JP5868919B2 - ４輪駆動車の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、前方の障害物や急カーブに応じて自動ブレーキを作動させる自動ブレーキ制御装置を搭載したプロペラシャフトを停止自在な４輪駆動車の制御装置に関する。

従来より、主駆動軸から停止自在なプロペラシャフトを介して副駆動軸に駆動力を伝達する４輪駆動車では、走行抵抗を低減するためにプロペラシャフトの回転を止めた２ＷＤ状態から、走行中に４ＷＤ状態へ切り換える際は、プロペラシャフトにトルクを加えて車輪と先ず回転同期させる必要がある。このプロペラシャフトへの回転同期トルクは駆動系に対しては制動トルクとして作用するため、この同期トルクが大きくなると車両に不快・不要な減速感やショック（前後ジャーク）が発生してしまう。この制動トルクの発生を抑制しようとすると、２ＷＤ状態から４ＷＤ状態に素早く移行できず、切換時間短縮とのトレードオフが大きな課題となっている。このような、２ＷＤ状態から４ＷＤ状態へ切換える４輪駆動車の技術として、例えば、特開２０１０−１００２８０号公報（以下、特許文献１）では、自動車の補助アクスルへ駆動トルクの可変な部分を伝達するための第１のクラッチと、第１のクラッチが開かれているときに、第１のクラッチと第２のクラッチとの間に配されたプロペラシャフトを無効化するための第２のクラッチとを有し、主アクスルにおいて検出されたホイールスリップに基づいて第２のクラッチが閉じられ、第２のクラッチの係合前に無効化状態のプロペラシャフトが加速される技術が開示されている。

特開２０１０−１００２８０号公報

しかしながら、上述の特許文献１に開示される４輪駆動車のように、プロペラシャフトの如何にスムーズな回転同期を実現しても、車両の走行（運動）エネルギや新たな燃料を消費してプロペラシャフトの回転を加速する動作は、停止自在なプロペラシャフトを採用して燃費の向上を図るという静止機構本来の狙いと相反するエネルギロスであることには変わりは無い。

ところで、近年、車両においては、安全性の向上やドライバの負担を軽減することを目的として様々な自動ブレーキ制御装置が開発・実用化されており、このような自動ブレーキ制御装置は４輪駆動車においても積極的に採用されている。上述のようなプロペラシャフトを停止自在な４輪駆動車で、主駆動軸とプロペラシャフトを同期させるときに必要なエネルギを、こうした自動ブレーキ制御装置が吸収し、消費しなければならない運動エネルギから転用・利用できれば、何等かの形で消費しなければならない車両の運動エネルギの有効利用となり望ましい。また、障害物への衝突や路外逸脱防止として自動ブレーキが作動する状況では、タイヤグリップの限界に近づく可能性が高いので、予め４ＷＤ状態に切り換えておくことは安全上も有効である。更に、回転同期によって車両に加わる減速度を加味して主ブレーキの作動を緩めることができれば、ブレーキへの熱負荷も軽減できる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、前方の障害物や急カーブに応じて自動ブレーキを作動させる自動ブレーキ制御装置を搭載したプロペラシャフトを停止自在な４輪駆動車において、主駆動軸とプロペラシャフトを同期させるときに必要なエネルギを、自動ブレーキ制御装置が吸収し、消費しなければならないエネルギから転用・有効利用し、また、障害物への衝突や路外逸脱防止が予測される状態では予め４ＷＤ状態へと移行して安全性を向上し、更に、自動ブレーキ制御装置の作動で生じる主ブレーキの熱負荷も軽減することができる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、前軸と後軸のどちらか一方の主駆動軸から他方の副駆動軸へ動力伝達軸を介して駆動力を伝達すると共に、上記主駆動軸と上記動力伝達軸との間に第１のクラッチ手段を設け、上記動力伝達軸と上記副駆動軸との間に第２のクラッチ手段を設けて上記動力伝達軸を停止自在にした４輪駆動車において、前方の道路情報を認識する前方情報認識手段と、上記前方情報認識手段からの前方情報に基づき減速度指示値を設定して自動ブレーキを作動させる自動ブレーキ制御手段と、上記第１のクラッチ手段と上記第２のクラッチ手段の締結と開放を制御する駆動力制御手段とを有し、上記駆動力制御手段は、４輪駆動状態としていない場合に、上記自動ブレーキ制御手段が上記前方情報に基づき上記自動ブレーキを作動させる際は、上記第１のクラッチ手段を締結すると共に、上記主駆動軸と上記動力伝達軸との回転同期で生じる減速度を算出し、該減速度で上記自動ブレーキ制御手段の上記減速度指示値を補正する減速度補正手段とを備えた。

本発明による４輪駆動車の制御装置によれば、前方の障害物や急カーブに応じて自動ブレーキを作動させる自動ブレーキ制御装置を搭載したプロペラシャフトを停止自在な４輪駆動車において、主駆動軸とプロペラシャフトを同期させるときに必要なエネルギを、自動ブレーキ制御装置が吸収し、消費しなければならないエネルギから転用・有効利用し、また、障害物への衝突や路外逸脱防止が予測される状態では予め４ＷＤ状態へと移行して安全性を向上し、更に、自動ブレーキ制御装置の作動で生じる主ブレーキの熱負荷も軽減することが可能となる。

本発明の実施の一形態による、車両の概略構成を示す説明図である。 本発明の実施の一形態による、制御ユニットの機能ブロック図である。 本発明の実施の一形態による、制御ユニットで実行される制御のフローチャートである。 本発明の実施の一形態による、クラッチ開放判定部で実行される処理のフローチャートである。 本発明の実施の一形態による、自車両と制御対象との相対速及びラップ率とブレーキ介入距離との関係を示す３次元マップである。

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。

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。

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。

また、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の締結力を可変自在に付与するピストン１６とにより構成されている。

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。

従って、本実施の４輪駆動車では、トランスファクラッチ１５と左右のホイールクラッチ１７ｌ，１７ｒが全て開放された状態では、プロペラシャフト５が停止される状態となり、前輪左ドライブ軸１３flと前輪右ドライブ軸１３frで主駆動軸が構成され、後輪左ドライブ軸１３rlと後輪右ドライブ軸１３rrで副駆動軸が構成され、プロペラシャフト５が動力伝達軸として設けられ、トランスファクラッチ１５が第１のクラッチ手段として設けられ、左右のホイールクラッチ１７ｌ，１７ｒが第２のクラッチ手段として設けられている。そして、ピストン１６による押圧力でトランスファクラッチ１５を制御することにより、プロペラシャフト５に対して回転トルクが付与されてプロペラシャフト５と主駆動軸との回転同期が制御され、また、車両の前後駆動力配分制御が行われる。

ここで、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トルクＴｍ）は、後述する制御ユニット３０から出力される。また、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。

一方、符号３２は車両のブレーキ駆動部を示し、このブレーキ駆動部３２には、ドライバにより操作される、図示しないブレーキペダルと接続されたマスターシリンダが接続されており、ドライバがブレーキペダルを操作する（踏み込む）とマスターシリンダにより、ブレーキ駆動部３２を通じて、４輪１４fl，１４fr，１４rl，１４rrの各ホイールシリンダ（左前輪ホイールシリンダ１８fl，右前輪ホイールシリンダ１８fr，左後輪ホイールシリンダ１８rl，右後輪ホイールシリンダ１８rr）にブレーキ圧が導入され、これにより４輪にブレーキがかかって制動される。

ブレーキ駆動部３２は、加圧源、減圧弁、増圧弁等を備えたハイドロリックユニットで、制御部３０等からの入力信号に応じて、各ホイールシリンダ１８fl，１８fr，１８rl，１８rrに対して、それぞれ独立にブレーキ圧を導入自在に形成されている。

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、前方認識装置２１、各車輪１４fl，１４fr，１４rl，１４rrの車輪速度センサ（左前輪車輪速度センサ２２fl，右前輪車輪速度センサ２２fr，左後輪車輪速度センサ２２rl，右後輪車輪速度センサ２２rr）、プロペラシャフト回転速度センサ２３、その他、図示しない、操舵角センサ、ヨーレートセンサ、アクセルペダルセンサ、ブレーキペダルセンサ、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）、トランスミッション制御ユニット（ＴＣＵ）等が接続され、自車両前方の立体物データや白線データ等の前方情報、各車輪１４fl，１４fr，１４rl，１４rrの車輪速度（左前輪車輪速度ωfl，右前輪車輪速度ωfr，左後輪車輪速度ωrl，右後輪車輪速度ωrr）、プロペラシャフト回転速度ωｄ、操舵角、ヨーレート、アクセルペダル踏み込み量、ブレーキペダル踏み込み量、エンジン回転数、吸入空気量、トランスミッションギヤ比等が入力される。尚、本実施の形態では、主駆動軸の回転速度ωｍとして左前輪車輪速度ωflと右前輪車輪速度ωfrの平均回転速度を採用し、副駆動軸の回転速度ωｓとして左後輪車輪速度ωrlと右後輪車輪速度ωrrの平均回転速度を採用する。

ここで、前方認識装置２１は、例えば、ステレオカメラ２１ａで撮像した画像を基に前方の道路情報を認識するように構成されている。ステレオカメラ２１ａは、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）等の固体撮像素子を用いた左右１組のＣＣＤカメラで構成されている。これら１組のＣＣＤカメラは、それぞれ車室内の天井前方に一定の間隔を持って取り付けられ、車外の対象を異なる視点からステレオ撮像して画像情報を出力する。

前方認識装置２１には、ステレオカメラ２１ａから画像情報が入力されるとともに自車両から自車速（例えば、４輪車輪速度の平均速度）Ｖ等が入力される。そして、前方認識装置２１は、ステレオカメラ２１ａからの画像情報に基づいて自車両前方の立体物データや白線データ等の前方情報を認識し、これら認識情報等に基づいて自車走行路を推定する。また、前方認識装置２１は、自車走行路上に障害物や先行車等の立体物が存在するか否かを調べ、存在する場合には、直近のものを制動制御の制御対象（障害物）として認識する。

前方認識装置２１は、ステレオカメラ２１ａからの画像情報の処理を、例えば以下のように行う。先ず、ステレオカメラ２１ａで自車進行方向を撮像した１組のステレオ画像対に対し、距離情報を生成する。そして、この距離情報に対して周知のグルーピング処理を行い、グルーピング処理した距離情報を予め設定しておいた三次元的な道路形状データや立体物データ等と比較することにより、白線データ、道路に沿って存在するガードレール、縁石等の側壁データ、車両等の立体物データ等を抽出する。尚、これら認識された各データは、それぞれ固有のＩＤナンバーが付されメモリーされる。また、前方認識装置２１は、白線データや側壁データ等に基づいて自車走行路を推定し、自車走行路前方に存在する障害物や先行車等の立体物を自動ブレーキ制御の制御対象（障害物）として検出する。そして、障害物を検出した場合には、その障害物の情報として、自車両１と障害物との相対距離ｄ、障害物の移動速度Ｖｆ（＝（相対距離ｄの変化の割合）＋自車速Ｖ））、障害物の減速度ａｆ（＝障害物の移動速度Ｖｆの微分値）等を演算する。このように、本実施形態において、前方認識装置２１は、ステレオカメラ２１ａと共に、前方情報認識手段として設けられている。

そして、制御ユニット３０は、上述の各入力信号に基づいて、前方障害物や急カーブ等の前方情報に基づき障害物との衝突を防止するための、或いは、車線（自車走行路）逸脱を防止するための減速度指示値Ｇを設定して自動ブレーキを作動させる。この自動ブレーキを作動させる際、トランスファクラッチ１５を締結すると共に、主駆動軸とプロペラシャフト５との回転同期で生じる減速度ΔＧωを算出し、この減速度ΔＧωで減速度指示値Ｇを補正し、この補正した減速度指示値Ｇに応じたブレーキ液圧Ｐｂをブレーキ駆動部３２に出力する。また、４ＷＤ状態ではない場合で、且つ、自動ブレーキの対象となる障害物やカーブを通過後、所定時間経過した場合には全てのクラッチ１５、１７ｌ，１７ｒを開放状態とする。

このため、制御ユニット３０は、図２に示すように、４輪駆動制御部３０ａ、自動ブレーキ制御部３０ｂ、減速度指示値補正、ブレーキ液圧算出・出力部３０ｃ、クラッチ開放判定部３０ｄから主要に構成されている。

４輪駆動制御部３０ａは、４輪車輪速度センサ２２fl，２２fr，２２rl，２２rrから各輪の車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrrが入力され、また、図示しない操舵角センサから操舵角が入力され、ヨーレートセンサからヨーレートが入力され、ＥＣＵからエンジン回転数、吸入空気量が入力され、ＴＣＵからトランスミッションギヤ比が入力され、更に、自動ブレーキ制御部３０ｂから前方情報（障害物や急カーブ）に基づく自動ブレーキが作動したか否かの信号が入力され、クラッチ開放判定部３０ｄから全てのクラッチ１５、１７ｌ，１７ｒの開放指示に関する信号等が入力される。

そして、４輪駆動制御部３０ａは、通常の４輪駆動制御として、例えば、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、４輪駆動制御部３０ａは、プロペラシャフト５を停止して上述の４輪駆動制御をしていない２ＷＤ走行の状態で、自動ブレーキ制御部３０ｂから前方情報（障害物や急カーブ）に基づく自動ブレーキを作動する信号が入力された際、トランスファクラッチ１５を締結する。

更に、４輪駆動制御部３０ａは、４輪駆動制御状態ではない場合に、クラッチ開放判定部３０ｄから全てのクラッチ１５、１７ｌ，１７ｒの開放指示が入力された場合は、全てのクラッチ１５、１７ｌ，１７ｒを開放する。

また、４輪駆動制御部３０ａは、上述の各クラッチ１５、１７ｌ，１７ｒへの信号（締結・開放）に加え、４輪駆動制御の作動状態をクラッチ開放判定部３０ｄに出力し、トランスファクラッチ１５の締結トルクＴｍの値を減速度指示値補正、ブレーキ液圧算出・出力部３０ｃに出力する。このように、４輪駆動制御部３０ａは駆動力制御手段として設けられている。

自動ブレーキ制御部３０ｂは、前方認識装置２１から自車両前方の立体物データや白線データ等の前方情報が入力され、４輪車輪速度センサ２２fl，２２fr，２２rl，２２rrから各車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrrが入力され、また、図示しない、操舵角センサから操舵角が入力され、ヨーレートセンサからヨーレートが入力され、アクセルペダルセンサからアクセルペダル踏み込み量が入力され、ブレーキペダルセンサからブレーキペダル踏み込み量が入力される。本実施の形態の自動ブレーキ制御部３０ｂは、障害物との衝突を防止する衝突防止機能と、急カーブにおいて速度を適切に抑制する車線逸脱防止機能を有して構成されている。

自動ブレーキ制御部３０ｂの衝突防止機能としては、例えば、特開２００９−２６２７０１号公報に記載される方法により、自車両と障害物との衝突防止制御を実行する。具体的には、ブレーキ介入距離として、例えば、予め設定しておいた、図５に示すようなマップを参照して、障害物を基準とする第１，第２のブレーキ介入距離Ｄ１，Ｄ２を設定する。

ここで、第１のブレーキ介入距離Ｄ１は、障害物との衝突回避が制動によっても操舵によっても困難となる限界距離（衝突回避限界距離）であり、例えば、予め実験やシミュレーション等に基づいて設定されている。この衝突回避限界距離は、例えば、自車両と障害物との相対速Ｖｒｅｌに応じて変化し、更に、自車両と障害物との相対速Ｖｒｅｌ及びラップ率Ｒｌによって変化する。また、第２のブレーキ介入距離Ｄ２は、第１のブレーキ介入距離Ｄ１よりも所定に長い距離に設定される。具体的には、第２のブレーキ介入距離Ｄ２は、例えば、予め実験やシミュレーション等に基づいて設定されるもので、相対速Ｖｒｅｌに応じた所定距離だけ衝突回避限界距離よりも自車両側に延長された距離が設定されている。

そして、自動ブレーキ制御部３０ｂは、自車両と障害物との相対距離ｄが第１のブレーキ介入距離Ｄ１以下となったとき、自動ブレーキの介入によるブレーキ制御（以下、本格制動制御ともいう）を実行する。この本格制動制御において、自動ブレーキ制御部３０ｂは、例えば、自動ブレーキにより発生すべき減速度（目標減速度Ｇｔ）、及び、この目標減速度Ｇｔを発生させる際に許容する減速度の変化量（減速度変化量ΔＧ１）として予め設定された固定値をそれぞれセットし、これらに基づいて減速度指示値Ｇを演算する。そして、自動ブレーキ制御部３０ｂは、演算した減速度指示値Ｇを減速度指示値補正、ブレーキ液圧算出・出力部３０ｃに出力する。

また、自動ブレーキ制御部３０ｂは、自車両と障害物との相対距離ｄが第１のブレーキ介入距離Ｄ１よりも大きく、且つ、第２のブレーキ介入距離Ｄ２以下であるとき、本格制動制御に先立ち、自動ブレーキの介入による制動制御（以下、拡大制動制御ともいう）を実行する。この拡大制動制御において、自動ブレーキ制御部３０ｂは、例えば、目標減速度Ｇｔ及び減速度変化量ΔＧ１をそれぞれ可変設定し、これらに基づいて減速度指示値Ｇを演算する。そして、自動ブレーキ制御部３０ｂは、演算した減速度指示値Ｇを減速度指示値補正、ブレーキ液圧算出・出力部３０ｃに出力する。

また、自動ブレーキ制御部３０ｂの車線逸脱防止機能としては、例えば、左白線と右白線との中心を目標コースとし、この目標コースの旋回半径ρを２次近似等により時々刻々算出し、旋回半径ρが予め設定しておいた閾値よりも小さくなる目標コース部分を抽出し、この抽出した目標コース部分の直近部分の旋回半径ρを制御対象として、予め実験・演算等により設定しておいた旋回半径ρと限界速度Ｖlimとのマップを参照して限界速度Ｖlimを求め、現在の自車速Ｖが限界速度Ｖlimより高い場合には、抽出したコース部分までの距離を基に、現在の自車速Ｖを限界速度Ｖlimに減速するのに必要な減速度指示値Ｇを算出し、この演算した減速度指示値Ｇを減速度指示値補正、ブレーキ液圧算出・出力部３０ｃに出力する。

また、自動ブレーキ制御部３０ｂは、上述の自動ブレーキの作動状態を４輪駆動制御部３０ａに出力すると共に、自動ブレーキを作動させる制御対象となった、障害物やカーブをＩＤナンバー等で、クラッチ開放判定部３０ｄに出力する。このように、自動ブレーキ制御部３０ｂは、自動ブレーキ制御手段として設けられている。

減速度指示値補正、ブレーキ液圧算出・出力部３０ｃは、４輪車輪速度センサ２２fl，２２fr，２２rl，２２rrから各輪の車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrrが入力され、プロペラシャフト回転速度センサ２３からプロペラシャフト回転速度ωｄが入力され、４輪駆動制御部３０ａからトランスファクラッチ１５の締結トルクＴｍの値が入力され、自動ブレーキ制御部３０ｂから演算した減速度指示値Ｇが入力される。

そして、主駆動軸とプロペラシャフト５との回転速度差Δωmd（＝ωｍ・Ｇｆ−ωｄ：Ｇｆはファイナルギヤ比）を算出し、この回転速度差の絶対値｜Δωmd｜と予め実験、演算等により設定しておいた閾値Ｓｄとを比較し、回転速度差の絶対値｜Δωmd｜が閾値Ｓｄより大きい場合には、主駆動軸とプロペラシャフト５との同期が完了しておらず回転同期トルクＴsmとしてトランスファクラッチ１５の締結トルクＴｍを設定し、回転速度差の絶対値｜Δωmd｜が閾値Ｓｄ以下の場合には、主駆動軸とプロペラシャフト５との同期が完了したとして回転同期トルクＴsmとして０を設定する。

こうして設定した回転同期トルクＴsmを用い、例えば、以下の（１）式により、主駆動軸とプロペラシャフト５とを回転同期させる回転同期による車両減速度ΔＧωを算出する。
ΔＧω＝（Ｔsm・Ｇｆ／Ｒｔ）・（１／ｍ） …（１）
ここで、Ｒｔはタイヤ径、ｍは車両質量である。

そして、例えば、以下の（２）式により、減速度指示値Ｇを補正し、この補正した減速度指示値Ｇを用いて、以下の（３）式によりブレーキ液圧Ｐｂを算出してブレーキ駆動部３２に出力する。
Ｇ＝Ｇ−ΔＧω …（２）
Ｐｂ＝Ｃｂ・Ｇ …（３）
ここで、Ｃｂはブレーキ諸元で決まる定数である。

このように、減速度指示値補正、ブレーキ液圧算出・出力部３０ｃは、減速度補正手段として設けられている。

クラッチ開放判定部３０ｄは、前方認識装置２１から自車両前方の立体物データや白線データ等の前方情報が入力され、４輪駆動制御部３０ａから４輪駆動制御の作動状態が入力され、自動ブレーキ制御部３０ｂから自動ブレーキを作動させる制御対象となった、障害物やカーブがＩＤナンバー等で入力される。そして、４輪駆動状態としていない場合で、且つ、自動ブレーキ制御部３０ｂが上述の自動ブレーキを作動させる制御対象（障害物やカーブ）を通過後、所定時間経過した場合は、全クラッチ１５、１７ｌ，１７ｒを開放状態とする信号を４輪駆動制御部３０ａに出力する。

次に、上述の制御ユニット３０で実行される制御を、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、４輪駆動制御部３０ａで、４ＷＤ作動中か否か判定し、４ＷＤ作動中の場合は、そのままルーチンを抜け、４ＷＤ作動中ではない場合は、Ｓ１０２に進む。

Ｓ１０２では、自動ブレーキ制御部３０ｂで、前方情報に基づく衝突回避やカーブ前減速の自動ブレーキが作動したか否か判定され、自動ブレーキが作動されていない場合は、そのままルーチンを抜け、自動ブレーキが作動された場合は、Ｓ１０３に進んで、４輪駆動制御部３０ａはトランスファクラッチ１５を締結させる。

その後、Ｓ１０４に進み、減速度指示値補正、ブレーキ液圧算出・出力部３０ｃで、主駆動軸とプロペラシャフト５との回転速度差Δωmd（＝ωｍ・Ｇｆ−ωｄ）を算出する。

次いで、Ｓ１０５に進んで、回転速度差の絶対値｜Δωmd｜と予め実験、演算等により設定しておいた閾値Ｓｄとを比較し、回転速度差の絶対値｜Δωmd｜が閾値Ｓｄより大きい場合（｜Δωmd｜＞Ｓｄの場合）には、主駆動軸とプロペラシャフト５との同期が完了していないと判定し、Ｓ１０６に進み、回転同期トルクＴsmとしてトランスファクラッチ１５の締結トルクＴｍを設定する。

逆に、回転速度差の絶対値｜Δωmd｜が閾値Ｓｄ以下の場合（｜Δωmd｜≦Ｓｄの場合）には、主駆動軸とプロペラシャフト５との同期が完了したと判定し、Ｓ１０７に進み、回転同期トルクＴsmとして０を設定する。

Ｓ１０６、或いは、Ｓ１０７で回転同期トルクＴsmを設定した後は、Ｓ１０８に進み、回転同期による車両減速度ΔＧωを、前述の（１）式により算出する。

そして、Ｓ１０９に進み、前述の（２）式により、減速度指示値Ｇを補正し、この補正した減速度指示値Ｇを用いて、前述の（３）式によりブレーキ液圧Ｐｂを算出してブレーキ駆動部３２に出力して、プログラムを抜ける。

次に、上述のクラッチ開放判定部３０ｄで実行される、クラッチ開放判定の処理のプログラムを図４のフローチャートで説明する。
まず、Ｓ２０１で、４輪駆動制御部３０ａで、４ＷＤ作動中か否か判定し、４ＷＤ作動中の場合は、そのままルーチンを抜け、４ＷＤ作動中ではない場合は、Ｓ２０２に進む。

Ｓ２０２では、自動ブレーキ制御部３０ｂで制御対象とした障害物やカーブを通過後、所定時間経過したか否か判定される。

この判定の結果、障害物やカーブを通過後、所定時間経過していない場合は、そのままルーチンを抜け、所定時間経過している場合は、Ｓ２０３に進み、障害物やカーブに対する自動ブレーキの作動が無いと判定し、全てのクラッチ１５、１７ｌ，１７ｒを開放状態とする信号を４輪駆動制御部３０ａに出力してプログラムを抜ける。

このように、本発明の実施の形態によれば、前方障害物や急カーブ等の前方情報に基づき障害物との衝突を防止するための、或いは、車線逸脱を防止するための減速度指示値Ｇを設定して自動ブレーキを作動させる。この自動ブレーキを作動させる際、トランスファクラッチ１５を締結すると共に、主駆動軸とプロペラシャフト５との回転同期で生じる減速度ΔＧωを算出し、この減速度ΔＧωで減速度指示値Ｇを補正し、この補正した減速度指示値Ｇに応じたブレーキ液圧Ｐｂをブレーキ駆動部３２に出力する。また、４ＷＤ状態ではない場合で、且つ、自動ブレーキの対象となる障害物やカーブを通過後、所定時間経過した場合には全てのクラッチ１５、１７ｌ，１７ｒを開放状態とする。このため、前方の障害物や急カーブに応じて自動ブレーキを作動させる自動ブレーキ制御装置を搭載したプロペラシャフトを停止自在な４輪駆動車において、主駆動軸とプロペラシャフトを同期させるときに必要なエネルギを、自動ブレーキ制御装置が吸収し、消費しなければならないエネルギから転用・有効利用することができる。また、障害物への衝突や路外逸脱防止が予測される状態では予め４ＷＤ状態へと移行して安全性を向上することができる。更に、自動ブレーキ制御装置の作動で生じる主ブレーキの熱負荷も軽減することが可能となる。

尚、本実施の形態では、前方情報認識手段としてステレオカメラ２１ａを利用する例を説明したが、これに限ること無く、例えば、単眼カメラ、レーダー、レーザー、又は、これらを組み合わせるものであっても良い。また、道路形状は、ナビゲーションシステムの地図情報から得られるものであっても良い。更に、本実施の形態では、自動ブレーキ制御部３０ｂは、障害物との衝突を防止する衝突防止機能と急カーブにおいて速度を適切に抑制する車線逸脱防止機能の両方を有するものを例に説明したが、これら両方ではなく、どちらかのみ有するものであっても良い。また、本実施の形態では、左右のホイールクラッチ１７ｌ，１７ｒを第２のクラッチ手段として設けた例で説明したが、この構成に限ることなく、例えば、ドライブピニオン軸部６にプロペラシャフト５からの駆動力を継断するクラッチを介装し、このクラッチを第２のクラッチ手段として用いる車両であっても本発明が適用できることは云うまでも無い。

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（動力伝達軸）
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 前輪ドライブ軸（主駆動軸）
１３rl、１３rr 後輪ドライブ軸（副駆動軸）
１４fl、１４fr 前輪
１４rl、１４rr 後輪
１５ トランスファクラッチ（第１のクラッチ手段）
１７ｌ、１７ｒ ホイールクラッチ（第２のクラッチ手段）
１８fl、１８fr、１８rl、１８rr ホイールシリンダ
２１ 前方認識装置（前方情報認識手段）
２１ａ ステレオカメラ（前方情報認識手段）
２２fl、２２fr、２２rl、２２rr 車輪速度センサ
２３ プロペラシャフト回転速度センサ
３０ 制御ユニット
３０ａ ４輪駆動制御部（駆動力制御手段）
３０ｂ 自動ブレーキ制御部（自動ブレーキ制御手段）
３０ｃ 減速度指示値補正、ブレーキ液圧算出・出力部（減速度補正手段）
３０ｄ クラッチ開放判定部（駆動力制御手段）
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
３２ ブレーキ駆動部

Claims (4)

1. 前軸と後軸のどちらか一方の主駆動軸から他方の副駆動軸へ動力伝達軸を介して駆動力を伝達すると共に、上記主駆動軸と上記動力伝達軸との間に第１のクラッチ手段を設け、上記動力伝達軸と上記副駆動軸との間に第２のクラッチ手段を設けて上記動力伝達軸を停止自在にした４輪駆動車において、
   前方の道路情報を認識する前方情報認識手段と、
   上記前方情報認識手段からの前方情報に基づき減速度指示値を設定して自動ブレーキを作動させる自動ブレーキ制御手段と、
   上記第１のクラッチ手段と上記第２のクラッチ手段の締結と開放を制御する駆動力制御手段とを有し、
   上記駆動力制御手段は、４輪駆動状態としていない場合に、上記自動ブレーキ制御手段が上記前方情報に基づき上記自動ブレーキを作動させる際は、上記第１のクラッチ手段を締結すると共に、
   上記主駆動軸と上記動力伝達軸との回転同期で生じる減速度を算出し、該減速度で上記自動ブレーキ制御手段の上記減速度指示値を補正する減速度補正手段と、
   を備えたことを特徴とする４輪駆動車の制御装置。
2. 上記駆動力制御手段は、４輪駆動状態としていない場合で、且つ、上記自動ブレーキ制御手段が上記自動ブレーキを作動させる対象を通過後、所定時間経過した場合は、上記第１のクラッチ手段と上記第２のクラッチ手段とを開放状態と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。
3. 上記減速度補正手段は、上記主駆動軸と上記動力伝達軸との回転同期の状態と、上記第１のクラッチ手段の締結トルクに応じて上記主駆動軸と上記動力伝達軸との回転同期で生じる減速度を算出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。
4. 上記自動ブレーキ制御手段は、前方障害物と前方カーブの少なくとも一方に応じて自動ブレーキを作動させ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。

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