車両の制御装置
【課題】アクセルオフ時の旋回初期の車両安定性を確保する。
【解決手段】アクセルオフによるエンジンブレーキ作動状態で、前輪が路面から受けるトルク（反力トルク）が、後輪が路面から受けるトルクよりも大きい場合（前輪回転数＜後輪回転数の場合）には四輪駆動状態にする。このような制御によりエンジンブレーキ作動時（減速時）に四輪駆動状態にすることによって、前輪が路面から受けるトルクの一部が後輪に伝達される。これにより前輪の縦方向（車両が進む方向）の路面摩擦力が小さくなって、前輪の横力が大きくなるので、アクセルオフでの旋回初期の回頭性が向上する。その結果として、アクセルオフでの旋回初期における車両安定性を確保することができる。
【解決手段】アクセルオフによるエンジンブレーキ作動状態で、前輪が路面から受けるトルク（反力トルク）が、後輪が路面から受けるトルクよりも大きい場合（前輪回転数＜後輪回転数の場合）には四輪駆動状態にする。このような制御によりエンジンブレーキ作動時（減速時）に四輪駆動状態にすることによって、前輪が路面から受けるトルクの一部が後輪に伝達される。これにより前輪の縦方向（車両が進む方向）の路面摩擦力が小さくなって、前輪の横力が大きくなるので、アクセルオフでの旋回初期の回頭性が向上する。その結果として、アクセルオフでの旋回初期における車両安定性を確保することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前輪または後輪の一方で車両を駆動する二輪駆動状態と、前輪及び後輪の両方で車両を駆動する四輪駆動状態とを選択的に切り替えることが可能な車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン等の駆動力源が搭載された車両として、前後輪への駆動力の配分を変更することが可能な駆動力配分装置（例えば、電子制御カップリング）を備え、前輪または後輪の一方で車両を駆動する二輪駆動状態と、前輪及び後輪の両方で車両を駆動する四輪駆動状態とを切り替えることが可能な車両が知られている。このような駆動力配分装置を備えた車両によれば、車両の走行状態に応じて、車両が四輪駆動状態に制御される場合と、前輪及び後輪への駆動力配分が制御される場合（前輪または後輪のみに駆動力が配分される二輪駆動状態の場合も含む）とを選択することが可能であるので、車両の走行性能が向上する。さらに、常に四輪駆動状態で走行する場合と比較して燃費（燃料消費率）の向上を図ることができる。
【０００３】
また、前後輪への駆動力配分を行う車両において、車両の旋回時等における車両挙動制御に関する技術として、例えば、特許文献１に記載の技術が提案されている。この特許文献１に記載の技術では、車両の旋回時に後輪への駆動力配分を大きくすることによって回頭性を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２４０４５８号公報
【特許文献２】実開昭６０−１６９０２６号公報
【特許文献３】特開昭６３−０２０２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記した特許文献１の技術では、旋回中に車両がアンダーステア傾向の挙動を示す場合に、前後輪間の作動制限を行って後輪側の駆動力配分が大きくなるようにすることで車両の挙動を修正する技術であって、アクセルオフでの旋回初期の車両安定性（回頭性）を確保することについては考慮されていない。また、前後輪への駆動力配分に関する技術は種々提案されているが、アクセルオフでの旋回初期の車両安定性を確保する技術は提案されていない。
【０００６】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、アクセルオフ時の旋回初期の車両安定性を確保することが可能な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】
【０００７】
本発明は、走行用の駆動力を出力するエンジンと、前後輪への駆動力の配分率を変更することが可能な駆動力配分装置とを備え、前輪または後輪の一方で車両を駆動する二輪駆動状態と、前輪及び後輪の両方で車両を駆動する四輪駆動状態とを選択的に切り替えることが可能な車両の制御装置を前提としており、このような車両の制御装置において、エンジンブレーキ作動状態であり、かつ、前輪が路面から受けるトルクが、後輪が路面から受けるトルクよりも大きい場合は四輪駆動状態とし、エンジンブレーキ作動状態であり、かつ、前輪が路面から受けるトルクが、後輪が路面から受けるトルク以下である場合には二輪駆動状態とする駆動力配分制御手段を備えていることを技術的特徴としている。
【０００８】
本発明によれば、アクセルオフでの旋回初期の車両安定性を確保することができる。すなわち、本発明では、アクセルオフによるエンジンブレーキ作動状態で、前輪が路面から受けるトルク（反力トルク）が、後輪が路面から受けるトルクよりも大きい場合（具体的には、［前輪回転数＜後輪回転数］の場合）には四輪駆動状態にするので、前輪が路面から受けるトルク（制動力）の一部が後輪に伝達される。これにより前輪の縦方向（車両が進む方向）の路面摩擦力が小さくなって、前輪の横方向の最大路面摩擦が大きくなる（前輪の横力が大きくなる）ので、アクセルオフでの旋回初期の回頭性が向上する。これによってアクセルオフでの旋回初期における車両安定性を確保することができる。
【０００９】
ここで、本発明は、アクセルオフでの旋回初期の車両安定性を確保することを目的としているので、車両旋回中は上記した制御を実施せずに、例えば、タックインを抑制する制御（旋回時の車両挙動の安定化制御）を優先する。具体的には、車両の舵角を検出する舵角検出手段（例えば、操舵角検出センサ）を設け、エンジンブレーキ作動状態における車両の舵角が判定閾値（旋回を判定する閾値）未満であり、かつ、前輪が路面から受けるトルクが、後輪が路面から受けるトルクよりも大きい場合は四輪駆動状態とするという構成を採用することで、アクセルオフでの旋回初期のみに上記した制御（車両安定性を確保する制御）を行うようにし、車両旋回中はタックイン抑制制御を優先して行うようにする。
【００１０】
本発明の具体的な構成について説明する。
【００１１】
まず、本発明を適用する車両が、車両の運動エネルギを電力として回生し、その回生電力を蓄電装置に充電する回生制御手段を備えた車両（例えば、ハイブリッド車両）である場合、エンジンブレーキ作動状態のときに蓄電装置（バッテリ）の蓄電量が所定の判定閾値以上であり、かつ、前輪が路面から受けるトルクが、後輪が路面から受けるトルクよりも大きい場合は四輪駆動状態とする制御を行うように構成する。
【００１２】
このような構成を採用すれば、蓄電装置の蓄電量が判定閾値（例えば、満充電判定閾値）未満である場合は、回生制御を実行して蓄電装置の充電を優先して行い、蓄電装置の蓄電量が十分であり、回生制御が不要時に、上記した制御（アクセルオフでの旋回初期の車両安定性を確保する制御）を行うことができる。つまり、蓄電装置の充電状態に応じて、燃費向上制御（回生制御）または運転性能向上制御のいずれかの制御を優先させて実行することが可能になる。
【００１３】
本発明の具体的な構成として、前輪の回転数ｎｆを検出する前輪回転数検出手段（例えば、Ｆｒ軸回転数センサ）と、後輪の回転数ｎｒを検出する後輪回転数検出手段（例えば、Ｒｒ軸回転数センサ）とを備え、前輪の回転数ｎｆと後輪の回転数ｎｒとを用いて、前輪が路面から受けるトルクと後輪が路面から受けるトルクとを比較するという構成を挙げることができる。この場合、具体的には、エンジンブレーキ作動状態であり、かつ、前輪の回転数ｎｆが後輪の回転数ｎｒよりも小さい場合（前輪回転数ｎｆ＜後輪回転数ｎｒ（前輪の制動力が後輪の制動力よりも大きい場合））は四輪駆動状態として、アクセルオフでの旋回初期の車両安定性を確保する。なお、エンジンブレーキ作動状態であり、かつ、前輪の回転数ｎｆが後輪の回転数ｎｒ以上である場合（前輪の制動力が後輪の制動力以下である場合）には二輪駆動状態とする。
【００１４】
本発明において、前後輪への駆動力の配分率を変更することが可能な駆動力配分装置の具体的な例として、多板摩擦クラッチ機構を有する電子制御カップリングを挙げることができる。このような電子制御カップリングを用いると、例えば、全駆動力に対する後輪側への駆動力配分率を所定の範囲内において無段階で調整することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、アクセルオフによるエンジンブレーキ作動状態であり、かつ、前輪が路面から受けるトルクが、後輪が路面から受けるトルクよりも大きい場合には四輪駆動状態にするので、アクセルオフでの旋回初期における車両安定性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を適用する車両の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１の車両の制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図３】ＥＣＵが実行する駆動力配分制御の一例を示すフローチャートである。
【図４】前輪と後輪との理想制動力配分線の一例を示す図である。
【図５】前輪力と後輪の制動力分配率と前輪横力との関係を示す図である。
【図６】アクセルオフによる減速時の前輪と後輪との駆動力配分を模式的に示す説明図である。
【図７】本発明を適用する車両の他の例を示す概略構成図である。
【図８】図７の車両の制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図９】ＥＣＵが実行する駆動力配分制御の他の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
［実施形態１］
図１は本発明を適用する車両の一例を示す概略構成図である。
【００１９】
この例の車両は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式を基本とするスタンバイ四輪駆動方式を採用したハイブリッド車両であって、車両走行用の駆動力を発生するエンジン１、主に発電機として機能する第１モータジェネレータＭＧ１、主に電動機として機能する第２モータジェネレータＭＧ２、動力分割機構３、リダクション機構４、カウンタドライブギヤ５１、カウンタドリブンギヤ５２、ファイナルギヤ５３、前輪用デファレンシャル装置５４、前輪車軸（ドライブシャフト）６１、前輪６Ｌ，６Ｒ、トランスファ７１、プロペラシャフト７２、電子制御カップリング１０、後輪用デファレンシャル装置７３、後輪車軸（ドライブシャフト）８１、後輪８Ｌ，８Ｒ、及び、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１００などを備えており、そのＥＣＵ１００により実行されるプログラムによって本発明の車両の制御装置が実現される。
【００２０】
なお、ＥＣＵ１００は、例えば、ＨＶＥＣＵ、エンジンＥＣＵ、バッテリＥＣＵなどによって構成されており、これらのＥＣＵが互いに通信可能に接続されている。
【００２１】
次に、エンジン１、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２、動力分割機構３、リダクション機構４、トランスファ７１、電子制御カップリング１０、及び、ＥＣＵ１００などの各部について以下に説明する。
【００２２】
−エンジン−
エンジン１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の動力装置であって、例えば、吸気通路に設けられたスロットルバルブ（図示せず）のスロットル開度（吸気空気量）、燃料噴射量、点火時期などの運転状態を制御できるように構成されている。エンジン１の出力は、クランクシャフト１１及びダンパ２を介してインプットシャフト２１に伝達される。ダンパ２は、例えばコイルスプリング式トランスアクスルダンパであってエンジン１のトルク変動を吸収する。
【００２３】
−モータジェネレータ−
第１モータジェネレータＭＧ１は、インプットシャフト２１に対して回転自在に支持された永久磁石からなるロータＭＧ１Ｒと、３相巻線が巻回されたステータＭＧ１Ｓとを備えた交流同期発電機であって、発電機として機能するとともに電動機（電動モータ）としても機能する。また、第２モータジェネレータＭＧ２も同様に、インプットシャフト２１に対して回転自在に支持された永久磁石からなるロータＭＧ２Ｒと、３相巻線が巻回されたステータＭＧ２Ｓとを備えた交流同期発電機であって、電動機（電動モータ）として機能するとともに発電機としても機能する。
【００２４】
図２に示すように、第１モータジェネレータＭＧ１及び第２モータジェネレータＭＧ２は、それぞれインバータ２００を介してバッテリ（蓄電装置）３００に接続されている。インバータ２００はＥＣＵ１００によって制御され、そのインバータ２００の制御により各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回生または力行（アシスト）が設定される。その際の回生電力はバッテリ３００にインバータ２００を介して充電される。また、各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動用電力はバッテリ３００からインバータ２００を介して供給される。
【００２５】
−動力分割機構−
動力分割機構３は、複数の歯車要素の中心で自転する外歯歯車のサンギヤＳ３と、サンギヤＳ３に外接しながらその周辺を自転しつつ公転する外歯歯車のピニオンギヤＰ３と、ピニオンギヤＰ３と噛み合うように中空環状に形成された内歯歯車のリングギヤＲ３と、ピニオンギヤＰ３を支持するとともに、このピニオンギヤＰ３の公転を通じて自転するプラネタリキャリアＣＡ３とを有する遊星歯車機構によって構成されている。プラネタリキャリアＣＡ３はエンジン１側のインプットシャフト２１に回転一体に連結されている。サンギヤＳ３は、第１モータジェネレータＭＧ１のロータＭＧ１Ｒに回転一体に連結されている。
【００２６】
この動力分割機構３は、エンジン１及び第２モータジェネレータＭＧ２の少なくとも一方の駆動力を、カウンタドライブギヤ５１、カウンタドリブンギヤ５２、ファイナルギヤ５３、前輪用デファレンシャル装置５４、及び、前輪車軸６１を介して左右の前輪６Ｌ，６Ｒに伝達する。
【００２７】
−リダクション機構−
リダクション機構４は、複数の歯車要素の中心で自転する外歯歯車のサンギヤＳ４と、キャリア（トランスアクスルケース）ＣＡ４に回転自在に支持され、サンギヤＳ４に外接しながら自転する外歯歯車のピニオンギヤＰ４と、ピニオンギヤＰ４と噛み合うように中空環状に形成された内歯歯車のリングギヤＲ４とを有する遊星歯車機構によって構成されている。リダクション機構４のリングギヤＲ４と、上記動力分割機構３のリングギヤＲ３と、カウンタドライブギヤ５１とは互いに一体となっている。また、サンギヤＳ４は第２モータジェネレータＭＧ２のロータＭＧ２Ｒと回転一体に連結されている。
【００２８】
このリダクション機構４は、エンジン１及び第２モータジェネレータＭＧ２の少なくとも一方の駆動力を適宜の減速比で減速する。この減速された動力は、カウンタドライブギヤ５１、カウンタドリブンギヤ５２、ファイナルギヤ５３、前輪用デファレンシャル装置５４、及び、前輪車軸６１を介して左右の前輪６Ｌ，６Ｒに伝達される。その前輪車軸６１の回転数（前輪６Ｌ，６Ｒの回転数）はＦｒ軸回転数センサ１０２によって検出される。
【００２９】
−トランスファ等−
トランスファ７１は、前輪用デファレンシャル装置５４に回転一体に連結されたドライブギヤ７１ａと、このドライブギヤ７１ａに噛み合うドリブンギヤ７１ｂとを備えている。ドリブンギヤ７１ｂにはプロペラシャフト７２が回転一体に連結されている。プロペラシャフト７２は、電子制御カップリング１０、後輪用デファレンシャル装置７３、後輪車軸８１を介して左右の後輪８Ｌ，８Ｒに連結されている。そして、上記前輪用デファレンシャル装置５４からトランスファ７１にて伝達された駆動力が、プロペラシャフト７２及び電子制御カップリング１０に伝達され、その電子制御カップリング１０が係合状態（カップリングトルク伝達状態）であるときに、駆動力が後輪用デファレンシャル装置７３、後輪車軸８１を介して左右の後輪８Ｌ，８Ｒに伝達（分配）される。その後輪車軸８１の回転数（後輪８Ｌ，８Ｒの回転数）はＲｒ軸回転数センサ１０３によって検出される。
【００３０】
−電子制御カップリング−
電子制御カップリング（駆動力配分装置）１０は、パイロットクラッチ式のものであって、例えば、多板摩擦クラッチで構成されたメインクラッチ、パイロットクラッチ（電磁多板クラッチ）、カム機構及び電磁石などを備えており、電磁石の電磁力によってパイロットクラッチが係合され、その係合力をカム機構にてメインクラッチに伝達することにより、当該メインクラッチが係合するように構成されている（具体的な構成については、例えば、特開２０１０−２５４１３５公報参照）。
【００３１】
そして、この例の電子制御カップリング１０においては、上記電磁石に供給する励磁電流Ｉｅを制御することによってトルク容量つまりカップリングトルクＴｃが制御されるようになっており、全駆動力に対する後輪８Ｌ，８Ｒ側への駆動力配分率を、例えば０〜０．５の範囲で無段階で調整することができる。電子制御カップリング１０の電磁石への励磁電流ＩｅはＥＣＵ１００によって制御される。
【００３２】
−ＥＣＵ−
ＥＣＵ１００は、エンジン１の運転制御、エンジン１及びモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の協調制御などを含む各種制御を実行する電子制御装置であって、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）及びバックアップＲＡＭなどを備えている。
【００３３】
ＲＯＭには、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭはＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭはエンジン１の停止時などにおいて保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
【００３４】
ＥＣＵ１００には、図２に示すように、アクセルペダルの踏み込み量であるアクセル開度ａｃｃを検出するアクセル開度センサ１０１、前輪車軸６１の回転数ｎｆ（以下、Ｆｒ軸回転数ｎｆともいう）を検出するＦｒ軸回転数センサ１０２、後輪車軸８１の回転数ｎｒ（以下、Ｒｒ軸回転数ｎｒともいう）を検出するＲｒ軸回転数センサ１０３、ハンドルの操舵角ｄｅｌｔａを検出する操舵角センサ１０４、及び、ブレーキペダルのＯＮ／ＯＦＦを検出（ブレーキ踏力の検出も含む）するブレーキペダルセンサ１０５などが接続されている。さらに、ＥＣＵ１００には、エンジン１の出力軸であるクランクシャフト１１の回転数（エンジン回転数）を検出するエンジン回転数センサ、エンジン冷却水温を検出する水温センサ、吸気通路に配置のスロットルバルブのスロットル開度センサ、吸入空気量を検出するエアフロメータ、バッテリ３００の充放電電流を検出する電流センサ、及び、バッテリ温度センサなどが接続されており、これらの各センサからの信号がＥＣＵ１００に入力される。
【００３５】
そして、ＥＣＵ１００は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、エンジン１のスロットル開度制御（吸入空気量制御）、燃料噴射量制御、及び、点火時期制御などを含むエンジン１の各種制御を実行する。また、電子制御カップリング１０を制御して、後述する「駆動力配分制御」を実行する。
【００３６】
さらに、ＥＣＵ１００は、バッテリ３００を管理するために、電流センサにて検出された充放電電流の積算値や、バッテリ温度センサにて検出されたバッテリ温度などに基づいて、バッテリ３００の充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）や、バッテリ３００の入力制限Ｗｉｎ及び出力制限Ｗｏｕｔなどを演算する。
【００３７】
また、ＥＣＵ１００にはインバータ２００が接続されている。インバータ２００は、各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２それぞれの制御用のＩＰＭ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｍｏｄｕｌｅ：インテリジェントパワーモジュール）を備えている。その各ＩＰＭは、複数（例えば６個）の半導体スイッチング素子（例えばＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：絶縁ゲートバイポー
ラトランジスタ）などによって構成されている。
【００３８】
インバータ２００は、例えば、ＥＣＵ１００からの指令信号に応じてバッテリ３００からの直流電流を、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する電流に変換する一方、エンジン１の動力により第１モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電流、及び、回生ブレーキにより第２モータジェネレータＭＧ２で発電された交流電流を、バッテリ３００を充電するための直流電流に変換する。また、インバータ２００は、第１モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電流を走行状態に応じて、第２モータジェネレータＭＧ２の駆動用電力として供給する。
【００３９】
ここで、この例の車両においては、図示はしないが、前輪用ブレーキ（油圧ブレーキ）及び後輪用ブレーキ（油圧ブレーキ）と、これら前輪用ブレーキ及び後輪用ブレーキをそれぞれ個別に制御するブレーキ制御手段とを備えており、ブレーキペダルＯＮ時には、図４に示す理想制動力配分線にしたがって制動を実施する。なお、図４に示す理想制動力配分線は、前輪及び後輪に制動力を発生させたときに、前輪と後輪とが同時にロックする配分点を連続的に連ねた線である。
【００４０】
−駆動力配分制御−
次に、ＥＣＵ１００が実行する「駆動力配分制御」の一例について図３のフローチャートを参照して説明する。図３の制御ルーチンはＥＣＵ１００において所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返して実行される。
【００４１】
まず、ステップＳＴ１０１では、条件Ｊ１：［アクセル開度ａｃｃ＝ＯＦＦ（アクセル開度センサ１０１の出力信号から認識）］、条件Ｊ２：［ブレーキペダル信号ｂｒｋ＝ＯＦＦ（ブレーキペダルセンサ１０５の出力信号から認識）、条件Ｊ３：［エンジントルクｔｅ＜０（エンジン被駆動状態）］の３つの条件（Ｊ１〜Ｊ３）の全てが成立しているか否かを判定する。ステップＳＴ１０１の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（３つの条件Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３のいずれかの条件が不成立である場合）はステップＳＴ１１０に進む。
【００４２】
ステップＳＴ１１０では、現在の運転状態に応じて、マップ等に基づいて電子制御カップリング１０の電磁石への励磁電流Ｉｅを制御して、前輪６Ｌ，６Ｒ及び後輪８Ｌ，８Ｒへの駆動力分配制御（通常駆動力分配制御）を行う。その後に、トルク急変防止のためにフィルタ処理（なまし処理）行う（ステップＳＴ１１１）。
【００４３】
なお、上記通常駆動力分配制御の際に用いるマップについては、例えば、車両運転状態をパラメータとして、前後輪の駆動力配分率を、実験・シミュレーション等によって所得しておき、その結果を基に適合した値（電子制御カップリング１０の励磁電流Ｉｅ）をマップ化したものを用いる。
【００４４】
ここで、ステップＳＴ１０１の判定条件に、アクセル開度ａｃｃ＝ＯＦＦ（エンジンブレーキ作動状態）の条件に加えて、ブレーキペダル信号ｂｒｋ＝ＯＦＦ（ブレーキＯＦＦ）の条件を設定している理由は、ブレーキＯＮ時において、電子制御カップリング１０を係合する制御（カップリング出力トルクｔｏｕｔを出す制御（下記のステップＳＴ１０５の制御））を行うと、後輪８Ｌ，８Ｒの制動力が摩擦円と比較して相対的に大きくなってしまい、後輪８Ｌ，８Ｒがロックする可能性があり、これを回避するためである。なお、ブレーキＯＮ時には、上述したように、図４に示す理想制動力配分線にしたがって制動を実施する。
【００４５】
一方、上記ステップＳＴ１０１の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合はステップＳＴ１０２に進む。ステップＳＴ１０２では、当該ＥＣＵ１００が監視しているバッテリ３００の充電状態ＳＯＣと満充電判定閾値とを比較して、バッテリ３００が「満充電状態」であるか否かを判定する。このステップＳＴ１０２の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合は、電子制御カップリング１０のカップリング出力トルクｔｏｕｔを０（励磁電流Ｉｅ＝０）に制御して、エンジンブレーキ時の回生制御を実施する（ステップＳＴ１０７）。その後、ステップＳＴ１１１に移行する。このように、この例では、バッテリ３００が満充電状態でない場合には、エンジンブレーキに回生制御を実施して、燃費の向上を優先する。なお、このステップＳＴ１０２の判定処理に用いる満充電判定閾値は、バッテリ３００の充電状態ＳＯＣが「満充電状態」となる値よりも所定量だけ小さい閾値であってもよい。
【００４６】
上記ステップＳＴ１０２の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（バッテリ３００が満充電状態である場合）はステップＳＴ１０３に進む。
【００４７】
ステップＳＴ１０３では、操舵角センサ１０４の出力信号から得られる舵角ｄｅｌｔａが、旋回判定舵角閾値ＣＤＥＬＴよりも小さいか否かを判定し、その判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（ｄｅｌｔａ≧ＣＤＥＬＴである場合（旋回中の場合））はステップＳＴ１１０に移行して、上記した通常駆動力配分制御を行う。ステップＳＴ１０３の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（ｄｅｌｔａ＜ＣＤＥＬＴである場合）はステップＳＴ１０４に進む。なお、このステップＳＴ１０３の判定処理を実施する理由は、アクセルオフ（エンジンブレーキ時）での旋回初期のみに限って、カップリング出力トルクｔｏｕｔを出す制御（下記のステップＳＴ１０５の制御）を行うようにするためである。上記旋回判定舵角閾値ＣＤＥＬＴについては、旋回初期であるのか、旋回中であるのかを判別する値を実験・シミュレーション等によって経験的に適合した値を設定すればよい。
【００４８】
ステップＳＴ１０４においては、Ｆｒ軸回転数センサ１０２の出力信号からＦｒ軸回転数ｎｆを算出するとともに、Ｒｒ軸回転数センサ１０３の出力信号からＲｒ軸回転数ｎｒを算出し、その算出したＦｒ軸回転数ｎｆがＲｒ軸回転数ｎｒよりも小さいか否かを判定する。ステップＳＴ１０４の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（ｎｆ≧ｎｒである場合）は、電子制御カップリング１０のカップリング出力トルクｔｏｕｔを０（励磁電流Ｉｅ＝０）に制御する（ステップＳＴ１０６）。つまり、アクセルオフによるエンジンブレーキ作動状態のときにｎｆ≧ｎｒである場合（前輪６Ｌ，６Ｒが路面から受けるトルクが、後輪８Ｌ，８Ｒが路面から受けるトルク以下である場合）には、車両駆動状態を二輪駆動状態に設定してステップＳＴ１１１に移行する。
【００４９】
一方、ステップＳＴ１０４の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（ｎｆ＜ｎｒである場合）は、カップリング出力トルクｔｏｕｔが［ｔｏｕｔ＝Ｋ＊ｔｉｎ（カップリング入力トルク）］となるように、電子制御カップリング１０の励磁電流Ｉｅを制御する（ステップＳＴ１０５）。つまり、アクセルオフによるエンジンブレーキ作動状態のときにｎｆ＜ｎｒである場合（前輪６Ｌ，６Ｒが路面から受けるトルクが、後輪８Ｌ，８Ｒが路面から受けるトルクよりも大きい場合）には、電子制御カップリング１０を係合する制御（カップリング出力トルクｔｏｕｔを出す制御）を実行し、車両駆動状態を四輪駆動状態として、前輪６Ｌ，６Ｒが路面から受けるトルク（制動力）の一部が後輪に伝達されるようにする。
【００５０】
ここで、ステップＳＴ１０５において、カップリング出力トルクｔｏｕｔの設定（ｔｏｕｔ＝Ｋ＊ｔｉｎ）に用いる係数Ｋは減速時後輪制動力分配係数である。この減速時後輪制動力分配係数Ｋは大きいほど減速時の旋回初期の回頭性が向上するが、減速時後輪制動力分配係数Ｋを大きくしすぎるとタックインの発生が懸念される。また、減速時後輪制動力分配係数Ｋが小さい値であると、目標とする回頭性を得ることができなくなる。このような点を考慮して、実験・シミュレーション等によって減速時後輪制動力分配係数Ｋを適合すればよい。
【００５１】
以上のように、この例の制御によれば、アクセルオフによるエンジンブレーキ作動状態であり、かつ、Ｆｒ軸回転数ｎｆがＲｒ軸回転数ｎｒ未満である場合（前輪６Ｌ，６Ｒが路面から受けるトルクが、後輪８Ｌ，８Ｒが路面から受けるトルクよりも大きい場合）には、車両の駆動状態を四輪駆動状態にするので、前輪６Ｌ，６Ｒが路面から受けるトルク（制動力）の一部が後輪に伝達される。これにより前輪６Ｌ，６Ｒの縦方向（車両が進む方向）の路面摩擦力が小さくなって前輪６Ｌ，６Ｒの横力が大きくなるため、アクセルオフでの旋回初期の回頭性が向上する。この点について具体的に説明する。
【００５２】
まず、前輪制動力と後輪制動力との制動力分配率は図５に示すような関係にあり、後輪制動力が大きくなるほど前輪制動力が小さくなって前輪横力が大きくなる。このような関係から、アクセルオフによるエンジンブレーキ作動状態（制動時）であり、かつ、前輪６Ｌ，６Ｒが路面から受けるトルクが、後輪８Ｌ，８Ｒが路面から受けるトルクよりも大きい場合に四輪駆動状態にすると、前輪後輪６Ｌ，６Ｒから後輪８Ｌ，８Ｒに駆動力が伝達されて後輪８Ｌ，８Ｒの制動力配分率が大きくなるので、前輪６Ｌ，６Ｒの横力が大きくなって旋回初期の回頭性が向上する。
【００５３】
より具体的に説明すると、図６（ａ）に示すように、アクセルオフ減速時（エンジンブレーキ作動状態）であり、かつ、前輪６Ｌ，６Ｒが路面から受けるトルク（制動力Ｆｆｘ）が、後輪８Ｌ，８Ｒが路面から受けるトルク（制動力Ｆｒｘ）よりも大きい場合に、電子制御カップリング１０のカップリングトルクＴｃが０（ｔｏｕｔ＝０）である場合（二輪駆動状態である場合）、前輪６Ｌ，６Ｒの制動力Ｆｆｘが大きくて前輪６Ｌ，６Ｒの横力Ｆｆｙは小さい。
【００５４】
これに対し、図６（ｂ）に示すように、アクセルオフ減速時（エンジンブレーキ作動状態）に電子制御カップリング１０を係合して四輪駆動状態にすると、前輪６Ｌ，６Ｒの制動力の一部（カップリングトルクＴｃ（＝Ｆｒｘ′−Ｆｒｘ）分）が後輪側に伝達され、後輪８Ｌ，８Ｒの制動力Ｆｒｘ′が図６（ａ）の場合と比較して大きくなり（Ｆｒｘ′＞Ｆｒｘ）、その分だけ前輪６Ｌ，６Ｒの制動力Ｆｆｘ′が小さくなる（Ｆｆｘ′＝Ｆｆｘ−（Ｆｒｘ′−Ｆｒｘ））。このようにして、前輪６Ｌ，６Ｒの制動力を後輪８Ｌ，８Ｒに分担させることにより、前輪６Ｌ，６Ｒの横力Ｆｆｙ′が大きくなるので、アクセルオフでの旋回初期の回頭性が向上する。
【００５５】
なお、以上の例では、本発明をハイブリッド車両に適用した例について説明したが、これに限られることなく、電動モータの回生制御により回生制動力を発生させる回生ブレーキ装置を備えたコンベンショナル車両にも本発明は適用可能である。
【００５６】
［実施形態２］
図７は本発明を適用する車両の他の例を示す概略構成図である。
この例の車両は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式を基本とするスタンバイ四輪駆動方式を採用したコンベンショナル車両（駆動力源としてエンジンのみを搭載した車両）であって、車両走行用の駆動力を発生するエンジン５０１、トルクコンバータ５０２、自動変速機５０３、前輪用デファレンシャル装置５０４、前輪車軸（ドライブシャフト）５５１、前輪５０５Ｌ，５０５Ｒ、トランスファ５０６、プロペラシャフト５０７、電子制御カップリング１０、後輪用デファレンシャル装置５０８、後輪車軸（ドライブシャフト）５１１、後輪５１０Ｌ，５１０Ｒ、及び、ＥＣＵ６００などを備えており、そのＥＣＵ６００により実行されるプログラムによって本発明の車両の制御装置が実現される。
【００５７】
次に、エンジン５０１、トルクコンバータ５０２、自動変速機５０３、トランスファ５０６、電子制御カップリング１０、及び、ＥＣＵ６００などの各部について以下に説明する。
【００５８】
−エンジン−
エンジン５０１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の動力装置であって、例えば、吸気通路に設けられたスロットルバルブ（図示せず）のスロットル開度（吸気空気量）、燃料噴射量、点火時期などの運転状態を制御できるように構成されている。
【００５９】
−トルクコンバータ・自動変速機等−
トルクコンバータ５０２は、入力側のポンプインペラ及び出力側のタービンランナなどを備えており、それらポンプインペラとタービンランナとの間で流体（作動油）を介して動力伝達を行う。ポンプインペラはエンジン５０１の出力軸であるクランクシャフトに連結されている。タービンランナ２２はタービンシャフトを介して自動変速機５０３の入力軸に連結されている。
【００６０】
自動変速機５０３は、例えば、クラッチ及びブレーキ等の摩擦係合装置と遊星歯車装置とを用いてギヤ段を設定する有段式（遊星歯車式）の自動変速機である。なお、自動変速機５０３については、変速比を無段階に調整するベルト式無段変速機（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）であってもよい。また、変速機については、マニュアルトランスミッション（手動変速機）であってもよい。
【００６１】
自動変速機５０３の出力軸には出力ギヤが回転一体に連結されている。その出力ギヤは前輪用デファレンシャル装置５０４のデフドリブンギヤ５０４ａに噛み合っており、自動変速機５０３の出力軸に伝達された駆動力は、前輪用デファレンシャル装置５０４及び前輪車軸５５１を介して左右の前輪５０５Ｌ，５０５Ｒに伝達される。その前輪車軸５５１の回転数（前輪５０５Ｌ，５０５Ｒの回転数）はＦｒ軸回転数センサ７０２によって検出される。
【００６２】
−トランスファ−等
トランスファ５０６は、前輪用デファレンシャル装置５０４に回転一体に連結されたドライブギヤ５０６ａと、このドライブギヤ５０６ａに噛み合うドリブンギヤ５０６ｂとを備えている。ドリブンギヤ５０６ｂにはプロペラシャフト５０７が回転一体に連結されている。プロペラシャフト５０７は、電子制御カップリング１０、後輪用デファレンシャル装置５０８、後輪車軸５１１を介して左右の後輪５１０Ｌ，５１０Ｒに連結されている。そして、上記前輪用デファレンシャル装置５０４からトランスファ５０６にて伝達された駆動力は、プロペラシャフト５０７及び電子制御カップリング１０に伝達され、その電子制御カップリング１０が係合状態（カップリングトルク伝達状態）であるときに、駆動力が後輪用デファレンシャル装置５０８、後輪車軸５１１を介して左右の後輪５１０Ｌ，５１０Ｒに伝達（配分）される。その後輪車軸５１１の回転数（後輪５１０Ｌ，５１０Ｒの回転数）はＲｒ軸回転数センサ７０３によって検出される。
【００６３】
なお、電子制御カップリング１０については、上記した［実施形態１］と同じ構造のものであるので、その詳細な説明は省略する。
【００６４】
−ＥＣＵ−
ＥＣＵ６００は、エンジン５０１の運転制御などを実行する電子制御装置であって、上記した［実施形態１］と同様に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びバックアップＲＡＭなどを備えている。
【００６５】
ＥＣＵ６００には、図８に示すように、アクセルペダルの踏み込み量であるアクセル開度ａｃｃを検出するアクセル開度センサ７０１、前輪車軸５５１の回転数ｎｆを検出するＦｒ軸回転数センサ７０２、後輪車軸５１１の回転数ｎｒを検出するＲｒ軸回転数センサ７０３、ハンドルの操舵角ｄｅｌｔａを検出する操舵角センサ７０４、及び、ブレーキペダルのＯＮ／ＯＦＦを検出（ブレーキ踏力の検出も含む）するブレーキペダルセンサ７０５などが接続されている。さらに、ＥＣＵ６００には、エンジン５０１のクランクシャフトの回転数（エンジン回転数）を検出するエンジン回転数センサ、エンジン冷却水温を検出する水温センサ、吸気通路に配置の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、及び、吸入空気量を検出するエアフロメータなどが接続されており、これらの各センサからの信号がＥＣＵ６００に入力される。
【００６６】
そして、ＥＣＵ６００は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、エンジン５０１のスロットル開度制御（吸入空気量制御）、燃料噴射量制御、及び、点火時期制御などを含むエンジン５０１の各種制御を実行する。また、電子制御カップリング１０を制御して「駆動力配分制御」を実行する。
【００６７】
−駆動力配分制御−
次に、ＥＣＵ６００が実行する「駆動力配分制御」の一例について図９のフローチャートを参照して説明する。図９の制御ルーチンはＥＣＵ６００において所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返して実行される。
【００６８】
まず、ステップＳＴ２０１では、条件Ｊ１：［アクセル開度ａｃｃ＝ＯＦＦ（アクセル開度センサ１０１の出力信号から認識）］、条件Ｊ２：［ブレーキペダル信号ｂｒｋ＝ＯＦＦ（ブレーキペダルセンサ１０５の出力信号から認識）、条件Ｊ３：［エンジントルクｔｅ＜０（エンジン被駆動状態）］の３つの条件（Ｊ１〜Ｊ３）の全てが成立しているか否かを判定する。ステップＳＴ２０１の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（３つの条件Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３のいずれかの条件が不成立である場合）はステップＳＴ２１０に進む。このステップＳＴ２１０及びステップＳＴ２１１の各処理内容は、上記した［実施形態１］の図３のステップＳＴ１１０及びステップＳＴ１１１の各処理と同じであるので、その詳細な説明は省略する。また、ステップＳＴ２０１の判定条件に、ブレーキペダル信号ｂｒｋ＝ＯＦＦ（ブレーキＯＦＦ）の条件を設定している理由についても［実施形態１］と同じであるので、その詳細な説明は省略する。
【００６９】
上記ステップＳＴ２０１の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合はステップＳＴ２０２に進む。
【００７０】
ステップＳＴ２０２では、操舵角センサ７０４の出力信号から得られる舵角ｄｅｌｔａが、旋回判定舵角閾値ＣＤＥＬＴよりも小さいか否かを判定し、その判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（ｄｅｌｔａ≧ＣＤＥＬＴである場合（旋回中の場合））はステップＳＴ２１０に移行して、上記した通常駆動力配分制御を行う。ステップＳＴ２０２の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（ｄｅｌｔａ＜ＣＤＥＬＴである場合）はステップＳＴ２０３に進む。なお、このステップＳＴ２０２の判定処理を実施する理由は、アクセルオフ（エンジンブレーキ時）での旋回初期のみに限って、カップリング出力トルクｔｏｕｔを出す制御（下記のステップＳＴ２０４の制御）を行うようにするためである。上記旋回判定舵角閾値ＣＤＥＬＴについては、旋回初期であるのか、旋回中であるのかを判別する値を実験・シミュレーション等によって経験的に適合した値を設定すればよい。
【００７１】
ステップＳＴ２０３においては、Ｆｒ軸回転数センサ７０２の出力信号からＦｒ軸回転数ｎｆを算出するとともに、Ｒｒ軸回転数センサ７０３の出力信号からＲｒ軸回転数ｎｒを算出し、その算出したＦｒ軸回転数ｎｆがＲｒ軸回転数ｎｒよりも小さいか否かを判定する。ステップＳＴ２０３の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（ｎｆ≧ｎｒである場合）は、電子制御カップリング１０のカップリング出力トルクｔｏｕｔを０（励磁電流Ｉｅ＝０）に制御する（ステップＳＴ２０５）。つまり、アクセルオフによるエンジンブレーキ作動状態のときにｎｆ≧ｎｒである場合（前輪５０５Ｌ，５０５Ｒが路面から受けるトルクが、後輪５１０Ｌ，５１０Ｒが路面から受けるトルク以下である場合）には、車両駆動状態を二輪駆動状態に設定してステップＳＴ２１１に移行する。
【００７２】
一方、ステップＳＴ２０３の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（ｎｆ＜ｎｒである場合）は、カップリング出力トルクｔｏｕｔが［ｔｏｕｔ＝Ｋ＊ｔｉｎ（カップリング入力トルク）］となるように、電子制御カップリング１０の励磁電流Ｉｅを制御する（ステップＳＴ２０４）。つまり、アクセルオフによるエンジンブレーキ作動状態のときにｎｆ＜ｎｒである場合（前輪５０５Ｌ，５０５Ｒが路面から受けるトルクが、後輪５１０Ｌ，５１０Ｒが路面から受けるトルクよりも大きい場合）には、電子制御カップリング１０を係合する制御（カップリング出力トルクｔｏｕｔを出す制御）を実行し、車両駆動状態を四輪駆動状態として、前輪５０５Ｌ，５０５Ｒが路面から受けるトルク（制動力）の一部が後輪に伝達されるようにする。
【００７３】
なお、ステップＳＴ２０４において、カップリング出力トルクｔｏｕｔの設定（ｔｏｕｔ＝Ｋ＊ｔｉｎ）に用いる係数Ｋ（減速時後輪制動力分配係数）については、上記した［実施形態］の図３のステップＳＴ１０５に用いる係数Ｋと同じであるので、その具体的な説明は省略する。
【００７４】
以上のように、この例の制御においても、アクセルオフによるエンジンブレーキ作動状態であり、かつ、Ｆｒ軸回転数ｎｆがＲｒ軸回転数ｎｒ未満である場合（前輪５０５Ｌ，５０５Ｒが路面から受けるトルクが、後輪５１０Ｌ，５１０Ｒが路面から受けるトルクよりも大きい場合）には、車両の駆動状態を四輪駆動状態にするので、前輪５０５Ｌ，５０５Ｒの路面から受けるトルク（制動力）の一部が後輪５１０Ｌ，５１０Ｒに伝達される。これによって前輪５０５Ｌ，５０５Ｒの縦方向（車両が進む方向）の路面摩擦力が小さくなるので、前輪５０５Ｌ，５０５Ｒの横力が大きくなってアクセルオフでの旋回初期の回頭性が向上する。
【００７５】
−他の実施形態−
以上の例では、前後輪への駆動力配分にパイロットクラッチ式の電子制御カップリングとしているが、クラッチ直押付式の電子制御カップリングを用いてもよい。また、このような電子制御カップリングに限られることなく、前後輪に駆動力の配分率を変更することが可能な装置であれば、他の任意の方式の駆動力配分装置を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、前輪または後輪の一方で車両を駆動する二輪駆動状態と、前輪及び後輪の両方で車両を駆動する四輪駆動状態とを選択的に切り替えることが可能な車両の制御に利用可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１，５０１ エンジン
５１ カウンタドライブギヤ
５４，５０４ 前輪用デファレンシャル装置
６Ｌ，６Ｒ、５０６Ｌ，５０６Ｒ 前輪
６１，５５１ 前輪車軸
７１，５０６ トランスファ
７２，５０７ プロペラシャフト
７３，５０８ 後輪用デファレンシャル装置
８Ｌ，８Ｒ，５１０Ｌ，５１０Ｒ 後輪
８１，５１１ 後輪車軸
１０ 電子制御カップリング
１００，６００ ＥＣＵ
１０１，７０１ アクセル開度センサ
１０２，７０２ Ｆｒ軸回転数センサ
１０３，７０３ Ｒｒ軸回転数センサ
１０４，７０４ 操舵角センサ
１０５，７０５ ブレーキペダルセンサ
３００ バッテリ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前輪または後輪の一方で車両を駆動する二輪駆動状態と、前輪及び後輪の両方で車両を駆動する四輪駆動状態とを選択的に切り替えることが可能な車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン等の駆動力源が搭載された車両として、前後輪への駆動力の配分を変更することが可能な駆動力配分装置（例えば、電子制御カップリング）を備え、前輪または後輪の一方で車両を駆動する二輪駆動状態と、前輪及び後輪の両方で車両を駆動する四輪駆動状態とを切り替えることが可能な車両が知られている。このような駆動力配分装置を備えた車両によれば、車両の走行状態に応じて、車両が四輪駆動状態に制御される場合と、前輪及び後輪への駆動力配分が制御される場合（前輪または後輪のみに駆動力が配分される二輪駆動状態の場合も含む）とを選択することが可能であるので、車両の走行性能が向上する。さらに、常に四輪駆動状態で走行する場合と比較して燃費（燃料消費率）の向上を図ることができる。
【０００３】
また、前後輪への駆動力配分を行う車両において、車両の旋回時等における車両挙動制御に関する技術として、例えば、特許文献１に記載の技術が提案されている。この特許文献１に記載の技術では、車両の旋回時に後輪への駆動力配分を大きくすることによって回頭性を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２４０４５８号公報
【特許文献２】実開昭６０−１６９０２６号公報
【特許文献３】特開昭６３−０２０２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記した特許文献１の技術では、旋回中に車両がアンダーステア傾向の挙動を示す場合に、前後輪間の作動制限を行って後輪側の駆動力配分が大きくなるようにすることで車両の挙動を修正する技術であって、アクセルオフでの旋回初期の車両安定性（回頭性）を確保することについては考慮されていない。また、前後輪への駆動力配分に関する技術は種々提案されているが、アクセルオフでの旋回初期の車両安定性を確保する技術は提案されていない。
【０００６】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、アクセルオフ時の旋回初期の車両安定性を確保することが可能な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】
【０００７】
本発明は、走行用の駆動力を出力するエンジンと、前後輪への駆動力の配分率を変更することが可能な駆動力配分装置とを備え、前輪または後輪の一方で車両を駆動する二輪駆動状態と、前輪及び後輪の両方で車両を駆動する四輪駆動状態とを選択的に切り替えることが可能な車両の制御装置を前提としており、このような車両の制御装置において、エンジンブレーキ作動状態であり、かつ、前輪が路面から受けるトルクが、後輪が路面から受けるトルクよりも大きい場合は四輪駆動状態とし、エンジンブレーキ作動状態であり、かつ、前輪が路面から受けるトルクが、後輪が路面から受けるトルク以下である場合には二輪駆動状態とする駆動力配分制御手段を備えていることを技術的特徴としている。
【０００８】
本発明によれば、アクセルオフでの旋回初期の車両安定性を確保することができる。すなわち、本発明では、アクセルオフによるエンジンブレーキ作動状態で、前輪が路面から受けるトルク（反力トルク）が、後輪が路面から受けるトルクよりも大きい場合（具体的には、［前輪回転数＜後輪回転数］の場合）には四輪駆動状態にするので、前輪が路面から受けるトルク（制動力）の一部が後輪に伝達される。これにより前輪の縦方向（車両が進む方向）の路面摩擦力が小さくなって、前輪の横方向の最大路面摩擦が大きくなる（前輪の横力が大きくなる）ので、アクセルオフでの旋回初期の回頭性が向上する。これによってアクセルオフでの旋回初期における車両安定性を確保することができる。
【０００９】
ここで、本発明は、アクセルオフでの旋回初期の車両安定性を確保することを目的としているので、車両旋回中は上記した制御を実施せずに、例えば、タックインを抑制する制御（旋回時の車両挙動の安定化制御）を優先する。具体的には、車両の舵角を検出する舵角検出手段（例えば、操舵角検出センサ）を設け、エンジンブレーキ作動状態における車両の舵角が判定閾値（旋回を判定する閾値）未満であり、かつ、前輪が路面から受けるトルクが、後輪が路面から受けるトルクよりも大きい場合は四輪駆動状態とするという構成を採用することで、アクセルオフでの旋回初期のみに上記した制御（車両安定性を確保する制御）を行うようにし、車両旋回中はタックイン抑制制御を優先して行うようにする。
【００１０】
本発明の具体的な構成について説明する。
【００１１】
まず、本発明を適用する車両が、車両の運動エネルギを電力として回生し、その回生電力を蓄電装置に充電する回生制御手段を備えた車両（例えば、ハイブリッド車両）である場合、エンジンブレーキ作動状態のときに蓄電装置（バッテリ）の蓄電量が所定の判定閾値以上であり、かつ、前輪が路面から受けるトルクが、後輪が路面から受けるトルクよりも大きい場合は四輪駆動状態とする制御を行うように構成する。
【００１２】
このような構成を採用すれば、蓄電装置の蓄電量が判定閾値（例えば、満充電判定閾値）未満である場合は、回生制御を実行して蓄電装置の充電を優先して行い、蓄電装置の蓄電量が十分であり、回生制御が不要時に、上記した制御（アクセルオフでの旋回初期の車両安定性を確保する制御）を行うことができる。つまり、蓄電装置の充電状態に応じて、燃費向上制御（回生制御）または運転性能向上制御のいずれかの制御を優先させて実行することが可能になる。
【００１３】
本発明の具体的な構成として、前輪の回転数ｎｆを検出する前輪回転数検出手段（例えば、Ｆｒ軸回転数センサ）と、後輪の回転数ｎｒを検出する後輪回転数検出手段（例えば、Ｒｒ軸回転数センサ）とを備え、前輪の回転数ｎｆと後輪の回転数ｎｒとを用いて、前輪が路面から受けるトルクと後輪が路面から受けるトルクとを比較するという構成を挙げることができる。この場合、具体的には、エンジンブレーキ作動状態であり、かつ、前輪の回転数ｎｆが後輪の回転数ｎｒよりも小さい場合（前輪回転数ｎｆ＜後輪回転数ｎｒ（前輪の制動力が後輪の制動力よりも大きい場合））は四輪駆動状態として、アクセルオフでの旋回初期の車両安定性を確保する。なお、エンジンブレーキ作動状態であり、かつ、前輪の回転数ｎｆが後輪の回転数ｎｒ以上である場合（前輪の制動力が後輪の制動力以下である場合）には二輪駆動状態とする。
【００１４】
本発明において、前後輪への駆動力の配分率を変更することが可能な駆動力配分装置の具体的な例として、多板摩擦クラッチ機構を有する電子制御カップリングを挙げることができる。このような電子制御カップリングを用いると、例えば、全駆動力に対する後輪側への駆動力配分率を所定の範囲内において無段階で調整することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、アクセルオフによるエンジンブレーキ作動状態であり、かつ、前輪が路面から受けるトルクが、後輪が路面から受けるトルクよりも大きい場合には四輪駆動状態にするので、アクセルオフでの旋回初期における車両安定性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を適用する車両の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１の車両の制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図３】ＥＣＵが実行する駆動力配分制御の一例を示すフローチャートである。
【図４】前輪と後輪との理想制動力配分線の一例を示す図である。
【図５】前輪力と後輪の制動力分配率と前輪横力との関係を示す図である。
【図６】アクセルオフによる減速時の前輪と後輪との駆動力配分を模式的に示す説明図である。
【図７】本発明を適用する車両の他の例を示す概略構成図である。
【図８】図７の車両の制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図９】ＥＣＵが実行する駆動力配分制御の他の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
［実施形態１］
図１は本発明を適用する車両の一例を示す概略構成図である。
【００１９】
この例の車両は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式を基本とするスタンバイ四輪駆動方式を採用したハイブリッド車両であって、車両走行用の駆動力を発生するエンジン１、主に発電機として機能する第１モータジェネレータＭＧ１、主に電動機として機能する第２モータジェネレータＭＧ２、動力分割機構３、リダクション機構４、カウンタドライブギヤ５１、カウンタドリブンギヤ５２、ファイナルギヤ５３、前輪用デファレンシャル装置５４、前輪車軸（ドライブシャフト）６１、前輪６Ｌ，６Ｒ、トランスファ７１、プロペラシャフト７２、電子制御カップリング１０、後輪用デファレンシャル装置７３、後輪車軸（ドライブシャフト）８１、後輪８Ｌ，８Ｒ、及び、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１００などを備えており、そのＥＣＵ１００により実行されるプログラムによって本発明の車両の制御装置が実現される。
【００２０】
なお、ＥＣＵ１００は、例えば、ＨＶＥＣＵ、エンジンＥＣＵ、バッテリＥＣＵなどによって構成されており、これらのＥＣＵが互いに通信可能に接続されている。
【００２１】
次に、エンジン１、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２、動力分割機構３、リダクション機構４、トランスファ７１、電子制御カップリング１０、及び、ＥＣＵ１００などの各部について以下に説明する。
【００２２】
−エンジン−
エンジン１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の動力装置であって、例えば、吸気通路に設けられたスロットルバルブ（図示せず）のスロットル開度（吸気空気量）、燃料噴射量、点火時期などの運転状態を制御できるように構成されている。エンジン１の出力は、クランクシャフト１１及びダンパ２を介してインプットシャフト２１に伝達される。ダンパ２は、例えばコイルスプリング式トランスアクスルダンパであってエンジン１のトルク変動を吸収する。
【００２３】
−モータジェネレータ−
第１モータジェネレータＭＧ１は、インプットシャフト２１に対して回転自在に支持された永久磁石からなるロータＭＧ１Ｒと、３相巻線が巻回されたステータＭＧ１Ｓとを備えた交流同期発電機であって、発電機として機能するとともに電動機（電動モータ）としても機能する。また、第２モータジェネレータＭＧ２も同様に、インプットシャフト２１に対して回転自在に支持された永久磁石からなるロータＭＧ２Ｒと、３相巻線が巻回されたステータＭＧ２Ｓとを備えた交流同期発電機であって、電動機（電動モータ）として機能するとともに発電機としても機能する。
【００２４】
図２に示すように、第１モータジェネレータＭＧ１及び第２モータジェネレータＭＧ２は、それぞれインバータ２００を介してバッテリ（蓄電装置）３００に接続されている。インバータ２００はＥＣＵ１００によって制御され、そのインバータ２００の制御により各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回生または力行（アシスト）が設定される。その際の回生電力はバッテリ３００にインバータ２００を介して充電される。また、各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動用電力はバッテリ３００からインバータ２００を介して供給される。
【００２５】
−動力分割機構−
動力分割機構３は、複数の歯車要素の中心で自転する外歯歯車のサンギヤＳ３と、サンギヤＳ３に外接しながらその周辺を自転しつつ公転する外歯歯車のピニオンギヤＰ３と、ピニオンギヤＰ３と噛み合うように中空環状に形成された内歯歯車のリングギヤＲ３と、ピニオンギヤＰ３を支持するとともに、このピニオンギヤＰ３の公転を通じて自転するプラネタリキャリアＣＡ３とを有する遊星歯車機構によって構成されている。プラネタリキャリアＣＡ３はエンジン１側のインプットシャフト２１に回転一体に連結されている。サンギヤＳ３は、第１モータジェネレータＭＧ１のロータＭＧ１Ｒに回転一体に連結されている。
【００２６】
この動力分割機構３は、エンジン１及び第２モータジェネレータＭＧ２の少なくとも一方の駆動力を、カウンタドライブギヤ５１、カウンタドリブンギヤ５２、ファイナルギヤ５３、前輪用デファレンシャル装置５４、及び、前輪車軸６１を介して左右の前輪６Ｌ，６Ｒに伝達する。
【００２７】
−リダクション機構−
リダクション機構４は、複数の歯車要素の中心で自転する外歯歯車のサンギヤＳ４と、キャリア（トランスアクスルケース）ＣＡ４に回転自在に支持され、サンギヤＳ４に外接しながら自転する外歯歯車のピニオンギヤＰ４と、ピニオンギヤＰ４と噛み合うように中空環状に形成された内歯歯車のリングギヤＲ４とを有する遊星歯車機構によって構成されている。リダクション機構４のリングギヤＲ４と、上記動力分割機構３のリングギヤＲ３と、カウンタドライブギヤ５１とは互いに一体となっている。また、サンギヤＳ４は第２モータジェネレータＭＧ２のロータＭＧ２Ｒと回転一体に連結されている。
【００２８】
このリダクション機構４は、エンジン１及び第２モータジェネレータＭＧ２の少なくとも一方の駆動力を適宜の減速比で減速する。この減速された動力は、カウンタドライブギヤ５１、カウンタドリブンギヤ５２、ファイナルギヤ５３、前輪用デファレンシャル装置５４、及び、前輪車軸６１を介して左右の前輪６Ｌ，６Ｒに伝達される。その前輪車軸６１の回転数（前輪６Ｌ，６Ｒの回転数）はＦｒ軸回転数センサ１０２によって検出される。
【００２９】
−トランスファ等−
トランスファ７１は、前輪用デファレンシャル装置５４に回転一体に連結されたドライブギヤ７１ａと、このドライブギヤ７１ａに噛み合うドリブンギヤ７１ｂとを備えている。ドリブンギヤ７１ｂにはプロペラシャフト７２が回転一体に連結されている。プロペラシャフト７２は、電子制御カップリング１０、後輪用デファレンシャル装置７３、後輪車軸８１を介して左右の後輪８Ｌ，８Ｒに連結されている。そして、上記前輪用デファレンシャル装置５４からトランスファ７１にて伝達された駆動力が、プロペラシャフト７２及び電子制御カップリング１０に伝達され、その電子制御カップリング１０が係合状態（カップリングトルク伝達状態）であるときに、駆動力が後輪用デファレンシャル装置７３、後輪車軸８１を介して左右の後輪８Ｌ，８Ｒに伝達（分配）される。その後輪車軸８１の回転数（後輪８Ｌ，８Ｒの回転数）はＲｒ軸回転数センサ１０３によって検出される。
【００３０】
−電子制御カップリング−
電子制御カップリング（駆動力配分装置）１０は、パイロットクラッチ式のものであって、例えば、多板摩擦クラッチで構成されたメインクラッチ、パイロットクラッチ（電磁多板クラッチ）、カム機構及び電磁石などを備えており、電磁石の電磁力によってパイロットクラッチが係合され、その係合力をカム機構にてメインクラッチに伝達することにより、当該メインクラッチが係合するように構成されている（具体的な構成については、例えば、特開２０１０−２５４１３５公報参照）。
【００３１】
そして、この例の電子制御カップリング１０においては、上記電磁石に供給する励磁電流Ｉｅを制御することによってトルク容量つまりカップリングトルクＴｃが制御されるようになっており、全駆動力に対する後輪８Ｌ，８Ｒ側への駆動力配分率を、例えば０〜０．５の範囲で無段階で調整することができる。電子制御カップリング１０の電磁石への励磁電流ＩｅはＥＣＵ１００によって制御される。
【００３２】
−ＥＣＵ−
ＥＣＵ１００は、エンジン１の運転制御、エンジン１及びモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の協調制御などを含む各種制御を実行する電子制御装置であって、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）及びバックアップＲＡＭなどを備えている。
【００３３】
ＲＯＭには、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭはＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭはエンジン１の停止時などにおいて保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
【００３４】
ＥＣＵ１００には、図２に示すように、アクセルペダルの踏み込み量であるアクセル開度ａｃｃを検出するアクセル開度センサ１０１、前輪車軸６１の回転数ｎｆ（以下、Ｆｒ軸回転数ｎｆともいう）を検出するＦｒ軸回転数センサ１０２、後輪車軸８１の回転数ｎｒ（以下、Ｒｒ軸回転数ｎｒともいう）を検出するＲｒ軸回転数センサ１０３、ハンドルの操舵角ｄｅｌｔａを検出する操舵角センサ１０４、及び、ブレーキペダルのＯＮ／ＯＦＦを検出（ブレーキ踏力の検出も含む）するブレーキペダルセンサ１０５などが接続されている。さらに、ＥＣＵ１００には、エンジン１の出力軸であるクランクシャフト１１の回転数（エンジン回転数）を検出するエンジン回転数センサ、エンジン冷却水温を検出する水温センサ、吸気通路に配置のスロットルバルブのスロットル開度センサ、吸入空気量を検出するエアフロメータ、バッテリ３００の充放電電流を検出する電流センサ、及び、バッテリ温度センサなどが接続されており、これらの各センサからの信号がＥＣＵ１００に入力される。
【００３５】
そして、ＥＣＵ１００は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、エンジン１のスロットル開度制御（吸入空気量制御）、燃料噴射量制御、及び、点火時期制御などを含むエンジン１の各種制御を実行する。また、電子制御カップリング１０を制御して、後述する「駆動力配分制御」を実行する。
【００３６】
さらに、ＥＣＵ１００は、バッテリ３００を管理するために、電流センサにて検出された充放電電流の積算値や、バッテリ温度センサにて検出されたバッテリ温度などに基づいて、バッテリ３００の充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）や、バッテリ３００の入力制限Ｗｉｎ及び出力制限Ｗｏｕｔなどを演算する。
【００３７】
また、ＥＣＵ１００にはインバータ２００が接続されている。インバータ２００は、各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２それぞれの制御用のＩＰＭ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｍｏｄｕｌｅ：インテリジェントパワーモジュール）を備えている。その各ＩＰＭは、複数（例えば６個）の半導体スイッチング素子（例えばＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：絶縁ゲートバイポー
ラトランジスタ）などによって構成されている。
【００３８】
インバータ２００は、例えば、ＥＣＵ１００からの指令信号に応じてバッテリ３００からの直流電流を、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する電流に変換する一方、エンジン１の動力により第１モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電流、及び、回生ブレーキにより第２モータジェネレータＭＧ２で発電された交流電流を、バッテリ３００を充電するための直流電流に変換する。また、インバータ２００は、第１モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電流を走行状態に応じて、第２モータジェネレータＭＧ２の駆動用電力として供給する。
【００３９】
ここで、この例の車両においては、図示はしないが、前輪用ブレーキ（油圧ブレーキ）及び後輪用ブレーキ（油圧ブレーキ）と、これら前輪用ブレーキ及び後輪用ブレーキをそれぞれ個別に制御するブレーキ制御手段とを備えており、ブレーキペダルＯＮ時には、図４に示す理想制動力配分線にしたがって制動を実施する。なお、図４に示す理想制動力配分線は、前輪及び後輪に制動力を発生させたときに、前輪と後輪とが同時にロックする配分点を連続的に連ねた線である。
【００４０】
−駆動力配分制御−
次に、ＥＣＵ１００が実行する「駆動力配分制御」の一例について図３のフローチャートを参照して説明する。図３の制御ルーチンはＥＣＵ１００において所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返して実行される。
【００４１】
まず、ステップＳＴ１０１では、条件Ｊ１：［アクセル開度ａｃｃ＝ＯＦＦ（アクセル開度センサ１０１の出力信号から認識）］、条件Ｊ２：［ブレーキペダル信号ｂｒｋ＝ＯＦＦ（ブレーキペダルセンサ１０５の出力信号から認識）、条件Ｊ３：［エンジントルクｔｅ＜０（エンジン被駆動状態）］の３つの条件（Ｊ１〜Ｊ３）の全てが成立しているか否かを判定する。ステップＳＴ１０１の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（３つの条件Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３のいずれかの条件が不成立である場合）はステップＳＴ１１０に進む。
【００４２】
ステップＳＴ１１０では、現在の運転状態に応じて、マップ等に基づいて電子制御カップリング１０の電磁石への励磁電流Ｉｅを制御して、前輪６Ｌ，６Ｒ及び後輪８Ｌ，８Ｒへの駆動力分配制御（通常駆動力分配制御）を行う。その後に、トルク急変防止のためにフィルタ処理（なまし処理）行う（ステップＳＴ１１１）。
【００４３】
なお、上記通常駆動力分配制御の際に用いるマップについては、例えば、車両運転状態をパラメータとして、前後輪の駆動力配分率を、実験・シミュレーション等によって所得しておき、その結果を基に適合した値（電子制御カップリング１０の励磁電流Ｉｅ）をマップ化したものを用いる。
【００４４】
ここで、ステップＳＴ１０１の判定条件に、アクセル開度ａｃｃ＝ＯＦＦ（エンジンブレーキ作動状態）の条件に加えて、ブレーキペダル信号ｂｒｋ＝ＯＦＦ（ブレーキＯＦＦ）の条件を設定している理由は、ブレーキＯＮ時において、電子制御カップリング１０を係合する制御（カップリング出力トルクｔｏｕｔを出す制御（下記のステップＳＴ１０５の制御））を行うと、後輪８Ｌ，８Ｒの制動力が摩擦円と比較して相対的に大きくなってしまい、後輪８Ｌ，８Ｒがロックする可能性があり、これを回避するためである。なお、ブレーキＯＮ時には、上述したように、図４に示す理想制動力配分線にしたがって制動を実施する。
【００４５】
一方、上記ステップＳＴ１０１の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合はステップＳＴ１０２に進む。ステップＳＴ１０２では、当該ＥＣＵ１００が監視しているバッテリ３００の充電状態ＳＯＣと満充電判定閾値とを比較して、バッテリ３００が「満充電状態」であるか否かを判定する。このステップＳＴ１０２の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合は、電子制御カップリング１０のカップリング出力トルクｔｏｕｔを０（励磁電流Ｉｅ＝０）に制御して、エンジンブレーキ時の回生制御を実施する（ステップＳＴ１０７）。その後、ステップＳＴ１１１に移行する。このように、この例では、バッテリ３００が満充電状態でない場合には、エンジンブレーキに回生制御を実施して、燃費の向上を優先する。なお、このステップＳＴ１０２の判定処理に用いる満充電判定閾値は、バッテリ３００の充電状態ＳＯＣが「満充電状態」となる値よりも所定量だけ小さい閾値であってもよい。
【００４６】
上記ステップＳＴ１０２の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（バッテリ３００が満充電状態である場合）はステップＳＴ１０３に進む。
【００４７】
ステップＳＴ１０３では、操舵角センサ１０４の出力信号から得られる舵角ｄｅｌｔａが、旋回判定舵角閾値ＣＤＥＬＴよりも小さいか否かを判定し、その判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（ｄｅｌｔａ≧ＣＤＥＬＴである場合（旋回中の場合））はステップＳＴ１１０に移行して、上記した通常駆動力配分制御を行う。ステップＳＴ１０３の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（ｄｅｌｔａ＜ＣＤＥＬＴである場合）はステップＳＴ１０４に進む。なお、このステップＳＴ１０３の判定処理を実施する理由は、アクセルオフ（エンジンブレーキ時）での旋回初期のみに限って、カップリング出力トルクｔｏｕｔを出す制御（下記のステップＳＴ１０５の制御）を行うようにするためである。上記旋回判定舵角閾値ＣＤＥＬＴについては、旋回初期であるのか、旋回中であるのかを判別する値を実験・シミュレーション等によって経験的に適合した値を設定すればよい。
【００４８】
ステップＳＴ１０４においては、Ｆｒ軸回転数センサ１０２の出力信号からＦｒ軸回転数ｎｆを算出するとともに、Ｒｒ軸回転数センサ１０３の出力信号からＲｒ軸回転数ｎｒを算出し、その算出したＦｒ軸回転数ｎｆがＲｒ軸回転数ｎｒよりも小さいか否かを判定する。ステップＳＴ１０４の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（ｎｆ≧ｎｒである場合）は、電子制御カップリング１０のカップリング出力トルクｔｏｕｔを０（励磁電流Ｉｅ＝０）に制御する（ステップＳＴ１０６）。つまり、アクセルオフによるエンジンブレーキ作動状態のときにｎｆ≧ｎｒである場合（前輪６Ｌ，６Ｒが路面から受けるトルクが、後輪８Ｌ，８Ｒが路面から受けるトルク以下である場合）には、車両駆動状態を二輪駆動状態に設定してステップＳＴ１１１に移行する。
【００４９】
一方、ステップＳＴ１０４の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（ｎｆ＜ｎｒである場合）は、カップリング出力トルクｔｏｕｔが［ｔｏｕｔ＝Ｋ＊ｔｉｎ（カップリング入力トルク）］となるように、電子制御カップリング１０の励磁電流Ｉｅを制御する（ステップＳＴ１０５）。つまり、アクセルオフによるエンジンブレーキ作動状態のときにｎｆ＜ｎｒである場合（前輪６Ｌ，６Ｒが路面から受けるトルクが、後輪８Ｌ，８Ｒが路面から受けるトルクよりも大きい場合）には、電子制御カップリング１０を係合する制御（カップリング出力トルクｔｏｕｔを出す制御）を実行し、車両駆動状態を四輪駆動状態として、前輪６Ｌ，６Ｒが路面から受けるトルク（制動力）の一部が後輪に伝達されるようにする。
【００５０】
ここで、ステップＳＴ１０５において、カップリング出力トルクｔｏｕｔの設定（ｔｏｕｔ＝Ｋ＊ｔｉｎ）に用いる係数Ｋは減速時後輪制動力分配係数である。この減速時後輪制動力分配係数Ｋは大きいほど減速時の旋回初期の回頭性が向上するが、減速時後輪制動力分配係数Ｋを大きくしすぎるとタックインの発生が懸念される。また、減速時後輪制動力分配係数Ｋが小さい値であると、目標とする回頭性を得ることができなくなる。このような点を考慮して、実験・シミュレーション等によって減速時後輪制動力分配係数Ｋを適合すればよい。
【００５１】
以上のように、この例の制御によれば、アクセルオフによるエンジンブレーキ作動状態であり、かつ、Ｆｒ軸回転数ｎｆがＲｒ軸回転数ｎｒ未満である場合（前輪６Ｌ，６Ｒが路面から受けるトルクが、後輪８Ｌ，８Ｒが路面から受けるトルクよりも大きい場合）には、車両の駆動状態を四輪駆動状態にするので、前輪６Ｌ，６Ｒが路面から受けるトルク（制動力）の一部が後輪に伝達される。これにより前輪６Ｌ，６Ｒの縦方向（車両が進む方向）の路面摩擦力が小さくなって前輪６Ｌ，６Ｒの横力が大きくなるため、アクセルオフでの旋回初期の回頭性が向上する。この点について具体的に説明する。
【００５２】
まず、前輪制動力と後輪制動力との制動力分配率は図５に示すような関係にあり、後輪制動力が大きくなるほど前輪制動力が小さくなって前輪横力が大きくなる。このような関係から、アクセルオフによるエンジンブレーキ作動状態（制動時）であり、かつ、前輪６Ｌ，６Ｒが路面から受けるトルクが、後輪８Ｌ，８Ｒが路面から受けるトルクよりも大きい場合に四輪駆動状態にすると、前輪後輪６Ｌ，６Ｒから後輪８Ｌ，８Ｒに駆動力が伝達されて後輪８Ｌ，８Ｒの制動力配分率が大きくなるので、前輪６Ｌ，６Ｒの横力が大きくなって旋回初期の回頭性が向上する。
【００５３】
より具体的に説明すると、図６（ａ）に示すように、アクセルオフ減速時（エンジンブレーキ作動状態）であり、かつ、前輪６Ｌ，６Ｒが路面から受けるトルク（制動力Ｆｆｘ）が、後輪８Ｌ，８Ｒが路面から受けるトルク（制動力Ｆｒｘ）よりも大きい場合に、電子制御カップリング１０のカップリングトルクＴｃが０（ｔｏｕｔ＝０）である場合（二輪駆動状態である場合）、前輪６Ｌ，６Ｒの制動力Ｆｆｘが大きくて前輪６Ｌ，６Ｒの横力Ｆｆｙは小さい。
【００５４】
これに対し、図６（ｂ）に示すように、アクセルオフ減速時（エンジンブレーキ作動状態）に電子制御カップリング１０を係合して四輪駆動状態にすると、前輪６Ｌ，６Ｒの制動力の一部（カップリングトルクＴｃ（＝Ｆｒｘ′−Ｆｒｘ）分）が後輪側に伝達され、後輪８Ｌ，８Ｒの制動力Ｆｒｘ′が図６（ａ）の場合と比較して大きくなり（Ｆｒｘ′＞Ｆｒｘ）、その分だけ前輪６Ｌ，６Ｒの制動力Ｆｆｘ′が小さくなる（Ｆｆｘ′＝Ｆｆｘ−（Ｆｒｘ′−Ｆｒｘ））。このようにして、前輪６Ｌ，６Ｒの制動力を後輪８Ｌ，８Ｒに分担させることにより、前輪６Ｌ，６Ｒの横力Ｆｆｙ′が大きくなるので、アクセルオフでの旋回初期の回頭性が向上する。
【００５５】
なお、以上の例では、本発明をハイブリッド車両に適用した例について説明したが、これに限られることなく、電動モータの回生制御により回生制動力を発生させる回生ブレーキ装置を備えたコンベンショナル車両にも本発明は適用可能である。
【００５６】
［実施形態２］
図７は本発明を適用する車両の他の例を示す概略構成図である。
この例の車両は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式を基本とするスタンバイ四輪駆動方式を採用したコンベンショナル車両（駆動力源としてエンジンのみを搭載した車両）であって、車両走行用の駆動力を発生するエンジン５０１、トルクコンバータ５０２、自動変速機５０３、前輪用デファレンシャル装置５０４、前輪車軸（ドライブシャフト）５５１、前輪５０５Ｌ，５０５Ｒ、トランスファ５０６、プロペラシャフト５０７、電子制御カップリング１０、後輪用デファレンシャル装置５０８、後輪車軸（ドライブシャフト）５１１、後輪５１０Ｌ，５１０Ｒ、及び、ＥＣＵ６００などを備えており、そのＥＣＵ６００により実行されるプログラムによって本発明の車両の制御装置が実現される。
【００５７】
次に、エンジン５０１、トルクコンバータ５０２、自動変速機５０３、トランスファ５０６、電子制御カップリング１０、及び、ＥＣＵ６００などの各部について以下に説明する。
【００５８】
−エンジン−
エンジン５０１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の動力装置であって、例えば、吸気通路に設けられたスロットルバルブ（図示せず）のスロットル開度（吸気空気量）、燃料噴射量、点火時期などの運転状態を制御できるように構成されている。
【００５９】
−トルクコンバータ・自動変速機等−
トルクコンバータ５０２は、入力側のポンプインペラ及び出力側のタービンランナなどを備えており、それらポンプインペラとタービンランナとの間で流体（作動油）を介して動力伝達を行う。ポンプインペラはエンジン５０１の出力軸であるクランクシャフトに連結されている。タービンランナ２２はタービンシャフトを介して自動変速機５０３の入力軸に連結されている。
【００６０】
自動変速機５０３は、例えば、クラッチ及びブレーキ等の摩擦係合装置と遊星歯車装置とを用いてギヤ段を設定する有段式（遊星歯車式）の自動変速機である。なお、自動変速機５０３については、変速比を無段階に調整するベルト式無段変速機（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）であってもよい。また、変速機については、マニュアルトランスミッション（手動変速機）であってもよい。
【００６１】
自動変速機５０３の出力軸には出力ギヤが回転一体に連結されている。その出力ギヤは前輪用デファレンシャル装置５０４のデフドリブンギヤ５０４ａに噛み合っており、自動変速機５０３の出力軸に伝達された駆動力は、前輪用デファレンシャル装置５０４及び前輪車軸５５１を介して左右の前輪５０５Ｌ，５０５Ｒに伝達される。その前輪車軸５５１の回転数（前輪５０５Ｌ，５０５Ｒの回転数）はＦｒ軸回転数センサ７０２によって検出される。
【００６２】
−トランスファ−等
トランスファ５０６は、前輪用デファレンシャル装置５０４に回転一体に連結されたドライブギヤ５０６ａと、このドライブギヤ５０６ａに噛み合うドリブンギヤ５０６ｂとを備えている。ドリブンギヤ５０６ｂにはプロペラシャフト５０７が回転一体に連結されている。プロペラシャフト５０７は、電子制御カップリング１０、後輪用デファレンシャル装置５０８、後輪車軸５１１を介して左右の後輪５１０Ｌ，５１０Ｒに連結されている。そして、上記前輪用デファレンシャル装置５０４からトランスファ５０６にて伝達された駆動力は、プロペラシャフト５０７及び電子制御カップリング１０に伝達され、その電子制御カップリング１０が係合状態（カップリングトルク伝達状態）であるときに、駆動力が後輪用デファレンシャル装置５０８、後輪車軸５１１を介して左右の後輪５１０Ｌ，５１０Ｒに伝達（配分）される。その後輪車軸５１１の回転数（後輪５１０Ｌ，５１０Ｒの回転数）はＲｒ軸回転数センサ７０３によって検出される。
【００６３】
なお、電子制御カップリング１０については、上記した［実施形態１］と同じ構造のものであるので、その詳細な説明は省略する。
【００６４】
−ＥＣＵ−
ＥＣＵ６００は、エンジン５０１の運転制御などを実行する電子制御装置であって、上記した［実施形態１］と同様に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びバックアップＲＡＭなどを備えている。
【００６５】
ＥＣＵ６００には、図８に示すように、アクセルペダルの踏み込み量であるアクセル開度ａｃｃを検出するアクセル開度センサ７０１、前輪車軸５５１の回転数ｎｆを検出するＦｒ軸回転数センサ７０２、後輪車軸５１１の回転数ｎｒを検出するＲｒ軸回転数センサ７０３、ハンドルの操舵角ｄｅｌｔａを検出する操舵角センサ７０４、及び、ブレーキペダルのＯＮ／ＯＦＦを検出（ブレーキ踏力の検出も含む）するブレーキペダルセンサ７０５などが接続されている。さらに、ＥＣＵ６００には、エンジン５０１のクランクシャフトの回転数（エンジン回転数）を検出するエンジン回転数センサ、エンジン冷却水温を検出する水温センサ、吸気通路に配置の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、及び、吸入空気量を検出するエアフロメータなどが接続されており、これらの各センサからの信号がＥＣＵ６００に入力される。
【００６６】
そして、ＥＣＵ６００は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、エンジン５０１のスロットル開度制御（吸入空気量制御）、燃料噴射量制御、及び、点火時期制御などを含むエンジン５０１の各種制御を実行する。また、電子制御カップリング１０を制御して「駆動力配分制御」を実行する。
【００６７】
−駆動力配分制御−
次に、ＥＣＵ６００が実行する「駆動力配分制御」の一例について図９のフローチャートを参照して説明する。図９の制御ルーチンはＥＣＵ６００において所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返して実行される。
【００６８】
まず、ステップＳＴ２０１では、条件Ｊ１：［アクセル開度ａｃｃ＝ＯＦＦ（アクセル開度センサ１０１の出力信号から認識）］、条件Ｊ２：［ブレーキペダル信号ｂｒｋ＝ＯＦＦ（ブレーキペダルセンサ１０５の出力信号から認識）、条件Ｊ３：［エンジントルクｔｅ＜０（エンジン被駆動状態）］の３つの条件（Ｊ１〜Ｊ３）の全てが成立しているか否かを判定する。ステップＳＴ２０１の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（３つの条件Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３のいずれかの条件が不成立である場合）はステップＳＴ２１０に進む。このステップＳＴ２１０及びステップＳＴ２１１の各処理内容は、上記した［実施形態１］の図３のステップＳＴ１１０及びステップＳＴ１１１の各処理と同じであるので、その詳細な説明は省略する。また、ステップＳＴ２０１の判定条件に、ブレーキペダル信号ｂｒｋ＝ＯＦＦ（ブレーキＯＦＦ）の条件を設定している理由についても［実施形態１］と同じであるので、その詳細な説明は省略する。
【００６９】
上記ステップＳＴ２０１の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合はステップＳＴ２０２に進む。
【００７０】
ステップＳＴ２０２では、操舵角センサ７０４の出力信号から得られる舵角ｄｅｌｔａが、旋回判定舵角閾値ＣＤＥＬＴよりも小さいか否かを判定し、その判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（ｄｅｌｔａ≧ＣＤＥＬＴである場合（旋回中の場合））はステップＳＴ２１０に移行して、上記した通常駆動力配分制御を行う。ステップＳＴ２０２の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（ｄｅｌｔａ＜ＣＤＥＬＴである場合）はステップＳＴ２０３に進む。なお、このステップＳＴ２０２の判定処理を実施する理由は、アクセルオフ（エンジンブレーキ時）での旋回初期のみに限って、カップリング出力トルクｔｏｕｔを出す制御（下記のステップＳＴ２０４の制御）を行うようにするためである。上記旋回判定舵角閾値ＣＤＥＬＴについては、旋回初期であるのか、旋回中であるのかを判別する値を実験・シミュレーション等によって経験的に適合した値を設定すればよい。
【００７１】
ステップＳＴ２０３においては、Ｆｒ軸回転数センサ７０２の出力信号からＦｒ軸回転数ｎｆを算出するとともに、Ｒｒ軸回転数センサ７０３の出力信号からＲｒ軸回転数ｎｒを算出し、その算出したＦｒ軸回転数ｎｆがＲｒ軸回転数ｎｒよりも小さいか否かを判定する。ステップＳＴ２０３の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（ｎｆ≧ｎｒである場合）は、電子制御カップリング１０のカップリング出力トルクｔｏｕｔを０（励磁電流Ｉｅ＝０）に制御する（ステップＳＴ２０５）。つまり、アクセルオフによるエンジンブレーキ作動状態のときにｎｆ≧ｎｒである場合（前輪５０５Ｌ，５０５Ｒが路面から受けるトルクが、後輪５１０Ｌ，５１０Ｒが路面から受けるトルク以下である場合）には、車両駆動状態を二輪駆動状態に設定してステップＳＴ２１１に移行する。
【００７２】
一方、ステップＳＴ２０３の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（ｎｆ＜ｎｒである場合）は、カップリング出力トルクｔｏｕｔが［ｔｏｕｔ＝Ｋ＊ｔｉｎ（カップリング入力トルク）］となるように、電子制御カップリング１０の励磁電流Ｉｅを制御する（ステップＳＴ２０４）。つまり、アクセルオフによるエンジンブレーキ作動状態のときにｎｆ＜ｎｒである場合（前輪５０５Ｌ，５０５Ｒが路面から受けるトルクが、後輪５１０Ｌ，５１０Ｒが路面から受けるトルクよりも大きい場合）には、電子制御カップリング１０を係合する制御（カップリング出力トルクｔｏｕｔを出す制御）を実行し、車両駆動状態を四輪駆動状態として、前輪５０５Ｌ，５０５Ｒが路面から受けるトルク（制動力）の一部が後輪に伝達されるようにする。
【００７３】
なお、ステップＳＴ２０４において、カップリング出力トルクｔｏｕｔの設定（ｔｏｕｔ＝Ｋ＊ｔｉｎ）に用いる係数Ｋ（減速時後輪制動力分配係数）については、上記した［実施形態］の図３のステップＳＴ１０５に用いる係数Ｋと同じであるので、その具体的な説明は省略する。
【００７４】
以上のように、この例の制御においても、アクセルオフによるエンジンブレーキ作動状態であり、かつ、Ｆｒ軸回転数ｎｆがＲｒ軸回転数ｎｒ未満である場合（前輪５０５Ｌ，５０５Ｒが路面から受けるトルクが、後輪５１０Ｌ，５１０Ｒが路面から受けるトルクよりも大きい場合）には、車両の駆動状態を四輪駆動状態にするので、前輪５０５Ｌ，５０５Ｒの路面から受けるトルク（制動力）の一部が後輪５１０Ｌ，５１０Ｒに伝達される。これによって前輪５０５Ｌ，５０５Ｒの縦方向（車両が進む方向）の路面摩擦力が小さくなるので、前輪５０５Ｌ，５０５Ｒの横力が大きくなってアクセルオフでの旋回初期の回頭性が向上する。
【００７５】
−他の実施形態−
以上の例では、前後輪への駆動力配分にパイロットクラッチ式の電子制御カップリングとしているが、クラッチ直押付式の電子制御カップリングを用いてもよい。また、このような電子制御カップリングに限られることなく、前後輪に駆動力の配分率を変更することが可能な装置であれば、他の任意の方式の駆動力配分装置を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、前輪または後輪の一方で車両を駆動する二輪駆動状態と、前輪及び後輪の両方で車両を駆動する四輪駆動状態とを選択的に切り替えることが可能な車両の制御に利用可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１，５０１ エンジン
５１ カウンタドライブギヤ
５４，５０４ 前輪用デファレンシャル装置
６Ｌ，６Ｒ、５０６Ｌ，５０６Ｒ 前輪
６１，５５１ 前輪車軸
７１，５０６ トランスファ
７２，５０７ プロペラシャフト
７３，５０８ 後輪用デファレンシャル装置
８Ｌ，８Ｒ，５１０Ｌ，５１０Ｒ 後輪
８１，５１１ 後輪車軸
１０ 電子制御カップリング
１００，６００ ＥＣＵ
１０１，７０１ アクセル開度センサ
１０２，７０２ Ｆｒ軸回転数センサ
１０３，７０３ Ｒｒ軸回転数センサ
１０４，７０４ 操舵角センサ
１０５，７０５ ブレーキペダルセンサ
３００ バッテリ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の駆動力を出力するエンジンと、前後輪への駆動力の配分率を変更することが可能な駆動力配分装置とを備え、前輪または後輪の一方で車両を駆動する二輪駆動状態と、前輪及び後輪の両方で車両を駆動する四輪駆動状態とを選択的に切り替えることが可能な車両の制御装置であって、
エンジンブレーキ作動状態であり、かつ、前記前輪が路面から受けるトルクが、前記後輪が路面から受けるトルクよりも大きい場合は四輪駆動状態とし、エンジンブレーキ作動状態であり、かつ、前記前輪が路面から受けるトルクが、前記後輪が路面から受けるトルク以下である場合には二輪駆動状態とする駆動力配分制御手段を備えていることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両の制御装置において、
前記車両の舵角を検出する舵角検出手段を備え、
前記駆動力配分制御手段は、エンジンブレーキ作動状態における前記車両の舵角が判定閾値未満であり、かつ、前記前輪が路面から受けるトルクが、前記後輪が路面から受けるトルクよりも大きい場合は四輪駆動状態とすることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の車両の制御装置において、
前記車両の運動エネルギを電力として回生し、その回生電力を蓄電装置に充電する回生制御手段を備え、
前記駆動力配分制御手段は、エンジンブレーキ作動状態のときに前記蓄電装置の蓄電量が所定の判定閾値以上であり、かつ、前記前輪が路面から受けるトルクが、前記後輪が路面から受けるトルクよりも大きい場合は四輪駆動状態とすることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両の制御装置において、
前記前輪の回転数を検出する前輪回転数検出手段と、前記後輪の回転数を検出する後輪回転数検出手段とを備え、
前記駆動力配分制御手段は、前記前輪の回転数と前記後輪の回転数とを用いて、前記前輪が路面から受けるトルクと前記後輪が路面から受けるトルクとを比較することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項５】
請求項４記載の車両の制御装置において、
前記駆動力配分制御手段は、エンジンブレーキ作動状態であり、かつ、前記前輪の回転数が前記後輪の回転数よりも小さい場合は四輪駆動状態とし、エンジンブレーキ作動状態であり、かつ、前記前輪の回転数が前記後輪の回転数以上である場合は二輪駆動状態とすることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の車両の制御装置において、
前記前後輪への駆動力の配分率を変更することが可能な前記駆動力配分装置が、多板摩擦クラッチ機構を有する電子制御カップリングであることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項１】
走行用の駆動力を出力するエンジンと、前後輪への駆動力の配分率を変更することが可能な駆動力配分装置とを備え、前輪または後輪の一方で車両を駆動する二輪駆動状態と、前輪及び後輪の両方で車両を駆動する四輪駆動状態とを選択的に切り替えることが可能な車両の制御装置であって、
エンジンブレーキ作動状態であり、かつ、前記前輪が路面から受けるトルクが、前記後輪が路面から受けるトルクよりも大きい場合は四輪駆動状態とし、エンジンブレーキ作動状態であり、かつ、前記前輪が路面から受けるトルクが、前記後輪が路面から受けるトルク以下である場合には二輪駆動状態とする駆動力配分制御手段を備えていることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両の制御装置において、
前記車両の舵角を検出する舵角検出手段を備え、
前記駆動力配分制御手段は、エンジンブレーキ作動状態における前記車両の舵角が判定閾値未満であり、かつ、前記前輪が路面から受けるトルクが、前記後輪が路面から受けるトルクよりも大きい場合は四輪駆動状態とすることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の車両の制御装置において、
前記車両の運動エネルギを電力として回生し、その回生電力を蓄電装置に充電する回生制御手段を備え、
前記駆動力配分制御手段は、エンジンブレーキ作動状態のときに前記蓄電装置の蓄電量が所定の判定閾値以上であり、かつ、前記前輪が路面から受けるトルクが、前記後輪が路面から受けるトルクよりも大きい場合は四輪駆動状態とすることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両の制御装置において、
前記前輪の回転数を検出する前輪回転数検出手段と、前記後輪の回転数を検出する後輪回転数検出手段とを備え、
前記駆動力配分制御手段は、前記前輪の回転数と前記後輪の回転数とを用いて、前記前輪が路面から受けるトルクと前記後輪が路面から受けるトルクとを比較することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項５】
請求項４記載の車両の制御装置において、
前記駆動力配分制御手段は、エンジンブレーキ作動状態であり、かつ、前記前輪の回転数が前記後輪の回転数よりも小さい場合は四輪駆動状態とし、エンジンブレーキ作動状態であり、かつ、前記前輪の回転数が前記後輪の回転数以上である場合は二輪駆動状態とすることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の車両の制御装置において、
前記前後輪への駆動力の配分率を変更することが可能な前記駆動力配分装置が、多板摩擦クラッチ機構を有する電子制御カップリングであることを特徴とする車両の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２２４３１３（Ｐ２０１２−２２４３１３Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９６２３８（Ｐ２０１１−９６２３８）
【出願日】平成２３年４月２２日（２０１１．４．２２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２２日（２０１１．４．２２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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