JP4969936B2 - 車両の駆動力配分制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、異常状態が発生した際に前後軸間、及び、左右輪間の駆動力配分を適切に制御する車両の駆動力配分制御装置に関する。

近年、車両においては、走行状態や運転状態に応じて、前後軸間の伝達トルクや左右輪間の伝達トルクを積極的に制御し、操安性等を最適に制御する駆動力配分制御装置が開発され、実用化されている。このような駆動力配分制御装置では、車両に異常状態が生じた場合でも、制御性の悪化を防止するための制御が開発され、導入されている。

例えば、特開２００４−１０６７９３号公報には、カップリング機構の締結力を制御して伝達トルクを可変し、駆動力を分配する車両の駆動力配分制御装置において、カップリング機構の締結力を制限するトルクリミッタを、車両の運転状態に応じた通常制御状態のリミッタ値から駆動力伝達系を保護するための特殊制御状態のリミッタ値に連続的に変化させ、特殊制御状態下におけるカップリング機構の締結力を、特殊制御状態のリミッタ値以下に制御する技術が開示されている。
特開２００４−１０６７９３号公報

しかしながら、上述の特許文献１に開示される技術は、あくまでも前後駆動力配分を制御するセンタデファレンシャルのカップリング機構のみの場合の制御技術であり、他に、左右駆動力配分を積極的に制御する駆動力配分制御が加わった場合には、異常時においても、これら前後軸間の駆動力配分制御と左右輪間の駆動力配分制御とを適切に統合し可変して行う必要がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、センサからの入力信号故障、異径タイヤの装着、駆動系油温の異常上昇等の異常状態が発生した際においても、前後軸間と左右輪間の駆動力配分制御による操安性を可能な限り確保し、また、通常状態から異常状態へ、或いは、異常状態から通常状態への復帰においても車両挙動の急変等無く滑らかに移行してドライバに違和感を与えることのない車両の駆動力配分制御装置を提供することを目的としている。

本発明は、車両の異常状態を検出する異常状態検出手段と、左右輪間の駆動力配分を制御する左右駆動力配分制御手段と、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、上記異常状態を検出した際に、上記左右駆動力配分制御手段を左右輪間のトルク移動を無くす方向に制御させる一方、上記前後駆動力配分制御手段に対し、予め設定した時間、前後軸間のトルク伝達を行わせた後、該トルク伝達を無くす方向に制御させる異常時制御手段とを備え、上記異常時制御手段は、異常状態から通常状態に復帰した際には、上記前後駆動力配分制御手段の通常制御への復帰と上記左右駆動力配分制御手段の通常制御への復帰を異なるタイミングで行わせることを特徴としている。

本発明による車両の駆動力配分制御装置によれば、センサからの入力信号故障、異径タイヤの装着、駆動系油温の異常上昇等の異常状態が発生した際においても、前後軸間と左右輪間の駆動力配分制御による操安性を可能な限り確保し、また、通常状態から異常状態へ、或いは、異常状態から通常状態への復帰においても車両挙動の急変等無く滑らかに移行してドライバに違和感を与えることがないという効果を奏する。

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〜図７は本発明の実施の一形態を示し、図１は車両全体の駆動系の概略構成を示す説明図、図２は駆動力配分制御部の機能ブロック図、図３はトルクリミッタ設定プログラムのフローチャート、図４は図３から続くフローチャート、図５は図４から続くフローチャート、図６は出力トルク設定プログラムのフローチャート、図７は駆動力配分制御の一例を示すタイムチャートである。

図１において、符号１は車両前部に配置されたエンジンを示し、このエンジン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、トランスファドライブギヤ３、トランスファドリブンギヤ４を経てセンタデファレンシャル装置５に伝達される。

センタデファレンシャル装置５に伝達された駆動力は、リヤドライブ軸６、プロペラシャフト７、ドライブピニオン軸部８を介して後輪終減速装置９に入力される一方、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。

後輪終減速装置９に入力された駆動力は、後輪左ドライブ軸１２rlを経て左後輪１３rlに伝達される一方、後輪右ドライブ軸１２rrを経て右後輪１３rrに伝達される。また、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１２flを経て左前輪１３flに伝達される一方、前輪右ドライブ軸１２frを経て右前輪１３frに伝達される。

センタデファレンシャル装置５は、リングギヤ１４がトランスファドリブンギヤ４と一体に構成されており、このリングギヤ１４がダブルプラネタリギヤ１５と噛合されている。フロントドライブ軸１０は後方に延出され、リングギヤ１４の回転軸芯を挿通されており、フロントドライブ軸１０に設けたサンギヤ１６とダブルプラネタリギヤ１５とが噛合されている。

ダブルプラネタリギヤ１５を軸支するキャリア１７は前方に延出され、フロントドライブ軸１０とキャリア１７との間に、湿式多板クラッチ（トランスファクラッチ）１８が配設されている。

トランスファクラッチ１８は、キャリア１７の内面にアウタプレート１８ａが、フロントドライブ軸１０にインナプレート１８ｂが、それぞれ交互に重ねて構成され、図示しないピストンにより押圧自在に構成されている。

このピストンには、トランスファクラッチ駆動部４１により駆動される図示しない電磁石が設けられており、駆動力配分制御部７０からの制御信号でトランスファクラッチ駆動部４１を通じて押圧力（トランスファトルク）を電子制御自在に構成されている。

後輪終減速装置９は、例えば、特開２００５−５４９４４号公報に開示されるように、差動機構部２１と油圧モータ２２とを備えて構成されている。

差動機構部２１は、公知のプラネタリギヤ方式で構成されており、ドライブピニオン軸部８の後端に設けられたドライブピニオン８ａは、デファレンシャルケース２３の外周に設けたリングギヤ２４と噛合されている。

デファレンシャルケース２３の内側に設けられたリングギヤ２５は、アウタピニオン２６と噛合され、このアウタピニオン２６と噛合するインナピニオン２７が後輪左ドライブ軸１２rlに設けられたサンギヤ２８と噛合されている。アウタピニオン２６とインナピニオン２７を回転自在に軸支するキャリア２９は、後輪右ドライブ軸１２rrへと連結されている。

従って、ドライブピニオン８ａから入力された駆動力は、サンギヤ２８から後輪左ドライブ軸１２rlへと伝達される一方、キャリア２９から後輪右ドライブ軸１２rrへと伝達される。

油圧モータ２２は、ラジアルピストン式の油圧モータで構成されており、外周に向けて突出自在な複数のピストン（図示せず）を格納したシリンダブロック３０は後輪左ドライブ軸１２rlと連結され、内側にカム面が形成されたカムリング（図示せず）を備えたモータケース３１（シリンダブロック３０に対して正逆回転自在）は後輪右ドライブ軸１２rrと連結されている。

そして、油圧モータ２２は、油圧ポンプ、油圧バルブユニット等からなる油圧ポンプモータ駆動部４２により作動され、必要なトルクが後輪左ドライブ軸１２rlから後輪右ドライブ軸１２rrへ、或いは、後輪右ドライブ軸１２rrから後輪左ドライブ軸１２rlへと移動される。この油圧ポンプモータ駆動部４２を駆動させる制御信号は、後述の駆動力配分制御部７０から出力される。

車両には、駆動力配分制御部７０で後述の如く実行する前後駆動力配分制御、後輪左右駆動力配分制御に必要なパラメータを検出するための、各センサ類が設けられている。

すなわち、各車輪１３fl，１３fr，１３rl，１３rrの車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrrが車輪速度センサ６１fl，６１fr，６１rl，６１rrにより検出され、ハンドル角θHがハンドル角センサ６２により検出され、実際に車両に生じている横加速度（以下、実横加速度と略称）（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）が横加速度センサ６３により検出され、実際に車両に生じているヨーレート（以下、実ヨーレートと略称）γがヨーレートセンサ６４により検出され、実際に車両に生じている前後加速度（ｄ^２ｘ／ｄｔ^２）が前後加速度センサ６５により検出され、アクセル開度θACCがアクセル開度センサ６６により検出され、エンジン回転数ＮEがエンジン回転数センサ６７により検出されて、駆動力配分制御部７０に入力される。

また、車両には、制動時における車輪のロック状態を防止する公知のアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ；Anti-lock Brake System）６８が搭載されており、このＡＢＳ６８の作動状態の信号も駆動力配分制御部７０に入力される。

更に、車両には、車両の異常状態を検出する異常状態検出手段としての、制御状態検出部６９が設けられており、この制御状態検出部６９からの信号も駆動力配分制御部７０に入力される。

ここで、制御状態検出部６９が異常状態として検出、或いは、判定するのは以下のような各状態の場合である。
・各種センサやスイッチ信号の異常
・異径タイヤ装着（直進走行時の車輪速度センサ６１fl，６１fr，６１rl，６１rrからの入力信号等で判定）
・駆動系油温の異常上昇

そして、駆動力配分制御部７０は、上述の各入力信号に基づいて、センタデファレンシャル装置５におけるトランスファクラッチ１８による前後駆動力配分制御をトランスファトルクとして演算し、トランスファクラッチ駆動部４１に出力する。また、駆動力配分制御部７０は、後輪終減速装置９における油圧モータ２２による左右駆動力配分制御をトルク移動量として演算し、油圧ポンプモータ駆動部４２に出力する。この際、駆動力配分制御部７０は、制御状態検出部６９が何らかの車両の異常を検出した場合、油圧モータ２２によるトルク移動量を無くす方向に制御させる。その一方で、トランスファクラッチ１８によるトランスファトルクを、前後等配分の方向に制御させ、予め設定した時間、この異常状態における制御を行った後は、トランスファトルクを下降させる。また、駆動力配分制御部７０は、制御状態検出部６９からの信号が異常状態から通常の状態に復帰した場合には、まず、トランスファクラッチ１８の制御（前後駆動力配分制御）を通常の制御に戻した後、油圧モータ２２の制御（左右駆動力配分制御）を通常の制御に戻すようになっている。すなわち、駆動力配分制御部７０は、左右駆動力配分制御手段、前後駆動力配分制御手段、及び、異常時制御手段としての機能を有している。

すなわち、駆動力配分制御部７０は、図２に示すように、車速演算部７１、第１のトランスファトルク演算部７２、第１の付加ヨーモーメント演算部７３、第２の付加ヨーモーメント演算部７４、第２のトランスファトルク演算部７５、トランスファトルク演算部７６、加減速時ゲイン演算部７７、操舵速度感応ゲイン演算部７８、標準／カウンタゲイン切替設定部７９、後輪付加ヨーモーメント演算部８０、左右駆動力配分付加トルク演算部８１、出力トルク設定部８２から主要に構成されている。

車速演算部７１は、４輪の車輪速度センサ、すなわち、各車輪速度センサ６１fl，６１fr，６１rl，６１rrから各車輪１３fl，１３fr，１３rl，１３rrの車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrrが入力される。そして、例えば、これらの平均を演算することにより車速Ｖ（＝（ωfl＋ωfr＋ωrl＋ωrr）／４）を演算し、第１のトランスファトルク演算部７２、第２の付加ヨーモーメント演算部７４に出力する。

第１のトランスファトルク演算部７２は、横加速度センサ６３から実横加速度（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）が、アクセル開度センサ６６からアクセル開度θACCが、エンジン回転数センサ６７からエンジン回転数ＮEが、車速演算部７１から車速Ｖが入力される。そして、第１のトランスファトルク演算部７２は、これら入力信号により、エンジンからの入力トルクに応じた締結トルクとしての入力トルク感応トランスファトルクＴLSDIを演算し、第１の付加ヨーモーメント演算部７３、トランスファトルク演算部７６に出力する。

第１の付加ヨーモーメント演算部７３は、第１のトランスファトルク演算部７２から入力トルク感応トランスファトルクＴLSDIが入力される。そして、例えば、以下の（１）式により、入力トルク感応トランスファトルクＴLSDIを付加ヨーモーメント（入力トルク感応付加ヨーモーメントＭ１）に換算し、後輪付加ヨーモーメント演算部８０に出力する。
Ｍ１＝ＫLSDI・ＴLSDI …（１）
ここで、ＫLSDIは、予め実験、計算等により求めておいた換算係数である。尚、上述の（１）式のように演算することなく、予め設定しておいたマップ等を参照して入力トルク感応トランスファトルクＴLSDIを入力トルク感応付加ヨーモーメントＭ１に換算するようにしても良い。

第２の付加ヨーモーメント演算部７４は、ハンドル角センサ６２からハンドル角θHが、横加速度センサ６３から実横加速度（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）が、ヨーレートセンサ６４から実ヨーレートγが、車速演算部７１から車速Ｖが入力される。そして、第２の付加ヨーモーメント演算部７４は、これら入力信号により、車両に付加するヨーモーメント（舵角／ヨーレート感応付加ヨーモーメントＭ２）を推定し、第２のトランスファトルク演算部７５、後輪付加ヨーモーメント演算部８０に出力する。

第２のトランスファトルク演算部７５は、ハンドル角センサ６２からハンドル角θHが入力され、第２の付加ヨーモーメント演算部７４から舵角／ヨーレート感応付加ヨーモーメントＭ２が入力される。

そして、以下の（２）式、或いは、（３）式により舵角／ヨーレート感応トランスファトルクＴLSDPを演算して、トランスファトルク演算部７６に出力する。
・θH≧０の場合
ＴLSDP＝−ＫLSDP・Ｍ２ …（２）
・θH＜０の場合
ＴLSDP＝ＫLSDP・Ｍ２ …（３）
ここで、ＫLSDPは換算係数である。

トランスファトルク演算部７６は、第１のトランスファトルク演算部７２から入力トルク感応トランスファトルクＴLSDIが入力され、第２のトランスファトルク演算部７５から舵角／ヨーレート感応トランスファトルクＴLSDPが入力される。そして、以下の（４）式によりトランスファトルクＴLSDを演算し、出力トルク設定部８２に出力する。
ＴLSD＝ＴLSDI＋ＴLSDP …（４）

加減速時ゲイン演算部７７は、前後加速度センサ６５から前後加速度（ｄ^２ｘ／ｄｔ^２）が入力される。そして、予め設定しておいたマップを参照して、加減速時ゲインＧgxを設定し、後輪付加ヨーモーメント演算部８０に出力する。この加減速時ゲインＧgxは、加速時には大きく設定され、減速時には小さく設定される。

操舵速度感応ゲイン演算部７８は、ハンドル角センサ６２からハンドル角θHが入力される。そして、予め設定しておいたマップを参照して、操舵速度感応ゲインＧdhを設定し、後輪付加ヨーモーメント演算部８０に出力する。この操舵速度感応ゲインＧdhは、ハンドル角速度（ｄθH／ｄｔ）の絶対値が大きいほど大きく設定される。

標準／カウンタゲイン切替設定部７９は、ハンドル角センサ６２からハンドル角θHが入力され、ヨーレートセンサ６４から実ヨーレートγが入力され、後輪付加ヨーモーメント演算部８０から後輪付加ヨーモーメントＭrが入力される。そして、カウンタステアを行うような特殊な場合に対応するために、ゲイン切替を行い、このゲイン（標準／カウンタゲインＧｃ）を後輪付加ヨーモーメント演算部８０に出力する。具体的には、θH＞０、且つ、Ｍr＞０、且つ、γ＜０の場合とθH＜０、且つ、Ｍr＜０、且つ、γ＞０の場合は、標準／カウンタゲインＧｃを標準の値（例えば、１．０）より大きな値（例えば、５．０）に設定し、上述以外の標準の場合は、標準／カウンタゲインＧｃを標準の値に設定しておく。

後輪付加ヨーモーメント演算部８０は、第１の付加ヨーモーメント演算部７３から入力トルク感応付加ヨーモーメントＭ１が入力され、第２の付加ヨーモーメント演算部７４から舵角／ヨーレート感応付加ヨーモーメントＭ２が入力され、加減速時ゲイン演算部７７から加減速時ゲインＧgxが入力され、操舵速度感応ゲイン演算部７８から操舵速度感応ゲインＧdhが入力され、標準／カウンタゲイン切替設定部７９から標準／カウンタゲインＧｃが入力される。

そして、以下の（５）式により、後輪終減速装置９で発生させる後輪付加ヨーモーメントＭrを演算し、標準／カウンタゲイン切替設定部７９、左右駆動力配分付加トルク演算部８１に出力する。
Ｍr＝Ｇｃ・（Ｇgx・Ｍ１＋Ｇdh・Ｍ２） …（５）

左右駆動力配分付加トルク演算部８１は、後輪付加ヨーモーメント演算部８０から後輪付加ヨーモーメントＭrが入力される。

そして、例えば、以下の（６）式により、油圧モータ２２で発生させるトルク移動量ＴTVDを演算して、出力トルク設定部８２に出力し、この出力トルク設定部８２で後述の如く設定される、最終的な移動トルク（今回の移動トルク）ＴTVDnを油圧ポンプモータ駆動部４２に出力する。

ＴTVD＝Ｍr／（Ｒｔ・（Ｌbr／２）） …（６）
ここで、Ｌbrはリヤトレッドである。

出力トルク設定部８２は、ＡＢＳ６８からＡＢＳの作動状態を示す信号が、制御状態検出部６９から異常状態の検出信号が、トランスファトルク演算部７６からトランスファトルクＴLSDが、左右駆動力配分付加トルク演算部８１からトルク移動量ＴTVDが入力される。

そして、後述するトルクリミッタ設定プログラムに従って、トランスファトルクＴLSDの制限値（ＬＳＤリミット値）ＴLIMLSDを設定し、トルク移動量ＴTVDの制限値（ＴＶＤリミット値）ＴLIMTVDを設定する。この設定した制限値ＴLIMLSD，ＴLIMTVDを用い、後述する出力トルク設定プログラムに従って、入力されたトランスファトルクＴLSD、及び、トルク移動量ＴTVDを基に最終的なトランスファトルク（今回のトランスファトルク）ＴLSDn、及び、最終的な移動トルク（今回の移動トルク）ＴTVDnを設定して、それぞれトランスファクラッチ駆動部４１、油圧ポンプモータ駆動部４２に出力する。

また、出力トルク設定部８２は、ＡＢＳ６８が作動している場合には、ＡＢＳ作動時用に予め設定しておいた小さな値（例えば、トランスファクラッチ１８を略解放状態とするような値）を最終的なトランスファトルクＴLSDnとして設定し、トランスファクラッチ駆動部４１に出力する。

次に、出力トルク設定部８２で実行されるトルクリミッタ設定プログラムについて、図３〜図５のフローチャートを基に説明する。なお、ＬＳＤリミット値ＴLIMLSDの初期値にはトランスファトルクＴLSDの最大値である許容トルク最大値ＴMAXLSDが、ＴＶＤリミット値ＴLIMTVDの初期値には移動トルクＴTVDの最大値である許容トルク最大値ＴMAXTVDが設定されている。

まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１で、制御状態判定フラグＦｓを読み込む。この制御状態判定フラグＦｓは、制御状態検出部６９からの信号により設定されるものであり、制御状態検出部６９により異常状態が検出された際にセット（Ｆｓ＝１）され、異常状態以外（通常状態）ではクリア（Ｆｓ＝０）された状態となるフラグである。

次に、Ｓ１０２に進むと、制御状態判定フラグＦｓがクリアされた状態か否か、すなわち、通常状態か否かの判定が行われ、異常状態の場合（Ｆｓ＝１の場合）はＳ１０３〜Ｓ１２６の処理へ、通常状態の場合（Ｆｓ＝０の場合）はＳ１２７〜Ｓ１３６の処理へ進む。

ここでは、まず、異常状態が検出されたときを先に説明する。
Ｓ１０２の判定の結果、Ｆｓ＝１で異常状態と判定された場合は、Ｓ１０３に進み、第１のタイマＴ１をクリア（Ｔ１＝０）し、Ｓ１０４に進んで、第２のタイマＴ２をインクリメント（Ｔ２＝Ｔ２＋１）して、Ｓ１０５に進む。ここで、第１のタイマＴ１は、異常状態ではクリアされたままのタイマで、通常状態においてインクリメントされるタイマとなっている。逆に、第２のタイマＴ２は、通常状態ではクリアされたままのタイマで、異常状態においてインクリメントされるタイマとなっている。

Ｓ１０５では、第２のタイマＴ２が１か否か、すなわち、異常状態になって初回か否かの判定が行われ、初回の場合（Ｔ２＝１の場合）にはＳ１０６〜Ｓ１１３の処理へ、初回以外の場合（Ｔ２≠１の場合）にはＳ１１４〜Ｓ１２６の処理へ進む。

Ｓ１０５の判定の結果、異常状態になって初回と判定され、Ｓ１０６に進むと、前回設定された移動トルクＴTVDn-1から定数ΔTVD2を減算した値（ＴTVDn-1−ΔTVD2）が０よりも小さいか否か判定され、０よりも小さい場合はＳ１０７に進んで、ＴＶＤリミット値ＴLIMTVDを０に設定する。逆に、０以上の場合はＳ１０８に進み、（ＴTVDn-1−ΔTVD2）をＴＶＤリミット値ＴLIMTVDに設定する。

Ｓ１０７、或いは、Ｓ１０８でＴＶＤリミット値ＴLIMTVDの設定を行った後は、Ｓ１０９に進み、付加されるトランスファトルクＴLSDの最大値である許容トルク最大値ＴMAXLSDと前回設定されたトランスファトルクＴLSDn-1に定数ΔLSD2を加算した値（ＴLSDn-1＋ΔLSD2）とを比較する。

この比較の結果、許容トルク最大値ＴMAXLSDより（ＴLSDn-1＋ΔLSD2）の方が小さければ、Ｓ１１０に進み、（ＴLSDn-1＋ΔLSD2）をＬＳＤリミット値ＴLIMLSDに設定する。逆に、（ＴLSDn-1＋ΔLSD2）が許容トルク最大値ＴMAXLSD以上の場合は、Ｓ１１１に進み、許容トルク最大値ＴMAXLSDをＬＳＤリミット値ＴLIMLSDに設定する。

Ｓ１１０、或いは、Ｓ１１１でＬＳＤリミット値ＴLIMLSDの設定を行った後は、Ｓ１１２に進み、ＡＢＳが作動中か否か判定する。そして、ＡＢＳ作動中の場合は、Ｓ１１３に進み、ＬＳＤリミット値ＴLIMLSDを、ＡＢＳ作動時用に予め設定しておいた小さな値（例えば、トランスファクラッチ１８を略解放状態とするような値）ＴLIMABSに設定し直してプログラムを抜ける。また、ＡＢＳが非作動の場合は、そのままプログラムを抜ける。

すなわち、ＴＶＤリミット値ＴLIMTVD、ＬＳＤリミット値ＴLIMLSDは、異常状態になった場合には、その初期値として、前回設定された移動トルクＴTVDn-1、前回設定されたトランスファトルクＴLSDn-1に設定し、この値を基準に設定を行っていくようになっている。

また、ＡＢＳが作動時には、ＬＳＤリミット値ＴLIMLSDを上述したように小さな値に設定することにより、前後軸間の不要なトルクの伝達を阻止し、車輪がロック状態になることを確実に防止するようになっている。

一方、前述のＳ１０５で、Ｔ２≠１であり、異常状態になって初回ではないと判定された場合は、Ｓ１１４に進み、第２のタイマＴ２によるカウント値が予め設定しておいた閾値Ｔc2よりも大きくなったか否か判定する。

このＳ１１４の判定の結果、第２のタイマＴ２によるカウント値が閾値Ｔc2に達していなければＳ１１５に進み、ＴＶＤリミット値ＴLIMTVDから定数ΔTVD2を減算した値（ＴLIMTVD−ΔTVD2）が０よりも小さいか否か判定され、０よりも小さい場合はＳ１１６に進んで、ＴＶＤリミット値ＴLIMTVDを０に設定する。逆に、０以上の場合はＳ１１７に進み、（ＴLIMTVD−ΔTVD2）をＴＶＤリミット値ＴLIMTVDに設定する。

Ｓ１１６、或いは、Ｓ１１７でＴＶＤリミット値ＴLIMTVDの設定を行った後は、Ｓ１１８に進み、許容トルク最大値ＴMAXLSDとＬＳＤリミット値ＴLIMLSDに定数ΔLSD2を加算した値（ＴLIMLSD＋ΔLSD2）とを比較する。

この比較の結果、許容トルク最大値ＴMAXLSDより（ＴLIMLSD＋ΔLSD2）の方が小さければ、Ｓ１１９に進み、（ＴLIMLSD＋ΔLSD2）をＬＳＤリミット値ＴLIMLSDに設定する。逆に、（ＴLIMLSD＋ΔLSD2）が許容トルク最大値ＴMAXLSD以上の場合は、Ｓ１２０に進み、許容トルク最大値ＴMAXLSDをＬＳＤリミット値ＴLIMLSDに設定する。

Ｓ１１９、或いは、Ｓ１２０でＬＳＤリミット値ＴLIMLSDの設定を行った後は、Ｓ１１２に進み、ＡＢＳが作動中か否か判定する。そして、ＡＢＳ作動中の場合は、Ｓ１１３に進み、ＬＳＤリミット値ＴLIMLSDを、ＡＢＳ作動時用に予め設定しておいた小さな値（例えば、トランスファクラッチ１８を略解放状態とするような値）ＴLIMABSに設定し直してプログラムを抜ける。また、ＡＢＳが非作動の場合は、そのままプログラムを抜ける。

また、上述のＳ１１４で第２のタイマＴ２によるカウント値が予め設定しておいた閾値Ｔc2よりも大きくなった場合は、Ｓ１２１に進み、ＴＶＤリミット値ＴLIMTVDから定数ΔTVD2を減算した値（ＴLIMTVD−ΔTVD2）が０よりも小さいか否か判定され、０よりも小さい場合はＳ１２２に進んで、ＴＶＤリミット値ＴLIMTVDを０に設定する。逆に、０以上の場合はＳ１２３に進み、（ＴLIMTVD−ΔTVD2）をＴＶＤリミット値ＴLIMTVDに設定する。

Ｓ１２２、或いは、Ｓ１２３でＴＶＤリミット値ＴLIMTVDの設定を行った後は、Ｓ１２４に進み、０とＬＳＤリミット値ＴLIMLSDから定数ΔLSD3を減算した値（ＴLIMLSD−ΔLSD3）とを比較する。

この比較の結果、０より（ＴLIMLSD−ΔLSD3）の方が小さければ、Ｓ１２５に進み、ＬＳＤリミット値ＴLIMLSDを０に設定する。逆に、（ＴLIMLSD−ΔLSD3）が０以上の場合は、Ｓ１２６に進み、（ＴLIMLSD−ΔLSD3）をＬＳＤリミット値ＴLIMLSDに設定する。

Ｓ１２５、或いは、Ｓ１２６でＬＳＤリミット値ＴLIMLSDの設定を行った後は、Ｓ１１２に進み、ＡＢＳが作動中か否か判定する。そして、ＡＢＳ作動中の場合は、Ｓ１１３に進み、ＬＳＤリミット値ＴLIMLSDを、ＡＢＳ作動時用に予め設定しておいた小さな値（例えば、トランスファクラッチ１８を略解放状態とするような値）ＴLIMABSに設定し直してプログラムを抜ける。また、ＡＢＳが非作動の場合は、そのままプログラムを抜ける。

すなわち、ＬＳＤリミット値ＴLIMLSDは、予め設定した時間（Ｔ２＞Ｔc2）となった場合には、下降させることにより、異常状態における駆動系（特に、後輪終減速装置９）の昇温を防止するようになっている。

一方、Ｓ１０２で通常状態（Ｆｓ＝０）と判定されると、Ｓ１２７に進み、第２のタイマＴ２をクリア（Ｔ２＝０）し、Ｓ１２８に進んで、第１のタイマＴ１をインクリメント（Ｔ１＝Ｔ１＋１）して、Ｓ１２９に進む。

Ｓ１２９では、第１のタイマＴ１によるカウント値が予め設定しておいた閾値Ｔc1よりも大きくなったか否か判定する。

このＳ１２９の判定の結果、第１のタイマＴ１によるカウント値が閾値Ｔc1に達していなければＳ１３０に進み、前回設定されたＴＶＤリミット値ＴLIMTVDn-1をそのまま今回のＴＶＤリミット値として設定し、Ｓ１３４に進む。

一方、Ｓ１２９の判定の結果、第１のタイマＴ１によるカウント値が閾値Ｔc1に達していればＳ１３１に進み、移動トルクＴTVDの最大値である許容トルク最大値ＴMAXTVDとＴＶＤリミット値ＴLIMTVDに定数ΔTVD1を加算した値（ＴLIMTVD＋ΔTVD1）とを比較する。

この比較の結果、許容トルク最大値ＴMAXTVDより（ＴLIMTVD＋ΔTVD1）の方が小さければ、Ｓ１３２に進み、（ＴLIMTVD＋ΔTVD1）をＴＶＤリミット値ＴLIMTVDに設定し、Ｓ１３４に進む。逆に、（ＴLIMTVD＋ΔTVD1）が許容トルク最大値ＴMAXTVD以上の場合は、Ｓ１３３に進み、許容トルク最大値ＴMAXTVDをＴＶＤリミット値ＴLIMTVDに設定して、Ｓ１３４に進む。

Ｓ１３４では、許容トルク最大値ＴMAXLSDとＬＳＤリミット値ＴLIMLSDに定数ΔLSD1を加算した値（ＴLIMLSD＋ΔLSD1）とを比較する。

この比較の結果、許容トルク最大値ＴMAXLSDより（ＴLIMLSD＋ΔLSD1）の方が小さければ、Ｓ１３５に進み、（ＴLIMLSD＋ΔLSD1）をＬＳＤリミット値ＴLIMLSDに設定し、プログラムを抜ける。逆に、（ＴLIMLSD＋ΔLSD1）が許容トルク最大値ＴMAXLSD以上の場合は、Ｓ１３６に進み、許容トルク最大値ＴMAXLSDをＬＳＤリミット値ＴLIMLSDに設定して、プログラムを抜ける。

すなわち、通常状態に復帰してからは、まず、前後駆動力配分制御を通常の状態に復帰させ、その後（第１のタイマＴ１が閾値Ｔc1に達した後）、左右駆動力配分制御を通常の状態に復帰させるようになっている。これは、左右駆動力配分制御よりも車両挙動へ与える影響が小さい前後駆動力配分制御を通常制御に復帰させた後に、左右駆動力配分制御を復帰させることで、車両の急変動を抑制し、通常制御への復帰を滑らかにするためである。

尚、上述のトルクリミッタ設定プログラムで使用する各リミッタ値を上昇させる、或いは、下降させる定数は任意に設定できる。また、閾値Ｔc1は通常状態に復帰してからＬＳＤリミット値ＴLIMLSDが許容トルク最大値ＴMAXLSDとなるのに十分な時間を設定しているが、これに限らず、ＬＳＤリミット値ＴLIMLSDがある程度増大した後に、ＴＶＤリミット値を徐々に増大させるようにしていれば、閾値Ｔc1はそれより短い時間を設定しても良い。

次に、出力トルク設定部８２で実行される出力トルク設定プログラムを、図６のフローチャートで説明する。まず、Ｓ２０１で、制御状態判定フラグＦｓを読み込む。

次に、Ｓ２０２に進むと、制御状態判定フラグＦｓがクリアされた状態か否か、すなわち、通常状態か否かの判定が行われ、通常状態の場合（Ｆｓ＝０の場合）はＳ２０２〜Ｓ２０８の処理へと進み、異常状態の場合（Ｆｓ＝１の場合）はＳ２０９、Ｓ２１０の処理へと進む。

Ｓ２０２の判定の結果、通常状態と判定されてＳ２０３に進むと、左右駆動力配分付加トルク演算部８１からのトルク移動量ＴTVDとＴＶＤリミット値ＴLIMTVDとが比較され、トルク移動量ＴTVDがＴＶＤリミット値ＴLIMTVD以上の場合は、Ｓ２０４に進み、ＴＶＤリミット値ＴLIMTVDを今回の移動トルクＴTVDnとして設定する。

逆に、トルク移動量ＴTVDがＴＶＤリミット値ＴLIMTVDより小さければ、Ｓ２０５に進み、トルク移動量ＴTVDを今回の移動トルクＴTVDnとして設定する。

Ｓ２０４、或いは、Ｓ２０５で今回の移動トルクＴTVDnを設定した後は、Ｓ２０６に進み、トランスファトルク演算部７６からのトランスファトルクＴLSDとＬＳＤリミット値ＴLIMLSDとが比較され、トランスファトルクＴLSDがＬＳＤリミット値ＴLIMLSD以上の場合は、Ｓ２０７に進み、ＬＳＤリミット値ＴLIMLSDを今回のトランスファトルクＴLSDnとして設定し、プログラムを抜ける。

逆に、トランスファトルクＴLSDがＬＳＤリミット値ＴLIMLSDより小さければ、Ｓ２０８に進み、トランスファトルクＴLSDを今回のトランスファトルクＴLSDnとして設定し、プログラムを抜ける。

一方、上述のＳ２０２で異常状態と判定してＳ２０９に進むと、ＴＶＤリミット値ＴLIMTVDを今回の移動トルクＴTVDnとして設定し、Ｓ２１０に進んで、ＬＳＤリミット値ＴLIMLSDを今回のトランスファトルクＴLSDnとして設定し、プログラムを抜ける。

すなわち、異常状態では、出力トルク設定部８２からトランスファクラッチ駆動部４１に出力される今回のトランスファトルクＴLSDnは、ＬＳＤリミット値ＴLIMLSDであり、出力トルク設定部８２から油圧ポンプモータ駆動部４２に出力される今回の移動トルクＴTVDnは、ＴＶＤリミット値ＴLIMTVDとなる。この際、左右駆動力配分に関しては、今回の移動トルクＴTVDnをＴＶＤリミット値ＴLIMTVD以下の値に設定するようにしても良い。

次に、出力トルク設定部８２で設定される今回のトランスファトルクＴLSDn、ＬＳＤリミット値ＴLIMLSD、今回の移動トルクＴTVDn、ＴＶＤリミット値ＴLIMTVDの一例を図７のタイムチャートで説明する。

まず、時刻ｔ１で、通常の状態から異常状態となると、図７（ｂ）に示すように、ＴＶＤリミット値ＴLIMTVD（図中、破線で示す）は、前回の移動トルクＴTVDn-1（図中、実線で示す）からΔＴＶＤ２を引いた値に設定される。

同様に、図７（ｃ）に示すように、ＬＳＤリミット値ＴLIMLSD（図中、破線で示す）は、前回のトランスファトルクＴLSDn-1にΔＬＳＤ２を加えた値に設定される。

その後、図７（ｂ）に示すように、ＴＶＤリミット値ＴLIMTVDと今回の移動トルクＴTVDnは、同じ値として設定され、時刻ｔ３で０になるまで徐々に低下させられる。このため、通常状態から異常状態になったときの左右駆動力配分制御の変化による車両挙動の乱れが抑えられ、ドライバに対する違和感を生じることがない。尚、左右駆動力配分制御では、図７（ｂ）の２点破線で示すように、今回の移動トルクＴTVDnをＴＶＤリミット値ＴLIMTVD以下になるように制御しても良い。

また、図７（ｃ）に示すように、ＬＳＤリミット値ＴLIMLSDと今回のトランスファトルクＴLSDnは、同じ値として設定され、時刻ｔ２で許容トルク最大値ＴMAXLSDになるまで徐々に増加させられる。このため、通常状態から異常状態になったときの前後駆動力配分制御の変化による車両挙動の乱れが抑えられ、ドライバに対する違和感を生じることがない。

その後、図７（ｃ）に示すように、時刻ｔ４になると、第２のタイマＴ２がＴc2を超えるため、ＬＳＤリミット値ＴLIMLSDと今回のトランスファトルクＴLSDnは、時刻ｔ５で、その値が０になるまで徐々に減少される。このため、前後駆動力配分制御では、異常状態における駆動系（特に、後輪終減速装置９）の昇温を確実に防止するようになっている。

その後、時刻ｔ６で異常状態から通常状態へ復帰すると、図７（ｃ）に示すように、まず、前後駆動力配分制御が通常状態へ復帰されることになる。すなわち、ＬＳＤリミット値ＴLIMLSDと今回のトランスファトルクＴLSDnは、徐々に増加させられ、この図７（ｃ）の場合では、時刻ｔ７で、今回のトランスファトルクＴLSDnがＬＳＤリミット値ＴLIMLSDより小さな値となる。ＬＳＤリミット値ＴLIMLSDは、引き続き、許容トルク最大値ＴMAXLSDとなるまで徐々に増大される。そして、今回のトランスファトルクＴLSDnは、ＬＳＤリミット値ＴLIMLSD以下の範囲で設定され出力される。

一方、左右駆動力配分制御は、図７（ｂ）に示すように、前後駆動力配分制御が通常状態に復帰してから（第１のタイマＴ１が閾値Ｔc1に達してから）通常状態に復帰される。すなわち、時刻ｔ９からＴＶＤリミット値ＴLIMTVDと今回の移動トルクＴTVDnが徐々に増加され、この図７（ｂ）の場合では、時刻ｔ１０で、今回の移動トルクＴTVDnがＴＶＤリミット値ＴLIMTVDより小さな値となる。ＴＶＤリミット値ＴLIMTVDは、引き続き、許容トルク最大値ＴMAXTVDとなるまで徐々に増大される。そして、今回の移動トルクＴTVDnは、ＴＶＤリミット値ＴLIMTVD以下の範囲で設定され出力される。

このように、まず、前後駆動力配分制御を通常の状態に復帰させ、その後、左右駆動力配分制御を通常の状態に復帰させるようになっているので、左右駆動力配分制御よりも車両挙動へ与える影響が小さい前後駆動力配分制御を通常制御に復帰させた後に、左右駆動力配分制御を復帰させることができ、車両の急変動を抑制し、通常制御への復帰を滑らかにすることができる。

また、前後駆動力配分制御と左右駆動力配分制御の通常状態への復帰も滑らかに行われるので、これら制御変化による車両挙動の乱れが抑えられ、ドライバに対する違和感を生じることがない。

次に、ＡＢＳが作動していた場合の例を説明する。
ＡＢＳが通常状態における時刻ｔ２１で作動されていたとすると、トランスファトルク演算部７６により、予め設定しておいた小さな値（例えば、トランスファクラッチ１８を略解放状態とするような値）が今回のトランスファトルクＴLSDnとして設定され、出力トルク設定部８２に出力される。

その後、時刻ｔ１で通常状態から異常状態となると、ＬＳＤリミット値ＴLIMLSDは、演算の途中で図７（ｃ）で説明した値をとるものの、最終的には予め設定しておいた小さな値（例えば、トランスファクラッチ１８を略解放状態とするような値）ＴLIMABSに設定し直され、ＬＳＤリミット値ＴLIMLSDと今回のトランスファトルクＴLSDnは、同じ値として設定される。

そして、時刻ｔ２２で、ＡＢＳの作動が解除されると、ＬＳＤリミット値ＴLIMLSDと今回のトランスファトルクＴLSDnは、上述の図７（ｃ）で説明した値に戻って設定される。

このように、ＡＢＳが作動時には、ＬＳＤリミット値ＴLIMLSDを上述したように小さな値に設定することにより、前後軸間の不要なトルクの伝達を阻止し、車輪がロック状態になることを確実に防止するようになっている。尚、左右駆動力配分制御では、ＡＢＳ作動の変更は行われない。

以上のように本発明の実施の形態によれば、センサからの入力信号故障、異径タイヤの装着、駆動系油温の異常上昇等の異常状態が発生した際においても、前後軸間と左右輪間の駆動力配分制御による操安性を可能な限り確保することができる。

また、通常状態から異常状態へ、或いは、異常状態から通常状態への復帰においても車両挙動の急変等無く滑らかに移行してドライバに違和感を与えることも防止できる。

尚、本発明の実施の形態では、前後駆動力配分をセンタデファレンシャル装置４から前後輪へとトルク配分する例で説明しているが、これに限ることなく、例えば、センタデファレンシャル装置のない４輪駆動車に対しても適用できることは云うまでもない。

また、左右駆動力配分も油圧モータ２２によるものに限るものではなく、例えば、ギヤ機構と油圧多板クラッチでトルク配分を可変する機構のものであっても適用できる。

車両全体の駆動系の概略構成を示す説明図 駆動力配分制御部の機能ブロック図 トルクリミッタ設定プログラムのフローチャート 図３から続くフローチャート 図４から続くフローチャート 出力トルク設定プログラムのフローチャート 駆動力配分制御の一例を示すタイムチャート

符号の説明

１ エンジン
５ センタデファレンシャル装置
９ 後輪終減速装置
１８ トランスファクラッチ
２１ 差動機構部
２２ 油圧モータ
４１ トランスファクラッチ駆動部
４２ 油圧ポンプモータ駆動部
６８ ＡＢＳ
６９ 制御状態検出部（異常状態検出手段）
７０ 駆動力配分制御部（左右駆動力配分制御手段、前後駆動力配分制御手段、異常時制御手段）
７６ トランスファトルク演算部
８１ 左右駆動力配分付加トルク演算部
８２ 出力トルク設定部

Claims (4)

1. 車両の異常状態を検出する異常状態検出手段と、
   左右輪間の駆動力配分を制御する左右駆動力配分制御手段と、
   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、
   上記異常状態を検出した際に、上記左右駆動力配分制御手段を左右輪間のトルク移動を無くす方向に制御させる一方、上記前後駆動力配分制御手段に対し、予め設定した時間、前後軸間のトルク伝達を行わせた後、該トルク伝達を無くす方向に制御させる異常時制御手段とを備え、
   上記異常時制御手段は、異常状態から通常状態に復帰した際には、上記前後駆動力配分制御手段の通常制御への復帰と上記左右駆動力配分制御手段の通常制御への復帰を異なるタイミングで行わせることを特徴とする車両の駆動力配分制御装置。
2. 上記異常時制御手段は、異常状態から通常状態に復帰した際には、上記前後駆動力配分制御手段を通常制御へ復帰させた後、上記左右駆動力配分制御手段を通常制御へ復帰させることを特徴とする請求項１記載の車両の駆動力配分制御装置。
3. 上記異常時制御手段は、異常状態になった際には、上記前後駆動力配分制御手段に対し、前後軸間のトルク伝達を前後等配分の方向に制御させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の駆動力配分制御装置。
4. 制動時における車輪のロック状態を防止するアンチロックブレーキシステムを有し、
   上記アンチロックブレーキシステムが作動した場合には、上記異常時制御手段は、異常状態になった際には、上記前後駆動力配分制御手段に対し、予め設定した前後軸間のトルク伝達を無くす方向の値で制御させることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の車両の駆動力配分制御装置。

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