JP6859732B2

JP6859732B2 - 駆動力伝達装置の制御装置

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Publication number: JP6859732B2
Application number: JP2017020705A
Authority: JP
Inventors: 健太谷口
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Filing date: 2017-02-07
Publication date: 2021-04-14
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Description

本発明は、駆動力伝達装置の制御装置に関する。

近年、車載カメラやレーダーを用いて車両の前方の障害物を検知し、障害物との衝突の可能性がある場合に制動力を発生させる衝突防止装置を搭載した車両が普及しつつある（例えば、特許文献１，２参照）。

特許文献１に記載の車両は、障害物との衝突が発生すると予測される時間に応じて、警告音やインジケータへの表示により運転者に警報を出力する第一段階、運転者のブレーキ操作を検出した時に通常よりも制動力を高めるブレーキアシストを行う第二段階、及び運転者のブレーキ操作を検出しなくても自動で制動力を発生させる自動ブレーキを行う第三段階、の三段階に状態を移行させて衝突被害軽減処理を実行する。

特許文献２に記載の車両は、補助駆動輪としての後輪に伝達する駆動力を調節可能なトルク伝達容量可変型の駆動力伝達装置（トランスファクラッチ）を備えた四輪駆動車であり、障害物との衝突可能性を判定して障害物との衝突を防止するための制動力を発生させる衝突防止制御手段と、車両の走行状態に応じて前後輪軸間の締結トルクを制御する前後駆動力配分制御手段とを備えている。衝突防止制御手段は、制動力を発生させる際、自車両が直進状態の場合には、予め設定した時間が経過するまでは締結トルクとして第１の締結トルクを設定させ、その後は締結トルクを略０に近い第２の締結トルクに低下させる。また、自車両が旋回状態の場合には、制動力を発生させる際に、当初から第２の締結トルクを設定させる。

特開２０１５−２３２７８７号公報特開２０１２−１８８０９５号公報

上記のような衝突防止装置が搭載された車両は、前方の障害物が検知されてから停止するまでは走行を続けるので、この間に運転者がステアリングホイールを操舵して障害物を回避する回避行動をとることがある。この場合、車両の挙動が不安定であると、運転者が意図した回避行動のとおりに車両が走行せず、障害物の回避が適切に行えないおそれがある。また、旋回中に自動ブレーキが実行されると、前後輪の荷重バランスが変化し、後輪が遠心力によって旋回方向に対して外側にはみだしてしまうおそれがある。

ここで、補助駆動輪に伝達される駆動力を調節可能な駆動力伝達装置を備えた四輪駆動車の場合には、走行時において補助駆動輪に駆動源の駆動力を配分することで車両の挙動を安定化させることができるが、障害物が検知されたときに、特許文献２に記載されているように補助駆動輪に伝達される駆動力を略０にしてしまうと、この四輪駆動車の特性を十分に生かすことができない。また、締結トルクが第１の締結トルクから第２の締結トルクに切り替わった際に前後輪の駆動力配分比が大きく変化することにより、車両の挙動をより一層不安定化させてしまうおそれもある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、補助駆動輪に伝達される駆動力を調節可能な駆動力伝達装置を備えた四輪駆動車に搭載され、車両前方の障害物が検知されたときの車両の挙動を安定化させることが可能な駆動力伝達装置の制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を達成するため、駆動源の駆動力が常に伝達される主駆動輪と、車両走行状態に応じて前記駆動源の駆動力が伝達される補助駆動輪と、前記補助駆動輪に伝達される駆動力を調節可能な駆動力伝達装置と、車両前方の障害物を検知して前記障害物との衝突の可能性がある場合に制動力を発生させる衝突防止装置とを備えた四輪駆動車に搭載され、前記駆動力伝達装置を制御する駆動力伝達装置の制御装置であって、前記衝突防止装置が前記障害物を検知した後に発する信号を受け付ける受付手段と、前記主駆動輪のみに前記駆動源の駆動力が伝達される二輪駆動状態での走行中に前記受付手段が前記信号を受け付けたとき、前記補助駆動輪に伝達すべき駆動力を決定し、前記決定した駆動力が前記補助駆動輪に伝達されるように前記駆動力伝達装置を制御する衝突回避制御手段と、を備え、前記衝突回避制御手段は、前記受付手段が前記信号を受け付けたときの車速及び操舵角に基づいて基準駆動力を算出すると共に、操舵速度及び制動力の少なくとも何れかに応じて付加駆動力を算出し、前記基準駆動力と前記付加駆動力とを加算した駆動力が前記補助駆動輪に伝達されるように前記駆動力伝達装置を制御する、駆動力伝達装置の制御装置を提供する。

本発明によれば、補助駆動輪に伝達される駆動力を調節可能な駆動力伝達装置を備えた四輪駆動車において、前方の障害物が検知されたときの挙動を安定化させることが可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係る制御装置が搭載された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。制御装置の機能構成例を示すブロック図である。制御装置の制御部が衝突回避制御手段として実行する処理の具体例を示すフローチャートである。（ａ）は高μ路用マップの一例を示し、（ｂ）は低μ路用マップの一例を示す。本発明の第２の実施の形態に係る制御装置の制御部が衝突回避制御手段として実行する処理の具体例を示すフローチャートである。（ａ）は操舵速度と第１の付加駆動力との関係を示すマップの一例を、（ｂ）は制動力と第２の付加駆動力との関係を示すマップの一例をそれぞれ示す。

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態について、図１乃至図５を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

（四輪駆動車の全体構成）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る制御装置が搭載された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１は、走行用のトルクを発生する駆動源としてのエンジン１１と、エンジン１１の出力を変速するトランスミッション１２と、トランスミッション１２で変速されたエンジン１１の駆動力が常に伝達される左右一対の主駆動輪としての左右前輪１８１，１８２と、車両走行状態に応じてエンジン１１の駆動力が伝達される左右一対の補助駆動輪としての左右後輪１９１，１９２とを備えている。この四輪駆動車１は、左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２にエンジン１１の駆動力を伝達する四輪駆動状態と、左右前輪１８１，１８２のみに駆動力を伝達する二輪駆動状態とを切り替え可能である。また、左右前輪１８１，１８２は、運転者によるステアリングホイール１８０の操舵によって転舵される転舵輪である。

左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２のそれぞれには、制動力を発生させるブレーキ１８１Ｂ，１８２Ｂ，１９１Ｂ，１９２Ｂが対応して設けられている。本実施の形態では、これらのブレーキ１８１Ｂ，１８２Ｂ，１９１Ｂ，１９２Ｂがそれぞれホイールシリンダを備え、ホイールシリンダに供給されるブレーキオイルの油圧（ブレーキ圧）によって作動する場合について説明するが、これに限らず、例えば電動アクチュエータによって作動する電磁ブレーキであってもよい。ブレーキ１８１Ｂ，１８２Ｂ，１９１Ｂ，１９２Ｂのホイールシリンダには、運転者がブレーキペダル１００を踏み込むブレーキ操作に連動して作動するマスターシリンダの油圧がブレーキ駆動部１０を介して供給される。

ブレーキ駆動部１０は、加圧源及び減圧弁や増圧弁等を備えた油圧制御ユニットであり、運転者によるブレーキペダル１００の踏み込み操作以外にも、後述する衝突防止装置７や図略のＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）制御装置からの制御信号に応じて、ブレーキ１８１Ｂ，１８２Ｂ，１９１Ｂ，１９２Ｂのホイールシリンダにブレーキ圧を供給することが可能である。

また、四輪駆動車１は、フロントディファレンシャル１３と、プロペラシャフト１４と、リヤディファレンシャル１５と、左右の前輪側のドライブシャフト１６１，１６２と、左右の後輪側のドライブシャフト１７１，１７２と、プロペラシャフト１４とリヤディファレンシャル１５との間に配置された駆動力伝達装置２と、駆動力伝達装置２を制御する制御装置６と、車両前方を撮像する左右一対のカメラ７１と、カメラ７１により車両前方の障害物を検知して、障害物との衝突の可能性がある場合に制動力を発生させる衝突防止装置７とを備えている。

制御装置６は、左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２の回転速度を検出する回転速センサ１０１〜１０４、アクセルペダル１１０の踏み込み量を検出するためのアクセルペダルセンサ１０５、及びステアリングホイール１８０の操舵角を検出する操舵角センサ１０６の検出値を取得可能であり、これらの検出値に基づいて駆動力伝達装置２に電流を供給する。駆動力伝達装置２は、制御装置６から供給される電流に応じて、左右後輪１９１，１９２に伝達される駆動力を調節可能である。

制御装置６は、駆動力伝達装置２を制御することにより、左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２への駆動力の配分比を調節可能である。具体的には、駆動力伝達装置２による駆動力の伝達を遮断することにより、エンジン１１の駆動力が全て左右前輪１８１，１８２に配分される。このとき、左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２への駆動力の配分比は１００：０となる。また、駆動力伝達装置２により伝達される駆動力を大きくすることにより、左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２への駆動力の配分比が等分（５０：５０）に近くなる。

左右前輪１８１，１８２には、エンジン１１の駆動力が、トランスミッション１２、フロントディファレンシャル１３、及び左右の前輪側のドライブシャフト１６１，１６２を介して伝達される。フロントディファレンシャル１３は、左右の前輪側のドライブシャフト１６１，１６２にそれぞれ相対回転不能に連結された一対のサイドギヤ１３１，１３１と、一対のサイドギヤ１３１，１３１にギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ１３２，１３２と、一対のピニオンギヤ１３２，１３２を支持するピニオンピン１３３と、これらを収容するフロントデフケース１３４とを有している。

フロントデフケース１３４には、リングギヤ１３５が固定され、このリングギヤ１３５がプロペラシャフト１４の車両前方側の端部に設けられたピニオンギヤ１４１に噛み合っている。プロペラシャフト１４の車両後方側の端部は、駆動力伝達装置２のハウジング２０に連結されている。駆動力伝達装置２は、ハウジング２０と相対回転可能に配置されたインナシャフト２３を有しており、制御装置６から供給される励磁電流に応じた駆動力を、インナシャフト２３と相対回転不能に連結されたピニオンギヤシャフト１５０を介してリヤディファレンシャル１５に伝達する。駆動力伝達装置２の詳細については後述する。

リヤディファレンシャル１５は、左右の後輪側のドライブシャフト１７１，１７２にそれぞれ相対回転不能に連結された一対のサイドギヤ１５１，１５１と、一対のサイドギヤ１５１，１５１にギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ１５２，１５２と、一対のピニオンギヤ１５２，１５２を支持するピニオンピン１５３と、これらを収容するリヤデフケース１５４と、リヤデフケース１５４に固定されてピニオンギヤシャフト１５０と噛み合うリングギヤ１５５とを有している。

左右一対のカメラ７１は、例えば車室内における前方の天井付近に、車幅方向に所定の間隔をあけて配置されている。衝突防止装置７は、左右一対のカメラ７１によって撮像された画像情報に基づいて、車両前方の障害物を検知すると共に、検知された障害物と自車との間の距離を認識可能である。

衝突防止装置７は、車両前方の障害物を検知したとき、その障害物との衝突までの猶予時間を車速に基づいて算出し、その後、衝突の危険性がなくなるまで猶予時間を随時更新する。衝突防止装置７は、猶予時間が第１の所定値よりも短くなったとき、例えばアラーム音やインジケータへの表示により運転者に警報を発する。また、衝突防止装置７は、運転者に警報を発した後に運転者のブレーキ操作を検出したとき、ブレーキペダル１００の踏み込み量に応じた通常の制動力よりも大きな制動力がブレーキ１８１Ｂ，１８２Ｂ，１９１Ｂ，１９２Ｂによって発生するようにブレーキ駆動部１０に制御信号を出力し、ブレーキアシスト制御を行う。

またさらに、衝突防止装置７は、猶予時間が第１の所定値よりも短い第２の所定値よりも短くなったとき、運転者のブレーキ操作を検出しなくても、ブレーキ駆動部１０を制御して制動力を発生させる。この場合の自動ブレーキによる制動力は、一般的な運転者がブレーキペダル１００を力強く踏み込んだときの制動力に相当する。

衝突防止装置７は、猶予時間に応じて作動信号を出力する。本実施の形態において、衝突防止装置７は、猶予時間が第１の所定値よりも短くなったときに第１の作動信号を出力し、猶予時間が第２の所定値よりも短くなったときに第２の作動信号を出力する。これら第１及び第２の作動信号は、衝突防止装置７が障害物を検知した後に発する信号の一例である。また、衝突防止装置７は、例えば障害物が回避されて衝突の危険性がなくなったとき、解除信号を出力する。制御装置６は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載ネットワークを通じてこれらの信号を受信可能である。

（駆動力伝達装置の構成）
図２は、駆動力伝達装置２の構成例を示す断面図である。図２において、回転軸線Ｏよりも上側は駆動力伝達装置２の作動状態（トルク伝達状態）を、下側は駆動力伝達装置２の非作動状態（トルク非伝達状態）を、それぞれ示す。以下、回転軸線Ｏに平行な方向を軸方向という。

駆動力伝達装置２は、フロントハウジング２１及びリヤハウジング２２からなる外側回転部材としてのハウジング２０と、ハウジング２０と同軸上で相対回転可能に支持された内側回転部材としての筒状のインナシャフト２３と、ハウジング２０とインナシャフト２３との間で駆動力を伝達するメインクラッチ３と、メインクラッチ３を押圧する押圧力を発生させるカム機構４と、フロントハウジング２１の回転力を受けてカム機構４を作動させる電磁クラッチ機構５とを有して構成されている。ハウジング２０の内部空間には、図略の潤滑油が封入されている。

フロントハウジング２１は、円筒状の筒部２１ａと底部２１ｂとを一体に有する有底円筒状である。筒部２１ａの開口端部における内面には、雌ねじ部２１ｃが形成されている。また、フロントハウジング２１は、アルミニウム等の非磁性金属材料からなり、底部２１ｂには、プロペラシャフト１４（図１参照）が例えば十字継手を介して相対回転不能に連結される。フロントハウジング２１には、軸方向に延びる複数の外周スプライン突起２１１が筒部２１ａの内周面に形成されている。

リヤハウジング２２は、図２に示すように、鉄等の磁性材料からなる第１環状部材２２１、第１環状部材２２１の内周側に溶接等により一体に結合されたオーステナイト系ステンレス等の非磁性材料からなる第２環状部材２２２、及び第２環状部材２２２の内周側に溶接等により一体に結合された鉄等の磁性材料からなる第３環状部材２２３からなる。第１環状部材２２１と第３環状部材２２３との間には、電磁コイル５３を収容する環状の収容空間２２ａが形成されている。また、第１環状部材２２１の外周面には、フロントハウジング２１の雌ねじ部２１ｃに螺合する雄ねじ部２２１ａが形成されている。

インナシャフト２３は、玉軸受８１及び針状ころ軸受８２によってハウジング２０の内周側に支持されている。インナシャフト２３は、軸方向に延びる複数の内周スプライン突起２３１を外周面に有している。また、インナシャフト２３の一端部における内面には、ドライブピニオンシャフト１５０（図１参照）の一端部が相対回転不能に嵌合されるスプライン嵌合部２３２が形成されている。

メインクラッチ３は、軸方向に沿って交互に配置された複数のメインアウタクラッチプレート３１及び複数のメインインナクラッチプレート３２を有する摩擦クラッチである。メインアウタクラッチプレート３１とメインインナクラッチプレート３２との摩擦摺動は、ハウジング２０とインナシャフト２３との間に封入された図略の潤滑油によって潤滑され、摩耗や焼き付きが抑制されている。

メインアウタクラッチプレート３１は、フロントハウジング２１の外周スプライン突起２１１に係合する複数の係合突起３１１を外周端部に有している。メインアウタクラッチプレート３１は、係合突起３１１が外周スプライン突起２１１に係合することにより、ハウジング２０との相対回転が規制され、かつフロントハウジング２１に対して軸方向に移動可能である。

メインインナクラッチプレート３２は、インナシャフト２３の内周スプライン突起２３１に係合する複数の係合突起３２１を外周端部に有している。また、メインインナクラッチプレート３２には、潤滑油を流通させる複数の油孔３２２がメインアウタクラッチプレート３１よりも内側に形成されている。メインインナクラッチプレート３２は、係合突起３２１が内周スプライン突起２３１に係合することにより、インナシャフト２３との相対回転が規制され、かつインナシャフト２３に対して軸方向に移動可能である。

カム機構４は、電磁クラッチ機構５を介してハウジング２０の回転力を受けるパイロットカム４１と、メインクラッチ３を軸方向に押圧する押圧部材としてのメインカム４２と、パイロットカム４１とメインカム４２との間に配置された複数の球状のカムボール４３とを有して構成されている。

メインカム４２は、メインクラッチ３の一端におけるメインインナクラッチプレート３２に接触してメインクラッチ３を押圧する環板状の押圧部４２１と、押圧部４２１よりもメインカム４２の内周側に設けられたカム部４２２とを一体に有している。メインカム４２は、押圧部４２１の内周端部に形成されたスプライン係合部４２１ａがインナシャフト２３の内周スプライン突起２３１に係合し、インナシャフト２３との相対回転が規制されている。また、メインカム４２は、インナシャフト２３に形成された段差面２３ａとの間に配置された皿バネ４４により、メインクラッチ３から軸方向に離間するように付勢されている。

パイロットカム４１は、メインカム４２に対して相対回転する回転力を電磁クラッチ機構５から受けるスプライン係合部４１１を外周端部に有している。パイロットカム４１とリヤハウジング２２の第３環状部材２２３との間には、スラスト針状ころ軸受４５が配置されている。

パイロットカム４１とメインカム４２のカム部４２２との対向面には、周方向に沿って軸方向の深さが変化する複数のカム溝４１ａ，４２２ａが形成されている。カムボール４３は、パイロットカム４１のカム溝４１ａとメインカム４２のカム溝４２２ａとの間に配置されている。そして、カム機構４は、パイロットカム４１がメインカム４２に対して相対回転することにより、メインクラッチ３を押し付ける軸方向の押圧力を発生させる。メインクラッチ３は、カム機構４から押圧力を受けてメインアウタクラッチプレート３１とメインインナクラッチプレート３２とが摩擦接触し、この摩擦力によって駆動力を伝達する。

電磁クラッチ機構５は、アーマチャ５０と、複数のパイロットアウタクラッチプレート５１と、複数のパイロットインナクラッチプレート５２と、電磁コイル５３とを有して構成されている。

電磁コイル５３は、磁性材料からなる環状のヨーク５３０に保持され、リヤハウジング２２の収容空間２２ａに収容されている。ヨーク５３０は、玉軸受８３によってリヤハウジング２２の第３環状部材２２３に支持され、その外周面が第１環状部材２２１の内周面に対向している。また、ヨーク５３０の内周面は、第３環状部材２２３の外周面に対向している。電磁コイル５３には、電線５３１を介して制御装置６（図１参照）から励磁電流が供給される。

複数のパイロットアウタクラッチプレート５１及び複数のパイロットインナクラッチプレート５２は、アーマチャ５０とリヤハウジング２２との間に、軸方向に沿って交互に配置されている。パイロットアウタクラッチプレート５１及びパイロットインナクラッチプレート５２の径方向の中央部には、電磁コイル５３の通電により発生する磁束の短絡を防ぐための複数の円弧状のスリットが形成されている。

パイロットアウタクラッチプレート５１は、フロントハウジング２１の外周スプライン突起２１１に係合する複数の係合突起５１１を外周端部に有している。パイロットインナクラッチプレート５２は、パイロットカム４１のスプライン係合部４１１に係合する複数の係合突起５２１を内周端部に有している。

アーマチャ５０は、鉄等の磁性材料からなる環状の部材であり、外周部にはフロントハウジング２１の外周スプライン突起２１１に係合する複数の係合突起５０１が形成されている。これにより、アーマチャ５０は、フロントハウジング２１に対して軸方向に移動可能かつフロントハウジング２１に対する相対回転が規制されている。

（駆動力伝達装置の動作）
上記のように構成された駆動力伝達装置２は、制御装置６から電磁コイル５３に励磁電流が供給されると、ヨーク５３０、リヤハウジング２２の第１環状部材２２１及び第３環状部材２２３、複数のパイロットアウタクラッチプレート５１及びパイロットインナクラッチプレート５２、及びアーマチャ５０を磁束が通過する磁路Ｇが形成される。そして、電磁コイル５３の磁力によってアーマチャ５０がリヤハウジング２２側に吸引されて軸方向移動し、パイロットアウタクラッチプレート５１とパイロットインナクラッチプレート５２とを押圧する。

これによりパイロットアウタクラッチプレート５１とパイロットインナクラッチプレート５２とが摩擦摺動し、ハウジング２０の回転力がカム機構４のパイロットカム４１に伝達され、パイロットカム４１がメインカム４２に対して相対回転する。この相対回転によってカムボール４３がカム溝４１ａ，４２２ａを転動し、パイロットカム４１とメインカム４２とが離間する方向の軸方向のカム推力が発生する。そして、この推力によってメインカム４２がメインクラッチ３を押圧し、ハウジング２０とインナシャフト２３とがトルク伝達可能に連結される。すなわち、駆動力伝達装置２が作動状態となる。

一方、電磁コイル５３への励磁電流が遮断されると、皿バネ４４の付勢力によりメインカム４２がパイロットカム４１側に押し戻され、カムボール４３がカム溝４１ａ，４２２ａの最も深い位置に移動する。これによりメインクラッチ３のメインアウタクラッチプレート３１とメインインナクラッチプレート３２の間に隙間が形成され、この隙間に潤滑油が流れ込み、ハウジング２０とインナシャフト２３との連結状態が解除される。すなわち、駆動力伝達装置２が非作動状態となる。

ハウジング２０とインナシャフト２３とが相対回転する駆動力伝達装置２の非作動状態において、制御装置６から電磁コイル５３に励磁電流が供給されると、電磁コイル５３のインダクタンスによる磁束発生の遅れ時間、磁束が発生してからアーマチャ５０が移動してパイロットアウタクラッチプレート５１とパイロットインナクラッチプレート５２との間の摩擦力が発生するまでの遅れ時間、カムボール４３がカム溝４１ａ，４２２ａを転動してカム機構４のカム推力が発生するまでの遅れ時間、及びメインカム４２から受けるカム推力によりメインアウタクラッチプレート３１とメインインナクラッチプレート３２とが摩擦接触するまでの遅れ時間が累積されて、駆動力伝達装置２が作動状態となる。

図３は、制御装置６の機能構成例を示すブロック図である。制御装置６は、ＣＰＵ（演算処理装置）によって実現される制御部６１と、ＲＯＭ等の記憶素子からなる記憶部６２と、駆動力伝達装置２の電磁コイル５３に励磁電流を出力するための電流出力回路６３とを有している。

制御部６１は、記憶部６２に記憶されたプログラム６２０を実行することで、受付手段６１０、通常制御手段６１１、及び衝突回避制御手段６１２として機能する。記憶部６２は、プログラム６２０の他、ΔＮ感応トルクマップ６２１、加速操作量感応トルクマップ６２２、及び衝突回避時指令トルクマップ６２３を記憶している。電流出力回路６３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、制御部６１により演算された指令トルクに応じた励磁電流をＰＷＭ制御により駆動力伝達装置２の電磁コイル５３に供給する。

受付手段６１０は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載ネットワークを通じて、回転速センサ１０１〜１０４の検出値、アクセルペダルセンサ１０５の検出値、操舵角センサ１０６の検出値、及び衝突防止装置７が出力する信号を受け付ける。

通常制御手段６１１は、四輪駆動車１の通常の走行中に駆動力伝達装置２を制御する制御手段である。通常制御手段６１１は、回転速センサ１０１〜１０４の検出値によって左右前輪１８１，１８２の平均回転速度と左右後輪１９１，１９２の平均回転速度とを演算し、これら両平均回転速度の差である差回転（ΔＮ）に基づいてΔＮ感応トルクマップ６２１を参照し、第１の指令トルクを演算する。また、通常制御手段６１１は、アクセルペダルセンサ１０５の検出値に基づいて加速操作量感応トルクマップ６２２を参照し、第２の指令トルクを演算する。そして、第１の指令トルクと第２の指令トルクとの合計値を指令トルクとし、電流出力回路６３にこの指令トルクに応じた励磁電流を出力させる。ΔＮ感応トルクマップ６２１には、前後輪の差回転の絶対値が大きくなるほど第１の指令トルクが大きくなる特性が定義されている。加速操作量感応トルクマップ６２２には、運転者による加速操作量（アクセルペダルの踏み込み量）が大きくなるほど第２の指令トルクが大きくなる特性が定義されている。

衝突回避制御手段６１２は、左右前輪１８１，１８２のみにエンジン１１の駆動力が伝達される二輪駆動状態での走行中に受付手段６１０が衝突防止装置７の作動信号を受け付けたとき、左右後輪１９１，１９２に伝達すべき駆動力（指令トルク）を決定し、決定した駆動力が左右後輪１９１，１９２に伝達されるように駆動力伝達装置２を制御する。本実施の形態では、衝突防止装置７が出力する第１の作動信号及び第２の作動信号のうち、第２の作動信号を受付手段６１０が受け付けたときに左右後輪１９１，１９２に駆動力が伝達されるように駆動力伝達装置２を制御する場合について説明するが、受付手段６１０が第１の作動信号を受け付けたときに左右後輪１９１，１９２に駆動力が伝達されるように駆動力伝達装置２を制御してもよい。

次に、図４を参照して、制御部６１が衝突回避制御手段６１２として実行する処理の具体例について説明する。図４は、衝突回避制御手段６１２として実行する処理の具体例を示すフローチャートである。

衝突回避制御手段６１２は、受付手段６１０によって衝突防止装置７からの作動信号（第２の作動信号）が受け付けられたかを判定し（ステップＳ１０）、衝突防止装置７からの作動信号がない場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）には、衝突防止装置７からの作動信号が受け付けられるのを待機する。

また、衝突回避制御手段６１２は、受付手段６１０によって衝突防止装置７からの作動信号が受け付けられたとき（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、二輪駆動状態であるか否か、すなわち通常制御手段６１１によって左右後輪１９１，１９２に駆動力が配分されている状態か否かを判定する（ステップＳ１１）。この判定の結果、二輪駆動状態でない場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）には図４に示すフローチャートの処理を終了し、二輪駆動状態である場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）には以降の処理を実行する。

衝突回避制御手段６１２は、四輪駆動車１の駆動状態が二輪駆動状態である場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、受付手段６１０がＣＡＮ等によって受け付けた車速及び操舵角の情報を取得する（ステップＳ１２）。また、衝突回避制御手段６１２は、四輪駆動車１が走行している路面の摩擦係数（推定値）を取得する（ステップＳ１３）。この摩擦係数の情報は、例えば受付手段６１０によって他の車載装置から受信するものでもよく、制御装置６によって推定されるものでもよい。他の車載装置から摩擦係数の情報を取得する場合、当該装置は、例えば路面を撮像した画像情報や気温等に基づいて摩擦係数の推定値を求めることができる。また、摩擦係数の推定値は、制御装置６において、例えば一定の車速で直進する定常走行状態における左右前輪１８１，１８２の平均回転速度と左右後輪１９１，１９２の平均回転速度と差によっても推定することができる。

次に、衝突回避制御手段６１２は、ステップＳ１３で取得した摩擦係数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、例えば舗装された乾燥路の摩擦係数よりも低く、かつ降雨等によるウエット路の摩擦係数よりも高い値に設定されている。ステップＳ１３で取得した摩擦係数がこの所定値以上である場合、走行路面が高μ路であると判定され、ステップＳ１３で取得した摩擦係数がこの所定値未満である場合、走行路面が低μ路であると判定される。

衝突回避制御手段６１２は、衝突回避時指令トルクマップ６２３を参照し、車速及び操舵角に基づいて後輪１９１，１９２に伝達すべき駆動力を決定する。また、衝突回避制御手段６１２は、ステップＳ１３で取得した摩擦係数が所定値以上である場合、摩擦係数が所定値未満である場合に比較して、より大きな駆動力が後輪１９１，１９２に伝達されるように駆動力伝達装置２を制御する。

本実施の形態では、衝突回避時指令トルクマップ６２３が、高μ路用マップ及び低μ路用マップからなる。衝突回避制御手段６１２は、ステップＳ１４の判定の結果、取得した摩擦係数が所定値以上である場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）には、高μ路用マップを用いて後輪１９１，１９２に伝達すべき駆動力を決定する（ステップＳ１５）。また、衝突回避制御手段６１２は、取得した摩擦係数が所定値未満である場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）には、低μ路用マップを用いて後輪１９１，１９２に伝達すべき駆動力を決定する（ステップＳ１６）。

図５（ａ）は、ステップＳ１５の処理において衝突回避制御手段６１２が参照する高μ路用マップの一例を示す図であり、図５（ｂ）は、ステップＳ１６の処理において衝突回避制御手段６１２が参照する低μ路用マップの一例を示す図である。これらの高μ路用マップ及び低μ路用マップには、車速が高いほど、また操舵角（絶対値）が大きいほど、大きな駆動力が後輪１９１，１９２に伝達される特性が定義されている。また、高μ路用マップと低μ路用マップとを比較すると、低μ路用マップを用いた場合により大きな駆動力が後輪１９１，１９２に伝達されるように、それぞれのマップの特性が定義されている。なお、図５（ａ）及び（ｂ）において、三次元の各軸の縮尺は共通である。

衝突回避制御手段６１２は、これらのマップを用いて決定した駆動力に応じた励磁電流が駆動力伝達装置２の電磁コイル５３に供給されるように、電流出力回路６３に制御信号を出力する（ステップＳ１７）。この後、後述するステップＳ２０で電流出力回路６３への制御信号の出力が解除されるまでは、ステップＳ１５又はステップＳ１６で決定された駆動力が後輪１９１，１９２に伝達される。

衝突回避制御手段６１２は、ステップＳ１７で電流出力回路６３に制御信号を出力した後、車速がゼロであるか（ステップＳ１８）あるいは衝突防止装置７から解除信号を受信したか（ステップＳ１９）を判定し、いずれかの条件が満たされた場合には（ステップＳ１８：Ｙｅｓ又はステップＳ１９：Ｙｅｓ）、電流出力回路６３への制御信号の出力を解除する（ステップＳ２０）。これにより、駆動力伝達装置２の電磁コイル５３に励磁電流が供給されなくなり、メインクラッチ３が解放されて、後輪１９１，１９２に駆動力が伝達されなくなる。その後、衝突回避制御手段６１２は、図４に示すフローチャートの処理をステップＳ１０から再度実行する。

一方、車速がゼロでなく、かつ衝突防止装置７から解除信号を受信していない場合には（ステップＳ１８：ＮｏかつステップＳ１９：Ｎｏ）、衝突回避制御手段６１２は、ステップＳ１２以降の処理を再度実行する。

（第１の実施の形態の効果）
以上説明した第１の実施の形態によれば、二輪駆動状態での走行中に衝突防止装置７によって障害物との衝突を回避するための自動ブレーキが実行されるとき、四輪駆動車１が四輪駆動状態となるので、車両挙動が安定化する。これにより、障害物を回避しやすくなると共に、四輪駆動車１が旋回中であっても後輪１９１，１９２が旋回の外側にはみだしてしまうことが抑制される。

また、本実施の形態によれば、前輪１８１，１８２又は後輪１９１，１９２に実際にスリップが発生してから駆動力伝達装置２の電磁コイル５３に励磁電流が供給されるのではなく、衝突防止装置７の作動信号に応じて電磁コイル５３に励磁電流を供給するので、より早期に後輪１９１，１９２に駆動力を伝達することができる。つまり、前輪１８１，１８２又は後輪１９１，１９２にスリップが発生してから電磁コイル５３に励磁電流を供給する場合には、上記のように各部における遅れ時間が累積されて駆動力伝達装置２が作動状態となるが、本実施の形態では、衝突防止装置７の作動信号に応じて電磁コイル５３に励磁電流を供給することにより、スリップが発生する前に駆動力伝達装置２を作動させることが可能となる。

また、本実施の形態によれば、車速及び操舵角に基づいて後輪１９１，１９２に伝達すべき駆動力が決定されるので、自動ブレーキが実行されるときの走行状態に応じた適切な駆動力が後輪１９１，１９２に伝達される。

またさらに、本実施の形態によれば、走行路面の摩擦係数の推定値に応じてマップが切り換えられ、低μ路の走行時には、高μ路の走行時に比較して大きな駆動力が後輪１９１，１９２に伝達される。これにより、特に車両の挙動が不安定になりやすい低μ路の走行時において、車両の挙動の安定化が図られる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態に係る制御装置６について、図６及び図７を参照して説明する。第２の実施の形態に係る制御装置６は、第１の実施の形態と同様に四輪駆動車１に搭載され、図３に示したように構成されているが、制御部６１が衝突回避制御手段６１２として実行する処理の内容が第１の実施の形態とは異なる。具体的には、本実施の形態に係る衝突回避制御手段６１２は、受付手段６１０が第２の作動信号を受け付けたときの車速及び操舵角に基づいて基準駆動力を算出すると共に、操舵速度に応じた第１の付加駆動力及び制動力に応じた第２の付加駆動力を算出し、基準駆動力と第１及び第２の付加駆動力とを加算した駆動力が左右後輪１９１，１９２に伝達されるように駆動力伝達装置２を制御する。

図６は、本実施の形態に係る制御装置６の制御部６１が衝突回避制御手段６１２として実行する処理の具体例を示すフローチャートである。このフローチャートにおいて、ステップＳ１０〜Ｓ１４までの処理は図４を参照して説明した第１の実施の形態のものと同様である。

衝突回避制御手段６１２は、ステップＳ１４の判定の結果、ステップＳ１３で取得した摩擦係数が所定値以上である場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、高μ路用マップを参照して基準駆動力を算出する（ステップＳ１５）。また、衝突回避制御手段６１２は、ステップＳ１３で取得した摩擦係数が所定値未満である場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、低μ路用マップを参照して基準駆動力を決定する（ステップＳ１６）。この高μ路用マップ及び低μ路用マップは、第１の実施の形態において図５（ａ）及び（ｂ）を参照して説明したものを用いることができる。

次に、衝突回避制御手段６１２は、ステアリングホイール１８０の回転速度である操舵速度を演算する（ステップＳ１７）。操舵速度は、操舵角センサ１０６によって検出された操舵角の時間当たりの変化量に基づいて求めることができる。また、衝突回避制御手段６１２は、ステップＳ１７で求めた操舵速度に応じて第１の付加駆動力を算出する（ステップＳ１８）。本実施の形態では、操舵速度と第１の付加駆動力との関係を示す操舵速度対応駆動力マップを参照して第１の付加駆動力を算出する。

図７（ａ）は、操舵速度対応駆動力マップの一例を示す。図７（ａ）に示すように、操舵速度対応駆動力マップには、操舵速度が第１の所定値Ｖ_１未満では第１の付加駆動力がゼロであり、操舵速度が第１の所定値Ｖ_１から第２の所定値Ｖ_２までの間では操舵速度に比例して第１の付加駆動力が増加し、操舵速度が第２の所定値Ｖ_２を超えると第１の付加駆動力が一定値となる操舵速度と第１の付加駆動力との関係が定義されている。

次に、衝突回避制御手段６１２は、ブレーキ１８１Ｂ，１８２Ｂ，１９１Ｂ，１９２Ｂによって左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２に付与される制動力の情報を取得する（ステップＳ１９）。この制動力の情報は、制動力の大きさを示すものであり、例えばブレーキ駆動部１０におけるマスターシリンダの油圧を検出する圧力センサの検出値を用いることができる。また、四輪駆動車１の車両前後方向の加速度を検出する加速度センサの検出値を制動力の情報として用いてもよい。

次に、衝突回避制御手段６１２は、ステップＳ１９で取得した制動力の情報に基づいて、制動力に応じた第２の付加駆動力を算出する（ステップＳ２０）。本実施の形態では、制動力と第２の付加駆動力との関係を示す制動力対応駆動力マップを参照して第２の付加駆動力を算出する。

図７（ｂ）は、制動力対応駆動力マップの一例を示す。図７（ｂ）に示すように、制動力対応駆動力マップには、制動力が第１の所定値Ｆ_１未満では第２の付加駆動力がゼロであり、制動力が第１の所定値Ｆ_１から第２の所定値Ｆ_２までの間では制動力に比例して第２の付加駆動力が増加し、制動力が第２の所定値Ｆ_２を超えると第２の付加駆動力が一定値となる制動力と第２の付加駆動力との関係が定義されている。

次に、衝突回避制御手段６１２は、ステップＳ１５又はＳ１６で算出した基準駆動力に、ステップＳ１８で算出した第１の付加駆動力、及びステップＳ２０で算出した第２の付加駆動力を加算して、目標駆動力（指令トルク）を算出する（ステップＳ２１）。そして、衝突回避制御手段６１２は、目標駆動力に応じた励磁電流が駆動力伝達装置２の電磁コイル５３に供給されるように、電流出力回路６３に制御信号を出力する（ステップＳ２２）。

また、衝突回避制御手段６１２は、車速がゼロであるか（ステップＳ２３）あるいは衝突防止装置７から解除信号を受信したか（ステップＳ２４）を判定し、いずれかの条件が満たされた場合には（ステップＳ２３：Ｙｅｓ又はステップＳ２４：Ｙｅｓ）、電流出力回路６３への制御信号の出力を解除する（ステップＳ２５）。これにより、駆動力伝達装置２の電磁コイル５３に励磁電流が供給されなくなり、メインクラッチ３が解放されて、後輪１９１，１９２に駆動力が伝達されなくなる。その後、衝突回避制御手段６１２は、図６に示すフローチャートの処理をステップＳ１０から再度実行する。

一方、車速がゼロでなく、かつ衝突防止装置７から解除信号を受信していない場合には（ステップＳ１８：ＮｏかつステップＳ１９：Ｎｏ）、衝突回避制御手段６１２は、所定の制御周期（例えば５ｍｓ）ごとにステップＳ１７以降の処理を再度実行する。

なお、本実施の形態では、操舵速度に応じた第１の付加駆動力及び制動力に応じた第２の付加駆動力を算出し、基準駆動力と第１及び第２の付加駆動力とを加算した駆動力が左右後輪１９１，１９２に伝達されるように駆動力伝達装置２を制御する場合について説明したが、第１の付加駆動力の算出又は第２の付加駆動力の算出を省略してもよい。第１の付加駆動力の算出を省略する場合、図６に示すフローチャートのステップＳ１７及びＳ１８が省略され、ステップＳ２０で算出された付加駆動力（第２の付加駆動力）が基準駆動力と足し合わされて目標駆動力が決定される。一方、第２の付加駆動力の算出を省略する場合、図６に示すフローチャートのステップＳ１９及びＳ２０が省略され、ステップＳ１８で算出された付加駆動力（第１の付加駆動力）が基準駆動力と足し合わされて目標駆動力が決定される。

以上説明した第２の実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様の作用及び効果が得られる。また、操舵速度に応じた第１の付加駆動力が目標駆動力に加算されるので、例えば運転者が衝突回避のためにステアリングホイール１８０を操舵した場合に後輪１９１，１９２により多くの駆動力が配分され、車両挙動を安定化させることが可能となる。またさらに、制動力に応じた第２の付加駆動力が目標駆動力に加算されるので、減速度に応じて後輪１９１，１９２により多くの駆動力が配分され、車両挙動を安定化させることが可能となる。

（付記）
以上、本発明を第１及び第２の実施の形態に基づいて説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、駆動力伝達装置２がプロペラシャフト１４とリヤディファレンシャル１５との間に配置された場合について説明したが、駆動力伝達装置２の配置はこれに限らず、例えばリヤディファレンシャル１５のサイドギヤ１５１と、後輪側のドライブシャフト１７１，１７２の何れかとの間に駆動力伝達装置２を配置してもよい。

また、上記実施の形態では、衝突防止装置７が出力する第１の作動信号及び第２の作動信号のうち、第２の作動信号を受付手段６１０が受け付けたときに左右後輪１９１，１９２に駆動力が伝達されるように駆動力伝達装置２を制御する場合について説明したが、これに限らず、受付手段６１０が第１の作動信号を受け付けたときに左右後輪１９１，１９２に駆動力が伝達されるように駆動力伝達装置２を制御してもよい。この場合、より早い段階で四輪駆動車１の駆動状態を四輪駆動状態に移行させることができ、運転者がステアリングホイール１８０の操舵によって障害物を回避しようとする場合にも、車両挙動を安定化させることが可能となる。

また、上記実施の形態では、衝突回避時指令トルクマップ６２３が高μ路用マップ及び低μ路用マップからなり、路面の摩擦係数に応じて高μ路用マップを参照するか低μ路用マップを参照するかを切り替える場合について説明したが、これに限らず、衝突回避時指令トルクマップ６２３が単一のマップからなり、路面の摩擦係数にかかわらずこの単一のマップを参照するようにしてもよい。

１…四輪駆動車１１…エンジン（駆動源）
１８１，１８２…左右前輪（主駆動輪）１９１，１９２…左右後輪（補助駆動輪）
２…駆動力伝達装置４…カム機構
５…電磁クラッチ機構６…制御装置
６１０…受付手段６１２…衝突回避制御手段
７…衝突防止装置

Claims

駆動源の駆動力が常に伝達される主駆動輪と、車両走行状態に応じて前記駆動源の駆動力が伝達される補助駆動輪と、前記補助駆動輪に伝達される駆動力を調節可能な駆動力伝達装置と、車両前方の障害物を検知して前記障害物との衝突の可能性がある場合に制動力を発生させる衝突防止装置とを備えた四輪駆動車に搭載され、前記駆動力伝達装置を制御する駆動力伝達装置の制御装置であって、
前記衝突防止装置が前記障害物を検知した後に発する信号を受け付ける受付手段と、
前記主駆動輪のみに前記駆動源の駆動力が伝達される二輪駆動状態での走行中に前記受付手段が前記信号を受け付けたとき、前記補助駆動輪に伝達すべき駆動力を決定し、前記決定した駆動力が前記補助駆動輪に伝達されるように前記駆動力伝達装置を制御する衝突回避制御手段と、を備え、
前記衝突回避制御手段は、前記受付手段が前記信号を受け付けたときの車速及び操舵角に基づいて基準駆動力を算出すると共に、操舵速度及び制動力の少なくとも何れかに応じて付加駆動力を算出し、前記基準駆動力と前記付加駆動力とを加算した駆動力が前記補助駆動輪に伝達されるように前記駆動力伝達装置を制御する、
駆動力伝達装置の制御装置。
前記衝突回避制御手段は、前記受付手段が前記信号を受け付けたときの車速及び操舵角に基づいて基準駆動力を算出すると共に、操舵速度に応じた第１の付加駆動力及び制動力に応じた第２の付加駆動力を算出し、前記基準駆動力と前記第１及び第２の付加駆動力とを加算した駆動力が前記補助駆動輪に伝達されるように前記駆動力伝達装置を制御する、
請求項１に記載の駆動力伝達装置の制御装置。
前記衝突回避制御手段は、走行路面の摩擦係数の推定値を取得し、前記摩擦係数が所定値未満である場合、前記摩擦係数が前記所定値以上である場合に比較して、より大きな駆動力が前記補助駆動輪に伝達されるように前記駆動力伝達装置を制御する、
請求項１又は２の何れかに記載の駆動力伝達装置の制御装置。