特許 6365067 電動４輪駆動車両の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6365067

(24)【登録日】2018年7月13日

(45)【発行日】2018年8月1日

(54)【発明の名称】電動４輪駆動車両の制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 10/06 20060101AFI20180723BHJP

   B60L 11/14 20060101ALI20180723BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20180723BHJP

   B60K 6/44 20071001ALI20180723BHJP

   B60K 6/547 20071001ALI20180723BHJP

   B60K 6/52 20071001ALI20180723BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20180723BHJP

   B60W 20/00 20160101ALI20180723BHJP

   F02N 11/04 20060101ALI20180723BHJP

【ＦＩ】

   B60W10/06 900

   B60L11/14ZHV

   B60L15/20 S

   B60K6/44

   B60K6/547

   B60K6/52

   B60W10/08 900

   B60W20/00 900

   F02N11/04 D

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-152954(P2014-152954)

(22)【出願日】2014年7月28日

(65)【公開番号】特開2016-30484(P2016-30484A)

(43)【公開日】2016年3月7日

【審査請求日】2017年6月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】アイシン精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089082

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 脩

(74)【代理人】

【識別番号】100190333

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 群司

(74)【代理人】

【識別番号】100130188

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 喜一

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 雅樹

(72)【発明者】

【氏名】亀島 崇浩

【審査官】 増子 真

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１２１９６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２６１４１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１６６３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１１２８５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１７２８６３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｋ ６／２０ − ６／５４７

Ｂ６０Ｗ １０／００ − ２０／５０

Ｂ６０Ｌ １／００ − ３／１２

Ｂ６０Ｌ ７／００ − １３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００ − １５／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

前輪および後輪のいずれか一方の車輪を駆動可能とするエンジンと、
前記前輪の駆動を可能とする第１モータと、
前記後輪の駆動を可能とする第２モータと、
前記エンジンの始動および前記エンジンの駆動力による発電を可能とするスタータジェネレータと、
前記第１モータ、前記第２モータおよび前記スタータジェネレータに電力を供給可能とするバッテリと、
前記第１モータおよび前記第２モータに、前記バッテリからの電力をそれぞれ変換して供給可能とする電力変換装置と、
を備えた電動４輪駆動車両における制御装置であって、
前記エンジンの始動に必要な始動電力を演算する始動電力演算部と、
前記車両が所定の傾斜角度以上の坂道を登板する登坂状態にあるか否かを検出する登坂状態検出部と、
前記第１モータおよび前記第２モータが駆動している駆動状態で、前記エンジンの始動が要求され、前記登坂状態検出部により前記登坂状態が検出された場合に、前記電力変換装置から前記第１モータへ供給されている電力を低減させることによって、前記始動電力を確保する第１モータ電力低減部と、
前記第１モータ電力低減部により低減された電力を使用して前記スタータジェネレータにより前記エンジンを始動させる第１エンジン始動部と、
を備える電動４輪駆動車両の制御装置。

【請求項2】

前記登坂状態検出部により前記登坂状態が検出されなかった場合に、前記電力変換装置から前記第２モータへ供給される電力を、前記始動電力演算部で演算した前記始動電力を確保するよう低減させる第２モータ電力低減部と、
前記第２モータ電力低減部により低減された電力を使用して前記スタータジェネレータにより前記エンジンを始動させる第２エンジン始動部と、
をさらに備える請求項１に記載の電動４輪駆動車両の制御装置。

【請求項3】

前記エンジンの始動が要求された場合は、前記バッテリのＳＯＣが不足し、前記スタータジェネレータを駆動して前記バッテリに充電するために前記エンジンを始動する場合である請求項１または２に記載の電動４輪駆動車両の制御装置。

【請求項4】

前記第１モータまたは前記第２モータに供給される電力の低減量は、要求アクセル踏み込み量に対応する要求電力および前記エンジンの始動に必要な電力の合計から、現在のＳＯＣで前記バッテリが出力可能な電力を差し引いた差分として求められる請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電動４輪駆動車両の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動４輪駆動車両における制御装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

砂、泥濘、積雪および凍結など道路での走行が安定するため、４つの車輪すべてに駆動力を伝え、４輪すべてを駆動輪として用いる４輪駆動方式を採用した車両が、従来より使用されている。
また、エンジンによる駆動軸の他に、電力で駆動するモータでもう一方の車軸を駆動させる電動４輪駆動車両が、開発され使用されるようになっている。電動４輪駆動車両は、車体前部のエンジンからもう一方の車軸へ動力を伝達するプロペラシャフトを不要として車両の室内足下の空間の設計自由度の向上を図ることができ、石油資源燃料の省力化を図ることができる等の利点を有している。

【0003】

このような電動４輪駆動車両として、特許文献１には、一方の駆動輪をエンジンで駆動し、他方の駆動輪をエンジンで発電される電気エネルギーによって駆動される電動モータを介して駆動する電動４輪駆動車が記載されている。そして、エンジンの自動停止とエンジンの再始動を行うアイドリングストップ制御手段と、アイドリングストップ制御手段によるエンジンの再始動中は、電動モータを駆動制御する４輪駆動モードを禁止する４輪駆動モード禁止制御手段とを備えることが記載されている。これによって、電動モータへの電力消費を抑制でき、エンジン始動のみに電力を供給することで、速やかにエンジン自動停止後の再始動を達成するとしている。

【0004】

特許文献２には、運転者による出力操作手段の操作程度と車速とに基づいて目標駆動力を求め、車両状態または車両の運転状態に基づいて制御するとともに、前後車輪間の駆動力配分を目標駆動力に基づいて変更することが記載されている。スリップのおそれのない低い目標駆動力の場合には、例えば後輪駆動力を小さくして後輪駆動用の電動機の電力消費を低減するとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４−２３６４２５号公報

【特許文献2】特許第３６４６６４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、特許文献１のものでは、エンジン始動が完了するまでの間は、一方の駆動輪に駆動力が得られず、他方の駆動輪のみがモータの駆動力で走行することとなり、雪や凍結で滑りやすい坂道（低ミュ−坂路）を発進する際に発進加速にもたつきを生じるおそれがある。
また、特許文献２のものでは、前輪および後輪をモータで駆動している状態でエンジンを始動させる時に、前輪と後輪との駆動力の配分をどのように制御するのかについては記載されていない。

【0007】

本発明は、このような課題を鑑みてなされたものであり、電動４輪駆動車両において、前輪および後輪をモータで駆動している状態でエンジンを始動させる時に、道路の状況に応じて前輪と後輪とを駆動させるモータの電力配分を制御することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した課題を解決するために請求項１に係る発明の構成上の特徴は、前輪および後輪のいずれか一方の車輪を駆動可能とするエンジンと、前記前輪の駆動を可能とする第１モータと、前記後輪の駆動を可能とする第２モータと、前記エンジンの始動および前記エンジンの駆動力による発電を可能とするスタータジェネレータと、前記第１モータ、前記第２モータおよび前記スタータジェネレータに電力を供給可能とするバッテリと、前記第１モータおよび前記第２モータに、前記バッテリからの電力をそれぞれ変換して供給可能とする電力変換装置と、を備えた電動４輪駆動車両における制御装置であって、前記エンジンの始動に必要な始動電力を演算する始動電力演算部と、前記車両が所定の傾斜角度以上の坂道を登板する登坂状態にあるか否かを検出する登坂状態検出部と、前記第１モータおよび前記第２モータが駆動している駆動状態で、前記エンジンの始動が要求され、前記登坂状態検出部により前記登坂状態が検出された場合に、前記電力変換装置から前記第１モータへ供給されている電力を低減させることによって、前記始動電力を確保する第１モータ電力低減部と、前記第１モータ電力低減部により低減された電力を使用して前記スタータジェネレータにより前記エンジンを始動させる第１エンジン始動部と、を備える。

【発明の効果】

【0009】

第１の発明によると、車両が所定の傾斜角度以上の坂道を登板する登坂状態にあるか否かを登坂状態検出部により検出する。そして、前輪を駆動させる第１モータと、後輪を駆動させる第２モータとが駆動している状態で、エンジンの始動が要求され、登坂状態検出部が登坂状態にあることを検出した場合、第１モータ電力低減部により電力変換装置から第１モータへ供給されている電力を、始動電力演算部で演算した始動電力を確保するよう低減させる。第１エンジン始動部は、低減された始動出力分の電力を使用してエンジンを始動させる。
車両が登坂状態にあるとき、前輪に負荷される荷重が減少し、前輪が路面をグリップして車両を実際に走行させる駆動力が、平地走行状態に比べ減少する。このように駆動力が減少した車輪を駆動させるモータの電力を、エンジンの始動のために低減させるので、電力が低減された際の駆動力の減少により運転者に与えるショックを低減することができる。登板状態で車両を実際に走行させる駆動力が増加する後輪の駆動力を減少させないので、摩擦係数の低くなった坂道での坂道登坂においても、後輪で確実にグリップし、スリップによるもたつきや車両のずり下がりを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態における電動４輪駆動車全体を示す概要図である。

【図2】電動４輪駆動車の制御装置の概要を示すブロック図である。

【図3】エンジン始動を行うためにモータの駆動力を低減する制御を示すフローチャートである。

【図4】後輪に駆動力を伝達する電気モータの駆動力を低減させてエンジン始動する場合を表す図である。

【図5】前輪に駆動力を伝達する電気モータの駆動力を低減させてエンジン始動する場合を表す図である。

【図6】通常のモータ走行におけるバッテリ電力の使用配分と、エンジン始動が実行された場合におけるバッテリ電力の使用配分と、を示す図である。

【図7】車両が坂道を登坂状態にあることを検出する場合の説明図である。

【図8】昇降圧回路を設けた電動４輪駆動車の別例を示す概要図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

＜第１実施形態＞
本発明の電動４輪駆動車両の制御装置を具体化した第１の実施形態について図１〜図７を参照して説明する。
図１は、電動４輪駆動車両の概略構成を示す図である。第１の実施形態の電動４輪駆動車両１０は、エンジン１２と、第１モータ１４と、自動変速機１６と、バッテリ１８と、前輪駆動用インバータ２０と、後輪駆動用インバータ２２と、スタータジェネレータ２４と、充電容量検出装置２６と、第２モータ２８と、減速機３０と、制御装置としての駆動力制御装置３２と、第１モータ制御装置３４と、第２モータ制御装置３６と、加速度センサ３８と、車速センサ４０と、を有して構成されている。

【0012】

エンジン１２は、炭化水素系の燃料により出力を発生させる通常の内燃機関であり、車両１０の前部側に設けられ前輪Ｗｆを駆動可能としている。ただし、炭化水素系の燃料による内燃機関に限定されるものではなく、出力軸を駆動させる駆動源であればどのようなものでもよい。エンジン１２にはエンジンの出力軸の回転数を検出するエンジン回転数センサ１３が設けられている。

【0013】

第１モータ１４は、例えば、ＤＣブラシレスモータであり、ロータ（図略）に永久磁石を埋設し、ステータ（図略）にステータコイルが巻回された交流で駆動する交流同期型モータジェネレータである。第１モータ１４は、前輪Ｗｆを駆動可能に設けられている。
エンジン１２と第１モータ１４とは、湿式多板クラッチであるクラッチ４２を介して直列に接続されている。クラッチ４２は、図略の油圧制御回路によって、エンジン１２と第１モータ１４との間の接続を接離してトルク伝達を断続している。このクラッチ４２は、普段はエンジン１２と第１モータ１４との間を接続しているノーマルクローズタイプのクラッチである。クラッチ４２が接続されると、エンジン１２と第１モータ１４との回転トルクが共に自動変速機１６の入力軸（図略）に伝達され、クラッチ４２が切断されると、第１モータ１４の回転トルクのみが自動変速機１６の入力軸に伝達される。

【0014】

自動変速機１６は、例えば、前進６段後進１段の変速段を選択可能なドグクラッチ式変速機構（図略）と、ディファレンシャルギヤ機構（図略）とを有している。変速機構による変速段の切り替えとディファレンシャルギヤ機構により、エンジン１２または第１モータ１４からの回転トルクの回転数を減速し、減速された回転トルクを左右の前輪Ｗｆの駆動軸１７に伝達する。
また、エンジン１２の回転トルクの一部は、例えば無端ベルト（図略）を介してスタータジェネレータ２４に伝達される。スタータジェネレータ２４は、エンジン１２の駆動によりロータ（図略）が回転すると発電し、発電した電力をバッテリ１８に供給してバッテリ１８を充電する。また、バッテリ１８からの電力によりロータを回転させエンジン１２を始動可能とする。

【0015】

バッテリ１８は、例えばニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の充放電可能な二次電池である。バッテリ１８は、車両１０の前輪Ｗｆを駆動させる第１モータ１４に電気的に接続され、車両１０の後輪Ｗｒを駆動させる第２モータ２８に電気的に接続されている。
バッテリ１８は、バッテリ用制御部４４によって管理されている。バッテリ１８には、充電容量検出装置２６が設けられ、図略の電流センサ、電圧センサにより検出される充放電電流、端子間電圧に基づいて充電容量ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）の演算が充電容量検出装置２６によって検出される。検出されたデータは、バッテリ用制御部４４に送出される。また、バッテリ１８は、図略の温度センサにより冷却管理が行われる。

【0016】

第２モータ２８は、例えば、第１モータ１４と同様に、ＤＣブラシレスモータであり、ロータ（図略）に永久磁石を埋設し、ステータ（図略）にステータコイルが巻回された交流で駆動する交流同期型モータジェネレータである。第２モータ２８は、減速機３０に接続されている。この減速機３０は、第２モータ２８の回転トルクの回転数を減速するとともに左右の後輪Ｗｒの駆動軸４６に回転トルクを分配する図略のディファレンシャル機構を備える。

【0017】

バッテリ１８には、前輪駆動用インバータ２０と後輪駆動用インバータ２２とが電気的に接続されている。
前輪駆動用インバータ２０は、スイッチング素子（図略）を備えており、スイッチング素子のスイッチング動作によりバッテリ１８からの直流電流を三相交流電流に変換して、第１モータ１４のステータ（図略）のステータ巻線の各相に供給する。このように第１モータ１４にバッテリ１８からの電力を印加することで、前輪Ｗｆを駆動させる第１モータ１４の回転駆動を制御する。前輪駆動用インバータ２０には、第１モータ制御装置３４が電気的に接続されている。第１モータ制御装置３４により前輪駆動用インバータ２０のスイッチング動作が制御される。

【0018】

後輪駆動用インバータ２２は、前輪駆動用インバータ２０と同様な構成であり、第２モータ２８にバッテリ１８からの電力を印加することで、後輪Ｗｒを駆動させる第２モータ２８の回転駆動を制御する。後輪駆動用インバータ２２と前輪駆動用インバータ２０とにより電力変換装置が構成される。
第１モータ制御装置３４と第２モータ制御装置３６とは、駆動力制御装置３２にＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）により接続され、それぞれ管理・制御される。

【0019】

駆動力制御装置３２には、車両のアクセルペダル（図略）の踏み込み量を表すアクセル開度の検出信号が送出され、車速センサ４０からの車速を表す検出信号が送出される。また、駆動力制御装置３２には、エンジントルクセンサ（図略）によりエンジントルクを表す検出信号が送出される。駆動力制御装置３２では、例えば、アクセル開度から演算される要求トルクと第１および第２モータ１４，２８による合計モータトルクとを比較し、合計モータトルクが要求トルクよりも小さいときにエンジン１２の始動を実行して、エンジントルクによる補填を行う。

【0020】

左右の前輪Ｗｆには夫々車輪速より車速を検出する前輪車速センサ４０ｆが設けられ、左右の後輪Ｗｒにも同様に夫々車輪速より車速を検出する後輪車速センサ４０ｒが設けられている。前輪車速センサ４０ｆおよび後輪車速センサ４０ｒにより検出された車速の検出信号は、ＣＡＮを介して駆動力制御装置３２に送出される。
電動４輪駆動車両１０には、車両の前後方向の加速度を検出する加速度センサ３８が設けられている。この加速度センサ３８は登坂状態検出部の一部を構成するものであり、加速度センサ３８により検出された加速度の検出信号は、ＣＡＮを介して駆動力制御装置３２に送出される。

【0021】

駆動力制御装置３２は、図２に示すように、演算部４７、記憶部４９および制御部５１を備えている。演算部４７は、エンジン１２の始動に必要な始動電力を演算する始動電力演算部４８と、車両走行等における車両の走行状態や走行路面の検知を行う加速度センサ３８からの検出信号により車両１０が所定の傾斜角度以上の坂道を登坂する登板状態であるか否かを検出する登坂状態検出部５０とを備えている。
記憶部４９は、各センサから入力されたデータや演算部４７で演算されたデータが記憶されている。例えば、エンジン始動に必要な電力は、時間経過によって変化するものであり、変化特性も含め始動電力演算部４８で演算し、予め記憶部４９に記憶される。

【0022】

制御部５１は、第１エンジン始動部５４と第２エンジン始動部５８とバッテリ用制御部４４を備えている。第１エンジン始動部５４は、後述する第１モータ電力低減部５２により低減された電力を使用してスタータジェネレータ２４によりエンジン１２を始動させる。第２エンジン始動部５８は、後述する第２モータ電力低減部５６により低減された電力を使用してスタータジェネレータ２４によりエンジン１２を始動させる。
バッテリ用制御部４４は、バッテリ１８の充電容量の検出・制御、バッテリ１８の温度管理等を行う。

【0023】

制御部５１は、下位の制御装置である第１モータ制御装置３４および第２モータ制御装置３６に電気信号を出力可能に接続されている。第１モータ制御装置３４は、登坂状態検出部５０により登坂状態が検出された場合に、前輪駆動用インバータ２０から第１モータ１４へ供給されている電力を、始動電力演算部４８で演算した始動電力を確保するよう低減させる第１モータ電力低減部５２を有している。
第２モータ制御装置３６は、登坂状態検出部５０により登坂状態が検出されなかった場合に、後輪駆動用インバータ２２から第２モータ２８へ供給されている電力を、始動電力演算部４８で演算した始動電力を確保するよう低減させる第２モータ電力低減部５６を有している。

【0024】

(エンジン始動手順)
次に、上記構成の電動４輪駆動車両の制御装置を使用して、エンジン始動を実施するプログラムの制御手順を図３のフローチャートを用いて説明する。
まず、駆動力制御装置３２は、ステップ１００（以下、「ステップ」を「Ｓ」と略記する。図３において同じ。）において、第１モータ１４および第２モータ２８が駆動された状態にあるか否かを判定する。すなわち、第１モータ１４により前輪Ｗｆが駆動され、第２モータ２８で後輪Ｗｒが駆動された状態にあるか否かを判定する。前提として、エンジン１２は停止状態にある。
駆動力制御装置３２は、第１モータ１４および第２モータ２８が駆動された状態と判定した場合、Ｓ１０１へ移行する。駆動力制御装置３２は、第１モータ１４および第２モータ２８が駆動していないと判定した場合には、本プログラムを終了する。

【0025】

第１モータ１４および第２モータ２８が駆動された状態にあると判定した場合、駆動力制御装置３２は、エンジン１２の始動が必要か否かを判定する（Ｓ１０１）。エンジン１２の始動が必要な場合として、例えば、(１)バッテリ１８の充電容量が不足し、スタータジェネレータ２４を駆動してバッテリ１８に充電するためにエンジン１２を始動する場合である。
他のエンジン１２の始動が必要な場合として、（２）ドライバに要求されるトルク（アクセル踏み込み）が、第１モータ１４および第２モータ２８の出力するトルクの限界を超え、第１モータ１４および第２モータ２８の駆動トルクに加えてエンジン１２による駆動トルクが必要になった場合がある。
また、（３）車速が所定値以上で、必要な駆動トルクが第１モータ１４および第２モータ２８による駆動トルクの出力限界を超え、モータトルクによる走行からエンジントルクでの走行に切替える場合がある。
駆動力制御装置３２は、エンジン始動が必要でないと判定した場合には、エンジン始動を行う制御を終了する。

【0026】

駆動力制御装置３２は、エンジン１２の始動が必要であると判定した場合は、Ｓ１０２へ移行し、エンジン始動が現在のバッテリ１８の充電容量（ＳＯＣ）で可能であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。エンジン始動が現在のバッテリ１８のＳＯＣで可能であるか否かは、例えば、以下のように判定される。まず、バッテリ１８の充電容量検出装置２６により検出された現時点のＳＯＣの値より、駆動力制御装置３２の演算部によって、バッテリ１８が出力可能な電力を演算する。エンジン始動に必要な電力は、予め駆動力制御装置３２の記憶部４９に記憶されたデータを読み出して使用する。

【0027】

駆動力制御装置３２は、ドライバの要求アクセル踏込み量に対応する要求電力とエンジン始動に必要な電力とを合計する。合計された要求電力およびエンジン始動に必要な電力とバッテリ１８が出力可能な電力とを比較する。合計された要求電力およびエンジン始動に必要な電力が、バッテリ１８が出力可能な電力よりも大きい場合には、エンジン始動が現在のバッテリ１８のＳＯＣでは不可能であると判定し、Ｓ１０３へ移行する。

【0028】

駆動力制御装置３２は、要求アクセル踏込み量に対応する要求電力およびエンジン始動に必要な電力の合計が、バッテリ１８が出力可能な電力よりも小さい場合には、エンジン始動が現在のバッテリのＳＯＣで可能であると判定し、Ｓ１０６へ移行してエンジン１２を始動する。

【0029】

Ｓ１０２において、エンジン始動が現在のバッテリ１８のＳＯＣでは不可能であると判定した場合、駆動力制御装置３２は、エンジン始動に必要な電力を確保するよう第１モータ１４および第２モータ２８の駆動力の低減量を演算する（Ｓ１０３）。
すなわち、要求アクセル踏込み量に対応する要求電力およびエンジン始動に必要な電力の合計から、現在の充電容量でバッテリ１８が出力可能な電力を差し引いた差分を駆動力（電力）の低減量とする。

【0030】

「始動電力を確保するよう低減」とは、概念的にはエンジン１２の始動に必要な電力の少なくとも一部を、第１モータ１４の消費電力分または第２モータ２８の消費電力分から低減することを意味する。（この場合、エンジン１２の始動に必要な電力の残りは、バッテリ１８に残存する供給可能な電力から供給される。）

【0031】

Ｓ１０３において、第１モータ１４および第２モータ２８の駆動力の低減量が演算されると、Ｓ１０４へ移行し、駆動力制御装置３２は、登坂状態検出部５０において車両１０が所定の傾斜角度以上の坂道を登坂状態にあるか否かを判定する（Ｓ１０４）。所定の傾斜角度として、例えば１０度を設定する。車両１０が走行中の傾斜角度は、以下のように求められる。車両１０の進行方向の加速度Ａ１は、車速センサ４０ｆ，４０ｒで検出される車速を微分することにより求められる。また、車両１０の走行方向に影響する重力は、図７に示すように、傾斜角度Θの坂道を登坂状態であれば、ＧsinΘだけ減速させる方向に作用する。そのため、加速度センサ３８で求められる加速度Ａ２は、車速センサ４０ｆ，４０ｒの車速に基づいて演算された加速度Ａ１よりＧsinΘの重力の影響分小さい値で検出される。そこで、駆動力制御装置３２は、車速センサ４０ｆ，４０ｒで求められる加速度Ａ１より加速度センサ３８で求められる加速度Ａ２を減じてＧsinΘを演算し（ＧsinΘ＝Ａ１−Ａ２）、傾斜角度Θを求める。

【0032】

駆動力制御装置３２は、傾斜角度が１０度以上の坂道を登坂状態にあると判定した場合、Ｓ１０５へ移行し、図５および図６に示すように、前輪Ｗｆを駆動させる第１モータ１４に前輪駆動用インバータ２０が供給する低減された電力を演算する（Ｓ１０５）。
低減されて供給される第１モータ１４の電力は次のように演算する。
要求アクセル踏込み量に対応する要求電力を、前輪Ｗｆを駆動させる第１モータ１４および後輪Ｗｒを駆動させる第２モータ２８の駆動配分（例えば、第１モータ：第２モータ＝７：３）に応じて分配させることで、第１モータ１４の駆動力（電力）を演算する。Ｓ１０３で求めた電力の低減量を第１モータ１４の電力から差し引いた差分を第１モータ１４に供給する電力とする（図６（Ｃ））。
この場合において、駆動力制御装置３２は、低減した第１モータ１４の電力を前輪駆動用インバータ２０により第１モータ１４に供給する。

【0033】

次に、Ｓ１０６へ移行し、駆動力制御装置３２は、第１モータ１４に前輪駆動用インバータ２０が供給する電力が低減されることで、バッテリ１８から供給が可能となったエンジン始動に必要な電力を使用してエンジン１２を始動させる（Ｓ１０６）。エンジン１２の始動が実行されたことをエンジン回転数センサ１３で検出し、検出された信号は駆動力制御装置３２に送出される。

【0034】

電動４輪駆動車両１０が登坂状態にあるとき、車両１０が後傾するので、後輪Ｗｒ側へ車両１０の重心が移動し前輪Ｗｆに負荷される荷重が減少する。そのため、前輪Ｗｆが路面をグリップして車両１０を実際に走行させる駆動力が減少する。
これに対して後輪Ｗｒには、登坂状態にあるとき、負荷される荷重が増加するため、前輪Ｗｆとは逆に、後輪Ｗｒが路面をグリップして車両１０を実際に走行させる駆動力が増加する。
これにより後輪Ｗｒの駆動力の割合が、前輪Ｗｆの駆動力に対して大きくなる。

【0035】

また、登坂状態では、このように駆動力が小さくなった前輪Ｗｆを駆動させるために供給される電力を、エンジン始動のために低減させるので、電力が低減された際の駆動力の減少によりドライバに与えるショックを低減することができる。
さらに、登坂状態では後傾することから、ドライバを含めた乗員の着座位置も後輪Ｗｒ側に偏位するが、駆動力が小さくなった前輪Ｗｆ側で駆動力（電力）を低減させてエンジン始動を行うので、乗員が感じる違和感を低減させる。

【0036】

なお、平坦な道路において駆動力の配分を、例えば、第１モータ：第２モータ＝７：３とするところを、所定傾斜角度以上の坂道の登坂状態において、第１モータ：第２モータ＝６：４に変更することで、一層顕著に後輪Ｗｒに駆動力がかかる。このように、駆動力の配分を後輪Ｗｒが大きくなるよう変更し、前輪Ｗｆ側の第１モータ１４に供給される電力を低減する制御をすると、ドライバに与える違和感をさらに減少させることができる。

【0037】

Ｓ１０４において、駆動力制御装置３２が、傾斜角度が１０度以上の坂道を登坂状態にないと判定した場合、Ｓ１０７へ移行し、図４に示すように、後輪Ｗｒを駆動させる第２モータ２８に後輪駆動用インバータ２２が供給する低減された電力を演算する（Ｓ１０７）。
この場合においても、要求アクセル踏込み量に対応する要求電力を、後輪Ｗｒを駆動させる第２モータ２８の駆動配分に応じて分配させることで、第２モータ２８の駆動力（電力）を演算し、Ｓ１０３で求めた駆動力（電力）の低減量を第２モータ２８の駆動力（電力）から差し引いた差分を低減した第２モータ２８に供給する電力とする（図６（Ｂ））。
この場合において、駆動力制御装置３２は、低減した第２モータの電力を後輪駆動用インバータ２２により第２モータ２８に供給する。

【0038】

後輪Ｗｒを駆動させる第２モータ２８に供給する電力が低減された場合、Ｓ１０６へ移行し、第２モータ２８に後輪駆動用インバータ２２が供給する電力が低減されることで、バッテリ１８から供給が可能となったエンジン始動に必要な電力を使用してエンジン１２を始動させる（Ｓ１０６）。
エンジン１２の始動によって、必要な駆動トルクをエンジントルクで確保し、エンジン１２でスタータジェネレータ２４を回転させることで、バッテリ１８を充電する。
また、エンジン始動によって、第１モータ１４および第２モータ２８の駆動トルクにエンジン１２による駆動トルクを加えてドライバが要求するトルク（アクセル踏み込み）を充足する。
また、エンジン始動によって、モータトルクによる走行からエンジントルクでの走行に切替え、所定以上の車速に対応する。
これによりエンジン始動を行う制御を終了する。

【0039】

＜第２実施形態＞
次に、本発明の動４輪駆動車両の制御装置を具体化した第２の実施形態について図６を参照して説明する。本実施形態において、バッテリ１８と前輪駆動用インバータ２０および後輪駆動用インバータ２２との間に昇降圧回路６２を設けた点において第１実施形態と相違する。その他の構成は第１実施形態と同様であるので同じ符号を付与して説明を省略する。

【0040】

これによると、バッテリ１８と前輪駆動用インバータ２０および後輪駆動用インバータ２２との間に、昇降圧回路６２が設けられている。昇圧回路として働く昇降圧回路６２によって、バッテリ１８よりも高い電圧で第１モータ１４および第２モータ２８を駆動させることができ、第１モータ１４および第２モータ２８の発熱による損失を抑制することができる。また、第１モータ１４および第２モータ２８で回生する場合に、降圧回路として働く昇降圧回路６２によって、前輪駆動用インバータ２０および後輪駆動用インバータ２２からの電圧を適正な電圧に下げてバッテリ１８に充電する。これによって、バッテリ１８の耐電圧を低く設計することができる。
その他の作用効果は、第１実施形態と同様である。

【0041】

上記の記載で明らかなように、第１実施形態および第２実施形態に係る電動４輪駆動車両の制御装置は、前輪Ｗｆおよび後輪Ｗｒのいずれか一方の車輪を駆動可能とするエンジン１２と、前輪Ｗｆの駆動を可能とする第１モータ１４と、後輪Ｗｒの駆動を可能とする第２モータ２８と、エンジン１２の始動およびエンジン１２の駆動力による発電を可能とするスタータジェネレータ２４と、第１モータ１４、第２モータ２８およびスタータジェネレータ２４に電力を供給可能とするバッテリ１８と、第１モータ１４および第２モータ２８に、バッテリ１８からの電力をそれぞれ変換して供給可能とする前輪駆動用インバータ２０および後輪駆動用インバータ２２と、バッテリ１８の充電容量を検出する充電容量検出装置２６と、を備えた電動４輪駆動車両１０における駆動力制御装置３２であって、エンジン１２の始動に必要な始動電力を演算する始動電力演算部４８と、電動４輪駆動車両１０が所定の傾斜角度以上の坂道を登板する登坂状態にあるか否かを検出する登坂状態検出部５０と、第１モータ１４および第２モータ２８が駆動している駆動状態で、エンジン１２の始動が要求され、登坂状態検出部５０により登坂状態が検出された場合に、前輪駆動用インバータ２０から第１モータ１４へ供給されている電力を、始動電力演算部４８で演算した始動電力を確保するよう低減させる第１モータ電力低減部５２と、第１モータ電力低減部５２により低減された電力を使用してスタータジェネレータ２４によりエンジン１２を始動させる第１エンジン始動部５４と、を備える。

【0042】

これによると、電動４輪駆動車両１０が所定の傾斜角度（１０度）以上の坂道を登板する登坂状態にあるか否かを登坂状態検出部５０により検出する。
そして、前輪Ｗｆを駆動させる第１モータ１４と、後輪Ｗｒを駆動させる第２モータ２８とが駆動している状態で、エンジン１２の始動が要求され、登坂状態検出部５０が、所定の傾斜角度（１０度）以上の坂道を登板する登坂状態にあることを検出した場合、第１モータ電力低減部５２は、前輪駆動用インバータ２０から第１モータ１４へ供給されている電力を、充電容量検出装置２６により検出されたバッテリ１８から供給可能な電力に基づいて、始動電力演算部４８で演算した始動電力を確保するよう低減させる。第１エンジン始動部５４は、低減された始動出力分の電力を使用してエンジン１２を始動させる。
このように、登坂状態では、前輪Ｗｆに負荷される荷重が減少し、路面をグリップして車両１０を実際に走行させる駆動力が減少した前輪Ｗｆを駆動させるために供給される電力を、エンジン始動のために低減させるので、電力が低減された際の駆動力の減少によりドライバに与えるショックを低減することができる。登板状態で駆動力が増加する後輪Ｗｒの駆動力を減少させないので、摩擦係数の低い坂道での坂道登坂においても、後輪Ｗｒで路面を確実にグリップし、スリップによる運転のもたつきや車両１０のずり下がりを防止することができる。

【0043】

上述のように、第１実施形態および第２実施形態に係る電動４輪駆動車両１０の制御装置は、登坂状態検出部５０により登坂状態が検出されなかった場合に、後輪駆動用インバータ２２から第２モータ２８へ供給される電力を、始動電力演算部４８で演算した始動電力を確保するよう低減させる第２モータ電力低減部５６と、第２モータ電力低減部５６により低減された電力を使用してスタータジェネレータ２４によりエンジン１２を始動させる第２エンジン始動部５８と、をさらに備える。
これによると、登坂状態検出部５０が所定傾斜角度（１０度）以上の登坂状態にないことを検出した場合、第２モータ電力低減部５６により後輪駆動用インバータ２２から第２モータ２８へ供給されている電力を、始動電力演算部４８で演算した始動電力を確保するよう低減させる。第２エンジン始動部５８は、低減された始動出力分の電力を使用してエンジン１２を始動させる。
電動４輪駆動車両１０が平地走行状態または降坂状態にあるとき、後輪Ｗｒが路面をグリップして電動４輪駆動車両１０を実際に走行させる後輪Ｗｒの駆動力が、電動４輪駆動車両１０が登坂状態にあるときに比べ少ない。このように駆動力が少ない後輪Ｗｒを駆動させる第２モータ２８の電力を、エンジン１２の始動のために低減させるので、電力が低減された際の駆動力の減少により運転者に与えるショックを低減することができる。

【0044】

上述のように、本実施形態に係る電動４輪駆動車両１０の制御装置は、エンジン１２は、電動４輪駆動車両１０の前部側に設けられ前輪Ｗｆを駆動可能とする。
これによると、前輪Ｗｆはエンジン１２と第１モータ１４とにより駆動が可能であり、エンジン１２の駆動力を後輪Ｗｒに伝達する装置が不要であることから、低コストの電動４輪駆動車両１０とすることができる。

【0045】

上述のように本実施形態に係る電動４輪駆動車両１０の制御装置において、エンジン１２の始動が要求された場合は、バッテリ１８の充電容量が不足し、スタータジェネレータ２４を駆動してバッテリ１８に充電するためにエンジン１２を始動する場合である。
バッテリ１８の充電容量が不足した場合、エンジン１２によりスタータジェネレータ２４を駆動させてバッテリ１８を充電する必要がある。このように、バッテリ１８の充電容量が低下し、第１モータ１４の駆動、第２モータ２８の駆動、およびエンジン１２の始動の全てに必要な電力が、バッテリ１８の充電容量不足により同時に出力できなくなった場合において、第１モータ１４または第２モータ２８に出力しているいずれかのバッテリ１８の電力を低減させ、低減させた電力を使って確実にエンジン１２の始動を行うことができる。

【0046】

なお、電動４輪駆動車両１０の登坂状態を、加速度センサ３８および車速センサ４０に基づいて検出するものとしたが、これに限定されず、例えば、車両の上下傾動方向の角速度を検出する公知の角速度センサ（ジャイロ）を使用するものでもよい。この場合、車両のクロック機構のクロック信号を利用して、検出角速度を時間で積分し、平地で設定された初期角度との差である車両の上下方向の変化角度ΔΘを求める。
また、本実施形態では、登坂状態の所定の傾斜角度として１０度としたが、これに限定されず、例えば、８度でも良い。坂道の路面と車両の車輪との摩擦係数ミューに応じ、前輪の駆動力の低減が、ドライバにショックを生じない所定傾斜角度を任意に設定できる。

【0047】

また、エンジン１２と第１モータ１４との間にクラッチ４２を設ける構成としたが、これに限定されず、例えば、遊星歯車機構による動力分配機構を設けてもよい。動力分配機構を設けた場合、例えば、エンジンの出力軸をキャリアに直結し、第１モータの回転軸（ロータ）をリングギヤに直結し、スタータジェネレータの回転軸をサンギヤに直結する構成とする。
また、インバータについて、第１モータ１４に電力を供給する前輪駆動用インバータ２０と、第２モータ２８に電力を供給する後輪駆動用インバータ２２と、の二つのインバータを使用したが、これに限定されず、例えば、第１モータ１４および第２モータ２８に電力を供給する１つのインバータでもよい。

【0048】

斯様に、上記した実施の形態で述べた具体的構成は、本発明の一例を示したものにすぎず、本発明はそのような具体的構成に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の態様を採り得るものである。

【符号の説明】

【0049】

１０：電動４輪駆動車両、 １２：エンジン、 １４：第１モータ、１８：バッテリ、 ２０：前輪駆動用インバータ（電力変換装置）、 ２２：後輪駆動用インバータ（電力変換装置）、 ２４：スタータジェネレータ、 ２６：充電容量検出装置、 ２８：第２モータ、 ３２：駆動力制御装置（制御装置）、 ３８：加速度センサ、 ４０ｆ：前輪車速センサ（車速センサ）、 ４０ｒ：後輪車速センサ（車速センサ）、 ４８：始動電力演算部、 ５２：第１モータ電力低減部、 ５４：第１エンジン始動部、 ５６：第２モータ電力低減部、 ５８：第２エンジン始動部、 Ｗｆ：前輪、 Ｗｒ：後輪。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】