特開 2024-99097 ハイブリッド四輪駆動車の走行モード切換方法およびハイブリッド四輪駆動車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024099097

(43)【公開日】2024-07-25

(54)【発明の名称】ハイブリッド四輪駆動車の走行モード切換方法およびハイブリッド四輪駆動車

(51)【国際特許分類】

   B60W 20/40 20160101AFI20240718BHJP

   B60K 6/442 20071001ALI20240718BHJP

   B60K 6/52 20071001ALI20240718BHJP

   B60W 10/02 20060101ALI20240718BHJP

   B60K 6/387 20071001ALI20240718BHJP

   B60K 6/40 20071001ALI20240718BHJP

   B60W 10/06 20060101ALI20240718BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20240718BHJP

   B60L 9/18 20060101ALI20240718BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20240718BHJP

   B60L 50/16 20190101ALI20240718BHJP

   B60L 50/60 20190101ALI20240718BHJP

   B60L 58/13 20190101ALI20240718BHJP

【ＦＩ】

B60W20/40

B60K6/442 ZHV

B60K6/52

B60W10/02 900

B60K6/387

B60K6/40

B60W10/06 900

B60W10/08 900

B60L9/18 P

B60L15/20 K

B60L15/20 T

B60L50/16

B60L50/60

B60L58/13

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023002788

(22)【出願日】2023-01-12

(71)【出願人】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086232

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 博通

(74)【代理人】

【識別番号】100092613

【弁理士】

【氏名又は名称】富岡 潔

(72)【発明者】

【氏名】月▲崎▼ 敦史

【テーマコード（参考）】

3D202

5H125

【Ｆターム（参考）】

3D202AA02

3D202BB01

3D202BB11

3D202BB19

3D202BB37

3D202BB53

3D202BB66

3D202CC19

3D202CC20

3D202DD01

3D202DD05

3D202DD18

3D202DD20

3D202DD24

3D202DD26

3D202DD38

3D202DD39

3D202DD45

3D202EE16

3D202EE23

3D202FF02

3D202FF12

5H125AA01

5H125AB01

5H125AC08

5H125AC12

5H125BA05

5H125BB00

5H125BC12

5H125BD17

5H125BE05

5H125CA02

5H125CA08

5H125EE27

5H125EE42

5H125EE49

5H125EE52

(57)【要約】

【課題】簡単な構成でもって、シリーズ二輪走行モードとバッテリ二輪走行モードとシリーズ四輪走行モードとバッテリ四輪走行モードとを実現する。
【解決手段】リア駆動ユニット３は第１モータジェネレータ５を駆動源とする。フロント駆動ユニット４は、一体に回転する第２モータジェネレータ７および内燃機関８と、前輪２との間を締結・開放するクラッチ機構９とを有する。クラッチ機構９はドグクラッチからなり、締結位置では四輪走行となり、開放位置では二輪走行となる。内燃機関８の一部のトルクで前輪２を駆動しつつ残りのトルクで発電を行うシリーズ四輪走行モードが可能である。バッテリのＳＯＣが十分であれば、内燃機関８の燃焼運転を停止したバッテリ四輪走行モードとなる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

前輪・後輪の一方を駆動する第１モータジェネレータと、
第２モータジェネレータと、
上記第２モータジェネレータを駆動するように当該第２モータジェネレータに常時連結された内燃機関と、
上記第２モータジェネレータの回転軸と前輪・後輪の他方の駆動系とを連結する締結位置と、両者を切り離す開放位置と、を有するクラッチ機構と、
を備え、
上記クラッチ機構を開放位置として上記第１モータジェネレータによる走行を行う二輪走行モードと、
上記クラッチ機構を締結位置として上記第１，第２モータジェネレータによる走行を行う四輪走行モードと、
の切換を行うハイブリッド四輪駆動車の走行モード切換方法。

【請求項2】

四輪走行モードにおいて、バッテリの充電状態が所定レベル以下であるかどうかを判定し、
所定レベルを越えていれば、内燃機関の燃焼運転は行わずに第２モータジェネレータの力行により四輪走行を行い、
所定レベル以下であれば、内燃機関の燃焼運転により第２モータジェネレータの発電を行いつつ四輪走行を行う、
請求項１に記載のハイブリッド四輪駆動車の走行モード切換方法。

【請求項3】

車速が低いときは二輪走行モードとし、車速が閾値以上のときに四輪走行モードに切り換える、
請求項１に記載のハイブリッド四輪駆動車の走行モード切換方法。

【請求項4】

車両の要求駆動力が低いときは二輪走行モードとし、要求駆動力が閾値以上のときに四輪走行モードに切り換える、
請求項１に記載のハイブリッド四輪駆動車の走行モード切換方法。

【請求項5】

バッテリの充電状態が所定レベルを越えており、かつ車両の要求駆動力が第１，第２モータジェネレータの上限駆動力を越えていれば、内燃機関の燃焼運転および第２モータジェネレータの力行により四輪走行を行う、
請求項２に記載のハイブリッド四輪駆動車の走行モード切換方法。

【請求項6】

上記クラッチ機構は、上記第２モータジェネレータの回転軸上もしくは当該回転軸に連動する中間軸上に設けられたドグクラッチである、
請求項１に記載のハイブリッド四輪駆動車の走行モード切換方法。

【請求項7】

走行モード切換に伴うクラッチ機構締結動作時に、第２モータジェネレータを用いてクラッチ機構の同期を行う、
請求項１に記載のハイブリッド四輪駆動車の走行モード切換方法。

【請求項8】

同期により回転速度を近付けた状態でクラッチ機構の締結動作を開始する差回転範囲を、車速が高いほど大きく設定する、
請求項７に記載のハイブリッド四輪駆動車の走行モード切換方法。

【請求項9】

同期により回転速度を近付けた状態でクラッチ機構の締結動作を開始する差回転範囲を、要求駆動力が高いほど大きく設定する、
請求項７に記載のハイブリッド四輪駆動車の走行モード切換方法。

【請求項10】

前輪・後輪の一方を駆動する第１モータジェネレータと、
第２モータジェネレータと、
上記第２モータジェネレータを駆動するように当該第２モータジェネレータに常時連結された内燃機関と、
上記第２モータジェネレータの回転軸と前輪・後輪の他方の駆動系とを連結する締結位置と、両者を切り離す開放位置と、を有するクラッチ機構と、
を備え、
上記クラッチ機構を開放位置として上記第１モータジェネレータによる走行を行う二輪走行モードと、
上記クラッチ機構を締結位置として上記第１，第２モータジェネレータによる走行を行う四輪走行モードと、
の切換が可能なハイブリッド四輪駆動車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、比較的に簡単なパワートレインの構成でもって二輪走行モードと四輪走行モードとを実現できるようにしたハイブリッド四輪駆動車の走行モード切換方法およびハイブリッド四輪駆動車に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、二輪走行と四輪走行との双方が可能な四輪駆動車として、前輪側の駆動機構と後輪側の駆動機構とを実質的に個々に独立させたハイブリッド四輪駆動車が開示されている。前輪側の駆動機構は、主に発電機として動作する第１のモータジェネレータと、この第１のモータジェネレータを動力分割装置を介して駆動するエンジンと、主に走行用モータとして動作する第２のモータジェネレータと、を含んでいる。後輪側の駆動機構は、走行用モータとして動作する第３のモータジェネレータを主体として構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１５４５８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に見られるように、内燃機関の出力により発電を行いながら走行する走行モード（いわゆるシリーズ走行モード）を含むハイブリッド四輪駆動車にあっては、従来、内燃機関のほかに、必ず３個のモータジェネレータが用いられている。すなわち、前輪もしくは後輪の一方の側に、主に発電機として機能するモータジェネレータと主に走行用モータとして機能するモータジェネレータと内燃機関とが配置され、他方の側に走行用モータとして機能するモータジェネレータが配置される。

【0005】

このように３個のモータジェネレータを用いた構成では、インバータ装置等の周辺機器をも含めてコストが高くなり、例えば低価格の小型車等には採用が難しい、という欠点がある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明に係るハイブリッド四輪駆動車の走行モード切換方法は、
前輪・後輪の一方を駆動する第１モータジェネレータと、
第２モータジェネレータと、
上記第２モータジェネレータを駆動するように当該第２モータジェネレータに常時連結された内燃機関と、
上記第２モータジェネレータの回転軸と前輪・後輪の他方の駆動系とを連結する締結位置と、両者を切り離す開放位置と、を有するクラッチ機構と、
を備え、
上記クラッチ機構を開放位置として上記第１モータジェネレータによる走行を行う二輪走行モードと、
上記クラッチ機構を締結位置として上記第１，第２モータジェネレータによる走行を行う四輪走行モードと、
の切換を行う。

【0007】

また、この発明に係るハイブリッド四輪駆動車は、
前輪・後輪の一方を駆動する第１モータジェネレータと、
第２モータジェネレータと、
上記第２モータジェネレータを駆動するように当該第２モータジェネレータに常時連結された内燃機関と、
上記第２モータジェネレータの回転軸と前輪・後輪の他方の駆動系とを連結する締結位置と、両者を切り離す開放位置と、を有するクラッチ機構と、
を備え、
上記クラッチ機構を開放位置として上記第１モータジェネレータによる走行を行う二輪走行モードと、
上記クラッチ機構を締結位置として上記第１，第２モータジェネレータによる走行を行う四輪走行モードと、
の切換が可能な構成となっている。

【0008】

第１モータジェネレータは、基本的に走行用モータとして機能し、前輪・後輪の一方を駆動する。第２モータジェネレータは、発電機および走行用モータの双方として機能し、クラッチ機構が開放位置にあるときは、前輪・後輪の他方から切り離されており、必要に応じて内燃機関によって発電が行われる。つまり、第１モータジェネレータによる二輪走行モードとなる。クラッチ機構が締結位置にあるときは、第２モータジェネレータが内燃機関とともに前輪・後輪の他方に接続される。そのため、第１モータジェネレータと第２モータジェネレータの双方により前輪・後輪の双方が駆動される四輪走行モードとなる。内燃機関は第２モータジェネレータに接続されているので、内燃機関の出力をさらに付加した四輪走行が可能であり、逆に、第２モータジェネレータを発電しつつ内燃機関のトルクで四輪走行することも可能である。

【発明の効果】

【0009】

この発明によれば、２つのモータジェネレータと内燃機関とクラッチ機構とを含む比較的に簡単な構成でもって、二輪走行モードと四輪走行モードとを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】この発明に係るハイブリッド車両のパワートレインの構成を示す説明図。

【図2】二輪走行モードにおける動力伝達の説明図。

【図3】四輪走行モードにおける動力伝達の説明図。

【図4】車速に基づくシリーズ二輪走行モードからシリーズ四輪走行モードへの切換時の変化の例を示すタイムチャート。

【図5】車両要求トルクに基づくシリーズ二輪走行モードからバッテリ四輪走行モードへの切換時の変化の例を示すタイムチャート。

【図6】ＳＯＣ低下に伴うバッテリ四輪走行モードからシリーズ四輪走行モードへの切換時の変化の例を示すタイムチャート。

【図7】バッテリ四輪走行モードからエンジンアシスト四輪走行モードへの切換時の変化の例を示すタイムチャート。

【図8】二輪走行モードから四輪走行モードへの切換を行う処理の流れの前半部分を示すフローチャート。

【図9】図８に続く後半部分を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、この発明が適用されるハイブリッド車両のパワートレインの一構成例を示した説明図である。この実施例のハイブリッド車両は、二輪走行と四輪走行とが可能な四輪駆動車であって、後輪１を駆動するリア駆動ユニット３と、前輪２を駆動するフロント駆動ユニット４と、を備えており、これら２つの駆動ユニット３，４は、機構的には個々に独立している。

【0012】

リア駆動ユニット３は、第１モータジェネレータ５と、ギア列６と、を含んだ比較的単純な構成からなり、変速機構は具備していない。一つの例では、第１モータジェネレータ５は、後輪１に常に連動している。あるいは、適当な動力遮断機構を具備していてもよい。第１モータジェネレータ５は、主にモータとして動作し、つまり、走行用となるモータジェネレータである。

【0013】

フロント駆動ユニット４は、出力源として、第２モータジェネレータ７と内燃機関８と、を備えており、さらに、動力伝達経路の切換を行うためのクラッチ機構９を含んでいる。第２モータジェネレータ７は、基本的に、二輪走行の際には発電機として機能し、四輪走行の際には走行用モータもしくは発電機として機能するものである。

【0014】

好ましい一つの例では、第２モータジェネレータ７の回転軸と内燃機関８の回転軸とが一直線上に整列して配置されているとともに、互いに直結されている。つまり、第２モータジェネレータ７と内燃機関８とは常に一体に回転する。さらに、ギア列１０における第１ギア１０ａが第２モータジェネレータ７の回転軸と同心状にかつ相対回転可能に設けられている。換言すれば、第１ギア１０ａの中心を第２モータジェネレータ７の回転軸が貫通している。クラッチ機構９は、一実施例においては、第２モータジェネレータ７の回転軸上にスライド可能に設けられたギアセレクタ９ａと、このギアセレクタ９ａを軸方向に動かすためのアクチュエータ９ｂと、を含むドグクラッチからなる。このクラッチ機構９は、第２モータジェネレータ７の回転軸を第１ギア１０ａに接続する締結位置と、第２モータジェネレータ７の回転軸と第１ギア１０ａとを互いに切り離す開放位置と、を有している。

【0015】

つまり、クラッチ機構９が締結位置にあるときは、第２モータジェネレータ７および内燃機関８は、前輪２との間で動力伝達可能な状態にある。クラッチ機構９が開放位置にあるときは、第２モータジェネレータ７および内燃機関８は前輪２から切り離されている。

【0016】

第１，第２モータジェネレータ５，７は、それぞれ、図示しないインバータ装置を介してバッテリに接続される。実施例のハイブリッド車両においては、運転者の要求等に応じてパワートレイン全体の制御を行うパワートレインコントローラ２１を備えており、このパワートレインコントローラ２１がモータコントローラ２２を介して各モータジェネレータ５，７の制御を行う。さらに、パワートレインコントローラ２１は、エンジンコントローラ２３を介して内燃機関８を制御し、クラッチコントローラ２４を介してクラッチ機構９（アクチュエータ９ｂ）を切換制御する。

【0017】

このようなパワートレインの構成により、車両は、二輪走行モードと四輪走行モードでの走行が可能である。より詳しくは、発電を行いながら後輪１で走行するシリーズ二輪走行モードと、内燃機関８の燃焼運転を停止した状態でバッテリ電力により後輪１で走行するバッテリ二輪走行モードと、発電を行いながら後輪１および前輪２の双方で走行するシリーズ四輪走行モードと、内燃機関８の燃焼運転を停止した状態でバッテリ電力により後輪１および前輪２の双方で走行するバッテリ四輪走行モードと、バッテリ電力により後輪１および前輪２の双方で走行するとともに内燃機関８のトルクを付加するエンジンアシスト四輪走行モードと、を実現することができる。

【0018】

図３は、シリーズ二輪走行モードにおける動力伝達の説明図である。クラッチ機構９が開放位置にあり、第２モータジェネレータ７および内燃機関８は前輪２から切り離されている。この状態で内燃機関８が発電のために燃焼運転され、第２モータジェネレータ７が発電機として動作する。第２モータジェネレータ７が前輪２から切り離されているので、前輪２は駆動されない。後輪１側では、第１モータジェネレータ５が後輪１を駆動する。これにより、発電を行いながら走行するシリーズ二輪走行モードとなる。

【0019】

バッテリの充電状態つまりＳＯＣがあるレベル以上であるときは、図２のような状態で内燃機関８の燃焼運転が停止する。これにより、発電を行わずにバッテリの電力で後輪１を駆動するバッテリ二輪走行モードとなる。

【0020】

図３は、シリーズ四輪走行モードにおける動力伝達の説明図である。クラッチ機構９が締結位置にあり、第２モータジェネレータ７および内燃機関８の動力が前輪２に伝達される。このとき、シリーズ四輪走行モードでは、第２モータジェネレータ７が発電機として機能して内燃機関８のトルクの一部を吸収する。内燃機関８の残りのトルクが前輪２の駆動力として利用される。同時に、第１モータジェネレータ５の動力によって後輪１が駆動される。従って、発電を行いながら四輪で走行するシリーズ四輪走行モードとなる。

【0021】

バッテリの充電状態つまりＳＯＣがあるレベル以上であるときは、図３のような状態で内燃機関８の燃焼運転が停止する。これにより、発電を行わずにバッテリの電力で前輪２および後輪１を駆動するバッテリ四輪走行モードとなる。

【0022】

さらに、このバッテリ四輪走行モードにおいて車両の要求駆動力が第１，第２モータジェネレータ５，７の出力可能な総トルクを上回ったときは、第２モータジェネレータ７を力行状態としたまま内燃機関８の燃焼運転を開始し、内燃機関８のトルクをさらに付加する。これにより、エンジンアシスト四輪走行モードとなる。

【0023】

次に、シリーズ二輪走行モードからシリーズ四輪走行モードへの切換時の制御、特に、クラッチ機構９の同期制御について、図４のタイムチャートを参照して説明する。なお、以下のタイムチャート等では、「回転速度」を「回転数」と記す。また「ジェネレータ」は第２モータジェネレータ７を意味し、「Ｒｒモータ」は第１モータジェネレータ５を意味する。図４は、上から順に、（ａ）車速、（ｂ）回転数（車輪軸回転数に換算した第２モータジェネレータ７・内燃機関８の回転数、および、車輪軸回転数）、（ｃ）前輪側トルク（第２モータジェネレータ７のトルクおよび内燃機関８のトルク）、（ｄ）後輪側トルク（第１モータジェネレータ５のトルク）、（ｅ）クラッチ位置、を示している。

【0024】

図４は、車速がある車速（閾値ｂ）以上となったときに四輪走行へ移行する例を示しており、時間ｔ１時点においては、発電を行いながら後輪１で走行するシリーズ二輪走行モードにあり、第２モータジェネレータ７・内燃機関８の回転数は車速に応じて定まる車輪軸回転数よりも高い。時間ｔ２において車速が閾値ｂ以上となると、クラッチ機構９の同期のために、車輪軸回転数に近付くように第２モータジェネレータ７・内燃機関８の回転数を低下させる。具体的には、第２モータジェネレータ７の発電量ないし吸収トルクを大きくすることで回転数低下を図る。第２モータジェネレータ７の回転数が車輪軸回転数に近付いて差回転数が所定の差回転範囲ａ内となったら（時間ｔ３）、クラッチ機構９の締結動作を開始する。クラッチ機構９の締結が完了したら、前後駆動力配分が要求に応じた所定の比率となるように第１モータジェネレータ５の駆動力を低下させつつ第２モータジェネレータ７の駆動力を増加させる。時間ｔ４において、一連の走行モード切換が完了する。

【0025】

この図４に示すように、一実施例においては、基本的に車速が低いときにはシリーズ二輪走行モード（ＳＯＣがあるレベル以上であればバッテリ二輪走行モード）であり、車速が高いときにはシリーズ四輪走行モード（ＳＯＣがあるレベル以上であればバッテリ四輪走行モード）となる。低車速時には内燃機関８が車両駆動系から切り離されているため、内燃機関８の回転変動による車両駆動力への影響が生じない。

【0026】

図５の例は、車速が閾値ｂに達する前に車両の要求駆動力が二輪走行時の第１モータジェネレータ５の最大トルク以上となったことにより四輪走行に移行する例を示している。（ｆ）欄は、第１モータジェネレータ５（Ｒｒ）と第２モータジェネレータ７（Ｆｒ）のトルクの和を示す。時間ｔ１時点においては、図４の例と同じく、発電を行いながら後輪１で走行するシリーズ二輪走行モードにあり、第２モータジェネレータ７・内燃機関８の回転数は車速に応じて定まる車輪軸回転数よりも高い。時間ｔ２において車両の要求トルク（要求駆動力）が第１モータジェネレータ５の最大トルク以上となると、車速に拘わらず、四輪走行への移行を開始する。図４の場合と同様に、クラッチ機構９の同期のために、車輪軸回転数に近付くように第２モータジェネレータ７・内燃機関８の回転数を低下させる。具体的には、第２モータジェネレータ７の発電量ないし吸収トルクを大きくすることで回転数低下を図る。第２モータジェネレータ７の回転数が車輪軸回転数に近付いて差回転数が所定の差回転範囲ａ内となったら（時間ｔ３）、クラッチ機構９の締結動作を開始する。クラッチ機構９の締結が完了したら、前後駆動力配分が要求に応じた所定の比率となるように第１モータジェネレータ５の駆動力を低下させつつ第２モータジェネレータ７の駆動力を増加させる。時間ｔ４において、一連の走行モード切換が完了する。

【0027】

なお、上述した締結動作を開始する差回転範囲ａは、固定値であってもよいが、車速に応じて車速が高いほど大きく設定するようにしてもよく、あるいは、車両の要求駆動力に応じて要求駆動力が高いほど大きく設定するようにしてもよい。差回転範囲ａが大きいほど締結時のショックや車両の前後加速度変化が大きくなるが、車速が高いときあるいは車両の要求駆動力が高いときには、相対的にこれらの影響が少なくなる。従って、差回転範囲ａを大きくすることで、より速やかに走行モードの切換が完了するようになる。

【0028】

図６は、バッテリ四輪走行モードからＳＯＣの低下に伴ってシリーズ四輪走行モードへ移行する例を示したタイムチャートである。時間ｔ１以前は、バッテリのＳＯＣが十分に高いことからバッテリ四輪走行モードで走行している。時間ｔ１においてバッテリのＳＯＣがある閾値ｃ未満となったことで、内燃機関８が燃焼運転を開始し、第２モータジェネレータ７は発電機として機能するようになる。内燃機関８のトルクの一部が車両の走行（前輪２の駆動）に用いられ、残りのトルクが発電に利用される。

【0029】

次に図７は、バッテリ四輪走行モードから要求駆動力の増加に伴ってエンジンアシスト四輪走行モードへ移行する例を示したタイムチャートである。時間ｔ１以前は、バッテリのＳＯＣが十分に高いことからバッテリ四輪走行モードで走行している。時間ｔ１において、例えばアクセルペダルが全開となるなどにより車両の要求駆動力が急激に増加し、第１モータジェネレータ５と第２モータジェネレータ７の出力可能な総トルクを要求トルクが上回る。これに伴い、第１モータジェネレータ５および第２モータジェネレータ７がそれぞれ最大トルクで運転されるとともに、内燃機関８が燃焼運転を開始し、この内燃機関８のトルクが車両駆動力に付加される。従って、高い車両駆動力が得られる。

【0030】

このように、上記実施例では、モータジェネレータが２つのみの比較的に簡単な構成でもってシリーズ二輪走行モードとバッテリ二輪走行モードとシリーズ四輪走行モードとバッテリ四輪走行モードとを実現することができる。

【0031】

図８，図９は、二輪走行モードからバッテリ四輪走行モードへの切換を行う制御の処理の流れを示したフローチャートである。実施例のハイブリッド車両は、後輪１のみで走行する二輪走行モード（バッテリのＳＯＣに応じてシリーズ二輪走行モードもしくはバッテリ二輪走行モードのいずれかとなる）を基本（デフォルト走行モード）としており、フローチャートに示す処理の開始時点では、二輪走行モードである。

【0032】

ステップ１では、四輪走行の要求があるかどうかを判定する。例えば路面状況等に応じて四輪走行が要求される。運転者がモード選択を行うような形態であってもよい。四輪走行の要求がなければルーチンを終了する。四輪走行の要求があれば、ステップ２において、一連の処理を開始すべく締結指令を出力する。

【0033】

ステップ３では、車速が所定の閾値ｂ以上であるか否かを判定する（図４参照）。ＹＥＳであればステップ５以降へ進む。ＮＯであればステップ４へ進み、車両の要求駆動力が第１モータジェネレータ５の最大トルク以上であるか否かを判定する（図５参照）。ＹＥＳであればステップ５以降へ進む。ＮＯであれば四輪走行への移行は行わずにルーチンを終了する。

【0034】

ステップ３もしくはステップ４でＹＥＳの場合は、ステップ５において第２モータジェネレータ７の回転数を上昇させてクラッチ機構９の同期を行う。ステップ６において差回転が差回転範囲ａ内となったら、ステップ７へ進み、クラッチ機構９を締結させる。そして、ステップ８において第２モータジェネレータ７のトルクを上昇させつつ第１モータジェネレータ５のトルクを減少させる。ステップ９において、目標の前後駆動力配分比率となったか判定し、ＹＥＳであればステップ１０以降へ進む。図４，図５に示したように、これにより、四輪走行へと移行する。

【0035】

ステップ１０においては、バッテリのＳＯＣが所定の閾値ｃ未満であるか否かを判定する（図６参照）。閾値ｃ未満であれば、ステップ１１へ進み、内燃機関８の燃焼運転を開始して、第２モータジェネレータ７による発電を行う。つまり、シリーズ四輪走行モードとする。ステップ１２においてＳＯＣが閾値ｃ以上となったか判定し、閾値ｃ以上となるまで発電を継続する。ステップ１２においてＳＯＣが閾値ｃ以上であれば、内燃機関８の燃焼運転を終了し、第２モータジェネレータ７の力行により前輪２を駆動する。これにより、バッテリ四輪走行モードとなる。

【0036】

バッテリのＳＯＣが閾値ｃ以上の場合、ステップ１０もしくはステップ１３からステップ１４へ進み、エンジンアシスト四輪走行モードの要否を判定する。つまり、要求駆動力が第１モータジェネレータ５と第２モータジェネレータ７の最大トルクの和以上であるか否かを判定する。ＮＯであれば、バッテリ四輪走行モードを継続する。一方、ＹＥＳであれば、ステップ１５へ進み、内燃機関８の燃焼運転を開始し、ステップ１６において、第１，第２モータジェネレータ５，７および内燃機関８の三者のトルクで四輪走行を行う。つまり、エンジンアシスト四輪走行モードとする（図７参照）。ステップ１７では、要求駆動力が第１モータジェネレータ５と第２モータジェネレータ７の最大トルクの和未満となったか判定し、ここでＹＥＳとなるまでエンジンアシスト四輪走行モードを継続する。ステップ１７でＹＥＳとなったら、内燃機関８の燃焼運転を終了し、第２モータジェネレータ７の力行により前輪２を駆動する。これにより、バッテリ四輪走行モードとなる。

【0037】

次のステップ１９では、四輪走行の要求がまだあるかを再度確認し、ＹＥＳであれば、ステップ９へ戻り、四輪走行の状態を継続する。ステップ１９の判定がＮＯ（四輪走行の要求がなくなった）の場合は、ステップ２０へ進み、クラッチ機構９を開放し、一連のルーチンを終了する。クラッチ機構９の開放により、デフォルト走行モードである二輪走行モードに復帰する。

【0038】

以上、この発明の一実施例を詳細に説明したが、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、第１モータジェネレータ５が前輪２を駆動し、第２モータジェネレータ７が後輪１を駆動する構成であってもよい。また、第２モータジェネレータ７の回転軸と内燃機関８の回転軸との間にこれらと平行な中間軸を備えた構成とすることもできる。

【0039】

さらに、上記実施例ではクラッチ機構９としてドグクラッチを例示したが、クラッチ機構９として摩擦クラッチであってもよい。

【符号の説明】

【0040】

１…後輪
２…前輪
３…リア駆動ユニット
４…フロント駆動ユニット
５…第１モータジェネレータ
７…第２モータジェネレータ
８…内燃機関
９…クラッチ機構
２１…パワートレインコントローラ
２２…モータコントローラ
２３…エンジンコントローラ
２４…クラッチコントローラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】