JP4264761B2 - 駆動力配分制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の各駆動輪に対する駆動力を適宜配分する駆動力配分制御装置に関するものである。

従来、一般的な自動車の駆動輪には、左輪と右輪との間にディファレンシャルギア（差動装置）が設けられており、これにより自動車は旋回時の左右輪の回転数差を許容することで滑らかに旋回走行可能である。また、４輪駆動車の場合には、一般に上記の左右輪のディファレンシャルギアに加え、前輪と後輪との間にもディファレンシャルギア（センターデフ）が設けられており、これにより前後輪の回転数差を許容可能である。

また、近年では、悪路走行を想定した車種やスポーツ走行を想定した車種等を中心に、ディファレンシャルギアによる差動を制限する差動制限装置が備えられている場合が多い。この差動制限装置の代表例としては、例えば、ＬＳＤ（Limited Slip Differential）があり、このＬＳＤを電子的にあるいは機械的に制御することにより、いずれかの駆動輪がスリップしそうな場合であっても所望の駆動輪に対して適切な駆動力を配分可能である。

さらに、最近では、単に駆動輪がスリップするような場合のみならず、上述したＬＳＤに代表される駆動系機器を車両の走行状況に合わせて積極的に作動させ、車両の旋回性能や加速性能及び安定性能等を向上させる駆動力配分システムが開発されている。この駆動力配分システムとしては、前後輪の駆動力配分を変更可能な前後輪駆動力配分機構、左右輪の駆動力配分を変更可能な左右輪駆動力配分機構、電子制御ＬＳＤ、電子制御カップリング等がある。

一方、近年では、ＡＢＳ（アンチスキッドブレーキシステム）が装備された車両が開発され実用化されており、これにより制動時に操舵性を確保しながら確実に車両を減速させることが可能である。
ところが、上述の駆動力配分システムとＡＢＳとの双方を有した車両においては、駆動力配分機構による制御とＡＢＳによる制御とが干渉するという問題があり、このような不具合を解消し、駆動力配分システムとＡＢＳとの制御親和性を向上する技術が、本出願人により提案されている（特許文献１）。この特許文献１の技術によれば、駆動力配分システムの制御態様を、ＡＢＳの作動・非作動に応じて通常モードとＡＢＳ制御による効果を妨げない制御モード（ＡＢＳ対応モード）との間で適宜切り換え、さらに当該ＡＢＳ対応モードにおいて路面μが高μ（乾いたアスファルト路面相当）であるか低μ（濡れたアスファルト路面相当）であるかに応じて切り換えるようにしている。具体的には、高μ路では左右輪駆動力配分機構による制御を優先するものの前後方向に関してはＡＢＳによる制御を優先し、低μ路では全体としてＡＢＳによる制御を優先するように制御モードを切り換えている。また、例えば、駆動力配分制御の具体的な制御態様として、前後輪間及び左右輪間の回転速度差制御（ΔＮ制御）、加速対応制御、減速対応制御等があり、高μ路ではΔＮ制御のみ制御量を低減した制御を行うようにし、低μ路ではΔＮ制御の制御量をさらに低減して加速対応制御及び減速対応制御を行わずに当該ΔＮ制御のみを行うようにしている。
特開２００５−１０４２３３号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示の技術では、ＡＢＳ作動時の駆動力配分システムの制御態様は、基本的に二つ（高μ路用と低μ路用）のＡＢＳ対応モードを切り換えるものであるため、中μ路（湿ったアスファルト路面、未舗装路等）、低μ路のうちの降雪路、極低μ路（凍結路、氷上等）等においてはきめ細かな駆動力配分ができないという問題がある。

また、路面μが二つのＡＢＳ対応モードの切り換え閾値の近傍にある場合には、ハンチングを起こしたり同一路面を走行中でありながらさっきと今とで制御が異なる等、制御が不安定になるという問題もある。
さらに、駆動力配分制御の制御態様の各種制御のうちΔＮ制御以外の加速対応制御や減速対応制御については、ΔＮ制御と同様の制御量の低減またはオンオフ切換のいずれかであるため、その特性（ＡＢＳによる制御との干渉度合）に合わせたきめ細かな低減制御ができず、ＡＢＳによる制御との干渉或いは制御性能（旋回性能等）の低下を招くという問題がある。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、駆動力配分に関する各種制御の制御量を個別に且つ連続的に低μ路から高μ路まできめ細かく調整でき、駆動力配分機構による制御とアンチスキッドブレーキシステムによる制御との間に生じる制御干渉を十分に抑制して車両の挙動の安定性の向上を図った駆動力配分制御装置を提供することにある。

上記した目的を達成するために、請求項１の駆動力配分制御装置は、エンジンからの駆動力を各駆動輪に可変配分する駆動力配分機構と、該駆動力配分機構の作動を車両の走行状態に応じて制御する駆動力配分制御手段と、制動時に該車両の各輪のスリップ状態が好ましい状態となるように該各輪の制動状態を制御するアンチスキッドブレーキシステムと、車両の前後加速度と横加速度を検出する加速度検出手段と、前記前後加速度と前記横加速度との合成加速度を算出する合成加速度算出手段と、前記アンチスキッドブレーキシステムの作動時における前記駆動力配分制御手段の制御量を前記アンチスキッドブレーキシステムの非作動時に対し制限するための制御係数を前記合成加速度に応じて連続して設定する制御係数設定手段とを備え、前記駆動力配分機構は、車両の前後輪の駆動力配分を変更可能な前後輪駆動力配分機構と、車両の左右輪の駆動力配分を変更可能な左右輪駆動力配分機構とを有し、前記駆動力配分制御手段は、車両の前後輪及び左右輪のうちの少なくとも一方の車輪間の回転速度差に応じた制御量で前記駆動力配分機構の作動を制御する回転速度差制御を含む複数の制御態様を有し、前記制御係数設定手段は、前記前後輪駆動力配分機構と前記左右輪駆動力配分機構のそれぞれについて制御係数を前記合成加速度の増大につれて連続して増加するように設定すると共に前記複数の制御態様の個々の制御態様毎に制御係数を前記合成加速度の増大につれて連続して増加するように設定して前記アンチスキッドブレーキシステムの制御の優先度合いを小さくするものであって、少なくとも、前記合成加速度の増大につれて、前記アンチスキッドブレーキシステムの作動時における前記回転速度差制御の制御量を他の制御態様に比べて全体として大きく制限するよう前記制御係数を小さく設定し、前記駆動力配分制御手段は、前記アンチスキッドブレーキシステムの作動時には、前記前後輪駆動力配分機構と前記左右輪駆動力配分機構のそれぞれについて求めた制御係数に基づいて前記駆動力配分機構の制御量を前記前後輪駆動力配分機構と前記左右輪駆動力配分機構のそれぞれについて演算し、該演算した制御量に基づいて前記前後輪駆動力配分機構と前記左右輪駆動力配分機構の作動をそれぞれ制御すると共に、前記複数の制御態様の個々の制御態様毎に求めた制御係数に基づいて個々の制御態様毎の出力値を算出し、該算出した出力値に基づき前記駆動力配分機構の制御量を演算し、該演算した制御量に基づいて前記駆動力配分機構の作動を制御することを特徴とする。

また、請求項２の駆動力配分制御装置では、請求項１において、前記制御係数は、前記駆動力配分機構の制御量に乗算される係数Ｋであり、該係数Ｋは、０＜Ｋ＜１ であることを特徴とする。
また、請求項３の駆動力配分制御装置では、請求項１または２において、前記制御係数設定手段は、前記合成加速度が所定値以上のときは、前記アンチスキッドブレーキシステムの作動時における前記駆動力配分制御手段の制御量と前記アンチスキッドブレーキシステムの非作動時における前記駆動力配分制御手段の制御量とを略等しくするよう制御係数を設定することを特徴とする。
また、請求項４の駆動力配分制御装置では、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記車両は、スロットル開度を検出するスロットルポジションセンサと、前記車両の操舵角を検出する舵角センサと、前後加速度を検出する前後加速度センサと、前記車両の前後輪及び左右輪のうちの少なくとも一方の車輪間の回転速度差を検出する車輪速センサとを備え、前記複数の制御態様は、急発進時のスロットル開度や操舵角に基づく加速対応制御と、急減速時の前後加速度に基づく減速対応制御と、車輪回転速度差に基づく回転速度差制御とであることを特徴とする。
また、請求項５の駆動力配分制御装置では、請求項４において、前記制御係数設定手段は、前記合成加速度の増大につれて、前記アンチスキッドブレーキシステムの作動時における前記加速対応制御および前記減速対応制御の制御量を前記回転速度差制御の制御量に比べて小さく制限するよう前記制御係数を大きく設定することを特徴とする。

本発明の請求項１の駆動力配分制御装置によれば、アンチスキッドブレーキシステムの作動時には、制御係数設定手段により前後加速度と横加速度との合成加速度に応じて連続して設定された制御係数に基づいて駆動力配分機構の作動を制御するようにしたので、アンチスキッドブレーキシステムの作動時には、路面の摩擦係数（路面μ）の相関値に応じたシームレスな制御係数に基づいて駆動力配分制御の制御量を低μ路から高μ路まできめ細かく調整でき、路面μの急激な変化に対しても駆動力配分制御とアンチスキッドブレーキシステムの制御とを制御量の唐突な変化なく適切に実施することができる。

これにより、例えば路面が中μ路（湿ったアスファルト路面、未舗装路等）、低μ路のうちの降雪路、極低μ路（凍結路、氷上等）等であっても、駆動力配分制御及びアンチスキッドブレーキシステムの制御が不安定になることを防止でき、路面μに拘わらず車両の挙動の安定性の向上を図ることができる。
また、車両の前後加速度と横加速度を検出する加速度検出手段を備え、上記路面の摩擦係数の相関値として車両の前後加速度と横加速度の合成加速度を算出し、アンチスキッドブレーキシステムの作動時においては前後加速度と横加速度の合成加速度が路面の摩擦係数の相関値となり得ることに着目したことで、別途検出手段を設けることなく容易に路面の摩擦係数の相関値に応じた制御係数を設定することができる。
特に、前後輪駆動力配分機構及び左右輪駆動力配分機構の作動をそれぞれ制御するようにしたので、低μ路から高μ路に亘り左右輪駆動力配分制御及び前後輪駆動力配分制御をそれぞれ適切に実施することができるとともに、アンチスキッドブレーキシステムの作動時には、複数の制御態様の個々の制御態様毎に合成加速度に応じた制御係数を求め、該求めた制御係数に基づいて個々の制御態様毎の出力値を算出し、該算出した出力値に基づき駆動力配分機構の制御量を演算し、該演算した制御量に基づいて駆動力配分機構の作動を制御するので、各制御態様とアンチスキッドブレーキシステムの制御との個々の制御干渉の度合いに応じて駆動力配分制御とアンチスキッドブレーキシステムの制御との制御干渉を十分に抑制しつつ、駆動力配分制御とアンチスキッドブレーキシステムの制御とを制御性能（旋回性能等）の低下なく適切に実施することができる。
さらに、複数の制御態様の一つとして車両の前後輪及び左右輪のうちの少なくとも一方の車輪間の回転速度差に応じた制御量で駆動力配分機構の作動を制御する回転速度差制御に関し、制御係数設定手段は、合成加速度の増大につれてアンチスキッドブレーキシステムの作動時における回転速度差制御の制御量を他の制御態様に比べて全体として大きく制限するよう小さく設定するので、特に回転速度差制御はアンチスキッドブレーキシステムの制御との制御干渉の度合いが大きい傾向にあるのであるが、このような回転速度差制御による駆動力配分制御とアンチスキッドブレーキシステムの制御との制御干渉を十分に抑制でき、駆動力配分制御とアンチスキッドブレーキシステムの制御とを制御性能（旋回性能等）の低下なく適切に実施することができる。

また、請求項２の駆動力配分制御装置によれば、制御係数設定手段は合成加速度の増大につれて連続して増加するように制御係数を設定するので、低μ路ほど駆動力配分制御の制御量を小さく制限する一方でアンチスキッドブレーキシステムの制御の優先度合いを大きくでき、高μ路ほど駆動力配分制御の制御量を大きくでき、低μ路から高μ路に亘り駆動力配分制御とアンチスキッドブレーキシステムの制御との制御干渉を良好に抑制することができる。

また、請求項２の駆動力配分制御装置によれば、制御係数は駆動力配分機構の制御量に乗算される係数Ｋであって０＜Ｋ＜１であるので、駆動力配分機構の制御量を極度に小さく（０以下）、または極度に大きく（１以上）することなく、一定範囲内で変動させ、制御の安定化を図ることが可能である。
また、請求項３の駆動力配分制御装置によれば、制御係数設定手段は、合成加速度が所定値以上のときはアンチスキッドブレーキシステムの作動時における駆動力配分制御手段の制御量とアンチスキッドブレーキシステムの非作動時における駆動力配分制御手段の制御量とを略等しくするよう制御係数を設定するので、合成加速度が所定値以上では、制御係数を略１にして、アンチスキッドブレーキシステム作動時／非作動時のシームレスな切り換えをすることが可能である。
また、請求項４の駆動力配分制御装置によれば、複数の制御態様は、急発進時のスロットル開度や操舵角に基づく加速対応制御と、急減速時の前後加速度に基づく減速対応制御と、車輪回転速度差に基づく回転速度差制御とであるので、きめ細かな制御を行うことが可能である。
また、請求項５の駆動力配分制御装置によれば、制御係数設定手段は、合成加速度の増大につれてアンチスキッドブレーキシステムの作動時における加速対応制御および減速対応制御の制御量を回転速度差制御の制御量に比べて小さく制限するよう制御係数を大きく設定するので、高μ路であるほどアンチスキッドブレーキシステムより駆動力配分制御手段を優先して挙動の安定性を向上させることが可能である。

以下、本発明の一実施形態に係る駆動力配分制御装置について図面を用いて説明する。
図１は、本発明に係る駆動力配分制御装置の構成を示す模式的なブロック図である。
図１に示すように、本発明の駆動力配分制御装置が適用される四輪駆動の車両１には、エンジン２、トランスミッション３等が備えられており、これによりエンジン２の出力はトランスミッション３及び中間ギア機構４を介してセンタディファレンシャル（以下、センターデフ）５に伝達される。

センターデフ５の出力は、一方が前輪８のフロントディファレンシャル（以下、フロントデフ）６を介して車軸７Ｌ、７Ｒから前輪８の左右輪８Ｌ、８Ｒに伝達され、他方がハイポイドギヤ機構９、プロペラシャフト１０、後輪側のハイポイドギヤ機構１１、リヤディファレンシャル（以下、リアデフ）１２を介して車軸１３Ｌ、１３Ｒから後輪１４の左右輪１４Ｒ、１４Ｌに伝達される。

詳しくは、センターデフ５は、デファレンシャルピニオン５Ａ、５Ｂと、これらのデファレンシャルピニオン５Ａ、５Ｂと噛合するサイドギヤ５Ｃ、５Ｄとから構成され、デファレンシャルピニオン５Ａ、５Ｂから入力されたトルクは、一方のサイドギヤ５Ｃを介して前輪８へ伝達されるとともに、他方のサイドギヤ５Ｄを介しプロペラシャフト１０等を経て後輪１４へ伝達される。このとき、このセンターデフ５によって前輪８と後輪１４との間の差動が許容されることになり、車両１の回頭性が妨げられることがない。

そして、このセンターデフ５には、駆動力配分システムとして、前輪８と後輪１４との間で許容された差動を可変に制限しながら、エンジン２から出力されたトルクを前後輪８、１４に対して可変に配分できる前後輪駆動力配分機構（駆動力配分機構）１９が接続されている。この前後輪駆動力配分機構１９は、湿式油圧多板クラッチ機構によって構成され、後述する駆動系油圧ユニット３０から供給される油圧に応じて、前輪８及び後輪１４に対して伝達されるトルク（駆動力）の配分を適宜変更可能である。

また、フロントデフ６には、エンジン２から入力されたトルクの大きさに応じて、左右輪８Ｒ、８Ｌの差動を機械的に制限するトルク感応式のディファレンシャルギアが適用されている。
一方、リアデフ１２のケース１２Ａの外周にはプロペラシャフト１０の後端のピニオンギア１０Ａと噛合するクラウンギア１６が設けられ、また、このケース１２Ａの内側には遊星歯車機構１２Ｂが備えられている。そして、この遊星歯車機構１２Ｂにより、左右の後輪１４Ｌ、１４Ｒの差動が許容される。このような構成により、エンジン２からプロペラシャフト１０、ピニオンギア１０Ａ等を通じてクラウンギア１６へ入力されたトルクは、遊星歯車機構１２Ｂによって左側の後輪１４Ｌと右側の後輪１４Ｒとの差動を許容しながら両輪１４Ｌ、１４Ｒに伝達される。

そして、リアデフ１２には、左右輪１４Ｌ、１４Ｒに伝達される駆動力の配分を適宜変更可能な左右輪駆動力配分機構（駆動力配分機構）１５が接続されている。この左右輪駆動力配分機構１５は、変速機構１５Ａと伝達容量可変制御式のトルク伝達機構１５Ｂとから構成され、やはり後述する駆動系油圧ユニット３０から供給される油圧に応じて、右輪１４Ｒと左輪１４Ｌとの駆動力（即ち、トルク）を、車両の走行状況等に応じて適宜変更可能である。

変速機構１５Ａは、左右輪のうちの一方の車輪（ここでは左輪１４Ｌ）の回転速度を増速させたり減速させたりしてトルク伝達機構１５Ｂに出力するものである。
伝達容量可変制御式のトルク伝達機構１５Ｂは、後述の駆動系油圧ユニット３０から供給される制御油圧に応じて、伝達トルク容量を調整できる湿式油圧多板クラッチ機構であって、上記変速機構１５Ａにより増速または減速された回転速度と、左右輪のうちの他方の車輪（ここでは右輪１４Ｒ）の回転速度との回転速度差を利用して、左右輪１４Ｌ、１４Ｒの間でトルクの授受を行なうことにより、一方の車輪の駆動トルクを増大または減少させ、他方の車輪の駆動トルクを減少または増大させることが可能である。なお、上述の、遊星歯車機構１２Ｂ、変速機構１５Ａ、トルク伝達機構１５Ｂは公知の技術であるので、これらの各構造についての詳細な説明は省略する。

そして、車両１には、左右輪駆動力配分機構１５及び前後輪駆動力配分機構１９に対して油圧を供給する駆動系油圧ユニット３０が設けられている。詳しくは、駆動系油圧ユニット３０は左右輪駆動力配分機構１５を油圧作動させるリアデフ油圧ユニット３１と前後輪駆動力配分機構１９を油圧作動させるセンターデフ油圧ユニット３２とから構成されており、これらリアデフ油圧ユニット３１及びセンターデフ油圧ユニット３２は電子コントロールユニット（ＥＣＵ）４０に接続されている。

なお、リアデフ油圧ユニット３１及びセンターデフ油圧ユニット３２には、いずれも図示しない、アキュムレータ、アキュムレータ内の作動油を所定圧に加圧するモータポンプ、モータポンプで加圧された油圧を監視する圧力センサ等が備えられ、また、モータポンプによって圧力調整されたアキュムレータ内の油圧をさらに圧力調整しながら出力する電磁制御弁と、この電磁制御弁で調整された油圧の供給先を、左右輪駆動力配分機構１５の所定の油室（図示略）に切り換える方向切換弁等が備えられて構成されている。

ＥＣＵ４０には、駆動力配分コントローラ（駆動力配分制御手段）４２が設けられ、実際にはリアデフ油圧ユニット３１及びセンターデフ油圧ユニット３２は駆動力配分コントローラ４２に接続されている。
駆動力配分コントローラ４２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インタフェイス等を備え、入力側には車輪速センサ４５Ｒ、４５Ｌ、４６Ｒ、４６Ｌ、舵角センサ４７、Ｇ（前後Ｇ、横Ｇ）センサ４８、ヨーレイトセンサ４９の他、スロットルポジションセンサ（図示略）等の各種センサ類が接続されている。これにより、リアデフ油圧ユニット３１及びセンターデフ油圧ユニット３２は、駆動力配分コントローラ４２が各種センサによって検出された車両の走行状態、即ち車速、操舵状態、車体の走行状態等に応じて各々演算した出力値に応じて作動制御され、左右輪駆動力配分機構１５及び前後輪駆動力配分機構１９の作動をそれぞれ制御可能である。

例えば、車両１が右旋回しながら前進している場合には、所定の油圧がリアデフ油圧ユニット３１から左右輪駆動力配分機構１５に入力され、右後輪１４Ｒに伝達されるトルクの配分量が減少されるとともに右後輪１４Ｒが減速する一方、左後輪１４Ｌに伝達されるトルクの配分量が増大されるとともに左後輪１４Ｌが増速する。これにより、車両１に右回り（時計回り）のヨーモーメントを生じさせるようにでき、車両１の回頭性能を向上させることが可能である。

同様に、車両１が左方向へ旋回しながら前進している場合には、所定の油圧がリアデフ油圧ユニット３１から左右輪駆動力配分機構１５に入力され、左後輪１４Ｌへ伝達されるトルクの配分量が減少されるとともに左後輪１４Ｌが減速する一方、右後輪１４Ｒへ伝達されるトルクの配分量が増加されるとともに右後輪１４Ｒが増速する。これにより、車両１に対して左回り（反時計回り）のヨーモーメントを生じさせるようにでき、やはり車両１の回頭性能を向上させることが可能である。

また、所定の油圧がセンターデフ油圧ユニット３２から前後輪駆動力配分機構１９に入力され、前輪８と後輪１４との差動を制限して車両１のトラクション性能を向上させたり、或いは前輪８と後輪１４との差動を許容して車両１の回頭性能を向上させることが可能である。
ところで、車両１には、アンチスキッドブレーキシステム（ＡＢＳ）が装備されており、このＡＢＳにより、車両１の各輪８Ｌ、８Ｒ、１４Ｌ、１４Ｒが路面に対して好ましいスリップ状態となるように、各輪８Ｌ、８Ｒ、１４Ｌ、１４Ｒの制動状態をそれぞれ独立して制御可能である。このＡＢＳは、車両１の各輪８Ｌ、８Ｒ、１４Ｌ、１４Ｒにそれぞれ対応して設けられた４つのブレーキ装置２１Ｌ、２１Ｒ、２２Ｌ、２２Ｒと、これらの各ブレーキ装置２１、２２を制御すべくＥＣＵ４０に設けられたＡＢＳコントローラ４４と、ＡＢＳコントローラ４４からの指令に応じた油圧を各ブレーキ装置２１、２２に対して供給する制動系油圧ユニットとしてのブレーキ装置油圧ユニット３３とから構成されている。

ブレーキ装置油圧ユニット３３には、それぞれ図示しない、ブレーキ液圧を調整するためのモータポンプ、電磁制御弁等が備えられている。
また、ＡＢＳコントローラ４４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インタフェイス等を備え、入力側には車輪速センサ４５Ｒ、４５Ｌ、４６Ｒ、４６Ｌ、Ｇ（前後Ｇ、横Ｇ）センサ（加速度検出手段）４８、ヨーレイトセンサ４９の他、ブレーキペダル踏み込みセンサ（図示略）等の各種センサ類が接続されている。これにより、ブレーキ装置油圧ユニット３３は、ＡＢＳコントローラ４４が各種センサからの情報に基づき各々演算した出力値に応じて作動制御され、ブレーキ装置２１Ｌ、２１Ｒ、２２Ｌ、２２Ｒの作動状態をそれぞれ制御可能である。

図２は、上記のように構成された本発明に係る駆動力配分制御装置の駆動力配分コントローラ４２内における制御系の構成を示した模式的なブロック図であり、以下、同図に基づき駆動力配分コントローラ４２において実行される本発明に係る駆動力配分制御装置の制御内容について説明する。
上述したように、駆動力配分コントローラ４２では各種センサからの情報に基づき車両の走行状態に応じた出力値が各々演算され、これにより左右輪駆動力配分機構１５及び前後輪駆動力配分機構１９の作動状態がそれぞれ左右輪駆動力配分制御及び前後輪駆動力配分制御として制御されるが、詳しくは、左右輪駆動力配分制御及び前後輪駆動力配分制御の制御態様には、急発進時等における車輪の初期スリップを防止したり旋回時の車両応答性を向上したりするためのスロットル開度や舵角に基づく「加速対応制御」、急減速時に車両姿勢の安定性を確保するための前後加速度に基づく「減速対応制御」、前後輪８、１４及び左右輪１４Ｌ、１４Ｒでの各車輪間の回転速度差に基づく「回転速度差制御（ΔＮ制御）」等の複数の制御態様があり、駆動力配分コントローラ４２ではこれら複数の制御に対応した出力信号が出力される。

即ち、図２に示すように、駆動力配分コントローラ４２では、前後輪駆動力配分機構１９の加速対応制御、減速対応制御、ΔＮ制御にそれぞれ対応して前後輪第１制御の出力値Ｔ_C/D-1、前後輪第２制御の出力値Ｔ_C/D-2、前後輪ΔＮ制御の出力値Ｔ_C/D-DNが出力され、左右輪駆動力配分機構１５の加速対応制御、減速対応制御、ΔＮ制御にそれぞれ対応して左右輪第１制御の出力値Ｔ_R/D-1、左右輪第２制御の出力値Ｔ_R/D-2、左右輪ΔＮ制御の出力値Ｔ_R/D-DNが出力される。

一方、同図に示すように、駆動力配分コントローラ４２には、加算器５１ａ、５２ａ、５１ｂ、５２ｂ、切換器５３ａ、５３ｂ、乗算器５４ａ、５５ａ、５６ａ、５４ｂ、５５ｂ、５６ｂが設けられている。
そして、上記前後輪第１制御の出力値Ｔ_C/D-1、前後輪第２制御の出力値Ｔ_C/D-2、前後輪ΔＮ制御の出力値Ｔ_C/D-DNは、加算器５１ａに入力され加算されるとともに、乗算器５４ａ、５５ａ、５６ａを介して加算器５２ａに入力され加算される。また、左右輪第１制御の出力値Ｔ_R/D-1、左右輪第２制御の出力値Ｔ_R/D-2、左右輪ΔＮ制御の出力値Ｔ_R/D-DNは加算器５１ｂに入力され加算されるとともに、乗算器５４ｂ、５５ｂ、５６ｂを介して加算器５２ｂに入力され加算される。そして、切換器５３ａにおいて、加算器５１ａからの出力と加算器５２ａからの出力値が択一的に選択されて前後輪駆動力配分制御量Ｔ_C/Dとして出力され、切換器５３ｂにおいて、加算器５１ｂからの出力と加算器５２ｂからの出力値が択一的に選択され左右輪駆動力配分制御量Ｔ_R/Dとして出力される。

切換器５３ａ、５３ｂは、ＡＢＳの作動状態に応じて切り換えられるよう構成されている。詳しくは、ＡＢＳコントローラ４４によりＡＢＳが作動すると、駆動力配分コントローラ４２ではＡＢＳ作動判定が行われてＡＢＳ作動信号Ｆ_ABSが生成され、切換器５３ａ、５３ｂは当該ＡＢＳ作動信号Ｆ_ABSに応じて切り換えられる。即ち、切換器５３ａ、５３ｂは、ＡＢＳ非作動時には、加算器５１ａ、５１ｂ側に切り換えられ、出力値Ｔ_C/D-1、Ｔ_C/D-2、Ｔ_C/D-DNが加算され或いは出力値Ｔ_R/D-1、Ｔ_R/D-2、Ｔ_R/D-DNが加算されてそのまま前後輪駆動力配分制御量Ｔ_C/D、左右輪駆動力配分制御量Ｔ_R/Dとして出力される一方（通常モード）、ＡＢＳ作動時には、加算器５２ａ、５２ｂ側に切り換えられ、出力値Ｔ_C/D-1、Ｔ_C/D-2、Ｔ_C/D-DNが乗算器５４ａ、５５ａ、５６ａを介した後に加算され或いは出力値Ｔ_R/D-1、Ｔ_R/D-2、Ｔ_R/D-DNが乗算器５４ｂ、５５ｂ、５６ｂを介した後に加算されて前後輪駆動力配分制御量Ｔ_C/D、左右輪駆動力配分制御量Ｔ_R/Dとして出力される（ＡＢＳ対応モード）。

同図に示すように、乗算器５４ａ、５５ａ、５６ａ及び乗算器５４ｂ、５５ｂ、５６ｂには、それぞれ制御マップＭ1、Ｍ2、Ｍ3及びＭ4、Ｍ5、Ｍ6からの出力値が供給されるよう構成されており、制御マップＭ1、Ｍ2、Ｍ3及びＭ4、Ｍ5、Ｍ6には、Ｇセンサ４８により検出された前後加速度（前後Ｇ）と横加速度（横Ｇ）に基づき合成加速度（合成加速度ベクトル）Ｇ_RESを算出しており（合成加速度算出手段）、当該合成加速度Ｇ_RESが入力するよう構成されている。

制御マップＭ1、Ｍ2、Ｍ3及びＭ4、Ｍ5、Ｍ6は、ＡＢＳ作動時にＡＢＳの優先度合いを調整すべく乗算器５４ａ、５５ａ、５６ａ及び乗算器５４ｂ、５５ｂ、５６ｂにおいてそれぞれ出力値Ｔ_C/D-1、Ｔ_C/D-2、Ｔ_C/D-DN、Ｔ_R/D-1、Ｔ_R/D-2、Ｔ_R/D-DNに乗算されるゲインＫ_ABS1、Ｋ_ABS2、Ｋ_ABS3、Ｋ_ABS4、Ｋ_ABS5、Ｋ_ABS6（０＜Ｋ_ABS1〜6＜１）（制御係数）を合成加速度Ｇ_RESに応じて求めるものであり、これらゲインＫ_ABS1、Ｋ_ABS2、Ｋ_ABS3、Ｋ_ABS4、Ｋ_ABS5、Ｋ_ABS6については、ゲイン特性がそれぞれ出力値Ｔ_C/D-1、Ｔ_C/D-2、Ｔ_C/D-DN、Ｔ_R/D-1、Ｔ_R/D-2、Ｔ_R/D-DN毎に実験等に基づき予め設定されている（制御係数設定手段）。

ゲインＫ_ABS1、Ｋ_ABS2、Ｋ_ABS3、Ｋ_ABS4、Ｋ_ABS5、Ｋ_ABS6の各ゲイン特性は、それぞれ合成加速度Ｇ_RESが少なくとも各所定範囲内にあるときに合成加速度Ｇ_RESが大きくなるにつれてゲイン値が値１に向けて連続して徐々に大きくなるようシームレスに設定されている。つまり、合成加速度Ｇ_RESが大きくなるにつれて、ＡＢＳ非作動時の出力値Ｔ_C/D-1、Ｔ_C/D-2、Ｔ_C/D-DN或いは出力値Ｔ_R/D-1、Ｔ_R/D-2、Ｔ_R/D-DNにより近似した制御量が加算されて前後輪駆動力配分制御量Ｔ_C/D、左右輪駆動力配分制御量Ｔ_R/Dとして出力され、ＡＢＳ制御の寄与率が小さくなるように構成され、また、出力値Ｔ_C/D-1、Ｔ_C/D-2、Ｔ_C/D-DN、Ｔ_R/D-1、Ｔ_R/D-2、Ｔ_R/D-DNは、合成加速度Ｇ_RESが少なくとも各所定範囲以下の小さい領域では合成加速度Ｇ_RESに応じて制限され、その分ＡＢＳ制御が優先されるよう構成されている。

また、例えば前後輪ΔＮ制御の出力値Ｔ_C/D-DNや左右輪ΔＮ制御の出力値Ｔ_R/D-DNに対応するゲインＫ_ABS3、Ｋ_ABS6の各ゲイン特性は、ΔＮ制御とＡＢＳ制御との干渉度合いが大きいことから全体としてゲイン値は小さく、即ち出力値Ｔ_C/D-DN、Ｔ_R/D-DNが全体的に大きく制限されてＡＢＳ制御が極力優先されるよう構成されている。
ところで、合成加速度Ｇ_RESは、ＡＢＳが作動する状況、即ち前輪８及び後輪１４のいずれかの駆動輪がスリップしそうな状況においては、発生できる最大の加速度（最大加減速度、最大旋回加速度）を示す。このことは、摩擦力の一般式より、ＡＢＳ作動時の合成加速度Ｇ_RESを重力加速度Ｇgで除した値が路面μに略等しいことを意味している（Ｇ_RES／Ｇg≒μ）。

即ち、本発明では、ＡＢＳの作動時には、別途路面μ検出手段を設けることなく前後加速度と横加速度から容易に合成加速度Ｇ_RESを求め、当該合成加速度Ｇ_RESに基づいて路面μ（路面の摩擦係数）を容易に推定することができ、当該合成加速度Ｇ_RESを好適に制御に使用することが可能である。
これより、合成加速度Ｇ_RESを路面μに置き換えれば、ゲインＫ_ABS1、Ｋ_ABS2、Ｋ_ABS3、Ｋ_ABS4、Ｋ_ABS5、Ｋ_ABS6は、路面が低μ路であるほど出力値Ｔ_C/D-1、Ｔ_C/D-2、Ｔ_C/D-DN、Ｔ_R/D-1、Ｔ_R/D-2、Ｔ_R/D-DNを制限してＡＢＳ制御を優先し、高μ路であるほど前後輪駆動力配分制御や左右輪駆動力配分制御を優先するように各々ゲイン特性が設定されていると言い換えることができる。

以上のように、本発明に係る駆動力配分制御装置では、ＡＢＳ作動時には、駆動力配分コントローラ４２からの前後輪第１制御の出力値Ｔ_C/D-1、前後輪第２制御の出力値Ｔ_C/D-2、前後輪ΔＮ制御の出力値Ｔ_C/D-DNに対して乗算器５４ａ、５５ａ、５６ａでそれぞれゲインＫ_ABS1、Ｋ_ABS2、Ｋ_ABS3を乗算した値を加算器５２ａで加算して前後輪駆動力配分制御量Ｔ_C/Dとして出力するとともに、左右輪第１制御の出力値Ｔ_R/D-1、左右輪第２制御の出力値Ｔ_R/D-2、左右輪ΔＮ制御の出力値Ｔ_R/D-DNに対して乗算器５４ｂ、５５ｂ、５６ｂにおいてそれぞれゲインＫ_ABS4、Ｋ_ABS5、Ｋ_ABS6を乗算した値を加算器５２ｂで加算して左右輪駆動力配分制御量Ｔ_R/Dとして出力するようにしている。

これにより、ＡＢＳ作動時には、合成加速度Ｇ_RESひいては路面μに応じたシームレスなゲインＫ_ABS1〜6に基づいて駆動力配分制御の制御量を低μ路から高μ路まできめ細かく調整し、路面μの急激な変化に対しても駆動力配分制御とＡＢＳ制御とを制御量の唐突な変化なく適切に実施することができる。
また、左右輪駆動力配分制御及び前後輪駆動力配分制御のそれぞれについて駆動力配分に関する各種制御（「加速対応制御」、「減速対応制御」、「ΔＮ制御」等）の制御量を合成加速度Ｇ_RESひいては路面μの増大に応じて増加する個別のゲインＫ_ABS1、Ｋ_ABS2、Ｋ_ABS3、Ｋ_ABS4、Ｋ_ABS5、Ｋ_ABS6に基づいて演算するようにしているので、低μ路から高μ路に亘り、左右輪駆動力配分制御及び前後輪駆動力配分制御をそれぞれ適切に実施できるとともに、各種制御とＡＢＳ制御との個々の制御干渉の度合いに応じて駆動力配分制御とＡＢＳ制御との制御干渉を十分に抑制しつつ、低μ路ほどＡＢＳ制御を優先しながら、駆動力配分制御とＡＢＳ制御とを制御性能（旋回性能等）の低下なく適切に実施することができる。

特に、駆動力配分制御の制御態様のうちのΔＮ制御とＡＢＳ制御との干渉度合いが大きいことでΔＮ制御についてのゲイン値を全体として小さくし、出力値Ｔ_C/D-DN、Ｔ_R/D-DNが全体的に大きく制限されＡＢＳ制御が極力優先されるようにしているので、ΔＮ制御による駆動力配分制御とＡＢＳ制御との制御干渉を十分に抑制しつつ、駆動力配分制御とＡＢＳ制御とを制御性能（旋回性能等）の低下なく適切に実施することができる。

従って、例えば路面が中μ路（湿ったアスファルト路面、未舗装路等）、低μ路のうちの降雪路、極低μ路（凍結路、氷上等）であっても、駆動力配分制御及びＡＢＳ制御が不安定になることを防止しながら、駆動力配分制御とＡＢＳ制御との制御干渉なく駆動力配分制御を適切に制限する一方でＡＢＳ制御を適切に優先するようにでき、路面μに拘わらず車両の挙動の安定性の向上を図ることができる。

以上で本発明に係る駆動力配分制御装置の実施形態の説明を終えるが、実施形態は上記に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、駆動力配分機構として前後輪駆動力配分機構１９や左右輪駆動力配分機構１５を適用した場合について説明したが、エンジンから各輪へ伝達される駆動力をそれぞれ変更可能であれば、他の機構（例えば、電子制御ＬＳＤや電子制御カップリング等）を駆動力配分機構として適用してもよく、特開２００５−２８９１６０号公報に開示されるような左右駆動力配分装置に本発明を適用してもよい。

また、上記実施形態では、加算器５１ａ、５２ａ、５１ｂ、５２ｂを用いて各制御量の総和から前後輪駆動力配分制御量Ｔ_C/D、左右輪駆動力配分制御量Ｔ_R/Dを求めるようにしているが、これに限られるものではない。例えば、前後輪第１制御の出力値Ｔ_C/D-1及び前後輪第２制御の出力値Ｔ_C/D-2のいずれか最大値と前後輪ΔＮ制御の出力値Ｔ_C/D-DNとの加算値を前後輪駆動力配分制御量Ｔ_C/Dとし、左右輪第１制御の出力値Ｔ_R/D-1及び左右輪第２制御の出力値Ｔ_R/D-2のいずれか最大値と左右輪ΔＮ制御の出力値Ｔ_R/D-DNとの加算値を左右輪駆動力配分制御量Ｔ_R/Dとするようにしてもよい。

また、上記実施形態では、駆動力配分制御の制御態様の各種制御として「加速対応制御」（前後輪第１制御、左右輪第１制御）、「減速対応制御」（前後輪第２制御、左右輪第２制御）、「ΔＮ制御」（前後輪ΔＮ制御、左右輪ΔＮ制御）を例示しているが、駆動力配分制御の制御態様はこれらに限られるものではない。
また、上記実施形態では、駆動力配分制御を後輪１４側の左右輪駆動力配分機構１５で実施する場合を例に説明しているが、駆動力配分システムは前輪８側に左右輪駆動力配分機構を設けて駆動力配分制御を実施するような構成であってもよい。

本発明の一実施形態に係る駆動力配分制御装置の構成を模式的に示すブロック図である。 本発明に係る駆動力配分制御装置の制御系の構成を示した模式的なブロック図である。

符号の説明

１ 車両
２ エンジン
８Ｌ、８Ｒ 駆動輪、各輪
１４Ｌ、１４Ｒ 駆動輪、各輪
１５ 左右輪駆動力配分機構（駆動力配分機構）
１９ 前後輪駆動力配分機構（駆動力配分機構）
２１Ｌ、２１Ｒ ブレーキ装置
２２Ｌ、２２Ｒ ブレーキ装置
３０ 駆動系油圧ユニット
３１ リアデフ油圧ユニット
３２ センターデフ油圧ユニット
３３ ブレーキ装置油圧ユニット（アンチスキッドブレーキシステム）
４０ ＥＣＵ
４２ 駆動力配分コントローラ（駆動力配分制御手段）
４４ ＡＢＳコントローラ（アンチスキッドブレーキシステム）
４５Ｒ、４５Ｌ 車輪速センサ
４６Ｒ、４６Ｌ 車輪速センサ
４８ Ｇ（前後Ｇ、横Ｇ）センサ（加速度検出手段）
４９ ヨーレイトセンサ

Claims (5)

1. エンジンからの駆動力を各駆動輪に可変配分する駆動力配分機構と、
   該駆動力配分機構の作動を車両の走行状態に応じて制御する駆動力配分制御手段と、
   制動時に該車両の各輪のスリップ状態が好ましい状態となるように該各輪の制動状態を制御するアンチスキッドブレーキシステムと、
   車両の前後加速度と横加速度を検出する加速度検出手段と、
   前記前後加速度と前記横加速度との合成加速度を算出する合成加速度算出手段と、
   前記アンチスキッドブレーキシステムの作動時における前記駆動力配分制御手段の制御量を前記アンチスキッドブレーキシステムの非作動時に対し制限するための制御係数を前記合成加速度に応じて連続して設定する制御係数設定手段とを備え、
   前記駆動力配分機構は、車両の前後輪の駆動力配分を変更可能な前後輪駆動力配分機構と、車両の左右輪の駆動力配分を変更可能な左右輪駆動力配分機構とを有し、
   前記駆動力配分制御手段は、車両の前後輪及び左右輪のうちの少なくとも一方の車輪間の回転速度差に応じた制御量で前記駆動力配分機構の作動を制御する回転速度差制御を含む複数の制御態様を有し、
   前記制御係数設定手段は、前記前後輪駆動力配分機構と前記左右輪駆動力配分機構のそれぞれについて制御係数を前記合成加速度の増大につれて連続して増加するように設定すると共に前記複数の制御態様の個々の制御態様毎に制御係数を前記合成加速度の増大につれて連続して増加するように設定して前記アンチスキッドブレーキシステムの制御の優先度合いを小さくするものであって、少なくとも、前記合成加速度の増大につれて、前記アンチスキッドブレーキシステムの作動時における前記回転速度差制御の制御量を他の制御態様に比べて全体として大きく制限するよう前記制御係数を小さく設定し、
   前記駆動力配分制御手段は、前記アンチスキッドブレーキシステムの作動時には、前記前後輪駆動力配分機構と前記左右輪駆動力配分機構のそれぞれについて求めた制御係数に基づいて前記駆動力配分機構の制御量を前記前後輪駆動力配分機構と前記左右輪駆動力配分機構のそれぞれについて演算し、該演算した制御量に基づいて前記前後輪駆動力配分機構と前記左右輪駆動力配分機構の作動をそれぞれ制御すると共に、前記複数の制御態様の個々の制御態様毎に求めた制御係数に基づいて個々の制御態様毎の出力値を算出し、該算出した出力値に基づき前記駆動力配分機構の制御量を演算し、該演算した制御量に基づいて前記駆動力配分機構の作動を制御することを特徴とする駆動力配分制御装置。
2. 前記制御係数は、前記駆動力配分機構の制御量に乗算される係数Ｋであり、
   該係数Ｋは、０＜Ｋ＜１ であることを特徴とする、請求項１記載の駆動力配分制御装置。
3. 前記制御係数設定手段は、前記合成加速度が所定値以上のときは、前記アンチスキッドブレーキシステムの作動時における前記駆動力配分制御手段の制御量と前記アンチスキッドブレーキシステムの非作動時における前記駆動力配分制御手段の制御量とを略等しくするよう制御係数を設定することを特徴とする、請求項１または２記載の駆動力配分制御装置。
4. 前記車両は、スロットル開度を検出するスロットルポジションセンサと、前記車両の操舵角を検出する舵角センサと、前後加速度を検出する前後加速度センサと、前記車両の前後輪及び左右輪のうちの少なくとも一方の車輪間の回転速度差を検出する車輪速センサとを備え、
   前記複数の制御態様は、急発進時のスロットル開度や操舵角に基づく加速対応制御と、急減速時の前後加速度に基づく減速対応制御と、車輪回転速度差に基づく回転速度差制御とであることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の駆動力配分制御装置。
5. 前記制御係数設定手段は、前記合成加速度の増大につれて、前記アンチスキッドブレーキシステムの作動時における前記加速対応制御および前記減速対応制御の制御量を前記回転速度差制御の制御量に比べて小さく制限するよう前記制御係数を大きく設定することを特徴とする、請求項４記載の駆動力配分制御装置。

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