車両用駆動力制御装置
【課題】 電動モータの出力を従駆動輪に伝達するための伝達路に介挿された電磁クラッチを締結する際に、電動モータのモータ軸に生じるトルク変動を低減する。
【解決手段】 スリップが生じたときに電動モータ３を最大トルクで駆動する。このとき、スリップ発生時の後輪速度を予測し、この後輪速度を電動モータ３の回転数相当に変換した後輪速相当値よりも大きな値を目標回転数Ｖｍ*とし、電動モータ３をこの目標回転数Ｖｍ*まで上昇させた後、電動モータ３への電圧供給を停止しフリーラン状態とする。フリクション等により低下する電動モータ３の回転数と、実際の後輪速相当値とが同等となったとき、電磁クラッチ１０を締結させる。フリーラン状態の電動モータ３にはトルクが発生していないから、この状態で電磁クラッチ１０を締結させることにより電動モータ３のモータ軸に生じるトルク変動を低減することができる。
【解決手段】 スリップが生じたときに電動モータ３を最大トルクで駆動する。このとき、スリップ発生時の後輪速度を予測し、この後輪速度を電動モータ３の回転数相当に変換した後輪速相当値よりも大きな値を目標回転数Ｖｍ*とし、電動モータ３をこの目標回転数Ｖｍ*まで上昇させた後、電動モータ３への電圧供給を停止しフリーラン状態とする。フリクション等により低下する電動モータ３の回転数と、実際の後輪速相当値とが同等となったとき、電磁クラッチ１０を締結させる。フリーラン状態の電動モータ３にはトルクが発生していないから、この状態で電磁クラッチ１０を締結させることにより電動モータ３のモータ軸に生じるトルク変動を低減することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主駆動輪をエンジン等の主駆動源で駆動し、４輪駆動状態では従駆動輪をモータ等の副駆動源で駆動するようにした車両用駆動力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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や減速機が介挿された車両用駆動力制御装置として、例えば特許文献１に記載されているものがある。
この特許文献１に記載される従来技術は、エンジンの回転エネルギにより発電機を駆動し、これによって発電された電力を動力源としてモータにより従駆動輪を駆動するようにした、いわゆる電動式４輪駆動車両であって、４輪駆動車両とするためのスイッチが入力された状態で、前後輪の速度差が発生していない場合等、４輪駆動車両とする必要のない状態では前記スイッチの操作に関わらず２輪駆動状態とすることによって、従駆動輪を駆動するための機構で発生するロスを低減し、エンジン負荷の軽減を図り、発進性能等を向上させるようにしている。
【特許文献１】特開平１４−３００７０１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、２輪駆動状態で発進した後４輪駆動状態に移行する場合、２輪駆動状態で発進した後は、従駆動輪は主駆動輪に引きずられて回転を始めているが、このときモータは回転していないため、この状態でクラッチを締結状態に制御して、モータの出力トルクを後輪軸に伝達するようにした場合、その締結方法によっては、締結ショックが発生する場合がある。これを回避するために、一般に、モータ及び従駆動輪それぞれの回転数を合わせて締結するようにしている。
【０００４】
しかしながら、回転数一定制御によりモータを駆動させ、単にモータ及び従駆動輪の回転数を合わせて締結しただけでは、締結時にモータの負荷が急に加わることになってモータ軸のトルク変動が発生し、そのショックがドライバに不快感を与えるという問題がある。
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであって、クラッチ締結時の締結ショックをより緩和することの可能な車両用駆動制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明に係る車両用駆動制御装置は、クラッチを締結する際に、クラッチが非締結状態にあるときに電動機を駆動し、このとき、電動機により駆動される従駆動輪の回転速度を前記電動機の回転数相当の値に変換した電動機回転数相当値よりも、電動機の回転数の方が大きくなるように駆動し、電動機の回転数が従駆動輪の電動機回転数相当値よりも大きくなったとき、電動機への電源供給を停止して電動機をフリーラン状態とする。
【０００６】
そして、フリクション等により電動機の回転数が減少し、電動機の回転数と前記従駆動輪の電動機回転数相当値とが同等となったとき、前記クラッチを締結させる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る車両用駆動制御装置は、クラッチを締結する際に電動機を駆動し、このとき、この電動機を、従駆動輪の回転速度を前記電動機の回転数相当の値に変換した電動機回転数相当値よりも前記電動機の回転数が大きくなるように駆動した後、フリーラン状態にし、その後電動機の回転数と前記従駆動輪の電動機回転数相当値とが同等となったときにクラッチを締結するようにしたから、電動機がフリーラン状態であって電動機にトルクが発生していない状態でクラッチを締結することになり、クラッチ締結に伴い電動機の回転軸に生じるトルク変動を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明による車両用駆動力制御装置が搭載された車両の一例を示す概略構成図であって、前輪１ＦＬ、１ＦＲをエンジン２で駆動する主駆動輪とし、後輪１ＲＬ、１ＲＲを電動モータ３で駆動可能な従駆動輪とする所謂スタンバイ型の４輪駆動車両である。
エンジン２の出力は、トルクコンバータを有するオートマチックトランスアクスル４を介して前輪１ＦＬ、１ＦＲに伝達されると共に、Ｖベルト６を介してジェネレータ７に伝達される。ジェネレータ７は、Ｖベルト６を介して伝達された動力によって発電を行い、発電した電力はパワーケーブル８を通じて電動モータ３へ直接供給される。この電動モータ３の出力は、減速機９、電磁クラッチ１０、及びディファレンシャルギヤ１１を順に介して後輪１ＲＬ、１ＲＲに伝達される。
【０００９】
ここで、エンジン２の出力は、吸気管路１２（例えば、インテークマニホールド）に設けられたスロットルバルブ１３の開度を制御するエンジンコントローラ１４によって制御される。具体的には、アクセルセンサ１５で検出されるアクセルペダル１６の操作量に応じて、スロットルバルブ１３に連結されたスロットルモータ１７の回転角を制御している。
【００１０】
また、ジェネレータ７は、図２に示すように、発電電圧Ｖを調整するトランジスタ式のレギュレータ２０を備えており、このレギュレータ２０が４ＷＤコントローラ１９からの発電制御指令に応じて界磁電流Ｉｇを制御することによりジェネレータ７の発電電圧Ｖが制御される。
また、パワーケーブル８の途中に設けられたジャンクションボックス２１には、メインリレー２２と電流センサ２３とが設けられている。メインリレー２２は、４ＷＤコントローラ１９からのリレー制御指令に応じて電動モータ３に対する電力供給のＯＮ／ＯＦＦを行い、電流センサ２３は、電動モータ３へ通電される電機子電流Ｉａを検出し４ＷＤコントローラ１９に出力する。さらに、ジャンクションボックス２１では、内蔵されたモニタ回路により、ジェネレータ７による発電電圧Ｖと、モータ誘起電圧Ｅとが検出され４ＷＤコントローラ１９に出力される。
【００１１】
前記電動モータ３は、例えば他励式直流モータで構成され、モータコントローラ１８からのモータ制御指令に応じて界磁電流Ｉｍが制御されることにより、駆動トルクＴｍが制御される。前記モータコントローラ１８は、４ＷＤコントローラ１９からの指令に応じて動作するようになっている。そして、電動モータ３は、内蔵されたサーミスタ２４によりモータ温度が検出されると共に、モータ回転センサ２５によりモータ回転数Ｎｍが検出されており、各検出信号がモータコントローラ１８に出力される。
【００１２】
また、電磁クラッチ１０は、例えば湿式多板型のクラッチで構成され、４ＷＤコントローラ１９からのクラッチ制御指令に応じて励磁電流の通電が制御されることにより、動力伝達経路の断続が制御される。
なお、４ＷＤコントローラ１９には、エンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転センサ２６、スロットルバルブ１３のスロットル開度θを検出するスロットルセンサ２７及び各車輪速ＶｗFL〜ＶｗRRを検出する車輪速センサ２８ＦＬ〜２８ＲＲの各検出信号も入力される。
【００１３】
また、前記エンジンコントローラ１４、モータコントローラ１８及び４ＷＤコントローラ１９は、それぞれ例えば、マイクロコンピュータ等で構成されている。
次に、前記４ＷＤコントローラ１９で実行される４ＷＤ制御処理を図３のフローチャートに基づいて説明する。
この４ＷＤ制御処理は、所定時間（例えば１０〔ｍｓｅｃ〕）毎に実行され、図３に示すように、エンジン２に対するジェネレータ７の目標負荷トルクＴｇ*を演算するステップＳ１の負荷トルク演算処理と、目標負荷トルクＴｇ*を制限するステップＳ２の負荷トルク制限処理と、電磁クラッチ１０の断続を制御するステップＳ３のクラッチ制御処理と、目標負荷トルクＴｇ*に基づいてジェネレータ７の発電を制御すると共に、電動モータ３を駆動制御するステップＳ４のＧ／Ｍ制御処理と、を順次実行する。なお、電動モータ３を駆動する際には、メインリレー２２を通じて電動モータ３に電力が供給されているものとする。
【００１４】
ここで、上記ステップＳ１の負荷トルク演算処理では、図４に示すように、まずステップＳ１００で、主駆動輪としての前輪１ＦＬ、１ＦＲのスリップ速度ΔＶFを算出する。
このスリップ速度ΔＶFは、例えば下記（１）式に示すように、前輪１ＦＬ、１ＦＲの平均車輪速Ｖｗｆから、後輪１ＲＬ、１ＲＲの平均車輪速Ｖｗｒを減じて算出する。
Ｖｗｆ＝（ＶｗFL＋ＶｗFR）／２
Ｖｗｒ＝（ＶｗRL＋ＶｗRR）／２
ΔＶF＝Ｖｗｆ−Ｖｗｒ ……（１）
続くステップＳ１０１では、スリップ速度ΔＶFが予め設定したしきい値ΔＶthよりも大きいか否かを判定する。このしきい値ΔＶthは零よりも大きな値に設定され、前輪が加速スリップしており、４輪駆動状態で走行させる必要がある状態と判断することの可能な値に設定される。この判定結果がΔＶF≦ΔＶthであるときには、前輪１ＦＬ、１ＦＲは加速スリップしていないと判断し、ステップ１０２に移行し、エンジン２に対するジェネレータ７の目標負荷トルクＴｇ*を“０”に設定して負荷トルク演算処理を終了する。
【００１５】
一方、判定結果がΔＶF＞ΔＶthであるときには、前輪１ＦＬ、１ＦＲが加速スリップしていると判断してステップＳ１０３に移行する。
このステップＳ１０３では、下記（２）式に示すように、前輪１ＦＬ、１ＦＲの加速スリップを抑えるために必要なジェネレータ７の負荷トルク増加分ΔＴｇを、スリップ速度ΔＶFから算出する。ここで、Ｋ１は係数である。
【００１６】
ΔＴｇ＝Ｋ１・ΔＶF ……（２）
続くステップＳ１０４では、下記（３）式から、ジェネレータ７の現在の負荷トルクＴｇを算出する。ここで、Ｖはジェネレータ７の発電電圧、Ｉａは電機子電流、Ｎｇはジェネレータ７の回転数、Ｋ２は係数、Ｋ３は効率である。なお、ジェネレータ７の回転数Ｎｇは、エンジン回転数Ｎｅにプーリ比を乗じて算出する。
【００１７】
Ｔｇ＝Ｋ２×Ｖ×Ｉａ／（Ｋ３×Ｎｇ） ……（３）
続くステップＳ１０５では、下記（４）式に示すように、エンジン２に対するジェネレータ７の目標負荷トルクＴｇ*を算出して負荷トルク演算処理を終了する。
Ｔｇ*＝Ｔｇ＋ΔＴｇ ……（４）
次に、前記ステップＳ２の負荷トルク制限処理では、図５に示すように、まずステップＳ２００で、前記ステップＳ１で算出した目標負荷トルクＴｇ*がジェネレータ７の容量で定まる最大負荷トルクＴｇMAXより大きいか否かを判定する。この判定結果がＴｇ*＞ＴｇMAXであるときには、ステップＳ２０１に移行して目標負荷トルクＴｇ*を最大負荷トルクＴｇMAXに制限してからステップＳ２０２に移行する。一方、判定結果がＴｇ*≦ＴｇMAXであるときには、そのままステップＳ２０２に移行する。
【００１８】
ステップＳ２０２では、図６に示すような制御マップを参照し、エンジン回転数Ｎｅをパラメータとしてスロットル開度θから現在のエンジントルクＴｅを算出する。なお、図６において、横軸は、スロットル開度θ、縦軸はエンジントルクＴｅであって、スロットル開度θが大きいときほどエンジントルクＴｅは大きな値に設定され、且つ、エンジン回転数Ｎｅが大きいときほどエンジントルクＴｅは小さな値に設定される。
【００１９】
続くステップＳ２０３では、下記（５）式に示すように、エンジン２を停止させることなくエンジントルクＴｅを低減できる低減許容トルクＴdropを算出する。ここで、ＴｅMINはエンジン２を運転し続けるのに必要な最低限度のエンジントルクであり、エンジン回転数Ｎｅ等から算出してもよいし、所定値としてもよい。
Ｔdrop＝Ｔｅ−ＴｅMIN ……（５）
続くステップＳ２０４では、目標負荷トルクＴｇ*が低減許容トルクＴdropより大きいか否かを判定する。この判定結果がＴｇ*＞Ｔdropであるときには、ステップＳ２０５に移行して目標負荷トルクＴｇ*を低減許容トルクＴdropに制限してからステップＳ２０６に移行する。なお、目標負荷トルクＴｇ*を、低減許容トルクＴdropから所定値αを減じた値（＝Ｔdrop−α）に制限して余裕を持たせてもよい。一方、判定結果がＴｇ*≦Ｔdropであるときには、そのままステップＳ２０６に移行する。
【００２０】
ステップＳ２０６では、図７に示すような制御マップを参照し、ベルトスリップが発生するＶベルト６の伝動トルク上限値Ｔslipをエンジン回転数Ｎｅに応じて算出する。ここで、図７の制御マップでは、エンジン回転数Ｎｅが高くなるにつれて、伝動トルク上限値Ｔslipが段階的に小さくなるように設定されている。
続くステップＳ２０７では、目標負荷トルクＴｇ*が伝動トルク上限値Ｔslipよりも大きいか否かを判定する。この判定結果がＴｇ*＞Ｔslipであるときには、ステップＳ２０８に移行して目標負荷トルクＴｇ*を伝動トルク上限値Ｔslipに制限してから負荷トルク制限処理を終了する。一方、判定結果がＴｇ*≦Ｔslipであるときには、そのまま負荷トルク制限処理を終了する。
【００２１】
次に、前記ステップＳ３のクラッチ制御処理では、図８に示すように、まずステップＳ３００で、電磁クラッチ１０が締結状態であるかどうかを表す締結フラグＦｃが“１”であるか否かを判断する。
なお、この締結フラグＦｃは、Ｆｃ＝１のときに電磁クラッチ１０が締結状態であることを示し、Ｆｃ＝０のときに電磁クラッチ１０が非締結状態であることを示す。
【００２２】
そして、締結フラグＦｃが“１”でないとき、すなわち、電磁クラッチ１０が非締結状態であって２輪駆動状態であるときには、ステップＳ３０１に移行し、前輪と後輪との間に回転数差が発生したかどうかを表す前後輪差フラグＦ0が“１”であるかどうかを判断し、前後輪差フラグＦ0が“０”であるときにはステップＳ３０２に移行し、前輪及び後輪間に回転数差が発生したかどうかを判断する。具体的には、例えば前記図４のステップＳ１００で算出した前輪１ＦＬ、１ＦＲのスリップ速度ΔＶFの前回値が零であり、且つ今回値が零より大きいかどうかに基づいて判断する。
【００２３】
そして、前後輪に車輪速差が発生していない場合には後述のステップＳ３１１に移行するが、前後輪に車輪速差が発生している場合にはステップＳ３０３に移行する。そして、前後輪差フラグＦ0を“１”に設定し、この時点における従駆動輪の車輪速度すなわち後輪の車輪速度Ｖｗｒを、回転速度差発生時における従駆動輪速度Ｖ０として記憶した後ステップＳ３０４に移行し、回転速度差発生時から現時点までの経過時間δｔ及び従駆動輪速度の変化量δＶｒを算出する。具体的には、前記回転速度差発生時における従駆動輪速度Ｖ０と現時点における従駆動輪速度Ｖｗｒとの差Ｖ０−Ｖｗｒを算出し、これを従駆動輪速度の変化量δＶｒとする。
【００２４】
次いで、ステップＳ３０５に移行し、前後輪の車輪速差が零となったかどうかを判断する。すなわち、前記ステップＳ１００で算出した前輪１ＦＬ、１ＦＲのスリップ速度ΔＶFが略零であるかどうかを判断する。
そして、スリップ速度ΔＶFが略零であるときにはステップＳ３０６に移行し前後輪差フラグＦ0を“０”に設定した後、後述のステップＳ３１１に移行する。一方、ステップＳ３０５でスリップ速度ΔＶFが略零でないときにはステップＳ３０７に移行し、主駆動輪つまり前輪がスリップしているかどうかを判断する。すなわち、前記ステップＳ１００で算出した前輪ＦＬ、１ＦＲのスリップ速度ΔＶFが、前輪側がスリップしており４輪駆動状態で駆動する必要のある状態であると判断するしきい値ΔＶthよりも大きい状態であるかどうかを判断する。
【００２５】
そして、前輪がスリップしている状態であると判断されないときには、後述のステップＳ３１１に移行するが、ステップＳ３０７で前輪がスリップしている状態であると判断されるときには、ステップＳ３０８に移行し、後述のクラッチ締結処理を行う。そして、クラッチ締結処理が終了したならば、ステップＳ３０９に移行し、前後輪差フラグＦ0を“０”に設定した後、ステップＳ３１０に移行し、締結フラグＦｃが“１”であるか否かを判断する。そして、締結フラグＦｃが“１”であるときにはクラッチ制御処理を終了し、締結フラグＦｃが“１”でない場合には、ステップＳ３１１に移行する。
【００２６】
このステップＳ３１１では、電磁クラッチ１０の切断条件が成立しているか否かを判定する。ここで、この車両用駆動制御装置では、基本的には、４輪駆動状態で走行するようになっている。そして、前輪がスリップしておらず、且つドライバに加速する意思があるときに２輪駆動状態に切り換えるようになっている。
前記加速意思の判断は、例えば、アクセル開度の変化量がしきい値以上であり、且つスロットル開度がしきい値以上であるときドライバに加速意思があると判断するようになっている。そして、ドライバに加速意思があり且つ前輪がスリップしていないとき、クラッチ切断条件を成立していると判断する。また、モータ回転速度Ｎｍが所定値Ｎｍ１（例えば、車速３０〔ｋｍ／ｈ〕相当の値）以上であるかを判断することにより、燃費や電動モータ３の耐久性などを考慮して、２輪駆動状態に切換えるべきか、それとも４輪駆動状態のままでよいかを判断し、Ｎｍ≧Ｎｍ１であるときには、クラッチ切断条件が成立していると判断するようになっている。
【００２７】
そして、これらの何れかが成立するとき、ステップＳ３１２に移行し、公知の手順と同様にして電磁クラッチ１０を非締結状態に制御するクラッチ制御指令を電磁クラッチ１０に出力し、電磁クラッチ１０の締結状態を示す締結フラグＦｃを“０”にセットしてからクラッチ制御処理を終了する。
一方、ステップＳ３１１で、モータ回転速度Ｎｍが、Ｎｍ＜１であるとき、又は、前輪がスリップしているとき、或いは、ドライバに加速意思がないときには、クラッチ切断条件が成立していないと判断し、ステップＳ３１３に移行して公知の手順と同様にして電磁クラッチ１０を締結状態に制御するクラッチ制御指令を電磁クラッチ１０に出力し、電磁クラッチ１０の締結状態を示す締結フラグＦｃを“１”にセットしてからクラッチ制御処理を終了する。
【００２８】
次に、前記ステップＳ３０８で実行されるクラッチ締結処理は、図９に示す処理手順で行われる。
まず、ステップＳ７００で、駆動輪がスリップしたときに路面に伝わるエンジン駆動力Ｆを算出する。具体的には、次式（６）から算出する。なお、式（６）中のＫ１１は車体質量等により設定される係数、“Ｖ０−Ｖｗｒ”は前記図８のステップＳ３０４で算出される、前後輪の車輪速差が発生し始めた時点から現時点までの従駆動輪速度の変化量δＶｒ、δｔは前後輪の車輪速差が発生し始めた時点から現時点までの経過時間である。
【００２９】
Ｆ＝Ｋ１１×（Ｖ０−Ｖｗｒ）／δｔ ……（６）
次いで、ステップＳ７０１に移行し、スリップ検知時点の従駆動輪速度、すなわち、ΔＶF＞ΔＶthとなった時点における従駆動輪速度ＶｗｒをＶｒ（０）とし、このＶｒ（０）に相当する電動モータ３のモータ回転数を算出する。そして、このモータ回転数を検索モータ回転数Ｖｍ（ｍ）（ｍ＝０）とする。具体的には、スリップ検知時点における従駆動輪速度Ｖｒ（０）に、予め設定した減速比ｉを乗算して算出する（Ｖｍ（ｍ）＝Ｖｒ（０）×ｉ（ｍ＝０））。
【００３０】
次いでステップＳ７０２に移行し、電動モータ３を検索モータ回転数Ｖｍ（ｍ）で駆動するために必要とする、ジェネレータ７で発生すべき発電機発生出力Ｗｇ（ｍ）（＝Ｖ×Ｉａ）を特定する。なおＶはジェネレータ７の発電電圧、Ｉａはジェネレータ７の発電電流つまり電機子電流である。また、電動モータ３を、この電動モータ３で発生可能な最大出力トルクを発生するよう駆動した場合に、電動モータ３のモータ回転数が、検索モータ回転数Ｖｍ（ｍ）となり得るために必要な駆動時間である、最大トルク指令の印加時間Ｔｉ（ｍ）を特定する。
【００３１】
前記発電機発生出力Ｗｇ（ｍ）は、具体的には、図１０に示すデータテーブルから特定する。
図１０において、横軸は、モータ回転数Ｖｍ、縦軸はジェネレータ７で発生すべき発電機発生出力Ｗｇであって、モータ回転数Ｖｍが大きいときほど発電機発生出力Ｗｇは大きな値に設定される。このデータテーブルは予め実験等を行うことにより生成しておく。
【００３２】
また、前記最大トルク指令印加時間Ｔｉ（ｍ）は、図１１に示すデータテーブルから特定する。
図１１において、横軸はモータ回転数Ｖｍ、縦軸は最大トルク指令印加時間Ｔｉであって、モータ回転数Ｖｍが大きいときほど最大トルク指令印加時間Ｔｉは大きな値に設定される。このデータテーブルは予め実験等を行うことにより生成しておく。
【００３３】
なお、ここでは、図１０及び図１１に示すデータテーブルを、予め生成し保持するようにしているが、これに限るものではなく、例えば、モータ回転数Ｖｍと発電機発生出力Ｗｇとの関係を関数式で表し、この関数式を保持するようにしてもよく、同様に、モータ回転数Ｖｍと前記最大トルク指令印加時間Ｔｉとの関係を関数式で表し、この関数式を保持するようにしてもよい。
【００３４】
次いで、ステップＳ７０３に移行し、ジェネレータ７からステップＳ７０２で検出した発電機発生出力Ｗｇ（ｍ）を得るために必要な、ジェネレータ７の駆動トルクＦｇ（ｍ）を、次式（７）から算出する。なお、（７）式において、Ｋ１２は、エンジン２の出力をジェネレータ７に伝達するためのＶベルト６のプーリ比とプーリ径とに応じて設定される係数、Ｎｇは、ジェネレータ７の回転数であって、エンジン回転数Ｎｅにプーリ比を乗算して算出される。
【００３５】
Ｆｇ（ｍ）＝Ｋ１２×Ｗｇ（ｍ）／Ｎｇ×Ｋ１３ ……（７）
次いでステップＳ７０４に移行し、前記ステップＳ７０３で算出した駆動トルクＦｇでジェネレータ７を駆動したときの従駆動輪速度Ｖｗｒ（ｍ）を、次式（８）から推測する。なお、（８）式において、Ｔｉ（ｍ）は、前記駆動トルクＦｇ（ｍ）を算出したときの、検索モータ回転数Ｖｍ（ｍ）に対応する最大トルク指令印加時間、Ｋ１４は予め設定される係数、Ｆは前記ステップＳ７００で算出される、前輪がスリップしたときに路面に伝わるエンジン駆動力、Ｖｗｒは現時点の従駆動輪速度である。
【００３６】
Ｖｗｒ（ｍ）＝−Ｋ１４×Ｔｉ（ｍ）×〔Ｆ−Ｆｇ（ｍ）〕＋Ｖｗｒ ……（８）
次いで、ステップＳ７０５に移行し、ステップＳ７０４で得られた、従駆動輪速度Ｖｗｒ（ｍ）が、次式（９）を満足するか否かを判断する。なお、（９）式中のαは、予め設定した余裕代である。
Ｖｗｒ（ｍ）×ｉ＋α＝Ｖｍ（ｍ） ……（９）
そして、この（９）式を満足しないときにはステップＳ７０６に移行し、ｍを“１”だけインクリメントし、次いでステップＳ７０７に移行し、次式（１０）から検索モータ回転数Ｖｍ（ｍ）を算出する。なお、式（１０）中のΔＶｍは、予め設定されるモータ回転数の変化量である。
【００３７】
Ｖｍ（ｍ）＝Ｖｍ（０）−ΔＶｍ×ｍ ……（１０）
次いでステップＳ７０２に戻り、この検索モータ回転数Ｖｍ（ｍ）に対し、上記と同様に処理を行い、前記（９）式を満足するかどうかを判断する。
そして、前記（９）式を満足するとき、ステップＳ７１０に移行し、この時点における検索モータ回転数Ｖｍ（ｍ）を、電動モータ３の目標回転数Ｖｍ*として設定する。
【００３８】
つまり、前記ステップＳ７０１からステップＳ７１０の処理では、図１０及び図１１に示すように、前記検索モータ回転数Ｖｍ（ｍ）を、スリップ検知時点における従駆動輪速度Ｖｒ（０）を初期値として、変化量ΔＶｍずつ減少させ、前記（９）式を満足するモータ回転数を特定することにより、電動モータ３を最大トルクで駆動した場合に、現在の従駆動輪速度Ｖｗｒに相当する回転数よりも大きくなり得る、電動モータ３の目標回転数及び、この目標回転数にするために必要な最大トルク指令印加時間、つまり、電動モータ３の駆動時間を特定している。
【００３９】
次いで、ステップＳ７１１に移行し、モータコントローラ１８に対して、２ＷＤ状態から４ＷＤ状態への切り換えを行う旨を通知するための２ＷＤ−４ＷＤ切換通知を送信する。
次いで、ステップＳ７１２に移行し、２ＷＤ−４ＷＤ切換通知に対するモータコントローラ１８からの応答として４ＷＤ状態への切り換えを行うための準備が完了したことを通知するための準備完了通知を受信するとステップＳ７１３に移行し、前記ステップＳ７１０で決定した目標回転数Ｖｍ*をモータコントローラ１８に送信する。次いで、ステップＳ７１４に移行し、モータコントローラ１８で算出される後述のモータ回転数Ｎｍに応じた目標モータ界磁電流Ｉｍ*及びモータ回転数Ｎｍを読み込むと共に、電動モータ３で発生可能な最大トルク値を目標モータトルクＴｍ*として設定する。
【００４０】
次いで、ステップＳ７１５に移行して後述の発電制御処理を実行し、前記目標モータ界磁電流Ｉｍ*及び目標モータトルクＴｍ*に基づきレギュレータ２０に対する界磁電流指令信号を生成し、これをレギュレータ２０に対して出力することによりジェネレータ７の発電制御を行う。
次いで、ステップＳ７１７でモータコントローラ１８からモータ制御終了通知を受信したか否かを判定し、受信していないときにはステップＳ７１４に戻り、受信したときにはステップＳ７１８に移行し、発電制御処理における前記ジェネレータ７の目標電圧Ｖ*を零として設定してジェネレータ７の発電を停止させ前記ステップＳ７１４で起動した発電制御処理を終了すると共に、タイムアウトカウンタを起動する。
【００４１】
次いでステップＳ７１９で、タイムアウトカウンタが規定値に達し、タイムアウトしたかどうかを判断し、タイムアウトしていない場合にはステップＳ７２０に移行し、従駆動輪車速Ｖｗｒに減速比ｉを乗算して算出される従駆動輪速相当のモータ回転数Ｖｗｒ×ｉとモータコントローラ１８から受信した現在のモータ回転数Ｖｍとを比較する。そして、Ｖｍ−Ｖｗｒ×ｉが予め設定した規定値でないときにはステップＳ７１９に戻る。なお、この規定値は、従駆動輪速相当のモータ回転数Ｖｗｒ×ｉとモータ回転数Ｖｍとが同等とみなすことが可能な値に設定される。
【００４２】
そして、Ｖｍ−Ｖｗｒ×ｉが予め設定した規定値となったとき、つまり、同等となったときには、ステップＳ７２１に移行し、電磁クラッチ１０を締結状態に制御するクラッチ制御指令を電磁クラッチ１０に出力し、電磁クラッチ１０の締結状態を示す締結フラグＦｃを“１”に設定した後、ステップＳ７２２に移行する。そして、モータコントローラ１８に対して４ＷＤ状態に移行したことを通知する４ＷＤ切換完了通知を送信し、次いでステップＳ７２３でこの４ＷＤ切換完了通知に対する応答として、切換完了認識通知を受信した後、クラッチ締結処理を終了する。
【００４３】
一方、前記ステップＳ７１９で、タイムアウトカウンタが規定値に達した場合、すなわち、規定時間が経過するまでの間に、実際のモータ回転数Ｖｍと、従駆動輪速相当のモータ回転数Ｖｗｒ×ｉとが同等とならなかった場合にはステップＳ７３０に移行し、タイムアクトカウンタがタイムアウトした旨をモータコントローラ１８に通知する。
そして、ステップＳ７３１に移行し、モータ回転数が零になったかどうかを判断し、モータ回転数が零になったとき、クラッチ締結処理を終了する。
【００４４】
図１２は、前記ステップＳ７１４で実行される発電制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
この発電制御処理では、まず、ステップＳ７４０で、フローチャート内に示すような制御マップを算出し、目標モータトルクＴｍ*をパラメータとして、モータコントローラ１８から入力した電動モータ３の目標界磁電流Ｉｍ*から目標電機子電流Ｉａ*を算出する。すなわち、目標電機子電流Ｉａ*は、目標界磁電流Ｉｍ*が大きいときほど小さな値に設定され、且つ、目標モータトルクＴｍ*が大きいときほど大きな値に設定される。
【００４５】
次いで、ステップＳ７４１に移行し、フローチャート内に示すような制御マップを参照し、目標界磁電流Ｉｍ*をパラメータとしてモータ回転数Ｎｍから電動モータ３の誘起電圧Ｅを算出する。すなわち、モータ誘起電圧Ｅは、モータ回転数Ｎｍが大きいときほど大きな値に設定され、且つ、目標界磁電流Ｉｍ*が大きいときほど大きな値に設定される。
次いで、ステップＳ７４２に移行し、次式（１１）に示すようにジェネレータ７で発電すべき目標電圧Ｖ*を算出する。ここで、Ｒは電動モータ３のコイルとパワーケーブル９との合成抵抗である。
【００４６】
Ｖ*＝Ｉａ*×Ｒ＋Ｅ ……（１１）
次いでステップＳ７４３に移行し、ジェネレータ７の発電電圧Ｖを目標電圧Ｖ*と一致させるためにジェネレータ７の界磁電流Ｉｇを調整する発電制御指令をレギュレータ２０に出力し発電制御処理を終了する。
次に、前記ステップＳ４のＧ／Ｍ制御処理では、図１３に示すように、まず、ステップＳ４００で、スリップ速度ΔＶFが予め設定したしきい値ΔＶthよりも大きいか否かを判定する。この判定結果がΔＶF≦０であるときには２輪駆動のままでよいと判断し、その
ままＧ／Ｍ制御処理を終了する。
【００４７】
一方、判定結果がΔＶF＞０であるときには、４輪駆動に切り換えるべきであると判断しステップＳ４０１に移行する。なお、本実施形態では、スリップ速度ΔＶFに基づいて、２輪駆動のままでよいか、それとも４輪駆動に切り換えるべきかを判断しているが、これに限定されるものではなく、目標負荷トルクＴｇ*に基づいて判断するようにしてもよい。
【００４８】
前記ステップＳ４０１では、前述したクラッチ制御処理によって締結フラグＦｃが“１”に設定されているか否かを判定する。この判定結果がＦｃ＝０であるときには、電磁クラッチ１０が完全に非締結状態にあると判断し、そのままＧ／Ｍ制御処理を終了する。一方、判定結果がＦｃ＝０であるときには、電磁クラッチ１０が締結状態にあると判断してステップＳ４０２に移行する。
【００４９】
このステップＳ４０２では、モータコントローラ１８に対してモータ駆動指令を送信した後、ステップＳ４０３に移行し、目標負荷トルクＴｇ*に基づいて目標モータトルクＴｍ*を算出する。次いで、ステップＳ４０４に移行し、前記図１２に示す発電制御処理を行う。そして、Ｇ／Ｍ制御処理を終了する。
次に、モータコントローラ１８で実行されるモータ制御処理を、図１４に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００５０】
このモータ制御処理は、所定時間（例えば１０〔ｍｓｅｃ〕）毎に実行される。
そして、モータコントローラ１８では、まず、ステップＳ８００で、４ＷＤコントローラ１９から、２ＷＤ−４ＷＤ切換通知を受信したかどうかを判断する。そして、２ＷＤ−４ＷＤ切換通知を受信した場合にはステップＳ８０１に移行し、４ＷＤ状態への移行準備が完了した旨を４ＷＤコントローラ１９に通知した後、ステップＳ８０２に移行し、４ＷＤコントローラ１９から目標回転数Ｖｍ*を受信する。そして、この目標回転数Ｖｍ*に相当する、最大トルク指令印加時間Ｔｉを特定する。
【００５１】
この最大トルク指令印加時間Ｔｉの特定は、前記図１１に示すモータ回転数Ｖｍと最大トルク指令印加時間Ｔｉとの対応を表すデータテーブルと同等のデータテーブルをモータコントローラ１８においても保持しておき、このデータテーブルから、入力した目標回転数Ｖｍに対応する最大トルク指令印加時間を特定することにより特定する。
なお、ここでは、データテーブルから目標回転数Ｖｍ*に応じた最大トルク指令印加時間Ｔｉを特定するようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば、モータ回転数Ｖｍと最大トルク指令印加時間Ｔｉとの対応を関数式で表し、この関数式を保持するようにしてもよく、また、４ＷＤコントローラ１９から、目標回転数Ｖｍ*と共に最大トルク指令印加時間Ｔｉを入力するようにしてもよい。
【００５２】
次いで、ステップＳ８０３に移行し、電動モータ３の駆動時間を計測するための駆動時間計測カウンタを起動した後、ステップＳ８０４に移行し、フローチャート内で示すような制御マップを参照して、モータ回転数Ｎｍから目標モータ界磁電流Ｉｍ*を算出する。
ここで、目標界磁電流Ｉｍ*は、モータ回転数Ｎｍが高速域に達すると、公知の弱め界磁制御によって小さくされる。すなわち、電動モータ３が高速回転すると誘起電圧が上昇してモータトルクＴｍが低下するので、界磁電流Ｉｍを小さくすることで、誘起電圧の上昇を抑制し、モータトルクＴｍの低下防止を図る。
【００５３】
次いで、ステップＳ８０４ａに移行して目標モータ界磁電流Ｉｍ*及びモータ回転数Ｎｍを４ＷＤコントローラ１９に送信し、次いで、ステップＳ８０５に移行して、電動モータ３の界磁電流Ｉｍを目標モータ界磁電流Ｉｍ*に制御するモータ制御指令を電動モータ３に出力する。
次いで、ステップＳ８０６に移行し、印加時間計測カウンタのカウンタ値をもとに、電動モータ３の駆動を開始してから、前記ステップＳ８０２で特定した印加時間が経過したかどうかを判断し、前記印加時間が経過していなければ、ステップＳ８０４に戻り、前記印加時間が経過したときステップＳ８０７に移行する。
【００５４】
このステップＳ８０７では、電動モータ３の界磁電流Ｉｍを零に制御するモータ制御指令を電動モータ３に出力する。すなわち、電動モータ３をフリーラン状態に制御する。
次いで、ステップＳ８０８に移行し、前記電動モータ３を規定の印加時間駆動したことを通知するためのモータ制御終了通知を前記４ＷＤコントローラ１９に送信した後ステップＳ８０９に移行し、電磁クラッチ１０の接続状態への切り換えが終了したことを通知するための４ＷＤ切換完了通知を受信したか否かを判断する。そして、４ＷＤ切換完了通知を受信したならばステップＳ８１０に移行し、この４ＷＤ切換完了通知に対する応答として、４ＷＤ切換完了認識通知を４ＷＤコントローラ１９に送信する。そして、モータ制御処理を終了する。
【００５５】
一方、ステップＳ８０９で４ＷＤ切換完了通知を受信していない場合には、ステップＳ８１１に移行し、４ＷＤコントローラ１９からタイムアウト通知が行われたかどうかを判断する。そして、タイムアウト通知が行われていない場合には、ステップＳ８０８ａに戻る。一方、タイムアウト通知を受信したときにはステップＳ８１２に移行し、モータ回転数Ｎｍが零となったとき、モータ制御処理を終了する。
【００５６】
一方、前記ステップＳ８００で、２ＷＤ−４ＷＤ切換通知を受信していない場合には、ステップＳ８２０に移行し、４ＷＤコントローラ１９からモータ駆動指令を受信したかどうかを判断する。そして、モータ駆動指令を受信していない場合にはそのままモータ制御処理を終了し、モータ駆動指令を受信した場合にはステップＳ８２１に移行し、前記ステップＳ８０４の処理と同様にして、モータ回転数Ｎｍに対応するモータ目標界磁電流Ｉｍ*を算出し、次いで、ステップＳ８２２に移行して、電動モータ３の界磁電流Ｉｍを目標界磁電流Ｉｍ*に制御するモータ制御指令を電動モータ３に出力する。そして、モータ制御処理を終了する。
【００５７】
次に、上記実施の形態の動作を、図１５に示すタイムチャートに基づいて説明する。なお、図１５において、（ａ）は、前輪及び後輪の回転速度をモータの回転数相当の値に変換した前輪速相当値及び後輪速相当値とモータの回転数とを表し、一点鎖線は前輪速相当値を表し、実線は後輪速相当値を表し、破線はモータの回転数を表す。また、（ｂ）は、前後輪の車輪速度差ΔＶFを表す。
【００５８】
今、電磁クラッチ１０が締結され４輪駆動状態にある状態から、時点ｔ０で発進に伴いドライバがアクセルペダルを踏込み、これによってドライバに加速意思があると判定されると、図８のステップＳ３１１でクラッチ切断条件が成立することから、ステップＳ３１２に移行し、電磁クラッチ１０は非締結状態に制御されて２輪駆動状態に切り換わり、ドライバの加速意思に則したスムーズな発進加速が可能となる。このとき、電磁クラッチ１０は非締結状態であることから、レギュレータ７及び電動モータ３は駆動されない。
【００５９】
そして、前後輪に回転速度が生じておらず（ステップＳ３００〜ステップＳ３０２）、また、加速意思がある間は、クラッチ切断条件が成立することから、引き続き電磁クラッチ１０は非締結状態に維持されて２輪駆動状態で加速走行を行うことになる（ステップＳ３１１、Ｓ３１２）。
この状態から、時点ｔ０での発進に伴い前輪及び後輪の回転速度が共に増加するが、その後、時点ｔ１で前後輪に速度差が発生すると、図８のステップＳ３０２からステップＳ３０３に移行し、この時点ｔ１における従駆動輪の車輪速、すなわち後輪の車輪速度Ｖｗｒが、前後輪の回転速度差発生時における従駆動輪速度Ｖ０として設定される。そして、前後輪の回転速度差、すなわち前輪のスリップ速度ΔＶFが大きくなり、これがしきい値ΔＶth以上となると、前輪がスリップしていると判断され（時点ｔ２、ステップＳ３０７）、ステップＳ８に移行し図９のクラッチ締結処理が実行され、この時点における従駆動輪速度と前記前後輪の回転速度差発生時における従駆動輪の車輪速度Ｖ０との差δＶｒ（＝Ｖ０−Ｖｗｒ）と、前後輪の回転速度差が発生した時点からスリップしていると判断されるまでの経過時間δｔとに基づいて、駆動輪スリップ時に路面に伝わるエンジン駆動力Ｆが算出される（ステップＳ７００）。
【００６０】
そして、この駆動力Ｆとスリップ検知時点における従駆動輪速Ｖｒ（０）とに基づいて、ジェネレータ７を駆動し、最大トルクを発生するよう電動モータ３を駆動した場合に、予測される従駆動輪速度相当の回転数よりも、電動モータ３の回転数の方が大きくなり得るための、電動モータ３の目標回転数Ｖｍ*及び最大トルク指令の印加時間Ｔｉが前記図１０及び図１１のデータテーブルを参照して特定される（ステップＳ７０１からステップＳ７１０）。
【００６１】
そして、モータコントローラ１８に対して４ＷＤへの切り換えを行う旨が通知され、電動モータ３の出力が最大トルクとなるよう、ジェネレータ７の界磁電流Ｉｇが制御される（ステップＳ７１５）。また、モータコントローラ１８では目標回転数Ｖｍ*に対応する最大トルク指令印加時間Ｔｉを特定し、最大トルク指令印加時間Ｔｉの間、モータ回転数Ｎｍに応じてモータ界磁電流Ｉｍを制御する。これによって、電動モータ３は、最大トルクを発生するよう駆動されることになる。
【００６２】
そして、時点ｔ３で、最大トルク指令印加時間Ｔｉが経過すると、この時点ｔ３で、モータ目標界時電流Ｉｍ*が零に設定されると共に、ジェネレータ７の駆動が停止され、電動モータ３への電圧供給が停止される。
ここで、時点ｔ２で電動モータ３を駆動開始した時点では、電磁クラッチ１０は非締結状態であって、電動モータ３は無負荷状態であることから、その回転数は急激に上昇する。
【００６３】
そして、最大トルク指令印加時間Ｔｉは、電動モータ３を、最大トルクを発生するよう駆動した場合に、従駆動輪速度相当の回転数よりも、電動モータ３の回転数の方が大きくなり得る時間に設定されているから、最大トルク指令印加時間Ｔｉが経過した時点ｔ３での、電動モータ３の回転数は、時点ｔ３における従駆動輪速度相当の回転数よりも大きくなる。
【００６４】
そして、時点ｔ３で電動モータ３への電圧供給を停止することにより、電動モータ３はフリーラン状態となることから、図１５に示すように、その回転数は時点ｔ３からフリクション等の影響で低下する。そして、電動モータ３の回転数が時点ｔ４で、従駆動輪速度相当の回転数と同等となったとき、ステップＳ７２０からステップＳ７２１に移行し、電磁クラッチ１０が締結状態に制御される。
【００６５】
そして、電磁クラッチ１０が締結状態に制御されたことから、締結フラグＦｃは“１”に設定され、以後、図８のステップＳ３００からステップＳ３１１を経てステップＳ３１３に移行し、クラッチ切断条件が成立するまでの間、電磁クラッチ１０は締結状態に制御されることから、前輪のスリップ速度ΔＶFに応じて、ジェネレータ７及び電動モータ８が駆動されることになって４輪駆動状態となり、前輪のスリップが低減されることになる。
【００６６】
ここで、時点ｔ４で、電磁クラッチ１０を締結状態に切り換えるとき、電動モータ３は従駆動輪速度相当の回転数ですでに回転している状態であり、また、フリーラン状態であることからトルクは発生していない。したがって、この状態で、電磁クラッチ１０を締結状態に切り換えたとしても、電動モータ３のモータ軸に生じるトルク変動は比較的小さいから、電磁クラッチ１０を締結させることに起因してドライバに与えるショックを低減することができる。
【００６７】
一方、例えば、前輪スリップが検知され、これに伴い電動モータ３の目標回転数Ｖｍ*が決定された後、ドライバが制動操作を行うこと等によって、従駆動輪速度が予測した従駆動輪速度よりも小さくなった場合には、場合によっては、電動モータ３の回転数と従駆動輪速度相当の回転数との差が大きく、これらが一致しないか又は一致するまでに時間がかかる場合がある。
【００６８】
しかしながら、電動モータ３の制御を終了した時点からの経過時間を監視し、所定時間が経過してもこれらが同等とならない場合には（図９のステップＳ７１９、ステップＳ７３０）、電動モータ３の回転数が略零となった時点（ステップＳ７３１）で、ステップＳ３１０を経てステップＳ３１１に移行し、前輪がスリップしていると判断され、クラッチ切断条件が成立しない場合にはステップＳ３１３に移行して電磁クラッチ１０が締結され、４輪駆動状態となる。したがって、電動モータ３の回転数と、従駆動輪速度相当の回転数とが、一致しないような場合であっても電動モータ３の回転数が略零となった時点で速やかに４輪駆動状態に移行することができる。
【００６９】
このように、電磁クラッチ１０を締結する際には、電動モータ３の回転数を、従駆動輪速度相当の回転数よりも大きな値まで上昇させた状態でフリーラン状態とし、電動モータ３の回転数と従駆動輪速度相当の回転数とが一致した時点で電磁クラッチ１０を締結させるようにしたから、締結に伴いドライバに与えるショックを低減することができる。
また、このとき、電動モータ３が従駆動輪速度相当の回転速度に上昇するまでの間の、従駆動輪速度の低下分を考慮して目標回転数Ｖｍ*を設定している。つまり、駆動輪のスリップや、電動モータ３を駆動するためにジェネレータ７を駆動させることによって、従駆動輪速度が低下することが予想される。
【００７０】
しかしながら、上述のように、目標回転数Ｖｍ*を算出する際に、回転速度差発生時点からの従駆動輪速の速度変化の推移と、ジェネレータ７を駆動するための負荷がエンジン２に加わった場合の、エンジンの駆動力減少分から従駆動輪速の減少分とを予測し、これらを考慮して目標回転数Ｖｍ*を算出するようにしているから、従駆動輪速度の低下の影響を受けることを回避し、的確に電動モータ３の回転数の制御を行うことができる。
【００７１】
また、このとき、回転速度差発生時点から、従駆動輪の速度変化の推移を逐次検出するようにしているから、スリップが検出された時点で速やかに目標回転数Ｖｍ*を算出することができる。
また、このように従駆動輪速度の変化を予測して目標回転数Ｖｍ*を設定しているから、電動モータ３の回転数を必要以上に上昇させることを回避し実際の従駆動輪速度に応じた適度な回転数に制御することができ、電動モータ３の回転数と従駆動輪速相当の回転数とが一致するまでの所要時間の短縮を図ることができ、より速やかに４輪駆動状態への移行を図ることができ、４輪駆動が必要とされているときに速やかに４輪駆動状態に移行しその効果を発揮することができる。
【００７２】
また、このとき、電動モータ３を、最大トルクを発生するよう駆動して、速やかに高速回転状態となるように駆動し、その印加時間を調整することで回転数を調整するようにしているから、電動モータ３をより短時間で目標回転数Ｖｍ*まで上昇させることができ、スリップ検知時点から電磁クラッチ１０が締結状態となるまでの所要時間をより短縮することができ、スリップ検知時点から４輪駆動状態への移行までに要する所要時間の短縮を図ることができる。
【００７３】
なお、上記実施の形態においては、基本的には４輪駆動状態に制御し、ドライバに加速意思があるときにのみ２輪駆動状態に制御するようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、単に、駆動輪がスリップしたときに、２輪駆動状態から４輪駆動状態に切り換えるようにした制御方法であっても適用することができ、２輪及び４輪の切換制御方法はどのような制御方法であっても適用できることはいうまでもない。
【００７４】
また、上記実施の形態においては、前輪１ＦＬ、１ＦＲをエンジン２で駆動される主駆動輪、後輪１ＲＬ、１ＲＲを電動モータ３で駆動される従駆動輪とした場合について説明したが、これに限るものではなく、後輪１ＲＬ、１ＲＲをエンジン２で駆動される主駆動輪、前輪１ＦＬ、１ＦＲを電動モータ３で駆動される従駆動輪とした場合であっても適用することができる。
【００７５】
なお、上記実施の形態において、前輪１ＦＬ、１ＦＲが主駆動輪に対応し、後輪１ＲＬ、１ＲＲが従駆動輪に対応し、エンジン２が駆動源に対応し、電動モータ３が電動機に対応し、電磁クラッチ１０がクラッチに対応し、図９のステップＳ７００からステップＳ７１８の処理及び図１４のステップＳ８００からステップＳ８１０の処理が電動機駆動手段に対応し、図９のステップＳ７２０及びステップＳ７２０の処理がクラッチ接続手段に対応している。また、図９のステップＳ７００からステップＳ７０４の処理が従駆動輪速度推測手段に対応し、ステップＳ７０５からステップＳ７１０の処理が目標回転数設定手段に対応し、ジェネレータ７が発電手段に対応している。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の概略構成図である。
【図２】本発明の概略構成を示す回路図である。
【図３】図１の４ＷＤコントローラで実行される４ＷＤ制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】図３の負荷トルク演算処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】図３の負荷トルク制限処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】エンジントルクＴｅの算出に用いる制御マップである。
【図７】伝動トルク上限値Ｔslipの算出に用いる制御マップである。
【図８】図３のクラッチ制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】図８のクラッチ締結処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】発電機発生出力Ｗｇの算出に用いる制御マップである。
【図１１】最大トルク指令印加時間Ｔｉの算出に用いる制御マップである。
【図１２】図９の発電制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図３のＧ／Ｍ制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１のモータコントローラで実行されるモータ制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の動作説明に供する、タイムチャートである。
【符号の説明】
【００７７】
１ＦＬ、１ＦＲ 前輪
１ＲＬ、１ＲＲ 後輪
２ エンジン
３ 電動モータ
４ オートマチックトランスアクスル
６ Ｖベルト
７ ジェネレータ
８ パワーケーブル
９ 減速機
１０ 電磁クラッチ
１１ ディファレンシャルギヤ
１２ 吸気管路
１３ スロットルバルブ
１４ エンジンコントローラ
１５ アクセルセンサ
１６ アクセルペダル
１７ スロットルモータ
１８ モータコントローラ
１９ ４ＷＤコントローラ
２０ レギュレータ
２１ ジャンクションボックス
２２ メインリレー
２３ 電流センサ
２４ サーミスタ
２５ モータ回転センサ
２６ エンジン回転数センサ
２７ スロットルセンサ
２８ＦＬ〜２８ＲＲ 車輪速センサ
Ｉｇ ジェネレータの界磁電流
Ｖ 発電電圧（Ｖ*は目標値）
Ｎｇ ジェネレータ回転数
Ｉａ 電機子電流（Ｉａ*は目標値）
Ｉｍ 電動モータの界磁電流（Ｉｍ*は目標値）
Ｅ 電動モータの誘起電圧
Ｎｍ モータ回転数
Ｔｇ ジェネレータの負荷トルク（Ｔｇ*は目標値）
Ｔｅ エンジントルク
Ｔslip 伝動トルク上限値
Ｔｍ モータトルク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主駆動輪をエンジン等の主駆動源で駆動し、４輪駆動状態では従駆動輪をモータ等の副駆動源で駆動するようにした車両用駆動力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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や減速機が介挿された車両用駆動力制御装置として、例えば特許文献１に記載されているものがある。
この特許文献１に記載される従来技術は、エンジンの回転エネルギにより発電機を駆動し、これによって発電された電力を動力源としてモータにより従駆動輪を駆動するようにした、いわゆる電動式４輪駆動車両であって、４輪駆動車両とするためのスイッチが入力された状態で、前後輪の速度差が発生していない場合等、４輪駆動車両とする必要のない状態では前記スイッチの操作に関わらず２輪駆動状態とすることによって、従駆動輪を駆動するための機構で発生するロスを低減し、エンジン負荷の軽減を図り、発進性能等を向上させるようにしている。
【特許文献１】特開平１４−３００７０１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、２輪駆動状態で発進した後４輪駆動状態に移行する場合、２輪駆動状態で発進した後は、従駆動輪は主駆動輪に引きずられて回転を始めているが、このときモータは回転していないため、この状態でクラッチを締結状態に制御して、モータの出力トルクを後輪軸に伝達するようにした場合、その締結方法によっては、締結ショックが発生する場合がある。これを回避するために、一般に、モータ及び従駆動輪それぞれの回転数を合わせて締結するようにしている。
【０００４】
しかしながら、回転数一定制御によりモータを駆動させ、単にモータ及び従駆動輪の回転数を合わせて締結しただけでは、締結時にモータの負荷が急に加わることになってモータ軸のトルク変動が発生し、そのショックがドライバに不快感を与えるという問題がある。
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであって、クラッチ締結時の締結ショックをより緩和することの可能な車両用駆動制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明に係る車両用駆動制御装置は、クラッチを締結する際に、クラッチが非締結状態にあるときに電動機を駆動し、このとき、電動機により駆動される従駆動輪の回転速度を前記電動機の回転数相当の値に変換した電動機回転数相当値よりも、電動機の回転数の方が大きくなるように駆動し、電動機の回転数が従駆動輪の電動機回転数相当値よりも大きくなったとき、電動機への電源供給を停止して電動機をフリーラン状態とする。
【０００６】
そして、フリクション等により電動機の回転数が減少し、電動機の回転数と前記従駆動輪の電動機回転数相当値とが同等となったとき、前記クラッチを締結させる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る車両用駆動制御装置は、クラッチを締結する際に電動機を駆動し、このとき、この電動機を、従駆動輪の回転速度を前記電動機の回転数相当の値に変換した電動機回転数相当値よりも前記電動機の回転数が大きくなるように駆動した後、フリーラン状態にし、その後電動機の回転数と前記従駆動輪の電動機回転数相当値とが同等となったときにクラッチを締結するようにしたから、電動機がフリーラン状態であって電動機にトルクが発生していない状態でクラッチを締結することになり、クラッチ締結に伴い電動機の回転軸に生じるトルク変動を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明による車両用駆動力制御装置が搭載された車両の一例を示す概略構成図であって、前輪１ＦＬ、１ＦＲをエンジン２で駆動する主駆動輪とし、後輪１ＲＬ、１ＲＲを電動モータ３で駆動可能な従駆動輪とする所謂スタンバイ型の４輪駆動車両である。
エンジン２の出力は、トルクコンバータを有するオートマチックトランスアクスル４を介して前輪１ＦＬ、１ＦＲに伝達されると共に、Ｖベルト６を介してジェネレータ７に伝達される。ジェネレータ７は、Ｖベルト６を介して伝達された動力によって発電を行い、発電した電力はパワーケーブル８を通じて電動モータ３へ直接供給される。この電動モータ３の出力は、減速機９、電磁クラッチ１０、及びディファレンシャルギヤ１１を順に介して後輪１ＲＬ、１ＲＲに伝達される。
【０００９】
ここで、エンジン２の出力は、吸気管路１２（例えば、インテークマニホールド）に設けられたスロットルバルブ１３の開度を制御するエンジンコントローラ１４によって制御される。具体的には、アクセルセンサ１５で検出されるアクセルペダル１６の操作量に応じて、スロットルバルブ１３に連結されたスロットルモータ１７の回転角を制御している。
【００１０】
また、ジェネレータ７は、図２に示すように、発電電圧Ｖを調整するトランジスタ式のレギュレータ２０を備えており、このレギュレータ２０が４ＷＤコントローラ１９からの発電制御指令に応じて界磁電流Ｉｇを制御することによりジェネレータ７の発電電圧Ｖが制御される。
また、パワーケーブル８の途中に設けられたジャンクションボックス２１には、メインリレー２２と電流センサ２３とが設けられている。メインリレー２２は、４ＷＤコントローラ１９からのリレー制御指令に応じて電動モータ３に対する電力供給のＯＮ／ＯＦＦを行い、電流センサ２３は、電動モータ３へ通電される電機子電流Ｉａを検出し４ＷＤコントローラ１９に出力する。さらに、ジャンクションボックス２１では、内蔵されたモニタ回路により、ジェネレータ７による発電電圧Ｖと、モータ誘起電圧Ｅとが検出され４ＷＤコントローラ１９に出力される。
【００１１】
前記電動モータ３は、例えば他励式直流モータで構成され、モータコントローラ１８からのモータ制御指令に応じて界磁電流Ｉｍが制御されることにより、駆動トルクＴｍが制御される。前記モータコントローラ１８は、４ＷＤコントローラ１９からの指令に応じて動作するようになっている。そして、電動モータ３は、内蔵されたサーミスタ２４によりモータ温度が検出されると共に、モータ回転センサ２５によりモータ回転数Ｎｍが検出されており、各検出信号がモータコントローラ１８に出力される。
【００１２】
また、電磁クラッチ１０は、例えば湿式多板型のクラッチで構成され、４ＷＤコントローラ１９からのクラッチ制御指令に応じて励磁電流の通電が制御されることにより、動力伝達経路の断続が制御される。
なお、４ＷＤコントローラ１９には、エンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転センサ２６、スロットルバルブ１３のスロットル開度θを検出するスロットルセンサ２７及び各車輪速ＶｗFL〜ＶｗRRを検出する車輪速センサ２８ＦＬ〜２８ＲＲの各検出信号も入力される。
【００１３】
また、前記エンジンコントローラ１４、モータコントローラ１８及び４ＷＤコントローラ１９は、それぞれ例えば、マイクロコンピュータ等で構成されている。
次に、前記４ＷＤコントローラ１９で実行される４ＷＤ制御処理を図３のフローチャートに基づいて説明する。
この４ＷＤ制御処理は、所定時間（例えば１０〔ｍｓｅｃ〕）毎に実行され、図３に示すように、エンジン２に対するジェネレータ７の目標負荷トルクＴｇ*を演算するステップＳ１の負荷トルク演算処理と、目標負荷トルクＴｇ*を制限するステップＳ２の負荷トルク制限処理と、電磁クラッチ１０の断続を制御するステップＳ３のクラッチ制御処理と、目標負荷トルクＴｇ*に基づいてジェネレータ７の発電を制御すると共に、電動モータ３を駆動制御するステップＳ４のＧ／Ｍ制御処理と、を順次実行する。なお、電動モータ３を駆動する際には、メインリレー２２を通じて電動モータ３に電力が供給されているものとする。
【００１４】
ここで、上記ステップＳ１の負荷トルク演算処理では、図４に示すように、まずステップＳ１００で、主駆動輪としての前輪１ＦＬ、１ＦＲのスリップ速度ΔＶFを算出する。
このスリップ速度ΔＶFは、例えば下記（１）式に示すように、前輪１ＦＬ、１ＦＲの平均車輪速Ｖｗｆから、後輪１ＲＬ、１ＲＲの平均車輪速Ｖｗｒを減じて算出する。
Ｖｗｆ＝（ＶｗFL＋ＶｗFR）／２
Ｖｗｒ＝（ＶｗRL＋ＶｗRR）／２
ΔＶF＝Ｖｗｆ−Ｖｗｒ ……（１）
続くステップＳ１０１では、スリップ速度ΔＶFが予め設定したしきい値ΔＶthよりも大きいか否かを判定する。このしきい値ΔＶthは零よりも大きな値に設定され、前輪が加速スリップしており、４輪駆動状態で走行させる必要がある状態と判断することの可能な値に設定される。この判定結果がΔＶF≦ΔＶthであるときには、前輪１ＦＬ、１ＦＲは加速スリップしていないと判断し、ステップ１０２に移行し、エンジン２に対するジェネレータ７の目標負荷トルクＴｇ*を“０”に設定して負荷トルク演算処理を終了する。
【００１５】
一方、判定結果がΔＶF＞ΔＶthであるときには、前輪１ＦＬ、１ＦＲが加速スリップしていると判断してステップＳ１０３に移行する。
このステップＳ１０３では、下記（２）式に示すように、前輪１ＦＬ、１ＦＲの加速スリップを抑えるために必要なジェネレータ７の負荷トルク増加分ΔＴｇを、スリップ速度ΔＶFから算出する。ここで、Ｋ１は係数である。
【００１６】
ΔＴｇ＝Ｋ１・ΔＶF ……（２）
続くステップＳ１０４では、下記（３）式から、ジェネレータ７の現在の負荷トルクＴｇを算出する。ここで、Ｖはジェネレータ７の発電電圧、Ｉａは電機子電流、Ｎｇはジェネレータ７の回転数、Ｋ２は係数、Ｋ３は効率である。なお、ジェネレータ７の回転数Ｎｇは、エンジン回転数Ｎｅにプーリ比を乗じて算出する。
【００１７】
Ｔｇ＝Ｋ２×Ｖ×Ｉａ／（Ｋ３×Ｎｇ） ……（３）
続くステップＳ１０５では、下記（４）式に示すように、エンジン２に対するジェネレータ７の目標負荷トルクＴｇ*を算出して負荷トルク演算処理を終了する。
Ｔｇ*＝Ｔｇ＋ΔＴｇ ……（４）
次に、前記ステップＳ２の負荷トルク制限処理では、図５に示すように、まずステップＳ２００で、前記ステップＳ１で算出した目標負荷トルクＴｇ*がジェネレータ７の容量で定まる最大負荷トルクＴｇMAXより大きいか否かを判定する。この判定結果がＴｇ*＞ＴｇMAXであるときには、ステップＳ２０１に移行して目標負荷トルクＴｇ*を最大負荷トルクＴｇMAXに制限してからステップＳ２０２に移行する。一方、判定結果がＴｇ*≦ＴｇMAXであるときには、そのままステップＳ２０２に移行する。
【００１８】
ステップＳ２０２では、図６に示すような制御マップを参照し、エンジン回転数Ｎｅをパラメータとしてスロットル開度θから現在のエンジントルクＴｅを算出する。なお、図６において、横軸は、スロットル開度θ、縦軸はエンジントルクＴｅであって、スロットル開度θが大きいときほどエンジントルクＴｅは大きな値に設定され、且つ、エンジン回転数Ｎｅが大きいときほどエンジントルクＴｅは小さな値に設定される。
【００１９】
続くステップＳ２０３では、下記（５）式に示すように、エンジン２を停止させることなくエンジントルクＴｅを低減できる低減許容トルクＴdropを算出する。ここで、ＴｅMINはエンジン２を運転し続けるのに必要な最低限度のエンジントルクであり、エンジン回転数Ｎｅ等から算出してもよいし、所定値としてもよい。
Ｔdrop＝Ｔｅ−ＴｅMIN ……（５）
続くステップＳ２０４では、目標負荷トルクＴｇ*が低減許容トルクＴdropより大きいか否かを判定する。この判定結果がＴｇ*＞Ｔdropであるときには、ステップＳ２０５に移行して目標負荷トルクＴｇ*を低減許容トルクＴdropに制限してからステップＳ２０６に移行する。なお、目標負荷トルクＴｇ*を、低減許容トルクＴdropから所定値αを減じた値（＝Ｔdrop−α）に制限して余裕を持たせてもよい。一方、判定結果がＴｇ*≦Ｔdropであるときには、そのままステップＳ２０６に移行する。
【００２０】
ステップＳ２０６では、図７に示すような制御マップを参照し、ベルトスリップが発生するＶベルト６の伝動トルク上限値Ｔslipをエンジン回転数Ｎｅに応じて算出する。ここで、図７の制御マップでは、エンジン回転数Ｎｅが高くなるにつれて、伝動トルク上限値Ｔslipが段階的に小さくなるように設定されている。
続くステップＳ２０７では、目標負荷トルクＴｇ*が伝動トルク上限値Ｔslipよりも大きいか否かを判定する。この判定結果がＴｇ*＞Ｔslipであるときには、ステップＳ２０８に移行して目標負荷トルクＴｇ*を伝動トルク上限値Ｔslipに制限してから負荷トルク制限処理を終了する。一方、判定結果がＴｇ*≦Ｔslipであるときには、そのまま負荷トルク制限処理を終了する。
【００２１】
次に、前記ステップＳ３のクラッチ制御処理では、図８に示すように、まずステップＳ３００で、電磁クラッチ１０が締結状態であるかどうかを表す締結フラグＦｃが“１”であるか否かを判断する。
なお、この締結フラグＦｃは、Ｆｃ＝１のときに電磁クラッチ１０が締結状態であることを示し、Ｆｃ＝０のときに電磁クラッチ１０が非締結状態であることを示す。
【００２２】
そして、締結フラグＦｃが“１”でないとき、すなわち、電磁クラッチ１０が非締結状態であって２輪駆動状態であるときには、ステップＳ３０１に移行し、前輪と後輪との間に回転数差が発生したかどうかを表す前後輪差フラグＦ0が“１”であるかどうかを判断し、前後輪差フラグＦ0が“０”であるときにはステップＳ３０２に移行し、前輪及び後輪間に回転数差が発生したかどうかを判断する。具体的には、例えば前記図４のステップＳ１００で算出した前輪１ＦＬ、１ＦＲのスリップ速度ΔＶFの前回値が零であり、且つ今回値が零より大きいかどうかに基づいて判断する。
【００２３】
そして、前後輪に車輪速差が発生していない場合には後述のステップＳ３１１に移行するが、前後輪に車輪速差が発生している場合にはステップＳ３０３に移行する。そして、前後輪差フラグＦ0を“１”に設定し、この時点における従駆動輪の車輪速度すなわち後輪の車輪速度Ｖｗｒを、回転速度差発生時における従駆動輪速度Ｖ０として記憶した後ステップＳ３０４に移行し、回転速度差発生時から現時点までの経過時間δｔ及び従駆動輪速度の変化量δＶｒを算出する。具体的には、前記回転速度差発生時における従駆動輪速度Ｖ０と現時点における従駆動輪速度Ｖｗｒとの差Ｖ０−Ｖｗｒを算出し、これを従駆動輪速度の変化量δＶｒとする。
【００２４】
次いで、ステップＳ３０５に移行し、前後輪の車輪速差が零となったかどうかを判断する。すなわち、前記ステップＳ１００で算出した前輪１ＦＬ、１ＦＲのスリップ速度ΔＶFが略零であるかどうかを判断する。
そして、スリップ速度ΔＶFが略零であるときにはステップＳ３０６に移行し前後輪差フラグＦ0を“０”に設定した後、後述のステップＳ３１１に移行する。一方、ステップＳ３０５でスリップ速度ΔＶFが略零でないときにはステップＳ３０７に移行し、主駆動輪つまり前輪がスリップしているかどうかを判断する。すなわち、前記ステップＳ１００で算出した前輪ＦＬ、１ＦＲのスリップ速度ΔＶFが、前輪側がスリップしており４輪駆動状態で駆動する必要のある状態であると判断するしきい値ΔＶthよりも大きい状態であるかどうかを判断する。
【００２５】
そして、前輪がスリップしている状態であると判断されないときには、後述のステップＳ３１１に移行するが、ステップＳ３０７で前輪がスリップしている状態であると判断されるときには、ステップＳ３０８に移行し、後述のクラッチ締結処理を行う。そして、クラッチ締結処理が終了したならば、ステップＳ３０９に移行し、前後輪差フラグＦ0を“０”に設定した後、ステップＳ３１０に移行し、締結フラグＦｃが“１”であるか否かを判断する。そして、締結フラグＦｃが“１”であるときにはクラッチ制御処理を終了し、締結フラグＦｃが“１”でない場合には、ステップＳ３１１に移行する。
【００２６】
このステップＳ３１１では、電磁クラッチ１０の切断条件が成立しているか否かを判定する。ここで、この車両用駆動制御装置では、基本的には、４輪駆動状態で走行するようになっている。そして、前輪がスリップしておらず、且つドライバに加速する意思があるときに２輪駆動状態に切り換えるようになっている。
前記加速意思の判断は、例えば、アクセル開度の変化量がしきい値以上であり、且つスロットル開度がしきい値以上であるときドライバに加速意思があると判断するようになっている。そして、ドライバに加速意思があり且つ前輪がスリップしていないとき、クラッチ切断条件を成立していると判断する。また、モータ回転速度Ｎｍが所定値Ｎｍ１（例えば、車速３０〔ｋｍ／ｈ〕相当の値）以上であるかを判断することにより、燃費や電動モータ３の耐久性などを考慮して、２輪駆動状態に切換えるべきか、それとも４輪駆動状態のままでよいかを判断し、Ｎｍ≧Ｎｍ１であるときには、クラッチ切断条件が成立していると判断するようになっている。
【００２７】
そして、これらの何れかが成立するとき、ステップＳ３１２に移行し、公知の手順と同様にして電磁クラッチ１０を非締結状態に制御するクラッチ制御指令を電磁クラッチ１０に出力し、電磁クラッチ１０の締結状態を示す締結フラグＦｃを“０”にセットしてからクラッチ制御処理を終了する。
一方、ステップＳ３１１で、モータ回転速度Ｎｍが、Ｎｍ＜１であるとき、又は、前輪がスリップしているとき、或いは、ドライバに加速意思がないときには、クラッチ切断条件が成立していないと判断し、ステップＳ３１３に移行して公知の手順と同様にして電磁クラッチ１０を締結状態に制御するクラッチ制御指令を電磁クラッチ１０に出力し、電磁クラッチ１０の締結状態を示す締結フラグＦｃを“１”にセットしてからクラッチ制御処理を終了する。
【００２８】
次に、前記ステップＳ３０８で実行されるクラッチ締結処理は、図９に示す処理手順で行われる。
まず、ステップＳ７００で、駆動輪がスリップしたときに路面に伝わるエンジン駆動力Ｆを算出する。具体的には、次式（６）から算出する。なお、式（６）中のＫ１１は車体質量等により設定される係数、“Ｖ０−Ｖｗｒ”は前記図８のステップＳ３０４で算出される、前後輪の車輪速差が発生し始めた時点から現時点までの従駆動輪速度の変化量δＶｒ、δｔは前後輪の車輪速差が発生し始めた時点から現時点までの経過時間である。
【００２９】
Ｆ＝Ｋ１１×（Ｖ０−Ｖｗｒ）／δｔ ……（６）
次いで、ステップＳ７０１に移行し、スリップ検知時点の従駆動輪速度、すなわち、ΔＶF＞ΔＶthとなった時点における従駆動輪速度ＶｗｒをＶｒ（０）とし、このＶｒ（０）に相当する電動モータ３のモータ回転数を算出する。そして、このモータ回転数を検索モータ回転数Ｖｍ（ｍ）（ｍ＝０）とする。具体的には、スリップ検知時点における従駆動輪速度Ｖｒ（０）に、予め設定した減速比ｉを乗算して算出する（Ｖｍ（ｍ）＝Ｖｒ（０）×ｉ（ｍ＝０））。
【００３０】
次いでステップＳ７０２に移行し、電動モータ３を検索モータ回転数Ｖｍ（ｍ）で駆動するために必要とする、ジェネレータ７で発生すべき発電機発生出力Ｗｇ（ｍ）（＝Ｖ×Ｉａ）を特定する。なおＶはジェネレータ７の発電電圧、Ｉａはジェネレータ７の発電電流つまり電機子電流である。また、電動モータ３を、この電動モータ３で発生可能な最大出力トルクを発生するよう駆動した場合に、電動モータ３のモータ回転数が、検索モータ回転数Ｖｍ（ｍ）となり得るために必要な駆動時間である、最大トルク指令の印加時間Ｔｉ（ｍ）を特定する。
【００３１】
前記発電機発生出力Ｗｇ（ｍ）は、具体的には、図１０に示すデータテーブルから特定する。
図１０において、横軸は、モータ回転数Ｖｍ、縦軸はジェネレータ７で発生すべき発電機発生出力Ｗｇであって、モータ回転数Ｖｍが大きいときほど発電機発生出力Ｗｇは大きな値に設定される。このデータテーブルは予め実験等を行うことにより生成しておく。
【００３２】
また、前記最大トルク指令印加時間Ｔｉ（ｍ）は、図１１に示すデータテーブルから特定する。
図１１において、横軸はモータ回転数Ｖｍ、縦軸は最大トルク指令印加時間Ｔｉであって、モータ回転数Ｖｍが大きいときほど最大トルク指令印加時間Ｔｉは大きな値に設定される。このデータテーブルは予め実験等を行うことにより生成しておく。
【００３３】
なお、ここでは、図１０及び図１１に示すデータテーブルを、予め生成し保持するようにしているが、これに限るものではなく、例えば、モータ回転数Ｖｍと発電機発生出力Ｗｇとの関係を関数式で表し、この関数式を保持するようにしてもよく、同様に、モータ回転数Ｖｍと前記最大トルク指令印加時間Ｔｉとの関係を関数式で表し、この関数式を保持するようにしてもよい。
【００３４】
次いで、ステップＳ７０３に移行し、ジェネレータ７からステップＳ７０２で検出した発電機発生出力Ｗｇ（ｍ）を得るために必要な、ジェネレータ７の駆動トルクＦｇ（ｍ）を、次式（７）から算出する。なお、（７）式において、Ｋ１２は、エンジン２の出力をジェネレータ７に伝達するためのＶベルト６のプーリ比とプーリ径とに応じて設定される係数、Ｎｇは、ジェネレータ７の回転数であって、エンジン回転数Ｎｅにプーリ比を乗算して算出される。
【００３５】
Ｆｇ（ｍ）＝Ｋ１２×Ｗｇ（ｍ）／Ｎｇ×Ｋ１３ ……（７）
次いでステップＳ７０４に移行し、前記ステップＳ７０３で算出した駆動トルクＦｇでジェネレータ７を駆動したときの従駆動輪速度Ｖｗｒ（ｍ）を、次式（８）から推測する。なお、（８）式において、Ｔｉ（ｍ）は、前記駆動トルクＦｇ（ｍ）を算出したときの、検索モータ回転数Ｖｍ（ｍ）に対応する最大トルク指令印加時間、Ｋ１４は予め設定される係数、Ｆは前記ステップＳ７００で算出される、前輪がスリップしたときに路面に伝わるエンジン駆動力、Ｖｗｒは現時点の従駆動輪速度である。
【００３６】
Ｖｗｒ（ｍ）＝−Ｋ１４×Ｔｉ（ｍ）×〔Ｆ−Ｆｇ（ｍ）〕＋Ｖｗｒ ……（８）
次いで、ステップＳ７０５に移行し、ステップＳ７０４で得られた、従駆動輪速度Ｖｗｒ（ｍ）が、次式（９）を満足するか否かを判断する。なお、（９）式中のαは、予め設定した余裕代である。
Ｖｗｒ（ｍ）×ｉ＋α＝Ｖｍ（ｍ） ……（９）
そして、この（９）式を満足しないときにはステップＳ７０６に移行し、ｍを“１”だけインクリメントし、次いでステップＳ７０７に移行し、次式（１０）から検索モータ回転数Ｖｍ（ｍ）を算出する。なお、式（１０）中のΔＶｍは、予め設定されるモータ回転数の変化量である。
【００３７】
Ｖｍ（ｍ）＝Ｖｍ（０）−ΔＶｍ×ｍ ……（１０）
次いでステップＳ７０２に戻り、この検索モータ回転数Ｖｍ（ｍ）に対し、上記と同様に処理を行い、前記（９）式を満足するかどうかを判断する。
そして、前記（９）式を満足するとき、ステップＳ７１０に移行し、この時点における検索モータ回転数Ｖｍ（ｍ）を、電動モータ３の目標回転数Ｖｍ*として設定する。
【００３８】
つまり、前記ステップＳ７０１からステップＳ７１０の処理では、図１０及び図１１に示すように、前記検索モータ回転数Ｖｍ（ｍ）を、スリップ検知時点における従駆動輪速度Ｖｒ（０）を初期値として、変化量ΔＶｍずつ減少させ、前記（９）式を満足するモータ回転数を特定することにより、電動モータ３を最大トルクで駆動した場合に、現在の従駆動輪速度Ｖｗｒに相当する回転数よりも大きくなり得る、電動モータ３の目標回転数及び、この目標回転数にするために必要な最大トルク指令印加時間、つまり、電動モータ３の駆動時間を特定している。
【００３９】
次いで、ステップＳ７１１に移行し、モータコントローラ１８に対して、２ＷＤ状態から４ＷＤ状態への切り換えを行う旨を通知するための２ＷＤ−４ＷＤ切換通知を送信する。
次いで、ステップＳ７１２に移行し、２ＷＤ−４ＷＤ切換通知に対するモータコントローラ１８からの応答として４ＷＤ状態への切り換えを行うための準備が完了したことを通知するための準備完了通知を受信するとステップＳ７１３に移行し、前記ステップＳ７１０で決定した目標回転数Ｖｍ*をモータコントローラ１８に送信する。次いで、ステップＳ７１４に移行し、モータコントローラ１８で算出される後述のモータ回転数Ｎｍに応じた目標モータ界磁電流Ｉｍ*及びモータ回転数Ｎｍを読み込むと共に、電動モータ３で発生可能な最大トルク値を目標モータトルクＴｍ*として設定する。
【００４０】
次いで、ステップＳ７１５に移行して後述の発電制御処理を実行し、前記目標モータ界磁電流Ｉｍ*及び目標モータトルクＴｍ*に基づきレギュレータ２０に対する界磁電流指令信号を生成し、これをレギュレータ２０に対して出力することによりジェネレータ７の発電制御を行う。
次いで、ステップＳ７１７でモータコントローラ１８からモータ制御終了通知を受信したか否かを判定し、受信していないときにはステップＳ７１４に戻り、受信したときにはステップＳ７１８に移行し、発電制御処理における前記ジェネレータ７の目標電圧Ｖ*を零として設定してジェネレータ７の発電を停止させ前記ステップＳ７１４で起動した発電制御処理を終了すると共に、タイムアウトカウンタを起動する。
【００４１】
次いでステップＳ７１９で、タイムアウトカウンタが規定値に達し、タイムアウトしたかどうかを判断し、タイムアウトしていない場合にはステップＳ７２０に移行し、従駆動輪車速Ｖｗｒに減速比ｉを乗算して算出される従駆動輪速相当のモータ回転数Ｖｗｒ×ｉとモータコントローラ１８から受信した現在のモータ回転数Ｖｍとを比較する。そして、Ｖｍ−Ｖｗｒ×ｉが予め設定した規定値でないときにはステップＳ７１９に戻る。なお、この規定値は、従駆動輪速相当のモータ回転数Ｖｗｒ×ｉとモータ回転数Ｖｍとが同等とみなすことが可能な値に設定される。
【００４２】
そして、Ｖｍ−Ｖｗｒ×ｉが予め設定した規定値となったとき、つまり、同等となったときには、ステップＳ７２１に移行し、電磁クラッチ１０を締結状態に制御するクラッチ制御指令を電磁クラッチ１０に出力し、電磁クラッチ１０の締結状態を示す締結フラグＦｃを“１”に設定した後、ステップＳ７２２に移行する。そして、モータコントローラ１８に対して４ＷＤ状態に移行したことを通知する４ＷＤ切換完了通知を送信し、次いでステップＳ７２３でこの４ＷＤ切換完了通知に対する応答として、切換完了認識通知を受信した後、クラッチ締結処理を終了する。
【００４３】
一方、前記ステップＳ７１９で、タイムアウトカウンタが規定値に達した場合、すなわち、規定時間が経過するまでの間に、実際のモータ回転数Ｖｍと、従駆動輪速相当のモータ回転数Ｖｗｒ×ｉとが同等とならなかった場合にはステップＳ７３０に移行し、タイムアクトカウンタがタイムアウトした旨をモータコントローラ１８に通知する。
そして、ステップＳ７３１に移行し、モータ回転数が零になったかどうかを判断し、モータ回転数が零になったとき、クラッチ締結処理を終了する。
【００４４】
図１２は、前記ステップＳ７１４で実行される発電制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
この発電制御処理では、まず、ステップＳ７４０で、フローチャート内に示すような制御マップを算出し、目標モータトルクＴｍ*をパラメータとして、モータコントローラ１８から入力した電動モータ３の目標界磁電流Ｉｍ*から目標電機子電流Ｉａ*を算出する。すなわち、目標電機子電流Ｉａ*は、目標界磁電流Ｉｍ*が大きいときほど小さな値に設定され、且つ、目標モータトルクＴｍ*が大きいときほど大きな値に設定される。
【００４５】
次いで、ステップＳ７４１に移行し、フローチャート内に示すような制御マップを参照し、目標界磁電流Ｉｍ*をパラメータとしてモータ回転数Ｎｍから電動モータ３の誘起電圧Ｅを算出する。すなわち、モータ誘起電圧Ｅは、モータ回転数Ｎｍが大きいときほど大きな値に設定され、且つ、目標界磁電流Ｉｍ*が大きいときほど大きな値に設定される。
次いで、ステップＳ７４２に移行し、次式（１１）に示すようにジェネレータ７で発電すべき目標電圧Ｖ*を算出する。ここで、Ｒは電動モータ３のコイルとパワーケーブル９との合成抵抗である。
【００４６】
Ｖ*＝Ｉａ*×Ｒ＋Ｅ ……（１１）
次いでステップＳ７４３に移行し、ジェネレータ７の発電電圧Ｖを目標電圧Ｖ*と一致させるためにジェネレータ７の界磁電流Ｉｇを調整する発電制御指令をレギュレータ２０に出力し発電制御処理を終了する。
次に、前記ステップＳ４のＧ／Ｍ制御処理では、図１３に示すように、まず、ステップＳ４００で、スリップ速度ΔＶFが予め設定したしきい値ΔＶthよりも大きいか否かを判定する。この判定結果がΔＶF≦０であるときには２輪駆動のままでよいと判断し、その
ままＧ／Ｍ制御処理を終了する。
【００４７】
一方、判定結果がΔＶF＞０であるときには、４輪駆動に切り換えるべきであると判断しステップＳ４０１に移行する。なお、本実施形態では、スリップ速度ΔＶFに基づいて、２輪駆動のままでよいか、それとも４輪駆動に切り換えるべきかを判断しているが、これに限定されるものではなく、目標負荷トルクＴｇ*に基づいて判断するようにしてもよい。
【００４８】
前記ステップＳ４０１では、前述したクラッチ制御処理によって締結フラグＦｃが“１”に設定されているか否かを判定する。この判定結果がＦｃ＝０であるときには、電磁クラッチ１０が完全に非締結状態にあると判断し、そのままＧ／Ｍ制御処理を終了する。一方、判定結果がＦｃ＝０であるときには、電磁クラッチ１０が締結状態にあると判断してステップＳ４０２に移行する。
【００４９】
このステップＳ４０２では、モータコントローラ１８に対してモータ駆動指令を送信した後、ステップＳ４０３に移行し、目標負荷トルクＴｇ*に基づいて目標モータトルクＴｍ*を算出する。次いで、ステップＳ４０４に移行し、前記図１２に示す発電制御処理を行う。そして、Ｇ／Ｍ制御処理を終了する。
次に、モータコントローラ１８で実行されるモータ制御処理を、図１４に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００５０】
このモータ制御処理は、所定時間（例えば１０〔ｍｓｅｃ〕）毎に実行される。
そして、モータコントローラ１８では、まず、ステップＳ８００で、４ＷＤコントローラ１９から、２ＷＤ−４ＷＤ切換通知を受信したかどうかを判断する。そして、２ＷＤ−４ＷＤ切換通知を受信した場合にはステップＳ８０１に移行し、４ＷＤ状態への移行準備が完了した旨を４ＷＤコントローラ１９に通知した後、ステップＳ８０２に移行し、４ＷＤコントローラ１９から目標回転数Ｖｍ*を受信する。そして、この目標回転数Ｖｍ*に相当する、最大トルク指令印加時間Ｔｉを特定する。
【００５１】
この最大トルク指令印加時間Ｔｉの特定は、前記図１１に示すモータ回転数Ｖｍと最大トルク指令印加時間Ｔｉとの対応を表すデータテーブルと同等のデータテーブルをモータコントローラ１８においても保持しておき、このデータテーブルから、入力した目標回転数Ｖｍに対応する最大トルク指令印加時間を特定することにより特定する。
なお、ここでは、データテーブルから目標回転数Ｖｍ*に応じた最大トルク指令印加時間Ｔｉを特定するようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば、モータ回転数Ｖｍと最大トルク指令印加時間Ｔｉとの対応を関数式で表し、この関数式を保持するようにしてもよく、また、４ＷＤコントローラ１９から、目標回転数Ｖｍ*と共に最大トルク指令印加時間Ｔｉを入力するようにしてもよい。
【００５２】
次いで、ステップＳ８０３に移行し、電動モータ３の駆動時間を計測するための駆動時間計測カウンタを起動した後、ステップＳ８０４に移行し、フローチャート内で示すような制御マップを参照して、モータ回転数Ｎｍから目標モータ界磁電流Ｉｍ*を算出する。
ここで、目標界磁電流Ｉｍ*は、モータ回転数Ｎｍが高速域に達すると、公知の弱め界磁制御によって小さくされる。すなわち、電動モータ３が高速回転すると誘起電圧が上昇してモータトルクＴｍが低下するので、界磁電流Ｉｍを小さくすることで、誘起電圧の上昇を抑制し、モータトルクＴｍの低下防止を図る。
【００５３】
次いで、ステップＳ８０４ａに移行して目標モータ界磁電流Ｉｍ*及びモータ回転数Ｎｍを４ＷＤコントローラ１９に送信し、次いで、ステップＳ８０５に移行して、電動モータ３の界磁電流Ｉｍを目標モータ界磁電流Ｉｍ*に制御するモータ制御指令を電動モータ３に出力する。
次いで、ステップＳ８０６に移行し、印加時間計測カウンタのカウンタ値をもとに、電動モータ３の駆動を開始してから、前記ステップＳ８０２で特定した印加時間が経過したかどうかを判断し、前記印加時間が経過していなければ、ステップＳ８０４に戻り、前記印加時間が経過したときステップＳ８０７に移行する。
【００５４】
このステップＳ８０７では、電動モータ３の界磁電流Ｉｍを零に制御するモータ制御指令を電動モータ３に出力する。すなわち、電動モータ３をフリーラン状態に制御する。
次いで、ステップＳ８０８に移行し、前記電動モータ３を規定の印加時間駆動したことを通知するためのモータ制御終了通知を前記４ＷＤコントローラ１９に送信した後ステップＳ８０９に移行し、電磁クラッチ１０の接続状態への切り換えが終了したことを通知するための４ＷＤ切換完了通知を受信したか否かを判断する。そして、４ＷＤ切換完了通知を受信したならばステップＳ８１０に移行し、この４ＷＤ切換完了通知に対する応答として、４ＷＤ切換完了認識通知を４ＷＤコントローラ１９に送信する。そして、モータ制御処理を終了する。
【００５５】
一方、ステップＳ８０９で４ＷＤ切換完了通知を受信していない場合には、ステップＳ８１１に移行し、４ＷＤコントローラ１９からタイムアウト通知が行われたかどうかを判断する。そして、タイムアウト通知が行われていない場合には、ステップＳ８０８ａに戻る。一方、タイムアウト通知を受信したときにはステップＳ８１２に移行し、モータ回転数Ｎｍが零となったとき、モータ制御処理を終了する。
【００５６】
一方、前記ステップＳ８００で、２ＷＤ−４ＷＤ切換通知を受信していない場合には、ステップＳ８２０に移行し、４ＷＤコントローラ１９からモータ駆動指令を受信したかどうかを判断する。そして、モータ駆動指令を受信していない場合にはそのままモータ制御処理を終了し、モータ駆動指令を受信した場合にはステップＳ８２１に移行し、前記ステップＳ８０４の処理と同様にして、モータ回転数Ｎｍに対応するモータ目標界磁電流Ｉｍ*を算出し、次いで、ステップＳ８２２に移行して、電動モータ３の界磁電流Ｉｍを目標界磁電流Ｉｍ*に制御するモータ制御指令を電動モータ３に出力する。そして、モータ制御処理を終了する。
【００５７】
次に、上記実施の形態の動作を、図１５に示すタイムチャートに基づいて説明する。なお、図１５において、（ａ）は、前輪及び後輪の回転速度をモータの回転数相当の値に変換した前輪速相当値及び後輪速相当値とモータの回転数とを表し、一点鎖線は前輪速相当値を表し、実線は後輪速相当値を表し、破線はモータの回転数を表す。また、（ｂ）は、前後輪の車輪速度差ΔＶFを表す。
【００５８】
今、電磁クラッチ１０が締結され４輪駆動状態にある状態から、時点ｔ０で発進に伴いドライバがアクセルペダルを踏込み、これによってドライバに加速意思があると判定されると、図８のステップＳ３１１でクラッチ切断条件が成立することから、ステップＳ３１２に移行し、電磁クラッチ１０は非締結状態に制御されて２輪駆動状態に切り換わり、ドライバの加速意思に則したスムーズな発進加速が可能となる。このとき、電磁クラッチ１０は非締結状態であることから、レギュレータ７及び電動モータ３は駆動されない。
【００５９】
そして、前後輪に回転速度が生じておらず（ステップＳ３００〜ステップＳ３０２）、また、加速意思がある間は、クラッチ切断条件が成立することから、引き続き電磁クラッチ１０は非締結状態に維持されて２輪駆動状態で加速走行を行うことになる（ステップＳ３１１、Ｓ３１２）。
この状態から、時点ｔ０での発進に伴い前輪及び後輪の回転速度が共に増加するが、その後、時点ｔ１で前後輪に速度差が発生すると、図８のステップＳ３０２からステップＳ３０３に移行し、この時点ｔ１における従駆動輪の車輪速、すなわち後輪の車輪速度Ｖｗｒが、前後輪の回転速度差発生時における従駆動輪速度Ｖ０として設定される。そして、前後輪の回転速度差、すなわち前輪のスリップ速度ΔＶFが大きくなり、これがしきい値ΔＶth以上となると、前輪がスリップしていると判断され（時点ｔ２、ステップＳ３０７）、ステップＳ８に移行し図９のクラッチ締結処理が実行され、この時点における従駆動輪速度と前記前後輪の回転速度差発生時における従駆動輪の車輪速度Ｖ０との差δＶｒ（＝Ｖ０−Ｖｗｒ）と、前後輪の回転速度差が発生した時点からスリップしていると判断されるまでの経過時間δｔとに基づいて、駆動輪スリップ時に路面に伝わるエンジン駆動力Ｆが算出される（ステップＳ７００）。
【００６０】
そして、この駆動力Ｆとスリップ検知時点における従駆動輪速Ｖｒ（０）とに基づいて、ジェネレータ７を駆動し、最大トルクを発生するよう電動モータ３を駆動した場合に、予測される従駆動輪速度相当の回転数よりも、電動モータ３の回転数の方が大きくなり得るための、電動モータ３の目標回転数Ｖｍ*及び最大トルク指令の印加時間Ｔｉが前記図１０及び図１１のデータテーブルを参照して特定される（ステップＳ７０１からステップＳ７１０）。
【００６１】
そして、モータコントローラ１８に対して４ＷＤへの切り換えを行う旨が通知され、電動モータ３の出力が最大トルクとなるよう、ジェネレータ７の界磁電流Ｉｇが制御される（ステップＳ７１５）。また、モータコントローラ１８では目標回転数Ｖｍ*に対応する最大トルク指令印加時間Ｔｉを特定し、最大トルク指令印加時間Ｔｉの間、モータ回転数Ｎｍに応じてモータ界磁電流Ｉｍを制御する。これによって、電動モータ３は、最大トルクを発生するよう駆動されることになる。
【００６２】
そして、時点ｔ３で、最大トルク指令印加時間Ｔｉが経過すると、この時点ｔ３で、モータ目標界時電流Ｉｍ*が零に設定されると共に、ジェネレータ７の駆動が停止され、電動モータ３への電圧供給が停止される。
ここで、時点ｔ２で電動モータ３を駆動開始した時点では、電磁クラッチ１０は非締結状態であって、電動モータ３は無負荷状態であることから、その回転数は急激に上昇する。
【００６３】
そして、最大トルク指令印加時間Ｔｉは、電動モータ３を、最大トルクを発生するよう駆動した場合に、従駆動輪速度相当の回転数よりも、電動モータ３の回転数の方が大きくなり得る時間に設定されているから、最大トルク指令印加時間Ｔｉが経過した時点ｔ３での、電動モータ３の回転数は、時点ｔ３における従駆動輪速度相当の回転数よりも大きくなる。
【００６４】
そして、時点ｔ３で電動モータ３への電圧供給を停止することにより、電動モータ３はフリーラン状態となることから、図１５に示すように、その回転数は時点ｔ３からフリクション等の影響で低下する。そして、電動モータ３の回転数が時点ｔ４で、従駆動輪速度相当の回転数と同等となったとき、ステップＳ７２０からステップＳ７２１に移行し、電磁クラッチ１０が締結状態に制御される。
【００６５】
そして、電磁クラッチ１０が締結状態に制御されたことから、締結フラグＦｃは“１”に設定され、以後、図８のステップＳ３００からステップＳ３１１を経てステップＳ３１３に移行し、クラッチ切断条件が成立するまでの間、電磁クラッチ１０は締結状態に制御されることから、前輪のスリップ速度ΔＶFに応じて、ジェネレータ７及び電動モータ８が駆動されることになって４輪駆動状態となり、前輪のスリップが低減されることになる。
【００６６】
ここで、時点ｔ４で、電磁クラッチ１０を締結状態に切り換えるとき、電動モータ３は従駆動輪速度相当の回転数ですでに回転している状態であり、また、フリーラン状態であることからトルクは発生していない。したがって、この状態で、電磁クラッチ１０を締結状態に切り換えたとしても、電動モータ３のモータ軸に生じるトルク変動は比較的小さいから、電磁クラッチ１０を締結させることに起因してドライバに与えるショックを低減することができる。
【００６７】
一方、例えば、前輪スリップが検知され、これに伴い電動モータ３の目標回転数Ｖｍ*が決定された後、ドライバが制動操作を行うこと等によって、従駆動輪速度が予測した従駆動輪速度よりも小さくなった場合には、場合によっては、電動モータ３の回転数と従駆動輪速度相当の回転数との差が大きく、これらが一致しないか又は一致するまでに時間がかかる場合がある。
【００６８】
しかしながら、電動モータ３の制御を終了した時点からの経過時間を監視し、所定時間が経過してもこれらが同等とならない場合には（図９のステップＳ７１９、ステップＳ７３０）、電動モータ３の回転数が略零となった時点（ステップＳ７３１）で、ステップＳ３１０を経てステップＳ３１１に移行し、前輪がスリップしていると判断され、クラッチ切断条件が成立しない場合にはステップＳ３１３に移行して電磁クラッチ１０が締結され、４輪駆動状態となる。したがって、電動モータ３の回転数と、従駆動輪速度相当の回転数とが、一致しないような場合であっても電動モータ３の回転数が略零となった時点で速やかに４輪駆動状態に移行することができる。
【００６９】
このように、電磁クラッチ１０を締結する際には、電動モータ３の回転数を、従駆動輪速度相当の回転数よりも大きな値まで上昇させた状態でフリーラン状態とし、電動モータ３の回転数と従駆動輪速度相当の回転数とが一致した時点で電磁クラッチ１０を締結させるようにしたから、締結に伴いドライバに与えるショックを低減することができる。
また、このとき、電動モータ３が従駆動輪速度相当の回転速度に上昇するまでの間の、従駆動輪速度の低下分を考慮して目標回転数Ｖｍ*を設定している。つまり、駆動輪のスリップや、電動モータ３を駆動するためにジェネレータ７を駆動させることによって、従駆動輪速度が低下することが予想される。
【００７０】
しかしながら、上述のように、目標回転数Ｖｍ*を算出する際に、回転速度差発生時点からの従駆動輪速の速度変化の推移と、ジェネレータ７を駆動するための負荷がエンジン２に加わった場合の、エンジンの駆動力減少分から従駆動輪速の減少分とを予測し、これらを考慮して目標回転数Ｖｍ*を算出するようにしているから、従駆動輪速度の低下の影響を受けることを回避し、的確に電動モータ３の回転数の制御を行うことができる。
【００７１】
また、このとき、回転速度差発生時点から、従駆動輪の速度変化の推移を逐次検出するようにしているから、スリップが検出された時点で速やかに目標回転数Ｖｍ*を算出することができる。
また、このように従駆動輪速度の変化を予測して目標回転数Ｖｍ*を設定しているから、電動モータ３の回転数を必要以上に上昇させることを回避し実際の従駆動輪速度に応じた適度な回転数に制御することができ、電動モータ３の回転数と従駆動輪速相当の回転数とが一致するまでの所要時間の短縮を図ることができ、より速やかに４輪駆動状態への移行を図ることができ、４輪駆動が必要とされているときに速やかに４輪駆動状態に移行しその効果を発揮することができる。
【００７２】
また、このとき、電動モータ３を、最大トルクを発生するよう駆動して、速やかに高速回転状態となるように駆動し、その印加時間を調整することで回転数を調整するようにしているから、電動モータ３をより短時間で目標回転数Ｖｍ*まで上昇させることができ、スリップ検知時点から電磁クラッチ１０が締結状態となるまでの所要時間をより短縮することができ、スリップ検知時点から４輪駆動状態への移行までに要する所要時間の短縮を図ることができる。
【００７３】
なお、上記実施の形態においては、基本的には４輪駆動状態に制御し、ドライバに加速意思があるときにのみ２輪駆動状態に制御するようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、単に、駆動輪がスリップしたときに、２輪駆動状態から４輪駆動状態に切り換えるようにした制御方法であっても適用することができ、２輪及び４輪の切換制御方法はどのような制御方法であっても適用できることはいうまでもない。
【００７４】
また、上記実施の形態においては、前輪１ＦＬ、１ＦＲをエンジン２で駆動される主駆動輪、後輪１ＲＬ、１ＲＲを電動モータ３で駆動される従駆動輪とした場合について説明したが、これに限るものではなく、後輪１ＲＬ、１ＲＲをエンジン２で駆動される主駆動輪、前輪１ＦＬ、１ＦＲを電動モータ３で駆動される従駆動輪とした場合であっても適用することができる。
【００７５】
なお、上記実施の形態において、前輪１ＦＬ、１ＦＲが主駆動輪に対応し、後輪１ＲＬ、１ＲＲが従駆動輪に対応し、エンジン２が駆動源に対応し、電動モータ３が電動機に対応し、電磁クラッチ１０がクラッチに対応し、図９のステップＳ７００からステップＳ７１８の処理及び図１４のステップＳ８００からステップＳ８１０の処理が電動機駆動手段に対応し、図９のステップＳ７２０及びステップＳ７２０の処理がクラッチ接続手段に対応している。また、図９のステップＳ７００からステップＳ７０４の処理が従駆動輪速度推測手段に対応し、ステップＳ７０５からステップＳ７１０の処理が目標回転数設定手段に対応し、ジェネレータ７が発電手段に対応している。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の概略構成図である。
【図２】本発明の概略構成を示す回路図である。
【図３】図１の４ＷＤコントローラで実行される４ＷＤ制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】図３の負荷トルク演算処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】図３の負荷トルク制限処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】エンジントルクＴｅの算出に用いる制御マップである。
【図７】伝動トルク上限値Ｔslipの算出に用いる制御マップである。
【図８】図３のクラッチ制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】図８のクラッチ締結処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】発電機発生出力Ｗｇの算出に用いる制御マップである。
【図１１】最大トルク指令印加時間Ｔｉの算出に用いる制御マップである。
【図１２】図９の発電制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図３のＧ／Ｍ制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１のモータコントローラで実行されるモータ制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の動作説明に供する、タイムチャートである。
【符号の説明】
【００７７】
１ＦＬ、１ＦＲ 前輪
１ＲＬ、１ＲＲ 後輪
２ エンジン
３ 電動モータ
４ オートマチックトランスアクスル
６ Ｖベルト
７ ジェネレータ
８ パワーケーブル
９ 減速機
１０ 電磁クラッチ
１１ ディファレンシャルギヤ
１２ 吸気管路
１３ スロットルバルブ
１４ エンジンコントローラ
１５ アクセルセンサ
１６ アクセルペダル
１７ スロットルモータ
１８ モータコントローラ
１９ ４ＷＤコントローラ
２０ レギュレータ
２１ ジャンクションボックス
２２ メインリレー
２３ 電流センサ
２４ サーミスタ
２５ モータ回転センサ
２６ エンジン回転数センサ
２７ スロットルセンサ
２８ＦＬ〜２８ＲＲ 車輪速センサ
Ｉｇ ジェネレータの界磁電流
Ｖ 発電電圧（Ｖ*は目標値）
Ｎｇ ジェネレータ回転数
Ｉａ 電機子電流（Ｉａ*は目標値）
Ｉｍ 電動モータの界磁電流（Ｉｍ*は目標値）
Ｅ 電動モータの誘起電圧
Ｎｍ モータ回転数
Ｔｇ ジェネレータの負荷トルク（Ｔｇ*は目標値）
Ｔｅ エンジントルク
Ｔslip 伝動トルク上限値
Ｔｍ モータトルク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主駆動輪を駆動する駆動源と、従駆動輪に駆動トルクを伝達可能な電動機と、当該電動機から前記従駆動輪までのトルク伝達経路に介挿されたクラッチとを備え、４輪駆動状態では前記クラッチを締結状態とし、２輪駆動状態では前記クラッチを非締結状態とする車両用駆動力制御装置において、
前記クラッチを締結する際に、前記従駆動輪の回転速度を前記電動機の回転数相当の値に変換した電動機回転数相当値よりも前記電動機の回転数が大きくなるように前記電動機を駆動した後、前記電動機をフリーラン状態にし、
前記電動機の回転数と前記従駆動輪の電動機回転数相当値とが同等となったときに前記クラッチを締結することを特徴とする車両用駆動力制御装置。
【請求項２】
主駆動輪を駆動する駆動源と、従駆動輪に駆動トルクを伝達可能な電動機と、当該電動機から前記従駆動輪までのトルク伝達経路に介挿されたクラッチとを備え、４輪駆動状態では前記クラッチを締結状態とし、２輪駆動状態では前記クラッチを非締結状態とする車両用駆動力制御装置において、
前記クラッチを締結するとき、前記従駆動輪の回転速度を前記電動機の回転数相当の値に変換した電動機回転数相当値よりも前記電動機の回転数が大きくなるように前記電動機を駆動した後、前記電動機をフリーラン状態にする電動機駆動手段と、
前記電動機がフリーラン状態にある状態で、前記電動機の回転数と前記従駆動輪の電動機回転数相当値とが同等となったときに前記クラッチを締結するクラッチ接続手段と、を備えることを特徴とする車両用駆動力制御装置。
【請求項３】
前記電動機駆動手段は、前記電動機で発生可能な最大トルクを発生するように前記電動機を駆動することを特徴とする請求項２記載の車両用駆動力制御装置。
【請求項４】
前記電動機駆動手段は、前記電動機の回転数が前記目標回転数に達したときの前記従駆動輪の回転速度を推測する従駆動輪速度推測手段と、
当該従駆動輪速度推測手段で推測した従駆動輪速度の推測値に基づいて前記電動機の目標回転数を設定する目標回転数設定手段と、を備え、
前記電動機の回転数が前記目標回転数設定手段で設定した目標回転数となるように前記電動機を駆動することを特徴とする請求項２又は請求項３記載の車両用駆動力制御装置。
【請求項５】
前記駆動源により駆動され且つ前記電動機に電源供給を行う発電手段を備え、
前記従駆動輪速度推測手段は、前記主駆動輪と前記従駆動輪との回転速度差に差が生じ始めた時点から、前記主駆動輪がスリップしていると判定するためのしきい値を前記回転速度差が超えるまでの間の前記従駆動輪の速度変化の推移と、前記発電手段を駆動することによる前記駆動源の負荷増大に伴う従駆動輪の速度低下分とを考慮して前記目標回転数を設定するようになっていることを特徴とする請求項４記載の車両用駆動力制御装置。
【請求項１】
主駆動輪を駆動する駆動源と、従駆動輪に駆動トルクを伝達可能な電動機と、当該電動機から前記従駆動輪までのトルク伝達経路に介挿されたクラッチとを備え、４輪駆動状態では前記クラッチを締結状態とし、２輪駆動状態では前記クラッチを非締結状態とする車両用駆動力制御装置において、
前記クラッチを締結する際に、前記従駆動輪の回転速度を前記電動機の回転数相当の値に変換した電動機回転数相当値よりも前記電動機の回転数が大きくなるように前記電動機を駆動した後、前記電動機をフリーラン状態にし、
前記電動機の回転数と前記従駆動輪の電動機回転数相当値とが同等となったときに前記クラッチを締結することを特徴とする車両用駆動力制御装置。
【請求項２】
主駆動輪を駆動する駆動源と、従駆動輪に駆動トルクを伝達可能な電動機と、当該電動機から前記従駆動輪までのトルク伝達経路に介挿されたクラッチとを備え、４輪駆動状態では前記クラッチを締結状態とし、２輪駆動状態では前記クラッチを非締結状態とする車両用駆動力制御装置において、
前記クラッチを締結するとき、前記従駆動輪の回転速度を前記電動機の回転数相当の値に変換した電動機回転数相当値よりも前記電動機の回転数が大きくなるように前記電動機を駆動した後、前記電動機をフリーラン状態にする電動機駆動手段と、
前記電動機がフリーラン状態にある状態で、前記電動機の回転数と前記従駆動輪の電動機回転数相当値とが同等となったときに前記クラッチを締結するクラッチ接続手段と、を備えることを特徴とする車両用駆動力制御装置。
【請求項３】
前記電動機駆動手段は、前記電動機で発生可能な最大トルクを発生するように前記電動機を駆動することを特徴とする請求項２記載の車両用駆動力制御装置。
【請求項４】
前記電動機駆動手段は、前記電動機の回転数が前記目標回転数に達したときの前記従駆動輪の回転速度を推測する従駆動輪速度推測手段と、
当該従駆動輪速度推測手段で推測した従駆動輪速度の推測値に基づいて前記電動機の目標回転数を設定する目標回転数設定手段と、を備え、
前記電動機の回転数が前記目標回転数設定手段で設定した目標回転数となるように前記電動機を駆動することを特徴とする請求項２又は請求項３記載の車両用駆動力制御装置。
【請求項５】
前記駆動源により駆動され且つ前記電動機に電源供給を行う発電手段を備え、
前記従駆動輪速度推測手段は、前記主駆動輪と前記従駆動輪との回転速度差に差が生じ始めた時点から、前記主駆動輪がスリップしていると判定するためのしきい値を前記回転速度差が超えるまでの間の前記従駆動輪の速度変化の推移と、前記発電手段を駆動することによる前記駆動源の負荷増大に伴う従駆動輪の速度低下分とを考慮して前記目標回転数を設定するようになっていることを特徴とする請求項４記載の車両用駆動力制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００６−６９２５７（Ｐ２００６−６９２５７Ａ）
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２５２０８３（Ｐ２００４−２５２０８３）
【出願日】平成１６年８月３１日（２００４．８．３１）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月３１日（２００４．８．３１）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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