JP2614836B2

JP2614836B2 - ４輪駆動車のトルク配分制御装置

Info

Publication number: JP2614836B2
Application number: JP63180629A
Authority: JP
Inventors: 康成中山; 哲也客野; 満長岡; 俊弘松岡
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-07-19
Filing date: 1988-07-19
Publication date: 1997-05-28
Anticipated expiration: 2012-05-28
Also published as: JPH0231929A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、４輪駆動車における前、後輪のトルク配分
を可変制御するトルク配分制御装置に関する。

（従来の技術）エンジン出力により前後左右の全ての車輪を駆動する
４輪駆動車においては、各車輪のトルク配分を常に等し
い状態に保持するのではなく、そのときの運転状態に応
じた最適の配分に可変制御することが望ましく、例えば
特開昭60−248440号公報によれば、いずれかの車輪がス
リップしたときに、その車輪の駆動トルクを低減するこ
とによりスリップを解消することが示されている。ま
た、加速時には、車両の荷重移動に応じて前、後輪のト
ルク配分に変化させることにより、前、後輪ともスリッ
プさせることなく、その駆動力が有効に車両の推進力に
変換されるようにして加速性能を向上させ、さらに旋回
時においては、旋回走行の各段階に応じて所要の回頭性
や安定性等が得られるように各車輪のトルク配分を可変
制御する、といったことが考えられている。そして、こ
のように性質の異なる複数の運転状態のそれぞれについ
てトルク配分制御を行う場合、例えば加速状態での旋回
走行時には、加速度に応じたトルク配分と旋回状態に応
じたトルク配分とを複合した配分に制御するのが望まし
いとされている。

一方、上記のような運転状態に応じたトルク配分を実
現する方法としては、配分を小さくする車輪に制動力を
付与してその駆動トルクを減少させると共に、この制動
力の付与による車両全体としての駆動力の減少をエンジ
ン出力の増大により補うという方法が考えられている。

これを具体的に説明すると、今、前輪と後輪の配分を
例えば4:6に設定するものとすると、車両全体としての
要求トルクを１とすれば、その1.2倍のトルクが得られ
るようにエンジン出力を増大させ、これを前輪及び後輪
にそれぞれ0.6づつ配分すると共に、前輪については、
制動力により0.2分のトルクを吸収する。このようにし
て、全体としての要求トルクを確保しながら、各車輪の
トルク配分を目標配分に設定するのである。

（発明が解決しようとする課題）ところで、上記のようなトルク配分方法によると、各
車輪の配分を異ならせる場合、車両全体としての要求ト
ルクを確保するためにエンジン出力を増大させなければ
ならないことになり、従ってエンジン出力に十分な余裕
がない場合には目標とする配分を実現することができな
いことになる。つまり、上記例のように、前、後輪のト
ルク配分を4:6に設定するために全体として要求トルク
の1.2倍の出力トルクを必要とする場合において、エン
ジン出力の余裕が不足して要求トルクの1.1倍しか出力
することができないといった場合がある。この場合、0.
1分の余裕トルクによって目標とする配分に最も近い配
分、例えば上記例の場合、4.5:5.5に配分することが考
えられるが、前述のように、複数の異なる性質の運転状
態に応じて配分を設定する場合においては、エンジン出
力の余裕分を各運転状態に応じた配分の実現にどのよう
に振り分けるのがよいかといった問題が発生する。

そこで、本発明は、それぞれ性質が異なる複数の運転
状態に応じて各車輪のトルク配分を設定し、且つこのト
ルク配分をエンジン出力の制御とブレーキの制御とで実
現するようにした４輪駆動車において、エンジン出力の
余裕が目標トルク配分を実現するのに不足する場合に、
その余裕トルクを有効に活用して、そのときの運転状態
に最も適した配分を実現することを課題とする。

（課題を解決するための手段）上記課題を解決するため、本発明においては次のよう
な手段を用いる。

すなわち、本発明に係る４輪駆動車のトルク配分制御
装置は、第１図に示すように、エンジンＡの出力により
前後左右の全ての車輪Ｂ…Ｂを駆動するように構成さ
れ、且つエンジン出力を制御するエンジン出力制御手段
Ｃと、各車輪Ｂ…Ｂに付与する制動力を制御するブレー
キ制御手段Ｄとにより、各々が異なる運転状態を示す複
数の制御パラメータに応じて各車輪Ｂ…Ｂのトルク配分
を可変制御するようにした構成において、上記複数の制
御パラメータに優先順位を設定し、これらのパラメータ
に応じて設定される目標配分を実現するのに必要なエン
ジン出力が得られないときに、優先順位の低い制御パラ
メータに基くトルク配分から順次削除してトルク配分制
御を行う制御手段Ｅを設ける。

（作用）上記の構成によれば、例えば加速度、旋回状態、車輪
のスリップ状態等の運転状態をそれぞれ示す複数の制御
パラメータに応じて各車輪Ｂ…Ｂのトルク配分を可変制
御する場合、エンジン出力に十分余裕があるときには、
上記各パラメータに応じて予め設定された目標配分とな
るようにエンジン及びブレーキの制御が行われ、またト
ルク配分制御を行う複数の運転状態が複合した場合も、
それぞれの運転状態についてのパラメータに従うように
トルク配分が制御されることになる。

一方、上記各運転状態が複合する場合において、エン
ジン出力の余裕が十分でないため、各運転状態について
の制御パラメータに従う配分を実現できないときには、
予め設定された優先順位の低い運転状態についての配分
が順次省略され、エンジン出力の余裕の範囲内で優先順
位の高い運転状態についてのトルク配分がその制御パラ
メータに従って実行されることになる。その場合に、上
記の優先順位は、重要性の高いもの或は運転性に与える
影響の大きいものを上位に設定しておくことにより、エ
ンジン出力の余裕が十分でない場合においても、良好な
走行性が得られるようにトルク配分制御が行われること
になる。

（実施例）以下、本発明の実施例について説明する。

まず、第２図により本実施例の全体構成を説明する
と、本実施例に係る車両１は、左右の前輪2,3及び左右
の後輪4,5がいずれも駆動輪とされた４輪駆動車であっ
て、エンジン６の出力が変速機７を介してトランスファ
ー装置８に入力されて、前輪2,3側と後輪4,5側とに分割
されるようになっている。そして、前輪2,3側への出力
は、上記トランスファー装置８の側部から前方へ延びる
第１プロペラシャフト９、前輪用差動装置10及び左右の
前輪駆動軸11,12を介して左右の前輪2,3に伝達され、ま
た後輪4,5側への出力は、上記トランスファー装置８か
ら後方へ延びる第２プロペラシャフト13、後輪用差動装
置14及び左右の後輪駆動軸15,16を介して左右の後輪4,5
の伝達されるようになっている。

また、上記左右の前輪駆動軸11,12及び左右の後輪駆
動軸15,16には、これらと一体的に回転するディスクロ
ータと、制動圧が供給されたときに該ディスクロータの
回転を制動するキャリパ等でなるブレーキ装置17,18,1
9,20がそれぞれ備えられている。これらのブレーキ装置
17〜20は、ブレーキペダルの踏込み時にマスタシリンダ
で発生する制動圧によって作動する一方、別途備えられ
たブレーキコントローラ21によっても、後述する制動圧
制御弁を介してその制動動作が制御されるようになって
いる。

さらに、この車両１には、上記エンジン６の吸気通路
6aに備えられたスロットルバルブ22を開閉駆動するアク
チュエータ23と、このアクチュエータ23の作動を制御す
るエンジンコントローラ24とが備えられており、このエ
ンジンコントローラ24に入力されるアクセル開度センサ
25からの信号により、上記スロットルバルブ22の開度を
アクセス開度に応じて制御するようになっている。

そして、上記ブレーキコントローラ21とエンジンコン
トローラ24とを介して、ブレーキ制御とエンジン制御と
を行うことにより、上記各車輪２〜５に対するトルク配
分を制御するトルク配分コントローラ26が備えられ、こ
のコントローラ26に、上記アクセル開度センサ25からの
信号と、各車輪２〜５の回転数をそれぞれ検出する各車
輪速センサ27…27からの信号と、旋回時のトルク配分制
御のための舵角センサ28からの信号と、車両に作用する
横方向の加速度を検出する横加速度センサ29からの信号
と、さらに図示しない各種センサ、例えば上記スロット
ル開度の制御やブレーキ制御のフィードバックのための
スロットルセンサやブレーク圧センサからの信号が入力
されるようになっている。そして、このトルク配分コン
トローラ26は、ブレーキコントローラ21を介して各車輪
２〜５のブレーキ装置17〜20をそれぞれ作動させて対応
する車輪の駆動トルクを制動トルク分だけ減少させると
共に、この駆動トルクの減少を補うようにエンジン出力
を制御することにより、運転状態に応じて、各車輪２〜
５のトータルの駆動力を保持しながら、そのトルク配分
を可変制御するようになっている。

ここで、この実施例においては、トルク配分制御を行
う運転状態として、車両の旋回状態、車両前後方向の加
速度、同じく横方向の加速度、及び各車輪のスリップ状
態を採用し、且つこの順序で順位が順次高くなるように
優先順位が設定されている。

次に、第３図により、上記ブレーキコントローラ21に
より各ブレーキ装置17〜20を作動させる制動圧制御弁及
びそのアクチュエータの構成について説明する。なお、
第３図は左右の前輪2,3のブレーキ装置17,18についての
み示しているが、左右の後輪4,5のブレーキ装置19,20に
ついても同様に構成されている。

マスタシリンダ30から左右の前輪用ブレーキ装置17,1
8（及び左右の後輪用ブレーキ装置19,20）にそれぞれ制
動圧を供給する各制動圧通路31,32上にはそれぞれ制動
圧制御弁33,34が設置されており、また、これらの制動
弁33,34をそれぞれ作動させるアクチュエータ35,36が備
えられている。

上記制動圧制御弁33,34は、いずれも、シリンダ33a,3
4a内にピストン33b,34bを嵌挿して、これらのシリンダ3
3a,34a内を容積可変室33c,34cと制御室33d,34dとに画成
すると共に、該ピストン33b,34bをスプリング33e,34eに
より容積可変室33c,34cの容積が増大する方向に付勢し
た構成とされている。そして、上記マスタシリンダ30か
ら各車輪のブレーキ装置17,18（及び19,20）に至る制動
圧通路31,32が上記容積可変室33c,34cをそれぞれ通過
し、通常はマスタシリンダ30で発生された制動圧がこれ
らの容積可変室33c,34cを通って上記各ブレーキ装置17
〜20に供給されるようになっている。

また、上記ピストン33b,34bには、制御室33d,34dに導
入される制御圧により、該ピストン33b,34bがスプリン
グ33e,34eに抗して容積可変室33c,34cの容積が減少する
方向に移動したときに、これらの容積可変室33c,34cへ
の制動圧入口を閉じるチェックバルブ33f,34fが設けら
れている。そして、上記制御室33d,34dに制御圧が導入
されて、チェックバルブ33f,34fによって制動圧通路31,
32が遮断されたときに、上記ピストン33b,34bの移動に
より容積可変室33c,34c内で制動圧が発生され、この制
動圧が各ブレーキ装置17〜20にそれぞれに供給されるよ
うになっている。

一方、これらの制動圧制御弁33,34を作動させるアク
チュエータ35,36は、それぞれ、増圧用電磁弁35a,36a
と、減圧用電磁弁35b,36bとで構成されている。そし
て、上記増圧用電磁弁35a,36aは、オイルポンプ37から
リリーフ弁38を介して上記制動圧制御弁33,34の制御室3
3d,34dに至る制御圧供給ライン39,40上にそれぞれ配置
され、また減圧用電磁弁35b,36bは、上記制御室33d,34d
から導かれたドレンライン41,42上にそれぞれ配置され
ている。そして、これらの電磁弁35a,36a,35b,36bは上
記ブレーキコントローラ21からのブレーキ制御信号によ
り開閉制御され、増圧用電磁弁35a,36aが開き且つ減圧
用電磁弁35b,36bが閉じたときに、制動圧制御弁33,34の
制御室33d,34dに制御圧が導入されることにより、各ブ
レーキ装置17〜20に制動圧が供給され、また、増圧用電
磁弁35a,36aが閉じ且つ減圧用電磁弁35b,36bが開いたと
きに、上記制御室33d,34dから制御圧が排出されること
により、各ブレーキ装置17〜20に供給されている制動圧
が減圧され、このようにしてこれらのブレーキ装置17〜
20に供給される制動圧が調整されることにより、各車輪
２〜５にそれぞれ付与される制動トルクが制御されるよ
うになっている。

次に、この実施例の作用を、上記トルク配分コントロ
ーラ26によるトルク配分制御動作を示す第４図以下の図
面に従って説明する。

まず、第４図のフローチャートにより全体の制御動作
を説明すると、作動開始時にステップS₁でシステムの初
期化を行い、次いでステップS₂,S₃に従って、所定の計
測タイミングとなったときに、第２図に示す各センサ2
5,27…27,28,29からの信号に基いてアクセル開度、各車
輪速、舵角、横加速度等の各操作量もしくは運動量を計
測する。そして、ステップS₄〜S₆により、旋回状態に応
じたトルク配分制御、車両の前後方向及び横方向の加速
度に応じたトルク配分制御、並びに車輪のスリップ状態
に応じたトルク配分制御をそれぞれ実行すると共に、ス
テップS₇で上記各制御で設定されたトルク配分とこれを
実現させるエンジン出力との関係でトルク配分を補正す
る補正制御を行う。そして、ステップS₈で、上記補正制
御で得られた配分となるようにエンジン及びブレーキの
制御を行う。

次に、上記ステップS₄〜S₈の各制御の具体的内容を説
明すると、まず旋回状態に応じたトルク配分制御は第５
図のフローチャートに従って行われる。

この制御においては、まず、ステップS₁₁で旋回走行
の各段階に応じて設定されるフラグＦの値を判定する。
このフラグＦは、当該車両の直進時に“0"、コーナー進
入時（旋回初期）に“1"、コーナリング中（旋回中期）
は“2"、コーナー脱出時（旋回終期）に“3"の値を示す
ものであり、当初は直進状態にあって、Ｆ＝０であるか
ら、次にステップS₁₂で舵角が設定値以上であるか否か
を判定する。そして、直進状態が継続していて、舵角が
上記設定値より小さいときは、ステップS₁₃で後輪のト
ルク配分比（左右の後輪の配分比のトータル）Ｒを0.
5、即ち前、後輪の配分比を等しくする状態に設定す
る。

一方、車両がコーナーに進入して舵角が設定値以上と
なると、ステップS₁₄で上記フラグＦを“1"にセットし
た上で、ステップS₁₅〜S₁₇に従って後輪のトルク配分比
Ｒを次のようにして設定する。

つまり、まず、第６図に示すように予め設定されたマ
ップから舵角に応じた基本配分比R₀を読取ると共に、第
７図のマップから舵角の変化率に応じた配分比Ｒの補正
量ΔＲを読取り、R₀＋ΔＲを後輪の配分比Ｒとする。そ
の場合に、上記基本配分比R₀は、第６図に示すように、
所定の舵角範囲において0.5から１より小さな所定値ま
で舵角の増大に応じて大きくなるように設定されてお
り、また、上記補正量ΔＲは、第７図に示すように、０
から所定値までの範囲で舵角変化率の増大に応じて大き
くなるように設定されている。従って、コーナー進入時
は、舵角が大きいほど、またその変化率が大きいほど後
輪のトルク配分比が0.5より大きな値に設定されること
になる。

そして、このようにしてコーナーに進入すると、上記
フラグＦが“1"となるので、次はステップS₁₁からステ
ップS₁₈を経てステップS₁₉を実行し、舵角が増加中か否
かを判定して、増加中の場合は上記ステップS₁₅〜S₁₇に
よる旋回初期の制御を継続して行い、また舵角の増加が
停止して旋回中期に移行すると、ステップS₂₀,S₂₁によ
って上記フラグＦを“2"にセットし、且つ直進時と同様
に後輪のトルク配分比Ｒ（及び前輪の配合比）を0.5に
設定する。

さらにフラグＦが“2"になれば、次にステップS₂₂か
らステップS₂₃を実行して舵角が減少し始めたか否かを
判定し、減少し始めるまでは未だ旋回中期であると判断
して、上記ステップS₂₁によって後輪のトルク配分比Ｒ
を0.5に保持する。そして、舵角が減少し始めたら、ス
テップS₂₄でフラグＦを“3"にセットした後、ステップS
₂₅〜S₂₇に従って旋回後期のトルク配分を設定する。こ
の場合のトルク配分の設定は、第８図に示すマップから
舵角に応じた後輪の基本配分比R₀′を読取り、且つこの
基本配分比R₀′から第９図に示すマップから読取った舵
角の変化率に応じた補正量ΔＲ′を減算することにより
後輪のトルク配分比Ｒを求める。その場合に、基本配分
比R₀′は、第８図に示すように、舵角の減少、即ちハン
ドルの戻しに応じて0.5から0.5より小さな所定値まで減
少させるようになっており、また補正量ΔＲ′は舵角の
変化率が大きいほど大きな値となるように設定されてい
る。従って、この旋回終期においては、ハンドルが戻さ
れるに従って、またその戻し速度が大きいほど、後輪の
トルク配分比Ｒが0.5より小さな値に設定されることに
なる。

そして、その後、舵角が設定値以下まで減少すると、
ステップS₂₈からステップS₂₉,S₃₀を実行し、フラグＦを
“0"にリセットし且つ後輪のトルク配分比Ｒを0.5に設
定して、この旋回時におけるトルク配分制御を終了す
る。

このようにして、この旋回状態に応じたトルク配分の
制御によれば、旋回初期に後輪のトルク配分比Ｒが0.5
より大きくされてステアリング特性がオーバーステア傾
向とされることにより、良好な回頭性が得られ、また旋
回終期には後輪のトルク配分比Ｒが0.5より小さくされ
てステアリング特性がアンダーステア傾向とされること
により、車両の安定性が向上されることになる。

次に、加速度に応じたトルク配分制御について説明す
ると、この制御は第10図のフローチャートに従って行わ
れ、まずステップS₃₁で各車輪の車輪速のうちの最も小
さなもの、つまり最もスリップ量が小さなものの今回測
定時の値（V_MIN）_Ｎと前回測定時の値（V_MIN）_N-1との
差として前後方向の加速度G₁を求め、ステップS₃₂でこ
の加速度G₁に応じた後輪のトルク配分比Q₁を第11図に示
すマップから読取る。また、ステップS₃₃で横方向の加
速度G₂に応じた右側輪のトルク配分比（右側の前後の車
輪の配分比のトータル）Q₂を第12図のマップから読取
る。その場合に、第11図に示すように、前後加速度G₁に
応じた後輪のトルク配分比Q₁は、該加速度G₁が所定値以
上でその増大に従って大きくなるように設定されてお
り、従って前、後輪の駆動トルクが加速に伴う後輪側へ
の荷重移動に対応しながら変化することになって、前、
後車輪ともスリップを生じることなく、その駆動トルク
が有効に車両の推進力に変換されることになる。また、
上記右側輪のトルク配分比Q₂は、第12図に示すように右
方向の横加速度が大きくなるほど大きな値に設定され、
左方向の横加速度が大きくなるほど小さな値に設定され
るようになっている。つまり、横方向の加速度に対して
も、荷重移動に応じて荷重が増大する側の車輪のトルク
配分比が大きくされることになる。

さらに、スリップ状態に応じたトルク配分の制御は第
13図のフローチャートに従って行われ、まず、ステップ
S₄₁で、後輪に対する前輪のスリップ率S₁、前輪に対す
る後輪のスリップ率S₂、左側輪に対する右側輪のスリッ
プ率S₃、右側輪に対する左側輪のスリップ率S₄をそれぞ
れ次の式に従って求める。

S₁＝（V_FL＋V_FR）／（V_RL＋V_RR） S₂＝（V_RL＋V_RR）／（V_FL＋V_FR） S₃＝（V_FR＋V_RR）／（V_FL＋V_RL） S₄＝（V_FL＋V_RL）／（V_FR＋V_RR）ここで、V_FL,V_FR,V_RL,V_RRは、それぞれ左前輪、右前
輪、左後輪、右後輪の各車輪速を示す。

次いで、ステップS₄₂で後輪に対する前輪のスリップ
率S₁が１より大か否かを判定し、S₁＞１のとき、つまり
前輪がスリップしているときは、ステップS₄₃で第14図
のマップから後輪のトルク配分比P₁を読取り、またS₁＜
１のとき、つまり後輪がスリップしているときは、ステ
ップS₄₄で第15図のマップから後輪のトルク配分比P₁を
読取る。その場合に、第14図に示すように、前輪がスリ
ップしているとき（S₁＞１）は、そのスリップ率S₁が所
定値S₀以上の範囲で増大するに従って後輪のトルク配分
比P₁が0.5より大きくなるように設定され、また、第15
図に示すように、後輪がスリップしているとき（S₂＞
１）は、前輪に対する後輪のスリップ率S₂が所定値S₀以
上の範囲で増大するに従って前輪のトルク配分比P₁が0.
5より小さくなるように設定されている。つまり、前、
後輪のいずれがスリップしているときも、そのスリップ
している方の配分を小さく、スリップしていない方の配
分を大きくするのである。

同様に、ステップS₄₅で左側輪に対する右側輪のスリ
ップ率S₃が１より大きいか否かを判定し、S₃＞１のと
き、つまり右側輪がスリップしているときはステップS
₄₆で第16図のマップから右側輪のトルク配分比P₂を読取
り、S₃＜１のとき、つまり左側輪がスリップしていると
きは、ステップS₄₇で第17図のマップから右側輪のトル
ク配分比P₂を読取る。その場合に、第16図に示すよう
に、右側輪がスリップしているとき（S₃＞１）は、その
スリップ率S₃が所定値S₀以上の範囲で増大するに従って
右側輪のトルク配分比P₂が0.5より小さくなるように設
定され、また第17図に示すように、左側輪がスリップし
ているとき（S₄＞１）は、右側輪に対する左側輪のスリ
ップ率S₄が所定値S₀以上の範囲でその増大に従って右側
輪のトルク配分P₂が0.5より大きくなるように設定され
ている。つまり、この場合も、左右の車輪のうちのスリ
ップしている方の配分を小さく、スリップしていない方
の配分を大きくするように設定するのである。

以上のようにして、旋回状態に応じた後輪のトルク配
分比Ｒ、前後方向の加速度に応じた後輪のトルク配分比
Q₁、横方向の加速度に応じた右側輪のトルク配分比Q₂、
及び車輪のスリップ率に応じた後輪及び右側輪のトルク
配分比P₁,P₂が設定されると、これらの配分比を合算し
て各車輪のトータルのトルク配分比を求めることになる
のであるが、その場合に、エンジン出力の余裕に応じた
配分比の補正制御が行われる。

この補正制御は第18,19図に示すフローチャートに従
って次のように行われる。

まず、ステップS₅₁でアクセス開度に応じたトルク、
すなわち運転者が要求する要求トルクT₀と、その時点で
エンジンが出力しうる最大トルクT_MAX（車輪の駆動トル
クに換算した値）とを算出し、次いでステップS₅₂で、
上記各運転状態に応じて設定したトルク配分比を合算し
た後輪及び右側輪のトータルのトルク配分比K,Lを次式
に従って算出する。

Ｋ＝Ｒ＋Q₁＋P₁−１Ｌ＝Q₂＋P₂−0.5 ここで、各トルク配分比R,Q₁,Q₂,P₁,P₂はいずれも0.5
を基準とした値であって、トータル配分比K,Lも0.5を基
準とする必要上、上記のようにK,Lは各トルク配分比を
合算した値から１もしくは0.5を減算することになる。

次に、ステップS₅₃で上記のようなトータルトルク配
分比K,Lを目標として、これを実現するのに必要な出力
トルクTs₀を算出する。この算出動作は第19図のフロー
チャートで示すサブルーチンとして行われ、まず、ステ
ップS₇₁で後輪のトータル配分比Ｋが0.5より大きいか否
かを判定する。そして、Ｋ＞0.5のときは、ステップS₇₂
でその値をＸに置換し、Ｋ≦0.5のときは、ステップS₇₃
で（１−Ｋ）をＸとする。つまり、後輪のトータル配分
比Ｋと前輪のトータル配分比（１−Ｋ）のうちの大きい
方の値をＸとするのである。

同様に、ステップS₇₄で右側輪のトータル配分比Ｌが
0.5より大きいか否かを判定し、Ｌ＞0.5のときは、ステ
ップS₇₅でその値をＹに置換し、Ｌ≦0.5のときは、ステ
ップS₇₆で（１−Ｌ）をＹとする。

そして、ステップS₇₇で、次式に従って上記目標トル
ク配分を実現するのに必要な出力トルクTsn（ｎ＝0,1,
2,3）を算出する。

Tsn＝４・Ｘ・Ｙ・T₀ つまり、前輪と後輪のトルク配分が等しく（Ｘ＝0.
5）、且つ右側輪と左側輪のトルク配分も等しい（Ｙ＝
0.5）場合には、このトルク配分を実現するのに必要な
出力トルクTsnはアクセス開度に応じた要求トルクT₀と
等しくなるのであるが、例えば前輪または後輪のうちの
配分が大きい方の配分比Ｘが0.6であり、また右側輪と
左側輪のうちの配分が大きい方の配分比Ｙも0.6である
とすると、この配分も実現するのに必要なトルクTsnは
要求トルクT₀の1.44倍となるのである。

このようにして、必要トルクTs₀（Tsn）が算出される
と、次に、第18図のフローチャートのステップS₅₄でこ
の必要トルクTs₀と出力可能な最大トルクT_MAXとを比較
し、T_MAX≧Ts₀のとき、つまりエンジン出力に余裕があ
って目標トルク配分を実現するのに十分な出力が得られ
るときには、ステップS₅₅で、その必要トルクTs₀を実際
に出力するトルクＴとして設定する。

一方、T_MAX＜Ts₀のとき、つまりエンジン出力の余裕
が少ないため、目標トルク配分を実現するのに必要なト
ルクTs₀が得られないときには、ステップS₅₆以下で目標
トルク配分の補正を行う。

この補正は、後輪及び右側輪のトータル配分比K,Lの
算出に際して、各運転状態に応じた配分のうちの優先度
の低いものから順次削除することにより行われ、まずス
テップS₅₆では旋回状態に応じた後輪のトルク配分比Ｒ
を削除して、トータルトクル配分比K,Lを次式に従って
改めて算出する。

Ｋ＝Q₁＋P₁−0.5 Ｌ＝Q₂＋P₂−0.5 つまり、旋回状態に応じた後輪のトルク配分比Ｒ及び
前輪のトルク配分比（１−Ｒ）をいずれも0.5とし、こ
の旋回状態に応じた配分の変更制御を行わないようにす
るのである。

次いで、ステップS₅₇でこの補正したトータル配分比
K,Lを実現するのに必要な出力トルクTs₁を第19図のサブ
ルーチンによって再度算出し、ステップS₅₈でこの必要
トルクTs₁と出力可能な最大トルクT_MAXとを比較する。

そして、Ts₁≦T_MAXのとき、つまり補正したトータル
配分比K,Lを実現するだけの出力が得られる場合には、
ステップS₅₉で、その場合の余剰トルクの範囲内で旋回
状態に応じたトルク配分を実現するために、次式に従っ
て後輪トルク配分比の追加量Ｒ′を算出する。

Ｒ′＝（Ｒ−0.5） ×（T_MAX−Ts₁）／（Ts₀−Ts₁）ここで、（Ts₀−Ts₁）は、旋回状態に応じたトルク配
分（１−R:R）を実現するのに必要な出力トルクを示
し、また（T_MAX−Ts₁）は、この旋回状態に応じたトル
ク配分を行わないときの出力トルクの余剰分を示すもの
であって、これらの割合で、旋回状態に応じたトルク配
分の配分量（Ｒ−0.5）を圧縮したものを後輪のトルク
配分比の追加量Ｒ′とするのである。そして、次式に示
すように、この追加量Ｒ′を加算した値を後輪のトータ
ル配分比Ｋとし、且つ出力トルクＴを出力可能な最大ト
ルクT_MAXに設定するのである。

Ｋ＝Ｋ＋Ｒ′ Ｔ＝T_MAX 一方、ステップS₅₈で、Ts₁＞T_MAXと判定されたとき、
つまり旋回状態に応じたトルク配分を行わないようにし
ても、必要トルクTs₁が最大トルクT_MAXを上回ってしま
う場合は、さらに前後方向の加速度に応じた後輪のトル
ク配分比Q₁を削除し、ステップS₆₀で、後輪及び右側輪
のトータル配分比K,Lを次式のように設定する。

Ｋ＝P₁ Ｌ＝Q₂＋P₂−0.5 そして、この場合も、ステップS₆₁,S₆₂に従ってこの
補正したトータル配分比K,Lによるトルク配分を実現す
るのに必要なトルクTs₂を第19図のサブルーチンによっ
て算出し、この必要トルクTs₂とその時点で出力しうる
最大トルクT_MAXとを比較する。

そして、Ts₂≦T_MAXの場合は、上記ステップS₅₉と同様
に、余剰トルク（T_MAX−Ts₂）の範囲で前後加速度に応
じたトルク配分を行うべく、ステップS₆₂で次式に従っ
て後輪のトルク配分比の追加量Q₁′を算出する。

Q₁′＝（Q₁−0.5） ×（T_MAX−Ts₂）／（Ts₁−Ts₂）そして、後輪のトータル配分比Ｋ及び出力トルクＴを
それぞれ次のように設定する。

Ｋ＝Ｋ＋Q₁′ Ｔ＝T_MAX さらに、Ts₂＞T_MAXのとき、つまり前後加速度に応じ
たトルク配分を行わないようにしても必要トルクTs₂が
最大トルクT_MAXを上回ってしまう場合は、次に横加速度
に応じて右側輪のトルク配分比Q₂を削除し、ステップS
₆₄で、後輪及び右輪のトータル配分比K,Lを次式に従っ
て再度算出する。

Ｋ＝P₁ Ｌ＝P₂ そして、ステップS₆₅〜S₆₇に従って、この配分比K,L
によるトルク配分を実現するのに必要なトルクTs₃を算
出し、これと最大トルクT_MAXとを比較すると共に、Ts₃
≦T_MAXのときは、余剰トルク（T_MAX−Ts₃）の範囲内で
横加速度に応じたトルク配分を行うべく、右側輪のトル
ク配分比追加量Q₂′を次式に従って算出し、また右側輪
のトーク配分比Ｌ及び出力トルクＴをそれぞれ以下のよ
うに設定する。

Q₂′＝（Q₂−0.5） ×（T_MAX−Ts₃）／（Ts₂−Ts₃）Ｌ＝Ｌ＋Q₂′ Ｔ＝T_MAX これに対して、Ts₃＞T_MAXの場合、つまり旋回状態に
応じたトルク配分、前後加速度に応じたトルク配分、及
び横加速度に応じたトルク配分を順次省略し、スリップ
状態に応じたトルク配分のみを実行しようとしても、そ
の配分の実現に必要なトルクTs₃が最大トルクT_MAXを上
回ってしまう場合は、配分比K,Lはそのまま（Ｋ＝P₁,L
＝P₂）保持して、ステップS₆₈で次式のように出力トル
クＴを最大トルクT_MAXとする。

Ｔ＝T_MAX この場合、エンジン出力の不足により出力トルクＴが
運転者が要求するトルクT₀に満たないことになるが、ス
リップ状態に応じたトルク配分は目標通りに実行される
ことになる。

以上のようにして、各運転状態に応じたトルク配分が
エンジン出力トルクの余裕を応じて補正され、最終的な
トータルの後輪のトルク配分比Ｋ及び右側輪のトルク配
分比Ｌが設定される。また、この配分比K,Lによるトル
ク配分を実現するための出力トルクＴが決定される。そ
して、次に、第20図に示すフローチャートに従って、こ
のトルク配分を実行するためのエンジン制御とブレーキ
制御とが行われる。

この制御においては、まずステップS₈₁〜S₈₇で、目標
とするトルク配分比K,Lを実現するのに必要なトルクTs
が、第19図のサブルーチンと同様にして改めて算出され
る。そして、この必要トルクTsが得られるように、ステ
ップS₈₈で、第２図に示すエンジンのスロットルバルブ2
2を駆動すべく、そのアクチュエータ23に制御信号を出
力する。

次に、ステップS₈₉で、上記トルク配分比K,Lに基いて
各車輪に付与する制動トルクTb_FL,Tb_FR,Tb_RL,Tb_RRを次
式に従って算出する。

Tb_FL＝Ts/4−（１−Ｋ）（１−Ｌ）T₀ Tb_FR＝Ts/4−（１−Ｋ）LT₀ Tb_RL＝Ts/4−Ｋ（１−Ｌ）T₀ Tb_RR＝Ts/4−KLT₀ そして、これらの制動トルクが得られるように、第３
図に示す各車輪についての制動制御弁33,34のアクチュ
エータ35,36に制御信号を出力する。

これにより、各車輪の駆動トルクは T_FL＝（１−Ｋ）（１−Ｌ）T₀ T_FR＝（１−Ｋ）LT₀ T_RL＝Ｋ（１−Ｌ）T₀ T_RR＝KLT₀ となり、そのトータルのトルクが要求トルクT₀に一致
し、且つ前輪と後輪のトルク配分比が〔（１−Ｋ）:
K〕、左側輪と右側輪のトルク配分比が〔（１−Ｌ）:
L〕となる。

（発明の効果）以上のように、本発明によれば、複数の運転状態に応
じて各車輪のトルク配分を設定し、このトルク配分をエ
ンジン出力の制御とブレーキの制御とで実現するように
した４輪駆動車において、エンジン出力の余裕が目標と
するトルク配分を実現するのに不足する場合に、各運転
状態に応じたトルク配分のうちの優先度の低いものから
順次省略するようにしたから、エンジン出力が不足する
場合にも、当該車両の走行性や運転性等に与える影響の
大きい運転状態、例えば車輪のスリップ状態等に応じた
トルク配分は実現されることになる。従って、この種の
４輪駆動車において、常に所要の走行性ないし運転性が
確保されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体概略構成図であり、また第２〜20
図は本発明の実施例を示すもので、第２図は制御システ
ム図、第３図は制動圧制御弁及びそのアクチュエータの
構成と配置を示す回路図、第４図はトルク配分制御の全
体動作を示すフローチャート図、第５図は旋回状態に応
じたトルク配分制御を示すフローチャート図、第６〜９
図はこの制御で用いられる各マップの説明図、第10図は
加速度に応じたトルク配分制御を示すフローチャート
図、第11,12図はこの制御で用いられるマップの説明
図、第13図はスリップ状態に応じたトルク配分制御を示
すフローチャート図、第14〜17図はこの制御で用いられ
るマップの説明図、第18図はトルク配分比の補正制御を
示すフローチャート図、第19図はこの制御で用いられる
サブルーチンのフローチャート図、第20図はエンジン及
びブレーキの制御動作を示すフローチャート図である。２〜５……車輪、６……エンジン、17〜20……ブレーキ
装置、21……ブレーキ制御手段（ブレーキコントロー
ラ）、24……エンジン制御手段（エンジンコントロー
ラ）、26……トルク配分制御手段（トルク配分コントロ
ーラ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松岡俊弘広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (56)参考文献特開昭60−12337（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−146727（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジン出力により前輪及び後輪を駆動す
るように構成され、且つエンジン出力を制御するエンジ
ン出力制御手段と、各車輪に付与する制動力を制御する
ブレーキ制御手段とにより、各々が異なる運転状態を示
す複数の制御パラメータに応じて各車輪のトルク配分を
可変制御するようにした４輪駆動車のトルク配分制御装
置であって、上記複数の制御パラメータに優先順位を設
定すると共に、これらのパラメータに応じて設定される
目標配分を実現するのに必要なエンジン出力が得られな
いときに、優先順位の低い制御パラメータに基くトルク
配分から順次省略してトルク配分制御を行うトルク配分
制御手段を設けたことを特徴とする４輪駆動車のトルク
配分制御装置。