CN104520128B - 车辆的控制装置 - Google Patents

Abstract

在车辆的转弯过程中，求出侧偏阻力的影响导致的车体减速度，以该车体减速度越高，对后轮(73L、73R)赋予越大的预转矩的方式，控制电子控制联轴器(6)。另外，通过前后轮差动旋转速度越小被设定为越低的预转矩上限值来限制该预转矩。通过对后轮(73L、73R)赋予该预转矩，在之后向四轮驱动状态的转移条件成立了的情况下，能够与提高电子控制联轴器(6)的夹紧力大致同时地使得后轮(73L、73R)中发生驱动力，并立即完成向四轮驱动状态的转移。由此，在车辆的转弯过程中的向四轮驱动状态的转移时不会产生响应延迟。

Description

车辆的控制装置

技术领域

本发明涉及能够变更对主驱动轮以及从驱动轮赋予的驱动转矩的分配率的车辆的控制装置。特别是，本发明涉及此种车辆的转弯时的控制。

背景技术

作为搭载有发动机等驱动力源的车辆，已知如下车辆(参照例如下述专利文献1以及专利文献2)：具备能够变更对前后轮赋予的驱动转矩的分配率的驱动转矩分配装置，通过该驱动转矩的分配率的变更，能够切换用前轮或者后轮的一方来驱动车辆的二轮驱动状态、和用前轮以及后轮这两方来驱动车辆的四轮驱动状态。

在此种车辆中，能够根据行驶状态，设为以规定的分配率对前后轮分配驱动转矩的四轮驱动状态来提高车辆的行驶性能，或者设为仅对前轮或者后轮的一方传递驱动转矩的二轮驱动状态来改善燃料消耗率。

另外，如下述专利文献1也公开的那样，在二轮驱动状态下的行驶中，在主驱动轮中产生打滑等这样的四轮驱动转移条件成立了的情况下，通过使驱动转矩分配装置动作而对从驱动轮分配驱动转矩的一部分，从而切换为四轮驱动状态，实现行驶稳定性。

专利文献1：日本特开2005-145334号公报

专利文献2：日本特开2011-230613号公报

专利文献3：日本特开2008-290665号公报

专利文献4：日本特开2009-281314号公报

发明内容

但是，如专利文献3、专利文献4也公开的那样，已知一般，在车辆转弯时，由于作用于操舵轮(前轮)的侧偏阻力(转向阻力)，车辆将减速。在能够切换上述的二轮驱动状态和四轮驱动状态的车辆中也同样发生该侧偏阻力导致的车辆的减速。即，在以例如FF(前置发动机/前置驱动器)方式为基本的四轮驱动车的情况下，在二轮驱动状态下的行驶过程中转弯时，由于侧偏阻力而车辆减速。另外，与其相伴地，作为从驱动轮的后轮的旋转速度也减速。

另外，在这样的二轮驱动状态下的转弯过程中，在假设产生了驾驶员的加速要求的情况下，由于作为主驱动轮的前轮的驱动力增大而车速上升，与其相伴地后轮的旋转速度也上升。

另外，如果在这样的状况下向四轮驱动状态的转移条件成立，则提高驱动转矩分配装置的夹紧力(fastening force)而向四轮驱动状态转移。

但是，在该情况下，在向四轮驱动状态的转移条件成立了的时间点，后轮中不发生驱动力，后轮成为基于与路面的摩擦力的被动旋转状态。即，后轮的旋转惯性变低。因此，即使伴随向四轮驱动状态的转移条件成立而提高了驱动转矩分配装置的夹紧力，在直至使后轮的旋转惯性上升到规定值为止的期间中，无法使得后轮中发生驱动力。即，从向四轮驱动状态的转移条件成立至实际完成向四轮驱动状态的转移为止需要时间。其结果，有在上述车辆转弯过程中的向四轮驱动状态的转移时产生响应延迟、对驾驶员造成不协调感的可能性。

本发明是鉴于上述点而完成的，其目的在于提供一种能够缩短在车辆转弯过程中向四轮驱动状态的转移条件成立时的响应延迟的车辆的控制装置。

具体而言，本发明以如下的车辆的控制装置为前提，该车辆具备输出行驶用的驱动转矩的驱动力源，将前轮以及后轮中的一方作为主驱动轮，将另一方作为从驱动轮，通过变更针对主驱动轮和从驱动轮的驱动转矩的分配率，能够切换仅对主驱动轮传递驱动转矩的二轮驱动状态、和对主驱动轮以及从驱动轮这两方传递驱动转矩的四轮驱动状态。针对该车辆的控制装置，在车辆在转弯时加速的情况下，对从驱动轮赋予预转矩，之后，在向四轮驱动状态的转移条件成立了的情况下，对所述从驱动轮赋予用于设为所述四轮驱动状态的驱动转矩，其中，作用于操舵轮的侧偏阻力越大，将该预转矩设定得越大。

本解决手段中的向从驱动轮赋予预转矩，以车辆在转弯时加速为条件而执行，即使向四轮驱动状态的转移条件不成立也执行。而且，在向四轮驱动状态的转移条件成立了的情况下，通过对从驱动轮赋予比预转矩大的驱动转矩，从而转移到四轮驱动状态。

以下，说明通过本解决手段的特定事项获得的作用。首先，在车辆转弯时，伴随侧偏阻力的影响导致的车速的降低，从驱动轮的旋转惯性变低。因此，以在转弯时车辆加速为条件，对从驱动轮赋予预转矩以提高该变低了的从驱动轮的旋转惯性，其中，作用于操舵轮的侧偏阻力越大，将该预转矩设定得越大。之后，在向四轮驱动状态的转移条件成立了的情况下，提高向从驱动轮的驱动转矩的分配率，使车辆转移到四轮驱动状态，但在向该四轮驱动状态转移时，如上所述对从驱动轮预先赋予了预转矩，从驱动轮的旋转惯性变高。因此，能够与向四轮驱动状态的转移条件成立而提高向从驱动轮的驱动转矩的分配率大致同时地使从驱动轮发生驱动力，并立即完成向四轮驱动状态的转移。即，能够提高车辆转弯过程中的向四轮驱动状态的转移的响应性。另外，能够对从驱动轮赋予适于侧偏阻力的预转矩，不管从驱动轮的旋转惯性如何，都能够使从向四轮驱动状态的转移条件成立至完成向四轮驱动状态的转移的时间均匀化。

另外，将赋予上述从驱动轮的预转矩设为是通过将行驶用的驱动转矩的一部分分配给从驱动轮而得到的。另外将该预转矩限制为预转矩上限值以使后轮的旋转速度高于前轮的旋转速度而提高转弯时的车辆的转弯特性，其中，前轮的旋转速度与后轮的旋转速度之差越小，将所述预转矩上限值设定得越低。即，在根据上述旋转惯性求出的预转矩超过预转矩上限值的情况下，作为对从驱动轮赋予的预转矩而限制为预转矩上限值。

为了提高转弯时的车辆的转弯特性，期望后轮相对于前轮的移动轨迹通过外侧(靠拐角的外侧)的移动轨迹。即，期望在后轮的旋转速度比前轮的旋转速度高的状态下，车辆转弯。于是，如果后轮的旋转速度降低至前轮的旋转速度的程度，则有无法提高车辆的转弯特性的可能性。因此，根据前轮的旋转速度与后轮的旋转速度之差，设定预转矩上限值，以使后轮的旋转速度比前轮的旋转速度充分高的方式限制预转矩，从而确保车辆的转弯特性。即，在确保车辆的转弯特性的同时，对后轮赋予所需最小限的预转矩。由此，能够同时实现确保车辆的转弯特性和提高向四轮驱动状态的响应性。

另外，在对所述从驱动轮赋予了预转矩的状态下，在向四轮驱动状态的转移条件不成立而车辆的转弯以及加速中的至少一方被解除了的情况下，不对所述从驱动轮赋予用于设为所述四轮驱动状态的驱动转矩，解除预转矩的赋予。

由此，如上所述，即使在向四轮驱动状态的转移条件未成立的情况下，在车辆的转弯加速过程中，从驱动轮中产生与预转矩的赋予相伴的驱动力，所以在提高了车辆的转弯性能的状态下进行转弯。另外，在车辆的转弯以及加速中的至少一方被解除了的情况下，解除预转矩的赋予，所以能够转移到可改善燃料消耗率的二轮驱动状态下的行驶。

在本发明中，在车辆的转弯加速过程中，对从驱动轮赋予预转矩。因此，在之后四轮驱动转移条件成立了的情况下，能够不产生响应延迟地完成向四轮驱动状态的转移。

附图说明

图1是示出实施方式的车辆的概略结构图。

图2是示出车辆的控制系统的概略结构的框图。

图3是示出向电子控制联轴器(electronically controlled coupling)的励磁电流、与电子控制联轴器的传递转矩的关系的图。

图4是示出预转矩控制的步骤的流程图。

图5是示出侧偏阻力映射的图。

图6是用于说明与操舵角相应的侧偏阻力的概念图。

图7是示出预转矩上限值映射的图。

图8是在转弯过程中从二轮驱动状态切换为四轮驱动状态时的后轮转矩的时间上的变化，且用实线表示实施方式中的后轮转矩的时间上的变化，用虚线表示以往技术中的后轮转矩的时间上的变化的图。

图9是用于说明在变形例1中与操舵角以及轮胎打滑角对应的侧偏阻力的概念图。

图10是示出变形例2中的预转矩上限值映射的图。

图11是示出变形例3的车辆的概略结构图。

图12是示出变形例3的车辆的控制系统的概略结构的框图。

(符号说明)

1：发动机(驱动力源)；43L、43R：前轮(主驱动轮)；73L、73R：后轮(从驱动轮)；6：电子控制联轴器；91：油门开度传感器；92：操舵角传感器；94L：左前轮速度传感器；94R：右前轮速度传感器；95L：左后轮速度传感器；95R：右后轮速度传感器；10：ECU；MG1、MG2：马达发电机(驱动力源)。

具体实施方式

以下，根据附图，说明本发明的实施方式。在本实施方式中，说明在采用了以FF(前置发动机/前置驱动器)方式为基本的就绪四轮驱动方式(standby four-wheel drivesystem)的传统车辆(作为驱动力源仅搭载有发动机的车辆)中应用本发明的情况。

图1是示出本实施方式的车辆的概略结构图。

如图1所示，车辆具备发生车辆行驶用的驱动转矩的发动机(内燃机)1、液力变矩器2、自动变速器3、前轮用差速装置41、前轮车轴(前驱动轴)42、前轮(主驱动轮)43L、43R、分动器(transfer)51、传动轴52、电子控制联轴器6、后轮用差速装置71、后轮车轴(后驱动轴)72、后轮(从驱动轮)73L、73R以及ECU10等。另外，通过由该ECU10执行的程序来实现本发明的车辆的控制装置。

接下来，说明发动机1、液力变矩器2、自动变速器3、分动器51、电子控制联轴器6以及ECU10等各部分。

-发动机-

发动机1包括汽油发动机、柴油发动机等，是燃烧燃料而输出动力的公知的动力装置。另外，该发动机1构成为能够控制例如设置在吸气通路的节气阀门(图示省略)的节气门开度(用于调整吸入空气量的开度)、燃料喷射量、点火时期(汽油发动机的情况下)等运转状态。

-液力变矩器/自动变速器等-

液力变矩器2具备输入侧的泵叶轮(pump impeller)以及输出侧的涡轮(turbinerunner)等，在这些泵叶轮与涡轮之间经由流体(液压油)进行动力传递。泵叶轮与作为发动机1的输出轴的曲轴(图示省略)连结。涡轮经由涡轮轴与自动变速器3的输入轴连结。

自动变速器3是例如使用离合器以及制动器等摩擦接合装置和行星齿轮装置来设定齿轮级的有级式(行星齿轮式)的自动变速器。另外，自动变速器3也可以是无级地调整变速比的带式等无级变速器(CVT：Continuously Variable Transmission：无级变速器)。另外，作为变速器，也可以是手动变速箱(手动变速器)。

在自动变速器3的输出轴上旋转一体地连结有输出齿轮(图示省略)。该输出齿轮与前轮用差速装置41的差速从动齿轮(differential driven gear)41a啮合，传递到自动变速器3的输出轴的驱动转矩经由前轮用差速装置41以及前轮车轴42被传递给左前轮43L、右前轮43R。通过左前轮速度传感器94L以及右前轮速度传感器94R，分别检测这些左前轮43L、右前轮43R的旋转速度。

-分动器-

分动器51具备与前轮用差速装置41旋转一体地连结了的驱动齿轮51a、和与该驱动齿轮51a啮合的从动齿轮51b，将转矩的传递方向从车宽方向变更为车体后方。对上述从动齿轮51b旋转一体地连结有传动轴(propeller shaft)52。传动轴52经由电子控制联轴器6、后轮用差速装置71、后轮车轴72而被连结到左后轮73L、右后轮73R。而且，从上述前轮用差速装置41传递到分动器51的驱动转矩被传递给传动轴52以及电子控制联轴器6，在该电子控制联轴器6为接合状态(联轴器转矩传递状态；以下还有时称为夹紧状态)时，驱动转矩经由后轮用差速装置71、后轮车轴72而被传递(分配)到左后轮73L、右后轮73R。通过左后轮速度传感器95L以及右后轮速度传感器95R分别检测这些左后轮73L、右后轮73R的旋转速度。

-电子控制联轴器-

电子控制联轴器(驱动转矩分配装置)6例如为引导离合器(pilot clutchsystem)式，构成为具备由多板摩擦离合器构成的主离合器、引导离合器(电磁多板离合器)、凸轮机构以及电磁铁等，通过电磁铁的电磁力接合引导离合器，将其接合力通过凸轮机构传递给主离合器，从而该主离合器接合(关于具体的结构，参照例如日本特开2010-254135号公报)。

然后，在该电子控制联轴器6中，通过控制供给到上述电磁铁的励磁电流Ie，来控制转矩容量即联轴器转矩Tc，能够在例如0～50％的范围内，无级地调整相对于全驱动转矩的向后轮73L、73R侧的驱动转矩分配率。通过ECU10控制向电子控制联轴器6的电磁铁的励磁电流Ie。

图3示出向该电子控制联轴器6的电磁铁的励磁电流Ie、与电子控制联轴器6的传递转矩(联轴器转矩)Tc的关系。这样，能够依照作为致动器操作量的励磁电流Ie，将电子控制联轴器6的传递转矩Tc控制为可变。

例如，在向电子控制联轴器6的励磁电流Ie是“0”时，上述主离合器为非接合(释放)状态，传递转矩Tc的传递率为“0％”，所以实现与前轮驱动状态(利用前轮驱动的二轮驱动状态)等同的行驶状态。另一方面，如果使向电子控制联轴器6的励磁电流Ie增加，则传递转矩Tc增大，在励磁电流Ie为图中的I1时，传递转矩Tc的传递率成为“100％(驱动转矩分配率是50％)”、也就是使向后轮73L、73R的驱动转矩分配为最大而实现与直连四轮驱动状态等同的行驶状态。由此，能够根据向电子控制联轴器6的励磁电流Ie而将前后轮之间的驱动转矩分配控制为可变。

另外，作为利用该ECU10的电子控制联轴器6的基本控制之一，例如，在将向电子控制联轴器6的电磁铁的励磁电流Ie设为“0”的二轮驱动状态行驶过程中，在前轮43L、43R中发生了打滑的情况下，供给上述励磁电流Ie，发生上述联轴器转矩Tc。由此，车辆从二轮驱动状态转移到四轮驱动状态而确保了行驶稳定性。另外，前轮43L、43R的打滑量越多，此时的励磁电流Ie的值为越高的值，将联轴器转矩Tc设定得较高。另外，通过比较由各车轮速度传感器94L、94R、95L、95R检测到的各车轮速度，来判断上述前轮43L、43R中有无发生打滑。另外，在驾驶员通过配置在车室内的2WD-4WD选择开关而选择了4WD行驶模式的情况下，也被供给上述励磁电流Ie而发生上述联轴器转矩Tc，由此，车辆从二轮驱动状态转移到四轮驱动状态。

-ECU-

ECU10是执行发动机1的运转控制等的电子控制装置，具备CPU(CentralProcessing Unit：中央控制单元)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、RAM(RandomAccess Memory：随机存取存储器)以及备份RAM等。

在ROM中，存储有各种控制程序、执行这些各种控制程序时所参照的映射等。CPU根据存储在ROM中的各种控制程序、映射，执行运算处理。另外，RAM是临时地存储CPU中的运算结果、从各传感器输入的数据等的存储器，备份RAM是存储在发动机1停止时等应保存的数据等的非易失性的存储器。

如图2所示，对ECU10连接有检测作为加速器踏板的踩下量的油门开度acc的油门开度传感器91、检测转向装置的操舵角delta的操舵角传感器92、每当作为发动机1的输出轴的曲轴旋转规定角度时发送脉冲信号的曲柄位置传感器93、检测左前轮43L的旋转速度(转速)的左前轮速度传感器94L、检测右前轮43R的旋转速度的右前轮速度传感器94R、检测左后轮73L的旋转速度的左后轮速度传感器95L、检测右后轮73R的旋转速度的右后轮速度传感器95R、以及检测制动器踏板的ON/OFF(还包括制动器踏力的检测在内)的制动器踏板传感器96等。进而，对ECU10还连接有检测发动机冷却水温的水温传感器、检测配置于吸气通路的节气阀门的开度的节气门开度传感器、以及检测吸入空气量的空气流量计等，将来自这些传感器的信号输入到ECU10。

然后，ECU10根据上述的各种传感器的输出信号，执行包括发动机1的节气门开度控制(吸入空气量控制)、燃料喷射量控制、以及点火时期控制等发动机1的各种控制。另外，ECU10通过控制电子控制联轴器6，除了执行上述的二轮驱动状态与四轮驱动状态之间的切换控制以外，还执行后述的“转弯时预转矩控制”。

-转弯时预转矩控制-

接下来，说明成为本实施方式的特征的控制即转弯时预转矩控制。

一般，在车辆转弯时，由于作用于作为操舵轮的前轮43L、43R的侧偏阻力(转向阻力)，车速降低。而且，在二轮驱动状态下的行驶过程中车辆转弯的情况下，车速由于侧偏阻力而降低，与其相伴地，作为从驱动轮的后轮73L、73R的旋转速度也降低。

另外，在这样的二轮驱动状态下的转弯过程中，在假设产生了驾驶员的加速要求的情况下(加速器踏板的踩下量变大的情况等)，伴随发动机1的输出转矩的增大，前轮43L、43R的驱动力增大，从而车速上升，与其相伴地后轮73L、73R的旋转速度也上升。

然后，如果在这样的状况下向四轮驱动状态的转移条件(前轮43L、43R中发生了打滑的情况等)成立，则提高电子控制联轴器6的夹紧力(接合力)而转移到四轮驱动状态。

但是，在该情况下，在使二轮驱动状态下的在转弯时变低的后轮73L、73R的旋转惯性上升至规定值的期间中，无法使得后轮73L、73R中发生驱动力。其结果，从向四轮驱动状态的转移条件成立至在后轮73L、73R中实际发生驱动力而完成向四轮驱动状态的转移需要时间。即，在上述车辆的转弯过程中的向四轮驱动状态的转移时产生响应延迟。

鉴于该点，在本实施方式中，在车辆的转弯加速时，控制电子控制联轴器6的夹紧力，以根据后轮73L、73R的旋转惯性(受到上述侧偏阻力的影响而变低的旋转惯性)，对该后轮73L、73R赋予预转矩。即，即使向四轮驱动状态的转移条件未成立，也以是车辆的转弯加速时为条件，控制电子控制联轴器6的夹紧力，由此，对后轮73L、73R赋予预转矩。

而且，之后，在前轮43L、43R中发生打滑等而向四轮驱动状态的转移条件成立了的情况下，通过提高电子控制联轴器6的夹紧力，而对后轮73L、73R赋予用于设为四轮驱动状态的驱动转矩，转移到四轮驱动状态。由此，能够缩短在车辆的转弯过程中向四轮驱动状态的转移条件成立了时的响应延迟。

接下来，说明该转弯时的预转矩控制的具体的步骤。图4是示出预转矩控制的动作步骤的流程图。在车辆的二轮驱动状态下的行驶过程中，每隔几msec执行该图4所示的流程图。

另外，上述后轮73L、73R的旋转惯性与车辆转弯时作用于操舵轮(前轮43L、43R)的侧偏阻力的影响导致的车体减速度、车辆转弯时作用于操舵轮的侧偏阻力、车辆转弯时的操舵角相关，能够将它们中的某一个作为表示后轮73L、73R的旋转惯性的高度的指标来处理。即，车体减速度越大，上述旋转惯性越低；侧偏阻力越大，上述旋转惯性越低；操舵角越大，上述旋转惯性越低。在以下说明的预转矩控制中，说明将侧偏阻力的影响导致的车体减速度作为表示后轮73L、73R的旋转惯性的高度的指标来处理的情况。

首先，在步骤ST1中，取得车辆当前的行驶状态量。作为该行驶状态量，为车轮速度以及向驱动系统的输入转矩等。通过上述各车轮速度传感器94L、94R、95L、95R分别对各车轮43L、43R、73L、73R检测车轮速度。另外，向驱动系统的输入转矩相当于发动机1的输出转矩，根据发动机旋转速度而求出，该发动机旋转速度依据由上述油门开度传感器91检测到的油门开度acc以及来自曲柄位置传感器93的输出信号而计算出。例如，通过将根据油门开度acc而设定的请求驱动力(请求功率)除以发动机旋转速度，计算发动机1的输出转矩，由此求出向驱动系统的输入转矩。

在这样取得了车辆当前的行驶状态量之后，转移到步骤ST2，取得由驾驶员实施的操作量。作为该操作量，是油门开度acc、转向的操舵角delta等。通过上述油门开度传感器91来检测油门开度acc。另外，通过上述操舵角传感器92检测转向装置的操舵角delta。

接下来，转移到步骤ST3，推测作用于前轮43L、43R的侧偏阻力(转向阻力)。根据预先存储在上述ROM中的侧偏阻力映射，推测该侧偏阻力。该侧偏阻力映射规定转向装置的操舵角delta与作用于前轮43L、43R的侧偏阻力的关系，预先通过实验、仿真而制作。图5示出侧偏阻力映射的一个例子。这样，以操舵角delta越大，作用于前轮43L、43R的侧偏阻力也取越大的值的方式，制作侧偏阻力映射。

此处，说明侧偏阻力。图6是作用于一方(例如左侧)的前轮的侧偏阻力的概念图。另外，在该图6中，示出与操舵角对应的侧偏阻力。

如该图6所示，在以规定的操舵角操舵了前轮的情况下，在前轮中，横向力作用在与操舵方向垂直的方向上。而且，侧偏阻力是与该横向力的沿着车体前后方向的分量相当的力，通过以下的式(1)求出。

侧偏阻力＝Fs×sinDs …(1)

Fs：横向力，Ds：操舵角

这样，操舵角越大，侧偏阻力越大。图5所示的侧偏阻力映射根据该关系求出与操舵角对应的侧偏阻力。另外，侧偏阻力作为行驶阻力发挥作用，所以该侧偏阻力越大，即，操舵角越大，车辆的减速度也越大。于是，该车辆的减速度越大，上述后轮73L、73R的旋转惯性越低。

在推测出上述侧偏阻力之后，在步骤ST4中，取得受到该侧偏阻力的影响而导致的车辆的减速度。该车辆的减速度与侧偏阻力的大小成比例。例如，预先通过实验、仿真，制作规定侧偏阻力和车辆的减速度的关系的映射，根据该映射求出车辆的减速度。

另外，也可以通过传感器等测量该车辆的减速度。例如，也可以根据由上述各车轮速度传感器94L、94R、95L、95R检测到的各车轮43L、43R、73L、73R各自的旋转速度、来自未图示的加速度传感器的输出、来自未图示的车体速度传感器的输出，求出车辆的减速度。

接下来，转移到步骤ST5，求出为了提高后轮73L、73R的旋转惯性而所需的预转矩。该预转矩被求出为与上述车辆的减速度对应的值。即，车辆的减速度越大，后轮73L、73R的旋转惯性越低，所以在该情况下，作为预转矩而求出为大的值。例如，通过以车辆的减速度为变量的规定的运算式，求出预转矩。另外，也可以预先根据实验、仿真来制作根据车辆的减速度求取预转矩的映射，将该映射(预转矩映射)存储于上述ROM，根据该预转矩映射求出预转矩。作为此处求出的预转矩，是例如几十Nm的程度，相对于四轮驱动时对后轮73L、73R赋予的驱动转矩(几百Nm的程度)为1/10程度的低的值。

另外，作为该预转矩，不限于车辆的减速度，也可以求出为与上述侧偏阻力的大小、操舵角的大小对应的值。即，侧偏阻力越大或者操舵角越大，车辆的减速度也越大，所以在这样的情况下，将预转矩求出为大的值。如上所述，这些车辆的减速度、侧偏阻力的大小、操舵角的大小都与后轮73L、73R的旋转惯性相关。即，车辆的减速度越大，后轮73L、73R的旋转惯性越低；侧偏阻力越大，后轮73L、73R的旋转惯性越低；操舵角越大，后轮73L、73R的旋转惯性越低。因此，根据车辆的减速度求出预转矩、根据侧偏阻力的大小求出预转矩、根据操舵角的大小求出预转矩，都是与根据后轮73L、73R的旋转惯性求出预转矩相同的意义。

在这样求出预转矩之后，转移到步骤ST6，设定预转矩的上限值。以下，说明该预转矩的上限值。

在车辆的转弯过程中提高了电子控制联轴器6的夹紧力的情况下，前轮43L、43R的旋转速度和后轮73L、73R的旋转速度接近。

一般，为了提高转弯时的车辆的转弯特性，期望后轮73L、73R相对前轮43L、43R的移动轨迹(侧偏的轨迹)通过外侧(靠拐角的外侧)的移动轨迹(期望以所谓过度转向倾向(oversteer trend)转弯)。即，期望车辆在后轮73L、73R的旋转速度(转速)高于前轮43L、43R的旋转速度状态下转弯。

因此，在为了增大上述预转矩而提高电子控制联轴器6的夹紧力的情况下，如果将该夹紧力提高到所需以上，则伴随前轮43L、43R的旋转速度和后轮73L、73R的旋转速度接近(后轮73L、73R的旋转速度降低至前轮43L、43R的旋转速度的程度)，将无法提高车辆的转弯特性。为了避免这样的状况，设定上述预转矩的上限值。

具体而言，计算前后轮的差动旋转速度(前后轮的旋转速度的偏差)，该差动旋转速度越小，将预转矩的上限值设定得越低。即，限制预转矩，以避免后轮73L、73R的旋转速度降低至前轮43L、43R的旋转速度的程度。

此处，如以下那样计算前后轮的差动旋转速度。首先，求出由上述左前轮速度传感器94L检测到的左前轮43L的旋转速度、和由上述右前轮速度传感器94R检测到的右前轮43R的旋转速度的平均值，而作为前轮速度。另外，求出由上述左后轮速度传感器95L检测到的左后轮73L的旋转速度、和由上述右后轮速度传感器95R检测到的右后轮73R的旋转速度的平均值，而作为后轮速度。然后，将从后轮速度减去前轮速度而得到的值计算为前后轮的差动旋转速度。

图7是示出用于求出与前后轮的差动旋转速度对应的预转矩上限值的预转矩上限值映射的图。如该图7所示，前后轮的差动旋转速度越小，即，越是由于后轮73L、73R的旋转速度接近前轮43L、43R的旋转速度而车辆的转弯特性越低的状况，将预转矩上限值设定得越低(降低电子控制联轴器6的夹紧力)，限制预转矩的大小，从而能够保持车辆的转弯特性。换言之，通过用该预转矩上限值限制预转矩，而将车辆的转弯特性保持得较高，而且通过对后轮73L、73R赋予所需最小限的预转矩，从而在之后向四轮驱动状态的转移条件成立了时能够缩短向四轮驱动状态的响应延迟。

在这样设定了预转矩的上限值之后，转移到步骤ST7，判定由上述操舵角传感器92检测到的转向装置的操舵角(操舵角的绝对值)是否超过规定的阈值α、以及由上述油门开度传感器91检测到的油门开度是否超过规定的阈值β。

在该判定中，判定是否为车辆的转弯加速过程中，并且，判定是否为需要向后轮73L、73R赋予预转矩的车辆行驶状态。例如，作为操舵角的阈值α而设定了10°，作为油门开度的阈值β而设定了10％。这些值不限于此，也可以根据实验、仿真而适当地设定。

在转向装置的操舵角是规定的阈值α以下、或油门开度是规定的阈值β以下的情况下，在步骤ST7中判定为“否”而转移到步骤ST8，将预转矩设定为“0”。即，使电子控制联轴器6成为释放状态，设为不向后轮73L、73R传递预转矩的状态。其原因为，在转向装置的操舵角小或操舵角是“0”的情况下，上述侧偏阻力小或者为“0”，车辆的减速度也小或者为“0”，所以无需赋予预转矩。在该情况下，在上述步骤ST3中推测出的侧偏阻力为小的值，在步骤ST5中求出的预转矩也为小的值。

另外，在油门开度小或油门开度是“0”的情况下，发动机1的输出转矩小或者是“0”，成为即使将电子控制联轴器6夹紧也不会对后轮73L、73R传递预转矩的状态，所以在该情况下，也将预转矩设定为“0”。

另一方面，在转向装置的操舵角超过规定的阈值α、并且油门开度超过规定的阈值β的情况下，在步骤ST7中判定为“是”而转移到步骤ST9。在该步骤ST9中，对后轮73L、73R赋予预转矩。作为此时的预转矩，在上述步骤ST5中求出的预转矩是上述步骤ST6中设定的预转矩的上限值以下的情况下，控制电子控制联轴器6，以对后轮73L、73R赋予步骤ST5中求出的预转矩。另一方面，在上述步骤ST5中求出的预转矩超过上述步骤ST6中设定的预转矩的上限值的情况下，控制电子控制联轴器6，以对后轮73L、73R赋予用该上限值限制了的预转矩。

作为此时的电子控制联轴器6的控制，控制对电子控制联轴器6的电磁铁供给的励磁电流Ie，以使图3所示的传递转矩Tc与上述预转矩一致。

在这样对后轮73L、73R赋予了预转矩的状态下，转移到步骤ST10，判定四轮驱动转移条件是否成立。具体而言，判定是否在前轮43L、43R中发生打滑等而向四轮驱动状态的转移条件成立。另外，关于四轮驱动转移条件是否成立的判定，在与图4所示的预转矩控制例程独立的四轮驱动控制例程(图示省略)中进行，在该四轮驱动控制例程中判定为四轮驱动转移条件成立了的情况下(例如由于在前轮43L、43R中发生打滑而四轮驱动标志成为“1”的情况等)，在本预转矩控制例程中的步骤ST10中判定为“是”。

在四轮驱动转移条件不成立，而在步骤ST10中判定为“否”的情况下，保持对后轮73L、73R赋予了预转矩的状态而返回。然后，在下次以后的例程中，以在上述步骤ST7中判定为“是”的操作状态为条件(以是转弯加速过程中为条件)，重复进行上述步骤ST1～步骤ST10的动作。即，继续对后轮73L、73R赋予与车辆的行驶状态对应的预转矩的状态。在该情况下，如果转向装置的操舵角变化，则侧偏阻力也变化，与其相伴地，车辆的减速度也变化，所以步骤ST5中求出的预转矩的值也变化。即，每当重复进行步骤ST1～步骤ST10的动作时，赋予后轮73L、73R的预转矩根据转向装置的操舵角而变化(步骤ST5中求出的预转矩不受预转矩上限值的限制的情况)。

另外，在对后轮73L、73R赋予了预转矩的状态下，在上述步骤ST7中判定为“否”的情况下，将预转矩设定为“0”。即，视为不是需要预转矩的行驶状态而将预转矩设定为“0”。

另一方面，在上述赋予了预转矩的状态下四轮驱动转移条件成立、在步骤ST10中判定为“是”的情况下，转移到步骤ST11，为了使车辆转移到四轮驱动状态，解除预转矩的赋予，控制电子控制联轴器，以对后轮73L、73R传递设为四轮驱动状态时需要的驱动转矩。即，在上述的四轮驱动控制例程中进行驱动转矩的分配控制(例如与前轮43L、43R的打滑量对应的分配控制)。

通过重复以上的动作，在车辆的转弯加速时，控制电子控制联轴器6而对后轮73L、73R赋予预转矩。

图8示出在转弯过程中从二轮驱动状态转移到四轮驱动状态时对后轮73L、73R赋予的转矩的变化，虚线表示以往技术中的后轮转矩的时间上的变化，实线表示本实施方式中的后轮转矩的时间上的变化。在该图8中，在定时t1开始车辆的转弯加速，在定时t2在前轮43L、43R中发生打滑而四轮驱动转移条件成立。

在以往技术中，在四轮驱动转移条件成立之前，不对后轮73L、73R赋予转矩，从四轮驱动转移条件成立了的时间点(定时t2)起，控制电子控制联轴器6而向后轮73L、73R分配驱动转矩，在定时t4，完成向四轮驱动状态的转移。

相对于此，在本实施方式中，从开始了车辆的转弯加速的时间点(定时t1)起控制电子控制联轴器6，向后轮73L、73R赋予预转矩，从四轮驱动转移条件成立了的时间点(定时t2)起进一步控制电子控制联轴器6，向后轮73L、73R分配驱动转矩，在定时t3，完成向四轮驱动状态的转移。

这样，在本实施方式中，与以往技术相比，提前定时t3和定时t4的偏差量而完成了向四轮驱动状态的转移，大幅改善了向四轮驱动状态的响应延迟。

如以上说明的那样，在本实施方式中，在车辆的转弯加速时，对后轮73L、73R赋予了预转矩，所以能够提高由于上述侧偏阻力的影响而旋转惯性变低的后轮73L、73R的旋转惯性，之后，在四轮驱动转移条件成立了的情况下，能够与提高电子控制联轴器6的夹紧力大致同时地使得后轮73L、73R中发生驱动力，并立即完成向四轮驱动状态的转移。也就是说，在车辆的转弯过程中的向四轮驱动状态的转移时不会产生响应延迟，不会导致该响应延迟所引起的驾驶员的不协调感。

另外，在对后轮73L、73R赋予了预转矩的状态下四轮驱动转移条件不成立的情况下，之后，预转矩的赋予被解除，但通过在车辆的转弯过程中对后轮73L、73R赋予适当的预转矩，能够将车辆的转弯性能保持得较高。另外，此时的预转矩由上述预转矩的上限值限制，能够保持高的转弯特性。

(变形例1)

接下来，说明变形例1。在上述实施方式中，说明了根据操舵角决定侧偏阻力的情况，但为了以高的精度求出该侧偏阻力，期望考虑操舵角以及车速。以下，说明根据该操舵角以及车速求出的侧偏阻力。

图9是作用于一方(例如左侧)的前轮的侧偏阻力的概念图。如该图9所示，在以规定的操舵角操舵着前轮的情况下，在前轮中，由于轮胎与路面的摩擦，横向力作用于与作为前轮旋转方向的操舵方向正交的方向上。另外，由于轮胎与路面之间的打滑，实际的车辆行进方向相对于操舵方向产生轮胎打滑角量的偏差。而且，轮胎打滑角(即操舵角)越大，横向力越大。然后，求出对该横向力合成转弯阻力而得到的力F，该力F中的与车辆行进方向相反的方向的分量成为侧偏阻力。

车速越高，上述轮胎打滑角越大，所以其结果，根据操舵角和车速求出侧偏阻力。即，即使是相同的操舵角，车速越高，轮胎打滑角越大，所以作为侧偏阻力也求出越大的值。换言之，操舵角越大和/或车速越高，侧偏阻力越大，后轮73L、73R的旋转惯性越低。

这样，通过考虑车速，能够以高的精度求出侧偏阻力，其结果，能够以高的精度求出侧偏阻力的影响导致的车体减速度，实现上述预转矩的优化。

(变形例2)

接下来，说明变形例2。本变形例2是预转矩上限值映射的变形例。在上述实施方式中，将前后轮差动旋转速度与预转矩上限值的关系设为了线性(参照图7的预转矩上限值映射)。相对于此，本变形例的预转矩上限值映射如图10所示。

在该图10所示的预转矩上限值映射中，作为横轴的前后轮差动旋转速度轴的正侧是后轮73L、73R的旋转速度比前轮43L、43R的旋转速度高的范围，负侧是前轮43L、43R的旋转速度比后轮73L、73R的旋转速度高的范围。

然后，在该预转矩上限值映射中，在前后轮差动旋转速度处于比较小的范围(图10中的-ΔN1至+ΔN1的范围)的情况下，即伴随后轮73L、73R的旋转速度接近前轮43L、43R的旋转速度而无法提高车辆的转弯特性的状况下，将预转矩上限值设定为低的值(图中的PT1)。另一方面，在前后轮差动旋转速度处于比较大的范围(图10中的-ΔN2以下的范围以及+ΔN2以上的范围)的情况下，即前轮43L、43R的旋转速度与后轮73L、73R的旋转速度之差充分大而能够提高车辆的转弯特性的状况下，将预转矩上限值设定为高的值(图中的PT2)。另外，该预转矩上限值PT2被设定为不限制在上述图4的流程图的步骤ST5中求出的预转矩的程度的值、即对后轮73L、73R直接赋予在该步骤ST5中求出的预转矩的程度的值。

另外，在前后轮差动旋转速度处于图10中的-ΔN1至-ΔN2的范围的情况、或处于+ΔN1至+ΔN2的范围的情况下，前后轮差动旋转速度的绝对值越小，将预转矩上限值设定为越低的值。

在通过这样的预转矩上限值映射限制了预转矩的情况下，通过确保将预转矩上限值设定为低的值(图中的PT1)的区域，能够可靠地提高车辆的转弯特性。

(变形例3)

接下来，说明变形例3。在上述实施方式中，以采用了以FF方式为基本的就绪四轮驱动方式的传统车辆为例子进行了说明。在本变形例中，说明采用了以FF方式为基本的就绪四轮驱动方式的混合动力车辆(作为驱动力源搭载有发动机以及电动马达的车辆)。

图11是示出本变形例中的车辆的概略结构图。本实施方式的混合动力车辆具备发生车辆行驶用的驱动转矩的发动机1、主要作为发电机发挥功能的第一马达发电机MG1、主要作为电动机发挥功能的第二马达发电机MG2、动力分割机构100、减速机构(reductionmechanism)110、副轴驱动齿轮121、副轴从动齿轮122、主从动齿轮(fianl gear)123、前轮用差速装置41、前轮车轴(前驱动轴)42、前轮(主驱动轮)43L、43R、分动器51、传动轴52、电子控制联轴器6、后轮用差速装置71、后轮车轴(后驱动轴)72、后轮(从驱动轮)73L、73R以及ECU10等。

另外，ECU10包括例如HV(混合动力)ECU、发动机ECU、电池ECU等，以可相互通信的方式连接这些ECU。

发动机1、分动器51、电子控制联轴器6的结构与上述的实施方式相同，所以省略此处的说明。另外，发动机1的输出经由曲轴11以及阻尼器(damper)12传递给输入轴13。阻尼器12是例如螺旋弹簧式变速阻尼器，吸收发动机1的转矩变动。

以下，说明马达发电机MG1、MG2、动力分割机构100、减速机构110。

-马达发电机-

第一马达发电机MG1是具备包括被支承为相对于输入轴13旋转自如的永久磁铁的转子MG1R、和卷绕了3相绕组的定子MG1S的交流同步发电机，作为发电机发挥功能，并且还作为电动机(电动马达)发挥功能。另外，第二马达发电机MG2也同样是具备包括被支承为相对于输入轴13旋转自如的永久磁铁的转子MG2R、和卷绕了3相绕组的定子MG2S的交流同步发电机，作为电动机(电动马达)发挥功能，并且还作为发电机发挥功能。

如图12所示，第一马达发电机MG1以及第二马达发电机MG2分别经由逆变器200连接到电池(蓄电装置)300。由ECU10控制逆变器200，通过该逆变器200的控制，设定各马达发电机MG1、MG2的再生或者动力运行(助力)。经由逆变器200将此时的再生电力冲入到电池300中。另外，从电池300经由逆变器200供给各马达发电机MG1、MG2的驱动用电力。

-动力分割机构-

如图11所示，动力分割机构100由行星齿轮机构构成，该行星齿轮机构具有在多个齿轮要素的中心自传的外齿齿轮的中心齿轮(sun gear)S3、与中心齿轮S3外切并且一边自传一边绕其周边公转的外齿齿轮的小齿轮(pinion gear)P3、以与小齿轮P3啮合的方式形成为中空环状的内齿齿轮的环形齿轮(ring gear)R3、以及支承小齿轮P3并且通过该小齿轮P3的公转而自传的行星架CA3。行星架CA3被连结为与发动机1侧的输入轴13一体旋转。中心齿轮S3被连结为与第一马达发电机MG1的转子MG1R一体旋转。

该动力分割机构100将发动机1以及第二马达发电机MG2的至少一方的驱动力，经由副轴驱动齿轮121、副轴从动齿轮122、末端传动齿轮(final gear)123、前轮用差速装置41以及前轮车轴42，传递给左前轮43L、右前轮43R。

-减速机构-

减速机构110由行星齿轮机构构成，该行星齿轮机构具有在多个齿轮要素的中心自传的外齿齿轮的中心齿轮S4、被旋转自如地支承在载体(变速驱动桥壳)CA4上、且与中心齿轮S4外切并且自传的外齿齿轮的小齿轮P4、以与小齿轮P4啮合的方式形成为中空环状的内齿齿轮的环形齿轮R4。减速机构110的环形齿轮R4、所述动力分割机构100的环形齿轮R3以及副轴驱动齿轮121相互成为一体。另外，中心齿轮S4与第二马达发电机MG2的转子MG2R连结为一体旋转。

该减速机构110以适当的减速比使发动机1以及第二马达发电机MG2的至少一方的驱动力减速。该减速了的驱动力经由副轴驱动齿轮121、副轴从动齿轮122、末端传动齿轮123、前轮用差速装置41以及前轮车轴42被传递给左前轮43L、右前轮43R。

即使在如以上那样构成的混合动力车辆中，也执行与上述实施方式的情况相同的转弯时预转矩控制。即，在车辆的转弯加速时，控制电子控制联轴器6的夹紧力，以根据后轮73L、73R的旋转惯性(受到上述侧偏阻力的影响而变低了的旋转惯性)而对该后轮73L、73R赋予预转矩。而且，之后在前轮43L、43R中发生打滑等而向四轮驱动状态的转移条件成立了的情况下，通过提高电子控制联轴器6的夹紧力，对后轮73L、73R赋予用于设为四轮驱动状态的驱动转矩而转移到四轮驱动状态。

在本变形例中，也能够起到与上述实施方式同样的效果。即，能够通过赋予预转矩，提高由于侧偏阻力的影响而旋转惯性变低的后轮73L、73R的旋转惯性，之后，在四轮驱动转移条件成立了的情况下，能够与提高电子控制联轴器6的夹紧力大致同时地使得在后轮73L、73R中发生驱动力，并立即完成向四轮驱动状态的转移。即，在车辆转弯过程中的向四轮驱动状态的转移时不会产生响应延迟。

另外，在对后轮73L、73R赋予了预转矩的状态下四轮驱动转移条件未成立的情况下，之后，解除预转矩的赋予，但通过在车辆转弯过程中对后轮73L、73R赋予了适当的预转矩，能够将车辆的转弯性能保持得较高。另外，通过上述预转矩的上限值限制此时的预转矩，能够得到高的转弯特性。

-其他实施方式-

在以上说明的实施方式以及各变形例中，说明了在采用了以FF方式为基本的就绪四轮驱动方式的车辆中应用本发明的情况。本发明不限于此，还能够应用于采用了以FR(前置发动机/后置驱动器)方式为基本的就绪四轮驱动方式的车辆(传统车辆或者混合动力车辆)。在该情况下，后轮成为主驱动轮，前轮成为从驱动轮。

另外，在上述实施方式以及各变形例中，作为电子控制联轴器6，采用了引导离合器式的例子。本发明不限于此，也可以采用离合器直压式(Clutch direct pressing type)的电子控制联轴器。另外，不限于这样的电子控制联轴器6，只要是能够变更向前后轮的驱动转矩的分配率的装置，则可以使用其他任意方式的驱动转矩分配装置。

另外，在上述实施方式以及变形例中，示出了在搭载了由副轴齿轮构成的分动器51的就绪四轮驱动车中应用本发明的例子，但分动器的方式没有特别限定。例如，也可以是具备将主驱动轮侧的链轮和从驱动轮侧的链轮用链连结起来的机构的分动器。

产业上的可利用性

本发明能够用于如下车辆的转弯时的控制，该车辆能够选择性地切换用前轮或者后轮的一方来驱动车辆的二轮驱动状态、和用前轮以及后轮这两方驱动车辆的四轮驱动状态。

Claims (3)

1.一种车辆的控制装置，所述车辆具备输出行驶用的驱动转矩的驱动力源，将前轮以及后轮中的一方作为主驱动轮，将另一方作为从驱动轮，通过变更针对主驱动轮和从驱动轮的驱动转矩的分配率，能够切换仅对主驱动轮传递驱动转矩的二轮驱动状态、以及对主驱动轮和从驱动轮这两方传递驱动转矩的四轮驱动状态，所述车辆的控制装置的特征在于，构成为：

在所述二轮驱动状态下，在车辆在转弯时加速的情况下，对从驱动轮赋予预转矩，之后，在向四轮驱动状态的转移条件成立了的情况下，对所述从驱动轮赋予用于使车辆成为所述四轮驱动状态的驱动转矩，其中，作用于操舵轮的侧偏阻力越大，将所述预转矩设定得越大。

2.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述预转矩是通过将行驶用的驱动转矩的一部分分配给从驱动轮而得到的，被限制为预转矩上限值以使后轮的旋转速度高于前轮的旋转速度而提高转弯时的车辆的转弯特性，其中，前轮的旋转速度与后轮的旋转速度之差越小，将所述预转矩上限值设定得越低。

3.根据权利要求1或2所述的车辆的控制装置，其特征在于，

构成为在对所述从驱动轮赋予了预转矩的状态下，在向四轮驱动状态的转移条件不成立且车辆的转弯以及加速中的至少一方被解除了的情况下，不对所述从驱动轮赋予用于使车辆成为所述四轮驱动状态的驱动转矩，解除预转矩的赋予。