JP2016016732A - 駆動力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】四輪駆動車において、安定した走行のために必要な駆動力を減少させることなく、駆動力配分の変動に起因する車体振動を抑制する。
【解決手段】駆動源２、４から主駆動輪１０Ｒ、１０Ｌ及び従駆動輪１１Ｒ、１１Ｌへの駆動力伝達経路に、主駆動輪１０Ｒ、１０Ｌ及び従駆動輪１１Ｒ、１１Ｌへの駆動力配分を変更し得る駆動力配分装置４２を備える四輪駆動車の駆動力制御装置８５は、車輪速センサ９５と、主駆動輪１０Ｒ、１０Ｌと従駆動輪１１Ｒ、１１Ｌとの回転速度差に応じて駆動力配分を変更する差回転駆動力処理部Ｂ０２と、を備える。そして、差回転駆動力処理部Ｂ０２は、回転速度差が拡大するほど従駆動輪１１Ｒ、１１Ｌへの駆動力配分を大きくし、回転速度差が縮小するほど従駆動輪１１Ｒ、１１Ｌへの駆動力配分を小さくし、従駆動輪１１Ｒ、１１Ｌへの駆動力配分を小さくする場合には、駆動力配分の変化速度を制限する。
【選択図】図５

Description

本発明は、四輪駆動車の駆動力配分制御に関する。

四輪駆動システムとして、動力伝達経路に前後輪間の配分を変更し得る駆動力配分装置を備え、基本的には二輪駆動状態で走行し、主駆動輪がスリップした場合や車両発進時には従駆動輪にも駆動力を配分するものが知られている。主駆動輪のスリップは、例えば、主駆動輪及び従駆動輪に車輪速センサを設け、主駆動輪と従駆動輪との回転速度の差（以下、差回転ともいう）が生じた場合に、スリップしていると判断する。駆動力配分装置としては、コントローラからの指令に応じて多板クラッチの押付力（締結力）をコントロールすることによって、主駆動輪と従駆動輪とに配分する駆動力を変化させる、いわゆる電制カップリングが知られている。

ところで、電制カップリングの締結力を上昇させる場合には、駆動軸にねじりが蓄積され、そのねじり戻しによって振動が生じる。このような駆動力配分の変動に伴う振動を抑制する方法として、特許文献１には、駆動系における振動が発生したら従駆動輪への駆動力配分を減少させる制御が記載されている。

特開２０１１−２３０６１３号公報

しかしながら、上記文献の制御では、主駆動輪がスリップしても安定して走行できるように設定した従駆動輪への駆動力配分を減少させることになる。つまり、上記文献の制御では、安定した走行のために必要な駆動力が従駆動輪へ伝達されなくなり、四輪駆動状態にすることによる車両の走破性能の向上代が小さくなる。

そこで本発明では、安定した走行のために必要な駆動力を減少させることなく、駆動力配分の変動に起因する車体振動を抑制することを目的とする。

本発明のある態様によれば、駆動源から主駆動輪及び従駆動輪への駆動力伝達経路に、主駆動輪及び従駆動輪への駆動力配分を変更し得る駆動力配分装置を備える四輪駆動車の駆動力を制御する駆動力制御装置が提供される。駆動力制御装置は、主駆動輪の回転速度を検出するための主駆動輪回転速度センサと、従駆動輪の回転速度を検出するための従駆動輪回転速度センサと、主駆動輪と従駆動輪との回転速度差に応じて主駆動輪及び従駆動輪への駆動力配分を変更する差回転駆動力処理部と、を備える。そして、差回転駆動力処理部は、回転速度差が拡大するほど従駆動輪への駆動力配分を大きくし、回転速度差が縮小するほど従駆動輪への駆動力配分を小さくし、従駆動輪への駆動力配分を小さくする場合には、駆動力配分の変化速度を制限する。

上記態様によれば、従駆動輪への駆動力配分を小さくする場合に、差回転駆動力処理部が駆動力配分の変化速度を制限することによって駆動力配分の変動量を低減するので、従駆動輪への駆動力配分を減少させることなく、駆動力配分の変動に起因する車体振動を抑制できる。

図１は、第１実施形態を適用するＦＦベースの四輪駆動ハイブリッド車両の構成図である。 図２は、ＦＦベースの四輪駆動ハイブリッド車両に用いられる電制カップリングの概略構成図である。 図３は、電制カップリングのカム機構を示す斜視図である。 図４は、四輪駆動力配分系を示すブロック図である。 図５は、差回転処理部の詳細なブロック図である。 図６は、車体フロア部の前後振動の一例を示すタイミングチャートである。 図７は、フィルタ処理を実行した場合の、配分トルクの変動の一例を示すタイミングチャートである。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態を適用する、前置きエンジン前輪駆動（以下、「ＦＦ」ともいう）ベースの四輪駆動ハイブリッド車両の構成図である。

ＦＦベースの四輪駆動ハイブリッド車両の、主駆動輪である前輪の駆動系は、スタータモータ１と、横置きエンジン（以下、単に「エンジン」ともいう）２と、第１クラッチ３と、モータジェネレータ４と、第２クラッチ５と、ベルト式無段変速機（略称「ＣＶＴ」）６と、を備える。ＣＶＴ６の出力軸は、終減速ギヤトレイン７と差動ギヤ８と左右の前輪ドライブシャフト９Ｒ、９Ｌとを介し、左右の前輪１０Ｒ、１０Ｌに駆動連結される。

スタータモータ１は、エンジン２のクランク軸に設けられたエンジン始動用ギヤに噛み合うギヤを備え、エンジン始動時にクランク軸を回転駆動するクランキングモータである。このスタータモータ１は、１２Ｖバッテリ２２を電源として駆動する。

エンジン２は、クランク軸方向を車幅方向としてエンジンコンパートメントに配置したエンジンであり、電動ウォータポンプ１２とエンジン２の回転速度を検知するクランク軸回転センサ１３とを備える。

第１クラッチ３は、エンジン２とモータジェネレータ４との間に介装された油圧作動による乾式多板摩擦クラッチであり、第１クラッチ油圧により完全締結、スリップ締結、または開放の状態に制御される。なお、第１クラッチ３は、油圧が掛かっていない状態で開放となる、いわゆるノーマルオープンタイプである。

モータジェネレータ４は、第１クラッチ３を介してエンジン２に連結された三相交流の永久磁石型同期モータである。このモータジェネレータ４は、後述する強電バッテリ２１を電源とし、ステータコイルには、力行時に直流を三相交流に変換し、回生時に三相交流を直流に変換するインバータ２６が、ＡＣハーネス２７を介して接続される。

第２クラッチ５は、モータジェネレータ４と主駆動輪である左右の前輪１０Ｒ、１０Ｌとの間に介装された油圧作動による湿式の多板摩擦クラッチであり、第２クラッチ油圧により完全締結、スリップ締結、または開放の状態に制御される。図１の第２クラッチ５は、遊星ギヤによるＣＶＴ６の前後進切替機構に設けられた前進クラッチ５ａと後退ブレーキ５ｂとを流用している。つまり、前進走行時には前進クラッチ５ａが第２クラッチ５とされ、後退走行時には後退ブレーキ５ｂが第２クラッチ５として機能する。

ＣＶＴ６は、プライマリ油室とセカンダリ油室への変速油圧によりベルトの巻き付き径を変えることで無段階の変速比を得る変速機である。このＣＶＴ６は、メカ駆動のメインオイルポンプ１４と、モータ駆動のサブオイルポンプ１５と、メインオイルポンプ１４からのポンプ吐出圧を調圧することで生成したライン圧ＰＬを元圧として第１、第２クラッチ油圧及び変速油圧を作りだす図示しないコントロールバルブユニットと、を備える。

なお、メインオイルポンプ１４は、モータジェネレータ４のモータ軸、つまり変速機入力軸により回転駆動される。サブオイルポンプ１５は、主に潤滑冷却用油圧を作りだす補助ポンプとして用いられる。

第１クラッチ３とモータジェネレータ４と第２クラッチ５により１モータ・２クラッチの駆動システムが構成される。この駆動システムは、主な駆動態様として「EVモード」と「ＨＥＶモード」を有する。「ＥＶモード」は、第１クラッチ３を開放し、第２クラッチ５を締結してモータジェネレータ４のみを駆動源に有する電気自動車モードであり、「ＥＶモード」による走行を「ＥＶ走行」という。「ＨＥＶモード」は、両クラッチ３，５を締結してエンジン２とモータジェネレータ４を駆動源に有するハイブリッド車モードであり、「ＨＥＶモード」による走行を「ＨＥＶ走行」という。

なお、図１の回生協調ブレーキユニット１６は、ブレーキ操作時、原則として回生動作を行うことに伴い、トータル制動トルクをコントロールするデバイスである。この回生協調ブレーキユニット１６には、ブレーキペダルと、エンジン２の吸気負圧を用いる負圧ブースタと、マスタシリンダと、を備える。そして、ブレーキ操作時、ペダル操作量に基づく要求制動力から回生制動力を差し引いた分を液圧制動力で分担するというように、回生分/液圧分の協調制御を行う。

ＦＦベースの４輪駆動ハイブリッド車両の後輪駆動系は、図１に示すように、トランスファー４０と、プロペラシャフト４１と、電制カップリング４２と、リアファイナルドライブ４３と、左右の後輪ドライブシャフト４４Ｒ，４４Ｌと、従駆動輪としての左右の後輪１１Ｒ，１１Ｌと、を備えている。

トランスファー４０は、電制カップリング４２が締結されているとき、差動ギヤ８からの駆動トルクを、プロペラシャフト４１、電制カップリング４２と、リアファイナルドライブ４３と、左右の後輪ドライブシャフト４４Ｒ，４４Ｌを介して左右の後輪１１Ｒ，１１Ｌへ伝達する。なお、電制カップリング４２の詳細構成は後述する。

ＦＦハイブリッド車両の電源システムとしては、図１に示すように、モータジェネレータ電源としての強電バッテリ２１と、１２Ｖ系負荷電源としての１２Ｖバッテリ２２と、を備えている。

強電バッテリ２１は、モータジェネレータ４の電源として搭載された二次電池であり、例えば、多数のセルにより構成したセルモジュールを、バッテリパックケース内に設定したリチウムイオンバッテリが用いられる。この強電バッテリ２１には、強電の供給、遮断、または分配を行うリレー回路を集約させたジャンクションボックスが内蔵され、さらに、バッテリ冷却機能を持つ冷却ファンユニット２４と、バッテリ充電容量（バッテリＳＯＣ）やバッテリ温度を監視するリチウムバッテリコントローラ８６と、が付設される。

強電バッテリ２１とモータジェネレータ４は、ＤＣハーネス２５とインバータ２６とＡＣハーネス２７を介して接続される。インバータ２６には、力行/回生制御を行うモータコントローラ８３が付設される。つまり、インバータ２６は、強電バッテリ２１の放電によりモータジェネレータ４を駆動する力行時、ＤＣハーネス２５からの直流をＡＣハーネス２７への三相交流に変換する。また、モータジェネレータ４での発電により強電バッテリ２１を充電する回生時、ＡＣハーネス２７からの三相交流をＤＣハーネス２５への直流に変換する。

１２Ｖバッテリ２２は、補機類である１２Ｖ系負荷の電源として搭載された二次電池であり、例えば、エンジン車等で搭載されている鉛バッテリが用いられる。強電バッテリ２１と１２Ｖバッテリ２２は、ＤＣ分岐ハーネス２５ａとＤＣ/ＤＣコンバータ３７とバッテリハーネス３８を介して接続される。ＤＣ/ＤＣコンバータ３７は、強電バッテリ２１からの数百ボルト電圧を１２Ｖに変換するものであり、このＤＣ/ＤＣコンバータ３７を、ハイブリッドコントロールモジュール８１により制御することで、１２Ｖバッテリ２２の充電量を管理する構成としている。

ＦＦハイブリッド車両の制御システムとしては、図１に示すように、車両全体の消費エネルギーを適切に管理する機能を担う統合制御手段として、ハイブリッドコントロールモジュール８１（略称：「ＨＣＭ」）を備えている。このハイブリッドコントロールモジュール８１に接続される制御手段として、エンジンコントロールモジュール８２（略称：「ＥＣＭ」）と、モータコントローラ８３（略称：「ＭＣ」）と、ＣＶＴコントロールユニット８４（略称：「ＣＶＴＣＵ」）と、四輪駆動コントロールユニット８５（略称：「４ＷＤＣＵ」）と、リチウムバッテリコントローラ８６（略称：「ＬＢＣ」）と、を有する。ＨＣＭ８１を含むこれらの制御手段は、ＣＡＮ通信線９０（ＣＡＮは「Controller Area Network」の略称）により双方向情報交換可能に接続される。

ＨＣＭ８１は、各制御手段、イグニッションスイッチ９１、アクセルペダル開度センサ９２、車速センサ９３等からの入力情報に基づき、様々な制御を行う。ＥＣＭ８２は、横置きエンジン２の燃料噴射制御や点火制御や燃料カット制御等を行う。ＭＣ８３は、インバータ２６によるモータジェネレータ４の力行制御や回生制御等を行う。ＣＶＴＣＵ８４は、第１クラッチ３の締結油圧制御、第２クラッチ５の締結油圧制御、ＣＶＴ６の変速油圧制御等を行う。ＬＢＣ８６は、強電バッテリ２１のバッテリＳＯＣやバッテリ温度等を管理する。

４ＷＤＣＵ８５は、四輪駆動モードスイッチ９４、主駆動輪回転速度センサ及び従駆動輪回転速度センサとしての車輪速センサ９５、舵角センサ９６、ヨーレートセンサ９７、Ｇセンサ９８、ブレーキスイッチ９９等からの信号を入力する。なお、車輪速センサ９５は４つ備えられ、四輪すべての回転速度を検出するよう配置されている。

そして、所定の演算処理を行った後、電制カップリング４２に伝達トルク指令値を出力する。例えば、四輪駆動モードスイッチ９４にてオート（ＡＵＴＯ）が選択されているときには、イニシャルトルク処理、差回転トルク処理、及び駆動力配分トルク処理の各算出結果から、セレクトハイにより最終指令トルクを選択し、前輪１０Ｒ，１０Ｌと後輪１１Ｒ，１１Ｌへの駆動力配分を制御する。制御される駆動力配分比は、（前輪配分比：後輪配分比）が（１００％：０％，前輪駆動）から（５０％：５０％，４輪等配分駆動）までの無段階による配分比である。なお、イニシャルトルク処理、差回転トルク処理、及び駆動力配分トルク処理については後述する。

次に、電制カップリングの詳細構成について説明する。

図２は、電制カップリング４２を示す概略図であり、図３は、電制カップリング４２のカム機構を示す斜視図である。以下、図２及び図３に基づき、電制カップリング４２の詳細構成を説明する。

電制カップリング４２は、ソレノイド４５と、カップリング入力軸４６と、カップリング出力軸４７と、クラッチハウジング４８と、アーマチュア４９と、コントロールクラッチ５０と、コントロールカム５１と、メインカム５２と、ボール５３と、メインクラッチ５４と、カム溝５５と、を備えている。

カップリング入力軸４６は、一端部がプロペラシャフト４１に連結され、他端部がクラッチハウジング４８に固定される。カップリング出力軸４７は、リアファイナルドライブ４３の入力ギヤに固定されている。

コントロールクラッチ５０は、クラッチハウジング４８とコントロールカム５１との間に介装されたクラッチである。メインクラッチ５４は、クラッチハウジング４８とカップリング出力軸４７との間に介装されたクラッチである。

コントロールカム５１と、メインカム５２と、両カム５１，５２に形成されたカム溝５５，５５の間に挟持されたボール５３により、図３に示すようにカム機構が構成される。

ここで、電制カップリング４２の締結作動について説明する。まず、４ＷＤＣＵ８５からの指令により、ソレノイド４５に電流が流されると、ソレノイド４５の回りに磁界が発生し、アーマチュア４９をコントロールクラッチ５０側に引き寄せる。この引き寄せられたアーマチュア４９に押され、コントロールクラッチ５０で摩擦トルクが発生し、コントロールクラッチ５０で発生した摩擦トルクは、カム機構のコントロールカム５１に伝達される。コントロールカム５１に伝達されたトルクは、カム溝５５，５５及びボール５３を介して軸方向のトルクに増幅・変換され、メインカム５２をフロント方向に押し付ける。メインカム５２がメインクラッチ５４を押し、メインクラッチ５４に電流値に比例した摩擦トルクが発生する。メインクラッチ５４で発生したトルクは、カップリング出力軸４７を経過し、駆動トルクとしてリアファイナルドライブ４３へと伝達される。

次に、４ＷＤＣＵにおける四輪駆動力配分制御系について説明する。

本実施形態の四輪駆動システムは、基本的には前輪駆動状態で走行し、走行中に前輪１０Ｒ、１０Ｌがスリップしたときには、前輪１０Ｒ、１０Ｌに伝達されていた駆動力の一部を後輪１１Ｒ、１１Ｌに配分する。これにより、前輪１０Ｒ、１０Ｌのスリップを抑制して安定した走行を維持する。また、雪道等の滑り易い路面での発進時にも後輪１１Ｒ、１１Ｌに駆動力を配分し、スリップのない発進を可能とする。さらに、車両の旋回状態に応じて後輪１１Ｒ、１１Ｌへの駆動力配分を変化させることにより、いわゆるタイトコーナーブレーキング現象を抑制する。

図４は、四輪駆動力配分制御系の構成を示す図である。なお、図４に示す各ブロックは、四輪駆動力配分制御系の機能を仮想的なユニットとして示したものであり、物理的な存在を意味しない。

四輪駆動力配分制御系は、イニシャルトルク処理部Ｂ０１と、差回転駆動力処理部としての差回転トルク処理部Ｂ０２と、駆動力配分トルク処理部Ｂ０３と、を備える。各処理部Ｂ０１、Ｂ０２、Ｂ０３は、例えば数ミリ秒毎の短い周期で後述する処理により駆動力（トルク）を算出する。そして、各処理部Ｂ０１、Ｂ０２、Ｂ０３で算出した駆動力（トルク）のうち、セレクトハイにより選択する最終指令トルク選択部Ｂ０４を備える。

イニシャルトルク処理部Ｂ０１は、車速に基づいてイニシャルトルクを算出する。ここでイニシャルトルクについて説明する。第１クラッチ３は、入力側と出力側との相対回転を吸収するためのダンパ機構を備える。ダンパ機構は、例えばスプリング等の弾性体を含んで構成され、入力される駆動力に応じてスプリングが圧縮されることによって、ダンパとしての機能を発揮する。つまり、ダンパとしての機能を発揮するためには、スプリングを圧縮させるだけの所定値以上の駆動力が入力される必要がある。この所定値をイニシャルトルクという。

駆動力配分トルク処理部Ｂ０３は、アクセルペダル開度とエンジン２が出力する駆動力とに応じて予め規定した駆動力配分値を記憶しておき、読み込んだアクセルペダル開度とエンジン２の駆動力とを用いて後輪１１Ｒ、１１Ｌへ伝達させる駆動力を算出する。

差回転トルク処理部Ｂ０２は、前輪１０Ｒ、１０Ｌと後輪１１Ｒ、１１Ｌとの差回転に基づいて、後輪１１Ｒ、１１Ｌへ伝達される駆動力（差回転トルク）を算出する。なお、差回転は、左右前輪１０Ｒ、１０Ｌの回転速度の平均値と左右後輪１１Ｒ、１１Ｌの回転速度の平均値との差とする。

ここで、差回転トルク処理部Ｂ０２での処理について、より詳細に説明する。

差回転トルク処理部Ｂ０２は、配分トルク算出部Ｂ００１とフィルタ処理部Ｂ００２とを含んで構成されている。

配分トルク算出部Ｂ００１は、前輪１０Ｒ、１０Ｌと後輪１１Ｒ、１１Ｌとの差回転に基づいて、後輪に配分する駆動力（配分トルク）を算出する。配分トルクは、例えば図５に示すような、差回転の大きさに応じた配分トルクを設定したテーブルを予め作成しておき、これを参照することによって算出する。ここで用いるテーブルは、差回転が大きくなるほど配分トルクが大きくなるよう設定されている。つまり、前輪１０Ｒ、１０Ｌのスリップ量が大きくなるほど、後輪１１Ｒ、１１Ｌに配分される駆動力が大きくなる。

なお、配分トルクの算出方法はテーブル検索に限られるものではなく、例えば、図５に示すテーブルの傾き、つまり差回転の変化量に対する配分トルクの変化量の比をゲインとし、差回転をパラメータとする配分トルク算出式を用いて、演算により算出してもよい。

配分トルク算出部Ｂ００１で算出された配分トルクは、フィルタ処理部Ｂ００２にてフィルタ処理される。そして、フィルタ処理後の配分トルクが、差回転トルクとして最終指令トルク選択部Ｂ０４に入力される。

ここで、フィルタ処理部Ｂ００２でのフィルタ処理について説明する。

車両走行中には、タイヤの一次ねじり振動やパワートレイン系の振動といった固有振動数の近い振動（以下、パワートレイン系等の振動ともいう）が生じており、各車軸に設けられた車輪速センサ９５はこれらの振動を含めた車軸の回転速度を車輪の回転速度として検知する。つまり、車輪速センサ９５の検出値は振動的に変動することとなる。そして、車輪速センサ９５の検出値の変動の位相は前後輪で異なるため、実際には前後輪が同一回転速度で回転していても、４ＷＤＣＵ８５は振動的に変動する差回転が生じていると認識してしまう。その結果、差回転の大きさに応じて制御される前後輪の駆動力配分も振動的に変動することとなる。

ところで、電制カップリング４２の締結力を上昇させる場合には、プロペラシャフト４１にねじりが蓄積され、そのねじり戻しによって振動が生じる。したがって、駆動力配分が振動的に変動すると、締結力の上昇に起因するプロペラシャフト４１の振動が周期的に発生することとなる。

そして、駆動力配分の変動に伴う振動とパワートレイン系等の振動とが共振し、異音が発生したりパワートレイン系のマウントでは振動を吸収しきれない振動が生じたりするおそれがある。

図６は、駆動力配分の変動に伴う車体フロア部の前後方向への振動（前後Ｇ）の一例を示すタイミングチャートである。図中の実線は駆動力配分が振動的に変化する場合、破線は電制カップリング４２を作動させずに前輪駆動のまま走行する場合、をそれぞれ示している。図６から明らかなように、駆動力配分が振動的に変動する場合には、前輪駆動のまま走行する場合に比べて、車体フロア部の振動は変動量が大きくなる。そして、前輪駆動のまま走行する場合の振動との乖離が特に大きい部分では、駆動力配分の変動に伴う振動とパワートレイン系等の振動とが共振している。

上述した車体振動は、後輪１１Ｒ、１１Ｌへの駆動力配分を減少させれば小さくなる。しかし、駆動力配分は、前輪１０Ｒ、１０Ｌのスリップを抑制し、かつ、スリップ抑制のために減少させた前輪１０Ｒ、１０Ｌの駆動力を後輪１１Ｒ、１１Ｌへ伝達するように設定するものである。したがって、後輪１１Ｒ、１１Ｌへの駆動力配分を減少させると、そのぶん前輪１０Ｒ、１０Ｌへの駆動力配分が大きくなり、前輪１０Ｒ、１０Ｌのスリップを抑制できなくなるので、走破性能が低下してしまう。

そこで、本実施形態では、走破性能を低下させることなく、車体の振動を抑制するために、配分トルク算出Ｂ００１で算出された配分トルクにフィルタ処理を施す。フィルタ処理の内容は、下記の通りである。

まず、今回演算で算出された配分トルク（配分トルク今回値）が、前回演算により算出された配分トルク（配分トルク前回値）よりも大きい場合、つまり、配分トルクが増大する場合には、何ら処理を施さない。

一方、配分トルク今回値が配分トルク前回値よりも小さい場合、つまり配分トルクが減少する場合には、配分トルク前回値からの減少量を制限する。換言すると、配分トルクが減少する際の傾きの大きさを制限する。具体的な制限値は、パワートレイン系等の振動の固有値に応じて異なり、適合により設定する。

図７は、本実施形態のフィルタ処理を実行した場合の、配分トルクの変動の一例を示すタイミングチャートである。図中の破線は差回転に基づいて算出された配分トルク（以下、フィルタ処理前の配分トルクともいう）の変動を示し、実線はフィルタ処理後の配分トルクの変動を示している。

フィルタ処理後の配分トルクは、減少量が制限された結果、フィルタ処理前の配分トルクに比べて緩やかに減少する。また、フィルタ処理後の配分トルクが配分トルク前回値となるので、フィルタ処理前の配分トルクが上昇に転じても、フィルタ処理後の配分トルクは減少し続ける。そして、フィルタ処理前の配分トルクが配分トルク前回値以上となったら、フィルタ処理後の配分トルクも上昇に転じる。

その結果、フィルタ処理後の配分トルクは、フィルタ処理前の配分トルクに比べて、いったん後輪１１Ｒ、１１Ｌへ駆動力を伝達した後の変動量が小さくなる。例えば、タイミングＴ１からタイミングＴ２までに着目すると、フィルタ処理前の配分トルクの変動量ΔＴｃｐ１に比べて、フィルタ処理後の配分トルクΔＴｃｐ２は大幅に小さくなっていることがわかる。

また、フィルタ処理後の配分トルクは、フィルタ処理前の配分トルクに比べて、減少速度が緩やかになり、かつ、増大に転じる周期が長くなる。

配分トルクの変化の特性が、上記のように変動量が小さく、かつ減少速度が緩やかになると、駆動力配分の変動による振動は、主に加速方向に連続的に入力されることとなるので、車体の前後方向の振動が抑制される。そして、配分トルクが増大に転じる周期が長くなると、駆動配分の変動による振動の車体への入力頻度が低下する。

なお、配分トルクが増大に転じる周期が長くなると、駆動力配分の変動に伴う振動とパワートレイン系等の振動との共振ポイントが、フィルタ処理を施さない場合の共振ポイントからずれる。そこで、駆動力配分の変動に伴う振動とパワートレイン系等の振動との共振ポイントが、車両走行中に発生頻度が高い運転状態から外れるようにフィルタの特性を決定することで、車両走行中における車体振動の増大や異音発生の頻度を低下させることができる。

上述したフィルタ処理後の配分トルクは、差回転トルクとして最終指令トルク選択部Ｂ０４へ入力される。

次に、本実施形態の作用効果について説明する。

（１）本実施形態の４ＷＤＣＵ（駆動力制御装置）８５は、基本的には前輪駆動状態で走行し、前輪１０Ｒ、１０Ｌがスリップした場合には、前後輪の差回転に応じた駆動力を、電制カップリング４２を介して後輪１１Ｒ、１１Ｌへ伝達するように駆動力配分を制御する。そして、４ＷＤＣＵ８５は、後輪１１Ｒ、１１Ｌへの駆動力配分を小さくする場合には、駆動力配分の変化速度を制限する。これにより、車軸のねじり振動に起因して前後輪の差回転が振動的に変化する場合であっても、駆動力配分の変動を小さくして、車体の振動を抑制することができる。

また、駆動力配分の変化速度を制限するのは後輪１１Ｒ、１１Ｌへの駆動力配分を低減する場合だけなので、前輪１０Ｒ、１０Ｌのスリップを検知して後輪１１Ｒ、１１Ｌへ駆動力を配分する際の応答性を損なうことはない。すなわち、後輪１１Ｒ、１１Ｌへ駆動力を配分することによるスリップ抑制効果を低下させることはない。

ところで、本実施形態によれば、後輪１１Ｒ、１１Ｌへの駆動力配分を小さくする場合に、後輪１１Ｒ、１１Ｌには差回転に応じて定まる配分トルクよりも大きな駆動力が伝達されることとなる。しかし、後輪１１Ｒ、１１Ｌへの駆動力配分が大きい方が走破性能は向上するので、本実施形態によって走破性能が低下することはない。

（２）本実施形態の４ＷＤＣＵ８５は、上述した駆動力配分の変化速度の制限を、差回転に基づいて算出した配分トルクにフィルタ処理を施すことによって実現している。最終的な駆動力配分は、前輪１０Ｒ、１０Ｌのスリップだけでなく、加速要求等の他の要求も加味して決定されるが、本実施形態によれば、他の要求に基づく駆動力配分に影響を与えることはない。つまり、最終的な駆動力配分の決定に問題は生じない。

なお、本実施形態では、配分トルク算出部Ｂ００１で配分トルクを算出し、フィルタ処理部Ｂ００２でフィルタ処理を施す構成について説明したが、これに限られるわけではない。例えば、差回転が減少する場合には、図５に示すテーブルの傾き（ゲイン）を小さくするような構成にしてもよい。

（第２実施形態）
本実施形態は、適用する車両の構成及び上述したフィルタ処理については第１実施形態と同様であるが、フィルタ処理を実行する運転状態が限定されている点が異なる。

本実施形態では、ねじり振動に起因する駆動力配分の変動により生じる振動とパワートレイン系等の振動とが共振し、かつ共振による車体振動が乗員に不快な振動として伝わる運転状態でのみ、上述したフィルタ処理を実行する。以下、フィルタ処理を実行するか否かの判断方法について説明する。

まず、共振が発生する車速及びＣＶＴ６の変速比を予め調べておき、現在の車速及び変速比に基づいて共振が発生する状態か否かを判断する。例えば、中間車速、かつ変速比がハイギアの場合に共振が発生するのであれば、車速及び変速比が当該範囲に有るか否かを判断する。

共振が発生する状態であると判断した場合には、次にアクセルペダル開度に基づいて、フィルタ処理を実行するか否かを決定する。例えば、アクセルペダル開度が低中開度であればフィルタ処理を実行し、それ以外ではフィルタ処理を実行しない。

フィルタ処理の実行をアクセルペダル開度が低中開度の場合に限定するのは、例えばアクセルペダル開度が全開の加速状態では、エンジン２の回転上昇による騒音や振動が大きく、駆動力配分の変動による振動は問題とならないからである。また、低中開度より小さい開度であれば、駆動力配分の変動による振動の起振力が小さいために、共振が発生しても問題とならないからである。

上記のように、本実施形態ではフィルタ処理を実行する運転状態を、駆動配分の変動による振動とパワートレイン系等の振動とが共振する運転状態に限定することにより、演算負荷を軽減することができる。

また、フィルタ処理を実行するか否かを、車速、ＣＶＴ６の変速比、及びアクセルペダル開度に基づいて判断するので、フィルタ処理を実行するか否かをより的確に判断することができる。

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。

４ モータ/ジェネレータ
１０Ｒ，１０Ｌ 左右前輪
１１Ｒ，１１Ｌ 左右後輪
４２ 電制カップリング
４５ ソレノイド
５０ コントロールクラッチ
５１ コントロールカム
５２ メインカム
５３ ボール
５４ メインクラッチ
５５ カム溝

Claims (4)

1. 駆動源から主駆動輪及び従駆動輪への駆動力伝達経路に、前記主駆動輪及び前記従駆動輪への駆動力配分を変更し得る駆動力配分装置を備える四輪駆動車の駆動力を制御する駆動力制御装置において、
   前記主駆動輪の回転速度を検出するための主駆動輪回転速度センサと、
   前記従駆動輪の回転速度を検出するための従駆動輪回転速度センサと、
   前記主駆動輪と前記従駆動輪との回転速度差に応じて前記主駆動輪及び前記従駆動輪への駆動力配分を変更する差回転駆動力処理部と、
   を備え、
   前記差回転駆動力処理部は、前記回転速度差が拡大するほど前記従駆動輪への駆動力配分を大きくし、前記回転速度差が縮小するほど前記従駆動輪への駆動力配分を小さくし、前記従駆動輪への駆動力配分を小さくする場合には、前記駆動力配分の変化速度を制限することを特徴とする駆動力制御装置。
2. 請求項１に記載の駆動力制御装置において、
   前記差回転駆動力処理部は、前記回転速度差に応じて前記従駆動輪への駆動力配分を小さくする場合に、前記回転速度差に基づいて算出した駆動力配分変化量にフィルタ処理を施すことによって前記駆動力配分の変化速度を制限することを特徴とする駆動力制御装置。
3. 請求項１または２に記載の駆動力制御装置において、
   前記差回転駆動力処理部は、前記フィルタ処理を所定の運転状態でのみ実行することを特徴とする駆動力制御装置。
4. 請求項３に記載の駆動力制御装置において、
   前記差回転駆動力処理部は、前記フィルタ処理を実行するか否かを、車速、変速機の変速比及びアクセルペダル開度に基づいて判定することを特徴とする駆動力制御装置。

Images