JP5263405B2 - スタンバイ四輪駆動車両の駆動制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、スタンバイ四輪駆動車両の駆動制御装置に関し、特に、二輪駆動状態および四輪駆動状態を切り替えるクラッチ装置の作動のために消費される電力量が減少し、また電動機の回生効率が高まることで燃費を向上させる技術に関するものである。
回生制動トルクを発生させる電動機を含む駆動源に連結された主駆動輪と、その駆動源と従駆動輪との間に設けられ、主駆動輪による二輪駆動状態と主駆動輪および従駆動輪による四輪駆動状態とを切り替えるクラッチ装置とを備えたスタンバイ四輪駆動車両が知られている。例えば、特許文献１のスタンバイ四輪駆動車両がその一例である。特許文献１では、電動機による回生制動時には、主駆動輪および従駆動輪の両方で回生制動が実行されるようにクラッチ装置を制御するようになっている。このように主駆動輪および従駆動輪の両方で回生制動を実行することによって車両の挙動安定性が向上させられている。
特開２００４−３５７３７５号公報
ところで、上記従来のスタンバイ四輪駆動車両においては、前述のように、電動機の回生制動時には主駆動輪および従駆動輪の両方で回生制動が実行されるようにクラッチ装置が作動させられるため、そのクラッチ装置を作動させるために消費される電力量が増加し、そのことが燃費向上を阻害する一要因となっていた。また、主駆動輪および従駆動輪による四輪駆動状態は、主駆動輪による二輪駆動状態に比べて動力伝達損失が大きくなるため、主駆動輪および従駆動輪の両方で回生制動を実行することで電動機の回生効率が低下し、そのことも燃費向上を阻害する一要因となっていた。
本発明は以上の事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、クラッチ装置を作動させるために消費される電力量が減少し、また電動機の回生効率が高まることによって燃費が向上させられたスタンバイ四輪駆動車両の駆動制御装置を提供することにある。
かかる目的を達成するための請求項１にかかる発明の要旨とするところは、（１）回生制動トルクを発生させる電動機を含む駆動源に連結された主駆動輪と、前記駆動源と従駆動輪との間に設けられ、前記主駆動輪による二輪駆動状態と前記主駆動輪および前記従駆動輪による四輪駆動状態とを切り替えるクラッチ装置とを備えたスタンバイ四輪駆動車両の駆動制御装置であって、（２）前記電動機による回生制動時において、車両の要求制動トルクが予め定められた主駆動輪回生制限トルク以下である場合には、前記クラッチ装置により前記駆動源と前記従駆動輪との間の伝達トルクを零として専ら前記主駆動輪により回生制動を実行させ、前記要求制動トルクが前記主駆動輪回生制限トルクを超える場合には、前記クラッチ装置により前記駆動源と前記従駆動輪との間に伝達トルクを発生させて前記主駆動輪および前記従駆動輪により回生制動を実行させる伝達トルク制御手段を含むことにある。
また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１にかかる発明において、前記伝達トルク制御手段は、前記要求制動トルクが前記主駆動輪回生制限トルクを超える場合には、前記従駆動輪の制動トルクが前記要求制動トルクと前記主駆動輪回生制限トルクとの差となるように、前記クラッチ装置の伝達トルクを制御して前記従駆動輪の回生制動トルクを調節することにある。
また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、請求項１にかかる発明において、前記伝達トルク制御手段は、前記要求制動トルクが前記主駆動輪回生制限トルクを超える場合には、前記従駆動輪の回転速度から予め定められた所定の補正値を引いた値が前記主駆動輪の回転速度に略等しくなるように前記クラッチ装置の伝達トルクを制御して前記従駆動輪の回生制動トルクを調節することにある。
また、請求項４にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至３のいずれか１にかかる発明において、前記伝達トルク制御手段は、前記従駆動輪の回転速度から予め定められた所定の差動回転数補正値を引いた値が前記主駆動輪の回転速度よりも大きい場合に、前記クラッチ装置の伝達トルクを増加させて前記従駆動輪の回生制動トルクを増加させることにある。
また、請求項５にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至４のいずれか１にかかる発明において、（１）前記スタンバイ四輪駆動車両は、供給される油圧に応じて前記主駆動輪および前記従駆動輪にそれぞれ制動トルクを発生させる主駆動輪用油圧ブレーキおよび従駆動輪用油圧ブレーキを備え、（２）前記要求制動トルクが予め定められた回生制限トルクを超える場合には、前記主駆動輪の制動トルクおよび前記従駆動輪の制動トルクの配分比が予め定められた制動トルク配分線に沿って制御されるように、前記主駆動輪用油圧ブレーキおよび前記従駆動輪用油圧ブレーキをそれぞれ制御する油圧ブレーキ制御手段を含むことにある。
また、請求項６にかかる発明の要旨とするところは、請求項４または５にかかる発明において、前記伝達トルク制御手段は、前記要求制動トルクが前記主駆動輪回生制限トルクを超える場合において、前記従駆動輪の回転速度と前記主駆動輪の回転速度との差が前記差動回転数補正値以下である場合には、前記クラッチ装置の伝達トルクを固定することで前記主駆動輪の回生制動トルクを増加させることにある。
請求項１にかかる発明のスタンバイ四輪駆動車両の駆動制御装置によれば、前記電動機による回生制動時において、車両の要求制動トルクが予め定められた主駆動輪回生制限トルク以下である場合には、前記クラッチ装置により前記駆動源と前記従駆動輪との間の伝達トルクを零として専ら前記主駆動輪により回生制動を実行させる伝達トルク制御手段を含むことから、車両の要求制動トルクが主駆動輪回生制限トルク以下である場合にはクラッチ装置は作動させられないので、例えば電動機の回生制動時に主駆動輪および従駆動輪の両方で回生制動が実行されるようにクラッチ装置を作動させる場合に比べて、そのクラッチ装置の作動のために消費される電力量が減少する。また、前記主駆動輪により回生制動が実行される二輪駆動状態は、主駆動輪および従駆動輪により回生制動が実行される四輪駆動状態に比べて動力伝達損失が低減するので、電動機の回生効率が高まる。したがって、車両の燃費が向上させられる。
また、請求項２にかかる発明のスタンバイ四輪駆動車両の駆動制御装置によれば、前記伝達トルク制御手段は、前記要求制動トルクが前記主駆動輪回生制限トルクを超える場合には、前記従駆動輪の制動トルクが前記要求制動トルクと前記主駆動輪回生制限トルクとの差となるように、前記クラッチ装置の伝達トルクを制御して前記従駆動輪の回生制動トルクを調節することから、従駆動輪の制動トルクは、要求制動トルクが主駆動輪のみによる回生制動時においてその主駆動輪に作用させ得る制動トルクの上限値である主駆動輪回生制限トルクを超える分となるように制御されるので、その従駆動輪の制動トルクを得るためにクラッチ装置で消費される電力量は要求制動トルクを得るための必要最小限の値となり、車両の燃費が向上させられる。
また、請求項３にかかる発明のスタンバイ四輪駆動車両の駆動制御装置によれば、前記伝達トルク制御手段は、前記要求制動トルクが前記主駆動輪回生制限トルクを超える場合には、前記従駆動輪の回転速度から予め定められた所定の補正値を引いた値が前記主駆動輪の回転速度に略等しくなるように前記クラッチ装置の伝達トルクを制御して前記従駆動輪の回生制動トルクを調節することから、クラッチ装置で回生制動トルクが伝達可能となる条件を満たす範囲内すなわち従駆動輪の回転速度から所定の補正値を引いた値が主駆動輪の回転速度を上回る範囲内でクラッチ装置の伝達トルクが可及的に増加させられて、従駆動輪の回生制動トルクが可及的に大きくされるので、従駆動輪での回生制動をできるだけ有効化することができる。
また、請求項４にかかる発明のスタンバイ四輪駆動車両の駆動制御装置によれば、前記伝達トルク制御手段は、前記従駆動輪の回転速度から予め定められた所定の差動回転数補正値を引いた値が前記主駆動輪の回転速度よりも大きい場合に、前記クラッチ装置の伝達トルクを増加させて前記従駆動輪の回生制動トルクを増加させることから、例えば、クラッチ装置の伝達トルクがそのクラッチ装置に備えられたパイロットクラッチ部により制御される場合には、クラッチ装置の伝達トルク制御によって従駆動輪の回転速度が主駆動輪の回転速度以下となることが抑制されるので、クラッチ装置がトルク伝達の不可能な状態となることが抑制できる。
また、請求項５にかかる発明のスタンバイ四輪駆動車両の駆動制御装置によれば、前記要求制動トルクが予め定められた回生制限トルクを超える場合には、前記主駆動輪の制動トルクおよび前記従駆動輪の制動トルクの配分比が予め定められた制動トルク配分線に沿って制御されるように、前記主駆動輪用油圧ブレーキおよび前記従駆動輪用油圧ブレーキをそれぞれ制御する油圧ブレーキ制御手段を含むことから、例えば後輪に対して前輪が先行してロックする（路面上ですべる）ように上記制動トルク配分線が予め設定されている場合には、後輪が先にロックすることを防止できるので、車両の挙動安定性を十分に確保することができる。
また、請求項６にかかる発明のスタンバイ四輪駆動車両の駆動制御装置によれば、前記伝達トルク制御手段は、前記要求制動トルクが前記主駆動輪回生制限トルクを超える場合において、前記従駆動輪の回転速度と前記主駆動輪の回転速度との差が前記差動回転数補正値以下である場合には、前記クラッチ装置の伝達トルクを固定することで前記主駆動輪の回生制動トルクを増加させることから、フルタイム四輪駆動車両の場合と同様の回生量が得られるので、回生量が増加して燃費が向上させられる。
本発明の一実施例のスタンバイ四輪駆動車両に設けられた車両用駆動装置およびそれを制御するための電子制御装置を説明する図である。 図１に示す動力伝達装置およびトランスファの構成を説明する骨子図である。 図１に示す電動機による回生制動時において、図２に示す制御カップリング装置で回生制動トルクが伝達可能となる前側駆動輪および後側駆動輪の相対的な回転速度条件を示す図である。 図１に示す電子制御装置による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 図１に示す電子制御装置の制御作動の要部、すなわち、車両の制動指令トルクを算出し、その制動指令トルクが得られるように制御カップリング装置或いはブレーキ油圧制御回路を作動させるための制御作動を説明するフローチャートである。 図５に示すフローチャートに従う電子制御装置の制御作動によって、制御カップリング装置、前輪用油圧ブレーキ、および後輪用油圧ブレーキが制御されることで変動する前輪制動トルクおよび後輪制動トルクの値を、予め定められた基本制動力配分線とともに示す図である。 後輪制動力相当減速度軸と前輪制動力相当減速度軸との二次元座標内において、理想制動力配分線と基本制動力配分線とを示す図である。 本発明の他の実施例の電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。 図８のフローチャートに従う電子制御装置の制御作動によって連続的に変動する前輪制動トルクおよび後輪制動トルクの値を、予め定められた基本制動力配分線とともに示す図である。 タイヤに作用する荷重をパラメータとしてタイヤのタイヤ縦力とすべり率との関係を予め実験的に求めたタイヤ特性線図（Ｆ−Ｓ線図）が、上記荷重毎に複数予め記憶されたタイヤ特性マップを示す図である。 本発明の他の実施例の電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。 図１１のフローチャートに従う電子制御装置の制御作動によって連続的に変動する前輪制動トルクおよび後輪制動トルクの値を、予め定められた基本制動力配分線とともに示す図である。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
図１は、本発明の一実施例のスタンバイ四輪駆動車両６に設けられた車両用駆動装置８およびそれを制御するための電子制御装置１０を説明する図である。上記電子制御装置１０は、本発明における駆動制御装置に相当するものである。本実施例の車両用駆動装置８は、前置エンジン後輪駆動方式（ＦＲ）を基本とするスタンバイ４ＷＤ方式を採用するハイブリッド車両に好適に用いられるものである。
図１において、エンジン１２により発生させられた駆動力（駆動トルク）は、後に詳述する動力伝達装置１４を介してトランスファ１６に伝達される。上記トランスファ１６に伝達された駆動力は、フロントプロペラシャフト１８およびリアプロペラシャフト２４に分配される。そして、フロントプロペラシャフト１８に伝達された駆動力は、前輪用差動歯車装置２０および前輪車軸２２を介して左右一対の前側駆動輪３０へ伝達される。一方、リアプロペラシャフト２４に伝達された駆動力は、後輪用差動歯車装置２６および後輪車軸２８を介して左右一対の後側駆動輪３２へ伝達される。上記前輪用差動歯車装置２０および後輪用差動歯車装置２６は、良く知られた所謂傘歯車式のものであって、回転差を許容しつつ左右一対の前輪車軸２２および後輪車軸２８をそれぞれ回転駆動するものである。なお、上記前側駆動輪３０および後側駆動輪３２は、本発明における従駆動輪および主駆動輪に相当するものである。
図２は、図１に示す動力伝達装置１４およびトランスファ１６の構成を説明する骨子図である。図２において、動力伝達装置１４は、トランスミッションケース３４内において共通の軸心Ｏ上に配設され、エンジン１２のクランク軸に連結された入力軸３６と、その入力軸３６に連結された動力分配機構４６と、動力分配機構４６に動力伝達可能に連結されて動力分配機構４６の差動状態を制御する第１電動機Ｍ１と、出力軸４４と一体的に回転するようにその出力軸４４に連結された第２電動機Ｍ２とを備えている。本実施例の動力伝達装置１４は、入力軸３６に対する出力軸４４の回転数比である変速比γ０（入力軸３６の回転速度ＮＩＮ／出力軸の回転速度ＮＯＵＴ）を無段階に変化させる電気的無段変速機として機能する。上記出力軸４４は、動力伝達装置１４の出力側回転部材であるが、トランスファ１６の入力側回転部材にも相当するものである。上記第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２（以下、特に区別しないときには電動機Ｍと記載する）は、インバータ４８（図１参照）を介して電子制御装置１０により制御され、回生により電気エネルギを発生させ、その電気エネルギを例えば蓄電装置５０（図１参照）に蓄積する。上記電動機Ｍは、本発明における回生制動トルクを発生させる電動機に相当するものである。なお、動力伝達装置１４および軸心Ｏ上において上記動力伝達装置１４に直列的に配設されたトランスファ１６の一部は、軸心Ｏに対して対称的に構成されているため、図２の骨子図においてはその下側が省略されている。
このように構成された動力伝達装置１４では、動力分配機構４６の各回転要素（サンギヤＳ、リングギヤＲ、およびキャリヤＣＡ）がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が働く差動状態とされることで、エンジン１２の出力が第１電動機Ｍ１と出力軸４４とに分配されると共に、分配されたエンジン１２の出力の一部で第１電動機Ｍ１から発生させられた電気エネルギで蓄電されたり第２電動機Ｍ２が回転駆動させられる。そして、第１電動機Ｍ１の回転数が制御されてエンジン１２の所定回転に拘わらず出力軸４４の回転が連続的に変化させられることで、動力動力分配機構４６の変速比γ０が最小値γ０min から最大値γ０max まで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する無段変速状態とされる。
図２において、トランスファ１６は、動力伝達装置１４から出力された駆動力をフロントプロペラシャフト１８およびリアプロペラシャフト２４に分配するものである。本実施例のトランスファ１６は、出力軸４４とフロントプロペラシャフト１８との間でトルクを伝達するための伝動装置５２と、出力軸４４とフロントプロペラシャフト１８との間に設けられ、それらの差動回転を制限して前後駆動力配分を制御する制御カップリング装置５４とを備えている。上記制御カップリング装置５４は、本発明におけるクラッチ装置に相当するものである。
上記伝動装置５２は、出力軸４４に連結されたドライブギヤ５６と、フロントプロペラシャフト１８に連結された回転軸５８の外周側において、その回転軸５８に同心且つ相対回転可能に設けられたドリブンギヤ６０と、上記ドライブギヤ５６およびドリブンギヤ６０の外周部に巻き掛けられて、それらドライブギヤ５６とドリブンギヤ６０との間で駆動トルクを伝達する伝動ベルト６２とを備えている。
前記制御カップリング装置５４は、ドリブンギヤ６０と回転軸５８とを選択的に連結することにより、後側駆動輪３２による二輪駆動状態と前側駆動輪３０および後側駆動輪３２による四輪駆動状態とを切り替えるものである。本実施例の制御カップリング装置５４は、良く知られた所謂パイロットクラッチ式のものであり、ドリブンギヤ６０に連結されたカバー部材７０内にパイロットクラッチ部７２、カム部７４、およびメインクラッチ部７６を備えている。上記パイロットクラッチ部７２は、電磁クラッチであり、電子制御装置１０（図１参照）により励磁された電磁石７８にアーマチャ８０が吸引されることで、湿式多板式の摩擦クラッチ８２が係合するようになっている。カム部７４は、上記摩擦クラッチ８２が係合することでカバー部材７０に連結される第１カム部材８４と回転軸５８に相対回転可能に支持された第２カム部材８６との間に相対回転が生じることで、それらの間に設けられたカムフォロアー８８がそれら第１カム部材８４および第２カム部材８６を互いに離間する方向へ移動させるようになっている。メインクラッチ部７６は、湿式多板式の摩擦クラッチから主体的に構成されており、第２カム部材８６が上記離間する方向へ移動させられることによりメインクラッチ部７６に向けて移動させられることで、その第２カム部材８６により押圧されて係合させられるようになっている。この制御カップリング装置５４は、上記電磁石７８に供給される励磁電流Ｉｅが制御されることでトルク容量すなわち制御カップリングトルクＴｃが連続的に制御されるようになっている。
図３は、電動機Ｍによる回生制動時において、図２に示す制御カップリング装置５４で回生制動トルクが伝達可能となる前側駆動輪３０および後側駆動輪３２の相対的な回転速度条件を示す図である。図３に示すように、制御カップリング装置５４は、本実施例のようにパイロットクラッチ式である場合、前側駆動輪３０の回転速度（以下、前輪回転速度と記載する）Ｎｆが後側駆動輪３２の回転速度（以下、後輪回転速度と記載する）Ｎｒよりも大きいときに、回生制動トルクの伝達が可能となる。そのときの前側駆動輪３０の回生制動トルク（以下、前輪回生制動トルクと記載する）Ｔｆは、制御カップリングトルクＴｃに等しくなり、後側駆動輪３２の回生制動トルク（以下、後輪回生制動トルクと記載する）Ｔｒは、電動機Ｍへの回生制動指令トルクＴｋｏと制御カップリングトルクＴｃとの差となる。また、制御カップリング装置５４は、前輪回転速度Ｎｆが後輪回転速度Ｎｒ以下であるとき、およびメインクラッチ部が完全係合状態すなわちロック状態とされたときには、回生制動トルクの伝達が不可能となる。
このように構成されたトランスファ１６では、本発明における駆動源に相当するエンジン１２および電動機Ｍの出力が制御カップリング装置５４の作動状態に応じてフロントプロペラシャフト１８およびリアプロペラシャフト２４に分配されるようになっている。例えば、制御カップリング装置５４が解放されるすなわち励磁電流Ｉｅが略零とされることで、駆動源の出力がリアプロペラシャフト２４のみに伝達される。そして、スタンバイ四輪駆動車両６は後側駆動輪３２による二輪駆動状態とされる。また、例えば、制御カップリング装置５４が完全係合されるすなわち励磁電流Ｉｅが上記完全係合に対応する所定の値とされることで、駆動源の出力がフロントプロペラシャフト１８およびリアプロペラシャフト２４に伝達される。そして、スタンバイ四輪駆動車両６は前側駆動輪３０および後側駆動輪３２による四輪駆動状態とされる。
図１に戻って、スタンバイ四輪駆動車両６は、供給される油圧に応じて前側駆動輪３０および後側駆動輪３２にそれぞれ制動トルクを発生させる後輪用油圧ブレーキ（主駆動輪用油圧ブレーキ）９０および前輪用油圧ブレーキ（従駆動輪用油圧ブレーキ）９２と、それら後輪用油圧ブレーキ９０および前輪用油圧ブレーキ９２にそれぞれ油圧を供給するブレーキ油圧制御回路９４とを備えている。上記ブレーキ油圧制御回路９４は、たとえばＡＢＳ制御やＶＳＣ制御を行うために油圧を発生させる油圧ポンプおよびアキュムレータと、各油圧ブレーキへ供給される油圧を独立に調圧する電磁弁たとえばリニアソレノイドバルブとを備え、運転者によるブレーキペダル９６の踏力や踏み込み速度などに応じてマスターシリンダー９８で発生させられた油圧あるいは上記油圧ポンプで発生させられた油圧を、電子制御装置１０からの指令に従って各油圧ブレーキへ供給するとともに、その供給される油圧を調圧制御する。前輪用油圧ブレーキ９２および後輪用油圧ブレーキ９０によって前側駆動輪３０および後側駆動輪３２にそれぞれ発生させられる制動トルクは、ブレーキ油圧制御回路９４から前輪用油圧ブレーキ９２および後輪用油圧ブレーキ９０にそれぞれ供給される油圧の大きさに応じてそれぞれ増減させられるようになっている。
図１において、電子制御装置１０は、車両用駆動装置８およびブレーキ油圧制御回路９４の作動を制御するためのものであり、本発明における駆動制御装置に相当するものである。この電子制御装置１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを複数含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより各種制御をそれぞれ実行する。上記各種制御には、例えば、エンジン１２および電動機Ｍの要求出力をそれぞれ算出してそれら要求出力が得られるように各装置に指令を行うハイブリッド駆動制御、上記指令に従ってエンジンの出力を制御するエンジン出力制御、上記指令に従って電動機Ｍによる駆動力源又は発電機としての作動を制御する電動機出力制御、および前後駆動力配分を制御するために制御カップリング装置５４の制御カップリングトルクＴｃを制御する前後駆動力配分制御などがある。
また、上記電子制御装置１０には、車両に設けられた各センサやスイッチなどから各種信号が供給される。例えば、エンジン回転速度センサ１００からエンジン回転速度ＮＥを表す信号、出力軸回転速度センサ１０２から出力軸２２の回転速度ＮＯＵＴを表す信号、第１電動機回転速度センサ１０４から第１電動機Ｍ１の回転速度ＮＭ１を表す信号、第２電動機回転速度センサ１０６から第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２を表す信号、前輪回転速度センサ１０８から前輪回転速度Ｎｆを表す信号、後輪回転速度センサ１１０から後輪回転速度Ｎｒを表す信号、ブレーキセンサ１１２からブレーキペダル９６の操作量すなわちレーキペダル操作量Ｂｒを表す信号、アクセル開度センサ１１４から図示しないアクセルペダルの開度すなわちアクセル開度Ａｃｃを表す信号などが、それぞれ供給される。
上記電子制御装置１０からは、たとえば、エンジン１２の出力制御のための指令信号、電動機Ｍの作動を制御するための指令信号、制御カップリング装置５４の作動を制御するための指令信号、ブレーキ油圧制御回路９４の作動を制御するための指令信号などの各種信号が、それぞれ出力される。
図４は、電子制御装置１０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図４において、ハイブリッド制御手段１２０は、各センサやスイッチ等から電子制御装置１０に供給される各種信号に基づいてエンジン１２および電動機Ｍの作動を制御する。例えば、エンジン１２を効率のよい作動域で作動させるようにエンジン出力制御装置１２２に指令する一方で、エンジン１２と第２電動機Ｍ２との駆動力の配分や第１電動機Ｍ１の発電による反力を最適に変化させて動力伝達装置１４の電気的な無段変速機としての変速比γ０を制御する。
制動指令トルク算出手段１２４は、予め定められた関係から、各センサやスイッチ等から電子制御装置１０に供給される各種信号に基づいて車両の制動指令トルクＴｏを算出する。また、制動指令トルク算出手段１２４は、ブレーキセンサ１１２およびアクセル開度センサ１１４から電子制御装置１０に供給される信号に基づいて、ブレーキペダル９６が踏み込まれているか否かおよびアクセルペダルが完全に戻されているか否かを判断し、上記判断のどちらか一方が肯定されるときに上記制動指令トルクＴｏの算出を開始する制動指令トルク算出開始判定手段を機能的に備えている。上記制動指令トルクＴｏは、本発明における要求制動トルクに相当するものである。なお、前記ハイブリッド制御手段１２０は、上記算出された制動指令トルクＴｏが予め定められた回生制限トルクＴＬ２以下である場合には、電動機Ｍの回生により得られる回生制動トルクが上記制動指令トルクＴｏに等しくなるように回生制動指令トルクＴｋｏを制御して、電動機Ｍの回生制御を実行する。また、ハイブリッド制御手段１２０は、制動指令トルクＴｏが回生制限トルクＴＬ２を上回る場合には、電動機Ｍの回生により得られる回生制動トルクが回生制限トルクＴＬ２に等しくなるように回生制動指令トルクＴｋｏを制御して、電動機Ｍの回生制御を実行する。上記回生制限トルクＴＬ２は、例えば、電動機Ｍの回生により蓄電装置５０に蓄電され得る電気エネルギの上限値により定まる回生制動トルクの上限値であり、予め実験的に求められる。
伝達トルク制御手段１２６は、回生制動力を発生させるための電動機Ｍによる回生制動時において、上記制動指令トルク算出手段１２４により算出された制動指令トルクＴｏが予め定められた後輪回生制限トルク（主駆動輪回生制限トルク）ＴＬ１以下であるか否かを判断する。上記後輪回生制限トルクＴＬ１は、本実施例では、例えば、二輪駆動状態で専ら後側駆動輪３２により回生制動を実行させるときに車両の挙動が安定する限界値すなわち上限値として、予め実験的に求められて記憶される値である。
そして、伝達トルク制御手段１２６は、上記判断において制動指令トルクＴｏが後輪回生制限トルクＴＬ１以下であるとされた場合には、制御カップリング装置５４により車両の駆動源と前側駆動輪３０との間の伝達トルクを零として、専ら後側駆動輪３２により回生制動を実行させる。具体的には、制御カップリング装置５４の制御カップリングトルクＴｃを零とする。これにより、後側駆動輪３２の回生制動トルクすなわち後輪回生制動トルクＴｒは制動指令トルクＴｏに等しい値とされる。このとき、油圧制動指令トルクＴｈｏは零とされる。
また、伝達トルク制御手段１２６は、前記判断において制動指令トルクＴｏが後輪回生制限トルクＴＬ１以下ではないとされた場合には、前輪回転速度Ｎｆから予め定められた所定の差動回転数補正値ｋ１を引いた値が後輪回転速度Ｎｒを上回るか否かを判断する。上記差動回転数補正値ｋ１は、予め実験的に求められる。
そして、伝達トルク制御手段１２６は、上記判断において前輪回転速度Ｎｆから差動回転数補正値ｋ１を引いた値が後輪回転速度Ｎｒを上回るとされた場合には、制御カップリング装置５４により車両の駆動源と前側駆動輪３０との間に伝達トルクを発生させて、後側駆動輪３２および前側駆動輪３０により回生制動を実行させる。すなわち、制御カップリング装置５４の制御カップリングトルクＴｃを増加させて前側駆動輪３０の回生制動トルクすなわち前輪回生制動トルクＴｆを増加させる。具体的には、例えば、前側駆動輪３０の制動トルクすなわち前輪制動トルクＴＦが制動指令トルクＴｏと後輪回生制限トルクＴＬ１との差となるように、制御カップリング５４の制御カップリングトルクＴｃを制御して前輪回生制動トルクＴｆを調節する。これにより、後輪回生制動トルクＴｒは後輪回生制限トルクＴＬ１に等しい値とされる。このとき、ハイブリッド制御手段１２０は、電動機Ｍの回生により得られる回生制動トルクが後輪回生制限トルクＴＬ１と制御カップリングトルクＴｃとの和に等しくなるように回生制動指令トルクＴｋｏを制御する。
また、伝達トルク制御手段１２６は、前記判断において前輪回転速度Ｎｆから差動回転数補正値ｋ１を引いた値が後輪回転速度Ｎｒを上回らないとされた場合には、例えば出力軸４４の回転速度ＮＯＵＴと前輪回転速度Ｎｆおよび後側回転速度Ｎｒとの比較に基づいて、前側駆動輪３０および後側駆動輪３２の少なくても一方がロック状態か否かすなわちすべりが発生しているか否かを判断する。
そして、伝達トルク制御手段１２６は、上記判断において前側駆動輪３０および後側駆動輪３２の少なくても一方がロック状態であるとされた場合には、ハイブリッド制御手段１２０に回生制御を中止させて油圧ブレーキ制御手段１２８に良く知られた所謂ＡＢＳ制御を実行させるように、それぞれ指令を出力する。
また、伝達トルク制御手段１２６は、上記判断において前側駆動輪３０および後側駆動輪３２の両方がロック状態ではないとされた場合には、前側駆動輪３０による回生制動を中止させるために制御カップリング装置５４の制御カップリングトルクＴｃを零とする。このとき、ハイブリッド制御手段１２０は、電動機Ｍの回生により得られる回生制動トルクが後輪回生制限トルクＴＬ１に等しくなるように回生制動指令トルクＴｋｏを制御する。
油圧ブレーキ制御手段１２８は、前記判断において前側駆動輪３０および後側駆動輪３２の両方がロック状態ではないとされた場合に、制御カップリングトルクＴｃが零とされることで減少する前輪制動トルクＴＦを補うために、前輪用油圧ブレーキ９２を制御する。具体的には、例えば、前輪用油圧ブレーキ９２による制動トルクすなわち前輪油圧制動トルクＴｈｆが制動指令トルクＴｏと後輪回生制限トルクＴＬ１との差に等しくなるように、ブレーキ油圧制御回路９４から前輪用油圧ブレーキ９２へ供給される油圧を制御する。これにより、制御カップリングトルクＴｃが零とされる直前に発生していた前輪回生制動トルクＴｆが前輪油圧制動トルクＴｈｆに置き換えられる。
伝達トルク制御手段１２６は、前記判断において前輪回転速度Ｎｆから差動回転数補正値ｋ１を引いた値が後輪回転速度Ｎｒを上回るとされ、制御カップリング５４の制御カップリングトルクＴｃが制御されて前輪回生制動トルクＴｆが調節された後に、ハイブリッド制御手段１２０の回生制動指令トルクＴｋｏが前記予め定められた回生制限トルクＴＬ２を超えるか否かを判断する。
油圧ブレーキ制御手段１２８は、上記判断において回生制動指令トルクＴｋｏが回生制限トルクＴＬ２を超えるとされた場合には、前輪制動トルクＴＦおよび後輪制動トルクＴＲの配分比Ｒｄが後述の図６に示すような予め定められた基本制動トルク配分線Ｌ１に沿って制御されるように、前輪用油圧ブレーキ９２および後輪用油圧ブレーキ９０をそれぞれ制御する。このとき、油圧制動指令トルクＴｈｏは、制動指令トルクＴｏと回生制限トルクＴＬ２との差とされる。そして、制動指令トルクＴｏは、油圧制動指令トルクＴｈｏと回生制動指令トルクＴｋｏとの和とされる。なお、上記基本制動トルク配分線Ｌ１は、前輪制動トルクＴＦと後輪制動トルクＴＲとをパラメータとする二次元座標内において、後側駆動輪３２に対して前側駆動輪３０が先行してロックする（すべる）前輪制動トルクＴＦおよび後輪制動トルクＴＲの配分点を連続的に連ねたものであって、予め実験的に求められる。例えば、図６に示すように、後輪制動トルクＴＲがＴＬ１であり、前輪制動トルクＴＦがＴｆ１であるときに、回生制動指令トルクＴｋｏが回生制限トルクＴＬ２を超えるとされた場合には、配分比Ｒｄが基本制動トルク配分線Ｌ１上に達するように前輪用油圧ブレーキ９２の前輪油圧制動トルクＴｈｆが制御される。そして、配分比Ｒｄが基本制動トルク配分線Ｌ１上に達したときには、配分比Ｒｄが基本制動トルク配分線に沿うように前輪用油圧ブレーキ９２の前輪油圧制動トルクＴｈｆおよび後輪用油圧ブレーキ９０の後輪油圧制動トルクＴｈｒがそれぞれ制御される。
伝達トルク制御手段１２６は、上記油圧ブレーキ制御手段１２８の油圧制動トルク制御が行われた後に、前側駆動輪３０および後側駆動輪３２の少なくても一方がロック状態か否かすなわちすべりが発生しているか否かを判断する。
そして、伝達トルク制御手段１２６は、上記判断において前側駆動輪３０および後側駆動輪３２の少なくても一方がロック状態であるとされた場合には、ハイブリッド制御手段１２０に回生制御を中止させて油圧ブレーキ制御手段１２８に良く知られた所謂ＡＢＳ制御を実行させるように、それぞれ指令を出力する。
図５は、電子制御装置１０の制御作動の要部、すなわち、車両の制動指令トルクＴｏを算出し、その制動指令トルクＴｏが得られるように制御カップリング装置５４或いはブレーキ油圧制御回路９４を作動させるための制御作動を説明するフローチャートである。このフローチャートは、例えば、ブレーキセンサ１１２およびアクセル開度センサ１１４から電子制御装置１０に供給される信号に基づいて、ブレーキペダル９６が踏み込まれているか否かおよびアクセルペダルが完全に戻されているか否かの判断のうち、どちらか一方が肯定されるときに、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。
図５において、先ず、制動指令トルク算出手段１２４に対応するステップ（以下、「ステップ」を省略する）Ｓ１においては、予め定められた関係から、各センサやスイッチ等から電子制御装置１０に供給される各種信号に基づいて車両の制動指令トルクＴｏが算出される。
次いで、伝達トルク制御手段１２６に対応するＳ２において、上記Ｓ１で算出された制動指令トルクＴｏが予め定められた後輪回生制限トルクＴＬ１以下であるか否かが判断される。
上記Ｓ２の判断が肯定される場合には、伝達トルク制御手段１２６に対応するＳ３において、制御カップリング装置５４の制御カップリングトルクＴｃが零とされ、本ルーチンが終了させられる。このとき、専ら後側駆動輪３２により回生制動が実行させられる。また、後輪制動トルクＴＲは制動指令トルクＴｏに等しい値とされ、油圧制動指令トルクＴｈｏは零とされる。
ここで、図６は、図５のフローチャートに従う電子制御装置１０の制御作動によって、制御カップリング装置５４、前輪用油圧ブレーキ９２、および後輪用油圧ブレーキ９０がそれぞれ制御されることで連続的に変動する前輪制動トルクＴＦおよび後輪制動トルクＴＲの値を、予め定められた基本制動力配分線Ｌ１とともに示す図である。図６に示すように、図５のＳ２の判断が肯定されてＳ３が繰り返し実行されることで、図６の実線ａに沿って後輪制動トルクＴＲが増減させられる。
図５に戻って、前記Ｓ２の判断が否定される場合には、伝達トルク制御手段１２６に対応するＳ４において、前輪回転速度Ｎｆから予め定められた差動回転数補正値ｋ１を引いた値が後輪回転速度Ｎｒを上回るか否かが判断される。
上記Ｓ４の判断が肯定される場合には、伝達トルク制御手段１２６に対応するＳ５において、制御カップリング装置５４により車両の駆動源と前側駆動輪３０との間に伝達トルクが発生させられて、後側駆動輪３２および前側駆動輪３０により回生制動が実行させられる。具体的には、例えば、前側駆動輪３０の制動トルクすなわち前輪制動トルクＴＦが制動指令トルクＴｏと後輪回生制限トルクＴＬ１との差となるように、制御カップリング５４の制御カップリングトルクＴｃが制御されて前輪回生制動トルクＴｆが調節される。このとき、制御カップリングトルクＴｃは前輪制動トルクＴＦに等しい値とされ、回生制動指令トルクＴｋｏは後輪回生制限トルクＴＬ１と制御カップリングトルクＴｃとの和に等しい値とされる。そして、上記Ｓ５が繰り返し実行されることで、図６の実線ｂに沿って前輪制動トルクＴＦが増減させられる。
図５に戻って、上記Ｓ５に次いで、伝達トルク制御手段１２６に対応するＳ６において、回生制動指令トルクＴｋｏが予め定められた回生制限トルクＴＬ２を超えるか否かが判断される。図６においては、例えば、後輪制動トルクＴＲが後輪回生制限トルクＴＬ１であるとともに前輪制動トルクＴＦがＴｆ１である点ｃにおいて、後輪回生制限トルクＴＬ１と前輪制動トルクＴｆ１との和が回生制限トルクＴＬ２を超えるとして、上記Ｓ６での判断が肯定される。
上記Ｓ６の判断が肯定される場合には、油圧ブレーキ制御手段１２８に対応するＳ７において、前輪制動トルクＴＦおよび後輪制動トルクＴＲの配分比Ｒｄが図６に示すような予め定められた基本制動トルク配分線Ｌ１に沿って制御されるように、前輪用油圧ブレーキ９２の前輪油圧制動トルクＴｈｆおよび後輪用油圧ブレーキ９０の後輪油圧制動トルクＴｈｒがそれぞれ制御される。このとき、油圧制動指令トルクＴｈｏは制動指令トルクＴｏと回生制限トルクＴＬ２との差とされ、制動指令トルクＴｏは油圧制動指令トルクＴｈｏと回生制動指令トルクＴｋｏとの和とされる。そして、上記Ｓ７が繰り返し実行されることで、図６の二点差線ｄに沿って前輪制動トルクＴＦおよび後輪制動トルクＴＲが増減させられる。
図５に戻って、前記Ｓ６の判断が否定される場合および上記Ｓ７の実行後には、伝達トルク制御手段１２６に対応するＳ８において、例えば出力軸４４の回転速度ＮＯＵＴと前輪回転速度Ｎｆおよび後側回転速度Ｎｒとの比較に基づいて、前側駆動輪３０および後側駆動輪３２の少なくても一方がロック状態か否かすなわちすべりが発生しているか否かが判断される。
上記Ｓ８の判断が否定される場合には、本ルーチンが終了させられる。また、上記Ｓ８の判断が肯定される場合には、伝達トルク制御手段１２６に対応するＳ９において、電動機Ｍによる回生制御を中止させるように指令が出力されて、伝達トルク制御手段１２６に対応するＳ９において、ブレーキ油圧制御回路９４により良く知られた所謂ＡＢＳ制御が実行されるように指令が出力され、本ルーチンが終了させられる。
前記Ｓ４の判断が否定される場合には、伝達トルク制御手段１２６に対応するＳ１１において、前側駆動輪３０および後側駆動輪３２の少なくても一方がロック状態か否かすなわちすべりが発生しているか否かが判断される。
上記Ｓ１１の判断が肯定される場合には、Ｓ９以下が実行される。また、上記Ｓ１１の判断が否定される場合には、伝達トルク制御手段１２６および油圧ブレーキ制御手段１２８に対応するＳ１２において、前側駆動輪３０による回生制動を中止させるために制御カップリング装置５４の制御カップリングトルクＴｃが零とされる。そして、上記制御カップリングトルクＴｃが零とされることで減少する前輪制動トルクＴＦを補うために、例えば、前輪用油圧ブレーキ９２による制動トルクすなわち前輪油圧制動トルクＴｈｆが制動指令トルクＴｏと後輪回生制限トルクＴＬ１との差に等しくなるように、ブレーキ油圧制御回路９４から前輪用油圧ブレーキ９２へ供給される油圧が制御される。このとき、回生制動指令トルクＴｋｏは後輪回生制限トルクＴＬ１に等しくなるように制御される。
上述のように、本実施例のスタンバイ四輪駆動車両６の電子制御装置（駆動制御装置）１０によれば、電動機Ｍによる回生制動時において、制動指令トルク算出手段１２４により算出された制動指令トルク（要求制動トルク）Ｔｏが予め定められた後輪回生制限トルク（主駆動輪回生制限トルク）ＴＬ１以下である場合には、制御カップリング装置（クラッチ装置）５４により車両の駆動源と前側駆動輪３０との間の伝達トルクを零として専ら後側駆動輪３２により回生制動を実行させる伝達トルク制御手段１２６を含むことから、制動指令トルクＴｏが主駆動輪回生制限トルクＴＬ１以下である場合には制御カップリング装置５４は作動させられないので、例えば電動機Ｍの回生制動時に前側駆動輪３０および後側駆動輪３２の両方で回生制動が実行されるように制御カップリング装置５４を作動させる場合に比べて、その制御カップリング装置５４の作動のために消費される電力量が減少する。また、前側駆動輪３０により回生制動が実行される二輪駆動状態は、前側駆動輪３０および後側駆動輪３２により回生制動が実行される四輪駆動状態に比べて動力伝達損失が低減するので、電動機Ｍの回生効率が高まる。したがって、燃費が向上させられる。
また、本実施例のスタンバイ四輪駆動車両６の電子制御装置１０によれば、伝達トルク制御手段１２６は、制動指令トルクＴｏが後輪回生制限トルクＴＬ１を超える場合には、前輪制動トルクＴＦが制動指令トルクＴｏと後輪回生制限トルクＴＬ１との差となるように、制御カップリング装置５４の制御カップリングトルク（伝達トルク）Ｔｃを制御して前輪回生制動トルクＴｆを調節することから、前輪制動トルクＴＦは制動指令トルクＴｏが後輪回生制限トルクＴＬ１を超える分となるように制御されるので、その前輪制動トルクＴＦを得るために制御カップリング装置５４で消費される電力量は制動指令トルクＴｏを得るための必要最小限の値となり、車両の燃費が向上させられる。
また、本実施例のスタンバイ四輪駆動車両６の電子制御装置１０によれば、伝達トルク制御手段１２６は、前輪回転速度Ｎｆから予め定められた所定の差動回転数補正値ｋ１を引いた値が後輪回転速度Ｎｒよりも大きい場合に、制御カップリング装置５４の制御カップリングトルクＴｃを増加させて前輪回生制動トルクＴｆを増加させることから、制御カップリング装置５４の制御カップリングトルクＴｃの制御によって前輪回転速度Ｎｆが後輪回転速度Ｎｒ以下となることが抑制されるので、制御カップリング装置５４が回生制動トルクの伝達不可能な状態とされることが抑制される。
また、本実施例のスタンバイ四輪駆動車両６の電子制御装置１０によれば、制動指令トルクＴｏが予め定められた回生制限トルクＴＬ２を超える場合には、後輪制動トルクＴＲおよび前輪制動トルクＴＦの配分比Ｒｄが予め定められた基本制動トルク配分線Ｌ１に沿って制御されるように、後輪用油圧ブレーキ９０および前輪用油圧ブレーキ９２をそれぞれ制御する油圧ブレーキ制御手段１２８を含むことから、後側駆動輪３２に対して前側駆動輪３０が先行してロックする（すべる）ように基本制動トルク配分線Ｌ１が設定されている場合には、後側駆動輪３２が先行してロックすることを防止できるので、車両の挙動安定性を十分に確保することができる。
因みに、図７は、後輪制動力相当減速度軸と前輪制動力相当減速度軸との二次元座標内において、理想制動力配分線Ｌ２と基本制動力配分線Ｌ１とを示す図である。図７において、実線で示す理想制動力配分線Ｌ２は、上記二次元座標内において、前側駆動輪３０および後側駆動輪３２に制動力を発生させた時にそれらが同時にロックする配分点を連続的に連ねた線である。したがって、矢印Ａで示すように、理想制動力配分線Ｌ２上よりも後輪制動力相当減速度が大きい或いは前輪制動力相当減速度が小さい領域は、前側駆動輪３０に対して後側駆動輪３２が先行してロックする領域すなわち後側駆動輪先行ロック領域となる。これに対し、点線で示す基本制動力配分線Ｌ１は、上記後側駆動輪先行ロック領域ではない領域、すなわち前側駆動輪が先行してロックする領域に設定されている。したがって、前述のように、油圧ブレーキ制御手段１２８によって、後輪制動トルクＴＲおよび前輪制動トルクＴＦの配分比Ｒｄが図７の基本制動力配分線Ｌ１と同等の基本制動トルク配分線Ｌ１に沿って制御されることで、前側駆動輪３０および後側駆動輪３２の一方が他方に先行してロックすることを防止できる。
次に、本発明の他の実施例について説明する。なお、以下の実施例の説明において、前述の実施例と重複する部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。
図４において、本実施例の伝達トルク制御手段１２６は、前輪回転速度Ｎｆから予め定められた差動回転数補正値ｋ１を引いた値が後輪回転速度Ｎｒを上回るか否かの判断が否定された場合には、制御カップリング装置５４の制御カップリングトルクＴｃを上記判断が肯定されていたときの値に固定することで後輪回生制動トルクＴｒを増加させる。なお、伝達トルク制御手段１２６は、上記判断が否定されて制御カップリングトルクＴｃが所定値に固定されたときに、回生制動指令トルクＴｋｏが回生制限トルクＴＬ２を超えるか否かを判断する。その判断が否定される場合には上述のように後輪回生制動トルクＴｒを増加させる。そして、油圧ブレーキ制御手段１２８は、上記判断が肯定される場合には、前輪制動トルクＴＦおよび後輪制動トルクＴＲの配分比Ｒｄが後述の図９に示すような予め定められた基本制動トルク配分線Ｌ１に沿って制御されるように、前輪用油圧ブレーキ９２および後輪用油圧ブレーキ９０をそれぞれ制御する。
また、伝達トルク制御手段１２６は、前述の実施例１のように油圧ブレーキ制御手段１２８の油圧制動トルク制御が行われた後の他、制御カップリング装置５４の制御カップリングトルクＴｃを所定値に固定することで後輪回生制動トルクＴｒが増加させられた後に、前側駆動輪３０および後側駆動輪３２の少なくても一方がロック状態か否かすなわちすべりが発生しているか否かの判断を行う。
そして、伝達トルク制御手段１２６は、上記判断において前側駆動輪３０および後側駆動輪３２の両方がロック状態ではないとされた場合には、前輪回転速度Ｎｆから予め定められた補正値ｋ２を引いた値が後輪回転速度Ｎｒを上回るか否かを判断する。上記前輪回転速度Ｎｆから予め定められた補正値ｋ２を引いた値は、前側駆動輪３０による回生制動制御を継続するか否かを判断するための閾値であって、補正値ｋ２は差動回転数補正値ｋ１よりも小さい値に設定される。伝達トルク制御手段１２６は、上記閾値すなわち前輪回転速度Ｎｆから予め定められた補正値ｋ２を引いた値が後輪回転速度Ｎｒを上回る場合には、前側駆動輪３０による回生制動を継続させる。
そして、伝達トルク制御手段１２６は、上記判断において前輪回転速度Ｎｆから予め定められた補正値ｋ２を引いた値が後輪回転速度Ｎｒを上回らないとされた場合には、制御カップリング装置５４により車両の駆動源と前側駆動輪３０との間の伝達トルクを零とする、すなわち制御カップリングトルクＴｃを零として、専ら後側駆動輪３２により回生制動を実行させる。このとき、ハイブリッド制御手段１２０は、回生制動トルクＴｋｏを後輪回生制限トルクＴＬ１に等しい値とする。また、油圧ブレーキ制御手段１２８は、上記制御カップリングトルクＴｃが零とされることで減少する前輪制動トルクＴＦを前輪油圧制動トルクＴｈｆにより補完するとともに、後輪回生制動トルクＴｒが後輪回生制限トルクＴＬ１とされることで減少する後輪制動トルクＴＲを後輪油圧制動トルクＴｈｒにより補完する。
図８は、本実施例の電子制御装置１０の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、実施例１における図５に対応するものである。このフローチャートは、実施例１と同様に、ブレーキペダル９６が踏み込まれているか否かおよびアクセルペダルが完全に戻されているか否かの判断のうち、どちらか一方が肯定されるときに、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。
図８において、Ｓ４の判断が否定される場合には、伝達トルク制御手段１２６に相当するＳ２１において、制御カップリング装置５４の制御カップリングトルクＴｃが、上記Ｓ４での判断が肯定されていたときの前回の値に固定される。
ここで、図９は、図８のフローチャートに従う電子制御装置１０の制御作動によって、制御カップリング装置５４、前輪用油圧ブレーキ９２、および後輪用油圧ブレーキ９０がそれぞれ制御されることで連続的に変動する前輪制動トルクＴＦおよび後輪制動トルクＴＲの値を、予め定められた基本制動力配分線Ｌ１とともに示す図である。図９においては、例えば点ｅにおいて図８のＳ４での判断が否定されることで、制御カップリング装置５４の制御カップリングトルクＴｃが前輪制動トルクＴｆ２に固定される。
図８に戻って、上記Ｓ２１に次いで、伝達トルク制御手段１２６に相当するＳ２２において、回生制動指令トルクＴｋｏが予め定められた回生制限トルクＴＬ２を超えるか否かが判断される。
上記Ｓ２２の判断が肯定される場合には、Ｓ７以下が実行される。
また、上記Ｓ２２の判断が否定される場合には、伝達トルク制御手段１２６およびハイブリッド制御手段１２０に相当するＳ２３において、制御カップリングトルクＴｃが固定された状態で回生制動トルクが増加させられることで、前輪回生制動トルクＴｆがＴｆ２に固定されつつ後輪回生制動トルクＴｒが増加させられる。そして、上記Ｓ２３が繰り返し実行されることで、図９の実線ｆに沿って後輪制動トルクＴＲが増減させられる。そして、図９においては、例えば、後輪制動トルクＴＲが後輪回生制限トルクＴＬ１と増分値△Ｔｒとの和であるとともに前輪制動トルクＴＦが前輪制動トルクＴｆ２である点ｇにおいて、後輪回生制限トルクＴＬ１と増分値△Ｔｒと前輪制動トルクＴｆ２との和が回生制限トルクＴＬ２を超えるとして、上記Ｓ６での判断が肯定される。そして、図８のＳ７が繰り返し実行されることで、図９の二点差線ｈに沿って前輪制動トルクＴＦおよび後輪制動トルクＴＲが増減させられる。
図８に戻って、Ｓ８の判断が否定される場合には、伝達トルク制御手段１２６に相当するＳ２４において、前輪回転速度Ｎｆから予め定められた補正値ｋ２を引いた値が後輪回転速度Ｎｒを上回るか否かが判断される。
上記Ｓ２４の判定が肯定される場合には、本ルーチンが終了させられるが、否定される場合には、伝達トルク制御手段１２６、ハイブリッド制御手段１２０、および油圧ブレーキ制御手段１２８に相当するＳ２５において、制御カップリング装置５４の制御カップリングトルクＴｃが零とされる。そして、回生制動トルクＴｋｏが後輪回生制限トルクＴＬ１に等しい値とされる。そして、上記制御カップリングトルクＴｃが零とされることで減少する前輪制動トルクＴＦが前輪油圧制動トルクＴｈｆにより補完されるとともに、後輪回生制動トルクＴｒが後輪回生制限トルクＴＬ１とされることで減少する後輪制動トルクＴＲが後輪油圧制動トルクＴｈｒにより補完される。
上記Ｓ２５に次いで、伝達トルク制御手段１２６に対応するＳ２６において、前側駆動輪３０および後側駆動輪３２の少なくても一方がロック状態か否かすなわちすべりが発生しているか否かが判断される。
上記Ｓ２６の判断が否定される場合には、本ルーチンは終了させられるが、肯定される場合には、Ｓ９以下が実行される。
本実施例のスタンバイ四輪駆動車両６の電子制御装置１０によれば、上記以外の構成は前述の実施例１と同じであり、電動機Ｍによる回生制動時において、制動指令トルク算出手段１２４により算出された制動指令トルクＴｏが予め定められた後輪回生制限トルクＴＬ１以下である場合には、制御カップリング装置５４により車両の駆動源と前側駆動輪３０との間の伝達トルクを零として専ら後側駆動輪３２により回生制動を実行させる伝達トルク制御手段１２６を含むことから、制動指令トルクＴｏが主駆動輪回生制限トルクＴＬ１以下である場合には制御カップリング装置５４は作動させられないので、実施例１と同様に、例えば電動機Ｍの回生制動時には前側駆動輪３０および後側駆動輪３２の両方で回生制動が実行されるように制御カップリング装置５４を作動させる場合に比べて、その制御カップリング装置５４の作動のために消費される電力量が減少するという効果が得られる。さらに、前側駆動輪３０により回生制動が実行される二輪駆動状態は、前側駆動輪３０および後側駆動輪３２により回生制動が実行される四輪駆動状態に比べて動力伝達損失が低減するので、実施例１と同様に、電動機Ｍの回生効率が高まるという効果が得られる。したがって、燃費が向上させられる。
また、本実施例のスタンバイ四輪駆動車両６の電子制御装置１０によれば、伝達トルク制御手段１２６は、制動指令トルクＴｏが予め定められた後輪回生制限トルクＴＬ１を超える場合において、前輪回転速度Ｎｆと後輪回転速度Ｎｒとの差が差動回転数補正値ｋ１以下である場合には、制御カップリング装置５４の制御カップリングトルクＴｃを固定することで後輪回生制動トルクＴｒを増加させることから、フルタイム四輪駆動車両の場合と同様の回生量が得られるので、回生量が増加して燃費が向上させられる。
図４において、本実施例の伝達トルク制御手段１２６は、前述の前輪回転速度Ｎｆから差動回転数補正値ｋ１を引いた値が後輪回転速度Ｎｒを上回るか否かの判断において肯定された場合には、予め記憶された関係すなわち下記の数式（１）乃至（３）から、加速度センサから供給された車両の減速度Ｇに基づいて、前側駆動輪３０および後側駆動輪３２にそれぞれ作用する荷重すなわち前輪作用荷重Ｆｆおよび後輪作用荷重Ｆｒを算出する。なお、下記の数式（１）乃至（３）において、Ｗｆは、スタンバイ四輪駆動車両６が水平な路面上において静止しているときに前側駆動輪３０に作用する荷重すなわち静的前輪荷重である。また、Ｗｒは、スタンバイ四輪駆動車両６が水平な路面上において静止しているときに後側駆動輪３０に作用する荷重すなわち静的後輪荷重である。また、Ｗは、スタンバイ四輪駆動車両６の重量すなわち車両重量である。また、Ｈは、路面に対するの重心の高さすなわち車両重心高さである。また、Ｌは、スタンバイ四輪駆動車両６のホイールベースである。
Ｆｆ＝Ｗｆ＋△Ｗ ・・・（１）
Ｆｒ＝Ｗｒ＋△Ｗ ・・・（２）
△Ｗ＝Ｗ＊Ｇ＊（Ｈ／Ｌ） ・・・（３）
また、伝達トルク制御手段１２６は、例えば図１０に示すような予め定められたタイヤ特性マップから、上記算出された前輪作用荷重Ｆｆおよび後輪作用荷重Ｆｒに基づいて、前側駆動輪３０および後側駆動輪３２のタイヤの特性を表すタイヤ特性線図すなわちＦ−Ｓ線図をそれぞれ選択する。上記Ｆ−Ｓ線図は、タイヤの路面との接地面に作用する制動力すなわちタイヤ縦力の絶対値（以下、タイヤ縦力と記載する）Ｆを示すタイヤ縦力軸とタイヤのすべり率Ｓを示すすべり率軸との二次元座標内において、タイヤに作用する荷重（前輪作用荷重Ｆｆ、後輪作用荷重Ｆｒ）をパラメータとしてタイヤ縦力Ｆとすべり率Ｓとの関係が予め実験的に求められて記憶されたものである。なお、図１０には、上記タイヤに作用する荷重毎に記憶された複数のＦ−Ｓ線図のうち一部（４つ）が示されている。すなわち、上記タイヤに作用する荷重が２５００[Ｎ]、４１００[Ｎ]、５０００[Ｎ]、および５８００[Ｎ]である場合のＦ−Ｓ線図がそれぞれ示されている。
また、伝達トルク制御手段１２６は、上記それぞれ選択されたＦ−Ｓ線図から、実際の前輪制動トルクＴＦおよび後輪制動トルクＴＲに基づいて、前輪回転速度Ｎｆから補正値ｋ２を引いた値が後輪回転速度Ｎｒに等しくなるように制御カップリング装置５４の制御カップリングトルクＴｃを制御する。言い換えれば、制御カップリング装置５４で制御カップリングトルクＴｃが伝達可能となる条件を満たす範囲内すなわち本実施例では前輪回転速度Ｎｆから補正値ｋ１を引いた値が後輪回転速度Ｎｒ以上となる範囲内で制御クラッチトルクＴｃを可及的に増加させることで、前輪回生制動トルクＴｆを可及的に大きくする。具体的には、伝達トルク制御手段１２６は、実際の前輪制動トルクＴＦおよび後輪制動トルクＴＲに基づいて、前側駆動輪３０および後側駆動輪３２の各タイヤに作用する制動力すなわちタイヤ縦力Ｆをそれぞれ算出する。そして、前記選択された各Ｆ−Ｓ線図から、上記算出された各タイヤ縦力Ｆに基づいて、前側駆動輪３０および後側駆動輪３２のすべり率Ｓをそれぞれ算出する。そして、上記算出された各すべり率Ｓから前輪回転速度Ｎｆおよび後輪回転速度Ｎｒの所定時間後の変化量をそれぞれ推定し、その所定時間後の前後輪の回転速度すなわち演算推定前輪回転速度Ｎｆ１および演算推定後輪回転速度Ｎｒ１を算出する。そして、演算推定前輪回転速度Ｎｆ１から補正値ｋ２を引いた値が演算推定後輪回転速度Ｎｒ１に等しくなるように制御カップリング装置５４の制御カップリングトルクＴｃを制御するフィードフォワード制御を行う。
図１１は、本実施例の電子制御装置１０の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、実施例１における図５に対応するものである。このフローチャートは、実施例１と同様に、ブレーキペダル９６が踏み込まれているか否かおよびアクセルペダルが完全に戻されているか否かの判断のうち、どちらか一方が肯定されるときに、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。
図１１において、Ｓ４の判断が肯定される場合には、伝達トルク制御手段１２６に相当するＳ３１において、予め記憶された関係すなわち数式（１）乃至（３）から、加速度センサから供給された車両の減速度Ｇに基づいて、前側駆動輪３０および後側駆動輪３２にそれぞれ作用する荷重すなわち前輪作用荷重Ｆｆおよび後輪作用荷重Ｆｒが算出される。
上記Ｓ３１に次いで、伝達トルク制御手段１２６に相当するＳ３２において、例えば図１０に示すような予め定められたタイヤ特性マップから、上記Ｓ３１で算出された前輪作用荷重Ｆｆおよび後輪作用荷重Ｆｒに基づいて、前側駆動輪３０および後側駆動輪３２のタイヤの特性を表すタイヤ特性線図すなわちＦ−Ｓ線図がそれぞれ選択される。
上記Ｓ３２に次いで、伝達トルク制御手段１２６に相当するＳ３３において、上記Ｓ３２で選択された各Ｆ−Ｓ線図から、実際の前輪制動トルクＴＦおよび後輪制動トルクＴＲに基づいて、前輪回転速度Ｎｆから補正値ｋ２を引いた値が後輪回転速度Ｎｒに等しくなるように制御カップリング装置５４の制御カップリングトルクＴｃが制御される。具体的には、先ず、実際の前輪制動トルクＴＦおよび後輪制動トルクＴＲに基づいて、前側駆動輪３０および後側駆動輪３２の各タイヤに作用するタイヤ縦力Ｆがそれぞれ算出される。続いて、選択された各Ｆ−Ｓ線図から、上記算出された各タイヤ縦力Ｆに基づいて、前側駆動輪３０および後側駆動輪３２のすべり率Ｓがそれぞれ算出される。続いて、上記算出された各すべり率Ｓから所定時間後の前後輪の回転速度すなわち演算推定前輪回転速度Ｎｆ１および演算推定後輪回転速度Ｎｒ１が算出される。続いて、演算推定前輪回転速度Ｎｆ１から補正値ｋ２を引いた値が演算推定後輪回転速度Ｎｒ１に等しくなるように制御カップリング装置５４の制御カップリングトルクＴｃが制御されるフィードフォワード制御が行われる。これにより、制御カップリング装置５４で制御カップリングトルクＴｃが伝達可能となる条件を満たす範囲内すなわち本実施例では前輪回転速度Ｎｆから補正値ｋ２を引いた値が後輪回転速度Ｎｒ以上となる範囲内で制御クラッチトルクＴｃが可及的に増加させられて、前輪回生制動トルクＴｆが可及的に大きくされる。
ここで、図１２は、図１１のフローチャートに従う電子制御装置１０の制御作動によって、制御カップリング装置５４、前輪用油圧ブレーキ９２、および後輪用油圧ブレーキ９０がそれぞれ制御されることで連続的に変動する前輪制動トルクＴＦおよび後輪制動トルクＴＲの値を、予め定められた基本制動力配分線Ｌ１とともに示す図である。図１２に示すように、図１１のＳ２での判断が否定されたときにＳ４での判断が肯定されてＳ３１乃至Ｓ３３が繰り返し実行されることで、例えば実線ｉに沿って前輪制動トルクＴＦおよび後輪制動トルクＴＲがそれぞれ制御される。そして、例えば、後輪制動トルクＴＲが後輪回生制限トルクＴＬ１と増分値△Ｔｒとの和であるとともに前輪制動トルクＴＦが前輪制動トルクＴｆ３である点ｇにおいて、後輪回生制限トルクＴＬ１と増分値△Ｔｒと前輪制動トルクＴｆ３との和が回生制限トルクＴＬ２を超えると判断されるまで、図１１のＳ３１乃至Ｓ３３が繰り返し実行されることで、図１２の実線ｉ沿って前輪制動トルクＴＦおよび後輪制動トルクＴＲが増減させられる。
本実施例のスタンバイ四輪駆動車両６の電子制御装置１０によれば、上記以外の構成は前述の実施例１と同じであるので、実施例１と同様に、例えば電動機Ｍの回生制動時には前側駆動輪３０および後側駆動輪３２の両方で回生制動が実行されるように制御カップリング装置５４を作動させる場合に比べて、その制御カップリング装置５４の作動のための電力量が減少するという効果が得られる。さらに、実施例１と同様に、電動機Ｍの回生効率が高まるという効果が得られる。したがって、燃費が向上させられる。
また、本実施例のスタンバイ四輪駆動車両６の電子制御装置１０によれば、伝達トルク制御手段１２６は、制動指令トルクＴｏが後輪回生制限トルクＴＬ１を超える場合には、前輪回転速度Ｎｆから予め定められた所定の差動回転数補正値ｋ１を引いた値が後輪回転速度Ｎｒに等しくなるように制御カップリング装置５４の制御カップリングトルクＴｃを制御して前輪回生制動トルクＴｆを調節することから、制御カップリング装置５４で回生制動トルクが伝達可能となる条件を満たす範囲内すなわち前輪回転速度Ｎｆから所定の補正値ｋ２を引いた値が後輪回転速度Ｎｒ以上となる範囲内で制御カップリングトルクＴｃが可及的に増加させられて、前輪回生制動トルクＴｆが可及的に大きくされるので、前側駆動輪３０での回生制動をできるだけ有効化することができる。
以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。
例えば、前述の実施例では、制動指令トルクＴｏが算出されてその制動指令トルクＴｏが得られるように各制御が行われていたが、例えば、制動トルクに関連する値として制動力や減速度などが算出されて各制御が行われてもよい。
また、前述の実施例において、制御カップリング装置５４のパイロットクラッチ部７２は、電磁式クラッチであったが、例えば、油圧式クラッチや磁粉式クラッチなどであってもよい。また、制御カップリング装置５４は、パイロットクラッチ式のものであったが、これに限らず、例えば、メインクラッチ部７６が例えば油圧式や電気式のアクチュエータにより押圧されることで係合させられるクラッチ直押付式のものであってもよい。因みに、制御カップリング装置５４がクラッチ直押付式のものである場合には、その制御カップリング装置５４で回生制動トルクが伝達可能となる前側駆動輪３０および後側駆動輪３２の相対的な回転速度条件は、図３に示すようになる。
また、前述の実施例において、本発明は前置エンジン後輪駆動方式（ＦＲ）を基本とする四輪駆動車両に用いられていたが、これに限らず、前置エンジン前輪駆動方式（ＦＦ）を基本とする前後輪駆動車両であっても好適に用いられ得る。
また、前述の実施例において、車両の駆動源と駆動輪との間の動力伝達経路に変速機が設けられても良い。たとえば、動力伝達装置１４とトランスファ１６との間に有段式の自動変速機やＣＶＴ等の無段変速機などの変速機が設けられても良い。
また、前述の実施例において、後輪回生制限トルクＴＬ１は、例えば、低摩擦路などの悪路において二輪駆動状態で専ら後側駆動輪３２により回生制動を実行させるときに車両の挙動が安定する限界値すなわち上限値として予め実験的に求められてもよい。これにより、一層確実に車両挙動の安定性が確保できる。
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。
６：スタンバイ四輪駆動車両
１０：電子制御装置（駆動制御装置）
３０：前側駆動輪（従駆動輪）
３２：後側駆動輪（主駆動輪）
５４：制御カップリング装置（クラッチ装置）
９０：後輪用油圧ブレーキ（主駆動輪用油圧ブレーキ）
９２：前輪用油圧ブレーキ（従駆動輪用油圧ブレーキ）
１２６：伝達トルク制御手段
１２８：油圧ブレーキ制御手
Ｌ１：基本制動トルク配分線（基本制動力配分線）
Ｍ１：第１電動機（電動機）
Ｍ２：第２電動機（電動機）
Ｎｆ：前輪回転速度
Ｎｒ：後輪回転速度
Ｒｄ：配分比
ＴＬ１：後輪回生制限トルク（主駆動輪回生制限トルク）
ＴＬ２：回生制限トルク
Ｔｃ：制御カップリングトルク（伝達トルク）
Ｔｆ,Ｔｆ１,Ｔｆ２,Ｔｆ３：前輪回生制動トルク（従駆動輪の回生制動トルク）
Ｔｏ：制動指令トルク（要求制動トルク）
Ｔｒ：後輪回生制動トルク（主駆動輪の回生制動トルク）
ｋ１：差動回転数補正値
ｋ２：補正値

Claims (6)

  1. 回生制動トルクを発生させる電動機を含む駆動源に連結された主駆動輪と、該駆動源と従駆動輪との間に設けられ、該主駆動輪による二輪駆動状態と該主駆動輪および該従駆動輪による四輪駆動状態とを切り替えるクラッチ装置とを備えたスタンバイ四輪駆動車両の駆動制御装置であって、
    前記電動機による回生制動時において、車両の要求制動トルクが予め定められた主駆動輪回生制限トルク以下である場合には、前記クラッチ装置により前記駆動源と前記従駆動輪との間の伝達トルクを零として専ら前記主駆動輪により回生制動を実行させ、該要求制動トルクが該主駆動輪回生制限トルクを超える場合には、該クラッチ装置により該駆動源と該従駆動輪との間に伝達トルクを発生させて該主駆動輪および該従駆動輪により回生制動を実行させる伝達トルク制御手段を含むことを特徴とするスタンバイ四輪駆動車両の駆動制御装置。
  2. 前記伝達トルク制御手段は、前記要求制動トルクが前記主駆動輪回生制限トルクを超える場合には、前記従駆動輪の制動トルクが該要求制動トルクと該主駆動輪回生制限トルクとの差となるように、前記クラッチ装置の伝達トルクを制御して該従駆動輪の回生制動トルクを調節することを特徴とする請求項１のスタンバイ四輪駆動車両の駆動制御装置。
  3. 前記伝達トルク制御手段は、前記要求制動トルクが前記主駆動輪回生制限トルクを超える場合には、前記従駆動輪の回転速度から予め定められた所定の補正値を引いた値が前記主駆動輪の回転速度に略等しくなるように前記クラッチ装置の伝達トルクを制御して該従駆動輪の回生制動トルクを調節することを特徴とする請求項１のスタンバイ四輪駆動車両の駆動制御装置。
  4. 前記伝達トルク制御手段は、前記従駆動輪の回転速度から予め定められた所定の差動回転数補正値を引いた値が前記主駆動輪の回転速度よりも大きい場合に、前記クラッチ装置の伝達トルクを増加させて該従駆動輪の回生制動トルクを増加させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１のスタンバイ四輪駆動車両の駆動制御装置。
  5. 前記スタンバイ四輪駆動車両は、供給される油圧に応じて前記主駆動輪および前記従駆動輪にそれぞれ制動トルクを発生させる主駆動輪用油圧ブレーキおよび従駆動輪用油圧ブレーキを備え、
    前記要求制動トルクが予め定められた回生制限トルクを超える場合には、該主駆動輪の制動トルクおよび該従駆動輪の制動トルクの配分比が予め定められた制動トルク配分線に沿って制御されるように、該主駆動輪用油圧ブレーキおよび該従駆動輪用油圧ブレーキをそれぞれ制御する油圧ブレーキ制御手段を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１のスタンバイ四輪駆動車両の駆動制御装置。
  6. 前記伝達トルク制御手段は、前記要求制動トルクが前記主駆動輪回生制限トルクを超える場合において、前記従駆動輪の回転速度と前記主駆動輪の回転速度との差が前記差動回転数補正値以下である場合には、前記クラッチ装置の伝達トルクを固定することで該主駆動輪の回生制動トルクを増加させることを特徴とする請求項４または５のスタンバイ四輪駆動車両の駆動制御装置。
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