JP7581929B2 - 四輪駆動車両の制御装置 - Google Patents

Description

ここに開示する技術は、四輪駆動車両の制御装置に関する。

特許文献１には、モータの回生制動力と、液圧ブレーキの制動力とを車輪に付与する協調回生を行う電動車両において、前後車輪速差が大きくなると、協調回生中の回生制動力を制限することによって、車両挙動の安定化を図ることが記載されている。

特開２０１２－６０７５３号公報

ところで、エンジンと走行用モータとを備えたハイブリッド車両のうち、モータがエンジンの出力軸上に配置されかつ、エンジン及びモータのトルクを、トランスファ及び電磁カップリング機構が前輪及び後輪に分配する構成のハイブリッド車両は、協調回生時に、モータの回生制動トルクについての前輪のトルクと後輪のトルクとの分配比率が所定の分配比率となるよう、モータの回生制動トルクの大きさに応じて、電磁カップリング機構の締結トルクが調整される。

ここで、ハイブリッド車両の協調回生中に、例えば後輪のグリップの低下により横滑りが発生しそうになった場合、特許文献１に記載された技術を適用して、回生制動トルクを減少させることは、車両の安定性確保に有効である。しかしながら、前輪のトルクと後輪のトルクとの分配比率が変化しないように、回生制動トルクの減少に伴い直ちに、電磁カップリング機構の締結トルクを調整しようとすると、後輪に分配される制動トルクが下がらずに車両が不安定になる恐れがある。

ここに開示する技術は、フロントエンジンリヤドライブ車両をベースにした四輪駆動車両において、協調回生中の車両の挙動を安定させる。

ここに開示する技術は、フロントエンジンリヤドライブ車両をベースにした四輪駆動車両の制御装置に係る。この制御装置は、
エンジンと、
前記エンジンの出力軸上に配置されかつ、力行運転と回生制動とを行うモータと、
前記エンジン及び前記モータに接続されかつ、前記エンジン及び前記モータのトルクを、前輪及び後輪に分配するトランスファと、
締結トルクの調整によって、前記前輪のトルクと前記後輪のトルクとの分配比率を変更する電磁カップリング機構と、
前記四輪駆動車両の走行状態に応じて、前記電磁カップリング機構を通じて前記分配比率を調整する制御ユニットと、
前記前輪及び前記後輪に制動力を付与する液圧ブレーキ装置と、を備え、
前記制御ユニットは、運転者の制動要求操作に応じて、前記液圧ブレーキ装置に制動力を発生させると共に、前記モータに回生制動を実行させる協調回生を行い、
前記制御ユニットは、協調回生中に、前記分配比率が所定の分配比率となるように、前記モータの回生制動量に応じて前記電磁カップリング機構の締結トルクを調整し、
前記制御ユニットは、前記四輪駆動車両の挙動が横滑りに関係する判断指標を超える場合は、前記回生制動量を低減させると共に、前記後輪のトルクの配分比が一時的に低下するように、前記回生制動量の低減タイミングから遅延したタイミングで、前記電磁カップリング機構の締結トルクを調整する。

この構成によると、液圧ブレーキ装置が制動力を付与すると共に、モータが回生制動を行う協調回生時に、モータの回生制動量の変化に対して、電気カップリング機構の締結トルクが調整される。前輪のトルクと後輪のトルクとの分配比率が所定の分配比率に設定される。四輪駆動車両の協調回生時における車両の安定化が高まる。

四輪駆動車両の挙動が横滑りに関係する判断指標を超える場合、つまり、四輪駆動車両が横滑りしそうな場合は、回生制動量が低減される。前輪及び後輪に付与される制動トルクが減るため、四輪駆動車両の横滑りが抑制される。尚、横滑りに関係する判断指標とは、例えば推定ヨーレートと実ヨーレートとの偏差のしきい値としてもよい。推定ヨーレートは、四輪駆動車両の、操舵角、車速及び制動力等の値から、前輪及び後輪がグリップしている場合に発生していると推定されるヨーレートである。実ヨーレートは、四輪駆動車両に実際に生じているヨーレートである。推定ヨーレートと実ヨーレートとの偏差が大きい状態は、前輪及び／又は後輪のグリップが低下していて、四輪駆動車両が横滑りしそうな状態に相当する。

回生制動量が低減された場合に、前輪のトルクと後輪のトルクとの分配比率を所定の分配比率に維持するならば、電磁カップリング機構の締結トルクも変更される。しかしながら前記の構成では、締結トルクの変更タイミングを、回生制動量の低減タイミングから遅延させる。回生制動量を低減する一方で、締結トルクを維持することに伴い、前輪のトルクと後輪のトルクとの分配比率が一時的に変化する。具体的には、前輪に付与される制動トルクが高まると共に、後輪に付与される制動トルクが低下する。これにより、後輪のスリップが抑制できる。その結果、フロントエンジンリヤドライブ車両をベースにした四輪駆動車両において、四輪駆動車両が横滑りしそうな場合の、車両の挙動が安定する。

そして、回生制動量の低減タイミングから、所定時間が経過すれば、制御ユニットは、電磁カップリング機構の締結トルクを調整する。前輪のトルクと後輪のトルクとの分配比率が、所定の分配比率に設定されるから、制動時における四輪駆動車両の挙動安定性が高まる。

前記制御ユニットは、前記回生制動量の低減を開始した後、前記前輪のトルクの配分比が、一旦大になり、その後、小になるよう、前記電磁カップリング機構の締結トルクを調整する、としてもよい。

前輪のトルクの配分比を一旦大にすると、前輪に付与される制動トルクが大きく高まると共に、後輪に付与される制動トルクが大きく低下する。その結果、後輪のスリップが効果的に抑制できる。四輪駆動車両が横滑りしそうな場合において回生制動量を低減した際の、四輪駆動車両の挙動が安定する。

前記制御ユニットは、前記前輪のトルクの配分比が一旦大になった後、所定時間経過後に、所定の割合で小になるよう、前記電磁カップリング機構の締結トルクを調整する、としてもよい。

フロントエンジンリヤドライブ車両をベースにした四輪駆動車両において、前輪のトルクの配分比が増大した状態は、四輪ロックが発生する可能性がある。回生制動量が減少した後、前輪のトルクの配分比が増大した状態が長く継続すると、四輪ロックが発生するリスクが高まる。前記の構成は、前輪のトルクの配分比は、予め設定した時間が経過すれば、速やかに小になる。四輪ロックの発生リスクを下げることができる。

前記制御ユニットは、実ヨーレートと推定ヨーレートとの偏差が前記判断指標を超えた場合に、前記回生制動量を低減させ、
前記制御ユニットは、前記前輪のトルクの配分比が一旦大になった後、前記偏差の大きさに応じて、前記電磁カップリング機構の締結トルクを増減する、としてもよい。

この構成によると、前輪のトルクの配分比が一旦大になって、後輪のスリップが抑制された後、前輪のトルクの配分比は、実ヨーレートと推定ヨーレートとの偏差に応じて変更される。例えば、実ヨーレートと推定ヨーレートとの偏差が小さくならない間は、制御ユニットは、前輪のトルクの配分比を大に維持し、偏差が小さくなれば、前輪のトルクの配分比が小になるよう、電磁カップリング機構の締結トルクを調整する。四輪駆動車両が横滑りしないように、車両の挙動を、より安定化できる。

前記の四輪駆動車両の制御装置は、協調回生中の車両の挙動を安定させることができる。

図１は、四輪駆動車両の構成例である。 図２は、四輪駆動車両の制御装置の構成例である。 図３Ａは、制御装置が実行する車両制御に係るフローチャートの一部である。 図３Ｂは、制御装置が実行する車両制御に係るフローチャートの一部である。 図４は、各パラメータの特性を例示する図である。 図５は、車両制御に係るタイムチャートである。 図６は、制御装置が実行する車両制御に係るフローチャートの一部である。 図７は、車両制御に係るタイムチャートである。

以下、四輪駆動車両の制御装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。ここで説明する四輪駆動車両、及び、その制御装置は例示である。

図１は、四輪駆動車両１の構成を例示している。四輪駆動車両１は、フロントエンジンリヤドライブ車両をベースにしている。四輪駆動車両１は、エンジン２、モータシステム３、変速機４、トランスファ５４、リヤプロペラシャフト５１、及び、フロントプロペラシャフト５５を備えている。

エンジン２は、少なくともガソリンを含む燃料が供給されるガソリンエンジン、又は、ディーゼル燃料が供給されるディーゼルエンジンである。エンジンは火花点火式又は圧縮着火式である。尚、エンジン２の形式に特に制限はない。エンジン２は、車両の前部に設けられたエンジンルームの中に、いわゆる縦置きで設置されている。

モータシステム３は、電気モータ３０、インバータ３１、及び、バッテリ３２を備えている。電気モータ３０は、エンジン２の出力軸上に配設されている。図１に例示するように、電気モータ３０は、エンジン２と、後述する変速機４との間に介設されている。電気モータ３０は、力行時には車両が走行するための駆動トルクを出力すると共に、車両に制動力を付与する回生を行う。バッテリ３２は、インバータ３１を介して電気モータ３０に接続されている。バッテリ３２は、電気モータ３０へ、駆動用の電力を供給すると共に、電気モータ３０の回生時に、バッテリ３２は充電される。インバータ３１は、後述する制御ユニット１０からの制御信号を受けて、力行時には電気モータ３０へバッテリ３２の電力を供給すると共に、回生時にはバッテリ３２へ電気モータ３０の発電電力を送る。

変速機４は、例えば、少なくとも一の遊星歯車機構を含む自動変速機である。尚、変速機４は、自動変速機に限定されない。変速機４は、エンジン２及び電気モータ３０の出力軸に結合されている。変速機４は、エンジン２及び／又は電気モータ３０のトルクを変速して出力する。

トランスファ５４は、変速機４の出力軸に接続されている。トランスファ５４には、リヤプロペラシャフト５１及びフロントプロペラシャフト５５がそれぞれ、接続されている。トランスファ５４は、エンジン２及び／又は電気モータ３０のトルクを、前輪６１及び後輪６２に分配する。

リヤプロペラシャフト５１は、トランスファ５４から車両の後方へ伸びている。リヤプロペラシャフト５１は、リヤディファレンシャルギヤ５２を介して、リヤドライブシャフト５３に接続されている。リヤドライブシャフト５３は、左右の後輪６２に結合している。リヤディファレンシャルギヤ５２は、左右の後輪６２の回転数差を調整する。

フロントプロペラシャフト５５は、トランスファ５４から車両の前方へ伸びている。フロントプロペラシャフト５５は、フロントディファレンシャルギヤ５６を介して、フロントドライブシャフト５７に接続されている。フロントドライブシャフト５７は、左右の前輪６１に結合している。フロントディファレンシャルギヤ５６は、左右の前輪６１の回転数差を調整する。

フロントプロペラシャフト５５は、電磁カップリング機構５８を介して、トランスファ５４に接続されている。電磁カップリング機構５８は、締結トルクを調整することによって、前輪６１のトルクと後輪６２のトルクとの分配比率を変更する。トランスファ５４の入力トルクが一定と仮定すれば、締結トルクが高いほど、前輪６１のトルクの配分比は大になる。また、締結トルクが一定と仮定すれば、トランスファ５４の入力トルクが高くなると、前輪６１のトルクの配分比は大になる。電磁カップリング機構５８は、制御ユニット１０からの制御信号を受けて、分配比率を、四輪駆動車両１の走行状態に応じた分配比率に変更する。

図２は、四輪駆動車両１の制御装置の構成を例示している。制御装置は、制御ユニット１０、アクセル開度センサ７１、ブレーキ踏込量センサ７２、舵角センサ７３、車速センサ７４、ヨーレートセンサ７５を備えている。アクセル開度センサ７１、ブレーキ踏込量センサ７２、舵角センサ７３、車速センサ７４、及び、ヨーレートセンサ７５はそれぞれ、制御ユニット１０に接続されている。

アクセル開度センサ７１は、アクセルペダルに取り付けられかつ、運転者のアクセルペダルの踏込量に対応するアクセル開度相当の信号を、制御ユニット１０に出力する。ブレーキ踏込量センサ７２は、ブレーキペダルに取り付けられかつ、運転者のブレーキペダルの踏込量に対応する信号を、制御ユニット１０に出力する。舵角センサ７３は、ステアリングシャフトに取り付けられ、運転者のステアリングホイールの操舵量に対応する信号を、制御ユニット１０に出力する。車速センサ７４は、車両に搭載され、車速に対応する信号を、制御ユニット１０に出力する。ヨーレートセンサ７５は、車両に搭載され、車両に発生しているヨーレートに対応する信号を、制御ユニット１０に出力する。

制御ユニット１０は、周知のマイクロコンピュータをベースとするコントローラーであって、プログラムを実行する中央演算処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）と、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）により構成されてプログラム及びデータを格納するメモリと、電気信号の入出力をするＩ／Ｆ回路と、を備えている。制御ユニット１０は、アクセル開度センサ７１、ブレーキ踏込量センサ７２、舵角センサ７３、車速センサ７４、及び、ヨーレートセンサ７５の信号に基づいて、四輪駆動車両１の走行状態を判断する。制御ユニット１０は、エンジン２、モータシステム３、及び、電磁カップリング機構５８に制御信号を出力する。エンジン２は、制御信号を受けて、所定のトルクを出力するよう運転する。モータシステム３は、制御信号を受けて、力行運転または回生制動を行う。電磁カップリング機構５８は、制御信号を受けて、締結トルクを変更する。エンジン２のトルク、又は、エンジン２及び電気モータ３０のトルクが、前輪６１及び後輪６２に伝達されて、四輪駆動車両１が走行する。前輪６１のトルクと後輪６２のトルクとの分配比率は、電磁カップリング機構５８が締結トルクを変更することにより、四輪駆動車両１の走行状態に応じて変更される。

制御ユニット１０にはまた、液圧ブレーキ装置８が接続されている。液圧ブレーキ装置８は、左右の前輪６１及び左右の後輪６２のそれぞれにブレーキ液圧を供給することによって、左右の前輪６１及び左右の後輪６２のそれぞれに制動力を付与する。制御ユニット１０は、四輪駆動車両１の制動時に、液圧ブレーキ装置８の制動力と、電気モータ３０の回生制動力の両方を、左右の前輪６１及び左右の後輪６２のそれぞれに付与する協調回生を行う。制御ユニット１０は、四輪駆動車両１の走行状態に応じて、液圧ブレーキ装置８の制動力と電気モータ３０の回生制動力との割合を調整する。

（四輪駆動車両の制動制御）
制御ユニット１０は、前述したように、電磁カップリング機構５８の制御を通じて、前輪６１のトルクと後輪６２のトルクとの分配比率を、四輪駆動車両１の走行状態に応じて変更する。具体的に、運転者がアクセルペダルを踏んでおりかつ、エンジン２が駆動トルクを発生させている通常の走行状態において、制御ユニット１０は、分配比率を、後輪６２のトルクが前輪６１のトルクよりも大になるよう設定する。

また、制御ユニット１０は、四輪駆動車両１の協調回生時に、回生制動トルクに応じて電磁カップリング機構５８の締結トルクを調整することにより、前輪６１のトルクと後輪６２のトルクとの分配比率を所定の分配比率に設定する。これにより、四輪駆動車両１の協調回生時に、車両の挙動が安定化する。

そして、協調回生が行われている場合に、後輪６２のグリップが低下することにより、四輪駆動車両１が横滑りしそうになった場合、制御ユニット１０は、回生制動量を低減、又は、ゼロにする。こうすることで、前輪６１及び後輪６２に付与される制動トルクが減るから、四輪駆動車両１の挙動が安定方向へ移行する。

ここで、協調回生中に、制御ユニット１０は、電磁カップリング機構の締結トルクを、回生制動トルクに応じて設定するため、回生制動トルクが低下すれば、締結トルクも下げることによって、前輪６１のトルクと後輪６２のトルクとの分配比率を所定の分配比率に設定しようとする。

ところが、横滑りしそうな状況で、回生制動トルクを低下させた後、直ちに、電磁カップリング機構５８の締結トルクを下げて前輪６１のトルクと後輪６２のトルクとの分配比率を調整しようとすると、後輪６２に分配される制動トルクが下がらない結果、四輪駆動車両１の安定性が低下する恐れがある。

そこで、四輪駆動車両１の制御装置は、回生制動トルクを低下させたタイミングから、遅延したタイミングで、前輪６１のトルクと後輪６２のトルクとの分配比率を変更する。

次に、図３Ａ及び図３Ｂのフローチャートを参照しながら、制御ユニット１０による制動制御を説明する。このフローは、運転者がブレーキペダルを踏み込むとスタートする。スタート後のステップＳ３１において、制御ユニット１０は、ブレーキ踏込量、操舵角、車速、及び、ヨーレートを読み込む。続くステップＳ３２において、制御ユニット１０は、四輪駆動車両１の目標制動量を設定する。目標制動量は、ブレーキ踏込量及び車速に応じて設定される。

ステップＳ３３において、制御ユニット１０は、目標制動量を実現するための、回生制動量、及び／又は、液圧制動量を設定する。

回生制動量は、回生制動量の基本値に、回生係数ａと回生係数ｂとを乗算することによって設定される。

図４のグラフ４０１は、目標制動量と、回生制動量の基本値との関係を例示している。回生制動量の基本値は、目標制動量が大になるほど大に設定される。また、回生制動量の基本値が上限値に達すると、目標制動量が大になっても回生制動量の基本値は上限値のままになる。上限値は、電気モータ３０の特性に応じて設定される。

図４のグラフ４０２は、車速と回生係数ａとの関係を例示している。車速が低いと回生係数ａは、１よりも大に設定される。電気モータ３０の特性上、回転数が低い場合、電気モータ３０の回生制動トルクは大になり、発電効率も高い。車速が低くて電気モータ３０の回転数が低い場合、電気モータ３０の回生制動力を大きくするため、回生係数ａは１よりも大に設定される。こうすることで、四輪駆動車両１の電費性能の向上に有利になる。車速が高くなると、車速に対し回生係数ａは次第に小さくなる。四輪駆動車両１の車速が所定車速以上になれば、回生係数ａは１になる。

図４のグラフ４０３は、操舵角と回生係数ｂとの関係を例示している。操舵角が小さいと回生係数ｂは１に設定される。操舵角が大きい場合、回生係数ｂは、１よりも小に設定される。操舵角が大きくなるほど、回生係数ｂは、小に設定される。操舵角が大きくなると、回生制動力を小さくすることにより、旋回時における車両の安定性を確保する。尚、回生係数ｂの下限値は０よりも大きい。回生制動量をゼロにしないことによって、四輪駆動車両１の電費性能の向上を図る。

ステップＳ３３において、回生制動量を設定すれば、制御ユニット１０は、液圧制動量を設定する。液圧制動量は、目標制動量から回生制動量を差し引くことによって設定される。

ステップＳ３３において回生制動量と液圧制動量とを設定すれば、制御ユニット１０は、ステップＳ３４において、液圧制動量に対する回生制動量の割合に基づいて、前輪６１のトルクと後輪６２のトルクとの分配比率を設定する。分配比率は、例えば回生制動量の割合が高くなると、前輪６１のトルクの配分比が高くなるように設定される。制御ユニット１０は、また、設定した分配比率が実現するよう、電磁カップリング機構５８の締結トルクを演算する。尚、トランスファ５４の入力トルクが一定と仮定すれば、電磁カップリング機構５８の締結トルクと前輪６１のトルクの配分比とは比例し、締結トルクが大きいほど、前輪６１のトルクの配分比は大になる。

制御ユニット１０は、ステップＳ３５において、モータシステム３に回生制動を指示すると共に、液圧ブレーキ装置８に液圧制動を指示する。制御ユニット１０は、電磁カップリング機構５８に対し、ステップＳ３４において設定した締結トルクでの締結動作を指示する。

続くステップＳ３６において、制御ユニット１０は、センサによって計測された、操舵角、車速及び制動力等の値に基づいて、四輪駆動車両１に生じているヨーレートを推定する。このヨーレートは、四輪駆動車両１の前輪６１及び後輪６２がグリップしていると仮定した場合において、四輪駆動車両１に生じていると推定されるヨーレートである。

ステップＳ３７において、制御ユニット１０は、推定したヨーレートと、ヨーレートセンサ７５が計測した実ヨーレートとの偏差Δγが、予め定めたしきい値Δγ１を超えたか否かを判定する。前輪６１及び／又は後輪６２のグリップが低下して四輪駆動車両１の挙動に影響が及ぶと、実際のヨーレートは、推定ヨーレートに対して、ずれる。つまり、制御ユニット１０は、ステップＳ３７において四輪駆動車両１が横滑りしそうか否かを判定している。横滑りしそうでない場合、プロセスはステップＳ３１４に進む。この場合、制御ユニット１０は、運転者によるブレーキ操作がオフになったか否かを判断する。ブレーキ操作がオフでなければ、プロセスはステップＳ３１に戻り、前述した、プロセスは、制動に関するステップを繰り返す。ブレーキ操作がオフになれば、プロセスはステップＳ３１４からステップＳ３１５に進み、制御ユニット１０は、回生制動、及び、液圧制動の終了を指示すると共に、電磁カップリング機構５８に対し、締結動作を、制動時の締結動作から、走行時の締結動作へ変更するように、指示する。

一方、ヨーレートの偏差Δγがしきい値Δγ１を超えることにより、四輪駆動車両１が横滑りしそうな場合、プロセスはステップＳ３７からステップＳ３８に移行する。ステップＳ３８において制御ユニット１０は、モータシステム３に対して回生制動力の低減を指示する。制御ユニット１０はまた、ステップＳ３９において、電磁カップリング機構５８に対し、締結トルクの増大を指示する。締結トルクの増加率は、比較的小さい。締結トルクは、（後述の変形例に係る制御に比べて）小に抑えられる。

ステップＳ３１０において、制御ユニット１０は、ヨーレート偏差Δγが拡大しているか否かを判断する。ヨーレート偏差Δγが拡大している場合、回生制動力の低減及び締結トルクの増大を行っても四輪駆動車両１の挙動が不安定なままであるため、プロセスはステップＳ３９に戻り、電磁カップリング機構５８の締結トルクをさらに増大させる。一方、ヨーレート偏差Δγが拡大していない場合、プロセスはステップＳ３１１に進み、制御ユニット１０は、電磁カップリング機構５８の締結トルクを維持させる。

ステップＳ３１２において、制御ユニット１０は、ヨーレート偏差Δγが縮小しているか否かを判断する。ヨーレート偏差Δγが縮小している場合、四輪駆動車両１の挙動が安定する方向に向かっているため、プロセスはステップＳ３１３に進む。一方、ヨーレート偏差Δγが縮小していない場合、プロセスはステップＳ３１０に戻る。

ステップＳ３１３において、制御ユニット１０は、一時的に高めた電磁カップリング機構５８の締結トルクを、目標分配比率に対応する締結トルクとなるまで低下させる。四輪駆動車両１の挙動が安定する方向に向かっているためである。目標分配比率は、ステップＳ３８において低減した回生制動トルクに対応した分配比率、又は、回生制動を終了した場合は、非回生制動に対応する分配比率である。プロセスはその後、ステップＳ３１４に進む。

次に、図５のタイムチャートを参照しながら、四輪駆動車両１における、制動力の前後配分について説明する。このタイムチャートは、例えば旋回状態における制動に相当する。

図５のグラフ５０１は、回生制動の実行フラグである。時刻ｔ１に、回生制動の実行フラグがゼロから１になっている。時刻ｔ１以降は、協調回生を行っている。

時刻ｔ１以降、グラフ５０４に示されるように、モータ３０の回生制動トルク、つまりマイナストルクが発生する。モータ３０の回生制動トルクが発生すると、電磁カップリング機構５８の締結トルクが増大する。電磁カップリング機構５８の締結トルクは、時刻ｔ１以前よりも大になる（グラフ５０５参照）。回生制動トルクの増大に合わせて締結トルクが高まることにより、図５の例では、グラフ５０６に示されるように、前輪６１のトルクの分配比は一定に維持される。

尚、図５の例では、時刻ｔ１以降の協調回生中に、車速が次第に低下することに対応して、モータ３０の回生制動トルクが次第に高まっている（グラフ５０４参照）。電磁カップリング機構５８の締結トルクが、モータ３０の回生制動トルクの上昇に合わせて高まることにより、前輪６１のトルクの分配率は一定に保たれる。

グラフ５０２に例示するように、四輪駆動車両１に生じている実ヨーレートが、推定ヨーレートに対して乖離し始めると、グラフ５０３に示すように、実ヨーレートと推定ヨーレートとの差であるヨーレート偏差が次第に大きくなる。時刻ｔ２において、ヨーレート偏差が、しきい値Δγ１を超えると、前述したように、回生制動量の低減が指示される。図５の例では回生制動の停止が指示されている。回生制動トルクは、グラフ５０４に例示するように、時刻ｔ２から次第に減少する。

グラフ５０６に一点鎖線で示すように、時刻ｔ２以降も前輪６１のトルク配分比を一定にするならば、電磁カップリング機構５８の締結トルクは、グラフ５０５に一点鎖線で示すように、モータ回生制動トルクの減少に合わせて減少する。しかしながらこうすると、後輪６２に付与される制動トルクが下がらずに、横滑りしそうになっている四輪駆動車両１の挙動が不安定になる恐れがある。そこで、前述したように、制御ユニット１０は、電磁カップリング機構５８の締結トルクを、一旦、高める（グラフ５０５参照）。締結トルクを高めると、グラフ５０６に示すように前輪６１のトルク配分比が高まり、それに伴い後輪６２のトルク配分比が下がるから、後輪６２に入力される制動トルクが下がる。その結果、四輪駆動車両１の挙動が安定化する。

図５の例では、回生制動トルクを減少させた後、ヨーレート偏差がしばらく一定値を維持する。電磁カップリング機構５８の締結トルクも、しばらく一定値に保持される。前輪６１のトルク配分比率も、一定値に維持される。

時刻ｔ３に、ヨーレート偏差が減少に転じる（グラフ５０３参照）。これを受けて、制御ユニット１０は、グラフ５０５に示すように、電磁カップリング機構５８の締結トルクを目標のトルクまで減少させる。その結果、前輪６１のトルク配分比率が、目標の比率へと変化する（グラフ５０６参照）。

制御ユニット１０は、ヨーレート偏差の変化に応じて、電磁カップリング機構５８の締結トルクを変えるため、四輪駆動車両１が横滑りすることを、効果的に抑制することができる。

（変形例）
図６は、変形例に係る制御を示すフローチャートである。図６のフローチャートは、図３ＢのフローチャートにおけるステップＳ３９－Ｓ３１３のステップに置き換わるステップを示している。

前述した制御では、ヨーレートの増大が効果的に抑制される一方で、回生制動トルクを減少させた後、電磁カップリング機構５８の締結トルクを高くした状態が、比較的長く継続する場合がある。この状態では、前輪６１へのトルクの配分比が高いため、いずれか一輪がロックした場合に、全ての車輪がロックする四輪ロックが発生する可能性が高まる。変形例に係る制御は、締結トルクを高くした状態を速やかに終了させる。

ステップＳ３８において回生制動トルクが減少した後のステップＳ３１６において、制御ユニット１０は、電磁カップリング機構５８に対して、締結トルクの増大を指示する。この場合の増大率は、前述した制御に比べて大きいことが好ましい。増大率を大きくすることにより、締結トルクが大きくなるから、後輪６２に付与される制動トルクを十分に下げることができる。これは、後輪６２のスリップを抑制する上で有利になる。

続くステップＳ３１７において、制御ユニット１０は、締結トルクの増大後、所定時間が経過したか否かを判断する。所定時間が経過していない場合、プロセスはステップＳ３１７を繰り返す。所定時間を経過した場合、プロセスはステップＳ３１８に進む。

ステップＳ３１８において、制御ユニット１０は、電磁カップリング機構５８の締結トルクを、目標分配比率に対応する締結トルクとなるまで低下させる。その後、プロセスは、図３ＢのステップＳ３１４に進む。

図７は、図６のフローチャートに従って制御した場合の、各パラメータの変化を例示するタイムチャートである。時刻ｔ１において回生制動が開始し、時刻ｔ２においてヨーレート偏差Δγが、しきい値Δγ１を超える点は、図５と同じである。

その後、モータ３０の回生制動トルクが減少することに対し、電磁カップリング機構５８の締結トルクは増大する。このときの増大率は、図５の例よりも大きい。締結トルクを大きく増大させることで、前輪６１のトルク配分比が大きく向上するため（グラフ７０６参照）、後輪６２のスリップを、より効果的に抑制できる。

締結トルクの増大後、所定時間が経過した時刻ｔ３で、グラフ７０５に示すように、締結トルクの低下を開始する。締結トルクは予め設定された減少率で低下される。図７の例では、ヨーレート偏差がその後の時刻ｔ４で、減少に転じている。つまり、ヨーレート偏差の減少を待たずに、締結トルクは低下する。

尚、図７のグラフ７０５及びグラフ７０６に破線で例示するように、回生制動トルクの減少を開始した後、電磁カップリング機構５８の締結トルクを高めずに、所定時間経過するまで締結トルクを維持し、その後、締結トルクを低下させてもよい。締結トルクを維持した場合、回生制動トルクの減少に対応して、前輪６１のトルクの配分比は高まる。それに伴い後輪６２のトルクの配分比が下がるから、前記と同様に、後輪６２のスリップを抑制できる。この制御は、図６のフローチャートにおけるステップＳ３１６を省略することに相当する。

尚、図３ＢのフローチャートにおけるステップＳ３９を省略してもよい。

１ 四輪駆動車両
１０ 制御ユニット
２ エンジン
３０ 電気モータ
５４ トランスファ
５８ 電磁カップリング機構
８ 液圧ブレーキ装置

Claims (4)

1. フロントエンジンリヤドライブ車両をベースにした四輪駆動車両の制御装置であって、
   エンジンと、
   前記エンジンの出力軸上に配置されかつ、力行運転と回生制動とを行うモータと、
   前記エンジン及び前記モータに接続されかつ、前記エンジン及び前記モータのトルクを、前輪及び後輪に分配するトランスファと、
   締結トルクの調整によって、前記前輪のトルクと前記後輪のトルクとの分配比率を変更する電磁カップリング機構と、
   前記四輪駆動車両の走行状態に応じて、前記電磁カップリング機構を通じて前記分配比率を調整する制御ユニットと、
   前記前輪及び前記後輪に制動力を付与する液圧ブレーキ装置と、を備え、
   前記制御ユニットは、運転者の制動要求操作に応じて、前記液圧ブレーキ装置に制動力を発生させると共に、前記モータに回生制動を実行させる協調回生を行い、
   前記制御ユニットは、協調回生中に、前記分配比率が所定の分配比率となるように、前記モータの回生制動量に応じて前記電磁カップリング機構の締結トルクを調整し、
   前記制御ユニットは、前記四輪駆動車両の挙動が横滑りに関係する判断指標を超える場合は、前記回生制動量を低減させると共に、前記後輪のトルクの配分比が一時的に低下するように、前記回生制動量の低減タイミングから遅延したタイミングで、前記電磁カップリング機構の締結トルクを調整する、
   四輪駆動車両の制御装置。
2. 請求項１に記載の四輪駆動車両の制御装置において、
   前記制御ユニットは、前記回生制動量の低減を開始した後、前記前輪のトルクの配分比が、一旦大になり、その後、小になるよう、前記電磁カップリング機構の締結トルクを調整する、
   四輪駆動車両の制御装置。
3. 請求項２に記載の四輪駆動車両の制御装置において、
   前記制御ユニットは、前記前輪のトルクの配分比が一旦大になった後、所定時間経過後に、所定の割合で小になるよう、前記電磁カップリング機構の締結トルクを調整する、
   四輪駆動車両の制御装置。
4. 請求項２に記載の四輪駆動車両の制御装置において、
   前記制御ユニットは、実ヨーレートと推定ヨーレートとの偏差が前記判断指標を超えた場合に、前記回生制動量を低減させ、
   前記制御ユニットは、前記前輪のトルクの配分比が一旦大になった後、前記偏差の大きさに応じて、前記電磁カップリング機構の締結トルクを増減する、
   四輪駆動車両の制御装置。
   

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