JP2019126128A

JP2019126128A - 自動車

Info

Publication number: JP2019126128A
Application number: JP2018003984A
Authority: JP
Inventors: 浩幸塚嶋; Hiroyuki Tsukajima
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-01-15
Filing date: 2018-01-15
Publication date: 2019-07-25
Anticipated expiration: 2038-01-15
Also published as: JP7003673B2; CN110040003A; CN110040003B; US11052767B2; US20190217723A1

Abstract

【課題】低μ路での旋回性を良好なものとする。【解決手段】前輪を駆動する第１モータと、後輪を駆動する第２モータと、走行用の要求トルクに基づいて走行するように第１モータおよび第２モータを制御する制御装置と、を備える自動車において、制御装置は、路面の摩擦係数が所定値以下の低μ路で且つ旋回時には、低μ路でないときおよび旋回時でないときに比して要求トルクに対する後輪のトルクの割合である後輪配分比が大きくなるように第１モータおよび第２モータを制御する。【選択図】図２

Description

本発明は、自動車に関し、詳しくは、前輪を駆動する第１モータと、後輪を駆動する第２モータと、を備える自動車に関する。

従来、この種の自動車としては、前輪を駆動するフロントモータと、後輪を駆動するリアモータと、を備える自動車において、操舵操作量が大きいほど後輪の駆動力を大きくするフィードフォワード制御を行なうものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動車では、こうした制御により、操舵操作時に、車両挙動を安定した旋回挙動に制御できるようにしている。

特開２００６−２４０４００号公報

上述の自動車では、操舵操作時に、濡れた路面などのいわゆる低μ路か否かに拘わらずに後輪の駆動力を設定するから、低μ路での旋回性（ライントレース性や安定性）が十分でない可能性がある。

本発明の自動車は、低μ路での旋回性を良好なものとすることを主目的とする。

本発明の自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の自動車は、
前輪を駆動する第１モータと、
後輪を駆動する第２モータと、
走行用の要求トルクに基づいて走行するように前記第１モータおよび前記第２モータを制御する制御装置と、
を備える自動車であって、
前記制御装置は、路面の摩擦係数が所定値以下の低μ路で且つ旋回時には、前記低μ路でないときおよび前記旋回時でないときに比して前記要求トルクに対する前記後輪のトルクの割合である後輪配分比が大きくなるように前記第１モータおよび前記第２モータを制御する、
ことを要旨とする。

この本発明の自動車では、路面の摩擦係数が所定値以下の低μ路で且つ旋回時には、低μ路でないときおよび旋回時でないときに比して要求トルクに対する後輪のトルクの割合である後輪配分比が大きくなるように第１モータおよび第２モータを制御する。これにより、低μ路での旋回性（ライントレース性や安定性）を良好なものとすることができる。ここで、「低μ路」としては、濡れた路面や雪道、凍結路などの前輪や後輪に空転によるスリップが生じやすい走行路を考えることができる。

こうした本発明の自動車において、前記制御装置は、前記低μ路で且つ前記旋回時には、前記第２モータのトルクが、少なくとも前記第２モータの所定回転数未満の領域で定格トルクよりも小さくなるように定められる上限トルク以下となるように前記後輪配分比を設定するものとしてもよい。こうすれば、第２モータのトルクが定格トルク以下となるように後輪配分比を設定するものに比して第２モータの発熱量が大きくなるのを抑制して第２モータの過熱を抑制しつつ、旋回性を良好なものとすることができる。

この場合、前記制御装置は、前記低μ路で且つ前記旋回時に、前記前輪の空転によるスリップを検知したときには、前記第２モータのトルクが前記定格トルク以下となるように前記後輪配分比を設定するものとしてもよい。こうすれば、第２モータのトルクが上限トルク以下となるように後輪配分比を設定する場合に比して、後輪配分比の取り得る範囲を広くする（上限を大きくする）ことができるから、前輪の空転によるスリップの程度を抑制しつつ（好ましくは解消しつつ）旋回性をより十分に良好なものとすることができる。

また、この場合、前記制御装置は、前記低μ路で且つ前記旋回時に、路面勾配が所定勾配未満のときには、前記第２モータのトルクが前記定格トルク以下となるように前記後輪配分比を設定し、前記路面勾配が前記所定勾配以上のときには、前記第２モータのトルクが前記上限トルク以下となるように前記後輪配分比を設定するものとしてもよい。これは、路面勾配が大きいときには、ある程度の時間に亘って要求トルクひいては第２モータのトルク（発熱量）が大きくなりやすいのに対し、路面勾配が小さいときには、第２モータのトルクが大きくなったとしても長時間に亘って継続する可能性は低いと考えられるためである。

さらに、この場合、前記上限トルクは、路面勾配が大きいほど小さくなる傾向に設定されるものとしてもよい。これも、路面勾配が大きいときには、ある程度の時間に亘って要求トルクひいては第２モータのトルク（発熱量）が大きくなりやすいと考えられるものである。

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。ＨＶＥＣＵ７０により実行される後輪配分比設定ルーチンの一例を示す説明図である。モータＭＧ３の回転数Ｎｍ３と定格トルクＴｍ３ｒａｔおよび上限トルクＴｍ３ｌｉｍとの関係の一例を示す説明図である。変形例の後輪配分比設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。変形例の電気自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。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、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３と、インバータ４１，４２，４３と、蓄電装置としてのバッテリ５０と、メイン電子制御ユニット（以下、「メインＥＣＵ」という）７０と、を備える。

エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されており、ダンパ２８を介してプラネタリギヤ３０のキャリヤに接続されている。エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４により運転制御されている。

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒなどが入力ポートから入力されている。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。

プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、前輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８Ｆを介して連結された駆動軸３６Ｆが接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、上述したように、ダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。

モータＭＧ１は、永久磁石が埋め込まれた回転子と三相コイルが巻回された固定子とを備える同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、モータＭＧ１と同様に同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６Ｆに接続されている。モータＭＧ３は、モータＭＧ１，ＭＧ２と同様に同期発電電動機として構成されており、回転子が後輪３９ｃ，３９ｄにデファレンシャルギヤ３８Ｒを介して連結された駆動軸３６Ｒに接続されている。インバータ４１，４２，４３は、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の駆動に用いられ、電力ライン５４を介してバッテリ５０に接続されている。電力ライン５４には、平滑用のコンデンサ５７が取り付けられている。モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によってインバータ４１，４２，４３の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。

また、モータＭＧ１，ＭＧ２は、エンジン２２やプラネタリギヤ３０と共に前輪３９ａ，３９ｂ側（車両前部、例えばエンジンルーム）に配置されており、モータＭＧ３は、後輪３９ｃ，３９ｄ側（車両後部）に配置されている。モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３は、走行風や冷却水により冷却される。冷却水は、電動ポンプの駆動により、ラジエータやモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３、インバータ４１，４２，４３を経由する循環流路を流れる。モータＭＧ３は、モータＭＧ１，ＭＧ２に比して、走行風が十分に当たりにくいやラジエータからの距離が遠いなどの理由により冷却が十分に行なわれにくい。

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０に入力される信号としては、例えば、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４４，４５，４６からの回転位置θｍ１，θｍ２や、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の各相に流れる相電流を検出する図示しない電流センサからの相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｕ３，Ｉｖ３を挙げることができる。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４４，４５，４６からのモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２，θｍ３に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の電気角θｅ１，θｅ２，θｅ３や角速度ωｍ１，ωｍ２，ωｍ３、回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，Ｎｍ３を演算している。

バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、上述したように、電力ライン５４を介してインバータ４１，４２，４３に接続されている。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により管理されている。

バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、例えば、バッテリ５０の端子間に取り付けられた図示しない電圧センサからのバッテリ５０の電圧Ｖｂや、バッテリ５０の出力端子に取り付けられた図示しない電流センサからのバッテリ５０の電流Ｉｂ、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バッテリ５０の温度Ｔｂを挙げることができる。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、図示しない電流センサからのバッテリ５０の電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対する蓄電量（バッテリ５０から放電可能な電力量）の割合である。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、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を挙げることができる。また、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や、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、加速度センサ８９からの加速度αも挙げることができる。さらに、路面勾配を検出する勾配センサ９０からの路面勾配θｒｄ（登坂側が正の値）や、操舵角を検出する操舵角センサ９１からの操舵角θｓ、前輪３９ａ，３９ｂおよび後輪３９ｃ，３９ｄに取り付けられた車輪速センサ９２ａ〜９２ｄからの車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄを挙げることができる。ＨＶＥＣＵ７０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いる。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、エンジン２２の運転を伴って走行するハイブリッド走行（ＨＶ走行）モードや、エンジン２２の運転を伴わずに走行する電動走行（ＥＶ走行）モードを含む複数の走行モードを切り替えて走行する。

ＨＶ走行モードでは、基本的には、以下のように走行する。ＨＶＥＣＵ７０は、最初にアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行に要求される要求トルクＴｄ＊を設定すると共に、設定した要求トルクＴｄ＊と車速Ｖとに基づいて走行に要求される要求パワーＰｄ＊を設定する。続いて、要求パワーＰｄ＊からバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づく充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じて車両に要求される（エンジン２２に要求される）要求パワーＰｅ＊を計算する。そして、前輪トルクＴｆと後輪トルクＴｒとの和に対する後輪トルクＴｒの割合である後輪配分比ｋｒを設定する。ここで、後輪配分比ｋｒの設定方法については後述する。

次に、要求トルクＴｄ＊に値１から後輪配分比ｋｒを減じた値を乗じて前輪３９ａ，３９ｂに要求される前輪要求トルクＴｆ＊を設定すると共に、要求トルクＴｄ＊に後輪配分比ｋｒを乗じて後輪３９ｃ，３９ｄに要求される後輪要求トルクＴｒ＊を計算する。続いて、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力され且つ前輪要求トルクＴｆ＊が前輪３９ａ，３９ｂに出力され且つ後輪要求トルクＴｒ＊が後輪３９ｃ，３９ｄに出力されるようにエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を設定する。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信し、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊をモータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊で運転されるようにエンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御、点火制御などを行なう。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊で駆動されるようにインバータ４１，４２，４３の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

ＥＶ走行モードでは、基本的には、以下のように走行する。ＨＶＥＣＵ７０は、ＨＶ走行モードと同様に、要求トルクＴｄ＊を設定し、後輪配分比ｋｒを設定し、要求トルクＴｄ＊と後輪配分比ｋｒとに基づいて前輪要求トルクＴｆ＊および後輪要求トルクＴｒ＊を計算する。続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定し、前輪要求トルクＴｆ＊が前輪３９ａ，３９ｂに出力されると共に後輪要求トルクＴｒ＊が後輪３９ｃ，３９ｄに出力されるようにモータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を設定し、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０によるインバータ４１，４２，４３の制御については上述した。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、後輪配分比ｋｒを設定する際の動作について説明する。図２は、ＨＶＥＣＵ７０により実行される後輪配分比設定ルーチンの一例を示す説明図である。このルーチンは、繰り返し実行される。

後輪配分比設定ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、車速Ｖや加速度α、スリップフラグＦｓ、低μ路フラグＦμ、旋回フラグＦｔなどのデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、車速Ｖは、車速センサ８８により検出された値が入力される。加速度αは、加速度センサ８９により検出された値が入力される。

スリップフラグＦｓは、ＨＶＥＣＵ７０により本ルーチンと並行して実行される図示しないスリップ判定ルーチンにより設定された値が入力される。スリップ判定ルーチンでは、ＨＶＥＣＵ７０は、車輪速センサ９２ａ〜９２ｄからの前輪３９ａ，３９ｂおよび後輪３９ｃ，３９ｄの車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄに基づいて、例えば、車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄのそれぞれと車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄのうち大きい側から３番目や４番目との差分を閾値Ｖｗｒｅｆ１と比較することにより、前輪３９ａ，３９ｂおよび後輪３９ｃ，３９ｄのうちの何れかに空転によるスリップが生じているか否かを判定する。そして、前輪３９ａ，３９ｂおよび後輪３９ｃ，３９ｄのうちの何れにも空転によるスリップは生じていないと判定した（スリップを検知していない）ときには、スリップフラグＦｓに値０を設定し、前輪３９ａ，３９ｂおよび後輪３９ｃ，３９ｄのうちの何れかに空転によるスリップが生じていると判定した（スリップを検知した）ときには、スリップフラグＦｓに値１を設定する。

低μ路フラグＦμは、ＨＶＥＣＵ７０により本ルーチンと並行して実行される図示しない低μ路判定ルーチンにより設定された値が入力される。低μ路判定ルーチンでは、ＨＶＥＣＵ７０は、車輪速センサ９２ａ〜９２ｄからの前輪３９ａ，３９ｂおよび後輪３９ｃ，３９ｄの車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄに基づいて、例えば、車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄのバラツキの程度（車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄのうち大きい側から１番目と４番目との差分）を閾値Ｖｗｒｅｆ１よりも小さい閾値Ｖｗｒｅｆ２と比較することにより、路面の摩擦係数が閾値（例えば、０．３や０．３５，０．４など）以下の低μ路であるか否かを判定する。低μ路としては、濡れた路面や雪道、凍結路などの前輪や後輪に空転によるスリップが生じやすい走行路を考えることができる。そして、低μ路でないと判定したときには、低μ路フラグＦμに値０を設定し、低μ路であると判定したときには、低μ路フラグＦμに値１を設定する。なお、図示しない低μ路スイッチがユーザによりオンされたか否かにより、低μ路であるか否かを判定するものとしてもよい。

旋回フラグＦｔは、ＨＶＥＣＵ７０により本ルーチンと並行して実行される図示しない旋回判定ルーチンにより設定された値が入力される。旋回判定ルーチンでは、ＨＶＥＣＵ７０は、操舵角センサ９１からの操舵角θｓの絶対値を閾値θｓｒｅｆと比較することにより、旋回時であるか否かを判定する。そして、旋回時でない（直進時である）と判定したときには、旋回フラグＦｔに値０を設定し、旋回時であると判定したときには、旋回フラグＦｔに、値１を設定する。

こうしてデータを入力すると、低μ路フラグＦμの値を調べる（ステップＳ１１０）。そして、低μ路フラグＦμが値０のときには、低μ路でないと判断し、車速Ｖを閾値Ｖｒｅｆと比較する（ステップＳ１３０）。ここで、閾値Ｖｒｅｆとしては、例えば、２０ｋｍ／ｈや２５ｋｍ／ｈ、３０ｋｍ／ｈなどが用いられる。

ステップＳ１３０で車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下のときには、値ｋｒ１（例えば、０．４〜０．５５程度）を後輪配分比ｋｒに設定して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。ここで、値ｋｒ１は、加速度αに基づいて、動荷重配分に応じた値が設定される。実施例では、加速度αと値ｋｒ１との関係を予め定めて図示しないＲＯＭに記憶しておき、加速度αが与えられると、このマップから対応する値ｋｒ１を導出するものとした。なお、加速度αに加えて操舵角θｓにも基づいて、動荷重配分を考慮しつつ旋回性（ライントレース性や安定性）が良好となるように設定されるものとしてもよい。

ステップＳ１３０で車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆよりも高いときには、スリップフラグＦｓの値を調べる（ステップＳ１４０）。そして、スリップフラグＦｓが値０のときには、前輪３９ａ，３９ｂおよび後輪３９ｃ，３９ｄのうちの何れにも空転によるスリップは生じていない（スリップを検知していない）と判断し、後輪配分比ｋｒに値０を設定して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１４０でスリップフラグＦｓが値１のときには、前輪３９ａ，３９ｂおよび後輪３９ｃ，３９ｄのうちの何れかに空転によるスリップが生じている（スリップを検知した）と判断し、上述の値ｋｒ１を後輪配分比ｋｒに設定して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆよりも高く且つスリップフラグＦｓが値０のときには、後輪配分比ｋｒが値０であるから、前輪３９ａ，３９ｂおよび後輪３９ｃ，３９ｄのうちスリップが生じるのは前輪３９ａ，３９ｂであると考えられる。そして、前輪３９ａ，３９ｂの空転によるスリップが生じた（スリップを検知した）ときには、後輪配分比ｋｒを値０から値ｋｒ１に変更することにより、前輪３９ａ，３９ｂのトルクを低減し、前輪３９ａ，３９ｂの空転によるスリップの程度を抑制する（好ましくは解消する）ことができる。

ステップＳ１１０で低μ路フラグＦμが値１のときには、低μ路であると判断し、旋回フラグＦｔの値を調べる（ステップＳ１２０）。そして、旋回フラグＦｔが値０のときには、旋回時でない（直進時である）と判断し、上述のステップＳ１３０以降の処理を実行する。

ステップＳ１２０で旋回フラグＦｔが値１のときには、旋回時であると判断し、スリップフラグＦｓの値を調べる（ステップＳ１７０）。そして、スリップフラグＦｓが値０のときには、前輪３９ａ，３９ｂおよび後輪３９ｃ，３９ｄのうちの何れにも空転によるスリップは生じていない（スリップを検知していない）と判断し、上述の値ｋｒ１よりも大きく且つ値ｋｒｒａｔ以下の値ｋｒｌｉｍ以下の範囲内の値ｋｒ２（例えば、０．６〜０．８程度）を後輪配分比ｋｒに設定して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。ここで、値ｋｒ２は、具体的には、車速Ｖや加速度α、操舵角θｓ、路面勾配θｒｄに基づいて、値ｋｒｌｉｍ以下の範囲内で旋回性が良好となるように設定される。実施例では、車速Ｖと加速度αと操舵角θｓと路面勾配θｒｄと値ｋｒ２との関係を予め定めて図示しないＲＯＭに記憶しておき、車速Ｖと加速度αと操舵角θｓと路面勾配θｒｄとが与えられると、このマップから対応する値ｋｒ２を導出するものとした。なお、車速Ｖや路面勾配θｒｄを考慮しないものとしてもよい。

値ｋｒｒａｔは、モータＭＧ３のトルクが定格トルクＴｍ３ｒａｔとなる後輪配分比ｋｒであり、モータＭＧ３の回転数Ｎｍ３に基づく定格トルクＴｍ３ｒａｔを要求トルクＴｄ＊で除して得られる値が用いられる。また、値ｋｒｌｉｍは、モータＭＧ３のトルクが上限トルクＴｍ３ｌｉｍ以下となる後輪配分比ｋｒであり、モータＭＧ３の回転数Ｎｍ３に基づく上限トルクＴｍ３ｌｉｍを要求トルクＴｄ＊で除して得られる値が用いられる。上限トルクＴｍ３ｌｉｍは、モータＭＧ３を連続使用可能な（連続使用しても過熱を抑制可能な）トルク以下で且つ路面勾配θｒｄ（登坂側が正の値）が閾値θｒｄｒｅｆ（例えば、４％や５％、６％など）以下のときに旋回性がある程度良好となるトルクであり、モータＭＧ３の定格トルクＴｍ３ｒａｔ以下の範囲内で定められる。図３は、モータＭＧ３の回転数Ｎｍ３と定格トルクＴｍ３ｒａｔおよび上限トルクＴｍ３ｌｉｍとの関係の一例を示す説明図である。図３の例では、モータＭＧ３の定格トルクＴｍ３ｒａｔおよび上限トルクＴｍ３ｌｉｍは、モータＭＧ３の回転数Ｎｍ３が閾値Ｎｒｅｆ以上の領域では、互いに同一の値に設定され、モータＭＧ３の回転数Ｎｍ３が閾値Ｎｒｅｆ未満の領域では、上限トルクＴｍ３ｌｉｍが定格トルクＴｍ３ｒａｔよりも小さくなるように設定される。

発明者らは、実験や解析により、低μ路での旋回時には、低μ路でないときの旋回時に比して、旋回性が低下してアンダーステアになりやすいことを見出した。このため、実施例では、低μ路での旋回時には、低μ路でないときや旋回時でないときに比して、後輪配分比ｋｒを大きくして後輪３９ｃ，３９ｄのトルクを大きくするものとしたのである。これにより、低μ路での旋回性（ライントレース性や安定性）を良好なものとすることができる。

ステップＳ１７０でスリップフラグＦｓが値１のときには、前輪３９ａ，３９ｂおよび後輪３９ｃ，３９ｄのうちの何れかに空転によるスリップが生じている（スリップを検知した）と判断し、値ｋｒｒａｔ以下の範囲内の値ｋｒ３（例えば、０．０〜１．０）を後輪配分比ｋｒに設定して（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。

ここで、値ｋｒ３は、具体的には、車速Ｖや加速度α、操舵角θｓ、路面勾配θｒｄに基づいて、値ｋｒｒａｔ以下の範囲内で、前輪３９ａ，３９ｂおよび後輪３９ｃ，３９ｄのうちスリップが生じた側に対応するモータの出力が制限されつつ旋回性が良好となるように設定される。この値ｋｒ３は、より詳細には、前輪３９ａ，３９ｂの空転によるスリップが生じたときには、値ｋｒ１よりも大きく且つ値ｋｒｒａｔ以下の範囲内の値（例えば、０．６〜１．０程度）が設定され、前輪３９ａ，３９ｂの空転によるスリップが生じたときには、比較的小さい値（例えば、０．０〜０．４程度）が設定される。実施例では、車速Ｖと加速度αと操舵角θｓと路面勾配θｒｄと値ｋｒ３との関係を予め定めて図示しないＲＯＭに記憶しておき、車速Ｖと加速度αと操舵角θｓと路面勾配θｒｄとが与えられると、このマップから対応する値ｋｒ３を導出するものとした。なお、車速Ｖや路面勾配θｒｄを考慮しないものとしてもよい。

こうした制御により、前輪３９ａ，３９ｂおよび後輪３９ｃ，３９ｄのうち空転によるスリップが生じた車輪のスリップの程度を抑制しつつ（好ましくは解消しつつ）旋回性を良好なものとすることができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、低μ路での旋回時には、低μ路でないときや旋回時でないときに比して後輪配分比ｋｒを大きくする。これにより、低μ路での旋回性（ライントレース性や安定性）を良好なものとすることができる。

そして、低μ路での旋回時において、前輪３９ａ，３９ｂおよび後輪３９ｃ，３９ｄのうちの何れにも空転によるスリップが生じていない（スリップを検知していない）ときには、値ｋｒｌｉｍ（モータＭＧ３の上限トルクＴｍ３ｌｉｍに相当する値）以下の範囲内で後輪配分比ｋｒを設定する。これにより、モータＭＧ３やインバータ４３の発熱量が大きくなるのを抑制し、モータＭＧ３やインバータ４３の過熱を抑制しつつ、旋回性を良好なものとすることができる。上述したように、モータＭＧ３は、モータＭＧ１，ＭＧ２に比して冷却が十分に行なわれにくいことから、値ｋｒｌｉｍ以下の範囲内で後輪配分比ｋｒを設定することの意義は大きい。

これに対して、低μ路での旋回時において、前輪３９ａ，３９ｂの空転によるスリップが生じた（スリップを検知した）ときには、値ｋｒｒａｔ（モータＭＧ３の定格トルクＴｍ３ｒａｔに相当する値）以下の範囲内で後輪配分比ｋｒを設定する。これにより、値ｋｒｌｉｍ以下の範囲内で後輪配分比ｋｒを設定するものに比して後輪配分比ｋｒの取り得る範囲を広くする（上限を大きくする）ことができ、前輪３９ａ，３９ｂの空転によるスリップの程度を抑制しつつ（好ましくは解消しつつ）旋回性をより十分に良好なものとすることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ＨＶＥＣＵ７０は、図２の後輪配分比設定ルーチンを実行するものとしたが、これに代えて、図４の後輪配分比設定ルーチンを実行するものとしてもよい。図４の後輪配分比設定ルーチンは、ステップＳ１００の処理に代えてステップＳ１０２の処理を実行する点やステップＳ１７２の処理を追加した点を除いて、図２の後輪配分比設定ルーチンと同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明を省略する。

図４の後輪配分比設定ルーチンでは、ＨＶＥＣＵ７０は、図２の後輪配分比設定ルーチンのステップＳ１００の処理と同様に車速Ｖや加速度α、スリップフラグＦｓ、低μ路フラグＦμ、旋回フラグＦｔを入力するのに加えて、勾配センサ９０からの路面勾配θｒｄも入力する（ステップＳ１０２）。

そして、ステップＳ１１０で低μ路フラグＦμが値１で且つステップＳ１２０で旋回フラグＦｔが値１で且つステップＳ１７０でスリップフラグＦｓが値０のときには、低μ路で且つ旋回時で且つ前輪３９ａ，３９ｂおよび後輪３９ｃ，３９ｄのうちの何れにも空転によるスリップは生じていない（スリップを検知していない）と判断し、路面勾配θｒｄを閾値θｒｄｒｅｆ２と比較する（ステップＳ１７２）。ここで閾値θｒｄｒｅｆ２としては、例えば、上述の閾値θｒｄｒｅｆと同一の値が用いられる。

ステップＳ１７２で路面勾配θｒｄが閾値θｒｄｒｅｆ２以上のときには、上述の値ｋｒ２を後輪配分比ｋｒに設定して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了し、路面勾配θｒｄが閾値θｒｄｒｅｆ２未満のときには、上述の値ｋｒ３を後輪配分比ｋｒに設定して（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。

路面勾配θｒｄが大きいときには、ある程度の時間に亘ってアクセル開度Ａｃｃひいては要求トルクＴｄ＊ひいてはモータＭＧ３のトルク指令Ｔｍ３＊（発熱量）が大きくなりやすいと考えられる。したがって、路面勾配θｒｄが閾値θｒｄｒｅｆ２以上のときには、値ｋｒｌｉｍ（モータＭＧ３の上限トルクＴｍ３ｌｉｍに相当する値）以下の範囲内で後輪配分比ｋｒを設定することにより、モータＭＧ３やインバータ４３の過熱を抑制しつつ、旋回性を良好なものとすることができる。

これに対して、路面勾配θｒｄが小さいときには、要求トルクＴｄ＊ひいてはモータＭＧ３のトルクが大きくなったとしても長時間に亘って継続する可能性は低いと考えられる。したがって、路面勾配θｒｄが閾値θｒｄｒｅｆ２未満のときには、値ｋｒｒａｔ（モータＭＧ３の定格トルクＴｍ３ｒａｔに相当する値）以下の範囲内で後輪配分比ｋｒを設定することにより、後輪配分比ｋｒの取り得る範囲をより広くすることができ、旋回性をより十分に良好なものとすることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、上限トルクＴｍ３ｌｉｍは、図３に示したように、モータＭＧ３の回転数Ｎｍ３に基づいて設定されるものとしたが、モータＭＧ３の回転数Ｎｍ３に加えて路面勾配θｒｄにも基づいて設定されるものとしてもよい。この場合、上限トルクＴｍ３ｌｉｍは、路面勾配θｒｄが大きいほど小さくなる傾向に設定されるものとしてもよい。これは、上述したように、路面勾配θｒｄが大きいときには、ある程度の時間に亘ってアクセル開度Ａｃｃひいては要求トルクＴｄ＊ひいてはモータＭＧ３のトルク指令Ｔｍ３＊（発熱量）が大きくなりやすいと考えれるためである。

実施例のハイブリッド自動車２０では、蓄電装置として、バッテリ５０を用いるものとしたが、バッテリ５０に代えて、キャパシタを用いるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２とメインＥＣＵ７０とを備えるものとしたが、これらのうちの少なくとも２つを単一の電子制御ユニットとして構成するものとしてもよい。

実施例では、図１に示したように、前輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６Ｆにプラネタリギヤ３０を介してエンジン２２およびモータＭＧ１を接続すると共に駆動軸３６ＦにモータＭＧ２を接続し、後輪３９ｃ，３９ｄに連結された駆動軸３６ＲにモータＭＧ３を接続し、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３に電力ライン５４を介してバッテリ５０を接続するハイブリッド自動車２０の構成とした。しかし、図５に示すように、前輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６Ｆに変速機１３０を介してモータＭＧ２を接続すると共にモータＭＧ２にクラッチ１２９を介してエンジン２２を接続し、後輪３９ｃ，３９ｄに連結された駆動軸３６ＲにモータＭＧ３を接続し、モータＭＧ２，ＭＧ３に電力ライン５４を介してバッテリ５０を接続するハイブリッド自動車１２０の構成としてもよい。また、図６に示すように、エンジン２２に発電用のモータＭＧ１を接続すると共に前輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６Ｆに走行用のモータＭＧ２を接続し、後輪３９ｃ，３９ｄに連結された駆動軸３６ＲにモータＭＧ３を接続し、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３に電力ライン５４を介してバッテリ５０を接続するいわゆるシリーズハイブリッド自動車２２０の構成としてもよい。さらに、図７に示すように、前輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６ＦにモータＭＧ２を接続すると共に後輪３９ｃ，３９ｄに連結された駆動軸３６ＲにモータＭＧ３を接続し、モータＭＧ２，ＭＧ３に電力ライン５４を介してバッテリ５０を接続するハイブリッド自動車３２０の構成としてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータＭＧ２が「第１モータ」に相当し、モータＭＧ３が「第２モータ」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０とモータＥＣＵ４０とが「制御装置」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等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、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、自動車の製造産業などに利用可能である。

２０，１２０，２２０ハイブリッド自動車、２２エンジン、２３クランクポジションセンサ、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プラネタリギヤ、３６Ｆ，３６Ｒ駆動軸、３８Ｆ，３８Ｒ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インバータ、４４，４５，４６回転位置検出センサ、５０バッテリ、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、５７コンデンサ、７０メイン電子制御ユニット（メインＥＣＵ）、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、８９加速度センサ、９０勾配センサ、９１操舵角センサ、９２ａ〜９２ｄ車輪速センサ、１２９クラッチ、１３０変速機、３２０電気自動車、ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３モータ。

Claims

前輪を駆動する第１モータと、
後輪を駆動する第２モータと、
走行用の要求トルクに基づいて走行するように前記第１モータおよび前記第２モータを制御する制御装置と、
を備える自動車であって、
前記制御装置は、路面の摩擦係数が所定値以下の低μ路で且つ旋回時には、前記低μ路でないときおよび前記旋回時でないときに比して前記要求トルクに対する前記後輪のトルクの割合である後輪配分比が大きくなるように前記第１モータおよび前記第２モータを制御する、
自動車。
請求項１記載の自動車であって、
前記制御装置は、前記低μ路で且つ前記旋回時には、前記第２モータのトルクが、少なくとも前記第２モータの所定回転数未満の領域で定格トルクよりも小さくなるように定められる上限トルク以下となるように前記後輪配分比を設定する、
自動車。
請求項２記載の自動車であって、
前記制御装置は、前記低μ路で且つ前記旋回時に、前記前輪の空転によるスリップを検知したときには、前記第２モータのトルクが前記定格トルク以下となるように前記後輪配分比を設定する、
自動車。
請求項２記載の自動車であって、
前記制御装置は、前記低μ路で且つ前記旋回時に、路面勾配が所定勾配未満のときには、前記第２モータのトルクが前記定格トルク以下となるように前記後輪配分比を設定し、前記路面勾配が前記所定勾配以上のときには、前記第２モータのトルクが前記上限トルク以下となるように前記後輪配分比を設定する、
自動車。
請求項２ないし４のうちの何れか１つの請求項に記載の自動車であって、
前記上限トルクは、路面勾配が大きいほど小さくなる傾向に設定される、
自動車。