JP2001287559A - 四輪駆動車の駆動力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常の加速走行時程度における前後輪駆動力
配分制御と駆動スリップ制御との両立を達成しながら、
発進急加速時等のように、副駆動輪へのトルク伝達応答
性より主駆動輪へのトルク伝達応答性が速い状況が生じ
たときも車両の操縦安定性を確保することができる四輪
駆動車の駆動力制御装置を提供すること。 【解決手段】 前後輪駆動力配分制御手段ｃと駆動スリ
ップ制御手段ｄを備えた四輪駆動車の駆動力制御装置に
おいて、エンジンａから主駆動輪へのエンジントルク伝
達速さであるエンジントルク応答性と前後駆動力配分手
段ｂを介した副駆動輪への配分トルク伝達速さである配
分トルク応答性とを比較するトルク伝達応答性比較手段
ｅを設け、トルク伝達応答性比較手段ｅによる比較結果
で、配分トルク応答性がエンジントルク応答性より速い
場合、副駆動輪の平均車輪速を駆動スリップの制御対象
駆動輪速とし、エンジントルク応答性が配分トルク応答
性より速い場合、主駆動輪と副駆動輪の四輪平均車輪速
を駆動スリップの制御対象駆動輪速とする制御対象駆動
輪速変更手段ｆを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、四輪駆動車の駆
動力制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】駆動スリップを抑制する駆動力制御装置
は、２輪のみにエンジン駆動力が伝達されることで、加
速操作や低μ路走行等で駆動スリップが発生しやすい二
輪駆動車に適用されることが多い。これに対し、四輪駆
動車はエンジン駆動力が四輪に配分されることで、同じ
エンジン駆動力であれば二輪駆動車に比べ各輪から路面
へ伝達される駆動力が低くなり、駆動スリップ自体が発
生しにくく、路面μが小さい場合でもある程度の駆動力
は発生可能なため、駆動力制御を適用されることは少な
かった。

【０００３】しかしながら、大トルクエンジンを搭載し
た四輪駆動車等では、エンジン駆動力を前後輪に配分し
ても駆動スリップの発生がみられ、四輪駆動車への駆動
力制御装置の適用要求があるが、四輪共に駆動輪であ
り、エンジン駆動力が伝達される四輪が全て駆動スリッ
プ状態になることもあるため、駆動スリップ制御の制御
対象駆動輪速をどのように決めるかが困難である。

【０００４】これに対し、特開昭６１−２８５１３０号
公報には、四輪車輪速の平均値を制御対象駆動輪速とす
る四輪駆動車の駆動力制御装置が提案され、また、特開
平３−１２５６３３号公報には、前後駆動力配分クラッ
チを介してエンジン駆動力が副次的に伝達される副駆動
輪速の平均値を制御対象駆動輪速とする四輪駆動車の駆
動力制御装置が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
四輪駆動車の駆動力制御装置にあっては、前後輪駆動力
配分により旋回中における前後輪間の回転速度差の発生
を旋回状態に応じて許容しながら車両のヨー運動をコン
トロールする場合、駆動スリップを抑制するために駆動
スリップ制御が行われてしまい、前後駆動力配分による
車両のヨー運動のコントロールができず、前後駆動力配
分制御の効果が損なわれることになる。つまり、四輪車
輪速の平均値を制御対象駆動輪速とした場合、主駆動輪
が含まれるため、駆動スリップを過大評価してしまい駆
動スリップ制御が行われるというように、前後輪駆動力
配分制御と駆動スリップ制御との２つの制御に干渉が生
じるという問題がある。

【０００６】一方、後者の四輪駆動車の駆動力制御装置
にあっては、通常の加速走行時程度のような、エンジン
から主駆動輪（後輪駆動ベースなら後輪）へのトルク伝
達応答性より前後駆動力配分クラッチから副駆動輪（後
輪駆動ベースなら前輪）へのトルク伝達応答性が速い場
合には、前後輪駆動力配分制御と駆動スリップ制御とを
うまく両立させることができるが（図９）、逆に、発進
急加速時のような、前後駆動力配分クラッチから副駆動
輪へのトルク伝達応答性よりエンジンから主駆動輪への
トルク伝達応答性が速い場合には、前後輪回転速度差を
検出してからエンジン駆動力を副駆動輪側へ配分するの
では間に合わず、エンジンからの駆動力が主駆動輪にに
大きく作用する時間が発生し、特に、低μ路等において
は主駆動輪の駆動スリップが大きくなる場合がある。例
えば、ベース車両が後輪２輪駆動であった場合には、前
輪に駆動力が配分されるまでに後輪の駆動スリップが瞬
間的に大きくなり、車両がオーバーステア傾向になる場
合がある（図１０）。また、ベース車両が前輪２輪駆動
であった場合には、後輪に駆動力が配分されるまでに前
輪の駆動スリップが瞬間的に大きくなり、車両がアンダ
ーステア傾向になる場合がある。

【０００７】本発明は、このような問題点に着目してな
されたもので、通常の加速走行時程度における前後輪駆
動力配分制御と駆動スリップ制御との両立を達成しなが
ら、発進急加速時等のように、副駆動輪へのトルク伝達
応答性より主駆動輪へのトルク伝達応答性が速い状況が
生じたときも車両の操縦安定性を確保することができる
四輪駆動車の駆動力制御装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明では、エンジンと前後輪との間
に前後駆動力配分手段が設けられ、前後輪のうちエンジ
ン駆動力が主に伝達される主駆動輪とエンジン駆動力が
副次的に伝達される副駆動輪との回転速度差に応じた前
記前後駆動力配分手段への指令により前後輪への駆動力
配分を制御する前後輪駆動力配分制御手段と、駆動スリ
ップが設定しきい値以上である場合に少なくともエンジ
ン出力を低減することで駆動スリップを抑制する駆動ス
リップ制御手段とを備えた四輪駆動車の駆動力制御装置
において、前記エンジンから主駆動輪へのエンジントル
ク伝達速さであるエンジントルク応答性と前記前後駆動
力配分手段を介した副駆動輪への配分トルク伝達速さで
ある配分トルク応答性とを比較するトルク伝達応答性比
較手段を設け、前記トルク伝達応答性比較手段による比
較結果で、配分トルク応答性がエンジントルク応答性よ
り速い場合、副駆動輪の平均車輪速を駆動スリップの制
御対象駆動輪速とし、エンジントルク応答性が配分トル
ク応答性より速い場合、主駆動輪と副駆動輪の四輪平均
車輪速を駆動スリップの制御対象駆動輪速とする制御対
象駆動輪速変更手段を設けたことを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
四輪駆動車の駆動力制御装置において、前記トルク伝達
応答性比較手段を、エンジンと前後駆動力配分手段との
間に設けられた変速機の変速比を検出する変速比検出手
段とし、前記制御対象駆動輪速変更手段を、ロー変速比
の場合、四輪平均車輪速を駆動スリップの制御対象駆動
輪速とし、ハイ変速比の場合、副駆動輪の平均車輪速を
駆動スリップの制御対象駆動輪速とする手段としたこと
を特徴とする。

【００１０】請求項３記載の発明では、請求項１または
請求項２記載の四輪駆動車の駆動力制御装置において、
前記トルク伝達応答性比較手段を、エンジン駆動力を決
めるアクセル開度又はアクセル開度変化量を検出するア
クセル操作検出手段とし、前記制御対象駆動輪速変更手
段を、前輪の平均車輪速と後輪の平均車輪速の重み付け
を変更することで、副駆動輪の平均車輪速から主駆動輪
と副駆動輪の四輪平均車輪速まで無段階に変化する車輪
速を駆動スリップの制御対象駆動輪速とする手段とした
ことを特徴とする。

【００１１】

【発明の作用および効果】請求項１記載の発明にあって
は、前後輪駆動力配分制御手段において、前後輪のうち
エンジン駆動力が主に伝達される主駆動輪とエンジン駆
動力が副次的に伝達される副駆動輪との回転速度差に応
じ、エンジンと前後輪との間に設けられた前後駆動力配
分手段への指令により前後輪への駆動力配分が制御され
る。一方、駆動スリップ制御手段において、駆動スリッ
プが設定しきい値以上である場合に少なくともエンジン
出力を低減することで駆動スリップを抑制する制御が行
われる。この駆動スリップ制御では、トルク伝達応答性
比較手段において、エンジンから主駆動輪へのエンジン
トルク伝達速さであるエンジントルク応答性と、前後駆
動力配分手段を介した副駆動輪への配分トルク伝達速さ
である配分トルク応答性とが比較され、制御対象駆動輪
速変更手段において、トルク伝達応答性比較手段による
比較結果で、配分トルク応答性がエンジントルク応答性
より速い場合、副駆動輪の平均車輪速が駆動スリップの
制御対象駆動輪速とされ、エンジントルク応答性が配分
トルク応答性より速い場合、主駆動輪と副駆動輪の四輪
平均車輪速が駆動スリップの制御対象駆動輪速とされ
る。すなわち、通常加速走行時程度であり配分トルク応
答性がエンジントルク応答性より速い場合には、副駆動
輪の平均車輪速が駆動スリップの制御対象駆動輪速とさ
れることで、駆動スリップ制御に入りにくく、前後輪駆
動力配分制御による車両のヨー運動のコントロールとい
うメリットを生かしつつ、４輪トータルの駆動力が過大
となり、４輪全てが駆動スリップするのを防止すること
ができる。また、発進急加速時等でありエンジントルク
応答性が配分トルク応答性より速い場合には、四輪平均
車輪速が駆動スリップの制御対象駆動輪速とされること
で、駆動スリップ制御に入り易く、主駆動輪の過大な駆
動スリップを抑制することができる。この場合、前後輪
駆動力配分制御のメリットは十分に発揮できないが、そ
もそも配分トルク応答性が足りない領域なので前後輪駆
動力配分制御効果を十分に発揮することはできず、むし
ろ主駆動輪の過大なスリップにより車両の操縦安定性が
悪化する傾向にあり、この主駆動輪のスリップを抑制し
た方が車両挙動として好ましいものとなる。よって、配
分トルク応答性がエンジントルク応答性より速い場合、
副駆動輪の平均車輪速を駆動スリップの制御対象駆動輪
速とし、エンジントルク応答性が配分トルク応答性より
速い場合、主駆動輪と副駆動輪の四輪平均車輪速を駆動
スリップの制御対象駆動輪速としたため、通常の加速走
行時程度における前後輪駆動力配分制御と駆動スリップ
制御との両立を達成しながら、発進急加速時等のよう
に、副駆動輪へのトルク伝達応答性より主駆動輪へのト
ルク伝達応答性が速い状況が生じたときも車両の操縦安
定性を確保することができる。

【００１２】請求項２記載の発明にあっては、変速比検
出手段において、エンジンと前後駆動力配分手段との間
に設けられた変速機の変速比が検出され、制御対象駆動
輪速変更手段において、ロー変速比の場合、四輪平均車
輪速が駆動スリップの制御対象駆動輪速とされ、ハイ変
速比の場合、副駆動輪の平均車輪速が駆動スリップの制
御対象駆動輪速とされる。すなわち、ローギア位置等の
ようにロー変速比の場合、変速機において入力トルク
（エンジントルク）を増大させて出力トルク（駆動輪ト
ルク）とするため、トルク増大ゲインが大きく配分トル
ク伝達応答性よりエンジントルク伝達応答性が速い状況
と推定することができる。逆に、ハイ変速比、例えば、
変速比１の場合は入力トルクと出力トルクとが同じで、
オーバードライブギア位置等のように変速比１未満の場
合は入力トルクに対し出力トルクが減少するため、エン
ジントルク応答性より配分トルク応答性が速い状況と推
定することができる。つまり、変速比情報（有段変速機
にあってはギア位置情報）をトルク伝達応答性の比較情
報として用いることができる。よって、変速比検出手段
という簡単なトルク伝達応答性比較手段により、変速比
情報を制御対象駆動輪速変更手段の入力情報として駆動
スリップの制御対象駆動輪速を変更することができる。

【００１３】請求項３記載の発明にあっては、アクセル
操作検出手段において、エンジン駆動力を決めるアクセ
ル開度又はアクセル開度変化量が検出され、制御対象駆
動輪速変更手段において、前輪の平均車輪速と後輪の平
均車輪速の重み付けを変更することで、副駆動輪の平均
車輪速から主駆動輪と副駆動輪の四輪平均車輪速まで無
段階に変化する車輪速が駆動スリップの制御対象駆動輪
速とされる。すなわち、アクセル開度又はアクセル開度
変化量が小さい場合、エンジントルク応答性が遅く、エ
ンジントルク応答性より配分トルク応答性が速い状況と
推定することができる。また、アクセル開度又はアクセ
ル開度変化量が大きくなるにしたがって、エンジントル
ク応答性が速くなり、エンジントルク応答性と配分トル
ク応答性の関係は、相対的に配分トルク伝達応答性より
エンジントルク伝達応答性が速くなってゆく状況と推定
することができる。つまり、アクセル操作情報をトルク
伝達応答性の比較情報として用いることができる。よっ
て、アクセル操作検出手段という簡単なトルク伝達応答
性比較手段により、アクセル操作情報を制御対象駆動輪
速変更手段の入力情報として駆動スリップの制御対象駆
動輪速を変更することができる。加えて、前輪の平均車
輪速と後輪の平均車輪速の重み付け変更を変更すること
で、副駆動輪の平均車輪速から主駆動輪と副駆動輪の四
輪平均車輪速まで無段階に変化する車輪速が駆動スリッ
プの制御対象駆動輪速とされるため、エンジントルク応
答性と配分トルク応答性との大小関係が明確でない領域
において、最適な駆動スリップの制御対象駆動輪速を得
ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明を図面に基づいて
詳細に説明する。

【００１５】まず、構成を説明する。図１は請求項１に
係る発明を示す概念図であり、ａはエンジン、ｂは前後
輪駆動力配分手段、ｃは前後輪駆動力配分制御手段、ｄ
は駆動スリップ制御手段、ｅはトルク伝達応答性比較手
段、ｆは制御対象駆動輪速変更手段であり、制御対象駆
動輪速変更手段ｆにおいて、トルク伝達応答性比較手段
ｅによる比較結果で、配分トルク応答性がエンジントル
ク応答性より速い場合、副駆動輪の平均車輪速が駆動ス
リップの制御対象駆動輪速とされ、エンジントルク応答
性が配分トルク応答性より速い場合、主駆動輪と副駆動
輪の四輪平均車輪速が駆動スリップの制御対象駆動輪速
とされる。

【００１６】（実施の形態１）次に、請求項１〜請求項
３に記載の発明に対応する実施の形態１について説明す
る。

【００１７】図２は実施の形態１における四輪駆動車の
駆動力配分制御装置が適用された駆動系を含む全体シス
テム図である。実施の形態１の駆動力制御装置が適用さ
れる車両は後輪駆動ベースの四輪駆動車で、その駆動系
は、エンジン１、自動変速機９、フロントファイナルド
ライブ２ａ、リアファイナルドライブ３ａ、トランスフ
ァー４（前後輪駆動力配分手段）、左右前輪１０，２０
（副駆動輪）、左右後輪３０，４０（主駆動輪）を備え
ている。

【００１８】前記トランスファー４は、自動変速機９か
らのエンジン駆動力がリアプロペラシャフト３ｂと共に
伝達されるクラッチドラム５ａと、チェーン５ｃを介し
てフロントプロペラシャフト２ｂに係合されるクラッチ
ハブ５ｂを有し、クラッチドラム５ａ及びクラッチハブ
５ｂのそれぞれに設けられたドライブプレート５ｄ，ド
リブンプレート５ｅとの間で油圧アクチュエータ６に作
動により動力伝達を行う湿式多板クラッチ５を有する。
そして、トランスファー４は、湿式多板クラッチ５の締
結により、左右前輪１０，２０へのエンジン駆動力の伝
達を行う。

【００１９】即ち、各後輪３０，４０へは自動変速機９
からのエンジン駆動力がそのままリアプロペラシャフト
３ｂ，リアファイナルドライブ３ａ及びリアドライブシ
ャフト３ｃを介して伝達され、各前輪１０，２０へは前
記トランスファ４の湿式多板クラッチ５，チェーン５
ｃ，フロントプロペラシャフト２ｂ，フロントファイナ
ルドライブ２ａ，フロントドライブシャフト２ｃを介し
て伝達される。

【００２０】そしてトランスファー４は、駆動性能と操
舵性能の両立を図りながら前後輪の駆動力配分を最適に
制御するべく、湿式多板クラッチ５の油圧を制御する油
圧アクチュエータ６により左右前輪１０，２０に駆動力
を伝達することで、二輪駆動状態から四輪駆動状態（リ
ジッド四輪駆動）との間の駆動力配分制御を行う。左右
前輪１０，２０及び左右後輪３０，４０には、それぞれ
車輪速を検知する車輪速センサ１１，２１，３１，４１
が設置されており、各車輪速センサ１１，２１，３１，
４１からの信号は、駆動状態を制御するコントローラ５
０に入力される。また、車両の前後方向加速度Ｘｇを検
知する前後加速度センサ７、及び横方向加速度Ｙｇを検
知する横加速度センサ８が備えられており、この各Ｇセ
ンサの信号もコントローラ５０に入力される。

【００２１】また、駆動力制御としてのエンジン出力の
制御は、コントローラ５０よりエンジン出力制御を行う
エンジン用コントローラ５１に目標駆動トルクＴｅｓ指
令がなされ、燃料カット及びスロットル開度を制御する
ことで、エンジン出力が制御される。スロットル制御
は、エンジン用コントローラ５１からのスロットル開度
指令に応じてスロットル用コントローラ５２が行う。一
方、コントローラ５０は、ミッションを制御するＡＴ用
コントローラ５３とつながっており、ギア位置ＧＲの信
号が入力される。また、エンジン用コントローラ５１か
らはエンジンの駆動トルクＴｅも入力される。また、ア
クセル開度センサ５４のアクセル開度信号Ａccは、エン
ジン用コントローラ５１に入力され、コントローラ５０
やＡＴ用コントローラ５３にも送られる。

【００２２】次に、作用を説明する。図４はコントロー
ラ５０により実行されるエンジン出力制御プログラムの
フローチャートで、以下、各ステップについて詳述す
る。この処理は図示していないオペレーティングシステ
ムで一定の時間毎の定時割り込み遂行される。

【００２３】ステップ１００では、車輪速、前後加速
度、横加速度、アクセル開度の各センサ及び各コントロ
ールユニットからの各種データを読み込む。つまり、前
後加速度Ｘｇ、横加速度Ｙｇ、各車輪速Ｖwi（ｉ＝１〜
４）、エンジン駆動トルクＴｅ、ギア位置ＧＲ、アクセ
ル開度Ａccをそれぞれ読み込む。

【００２４】ステップ１０１では、アクセル開度変化量
ｄＡccを算出する。本実施例では、アクセル開度Ａccよ
り次式に従って算出する。 ｄＡcc＝Ｋacc＊（Ａcc[0]＋Ａcc[1]−Ａcc[3]−Ａcc
[4]） ここで、Ｋaccは単位換算の係数である。また、［］内
の数字は、何周期前の値であるかを示す。

【００２５】ステップ１０２では、セレクト車輪速Ｖfs
を算出する。本実施例では、各輪の車輪速Ｖwに加速時
／減速時などに応じてフィルタをかけ、より車体速度に
近いＶwfi（ｉ＝１〜４）を各輪で算出し、制動時／非
制動時などの条件により、各Ｖwfiから例えば加速時な
どは最も小さい車輪速を選択するなどして最も車体速度
に近いセレクト車輪速Ｖfsを算出する。特に４輪が駆動
スリップし、駆動スリップ制御が作動する状態では、前
輪１０，２０の車輪速の小さい方の車輪をある加速内で
追従するようにＶfsを算出する。ここで、前輪１０，２
０の車輪速の小さい方の車輪としたのは、本実施例での
四輪駆動装置の特性により、前輪１０，２０に配分され
る駆動力が後輪３０，４０より小さい傾向にあるためで
あり、他の四輪駆動装置を使用する場合は、その四輪駆
動装置にあったセレクトの方法があることは言うまでも
ない。

【００２６】ステップ１０３は、制御車輪速Ｖwtを算出
する。本実施例では、ギア位置ＧＲ及びアクセル開度変
化量ｄＡccに応じて制御車輪速Ｖwtを算出する。ギア位
置ＧＲが１，２速（ロー変速比）の場合は、アクセル開
度変化量ｄＡccに応じて前輪１０，２０の平均車輪速Ｖ
wfと後輪３０，４０の平均車輪速Ｖwrの重み付けを変更
し、駆動スリップ制御の対象となる車輪速である制御車
輪速Ｖwtを次式に従って算出する。 Ｖwt＝Ｋａ＊Ｖwf＋（１−Ｋａ）＊Ｖwr Ｖwf＝（Ｖw1＋Ｖw2）／２ Ｖwr＝（Ｖw3＋Ｖw4）／２ Ｋａは、図４に示す特性図、つまり、アクセル開度変化
量ｄＡccが０〜ｄＡcc1まではＫａ＝１、ｄＡcc1〜ｄＡ
cc2まではＫａ＝１〜０．５、ｄＡcc2以上ではＫａ＝
０．５というように、アクセル開度変化量ｄＡccにより
算出される。また、ギア位置ＧＲが３，４速（ハイ変速
比）の場合は、前輪１０，２０の平均車輪速Ｖwfを制御
車輪速Ｖwtとする。

【００２７】ステップ１０４では、車輪の収束判断を行
う。本実施例では、後述する方法で算出された目標車輪
速Ｖwsiと制御対象車輪速Ｖwtとの偏差がある設定値
（例えば１km/h）以内にあるときは、車輪速は収束した
状態にあるものと考え、収束判断カウンタＫsuをカウン
トアップする。この収束判断カウンタＫsuがある設定値
（例えば１５０ms；制御周期が１０msecの場合は１５と
なる）以上になった場合を車輪速収束状態と判断する。

【００２８】ステップ１０５では、セレクト車輪速変化
量ｄＶfsを算出する。本実施例では、一定時間内（例え
ば４０msec間）におけるセレクト車輪速Ｖfsの平均値の
変化量として、次式に従いセレクト車輪速変化量ｄＶfs
を算出する。ただし、次式は４０msec間毎に算出され
る。 ｄＶfs＝Ｋg＊（ＶF[0]＋ＶF[1]−ＶF[3]−ＶF[4]） ここで、ＶFはセレクト車輪速Ｖfsの平均値であり、１
０msec毎に次式に従い算出される。また、Ｋgは単位換
算の係数である。 ＶF[0]＝Ｋg＊（Ｖfs[0]＋Ｖfs[1]＋Ｖfs[2]＋Ｖfs
[3]）／４ ここで、［］内の数字は、何周期前の値であるかを示
す。

【００２９】ステップ１０６では、路面勾配推定値ｄS
を算出する。本実施例では、ステップ１０３で収束判断
されている場合に、次式で路面勾配推定値ｄSを算出す
る。 ｄS＝ｄＶfs−Ｘｇ また、収束判断していない場合は、ｄS＝０とする。

【００３０】ステップ１０７では、路面勾配推定値ｄS
に応じて坂道判断を行う。本実施例では、路面勾配推定
値ｄSが、ある設定値（例えば0.05g）以上のときに登坂
路であると判断し、坂道判断カウンタＫsaをカウントア
ップする。この坂道判断カウンタＫsaは最大値を持ち
（例えば50）、路面勾配推定値が前記設定値以下になっ
た場合はカウントダウンされる。

【００３１】ステップ１０８では、坂道判断に応じて前
後加速度補正量ｄＶhを算出する。本実施例では、坂道
判断カウンタＫsaを用い、Ｋsaが設定値以上（例えば1
5）の場合は、 ｄＶh＝min（（Ｋsa−15）＊Ｋr，ｄＶhmax） とする。ここでＫrはチューニング定数であり、例えば
0.01などとする。また、設定値以下の場合は、ｄＶh＝
０とする。また、ｄＶhmaxは補正量の最大制限値であ
り、大きすぎる補正が行われないように設定される。

【００３２】ステップ１０９では、前後加速度最小値Ｖ
idminを算出する。本実施例では、四輪駆動配分制御装
置の差動制限トルクＴETSに応じて、図５に示す特性マ
ップに従い前後加速度最小値Ｖidminを算出する。

【００３３】ステップ１１０は、車体速変化量Ｖidを算
出する。本実施例では、前後加速度センサ値（加速側プ
ラス）と前後加速度補正値及びステップ１０９で算出し
た前後加速度最小値Ｖidminより次式に従って算出す
る。 加速判断時； Ｖid＝max（Ｘｇ＋ｄＶh，Ｖidmin） ここで、加速判断はセレクト車輪速Ｖfsと推定車体速Ｖ
iの前回値との比較により判断し、Ｖfs≧Ｖi（前回値）
の時に加速時と判断する。 減速判断時； Ｖid＝Ｘｇ−G_offset 本実施例では、オフセットは市場にある一般的な坂道で
は、減速時にＶidが正の値になることがないように0.3g
とする。

【００３４】ステップ１１１では、推定車体速Ｖiを算
出する。本実施例では、セレクト車輪速Ｖfs、車体速変
化量Ｖid、推定車体速Ｖiの前回値より次式に従い算出
する。 加速時； Ｖi＝min（Ｖi（前回値）＋Ｖid，Ｖfs） 減速時； Ｖi＝max（Ｖi（前回値）＋Ｖid，０） つまり、Ｖiの前回値に車体速変化量Ｖidを加算するも
のとする。ただし、加速時はＶfsを最大制限値とし、減
速時は０を下限値とする。このようにして推定車体速を
算出することで、四輪駆動車で４輪が駆動スリップして
駆動力制御が作動しているような状態であり、かつ、路
面に勾配があるような車体速度推定が厳しい状況であっ
ても、精度良く車体速推定が可能となる。

【００３５】次のステップからは、この推定車体速ＶI
と制御車輪速Ｖwtを用いた駆動スリップ制御についての
説明となる。

【００３６】まず、四輪駆動配分制御の制御量の算出を
行う。ステップ１１２では、四輪駆動力配分装置により
制御される差動力制限トルクＴETSを算出する。本実施
例では、以下に示すように各輪の車輪速より前後それぞ
れ平均車輪速Ｖwf、Ｖwrを算出し、その差である前後回
転数差△Ｖfrに応じて、差動制限トルクＴETSを算出す
る。 Ｖwf＝（Ｖw1＋Ｖw2）／２ Ｖwr＝（Ｖw3＋Ｖw4）／２ △Ｖfr＝Ｖwr−Ｖwf 前後回転数差△Ｖfrから差動制限トルクＴETSの算出
は、図７に示す特性マップに従い算出する。図７の特性
マップの傾きＫｔは、図６に示すように、横加速度Ｙｇ
が大きいほど小さくなる特性を持つ。

【００３７】ステップ１１３では、駆動スリップ制御の
目標スリップ量Ｓstarを算出する。本実施例では、基準
目標スリップ量ＳO（例えば2.5km/h）に対し、加減速の
状態、直進又は旋回の判断、路面μの判断、駆動スリッ
プ制御の作動及び非作動などにより補正して目標スリッ
プ量Ｓstarを設定する。

【００３８】ステップ１１４では、目標車輪速Ｖwsを算
出する。本実施例では、ステップ１１１で求めた推定車
体速Ｖiとステップ１１３で設定した目標スリップ量Ｓs
tarより次式で算出する。 Ｖws＝Ｖi＋Ｓstar

【００３９】ステップ１１５では、目標駆動トルクＴｅ
ｓを算出する。本実施例では、まずステップ１１４で求
めた目標車輪速Ｖwsとステップ１０３で求めた制御車輪
速Ｖwtとの偏差εを次式で算出する。 ε＝Ｖws−Ｖwt さらに、この偏差εに応じてＦ／Ｂ制御（ここではＰＩ
Ｄ制御）の指令値である目標駆動トルクＴｅｓを次式で
算出する。 駆動スリップ制御非作動時； Ｔｅｓ＝Ｔｅ 駆動スリップ制御作動時； Ｔｅｓ＝Ｋp＊ε＋Ｋd＊ｄε／ｄｔ＋Ｋi＊∫εｄｔ ここで、Ｋp、Ｋd、ＫiはそれぞれＦ／Ｂゲインであ
り、ギア位置ＧＰなどにより変更される。例えば、ギア
位置ＧＰに応じてローギアほどゲインを大きく、ハイギ
アほどゲインを小さくする。また、車輪速偏差εに応じ
て、εが大きい程、応答性向上のためにゲインを大きく
（非線形制御）したり、スリップの収束側では、再スリ
ップ防止のために、ゲインを下げるなどとしても良い。

【００４０】ステップ１１６では、各駆動信号を出力す
る。つまり、駆動力配分制御装置には、目標差動制限ト
ルクＴETSに対応した電圧指令値を出力する。また、エ
ンジン用コントローラ５１には、目標駆動トルクＴｅｓ
を出力する。

【００４１】［前後輪駆動力配分制御と駆動スリップ制
御］前後輪駆動力配分制御は、図３のステップ１１２に
おいて、前後輪のうちエンジン駆動力が主に伝達される
後輪３０，４０とエンジン駆動力が副次的に伝達される
前輪１０，２０との前後回転数差△Ｖfrに応じて、差動
制限トルクＴETSが算出される。そして、エンジン１と
前後輪との間に設けられた湿式多板クラッチ５の油圧ア
クチュエータ６への指令により、湿式多板クラッチ５が
差動制限トルクＴETSを得る油圧で締結され、前後輪へ
の駆動力配分が制御される。

【００４２】一方、駆動スリップ制御は、ステップ１１
１で求めた推定車体速Ｖiとステップ１１３で設定した
目標スリップ量Ｓstarに基づいてステップ１１４におい
て目標車輪速Ｖwsが算出され、ステップ１１５におい
て、この目標車輪速Ｖwsとステップ１０３で求めた制御
車輪速Ｖwtとの偏差εに応じてＦ／Ｂ制御の指令値であ
る目標駆動トルクＴｅｓ算出される。そして、エンジン
用コントローラ５１は、駆動力制御用のコントローラ５
０から目標駆動トルクＴｅｓを入力し、その目標値に応
じて、燃料カット及びスロットル開度を制御することで
エンジン出力が制御される。ここで、スロットル制御
は、エンジン用コントローラ５１からのスロットル開度
指令に応じてスロットル用コントローラ５２が行う。

【００４３】［制御車輪速Ｖwtの設定］上記駆動スリッ
プ制御で用いられる制御車輪速Ｖwtは、ステップ１０３
において、ギア位置ＧＲ及びアクセル開度変化量ｄＡcc
に応じて算出される。ギア位置ＧＲが１，２速（ロー変
速比）の場合は、アクセル開度変化量ｄＡccに応じて前
輪１０，２０の平均車輪速Ｖwfと後輪３０，４０の平均
車輪速Ｖwrの重み付けを変更し、次式に従って算出され
る。 Ｖwt＝Ｋａ＊Ｖwf＋（１−Ｋａ）＊Ｖwr 但し、Ｋａ
＝１〜０．５ また、ギア位置ＧＲが３，４速（ハイ変速比）の場合
は、前輪１０，２０の平均車輪速Ｖwfがそのまま制御車
輪速Ｖwtとされる。

【００４４】すなわち、ギア位置ＧＲが３，４速であ
り、加速しても通常加速走行時程度であり前輪１０，２
０への配分トルク応答性が後輪３０，４０へのエンジン
トルク応答性より速い場合には、副駆動輪である前輪１
０，２０の平均車輪速Ｖwfが駆動スリップの制御対象と
なる制御車輪速Ｖwtとされることで、駆動スリップ制御
に入りにくく、前後輪駆動力配分制御による車両のヨー
運動のコントロールというメリットを生かしつつ、４輪
トータルの駆動力が過大となり、４輪全てが駆動スリッ
プする場合には駆動スリップ制御を実行することで４輪
駆動スリップを防止することができる。

【００４５】また、ギア位置ＧＲが１速である発進急加
速時においては、後輪３０，４０へのエンジントルク応
答性が前輪１０，２０への配分トルク応答性より速くな
るが、この場合には、アクセル急踏み操作によりアクセ
ル開度変化量ｄＡccが、図４においてｄＡcc2以上とな
り、Ｋａ＝０．５とされることで、制御車輪速Ｖwtは、
Ｖwt＝０．５＊Ｖwf＋０．５＊Ｖwrの式、つまり、四輪
平均車輪速が駆動スリップの制御対象となる制御車輪速
Ｖwtとされることで、駆動スリップ制御に入り易く、図
８のＶwr特性に示すように、主駆動輪である後輪３０，
４０の過大な駆動スリップを抑制することができる。

【００４６】この場合、前後輪駆動力配分制御のメリッ
トは十分に発揮できないが、そもそも前輪１０，２０へ
の配分トルク応答性が足りない領域なので前後輪駆動力
配分制御効果（ヨーコントロール効果）を十分に発揮す
ることはできず、むしろ後輪３０，４０の過大なスリッ
プにより車両の操縦安定性が悪化する傾向にあり、この
後輪３０，４０のスリップを抑制した方が車両挙動とし
て好ましいものとなる。

【００４７】さらに、ギア位置ＧＲが１速または２速で
ある加速時においては、加速操作が速くなるにしたがっ
て、後輪３０，４０へのエンジントルク応答性が次第に
速くなるが、この場合には、アクセル踏み込み操作の程
度がアクセル開度変化量ｄＡccにより監視され、アクセ
ル開度変化量ｄＡccが、図４において、ｄＡcc1〜ｄＡc
c2の領域となり、アクセル開度変化量ｄＡccの上昇に応
じてＫａは１から０．５まで比例的に下げられる、つま
り、アクセル開度変化量ｄＡccが大きいほど後輪速Ｖwr
の重み付けを大きくした値が駆動スリップの制御対象と
なる制御車輪速Ｖwtとされることになる。よって、低ア
クセル開度変化量領域では、ギア位置ＧＲが３，４速の
場合と同様に、前後輪駆動力配分制御と駆動スリップ制
御との両立を達成する制御としながら、アクセル開度変
化量ｄＡccが大きくなるほど主駆動輪である後輪３０，
４０の駆動スリップを抑制する制御が強められ、ギア位
置ＧＲが１速である発進急加速時の制御に近づく。

【００４８】次に、効果を説明する。

【００４９】(1) 前輪１０，２０への配分トルク応答性
が後輪３０，４０へのエンジントルク応答性より速いと
判断された場合、前輪１０，２０のＶwfをそのまま制御
車輪速Ｖwtとし、後輪３０，４０へのエンジントルク応
答性が前輪１０，２０への配分トルク応答性より速いと
判断された場合、基本的に四輪平均車輪速を駆動スリッ
プの制御対象となる制御車輪速Ｖwtとしたため、通常の
加速走行時程度における前後輪駆動力配分制御と駆動ス
リップ制御との両立を達成しながら、発進急加速時等の
ように、前輪１０，２０へのトルク伝達応答性より後輪
３０，４０へのトルク伝達応答性が速い状況が生じたと
きも車両の操縦安定性を確保することができる。

【００５０】(2) 自動変速機９のギア位置を検出し、
１，２速のロー側ギア位置の場合、基本的に四輪平均車
輪速を駆動スリップの制御対象となる制御車輪速Ｖwtと
し、３，４速のハイ側ギア位置の場合、前輪１０，２０
のＶwfをそのまま制御車輪速Ｖwtとするようにしたた
め、ギア位置情報を用いた簡単なトルク伝達応答性比較
により、駆動スリップ制御の制御車輪速Ｖwtを変更する
ことができる。すなわち、ローギア位置の場合、変速機
において入力トルクを増大させて出力トルクとするた
め、トルク増大ゲインが大きく配分トルク伝達応答性よ
りエンジントルク伝達応答性が速い状況と推定すること
ができる。逆に、ハイギア位置の場合、入力トルクと出
力トルクとが同じ、もしくは、入力トルクに対し出力ト
ルクが減少するため、エンジントルク応答性より配分ト
ルク応答性が速い状況と推定することができる。つま
り、有段変速機にあってはギア位置情報をトルク伝達応
答性の比較情報として用いることができる。

【００５１】(3) アクセル開度変化量ｄＡccにより前輪
１０，２０の平均車輪速Ｖwfと後輪３０，４０の平均車
輪速Ｖwrの重み付けを変更することで、前輪１０，２０
の平均車輪速Ｖwfから四輪平均車輪速まで無段階に変化
する車輪速を駆動スリップの制御対象となる制御車輪速
Ｖwtとしたため、アクセル開度変化量情報を用いた簡単
なトルク伝達応答性比較により、駆動スリップ制御の制
御車輪速Ｖwtを変更することができると共に、エンジン
トルク応答性と配分トルク応答性との大小関係が明確で
ないアクセル開度変化量領域（図４のｄＡcc1〜ｄＡcc
2）において、最適な駆動スリップ制御の制御車輪速Ｖw
tを得ることができる。すなわち、アクセル開度変化量
ｄＡccが小さい場合、エンジントルク応答性が遅く、エ
ンジントルク応答性より配分トルク応答性が速い状況と
推定することができる。また、アクセル開度変化量ｄＡ
ccが大きくなるにしたがって、エンジントルク応答性が
速くなり、エンジントルク応答性と配分トルク応答性の
関係は、相対的に配分トルク伝達応答性よりエンジント
ルク伝達応答性が速くなってゆく状況と推定することが
できる。つまり、アクセル開度変化量ｄＡccをトルク伝
達応答性の比較情報として用いることができる。

【００５２】以上、本発明の実施の形態１を説明してき
たが、具体的な構成については、この実施の形態１に限
られるものではない。

【００５３】例えば、実施の形態１では、後輪駆動ベー
スの四輪駆動車への適用例を示したが、前輪駆動ベース
の四輪駆動車や駆動ベースを決めることなくトランスフ
ァーから前後輪に駆動力を配分するような四輪駆動車に
も適用できることはいうまでもない。

【００５４】実施の形態１では、請求項２及び請求項３
に記載の発明を組み合わせてトルク伝達応答性を比較す
る手段とする好適な例を示したが、請求項２に記載され
た発明と請求項３に記載された発明のそれぞれによりト
ルク伝達応答性を比較する手段としても良い。

【００５５】実施の形態１では、アクセル開度変化量に
より重み付けを変更する例を示したが、アクセル開度に
より重み付けを変更するようにしても良い。さらに、ギ
ア位置（無段変速機の場合には変速比）やアクセル開度
またはアクセル開度変化量以外にも、エンジントルク伝
達応答と配分トルク伝達応答を比較し得る他の情報をこ
れらと組み合わせたり、独立に用いてトルク伝達応答性
比較手段とする例も勿論本発明に含まれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る本発明の四輪駆動車の駆動力制
御装置を示す概念図である。

【図２】実施の形態１における四輪駆動車の駆動力制御
装置が適用された全体システム図である。

【図３】実施の形態１における前後輪駆動力配分制御及
び駆動スリップ制御処理を表すフローチャートである。

【図４】実施の形態１の駆動スリップ制御で用いられる
制御車輪速を決める重み付け係数Ｋａの特性を示す図で
ある。

【図５】実施の形態１での前後加速度最小値Ｖidminと
差動制限トルクＴETSとの関係を表す特性マップであ
る。

【図６】実施の形態１の前後輪駆動力配分制御での差動
制限トルクＴETSを決める横加速度に対するゲイン特性
図である。

【図７】実施の形態１の前後輪駆動力配分制御での前後
輪回転速度差△Ｖfrに対する差動制限トルク特性図であ
る。

【図８】実施の形態１での発進急加速時における推定車
体速、目標車輪速、前輪平均速、後輪平均速を示すタイ
ムチャートである。

【図９】従来装置において通常の加速走行時程度の場合
における推定車体速、目標車輪速、前輪平均速、後輪平
均速を示すタイムチャートである。

【図１０】従来装置において発進急加速時における推定
車体速、目標車輪速、前輪平均速、後輪平均速を示すタ
イムチャートである。

【符号の説明】

１ エンジン ２ フロントファイナルドライブ ３ リヤファイナルドライブ ４ トランスファ ５ 湿式多板クラッチ ６ 油圧アクチュエータ ７ 前後加速度センサ ８ 横加速度センサ ９ 自動変速機 １０，２０ 前輪（副駆動輪） ３０，４０ 後輪（主駆動輪） １１，２１，３１，４１ 車輪速センサ ５０ コントロールユニット ５１ エンジンコントロールユニット ５２ スロットルコントロールユニット ５３ Ａ／Ｔコントロールユニット ５４ アクセル開度センサ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D041 AA48 AB01 AC01 AC07 AC15 AD00 AD10 AD31 AD51 AE04 AE08 AE23 AE32 AF01 3D043 AA03 AB17 EA02 EA18 EA40 EA42 EB06 EB12 EE01 EE05 EE07 EE08 EE18 EF03 EF06 EF12 EF19 EF21 EF24 3G093 AA03 AA05 BA01 CB06 CB07 CB09 DA06 DB00 DB03 DB04 DB13 DB14 DB17 EA05 EA09 EB02 EB03 EC02 EC04 FA01 FA04 FA07 FA10 FA11 FA12

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンと前後輪との間に前後駆動力配
   分手段が設けられ、前後輪のうちエンジン駆動力が主に
   伝達される駆動輪（以下、主駆動輪）とエンジン駆動力
   が副次的に伝達される駆動輪（以下、副駆動輪）との回
   転速度差に応じた前記前後駆動力配分手段への指令によ
   り前後輪への駆動力配分を制御する前後輪駆動力配分制
   御手段と、 駆動スリップが設定しきい値以上である場合に少なくと
   もエンジン出力を低減することで駆動スリップを抑制す
   る駆動スリップ制御手段とを備えた四輪駆動車の駆動力
   制御装置において、 前記エンジンから主駆動輪へのエンジントルク伝達速さ
   であるエンジントルク応答性と前記前後駆動力配分手段
   を介した副駆動輪への配分トルク伝達速さである配分ト
   ルク応答性とを比較するトルク伝達応答性比較手段を設
   け、 前記トルク伝達応答性比較手段による比較結果で、配分
   トルク応答性がエンジントルク応答性より速い場合、副
   駆動輪の平均車輪速を駆動スリップの制御対象駆動輪速
   とし、エンジントルク応答性が配分トルク応答性より速
   い場合、主駆動輪と副駆動輪の四輪平均車輪速を駆動ス
   リップの制御対象駆動輪速とする制御対象駆動輪速変更
   手段を設けたことを特徴とする四輪駆動車の駆動力制御
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の四輪駆動車の駆動力制御
   装置において、前記トルク伝達応答性比較手段を、エン
   ジンと前後駆動力配分手段との間に設けられた変速機の
   変速比を検出する変速比検出手段とし、 前記制御対象駆動輪速変更手段を、ロー変速比の場合、
   四輪平均車輪速を駆動スリップの制御対象駆動輪速と
   し、ハイ変速比の場合、副駆動輪の平均車輪速を駆動ス
   リップの制御対象駆動輪速とする手段としたことを特徴
   とする四輪駆動車の駆動力制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の四輪駆動
   車の駆動力制御装置において、 前記トルク伝達応答性比較手段を、エンジン駆動力を決
   めるアクセル開度又はアクセル開度変化量を検出するア
   クセル操作検出手段とし、 前記制御対象駆動輪速変更手段を、前輪の平均車輪速と
   後輪の平均車輪速の重み付けを変更することで、副駆動
   輪の平均車輪速から主駆動輪と副駆動輪の四輪平均車輪
   速まで無段階に変化する車輪速を駆動スリップの制御対
   象駆動輪速とする手段としたことを特徴とする四輪駆動
   車の駆動力制御装置。