JP2014080089A - ４輪駆動車両のトラクション制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】４輪駆動車両のトラクション制御装置にて、トラクション制御により２つ以上の車輪に対する制動力付与に起因してクラッチ機構への入力荷重が過大となることの抑制。
【解決手段】４輪駆動走行モード選択時、トラクション制御が、「１つの車輪（ＲＬ）」に対してのみ対応する開始条件の成立（ｔ３）後直ちに開始され（ｔ３）、「残りの車輪（ＦＬ）」に対しては対応する開始条件の成立（ｔ３）後遅れて開始される（ｔ３’）。上記「１つの車輪（ＲＬ）」としては、開始条件が成立している２輪以上の車輪のうちで、スリップ率が最も大きいものが採用される。制動力の総和がトラクション制御実行中に所定値ＴＨＬを超えないように、各輪に付与される制動力がそれぞれ調整される。各制動力は、ステップ的に増大しその後徐変的に減少する。従って、時刻ｔ３，ｔ３’の何れにおいても、クラッチ機構Ｃ／Ｔへの入力荷重（制動力の総和）が、所定値ＴＨＬを超過しない。
【選択図】図７

Description

本発明は、４輪駆動車両のトラクション制御装置に関する。

従来より、入力軸と、第１出力軸と、第２出力軸とを備えたトランスファが広く知られている（例えば、特許文献１を参照）。入力軸は、車両のエンジンに接続された変速機の出力軸と接続される。第１出力軸は、後輪側プロペラシャフト（第１プロペラシャフト）を介して左右後輪（第１左右輪）と接続され、第２出力軸は、前輪側プロペラシャフト（第２プロペラシャフト）を介して左右前輪（第２左右輪）と接続される。

このトランスファは、入力軸の駆動トルクの一部であって第２出力軸に分配されるトルク（分配トルク）を調整可能なクラッチ機構を備える。第２出力軸にはクラッチ機構により調整された分配トルクが伝達され、第１出力軸には入力軸の駆動トルクから分配トルクを減じて得られるトルクが伝達される。従って、分配トルクがゼロのとき、２輪駆動状態（後輪駆動状態）が得られる。一方、分配トルクがゼロより大きいとき、４輪駆動状態が得られるとともに、分配トルクの調整によって前後輪のトルク配分が調整され得る。

このような車両では、通常、２輪駆動走行モードと４輪駆動走行モードとを含む複数の走行モードのうちから１つの走行モードを選択する選択スイッチが備えられる。４輪駆動走行モードが選択された場合、分配トルクが左右後輪のスリップ状態等の車両の走行状態に基づいて調整される。これにより、通常、分配トルクがゼロに維持されて、２輪駆動状態が得られる。一方、左右後輪のスリップが発生した場合等の所定条件下においてのみ、分配トルクがゼロより大きい値に調整されて、駆動状態が２輪駆動状態から４輪駆動状態に自動的に切り換えられる。このような駆動制御は、「オンデマンド式」とも呼ばれる。一方、２輪駆動走行モードが選択された場合、分配トルクがゼロに維持される。この結果、２輪駆動状態が得られる。

他方、車輪がスリップ状態となった場合への対応として、トラクション制御が知られている。このトラクション制御は、車両の車輪に加速方向の過度のスリップが発生しているという実行条件が成立したと判定されたことに基づいて、制動装置を制御してその車輪に制動力を付与する制御である。これにより、その車輪のスリップが抑制されてその車輪のトラクションが回復し得る。この制動装置は、車両の車輪毎に、車輪に付与される制動力を個別に調整するようになっている。従って、４輪駆動走行モード選択時において、このトラクション制御を、車両の車輪毎に個別に実行する制御が考えられる。この制御により、スリップ状態へのより確実な対応が可能となる。

特許第３６５０２５５号公報

スリップ状態への対応に関し、上述した「トラクション制御を、車両の車輪毎に個別に実行する」制御手段を備える４輪駆動車両において、以下の事象が生じる場合がある。２つ以上の車輪に過度のスリップが発生したと判定されたとき、トラクション制御が、同２つ以上の車輪に同時に実行される。即ち、制動装置により、上記２つ以上の車輪に制動力が同時に付与される。このとき、各車輪の制動力に起因するトルクがそれぞれトランスファに同時に入力される。この結果、トランスファに入力されるトルク（荷重）の総和は、各車輪の制動力の総和に基づくものとなり、過大となる場合がある。

このため、過大な荷重に対し、トランスファ（に関連する要素、例えば、上述のクラッチ機構等）を破損から護るための堅牢性が必要とされ、コストの増大を招く等の問題があった。

本発明は、上記問題に対処するためのものであり、その目的は、トランスファを備えた４輪駆動車両のトラクション制御装置において、トラクション制御により２つ以上の車輪に付与される制動力に起因して、トランスファに入力されるトルクの総和が過大となることを抑制し得るものを提供することにある。

本発明に係る４輪駆動車両のトラクション制御装置は、入力軸と第１，第２出力軸とを備えたトランスファ、及び、上述と同じ制動装置および制御手段を備えるものである。本発明による４輪駆動車両のトラクション制御の特徴は、前記制御手段が、２つ以上の車輪に対して前記トラクション制御の実行条件が成立したと判定されている場合、各輪に付与する制動力の総和が所定値（ＴＨＬ）を超えないように、前記２輪以上の車輪に付与する制動力をそれぞれ調整することにある。

ここにおいて、上記「２つ以上の車輪」は、１つ以上の前輪および１つ以上の後輪であっても、左右前輪のみであっても、左右後輪のみであってもよい。上記「所定値」は、例えば、トランスファに入力されるトルクの総和が過大とならない上限値に対応する値とされる。上記構成によれば、トラクション制御により２つ以上の車輪に付与される制動力に起因してトランスファに入力されるトルクの総和が過大となることが抑制され得る。

なお、ここにおいて、「車輪に付与される制動力に起因してトランスファに入力されるトルク」とは、摩擦部材（ブレーキパッド等）が「車輪と一体回転する部材」（ブレーキディスク等）へ押圧される際の押圧力に応じた制動力に起因するトルク（静的なトルク）分のみならず、車輪の回転速度の変化に起因する慣性トルク（動的なトルク）分をも含む概念である。慣性トルクとは、「車輪とトランスファとの間の動力伝達系統」における回転に関する慣性モーメントと、車輪の回転角加速度との積で表すことができる。

本発明に係る４輪駆動車両のトラクション制御装置では、前記トランスファが、上述と同じクラッチ機構（Ｃ／Ｔ）を備えるよう構成されると好ましい。このクラッチ機構は、第２左右輪と、車両の動力源（エンジン及び変速機）との間の動力伝達系統の途中に介挿される。従って、仮に、トラクション制御によって第２左右輪に付与される制動力が過大となる場合があっても、前記過大な制動力に起因してトランスファに入力される過大なトルクの一部がクラッチ機構の滑りによって吸収・消費され得る。この結果、前記過大なトルクが車両の動力源（エンジン及び変速機）側に伝達されなくなり、車両の動力源（エンジン及び変速機）が保護され得る。

また、本発明に係る４輪駆動車両のトラクション制御装置は、前記制御手段が、２つ以上の車輪に対して前記トラクション制御の実行条件が成立したと判定されている場合、１つの車輪に対してのみ対応する前記実行条件の成立開始後直ちに前記トラクション制御を開始し、残りの車輪に対しては対応する前記実行条件の成立開始後遅れて前記トラクション制御を開始するように構成されると好ましい。

この場合、トラクション制御により付与される制動力は、トラクション制御の開始後、「ステップ的に直ちに（ゼロから）増大し、その後、（ゼロに向けて）徐々に減少する」パターン（以下、「ステップ増大・徐々に減少パターン」と呼ぶ）で推移することが好適である。

「ステップ増大・徐々に減少パターン」が採用され、且つ、２つ以上の車輪に対してトラクション制御の実行条件が（略）同時に成立開始する場合を想定する。この場合、全ての車輪に対して前記実行条件の成立開始後にトラクション制御が直ちに開始される構成では、前記２以上の車輪に対してトラクション制御が（略）同時に開始される。従って、特に「ステップ増大・徐々に減少パターン」が採用される場合においては、前記２以上の車輪の制動力が（略）同時にステップ的に増大する。この結果、トランスファに入力されるトルクが過大となり易い。なお、制動力がステップ的に増大する際、車輪の回転速度変化が急になるので、上記慣性トルク（動的なトルク）が一時的に大きくなる。このことを考慮すると、なお、トランスファに入力されるトルクが過大になり易い、といえる。

これに対し、上記構成によれば、先ず、１つの車輪のみに対してトラクション制御が開始され、その後遅れて、その他の車輪に対してトラクション制御が開始される。従って、「ステップ増大・徐々に減少パターン」が採用される場合、前記２以上の車輪に対して制動力がステップ的に増大するタイミングがずれるので、トランスファに入力されるトルクが過大になり難くなる。

また、本発明に係る４輪駆動車両のトラクション制御装置は、前記制御手段が、前記１つの車輪として、前記トラクション制御の実行条件が成立している２以上の車輪のうちで車輪のスリップ率が最も大きい車輪が採用されると好ましい。

一般に、車輪のスリップ率がゼロから増大するにつれて、車輪と路面との間の摩擦力（トラクション）は、先ずは次第に増大し、ピークとなった後、次第に減少していく。いま、２以上の車輪のスリップ率が前記ピークに対応する値よりも大きい領域にある場合を想定する。この場合、２以上の車輪のうちトラクションが最も小さいのは、スリップ率が最も大きい車輪である。従って、スリップ率が最も大きい車輪に対して制動力を付与してその車輪のスリップ率を低減することによって、他の車輪に対して制動力を付与してその車輪のスリップ率を低減する場合と比べて、車両全体として、より良好なトラクションが得られる。上記構成は、係る知見に基づく。

本発明の実施形態に係る４輪駆動車両のトラクション制御装置を搭載した車両の動力伝達系統を模式的に示した図である。 図１に示す多板クラッチ機構の具体的な構成の一例を示す模式図である。 図１に示す多板クラッチ機構についてのクラッチ駆動電流と分配トルクとの関係を示すグラフである。 図１に示したＥＣＵにより実行される、４輪駆動走行モード（Ｈ４Auto）での分配トルクの制御を行うためのルーチンを示したフローチャートである。 図１に示したＥＣＵにより実行される、４輪駆動走行モード（Ｈ４Auto、及び、Ｈ４Lock）でのトラクション制御を行うためのルーチンを示したフローチャートである。 ４輪駆動走行モードでのトラクション制御（通常制御）が行われる場合の一例を示したタイムチャートである。 図４及び図５に示したルーチンに基づいて、４輪駆動走行モードでのトラクション制御（特殊制御）が行われる場合の一例を示したタイムチャートである。 本発明の実施形態の変形例に係る４輪駆動車両のトラクション制御装置が備えるＥＣＵにより、４輪駆動走行モードでのトラクション制御（特殊制御）が行われる場合の一例を示したタイムチャートである。 本発明の実施形態の他の変形例に係る４輪駆動車両のトラクション制御装置を搭載した車両の動力伝達系統を模式的に示した図である。

以下、本発明の実施形態に係る４輪駆動車両のトラクション制御装置（以下、「本装置」とも呼ぶ。）について図面を参照しつつ説明する。図１は、本装置を搭載した車両の駆動システムの動力伝達系統を示す。この駆動システムは、トランスファＴ／Ｆと、後輪側ディファレンシャルＤ／Ｆｒと、前輪側ディファレンシャルＤ／Ｆｆと、切換機構Ｍと、制動装置ＢＲＫと、車輪速度センサＶｆｒ，Ｖｆｌ，Ｖｒｒ，Ｖｒｌと、前輪側プロペラシャフト回転速度センサＶｆｐと、前後加速度センサＧｘと、２駆・４駆切換スイッチＳと、電子制御装置ＥＣＵと、を備える。

トランスファＴ／Ｆは、入力軸Ａ１と、第１出力軸Ａ２と、第２出力軸Ａ３とを備える。入力軸Ａ１は、エンジンＥ／Ｇと接続された自動変速機Ａ／Ｔの出力軸と接続され、入力軸Ａ１とエンジンＥ／Ｇとの間で動力伝達系統が形成されている。第１出力軸Ａ２は、後輪側プロペラシャフトＡｒｐを介して後輪側ディファレンシャルＤ／Ｆｒと接続され、第１出力軸Ａ２と後輪側ディファレンシャルＤ／Ｆｒとの間で動力伝達系統が形成されている。第２出力軸Ａ３は、前輪側プロペラシャフトＡｆｐを介して前輪側ディファレンシャルＤ／Ｆｆと接続され、第２出力軸Ａ３と前輪側ディファレンシャルＤ／Ｆｆとの間で動力伝達系統が形成されている。

また、トランスファＴ／Ｆは、副変速機構Ｚと、多板クラッチ機構Ｃ／Ｔとを備える。副変速機構Ｚは、周知の構成の１つを有していて、入力軸Ａ１の回転速度に対する第１出力軸Ａ２の回転速度の割合が「１」となるＨＩＧＨモードと、同割合が「１」未満の一定値となるＬＯＷモードと、を選択的に切り換え可能に構成されている。

図２に示すように、多板クラッチ機構Ｃ／Ｔは、周知の構成を有する多板クラッチ式電子制御カップリングで構成されている。Ｃ／Ｔは、「入力軸Ａ１の駆動トルク」の一部であって第２出力軸Ａ３に分配されるトルク（以下、「分配トルクＴｃ」と呼ぶ）を調整可能となっている。第２出力軸Ａ３にはＣ／Ｔによって調整された分配トルクＴｃが伝達され、第１出力軸Ａ２には「入力軸Ａ１の駆動トルク」から分配トルクＴｃを減じて得られるトルクが伝達される。

従って、分配トルクＴｃがゼロのとき、２輪駆動状態（後輪駆動状態）が得られる。一方、Ｔｃがゼロより大きいとき、４輪駆動状態が得られるとともに、Ｔｃの調整によって前後輪のトルク配分が調整され得る。

分配トルクＴｃは、多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ内の図示しないアクチュエータを駆動するための電流（以下、「クラッチ駆動電流Ｉ」と呼ぶ）を調整することにより調整可能となっている。具体的には、図３に示すように、Ｔｃは、Ｉが「０」から増大するにつれて「０」から増大するように調整される。

後輪側ディファレンシャルＤ／Ｆｒは、周知の構成の１つを有していて、後輪側プロペラシャフトＡｒｐのトルクを右後輪の車軸Ａｒｒ及び左後輪の車軸Ａｒｌを介して左右後輪に分配するようになっている。同様に、前輪側ディファレンシャルＤ／Ｆｆは、周知の構成の１つを有していて、前輪側プロペラシャフトＡｆｐのトルクを右前輪の車軸Ａｆｒ及び左前輪の車軸Ａｆｌを介して左右前輪に分配するようになっている。

切換機構Ｍは、右前輪の車軸Ａｆｒに介装されていて、右前輪と前輪側ディファレンシャルＤ／Ｆｆとの間で動力伝達系統が形成される「接続状態」と、右前輪と前輪側ディファレンシャルＤ／Ｆｆとの間で動力伝達系統が形成されない「非接続状態」とを選択的に実現可能に構成されている。以下、右前輪の車軸Ａｆｒにおいて、切換機構Ｍと右前輪との間の部分を特に「第１軸Ａｆｒ１」と呼び、切換機構Ｍと前輪側ディファレンシャルＤ／Ｆｆとの間の部分を特に「第２軸Ａｆｒ２」と呼ぶ。なお、この切換機構Ｍは、第１、第２軸Ａｆｒ１，Ａｆｒ２の回転速度を近づけるための回転同期装置（シンクロナイザ）が備えられていてもいなくてもよい。また、切換機構Ｍは、左前輪の車軸Ａｆｌに介装されていてもよい。

切換機構Ｍは、例えば、ドッグ式（スプライン嵌合式）の構成を有している。この場合、切換機構Ｍは、例えば、第１、第２軸Ａｆｒ１，Ａｆｒ２の一方と一体のハブ（外スプライン又は内スプライン）と、前記ハブとスプライン嵌合するスリーブ（内スプライン又は外スプライン）と、第１、第２軸Ａｆｒ１，Ａｆｒ２の他方と一体のピース（外スプライン又は内スプライン）と、前記スリーブの位置を調整するフォークと、を備える。そして、スリーブが第１位置にある場合にピースとスリーブとがスプライン嵌合することで「接続状態」が得られ、スリーブが第２位置にある場合にピースとスリーブとがスプライン嵌合しないことで「非接続状態」が得られる。

制動装置ＢＲＫは、車両の車輪に制動力を与えるブレーキ液圧を調整するように設けられた周知の構成の１つを有するアクチュエータである。制御装置ＢＲＫは、後述のトラクション制御が実行されていない場合、車両の運転者によるブレーキペダル（図示せず）の操作量（ストローク）に基づきブレーキ液圧を調整するよう構成される。これにより、運転者のブレーキ操作に応じて、摩擦部材（ブレーキパッド等）の「車輪と一体回転する部材」（ブレーキディスク等）へ押圧力が調整され、各輪に運転者のブレーキ操作に応じた制動力がそれぞれ付与されるようになっている。

一方、制御装置ＢＲＫは、トラクション制御が実行されている場合、ブレーキペダル操作量とは関係なく（ブレーキペダル操作量がゼロであっても）、各輪に対し独立してブレーキ液圧をそれぞれ調整するよう構成される。これにより、運転者のブレーキ操作に依存せず、各輪に付与される制動力が個別に調整されるようになっている。

車輪速度センサＶｆｒ，Ｖｆｌ，Ｖｒｒ，Ｖｒｌは、対応する車輪の車輪速度をそれぞれ検出するようになっている。前輪側プロペラシャフト回転速度センサＶｆｐは、前輪側プロペラシャフトＡｆｐの回転速度を検出するようになっている。前後加速度センサＧｘは、車両の前後方向の加速度（前後加速度）を検出するようになっている。２駆・４駆切換スイッチＳは、車両の乗員の操作により、「２輪駆動走行（Ｈ２）モード」と、「４輪駆動走行（Ｈ４Lock）モード」と、「オンデマンド４輪駆動走行（Ｈ４Auto）」との何れか１つを選択可能に構成されている。

電子制御装置ＥＣＵは、周知の構成の１つを有するマイクロコンピュータである。電子制御装置ＥＣＵは、車両の状態に応じて、エンジンＥ／Ｇ、及び自動変速機Ａ／Ｔの状態を制御するようになっている。また、電子制御装置ＥＣＵは、運転者により操作される操作部材（図示せず）の状態（位置）に基づいて、副変速機構Ｚの状態（ＨＩＧＨモードかＬＯＷモードか）を制御するためのアクチュエータ（図示せず）を制御するようになっている。また、電子制御装置ＥＣＵは、運転者により操作されるブレーキペダルの操作量、車両の状態（各車輪の回転速度、スリップ率、車速等）に応じて、制動装置ＢＲＫを制御するようになっている。

加えて、電子制御装置ＥＣＵは、２駆・４駆切換スイッチＳの状態、及び、車両の走行状態（各車輪の回転速度、車両の前後加速度等）に応じて、多板クラッチ機構Ｃ／Ｔの分配トルクＴｃを制御するためのアクチュエータ（図示せず）を制御し、並びに、スイッチＳの状態に応じて、切換機構Ｍの状態（「接続状態」か「非接続状態」か）を制御するためのアクチュエータ（図示せず）を制御するようになっている。

具体的には、スイッチＳが「Ｈ２モード」に設定されている場合、切換機構Ｍが「非接続状態」に維持され、且つ、分配トルクＴｃがゼロに維持される。この結果、２輪（後輪）駆動状態が常に得られるとともに、車両走行中において、前輪側ディファレンシャルＤ／Ｆｆの作用により前輪側プロペラシャフトＡｆｐの回転が（ほぼ）停止して、Ａｆｐの空回りの発生が防止（抑制）され得る。従って、慣性モーメントが比較的大きいＡｆｐを空回りさせるための駆動エネルギーが不要となる。この結果、切換機構Ｍが搭載されない車両（即ち、２輪駆動状態にて前輪側プロペラシャフトの空回りが発生する車両）に比して、車両の燃費を良くすることができる。

スイッチＳが「Ｈ４Lockモード」に設定されている場合、切換機構Ｍが「接続状態」に維持され、且つ、分配トルクＴｃが最大に維持される。この結果、４輪駆動状態が常に得られる。

スイッチＳが「Ｈ４Autoモード」に設定されている場合、切換機構Ｍが「接続状態」に維持され、且つ、分配トルクＴｃが車両の走行状態に基づいて調整される。具体的には、通常、Ｔｃがゼロに維持されて、２輪駆動状態が得られる。一方、左右後輪のスリップが実際に発生したと判定された場合や、左右後輪のスリップが発生する可能性が高いと判定された場合等、所定条件下においてのみ、車両の走行状態に基づいてＴｃがゼロより大きい値に調整されて、駆動状態が２輪駆動状態から４輪駆動状態に自動的に切り換えられる。このように、「Ｈ４Autoモード」が設定されている場合、「オンデマンド式」の駆動状態制御装置が得られる。「Ｈ４Autoモード」に設定されている場合におけるＴｃの制御については更に後述する。

（トラクション制御）
本装置では、制動装置ＢＲＫを制御して車輪に制動力を付与するトラクション制御が、車両の車輪毎に個別に実行される。トラクション制御は、車輪に加速方向の過度のスリップが発生しているという実行条件が成立したと判定されているときに実行される。

例えば、トラクション制御の開始条件は、車輪の駆動方向のスリップ率が増大しながら所定のスリップ率ＴＨ１を通過したことであり、トラクション制御の終了条件は、同スリップ率が減少しながら所定のスリップ率ＴＨ２（＜ＴＨ１）を通過したことである。即ち、車輪のスリップ率がＴＨ１以上となったときからＴＨ２以下となったときまでの間、その車輪についてトラクション制御の実行条件が成立し、この間においてその車輪に対してトラクション制御が実行される。これにより、その車輪について良好なトラクションの維持が可能となる。

ここにおいて、車輪のスリップ率とは、推定車体速度とその車輪の車輪速度との偏差（の絶対値）を推定車体速度で除した値である。車輪速度は、対応する車輪の上述した車輪速度センサの検出結果に基づいて得られる。推定車体速度は、上述した４輪の車輪速度センサの検出結果に基づいて、周知の演算手法の一つを利用して算出され得る。

トラクション制御の実行条件が成立したと判定された車輪に対しては、運転者のブレーキ操作に依存せずに、制御装置ＢＲＫのブレーキ液圧にて制動力が付与される。この制動力の付与の態様としては、トラクション制御の開始後、「ステップ的に直ちに（ゼロから）増大し、その後、（ゼロに向けて）徐々に減少する」パターン（上述した「ステップ増大・徐々に減少パターン」）、並びに、トラクション制御の開始後、スリップ率の推移に応じて推移するパターン等が考えられる。

本装置では、スイッチＳが「Ｈ２モード」に設定されている場合（車両の状態が、２輪（後輪）駆動状態である場合）、各車輪について、トラクション制御の開始条件が成立した直後にトラクション制御が開始される。このように、トラクション制御の開始条件の成立後に直ちに制動力の付与が開始される制御を、特に「通常制御」と称呼する。なお、スイッチＳが「Ｈ４Autoモード、及び、Ｈ４Lockモード」の何れかに設定されている場合（車両の状態が、「オンデマンド」式の状態、及び、４輪駆動状態の何れかである場合）の制御については、後述する（図５参照）。

（Ｈ４Autoモードでの分配トルクの制御）
本装置では、「Ｈ４Autoモード」が設定されている場合、後述のマップを利用して分配トルクＴｃが調整される。以下、図４を参照しながら、Ｈ４AutoモードでのＴｃの制御に関する処理の流れについて説明する。

図４から理解できるように、Ｈ４AutoモードでのＴｃの制御は、「Ｈ４Autoモード」が選択され且つ切換機構Ｍが「接続状態」にあること、を条件に実行される（ステップ４０５で「Ｙｅｓ」と判定）。この条件が成立している状態において、先ず、車両の走行状態に基づいて分配トルクＴｃの目標値が決定される（ステップ４１０）。

具体的には、例えば、左右後輪のスリップが実際に発生したと判定されておらず、且つ、左右後輪のスリップが発生する可能性が高いとも判定されていない場合、Ｔｃの目標値がゼロに維持される。一方、左右後輪のスリップが実際に発生したと判定され、或いは、左右後輪のスリップが発生する可能性が高いと判定されている場合、車両の走行状態に応じてＴｃの目標値がゼロより大きい値に決定される。左右後輪のスリップが実際に発生したか否かの判定は、例えば、各車輪の回転速度、車両の前後加速度等の情報に基づいて達成され得る。左右後輪のスリップが発生する可能性が高いか否かの判定は、例えば、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量の急激な増大等が発生したか否かに基づいて達成され得る。

分配トルクＴｃの目標値が決定されると、マップにその目標値を代入して、電流Ｉが決定される（ステップ４１５）。このマップは、Ｔｃの目標値と、電流Ｉとの関係を規定するものである。この関係は、電流Ｉが、Ｔｃの目標値が大きいほど大きい値に決定され、また、Ｔｃの目標値がゼロの場合、電流Ｉがゼロに決定される関係にある（図３参照）。

電流Ｉが決定されると、多板クラッチ機構Ｃ／Ｔに電流Ｉが供給される（ステップ４２０）。これにより、分配トルクＴｃが車両の走行状態に基づいて調整される。このように、Ｈ４Autoモードでは、上記マップを利用してＴｃが調整される。

（作動例）
次に、本装置が実行する、Ｈ４Autoモード、及び、Ｈ４Lockモードでのトラクション制御について、図５〜図８を参照しながら説明する。図５に示すフローチャートは、上記トラクション制御に関する処理の流れを表している。図６〜図８に示すタイムチャートは、車両が走行する場合における、各種変数の経時変化の一例を示している。

以下、スイッチＳが「Ｈ４Autoモード」に設定されており、車両左側が低路面摩擦係数であり車両右側が高路面摩擦係数の路面（所謂、スプリット路面）上にて時刻ｔ１にて後輪駆動状態で車両が急発進し、車速がゼロから増大していくものとする。時刻ｔ１にて全輪へ付与される制動力はゼロであるものとする。なお、制動力は、ブレーキ液圧センサにより検出される（図示せず）。また、トラクション制御による制動力の付与パターンとして、上述した「ステップ増大・徐々に減少パターン」が採用されるものとする。

車両が急発進する時刻ｔ１以降、左後輪（ＲＬ）のスリップ率がゼロから増大していく一方で、右後輪（ＲＲ）のスリップ率はゼロに維持されるものとする。このため、左後輪（ＲＬ）にスリップが発生したと判定され、上述した分配トルクＴｃ制御（図４を参照）により、時刻ｔ１以降、Ｔｃもゼロから増大する。この結果、時刻ｔ１以降、左右前輪の駆動が開始・実行される。その後、時刻ｔ２以降、左前輪（ＦＬ）のスリップ率がゼロから増大していく一方で、右前輪（ＦＲ）のスリップ率はゼロに維持されるものとする（図６〜図８参照）。

図５から理解できるように、先ず、各輪の駆動方向のスリップ率が算出される（ステップ５０５）。このスリップ率の算出方法は、上述したＨ２モードでのトラクション制御におけるものと同じである。即ち、左右後輪および左右前輪の各輪毎に、車輪速度センサＶｆｒ，Ｖｆｌ，Ｖｒｒ，Ｖｒｌに対応する各スリップ率が、それぞれ算出される。

次に、トラクション制御の開始条件が成立した車輪が有るか否かが、判定される（ステップ５１０）。トラクション制御の開始条件は、上述のスリップ率に基づく条件と同様であり、左右後輪および左右前輪の各輪毎に判定される。より具体的には、左右後輪（ＲＬ，ＲＲ）についての開始条件は、上記算出された左右後輪に対応する（Ｖｒｌ，Ｖｒｒに対応する）スリップ率が、所定のスリップ率ＴＨｒ以上である。左右前輪（ＦＬ，ＦＲ）についての開始条件は、上記算出された左右前輪に対応する（Ｖｆｌ，Ｖｆｒに対応する）スリップ率が、ゼロより大きい所定のスリップ率ＴＨｆ（＜ＴＨｒ）以上である。即ち、このＴＨｒおよびＴＨｆは、上記所定のスリップ率ＴＨ１に対応する。

上記時刻ｔ２よりも後の時刻ｔ３にて、左後輪（ＲＬ）および左前輪（ＦＬ）のスリップ率が、ＴＨｒおよびＴＨｆにそれぞれ到達するものとする。このため、時刻ｔ３より前には、左右後輪および左右前輪のスリップ率が、ＴＨｒおよびＴＨｆよりも小さい。従って、全輪に対してトラクション制御の開始条件が不成立であるため、ステップ５１０では「Ｎｏ」と判定される。この結果、時刻ｔ３より前には、何れの車輪に対しても、トラクション制御としての制動力付与が実施されず、全輪へ付与される制動力は、ゼロに維持される。

他方、時刻ｔ３において、左後輪（ＲＬ）および左前輪（ＦＬ）に対して、トラクション制御の開始条件が成立するため、ステップ５１０では「Ｙｅｓ」と判定されて、開始条件が成立した車輪が２輪以上か否かが、判定される（ステップ５１５）。２輪以上でない場合には、ステップ５１５にて「Ｎｏ」と判定されて、上述した「通常制御」が実行される。一方、２輪以上である場合には、ステップ５２５にて「Ｙｅｓ」と判定されて、「特殊制御」が実行される。本例では、時刻ｔ３にて、開始条件が左後輪（ＲＬ）および左前輪（ＦＬ）の２輪に対して成立しているため、「特殊制御」が実行されることになる（ステップ５２５）。この「特殊制御」の実行については、更に後述する。

本装置による作用・効果を説明するため、仮に、上記２輪に対し開始条件が成立する時刻ｔ３にて、上述した「通常制御」が実行される場合を考える（ステップ５１５からステップ５２０に進んだと仮定）。この場合、図６のタイムチャートに示すよう、時刻ｔ３の直後、左後輪（ＲＬ）および左前輪（ＦＬ）に対し、各制動力がゼロからステップ的にそれぞれ増大し、その後、徐変的に各制動力がそれぞれ小さくなっていく。そして、時刻ｔ４の直前にて、左後輪（ＲＬ）および左前輪（ＦＬ）に対して上述と同様のトラクション制御の終了条件が成立したことに伴い、時刻ｔ４にて、各制動力の付与が終了している。

ここで、制動力による、クラッチ機構Ｃ／Ｔへの入力荷重に着目する。車輪の制動力に起因するトルクは、第１，第２出力軸Ａ２，Ａ３を介しトランスファＴ／Ｆに入力される。このトルク（荷重）は、各輪の制動力の総和に基づくものとなり、クラッチ機構Ｃ／Ｔにて集約される。このため、時刻ｔ３にて、左後輪（ＲＬ）および左前輪（ＦＬ）に対するステップ的な制動力の増大により、上記荷重もステップ的に増大する。この荷重の増大度合いは過大なものとなり、荷重が所定値ＴＨＬを超過する。

従って、仮に、時刻ｔ３にて上述した「通常制御」が実行される場合には（ステップ５２０）、上記過大な荷重に対し、クラッチ機構Ｃ／Ｔを破損から護るための堅牢性が必要とされる。この結果、コストの増大を招く等の問題が発生する。

これに対して、本装置では、時刻ｔ３にて、上述した「通常制御」に代えて「特殊制御」が実行される（ステップ５２５）。以下、この「特殊制御」について説明する。「特殊制御」は、以下の点についてのみ「通常制御」と異なる。「特殊制御」では、トラクション制御が、「１つの車輪」に対してのみ対応する開始条件の成立後直ちに開始され、「残りの車輪」に対しては対応する開始条件の成立後遅れて開始される。上記「１つの車輪」としては、開始条件が成立している２輪以上の車輪のうちで、スリップ率が最も大きいものが採用される。そして、制動力の総和が、トラクション制御実行中に所定値ＴＨＬを超えないように、各輪に付与される制動力がそれぞれ調整される。上述した点が、トラクション制御が何れの車輪に対しても開始条件の成立後直ちに開始され、且つ、各輪に付与される制動力が制限されない「通常制御」と異なる。

図７に示すように、時刻ｔ３において、トラクション制御の開始条件が、左後輪（ＲＬ）および左前輪（ＦＬ）の２輪に対し成立する。このとき、左後輪（ＲＬ）のスリップ率は、左前輪（ＦＬ）のものよりも大きい。このため、上記「１つの車輪」として左後輪（ＲＬ）が採用される。そして、左後輪（ＲＬ）のみに対して、制動力は時刻ｔ３到達後直ちにゼロからステップ的に増大し、その後除変的に制動力が小さくなり、時刻ｔ４にて左後輪（ＲＬ）に対する制動力の付与が終了している。左前輪（ＦＬ）に対しては、時刻ｔ３より所定時間経過後の時刻ｔ３’にて、制動力はゼロからステップ的に増大し、その後除変的に制動力が小さくなり、時刻ｔ４より後の時刻ｔ４’にて左前輪（ＦＬ）に対する制動力の付与が終了している。

上記「１つの車輪（左後輪（ＲＬ））」、および、上記「残りの車輪（左前輪（ＦＬ））」それぞれに対するトラクション制御の開始時点間における間隔（時刻ｔ３〜ｔ３’）は、所定時間となる。この所定時間は、一定でもよいし、制動力の総和に応じて調整されてもよい。また、上記「１つの車輪（左後輪（ＲＬ））」に対するトラクション制御の開始時点（時刻ｔ３）の後、ステップ的増大後に減少していくクラッチ機構Ｃ／Ｔへの荷重（制動力の総和）が、所定値（＜ＴＨＬ）以下となった時点を、上記「残りの車輪（左前輪（ＦＬ））」に対する制動力付与の開始時点（時刻ｔ３’）としてもよい。

時刻ｔ３において、ステップ的に増大するＣ／Ｔへの荷重については、その増大度合いは制動力の総和に基づくところ、左後輪（ＲＬ）の制動力のみに基づくものとなる。左後輪（ＲＬ）の制動力のステップ的な増大量は、制動力の総和（この場合、左後輪（ＲＬ）に対する制動力のみ）が所定値ＴＨＬを超えないよう調整される。従って、荷重が所定値ＴＨＬを超過しない。

また、時刻ｔ３’においても、Ｃ／Ｔへの荷重がステップ的に増大する。この増大度合いも、制動力の総和（この場合、左後輪（ＲＬ）および左前輪（ＦＬ）に対する制動力の和）に基づくところ、左前輪（ＦＬ）の制動力のステップ的な増大量も、上記総和が所定値ＴＨＬを超えないよう調整される。従って、荷重が所定値ＴＨＬを超過しない。この結果、トラクション制御開始から終了までの間（時刻ｔ３〜ｔ４’の間）に、Ｃ／Ｔへの荷重が過大となることが抑制される。

以上より、本装置によれば、トランスファＴ／Ｆ（クラッチ機構Ｃ／Ｔを備えている）を備えた４輪駆動車両のトラクション制御装置において、トラクション制御により２つ以上の車輪に付与される制動力に起因して、クラッチ機構Ｃ／Ｔに入力される荷重が過大となることが抑制され得る。この結果、荷重の入力に対して、クラッチ機構Ｃ／Ｔが保護され得る。

本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態では、「特殊制御」として、トラクション制御が、「１つの車輪」に対してのみ対応する開始条件の成立後直ちに開始され、「残りの車輪」に対しては対応する開始条件の成立後遅れて開始される。これに代えて、トラクション制御が、各輪に対して対応する開始条件の成立後それぞれ直ちに開始され、且つ、制動力の総和が、トラクション制御実行中に所定値ＴＨＬを超えないように、各輪に付与される制動力がそれぞれ調整されるようにしてもよい。

これによれば、図８に示すように、時刻ｔ３において、トラクション制御の開始条件が、左後輪（ＲＬ）および左前輪（ＦＬ）の２輪に対し成立する。左後輪（ＲＬ）および左前輪（ＦＬ）に対して、制動力は時刻ｔ３到達後直ちにゼロからステップ的にそれぞれ増大し、その後除変的に制動力がそれぞれ小さくなっていく。これらの制動力のステップ的な増大量は、制動力の総和（この場合、左後輪（ＲＬ）および左前輪（ＦＬ）に対する制動力の和）が所定値ＴＨＬを超えないよう調整される。従って、ステップ的に増大するＣ／Ｔへの荷重が所定値ＴＨＬを超過しない。このように、上記構成によっても、クラッチ機構Ｃ／Ｔに入力される荷重が過大となることが抑制され得る。

また、上記実施形態においては、「特殊制御」として、制動力の総和が、トラクション制御実行中に所定値ＴＨＬを超えないように監視されながら、各輪に付与される制動力がそれぞれ調整される。これに代えて、上記制動力の総和にかかる監視を実行しなくてもよい。２つ以上の車輪に対する制動力のステップ的な増大が同時になされない限りにおいては制動力の総和が所定値ＴＨＬを超え得ないことが予め判明している場合においては、この構成の採用によって、前記監視の負担に伴うＥＣＵの演算負荷が軽減され得る。この場合、上記「残りの車輪」に対してのトラクション制御が、上記「１つの車輪」に対してのトラクション制御の終了条件が成立後に、開始されるように構成されることが好適である。これによれば、クラッチ機構Ｃ／Ｔに入力される荷重は、最大で１輪分の制動力とされ得るため、全車輪のトラクション制御が終了するまでの間、所定値ＴＨＬを超えることがより一層抑制され得る。

また、上記実施形態においては、トランスファＴ／Ｆ内にクラッチ機構が備えられているが、これに代えて、図９に示すように、トランスファＴ／Ｆ内にセンターディファレンシャルＤ／Ｆｃが備えられていてもよい。この場合、トラクション制御による制動力の付与に起因してトランスファＴ／Ｆにて荷重が入力される対象が、クラッチ機構Ｃ／Ｔに代えて、センターディファレンシャルＤ／Ｆｃとなる。従って、この形態では、荷重の入力に対して、センターディファレンシャルＤ／Ｆｃが保護され得る。

また、上記実施形態においては、２輪駆動状態として後輪駆動状態が採用されている。これに対し、２輪駆動状態として前輪駆動状態が採用されてもよい。この場合、トランスファＴ／Ｆの第１出力軸Ａ２が前輪側プロペラシャフトＡｆｐと接続され、トランスファＴ／Ｆの第２出力軸Ａ３が後輪側プロペラシャフトＡｆｐと接続され、切換機構Ｍが左右後輪の車軸Ａｒｌ，Ａｒｒの一方に介装されるように構成すればよい。

加えて、上記実施形態においては、トランスファＴ／Ｆ内に副変速機構Ｚが備えられているが、副変速機構がなくてもよい。

Ｅ／Ｇ…エンジン、Ａ／Ｔ…自動変速機、Ｔ／Ｆ…トランスファ、Ｃ／Ｔ…多板クラッチ機構、Ｄ／Ｆｃ…センターディファレンシャル、Ａ１…入力軸、Ａ２…第１出力軸、Ａ３…第２出力軸、ＢＲＫ…制動装置、Ｖｆｒ，Ｖｆｌ，Ｖｒｒ，Ｖｒｌ…車輪速度センサ、ＥＣＵ…電子制御装置

Claims (5)

1. 車両の動力源（Ｅ／Ｇ）に接続された変速機（Ａ／Ｔ）の出力軸と接続される入力軸（Ａ１）と、前記車両の前輪側プロペラシャフト（Ａｆｐ）及び後輪側プロペラシャフト（Ａｒｐ）のうちの一方である第１プロペラシャフトと接続される第１出力軸（Ａ２）と、前記前輪側プロペラシャフト及び前記後輪側プロペラシャフトのうちの他方である第２プロペラシャフトと接続される第２出力軸（Ａ３）と、を備え、前記入力軸の駆動トルクが前記第１出力軸と前記第２出力軸とに分配して伝達されるように構成されたトランスファ（Ｔ／Ｆ）と、
   前記第１プロペラシャフトと接続され、左右前輪及び左右後輪のうちの一方である第１左右輪のそれぞれの車軸を介して前記第１プロペラシャフトのトルクを前記第１左右輪の回転速度差を許容しつつ前記第１左右輪に分配する第１ディファレンシャル（Ｄ／Ｆｒ）と、
   前記第２プロペラシャフトと接続され、左右前輪及び左右後輪のうちの他方である第２左右輪のそれぞれの車軸を介して前記第２プロペラシャフトのトルクを前記第２左右輪の回転速度差を許容しつつ前記第２左右輪に分配する第２ディファレンシャル（Ｄ／Ｆｆ）と、
   前記車両の車輪毎に、前記車輪に付与される制動力を個別に調整する制動装置（ＢＲＫ）と、
   を備えた４輪駆動車両に適用され、
   前記車両の車輪に加速方向の過度のスリップが発生しているという実行条件が成立したと判定されたことに基づいて前記制動装置を制御して前記車輪に制動力を付与するトラクション制御を、前記車両の車輪毎に個別に実行する制御手段（ＥＣＵ）を備えた４輪駆動車両のトラクション制御装置において、
   前記制御手段は、
   ２つ以上の車輪に対して前記トラクション制御の実行条件が成立したと判定されている場合、各輪に付与する制動力の総和が所定値（ＴＨＬ）を超えないように、前記２輪以上の車輪に付与する制動力をそれぞれ調整するように構成された、４輪駆動車両のトラクション制御装置。
2. 請求項１に記載の４輪駆動車両のトラクション制御装置において、
   前記トランスファは、
   前記入力軸の駆動トルクの一部であって前記第２出力軸に分配されるトルクである分配トルク（Ｔｃ）を調整可能なクラッチ機構（Ｃ／Ｔ）を備え、前記第２出力軸には前記クラッチ機構により調整された前記分配トルクが伝達され、前記第１出力軸には前記入力軸の駆動トルクから前記分配トルクを減じて得られるトルクが伝達されるように構成された、４輪駆動車両のトラクション制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の４輪駆動車両のトラクション制御装置において、
   前記制御手段は、
   ２つ以上の車輪に対して前記トラクション制御の実行条件が成立したと判定されている場合、１つの車輪に対してのみ対応する前記実行条件の成立開始後直ちに前記トラクション制御を開始し、残りの車輪に対しては対応する前記実行条件の成立開始後遅れて前記トラクション制御を開始するように構成された、４輪駆動車両のトラクション制御装置。
4. 請求項３に記載の４輪駆動車両のトラクション制御装置において、
   前記制御手段は、
   前記１つの車輪として、前記トラクション制御の実行条件が成立している２以上の車輪のうちで車輪のスリップ率が最も大きい車輪が採用される、４輪駆動車両のトラクション制御装置。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の４輪駆動車両のトラクション制御装置において、
   前記第１及び第２プロペラシャフトはそれぞれ、前記後輪側及び前輪側プロペラシャフトであり、
   前記第１及び第２左右輪はそれぞれ、前記左右後輪及び左右前輪である、４輪駆動車両のトラクション制御装置。

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