JP4569087B2 - 車両の前後輪駆動力配分制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動源の駆動力の前輪及び後輪への配分を車両の走行状態に応じて調整可能な車両の前後輪駆動力配分制御装置に関する。

従来より、この種の装置が広く知られている。例えば、下記特許文献１に記載の前後輪駆動力配分制御装置（具体的には、前後輪駆動力配分とトラクションとの総合制御装置）は、前輪スリップ率（前２輪の加速方向のスリップ率の平均値）が所定の目標前輪スリップ率を超えたとき、同前輪スリップ率を同目標前輪スリップ率に収束させるために、前輪側の車輪への駆動力配分を減少させるとともにその分だけ後輪側の車輪への駆動力配分を増加させる。
特開平６−８００４７号公報

そして、この装置は、この後輪側の車輪への駆動力配分の増加により発生し得る後輪スリップ量（後２輪の加速方向のスリップ量の平均値）が所定の許容量を超えたとき、同後輪スリップ量を同所定の許容量以下とするために、エンジンの出力を減少させて後輪のトラクションを減少させるようになっている。上記特許文献１によれば、これにより、車両旋回時に舵の利きの確保と高い駆動性能の確保との両立を図ることができると記載されている。

ところで、一般に、この種の前後輪駆動力配分制御装置を搭載した車両（特に、路面摩擦係数が低い路面を走行している車両）の走行安定性を確実に確保するためには、前輪及び後輪のうち少なくとも一方側の車輪にスリップが発生しない（或いは、スリップが極力発生しない）状態を維持できるように同一方側の車輪に配分される駆動力を設定することが理想的である。

しかしながら、上記特許文献１に記載された装置においては、例えば、運転者による大きい加速要求が継続する場合等において、前輪スリップ率が前記目標前輪スリップ率に収束せしめられるとともに後輪スリップ量が前記所定の許容量近傍に維持せしめられる。即ち、このような場合、４輪総てにおいてスリップが発生した状態が継続し得、この結果、車両の走行安定性を良好に確保することができない場合があるという問題があった。

従って、本発明の目的は、駆動源の駆動力の前輪及び後輪への配分を車両の走行状態に応じて調整可能な車両の前後輪駆動力配分制御装置において、車両の走行安定性を確実に確保できるものを提供することにある。

本発明の特徴は、駆動源の駆動力の前輪及び後輪への配分を車両の走行状態に応じて調整可能な前後輪駆動力配分手段を備えた車両の前後輪駆動力配分制御装置が、各車輪の車輪速度を取得する車輪速度取得手段と、前記各車輪速度のうち少なくとも一つに基づいて推定車体速度を算出する推定車体速度算出手段と、前記推定車体速度と前記各車輪速度とに基づいて前記各車輪の加速方向のスリップの程度を示すスリップ率関連量を取得するスリップ率関連量取得手段と、前記車両が走行している路面と同車両のタイヤとの間の摩擦係数である路面摩擦係数を取得する路面摩擦係数取得手段と、少なくとも前記路面摩擦係数に基づいて、前輪及び後輪のうち一方側の車輪に配分された場合に同一方側の車輪にスリップを発生させない駆動力を許容駆動力として算出する許容駆動力算出手段とを備え、前記前後輪駆動力配分手段は、前記各車輪のスリップ率関連量の少なくとも一つが所定の基準値を超えたとき、前記一方側の車輪に配分される駆動力を前記許容駆動力を利用して設定するように構成されたことにある。

ここにおいて、前記スリップ率関連量は、車輪の加速方向のスリップの程度を示す値であって、例えば、スリップ率（車輪速度から車体速度を減じた値を同車輪速度で除した値）、スリップ量（車輪速度から車体速度を減じた値）等であって、これらに限定されない。

車両のタイヤ（車輪）と路面との間に発生している摩擦力は、同タイヤと同路面との間の摩擦係数である路面摩擦係数を求め、同路面摩擦係数を同タイヤに加わる垂直荷重に乗じることで求めることができる。また、このようにして求められる摩擦力と等しい駆動力を前記タイヤが装着された車輪に付与しても同車輪には原則的に（具体的には、車両が直進走行する場合等、後述する横力が発生しない場合）スリップが発生しない。以上のことから、前記許容駆動力算出手段は、前輪及び後輪のうち一方側の（２つの）車輪に加わる垂直荷重（即ち、同一方側の車軸に加わる車体荷重）と、上記路面摩擦係数とに基づいて、前記前後輪駆動力配分手段により同一方側の車輪に配分された場合に同一方側の車輪（２輪）にスリップを発生させない駆動力を許容駆動力として求めることができる。

従って、上記のように、前記スリップ率関連量取得手段により取得された各車輪のスリップ率関連量の少なくとも一つが所定の基準値を超えたとき（即ち、車両の走行状態が不安定になる傾向があるとき）、前記一方側の車輪に配分される駆動力を上記のようにして求められる許容駆動力を利用して設定するように構成すれば、少なくとも同一方側の車輪にスリップが発生しない状態を維持することができ、この結果、車両の走行安定性を良好に確保することができる。

より具体的には、前記前後輪駆動力配分手段は、前記各車輪のスリップ率関連量の少なくとも一つが前記所定の基準値を超えたときであって、且つ前記車両の走行状態に応じて決定される前記一方側の車輪に配分される駆動力が前記許容駆動力を超えるとき、同一方側の車輪に配分される駆動力を同許容駆動力と等しい値に設定するように構成されることが好適である。これによれば、上記許容駆動力が前記一方側の車輪に配分される駆動力の上限値として設定されるから、同一方側の車輪に配分される駆動力が同許容駆動力を超えない状態を確実に維持することができ、この結果、同一方側の車輪にスリップが発生することを確実に防止することができる。

上記本発明に係る車両の前後輪駆動力配分制御装置は、前記車両に働く加速度の車体左右方向の成分である横加速度を取得する横加速度取得手段を備え、前記許容駆動力算出手段は、前記許容駆動力を前記横加速度取得手段により取得された前記横加速度に応じて変更するように構成されることが好適である。

上述のように路面摩擦係数に基づいて求められるタイヤ（車輪）と路面との間に発生している摩擦力の大きさは、実際には、タイヤの中心面の向き（即ち、略車体前後方向）の成分と同中心面の向きと直角方向（即ち、略車体左右方向）の成分（以下、「横力」と云うこともある。）の２乗和の平方根で表されることが広く知られている。従って、路面摩擦係数が同一であっても、車両の旋回等により発生する横力が増大するほど上記摩擦力におけるタイヤの中心面の向きの成分が小さくなる。

一方、上記摩擦力におけるタイヤの中心面の向きの成分のみが車両を加速せしめる力（即ち、駆動力）として機能し得る。また、横力は上記横加速度に比例する。従って、上記一方側の車輪にスリップを発生させない駆動力として求められる上記許容駆動力は、上記横力（従って、上記横加速度）が増大するほど小さくなるように計算されるべきである。

以上のことから、上記のように、前記許容駆動力を前記横加速度取得手段により取得された前記横加速度に応じて変更するように構成すれば、車両が旋回しながら加速する状態にある場合であっても、同許容駆動力が上記一方側の車輪にスリップを発生させない駆動力として正確に計算され得る。

この場合、前記横加速度取得手段は、前記横加速度の実際値を検出する横加速度センサを備え、前記横加速度センサにより検出された前記横加速度の実際値を前記横加速度として取得するように構成されてもよい。また、前記横加速度取得手段は、前記車両のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサを備え、前記ヨーレイトセンサにより検出された前記ヨーレイトと、前記推定車体速度とに基づいて計算される前記横加速度の推定値（第１推定値）を前記横加速度として取得するように構成されてもよい。また、前記横加速度取得手段は、ステアリングの操作量を検出するステアリング操作量検出手段を備え、前記ステアリング操作量検出手段により検出された前記ステアリング操作量と、前記推定車体速度とに基づいて計算される前記横加速度の推定値（第２推定値）を前記横加速度として取得するように構成されてもよい。

また、前記横加速度取得手段は、前記横加速度の実際値と前記横加速度の第１推定値のうち大きい方の値を前記横加速度として取得するように構成されてもよい。或いは、前記横加速度取得手段は、前記横加速度の実際値と前記横加速度の第２推定値のうち大きい方の値を前記横加速度として取得するように構成されてもよい。

更には、前記横加速度取得手段は、前記横加速度センサにより検出された前記横加速度の実際値と、前記横加速度の第１推定値と、前記横加速度の第２推定値の３つの値のうちの最大値を前記横加速度として取得するように構成されることが好適である。前記横加速度の実際値、前記横加速度の第１推定値、及び、前記横加速度の第２推定値は、車両の走行状態によっては、互いに異なる値として取得される場合がある。

従って、上記のように、これら３つの値のうちの最大値を前記許容駆動力を求めるために使用される横加速度として選択するように構成すれば、同許容駆動力がより小さい値として求められ得、この結果、同許容駆動力がより確実に上記一方側の車輪にスリップを発生させない駆動力として計算され得る。

また、上記何れかの前後輪駆動力配分制御装置は、任意の車輪のスリップ率関連量が所定の許容量を超える場合に同任意の車輪のスリップ率関連量が同所定の許容量以内になるように同任意の車輪のトラクションを制御するトラクション制御装置を備える車両に適用されることが好適である。ここにおいて、トラクション制御装置は、前記任意の車輪にブレーキ液圧による所定の制動力を付与すること、或いは、駆動源の出力（駆動力）を所定量だけ低減すること等、により同任意の車輪のトラクションを制御するように構成される。

かかるトラクション制御を正確に実行するためには、車輪のスリップ率関連量を正確に取得する必要があり、同スリップ率関連量を正確に取得するためには、各車輪速度のうち少なくとも一つに基づいて算出される前記推定車体速度を正確に算出する必要がある。

一方、上述したように、上記何れかの前後輪駆動力配分制御装置においては、各車輪のスリップ率関連量の少なくとも一つが所定の基準値を超えているとき、少なくとも前記一方側の車輪にスリップが発生しない状態が維持され得る。換言すれば、前記一方側の車輪（２つの車輪）の車輪速度は、常に、実際の車体速度と略等しい値に維持され得る。

従って、前記推定車体速度を前記一方側の車輪の車輪速度に基づいて算出すれば、推定車体速度が常に正確に算出され得るからトラクション制御を正確に実行することができ、この結果、車両の加速性能を向上させることができる。

また、上記トラクション制御装置を備えた車両に適用される前後輪駆動力配分制御装置においては、前記車両が備えるトラクション制御装置は、前記他方側の車輪のトラクションを制御するように構成されることが好適である。

上記したように、前記一方側の車輪には、スリップ率関連量が上記所定の許容量を超える程度の過大なスリップが発生し得ない。従って、前記一方側の車輪にはトラクション制御を実行する必要がない。従って、上記のように、他方側の車輪にのみトラクション制御を実行するように構成すれば、前記トラクション制御装置をより簡易な構成とすることができる。

以下、本発明による車両の前後輪駆動力配分制御装置の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施形態に係る、トラクション制御装置を含んだ前後輪駆動力配分制御装置１０を搭載した車両の概略構成を示している。この車両は、駆動輪である前２輪（左前輪FL及び右前輪FR。前記他方側の車輪に相当する。）と、同様に駆動輪である後２輪（左後輪RL及び右後輪RR。前記一方側の車輪に相当する。）を備えた４輪駆動方式の４輪車両である。

この車両の前後輪駆動力配分制御装置１０は、駆動力を発生するとともに同駆動力を各駆動輪FL,FR,RL,RRにそれぞれ伝達する駆動力伝達機構部２０と、各車輪にブレーキ液圧によるブレーキ力を発生させるためのブレーキ液圧制御装置３０と、各種センサから構成されるセンサ部４０と、電気式制御装置５０とを含んで構成されている。

駆動力伝達機構部２０は、駆動力を発生するエンジン２１と、同エンジン２１の吸気管２１ａ内に配置されるとともに吸気通路の開口断面積を可変とするスロットル弁THの開度TAを制御するＤＣモータからなるスロットル弁アクチュエータ２２と、エンジン２１の図示しない吸気ポート近傍に燃料を噴射するインジェクタを含む燃料噴射装置２３と、エンジン２１の出力軸に入力軸が接続された変速機２４を備える。

また、駆動力伝達機構部２０は、変速機２４の出力軸から伝達される駆動力を適宜配分し同配分された駆動力をそれぞれ前輪側プロペラシャフト２５及び後輪側プロペラシャフト２６に伝達する駆動力分配機としてのトランスファ２７と、前輪側プロペラシャフト２５から伝達される前輪側駆動力を適宜分配し同分配された前輪側駆動力を前輪FL,FRにそれぞれ伝達する前輪側ディファレンシャル２８と、後輪側プロペラシャフト２６から伝達される後輪側駆動力を適宜分配し同分配された後輪側駆動力を後輪RR,RLにそれぞれ伝達する後輪側ディファレンシャル２９とを含んで構成されている。

トランスファ２７は、電気式制御装置５０からの指示に基づいて後輪側プロペラシャフト２６に伝達される上記後輪側駆動力（実際には、後輪側駆動トルクTrdv）を任意に調整可能である電子制御カップリング２７ａを内蔵していて、変速機２４の出力軸のトルクから同電子制御カップリング２７ａにより調整された後輪側駆動トルクTrdvを減じることで得られる残りの駆動トルクが前輪側駆動トルクTfdvとして前輪側プロペラシャフト２５に伝達されるようになっている。

ブレーキ液圧制御装置３０は、その概略構成を表す図２に示すように、高圧発生部３１と、ブレーキペダルＢＰの操作力に応じたブレーキ液圧を発生するブレーキ液圧発生部３２と、各車輪FR,FL,RR,RLにそれぞれ配置されたホイールシリンダWfr,Wfl,Wrr,Wrlに供給するブレーキ液圧をそれぞれ調整可能なFRブレーキ液圧調整部３３，FLブレーキ液圧調整部３４，RRブレーキ液圧調整部３５，RLブレーキ液圧調整部３６とを含んで構成されている。

高圧発生部３１は、電動モータＭと、同電動モータＭにより駆動されるとともにリザーバＲＳ内のブレーキ液を昇圧する液圧ポンプＨＰと、液圧ポンプＨＰの吐出側にチェック弁ＣＶＨを介して接続されるとともに同液圧ポンプＨＰにより昇圧されたブレーキ液を貯留するアキュムレータＡｃｃとを含んで構成されている。

電動モータＭは、アキュムレータＡｃｃ内の液圧が所定の下限値を下回ったとき駆動され、同アキュムレータＡｃｃ内の液圧が所定の上限値を上回ったとき停止されるようになっており、これにより、アキュムレータＡｃｃ内の液圧は常時所定の範囲内の高圧に維持されるようになっている。

また、アキュムレータＡｃｃとリザーバＲＳとの間にリリーフ弁ＲＶが配設されており、アキュムレータＡｃｃ内の液圧が前記高圧より異常に高い圧力になったときに同アキュムレータＡｃｃ内のブレーキ液がリザーバＲＳに戻されるようになっている。これにより、高圧発生部３１の液圧回路が保護されるようになっている。

ブレーキ液圧発生部３２は、ブレーキペダルＢＰの作動により応動するハイドロブースタＨＢと、同ハイドロブースタＨＢに連結されたマスタシリンダＭＣとから構成されている。ハイドロブースタＨＢは、液圧高圧発生部３１から供給される前記高圧を利用してブレーキペダルＢＰの操作力を所定の割合で助勢し同助勢された操作力をマスタシリンダＭＣに伝達するようになっている。

マスタシリンダＭＣは、前記助勢された操作力に応じたマスタシリンダ液圧を発生するようになっている。また、ハイドロブースタＨＢは、このマスタシリンダ液圧を入力することによりマスタシリンダ液圧と略同一の液圧である前記助勢された操作力に応じたレギュレータ液圧を発生するようになっている。これらマスタシリンダＭＣ及びハイドロブースタＨＢの構成及び作動は周知であるので、ここではそれらの詳細な説明を省略する。このようにして、マスタシリンダＭＣ及びハイドロブースタＨＢは、ブレーキペダルＢＰの操作力に応じたマスタシリンダ液圧及びレギュレータ液圧をそれぞれ発生するようになっている。

マスタシリンダＭＣとFRブレーキ液圧調整部３３の上流側及びFLブレーキ液圧調整部３４の上流側の各々との間には、３ポート２位置切換型の電磁弁である制御弁ＳＡ１が介装されている。同様に、ハイドロブースタＨＢとRRブレーキ液圧調整部３５の上流側及びRLブレーキ液圧調整部３６の上流側の各々との間には、３ポート２位置切換型の電磁弁である制御弁ＳＡ２が介装されている。また、高圧発生部３１と制御弁ＳＡ１及び制御弁ＳＡ２の各々との間には、２ポート２位置切換型の常閉電磁開閉弁である切換弁ＳＴＲが介装されている。

制御弁ＳＡ１は、図２に示す第１の位置（非励磁状態における位置）にあるときマスタシリンダＭＣとFRブレーキ液圧調整部３３の上流部及びFLブレーキ液圧調整部３４の上流部の各々とを連通するとともに、第２の位置（励磁状態における位置）にあるときマスタシリンダＭＣとFRブレーキ液圧調整部３３の上流部及びFLブレーキ液圧調整部３４の上流部の各々との連通を遮断して切換弁ＳＴＲとFRブレーキ液圧調整部３３の上流部及びFLブレーキ液圧調整部３４の上流部の各々とを連通するようになっている。

制御弁ＳＡ２は、図２に示す第１の位置（非励磁状態における位置）にあるときハイドロブースタＨＢとRRブレーキ液圧調整部３５の上流部及びRLブレーキ液圧調整部３６の上流部の各々とを連通するとともに、第２の位置（励磁状態における位置）にあるときハイドロブースタＨＢとRRブレーキ液圧調整部３５の上流部及びRLブレーキ液圧調整部３６の上流部の各々との連通を遮断して切換弁ＳＴＲとRRブレーキ液圧調整部３５の上流部及びRLブレーキ液圧調整部３６の上流部の各々とを連通するようになっている。

これにより、FRブレーキ液圧調整部３３の上流部及びFLブレーキ液圧調整部３４の上流部の各々には、制御弁ＳＡ１が第１の位置にあるときマスタシリンダ液圧が供給されるとともに、制御弁ＳＡ１が第２の位置にあり且つ切換弁ＳＴＲが第２の位置（励磁状態における位置）にあるとき高圧発生部３１が発生する高圧が供給されるようになっている。

同様に、RRブレーキ液圧調整部３５の上流部及びRLブレーキ液圧調整部３６の上流部の各々には、制御弁ＳＡ２が第１の位置にあるときレギュレータ液圧が供給されるとともに、制御弁ＳＡ２が第２の位置にあり且つ切換弁ＳＴＲが第２の位置にあるとき高圧発生部３１が発生する高圧が供給されるようになっている。

FRブレーキ液圧調整部３３は、２ポート２位置切換型の常開電磁開閉弁である増圧弁ＰＵfrと、２ポート２位置切換型の常閉電磁開閉弁である減圧弁ＰＤfrとから構成されており、増圧弁ＰＵfrは、図２に示す第１の位置（非励磁状態における位置）にあるときFRブレーキ液圧調整部３３の上流部とホイールシリンダWfrとを連通するとともに、第２の位置（励磁状態における位置）にあるときFRブレーキ液圧調整部３３の上流部とホイールシリンダWfrとの連通を遮断するようになっている。減圧弁ＰＤfrは、図２に示す第１の位置（非励磁状態における位置）にあるときホイールシリンダWfrとリザーバＲＳとの連通を遮断するとともに、第２の位置（励磁状態における位置）にあるときホイールシリンダWfrとリザーバＲＳとを連通するようになっている。

これにより、ホイールシリンダWfr内のブレーキ液圧は、増圧弁ＰＵfr及び減圧弁ＰＤfrが共に第１の位置にあるときホイールシリンダWfr内にFRブレーキ液圧調整部３３の上流部の液圧が供給されることにより増圧され、増圧弁ＰＵfrが第２の位置にあり且つ減圧弁ＰＤfrが第１の位置にあるときFRブレーキ液圧調整部３３の上流部の液圧に拘わらずその時点の液圧に保持されるとともに、増圧弁ＰＵfr及び減圧弁ＰＤfrが共に第２の位置にあるときホイールシリンダWfr内のブレーキ液がリザーバＲＳに戻されることにより減圧されるようになっている。

また、増圧弁ＰＵfrにはブレーキ液のホイールシリンダWfr側からFRブレーキ液圧調整部３３の上流部への一方向の流れのみを許容するチェック弁ＣＶ１が並列に配設されており、これにより、制御弁ＳＡ１が第１の位置にある状態で操作されているブレーキペダルＢＰが開放されたときホイールシリンダWfr内のブレーキ液圧が迅速に減圧されるようになっている。

同様に、FLブレーキ液圧調整部３４，RRブレーキ液圧調整部３５及びRLブレーキ液圧調整部３６は、それぞれ、増圧弁ＰＵfl及び減圧弁ＰＤfl，増圧弁ＰＵrr及び減圧弁ＰＤrr，増圧弁ＰＵrl及び減圧弁ＰＤrlから構成されており、これらの各増圧弁及び各減圧弁の位置が制御されることにより、ホイールシリンダWfl，ホイールシリンダWrr及びホイールシリンダWrl内のブレーキ液圧をそれぞれ増圧、保持、減圧できるようになっている。また、増圧弁ＰＵfl，ＰＵrr及びＰＵrlの各々にも、上記チェック弁ＣＶ１と同様の機能を達成し得るチェック弁ＣＶ２，ＣＶ３及びＣＶ４がそれぞれ並列に配設されている。

また、制御弁ＳＡ１にはブレーキ液の上流側から下流側への一方向の流れのみを許容するチェック弁ＣＶ５が並列に配設されており、同制御弁ＳＡ１が第２の位置にあってマスタシリンダＭＣとFRブレーキ液圧調整部３３及びFLブレーキ液圧調整部３４の各々との連通が遮断されている状態にあるときに、ブレーキペダルＢＰを操作することによりホイールシリンダWfr，Wfl内のブレーキ液圧が増圧され得るようになっている。また、制御弁ＳＡ２にも、上記チェック弁ＣＶ５と同様の機能を達成し得るチェック弁ＣＶ６が並列に配設されている。

以上、説明した構成により、ブレーキ液圧制御装置３０は、全ての電磁弁が第１の位置にあるときブレーキペダルＢＰの操作力に応じたブレーキ液圧を各ホイールシリンダに供給できるようになっている。また、この状態において、例えば、増圧弁ＰＵrr及び減圧弁ＰＤrrをそれぞれ制御することにより、ホイールシリンダWrr内のブレーキ液圧のみを所定量だけ減圧することができるようになっている。

また、ブレーキ液圧制御装置３０は、ブレーキペダルＢＰが操作されていない状態（開放されている状態）において、例えば、制御弁ＳＡ１，切換弁ＳＴＲ及び増圧弁ＰＵflを共に第２の位置に切換るとともに増圧弁ＰＵfr及び減圧弁ＰＤfrをそれぞれ制御することにより、ホイールシリンダWfl内のブレーキ液圧を保持した状態で高圧発生部３１が発生する高圧を利用してホイールシリンダWfr内のブレーキ液圧のみを所定量だけ増圧することもできるようになっている。このようにして、ブレーキ液圧制御装置３０は、ブレーキペダルＢＰの操作に拘わらず、各車輪のホイールシリンダ内のブレーキ液圧をそれぞれ独立して制御し、各車輪毎に独立して所定のブレーキ力を付与することができるようになっている。

再び図１を参照すると、センサ部４０は、各車輪FL，FR，RL及びRRが所定角度回転する度にパルスを有する信号をそれぞれ出力するロータリーエンコーダから構成される車輪速度センサ４１fl，４１fr，４１rl及び４１rrと、運転者により操作されるアクセルペダルＡＰの操作量を検出し、同アクセルペダルＡＰの操作量Accpを示す信号を出力するアクセル開度センサ４２と、運転者によりブレーキペダルＢＰが操作されているか否かを検出し、ブレーキ操作の有無を示す信号を出力するブレーキスイッチ４３と、車両に働く横加速度を検出し、同横加速度（の実際値）Gyを示す信号を出力する横加速度センサ４４と、車両のヨーレイトを検出し、同ヨーレイトγを示す信号を出力するヨーレイトセンサ４５と、ステアリングＳＴの中立位置からの回転角度を検出し、ステアリング角度θsを示す信号を出力するステアリング操作量検出手段としてのステアリング角度センサ４６と、から構成されている。

ステアリング角度θsは、ステアリングＳＴが中立位置にあるときに「０」となり、同中立位置からステアリングＳＴを（ドライバーから見て）反時計まわりの方向へ回転させたときに正の値、同中立位置から同ステアリングＳＴを時計まわりの方向へ回転させたときに負の値となるように設定されている。また、横加速度Gy、及びヨーレイトγは、車両が左方向へ旋回しているときに正の値、車両が右方向へ旋回しているときに負の値となるように設定されている。

電気式制御装置５０は、互いにバスで接続されたＣＰＵ５１、ＣＰＵ５１が実行するルーチン（プログラム）、テーブル（ルックアップテーブル、マップ）、定数等を予め記憶したＲＯＭ５２、ＣＰＵ５１が必要に応じてデータを一時的に格納するＲＡＭ５３、電源が投入された状態でデータを格納するとともに同格納したデータを電源が遮断されている間も保持するバックアップＲＡＭ５４、及びＡＤコンバータを含むインターフェース５５等からなるマイクロコンピュータである。インターフェース５５は、前記センサ等４１〜４６と接続され、センサ等４１〜４６からの信号をＣＰＵ５１に供給するとともに、同ＣＰＵ５１の指示に応じてブレーキ液圧制御装置３０の各電磁弁及びモータＭ、スロットル弁アクチュエータ２２、燃料噴射装置２３、及びトランスファ２７内に内蔵された電子制御カップリング２７ａに駆動信号を送出するようになっている。

これにより、スロットル弁アクチュエータ２２は、原則的に、スロットル弁THの開度TAがアクセルペダルＡＰの操作量Accpに応じた開度になるように同スロットル弁THを駆動するとともに、燃料噴射装置２３は、スロットル弁THの開度TAに応じた吸入空気量に対して所定の目標空燃比（理論空燃比）を得るために必要な量の燃料を噴射するようになっている。

（前後輪駆動力配分制御の概要）
次に、上記のように構成された本発明の実施形態に係る、トラクション制御装置を含んだ前後輪駆動力配分制御装置１０（以下、「本装置」と云うこともある。）が実行する前後輪駆動力配分制御の概要について説明する。

<基本制御>
本装置は、基本的に、車両の走行状態に応じて後輪側の車輪に配分される駆動トルクTrを制御することで前後輪駆動力配分制御を実行する。より具体的に述べると、本装置は、前輪側の車輪FL,FRの車輪速度Vwfl,Vwfrの平均値から後輪側の車輪RL,RRの車輪速度Vwrl,Vwrrの平均値を減じた値である下記(1)式にて表される前後輪速度偏差ΔVFRを逐次計算していて、同前後輪速度偏差ΔVFRの値と横加速度センサ４４により得られる横加速度の実際値Gyの絶対値とに基づいて後輪側の車輪に配分される駆動トルクTrの暫定目標値Trt0を求める。

ΔVFR ＝ (Vwfl＋Vwfr)/2 - (Vwrl＋Vwrr)/2 ・・・(1)

そして、本装置は、基本的に、上記求めた暫定目標値Trt0をそのまま後輪側の車輪に配分される駆動トルクTrの目標値Trtとして設定し、後輪側プロペラシャフト２６に伝達される駆動トルクである後輪側駆動トルクTrdvが、同目標値Trtを後輪側ディファレンシャル２９の減速比Ratiodiffrで除した値である後輪側駆動トルクの目標値Trdvtになるように上記電子制御カップリング２７ａを制御する。

この結果、後輪側駆動トルクTrdvが目標値Trdvtに一致し、従って、後輪側の車輪に配分される駆動トルクTrが目標値Trt（＝暫定目標値Trt0）に一致するように制御される。エンジン２１が発生する駆動トルク（実際には、変速機２４の出力軸のトルク）から後輪側駆動トルクTrdvを減じた残りの駆動トルクは、前記前輪側駆動トルクTfdvとなって前輪側プロペラシャフト２５に伝達される。

<許容駆動トルクによる制限>
図１に示した車両のように、前後輪駆動力配分制御により後輪側の車輪に配分される駆動トルクTrを任意に制御可能な車両において走行安定性を確実に確保するためには、後輪側の車輪にスリップが発生しない状態を維持できるように同駆動トルクTr（上記目標値Trt）を設定することが理想的である。

このためには、各車輪の少なくとも一つにおいて加速方向のスリップが発生したとき、後輪側の車輪に配分された場合に同後輪側の車輪にスリップを発生させない駆動トルク（即ち、前記許容駆動力としての許容駆動トルクTrlimit）を求め、後輪側の車輪に配分される駆動トルクTr（上記目標値Trt）を同許容駆動トルクTrlimitを超えないように設定する必要がある。以下、かかる許容駆動トルクTrlimitの求め方について説明する。

図３に示したように、加速状態にある後２輪（非操舵輪）のタイヤと路面との間に発生している摩擦力Fの大きさは、タイヤの中心面の向き（従って、車体前後方向）の成分（即ち、駆動力Fx）と、同タイヤの中心面の向きと直角方向（従って、車体左右方向）の成分（即ち、横力Fy）の２乗和の平方根で表される。ここで、上記摩擦力Fは、下記(2)式に従って求めることができる。

F＝μ・Mr ・・・(2)

上記(2)式において、μは上記タイヤと路面との間の路面摩擦係数であり、Mrは後輪側の車軸（後輪側ドライブシャフト）に作用する車体荷重（一定値）である。また、路面摩擦係数μは下記(3)式に従って求めることができる。下記(3)式において、αは所定の係数（一定値）である。DVsoは推定車体速度Vsoの時間微分値（即ち、車体前後加速度）であり、推定車体速度Vsoは、本例では、後２輪の車輪速度Vwrl，Vwrrの平均値である。Gyは上述のごとく横加速度センサ４４により検出される横加速度の実際値である。なお、本装置が車体前後加速度を検出する前後加速度センサを有している場合には、DVsoに代えて同前後加速度センサにより検出される車体前後加速度の実際値を使用してもよい。

μ＝α・(DVso²＋Gy²)^1/2 ・・・(3)

一方、上記駆動力Fxに対する車体前後加速度DVsoの割合と、上記横力Fyに対する横加速度の実際値Gyの割合は等しいから、上記摩擦力Fに対する同駆動力Fxの割合（係数K）は、下記(4)式にて表すことができる。

K ＝ Fx/F ＝ DVso/(DVso²＋Gy²)^1/2
＝ (1-(α・Gy/μ)²)^1/2 ・・・(4)

以上より、上記駆動力Fxは、路面摩擦係数μと、横加速度（の実際値）Gyに応じた係数Kとに基づいて、上記(2)〜(4)式に従って求めることができる。そして、このようにして求められる駆動力Fx（＝K・μ・Mr）と等しい駆動力を後２輪に配分するように制御しても同後２輪にはスリップが発生しないことを利用して、上記許容駆動トルクTrlimitは、下記(5)式に従って求めることができる。下記(5)式において、Rrは後輪のタイヤの半径（具体的には、動荷重半径）である。

Trlimit＝K・μ・Mr・Rr ・・・(5)

以上のように、上記許容駆動トルクTrlimitも、路面摩擦係数μと、横加速度(の実際値)Gyに応じた係数Kとに基づいて求められる。他方、本装置は、下記(6)式に従って横加速度の第１推定値Gyest1を求めるとともに、下記(7)式に従って横加速度の第２推定値Gyest2を求めることができるようになっている。

Gyest1＝γ・Vso ・・・(6)
Gyest2＝(Vso²・θs)/(n・l)・(1/(1+Kh・Vso²)) ・・・(7)

上記(6)式において、γは上述のごとくヨーレイトセンサ４５により検出されるヨーレイトである。また、上記(7)式において、θsは上述のごとくステアリング角度センサ４６により検出されるステアリング角度であり、nはステアリングギア比（一定値）であり、lは車体により決定される一定値である車両のホイールベースであり、Khは車体により決定される一定値であるスタビリティファクタである。

横加速度センサ４４による検出される横加速度の実際値Gy、上記横加速度の第１推定値Gyest1、及び、上記横加速度の第２推定値Gyest2は、車両の走行状態（例えば、４つのタイヤ総てに大きい横すべりが発生している場合、車両がスピン傾向にある場合等）によっては、互いに異なる値として取得される。一方、これら３つの横加速度を表す値のうちの最大値Gycを上記(4)式において横加速度の実際値Gyに代えて使用すれば、係数Kがより小さい値として求められ、従って、上記許容駆動トルクTrlimitもより小さい値として求められる。この結果、許容駆動トルクTrlimitがより確実に後輪側の車輪にスリップを発生させない駆動力として計算され得る。

以上のことから、本装置は、下記(8)式に従って計算される前記スリップ率関連量としての各駆動輪FL,FR,RL,RRのスリップ率Sa**のうちの少なくとも一つが所定の基準値Sth（実際には、略「０」）を超えているとき、先ず、上記(4)式におけるGyを前記最大値Gycに書き換えた下記(9)式に従って求められる係数Kを使用して上記(5)式に従って許容駆動トルクTrlimitを求める。

Sa** ＝ (Vw**-Vso)/Vw** ・・・(8)
K ＝ (1-(α・Gyc/μ)²)^1/2 ・・・(9)

なお、上記「スリップ率Sa**」の末尾に付された「**」は、同スリップ率Saが各車輪FR等のいずれに関するものであるかを示すためにスリップ率Saの末尾に付される「fl」，「fr」等の包括表記であって、スリップ率Sa**は、左前輪スリップ率Safl,
右前輪スリップ率Safr, 左後輪スリップ率Sarl, 右後輪スリップ率Sarrを包括的に示している。以下、他の各種変数・フラグ・符号等の末尾に「**」が付されている場合の「**」についても同様である。

そして、本装置は、上記のように前後輪速度偏差ΔVFRの値と横加速度の実際値Gyの絶対値とに基づいて求めた後輪側の車輪に配分される駆動トルクTrの暫定目標値Trt0が上記許容駆動トルクTrlimitを超えている場合には、同暫定目標値Trt0の代わりに同許容駆動トルクTrlimitの値を同駆動トルクTrの目標値Trtとして設定する。これにより、後輪側の車輪に配分される駆動トルクTrが前記許容駆動トルクTrlimitを超えないように制限されて、後輪側の車輪にスリップが発生しない状態が維持され得る。以上が、本発明による前後輪駆動力配分制御の概要である。

（トラクション制御の概要）
次に、本装置（具体的には、トラクション制御装置）が実行するトラクション制御の概要について簡単に説明する。上述した前後輪駆動力配分制御の作用により後輪側の車輪には過大なスリップが発生し得ない。従って、後輪側の車輪にはトラクション制御を実行する必要がない。しかしながら、車両の走行状態によっては、前輪側の車輪には過大なスリップが発生し得る。よって、本装置は、前輪側の車輪にのみトラクション制御を実行する。

より具体的に述べると、本装置は、上記(8)式にて計算される前輪側の車輪FL,FRのスリップ率Saf*が許容スリップ率Ss（＞上記基準値Sth）を超えているとき、同スリップ率Saf*が同許容スリップ率Ss以内になるように、車輪F*にブレーキ液圧による所定の制動力を付与するとともに、スロットル弁開度TAをアクセルペダルAccpに応じた開度よりも所定量だけ小さい開度になるように制御することでエンジン出力（エンジン２１の駆動トルク）を低減させる。

このトラクション制御においては、先に述べたように、上記(8)式における推定車体速度Vsoが後２輪の車輪速度Vwrl，Vwrrの平均値として求められる。一方、後２輪の車輪速度Vwrl，Vwrrは、上述のごとく、常に、実際の車体速度と略等しい値に維持され得る。従って、前輪側の車輪に過大なスリップが発生している場合であっても、推定車体速度Vsoが常に正確に求められることになるから、上記(8)式に従って計算されるスリップ率Sa**も正確に求められ、この結果、本装置による上記トラクション制御も正確に実行され得る。以上が、本発明によるトラクション制御の概要である。

（実際の作動）
次に、以上のように構成された本発明による前後輪駆動力配分制御装置１０の実際の作動について、電気式制御装置５０のＣＰＵ５１が実行するルーチンをフローチャートにより示した図４〜図８を参照しながら説明する。

ＣＰＵ５１は、図４に示した車輪速度Vw**等の計算を行うルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵ５１はステップ４００から処理を開始し、ステップ４０５に進んで各車輪FR等の車輪速度（各車輪の外周の速度）Vw**をそれぞれ算出する。具体的には、ＣＰＵ５１は各車輪速度センサ４１**が出力する信号が有するパルスの時間間隔に基づいて各車輪FR等の車輪速度Vw**をそれぞれ算出する。

次いで、ＣＰＵ５１はステップ４１０に進み、後２輪の車輪速度Vwrl，Vwrrの平均値を推定車体速度Vsoとして算出する。次に、ＣＰＵ５１はステップ４１５に進み、ステップ４１０にて算出した推定車体速度Vsoの値と、ステップ４０５にて算出した各車輪FR等の車輪速度Vw**の値と、上記(8)式に相当するステップ４１５内に記載した式とに基づいて各車輪毎の実際のスリップ率Sa**を算出する。

続いて、ＣＰＵ５１はステップ４２０に進み、下記(10)式に従って、車体前後加速度DVsoを求める。下記(10)式において、Vsobは前回の本ルーチン実行時においてステップ４１０にて算出された前回の推定車体速度Vsoである。そして、ＣＰＵ５１はステップ４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。以降、ＣＰＵ５１は本ルーチンを繰り返し実行し続ける。

DVso＝(Vso-Vsob)/Δt ・・・（10）

次に、スロットル弁開度の制御について説明すると、ＣＰＵ５１は図５に示したルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵ５１はステップ５００から処理を開始し、ステップ５０５に進んで、アクセル開度センサ４２により検出されるアクセルペダル操作量Accpと、アクセルペダル操作量Accpと暫定目標スロットル弁開度TAt0との関係を規定するステップ５０５内に記載のテーブルとに基づいて暫定目標スロットル弁開度TAt0を求める。これにより、暫定目標スロットル弁開度TAt0は、アクセルペダル操作量Accpが大きくなるほど大きくなるように計算される。

次に、ＣＰＵ５１はステップ５１０に進み、トラクション制御実行中フラグＴＲＣの値が「１」になっているか否かを判定する。ここで、トラクション制御実行中フラグＴＲＣは、後述するルーチンによりその値が設定されるフラグであって、その値が「１」のときトラクション制御が実行されていることを示し、その値が「０」のときトラクション制御が実行されていないことを示す。

ステップ５１０の判定において、トラクション制御実行中フラグＴＲＣの値が「０」になっている場合、ＣＰＵ５１はステップ５１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ５１５に進み、前記暫定目標スロットル弁開度TAt0の値をそのまま目標スロットル弁開度TAtとして設定した後、ステップ５３０に進む。

一方、ステップ５１０の判定において、トラクション制御実行中フラグＴＲＣの値が「１」になっている場合、ＣＰＵ５１はステップ５１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５２０に進み、現時点での各車輪のスリップ率Sa**の最大値と、同スリップ率Sa**の最大値とスロットル弁開度減少量TAdownとの関係を規定するステップ５２０内に記載のテーブルとに基づいてスロットル弁開度減少量TAdownを求める。そして、ＣＰＵ５１は続くステップ５２５にて前記暫定目標スロットル弁開度TAt0の値から前記スロットル弁開度減少量TAdownを減じた値を目標スロットル弁開度TAtとして設定した後、ステップ５３０に進む。

ＣＰＵ５１はステップ５３０に進むと、スロットル弁開度TAが前記目標スロットル弁開度TAtになるようにスロットル弁アクチュエータ２２に指示した後、ステップ５９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。これにより、トラクション制御が実行されていないとき、スロットル弁開度TAはアクセルペダル操作量Accpに応じた開度（即ち、前記暫定目標スロットル弁開度TAt0）になるように制御される。一方、トラクション制御が実行されているとき、スロットル弁開度TAは、アクセルペダル操作量Accpに応じた開度からスリップ率Sa**の最大値に応じたスロットル弁開度減少量TAdownを減じた値になるように制御され、この結果、エンジン出力の低減によるトラクション制御が達成される。

次に、許容駆動トルクの設定について説明すると、ＣＰＵ５１は図６に示したルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵ５１はステップ６００から処理を開始し、ステップ６０５に進んでアクセルペダルＡＰが操作されているか否か（具体的には、アクセルペダル操作量Accpが所定値以上となっているか否か）を判定し、「Ｙｅｓ」と判定する場合、続くステップ６１０にて、ブレーキスイッチ４３がＯＦＦになっているか（具体的には、ブレーキペダルＢＰの操作が実行されていないことを示す信号が出力されているか否か）を判定し、「Ｙｅｓ」と判定する場合、続くステップ６１５にて、図４のステップ４１５にて逐次計算されている最新の各車輪のスリップ率Sa**のうち少なくとも一つが前記基準値Sthよりも大きいか否かを判定する。

そして、ＣＰＵ５１はステップ６０５〜６１５の何れかにおいて「Ｎｏ」と判定する場合、ステップ６２０に進んで許容駆動トルク設定中フラグＬＩＭＩＴＳＥＴの値を「０」に設定した後、ステップ６９５に直ちに進んで本ルーチンを一旦終了する。ここで、許容駆動トルク設定中フラグＬＩＭＩＴＳＥＴは、その値が「１」のとき前記許容駆動トルクTrlimitが設定されている状態にあることを示し、その値が「０」のとき同許容駆動トルクTrlimitが設定されていない状態にあることを示す。

一方、ＣＰＵ５１は、ステップ６０５〜６１５の総てにおいて「Ｙｅｓ」と判定する場合、ステップ６２５に進んで許容駆動トルク設定中フラグＬＩＭＩＴＳＥＴの値を「１」に設定した後、ステップ６３０以降に進んで許容駆動トルクTrlimitの計算・設定処理を開始する。

即ち、ＣＰＵ５１はステップ６３０に進むと、図４のステップ４２０にて計算されている最新の車体前後加速度DVsoと、横加速度センサ４４による現時点での横加速度の実際値Gyと、上記(3)式とに基づいて現時点での路面摩擦係数μを計算する。次いで、ＣＰＵ５１はステップ６３５に進み、ヨーレイトセンサ４５による現時点でのヨーレイトγと、図４のステップ４１０にて計算されている最新の推定車体速度Vsoと、上記(6)式とに基づいて前記横加速度の第１推定値Gyest1を計算する。

続いて、ＣＰＵ５１はステップ６４０に進んで、前記推定車体速度Vsoと、ステアリング角度センサ４６による現時点でのステアリング角度θsと、上記(7)式とに基づいて前記横加速度の第２推定値Gyest2を計算する。次に、ＣＰＵ５１はステップ６４５に進み、横加速度センサ４４による現時点での横加速度の実際値Gyの絶対値、前記横加速度の第１推定値Gyest1の絶対値、及び前記横加速度の第２推定値Gyest2の絶対値、のうちの最大値を最大値Gycとして設定する。

次いで、ＣＰＵ５１はステップ６５０に進んで、ステップ６３０にて求めた路面摩擦係数μと、前記最大値Gycと、上記(9)式とに基づいて前記係数Kを求め、続くステップ６５５にて、前記係数Kと、前記路面摩擦係数μと、上記(5)式とに基づいて許容駆動トルクTrlimitを計算・設定した後、ステップ６９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

以降、ＣＰＵ５１はステップ６０５〜６１５の総てにおいて「Ｙｅｓ」と判定する限りにおいて、許容駆動トルク設定中フラグＬＩＭＩＴＳＥＴの値を「１」に維持するとともに、許容駆動トルクTrlimitの値を逐次更新していく。一方、ＣＰＵ５１は、ステップ６０５〜６１５の何れかにおいて「Ｎｏ」と判定すると、許容駆動トルク設定中フラグＬＩＭＩＴＳＥＴの値を「０」に設定するとともに、許容駆動トルクTrlimitの計算・更新を中止する。

次に、後輪側駆動トルクの制御について説明すると、ＣＰＵ５１は図７に示したルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵ５１はステップ７００から処理を開始し、ステップ７０５に進んで図４のステップ４０５にて算出されている各車輪速度Vw**と、上記(1)式とに基づいて前後輪速度偏差ΔVFRを算出する。

次に、ＣＰＵ５１はステップ７１０に進み、現時点での横加速度の実際値Gyの絶対値と、前記前後輪速度偏差ΔVFRと、ステップ７１０内に記載のテーブルとに基づいて後輪側の車輪に配分される駆動トルクTrの前記暫定目標値Trt0を決定する。次いで、ＣＰＵ５１はステップ７１５に進んで許容駆動トルク設定中フラグＬＩＭＩＴＳＥＴの値が「１」になっているか否かを判定し、「Ｎｏ」と判定する場合（即ち、許容駆動トルクTrlimitが設定されていない場合）、ステップ７２０に進んで前記暫定目標値Trt0の値をそのまま前記目標値Trtとして設定する。

一方、ＣＰＵ５１はステップ７１５の判定にて「Ｙｅｓ」と判定する場合、ステップ７２５に進み、前記暫定目標値Trt0と図６のステップ６５５にて計算されている最新の許容駆動トルクTrlimitとのうちの小さい方の値を前記目標値Trtとして設定する。換言すれば、前記目標値Trtが許容駆動トルクTrlimit以下に制限される。

続いて、ＣＰＵ５１はステップ７３０に進んで、前記目標値Trtを後輪側ディファレンシャル２９の減速比Ratiodiffrで除した値を後輪側プロペラシャフト２６に伝達される後輪側駆動トルクTrdvの前記目標値Trdvtとして設定し、続くステップ７３５にて前記後輪側駆動トルクTrdvが前記目標値Trdvtになるようにトランスファ２７内に内蔵された電子制御カップリング２７ａに指示した後、ステップ７９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

これにより、後輪側プロペラシャフト２６に伝達される後輪側駆動トルクTrdvが前記目標値Trdvtになるように制御され、従って、後輪側の車輪に配分される駆動トルクTrが前記目標値Trtになるように制御される。このようにして、後輪側の車輪に配分される駆動トルクTrは、許容駆動トルクTrlimitが設定されていないときには車両の走行状態に応じて設定される前記暫定目標値Trt0に一致せしめられ、一方、許容駆動トルクTrlimitが設定されているときには許容駆動トルクTrlimit以下に制限される。

次に、トラクション制御を実行するためのブレーキ液圧によるブレーキ力の制御について説明すると、ＣＰＵ５１は図８に示したルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵ５１はステップ８００から処理を開始し、ステップ８０５に進んで、図６のステップ６０５と同様、アクセルペダルＡＰが操作されているか否かを判定し、「Ｙｅｓ」と判定する場合、続くステップ８１０にて、図６のステップ６１０と同様、ブレーキスイッチ４３がＯＦＦになっているかを判定する。

そして、ＣＰＵ５１はステップ８０５，８１０の何れかにおいて「Ｎｏ」と判定する場合、トラクション制御を実行する必要がないから、ステップ８１５に進んでトラクション制御実行中フラグＴＲＣの値を「０」に設定し、続くステップ８２０にて、ブレーキ液圧制御装置３０における総ての電磁弁をＯＦＦ（非励磁状態）にした後、ステップ８９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

一方、ＣＰＵ５１は、ステップ８０５，８１０において共に「Ｙｅｓ」と判定する場合、ステップ８２５に進んで、図４のステップ４１５にて算出されている前２輪の各スリップ率Saf*の値が前記許容スリップ率Ssより大きいか否かを車輪毎に判定し、スリップ率Saf*の値が同許容スリップ率Ssより大きいとき、ステップ８２５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８３０に進んで、許可フラグFtf*の値を「１」に設定した後、ステップ８４５に進む。

一方、ステップ８２５の判定において、スリップ率Saf*の値が許容スリップ率Ss以下のとき、ＣＰＵ５１はステップ８２５にて「Ｎｏ」と判定してステップ８３５に進み、スリップ率Saf*の値がトラクション制御終了判定用スリップ率Seより小さいか否かを車輪毎に判定し、スリップ率Saf*の値がトラクション制御終了判定用スリップ率Seより小さいとき、ステップ８３５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８４０に進んで許可フラグFtf*の値を「０」に設定した後、ステップ８４５に進む。ステップ８３５の判定において、スリップ率Saf*の値がトラクション制御終了判定用スリップ率Se以上のときは、ＣＰＵ５１はステップ８３５にて「Ｎｏ」と判定して許可フラグFtf*の値を前回の本ルーチン実行終了時点における値に保持したままステップ８４５に進む。

ここで、許可フラグFtf*は、その値が「１」のとき対応する前輪にブレーキ液圧の付与によるトラクション制御を実行する必要があることを示し、その値が「０」のとき対応する前輪にブレーキ液圧の付与によるトラクション制御を実行する必要がないことを示す。

これにより、スリップ率Saf*の値が許容スリップ率Ssより大きいとき、対応する前輪の許可フラグFtf*の値は必ず「１」に設定され、今回の本ルーチンの後述するステップ８６０の処理により同対応する前輪にブレーキ液圧の付与によるトラクション制御が実行されることになる。また、スリップ率Saf*がトラクション制御終了判定用スリップ率Seより小さいとき、対応する前輪の許可フラグFtf*の値は必ず「０」に設定され、今回の本ルーチンのステップ８６０の処理により同対応する前輪にブレーキ液圧の付与によるトラクション制御が実行されない。

また、スリップ率Saf*の値がトラクション制御終了判定用スリップ率Se以上であって許容スリップ率Ss以下のときは、上述したように、対応する前輪の許可フラグFtf*の値は前回の本ルーチン実行終了時点における値に保持される。従って、前回の本ルーチン実行終了時点において対応する前輪の許可フラグFtf*の値が「１」になっていれば、今回の本ルーチン実行時においても同対応する前輪の許可フラグFtf*の値が「１」に設定されたままであり、今回の本ルーチンの後述するステップ８６０の処理により同対応する前輪にブレーキ液圧の付与によるトラクション制御が実行されることになる。一方、前回の本ルーチン実行終了時点において対応する前輪の許可フラグFtf*の値が「０」になっていれば、今回の本ルーチン実行時においても同対応する前輪の許可フラグFtf*の値が「０」に設定されたままであり、今回の本ルーチンの後述するステップ８６０の処理により同対応する前輪にブレーキ液圧の付与によるトラクション制御が実行されない。

ＣＰＵ５１はステップ８４５に進むと、現時点における車輪Frの許可フラグFtfrの値及び現時点における車輪Flの許可フラグFtflの値の少なくとも一つが「１」であるか否かを判定し、「Ｎｏ」と判定する場合、トラクション制御を実行する必要がないから、先のステップ８１５、８２０の処理を実行した後、ステップ８９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

一方、ステップ８４５の判定において「Ｙｅｓ」と判定する場合、即ち、現時点における車輪Frの許可フラグFtfrの値及び現時点における車輪Flの許可フラグFtflの値の少なくとも一つが「１」である場合、トラクション制御を実行する必要があるから、ステップ８４５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８５０に進み、トラクション制御実行中フラグＴＲＣの値を「１」に設定するとともに、ステップ８５５以降に進んでトラクション制御を実行する処理を行う。

ＣＰＵ５１はステップ８５５に進むと、前２輪に対して車輪毎に液圧制御モードを設定する。具体的には、ＣＰＵ５１は、現時点における許可フラグFtf*の値が「１」である前輪に対しては液圧制御モードを「増圧」に設定し、現時点における許可フラグFtf*の値が「０」である前輪に対しては液圧制御モードを「保持」に設定する。

次に、ＣＰＵ５１はステップ８６０に進み、ステップ８５５にて設定した前２輪に対する車輪毎の液圧制御モードに基づいて、図２に示した制御弁ＳＡ１，及び切換弁ＳＴＲを制御するとともに前２輪に対する車輪毎に同液圧制御モードに応じて増圧弁ＰＵ**及び減圧弁ＰＤ**を制御する。

具体的には、ＣＰＵ５１は液圧制御モードが「増圧」となっている前輪に対しては対応する増圧弁ＰＵ**及び減圧弁ＰＤ**を共に第１の位置（非励磁状態における位置）に制御するとともに、液圧制御モードが「保持」となっている前輪に対しては対応する増圧弁ＰＵ**を第２の位置（励磁状態における位置）に制御するとともに対応する減圧弁ＰＤ**を第１の位置に制御する。

これにより、液圧制御モードが「増圧」となっている（即ち、対応する許可フラグFtf*の値が「１」になっている）前輪のホイールシリンダWf*内のブレーキ液圧が増大し、この結果、ブレーキ液圧の付与によるトラクション制御が前輪に対して達成される。

以上、説明したように、本発明の実施形態に係る、トラクション制御装置を含んだ前後輪駆動力配分制御装置によれば、ＣＰＵ５１からの指示に基づいて後２輪に配分される駆動トルクTrを任意に調整可能である電子制御カップリング２７ａをトランスファ２７内に内蔵していて、各車輪の少なくとも一つにおいて加速方向のスリップが発生したとき、後２輪に配分された場合に同後２輪にスリップを発生させない駆動トルク（許容駆動トルクTrlimit）を上記(2),(9),及び(5)式に従って路面摩擦係数μと横加速度（横加速度の最大値Gyc）とに基づいて求め、後２輪に配分される駆動トルクTrを同許容駆動トルクTrlimitを超えないように設定する。従って、車両が旋回しながら加速する状態にある場合（即ち、横力（従って、横加速度）が発生した状態で車両が加速する場合）であっても、後２輪にスリップが（殆ど）発生しない状態を常に維持することができ、この結果、車両の走行安定性を確実に確保することができた。

また、この装置は、過大なスリップが発生し得る前２輪に対してのみトラクション制御を実行する。その際、スリップが殆ど発生し得ない後２輪の車輪速度Vwrl,Vwrrの平均値が推定車体速度Vsoとして設定されて各車輪のスリップ率Sa**が求められ、前２輪の各スリップ率Saf*に基づいてトラクション制御が実行される。従って、推定車体速度Vsoが常に正確に算出され得、この結果、前２輪の各スリップ率Saf*も正確に算出されるからトラクション制御も正確に実行され得、車両の加速性能が向上した。

本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態においては、トランスファ２７は、電気式制御装置５０からの指示に基づいて後輪側プロペラシャフト２６に伝達される後輪側駆動力を任意に調整可能である電子制御カップリング２７ａを内蔵しているが、電気式制御装置５０からの指示に基づいて前輪側プロペラシャフト２５に伝達される前輪側駆動力を任意に調整可能である電子制御カップリング２７ａを内蔵するように構成してもよい。

この場合、各車輪の少なくとも一つにおいて加速方向のスリップが発生したとき、前２輪に配分された場合に同前２輪にスリップを発生させない駆動力（許容駆動トルクTflimit）を路面摩擦係数μと横加速度（横加速度の最大値Gyc）とに基づいて求め、前２輪に配分される駆動トルクTfを同許容駆動トルクTflimitを超えないように設定するように構成すればよい。また、この場合、スリップが殆ど発生し得ない前２輪の車輪速度Vwfl,Vwfrの平均値を推定車体速度Vsoとして設定し、過大なスリップが発生し得る後２輪に対してのみトラクション制御を実行するように構成すればよい。

また、上記実施形態においては、横加速度センサ４４により得られる横加速度の実際値Gy、上記横加速度の第１推定値Gyest1、及び上記横加速度の第２推定値Gyest2の３つの値のうちの最大値Gycと路面摩擦係数μとに基づいて許容駆動トルクTrlimitを算出するように構成されているが、同３つの値の何れか一つと路面摩擦係数μとに基づいて許容駆動トルクTrlimitを算出するように構成してもよい。また、上記横加速度の実際値Gyと上記横加速度の第１推定値Gyest1のうち大きい方の値と路面摩擦係数μとに基づいて許容駆動トルクTrlimitを算出するように構成してもよい。或いは、上記横加速度の実際値Gyと上記横加速度の第２推定値Gyest2のうち大きい方の値と路面摩擦係数μとに基づいて許容駆動トルクTrlimitを算出するように構成してもよい。許容駆動トルクTrlimitを算出するにあたり、上記横加速度の第１推定値Gyest1を取得する必要がない場合、ヨーレイトセンサ４５を省略することができ、上記横加速度の第２推定値Gyest2を取得する必要がない場合、ステアリング角度センサ４６を省略することができる。

また、上記実施形態においては、各車輪の少なくとも一つにおいて加速方向のスリップが発生したとき（スリップ率関連量が所定の基準値を超えたとき）、上記許容駆動トルクTrlimitを求め、一方側の車輪（後２輪）に配分される駆動トルクTrを同許容駆動トルクTrlimitを超えないように設定するよう構成されているが、同一方側の車輪（後２輪）の少なくとも一つにおいて加速方向のスリップが発生したとき、上記許容駆動トルクTrlimitを求め、一方側の車輪（後２輪）に配分される駆動トルクTrを同許容駆動トルクTrlimitを超えないように設定するよう構成してもよい。

本発明の実施形態に係る、トラクション制御装置を含む車両の前後輪駆動力配分制御装置を搭載した車両の概略構成図である。 図１に示したブレーキ液圧制御装置の概略構成図である。 加速状態にある後２輪（非操舵輪）のタイヤと路面との間に発生している摩擦力が、タイヤの中心面の向き（従って、車体前後方向）の成分（即ち、駆動力）と、同タイヤの中心面の向きと直角方向（従って、車体左右方向）の成分（即ち、横力）とから構成されていることを説明するための図である。 図１に示したＣＰＵが実行する車輪速度等を算出するためのルーチンを示したフローチャートである。 図１に示したＣＰＵが実行するスロットル弁開度の制御を行うためのルーチンを示したフローチャートである。 図１に示したＣＰＵが実行する許容駆動トルクの設定を行うためのルーチンを示したフローチャートである。 図１に示したＣＰＵが実行する後輪側駆動トルクの制御を行うためのルーチンを示したフローチャートである。 図１に示したＣＰＵが実行するブレーキ力制御を行うためのルーチンを示したフローチャートである。

符号の説明

１０…車両の前後輪駆動力配分制御装置、２０…駆動力伝達機構部、３０…ブレーキ液圧制御装置、４０…センサ部、４１**…車輪速度センサ、４２…アクセル開度センサ、４３…ブレーキスイッチ、４４…横加速度センサ、４５…ヨーレイトセンサ、４６…ステアリング角度センサ、５０…電気式制御装置、５１…ＣＰＵ

Claims (10)

1. 駆動源の駆動力の前輪及び後輪への配分を車両の走行状態に応じて調整可能な前後輪駆動力配分手段を備えた車両の前後輪駆動力配分制御装置であって、
   各車輪の車輪速度を取得する車輪速度取得手段と、
   前記各車輪速度のうち少なくとも一つに基づいて推定車体速度を算出する推定車体速度算出手段と、
   前記推定車体速度と前記各車輪速度とに基づいて前記各車輪の加速方向のスリップの程度を示すスリップ率関連量を取得するスリップ率関連量取得手段と、
   前記車両が走行している路面と同車両のタイヤとの間の摩擦係数である路面摩擦係数を取得する路面摩擦係数取得手段と、
   少なくとも前記路面摩擦係数に基づいて、前輪及び後輪のうち一方側の車輪に配分された場合に同一方側の車輪にスリップを発生させない駆動力を許容駆動力として算出する許容駆動力算出手段と、を備え、
   前記前後輪駆動力配分手段は、
   前記車輪の全てにおける前記スリップ率関連量が所定の基準値以下の場合、前記一方側の車輪の駆動力が前記走行状態に基づいて決定される基本駆動力となり且つ前輪及び後輪のうち前記一方側と反対の他方側の車輪の駆動力が前記駆動源の駆動力から前記基本駆動力を減じた値となるように、前記駆動源の駆動力の前輪及び後輪への配分を調整し、
   前記車輪の少なくとも１つにおける前記スリップ率関連量が前記所定の基準値を超えている場合、前記基本駆動力が前記許容駆動力以下のときには前記一方側の車輪の駆動力が前記基本駆動力となり且つ前記他方側の車輪の駆動力が前記駆動源の駆動力から前記基本駆動力を減じた値となるように、前記基本駆動力が前記許容駆動力を超えるときには前記一方側の車輪の駆動力が前記許容駆動力となり且つ前記他方側の車輪の駆動力が前記駆動源の駆動力から前記許容駆動力を減じた値となるように、前記駆動源の駆動力の前輪及び後輪への配分を調整するように構成された車両の前後輪駆動力配分制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の前後輪駆動力配分制御装置であって、
   前記車両に働く加速度の車体左右方向の成分である横加速度を取得する横加速度取得手段を備え、
   前記許容駆動力算出手段は、前記許容駆動力を前記横加速度取得手段により取得された前記横加速度に応じて変更するように構成された車両の前後輪駆動力配分制御装置。
3. 請求項２に記載の車両の前後輪駆動力配分制御装置において、
   前記横加速度取得手段は、
   前記横加速度の実際値を検出する横加速度センサを備え、
   前記横加速度センサにより検出された前記横加速度の実際値を前記横加速度として取得するように構成された車両の前後輪駆動力配分制御装置。
4. 請求項２に記載の車両の前後輪駆動力配分制御装置において、
   前記横加速度取得手段は、
   前記車両のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサを備え、
   前記ヨーレイトセンサにより検出された前記ヨーレイトと、前記推定車体速度とに基づいて計算される前記横加速度の推定値を前記横加速度として取得するように構成された車両の前後輪駆動力配分制御装置。
5. 請求項２に記載の車両の前後輪駆動力配分制御装置において、
   前記横加速度取得手段は、
   前記車両の操舵輪の転舵角度を変更するステアリングの操作量を検出するステアリング操作量検出手段を備え、
   前記ステアリング操作量検出手段により検出された前記ステアリング操作量と、前記推定車体速度とに基づいて計算される前記横加速度の推定値を前記横加速度として取得するように構成された車両の前後輪駆動力配分制御装置。
6. 請求項２に記載の車両の前後輪駆動力配分制御装置において、
   前記横加速度取得手段は、
   前記横加速度の実際値を検出する横加速度センサと、
   前記車両のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサと、を備え、
   前記ヨーレイトセンサにより検出された前記ヨーレイトと、前記推定車体速度とに基づいて前記横加速度の推定値を計算するとともに、
   前記横加速度センサにより検出された前記横加速度の実際値と、前記横加速度の推定値のうち大きい方の値を前記横加速度として取得するように構成された車両の前後輪駆動力配分制御装置。
7. 請求項２に記載の車両の前後輪駆動力配分制御装置において、
   前記横加速度取得手段は、
   前記横加速度の実際値を検出する横加速度センサと、
   前記車両の操舵輪の転舵角度を変更するステアリングの操作量を検出するステアリング操作量検出手段と、を備え、
   前記ステアリング操作量検出手段により検出された前記ステアリング操作量と、前記推定車体速度とに基づいて前記横加速度の推定値を計算するとともに、
   前記横加速度センサにより検出された前記横加速度の実際値と、前記横加速度の推定値のうち大きい方の値を前記横加速度として取得するように構成された車両の前後輪駆動力配分制御装置。
8. 請求項２に記載の車両の前後輪駆動力配分制御装置において、
   前記横加速度取得手段は、
   前記横加速度の実際値を検出する横加速度センサと、
   前記車両のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサと、
   前記車両の操舵輪の転舵角度を変更するステアリングの操作量を検出するステアリング操作量検出手段と、を備え、
   前記ヨーレイトセンサにより検出された前記ヨーレイトと、前記推定車体速度とに基づいて前記横加速度の第１推定値を計算するとともに、
   前記ステアリング操作量検出手段により検出された前記ステアリング操作量と、前記推定車体速度とに基づいて前記横加速度の第２推定値を計算し、
   前記横加速度センサにより検出された前記横加速度の実際値と、前記横加速度の第１推定値と、前記横加速度の第２推定値のうちの最大値を前記横加速度として取得するように構成された車両の前後輪駆動力配分制御装置。
9. 任意の車輪のスリップ率関連量が所定の許容量を超える場合に同任意の車輪のスリップ率関連量が同所定の許容量以内になるように同任意の車輪のトラクションを制御するトラクション制御装置を備える車両に適用された請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の車両の前後輪駆動力配分制御装置。
10. 請求項９に記載の車両の前後輪駆動力配分制御装置において、
    前記車両が備えるトラクション制御装置は、前記他方側の車輪のトラクションを制御するように構成された車両の前後輪駆動力配分制御装置。

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