JP6025249B2 - ４輪駆動車の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動力と制動力で車両に適切なヨーモーメントを付加する４輪駆動車の制御装置に関する。

近年、車両においては、所定の車輪に駆動力や制動力を付加し、車両にヨーモーメントを発生させて車両挙動を制御する様々な技術が提案され、実用化されている。例えば、特開２０１２−７６４７２号公報（以下、特許文献１）では、旋回内輪の前後力を低減することにより旋回外輪に比して旋回内輪の前後力が小さくなるよう車輪の前後力を制御する旋回補助制御を行う車両の走行制御装置において、車輪の駆動力により車両を駆動することの困難性が高いときには困難性が低いときに比して旋回内輪の前後力の低減力を小さくする技術が開示されている。

特開２０１２−７６４７２号公報

ところで、所定の車輪に駆動力や制動力を付加するにあたり、これらの単純な組み合わせでは、ドライバがアクセルペダルを踏んで加速意思を有する場合等のドライバ要求を適切に反映して車両挙動を制御することが難しいという課題がある。上述の特許文献１に開示される車両の走行制御装置では、トラクション性能（タイヤのグリップ余裕）を考慮した旋回内輪の駆動力制御になってはいるが、駆動力の配分制御によってスリップ輪の過剰な駆動トルクを他輪へ再配分しつつ、車両のアンダーステア傾向を適切に防止するブレーキ制御の具体的な手法について、すなわち、駆動力配分制御とブレーキ制御との具体的な組み合わせについては何ら開示されていない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、駆動力と制動力とを適切な車輪に効率良く付加して車両に最適なヨーモーメントを発生させることができる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と他方の副駆動軸と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して該目標ヨーモーメントに応じた目標制駆動力を算出する目標制駆動力算出手段と、上記駆動力配分手段と上記クラッチ手段による駆動力配分制御で車両に付加自在なヨーモーメントに応じた駆動力を算出する駆動力算出手段と、上記駆動力に基づいて上記駆動力配分手段と上記クラッチ手段を作動して駆動力配分制御を実行するクラッチ制御手段と、上記目標制駆動力と上記駆動力とを比較して上記駆動力の不足量を制動力として算出する制動力算出手段と、上記制動力を制動力発生手段で発生させる制動力制御手段とを備え、上記主駆動軸の左右輪の平均車輪速と上記副駆動軸の旋回外輪の車輪速とを比較して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よりも低い場合は、上記駆動力配分手段と上記クラッチ手段による駆動力配分制御を行うこと無く、上記制動力制御手段による制動力制御のみ実行する。

本発明による４輪駆動車の制御装置によれば、駆動力と制動力とを適切な車輪に効率良く付加して車両に最適なヨーモーメントを発生させ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、車両挙動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、ブレーキ制御の前後配分の特性説明図である。 本発明の実施の一形態による、駆動力配分制御とブレーキ制御でヨーモーメントを発生する旋回時の説明図である。

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。

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。

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：制動力発生手段）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、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、アクセル開度センサ２７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、アクセル開度θACC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、この目標ヨーモーメントＭztに応じた目標制駆動力Ｆｘを算出し、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による駆動力配分制御で車両に付加自在なヨーモーメントに応じた駆動力を後軸旋回外輪の目標駆動力Ｆｄとして算出し、目標制駆動力Ｆｘと後軸旋回外輪の目標駆動力Ｆｄとを比較して後軸旋回外輪の目標駆動力Ｆｄの不足量を旋回内輪の目標制動力Ｆｂとして算出し、後軸旋回外輪の目標駆動力Ｆｄは、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、トランスファクラッチ１５の締結力を制御して発生させ、旋回内輪の目標制動力Ｆｂは、ドライバの加速意思に応じて前後配分してブレーキ駆動部３２を制御して付加する。この際、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よりも低い場合には、上述の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による駆動力配分制御を行うこと無く、上述のブレーキ制御のみ実行して、車両にヨーモーメントを発生させる。

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、目標制駆動力算出部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、後軸旋回外輪の目標駆動力算出部３０ｈ、旋回内輪の目標制動力算出部３０ｉ、ブレーキ制御の前後配分設定部３０ｊ、ブレーキ液圧算出部３０ｋ、クラッチ締結判定部３０ｌ、トランスファクラッチ締結力算出部３０ｍ、クラッチ制御部３０ｎ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・Ｖ^２））・（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）
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。

目標制駆動力算出部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、目標制駆動力Ｆｘを算出して後軸旋回外輪の目標駆動力算出部３０ｈ、旋回内輪の目標制動力算出部３０ｉに出力する。
Ｆｘ＝２・｜Ｍzt｜／ｗ …（５）
ここで、ｗは後軸トレッドである。このように、目標制駆動力算出部３０ｅは、目標制駆動力算出手段として設けられている。

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、後軸旋回外輪の目標駆動力算出部３０ｈに出力する。
ＴTM＝ＴEG・ＧTM …（６）
後軸旋回外輪の目標駆動力算出部３０ｈは、目標制駆動力算出部３０ｅから目標制駆動力Ｆｘ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、後軸旋回外輪の目標駆動力Ｆｄを算出し、旋回内輪の目標制動力算出部３０ｉ、トランスファクラッチ締結力算出部３０ｍに出力する。
Ｆｄ＝min（Ｆｘ，（ＴTM・ＧFr／Ｒｔ）） …（７）
ここで、Ｒｔはタイヤ半径、ＧFrは後軸の終減速比を示す。また、min（Ｆｘ，（ＴTM・ＧFr／Ｒｔ））は、Ｆｘと（ＴTM・ＧFr／Ｒｔ）の小さい方を示す。すなわち、換言すれば、後軸旋回外輪の目標駆動力Ｆｄは、トランスミッション出力トルクＴTMを上限として、目標ヨーモーメントＭztに応じて設定される（アンダーステア傾向防止要求に応じた）目標制駆動力Ｆｘに制御されるようになっている。このように、後軸旋回外輪の目標駆動力算出部３０ｈは、駆動力算出手段として設けられている。

旋回内輪の目標制動力算出部３０ｉは、目標制駆動力算出部３０ｅから目標制駆動力Ｆｘが入力され、後軸旋回外輪の目標駆動力算出部３０ｈから後軸旋回外輪の目標駆動力Ｆｄが入力される。そして、例えば、以下の（８）式により、旋回内輪の目標制動力Ｆｂを算出し、ブレーキ液圧算出部３０ｋに出力する。
Ｆｂ＝Ｆｘ−Ｆｄ …（８）
このように、旋回内輪の目標制動力算出部３０ｉは、制動力算出手段として設けられている。

ブレーキ制御の前後配分設定部３０ｊは、アクセル開度センサ２７からアクセル開度θACCが入力される。そして、例えば、図４に示すような、予め実験、計算等により設定しておいたブレーキ制御の前後配分Ｄｂの特性マップを参照して、アクセル開度θACCに応じたブレーキ制御の前後配分Ｄｂを設定し、ブレーキ液圧算出部３０ｋに出力する。

本実施形態によるブレーキ制御の前後配分Ｄｂの特性では、「１．０」が前輪側１００％：後輪側０％の配分でブレーキ力を付加することを示し、「０」が前輪側０％：後輪側１００％の配分でブレーキ力を付加することを示している。アクセル開度θACCがθACCSまでの低い領域で、ドライバの加速意思が無い、或いは、定速走行を行うと思われる領域までは、前：後、５０％：５０％の割合でブレーキ力が付加されるようになっているが、それ以上（θACCS以上）のアクセル開度の領域では、ドライバに加速意思があると判断されて、エンジン１からの駆動力が伝達される主駆動軸側の前軸側に加えられるブレーキ力の割合が次第に低減されて、ドライバの加速意思に応じた駆動力配分制御機能を損なうこと無くブレーキ力によるヨーモーメント制御が行えるようになっている。

尚、車両によっては、ブレーキ制御の前後配分Ｄｂを、上述のような特性マップにより細かく設定することなく、アクセルペダルがＯＦＦの状態で、前：後、５０％：５０％のブレーキ配分とし、アクセルペダルがＯＮの状態で、前：後、０％：１００％のブレーキ配分と設定するようにしても良い。

ブレーキ液圧算出部３０ｋは、旋回内輪の目標制動力算出部３０ｉから旋回内輪の目標制動力Ｆｂが入力され、ブレーキ制御の前後配分設定部３０ｊからブレーキ制御の前後配分Ｄｂが入力される。そして、例えば、以下の（９）式により旋回内側前輪のブレーキ液圧Ｐbfを算出し、以下の（１０）式により旋回内側後輪のブレーキ液圧Ｐbrを算出してブレーキ駆動部３２に出力する。
Ｐbf＝Ｆｂ・Ｄｂ・Ｃbf …（９）
Ｐbr＝Ｆｂ・（１−Ｄｂ）・Ｃbr …（１０）
ここで、Ｃbf、Ｃbrは、ブレーキ諸元で決まる定数である。このように、ブレーキ制御の前後配分設定部３０ｊ、ブレーキ液圧算出部３０ｋは制動力制御手段として設けられている。

クラッチ締結判定部３０ｌ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（１１）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、判定結果をトランスファクラッチ締結力算出部３０ｍ、クラッチ制御部３０ｎに出力する。
（ωfl＋ωfr）／２≧ωout …（１１）
ここで、ωoutは後軸の旋回外輪の車輪速を示す。

トランスファクラッチ締結力算出部３０ｍは、後軸旋回外輪の目標駆動力算出部３０ｈから後軸旋回外輪の目標駆動力Ｆｄが入力され、クラッチ締結判定部３０ｌから上述の（１１）式のクラッチの締結判定結果が入力される。そして、上述の（１１）式の判定が成立している場合には、旋回外側後輪に駆動力を配分して車両のアンダーステア傾向を防止すべく、例えば、以下の（１２）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３０ｎに出力する。
Ｐｔ＝Ｆｄ・Ｒｔ／ＧFr・Ｃｔ …（１２）
ここで、Ｃｔはクラッチ諸元で決まる定数である。尚、上述の（１１）式の判定が成立していない場合（（ωfl＋ωfr）／２＜ωoutの場合）は、後輪への駆動力配分により車両のアンダーステア傾向を防止することができない状態にあると判断し、また、トランスファクラッチ１５を締結すると、後軸の旋回外輪から前軸側へトルクが循環する虞があるため、トランスファクラッチ締結力Ｐｔの算出は行わない。

クラッチ制御部３０ｎは、クラッチ締結判定部３０ｌから上述の（１１）式のクラッチの締結判定結果が入力され、トランスファクラッチ締結力算出部３０ｍからトランスファクラッチ締結力Ｐｔが入力される。そして、上述の（１１）式が成立している場合には、車両のアンダーステア傾向を防止すべく、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て、車両にヨーモーメントが付加されて、アンダーステア傾向が抑制される。また、上述の（１１）式の判定が成立していない場合（（ωfl＋ωfr）／２＜ωoutの場合）は、上述の如く、後輪への駆動力配分により車両のアンダーステア傾向を防止することができない状態にあると判断し、また、トランスファクラッチ１５を締結すると、後軸の旋回外輪から前軸側へトルクが循環する虞があるため、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に信号を出力して、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）を開放させる。このように、クラッチ締結判定部３０ｌ、トランスファクラッチ締結力算出部３０ｍ、クラッチ制御部３０ｎでクラッチ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で実行される車両挙動制御を、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、アクセル開度θACC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、目標制駆動力算出部３０ｅで、前述の（５）式により、目標制駆動力Ｆｘを算出する。

次に、Ｓ１０６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を算出する。

次いで、Ｓ１０７に進んで、後軸旋回外輪の目標駆動力算出部３０ｈで、前述の（７）式により、後軸旋回外輪の目標駆動力Ｆｄを算出する。

そして、Ｓ１０８に進み、クラッチ締結判定部３０ｌで、前述の（１１）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する。この判定の結果、（ωfl＋ωfr）／２≧ωoutが成立する場合は、Ｓ１０９に進み、トランスファクラッチ締結力算出部３０ｍで、前述の（１２）式により、トランスファクラッチ締結力Ｐｔを算出する。

その後、Ｓ１１０に進んで、クラッチ制御部３０ｎは、車両のアンダーステア傾向を防止すべく、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３０ｎ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て、車両にヨーモーメントが付加されて、アンダーステア傾向が抑制される。

次に、Ｓ１１２に進み、旋回内輪の目標制動力算出部３０ｉで、前述の（８）式により、駆動力配分制御によるアンダーステア防止機能が不足する分の制御量である、旋回内輪の目標制動力Ｆｂを算出する。

次いで、Ｓ１１３に進んで、ブレーキ制御の前後配分設定部３０ｊで、図４に示すような、予め実験、計算等により設定しておいたブレーキ制御の前後配分Ｄｂの特性マップを参照して、アクセル開度θACCに応じたブレーキ制御の前後配分Ｄｂを設定する。

そして、Ｓ１１４に進み、ブレーキ液圧算出部３０ｋで、前述の（９）式により旋回内側前輪のブレーキ液圧Ｐbfを算出し、（１０）式により旋回内側後輪のブレーキ液圧Ｐbrを算出してブレーキ駆動部３２に出力してルーチンを抜ける。

一方、前述のＳ１０８で、クラッチ締結判定部３０ｌにおいて、（ωfl＋ωfr）／２≧ωoutの条件が成立しない場合（（ωfl＋ωfr）／２＜ωoutの場合）は、後輪への駆動力配分により車両のアンダーステア傾向を防止することができない状態にあると判断し、また、トランスファクラッチ１５を締結すると、後軸の旋回外輪から前軸側へトルクが循環する虞があるため、前述のＳ１０９−Ｓ１１１の駆動力配分制御を行うことなく、Ｓ１１２にジャンプする。

すなわち、図５に示すように、Ｓ１０８で、（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）が成立する場合は、Ｓ１０９−Ｓ１１１の駆動力配分制御を行って、前軸の駆動力を後軸の旋回外輪に移動させ、アンダーステアを防止する。そして、この駆動力配分制御によるアンダーステア防止機能の制御量の不足分は旋回内側の前後輪に対するブレーキ制御により発生させ（Ｓ１１２−Ｓ１１４）、適切で精度の良いアンダーステア防止機能を得られるようになっている。このブレーキ制御の前後輪の配分は、アクセル開度θACCに応じて設定され、ドライバの加速意思に応じた駆動力配分制御機能を損なうこと無くブレーキ力によるヨーモーメント制御が行えるようになっている。

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、この目標ヨーモーメントＭztに応じた目標制駆動力Ｆｘを算出し、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による駆動力配分制御で車両に付加自在なヨーモーメントに応じた駆動力を後軸旋回外輪の目標駆動力Ｆｄとして算出し、目標制駆動力Ｆｘと後軸旋回外輪の目標駆動力Ｆｄとを比較して後軸旋回外輪の目標駆動力Ｆｄの不足量を旋回内輪の目標制動力Ｆｂとして算出し、後軸旋回外輪の目標駆動力Ｆｄは、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、トランスファクラッチ１５の締結力を制御して発生させ、旋回内輪の目標制動力Ｆｂは、ドライバの加速意思に応じて前後配分してブレーキ駆動部３２を制御して付加する。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。後軸旋回外輪の目標駆動力Ｆｄは、トランスミッション出力トルクＴTMを上限として、目標ヨーモーメントＭztに応じて設定される（アンダーステア傾向防止要求に応じた）目標制駆動力Ｆｘに制御され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。そして、駆動力配分制御によるアンダーステア防止機能の制御量の不足分は旋回内側の前後輪に対するブレーキ制御により発生させ、適切で精度の良いアンダーステア防止機能を得られるようになっている。このブレーキ制御の前後輪の配分は、アクセル開度θACCに応じて設定され、ドライバの加速意思に応じた駆動力配分制御機能を損なうこと無くブレーキ力によるヨーモーメント制御が行えるようになっている。このように駆動力と制動力とを適切な車輪に効率良く付加して車両に最適なヨーモーメントを発生させることが可能となっている。

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）
１８fl、１８fr、１８rl、１８rr ホイールシリンダ（制動力発生手段）
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）
２７ アクセル開度センサ（運転状態検出手段）
３０ 制御ユニット
３０ａ 車速算出部
３０ｂ 目標ヨーレート算出部
３０ｃ ヨーレート偏差算出部
３０ｄ 目標ヨーモーメント算出部
３０ｅ 目標制駆動力算出部（目標制駆動力算出手段）
３０ｆ エンジントルク算出部
３０ｇ トランスミッション出力トルク算出部
３０ｈ 後軸旋回外輪の目標駆動力算出部（駆動力算出手段）
３０ｉ 旋回内輪の目標制動力算出部（制動力算出手段）
３０ｊ ブレーキ制御の前後配分設定部（制動力制御手段）
３０ｋ ブレーキ液圧算出部（制動力制御手段）
３０ｌ クラッチ締結判定部（クラッチ制御手段）
３０ｍ トランスファクラッチ締結力算出部（クラッチ制御手段）
３０ｎ クラッチ制御部（クラッチ制御手段）
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 (8)

1. 前軸と後軸のどちらか一方の主駆動軸と他方の副駆動軸と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して該目標ヨーモーメントに応じた目標制駆動力を算出する目標制駆動力算出手段と、
   上記駆動力配分手段と上記クラッチ手段による駆動力配分制御で車両に付加自在なヨーモーメントに応じた駆動力を算出する駆動力算出手段と、
   上記駆動力に基づいて上記駆動力配分手段と上記クラッチ手段を作動して駆動力配分制御を実行するクラッチ制御手段と、
   上記目標制駆動力と上記駆動力とを比較して上記駆動力の不足量を制動力として算出する制動力算出手段と、
   上記制動力を制動力発生手段で発生させる制動力制御手段とを備え、
   上記主駆動軸の左右輪の平均車輪速と上記副駆動軸の旋回外輪の車輪速とを比較して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よりも低い場合は、上記駆動力配分手段と上記クラッチ手段による駆動力配分制御を行うこと無く、上記制動力制御手段による制動力制御のみ実行することを特徴とする４輪駆動車の制御装置。
2. 上記駆動力算出手段で算出した駆動力は、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、上記駆動力配分手段を制御して伝達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. 上記駆動力算出手段で算出される上記駆動力は、上記目標制駆動力とトランスミッション出力トルクに応じた駆動力の小さい方に設定され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. 上記制動力算出手段で算出される上記制動力の上記主駆動軸側と上記副駆動軸側の配分は、ドライバの加速意思に応じて可変設定されるものであって、ドライバの加速意思が高い程、上記主駆動軸側の制動力配分が小さくなる方向に配分され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。
5. 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４の何れか一つに記載の４輪駆動車の制御装置。
6. 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ることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一つに記載の４輪駆動車の制御装置。
7. 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６の何れか一つに記載の４輪駆動車の制御装置。
8. 上記主駆動軸は車両の前軸であり、上記副駆動軸は車両の後軸であることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一つに記載の４輪駆動車の制御装置。

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