JP2010025273A - 車両用駆動力配分装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動機のフェール時において好適なリンプホーム走行を実現する車両用駆動力配分装置の制御装置を提供する。
【解決手段】一対の電動機Ｍそれぞれの故障を判定するモータ故障判定手段８０と、そのモータ故障判定手段８０により前記一対の電動機Ｍのうち一方の故障が判定された場合に、その故障が判定された電動機Ｍに対応するクラッチＣにより車両に作用するモーメントを算出するクラッチ作用モーメント算出手段８８と、予め定められた関係から、そのクラッチ作用モーメント算出手段８８により算出される前記故障が判定された電動機Ｍに対応するクラッチＣに係るモーメントに基づいて、前記一対の電動機Ｍのうち故障が判定されていない電動機Ｍに対応するクラッチＣにおける目標トルクを算出する目標クラッチトルク算出手段９２とを、備えたものであることから、運転者の要求する直進性乃至旋回性を確保して好適な走行を実現できる。
【選択図】図４

Description

本発明は、電動機により作動する一対の係合装置における係合状態を制御することで左右輪への駆動力配分を制御する車両用駆動力配分装置の制御装置に関し、特に、フェール時における好適なリンプホーム走行を実現するための改良に関する。

車両において、左右一対の駆動輪への駆動力の配分を制御する車両用駆動力配分装置が知られている。また、斯かる駆動力配分装置の一態様として、左右一対の車輪に対応して設けられた一対の係合装置と、それら一対の係合装置それぞれの係合状態を制御するために設けられた一対の電動機とを、備え、前記一対の係合装置それぞれの係合状態を制御することで前記左右一対の車輪への駆動力配分を制御する構成が知られている。例えば、特許文献１に記載されたデファレンシャル装置がそれである。斯かる駆動力配分装置によれば、左右の駆動輪のトルク差制御が可能であると共に、必要に応じてそれら一対の駆動輪の差動を制限する差動制限制御が実現される。

特開２００７−２０５５６０号公報 特開平６−３２０９７１号公報 特開平８−２３０４９９号公報

しかし、前述したような従来の技術において、クラッチが連結された状態で電動機が故障（作動不能）となった場合、左右輪のうち一方の駆動力が固定値となるため、直進性や旋回性の悪化が発生すると共に、クラッチの加熱による焼損乃至破損といった連鎖的な故障が生じるおそれがあった。このため、電動機のフェール時において好適なリンプホーム走行を実現する車両用駆動力配分装置の制御装置の開発が求められていた。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、電動機のフェール時において好適なリンプホーム走行を実現する車両用駆動力配分装置の制御装置を提供することにある。

斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、左右一対の車輪に対応して設けられた一対の係合装置と、それら一対の係合装置それぞれの係合状態を制御するために設けられた一対の電動機とを、備え、前記一対の係合装置それぞれの係合状態を制御することで前記左右一対の車輪への駆動力配分を制御する車両用駆動力配分装置の制御装置であって、前記一対の電動機それぞれの故障を判定する電動機故障判定手段と、その電動機故障判定手段により前記一対の電動機のうち一方の故障が判定された場合に、その故障が判定された電動機に対応する係合装置により車両に作用する作用モーメントを算出する作用モーメント算出手段と、予め定められた関係から車両の走行状態に基づいてその車両に要求される車両要求モーメントを算出する車両要求モーメント算出手段と、予め定められた関係から、前記作用モーメント算出手段により算出される作用モーメント及び前記車両要求モーメント算出手段により算出される車両要求モーメントに基づいて、車両の挙動安定制御を行う挙動安定制御手段とを、備えたことを特徴とするものである。

このようにすれば、前記一対の電動機それぞれの故障を判定する電動機故障判定手段と、その電動機故障判定手段により前記一対の電動機のうち一方の故障が判定された場合に、その故障が判定された電動機に対応する係合装置により車両に作用する作用モーメントを算出する作用モーメント算出手段と、予め定められた関係から車両の走行状態に基づいてその車両に要求される車両要求モーメントを算出する車両要求モーメント算出手段と、予め定められた関係から、前記作用モーメント算出手段により算出される作用モーメント及び前記車両要求モーメント算出手段により算出される車両要求モーメントに基づいて、車両の挙動安定制御を行う挙動安定制御手段とを、備えたものであることから、運転者の要求する直進性乃至旋回性を確保して好適な走行を実現できる。すなわち、電動機のフェール時において好適なリンプホーム走行を実現する車両用駆動力配分装置の制御装置を提供することができる。

ここで、好適には、前記挙動安定制御手段は、予め定められた関係から、前記作用モーメント算出手段により算出される作用モーメント及び前記車両要求モーメント算出手段により算出される車両要求モーメントに基づいて、前記一対の電動機のうち故障が判定されていない電動機に対応する係合装置における目標トルクを算出する目標トルク算出手段である。このようにすれば、実用的な態様で運転者の要求する直進性乃至旋回性を確保して好適なリンプホーム走行を実現できる。

また、好適には、左右一対の前輪の舵角を制御する前輪舵角制御装置と、左右一対の後輪の舵角を制御する後輪舵角制御装置とを、備え、前記挙動安定制御手段は、予め定められた関係から、前記作用モーメント算出手段により算出される作用モーメント及び前記車両要求モーメント算出手段により算出される車両要求モーメントに基づいて、前記前輪舵角制御装置における前輪の目標舵角及び後輪舵角制御装置における後輪の目標舵角を算出する目標舵角算出手段である。このようにすれば、実用的な態様で運転者の要求する直進性乃至旋回性を確保して好適なリンプホーム走行を実現できる。

また、好適には、前記電動機故障判定手段により前記一対の電動機のうち一方の故障が判定された場合に、予め定められた関係からその故障が判定された電動機に対応する係合装置の係合状態に基づいて車両の上限車速を算出する上限車速算出手段を備えたものである。このようにすれば、前記係合装置の加熱による焼損乃至破損といった連鎖的な故障を好適に抑制することができる。

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明が好適に適用される前置エンジン後輪駆動（ＦＲ）車両に備えられた動力伝達装置１０の構成を説明する図である。この図１に示すように、斯かる動力伝達装置１０において、駆動力源であるエンジン１２により発生させられたトルクは、トルクコンバータ１４、変速機１６、プロペラシャフト１８、リアデファレンシャル２０、及び左右一対の後輪車軸２２ｌ、２２ｒ（以下、特に区別しない場合には単に後輪車軸２２という）を介して左右一対の後輪２４ｌ、２４ｒ（以下、特に区別しない場合には単に後輪２４という）へ伝達されるように構成されている。また、運転者によるステアリングホイール２６の操作に応じて、或いは必要に応じてそのステアリングホイール２６の操作とは独立に後輪２４及び前輪３４の舵角を制御するための可変ギヤ比ステアリング（ＶＧＲＳ）２８と、斯かる制御に関して左右一対の後輪２４の舵角を制御する後輪舵角制御装置（ＡＲＳ）３０と、左右一対の前輪３４ｌ、３４ｒ（以下、特に区別しない場合には単に前輪３４という）の舵角を制御する前輪舵角制御装置３２とを、備えている。

上記エンジン１２は、例えば、気筒内噴射される燃料の燃焼によって駆動力を発生させるガソリンエンジン或いはディーゼルエンジン等の内燃機関である。また、上記トルクコンバータ１４は、例えば、上記エンジン１２のクランク軸に連結されたポンプ翼車と、上記変速機１６の入力軸に連結されたタービン翼車と、一方向クラッチを介して変速機ケースに固定されたステータ翼車とを、備えており、上記ポンプ翼車とタービン翼車との間で流体を介して動力伝達を行う流体式動力伝達装置である。また、上記変速機１６は、例えば、複数の摩擦係合要素を備え、それら摩擦係合要素の係合又は解放の組み合わせに応じて複数の変速比を選択的に成立させて、入力軸から入力された駆動力を変速して出力させる自動変速機である。

図１に示すように、前記動力伝達装置１０は、前記エンジン１２及び変速機１６等の作動を制御するＥＶ−ＥＣＵ３６、前記リアデファレンシャル２０等の作動を制御するＤＥＦ−ＥＣＵ３８、前記後輪舵角制御装置３０等の作動を制御するＡＲＳ−ＥＣＵ４０、及び前記前輪舵角制御装置３２等の作動を制御するＶＧＲＳ−ＥＣＵ４２等の電子制御装置を備えている。これらＥＶ−ＥＣＵ３６、ＤＥＦ−ＥＣＵ３８、ＡＲＳ−ＥＣＵ４０、及びＶＧＲＳ−ＥＣＵ４２は、何れもＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェイス等を含んで構成され、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を実行する所謂マイクロコンピュータであり、相互間で制御に関する情報の送受信が可能とされている。また、前記動力伝達装置１０には、車速に対応する各車輪の実際の回転速度を検出する車輪速センサ４４、車両の実際のヨーレイト（ヨー角速度）を検出するヨーレイトセンサ４６、及び車両の実際の横方向加速度（横Ｇ）を検出する横加速度センサ４８等の各種センサが設けられており、それぞれのセンサから車速（車輪速）を表す信号、実際のヨーレイトを表す信号、及び実際の横方向加速度を表す信号等が前記ＤＥＦ−ＥＣＵ３０乃至他の制御装置へ供給されるようになっている。

図２は、前記リアデファレンシャル２０に備えられたトルク配分機構の一例である車両用駆動力配分装置５０の構成を示す図である。この図２に示すように、斯かる車両用駆動力配分装置５０は、前記左右一対の後輪２４（後輪車軸２２）の差動回転を実現するよく知られた差動装置（デファレンシャルギヤ）５２を備えており、前記エンジン１２から前記プロペラシャフト１８を介して伝達される駆動力（トルク）は、そのプロペラシャフト１８の端部に接続された傘歯車５４から、上記差動装置５２のケースに設けられた傘歯車５６を介してその差動装置５２へ入力されるように構成されている。また、その差動装置５２における前記左右一対の後輪車軸２２ｌ、２２ｒに対応する出力軸５８ｌ、５８ｒ（以下、特に区別しない場合には単に出力軸５８という）とそれら後輪車軸２２ｌ、２２ｒとの間には、その出力軸５８から後輪車軸２２への動力（トルク）の伝達を制御するための動力伝達制御部６０ｌ、６０ｒ（以下、特に区別しない場合には単に動力伝達制御部６０という）が設けられている。この動力伝達制御部６０は、上記出力軸５８と後輪車軸２２との間に設けられた係合装置としてのクラッチＣｌ、Ｃｒ（以下、特に区別しない場合には単にクラッチＣという）と、それらクラッチＣｌ、Ｃｒに対応して設けられたスラスト機構６２ｌ、６２ｒ（以下、特に区別しない場合には単にスラスト機構６２という）と、それらスラスト機構６２ｌ、６２ｒを介して上記クラッチＣｌ、Ｃｒそれぞれの係合状態を制御するために設けられた電動機Ｍｌ、Ｍｒ（以下、特に区別しない場合には単に電動機Ｍという）とを、備えて構成されている。

上記クラッチＣは、例えばよく知られた多板式の摩擦式係合装置である。また、上記スラスト機構６２は、相対向する一対の環状部材と、それら環状部材における相対向する側の面に形成された複数の溝部にそれぞれ嵌め入れられた複数のボールとから構成されるものであり、それら一対の環状部材の相対回転により上記ボールが溝部に乗り上げることで、所謂スラスト力により上記一対の環状部材の相互間距離が離隔（乃至接近）させられるように構成されている。また、上記一対の環状部材のうち一方の環状部材の外周側には、上記電動機Ｍの出力歯車と噛み合わされる歯車部が形成されており、その電動機Ｍの回転（出力）に応じて上記一対の環状部材が相対回転させられ、それらの相互間距離が所定の値に定まるように構成されている。また、上記電動機Ｍは、例えばよく知られたサーボモータであり、前記ＤＥＦ−ＥＣＵ３８からの指令に応じて所定の回転作動を行い、それにより上記一対の環状部材の相対距離を決定するように構成されている。

上述のように構成された動力伝達制御部６０では、前記電動機Ｍの作動により前記出力軸５８から後輪車軸２２への動力伝達が制御される。すなわち、前記ＤＥＦ−ＥＣＵ３８からの指令に応じた前記電動機Ｍの回転（出力）により前記スラスト機構６２における一対の環状部材の相対距離（クラッチを押圧する面の位置）が決定され、それにより前記クラッチＣの係合状態が制御される。そして、このクラッチＣの係合状態に応じて前記出力軸５８から後輪車軸２２への動力伝達率が定まる。すなわち、前記クラッチＣが完全係合させられた状態においては、前記出力軸５８の出力はそのまま対応する後輪車軸２２へ伝達される。また、前記クラッチＣが完全解放させられた状態においては、前記出力軸５８から後輪車軸２２への動力伝達は遮断される。また、前記クラッチＣがスリップ係合（半係合）させられた状態においては、前記出力軸５８の出力がそのクラッチＣの係合力に応じた所定の伝達率で対応する後輪車軸２２へ伝達される。また、前記電動機Ｍｌ、Ｍｒは、前記ＤＥＦ−ＥＣＵ３８からの指令に応じてそれぞれ独立に作動させられるものであり、それら電動機Ｍｌ、Ｍｒの作動に応じて前記一対の出力軸５８ｌ、５８ｒから対応する後輪車軸２２ｌ、２２ｒへの動力伝達がそれぞれ個別に制御される。以上のようにして、前記差動装置５２における左右一対の出力軸５８ｌ、５８ｒから前記左右一対の後輪車軸２２ｌ、２２ｒへの動力伝達が制御され、それにより前記左右一対の後輪２４への駆動力配分（トルク配分）が制御される。

図３は、前記リアデファレンシャル２０に備えられたトルク配分機構の他の一例である車両用駆動力配分装置７０の構成を示す図である。なお、この図３に示す車両用駆動力配分装置７０において、図２を用いて前述した車両用駆動力配分装置５０と共通する部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。図３に示すように、斯かる車両用駆動力配分装置７０は、前記プロペラシャフト１８から傘歯車５４、５６を介して伝達される駆動力を前記左右の後輪車軸２２ｌ、２２ｒに配分するための差動装置７２と、その差動装置７２に隣接して設けられ、前記後輪車軸２２ｌ、２２ｒと同軸に配設された変速装置７４とを、備えて構成されている。また、その変速装置７４の出力を上記差動装置７２に選択的に伝達するために、前記後輪車軸２２ｌ、２２ｒそれぞれに対応して前記動力伝達制御部６０ｌ、６０ｒと同等の構成が設けられている。

上記差動装置５４は、第１リングギヤＲ１、互いに噛み合う複数対の第１ピニオンギアＰ１、それら第１ピニオンギヤＰ１を自転及び公転可能に支持する第１キャリアＣＡ１、及び上記複数対の第１ピニオンギヤＰ１を介して第１リングギヤＲ１と噛み合う第１サンギヤＳ１を備えたダブルピニオン型の遊星歯車装置であり、そのギヤ比ρ（＝第１サンギヤＳ１の歯数／第１リングギヤＲ１の歯数）はたとえば０．５に設定されている。上記第１リングギヤＲ１は、上記差動装置７２のケース７６内にそのケース７６と一体的に設けられており、前記プロペラシャフト１８の回転が傘歯車５４、５６により減速されてその第１リングギヤＲ１に伝達されるようになっている。また、上記第１キャリアＣＡ１は、前記左後輪車軸２２ｌを介して左後輪２４ｌに接続されている。また、上記第１サンギヤＳ１は、前記右後輪車軸２２ｒを介して右後輪２４ｒに連結されている。

前記変速装置５６は、第２サンギヤＳ２、第２ピニオンギヤＰ２、その第２ピニオンギヤＰ２を自転及び公転可能に支持する第２キャリアＣＡ２、及び上記第２ピニオンギヤＰ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を備えたシングルピニオン型の遊星歯車装置を備えて構成されている。上記第２キャリアＣＡ２は、前記差動装置７２の第１リングギヤＲ１すなわちその差動装置７２のケース７６に連結されており、そのケース７６と同様に前記変速装置７４の入力部材として機能する。また、上記第２リングギヤＲ２は、非回転部材７８に連結されている。また、上記第２サンギヤＳ２は、前記変速装置７４の出力部材として機能するものであり、そのサンギヤＳ２と前記一対の後輪車軸２２ｌ、２２ｒとの間に前記一対の動力伝達制御部６０ｌ、６０ｒが設けられている。すなわち、斯かる車両用駆動力配分制御装置７０において、前記動力伝達制御部６０ｌ、６０ｒは、前記変速装置７４の出力部材である上記第２サンギヤＳ２から前記一対の後輪車軸２２ｌ、２２ｒへの動力伝達をそれぞれ制御するように構成されている。

上述のように構成された車両用駆動力配分制御装置７０では、前記電動機Ｍの作動により前記変速装置７４から後輪車軸２２への動力伝達が制御される。すなわち、前記ＤＥＦ−ＥＣＵ３８からの指令に応じた前記電動機Ｍの回転（出力）により前記スラスト機構６２における一対の環状部材の相対距離が決定され、それにより前記クラッチＣの係合状態が制御される。このクラッチＣの係合状態に応じて前記変速装置７４（第２サンギヤＳ２）から後輪車軸２２への動力伝達率が定まる。すなわち、前記クラッチＣが完全係合させられた状態においては、前記変速装置７４の出力はそのまま対応する後輪車軸２２へ伝達される。また、前記クラッチＣが完全解放させられた状態においては、前記変速装置７４から後輪車軸２２への動力伝達は遮断される。また、前記クラッチＣがスリップ係合（半係合）させられた状態においては、前記変速装置７４の出力がそのクラッチＣの係合力に応じた所定の伝達率で対応する後輪車軸２２へ伝達される。また、前記電動機Ｍｌ、Ｍｒは、前記ＤＥＦ−ＥＣＵ３８からの指令に応じてそれぞれ独立に作動させられるものであり、それら電動機Ｍｌ、Ｍｒの作動に応じて上記変速装置７４から対応する後輪車軸２２ｌ、２２ｒへの動力伝達がそれぞれ個別に制御される。斯かる制御により、前記一対の後輪車軸２２（後輪２４）の間におけるトルク移動制御や、それら後輪車軸２２の差動制限制御等が実現される。

図４は、前記ＤＥＦ−ＥＣＵ３８に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。この図４に示すモータ故障判定手段８０は、前記車両用駆動力配分制御装置５０、７０（以下、車両用駆動力配分制御装置５０等という）に備えられた電動機Ｍの故障を判定する。具体的には、前記ＤＥＦ−ＥＣＵ３８から出力される指令値に対する前記電動機Ｍにおけるストロークセンサの検出値や、その電動機Ｍに実際に流れる電流を検出すること等によりその電動機Ｍの故障すなわち作動不能を判定する。

モータ位置検出手段８２は、上記モータ故障判定手段８０により前記電動機Ｍの故障が判定された場合において、その故障に係る電動機Ｍの回転位置（回転停止位置）を検出する。この電動機Ｍの回転位置は、前述のように、前記スラスト機構６２の環状部材の位置（クラッチＣに対する当接位置）乃至斯かる環状部材の相互間距離を定めるものであるため、上記モータ位置検出手段８２は、換言すれば、前記スラスト機構６２の環状部材の位置乃至斯かる環状部材の相互間距離を検出するものである。この検出は、前記電動機Ｍにおけるストロークセンサによりその電動機Ｍの実際のストロークを検出するものであってもよいし、前記スラスト機構６２における環状部材の実際の位置乃至は相互間距離を検出するものであってもよい。

クラッチ締結判定手段８４は、上記モータ位置検出手段８２により検出された前記故障に係る電動機Ｍの回転位置に対応して、前記車両用駆動力配分制御装置５０等に備えられたクラッチＣの締着状態（係合状態）を判定する。具体的には、予め定められた関係から、上記モータ位置検出手段８２により検出される前記故障に係る電動機Ｍのストローク、或いは前記スラスト機構６２における環状部材の位置乃至は相互間距離に基づいて、その電動機Ｍに対応するクラッチＣの係合状態（締結力）を判定する。また、好適には、前記故障に係る電動機Ｍに対応するクラッチＣが解放状態にあるか否かを判定するものであってもよい。

クラッチ発生トルク算出手段８６は、前記モータ位置検出手段８２により検出された前記故障に係る電動機Ｍの回転位置に対応して、前記車両用駆動力配分制御装置５０等に備えられたクラッチＣにより発生させられるトルク（伝達トルク）Ｔ_clt1を算出する。具体的には、予め定められた関係から、前記モータ位置検出手段８２により検出される前記故障に係る電動機Ｍのストローク、或いは前記スラスト機構６２における環状部材の位置乃至は相互間距離に基づいて、その電動機Ｍに対応するクラッチＣにより発生させられるトルクＴ_clt1を算出する。

クラッチ作用モーメント算出手段８８は、予め定められた関係から、上記クラッチ発生トルク算出手段８６により算出される前記クラッチＣにより発生させられるトルクＴ_clt1に基づいて、そのクラッチＣにより車両に作用する作用モーメントＭ_clt1を算出する。例えば、前記車両用駆動力配分装置５０において、前記故障に係るクラッチＣにより発生させられるトルクをＴ_clt1、前記後輪２４、前輪３４に共通のタイヤ半径をＲＴとした場合、その故障に係るクラッチＣにおいて発生させられる駆動力（そのクラッチＣ側の車輪における駆動力）Ｆ_clt1はＴ_clt1／ＲＴとなり、車両のトレッド幅をＴＲＥＤとした場合、その故障に係るクラッチＣにより車両に作用する作用モーメントＭ_clt1はＦ_clt1×ＴＲＥＤ／２となる（図５を参照）。また、上記クラッチ作用モーメント算出手段８８は、前記モータ位置検出手段８２により検出された前記故障に係る電動機Ｍの回転位置に対応して、前記車両用駆動力配分制御装置５０等に備えられたクラッチＣにより車両に作用するモーメントＭ_clt1を（すなわち、故障クラッチトルクＴ_clt1を算出することなく）算出するものであってもよい。具体的には、予め定められた関係から、前記モータ位置検出手段８２により検出される前記故障に係る電動機Ｍのストローク、或いは前記スラスト機構６２における環状部材の位置乃至は相互間距離に基づいて、その電動機Ｍに対応するクラッチＣにより車両に作用する作用モーメントＭ_clt1を算出する。

車両要求モーメント算出手段９０は、予め定められた関係から車両の走行状態に応じて車両要求モーメントＭ_reqを算出する。具体的には、予め定められた関係から、前記車輪速センサ４４により検出される実際の車速Ｖ及び前記可変ギヤ比ステアリング２８等により検出されるステアリングホイール角（ハンドル角）δ等に基づいて目標ヨー角速度（目標ヨーレイト）γ_refを算出し、その目標ヨー角速度γ_refに対応する車両要求モーメントＭ_reqを算出する。例えば、目標ヨー角速度をγ_ref、前記ヨーレイトセンサ４６により検出される実際のヨー角速度をγ_real、比例ゲインをＫＰ、微分ゲインをＫＤ、積分ゲインをＫＩ、ヨー角速度偏差をγ_difとして、各値から次の（１）式に従って斯かる車両要求モーメントＭ_reqを算出する。ここで、ヨー角速度偏差をγ_difは、次の（２）式で表される値である。

Ｍ_req＝ＫＰ・γ_dif＋ＫＤ・ｄγ_dif／ｄｔ＋ＫＩ・∫γ_dif ・・・（１）
γ_dif＝γ_ref−γ_real ・・・（２）

目標クラッチトルク算出手段９２は、前記モータ故障判定手段８０により前記電動機Ｍの故障が判定された場合において、その故障に係る電動機Ｍ以外の電動機Ｍすなわち故障が判定されていない電動機Ｍに対応するクラッチＣにおける目標トルクを算出する。具体的には、予め定められた関係から、前記クラッチ作用モーメント算出手段８８により算出される前記故障に係る電動機Ｍに対応するクラッチＣにより車両に作用する作用モーメントＭ_clt1及び前記車両要求モーメント算出手段９０により算出される車両要求モーメントＭ_reqに基づいて、前記一対の電動機Ｍｌ、Ｍｒのうち故障が判定されていない電動機Ｍに対応するクラッチＣにおける目標トルクを算出する。例えば、前記故障に係る電動機Ｍに対応するクラッチＣの作用モーメントをＭ_clt1、車両要求モーメントをＭ_reqとすると、故障が判定されていない電動機Ｍに対応するクラッチＣの要求モーメントＭ_clt2はＭ_req−Ｍ_clt1となる（図５を参照）。また、斯かる故障が判定されていない電動機Ｍに対応するクラッチＣ側の要求駆動力Ｆ_clt2はＭ_clt2／ＴＲＥＤ×２となり、その故障が判定されていない電動機Ｍに対応するクラッチＣの目標トルクＴ_clt2はＦ_clt2×ＲＴとなる。

クラッチ係合制御手段９４は、上記目標クラッチトルク算出手段９２により算出された目標トルクＴ_clt2に応じて、その目標トルクＴ_clt2が発生させられるように上記故障が判定されていない電動機Ｍの作動延いてはその電動機Ｍに対応するクラッチＣの係合状態を制御する。また、前記車両用駆動力配分制御装置７０等のトルク移動型駆動力配分装置に関して、好適には、前記モータ故障判定手段８０により前記電動機Ｍの故障が判定された場合において、その故障に係る電動機Ｍに対応するクラッチＣが解放されていると判定される場合、すなわち前記モータ位置検出手段８２により検出される前記故障に係る電動機Ｍの位置が前記クラッチＣの解放状態に相当するものである場合には、故障が判定されていない電動機Ｍに対応するクラッチＣを同様に解放状態とし、その制御を禁止する。

上限車速算出手段９６は、前記モータ故障判定手段８０により前記電動機Ｍの故障が判定された場合において、予め定められた関係から前記クラッチ発生トルク算出手段８６により算出される前記故障が判定された電動機Ｍに対応するクラッチＣに係るトルクＴ_clt1に基づいて車両の上限車速を算出する。また、車速制御手段９８は、前記ＨＶ−ＥＣＵ３６等により前記エンジン１２の駆動を制御すること等により、上記上限車速算出手段９６により算出された上限車速以上の速度が出ないように車両の駆動を制御する。換言すれば、その上限車速未満の速度範囲内において前記エンジン１２等を介した駆動制御を行う。図６は、この上限車速算出手段９６による車両の上限車速の算出に用いられる関係の一例を示す図であり、故障に係る電動機Ｍに対応するクラッチＣの吸収エネルギ限界線を実線で、上限車速を破線でそれぞれ示している。前記一対の電動機Ｍのうち一方の電動機Ｍが故障しており、その故障に起因して対応するクラッチＣが締結された状態で解放不能となっている場合、そのクラッチＣに所定値以上のトルクが入力されることでそのクラッチＣの焼き付きが発生する。図６の実線はこのクラッチＣの吸収エネルギ限界線を示しており、これよりも上の領域ではクラッチＣの焼き付きが発生する。破線で示す上限車速を示す線は、そのようなクラッチＣの焼き付きを発生させないように所定の安全マージン分そのクラッチのエネルギ吸収限界線よりも上限車速を低い値に設定するように定められたものであり、前記故障に係る電動機Ｍに対応するクラッチトルクが大きいほど上限車速が小さく、クラッチトルクが小さいほど上限車速が大きくなるようにその上限車速を定めるものである。そのように上限車速を設定することで、前記故障に係る電動機Ｍに対応するクラッチＣの加熱による焼損乃至破損といった連鎖的な故障を抑制することができる。

図７は、前記車両用駆動力配分装置７０における前記ＤＥＦ−ＥＣＵ３８によるリンプホーム走行制御の要部について説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。

先ず、前記モータ故障判定手段８０の動作に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、前記一対の電動機Ｍのうち一方の電動機Ｍが故障しているか否かが判断される。このＳ１の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、Ｓ１の判断が肯定される場合には、前記モータ位置検出手段８２の動作に対応するＳ２において、Ｓ１にて故障が判定された電動機Ｍの回転位置（回転停止位置）が検出される。次に、前記クラッチ締結判定手段８４の動作に対応するＳ３において、Ｓ２にて検出された故障に係る電動機Ｍの回転位置からその電動機Ｍに対応するクラッチＣが締結状態（係合状態）にあるか否かが判断される。このＳ３の判断が否定される場合には、Ｓ４において、Ｓ１にて故障が判定された電動機Ｍに対応するクラッチＣ及び故障が判定されていない電動機Ｍに対応するクラッチＣの何れもが制御禁止（解放状態）とされ、Ｓ５にて、インジケータに故障状態であることが表示された後、本ルーチンが終了させられるが、Ｓ３の判断が肯定される場合には、前記クラッチ発生トルク算出手段８６及びクラッチ作用モーメント算出手段８８の動作に対応するＳ６において、Ｓ１にて故障が判定された電動機Ｍに対応するクラッチＣに斯かるトルクＴ_clt1及びモーメントＭ_clt1が算出される。次に、前記車両要求モーメント算出手段９０の動作に対応するＳ７において、予め定められた関係から車両の走行状態に応じて車両要求モーメントＭ_reqが算出される。次に、前記目標クラッチトルク算出手段９２の動作に対応するＳ８において、予め定められた関係から、Ｓ６にて算出された故障に係る電動機Ｍに対応するクラッチＣにより車両に作用させられるモーメントＭ_clt1及びＳ７にて算出された車両要求モーメントＭ_reqに基づいて、前記一対の電動機Ｍｌ、Ｍｒのうち故障が判定されていない電動機Ｍに対応するクラッチＣにおける目標トルクＴ_clt2が算出される。次に、Ｓ９において、前記一対の電動機Ｍｌ、Ｍｒのうち故障が判定されていない電動機Ｍに対応するクラッチＣにおけるトルクがＳ８にて算出された目標トルクＴ_clt2となるようにその電動機Ｍの作動が制御されると共に、故障に係る電動機Ｍに対応するクラッチＣの制御が禁止される。次に、前記上限車速算出手段９６及び車速制御手段９８の動作に対応するＳ１０において、予め定められた関係からＳ６にて算出された故障に係る電動機Ｍに対応するクラッチＣにより発生させられるトルクＴ_clt1に基づいて車両の上限車速が算出され、その上限車速未満の速度範囲内において前記エンジン１２等を介した駆動制御が行われる。次に、Ｓ１１において、インジケータに故障状態であることが表示された後、本ルーチンが終了させられる。以上の制御において、Ｓ４及びＳ９が前記クラッチ係合制御手段９４の動作に対応する。

このように、本実施例によれば、前記一対の電動機Ｍそれぞれの故障を判定するモータ故障判定手段８０（Ｓ１）と、そのモータ故障判定手段８０により前記一対の電動機Ｍのうち一方の故障が判定された場合に、その故障が判定された電動機Ｍに対応するクラッチＣにより車両に作用する作用モーメントを算出するクラッチ作用モーメント算出手段８８（Ｓ６）と、予め定められた関係から車両の走行状態に基づいてその車両に要求される車両要求モーメントを算出する車両要求モーメント算出手段９０（Ｓ７）と、予め定められた関係から、前記クラッチ作用モーメント算出手段８８により算出される作用モーメント及び前記車両要求モーメント算出手段９０により算出される車両要求モーメントに基づいて、車両の挙動安定制御を行う挙動安定制御手段とを、備えたものであることから、運転者の要求する直進性乃至旋回性を確保して好適な走行を実現できる。すなわち、電動機Ｍのフェール時において好適なリンプホーム走行を実現する車両用駆動力配分装置５０等の制御装置を提供することができる。

また、前記挙動安定制御手段は、予め定められた関係から、前記クラッチ作用モーメント算出手段８８により算出される作用モーメント及び前記車両要求モーメント算出手段９０により算出される車両要求モーメントに基づいて、前記一対の電動機Ｍのうち故障が判定されていない電動機Ｍに対応する係合装置における目標トルクを算出する目標クラッチトルク算出手段９２（Ｓ８）であるため、実用的な態様で運転者の要求する直進性乃至旋回性を確保して好適なリンプホーム走行を実現できる。

また、前記モータ故障判定手段８０により前記一対の電動機Ｍのうち一方の故障が判定された場合に、予め定められた関係からその故障が判定された電動機Ｍに対応するクラッチＣの係合状態に基づいて車両の上限車速を算出する上限車速算出手段９６（Ｓ１０）を備えたものであるため、前記クラッチＣの加熱による焼損乃至破損といった連鎖的な故障を好適に抑制することができる。

続いて、本発明の他の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、実施例相互に共通する部分については同一の符号を付してその説明を省略する。

図８は、前記ＡＲＳ−ＥＣＵ４０乃至ＶＧＲＳ−ＥＣＵ４２に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。この図８に示す目標舵角算出手段１００は、予め定められた関係から、前記クラッチ作用モーメント算出手段８８により算出される前記故障が判定された電動機Ｍに対応するクラッチＣに係るモーメントＭ_clt1及び前記車両要求モーメント算出手段９０により算出される車両要求モーメントＭ_reqに基づいて、前記前輪３４及び後輪２４で相補的（総合的）に発生すべきモーメントＭ_str及びそのモーメントＭ_strに対応する前記前輪舵角制御装置３２における前輪３４の目標舵角δ_f及び後輪舵角制御装置３０における後輪２４の目標舵角δ_rを算出する。また、前後輪舵角制御手段１０２は、上記目標舵角算出手段１００により算出された前輪３４の目標舵角δ_f及び後輪２４の目標舵角δ_rに基づいて、前記前輪舵角制御装置３２及び後輪舵角制御装置３０を介して前記一対の前輪３４及び後輪２４の舵角を制御する。図１０は、斯かる舵角の制御について説明する図であり、この図に示すように、上記前後輪舵角制御手段１０２は、上記目標舵角算出手段１００により算出される前記前輪３４及び後輪２４それぞれの目標舵角δ_f、δ_rに基づき、運転者による前記ステアリングホイール２６の操作分に加減することにより相対的にその目標舵角δ_f、δ_rを実現する。

図９は、上記目標舵角算出手段１００による前後輪目標舵角の設定について説明する図である。この図９に示す例において、与えられるべき前記前輪３４の舵角をδ_f、前記後輪２４の舵角をδ_rとし、これらを与えられた後の車体のスリップ角をβ、前輪−重心間距離をＬ_f、後輪−重心間距離をＬ_r、車速をＶとすると、前記前輪３４及び後輪２４それぞれの車両進行方向に対する滑り角β_f、β_rは、それぞれ次の（３）、（４）式のように表される。この（３）、（４）式において、γ_refは実現すべき目標ヨーレイトである。ここで、車両要求モーメントＭ_reqを実現するためには、次の（５）式が成立する必要がある。この（５）式において、Ｋ_fは前輪コーナーリングパワー、Ｋ_rは後輪コーナーリングパワーである。旋回を成立させるためには、更に横方向力に関して次の（６）式が成立する必要がある。この（６）式において、Ｍは車両重量である。ここで、成立させるべき式は（５）、（６）の２式に対して変数はβ、δ_f、δ_rの３つであるが、車両の進行方向と車体の方向が同一であることからβ＝０であるため、これら（５）、（６）式により前記前輪３４及び後輪２４それぞれの目標舵角δ_f、δ_rを導出することができる。

β_f＝（β＋Ｌ_f・γ_ref／Ｖ−δ_f） ・・・（３）
β_r＝（β＋Ｌ_r・γ_ref／Ｖ−δ_r） ・・・（４）
Ｍ_req＝２Ｋ_f・β_f・Ｌ_f−２Ｋ_r・β_r・Ｌ_r−Ｆ_clt1・TRED／２cosδ_r ・・・（５）
Ｍ・Ｖ・γ_ref＝２Ｋ_f・β_f＋２Ｋ_r・β_r＋Ｆ_clt1・sinβ_r ・・・（６）

図１１は、前記ＡＲＳ−ＥＣＵ４０乃至ＶＧＲＳ−ＥＣＵ４２によるリンプホーム走行制御の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。なお、この図１１に示す制御において、前述した図７に示す制御と同一のステップについては共通の符号を付してその説明を省略する。

図１１に示す制御では、前述したＳ４の処理に続くＳ１２において、前記前輪３４及び後輪２４それぞれの舵角加減値（図１０を参照）が共に０とされた後、前述したＳ５以下の処理が実行される。また、前述したＳ７の処理に続く前記目標舵角算出手段１００の動作に対応するＳ１３において、予め定められた関係から、前述したＳ６にて算出された前記故障が判定された電動機Ｍに対応するクラッチＣに係るモーメントＭ_clt1及びＳ７にて算出された車両要求モーメントＭ_reqに基づいて、前後輪で発生すべきモーメントＭ_str及びそのモーメントＭ_strに対応する前記前輪舵角制御装置３２における前輪３４の目標舵角δ_f及び後輪舵角制御装置３０における後輪２４の目標舵角δ_rが算出される。次に、Ｓ１４において、Ｓ１にて故障が判定された電動機Ｍに対応するクラッチＣ及び故障が判定されていない電動機Ｍに対応するクラッチＣの何れもが制御禁止（解放状態）とされる。次に、Ｓ１５において、Ｓ１３にて算出された前輪３４の目標舵角δ_f及び後輪２４の目標舵角δ_rに基づいて、前記前輪舵角制御装置３２及び後輪舵角制御装置３０を介して前記一対の前輪３４及び後輪２４の舵角が制御された後、Ｓ１０以下の処理が実行される。以上の制御において、Ｓ１２及びＳ１５が前記前後輪舵角制御手段１０２の動作に対応する。

このように、本実施例によれば、左右一対の前輪３４の舵角を制御する前輪舵角制御装置３２と、左右一対の後輪２４の舵角を制御する後輪舵角制御装置３０とを、備え、前記挙動安定制御手段は、予め定められた関係から、前記クラッチ作用モーメント算出手段８８により算出されるクラッチ作用モーメントＭ_clt1及び前記車両要求モーメント算出手段９０により算出される車両要求モーメントＭ_reqに基づいて、前記前輪舵角制御装置３２における前輪３４の目標舵角δ_f及び後輪舵角制御装置３０における後輪２４の目標舵角δ_rを算出する目標舵角算出手段１００（Ｓ１３）であることから、運転者の要求する直進性乃至旋回性を確保して好適な走行を実現できる。すなわち、電動機Ｍのフェール時において好適なリンプホーム走行を実現する車両用駆動力配分装置５０等の制御装置を提供することができる。

以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。

例えば、前述の実施例において、前置エンジン後輪駆動（ＦＲ）車両に本発明が適用された例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、前置エンジン前輪駆動（ＦＦ）車両や、前後輪駆動車両（４輪駆動車両）に本発明が適用されてもよいことは言うまでもない。また、斯かる場合において、本発明の車両用駆動力配分装置は、車両に備えられた一対の前輪、乃至前輪及び後輪の両方に備えられたものであっても構わない。

また、前述の実施例では、前記後輪舵角制御装置３０及び前輪舵角制御装置３２を備えた車両に本発明が適用された例を説明したが、前記故障が判定されていない電動機Ｍに対応するクラッチＣに係るモーメントを制御することによりリンプホーム走行を実現する態様では、それら後輪舵角制御装置３０及び前輪舵角制御装置３２は必ずしも備えられなくともよい。

その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。

本発明が好適に適用される前置エンジン後輪駆動車両に備えられた動力伝達装置の構成を説明する図である。 図１の動力伝達装置におけるリアデファレンシャルに備えられた車両用駆動力配分装置の構成の一例を示す図である。 図１の動力伝達装置におけるリアデファレンシャルに備えられた車両用駆動力配分装置の構成の他の一例を示す図である。 図１の動力伝達装置におけるＤＥＦ−ＥＣＵに備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 図１の動力伝達装置におけるＤＥＦ−ＥＣＵによる目標クラッチトルクの設定について説明する図である。 図１の動力伝達装置におけるＤＥＦ−ＥＣＵによる車両の上限車速の算出に用いられる関係の一例を示す図である。 図３の車両用駆動力配分装置におけるＤＥＦ−ＥＣＵによるリンプホーム走行制御の要部について説明するフローチャートである。 図１の動力伝達装置におけるＡＲＳ−ＥＣＵ乃至ＶＧＲＳ−ＥＣＵに備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 図１の動力伝達装置におけるＡＲＳ−ＥＣＵ乃至ＶＧＲＳ−ＥＣＵによる前後輪目標舵角の設定について説明する図である。 図１の動力伝達装置におけるＡＲＳ−ＥＣＵ乃至ＶＧＲＳ−ＥＣＵによる舵角の制御について説明する図である。 図１の動力伝達装置におけるＡＲＳ−ＥＣＵ乃至ＶＧＲＳ−ＥＣＵによるリンプホーム走行制御の要部を説明するフローチャートである。

符号の説明

２４：後輪
３０：後輪舵角制御装置
３２：前輪舵角制御装置
３４：前輪
５０：車両用駆動力配分装置
７０：車両用駆動力配分装置
８０：モータ故障判定手段
８８：クラッチ作用モーメント算出手段
９０：車両要求モーメント算出手段
９２：目標クラッチトルク算出手段（挙動安定制御手段）
１００：目標舵角算出手段（挙動安定制御手段）
Ｃ：クラッチ（係合装置）
Ｍ：電動機

Claims (4)

1. 左右一対の車輪に対応して設けられた一対の係合装置と、
   それら一対の係合装置それぞれの係合状態を制御するために設けられた一対の電動機と
   を、備え、
   前記一対の係合装置それぞれの係合状態を制御することで前記左右一対の車輪への駆動力配分を制御する車両用駆動力配分装置の制御装置であって、
   前記一対の電動機それぞれの故障を判定する電動機故障判定手段と、
   該電動機故障判定手段により前記一対の電動機のうち一方の故障が判定された場合に、その故障が判定された電動機に対応する係合装置により車両に作用する作用モーメントを算出する作用モーメント算出手段と、
   予め定められた関係から車両の走行状態に基づいて該車両に要求される車両要求モーメントを算出する車両要求モーメント算出手段と、
   予め定められた関係から、前記作用モーメント算出手段により算出される作用モーメント及び前記車両要求モーメント算出手段により算出される車両要求モーメントに基づいて、車両の挙動安定制御を行う挙動安定制御手段と
   を、備えたものであることを特徴とする車両用駆動力配分装置の制御装置。
2. 前記挙動安定制御手段は、予め定められた関係から、前記作用モーメント算出手段により算出される作用モーメント及び前記車両要求モーメント算出手段により算出される車両要求モーメントに基づいて、前記一対の電動機のうち故障が判定されていない電動機に対応する係合装置における目標トルクを算出する目標トルク算出手段である請求項１に記載の車両用駆動力配分装置の制御装置。
3. 左右一対の前輪の舵角を制御する前輪舵角制御装置と、
   左右一対の後輪の舵角を制御する後輪舵角制御装置と
   を、備え、
   前記挙動安定制御手段は、予め定められた関係から、前記作用モーメント算出手段により算出される作用モーメント及び前記車両要求モーメント算出手段により算出される車両要求モーメントに基づいて、前記前輪舵角制御装置における前輪の目標舵角及び後輪舵角制御装置における後輪の目標舵角を算出する目標舵角算出手段である請求項１に記載の車両用駆動力配分装置の制御装置。
4. 前記電動機故障判定手段により前記一対の電動機のうち一方の故障が判定された場合に、予め定められた関係からその故障が判定された電動機に対応する係合装置の係合状態に基づいて車両の上限車速を算出する上限車速算出手段を備えたものである請求項１から３の何れか１項に記載の車両用駆動力配分装置の制御装置。

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