JP3952679B2 - 動力分配制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動力機関より供給される車両の動力を各駆動可能輪に分配する際の制御変数である「動力配分比、カップリング装置等の締結係合係数、又はその関連値」ｒを、各駆動可能輪の回転速度に基づいて制御する動力分配制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
４輪駆動車等に搭載される差動制御クラッチや、或いはカップリング装置等の締結係合係数（係合度）を駆動可能輪の回転速度に基づいて制御する動力分配制御装置としては、例えば、特許公報「平５−６１１２６：車両用４輪駆動制御装置」に記載されているもの等が一般に広く知られている。
特に、この従来装置は、脱輪等のスリップ状態からの脱出を試行する試行時間をタイマ等の時間計測手段を用いて制限又は制御するスリップ制御モードを有している。
【０００３】
また、これらの従来技術においては、車両がスリップ状態に在るか否かを前輪両輪の回転速度の平均値と後輪両輪の回転速度の平均値との差である差動回転速度ΔＮの絶対値に基づいて判定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スリップ状態からの脱出が成功しつつあるか否かの判定を行う際、これらの従来技術に見られる様に、差動回転速度ΔＮの絶対値だけに基づいてその判定を行っていたのでは、その判定を誤る場合がある。
これは、例えば、スリップ状態からの脱出試行中に最遅輪（最も回転速度が小さい車輪）が動き出して、この最遅輪の回転速度がある程度の大きさにまで達しつつある場合でも、差動回転速度ΔＮの絶対値が所定の基準値よりも大きければ画一的に試行失敗と判断されて、その後の試行が中断されてしまうことがあるためである。
【０００５】
また、例えば、牽引車の導入等によりスリップ状態からの脱出が可能となる場合や、更に牽引車の追加等により牽引力が増加された場合等であっても、上記の特許公報等に記載されている従来技術においては、一旦、スリップ状態からの脱出が不可能だと判断されてしまうと、その後は被牽引車両側の４輪駆動車としての機能が失なわれてしまうことがあった。
このため、牽引車等による牽引力を後から追加した場合でも、脱輪等のスリップ状態からの脱出が困難となることが有った。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、カップリング装置や、或いは差動制御クラッチ等の係合部又は締結部を中心とする機械系の破損や過度の磨耗等を回避し、これらの機械系の耐久性を守りつつ、スリップ状態からの脱出の可能性をできるだけ大きく引き出すことができる動力分配制御装置の制御方式を提案することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためには、以下の手段が有効である。
即ち、第１の手段は、動力機関より供給される車両の動力を駆動可能輪に分配する際の制御変数である「動力配分比、締結係合係数、又はその関連値」ｒを駆動可能輪の回転速度に基づいて制御する動力分配制御装置において、脱輪等のスリップ状態からの脱出を試行する試行時間τをタイマ等の時間計測手段を用いて制限又は制御するスリップ制御モードを設け、このスリップ制御モードにおいて車両がスリップ状態にあるか否かを車両の車体速度に基づいて判定する滑留状態判定手段と、試行時間τがその上限値Ｔ以上に成った 時に、脱出の試行中（τ＜Ｔ）とは相異なる判定基準を用いて、或いは、脱出の試行中（τ＜Ｔ）とは相異なる判定データを用いて、脱出が成功したか否かを再判定する２次判定手段とを備えることである。
【０００８】
また、第２の手段は、上記の第１の手段において、前輪と後輪とで回転速度が小さい方の駆動可能輪の回転速度ｍ１、或いは、各駆動可能輪中で最も回転速度が小さい１つの駆動可能輪の回転速度ｍ２に基づいて車体速度を推定、又は測定する車体速度算定手段を設けることである。
【０００９】
ただし、ここで、上記の前輪の回転速度は、前方右車輪の回転速度と前方左車輪の回転速度とをそれぞれ個々に計測し、それらの平均値として算出しても良いし、平均演算等の計算処理に頼らず、前輪車軸や、或いはフロント・デファレンシャル・ギヤ等の回転運動から直接測定する様にしても良い。上記の後輪の回転速度に付いても、略同様である。
これらの値（回転速度）は、公知、或いは任意の手段により求めた値を用いることができる。
【００１０】
【００１１】
また、第３の手段は、上記の第１又は第２の手段において、上記の試行時間τの上限値Ｔを動的に調整する試行時間調整手段を設けることである。
【００１２】
また、第４の手段は、上記の第３の手段の試行時間調整手段において、上記の回転速度ｍｊ（ｊ＝１，２）、この回転速度の変化量δｍｊ、又はこれらの関連値に基づいて、上限値Ｔを調整することである。
【００１３】
また、第５の手段は、上記の第３又は第４の手段の試行時間調整手段において、差動回転速度ΔＮ、差動回転速度ΔＮの変化量δΔＮ、又はこれらの関連値に基づいて、上限値Ｔを調整することである。
【００１４】
また、第６の手段は、上記の第１乃至第５の何れか１つの手段において、上記の試行時間τがその上限値Ｔ以上に成った時に、脱出が成功していなければ、「牽引等による脱出支援、又は、進行方向転換」等による再試行を要請する警報手段を設けることである。
【００１５】
また、第７の手段は、上記の第１乃至第６の何れか１つの手段において、上記の試行時間τがその上限値Ｔ以上に成った時に、脱出が成功していなければ、一時的又は継続的に、上記の制御変数ｒを０又は所定の固定値にすることにより、一部の駆動可能輪への動力分配を中止する締結解放手段を設けることである。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
また、第８の手段は、上記の第１乃至第７の何れか１つの手段において、試行時間τがその上限値Ｔ以上に成った時に、車体速度を改めて再度検出し、この再度検出された車体速度に基づいて脱出が成功したか否かを再判定することである。
【００１９】
【００２０】
また、第９の手段は、上記の第１乃至第８の何れか１つの手段において、車両の脱出条件好転時に、スリップ制御モードにおける制御変数ｒを好適値、最適値、又は最大値にすることにより、脱出の再試行を許容するか、或いは、脱出の試行を継続することである。
【００２１】
また、第１０の手段は、上記の第９の手段において、牽引センサ、牽引スイッチ、又は牽引力計により、車両の被牽引状態を検知し、車両の被牽引時、又は、車両の被牽引条件好転時に、車両の脱出条件が好転したと判定することである。
【００２２】
また、第１１の手段は、上記の第９又は第１０の手段において、オートマチック・トランスミッション、又はマニュアル・トランスミッションの変速ギヤの状態を検知し、この変速ギヤの変更時に、車両の脱出条件が好転したと判定することである。
以上の手段により、前記の課題を解決することができる。
【００２３】
【作用及び発明の効果】
本発明によれば、上記の回転速度ｍｊ（ｊ＝１又は２）を用いた上記の滑留状態判定手段により、従来よりも正確に車両のスリップ状態を判定することができるので、車両がスリップ状態から殆ど脱出しつつある場合等には、カップリング装置の締結（クラッチの係合）が強く維持される。
このため、車両がスリップ状態から殆ど脱出しつつある場合等には、誤って全駆動可能輪による脱出の試行が中断されることが無くなり、脱出に成功する可能性が大きくなる。
スリップ状態や脱出の成否の判定を２段階で行う際に、相異なる判定基準、或いは相異なる判定データを用いてそれらの判定処理を行うことにより、例えば２段階の判定の間にスリップ状態に一定の改善傾向が見られる場合に、脱出成功と判断することもできる。
【００２４】
また、上記の試行時間調整手段（例：第２実施例）を用いれば、脱出できる可能性が全く或いは殆ど見込めない場合には早めに試行を断念したり、逆に脱出できる可能性が大きい場合には、全駆動可能輪による脱出の試行時間τを若干延長したりすることができる。
【００２５】
また、上記の試行時間調整手段（例：第３実施例）を用いれば、係合部又は締結部を中心とする機械系の磨耗度や、単位時間当たりの磨耗量等に応じて、全駆動可能輪による脱出の試行時間τの上限値Ｔを決定することも可能である。
【００２６】
これらの作用により、スリップ状態から脱出できる可能性を最大限に引き出すことが可能になると同時に、上記の機械系の耐久性を確保することがより確実となる。
【００２７】
また、本発明の警報手段によれば、脱出条件の改善等によりスリップ状態から脱出できる可能性がまだ残っている場合に、運転者に最適又は好適な処置を促すことができる。これにより、４輪駆動システムが全駆動可能輪による脱出の再試行を許容する場合等に、運転者がこの再試行を断念する可能性が無くなるか、或いは、この可能性を最小に抑制することができる。
【００２８】
また、本発明の締結解放手段によれば、一時的又は継続的にカップリング装置の締結（又は、クラッチ機構の係合）が中止されるので、カップリング装置や、或いは差動制御クラッチ等の係合部又は締結部を中心とする機械系の破損や過度の磨耗等を回避することができる。このため、これらの機械系の耐久性を守ることが可能となる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではない。
（第１実施例）
図１は、４輪駆動車に搭載された、本実施例に係わる動力分配制御装置１００の模式的なシステム構成図である。
本４輪駆動車は、ＦＦベースの所謂オン・デマンド４ＷＤ機構を有しており、この機構により、主駆動輪（駆動可能輪）である前輪と従動輪（駆動可能輪）である後輪へのトルク配分比が好適に制御される。
【００３０】
トランスアクスル４０は、トランスミッションとトランスファを一体に備えており、エンジン３０から供給される駆動力（トルク）は、トランスアクスル４０によりギヤ比が選択されて、フロント・ディファレンシャル・ギヤ（差動装置）２５に出力される。その後、フロント・ディファレンシャル・ギヤ（差動装置）２５に伝達されたトルクは、前輪車軸２７、及び、プロペラシャフト２０に配分され、前輪１，２が駆動される。
また、プロペラシャフト２０の後方の一端にはカップリング（クラッチ機構）５０が接続されている。
【００３１】
そして、プロペラシャフト２０を介してカップリング５０に伝達されたトルクは、後輪駆動シャフト２４、リア・ディファレンシャル・ギヤ２６、後輪車軸２８に順次伝達されて、後輪３，４を駆動する。ただし、カップリング５０のクラッチ機構の締結係合係数ｒ（以下、単に「係合度ｒ」と言う）が０に制御された場合には、カップリング５０のクラッチ機構は、解放状態（非結合状態）に制御されるため、後輪３，４は駆動されない。このカップリング５０のクラッチ機構は、従来と同様に、電磁的な動作による機構（電磁式クラッチ）であっても、油圧による機構（油圧式クラッチ）であっても良い。このクラッチ機構により、係合度ｒが所定の範囲内（０≦ｒ≦１）で実現され、後輪３，４へのトルク配分が所望の値に調整される。これにより、例えば、後述の「通常制御」実行時に係合度ｒを最大値（ｒ＝１）にまで制御した際には、プロペラシャフト２０と後輪駆動シャフト２４とが略直結状態とされ、前輪１、２と後輪３、４に略半分ずつのトルクを配分することが可能となる。
【００３２】
回転センサ５〜８から各々出力される車輪速信号ｎ１，ｎ２，ｎ３，ｎ４は、各駆動可能輪１，２，３，４の回転速度に一致又は比例したデータである。ただし、以下の実施例では、車輪速信号ｎｉ（ｉ＝１，２，３，４）は各車輪１〜４の回転速度に一致するものとする。
また、スロットル開度センサ１０からは、スロットル開度ａが出力され、牽引力計６０からは、牽引車等による牽引力Ｓが出力される。そして、これらの出力データは、図略の入出力インターフェイスを有して電子制御装置（コンピュータ）等より構成された動力分配制御装置１００に入力される。
【００３３】
図２は、本第１実施例における、動力分配制御装置１００により実行されるプログラム、即ち、係合度ｒを制御する制御プログラムＰＧ１のフローチャートである。本プログラムＰＧ１は、例えば１０ｍｓ周期等の固定周期毎に定期的に呼び出されて実行されるプログラムである。
本プログラムＰＧ１では、まず最初に、ステップ２００において、異常状態フラグＦ_ABの値が判定される。本異常状態フラグＦ_ABの意味は、次式（１）により定義される。
【００３４】
【数１】
Ｆ_AB＝ｏｎ ：カップリング５０は、そのクラッチ機構の係合（締結）
を継続することがあまり望ましくない状態にある。
Ｆ_AB＝ｏｆｆ：カップリング５０は、正常状態にある。 …（１）
そして、本フラグＦ_ABの判定の結果、Ｆ_AB＝ｏｎならばステップ２７０へ、そうでなければステップ２０５へ処理を移す。
【００３５】
ただし、本プログラムＰＧ１を最初に呼び出して実行する際の初期条件は、次式（２）の通りである。尚、Ｔ１には適当な固定値を用いる。また、Ｔ２の値は必要に応じて途中で動的に変更しても良い（第２実施例参照）。
【数２】
Ｆ_AB＝ｏｆｆ，
Ｆ_MX＝ｏｆｆ，
ｔ１＝０，
ｔ２＝０，
Ｔ２＝初期暫定値（所定の値） …（２）
【００３６】
ステップ２０５では、後述（図４）の「１次判定ルーチンＲ１」を呼び出して実行する。本ルーチンＲ１は、車両のスリップ状態を判定するものである。ステップ２１０では、この「１次判定ルーチンＲ１」が設定したリターンコードＲＣの値を判定し、ＲＣ＝１（スリップ状態）ならばステップ２３０へ、ＲＣ＝０（正常状態）ならばステップ２１５へ処理を移す。
【００３７】
ステップ２１５では、タイムカウンタｔ１，ｔ２をそれぞれ０クリアし、最大トルク出力指定フラグＦ_MXをｏｆｆ状態に設定する。これらの設定により、ステップ２２０で呼び出され実行される「ｒ算定ルーチンＲ０」（図３）においては、「通常制御」が実行される。
【００３８】
ただし、ここで言う「通常制御」とは、例えば、検出した車輪速度ｎｉ（ｉ＝１，２，３，４）やスロットル開度ａ等に応じて、カップリング５０の係合度ｒ（締結力）を制御する様にし、スロットル開度ａ、或いは、後述の式(10),(11),(12)等で定義される前後輪間の差動回転数ΔＮが大きくなる程、係合度ｒを大きくしてスリップを防止又は抑制する制御のことである。本制御は、公知或いは任意の手法により、例えば後述の関数ｆ（ｎｉ，ａ）等を用いて実現することができる。
【００３９】
ステップ２２５では、「ｒ算定ルーチンＲ０」（図３）で決定された係合度ｒの値を、カップリング５０に対して出力する。
カップリング５０は周知の手段によりこの係合度（締結力）を具現し、これにより所望のトルク（動力）配分が実現される。
【００４０】
一方、ステップ２１０で、スリップ状態（ＲＣ＝１）が検出された場合には、ステップ２３０以下の処理（スリップ制御モード）が実行される。
即ち、ステップ２３０では、最大トルク出力指定フラグＦ_MXの状態を判定し、ｏｎ状態ならばステップ２４４へ、ｏｆｆ状態ならばステップ２３４へ処理を移す。ステップ２３４では、タイムカウンタｔ１の値を１増加する。本制御プログラムＰＧ１は、例えば１０ｍｓ周期等の固定周期毎に実行されるので、ここでカウントされる時間は、この１制御周期を１単位としたものとなる。
【００４１】
次に、ステップ２３５では、ステップ２０５、２１０で判定されたスリップ状態の継続時間ｔ１が、所定の時間Ｔ１以上に達したか否かを調べる。そして、タイムカウンタｔ１の値がＴ１以上に達していればステップ２３６へ、Ｔ１未満であればステップ２２０へ処理を移す。
この時間Ｔ１は、スリップ状態からの脱出が比較的容易であるか否かを判定するために設けられたパラメータであり、スリップ状態の継続時間ｔ１がこの所定時間Ｔ１に達した時点で、前記のカップリング５０の係合度ｒは最大値（＝１）にすることが望ましいと判断される。
【００４２】
ステップ２３６では、タイムカウンタｔ１を０クリアし、最大トルク出力指定フラグＦ_MXをｏｎ状態に設定する。
ステップ２４０では、前記の牽引力計６０から牽引車等による牽引力Ｓが入力され、退避領域Ｓ０に格納（保存）される。このＳ０の値（牽引力）は、後述の「３次判定ルーチンＲ３」（図６）で利用されるものである。
【００４３】
その後、ステップ２４４では、タイムカウンタｔ２を用いて、最大トルク出力指定フラグＦ_MXがｏｎ状態と成っている時間を前記の１制御周期を１単位としてカウントする。ステップ２４５では、このフラグＦ_MXがｏｎ状態と成っている継続時間ｔ２が、所定の時間Ｔ２以上に達したか否かを調べる。そして、タイムカウンタｔ２の値がＴ２以上に達していればステップ２４６へ、Ｔ２未満であればステップ２２０へ処理を移す。
【００４４】
この時間Ｔ２は、前記のカップリング５０のクラッチ機構の係合部（或いは、締結部）が磨耗等に更に尚十分耐え得るか否かを判定するために設けられたパラメータであり、スリップ状態の継続時間ｔ２がこの所定時間Ｔ２に達した時点で、カップリング５０はできるだけ解放状態（非係合状態）にすることが望ましいと判断される。
【００４５】
以上の処理により、スリップ状態からの脱出を試行する試行時間τとその上限値Ｔは、以下の式（３）、式（４）、式（５）で表すことができる。
【数３】
τ＝ｔ１＋ｔ２ …（３）
【数４】
Ｔ＝Ｔ１＋Ｔ２ …（４）
【数５】
τ≦Ｔ …（５）
【００４６】
ステップ２４６では、タイムカウンタｔ２を０クリアし、最大トルク出力指定フラグＦ_MXをｏｆｆ状態に設定する。
ステップ２５０では、後述（図５）の「２次判定ルーチンＲ２」を呼び出して実行する。本ルーチンＲ２は、車両がスリップ状態から脱出できたか否かを判定するものである。
ステップ２５５では、この「２次判定ルーチンＲ２」が設定したリターンコードＲＣの値を判定し、ＲＣ＝１（脱出失敗）ならばステップ２６０へ、ＲＣ＝０（脱出成功）ならばステップ２２０へ処理を移す。
【００４７】
ステップ２６０では、前記の異常状態フラグＦ_ABをｏｎ状態に設定する。この設定により、前記の「締結解放手段」が起動され、係合度ｒがその下限値０に設定されて（図３）、クラッチ機構の耐久性が保持されることになる。
ステップ２６５では、本発明の「警報手段」を起動する。例えば、所定のメッセージ・コード等を指定して、メッセージ出力タスクに対して、ＰＯＳＴ処理（メッセージの出力を行う様指令する処理）を行う。ここでは、例えば、「牽引等による脱出支援、又は、進行方向転換」等による再試行を要請する所定の警報のメッセージ・コードを選択・指定すれば良い。
本ステップ２６５実行後は、前記のステップ２２０に処理を移す。
【００４８】
また、上記のステップ２６０で、上記の異常状態フラグＦ_ABがｏｎ状態に設定された場合には、次回の制御周期（１制御周期後）において、前述の様に、ステップ２７０が実行される。
ステップ２７０では、後述（図６）の「３次判定ルーチンＲ３」を呼び出して実行する。本ルーチンＲ３は、例えば牽引車の導入等による脱出条件の改善があったか否かを判定するものである。
ステップ２７５では、この「３次判定ルーチンＲ３」が設定したリターンコードＲＣの値を判定し、ＲＣ＝１（脱出条件不変）ならばステップ２２０へ、ＲＣ＝０（脱出条件好転）ならばステップ２８０へ処理を移す。
【００４９】
ステップ２８０では、前記の異常状態フラグＦ_ABをｏｆｆ状態に設定し、最大トルク出力指定フラグＦ_MXをｏｎ状態に設定する。この設定により、前記の「締結解放手段」が抑止され、係合度ｒがその最大値１に設定されて（図３）、スリップ状態からの脱出に対する再試行が許容されることになる。即ち、脱出条件が改善され、新たな再試行により脱出できる可能性が見込める場合には、カップリング５０の係合度ｒを最大値（＝１）にして、この再試行をサポートする。
本ステップ２８０実行後は、前記のステップ２２０に処理を移す。
【００５０】
図３は、係合度ｒを算定する前記の算定ルーチンＲ０のフローチャートである。本算定ルーチンＲ０では、まず最初に、ステップ３１０により、異常状態フラグＦ_ABの値を判定し、Ｆ_AB＝ｏｎならばステップ３１５へ、そうでなければステップ３２０へ処理を移す。
ステップ３１５では、係合度ｒを０に設定する。
即ち、ステップ３１０、ステップ３１５等により本発明の１つの選択的な構成要素である締結解放手段が実現される。
【００５１】
本実施例においては、この係合度ｒの値がその後も０に継続的に維持されるか、或いはｒ＝０成る設定が一時的なものとなるかは、「３次判定ルーチンＲ３」の判定による。
例えば、この係合度ｒの値がその後も０に継続的に維持される場合には、クラッチ機構の係合部の磨耗又は損傷が、その後拡大する恐れが無くなる。
また、その後、係合度ｒの値がｒ＞０（或いは最大値）になる場合が有れば、そのときには、スリップ状態からの脱出を再試行することも可能となる。
【００５２】
ステップ３２０では、スロットル開度センサ１０から、スロットル開度ａを入力する。
ステップ３３０では、次の式（６）、式（７）、式（８）に例示される関数ｆ（ｎｉ，ａ）により、係合度ｒの値を決定する。
【数６】
ΔＮ ＝ ｜（ｎ１＋ｎ２−ｎ３−ｎ４）／２｜ …（６）
【数７】
Ｋ＝γａ＋β （γ，βは正の定数） …（７）
【数８】
ｒ＝ｆ（ｎｉ，ａ）＝ＭＩＮ（１，ＫΔＮ） …（８）
【００５３】
ステップ３４０では、スロットル開度ａにより、運転者の加速操作意思が能動的な最小レベルを越えているか否かを判定する。本ステップで「ａ＞ａ０」が確認されればステップ３５０へ、そうでなければ本ルーチンＲ０の呼出元へ処理を移す。ただし、ここで、ａ０は運転者の加速操作意思が能動的な最小レベルにあることを意味する閾値である。
【００５４】
ステップ３５０では、フラグＦ_MXの値を判定し、Ｆ_MX＝ｏｎならばステップ３５５へ、そうでなければステップ３６０へ処理を移す。
ステップ３５５では、係合度ｒを１（最大値）に設定する。
ステップ３６０では、タイムカウンタｔ１の値を判定し、ｔ１＞０ならばステップ３７０へ、そうでなければ本ルーチンＲ０の呼出元へ処理を移す。
【００５５】
ステップ３７０では、係合度ｒの下限値ｒ１を求める。この値は、スリップ制御モードにおいて、脱出の試行時間τが「０＜τ＜Ｔ１」成る時に、係合度ｒが取るべき値の下限を規定するものであり、スリップ状態の改善のために最低限必要と思われる値を設定すれば良い。この様な下限値ｒ１は、例えば、次式（９）の様にして求めることができる。
【数９】
ｒ１＝Ｆ（ｔ１）≡１／２＋２ｔ１／５Ｔ１ …（９）
例えば、この様な関数Ｆ（ｔ１）を用いて係合度ｒの下限値を規定すれば、スリップの継続時間ｔ１などに応じた係合度ｒの最低レベルを保証することが可能となる。
【００５６】
ステップ３８０では、ＭＡＸ関数を用いて、ステップ３３０で求めた係合度ｒとステップ３７０で求めた下限値ｒ１とを比較して、小さくない方を選択し、その値をステップ２２５（図２）で出力すべき係合度ｒとして再設定する。
【００５７】
図４は、スリップ状態を判定する前記の１次判定ルーチンＲ１のフローチャートである。本１次判定ルーチンＲ１では、まず最初に、ステップ４１０により、車輪速信号ｎｉ（ｉ＝１，２，３，４）を入力する。
ステップ４２０では、次式（10）に従って前輪の回転速度Ｍ１を求める。
【数１０】
Ｍ１＝（ｎ１＋ｎ２）／２ …（10）
【００５８】
ステップ４３０では、次式（11）に従って後輪の回転速度ｍ１を求める。この後輪の回転速度ｍ１は、車体速度に略比例した値を有する数値としても利用することができる。これは、従動輪（後輪）側は路面に対する滑りが少ないためである。
【数１１】
ｍ１＝（ｎ３＋ｎ４）／２ …（11）
ステップ４４０では、次式（12）に従って差動回転速度ΔＮを求める。
【数１２】
ΔＮ＝｜Ｍ１−ｍ１｜ …（12）
【００５９】
ステップ４５０では、ΔＮの値を判定し、この値が所定値ΔＮ１以上であればステップ４６０へ、そうでなければステップ４８０へ処理を移す。
ステップ４６０では、ｍ１の値を判定し、この値が所定値ｖ１以下であればステップ４７０へ、そうでなければステップ４８０へ処理を移す。
【００６０】
ステップ４７０では、リターンコードＲＣの値を１（スリップ状態）に設定する。また、ステップ４８０では、リターンコードＲＣの値を０（正常状態）に設定する。
【００６１】
図５は、スリップ状態（脱出の成功／失敗）を判定する前記の２次判定ルーチンＲ２のフローチャートである。本２次判定ルーチンＲ２では、まず最初に、ステップ５１０により、車輪速信号ｎｉ（ｉ＝１，２，３，４）を入力する。
ステップ５２０では、車体速度に略比例する数値として、例えばＭＩＮ関数等を用いて、入力した車輪速信号ｎｉより最遅輪の回転速度ｍ２を求める。
【００６２】
ステップ５３０では、最遅輪の回転速度ｍ２の値を判定し、この値が所定値ｖ２以下であればステップ５４０へ、そうでなければステップ５５０へ処理を移す。ステップ５４０では、リターンコードＲＣの値を１（脱出失敗）に設定する。また、ステップ５５０では、リターンコードＲＣの値を０（脱出成功）に設定する。
例えば、以上の処理により、スリップ状態からの脱出の成功／失敗を判定することができる。
【００６３】
例えば、以上の処理によれば、ステップ４５０で差動回転速度ΔＮが所定値ΔＮ１以上であり、かつ、ステップ２３５でタイムカウンタｔ１の値が所定値Ｔ１以上であっても、ステップ５３０で最遅輪の回転速度ｍ２が所定値ｖ２よりも大きければ、車両はスリップ状態から脱出しつつ在る（脱出成功）と判定されることになる。
【００６４】
ただし、上記のステップ５１０は必ずしも必要ではなく、省略しても良い。即ち、例えば、ステップ４１０で入力した測定値を所定の記憶領域に退避しておき、その値を再使用する様にしてもよい。ただし、ステップ５１０でｎｉ（ｉ＝１，２，３，４）を再入力すれば、最新データに基づいた判定をステップ５３０で実行することができるため、ステップ５３０における判定処理の信頼性が向上する。この様な手法は、特にスリップ状態が急速に改善されつつ在る場合に、効果を奏する。
【００６５】
また、上記のステップ５２０とステップ５３０の間に、所定の閾値ΔＮ２と差動回転速度ΔＮとの大小関係を判定する処理、即ち、図４のステップ４２０〜ステップ４５０と同様の判定処理を追加しても良い。
【００６６】
図６は、好転事象の有無を判定する前記の３次判定ルーチンＲ３のフローチャートである。本３次判定ルーチンＲ３では、まず最初に、ステップ６１０により、牽引力計６０から本車両を牽引する別の車両（牽引車）の牽引力Ｓを入力する。ステップ６２０では、次式（13）が成り立つか否かを判定し、成り立つ場合にはステップ６３０へ、そうでなければステップ６５０へ処理を移す。
【数１３】
Ｓ≧Ｓ０＋ΔＳ …（13）
ただし、ここで、ΔＳは力を表す所定の定数で、例えば１００ｋｇ重程度で良い。このΔＳの値は、本動力分配制御装置１００を搭載する車両の仕様等により、好適又は最適な値を選定すれば良い。
【００６７】
ステップ６３０では、今回の牽引力Ｓを退避領域Ｓ０に格納（保存）する。
ステップ６４０では、リターンコードＲＣの値を１（脱出条件不変）に設定する。また、ステップ６５０では、リターンコードＲＣの値を０（脱出条件好転）に設定する。
【００６８】
以上の処理により、今回の牽引力Ｓが前回の牽引力の値Ｓ０よりもΔＳ以上増強された場合にだけ、脱出条件が好転したと判定される。これにより、牽引車の導入や牽引車の更なる追加等が行われた場合等の、脱出条件好転時には、図２のステップ２７０、ステップ２８０の作用によりスリップ状態からの脱出に対する再試行が許容されるので、係合度ｒを再度最大値にして脱出を自ら再試行することが可能となる。
【００６９】
例えば、以上の様な本第１実施例の構成によれば、回転速度ｍ２を用いた上記の滑留状態判定手段（ステップ５２０、ステップ５３０）により、従来よりも正確に車両のスリップ状態（脱出の成否）を判定することができるので、車両がスリップ状態から殆ど脱出しつつある場合等には、カップリング装置の締結（クラッチの係合）が強く維持される。
尚、本実施例の様なＦＦベースの４輪駆動車の場合、最遅輪の回転速度ｍ２の代わりに、後輪の回転速度ｍ１を用いて、スリップ状態を判定することも可能である。
【００７０】
以上の作用により、車両がスリップ状態から殆ど脱出しつつある場合等には、誤って全駆動可能輪による脱出の試行が中断されることが無くなり、脱出に成功する可能性が大きくなる。
【００７１】
以上の様な構成により、スリップ状態から脱出できる可能性を最大限に引き出すことが可能になると同時に、上記の機械系の耐久性を確保することがより確実となる。
【００７２】
（第２実施例：ステップ２４４の拡張変形例）
本第２実施例では、上記の第１実施例の図２のステップ２４４の拡張変形例を例示する。
図７は、ステップ２４４の拡張変形例を例示する代替ルーチンｙｙのフローチャートである。本代替ルーチンｙｙは、図２のステップ２４４を実行する代わりに実行するべき処理を纏めたものである。したがって、図２のステップ２４４を本ルーチンｙｙを呼び出すステップに変更すれば、本第２実施例を実施することができる。
【００７３】
本代替ルーチンｙｙでは、まず最初に、ステップ７１０により、第１実施例のステップ２４４と同様に、タイムカウンタｔ２を更新する。
ステップ７２０では、Ｔ２修正フラグＦ_T2の値を判定し、Ｆ_T2＝ｏｆｆならばステップ７３０へ、そうでなければ呼出元へ処理を移す。
【００７４】
ステップ７３０では、次式（14）が成り立つか否かを判定し、成り立つ場合にはステップ７４０へ、そうでなければ呼出元へ処理を移す。
【数１４】
ｔ２≧ｐ・Ｔ２ （０＜ｐ＜１） …（14）
ただし、ここで、ｐは所定の定数であり、0.６〜0.９程度で良い。
【００７５】
ステップ７４０では、Ｔ２修正フラグＦ_T2の値をｏｎ状態に設定する。
ステップ７５０では、前述のステップ５２０（図５）と同様に、最遅輪の回転速度ｍ２を求める。
ステップ７６０では、次式（15）が成り立つか否かを判定し、成り立つ場合にはステップ７７０へ、そうでなければ呼出元へ処理を移す。
【数１５】
ｍ２≧α・ｖ２ （０＜α＜１） …（15）
ただし、ここで、ｖ２は前述のステップ５３０（図５）の閾値ｖ２と同じものである。また、αは所定の定数であり、0.５〜0.９程度で良い。
【００７６】
ステップ７７０では、前回の制御周期で求めたｍ２の値と今回求めたｍ２の値との差分であるδｍ２の値（＝（今回のｍ２の値）−（前回のｍ２の値））が、所定の閾値δｍ以上であるか否かを判定し、δｍ２≧δｍならばステップ７８０へ、そうでなければ呼出元へ処理を移す。
ステップ７８０では、次式（16）に従って、今後脱出できるまでに必要と推定される時間幅ΔＴの値を求める。
【数１６】
ΔＴ＝（ｖ２−ｍ２）／δｍ …（16）
【００７７】
ステップ７９０では、周知のＭＡＸ関数を用いて、「ｔ２＋ΔＴ」とＴ２（初期暫定値）とで小さくない方を選択し、その値を改めてＴ２に格納する。このＴ２の更新（修正）処理を行うことにより、脱出の可能性が一定以上に見込める場合には、その状況に応じてＴ２の値が適正範囲内で増加され、本処理が実行された後は、図２のステップ２４５において、修正済みのＴ２の値が使用されることになる。
【００７８】
尚、Ｆ_T2の初期値は、Ｆ_T2＝ｏｆｆとする。また、本ルーチンｙｙ使用時には、図２のステップ２４６において、「Ｆ_T2＝ｏｆｆ，Ｔ２＝初期暫定値」成る処理をステップ２４６の既存の処理「ｔ２＝０，Ｆ_MX＝ｏｆｆ」と同時に毎回設定するものとする。
【００７９】
例えば、上記の様なサブルーチンｙｙ（試行時間調整手段）を用いれば、最初にＴ２の初期暫定値を若干小さめに設定しておくことにより、脱出できる可能性が全くない場合や、或いは殆ど見込めない場合には、早めに脱出の試行を断念することができ、逆に脱出できる可能性が大きい場合には「ｔ２＋ΔＴ＞Ｔ２（＝初期暫定値）」となるため、ステップ７９０の作用により全駆動可能輪による脱出の試行時間τの上限値Ｔ（＝Ｔ１＋Ｔ２）を適正な範囲内で延長することができる様になる。
【００８０】
この様な構成によっても、カップリング装置や、或いは差動制御クラッチ等の係合部又は締結部を中心とする機械系の破損や過度の磨耗等を回避し、これらの機械系の耐久性を守りつつ、スリップ状態からの脱出の可能性をできるだけ大きく引き出すことができる様になる。
【００８１】
（第３実施例：ステップ２４５の拡張変形例）
本第３実施例では、前記の第１実施例の図２のステップ２４５の拡張変形例を例示する。ただし、本第３実施例は上記の第２実施例と同時に組み合わせて実施するものではない。
【００８２】
前記の第１実施例では、タイムカウンタｔ２の上限値Ｔ２を規定することにより、試行時間τが適正範囲を越えない様に制御したが、本第３実施例では、タイムカウンタｔ２の上限値Ｔ２を設定する代わりに次式（17）〜（19）を用いて、試行時間τが適正範囲を越えない様に制御する。
即ち、本第３実施例では、第１実施例の図２のステップ２４５を実行する代わりに、このタイミングで、前後輪間の差動回転速度の累積（時間積分）に関する次式（19）が成立するか否かを判定し、式（19）が成立した時点で、ステップ２４６以下の処理に移行する。
【００８３】
【数１７】
Ｂ１ ＝ _t1=1Σ^T1｛（ΔＮ）_t1｝^J …（17）
【数１８】
Ｂ(t2) ＝ _k=1Σ^t2｛（ΔＮ）_k ｝^J …（18）
【数１９】
∫｛（ΔＮ）_t ｝^J ｄｔ≒Ｂ１＋Ｂ(t2)≧Ｂ０ …（19）
【００８４】
ただし、ここで、式（19）の左辺の積分範囲は［０，τ］であり、指数Ｊは例えば、１、３／２、２、５／２、３等の適当な有理数（定数）である。定数Ｂ０や指数Ｊの値としては、カップリング５０のクラッチ機構の材質や構造等に応じて好適値又は最適値を設定すれば良い。
また、式（17），（18）の各値は、図２の各タイムカウンタｔ１，ｔ２の更新時に、それぞれ同じタイミング（ステップ２３４又はステップ２４４の直後）で各累積処理を実行することにより求めることができる。
【００８５】
この様な試行時間調整手段を用いれば、係合部又は締結部を中心とする機械系の磨耗度、損傷度、或いは単位時間当たりの磨耗量等に応じて、全駆動可能輪による脱出の試行時間τの適正範囲（上限）を決定することができる。
【００８６】
尚、上記の各実施例において、牽引力計６０（図１）、及び制御プログラムＰＧ１（図２）のステップ２７０〜２８０，ステップ２４０は、必ずしも設けなくとも良い。例えば、これらの構成要素を省略した動力分配制御装置を構成した場合にも、回転速度ｍ１又はｍ２等から求められる車体速度を用いた上記の滑留状態判定手段（ステップ５２０、ステップ５３０）によれば、従来よりも正確に車両のスリップ状態（脱出の成否）を判定することができる。
したがって、この様な構成下においても、誤って全駆動可能輪による脱出の試行が中断されることが無くなり、脱出に成功する可能性が大きくなると言う本発明の作用・効果を得ることができる。
【００８７】
また、ｒ算定ルーチンＲ０のステップ３６０〜３８０（図３）は、必ずしも設けなくとも良い。関数ｆ（ｎｉ，ａ）の好適な構成によっては、これらのステップ３６０〜３８０が無くとも、０＜τ（＝ｔ１）＜Ｔ１成る時（スリップの初期段階以降）に、係合度ｒをある程度の好適値に設定することが可能である。
【００８８】
また、ステップ３７０のＦ（ｔ１）は、各車輪の回転速度ｎｉやスロットル開度ａ等も独立変数（引数）として持つ関数であっても良い。また、例えば、ステップ３７０を無くして、ステップ３８０のＭＡＸ関数を「ｒ＝Ｆ（ｎｉ，ｔ１，ａ）」なる適当な関数Ｆに代えても良い。
これらの手法により、０＜τ（＝ｔ１）＜Ｔ１成る時に、係合度ｒを好適値又は最適値に設定することが可能である。
【００８９】
また、図４、図５のステップ４６０の閾値ｖ１とステップ５３０の閾値ｖ２とは、同じ値でも良いし、相異なる値でも良い。例えば、ｖ２よりもｖ１の値を若干大きくしておくことで、「ｖ１＝ｖ２」成る場合よりも、ステップ２３０以降のスリップ制御モードが実行される頻度が高くなる。これにより、ステップ３７０，ステップ３８０が実行される頻度が高くなるため、比較的軽度のスリップ状態の場合でも、比較的早めに（スリップの初期段階より）係合度ｒが上昇し、未然若しくは早めにスリップ状態からの脱出が自動的に計れる様になる。即ち、この様な設定によれば、スリップ状態に対する早期対策が可能となる。このことは、上記の様に例えば「ｒ＝Ｆ（ｎｉ，ｔ１，ａ）」なる適当な関数Ｆ等を用いた場合にも同様である。
【００９０】
また、１次判定ルーチンＲ１におけるステップ４６０（図４）は、省略しても良い。これは、類似或いは同等の判定処理を２次判定ルーチンＲ２におけるステップ５３０（図５）で行っているためである。
【００９１】
また、前述の様に、図５のステップ５２０とステップ５３０の間に、差動回転速度ΔＮと所定の閾値ΔＮ２との大小関係を判定する処理（図４のステップ４２０〜ステップ４５０と同様の判定処理）を追加する場合、ΔＮ１とΔＮ２の各閾値の大きさの設定基準は任意であるが、例えば、ΔＮ１＞ΔＮ２となる様に設定すれば、スリップ状態に一定の改善傾向が見られる場合にだけ、図２のステップ２５５で脱出成功（ＲＣ＝０）と判断することができる。
【００９２】
即ち、図２の１次判定（ステップ２０５）や２次判定（ステップ２５０）で、スリップ状態や脱出の成否の判定をする際に、相異なる判定基準、或いは相異なる判定データを用いてそれらの判定処理を行うことにより、上記の様な作用・効果が得られることがある。
【００９３】
尚、上記の各実施例におけるスロットル開度ａは、アクセルペダルの踏み込み角度θや、アクセルペダルの押圧ｐ等でも良い。これらの変数からも運転者の加速操作意思を推し量ることが可能である。
【００９４】
また、牽引力計６０（牽引力Ｓ）に限らず、ギヤボックス（トランスミッション）等からでも脱出条件の改善や好転を検出することが可能である。これにより運転者が、変速ギヤを後退ギヤをも含めた最適なギヤに変更して脱出を再試行することも可能となる。即ち、変速ギヤの識別信号を入力する手段の導入や図６の３次判定ルーチンＲ３の適当な変更等により、この様な再試行をも、ステップ２７０〜ステップ２８０の処理で許容される様に構成することが可能である。
従って、図１の牽引力計６０は、車両の後方に付けても良い。或いは、もう一つの更なる別の牽引力計を車両の後方にも追加して設けても良い。
また、これらの牽引力計は、牽引力を正確に測るものでなくても良く、例えば、牽引スイッチ等の牽引センサでも良い。
【００９５】
また、上記の各実施例では、車体速度に略比例する数値として、後輪の回転速度ｍ１や、或いは、最遅輪の回転速度ｍ２を用いたが、車体速度やこれに略比例する数値としては、公知或いは任意の手段により求めた数値（車体速度等）を使用することができる。
【００９６】
これらの構成によっても、上記の各実施例と略同様に、本発明の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ４輪駆動車に搭載された、本発明の実施例に係わる動力分配制御装置１００の模式的なシステム構成図。
【図２】 係合度ｒを制御する制御プログラムＰＧ１のフローチャート。
【図３】 係合度ｒを算定する算定ルーチンＲ０のフローチャート。
【図４】 スリップ状態を判定する１次判定ルーチンＲ１のフローチャート。
【図５】 スリップ状態（脱出の成功／失敗）を判定する２次判定ルーチンＲ２のフローチャート。
【図６】 好転事象の有無を判定する３次判定ルーチンＲ３のフローチャート。
【図７】 ステップ２４４の拡張変形例（第２実施例）を例示する代替ルーチンｙｙのフローチャート。
【符号の説明】
１，２ … 主駆動輪（前輪：駆動可能輪）
３，４ … 従動輪（後輪：駆動可能輪）
５〜８ … 回転数センサ
１０ … スロットル開度センサ
２０ … プロペラシャフト
２４ … 後輪駆動シャフト
２５ … フロント・ディファレンシャル・ギヤ（差動装置）
２６ … リア・ディファレンシャル・ギヤ（差動装置）
２７ … 前輪車軸
２８ … 後輪車軸
３０ … エンジン
４０ … トランスアクスル
５０ … カップリング（クラッチ機構）
６０ … 牽引力計
１００ … 動力分配制御装置
ｒ … カップリング装置の締結係合係数（係合度）
τ … 脱出を試行する試行時間
Ｔ … τの上限値
Ｓ，Ｓ０ … 牽引力
ａ … スロットル開度
ｎ１，ｎ２，
ｎ３，ｎ４… 車輪速信号（∝車輪回転数）
ΔＮ … 差動回転数（前後差）
ｍ１ … 前後輪で回転速度が小さい方の駆動可能輪の回転速度
ｍ２ … 最も回転速度が小さい１つの駆動可能輪の回転速度
Ｆ_AB … 異常状態フラグ
Ｆ_MX … 最大トルク出力指定フラグ

Claims (11)

1. 動力機関より供給される車両の動力を駆動可能輪に分配する際の制御変数である「動力配分比、締結係合係数、又はその関連値」ｒを、駆動可能輪の回転速度に基づいて制御する動力分配制御装置において、
   脱輪等のスリップ状態からの脱出を試行する試行時間τを、タイマ等の時間計測手段を用いて、制限又は制御するスリップ制御モードを有し、
   前記車両が前記スリップ制御モードにおいて前記スリップ状態にあるか否かを、前記車両の車体速度に基づいて判定する滑留状態判定手段と、
   前記試行時間τがその上限値Ｔ以上に成った時に、前記脱出の試行中（τ＜Ｔ）とは相異なる判定基準を用いて、或いは、前記脱出の試行中（τ＜Ｔ）とは相異なる判定データを用いて、前記脱出が成功したか否かを再判定する２次判定手段とを有することを特徴とする動力分配制御装置。
2. 前記車体速度を、前輪と後輪とで回転速度が小さい方の駆動可能輪の回転速度ｍ１、或いは、前記各駆動可能輪中で最も回転速度が小さい１つの駆動可能輪の回転速度ｍ２に基づいて推定、又は測定する車体速度算定手段を有することを特徴とする請求項１に記載の動力分配制御装置。
3. 前記試行時間τの上限値Ｔを動的に調整する試行時間調整手段を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の動力分配制御装置。
4. 前記試行時間調整手段は、前記回転速度ｍｊ（ｊ＝１，２）、この回転速度の変化量δｍｊ、又はこれらの関連値に基づいて、前記上限値Ｔを調整することを特徴とする請求項３に記載の動力分配制御装置。
5. 前記試行時間調整手段は、差動回転速度ΔＮ、前記差動回転速度ΔＮの変化量δΔＮ、又はこれらの関連値に基づいて、前記上限値Ｔを調整することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の動力分配制御装置。
6. 前記試行時間τがその上限値Ｔ以上に成った時に、前記脱出が成功していなければ、「牽引等による脱出支援、又は、進行方向転換」等による再試行を要請する警報手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の動力分配制御装置。
7. 前記試行時間τがその上限値Ｔ以上に成った時に、前記脱出が成功していなければ、一時的又は継続的に、前記制御変数ｒを０又は所定の固定値にすることにより、一部の駆動可能輪への動力分配を中止する締結解放手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の動力分配制御装置。
8. 前記試行時間τがその上限値Ｔ以上に成った時に、前記車体速度を改めて再度検出し、この再度検出された車体速度に基づいて、前記脱出が成功したか否かを再判定することを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の動力分配制御装置。
9. 前記車両の脱出条件好転時に、前記スリップ制御モードにおける前記制御変数ｒを好適値、最適値、又は最大値にすることにより、前記脱出の再試行を許容するか、或いは、前記脱出の試行を継続することを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の動力分配制御装置。
10. 牽引センサ、牽引スイッチ、又は牽引力計により、前記車両の被牽引状態を検知し、
    前記車両の被牽引時、又は、前記車両の被牽引条件好転時に、前記車両の脱出条件が好転したと判定することを特徴とする請求項９に記載の動力分配制御装置。
11. オートマチック・トランスミッション、又はマニュアル・トランスミッションの変速ギヤの状態を検知し、
    前記変速ギヤの変更時に、前記車両の脱出条件が好転したと判定することを特徴とする請求項９乃至請求項１０に記載の動力分配制御装置。

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