JP2003159952A - 四輪駆動制御装置 - Google Patents

四輪駆動制御装置

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JP2003159952A JP2001359266A JP2001359266A JP2003159952A JP 2003159952 A JP2003159952 A JP 2003159952A JP 2001359266 A JP2001359266 A JP 2001359266A JP 2001359266 A JP2001359266 A JP 2001359266A JP 2003159952 A JP2003159952 A JP 2003159952A
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torque
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wheels
drive torque
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Nobuyuki Otsu
伸幸 大津
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 制御応答性の向上を図るとともに、副駆動輪
への駆動力配分量を増加させる制御と減少させる制御と
を交互に繰り返す制御ハンチングの発生を防止すること
ができる四輪駆動制御装置を提供すること。 【解決手段】 ステップ２０１〜２０４の処理によりエ
ンジン出力トルクＴＲＱＥＧから出力対応駆動トルクＴ
ＥＮＧを求め、また、ステップ２０５，２０６の処理に
より前輪車輪速度ＶＷＦと後輪車輪速度ＶＷＲとの回転
速度差ＤＶＷから回転差対応駆動トルクＴＤＶを求め、
ステップ２０７において、回転差対応駆動トルクＴＤＶ
と出力対応駆動トルクＴＥＮＧとの大きい方の値を副駆
動輪の駆動トルクである最終駆動トルクＴＥＴＳとする
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の主駆動輪と
副駆動輪との間（前輪と後輪との間）に生じる回転差に
応じて、駆動力配分装置の作動を制御して前後輪間の駆
動力配分を制御する四輪駆動制御装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両の前後輪に生じる回転差に応
じて駆動力配分装置の作動を制御して前後輪間の駆動力
配分を制御する四輪駆動制御装置が知られている。
【０００３】このような従来技術にあっては、前後輪の
回転速度差を検出し、この回転速度差が大きくなったと
きには、主駆動輪にホイールスピンが発生して車両の発
進・加速性が阻害されている判断し、副駆動輪への駆動
力配分量を増加させるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の車両の前
後輪に生じる回転差に基づいて前後輪に対する駆動力配
分を制御する四輪駆動制御装置にあっては、主駆動輪と
副駆動輪との回転速度差が所定以上発生した時点で初め
て副駆動輪側への駆動輪配分量を増加させるように制御
し、逆に、回転速度差が所定以下になった時点で副駆動
輪への駆動力配分量を減少させるように制御するとい
う、いわゆる回転速度差に基づくフィードバック制御を
行っている。
【０００５】このため、低摩擦係数（以下、低μとい
う）路走行時や坂道登坂時や加速時などに、以下に述べ
るような制御ハンチングが生じるという問題があった。
すなわち、回転速度差が大きくなると主駆動輪のホイー
ルスピンと判断して副駆動輪への駆動力配分量を高め、
これにより前後輪の回転速度差が小さくなる。このよう
に回転速度差が小さくなると、ホイールスピンが収束し
たとして、副駆動輪への駆動力配分量を低下させる。し
かし、副駆動輪への駆動力配分量が低下すると、再び前
後輪の回転速度差が大きくなり、再び副駆動輪への駆動
力配分量を増加させる。以上のように、副駆動輪への駆
動力配分量を増加させる制御と減少させる制御とを交互
に繰り返す制御ハンチングが発生するおそれがあり、こ
のような場合、主駆動輪のホイールスピンが収束しない
という問題が生じる。
【０００６】また、低μ路にあっては、副駆動輪に駆動
力を配分したときに、４輪がスリップすることがあり、
このような場合、４輪を駆動させる必要があるのに前後
輪で回転速度差が無くなって副駆動輪への駆動トルクの
伝達が停止されるおそれがある。このような場合も、制
御ハンチングが発生するとともに、走行安定性の低下を
招く。
【０００７】さらに、坂道登坂時にあっては、特に、前
輪を主駆動輪とする車両では、前輪の輪荷重が平地より
も低下するため、ホイールスピンが発生し易いが、この
ような場合、上述のような回転速度差に基づくフィード
バック制御では、主駆動輪にホイールスピンが発生し
て、初めて副駆動輪である後輪に駆動トルクの伝達が行
われるもので、制御応答性に劣るとともに、上記と同様
に制御ハンチングが発生するおそれがある。
【０００８】本発明は、上記問題点に着目してなされた
もので、その目的とするところは、制御応答性の向上を
図るとともに、副駆動輪への駆動力配分量を増加させる
制御と減少させる制御とを交互に繰り返す制御ハンチン
グの発生を防止することができる四輪駆動制御装置を提
供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明では、動力源の駆動力を主駆動
輪に伝達するとともに、副駆動輪にも分配可能な駆動力
分配手段と、主駆動輪と副駆動輪との回転速度差を求め
る回転速度差検出手段と、この回転速度差検出手段で得
られた回転速度差に基づいて前記駆動力分配手段におけ
る駆動力配分作動を制御する駆動力配分制御手段と、を
備えた四輪駆動制御装置において、前記駆動力配分制御
手段では、副駆動輪に伝達する駆動トルクを、動力源の
出力および前後の荷重配分と、前記回転速度差とに応じ
て決定するようにした。
【００１０】なお、請求項２に記載の発明のように、請
求項１に記載の四輪駆動制御装置において、前記駆動力
配分制御手段に、前記回転速度差に基づいて副駆動輪に
おける駆動トルクである回転差対応駆動トルクを求める
回転差駆動トルク決定手段と、前記動力源の出力および
前後荷重配分に基づいて副駆動輪における駆動トルクで
ある出力対応駆動トルクを求める出力駆動トルク決定手
段と、求めた回転差対応駆動トルクと出力対応駆動トル
クとの大きい方の値を副駆動輪の駆動トルクとする配分
決定手段と、を設けてもよい。また、請求項３に記載の
発明のように、請求項２に記載の四輪駆動制御装置にお
いて、前記出力駆動トルク決定手段を、車両前後加速度
検出手段が検出する前後加速度に基づいて、出力対応駆
動トルクを決定する前後荷重配分成分を変更する構成と
してもよい。
【００１１】また、上述の目的を達成するために、請求
項４にかかる発明では、動力源の駆動力を主駆動輪に伝
達するとともに、副駆動輪にも分配可能な駆動力分配手
段と、主駆動輪と副駆動輪との回転速度差を求める回転
速度差検出手段と、この回転速度差検出手段で得られた
回転速度差に基づいて前記駆動力分配手段における駆動
力配分作動を制御する駆動力配分制御手段と、を備えた
四輪駆動制御装置において、車両の前後加速度を検出す
る前後加速度検出手段を設け、４輪がスリップしている
状態を検出する４輪スリップ検出手段を設け、前記駆動
力配分制御手段を、４輪スリップ検出時には、前後加速
度と回転速度差とに応じて副駆動輪に伝達する駆動トル
クを決定するようにした。
【００１２】なお、請求項５に記載の発明のように、請
求項４に記載の四輪駆動制御装置において、前記駆動力
配分制御手段に、前記回転速度差に基づいて副駆動輪に
おける駆動トルクである回転差対応駆動トルクを求める
回転差駆動トルク決定手段と、４輪スリップ発生時に前
後加速度に基づいて副駆動輪における駆動トルクである
前後加速度対応駆動トルクを求める加速度駆動トルク決
定手段と、求めた回転差対応駆動トルクと加速度対応駆
動トルクとの大きい方の値を副駆動輪の駆動トルクとす
る配分決定手段と、を設けてもよい。また、請求項６に
記載の発明のように、請求項５に記載の四輪駆動制御装
置において、坂道登坂を検出する坂道登坂検出手段を設
け、前記駆動力配分制御手段に、坂道登坂検出時に副駆
動輪における駆動トルクである坂道対応駆動トルクを求
める坂道駆動トルク決定手段を追加し、前記配分決定手
段は、回転差対応駆動トルクと加速度対応駆動トルクと
坂道対応トルクとの中で最も大きい値を副駆動輪の駆動
トルクとする構成としてもよい。
【００１３】
【発明の作用および効果】請求項１に係る発明にあって
は、駆動力配分制御手段において、副駆動輪に伝達する
駆動トルクを、動力源の出力および前後の荷重配分と、
前記回転速度差とに応じて決定するようにした。したが
って、動力源の出力に応じて副駆動輪に伝達する駆動ト
ルクを決定することにより、前後輪で回転速度差が生じ
る前の時点で、副駆動輪に対して適正な駆動トルク配分
を行うことができ、高い応答性で主駆動輪におけるホイ
ールスピンの発生を未然に防止・抑制することができ
る。しかも、このように動力源の出力および荷重配分に
応じて駆動トルクを決定するにあたり、車両の前後荷重
配分に応じた駆動力配分を行うことで、主駆動輪におけ
る過大なホイールスピンの発生をいっそう防止すること
が可能となる。さらに、上述のように主駆動輪における
ホイールスピンの発生を未然に防止・抑制することがで
きることから、例えば、低μ路走行時や坂道登坂時や加
速時などにおいて、従来のように回転速度差のみに基づ
いて駆動力配分を制御するのに比べて、前後輪の回転速
度差の発生自体を抑えることができるとともに、副駆動
輪に駆動トルクの配分が必要な出力状態であるのに回転
速度差が低下することにより副駆動輪への駆動力配分を
停止することも無くすことができ、これにより、制御ハ
ンチングの発生を防止できる。なお、前後輪で回転速度
差が生じたときには、従来と同様にこの回転速度差に応
じて副駆動輪に駆動トルクを配分することにより、主駆
動輪にホイールスピンが発生するのを防止することがで
きる。
【００１４】請求項２に係る発明にあっては、上述のよ
うな駆動力配分制御を実行するにあたり、回転差駆動ト
ルク決定手段が、前後輪の回転速度差に基づいて副駆動
輪における駆動トルクである回転差対応駆動トルクを求
め、出力駆動トルク決定手段が、動力源の出力および前
後荷重配分に基づいて副駆動輪における駆動トルクであ
る出力対応駆動トルクを求め、配分決定手段が、求めた
回転差対応駆動トルクと出力対応駆動トルクとの大きい
方の値を副駆動輪の駆動トルクと決定する。駆動力配分
制御手段は、こうして決定された駆動トルクに基づいて
駆動力配分手段の作動を制御して副駆動輪への駆動力配
分を行う。したがって、前後輪の回転速度差が小さく、
回転差対応駆動トルクが小さい場合であっても、動力源
の出力および前後荷重配分に基づいて決定した出力対応
駆動トルクが大きい場合には、副駆動輪への駆動力配分
量は大きく制御される。これにより、上述のように、主
駆動輪におけるホイールスピンの発生を未然に防止する
ことができ、かつ、制御ハンチングの発生を防止するこ
とができる。
【００１５】請求項３に係る発明にあっては、出力駆動
トルク決定手段では、車両前後加速度検出手段が検出す
る前後加速度に基づいて前後荷重配分成分を変更して出
力対応駆動トルクを決定する。したがって、低μ路走行
時や加速時や坂道登坂時などにおける副駆動輪への駆動
力配分量をいっそう適切に制御して、上述の主駆動輪に
おけるホイールスピンの発生を未然に防止することおよ
び制御ハンチングの発生を防止することを、精度高く実
行することができる。
【００１６】請求項４に係る発明にあっては、駆動力配
分制御手段では、４輪スリップ検出時には、前後加速度
と回転速度差とに応じて副駆動輪に伝達する駆動トルク
を決定する。したがって、低μ路走行時や坂道登坂時や
加速時において、４輪がスリップしているときには、前
後輪の回転速度差のみではなく、前後加速度にも基づい
て副駆動輪に適切な駆動力配分を実行することから、加
速状態や登坂状態であって４輪がスリップしているの
に、前後輪の回転速度差が無くなることから副駆動輪へ
の駆動力配分を停止することを無くすることができ、制
御ハンチングの発生を防止することができるとともに、
走行安定性を確保することができる。また、制御ハンチ
ングが発生してしまった場合、これに伴い前後加速度変
化が生じるが、この前後加速度に応じて副駆動輪への駆
動力配分量を決定することにより、この制御ハンチング
を抑える制御を実行可能である。
【００１７】請求項５に係る発明にあっては、駆動力配
分制御を実行するにあたり、回転差駆動トルク決定手段
が、前後輪の回転速度差に基づいて副駆動輪における駆
動トルクである回転差対応駆動トルクを求め、加速度駆
動トルク決定手段が、４輪スリップ発生時に前後加速度
に基づいて副駆動輪における駆動トルクである前後加速
度対応駆動トルクを求め、配分決定手段が、回転差対応
駆動トルクと加速度対応駆動トルクとの大きい方の値を
副駆動輪の駆動トルクとして決定する。駆動力配分制御
手段は、こうして決定された駆動トルクに基づいて駆動
力配分手段の作動を制御して副駆動輪への駆動力配分を
行う。したがって、４輪スリップ発生時には、前後輪の
回転速度差に関わらず、前後加速度に基づいて決定した
前後加速度対応駆動トルクが大きい場合には、副駆動輪
への駆動力配分量は大きく制御される。これにより、特
に、低μ路や加速時において、回転速度差の発生により
副駆動輪に駆動力配分を行って、４輪スリップが発生し
ている状態において、回転速度差が小さくなっても、前
後加速度に基づいて副駆動輪への駆動力配分を実行し、
主駆動輪におけるホイールスピンが大きくなるのを未然
に防止することができ、かつ、制御ハンチングの発生を
防止することができる。
【００１８】請求項６に係る発明にあっては、回転差駆
動トルク決定手段が回転差対応駆動トルクを求め、加速
度駆動トルク決定手段が前後加速度対応駆動トルクを求
めるのに加えて、坂道駆動トルク決定手段が、坂道登坂
検出時に副駆動輪における駆動トルクである坂道対応駆
動トルクを求める。そこで、配分決定手段は、回転差対
応駆動トルクと加速度対応駆動トルクと坂道対応トルク
との中で最も大きい値を副駆動輪の駆動トルクとする。
したがって、坂道登坂時には、回転速度差が小さかった
り、４輪スリップが発生したりする前の時点で、坂道対
応トルクに基づいて副駆動輪への駆動力配分量を決定し
て、主駆動輪にホイールスピンが発生するのを未然に防
止することができるとともに、制御ハンチングの発生を
防止することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明における四輪駆動制
御装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、
実施の形態を説明するにあたり、前輪を主駆動輪とし、
後輪を副駆動輪とするようにした装置について説明する
が、これとは前後逆に後輪を主駆動輪とし、前輪を副駆
動輪としてもよい。
【００２０】（実施の形態１）図１は実施の形態１の四
輪駆動制御装置の全体構成の概略を示す概略説明図であ
る。図において１は図外の動力源としてのエンジンに連
結された変速機であり、エンジンの出力回転を任意に変
速してトランスファ２に伝達する。なお、動力源として
は、エンジンに限られずモータなど他の手段を用いても
よい。前記トランスファ２は、変速機１からの駆動力を
出力軸３に伝達するする。また、出力軸３に伝達された
駆動力は、常時、フロントディファレンシャルギヤ５お
よびドライブシャフト６，６を介して左右の前輪ＦＲ，
ＦＬに伝達される。また、出力軸３に伝達された駆動力
は、クラッチ機構７の締結時にリヤディファレンシャル
ギヤ８およびドライブシャフト９，９を介して後輪Ｒ
Ｒ，ＲＬに伝達される。
【００２１】前記クラッチ機構７は、副駆動輪である後
輪ＲＲ，ＲＬに対する駆動力配分比を変更するもので、
通常、このクラッチ機構７は解放されていて図外のエン
ジンの出力の全部が前輪ＦＲ，ＦＬに伝達され、一方、
このクラッチ機構７が締結されると、その締結力に応じ
てエンジンの駆動力の一部が後輪ＲＲ，ＲＬに伝達され
る。したがって、このクラッチ機構７と前記トランスフ
ァ２が特許請求の範囲の駆動力分配手段に相当する。
【００２２】前記クラッチ機構７の締結および解放は、
駆動力分配制御手段としてのコントロールユニット１０
により制御される。このコントロールユニット１０は、
入力手段として車両の前後方向の加速度を検出する前後
加速度センサ（以下、Ｇセンサという）１１と、全車輪
ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬの車輪速度を検出する車輪速度
センサ１２とが設けられているとともに、図外のエンジ
ンコントロールユニットからアクセル開度ＡＣＣとエン
ジン回転数ＶＥＮＧを示す信号が入力され、これらの入
力に基づいて後述の駆動力配分制御を実行する。
【００２３】図２は実施の形態１における駆動力配分制
御の流れを示すフローチャートである。この駆動力配分
制御は、請求項１〜３に記載の発明に対応するものであ
り、以下、順を追って説明する。まず、ステップ２０１
では、エンジン回転数ＶＥＮＧとアクセル開度ＡＣＣに
基づいてエンジン出力トルクＴＲＱＥＧを推定する。こ
の場合、図３に一例を示すテーブルを参照して推定して
もよいし、演算式を用いて推定してもよい。
【００２４】次のステップ２０２では、ステップ２０１
で求めたエンジン出力トルクＴＲＱＥＧと疑似車体速度
ＶＦＦと予め設定されている変速機１の内部に設けられ
たトルクコンバータ特性とに基づいてトルコン出力トル
クＴＲＱＴＣを求める。ちなみに、トルコン出力トルク
ＴＲＱＴＣは、ＴＲＱＴＣ＝ＴＣＳＬＰ×ｋ×ＴＲＱＥ
Ｇにより求めることができる。ここで、ＴＣＳＬＰは、
図外のトルクコンバータのスリップ率であり、ＴＣＳＬ
Ｐ＝ＶＦＦ／ＶＥＮＧにより求めることができる。な
お、疑似車体速度ＶＦＦは、各車輪速度ＶＷに基づいて
求めた推定車体速度であって、その求め方の具体例は実
施の形態２において説明するため、ここでの説明は省略
する。
【００２５】次のステップ２０３では、ステップ２０２
で求めたトルコン出力トルクＴＲＱＴＣと変速機１のギ
ヤ比とから、出力軸３に伝わる軸トルクＴＲＱＤを求め
る。ちなみに、ＴＲＱＤ＝ギヤ比×ＴＲＱＴＣで求める
ことができる。また、ギヤ比は、エンジン回転数ＶＥＮ
Ｇと疑似車体速度ＶＦＦとから求めることができるほ
か、変速機１の変速を制御する図外のＡＴコントロール
ユニットからの信号を入力して求めることもできる。
【００２６】次のステップ２０４では、軸トルクＴＲＱ
Ｄと前後荷重配分ＷＲ／Ｗと伝達特性ＴＯＵＴに基づい
て、エンジン出力トルクＴＲＱＥＧに対応して副駆動輪
である後輪ＲＲ，ＲＬに伝達したい駆動トルクである出
力対応駆動トルクＴＥＮＧを求める。ここで、出力対応
駆動トルクＴＥＮＧは、 ＴＥＮＧ＝（ＷＲ／Ｗ）×ＴＲＱＤ×ＴＯＵＴ により求める。なお、ＷＲは後輪荷重、Ｗは車両総重量
であって、この値は予め設定しておいてもよいし、ある
いは、図４の特性図に示すように、Ｇセンサ１１により
得られた前後加速度ＸＧに応じて、変更するようにして
もよい。また、伝達特性ＴＯＵＴは、一例として、図５
に示す特性に設定している。本実施の形態１にあって
は、この特性は、燃費優先のために高速となるほど伝達
特性ＴＯＵＴ＝０として、後輪ＲＲ，ＲＬに対して駆動
トルクを伝達しない２輪駆動状態となるようにし、か
つ、主駆動輪である前輪ＦＲ，ＦＬにおいて駆動輪スリ
ップができるだけ生じないようにアクセル開度ＡＣＣが
大きいほど後輪ＲＲ，ＲＬに対して駆動トルクを伝達す
る４輪駆動状態となるような設定としている。上述のス
テップ２０１〜２０４は、出力対応駆動トルクＴＥＮＧ
を求めるための処理であって、この処理を実行する部分
が請求項２に記載の出力駆動トルク決定手段に相当す
る。
【００２７】続くステップ２０５および２０６は、前後
輪の回転速度差に基づいた副駆動輪である後輪ＲＲ，Ｒ
Ｌの駆動トルクである回転差対応駆動トルクＴＤＶを求
める処理を実行するものであり、この処理を実行する部
分が請求項２に記載の回転差駆動トルク決定手段に相当
する。このステップ２０５では、前輪ＦＲ，ＦＬの車輪
速度ＶＷＦＦ，ＶＷＦＬの平均値である前輪車輪速度Ｖ
ＷＦと後輪ＲＲ，ＲＬの車輪速度ＶＷＲＲ，ＶＷＲＬの
平均値である後輪車輪速度ＶＷＲとから回転速度差ＤＶ
Ｗを求める。ちなみに、回転速度差ＤＶＷは、ＤＶＷ＝
｜ＶＷＦ−ＶＷＲ｜により求める。次のステップ２０６
では、回転速度差ＤＶＷと、予め設定された係数Ｊおよ
びオフセット値ＯＦＦＳＥＴに基づいて回転差対応駆動
トルクＴＤＶを求める。ちなみに、ＴＤＶ＝Ｊ×（ＤＶ
Ｗ−ＯＦＦＳＥＴ）により求めるもので、オフセット値
ＯＦＦＳＥＴは、異径タイヤなどを装着した場合を考慮
して、ある程度の回転速度差が生じないと回転差対応駆
動トルクＴＤＶが与えられないようにしている。
【００２８】次のステップ２０７にあっては、ステップ
２０４で得られた出力対応駆動トルクＴＥＮＧとステッ
プ２０６で得られた回転差対応駆動トルクＴＤＶとの大
きい方の値を副駆動輪である後輪ＲＲ，ＲＬに伝達する
駆動トルクである最終駆動トルクＴＥＴＳとする処理を
実行する。このステップ２０７の処理を実行する部分
が、請求項２に記載の配分決定手段に相当する。
【００２９】次に、実施の形態１の作動について説明す
る。図６は作動の一例を示すタイムチャートであって、
この図では低μ路において加速を行った時を示してい
る。図外のアクセルを踏んで（ＯＦＦ→ＯＮとして）、
エンジン出力トルクＴＲＱＥＧが図示のように上昇した
場合、トルコン出力トルクＴＲＱＴＣが図示のように変
化する。これに応じてステップ２０１〜ステップ２０４
の処理により求めた出力対応駆動トルクＴＥＮＧが図示
のように形成される。
【００３０】また、加速操作に伴って図示のように前輪
ＦＲ，ＦＬにスリップが生じ、前後輪の回転速度差ＤＶ
Ｗが発生するのに対応してステップ２０５および２０６
の処理により回転差対応駆動トルクＴＤＶが図示のよう
に発生する。そこで、ステップ２０７の処理により最終
的に決定した後輪ＲＲ，ＲＬへの最終駆動トルクＴＥＴ
Ｓは、出力対応駆動トルクＴＥＮＧと回転差対応駆動ト
ルクＴＤＶとの大きい方の値を選択する結果、図示のよ
うになる。
【００３１】これにより、従来のように前後輪の回転速
度差ＤＶＷのみに基づいて処理した場合には、前後輪の
回転速度差ＤＶＷが発生してから後輪ＲＲ，ＲＬに対す
る駆動力伝達を行うとともに、通常、オフセット値ＯＦ
ＦＳＥＴが設定されているために、加速操作をおこなっ
てから後輪ＲＲ，ＲＬへの駆動力伝達が開始されるのに
時間を要していたのに対して、本実施の形態１にあって
は、エンジンにおける出力トルクが高まるのに応じて変
速機１のトルクコンバータのトルコン出力トルクＴＲＱ
ＴＣが高まるのに応じて出力対応駆動トルクＴＥＮＧが
形成され、これに応じて後輪ＲＲ，ＲＬへの駆動力伝達
を開始するため、応答性が向上し、従来よりも駆動輪ス
リップの発生を防止することができる。さらに、制御応
答が遅れると制御ハンチングも発生しやすくなるが、こ
れも抑制あるいは防止することができる。
【００３２】ちなみに、本実施の形態１において回転差
対応駆動トルクＴＤＶが形成され始める時点に比べ出力
対応駆動トルクＴＥＮＧが形成され始める時点の方が早
くなっており、出力対応駆動トルクＴＥＮＧに基づく駆
動力伝達応答性が高いことが分かる。
【００３３】さらに、本実施の形態１にあっては、出力
対応駆動トルクＴＥＮＧを形成するのにあたり、ステッ
プ２０４に示すように前後荷重配分に基づいて形成する
ようにしているため、主駆動輪と副駆動輪とに適切な駆
動トルク配分を行うことができ、これによっても、主駆
動輪に過大なホイールスピンが発生するのを防止するこ
とができるとともに、制御ハンチングの発生を抑えるこ
とができる。また、この前後荷重配分を、前後加速度Ｘ
Ｇに応じて変更することにより、実際の荷重配分状態に
即した制御が可能となり、より精度の高い制御が可能と
なる。
【００３４】加えて、本実施の形態では、ステップ２０
４において出力対応駆動トルクＴＥＮＧを決定するのに
使用する伝達特性ＴＯＵＴを、図５に示すような車速と
アクセル開度ＡＣＣに応じた特性に設定したため、高速
運転時には２駆状態として燃費の向上を図ることができ
るとともに、コーナリングでの加速時や低μ路走行にお
ける加速時などには４駆状態として、前輪駆動ベースで
の過アンダステアや後輪駆動ベースでの過オーバステア
を防止して走行安定性を図ることができる。
【００３５】さらに、ステップ２０１に示したようにエ
ンジン出力トルクＴＲＱＥＧをエンジン回転数ＶＥＮＧ
とアクセル開度ＡＣＣに基づいて推定する用にしたた
め、エンジンコントローラ情報をＣＡＮ通信などで入手
する必要が無く、車両における通信手段の簡素化を図る
ことができる。
【００３６】さらに、ステップ２０２に示したように、
エンジン出力トルクＴＲＱＥＧと疑似車体速度ＶＦＦと
に基づいてトルコン出力トルクＴＲＱＴＣを求め、実際
に出力軸３に伝達されるトルクを求めるようにしたた
め、高い精度で、副駆動輪に伝達する出力対応駆動トル
クＴＥＮＧを求めることができる。
【００３７】（実施の形態２）次に、実施の形態２の四
輪駆動制御装置について説明する。この実施の形態２
は、請求項４〜６に記載の発明に対応している。この実
施の形態２について説明するにあたり、その基本構成は
実施の形態１と共通しているので説明を省略し、その相
違点である駆動力配分制御の内容について説明する。
【００３８】図７は実施の形態２の四輪駆動制御装置お
ける駆動力配分制御の流れを示すフローチャートで、以
下、各ステップについて説明する。
【００３９】ステップ７０１では、後輪車輪速度ＶＷＲ
を求める。なお、この後輪車輪速度ＶＷＲは、後輪Ｒ
Ｒ，ＲＬの車輪速度ＶＷＲＲ，ＶＷＲＬの平均、すなわ
ち、ＶＷＲ＝（ＶＷＲＲ＋ＶＷＲＬ）／２により求め
る。また、ステップ７０２では、前輪ＦＲ，ＦＬの車輪
速度ＶＷＦＲ，ＶＷＦＬから前輪車輪速度ＶＷＦを求め
る。
【００４０】次のステップ７０３〜７０５では、加速状
態か減速状態であるかの判断に基づいて疑似車体速度Ｖ
ＦＦを求める。すなわち、ステップ７０３では、疑似車
体速度ＶＦＦ（前回値）が後輪車輪速度ＶＷＲ以上であ
るか否かにより、ＶＦＦ≧ＶＷＲの場合には加速と判断
してステップ７０４に進み、ＶＦＦ＜ＶＷＲの場合は減
速と判断してステップ７０５に進む。ステップ７０４で
は、疑似車体速度ＶＦＦを、ＶＦＦ＝ｍａｘ（ＶＷＲ，
ＶＦＦ１０ｍｓ前＋Ｋ１×ＸＧ）により求める。すなわ
ち、その時点の後輪車輪速度ＶＷＲと、１０ｍｓｅｃ前
の疑似車体速度（ＶＦＦ１０ｍｓ前）に前後加速度ＸＧ
に係数Ｋ１を乗じた値を加えた値とのいずれか大きい方
の値を疑似車体速度ＶＦＦとする。一方、ステップ７０
５では、疑似車体速度ＶＦＦを、ＶＦＦ＝ｍｉｎ（ＶＷ
Ｒ，ＶＦＦ１０ｍｓ前＋Ｋ１×ＸＧ）により求める。す
なわち、その時点の後輪車輪速度ＶＷＲと、１０ｍｓｅ
ｃ前の疑似車体速度（ＶＦＦ１０ｍｓ前）と前後加速度
ＸＧ及び係数Ｋ１を乗じた値を加えた値とのいずれか小
さい方の値を疑似車体速度ＶＦＦとする。
【００４１】次に、ステップ７０６では、トルクスリッ
プが生じたことを判断するホイールスピン閾値ＶＷＨＬ
を算出する。すなわち、ホイールスピン閾値ＶＷＨＬ
は、疑似車体速度ＶＦＦよりも僅かに高い値に設定する
ものであり、本実施の形態２では、ＶＷＨＬ＝ＶＦＦ×
Ｋ２＋ＯＦＦＳＥＴＶにより求めるもので、係数Ｋ２と
しては、例えば、１．０５程度の１よりも僅かに大きな
値に設定し、オフセット値ＯＦＦＳＥＴＶは、例えば２
〜４ｋｍ／ｈ程度の値とする。
【００４２】次にステップ７０７〜７１０により全輪が
ホイールスピンしていることを判断する４輪ホイールス
ピン判断を行う。すなわち、ステップ７０７において、
後輪車輪速度ＶＷＲがホイールスピン閾値ＶＷＨＬを越
えたか否か判断し、ＶＷＲ＞ＶＷＨＬの場合には、４輪
にホイールスピンが発生している状態であるとしてステ
ップ７０８に進んで判断タイマＴのカウントを１加算す
るとともに、この加算値（Ｔ＋１）と設定値（本実施の
形態２では「１６」）とのいずれか小さい方の値を判断
タイマＴの値とする。一方、ステップ７０７においてＶ
ＷＲ≦ＶＷＨＬの場合には、４輪にホイールスピンが生
じている状態ではないとしてステップ７０９に進んで、
判断タイマＴのカウントから１減算するとともに、この
減算値（Ｔ−１）と０とのいずれか大きい方の値を判断
タイマＴの値とする。したがって、このステップ７０７
〜７０９では、４輪ホイールスピンが発生している状態
となるたびに判断タイマＴをカウントする。そして、ス
テップ７１０において４輪ホイールスピンの最終判断を
行うもので、このステップ７１０では、判断タイマＴの
カウント値が８以上となったか否か判断し、判断タイマ
Ｔが８を越えた場合に、最終的に４輪ホイールスピン発
生と判断してステップ７１１に進み、判断タイマＴが８
未満の場合には、非４輪ホイールスピンと判断してステ
ップ７１２に進む。上述したステップ７０１〜７１０の
処理を実行する部分が請求項４に記載の４輪スリップ検
出手段に相当する。
【００４３】ステップ７１０において４輪スリップ判断
時に進むステップ７１１では、加速度対応駆動トルクＴ
ＸＧを、前後加速度ＸＧに基づいて算出する。すなわ
ち、ＴＸＧ＝Ｋ３×ＸＧにより算出する。一方、ステッ
プ７１０において非４輪スリップ判断時に進むステップ
７１２では、加速度対応駆動トルクＴＸＧ＝０とする。
このように、加速度対応駆動トルクＴＸＧは、４輪スリ
ップ判断が成されない場合には０，４輪スリップ判断が
成された場合には、その時点の前後加速度ＸＧに基づい
て形成される。
【００４４】次に、ステップ７１３〜７１６では、坂道
登坂の検出ならびに坂道対応駆動トルクＴＸＧ０の形成
を行う。すなわち、ステップ７１３では、後輪ＲＲ，Ｒ
Ｌの車輪速度ＶＷＲＲ，ＶＷＲＬならびに予め入力され
ているトレッド幅ｒにより旋回半径Ｒを求める。なお、
旋回半径Ｒは、 Ｒ＝ｒ×ｍｉｎ（ＶＷＲＲ，ＶＷＲＬ）／｜ＶＷＲＲ−
ＶＷＲＬ｜ により算出する。次のステップ７１４では、前後加速度
ＸＧに基づき坂道登坂検出を行うもので、前後加速度Ｘ
Ｇが所定値（本実施の形態２では、０．０５ｇ）よりも
大きいか否かにより判断する。すなわち、Ｇセンサ１２
は、坂道登坂時に、車両の傾きに基づいてその出力が＋
方向にオフセットすることを利用している。また、本実
施の形態２では、坂道登坂と判断しても、旋回時には、
タイトコーナブレーキ現象の発生を防止するために、後
輪への駆動力配分を行わないようにする。したがって、
このステップ７１４では同時に旋回半径Ｒが設定値（本
実施の形態２では３０ｍ）よりも大きいか否か判断して
いる。そこで、ステップ７１４においてＲ＞３０ｍかつ
ＸＧ＞０．０５ｇの場合に、坂道登坂と判断し、ステッ
プ７１５に進んで坂道対応駆動トルクＴＸＧ０を予め設
定された設置値とする。この設定値として、本実施の形
態２では、１５ｋｇｆとするが、これに限定されるもの
ではない。一方、ステップ７１４においてＲ＞３０ｍと
ＸＧ＞０．０５ｇとのいずれかを満足しない場合には、
非坂道登坂判断を行ってステップ７１６に進んで坂道対
応駆動トルクＴＸＧ０＝０とする。以上のように、ステ
ップ７１３，７１４が、坂道登坂検出の処理を実行する
ことから請求項６の坂道登坂検出手段に相当し、また、
ステップ７１５および７１６が、坂道対応駆動トルクＴ
ＸＧ０を形成することから請求項６に記載の坂道駆動ト
ルク決定手段に相当する。
【００４５】次のステップ７１７では、前輪車輪速度Ｖ
ＷＦと後輪車輪速度ＶＷＲとの差に基づいて、すなわ
ち、ＴＤＶ＝Ｋ４×（ＶＥＦ−ＷＲ）により回転差対応
駆動トルクＴＤＶを算出するもので、この処理を実行す
る部分が回転差駆動トルク決定手段に相当する。なお、
Ｋ４は係数である。
【００４６】そして、次のステップ７１８では、回転差
対応駆動トルクＴＤＶと加速度対応駆動トルクＴＸＧと
坂道対応駆動トルクＴＸＧ０との中で最も大きい値を後
輪ＲＲ，ＲＬの最終駆動トルクＴＥＴＳとするもので、
この処理を実行する部分が、請求項６に記載の配分決定
手段に相当する。
【００４７】次に、実施の形態２の作動例について説明
する。図９は低μ路における加速時の作動例を示すタイ
ムチャートである。この図では、加速を行った時に前後
輪で回転速度差が発生し、回転差対応駆動トルクＴＤＶ
の発生に伴い、後輪ＲＲ，ＲＬに最終駆動トルクＴＥＴ
Ｓに相当する駆動トルクを伝達した際に、副駆動輪であ
る後輪ＲＲ，ＲＬにもスリップが発生した場合を示して
いる。この場合、４輪スリップ状態となるとともに、こ
の状態で判断タイマＴが８をカウントする時間である８
０ｍｓｅｃが経過すると、この時の前後加速度ＸＧに対
応した値の加速度対応駆動トルクＴＸＧが形成される。
この加速度対応駆動トルクＴＸＧは、図示のように回転
速度差ＤＶＷが小さくなっても前後加速度ＸＧが生じて
いる間は形成されるため、最終駆動トルクＴＥＴＳも、
回転速度差ＤＶＷが小さくなった後も、比較的大きな値
で形成される。したがって、図示のように駆動輪スリッ
プが収まった後も、後輪ＲＲ，ＲＬへ駆動トルクが伝達
され続け、制御ハンチングが発生しない。ちなみに、回
転差対応駆動トルクＴＤＶのみに基づいて駆動力配分を
行った場合には、駆動輪スリップが収まると、後輪Ｒ
Ｒ，ＲＬへの駆動トルク伝達も終了して、このような加
速状態では再び主駆動輪にスリップが生じ、前述したよ
うに制御ハンチングが発生する。
【００４８】以上のように、本実施の形態２では、前後
加速度ＸＧに基づいて加速度対応駆動トルクＴＸＧを形
成し、これらに基づいて最終駆動トルクＴＥＴＳを決定
するようにしたため、図８に示す低μ路における加速時
などにおいて制御ハンチングの発生を防止することがで
きる。
【００４９】次に、坂道登坂時の作動について説明す
る。図９は坂道登坂時において、停止状態から発進した
場合の作動例を示すタイムチャートである。この図に示
すように、坂道登坂状態では、停止状態でも車両の前上
がりの傾きに基づいて前後加速度ＸＧが検出される。ま
た、この図の例では、ほぼ直進走行状態とする。したが
って、発進直後から、ステップ７１３において後輪の車
輪速度ＶＥＲＲ，ＶＷＲＬに基づいて得られた旋回半径
Ｒが３０ｍよりも大きくなり、ステップ７１４において
坂道登坂判断が成され、坂道対応駆動トルクＴＸＧ０と
して１５ｋｇｆのイニシャルトルクが与えられる。よっ
て、クラッチ機構７が締結されて後輪ＲＲ，ＲＬへ駆動
トルクの伝達が成され、発進直後から主駆動輪（前輪Ｆ
Ｆ，ＦＬ）に駆動輪スリップが発生することがないとと
もに、制御ハンチングの発生もない。しかも、この坂道
対応駆動トルクＴＸＧ０を形成するにあたり、旋回半径
判断を行うようにしており、坂道においてタイトコーナ
ブレーキ現象が生じるのを防止でき、きめ細かな制御を
実行できる。
【００５０】以上、本発明の車両の前後輪に生じる回転
差に基づいて前後輪に対する駆動力配分を制御する四輪
駆動制御装置を実施の形態１および実施の形態２に基づ
き説明してきたが、具体的な構成については、これらの
実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請
求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や
追加などは許容される。
【００５１】例えば、実施の形態では、主駆動輪として
前輪を駆動させるものを示したが、主駆動輪として後輪
を駆動させるものにも適用することができる。また、請
求項１に記載の発明に対応した実施の形態１では、エン
ジンの出力トルクＴＲＱＥＧに対応した出力対応駆動ト
ルクＴＥＮＧと、回転速度差ＤＶＷに対応した回転差対
応駆動トルクＴＤＶとを別個に形成して、いずれか大き
い方の値に基づいて副駆動輪へ分配する駆動トルクを制
御する例を示したが、要するに、副駆動輪に伝達するト
ルクを、動力源の出力および前後の荷重配分と、回転速
度差とに応じて決定するようにしたものであれば、実施
の形態で示した手段に限定されるものではなく、例え
ば、エンジンの出力トルクＴＲＱＥＧを変数とした項
と、回転速度差ＤＶＷを変数とした項とを加算あるいは
乗算するようにした演算式などにより副駆動輪に分配す
る駆動トルクを求める手段を用いてもよい。
【００５２】同様に、請求項４に記載の発明に対応した
実施の形態２にあっても、４輪スリップ発生時に前後加
速度と前後輪の回転速度差とに基づいて副駆動輪へ分配
する駆動トルクを制御するものであれば、実施の形態で
示した手段に限定されるものではなく、前後加速度ＸＧ
を変数とした項と、回転速度差ＤＶＷを変数とした項と
を加算あるいは乗算するようにした演算式などにより副
駆動輪に分配する駆動トルクを求める手段を用いてもよ
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の四輪駆動制御装置の全体構成の
概略を示す概略説明図である。
【図２】実施の形態１の四輪駆動制御装置における駆動
力配分制御の流れを示すフローチャートである。
【図３】実施の形態１の四輪駆動制御装置におけるエン
ジン出力トルク特性図である。
【図４】実施の形態１の四輪駆動制御装置における後輪
の荷重特性図である。
【図５】実施の形態１の四輪駆動制御装置における伝達
特性図である。
【図６】実施の形態１の四輪駆動制御装置における低μ
路走行時の作動例を示すタイムチャートである。
【図７】実施の形態２の四輪駆動制御装置における駆動
力配分制御の流れを示すフローチャートである。
【図８】実施の形態２の四輪駆動制御装置における低μ
路加速時の作動例を示すタイムチャートである。
【図９】実施の形態２の四輪駆動制御装置における坂道
登坂発進時の作動例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】 １ 変速機 ２ トランスファ ３ 出力軸 ７ クラッチ機構 １０ コントロールユニット １１ 前後加速度センサ １２ 車輪速度センサ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 動力源の駆動力を主駆動輪に伝達すると
    ともに、副駆動輪にも分配可能な駆動力分配手段と、 主駆動輪と副駆動輪との回転速度差を求める回転速度差
    検出手段と、 この回転速度差検出手段で得られた回転速度差に基づい
    て前記駆動力分配手段における駆動力配分作動を制御す
    る駆動力配分制御手段と、を備えた四輪駆動制御装置に
    おいて、 前記駆動力配分制御手段では、副駆動輪に伝達する駆動
    トルクを、動力源の出力および前後の荷重配分と、前記
    回転速度差とに応じて決定するようにしたことを特徴と
    する四輪駆動制御装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の四輪駆動制御装置にお
    いて、 前記駆動力配分制御手段に、前記回転速度差に基づいて
    副駆動輪における駆動トルクである回転差対応駆動トル
    クを求める回転差駆動トルク決定手段と、前記動力源の
    出力および前後荷重配分に基づいて副駆動輪における駆
    動トルクである出力対応駆動トルクを求める出力駆動ト
    ルク決定手段と、求めた回転差対応駆動トルクと出力対
    応駆動トルクとの大きい方の値を副駆動輪の駆動トルク
    とする配分決定手段と、を設けたことを特徴とする四輪
    駆動制御装置。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の四輪駆動制御装置にお
    いて、 前記出力駆動トルク決定手段を、車両前後加速度検出手
    段が検出する前後加速度に基づいて、出力対応駆動トル
    クを決定する前後荷重配分成分を変更する構成としたこ
    とを特徴とする四輪駆動制御装置。
  4. 【請求項４】 動力源の駆動力を主駆動輪に伝達すると
    ともに、副駆動輪にも分配可能な駆動力分配手段と、 主駆動輪と副駆動輪との回転速度差を求める回転速度差
    検出手段と、 この回転速度差検出手段で得られた回転速度差に基づい
    て前記駆動力分配手段における駆動力配分作動を制御す
    る駆動力配分制御手段と、を備えた四輪駆動制御装置に
    おいて、 車両の前後加速度を検出する前後加速度検出手段を設
    け、 ４輪がスリップしている状態を検出する４輪スリップ検
    出手段を設け、 前記駆動力配分制御手段を、４輪スリップ検出時には、
    前後加速度と回転速度差とに応じて副駆動輪に伝達する
    駆動トルクを決定するようにしたことを特徴とする四輪
    駆動制御装置。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の四輪駆動制御装置にお
    いて、 前記駆動力配分制御手段に、前記回転速度差に基づいて
    副駆動輪における駆動トルクである回転差対応駆動トル
    クを求める回転差駆動トルク決定手段と、４輪スリップ
    発生時に前後加速度に基づいて副駆動輪における駆動ト
    ルクである前後加速度対応駆動トルクを求める加速度駆
    動トルク決定手段と、求めた回転差対応駆動トルクと加
    速度対応駆動トルクとの大きい方の値を副駆動輪の駆動
    トルクとする配分決定手段と、を設けたことを特徴とす
    る四輪駆動制御装置。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の四輪駆動制御装置にお
    いて、 坂道登坂を検出する坂道登坂検出手段を設け、 前記駆動力配分制御手段に、坂道登坂検出時に副駆動輪
    における駆動トルクである坂道対応駆動トルクを求める
    坂道駆動トルク決定手段を追加し、 前記配分決定手段は、回転差対応駆動トルクと加速度対
    応駆動トルクと坂道対応トルクとの中で最も大きい値を
    副駆動輪の駆動トルクとする構成としたことを特徴とす
    る四輪駆動制御装置。
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Cited By (3)

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