JP7167568B2

JP7167568B2 - 車両の制御装置

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Publication number: JP7167568B2
Application number: JP2018167365A
Authority: JP
Inventors: 俊郎深田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-09-06
Filing date: 2018-09-06
Publication date: 2022-11-09
Anticipated expiration: 2038-09-06
Also published as: JP2020040438A

Description

本発明は、目標合計駆動力および目標駆動力差から左側副駆動輪に伝達する目標左側駆動力と右側副駆動輪に伝達する目標右側駆動力とを求める車両の制御装置において、前記目標合計駆動力より前記目標駆動力差が大きい場合に、車両のトラクション性能を維持させつつ車両の旋回性能を好適に向上させる技術に関する。

（ａ）駆動力源から左右の主駆動輪へ向かう駆動力の一部を左側副駆動輪および右側副駆動輪へそれぞれ伝達する動力伝達経路に、前記左側副駆動輪へ伝達される左側駆動力および前記右側副駆動輪へ伝達される右側駆動力をそれぞれ制御する左側制御カップリングおよび右側制御カップリングが設けられた車両に関して、（ｂ）前記左側駆動力と前記右側駆動力とを足した合計駆動力の目標合計駆動力を算出する目標合計駆動力算出部と、（ｃ）前記左側駆動力と前記右側駆動力との駆動力差の目標駆動力差を算出する目標駆動力差算出部と、を備え、（ｄ）前記目標合計駆動力および前記目標駆動力差から前記左側副駆動輪に伝達する目標左側駆動力と前記右側副駆動輪に伝達する目標右側駆動力とを求める車両の制御装置が知られている。例えば、特許文献１に記載された車両の制御装置がそれである。ここで、上記のような車両の制御装置では、前記目標合計駆動力より前記目標駆動力差が大きい場合に、前記目標左側駆動力または前記目標右側駆動力のうちの一方が実現不能な負のトルクとして求められる場合がある。これに対して、上記特許文献１では、前記目標合計駆動力より前記目標駆動力差が大きい場合に、前記目標合計駆動力より前記目標駆動力差を優先して前記目標左側駆動力および前記目標右側駆動力が正のトルクとなるように求められるようになっている。

国際公開第２０１２／００５２５６号

ところで、上記特許文献１のような車両の制御装置では、前記目標合計駆動力より前記目標駆動力差が大きい場合に、前記目標駆動力差を優先して前記目標左側駆動力および前記目標右側駆動力が求められており、前記目標合計駆動力が考慮されず前記目標左側駆動力および前記目標右側駆動力が求められるので、前記目標合計駆動力が前記目標合計駆動力算出部で算出された目標値よりも大きくなって例えば主駆動輪に伝達される駆動力を奪って副駆動輪に駆動力を出力させること等があり、車両のトラクション性能が著しく低下する問題があった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、目標合計駆動力より目標駆動力差が大きい場合において、車両のトラクション性能を維持させつつ車両の旋回性能を好適に向上させる車両の制御装置を提供することにある。

第１発明の要旨とするところは、（ａ）駆動力源から左右の主駆動輪へ向かう駆動力の一部を左側副駆動輪および右側副駆動輪へそれぞれ伝達する動力伝達経路に、前記左側副駆動輪へ伝達される左側駆動力および前記右側副駆動輪へ伝達される右側駆動力をそれぞれ制御する左側制御カップリングおよび右側制御カップリングが設けられた車両に関して、前記左側駆動力と前記右側駆動力とを足した合計駆動力の目標合計駆動力を算出する目標合計駆動力算出部と、前記左側駆動力と前記右側駆動力との駆動力差の目標駆動力差を算出する目標駆動力差算出部と、前記目標合計駆動力および前記目標駆動力差から前記左側副駆動輪に伝達する目標左側駆動力と前記右側副駆動輪に伝達する目標右側駆動力とを求めるカップリング制御部と、を備える車両の制御装置であって、（ｂ）前記カップリング制御部は、前記目標合計駆動力より前記目標駆動力差が大きい場合に、予め設定された、前記車両の左右方向における左右方向加速度と前記車両の前後方向における前後方向加速度と前記駆動力差調整ゲインとの間の３次元マップから実際の左右方向加速度および前後方向加速度に基づいて１より小さい値の駆動力差調整ゲインを算出し、前記１より小さい駆動力差調整ゲインを前記目標駆動力差に乗算することで前記目標駆動力差を前記目標合計駆動力以下に再設定し、（ｃ）前記駆動力差調整ゲインは、前記１より小さい範囲内で前記車両の前記左右方向における左右方向加速度が車両の前後方向における前後方向加速度より大きくなるほど大きくなるように設定されていることにある。

第１発明によれば、（ｂ）前記カップリング制御部は、前記目標合計駆動力より前記目標駆動力差が大きい場合に、予め設定された、前記車両の左右方向における左右方向加速度と前記車両の前後方向における前後方向加速度と前記駆動力差調整ゲインとの間の３次元マップから実際の左右方向加速度および前後方向加速度に基づいて１より小さい値の駆動力差調整ゲインを算出し、前記１より小さい駆動力差調整ゲインを前記目標駆動力差に乗算することで前記目標駆動力差を前記目標合計駆動力以下に再設定し、（ｃ）前記駆動力差調整ゲインは、前記１より小さい範囲内で前記車両の前記左右方向における左右方向加速度が車両の前後方向における前後方向加速度より大きくなるほど大きくなるように設定される。このため、前記目標合計駆動力より前記目標駆動力差が大きい場合には、前記駆動力差調整ゲインを用いて前記目標駆動力差が前記目標合計駆動力以下に再設定されるので、前記目標合計駆動力および再設定された目標駆動力差から、負のトルクとならないように前記目標左側駆動力と前記目標右側駆動力とが求められる。また、前記駆動力差調整ゲインによって、前記目標合計駆動力を変えずに前記目標駆動力差が、前記左右方向加速度が前記前後方向加速度より大きくなるほど大きくなるように再設定されるので、車両のトラクション性能を維持させつつ車両の旋回性能を好適に向上させることができる。

本発明が好適に適用された四輪駆動車両の構成を概略的に説明する骨子図である。駆動力差調整ゲインを算出するために用いられる３次元マップを示す図である。図１の電子制御装置において、四輪駆動状態で例えば四輪駆動車両が右旋回中において算出された目標合計駆動力および目標駆動力差から目標左側駆動力と目標右側駆動力とを求めるまでの一例を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明が好適に適用された四輪駆動車両（車両）１０の構成を概略的に説明する図である。図１において、四輪駆動車両１０は、エンジン１２を駆動力源とし、エンジン１２の駆動力（駆動トルク）を主駆動輪に対応する左右一対の左側前輪１４Ｌおよび右側前輪１４Ｒに伝達する第１の動力伝達経路と、エンジン１２の駆動力を副駆動輪に対応する左右一対の左側後輪（左側副駆動輪）１６Ｌおよび右側後輪（右側副駆動輪）１６Ｒに伝達する第２の動力伝達経路と、を備えているＦＦベースの四輪駆動装置を有している。この四輪駆動車両１０の二輪駆動状態では、エンジン１２から自動変速機１８を介して伝達された駆動力が、差動装置である前輪用駆動力配分ユニット２０および左右の前輪車軸２２Ｌ、２２Ｒを通して左右一対の左側前輪１４Ｌおよび右側前輪１４Ｒへ伝達される。この二輪駆動状態では、第１噛合式クラッチ２４および第２噛合式クラッチ３２のうちの少なくとも第１噛合式クラッチ２４が解放され、トランスファ２６、プロペラシャフト２８、後輪用駆動力配分ユニット３０、および、左右一対の左側後輪１６Ｌおよび右側後輪１６Ｒへは駆動力が伝達されない。しかし、四輪駆動状態では、上記二輪駆動状態に加えて、第１噛合式クラッチ２４および第２噛合式クラッチ３２が共に係合されるとともに、左側制御カップリング３４Ｌにより後輪車軸３６Ｌおよび左側後輪１６Ｌへの伝達トルクが制御され、且つ、右側制御カップリング３４Ｒにより後輪車軸３６Ｒおよび右側後輪１６Ｒへの伝達トルクが制御されるようになっている。すなわち、四輪駆動走行時には、エンジン１２からの駆動力の一部が左右一対の左側後輪１６Ｌおよび右側後輪１６Ｒに伝達されるようになっており、左側制御カップリング３４Ｌはエンジン１２から左側後輪１６Ｌに伝達する左側駆動力tout_lを制御し、右側制御カップリング３４Ｒはエンジン１２から右側後輪１６Ｒに伝達する右側駆動力tout_rを制御する。

差動装置である前輪用駆動力配分ユニット２０は、図１に示すように、第１回転軸線Ｃ１まわりに回転可能に設けられ自動変速機１８の出力歯車１８ａに噛み合うリングギヤ２０ｒと、リングギヤ２０ｒが固定されたデフケース（デファレンシャルケース）２０ｃと、デフケース２０ｃ内に収容された差動歯車機構２０ｄと、を備えており、左右の前輪車軸２２Ｌ、２２Ｒにそれらの差回転を許容しつつエンジン１２からの駆動力を伝達する。なお、デフケース２０ｃには、トランスファ２６に設けられた第１回転部材３８において左側前輪１４Ｌ側の端部に形成された外周噛合歯３８ａに噛み合う内周噛合歯２０ａが形成されている。

トランスファ２６は、図１に示すように、前述した第１回転部材３８と、プロペラシャフト２８の前輪１４Ｌ、１４Ｒ側の端部に形成されたドリブンピニオン２８ａに噛み合うリングギヤ４０ａが形成された第２回転部材４０と、それら第１回転部材３８と第２回転部材４０との間の動力伝達経路を選択的に連結する噛合式のドグクラッチである第１噛合式クラッチ２４と、を備えており、第１噛合式クラッチ２４により第１回転部材３８と第２回転部材４０との間が動力伝達可能に連結されることによって、エンジン１２から左右の左側前輪１４Ｌおよび右側前輪１４Ｒへ向かう駆動力の一部、すなわちエンジン１２からデフケース２０ｃに出力される駆動力の一部が、後輪１６Ｌ、１６Ｒすなわちプロペラシャフト２８へ伝達される。

第１噛合式クラッチ２４は、図１に示すように、第１回転部材３８の右側前輪１４Ｒ側の端部に形成された第１クラッチ歯３８ｂと、第２回転部材４０の左側前輪１４Ｌ側の端部に形成された第２クラッチ歯４０ｂと、第１クラッチ歯３８ｂと第１回転軸線Ｃ１方向の相対移動可能に常時噛み合い且つ第２クラッチ歯４０ｂにも噛合可能な内周歯４２ａが形成された第１可動スリーブ４２と、第１可動スリーブ４２を、第２クラッチ歯４０ｂに噛み合う第１噛合位置と第２クラッチ歯４０ｂに噛み合わない第１非噛合位置とに第１回転軸線Ｃ１方向に移動させる第１アクチュエータ４４と、を備えている。なお、第１アクチュエータ４４は、電子制御装置（制御装置）１００から供給される第１クラッチ駆動電流Ｉｃ１によって、第１可動スリーブ４２を前記第１噛合位置と前記第１非噛合位置とに選択的に移動させる。また、第１噛合式クラッチ２４では、第１可動スリーブ４２が前記第１噛合位置に移動させられると第１噛合式クラッチ２４が係合し、第１可動スリーブ４２が前記第１非噛合位置に移動させられると第１噛合式クラッチ２４が解放する。

後輪用駆動力配分ユニット３０は、図１に示すように、左右の後輪車軸３６Ｌ、３６Ｒにそれらの差回転を許容しつつプロペラシャフト２８に伝達された駆動力を左右一対の左側後輪１６Ｌおよび右側後輪１６Ｒに伝達するデファレンシャル機構４６と、デファレンシャル機構４６とプロペラシャフト２８との間の動力伝達経路を選択的に連結する第２噛合式クラッチ３２と、を備えている。

デファレンシャル機構４６は、図１に示すように、左側後輪１６Ｌに伝達する左側駆動力tout_lを制御する左側制御カップリング３４Ｌと、右側後輪１６Ｒに伝達する右側駆動力tout_rを調整する右側制御カップリング３４Ｒと、左側制御カップリング３４Ｌと右側制御カップリング３４Ｒとの間に配設され、それら左側制御カップリング３４Ｌと右側制御カップリング３４Ｒとに連結された軸状の中央車軸４８と、を有している。なお、左側制御カップリング３４Ｌおよび右側制御カップリング３４Ｒは、第１噛合式クラッチ２４および第２噛合式クラッチ３２がそれぞれ係合されたときにおいて、エンジン１２から左右の左側前輪１４Ｌおよび右側前輪１４Ｒへ向かう駆動力の一部を左側後輪１６Ｌおよび右側後輪１４Ｒへそれぞれ伝達する動力伝達経路にそれぞれ設けられている。また、左側制御カップリング３４Ｌおよび右側制御カップリング３４Ｒは、例えば、図示しないが、電磁コイルおよびボールカムを含み電気的に制御可能なアクチュエータと、そのアクチュエータによってクラッチドラムＣｄに設けられた入力側摩擦部材（図示しない）とクラッチハブＣｈに設けられた出力側摩擦部材（図示しない）との摩擦力すなわち締結力が調節される湿式多板クラッチと、がそれぞれ備えられた電磁カップリングである。このため、電子制御装置１００から左側制御カップリング３４Ｌに設けられた前記電磁コイルに供給される左側カップリング駆動電流Ｉｃｐｌにより発生する磁力によって、左側制御カップリング３４Ｌにおいて前記入力側摩擦部材と前記出力側摩擦部材との締結力が増加させられて、左側後輪１６Ｌに伝達される左側駆動力tout_lが制御されるようになっている。また、電子制御装置１００から右側制御カップリング３４Ｒに設けられた前記電磁コイルに供給される右側カップリング駆動電流Ｉｃｐｒにより発生する磁力によって、右側制御カップリング３４Ｒにおいて前記入力側摩擦部材と前記出力側摩擦部材との締結力が増加させられて、右側後輪１６Ｒに伝達される右側駆動力tout_rが制御されるようになっている。

また、後輪用駆動力配分ユニット３０には、図１に示すように、第２回転軸線Ｃ２まわりに回転可能に設けられ、プロペラシャフト２８に動力伝達可能に連結された第１回転部材５０と、第２回転軸線Ｃ２まわりに回転可能に設けられ、中央車軸４８に一体的に固定された第２回転部材５２と、が備えられている。なお、第２噛合式クラッチ３２は、それら第１回転部材５０と第２回転部材５２との間の動力伝達経路すなわちプロペラシャフト２８と中央車軸４８との間の動力伝達経路を選択的に連結する噛合式のドグクラッチである。つまり、第２噛合式クラッチ３２は、左側制御カップリング３４Ｌおよび右側制御カップリング３４Ｒがそれぞれ係合されているときにおいて、プロペラシャフト２８と左右一対の後輪１６Ｌ、１６Ｒとの間の動力伝達経路を選択的に連結する噛合式のドグクラッチである。なお、第１回転部材５０の左側後輪１６Ｌ側の端部には、プロペラシャフト２８の後輪１６Ｌ、１６Ｒ側の端部に形成されたドライブピニオン２８ｂに噛み合うリングギヤ５０ａが形成されている。

第２噛合式クラッチ３２は、図１に示すように、第１回転部材５０の右側後輪１６Ｒ側の端部に形成された第１クラッチ歯５０ｂと、第２回転部材５２に形成された第２クラッチ歯５２ａと、第２クラッチ歯５２ａと第２回転軸線Ｃ２方向の相対移動可能に常時噛み合い且つ第１クラッチ歯５０ｂにも噛合可能な内周歯５４ａが形成された第２可動スリーブ５４と、第２可動スリーブ５４を、第１クラッチ歯５０ｂに噛み合う第２噛合位置と第１クラッチ歯５０ｂに噛み合わない第２非噛合位置とに第２回転軸線Ｃ２方向に移動させる第２アクチュエータ５６と、を備えている。なお、第２アクチュエータ５６は、電子制御装置１００から供給される第２クラッチ駆動電流Ｉｃ２によって、第２可動スリーブ５４を前記第２噛合位置と前記第２非噛合位置とに選択的に移動させる。また、第２噛合式クラッチ３２では、第２可動スリーブ５４が前記第２噛合位置に移動すると第２噛合式クラッチ３２が係合し、第２可動スリーブ５４が前記第２非噛合位置に移動すると第２噛合式クラッチ３２が解放する。

以上のように構成された四輪駆動車両１０では、電子制御装置１００で例えば二輪駆動モードが選択されると、第１噛合式クラッチ２４、第２噛合式クラッチ３２、左側制御カップリング３４Ｌ、および右側制御カップリング３４Ｒがそれぞれ解放させられ、エンジン１２から前輪用駆動力配分ユニット２０を介して左右一対の右側前輪１４Ｌおよび左側前輪１４Ｒへ駆動力を伝達する二輪駆動状態が形成される。また、四輪駆動車両１０では、電子制御装置１００で例えば四輪駆動モードが選択されると、第１噛合式クラッチ２４、第２噛合式クラッチ３２、左側制御カップリング３４Ｌ、および右側制御カップリング３４Ｒがそれぞれ係合させられ、エンジン１２から前輪用駆動力配分ユニット２０を介して左右一対の左側前輪１４Ｌおよび右側前輪１４Ｒへ駆動力を伝達し且つエンジン１２からプロペラシャフト２８等を介して左右一対の左側後輪１６Ｌおよび右側後輪１６Ｒへも駆動力を伝達する四輪駆動状態が形成される。

また、四輪駆動車両１０は、四輪駆動状態において、中央車軸４８の回転速度が左側前輪１４Ｌと右側前輪１４Ｒとの平均回転速度よりも速くなるように、すなわち後輪１６Ｌ、１６Ｒ側に設けられたリングギヤ５０ａの回転速度が前輪１４Ｌ、１４Ｒ側に設けられたリングギヤ４０ａの回転速度よりも速くなるように、プロペラシャフト２８に設けられたドリブンピニオン２８ａとリングギヤ４０ａとのギヤ比と、プロペラシャフト２８に設けられたドライブピニオン２８ｂとリングギヤ５０ａとのギヤ比と、に差が設けられている。

図１に示すように、電子制御装置１００は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより四輪駆動車両１０の各種制御を実行する。電子制御装置１００は、四輪駆動車両１０に設けられた各センサにより検出された各種入力信号が供給されるようになっている。例えば、第１ポジションセンサ６０により検出される第１噛合式クラッチ２４が係合状態であるか否かを表すＯＮ、ＯＦＦ信号、すなわち第１可動スリーブ４２が前記第１噛合位置にいるか否かを表すＯＮ、ＯＦＦ信号と、第２ポジションセンサ６２により検出される第２噛合式クラッチ３２が係合状態であるか否かを表すＯＮ、ＯＦＦ信号、すなわち第２可動スリーブ５４が前記第２噛合位置にいるか否かを表すＯＮ、ＯＦＦ信号と、車輪速センサ６４により検出される車輪速度Ｗ（ｒｐｍ）すなわち左側前輪１４Ｌ、右側前輪１４Ｒ、左側後輪１６Ｌ、右側後輪１６Ｒの車輪速度Ｗｆｌ、Ｗｆｒ、Ｗｒｌ、Ｗｒｒ（ｒｐｍ）を表す信号と、車速センサ６６により検出される車速Ｖ（ｋｍ/ｈ）を表す信号と、アクセル開度センサ６８により検出されるアクセル開度θacc（％）を表す信号と、ステアリングセンサ７０により検出される操舵角Φ（°）を表す信号と、路面勾配センサ７２により検出される路面の勾配θｒ（°）を表す信号と、前後加速度センサ７４により検出される四輪駆動車両１０の前後方向における加速度すなわち前後方向加速度Ｇｘ（ｍ／ｓ^２）を表す信号と、左右加速度センサ７６により検出される四輪駆動車両１０の車幅方向すなわち左右方向における加速度すなわち左右方向加速度Ｇｙ（ｍ／ｓ^２）を表す信号と、が電子制御装置１００に入力される。

また、電子制御装置１００から、四輪駆動車両１０に設けられた各装置に各種出力信号が供給されるようになっている。例えば、エンジン１２から左側後輪１６Ｌに伝達する左側駆動力tout_lを制御するために、すなわち前記入力側摩擦部材と前記出力側摩擦部材との締結力を制御するために、左側制御カップリング３４Ｌに設けられたアクチュエータの電磁コイルに供給される左側カップリング駆動電流Ｉｃｐｌと、エンジン１２から右側後輪１６Ｒに伝達する右側駆動力tout_rを制御するために、すなわち前記入力側摩擦部材と前記出力側摩擦部材との締結力を制御するために、右側制御カップリング３４Ｒに設けられたアクチュエータの電磁コイルに供給される右側カップリング駆動電流Ｉｃｐｒ等と、が電子制御装置１００から各部へ供給される。

図１に示すように、電子制御装置１００には、例えば、４ＷＤ判定部８０と、カップリング制御部８２と、が備えられている。

４ＷＤ判定部８０は、エンジン１２からの駆動力を左右一対の左側前輪１４Ｌおよび右側前輪１４Ｒと左右一対の左側後輪１６Ｌおよび右側後輪１６Ｒとに伝達する四輪駆動状態であるか否かを判定する。例えば、４ＷＤ判定部８０は、第１ポジションセンサ６０によって第１可動スリーブ４２が前記第１噛合位置にあると検出され、且つ第２ポジションセンサ６２により第２可動スリーブ５４が前記第２噛合位置にあると検出されると、四輪駆動状態であると判定する。

カップリング制御部８２は、４ＷＤ判定部８０で四輪駆動状態であると判定されると、左右一対の左側制御カップリング３４Ｌおよび右側制御カップリング３４Ｒにそれぞれ設けられた前記入力側摩擦部材と前記出力側摩擦部材との締結力を制御、すなわち左側制御カップリング３４Ｌにおいて左側後輪１６Ｌに伝達する左側駆動力tout_lを制御し、右側制御カップリング３４Ｒにおいて右側後輪１６Ｒに伝達する右側駆動力tout_rを制御する。

カップリング制御部８２には、目標合計駆動力算出部８２ａと、目標駆動力差算出部８２ｂと、再設定判定部８２ｃと、が備えられている。目標合計駆動力算出部８２ａは、４ＷＤ判定部８０で四輪駆動状態であると判定されると、四輪駆動車両１０の発進性能や加速性能を向上すなわちトラクション性能を向上させるために、左側駆動力tout_lと右側駆動力tout_rとを足した合計駆動力T_Sumの目標値である目標合計駆動力T_Sum_tgを算出する。

例えば、目標合計駆動力算出部８２ａは、左側前輪１４Ｌおよび右側前輪１４Ｒのスリップ量Ｓ、アクセル開度θacc、自動変速機１８のギヤ段等をそれぞれ含む予め設定された関係式から、車両走行中の実際のスリップ量Ｓ、アクセル開度θacc、自動変速機１８のギヤ段等を用いて目標合計駆動力T_Sum_tgを算出する。なお、前記関係式では、例えば、スリップ量Ｓまたはアクセル開度θaccが大きいほど、目標合計駆動力T_Sum_tgが大きくなるように設定されている。また、スリップ量Ｓは、たとえば、左側前輪１４Ｌと右側後輪１４Ｒとの平均回転速度（（Ｗｆｌ＋Ｗｆｒ）／２）すなわち前輪平均回転速度Ｖａｖｆ（ｒｐｍ）と、左側後輪１６Ｌと右側後輪１６Ｒとの平均回転速度（（Ｗｒｌ＋Ｗｒｒ）／２）すなわち後輪平均回転速度Ｖａｖｒ（ｒｐｍ）と、の差（Ｖａｖｆ－Ｖａｖｒ）である。

目標駆動力差算出部８２ｂは、４ＷＤ判定部８０で四輪駆動状態であると判定されると、四輪駆動車両１０の旋回性能を向上させるために、左側駆動力tout_lと右側駆動力tout_rとの差すなわち駆動力差T_Difの目標値である目標駆動力差T_Dif_tgを算出する。

例えば、目標駆動力差算出部８２ｂは、定常制御分駆動力差cΔT_Difと過渡制御分駆動力差dΔT_Difとを足すことによって、目標駆動力差T_Dif_tg（cΔT_Dif＋dΔT_Dif）を算出する。なお、定常制御分駆動力差cΔT_Difは、四輪駆動車両１０のアンダーステア状態、すなわち目標旋回挙動に対して実際の旋回挙動が不足する状態を解消させるために必要な駆動力差T_Difであり、定常制御分駆動力差cΔT_Difは、例えば、前後加速度センサ７４から検出される前後方向加速度Ｇｘと、左右加速度センサ７６から検出される左右方向加速度Ｇｙとから予め定められたマップによって算出する。なお、前記マップに用いられる前後方向加速度Ｇｘは、前後加速度センサ７４から検出される前後方向加速度Ｇｘだけではなく、例えばエンジントルクＴｅと自動変速機１８のギヤ比等とから推定される前後方向加速度Ｇｘが用いられても良い。また、前記マップに用いられる左右方向加速度Ｇｙは、左右加速度センサ７６から検出される左右方向加速度Ｇｙだけではなく、例えば操舵角Φと車速Ｖ等とから推定される左右方向加速度Ｇｙが用いられても良い。また、過渡制御分駆動力差dΔT_Difは、例えば、運転者がハンドルを操作する操舵角Φの変化速度により過度的に要求している旋回要求を満たすために必要な駆動力差T_Difであり、操舵角Φと車速Ｖとから求められる目標ヨーレートから予め定められたマップによって算出する。なお、前記マップでは、例えば、前記目標ヨーレートが大きいほど、過渡制御分駆動力差dΔT_Difが大きくなるように設定されている。

再設定判定部８２ｃは、目標合計駆動力算出部８２ａで目標合計駆動力T_Sum_tgが算出され、且つ、目標駆動力差算出部８２ｂで目標駆動力差T_Dif_tgが算出されると、目標駆動力差算出部８２ｂで算出された目標駆動力差T_Dif_tgを再設定する必要があるか否かを判定する。例えば、再設定判定部８２ｃは、目標駆動力差算出部８２ｂで算出された目標駆動力差T_Dif_tgが目標合計駆動力算出部８２ａで算出された目標合計駆動力T_Sum_tgよりも大きい（T_Dif_tg＞T_Sum_tg）と、目標駆動力差算出部８２ｂで算出された目標駆動力差T_Dif_tgを再設定する必要があると判定する。また、例えば、再設定判定部８２ｃは、目標駆動力差T_Dif_tgが目標合計駆動力T_Sum_tg以下（T_Dif_tg≦T_Sum_tg）であると、目標駆動力差算出部８２ｂで算出された目標駆動力差T_Dif_tgを再設定する必要がないと判定する。

カップリング制御部８２は、再設定判定部８２ｃで目標駆動力差T_Dif_tgを再設定する必要がないと判定すると、目標合計駆動力算出部８２ａで算出された目標合計駆動力T_Sum_tgおよび目標駆動力差算出部８２ｂで算出された目標駆動力差T_Dif_tgから、左側後輪１６Ｌに伝達する目標左側駆動力tout_l_tgと右側後輪１６Ｒに伝達する目標右側駆動力tout_r_tgとを求める。

例えば、カップリング制御部８２は、ステアリングセンサ７０から検出される操舵角Φから四輪駆動車両１０が左旋回中であると判定されると、目標合計駆動力算出部８２ａで算出された目標合計駆動力T_Sum_tgおよび目標駆動力差算出部８２ｂで算出された目標駆動力差T_Dif_tgから、式（１）および式（２）を用いて目標左側駆動力tout_l_tgと目標右側駆動力tout_r_tgとを求める。
tout_l_tg＝（T_Sum_tg－T_Dif_tg）／２・・・（１）
tout_r_tg＝（T_Sum_tg＋T_Dif_tg）／２・・・（２）

また、例えば、カップリング制御部８２は、ステアリングセンサ７０から検出される操舵角Φから四輪駆動車両１０が右旋回中であると判定されると、目標合計駆動力算出部８２ａで算出された目標合計駆動力T_Sum_tgおよび目標駆動力差算出部８２ｂで算出された目標駆動力差T_Dif_tgから、式（３）および式（４）を用いて目標左側駆動力tout_l_tgと目標右側駆動力tout_r_tgとを求める。
tout_l_tg＝（T_Sum_tg＋T_Dif_tg）／２・・・（３）
tout_r_tg＝（T_Sum_tg－T_Dif_tg）／２・・・（４）

カップリング制御部８２は、再設定判定部８２ｃで目標駆動力差T_Dif_tgを再設定する必要があると判定すると、駆動力差調整ゲインＫｔを算出して、その算出された駆動力差調整ゲインＫｔを用いて、目標駆動力差算出部８２ｂで算出された目標駆動力差T_Dif_tgが目標合計駆動力T_Sum_tg以下になるように再設定する。

例えば、カップリング制御部８２は、図２に示す３次元マップに形成されたゲイン算出平面Ｆ１を用いて、前後加速度センサ７４から検出される前後方向加速度Ｇｘと左右加速度センサ７６から検出される左右方向加速度Ｇｙとから算出する。なお、駆動力差調整ゲインＫｔは、目標駆動力差算出部８２ｂで算出された目標駆動力差T_Dif_tgが目標合計駆動力算出部８２ａで算出された目標合計駆動力T_Sum_tgよりも大きい場合には目標合計駆動力T_Sum_tg以下（T_Dif_tg＞T_Sum_tg）になるように、予め実験等により設定された１より小さい値であり、駆動力差調整ゲインＫｔは、図２に示す３次元マップに示すように、左右方向加速度Ｇｙが前後方向加速度Ｇｘより大きくなるほど大きくなるように設定されている。また、図２の３次元マップに示された領域Ｓは、前後方向加速度Ｇｘと左右方向加速度Ｇｙとを示すｘｙ平面Ｆ２において左右方向加速度Ｇｙが前後方向加速度Ｇｘより大きく（Ｇｙ＞Ｇｘ）なっている箇所を示す領域であり、前述したゲイン算出平面Ｆ１は領域Ｓ上に配置されている。また、図２の３次元マップに示された一点鎖線Ｌは、ｘｙ平面Ｆ２において左右方向加速度Ｇｙと前後方向加速度Ｇｘとが同じ（Ｇｙ＝Ｇｘ）である箇所を示す線である。

また、例えば、カップリング制御部８２は、駆動力差調整ゲインＫｔを用いてすなわち式（５）を用いて、目標駆動力差算出部８２ｂで算出された目標駆動力差T_Dif_tgを再設定する。但し、式（５）に示された「T_Dif_tg_r」は、再設定した後の目標駆動力差である。
T_Dif_tg_r＝Ｋｔ×T_Dif_tg ・・・（５）

カップリング制御部８２は、駆動力差調整ゲインＫｔを用いて目標駆動力差算出部８２ｂで算出された目標駆動力差T_Dif_tgが再設定されると、その再設定された目標駆動力差T_Dif_tg_rおよび目標合計駆動力算出部８２ａで算出された目標合計駆動力T_Sum_tgから、目標左側駆動力tout_l_tgと目標右側駆動力tout_r_tgとを求める。

例えば、カップリング制御部８２は、ステアリングセンサ７０から検出される操舵角Φから四輪駆動車両１０が左旋回中であると判定されると、再設定された目標駆動力差T_Dif_tg_rおよび目標合計駆動力算出部８２ａで算出された目標合計駆動力T_Sum_tgから、式（６）および式（７）を用いて目標左側駆動力tout_l_tgと目標右側駆動力tout_r_tgとを求める。
tout_l_tg＝（T_Sum_tg－T_Dif_tg_r）／２・・・（６）
tout_r_tg＝（T_Sum_tg＋T_Dif_tg_r）／２・・・（７）

また、例えば、カップリング制御部８２は、ステアリングセンサ７０から検出される操舵角Φから四輪駆動車両１０が右旋回中であると判定されると、再設定された目標駆動力差T_Dif_tg_rおよび目標合計駆動力算出部８２ａで算出された目標合計駆動力T_Sum_tgから、式（８）および式（９）を用いて目標左側駆動力tout_l_tgと目標右側駆動力tout_r_tgとを求める。
tout_l_tg＝（T_Sum_tg＋T_Dif_tg_r）／２・・・（８）
tout_r_tg＝（T_Sum_tg－T_Dif_tg_r）／２・・・（９）

カップリング制御部８２は、目標左側駆動力tout_l_tgおよび目標右側駆動力tout_r_tgが求められると、左側駆動力tout_lが目標左側駆動力tout_l_tgとなるように左側制御カップリング３４Ｌの電磁コイルに供給する左側カップリング駆動電流Ｉｃｐｌを制御し、右側駆動力tout_rが目標右側駆動力tout_r_tgとなるように右側制御カップリング３４Ｒの電磁コイルに供給する右側カップリング駆動電流Ｉｃｐｒを制御する。

図３は、電子制御装置１００において、四輪駆動状態で例えば四輪駆動車両１０が右旋回中において算出された目標合計駆動力T_Sum_tgおよび目標駆動力差T_Dif_tgから目標左側駆動力tout_l_tgと目標右側駆動力tout_r_tgとを求めるまでの一例を説明するフローチャートである。

先ず、目標合計駆動力算出部８２ａの機能に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、目標合計駆動力T_Sum_tgが算出される。次に、目標駆動力差算出部８２ｂの機能に対応するＳ２において、目標駆動力差T_Dif_tgが算出される。次に、再設定判定部８２ｃの機能に対応するＳ３において、Ｓ２で算出された目標駆動力差T_Dif_tgを再設定するか否かが判定される。Ｓ３の判定が肯定される場合すなわち目標合計駆動力T_Sum_tgが目標駆動力差T_Dif_tg以上（T_Sum_tg≧T_Dif_tg）である場合には、カップリング制御部８２の機能に対応するＳ４が実行されるが、Ｓ３の判定が否定される場合すなわち目標合計駆動力T_Sum_tgより目標駆動力差T_Dif_tgが大きい場合（T_Dif_tg＞T_Sum_tg）には、カップリング制御部８２の機能に対応するＳ５が実行される。

Ｓ４では、Ｓ１で算出された目標合計駆動力T_Sum_tgおよびＳ２で算出された目標駆動力差T_Dif_tgから、目標左側駆動力tout_l_tgと目標右側駆動力tout_r_tgとが求められる。Ｓ５では、駆動力差調整ゲインＫｔが算出される。次に、カップリング制御部８２の機能に対応するＳ６において、Ｓ５で算出された駆動力差調整ゲインＫｔを用いて、Ｓ２で算出された目標駆動力差T_Dif_tgが目標合計駆動力T_Sum_tg以下になるように再設定される。次に、カップリング制御部８２の機能に対応するＳ７において、Ｓ１で算出された目標合計駆動力T_Sum_tgおよびＳ６で再設定された目標駆動力差T_Dif_tg_rから、目標左側駆動力tout_l_tgと目標右側駆動力tout_r_tgとが求められる。

本実施例では、図３のフローチャートに示すように、Ｓ３で目標合計駆動力T_Sum_tgより目標駆動力差T_Dif_tgが大きい場合には、Ｓ６で駆動力差調整ゲインＫｔを用いて目標駆動力差T_Dif_tgが目標合計駆動力T_Sum_tg以下になるように再設定されるので、Ｓ７において、Ｓ１で算出された目標合計駆動力T_Sum_tgおよびＳ６で再設定された目標駆動力差T_Dif_tg_rから、負のトルクとならないように目標左側駆動力tout_l_tgと目標右側駆動力tout_r_tgとが求められる。また、本実施例では、駆動力差調整ゲインＫｔによって、図２の３次元マップに示すように、目標合計駆動力T_Sum_tgを変えずに目標駆動力差T_Dif_tgが、左右方向加速度Ｇｙが前後方向加速度Ｇｘより大きくなるほど大きくなるように再設定されるので、四輪駆動車両１０のトラクション性能を維持させつつ四輪駆動車両１０の旋回性能を好適に向上させることができる。なお、従来では、目標合計駆動力T_Sum_tgより目標駆動力差T_Dif_tgが大きい場合に、目標駆動力差T_Dif_tgを優先して目標左側駆動力tout_l_tgおよび目標右側駆動力tout_r_tgが求められるので、目標合計駆動力T_Sum_tgが目標合計駆動力算出部８２ａで算出された目標値より大きくなって例えば主駆動輪すなわち左側前輪１４Ｌおよび右側前輪１４Ｒに伝達される駆動力を奪って副駆動輪すなわち左側後輪１６Ｌおよび右側後輪１６Ｒに駆動力を出力させていた。このため、従来では、車両のトラクション性能が著しく低下するが、例えば、前記主駆動輪から駆動力が奪われ負トルクになる場合には、車両の旋回性能も低下、例えば左旋回中において右側前輪１４Ｒが負トルクになるとアンチアシストになり車両の旋回性能が低下することがある。本実施例では、従来に比較して、四輪駆動車両１０のトラクション性能および旋回性能を好適に向上させることができる。

上述のように、本実施例の四輪駆動車両１０の電子制御装置１００によれば、カップリング制御部８２は、目標合計駆動力T_Sum_tgより目標駆動力差T_Dif_tgが大きい場合に、目標駆動力差T_Dif_tgが目標合計駆動力T_Sum_tg以下になるように調整する駆動力差調整ゲインＫｔを用いて目標駆動力差T_Dif_tgを再設定し、駆動力差調整ゲインＫｔは、四輪駆動車両１０の左右方向における左右方向加速度Ｇｙが四輪駆動車両１０の前後方向における前後方向加速度Ｇｘより大きくなるほど大きくなるように設定される。このため、目標合計駆動力T_Sum_tgより目標駆動力差T_Dif_tgが大きい場合には、駆動力差調整ゲインＫｔを用いて目標駆動力差T_Dif_tgが目標合計駆動力T_Sum_tg以下に再設定されるので、目標合計駆動力T_Sum_tgおよび再設定された目標駆動力差T_Dif_tg_rから、負のトルクとならないように目標左側駆動力tout_l_tgと目標右側駆動力tout_r_tgとが求められる。また、駆動力差調整ゲインＫｔによって、目標合計駆動力T_Sum_tgを変えずに目標駆動力差T_Dif_tgが、左右方向加速度Ｇｙが前後方向加速度Ｇｘより大きくなるほど大きくなるように再設定されるので、四輪駆動車両１０のトラクション性能を維持させつつ四輪駆動車両１０の旋回性能を好適に向上させることができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例において、駆動力差調整ゲインＫｔは、例えば図２の３次元マップから算出されたが、例えば前後方向加速度Ｇｘと左右方向加速度Ｇｙとを含む予め定められたゲイン算出式から算出されても良い。また、前述の実施例において、図２の三次元マップに用いられる前後方向加速度Ｇｘは、前後加速度センサ７４から検出される前後方向加速度Ｇｘであったが、例えばエンジントルクＴｅと自動変速機１８のギヤ比等とから推定される前後方向加速度Ｇｘが用いられても良い。また、前述の実施例において、図２の三次元マップに用いられる左右方向加速度Ｇｙは、左右加速度センサ７６から検出される左右方向加速度Ｇｙであったが、例えば操舵角Φと車速Ｖ等とから推定される左右方向加速度Ｇｙが用いられても良い。

また、前述の実施例において、四輪駆動車両１０には、第１噛合式クラッチ２４と第２噛合式クラッチ３２とが備えられていたが、必ずしも、第１噛合式クラッチ２４と第２噛合式クラッチ３２とを備える必要はない。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：四輪駆動車両（車両）
１２：エンジン（駆動力源）
１４Ｌ：左側前輪（主駆動輪）
１４Ｒ：右側前輪（主駆動輪）
１６Ｌ：左側後輪（左側副駆動輪）
１６Ｒ：右側後輪（右側副駆動輪）
３４Ｌ：左側制御カップリング
３４Ｒ：右側制御カップリング
８２：カップリング制御部
８２ａ：目標合計駆動力算出部
８２ｂ：目標駆動力差算出部
８２ｃ：再設定判定部
１００：電子制御装置（制御装置）
Ｇｘ：前後方向加速度
Ｇｙ：左右方向加速度
Ｋｔ：駆動力差調整ゲイン
T_Dif：駆動力差
T_Dif_tg：目標駆動力差
tout_l：左側駆動力
tout_l_tg：目標左側駆動力
tout_r：右側駆動力
tout_r_tg：目標右側駆動力
T_Sum：合計駆動力
T_Sum_tg：目標合計駆動力

Claims

駆動力源から左右の主駆動輪へ向かう駆動力の一部を左側副駆動輪および右側副駆動輪へそれぞれ伝達する動力伝達経路に、前記左側副駆動輪へ伝達される左側駆動力および前記右側副駆動輪へ伝達される右側駆動力をそれぞれ制御する左側制御カップリングおよび右側制御カップリングが設けられた車両に関して、前記左側駆動力と前記右側駆動力とを足した合計駆動力の目標合計駆動力を算出する目標合計駆動力算出部と、前記左側駆動力と前記右側駆動力との駆動力差の目標駆動力差を算出する目標駆動力差算出部と、前記目標合計駆動力および前記目標駆動力差から前記左側副駆動輪に伝達する目標左側駆動力と前記右側副駆動輪に伝達する目標右側駆動力とを求めるカップリング制御部と、備える車両の制御装置であって、
前記カップリング制御部は、前記目標合計駆動力より前記目標駆動力差が大きい場合に、前記車両の左右方向における左右方向加速度と前記車両の前後方向における前後方向加速度と前記駆動力差調整ゲインとの間の３次元マップから実際の左右方向加速度および前後方向加速度に基づいて１より小さい値の駆動力差調整ゲインを算出し、前記１より小さい駆動力差調整ゲインを前記目標駆動力差に乗算することで前記目標駆動力差を前記目標合計駆動力以下に再設定し、
前記駆動力差調整ゲインは、前記１より小さい範囲内で前記車両の前記左右方向加速度が前記前後方向加速度より大きくなるほど大きくなるように設定されている
ことを特徴とする車両の制御装置。