JP6115718B2 - 駆動力伝達制御装置及び車両の制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、駆動力伝達制御装置及び車両の制御方法に関する。
従来、例えば四輪駆動車に搭載され、左右輪への駆動力伝達量を独立して制御できる駆動力伝達制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の駆動力伝達制御装置は、路面の摩擦係数に応じて高路面摩擦抵抗用マップと低路面摩擦抵抗用マップとを補完的に用いて左右輪への駆動力伝達量を制御する。また、特許文献１には、急旋回中に旋回方向とは反対側に転舵輪（左右前輪）を転舵させる走行状態（カウンタステア走行状態）であるときに、横加速度に基づいて左右後輪の差動を制限することで、カウンタステア走行時の旋回性能を高めることが記載されている。
特開平１０−１６６００号公報
しかし、カウンタステア走行状態が収束し、通常走行状態に復帰した際には、左右輪への駆動力伝達量の指令値を演算する処理内容が切り替わるので、左右輪に伝達される駆動力が急激に変動する場合がある。このため、車両の走行状態によっては、挙動が一時的に乱れ、運転者に不安感を与えるおそれがある。
そこで、本発明は、カウンタステア走行状態から通常走行状態に移行する際の車両の挙動の乱れを抑制することが可能な駆動力伝達制御装置及び車両の制御方法を提供することを目的とする。
本発明は、上記目的を達成するために、車両の駆動源の駆動力を左右後輪に駆動力伝達量可変に伝達する駆動力伝達装置を制御する駆動力伝達制御装置であって、前記車両の旋回方向と前輪の転舵方向とが同方向となる通常旋回走行時に、前記左右後輪のうち旋回方向の外側の車輪に内側の車輪よりも大きな駆動力を伝達するように駆動力伝達指令値を演算する通常旋回制御手段と、前記車両の旋回方向と前記前輪の転舵方向とが逆方向となるカウンタステア走行時に、スリップ角に基づいて旋回方向を推定し、前記推定した旋回方向の外側の車輪に内側の車輪よりも大きな駆動力を伝達するように駆動力伝達指令値を演算するカウンタステア制御手段と、前記カウンタステア走行時に所定値以上の速度でステアリングホイールが戻し方向に操作された際、前記左右後輪へ伝達する駆動力の変化率が前記前輪の転舵角の変化率よりも小さくなるように前記駆動力伝達指令値を補正するカウンタステア復帰制御手段と、前記駆動力伝達指令値に基づいて前記駆動力伝達装置を制御する駆動力伝達制御手段とを有する駆動力伝達制御装置を提供する。
また、本発明は、上記目的を達成するために、車両の駆動源の駆動力を左右後輪に駆動力伝達量可変に伝達する駆動力伝達装置を制御する駆動力伝達制御装置であって、前記車両の旋回方向と前輪の転舵方向とが同方向となる通常旋回走行時に、前記左右後輪のうち旋回方向の外側の車輪に内側の車輪よりも大きな駆動力を伝達するように駆動力伝達指令値を演算し、前記車両の旋回方向と前記前輪の転舵方向とが逆方向となるカウンタステア走行時に、スリップ角に基づいて旋回方向を推定し、前記推定した旋回方向の外側の車輪に内側の車輪よりも大きな駆動力を伝達するように駆動力伝達指令値を演算し、前記カウンタステア走行時に所定値以上の速度でステアリングホイールが戻し方向に操作された際、前記左右後輪へ伝達する駆動力の変化率が前記前輪の転舵角の変化率よりも小さくなるように前記駆動力伝達指令値を補正し、前記駆動力伝達指令値に基づいて前記駆動力伝達装置を制御する車両の制御方法を提供する。
本発明によれば、カウンタステア走行状態から通常の走行状態に移行する際の車両の挙動の乱れを抑制することができる。
本発明の実施の形態に係る四輪駆動車の概略の構成例を示す概略構成図である。 駆動力伝達装置の構成例を示す断面図である。 車速及びアクセル開度と目標スリップ角との関係を示すマップの一例である。 カウンタステア走行状態を示す説明図である。 カウンタステア走行状態から通常旋回走行状態への移行過程の状態を示す説明図である。 通常旋回走行状態で走行している状態を示す説明図である。 駆動力伝達制御装置が実行する処理の一具体例を示すフローチャートである。 カウンタステア走行状態から通常旋回走行状態への移行過程におけるトルク伝達量と転舵角の時間変化を示したものである。 カウンタステア走行状態から通常旋回走行状態への移行過程におけるトルク伝達量の差と時間変化を示したものである。
［実施の形態］
図１は、本発明の実施の形態に係る四輪駆動車の概略の構成例を示す概略構成図である。図１に示すように、四輪駆動車１００は、車体１０１と、走行用のトルクを発生する駆動源としてのエンジン１０２と、トランスミッション１０３と、エンジン１０２の駆動力が常時伝達される左右一対の主駆動輪としての左右前輪１０４ａ，１０４ｂ（前輪側の左右輪）と、走行状態に応じてエンジン１０２の駆動力が断続可能に伝達される左右一対の補助駆動輪としての左右後輪１０５ａ，１０５ｂ（後輪側の左右輪）とを備えている。
また、四輪駆動車１００は、駆動力伝達系として、フロントディファレンシャル１０６と、プロペラシャフト１０７と、駆動力伝達装置１と、左後輪１０５ａ及び右後輪１０５ｂの駆動力をそれぞれ独立して制御する駆動力伝達制御装置１０とを備えている。左右前輪１０４ａ，１０４ｂには、フロントディファレンシャル１０６及び一対のドライブシャフト１０６ａ，１０６ｂを介して、トランスミッション１０３によって変速されたエンジン１０２の駆動力が常時伝達される。左右前輪１０４ａ，１０４ｂは、運転者によるステアリングホイール１０９の操作によって車体１０１に対して揺動する転舵輪として機能する。
また、左右後輪１０５ａ，１０５ｂには、プロペラシャフト１０７、駆動力伝達装置１、及び一対のドライブシャフト１０８ａ，１０８ｂを介して、トランスミッション１０３によって変速されたエンジン１０２の駆動力が伝達される。駆動力伝達装置１は、左後輪１０５ａ及び右後輪１０５ｂに伝達される駆動力を独立して調節可能である。駆動力伝達装置１の構成については後述する。
駆動力伝達制御装置１０には、左右前輪１０４ａ，１０４ｂ及び左右後輪１０５ａ，１０５ｂの回転速度を検出するための回転速センサ１５１〜１５４が接続されている。回転速センサ１５１〜１５４は、例えば左右前輪１０４ａ，１０４ｂ及び左右後輪１０５ａ，１０５ｂと共に回転する複数の磁極を有する磁気リングに対向配置されたホールＩＣからなり、回転速度に応じた周期でパルス信号を出力する。これにより、駆動力伝達制御装置１０は、左右前輪１０４ａ，１０４ｂ及び左右後輪１０５ａ，１０５ｂの回転速度を検出可能である。
また、駆動力伝達制御装置１０には、ステアリングホイール１０９の中立位置からの回転角度（操舵角θｓ）を検出する操舵角センサ１５５が接続されている。これにより、駆動力伝達制御装置１０は、ステアリングホイール１０９の操舵角θｓを検出可能である。
またさらに、駆動力伝達制御装置１０には、アクセルペダル１１０の踏み込み量を検出するアクセル開度センサ１５６が接続されている。これにより、駆動力伝達制御装置１０は、アクセルペダル１１０の踏み込み量に応じたアクセル開度を検出可能である。
（駆動力伝達装置１の構成）
図２は、駆動力伝達装置１の構成例を示す断面図である。
駆動力伝達装置１は、ケース部材２０と、ケース部材２０に収容された入力部材３及び一対のトルクカップリング４とを備え、エンジン１０２の駆動力を左右後輪１０５ａ，１０５ｂに駆動力伝達量可変に伝達する。
入力部材３は、ケース部材２０に回転可能に支持された筒状の第１部材３１と、環状のリングギヤからなる第２部材３２とを有し、第１部材３１と第２部材３２とが複数のボルト３３によって結合されている。第２部材３２は、ケース部材２０の第１の開口２００ａを挿通するプロペラシャフト１０７の一端に形成されたギヤ部１０７ａに噛み合っている。第１部材３１は、ケース部材２０の内面との間に配置された一対の軸受２２によって回転可能に支持されている。
トルクカップリング４は、多板クラッチ４１，電磁クラッチ４２，カム機構４３、インナシャフト４４、及びこれらを収容するハウジング４０を有している。ハウジング４０は、互いに相対回転不能に結合された第１ハウジング部材４０１と第２ハウジング部材４０２とからなる。第１ハウジング部材４０１は有底円筒状であり、第２ハウジング部材４０２は、第１ハウジング部材４０１の開口側端部を塞ぐように配置されている。
多板クラッチ４１は、ハウジング４０の第１ハウジング部材４０１と円筒状のインナシャフト４４との間に配置され、インナシャフト４４の外周面に相対回転不能にスプライン係合するインナクラッチプレート４１１と、第１ハウジング部材４０１の内周面に相対回転不能にスプライン係合するアウタクラッチプレート４１２とからなる。
電磁クラッチ４２は、環状のコイル４２１及びアーマチャカム４２２を有し、コイル４２１による電磁力の発生によってアーマチャカム４２２をコイル４２１側に移動させ、アーマチャカム４２２を第２ハウジング部材４０２と摩擦摺動させる。カム機構４３は、カム部材としてアーマチャカム４２２を含み、このアーマチャカム４２２にハウジング４０の回転軸線に沿って並列するメインカム４３１、及びこのメインカム４３１とアーマチャカム４２２との間に介在する球状のカムフォロア４３２を有している。カム機構４３は、コイル４２１への通電によってアーマチャカム４２２がハウジング４０からの回転力を受け、多板クラッチ４１のクラッチ力となる押圧力に変換する。
コイル４２１への通電量が多くなるとアーマチャカム４２２と第２ハウジング部材４０２との摩擦力が増大し、メインカム４３１がより強く多板クラッチ４１を押圧する。すなわち、トルクカップリング４は、コイル４２１への通電量に応じて多板クラッチ４１の押圧力を可変に制御することができ、ひいてはハウジング４０とインナシャフト４４との間のトルク伝達量を調節可能である。
一対のトルクカップリング４のうち、左側のトルクカップリング４におけるインナシャフト４４には、ケース部材２０の第２の開口２００ｂを挿通した左後輪側ドライブシャフト１０８ａの一端が相対回転不能に連結されている。また、右側のトルクカップリング４におけるインナシャフト４４には、ケース部材２０の第３の開口２００ｃを挿通した右後輪側ドライブシャフト１０８ｂの一端が相対回転不能に連結されている。左右それぞれのトルクカップリング４のハウジング４０と、入力部材３の第１部材３１とは、一対の連結部材５０によって相対回転不能に連結されている。
トルクカップリング４のコイル４２１には、駆動力伝達制御装置１０から励磁電流が供給される。駆動力伝達制御装置１０は、左側のトルクカップリング４のコイル４２１に供給する電流を増減することにより、入力部材３から左後輪１０５ａに伝達される駆動力を制御することが可能である。また、駆動力伝達制御装置１０は、右側のトルクカップリング４のコイル４２１に供給する電流を増減することにより、入力部材３から右後輪１０５ｂに伝達される駆動力を制御することが可能である。
なお、四輪駆動車１００は、トルクカップリング４の多板クラッチ４１が完全に摩擦係合した状態の直進時には、左右後輪１０５ａ，１０５ｂの回転速度が左右前輪１０４ａ，１０４ｂの回転速度よりも高くなるように各部のギヤ比が設定されている。
（駆動力伝達制御装置１０の構成）
駆動力伝達制御装置１０は、制御部１１と、電流出力回路１２とを有し、駆動力伝達装置１を制御する。制御部１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）と記憶素子とを備え、ＣＰＵが記憶素子に記憶されたプログラムに基づいて処理を実行することにより、走行状態判定手段１１１、カウンタステア制御手段１１２、カウンタステア復帰制御手段１１３、通常旋回制御手段１１４、及び駆動力伝達制御手段１１５として機能する。電流出力回路１２は、例えばパワートランジスタ等のスイッチング素子を有し、ＰＷＭ制御によってバッテリー等の直流電源から供給される電流をスイッチングして駆動力伝達装置１のコイル４２１に供給する。
（走行状態判定手段１１１の処理の概要）
走行状態判定手段１１１は、操舵角センサ１５５によって検出した操舵角θｓと、車速Ｖと、ヨーレイトセンサによって検出した実ヨーレイトγとに基づいて、スリップ角βを演算する。ここで、スリップ角βとは、四輪駆動車１００の前後方向（車幅方向に直交する方向）に沿った中心軸Ｃと、四輪駆動車１００の実際の進行方向とのなす角をいう。
そして、走行状態判定手段１１１は、スリップ角βに基づいて、四輪駆動車１００の走行状態が通常旋回走行状態（通常旋回走行時）であるか、カウンタステア走行状態（カウンタステア走行時）であるかを判定する。ここで、通常旋回走行状態とは、四輪駆動車１００の旋回方向と左右前輪１０４ａ，１０４ｂの転舵方向とが同方向である走行状態であり、カウンタステア走行状態とは、四輪駆動車１００の旋回方向と左右前輪１０４ａ，１０４ｂの転舵方向とが逆方向である走行状態である。
（通常旋回制御手段１１４の処理）
通常旋回制御手段１１４は、走行状態判定手段１１１によって通常旋回走行状態であると判定された場合に、操舵角センサ１５５によって検出した操舵角θｓに基づいて目標旋回半径を推定し、この目標旋回半径と車速Ｖ及びアクセル開度に基づいて目標スリップ角を演算する。さらに、通常旋回制御手段１１４は、目標旋回半径及び目標スリップ角ならびに車速Ｖに基づいて左右後輪１０５ａ，１０５ｂの目標回転速度を演算し、左右後輪１０５ａ，１０５ｂの実際の回転速度が目標回転速度になるように左右後輪１０５ａ，１０５ｂに伝達する駆動力の指令値である駆動力伝達指令値を演算する。
目標旋回半径は、運転者が意図する理想的な旋回半径であり、例えば四輪駆動車１００が走行している道路のカーブの曲率に適合した旋回半径である。目標旋回半径は、操舵角センサ１５５によって検出したステアリングホイール１０９の操舵角θｓに基づいて推定する他、例えば車載のカメラによって撮像した画像に基づいて推定してもよく、あるいはカーナビゲーションシステム等から得た地図情報及び現在地情報に基づいて推定してもよい。
車速Ｖは回転速センサ１５１〜１５４によって検出した左右前輪１０４ａ，１０４ｂ及び左右後輪１０５ａ，１０５ｂの回転速度に基づいて、またアクセル開度はアクセル開度センサ１５６の検出値に基づいて、それぞれ求めることができる。目標スリップ角は、目標旋回半径と車速Ｖ及びアクセル開度に基づいて、例えばマップを参照して求めることができる。
図３は、車速Ｖ及びアクセル開度と目標スリップ角との関係を示すマップの一例である。制御部１１には、この種のマップが目標旋回半径に応じて複数記憶されており、通常旋回制御手段１１４は、これら複数のマップのうち、目標旋回半径に対応する一つのマップを選択して参照する。これらのマップは、例えば図３に示すように、車速が高いほど、またアクセル開度が高いほど、目標スリップ角が大きくなるように設定されている。この目標スリップ角は、推定された目標旋回半径の円弧に沿って四輪駆動車１００が走行するために好適なスリップ角である。
通常旋回制御手段１１４は、マップを参照して得られた目標スリップ角及び目標旋回半径ならびに車速Ｖに基づいて左右後輪１０５ａ，１０５ｂの目標回転速度を演算する。この目標回転速度は、車速Ｖにおいて目標旋回半径に沿って目標スリップ角をもって四輪駆動車１００が走行した場合の車輪の回転速度である。
また、通常旋回制御手段１１４は、左後輪１０５ａ及び右後輪１０５ｂの実際の回転速度が目標回転速度に近づくように駆動力伝達指令値を演算する。例えば、回転速センサ１５３によって検出した左後輪１０５ａの実回転速度が左後輪１０５ａの目標回転速度よりも低い場合には、左側のトルクカップリング４に対する駆動力伝達指令値を大きくし、左後輪１０５ａを増速する。また、左後輪１０５ａの実回転速度が左後輪１０５ａの目標回転速度よりも高い場合には、左側のトルクカップリング４に対する駆動力伝達指令値を小さくし、左後輪１０５ａを減速する。右後輪１０５ｂについても、左後輪１０５ａと同様に、右側のトルクカップリング４に対する駆動力伝達指令値を増減することにより、右後輪１０５ｂの実回転速度が右後輪１０５ｂの目標回転速度に近づくように制御する。
この制御の結果、旋回方向の外側の車輪の目標回転速度は内側の車輪の目標回転速度よりも高いため、左右後輪１０５ａ,１０５ｂのうち旋回方向外側の車輪には、内側の車輪よりも大きな駆動力が伝達される。
（カウンタステア制御手段１１２の処理）
カウンタステア制御手段１１２は、走行状態判定手段１１１によってカウンタステア走行状態であると判定された場合に、走行状態判定手段１１１で演算したスリップ角βに基づいて四輪駆動車１００の旋回方向及び目標旋回半径を推定し、推定した旋回方向及び目標旋回半径に基づいて左右後輪１０５ａ，１０５ｂの目標回転速度を演算し、左右後輪１０５ａ，１０５ｂの実際の回転速度が目標回転速度になるように左右後輪１０５ａ，１０５ｂに伝達する駆動力の指令値である駆動力伝達指令値を演算する。
カウンタステア制御手段１１２は、四輪駆動車１００のカウンタステア走行状態において操舵角センサ１５５によって検出した操舵角θｓ（実舵角）を補正した補正舵角θｒに基づいて目標旋回半径を演算する。この補正舵角θｒは、例えば、操舵角θｓからスリップ角βに所定の係数ｋを乗じた値を減算することで求めることができる。つまり、下式によって補正舵角θｒが得られる。
θｒ＝θｓ−β×ｋ
ここで、所定の係数ｋは、カウンタステア走行時における四輪駆動車１００の実際の旋回半径の軌道に沿って四輪駆動車１００が通常旋回走行状態で走行した場合の舵角に補正舵角θｒが等しくなるように定められている。つまり、所定の旋回半径の路面を四輪駆動車１００が走行する際、仮に路面摩擦係数が十分に高く、前輪１０４ａ，１０４ｂが操舵された方向に四輪駆動車１００が旋回するとした場合の舵角と、この路面をカウンタステア走行状態で四輪駆動車１００が走行する場合の補正舵角θｒとが等しくなるように、所定の係数ｋが定められている。
そして、カウンタステア制御手段１１２は、補正舵角θｒに基づいて目標旋回半径を推定する。また、カウンタステア制御手段１１２は、通常旋回制御手段１１４と同様に、推定した目標旋回半径と車速Ｖ及びアクセル開度に基づいて目標スリップ角を演算し、目標旋回半径及び目標スリップ角ならびに車速Ｖに基づいて左右後輪１０５ａ，１０５ｂの目標回転速度を演算して、左右後輪１０５ａ，１０５ｂの実際の回転速度が目標回転速度になるように左右後輪１０５ａ，１０５ｂへの駆動力伝達指令値を演算する。この結果、通常旋回走行状態の場合と同様に、左右後輪１０５ａ,１０５ｂのうち旋回方向外側の車輪には、内側の車輪よりも大きな駆動力が伝達される。
（カウンタステア復帰制御手段１１３の処理）
カウンタステア復帰制御手段１１３は、カウンタステア走行時に所定値以上の速度でステアリングホイール１０９が戻し方向に操作された際、左右後輪１０５ａ，１０５ｂへ伝達する駆動力の変化率が前輪１０４ａ，１０４ｂの転舵角の変化率よりも小さくなるように駆動力伝達指令値を補正する。カウンタステア復帰制御手段１１３の詳細な処理内容については後述する。
（駆動力伝達制御手段１１５の処理）
駆動力伝達制御手段１１５は、通常旋回制御手段１１４又はカウンタステア制御手段１１２によって演算され、もしくはカウンタステア復帰制御手段１１３によって補正された駆動力伝達指令値に応じた駆動力が伝達されるように、電流出力回路１２のスイッチング素子をオン又はオフさせる制御信号を電流出力回路１２へ出力する。これにより、駆動力伝達指令値に応じた駆動力が、駆動力伝達装置１を介して左右後輪１０５ａ，１０５ｂへ伝達される。
（カウンタステア走行状態から通常旋回走行状態への移行）
図４は、四輪駆動車１００の左旋回時において左右後輪１０５ａ，１０５ｂが旋回方向の外側に滑り、運転者がカウンタステア（逆ハンドル）を切ったカウンタステア走行状態を示す説明図である。図５は、カウンタステア走行状態から通常旋回走行状態への移行過程の状態を示す説明図である。図６は、四輪駆動車１００が通常旋回走行状態で走行している状態を示す説明図である。
図４乃至図６では、四輪駆動車１００の前後方向に沿った中心軸Ｃを一点鎖線で示し、四輪駆動車１００が旋回する軌道Ｄを二点鎖線で示している。また、図４乃至図６では、四輪駆動車１００の重心Ｇにおける進行方向を矢印Ａ１で示している。四輪駆動車１００のスリップ角βは、進行方向Ａ１と中心軸Ｃとがなす角度として示されている。
カウンタステア走行状態では、図４に示すように、旋回方向とは逆方向に左右前輪１０４ａ，１０４ｂが転舵される。四輪駆動車１００の中心軸Ｃは、重心Ｇよりも前輪１０４ａ，１０４ｂ側において軌道Ｄよりも内側を向く。以下の説明では、このように中心軸Ｃが軌道Ｄに対して内側を向いている場合のスリップ角βの符号を負（−）とする。
このカウンタステア走行状態において、カウンタステア制御手段１１２は、旋回方向の外側にあたる右後輪１０５ｂに対し、旋回方向の内側にあたる左後輪１０５ａよりも大きな駆動力を配分することで、旋回方向にヨーレイトを発生させ、カウンタステア走行状態を継続させる。
カウンタステア走行状態から復帰する過程では、図５に示すように左右前輪１０４ａ，１０４ｂの転舵角θｔが一時的にゼロとなる。この状態でも、四輪駆動車１００の中心軸Ｃは、重心Ｇよりも前輪１０４ａ，１０４ｂ側において軌道Ｄよりも内側を向いているが、スリップ角βの大きさ（絶対値）は、図４に示す状態よりも小さくなる。
カウンタステア走行状態から復帰し、通常旋回走行状態に移行すると、図６に示すように、四輪駆動車１００の中心軸Ｃが、重心Ｇよりも前輪１０４ａ，１０４ｂ側において軌道Ｄよりも外側を向き、スリップ角βが正（＋）のスリップ角となる。通常旋回制御手段１１４は、この通常旋回走行状態において、旋回方向の外側にあたる右後輪１０５ｂに左後輪１０５ａよりも大きな駆動力を伝達することによりアンダーステアを抑制する。
（駆動力伝達制御装置１０の制御方法）
図７は、駆動力伝達制御装置１０が実行する処理の一具体例を示すフローチャートである。駆動力伝達制御装置１０は、所定の制御周期ごとに、このフローチャートに示す処理を繰り返し実行する。このフローチャートに示す各ステップのうち、ステップＳ１０，ステップＳ１１，及びステップＳ１８は制御部１１が走行状態判定手段１１１として実行する処理であり、ステップＳ１２〜Ｓ１５は、制御部１１がカウンタステア制御手段１１２として実行する処理であり、ステップＳ１６は制御部１１がカウンタステア復帰制御手段１１３として実行する処理であり、ステップＳ１９は、制御部１１が通常旋回制御手段１１４として実行する処理である。また、ステップＳ１７及びステップＳ２０は、制御部１１が駆動力伝達制御手段１１５として実行する処理である。
走行状態判定手段１１１は、操舵角センサ１５５によって検出した車両の操舵角θｓと車速Ｖと、ヨーレイトセンサによって検出した実ヨーレイトγとに基づいてスリップ角βを演算する（ステップＳ１０）。
次に、走行状態判定手段１１１は、スリップ角βの値に基づいて、カウンタステア走行状態かを判定する（ステップＳ１１）。この判定は、スリップ角βが正のスリップ角であれば通常旋回走行状態であると判定し、スリップ角βが負のスリップ角であればカウンタステア走行状態であると判定することにより行うことができる。
ステップＳ１１においてカウンタステア走行状態であると判定された場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、カウンタステア制御手段１１２は、走行判定手段１１１で演算したスリップ角βに基づいて四輪駆動車１００の旋回方向を推定し、推定した旋回方向と目標旋回半径とに基づいて左右後輪１０５ａ，１０５ｂの目標回転速度を演算し、左右後輪１０５ａ，１０５ｂの実際の回転速度が目標回転速度になるように左右後輪１０５ａ，１０５ｂに伝達する駆動力の指令値である駆動力伝達指令値を演算する（ステップＳ１２）。
次に、カウンタステア制御手段１１２は、ステアリングホイール１０９の操舵方向が戻し方向であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。ここで、戻し方向とは、カウンタステア走行開始時に旋回方向に対する外側に操舵したステアリングホイール１０９を旋回方向内側に戻す方向をいい、例えば左旋回時における戻し方向は、ステアリングホイール１０９を反時計回りに操舵する方向である。
次に、カウンタステア制御手段１１２は、ステアリングホイール１０９の操舵方向が戻し方向である場合（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、ステアリングホイール１０９の操舵速度が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。この所定値は、例えば前輪１０４ａ，１０４ｂの転舵角θｔの変化率と同等の変化率で左右後輪１０５ａ，１０５ｂへの駆動力伝達指令値を変化させた場合に、車両挙動が不安定となり得る値である。
ステアリングホイール１０９の操舵速度が所定値以上である場合（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、カウンタステア復帰制御手段１１３は、左右後輪１０５ａ，１０５ｂへ伝達する駆動力の変化率が前輪１０４ａ，１０４ｂの転舵角θｔの変化率よりも小さくなるように、左右後輪１０５ａ，１０５ｂへ伝達する駆動力伝達指令値を補正する（ステップＳ１６）。具体的には、前回の制御周期における左右後輪１０５ａ，１０５ｂへの駆動力伝達指令値を記憶しておき、この前回の駆動力伝達指令値に対する現制御周期における駆動力伝達指令値の変化率が前輪１０４ａ，１０４ｂの転舵角θｔの変化率よりも大きい場合には、駆動力伝達指令値の変化率が前輪１０４ａ，１０４ｂの転舵角θｔの変化率よりも小さくなるように、ステップＳ１２で演算した駆動力伝達指令値を補正する。
一方、カウンタステア制御手段１１２は、ステアリングホイール１０９の操舵方向が戻し方向でない場合（Ｓ１３：Ｎｏ）又はステアリングホイール１０９の操舵速度が所定値以上でない場合（Ｓ１４：Ｎｏ）は、実ヨーレイトγが転舵角θｔ及び車速Ｖに対応したヨーレイト（このヨーレイトを目標ヨーレイトγ＊とする）になっているか否かを判定する（ステップＳ１５）。実ヨーレイトγが目標ヨーレイトγ＊になっていない場合は（Ｓ１５：Ｎｏ）、カウンタステア復帰制御手段１１４によるステップＳ１６の処理を実行する。
このステップＳ１６の処理における駆動力伝達指令値の補正は、ステップＳ１１で走行状態判定手段１１１がカウンタステア走行状態と判定した場合に、所定の条件（ステップＳ１３，Ｓ１４，Ｓ１５）の下で実行されるので、運転者が所定値以上の操舵速度で戻し方向にステアリングホイール１０９を操舵した場合は、カウンタステア走行状態が収束するまで繰り返し処理されることになる。つまり、実ヨーレイトγが転舵角θｔ及び車速Ｖに対応したヨーレイトになるまで、左右後輪１０５ａ，１０５ｂへのトルク伝達量の変化率が、転舵角θｔの変化率よりも小さくするカウンタステア復帰制御手段１１３による処理が継続することになる。
次に、駆動力伝達制御手段１１５は、ステップＳ１６で補正した駆動力伝達指令値に応じた駆動力が伝達されるように、電流出力回路１２のスイッチング素子をオン又はオフさせる制御信号を電流出力回路１２へ出力し（ステップＳ１７）、図７に示すフローチャートの処理を終了する。
また、ステップＳ１１の判定処理で、カウンタステア走行状態ではないと判定された場合（Ｓ１１：Ｎｏ）、走行状態判定手段１１１は、通常旋回走行状態であるか否かを判定する（ステップＳ１８）。この判定は、例えば操舵角θｓが所定値以上であるか否かに基づいて行うことができる。
四輪駆動車１００が通常旋回走行状態である場合（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、通常旋回制御手段１１４は、前述のように目標旋回半径及び目標スリップ角に基づいて駆動力伝達指令値を演算する通常旋回制御を実行する（ステップＳ１９）。次に、駆動力伝達制御手段１１５は、駆動力伝達装置１のコイル４２１にステップＳ１９で演算した駆動力伝達指令値に応じた駆動力が伝達されるように、電流出力回路１２のスイッチング素子をオン又はオフさせる制御信号を電流出力回路１２へ出力し（ステップＳ２０）、図７に示すフローチャートの処理を終了する。
（四輪駆動車１００の動作例）
次に、図７に示したフローチャートの手順にしたがって駆動力伝達制御装置１０が各ステップの処理を実行した場合の四輪駆動車１００の動作の一例について、図８及び図９を参照して説明する。
図８は、四輪駆動車１００の左旋回時においてカウンタステア走行状態から通常旋回走行状態に移行する際の左右後輪１０５ａ，１０５ｂへのトルク（駆動力）伝達量及びトルク差を、転舵角θｔと対比して示すグラフである。
図８において、時刻ｔ１以前はステアリングホイール１０９が旋回方向とは反対側に操舵されたカウンタステア走行状態であり、時刻ｔ３以降は、通常旋回走行状態である。時刻ｔ１から時刻ｔ３の間は、カウンタステア走行状態から通常旋回走行状態への移行期間である。ステアリングホイール１０９は、時刻ｔ１以降、戻し方向に操舵され、時刻ｔ２で転舵角θｔがゼロとなり、その後さらに戻した方向に操舵されている。
また、時刻ｔ１以前のカウンタステア走行状態では、カウンタステア制御手段１１２の制御により、旋回方向の外側にあたる右後輪１０５ｂへのトルク伝達量が内側にあたる左後輪１０５ａへのトルク伝達量よりも大きくなっている。時刻ｔ３以後の通常旋回走行状態では、通常旋回制御手段１１４の制御により、旋回方向の外側にあたる右後輪１０５ｂへのトルク伝達量が内側にあたる左後輪１０５ａへのトルク伝達量よりも大きくなっている。時刻ｔ１〜時刻ｔ３の期間では、カウンタステア復帰制御手段１１３の制御により、転舵角θｔの変化率よりも、左後輪１０５ａ、右後輪１０５ｂへのトルク伝達量の変化率が緩やかになっているので、時刻ｔ２でも左後輪１０５ａと右後輪１０５ｂとのトルク差がゼロとならず、右後輪１０５ｂへのトルク伝達量が左後輪１０５ａへのトルク伝達量よりも大きい状態を維持している。
図９は、カウンタステア走行状態から通常旋回走行状態に移行する際の左右後輪１０５ａ，１０５ｂのトルク差を、比較例と対比して示すグラフである。
図９では、カウンタステア復帰制御手段１１３による処理を行わない場合の左右トルク差を比較例として破線で示している。この比較例において、カウンタステア走行状態から通常旋回走行状態の移行時に、転舵角θｔの変化に伴って左右後輪１０５ａ，１０５ｂへのトルク伝達量が共にゼロとなるので、左右トルク差も時刻ｔ２においてゼロとなる。また、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間は、転舵角θｔの変化に伴って左右トルク差が徐々に増大する。
このように、本実施の形態の場合と比較して比較例の場合には、時刻ｔ１から時刻ｔ３にかけて、左右後輪１０５ａ，１０５ｂに伝達するトルク及び左右トルク差が大きく変動し、車両の挙動が不安定となる要因となり得る。
（実施の形態の効果）
以上説明した本実施の形態によれば、以下の効果を得られる。
（１）カウンタステア走行状態から通常旋回走行状態への移行する際に、転舵角θｔの変化率よりも左右後輪１０５ａ，１０５ｂへのトルク伝達量の変化率を小さく制御することで、転舵角θｔに応じてトルク伝達量を変化させる場合に比較して、例えば、図９に示すようにカウンタステア走行状態から通常旋回走行状態への移行時における左右トルク差の変化が小さくなり、車両の挙動をより安定にすることができる。
（２）旋回方向の内側にあたる後輪へのトルク伝達量よりも、旋回方向の外側にあたる後輪へのトルク伝達量を大きい状態を維持することにより、カウンタステア走行状態から通常旋回走行状態への移行時に、例えば左右トルク差が逆転してしまうことによる車両挙動への影響をより低減することができる。
（３）実ヨーレイトγが転舵角θｔ及び車速Ｖに対応したヨーレイトになるまで、すなわち通常旋回走行状態への移行が完了するまで左右後輪１０５ａ，１０５ｂへのトルク伝達量の変化率を小さくする処理を継続することで、カウンタステア走行状態から通常旋回走行状態への移行を円滑にすることができる。
以上、本発明の四輪駆動車の制御装置を実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。
１…駆動力伝達装置、３…入力部材、４…トルクカップリング、１０…駆動力伝達制御装置、１１…制御部、１２…電流出力回路、２０…ケース部材、２２…軸受、３１…第１部材、３２…第２部材、３３…ボルト、４０…ハウジング、４１…多板クラッチ、４２…電磁クラッチ、４３…カム機構、４４…インナシャフト、５０…連結部材、１００…四輪駆動車、１０１…車体、１０２…エンジン、１０３…トランスミッション、１０４ａ…左前輪、１０４ｂ…右前輪、１０５ａ…左後輪、１０５ｂ…右後輪、１０６…フロントディファレンシャル、１０６ａ，１０６ｂ…ドライブシャフト、１０７…プロペラシャフト、１０７ａ…ギヤ部、１０８ａ，１０８ｂ…ドライブシャフト、１０９…ステアリングホイール、１１０…アクセルペダル、１１１…走行状態判定手段、１１２…カウンタステア制御手段、１１３…カウンタステア復帰制御手段、１１４…通常旋回制御手段、１１５…駆動力伝達制御手段、１５１〜１５４…回転速センサ、１５５…操舵角センサ、１５６…アクセル開度センサ、２００ａ…第１の開口、２００ｂ…第２の開口、２００ｃ…第３の開口、４０１…第１ハウジング部材、４０２…第２ハウジング部材、４１１…インナクラッチプレート、４１２…アウタクラッチプレート、４２１…コイル、４２２…アーマチャカム、４３１…メインカム、４３２…カムフォロア、γ…実ヨーレイト、γ＊…目標ヨーレイト、θｓ…操舵角、θｔ…転舵角、β…スリップ角、Ａ１…進行方向、Ｇ…重心、Ｃ…中心軸、Ｄ…軌道、Ｖ…車速

Claims (4)

  1. 車両の駆動源の駆動力を左右後輪に駆動力伝達量可変に伝達する駆動力伝達装置を制御する駆動力伝達制御装置であって、
    前記車両の旋回方向と前輪の転舵方向とが同方向となる通常旋回走行時に、前記左右後輪のうち旋回方向の外側の車輪に内側の車輪よりも大きな駆動力を伝達するように駆動力伝達指令値を演算する通常旋回制御手段と、
    前記車両の旋回方向と前記前輪の転舵方向とが逆方向となるカウンタステア走行時に、スリップ角に基づいて旋回方向を推定し、前記推定した旋回方向の外側の車輪に内側の車輪よりも大きな駆動力を伝達するように駆動力伝達指令値を演算するカウンタステア制御手段と、
    前記カウンタステア走行時に所定値以上の速度でステアリングホイールが戻し方向に操作された際、前記左右後輪へ伝達する駆動力の変化率が前記前輪の転舵角の変化率よりも小さくなるように前記駆動力伝達指令値を補正するカウンタステア復帰制御手段と、
    前記駆動力伝達指令値に基づいて前記駆動力伝達装置を制御する駆動力伝達制御手段とを有する、
    駆動力伝達制御装置。
  2. 前記カウンタステア復帰制御手段は、前記カウンタステア制御手段による制御状態から前記通常旋回制御手段による制御状態に移行する際、前記左右後輪のうち旋回方向の外側の車輪に内側の車輪よりも大きな駆動力が伝達される状態が維持されるように前記駆動力伝達指令値を補正する、
    請求項１に記載の駆動力伝達制御装置。
  3. 前記カウンタステア復帰制御手段は、前記車両の実ヨーレイトが前記前輪の転舵角及び車速に対応したヨーレイトになるまで、前記左右後輪へ伝達する駆動力の変化率が前記前輪の転舵角の変化率よりも小さくなるように前記駆動力伝達指令値を補正する処理を継続する、
    請求項１又は２に記載の駆動力伝達制御装置。
  4. 車両の駆動源の駆動力を左右後輪に駆動力伝達量可変に伝達する駆動力伝達装置を制御する駆動力伝達制御装置であって、
    前記車両の旋回方向と前輪の転舵方向とが同方向となる通常旋回走行時に、前記左右後輪のうち旋回方向の外側の車輪に内側の車輪よりも大きな駆動力を伝達するように駆動力伝達指令値を演算し、
    前記車両の旋回方向と前記前輪の転舵方向とが逆方向となるカウンタステア走行時に、スリップ角に基づいて旋回方向を推定し、前記推定した旋回方向の外側の車輪に内側の車輪よりも大きな駆動力を伝達するように駆動力伝達指令値を演算し、
    前記カウンタステア走行時に所定値以上の速度でステアリングホイールが戻し方向に操作された際、前記左右後輪へ伝達する駆動力の変化率が前記前輪の転舵角の変化率よりも小さくなるように前記駆動力伝達指令値を補正し、
    前記駆動力伝達指令値に基づいて前記駆動力伝達装置を制御する、
    車両の制御方法。
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