JP2012187984A - 前後駆動力配分比制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加速応答性の向上と旋回性能の向上とを両立させることのできる四輪駆動車の前後駆動力配分比制御装置を提供することを目的とする。
【解決手段】車両における前輪と後輪との駆動力を変化させることのできる前後駆動力配分比制御装置において、前後加速度が生じる場合の目標スタビリティファクタを求める目標値算出手段（ブロックＢ２）と、前記目標値算出手段によって求められた目標スタビリティファクタと車両に実際に生じている前後加速度に応じて変化する加速度検出値とに基づいて前輪と後輪との少なくともいずれか一方に対する駆動力の配分比を求める前後配分比算出手段（ブロックＢ３〜Ｂ７）とを備えている。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両における前輪と後輪とに対する駆動力の配分比を制御する装置に関するものである。

車両の車輪で生じる駆動力は、車両を前後方向に加速させるだけでなく、転舵されている場合には横力をも変化させるので、車両の旋回性能にも影響を及ぼす。そこで例えば特許文献１に記載された車両制御装置においては、車両のスタビリティファクタが目標スタビリティファクタに近付くように前後力配分比を決定し、車輪に作用する前後力がその決定された前後力配分比となるように制御している。具体的には、前後輪のコーナリングパワー、ホイールベース、車体重量、重心位置から前輪軸までの距離ならびに重心位置から後輪軸までの距離に基づいて実スタビリティファクタを求める一方、重心位置から前後軸までの距離を、横加速度および車体重量ならびに左右輪の前後力差およびトレッドに基づいて求まる重心の移動量で補正することにより目標スタビリティファクタを求めている。そして、これらのスタビリティファクタの差がなくなるように前後力配分比を変更している。

なお、特許文献２には、車両のスタビリティファクタが予め定めた閾値より小さい場合には前輪駆動モードとし、これとは反対にスタビリティファクタが閾値を超えた場合に４輪駆動モードに切り換えるように構成された自動車が記載されている。

特開２００５−００３０８３号公報 特開平０４−００５１３２号公報

車両の制御において、理論式や数値モデルなどを用いて目標値を求め、実際の値がその目標値に一致し、もしくは追従して変化するように制御量を設定することは広く行われている。上記の特許文献１に記載された装置は、そのような一般的な制御手法を、スタビリティファクタに着目した前後力配分比の制御に適用したものである。しかしながら、特許文献１に記載されている装置は、前後力配分比を、仮想的な重心位置の変化に関連づけて制御するように構成されているので、理論に忠実な制御と言い得るが、前後力配分比の変更に伴って変化する前後輪における横力を利用して目標スタビリティファクタを求めるように構成されているなどのために、いわゆるフィードバック的な制御になって制御応答性が必ずしも十分なものにならないなど、未だ改善の余地があった。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、車両の旋回性能あるいは安定性を向上させるための前後車輪に対する駆動力の配分比を応答性良く制御することのできる装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、車両における前輪と後輪との駆動力を変化させることのできる前後駆動力配分比制御装置において、前後加速度が生じる場合の目標スタビリティファクタを求める目標値算出手段と、前記目標値算出手段によって求められた前記目標スタビリティファクタと前記車両に実際に生じている前記前後加速度に応じて変化する加速度検出値とに基づいて前記前輪と前記後輪との少なくともいずれか一方に対する前記駆動力の配分比を求める前後配分比算出手段とを備えていることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記目標値算出手段は、要求駆動量と車速に応じて変化する車速検出値とに基づいて求められた目標前後加速度と、駆動あるいは制動を伴う円旋回まで拡張されたスタビリティファクタを定義する前後駆動力の二次式とに基づいて前記目標スタビリティファクタを求める手段を含むことを特徴とする前後駆動力配分比制御装置である。

請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記前後配分比算出手段は、駆動あるいは制動を伴う円旋回まで拡張された前記スタビリティファクタを定義する前記前後駆動力の前記二次式における二次の項の係数を変数とした算出式に、前記目標値算出手段で算出された前記目標スタビリティファクタと前記車両に実際に生じている前記前後加速度に応じて変化する前記加速度検出値とを代入して前記二次の項の前記係数を算出し、その算出された前記係数から前記前輪と前記後輪との少なくともいずれか一方に対する前記駆動力の前記配分比を求める手段を含むことを特徴とする前後駆動力配分比制御装置である。

請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記前後配分比算出手段は、前記前輪と前記後輪との少なくともいずれか一方に対する前記駆動力の前記配分比を求めるために使用する前記二次式が虚数解を持たないように前記目標スタビリティファクタを制限するガード手段を更に含むことを特徴とする前後駆動力配分比制御装置である。

請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明において、前記前後配分比算出手段は、前記前輪と前記後輪との少なくともいずれか一方に対する前記駆動力の前記配分比を、駆動力配分制御で許容される予め定められた範囲に制限する配分比制限手段を更に備えていることを特徴とする前後駆動力配分比制御装置である。

請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかの発明において、前記前後配分比算出手段は、前記前輪と前記後輪との少なくともいずれか一方に対する前記駆動力の前記配分比が複数ある場合に、現在の前記配分比との差が小さい値の配分比を、前記前輪と前記後輪とに対する前記駆動力の配分制御に採用する配分比決定手段を更に備えていることを特徴とする前後駆動力配分比制御装置である。

請求項１の発明によれば、駆動あるいは制動に伴って前後加速度が生じる場合の目標スタビリティファクタが求められる。その前後加速度は目標前後加速度であって、例えば請求項２の発明におけるように、要求駆動量と車速に対応する車速検出値とに基づいて求めることができ、また目標スタビリティファクタは例えば請求項２の発明におけるように、いわゆる拡張されたスタビリティファクタの定義式を使用して求めることができる。そして、請求項１の発明では、その目標スタビリティファクタと実際の前後加速度に対応する加速度検出値とに基づいて前後輪のいずれかに対する駆動力の配分比が求められる。これは、例えば請求項３の発明におけるように、いわゆる拡張されたスタビリティファクタの定義式における加速度の二次の項の係数が前後輪のいずれかの駆動力配分比を含んだものとなっていることを利用して求めることができ、先ずはその係数の値を算出し、その値から前後輪のいずれかの駆動力配分比が求められる。したがって請求項１の発明によれば、目標値が求められると、それに基づいて、設定するべき前後駆動力配分比が求められるので、目標値と実際値との偏差が求められるまで前後駆動力配分比を決定できないなど、制御の遅延要因を排除して、応答性の良い前後駆動力配分比の制御を行うことが可能になる。

また、この発明では、請求項４に記載されているように、前後輪のいずれかの駆動力配分比を算出するにあたり、二次式を用いるとしても虚数解が出ないように目標スタビリティファクタを制限するので、スタビリティファクタを目標値に可及的に近づけることができ、ひいては車両の旋回性能あるいは走行安定性を向上させることができる。

さらに、この発明では、請求項５あるいは請求項６に記載されているように、算出された駆動力配分比を制限するので、前後輪に対する駆動力配分比を変更する際の過渡的な挙動の安定性を確保することができる。

この発明に係る前後駆動力配分比制御装置の構成を説明するためのブロック図である。 前後加速度を求める制御を説明するためのフローチャートである。 目標前後加速度に基づいて目標スタビリティファクタを求める制御を説明するためのフローチャートである。 目標スタビリティファクタと実前後加速度とに基づいてスタビリティファクタを定義する二次方程式を求める制御を説明するためのフローチャートである。 その二次方程式の解が虚数解とならないように制限する制御を説明するためのフローチャートである。 その二次方程式を解いて前輪駆動力配分比を算出する制御を説明するためのフローチャートである。 算出された前輪駆動力配分比を予め定めた所定の範囲内に制限する制御を説明するためのフローチャートである。 二つの制限後配分比から制御に使用する前輪駆動力配分比を選択する制御を説明するためのフローチャートである。 この発明で対象とする車両の駆動系統および制御系統を模式的に示すブロック図である。

この発明は、前後の四輪の駆動力を変更させることのできる車両を対象とし、その前後輪に対する駆動力の配分比を制御するように構成されている。そのように前輪と後輪との駆動力を与えることのできる車両の様式は、エンジンなどの単一の動力源が出力した動力を前後に分配して四輪を駆動する様式、前輪と後輪とのいずれか一方の二輪をエンジンによって駆動するとともに他方の二輪をモータによって駆動する様式、四輪のそれぞれにモータ（例えばインホイールモータ）を設けて四輪のそれぞれを独立して駆動する様式など、従来知られている適宜の四輪駆動用様式であってよい。図９に示す例は、エンジン１によって前輪Ｆｌ，Ｆｒを駆動するように構成されたいわゆるＦＦ（前置きエンジン前輪駆動）ベースの四輪駆動車の例であり、特にエンジン１とモータ（もしくはモータ・ジェネレータ）とを駆動力源としたハイブリッド形式の四輪駆動車の例である。

具体的に説明すると、エンジン１が出力した動力を、いわゆるツーモータ形式のハイブリッド機構２を介して前輪Ｆｌ，Ｆｒに伝達する一方、後輪Ｒｌ，Ｒｒをモータ（もしくはモータ・ジェネレータ）によって駆動するように構成されている。そのハイブリッド機構２は、動力分割装置としてシングルピニオン型遊星歯車機構３を備えており、その遊星歯車機構３における所定の回転要素（例えばキャリヤ５）にエンジン１からの動力が入力されており、また他の回転要素（例えばサンギヤ４）に第１のモータ・ジェネレータ６が連結されており、さらに残る一つの回転要素（例えばリングギヤ７）に出力ギヤ８が取り付けられている。その出力ギヤ８には、第２のモータ・ジェネレータ９が減速機構１０を介して連結されている。したがって、ハイブリッド機構２は、エンジン１から出力された動力が、遊星歯車機構３において、サンギヤ４（すなわち第１のモータ・ジェネレータ６）側とリングギヤ７（すなわち出力ギヤ８）側とに分割され、第１のモータ・ジェネレータ６がエンジン１から伝達されるトルクで駆動されて発電を行い、また出力ギヤ８にはエンジン１から伝達されるトルクと第１のモータ・ジェネレータ６が発電を行うことによる反力トルクとが現れるように構成されている。また、このような作用に伴って第１のモータ・ジェネレータ６によってエンジン１の回転数を制御できる。

さらに、第１のモータ・ジェネレータ６で発電した電力を第２のモータ・ジェネレータ９に供給することができ、第２のモータ・ジェネレータ６はその電力によってモータとして動作し、出力ギヤ８にそのトルクを伝達する。すなわち、エンジン１が出力とした動力の一部は、遊星歯車機構３を介して出力ギヤ８に伝達され、また他の一部が一旦電力に変換された後、その電力で駆動する第２のモータ・ジェネレータ９で機械的な力であるトルクに変化されて出力ギヤ８に伝達されるようになっている。

出力ギヤ８は、他の減速機構１１を介して前輪側の終減速機（フロントデファレンシャル）１２のリングギヤに連結されている。このフロントデファレンシャル１２は従来知られている構成のものであって、左右のドライブシャフト１３，１４を介して左右の前輪Ｆｌ，Ｆｒに連結され、その差動作用によって左右の前輪Ｆｌ，Ｆｒの差動回転を許容しつつ、これらの前輪Ｆｌ，Ｆｒにトルクを伝達するように構成されている。

一方、左右の後輪Ｒｌ，Ｒｒにリヤドライブシャフト１５，１６を介して連結された後輪側の終減速機（リヤデファレンシャル）１７が設けられており、そのリヤデファレンシャル１７のリングギヤに第３のモータ・ジェネレータ１８が連結されている。この第３のモータ・ジェネレータ１８ならびに上記の第１および第２のモータ・ジェネレータ６，９は、図示しないインバータなどのコントローラを介して蓄電装置に接続されている。そして、そのコントローラを介して各モータ・ジェネレータ６，９，１８を制御するハイブリッド用電子制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ）１９が設けられている。この電子制御装置１９は、主として、駆動力を制御するように構成されており、前述した車輪速センサ６やヨーレートセンサが出力する検出信号、前後加速度、横加速度、操舵角、アクセル開度、ブレーキ信号、路面摩擦係数、前後駆動力配分比などの各種の検出信号が入力されており、また車体重量やホイールベース、車体の重心から前後輪の軸までの距離（前後軸間距離）、前後輪のコーナリングスティッフネスなどのデータおよびその他の予め設定した定数やマップがハイブリッド用電子制御装置１９に記憶させられている。そして、この電子制御装置１９は、各種のセンサから入力されデータや予め記憶しているデータあるいは演算式などに基づいて演算を行い、その演算結果を制御指令信号として出力するように構成されている。例えばエンジン１の回転数が燃費の良い回転数となるように第１のモータ・ジェネレータ６の回転数を制御し、また車両の駆動力が要求に適するように第２のモータ・ジェネレータ９のトルクを制御し、さらに第２のモータ・ジェネレータ６のトルクと併せて第３のモータ・ジェネレータ１８のトルクを制御することにより、前後輪の駆動力配分比を適宜制御し、そして、減速時などにいずれかのモータ・ジェネレータ６，９，１８を発電機として機能させてエネルギ回生を行うように構成されている。

この発明に係る制御装置は、上述した車両における加減速性能（動力性能）および旋回性能を共に向上させることを目的として前後駆動力配分比を制御するように構成されている。図１はこの発明に係る制御装置の一例を説明するための制御ブロック図であり、先ず、目標前後加速度Ｇxrefが求められる（ブロックＢ１）。その演算のための制御例を図２にフローチャートで示してあり、先ず、車体速度Ｖとアクセルペダル開度Ｓaccr とが読み込まれる（ステップＳ１０）。その車体速度Ｖは、車両に搭載されている車速センサによって得ることができ、あるいはこれに替えて前後の各車輪の回転速度から得られた車体速度であってもよく、あるいは前述した出力ギヤ８の回転数から求めたものであってもよい。これら、車速センサによって得られた値や、車輪の回転速度から求められた値姉医は出力ギヤ８の回転数が求められた値などがこの発明における車速検出値に相当する。したがって例えば従来知られているアンチロック・ブレーキシステム（ＡＢＳ）での車体速度を求めるための演算によって車体速度Ｖを求めることができ、あるいはＡＢＳによる車体速度を利用することができる。一方、アクセルペダル開度Ｓaccrは、要求駆動量を示すデータの一種であり、従来知られている車両で採用されている要求駆動量と同様のデータであってよい。これらのデータに基づいて目標駆動力が算出される（ステップＳ１１）。その駆動力マップは従来知られているものと同様であってよく、車両毎もしくは車種毎に車体速度Ｖおよびアクセルペダル開度Ｓaccrと駆動力Ｆとの関係を定めたものであり、実験やシミュレーションなどによって予め求めておくことができる。こうして求められた目標駆動力が目標前後加速度Ｇxrefに換算される（ステップＳ１２）。その演算は、
Ｇxref＝Ｆreq ／Ｍassv
として行うことができる。ここで、Ｆreq は目標駆動力、Ｍassvは車体質量である。なお、車両には、不可避的な摩擦損失などの損失が存在するから、上記の目標前後加速度Ｇxrefあるいは目標駆動力Ｆreq を、それらの損失を勘案して補正してもよい。

上述したようにして演算された目標前後加速度Ｇxrefに基づく目標スタビリティファクタｋhrefが演算される（ブロックＢ２）。駆動あるいは制動を伴う円旋回にまで拡張されたスタビリティファクタは前後加速度の二次式で表せることが知られており、これを適用すると、目標スタビリティファクタｋhrefは、
ｋhref＝ｋh0＋ｋh1×Ｇxref＋ｋh2×Ｇxref^２
で表される。この演算を行う制御例を図３にフローチャートで示してある。先ず、定常項である右辺第１項の値ｋh0が算出される（ステップＳ２０）。この右辺第１項は、定常円旋回時のスタビリティファクタに相当するものであり、したがって車両毎に設定した定数であってよく、あるいは車体速度Ｖを変数としたマップに基づいて求めてもよい。

また、これと相前後して一次の項が算出される（ステップＳ２１）。この一次の項の係数ｋh1は、理論的には下記の（１）式で近似的に算出できるが、ここでは実験あるいはシミュレーションによって予め求めた定数とすることができる。
ここで、Ｗは車体荷重（Ｎ）、Ｌはホイールベース（ｍ）、Ｌr およびＬf は車体の重心点から前後の車軸までの距離（ｍ）、ｈは重心の高さ（ｍ）、ｇは重力加速度（ｍ／ｓ^２）、Ｋr およびＫf は前後輪のコーナリングスティッフネス（Ｎ／ｒａｄ）であり、ΔＫｆ／ΔｍならびにΔＫｒ／Δｍは正規化した前後輪のコーナリングスティッフネス（１／ｒａｄ）である。こうして求められた係数ｋh1と目標前後加速度Ｇxrefとの積として一次の項が算出される。

同様にして二次の項が算出される（ステップＳ２２）。この二次の項の係数ｋh2は、理論的には下記の（２）式で算出できるが、ここでは実験あるいはシミュレーションによって予め求めた定数とすることができる。
ここで、μは路面摩擦係数であって従来知られている方法で求めることができ、またκは前輪駆動力配分比であり、したがって（１−κ）が後輪駆動力配分比になる。そして、この係数ｋh2と目標前後加速度Ｇxrefの二乗との積として二次の項が算出される。ついで、これら定常項と一次の項と二次の項とが加算される（ステップＳ２３）。

上記の目標スタビリティファクタｋhrefを現在の実前後加速度Ｇｘで達成するために必要とする前後駆動力配分比を求めるための二次方程式を定義する（ブロックＢ３）。これは、前述したいわゆる拡張されたスタビリティファクタの定義式を利用するものであり、そこで、先ず、図４のフローチャートに示すように、実前後加速度Ｇｘならびに目標スタビリティファクタｋhrefおよび各係数ｋh0，ｋh1，ｋh2が読み込まれる（ステップＳ３０、Ｓ３１、Ｓ３２）。その実前後加速度Ｇｘは、加速度センサで検出してもよく、あるいは一定時間内の車速の変化とその時間とから演算して求めてもよく、その検出値もしくは演算値がこの発明における加速度検出値に相当する。そして、これらを使用して下記の二次方程式が定義される（ステップＳ３３）。
ｋhref＝ｋh0＋ｋh1×Ｇx＋ｋh2×Ｇx^２ …（３）
なお、この場合、二次の項の係数ｋh2は、前述した（２）式で与えられる。

この二次方程式の解として虚数解が出る可能性があるが、虚数解には技術的意味がないので、これを避けるために、目標スタビリティファクタｋhrefに制限を施す（ブロックＢ４）。具体的には、二次方程式の一般解におけるルート（√）の中の値が「０」以上となるように処理を施す。図５にその処理の内容をフローチャートで示してあり、上記の式における実前後加速度Ｇｘが読み込まれ（ステップＳ４０）、また目標スタビリティファクタｋhrefが読み込まれ（ステップＳ４１）、さらに定常項の値ｋh0ならびに一次の項の係数ｋh1が読み込まれる（ステップＳ４２）。なお、二次の項の係数ｋh2は、前述した（２）式のとおりである。

こうして得られる二次方程式の一般解におけるルート（√）の中の値が「０」以上となるためには下記の（４）式が成り立つ必要がある。
ｋhref≧ｋh0＋ｋh1×Ｇｘ−（４Ｗｇ×Ｇｘ^２）／（ＬfＫf−ＬrＫr） …（４）
そこで、ステップＳ４３ではこの（４）式が成り立つか否かが判断される。このステップＳ４３で肯定的に判断されれば、虚数解が出ないのであるから、目標スタビリティファクタｋhrefに特別な処理を施さずに、図５に示すルーチンを一旦終了する。これとは反対にステップＳ４３で否定的に判断された場合には、目標スタビリティファクタｋhrefの値を（４）式の右辺で求められる値にする（ステップＳ４４）。すなわち、目標スタビリティファクタｋhrefの値をこのように置き換えるガード処理を施す。

ブロックＢ４でガード処理を施すことにより（３）式として示す二次方程式が確定するので、これを前輪駆動力配分比κについて解く（ブロックＢ５）。具体的には、図６のフローチャートに示すとおりであり、先ず目標スタビリティファクタｋhrefが読み込まれる（ステップＳ５０）。その値は、前述した図５のステップＳ４３で肯定的に判断された場合には、車体速度Ｖならびに要求駆動量に基づいて求められた値であり、ステップＳ４３で否定的に判断された場合には、前述した（４）式の右辺で算出された値である。また、前述した実前後加速度Ｇｘならびに定常項の値ｋh0および一次の項の係数ｋh1が読み込まれる（ステップＳ５１，Ｓ５２）。その結果、得られる二次方程式は、前輪駆動力配分比κを変数とする二次方程式となるので、前輪駆動力配分比κについて解くと、下記の解が得られる。
κ1＝［−Ｂ＋（Ｂ^２−ＡＣ）^１／２］／Ａ
κ2＝［−Ｂ−（Ｂ^２−ＡＣ）^１／２］／Ａ
なお、ここで、上記のＡ，Ｂ，Ｃは下記のとおりである。

こうして得られた前輪駆動力配分比κは車体速度や要求駆動量などによって種々の値となるのに対して、車両の状況によっては前後輪の駆動力配分比が制限される場合がある。例えば変速機やトランスファなどの駆動機構における油温が低い場合や路面摩擦係数が低下している場合、手動操作によって四輪駆動状態が選択されている場合などには、前後輪の駆動力配分比を固定して変更しないことが好ましく、あるいは前輪駆動状態に近い状態を維持することが好ましいなど、前輪駆動力配分比κを制限する必要がある。そこで、このような事情に基づいて、上記の解に制限を付す（ブロックＢ６）。この制限制御は、要は、算出された前輪駆動力配分比κが車両や路面などの状態に基づいて決められる所定の範囲内に制限する制御であり、したがってその範囲を決めている上限値と下限値と比較され、上限値を超え、あるいは下限値を下回っている場合には、その上限値もしくは下限値に制限される。具体的には、図７に示すように制御される。

図７に示す制御例では、先ず、上述した二次方程式の二つの解κ1，κ2が読み込まれ（ステップＳ６０）、ついでそれらの解κ1，κ2と予め定められた上限値κ_upperおよび下限値κ_lowerとが比較される。例えば上限値κ_upperと比較され、小さい方の値が上限ガード値κ_upgdとされる（ステップＳ６１）。いわゆるミニマムセレクト処理である。これを式で表せば、下記のとおりである。
κ_upgd＊＝ｍｉｎ（κ＊，κ_lower） ＊：１または２
なおここで、上限値κ_upperは、上述したようにその時点の油温や路面摩擦係数あるいは運転者による前後輪への駆動力配分の選択などに対応させて予め定めた値であり、実験やシミュレーションなどによって求めておくことができる。また、ステップＳ６１の処理は、上記の二つの解κ1，κ2のそれぞれについて実行される。

ついで、ステップＳ６１で求められた上限ガード値κ_upgdと下限値κ_lowerとが比較され、大きい方の値がガード処理の終了した制限後配分比κ_gdとされる（ステップＳ６２）。いわゆるマックスセレクト処理である。これを式で表せば、下記のとおりである。
κ_gd＊＝ｍａｘ（κ＊，κ_upgd） ＊：１または２
なおここで、下限値κ_lowerは、上述したようにその時点の油温や路面摩擦係数あるいは運転者による前後輪への駆動力配分の選択などに対応させて予め定めた値であり、実験やシミュレーションなどによって求めておくことができる。また、ステップＳ６２の処理は、上記の二つの解κ1，κ2のそれぞれについて実行される。さらに、上述したいわゆる上限ガード処理に続けて下限ガード処理を行うことに替えて、下限ガード処理を先に行い、その結果について上限ガード処理を行ってもよい。

前述した二次方程式の解が二つ生じることがあるから、その場合には制限後配分比κ_gd1，κ_gd2が得られる。これら二つの制限後配分比κ_gd1，κ_gd2から最終的な前輪駆動力配分比κが求められる。すなわち、前輪駆動力配分比κを変更すれば、前輪Ｆｌ，Ｆｒと後輪Ｒｌ，Ｒｒとの駆動力が変化するので、車両の駆動性能が変化し、あるいは一時的な挙動の変化が生じるから、前後輪への駆動力配分比の変更が違和感とならないようにするための処理が行われる。その一例は、二つの制限後配分比κ_gd1，κ_gd2のうち、現在の配分比との差が小さい方の値が採用される。その制御例を図８にフローチャートで示してある。図８に示す例では、先ず、上記の二つの制限後配分比κ_gd1，κ_gd2が読み込まれ（ステップＳ７０）、またこれと相前後して前輪駆動力配分比の前回値κ_oldが読み込まれる（ステップＳ７１）。なお、これらの読み込みの順序は特に問わない。

そして、各制限後配分比κ_gd1，κ_gd2のそれぞれと前回値κ_oldとの差の絶対値が比較される（ステップＳ７２）。具体的には、第１の制限後配分比κ_gd1と前回値κ_oldとの差の絶対値が、第２の制限後分配比κ_gd2と前回値κ_oldとの差の絶対値より小さいか否かが判断される。これを式で表せば、下記のとおりである。
その判断の結果、第１の制限後配分比κ_gd1と前回値κ_oldとの差の絶対値が小さいことによりステップＳ７２で肯定的に判断された場合には、その第１の制限後配分比κ_gd1が制御上の最終的な前輪駆動力配分比κとして採用される（ステップＳ７３）。これとは反対に、第２の制限後配分比κ_gd2と前回値κ_oldとの差の絶対値が小さいことによりステップＳ７２で肯定的に判断された場合には、その第２の制限後配分比κ_gd2が制御上の最終的な前輪駆動力配分比κとして採用される（ステップＳ７４）。すなわち、直前の前輪駆動力配分比に対する変化の程度が小さい方の制限後配分比κ_gd1，κ_gd2が制御のための値として選択される。なお、ブロックＢ７の制御は、前述したように駆動力配分比の変更が違和感とならないようにするためのものであるから、選択された値を更になまし処理するなど、挙動の変化を緩和するための処理を更に実行してもよい。

こうして求められた最終的な前輪駆動力配分比κが、前輪Ｆｌ，Ｆｒおよび後輪Ｒｌ，Ｒｒの駆動力の制御に使用され、それぞれの車輪Ｆｌ，Ｆｒ，Ｒｌ，Ｒｒが制御される。例えば前述した図９に示す駆動系統を備えた車両では、第２のモータ・ジェネレータ９のトルクを増大させて前輪Ｆｌ，Ｆｒの駆動力を増大させるとともに、第３のモータ・ジェネレータ１８のトルクを、第２のモータ・ジェネレータ９のトルクの増大分に応じて低減させて後輪Ｒｌ，Ｒｒの駆動力を低下させることにより前輪Ｆｌ，Ｆｒに対する駆動力配分比を増大させる。あるいはこれとは反対に、第３のモータ・ジェネレータ１８のトルクを増大させて後輪Ｒｌ，Ｒｒの駆動力を増大させるとともに、第２のモータ・ジェネレータ９のトルクを、第３のモータ・ジェネレータ１８のトルクの増大分に応じて低減させて前輪Ｆｌ，Ｆｒの駆動力を低下させることにより前輪Ｆｌ，Ｆｒに対する駆動力配分比を低下させる。このように前後輪の駆動力配分比を目標スタビリティファクタｋhrefに基づいて制御する場合、上述した制御を実行するこの発明に係る制御装置によれば、車両が実際に走行していることにより得られるデータとの偏差を求めたり、その偏差に基づいて制御量を算出したりするなどのいわゆるフィードバック的な制御プロセスがなく、目標スタビリティファクタｋhrefから直接的に前後駆動力配分比を求めるので、制御応答性を従来になく向上させることができる。また、上述した具体例で述べたように、駆動力源としてモータを使用することにより、制御応答性が更に良好になる。

なお、この発明は上述した具体例に限定されないのであって、データの読み込みや演算の順序は、特に制限されない限り、上述した各フローチャートで挙げてある順序でなくてもよい。また、上記の具体例では、前輪駆動力配分比を算出し、その値に基づいて後輪に対する駆動力配分比を求めることとしてあるが、この発明では、後輪に対する駆動力配分比を目標スタビリティファクタに基づいて算出し、その後輪駆動力配分に基づいて前輪駆動力配分比を算出することとしてもよい。その場合、前述した（２）式における「κ^２」を「（１−κ）^２」に置き換え、また「（１−κ）^２」を「κ^２」に置き換えればよい。

ここで、上述した具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、図１に示すブロックＢ１ないしブロックＢ２の制御を実行する機能的手段が、この発明における目標値算出手段に相当し、ブロックＢ３ないしブロックＢ７の制御を実行する機能的手段が、この発明における前後配分比算出手段に相当する。そして、ブロックＢ６の制御を実行する機能的手段が、その発明における配分比制限手段に相当し、ブロックＢ７の制御を実行する機能的手段が、この発明における配分比決定手段に相当する。

１…エンジン、 Ｆｌ，Ｆｒ…前輪、 Ｒｌ，Ｒｒ…後輪、 ９…第２のモータ・ジェネレータ、 １８…第３のモータ・ジェネレータ、 １９…ハイブリッド用電子制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ）。

Claims (6)

1. 車両における前輪と後輪との駆動力を変化させることのできる前後駆動力配分比制御装置において、
   前後加速度が生じる場合の目標スタビリティファクタを求める目標値算出手段と、
   前記目標値算出手段によって求められた前記目標スタビリティファクタと前記車両に実際に生じている前記前後加速度に応じて変化する加速度検出値とに基づいて前記前輪と前記後輪との少なくともいずれか一方に対する前記駆動力の配分比を求める前後配分比算出手段と
   を備えていることを特徴とする前後駆動力配分比制御装置。
2. 前記目標値算出手段は、要求駆動量と車速に応じて変化する車速検出値とに基づいて求められた目標前後加速度と、駆動あるいは制動を伴う円旋回まで拡張されたスタビリティファクタを定義する前後駆動力の二次式とに基づいて前記目標スタビリティファクタを求める手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の前後駆動力配分比制御装置。
3. 前記前後配分比算出手段は、駆動あるいは制動を伴う円旋回まで拡張された前記スタビリティファクタを定義する前記前後駆動力の前記二次式における二次の項の係数を変数とした算出式に、前記目標値算出手段で算出された前記目標スタビリティファクタと前記車両に実際に生じている前記前後加速度に応じて変化する前記加速度検出値とを代入して前記二次の項の前記係数を算出し、その算出された前記係数から前記前輪と前記後輪との少なくともいずれか一方に対する前記駆動力の前記配分比を求める手段を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の前後駆動力配分比制御装置。
4. 前記前後配分比算出手段は、前記前輪と前記後輪との少なくともいずれか一方に対する前記駆動力の前記配分比を求めるために使用する前記二次式が虚数解を持たないように前記目標スタビリティファクタを制限するガード手段を更に含むことを特徴とする請求項３に記載の前後駆動力配分比制御装置。
5. 前記前後配分比算出手段は、前記前輪と前記後輪との少なくともいずれか一方に対する前記駆動力の前記配分比を、駆動力配分制御で許容される予め定められた範囲に制限する配分比制限手段を更に備えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の前後駆動力配分比制御装置。
6. 前記前後配分比算出手段は、前記前輪と前記後輪との少なくともいずれか一方に対する前記駆動力の前記配分比が複数ある場合に、現在の前記配分比との差が小さい値の配分比を、前記前輪と前記後輪とに対する前記駆動力の配分制御に採用する配分比決定手段を更に備えていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の前後駆動力配分比制御装置。