前後輪駆動車両の制御装置

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【発明の名称】	前後輪駆動車両の制御装置
【発明者】	【氏名】内山直樹【氏名】天沼弘勝【氏名】須合泰彦
【要約】	【課題】比較的小型の電気モータおよび蓄電装置を用いながら、電気エネルギの回収を車速にかかわらず過不足なく行うことができ、蓄電装置の充電残量を適量に維持することができる前後輪駆動車両の制御装置を提供する。【解決手段】前輪をエンジン３で、後輪を電気モータ４でそれぞれ駆動する前後輪駆動車両２の制御装置１は、ＥＣＵ２０を備える。ＥＣＵ２０は、バッテリ９の充電残量ＳＯＣを算出し、電気エネルギの回収の際、クラッチ１０の締結力ＦＣＬを、車速Ｖｃａｒが第１リミット値ＶＬＭＴ１以下のときにはクラッチ１０が滑りのない状態で締結される値に、車速Ｖｃａｒが第２リミット値ＶＬＭＴ２以上のときには充電残量ＳＯＣに応じてクラッチ１０が滑りのある状態で締結される値にそれぞれ制御することより、電気エネルギの回収量を制御する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】前後の駆動輪の一方をエンジンで駆動し、他方を電気モータで駆動するとともに、前記電気モータの発電により、走行エネルギを前記電気モータを駆動するための電気エネルギとして回収可能に構成され、当該回収した電気エネルギを蓄電装置に充電する前後輪駆動車両の制御装置であって、前記他方の駆動輪と前記電気モータとの間を締結・遮断するとともに、当該締結力を可変に構成されたクラッチと、前記蓄電装置の充電残量を検出する充電残量検出手段と、前記前後輪駆動車両の車速を検出する車速検出手段と、前記電気エネルギの回収中における前記クラッチの締結力を、前記検出された車速が所定値未満のときには、前記クラッチが滑りのない状態で締結される値に設定し、前記検出された車速が前記所定値以上のときには、前記検出された充電残量に応じて、前記クラッチが滑りのある状態で締結される値に設定するクラッチ締結力設定手段と、前記設定された締結力で前記クラッチを締結することにより、前記電気エネルギの回収量を制御するクラッチ制御手段と、を備えることを特徴とする前後輪駆動車両の制御装置。
【請求項２】前記電気モータの回転数を検出するモータ回転数検出手段をさらに備え、前記クラッチ締結力設定手段は、前記車速が前記所定値以上のときには、前記検出された前記電気モータの回転数が前記充電残量に応じた目標値になるように、前記クラッチの締結力を設定することを特徴とする請求項１に記載の前後輪駆動車両の制御装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、前後の駆動輪の一方をエンジンで駆動し、他方を電気モータで駆動するとともに、電気モータの発電により、走行エネルギを電気モータを駆動するための電気エネルギとして回収する前後輪駆動車両の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の制御装置として、特開２０００－７９８３３号公報に記載されたものが知られている。この前後輪駆動車両では、前輪がこれに接続されたエンジンにより駆動されるとともに、後輪がこれにリヤ差動機構を介して接続された電気モータにより駆動される。この制御装置では、前後輪駆動車両の減速走行時などに、電気モータがジェネレータとして発電動作を行うことにより、走行エネルギが電気エネルギとして回収され、キャパシタに充電されるとともに、充電時以外では、このキャパシタの電気エネルギにより、電気モータが必要に応じて駆動される。
【０００３】また、他の前後輪駆動車両の制御装置として、特開平１１－２９１７７４号公報に記載されたものが知られている。この前後輪駆動車両では、エンジンが前輪に接続され、電気モータが、減速機構、クラッチおよびリヤ差動機構を介して、後輪に接続されている。この制御装置では、発進時、クラッチを締結し、電気モータによる後輪の駆動のみを実行することにより、前後輪駆動車両を発進させるとともに、発進後、アクセル開度が所定開度よりも大きくなったときに、エンジンが始動され、前輪の駆動が開始される。そして、走行中、クラッチの出力側の回転速度がその入力側の回転速度を上回ったとき、すなわち車速が電気モータの回転による後輪の回転速度を上回ったときには、クラッチにより、後輪と電気モータとの間が遮断される。さらに、エンジンによる前輪の駆動を開始した後、車速が所定値を超えたときに、電気モータが停止される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の前者の制御装置では、比較的小型の電気モータを用いて、要求される後輪駆動力を確保しようとすると、リヤ差動機構の減速比を大きい値に設定しなければならない。そのようにした場合、電気モータは、発進から最高速度までの広範囲の速度域での走行中、リヤ差動機構の減速比により、後輪よりも高い回転数で常に回転することになるので、電気モータの回転領域を極めて広くせざるを得ないことから、耐久性の点で無理がある。したがって、電気モータの耐久性を確保するために、電気モータが必然的に大型化してしまい、製造コストの上昇を招くとともに、取付スペースが確保しにくくなくなる。また、電気モータの大型化に伴い、その電力の回生能力が上昇することで、蓄電装置の容量を増大させる必要が生じ、これも大型化してしまう。
【０００５】以上の問題を解消をするために、前者の制御装置に上記の後者の制御装置を適用することが考えられる。すなわち、電気モータと後輪の間にクラッチを設けるとともに、クラッチを制御することにより、車速が所定値未満のときには、電気モータと電気モータの間を締結し、車速が所定値以上に達したときには、後輪と電気モータとの間を遮断することが考えられる。そのようにした場合、電気モータの回転領域をより狭く設定できることから、より小型の電気モータを用いることが可能になる。しかし、クラッチの遮断により、所定値以上の車速域での電力回生が不可能となるため、蓄電装置に蓄えられている電力量（以下「充電残量」という）が不足している場合でも、車速が所定値未満に低下するまで電力回生を行うことができない。その結果、車速が所定値未満に低下したときに、クラッチを締結したとしても、電気モータによる駆動力を適切に確保できないおそれがある。
【０００６】本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、前後輪の一方をエンジンで、他方を電気モータでそれぞれ駆動する場合において、比較的小型の電気モータおよび蓄電装置を用いながら、電気エネルギの回収を車速にかかわらず過不足なく行うことができ、蓄電装置の充電残量を適量に維持することができ、それにより電気モータの駆動力を適切に確保することができる前後輪駆動車両の制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため、本発明の請求項１に係る発明は、前後の駆動輪の一方（例えば実施形態における（以下、この項において同じ）前輪ＷＦＬ，ＷＦＲ）をエンジン３で駆動し、他方（後輪ＷＲＬ，ＷＲＲ）を電気モータ４で駆動するとともに、電気モータ４の発電により、走行エネルギを電気モータ４を駆動するための電気エネルギとして回収可能に構成され、回収した電気エネルギを蓄電装置（バッテリ９）に充電する前後輪駆動車両２の制御装置１であって、他方の駆動輪（後輪ＷＲＬ，ＷＲＲ）と電気モータ４との間を締結・遮断するとともに、締結力ＦＣＬを可変に構成されたクラッチ１０と、蓄電装置（バッテリ９）の充電残量ＳＯＣを検出する充電残量検出手段（ＥＣＵ２０、ステップ６）と、前後輪駆動車両２の車速Ｖｃａｒを検出する車速検出手段（ＥＣＵ２０、車輪回転数センサ２２）と、電気エネルギの回収中におけるクラッチ１０の締結力ＦＣＬを、検出された車速Ｖｃａｒが所定値未満のとき（第１リミット値ＶＬＭＴ１以下のとき）には、クラッチ１０が滑りのない状態で締結される値に設定し、検出された車速Ｖｃａｒが所定値（第２リミット値ＶＬＭＴ２）以上のときには、検出された充電残量ＳＯＣに応じてクラッチ１０が滑りのある状態で締結される値に設定するクラッチ締結力設定手段（ＥＣＵ２０、ステップ４，８）と、設定された締結力ＦＣＬでクラッチ１０を締結することにより、電気エネルギの回収量を制御するクラッチ制御手段（アクチュエータ１６、ＥＣＵ２０）と、を備えることを特徴とする。
【０００８】この前後輪駆動車両の制御装置によれば、クラッチ締結力設定手段により、電気エネルギの回収中におけるクラッチの締結力が、車速が所定値未満のときにはクラッチが滑りのない状態で締結される値に、検出された車速が所定値以上のときには検出された充電残量に応じてクラッチが滑りのある状態で締結される値にそれぞれ設定され、また、クラッチ制御手段により、このように設定されたクラッチ締結力でクラッチが締結される。このように、車速が所定値未満のとき、すなわち電気モータが過回転のおそれのない回転領域で回転するときには、クラッチが滑りのない状態で締結されるので、電気エネルギの回収を迅速に行うことができる。また、車速が所定値以上のときには、クラッチが充電残量に応じて滑りのある状態で締結されるので、電気モータの回転領域をより狭く設定できることによって、比較的小型の電気モータを用いながら、電気エネルギの回収を行うことができ、それに伴い、蓄電装置も小型化できる。さらに、車速が所定値以上のときには、クラッチ締結力が充電残量に応じて設定されるので、電気エネルギの回収量を充電残量に応じて適切に得ることができる。以上のように、比較的小型の電気モータおよび蓄電装置を用いながら、電気エネルギを車速にかかわらず常に回収し、蓄電装置の充電残量を適量に維持することができ、それにより、車両の駆動力を適切に確保できる。
【０００９】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の前後輪駆動車両２の制御装置１において、電気モータ４の回転数ＮＭＯＴを検出するモータ回転数検出手段（ＥＣＵ２０、モータ回転角度位置センサ２１）をさらに備え、クラッチ締結力設定手段は、車速Ｖｃａｒが所定値（第２リミット値ＶＬＭＴ２）以上のときには、検出された電気モータ４の回転数ＮＭＯＴが充電残量ＳＯＣに応じた目標値（目標モータ回転数ＮＭＯＴＣＭＤ）になるように、クラッチ１０の締結力ＦＣＬを設定することを特徴とする。
【００１０】この前後輪駆動車両の制御装置によれば、電気モータ回転数検出手段により電気モータの回転数が検出され、クラッチ締結力設定手段により、車速が所定値以上のときには、検出された電気モータの回転数が充電残量に応じた目標値になるように、クラッチの締結力が設定される。したがって、比較的小型の電気モータを用いたときでも、高速走行中、発電中の電気モータの回転数を最大許容回転数よりも低い値に保持しながら、モータによる発電を安定した状態で継続して実行することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る制御装置について説明する。図１は、本発明による制御装置１を適用した前後輪駆動車両（以下「車両」という）２の概略構成を示している。同図に示すように、この車両２は、左右の前輪ＷＦＬ、ＷＦＲ（一方の駆動輪）をエンジン３で駆動するとともに、左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲ（他方の駆動輪）を電気モータ（以下「モータ」という）４で駆動するものである。
【００１２】エンジン３は、車両２の前部に横置きに搭載されており、図示しないトルクコンバータを有する自動変速機５、減速ギヤ（図示せず）を有するフロントディファレンシャル６、左右の前駆動軸７，７および左右の等速ジョイント８，８などを介して、左右の前輪ＷＦＬ、ＷＦＲに接続されている。
【００１３】モータ４は、サーボモータで構成され、その駆動源であるバッテリ９に後述するＰＤＵ１５を介して接続されているとともに、クラッチ１０、中間駆動軸１１、減速ギヤ（図示せず）を有するリヤディファレンシャル１２、左右の後駆動軸１３，１３および左右の等速ジョイント１４，１４などを介して、左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲに接続されている。モータ４がバッテリ９で駆動されており、かつクラッチ１０が締結されているときに、後輪ＷＲＬ、ＷＲＲが駆動され、このとき、車両２は四輪駆動状態になる。このモータ４は、所定の最大許容回転数ＮＭＯＴＬＭＴ以下の回転数で連続運転可能であるとともに、その出力は、最大出力（例えば１２ｋＷ）以下の範囲内で任意に変更することが可能である。
【００１４】また、モータ４は、車両２の走行エネルギにより回転駆動されているときに発電（すなわち回生）を行うジェネレータとしての機能を有しており、発電された電気エネルギは、ＰＤＵ１５を介してバッテリ９（蓄電装置）に充電される。このバッテリ９の充電残量ＳＯＣは、検出されたバッテリ９の電流・電圧値に基づき、後述するＥＣＵ２０によって算出される。
【００１５】さらに、モータ４は、ＰＤＵ１５を介して、ＥＣＵ２０に接続されており、後述するように、モータ４による発電を実行する際には、ＥＣＵ２０によりモータ４の回転数ＮＭＯＴが制御される。このＰＤＵ１５は、インバータなどからなる電気回路で構成されている。また、モータ４には、レゾルバからなるモータ回転角度位置センサ２１が設けられており、このモータ回転角度位置センサ２１（モータ回転数検出手段）は、モータ４の回転角度位置に応じた検出信号をＥＣＵ２０に出力する。この検出信号により、ＥＣＵ２０は、モータ回転数ＮＭＯＴを算出する。
【００１６】クラッチ１０は、多数のクラッチ・ディスク１０ａ（１つのみ図示）および多数のクラッチ・プレート１０ｂ（１つのみ図示）を櫛歯状に交互に配置した湿式多板クラッチで構成されている。これらのクラッチ・ディスク１０ａはモータ４の回転軸４ａに連結され、クラッチ・プレート１０ｂは中間駆動軸１１に連結されている。
【００１７】また、クラッチ１０には、アクチュエータ１６（クラッチ制御手段）が設けられている。このアクチュエータ１６は、駆動回路１８を介してＥＣＵ２０に電気的に接続されたリニアソレノイドバルブと、コイルばね（いずれも図示せず）などで構成されている。また、このリニアソレノイドバルブには、油圧供給機構３０が接続されている。
【００１８】この油圧供給機構３０は、オイルポンプ３１およびアキュムレータ３２などで構成されている。このオイルポンプ３１は、駆動軸１３に連結されており、駆動軸１３の回転に伴い、昇圧した油圧をアキュムレータ３２に供給する。アキュムレータ３２は、オイルポンプ３１が昇圧した油圧を蓄えるとともに、蓄えた油圧をリニアソレノイドバルブに供給する。
【００１９】また、アクチュエータ１６は、ＥＣＵ２０からの駆動信号によりリニアソレノイドバルブが駆動されているときには、アキュムレータ３２から供給された油圧により、コイルばねの付勢力に抗しながらクラッチ・ディスク１０ａをクラッチ・プレート１０ｂに押し付け、クラッチ１０を締結する。このクラッチ１０の締結力は、リニアソレノイドバルブへの駆動信号のデューティ比を制御することによって制御され、連続的に変化させることが可能である。一方、リニアソレノイドバルブが駆動されていないときには、アキュムレータ３２からの油圧の供給が停止され、コイルばねの付勢力によりクラッチ・ディスク１０ａとクラッチ・プレート１０ｂの間が切り離され、クラッチ１０が遮断される。
【００２０】一方、左右の前輪ＷＦＬ、ＷＦＲおよび後輪ＷＲＬ、ＷＲＲには、磁気ピックアップ式の車輪回転数センサ２２（車速検出手段）がそれぞれ設けられており、これらの車輪回転数センサ２２から、左右の前輪回転数Ｎ＿ＦＬ，Ｎ＿ＦＲおよび左右の後輪回転数Ｎ＿ＲＬ，Ｎ＿ＲＲを表す検出信号（パルス信号）が、ＥＣＵ２０にそれぞれ出力される。ＥＣＵ２０は、これらの検出信号に基づき、車速Ｖｃａｒおよび中間駆動軸１１の回転数（以下「駆動軸回転数」という）ＮＤＲＶを算出する。また、ＥＣＵ２０には、アクセル開度センサ２３から、アクセルペダル１７のオン／オフを含む開度を表す検出信号が入力される。
【００２１】上記ＥＣＵ２０（充電残量検出手段、車速検出手段、クラッチ締結力設定手段、クラッチ制御手段、モータ回転数検出手段）は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵおよびＩ／Ｏインターフェースなどからなるマイクロコンピュータ（いずれも図示せず）で構成されている。ＥＣＵ２０は、前記各種のセンサ２１～２３からの検出信号に基づき、後述するように、アクチュエータ１６を駆動してクラッチ１０の締結・遮断およびその締結力ＦＣＬを制御するとともに、モータ回転数ＮＭＯＴおよび回生トルクＴＲＱ＿ＭＯＴを制御することにより、モータ４による発電を制御する。
【００２２】以下、図２のフローチャートを参照しながら、モータ４による発電を行うための制御処理について説明する。この処理は、登坂走行時以外でかつアクセルペダル１７がオフされていることを実行条件とするものであり、モータ４による発電を行うためにクラッチ１０の締結・遮断やモータ回転数ＮＭＯＴなどを制御するものである。この処理は、所定の時間（例えば１０ｍｓｅｃ）ごとに実行される。この処理では、以下に述べるように、低速走行中にステップ２～４のモータ回転数同期制御および低速時クラッチ制御処理が実行され、高速走行中にクラッチ１０の締結条件が成立したときには、ステップ７～９の高速時クラッチ制御処理が実行される。
【００２３】まず、ステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）において、車速Ｖｃａｒが第１リミット値ＶＬＭＴ１以下であるか否かを判別する。この第１リミット値ＶＬＭＴ１は、車速Ｖｃａｒの上限値であり、クラッチ１０を最大締結力で滑りのない状態すなわち直結状態で締結しても、モータ４が最大許容回転数ＮＭＯＴＬＭＴを超えないような値（例えば６５ｋｍ／ｈ）に設定される。この判別結果がＹＥＳのとき、すなわち車速Ｖｃａｒがクラッチ１０を直結可能な範囲にあるときには、ステップ２に進み、モータ回転数ＮＭＯＴを、駆動軸回転数ＮＤＲＶに同期（一致）させるモータ回転数同期制御を実行する。この処理の具体的な説明は省略するが、駆動軸回転数ＮＤＲＶを目標値として、モータ回転数ＮＭＯＴのＰＩＤフィードバック制御が実行される。
【００２４】次に、ステップ３に進み、モータ回転数ＮＭＯＴと駆動軸回転数ＮＤＲＶとの回転偏差ＥＮＭＯＴを算出するとともに、この回転偏差ＥＮＭＯＴの絶対値｜ＥＮＭＯＴ｜が所定値ＥＮＬＭＴ（例えば５００ｒｐｍ）以下であるか否かを判別する。この回転偏差ＥＮＭＯＴは、モータ４と中間駆動軸１１との回転差、すなわちクラッチ・ディスク１０ａとクラッチ・プレート１０ｂとの回転差を示す。この判別結果がＮＯのとき、すなわちクラッチ・ディスク１０ａとクラッチ・プレート１０ｂとの回転差が大きいときには、クラッチ１０を締結不能な状態にあるとして、そのまま本処理を終了する。
【００２５】一方、ステップ３の判別結果がＹＥＳのとき、すなわちクラッチ・ディスク１０ａとクラッチ・プレート１０ｂとの回転差が小さいときには、クラッチ・ディスク１０ａとクラッチ・プレート１０ｂが同期したとして、ステップ４に進み、アクチュエータ１６のリニアソレノイドバルブを駆動することにより、クラッチ１０を最大締結力で直結させて、本処理を終了する。以上の低速時クラッチ制御処理に加えて、モータ４の回生トルクＴＲＱ＿ＭＯＴの制御を実行することにより、低速走行中、モータ４による発電が行われる。
【００２６】一方、ステップ１の判別結果がＮＯのとき、すなわちＶｃａｒ＞ＶＬＭＴ１のときには、ステップ５に進み、車速Ｖｃａｒが第２リミット値ＶＬＭＴ２以上であるか否かを判別する。この第２リミット値ＶＬＭＴ２（所定値）は、上記第１リミット値ＶＬＭＴ１に所定のヒステリシスを付加した値（例えば７０ｋｍ／ｈ）であり、このような値を用いることにより、車速Ｖｃａｒの変動による制御のハンチングが防止される。この判別結果がＮＯのときには、車速Ｖｃａｒがクラッチ１０を直結可能な範囲にあるとして、そのまま本処理を終了する。
【００２７】一方、ステップ５の判別結果がＹＥＳのとき、すなわちＶｃａｒ≧ＶＬＭＴ２のときには、ステップ６に進み、バッテリ９の充電残量ＳＯＣが所定の判定値ＳＯＣ１（例えば９５％）以下であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯのときには、バッテリ９が充電の不要な状態にあるとして、本処理を終了する一方、判別結果がＹＥＳのときには、バッテリ９を充電するべき状態にあって、クラッチ１０の締結条件が成立しているとして、以下のステップ７～９の高速時クラッチ制御処理を実行する。
【００２８】すなわち、充電残量ＳＯＣに基づき、目標モータ回転数ＮＭＯＴＣＭＤを算出し（ステップ７）、この目標モータ回転数ＮＭＯＴＣＭＤからクラッチ締結力ＦＣＬを算出する（ステップ８）とともに、クラッチ締結力ＦＣＬから、アクチュエータ１６のリニアソレノイドバルブに出力する駆動信号のデューティ比ＩＯＵＴ１を算出する（ステップ９）。そして、このデューティ比ＩＯＵＴ１に基づいた駆動信号をアクチュエータ１６に出力することにより、クラッチ１０をクラッチ締結力ＦＣＬに応じた滑り状態で締結して、本処理を終了する。
【００２９】次に、図３に示すブロック図を参照しながら、上記ステップ７～９の高速時クラッチ制御と、モータ４の高速時回生トルク制御について詳細に説明する。最初に、高速時クラッチ制御処理について説明すると、まず、充電残量ＳＯＣに基づき、図４に一例を示すＳＯＣ－ＮＭＯＴＣＭＤテーブルを検索することにより、目標モータ回転数ＮＭＯＴＣＭＤ（目標値）を算出する。同図に示すように、このテーブルでは、目標モータ回転数ＮＭＯＴＣＭＤは、充電残量ＳＯＣが少ないほど大きい値になるようにリニアに設定されている。具体的には、目標モータ回転数ＮＭＯＴＣＭＤは、充電残量ＳＯＣが値０のときに、所定の最大回転数ＮＭＯＴ１に設定されているとともに、充電残量ＳＯＣが前記判定値ＳＯＣ１以上の範囲では、充電の必要がないため、値０に設定されている。これにより、充電残量ＳＯＣが少ないほど、モータ４による発電速度をより大きくでき、それによりバッテリ９をより迅速に充電することができる。また、上記最大回転数ＮＭＯＴ１は、モータ４の過回転を防止するため、最大許容回転数ＮＭＯＴＬＭＴよりも若干、小さい値に設定されている。
【００３０】次に、モータ回転角度位置センサ２１の検出信号に基づき、モータ回転数ＮＭＯＴを算出した後、目標モータ回転数ＮＭＯＴＣＭＤとモータ回転数ＮＭＯＴとの偏差にＰ項ゲインを乗算することにより、Ｐ項ＰＮＭＯＴを算出する。
【００３１】次いで、目標モータ回転数ＮＭＯＴＣＭＤとＰ項ＰＮＭＯＴの和を、目標モータ回転数ＮＭＯＴＣＭＤの補正値ＮＭＯＴＣＭＤＸとして算出した後、この補正値ＮＭＯＴＣＭＤＸに基づき、図５に一例を示すＮＭＯＴＣＭＤ－ＦＣＬテーブルを検索することにより、クラッチ締結力ＦＣＬを算出する。同図に示すように、このテーブルでは、目標モータ回転数ＮＭＯＴＣＭＤが大きいほど、クラッチ締結力ＦＣＬが大きい値に設定されている。これは、前述したように、充電残量ＳＯＣが少ないほど、バッテリ９をより迅速に充電するためである。また、テーブルは、車速Ｖｃａｒに応じて複数種のものが設定されており、これらのテーブルでは、クラッチ締結力ＦＣＬは、高車速Ｖｃａｒ用のものほど、同じ目標モータ回転数ＮＭＯＴＣＭＤに対してより小さい値に設定されている。例えば、同図に実線で示すクラッチ締結力ＦＣＬのテーブル値は、Ｖｃａｒ＝ＶＬＭＴ２用のものであり、破線で示すテーブル値は、Ｖｃａｒ＝ＶＬＭＴ３（＞ＶＬＭＴ２）用のものである。また、車速ＶｃａｒがＶＬＭＴ２とＶＬＭＴ３の間にあるときには、補間演算によりクラッチ締結力ＦＣＬが算出される。
【００３２】次に、算出したクラッチ締結力ＦＣＬから、アクチュエータ１６のリニアソレノイドバルブの駆動信号のデューティ比ＩＯＵＴ１を算出し、これに基づく駆動信号をリニアソレノイドバルブに出力することにより、クラッチ１０をアクチュエータ１６を介してクラッチ締結力ＦＣＬで締結させる。これにより、クラッチ１０はクラッチ締結力ＦＣＬに応じた滑り状態で締結され、それにより、中間駆動軸１１の回転力がクラッチ１０を介してモータ４に所定の割合で伝達される。このとき、前述したように、目標モータ回転数ＮＭＯＴＣＭＤが最大許容回転数ＮＭＯＴＬＭＴよりも小さい値に設定されるので、モータ４は最大許容回転数ＮＭＯＴＬＭＴを超えることなく、これよりも低い回転数で駆動される。以上の制御により、モータ４は、その回転数ＮＭＯＴが目標モータ回転数ＮＭＯＴＣＭＤに収束するように制御される。これにより、モータ４による発電が行われる。
【００３３】次に、前記高速時回生トルク制御について説明する。この制御は、モータ回転数ＮＭＯＴに基づいてモータ４の回生トルクＴＲＱ＿ＭＯＴを制御することにより、モータ４による発電量すなわち電気エネルギの回収量を制御するものである。
【００３４】まず、モータ回転数ＮＭＯＴに基づき、図６に一例を示すテーブルを検索することにより、モータ４の回生トルクＴＲＱ＿ＭＯＴ（負値）を算出する。同図に示すように、回生トルクＴＲＱ＿ＭＯＴの絶対値｜ＴＲＱ＿ＭＯＴ｜は、モータ回転数ＮＭＯＴが所定値ＮＭＯＴ２以上で、これよりも大きい所定値ＮＭＯＴ３以下の範囲では、モータ回転数ＮＭＯＴが大きいほど小さい値に設定されている。これは、モータ回転数ＮＭＯＴが高いほど、モータ４が発電する単位時間当たりの電気エネルギが大きくなるためである。また、絶対値｜ＴＲＱ＿ＭＯＴ｜は、所定値ＮＭＯＴ２未満では所定値ＴＲＱ１に設定され、所定値ＮＭＯＴ３より大きい範囲では値０に設定されている。なお、同図のテーブルは、モータ４が最大出力で運転されるときのものであり、所定値ＮＭＯＴ３は、モータ４の過回転を防止するため、最大許容回転数ＮＭＯＴＬＭＴよりも小さい値に設定されている。
【００３５】次に、回生トルクＴＲＱ＿ＭＯＴを電流値に換算した値を目標値とし、モータ４への実際の指令値ＩＯＵＴ２をフィードバック値とする電流フィードバック比例制御を行う。すなわち、回生トルクＴＲＱ＿ＭＯＴと指令値ＩＯＵＴ２との偏差ＤＩを算出し、この偏差ＤＩにＰ項ゲインを乗算することにより、モータ４への指令値ＩＯＵＴ２を算出する。そして、この指令値ＩＯＵＴ２に基づいた制御信号によりモータ４が制御された状態で発電が行われることによって、それに応じた回収量で電気エネルギがバッテリ９に充電される。
【００３６】以上のように、本実施形態の制御装置１によれば、車速Ｖｃａｒが第２リミット値以上で、すなわち高速走行中で、バッテリ９の充電残量ＳＯＣが少ないときに、それに応じて算出したクラッチ締結力ＦＣＬでクラッチ１０を締結し、モータ回転数ＮＭＯＴを制御するとともに、このモータ回転数ＮＭＯＴに基づいて、モータ４の回生トルクＴＲＱ＿ＭＯＴを制御することにより、モータ４の発電量すなわち電気エネルギの回収量が制御される。一方、車速Ｖｃａｒが第１リミット値以下で、すなわち低速走行中で、バッテリ９の充電残量ＳＯＣが少ないときに、クラッチ１０が最大締結力で締結される。したがって、比較的小型のモータ４を用いながら、電気エネルギを車速Ｖｃａｒにかかわらず回収することができるとともに、モータ４の小型化に伴って、バッテリ９の容量も小型化することができる。また、上記の理由により、高速走行中、バッテリ９の充電残量ＳＯＣすなわち充電の必要の度合に応じて、電気エネルギを過不足なく回収することができ、バッテリ９の充電残量ＳＯＣを適切に制御することができる。それにより、高速走行での電気エネルギの回収中、走行エネルギの低下を最小限に抑制しながら、車両２の駆動力を確保できる。以上のように、比較的小型のモータ４およびバッテリ９を用いながら、電気エネルギを車速Ｖｃａｒにかかわらず常に回収し、バッテリ９の充電残量ＳＯＣを適量に維持することができ、それにより、車両２の駆動力を適切に確保できる。また、高速走行中、モータ４の回転数ＮＭＯＴが最大許容回転数ＮＭＯＴＬＭＴよりも小さい目標モータ回転数ＮＭＯＴＣＭＤになるように、クラッチ１０の締結力ＦＣＬが制御されるので、比較的小型のモータ４を用いながら、高速走行中に発電動作を安定した状態で継続して実行することができる。
【００３７】なお、本発明は、エンジン３により前輪ＷＦＬ，ＷＦＲを、モータ４により後輪ＷＲＬ，ＷＲＲをそれぞれ駆動する実施形態の前後輪駆動車両に限らず、これとは逆に構成した、すなわちエンジン３およびモータ４により後輪ＷＲＬ，ＷＲＲおよび前輪ＷＦＬ，ＷＦＲをそれぞれ駆動する前後輪駆動車両に適用してもよい。さらに、モータ４と後輪ＷＲＬ、ＷＲＲの間を締結・遮断するクラッチ１０は、実施形態の湿式多板クラッチタイプのものに限らず、伝達容量を制御可能なクラッチであればよく、例えば単板クラッチまたは電磁クラッチを採用してもよい。また、高速走行中にモータ４による発電を実行する条件として、実施形態の車速Ｖｃａｒおよび充電残量ＳＯＣに適切な他の条件を加えてもよい。例えば、ステアリングの操舵角が所定角度以下であることを実行条件に加えてもよく、それにより、走行安定性を向上させることができる。さらに、モータ４が発電した電気エネルギを蓄える構成は、実施形態のバッテリ９に限らず、キャパシタなどの電気エネルギを蓄えることが可能なものであればよい。
【００３８】また、高速走行時にモータ４による回生を行うためにクラッチ１０を制御する手法は、実施形態のものに限らず、充電残量ＳＯＣ、車両の運転状態や回生の実行時間などをパラメータとする他の制御手法でもよく、それにより最適な回生を行うことが可能である。例えば以下の■～■のような手法を採用してもよい。
【００３９】■高速走行時、充電残量ＳＯＣに応じてモータ４の回生トルクＴＲＱ＿ＭＯＴを設定し、この回生トルクＴＲＱ＿ＭＯＴに応じて目標モータ回転数ＮＭＯＴＣＭＤを設定するとともに、モータ回転数ＮＭＯＴが目標モータ回転数ＮＭＯＴＣＭＤになるように、クラッチ１０の締結力ＦＣＬを制御する。
■高速走行時、充電残量ＳＯＣに応じてモータ４による回生を行うか否かを判別し、回生を行うと判別されたときには、目標モータ回転数ＮＭＯＴＣＭＤを一定値（例えばＮＭＯＴ１）に設定し、かつモータ４の回生トルクＴＲＱ＿ＭＯＴを運転状態（例えば車速やアクセルオフ時などの減速走行状態）に応じて設定するとともに、モータ回転数ＮＭＯＴが目標モータ回転数ＮＭＯＴＣＭＤになるように、クラッチ１０の締結力ＦＣＬを制御する。
■高速走行時、充電残量ＳＯＣに応じてモータ４による回生を行うか否かを判別し、回生を行うと判別されたときには、モータ４の回生トルクＴＲＱ＿ＭＯＴを一定値（例えばＴＲＱ１）に設定し、かつ目標モータ回転数ＮＭＯＴＣＭＤを運転状態（例えば車速やアクセルオフ時などの減速走行状態）に応じて設定するとともに、モータ回転数ＮＭＯＴが目標モータ回転数ＮＭＯＴＣＭＤになるように、クラッチ１０の締結力ＦＣＬを制御する。
【００４０】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、比較的小型の電気モータおよび蓄電装置を用いながら、電気エネルギを車速にかかわらず常に回収し、蓄電装置の充電残量を適量に維持することができ、それにより、車両の駆動力を適切に確保できる。また、比較的小型の電気モータを用いたときでも、高速走行中、発電中の電気モータの回転数を最大許容回転数よりも低い値に保持しながら、モータによる発電を安定した状態で継続して実行することができる。

【出願人】	【識別番号】０００００５３２６【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
【出願日】	平成１３年８月２４日（２００１．８．２４）
【代理人】	【識別番号】１０００９５５６６【弁理士】【氏名又は名称】高橋友雄
【公開番号】	特開２００２－１７１６０５（Ｐ２００２－１７１６０５Ａ）
【公開日】	平成１４年６月１４日（２００２．６．１４）
【出願番号】	特願２００１－２５５２７０（Ｐ２００１－２５５２７０）