(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンより前後輪への駆動力配分を制御するセンターディファレンシャルを備えた四輪駆動車に於いて、車輌が所定の挙動状態にあるときには所定の車輪に制動力を付与することにより車輌の挙動を安定化させる挙動制御を行う四輪駆動車の挙動制御装置にして、前記センターディファレンシャルの拘束力を判定する手段と、前記所定の車輪とは前後反対の車輪の過剰減速スリップ量を求める手段と、前記センターディファレンシャルの拘束力がその基準値以上の状況にて前記挙動制御が行われており且つ前記過剰減速スリップ量がその基準値以上であるときには、前記過剰減速スリップ量が減少するよう前記過剰減速スリップ量に応じて前記エンジンの出力トルクを増大させる制御手段とを有することを特徴とする四輪駆動車の挙動制御装置。
【請求項２】
前記過剰減速スリップ量を求める手段は車輌が所定の挙動状態にあるときに車輌の挙動を安定化させるための各車輪の目標スリップ率を演算すると共に、前記所定の車輪とは前後反対の車輪の実スリップ率と目標スリップ率との偏差に基づき前記過剰減速スリップ量を求めることを特徴とする請求項１に記載の四輪駆動車の挙動制御装置。
【請求項３】
前記過剰減速スリップ量を求める手段は前記所定の車輪とは前後反対の左右の車輪の過剰減速スリップ量を演算し、該左右の車輪の過剰減速スリップ量のうち大きい方の値を前記所定の車輪とは前後反対の車輪の過剰減速スリップ量とすることを特徴とする請求項２に記載の四輪駆動車の挙動制御装置。
【請求項４】
エンジンより前後輪への駆動力配分を制御するセンターディファレンシャルを備えた四輪駆動車に於いて、車輌が所定の挙動状態にあるときには所定の車輪に制動力を付与することにより車輌の挙動を安定化させる挙動制御を行う四輪駆動車の挙動制御装置にして、前記センターディファレンシャルの拘束力を判定する手段と、前記センターディファレンシャルの拘束力がその基準値以上の状況にて前記挙動制御が行われているときには、車輪の前後力が駆動側にならない範囲に於いて予め設定された増大量にて前記エンジンの出力トルクを増大させる制御手段とを有することを特徴とする四輪駆動車の挙動制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は前記センターディファレンシャルの拘束力が高いほど前記増大量が大きくなるよう、前記センターディファレンシャルの拘束力に応じて前記増大量を可変設定することを特徴とする請求項４に記載の四輪駆動車の挙動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌の挙動制御装置に係り、更に詳細にはエンジンより前後輪への駆動力配分を制御するセンターディファレンシャルを備えた四輪駆動車の挙動制御装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車輌の挙動制御装置は、周知の如く、後輪の横力が低下し車輌がスピン状態にあるときには、旋回外側前輪に制動力を付与し左右前輪の制動力差によるスピン抑制方向のヨーモーメントを車輌に付与することによってスピンを抑制し、また前輪の横力が飽和し車輌がドリフトアウト状態にあるときには、左右の後輪に制動力を付与し車輌を減速させると共に左右後輪の制動力差による旋回補助方向のヨーモーメントを車輌に付与することによってドリフトアウトを抑制するようになっている。
【０００３】
特にエンジンより前後輪への駆動力配分を制御するセンターディファレンシャルを備えた四輪駆動車の挙動制御装置として、下記の特許文献１には所定の車輪に制動力を付与するときにはセンターディファレンシャルの拘束力を弱めて他の車輪の自由回転の拘束を低下させ、これにより車輌の安定性を向上させる構成が記載されている。
【０００４】
尚本願出願人の出願にかかる下記の特許文献２には、センターディファレンシャルを備えた四輪駆動車に於いて、車輌のヨーレートが目標ヨーレートになるよう所定の車輪に制動力を付与すると共に、制動力の付与に起因して車輌全体の制駆動力が増減しないようエンジンの出力を制御するヨーレート制御装置が記載されている。
【特許文献１】
特開平１１−１１５７１９号
【特許文献２】
特開２００２−２１９９５８号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
車輌が四輪駆動車である場合にも所定の車輪に制動力を付与することにより車輌の挙動が安定化されるが、特に路面の摩擦係数が低く且つセンターディファレンシャルの拘束力が高い状態にあるときには、所定の車輪に付与される制動力の一部がセンターディファレンシャルを介して前後反対輪に伝達されることにより当該車輪の横力が低下し、そのため挙動制御によって却って車輌の挙動が悪化される場合があり、このことは路面の摩擦係数が低いほど顕著である。
【０００６】
例えば車輌がスピン状態になり旋回外側前輪に制動力が付与されると、その制動力の一部がセンターディファレンシャルを介して左右の後輪へ伝達され、これに起因して後輪の横力が更に低下し、車輌のスピン状態が悪化する場合がある。同様に、車輌がドリフトアウト状態になり左右の後輪に制動力が付与されると、その制動力の一部がセンターディファレンシャルを介して左右の前輪へ伝達され、これに起因して前輪の横力が更に低下し、車輌のドリフトアウト状態が悪化する場合がある。
【０００７】
上記特許文献１に記載の技術によれば、所定の車輪に制動力を付与するときにはセンターディファレンシャルの拘束力が弱められ他の車輪の回転が自由にされるので、所定の車輪に付与される制動力の一部がセンターディファレンシャルを介して前後反対輪に伝達されることを抑制し、挙動制御によって却って車輌の挙動が悪化される虞れを低減することができるが、センターディファレンシャルの拘束力が弱められるため、四輪駆動制御による駆動力の前後配分が阻害されるという問題がある。
【０００８】
また上記特許文献２に記載の技術によれば、所定の車輪に制動力を付与するときにはエンジンの出力が増大されるが、エンジンの出力は制動力の付与に起因して車輌全体の制駆動力が増減しないよう増大されるのであり、所定の車輪に付与される制動力の一部がセンターディファレンシャルを介して前後反対輪に伝達されることにより当該車輪の横力が低下することに着目し、これを抑制するためにエンジンの出力が増大される訳ではないので、この技術によっては所定の車輪に制動力を付与する挙動制御によって却って車輌の挙動が悪化されることを効果的に防止することができない。
【０００９】
本発明は、四輪駆動車に於いて挙動制御を行う従来の挙動制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、センターディファレンシャルを介して前後反対輪に伝達される制動力の少なくとも一部をエンジン出力の増大によって相殺することにより、挙動制御によって車輌の挙動が却って悪化されることを防止し、挙動制御を効果的に行うことである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の主要な課題は、本発明によれば、エンジンより前後輪への駆動力配分を制御するセンターディファレンシャルを備えた四輪駆動車に於いて、車輌が所定の挙動状態にあるときには所定の車輪に制動力を付与することにより車輌の挙動を安定化させる挙動制御を行う四輪駆動車の挙動制御装置にして、前記センターディファレンシャルの拘束力を判定する手段と、前記所定の車輪とは前後反対の車輪の過剰減速スリップ量を求める手段と、前記センターディファレンシャルの拘束力がその基準値以上の状況にて前記挙動制御が行われており且つ前記過剰減速スリップ量がその基準値以上であるときには、前記過剰減速スリップ量が減少するよう前記過剰減速スリップ量に応じて前記エンジンの出力トルクを増大させる制御手段とを有することを特徴とする四輪駆動車の挙動制御装置（請求項１の構成）、又はエンジンより前後輪への駆動力配分を制御するセンターディファレンシャルを備えた四輪駆動車に於いて、車輌が所定の挙動状態にあるときには所定の車輪に制動力を付与することにより車輌の挙動を安定化させる挙動制御を行う四輪駆動車の挙動制御装置にして、前記センターディファレンシャルの拘束力を判定する手段と、前記センターディファレンシャルの拘束力がその基準値以上の状況にて前記挙動制御が行われているときには、車輪の前後力が駆動側にならない範囲に於いて予め設定された増大量にて前記エンジンの出力トルクを増大させる制御手段とを有することを特徴とする四輪駆動車の挙動制御装置（請求項４の構成）によって達成される。
【００１１】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記過剰減速スリップ量を求める手段は車輌が所定の挙動状態にあるときに車輌の挙動を安定化させるための各車輪の目標スリップ率を演算すると共に、前記所定の車輪とは前後反対の車輪の実スリップ率と目標スリップ率との偏差に基づき前記過剰減速スリップ量を求めるよう構成される（請求項２の構成）。
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項２の構成に於いて、前記過剰減速スリップ量を求める手段は前記所定の車輪とは前後反対の左右の車輪の過剰減速スリップ量を演算し、該左右の車輪の過剰減速スリップ量のうち大きい方の値を前記所定の車輪とは前後反対の車輪の過剰減速スリップ量とするよう構成される（請求項３の構成）。
【００１２】
【発明の作用及び効果】
上記請求項１の構成によれば、センターディファレンシャルの拘束力が判定され、所定の車輪とは前後反対の車輪の過剰減速スリップ量が求められ、センターディファレンシャルの拘束力がその基準値以上の状況にて挙動制御が行われており且つ過剰減速スリップ量がその基準値以上であるときには、過剰減速スリップ量が減少するよう過剰減速スリップ量に応じてエンジンの出力トルクが増大されるので、センターディファレンシャルを介して所定の車輪とは前後反対の車輪に伝達される制動力の少なくとも一部をエンジン出力の増大によって相殺することができ、所定の車輪とは前後反対の車輪の減速スリップ量が過剰になることに起因する当該車輪の横力の低下を抑制し、これにより挙動制御によって車輌の挙動が却って悪化されることを防止し、挙動制御を効果的に行うことができる。
【００１３】
また上記請求項２の構成によれば、車輌が所定の挙動状態にあるときに車輌の挙動を安定化させるための各車輪の目標スリップ率が演算されると共に、所定の車輪とは前後反対の車輪の実スリップ率と目標スリップ率との偏差に基づき過剰減速スリップ量が求められるので、所定の車輪とは前後反対の車輪の過剰減速スリップ量を正確に求めることができ、これによりエンジンの出力トルクを適正に増大させることができる。
また上記請求項３の構成によれば、所定の車輪とは前後反対の左右の車輪の過剰減速スリップ量が演算され、該左右の車輪の過剰減速スリップ量のうち大きい方の値が所定の車輪とは前後反対の車輪の過剰減速スリップ量とされるので、所定の車輪とは前後反対の車輪の過剰減速スリップ量が過小評価されることを確実に防止することができる。
【００１４】
また上記請求項４の構成によれば、センターディファレンシャルの拘束力が判定され、センターディファレンシャルの拘束力がその基準値以上の状況にて挙動制御が行われているときには、車輪の前後力が駆動側にならない範囲に於いて予め設定された増大量にてエンジンの出力トルクが増大されるので、エンジンの出力トルクが過剰に増大されることを確実に防止しつつ、所定の車輪に付与される制動力の一部がセンターディファレンシャルを介して前後反対輪に伝達されることに起因して車輌の挙動が悪化される虞れが生じたときに応答性よくエンジンの出力トルクを増大させることができ、これにより上記請求項１の構成の場合に比して早期にエンジンの出力トルクを増大させることができる。
また上記請求項５の構成によれば、センターディファレンシャルの拘束力が高いほど増大量が大きくなるよう、センターディファレンシャルの拘束力に応じて増大量が可変設定されるので、センターディファレンシャルを介して前後反対の車輪に伝達される制動力に応じてエンジンの出力トルクの増大量を制御することができ、従って予め設定された増大量が一定値である場合に比してエンジンの出力トルクを適正に増大させることができる。
【００１５】
【課題解決手段の好ましい態様】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１又は３の構成に於いて、所定の挙動状態はスピン状態であり、所定の車輪は少なくとも旋回外側前輪であり、挙動制御はスピン制御であるよう構成される（好ましい態様１）。
【００１６】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１又は３の構成に於いて、所定の挙動状態はドリフトアウト状態であり、所定の車輪は少なくとも旋回内側後輪であり、挙動制御はドリフトアウト制御であるよう構成される（好ましい態様２）。
【００１７】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１又は３の構成に於いて、四輪駆動車は前輪に対する後輪の駆動力分配比が車輌の運転状態に応じて自動的に制御されるフルタイム式の四輪駆動車であり、前輪に対する後輪の駆動力分配比がその基準値以上であるときにセンターディファレンシャルの拘束力がその基準値以上であると判定されるよう構成される（好ましい態様３）。
【００１８】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１又は３の構成に於いて、四輪駆動車は操作子により二輪駆動と四輪駆動との間に切換えられるパートタイム式の四輪駆動車であり、操作子が四輪駆動に切換えられているときにセンターディファレンシャルの拘束力がその基準値以上であると判定されるよう構成される（好ましい態様４）。
【００２０】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、制御手段は少なくとも所定の車輪とは前後反対の車輪の前後力が実質的に０になるよう減速スリップ量に応じてエンジンの出力トルクを増大させるよう構成される（好ましい態様５）。
【００２１】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２の構成に於いて、過剰減速スリップ量を求める手段は制動力が付与されない車輪の車輪速度に基づいて推定車体速度を演算し、推定車体速度及び所定の車輪とは前後反対の車輪の車輪速度に基づいて当該車輪の実スリップ率を演算するよう構成される（好ましい態様６）。
【００２２】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様６の構成に於いて、過剰減速スリップ量を求める手段は所定の時間毎に旋回内側前輪の車輪速度に基づいて車輌の重心に於ける推定車体速度を演算し、前回の推定車体速度及び車輌の前後加速度に基づき前回の推定車体速度に基づく推定車体速度を演算し、前回の推定車体速度に基づく推定車体速度及び今回の推定車体速度のうち小さい方の値を補正後の車輌の重心に於ける推定車体速度とし、補正後の車輌の重心に於ける推定車体速度に基づき所定の車輪とは前後反対の車輪位置に於ける推定車体速度を演算し、所定の車輪とは前後反対の車輪位置に於ける推定車体速度及び当該車輪の車輪速度に基づいて当該車輪の実スリップ率を演算するよう構成される（好ましい態様７）。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施の形態（以下単に実施形態という）について詳細に説明する。
【００２５】
第一の実施形態
図１はフルタイム式の四輪駆動車に適用された本発明による四輪駆動車の挙動制御装置の一つの実施形態を示す概略構成図である。
【００２６】
図１に於いて、１０は車輌１２に搭載された駆動源としてのエンジンを示しており、エンジン１０の駆動力はトルクコンバータ１４及びトランスミッション１６を介して出力軸１８へ伝達され、出力軸１８の駆動力はセンターディファレンシャル２０により前輪用プロペラシャフト２２及び後輪用プロペラシャフト２４へ伝達される。エンジン１０の出力は運転者により操作される図１には示されていないアクセルペダルの踏み込み量等に応じてエンジン制御装置２６により制御される。
【００２７】
前輪用プロペラシャフト２２の駆動力は前輪ディファレンシャル３０によりプロペラシャフト２２より左前輪車軸３２L及び右前輪車軸３２Rへ伝達され、これにより左右の前輪３４FL及び３４FRが回転駆動される。同様に後輪用プロペラシャフト２４の駆動力は後輪ディファレンシャル３６によりプロペラシャフト２４より左後輪車軸３８L及び右後輪車軸３８Rへ伝達され、これにより左右の後輪４０RL及び４０RRが回転駆動される。
【００２８】
かくしてトルクコンバータ１４、トランスミッション１６、センターディファレンシャル２０、前輪ディファレンシャル３０、後輪ディファレンシャル３６等は車輌の駆動系を構成している。特に図示の実施形態の駆動系に於いては、左右前輪３４FL、３４FR及び左右後輪４０RL、４０RRに対するエンジン１０の駆動トルクの配分はセンターディファレンシャル２０によって周知の要領にて制御される。
【００２９】
左右の前輪３４FL、３４FR及び左右の後輪４０RL、４０RRの制動力は制動装置４２の油圧回路４４により対応するホイールシリンダ４６FL、４６FR、４６RL、４６RRの制動圧が制御されることによって制御される。図には示されていないが、油圧回路４４はリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧は通常時には運転者によるブレーキペダル４７に対する踏力に応じて駆動されるマスタシリンダ４８により制御され、また必要に応じて後に詳細に説明する如く挙動制御用電子制御装置５０により個別に制御される。
【００３０】
尚図１に示されている如く、左右の前輪３４FL及び３４FRは操舵輪であり、運転者によるステアリングホイール５２の操舵操作に応答して駆動される油圧式のパワーステアリング装置５４によりタイロッド５６L及び５６Rを介して操舵される。
【００３１】
電子制御装置５０には車速センサ５８より車速Ｖxを示す信号、前後加速度センサ６０及び横加速度センサ６２よりそれぞれ車輌１２の前後加速度Ｇx及び横加速度Ｇyを示す信号、ヨーレートセンサ６４より車輌のヨーレートγを示す信号、圧力センサ６６より運転者による制動操作量としてのマスタシリンダ圧力Ｐmを示す信号、車輪速度センサ６８i（ｉ＝fl、fr、rl、rr）より左右前輪及び左右後輪の車輪速度Ｖwi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を示す信号、操舵角センサ７０より操舵角θを示す信号が入力される。尚運転者による制動操作量はブレーキペダル４７に対する踏力又はブレーキペダル４７の踏み込みストロークにより検出されてもよい。
【００３２】
一方エンジン制御装置２６にはエンジン回転数センサ７２よりエンジン回転数Ｎeを示す信号、スロットル開度センサ７４よりスロットル開度Ｔa（運転者による駆動力制御操作量）を示す信号、シフトポジション（ＳＰ）センサ７６よりトランスミッション１６のシフトポジションＰsを示す信号が入力され、これらの信号はエンジン制御装置２６より電子制御装置５０にも入力される。尚運転者による駆動力制御操作量はアクセルペダルの踏み込みストロークにより検出されてもよい。
【００３３】
更にエンジン制御装置２６、駆動系制御装置２８、電子制御装置５０は相互に必要な信号の送受信を行い、特に駆動系制御装置２８は当技術分野に於いて公知の要領にてトランスミッション１６の変速段を制御すると共に、拘束力センサ７８により検出されたセンターディファレンシャル２０の拘束力Ｄrを示す信号を電子制御装置５０へ出力する。
【００３４】
尚前後加速度センサ６０は車輌の加速方向を正として前後加速度を検出し、横加速度センサ６２、ヨーレートセンサ６４及び操舵角センサ７０はそれぞれ車輌の左旋回方向を正として横加速度等を検出する。またエンジン制御装置２６、駆動系制御装置２８、電子制御装置５０は実際にはそれぞれ例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力装置を含むマイクロコンピュータ及び駆動回路にて構成されていてよい。
【００３５】
後に詳細に説明する如く、挙動制御用電子制御装置５０は、図４に示されたルーチンに従って、車輌の走行に伴い変化する車輌状態量に基づき車輌のスピンの程度を示すスピン状態量ＳＳ及び車輌のドリフトアウトの程度を示すドリフトアウト状態量ＤＳを演算し、スピン状態量ＳＳが基準値よりも大きいときにはスピン状態を低減して車輌を安定化させるための各車輪の目標スリップ率Ｒsti（ｉ＝fr、fl、rr、rl）をスピン状態量ＳＳに基づいて演算し、ドリフトアウト状態量ＤＳが基準値よりも大きいときにはドリフトアウト状態を低減して車輌を安定化させるための各車輪の目標スリップ率Ｒsti（ｉ＝fr、fl、rr、rl）をドリフトアウト状態量ＳＳに基づいて演算し、各車輪のスリップ率が目標スリップ率Ｒstiになるよう各車輪の制動力を制御し、これにより車輌の挙動を安定化させる。
【００３６】
また挙動制御用電子制御装置５０は、図３に示されたルーチンに従って、センターディファレンシャル２０の拘束力が高い状態であるか否かを判定し、センターディファレンシャル２０の拘束力が高い状態にてスピン制御が実行されているときには、所定の車輪（旋回外側前輪）とは前後反対の車輪である左右後輪の過剰減速スリップ量ＳＬl及びＳＬrを演算し、センターディファレンシャル２０の拘束力が高い状態にてドリフトアウト制御が実行されているときには、所定の車輪（左右後輪）とは前後反対の車輪である左右前輪の過剰減速スリップ量ＳＬl及びＳＬrを演算する。
【００３７】
そして過剰減速スリップ量ＳＬl及びＳＬrのうち大きい方の値を所定の車輪とは前後反対の車輪の過剰減速スリップ量ＳＬとして演算し、過剰減速スリップ量ＳＬが基準値よりも大きいときには過剰減速スリップ量ＳＬが大きいほど係数Ｋcが大きくなるよう過剰減速スリップ量ＳＬに基づき係数Ｋcを演算し、所定の車輪とは前後反対側の車輪のスリップ率を０にするためのエンジン１０のゼロトルクＴeoを演算し、係数ＫcとゼロトルクＴeoとの積としてエンジン１０のトルクアップ量Ｔeuを演算し、トルクアップ量Ｔeuを示す信号をエンジン制御装置２６へ出力する。尚エンジン制御装置２６は電子制御装置５０よりトルクアップ量Ｔeuを示す信号を受信したときには、トルクアップ量Ｔeuに基づいてエンジン１０の出力トルクを増大させる。
【００３８】
次に図３に示されたフローチャートを参照して第一の実施形態に於ける挙動制御のためのエンジンのトルクアップ制御について説明する。尚図３に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。
【００３９】
まずステップ１０に於いては駆動系制御装置２８よりの信号に基づきセンターディファレンシャル２０の拘束力が高い状態であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１００へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ２０へ進む。
【００４０】
ステップ２０に於いてはスピン制御が実行されているか否かの判別、即ちスピンを抑制すべく旋回外側前輪に制動力が付与されている状況であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ４０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ３０に於いて左右後輪の過剰減速スリップ量ＳＬl及びＳＬrが演算される。
【００４１】
この場合左右後輪の過剰減速スリップ量ＳＬl及びＳＬrは、スピン制御及びドリフトアウト制御の何れの場合にも制動力が付与されない旋回内側前輪の車輪速度に基づいて車輌の重心に於ける推定車体速度Ｖbが演算され、車輌の重心に於ける推定車体速度Ｖbに基づき左右後輪の位置に於ける推定車体速度Ｖbrl、Ｖbrrが演算されることにより、左右後輪の位置に於ける推定車体速度Ｖbrl、Ｖbrr及び左右後輪の車輪速度Ｖwrl、Ｖwrrに基づいて演算される。
【００４２】
ステップ４０に於いてはドリフトアウト制御が実行されているか否かの判別、即ちドリフトアウトを抑制すべく左右後輪に制動力が付与されている状況であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１００へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ５０に於いて左右前輪の過剰減速スリップ量ＳＬl及びＳＬrが演算される。
【００４３】
この場合左右前輪の過剰減速スリップ量ＳＬl及びＳＬrは、スピン制御及びドリフトアウト制御の何れの場合にも制動力が付与されない旋回内側前輪の車輪速度に基づいて車輌の重心に於ける推定車体速度Ｖbが演算され、前回の推定車体速度ＶbをＶbfとし、αを０．０５〜０．１程度の正の定数とし、Δtを図３に示されたフローチャートのサイクルタイムとして、Ｖbf＋（Ｇx＋α）Δtにより前回の推定車体速度Ｖbfに基づく車輌の重心に於ける推定車体速度Ｖbaが演算され、今回の推定車体速度Ｖb及び前回の推定車体速度に基づく推定車体速度Ｖbaのうち小さい方の値を補正後の車輌の重心に於ける推定車体速度Ｖbが演算され、補正後の車輌の重心に於ける推定車体速度Ｖbに基づき左右前輪の位置に於ける推定車体速度Ｖbfl、Ｖbfrが演算されることにより、左右前輪の位置に於ける推定車体速度Ｖbfl、Ｖbfr及び左右前輪の車輪速度Ｖwfl、Ｖwfrに基づいて演算される。
【００４４】
ステップ６０に於いては左輪の過剰減速スリップ量ＳＬlが右輪の過剰減速スリップ量ＳＬrよりも大きいか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときには所定の車輪とは前後反対側の車輪の過剰減速スリップ量ＳＬが左輪の過剰減速スリップ量ＳＬlに設定され、否定判別が行われたときには所定の車輪とは前後反対側の車輪の過剰減速スリップ量ＳＬが右輪の過剰減速スリップ量ＳＬrに設定される。
【００４５】
ステップ９０に於いては過剰減速スリップ量ＳＬが基準値ＳＬc（正の定数）よりも大きいか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１００に於いてエンジン１０のトルクアップが禁止され、肯定判別が行われたときにはステップ１１０に於いて過剰減速スリップ量ＳＬに基づき図５に示されたグラフに対応するマップより係数Ｋcが演算される。
【００４６】
ステップ１２０に於いては路面の摩擦係数をμとし、四輪の接地荷重の総和をＷtとし、車輪の半径をＲtとし、デフ比をＲrとし、駆動系のギア比をＧrとして、路面の摩擦係数がμである場合に於ける車輪のスリップ率を０にするためのエンジン１０のゼロトルクＴeoが下記の式１に従って演算される。尚路面の摩擦係数μ及び四輪の接地荷重の総和Ｗtは当技術分野に於いて公知の任意の要領にて検出又は推定されてよい。
Ｔeo＝（μ・Ｗt・Ｒt）／（Ｒr・Ｇr）  ……（１）
【００４７】
ステップ１３０に於いてはエンジン１０のトルクアップ量Ｔeuが係数ＫcとゼロトルクＴeoとの積として演算され、ステップ１４０に於いてはトルクアップ量Ｔeuを示す信号が挙動制御用電子制御装置５０よりエンジン制御装置２６へ出力され、これによりエンジン１０の出力トルクがゼロトルクＴeuに基づいて増大される。
【００４８】
次に図４に示されたフローチャートを参照して第一の実施形態に於ける制動力の制御による挙動制御について説明する。尚図４に示されたフローチャートによる制御も図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。
【００４９】
まずステップ２１０に於いては横加速度Ｇyと車速Ｖ及びヨーレートγの積γＶとの偏差Ｇy−γＶとして横加速度の偏差、即ち車輌の横すべり加速度Ｖydが演算され、横すべり加速度Ｖydが積分されることにより車体の横すべり速度Ｖyが演算され、更に車体の前後速度Ｖx（＝車速Ｖ）に対する車体の横すべり速度Ｖyの比Ｖy／Ｖxとして車体のスリップ角βが演算される。
【００５０】
ステップ２２０に於いてはＫ1及びＫ2をそれぞれ正の定数として車体のスリップ角β及び横すべり加速度Ｖydの線形和Ｋ1β＋Ｋ2Ｖydとしてスピン量ＳＶが演算されると共に、ヨーレートγの符号に基づき車輌の旋回方向が判定され、スピン状態量ＳＳが車輌の左旋回時にはＳＶとして、車輌の右旋回時には−ＳＶとして演算され、演算結果が負の値であるときにはスピン状態量は０とされる。尚スピン量ＳＶは車体のスリップ角β及びその微分値βdの線形和として演算されてもよい。
【００５１】
ステップ２３０に於いては操舵角θに基づき前輪の実舵角δが演算され、ＨをホイールベースとしＫhをスタビリティファクタとして下記の式２に従って目標ヨーレートγeが演算されると共に、Ｔを時定数としｓをラプラス演算子として下記の式３に従って車速Ｖ及び操舵角θに基づく車輌の基準ヨーレートγtが演算される。尚目標ヨーレートγeは動的なヨーレートを考慮すべく車輌の横加速度Ｇyを加味して演算されてもよい。
γe＝Ｖδ／｛（１＋ＫhＶ2）Ｈ｝  ……（２）
γt＝γe／（１＋Ｔｓ）  ……（３）
【００５２】
ステップ２４０に於いては下記の数４に従って車輌の基準ヨーレートγtと車輌の実ヨーレートγとの偏差としてドリフトバリューＤＶが演算されると共に、ヨーレートγの符号に基づき車輌の旋回方向が判定され、ドリフトアウト状態量ＤＳが車輌の左旋回時にはＤＶとして、車輌の右旋回時には−ＤＶとして演算され、演算結果が負の値であるときにはドリフトアウト状態量は０とされる。尚ドリフトバリューＤＶは下記の数５に従って演算されてもよい。
ＤＶ＝（γt−γ）  ……（４）
ＤＶ＝Ｈ（γt−γ）／Ｖ  ……（５）
【００５３】
ステップ２５０に於いてはスピン状態量ＳＳがその基準値ＳＳo（正の定数）よりも大きいか否かの判別、即ちスピン制御が必要であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ２７０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ２６０に於いてスピン状態量ＳＳに基づき図６に示されたグラフに対応するマップより旋回外側前輪の目標制動力Ｆbtfoが演算されると共に、旋回内側前輪、旋回外側後輪、旋回内側後輪の目標制動力Ｆbtfi、Ｆbtro、Ｆbtriがそれぞれ目標制動力Ｆbtfoに基づき車輌モデルを使用して演算される最適値又は０に設定される。
【００５４】
ステップ２７０に於いてはドリフトアウト状態量ＤＳがその基準値ＤＳo（正の定数）よりも大きいか否かの判別、即ちドリフトアウト制御が必要であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはそのまま図４に示されたルーチンによる制御を一旦終了し、肯定判別が行われたときにはステップ２８０に於いてドリフトアウト状態量ＤＳに基づき図７に示されたグラフに対応するマップより旋回内側後輪の目標制動力Ｆbtri及び旋回外側後輪の目標制動力Ｆbtroが演算されると共に、旋回内側前輪及び旋回外側前輪の目標制動力Ｆbtfi、Ｆbtrfoがそれぞれ目標制動力Ｆbtri及びＦbtroに基づき車輌モデルを使用して演算される最適値又は０に設定される。
【００５５】
ステップ２９０に於いては例えば車輌のヨーレートγに基づき車輌の旋回方向が判定されることにより旋回内外輪が特定されると共に、車輌が左旋回状態にあるときには各車輪の目標制動力Ｆbti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）が下記の数８に従って演算され、車輌が右旋回状態にあるときには各車輪の目標制動力Ｆbtiが下記の数９に従って演算される。
Ｆbtfl＝Ｆbtfi
Ｆbtfr＝Ｆbtfo
Ｆbtrl＝Ｆbtri
Ｆbtrr＝Ｆbtro  ……（８）
Ｆbtfl＝Ｆbtfo
Ｆbtfr＝Ｆbtfi
Ｆbtrl＝Ｆbtro
Ｆbtrr＝Ｆbtri  ……（９）
【００５６】
ステップ３００に於いては各車輪の目標制動力Ｆbtiに基づき各車輪の目標スリップ率Ｒsti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）が演算され、ステップ３１０に於いては各車輪のスリップ率がそれぞれ対応する目標スリップ率Ｒstiになるよう各車輪の制動圧が制御される。
【００５７】
かくして図示の第一の実施形態によれば、ステップ２１０及び２２０に於いて車輌のスピンの程度を示すスピン状態量ＳＳが演算され、ステップ２３０及び２４０に於いて車輌のドリフトアウトの程度を示すドリフトアウト状態量ＤＳが演算され、ステップ２５０に於いてスピン状態量ＳＳがその基準値ＳＳoよりも大きくスピン制御が必要であるか否かの判別が行われ、スピン状態量ＳＳがその基準値ＳＳoよりも大きいときにはステップ２６０に於いてスピン状態量ＳＳに基づきスピン状態を低減するための旋回外側前輪の目標制動力Ｆbtfoが演算されると共に、旋回内側前輪、旋回外側後輪、旋回内側後輪の目標制動力Ｆbtfi、Ｆbtro、Ｆbtriがそれぞれ目標制動力Ｆbtfoに応じた最適値又は０に設定される。
【００５８】
またステップ２５０に於いてスピン状態量ＳＳがその基準値ＳＳo以下であると判別されたときには、ステップ２７０に於いてドリフトアウト状態量ＤＳがその基準値ＤＳoよりも大きくドリフトアウト制御が必要であるか否かの判別が行われ、ドリフトアウト状態量ＤＳがその基準値ＤＳoよりも大きいときにはステップ２８０に於いてドリフトアウト状態量ＤＳに基づきドリフトアウト状態を低減するための旋回内側後輪の目標制動力Ｆbtri及び旋回外側後輪の目標制動力Ｆbtroが演算されると共に、旋回内側前輪及び旋回外側前輪の目標制動力Ｆbtfi、Ｆbtrfoがそれぞれ目標制動力Ｆbtri及びＦbtroに応じた最適値又は０に設定される。
【００５９】
そしてステップ２９０に於いて車輌の旋回方向が判定されると共に、車輌の旋回方向に応じて各車輪の目標制動力Ｆbti演算され、ステップ３００に於いて各車輪の目標制動力Ｆbtiに基づき各車輪の目標スリップ率Ｒstiが演算され、ステップ３１０に於いて各車輪のスリップ率がそれぞれ対応する目標スリップ率Ｒstiになるよう各車輪の制動圧が制御されることにより、所定の車輪に所要の制動力が付与され、車輌の挙動が安定化される。
【００６０】
また図示の第一の実施形態によれば、ステップ１０に於いてセンターディファレンシャル２０の拘束力が高い状態であるか否かの判別が行われ、センターディファレンシャル２０の拘束力が高い状態であるときにはステップ２０に於いてスピン制御が実行されているか否かの判別が行われ、スピン制御が実行されているときにはステップ３０に於いて左右後輪の過剰減速スリップ量ＳＬl及びＳＬrが演算される。
【００６１】
またステップ１０に於いてセンターディファレンシャル２０の拘束力が高い状態であると判別されても、ステップ２０に於いてスピン制御が実行されていない旨の判別が行われた場合には、ステップ４０に於いてドリフトアウト制御が実行されているか否かの判別が行われ、ドリフトアウト制御が実行されているときにはステップ５０に於いて左右前輪の過剰減速スリップ量ＳＬl及びＳＬrが演算される。
【００６２】
そしてステップ６０〜８０に於いて左右の車輪の過剰減速スリップ量ＳＬl及びＳＬrのうち大きい方の値が所定の車輪とは前後反対の車輪の過剰減速スリップ量ＳＬとして演算され、ステップ９０に於いて過剰減速スリップ量ＳＬが基準値よりも大きいと判定されたときには、ステップ１１０に於いて過剰減速スリップ量ＳＬが大きいほど係数Ｋcが大きくなるよう過剰減速スリップ量ＳＬに基づき係数Ｋcが演算され、ステップ１２０に於いて現状の路面の摩擦係数に於ける車輪のスリップ率を０にするためのエンジン１０のゼロトルクＴeoが演算され、ステップ１３０に於いて係数ＫcとゼロトルクＴeoとの積としてエンジン１０のトルクアップ量Ｔeuが演算され、ステップ１４０に於いてトルクアップ量Ｔeuを示す信号がエンジン制御装置２６へ出力され、これによりトルクアップ量Ｔeuに基づいてエンジン１０の出力トルクが増大される。
【００６３】
従って図示の第一の実施形態によれば、センターディファレンシャル２０の拘束力が高い状態である状況にてスピン制御又はドリフトアウト制御が実行されているときには、所定の車輪とは前後反対の車輪の過剰減速スリップ量ＳＬが演算され、過剰減速スリップ量ＳＬが基準値よりも大きいときには、過剰減速スリップ量ＳＬに基づきエンジン１０のトルクアップ量Ｔeuが演算され、トルクアップ量Ｔeuに基づいてエンジン１０の出力トルクが増大されるので、センターディファレンシャル２０を介して所定の車輪とは前後反対の車輪に伝達される制動力の少なくとも一部をエンジン１０の出力の増大によって相殺することができ、所定の車輪とは前後反対の車輪の減速スリップ量が過剰になることに起因する当該車輪の横力の低下を抑制し、これにより挙動制御によって車輌の挙動が却って悪化されることを防止し、挙動制御を効果的に行うことができる。
【００６４】
また図示の第一の実施形態によれば、過剰減速スリップ量ＳＬが大きいほど係数Ｋcが大きくなるよう過剰減速スリップ量ＳＬに基づき係数Ｋcが演算され、少なくとも所定の車輪とは前後反対側の車輪のスリップ率を０にするためのエンジン１０のゼロトルクＴeoが演算され、係数ＫcとゼロトルクＴeoとの積としてエンジン１０のトルクアップ量Ｔeuが演算されるので、過剰減速スリップ量ＳＬが演算されず、所定の車輪とは前後反対側の車輪のスリップの程度に関係なくエンジン１０のトルクアップ量Ｔeuが一定量にて増大される場合に比して、車輌の挙動状態及びセンターディファレンシャル２０の拘束力に応じてエンジン１０のトルクアップを適正に制御することができる。
【００６５】
特に図示の第一の実施形態によれば、スピン状態又はドリフトアウト状態にあるときには、スピン状態又はドリフトアウト状態を低減して車輌の挙動を安定化させるための各車輪の目標スリップ率Ｒstiが演算され、所定の車輪とは前後反対の車輪の過剰減速スリップ量ＳＬは当該車輪の実スリップ率と目標スリップ率Ｒstiとの偏差に基づいて演算されるので、所定の車輪とは前後反対の車輪の過剰減速スリップ量ＳＬを正確に求めることができ、これによりエンジンの出力トルクを適正に増大させることができる。
【００６６】
また図示の第一の実施形態によれば、所定の車輪とは前後反対の左右の車輪の過剰減速スリップ量が演算され、該左右の車輪の過剰減速スリップ量のうち大きい方の値が所定の車輪とは前後反対の車輪の過剰減速スリップ量とされるので、所定の車輪とは前後反対の車輪の過剰減速スリップ量が過小評価されることを確実に防止することができる。
【００６７】
また図示の第一の実施形態によれば、所定の時間毎に旋回内側前輪の車輪速度に基づいて車輌の重心に於ける推定車体速度Ｖbが演算され、前回の推定車体速度Ｖbf及び車輌の前後加速度Ｇxに基づき前回の推定車体速度に基づく推定車体速度Ｖbaが演算され、前回の推定車体速度に基づく推定車体速度Ｖba及び今回の推定車体速度Ｖbのうち小さい方の値が補正後の車輌の重心に於ける推定車体速度Ｖbとされ、補正後の車輌の重心に於ける推定車体速度Ｖbに基づき所定の車輪とは前後反対の車輪位置に於ける推定車体速度が演算され、所定の車輪とは前後反対の車輪位置に於ける推定車体速度及び当該車輪の車輪速度に基づいて当該車輪の実スリップ率が演算されるので、例えば車速Ｖを基準に実スリップ率が演算される場合に比して、路面の摩擦係数が低い状況にて車輌の挙動が悪化し且つセンターディファレンシャル２０の拘束力が高い状況に於いて、推定車体速度が高くなり所定の車輪とは前後反対の車輪の過剰減速スリップ量が過剰に高い値に演算されることを確実に防止することができ、これによりエンジンの出力トルクを過剰に増大させることを確実に防止することができる。
【００６８】
第二の実施形態
図８は本発明による四輪駆動車の挙動制御装置の第二の実施形態に於ける挙動制御のためのエンジンのトルクアップ制御ルーチンを示すフローチャートである。尚図８に於いて、図２に示されたステップと同一のステップには図２に於いて付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。
【００６９】
この第二の実施形態に於いては、ステップ１０に於いてセンターディファレンシャル２０の拘束力が高い状態であると判別されると、ステップ９５に於いて各種センサや制動装置４２等が正常でありスピン制御及びドリフトアウト制御の実行が許可される状況であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１００へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１４０に於いては予め設定されたトルクアップ量Ｔeuoを示す信号が挙動制御用電子制御装置５０よりエンジン制御装置２６へ出力され、これによりエンジン１０の出力トルクがトルクアップ量Ｔeuoに基づいて増大される。尚トルクアップ量Ｔeuoは例えば実験等により車輪の前後力が駆動側にならない範囲に於いて予め一定の値に設定される。
【００７０】
かくして図示の第二の実施形態によれば、センターディファレンシャル２０の拘束力が高い状態であると判別され且つスピン制御及びドリフトアウト制御の実行が許可される状況であるときには、所定の車輪とは前後反対の車輪の減速スリップ量が過剰であるか否かに拘らず、エンジン１０の出力トルクが予め設定されたトルクアップ量Ｔeuoに基づいて増大されるので、エンジン１０の出力トルクが過剰に増大されることを確実に防止しつつ、所定の車輪に付与される制動力の一部がセンターディファレンシャル２０を介して前後反対輪に伝達されることに起因して車輌の挙動が悪化される虞れが生じたときに応答性よくエンジン１０の出力トルクを増大させることができ、これにより上述の第一の実施形態の構成の場合に比して早期にエンジンの出力トルクを増大させることができる。
【００７１】
特に図示の第二の実施形態によれば、センターディファレンシャル２０の拘束力が高い状態であると判別されても、スピン制御及びドリフトアウト制御の実行が許可されない状況であるときには、エンジン１０の出力トルクは増大されないので、スピン制御及びドリフトアウト制御が行われず、従って所定の車輪に付与される制動力の一部がセンターディファレンシャル２０を介して前後反対輪に伝達されることがない状況に於いて、エンジン１０の出力トルクが不必要に増大されることを確実に防止することができる。
【００７２】
尚図示の第二の実施形態に於いては、トルクアップ量Ｔeuoは予め一定値に設定されるようになっているが、センターディファレンシャル２０の拘束力が高いほど大きくなるよう、センターディファレンシャル２０の拘束力に応じて可変設定されるよう修正されてもよく、その場合にはセンターディファレンシャル２０を介して前後反対の車輪に伝達される制動力に応じてエンジン１０の出力トルクの増大量を制御することができ、従って予め設定された増大量が一定値である場合に比してエンジン１０の出力トルクを適正に増大させることができる。
【００７３】
以上に於いては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００７４】
例えば上述の第一の実施形態に於いては、挙動制御としてスピン制御及びドリフトアウト制御の両者が実行可能であるが、挙動制御はスピン制御及びドリフトアウト制御の一方のみであってもよい。
【００７５】
また上述の第一の実施形態に於いては、所定の車輪とは前後反対の左右の車輪の過剰減速スリップ量ＳＬl及びＳＬrが演算され、該左右の車輪の過剰減速スリップ量ＳＬl及びＳＬrのうち大きい方の値が所定の車輪とは前後反対の車輪の過剰減速スリップ量ＳＬとされるようになっているが、左右の車輪の過剰減速スリップ量ＳＬl及びＳＬrの平均値が所定の車輪とは前後反対の車輪の過剰減速スリップ量ＳＬとされるよう修正されてもよい。
【００７６】
また上述の各実施形態に於いては、四輪駆動車はフルタイム式の四輪駆動車であるが、四輪駆動車は操作子により二輪駆動と四輪駆動との間に切換えられるパートタイム式の四輪駆動車であってもよく、四輪駆動車はパートタイム式の四輪駆動車である場合には、操作子が四輪駆動に切換えられているときにセンターディファレンシャルの拘束力がその基準値以上であると判定されてよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】フルタイム式の四輪駆動車に適用された本発明による四輪駆動車の挙動制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】第一の実施形態の制御系を示すブロック線図である。
【図３】第一の実施形態に於ける挙動制御のためのエンジンのトルクアップ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】第一の実施形態に於ける制動力の制御による挙動制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】過剰スリップ量ＳＬと係数Ｋcとの間の関係を示すグラフである。
【図６】スピン状態量ＳＳと旋回外側前輪の目標制動力Ｆssfoとの間の関係を示すグラフである。
【図７】ドリフトアウト状態量ＤＳと左右後輪の目標制動力Ｆdri、Ｆdroとの間の関係を示すグラフである。
【図８】フルタイム式の四輪駆動車に適用された本発明による四輪駆動車の挙動制御装置の第二の実施形態に於ける挙動制御のためのエンジンのトルクアップ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…エンジン
１２…車輌
１６…トランスミッション
２０…センターディファレンシャル
２６…エンジン制御装置
４２…制動装置
４４…油圧回路
５０…挙動制御用電子制御装置
５８…車速センサ
６０…前後加速度センサ
６２…横加速度センサ
６４…ヨーレートセンサ
６６…圧力センサ
６８i…車輪速度センサ
７０…操舵角センサ
７８…拘束力センサ
【図１】
0004114065.tif 000002
【図２】
0004114065.tif 000003
【図３】
0004114065.tif 000004
【図４】
0004114065.tif 000005
【図５】
0004114065.tif 000006
【図６】
0004114065.tif 000007
【図７】
0004114065.tif 000008
【図８】
0004114065.tif 000009