JP5848149B2 - 車両に働く駆動力を制御する制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の前輪駆動力及び後輪駆動力を制御する制御装置（駆動力制御装置）に関連する。

車両、例えば自動車は、一般に、４つの車輪、即ち２つの前輪及び２つの後輪を備え、これらの車輪を駆動する電子的な制御装置を備えることができる。このような電子的な制御装置として、特許文献１は、４ＷＤ・ＥＣＵ（four-wheel-drive electronic control unit）を開示する。特許文献１に開示される４ＷＤ・ＥＣＵは、ＶＳＡ（vehicle stability assist）・ＥＣＵとともに、車両に働く駆動力を制御し、具体的には、４つの車輪駆動力を、例えばトルクを単位として決定する。

特許文献２は、電子的な制御装置として、駆動力伝達系３による駆動力配分を制御する駆動力配分制御装置４（コントローラ５８）を開示する。特許文献２に開示された駆動力配分制御装置４（図６に示すフローチャート全体）は、駆動力配分補正手段（図６のステップＳ２，Ｓ３，Ｓ６，Ｓ１３，Ｓ１６）を含む。駆動力配分補正手段は、前後輪間の主副駆動輪間駆動力配分を調整するための制御信号を、回転状態変化検出手段の検出値（主駆動輪及び副駆動輪に相当する前後輪の夫々の回転状態検出値の偏差）に応じて補正することができる。具体的には、前後輪回転状態検出値の偏差の絶対値が急激に減少した後に急激に増加する変化が検出されたときに、駆動力配分補正手段は、主駆動輪に配分される駆動力を小さくするために、前後輪間の主副駆動輪間駆動力配分を調整するための制御信号の変化量を補正する。この時、実質的に副駆動輪への駆動力の低下量が小さくなるように、例えば前後輪間駆動力配分状態が、前後輪回転状態検出値の偏差の絶対値が急激に減少する直前の状態と同じとするとか、或いはそれよりも副駆動輪への駆動力配分比が少し小さくなる程度とする。

このように、副駆動輪への駆動力の低下量が小さくなっても、主駆動輪への駆動力が依然として大きいこともあることを本発明者は認識した。言い換えれば、副駆動輪への駆動力の低下量が小さくなっても、特に主駆動輪への駆動力が元々大きい場合、主駆動輪がスリップし得ることを本発明者は認識し、このような現象は、当業者に知られていなかった。

特開2006-256605号公報 特開平07-186758号公報

本発明は、主駆動輪のスリップを抑制可能な制御装置を提供することを課題とする。

本発明の第１の形態によれば、変速機を含む車両の前輪駆動力及び後輪駆動力を制御する制御装置であって、主駆動輪駆動力及び副駆動輪駆動力を制御し、駆動力制御手段である第１の制御手段であって、前記主駆動輪駆動力は、前記前輪駆動力及び前記後輪駆動力の一方であり、前記副駆動輪駆動力は、前記前輪駆動力及び前記後輪駆動力の他方である、第１の制御手段と、前記変速機の変速比が１速から５速に向けて小さいギアに変化したか否かを検出し、車両挙動制御手段である第２の制御手段と、を備え、前記変速比が前記小さいギアに変化したことが前記第２の制御手段によって検出される場合、前記第１の制御手段は、前記副駆動輪駆動力を増加させる一方、前記第１の制御手段は、前記主駆動輪駆動力を減少させ、前記第２の制御手段は、所定の条件が満たされる時に前記第１の制御手段が前記副駆動輪駆動力を増加させることを許可する許可部を有し、前記所定の条件は、ａ）主駆動輪のスリップ量が第１の所定値以上であること、ｂ）前記車両の走行状態に依存する第１の係数が第２の所定値以上であること、ｃ）原動機駆動力が第３の所定値以上であること、及びｄ）前記車両の速度が第４の所定値以下であることの少なくとも１つであり、前記走行状態は、パラメータ及び操舵角の少なくとも１つを含み、前記パラメータは、前記車両が旋回する時に前記車両に働く慣性力を表し、前記第１の係数は、前記パラメータ及び前記操舵角の前記少なくとも１つが大きいほど小さい、制御装置が提供される。

変速機の変速比が小さいギアに変化する際、主駆動輪がスリップし易いことを本発明者は認識した。第２の制御手段（車両挙動制御手段）は、変速比の小さいギアへの変化を検出することができ、第１の制御手段（駆動力制御手段）は、副駆動輪駆動力を増加させることで、主駆動輪駆動力を減少させる。主駆動輪駆動力の減少により、主駆動輪のスリップを抑制することができる。従って、例えば、車両の安定性は向上する。
加えて、許可部は、所定の条件（ａ、ｂ、ｃ及びｄの少なくとも１つ）が満たされる時に第１の制御手段が副駆動輪駆動力を増加させることを許可する。所定の条件が満たされる時に副駆動輪駆動力が実際に増加されるので、例えば副駆動輪駆動力の不要な増加を抑制することができる。また、例えば車両の安定性を向上させることができる。

第１の形態において、前記第２の制御手段は、前記変速機の変速比が前記小さいギアに変化したか否かを検出する検出部と、前記副駆動輪駆動力の増加分を表す第１の駆動力を算出する第１の算出部と、前記第１の駆動力を制限する第２の駆動力を算出する第２の算出部と、を有してもよく、前記変速比が前記小さいギアに変化したことが前記検出部によって検出される場合、前記第１の制御手段は、前記副駆動輪駆動力を前記第１の駆動力及び前記第２の駆動力のうちの最小の駆動力だけ増加させてもよい。

第１の駆動力が第２の駆動力よりも大きい場合、最小の駆動力は、第２の駆動力であり、第１の制御手段は、副駆動輪駆動力を第２の駆動力（最小の駆動力）だけ増加させる。第１の駆動力が第２の駆動力と等しい又は第２の駆動力よりも小さい場合、最小の駆動力は、第１の駆動力であり、第１の制御手段は、副駆動輪駆動力を第１の駆動力（最小の駆動力）だけ増加させる。このように、第１の駆動力は、第２の駆動力によって制限されるので、副駆動輪駆動力の不要な増加を抑制することができる。

第１の形態において、前記第１の算出部は、主駆動輪のスリップ量に基づいて前記第１の駆動力を算出してもよい。副駆動輪駆動力の増加分、即ち第１の駆動力は、主駆動輪のスリップ量に基づくので、主駆動輪のスリップをより適切に抑制することができる。

第１の形態において、前記第２の算出部は、原動機駆動力及び第１の係数に基づいて前記第２の駆動力を算出してもよく、前記第１の係数は、前記車両の走行状態に依存してもよい。第１の駆動力を抑制する第２の駆動力は、原動機駆動力及び車両の走行状態に基づくので、不要な副駆動輪駆動力の増加を抑制することができる。

第１の形態において、前記走行状態は、パラメータ及び操舵角の少なくとも１つを含んでもよく、前記パラメータは、前記車両が旋回する時に前記車両に働く慣性力を表してもよく、前記第１の係数は、前記パラメータ及び前記操舵角の前記少なくとも１つが大きいほど小さくてもよい。車両の走行状態（第１の係数）として、旋回（パラメータ及び操舵角の少なくとも１つ）に基づき第２の駆動力を求めることができ、このような第２の駆動力で、例えば車両の安定性を向上させることができる。

第１の形態において、前記第２の算出部は、前記原動機駆動力、前記第１の係数及び第２の係数に基づいて前記第２の駆動力を算出してもよく、前記第２の係数は、前記車両の速度が大きいほど小さくてもよい。車両の速度（第２の係数）に基づき第２の駆動力を求めることができ、このような第２の駆動力で、例えば車両の安定性を向上させることができる。

本発明による制御装置を備える車両の概略構成図。 本発明による制御装置の概略構成図。 図２の第１の算出部、第２の算出部及び出力部の関係を示す図。 旋回係数の算出例を示す図。 車両速度係数の算出例を示すグラフ図。 許可部の動作例を示すフローチャート。 車両の挙動の概略説明図。 車両の挙動の概略説明図。 車両の挙動の概略説明図。 車両の挙動の概略説明図。 車両の挙動の概略説明図。 車両の挙動の概略説明図。

以下に説明する実施形態は、本発明を容易に理解するために用いられている。従って、当業者は、本発明が、以下に説明される実施形態によって不当に限定されないことを留意すべきである。
１．車両

図１は、本発明による制御装置を備える車両の概略構成図を示す。図１に示されるように、車両１（例えば、自動車）は、様々な制御を実行可能な制御装置１００を備える。制御装置１００は、様々な制御の１例として、車両１の前輪駆動力（前輪７１，７２に伝達される駆動力の目標値）及び後輪駆動力（後輪７３，７４に伝達される駆動力の目標値）を制御することができる。本発明による制御装置１００の具体的な制御は、「２． 制御装置」で後述する。

図１の例において、車両１は、原動機１０（例えば、ガソリン・エンジン等の内燃機関）を備え、原動機１０は、出力軸１１を有し、原動機１０は、出力軸１１を回転させることができる。車両１は、原動機１０を制御する原動機制御手段２０（例えば、エンジン・ＥＣＵ）と、スロットル・アクチュエータ２１とを備える。原動機制御手段２０は、原動機駆動力（目標値）を求め、原動機１０の出力軸の回転（実際の原動機駆動力）が原動機駆動力（目標値）に一致するように、原動機制御手段２０は、スロットル・アクチュエータ２１を制御する。

原動機１０内に混合気が流入する量を制御するスロットル（図示せず）の開度は、スロットル・アクチュエータ２１を介して、原動機駆動力に基づき制御される。即ち、原動機制御手段２０は、原動機駆動力に相当するスロットルの開度を求め、スロットルの開度に対応する制御信号を生成し、制御信号をスロットル・アクチュエータ２１に送る。スロットル・アクチュエータ２１は、原動機制御手段２０からの制御信号に応じて、スロットルの開度を調整する。

車両１は、アクセル・ペダル２２及びアクセル・センサ２３を備え、アクセル・センサ２３は、車両１の運転者によるアクセル・ペダル２２の操作量を感知し、アクセル・ペダル２２の操作量を原動機制御手段２０に送る。原動機制御手段２０は、概して、アクセル・ペダル２２の操作量に基づき原動機駆動力又はスロットルの開度を求める。車両１は、回転数センサ２４及び圧力センサ２５を備える。原動機１０が例えばエンジンである場合、回転数センサ２４は、エンジンの回転数を感知し、圧力センサ２５は、混合気をエンジンに取り込む吸気管内の絶対圧力を感知することができる。原動機制御手段２０は、アクセル・ペダル２２の操作量、感知される回転数及び絶対圧力に基づき原動機駆動力又はスロットルの開度を求めることができる。原動機制御手段２０は、制御装置１００からの制御信号（例えば、車両１の走行状態）に基づきアクセル・ペダル２２の操作量を修正することができる。代替的に、原動機制御手段２０は、アクセル・ペダル２２の操作量、感知される回転数、感知される絶対圧力及び制御装置１００からの制御信号に基づき原動機駆動力又はスロットルの開度を求めることができる。

また、図１の例において、車両１は、動力伝達装置（パワー・トレイン、ドライブ・トレイン）を備えることができる。図１に示されるように、動力伝達装置は、例えば、変速機３０、フロント・ディファレンシャル・ギア機構５１、フロント・ドライブ・シャフト５２，５３、トランスファ５４、プロペラ・シャフト５５、リア・ディファレンシャル・ギア機構６１、リア・ドライブ・シャフト６４，６５を有する。変速機３０は、トルク・コンバータ３１及びギア機構３２を有する。

動力伝達装置は、図１の例に限定されず、図１の例を変形・修正、又は具体化してもよい。動力伝達装置は、例えば、特開平07-186758号公報の図２で開示される駆動力伝達系３であってもよい。

原動機１０の出力軸の回転（実際の原動機駆動力）は、動力伝達装置を介して、実際の全輪駆動力（実際の前輪駆動力及び後輪駆動力）に変換される。このような変換に関する制御において、全輪駆動力（目標値）は、原動機制御手段２０の原動機駆動力（目標値）、トルク・コンバータ３１の増幅率（目標値）及びギア機構３２の変速ギア比（目標値）に基づき決定される。主駆動輪駆動力である前輪駆動力（目標値）から副駆動輪駆動力である後輪駆動力（目標値）への配分は、前輪駆動力（目標値）及びリア・ディファレンシャル・ギア機構６１の配分比に基づき決定される。

リア・ディファレンシャル・ギア機構６１の配分比が例えば「前輪駆動力：後輪駆動力＝１００：０」である場合、主駆動輪駆動力である前輪駆動力（目標値）は、全輪駆動力（目標値）と一致する。リア・ディファレンシャル・ギア機構６１の配分比が例えば「前輪駆動力：後輪駆動力＝（１００−ｘ）：ｘ」である場合、主駆動輪駆動力である前輪駆動力（目標値）は、全輪駆動力（目標値）から副駆動輪駆動力である後輪駆動力（目標値）を減算した値と一致する。

なお、前輪７１，７２は、フロント・ディファレンシャル・ギア機構５１及びフロント・ドライブ・シャフト５２，５３を介して前輪駆動力（目標値）によって制御される。後輪７３，７４は、リア・ディファレンシャル・ギア機構６１及びリア・ドライブ・シャフト６４，６５を介して後輪駆動力（目標値）によって制御される。実際の全輪駆動力は、トランスファ５４を介してプロペラ・シャフト５５に伝達され、プロペラ・シャフト５５に伝達される実際の全輪駆動力の一部は、リア・ディファレンシャル・ギア機構６１に伝達される実際の後輪駆動力に配分される。プロペラ・シャフト５５、トランスファ５４及びフロント・ディファレンシャル・ギア機構５１に伝達される実際の全輪駆動力の残部が、実際の前輪駆動力になる。

図１の例において、車両１は、変速機３０の変速比（例えば、ギア機構３２の変速ギア比）を制御する変速機制御手段４０（例えば、ＡＴ（automatic transmission）・ＥＣＵ）を備える。車両１は、シフト・レバー３３及びシフト位置センサ３４を備え、変速機制御手段４０は、概して、シフト位置センサ３４によって感知されるシフト・レバー３３のシフト位置（例えば、「１」，「２」，「Ｄ」）に基づき、ギア機構３２の変速ギア比を決定する。

シフト・レバー３３のシフト位置が例えば「１」である場合、ギア機構３２が１速を表す変速ギア比を有するように、変速機制御手段４０は、ギア機構３２を制御する。シフト・レバー３３のシフト位置が例えば「Ｄ」である場合、変速機制御手段４０は、制御装置１００からの制御信号（例えば、車両１の速度及び全輪駆動力（目標値））に基づき例えば１速〜５速等で構成されるギア機構３２が有する全ての変速ギアの何れか１つを表す変速ギア比を決定する。これに応じて、ギア機構３２が例えば１速〜５速の何れか１つを表す変速ギア比を有するように、変速機制御手段４０は、ギア機構３２を制御する。その後、例えば、変速機制御手段４０が例えば１速を表す変速ギア比から２速を表す変速ギア比に変更する時、ギア機構３２が１速を表す変速ギア比から２速を表す変速ギア比に変更するように、変速機制御手段４０は、ギア機構３２を制御する。

図１の例において、車両１は、前輪７１の回転速度を感知する車輪速度センサ８１を備え、前輪７２の回転速度を感知する車輪速度センサ８２も備える。また、車両１は、後輪７３の回転速度を感知する車輪速度センサ８３を備え、後輪７４の回転速度を感知する車輪速度センサ８４も備える。制御装置１００は、車輪速度センサ８１，８２，８３，８４で感知された回転速度（車輪速度）に基づき、車両１の速度を求めることができる。車両１は、車両１の前後方向に沿った車両１の加速度を感知する前後加速度センサ８５（例えば、その加速度を重力加速度単位で感知する前後Ｇセンサ）を備え、制御装置１００は、その加速度で、車両１の速度を補正することができる。

図１の例において、車両１は、車両１が旋回する時のヨー・レートを感知するヨー・レート・センサ８６を備える。また、車両１は、車両１の横方向に沿った車両１の遠心力（遠心加速度）を感知する横加速度センサ８７（その遠心加速度を重力加速度単位で感知する横Ｇセンサ）を備える。さらに、車両１は、ステアリング・ホイール８８及び操舵角センサ８９を備え、操舵角センサ８９は、ステアリング・ホイール８８の操舵角を感知する。

制御装置１００は、ヨー・レート、遠心加速度（横加速度）及び操舵角に基づき、車両１の横滑り等の挙動を検出することができる。制御装置１００は、このような挙動の検出に加えて、様々な制御（例えば、図示しないブレーキ等の制動部を介する前輪７１，７２及び後輪７３，７４の少なくとも１つに関係する制御）をすることができるが、上述の制御のすべてを実行する必要がない。以下に、制御装置１００の制御の概要を説明する。
２．制御装置

図２は、本発明による制御装置の概略構成図を示す。図２に示されるように、制御装置１００は、入力信号として、例えば変速ギア比、車輪速度、原動機駆動力、ヨー・レート、横加速度、操舵角を入力し、出力信号を出力し、様々な制御を実行することができる。制御装置１００は、駆動力制御手段３００を備え、駆動力制御手段３００（駆動力制御装置とも呼べる）は、様々な制御の１例として、主駆動輪駆動力（例えば、前輪駆動力）及び副駆動輪駆動力（例えば、後輪駆動力）を制御する。

具体的には、例えば、駆動力制御手段３００は、主駆動輪駆動力（目標値）と副駆動輪駆動力（目標値）との間の比率を決定し、その比率及び全輪駆動力（目標値）に基づき例えば副駆動輪駆動力（目標値）を決定する。決定された副駆動輪駆動力（目標値）が得られるように、駆動力制御手段３００は、例えば図１のリア・ディファレンシャル・ギア機構６１の配分比を出力信号で制御する。駆動力制御手段３００からリア・ディファレンシャル・ギア機構６１への出力信号は、副駆動輪駆動力（目標値）を制御する制御信号である。

なお、リア・ディファレンシャル・ギア機構６１の配分比によって副駆動輪駆動力がゼロである時、即ち、プロペラ・シャフト５５とリア・ドライブ・シャフト６４，６５との間が遮断される時、図１の例において、主駆動輪駆動力（目標値）又は前輪駆動力は、全輪駆動力（目標値）と一致する。代替的に、リア・ディファレンシャル・ギア機構６１の配分比によって副駆動輪駆動力がゼロでない時、即ち、プロペラ・シャフト５５とリア・ドライブ・シャフト６４，６５との間が接続される時、図１の例において、主駆動輪駆動力（目標値）は、全輪駆動力（目標値）から副駆動輪駆動力（目標値）を減算した値と一致する。

図２の例において、制御装置１００は、検出部２１０を有する車両挙動制御手段２００を備え、車両挙動制御手段２００（車両挙動制御装置とも呼べる）又は検出部２１０は、例えば図１の変速機３０の変速比、具体的には、ギア機構３２の変速ギア比が変化したか否かを検出する。例えば変速機制御手段４０から検出部２１０への入力信号は、例えば１速〜５速の何れか１つを表す変速ギア比を表す。入力信号が例えば１速から２速に変化する時、検出部２１０は、変速機３０の変速比が変化したことを検出することができる。

変速比が変化したことが車両挙動制御手段２００又は検出部２１０によって検出される場合、駆動力制御手段３００は、副駆動輪駆動力（目標値）を増加させる一方、駆動力制御手段３００は、主駆動輪駆動力（目標値）を減少させる。具体的には、リア・ディファレンシャル・ギア機構６１の配分比によって副駆動輪駆動力が増加するように、駆動力制御手段３００は、リア・ディファレンシャル・ギア機構６１を制御する。プロペラ・シャフト５５とリア・ドライブ・シャフト６４，６５との間がより強く接続されることで、実際の副駆動輪駆動力が増加し、その結果として、実際の主駆動輪駆動力が減少する。主駆動輪駆動力の減少により、主駆動輪（例えば、前輪７１，７２）のスリップを抑制することができる。従って、例えば、車両１の安定性は向上する。

駆動力制御手段３００は、主駆動輪駆動力（目標値）及び副駆動輪駆動力（目標値）を予め決定し、車両挙動制御手段２００又は検出部２１０の検出結果に応じて、予め決定された副駆動輪駆動力（目標値）を増加させ、予め決定された主駆動輪駆動力（目標値）を減少させることができる。

なお、駆動力制御手段３００は、主駆動輪駆動力（目標値）及び副駆動輪駆動力（目標値）を決定する第１の制御手段と呼ぶこともでき、車両挙動制御手段２００は、第２の制御手段と呼ぶことができる。駆動力制御手段３００（第１の制御手段）は、主駆動輪駆動力（目標値）及び副駆動輪駆動力（目標値）を一次的に決定する。駆動力制御手段３００（第１の制御手段）は、車両挙動制御手段２００（第２の制御手段）からの副駆動輪駆動力（目標値）の増加要求に応じるか否かを判定してもよく、増加要求を拒否してもよい。変速機３０の変速比が変化したことが車両挙動制御手段２００（第２の制御手段）によって検出される場合、駆動力制御手段３００（第１の制御手段）は、主駆動輪駆動力（目標値）及び副駆動輪駆動力（目標値）を二次的に（最終的に）決定することができる。
１．車両挙動制御手段（第２の制御手段）

図２は、本発明による車両挙動制御手段２００の概略構成図も示す。車両挙動制御手段２００（第２の制御手段）は、副駆動輪駆動力（目標値）の増加を駆動力制御手段３００（第１の制御手段）に要求することができる。図２の例において、車両挙動制御手段２００は、検出部２１０、第１の算出部２２０、第２の算出部２３０、出力部２４０及び許可部２５０を備える。

例えば図２に示されるように、車両挙動制御手段２００は、副駆動輪駆動力（目標値）の増加分を表す第１の駆動力を算出する第１の算出部２２０を備えることができる。変速機３０の変速比、即ちギア機構３２の変速ギア比が変化したことが検出部２１０によって検出される場合、副駆動輪駆動力が第１の駆動力だけ増加するように、車両挙動制御手段２００又は第１の算出部２２０は、駆動力制御手段３００に要求してもよい。
３．１．第１の駆動力

第１の算出部２２０は、主駆動輪（前輪７１，７２）のスリップ量に基づいて第１の駆動力（副駆動輪駆動力の増加分）を算出することができる。主駆動輪のスリップ量Ｓｍｗは、例えば、主駆動輪の平均車輪速度Ｖｍｗ＿ａｖから車両１の速度Ｖｖｈ＿ｅｓを減算した値である。第１の算出部２２０は、例えば車輪速度センサ８１，８２で感知された２つの回転速度（車輪速度）の平均を算出し、主駆動輪の平均車輪速度Ｖｍｗ＿ａｖを得ることができる。また、第１の算出部２２０は、例えば車輪速度センサ８３，８４で感知された２つの回転速度（車輪速度）の平均を算出し、車両１の速度Ｖｖｈ＿ｅｓを得る又は推定することができる。

なお、車両１の速度Ｖｖｈ＿ｅｓ（推定速度）は、例えば車両１の振動等によるノイズの影響を排除するために、後輪７３，７４（副駆動輪）の車輪速度の各々に、上昇制限及び下降制限を適用してもよい。即ち、第１の算出部２２０は、車輪速度センサ８３，８４で感知された２つの回転速度（車輪速度）を補正又は訂正し、補正又は訂正された２つの回転速度（車輪速度）の平均を算出し、車両１の速度Ｖｖｈ＿ｅｓを得る又は推定することができる。車両１の速度Ｖｖｈ＿ｅｓ（推定速度）は、他の手法で推定してもよい。

第１の算出部２２０は、例えば、主駆動輪（前輪７１，７２）のスリップ量に比例する第１の駆動力（副駆動輪駆動力の増加分＝主駆動輪駆動力の減少分）を算出することができる。スリップ量が大きくなる場合、第１の駆動力も大きくし、主駆動輪のスリップをより適切に抑制することができる。なお、第１の駆動力（副駆動輪駆動力の増加分）を算出する時の比例係数は、車両１の属性（例えば、重量、排気量等）に応じて、適宜、設定することができる。

なお、第１の駆動力は、２つの前輪７１，７２の何れか一方だけのスリップ量に基づいてもよい。
３．２．第２の駆動力

例えば図２に示されるように、車両挙動制御手段２００は、副駆動輪駆動力（目標値）の増加分を表す第１の駆動力を制限する第２の駆動力を算出する第２の算出部２３０を備えることができる。第１の駆動力が大きく算出される場合、急激に副駆動輪駆動力が増加することもある。そこで、副駆動輪駆動力の不要な増加を抑制するために、第２の駆動力を算出することができる。

図２の車両挙動制御手段２００は、第１の駆動力及び第２の駆動力のうちの最小の駆動力を出力する出力部２４０を備えることができ、駆動力制御手段３００は、副駆動輪駆動力を第１の駆動力及び第２の駆動力のうちの最小の駆動力だけ増加させることができる。第１の駆動力が第２の駆動力よりも大きい場合、最小の駆動力は、第２の駆動力であり、駆動力制御手段３００は、副駆動輪駆動力を第２の駆動力（最小の駆動力）だけ増加させる。第１の駆動力が第２の駆動力と等しい又は第２の駆動力よりも小さい場合、最小の駆動力は、第１の駆動力であり、駆動力制御手段３００は、副駆動輪駆動力を第１の駆動力（最小の駆動力）だけ増加させる。

図２の第２の算出部２３０は、原動機駆動力及び第１の係数に基づいて第２の駆動力を算出することができる。第２の駆動力の具体的な算出例については図３を用いて後述するが、以下に、第２の駆動力の概略について説明する。第１の係数は、車両１の走行状態に依存し、例えば、車両１の旋回に関係する。例えば図１の原動機制御手段２０からの原動機駆動力が大きい場合、第１の駆動力を抑制する第２の駆動力（最小の駆動力）は、大きくてもよい。また、車両１の旋回の程度が大きい場合、車両１の安定性を考慮して、第２の駆動力（最小の駆動力）は、小さくてもよい。第２の駆動力が原動機駆動力及び車両１の走行状態に基づくので、より適切な副駆動輪駆動力の増加（又は主駆動輪駆動力の減少）を制御することができる。

車両１の走行状態は、パラメータ（例えば、ヨー・レート、横加速度等）及び操舵角の少なくとも１つを含むことができる。ヨー・レート、横加速度等のパラメータは、車両１が旋回する時に車両１に働く慣性力を表し、車両１の旋回の程度を示す指標である。例えば図１のヨー・レート・センサ８６からのヨー・レートが大きく、従って、車両１の旋回の程度が大きい場合、車両１の安定性を考慮して、第２の駆動力（最小の駆動力）は、小さくてもよい。また、例えば図１の横加速度センサ８７からの横加速度（遠心加速度）が大きく、従って、車両１の旋回の程度が大きい場合、第２の駆動力は、小さくてもよい。さらに、例えば図１の操舵角センサ８９からの操舵角が大きく、従って、車両１の旋回の程度が大きい場合、第２の駆動力は、小さくてもよい。

車両１の走行状態に依存する第１の係数は、パラメータ及び操舵角の少なくとも１つが大きいほど、即ち車両１の旋回の程度が大きいほど、小さく設定することができる。このように設定された第１の係数を本明細書において旋回係数と呼ぶことができる。旋回係数（第１の係数）が大きい、即ち車両１の旋回の程度が小さい場合、第２の駆動力（最小の駆動力）は、大きくてもよい。

図２の第２の算出部２３０は、例えば、原動機駆動力及び旋回係数の双方に比例する第２の駆動力（最小の駆動力）を算出することができる。原動機駆動力及び旋回係数の少なくとも１つが大きくなる場合、第２の駆動力も大きくし、主駆動輪のスリップをより適切に抑制することができる。

図２の第２の算出部２３０は、例えば、原動機駆動力、旋回係数（第１の係数）及び車両１の速度（第２の係数）のすべてに比例する第２の駆動力（最小の駆動力）を算出することができる。第２の係数は、車両１の速度が大きいほど小さく設定することができる。第２の係数が小さい、即ち車両１の速度が大きい程、車両１の安定性を考慮して、第２の駆動力（最小の駆動力）は、小さくてもよい。車両１の速度は、例えば、車両１の速度Ｖｖｈ＿ｅｓ（推定速度）である。

図３は、図２の第１の算出部２２０、第２の算出部２３０及び出力部２４０の関係を示す。図３の例において、第２の駆動力は、旋回係数（第１の係数）と車両速度係数（第２の係数）と全輪駆動力（原動機駆動力）とを乗算した値である。第２の駆動力と第１の駆動力とから最小値が求められ、図２又は図３の出力部２４０は、この最小値を用いて副駆動輪駆動力（目標値）の増加要求を図２の駆動力制御手段３００に送ることができる。図３は、第１の駆動力を制限する第２の駆動力の具体的な算出例も示し、以下に、第２の駆動力の算出例を説明する。
３．２．１．原動機駆動力（全輪駆動力）

図３の例において、第２の算出部２３０は、原動機駆動力と相関する例えば全輪駆動力に比例する第２の駆動力を算出することができる。第２の算出部２３０は、例えば、原動機１０の原動機駆動力（目標値）とギア機構３２の変速ギア比（目標値）とトルク・コンバータ３１の増幅率（設定値又は目標値）とを乗算した値を全輪駆動力（目標値）として用いることができる。なお、原動機駆動力（目標値）に例えばフィルタ処理等の加工を適用することができる。例えば、ギア機構３２が１速を表す変速ギア比から２速を表す変速ギア比に変更する場合、第２の算出部２３０は、２速を表す変速ギア比に基づき第２の駆動力を決定することができる。例えば、ギア機構３２が２速を表す変速ギア比から３速を表す変速ギア比に変更する場合、第２の算出部２３０は、３速を表す変速ギア比に基づき第２の駆動力を決定することができる。
３．２．２．旋回係数（第１の係数）

図３の例において、第２の算出部２３０は、旋回係数（第１の係数）に比例する第２の駆動力を算出することができる。以下に、旋回係数の算出例を説明する。

図４は、旋回係数の算出例を示す。図４の例において、第１の因子（ヨー・レート）と、第２の因子（横加速度）と、第３の因子（操舵角）と、第４の因子（車両１の不安定レベル）とから、最小値が求められる。図２又は図３の第２の算出部２３０は、この最小値を旋回係数として用いることができる。第１の因子、第２の因子、第３の因子及び第４の因子の各々は、例えば「０」から「１」までの範囲にわたる係数である。

第１の因子（係数）は、例えばヨー・レートの絶対値が大きいほど、従って、車両１の旋回の程度が大きいほど、小さく設定することができる。第２の因子（係数）は、例えば横加速度の絶対値が大きいほど、従って、車両１の旋回の程度が大きいほど、小さく設定することができる。第３の因子（係数）は、例えば操舵角の絶対値が大きいほど、従って、車両１の旋回の程度が大きいほど、小さく設定することができる。第４の因子（係数）は、例えば車両１の不安定レベルが大きいほど、従って、車両１の旋回の程度が大きいほど、小さく設定することができる。

車両１の不安定レベルは、例えば、ヨー・レート・センサ８６から取得する実ヨー・レートと、操舵角及び車両１の速度に基づいて算出する規範ヨー・レートとを用いて、車両１の走行状態が不安定か否かを判定するためのものである。具体的には、実ヨー・レートと規範ヨー・レートとの差（ヨー・レート偏差）を不安定レベルとして用いることができる。また、ヨー・レート偏差に対してフィルタ処理を行なって、不安定レベルを求めてもよい。さらに、横加速度センサ８７から取得する横加速度で、規範ヨー・レートを修正又は訂正することができる。

なお、ヨー・レート偏差は、例えば特開2009-29220号公報に開示されるような横滑り判定に用いることができる。
３．２．３．車両速度係数（第２の係数）

図３の例において、第２の算出部２３０は、車両速度係数（第２の係数）に比例する第２の駆動力を算出することができる。

図５は、車両速度係数の算出例を示す。車両速度係数（第２の係数）は、例えば車両１の速度が大きいほど、小さく設定することができる。車両１の速度は、例えば、車両１の速度Ｖｖｈ＿ｅｓ（推定速度）である。なお、第２の算出部２３０は、車両１の速度を算出してもよく、第１の算出部２２０で算出した車両１の速度を利用してもよい。
３．３．副駆動輪駆動力の増加要求の許可（適否）

例えば図２に示されるように、車両挙動制御手段２００は、所定の条件が満たされる時に図２の駆動力制御手段３００が副駆動輪駆動力を増加させることを許可する許可部２５０を備えることができる。言い換えれば、図２の許可部２５０は、所定の条件が満たされる時に、出力部２４０が第１の駆動力及び第２の駆動力のうちの最小の駆動力を出力することを許可する。

所定の条件は、ａ）主駆動輪のスリップ量が第１の所定値以上であること、ｂ）車両１の走行状態に依存する第１の係数、例えば旋回係数が第２の所定値以上であること、ｃ）原動機駆動力が第３の所定値以上であること、及びｄ）車両１の速度が第４の所定値以下であることの少なくとも１つである。所定の条件が満たされる時に副駆動輪駆動力の増加要求が実際に送られるので、例えば副駆動輪駆動力の不要な増加を抑制することができる。また、例えば車両１の安定性を向上させることができる。

図６は、許可部の動作例を示す。図６の例において、図２の制御装置１００、或いは、図２の車両挙動制御手段２００又は許可部２５０が起動すると、許可部２５０は、例えば検出部２１０を介して、ギア機構３２の変速ギア比が変化したか否かを判定する（図６のステップＳ５００）。なお、許可部２５０は、検出部２１０の機能を実行してもよく、このような許可部２５０それ自身は、ギア機構３２の変速ギア比が変化したか否かを検出してもよい。例えば変速機制御手段４０から検出部２１０又は許可部２５０への入力信号が例えば１速から２速に変化する時、検出部２１０又は許可部２５０は、変速ギア比が変化したことを検出することができる。許可部２５０は、ギア機構３２の変速ギア比が変化していない場合、副駆動輪駆動力の増加要求を禁止することができる（図６のステップＳ５３０）。

図６の例において、変速ギア比が変化した場合、許可部２５０は、ａ）主駆動輪のスリップ量が第１の所定値以上であるか否かを判定する（図６のステップＳ５１０）。主駆動輪のスリップ量が第１の所定値よりも小さい場合、車両１の加速が十分に実行できていると仮定することができる。主駆動輪のスリップ量が第１の所定値よりも小さい場合、許可部２５０は、副駆動輪駆動力の増加要求を禁止することができる（図６のステップＳ５３０）。なお、第１の所定値は、車両１の属性に応じて、適宜、設定することができる。また、主駆動輪のスリップ量は、２つの前輪７１，７２の何れか一方だけのスリップ量でもよい。なお、許可部２５０は、主駆動輪のスリップ量を算出してもよく、第１の算出部２２０で算出した主駆動輪のスリップ量を利用してもよい。

なお、図２の車両挙動制御手段２００は、車両１が発進又は加速する時の前輪７１，７２及び後輪７３，７４の空転を抑制する機能（トラクション・コントロール・システム）を実行してもよい。車両１がトラクション・コントロール・システムを備える場合、車両挙動制御手段２００は、原動機駆動力の減少要求等を介して、空転を制御することができる。なお、車両挙動制御手段２００は、図示しないブレーキ等の制動部を介して空転を抑制してもよい。第１の所定値は、このような空転（少なくとも前輪７１，７２の空転）を抑制する機能が動作する閾値と同じでもよい。即ち、図６のステップＳ５１０において、許可部２５０は、空転を抑制する機能が動作しているか否かを判定してもよい。

図６の例において、主駆動輪のスリップ量が第１の所定値以上である場合、許可部２５０は、ｂ）車両１の走行状態に依存する第１の係数、例えば旋回係数が第２の所定値以上であるか否かを判定する（図６のステップＳ５１２）。旋回係数が第２の所定値よりも小さい場合、車両１の旋回の程度が大きいと仮定することができる。旋回係数が第２の所定値よりも小さい場合、許可部２５０は、副駆動輪駆動力の増加要求を禁止することができる（図６のステップＳ５３０）。第２の所定値は、車両１の属性に応じて、適宜、設定することができる。なお、許可部２５０は、旋回係数を算出してもよく、第２の算出部２３０で算出した旋回係数を利用してもよい。

図６の例において、旋回係数が第２の所定値以上である場合、許可部２５０は、ｃ）原動機駆動力が第３の所定値以上である否かを判定する（図６のステップＳ５１４）。原動機駆動力が第３の所定値よりも小さい場合、全輪駆動力も小さく、主駆動輪のスリップが発生し難いと仮定することができる。原動機駆動力が第３の所定値よりも小さい場合、許可部２５０は、副駆動輪駆動力の増加要求を禁止することができる（図６のステップＳ５３０）。第３の所定値は、車両１の属性に応じて、適宜、設定することができる。

図６の例において、原動機駆動力が第３の所定値以上である場合、許可部２５０は、ｄ）車両１の速度が第４の所定値以下である否かを判定する（図６のステップＳ５１６）。車両１の速度が第４の所定値よりも大きい場合、副駆動輪駆動力の増加により車両１の挙動が乱れることを仮定することができる。車両１の速度が第４の所定値よりも大きい場合、許可部２５０は、副駆動輪駆動力の増加要求を禁止することができる（図６のステップＳ５３０）。第４の所定値は、車両１の属性に応じて、適宜、設定することができる。車両１の速度は、例えば、車両１の速度Ｖｖｈ＿ｅｓ（推定速度）である。なお、許可部２５０は、車両１の速度を算出してもよく、第１の算出部２２０又は第２の算出部２３０で算出した車両１の速度を利用してもよい。

図６の例において、車両１の速度が第４の所定値以下である場合、許可部２５０は、図２の出力部２４０に副駆動輪のトルクアップの許可を表す信号（例えば二進法で「１」又はｈｉｇｈレベルを表す信号）を送ることができる（図６のステップＳ５２０）。第１の算出部２２０、第２の算出部２３０及び出力部２４０は、副駆動輪駆動力（目標値）の増加要求を例えばトルクを単位として用いることができる。図６のステップＳ５３０において、許可部５３０は、図２の出力部２４０に副駆動輪のトルクアップの禁止を表す信号（例えば二進法で「０」又はｌｏｗレベルを表す信号）を送ることができる。

図６のステップＳ５４０において、図２の許可部２５０は、副駆動輪駆動力の増加要求の許可（適否）に関する判定を必要に応じて、中止することができる。
３．４．副駆動輪駆動力の増加要求の許可（実施）

図７（Ａ）、図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）は、図２の車両挙動制御手段２００の機能が無効である時の車両１の挙動の概略説明図を示す。図７（Ｄ）、図７（Ｅ）及び図７（Ｆ）は、車両挙動制御手段２００の機能が有効である時の車両１の挙動の概略説明図を示す。

図７（Ａ）及び図７（Ｄ）において、実線は、主駆動輪の車輪速度を示し、点線は、車両１の速度、例えば、車両１の速度Ｖｖｈ＿ｅｓ（推定速度）を示す。図７（Ａ）のグラフにおいて、１点破線で描かれる円で示されるように、主駆動輪の車輪速度が急激に上昇し、主駆動輪のスリップが発生している。

図７（Ｂ）及び図７（Ｅ）において、実線は、副駆動輪駆動力を示し、点線は、ギア機構３２の変速ギア比を示す。図７（Ｂ）のグラフにおいて、変速ギア比は、例えば１速から２速に変化し、変速ギア比が変化しても、副駆動輪駆動力は、車両挙動制御手段２００によって増加されることはない。

図７（Ｃ）及び図７（Ｆ）において、実線は、車両１の前後加速度を示す。図７（Ｃ）のグラフにおいて、１点破線で描かれる円で示されるように、前後加速度の変動が大きい。

図７（Ｅ）のグラフにおいて、１点破線で描かれる円で示されるように、変速ギア比が例えば１速から２速に変化した後、副駆動輪駆動力は、車両挙動制御手段２００によって増加される。車両挙動制御手段２００による副駆動輪駆動力の増加要求に応じて、駆動力制御手段３００は、その増加要求を受け入れ、実際の副駆動輪駆動力を増加させる一方、実際の主駆動輪駆動力を減少させる。これにより、図７（Ｄ）のグラフにおいて、１点破線で描かれる円で示されるように、主駆動輪のスリップが減少している。また、図７（Ｆ）のグラフにおいて、１点破線で描かれる円で示されるように、前後加速度の変動が小さい。このように、車両１は、車両挙動制御手段２００を備えることで、主駆動輪のスリップを抑制することができる。

本願発明による制御装置は、車両の安定性制御に最適である。

１・・・車両、３０・・・変速機、１００・・・制御装置、２００・・・車両挙動制御手段（第２の制御手段）、２１０・・・検出部、２２０・・・第１の算出部、２３０・・・第２の算出部、２４０・・・出力部、３００・・・駆動力制御手段(第１の制御手段）。

Claims (6)

1. 変速機を含む車両の前輪駆動力及び後輪駆動力を制御する制御装置であって、
   主駆動輪駆動力及び副駆動輪駆動力を制御し、駆動力制御手段である第１の制御手段であって、前記主駆動輪駆動力は、前記前輪駆動力及び前記後輪駆動力の一方であり、前記副駆動輪駆動力は、前記前輪駆動力及び前記後輪駆動力の他方である、第１の制御手段と、
   前記変速機の変速比が１速から５速に向けて小さいギアに変化したか否かを検出し、車両挙動制御手段である第２の制御手段と、
   を備え、
   前記変速比が前記小さいギアに変化したことが前記第２の制御手段によって検出される場合、前記第１の制御手段は、前記副駆動輪駆動力を増加させる一方、前記第１の制御手段は、前記主駆動輪駆動力を減少させ、
   前記第２の制御手段は、所定の条件が満たされる時に前記第１の制御手段が前記副駆動輪駆動力を増加させることを許可する許可部を有し、
   前記所定の条件は、ａ）主駆動輪のスリップ量が第１の所定値以上であること、ｂ）前記車両の走行状態に依存する第１の係数が第２の所定値以上であること、ｃ）原動機駆動力が第３の所定値以上であること、及びｄ）前記車両の速度が第４の所定値以下であることの少なくとも１つであり、
   前記走行状態は、パラメータ及び操舵角の少なくとも１つを含み、前記パラメータは、前記車両が旋回する時に前記車両に働く慣性力を表し、
   前記第１の係数は、前記パラメータ及び前記操舵角の前記少なくとも１つが大きいほど小さい、制御装置。
2. 前記第２の制御手段は、
   前記変速機の変速比が前記小さいギアに変化したか否かを検出する検出部と、
   前記副駆動輪駆動力の増加分を表す第１の駆動力を算出する第１の算出部と、
   前記第１の駆動力を制限する第２の駆動力を算出する第２の算出部と、
   を有し、
   前記変速比が前記小さいギアに変化したことが前記検出部によって検出される場合、前記第１の制御手段は、前記副駆動輪駆動力を前記第１の駆動力及び前記第２の駆動力のうちの最小の駆動力だけ増加させる、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記第１の算出部は、主駆動輪のスリップ量に基づいて前記第１の駆動力を算出する、請求項２に記載の制御装置。
4. 前記第２の算出部は、原動機駆動力及び第１の係数に基づいて前記第２の駆動力を算出し、前記第１の係数は、前記車両の走行状態に依存する、請求項２に記載の制御装置。
5. 前記走行状態は、パラメータ及び操舵角の少なくとも１つを含み、前記パラメータは、前記車両が旋回する時に前記車両に働く慣性力を表し、
   前記第１の係数は、前記パラメータ及び前記操舵角の前記少なくとも１つが大きいほど小さい、請求項４に記載の制御装置。
6. 前記第２の算出部は、前記原動機駆動力、前記第１の係数及び第２の係数に基づいて前記第２の駆動力を算出し、
   前記第２の係数は、前記車両の速度が大きいほど小さい、請求項４に記載の制御装置。

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