JP6520890B2 - 四輪駆動車の挙動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車などの四輪駆動車の挙動制御装置に係る。

四輪駆動車のセンターディファレンシャル装置には、一般に、差動制限制御装置が設けられている。例えば下記の特許文献１に記載されているように、四輪駆動での走行中にアクセルオフされると、制動力の大きさに応じて差動の制限度合を制御するよう構成された差動制限制御装置が知られている。この差動制限制御装置においては、アクセルオフされたときの制動力が車輪のロックを発生させる制動力よりも小さいときには、差動の制限が維持され、アクセルオフされたときの制動力が車輪のロックを発生させる制動力よりも大きいときには、差動の制限が解除される。

上記差動制限の制御によれば、アクセルオフされたときの制動力が小さいときには、前後輪の差動が抑制されることにより、車両の走行状態を安定的なアンダーステア状態に維持することができる。また、アクセルオフされたときの制動力が大きいときには、前後輪の差動が許容されるので、車輪毎に制動力を制御することができ、何れかの車輪にロックの虞が生じても、他の車輪の回転速度に影響を与えることなくアンチスキッド制御により車輪がロックする虞を低減することができる。

特開平１１−１２３９４６号公報

〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、自動車などの車両においては、前輪の接地荷重が後輪の接地荷重よりも高く、後輪の制動力が過剰になると、車両がスピンし易くなるので、制動力の前後輪配分比は前後輪の接地荷重比に基づく理想配分よりも前輪寄りに設定されている。そのため、車両が例えば路面の摩擦係数が低い走行路にて旋回しているときに制動されると、前輪の制動力が高くなって前輪の横力が低下することに起因して、車両のアンダーステア状態の度合が高くなることがある。

しかるに、上記公開公報に記載された差動制限制御装置においては、差動の制限度合はアクセルオフされたときの制動力の大きさに応じて制御され、車両の挙動状態に応じては制御されない。そのため、上記公開公報に記載された差動制限制御装置によっては、四輪駆動車の旋回制動時における挙動、特にアンダーステア状態の度合の増大を防止することができない。

本発明の主要な課題は、制動力の前後輪配分比が前後輪の接地荷重比に基づく理想配分よりも前輪寄りに設定されている四輪駆動車において、旋回制動時におけるアンダーステア状態の度合の増大を防止することである。

〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
本発明によれば、駆動装置（１４）と、駆動装置からの駆動力を前輪用回転軸（２４）及び後輪用回転軸（２６）へ伝達すると共に、前輪用回転軸及び後輪用回転軸の差動を許容するセンターディファレンシャル装置（１６）と、車両の挙動を推定する挙動推定装置（Ｓ１０）とを有し、前後輪の制動力配分比が前後輪の接地荷重比に基づく理想配分比よりも前輪寄りに設定された四輪駆動車（１２）に適用され、前輪用回転軸及び後輪用回転軸の差動の制限度合を変化させる差動制限装置（２８）と、差動制限装置を制御する制御装置（３０）と、を含み、制動時の車両の挙動を制御するよう構成された四輪駆動車の挙動制御装置（１０）が提供される。

制御装置（３０）は、挙動推定装置により推定された車両の挙動がアンダーステア状態であるときには、車両が制動されているときに差動制限装置（２８）を制御して差動の制限度合（Ｔcu）を高くするよう構成される。

上記の構成によれば、車両の挙動がアンダーステア状態であるときには、車両が制動されているときに差動制限装置が制御されて差動の制限度合が高くされる。差動の制限度合が高くされると、前後輪の車輪速度の差が０又は小さい値になり、前後輪の制動スリップ率は同一の値に近づくので、前後輪の制動力の配分は理想配分に近づく。従って、前輪の制動力は低下して後輪の制動力は増大し、これに伴って前輪の横力は増大し、後輪の横力は減少するので、車両のアンダーステア挙動の度合を低下させることができる。

〔発明の態様〕
本発明の一つの態様においては、制御装置（３０）は、車両のアンダーステア状態の度合（ＤＳ）が高いほど、差差動の制限度合（Ｔcu）を高くする度合を大きくするよう構成される。

上記態様によれば、差差動の制限度合を高くする度合は、車両のアンダーステア状態の度合が高いほど大きくされる。よって、車両のアンダーステア状態の度合に関係なく差動の制限度合が高くされる量が一定である場合に比して、車両のアンダーステア挙動の度合を低下させる効果に過不足が生じる虞を低減することができる。

なお、本発明が適用される四輪駆動車においては、緊急制動時の制動力のような非常に高い制動力の領域を除く通常の制動力の領域において、前後輪の制動力配分比が理想配分比よりも前輪寄りに設定されていればよい。

本発明の一つの態様においては、制御装置（３０）は、制動が開始されたときの車両のアンダーステア状態の度合（ＤＳ）が高いほど高くなるよう、差動の目標制限度合（Ｔcut）を設定し、車両が制動されているときに差動の制限度合（Ｔcu）が目標制限度合になるように差動制限装置（２８）を制御するよう構成される。

上記態様によれば、制動が開始されたときの車両のアンダーステア状態の度合が高いほど高くなるよう、差動の目標制限度合が設定され、車両が制動されているときに差動の制限度合が目標制限度合になるように差動制限装置が制御される。よって、車両が制動されているときの差動の制限度合は、制動が開始されたときの車両のアンダーステア状態の度合に応じて高くされる。従って、制動が開始されたときの車両のアンダーステア状態の度合に応じて差動の制限度合を設定することができる。

本発明の他の一つの態様においては、制御装置（３０）は、車両のステア状態を示すドリフト状態量（ＤＳ）を演算し、制動が開始されたときのドリフト状態量（ＤＳc）からオーバーステア方向へのドリフト状態量（ＤＳ）の変化量（ＤＳs−ＤＳ）を演算し、差動の制限度合が高くされており且つ車両が制動中である状況において変化量（ＤＳs−ＤＳ）が基準値（ＤＳc）よりも高いと判定したときには、差動制限装置（２８）を制御して差動の制限度合（Ｔcu）を低下させるよう構成される。

上記態様によれば、差動の制限度合が高くされており且つ車両が制動中である状況においてドリフト状態量の変化量が基準値よりも高いと判定されたときには、差動制限装置が制御されて差動の制限度合が低下される。よって、差動の制限度合が高い状況が過剰に長く維持されることに起因して車両のオーバーステア状態の度合が高くなることを効果的に防止することができる。

更に、本発明の他の一つの態様においては、制御装置（３０）は、制動が開始されたときの車両のアンダーステア状態の度合（ＤＳs）が高いほど大きくなるよう、制動が開始されたときの車両のアンダーステア状態の度合に基づいて基準値（ＤＳc）を可変設定するよう構成される。

上記態様によれば、制動が開始されたときの車両のアンダーステア状態の度合を基準にして基準値が可変設定される。よって、制動が開始されたときの車両のアンダーステア状態の度合が高いほど大きくなるよう、制動が開始されたときの車両のアンダーステア状態の度合に基づいて、差動の制限度合を低下するための基準値を可変設定することができる。従って、車両がオーバーステア状態になっていない段階で差動の制限度合の低下が開始される事態や、車両がオーバーステア状態になっているにも拘らず差動の制限度合の低下が開始されない事態が発生する虞を低減することができる。

更に、本発明の他の一つの態様においては、制御装置（３０）は、差動の制限度合を高くした時点から所定の時間（Ｔth）が経過したときには、差動制限装置（２８）を制御して差動の制限度合（Ｔcu）を低下させるよう構成される。

上記態様によれば、差動の制限度合を高くした時点から所定の時間（Ｔth）が経したときには、差動制限装置が制御されて差動の制限度合が低下される。よって、差動の制限度合が高い状況が過剰に長く維持されることに起因して車両のオーバーステア状態の度合が高くなることを効果的に防止することができる。

更に、本発明の他の一つの態様においては、制御装置（３０）は、車両のオーバーステア状態の度合（ＤＳ）が高いほど、差動の制限度合（Ｔcu）を低下させる度合を大きくするよう構成される。

上記態様によれば、車両のオーバーステア状態の度合が高いほど、差動の制限度合を低下させる度合が大きくされる。よって、車両のオーバーステア状態の度合が高いほど、車両のオーバーステア状態の度合が高くなることを防止する効果を高くすることができる。従って、例えば差動の制限度合を低下させる度合が車両のオーバーステア状態の度合に関係なく一定である場合に比して、車両のオーバーステア状態の度合が高くなることを防止する効果に過不足が生じる虞を低減することができる。

上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いられた符号が括弧書きで添えられている。しかし、本発明の各構成要素は、括弧書きで添えられた符号に対応する実施形態の構成要素に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

本発明による四輪駆動車の挙動制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。 第一の実施形態の四輪駆動車における前輪の制動力Ｆbf及び後輪の制動力Ｆbrの関係を示すグラフである。 車輪の制動スリップ率ＳＬ及び車輪の接地荷重と車輪の制動力Ｆbとの関係を示すグラフである。 第一の実施形態におけるカップリングトルクの制御ルーチンを示すフローチャートである。 車両の旋回制動中に、カップリングトルクＴcuが０又はこれに近い値に制御された場合における各車輪の制動力及び横力を示す図である。 車両の旋回制動中に、カップリングトルクＴcuが最大値Ｔcumax又はこれに近い値に制御された場合における各車輪の制動力及び横力を示す図である。 ドリフト状態量ＤＳに基づいてカップリングトルクＴcuの高制限値Ｔcuhを演算するためのマップである。 ドリフト状態量ＤＳに基づいてカップリングトルクＴcuの低減値ΔＴcuを演算するためのマップである。 車両がアンダーステア状態にて旋回しているときに、運転者により制動操作が行われた場合について、第一の実施形態の作動の例を示すタイムチャートである。 第二の実施形態におけるカップリングトルクの制御ルーチンを示すフローチャートである。 車両がアンダーステア状態にて旋回しているときに、運転者により制動操作が行われた場合について、第二の実施形態の作動の例を示すタイムチャートである。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明の幾つかの実施形態について詳細に説明する。

［第一の実施形態］
図１は、本発明の第一の実施形態にかかる四輪駆動車の挙動制御装置１０を示す概略構成図である。

図１において、挙動制御装置１０が適用された四輪駆動車１２（必要に応じて単に「車両１２」と記載し、四輪駆動を必要に応じて４ＷＤと表記する）は、駆動装置１４及びセンターディファレンシャル装置１６を有している。駆動装置１４は、自動車などの車両において一般的な内燃機関及び変速装置の組合せ、或いは内燃機関、電動機及び変速装置の組合せであるハイブリッドシステムのように、当技術分野において公知の任意の車両用駆動装置であってよい。車両１２には運転者により操作されるアクセルペダル１８が設けられており、アクセルペダル１８にはその踏み込み量をアクセル開度φとして検出するアクセル開度センサ２０が設けられている。アクセル開度φを示す信号は駆動用電子制御装置２２へ入力され、駆動装置１４の出力はアクセル開度φなどに応じて電子制御装置２２により制御される。

センターディファレンシャル装置１６は、駆動装置１４からの駆動力を前輪用回転軸２４及び後輪用回転軸（プロペラシャフト）２６へ伝達すると共に、前輪用回転軸２４及び後輪用回転軸２６の間の回転速度差を許容するよう構成されている。図示の実施形態においては、センターディファレンシャル装置１６は電子制御式の差動制限装置２８を内蔵している。

差動制限装置２８は、センターカップリングによる前輪用回転軸２４及び後輪用回転軸２６の拘束力を制御することにより、回転軸２４及び２６の差動の制限度合を変化させる差動制限装置として機能する。前輪用回転軸２４及び後輪用回転軸２６の相互の拘束力、従ってセンターカップリングのカップリングトルクＴcuは、後に詳細に説明するように４ＷＤ用電子制御装置３０により制御される。

前輪用駆動軸２４の駆動力は前輪ディファレンシャル３２により左前輪車軸３４L及び右前輪車軸３４Rへ伝達され、これにより左右の前輪３６FL及び３６FRが回転駆動される。同様に、後輪用駆動軸２６の駆動力は後輪ディファレンシャル３８により左後輪車軸４０L及び右後輪車軸４０Rへ伝達され、これにより左右の後輪４２RL及び４２RRが回転駆動される。

左右の前輪３６FL、３６FR及び左右の後輪４２RL、４２RRの制動力は、制動装置４４の油圧回路４６により対応するホイールシリンダ４８FL、４８FR、４８RL及び４８RRの制動圧が制御されることによって制御される。図には示されていないが、油圧回路４６はリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、ブレーキアクチュエータとして機能する。後に説明するように、各ホイールシリンダの制動圧は、通常時には運転者によるブレーキペダル５０の踏み込み操作に応じて駆動されるマスタシリンダ５２内の圧力に基づいて制動用電子制御装置５４により制御され、また必要に応じて個別に制御される。

駆動用電子制御装置２２には、アクセル開度φを示す信号に加えて、車速センサ６０から車速Ｖを示す信号が入力される。４ＷＤ用電子制御装置３０には、車輪速度センサ６２FL、６２FR、６２RL及び６２RRから左右の前輪３６FL、３６FR及び左右の後輪４２RL、４２RRの車輪速度Ｖi（i＝fl、fr、rl及びrr）を示す信号が入力される。更に、制動用電子制御装置５４には、操舵角センサ６４により検出された操舵角Ｓtを示す信号、ヨーレートセンサ６６により検出された車両のヨーレートＹrを示す信号、及び圧力センサ６８により検出されたマスタシリンダ圧力Ｐmを示す信号が入力される。なお、操舵角センサ６４及びヨーレートセンサ６６は車両の左旋回方向を正としてそれぞれ操舵角Ｓt及びヨーレートＹrを検出する。

駆動用電子制御装置２２、４ＷＤ用電子制御装置３０及び制動用電子制御装置５４は、それぞれＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力ポート装置を有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータを含んでいてよい。駆動制御、四輪駆動制御及び制動制御などのプログラムは、それぞれ対応するマイクロコンピュータのＲＯＭに格納されており、各制御はそのプログラムに従ってＣＰＵにより実行される。更に、電子制御装置２２、３０及び５４は、相互に必要な信号の授受を行う。なお、図１においては、「電子制御装置」は「ＥＣＵ」と表記されている。

制動用電子制御装置５４は、マスタシリンダ圧力Ｐmに基づいて前輪３６FL、３６FR及び後輪４２RL、４２RRの目標制動力Ｆbflt、Ｆbfrt、Ｆbrlt及びＦbrrtを演算し、各車輪の制動力が対応する目標制動力になるよう、ホイールシリンダ４８FL、４８FR、４８RL及び４８RRの制動圧を制御する。前後輪の制動力配分比は、制動装置４４の部品の製造交差などを考慮して、図２において実線にて示されているように、前輪３６FL、３６FR及び後輪４２RL、４２RRの接地荷重に基づく理想配分線（破線）の比よりも前輪寄りに制御される。即ち、前輪３６FL及び３６FRの目標制動力Ｆbftは、前後輪の制動力の理想配分に基づく前輪の制動力よりも高く且つ後輪４２RL及び４２RRの目標制動力Ｆbrtよりも高くなるよう制御される。

図３に示されているように、車輪の制動力は、タイヤなどの特性により決定される所定の制動スリップ率以下においては、制動スリップ率が高くなるほど増大するが、所定の制動スリップ率を越える範囲においては、制動スリップ率が高くなるほど低下する。よって、制動用電子制御装置５４は、各車輪の車輪速度Ｖiに基づいて車輪の制動スリップ率を演算し、車輪の制動スリップ率が過剰にならないよう、当技術分野において公知のアンチスキッド制御（必要に応じて「ＡＢＳ制御」と指称する）を行う。

４ＷＤ用電子制御装置３０は、車両１２の制動時には、図４に示されたフローチャートに従って、差動制限装置２８のセンターカップリングのカップリングトルクＴcuを制御する。差動制限装置２８は、カップリングトルクＴcuが０であるときには、前輪用回転軸２４及び後輪用回転軸２６の相対回転を許容し、カップリングトルクＴcuが最大値Ｔcumaxであるときには、前輪用回転軸２４及び後輪用回転軸２６の相対回転を阻止する。更に、差動制限装置２８は、カップリングトルクＴcuが０と最大値Ｔcumaxとの間の値であるときには、カップリングトルクＴcuが大きくなるにつれて回転軸２４及び２６の差動の制限度合を漸次高くする。

よって、カップリングトルクＴcuは、差動制限装置２８の差動の制限度合を示す指標値であり、後述の目標カップリングトルクＴcutは、差動制限装置２８の差動の目標制限度合を示す指標値である。

図５に示されているように、車両１２の旋回制動中に、カップリングトルクＴcuが０又はこれに近い値に制御されると、制動力の前後輪配分比が前輪寄りに設定されているので、前輪３６FL及び３６FRの制動力Ｆbfは大きく、後輪４２RL及び４２RRの制動力Ｆbrは小さい。よって、前輪の横力Ｆyfは小さく、後輪の横力Ｆyrは大きい。従って、車両１２の挙動がアンダーステア挙動になり易い。

これに対し、図６に示されているように、車両１２の旋回制動中に、カップリングトルクＴcuが最大値Ｔcumax又はこれに近い値に制御されると、前輪３６FL、３６FR及び左右の後輪４２RL、４２RRの車輪速度の差が０又は小さい値になる。よって、前輪及び後輪の制動スリップ率は実質的に同一になるので、前輪及び後輪の制動力は図２において破線にて示された理想配分線に近い一点鎖線にて示された配分線に沿う制動力になる。

例えば、前輪の制動力Ｆbf及び後輪の制動力Ｆbrが図２において点Ｐにて示された値であるとすると、前輪の制動力Ｆbf及び後輪の制動力Ｆbrは図２において点Ｑにて示された値に変化する。従って、前輪３６FL及び３６FRの制動力Ｆbfは低下し、後輪４２RL及び４２RRの制動力Ｆbrは増大して、これに伴って前輪の横力Ｆyfは増大し、後輪の横力Ｆyrは減少するので、車両１２のアンダーステア挙動の度合が低下する。

＜カップリングトルク制御ルーチン＞
次に図４に示されたフローチャートを参照して第一の実施形態におけるカップリングトルクの制御ルーチンについて説明する。なお、図４に示されたフローチャートによるカップリングトルクの制御は、図には示されていないイグニッションスイッチがオンであるときに所定の時間毎に繰返し実行される。以下の説明においては、図４に示されたフローチャートによるカップリングトルクの制御を単に「制御」と指称する。このことは、後述の第二の実施形態についても同様である。更に、フラグＦは、車両の制動中におけるカップリングトルクＴcuの制御中であるか否かに関するフラグであり、制御の開始時には０に初期化される。

まず、ステップ１０においては、車両１２の操舵装置のオーバーオールギヤ比をＮとし、車両のホイールベースをＬとし、車両のスタビリティファクタをＫhとして、下記の式（１）に従って車両の規範ヨーレートＹrnが演算される。一次ローパスフィルタの時定数をＴyとし、ラプラス演算子をｓとして、規範ヨーレートＹrnに対し一次遅れの過渡ヨーレートである車両の目標ヨーレートＹrtが、下記の式（２）に従って演算される。更に、signＹrを車両のヨーレートＹrの符号として、下記の式（３）に従って、車両のステア状態を示す車両のドリフト状態量ＤＳが演算される。

なお、ドリフト状態量ＤＳは、正の値であるときには車両がアンダーステア状態にあることを示し、絶対値が大きいほどアンダーステア状態の度合が高いことを示す。これに対し、ドリフト状態量ＤＳは、負の値であるときには車両がオーバーステア状態にあることを示し、絶対値が大きいほどオーバーステア状態の度合が高いことを示す。よって、ステップ１０は、車両がアンダーステア状態又はオーバーステア状態にあるか否かを推定することにより車両の挙動推定する挙動推定装置として機能する。

ステップ２０においては、例えばマスタシリンダ圧力Ｐmが基準値Ｐm0（正の定数）以上であるか否かの判別により、運転者により制動操作が行われているか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときには制御はステップ４０へ進み、否定判別が行われたときには、ステップ３０において制動開始直前のドリフト状態量ＤＳsがドリフト状態量ＤＳに設定され共に、フラグＦが０（車両の制動中におけるカップリングトルクＴcuの制御中でないことを示す）にリセットされ、その後制御はステップ１２０へ進む。

ステップ４０においては、何れの車輪についてもＡＢＳ制御による制動力の制御が行われていないか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときには制御はステップ６０へ進み、否定判別が行われたときには、ステップ５０において差動制限装置２８のセンターカップリングの目標カップリングトルクＴcutが０に設定され、その後制御はステップ１２０へ進む。

ステップ６０においては、フラグＦが１であるか否かの判別、即ち車両の制動中におけるカップリングトルクＴcuの制御中であるか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときには制御はステップ９０へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ７０へ進む。

ステップ７０においては、ドリフト状態量ＤＳに基づいて図７に示されたマップが参照されることにより、カップリングトルクＴcuの高制限値Ｔcuhが演算される。図７に示されているように、高制限値Ｔcuhは、ドリフト状態量ＤＳが第一の基準値ＤＳ1以下であるときには、最小値Ｔcuhminに演算され、ドリフト状態量ＤＳが第二の基準値ＤＳ2以上であるときには、最大値Ｔcuhmaxに演算される。更に、高制限値Ｔcuhは、ドリフト状態量ＤＳが第一の基準値ＤＳ1より大きく第二の基準値ＤＳ2より小さいときには、ドリフト状態量ＤＳが大きくなるにつれて漸次増大するよう演算される。

ステップ８０においては、フラグＦが１にセットされると共に、センターカップリングの目標カップリングトルクＴcutが高制限値Ｔcuhに設定され、その後制御はステップ１２０へ進む。

ステップ９０においては、制動開始直前のドリフト状態量ＤＳsとドリフト状態量ＤＳとの偏差ＤＳs−ＤＳ（ドリフト状態量ＤＳsからオーバーステア方向へのドリフト状態量ＤＳの変化量）が、基準値ＤＳc（ＤＳ以上の正の値）を越えているか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには制御はステップ１２０へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ１００へ進む。

なお、基準値ＤＳcは予め設定された正の定数であってよいが、制動開始直前のドリフト状態量ＤＳsが大きいほど大きくなるよう、ＤＳsに基づいて可変設定されることが好ましい。基準値ＤＳcがＤＳsに基づいて可変設定される場合には、車両がオーバーステア状態になっていない段階で差動の制限度合の低下が開始される事態や、車両がオーバーステア状態になっているにも拘らず差動の制限度合の低下が開始されない事態が発生する虞を低減することができる。

ステップ１００においては、ドリフト状態量ＤＳに基づいて図８に示されたマップが参照されることにより、カップリングトルクＴcuの低減値ΔＴcuが演算される。図８に示されているように、低減値ΔＴcuは、ドリフト状態量ＤＳが負の値で絶対値が大きいほど、換言すれば車両のオーバーステア状態の度合が高いほど、大きくなるよう演算される。

ステップ１１０においては、目標カップリングトルクＴcutの前回値をＴcutfとして、目標カップリングトルクＴcutがその前回値Ｔcutfから低減値ΔＴcuが減算された値Ｔcutf−ΔＴcuに演算され、その後制御はステップ１２０へ進む。

ステップ１２０においては、最終の目標カップリングトルクＴcuteが目標カップリングトルクTcut及び０のうち大きい方の値に設定される。なお、この処理は、最終の目標カップリングトルクＴcuteが負の値になることを防止するための処理である。

ステップ１３０においては、センターカップリングのカップリングトルクＴcuが最終の目標カップリングトルクＴcuteになるよう、カップリングトルクの制御が実行される。

＜第一の実施形態の作動＞
次に、運転者により制動操作が行われている状況における第一の実施形態の作動を説明する。

（Ｘ１）ＡＢＳ制御中である場合
ステップ４０において否定判別が行われ、ステップ５０において目標カップリングトルクＴcutが０に設定されるので、カップリングトルクＴcuはステップ１３０において０に制御される。

（Ｙ１）非ＡＢＳ制御中であり、フラグＦが０である場合
ステップ４０において肯定判別が行われ、ステップ６０において否定判別が行われる。よって、ステップ７０においてドリフト状態量ＤＳに基づいてカップリングトルクＴcuの高制限値Ｔcuhが演算され、ステップ８０においてフラグＦが１にセットされると共に、目標カップリングトルクＴcutが高制限値Ｔcuhに設定される。従って、カップリングトルクＴcuはステップ１３０において高制限値Ｔcuhに制御される。

（Ｚ１）非ＡＢＳ制御中であり、フラグＦが１である場合
ステップ４０及び６０において肯定判別が行われる。制動開始直前のドリフト状態量ＤＳsとドリフト状態量ＤＳとの偏差ＤＳs−ＤＳが基準値ＤＳc以下であるときには、ステップ９０において否定判別が行われる。よって、目標カップリングトルクＴcutは変更されないので、カップリングトルクＴcuはステップ１３０において高制限値Ｔcuhに制御され維持される。

これに対し、制動開始直前のドリフト状態量ＤＳsとドリフト状態量ＤＳとの偏差ＤＳs−ＤＳが基準値ＤＳcを越えているときには、ステップ９０において肯定判別が行われる。よって、ステップ１００においてドリフト状態量ＤＳに基づいてカップリングトルクＴcuの低減値ΔＴcuが演算され、ステップ１１０において目標カップリングトルクＴcutがその前回値Ｔcutfから低減値ΔＴcuが減算された値Ｔcutf−ΔＴcuに演算される。従って、カップリングトルクＴcuはステップ１３０において値Ｔcutf−ΔＴcuに制御されることにより、漸次低減される。

＜第一の実施形態の作動の具体例＞
次に、図９を参照して、例えば車両１２がアンダーステア状態にて旋回しているときに、運転者により制動操作が行われた場合について、第一の実施形態の作動の具体例を説明する。図９は、マスタシリンダ圧力Ｐm（上段）、ドリフト状態量ＤＳ（中段）及びカップリングトルクＴcuの変化の例を示している。

時点ｔ1において、運転者により制動操作が開始され、時点ｔ2において制動開始直前のドリフト状態量ＤＳsからオーバーステア方向へのドリフト状態量ＤＳの変化量ＤＳs−ＤＳが、基準値ＤＳcを越えたとする。更に、時点ｔ3において変化量ＤＳs−ＤＳが基準値ＤＳc以下になり、時点ｔ4において変化量ＤＳs−ＤＳが再度基準値ＤＳcを越えたとする。

車両１２がアンダーステア状態にて旋回しているときに運転者により制動操作が行われても、カップリングトルクＴcuが増大されない従来の場合について、ドリフト状態量ＤＳの変化が破線にて示されている。マスタシリンダ圧力Ｐmの増大に伴って車輪の制動力が増大すると、特に前輪の横力が低下することに起因して、車両のアンダーステア状態の度合が高くなり易い。

これに対し、第一の実施形態の場合には、時点ｔ1から時点ｔ2まで目標カップリングトルクＴcutが高制限値Ｔcuhに設定され、カップリングトルクＴcuが高くなるので、前後輪の車輪速度が実質的に同一になり、前後輪の制動スリップ率も実質的に同一になる。よって、前後輪の制動力は接地荷重に比例する値になるので、前後輪の制動力は図２において破線にて示された理想配分線に近い一点鎖線にて示された配分線に沿う制動力になる。従って、前輪の制動力Ｆbfは低下して後輪の制動力Ｆbrは増大し、これに伴って前輪の横力Ｆyfは増大して後輪の横力Ｆyrは減少するので、車両１２のアンダーステア挙動の度合が低下する。

時点ｔ2以降に目標カップリングトルクＴcutが低減されない場合には、図９において一点鎖線にて示されているように、ドリフト状態量ＤＳが減少し（負の値で絶対値が増大し）、車両はオーバーステア状態になり易くなる。

これに対し、第一の実施形態の場合には、時点ｔ2から時点ｔ3までにおいては、制動開始直前のドリフト状態量ＤＳsとドリフト状態量ＤＳとの偏差ＤＳs−ＤＳが、基準値ＤＳcを越えると、目標カップリングトルクＴcutはサイクル毎に低減値ΔＴcuずつ低減される。よって、ドリフト状態量ＤＳは減少した後に増大し、時点ｔ3において時点ｔ2における値と同一の値になる。従って、車両が過剰にオーバーステア状態になることを防止することができる。

時点ｔ3から時点ｔ4までにおいては、偏差ＤＳs−ＤＳが基準値ＤＳc以下になるので、目標カップリングトルクＴcutは一定に維持される。時点ｔ4以降においては、偏差ＤＳs−ＤＳが基準値ＤＳcを越えるので、目標カップリングトルクＴcutはサイクル毎に低減値ΔＴcuずつ低減される。これにより、ドリフト状態量ＤＳは時点ｔ2における値に近づくので、車両が過剰にオーバーステア状態になることを防止することができる。

以上の説明から解るように、第一の実施形態によれば、車両１２の挙動がアンダーステア状態であるときには、車両が制動されているときに目標カップリングトルクＴcutが高制限値Ｔcuhに設定されて差動制限装置２８による差動の制限度合が高くされる。差動の制限度合が高くされることにより、前輪３６FL及び３６FRの制動力Ｆbfは低下して後輪４２RL及び４２RRの制動力Ｆbrは増大し、これに伴って前輪の横力は増大し、後輪の横力は減少する。よって、車両のアンダーステア挙動の度合を低下させることができる。

特に、第一の実施形態によれば、変化量ＤＳs−ＤＳが基準値ＤＳcを越えているときには、換言すれば車両１２の挙動がオーバーステア状態になると、目標カップリングトルクＴcutは漸次低減され、差動制限装置２８による差動の制限度合は低くされる。よって、差動の制限度合が高い状況が過剰に長く維持されることに起因して車両のオーバーステア状態の度合が高くなることを効果的に防止することができる。

［第二の実施形態］
第二の実施形態においては、カップリングトルクの制御は、図１０に示されたフローチャートに従って実行される。なお、図１０において、図２に示されたステップと同一のステップには、図２において付されたステップ番号と同一のステップ番号を付して詳細な説明を省略する。また、Ｔは車両の制動中におけるカップリングトルクＴcuの制御開始時からの経過時間であり、制御の開始時には０に初期化される。

第二の実施形態のステップ２０において否定判別が行われたときには、ステップ３５において経過時間Ｔが０にリセットされると共に、フラグＦが０にリセットされ、その後制御はステップ１２０へ進む。

ステップ４０において否定判別が行われたときには、ステップ５５においてセンターカップリングの目標カップリングトルクＴcutが０に設定されると共に、経過時間Ｔが基準値Ｔth（正の定数）に設定され、その後制御はステップ１２０へ進む。これに対し、ステップ４０において肯定判別が行われたときには、ステップ４５において経過時間ＴがΔＴ（図１０に示されたフローチャートのサイクルタイムである正の定数）インクリメントされ、その後制御はステップ６０へ進む。

ステップ６０において肯定判別が行われたときには、制御はステップ９５へ進む。ステップ９５においては、経過時間Ｔが基準値Ｔthを越えているか否かの判別、即ち車両の制動中におけるカップリングトルクＴcuの制御開始時から基準値Ｔthを越える時間が経過したか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときには制御はステップ１００へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ１２０へ進む。

＜第二の実施形態の作動＞
次に、運転者により制動操作が行われている状況における第二の実施形態の作動を説明する。

（Ｘ２）ＡＢＳ制御中である場合
ステップ４０において否定判別が行われ、ステップ５５において目標カップリングトルクＴcutが０に設定されるので、カップリングトルクＴcuはステップ１３０において０に制御される。

（Ｙ２）非ＡＢＳ制御中であり、経過時間Ｔが基準値Ｔth以下である場合
ステップ４０において肯定判別が行われ、ステップ６０において否定判別が行われる。よって、ステップ７０においてドリフト状態量ＤＳに基づいてカップリングトルクＴcuの高制限値Ｔcuhが演算され、ステップ８０において目標カップリングトルクＴcutが高制限値Ｔcuhに設定される。その後はステップ６０において肯定判別が行われ、ステップ９５において否定判別が行われる。従って、カップリングトルクＴcuはステップ１３０において高制限値Ｔcuhに制御される。

（Ｚ２）非ＡＢＳ制御中であり、経過時間Ｔが基準値Ｔthを越えている場合
ステップ４０、６０及び９５において肯定判別が行われる。よって、ステップ１００においてドリフト状態量ＤＳに基づいてカップリングトルクＴcuの低減値ΔＴcuが演算され、ステップ１１０において目標カップリングトルクＴcutがその前回値Ｔcutfから低減値ΔＴcuが減算された値Ｔcutf−ΔＴcuに演算される。従って、カップリングトルクＴcuはステップ１３０において値Ｔcutf−ΔＴcuに制御されることにより、漸次低減される。

＜第二の実施形態の作動の具体例＞
次に、図１１を参照して、例えば車両１２がアンダーステア状態にて旋回しているときに、運転者により制動操作が行われた場合について、第二の実施形態の作動の具体例を説明する。図１１は、マスタシリンダ圧力Ｐm（上段）及びカップリングトルクＴcuの変化の例を示している。

時点ｔ1において、運転者により制動操作が開始され、時点ｔ2において経過時間Ｔが基準値Ｔthを越えたとする。時点ｔ1から時点ｔ2まで目標カップリングトルクＴcutが高制限値Ｔcuhに設定され、カップリングトルクＴcuが高くなる。よって、車両１２がアンダーステア状態にて旋回しているときに運転者により制動操作が行われても、前後輪の車輪速度が実質的に同一になり、前後輪の制動スリップ率も実質的に同一になり、前後輪の制動力は接地荷重に比例する値になる。従って、前後輪の制動力は理想配分線に近い配分線に沿う制動力になるので、前輪の制動力Ｆbfは低下して後輪の制動力Ｆbrは増大し、これに伴って前輪の横力Ｆyfは増大して後輪の横力Ｆyrは減少するので、車両１２のアンダーステア挙動の度合を低下させることができる。

また、時点ｔ2以降においては、目標カップリングトルクＴcutはサイクル毎に低減値ΔＴcuずつ低減される。よって、前輪の制動力Ｆbfが過剰に低下して後輪の制動力Ｆbrが増大することを回避し、これにより前輪の横力Ｆyfが過剰に増大して後輪の横力Ｆyrが過剰に減少することを回避することができる。従って、車両が過剰にオーバーステア状態になることを防止することができる。

以上の説明より解るように、第二の実施形態によれば、上述の第一の実施形態の場合と同様の作用効果が得られる。即ち、車両１２の挙動がアンダーステア状態であるときには、車両が制動されているときに目標カップリングトルクＴcutが高制限値Ｔcuhに設定されて差動制限装置２８による差動の制限度合が高くされる。差動の制限度合が高くされることにより、前輪の制動力Ｆbfは低下して後輪の制動力Ｆbrは増大し、これに伴って前輪の横力は増大し、後輪の横力は減少するので、車両のアンダーステア状態の度合を低下させることができる。

特に、第二の実施形態によれば、差動の制限度合が高くされた時点から所定の時間Ｔthが経過すると、目標カップリングトルクＴcutは漸次低減され、差動制限装置２８による差動の制限度合は低くされる。よって、差動の制限度合が高い状況が過剰に長く維持されることに起因して車両のオーバーステア状態の度合が高くなることを効果的に防止することができる。

なお、第一及び第二の実施形態によれば、カップリングトルクＴcuの高制限値Ｔcuhは、ドリフト状態量ＤＳが大きいほど大きい値になるよう演算される。よって、差差動の制限度合を高くする度合は、車両のアンダーステア状態の度合が高いほど大きくされる。従って、車両のアンダーステア状態の度合に関係なく差動の制限度合が高くされる量が一定である場合に比して、車両のアンダーステア挙動の度合を過不足なく適正に低下させることができる。更に、高制限値Ｔcuhは制動が開始されたときのドリフト状態量ＤＳに基づいて演算される。従って、制動が開始されたときの車両のアンダーステア状態の度合に応じて差動の制限度合を設定することができる。

また、第一及び第二の実施形態によれば、カップリングトルクＴcuの低減値ΔＴcuは、ドリフト状態量ＤＳが負の値で絶対値が大きいほど大きい値になるよう演算される。よって、車両のオーバーステア状態の度合が高いほど、差動の制限度合を低下させる度合が大きくされるので、車両のオーバーステア状態の度合が高いほど、車両のオーバーステア状態の度合が高くなることを防止する効果を高くすることができる。従って、例えば差動の制限度合を低下させる度合が車両のオーバーステア状態の度合に関係なく一定である場合に比して、車両のオーバーステア状態の度合が高くなることを防止する効果に過不足が生じる虞を低減することができる。

更に、第一及び第二の実施形態によれば、カップリングトルクＴcuは車両が旋回しているか否かに関係なく制御される。よって、車両が旋回している状況にて制動が開始される場合だけでなく、車両の旋回及び制動が同時に開始される場合及び制動が開始された後に車両の旋回が開始される場合に、車両が過剰にオーバーステア状態になることを防止することができる。

以上においては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

例えば、上述の第一及び第二の実施形態においては、前輪用回転軸２４及び後輪用回転軸２６の間の回転速度差の許容度合を変化させる許容度合可変装置は、センターディファレンシャル装置１６に内蔵された電子制御式の差動制限装置２８である。しかし、許容度合可変装置は、前輪用回転軸及び後輪用回転軸の間の回転速度差の許容度合を変化させることができる限り、当技術分野において公知の任意の装置であってよい。

また、上述の第一及び第二の実施形態においては、カップリングトルクＴcuの高制限値Ｔcuhは、ステップ７０においてドリフト状態量ＤＳに基づいて図７に示されたマップが参照されることにより演算される。しかし、高制限値Ｔcuhは正の定数であってもよい。

同様に、上述の第一及び第二の実施形態においては、カップリングトルクＴcuの低減値ΔＴcuは、ステップ１００においてドリフト状態量ＤＳに基づいて図８に示されたマップが参照されることにより演算される。しかし、低減値ΔＴcuは、ドリフト状態量ＤＳの変化量ＤＳs−ＤＳが大きいほど大きくなるよう、変化量ＤＳs−ＤＳに基づいて演算されてもよく、更には正の定数であってもよい。

また、上述の第一及び第二の実施形態においては、車両のドリフト状態量ＤＳは、４ＷＤ用電子制御装置３０によりカップリングトルクの制御ルーチンの一部として演算される。しかし、ドリフト状態量ＤＳは、他の電子制御装置により演算されてもよい。特に、車両の挙動制御が行われる車両においては、ドリフト状態量ＤＳは、挙動制御用の電子制御装置により演算されてよい。

また、上述の第一及び第二の実施形態においては、車両の目標ヨーレートＹrtは、上記式（１）及び（２）に従って演算される。しかし、車両の目標ヨーレートＹrtは、下記の式（４）及び（５）に従って演算されてもよい。

また、上述の第一の実施形態においては、カップリングトルクＴcuの低減値ΔＴcuは、ステップ１００においてドリフト状態量ＤＳに基づいて図８に示されたマップが参照されることにより演算される。しかし、低減値ΔＴcuは、制動開始直前のドリフト状態量ＤＳsに基づいて図８に示されたマップと同様のマップが参照されることにより演算されるよう修正されてもよい。その場合には、一旦低減値ΔＴcuが演算されると、ステップ１００は実行されない。即ち、ステップ９０において肯定判別が行われると、制御はステップ１１０へ進む。

更に、上述の第二の実施形態においては、経過時間Ｔの基準値Ｔthは正の定数である。しかし、基準値Ｔthは例えばドリフト状態量ＤＳが正の値で大きさが大きいほど大きくなるよう、ドリフト状態量ＤＳに応じて可変設定されるよう修正されてもよい。

１０…挙動制御装置、１２…四輪駆動車（車両）、１４…駆動装置、１６…センターディファレンシャル装置、２２…駆動用電子制御装置、２４…前輪用回転軸、２６…後輪用回転軸、２８…差動制限装置、３０…４ＷＤ用電子制御装置、３６FL及び３６FR…前輪、４２RL及び４２RR…後輪、４４…制動装置、５４…制動用電子制御装置、６０…車速センサ、６２FL〜６２RR…車輪速度センサ、６４…操舵角センサ、６６…ヨーレートセンサ、６８…圧力センサ

Claims (7)

1. 駆動装置と、前記駆動装置からの駆動力を前輪用回転軸及び後輪用回転軸へ伝達すると共に、前記前輪用回転軸及び前記後輪用回転軸の差動を許容するセンターディファレンシャル装置と、車両の挙動を推定する挙動推定装置とを有し、前後輪の制動力配分比が前後輪の接地荷重比に基づく理想配分比よりも前輪寄りに設定された四輪駆動車に適用され、前記前輪用回転軸及び前記後輪用回転軸の差動の制限度合を変化させる差動制限装置と、前記差動制限装置を制御する制御装置と、を含み、制動時の車両の挙動を制御するよう構成された四輪駆動車の挙動制御装置において、
   前記制御装置は、前記挙動推定装置により推定された車両の挙動がアンダーステア状態であるときには、車両が制動されているときに前記差動制限装置を制御して前記差動の制限度合を高くするよう構成された四輪駆動車の挙動制御装置。
2. 請求項１に記載の四輪駆動車の挙動制御装置において、前記制御装置は、車両のアンダーステア状態の度合が高いほど、前記差動の制限度合を高くする度合を大きくするよう構成された四輪駆動車の挙動制御装置。
3. 請求項２に記載の四輪駆動車の挙動制御装置において、前記制御装置は、制動が開始されたときの車両のアンダーステア状態の度合が高いほど高くなるよう、前記差動の目標制限度合を設定し、車両が制動されているときに前記差動の制限度合が前記目標制限度合になるように前記差動制限装置を制御するよう構成された四輪駆動車の挙動制御装置。
4. 請求項１乃至３の何れか一つに記載の四輪駆動車の挙動制御装置において、前記制御装置は、車両のステア状態を示すドリフト状態量を演算し、制動が開始されたときのドリフト状態量からオーバーステア方向へのドリフト状態量の変化量を演算し、前記差動の制限度合が高くされており且つ車両が制動中である状況において前記変化量が基準値よりも高いと判定したときには、前記差動制限装置を制御して前記差動の制限度合を低下させるよう構成された四輪駆動車の挙動制御装置。
5. 請求項４に記載の四輪駆動車の挙動制御装置において、前記制御装置は、制動が開始されたときの車両のアンダーステア状態の度合が高いほど大きくなるよう、制動が開始されたときの車両のアンダーステア状態の度合に基づいて基準値を可変設定するよう構成された四輪駆動車の挙動制御装置。
6. 請求項１乃至３の何れか一つに記載の四輪駆動車の挙動制御装置において、前記制御装置は、前記差動の制限度合を高くした時点から所定の時間が経過したときには、前記差動制限装置を制御して前記差動の制限度合を低下させるよう構成された四輪駆動車の挙動制御装置。
7. 請求項４乃至６の何れか一つに記載の四輪駆動車の挙動制御装置において、前記制御装置は、車両のオーバーステア状態の度合が高いほど、前記差動の制限度合を低下させる度合を大きくするよう構成された四輪駆動車の挙動制御装置。

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