JP3856041B2

JP3856041B2 - 車輌の駆動力制御装置

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Publication number: JP3856041B2
Application number: JP2005213029A
Authority: JP
Inventors: 道仁島田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-07-22
Filing date: 2005-07-22
Publication date: 2006-12-13
Anticipated expiration: 2020-08-30
Also published as: JP2006044647A

Description

本発明は、車輌の駆動力制御装置に係り、更に詳細には前輪を駆動する前輪用駆動装置と後輪を駆動する後輪用駆動装置とを有する車輌の駆動力制御装置に係る。

前輪を駆動する前輪用駆動装置と後輪を駆動する後輪用駆動装置とを有する自動車等の車輌の駆動力制御装置の一つとして、例えば下記の特許文献１に記載されている如く、前輪のトラクション制御時には前輪用駆動装置の駆動トルク低下量に相当するトルクを後輪用駆動装置により発生させるよう構成された駆動力制御装置が従来より知られている。

かかる駆動力制御装置によれば、前輪用駆動装置の駆動トルク低下量に相当するトルクが後輪用駆動装置により発生されるので、車輌の加速性の悪化を防止することができ、特に後輪用駆動装置の駆動トルクは前輪用駆動装置の駆動トルクより大きくならないよう制御されるので、車輌のオーバステアを防止し車輌の直進加速時に於ける車輌の安定性を向上させることができる。
特開平７−１１７５１２号公報

しかし上述の如き従来の駆動力制御装置に於いては、基本的な駆動力の制御は従来の四輪駆動装置と同様前後輪の駆動力配分比を車輌の走行状態に応じて最適化するものであり、車輌が低速旋回している状況に於いて前輪についてトラクション制御が実行される場合に前輪及び後輪の駆動力を如何に制御すべきかついては十分な検討がなされておらず、従って車輌の低速旋回中に前輪がトラクション制御される場合に於ける駆動力の制御に関し改善の余地がある。

本発明は、前輪を駆動する前輪用駆動装置と後輪を駆動する後輪用駆動装置とを有する車輌に於いて、前輪用駆動装置の駆動トルク低下量に相当するトルクを後輪用駆動装置により発生させるよう構成された従来の駆動力制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、車輌の低速旋回中に前輪がトラクション制御される場合に於ける前輪及び後輪の駆動力を適正に制御することにより、車輌の低速旋回中に前輪がトラクション制御される場合の車輌の安定性及び走行性を従来に比して向上させることである。

上述の主要な課題は、本発明によれば、前輪を駆動する前輪用駆動装置と、後輪を駆動する後輪用駆動装置と、車輪の駆動スリップ率が過大であるときには当該車輪の駆動スリップ率が所定の範囲内になるよう当該車輪に制動力を付与するトラクション制御を行うトラクション制御装置とを有する車輌の駆動力制御装置にして、車輌が低速旋回している状況に於いて前輪について前記トラクション制御装置による前記トラクション制御が実行されるときには、前輪の駆動スリップ状態に応じて前記前輪用駆動装置の駆動力を低下させると共に、車輌の旋回度合に応じて前記後輪用駆動装置の駆動力を低下させることを特徴とする車輌の駆動力制御装置（請求項１の構成）によって達成される。

上記の請求項１の構成によれば、車輌が低速旋回している状況に於いて前輪についてトラクション制御装置によるトラクション制御が実行されるときには、前輪の駆動スリップ状態に応じて前輪用駆動装置の駆動力が低下されると共に、車輌の旋回度合に応じて後輪用駆動装置の駆動力が低下されるので、車輌が低速旋回している状況に於いて前輪に駆動スリップが生じ前輪についてトラクション制御が実行される場合に、車輌の旋回度合、即ち車輌の旋回時に於ける車輌の挙動の悪化のし易さに応じて後輪の駆動力を低下させることができ、これにより車輌の旋回度合に応じて後輪用駆動装置の駆動力が低下されない場合に比して、後輪の駆動力に起因して車輌が所謂プッシュアンダー状態になることを効果的に且つ確実に防止することができる。
また上記の請求項２の構成によれば、車輌の旋回度合が大きいほど後輪用駆動装置の駆動力の低下量が大きくされるので、車輌の旋回度合が高く車輌の挙動が悪化し易いほど後輪の駆動力の低下量を大きくし、これにより後輪の駆動力に起因して車輌が所謂プッシュアンダー状態になることを効果的に且つ確実に防止することができる。
また上記の請求項３の構成によれば、後輪用駆動装置の駆動力の低下量が路面の摩擦係数に応じて変更されるので、路面の摩擦係数をも考慮して後輪用駆動装置の駆動力を低下させることができる。
また上記の請求項４の構成によれば、路面の摩擦係数が低いほど後輪用駆動装置の駆動力の低下量が大きくされるので、路面の摩擦係数が低く車輌の挙動が悪化し易いほど後輪の駆動力の低下量を大きくし、これにより後輪の駆動力に起因して車輌が所謂プッシュアンダー状態になることを更に一層効果的に且つ確実に防止することができる。

［課題解決手段の好ましい態様］
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、前輪用駆動装置が主駆動装置であり、後輪用駆動装置が副駆動装置であるよう構成される（好ましい態様１）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至４の何れかの構成に於いて、駆動力制御装置は車速が基準値以下あるときに車輌の旋回度合に応じて後輪用駆動装置の駆動力を低下させるよう構成される（好ましい態様２）。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施例について詳細に説明する。

図１は制動力制御式の挙動制御装置を有する四輪駆動車に適用された本発明による駆動力制御装置の一つの実施例を示す概略構成図である。

図１に於いて、１０は前輪用駆動装置であり主駆動装置であるエンジンを示しており、エンジン１０の駆動力はトルクコンバータ１２及びトランスミッション１４を介して出力軸１６へ伝達され、出力軸１６の駆動力は前輪用ディファレンシャル１８により左右前輪用車軸２０FL及び２０FRへ伝達され、これにより主駆動輪としての左右の前輪２２FL及び２２FRが回転駆動される。

エンジン１０はそれ自身周知の吸気装置２４を有し、図１には詳細に示されていないが吸気装置２４はメインスロットルバルブ及びサブスロットルバルブを有し、メインスロットルバルブの開度は運転者により操作される図１には示されていないアクセルペダルの踏み込み量に応じて制御され、サブスロットルバルブの開度は後に詳細に説明する如くエンジン制御装置２６により車輌の走行状況に応じて制御され、これによりエンジン１０の出力が制御される。

また図１に於いて、２８は後輪用駆動装置であり副駆動装置であるモータを示しており、モータ２８の駆動力は後輪用ディファレンシャル３０により左右後輪用車軸３２RL及び３２RRへ伝達され、これにより副駆動輪である左右の後輪３４RL及び３４RRが回転駆動される。モータ２８へ供給される駆動電流は後に詳細に説明する如くモータ制御装置３６により車輌の走行状況に応じて制御され、これによりモータ２８の出力が制御される。

左右の前輪２２FL、２２FR及び左右の後輪３４RL、３４RRの制動力は制動装置３８の油圧回路４０により対応するホイールシリンダ４２FL、４２FR、４２RL、４２RRの制動圧が制御されることによって制御される。図には示されていないが、油圧回路４０はリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧は通常時には運転者によるブレーキペダル４４の踏み込み操作に応じて駆動されるマスタシリンダ４６により制御され、また必要に応じて後に詳細に説明する如く電子制御装置４８により制御される。

図１には詳細に示されていないが、電子制御装置４８は油圧回路４０を制御し各車輪の制動力を制御することによって車輌の挙動を制御する挙動制御用コンピュータと、油圧回路４０を制御し各車輪の制動力を制御することによって車輪の加速スリップを制御するトラクション制御用コンピュータと、それぞれエンジン制御装置２６及びモータ制御装置３６を介してエンジン１０及びモータ２８の出力を制御する駆動力制御用コンピュータとを有している。

電子制御装置４８には車輪速度センサ５２fl、５２fr、５２rl、５２rrより左右前輪及び左右後輪の車輪速度Ｖwfl、Ｖwfr、Ｖwrl、Ｖwrrを示す信号、ヨーレートセンサ５４より車輌のヨーレートγを示す信号、前後加速度センサ５６及び横加速度センサ５８よりそれぞれ車輌の前後加速度Ｇx及び横加速度Ｇyを示す信号、操舵角センサ６０より操舵角θを示す信号が入力される。

尚ヨーレートセンサ５４、横加速度センサ５８及び操舵角センサ６０は車輌の左旋回方向を正として横加速度等を検出し、前後加速度センサ５６は車輌の加速方向を正として前後加速度を検出する。またエンジン制御装置２６、モータ制御装置３６、電子制御装置４８の各コンピュータは実際にはそれぞれ例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力装置を含むマイクロコンピュータであってよい。

後に詳細に説明する如く、電子制御装置４８は後述の如く図２に示されたルーチンに従って車輌の走行状況、特に挙動制御中であるか否か、前輪のトラクション制御（ＴＲＣ制御）中であるか否か、車輌が登坂中であるか否か、車輌が低速旋回中であるか否かを判定し、これらの判定結果に応じてエンジン制御装置２６及びモータ制御装置３６へ制御信号を出力し、エンジン１０及びモータ２８の出力を制御することによって前輪及び後輪の駆動力を制御する。

また電子制御装置４８は上述の種々のセンサにより検出されたパラメータに基づき後述の如く図３に示されたルーチンに従って種々の演算を行い、車輌の旋回挙動を判定すると共に、車輌がスピン状態又はドリフトアウト状態にあるときには四輪駆動時には四輪の車輪速度の最小値を基準車輪速度とし、二輪駆動時には左右後輪の高い方の車輪速度を基準車輪速度として旋回挙動を安定化させるために制動力が付与される車輪（本願に於いては制御輪という）の目標スリップ率を演算し、制御輪のスリップ率が目標スリップ率になるよう制御輪の制動力を制御し、これにより車輌にスピン抑制方向又はドリフトアウト抑制方向のヨーモーメントを与えると共に車輌を減速させて挙動を安定化させる。

また電子制御装置４８は後述の如く図４に示されたルーチンに従って車輪速度センサ５２fl〜５２rrにより検出された車輪速度Ｖwi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）に基づき左右前輪の駆動スリップ率ＳＬfl及びＳＬfrを演算し、駆動スリップ率が過大であるときには当該車輪の駆動スリップ率が所定の範囲内になるようその車輪に制動力を付与するトラクション制御を行う。

更に図示の実施例に於いては、電子制御装置４８は車輌の挙動制御等が行われていないときには、駆動力の前後輪配分比が最適の配分比になるよう、車輌の走行状態に応じてエンジン制御装置２６若しくはモータ制御装置３６を介してそれぞれエンジン１０若しくはモータ２８の出力を制御することにより前輪若しくは後輪の駆動力を最適に制御する。

尚制動力の制御による挙動制御、トラクション制御、駆動力の前後輪配分比の制御は本発明の要旨をなすものではなく、これらの制御は当技術分野に於いて公知の任意の要領にて実施されてよい。

次に図２に示されたフローチャートを参照して実施例に於ける駆動力制御ルーチンについて説明する。尚図２に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。

まずステップ１０に於いては車輪速度センサ５２fl〜５２rrにより検出された車輪速度Ｖwiを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いては挙動制御用コンピュータにより後に詳細に説明する挙動制御が実行されているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ５０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ３０へ進む。

ステップ３０に於いては後述の挙動制御に於いて演算されるスピン状態量ＳＳに基づき図５に示されたグラフに対応するマップよりスピン状態量に基づく前輪駆動トルクの低減率ＲＴsが演算されると共に、ドリフトアウト状態量ＤＳに基づき図６に示されたグラフに対応するマップよりドリフトアウト状態量に基づく前輪駆動トルクの低減率ＲＴdが演算され、低減率ＲＴs及びＲＴdの小さい方の値が挙動制御に基づく前輪駆動トルクの低減率ＲＴvscに設定される。

ステップ４０に於いてはＴＰfmaxをエンジン１０が発生可能な前輪駆動トルクの最大値（正の定数）として下記の式１に従って前輪の目標駆動トルクＴＰfが演算されると共に、後輪の目標駆動トルクＴＰrが０に設定され、しかる後ステップ１８０へ進む。
ＴＰf＝ＴＰfmax・ＲＴvsc ……（１）

ステップ５０に於いてはトラクション制御用コンピュータにより左右前輪の少なくとも一方について後に詳細に説明するトラクション制御が実行されているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ７０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ６０に於いて前後輪の駆動トルクの配分比が車輌の走行状態に応じた最適の配分比になるよう、当技術分野に於いて公知の要領にてエンジン１０若しくはモータ２８の出力が制御され、しかる後ステップ１０へ戻る。

ステップ７０に於いては当技術分野に於いて公知の要領にて路面の摩擦係数μが演算され、ステップ８０に於いては当技術分野に於いて公知の要領にて車輌が登坂中であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１１０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ９０へ進む。

ステップ９０に於いては前回もステップ８０に於いて肯定判別が行われたか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１５０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ１００に於いてＷＦを前輪の支持荷重（正の定数）とし、ＴＰrmaxをモータ２８が発生可能な後輪駆動トルクの最大値（正の定数）として前輪の目標駆動トルクＴＰf及び後輪の目標駆動トルクＴＰrがそれぞれ下記の式２及び３に従って演算され、しかる後ステップ１８０へ進む。
ＴＰf＝μ・ＷＦ ……（２）
ＴＰr＝ＭＩＮ（ＴＰf，ＴＰrmax） ……（３）

尚上記式３に於いてＭＩＮは（）内の小さい方の値を選択することを意味し、このことは後述の式５及び７に於いても同様である。

ステップ１１０に於いては車輌が低速旋回中であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１４０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ１２０へ進む。尚車輌が低速旋回中であるか否かの判別は例えば車輪速度Ｖwiに基づき推定される車速Ｖ（車体速度Ｖb）が基準値以下であり且つ操舵角θの絶対値が基準値以上であるか否かの判別により行われてよく、特に操舵角θの基準値は車速Ｖに応じて可変設定されてもよい。

ステップ１２０に於いては前回もステップ１１０に於いて否定判別が行われたか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１５０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ１３０に於いてＷＲを後輪の支持荷重（正の定数）として前輪の目標駆動トルクＴＰf及び後輪の目標駆動トルクＴＰrがそれぞれ下記の式４及び５に従って演算される。
ＴＰf＝μ・ＷＦ ……（４）
ＴＰr＝ＭＩＮ（ＴＰf，μ・ＷＲ） ……（５）

ステップ１４０に於いては前回もステップ１１０に於いて肯定判別が行われたか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１７０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１５０へ進む。

ステップ１５０に於いては左右前輪の駆動スリップ率ＳＬfl及びＳＬfrが演算されると共に、車輌の走行状況に応じて左右前輪の目標駆動スリップ率ＳＬflo及びＳＬfroが演算され、駆動スリップ率の偏差ΔＳＬfl（＝ＳＬfl−ＳＬflo）及びΔＳＬfr（＝ＳＬfr−ＳＬfro）の絶対値の大きい方の値に基づき各駆動スリップ率の偏差に対する重みＫfl、Ｋfrが演算され、駆動スリップ率の偏差の重み付け和Ｋfl・ΔＳＬfl＋Ｋfr・ΔＳＬfrの絶対値が所定値以下になるよう駆動スリップ率の偏差ΔＳＬfl及びΔＳＬfrに基づきエンジン１０の出力がフィードバック制御される。尚この場合重みＫfl、Ｋfrは駆動スリップ率の偏差の絶対値が大きい方の値が大きいほどその駆動スリップ率の偏差に対する重みが大きくなるよう演算される。

同様にステップ１６０に於いては左右後輪の駆動スリップ率ＳＬrl及びＳＬrrが演算されると共に、車輌の走行状況に応じて左右後輪の目標駆動スリップ率ＳＬrlo及びＳＬrroが演算され、駆動スリップ率の偏差ΔＳＬrl（＝ＳＬrl−ＳＬrlo）及びΔＳＬrr（＝ＳＬrr−ＳＬrro）の絶対値の大きい方の値に基づき各駆動スリップ率の偏差に対する重みＫrl、Ｋrrが演算され、駆動スリップ率の偏差の重み付け和Ｋrl・ΔＳＬrl＋Ｋrr・ΔＳＬrrの絶対値が所定値以下になるよう駆動スリップ率の偏差ΔＳＬrl及びΔＳＬrrに基づきモータ２８の出力がフィードバック制御される。尚この場合重みＫrl、Ｋrrも駆動スリップ率の偏差の絶対値が大きい方の値が大きいほどその駆動スリップ率の偏差に対する重みが大きくなるよう演算される。またこの後輪の駆動力のフィードバック制御に於いても、後輪の駆動トルクは前輪の駆動トルクを越えないように制限される。

ステップ１７０に於いては操舵角θ及び路面の摩擦係数μに基づき低速旋回時の後輪の駆動トルクの低減率ＲＴstrが演算されると共に、それぞれ下記の式６及び７に従って前輪の目標駆動トルクＴＰf及び後輪の目標駆動トルクＴＰrが演算される。尚低減率ＲＴstrは操舵角θの絶対値が大きいほど小さくなり、路面の摩擦係数μが低いほど小さくなるよう演算される。
ＴＰf＝μ・ＷＦ ……（６）
ＴＰr＝ＭＩＮ（ＴＰf，μ・ＷＲ・ＲＴstr） ……（７）

ステップ１８０に於いては目標駆動トルクＴＰfに基づきエンジン１０のサブスロットルバルブの目標開度が演算され、サブスロットルバルブの開度が目標開度に制御されることによって前輪の駆動トルクが目標駆動トルクＴＰfになるようエンジン１０の出力が制御され、ステップ１９０に於いては目標駆動トルクＴＰrに基づきモータ２８に対する目標駆動電流が演算され、モータ２８に対する駆動電流が目標駆動電流に制御されることによって後輪の駆動トルクが目標駆動トルクＴＰrになるようモータ２８の出力が制御され、しかる後ステップ１０へ戻る。

次に図３に示されたフローチャートを参照して実施例に於ける挙動制御ルーチンについて説明する。尚図３に示されたフローチャートによる制御も図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。

まずステップ２１０に於いてはヨーレートセンサ５４により検出された車輌のヨーレートγを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２２０に於いては車輪速度Ｖwiに基づき当技術分野に於いて公知の要領にて車体速度Ｖbが演算され、横加速度Ｇyと車体速度Ｖb及びヨーレートγの積Ｖb・γとの偏差Ｇy−Ｖb・γとして横加速度の偏差、即ち車輌の横すべり加速度Ｖydが演算され、横すべり加速度Ｖydが積分されることにより車体の横すべり速度Ｖyが演算され、更に車体の前後速度Ｖx（＝車体速度Ｖb）に対する車体の横すべり速度Ｖyの比Ｖy／Ｖxとして車体のスリップ角βが演算される。

ステップ２３０に於いてはＫ1及びＫ2をそれぞれ正の定数として車体のスリップ角β及び横すべり加速度Ｖydの線形和Ｋ1・β＋Ｋ2・Ｖydとしてスピン量ＳＶが演算されると共に、ヨーレートγの符号に基づき車輌の旋回方向が判定され、スピン状態量ＳＳが車輌の左旋回時にはＳＶとして、車輌の右旋回時には−ＳＶとして演算され、演算結果が負の値のときにはスピン状態量は０とされる。尚スピン量ＳＶは車体のスリップ角β及びその微分値βdの線形和として演算されてもよい。

ステップ２４０に於いてはＫhをスタビリティファクタとし、Ｈをホイールベースとし、Ｒgをステアリングギヤ比として下記の式８に従って目標ヨーレートγcが演算されると共に、Ｔを時定数としｓをラプラス演算子として下記の式９に従って基準ヨーレートγtが演算される。尚目標ヨーレートγcは動的なヨーレートを考慮すべく車輌の横加速度Ｇyを加味して演算されてもよい。
γc＝Ｖb・θ／（１＋Ｋh・Ｖb^２）・Ｈ／Ｒg ……（８）
γt＝γc／（１＋Ｔ・ｓ） ……（９）

ステップ２５０に於いては下記の式１０に従ってドリフトバリューＤＶが演算されると共に、ヨーレートγの符号に基づき車輌の旋回方向が判定され、ドリフトアウト状態量ＤＳが車輌の左旋回時にはＤＶとして、車輌の右旋回時には−ＤＶとして演算され、演算結果が負の値のときにはドリフトアウト状態量は０とされる。尚ドリフトバリューＤＶは下記の式１１に従って演算されてもよい。
ＤＶ＝（γt−γ） ……（１０）
ＤＶ＝Ｈ・（γt−γ）／Ｖ ……（１１）

ステップ２６０に於いてはスピン状態量ＳＳに基づき図７に示されたグラフに対応するマップより旋回外側前輪のスリップ率目標値Ｒssfoが演算され、ステップ２７０に於いてはドリフトアウト状態量ＤＳに基づき図８に示されたグラフに対応するマップより車輌全体のスリップ率目標値Ｒsallが演算される。

ステップ２８０に於いてはＫfiを旋回内側前後輪のうちの前輪に対する配分比（０．５≦Ｋfi＜１）として、下記の式１２に従って旋回外側前輪、旋回内側前輪、旋回外側後輪、旋回内側後輪の目標スリップ率Ｒsfo、Ｒsfi、Ｒsro、Ｒsriが演算される。
Ｒsfo＝Ｒssfo
Ｒsfi＝Ｋfi・Ｒsall
Ｒsro＝０
Ｒsri＝（１−Ｋfi）・Ｒsall ……（１２）

ステップ２９０に於いてはヨーレートγの符号に基づき車輌の旋回方向が判定されることにより旋回内外輪が特定され、その特定結果に基づき各車輪の最終目標スリップ率Ｒsi（ｉ＝fr、fl、rr、rl）が演算される。即ち最終目標スリップ率Ｒsiが車輌の左旋回の場合及び右旋回の場合についてそれぞれ下記の式１３及び式１４に従って求められる。
Ｒsfr＝Ｒsfo
Ｒsfl＝Ｒsfi
Ｒsrr＝Ｒsro
Ｒsrl＝Ｒsri ……（１３）
Ｒsfr＝Ｒsfi
Ｒsfl＝Ｒsfo
Ｒsrr＝Ｒsri
Ｒsrl＝Ｒsro ……（１４）

ステップ３００に於いては何れかの最終目標スリップ率Ｒsiが正であるか否か（全てのＲsiが０ではないか否か）の判別、即ち挙動制御が必要であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ３２０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ３１０に於いて各弁装置等が非制御位置に設定され、挙動制御が実行されることなくステップ２１０へ戻る。

ステップ３２０に於いては各車輪のスリップ率がステップ２９０に於いて設定された最終目標スリップ率Ｒsiになるよう制動力が制御されることにより挙動制御が実行され、しかる後ステップ２１０へ戻る。

次に図４に示されたフローチャートを参照して実施例に於ける前輪のトラクション制御ルーチンについて説明する。尚図４に示されたフローチャートによる制御も図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。

まずステップ４１０に於いては車輪速度センサ５２fl〜５２rrにより検出された車輪速度Ｖwiを示す信号の読み込みが行われ、ステップ４２０に於いては当技術分野に於いて公知の要領にて車輪速度Ｖwiに基づき左右前輪の駆動スリップ率ＳＬfl及びＳＬfrが演算される。

ステップ４３０に於いては左前輪の駆動スリップ率ＳＬflが基準値ＳＬt（正の定数）を越えているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ４７０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ４４０に於いて車輌の走行状況に応じて左前輪の目標スリップ率ＳＬfltが演算される。

ステップ４５０に於いては左前輪の目標スリップ率ＳＬfltに基づき左前輪の目標車輪速度Ｖwfltが演算され、ステップ４６０に於いては左前輪の車輪速度Ｖwflが目標車輪速度Ｖwfltになるよう車輪速度フィードバックにより左前輪の制動圧が制御され、これにより左前輪の駆動スリップが低減される。

同様にステップ４７０に於いては右前輪の駆動スリップ率ＳＬfrが基準値ＳＬtを越えているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ４１０へ戻り、肯定判別が行われたときにはステップ４８０に於いて車輌の走行状況に応じて右前輪の目標スリップ率ＳＬfrtが演算される。

ステップ４９０に於いては右前輪の目標スリップ率ＳＬfrtに基づき右前輪の目標車輪速度Ｖwfrtが演算され、ステップ５００に於いては右前輪の車輪速度Ｖwfrが目標車輪速度Ｖwfrtになるよう車輪速度フィードバックにより右前輪の制動圧が制御され、これにより右前輪の駆動スリップが低減される。

上述の如く構成された図示の実施例に於いて、車輌の挙動が不安定であり、スピン状態若しくはドリフトアウト状態にあるときには、図３に示された挙動制御ルーチンに従って制動力の制御による挙動制御が実行され、これにより車輌の挙動が安定化される。

この場合図２に示された駆動力制御ルーチンのステップ２０に於いて肯定判別が行われ、ステップ３０に於いてスピン状態量ＳＳ又はドリフトアウト状態量ＤＳに基づき前輪駆動トルクの低減率ＲＴvscが演算され、ステップ４０に於いて前輪の目標駆動トルクＴＰfが上記式１に従って演算されると共に、後輪の目標駆動トルクＴＰrが０に設定され、ステップ１８０に於いて前輪の駆動トルクが目標駆動ＴＰfになるようエンジン１０の出力が制御され、またステップ１９０に於いて後輪の駆動トルクが目標駆動トルクＴＰrになるようモータ２８の出力が制御され、しかる後ステップ１５０及び１６０が繰り返し実行されることにより前輪及び後輪の駆動スリップ率の偏差ΔＳＬf、ΔＳＬrが所定値以下になるようエンジン１０及びモータ２８の出力が駆動スリップ率の偏差に基づいてフィードバック制御される。

従って車輌の挙動が不安定であるほど前輪の駆動トルクを低減すると共に、後輪の駆動トルクを０に制御し、これにより車輌を効果的に減速させることができ、また車輌がスピン状態にあるときには左右前輪の制動力差を大きくして車輌にアンチスピンモーメントを効率的に付与し、車輌がドリフトアウト状態にあるときには旋回内側前後輪を効率的に制動することができ、これにより車輌の挙動が不安定である場合にも上述の駆動力制御が行われない場合や通常の四輪駆動制御による前後輪の駆動力配分制御が行われる場合に比して、車輌の挙動を効率的に且つ確実に安定化させることができる。

また車輌の挙動は安定であるが左右前輪の少なくとも一方の駆動スリップが過大であるときには、図４に示されたトラクション制御ルーチンに従って当該車輪についてトラクション制御が実行され、これにより前輪の駆動スリップが低減される。

この場合図２に示された駆動力制御ルーチンのステップ２０に於いて否定判別が行われると共に、ステップ５０に於いて肯定判別が行われる。そして車輌が登坂状態にはなくまた低速旋回状態にもない場合には、ステップ８０及び１１０に於いてそれぞれ否定判別が行われ、まずステップ１３０に於いて前輪の目標駆動トルクＴＰf及び後輪の目標駆動トルクＴＰrがそれぞれ上記式４及び５に従って演算され、ステップ１８０及び１９０に於いて前輪及び後輪の駆動トルクがそれぞれ目標駆動トルクＴＰf、ＴＰrになるようエンジン１０及びモータ２８の出力が制御され、しかる後ステップ１５０及び１６０が繰り返し実行されることにより、後輪の駆動トルクが前輪の駆動トルクを越えない範囲にて前輪及び後輪の駆動スリップ率の偏差ΔＳＬf、ΔＳＬrが所定値以下になるようエンジン１０及びモータ２８の出力が駆動スリップ率の偏差に基づいてフィードバック制御される。

従って車輌が安定な挙動状態にて走行し左右前輪の少なくとも一方についてトラクション制御が実行されており、車輌が登坂中でもなく低速旋回中でもない場合には、前輪及び後輪の駆動トルクを路面の摩擦係数μに応じてできるだけ高い値に制御すると共に、後輪の駆動トルクが前輪の駆動トルクを越えないように制御し、これにより車輌の挙動の悪化を防止しつつ車輌の発進加速性能を向上させることができる。

また車輌が安定な挙動状態にて登坂している状況に於いて、左右前輪の少なくとも一方についてトラクション制御が実行される場合には、ステップ２０及び５０に於いてそれぞれ否定判別及び肯定判別が行われると共にステップ８０に於いて肯定判別が行われ、ステップ１００に於いて前輪及び後輪の目標駆動トルクＴＰf、ＴＰrがそれぞれ上記式２及び３に従って演算され、ステップ１８０及び１９０に於いてそれぞれ前輪及び後輪の駆動トルクが目標駆動トルクＴＰf、ＴＰrになるよう、エンジン１０及びモータ２８の出力が制御され、しかる後ステップ１５０及び１６０が繰り返し実行されることにより、後輪の駆動トルクが前輪の駆動トルクを越えない範囲にてエンジン１０及びモータ２８がそれぞれ駆動スリップ率の偏差ΔＳＬf、ΔＳＬrに基づきフィードバック制御される。

従って車輌が安定な挙動状態にて登坂している状況に於いて左右前輪の少なくとも一方についてトラクション制御が実行される場合には、前輪の目標駆動トルクＴＰfが路面の摩擦係数μに応じて最適に制御され、また後輪の目標駆動トルクＴＰrが前輪の駆動トルクを越えない範囲にてできるだけ高い値に制御され、これにより車輌の挙動の不安定化を回避しつつ車輌の登坂性能を向上させることができる。

また車輌が安定な状態にて低速旋回している状況に於いて左右前輪の少なくとも一方についてトラクション制御が実行される場合には、ステップ２０及び５０に於いてそれぞれ否定判別及び肯定判別が行われると共に、ステップ８０及び１１０に於いてそれぞれ否定判別及び肯定判別が行われ、ステップ１７０に於いて前輪及び後輪の目標駆動トルクがそれぞれ上記式６及び７に従って演算され、ステップ１８０及び１９０に於いてそれぞれ前輪及び後輪の駆動トルクが目標駆動トルクＴＰf、ＴＰrになるようエンジン１０及びモータ２８の出力が制御され、しかる後ステップ１５０及び１６０が繰り返し実行されることにより、後輪の駆動トルクが前輪の駆動トルクを越えない範囲にて前輪及び後輪の駆動スリップ率の偏差ΔＳＬf、ΔＳＬrが所定値以下になるようエンジン１０及びモータ２８の出力が駆動スリップ率の偏差に基づいてフィードバック制御される。

従って車輌が安定な挙動状態にて低速旋回する状況に於いて左右前輪の少なくとも一方についてトラクション制御が実行される場合には、前輪の駆動トルクを路面の摩擦係数μに応じて最適に制御し、また後輪の駆動トルクを路面の摩擦係数及び車輌の旋回度合に応じて最適に制御すると共に前輪の駆動トルクを越えないよう制御することができ、これにより車輌の挙動の悪化、特に車輌が後輪の駆動力に起因してプッシュアンダー状態になることを効果的に防止することができる。

尚車輌の挙動が安定であり左右前輪の何れについてもトラクション制御が実行されていない場合には、ステップ２０及び５０に於いてそれぞれ否定判別が行われ、これによりステップ６０に於いて駆動力の通常制御が行われる。即ち前後輪の駆動トルクの配分比が車輌の走行状況に応じて最適になるようエンジン１０及びモータ２８の出力が制御され、これにより車輌の最適な四輪駆動状態が確保される。

以上に於いては本発明を特定の実施例について詳細に説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

例えば図示の実施例に於いては、挙動制御は制動力制御式の挙動制御であり、車輌がスピン状態にあるときには旋回外側前輪に制動力が付与され、車輌がドリフトアウト状態にあるときには旋回内側前後輪に制動力が付与されるようになっているが、車輌がスピン状態にあるときには旋回外側前輪及び旋回外側後輪に制動力が付与されてもよく、また車輌がドリフトアウト状態にあるときには旋回内側後輪に制動力が付与され又は旋回外側後輪を除く三つの車輪に制動力が付与されてもよい。

また図示の実施例に於いては、挙動制御が実行されているときには、後輪の駆動トルクが０に制御されるようになっているが、前輪の駆動トルクの低減量と関連しない低下量にて低下される限り、後輪の駆動トルクは０よりも高い値に制御されてもよい。

また図示の実施例に於いては、前輪用駆動装置はエンジンであり、後輪用駆動装置はモータであるが、これらの駆動装置は当技術分野に於いて公知の任意の駆動装置であってよく、例えば前輪用駆動装置は内燃機関とモータとの複合駆動装置であるハイブリッドエンジンであってもよく、また後輪用駆動装置は左右の後輪に個別に設けられてもよい。

更に図示の実施形態に於いては、前輪用駆動装置が主駆動装置であり、後輪用駆動装置が副駆動装置であるが、前輪用駆動装置が副駆動装置であり、後輪用駆動装置が主駆動装置であってもよい。

制動力制御式の挙動制御装置を有する四輪駆動車に適用された本発明による駆動力制御装置の一つの実施例を示す概略構成図である。実施例に於ける駆動力制御ルーチンを示すフローチャートである。実施例に於ける挙動制御ルーチンを示すフローチャートである。実施例に於ける前輪のトラクション制御ルーチンを示すフローチャートである。スピン状態量ＳＳと前輪駆動トルクの低減率ＲＴsとの間の関係を示すグラフである。ドリフトアウト状態量ＤＳと前輪駆動トルクの低減率ＲＴdとの間の関係を示すグラフである。スピン状態量ＳＳと旋回外側前輪のスリップ率目標値Ｒssfoとの間の関係を示すグラフである。ドリフトアウト状態量ＤＳと車輌全体のスリップ率目標値Ｒsallとの間の関係を示すグラフである。

符号の説明

１０…エンジン
１８…前輪用ディファレンシャル
２６…エンジン制御装置
２８…モータ
３０…後輪用ディファレンシャル
３６…モータ制御装置
３８…制動装置
４０…油圧回路
４８…電子制御装置
５２fr〜５２rl…車輪速度センサ
５４…ヨーレートセンサ
５６…前後加速度センサ
５８…横加速度センサ
６０…操舵角センサ

Claims

前輪を駆動する前輪用駆動装置と、後輪を駆動する後輪用駆動装置と、車輪の駆動スリップ率が過大であるときには当該車輪の駆動スリップ率が所定の範囲内になるよう当該車輪に制動力を付与するトラクション制御を行うトラクション制御装置とを有する車輌の駆動力制御装置にして、車輌が低速旋回している状況に於いて前輪について前記トラクション制御装置による前記トラクション制御が実行されるときには、前輪の駆動スリップ状態に応じて前記前輪用駆動装置の駆動力を低下させると共に、車輌の旋回度合に応じて前記後輪用駆動装置の駆動力を低下させることを特徴とする車輌の駆動力制御装置。
車輌の旋回度合が大きいほど前記後輪用駆動装置の駆動力の低下量を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の車輌の駆動力制御装置。
前記後輪用駆動装置の駆動力の低下量を路面の摩擦係数に応じて変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の車輌の駆動力制御装置。
路面の摩擦係数が低いほど前記後輪用駆動装置の駆動力の低下量を大きくすることを特徴とする請求項３に記載の車輌の駆動力制御装置。