JP5095953B2 - 四輪駆動車両の走行制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、四輪駆動車両の走行制御装置に関し、さらに詳しくは、エンジンから前輪および後輪に伝達する駆動力配分の制御に関する。

四輪駆動車両には、四輪駆動車両に作用する横加速度を検出する横加速度センサと、検出した横加速度に基づいて前輪および後輪に伝達する駆動力配分の制御を行う駆動力配分制御装置とを備えたものがある。このような四輪駆動車両には、故障等による横加速度センサの異常を検出するセンサ異常検出手段が設けられており、センサ異常検出手段がセンサの故障（異常）を検出すると、所定のフェイルセーフ作動を行うようになっている（例えば、特許文献１を参照）。
特公平７−４００４０号公報

しかしながら、従来においては、実際にセンサが故障してからセンサが故障であることを検出するまでの間（一般には、１０秒程度の間）、異常な検出値に基づいて駆動力の配分比等を算出していたため、不適切な駆動力配分により車両の挙動が変化して、車両の走行安定性が低下するおそれがあった。また、センサが故障であることを検出してからフェイルセーフ作動を開始するため、例えば、フェイルセーフ作動時に後輪側への駆動力配分を停止する場合には、後輪側への駆動力配分が不適切な状態から急に停止されることになり、フェイルセーフ作動を開始した直後の車両の挙動が不安定になるおそれがあった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、車両の走行安定性を向上させた四輪駆動車両の走行制御装置を提供することを目的とする。

このような目的達成のため、本発明に係る四輪駆動車両の走行制御装置（例えば、実施形態おける４ＷＤ−ＥＣＵ１００）は、エンジンからの回転出力を前輪および後輪に伝達して走行する四輪駆動車両において、四輪駆動車両に作用する実横加速度を検出する横加速度検出手段（例えば、実施形態おける横Ｇセンサ１６）と、四輪駆動車両の車速および操舵輪である前輪の操舵角に基づいて四輪駆動車両の推定横加速度を算出する横加速度算出手段（例えば、実施形態おける推定横Ｇ算出部１３１）と、横加速度検出手段により検出された実横加速度および、横加速度算出手段により算出された推定横加速度から制御横加速度を算出し、算出した制御横加速度に基づいてエンジンから前輪および後輪に伝達する駆動力配分の制御を行う駆動力配分制御部（例えば、実施形態おける操安制御部１３０）と、横加速度検出手段の故障を検出すると所定のフェイルセーフ作動を行うフェイルセーフ部とを備え、推定横加速度もしくは制御横加速度と、実横加速度との差が、異常を示す所定値以上の場合には、フェイルセーフ部により横加速度検出手段の故障が検出されるまで、駆動力配分制御部が前輪または後輪に配分する駆動力を当該差が大きいほど減少させる制御を行い、フェイルセーフ部は、横加速度検出手段の故障を検出すると、所定のフェイルセーフ作動として、前輪および後輪のうち当該差が大きいほど駆動力を減少させる方への駆動力配分を停止させる制御を行うようになっている。

また、上述の発明において、制御横加速度は、横加速度検出手段により検出された実横加速度と、横加速度算出手段により算出された推定横加速度とを所定の割合で加え合わせることにより算出され、この所定の割合は、四輪駆動車両の車速の増加に応じて推定横加速度の割合が小さくなるように算出されることが好ましい。

本発明に係る四輪駆動車両の走行制御装置によれば、推定横加速度もしくは制御横加速度と、実横加速度との差が所定値以上の場合には、駆動力配分制御部が前輪または後輪に配分する駆動力を減少させる制御を行うため、横加速度検出手段等が故障であることを検出する前から、異常な検出値に基づく制御出力を抑えて車両挙動を安定させることができ、車両の走行安定性を向上させることが可能になる。また、推定横加速度（もしくは制御横加速度）と実横加速度との差に応じて、前輪または後輪に配分する駆動力を減少させるようにすることで、フェイルセーフ作動時に前輪または後輪への駆動力配分を停止する場合、結果的に前輪または後輪への駆動力配分が徐々に停止されることになり、フェイルセーフ作動を開始した直後の車両の挙動を安定させることができる。

また、制御横加速度は、横加速度検出手段により検出された実横加速度と、横加速度算出手段により算出された推定横加速度とを、四輪駆動車両の車速に応じて算出された所定の割合で加え合わせることにより算出されることが好ましく、このようにすれば、制御横加速度を容易に算出することができる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明に係る走行制御装置を備えた四輪駆動車両１を図２に模式的に示している。この四輪駆動車両１は、駆動輪である左右の前輪２Ｌ，２Ｒおよび左右の後輪３Ｌ，３Ｒと、前輪２Ｌ，２Ｒおよび後輪３Ｌ，３Ｒをそれぞれ回転駆動するためのエンジンＥＮＧと、エンジンＥＮＧから出力される回転駆動トルク（回転駆動力）を伝達する自動変速機ＡＴと、自動変速機ＡＴから出力される回転駆動トルク（回転駆動力）を前輪２Ｌ，２Ｒおよび後輪３Ｌ，３Ｒにそれぞれ伝達するプロペラシャフト４、左右のフロントドライブシャフト５Ｌ，５Ｒ、および左右のリヤドライブシャフト６Ｌ，６Ｒとを備えて構成される。

また、四輪駆動車両１には、操舵輪である前輪２Ｌ，２Ｒの向きを変えるためのステアリング装置７や、ディファレンシャル機構８および駆動力制御装置６０、各種ＥＣＵ（電子制御ユニット）１０，１１，１００等が配設される。なお、ＥＣＵには、エンジンＥＮＧおよび自動変速機ＡＴの作動を制御するＦＩ／ＡＴ−ＥＣＵ１０、車両挙動安定化制御システムの電子制御ユニットであるＥＳＣ−ＥＣＵ１１、前輪２Ｌ，２Ｒおよび後輪３Ｌ，３Ｒの駆動力配分を行う４ＷＤ−ＥＣＵ１００等があり、ＦＩ／ＡＴ−ＥＣＵ１０およびＥＳＣ−ＥＣＵ１１はそれぞれ４ＷＤ−ＥＣＵ１００と電気的に接続される。

また、前輪２Ｌ，２Ｒおよび後輪３Ｌ，３Ｒには、各車輪の車輪速度（回転速度）を測定する車輪速センサ１３がそれぞれ配設されており、ＥＳＣ−ＥＣＵ１１と電気的に接続されている。ステアリング装置７には、前輪２Ｌ，２Ｒの操舵角を測定する舵角センサ１４が配設されており、ＥＳＣ−ＥＣＵ１１と電気的に接続されている。さらに、四輪駆動車両１には、ヨーレイトを測定するヨーレイトセンサ１５、四輪駆動車両に作用する横Ｇ（実横加速度）を測定（検出）する横Ｇセンサ１６、および前後Ｇ（前後加速度）を測定（検出）する前後Ｇセンサ１７が配設されており、それぞれＥＳＣ−ＥＣＵ１１と電気的に接続されている。

図３に示すように、エンジンＥＮＧには、外部空気が吸い込まれるエアクリーナ３１と、エアクリーナ３１で吸い込まれた空気を圧縮してエンジンＥＮＧに送る過給機としてのコンプレッサ３２と、コンプレッサ３２から送られた空気を冷却するインタークーラ３３と、エンジンＥＮＧに吸気される空気の空気量を調節するスロットル３４と、スロットル３４からの空気をエンジンＥＮＧのシリンダ３６に送るインテークマニホールド３５とが備えられる。これから分かるように、エンジンＥＮＧは過給機付きエンジンである。

エアクリーナ３１とコンプレッサ３２との間の管路には、エアクリーナ３１で吸い込まれた空気の空気量、すなわちエンジンＥＮＧに吸気される空気の空気量を測定するエアフローメータ４１が取り付けられる。また、インタークーラ３３とスロットル３４との間の管路には、インタークーラ３３とスロットル３４との間を流れる空気の圧力を測定する第１圧力センサ４２が取り付けられる。さらに、インテークマニホールド３５には、インテークマニホールド３５内を流れる空気の圧力を測定する第２圧力センサ４３が取り付けられる。

図４に示すように、エンジンＥＮＧの出力軸３７は、自動変速機ＡＴと連結される。なお、エンジンＥＮＧの出力軸３７は、エンジンＥＮＧ内のクランクシャフト３８と繋がっており、クランクシャフト３８はコンロッド３９を介してシリンダ３６（図３を参照）内のピストン４０と繋がっている。

自動変速機ＡＴは、図４に示すように、トルクコンバータ５１と、ギヤトレイン５８とを主体に構成される。トルクコンバータ５１は、エンジンＥＮＧの出力軸３７と繋がるケース５２と、ケース５２の内側に繋がって配設されたインペラ５３と、ケース５２の内部に配設されてトルクコンバータ５１の出力軸であるメインシャフト５５と繋がるタービン５４と、ケース５２の内部におけるインペラ５３とタービン５４との間に配設されたステータ５６とを有して構成される。そして、エンジンＥＮＧの出力軸３７が回転すると、エンジンＥＮＧの出力軸３７と繋がるケース５２およびインペラ５３が回転するとともに、ケース５２内に充満されたオイルを介してタービン５４およびメインシャフト５５が回転し、エンジンＥＮＧから出力される回転駆動トルクがトルクコンバータ５１を介してギヤトレイン５８に伝達されるようになっている。

メインシャフト５５は、ギヤトレイン５８の入力軸でもあり、メインシャフト５５が回転すると、ギヤトレイン５８によってその回転数が所定の変速比で変速されて、前輪２Ｌ，２Ｒおよび後輪３Ｌ，３Ｒに向け伝達されるようになっている。

また、駆動力制御装置６０は、図２に示すように、プロペラシャフト４および左右のリヤドライブシャフト６Ｌ，６Ｒと繋がっており、多板式の左右のブレーキクラッチ６１Ｌ，６１Ｒと、左右の電磁コイル６２Ｌ，６２Ｒと、左右のブレーキクラッチ６１Ｌ，６１Ｒをブレーキ作動させるための左右のアーマチュア６３Ｌ，６３Ｒと、左右のリヤドライブシャフト６Ｌ，６Ｒとそれぞれ連結された左右のプラネタリギヤ６４Ｌ，６４Ｒとを有して構成される。

左右の電磁コイル６２Ｌ，６２Ｒは、４ＷＤ−ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、４ＷＤ−ＥＣＵ１００から駆動電流が左電磁コイル６２Ｌに流れると、左電磁コイル６２Ｌから発生する電磁力により左アーマチュア６３Ｌが左ブレーキクラッチ６１Ｌを押して締結させるため、プロペラシャフト４の回転駆動トルクが左プラネタリギヤ６４Ｌ側に伝達されて、締結力に応じたクラッチトルクが発生するようになっている。そして、左ブレーキクラッチ６１Ｌで発生したクラッチトルクは、左プラネタリギヤ６４Ｌにより倍力化されて左リヤドライブシャフト６Ｌに出力され、このクラッチトルクにより左リヤドライブシャフト６Ｌおよび左後輪３Ｌが回転駆動される。なお、左電磁コイル６２Ｌに駆動電流が流れない場合、電磁力が発生せずに左ブレーキクラッチ６１Ｌが締結されないため、クラッチトルクは発生しない。

一方、４ＷＤ−ＥＣＵ１００から駆動電流が右電磁コイル６２Ｒに流れると、右電磁コイル６２Ｒから発生する電磁力により右アーマチュア６３Ｒが右ブレーキクラッチ６１Ｒを押して締結させるため、プロペラシャフト４の回転駆動トルクが右プラネタリギヤ６４Ｒ側に伝達されて、締結力に応じたクラッチトルクが発生するようになっている。そして、右ブレーキクラッチ６１Ｒで発生したクラッチトルクは、右プラネタリギヤ６４Ｒにより倍力化されて右リヤドライブシャフト６Ｒに出力され、このクラッチトルクにより右リヤドライブシャフト６Ｒおよび右後輪３Ｒが回転駆動される。なお、右電磁コイル６２Ｒに駆動電流が流れない場合、電磁力が発生せずに右ブレーキクラッチ６１Ｒが締結されないため、クラッチトルクは発生しない。

また、駆動力制御装置６０には、左右の電磁コイル６２Ｌ，６２Ｒとアーマチュア６３Ｌ，６３Ｒとの間のエアギャップをそれぞれ検出する左右のサーチコイル６５Ｌ，６５Ｒや、駆動力制御装置６０内のオイルの油温を測定する油温センサ６６が所定箇所に取り付けられている。

そして、エンジンＥＮＧから出力される駆動トルクは、自動変速機ＡＴからディファレンシャル機構８および左右のフロントドライブシャフト５Ｌ，５Ｒを介して左右の前輪２Ｌ，２Ｒに伝達されるとともに、自動変速機ＡＴからディファレンシャル機構８、プロペラシャフト４、駆動力制御装置６０、および左右のリヤドライブシャフト６Ｌ，６Ｒを介して左右の後輪３Ｌ，３Ｒに伝達されるが、このとき、前輪２Ｌ，２Ｒおよび後輪３Ｌ，３Ｒへの駆動力配分は、４ＷＤ−ＥＣＵ１００および駆動力制御装置６０により制御される。

そこで、本発明に係る走行制御装置である４ＷＤ−ＥＣＵ１００について図５を参照しながら説明する。図５に示すように、４ＷＤ−ＥＣＵ１００のセンサ入力部１０１には、ＦＩ／ＡＴ−ＥＣＵ１０およびＥＳＣ−ＥＣＵ１１からの情報がいわゆるＣＡＮ（Controller Area Network）を利用して入力される。ＦＩ／ＡＴ−ＥＣＵ１０から入力される情報には、エンジン回転数Ｎｅ（エンジンＥＮＧの出力軸３７の回転数）、シリンダ吸入空気量Ｇaircyl、トルクコンバータ５１のメインシャフト５５の回転数Ｎｍ、シフトポジション等がある。また、ＥＳＣ−ＥＣＵ１１から入力される情報には、車輪速センサ１３で測定された車輪速度、ヨーレイトセンサ１５で測定されたヨーレイト、横Ｇセンサ１６で測定された横Ｇ、前後Ｇセンサ１７で測定された前後Ｇ等がある。

なお、エンジンＥＮＧに吸気される空気の空気量であるシリンダ吸入空気量Ｇaircylは、ＦＩ／ＡＴ−ＥＣＵ１０にて、エアフローメータ４１で測定される空気量、第１圧力センサ４２で測定される圧力の単位時間当たりの変化量、第２圧力センサ４３で測定される圧力の単位時間当たりの変化量等に基づいて算出される。

また、センサ入力部１０１には、舵角センサ１４で測定された操舵角と、油温センサ６６で測定された駆動力制御装置６０内のオイルの油温と、左サーチコイル６５Ｌで検出された電圧値と、右サーチコイル６５Ｒで検出された電圧値等が入力される。

センサ入力部１０１から推定駆動トルク算出部１０２に、エンジン回転数Ｎｅ、シリンダ吸入空気量Ｇaircyl、メインシャフト５５の回転数Ｎｍ、およびシフトポジションが入力され、入力された各データに基づいて推定駆動トルク算出部１０２はエンジンＥＮＧによる推定駆動トルクを算出し、算出した推定駆動トルクを操安制御部１３０に出力する。

操安制御部１３０には、推定駆動トルク算出部１０２から出力されたエンジンＥＮＧの推定駆動トルク、並びにセンサ入力部１０１から出力された横Ｇ、操舵角、および車輪速度が入力され、入力された各データに基づいて操安制御部１３０は操安制御トルクを算出し、算出した操安制御トルクをトルク加算部１０５に出力する。また、センサ入力部１０１からＬＳＤ制御部１０４に車輪速度が入力され、入力された車輪速度に基づいてＬＳＤ制御部１０４はＬＳＤトルクを算出し、算出したＬＳＤトルクをトルク加算部１０５に出力する。

トルク加算部１０５において、操安制御トルクとＬＳＤトルクとが加算され、加算されたトルク（すなわち、左右の後輪３Ｌ，３Ｒに配分される駆動トルク）がクラッチトルク補正部１０６に入力される。クラッチトルク補正部１０６は、トルク加算部１０５から入力されたトルク値、並びにセンサ入力部１０１から入力された車輪速度および駆動力制御装置６０内のオイルの油温に基づいて、駆動力制御装置６０で生じさせるクラッチトルクを算出し、算出したクラッチトルクを電流出力部１０７に出力する。

電流出力部１０７は、クラッチトルク補正部１０６で算出されたクラッチトルクを得るための左電磁コイル６２Ｌおよび右電磁コイル６２Ｒの駆動電流値を算出し、算出した電流値を駆動回路部１０８に出力する。そして、駆動回路部１０８は、電流出力部１０７で算出された電流値が得られるように左電磁コイル６２Ｌおよび右電磁コイル６２Ｒに駆動電流を出力する。このようにして、４ＷＤ−ＥＣＵ１００から駆動力制御装置６０の各電磁コイル６２Ｌ，６２Ｒに駆動電流が出力され、前輪２Ｌ，２Ｒおよび後輪３Ｌ，３Ｒの駆動力配分が行われる。

なお、磁束学習部１０９は、センサ入力部１０１から入力されたサーチコイル電圧に基づいて、左電磁コイル６２Ｌおよび右電磁コイル６２Ｒの駆動電流値を補正する電流補正値を算出し、算出した電流補正値を電流出力部１０７に出力する。そして、電流出力部１０７において、左右の電磁コイル６２Ｌ，６２Ｒで所望の電磁力を得るための駆動電流値の補正が行われる。

また、フェイルセーフ部１１０には、センサ入力部１０１から各センサの値や検出電流等が入力され、故障等といった所定の条件の場合に、フェイルセーフ部１１０は駆動回路部１０８にフェイルセーフ信号を出力する。駆動回路部１０８にフェイルセーフ信号が入力されると、駆動回路部１０８からＦ／Ｓリレー部１１５にリレー駆動電流が出力され、左右の電磁コイル６２Ｌ，６２Ｒに駆動電流が流れないようにＦ／Ｓリレー部１１５が作動する。さらには、４ＷＤ−ＥＣＵ１００からＦＩ／ＡＴ−ＥＣＵ１０にトルクダウン要求信号が出力され、メータ部１１６に警告灯表示信号が出力される。

また、センサ入力部１０１から中点学習部１１１にヨーレイト、横Ｇ、および前後Ｇが入力され、中点学習部１１１でヨーレイトセンサ１５、横Ｇセンサ１６、および前後Ｇセンサ１７の中点学習が行われる。

続いて、操安制御部１３０について図１を参照しながら詳しく説明する。図１に示すように、操安制御部１３０は、推定横Ｇ算出部１３１と、制御横Ｇ算出部１３２と、前後配分量算出部１３３と、左右配分量算出部１３４と、減少係数算出部１３５と、最終配分量算出部１３６とを備えて構成される。

推定横Ｇ算出部１３１には、車速算出部１３７から出力された四輪駆動車両１の車速と、センサ入力部１０１から出力された前輪２Ｌ，２Ｒの操舵角とが入力される。車速算出部１３７は、センサ入力部１０１から入力された各車輪の回転速度（車輪速度）に基づいて四輪駆動車両１の（推定）車速を算出し、算出した車速を推定横Ｇ算出部１３１に出力する。そして、推定横Ｇ算出部１３１は、入力された車速および操舵角に基づいて四輪駆動車両１の推定横加速度を算出し、算出した推定横加速度を制御横Ｇ算出部１３２に出力する。

制御横Ｇ算出部１３２には、推定横Ｇ算出部１３１から出力された推定横加速度と、センサ入力部１０１から出力された実横加速度（横Ｇ）とが入力される。制御横Ｇ算出部１３２は、次の（１）式を用いて、実横加速度と推定横加速度とを所定の割合で加え合わせることにより制御横加速度を算出し、算出した制御横加速度を前後配分量算出部１３３および左右配分量算出部１３４に出力する。

制御横方向加速度＝（推定横加速度×Ｋ）＋｛実横加速度×（１−Ｋ）｝…（１）

ここで、Ｋは車速の増加に応じて減少する係数（０≦Ｋ≦１）であり、車速に対応した所定のマップから算出されるようになっている。すなわち、実横加速度と推定横加速度とを加え合わせる割合は、車速に応じて算出されることになる。

前後配分量算出部１３３には、推定駆動トルク算出部１０２から出力されたエンジンＥＮＧの推定駆動トルクと、制御横Ｇ算出部１３２から出力された制御横加速度とが入力される。前後配分量算出部１３３は、入力された制御横加速度に基づいて前後配分比を設定し、設定した（後輪側の）前後配分比を推定駆動トルクに乗じて後輪側に伝達する駆動トルクを算出し、算出した（後輪側に伝達する）駆動トルクを左右配分量算出部１３４に出力する。（後輪側の）前後配分比は、基本的に制御横加速度が増加するのに応じて増加し、制御横加速度等に対応した所定のマップから算出される。なお、前後配分比は、例えば、前輪：後輪が７０：３０から３０：７０の間に設定される。

左右配分量算出部１３４には、前後配分量算出部１３３から出力された（後輪側に伝達する）駆動トルクと、制御横Ｇ算出部１３２から出力された制御横加速度とが入力される。左右配分量算出部１３４は、入力された制御横加速度に基づいて左右配分比を設定し、設定した左右配分比を入力された駆動トルクに乗じて左右の後輪３Ｌ，３Ｒに伝達する駆動トルクをそれぞれ算出し、算出した（左右の後輪３Ｌ，３Ｒに伝達する）駆動トルクを最終配分量算出部１３６に出力する。左右配分比は、基本的に制御横加速度が増加するのに応じて旋回する外輪側の方が増加し、制御横加速度等に対応した所定のマップから算出される。なお、左右配分比は、例えば、左後輪：右後輪が１００：０から０：１００の間に設定される。

減少係数算出部１３５は、フィルタ部１４１と、差分算出部１４２と、マップ算出部１４３とを有して構成される。フィルタ部１４１には、推定横Ｇ算出部１３１から出力された推定横加速度と、センサ入力部１０１から出力された実横加速度（横Ｇ）とが入力される。フィルタ部１４１は、いわゆるローパスフィルタであり、入力された推定横加速度および実横加速度の所定の周波数成分を減衰させて差分算出部１４２に出力する。差分算出部１４２は、フィルタ部１４１から入力された（所定の周波数成分を減衰させた）推定横加速度と実横加速度との差（絶対値）を算出し、その差をマップ算出部１４３に出力する。

マップ算出部１４３は、差分算出部１４２から入力された推定横加速度と実横加速度との差（絶対値）が所定値以上の場合には、推定横加速度と実横加速度との差に応じた減少係数を算出し、算出した減少係数を最終配分量算出部１３６に出力する。この減少係数は、推定横加速度と実横加速度との差（絶対値）が所定値以上の場合には、推定横加速度と実横加速度との差が大きいほど、その値が小さくなるように設定されており、推定横加速度と実横加速度との差に対応した所定のマップから算出される。なお、マップ算出部１４３は、推定横加速度と実横加速度との差（絶対値）が所定値未満の場合には、減少係数を１として最終配分量算出部１３６に出力する。

最終配分量算出部１３６には、左右配分量算出部１３４から出力された（左右の後輪３Ｌ，３Ｒに伝達する）駆動トルクと、減少係数算出部１３５のマップ算出部１４３から出力された減少係数とが入力される。そして、最終配分量算出部１３６は、入力された（左右の後輪３Ｌ，３Ｒに伝達する）駆動トルクに減少係数をそれぞれ乗じて、減少係数を乗じた（左右の後輪３Ｌ，３Ｒに伝達する）駆動トルクを操安制御トルクとしてトルク加算部１０５に出力する。

このように、操安制御部１３０は、制御横Ｇ算出部１３２で算出された制御横加速度に基づいて前後配分量算出部１３３が後輪側に伝達する駆動トルクを算出し、さらに制御横加速度に基づいて左右配分量算出部１３４が左右の後輪３Ｌ，３Ｒに伝達する駆動トルクを算出して、前輪２Ｌ，２Ｒおよび後輪３Ｌ，３Ｒに伝達する駆動力配分の制御を行う。なお、制御横加速度は、制御横Ｇ算出部１３２において、推定横Ｇ算出部１３１で算出された推定横加速度と、横Ｇセンサ１６で検出された実横加速度（横Ｇ）とを、車速に応じて設定された所定の割合で加え合わせることにより算出される。

このとき、減少係数算出部１３５（差分算出部１４２）で算出された推定横加速度と実横加速度との差（絶対値）が所定値未満の場合には、減少係数算出部１３５（マップ算出部１４３）から最終配分量算出部１３６に入力される減少係数は１である。この場合、最終配分量算出部１３６は、左右配分量算出部１３４から入力される（左右の後輪３Ｌ，３Ｒに伝達する）駆動トルクにそれぞれ１を乗じて、すなわち、左右配分量算出部１３４が算出した左右の後輪３Ｌ，３Ｒに伝達する駆動トルクをそのまま、操安制御トルクとしてトルク加算部１０５に出力する。

一方、減少係数算出部１３５（差分算出部１４２）で算出された推定横加速度と実横加速度との差（絶対値）が所定値以上の場合には、減少係数算出部１３５（マップ算出部１４３）から最終配分量算出部１３６に、推定横加速度と実横加速度との差が大きいほど、その値が小さくなるように設定された減少係数が入力される。この場合、最終配分量算出部１３６は、左右配分量算出部１３４から入力される（左右の後輪３Ｌ，３Ｒに伝達する）駆動トルクに１より小さい減少係数をそれぞれ乗じて、減少係数を乗じた（左右の後輪３Ｌ，３Ｒに伝達する）駆動トルクを操安制御トルクとしてトルク加算部１０５に出力する。

このような操安制御部１３０による駆動力配分の制御は、フェイルセーフ部１１０により各センサの故障が検出されるまで行われる。車輪速センサ１３、舵角センサ１４、および横Ｇセンサ１６等が故障した場合、すなわち、推定横加速度と実横加速度との差が所定値以上となるような場合、実際にセンサが故障してからセンサが故障であることをフェイルセーフ部１１０が検出するまでの間、操安制御部１３０が推定横加速度と実横加速度との差に応じて左右の後輪３Ｌ，３Ｒに配分する駆動トルクを減少させる制御を行い、その後フェイルセーフ部１１０が駆動回路部１０８にフェイルセーフ信号を出力してフェイルセーフ作動が行われることになる。駆動回路部１０８にフェイルセーフ信号が入力されると、駆動回路部１０８からＦ／Ｓリレー部１１５にリレー駆動電流が出力され、左右の電磁コイル６２Ｌ，６２Ｒに駆動電流が流れないようにＦ／Ｓリレー部１１５が作動して左右の後輪３Ｌ，３Ｒへの駆動力配分が停止される。さらには、４ＷＤ−ＥＣＵ１００からＦＩ／ＡＴ−ＥＣＵ１０にトルクダウン要求信号が出力され、メータ部１１６に警告灯表示信号が出力される。

そのため、以上のような構成の４ＷＤ−ＥＣＵ１００（走行制御装置）によれば、推定横加速度と実横加速度との差が所定値以上の場合には、操安制御部１３０が左右の後輪３Ｌ，３Ｒに配分する駆動力（駆動トルク）を減少させる制御を行うため、フェイルセーフ部１１０で横Ｇセンサ１６等が故障であることを検出する前から、異常な検出値に基づく制御出力を抑えて車両挙動を安定させることができ、車両の走行安定性を向上させることが可能になる。また、推定横加速度と実横加速度との差に応じて、左右の後輪３Ｌ，３Ｒに配分する駆動力を減少させるようにすることで、フェイルセーフ作動時に後輪３Ｌ，３Ｒへの駆動力配分を停止する場合、結果的に後輪３Ｌ，３Ｒへの駆動力配分が徐々に停止されることになり、フェイルセーフ作動を開始した直後の車両の挙動を安定させることができる。さらに、横Ｇセンサ１６等が故障でない場合であっても、横Ｇセンサ１６等の一時的な異常検出に対応し、異常な検出値に基づく制御出力を抑えて車両挙動を安定させることができ、車両の走行安定性を向上させることが可能になる。

また、制御横加速度は、横Ｇセンサ１６により検出された実横加速度と、推定横Ｇ算出部１３１により算出された推定横加速度とを、四輪駆動車両１の車速に応じて算出された所定の割合で加え合わせることにより算出されることが好ましく、このようにすれば、制御横加速度を容易に算出することができる。

なお、従来においては、実際に横Ｇセンサ１６等が故障してからフェイルセーフ部１１０でセンサが故障であることを検出するまでの間（一般には、１０秒程度の間）、例えば、図６に示すように、異常に高い実横加速度（横Ｇセンサ値）もしくは推定横加速度（推定横Ｇ値）に基づいて、各配分比（左右配分量）を算出していたため、異常に高い不適切な駆動力配分により車両の挙動が変化して、車両の走行安定性が低下するおそれがあった。

これに対し、本実施形態では、図７に示すように、推定横加速度（推定横Ｇ値）と実横加速度（横Ｇセンサ値）との差（絶対値）が所定値以上の場合には、推定横加速度と実横加速度との差が大きいほど、その値が小さくなるように設定された減少係数（左右配分低下量）を、左右配分量算出部１３４が算出した左右の後輪３Ｌ，３Ｒに伝達する駆動トルク（左右配分量）にそれぞれ乗じ、減少係数を乗じた駆動トルク（最終左右配分量）を操安制御トルクとして出力する。そのため、推定横加速度と実横加速度との差に応じて制御出力を抑えることが可能になった。

また、上述の実施形態において、推定横加速度と実横加速度との差が所定値以上の場合に、操安制御部１３０が左右の後輪３Ｌ，３Ｒに配分する駆動力（駆動トルク）を減少させる制御を行っているが、これに限られるものではない。例えば、図８に示すように、制御横加速度と実横加速度との差（絶対値）が所定値以上の場合に、制御横加速度と実横加速度との差が大きいほど、その値が小さくなるように設定された減少係数が減少係数算出部１４５から最終配分量算出部１３６に入力されるようにし、制御横加速度と実横加速度との差が所定値以上の場合に、操安制御部２３０が左右の後輪３Ｌ，３Ｒに配分する駆動力（駆動トルク）を減少させる制御を行うようにしてもよい。このようにしても、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、図８に示す操安制御部２３０は、減少係数算出部１４５以外の構成は上述の実施形態と同様の構成であり、同一番号を付して説明を省略する。また、減少係数算出部１４５は、フィルタ部１４６と、差分算出部１４７と、マップ算出部１４８とを有して構成され、減少係数算出部１４５には、制御横Ｇ算出部１３２から出力された制御横加速度と、センサ入力部１０１から出力された実横加速度（横Ｇ）とが入力される。フィルタ部１４６は、いわゆるローパスフィルタであり、入力された制御横加速度および実横加速度の所定の周波数成分を減衰させて差分算出部１４７に出力する。差分算出部１４７は、フィルタ部１４６から入力された（所定の周波数成分を減衰させた）制御横加速度と実横加速度との差（絶対値）を算出し、その差をマップ算出部１４８に出力する。

そして、マップ算出部１４８は、差分算出部１４７から入力された制御横加速度と実横加速度との差（絶対値）が所定値以上の場合には、制御横加速度と実横加速度との差に応じた減少係数を算出し、算出した減少係数を最終配分量算出部１３６に出力する。この減少係数は、制御横加速度と実横加速度との差（絶対値）が所定値以上の場合には、制御横加速度と実横加速度との差が大きいほど、その値が小さくなるように設定され、制御横加速度と実横加速度との差に対応した所定のマップから算出される。なお、マップ算出部１４８は、制御横加速度と実横加速度との差（絶対値）が所定値未満の場合には、減少係数を１として最終配分量算出部１３６に出力する。

また、上述の実施形態において、多板式の左右のブレーキクラッチ６１Ｌ，６１Ｒを備えた駆動力制御装置６０を用いて、前輪２Ｌ，２Ｒおよび後輪３Ｌ，３Ｒの駆動力配分を行うように構成されているが、これに限られるものではなく、このようなブレーキクラッチを一つプロペラシャフトの中間部に設けた四輪駆動車両にも、本発明を適用することができる。

さらに、上述の実施形態において、車速算出部１３７が各車輪の回転速度（車輪速度）に基づいて四輪駆動車両１の車速を算出しているが、これに限られるものではなく、各種ＥＣＵにおいて別途車速を算出していれば、車速算出部１３７を設けずに、別途算出した車速を用いて（入力して）推定横加速度や係数Ｋ（実横加速度と推定横加速度とを加え合わせる割合）等を算出するようにしてもよい、

また、上述の実施形態において、推定横加速度と実横加速度との差が所定値以上の場合に、操安制御部１３０が左右の後輪３Ｌ，３Ｒに配分する駆動力（駆動トルク）を減少させる制御を行っているが、これに限られるものではなく、前輪側にブレーキクラッチ（クラッチ装置）が設けられていれば、前輪側に配分する駆動力（駆動トルク）を減少させる制御を行うようにしてもよい。

さらに、上述の実施形態において、最終配分量算出部１３６が左右配分量算出部１３４で算出された（左右の後輪３Ｌ，３Ｒに伝達する）駆動トルクに減少係数をそれぞれ乗じているが、これに限られるものではなく、前後配分量算出部１３３で算出された（後輪側に伝達する）駆動トルクに減少係数を乗じておくようにしてもよく、推定駆動トルク算出部１０２から入力されたエンジンＥＮＧの推定駆動トルクに減少係数を乗じておくようにしてもよい。

４ＷＤ−ＥＣＵに構成される操安制御部の制御ブロック図である。 四輪駆動車両を示す模式図である。 エンジンの吸気系を示す模式図である。 エンジンおよび自動変速機の模式図である。 ４ＷＤ−ＥＣＵの制御ブロック図である。 従来におけるセンサ故障時の制御出力の一例を示すグラフである。 本実施形態におけるセンサ故障時の制御出力の一例を示すグラフである。 操安制御部の変形例を示す制御ブロック図である。

符号の説明

１ 四輪駆動車両
２Ｌ 左前輪
２Ｒ 右前輪
３Ｌ 左後輪
３Ｒ 右後輪
１３ 車輪速センサ
１４ 舵角センサ
１６ 横Ｇセンサ（横加速度検出手段）
１００ ４ＷＤ−ＥＣＵ（走行制御装置）
１３０ 操安制御部（駆動力配分制御部）
１３１ 推定横Ｇ算出部（横加速度算出手段）
１３２ 制御横Ｇ算出部
１３５ 減少係数算出部
１３７ 車速算出部
２３０ 操安制御部（駆動力配分制御部の変形例）
ＥＮＧ エンジン

Claims (2)

1. エンジンからの回転出力を前輪および後輪に伝達して走行する四輪駆動車両において、
   前記四輪駆動車両に作用する実横加速度を検出する横加速度検出手段と、
   前記四輪駆動車両の車速および操舵輪である前記前輪の操舵角に基づいて前記四輪駆動車両の推定横加速度を算出する横加速度算出手段と、
   前記横加速度検出手段により検出された前記実横加速度および、前記横加速度算出手段により算出された前記推定横加速度から制御横加速度を算出し、算出した前記制御横加速度に基づいて前記エンジンから前記前輪および後輪に伝達する駆動力配分の制御を行う駆動力配分制御部と、
   前記横加速度検出手段の故障を検出すると所定のフェイルセーフ作動を行うフェイルセーフ部とを備え、
   前記推定横加速度もしくは前記制御横加速度と、前記実横加速度との差が、異常を示す所定値以上の場合には、前記フェイルセーフ部により前記横加速度検出手段の故障が検出されるまで、前記駆動力配分制御部が前記前輪または前記後輪に配分する駆動力を前記差が大きいほど減少させる制御を行い、
   前記フェイルセーフ部は、前記横加速度検出手段の故障を検出すると、前記所定のフェイルセーフ作動として、前記前輪および後輪のうち前記差が大きいほど駆動力を減少させる方への駆動力配分を停止させる制御を行うことを特徴とする四輪駆動車両の走行制御装置。
2. 前記制御横加速度は、前記横加速度検出手段により検出された前記実横加速度と、前記横加速度算出手段により算出された前記推定横加速度とを所定の割合で加え合わせることにより算出され、
   前記所定の割合は、前記四輪駆動車両の車速の増加に応じて前記推定横加速度の割合が小さくなるように算出されることを特徴とする請求項１に記載の四輪駆動車両の走行制御装置。

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