JP2008207671A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン出力を適切に制御しつつ、前後駆動力配分制御や左右駆動力配分制御等の車両挙動制御により、各輪をフルに使った最大のトラクション性能を発揮する。
【解決手段】メイン制御部７０は、路面摩擦係数μ、各輪接地荷重Ｆzf_l、Ｆzf_r、Ｆzr_l、Ｆzr_r、及び、各輪横力Ｆyf_l、Ｆyf_r、Ｆyr_l、Ｆyr_rから、各輪許容駆動力Ｆx0f_l、Ｆx0f_r、Ｆx0r_l、Ｆx0r_rを演算し、この各輪許容駆動力Ｆx0f_l、Ｆx0f_r、Ｆx0r_l、Ｆx0r_rに基づき許容エンジントルクＴEG0を演算してエンジン出力を制限すると共に、各輪許容駆動力Ｆx0f_l、Ｆx0f_r、Ｆx0r_l、Ｆx0r_rに基づき前後駆動力配分制御におけるトランスファクラッチトルクＴAWD、左右駆動力配分制御における後輪トルク移動量ＴTVD_r、操舵角制御における舵角補正量Δδを演算する。
【選択図】図２

Description

本発明は、最大のトラクション性能を発揮させながら、前後駆動力配分制御、及び、左右駆動力配分制御等の車両挙動制御を実行する車両の制御装置に関する。

近年、車両においては、走行状態に応じてエンジン出力を制御する様々なトラクション制御装置が採用されている。

例えば、特開平１１−５９３６６号公報では、車輪に発生する路面摩擦係数及びその車軸に発生する横力を推定演算し、この推定演算された路面摩擦係数および横力から、その車輪の最大前後力を演算し、この最大前後力に基づきその車輪に印加する駆動力または制動力の制御を行う技術が開示されている。
特開平１１−５９３６６号公報

ところで、上述の特許文献１に開示されるような駆動力制御を備えた車両が前後駆動力配分制御や左右駆動力配分制御を有する場合、前後駆動力配分が動的な接地荷重配分に対して過大となっている駆動軸や、旋回内輪のグリップ限界によってエンジン出力の許容値が決まってしまうため、各輪をフルに使った最大のトラクション性能を発揮することができないという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、エンジン出力を適切に制御しつつ、前後駆動力配分制御や左右駆動力配分制御等の車両挙動制御により、各輪をフルに使った最大のトラクション性能を発揮することができる車両の制御装置を提供することを目的としている。

本発明は、路面摩擦係数を推定する路面摩擦係数推定手段と、各輪に作用する接地荷重を推定する接地荷重推定手段と、各輪に作用するタイヤ横力を推定するタイヤ横力推定手段と、上記路面摩擦係数と上記各輪の接地荷重と上記各輪のタイヤ横力に基づいて各輪の許容可能な前後駆動力を許容駆動力として演算する許容駆動力演算手段と、上記各輪の許容駆動力に基づいてエンジン出力を制御するエンジン出力制御手段と、上記各輪の許容駆動力に基づいて車両挙動を制御する車両挙動制御手段とを備えたことを特徴としている。

本発明による車両の制御装置によれば、エンジン出力を適切に制御しつつ、前後駆動力配分制御や左右駆動力配分制御等の車両挙動制御により、各輪をフルに使った最大のトラクション性能を発揮することが可能となる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１〜図３は本発明の実施の一形態を示し、図１は車両全体の駆動系と操舵系の概略構成を示す説明図、図２はメイン制御部の機能ブロック図、図３はメイン制御プログラムのフローチャートである。

図１において、符号１は車両前部に配置されたエンジンを示し、このエンジン１による駆動力は、エンジン１後方の自動変速装置（トルクコンバータ等も含んで図示）２からトランスミッション出力軸２ａ、トランスファドライブギヤ３、トランスファドリブンギヤ４を経てセンタデファレンシャル装置５に伝達される。

センタデファレンシャル装置５に伝達された駆動力は、リヤドライブ軸６、プロペラシャフト７、ドライブピニオン軸部８を介して後輪終減速装置９に入力される一方、フロントドライブ軸１０を介して前輪終減速装置１１に入力される。

後輪終減速装置９に入力された駆動力は、後輪左ドライブ軸１２rlを経て左後輪１３rlに伝達される一方、後輪右ドライブ軸１２rrを経て右後輪１３rrに伝達される。また、前輪終減速装置１１に入力された駆動力は、前輪左ドライブ軸１２flを経て左前輪１３flに伝達される一方、前輪右ドライブ軸１２frを経て右前輪１３frに伝達される。

センタデファレンシャル装置５は、リングギヤ１４がトランスファドリブンギヤ４と一体に構成されており、このリングギヤ１４がダブルプラネタリギヤ１５と噛合されている。フロントドライブ軸１０は後方に延出され、リングギヤ１４の回転軸芯を挿通されており、フロントドライブ軸１０に設けたサンギヤ１６とダブルプラネタリギヤ１５とが噛合されている。

ダブルプラネタリギヤ１５を軸支するキャリア１７は前方に延出され、フロントドライブ軸１０とキャリア１７との間に、湿式多板クラッチ（トランスファクラッチ）１８が配設されている。

トランスファクラッチ１８は、キャリア１７の内面にアウタプレート１８ａが、フロントドライブ軸１０にインナプレート１８ｂが、それぞれ交互に重ねて構成され、図示しないピストンにより押圧自在に構成されている。

このピストンには、トランスファクラッチ駆動制御部７１により駆動される図示しない電磁石が設けられており、後述するメイン制御部７０からの制御信号でトランスファクラッチ駆動制御部７１を通じて押圧力（トランスファクラッチトルク）を電子制御自在に構成されている。

後輪終減速装置９は、例えば、特開２００５−５４９４４号公報に開示されるように、差動機構部２１と油圧モータ２２とを備えて構成されている。

差動機構部２１は、公知のプラネタリギヤ方式で構成されており、ドライブピニオン軸部８の後端に設けられたドライブピニオン８ａは、デファレンシャルケース２３の外周に設けたリングギヤ２４と噛合されている。

デファレンシャルケース２３の内側に設けられたリングギヤ２５は、アウタピニオン２６と噛合され、このアウタピニオン２６と噛合するインナピニオン２７が後輪左ドライブ軸１２rlに設けられたサンギヤ２８と噛合されている。アウタピニオン２６とインナピニオン２７を回転自在に軸支するキャリア２９は、後輪右ドライブ軸１２rrへと連結されている。

従って、ドライブピニオン８ａから入力された駆動力は、サンギヤ２８から後輪左ドライブ軸１２rlへと伝達される一方、キャリア２９から後輪右ドライブ軸１２rrへと伝達される。

油圧モータ２２は、ラジアルピストン式の油圧モータで構成されており、外周に向けて突出自在な複数のピストン（図示せず）を格納したシリンダブロック３０は後輪左ドライブ軸１２rlと連結され、内側にカム面が形成されたカムリング（図示せず）を備えたモータケース３１（シリンダブロック３０に対して正逆回転自在）は後輪右ドライブ軸１２rrと連結されている。

そして、油圧モータ２２は、油圧ポンプ、油圧バルブユニット等からなる油圧ポンプモータ駆動制御部７２により作動され、必要なトルクが後輪左ドライブ軸１２rlから後輪右ドライブ軸１２rrへ、或いは、後輪右ドライブ軸１２rrから後輪左ドライブ軸１２rlへと移動される。この油圧ポンプモータ駆動部４２を駆動させる制御信号は、後述のメイン制御部７０から出力される。

次に、車両の操舵系について説明する。
符号４０は車両の前輪操舵装置を示し、この前輪操舵装置４０は、ステアリングホイール４１から、ステアリングシャフト４２が延出されており、ステアリングシャフト４２の前端は、ユニバーサルジョイント４３ａ、４３ａ及びジョイント軸４３ｂから成るジョイント部４３を介してステアリングギヤボックス４４から突出されたピニオン軸４５と連結されている。

ステアリングギヤボックス４４からは、左前輪１４flに向けてタイロッド４６flが延出される一方、右前輪１４frに向けてタイロッド４６frが延出されている。

タイロッド４６fl、４６frのタイロッドエンドは、ナックルアーム４７fl、４７frを介して、それぞれの側の車輪１３fl、１３frを回転自在に支持するアクスルハウジング４８fl、４８frと連結されている。

ステアリングシャフト４２の中途部には、ステアリングギヤ比を可変する前輪舵角補正機構４９が介装されており、ステアリングシャフト４２は前輪舵角補正機構４９から上方に延出されたシャフト部分がアッパシャフト４２Ｕ、前輪舵角補正機構４９から下方に延出されたシャフト部分がロアシャフト４２Ｌとして構成されている。

前輪舵角補正機構４９の構造について以下説明する。アッパシャフト４２Ｕの下端と、ロアシャフト４２Ｌの上端には、それぞれ同一回転軸芯上に一対のサンギヤ５０Ｕ、５０Ｌが固設されており、この一対のサンギヤ５０Ｕ、５０Ｌは、複数（例えば、３つ）配設したピニオン軸５１に固設されたプラネタリギヤ５２Ｕ、５２Ｌと、それぞれ噛合されている。

一対のサンギヤ５０Ｕ、５０Ｌは共に、ピニオン軸５１を回転自在に軸支するキャリア５３の内部に格納されており、キャリア５３の上端外周には、電動モータ５４の出力軸５４ａに固設されたドライブギヤ５５と噛合するドリブンギヤ５６が設けられている。

電動モータ５４は、前輪舵角制御部７３により駆動され、前輪舵角制御部７３は、メイン制御部７０より入力される舵角補正量に応じた信号に基づいて、電動モータ５４を回転させるように構成されている。

メイン制御部７０には、エンジン制御部８１、トランスミッション制御部８２、路面摩擦係数推定手段としての路面摩擦係数推定装置８３、横加速度センサ８４、及び、ヨーレートセンサ８５が接続されて、エンジントルクＴeg、エンジン回転数Ｎｅ、主変速ギヤ比ｉ、トルクコンバータのタービン回転数Ｎｔ、路面摩擦係数μ、横加速度（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）、及び、ヨーレートγの各信号が入力される。

そして、メイン制御部７０は、上述の各入力信号に応じて、エンジン制御部８１に信号出力してエンジン出力を所定に制限するトラクション制御、トランスファクラッチ駆動制御部７１に信号出力して前後軸間の駆動力配分を制御する前後駆動力配分制御、油圧ポンプモータ駆動制御部７２に信号出力して後輪の左右輪間の駆動力配分を制御する左右駆動力配分制御、及び、前輪舵角制御部７３に信号出力して前輪操舵角を補正制御する前輪操舵角制御の各制御機能を有して構成されている。

このため、メイン制御部７０は、図２に示すように、前後接地荷重演算部７０ａ、左輪荷重比率演算部７０ｂ、各輪接地荷重演算部７０ｃ、各輪横力演算部７０ｄ、各輪許容駆動力演算部７０ｅ、許容エンジントルク演算部７０ｆ、前後駆動力配分比演算部７０ｇ、トランスファクラッチトルク演算部７０ｈ、後輪左右駆動力配分比演算部７０ｉ、後輪トルク移動量演算部７０ｊ、ヨーモーメント演算部７０ｋ、舵角補正量演算部７０ｌから主要に構成されている。

前後接地荷重演算部７０ａは、エンジン制御部８１からエンジントルクＴeg、エンジン回転数Ｎｅが入力され、トランスミッション制御部８２から主変速ギヤ比ｉ、トルクコンバータのタービン回転数Ｎｔが入力される。

そして、以下の（１）式により、前輪接地荷重Ｆzfを演算し、以下の（２）式により後輪接地荷重Ｆzrを演算して、各輪接地荷重演算部７０ｃに出力する。
Ｆzf＝Ｗｆ−（（ｍ・Ａｘ・ｈ）／Ｌ） …（１）
Ｆzr＝Ｗ−Ｆzf …（２）
ここで、Ｗｆは前輪静加重、ｍは車両質量、ｈは重心高さ、Ｌはホイールベース、Ｗは車両重量（＝ｍ・Ｇ；Ｇは重力加速度）であり、Ａｘは前後加速度（＝Ｆｘ／ｍ）である。

この前後加速度Ａｘの演算式中のＦｘは総駆動力であり、例えば、以下の（３）式により演算される。
Ｆｘ＝Ｔｔ・η・ｉｆ／Ｒｔ …（３）
ここで、ηは駆動系伝達効率、ｉｆはファイナルギヤ比、Ｒｔはタイヤ半径である。また、Ｔｔはトランスミッション出力トルクであり、例えば、以下の（４）式により演算される。
Ｔｔ＝Ｔeg・ｔ・ｉ …（４）
ここで、ｔはトルクコンバータのトルク比であり、予め設定されている、トルクコンバータの回転速度比ｅ（＝Ｎｔ／Ｎｅ）とトルクコンバータのトルク比とのマップを参照することにより求められる。

左輪荷重比率演算部７０ｂは、横加速度センサ８４から横加速度（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）が入力される。そして、以下の（５）式により左輪荷重比率ＷR_lを演算し、各輪接地荷重演算部７０ｃ、各輪横力演算部７０ｄに出力する。
ＷR_l＝０．５−（（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）／Ｇ）・（ｈ／Ｌtred） …（５）
ここで、Ｌtredは前輪と後輪のトレッド平均値である。

各輪接地荷重演算部７０ｃは、前後接地荷重演算部７０ａから前輪接地荷重Ｆzf、後輪接地荷重Ｆzrが入力され、左輪荷重比率演算部７０ｂから左輪荷重比率ＷR_lが入力される。そして、以下の（６）、（７）、（８）、（９）式により、それぞれ左前輪接地荷重Ｆzf_l、右前輪接地荷重Ｆzf_r、左後輪接地荷重Ｆzr_l、右後輪接地荷重Ｆzr_rを演算し、各輪許容駆動力演算部７０ｅに出力する。すなわち、各輪接地荷重演算部７０ｃは、接地荷重推定手段として設けられている。
Ｆzf_l＝Ｆzf・ＷR_l …（６）
Ｆzf_r＝Ｆzf・（１−ＷR_l） …（７）
Ｆzr_l＝Ｆzr・ＷR_l …（８）
Ｆzr_r＝Ｆzr・（１−ＷR_l） …（９）

各輪横力演算部７０ｄは、横加速度センサ８４から横加速度（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）が、ヨーレートセンサ８５からヨーレートγが、左輪荷重比率演算部７０ｂから左輪荷重比率ＷR_lが入力される。そして、以下の（１０）式により前輪横力Ｆyfを演算し、以下の（１１）式により後輪横力Ｆyrを演算する。各輪横力演算部７０ｄは、これら前輪横力Ｆyf、後輪横力Ｆyrを基に、（１２）〜（１５）式により、左前輪横力Ｆyf_l、右前輪横力Ｆyf_r、左後輪横力Ｆyr_l、右後輪横力Ｆyr_rを演算し、各輪許容駆動力演算部７０ｅに出力する。すなわち、各輪横力演算部７０ｄは、タイヤ横力推定手段として設けられている。
Ｆyf＝（Ｉｚ・（ｄγ／ｄｔ）
＋ｍ・（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）・Ｌｒ）／Ｌ …（１０）
Ｆyr＝（−Ｉｚ・（ｄγ／ｄｔ）
＋ｍ・（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）・Ｌｆ）／Ｌ …（１１）
ここで、Ｉｚは車両のヨー慣性モーメント、Ｌｒは後軸−重心間距離、Ｌｆは前軸−重心間距離である。
Ｆyf_l＝Ｆyf・ＷR_l …（１２）
Ｆyf_r＝Ｆyf・（１−ＷR_l） …（１３）
Ｆyr_l＝Ｆyr・ＷR_l …（１４）
Ｆyr_r＝Ｆyr・（１−ＷR_l） …（１５）

各輪許容駆動力演算部７０ｅは、路面摩擦係数推定装置８３から路面摩擦係数μが入力され、各輪接地荷重演算部７０ｃから左前輪接地荷重Ｆzf_l、右前輪接地荷重Ｆzf_r、左後輪接地荷重Ｆzr_l、右後輪接地荷重Ｆzr_rが入力され、各輪横力演算部７０ｄから左前輪横力Ｆyf_l、右前輪横力Ｆyf_r、左後輪横力Ｆyr_l、右後輪横力Ｆyr_rが入力される。そして、以下の（１６）〜（１９）式により、各輪の許容可能な前後駆動力を左前輪許容駆動力Ｆx0f_l、右前輪許容駆動力Ｆx0f_r、左後輪許容駆動力Ｆx0r_l、右後輪許容駆動力Ｆx0r_rとして演算し、許容エンジントルク演算部７０ｆ、前後駆動力配分比演算部７０ｇ、後輪左右駆動力配分比演算部７０ｉ、ヨーモーメント演算部７０ｋに出力する。すなわち、各輪許容駆動力演算部７０ｅは、許容駆動力演算手段として設けられている。
Ｆx0f_l＝（（μ・Ｆzf_l）^２−Ｆyf_l^２）^１／２ …（１６）
Ｆx0f_r＝（（μ・Ｆzf_r）^２−Ｆyf_r^２）^１／２ …（１７）
Ｆx0r_l＝（（μ・Ｆzr_l）^２−Ｆyr_l^２）^１／２ …（１８）
Ｆx0r_r＝（（μ・Ｆzr_r）^２−Ｆyr_r^２）^１／２ …（１９）

許容エンジントルク演算部７０ｆは、トランスミッション制御部８２から主変速ギヤ比ｉが入力され、各輪許容駆動力演算部７０ｅから左前輪許容駆動力Ｆx0f_l、右前輪許容駆動力Ｆx0f_r、左後輪許容駆動力Ｆx0r_l、右後輪許容駆動力Ｆx0r_rが入力される。そして、以下の（２０）式により、許容可能なエンジントルク（許容エンジントルク）ＴEG0を演算し、エンジン制御部８１に出力する。エンジン制御部８１では、この許容エンジントルクＴEG0が入力されると、エンジン出力を許容エンジントルクＴEG0以下となるよう制限してエンジン制御を行う。すなわち、許容エンジントルク演算部７０ｆ、及び、エンジン制御部８１は、エンジン出力制御手段として設けられている。
ＴEG0＝（（Ｆx0f_l＋Ｆx0f_r＋Ｆx0r_l＋Ｆx0r_r）・Ｒｔ）／（ｉｆ・ｉ）
…（２０）

前後駆動力配分比演算部７０ｇは、各輪許容駆動力演算部７０ｅから左前輪許容駆動力Ｆx0f_l、右前輪許容駆動力Ｆx0f_r、左後輪許容駆動力Ｆx0r_l、右後輪許容駆動力Ｆx0r_rが入力される。そして、以下の（２１）式により、前後駆動力配分比ＤAWDを演算し、トランスファクラッチトルク演算部７０ｈに出力する。
ＤAWD＝（Ｆx0f_l＋Ｆx0f_r）／（Ｆx0f_l＋Ｆx0f_r＋Ｆx0r_l＋Ｆx0r_r）
…（２１）

トランスファクラッチトルク演算部７０ｈは、エンジン制御部８１からエンジントルクＴegが入力され、前後駆動力配分比演算部７０ｇから前後駆動力配分比ＤAWDが入力される。そして、以下の（２２）式により、トランスファクラッチ１８に対するトランスファクラッチトルクＴAWDを演算し、トランスファクラッチ駆動制御部７１に出力する。
ＴAWD＝Ｔeg・ｉ・（Ｄ０−ＤAWD） …（２２）
ここで、Ｄ０は、センタデファレンシャル装置５による前後トルク配分比であり、前軸：後軸＝５０：５０であるならば０．５、前軸：後軸＝４０：６０であるならば０．４、フロントエンジン・フロントドライブ車ベース（ＦＦベース）の４輪駆動車であるならば１．０、フロントエンジン・リヤドライブ車ベース（ＦＲベース）の４輪駆動車であるならば０である。

このように、本実施の形態では、前後駆動力配分比演算部７０ｇ、トランスファクラッチトルク演算部７０ｈ、及び、トランスファクラッチ駆動制御部７１により車両挙動制御手段の一例としての前後駆動力配分制御手段が構成されている。

後輪左右駆動力配分比演算部７０ｉは、各輪許容駆動力演算部７０ｅから左後輪許容駆動力Ｆx0r_l、右後輪許容駆動力Ｆx0r_rが入力される。そして、以下の（２３）式により、後輪左右駆動力配分比ＤTVD_rを演算し、後輪トルク移動量演算部７０ｊに出力する。
ＤTVD_r＝Ｆx0r_l／（Ｆx0r_l＋Ｆx0r_r） …（２３）

後輪トルク移動量演算部７０ｊは、エンジン制御部８１からエンジントルクＴegが入力され、前後駆動力配分比演算部７０ｇから前後駆動力配分比ＤAWDが入力され、後輪左右駆動力配分比演算部７０ｉから後輪左右駆動力配分比ＤTVD_rが入力される。そして、以下の（２４）式により、油圧モータ２２に対する後輪トルク移動量（右輪側から左輪側へのトルク移動を正とする）ＴTVD_rを演算し、油圧ポンプモータ駆動制御部７２に出力する。
ＴTVD_r＝Ｔeg・ｉ・（１−ＤAWD）・ｉｆ・（０．５−ＤTVD_r） …（２４）

このように、本実施の形態では、後輪左右駆動力配分比演算部７０ｉ、後輪トルク移動量演算部７０ｊ、油圧ポンプモータ駆動制御部７２により車両挙動制御手段の一例としての左右駆動力配分制御手段が構成されている。

ヨーモーメント演算部７０ｋは、各輪許容駆動力演算部７０ｅから左前輪許容駆動力Ｆx0f_l、右前輪許容駆動力Ｆx0f_r、左後輪許容駆動力Ｆx0r_l、右後輪許容駆動力Ｆx0r_rが入力される。そして、以下の（２５）式により、左右輪の駆動力差により生じるヨーモーメントＭｚを演算し、舵角補正量演算部７０ｌに出力する。尚、符号は、左旋回方向を正とする。
Ｍｚ＝（−Ｆx0f_l＋Ｆx0f_r−Ｆx0r_l＋Ｆx0r_r）・Ｌtred …（２５）

舵角補正量演算部７０ｌは、ヨーモーメント演算部７０ｋから左右輪の駆動力差により生じるヨーモーメントＭｚが入力され、以下の（２６）式により、舵角補正量Δδを演算し、前輪舵角制御部７３に出力する。
Δδ＝±Ｍｚ／（２・Ｃｐ） …（２６）
ここで、Ｃｐはタイヤの等価コーナリングパワーである。尚、舵角補正量Δδの符号は、前輪の場合に−、後輪の場合に＋とするものであり、本実施の形態では、前輪の舵角補正を行うものであるため−となる。同様に、公知の後輪操舵機能を備えれば、その場合、符号は＋となる。

すなわち、本実施の形態による前輪舵角制御では、駆動力配分制御によって生じるヨーモーメントを打ち消すように、前輪や後輪の操舵角を制御することで最大のトラクション性能を発揮させながら、優れた操縦安定性を実現しようとするものとなっており、ヨーモーメント演算部７０ｋ、舵角補正量演算部７０ｌ、前輪舵角制御部７３により車両挙動制御手段の一例としての操舵角制御手段が構成されている。そして、前述の如く、前輪舵角を補正するのではなく、後輪操舵機構における後輪舵角を補正するものであっても良い。

次に、上述のメイン制御部７０で実行されるメイン制御プログラムについて、図３のフローチャートで説明する。
まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１で必要パラメータ、すなわち、エンジントルクＴeg、エンジン回転数Ｎｅ、主変速ギヤ比ｉ、トルクコンバータのタービン回転数Ｎｔ、路面摩擦係数μ、横加速度（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）、及び、ヨーレートγの各信号を読み込む。

次に、Ｓ１０２に進み、前後接地荷重演算部７０ａで、前述の（１）、（２）式により、前輪接地荷重Ｆzf、後輪接地荷重Ｆzrを演算する。

次いで、Ｓ１０３に進み、左輪荷重比率演算部７０ｂで、前述の（５）式により、左輪荷重比率ＷR_lを演算する。

次に、Ｓ１０４に進み、各輪接地荷重演算部７０ｃで、前述の（６）〜（９）式により、それぞれ左前輪接地荷重Ｆzf_l、右前輪接地荷重Ｆzf_r、左後輪接地荷重Ｆzr_l、右後輪接地荷重Ｆzr_rを演算する。

次いで、Ｓ１０５に進み、各輪横力演算部７０ｄで、前述の（１２）〜（１５）式により、左前輪横力Ｆyf_l、右前輪横力Ｆyf_r、左後輪横力Ｆyr_l、右後輪横力Ｆyr_rを演算する。

次に、Ｓ１０６に進み、各輪許容駆動力演算部７０ｅで、前述の（１６）〜（１９）式により、左前輪許容駆動力Ｆx0f_l、右前輪許容駆動力Ｆx0f_r、左後輪許容駆動力Ｆx0r_l、右後輪許容駆動力Ｆx0r_rを演算する。

次いで、Ｓ１０７に進み、許容エンジントルク演算部７０ｆで、前述の（２０）式により、許容エンジントルクＴEG0を演算し、エンジン制御部８１に出力する。エンジン制御部８１では、この許容エンジントルクＴEG0が入力されると、エンジン出力を許容エンジントルクＴEG0以下となるよう制限してエンジン制御を行う。

次に、Ｓ１０８に進み、前後駆動力配分比演算部７０ｇで、前述の（２１）式により、前後駆動力配分比ＤAWDを演算する。

そして、Ｓ１０９に進むと、トランスファクラッチトルク演算部７０ｈは、前述の（２２）式により、トランスファクラッチトルクＴAWDを演算し、トランスファクラッチ駆動制御部７１に出力する。

次いで、Ｓ１１０に進み、後輪左右駆動力配分比演算部７０ｉで、前述の（２３）式により、後輪左右駆動力配分比ＤTVD_rを演算する。

そして、Ｓ１１１に進むと、後輪トルク移動量演算部７０ｊは、前述の（２４）式により、後輪トルク移動量ＴTVD_rを演算し、油圧ポンプモータ駆動制御部７２に出力する。

次いで、Ｓ１１２に進み、ヨーモーメント演算部７０ｋで、前述の（２５）式により、左右輪の駆動力差により生じるヨーモーメントＭｚを演算する。

そして、Ｓ１１３に進むと、舵角補正量演算部７０ｌは、前述の（２６）式により、舵角補正量Δδを演算し、前輪舵角制御部７３に出力し、プログラムを抜ける。

このように本発明の実施の形態によれば、路面摩擦係数μ、各輪接地荷重Ｆzf_l、Ｆzf_r、Ｆzr_l、Ｆzr_r、及び、各輪横力Ｆyf_l、Ｆyf_r、Ｆyr_l、Ｆyr_rから、各輪許容駆動力Ｆx0f_l、Ｆx0f_r、Ｆx0r_l、Ｆx0r_rを演算し、この各輪許容駆動力Ｆx0f_l、Ｆx0f_r、Ｆx0r_l、Ｆx0r_rに基づき許容エンジントルクＴEG0を演算してエンジン出力を制限すると共に、各輪許容駆動力Ｆx0f_l、Ｆx0f_r、Ｆx0r_l、Ｆx0r_rに基づき前後駆動力配分制御におけるトランスファクラッチトルクＴAWD、左右駆動力配分制御における後輪トルク移動量ＴTVD_r、操舵角制御における舵角補正量Δδを演算するように構成されている。

このため、エンジン出力を適切に制御しつつ、前後駆動力配分制御や左右駆動力配分制御により各輪の許容駆動力配分どおりに駆動力を配分することで、各輪をフルに使った最大のトラクション性能を発揮することが可能となる。また、操舵角制御により、駆動力配分制御によって生じるヨーモーメントを打ち消すように、前輪や後輪の転舵角を制御することで、駆動力配分制御による最大のトラクション性能を発揮させながらも、優れた操縦安定性を実現することが可能となっている。

尚、本発明の実施の形態で例示したセンタデファレンシャル装置５による前後駆動力配分制御機構、油圧モータ２２を採用した左右駆動力配分制御機構、及び、前輪舵角制御機構はその一例であり、他の公知の機構で前後駆動力配分制御、左右駆動力配分制御、及び、操舵角制御を実現するものであっても本発明が適用できることは云うまでもない。

また、本発明の実施の形態では、左右駆動力配分制御を後輪において実行する例を示しているが前輪において実行するものであっても良い。この際、前輪左右駆動力配分比ＤTVD_fは、以下の（２７）式により、演算される。
ＤTVD_f＝Ｆx0f_l／（Ｆx0f_l＋Ｆx0f_r） …（２７）

そして、前輪トルク移動量（右輪側から左輪側へのトルク移動を正とする）ＴTVD_fは、以下の（２８）式により、演算される。
ＴTVD_r＝Ｔeg・ｉ・ＤAWD・ｉｆ・（０．５−ＤTVD_f） …（２８）

更に、本発明の実施の形態では、前後駆動力配分制御と左右駆動力配分制御と操舵角制御の３つ全てを備えた例で説明したが、何れか一つ、或いは、何れか２つを備えた車両であっても、本発明は適用できる。

また、本発明の実施の形態では、説明を容易にするためにメイン制御部７０を独立したものとして例示しているが、他の制御部（例えば、エンジン制御部）の一部として構成するものであっても良い。

車両全体の駆動系と操舵系の概略構成を示す説明図 メイン制御部の機能ブロック図 メイン制御プログラムのフローチャート

符号の説明

１ エンジン
５ センタデファレンシャル装置
９ 後輪終減速装置
１８ トランスファクラッチ
２１ 差動機構部
２２ 油圧モータ
４０ 前輪操舵装置
４９ 前輪舵角補正機構
７０ メイン制御部
７０ａ 前後接地荷重演算部
７０ｂ 左輪荷重比率演算部
７０ｃ 各輪接地荷重演算部（接地荷重推定手段）
７０ｄ 各輪横力演算部（タイヤ横力推定手段）
７０ｅ 各輪許容駆動力演算部（許容駆動力演算手段）
７０ｆ 許容エンジントルク演算部（エンジン出力制御手段）
７０ｇ 前後駆動力配分比演算部（前後駆動力配分制御手段）
７０ｈ トランスファクラッチトルク演算部（前後駆動力配分制御手段）
７０ｉ 後輪左右駆動力配分比演算部（左右駆動力配分制御手段）
７０ｊ 後輪トルク移動量演算部（左右駆動力配分制御手段）
７０ｋ ヨーモーメント演算部（操舵角制御手段）
７０ｌ 舵角補正量演算部（操舵角制御手段）
７１ トランスファクラッチ駆動制御部（前後駆動力配分制御手段）
７２ 油圧ポンプモータ駆動制御部（左右駆動力配分制御手段）
７３ 前輪舵角制御部（操舵角制御手段）
８１ エンジン制御部（エンジン出力制御手段）
８３ 路面摩擦係数推定装置（路面摩擦係数推定手段）

Claims (2)

1. 路面摩擦係数を推定する路面摩擦係数推定手段と、
   各輪に作用する接地荷重を推定する接地荷重推定手段と、
   各輪に作用するタイヤ横力を推定するタイヤ横力推定手段と、
   上記路面摩擦係数と上記各輪の接地荷重と上記各輪のタイヤ横力に基づいて各輪の許容可能な前後駆動力を許容駆動力として演算する許容駆動力演算手段と、
   上記各輪の許容駆動力に基づいてエンジン出力を制御するエンジン出力制御手段と、
   上記各輪の許容駆動力に基づいて車両挙動を制御する車両挙動制御手段と、
   を備えたことを特徴とする車両の制御装置。
2. 上記車両挙動制御手段は、車両の前後軸間の駆動力配分を制御する前後駆動力配分制御手段と、車両の左右輪間の駆動力配分を制御する左右駆動力配分制御手段と、操舵角を補正制御する操舵角制御手段の少なくとも一つであることを特徴とする請求項１記載の車両の制御装置。

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