のすべてが駆動不能であると判断されたときには、一対の第１車輪にのみ駆動力が出力されるように第１車輪と第２車輪とにおける駆動力分配比が設定されると共に、駆動不能になった電動機の少なくとも何れかが駆動可能状態に復帰したと判断されたときには、一対の第１車輪と駆動可能状態に復帰した電動機に対応する第２車輪とに駆動力が出力されるように駆動力分配比が設定される。そして、走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が設定された駆動力分配比で分配されて第１車輪および第２車輪のそれぞれに出力されるように動力ユニットと各電動機とが制御される。これにより、旋回中に電動機のすべてが一旦駆動不能になっても、その後、旋回中に駆動不能になった電動機の少なくとも何れかが駆動可能状態に復帰したときには、駆動可能状態に復帰した電動機に対応する第２車輪にも駆動力を出力することが可能となるので、旋回中にすべての電動機が一旦駆動不能になった後の車両の挙動を安定に保つことができる。
【０００８】
また、本発明による車両は、前記車両の走行状態を取得する走行状態取得手段と、前記取得された車両走行状態に基づいて目標ヨーレートを設定する目標ヨーレート設定手段と、前記車両の実ヨーレートを検出する実ヨーレート検出手段とを更に備えてもよく、前記駆動力分配比設定手段は、前記車両の旋回中に前記電動機のすべてが駆動不能であると判断された後に駆動不能になった少なくとも何れかの電動機が駆動可能状態に復帰したと判断されたときには、前記設定された目標ヨーレートと前記検出された実ヨーレートとの偏差に基づいて前記駆動力分配比を設定するものであってもよい。このように、一旦駆動不能になった電動機が駆動可能状態に復帰したときには、車両のヨーレートに基づいて駆動力分配比を設定することにより、各車輪に対して駆動力をより適切に分配して車両の挙動を安定に保つことが可能となる。
【０００９】
更に、前記制御手段は、前記車両の旋回中に前記電動機のすべてが駆動不能であると判断された後に駆動不能になった少なくとも何れかの電動機が駆動可能状態に復帰したと判断されたときに、前記設定された目標ヨーレートと前記検出された実ヨーレートとの偏差が所定値以上である場合、定格出力を発生するように駆動可能状態に復帰した電動機の少なくとも何れかを制御するものであってもよい。このように、目標ヨーレートと実ヨーレートとの偏差が所定値以上である場合には、駆動可能状態に復帰した電動機の少なくとも何れかの定格運転を行うことにより、実ヨーレートを目標ヨーレートに速やかに近づけることが可能となり、車両の挙動安定性や旋回性能を良好に保つことができる。
【００１０】
また、前記動力ユニットは、内燃機関と、前記一対の第１車輪が接続された駆動軸と前記内燃機関の出力軸とに接続されて電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸および前記出力軸に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機とを含むものであってもよい。更に、前記動力ユニットは、内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と前記一対の第１車輪が接続された駆動軸との間で変速比の変更を伴って動力を伝達する変速手段とを含むものであってよい。
【００１１】
更に、前記一対の第２車輪は、前記複数の車輪に含まれる操舵輪としての前輪であってもよく、前記複数の車輪に含まれる後輪であってもよい。
【００１２】
本発明による車両の制御方法は、前輪および後輪のうちの一方である一対の第１車輪に対して駆動力を出力可能な動力ユニットと、前記前輪および前記後輪のうちの他方である一対の第２車輪のそれぞれに設けられて対応する前記第２車輪に駆動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを備えた車両の制御方法であって、
（ａ）前記車両の旋回中に前記電動機のすべてが駆動不能になったときに、前記一対の第１車輪にのみ駆動力が出力されるように前記第１車輪と前記第２車輪とにおける駆動力分配比を設定すると共に、駆動不能になった前記電動機の少なくとも何れかが駆動可能状態に復帰したと判断されたときには、前記一対の第１車輪と駆動可能状態に復帰した電動機に対応する前記第２車輪とに駆動力が出力されるように前記駆動力分配比を設定するステップと、
（ｂ）走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力がステップ（ａ）で設定された前記駆動力分配比で分配されて前記第１車輪および前記第２車輪のそれぞれに出力されるように前記動力ユニットと前記各電動機とを制御するステップと、
を含むものである。
【００１３】
この方法によれば、旋回中に電動機のすべてが一旦駆動不能になっても、その後、旋回中に駆動不能になった電動機の少なくとも何れかが駆動可能状態に復帰したときには、駆動可能状態に復帰した電動機に対応する第２車輪にも駆動力を出力することが可能となるので、旋回中にすべての電動機が一旦駆動不能になった後の車両の挙動を安定に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の第１の実施例に係るハイブリッド自動車の概略構成図である。本実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、動力分配統合機構３０に接続されると共にギヤ機構３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して左右一対の後輪３９ｃ，３９ｄに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介して接続されたモータＭＧ２と、左右一対の前輪３９ａおよび３９ｂそれぞれのホイール内に配置されて対応する前輪３９ａまたは３９ｂに駆動力を出力するモータＭＧ３およびＭＧ４と、左右一対の前輪３９ａおよび３９ｂを操舵するための操舵装置５５と、前輪３９ａ，３９ｂや後輪３９ｃ，３９ｄに制動トルクを付与するためのマスタシリンダ６１や、ブレーキアクチュエータ６２、ホイールシリンダ６６ａ〜６６ｄ等を含む電子制御式油圧ブレーキユニット（ＥＣＢ）６０と、ハイブリッド自動車２０の全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」という）７０とを備える。
【００１６】
エンジン２２は、ガソリンまたは軽油等の炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４により燃料噴射量や点火時期、吸入空気量等の制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。
【００１７】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、動力分配統合機構３０は、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して、最終的には車両の後輪３９ｃ，３９ｄに出力される。
【００１８】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、何れも発電機として作動することができると共に電動機として作動可能な周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。また、前輪側のモータＭＧ３およびＭＧ４は、同期発電電動機や減速機、ハブベアリング等を一体化したいわゆるインホイールモータとして構成された互いに同一のものであり、インバータ４３，４４を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。すなわち、前輪側のモータＭＧ３およびＭＧ４は、一対の前輪３９ａ，３９ｂに対して駆動力を左右独立に分配して出力可能な動力ユニットとして機能する。インバータ４１〜４４とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１〜４４が共用する正極母線および負極母線として構成されており、これにより、モータＭＧ１〜ＭＧ４の何れかで発電される電力を他のモータで消費することができる。従って、バッテリ５０は、モータＭＧ１〜ＭＧ４の何れかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになり、モータＭＧ１〜ＭＧ４との間で電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されないことになる。モータＭＧ１〜ＭＧ４は、何れもモータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０により駆動制御される。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１〜ＭＧ４を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１〜ＭＧ４の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４５，４６，４７および４８からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１〜ＭＧ４に印加される相電流等が入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１〜４４へのスイッチング制御信号が出力される。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１〜ＭＧ４を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１〜ＭＧ４の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。
【００１９】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧、バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流、バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度Ｔｂ等が入力されており、バッテリＥＣＵ５２は、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッドＥＣＵ７０やエンジンＥＣＵ２４に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量ＳＯＣをも算出する。
【００２０】
また、操舵装置５５は、運転者によって操作される操舵ハンドル５６や、運転者による操舵ハンドルの操作量としての操舵角θを検出する操舵角センサ５６ａ、ステアリングシャフトを介して操舵ハンドル５６に連結された例えばラックアンドピニオン式の操舵ギヤボックス５７、伝達比可変機能やパワーアシスト機能をもった操舵アクチュエータ５８等を含む。このような操舵装置５５は、操舵用電子制御ユニット（以下「操舵ＥＣＵ」という）５９によって制御され、かかる操舵ＥＣＵ５９も、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信している。操舵ＥＣＵ５９は、操舵角センサ５６ａにより検出される操舵角θやハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号に基づいて操舵アクチュエータ５８を制御すると共に、必要に応じて操舵装置５５の状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。
【００２１】
更に、電子制御式油圧ブレーキユニット６０のブレーキアクチュエータ６２は、マスタシリンダ圧センサ６１ａにより検出されるマスタシリンダ６１の圧力（マスタシリンダ圧）と車速Ｖとに基づいて、ハイブリッド自動車２０に作用させるべき制動力のうちの当該ブレーキユニット６０の分担割合に応じた制動トルクが前輪３９ａ，３９ｂや後輪３９ｃ，３９ｄに作用するようにホイールシリンダ６６ａ〜６６ｄへの油圧を調整するものである。本実施例のブレーキアクチュエータ６２は、ブレーキ用電子制御ユニット（以下、「ブレーキＥＣＵ」という）６４により制御され、ブレーキＥＣＵ６４の制御のもと、運転者によるブレーキペダル８５の踏み込み操作とは無関係に、前輪３９ａ，３９ｂや後輪３９ｃ，３９ｄに制動トルクが作用するようホイールシリンダ６６ａ〜６６ｄの油圧を調整可能なものである。ブレーキＥＣＵ６４は、図示しない信号ラインを介して、各車輪３９ａ〜３９ｄに設けられた図示しない車輪速センサからの車輪速や、操舵角センサ５６ａからの操舵角を示す信号等を入力し、これらの信号に基づいて、運転者がブレーキペダル８５を踏み込んだときに前輪３９ａ，３９ｂや後輪３９ｃ，３９ｄの何れかがロックしてスリップするのを防止するアンチスキッド制御（ＡＢＳ）や、運転者がアクセルペダル８３を踏み込んだときに前輪３９ａ，３９ｂや後輪３９ｃ，３９ｄの何れかが空転してスリップするのを防止するトラクションコントロール（ＴＲＣ）、主としてハイブリッド自動車２０の旋回走行時に車両全体の旋回方向の安定性を確保する車両安定化制御（ＶＳＣ）等を実行する。ブレーキＥＣＵ６４も、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号に基づいてブレーキアクチュエータ６２を制御すると共に、必要に応じてブレーキアクチュエータ６２等の状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。
【００２２】
ハイブリッドＥＣＵ７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、計時指令に応じて計時処理を実行するタイマ７８と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッドＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号、シフトレバー８１の操作位置であるシフトポジションＳＰを検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ８８からの車速Ｖ、車両重心周りの回転角速度であるヨーレートを検出するヨーレートセンサ９０からの実ヨーレートＹｒ等が入力ポートを介して入力される。ハイブリッドＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２、操舵ＥＣＵ５９、ブレーキＥＣＵ６４と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２３】
上述のように構成された第１の実施例のハイブリッド自動車２０では、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両全体に要求される要求トルクＴ＊が計算され、この要求トルクＴ＊に対応する動力が後輪３９ｃおよび３９ｄに接続されたリングギヤ軸３２ａと、前輪３９ａおよび３９ｂとに出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１〜ＭＧ４とが運転制御され、ハイブリッド自動車２０は、基本的にいわゆるフルタイム４輪駆動車両として動作する。そして、エンジン２２やモータＭＧ１〜ＭＧ４の運転制御モードとしては、要求された動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２〜ＭＧ４とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａや前輪３９ａおよび３９ｂに出力されるようにモータＭＧ１〜ＭＧ４を駆動制御するトルク変換運転モードや、要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２〜ＭＧ４とによるトルク変換を伴って要求動力が出力されるようにモータＭＧ１〜ＭＧ４を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２〜モータＭＧ４から要求動力に見合う動力が出力されるように運転制御するモータ運転モード等がある。
【００２４】
次に、本実施例のハイブリッド自動車２０の旋回中の動作について説明する。図２は、本実施例のハイブリッド自動車２０の旋回中にハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される旋回時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、ハイブリッド自動車２０の旋回中に所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２５】
図２の旋回時駆動制御ルーチンの開始に際して、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３およびＭＧ４の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，Ｎｍ３，Ｎｍ４、バッテリ５０が充放電すべき充放電要求パワーＰｂ＊、バッテリ５０から放電が許容されている電力の値である出力制限Ｗｏｕｔ、操舵角θ、目標ヨーレートＹｒ＊、ヨーレートセンサ９０からの実ヨーレートＹｒ、モータ駆動状態フラグＦｍの値といった制御に必要なデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、回転数Ｎｍ１〜Ｎｍ４は、回転位置検出センサ４５〜４８からのモータＭＧ１〜ＭＧ４の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。更に、充放電要求パワーＰｂ＊は、残容量ＳＯＣに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力し、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔは、図示しない温度センサにより検出されたバッテリ５０の電池温度と残容量ＳＯＣとに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。操舵角θは、操舵ＥＣＵ５９から通信により入力するものとしたが、操舵角センサ５６ａから直接入力してもよい。また、目標ヨーレートＹｒ＊は、ハイブリッドＥＣＵ７０により別途実行される目標ヨーレート設定ルーチン（図示省略）により操舵角θと車速Ｖ等とに基づいて設定されるものを入力するものとした。
【００２６】
そして、モータ駆動状態フラグＦｍは、モータＥＣＵ４０により実行されるモータ駆動状態判定ルーチン（図示省略）により前輪３９ａ，３９ｃに対して設けられたモータＭＧ３，ＭＧ４の駆動状態に応じた値に設定されるものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。このモータ駆動状態判定ルーチンは、モータＭＧ３，ＭＧ４やこれらに対応するインバータ４３，４４に発生した何らかの異常や、振動やノイズの重畳等に起因して一時的にバッテリ５０からモータＭＧ３，ＭＧ４への給電が断たれてしまう瞬断等によりモータＭＧ３，ＭＧ４がトルクを出力し得ない駆動不能状態になっているか否かを判定するためのものである。このルーチンにおいては、例えばモータＭＧ３，ＭＧ４やインバータ４３，４４を流れる電流とトルク指令との対応状態や、モータＭＧ３，ＭＧ４やインバータ４３，４４の実温度と許容限界温度との関係に基づいてモータＭＧ３およびＭＧ４の駆動状態が判断される。そして、モータ駆動状態判定ルーチンが実行され、モータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動可能状態にあれば、モータ駆動状態フラグＦｍが値０に設定され、モータＭＧ３のみが駆動可能状態にあれば、モータ駆動状態フラグＦｍが値１に設定され、モータＭＧ４のみが駆動可能状態にあれば、モータ駆動状態フラグＦｍが値２に設定され、モータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動不能状態にあれば、モータ駆動状態フラグＦｍが値３に設定される。なお、モータＥＣＵ４０は、モータ駆動状態判定ルーチンによりモータＭＧ３およびＭＧ４の少なくとも何れかが駆動不能状態にあると判断すると、駆動不能状態にあるモータＭＧ３，ＭＧ４に対応するインバータ４３，４４をシャットダウンし（すべてのスイッチング素子をオフ状態にし）、瞬断により駆動不能状態になったモータＭＧ３，ＭＧ４が駆動可能状態に復帰した場合には、対応するインバータ４３，４４のシャットダウンを解除する。
【００２７】
ステップＳ１００のデータ入力処理の後、入力したアクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖに基づいてハイブリッド自動車２０に要求されている要求トルクＴ＊および要求パワーＰ＊を設定する（ステップＳ１１０）。本実施例では、アクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖと要求トルクＴ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖが与えられると当該マップからこれらに対応する要求トルクＴ＊を導出して設定するものとした。図３に要求トルク設定用マップの一例を示す。また、本実施例では、設定した要求トルクＴ＊に車速Ｖを乗じたものとバッテリ５０が充放電すべき充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和として要求パワーＰ＊を設定するものとした。なお、ここでは、充放電要求パワーＰｂ＊は、放電要求を負の値とし充電要求を正の値とする。そして、ステップＳ１１０で設定した要求パワーＰ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１２０）。本実施例では、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいてエンジン２２の目標運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定するものとした。図４に、エンジン２２の動作ラインと目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との相関曲線とを例示する。同図に示すように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定となること示す相関曲線との交点から求めることができる。
【００２８】
続いて、要求トルクＴ＊を前輪３９ａ，３９ｂ側と後輪３９ｃ，３９ｄ側とに分配するためにトルク分配比設定ルーチン（ステップＳ１３０）を実行し、前後トルク分配比Ｄと左前輪トルク分配比ｄｌと右前輪トルク分配比ｄｒとを設定する。前後トルク分配比Ｄは、要求トルクＴ＊に対する後輪３９ｃ，３９ｄ側に出力すべきトルクの割合としてハイブリッド自動車２０の走行状態に基づいて値１〜値０の範囲で設定され得るものである。また、左前輪トルク分配比ｄｌは、前輪３９ａ，３９ｂに出力するトルクの目標値Ｔｆ＊（＝（１−Ｄ）・Ｔｒ＊）に対する左側の前輪３９ａに出力すべきトルクの割合を示すものであり、右前輪トルク分配比ｄｒは、前輪３９ａ，３９ｂに出力するトルクの目標値Ｔｆ＊に対する右側の前輪３９ｂに出力すべきトルクの割合を示すものであり、基本的には、ｄｒ＝１−ｄｌとなる。ここで、旋回時駆動制御ルーチンの説明を一旦中断し、図５および図６に示すトルク分配比設定ルーチンについて説明する。
【００２９】
図５に示すように、トルク分配比設定ルーチンの開始に際して、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、ステップＳ１００で入力したモータ駆動状態フラグＦｍの値に基づいてモータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動可能状態にあるか否かを判定し（ステップＳ３００）、モータ駆動状態フラグＦｍが値０ではなく、モータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動可能状態にはない場合には、モータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動不能状態にあるか否かを判定する（ステップＳ３１０）。何らかの異常や瞬断等によりモータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動不能状態にあり、モータ駆動状態フラグＦｍが値３に設定されている場合には、前輪３９ａ，３９ｂおよび後輪３９ｃ，３９ｄのすべて駆動する４輪駆動を続行し得ないことから、この場合、モータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動不能になっている場合以外に値０に設定されるフェイルフラグＦｆを値１に設定すると共に（ステップＳ３２０）、ハイブリッド自動車２０のインストルメンツパネルに設けられている図示しない４ＷＤ警告表示灯を点灯させた上で（ステップＳ３３０）、前後トルク分配比Ｄを値１に設定する（ステップＳ３４０）。なお、前後トルク配分比Ｄが値１に設定されると、後輪３９ｃ，３９ｄにのみトルクが出力され、前輪３９ａ，３９ｂにはトルクが出力されないことから、トルク分配比ｄｌ，ｄｒの値を設定する必要はないが、演算処理の関係上、ステップＳ３４０では、トルク分配比ｄｌ，ｄｒがそれぞれ所定の値に設定されるものとする。
【００３０】
また、ステップＳ３００にて、モータ駆動状態フラグＦｍの値が０であり、モータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動可能状態にあると判断された場合には、フェイルフラグＦｆが値１であるか否かを判定する（ステップＳ３５０）。すなわち、本ルーチンの前回実行時にモータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動不能状態にあっても、それが瞬断に起因するものであれば、本ルーチンの今回実行時にモータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動可能状態に復帰していることもある。このため、ステップＳ３５０にてフェイルフラグＦｆが値１であると判断された場合には、フェイルフラグＦｆを値０に設定すると共に後述するモータＭＧ３，ＭＧ４の定格運転の時間を設定すべくタイマ７８をＯＮし、更にステップＳ３３０で点灯された４ＷＤ警告表示灯を消灯する（ステップＳ３６０）。こうしてタイマ７８がＯＮされると、タイマ７８は、実質的にモータＭＧ３，ＭＧ４が駆動可能状態に復帰してからの経過時間を計時することになる。なお、フェイルフラグＦｆが値０であり、モータＭＧ３，ＭＧ４が継続して駆動可能状態にある場合には、ステップＳ３６０の処理はスキップされる。
【００３１】
ステップＳ３５０またはＳ３６０の処理の後、ステップＳ１００で入力した目標ヨーレートＹｒ＊から実ヨーレートＹｒを減じることにより目標ヨーレートＹｒ＊と実ヨーレートＹｒとの偏差ｄＹｒを計算した上で（ステップＳ３７０）、偏差ｄＹｒの絶対値｜ｄＹｒ｜が予め定められた第１の閾値ｄＹｒｅｆ１（正の値）未満であるか否かを判定する（ステップＳ３８０）。第１の閾値ｄＹｒｅｆ１は、実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いを判定するためのものであり、本実施例では、例えば１ｄｅｇ／ｓｅｃとされる。偏差ｄＹｒの絶対値｜ｄＹｒ｜が第１の閾値ｄＹｒｅｆ１未満であり、実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが十分に小さいと判断される場合には、後述のモータＭＧ３，ＭＧ４の定格運転を実行する場合に値１とされる定格運転フラグＦを値０とすると共に、タイマ７８をＯＦＦした上で（ステップＳ３９０）、前後トルク分配比Ｄを通常走行時の値Ｄ０（例えば、０．５５）に設定すると共に、上記偏差ｄＹｒとステップＳ１００で入力した操舵角θおよび車速Ｖとに基づいて左側の前輪３９ａについての左前輪トルク分配比ｄｌを設定すると共に、設定した左前輪トルク分配比ｄｌを値１から減じて右前輪トルク分配比ｄｒを設定する（ステップＳ４００）。本実施例では、モータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動可能状態にあり、かつ実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが小さい場合すなわち通常旋回時における左前輪トルク分配比ｄｌの設定に関し、偏差ｄＹｒ、操舵角θおよび車速Ｖと左前輪トルク分配比ｄｌとの関係を実験、解析により予め定めて通常旋回時用の左前輪トルク分配比設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、偏差ｄＹｒ、操舵角θおよび車速Ｖが与えられると当該マップからこれらに対応する左前輪トルク分配比ｄｌを導出して設定するものとした。かかる通常旋回時用の左前輪トルク分配比設定用マップは、ハイブリッド自動車２０の旋回時の旋回方向における安定性のみならず、車両前後方向における安定性すなわち前後Ｇの変動抑制をも考慮して作成される。
【００３２】
一方、ステップＳ３８０にて偏差ｄＹｒの絶対値｜ｄＹｒ｜が予め定められた第１の閾値ｄＹｒｅｆ１以上であると判断された場合には、更に偏差ｄＹｒの絶対値｜ｄＹｒ｜が予め定められた第２の閾値ｄＹｒｅｆ２（正の値であり、ｄＹｒｅｆ２＞ｄＹｒｅｆ１）未満であるか否かを判定する（ステップＳ４１０）。第２の閾値ｄＹｒｅｆ２も、実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いを判定するためのものであり、本実施例では、例えば４ｄｅｇ／ｓｅｃとされる。偏差ｄＹｒの絶対値｜ｄＹｒ｜が第２の閾値ｄＹｒｅｆ２未満であり、実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いがさほど大きくはないが十分に小さくはない中程度のものであると判断される場合には、上述の定格運転フラグＦを値０とすると共にタイマ７８をＯＦＦした上で（ステップＳ４２０）、前後トルク分配比Ｄを通常走行時の値Ｄ０（例えば、０．５５）に設定すると共に、上記偏差ｄＹｒ、操舵角θおよび車速Ｖとに基づいて左側の前輪３９ａについての左前輪トルク分配比ｄｌを設定すると共に、設定した左前輪トルク分配比ｄｌを値１から減じて右前輪トルク分配比ｄｒを設定する（ステップＳ４３０）。本実施例では、モータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動可能状態にあり、かつ実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが中程度である場合の左前輪トルク分配比ｄｌの設定に関し、上述の通常旋回時用の左前輪トルク分配比設定用マップに比べて車両前後方向における安定性（前後Ｇの変動抑制）よりも旋回時の旋回方向における安定性を重視した傾向の左前輪トルク分配比設定用マップが用意されている。すなわち、実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが中程度である場合には、ステップＳ４３０にて旋回時の旋回方向における安定性を優先して左右の前輪３９ａ，３９ｂにおけるトルクの分配比が設定されるのである。
【００３３】
そして、ステップＳ４１０にて偏差ｄＹｒの絶対値｜ｄＹｒ｜が第２の閾値ｄＹｒｅｆ２以上であり、実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが大きいと判断された場合には、タイマ７８による計時値ｔを読み込み、計時値ｔが所定時間ｔｒｅｆ以下であるか否かを判定する（ステップＳ４４０）。本実施例では、閾値としての時間ｔｒｅｆは例えば１〜２秒程度に定められる。そして、計時値ｔが所定時間ｔｒｅｆ以下であれば、上述の定格運転フラグＦを値１に設定すると共に、前後トルク分配比Ｄを予め定められたモータＭＧ３およびＭＧ４の定格運転を実行する際の値Ｄｘに設定し、更に、左右の前輪３９ａ，３９ｂに出力すべきトルクの目標値を定める際に用いられる係数ｋｌ，ｋｒを設定する（ステップＳ４５０）。本実施例において、モータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動可能状態にあり、かつ実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが大きい場合には、実ヨーレートＹｒを速やかに目標ヨーレートＹｒ＊に近づけるべく、上記偏差ｄＹｒに基づいて定まる前輪３９ａ，３９ｂのうちの一方に設けられたモータＭＧ３またはＭＧ４に負の定格トルク（制動トルク）を出力する回生を行わせると共に他方に設けられたモータＭＧ３またはＭＧ４を定格出力で力行させる。このため、左側の前輪３９ａのモータＭＧ３に関する係数ｋｌと右側の前輪３９ａのモータＭＧ４に関する係数ｋｒとは、偏差ｄＹｒの符号に応じて一方が値１に他方が値−１に設定される。ただし、このような定格運転はごく短時間に限られるものであるから、ステップＳ４４０にてタイマ７８の計時値が所定時間ｔｒｅｆを超えたと判断されたときには、ステップＳ４２０にて定格運転フラグＦを値０とすると共にタイマ７８をＯＦＦした上で、ステップＳ４３０における処理を実行する。
【００３４】
ここまでモータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動可能または駆動不能状態にある場合の前後トルク分配比Ｄと左前輪トルク分配比ｄｌと右前輪トルク分配比ｄｒと設定に関して説明したが、モータ駆動状態フラグＦｍが値１または値２であって、モータＭＧ３およびＭＧ４の何れかが駆動不能である場合には、ステップＳ３００およびＳ３１０において否定判断がなされ、その後、図６に示すように、フェイルフラグＦｆが値１であるか否かが判断される（ステップＳ４６０）。この場合、本ルーチンの前回実行時にモータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動不能状態にあっても、その何れかが瞬断に起因するものであれば、本ルーチンの今回実行時にモータＭＧ３およびＭＧ４の何れか一方が駆動可能状態に復帰していることもある。このため、ステップＳ４６０にてフェイルフラグＦｆが値１であると判断された場合には、フェイルフラグＦｆを値０に設定すると共にモータＭＧ３およびＭＧ４の何れか一方の定格運転の時間を設定すべくタイマ７８をＯＮする（ステップＳ４７０）。こうしてタイマ７８がＯＮされると、タイマ７８は、実質的にモータＭＧ３およびＭＧ４の何れか一方が駆動可能状態に復帰してからの経過時間を計時することになる。なお、フェイルフラグＦｆが値０であり、モータＭＧ３およびＭＧ４の何れか一方が継続して駆動不能状態にある場合には、ステップＳ４７０の処理はスキップされる。
【００３５】
ステップＳ４６０またはＳ４７０の処理の後、ステップＳ１００で入力した目標ヨーレートＹｒ＊から実ヨーレートＹｒを減じることにより目標ヨーレートＹｒ＊と実ヨーレートＹｒとの偏差ｄＹｒを計算した上で（ステップＳ４８０）、偏差ｄＹｒの絶対値｜ｄＹｒ｜が上述の第１の閾値ｄＹｒｅｆ１未満であるか否かを判定する（ステップＳ４９０）。そして、偏差ｄＹｒの絶対値｜ｄＹｒ｜が第１の閾値ｄＹｒｅｆ１未満であり、実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが十分に小さいと判断される場合には、定格運転フラグＦを値０とすると共にタイマ７８をＯＦＦした上で（ステップＳ５００）、上記偏差ｄＹｒとステップＳ１００で入力した操舵角θ、車速Ｖおよびモータ駆動状態フラグＦｍの値とに基づいて前後トルク分配比Ｄを設定すると共に、左前輪トルク分配比ｄｌと右前輪トルク分配比ｄｒとを駆動可能状態にあるモータＭＧ３またはＭＧ４に対応するものついて値１または値−１に、駆動不能状態にあるモータＭＧ３またはＭＧ４に対応するものについて値０に設定する（ステップＳ５１０）。本実施例では、モータＭＧ３およびＭＧ４の何れかが駆動不能状態にあり、かつ実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが小さい場合のために、上記偏差ｄＹｒ、操舵角θ、車速Ｖおよびモータ駆動状態フラグＦｍと前後トルク分配比Ｄとの関係を実験、解析により予め定めて３輪駆動旋回時用の前後トルク分配比設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、偏差ｄＹｒ、操舵角θ、車速Ｖおよびモータ駆動状態フラグＦｍの値が与えられると当該マップからこれらに対応する前後トルク分配比Ｄを導出して設定するものとした。かかる３輪駆動旋回時用の前後トルク分配比設定用マップは、ハイブリッド自動車２０の旋回時の旋回方向における安定性のみならず、車両前後方向における安定性すなわち前後Ｇの変動抑制をも考慮して作成される。なお、Ｓ５１０における前後トルク分配比Ｄの設定に際してモータ駆動状態フラグＦｍは、駆動可能状態にあるモータＭＧ３またはＭＧ４が内輪と外輪との何れであるかを判別するために参照される。そして、左前輪トルク分配比ｄｌと右前輪トルク分配比ｄｒとは、駆動可能状態にあるモータＭＧ３またはＭＧ４に対応しており、かつ外輪である場合に値１に設定され、駆動可能状態にあるモータＭＧ３またはＭＧ４に対応しており、かつ内輪である場合に回生を行うように値−１に設定される。
【００３６】
一方、ステップＳ４９０にて偏差ｄＹｒの絶対値｜ｄＹｒ｜が第１の閾値ｄＹｒｅｆ１以上であると判断された場合には、更に偏差ｄＹｒの絶対値｜ｄＹｒ｜が第２の閾値ｄＹｒｅｆ２未満であるか否かを判定する（ステップＳ５２０）。偏差ｄＹｒの絶対値｜ｄＹｒ｜が第２の閾値ｄＹｒｅｆ２未満であり、実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いがさほど大きくはないが十分に小さくはない中程度のものであると判断される場合には、定格運転フラグＦを値０とすると共にタイマ７８をＯＦＦした上で（ステップＳ５３０）、上記偏差ｄＹｒ、操舵角θ、車速Ｖおよびモータ駆動状態フラグＦｍの値とに基づいて前後トルク分配比Ｄを設定すると共に、左前輪トルク分配比ｄｌと右前輪トルク分配比ｄｒとを駆動可能状態にあるモータＭＧ３またはＭＧ４に対応するものついて値１または値−１に、駆動不能状態にあるモータＭＧ３またはＭＧ４に対応するものについて値０に設定する（ステップＳ５４０）。本実施例では、モータＭＧ３およびＭＧ４の何れかが駆動不能状態にあり、かつ実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが中程度である場合、ステップＳ５１０にて用いられる３輪駆動旋回時用の前後トルク分配比設定用マップに比べて車両前後方向における安定性（前後Ｇの変動抑制）よりも旋回時の旋回方向における安定性を重視した傾向の前後トルク分配比設定用マップが用意されている。すなわち、実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが中程度である場合には、ステップＳ５４０にて旋回時の旋回方向における安定性を優先して一方の前輪３９ａまたは３９ｂと左右の後輪３９ｃ，３９ｄにおけるトルクの分配比が設定されるのである。なお、左前輪トルク分配比ｄｌと右前輪トルク分配比ｄｒとの設定は、ステップＳ５１０と同様に行われる。
【００３７】
そして、ステップＳ５２０にて偏差ｄＹｒの絶対値｜ｄＹｒ｜が第２の閾値ｄＹｒｅｆ２以上であり、実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが大きいと判断された場合には、タイマ７８による計時値ｔを読み込み、計時値ｔが所定時間ｔｒｅｆ以下であるか否かを判定する（ステップＳ５５０）。そして、計時値ｔが所定時間ｔｒｅｆ以下であれば、上述の定格運転フラグＦを値１に設定すると共に、前後トルク分配比ＤをモータＭＧ３およびＭＧ４の何れか一方の定格運転を実行する際の予め定められた値Ｄｘ′に設定し、更に、左右の前輪３９ａ，３９ｂに出力すべきトルクの目標値を定める際に用いられる係数ｋｌ，ｋｒを設定する（ステップＳ５６０）。本実施例において、モータＭＧ３およびＭＧ４の何れかが駆動不能状態にあり、かつ実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが大きい場合には、実ヨーレートＹｒを速やかに目標ヨーレートＹｒ＊に近づけるべく、目標ヨーレートＹｒ＊と実ヨーレートＹｒとの偏差ｄＹｒの値に応じて、駆動可能状態にある一方のモータＭＧ３またはＭＧ４に負の定格トルク（制動トルク）を出力する回生を行わせるか、あるいは、それを定格で力行させる。このため、左側の前輪３９ａのモータＭＧ３に関する係数ｋｌと右側の前輪３９ａのモータＭＧ４に関する係数ｋｒとは、駆動不能状態にあるモータＭＧ３またはＭＧ４に対応していれば値０に設定され、駆動可能状態にあるモータＭＧ３またはＭＧ４に対応していれば偏差ｄＹｒの符号に応じて値１または値−１に設定される。ただし、このような定格運転もごく短時間に限られるものであるから、ステップＳ５５０にてタイマ７８の計時値が所定時間ｔｒｅｆを超えたと判断されたときには、ステップＳ５３０にて定格運転フラグＦを値０とすると共にタイマ７８をＯＦＦした上で、ステップＳ５３０における処理を実行する。
【００３８】
さて、再度図２に戻って、旋回時駆動制御ルーチンについて説明する。上述のトルク分配比設定ルーチン（ステップＳ１３０）が完了したならば、当該トルク分配比設定ルーチンにより設定された前後トルク分配比Ｄを要求トルクＴ＊に乗じて後輪３９ｃ，３９ｄ側に出力すべき後輪側トルクＴｒ＊を設定すると共に、値１から前後トルク分配比Ｄを減じたものを要求トルクＴ＊に乗じて前輪３９ａ，３９ｂ側に出力すべき前輪側トルクＴｆ＊を設定する（ステップＳ１４０）。ここで、モータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動不能になっており、トルク分配比設定ルーチンのステップＳ３４０にて前後トルク分配比Ｄが値１に設定されていれば、要求トルクＴ＊のすべてが後輪３９ｃ，３９ｄに出力されてハイブリッド自動車２０が後輪駆動により走行するように後輪側トルクＴｒ＊が設定されることになる。
【００３９】
続いて、トルク分配比設定ルーチンにより値０または１に設定される定格運転フラグＦが値０であるか否かを判定し（ステップＳ１５０）、定格運転フラグＦが値０であれば、前輪側トルクＴｆ＊とトルク分配比設定ルーチンにより設定された左前輪トルク分配比ｄｌとの積値を換算係数Ｇｆで除することにより左側の前輪３９ａに設けられたモータＭＧ３に対するトルク指令Ｔｍ３＊を設定すると共に、前輪側トルクＴｆ＊とトルク分配比設定ルーチンにより設定された右前輪トルク分配比ｄｒとの積値を換算係数Ｇｆで除することにより右側の前輪３９ｂに設けられたモータＭＧ４に対するトルク指令Ｔｍ４＊を設定する（ステップＳ１６０）。換算係数Ｇｆは、前輪３９ａ，３９ｂに作用するトルクをモータＭＧ３，ＭＧ４に作用するトルクに換算するための係数である。ここで、モータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動可能状態にあり（駆動可能状態が継続している場合と駆動可能状態に復帰した場合との双方を含む）、かつ実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが小さい場合には、トルク分配比設定ルーチンにより旋回時の旋回方向における安定性と車両前後方向における安定性との双方を考慮して設定されたトルク分配比ｄｌ，ｄｒ（ステップＳ４００）に基づいて左右のモータＭＧ３，ＭＧ４に対するトルク指令Ｔｍ３＊、Ｔｍ４＊が設定されることになる。また、モータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動可能状態にあり、かつ実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが中程度である場合には、トルク分配比設定ルーチンにより旋回時の旋回方向における安定性を優先して設定されたトルク分配比ｄｌ，ｄｒ（ステップＳ４３０）に基づいて左右のモータＭＧ３，ＭＧ４に対するトルク指令Ｔｍ３＊、Ｔｍ４＊が設定されることになる。更に、モータＭＧ３およびＭＧ４の何れかが駆動不能状態にあり、かつ実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが小さい場合には、トルク分配比設定ルーチンにより旋回時の旋回方向における安定性と車両前後方向における安定性との双方を考慮して設定された前後トルク分配比Ｄ（ステップＳ５１０）に基づく前輪側トルクＴｆ＊が駆動可能状態にあるモータＭＧ３またはＭＧ４に対応した前輪３９ａまたは３９ｂに出力されるようにトルク指令Ｔｍ３＊およびＴｍ４＊の何れか一方が設定され、他方が値０に設定されることになる。また、モータＭＧ３およびＭＧ４の何れかが駆動不能状態にあり、かつ実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが中程度である場合には、トルク分配比設定ルーチンにより旋回時の旋回方向における安定性を優先して設定された前後トルク分配比Ｄ（ステップＳ５４０）に基づく前輪側トルクＴｆ＊が駆動可能状態にあるモータＭＧ３またはＭＧ４に対応した前輪３９ａまたは３９ｂに出力されるようにトルク指令Ｔｍ３＊およびＴｍ４＊の何れか一方が設定され、他方が値０に設定されることになる。
【００４０】
こうしてトルク指令Ｔｍ３＊およびＴｍ４＊を設定したならば、ステップＳ１２０にて設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（＝Ｎｍ２／Ｇａ、ただし、「Ｇａ」は減速ギヤ３５のギヤ比である）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとに基づいて次式（１）に従った計算によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を設定すると共に、設定した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて次式（２）に従った計算を行ってモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ１７０）。図７に動力分配統合機構３０の各回転要素の回転数とトルクの力学的な関係を示す共線図を例示する。図中、左のＳ軸はサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はリングギヤ３２（リングギヤ軸３２ａ）の回転数Ｎｒを示す。サンギヤ３１の回転数はモータＭＧ１の回転数Ｎｍでもあり、キャリア３４の回転数はエンジン２２の回転数Ｎｅでもあるから、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊はリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒとエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとに基づいて式（１）から計算することができる。従って、モータＭＧ１が目標回転数Ｎｍ１＊で回転するようトルク指令Ｔｍ１＊を設定してモータＭＧ１を駆動制御すれば、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で回転させることができる。また、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第２項の「ＫＰ」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ＫＩ」は積分項のゲインである。なお、図７におけるＲ軸上の２本の上向き太線矢印は、エンジン２２を回転数ＮｅおよびトルクＴｅの運転ポイントで定常運転したときにエンジン２２から出力されるトルクＴｅがリングギヤ軸３２ａに伝達されるトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。
【００４１】
Nm1*＝(Ne*・(1＋ρ)−Nm2/Ga)/ρ …（１）
Tm1*＝前回Tm1*＋KP・(Nm1*-Nm1)＋KI∫(Nm1*−Nm1)dt …（２）
【００４２】
モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを設定したならば、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔから、モータＭＧ１，ＭＧ３，ＭＧ４のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ３＊，Ｔｍ４＊と現在の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ３，Ｎｍ４とに基づくモータＭＧ１，ＭＧ３，ＭＧ４の消費電力（発電電力）を減じたものをモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除することによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上限としてのトルク制限Ｔｍａｘを次式（３）に従い計算する（ステップＳ１８０）。更に、次式（４）に従い、後輪側トルクＴｒ＊を換算係数Ｇｒ（リングギヤ軸３２ａの回転数／後輪３９ｃ，３９ｄの軸の回転数）で除したものよりエンジン２２からリングギヤ軸３２ａに直接伝達されるトルク（−Ｔｍ１＊／ρ）を減じ、これを減速ギヤ３５のギヤ比Ｇａで除することによりモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを計算する（ステップＳ１９０）。そして、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を先に計算したトルク制限Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値として設定する（ステップＳ２００）。このようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、バイブリッド自動車２０に要求される要求トルクＴ＊をバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式（４）も、図７の共線図から容易に導き出すことができる。
【００４３】
Tmax＝(Wout−Tm1*・Nm1−Tm3*・Nm3−Tm4*・Nm4)／Nm2 …（３）
Tm2tmp＝(Tr*／Gf＋Tm1*／ρ)/Ga …（４）
【００４４】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３，ＭＧ４のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊，Ｔｍ４＊を設定したならば、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とをエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３、ＭＧ４のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊、Ｔｍ４＊をモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ２１０）、本ルーチンを一旦終了させる。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とにより規定される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における燃料噴射量や点火時期等を制御する。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊、Ｔｍ４＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１〜ＭＧ４がトルク指令Ｔｍ１＊〜Ｔｍ４＊で駆動されるようにインバータ４１，４２，４３，４４のスイッチング素子のスイッチング制御を実行する。なお、上述したように、モータＭＧ３およびＭＧ４の少なくとも何れかが駆動不能状態にある場合には、駆動不能状態にあるモータＭＧ３，ＭＧ４に対応したインバータ４３，４４はシャットダウンされる。
【００４５】
一方、ステップＳ１５０にて定格運転フラグＦが値１であると判断された場合には、トルク分配比設定ルーチンにより設定された係数ｋｌと予め定められているモータＭＧ３の定格トルクＴｌｉｍとの積値をモータＭＧ３に対するトルク指令Ｔｍ３＊として設定すると共に、トルク分配比設定ルーチンにより設定された係数ｋｒと予め定められているモータＭＧ４の定格トルクＴｌｉｍとの積値をモータＭＧ４に対するトルク指令Ｔｍ４＊として設定した上で（ステップＳ２２０）、上述したステップＳ１７０〜Ｓ２１０の処理を実行する。すなわち、モータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動可能状態にあり、かつ実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが大きい場合には、実ヨーレートＹｒを速やかに目標ヨーレートＹｒ＊に近づけるべく、目標ヨーレートＹｒ＊と実ヨーレートＹｒとの偏差ｄＹｒに基づいて定まる前輪３９ａ，３９ｂのうちの一方に設けられたモータＭＧ３またはＭＧ４に負の定格トルク（制動トルク）を出力する回生を行わせると共に他方に設けられたモータＭＧ３またはＭＧ４を定格出力で力行させるようにトルク指令Ｔｍ３＊およびＴｍ４＊とが設定されることになる。また、モータＭＧ３およびＭＧ４の何れかが駆動不能状態にあり、かつ実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いが大きい場合には、実ヨーレートＹｒを速やかに目標ヨーレートＹｒ＊に近づけるべく、偏差ｄＹｒの値に応じて、駆動可能状態にある一方のモータＭＧ３またはＭＧ４に負の定格トルク（制動トルク）を出力する回生を行わせるか、あるいは、それを定格で力行させるようにトルク指令Ｔｍ３＊およびＴｍ４＊とが設定されることになる。
【００４６】
以上説明したように、本実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ３１０にて旋回中にモータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動不能であると判断されたときには、一対の後輪３９ｃ，３９ｄにのみ駆動トルクが出力されるように前後トルク分配比Ｄが設定され（ステップＳ３４０）、ステップＳ３００あるいはＳ３１０にて駆動不能になったモータＭＧ３，ＭＧ４の少なくとも何れかが駆動可能状態に復帰したと判断されたときには、一対の後輪３９ｃ，３９ｄと駆動可能状態に復帰したモータＭＧ３，ＭＧ４に対応する前輪３９ａ，３９ｂとに駆動トルク（制動トルクをも含む）が出力されるように前後トルク分配比Ｄや左前輪トルク分配比ｄｌ、右前輪トルク分配比ｄｒが設定される（ステップＳ４００，Ｓ４３０，Ｓ４５０，Ｓ５１０，Ｓ５４０，Ｓ５６０）。そして、要求トルクＴ＊に基づく駆動トルクが設定された前後トルク分配比Ｄや左前輪トルク分配比ｄｌ、右前輪トルク分配比ｄｒで分配されて前輪３９ａ，３９ｂおよび後輪３９ｃ，３９ｄのそれぞれに出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１〜ＭＧ４とが制御されるのである。これにより、旋回中にモータＭＧ３およびＭＧ４が一旦駆動不能になっても、その後、旋回中に駆動不能になったモータＭＧ３およびＭＧ４の少なくとも何れかが駆動可能状態に復帰したときには、駆動可能状態に復帰したモータＭＧ３，ＭＧ４に対応する前輪３９ａ，３９ｂにも駆動トルクを出力することができるので、旋回中にモータＭＧ３およびＭＧ４が一旦駆動不能になった後のハイブリッド自動車２０の挙動を安定に保つことが可能となる。
【００４７】
また、一旦駆動不能になったモータＭＧ３，ＭＧ４が駆動可能状態に復帰したときには、ハイブリッド自動車２０のヨーレートすなわち目標ヨーレートＹｒ＊と実ヨーレートＹｒとの偏差ｄＹｒに基づいて前後トルク分配比Ｄや左前輪トルク分配比ｄｌ、右前輪トルク分配比ｄｒを設定することにより（ステップＳ４００，Ｓ４３０，Ｓ５１０，Ｓ５４０）、前輪３９ａ，３９ｂや後輪３９ｃ，３９ｄに対して駆動トルクをより適切に分配してハイブリッド自動車２０の挙動を極めて安定に保つことが可能となる。そして、実ヨーレートＹｒの目標ヨーレートＹｒ＊からの乖離度合いがさほど大きくはないが十分に小さくはない中程度のものであると判断される場合には、本実施例のように旋回時の旋回方向における安定性を優先すれば（ステップＳ４３０，Ｓ５４０）、実ヨーレートＹｒを目標ヨーレートＹｒ＊に速やかに近づけることが可能となる。更に、目標ヨーレートＹｒ＊と実ヨーレートＹｒとの偏差ｄＹｒが第２の閾値ｄＹｒｅｆ２以上である場合には、駆動可能状態に復帰したモータＭＧ３，ＭＧ４の少なくとも何れかの定格運転を行うことにより、実ヨーレートＹｒを目標ヨーレートＹｒ＊に速やかに近づけることが可能となり、ハイブリッド自動車２０の挙動安定性や旋回性能を良好に保つことができる。
【実施例２】
【００４８】
次に、本発明の第２の実施例に係るハイブリッド自動車２０Ｂについて説明する。なお、第２の実施例のハイブリッド自動車２０Ｂを構成する要素のうち、第１の実施例のハイブリッド自動車２０と共通する要素については、重複した説明を回避するために第１実施例と同一の符号を用いるものとし、詳細な説明を省略する。図８は、第２の実施例に係るハイブリッド自動車２０Ｂの概略構成図である。本実施例のハイブリッド自動車２０Ｂは、後輪３９ｃ，３９ｄを駆動するための動力ユニットとして、エンジン２２と、エンジン２２のクランクシャフト２６と一対の後輪３９ｃ，３９ｄが接続された駆動軸との間で変速比の変更を伴って動力を伝達する無段変速機としてのＣＶＴ１４０とを含むものである。この場合、エンジン２２からの動力は、トルクコンバータ１３０や前後進切換機構１３５、ＣＶＴ１４０、ギヤ機構３７、デファレンシャルギヤ３８を介して後輪３９ｃ，３９ｄに出力される。
【００４９】
ＣＶＴ１４０は、インプットシャフト１４１に接続された溝幅を変更可能なプライマリプーリ１４３と、同様に溝幅を変更可能であって駆動軸としてのアウトプットシャフト１４２に接続されたセカンダリプーリ１４４と、プライマリプーリ１４３およびセカンダリプーリ１４４の溝に巻き掛けられたベルト１４５とを有する。そして、ＣＶＴ用電子制御ユニット（以下「ＣＶＴＥＣＵ」という）１４６により駆動制御される油圧回路１４７からの作動油によりプライマリプーリ１４３およびセカンダリプーリ１４４の溝幅を変更することにより、インプットシャフト１４１に入力した動力を無段階に変速してアウトプットシャフト１４２に出力することが可能となる。ＣＶＴＥＣＵ１４６には、インプットシャフト１４１の回転数Ｎｉｎやアウトプットシャフト１４２の回転数Ｎｏｕｔ等が入力され、ＣＶＴＥＣＵ１４６は、これらの情報に基づいて油圧回路１４７への駆動信号を生成、出力する。また、ＣＶＴＥＣＵ１４６は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号に従ってＣＶＴ１４０の変速比を制御すると共に必要に応じてＣＶＴ１４０に関連するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。
【００５０】
トルクコンバータ１３０は、周知の流体式トルクコンバータとして構成されており、油圧回路１４７からの作動油を動力源として作動するロックアップクラッチを有している。また、前後進切換機構１３５は、ダブルピニオンの遊星歯車機構と図示しないブレーキＢ１とクラッチＣ１とを含む。前後進切換機構１３５のブレーキＢ１をオフすると共にクラッチＣ１をオンすることにより、トルクコンバータ１３０の出力軸の回転をそのままＣＶＴ１４０のインプットシャフト１４１に伝達してハイブリッド自動車２０Ｂを前進させることができる。また、ブレーキＢ１をオンすると共にクラッチＣ１をオフすることにより、トルクコンバータ１３０の出力軸の回転を逆方向に変換してＣＶＴ１４０のインプットシャフト１４１に伝達し、ハイブリッド自動車２０Ｂを後進させることができる。更に、ブレーキＢ１をオフすると共にクラッチＣ１をオフすることによりトルクコンバータ１３０の出力軸とＣＶＴ１４０のインプットシャフト１４１とを切り離すこともできる。
【００５１】
また、インホイールモータとして構成されたモータＭＧ３およびＭＧ４は、インバータ４３または４４を介してエンジン２２により駆動されるオルタネータ１２８や当該オルタネータ１２８への電力ラインに出力端子が接続されている高圧バッテリ（例えば定格４２Ｖの二次電池）５０ａに接続され、オルタネータ１２８や高圧バッテリ５０ａからの電力により駆動される。また、モータＭＧ３およびＭＧ４の回生制御により発電した電力は、高圧バッテリ５０ａに蓄えられる。そして、本実施例のハイブリッド自動車２０Ｂは、油圧回路１４７に含まれるモータや各種補機の電源として、低圧バッテリ５０ｂを有している。低圧バッテリ５０ｂは、電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータ５１を介して高圧バッテリ５０ａと接続されており、高圧バッテリ５０ａからの電力が電圧変換されて低圧バッテリ５０ｂへ供給される。
【００５２】
このように構成された本実施例のハイブリッド自動車２０Ｂは、運転者のアクセルペダル８３の操作に応じて主としてエンジン２２からの動力を後輪３９ｃ，３９ｄに出力して走行し、必要に応じて後輪３９ｃ，３９ｄへの動力の出力に加えてモータＭＧ３，ＭＧ４からの動力を前輪３９ａ，３９ｂに出力して４輪駆動により走行する。４輪駆動により走行する場合の例としては、例えば旋回時やアクセルペダル８３が大きく踏み込まれた急加速時や車輪スリップ時等が挙げられる。また、走行中にブレーキペダル８５が踏み込まれたとき等の減速時には、前後進切換機構１３５のブレーキＢ１とクラッチＣ１との双方をオフしてエンジン２２をＣＶＴ１４０から切り離した上でエンジン２２を停止させると共にモータＭＧ３およびＭＧ４を回生制御し、モータＭＧ３およびＭＧ４による回生を利用して前輪３９ａ，３９ｂに制動力を付与すると共にモータＭＧ３およびＭＧ４によって回生される電力を用いて高圧バッテリ５０ａを充電することにより、システム全体のエネルギ効率を向上させることができる。そして、かかるハイブリッド自動車２０Ｂにおいても、第１の実施例に係るハイブリッド自動車２０と同様に、旋回中にモータＭＧ３およびＭＧ４の双方が駆動不能であると判断されるときには、一対の後輪３９ｃ，３９ｄにのみ駆動トルクが出力されるように前後トルク分配比Ｄを設定し、駆動不能になったモータＭＧ３，ＭＧ４の少なくとも何れかが駆動可能状態に復帰したと判断されるときには、一対の後輪３９ｃ，３９ｄと駆動可能状態に復帰したモータＭＧ３，ＭＧ４に対応する前輪３９ａ，３９ｂとに駆動トルク（制動トルクをも含む）が出力されるように前後トルク分配比Ｄや左前輪トルク分配比ｄｌ、右前輪トルク分配比ｄｒを設定することにより、駆動可能状態に復帰したモータＭＧ３，ＭＧ４に対応する前輪３９ａ，３９ｂにも駆動トルクを出力することができるので、旋回中にモータＭＧ３およびＭＧ４が一旦駆動不能になった後のハイブリッド自動車２０の挙動を安定に保つことが可能となる。すなわち、本発明は、いわゆるフルタイム４輪駆動車両のみならず、基本的に前輪または後輪を駆動して走行し、旋回時に操縦安定性等を確保すべく輪を駆動する車両に適用しても極めて有効である。
【００５３】
以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記各実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。
【００５４】
すなわち、第１の実施例における動力分配統合機構３０とモータＭＧ２との代わりに、図９に示す変形例としてのハイブリッド自動車２０Ｃのように、エンジン２２のクランクシャフトに接続されたインナーロータ２３２と、後輪３９ｃ，３９ｄに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を用いてもよい。
【００５５】
また、上記各実施例や変形例において、前輪と後輪との関係を逆にして一対の後輪３９ｃ，３９ｄに対して駆動力を左右独立に分配するようにしてもよい。更に、４輪のすべてに電動機を独立に備えた電気自動車や、一対の前輪あるいは一対の後輪にのみ電動機を左右独立に備えた電気自動車、更には、単一のエンジンあるいはモータの駆動力を機械的に左右独立に分配可能な動力ユニットを一対の前輪および／または一対の後輪に備えた車両に本発明を適用し得ることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１の実施例に係るハイブリッド自動車２０の概略構成図である。
【図２】第１の実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施例における要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】第１の実施例におけるエンジン２２の動作ラインと目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との相関曲線とを例示する説明図である。
【図５】第１の実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により実行されるトルク分配比設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により実行されるトルク分配比設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図７】動力分配統合機構３０における各回転要素の回転数とトルクとの力学的な関係を例示する共線図である。
【図８】本発明の第２の実施例に係るハイブリッド自動車２０Ｂの概略構成図である。
【図９】変形例のハイブリッド自動車２０Ｃの概略構成図である。
【符号の説明】
【００５７】
２０，２０Ｂ，２０Ｃ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、３７ ギヤ機構、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 前輪、３９ｃ，３９ｄ 後輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２，４３，４４ インバータ、４５，４６，４７，４８ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５０ａ 高圧バッテリ、５０ｂ 低圧バッテリ、５１ ＤＣ／ＤＣコンバータ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、５５ 操舵装置、５６ 操舵ハンドル、５６ａ 操舵角センサ、５７ 操舵ギヤボックス、５８ 操舵アクチュエータ、５９ 操舵用電子制御ユニット（操舵ＥＣＵ）、６０ 電子制御式油圧ブレーキユニット、６１ マスタシリンダ、６１ａ マスタシリンダ圧センサ、６２ ブレーキアクチュエータ、６４ ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ ホイールシリンダ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、９０ ヨーレートセンサ、１２８ オルタネータ、１３０ トルクコンバータ、１３５ 前後進切換機構、１４０ ＣＶＴ、１４１ インプットシャフト、１４２ アウトプットシャフト、１４３ プライマリプーリ、１４４ セカンダリプーリ、１４５ ベルト、１４６ ＣＶＴ用電子制御ユニット（ＣＶＴＥＣＵ）、１４７ 油圧回路、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ、２３４ アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２、ＭＧ３，ＭＧ４ モータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪および後輪のそれぞれに駆動力を出力して走行可能な車両であって、
前記前輪および前記後輪のうちの一方である一対の第１車輪に対して駆動力を出力可能な動力ユニットと、
前記前輪および前記後輪のうちの他方である一対の第２車輪のそれぞれに設けられて対応する前記第２車輪に駆動力を出力可能な電動機と、
前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
前記各電動機を駆動可能であるか否かを判定する電動機駆動可否判定手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記車両の旋回中に前記電動機駆動可否判定手段により前記電動機のすべてが駆動不能であると判断されたときには、前記一対の第１車輪にのみ駆動力が出力されるように前記第１車輪と前記第２車輪とにおける駆動力分配比を設定すると共に、前記電動機駆動可否判定手段により駆動不能になった前記電動機の少なくとも何れかが駆動可能状態に復帰したと判断されたときには、前記一対の第１車輪と駆動可能状態に復帰した電動機に対応する前記第２車輪とに駆動力が出力されるように前記駆動力分配比を設定する駆動力分配比設定手段と、
前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記設定された駆動力分配比で分配されて前記第１車輪および前記第２車輪のそれぞれに出力されるように前記動力ユニットと前記各電動機とを制御する制御手段と、
を備える車両。
【請求項２】
請求項１に記載の車両において、
前記車両の走行状態を取得する走行状態取得手段と、
前記取得された車両走行状態に基づいて目標ヨーレートを設定する目標ヨーレート設定手段と、
前記車両の実ヨーレートを検出する実ヨーレート検出手段とを更に備え、
前記駆動力分配比設定手段は、前記車両の旋回中に前記電動機のすべてが駆動不能であると判断された後に駆動不能になった少なくとも何れかの電動機が駆動可能状態に復帰したと判断されたときには、前記設定された目標ヨーレートと前記検出された実ヨーレートとの偏差に基づいて前記駆動力分配比を設定する車両。
【請求項３】
前記制御手段は、前記車両の旋回中に前記電動機のすべてが駆動不能であると判断された後に駆動不能になった少なくとも何れかの電動機が駆動可能状態に復帰したと判断されたときに、前記設定された目標ヨーレートと前記検出された実ヨーレートとの偏差が所定値以上である場合、定格出力を発生するように駆動可能状態に復帰した電動機の少なくとも何れかを制御する請求項１または２に記載の車両。
【請求項４】
請求項１から３の何れかに記載の車両において、
前記動力ユニットは、
内燃機関と、
前記一対の第１車輪が接続された駆動軸と前記内燃機関の出力軸とに接続されて電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸および前記出力軸に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機とを含む車両。
【請求項５】
請求項１から３の何れかに記載の車両において、
前記動力ユニットは、
内燃機関と、
前記内燃機関の出力軸と前記一対の第１車輪が接続された駆動軸との間で変速比の変更を伴って動力を伝達する変速手段とを含む車両。
【請求項６】
前記一対の第２車輪は、前記複数の車輪に含まれる操舵輪としての前輪である請求項１から５の何れかに記載の車両。
【請求項７】
前記一対の第２車輪は、前記複数の車輪に含まれる後輪である請求項１から５の何れかに記載の車両。
【請求項８】
前輪および後輪のうちの一方である一対の第１車輪に対して駆動力を出力可能な動力ユニットと、前記前輪および前記後輪のうちの他方である一対の第２車輪のそれぞれに設けられて対応する前記第２車輪に駆動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを備えた車両の制御方法であって、
（ａ）前記車両の旋回中に前記電動機のすべてが駆動不能になったときに、前記一対の第１車輪にのみ駆動力が出力されるように前記第１車輪と前記第２車輪とにおける駆動力分配比を設定すると共に、駆動不能になった前記電動機の少なくとも何れかが駆動可能状態に復帰したと判断されたときには、前記一対の第１車輪と駆動可能状態に復帰した電動機に対応する前記第２車輪とに駆動力が出力されるように前記駆動力分配比を設定するステップと、
（ｂ）走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力がステップ（ａ）で設定された前記駆動力分配比で分配されて前記第１車輪および前記第２車輪のそれぞれに出力されるように前記動力ユニットと前記各電動機とを制御するステップと、
を含む車両の制御方法。
【請求項１】
前輪および後輪のそれぞれに駆動力を出力して走行可能な車両であって、
前記前輪および前記後輪のうちの一方である一対の第１車輪に対して駆動力を出力可能な動力ユニットと、
前記前輪および前記後輪のうちの他方である一対の第２車輪のそれぞれに設けられて対応する前記第２車輪に駆動力を出力可能な電動機と、
前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
前記各電動機を駆動可能であるか否かを判定する電動機駆動可否判定手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記車両の旋回中に前記電動機駆動可否判定手段により前記電動機のすべてが駆動不能であると判断されたときには、前記一対の第１車輪にのみ駆動力が出力されるように前記第１車輪と前記第２車輪とにおける駆動力分配比を設定すると共に、前記電動機駆動可否判定手段により駆動不能になった前記電動機の少なくとも何れかが駆動可能状態に復帰したと判断されたときには、前記一対の第１車輪と駆動可能状態に復帰した電動機に対応する前記第２車輪とに駆動力が出力されるように前記駆動力分配比を設定する駆動力分配比設定手段と、
前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記設定された駆動力分配比で分配されて前記第１車輪および前記第２車輪のそれぞれに出力されるように前記動力ユニットと前記各電動機とを制御する制御手段と、
を備える車両。
【請求項２】
請求項１に記載の車両において、
前記車両の走行状態を取得する走行状態取得手段と、
前記取得された車両走行状態に基づいて目標ヨーレートを設定する目標ヨーレート設定手段と、
前記車両の実ヨーレートを検出する実ヨーレート検出手段とを更に備え、
前記駆動力分配比設定手段は、前記車両の旋回中に前記電動機のすべてが駆動不能であると判断された後に駆動不能になった少なくとも何れかの電動機が駆動可能状態に復帰したと判断されたときには、前記設定された目標ヨーレートと前記検出された実ヨーレートとの偏差に基づいて前記駆動力分配比を設定する車両。
【請求項３】
前記制御手段は、前記車両の旋回中に前記電動機のすべてが駆動不能であると判断された後に駆動不能になった少なくとも何れかの電動機が駆動可能状態に復帰したと判断されたときに、前記設定された目標ヨーレートと前記検出された実ヨーレートとの偏差が所定値以上である場合、定格出力を発生するように駆動可能状態に復帰した電動機の少なくとも何れかを制御する請求項１または２に記載の車両。
【請求項４】
請求項１から３の何れかに記載の車両において、
前記動力ユニットは、
内燃機関と、
前記一対の第１車輪が接続された駆動軸と前記内燃機関の出力軸とに接続されて電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸および前記出力軸に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機とを含む車両。
【請求項５】
請求項１から３の何れかに記載の車両において、
前記動力ユニットは、
内燃機関と、
前記内燃機関の出力軸と前記一対の第１車輪が接続された駆動軸との間で変速比の変更を伴って動力を伝達する変速手段とを含む車両。
【請求項６】
前記一対の第２車輪は、前記複数の車輪に含まれる操舵輪としての前輪である請求項１から５の何れかに記載の車両。
【請求項７】
前記一対の第２車輪は、前記複数の車輪に含まれる後輪である請求項１から５の何れかに記載の車両。
【請求項８】
前輪および後輪のうちの一方である一対の第１車輪に対して駆動力を出力可能な動力ユニットと、前記前輪および前記後輪のうちの他方である一対の第２車輪のそれぞれに設けられて対応する前記第２車輪に駆動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを備えた車両の制御方法であって、
（ａ）前記車両の旋回中に前記電動機のすべてが駆動不能になったときに、前記一対の第１車輪にのみ駆動力が出力されるように前記第１車輪と前記第２車輪とにおける駆動力分配比を設定すると共に、駆動不能になった前記電動機の少なくとも何れかが駆動可能状態に復帰したと判断されたときには、前記一対の第１車輪と駆動可能状態に復帰した電動機に対応する前記第２車輪とに駆動力が出力されるように前記駆動力分配比を設定するステップと、
（ｂ）走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力がステップ（ａ）で設定された前記駆動力分配比で分配されて前記第１車輪および前記第２車輪のそれぞれに出力されるように前記動力ユニットと前記各電動機とを制御するステップと、
を含む車両の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−２０３９９８（Ｐ２００７−２０３９９８Ａ）
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２８３３４（Ｐ２００６−２８３３４）
【出願日】平成１８年２月６日（２００６．２．６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月６日（２００６．２．６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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