JP5658717B2 - ４輪駆動車の制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、エンジン等の駆動源で発生した駆動力を適切に配分する４輪駆動車の制御装置に関する。
従来より、車両においては様々な４輪駆動車の制御装置が提案され実用化されており、例えば、特開２００５−２８９１６０号公報（以下、特許文献１）では、前後輪の駆動力配分比又は前輪又は後輪の左右の駆動力配分比を変更可能なトルク配分機構を備えた４輪駆動車の駆動力制御装置において、横加速度信号の絶対値の増大に応じて、前後輪の駆動力配分比を後輪配分比が大きくなるように制御すると共に、前輪又は後輪の左右の駆動力配分比を旋回外輪側の駆動力が大きくなるように制御する技術が開示されている。また、特開２００１−２７７８８２号公報（以下、特許文献２）では、前後の車輪のいずれか一方を主駆動輪とし、他方を副駆動輪とする４輪駆動車において、クラッチの締結力を変化させることによって副駆動輪に配分する駆動力を制御する４輪駆動車の駆動力制御装置において、主駆動輪の一方の車輪速が第１所定速以上で、且つ主駆動輪の他方の車輪速が第１所定速未満であるという条件、及び主駆動輪の平均車輪速が第２所定速以上で、且つ副駆動輪の平均車輪速が第２所定速未満であるという条件の何れか一方が成立しているときに、副駆動輪の平均車輪速が第２所定速以上の値である第３所定速以上になるまで、駆動力を副駆動輪に配分するようにクラッチの締結力を制御する技術が開示されている。
しかしながら、上述の特許文献１に開示されるような４輪駆動車の制御装置では、左右輪の駆動力配分比を変更するクラッチ要素を左右輪別々に設ける構成となっているため、クラッチ要素の機差（特性ばらつき）による車両挙動の左右差が生じるという課題がある。また、特許文献２に開示されるような車輪速等の車両運転状態に基づいて駆動力配分制御を行う技術では、主駆動軸から副駆動軸へのトルク移動によるトラクション性能や旋回性能の向上には有効な技術となるが、車両にヨーモーメントを付加して車両のヨー挙動を制御する場合には、副駆動軸に伝達された駆動トルクを、更に左右輪別々のクラッチで再配分する必要があり、上述の特許文献１で説明したクラッチ要素の機差による影響を受けて精度良く駆動力配分制御を行うことができず、意図した車両のヨー挙動制御を行うことができない虞がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、たとえ、左右輪別々のクラッチ要素を有する４輪駆動車であっても、クラッチ要素の機差による左右差や偏走を防止しつつ、主駆動輪のスリップを抑えて適切なヨーモーメントを車両に付加することができる４輪駆動車の制御装置を提供することを目的とする。
本発明の４輪駆動車の制御装置の一態様は、車両の主駆動軸としての前軸と副駆動軸としての後軸の間に上記主駆動軸と上記副駆動軸間の駆動力配分を可変自在な駆動力配分手段を設け、上記副駆動軸には左右輪間の差動機構に代えて左車輪側と右車輪側のそれぞれに締結と解放のみ可能で駆動力の伝達を継断自在なクラッチ手段を設けた４輪駆動車の制御装置であって、車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、上記車両の運転状態に基づいて車両に付加するヨーモーメントを目標ヨーモーメントとして算出する目標ヨーモーメント算出手段と、上記主駆動軸の左右輪の平均車輪速が上記副駆動軸の旋回外輪の車輪速を越えて車両に上記目標ヨーモーメントを付加する際に、上記副駆動軸の旋回外輪側のクラッチ手段を締結すると共に、旋回内輪側のクラッチ手段を開放し、上記目標ヨーモーメントに基づいて上記駆動力配分手段を制御する制御手段とを備えた。
本発明による４輪駆動車の制御装置によれば、たとえ、左右輪別々のクラッチ要素を有する４輪駆動車であっても、クラッチ要素の機差による左右差や偏走を防止しつつ、主駆動輪のスリップを抑えて適切なヨーモーメントを車両に付加することが可能となる。
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１において、符号１は車両前部に配置されたエンジンを示し、このエンジン１による駆動力は、エンジン１後方の自動変速装置（トルクコンバータ等も含んで図示）２からトランスミッション出力軸２ａを経てトランスファ３に伝達される。
図１において、符号１は車両前部に配置されたエンジンを示し、このエンジン１による駆動力は、エンジン１後方の自動変速装置（トルクコンバータ等も含んで図示）２からトランスミッション出力軸２ａを経てトランスファ３に伝達される。
更に、このトランスファ３に伝達された駆動力は、リヤドライブ軸４、プロペラシャフト５、ドライブピニオン軸部６を介して後輪終減速装置７に入力される一方、リダクションドライブギヤ８、リダクションドリブンギヤ９、ドライブピニオン軸部となっているフロントドライブ軸１０を介して前輪終減速装置１１に入力される。ここで、自動変速装置２、トランスファ３および前輪終減速装置１１等は、一体にケース１２内に設けられている。
また、後輪終減速装置７に入力された駆動力は、後輪左ドライブ軸１３rlを経て左後輪１４rlに、更に、後輪右ドライブ軸１３rrを経て右後輪１４rrに伝達自在に構成されている。
前輪終減速装置１１に入力された駆動力は、前輪左ドライブ軸１３flを経て左前輪１４flに、前輪右ドライブ軸１３frを経て右前輪１４frに伝達される。
トランスファ３は、リダクションドライブギヤ８側に設けたドライブプレート１５ａとリヤドライブ軸４側に設けたドリブンプレート１５ｂとを交互に重ねて構成した駆動力配分手段としてのトルク伝達容量可変型クラッチである湿式多板クラッチ（トランスファクラッチ）１５と、このトランスファクラッチ１５の締結力（後軸駆動トルク）を可変自在に付与するトランスファピストン１６とにより構成されている。従って、本車両は、トランスファピストン１６による押圧力を制御し、トランスファクラッチ１５の締結力を制御することで、トルク配分比が前輪（主駆動軸）と後輪（副駆動軸）で、例えば１００：０から５０：５０の間で可変できるフロントエンジン・フロントドライブ車ベース（ＦＦベース）の４輪駆動車となっている。
トランスファピストン１６の押圧力は、複数のソレノイドバルブ等を擁した油圧回路で構成するトランスファクラッチ駆動部３１trcで与えられる。このトランスファクラッチ駆動部３１trcを駆動させる制御信号（トランスファクラッチ締結力Ｐｔ）は、後述する制御ユニット３０から出力される。
また、後輪終減速装置７は、差動機構を有すること無く、後輪左ドライブ軸１３rlには、駆動力の伝達を継断自在なクラッチ手段としての左ホイールクラッチ１７ｌが介装される一方、後輪右ドライブ軸１３rrには、駆動力の伝達を継断自在なクラッチ手段としての右ホイールクラッチ１７ｒが介装されている。これら左右のホイールクラッチ１７ｌ，１７ｒは、それぞれのドライブ軸１３rl，１３rr間を継断するにあたり、公知の回転数の同期がとられて実行されるように構成されている。これら左右のホイールクラッチ１７ｌ，１７ｒは、それぞれ複数のソレノイドバルブ等を擁した油圧回路で構成する左右のホイールクラッチ駆動部３１wcl，３１wcrにより作動される。そして、これら左右のホイールクラッチ駆動部３１wcl，３１wcrを駆動させる制御信号は、後述する制御ユニット３０から出力される。
次に、制御ユニット３０について説明する。
制御ユニット３０には、運転状態検出手段としての、各車輪１４fl，１４fr，１４rl，１４rrの車輪速センサ（左前輪車輪速センサ２１fl，右前輪車輪速センサ２１fr，左後輪車輪速センサ２１rl，右後輪車輪速センサ２１rr）、ハンドル角センサ２２、ヨーレートセンサ２３、エンジン回転数センサ２４、吸入空気量センサ２５、自動変速装置２の変速制御等を行うトランスミッション制御部２６が接続され、各車輪の車輪速（左前輪車輪速ωfl，右前輪車輪速ωfr，左後輪車輪速ωrl，右後輪車輪速ωrr）、ハンドル角θＨ、ヨーレートγ、エンジン回転数ωEG、吸入空気量ｍair、トランスミッションギヤ比ＧTMの各信号が入力される。
制御ユニット３０には、運転状態検出手段としての、各車輪１４fl，１４fr，１４rl，１４rrの車輪速センサ（左前輪車輪速センサ２１fl，右前輪車輪速センサ２１fr，左後輪車輪速センサ２１rl，右後輪車輪速センサ２１rr）、ハンドル角センサ２２、ヨーレートセンサ２３、エンジン回転数センサ２４、吸入空気量センサ２５、自動変速装置２の変速制御等を行うトランスミッション制御部２６が接続され、各車輪の車輪速（左前輪車輪速ωfl，右前輪車輪速ωfr，左後輪車輪速ωrl，右後輪車輪速ωrr）、ハンドル角θＨ、ヨーレートγ、エンジン回転数ωEG、吸入空気量ｍair、トランスミッションギヤ比ＧTMの各信号が入力される。
そして、制御ユニット３０は、車両のアンダーステア傾向を抑制するヨーモーメントを目標ヨーモーメントＭztとして算出し、前軸の左右輪の平均車輪速（（ωfl＋ωfr）／２）が後軸の旋回外輪の車輪速を越えている場合には、車両に上述の目標ヨーモーメントＭztを付加する際に、後軸の旋回外輪側のホイールクラッチを締結すると共に、旋回内輪側のホイールクラッチを開放し、目標ヨーモーメントＭztに基づいてトランスファクラッチ１５の締結力を制御する。
このため、制御部ユニット３０は、図２に示すように、車速算出部３０ａ、目標ヨーレート算出部３０ｂ、ヨーレート偏差算出部３０ｃ、目標ヨーモーメント算出部３０ｄ、旋回外輪駆動力算出部３０ｅ、エンジントルク算出部３０ｆ、トランスミッション出力トルク算出部３０ｇ、トランスファクラッチ締結力算出部３０ｈ、クラッチ締結判定部３０ｉ、クラッチ制御部３０ｊから主要に構成されている。
車速算出部３０ａは、各車輪の車輪速センサ２１fl，２１fr，２１rl，２１rrから各車輪の車輪速ωfl，ωfr，ωrl，ωrrが入力される。そして、例えば、これら各車輪の車輪速ωfl，ωfr，ωrl，ωrrの平均を算出する等して、車速Ｖを算出し、目標ヨーレート算出部３０ｂに出力する。
目標ヨーレート算出部３０ｂは、ハンドル角センサ２２からハンドル角θＨが入力され、車速算出部３０ａから車速Ｖが入力される。そして、例えば、以下の（１）式により、目標ヨーレートγｔを算出し、ヨーレート偏差算出部３０ｃに出力する。
γｔ＝（１／（１＋Ａ・Ｖ２））・（Ｖ／ｌ）・（θＨ／ｎ） …（１）
ここで、Ａはスタビリティファクタ、ｌはホイールベース、ｎはステアリングギヤ比である。
γｔ＝（１／（１＋Ａ・Ｖ２））・（Ｖ／ｌ）・（θＨ／ｎ） …（１）
ここで、Ａはスタビリティファクタ、ｌはホイールベース、ｎはステアリングギヤ比である。
ヨーレート偏差算出部３０ｃは、ヨーレートセンサ２３からヨーレートγが入力され、目標ヨーレート算出部３０ｂから目標ヨーレートγｔが入力される。そして、以下の（２）式により、ヨーレート偏差Δγを算出し、目標ヨーモーメント算出部３０ｄに出力する。
Δγ＝γ−γｔ …（２）
Δγ＝γ−γｔ …（２）
目標ヨーモーメント算出部３０ｄは、ハンドル角センサ２２からハンドル角θＨが入力され、ヨーレート偏差算出部３０ｃからヨーレート偏差Δγが入力される。そして、例えば、以下の（３）式、或いは、（４）式により、目標ヨーモーメントＭztを設定して旋回外輪駆動力算出部３０ｅに出力する。
・｜Δγ｜＞ｅ、且つ、ヨーレート偏差Δγとハンドル角θＨが異符号の場合：
Ｍzt＝ＧMZ・Δγ …（３）
・上記以外の場合：Ｍzt＝０ …（４）
ここで、ｅは予め実験、計算等により設定した作動閾値、ＧMZは予め実験、計算等により設定したヨーモーメントゲインである。すなわち、目標とする車両挙動と実際の車両挙動の差が大きく（｜Δγ｜＞ｅ）、且つ、車両挙動がアンダーステア傾向（ヨーレート偏差Δγとハンドル角θＨが異符号）の場合には、上述の（３）式により、車両に付加する目標ヨーモーメントＭztを算出し、それ以外の場合には車両に付加する目標ヨーモーメントＭztを０とするのである。このように、本実施の形態では、車速算出部３０ａ、目標ヨーレート算出部３０ｂ、ヨーレート偏差算出部３０ｃ、目標ヨーモーメント算出部３０ｄで目標ヨーモーメント算出手段が構成されている。
・｜Δγ｜＞ｅ、且つ、ヨーレート偏差Δγとハンドル角θＨが異符号の場合：
Ｍzt＝ＧMZ・Δγ …（３）
・上記以外の場合：Ｍzt＝０ …（４）
ここで、ｅは予め実験、計算等により設定した作動閾値、ＧMZは予め実験、計算等により設定したヨーモーメントゲインである。すなわち、目標とする車両挙動と実際の車両挙動の差が大きく（｜Δγ｜＞ｅ）、且つ、車両挙動がアンダーステア傾向（ヨーレート偏差Δγとハンドル角θＨが異符号）の場合には、上述の（３）式により、車両に付加する目標ヨーモーメントＭztを算出し、それ以外の場合には車両に付加する目標ヨーモーメントＭztを０とするのである。このように、本実施の形態では、車速算出部３０ａ、目標ヨーレート算出部３０ｂ、ヨーレート偏差算出部３０ｃ、目標ヨーモーメント算出部３０ｄで目標ヨーモーメント算出手段が構成されている。
旋回外輪駆動力算出部３０ｅは、目標ヨーモーメント算出部３０ｄから目標ヨーモーメントＭztが入力される。そして、例えば、以下の（５）式により、旋回外輪駆動力Ｆｄを算出してトランスファクラッチ締結力算出部３０ｈに出力する。
Ｆｄ＝２・｜Ｍzt｜／ｗ …（５）
ここで、ｗは後軸トレッドである。
Ｆｄ＝２・｜Ｍzt｜／ｗ …（５）
ここで、ｗは後軸トレッドである。
エンジントルク算出部３０ｆは、エンジン回転数センサ２４からエンジン回転数ωEGが入力され、吸入空気量センサ２５から吸入空気量ｍairが入力される。そして、例えば、予め設定しておいたマップ（エンジン特性のマップ）を参照してエンジントルクＴEGを設定し、トランスミッション出力トルク算出部３０ｇに出力する。
トランスミッション出力トルク算出部３０ｇは、トランスミッション制御部２６からトランスミッションギヤ比ＧTMが入力され、エンジントルク算出部３０ｆからエンジントルクＴEGが入力される。そして、例えば、以下の（６）式により、トランスミッション出力トルクＴTMを算出し、トランスファクラッチ締結力算出部３０ｈに出力する。
ＴTM＝ＴEG・ＧTM …（６）
ＴTM＝ＴEG・ＧTM …（６）
トランスファクラッチ締結力算出部３０ｈは、旋回外輪駆動力算出部３０ｅから旋回外輪駆動力Ｆｄが入力され、トランスミッション出力トルク算出部３０ｇからトランスミッション出力トルクＴTMが入力される。そして、例えば、以下の（７）式により、トランスファクラッチ締結力Ｐｔを算出し、クラッチ制御部３０ｊに出力する。
Ｐｔ＝min（（Ｆｄ・Ｒｔ／ＧFr），ＴTM）・Ｃｔ …（７）
ここで、Ｒｔはタイヤ半径、ＧFrは後軸の終減速比であり、min（（Ｆｄ・Ｒｔ／ＧFr），ＴTM）は、（Ｆｄ・Ｒｔ／ＧFr）とＴTMの小さい方を示す。すなわち、換言すれば、トランスファクラッチ締結力Ｐｔは、トランスミッション出力トルクＴTMを上限として、アンダーステア低減要求に応じたトランスファトルク（Ｆｄ・Ｒｔ／ＧFr）に制御するようになっている。また、Ｃｔはクラッチ諸元で決まる定数である。
Ｐｔ＝min（（Ｆｄ・Ｒｔ／ＧFr），ＴTM）・Ｃｔ …（７）
ここで、Ｒｔはタイヤ半径、ＧFrは後軸の終減速比であり、min（（Ｆｄ・Ｒｔ／ＧFr），ＴTM）は、（Ｆｄ・Ｒｔ／ＧFr）とＴTMの小さい方を示す。すなわち、換言すれば、トランスファクラッチ締結力Ｐｔは、トランスミッション出力トルクＴTMを上限として、アンダーステア低減要求に応じたトランスファトルク（Ｆｄ・Ｒｔ／ＧFr）に制御するようになっている。また、Ｃｔはクラッチ諸元で決まる定数である。
クラッチ締結判定部３０ｉは、各車輪の車輪速センサ２１fl，２１fr，２１rl，２１rrから各車輪の車輪速ωfl，ωfr，ωrl，ωrrが入力され、ハンドル角センサ２２からハンドル角θＨが入力される。そして、以下の（８）式の条件（主駆動軸左右輪の平均車輪速≧副駆動軸旋回外輪の車輪速の条件）が成立するか否か判定し、判定結果をクラッチ制御部３０ｊに出力する。
（ωfl＋ωfr）／２≧ωout …（８）
ここで、ωoutは後軸の旋回外輪の車輪速を示す。
（ωfl＋ωfr）／２≧ωout …（８）
ここで、ωoutは後軸の旋回外輪の車輪速を示す。
クラッチ制御部３０ｊは、トランスファクラッチ締結力算出部３０ｈからトランスファクラッチ締結力Ｐｔが入力され、クラッチ締結判定部３０ｉから上述の（８）式の判定結果が入力される。そして、上述の（８）式が成立している場合には、前輪がスリップ傾向にあるとして、左右のホイールクラッチ駆動部３１wcl，３１wcrのどちらかの旋回外輪側の駆動部に信号を出力して旋回外輪側のホイールクラッチを締結させると共に、左右のホイールクラッチ駆動部３１wcl，３１wcrのどちらかの旋回内輪側の駆動部に信号を出力して旋回内輪側のホイールクラッチを開放させる。そして、トランスファクラッチ締結力Ｐｔをトランスファクラッチ駆動部３１trcに出力して、トランスファクラッチ締結力Ｐｔでトランスファクラッチ１５を締結させる。これにより、トランスファクラッチ締結力Ｐｔに応じた駆動トルクが前軸側から後軸の旋回外輪のホイールクラッチを介して旋回外輪に伝達される。
また、上述の（８）式が成立していない場合には、トランスファクラッチ駆動部３１trc、左右のホイールクラッチ駆動部３１wcl，３１wcrに、それぞれのクラッチ（トランスファクラッチ１５、左右のホイールクラッチ１７ｌ，１７ｒ）を開放する信号を出力する。このように、本実施の形態では、旋回外輪駆動力算出部３０ｅ、エンジントルク算出部３０ｆ、トランスミッション出力トルク算出部３０ｇ、トランスファクラッチ締結力算出部３０ｈ、クラッチ締結判定部３０ｉ、クラッチ制御部３０ｊにより制御手段が構成されている。
上記の如く構成される制御ユニット３０で実行される４輪駆動制御を、図３のフローチャートで説明する。
まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）Ｓ１０１で、必要パラメータ、すなわち、４輪車輪速ωfl，ωfr，ωrl，ωrr、ハンドル角θＨ、ヨーレートγ、エンジン回転数ωEG、吸入空気量ｍair、トランスミッションギヤ比ＧTM等の各信号を読み込む。
まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）Ｓ１０１で、必要パラメータ、すなわち、４輪車輪速ωfl，ωfr，ωrl，ωrr、ハンドル角θＨ、ヨーレートγ、エンジン回転数ωEG、吸入空気量ｍair、トランスミッションギヤ比ＧTM等の各信号を読み込む。
次に、Ｓ１０２に進み、目標ヨーレート算出部３０ｂで、前述の（１）式により、目標ヨーレートγｔを算出する。
次いで、Ｓ１０３に進み、ヨーレート偏差算出部３０ｃで、前述の（２）式により、ヨーレート偏差Δγを算出する。
次に、Ｓ１０４に進み、目標ヨーモーメント算出部３０ｄで、前述の（３）式、或いは、（４）式により、目標ヨーモーメントＭztを設定する。
次いで、Ｓ１０５に進んで、旋回外輪駆動力算出部３０ｅで、前述の（５）式により、旋回外輪駆動力Ｆｄを算出する。
次に、Ｓ１０６に進み、クラッチ締結判定部３０ｉで、前述の（８）式、すなわち、（ωfl＋ωfr）／２≧ωout（主駆動軸左右輪の平均車輪速≧副駆動軸旋回外輪の車輪速）が成立するか否か判定し、成立していない場合は、Ｓ１０７に進み、クラッチ制御部３０ｊは、トランスファクラッチ駆動部３１trc、左右のホイールクラッチ駆動部３１wcl，３１wcrに、それぞれのクラッチ（トランスファクラッチ１５、左右のホイールクラッチ１７ｌ，１７ｒ）を開放する信号を出力してプログラムを抜ける。
また、Ｓ１０６のクラッチ締結判定部３０ｉでの判定の結果、前述の（８）式が成立して、前輪がスリップ傾向の場合は、Ｓ１０８に進み、トランスミッション出力トルク算出部３０ｇで、前述の（６）式により、トランスミッション出力トルクＴTMを算出し、Ｓ１０９に進んで、トランスファクラッチ締結力算出部３０ｈで、前述の（７）式により、トランスファクラッチ締結力Ｐｔを算出する。
そして、Ｓ１１０に進み、クラッチ制御部３０ｊで、左右のホイールクラッチ駆動部３１wcl，３１wcrのどちらかの旋回外輪側の駆動部に信号を出力して旋回外輪側のホイールクラッチを締結させると共に、左右のホイールクラッチ駆動部３１wcl，３１wcrのどちらかの旋回内輪側の駆動部に信号を出力して旋回内輪側のホイールクラッチを開放させる。
次いで、Ｓ１１１に進み、クラッチ制御部３０ｊは、トランスファクラッチ締結力Ｐｔをトランスファクラッチ駆動部３１trcに出力して、トランスファクラッチ締結力Ｐｔでトランスファクラッチ１５を締結させ、トランスファクラッチ締結力Ｐｔに応じた駆動トルクが前軸側から後軸の旋回外輪のホイールクラッチを介して旋回外輪に伝達されて、車両のアンダーステア傾向を防止するヨーモーメントが車両に付加される。
すなわち、図４（ａ）に示すように、前軸の左右輪の平均車輪速が後軸の旋回外輪の車輪速を越えていない場合（Ｓ１０６でＮＯの場合）には、全てのクラッチ（トランスファクラッチ１５、左右のホイールクラッチ１７ｌ，１７ｒ）が開放されて、プロペラシャフト５さえも回転させることなく、走行抵抗を低減して、高効率な駆動力の利用を図ることができる。また、前軸の左右輪の平均車輪速が後軸の旋回外輪の車輪速を越えている場合（Ｓ１０６でＹＥＳの場合）には、旋回外側の副駆動輪のホイールクラッチを締結すると共に、旋回内輪側のホイールクラッチを開放し、車両のアンダーステア傾向を防止するのに必要な目標ヨーモーメントＭztに基づいてトランスファクラッチ１５の締結力を制御する。例えば、図４（ｂ）に示すように、車両が左旋回する場合には、旋回外側（右後輪１４rr側）のホイールクラッチ１７ｒが締結され、旋回内輪（左後輪１４rl）側のホイールクラッチ１７ｌが開放され、前後軸間のトランスファクラッチ１５が目標ヨーモーメントＭztに基づいて締結力が制御されることにより、前輪側から車両のアンダーステア傾向を防止するのに必要な駆動トルクが右後輪１４rrに適切に伝達されて、確実に車両のアンダーステア傾向が防止される。
このように本発明の実施の形態によれば、車両のアンダーステア傾向を抑制するヨーモーメントを目標ヨーモーメントＭztとして算出し、前軸の左右輪の平均車輪速が後軸の旋回外輪の車輪速を越えている場合には、車両に目標ヨーモーメントＭztを付加する際に、後軸の旋回外輪側のホイールクラッチを締結すると共に、旋回内輪側のホイールクラッチを開放し、目標ヨーモーメントＭztに基づいてトランスファクラッチ１５の締結力を制御する。また、前軸の左右輪の平均車輪速が後軸の旋回外輪の車輪速を越えていない場合には、トランスファクラッチ１５、左右のホイールクラッチ１７ｌ，１７ｒを開放する。このため、たとえ、左右輪別々のクラッチ要素を有する４輪駆動車であっても、左右輪のクラッチ要素は、ホイールクラッチ１７ｌ，１７ｒで構成して締結／開放のみの制御で良いため、クラッチ要素の機差による左右差や偏走を防止しつつ、トランスファクラッチ１５を制御して主駆動輪のスリップを抑えて適切なヨーモーメントを車両に付加することができる。また、トランスファクラッチ１５の締結力Ｐｔは、トランスミッション出力トルクＴTMを上限として、アンダーステア低減要求に応じたトランスファトルクに制御するようになっているので、トランスファクラッチ１５の過剰な締結力による駆動系の内部循環トルクを防止しつつ、主駆動輪のスリップを抑えることができる。
尚、本発明の実施の形態では、主駆動軸を車両の前軸とし、副駆動軸を車両の後軸とした例で説明したが、主駆動軸を車両の後軸とし、副駆動軸を車両の前軸とする車両においても適用できる。
また、本発明の実施の形態では、前後軸間の駆動力配分を、トランスファクラッチ１５で配分する車両を例に説明したが、前軸側の駆動力と後軸側の駆動力を各々異なる駆動源で駆動するように構成し、これら駆動源の制御により駆動力配分するような車両においても適用できることは云うまでもない。例えば、前軸側をエンジンによる駆動力で駆動し、後軸側を電動モータによる駆動力で駆動する車両であっても良い。
更に、本発明の実施の形態では、目標ヨーモーメントＭztの算出に、目標とする車両挙動のパラメータとして目標ヨーレートγｔを採用し、実際の車両挙動のパラメータとして検出されたヨーレートγを採用しているが、他に、目標とする車両挙動のパラメータとして目標横加速度を採用し、実際の車両挙動のパラメータとして検出された横加速度を採用するようにしても良い。
１ エンジン
２ 自動変速装置
３ トランスファ
４ リヤドライブ軸
５ プロペラシャフト
６ ドライブピニオン軸部
７ 後輪終減速装置
８ リダクションドライブギヤ
９ リダクションドリブンギヤ
１０ フロントドライブ軸
１１ 前輪終減速装置
１３fl、１３fr、１３rl、１３rr ドライブ軸
１４fl、１４fr、１４rl、１４rr 車輪
１５ トランスファクラッチ（駆動力配分手段）
１７ｌ、１７ｒ ホイールクラッチ（クラッチ手段）
２１fl、２１fr、２１rl、２１rr 車輪速センサ（運転状態検出手段）
２２ ハンドル角センサ（運転状態検出手段）
２３ ヨーレートセンサ（運転状態検出手段）
２４ エンジン回転数センサ（運転状態検出手段）
２５ 吸入空気量センサ（運転状態検出手段）
２６ トランスミッション制御部（運転状態検出手段）
３０ 制御ユニット
３０ａ 車速算出部（目標ヨーモーメント算出手段）
３０ｂ 目標ヨーレート算出部（目標ヨーモーメント算出手段）
３０ｃ ヨーレート偏差算出部（目標ヨーモーメント算出手段）
３０ｄ 目標ヨーモーメント算出部（目標ヨーモーメント算出手段）
３０ｅ 旋回外輪駆動力算出部（制御手段）
３０ｆ エンジントルク算出部（制御手段）
３０ｇ トランスミッション出力トルク算出部（制御手段）
３０ｈ トランスファクラッチ締結力算出部（制御手段）
３０ｉ クラッチ締結判定部（制御手段）
３０ｊ クラッチ制御部（制御手段）
３１trc トランスファクラッチ駆動部
３１wcl、３１wcr ホイールクラッチ駆動部
２ 自動変速装置
３ トランスファ
４ リヤドライブ軸
５ プロペラシャフト
６ ドライブピニオン軸部
７ 後輪終減速装置
８ リダクションドライブギヤ
９ リダクションドリブンギヤ
１０ フロントドライブ軸
１１ 前輪終減速装置
１３fl、１３fr、１３rl、１３rr ドライブ軸
１４fl、１４fr、１４rl、１４rr 車輪
１５ トランスファクラッチ（駆動力配分手段）
１７ｌ、１７ｒ ホイールクラッチ（クラッチ手段）
２１fl、２１fr、２１rl、２１rr 車輪速センサ（運転状態検出手段）
２２ ハンドル角センサ（運転状態検出手段）
２３ ヨーレートセンサ（運転状態検出手段）
２４ エンジン回転数センサ（運転状態検出手段）
２５ 吸入空気量センサ（運転状態検出手段）
２６ トランスミッション制御部（運転状態検出手段）
３０ 制御ユニット
３０ａ 車速算出部（目標ヨーモーメント算出手段）
３０ｂ 目標ヨーレート算出部（目標ヨーモーメント算出手段）
３０ｃ ヨーレート偏差算出部（目標ヨーモーメント算出手段）
３０ｄ 目標ヨーモーメント算出部（目標ヨーモーメント算出手段）
３０ｅ 旋回外輪駆動力算出部（制御手段）
３０ｆ エンジントルク算出部（制御手段）
３０ｇ トランスミッション出力トルク算出部（制御手段）
３０ｈ トランスファクラッチ締結力算出部（制御手段）
３０ｉ クラッチ締結判定部（制御手段）
３０ｊ クラッチ制御部（制御手段）
３１trc トランスファクラッチ駆動部
３１wcl、３１wcr ホイールクラッチ駆動部
Claims (5)
- 車両の主駆動軸としての前軸と副駆動軸としての後軸の間に上記主駆動軸と上記副駆動軸間の駆動力配分を可変自在な駆動力配分手段を設け、上記副駆動軸には左右輪間の差動機構に代えて左車輪側と右車輪側のそれぞれに締結と解放のみ可能で駆動力の伝達を継断自在なクラッチ手段を設けた４輪駆動車の制御装置であって、
車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
上記車両の運転状態に基づいて車両に付加するヨーモーメントを目標ヨーモーメントとして算出する目標ヨーモーメント算出手段と、
上記主駆動軸の左右輪の平均車輪速が上記副駆動軸の旋回外輪の車輪速を越えて車両に上記目標ヨーモーメントを付加する際に、上記副駆動軸の旋回外輪側のクラッチ手段を締結すると共に、旋回内輪側のクラッチ手段を開放し、上記目標ヨーモーメントに基づいて上記駆動力配分手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする４輪駆動車の制御装置。 - 上記駆動力配分手段は、トルク伝達容量可変型の油圧多板クラッチであり、
上記制御手段は、上記トルク伝達容量可変型クラッチの締結トルクを上記目標ヨーモーメントに基づき上記副駆動軸の旋回外輪の目標駆動トルクを算出し、該目標駆動トルクと上記主駆動軸に出力されるトランスミッション出力トルクの小さい方に応じて設定して上記駆動力配分手段を制御することを特徴とする請求項１記載の４輪駆動車の制御装置。 - 上記制御手段は、上記主駆動軸の左右輪の平均車輪速が上記副駆動軸の旋回外輪の車輪速を越えず車両に上記目標ヨーモーメントを付加しない場合には、上記駆動力配分手段により上記副駆動軸の駆動力配分を０とし、上記副駆動軸の左車輪側と右車輪側のそれぞれのクラッチ手段を開放して駆動力の伝達を遮断することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の４輪駆動車の制御装置。
- 上記目標ヨーモーメントは、車両のアンダーステア傾向を抑制するヨーモーメントであることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の４輪駆動車の制御装置。
- 上記駆動力の伝達を継断自在なクラッチ手段は、ホイールクラッチであることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一つに記載の４輪駆動車の制御装置。
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