牽引車両の制御装置
【課題】４輪駆動車の前後軸間の駆動力配分制御と牽引走行における揺動抑止制御とを適切に協調して行い、最適な揺動抑止効果を安定して得る。
【解決手段】牽引車両１００の走行状態に基づいて該牽引車両１００に発生する揺動状態を検出し、検出した牽引車両１００の揺動状態に基づいて該揺動を抑制する制御の実行を判定し、揺動を抑制する制御を実行すると判定した場合にブレーキ制御部３２に信号を出力して制動力により牽引車両にヨーモーメントを発生させて揺動を抑制する等の制御を実行させると共に、この揺動を抑制する制御を実行する場合に前後駆動力配分制御部３１によるトランスファクラッチトルクＴlsdを前後軸間の駆動力配分を前軸側に多く移動補正して出力させる。
【解決手段】牽引車両１００の走行状態に基づいて該牽引車両１００に発生する揺動状態を検出し、検出した牽引車両１００の揺動状態に基づいて該揺動を抑制する制御の実行を判定し、揺動を抑制する制御を実行すると判定した場合にブレーキ制御部３２に信号を出力して制動力により牽引車両にヨーモーメントを発生させて揺動を抑制する等の制御を実行させると共に、この揺動を抑制する制御を実行する場合に前後駆動力配分制御部３１によるトランスファクラッチトルクＴlsdを前後軸間の駆動力配分を前軸側に多く移動補正して出力させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャンピングトレーラ、トラベルトレーラ等の被牽引車両を牽引し、特に、４輪駆動形式の牽引車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、キャンピングトレーラ、トラベルトレーラ等の被牽引車両を牽引する牽引車両においては、路面状況やコーナリング等の走行状況に応じて、被牽引車両を牽引することによる揺動が生じることがある。このため、例えば、特開２００９−１０１９９４号公報（以下、特許文献１）では、ヨーレート、算出したヨーレート、ヨーレート偏差を観察してトレーラの揺動力が牽引車両に作用しているか否かを判定し、牽引車両に当該揺動力が作用している場合には、牽引車両のエンジントルクを減少させ、牽引車両のそれぞれの車輪に独立した制動力を付加させて牽引車両の揺動を低減させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１０１９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしがなら、牽引車両が４輪駆動車である場合には、４輪駆動車の前後軸間の駆動力配分制御が、上述の揺動抑止制御とは独立して走行状態に応じて実行されてしまうと、上述の揺動抑止制御による十分な揺動抑止効果を得られなくなり、安定した牽引走行が困難になってしまう虞がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、４輪駆動車の前後軸間の駆動力配分制御と牽引走行における揺動抑止制御とを適切に協調して行い、最適な揺動抑止効果を安定して得ることができる牽引車両の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の牽引車両の制御装置の一態様は、被牽引車両を牽引する牽引車両において、上記牽引車両の走行状態に基づいて該牽引車両に発生する揺動状態を検出する揺動状態検出手段と、上記検出した上記牽引車両の揺動状態に基づいて該揺動を抑制する制御の実行を判定する揺動抑制制御実行判定手段と、上記揺動を抑制する制御を実行すると判定した場合にアクチュエータを作動させて上記揺動を抑制する制御を実行する揺動抑制制御実行手段と、上記揺動を抑制する制御を実行する場合に前後軸間の駆動力配分を前軸側に多く移動補正する前後軸間の締結トルクを可変制御して該前後軸間の駆動力配分を制御する前後駆動力配分制御手段とを備えた。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による牽引車両の制御装置によれば、４輪駆動車の前後軸間の駆動力配分制御と牽引走行における揺動抑止制御とを適切に協調して行い、最適な揺動抑止効果を安定して得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の一形態に係る被牽引車両を牽引する牽引車両の説明図である。
【図２】本発明の実施の一形態に係る牽引車両全体の概略構成を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の一形態に係る制御ユニットの機能ブロック図である。
【図４】本発明の実施の一形態に係る揺動状態検出処理のフローチャートである。
【図５】本発明の実施の一形態に係る揺動防止制御判定処理のフローチャートである。
【図６】本発明の実施の一形態に係るトランスファクラッチトルク算出処理のフローチャートである。
【図７】本発明の実施の一形態に係る車速感応ゲインの特性図である。
【図８】本発明の実施の一形態に係る制動力の前後配分比の特性図である。
【図９】本発明の実施の一形態に係る揺動補正ゲインの特性図である。
【図１０】本発明の実施の一形態に係る駆動や制動を伴いながら横すべりするタイヤに働く前後方向、及び、横方向の力の説明図であり、図１０（ａ）は前後力を増加させたときの前輪側を示し、図１０（ｂ）は前後力を減少させたときの後輪側を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１において、符号１００はキャンピングトレーラ、トラベルトレーラ等の被牽引車両２００を牽引する牽引車両（自車両）を示し、この牽引車両１００と被牽引車両２００とは、連結器１５０で連結されており、連結器１５０の前端部が牽引車両１００の後部の連結部分１００ａに接続され、連結器１５０の後端部が被牽引車両２００の前部の連結部分２００ａに接続されている。
【００１０】
図２に示すように、牽引車両１００は、エンジン１による駆動力は、エンジン１後方の自動変速装置（トルクコンバータ等も含んで図示）２からトランスミッション出力軸２ａを経てトランスファ３に伝達される。
【００１１】
更に、このトランスファ３に伝達された駆動力は、リヤドライブ軸４、プロペラシャフト５、ドライブピニオン軸部６を介して後輪終減速装置７に入力される一方、リダクションドライブギヤ８、リダクションドリブンギヤ９、ドライブピニオン軸部となっているフロントドライブ軸１０を介して前輪終減速装置１１に入力される。ここで、自動変速装置２、トランスファ３および前輪終減速装置１１等は、一体にケース１２内に設けられている。
【００１２】
また、後輪終減速装置７に入力された駆動力は、後輪左ドライブ軸１３rlを経て左後輪１４rlに、後輪右ドライブ軸１３rrを経て右後輪１４rrに伝達される。前輪終減速装置１１に入力された駆動力は、前輪左ドライブ軸１３flを経て左前輪１４flに、前輪右ドライブ軸１３frを経て右前輪１４frに伝達される。
【００１３】
トランスファ３は、リダクションドライブギヤ８側に設けたドライブプレート１５ａとリヤドライブ軸４側に設けたドリブンプレート１５ｂとを交互に重ねて構成したトルク伝達容量可変型クラッチとしての湿式多板クラッチ（トランスファクラッチ）１５と、このトランスファクラッチ１５の締結力（後軸駆動トルク）を可変自在に付与するトランスファピストン１６とにより構成されている。従って、本車両は、トランスファピストン１６による押圧力を制御し、トランスファクラッチ１５の締結力を制御することで、トルク配分比が前輪と後輪で、例えば１００：０から５０：５０の間で可変できるフロントエンジン・フロントドライブ車ベース（ＦＦベース）の４輪駆動車となっている。
【００１４】
トランスファピストン１６の押圧力は、複数のソレノイドバルブ等を擁した油圧回路で構成するトランスファクラッチ駆動部３１ａで与えられる。このトランスファクラッチ駆動部３１ａを駆動させる制御信号（トランスファクラッチトルク：前後軸間の締結トルク）Ｔlsdは、前後駆動力配分制御部３１から出力される。
【００１５】
前後駆動力配分制御部３１は、例えば、以下の（１）式により、トランスファクラッチトルクＴlsdを算出し、後述の如く、制御ユニット３０で必要に応じて補正して（揺動を抑制する制御を実行する場合に前後軸間の駆動力配分を前軸側に多く移動補正して）トランスファクラッチ駆動部３１ａに出力する。
Ｔlsd＝（１／（１＋Ｔawd・ｓ））・Ｆｄ・Ｇawd …（１）
ここで、Ｔawdはローパスフィルタ（一次遅れフィルタ）の時定数、ｓはラプラス演算子、Ｇawdは制御ゲイン（所定値）である。また、Ｆｄはトランスファ入力トルクであり、例えば、以下の（２）式により算出される。
Ｆｄ＝ｆ（θｐ，ωｅ）・（ｉ・Ｇｆ） …（２）
ここで、ｆ（θｐ，ωｅ）は、予め設定しておいたマップ（エンジン特性のマップ）を参照して、アクセル開度θｐ、エンジン回転数ωｅを基に推定するエンジン出力トルクである。また、ｉは自動変速装置２の主変速ギヤ比、Ｇｆはファイナルギヤ比である。尚、トランスファクラッチトルクＴlsdは、上述の（１）式で算出されるものに限定するものではなく、他のマップ参照、計算等で設定する値であっても良い。このように、前後駆動力配分制御部３１は、前後駆動力配分制御手段を構成している。
【００１６】
一方、符号３２ａは、車両のブレーキ駆動部を示し、このブレーキ駆動部３２ａには、ドライバにより操作されるブレーキペダルと接続されたマスターシリンダ（図示せず）が接続されている。そして、ドライバがブレーキペダルを操作するとマスターシリンダにより、ブレーキ駆動部３２ａを通じて、４輪１４fl，１４fr，１４rl，１４rrの各ホイールシリンダ（左前輪ホイールシリンダ１７fl，右前輪ホイールシリンダ１７fr，左後輪ホイールシリンダ１７rl，右後輪ホイールシリンダ１７rr）にブレーキ圧が導入され、これにより４輪が制動される。
【００１７】
ブレーキ駆動部３２ａは、加圧源、減圧弁、増圧弁等を備えたハイドロリックユニットで、上述のドライバによるブレーキ操作以外にも、ブレーキ制御部３２からの信号に応じて、各ホイールシリンダ１７fl，１７fr，１７rl，１７rrに対して、それぞれ独立にブレーキ圧を導入自在に構成されている。
【００１８】
ブレーキ制御部３２は、公知のＡＢＳ（Antilock Brake System）制御や、横すべり防止制御を行って、所定の車輪を独立して選択し、ブレーキ力を付加するようにブレーキ駆動部３２ａに信号出力する。また、ブレーキ制御部３２は、後述する如く、制御ユニット３０から揺動を抑制する制動力（揺動外側前輪制動力ＦBf、揺動外側後輪制動力ＦBr）が入力された際には、該当する制動力をブレーキ駆動部３２ａに出力させる。このように、ブレーキ制御部３２は、揺動抑制制御実行手段を構成している。
【００１９】
制御ユニット３０には、車速センサ２１から車速Ｖが入力され、ハンドル角センサ２２からハンドル角θＨが入力され、ヨーレートセンサ２３からヨーレート（実際の検出値であるため、第１のヨーレートとする）γ１が入力され、横加速度センサ２４から横加速度（ｄ２ｙ／ｄｔ２）が入力され、ブレーキペダルスイッチ２５からブレーキペダルのＯＮ−ＯＦＦ信号が入力され、路面摩擦係数推定装置２６から推定した路面摩擦係数μが入力される。尚、本実施の形態では、ハンドル角θＨ、第１のヨーレートγ１、横加速度（ｄ２ｙ／ｄｔ２）のように、信号値に左右の方向があるものについては、左旋回（反時計廻り）時に発生する符号を「＋」とする。
【００２０】
制御ユニット３０は、これらの入力信号に基づいて、牽引車両１００の走行状態に基づいて該牽引車両１００に発生する揺動状態を検出し、検出した牽引車両１００の揺動状態に基づいて該揺動を抑制する制御の実行を判定し、揺動を抑制する制御を実行すると判定した場合にブレーキ制御部３２に信号を出力して制動力により牽引車両にヨーモーメントを発生させて揺動を抑制する等の制御を実行させると共に、この揺動を抑制する制御を実行する場合に前後駆動力配分制御部３１によるトランスファクラッチトルクＴlsdを前後軸間の駆動力配分を前軸側に多く移動補正して出力させる。
【００２１】
すなわち、制御ユニット３０には、図３に示すように、第２のヨーレート算出部３０ａ、第３のヨーレート算出部３０ｂ、ヨーレート偏差算出部３０ｃ、揺動状態検出部３０ｄ、制御判定部３０ｅ、ブレーキ力算出部３０ｆ、トランスファクラッチトルク算出部３０ｇから主要に構成されている。
【００２２】
第２のヨーレート算出部３０ａは、車速センサ２１から車速Ｖが入力され、横加速度センサ２４から横加速度（ｄ２ｙ／ｄｔ２）が入力される。そして、例えば、以下の（３）式により、横加速度を基にした第２のヨーレートγ２を算出して揺動状態検出部３０ｄに出力する。
γ２＝（ｄ２ｙ／ｄｔ２）／Ｖ …（３）
【００２３】
第３のヨーレート算出部３０ｂは、車速センサ２１から車速Ｖが入力され、ハンドル角センサ２２からハンドル角θＨが入力される。そして、例えば、以下の（４）式により、第３のヨーレートγ３を算出してヨーレート偏差算出部３０ｃに出力する。
γ３＝（１／（１＋Ａ・Ｖ２））・（Ｖ／ｌ）・（θＨ／ｎ） …（４）
ここで、Ａは車両固有のスタビリティファクタ、ｌはホイールベース、ｎはステアリングギヤ比である。
【００２４】
ヨーレート偏差算出部３０ｃは、ヨーレートセンサ２３から第１のヨーレートγ１が入力され、第３のヨーレート算出部３０ｂから第３のヨーレートγ３が入力される。そして、以下の（５）式により、ヨーレート偏差Δγを算出して揺動状態検出部３０ｄ、ブレーキ力算出部３０ｆに出力する。
Δγ＝γ１−γ３ …（５）
【００２５】
揺動状態検出部３０ｄは、車速センサ２１から車速Ｖが入力され、ハンドル角センサ２２からハンドル角θＨが入力され、ヨーレートセンサ２３から第１のヨーレートγ１が入力され、第２のヨーレート算出部３０ａから第２のヨーレートγ２が入力され、ヨーレート偏差算出部３０ｃからヨーレート偏差Δγが入力される。そして、後述の図４に示す揺動状態検出処理のフローチャートに従って、これら第１のヨーレートγ１、第２のヨーレートγ２、ヨーレート偏差Δγの信号を観察して、設定車速Ｖｃ（例えば、５０ｋｍ／ｈ）を越える走行状態における牽引車両１００の左右への揺動状態を、第１のヨーレートγ１、第２のヨーレートγ２、ヨーレート偏差Δγのそれぞれで検出し、検出結果を、第１の振動カウンタ値Ｃ01（第１のヨーレートγ１が右（左）側から左（右）側へ揺動した回数）、第２の振動カウンタ値Ｃ02（第２のヨーレートγ２が右（左）側から左（右）側へ揺動した回数）、第３の振動カウンタ値Ｃ03（ヨーレート偏差Δγが右（左）側から左（右）側へ揺動した回数）、第１の振動タイマ値Ｔi1（第１のヨーレートγ１が左（右）側へ揺動してからの継続時間）、第２の振動タイマ値Ｔi2（第２のヨーレートγ２が左（右）側へ揺動してからの継続時間）として、制御判定部３０ｅに出力すると共に、第１のヨーレートγ１の振幅値をトランスファクラッチトルク算出部３０ｇに出力する。このように、揺動状態検出部３０ｄは、揺動状態検出手段として設けられている。
【００２６】
制御判定部３０ｅは、車速センサ２１から車速Ｖが入力され、ハンドル角センサ２２からハンドル角θＨが入力され、ブレーキペダルスイッチ２５からブレーキペダルのＯＮ−ＯＦＦ信号が入力され、揺動状態検出部３０ｄから上述の設定車速Ｖｃ（例えば、５０ｋｍ／ｈ）を越える走行状態における牽引車両１００の左右への揺動状態が入力される。そして、後述の図５に示す揺動防止制御判定処理のフローチャートに従って、揺動を抑制する制御を実行するか、停止するか、現在の状況を継続するか判定する。具体的には、車速Ｖが設定車速Ｖｃ（例えば、５０ｋｍ／ｈ）を越え、かつ、第１の振動カウンタ値Ｃ01が設定回数Ｋ１を越え、かつ、第２の振動カウンタ値Ｃ02が設定回数Ｋ１を越え、かつ、第３の振動カウンタ値Ｃ03が設定回数Ｋ１を越え、かつ、ブレーキペダルスイッチ２５がＯＦＦのとき揺動を抑制する制御を実行すると判定する。また、上述の揺動を抑制する制御実行の条件が成立しないときに、車速Ｖが設定車速Ｖｃ（例えば、５０ｋｍ／ｈ）を越え、或いは、第１の振動タイマ値Ｔi1が設定タイムアウト時間Ｔc1を越えている場合、或いは、第２の振動タイマ値Ｔi2が設定タイムアウト時間Ｔc1を越えている場合、或いは、ハンドル角θＨが設定角θｃを越えている場合、或いは、ブレーキペダルスイッチ２５がＯＮの場合のときには、揺動を抑制する制御を停止とさせる。更に、これ以外の条件の場合には、現在の状況を継続させる。この制御判定部３０ｅの判定結果は、ブレーキ力算出部３０ｆ、トランスファクラッチトルク算出部３０ｇに出力される。このように、制御判定部３０ｅは、揺動抑制制御実行判定手段として設けられている。
【００２７】
ブレーキ力算出部３０ｆは、車速センサ２１から車速Ｖが入力され、横加速度センサ２４から横加速度（ｄ２ｙ／ｄｔ２）が入力され、路面摩擦係数推定装置２６から推定した路面摩擦係数μが入力され、ヨーレート偏差算出部３０ｃからヨーレート偏差Δγが入力され、制御判定部３０ｅから揺動を抑制する制御を実行するか、停止するかの信号が入力される。そして、揺動を抑制する制御を実行する場合には、例えば、以下の（６）式に従って、揺動を抑止するべく車体に発生させる目標ヨーモーメントＭztを算出する。
Ｍzt＝Δγ・ＧMZ・ＧMZV …（６）
ここで、ＧMZは予め実験・計算等により設定しておいたゲイン、ＧMZVは、例えば、予め実験・計算等により設定しておいた図７に示すような特性図を参照して設定する車速感応ゲインである。
【００２８】
ブレーキ力算出部３０ｆは、目標ヨーモーメントＭztを基に、例えば、以下の（７）式に従って、揺動を抑止するべく車体に発生させる制動力ＦＢを算出する。
ＦＢ＝ＦBf＋ＦBr＝２・Ｍzt／ｗ …（７）
ここで、ｗはトレッドである。
【００２９】
ブレーキ力算出部３０ｆは、算出した制動力ＦＢを用いて、例えば、以下の（８）、（９）式により、揺動外側前輪制動力ＦBf、揺動外側後輪制動力ＦBrを算出し、ブレーキ制御部３２に出力する。
ＦBf＝ＦＢ・ＤＢ …（８）
ＦBr＝ＦＢ・（１−ＤＢ） …（９）
ここで、ＤＢは、例えば、図８に示すような、予め設定しておいたマップを参照して設定される制動力の前後配分比である。この制動力の前後配分比ＤＢは、本実施の形態では、タイヤのグリップ状態が限界に近づく（すなわち、｜ｄ２ｙ／ｄｔ２｜／μが大きくなる）に従って、制動力の前後配分比ＤＢを静止時の接地荷重配分比に近い値から減少させて設定するようになっている。尚、制動力の前後配分比ＤＢは、このような特性とすることに限るものではない。このように、ブレーキ力算出部３０ｆは、ブレーキ制御部３２と共に揺動抑制制御実行手段を構成している。
【００３０】
トランスファクラッチトルク算出部３０ｇは、路面摩擦係数推定装置２６から推定した路面摩擦係数μが入力され、揺動状態検出部３０ｄから第１のヨーレートγ１の振幅値が入力され、制御判定部３０ｅから揺動を抑制する制御を実行するか、停止するかの信号が入力され、前後駆動力配分制御部３１からトランスファクラッチトルクＴlsdが入力される。そして、トランスファクラッチトルク算出部３０ｇは、トランスファクラッチトルクＴlsdに対し、以下の（１０）式に示すように、揺動補正ゲインＫ1_Tlsdを乗算することでトランスファクラッチトルクＴlsdを補正して、前後駆動力配分制御部３１に出力する。
Ｔlsd＝Ｔlsd・Ｋ1_Tlsd …（１０）
【００３１】
揺動補正ゲインＫ1_Tlsdは、揺動を抑制する制御を実行する場合は、例えば、予め実験・計算等により設定しておいた図９に示すような揺動補正ゲインの特性図を参照して設定される。この図９の揺動補正ゲインの特性図は、第１のヨーレートγ１の振幅値が大きく揺動が大きい場合ほど、路面摩擦係数μが大きい場合ほど、小さな値に設定され、トランスファクラッチトルクＴlsdが小さな値となり、前軸から後軸へと移動される駆動力が減少補正される。
【００３２】
すなわち、図１０に示すように、揺動を抑制する制御を実行する場合に、前軸から後軸へと移動される駆動力が減少補正されて、タイヤの横すべり角β１において、点Ｐ１から点Ｐ２へとタイヤの前後力Ｆｘと横力Ｆｙの関係が変化すると、前輪側では、図１０（ａ）に示すように、前後力ＦｘはΔＦｘ増加されるが、横力ＦｙはΔＦｙ減少される。逆に、後輪側では、図１０（ｂ）に示すように、前後力ＦｘはΔＦｘ減少されるが、横力ＦｙはΔＦｙ増加される。このように、牽引車両１００の後輪側の横力が増加されることにより、被牽引車両２００を牽引することにより生じるヨーモーメントを増加した横力により抑制することが可能となり、４輪駆動車の前後軸間の駆動力配分制御と牽引走行における揺動抑止制御とを適切に協調して行い、最適な揺動抑止効果を安定して得ることが可能となるのである。尚、揺動を抑制する制御を実行する場合以外は、揺動補正ゲインＫ1_Tlsdは、１に設定される。このように、トランスファクラッチトルク算出部３０ｇは、前後駆動力配分制御部３１と共に前後駆動力配分制御手段を構成している。
【００３３】
次に、揺動状態検出部３０ｄで実行される揺動状態検出処理を、図４のフローチャートで説明する。尚、このフローチャートは、第１のヨーレートγ１、第２のヨーレートγ２、ヨーレート偏差Δγのそれぞれの信号毎に実行される処理となっている。
【００３４】
まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）Ｓ１０１で、信号の最大値と最小値の判定を実行し、信号の振幅値（最大値−最小値）を算出する。
【００３５】
次いで、Ｓ１０２に進み、振動タイマをインクリメントする。
【００３６】
そして、Ｓ１０３に進んで、以下の左揺動条件が成立するか否か判定する。
左揺動条件とは、信号の値が予め設定した値を越えており、かつ、振幅値が予め設定した閾値を越えており、かつ、ドライバのステアリング入力（ハンドル角θＨにより判定）が左ではなく、かつ、前の揺動方向が左ではない場合である。
【００３７】
Ｓ１０３の左揺動条件が成立する場合は、Ｓ１０４に進んで、揺動方向を左と決定し、振動カウンタをインクリメントし、振動タイマをリセットして、Ｓ１０７へと進む。
【００３８】
また、Ｓ１０３の左揺動条件が不成立の場合は、Ｓ１０５に進んで、以下の右揺動条件が成立するか否か判定する。
右揺動条件とは、信号の値が予め設定した値未満、かつ、振幅値が予め設定した閾値を越えており、かつ、ドライバのステアリング入力（ハンドル角θＨにより判定）が右ではなく、かつ、前の揺動方向が右ではない場合である。
【００３９】
Ｓ１０５の右揺動条件が成立する場合は、Ｓ１０６に進んで、揺動方向を右と決定し、振動カウンタをインクリメントし、振動タイマをリセットして、Ｓ１０７へと進む。また、Ｓ１０５の右揺動条件が不成立の場合は、そのままＳ１０７に進む。
【００４０】
Ｓ１０４、Ｓ１０５、Ｓ１０６からＳ１０７に進むと、停止条件（車速Ｖが設定車速Ｖｃ（例えば、５０ｋｍ／ｈ）未満、或いは、振動タイマが設定タイムアウト時間を越えている）が成立するか否か判定し、停止条件が成立している場合は、Ｓ１０８に進んで、揺動方向は０（左右の何れにも揺動していない状態）とし、振動カウンタをリセットしてルーチンを抜ける。また、停止条件が成立していない場合は、そのままルーチンを抜ける。
【００４１】
次に、制御判定部３０ｅで実行される揺動防止制御判定処理を図５のフローチャートで説明する。
【００４２】
先ず、Ｓ２０１で、車速Ｖが設定車速Ｖｃ（例えば、５０ｋｍ／ｈ）を越え、かつ、第１の振動カウンタ値Ｃ01が設定回数Ｋ１を越え、かつ、第２の振動カウンタ値Ｃ02が設定回数Ｋ１を越え、かつ、第３の振動カウンタ値Ｃ03が設定回数Ｋ１を越え、かつ、ブレーキペダルスイッチ２５がＯＦＦの条件が成立するか否か判定する。
【００４３】
そして、上述のＳ２０１の条件が成立する場合は、揺動を抑制する制御を実行すべくＳ２０２に進み、揺動防止制御実行フラグＦｌをセット（Ｆｌ＝１）してルーチンを抜ける。
【００４４】
また、Ｓ２０１の条件が不成立の場合は、Ｓ２０３に進み、車速Ｖが設定車速Ｖｃ（例えば、５０ｋｍ／ｈ）を越えているか、或いは、第１の振動タイマ値Ｔi1が設定タイムアウト時間Ｔc1を越えているか、或いは、第２の振動タイマ値Ｔi2が設定タイムアウト時間Ｔc1を越えているか、或いは、ハンドル角θＨが設定角θｃを越えているか、或いは、ブレーキペダルスイッチ２５がＯＮか判定する。
【００４５】
Ｓ２０３の条件が成立する場合は、揺動を抑制する制御を停止すべくＳ２０４に進み、揺動防止制御実行フラグＦｌをクリア（Ｆｌ＝０）してルーチンを抜ける。また、Ｓ２０３の条件が非成立の場合は、現状の制御状態を継続とし、ルーチンを抜ける。
【００４６】
次に、トランスファクラッチトルク算出部３０ｇで実行されるトランスファクラッチトルク算出処理を図６のフローチャートで説明する。
【００４７】
先ず、Ｓ３０１で揺動防止制御実行フラグＦｌがセットされている（Ｆｌ＝１）か否か判定され、Ｆｌ＝１の場合は、Ｓ３０２に進み、揺動補正ゲインＫ1_Tlsdを、例えば、予め実験・計算等により設定しておいた図９に示すような揺動補正ゲインの特性図を参照して設定する。
【００４８】
また、揺動防止制御実行フラグＦｌがクリアされている（Ｆｌ＝０）場合は、Ｓ３０３に進み、揺動補正ゲインＫ1_Tlsdを１に設定する。
【００４９】
Ｓ３０２、或いは、Ｓ３０３で揺動補正ゲインＫ1_Tlsdを設定した後は、Ｓ３０４に進み、トランスファクラッチトルクＴlsdを、前述の（１０）式により算出してルーチンを抜ける。
【００５０】
このように本発明の実施の形態によれば、牽引車両１００の走行状態に基づいて該牽引車両１００に発生する揺動状態を検出し、検出した牽引車両１００の揺動状態に基づいて該揺動を抑制する制御の実行を判定し、揺動を抑制する制御を実行すると判定した場合にブレーキ制御部３２に信号を出力して制動力により牽引車両にヨーモーメントを発生させて揺動を抑制する等の制御を実行させると共に、この揺動を抑制する制御を実行する場合に前後駆動力配分制御部３１によるトランスファクラッチトルクＴlsdを前後軸間の駆動力配分を前軸側に多く移動補正して出力させる。このため、揺動を抑制する制御を実行する場合には、牽引車両１００の後輪側の横力が増加されて、被牽引車両２００を牽引することにより生じるヨーモーメントを、この増加した横力により抑制することが可能となり、４輪駆動車の前後軸間の駆動力配分制御と牽引走行における揺動抑止制御とを適切に協調して行い、最適な揺動抑止効果を安定して得ることが可能となる
尚、本発明の実施の形態では、牽引走行における揺動抑止制御においては制動力を利用して揺動を抑制することのみを、例として説明しているが、この制動力制御に加え、エンジン駆動力を路面摩擦係数μに応じて減少させる（路面摩擦係数μが大きい場合ほどエンジン駆動力を減少させる）ことにより揺動を抑制する制御を行うようにしても良い。
【００５１】
また、本実施の形態の牽引車両１００の４輪駆動の形式は、トルク配分比が前輪と後輪で、例えば１００：０から５０：５０の間で可変できる形式のもので説明しているが、他に、後輪ベースの、例えば、３０：７０から５０：５０の間で可変できる形式のものであっても、揺動を抑制する制御を実行する場合に前後軸間の駆動力配分を前軸側に多く移動補正するように前後軸間の締結トルクを可変制御して、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１ エンジン
２ 自動変速装置
３ トランスファ
１４fl、１４fr、１４rl、１４rr 車輪
１５ トランスファクラッチ
３０ 制御ユニット
３０ａ 第２のヨーレート算出部
３０ｂ 第３のヨーレート算出部
３０ｃ ヨーレート偏差算出部
３０ｄ 揺動状態検出部（揺動状態検出手段）
３０ｅ 制御判定部（揺動抑制制御実行判定手段）
３０ｆ ブレーキ力算出部（揺動抑制制御実行手段）
３０ｇ トランスファクラッチトルク算出部（前後駆動力配分制御手段）
３１ 前後駆動力配分制御部（前後駆動力配分制御手段）
３２ ブレーキ制御部（揺動抑制制御実行手段）
１００ 牽引車両
１５０ 連結器
２００ 被牽引車両
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャンピングトレーラ、トラベルトレーラ等の被牽引車両を牽引し、特に、４輪駆動形式の牽引車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、キャンピングトレーラ、トラベルトレーラ等の被牽引車両を牽引する牽引車両においては、路面状況やコーナリング等の走行状況に応じて、被牽引車両を牽引することによる揺動が生じることがある。このため、例えば、特開２００９−１０１９９４号公報（以下、特許文献１）では、ヨーレート、算出したヨーレート、ヨーレート偏差を観察してトレーラの揺動力が牽引車両に作用しているか否かを判定し、牽引車両に当該揺動力が作用している場合には、牽引車両のエンジントルクを減少させ、牽引車両のそれぞれの車輪に独立した制動力を付加させて牽引車両の揺動を低減させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１０１９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしがなら、牽引車両が４輪駆動車である場合には、４輪駆動車の前後軸間の駆動力配分制御が、上述の揺動抑止制御とは独立して走行状態に応じて実行されてしまうと、上述の揺動抑止制御による十分な揺動抑止効果を得られなくなり、安定した牽引走行が困難になってしまう虞がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、４輪駆動車の前後軸間の駆動力配分制御と牽引走行における揺動抑止制御とを適切に協調して行い、最適な揺動抑止効果を安定して得ることができる牽引車両の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の牽引車両の制御装置の一態様は、被牽引車両を牽引する牽引車両において、上記牽引車両の走行状態に基づいて該牽引車両に発生する揺動状態を検出する揺動状態検出手段と、上記検出した上記牽引車両の揺動状態に基づいて該揺動を抑制する制御の実行を判定する揺動抑制制御実行判定手段と、上記揺動を抑制する制御を実行すると判定した場合にアクチュエータを作動させて上記揺動を抑制する制御を実行する揺動抑制制御実行手段と、上記揺動を抑制する制御を実行する場合に前後軸間の駆動力配分を前軸側に多く移動補正する前後軸間の締結トルクを可変制御して該前後軸間の駆動力配分を制御する前後駆動力配分制御手段とを備えた。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による牽引車両の制御装置によれば、４輪駆動車の前後軸間の駆動力配分制御と牽引走行における揺動抑止制御とを適切に協調して行い、最適な揺動抑止効果を安定して得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の一形態に係る被牽引車両を牽引する牽引車両の説明図である。
【図２】本発明の実施の一形態に係る牽引車両全体の概略構成を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の一形態に係る制御ユニットの機能ブロック図である。
【図４】本発明の実施の一形態に係る揺動状態検出処理のフローチャートである。
【図５】本発明の実施の一形態に係る揺動防止制御判定処理のフローチャートである。
【図６】本発明の実施の一形態に係るトランスファクラッチトルク算出処理のフローチャートである。
【図７】本発明の実施の一形態に係る車速感応ゲインの特性図である。
【図８】本発明の実施の一形態に係る制動力の前後配分比の特性図である。
【図９】本発明の実施の一形態に係る揺動補正ゲインの特性図である。
【図１０】本発明の実施の一形態に係る駆動や制動を伴いながら横すべりするタイヤに働く前後方向、及び、横方向の力の説明図であり、図１０（ａ）は前後力を増加させたときの前輪側を示し、図１０（ｂ）は前後力を減少させたときの後輪側を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１において、符号１００はキャンピングトレーラ、トラベルトレーラ等の被牽引車両２００を牽引する牽引車両（自車両）を示し、この牽引車両１００と被牽引車両２００とは、連結器１５０で連結されており、連結器１５０の前端部が牽引車両１００の後部の連結部分１００ａに接続され、連結器１５０の後端部が被牽引車両２００の前部の連結部分２００ａに接続されている。
【００１０】
図２に示すように、牽引車両１００は、エンジン１による駆動力は、エンジン１後方の自動変速装置（トルクコンバータ等も含んで図示）２からトランスミッション出力軸２ａを経てトランスファ３に伝達される。
【００１１】
更に、このトランスファ３に伝達された駆動力は、リヤドライブ軸４、プロペラシャフト５、ドライブピニオン軸部６を介して後輪終減速装置７に入力される一方、リダクションドライブギヤ８、リダクションドリブンギヤ９、ドライブピニオン軸部となっているフロントドライブ軸１０を介して前輪終減速装置１１に入力される。ここで、自動変速装置２、トランスファ３および前輪終減速装置１１等は、一体にケース１２内に設けられている。
【００１２】
また、後輪終減速装置７に入力された駆動力は、後輪左ドライブ軸１３rlを経て左後輪１４rlに、後輪右ドライブ軸１３rrを経て右後輪１４rrに伝達される。前輪終減速装置１１に入力された駆動力は、前輪左ドライブ軸１３flを経て左前輪１４flに、前輪右ドライブ軸１３frを経て右前輪１４frに伝達される。
【００１３】
トランスファ３は、リダクションドライブギヤ８側に設けたドライブプレート１５ａとリヤドライブ軸４側に設けたドリブンプレート１５ｂとを交互に重ねて構成したトルク伝達容量可変型クラッチとしての湿式多板クラッチ（トランスファクラッチ）１５と、このトランスファクラッチ１５の締結力（後軸駆動トルク）を可変自在に付与するトランスファピストン１６とにより構成されている。従って、本車両は、トランスファピストン１６による押圧力を制御し、トランスファクラッチ１５の締結力を制御することで、トルク配分比が前輪と後輪で、例えば１００：０から５０：５０の間で可変できるフロントエンジン・フロントドライブ車ベース（ＦＦベース）の４輪駆動車となっている。
【００１４】
トランスファピストン１６の押圧力は、複数のソレノイドバルブ等を擁した油圧回路で構成するトランスファクラッチ駆動部３１ａで与えられる。このトランスファクラッチ駆動部３１ａを駆動させる制御信号（トランスファクラッチトルク：前後軸間の締結トルク）Ｔlsdは、前後駆動力配分制御部３１から出力される。
【００１５】
前後駆動力配分制御部３１は、例えば、以下の（１）式により、トランスファクラッチトルクＴlsdを算出し、後述の如く、制御ユニット３０で必要に応じて補正して（揺動を抑制する制御を実行する場合に前後軸間の駆動力配分を前軸側に多く移動補正して）トランスファクラッチ駆動部３１ａに出力する。
Ｔlsd＝（１／（１＋Ｔawd・ｓ））・Ｆｄ・Ｇawd …（１）
ここで、Ｔawdはローパスフィルタ（一次遅れフィルタ）の時定数、ｓはラプラス演算子、Ｇawdは制御ゲイン（所定値）である。また、Ｆｄはトランスファ入力トルクであり、例えば、以下の（２）式により算出される。
Ｆｄ＝ｆ（θｐ，ωｅ）・（ｉ・Ｇｆ） …（２）
ここで、ｆ（θｐ，ωｅ）は、予め設定しておいたマップ（エンジン特性のマップ）を参照して、アクセル開度θｐ、エンジン回転数ωｅを基に推定するエンジン出力トルクである。また、ｉは自動変速装置２の主変速ギヤ比、Ｇｆはファイナルギヤ比である。尚、トランスファクラッチトルクＴlsdは、上述の（１）式で算出されるものに限定するものではなく、他のマップ参照、計算等で設定する値であっても良い。このように、前後駆動力配分制御部３１は、前後駆動力配分制御手段を構成している。
【００１６】
一方、符号３２ａは、車両のブレーキ駆動部を示し、このブレーキ駆動部３２ａには、ドライバにより操作されるブレーキペダルと接続されたマスターシリンダ（図示せず）が接続されている。そして、ドライバがブレーキペダルを操作するとマスターシリンダにより、ブレーキ駆動部３２ａを通じて、４輪１４fl，１４fr，１４rl，１４rrの各ホイールシリンダ（左前輪ホイールシリンダ１７fl，右前輪ホイールシリンダ１７fr，左後輪ホイールシリンダ１７rl，右後輪ホイールシリンダ１７rr）にブレーキ圧が導入され、これにより４輪が制動される。
【００１７】
ブレーキ駆動部３２ａは、加圧源、減圧弁、増圧弁等を備えたハイドロリックユニットで、上述のドライバによるブレーキ操作以外にも、ブレーキ制御部３２からの信号に応じて、各ホイールシリンダ１７fl，１７fr，１７rl，１７rrに対して、それぞれ独立にブレーキ圧を導入自在に構成されている。
【００１８】
ブレーキ制御部３２は、公知のＡＢＳ（Antilock Brake System）制御や、横すべり防止制御を行って、所定の車輪を独立して選択し、ブレーキ力を付加するようにブレーキ駆動部３２ａに信号出力する。また、ブレーキ制御部３２は、後述する如く、制御ユニット３０から揺動を抑制する制動力（揺動外側前輪制動力ＦBf、揺動外側後輪制動力ＦBr）が入力された際には、該当する制動力をブレーキ駆動部３２ａに出力させる。このように、ブレーキ制御部３２は、揺動抑制制御実行手段を構成している。
【００１９】
制御ユニット３０には、車速センサ２１から車速Ｖが入力され、ハンドル角センサ２２からハンドル角θＨが入力され、ヨーレートセンサ２３からヨーレート（実際の検出値であるため、第１のヨーレートとする）γ１が入力され、横加速度センサ２４から横加速度（ｄ２ｙ／ｄｔ２）が入力され、ブレーキペダルスイッチ２５からブレーキペダルのＯＮ−ＯＦＦ信号が入力され、路面摩擦係数推定装置２６から推定した路面摩擦係数μが入力される。尚、本実施の形態では、ハンドル角θＨ、第１のヨーレートγ１、横加速度（ｄ２ｙ／ｄｔ２）のように、信号値に左右の方向があるものについては、左旋回（反時計廻り）時に発生する符号を「＋」とする。
【００２０】
制御ユニット３０は、これらの入力信号に基づいて、牽引車両１００の走行状態に基づいて該牽引車両１００に発生する揺動状態を検出し、検出した牽引車両１００の揺動状態に基づいて該揺動を抑制する制御の実行を判定し、揺動を抑制する制御を実行すると判定した場合にブレーキ制御部３２に信号を出力して制動力により牽引車両にヨーモーメントを発生させて揺動を抑制する等の制御を実行させると共に、この揺動を抑制する制御を実行する場合に前後駆動力配分制御部３１によるトランスファクラッチトルクＴlsdを前後軸間の駆動力配分を前軸側に多く移動補正して出力させる。
【００２１】
すなわち、制御ユニット３０には、図３に示すように、第２のヨーレート算出部３０ａ、第３のヨーレート算出部３０ｂ、ヨーレート偏差算出部３０ｃ、揺動状態検出部３０ｄ、制御判定部３０ｅ、ブレーキ力算出部３０ｆ、トランスファクラッチトルク算出部３０ｇから主要に構成されている。
【００２２】
第２のヨーレート算出部３０ａは、車速センサ２１から車速Ｖが入力され、横加速度センサ２４から横加速度（ｄ２ｙ／ｄｔ２）が入力される。そして、例えば、以下の（３）式により、横加速度を基にした第２のヨーレートγ２を算出して揺動状態検出部３０ｄに出力する。
γ２＝（ｄ２ｙ／ｄｔ２）／Ｖ …（３）
【００２３】
第３のヨーレート算出部３０ｂは、車速センサ２１から車速Ｖが入力され、ハンドル角センサ２２からハンドル角θＨが入力される。そして、例えば、以下の（４）式により、第３のヨーレートγ３を算出してヨーレート偏差算出部３０ｃに出力する。
γ３＝（１／（１＋Ａ・Ｖ２））・（Ｖ／ｌ）・（θＨ／ｎ） …（４）
ここで、Ａは車両固有のスタビリティファクタ、ｌはホイールベース、ｎはステアリングギヤ比である。
【００２４】
ヨーレート偏差算出部３０ｃは、ヨーレートセンサ２３から第１のヨーレートγ１が入力され、第３のヨーレート算出部３０ｂから第３のヨーレートγ３が入力される。そして、以下の（５）式により、ヨーレート偏差Δγを算出して揺動状態検出部３０ｄ、ブレーキ力算出部３０ｆに出力する。
Δγ＝γ１−γ３ …（５）
【００２５】
揺動状態検出部３０ｄは、車速センサ２１から車速Ｖが入力され、ハンドル角センサ２２からハンドル角θＨが入力され、ヨーレートセンサ２３から第１のヨーレートγ１が入力され、第２のヨーレート算出部３０ａから第２のヨーレートγ２が入力され、ヨーレート偏差算出部３０ｃからヨーレート偏差Δγが入力される。そして、後述の図４に示す揺動状態検出処理のフローチャートに従って、これら第１のヨーレートγ１、第２のヨーレートγ２、ヨーレート偏差Δγの信号を観察して、設定車速Ｖｃ（例えば、５０ｋｍ／ｈ）を越える走行状態における牽引車両１００の左右への揺動状態を、第１のヨーレートγ１、第２のヨーレートγ２、ヨーレート偏差Δγのそれぞれで検出し、検出結果を、第１の振動カウンタ値Ｃ01（第１のヨーレートγ１が右（左）側から左（右）側へ揺動した回数）、第２の振動カウンタ値Ｃ02（第２のヨーレートγ２が右（左）側から左（右）側へ揺動した回数）、第３の振動カウンタ値Ｃ03（ヨーレート偏差Δγが右（左）側から左（右）側へ揺動した回数）、第１の振動タイマ値Ｔi1（第１のヨーレートγ１が左（右）側へ揺動してからの継続時間）、第２の振動タイマ値Ｔi2（第２のヨーレートγ２が左（右）側へ揺動してからの継続時間）として、制御判定部３０ｅに出力すると共に、第１のヨーレートγ１の振幅値をトランスファクラッチトルク算出部３０ｇに出力する。このように、揺動状態検出部３０ｄは、揺動状態検出手段として設けられている。
【００２６】
制御判定部３０ｅは、車速センサ２１から車速Ｖが入力され、ハンドル角センサ２２からハンドル角θＨが入力され、ブレーキペダルスイッチ２５からブレーキペダルのＯＮ−ＯＦＦ信号が入力され、揺動状態検出部３０ｄから上述の設定車速Ｖｃ（例えば、５０ｋｍ／ｈ）を越える走行状態における牽引車両１００の左右への揺動状態が入力される。そして、後述の図５に示す揺動防止制御判定処理のフローチャートに従って、揺動を抑制する制御を実行するか、停止するか、現在の状況を継続するか判定する。具体的には、車速Ｖが設定車速Ｖｃ（例えば、５０ｋｍ／ｈ）を越え、かつ、第１の振動カウンタ値Ｃ01が設定回数Ｋ１を越え、かつ、第２の振動カウンタ値Ｃ02が設定回数Ｋ１を越え、かつ、第３の振動カウンタ値Ｃ03が設定回数Ｋ１を越え、かつ、ブレーキペダルスイッチ２５がＯＦＦのとき揺動を抑制する制御を実行すると判定する。また、上述の揺動を抑制する制御実行の条件が成立しないときに、車速Ｖが設定車速Ｖｃ（例えば、５０ｋｍ／ｈ）を越え、或いは、第１の振動タイマ値Ｔi1が設定タイムアウト時間Ｔc1を越えている場合、或いは、第２の振動タイマ値Ｔi2が設定タイムアウト時間Ｔc1を越えている場合、或いは、ハンドル角θＨが設定角θｃを越えている場合、或いは、ブレーキペダルスイッチ２５がＯＮの場合のときには、揺動を抑制する制御を停止とさせる。更に、これ以外の条件の場合には、現在の状況を継続させる。この制御判定部３０ｅの判定結果は、ブレーキ力算出部３０ｆ、トランスファクラッチトルク算出部３０ｇに出力される。このように、制御判定部３０ｅは、揺動抑制制御実行判定手段として設けられている。
【００２７】
ブレーキ力算出部３０ｆは、車速センサ２１から車速Ｖが入力され、横加速度センサ２４から横加速度（ｄ２ｙ／ｄｔ２）が入力され、路面摩擦係数推定装置２６から推定した路面摩擦係数μが入力され、ヨーレート偏差算出部３０ｃからヨーレート偏差Δγが入力され、制御判定部３０ｅから揺動を抑制する制御を実行するか、停止するかの信号が入力される。そして、揺動を抑制する制御を実行する場合には、例えば、以下の（６）式に従って、揺動を抑止するべく車体に発生させる目標ヨーモーメントＭztを算出する。
Ｍzt＝Δγ・ＧMZ・ＧMZV …（６）
ここで、ＧMZは予め実験・計算等により設定しておいたゲイン、ＧMZVは、例えば、予め実験・計算等により設定しておいた図７に示すような特性図を参照して設定する車速感応ゲインである。
【００２８】
ブレーキ力算出部３０ｆは、目標ヨーモーメントＭztを基に、例えば、以下の（７）式に従って、揺動を抑止するべく車体に発生させる制動力ＦＢを算出する。
ＦＢ＝ＦBf＋ＦBr＝２・Ｍzt／ｗ …（７）
ここで、ｗはトレッドである。
【００２９】
ブレーキ力算出部３０ｆは、算出した制動力ＦＢを用いて、例えば、以下の（８）、（９）式により、揺動外側前輪制動力ＦBf、揺動外側後輪制動力ＦBrを算出し、ブレーキ制御部３２に出力する。
ＦBf＝ＦＢ・ＤＢ …（８）
ＦBr＝ＦＢ・（１−ＤＢ） …（９）
ここで、ＤＢは、例えば、図８に示すような、予め設定しておいたマップを参照して設定される制動力の前後配分比である。この制動力の前後配分比ＤＢは、本実施の形態では、タイヤのグリップ状態が限界に近づく（すなわち、｜ｄ２ｙ／ｄｔ２｜／μが大きくなる）に従って、制動力の前後配分比ＤＢを静止時の接地荷重配分比に近い値から減少させて設定するようになっている。尚、制動力の前後配分比ＤＢは、このような特性とすることに限るものではない。このように、ブレーキ力算出部３０ｆは、ブレーキ制御部３２と共に揺動抑制制御実行手段を構成している。
【００３０】
トランスファクラッチトルク算出部３０ｇは、路面摩擦係数推定装置２６から推定した路面摩擦係数μが入力され、揺動状態検出部３０ｄから第１のヨーレートγ１の振幅値が入力され、制御判定部３０ｅから揺動を抑制する制御を実行するか、停止するかの信号が入力され、前後駆動力配分制御部３１からトランスファクラッチトルクＴlsdが入力される。そして、トランスファクラッチトルク算出部３０ｇは、トランスファクラッチトルクＴlsdに対し、以下の（１０）式に示すように、揺動補正ゲインＫ1_Tlsdを乗算することでトランスファクラッチトルクＴlsdを補正して、前後駆動力配分制御部３１に出力する。
Ｔlsd＝Ｔlsd・Ｋ1_Tlsd …（１０）
【００３１】
揺動補正ゲインＫ1_Tlsdは、揺動を抑制する制御を実行する場合は、例えば、予め実験・計算等により設定しておいた図９に示すような揺動補正ゲインの特性図を参照して設定される。この図９の揺動補正ゲインの特性図は、第１のヨーレートγ１の振幅値が大きく揺動が大きい場合ほど、路面摩擦係数μが大きい場合ほど、小さな値に設定され、トランスファクラッチトルクＴlsdが小さな値となり、前軸から後軸へと移動される駆動力が減少補正される。
【００３２】
すなわち、図１０に示すように、揺動を抑制する制御を実行する場合に、前軸から後軸へと移動される駆動力が減少補正されて、タイヤの横すべり角β１において、点Ｐ１から点Ｐ２へとタイヤの前後力Ｆｘと横力Ｆｙの関係が変化すると、前輪側では、図１０（ａ）に示すように、前後力ＦｘはΔＦｘ増加されるが、横力ＦｙはΔＦｙ減少される。逆に、後輪側では、図１０（ｂ）に示すように、前後力ＦｘはΔＦｘ減少されるが、横力ＦｙはΔＦｙ増加される。このように、牽引車両１００の後輪側の横力が増加されることにより、被牽引車両２００を牽引することにより生じるヨーモーメントを増加した横力により抑制することが可能となり、４輪駆動車の前後軸間の駆動力配分制御と牽引走行における揺動抑止制御とを適切に協調して行い、最適な揺動抑止効果を安定して得ることが可能となるのである。尚、揺動を抑制する制御を実行する場合以外は、揺動補正ゲインＫ1_Tlsdは、１に設定される。このように、トランスファクラッチトルク算出部３０ｇは、前後駆動力配分制御部３１と共に前後駆動力配分制御手段を構成している。
【００３３】
次に、揺動状態検出部３０ｄで実行される揺動状態検出処理を、図４のフローチャートで説明する。尚、このフローチャートは、第１のヨーレートγ１、第２のヨーレートγ２、ヨーレート偏差Δγのそれぞれの信号毎に実行される処理となっている。
【００３４】
まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）Ｓ１０１で、信号の最大値と最小値の判定を実行し、信号の振幅値（最大値−最小値）を算出する。
【００３５】
次いで、Ｓ１０２に進み、振動タイマをインクリメントする。
【００３６】
そして、Ｓ１０３に進んで、以下の左揺動条件が成立するか否か判定する。
左揺動条件とは、信号の値が予め設定した値を越えており、かつ、振幅値が予め設定した閾値を越えており、かつ、ドライバのステアリング入力（ハンドル角θＨにより判定）が左ではなく、かつ、前の揺動方向が左ではない場合である。
【００３７】
Ｓ１０３の左揺動条件が成立する場合は、Ｓ１０４に進んで、揺動方向を左と決定し、振動カウンタをインクリメントし、振動タイマをリセットして、Ｓ１０７へと進む。
【００３８】
また、Ｓ１０３の左揺動条件が不成立の場合は、Ｓ１０５に進んで、以下の右揺動条件が成立するか否か判定する。
右揺動条件とは、信号の値が予め設定した値未満、かつ、振幅値が予め設定した閾値を越えており、かつ、ドライバのステアリング入力（ハンドル角θＨにより判定）が右ではなく、かつ、前の揺動方向が右ではない場合である。
【００３９】
Ｓ１０５の右揺動条件が成立する場合は、Ｓ１０６に進んで、揺動方向を右と決定し、振動カウンタをインクリメントし、振動タイマをリセットして、Ｓ１０７へと進む。また、Ｓ１０５の右揺動条件が不成立の場合は、そのままＳ１０７に進む。
【００４０】
Ｓ１０４、Ｓ１０５、Ｓ１０６からＳ１０７に進むと、停止条件（車速Ｖが設定車速Ｖｃ（例えば、５０ｋｍ／ｈ）未満、或いは、振動タイマが設定タイムアウト時間を越えている）が成立するか否か判定し、停止条件が成立している場合は、Ｓ１０８に進んで、揺動方向は０（左右の何れにも揺動していない状態）とし、振動カウンタをリセットしてルーチンを抜ける。また、停止条件が成立していない場合は、そのままルーチンを抜ける。
【００４１】
次に、制御判定部３０ｅで実行される揺動防止制御判定処理を図５のフローチャートで説明する。
【００４２】
先ず、Ｓ２０１で、車速Ｖが設定車速Ｖｃ（例えば、５０ｋｍ／ｈ）を越え、かつ、第１の振動カウンタ値Ｃ01が設定回数Ｋ１を越え、かつ、第２の振動カウンタ値Ｃ02が設定回数Ｋ１を越え、かつ、第３の振動カウンタ値Ｃ03が設定回数Ｋ１を越え、かつ、ブレーキペダルスイッチ２５がＯＦＦの条件が成立するか否か判定する。
【００４３】
そして、上述のＳ２０１の条件が成立する場合は、揺動を抑制する制御を実行すべくＳ２０２に進み、揺動防止制御実行フラグＦｌをセット（Ｆｌ＝１）してルーチンを抜ける。
【００４４】
また、Ｓ２０１の条件が不成立の場合は、Ｓ２０３に進み、車速Ｖが設定車速Ｖｃ（例えば、５０ｋｍ／ｈ）を越えているか、或いは、第１の振動タイマ値Ｔi1が設定タイムアウト時間Ｔc1を越えているか、或いは、第２の振動タイマ値Ｔi2が設定タイムアウト時間Ｔc1を越えているか、或いは、ハンドル角θＨが設定角θｃを越えているか、或いは、ブレーキペダルスイッチ２５がＯＮか判定する。
【００４５】
Ｓ２０３の条件が成立する場合は、揺動を抑制する制御を停止すべくＳ２０４に進み、揺動防止制御実行フラグＦｌをクリア（Ｆｌ＝０）してルーチンを抜ける。また、Ｓ２０３の条件が非成立の場合は、現状の制御状態を継続とし、ルーチンを抜ける。
【００４６】
次に、トランスファクラッチトルク算出部３０ｇで実行されるトランスファクラッチトルク算出処理を図６のフローチャートで説明する。
【００４７】
先ず、Ｓ３０１で揺動防止制御実行フラグＦｌがセットされている（Ｆｌ＝１）か否か判定され、Ｆｌ＝１の場合は、Ｓ３０２に進み、揺動補正ゲインＫ1_Tlsdを、例えば、予め実験・計算等により設定しておいた図９に示すような揺動補正ゲインの特性図を参照して設定する。
【００４８】
また、揺動防止制御実行フラグＦｌがクリアされている（Ｆｌ＝０）場合は、Ｓ３０３に進み、揺動補正ゲインＫ1_Tlsdを１に設定する。
【００４９】
Ｓ３０２、或いは、Ｓ３０３で揺動補正ゲインＫ1_Tlsdを設定した後は、Ｓ３０４に進み、トランスファクラッチトルクＴlsdを、前述の（１０）式により算出してルーチンを抜ける。
【００５０】
このように本発明の実施の形態によれば、牽引車両１００の走行状態に基づいて該牽引車両１００に発生する揺動状態を検出し、検出した牽引車両１００の揺動状態に基づいて該揺動を抑制する制御の実行を判定し、揺動を抑制する制御を実行すると判定した場合にブレーキ制御部３２に信号を出力して制動力により牽引車両にヨーモーメントを発生させて揺動を抑制する等の制御を実行させると共に、この揺動を抑制する制御を実行する場合に前後駆動力配分制御部３１によるトランスファクラッチトルクＴlsdを前後軸間の駆動力配分を前軸側に多く移動補正して出力させる。このため、揺動を抑制する制御を実行する場合には、牽引車両１００の後輪側の横力が増加されて、被牽引車両２００を牽引することにより生じるヨーモーメントを、この増加した横力により抑制することが可能となり、４輪駆動車の前後軸間の駆動力配分制御と牽引走行における揺動抑止制御とを適切に協調して行い、最適な揺動抑止効果を安定して得ることが可能となる
尚、本発明の実施の形態では、牽引走行における揺動抑止制御においては制動力を利用して揺動を抑制することのみを、例として説明しているが、この制動力制御に加え、エンジン駆動力を路面摩擦係数μに応じて減少させる（路面摩擦係数μが大きい場合ほどエンジン駆動力を減少させる）ことにより揺動を抑制する制御を行うようにしても良い。
【００５１】
また、本実施の形態の牽引車両１００の４輪駆動の形式は、トルク配分比が前輪と後輪で、例えば１００：０から５０：５０の間で可変できる形式のもので説明しているが、他に、後輪ベースの、例えば、３０：７０から５０：５０の間で可変できる形式のものであっても、揺動を抑制する制御を実行する場合に前後軸間の駆動力配分を前軸側に多く移動補正するように前後軸間の締結トルクを可変制御して、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１ エンジン
２ 自動変速装置
３ トランスファ
１４fl、１４fr、１４rl、１４rr 車輪
１５ トランスファクラッチ
３０ 制御ユニット
３０ａ 第２のヨーレート算出部
３０ｂ 第３のヨーレート算出部
３０ｃ ヨーレート偏差算出部
３０ｄ 揺動状態検出部（揺動状態検出手段）
３０ｅ 制御判定部（揺動抑制制御実行判定手段）
３０ｆ ブレーキ力算出部（揺動抑制制御実行手段）
３０ｇ トランスファクラッチトルク算出部（前後駆動力配分制御手段）
３１ 前後駆動力配分制御部（前後駆動力配分制御手段）
３２ ブレーキ制御部（揺動抑制制御実行手段）
１００ 牽引車両
１５０ 連結器
２００ 被牽引車両
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被牽引車両を牽引する牽引車両において、
上記牽引車両の走行状態に基づいて該牽引車両に発生する揺動状態を検出する揺動状態検出手段と、
上記検出した上記牽引車両の揺動状態に基づいて該揺動を抑制する制御の実行を判定する揺動抑制制御実行判定手段と、
上記揺動を抑制する制御を実行すると判定した場合にアクチュエータを作動させて上記揺動を抑制する制御を実行する揺動抑制制御実行手段と、
上記揺動を抑制する制御を実行する場合に前後軸間の駆動力配分を前軸側に多く移動補正する前後軸間の締結トルクを可変制御して該前後軸間の駆動力配分を制御する前後駆動力配分制御手段と、
を備えたことを特徴とする牽引車両の制御装置。
【請求項２】
上記前後駆動力配分制御手段による上記移動補正の補正量は、上記牽引車両の揺動状態と路面状況の少なくとも一方に応じて可変することを特徴とする請求項１記載の牽引車両の制御装置。
【請求項３】
上記揺動抑制制御実行手段は、上記牽引車両の所定に選択した車輪に付加する制動力により該牽引車両にヨーモーメントを発生させて揺動を抑制することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の牽引車両の制御装置。
【請求項１】
被牽引車両を牽引する牽引車両において、
上記牽引車両の走行状態に基づいて該牽引車両に発生する揺動状態を検出する揺動状態検出手段と、
上記検出した上記牽引車両の揺動状態に基づいて該揺動を抑制する制御の実行を判定する揺動抑制制御実行判定手段と、
上記揺動を抑制する制御を実行すると判定した場合にアクチュエータを作動させて上記揺動を抑制する制御を実行する揺動抑制制御実行手段と、
上記揺動を抑制する制御を実行する場合に前後軸間の駆動力配分を前軸側に多く移動補正する前後軸間の締結トルクを可変制御して該前後軸間の駆動力配分を制御する前後駆動力配分制御手段と、
を備えたことを特徴とする牽引車両の制御装置。
【請求項２】
上記前後駆動力配分制御手段による上記移動補正の補正量は、上記牽引車両の揺動状態と路面状況の少なくとも一方に応じて可変することを特徴とする請求項１記載の牽引車両の制御装置。
【請求項３】
上記揺動抑制制御実行手段は、上記牽引車両の所定に選択した車輪に付加する制動力により該牽引車両にヨーモーメントを発生させて揺動を抑制することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の牽引車両の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２０６６９８（Ｐ２０１２−２０６６９８Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７６０２８（Ｐ２０１１−７６０２８）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
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