JP3589202B2

JP3589202B2 - ４輪駆動車両の駆動力制御装置

Info

Publication number: JP3589202B2
Application number: JP2001213666A
Authority: JP
Inventors: 英俊鈴木
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-07-13
Filing date: 2001-07-13
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2021-07-13
Also published as: US6729426B2; EP1275549A2; JP2003025861A; EP1275549A3; DE60216372D1; DE60216372T2; EP1275549B1; US20030010559A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、４輪駆動車両の駆動力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の４輪駆動車両の駆動力制御装置としては、例えば、特開平７−１７２２０４号公報に記載されているような技術が知られている。
【０００３】
上記公報によれば、４輪駆動車両の駆動力制御装置は、車輪速度センサによって各車輪の車輪速度を検出し、前輪と後輪との車輪速度差（以下、前後輪速差ともいう）、およびその変化率を求め、車輪速度差およびその変化率に応じて前後輪の駆動力配分を設定するようになっていた。すなわち、主駆動輪である後輪が加速スリップし、前後輪速差が生じる時にのみ、４輪駆動状態になるようになっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の４輪駆動車両の駆動力制御装置は、前後輪速差が生じなければ４輪駆動状態にならないため、滑りやすい低μ路面や悪路を走行する場合は、走行安定性や走破性を確保する上で４輪駆動状態を継続して走行したい時に、それができないという問題があった。また、従来の４輪駆動車両の駆動力制御装置は、４輪駆動状態の時には主駆動輪はスリップ状態であるため、主駆動輪はグリップ力に余裕がなく車両安定性を考えると好ましくない。またさらには、従来の４輪駆動車両の駆動力制御装置は、低μ路面で頻繁に２輪駆動状態と４輪駆動状態とを繰り返す場合も考えられ、その場合、４輪駆動状態時のメカニカルロスや電気的ロスによる車両の加速度や速度の変動により、運転者に違和感を感じさせる虞もあった。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、必要な時のみに４輪駆動状態を継続して走行できる４輪駆動車両の駆動力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】
上記問題を解決するために、請求項１に係る４輪駆動車両の駆動力制御装置は、前後輪の一方である主駆動輪と、前後輪の他方である従駆動輪と、主駆動輪の加速スリップ量を検出するスリップ検出手段と、運転者が駆動力の要求をしているか否かを判断する駆動力要求判断手段と、駆動力要求判断手段で運転者が駆動力の要求をしていると判断する場合には、スリップ検出手段で検出した主駆動輪の加速スリップ量に基づき従駆動輪の駆動力配分率を最大値に更新するように前後輪の駆動力配分比を算出する従駆動力配分最大値更新手段と、駆動力要求判断手段で運転者が駆動力の要求をしていないと判断する場合には、実際の主駆動輪の加速スリップ量に応じた前後輪の駆動力配分比を算出するスリップ対応駆動力配分算出手段と、従駆動力配分最大値更新手段またはスリップ対応駆動力配分算出手段で算出された前後輪の駆動力配分比になるように前輪と後輪との駆動力を可変に調整する駆動力調整手段とを備えたことを特徴とした。
【０００７】
また、請求項２に係る４輪駆動車両の駆動力制御装置は、請求項１に記載した４輪駆動車両の駆動力制御装置において、従駆動力配分最大値更新手段は、主駆動輪の加速スリップ量を最大値更新することを特徴とした。
【０００８】
また、請求項３に係る４輪駆動車両の駆動力制御装置は、前後輪の一方である主駆動輪と、前後輪の他方である従駆動輪と、主駆動輪の加速スリップ量を検出するスリップ検出手段と、運転者が駆動力の要求をしているか否かを判断する駆動力要求判断手段と、駆動力要求判断手段で運転者が駆動力の要求をしていると判断する場合には、スリップ検出手段で検出した主駆動輪の加速スリップ量に基づき従駆動輪の駆動力配分率を最大値に更新するように前後輪の駆動力配分比を算出する従駆動力配分最大値更新手段と、駆動力要求判断手段で運転者が駆動力の要求をしていないと判断する場合には、従駆動輪の駆動力配分率を低減またはゼロとなるように前後輪の駆動力配分比を算出する従駆動力配分低減手段と、従駆動力配分最大値更新手段または従駆動力配分低減手段で算出された前後輪の駆動力配分比になるように前輪と後輪との駆動力を可変に調整する駆動力調整手段とを備えたことを特徴とした。
【０００９】
また、請求項４に係る４輪駆動車両の駆動力制御装置は、請求項３に記載した４輪駆動車両の駆動力制御装置において、車体速度を検出する車体速検出手段を備え、従駆動力配分低減手段は、車体速度の低下に応じて、従駆動輪の駆動力配分率が低減される前後輪の駆動力配分比とすることを特徴とした。
【００１０】
また、請求項５に係る４輪駆動車両の駆動力制御装置は、請求項３に記載した４輪駆動車両の駆動力制御装置において、車輪速度を検出する車輪速検出手段を備え、従駆動力配分低減手段は、車輪速度の低下に応じて、従駆動輪の駆動力配分率が低減される前後輪の駆動力配分比とすることを特徴とした。
【００１１】
また、請求項６に係る４輪駆動車両の駆動力制御装置は、請求項３に記載した４輪駆動車両の駆動力制御装置において、従駆動力配分低減手段は、時間の経過に応じて、従駆動輪の駆動力配分率が低減される前後輪の駆動力配分比とすることを特徴とした。
【００１２】
また、請求項７に係る４輪駆動車両の駆動力制御装置は、請求項１から６までのいずれかに記載した４輪駆動車両の駆動力制御装置において、車輪速度を検出する車輪速検出手段を備え、スリップ検出手段は、前後輪の速度差から加速スリップ量を求めることを特徴とした。
【００１３】
また、請求項８に係る４輪駆動車両の駆動力制御装置は、請求項１から６までのいずれかに記載した４輪駆動車両の駆動力制御装置において、主駆動輪に伝達される駆動トルクを算出する主駆動輪トルク算出手段と、主駆動輪の路面反力限界トルクを算出する路面反力限界トルク算出手段とを備え、上記スリップ検出手段は、主駆動輪に伝達される駆動トルクと主駆動輪の路面反力限界トルクとの差から加速スリップ量を求めることを特徴とした。
【００１４】
また、請求項９に係る４輪駆動車両の駆動力制御装置は、請求項１から８のいずれかに記載した４輪駆動車両の駆動力制御装置において、ブレーキ操作をしているか否かを検出するブレーキ操作検出手段を備え、駆動力要求判断手段は、ブレーキ操作していることを検出した場合には運転者が駆動力の要求をしていないと判断し、ブレーキ操作していないことを検出した場合には運転者が駆動力の要求をしていると判断することを特徴とした。
【００１５】
また、請求項１０に係る４輪駆動車両の駆動力制御装置は、請求項１から９のいずれかに記載した４輪駆動車両の駆動力制御装置において、アクセル操作をしているか否かを検出するアクセル操作検出手段を備え、駆動力要求判断手段は、アクセル操作していることを検出した場合には運転者が駆動力の要求をしていると判断し、アクセル操作していないことを検出した場合には運転者が駆動力の要求をしていないと判断することを特徴とした。
【００１６】
また、請求項１１に係る４輪駆動車両の駆動力制御装置は、請求項１から１０のいずれかに記載した４輪駆動車両の駆動力制御装置において、車体速度を検出する車体速検出手段と、前後輪の荷重配分に応じて前後輪の駆動力配分比を算出する荷重対応駆動力配分算出手段とを備え、所定の車速以下でかつ従駆動力配分最大値更新手段で駆動力配分比の算出処理を行なっている場合には、従駆動力配分最大値更新手段で算出した駆動力配分比と、荷重対応駆動力配分算出手段が算出する駆動力配分比とで、従駆動輪の駆動力が大きい方の駆動力配分比を選択し、選択された前後輪の駆動力配分比になるように前輪と後輪との駆動力を可変に調整することを特徴とした。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、運転者が駆動力の要求をしていると判断する場合には、主駆動輪の加速スリップ量に基づき従駆動輪の駆動力配分率を最大値に更新するように前後輪の駆動力配分比を算出し、運転者が駆動力の要求をしていないと判断する場合には、実際の主駆動輪の加速スリップ量に応じた前後輪の駆動力配分比を算出し、算出された前後輪の駆動力配分比になるように前輪と後輪との駆動力を可変調整するので、主駆動輪に発生した加速スリップが収束しても、運転者が駆動力の要求をしていると判断する間は４輪駆動状態を継続するため、低μ路面での車両の安定性の確保や悪路での走破性の確保をすることができるという効果が得られる。また、４輪駆動状態を継続することによって、主駆動輪のグリップ力に余裕ができて車両安定性に有利となるし、低μ路面で頻繁に２輪駆動状態と４輪駆動状態とを繰り返すことが避けられことで、車両の加速度や速度の変動による違和感を運転者に感じさせることを防ぐことができる。更に、運転者が駆動力の要求をしていないと判断したら実際の主駆動輪の加速スリップ量に応じた前後輪の駆動力配分比とするため、必要以上に４輪駆動状態を継続することがないという効果が得られる。
【００１８】
また、請求項２に係る発明によれば、主駆動輪の加速スリップ量を最大値更新するので、最大値に更新された主駆動輪の加速スリップ量に応じて前後輪の駆動力配分比を算出され、結果的に従駆動輪の駆動力配分率を最大値に更新するように前後輪の駆動力配分比を算出することと同じとなり、確実に従駆動輪の駆動力配分率を最大値に更新することができるという効果が得られる。
【００１９】
また、請求項３に係る発明によれば、運転者が駆動力の要求をしていると判断する場合には、主駆動輪の加速スリップ量に基づき従駆動輪の駆動力配分率を最大値に更新するように前後輪の駆動力配分比を算出し、運転者が駆動力の要求をしていないと判断する場合には、従駆動輪の駆動力配分率を低減またはゼロとなるように前後輪の駆動力配分比を算出し、算出された前後輪の駆動力配分比になるように前輪と後輪との駆動力を可変調整するので、主駆動輪に発生した加速スリップが収束しても、運転者の駆動力の要求が無くなったと判断するまでは４輪駆動状態を継続するため、低μ路面での車両の安定性の確保や悪路での走破性の確保をすることができるという効果が得られる。また、４輪駆動状態を継続することによって、主駆動輪のグリップ力に余裕ができて車両安定性に有利となるし、低μ路面で頻繁に２輪駆動状態と４輪駆動状態とを繰り返すことが避けられことで、車両の加速度や速度の変動による違和感を運転者に感じさせることを防ぐことができる。更に、運転者が駆動力の要求をしていないと判断したら従駆動輪の駆動力配分率を低減することで必要以上に従駆動輪の駆動力をかけることを防いだり、または従駆動輪の駆動力配分率をゼロすなわち２輪駆動状態にすることで、必要以上に４輪駆動状態を継続することがないという効果が得られる。
【００２０】
また、請求項４に係る発明によれば、運転者が駆動力の要求をしていないと判断する場合、車体速度の低下に応じて、従駆動輪の駆動力配分率を低減するので、徐々に２輪駆動状態にすることで、急激な主駆動輪の駆動力変化による車両安定性の悪化を防ぐことができるという効果が得られる。
【００２１】
また、請求項５に係る発明によれば、運転者が駆動力の要求をしていないと判断する場合、車輪速度の低下に応じて、従駆動輪の駆動力配分率を低減するので、徐々に２輪駆動状態にすることで、急激な主駆動輪の駆動力変化による車両安定性の悪化を防ぐことができるという効果が得られる。
【００２２】
また、請求項６に係る発明によれば、運転者が駆動力の要求をしていないと判断する場合、時間の経過に応じて、従駆動輪の駆動力配分率を低減するため、徐々に２輪駆動状態になることで、急激な主駆動輪の駆動力変化による車両安定性の悪化を防ぐことができるという効果が得られる。
【００２３】
また、請求項７に係る発明によれば、前後輪の速度差から加速スリップ量を求めるので、確実に加速スリップ量が求められるという効果が得られる。
【００２４】
また、請求項８に係る発明によれば、主駆動輪に伝達される駆動トルクと主駆動輪の路面反力限界トルクとの差から加速スリップ量を求めるので、前後輪の速度差が微少やゼロであっても、加速スリップ量が求められるという効果が得られる。
【００２５】
また、請求項９に係る発明によれば、ブレーキ操作していることを検出した場合には運転者が駆動力の要求をしていないと判断し、ブレーキ操作していないことを検出した場合には運転者が駆動力の要求をしていると判断するので、確実に運転者が駆動力の要求をしているか否かを検出できるという効果が得られる。
また、請求項１０に係る発明によれば、アクセル操作していることを検出した場合には運転者が駆動力の要求をしていると判断し、アクセル操作していないことを検出した場合には運転者が駆動力の要求をしていないと判断するので、確実に運転者が駆動力の要求をしているか否かを検出できるという効果が得られる。
【００２６】
また、請求項１１に係る発明によれば、所定の車速以下でかつ従駆動力配分最大値更新手段で駆動力配分比の算出処理を行なっている場合には、従駆動力配分最大値更新手段で算出した駆動力配分比と、荷重対応駆動力配分算出手段が算出する駆動力配分比とで、従駆動輪の駆動力が大きい方の駆動力配分比を選択し、選択された前後輪の駆動力配分比になるように前輪と後輪との駆動力を可変に調整するので、発進前の加速スリップが生じていない時でも前後荷重による駆動力配分が選択され最初から４輪駆動状態とすることで、特に加速スリップの発生しやすい発進時には、加速スリップが発生してから４輪駆動状態にするよりも、発進時の加速性や車両の安定性に優れ、かつ必要以上に４輪駆動状態を継続しないという効果が得られる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の第一の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態の全体構成を示す図である。また、本実施の形態は、通常は後輪を駆動する２輪駆動を基本に４輪駆動可能な車両について説明する。
【００２８】
図中、４輪駆動車両のエンジン１の出力は、トランスミッション２を介して駆動力配分制御アクチュエータ３で前後輪の駆動力配分を行い、フロントプロペラシャフト４とリヤプロペラシャフト５に伝達する。フロントプロペラシャフト４に伝達された駆動力はフロントデフ６と前軸７とを介して右前輪１０ＦＲ，左前輪１０ＦＬに伝達される。同様に、リヤプロペラシャフト５に伝達された駆動力はリヤデフ８と後軸９とを介して右後輪１０ＲＲ，左後輪１０ＲＬに伝達される。
【００２９】
車両の各車輪１０ＦＲ，１０ＦＬ，１０ＲＲ，１０ＲＬには車輪速度センサ１２ＦＲ，１２ＦＬ，１２ＲＲ，１２ＲＬが備えられ、それぞれの検出値を駆動力配分制御コントローラ１１へ出力する。また、駆動力配分制御アクチュエータ３は、例えばトランスミッション２とフロントプロペラシャフト４との間に油圧クラッチを介している。なお、油圧クラッチの替りに電磁クラッチであっても構わない。
【００３０】
また、運転者の駆動力要求を検出する、すなわちアクセル操作の有無を検出するためのアクセルスイッチ１３と、ブレーキ操作の有無を検出するブレーキスイッチ１４とは、それぞれの検出値を駆動力配分制御コントローラ１１へ出力する。なお、アクセルスイッチ１３の替りにアクセル開度の状態を検出するためのアクセル開度センサを用いても構わないし、ブレーキスイッチ１４の替りにブレーキペダルストローク量を検出するためのブレーキストロークセンサを用いても構わない。
【００３１】
また、エンジン１の回転数を検出するエンジン回転数センサ１５を備え、エンジン回転数センサ１５は検出した検出値を駆動力配分制御コントローラ１１へ出力する。また、エンジン１の吸気管路のスロットルバルブには、スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ１６を備え、スロットル開度センサ１６は検出した検出値を駆動力配分制御コントローラ１１へ出力する。
【００３２】
また、駆動力配分制御コントローラ１１は、各センサの検出値を入力し、主駆動輪の加速スリップ量を算出する。まず、車輪速度センサ１２ＦＲ，１２ＦＬ，１２ＲＲ，１２ＲＬの検出値とエンジン回転数センサ１５の検出値とスロットル開度センサ１６の検出値を入力し、主駆動輪の伝達トルクと主駆動輪の加速トルクとを求め、それらから加速スリップ量である路面反力トルクを算出する。そして、例えば通常は前後輪の駆動力配分比率が前輪０％：後輪１００％の状態から、路面反力トルクに応じて駆動力配分を算出し駆動力配分制御アクチュエータ３へ指令値を出力し、駆動力配分制御アクチュエータ３は油圧クラッチの締結力を制御することで、前後輪の駆動力配分を制御する。
【００３３】
次に、図２に基づいて駆動力配分制御コントローラ１１の制御処理について説明する。図２は本発明の第一の実施の形態の制御処理の概要を示すフローチャート図である。この演算処理は、例えば所定時間１０ｍｓｅｃ毎に実行される。
【００３４】
まず、ステップＳ１にて駆動力配分制御コントローラ１１は、車輪速度センサ１２ＦＲ，１２ＦＬ，１２ＲＲ，１２ＲＬの各検出値とエンジン回転数センサ１５の検出値とスロットル開度センサ１６の検出値とを入力しステップＳ２へ移行する。ステップＳ２では、入力した車輪速度センサ１２ＲＲ，１２ＲＬの各検出値を基に主駆動輪の車輪加速度を求め、左右輪の平均値を主駆動輪の車輪加速度Ａｆとして算出し、ステップＳ３へ移行する。
【００３５】
ステップＳ３では、エンジン回転数センサ１５の検出値とスロットル開度センサ１６の検出値とからエンジン出力トルクＴｅを求め、エンジン出力トルクＴｅとトルクコンバータの増幅比を含めた変速機のギヤ比Ｇと主駆動輪の駆動力配分率Ｋｆとを乗じて主駆動輪の伝達トルクＴｒを算出し、ステップＳ４へ移行する。ステップＳ４では、主駆動輪の駆動系イナーシャ（ギヤ比含む）と主駆動輪の車輪加速度Ａｆとを乗じて主駆動輪の加速トルクＴｉｆすなわち路面反力限界トルクを算出し、ステップＳ５へ移行する。ステップＳ５では、主駆動輪の伝達トルクＴｒから主駆動輪の加速トルクＴｉｆを減じて余剰トルクＴＬを算出し、ステップＳ６へ移行する。ステップ６では、余剰トルクＴＬが大きいほど従駆動輪の駆動力配分率が大きくなるように、余剰トルクＴＬに応じて駆動力配分Ｄを算出し、ステップＳ７へ移行する。
【００３６】
ステップＳ７では、ブレーキスイッチ１４の検出値を入力してブレーキ操作がされているか否かを判断する。ブレーキスイッチ１４がＯＦＦすなわちブレーキ操作がされていないと判断した場合には、ステップＳ８へ移行し、ブレーキスイッチ１４がＯＮすなわちブレーキ操作がされていると判断した場合には、ステップＳ１０へ移行する。ステップＳ８では、アクセルスイッチ１３の検出値を入力してアクセル操作しているか否かを判断する。アクセルスイッチ１３がＯＮすなわちアクセル操作していると判断した場合には、ステップＳ９へ移行し、アクセルスイッチ１３がＯＦＦすなわちアクセル操作していないと判断した場合には、ステップＳ１０へ移行する。そして、ステップＳ９にて、前回の計算周期時に算出した駆動力配分より今回の計算周期時に算出した駆動力配分の方が、従駆動輪の駆動力配分率が大きい場合は今回の値（最大値）に更新し、前回の値の方が大きい場合は前回の値（最大値）を今回の計算周期に用いる値とする最大値更新処理を行い、ステップＳ１１へ移行する。また、ステップＳ１０では、今回の計算周期時に算出した駆動力配分の値をそのまま用いるように設定して、ステップＳ１１へ移行する。ステップＳ１１では、ステップＳ９またはステップＳ１０で処理した駆動力配分の値を満足する駆動力配分制御アクチュエータ３の油圧クラッチの締結力を制御する指令値を算出し、駆動力配分制御アクチュエータ３へ出力し、リターンに至る。
【００３７】
なお、ステップＳ６の処理では、余剰トルクに応じて駆動力配分Ｄを算出しているが、余剰トルクと車輪の回転半径とから余剰反力を算出し、余剰反力に応じて駆動力配分Ｄを算出する処理としても構わない。
【００３８】
更に図３に基づいて説明する。図３は本発明の第一の実施の形態のタイムチャート図である。ここで、図３ａには前輪の車輪速度Ｖｆ，後輪の車輪速度Ｖｒの各経時変化を、同図ｂには後輪の伝達トルクの経時変化を、同図ｃには前輪の駆動力配分率の経時変化を、同図ｄにはタイヤと路面との摩擦係数の経時変化を、同図ｅにはアクセルスイッチ検出値の経時変化を、同図ｆにはブレーキスイッチの検出値の経時変化を示している。
【００３９】
まず、Ｔ１の時点から運転者がアクセルを踏み車両が発進し、図３ｂの実線に示すように後輪の伝達トルクが上昇し、破線に示す後輪の路面反力限界トルクを越えると後輪は加速スリップを発生することとなり、図３ａに示すように後輪の車輪速度Ｖｒは前輪の車輪速度Ｖｆに対し大きくなる。また、図３ｅに示すアクセルスイッチはＯＮ、図３ｆに示すブレーキスイッチはＯＦＦのため、駆動力配分は前輪への配分率が最大値に更新されるように処理が行われる。その後、Ｔ２の時点を越えると、図３ｂに示す後輪伝達トルクと路面反力限界トルクとの差が小さくなっていくが、アクセルスイッチＯＮかつブレーキスイッチＯＦＦの間は最大値更新処理によって図３ｃに示すように前輪の駆動力配分率は最大値が継続され続ける。その後、Ｔ３の時点で、後輪の加速スリップが収束して、後輪伝達トルクと路面反力限界トルクとの差がなくなるが、アクセルスイッチＯＮかつブレーキスイッチＯＦＦの状態のため、そのまま最大値更新処理を継続されることで駆動力配分が継続され、図３ｃに示すように前輪の駆動力配分率は最大値が継続され続け、４輪駆動状態を継続することができる。その後、Ｔ４の時点で路面摩擦係数のより低い状態に車両が移行し、後輪の路面反力限界トルクが低下するが４輪駆動状態を継続しているので後輪の伝達トルクは路面反力限界トルクを越えず、後輪が再び加速スリップを発生することはない。
【００４０】
その後、Ｔ５の時点で、運転者がアクセル操作を止め、アクセルスイッチはＯＦＦとなることで、駆動力要求がなくなったと判断し、最大値更新処理を止め、実際の後輪伝達トルクと路面反力限界トルクとの差に応じて算出した駆動力配分の値とする処理を行う。しかし、この場合は実際には後輪伝達トルクと路面反力限界トルクとの差が生じていないので前輪の駆動力配分率がゼロとなる駆動力配分となるため、結果的には２輪駆動状態となる。その後、Ｔ６の時点で、運転者がブレーキ操作することで、ブレーキスイッチＯＮとなるが、すでにＴ５の時点でアクセルＯＦＦによって駆動力要求がなくなったと判断しているため、実際の後輪伝達トルクと路面反力限界トルクとの差に応じて算出した駆動力配分の値とする処理を継続する。なお、駆動力要求がないと判断した場合には、最大値更新処理をしないことで、すなわち実際の後輪伝達トルクと路面反力限界トルクとの差から求める駆動力配分の値とすることで、例えば過剰なアクセルＯＮ操作により後輪の加速スリップが大きく、駆動力要求がないと判断された後にまだ惰性によって後輪伝達トルクと路面反力限界トルクとの差が収束していない場合、実際の後輪伝達トルクと路面反力限界トルクとの差に応じて４輪駆動状態が継続されるため、急激に２輪駆動状態に切り替わることがなく、車両の安定性の確保に優れる。
【００４１】
次に、本発明の第二の実施の形態について説明する。全体構成は第一の実施の形態の図１と同様であるが、駆動力配分制御コントローラ１１で実行する主駆動輪の加速スリップ量の算出するための構成と、従駆動輪の駆動力配分率が最大値更新されるように処理するための構成と、運転者の駆動力要求がない場合の処理の構成と、所定の車速以下の場合に駆動力配分を算出するための構成が異なる。
【００４２】
主駆動輪の加速スリップ量の算出するための構成は、車輪速度センサ１２ＦＲ，１２ＦＬ，１２ＲＲ，１２ＲＬの検出値を入力し、左右前輪と左右後輪とのそれぞれの平均値を求め、前輪平均値と後輪平均値との差である前後輪回転速度差（前後輪速差）を加速スリップ量として算出するようになっている。また、従駆動輪の駆動力配分率が最大値更新されるように処理するための構成は、加速スリップ量として算出した前後輪速差を最大値更新し、その最大値更新した前後輪速差に応じて駆動力配分を算出するようになっている。また、運転者の駆動力要求がない場合の処理の構成は、運転者の駆動力要求がない場合は、車体速度の低下に応じて従駆動輪の駆動力配分率が低減するように駆動力配分を算出するようになっている。また、所定の車速以下の場合に駆動力配分を算出するための構成は、所定の車速以下の場合は別の駆動力配分算出手段を併行して設け、それで算出する駆動力配分の値と加速スリップ量に基づいて算出する駆動力配分の値とを比較し、従駆動輪の駆動力配分率が大きい方の駆動力配分の値を選択するようになっている。また、駆動力配分制御コントローラ１１は、入力した車輪速度に基づいて車体速度を算出している。
【００４３】
次に、図４に基づいて駆動力配分制御コントローラ１１の制御処理について説明する。図４は本発明の第二の実施の形態の制御処理の概要を示すフローチャート図である。この演算処理は、図２の演算処理と同様に同じ所定時間１０ｍｓｅｃ毎に実行される。
【００４４】
まず、ステップＳ２１にて駆動力配分制御コントローラ１１は、車輪速度センサ１２ＦＲ，１２ＦＬ，１２ＲＲ，１２ＲＬの各検出値を入力し、車輪速度を基に車体速度Ｖｃａｒｎを求め、ステップＳ２２へ移行する。ステップＳ２２では、ステップＳ２１で入力した各車輪速度を基に左右前輪の平均値と左右後輪の平均値とを求めてから、主駆動輪である後輪の平均値から従駆動輪である前輪の平均値を減算して前後輪速差△Ｖｎを算出し、ステップＳ２３へ移行する。ステップＳ２３では、ブレーキスイッチ１４の検出値を入力してブレーキ操作がされているか否かを判断する。ブレーキスイッチ１４がＯＦＦすなわちブレーキ操作がされていないと判断した場合には、ステップＳ２４へ移行し、ブレーキスイッチ１４がＯＮすなわちブレーキ操作がされていると判断した場合には、ステップＳ２６へ移行する。ステップＳ２４では、アクセルスイッチ１３の検出値を入力してアクセル操作しているか否かを判断する。アクセルスイッチ１３がＯＮすなわちアクセル操作していると判断した場合には、ステップＳ２５へ移行し、アクセルスイッチ１３がＯＦＦすなわちアクセル操作していないと判断した場合には、ステップＳ２６へ移行する。そして、ステップＳ２５にて、前回の計算周期時に算出した前後輪速差△Ｖｎ−１よりも今回の計算周期時に算出した前後輪速差△Ｖｎが大きい場合は今回の値（最大値）に更新し、前回の値の方が大きい場合は前回の値（最大値）を今回の計算周期に用いる値とする処理をする、すなわち駆動力配分を算出するための前後輪速差△Ｖｎの値を最大値に更新処理された値とするように処理をし、フラグを１にセットして、ステップＳ２７へ移行する。また、ステップＳ２６では、前回の計算周期の時に駆動力配分の算出に用いた前後輪速差の値△Ｖｎ−１に、今回の計算周期で求められた車体速度Ｖｃａｒｎを前回の計算周期で求められた車体速度Ｖｃａｒｎ−１で除した値と所定の係数０．７とを乗じた値を駆動力配分の算出に用いる前後輪速差の値△Ｖｎとする処理をする、すなわち駆動力配分を算出するための前後輪速差の値を車体速度に応じて低減する処理をし、フラグを０にセットして、ステップＳ２７へ移行する。ステップＳ２７では、例えば特開平１−９４０２５号公報の第８図のように加速スリップ量が増加するにつれ従駆動輪の駆動力配分率が大きくなるような特性となる演算式やマップから、ステップＳ２５やステップＳ２６で処理された前後輪速差△Ｖｎの値に応じて前後輪の駆動力配分Ｄ１を算出し、ステップＳ２８へ移行する。
【００４５】
ステップＳ２８では、車体速度Ｖｃａｒｎが所定の車速１５ｋｍ／ｈ以下であるか否かを判断し、所定の車速以下の場合はステップＳ２９へ移行し、所定の車速より大きい場合はステップＳ３０へ移行する。ステップＳ２９では、車体速度の変化率すなわち加減速度を算出し、ステップＳ３１へ移行する。ステップＳ３１では、事前に車両諸元から求まる前後輪の基本荷重配分比を車両の加減速度に応じて補正し、ステップＳ３２へ移行する。すなわちステップＳ３１では、加速時は後輪の荷重配分が増加し、減速時は前輪への荷重配分が増加するので、荷重配分の変化量を補正することを行っている。ステップＳ３２では、荷重配分に応じて駆動力配分Ｄ２を算出する、例えば、基本荷重配分比が前輪５０％：後輪５０％の車両が加速により荷重移動し、前輪４０％：後輪６０％になっている場合、駆動力配分を前輪４０％：後輪６０％とし、ステップＳ３３へ移行する。ここで、ステップＳ２７とステップＳ３２とは、それぞれ別々の算出方法により駆動力配分を算出している。ステップＳ３３では、フラグが１であるか否かを判断し、フラグが１であればステップＳ３４へ移行し、フラグが１でなければステップＳ３５へ移行する。ステップＳ３４では、ステップＳ２７で算出した駆動力配分Ｄ１と、ステップＳ３２で算出した駆動力配分Ｄ２とを比較し、従駆動輪の駆動力配分率が大きくなる方の駆動力配分を選択し、ステップＳ３６へ移行する。また、ステップＳ３５では、駆動力配分をステップＳ２７で算出した値Ｄ１とする処理をし、ステップＳ３６へ移行する。ステップＳ３６では、ステップＳ３４またはステップＳ３５で処理した駆動力配分を満足する駆動力配分制御アクチュエータ３の油圧クラッチの締結力を制御する指令値を算出し、駆動力配分制御アクチュエータ３へ出力し、リターンに至る。
【００４６】
なお、ステップＳ２６の処理の替りに、前後輪速差の値を強制的にゼロ（△Ｖｎ＝０）とする処理をしても構わない。また、ステップＳ２６の処理の替りに、請求項５に記載の発明のように車輪速度の低下に応じて従駆動輪の駆動力配分率が低減されるように前後輪速差を算出（例えば、△Ｖｎ＝△Ｖｎ−１×（Ｖｆｎ／Ｖｆｎ−１）×所定係数０．７）する処理をしても構わない。また、ステップＳ２６の処理の替りに、請求項６に記載の発明のように前回の計算周期に用いた前後輪速差の値から所定値を減算（例えば、△Ｖｎ＝△Ｖｎ−所定値１ｋｍ／ｈ）する処理をしても構わない。
【００４７】
更に図５に基づいて説明する。図５は本発明の第二の実施の形態のタイムチャート図である。図示の条件はｂ以外は前記図３と同様である。図５ｂには後輪の車輪速度Ｖｒから前輪の車輪速度Ｖｆを減じた前後輪速差の経時変化を示している。
【００４８】
まず、Ｔ１１の時点から運転者がアクセルを踏み車両が発進し車速が１５ｋｍ／ｈに達するまでは、前後輪の基本荷重配分を加速度に応じて補正した荷重配分に応じた駆動力配分にて４輪駆動状態で走行している。その後、Ｔ１２の時点で車速が１５ｋｍ／ｈを越えると、前後輪速差に応じた駆動力配分とする処理をするようになるが、図５ａおよびｂに示すように実際には前後輪速差が生じていないので、２輪駆動状態となる。その後、Ｔ１３の時点で、路面摩擦係数のより低い状態に車両が移行し、後輪の路面反力限界が低下して後輪の駆動力が後輪の路面反力限界を越えると後輪は加速スリップを発生する。この時、図５ａに示すように後輪の車輪速度Ｖｒは前輪の車輪速度Ｖｆに対し大きくなるため、前輪の車輪速度Ｖｆと後輪の車輪速度Ｖｒとの間に前後輪速差が生じる。また、図５ｅに示すアクセルスイッチはＯＮ、かつ図５ｆに示すブレーキスイッチはＯＦＦのため、図５ｂに示すように前後輪速差を最大値に更新する処理が行われ、図５ｃに示すように最大値更新された前後輪速差の値に応じて、前後輪の駆動力配分が制御されることで前輪の駆動力配分率も最大値に更新され続ける。その後、後輪の駆動力の低減により図５ａに示す実際の前後輪速差は減少してゆき、Ｔ１４の時点で、後輪の加速スリップが収束して、実際の前後輪速差がなくなるが、アクセルスイッチＯＮかつブレーキスイッチＯＦＦの状態のため、最大値更新処理によって駆動力の演算に用いられる前後輪速差の値は図５ｂに示すように最大値が継続され続ける。その結果、前輪の駆動力配分率は最大値に更新された状態で継続するため、図５ｃに示すように前輪の駆動力配分率はゼロとならず４輪駆動状態を継続することができる。
【００４９】
その後、Ｔ１５の時点で、運転者がアクセル操作を止め、アクセルスイッチはＯＦＦとなることで、駆動力要求がなくなったと判断し、前後輪速差の最大値更新処理の替りに前回の演算処理の前後輪速差の値を基に車速に応じてその値を低減する処理を行うため、車速の低下ととともに演算処理に用いられる前後輪速差の値は小さくなり、徐々に２輪駆動状態に近づく。その後、Ｔ１６の時点で、運転者がブレーキ操作することで、ブレーキスイッチＯＮとなるが、すでにＴ１５の時点でアクセルＯＦＦによって駆動力要求がなくなったと判断しているため、前回の演算処理の前後輪速差の値を基に車速に応じてその値を低減する処理を継続する。
【００５０】
その後、車速が再び１５ｋｍ／ｈ以下となるが、アクセルスイッチとブレーキスイッチの状態から駆動力要求がないと判断するため、最大値更新して算出する処理が行われないので、最大値更新されて算出する駆動力配分と荷重配分に応じて算出する駆動力配分比とで従駆動輪の駆動力が大きい方の駆動力配分を選択する処理も行われず、前後輪速差に応じた駆動力配分の算出値のみによる処理が継続され、車速に応じて徐々に２輪駆動状態となってゆく。
【００５１】
以上説明したように、本発明を実施することで、駆動力配分制御手段を備える４輪駆動車両において、頻繁に加速スリップが起きやすい低μ路面や悪路において、車両の安定性の確保や悪路での走破性の確保をすることができ、かつ必要な時だけ４輪駆動状態を継続することができる。また、４輪駆動状態を継続することによって、主駆動輪のグリップ力に余裕ができて車両安定性に有利となるし、低μ路面で頻繁に２輪駆動状態と４輪駆動状態とを繰り返すことが避けられことで、車両の加速度や速度の変動による違和感を運転者に感じさせることを防ぐことができる。
【００５２】
また、図２の演算処理のステップＳ１〜ステップＳ５および図４の演算処理のステップＳ２１〜ステップＳ２２が、本発明の加速スリップ検出手段を構成している。また、図２の演算処理のステップＳ７〜ステップＳ８および図４の演算処理のステップＳ２３〜ステップＳ２４が、本発明の駆動力要求判断手段を構成している。また、図２の演算処理のステップＳ９および図４の演算処理のステップＳ２５が、本発明の従駆動力配分最大値更新手段を構成している。また、図２の演算処理のステップＳ１０が、本発明のスリップ対応駆動力配分算出手段を構成している。また、図２の演算処理のステップＳ３が本発明の主駆動輪トルク算出手段を、ステップＳ４が本発明の路面反力限界トルク算出手段を構成している。また、図４の演算処理のステップＳ２６が、本発明の従駆動力配分低減手段を構成している。また、図４の演算処理のステップＳ２９〜ステップＳ３２が、本発明の荷重対応駆動力配分算出手段を構成している。また、図１の駆動力配分制御アクチュエータ３が、本発明の駆動力調整手段を構成している。
【００５３】
なお、上記実施の形態では、前後輪の駆動力配分比を算出するようにしているが、駆動力配分比の算出の替りに従駆動輪へ伝達する駆動トルクまたは従駆動輪から路面へ伝達する駆動力を算出するようにしても同じことである。
【００５４】
なお、上記実施の形態では、荷重対応駆動力配分算出手段は前後荷重配分比を駆動力配分比とした場合について説明したが、それ以外にも前後の荷重配分に応じて一定の駆動力配分（例えば、前輪５０％：後輪５０％）とするように処理しても構わない。
【００５５】
なお、上記実施の形態では、駆動力要求判断手段として、アクセル操作とブレーキ操作とを組合せた場合について説明したが、アクセル操作・ブレーキ操作のどちらか１つでも構わない。が、アクセルとブレーキとを同時操作する場合も考えられるので、それらを組合せた方がより適切に運転者の駆動力の要求があるか否かを検出できるので好ましい。
【００５６】
なお、上記実施の形態では、通常は後輪を駆動する２輪駆動を基本に４輪駆動可能な車両について説明したが、駆動力配分を制御できる４輪駆動可能な車両であれば他の形態であっても適用可能である。また、上記実施の形態のような内燃機関の出力を前後に配分する４輪駆動可能な車両以外でも、例えば前後輪の一方を内燃機関で駆動し前後輪の他方を電動機で駆動する４輪駆動可能な車両や、前輪と後輪とが別々の内燃機関または電動機で駆動される４輪駆動可能な車両にも適用可能である。
【００５７】
なお、上記実施の形態では説明していないが、本発明を基に公知技術（例えばタイトブレーキング現象を防止するための公知技術）などを組合せて、駆動力配分をさらに補正するようにしても構わない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の第一の実施の形態の制御フローチャート図である。
【図３】本発明の第一の実施の形態のタイムチャート図である。
【図４】本発明の第二の実施の形態の制御フローチャート図である。
【図５】本発明の第二の実施の形態のタイムチャート図である。
【符号の説明】
１：エンジン
３：駆動力配分制御アクチュエータ
１１：駆動力配分制御コントローラ
１２ＦＲ，１２ＦＬ，１２ＲＲ，１２ＲＬ：車輪速度センサ
１３：アクセルスイッチ
１４：ブレーキスイッチ

Claims

前後輪の一方である主駆動輪と、前後輪の他方である従駆動輪と、主駆動輪の加速スリップ量を検出するスリップ検出手段と、運転者が駆動力の要求をしているか否かを判断する駆動力要求判断手段と、駆動力要求判断手段で運転者が駆動力の要求をしていると判断する場合には、スリップ検出手段で検出した主駆動輪の加速スリップ量に基づき従駆動輪の駆動力配分率を最大値に更新するように前後輪の駆動力配分比を算出する従駆動力配分最大値更新手段と、駆動力要求判断手段で運転者が駆動力の要求をしていないと判断する場合には、実際の主駆動輪の加速スリップ量に応じた前後輪の駆動力配分比を算出するスリップ対応駆動力配分算出手段と、従駆動力配分最大値更新手段またはスリップ対応駆動力配分算出手段で算出された前後輪の駆動力配分比になるように前輪と後輪との駆動力を可変に調整する駆動力調整手段とを備えたことを特徴とする４輪駆動車両の駆動力制御装置。
上記従駆動力配分最大値更新手段は、主駆動輪の加速スリップ量を最大値更新することを特徴とする請求項１に記載した４輪駆動車両の駆動力制御装置。
前後輪の一方である主駆動輪と、前後輪の他方である従駆動輪と、主駆動輪の加速スリップ量を検出するスリップ検出手段と、運転者が駆動力の要求をしているか否かを判断する駆動力要求判断手段と、駆動力要求判断手段で運転者が駆動力の要求をしていると判断する場合には、スリップ検出手段で検出した主駆動輪の加速スリップ量に基づき従駆動輪の駆動力配分率を最大値に更新するように前後輪の駆動力配分比を算出する従駆動力配分最大値更新手段と、駆動力要求判断手段で運転者が駆動力の要求をしていないと判断する場合には、従駆動輪の駆動力配分率を低減またはゼロとなるように前後輪の駆動力配分比を算出する従駆動力配分低減手段と、従駆動力配分最大値更新手段または従駆動力配分低減手段で算出された前後輪の駆動力配分比になるように前輪と後輪との駆動力を可変に調整する駆動力調整手段とを備えたことを特徴とする４輪駆動車両の駆動力制御装置。
車体速度を検出する車体速検出手段を備え、上記従駆動力配分低減手段は、車体速度の低下に応じて、従駆動輪の駆動力配分率が低減される前後輪の駆動力配分比とすることを特徴とする請求項３に記載した４輪駆動車両の駆動力制御装置。
車輪速度を検出する車輪速検出手段を備え、上記従駆動力配分低減手段は、車輪速度の低下に応じて、従駆動輪の駆動力配分率が低減される前後輪の駆動力配分比とすることを特徴とする請求項３に記載した４輪駆動車両の駆動力制御装置。
上記従駆動力配分低減手段は、時間の経過に応じて、従駆動輪の駆動力配分率が低減される前後輪の駆動力配分比とすることを特徴とする請求項３に記載した４輪駆動車両の駆動力制御装置。
車輪速度を検出する車輪速検出手段を備え、上記スリップ検出手段は、前後輪の速度差から加速スリップ量を求めることを特徴とする請求項１から６までのいずれかに記載した４輪駆動車両の駆動力制御装置。
主駆動輪に伝達される駆動トルクを算出する主駆動輪トルク算出手段と、主駆動輪の路面反力限界トルクを算出する路面反力限界トルク算出手段とを備え、上記スリップ検出手段は、主駆動輪に伝達される駆動トルクと主駆動輪の路面反力限界トルクとの差から加速スリップ量を求めることを特徴とする請求項１から６までのいずれかに記載した４輪駆動車両の駆動力制御装置。
ブレーキ操作をしているか否かを検出するブレーキ操作検出手段を備え、上記駆動力要求判断手段は、ブレーキ操作していることを検出した場合には運転者が駆動力の要求をしていないと判断し、ブレーキ操作していないことを検出した場合には運転者が駆動力の要求をしていると判断することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載した４輪駆動車両の駆動力制御装置。
アクセル操作をしているか否かを検出するアクセル操作検出手段を備え、上記駆動力要求判断手段は、アクセル操作していることを検出した場合には運転者が駆動力の要求をしていると判断し、アクセル操作していないことを検出した場合には運転者が駆動力の要求をしていないと判断することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載した４輪駆動車両の駆動力制御装置。
車体速度を検出する車体速検出手段と、前後輪の荷重配分に応じて前後輪の駆動力配分比を算出する荷重対応駆動力配分算出手段とを備え、所定の車速以下でかつ従駆動力配分最大値更新手段で駆動力配分比の算出処理を行なっている場合には、従駆動力配分最大値更新手段で算出した駆動力配分比と、荷重対応駆動力配分算出手段が算出する駆動力配分比とで、従駆動輪の駆動力が大きい方の駆動力配分比を選択し、選択された前後輪の駆動力配分比になるように前輪と後輪との駆動力を可変に調整することを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載した４輪駆動車両の駆動力制御装置。