JP2019039528A - 駆動力制御装置及び車両の制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】左車輪及び右車輪に伝達される駆動力の調節によって車両の挙動を速やかに変化させ、旋回性能を向上させることが可能な駆動力制御装置及び車両の制御方法を提供する。【解決手段】左後輪１０５ａ及び右後輪１０５ｂに伝達される駆動力を調節可能なトルクカップリング４を有する駆動力伝達装置１を制御する駆動力制御装置１０は、旋回半径に基づいて左後輪１０５ａ及び右後輪１０５ｂに伝達すべき駆動力の大きさを示す旋回半径対応トルクを演算する第１のトルク演算手段５１と、ステアリングホイール１０９の操舵速度及び車速に基づいて操舵速度感応トルクを演算する第２のトルク演算手段５２と、少なくとも旋回内側及び旋回外側の車輪の何れかの旋回半径対応トルクを操舵速度感応トルクに応じて補正して補正トルクを演算する補正手段５３と、補正トルクに応じた駆動力が伝達されるようにトルクカップリング４に電流を供給する電流制御手段５４とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、左車輪及び右車輪に伝達される駆動力を調節可能な駆動力制御装置及び車両の制御方法に関する。
従来、駆動源の駆動力が常に伝達される左右一対の主駆動輪及び走行状態に応じて駆動力が伝達される左右一対の補助駆動輪を有する四輪駆動車には、左右の補助駆動輪に伝達される駆動力をそれぞれ調節可能なものがある（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、補助駆動輪としての後輪側の左車輪及び右車輪に駆動力を伝達する駆動力伝達装置、及びこの駆動力伝達装置を制御する駆動力制御装置が記載されている。駆動力伝達装置は、左車輪に駆動力を伝達する第１のトルクカップリングと、右車輪に駆動力を伝達する第２のトルクカップリングとを有し、これら第１及び第２のトルクカップリングが駆動力制御装置から供給される電流に応じた駆動力を左車輪及び右車輪にそれぞれ伝達する。
駆動力制御装置は、ステアリングホイールの操舵角等に基づいて車両の旋回半径を推定する旋回半径推定手段と、推定した旋回半径に応じて左車輪及び右車輪の目標スリップ角を演算する目標スリップ角演算手段と、目標スリップ角及び車速に基づいて左車輪及び右車輪の目標回転速度を演算する目標回転速度演算手段と、左車輪及び右車輪の実回転速度が目標回転速度に近づくように、左車輪及び右車輪のそれぞれに伝達される駆動力を制御する駆動力制御手段とを有している。
特開２０１４−４０８５２号公報
特許文献１に記載の駆動力制御装置によれば、例えば車両の旋回時に発生するヨーレイトに基づいて左車輪及び右車輪に伝達される駆動力を制御する場合に比較して、旋回性能を向上させることができる。しかし、例えば比較的重量の重い車両では、左車輪及び右車輪に伝達される駆動力を調節してから車両の挙動が変化するまでの時間的な遅れが大きく、必ずしも旋回性能を向上させる効果が十分に得られない場合があった。
そこで、本発明は、左車輪及び右車輪に伝達される駆動力の調節によって車両の挙動を速やかに変化させ、以って旋回性能を向上させることが可能な駆動力制御装置及び車両の制御方法を提供することを目的とする。
本発明は、上記の目的を達成するため、左車輪及び右車輪にそれぞれ伝達される駆動力を調節可能な駆動力調節機構を有する駆動力伝達装置を備えた車両に搭載され、前記駆動力伝達装置を制御する駆動力制御装置であって、少なくとも車両旋回半径に基づいて前記左車輪及び右車輪のそれぞれに伝達すべき駆動力の大きさを示す旋回半径対応トルクを演算する第１のトルク演算手段と、ステアリングホイールの操舵速度及び車速に基づいて操舵速度感応トルクを演算する第２のトルク演算手段と、前記第１のトルク演算手段によって演算された前記左車輪及び右車輪の旋回半径対応トルクのうち、旋回内側の車輪の旋回半径対応トルクを前記操舵速度感応トルクに応じて小さくなるように補正して補正トルクを演算する補正手段と、前記旋回内側の車輪に前記補正トルクに応じた駆動力が伝達されるように、前記駆動力調節機構を動作させる電流を前記駆動力伝達装置に供給する電流制御手段と、を有する駆動力制御装置を提供する。
また、本発明は、上記の目的を達成するため、左車輪及び右車輪にそれぞれ伝達される駆動力を調節可能な駆動力調節機構を有する駆動力伝達装置を備えた車両に搭載され、前記駆動力伝達装置を制御する駆動力制御装置であって、少なくとも車両旋回半径に基づいて前記左車輪及び右車輪のそれぞれに伝達すべき駆動力の大きさを示す旋回半径対応トルクを演算する第１のトルク演算手段と、ステアリングホイールの操舵速度及び車速に基づいて操舵速度感応トルクを演算する第２のトルク演算手段と、前記第１のトルク演算手段によって演算された前記左車輪及び右車輪の旋回半径対応トルクのうち、旋回外側の車輪の旋回半径対応トルクを前記操舵速度感応トルクに応じて大きくなるように補正して補正トルクを演算する補正手段と、前記旋回外側の車輪に前記補正トルクに応じた駆動力が伝達されるように、前記駆動力調節機構を動作させる電流を前記駆動力伝達装置に供給する電流制御手段と、を有する駆動力制御装置を提供する。
また、本発明は、上記の目的を達成するため、左車輪及び右車輪に伝達される駆動力を調節可能な駆動力調節機構を有する駆動力伝達装置を備えた車両の制御方法であって、少なくとも車両旋回半径に基づいて前記左車輪及び右車輪のそれぞれに伝達すべき駆動力の大きさを示す旋回半径対応トルクを演算し、ステアリングホイールの操舵速度及び車速に基づいて操舵速度感応トルクを演算し、前記左車輪及び右車輪の旋回半径対応トルクのうち、旋回内側の車輪の旋回半径対応トルクを前記操舵速度感応トルクに応じて小さくなるように補正して補正トルクを演算し、前記旋回内側の車輪に前記補正トルクに応じた駆動力が伝達されるように、前記駆動力調節機構を動作させる電流を前記駆動力伝達装置に供給する、車両の制御方法を提供する。
また、本発明は、上記の目的を達成するため、左車輪及び右車輪に伝達される駆動力を調節可能な駆動力調節機構を有する駆動力伝達装置を備えた車両の制御方法であって、少なくとも車両旋回半径に基づいて前記左車輪及び右車輪のそれぞれに伝達すべき駆動力の大きさを示す旋回半径対応トルクを演算し、ステアリングホイールの操舵速度及び車速に基づいて操舵速度感応トルクを演算し、前記左車輪及び右車輪の旋回半径対応トルクのうち、旋回外側の車輪の旋回半径対応トルクを前記操舵速度感応トルクに応じて大きくなるように補正して補正トルクを演算し、前記旋回外側の車輪に前記補正トルクに応じた駆動力が伝達されるように、前記駆動力調節機構を動作させる電流を前記駆動力伝達装置に供給する、車両の制御方法を提供する。
本発明に係る駆動力制御装置及び車両の制御方法によれば、ステアリングホイールの操舵操作がなされてから左車輪及び右車輪に伝達される駆動力の調節により車両の挙動が変化するまでの時間的な遅れを小さくし、以って旋回性能を向上させることができる。
本発明の実施の形態に係る四輪駆動車の構成例を示す概略構成図である。 駆動力伝達装置の構成例を示す断面図である。 駆動力制御装置の制御構成の一例をブロック図の形式で示す説明図である。 車速及びアクセル開度と目標スリップ角との関係を示すマップである。 車速及び操舵速度と操舵速度感応トルクとの関係を示すマップである。 制御部が実行する処理の手順の一例を示すフローチャートである。
［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図６を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。
図１は、本発明の実施の形態に係る四輪駆動車の概略の構成例を示す概略構成図である。図１に示すように、四輪駆動車１００は、車体１０１と、駆動源としてのエンジン１０２と、トランスミッション１０３と、エンジン１０２の駆動力が常時伝達される左右一対の主駆動輪としての左右前輪１０４ａ，１０４ｂと、走行状態に応じてエンジン１０２の駆動力が断続可能に伝達される左右一対の補助駆動輪としての左右後輪１０５ａ，１０５ｂとを備えている。
また、四輪駆動車１００は、駆動力伝達系として、フロントディファレンシャル１０６と、プロペラシャフト１０７と、駆動力伝達装置１とを備えている。左右前輪１０４ａ，１０４ｂには、フロントディファレンシャル１０６及び一対のドライブシャフト１０６ａ，１０６ｂを介して、トランスミッション１０３によって変速されたエンジン１０２の駆動力が常に伝達される。また、左右前輪１０４ａ，１０４ｂは、運転者によるステアリングホイール１０９の操舵操作によって転舵される転舵輪である。
また、左右後輪１０５ａ，１０５ｂには、プロペラシャフト１０７、駆動力伝達装置１、及び一対のドライブシャフト１０８ａ，１０８ｂを介して、トランスミッション１０３によって変速されたエンジン１０２の駆動力が伝達される。駆動力伝達装置１は、左車輪としての左後輪１０５ａに伝達される駆動力、及び右車輪としての右後輪１０５ｂに伝達される駆動力をそれぞれ独立して調節可能である。駆動力伝達装置１の構成については後述する。
またさらに、四輪駆動車１００には、駆動力伝達装置１によって左後輪１０５ａ及び右後輪１０５ｂに伝達される駆動力をそれぞれ独立して制御する駆動力制御装置１０が搭載されている。駆動力制御装置１０は、第１のトルク演算手段５１と、第２のトルク演算手段５２と、補正手段５３と、電流制御手段５４とを有している。駆動力制御装置１０の詳細については後述する。
駆動力制御装置１０は、左右前輪１０４ａ，１０４ｂ及び左右後輪１０５ａ，１０５ｂの回転速度を検出する回転速センサ１１１〜１１４の検出結果を取得可能である。また、駆動力制御装置１０は、ステアリングホイール１０９の中立位置からの回転角度（操舵角）を検出する操舵角センサ１１５の検出結果を取得可能である。またさらに、駆動力制御装置１０は、アクセルペダル１１０の踏み込み量を検出するアクセル開度センサ１１６の検出結果を取得可能である。駆動力制御装置１０は、これらの検出結果に基づいて駆動力伝達装置１を制御する。
（駆動力伝達装置１の構成）
図２は、駆動力伝達装置１の構成例を示す断面図である。
駆動力伝達装置１は、内部に第１乃至第３の収容空間２０ａ〜２０ｃを有するケース部材２０と、ケース部材２０の第１の収容空間２０ａに収容された入力回転部材３と、第１の収容空間２０ａを挟む第２及び第３の収容空間２０ｂ，２０ｃにそれぞれ収容された一対のトルクカップリング４とを備えている。
なお、第２の収容空間２０ｂに収容されたトルクカップリング４と、第３の収容空間２０ｃに収容されたトルクカップリング４とは、共通の構成を有しているが、以下の説明においてこれらを区別する必要がある場合には、第２の収容空間２０ｂに収容されたトルクカップリング４を第１のトルクカップリング４Ａとし、第３の収容空間２０ｃに収容されたトルクカップリング４を第２のトルクカップリング４Ｂとして説明する。
ケース部材２０は、第１の収容空間２０ａと第２の収容空間２０ｂとの間、及び第１の収容空間２０ａと第３の収容空間２０ｃとの間が一対の隔壁２１によって区画されている。一対の隔壁２１には、第１の収容空間２０ａと第２及び第３の収容空間２０ｂ，２０ｃとを連通させる貫通孔２１ａが形成されている。
入力回転部材３は、ケース部材２０に回転可能に支持された第１部材３１と、環状のリングギヤからなる第２部材３２と、第１部材３１と第２部材３２とを結合する複数のボルト３３とを有している。第１部材３１は、中心部に貫通孔３１ａが形成された円筒状の筒部３１１と、筒部３１１の外周面から外方に突出して形成されたフランジ部３１２とを一体に有している。第２部材３２は、フランジ部３１２の先端部に固定され、ケース部材２０の第１の開口２００ａを挿通するプロペラシャフト１０７の一端に形成されたギヤ部１０７ａに噛み合っている。第１部材３１は、貫通孔２１ａの内面との間に配置された一対の軸受２２によって回転可能に支持されている。
トルクカップリング４は、多板クラッチ４１，電磁クラッチ４２，カム機構４３、インナシャフト４４、及びこれらを収容するハウジング４０を有している。
ハウジング４０は、互いに相対回転不能に結合された第１ハウジング部材４０１と第２ハウジング部材４０２とからなる。第１ハウジング部材４０１は有底円筒状であり、第２ハウジング部材４０２は、第１ハウジング部材４０１の開口側端部を塞ぐように配置されている。
多板クラッチ４１は、ハウジング４０の第１ハウジング部材４０１と円筒状のインナシャフト４４との間に配置され、インナシャフト４４の外周面に相対回転不能にスプライン係合するインナクラッチプレート４１１と、第１ハウジング部材４０１の内周面に相対回転不能にスプライン係合するアウタクラッチプレート４１２とからなる。
電磁クラッチ４２は、環状のコイル４２１及びアーマチャカム４２２を有し、ハウジング４０の回転軸線上に配置されている。電磁クラッチ４２は、コイル４２１による電磁力の発生によってアーマチャカム４２２をコイル４２１側に移動させ、第２ハウジング部材４０２にアーマチャカム４２２を摩擦摺動させるように構成されている。
カム機構４３は、アーマチャカム４２２にハウジング４０の回転軸線に沿って並列するメインカム４３１、及びこのメインカム４３１とアーマチャカム４２２との間に介在する球状のカムフォロア４３２を有している。カムフォロア４３２は、アーマチャカム４２２及びメインカム４３１のそれぞれに周方向に延びるように形成されたカム溝を転動可能であり、それぞれのカム溝は周方向の位置に応じて軸方向の深さが徐々に変化している。そして、カム機構４３は、コイル４２１への通電によってアーマチャカム４２２がハウジング４０からの回転力を受け、多板クラッチ４１のクラッチ力となる押圧力に変換するように構成されている。
コイル４２１への通電量が多くなるとアーマチャカム４２２と第２ハウジング部材４０２との摩擦力が増大し、メインカム４３１がより強く多板クラッチ４１を押圧する。すなわち、トルクカップリング４は、コイル４２１への通電量に応じて多板クラッチ４１の押圧力を可変に制御することができ、ひいてはハウジング４０とインナシャフト４４との間のトルク伝達量を調節可能である。
第１のトルクカップリング４Ａにおけるインナシャフト４４には、ケース部材２０の第２の開口２００ｂを挿通した左後輪側ドライブシャフト１０８ａの一端が、スプライン嵌合によって相対回転不能に連結されている。また、第２のトルクカップリング４Ｂにおけるインナシャフト４４には、ケース部材２０の第３の開口２００ｃを挿通した右後輪側ドライブシャフト１０８ｂの一端が、スプライン嵌合によって相対回転不能に連結されている。
第１のトルクカップリング４Ａ及び第２のトルクカップリング４Ｂのハウジング４０と、入力回転部材３の第１部材３１における筒部３１１とは、一対の連結部材２３によって相対回転不能に連結されている。連結部材２３は、円柱状のボス部２３１と、円板状のフランジ部２３２とを一体に有している。ボス部２３１は、第１部材３１の貫通孔３１ａの内面に相対回転不能にスプライン嵌合し、フランジ部２３２は、ハウジング４０に相対回転不能にスプライン嵌合している。ボス部２３１は、隔壁２１の貫通孔２１ａを挿通している。
トルクカップリング４のコイル４２１には、駆動力制御装置１０から励磁電流が供給される。駆動力制御装置１０は、第１のトルクカップリング４Ａのコイル４２１に供給する電流を増減することにより、入力回転部材３から左後輪１０５ａに伝達される駆動力を調節することが可能である。また、駆動力制御装置１０は、第２のトルクカップリング４Ｂのコイル４２１に供給する電流を増減することにより、入力回転部材３から右後輪１０５ｂに伝達される駆動力を調節することが可能である。第１のトルクカップリング４Ａ及び第２のトルクカップリング４Ｂは、左後輪１０５ａ及び右後輪１０５ｂに伝達される駆動力を調節可能な駆動力調節機構の一態様である。
（駆動力制御装置１０の制御内容）
駆動力制御装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及び記憶素子を有し、ＣＰＵが記憶素子に記憶されたプログラムに基づいて処理を実行する制御部５と、パワートランジスタ等のスイッチング素子を有し、バッテリー等の直流電源の電圧をスイッチングして第１のトルクカップリング４Ａ及び第２のトルクカップリング４Ｂのコイル４２１に電流を供給するインバータ回路６とを有する。制御部５は、四輪駆動車１００の旋回時において、第１のトルク演算手段５１、第２のトルク演算手段５２、補正手段５３、及び電流制御手段５４として機能する。
第１のトルク演算手段５１は、少なくとも四輪駆動車１００の旋回半径に基づいて、左右後輪１０５ａ，１０５ｂのそれぞれに伝達すべき駆動力の大きさを示す旋回半径対応トルクを演算する。第２のトルク演算手段５２は、ステアリングホイール１０９の操舵速度及び車速に基づいて、操舵速度感応トルクを演算する。補正手段５３は、第１のトルク演算手段５１によって演算された左右後輪１０５ａ，１０５ｂの旋回半径対応トルクのうち、少なくとも何れかの旋回半径対応トルクを補正する。より詳細には、旋回内側の車輪の旋回半径対応トルクを第２のトルク演算手段５２によって演算された操舵速度感応トルクに応じて小さくなるように補正して補正トルクを演算する処理、及び旋回外側の車輪の旋回半径対応トルクを第２のトルク演算手段５２によって演算された操舵速度感応トルクに応じて大きくなるように補正して補正トルクを演算する処理のうち、少なくとも何れかの処理を実行する。
補正手段５３が旋回内側の車輪の旋回半径対応トルクを補正する場合、電流制御手段５４は、旋回内側の車輪に補正手段５３によって演算された補正トルクに応じた駆動力が伝達されるように、第１及び第２のトルクカップリング４Ａ，４Ｂを動作させる電流を駆動力伝達装置１に供給する。また、補正手段５３が旋回外側の車輪の旋回半径対応トルクを補正する場合、電流制御手段５４は、旋回外側の車輪に補正手段５３によって演算された補正トルクに応じた駆動力が伝達されるように、第１及び第２のトルクカップリング４Ａ，４Ｂを動作させる電流を駆動力伝達装置１に供給する。
図３は、駆動力制御装置１０の制御構成の一例をブロック図の形式で示す説明図である。このブロック図において、旋回半径演算部５１１、目標スリップ角演算部５１２、左右輪目標車輪速演算部５１３、及び左右輪旋回半径対応トルク演算部５１４の処理は、制御部５のＣＰＵが第１のトルク演算手段５１として実行する処理である。操舵速度演算部５２１、フィルタ部５２２、及び左右輪操舵速度感応トルク演算部５２３の処理は、ＣＰＵが第２のトルク演算手段５２として実行する処理である。旋回方向判定部５３１及び左右輪目標トルク演算部５３２の処理は、ＣＰＵが補正手段５３として実行する処理である。指令電流演算部５４１及びＰＷＭ信号生成部５４２の処理は、ＣＰＵが電流制御手段５４として実行する処理である。
制御部５は、これらの各処理を所定の演算周期（例えば５ｍｓ）ごとに繰り返し実行する。また、以下では、補正手段５３が、旋回内側の車輪の旋回半径対応トルクを操舵速度感応トルクに応じて小さくなるように補正した補正トルクを演算すると共に、旋回外側の車輪の旋回半径対応トルクを操舵速度感応トルクに応じて大きくなるように補正した補正トルクを演算し、電流制御手段５４が、旋回内側の車輪及び旋回外側の車輪に補正手段５３によって補正された補正トルクが伝達されるように第１及び第２のトルクカップリング４Ａ，４Ｂを動作させる電流を供給する場合について説明する。
旋回半径演算部５１１は、回転速センサ１１１〜１１４の検出結果である車輪速信号、及び操舵角センサ１１５の検出結果である舵角信号に基づいて、四輪駆動車１００の旋回半径を推定演算する。
目標スリップ角演算部５１２は、旋回半径演算部５１１によって演算された旋回半径、車輪速信号、及びアクセル開度センサ１１６の検出結果であるアクセル開度信号に基づいて、四輪駆動車１００の旋回時における目標スリップ角を演算する。ここで、スリップ角とは、四輪駆動車１００の前後方向（車幅方向に直交する方向）に沿った中心軸と、四輪駆動車１００の実際の進行方向とのなす角をいう。また、目標スリップ角とは、旋回半径演算部５１１によって演算された旋回半径の円弧に沿って四輪駆動車１００が走行するために好適なスリップ角をいう。
この目標スリップ角は、例えば車速及びアクセル開度に基づいて演算によって得ることができる。図４は、車速及びアクセル開度と目標スリップ角との関係を示すマップの一例である。目標スリップ角演算部５１２は、このマップを参照し、車速が高いほど、またアクセル開度が大きいほど、目標スリップ角を大きく設定する。
目標スリップ角演算部５１２は、車速及びアクセル開度と目標スリップ角との関係を示すマップを複数記憶し、旋回半径演算部５１１によって演算された旋回半径に応じて複数のマップのうち何れかのマップを選択あるいは線形補間して、目標スリップ角を演算する。また、目標スリップ角演算部５１２は、目標スリップ角を路面の摩擦係数に応じて補正してもよい。この場合は、路面の摩擦係数が低いほど目標スリップ角が大きくなるように補正する。またさらに、四輪駆動車１００に作用する遠心力に基づいて目標スリップ角を補正してもよい。
左右輪目標車輪速演算部５１３は、車輪速信号、旋回半径演算部５１１によって演算された旋回半径、及び目標スリップ角演算部５１２によって演算された目標スリップ角に基づいて、左右後輪１０５ａ，１０５ｂのそれぞれの目標回転速度を演算する。ここで、目標回転速度とは、左右前輪１０４ａ，１０４ｂ及び左右後輪１０５ａ，１０５ｂの回転速度に基づいて求めた四輪駆動車１００の車速にて、旋回半径演算部５１１によって演算された旋回半径、及び目標スリップ角演算部５１２によって演算された目標スリップ角で走行した場合の左右後輪１０５ａ，１０５ｂの回転速度である。
左右輪旋回半径対応トルク演算部５１４は、車輪速信号及び左右輪目標車輪速演算部５１３によって演算された目標回転速度に基づいて、左右後輪１０５ａ，１０５ｂのそれぞれに伝達すべき駆動力の大きさを示す旋回半径対応トルクを演算する。具体的には、回転速センサ１１３によって検出された左後輪１０５ａの回転速度が目標回転速度よりも低い場合には左後輪１０５ａの旋回半径対応トルクを大きくし、回転速センサ１１３によって検出された左後輪１０５ａの回転速度が目標回転速度よりも高い場合には左後輪１０５ａの旋回半径対応トルクを小さくする。右後輪１０５ｂについても同様である。
操舵速度演算部５２１は、舵角信号によって得られる操舵角を時間微分して、ステアリングホイール１０９の回転角速度である操舵速度を演算する。フィルタ部５２２は、操舵速度演算部５２１の出力である操舵速度をフィルタ処理して変化を緩やかにし、後段の左右輪操舵速度感応トルク演算部５２３において演算される操舵速度感応トルクが急激に変動しないようにする。フィルタ部５２２が行う処理として具体的には、演算周期毎に演算された操舵速度の値を例えば２００〜４００ｍｓにわたり平均して出力する。この移動平均の時間幅は、固定値でもよく、例えば車速に応じて随時変更してもよい。車速に応じて移動平均の時間幅を変更する場合、車速が速いほど移動平均の時間幅を短くすることが好ましい。
左右輪操舵速度感応トルク演算部５２３は、フィルタ部５２２によってフィルタ処理された操舵速度及び車輪速信号に基づいて、左右後輪１０５ａ，１０５ｂの操舵速度感応トルクを演算する。操舵速度感応トルクは、操舵速度が高いほど、また車輪速信号から求められる車速が低いほど、大きな値に設定される。
図５は、車速及び操舵速度（フィルタ部５２２の出力値であるフィルタ値）と操舵速度感応トルクとの関係を示すマップの一例である。左右輪操舵速度感応トルク演算部５２３は、このマップを参照し、操舵速度が高いほど、また車速が低いほど、操舵速度感応トルクを大きな値に設定する。
旋回方向判定部５３１は、舵角信号に基づいて、四輪駆動車１００の旋回方向、すなわち左旋回中であるか右旋回中であるかを判定する。この判定は、例えば舵角信号に基づいて、ステアリングホイール１０９が中立位置よりも右方向に操舵されているか左方向に操舵されているかによって行うことができる。また、車体１０１のヨーレイトや横加速度を加味して旋回方向を判定してもよい。ヨーレイトや横加速度を用いて旋回方向を判定することで、旋回方向と操舵方向とが互いに逆向きの関係となるカウンターステア時にも車両の挙動を安定化させることが可能となる。
左右輪目標トルク演算部５３２は、左右輪旋回半径対応トルク演算部５１４によって演算された旋回半径対応トルク、左右輪操舵速度感応トルク演算部５２３によって演算された操舵速度感応トルク、及び旋回方向判定部５３１によって判定された操舵方向に基づいて、左後輪１０５ａ及び右後輪１０５ｂに伝達すべき駆動力の大きさを示す目標トルクを演算する。この演算では、旋回方向が左方向であれば左後輪１０５ａの旋回半径対応トルクから操舵速度感応トルクを減算して左後輪１０５ａの目標トルクとすると共に、右後輪１０５ｂの旋回半径対応トルクに操舵速度感応トルクを加算して右後輪１０５ｂの目標トルクとする。また、旋回方向が右方向であれば左後輪１０５ａの旋回半径対応トルクに操舵速度感応トルクを加算して左後輪１０５ａの目標トルクとすると共に、右後輪１０５ｂの旋回半径対応トルクから操舵速度感応トルクを減算して右後輪１０５ｂの目標トルクとする。
なお、ここでは旋回内側の車輪の旋回半径対応トルクから減算される操舵速度感応トルクの大きさと、旋回外側の車輪の旋回半径対応トルクに加算される操舵速度感応トルクの大きさとが同じ場合について説明しているが、これらの大きさに差を設けてもよい。この場合、旋回内側の車輪の旋回半径対応トルクから減算される操舵速度感応トルクの大きさを、旋回外側の車輪の旋回半径対応トルクに加算される操舵速度感応トルクの大きさよりも大きくすることが望ましい。
また、左右輪目標トルク演算部５３２は、所定の条件が満たされたときに限り、旋回半径対応トルクに操舵速度感応トルクを加減算する処理を行うようにしてもよい。この所定の条件は、例えば操舵角の絶対値が所定値（例えば３０°）以上であることである。なお、アクセル開度が所定値以上であることや、運転者のシフトレバーの操作等によって高い運動性能を要求するモード（スポーツモード）が選択されたことをこの所定の条件に加えてもよい。
また、左右輪目標トルク演算部５３２は、カウンターステア時においてステアリングホイール１０９が中立位置に向かって操舵されている場合に、車両の挙動が速やかに安定するように、旋回内側の車輪に旋回外側の車輪よりも大きな駆動力が伝達されるように目標トルクを設定してもよい。
指令電流演算部５４１は、左右輪目標トルク演算部５３２で演算された目標トルクに応じた駆動力が第１及び第２のトルクカップリング４Ａ，４Ｂから左後輪１０５ａ及び右後輪１０５ｂにそれぞれ伝達されるように、第１及び第２のトルクカップリング４Ａ，４Ｂのそれぞれのコイル４２１に供給すべき電流の指令値である指令電流を演算する。
ＰＷＭ信号生成部５４２は、指令電流演算部５４１によって演算された指令電流に基づき、インバータ回路６のスイッチング素子をオン・オフさせるＰＷＭ信号を生成する。このＰＷＭ信号のデューティー比は、指令電流が大きいほど高くなる。また、ＰＷＭ信号生成部５４２は、インバータ回路６から第１及び第２のトルクカップリング４Ａ，４Ｂのコイル４２１に供給される電流の大きさを検出する電流センサ５５，５６の検出結果に基づいて、指令電流に対応する励磁電流がコイル４２１に供給されるようにフィードバック制御を行う。
図６は、制御部５が一回の演算周期において実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートでは、操舵角の絶対値が所定値以上である場合に旋回半径対応トルクに操舵速度感応トルクを加減算する処理を行う場合について説明する。
制御部５は、車輪速信号及び舵角信号に基づいて旋回半径を演算し（ステップＳ１）、旋回半径、車輪速信号、及びアクセル開度信号に基づいて目標スリップ角を演算する（ステップＳ２）。また、制御部５は、車輪速信号、旋回半径、及び目標スリップ角に基づいて左右後輪１０５ａ，１０５ｂの目標回転速度を演算し（ステップＳ３）、車輪速信号及び目標回転速度に基づいて旋回半径対応トルクを演算する（ステップＳ４）。このステップＳ１〜Ｓ４の処理は、第１のトルク演算手段５１としての処理である。
次に制御部５は、操舵信号に基づいて操舵速度を演算し（ステップＳ５）、この操舵速度をフィルタ処理し（ステップＳ６）、フィルタ処理された操舵速度及び車輪速信号に基づいて操舵速度感応トルクを演算する（ステップＳ７）。このステップＳ５〜Ｓ７の処理は、第２のトルク演算手段５２としての処理である。
次に制御部５は、操舵速度の絶対値が所定値以上であるか否かを判定し（ステップＳ８）、操舵速度の絶対値が所定値以上である場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）、旋回方向が左方向であるか否かを判定する（ステップＳ９）。旋回方向が左方向である場合（Ｓ９：Ｙｅｓ）、旋回内側である左後輪１０５ａの旋回半径対応トルクから操舵速度感応トルクを減算して左後輪１０５ａの目標トルクとし（ステップＳ１０）、旋回外側である右後輪１０５ｂの旋回半径対応トルクに操舵速度感応トルクを加算して右後輪１０５ｂの目標トルクとする（ステップＳ１１）。一方、旋回方向が右方向である場合（Ｓ９：Ｎｏ）、旋回内側である右後輪１０５ｂの旋回半径対応トルクから操舵速度感応トルクを減算して右後輪１０５ｂの目標トルクとし（ステップＳ１２）、旋回外側である左後輪１０５ａの旋回半径対応トルクに操舵速度感応トルクを加算して左後輪１０５ａの目標トルクとする（ステップＳ１３）。なお、操舵速度の絶対値が所定値以上でなければ（Ｓ８：Ｎｏ）、ステップＳ９〜Ｓ１３の処理を行わない。ステップＳ８〜Ｓ１３の処理は、補正手段５３としての処理である。
次に制御部５は、左後輪１０５ａ及び右後輪１０５ｂの目標トルクに応じて指令電流を演算し（ステップＳ１４）、指令電流に応じてＰＷＭ信号を生成してインバータ回路６に出力する（ステップＳ１５）。ステップＳ１４及びＳ１５の処理は、電流制御手段５４としての処理である。
（実施の形態の作用及び効果）
以上説明した本実施の形態によれば、四輪駆動車１００の旋回時において、操舵速度に応じて旋回内側の車輪に伝達される駆動力が小さくなり、また操舵速度に応じて旋回外側の車輪に伝達される駆動力が大きくなるので、四輪駆動車１００がステアリングホイール１０９を操舵した方向に旋回しやすくなり、ステアリングホイール１０９の操舵操作がなされてから車両の挙動が変化するまでの時間的な遅れを小さくすることができる。これにより、四輪駆動車１００の旋回性能が向上する。また、操舵速度に応じて旋回外側の車輪に伝達される駆動力を大きくすれば、さらに旋回性能を向上させることが可能となる。
またさらに、本実施の形態によれば、操舵速度感応トルクの加減算によって旋回半径対応トルクが補正されるのは、ステアリングホイール１０９が回転している間だけであり、舵角一定での旋回中には操舵速度感応トルクが旋回半径対応トルクに加減算されないので、四輪駆動車１００の挙動変化が過剰になることを避けることができる。
なお、上記の実施の形態では、補正手段５３が、旋回内側の車輪の旋回半径対応トルクを操舵速度感応トルクに応じて小さくなるように補正して補正トルクを演算すると共に、旋回外側の車輪の旋回半径対応トルクを操舵速度感応トルクに応じて大きくなるように補正する場合について説明したが、補正手段５３が旋回内側及び旋回外側の何れかの車輪の旋回半径トルクのみを補正するようにしてもよい。この場合でも、四輪駆動車１００がステアリングホイール１０９を操舵した方向に旋回しやすくなり、ステアリングホイール１０９の操舵操作がなされてから車両の挙動が変化するまでの時間的な遅れを小さくすることができる。
（付記）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、これらの実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、左右前輪１０４ａ，１０４ｂが主駆動輪であり、左右後輪１０５ａ，１０５ｂが補助駆動輪である場合について説明したが、これとは逆に、左右後輪１０５ａ，１０５ｂを主駆動輪とし、左右前輪１０４ａ，１０４ｂを補助駆動輪とする四輪駆動車に本発明を適用することも可能である。
１…駆動力伝達装置
１０…駆動力制御装置
１００…四輪駆動車（車両）
１０５ａ…左後輪（左車輪）
１０５ｂ…右後輪（右車輪）
１０９…ステアリングホイール
４…トルクカップリング（駆動力調節機構）
５１…第１のトルク演算手段
５２…第２のトルク演算手段
５３…補正手段
５４…電流制御手段

Claims (6)

  1. 左車輪及び右車輪にそれぞれ伝達される駆動力を調節可能な駆動力調節機構を有する駆動力伝達装置を備えた車両に搭載され、前記駆動力伝達装置を制御する駆動力制御装置であって、
    少なくとも車両旋回半径に基づいて前記左車輪及び右車輪のそれぞれに伝達すべき駆動力の大きさを示す旋回半径対応トルクを演算する第１のトルク演算手段と、
    ステアリングホイールの操舵速度及び車速に基づいて操舵速度感応トルクを演算する第２のトルク演算手段と、
    前記第１のトルク演算手段によって演算された前記左車輪及び右車輪の旋回半径対応トルクのうち、旋回内側の車輪の旋回半径対応トルクを前記操舵速度感応トルクに応じて小さくなるように補正して補正トルクを演算する補正手段と、
    前記旋回内側の車輪に前記補正トルクに応じた駆動力が伝達されるように、前記駆動力調節機構を動作させる電流を前記駆動力伝達装置に供給する電流制御手段と、
    を有する駆動力制御装置。
  2. 左車輪及び右車輪にそれぞれ伝達される駆動力を調節可能な駆動力調節機構を有する駆動力伝達装置を備えた車両に搭載され、前記駆動力伝達装置を制御する駆動力制御装置であって、
    少なくとも車両旋回半径に基づいて前記左車輪及び右車輪のそれぞれに伝達すべき駆動力の大きさを示す旋回半径対応トルクを演算する第１のトルク演算手段と、
    ステアリングホイールの操舵速度及び車速に基づいて操舵速度感応トルクを演算する第２のトルク演算手段と、
    前記第１のトルク演算手段によって演算された前記左車輪及び右車輪の旋回半径対応トルクのうち、旋回外側の車輪の旋回半径対応トルクを前記操舵速度感応トルクに応じて大きくなるように補正して補正トルクを演算する補正手段と、
    前記旋回外側の車輪に前記補正トルクに応じた駆動力が伝達されるように、前記駆動力調節機構を動作させる電流を前記駆動力伝達装置に供給する電流制御手段と、
    を有する駆動力制御装置。
  3. 前記補正手段は、旋回内側の車輪の前記旋回半径対応トルクを前記操舵速度感応トルクに応じて小さくなるように補正した補正トルクを演算すると共に、旋回外側の車輪の前記旋回半径対応トルクを前記操舵速度感応トルクに応じて大きくなるように補正した補正トルクを演算し、
    前記電流制御手段は、前記旋回内側の車輪及び前記旋回外側の車輪に前記補正手段によって補正された補正トルクが伝達されるように、前記駆動力調節機構を動作させる電流を前記駆動力制御装置に供給する、
    請求項１又は２に記載の駆動力制御装置。
  4. 左車輪及び右車輪に伝達される駆動力を調節可能な駆動力調節機構を有する駆動力伝達装置を備えた車両の制御方法であって、
    少なくとも車両旋回半径に基づいて前記左車輪及び右車輪のそれぞれに伝達すべき駆動力の大きさを示す旋回半径対応トルクを演算し、
    ステアリングホイールの操舵速度及び車速に基づいて操舵速度感応トルクを演算し、
    前記左車輪及び右車輪の旋回半径対応トルクのうち、旋回内側の車輪の旋回半径対応トルクを前記操舵速度感応トルクに応じて小さくなるように補正して補正トルクを演算し、
    前記旋回内側の車輪に前記補正トルクに応じた駆動力が伝達されるように、前記駆動力調節機構を動作させる電流を前記駆動力伝達装置に供給する、
    車両の制御方法。
  5. 左車輪及び右車輪に伝達される駆動力を調節可能な駆動力調節機構を有する駆動力伝達装置を備えた車両の制御方法であって、
    少なくとも車両旋回半径に基づいて前記左車輪及び右車輪のそれぞれに伝達すべき駆動力の大きさを示す旋回半径対応トルクを演算し、
    ステアリングホイールの操舵速度及び車速に基づいて操舵速度感応トルクを演算し、
    前記左車輪及び右車輪の旋回半径対応トルクのうち、旋回外側の車輪の旋回半径対応トルクを前記操舵速度感応トルクに応じて大きくなるように補正して補正トルクを演算し、
    前記旋回外側の車輪に前記補正トルクに応じた駆動力が伝達されるように、前記駆動力調節機構を動作させる電流を前記駆動力伝達装置に供給する、
    車両の制御方法。
  6. 旋回内側の車輪の前記旋回半径対応トルクを前記操舵速度感応トルクに応じて小さくなるように補正した補正トルクを演算すると共に、旋回外側の車輪の前記旋回半径対応トルクを前記操舵速度感応トルクに応じて大きくなるように補正した補正トルクを演算し、
    前記旋回内側の車輪及び前記旋回外側の車輪に前記補正トルクが伝達されるように、前記駆動力調節機構を動作させる電流を前記駆動力制御装置に供給する、
    請求項４又は５に記載の車両の制御方法。
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