(57)【要約】【課題】四輪駆動車両においてスリップが発生した場合に、動力伝達経路に生じる振動やそれに起因する騒音を低減するとともに、ドライバビリティの悪化を改善する。【解決手段】車両発進時にスリップが検出されると（Ｓ３、Ｓ４）、その時のエンジントルクｆ１に維持する一方（Ｓ５、Ｓ１０）、スリップが発生した車輪側に発生することが予想されるトルク振動波形を演算し（Ｓ７、Ｓ１２）、そのトルク振動を相殺するように定められたタイミングｔ１でエンジントルクを付加トルクｆ２だけ増大させて（Ｓ９、Ｓ１４）、トルク振動を低減する。また、トルク振動が低減されて車輪が所定のスリップ状態になると、そのスリップ状態の程度に応じてグリップ時に比べて動力伝達経路のひずみが減少し、駆動力配分比が小さくされるとともに、反対側の駆動輪の分担トルクが大きくなるため、低μ路でも大きな駆動力を得ることができるようになる。【選択図】図６
2008069762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源の出力を主駆動輪に伝達する第１の動力伝達経路と、該動力源の出力を従駆動輪に伝達する第２の動力伝達経路とを有する車両に関し、
設定された目標トルクを達成するように前記動力源の出力を制御する出力制御手段を有する車両の制御装置において、
前記設定された目標トルクを達成する過程において前記主駆動輪および前記従駆動輪の何れかにスリップが発生したことを検出するスリップ判定手段と、
該スリップ判定手段によりスリップが発生したことが検出された時に、前記出力制御手段による前記動力源のトルク上昇制御を一時的に規制する規制手段と、
前記スリップが発生した駆動輪側の動力伝達経路に発生することが予想されるトルク振動の振動波形を演算する振動波形演算手段と、
該振動波形演算手段により演算された振動波形に基づいて、前記スリップが発生した駆動輪側の動力伝達経路のトルクの振動を抑制する所定のタイミングで該動力伝達経路に振動抑制トルクを付与することにより、該振動を低減するとともに該駆動輪を所定のスリップ状態とするスリップ制御手段と、
を有することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記スリップ制御手段は、前記規制手段による規制を解除し、前記振動を抑制する所定のタイミングで前記振動抑制トルクに対応する所定の付加トルクだけ前記動力源の出力を増大させるように、前記出力制御手段に指令信号を出力するものである
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記第１の動力伝達経路と前記第２の動力伝達経路は剛性が異なる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両の制御装置に係り、特に、四輪駆動車両等の複数の動力伝達経路を有する車両においてスリップが発生した時の制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両走行状態に対応して前後輪に伝達される駆動力配分を変更可能な駆動力分配クラッチを備えた四輪駆動車の制御装置において、前後輪の車輪速度差に応じて駆動力分配クラッチの伝達トルク容量を増加させる場合に、駆動力分配クラッチへの指令トルクが上限に達している状態で、なお前後輪の車輪速度差が増加する場合には、エンジンの出力上昇を規制するとともに制動装置を作動させてスリップの増大を未然に防止する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３５２１２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前後輪への駆動力配分比は、上記駆動力分配クラッチの伝達トルク容量の他に前後輪へトルクが分岐される部位からそれぞれの車輪までの動力伝達経路の剛性比に依存する。例えば駆動力分配クラッチを直結状態にした場合、前輪側動力伝達経路と後輪側動力伝達経路との剛性比に応じた駆動力配分が為される。
【０００４】
図１０の(a) は、前後輪のタイヤが路面にグリップしながら転動する場合の駆動系の簡略モデルで、ｍ0 はタイヤを除いた駆動系の慣性マス、ｋ1 は前輪側の駆動系の剛性、ｋ2 は後輪側の駆動系の剛性を表す。そして、例えばｋ1 ：ｋ2 ＝４：１の場合、エンジントルクＦE が入力されると、ｍ0 が加速度を持ち、ある変位で釣り合う。この時の駆動系のトルク、すなわち前輪トルクＦ1 および後輪トルクＦ2 は、図１０の(b) に示すように４：１になる。すなわち、図１０(a) に示す(1) 式からも分かるように、駆動系の慣性マスの変位が一定になった時、前輪と後輪の分担トルクは、前輪側と後輪側の駆動系の剛性比で決まるのである。
【０００５】
ここで、一般に前輪側動力伝達経路の剛性と後輪側動力伝達経路の剛性は異なるため、車輪がスリップする場合には、前後輪の一方が先にスリップを開始する。このように、一方の車輪がスリップした時にエンジン出力を更に増加させていった場合、一方の車輪のスリップにより増加された出力は他方の車輪側に伝達されるが、その後、その他方の車輪がスリップ限界を超えると動力伝達経路に自励振動が発生し、振動とそれによる騒音が発生するという問題があった。
【０００６】
図１１は、駆動系の前後剛性比が４：１の四輪駆動車両において、低μ路での発進時に前輪と後輪が交互にスリップし、自励的な振動現象が発生した場合の一例を示す図で、(a) は前後輪のドライブシャフト（ＤＳ）のトルクの振動波形、(b) は後輪側に設けられたデフマウントの上下Ｇの振動波形、(c) は車内音の振動波形である。そして、(1) ではエンジントルク発生により前後剛性比４：１に応じたドライブシャフトトルクが発生し、(2) では前輪（Ｆｒ）トルクが路面の最大静摩擦を超えてスリップが発生し、(3) では前輪スリップにより後輪（Ｒｒ）トルクが増大し、(4) では後輪トルクが路面の最大静摩擦を超えてスリップし、(5) では後輪側で自励振動が発生し、(6) ではデフマウントがストッパ当りを繰り返して打音が発生し始めた状態である。
【０００７】
一方、このような自励振動や打音の発生を防止するために、前記特許文献１に記載のようにエンジンの出力上昇を規制したり、トラクションコントロールによりエンジン出力を強制的に低下させたりすることが行われているが、その場合には十分な駆動力が得られなくなってドライバビリティが悪化する。
【０００８】
図１２は、前輪トルクおよび後輪トルクの振動波形を示す図で、(a) はトラクションコントロールを行わない場合で、(b) はトラクションコントロールを行った場合である。ここで、最大静摩擦力が８００Ｎｍの路面では、前後輪合わせて最大１６００Ｎｍの駆動力を得ることができるが、従来のトラクションコントロールでは自励振動現象が発生しなくなるまでエンジントルクを抑制するため、結果として最大静摩擦力の半分以下の駆動力しか得られない。
【０００９】
本発明は、以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、スリップが発生した場合に、そのスリップに伴って動力伝達経路に生じる振動やそれに起因する騒音を低減するとともに、ドライバビリティの悪化を改善することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 動力源の出力を主駆動輪に伝達する第１の動力伝達経路と、その動力源の出力を従駆動輪に伝達する第２の動力伝達経路とを有する車両に関し、(b) 設定された目標トルクを達成するように前記動力源の出力を制御する出力制御手段を有する車両の制御装置において、(c) 前記設定された目標トルクを達成する過程において前記主駆動輪および前記従駆動輪の何れかにスリップが発生したことを検出するスリップ判定手段と、(d) そのスリップ判定手段によりスリップが発生したことが検出された時に、前記出力制御手段による前記動力源のトルク上昇制御を一時的に規制する規制手段と、(e) 前記スリップが発生した駆動輪側の動力伝達経路に発生することが予想されるトルク振動の振動波形を演算する振動波形演算手段と、(f) その振動波形演算手段により演算された振動波形に基づいて、前記スリップが発生した駆動輪側の動力伝達経路のトルクの振動を抑制する所定のタイミングでその動力伝達経路に振動抑制トルクを付与することにより、その振動を低減するとともにその駆動輪を所定のスリップ状態とするスリップ制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
第２発明は、第１発明の車両の制御装置において、前記スリップ制御手段は、前記規制手段による規制を解除し、前記振動を抑制する所定のタイミングで前記振動抑制トルクに対応する所定の付加トルクだけ前記動力源の出力を増大させるように、前記出力制御手段に指令信号を出力するものであることを特徴とする。
【００１２】
第３発明は、第１発明または第２発明の車両の制御装置において、前記第１の動力伝達経路と前記第２の動力伝達経路は剛性が異なることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
このような車両の制御装置においては、主駆動輪および従駆動輪の何れかにスリップが発生したことが検出されると、動力源のトルク上昇制御を一時的に規制するとともに、スリップが発生した駆動輪側の動力伝達経路に発生することが予想されるトルク振動の振動波形を演算し、その振動波形に基づいてトルク振動を抑制するように定められた所定のタイミングでその動力伝達経路に振動抑制トルクが付与されることにより、その動力伝達経路のトルク振動が低減される。すなわち、主駆動輪および従駆動輪のうち最初にスリップが発生するのは、通常は動力伝達経路の剛性が高い方であるため、その剛性が高い方の動力伝達経路の振動を低減することにより、反対側の剛性が低い動力伝達経路に自励振動が発生したり、それに起因して騒音が発生したりすることを抑制できるのである。
【００１４】
また、上記振動抑制トルクの付与でトルク振動が抑制され、駆動輪が所定のスリップ状態とされると、そのスリップ状態の程度に応じてグリップ時に比べてその動力伝達経路のひずみが減少し、その分だけ駆動力配分比が小さくなるとともに、反対側すなわち動力伝達経路の剛性が低い側の駆動力配分比が大きなる。これにより、第１および第２の動力伝達経路の剛性の相違に拘らず、主駆動輪および従駆動輪の駆動力が等しくなる方向に駆動力配分比が変化し、摩擦係数μが小さい低μ路でも大きな駆動力を得ることができるようになる。
【００１５】
第２発明では、トルク振動を抑制する所定のタイミングで前記振動抑制トルクに対応する所定の付加トルクだけ動力源の出力を増大させるため、自励振動の発生を抑制しつつ大きな駆動力が得られるようになり、図１２(b) のように単に動力源の出力を低下させるだけの従来のトラクションコントロールに比べてドライバビリティが向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、動力源の出力を主駆動輪に伝達する第１の動力伝達経路と、その動力源の出力をプロペラシャフトを介して機械的に従駆動輪に伝達する第２の動力伝達経路とを備えているとともに、それ等の動力伝達経路の剛性が大きく異なる四輪駆動車両等の前後輪駆動車両に好適に適用される。また、何れか一方の動力伝達経路に、遮断を含めて伝達トルクを連続的に変化させることができる摩擦係合装置等の駆動力分配装置が直列に配設され、その伝達トルク容量の制御で駆動力配分を行うことができるように構成される場合、本発明は駆動力分配装置が最大伝達トルク容量で係合させられた直結状態で走行する場合に好適に適用される。また、前後輪の差動を許容するセンタ差動歯車装置を備えている四輪駆動車両などにも適用され得る。
【００１７】
上記四輪駆動車両では、一般に動力源から駆動輪までの経路が長い第２動力伝達経路側の剛性が低く、剛性が高い主駆動輪側で先にスリップが発生する。スリップ判定手段は、主駆動輪および従駆動輪の両方のスリップを常に監視しているものでも良いが、必ずしも主駆動輪および従駆動輪の両方の駆動輪のスリップを検出する必要はなく、上記四輪駆動車両のように剛性の相違等により先にスリップが発生する駆動輪が決まっている場合には、そのスリップが先に発生する駆動輪についてスリップが発生したか否かを検出するだけでも良い。
【００１８】
本発明は、四輪駆動状態で加速走行する場合に適用され、特に車速Ｖ＝０の停止状態から前進或いは後進方向へ発進する場合に好適に適用されるが、走行中の加速時に適用することもできる。
【００１９】
スリップが発生した場合に動力源のトルク上昇制御を一時的に規制する規制手段は、動力源としてエンジンが用いられている場合、スリップが発生した時にスロットル弁開度の開き制御を途中で中止するだけでも良いが、トルク上昇の応答遅れを考慮して、スロットル弁開度を所定量だけ閉じ制御するようにしても良い。
【００２０】
振動波形演算手段は、例えば動力源や車輪、動力伝達経路等の各慣性マスなどに応じて路面の摩擦係数μをパラメータとして予め定められた振動波形モデルを用いて、実際の摩擦係数μに応じて振動波形を算出するように構成される。摩擦係数μを検知する摩擦係数検知手段は、例えばスリップ判定手段によってスリップが発生したことが検出された時のエンジントルク等に基づいて算出（推定）するものでも良いが、摩擦係数μを測定するセンサ、或いはＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）等により外部から提供される路面状態情報等から取り込むものでも良いなど、種々の態様が可能である。
【００２１】
スリップ制御手段によって付与される振動抑制トルクの付与タイミングおよびそのトルクの大きさは、例えば振動を完全に相殺するとともに、主駆動輪および従駆動輪のトルクが路面の摩擦係数μによって定まる最大静摩擦力以下で且つ駆動力配分比が略等しくなるように定めることが望ましいが、少なくとも振動が低減されるように定められれば良い。
【００２２】
スリップ制御手段は、第２発明のように動力源の出力を増大させるように構成されるが、動力源以外に正トルク或いは負トルクを付与できるモータジェネレータ等のトルク付与手段を利用することもできる。動力源等により動力伝達経路に正の振動抑制トルクを付与する場合、その振動抑制トルクは、主駆動輪および従駆動輪のトルクが何れも路面の摩擦係数μによって定まる最大静摩擦力以下となる範囲で、運転者の出力要求量（アクセル操作量など）に応じて定めることが望ましい。上記動力源としては、燃料の燃焼によって動力を発生するエンジンや、電気エネルギーで動力を発生する電動モータ、或いはそれ等を併用したものなど、種々の態様が可能である。
【００２３】
スリップ制御手段はまた、前記振動を抑制する所定のタイミングおよびブレーキトルク（振動抑制トルク）で前記スリップが発生した駆動輪を制動するように、その駆動輪のブレーキトルクを制御するブレーキ制御装置に指令信号を出力するものでも良い。このようにして動力伝達経路のトルク振動が低減されるとともに、駆動輪が所定のスリップ状態とされて駆動力配分比が変更されることにより、自励振動の発生を防止しつつ前記規制手段による動力源のトルク上昇制御の規制を解除して駆動力を増大させることができるが、主駆動輪および従駆動輪のトルクがそれぞれ路面の摩擦係数μに応じて定まる最大静摩擦力以下となるように、路面の最大静摩擦力や運転者の出力要求量等により、必要に応じて動力源の出力の規制解除を制限することが望ましい。
【実施例】
【００２４】
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、本発明が適用された駆動制御装置１０を説明する構成図で、前置エンジン前輪駆動（ＦＦ）を基本とする四輪駆動車両用のものである。図１において、動力源であるエンジン１２で発生させられた出力は、トルクコンバータ１３、変速機１４、前輪用差動歯車装置１６、および前輪車軸（ドライブシャフト）１８を経て左右の前輪２０Ｌ、２０Ｒへ伝達される一方、前輪用差動歯車装置１６で分岐して駆動力伝達軸であるプロペラシャフト２２、駆動力分配装置２４、後輪用差動歯車装置２６、および後輪車軸（ドライブシャフト）２８を経て左右の後輪３０Ｌ、３０Ｒへ伝達される。この駆動制御装置１０は、動力源であるエンジン１２により発生させられたトルクを走行状態に応じて前後輪に分配する電子制御トルクスプリット式四輪駆動車両の駆動系の一例で、エンジン１２や変速機１４を制御する車両用電子制御装置（ＥＣＵ）９０によって駆動力分配装置２４も制御される。本実施例では、常に駆動輪として用いられる前輪２０Ｌ、２０Ｒが主駆動輪で、駆動力分配装置２４を介して必要に応じて動力が伝達される後輪３０Ｌ、３０Ｒが従駆動輪である。また、前輪用差動歯車装置１６から前輪車軸１８を経て前輪２０Ｌ、２０Ｒへ至る経路が第１の動力伝達経路３２で、その前輪用差動歯車装置１６から分岐してプロペラシャフト２２、駆動力分配装置２４、後輪用差動歯車装置２６、および後輪車軸２８を経て後輪３０Ｌ、３０Ｒに至る経路が第２の動力伝達経路３４である。
【００２５】
上記エンジン１２は、燃料の燃焼で動力を発生するガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなどであり、車両用電子制御装置（ＥＣＵ）９０によってその出力が電気的に制御される。自動変速機１４は、例えば遊星歯車式や平行軸式など、複数のクラッチやブレーキの作動状態に応じて変速比が異なる複数のギヤ段を成立させる有段変速機、或いは変速比を連続的に変化させるベルト式等の無段変速機で、油圧制御回路９８（図２参照）によってギヤ段や変速比が電気的に変更される。油圧制御回路９８は、油圧回路を切り換える電磁切換弁や油圧を制御する電磁調圧弁等を備えており、それ等の電磁弁が車両用電子制御装置９０によって制御されることにより、運転状態（車速Ｖやアクセル操作など）に応じてギヤ段或いは変速比を自動的に変更したり、運転者のシフトレバー操作や変速操作に従ってギヤ段或いは変速比を変更したりする。
【００２６】
前記駆動力分配装置２４は、動力伝達の遮断を含めて伝達トルク容量を連続的に変化させることができる電磁式の多板式摩擦クラッチで、プロペラシャフト２２に直列に配設されており、その伝達トルク容量の制御で駆動力配分を行う。本実施例では、駆動力分配装置２４が最大伝達トルク容量で係合させられた直結四輪駆動状態において、第１の動力伝達経路３２と第２の動力伝達経路３４の剛性比は例えば４：１であり、その場合には前後の駆動力配分比も４：１となる。したがって、駆動力分配装置２４の伝達トルク容量が車両用電子制御装置９０によって制御されることにより、全駆動力に対する後輪３０Ｌ、３０Ｒ側の駆動力配分比を０〜０．２の範囲で無段階で調整することができる。
【００２７】
前記前輪２０Ｌ、２０Ｒ、および後輪３０Ｌ、３０Ｒには、それぞれ制動装置としてホイールブレーキ１０４Ｌ、１０４Ｒ、１０６Ｌ、１０６Ｒが配設されている。これ等のホイールブレーキ１０４Ｌ、１０４Ｒ、１０６Ｌ、１０６Ｒは、基本的にはブレーキペダルの操作力に応じて液圧ブレーキ制御回路１０２のブレーキマスタシリンダ等から機械的に出力されるブレーキ油圧によって、所定のブレーキトルクで前輪２０Ｌ、２０Ｒ、および後輪３０Ｌ、３０Ｒに制動力を付与する。液圧ブレーキ制御回路１０２は、油圧回路を切り換える電磁式切換弁やブレーキ油圧を制御する電磁式調圧弁等を備えており、それ等の電磁弁がブレーキ用電子制御装置１００によって制御されることにより、ホイールブレーキ１０４Ｌ、１０４Ｒ、１０６Ｌ、１０６Ｒのブレーキトルクを、ブレーキペダルの操作とは別個に電気的に制御できるようになっている。
【００２８】
図２は、前記エンジン１２や自動変速機１４、駆動力分配装置２４、液圧ブレーキ制御回路１０２を制御するために車両に設けられた制御系統を説明するブロック線図で、アクセルペダル５０の操作量（アクセル開度）Ａccがアクセル操作量センサ５２により検出されるようになっている。アクセルペダル５０は、運転者の出力要求量に応じて大きく踏み込み操作されるもので、アクセル操作部材に相当し、アクセル操作量Ａccは出力要求量に相当する。また、エンジン１２の吸気配管には、スロットルアクチュエータ５４によって開度θTHが変化させられる電子スロットル弁５６が設けられている。この他、エンジン１２の回転速度ＮＥを検出するためのエンジン回転速度センサ５８、エンジン１２の吸入空気量Ｑを検出するための吸入空気量センサ６０、吸入空気の温度ＴA を検出するための吸入空気温度センサ６２、上記電子スロットル弁５６の全閉状態（アイドル状態）およびその開度θTHを検出するためのアイドルスイッチ付スロットルセンサ６４、車速Ｖを検出するための車速センサ６６、エンジン１２の冷却水温ＴW を検出するための冷却水温センサ６８、フットブレーキ操作の有無を検出するためのブレーキスイッチ７０、シフトレバー７２のレバーポジション（操作位置）ＰSHを検出するためのレバーポジションセンサ７４、トルクコンバータ１３のタービン回転速度ＮＴを検出するためのタービン回転速度センサ７６、油圧制御回路９８内の作動油の温度であるＡＴ油温ＴOIL を検出するためのＡＴ油温センサ７８、イグニッションスイッチ８０などが設けられており、それらのセンサから、エンジン回転速度ＮＥ、吸入空気量Ｑ、吸入空気温度ＴA 、スロットル弁開度θTH、車速Ｖ、エンジン冷却水温ＴW 、ブレーキ操作の有無、シフトレバー７２のレバーポジションＰSH、タービン回転速度ＮＴ、ＡＴ油温ＴOIL 、イグニッションスイッチ８０の操作位置などを表す信号が車両用電子制御装置９０に供給されるようになっている。
【００２９】
また、ブレーキ用電子制御装置１００には、前後加速度Ｇを検出する加速度センサ８２や各車輪２０Ｌ、２０Ｒ、３０Ｌ、３０Ｒの回転速度を検出する車輪速センサ８４などから、その前後Ｇや各車輪２０Ｌ、２０Ｒ、３０Ｌ、３０Ｒの回転速度などを表す信号が供給されるようになっている。そして、低μ路などにおける走行時や制動時、旋回時の車両の安定性を高めるために、ＴＲＣ（トラクションコントロール）制御やＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）制御、ＶＳＣ（ヴィークルスタビリティコントロール）制御などを実行する。
【００３０】
車両用電子制御装置９０およびブレーキ用電子制御装置１００は、何れも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所定の信号処理を行う。これらの電子制御装置９０および１００の間では、必要な情報や指令信号等の授受が行われ、互いに協調して信号処理を行うようになっている。図３は、車両用電子制御装置９０によって実行される各種の機能を説明するブロック線図で、エンジン制御手段１２０、変速制御手段１２２、駆動力配分制御手段１２４を備えており、必要に応じてエンジン制御用と変速制御用とに分けて構成される。
【００３１】
エンジン制御手段１２０は、動力源であるエンジン１２の出力制御を行うもので出力制御手段に相当し、前記スロットルアクチュエータ５４により電子スロットル弁５６を開閉制御する他、燃料噴射量制御のために燃料噴射弁９２（図２参照）を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置９４を制御する。電子スロットル弁５６の制御は、基本的にはアクセル操作量Ａccや車速Ｖ等をパラメータとして予め定められたマップや演算式などに基づいて、運転者が車両に要求する要求駆動トルクＴD を算出し、その要求駆動トルクＴD を目標トルクとして、例えば図４に示す予め定められたマップに従ってスロットル弁開度θTHを求め、そのスロットル弁開度θTHとなるようにスロットルアクチュエータ５４を駆動する。このスロットル弁開度θTHに連動して上記燃料噴射量等も制御される。また、エンジン１２の始動時には、スタータ（電動モータ）９６によってクランキングする。なお、アクセル操作量Ａccから直接スロットル弁開度θTHを求めるようにすることも可能である。
【００３２】
変速制御手段１２２は、自動変速機１４の変速制御を行うもので、例えば車速Ｖやアクセル操作量Ａccをパラメータとして予め定められた変速マップに従って自動変速機１４を自動的に変速したり、前記シフトレバー７２の操作位置に応じて変速したりする。
【００３３】
駆動力配分制御手段１２４は、駆動力分配装置２４の伝達トルク容量を制御することにより、前後輪の駆動力配分比を変化させるもので、例えば加速度センサ８２によって検出される前後加速度Ｇに基づいて車体の荷重を担う前輪２０Ｌおよび２０Ｒと後輪３０Ｌおよび３０Ｒとの間の荷重配分比を求めるとともに、その荷重配分比や、アクセル操作量Ａccおよび車速Ｖをパラメータとして求められる運転者の要求駆動トルクＴD 、車速Ｖ、車両加速度などに基づいて前後輪の駆動力配分比を決定し、その駆動力配分比に応じて伝達トルク容量を制御する。また、車速Ｖ＝０からの車両発進時には、駆動力分配装置２４の伝達トルク容量を最大とし、後輪側の駆動力配分比が最も大きくなる直結四輪駆動状態とする。
【００３４】
ここで、前後輪の駆動力配分比は、上記駆動力分配装置２４の伝達トルク容量だけでなく、第１の動力伝達経路３２および第２の動力伝達経路３４の剛性比にも依存し、その剛性比が例えば４：１であれば駆動力配分比も４：１となる。したがって、低μ路での発進時には、駆動力配分比が大きい前輪２０Ｌ、２０Ｒ側でスリップが発生し、図１１に示すように後輪３０Ｌ、３０Ｒ側で自励振動が発生したり、その振動に起因して騒音が発生したりする恐れがある一方、自励振動を防止するために図１２の(b) に示すようにトラクションコントロールを行った場合には十分な駆動力が得られなくなる。
【００３５】
これに対し、図５に示すように、後輪３０Ｌ、３０Ｒ側の分担トルクＦ2 を増やすことができれば、上記のような問題が発生し難くなり、全体の駆動力（Ｆ1 ＋Ｆ2 ）を増大させることができる。後輪３０Ｌ、３０Ｒ側の分担トルクを増やすためには、駆動系のひずみ、剛性、ギヤ比を変化させる方法が考えられるが、剛性やギヤ比を変化させる方法は大掛かりな設計変更などが必要で現実的でなく、ひずみを変化させる方法が簡単である。すなわち、図５において時間ｔ１で前輪２０Ｌ、２０Ｒを所定のスリップ状態とすれば、そのスリップ状態の程度に応じて第１の動力伝達経路３２のひずみが減少し、その前輪２０Ｌ、２０Ｒ側のトルクＦ1 が低下するとともに、その分だけ後輪３０Ｌ、３０Ｒ側のトルクＦ2 が増加するのである。
【００３６】
本実施例の駆動制御装置１０は、このように剛性が高い側の駆動輪を積極的にスリップさせることにより、その駆動輪側の駆動力配分比を小さくして反対側の駆動輪の分担トルクを大きくし、低μ路での発進時でも大きな駆動力が得られるようにする発進時駆動力配分適正化手段１３０（図３参照）を備えている。この発進時駆動力配分適正化手段１３０は、機能的にスリップ判定手段１３２、エンジントルク規制手段１３４、摩擦係数検知手段１３６、振動波形演算手段１３８、逆位相タイミング・付加トルク演算手段１４０、スリップエンジントルク指令手段１４２を備えており、図６に示すフローチャートに従って信号処理を行う。図６のステップＳ３、Ｓ４はスリップ判定手段１３２に相当し、ステップＳ５、Ｓ１０はエンジントルク規制手段１３４に相当し、ステップＳ６、Ｓ１１は摩擦係数検知手段１３６に相当し、ステップＳ７、Ｓ１２は振動波形演算手段１３８に相当し、ステップＳ８、Ｓ１３は逆位相タイミング・付加トルク演算手段１４０に相当し、ステップＳ９、Ｓ１４はスリップエンジントルク指令手段１４２に相当する。また、逆位相タイミング・付加トルク演算手段１４０およびスリップエンジントルク指令手段１４２は、トルク振動を低減して所定のスリップ状態とするスリップ制御手段として機能する。なお、図６のフローチャートは、剛性比が異なる種々の車両に適用できるように、後輪３０Ｌ、３０Ｒ側でスリップが発生した場合の処理（ステップＳ４、Ｓ１０〜Ｓ１４）を含んでいるが、本実施例の駆動制御装置１０のように前後輪の動力伝達経路３２、３４の剛性比が４：１の場合には、後輪３０Ｌ、３０Ｒ側で先にスリップが発生する可能性は低いため、それ等のステップＳ４、Ｓ１０〜Ｓ１４を省略することもできる。
【００３７】
図９のステップＳ１では、車速Ｖ＝０の車両停止状態か否かを判断し、停止状態であればステップＳ２を実行し、アクセルペダル５０が踏込み操作されたアクセルＯＮか否かをアクセル操作量Ａccに基づいて判断する。そして、車両停止状態からアクセルＯＮとなった車両発進時には、ステップＳ３以下を実行する。
【００３８】
ステップＳ３では、前輪２０Ｌ、２０Ｒが所定のスリップ状態になったか否かを前後輪の車輪速度差などに基づいて判断し、前輪２０Ｌ、２０Ｒが所定のスリップ状態になったと判断した場合にはステップＳ５以下を実行する。また、ステップＳ３で前輪２０Ｌ、２０Ｒのスリップ判定が否定された場合にはステップＳ４を実行し、後輪３０Ｌ、３０Ｒが所定のスリップ状態になったか否かを前後輪の車輪速度差などに基づいて判断し、後輪３０Ｌ、３０Ｒが所定のスリップ状態になったと判断した場合にはステップＳ１０以下を実行する。本実施例では、前後輪の動力伝達経路３２、３４の剛性比が約４：１であるため、後輪３０Ｌ、３０Ｒ側で先にスリップが発生する可能性は殆どない。
【００３９】
ステップＳ３で前輪２０Ｌ、２０Ｒのスリップ判定が為された場合に実行するステップＳ５では、現在のエンジントルクをｆ１として記憶するとともに、そのエンジントルクｆ１に維持するための指令信号を前記エンジン制御手段１２０に出力する。エンジン１２は応答遅れを有するため、その応答遅れを考慮してスリップが発生した時の実際のエンジントルクｆ１を、スロットル弁開度θTHやその変化速度等に基づいて予め定められたマップや演算式などから求める。また、そのエンジントルクｆ１を維持する指令が供給されたエンジン制御手段１２０は、前記図４のマップに従ってそのエンジントルクｆ１を目標トルクとしてスロットル弁開度θTH等を制御する。図７は、図６のフローチャートに従ってエンジントルク制御が行われた場合の前輪トルク（一点鎖線）および後輪トルク（破線）の変化を示すタイムチャートの一例で、時間ｔ０は、ステップＳ３の判断がＹＥＳ（肯定）となり、ステップＳ５でエンジントルクをｆ１に維持する制御が開始された時間である。
【００４０】
次のステップＳ６では、路面の摩擦係数μを推定する。これは、例えば前輪２０Ｌ、２０Ｒのスリップ判定が為された時のエンジントルクｆ１に基づいて、予め定められたマップや演算式等に従って求めることができるが、摩擦係数μを測定するセンサ等を用いることも可能である。そして、次のステップＳ７では、例えばエンジン１２や前輪２０Ｌ、２０Ｒ、第１の動力伝達経路３２等の各慣性マスなどに応じて路面の摩擦係数μをパラメータとして予め定められた振動波形モデルを用いて、上記ステップＳ６で求めた実際の摩擦係数μに応じて、その第１の動力伝達経路３２に発生することが予想されるトルク振動の振動波形を算出する。また、ステップＳ８では、その振動波形に基づいて、第１の動力伝達経路３２に発生するトルク振動を抑制するために付加するエンジントルクｆ２、および逆位相となるタイミングｔ１を算出する。本実施例では、トルク振動を完全に相殺することができるように、タイミングｔ１およびエンジン１２の付加トルクｆ２が定められる。この付加トルクｆ２は、第１の動力伝達経路３２のトルク振動を抑制するためにその第１の動力伝達経路３２に付与される振動抑制トルクに対応するが、所定の駆動力配分比で後輪３０Ｌ、３０Ｒ側へ伝達されるトルク分だけ大きなトルクとなる。
【００４１】
ステップＳ９では、上記タイミングｔ１でエンジントルクを付加トルクｆ２だけ増加させて（ｆ１＋ｆ２）とする指令信号をエンジン制御手段１２０に出力する。この指令に従ってエンジン制御手段１２０は、前記図４のマップに従ってエンジントルク（ｆ１＋ｆ２）を目標トルクとしてスロットル弁開度θTH等を制御する。これにより、第１の動力伝達経路３２に発生するトルク振動が略完全に相殺されるとともに、前輪２０Ｌ、２０Ｒが所定のスリップ状態とされ、そのスリップ状態の程度に応じてグリップ時に比べてその第１の動力伝達経路３２のひずみが減少するため、前輪２０Ｌ、２０Ｒ側の駆動力配分比が低下させられるとともに、その分だけ後輪３０Ｌ、３０Ｒ側の分担トルクが大きくなる。図７の時間ｔ１は、ステップＳ９の指令に従ってエンジントルクを（ｆ１＋ｆ２）とする制御が開始された時間で、本実施例では一点鎖線で示す前輪トルクと破線で示す後輪トルクとが略等しくなり、駆動力配分比が略１：１となるように、前記付加トルクｆ２の大きさやタイミングｔ１が定められている。
【００４２】
なお、前記ステップＳ８で設定されるエンジントルクｆ２は、前輪トルクおよび後輪トルクが何れも摩擦係数μによって定まる最大静摩擦力以下で、且つそれ等の前輪トルクおよび後輪トルクを合わせた合計トルクがアクセル操作量Ａccに応じて定まる目標トルク以下となるように定められる。また、ステップＳ９の実行で一旦駆動力配分が変更された後は、アクセル操作量Ａccに応じてエンジントルクを（ｆ１＋ｆ２）から更に増大させることも可能である。
【００４３】
一方、ステップＳ４で後輪３０Ｌ、３０Ｒのスリップ判定が為された場合に実行するステップＳ１０〜Ｓ１４では、上記ステップＳ５〜Ｓ９と同様にして、スリップが発生した時のエンジントルクｆ１に一時的に維持する一方（ステップＳ１０）、後輪３０Ｌ、３０Ｒ側の第２の動力伝達経路３４に発生することが予想されるトルク振動の振動波形を算出するとともに（ステップＳ１２）、その第２の動力伝達経路３４に発生するトルク振動を相殺するために付加するエンジントルクｆ２、および逆位相となるタイミングｔ１を算出し（ステップＳ１３）、そのタイミングｔ１でエンジントルクを（ｆ１＋ｆ２）とする（ステップＳ１４）。これにより、第２の動力伝達経路３４に発生するトルク振動が低減されるとともに、後輪３０Ｌ、３０Ｒが所定のスリップ状態とされ、そのスリップ状態の程度に応じてグリップ時に比べて第２の動力伝達経路３４のひずみが減少するため、後輪３０Ｌ、３０Ｒ側の駆動力配分比が低下させられるとともに、その分だけ前輪３０Ｌ、３０Ｒ側の分担トルクが大きくなる。
【００４４】
このように、本実施例の駆動制御装置１０においては、車両の発進時に前輪２０Ｌ、２０Ｒ、および後輪３０Ｌ、３０Ｒの何れかにスリップが発生したことが検出されると（ステップＳ３、Ｓ４）、エンジン１２のトルク上昇制御を一時的に規制してその時のエンジントルクｆ１に維持する一方（ステップＳ５、Ｓ１０）、スリップが発生した車輪側の動力伝達経路３２または３４に発生することが予想されるトルク振動の振動波形を演算し（ステップＳ７、Ｓ８）、その振動波形に基づいて、そのトルク振動を相殺するように定められた所定のタイミングｔ１でエンジントルクが付加トルクｆ２だけ増大させられることにより（ステップＳ９、Ｓ１４）、動力伝達経路３２または３４のトルク振動が低減される。すなわち、前輪２０Ｌ、２０Ｒ、および後輪３０Ｌ、３０Ｒのうち最初にスリップが発生するのは、通常は動力伝達経路の剛性が高い方であるため、その剛性が高い方の動力伝達経路３２または３４の振動を低減することにより、反対側の剛性が低い動力伝達経路３４または３２に自励振動が発生したり、それに起因して騒音が発生したりすることを抑制できるのである。
【００４５】
また、上記付加トルクｆ２だけエンジントルクが増大させられ、剛性が高い方の車輪２０Ｌ、２０Ｒ、または３０Ｌ、３０Ｒのトルク振動が低減されると、その車輪２０Ｌ、２０Ｒ、または３０Ｌ、３０Ｒが所定のスリップ状態とされるため、そのスリップ状態の程度に応じてグリップ時に比べてその動力伝達経路３２または３４のひずみが減少し、その分だけその車輪２０Ｌ、２０Ｒ、または３０Ｌ、３０Ｒの駆動力配分比が小さくなるとともに、反対側すなわち動力伝達経路の剛性が低い側の駆動力配分比が大きくなる。これにより、第１および第２の動力伝達経路３２、３４の剛性の相違に拘らず、前輪２０Ｌ、２０Ｒ、および後輪３０Ｌ、３０Ｒの駆動力が等しくなる方向に駆動力配分比が変化し、摩擦係数μが小さい低μ路でも大きな駆動力を得ることができるようになる。
【００４６】
また、本実施例では、トルク振動を抑制する所定のタイミングｔ１でエンジン１２の出力を付加トルクｆ２だけ増大させるため、自励振動の発生を抑制しつつ大きな駆動力が得られるようになり、図１２(b) のように単に動力源の出力を低下させるだけの従来のトラクションコントロールに比べてドライバビリティが向上する。
【００４７】
なお、上記実施例ではエンジン１２の出力を付加トルクｆ２だけ増大させることにより、トルク振動を低減するとともにスリップ状態に応じてひずみが低減され、駆動力配分比を変更して大きな駆動力を得るようになっていたが、スリップが発生した駆動輪２０Ｌ、２０Ｒ、または３０Ｌ、３０Ｒに振動抑制トルクとして所定のブレーキトルクを付与することにより、その動力伝達経路３２または３４のトルク振動を低減するとともに所定のスリップ状態とし、駆動力配分比を変更することも可能である。
【００４８】
図８は、このように振動抑制トルクとしてブレーキトルクを付与する場合の機能ブロック線図で、この場合の発進時駆動力配分適正化手段１５０は、前記逆位相タイミング・付加トルク演算手段１４０およびスリップエンジントルク指令手段１４２の代りに、逆位相タイミング・ブレーキトルク演算手段１５２、スリップブレーキ指令手段１５４、およびエンジントルク規制解除手段１５６を備えており、図９に示すフローチャートに従って信号処理を行う。図９のステップＲ３、Ｒ４はスリップ判定手段１３２に相当し、ステップＲ５、Ｒ１０はエンジントルク規制手段１３４に相当し、ステップＲ６、Ｒ１１は摩擦係数検知手段１３６に相当し、ステップＲ７、Ｒ１２は振動波形演算手段１３８に相当し、ステップＲ８、Ｒ１３は逆位相タイミング・ブレーキトルク演算手段１５２に相当し、ステップＲ９、Ｒ１４はスリップブレーキ指令手段１５４およびエンジントルク規制解除手段１５６に相当する。また、逆位相タイミング・ブレーキトルク演算手段１５２およびスリップブレーキ指令手段１５４は、トルク振動を低減して所定のスリップ状態とするスリップ制御手段として機能する。なお、図９のステップＲ１〜Ｒ４、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１１、Ｒ１２は、それぞれ前記ステップＳ１〜Ｓ４、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ１１、Ｓ１２と同じ処理を行うため、詳しい説明を省略する。
【００４９】
図９のステップＲ５では、前記ステップＳ５と同様にスリップ判定が為された時のエンジントルクに維持するための指令信号を前記エンジン制御手段１２０に出力するが、そのエンジントルクを記憶する必要はない。ステップＲ８では、ステップＲ７で求めた振動波形に基づいて、第１の動力伝達経路３２に発生するトルク振動を抑制するために前輪２０Ｌ、２０Ｒに付与するブレーキトルクｆ３、および逆位相となるタイミングｔ２を算出する。これ等のブレーキトルクｆ３およびタイミングｔ２は、トルク振動を完全に相殺して所定のスリップ状態とすることができるように定められる。このブレーキトルクｆ３は、第１の動力伝達経路３２のトルク振動を抑制するためにその第１の動力伝達経路３２に付与される振動抑制トルクに相当する。
【００５０】
そして、ステップＲ９では、先ず、上記タイミングｔ２で前輪２０Ｌ、２０Ｒにブレーキトルクｆ３を付与する指令信号をブレーキ用電子制御装置１００に出力する。この指令に従ってブレーキ用電子制御装置１００は、前輪ホイールブレーキ１０４Ｌ、１０４Ｒがブレーキトルクｆ３で前輪２０Ｌ、２０Ｒを制動するように液圧ブレーキ制御回路１０２の電磁調圧弁や電磁切換弁等を制御する。これにより、第１の動力伝達経路３２に発生するトルク振動が略完全に相殺されるとともに、前輪２０Ｌ、２０Ｒが所定のスリップ状態とされ、そのスリップ状態の程度に応じてグリップ時に比べて第１の動力伝達経路３２のひずみが減少するため、その分だけ前輪２０Ｌ、２０Ｒ側の駆動力配分比が低下させられるとともに、後輪３０Ｌ、３０Ｒ側の分担トルクが大きくなる。そして、その状態でブレーキトルクｆ３の付与が解除されるとともに、ステップＲ５によるエンジン１２のトルク上昇制御の規制が解除され、アクセル操作量Ａccに応じて求められる目標トルクとなるようにスロットル弁開度θTH等が制御されると、上記駆動力配分の状態から前輪トルクおよび後輪トルクが増大させられ、自励振動の発生を抑制しつつ大きな駆動力が得られる。その場合に、前輪トルクおよび後輪トルクがそれぞれ路面の摩擦係数μに応じて定まる最大静摩擦力以下となるように、路面の最大静摩擦力やアクセル操作量Ａcc等により、必要に応じてエンジン１２のトルク上昇制御の規制解除が制限される。
【００５１】
また、ステップＲ４で後輪３０Ｌ、３０Ｒのスリップ判定が為された場合に実行するステップＲ１０〜Ｒ１４では、上記ステップＲ５〜Ｒ９と同様にして、スリップが発生した時のエンジントルクに一時的に維持する一方（ステップＲ１０）、後輪３０Ｌ、３０Ｒ側の第２の動力伝達経路３４に発生することが予想されるトルク振動の振動波形を算出するとともに（ステップＲ１２）、その第２の動力伝達経路３４に発生するトルク振動を相殺するために後輪３０Ｌ、３０Ｒに付与するブレーキトルクｆ３、および逆位相となるタイミングｔ２を算出し（ステップＲ１３）、そのタイミングｔ２で後輪３０Ｌ、３０Ｒにブレーキトルクｆ３を付与するとともに、駆動力配分が変更された状態でステップＲ１０によるエンジン１２のトルク上昇制御の規制を解除する（ステップＲ１４）。これにより、第２の動力伝達経路３４に発生するトルク振動が低減されるとともに、後輪３０Ｌ、３０Ｒが所定のスリップ状態とされるため、そのスリップ状態の程度に応じてグリップ時に比べてその第２の動力伝達経路３４のひずみが減少し、後輪３０Ｌ、３０Ｒ側の駆動力配分比が低下させられるとともに、その分だけ前輪３０Ｌ、３０Ｒ側の分担トルクが大きくなり、その駆動力配分の状態からアクセル操作量Ａccに応じたエンジントルクの上昇に伴って前輪トルクおよび後輪トルクが増大させられる。
【００５２】
本実施例においても、車両の発進時に前輪２０Ｌ、２０Ｒ、および後輪３０Ｌ、３０Ｒの何れかにスリップが発生したことが検出されると（ステップＲ３、Ｒ４）、エンジン１２のトルク上昇制御を一時的に規制してその時のエンジントルクに維持する一方（ステップＲ５、Ｒ１０）、スリップが発生した車輪側の動力伝達経路３２または３４に発生することが予想されるトルク振動の振動波形を演算し（ステップＲ７、Ｒ８）、その振動波形に基づいて、そのトルク振動を相殺するように定められた所定のタイミングｔ２でブレーキトルクｆ３が付与されることにより（ステップＲ９、Ｒ１４）、動力伝達経路３２または３４のトルク振動が低減される。これにより、剛性が低い動力伝達経路３４または３２に自励振動が発生したり、それに起因して騒音が発生したりすることが防止される。
【００５３】
また、上記ブレーキトルクｆ３が付与されることにより、そのブレーキトルクｆ３が付与される剛性が高い方の車輪２０Ｌ、２０Ｒ、または３０Ｌ、３０Ｒのトルク振動が低減されると、その車輪２０Ｌ、２０Ｒ、または３０Ｌ、３０Ｒが所定のスリップ状態とされるため、そのスリップ状態の程度に応じてグリップ時に比べてその動力伝達経路３２または３４のひずみが減少し、その車輪２０Ｌ、２０Ｒ、または３０Ｌ、３０Ｒの駆動力配分比が小さくなるとともに、反対側すなわち動力伝達経路の剛性が低い側の駆動力配分比が大きくなる。これにより、第１および第２の動力伝達経路３２、３４の剛性の相違に拘らず、前輪２０Ｌ、２０Ｒ、および後輪３０Ｌ、３０Ｒの駆動力が等しくなる方向に駆動力配分比が変化するため、エンジン１２のトルク上昇制御の規制解除に伴って、摩擦係数μが小さい低μ路でも大きな駆動力が得られるようになる。
【００５４】
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、これ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。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明が適用された前置エンジン前輪駆動を基本とする四輪駆動車両の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の四輪駆動車両の制御系統を説明するブロック線図である。
【図３】図２の車両用電子制御装置によって実行される各種の機能を説明する機能ブロック線図である。
【図４】図３のエンジン制御手段が目標トルクに応じてスロットル弁開度θTHを制御する際に用いられるマップの一例を示す図である。
【図５】剛性が高い車輪側をスリップさせて駆動力配分比を変化させる際の基本的な考え方を説明する図である。
【図６】図３の発進時駆動力配分適正化手段によって実行される処理内容を具体的に説明するフローチャートである。
【図７】図６のフローチャートに従って信号処理が行われた場合の前輪トルクおよび後輪トルクの変化を示すタイムチャートの一例である。
【図８】本発明の他の実施例を説明する図で、図３に相当する機能ブロック線図である。
【図９】図８の発進時駆動力配分適正化手段によって実行される処理内容を具体的に説明するフローチャートである。
【図１０】四輪駆動車両の前輪トルクおよび後輪トルクが動力伝達経路の剛性に依存することを説明する図で、(a) は駆動系の剛性とトルクとの関係を説明する簡易モデル、(b) は前後輪トルクの具体例を示す図である。
【図１１】四輪駆動車両において、低μ路での発進時にスリップにより自励振動が生じたり、それに伴って騒音が発生したりする際のメカニズムを説明する図である。
【図１２】四輪駆動車両において、低μ路発進時にトラクションコントロールを行った場合と行わない場合の前後輪トルクの変化を比較して示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１２：エンジン（動力源）    ２０Ｌ、２０Ｒ：前輪（主駆動輪）    ３０Ｌ、３０Ｒ：後輪（従駆動輪）    ３２：第１の動力伝達経路    ３４：第２の動力伝達経路    ９０：車両用電子制御装置    １２０：エンジン制御手段（出力制御手段）    １３０、１５０：発進時駆動力配分適正化手段    １３２：スリップ判定手段    １３４：エンジントルク規制手段（規制手段）    １３８：振動波形演算手段    １４０：逆位相タイミング・付加トルク演算手段（スリップ制御手段）    １４２：スリップエンジントルク指令手段（スリップ制御手段）    １５２：逆位相タイミング・ブレーキトルク演算手段（スリップ制御手段）    １５４：スリップブレーキ指令手段（スリップ制御手段）    ｆ２：付加トルク（振動抑制トルク）    ｆ３：ブレーキトルク（振動抑制トルク）
【図１】
2008069762.tif 000003
【図２】
2008069762.tif 000004
【図３】
2008069762.tif 000005
【図４】
2008069762.tif 000006
【図５】
2008069762.tif 000007
【図６】
2008069762.tif 000008
【図７】
2008069762.tif 000009
【図８】
2008069762.tif 000010
【図９】
2008069762.tif 000011
【図１０】
2008069762.tif 000012
【図１１】
2008069762.tif 000013
【図１２】
2008069762.tif 000014