JP5585598B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動パーキングブレーキ（以下、ＥＰＢ（Electric parking brake）という）を備えた車両の制御を行う車両制御装置に関するものである。

従来より、駐車時の車両の移動を規制するためにＥＰＢが用いられている。車両の移動を規制する際にはＥＰＢを作動させることでブレーキパッドなどの摩擦材をブレーキディスクなどの被摩擦材に対して押し付け、駐車ブレーキ力を発生させて車輪をロック状態にするロック制御を行い、その規制を解除する際にはＥＰＢを作動させることで摩擦材を被摩擦材から離して車輪をロック状態からリリース状態にするリリース制御を行う。このようにＥＰＢによって駐車ブレーキ力を発生させられることから、この駐車ブレーキ力を利用して様々な車両制御を行うことが検討されている。

ところが、交差点などでの停車中にＥＰＢがロック状態で故障し、リリースできなくなった場合（以下、この状態をＥＰＢの固着もしくはロック固着状態という）、交通の妨げになってしまうため、車両を道路の端まで移動できるようにすることが望ましい。このため、特許文献１において、ＥＰＢの固着が発生した場合に、リリース作動できる可能性がある故障時にはリリース制御を行うことで、極力、車両を移動させられるようにする技術が提案されている。

特開２００６−１２３７９７号公報

しかしながら、従来のようにリリース作動させられれば良いが例えばモータ断線などで摩擦材を移動用のモータが駆動できない場合には、ＥＰＢが固着したままの状態となり、ＥＰＢによる駐車ブレーキ力を解除することはできない。この場合は、アクセルを踏み込んでＥＰＢが取り付けられた車輪をロック固着状態のまま引き摺るようにして車両を移動させることになるが、回転が拘束される車輪が存在すると車両の移動が妨げられることがある。

例えば４ＷＤ車両では、前輪側シャフトの回転速度と後輪側シャフトの回転速度を比較して同速度や所定比率となるように制御が為されることから、例えばＥＰＢが取り付けられた後輪の回転が拘束されることで前輪の回転も拘束され、駆動力が発揮できずに車両の移動が妨げられる。また、駆動輪に対してＥＰＢが備えられている場合において、その駆動輪に差動制限装置（以下、ＬＳＤ（Limited slip def.）という）が取り付けられている場合にも、左右一方の車輪のＥＰＢの固着によって、もう一方の車輪も回転させられなくなり、車両の移動が妨げられる。つまり、ＥＰＢの固着が発生した車輪の回転が拘束されることにより、それ以外の車輪の回転も拘束されるような制御装置が備えられた車両について、車両を移動させることができなくなることがある。

このように、特許文献１のようなリリース作動させられる可能性がある故障時にリリース制御を行うというだけでは、上記のような場合に対応することができなかった。

本発明は上記点に鑑みて、ＥＰＢの固着が発生した車輪の回転が拘束されることにより、それ以外の車輪の回転も拘束されるような制御装置が備えられた車両について、ＥＰＢの固着が発生しても車両を移動させられるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、結合状態制御機構（６、７、１０、１０ａ）を制御して複数の車輪（ＦＲ〜ＲＬ）の結合状態を制御する締結状態制御手段（３）と、ＥＰＢ（１２、１３）が駐車ブレーキ力の解除を行えないロック固着状態であるか否かを判定するロック固着状態判定手段（２００〜２３０、５００〜５３０）とを有し、締結状態制御手段（３）は、ロック固着状態判定手段（２００〜２３０、５００〜５３０）にて複数の車輪（ＦＲ〜ＲＬ）の少なくとも１つの車輪がロック固着状態になったと判定されたときに、ロック固着状態と判定された車輪とロック固着状態ではない車輪との結合状態を緩和もしくは解除する固着時特殊制御を実行する固着時特殊制御手段（３４０、６４０）を有していることを特徴としている。

このように、ＥＰＢ（１２、１３）の固着が発生した車輪の回転が拘束されることにより、それ以外の車輪の回転も拘束されるような車両について、ＥＰＢ（１２、１３）の固着が発生したロック固着状態であることを判定し、固着時特殊制御を実行している。これにより、各車輪（ＦＲ〜ＲＬ）の作動制限を緩和もしくは解除することができ、ロック固着状態による駐車ブレーキ力の影響を低下させられ、ＥＰＢ（１２、１３）による駐車ブレーキ力が作用している車輪がロック固着状態のままでもロック固着状態になっていない車輪にロック固着状態による制動力を伝達しにくくすることができる。よって、ロック固着状態になっていない車輪に駆動力が発揮され、ロック固着状態の車輪を引き摺ったままロック固着状態ではない車輪で車両を移動させられるようにすることができる。

例えば、締結状態制御手段（３）は、前輪（ＦＲ、ＦＬ）にロック固着状態の車輪が発生して後輪（ＲＲ、ＲＬ）にロック固着状態の車輪が発生していないとき、または、前輪（ＦＲ、ＦＬ）にロック固着状態の車輪が発生しておらず後輪（ＲＲ、ＲＬ）にロック固着状態の車輪が発生しているときには、固着時特殊制御手段（３４０）にて、固着時特殊制御として、前輪（ＦＲ、ＦＬ）と後輪（ＲＲ、ＲＬ）との結合状態を緩和もしくは解除する前後拘束力減少制御を実行することができる。

このように、前輪（ＦＲ、ＦＬ）と後輪（ＲＲ、ＲＬ）との結合状態を緩和もしくは解除する前後拘束力減少制御を実行している。これにより、例えば後輪（ＲＲ、ＲＬ）がロック固着状態である場合において、ＥＰＢ（１２、１３）による駐車ブレーキ力が作用している両後輪（ＲＲ、ＲＬ）がロック固着状態のままでも両前輪（ＦＲ、ＦＬ）にロック固着状態による制動力を伝達しにくくすることができる。よって、両前輪（ＦＲ、ＦＬ）に駆動力が発揮され、両後輪（ＲＲ、ＲＬ）を引き摺ったまま前輪（ＦＲ、ＦＬ）の２輪で車両を移動させられるようにすることができる。

また、締結状態制御手段（３）は、前輪（ＦＲ、ＦＬ）にロック固着状態の車輪と該ロック固着状態ではない車輪が発生したとき、または、後輪（ＲＲ、ＲＬ）にロック固着状態の車輪と該ロック固着状態ではない車輪が発生したときには、固着時特殊制御手段（３４０）にて、固着時特殊制御として、前輪（ＦＲ、ＦＬ）間または後輪（ＲＲ、ＲＬ）間において、ロック固着状態の車輪と該ロック固着状態ではない車輪との結合状態を緩和もしくは解除する左右拘束力減少制御を実行することもできる。

このように、前輪（ＦＲ、ＦＬ）間または後輪（ＲＲ、ＲＬ）間において、ロック固着状態の車輪と該ロック固着状態ではない車輪との結合状態を緩和もしくは解除する左右拘束力減少制御を実行している。例えば、ＬＳＤを備えた車両においては、左右輪間においても、左右輪の一方のＥＰＢ（１２、１３）のみがロック固着状態になったときに、ロック固着状態でない方の車輪の回転が拘束され、車両の移動が妨げられる可能性がある。したがって、左右拘束力減少制御を実行することで、左右輪間での作動制限を緩和もしくは解除することができ、ロック固着状態による駐車ブレーキ力の影響を低下させられ、左右輪のうち一方がロック固着状態のままでもロック固着状態ではない方の車輪に駆動力を発揮し易くすることができる。よって、左右輪のうちロック固着状態の車輪を引き摺ったまま車両を移動させられるようにすることができる。

請求項４に記載の発明では、駆動源制御手段（１５）にて、ロック固着状態判定手段（２００〜２３０、５００〜５３０）にて複数の車輪（ＦＲ〜ＲＬ）の少なくとも１つの車輪がロック固着状態になったと判定されたときに、駆動源（１）が発生する駆動力を制限する駆動力制限制御を実行することを特徴としている。

このように、駆動力制限制御を実行することで、過剰な力が各種デファレンシャル（以下、デファレンシャルのことをデフと略す）のピニオンギアに加わって破損することを防止することができる。例えば、請求項５に記載したように、駆動力制限制御として、駆動源（１）の最大出力値を制限すること、もしくは、駆動源（１）の出力変化速度を制限することができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。

本発明の第１実施形態にかかる車両制御装置が適用されるセンターデフ式の４ＷＤ車両のシステム構成を示した図である。 ＥＰＢ制御ＥＣＵ１４で実行される制御処理の詳細を示したフローチャートである。 ４ＷＤ特殊制御要求判定処理の詳細を示したフローチャートである。 ４ＷＤ制御ＥＣＵ３で実行される固着時特殊制御処理を含む４ＷＤ制御処理の詳細を示したフローチャートである。 エンジンＥＣＵ１５で実行されるエンジン制御処理の詳細を示したフローチャートである。 第１実施形態の変形例で説明する車両制御装置が適用されるセンタークラッチ式の４ＷＤ車両のシステム構成を示した図である。 本発明の第２実施形態にかかる車両制御装置が適用されるリアＬＳＤを備えた４ＷＤ車両のシステム構成を示した図である。 ＥＰＢ制御ＥＣＵ１４で実行される制御処理の詳細を示したフローチャートである。 リアＬＳＤ特殊制御判定処理の詳細を示したフローチャートである。 ４ＷＤ制御ＥＣＵ３で実行される４ＷＤ特殊制御処理やリアＬＳＤ特殊制御を含む４ＷＤ制御処理の詳細を示したフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態では、センターデフ式の４ＷＤ車両において本発明の一実施形態である車両制御装置を適用した場合について説明する。

図１は、車両制御装置が適用されるセンターデフ式の４ＷＤ車両のシステム構成を示した図である。この車両制御装置が適用される車両は、前輪ＦＲ、ＦＬおよび後輪ＲＲ、ＲＬが駆動輪とされる４ＷＤ車両である。

図１に示されるように、エンジン１で発生させられたエンジン出力（エンジントルク）がオートマティックトランスミッション（ＡＴ）などのトランスミッション２に伝えられ、トランスミッション２で設定されたギア位置に応じたギア比で変換されたのち、前輪ＦＲ、ＦＬと後輪ＲＲ、ＲＬに対して所望の駆動力配分で駆動力が伝えられる。

具体的には、後述する４ＷＤ制御用の電子制御装置（以下、４ＷＤ制御ＥＣＵという）３で設定された所望の駆動力配分で、トランスミッション２からフロントプロペラシャフト４に伝えられた駆動力がリアプロペラシャフト５に伝達されるようになっている。

例えば、４ＷＤ車両では、前輪ＦＲ、ＦＬに付与される駆動力と後輪ＲＲ、ＲＬに付与される駆動力との比（駆動力配分）が所定比率内で変動させられるようになっている。具体的には、クラッチ６によってフロントプロペラシャフト４とリアプロペラシャフト５との連結部に備えられたセンターデフ７の拘束力（結合状態）を制御することで、駆動力配分が所定比率内における所望の比となるように制御している。

そして、フロントプロペラシャフト４にフロントデフ８を介して接続されたフロントドライブシャフト９を通じて前輪ＦＲ、ＦＬに前輪側の駆動力配分に応じた駆動力が付与され、リアプロペラシャフト５にリアデフ１０を介して接続されたリアドライブシャフト１１を通じて後輪ＲＲ、ＲＬに後輪側の駆動力配分に応じた駆動力が付与されるようになっている。

このような駆動力配分制御が行える４ＷＤ車両において、後輪ＲＲ、ＲＬそれぞれに対応してＥＰＢ１２、１３を備えてある。各ＥＰＢ１２、１３は、各後輪ＲＲ、ＲＬに対して独立して駐車ブレーキ力を発生させられるように構成されており、ＥＰＢ制御用の電子制御装置（以下、ＥＰＢ制御ＥＣＵという）１４によって制御される。

ＥＰＢ１２、１３は、電動のものであればどのようなタイプのものであっても構わないが、本実施形態では、ＥＰＢ１２、１３に備えられたモータ１２ａ、１３ａによって摩擦材となるブレーキパッド１２ｂ、１３ｂを被摩擦材となるブレーキディスク１２ｃ、１３ｃに押圧することで駐車ブレーキ力を発生させるディスクブレーキタイプのものを例に挙げてある。この他、ＥＰＢ１２、１３として、摩擦材となるブレーキシューを被摩擦材となるブレーキドラムに押圧することで駐車ブレーキ力を発生させるドラムブレーキタイプのものが適用されていても良い。

また、エンジン１におけるエンジン出力の制御については、エンジン制御用の電子制御装置（以下、エンジンＥＣＵという）１５によって行われている。このエンジンＥＣＵ１５により、ドライバのアクセル操作に対応したエンジン制御が行われている。

以上が、本実施形態にかかる車両制御装置が適用される車両のシステム構成である。これらのうち、ＥＰＢ制御ＥＣＵ１４と４ＷＤ制御ＥＣＵ３およびエンジンＥＣＵ１５が本実施形態における車両制御装置を構成する部分であり、これらのＥＣＵ３、１４、１５により、ＥＰＢ１２、１３が固着したときにも車両を移動させられるようにする固着時特殊制御を行っている。

続いて、このようなシステム構成とされた車両において４ＷＤ制御ＥＣＵ３やＥＰＢ制御ＥＣＵ１４およびエンジンＥＣＵ１５で実行される各種制御について説明する。

４ＷＤ制御ＥＣＵ３は、締結状態制御手段に相当するもので、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムに従って駆動力配分制御等を実行する。具体的には、４ＷＤ制御ＥＣＵ３は、通常は、一般的に行われている駆動力配分制御を実行しているが、本実施形態では、それに加えて、ＥＰＢ１２、１３が固着したときに固着時特殊制御として４ＷＤ特殊制御を実行する。ＥＰＢ１２、１３が固着して４ＷＤ特殊制御を実行するか否かについてはＥＰＢ制御ＥＣＵ１４によって判定されており、ＥＰＢ制御ＥＣＵ１４から４ＷＤ特殊制御要求が入力されると、４ＷＤ制御ＥＣＵ３が４ＷＤ特殊制御を実行するようになっている。なお、一般的な駆動力配分制御については周知のものであるため、ここでは説明を省略する。

また、ＥＰＢ制御ＥＣＵ１４も、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムに従って通常ＥＰＢ制御等を実行する。具体的には、ＥＰＢ制御ＥＣＵ１４は、ＥＰＢ１２、１３の作動要求に基づいて通常ＥＰＢ制御を実行しているが、さらに、４ＷＤ特殊制御などの固着時特殊制御を行う必要があるか否かの判定として、４ＷＤ特殊制御要求判定も行っている。そして、ＥＰＢ制御ＥＣＵ１４は、この４ＷＤ特殊制御要求判定の結果に基づいて４ＷＤ制御ＥＣＵ３に対して４ＷＤ特殊制御要求を出力するようになっている。

同様に、エンジンＥＣＵ１５も、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムにに従って通常エンジン制御を実行しているが、本実施形態では、それに加えて、ＥＰＢ１２、１３が固着したときに、各デフ７、８、１０が故障することを抑制するための駆動力制限制御を実行する。ＥＰＢ１２、１３が固着して４ＷＤ特殊制御を実行するか否かについてはＥＰＢ制御ＥＣＵ１４によって判定されているため、ここで４ＷＤ特殊制御を実行すると判定されると、すなわちＥＰＢ制御ＥＣＵ１４から４ＷＤ特殊制御要求が入力されると、エンジンＥＣＵ１５が駆動力制限制御を実行するようになっている。なお、一般的なエンジン制御については周知のものであるため、ここでは説明を省略する。

以下、ＥＰＢ制御ＥＣＵ１４で実行される制御処理と４ＷＤ制御ＥＣＵ３で実行される４ＷＤ特殊制御処理を含む４ＷＤ制御処理およびエンジンＥＣＵ１５で実行される処理のうちの駆動力制限制御処理について説明する。

はじめに、ＥＰＢ制御ＥＣＵ１４で実行される制御処理について説明する。図２は、ＥＰＢ制御ＥＣＵ１４で実行される制御処理の詳細を示したフローチャートである。この図に示す処理は、例えばイグニッションスイッチがオンされると実行される。

まず、ステップ１００では、フラグリセットやメモリ内のデータ消去などの初期化処理を行う。また、このときに、例えばモータ１２ａ、１３ａへの電流供給ラインの断線などが生じていないかなどのイニシャルチェックなども行っており、そのチェック結果を図示しないメモリなどに記憶している。そして、ステップ１１０で制御周期に相当する時間ｔが経過したか否かを判定したのち、制御周期に至るたびにステップ１２０、１３０の処理を実行する。

ステップ１２０では、通常ＥＰＢ制御処理を実行する。通常ＥＰＢ制御処理は、ＥＰＢ１２、１３の作動要求に基づいて行われる通常のＥＰＢ制御を実行するための処理である。例えば、ロック要求に従ってロック制御を実行し、ＥＰＢ１２、１３に備えられたモータ１２ａ、１３ａを駆動してブレーキパッド１２ｂ、１３ｂをブレーキディスク１２ｃ、１３ｃに押圧して駐車ブレーキ力を発生させる。そして、所望の駐車ブレーキ力が発生させられた時点でモータ１２ａ、１３ａの駆動を停止し、その状態を保持することで両後輪ＲＲ、ＲＬをロック状態にする。また、リリース要求に従ってリリース制御を実行し、モータ１２ａ、１３ａをロック制御とは逆回転させることでブレーキパッド１２ｂ、１３ｂをブレーキディスク１２ｃ、１３ｃから離間させ、駐車ブレーキ力を解除する。これにより、両後輪ＲＲ、ＲＬがロック状態からリリース状態となり、駐車ブレーキ力の影響なく車両を移動させることが可能となる。

なお、ＥＰＢ制御ＥＣＵ１４は、ロック制御中やリリース制御中もしくはこれらの制御後においてもＥＰＢ１２、１３の様子を把握しており、ロック状態であるかリリース状態であるかを確認することができるようになっている。また、ＥＰＢ制御ＥＣＵ１４は、ＥＰＢ１２、１３で発生させている駐車ブレーキ力についても把握している。例えば、モータ１２ａ、１３ａに流すモータ電流の大きさが駐車ブレーキ力に比例していることから、モータ電流をモニタすることで駐車ブレーキ力を把握している。また、ＥＰＢ１２、１３がケーブルを引っ張ることによって駐車ブレーキ力を発生させるようなケーブルタイプの場合には、ケーブルの張力が駐車ブレーキ力に比例していることから、張力センサ等でケーブルの張力をモニタすることによって駐車ブレーキ力を把握している。

また、ステップ１３０では、４ＷＤ特殊制御要求判定処理を実行する。４ＷＤ特殊制御要求判定処理では、固着時特殊制御として４ＷＤ特殊制御を実行する必要があるか否かの判定を行っている。図３は、この４ＷＤ特殊制御要求判定処理の詳細を示したフローチャートである。

まず、ステップ２００〜ステップ２３０において、両後輪ＲＲ、ＲＬについてＥＰＢ１２、１３が固着した状態で故障しているか否か、つまり駐車ブレーキ力の解除を行えないロック固着状態であるか否かを判定する。４ＷＤ車両では、フロントプロペラシャフト４の回転速度とリアプロペラシャフト５の回転速度を比較して所定比率となるように制御が為されることから、ＥＰＢ１２、１３が取り付けられた後輪ＲＲ、ＲＬの両方の回転が拘束されたときに前輪ＦＲ、ＦＬの回転も拘束され、車両の移動が妨げられる。このため、両後輪ＲＲ、ＲＬについてＥＰＢ１２、１３が固着した状態で故障してしまった場合を検出している。

具体的には、ステップ２００では、右後輪ＲＲが故障しているか否かを判定する。右後輪ＲＲが故障しているか否かについてはステップ１２０の通常のＥＰＢ制御において自己診断していることから、そのチェック結果を確認することで判定することができる。ここで肯定判定されるとステップ２１０に進む。

ステップ２１０では、右後輪ＲＲがリリース状態であるか否かについて判定する。ＥＰＢ制御ＥＣＵ１４では、各車輪ＲＲ、ＲＬがロック状態であるかリリース状態であるかを確認することができるようになっていることから、その確認結果に基づいてステップ２１０の判定を行っている。リリース状態の場合には、ＥＰＢ１２、１３の固着によって車両が移動できなくなることはない。ここで否定判定された場合、つまりＥＰＢ１２、１３の固着によって車両が移動できなくなることがあるロック固着状態の場合にステップ２２０に進む。

ステップ２２０では、ステップ２００と同様、左後輪ＲＬが故障しているか否かを判定する。ここで肯定判定されるとステップ２３０に進み、ステップ２１０と同様、左後輪ＲＬがリリース状態であるか否かについて判定する。そして、ここでも否定判定されると、ステップ２４０に進み、ＥＰＢ１２、１３による制動力（＝駐車ブレーキ力）が大きいか否かを判定する。例えば、ＥＰＢ制御ＥＣＵ１４で把握している駐車ブレーキ力が所定の閾値を超えているか否かを判定することで、本判定を行っている。すなわち、駐車ブレーキ力があまり大きく無い場合には、４輪に対して駆動力配分を行っても駆動力が制動力に打ち勝って車両を移動させることができる。

したがって、ステップ２４０で肯定判定された場合にはステップ２５０に進み、固着時特殊制御として４ＷＤ特殊制御を実行する必要があるとして、４ＷＤ特殊制御要求をオンする。これにより、ＥＰＢ制御ＥＣＵ１４は、４ＷＤ制御ＥＣＵ３に対して４ＷＤ特殊制御要求を出力するようにしている。逆に、ステップ２００、２２０、２４０で否定判定された場合、もしくは、ステップ２１０、２３０で肯定判定された場合には、４ＷＤ特殊制御を実行する必要がないとして、４ＷＤ特殊制御要求をオフにする。このようにして、４ＷＤ特殊制御要求判定処理が完了し、ＥＰＢ制御ＥＣＵ１４で実行される制御処理が完了する。

次に、４ＷＤ制御ＥＣＵ３で実行される固着時特殊制御処理を含む４ＷＤ制御処理について説明する。図４は、４ＷＤ制御ＥＣＵ３で実行される固着時特殊制御処理を含む４ＷＤ制御処理の詳細を示したフローチャートである。この図に示す処理も、例えばイグニッションスイッチがオンされると実行される。

まず、ステップ３００では、フラグリセットやメモリ内のデータ消去などの初期化処理を行う。そして、ステップ３１０で制御周期に相当する時間ｔが経過したか否かを判定したのち、制御周期に至るたびにステップ３２０以降の処理を実行する。

ステップ３２０では、４ＷＤ特殊制御要求判定の結果に基づいて、４ＷＤ特殊制御要求がオンされているか否かを判定する。具体的には、上記したステップ２５０で４ＷＤ特殊制御要求がオンされていれば肯定判定され、上記したステップ２６０で４ＷＤ特殊制御要求がオフされていれば否定判定される。

ステップ３２０で否定判定されると、ＥＰＢ１２、１３の固着によって車両が移動できないような状況にはないことから、ステップ３３０に進んで通常４ＷＤ制御、つまり一般的に行われている駆動力配分制御を実行する。そして、ステップ３２０で肯定判定されると、ＥＰＢ１２、１３の固着によって車両が移動できないような状況になり得ることから、ステップ３４０に進んでクラッチ開放の制御を行う。本実施形態の場合、このステップ３４０の処理が本発明の前後拘束力減少制御に相当している。

具体的には、クラッチ６によってフロントプロペラシャフト４とリアプロペラシャフト５との連結部に備えられたセンターデフ７の拘束力を緩和もしくは解除するように制御する。すなわち、通常４ＷＤ制御時に設定される比よりも後輪ＲＲ、ＲＬ側の駆動力配分を減少させ、好ましくは後輪ＲＲ、ＲＬ側の駆動力配分をゼロとすることで、センターデフ７の結合状態を緩和もしくは解除する。これにより、前後輪ＦＲ〜ＲＬの作動制限を緩和もしくは解除することができ、ロック固着状態による駐車ブレーキ力の影響を低下させられ、ＥＰＢ１２、１３による駐車ブレーキ力が作用している両後輪ＲＲ、ＲＬがロック固着状態のままでも両前輪ＦＲ、ＦＬに駆動力を発揮し易くすることができる。よって、両後輪ＲＲ、ＲＬを引き摺ったまま前輪ＦＲ、ＦＬの２輪で車両を移動させられるようにすることができる。このようにして、４ＷＤ制御ＥＣＵ３による４ＷＤ制御処理が完了する。

続いて、エンジンＥＣＵ３で実行されるエンジン制御処理について説明する。図５は、エンジンＥＣＵ３で実行されるエンジン制御処理の詳細を示したフローチャートである。この図に示す処理も、例えばイグニッションスイッチがオンされると実行される。

まず、ステップ４００では、フラグリセットやメモリ内のデータ消去などの初期化処理を行う。そして、ステップ４１０で制御周期に相当する時間ｔが経過したか否かを判定したのち、制御周期に至るたびにステップ４２０以降の処理を実行する。

ステップ４２０では、４ＷＤ特殊制御要求判定の結果に基づいて、４ＷＤ特殊制御要求がオンされているか否かを判定する。具体的には、上記したステップ２５０で４ＷＤ特殊制御要求がオンされていれば肯定判定され、上記したステップ２６０で４ＷＤ特殊制御要求がオフされていれば否定判定される。

ここで、ステップ４２０で否定判定されると、ＥＰＢ１２、１３の固着によって車両が移動できないような状況にはないことから、ステップ４３０に進んで通常エンジン制御、つまり一般的に行われているドライバのアクセル操作に応じたエンジン出力制御などを実行する。そして、ステップ４２０で肯定判定されると、ＥＰＢ１２、１３の固着によって車両が移動できないような状況になり得ることから、ステップ４４０に進んで駆動力制限制御に相当するエンジン出力制限制御を行う。

このエンジン出力制限制御は、上記したように各デフ７、８、１０が故障することを抑制するために行われる。例えば、デフは、傘歯車によって構成されており、例えば一端面に傘歯車で構成されるサイドギアが備えられたリングギアと、傘歯車で構成されるピニオンギア、および、傘歯車で構成されるサイドギアが備えられた枠とを備え、リングギアのサイドギアと枠のサイドギアとがピニオンギアを介して噛合わされた歯車構成とされている。このような歯車構成において、ピニオンギアは枠と共に回転するため、リングギアに比べて小さなギアとなってしまう。このため、片方の車輪が固定された状態で強い駆動トルクが加わると、ピニオンギアとサイドギアの歯の接触部に力が集中し、ピニオンギアの破損（歯の欠損）を招いてしまう。

したがって、エンジン出力制限制御を行って駆動力を制限すること、例えばエンジン出力の最大出力値や出力変化速度を制限することでエンジン出力を減少させ、過剰な力がピニオンギアに加わって破損することを防止することができる。具体的にはエンジントルク量の制限や急激なトルク上昇の制限を実行すればよい。このようにして、エンジンＥＣＵ１５によるエンジン制御処理が完了する。

以上説明したように、本実施形態では、ＥＰＢ１２、１３の固着が発生した車輪ＲＲ、ＲＬの回転が拘束されることにより、それ以外の車輪ＦＲ、ＦＬの回転も拘束されるような４ＷＤ車両について、ＥＰＢ１２、１３の固着が発生したロック固着状態であることを判定し、固着時特殊制御として４ＷＤ特殊制御を実行している。

すなわち、４ＷＤ制御ＥＣＵ３により、クラッチ６によりフロントプロペラシャフト４とリアプロペラシャフト５との連結部に備えられたセンターデフ７の拘束力を緩和もしくは解除するように制御している。これにより、前後輪ＦＲ〜ＲＬの作動制限を緩和もしくは解除することができ、ロック固着状態による駐車ブレーキ力の影響を低下させられ、ＥＰＢ１２、１３による駐車ブレーキ力が作用している両後輪ＲＲ、ＲＬがロック固着状態のままでも両前輪ＦＲ、ＦＬに駆動力を発揮し易くすることができる。よって、両後輪ＲＲ、ＲＬを引き摺ったまま前輪ＦＲ、ＦＬの２輪で車両を移動させられるようにすることができる。

また、エンジンＥＣＵ１５により、駆動力制限制御としてエンジン出力減少の制御を行うようにしている。これにより、過剰な力が各デフ７、８、１０のピニオンギアに加わって破損することを防止することができる。

（第１実施形態の変形例）
上記第１実施形態では、センターデフ式の４ＷＤ車両に対して本発明の一実施形態にかかる車両制御装置を適用した場合について説明したが、センタークラッチ式の４ＷＤ車両に対しても同様に本発明の一実施形態を適用することができる。

図６は、車両制御装置が適用されるセンタークラッチ式の４ＷＤ車両のシステム構成を示した図である。この図に示されるように、センタークラッチ式の４ＷＤ車両では、クラッチ６の拘束力を制御することで、フロントプロペラシャフト４とリアプロペラシャフト５との拘束力を制御し、駆動力配分が所定比率内における所望の比となるように制御している。

このようなセンタークラッチ式の４ＷＤ車両の場合には、固着時特殊制御として４ＷＤ特殊制御を実行するときに、クラッチ６の拘束力を緩和するように制御する。すなわち、クラッチ６の拘束力を緩めて通常４ＷＤ制御時に設定される比よりも後輪ＲＲ、ＲＬ側の駆動力配分を減少させ、好ましくは後輪ＲＲ、ＲＬ側の駆動力配分をゼロとする。このようにしても、前後輪ＦＲ〜ＲＬの作動制限を緩和することができ、ロック固着状態による駐車ブレーキ力の影響を低下させられ、ＥＰＢ１２、１３による駐車ブレーキ力が作用している両後輪ＲＲ、ＲＬがロック固着状態のままでも両前輪ＦＲ、ＦＬに駆動力を発揮し易くすることができる。よって、両後輪ＲＲ、ＲＬを引き摺ったまま前輪ＦＲ、ＦＬの２輪で車両を移動させられるようにすることができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対してリアＬＳＤを備えた４ＷＤ車両としていることを変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図７は、車両制御装置が適用されるリアＬＳＤを備えた４ＷＤ車両のシステム構成を示した図である。この図に示されるように、リアドライブシャフト１１が右輪側シャフト１１ａと左輪側シャフト１１ｂとに分けられ、これらの連結部に備えられたリアデフ１０の拘束力をクラッチ１０ａによって制御することで、両後輪ＲＲ、ＲＬの間における駆動力配分を制御している。具体的には、４ＷＤ制御ＥＣＵ３によって右輪側シャフト１１ａと左輪側シャフト１１ｂの回転速度を比較して所定比率となるように制御することで、両後輪ＲＲ、ＲＬの間における駆動力配分を制御している。このようにして、右後輪ＲＲと左後輪ＲＬとの間でスリップが制限されるように駆動力配分を調整している。この他の構成については、第１実施形態と同様である。

リアＬＳＤを備えた車両においては、後輪ＲＲ、ＲＬのうちの一方のＥＰＢ１２、１３のみがロック固着状態になったときに、ロック固着状態でない方の車輪の回転が拘束され、車両の移動が妨げられる可能性がある。このため、リアＬＳＤを備えた車両については、固着時特殊制御としてリアＬＳＤ特殊制御を実行する。

以下、このように構成されたリアＬＳＤを備えた４ＷＤ車両に対して実行する制御処理について説明する。ただし、エンジンＥＣＵ１５で実行される駆動力制限制御を含むエンジン制御処理については第１実施形態と同様であるため、ここではＥＰＢ制御ＥＣＵ１４で実行される制御処理と４ＷＤ制御ＥＣＵ３で実行される４ＷＤ特殊制御処理やリアＬＳＤ特殊制御を含む４ＷＤ制御処理についてのみ説明する。

図８は、ＥＰＢ制御ＥＣＵ１４で実行される制御処理の詳細を示したフローチャートである。この図に示されるように、ステップ１００〜１３０では、第１実施形態で説明した図２と同様の処理を行い、その後、ステップ１４０に進んでリアＬＳＤ特殊制御要求判定を行う。図９は、このリアＬＳＤ特殊制御判定処理の詳細を示したフローチャートである。

まず、ステップ５００〜５４０において、４ＷＤ特殊制御要求判定と同様の判定（図３のステップ２００〜２４０参照）を行う。ただし、ここでは両後輪ＲＲ、ＲＬのうちのいずれか一方のみについて、ＥＰＢ１２、１３の固着によって回転が拘束される状況であるか否かを判定している。

このため、ステップ５００で肯定判定されたのちステップ５１０で否定判定された場合、もしくは、ステップ５２０で肯定判定されたのちステップ５３０で否定判定された場合にのみ、ステップ５４０に進む。そして、ステップ５４０で、両後輪ＲＲ、ＲＬのうちステップ５００〜５３０において故障中でかつリリース状態ではないと判定された車輪について、ＥＰＢ１２、１３による制動力（＝駐車ブレーキ力）が大きいか否かを判定する。ここで肯定判定されるとステップ５５０に進み、リアＬＳＤ特殊制御を実行する必要があるとして、リアＬＳＤ特殊制御要求をオンする。これにより、ＥＰＢ制御ＥＣＵ１４は、４ＷＤ制御ＥＣＵ３に対してリアＬＳＤ特殊制御要求を出力するようにしている。逆に、ステップ５２０、５４０で否定判定された場合、もしくは、ステップ５３０で肯定判定された場合には、リアＬＳＤ特殊制御を実行する必要がないとして、リアＬＳＤ特殊制御要求をオフにする。このようにして、リアＬＳＤ特殊制御要求判定処理が完了し、ＥＰＢ制御ＥＣＵ１４で実行される制御処理が完了する。

次に、４ＷＤ制御ＥＣＵ３で実行される４ＷＤ特殊制御処理やリアＬＳＤ特殊制御を含む４ＷＤ制御処理について説明する。図１０は、４ＷＤ制御ＥＣＵ３で実行される４ＷＤ特殊制御処理やリアＬＳＤ特殊制御を含む４ＷＤ制御処理の詳細を示したフローチャートである。

まず、ステップ６００〜６４０では、第１実施形態で説明した図４のステップ３００〜３４０と同様の処理を行う。そして、ステップ６３０の通常４ＷＤ制御処理が終了すると、ステップ６５０に進み、リアＬＳＤ特殊制御要求判定の結果に基づいて、リアＬＳＤ特殊制御要求がオンされているか否かを判定する。具体的には、上記したステップ５５０でリアＬＳＤ特殊制御要求オンされていれば肯定判定され、上記したステップ５６０でリアＬＳＤ特殊制御要求オフされていれば否定判定される。

ここで、ステップ６５０で否定判定されると、後輪ＲＲ、ＲＬのうちのいずれかのＥＰＢ１２、１３の固着によって車両が移動できないような状況にはないことから、ステップ６６０に進んで通常リアＬＳＤ制御、つまり一般的に行われているＬＳＤ制御を実行する。そして、ステップ６５０で肯定判定されると、後輪ＲＲ、ＲＬのうちのいずれかのＥＰＢ１２、１３の固着によって車両が移動できないような状況になり得ることから、ステップ６７０に進んでリアＬＳＤクラッチ開放の制御を行う。本実施形態の場合、このステップ６７０の処理が本発明の左右拘束力減少制御に相当している。

具体的には、クラッチ１０ａによって右輪側シャフト１１ａと左輪側シャフト１１ｂとの連結部に備えられたリアデフ１０拘束力を緩和もしくは解除するように制御する。すなわち、通常ＬＳＤ制御時に設定される比と比較して、両後輪ＲＲ、ＲＬのうち固着が生じている方の比が小さくなるように駆動力配分を減少させ、好ましくは固着が生じている方の車輪の駆動力配分をゼロとし、リアデフ１０の結合状態を緩和もしくは解除する。これにより、両後輪ＲＲ、ＲＬ間での作動制限を緩和もしくは解除することができ、ロック固着状態による駐車ブレーキ力の影響を低下させられ、両後輪ＲＲ、ＲＬのうち固着が生じている方の車輪がロック固着状態のままでも両前輪ＦＲ、ＦＬおよび両後輪ＲＲ、ＲＬのうち固着が生じていない方の車輪に駆動力を発揮し易くすることができる。よって、両後輪ＲＲ、ＲＬのうち固着が生じている方の車輪を引き摺ったまま前輪ＦＲ、ＦＬおよび両後輪ＲＲ、ＲＬのうち固着が生じていない方の車輪の３輪で車両を移動させられるようにすることができる。このようにして、４ＷＤ制御ＥＣＵ３による４ＷＤ制御処理が完了する。

以上説明したように、リアＬＳＤが備えられている４ＷＤ車両においては、両後輪ＲＲ、ＲＬのＥＰＢ１２、１３が固着したときには、フロントプロペラシャフト４とリアプロペラシャフト５との連結部に備えられたセンターデフ７の拘束力を緩和もしくは解除するように制御する。これにより、前後輪ＦＲ〜ＲＬの作動制限を緩和もしくは解除することができ、ロック固着状態による駐車ブレーキ力の影響を低下させられ、ＥＰＢ１２、１３による駐車ブレーキ力が作用している両後輪ＲＲ、ＲＬがロック固着状態のままでも両前輪ＦＲ、ＦＬに駆動力を発揮し易くすることができる。よって、両後輪ＲＲ、ＲＬを引き摺ったまま前輪ＦＲ、ＦＬの２輪で車両を移動させられるようにすることができる。

また、後輪ＲＲ、ＲＬのうちの一方のＥＰＢ１２、１３のみが固着したときには、右輪側シャフト１１ａと左輪側シャフト１１ｂとの連結部に備えられたセンターデフ７の拘束力を緩和もしくは解除するように制御する。これにより、両後輪ＲＲ、ＲＬ間での作動制限を緩和もしくは解除することができ、ロック固着状態による駐車ブレーキ力の影響を低下させられ、両後輪ＲＲ、ＲＬのうち一方がロック固着状態のままでも両前輪ＦＲ、ＦＬおよび両後輪ＲＲ、ＲＬのうちロック固着状態ではない方の車輪に駆動力を発揮し易くすることができる。よって、両後輪ＲＲ、ＲＬのうちロック固着状態の車輪を引き摺ったまま前輪ＦＲ、ＦＬおよび両後輪ＲＲ、ＲＬのうちロック固着状態ではない方の車輪の３輪で車両を移動させられるようにすることができる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、本発明が適用されるシステム構成を有する車両の一例を挙げて説明したが、他の構成の車両についても本発明の車両制御装置を適用することができる。

例えば、上記実施形態では４ＷＤ車両を例に挙げて説明したが、ＥＰＢ１２、１３の固着が発生した車輪の回転が拘束されることにより、それ以外の車輪の回転も拘束されるような制御装置が備えられた車両について本発明の車両制御装置を適用できる。

具体的には、リア駆動車両において、後輪ＲＲ、ＲＬに対するＬＳＤが備えられている場合には、いずれか一方の後輪ＲＲ、ＲＬのＥＰＢ１２、１３の固着によって他方の車輪の回転が拘束され、車両が移動できなくなる可能性がある。この場合にも、後輪ＲＲ、ＲＬのうちの一方のＥＰＢ１２、１３のみが固着したときには、右輪側シャフト１１ａと左輪側シャフト１１ｂとの連結部に備えられたリアデフ１０の拘束力を緩和もしくは解除するように制御することで、第２実施形態と同様、車両を移動させられるようにすることができる。

また、一般的にＥＰＢは操舵輪ではない車輪に備えられるのが好ましいことから、上記実施形態では、ＥＰＢ１２、１３を後輪ＲＲ、ＲＬ側に備える場合について説明した。しかしながら、本発明は、ＥＰＢが操舵輪側に付いているか、非操舵輪側に付いているかに拘わらず適用できる。勿論、リフト車両のような特殊車両においては後輪ＲＲ、ＲＬ側が操舵輪となるような場合もあり、その場合にはＥＰＢが前輪ＦＲ、ＦＬ側に付けられることが想定される。このような車両の場合において、フロントＬＳＤが備えられる場合には、第２実施形態のリアＬＳＤ特殊制御要求と同様のフロントＬＳＤ特殊制御を実行することで、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、車両の駆動力を発生する駆動源としてエンジン１を例に挙げたが、モータなど他の駆動源であっても良い。さらに、駆動力を伝達する駆動機構として、トランスミッション２や各種プロペラシャフト４、５および各種ドライブシャフト９、１１を例に挙げたが、上記各実施形態で示した機構と異なる機構であっても良い。また、各車輪の結合状態を制御する結合状態制御機構として、センターデフ７やリアデフ１０およびクラッチ６、１０ａを挙げたが、これらと異なる機構であっても良い。

すなわち、駆動源と、駆動源の駆動力を複数の車輪に伝達する駆動機構と、複数の車輪のうちの少なくとも一部の車輪を制動する制動機構と、各車輪の結合状態を制御する結合状態制御機構を有する車両に対して、本発明の制御装置を適用することができる。

また、上記実施形態の場合、ＥＰＢ制御ＥＣＵ１４と４ＷＤ制御ＥＣＵ３およびエンジンＥＣＵ１５が本実施形態における車両制御装置を構成する部分とされるが、ここで挙げたのは単なる一例であり、例えばこれらが単独の電子制御装置（ＥＣＵ）によって構成されていても良い。すなわち、車両に備えられた各車輪の結合状態を制御する機構を制御する締結状態制御手段やロック固着状態判定手段および固着時特殊制御手段を有する電子制御装置であれば良い。

なお、各図中に示したステップは、各種処理を実行する手段に対応するものである。すなわち、図３のステップ２００〜２３０や図９のステップ５００〜５３０の処理を実行する部分がロック固着状態判定手段、図４のステップ３４０や図１０のステップ６４０の処理を実行する部分が固着時特殊制御手段に相当する。

１…エンジン、２…トランスミッション、３…４ＷＤ制御ＥＣＵ、４…フロントプロペラシャフト、５…リアプロペラシャフト、６…クラッチ、７…センターデフ、８…フロントデフ、９…フロントドライブシャフト、１０…リアデフ、１０ａ…クラッチ、１１…リアドライブシャフト、１１ａ…右輪側シャフト、１１ｂ…左輪側シャフト、１２、１３…ＥＰＢ、１４…ＥＰＢ制御ＥＣＵ、１５…エンジンＥＣＵ

Claims (5)

1. 車両の駆動力を発生する駆動源（１）と、前記駆動源（１）の駆動力を複数の車輪（ＦＲ〜ＲＬ）に伝達する駆動機構（４、５、９、１１）と、前記複数の車輪（ＦＲ〜ＲＬ）のうちの少なくとも一部の車輪（ＲＲ、ＲＬ）に対して駐車ブレーキ力を発生させる電動パーキングブレーキ（１２、１３）を有する制動機構と、前記複数の車輪（ＦＲ〜ＲＬ）の結合状態を制御する結合状態制御機構（６、７、１０、１０ａ）とを有する車両に適用され、
   前記結合状態制御機構（６、７、１０、１０ａ）を制御して前記複数の車輪（ＦＲ〜ＲＬ）の結合状態を制御する締結状態制御手段（３）と、
   前記電動パーキングブレーキ（１２、１３）が前記駐車ブレーキ力の解除を行えないロック固着状態であるか否かを判定するロック固着状態判定手段（２００〜２３０、５００〜５３０）とを有し、
   前記締結状態制御手段（３）は、前記ロック固着状態判定手段（２００〜２３０、５００〜５３０）にて前記複数の車輪（ＦＲ〜ＲＬ）の少なくとも１つの車輪が前記ロック固着状態になったと判定されたときに、前記ロック固着状態と判定された車輪と前記ロック固着状態ではない車輪との結合状態を緩和もしくは解除する固着時特殊制御を実行する固着時特殊制御手段（３４０、６４０）を有していることを特徴とする車両制御装置。
2. 前記複数の車輪（ＦＲ〜ＲＬ）には、前輪（ＦＲ、ＦＬ）と後輪（ＲＲ、ＲＬ）が含まれ、
   前記締結状態制御手段（３）は、前記前輪（ＦＲ、ＦＬ）に前記ロック固着状態の車輪が発生して前記後輪（ＲＲ、ＲＬ）に前記ロック固着状態の車輪が発生していないとき、または、前記前輪（ＦＲ、ＦＬ）に前記ロック固着状態の車輪が発生しておらず前記後輪（ＲＲ、ＲＬ）に前記ロック固着状態の車輪が発生しているときには、前記固着時特殊制御手段（３４０）にて、前記固着時特殊制御として、前記前輪（ＦＲ、ＦＬ）と前記後輪（ＲＲ、ＲＬ）との結合状態を緩和もしくは解除する前後拘束力減少制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記複数の車輪（ＦＲ〜ＲＬ）には、前輪（ＦＲ、ＦＬ）と後輪（ＲＲ、ＲＬ）が含まれ、前記前輪（ＦＲ、ＦＬ）を複数備えていると共に前記後輪（ＲＲ、ＲＬ）を複数備えており、
   前記締結状態制御手段（３）は、前記前輪（ＦＲ、ＦＬ）に前記ロック固着状態の車輪と該ロック固着状態ではない車輪が発生したとき、または、前記後輪（ＲＲ、ＲＬ）に前記ロック固着状態の車輪と該ロック固着状態ではない車輪が発生したときには、前記固着時特殊制御手段（３４０）にて、前記固着時特殊制御として、前記前輪（ＦＲ、ＦＬ）間または前記後輪（ＲＲ、ＲＬ）間において、前記ロック固着状態の車輪と該ロック固着状態ではない車輪との結合状態を緩和もしくは解除する左右拘束力減少制御を実行することを特徴とする請求項１または２に記載の車両制御装置。
4. 前記駆動源（１）の発生する駆動力を制御する駆動源制御手段（１５）を備え、
   前記駆動源制御手段（１５）は、前記ロック固着状態判定手段（２００〜２３０、５００〜５３０）にて前記複数の車輪（ＦＲ〜ＲＬ）の少なくとも１つの車輪が前記ロック固着状態になったと判定されたときに、前記駆動源（１）が発生する駆動力を制限する駆動力制限制御を実行することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両制御装置。
5. 前記駆動源制御手段（１５）は、前記駆動力制限制御として、前記駆動源（１）の最大出力値を制限すること、もしくは、前記駆動源（１）の出力変化速度を制限することを特徴とする請求項４に記載の車両制御装置。

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