(57)【要約】【課題】車両発進時にスリップが発生した際の駆動力の十分な付与と、プロペラシャフトの振動頻度の減少とを図り得る車両の駆動輪制御装置を提供する。【解決手段】ブレーキＥＣＵ５から指令信号を出力して前輪制動力および後輪制動力を制御し、車両発進時にプロペラシャフト１７に対し各後輪１３を車両進行方向に回転させる捩れトルクを付与する車輪制御システム６を設ける。この車輪制御システム６は、車両発進時から所定時間経過するまでの間、クラッチＥＣＵ３から指令信号を出力して前輪側駆動系１０Ａと後輪側駆動系１０Ｂとの間の係合力を大きくするとともに、ブレーキＥＣＵ５から指令信号を出力して後輪制動力を前輪制動力よりも大きくし、各前輪１１をスリップさせずに所定量転動させることで、車両発進時にプロペラシャフト１７に捩れトルクを付与している。【選択図】図１
2008155846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主駆動輪と補助駆動輪とを駆動力伝達機構を介して連結することで、駆動源からの駆動力を上記主駆動輪および補助駆動輪に伝達しつつ該主駆動輪および補助駆動輪をそれぞれ制御するようにした車両の駆動輪制御装置において、
上記駆動力伝達機構に対し上記補助駆動輪を車両進行方向に回転させる捩れトルクを付与する捩れトルク付与手段を備え、
上記駆動力伝達機構には、車両発進時に上記捩れトルク付与手段により捩れトルクが付与されていることを特徴とする車両の駆動輪制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の駆動輪制御装置において、
上記捩れトルク付与手段は、上記主駆動輪を制動する主駆動輪制動力および上記補助駆動輪を制動する補助駆動輪制動力を制御する制動力制御手段を備え、車両発進時から所定時間または所定距離経過するまでの間、上記補助駆動輪制動力を上記主駆動輪制動力よりも大きくして上記補助駆動輪の進行方向への回転を規制しつつ上記主駆動輪を進行方向へ回転させることで、上記駆動力伝達機構に捩れトルクを付与していることを特徴とする車両の駆動輪制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両の駆動輪制御装置において、
上記捩れトルク付与手段は、上記主駆動輪を制動する主駆動輪制動力および上記補助駆動輪を制動する補助駆動輪制動力を制御する制動力制御手段を備え、車両停止前の所定時間または所定距離経過するまでの間、上記補助駆動輪制動力を上記主駆動輪制動力よりも大きくして上記補助駆動輪の進行方向への回転を規制しつつ上記主駆動輪を進行方向へ回転させることで、上記駆動力伝達機構に捩れトルクを付与していることを特徴とする車両の駆動輪制御装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の車両の駆動輪制御装置において、
上記主駆動輪および補助駆動輪がスリップしやすい路面であることを予測する路面予測手段を備え、
上記捩れトルク付与手段は、上記路面予測手段によりスリップしやすい路面であることが予測されたときに、上記駆動力伝達機構に捩れトルクを付与していることを特徴とする車両の駆動輪制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載の車両の駆動輪制御装置において、
上記駆動力伝達機構は、上記主駆動輪と上記補助駆動輪との間での係合力を可変とするクラッチを備え、そのクラッチの係合力に応じて上記主駆動輪と上記補助駆動輪との連結度合いが変更可能とされているとともに、
上記主駆動輪の回転角度は、上記補助駆動輪の回転角度よりも大きく設定されており、
上記捩れトルク付与手段は、車両発進時から所定時間または所定距離経過するまでの間、上記クラッチの係合力を上げて上記補助駆動輪の回転量よりも上記主駆動輪の回転量を多くすることで、上記駆動力伝達機構に捩れトルクを付与していることを特徴とする車両の駆動輪制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載の車両の駆動輪制御装置において、
上記駆動力伝達機構は、上記主駆動輪と上記補助駆動輪との間での係合力を可変とするクラッチを備え、そのクラッチの係合力に応じて上記主駆動輪と上記補助駆動輪との連結度合いが変更可能とされているとともに、
上記主駆動輪の回転角度は、上記補助駆動輪の回転角度よりも大きく設定されており、
上記捩れトルク付与手段は、車両停止前の所定時間または所定距離経過するまでの間、上記クラッチの係合力を上げて上記補助駆動輪の回転量よりも上記主駆動輪の回転量を多くすることで、上記駆動力伝達機構に捩れトルクを付与していることを特徴とする車両の駆動輪制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源に近い主駆動輪と駆動源から遠い補助駆動輪とをそれぞれ制御する４輪駆動タイプの車両の駆動輪制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の四輪駆動タイプの車両においては、主駆動輪と補助駆動輪とを駆動力伝達軸を介して連結することで、駆動源からの駆動力を上記主駆動輪および補助駆動輪に伝達するようにしている。また、駆動力伝達軸に、主駆動輪と補助駆動輪との間での係合力を可変とするクラッチを設け、このクラッチの係合力に応じて主駆動輪と補助駆動輪との連結度合いを変更可能にしたものもある。この場合、主駆動輪または補助駆動輪の一方にスリップが発生すると、このスリップを抑えるためにクラッチの係合力を高くする制御が行われる。
【０００３】
ところで、駆動力伝達軸は、近年の車両の軽量化などの要請により捩れが発生しやすくなっている。この場合、駆動源に近い主駆動輪の駆動系の剛性は、駆動源から遠い補助駆動輪の駆動系の剛性よりも大きいため、車両発進時における主駆動輪と補助駆動輪との駆動力の配分は、主駆動輪がその駆動系の剛性に見合って多くなっている。そのため、図９に示すように、車両発進時にクラッチの係合力を高くする制御が行われていると、先ず主駆動輪に駆動力が付与され、補助駆動輪に遅れて駆動力が付与されることになる。この駆動力が付与される時間差によって、主駆動輪が早いタイミングで路面の最大静摩擦力を超えてスリップし、補助駆動輪に付与される駆動力が突然大きくなり、主駆動輪および補助駆動輪の双方にスリップが発生することがある。このとき、主駆動輪がスリップしてから補助駆動輪がスリップするまでの間に駆動力伝達軸に捩れが蓄積される。この捩れが蓄積された状態で補助駆動輪にスリップが発生すると、補助駆動輪と路面との間の摩擦係数が静止摩擦係数から動摩擦係数に変わることにより、捩れの弾発力が瞬時に解放されて駆動力伝達軸が周方向に振動する。この際、駆動力伝達軸の振動が運転者に不快感や不安感を与えることになる。
【０００４】
そこで、従来、車両の発進時に、主駆動輪または補助駆動輪の一方の駆動輪のスリップ状態を判定し、その一方の駆動輪にスリップが発生したときに、クラッチの係合力を下げる制御を行うことで、車両発進時にスリップが発生した際の駆動力伝達軸の振動を低減させるようにしたものが知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１６２００７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記従来のものでは、クラッチの係合力を下げることで、駆動力伝達軸などの駆動力伝達機構の捩れの弾発力が解放されて振動が低減するものの、補助駆動輪の駆動力が減少して十分な駆動力が得られなくなるおそれがあり、根本的な解決とはなり得ない。
【０００６】
しかも、クラッチの係合力を下げることによって駆動力伝達機構の振動を低減させてはいるものの、主駆動輪がスリップしてから補助駆動輪がスリップするまでの間に駆動力伝達機構には捩れが蓄積されることに変わりはない。このため、補助駆動輪にスリップが発生すれば、駆動力伝達機構の捩れの弾発力が解放された際に駆動力伝達機構が振動することになり、駆動力伝達機構が振動する頻度に変わりがないものであった。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両発進時にスリップが発生した際の駆動力の十分な付与と、駆動力伝達機構の振動頻度の減少とを図ることができる車両の駆動輪制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明では、主駆動輪と補助駆動輪とを駆動力伝達機構を介して連結することで、駆動源からの駆動力を上記主駆動輪および補助駆動輪に伝達しつつ該主駆動輪および補助駆動輪をそれぞれ制御するようにした車両の駆動輪制御装置を前提とする。そして、上記駆動力伝達機構に対し上記補助駆動輪を車両進行方向に回転させる捩れトルクを付与する捩れトルク付与手段を設け、車両発進時に上記捩れトルク付与手段により上記駆動力伝達機構に捩れトルクを付与している。
【０００９】
この特定事項により、車両発進時には駆動力伝達機構に対し補助駆動輪を車両進行方向に回転させる捩れトルクが付与されているので、車両発進時に補助駆動輪に付与される駆動力の立ち上がりが早くなり、主駆動輪と補助駆動輪との間での駆動力が付与される時間差が小さくなる。このため、車両発進時に主駆動輪がスリップし難くなる上、補助駆動輪に付与される駆動力が突然大きくなることもなくなる。
【００１０】
これにより、補助駆動輪の駆動力を減少させる制御が不要となり、車両発進時に十分な駆動力を得ることが可能となる。しかも、車両発進時に主駆動輪がスリップし難くなることから、主駆動輪がスリップしてから補助駆動輪がスリップするまでの間に蓄積される駆動力伝達機構の捩れの弾発力の瞬時の解放による駆動力伝達軸の周方向への振動自体が発生し難くなり、駆動力伝達機構の振動頻度を減少させることも可能となる。
【００１１】
また、上記捩れトルク付与手段に、上記主駆動輪を制動する主駆動輪制動力および上記補助駆動輪を制動する補助駆動輪制動力を制御する制動力制御手段を設ける。そして、車両発進時から所定時間または所定距離経過するまでの間、上記補助駆動輪制動力を上記主駆動輪制動力よりも大きくして上記補助駆動輪の進行方向への回転を規制しつつ上記主駆動輪を進行方向へ回転させることで、上記駆動力伝達機構に捩れトルクを付与している場合には、車両発進時から所定時間または所定距離経過するまでの間に、主駆動輪の回転量と補助駆動輪の回転量とに差が生じることになる。これにより、主駆動輪と補助駆動輪との間に生じる回転量の差によって、車両を発進させながら駆動力伝達機構に捩れトルクを簡単に付与することが可能となる。
【００１２】
これに対し、上記制動力制御手段を同様に設け、車両停止前の所定時間または所定距離経過するまでの間、上記補助駆動輪制動力を上記主駆動輪制動力よりも大きくして上記補助駆動輪の進行方向への回転を規制しつつ上記主駆動輪を進行方向へ回転させることで、上記駆動力伝達機構に捩れトルクを付与している場合には、車両停止前の所定時間または所定距離経過するまでの間に、主駆動輪と補助駆動輪との回転量に差が生じることになる。これにより、主駆動輪と補助駆動輪との回転量の差によって車両の発進前に駆動力伝達機構に捩れトルクが付与され、車両発進時に制動力制御手段による主駆動輪制動力および補助駆動輪制動力の制御により動力伝達機構に捩れトルクを付与する必要がない。よって、車両発進時に主駆動輪および補助駆動輪の駆動力を十分に発揮させることが可能となる。
【００１３】
そして、上記主駆動輪および補助駆動輪がスリップしやすい路面（低μ路）であることを予測する路面予測手段を設ける。そして、上記路面予測手段によりスリップしやすい路面であることが予測されたときに、上記捩れトルク付与手段によって上記駆動力伝達機構に捩れトルクを付与している場合には、駆動輪と路面との間の相対速度（スリップ率）が増えるほど摩擦力が小さくなるような路面つまり低μ路での車両発進時に駆動力伝達機構に捩れトルクが付与されている。このため、低μ路での車両発進時に駆動力伝達機構の捩れの弾発力が補助駆動輪のスリップ発生により瞬時に解放された際の駆動力伝達機構の周方向への振動が起点となって、補助駆動輪に付与される駆動力の振幅（トルク変動）が発散していく自励振動が発生し易い状況にあるが、低μ路での車両発進時に駆動力伝達機構に付与された捩れトルクによって、主駆動輪がスリップし難くなっているために補助駆動輪の駆動力が突然大きくなることがない。これにより、自励振動が発生せず、補助駆動輪のトルク変動を減衰させることが可能となる。
【００１４】
また、上記駆動力伝達機構に、上記主駆動輪と上記補助駆動輪との間での係合力を可変とするクラッチを設ける。更に、上記クラッチの係合力に応じて上記主駆動輪と上記補助駆動輪との連結度合いを変更可能とするとともに、上記主駆動輪の回転角度を上記補助駆動輪の回転角度よりも大きく設定する。そして、車両発進時から所定時間または所定距離経過するまでの間、上記クラッチの係合力を上げて上記補助駆動輪の回転量よりも上記主駆動輪の回転量を多くすることで、上記駆動力伝達機構に捩れトルクを付与している場合には、車両発進時から所定時間または所定距離経過するまでの間に生じる主駆動輪と補助駆動輪との回転量の差によって、車両を発進させながら駆動力伝達機構に捩れトルクを簡単に付与することが可能となる。
【００１５】
これに対し、上記駆動力伝達機構に同様のクラッチを設け、そのクラッチの係合力に応じて上記主駆動輪と上記補助駆動輪との連結度合いを変更可能とするとともに、上記主駆動輪の回転角度を上記補助駆動輪の回転角度よりも大きく設定している。そして、車両停止前の所定時間または所定距離経過するまでの間、上記クラッチの係合力を上げて上記補助駆動輪の回転量よりも上記主駆動輪の回転量を多くすることで、上記駆動力伝達機構に捩れトルクを付与している場合には、車両停止前の所定時間または所定距離経過するまでの間に生じる主駆動輪と補助駆動輪との回転量の差によって車両の発進前に駆動力伝達機構に捩れトルクが付与され、車両発進時に主駆動輪および補助駆動輪の駆動力を十分に発揮させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
以上、要するに、車両発進時に駆動力伝達機構に対し補助駆動輪を車両進行方向に回転させる捩れトルクを付与することで、車両発進時に補助駆動輪への駆動力の立ち上がりを早くして、主駆動輪と補助駆動輪との間での駆動力の付与時間差を小さくし、車両発進時に主駆動輪をスリップし難くするとともに、補助駆動輪への突然大きな駆動力の付与を防止している。これにより、補助駆動輪の駆動力を減少させる制御を不要にし、車両発進時に十分な駆動力を得ることができる。しかも、車両発進時における駆動力伝達軸の周方向への振動を発生し難くし、駆動力伝達機構の振動頻度を減少させることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は本発明の実施例１に係る駆動輪制御装置を用いた車両の駆動系の主要部を示す概念図であって、車両のフロント側（図１では左側）に駆動源としてのエンジン１が配置されている。そして、エンジン１近傍のフロント側には、主駆動輪である左右の前輪１１，１１が配置され、この左右の前輪１１，１１は、互いにフロントディファレンシャル１２により連結されている。また、エンジン１から遠いリヤ側（図１では右側）には、補助駆動輪である左右の後輪１３，１３が配置され、この左右の後輪１３，１３は、互いにリヤディファレンシャル１４により連結されている。そして、左右の前輪１１，１１とフロントディファレンシャル１２とは、それぞれ等速ジョイント１１ａ，１１ａにより連結されている。また、左右の後輪１３，１３とリヤディファレンシャル１４とは、それぞれ等速ジョイント１３ａ，１３ａにより連結されている。
【００１９】
フロントディファレンシャル１２は、トランスミッション１５を介してエンジン１の出力軸１ａに連結されている。これにより、エンジン１からの駆動力がトランスミッション１５で変速されてフロントディファレンシャル１２に伝達され、それぞれ等速ジョイント１１ａ，１１ａを介して前輪１１，１１が駆動される。
【００２０】
フロントディファレンシャル１２には、トランスファー機構１６を介してプロペラシャフト１７の前端部が連結されている。また、プロペラシャフト１７の後端部には、カップリング装置２の一端部が連結され、そのカップリング装置２の他端部にトランスファー機構１８（図２に表れる）を介してリヤディファレンシャル１４が連結されている。そして、本実施例では、プロペラシャフト１７、フロントディファレンシャル１２および等速ジョイント１１ａによって、エンジン１に近い前輪側駆動系１０Ａが構成されている。また、リヤディファレンシャル１４および等速ジョイント１３ａによって、エンジン１から遠い後輪側駆動系１０Ｂが構成されている。この場合、前輪側駆動系１０Ａの剛性は、後輪側駆動系１０Ｂの剛性よりも高く、その剛性比が略４：１の比率に設定されている。
【００２１】
図２に示すように、カップリング装置２とリヤディファレンシャル１４と、それらを連結するトランスファー機構１８とは、１つに纏められてデフアッシ１９となっている。トランスファー機構１８は、リヤディファレンシャル１４の外面に嵌合固定されたトランスファーリングギヤ１８１と、カップリング装置２の後端部に固定され、トランスファーリングギヤ１８１と噛合するトランスファーピニオンギヤ１８２とを備えている。
【００２２】
カップリング装置２は、図３に示すように、一端有底の外筒ケース２１を備え、その外筒ケース２１の底壁から延びる連結軸２２に上記プロペラシャフト１７（図１参照）がジョイント２０（図１に表れる）を介して連結されている。また、外筒ケース２１の開放端には、蓋体２３が螺合固定されている。そして、蓋体２３の中心に形成された貫通孔２３ａには、トランスファーピニオンギヤ１８２を一端に備えたトランスファーピニオンシャフト２４とスプライン係合して一体回転するインナーシャフト２５が挿通されている。
【００２３】
インナーシャフト２５の軸方向の中間部分には、スプライン軸部２５ａが形成されている。このスプライン軸部２５ａの外周面側には、クラッチとしてのメインクラッチ部２６が設けられている。メインクラッチ部２６は、スプライン軸部２５ａの外周面にスプライン係合したメインクラッチ板２６ａ，２６ａ，…と、外筒ケース２１の内周面にスプライン係合した複数のメインクラッチ板２６ｂ，２６ｂ，…とを交互に重ねて構成されている。
【００２４】
また、インナーシャフト２５の蓋体２３寄りの位置には、メインクラッチ部２６の係合状態を変更するためのパイロットクラッチ部２７が設けられている。このパイロットクラッチ部２７は、蓋体２３の外面に備えた電磁コイル２８の磁力に応じて、メインクラッチ部２６を軸方向から押圧する。これにより、メインクラッチ部２６のメインクラッチ板２６ａ，２６ｂ同士が一体的に係合した、所謂直結状態と、メインクラッチ部２６のメインクラッチ板２６ａ，２６ｂ同士が離れた分断状態と、それら直結状態と分断状態との間の所謂半クラッチ状態とに係合力が変更可能となっている。
【００２５】
そして、図１に示すように、カップリング装置２の電磁コイル２８は、車両に搭載されたクラッチＥＣＵ３に接続されている。クラッチＥＣＵ３には、ＣＰＵ３１が備えられ、このＣＰＵ３１が各部位から信号・情報を取り込み、メインクラッチ部２６のメインクラッチ板２６ａ，２６ｂ同士の係合状態を自動的に切り替える。これにより、前輪側駆動系１０Ａと後輪側駆動系１０Ｂとの間での係合力が変更可能となっている。
【００２６】
また、各前輪１１および各後輪１３には、それぞれに対応する４つの制動装置５１，５１，…が設けられている。各制動装置５１は、制動力制御手段としてのブレーキＥＣＵ５に接続されている。ブレーキＥＣＵ５には、ＣＰＵ５２が備えられ、このＣＰＵ５２が各部位から信号・情報を取り込み、各前輪１１を制動する前輪制動力（主駆動輪制動力）および各後輪１３を制動する後輪制動力（補助駆動輪制動力）をそれぞれ制御している。また、各制動装置５１は、運転者によるブレーキのＯＮ操作によっても作動する。この場合、運転者によるブレーキのＯＮ操作によって作動する各制動装置５１の作動割合は、各前輪１１側の制動装置５１がほぼ７０〜８０％の割合を占めている。
【００２７】
そして、クラッチＥＣＵ３とブレーキＥＣＵ５とにより、捩れトルク付与手段としての車輪制御システム６が構成されている。また、車輪制御システム６（クラッチＥＣＵ３およびブレーキＥＣＵ５）には、各前輪１１および各後輪１３にそれぞれ対応した４つの速度センサ６１，６１，…が接続されており、これら速度センサ６１，６１，…によって各前輪１１および各後輪１３の回転速度を検出している。そして、車輪制御システム６のブレーキＥＣＵ５は、各車輪１１，１３の制動装置５１，５１，…に指令信号を出力し、このブレーキＥＣＵ５による前輪制動力および後輪制動力の制御によって、車両発進時にプロペラシャフト１７に対し各後輪１３を車両進行方向に回転させる捩れトルクを付与させている。この場合、車輪制御システム６は、ブレーキＥＣＵ５による前輪制動力および後輪制動力の制御によって、車両発進時から所定時間経過するまでの間、後輪制動力を前輪制動力よりも大きくして各後輪１３の進行方向への回転を規制しつつ各前輪１１を進行方向へ回転させることで、車両発進時にプロペラシャフト１７に捩れトルクを付与するようにしている。
【００２８】
また、車輪制御システム６には、各前輪１１および各後輪１３がスリップしやすい路面であることを予測する路面予測手段としての低μ路予測スイッチ６２が接続されている。この低μ路予測スイッチ６２は、図示しないダッシュボードに設けられ、運転者の自己判断によりスリップしやすい路面（例えば、路面μが６００Ｎｍ以下）であることが予測されたときにＯＮ操作されるようになっている。
【００２９】
次に、車両発進時に車輪制御システム６により捩れトルクを付与する制御の流れを図４のフローチャートに基づいて説明する。この場合、車両は路面上において停止状態にあるものとする。
【００３０】
先ず、図４のフローチャートのステップＳＴ１において、運転者の自己判断により低μ路予測スイッチ６２がＯＮ操作されているか否かを判定する。このステップＳＴ１の判定が、スリップしやすい路面（例えば、路面μが６００Ｎｍ以下）であることを運転者が予測して低μ路予測スイッチ６２をＯＮ操作しているＹＥＳの場合には、ステップＳＴ２に進む。
【００３１】
そして、このステップＳＴ２において、クラッチＥＣＵ３から指令信号を出力し、カップリング装置２のメインクラッチ部２６を直結状態にして、前輪側駆動系１０Ａと後輪側駆動系１０Ｂとの間の係合力を大きくする。
【００３２】
その後、ステップＳＴ３において、運転者がアクセルを踏み込んだ車両発進時であるか否かを判定する。このとき、各速度センサ６１により検出された各車輪１１，１３の回転速度に基づいて車両発進時であるか否かの判定を行う。
【００３３】
上記ステップＳＴ３の判定が、運転者がアクセルを踏み込んだ車両発進時であるＹＥＳの場合には、ステップＳＴ４に進む。
【００３４】
そして、ステップＳＴ４において、ブレーキＥＣＵ５から指令信号を出力し、各車輪１１，１３のブレーキ制御を行う。具体的には、車両発進時から所定時間経過するまでの間、各後輪１３の制動装置５１による後輪制動力を各前輪１１の制動装置５１による前輪制動力よりも大きくする制御を行う。これにより、各後輪１３の進行方向への回転を規制しつつ各前輪１１を進行方向へ回転させることで、プロペラシャフト１７に対し各後輪１３を車両進行方向に回転させる捩れトルクを付与する。このとき、スリップしやすい路面（例えば、路面μが６００Ｎｍ以下）であれば、路面の摩擦力が小さいため、各車輪１１，１３の半径を０．３５７ｍとすると、各後輪１３を路面に対し所定量（例えば１６ｍｍ）スリップさせつつ、各前輪１１をスリップさせずに所定量（例えば１６ｍｍ）転動させることで、プロペラシャフト１７に所望する捩れトルクが付与される。
【００３５】
それから、ステップＳＴ５において、車両発進時から所定時間経過するまで待機した後、ステップＳＴ６で、ブレーキＥＣＵ５から指令解除信号を出力し、各車輪１１，１３のブレーキ制御を終了する。具体的には、各後輪１３の制動装置５１による後輪制動力を各前輪１１の制動装置５１による前輪制動力よりも大きくする制御を終了し、前輪制動力と後輪制動力とを同等にする。その後、再度ステップＳＴ１に戻ることを繰り返す。
【００３６】
一方、上記ステップＳＴ１の判定が、スリップし難い路面であることを運転者が予測して低μ路予測スイッチ６２をＯＮ操作しなかったＮＯの場合には、上記ステップＳＴ３の判定が、運転者がアクセルを踏み込んでいない車両の未発進時であるＮＯの場合と同様に、ステップＳＴ１に戻る。
【００３７】
したがって、上記実施例１では、スリップしやすい路面上での車両発進時には、車両発進時から所定時間経過するまでの間、各後輪１３の制動装置５１による後輪制動力を各前輪１１の制動装置５１による前輪制動力よりも大きくする制御を行って、各後輪１３の進行方向への回転を規制しつつ各前輪１１を進行方向に回転させることで、プロペラシャフト１７に対し各後輪１３を車両進行方向に回転させる捩れトルクを付与させている。このため、車両発進時に各後輪１３に付与される駆動力の立ち上がりが早くなり、各前輪１１と各後輪１３との間での駆動力が付与される時間差が小さくなる。このため、車両発進時に各前輪１１がスリップし難くなる上、各後輪１３に付与される駆動力が突然大きくなることもなくなる。
【００３８】
これにより、各後輪１３の駆動力を減少させる制御が不要となり、車両発進時に十分な駆動力を得ることができる。
【００３９】
しかも、車両発進時に各前輪１１がスリップし難くなることから、各前輪１１がスリップしてから各後輪１３がスリップするまでの間に蓄積されたプロペラシャフト１７の捩れの弾発力が瞬時に解放されることによるプロペラシャフト１７の周方向への振動自体が発生し難くなり、プロペラシャフト１７の振動頻度を減少させることもできる。
【００４０】
また、各後輪１３の制動装置５１による後輪制動力を各前輪１１の制動装置５１による前輪制動力よりも大きくして各後輪１３の進行方向への回転を規制しつつ各前輪１１を進行方向へ回転させて、プロペラシャフト１７に対し捩れトルクを付与していることにより、車両発進時から所定時間経過するまでの間に、各前輪１１の回転量と各後輪１３の回転量とに差が生じることになる。これにより、各前輪１１と各後輪１３との間に生じる回転量の差によって、車両を発進させながらプロペラシャフト１７に捩れトルクを簡単に付与することができる。
【００４１】
更に、各車輪１１，１３と路面との間の相対速度（スリップ率）が増えるほど摩擦力が小さくなるような路面つまり低μ路では、プロペラシャフト１７の捩れの弾発力が各後輪１３のスリップ発生により瞬時に解放された際のプロペラシャフト１７の周方向への振動が起点となって、各後輪１３に付与される駆動力の振幅（トルク変動）が発散していく自励振動が発生し易い状況にある。しかし、このような低μ路での車両発進時にプロペラシャフト１７に捩れトルクが付与されていると、各前輪１１がスリップし難くなっているために各後輪１３の駆動力が突然大きくなることがない。これにより、図５に示すように、自励振動が発生せず、各後輪１３のトルク変動を減衰させることができる。
【００４２】
なお、上記実施例１では、スリップしやすい路面上での車両発進時に車輪制御システム６により捩れトルクを付与する制御を行ったが、スリップし難い路面上での車両発進時に車輪制御システムにより捩れトルクを付与する制御が行われていてもよい。
【００４３】
また、上記実施例１では、車両発進時から所定時間経過するまでの間、車輪制御システム６により各後輪１３の後輪制動力を各前輪１１の前輪制動力よりも大きくする制御を行ったが、車両発進時から所定距離経過するまでの間、つまり各後輪がスリップしつつ各前輪が所定距離を転動するまでの間、車輪制御システムにより各後輪の後輪制動力を各前輪の前輪制動力よりも大きくする制御が行われるようにしてもよい。
【００４４】
更に、上記実施例１では、運転者の自己判断によって、スリップしやすい路面であることを予測して低μ路予測スイッチ６２をＯＮ操作するようにしたが、停止状態にあるときにスリップしやすい路面であることの判定が行えるセンサを用い、このセンサからの信号により車両発進時に各車輪のブレーキ制御が行われるようにしてもよい。
【実施例２】
【００４５】
次に、本発明の実施例２を図６に基づいて説明する。
【００４６】
この実施例２では、車両発進時に車輪制御システム６により捩れトルクをプロペラシャフト１７に付与する制御の手法を変更している。なお、構成要件については、上記実施例１の場合と同じであり、同一の部分については同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００４７】
すなわち、本実施例２では、車輪制御システム６は、ブレーキＥＣＵ５から指令信号を出力し、このブレーキＥＣＵ５による前輪制動力および後輪制動力の制御によって、車両が停止するまでの所定時間（例えば２０ｍｓ）の間、後輪制動力を前輪制動力よりも大きくして各後輪１３の進行方向への回転のみを規制することで、車両発進時にプロペラシャフト１７に捩れトルクを付与するようにしている。
【００４８】
ここで、車両発進時に車輪制御システム６により捩れトルクを付与する制御の流れを図６のフローチャートに基づいて説明する。この場合、車両は路面上において走行状態にあるものとする。
【００４９】
先ず、図６のフローチャートのステップＳＴ１１において、運転者の自己判断により低μ路予測スイッチ６２がＯＮ操作されているか否かを判定する。このステップＳＴ１の判定が、スリップしやすい路面（例えば、路面μが６００Ｎｍ以下）であることを運転者が予測して低μ路予測スイッチ６２をＯＮ操作しているＹＥＳの場合には、ステップＳＴ１２に進む。
【００５０】
そして、このステップＳＴ１２において、運転者によりブレーキがＯＮ操作されているか否かを判定する。このステップＳＴ１２の判定が、ブレーキがＯＮ操作されているＹＥＳの場合には、ステップＳＴ１３において、各速度センサ６１により検出された各車輪１１，１３の回転速度に基づいて車速が３ｋｍ／ｈ以下であるか否かを判定する。
【００５１】
上記ステップＳＴ１３の判定が、車速が３ｋｍ／ｈ以下であるＹＥＳの場合には、ステップＳＴ１４において、ブレーキＥＣＵ５から指令信号を出力し、各車輪１１，１３のブレーキ制御を行う。具体的には、車両が停止するまでの所定時間（例えば２０ｍｓ）の間、各後輪１３の制動装置５１による後輪制動力を各前輪１１の制動装置５１による前輪制動力よりも大きくする制御を行って、各後輪１３の進行方向への回転を規制しつつ各前輪１１を進行方向へ回転させることで、プロペラシャフト１７に対し各後輪１３を車両進行方向に回転させる捩れトルクを付与させる。このとき、スリップしやすい路面（例えば、路面μが６００Ｎｍ以下）であれば、路面の摩擦力が小さいため、各車輪１１，１３の半径を０．３５７ｍとすると、各後輪１３を路面に対し所定量（例えば１６ｍｍ）スリップさせつつ、各前輪１１をスリップさせずに所定量（例えば１６ｍｍ）転動させることで、プロペラシャフト１７に捩れトルクが付与される。
【００５２】
それから、ステップＳＴ１５において、各前輪１１がスリップせずに路面を所定量転動するまで待機した後、ステップＳＴ１６で、ブレーキＥＣＵ５から指令解除信号を出力し、各車輪１１，１３のブレーキ制御を終了する。具体的には、各後輪１３の制動装置５１による後輪制動力を各前輪１１の制動装置５１による前輪制動力よりも大きくする制御を終了し、後輪制動力と前輪制動力とを均一にする。その後、再度ステップＳＴ１に戻ることを繰り返す。
【００５３】
一方、上記ステップＳＴ１１の判定が、スリップし難い路面であることを運転者が予測して低μ路予測スイッチ６２をＯＮ操作していないＮＯの場合には、上記ステップＳＴ１２の判定が、運転者によりブレーキがＯＮ操作されていないＮＯの場合、および上記ステップＳＴ１３の判定が、車速が３Ｋｍ／ｈ以上であるＮＯの場合と同様に、ステップＳＴ１に戻る。
【００５４】
したがって、上記実施例２では、スリップしやすい路面上での車両発進時には、車両が停止するまでの所定距離の間、つまり各後輪１３がスリップしつつ各前輪１１が所定時間（例えば２０ｍｓ）を転動するまでの間、各後輪１３の制動装置５１による後輪制動力を各前輪１１の制動装置５１による前輪制動力よりも大きくする制御を行って、プロペラシャフト１７に対し各後輪１３を車両進行方向に回転させる捩れトルクを付与させている。このため、車両発進時に各後輪１３に付与される駆動力の立ち上がりが早くなり、各前輪１１と各後輪１３との間での駆動力が付与される時間差が小さくなる。このため、車両発進時に各前輪１１がスリップし難くなる上、各後輪１３に付与される駆動力が突然大きくなることもない。
【００５５】
これにより、各後輪１３の駆動力を減少させる制御が不要となり、車両発進時に十分な駆動力を得ることができる上、車両発進時に各前輪１１がスリップし難くなってプロペラシャフト１７の周方向への振動自体も発生し難くなり、プロペラシャフト１７の振動頻度を減少させることもできる。
【００５６】
しかも、各後輪１３の制動装置５１による後輪制動力を各前輪１１の制動装置５１による前輪制動力よりも大きくして各後輪１３の進行方向への回転を規制しつつ各前輪１１を進行方向へ回転させることで、プロペラシャフト１７に対し捩れトルクを付与していることにより、車両が停止するまでの所定距離を各前輪１１が転動するまでの間に、各前輪１１と各後輪１３との回転量に差が生じることになる。これにより、各前輪１１と各後輪１３との回転量の差によって、車両の発進前にプロペラシャフト１７に捩れトルクが付与され、車両発進時にブレーキＥＣＵ５による後輪制動力および前輪制動力の制御が不要となり、各前輪１１および各後輪１３の駆動力を十分に発揮させることができる。
【００５７】
なお、上記実施例２では、スリップしやすい路面上での車両発進時に車輪制御システム６により捩れトルクを付与する制御を行ったが、スリップし難い路面上での車両発進時に車輪制御システムにより捩れトルクを付与する制御が行われていてもよい。
【００５８】
また、上記実施例２では、車両が停止するまでの所定時間の間、車輪制御システム６により後輪制動力を前輪制動力よりも大きくする制御を行ったが、車両が停止するまでの所定距離の間、車輪制御システムにより後輪制動力を前輪制動力よりも大きくする制御が行われるようにしてもよい。
【００５９】
更に、上記実施例２では、運転者の自己判断によって、スリップしやすい路面であることを予測して低μ路予測スイッチ６２をＯＮ操作するようにしたが、停止する前の各車輪の速度センサからの検出値によってスリップしやすい路面であることの判定が行われるようにしてもよい。この場合には、各車輪の速度センサからの検出値に基づいてスリップしやすい路面であることが判定されると、車両発進時に各車輪のブレーキ制御が行われることになる。
【実施例３】
【００６０】
次に、本発明の実施例３を図７に基づいて説明する。
【００６１】
この実施例３では、車両発進時に車輪制御システム６により捩れトルクをプロペラシャフト１７に付与する制御の手法を変更している。なお、構成要件については、上記実施例１の場合と同じであり、同一の部分については同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００６２】
すなわち、本実施例３では、各前輪１１の回転角度を、各後輪１３の回転角度よりも大きく設定している。具体的には、前輪側駆動系１０Ａの終減速比（例えば３．５７）と後輪側駆動系１０Ｂの終減速比（例えば、３．４５）とを異なるギヤ比に設定し、直進走行時に各後輪１３の回転速度が各前輪１１の回転速度よりも大きくなるようにしている。なお、本実施例では、前輪側駆動系１０Ａの終減速比を後輪側駆動系１０Ｂの終減速比よりも大きくしたが、直進走行時に各前輪の回転速度を各後輪の回転速度よりも大きくする上で、各前輪と各後輪とを互い異なる半径に設定してもよい。
【００６３】
そして、車輪制御システム６は、車両発進時から所定時間経過するまでの間、カップリング装置２によるクラッチ制御、つまりカップリング装置２のメインクラッチ部２６を直結状態にし、前輪側駆動系１０Ａと後輪側駆動系１０Ｂとの間の係合力を大きくする制御を行い、各前輪１１と各後輪１３との回転速度差に基づいて各前輪１１を各後輪１３よりも進行方向へ早く回転させることで、プロペラシャフト１７に捩れトルクを付与するようにしている。
【００６４】
ここで、車両発進時に車輪制御システム６により捩れトルクを付与する制御の流れを図７のフローチャートに基づいて説明する。この場合、車両は路面上において停止状態にあるものとする。
【００６５】
先ず、図７のフローチャートのステップＳＴ２１において、クラッチＥＣＵ３から指令信号を出力し、カップリング装置２によるクラッチ制御を行う。具体的には、カップリング装置２のメインクラッチ部２６を直結状態にして、前輪側駆動系１０Ａと後輪側駆動系１０Ｂとの間の係合力を大きくする。
【００６６】
その後、ステップＳＴ２２において、運転者がアクセルを踏み込んだ車両発進時となるまで待機する。このとき、各速度センサ６１により検出された各車輪１１，１３の回転速度に基づいて車両発進時であるか否かの判定が行われる。
【００６７】
そして、ステップＳＴ２３において、車両発進時から所定時間経過するまで待機する。このステップＳＴ２３では、車両発進時から所定時間経過するまでの間に、各前輪１１と各後輪１３との回転速度差に基づいて各前輪１１が各後輪１３よりも進行方向へ早く回転することで、プロペラシャフト１７に捩れトルクが付与される。このとき、各車輪１１，１３の半径を０．３５７ｍとすると、各前輪１１と各後輪１３との回転速度差により、各後輪１３を路面に対し所定量（例えば１６ｍｍ）スリップさせつつ、各前輪１１をスリップさせずに各後輪１３よりも所定量（例えば１６ｍｍ）多く回転させることで、プロペラシャフト１７に所望する捩れトルクが付与される。
【００６８】
しかる後、ステップＳＴ２４で、クラッチＥＣＵから指令解除信号を出力し、カップリング装置２によるクラッチ制御を終了する。これにより、カップリング装置２のメインクラッチ部２６を非直結状態（分断状態または半クラッチ状態）にして、前輪側駆動系１０Ａと後輪側駆動系１０Ｂとの間の係合力を小さくした後、上記ステップＳＴ２１に戻ることを繰り返す。
【００６９】
したがって、上記実施例３では、車両発進時から所定時間経過するまでの間、カップリング装置２のメインクラッチ部２６を直結状態にし、前輪側駆動系１０Ａと後輪側駆動系１０Ｂとの間の係合力を大きくする制御を行って、各前輪１１を各後輪１３よりも所定量多く回転させることで、プロペラシャフト１７に対し各後輪１３を車両進行方向に回転させる捩れトルクを付与させている。このため、車両発進時に各後輪１３に付与される駆動力の立ち上がりが早くなり、各前輪１１と各後輪１３との間での駆動力が付与される時間差が小さくなる。このため、車両発進時に各前輪１１がスリップし難くなる上、各後輪１３に付与される駆動力が突然大きくなることもなくなる。
【００７０】
これにより、各後輪１３の駆動力を減少させる制御が不要となり、車両発進時に十分な駆動力を得ることができる。
【００７１】
しかも、車両発進時に各前輪１１がスリップし難くなることから、プロペラシャフト１７の周方向への振動自体が発生し難くなり、プロペラシャフト１７の振動頻度を減少させることもできる。
【００７２】
また、各前輪１１の回転角度を各後輪１３の回転速度よりも大きくしていることにより、車両発進時から所定時間経過するまでの間、前輪側駆動系１０Ａと後輪側駆動系１０Ｂとの間の係合力を大きくすれば、各前輪１１が各後輪１３よりも所定量多く回転する。これにより、車両を発進させながらプロペラシャフト１７に捩れトルクを簡単に付与することができる。
【００７３】
なお、上記実施例３では、スリップし難い路面上での車両発進時に車輪制御システム６により捩れトルクを付与する制御を行ったが、スリップしやすい路面上での車両発進時に車輪制御システムにより捩れトルクを付与する制御が行われていてもよい。
【００７４】
また、上記実施例３では、車両発進時から所定時間経過するまでの間、車輪制御システム６により前輪側駆動系１０Ａと後輪側駆動系１０Ｂとの間の係合力を大きくする制御を行ったが、車両発進時から所定距離経過するまでの間、つまり各前輪が各後輪よりも所定量多く回転するまでの間、車輪制御システムにより前輪側駆動系と後輪側駆動系との間の係合力を大きくする制御が行われるようにしてもよい。
【実施例４】
【００７５】
次に、本発明の実施例４を図８に基づいて説明する。
【００７６】
この実施例４では、車両発進時に車輪制御システム６により捩れトルクをプロペラシャフト１７に付与する制御の手法を変更している。なお、構成要件については、上記実施例１の場合と同じであり、同一の部分については同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００７７】
すなわち、本実施例４では、上記実施例３と同様に、各前輪１１の回転角度を、各後輪１３の回転角度よりも大きく設定している。そして、車輪制御システム６のクラッチＥＣＵ３から指令信号を出力し、このクラッチＥＣＵ３によるカップリング装置２のメインクラッチ部２６を直結状態にする制御によって、車両が停止するまでの所定時間（例えば２０ｍｓ）の間、各前輪１１と各後輪１３との回転速度差に基づいて各前輪１１を各後輪１３よりも進行方向へ早く回転させることで、プロペラシャフト１７に捩れトルクを付与するようにしている。
【００７８】
ここで、車両発進時に車輪制御システム６により捩れトルクを付与する制御の流れを図８のフローチャートに基づいて説明する。この場合、車両は路面上において走行状態にあるものとする。
【００７９】
先ず、図８のフローチャートのステップＳＴ３１において、運転者によりブレーキがＯＮ操作されているか否かを判定する。このステップＳＴ３１の判定が、ブレーキがＯＮ操作されているＹＥＳの場合には、ステップＳＴ３２において、各速度センサ６１により検出された各車輪１１，１３の回転速度に基づいて車速が３ｋｍ／ｈ以下であるか否かを判定する。
【００８０】
上記ステップＳＴ３２の判定が、車速が３ｋｍ／ｈ以下であるＹＥＳの場合には、ステップＳＴ３３において、クラッチＥＣＵ３から指令信号を出力し、車両が停止するまでの所定時間（例えば２０ｍｓ）の間、カップリング装置２によるクラッチ制御を行う。これにより、カップリング装置２のメインクラッチ部２６が直結状態となって、前輪側駆動系１０Ａと後輪側駆動系１０Ｂとの間の係合力が大きくなり、各前輪１１と各後輪１３との回転速度差に基づいて、プロペラシャフト１７に対し各後輪１３を車両進行方向に回転させる捩れトルクが付与される。このとき、各車輪１１，１３の半径を０．３５７ｍとすると、各前輪１１と各後輪１３との回転速度差により、各後輪１３を路面に対し所定量（例えば１６ｍｍ）スリップさせつつ、各前輪１１をスリップさせずに各後輪１３よりも所定量（例えば１６ｍｍ）多く回転させることで、プロペラシャフト１７に所望する捩れトルクが付与される。
【００８１】
それから、ステップＳＴ３４において、各前輪１１がスリップせずに路面を所定量転動するまで待機した後、ステップＳＴ３５で、クラッチＥＣＵ３から指令解除信号を出力し、カップリング装置２によるクラッチ制御を終了し、再度ステップＳＴ３１に戻ることを繰り返す。
【００８２】
一方、上記ステップＳＴ３１の判定が、ブレーキがＯＮ操作されていないＮＯの場合には、上記ステップＳＴ３２の判定が、車速が３ｋｍ／ｈを超えているＮＯの場合と同様に、ステップＳＴ３１に戻る。
【００８３】
したがって、上記実施例４では、車両発進時には、車両が停止するまでの所定距離の間、つまり各前輪１１と各後輪１３との回転速度差によって各前輪１１が各後輪１３よりも所定量（例えば１６ｍｍ）多く回転するまでの間、前輪側駆動系１０Ａと後輪側駆動系１０Ｂとの間の係合力を大きくする制御を行って、プロペラシャフト１７に対し各後輪１３を車両進行方向に回転させる捩れトルクを付与させている。このため、車両発進時に各後輪１３に付与される駆動力の立ち上がりが早くなり、各前輪１１と各後輪１３との間での駆動力が付与される時間差が小さくなる。このため、車両発進時に各前輪１１がスリップし難くなる上、各後輪１３に付与される駆動力が突然大きくなることもなくなる。
【００８４】
これにより、各後輪１３の駆動力を減少させる制御が不要となり、車両発進時に十分な駆動力を得ることができる上、車両発進時に各前輪１１がスリップし難くなってプロペラシャフト１７の周方向への振動自体も発生し難くなり、プロペラシャフト１７の振動頻度を減少させることもできる。
【００８５】
しかも、車両が停止するまでの所定距離の間に、前輪側駆動系１０Ａと後輪側駆動系１０Ｂとの間の係合力を大きくして回転速度差のある各前輪１１を各後輪１３よりも所定量多く回転させることで、プロペラシャフト１７に捩れトルクを付与していることにより、車両の発進前にプロペラシャフト１７に捩れトルクが付与され、車両発進時に各後輪１３よりも所定量多く回転させてプロペラシャフト１７に捩れトルクを付与する必要がなく、車両発進時に各前輪１１および各後輪１３の駆動力を十分に発揮させることができる。
【００８６】
なお、上記実施例４では、車両が停止するまでの所定時間の間、車輪制御システム６により前輪側駆動系１０Ａと後輪側駆動系１０Ｂとの間の係合力を大きくする制御を行ったが、車両が停止するまでの所定距離の間、車輪制御システムにより前輪側駆動系と後輪側駆動系との間の係合力を大きくする制御が行われるようにしてもよい。
【００８７】
また、上記各実施例では、車両のフロント側にエンジン１を配置した場合にエンジン１に近い前輪１１を主駆動輪に、エンジン１から遠い後輪１３を補助駆動輪にそれぞれ設定したが、車両のリヤ側にエンジンが配置されていてもよく、その場合には、エンジンに近い後輪が主駆動輪に、エンジンから遠い前輪が補助駆動輪にそれぞれ設定されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施例１に係る車輪制御システムを備えた車両の概念図である。
【図２】同じくカップリング装置を含むデフアッシの断面図である。
【図３】同じくカップリング装置の断面図である。
【図４】同じく車両発進時に車輪制御システムにより捩れトルクを付与する制御の流れを示すフローチャート図である。
【図５】同じくプロペラシャフトに捩れトルクを付与した状態での時間に対する前輪および後輪のトルク変動の特性を示す特性図である。
【図６】本発明の実施例２に係る車両発進時に車輪制御システムにより捩れトルクを付与する制御の流れを示すフローチャート図である。
【図７】本発明の実施例３に係る車両発進時に車輪制御システムにより捩れトルクを付与する制御の流れを示すフローチャート図である。
【図８】本発明の実施例４に係る車両発進時に車輪制御システムにより捩れトルクを付与する制御の流れを示すフローチャート図である。
【図９】従来例に係るプロペラシャフトに捩れトルクが付与されていない状態での時間に対する前輪および後輪のトルク変動の特性を示す特性図である。
【符号の説明】
【００８９】
１          エンジン（駆動源）
１１        前輪（主駆動輪）
１３        後輪（補助駆動輪）
１７        プロペラシャフト（駆動力伝達機構）
２６        メインクラッチ部（クラッチ）
５          ブレーキＥＣＵ（制動力制御手段）
６          車輪制御システム（捩れトルク付与手段）
６２        低μ路予測スイッチ（路面予測手段）
【図１】
2008155846.tif 000003
【図２】
2008155846.tif 000004
【図３】
2008155846.tif 000005
【図４】
2008155846.tif 000006
【図５】
2008155846.tif 000007
【図６】
2008155846.tif 000008
【図７】
2008155846.tif 000009
【図８】
2008155846.tif 000010
【図９】
2008155846.tif 000011