JP4456748B2

JP4456748B2 - ４輪駆動車の動力配分制御装置

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Publication number: JP4456748B2
Application number: JP2000329348A
Authority: JP
Inventors: 隆三榊山
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2000-10-27
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2020-10-27
Also published as: EP1203688A2; JP2002127772A; DE60139668D1; EP1203688A3; US20020055416A1; EP1203688B1; US6634451B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両挙動を制御するトラクション制御装置や制動力制御装置等が作動した際、適切な制御を行う４輪駆動車の動力配分制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車においては、駆動輪の空転を抑えて発進時の加速性や操縦安定性、車両挙動の安定性を確保するためのトラクション制御装置、或いは、車両旋回時の車両挙動を所定に選択した車輪に制動力を付加して適切に制御する制動力制御装置等の車両挙動制御装置が搭載されている。
【０００３】
このような車両挙動制御装置を４輪駆動車に搭載する場合、車両挙動制御装置による制御と、４輪駆動車の動力配分制御装置による制御とが干渉し、車両にとって好ましくない場合がある。このため、例えば、特開昭６１−３７５４１号公報では、スリップ制御作動時には強制的に２輪駆動に切り換える４輪駆動車が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の先行技術では、スリップ制御作動と同時に４輪駆動から２輪駆動に切り替わり、走行性が著しく悪化してしまう可能性がある。また、４輪駆動から２輪駆動に切り替わることによる車両特性の急激な変化により、ドライバに大きな違和感を与えてしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、車両挙動制御装置が作動して車両挙動制御が行われる場合であっても、この車両挙動制御と必要以上に干渉することなく最適な動力配分制御を継続して行い、ドライバに違和感を与えることなく優れた走行性を維持することのできる４輪駆動車の動力配分制御装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【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記載の本発明による４輪駆動車の動力配分制御装置は、車両の挙動を所定に制御する車両挙動制御手段を備えると共に、動力配分制御手段にて設定した作動トルクでトルク伝達容量可変型クラッチ手段を作動させ前後の動力配分を行う４輪駆動車の動力配分制御装置において、上記動力配分制御手段は、前後に配分する駆動源からの入力トルクに応じたトルク感応トルクを演算するトルク感応トルク設定手段と、前後軸の回転差に応じた差回転感応トルクを演算する差回転感応トルク設定手段と、少なくとも上記トルク感応トルクと上記差回転感応トルクとから上記作動トルクを演算し、上記車両挙動制御手段が作動した場合には上記差回転感応トルクを除いて上記作動トルクを演算する作動トルク設定手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２記載の本発明による４輪駆動車の動力配分制御装置は、車両の挙動を所定に制御する車両挙動制御手段を備えると共に、動力配分制御手段にて設定した作動トルクでトルク伝達容量可変型クラッチ手段を作動させ前後の動力配分を行う４輪駆動車の動力配分制御装置において、上記動力配分制御手段は、前後に配分する駆動源からの入力トルクに応じたトルク感応トルクを演算するトルク感応トルク設定手段と、前後軸の回転差に応じた差回転感応トルクを演算する差回転感応トルク設定手段と、車両のヨーイング状態に基づくヨーレートフィードバックトルクを演算するヨーレートフィードバックトルク設定手段と、少なくとも上記トルク感応トルクと上記差回転感応トルクと上記ヨーレートフィードバックトルクから上記作動トルクを演算し、上記車両挙動制御手段が作動した場合には上記差回転感応トルクと上記ヨーレートフィードバックトルクとを除いて上記作動トルクを演算する作動トルク設定手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
更に、請求項３記載の本発明による４輪駆動車の動力配分制御装置は、請求項１又は請求項２に記載の４輪駆動車の動力配分制御装置において、上記車両挙動制御手段が、車両のオーバーステア傾向とアンダーステア傾向とを検出して所定に制御するものであって、上記作動トルク設定手段は、上記車両挙動制御手段が作動した場合には車両のオーバーステア傾向とアンダーステア傾向とに応じた補正量を加えて上記作動トルクを演算することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４記載の本発明による４輪駆動車の動力配分制御装置は、請求項３記載の４輪駆動車の動力配分制御装置において、上記補正量は、車速と路面摩擦係数の少なくともどちらかに応じて可変に設定することを特徴とする。
【００１０】
更に、請求項５記載の本発明による４輪駆動車の動力配分制御装置は、請求項１乃至請求項４の何れか一つに記載の４輪駆動車の動力配分制御装置において、上記作動トルク設定手段は、上記車両挙動制御手段の作動で上記作動トルクを可変する際、上記作動トルクの変化に所定の時間遅れを生じさせることを特徴とする。
【００１１】
すなわち、請求項１記載の４輪駆動車の動力配分制御装置は、動力配分制御手段は、トルク感応トルク設定手段で前後に配分する駆動源からの入力トルクに応じたトルク感応トルクを演算し、差回転感応トルク設定手段で前後軸の回転差に応じた差回転感応トルクを演算し、作動トルク設定手段で少なくともトルク感応トルクと差回転感応トルクとから作動トルクを演算する。そして、この作動トルクでトルク伝達容量可変型クラッチ手段を作動させ前後の動力配分を行う。ここで、車両挙動制御手段が車両の挙動を所定に制御するべく作動した場合、動力配分制御手段の作動トルク設定手段は、差回転感応トルクを除いて作動トルクを演算し、この作動トルクでトルク伝達容量可変型クラッチ手段が制御される。このため、車両挙動制御手段が作動して車両挙動制御が行われる場合であっても、この車両挙動制御と干渉することなく最適な動力配分制御が継続して行われ、ドライバに違和感を与えることなく優れた走行性が維持される。
【００１２】
また、請求項２記載の４輪駆動車の動力配分制御装置は、動力配分制御手段は、トルク感応トルク設定手段で前後に配分する駆動源からの入力トルクに応じたトルク感応トルクを演算し、差回転感応トルク設定手段で前後軸の回転差に応じた差回転感応トルクを演算し、ヨーレートフィードバックトルク設定手段で車両のヨーイング状態に基づくヨーレートフィードバックトルクを演算し、作動トルク設定手段で少なくともトルク感応トルクと差回転感応トルクとヨーレートフィードバックトルクから作動トルクを演算する。そして、この作動トルクでトルク伝達容量可変型クラッチ手段を作動させ前後の動力配分を行う。ここで、車両挙動制御手段が車両の挙動を所定に制御するべく作動した場合、動力配分制御手段の作動トルク設定手段は、差回転感応トルクとヨーレートフィードバックトルクとを除いて作動トルクを演算し、この作動トルクでトルク伝達容量可変型クラッチ手段が制御される。このため、車両挙動制御手段が作動して車両挙動制御が行われる場合であっても、この車両挙動制御と干渉することなく最適な動力配分制御が継続して行われ、ドライバに違和感を与えることなく優れた走行性が維持される。
【００１３】
更に、請求項３記載の４輪駆動車の動力配分制御装置は、請求項１又は請求項２に記載の４輪駆動車の動力配分制御装置において、車両挙動制御手段が、車両のオーバーステア傾向とアンダーステア傾向とを検出して所定に制御するものである場合、作動トルク設定手段は、車両挙動制御手段が作動した場合には車両のオーバーステア傾向とアンダーステア傾向とに応じた補正量を加えて作動トルクを演算し、動力配分制御によっても車両のオーバーステア傾向とアンダーステア傾向の防止を図る。
【００１４】
また、請求項４記載の４輪駆動車の動力配分制御装置は、請求項３記載の４輪駆動車の動力配分制御装置において、例えば、補正量は、車速と路面摩擦係数の少なくともどちらかに応じて可変に設定して、精度良く制御できるようにする。
【００１５】
更に、請求項５記載の４輪駆動車の動力配分制御装置は、請求項１乃至請求項４の何れか一つに記載の４輪駆動車の動力配分制御装置において、作動トルク設定手段は、車両挙動制御手段の作動で作動トルクを可変する際、作動トルクの変化に所定の時間遅れを生じさせ、車両挙動制御手段の作動による作動トルクの変化を可能な限り緩やかにし、前後動力配分の変化に伴う車両特性の変化を緩やかにする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１〜図４は本発明の実施の形態を示し、図１は車両全体の概略構成を示す説明図、図２は前後駆動力配分制御部の機能ブロック図、図３はトラクション制御が作動した際のトランスファクラッチトルクの変化の一例を示す説明図、図４は前後駆動力配分制御のフローチャートである。
【００１７】
図１において、符号１は車両前部に配置されたエンジンを示し、このエンジン１による駆動力は、エンジン１後方の自動変速装置（トルクコンバータ等も含んで図示）２からトランスミッション出力軸２ａを経てトランスファー３に伝達される。
【００１８】
更に、このトランスファー３に伝達された駆動力は、リヤドライブ軸４、プロペラシャフト５、ドライブピニオン軸部６を介して後輪終減速装置７に入力される一方、リダクションドライブギヤ８、リダクションドリブンギヤ９、ドライブピニオン軸部となっているフロントドライブ軸１０を介して前輪終減速装置１１に入力される。ここで、自動変速装置２、トランスファー３および前輪終減速装置１１等は、一体にケース１２内に設けられている。
【００１９】
また、後輪終減速装置７に入力された駆動力は、後輪左ドライブ軸１３rlを経て左後輪１４rlに、後輪右ドライブ軸１３rrを経て右後輪１４rrに伝達される。前輪終減速装置１１に入力された駆動力は、前輪左ドライブ軸１３flを経て左前輪１４flに、前輪右ドライブ軸１３frを経て右前輪１４frに伝達される。
【００２０】
トランスファー３は、リダクションドライブギヤ８側に設けたドライブプレート１５ｂとリヤドライブ軸４側に設けたドリブンプレート１５ａとを交互に重ねて構成したトルク伝達容量可変型クラッチ手段としての湿式多板クラッチ（トランスファクラッチ）１５と、このトランスファクラッチ１５の締結力（トランスファクラッチトルク）を可変自在に付与するトランスファーピストン１６とにより構成されている。従って、本車両は、トランスファーピストン１６による押圧力を制御し、トランスファクラッチ１５のトランスファクラッチトルクを制御することで、トルク配分比が前輪と後輪で、例えば１００：０から５０：５０の間で可変できるフロントエンジン・フロントドライブ車ベース（ＦＦベース）の４輪駆動車となっている。
【００２１】
また、トランスファーピストン１６の押圧力は、複数のソレノイドバルブ等を擁した油圧回路で構成するトランスファクラッチ駆動部４０ａで与えられる。このトランスファクラッチ駆動部４０ａを駆動させる制御信号（ソレノイドバルブに対するトランスファクラッチトルクに応じた出力信号）は、後述の前後駆動力配分制御部４０から出力される。
【００２２】
一方、符号３１ａは車両のブレーキ駆動部を示し、このブレーキ駆動部３１ａには、ドライバにより操作されるブレーキペダルと接続されたマスターシリンダ（図示せず）が接続されている。そして、ドライバがブレーキペダルを操作するとマスターシリンダにより、ブレーキ駆動部３１ａを通じて、４輪１４fl，１４fr，１４rl，１４rrの各ホイールシリンダ（左前輪ホイールシリンダ１７fl，右前輪ホイールシリンダ１７fr，左後輪ホイールシリンダ１７rl，右後輪ホイールシリンダ１７rr）にブレーキ圧が導入され、これにより４輪にブレーキがかかって制動される。
【００２３】
ブレーキ駆動部３１ａは、加圧源、減圧弁、増圧弁等を備えたハイドロリックユニットで、上述のドライバによるブレーキ操作以外にも、後述する制動力制御部３１からの入力信号に応じて、各ホイールシリンダ１７fl，１７fr，１７rl，１７rrに対して、それぞれ独立にブレーキ圧を導入自在に構成されている。
【００２４】
また、エンジン１に対して燃料噴射制御等の種々の制御を行うエンジン制御部３２には、後述するトラクション制御部３３からの出力信号が入力されるようになっている。
【００２５】
上述の制動力制御部３１およびトラクション制御部３３は、それぞれ車両挙動制御手段として設けられているものであり、前後駆動力配分制御部４０は、動力配分制御手段として設けられている。
【００２６】
そして、車両には、各制御部３１，３３，４０での制御に必要なパラメータを検出するための、センサ類その他が設けられている。すなわち、各車輪１４fl，１４fr，１４rl，１４rrの車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrrが車輪速度センサ２１fl，２１fr，２１rl，２１rrにより検出され、各制御部３１，３３，４０に入力される。また、ハンドル角θＨがハンドル角センサ２２により検出され、ヨーレートγがヨーレートセンサ２３により検出されて、制動力制御部３１と前後駆動力配分制御部４０とに入力される。更に、エンジン制御部３２からはエンジン回転数Ｎｅ、エンジン出力トルクＴｅが前後駆動力配分制御部４０に入力される。また、自動変速機２の変速制御等を実行するトランスミッション制御部２４からはタービン回転数Ｎｔ、ギヤ比ｉが前後駆動力配分制御部４０に入力される。
【００２７】
また、車両には、例えば本出願人が特開平８−２２７４号公報で開示した方法で路面摩擦係数（路面μ）を推定する路面μ推定装置２５が設けられており、推定した路面μ推定値μｅは、前後駆動力配分制御部４０に入力される。この路面μ推定装置２５での路面μの推定方法は、簡単に説明すると、車速Ｖ、ハンドル角θ、ヨーレートγを用いて車両の横運動の運動方程式に基づき、前後輪のコーナリングパワーを非線形域に拡張して推定する。そして、高μ路での前後輪の等価コーナリングパワーに対する推定した前後輪のコーナリングパワーの比を基に路面状況に応じて路面μを推定する。
【００２８】
制動力制御部３１は、車輪速度センサ２１fl，２１fr，２１rl，２１rrからの各車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrr、ハンドル角センサ２２からのハンドル角θＨ、ヨーレートセンサ２３からのヨーレートγと車両諸元を基に、例えば以下の如く制御するようになっている。目標ヨーレートの微分値、低μ路走行の予測ヨーレートの微分値および両微分値の偏差を算出し、また実ヨーレートと目標ヨーレートとの偏差を算出し、これらの値に基づいて、車両のアンダーステア傾向、或いは、オーバーステア傾向を修正する目標制動力を算出する。そして、車両のアンダーステア傾向を修正するためには旋回方向内側後輪を、オーバーステア傾向を修正するためには旋回方向外側前輪を制動力を加える制動輪として選択し、ブレーキ駆動部３１ａに制御信号を出力して選択車輪に目標制動力を付加して制動力制御する。ここで、制動力制御部３１での作動信号、すなわち、アンダーステア傾向を修正すべく動作中か、あるいは、オーバーステア傾向を修正すべく動作中かの作動信号は前後駆動力配分制御部４０に対しても出力される。
【００２９】
また、トラクション制御部３３は、車輪速度センサ２１fl，２１fr，２１rl，２１rrからの各車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrrを基に各車輪のスリップ率を検出し、このスリップ率が予め設定するスリップ率判定値以上になった際に、エンジン制御部３２に所定の制御信号を出力してエンジン１のトルクダウンを行うようになっている。ここで、このトラクション制御部３３が作動した際には、作動を知らせる信号が前後駆動力配分制御部４０に出力される。
【００３０】
前後駆動力配分制御部４０は、車輪速度センサ２１fl，２１fr，２１rl，２１rrから各車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrr、ハンドル角センサ２２からハンドル角θＨ、ヨーレートセンサ２３からヨーレートγ、エンジン制御部３２からエンジン回転数Ｎｅ、エンジン出力トルクＴｅ、トランスミッション制御部２４からタービン回転数Ｎｔ、ギヤ比ｉ、路面μ推定装置２５から路面μ推定値μｅ、トラクション制御部３３からエンジン制御部３２にトルクダウン指令を出力中か否かのＯＮ−ＯＦＦ信号、制動力制御部３１からアンダーステア傾向抑止中、オーバーステア傾向抑止中、或いは非作動中の各信号が入力される。
【００３１】
そして、これら各入力信号に基づいて、トルク感応トルクＴｔと差回転感応トルクＴｓとヨーレートフィードバックトルクＴｙを演算し、これら各トルクからトランスファクラッチトルクＴtrを演算する。
【００３２】
すなわち、前後駆動力配分制御部４０は、図２に示すように、トランスミッション出力トルク演算部４１、トルク感応トルク設定部４２、差回転感応トルク設定部４３、ヨーレートフィードバックトルク設定部４４、制動力制御時トルク設定部４５、トランスファクラッチトルク設定部４６から構成されている。
【００３３】
トランスミッション出力トルク演算部４１は、エンジン回転数Ｎｅ、エンジン出力トルクＴｅ、タービン回転数Ｎｔ、ギヤ比ｉが入力され、以下（１）式によりトランスミッション出力トルクＴｏを演算し、このトランスミッション出力トルクＴｏをトルク感応トルク設定部４２と差回転感応トルク設定部４３に出力する。
Ｔｏ＝Ｔｅ・ｔ・ｉ …（１）
ここで、ｔはトルクコンバータのトルク比であり、予め設定されている、トルクコンバータの回転速度比ｅ（＝Ｎｔ／Ｎｅ）とトルクコンバータのトルク比ｔとのマップを参照することにより求められる。
【００３４】
トルク感応トルク設定部４２は、各車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrr、ハンドル角θＨ、ギヤ比ｉ、路面μ推定値μｅ、トラクション制御作動中か否かのＯＮ−ＯＦＦ信号、制動力制御のアンダーステア傾向抑止中、オーバーステア傾向抑止中、或いは非作動中の信号及びトランスミッション出力トルクＴｏが入力され、トルク感応トルクＴｔを演算してトランスファクラッチトルク設定部４６に出力する。
【００３５】
具体的には、まず、トルク感応トルク設定部４２では、ギヤ比ｉ毎、トラクション制御作動時、制動力制御の作動時（アンダーステア傾向抑止中、オーバーステア傾向抑止中）のそれぞれの場合毎における、予め設定しておいた後輪の駆動力配分率Ａｉを選択し、この後輪駆動力配分率Ａｉとトランスミッション出力トルクＴｏとからトルク感応トルクＴｔを演算する。
Ｔｔ＝Ａｉ・Ｔｏ …（２）
【００３６】
そして、このトルク感応トルクＴｔを、操舵による引きづりトルクの影響を少なくするため、操舵角δｆ（＝θＨ／ｎ：ｎはステアリングギヤ比）に応じたトルクの減少補正と、車速Ｖ（例えば車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrrの平均）に応じた補正を行う。
Ｔｔ＝ｆ（δｆ）・ｇ（Ｖ）・Ｔｔ …（３）
【００３７】
更に、（３）式で補正したトルク感応トルクＴｔを、予め設定しておいた路面μ毎の下限値より下回らないように制限し設定して、トランスファクラッチトルク設定部４６に出力する。このように、トルク感応トルク設定部４２は、トルク感応トルク設定手段として設けられている。
【００３８】
差回転感応トルク設定部４３は、各車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrr、ハンドル角θＨ、及びトランスミッション出力トルクＴｏが入力され、以下（４）式にて差回転感応トルクＴｓを演算し、トランスファクラッチトルク設定部４６に出力する。すなわち、差回転感応トルク設定部４３は、差回転感応トルク設定手段として設けられている。
Ｔｓ＝ＫT0・（ΔＮ−ΔＮ０） …（４）
ここで、ΔＮは、前軸の実際の回転速（実回転速）ωｆ（＝（ωfl＋ωfr）／２）と後軸の実際の回転速（実回転速）ωｒ（＝（ωrl＋ωrr）／２）との差（実差回転）、すなわち、ΔＮ＝ωｒ−ωｆである。
【００３９】
また、ΔＮ０は、ステアリングの操舵角δｆと車速Ｖにより必然的に発生する差回転（基本差回転）で、例えば、車両運動モデルを用いて以下のように演算する。
車両重心点の旋回半径ρcg＝（１＋Ａ・Ｖ^２）・（Ｌ／（θＨ／ｎ））…（５）
車両重心点のすべり角βcg＝（（１−（ｍ／（２・Ｌ））・（Ｌｆ／（Ｌｒ・Ｋｒ））・Ｖ^２）／（１＋Ａ・Ｖ^２））・（Ｌｒ／Ｌ）・（θＨ／ｎ） …（６）
ここで、Ａはスタビリティファクタ、ｍは車両質量、Ｌはホイールベース、Ｌｆは前軸−重心間距離、Ｌｒは後軸−重心間距離である。
（５）、（６）式より、
前軸の旋回半径ρｆ＝ρcg＋Ｌｆ・（sin （βcg）） …（７）
後軸の旋回半径ρｒ＝ρcg−Ｌｒ・（sin （βcg）） …（８）
従って、
前軸の基準回転速ωf0＝Ｖ・（ρｆ／ρcg） …（９）
後軸の基準回転速ωr0＝Ｖ・（ρｒ／ρcg） …（１０）
以上から、基本差回転ΔＮ０、すなわち、ΔＮ０＝ωr0−ωf0が演算される。このため、（ΔＮ−ΔＮ０）は、実際に生じているスリップ量を示している。
【００４０】
また、ＫT0は、トランスミッション出力トルクＴｏによって予め設定した比例係数であり、トランスミッション出力トルクＴｏが大きいほど大きい値に設定され、差回転を減少させるようになっている。
【００４１】
ヨーレートフィードバックトルク設定部４４は、各車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrr、ハンドル角θＨ、ヨーレートγが入力され、車速Ｖ及び操舵角δｆによって定めた車体の目標ヨーレートγ' と実際のヨーレートを比較し、その値が一致するように増減すべきヨーレートフィードバックトルクＴｙを演算し、このヨーレートフィードバックトルクＴｙをトランスファクラッチトルク設定部４６に出力する。すなわち、このヨーレートフィードバックトルク設定部４４は、ヨーレートフィードバックトルク設定手段として設けられている。
【００４２】
具体的には、目標ヨーレートγ' は、以下の（１１）式で演算する。
γ' ＝（１／（１＋Ｔ・ｓ））・（１／（１＋Ａ・Ｖ^２））・（Ｖ／Ｌ）・δｆ …（１１）
ここで、Ｔは時定数、ｓはラプラス演算子である。
【００４３】
そして、この目標ヨーレートγ' と実際のヨーレートγとからヨーレート偏差Δγ（＝γ−γ' ）を演算し、このヨーレート偏差Δγが０になるようにヨーレートフィードバックトルクＴｙを設定する。
【００４４】
制動力制御時トルク設定部４５は、各車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrr、路面μ推定値μｅ、制動力制御のアンダーステア傾向抑止中、オーバーステア傾向抑止中、或いは非作動中の各信号が入力され、制動力制御部３１がアンダーステア傾向抑止中、或いはオーバーステア傾向抑止中における、トランスファクラッチトルクＴtrの補正量Ｔtryhを演算し、この補正量Ｔtryhをトランスファクラッチトルク設定部４６に出力する。
【００４５】
補正量Ｔtryhは、例えば、次のように演算する。
まず、制動力制御部３１がアンダーステア傾向抑止中の場合は、予め定めておいた微少トルクΔＴに対して、定数Ｋusを乗算することで補正量Ｔtryhを演算する。
Ｔtryh＝Ｋus・ΔＴ …（１２）
ここで、定数Ｋusは、車速Ｖと路面μ推定値μｅにより可変に設定するもので、車速Ｖが高いほど大きく、路面μ推定値μｅが小さいほど小さくする。すなわち、車速Ｖが高いほど大きく補正して速やかに車両挙動を安定させる。また、路面μ推定値μｅが小さい場合は、車両特性が急に変化することを防止するため、補正量Ｔtryhの増減を微少なものとする。そして、アンダーステア傾向が強いほど、前後５０：５０の４輪駆動の方向に、すなわち、トランスファクラッチトルクＴtrを増加する方向に補正する。
【００４６】
一方、制動力制御部３１がオーバーステア傾向抑止中の場合は、予め定めておいた微少トルクΔＴに対して、定数Ｋosを乗算することで補正量Ｔtryhを演算する。
Ｔtryh＝Ｋos・ΔＴ …（１３）
ここで、定数Ｋosは、定数Ｋusと同様に、車速Ｖと路面μ推定値μｅにより可変に設定するもので、車速Ｖが高いほど大きく、路面μ推定値μｅが小さいほど小さくする。そして、オーバーステア傾向が強いほど、前後１００：０の２輪駆動の方向に、すなわち、トランスファクラッチトルクＴtrを減少する方向に補正する。
【００４７】
尚、本実施の形態では、ＦＦベースの４輪駆動車であるため、トランスファクラッチトルクＴtrの増減は上述のようになるが、フロントエンジン・リヤドライブ車ベース（ＦＲベース）の４輪駆動車の場合は、トランスファクラッチトルクの締結は、上述と逆になることは云うまでもない。
【００４８】
トランスファクラッチトルク設定部４６は、エンジン制御部３２にトラクション制御によるトルクダウン指令を出力中か否かのＯＮ−ＯＦＦ信号、制動力制御のアンダーステア傾向抑止中、オーバーステア傾向抑止中、或いは非作動中の各信号、及び、トルク感応トルクＴｔ、差回転感応トルクＴｓ、ヨーレートフィードバックトルクＴｙが入力され、必要に応じて補正量Ｔtryhを読み込む。
【００４９】
そして、これらに基づき、トランスファクラッチトルク設定部４６は、トランスファクラッチトルクＴtrを以下の各場合のように設定してトランスファクラッチ駆動部４０ａに出力する。すなわち、トランスファクラッチトルク設定部４６は、作動トルク設定手段として設けられている。
【００５０】
、エンジン制御部３２にトラクション制御によるトルクダウン指令なし、制動力制御の非作動の場合は、トランスファクラッチトルクＴtrを以下のように設定する。
Ｔtr＝Ｔｔ＋Ｔｓ＋Ｔｙ …（１４）
【００５１】
また、エンジン制御部３２にトラクション制御によるトルクダウン指令出力中、制動力制御の非作動の場合は、トランスファクラッチトルクＴtrを以下のように設定する。
Ｔtr＝Ｔｔ …（１５）
【００５２】
また、制動力制御の作動の場合（トラクション制御によるトルクダウン指令は出力中であっても出力されていなくても）には、トランスファクラッチトルクＴtrは、制動力制御がアンダーステア傾向抑止中、或いはオーバーステア傾向抑止中によって可変して設定される補正量Ｔtryhを用いて以下のように設定される。
Ｔtr＝Ｔｔ＋Ｔtryh …（１６）
【００５３】
このように、たとえ制動力制御部３１、トラクション制御部３３が作動しても、これらの制御量と干渉する虞のあるトルク部分のみが除かれてトランスファクラッチトルクＴtrが設定され動力配分制御されるので、制動力制御部３１、トラクション制御部３３と必要以上に干渉することなく最適な動力配分制御を継続して行い、ドライバに違和感を与えることなく優れた走行性を維持することができるようになっている。
【００５４】
また、トランスファクラッチトルク設定部４６は、制動力制御部３１、トラクション制御部３３の作動・非作動によりトランスファクラッチトルクＴtrを可変する際、例えば、図３に示すように、トランスファクラッチトルクＴtrの変化に時間遅れを設けて行う。
【００５５】
これは、例えば、以下のように前回のトランスファクラッチトルクＴtrに対する今回演算したトランスファクラッチトルクＴtrの割合を次第に増加させ設定していくことにより行われる。すなわち、最終的にトランスファクラッチ駆動部４０ａに出力するトランスファクラッチトルクをＴtrs 、前回のトランスファクラッチトルクをＴtrn-1 、今回のトランスファクラッチトルクをＴtrn として、
Ｔtrs ＝（１−ｋts）・Ｔtrn-1 ＋ｋts・Ｔtrn …（１７）
ここで、定数ｋtsは、０＜ｋts＜１であり、操舵角δｆ、車速Ｖ、路面μ推定値μｅにより可変に設定される。例えば、操舵角δｆが大きく、車速Ｖが高く、路面μ推定値μｅが高いほど定数ｋtsを大きく設定して、トランスファクラッチトルクＴtrの変化速度を大きくする。このように運転状態と走行環境に応じて制動力制御部３１、トラクション制御部３３の作動・非作動によるトランスファクラッチトルクＴtrの変化の仕方を変えることで、トランスファクラッチトルクＴtrの急激な変化が防止でき、自然に最適な制御に移行することができるようになっている。
【００５６】
次に、本実施の形態による前後駆動力配分制御を、図４のフローチャートで説明する。このプログラムは、所定時間毎に繰り返し実行されるもので、まず、ステップ（以下「Ｓ」と略称）１０１で必要なパラメータを読み込む。
【００５７】
次いで、Ｓ１０２に進み、トランスミッション出力トルク演算部４１で（１）式によりトランスミッション出力トルクＴｏを演算し、Ｓ１０３に進んで、トルク感応トルク設定部４２で（３）式と路面μ毎の下限値による制限を加えてトルク感応トルクＴｔを設定する。
【００５８】
更に、Ｓ１０４に進み、差回転感応トルク設定部４３で（４）式により差回転感応トルクＴｓを演算し、Ｓ１０５に進み、ヨーレートフィードバックトルク設定部４４でヨーレートフィードバックトルクＴｙを設定する。
【００５９】
その後、Ｓ１０６に進み、制動力制御部３１における制動力制御のアンダーステア傾向抑止中、オーバーステア傾向抑止中、或いは非作動中の各信号を判定し、制動力制御がアンダーステア傾向抑止中又はオーバーステア傾向抑止中の作動中の場合はＳ１０７に、制動力制御が非作動中の場合はＳ１１１に進む。
【００６０】
そしてまず、制動力制御が作動中でＳ１０７に進むと、アンダーステア傾向抑止中か否か判定し、アンダーステア傾向抑止中の場合はＳ１０８に進み、制動力制御時トルク設定部４５にて（１２）式により補正量Ｔtryhを演算する。その後、Ｓ１０９に進み、トランスファクラッチトルク設定部４６でトランスファクラッチトルクＴtrを（１６）式、すなわち、Ｔtr＝Ｔｔ＋Ｔtryhで設定する。
【００６１】
また、Ｓ１０７でアンダーステア傾向抑止中ではない、すなわち、オーバーステア傾向抑止中の場合はＳ１１０に進み、制動力制御時トルク設定部４５にて（１３）式により補正量Ｔtryhを演算する。その後、Ｓ１０９に進み、トランスファクラッチトルク設定部４６でトランスファクラッチトルクＴtrを（１６）式で設定する。
【００６２】
一方、Ｓ１０６にて制動力制御が非作動中と判定してＳ１１１に進むと、エンジン制御部３２にトラクション制御によるトルクダウン指令を出力中か否か判定する。
【００６３】
そして、エンジン制御部３２にトラクション制御によるトルクダウン指令を出力中の場合はＳ１１２に進み、トランスファクラッチトルク設定部４６でトランスファクラッチトルクＴtrを（１５）式、すなわち、Ｔtr＝Ｔｔで設定する。
【００６４】
また、エンジン制御部３２にトラクション制御によるトルクダウン指令を出力していない場合はＳ１１３に進み、トランスファクラッチトルク設定部４６でトランスファクラッチトルクＴtrを（１４）式、すなわち、Ｔtr＝Ｔｔ＋Ｔｓ＋Ｔｙで設定する。
【００６５】
上記Ｓ１０９、Ｓ１１２、或いはＳ１１３でトランスファクラッチトルクＴtrの設定を終えると、Ｓ１１４に進み、トランスファクラッチトルク設定部４６では、Ｓ１０９、Ｓ１１２、或いはＳ１１３を初回に通過してきた場合にのみ、（１７）式で示す初回変化処理を行って最終的なトランスファクラッチトルクをＴtrs を設定し、トランスファクラッチ駆動部４０ａに出力する。
【００６６】
このように本発明の実施の形態では、たとえ制動力制御部３１、トラクション制御部３３が作動しても、これらの制御量と干渉する虞のあるトルク部分のみが除かれてトランスファクラッチトルクＴtrが設定され動力配分制御されるので、制動力制御部３１、トラクション制御部３３と必要以上に干渉することなく最適な動力配分制御を継続して行い、ドライバに違和感を与えることなく優れた走行性を維持することができる。
【００６７】
すなわち、４輪駆動本来の最適な動力配分を維持しつつ、過度の車輪スリップは、制動力制御やトラクション制御により防止できるので、常に理想的な走行性能を発揮することができる。また、前後駆動力配分制御のみを変更することで、制動制御やトラクション制御を変更することなく簡単に制御の向上が達成できる。更に、制動力制御、トラクション制御の作動、非作動でトランスファクラッチトルクＴtrを可変する際、所定に緩やかに変化するようにしたので、前後動力配分の変化に伴う車両特性の変化も緩やかで、自然で扱いやすい制御となっている。また、制御対象となる４輪駆動の形式は、本実施形態のＦＦベースの差動機構無しのものに限ることなく、ＦＲベースの差動機構無しのもの、或いは、ＦＦ（ＦＲ）ベースの差動機構付きのもの等、他の形式のものであっても良く、汎用性が極めて広い。そして、このような他の４輪駆動形式に適用する場合も、制御特性のみを変更することで容易に適用できる。また、本実施の形態では、車両挙動制御を制動力制御とトラクション制御の２種類を例に説明したが、どちらかのみでも適用でき、また、後輪操舵制御や左右駆動力配分制御等の他の車両挙動制御であっても略同様に対応できる。
【００６８】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、車両挙動制御装置が作動して車両挙動制御が行われる場合であっても、この車両挙動制御と必要以上に干渉することなく最適な動力配分制御を継続して行い、ドライバに違和感を与えることなく優れた走行性を維持することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両全体の概略構成を示す説明図
【図２】前後駆動力配分制御部の機能ブロック図
【図３】トラクション制御が作動した際のトランスファクラッチトルクの変化の一例を示す説明図
【図４】前後駆動力配分制御のフローチャート
【符号の説明】
２ａトランスミッション出力軸
３トランスファー
４リヤドライブ軸
１０フロントドライブ軸
１５トランスファクラッチ（トルク伝達容量可変型クラッチ手段）
２１fl，２１fr，２１rl，２１rr 車輪速度センサ
２５路面μ推定装置
３１制動力制御部（車両挙動制御手段）
３３トラクション制御部（車両挙動制御手段）
４０前後駆動力配分制御部（動力配分制御手段）
４１トランスミッション出力トルク演算部
４２トルク感応トルク設定部（トルク感応トルク設定手段）
４３差回転感応トルク設定部（差回転感応トルク設定手段）
４４ヨーレートフィードバックトルク設定部（ヨーレートフィードバックトルク設定手段）
４５制動力制御時トルク設定部
４６トランスファクラッチトルク設定部（作動トルク設定手段）

Claims

車両の挙動を所定に制御する車両挙動制御手段を備えると共に、動力配分制御手段にて設定した作動トルクでトルク伝達容量可変型クラッチ手段を作動させ前後の動力配分を行う４輪駆動車の動力配分制御装置において、
上記動力配分制御手段は、
前後に配分する駆動源からの入力トルクに応じたトルク感応トルクを演算するトルク感応トルク設定手段と、
前後軸の回転差に応じた差回転感応トルクを演算する差回転感応トルク設定手段と、
少なくとも上記トルク感応トルクと上記差回転感応トルクとから上記作動トルクを演算し、上記車両挙動制御手段が作動した場合には上記差回転感応トルクを除いて上記作動トルクを演算する作動トルク設定手段と、
を備えたことを特徴とする４輪駆動車の動力配分制御装置。
車両の挙動を所定に制御する車両挙動制御手段を備えると共に、動力配分制御手段にて設定した作動トルクでトルク伝達容量可変型クラッチ手段を作動させ前後の動力配分を行う４輪駆動車の動力配分制御装置において、
上記動力配分制御手段は、
前後に配分する駆動源からの入力トルクに応じたトルク感応トルクを演算するトルク感応トルク設定手段と、
前後軸の回転差に応じた差回転感応トルクを演算する差回転感応トルク設定手段と、
車両のヨーイング状態に基づくヨーレートフィードバックトルクを演算するヨーレートフィードバックトルク設定手段と、
少なくとも上記トルク感応トルクと上記差回転感応トルクと上記ヨーレートフィードバックトルクから上記作動トルクを演算し、上記車両挙動制御手段が作動した場合には上記差回転感応トルクと上記ヨーレートフィードバックトルクとを除いて上記作動トルクを演算する作動トルク設定手段と、
を備えたことを特徴とする４輪駆動車の動力配分制御装置。
上記車両挙動制御手段が、車両のオーバーステア傾向とアンダーステア傾向とを検出して所定に制御するものであって、
上記作動トルク設定手段は、上記車両挙動制御手段が作動した場合には車両のオーバーステア傾向とアンダーステア傾向とに応じた補正量を加えて上記作動トルクを演算することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の４輪駆動車の動力配分制御装置。
上記補正量は、車速と路面摩擦係数の少なくともどちらかに応じて可変に設定することを特徴とする請求項３記載の４輪駆動車の動力配分制御装置。
上記作動トルク設定手段は、上記車両挙動制御手段の作動で上記作動トルクを可変する際、上記作動トルクの変化に所定の時間遅れを生じさせることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一つに記載の４輪駆動車の動力配分制御装置。