JP7442764B2 - 車両の駆動力配分制御システム - Google Patents

Description

本発明は、車両の駆動力配分制御システムに係わり、特に、被牽引車を牽引可能である四輪駆動車の前後輪の駆動力配分量を制御する車両の駆動力配分制御システムに関する。

従来、駆動源のトルクが常時伝達される主駆動輪と、車両走行状態に応じて、駆動力配分を変更可能なトルクカップリングの作動を制御して、副駆動輪へのトルク伝達配分量を制御する四輪駆動車が知られている（たとえば、特許文献１）。

この特許文献１には、駆動力および加速度に基づいて車両の牽引判定を行い、牽引走行時かつスリップ状態でない場合に、副駆動輪への伝達トルクを低減するようにした技術が開示されている。

特開２００８－１４９７９４号公報

ここで、一般に、主駆動輪と副駆動輪との駆動力配分を制御可能な四輪駆動車においては、低μの路面走行時などを含む各走行シーンで、前後輪の接地荷重状態を推定し、車輪のタイヤがスリップしないよう駆動力配分を行っている。

しかしながら、本発明者らは、牽引車両（四輪駆動車）が被牽引車を牽引する牽引走行時において、被牽引車が牽引車両後部の牽引用の連結部に連結され、被牽引車から、その連結部に車両上下方向の下方への荷重が加わるような場合、牽引車両の後部に車両上下方向の下方に向く力が伝達されて、牽引車両の後部が下方に沈むと共にその前部が上方に浮き上がるような姿勢となり、これにより、前輪の接地荷重が低下して、前輪のスリップを引き起こしてしまう、という問題を見出した。このような問題は、主駆動輪が前輪である牽引車両において特に問題となる。

そこで、本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、主駆動輪が前輪である四輪駆動車において、牽引時に、接地荷重が減少する前輪のスリップを抑制することができる車両の駆動力配分制御システムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、被牽引車を牽引可能な四輪駆動車における前後輪の駆動力の配分量を制御する車両の駆動力配分制御システムであって、四輪駆動車の前後輪の駆動力を配分する駆動力配分装置と、駆動力配分装置による前後輪の駆動力配分量を制御する駆動力配分制御装置と、を備え、四輪駆動車は、前輪が主駆動輪であり、その前輪の駆動力を駆動力配分装置により後輪へ駆動力を配分する四輪駆動車であり、被牽引車は、四輪駆動車の後部に設けられた連結部に連結されているとき、その連結部を介して四輪駆動車の後部に車両上下方向の下方への荷重を加えるような重心位置を有し、駆動力配分制御装置は、四輪駆動車が被牽引車を牽引しているか否かを判定する牽引判定手段を有し、駆動力配分制御装置は、牽引判定手段により四輪駆動車が被牽引車を牽引していると判定されたときには、被牽引車を牽引していないと判定されたときよりも、四輪駆動車の後輪への駆動力配分量が大きくなるよう駆動力配分装置を制御するように構成されており、駆動力配分制御装置は、さらに、四輪駆動車の後部に加わる被牽引車の荷重を検出する被牽引車荷重検出手段を備え、駆動力配分制御装置は、被牽引車荷重検出手段により検出される荷重が大きいほど四輪駆動車の後輪への駆動力配分量が大きくなるよう駆動力配分装置を制御するよう構成されている、ことを特徴としている。

このように構成された本発明によれば、駆動力配分制御装置は、四輪駆動車が被牽引車を牽引していると判定されたときには、被牽引車を牽引していないと判定されたときよりも、四輪駆動車の後輪への駆動力配分量が大きくなるよう駆動力配分装置を制御する。これにより、牽引車両（四輪駆動車）の後部が被牽引車によって車両上下方向の下方へ押し下げられ、それに伴い、牽引車両の前輪が浮き上がる方向の力が車両に生じても、後輪への駆動力配分を大きくした分、前輪の駆動力配分を小さくして、前輪から路面へ伝達される駆動トルクを減少させることが出来る。さらに、後輪への駆動力配分を大きくすることにより、その後輪の懸架装置から牽引車両に作用する力の成分として、牽引車両を車両前方に推進させる力の成分に加え、牽引車両の後部を車両上下方向の上方へ押し上げる力の成分が作用するとき、相対的に牽引車両の前部が下方へ沈み込むような力（車両が前傾姿勢となるピッチング方向の力）が車両に生じるので、被牽引車の牽引に起因する前輪の浮き上がりを抑制すると共に前輪の接地荷重を大きくすることが出来る。これらの結果、本発明によれば、主駆動輪が前輪である四輪駆動車において、牽引時に、接地荷重が減少する前輪のスリップを抑制することができる。
また、このように構成された本発明によれば、被牽引車荷重検出手段により検出される荷重が大きいほど、後輪への駆動力配分量を大きくし、それに伴い、前輪の駆動力配分を小さくすることが出来るので、より効果的に、前輪のスリップを抑制することができる。
また、上記の目的を達成するために、本発明は、被牽引車を牽引可能な四輪駆動車における前後輪の駆動力の配分量を制御する車両の駆動力配分制御システムであって、四輪駆動車の前後輪の駆動力を配分する駆動力配分装置と、駆動力配分装置による前後輪の駆動力配分量を制御する駆動力配分制御装置と、を備え、四輪駆動車は、前輪が主駆動輪であり、その前輪の駆動力を駆動力配分装置により後輪へ駆動力を配分する四輪駆動車であり、被牽引車は、四輪駆動車の後部に設けられた連結部に連結されているとき、その連結部を介して四輪駆動車の後部に車両上下方向の下方への荷重を加えるような重心位置を有し、駆動力配分制御装置は、四輪駆動車が被牽引車を牽引しているか否かを判定する牽引判定手段を有し、駆動力配分制御装置は、牽引判定手段により四輪駆動車が被牽引車を牽引していると判定されたときには、被牽引車を牽引していないと判定されたときよりも、四輪駆動車の後輪への駆動力配分量が大きくなるよう駆動力配分装置を制御するように構成されており、駆動力配分制御装置の牽引判定手段は、ドライバにより牽引走行モードが選択されたときに、四輪駆動車が被牽引車を牽引していると判定し、さらに、被牽引車が四輪駆動車の後部に設けられた連結部に連結されているか否かを判定する被牽引車連結判定装置を備え、駆動力配分制御装置の牽引判定手段は、被牽引車連結判定装置により被牽引車が連結されていると判定されている間、ドライバによる牽引走行モードの選択を受け入れ、四輪駆動車が被牽引車を牽引していると判定する、ことを特徴としている。
このように構成された本発明によれば、駆動力配分制御装置は、四輪駆動車が被牽引車を牽引していると判定されたときには、被牽引車を牽引していないと判定されたときよりも、四輪駆動車の後輪への駆動力配分量が大きくなるよう駆動力配分装置を制御する。これにより、牽引車両（四輪駆動車）の後部が被牽引車によって車両上下方向の下方へ押し下げられ、それに伴い、牽引車両の前輪が浮き上がる方向の力が車両に生じても、後輪への駆動力配分を大きくした分、前輪の駆動力配分を小さくして、前輪から路面へ伝達される駆動トルクを減少させることが出来る。さらに、後輪への駆動力配分を大きくすることにより、その後輪の懸架装置から牽引車両に作用する力の成分として、牽引車両を車両前方に推進させる力の成分に加え、牽引車両の後部を車両上下方向の上方へ押し上げる力の成分が作用するとき、相対的に牽引車両の前部が下方へ沈み込むような力（車両が前傾姿勢となるピッチング方向の力）が車両に生じるので、被牽引車の牽引に起因する前輪の浮き上がりを抑制すると共に前輪の接地荷重を大きくすることが出来る。これらの結果、本発明によれば、主駆動輪が前輪である四輪駆動車において、牽引時に、接地荷重が減少する前輪のスリップを抑制することができる。
また、このように構成された本発明によれば、ドライバが牽引走行モードを選択したときに牽引時の駆動力配分制御が行われるので、ドライバの違和感を抑制することができる。
また、このように構成された本発明によれば、被牽引車が四輪駆動車の連結部に連結されている間、すなわち、実際に牽引が行われている間、被牽引車を牽引していると判定するので、より効果的に、牽引時における駆動力配分制御を実行させることができる。

また、本発明において、好ましくは、駆動力配分制御装置は、さらに、四輪駆動車におけるドライバの要求加速度を検出する要求加速度検出手段を備え、駆動力配分制御装置は、牽引判定手段により四輪駆動車が被牽引車を牽引していないと判定され、および／または、要求加速度検出手段によりドライバの要求加速度が検出されていないとき、四輪駆動車の前後輪の基本駆動力配分比を決定する基本駆動力配分比決定手段と、牽引判定手段により四輪駆動車が被牽引車を牽引していると判定され、かつ、要求加速度検出手段によりドライバの要求加速度が検出されているとき、基本駆動力配分比決定手段により決定された前後輪の基本駆動力配分比に対し、後輪への駆動力配分比が小さくなるよう基本駆動力配分比を補正する駆動力配分比補正手段と、を有し、駆動力配分制御装置は、牽引判定手段により四輪駆動車が被牽引車を牽引していると判定され、かつ、要求加速度検出手段によりドライバの要求加速度が検出されているとき、駆動力配分比補正手段により補正された駆動力配分比に基づいて後輪への駆動力配分量を算出し、駆動力配分装置を制御するよう構成されている。
このように構成された本発明によれば、駆動力配分制御装置は、非牽引時における前後輪の基本駆動力配分比（たとえば、路面μなどに依存するスリップを抑制するような配分比や、駆動力配分装置が複数の摩擦板によるカップリング装置である場合の熱発生やエネルギ損失を減少させるような配分比など）を決定し、牽引時には、その基本駆動力配分比を補正し、その補正された駆動力配分比に基づいて後輪への駆動力配分量を算出し、駆動力配分装置を制御するので、より効果的に、前輪のスリップを抑制することができる。

また、本発明において、好ましくは、駆動力配分制御装置は、さらに、四輪駆動車におけるドライバの要求加速度を検出する要求加速度検出手段を備え、駆動力配分制御装置は、牽引判定手段により四輪駆動車が被牽引車を牽引していると判定されたとき、要求加速度検出手段により検出されたドライバの要求加速度が大きいほど四輪駆動車の後輪への駆動力配分量が大きくなるよう駆動力配分装置を制御するよう構成されている。
このように構成された本発明によれば、ドライバの要求加速度が大きいほど後輪への駆動力配分量を大きくし、それに伴い、前輪の駆動力配分を小さくすることが出来るので、前輪のスリップをより効果的に抑制することができる。すなわち、牽引車両（四輪駆動車）の加速度が大きいほど、牽引車両は、その重心にかかる慣性力により側面視で後傾姿勢となり、前輪の接地荷重が小さくなるが、本発明によれば、前輪の駆動力配分を小さくすることが出来るので、前輪のスリップを抑制することができる。

また、本発明において、好ましくは、駆動力配分制御装置は、被牽引車の重量が大きいほど四輪駆動車の後輪への駆動力配分量が大きくなるよう駆動力配分装置を制御するよう構成されている。
このように構成された本発明によれば、被牽引車の重量が大きいほど四輪駆動車の後輪への駆動力配分量が大きくし、それに伴い、前輪の駆動力配分を小さくすることが出来るので、より効果的に、前輪のスリップを抑制することができる。

本発明による車両の駆動力配分制御システムによれば、主駆動輪が前輪である四輪駆動車において、牽引時に、接地荷重が減少する前輪のスリップを抑制することができる。

本発明の実施形態による車両の駆動力配分制御システムが適用される牽引車両である四輪駆動車と、被牽引車であるトレーラとを示すと共に、牽引時にそれらに作用する力の概念を説明するための概略側面図である。 本発明の実施形態による車両の駆動力配分制御システムを備える四輪駆動車の概略構成を示す平面図である。 本発明の実施形態による車両の駆動力配分制御システムのブロック図である。 本発明の実施形態による車両の駆動力配分制御システムの駆動力配分制御装置で実行される制御処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態による車両の駆動力配分制御システムの駆動力配分制御装置により制御される後輪への駆動力配分量と要求加速度との関係を示す線図である。 本発明の実施形態による車両の駆動力配分制御システムの駆動力配分制御装置により制御される後輪への駆動力配分量と被牽引車重量との関係を示す線図である。 本発明の実施形態による車両の駆動力配分制御システムにおける駆動力配分制御に関するパラメータの時間変化を示すタイムチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両の駆動力配分制御システムについて説明する。
まず、図１を参照して、四輪駆動車である車両（牽引車両）がトレーラ（被牽引車）を牽引している場合の車両の前輪の接地荷重の減少について説明する。図１は、本発明の実施形態による車両の駆動力配分制御システムが適用される牽引車両である四輪駆動車と、被牽引車であるトレーラとを示すと共に、牽引時にそれらに作用する力の概念を説明するための概略側面図である。

図１に示すように、トレーラＴは、牽引車両Ｖの後部に設けられたヒッチメンバと、被牽引車Ｔのカプラとによる連結器Ｈを介して、牽引車両Ｖの後部に連結される。本実施形態では、トレーラＴは１軸２輪のトレーラであり、牽引走行時の走行安定性を確保するために、その重心Ｇは、図１に示すように、トレーラ前後方向において１軸２輪より前方側の位置にある。これにより、連結器Ｈに、適切な垂直荷重（例えばトレーラＴの総重量の１０％～２０％）が加わるようになっている。

したがって、図１に示すように、トレーラＴが連結されると、連結器Ｈ（ヒッチ点）には、車両Ｖの上下方向の下方に向く力Ｆ_Hが加わる。この力Ｆ_Hは車両Ｖの後部に伝達され、車両Ｖには、その後部を沈み込ませるような力Ｆ２が生じると共に、相対的に、その前部を浮き上がらせるような力Ｆ１が生じる。このうち、車両Ｖの前部を浮き上がらせるような力Ｆ１により、前輪Ｗ_Fの路面への接地荷重が減少し、その減少した分、前輪Ｗ_Fのスリップが生じ易くなる。一方、後輪Ｗ_Rの接地荷重は増加する。

以下で説明する本発明の実施形態では、四輪駆動車２に適用される車両の駆動力配分制御システム１（図２）により、このような車両Ｖの前輪Ｗ_F、６の接地荷重の減少に起因する前輪Ｗ_F、６のスリップを抑制するようにしている。なお、トレーラＴの変形例として、車両Ｖへの連結時（牽引時）に、連結器Ｈに下方への力を加えるようなトレーラであれば、上述した１軸２輪を有さないトレーラ、および、上述した重心位置を有さないトレーラであってもよい。

次に、図２により、本発明の実施形態による車両の駆動力配分制御システムを備える四輪駆動車の概略構成を説明する。図２は、本発明の実施形態による車両の駆動力配分制御システムを備える四輪駆動車の概略構成を示す平面図である。
図２に示すように、本実施形態による車両の駆動力配分制御システム１は、四輪駆動車２に適用される。

まず、四輪駆動車２は、主駆動輪としての左右の前輪６と、副駆動輪としての左右の後輪８とを備え、その前輪６の駆動力をカップリング装置（駆動力配分装置）１０により後輪８へ駆動力を配分する、いわゆるＦＦ（フロントエンジンフロンドドライブ）ベースの四輪駆動車である。
ここで、カップリング装置１０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４で制御され（図３など参照）、このＥＣＵ４は、本発明における「駆動力配分制御装置」に相当し、カップリング装置１０は、本発明における「駆動力配分装置」に相当する。カップリング装置１０の制御は、ＥＣＵ４内の回路で実行される。

次に、四輪駆動車２は、駆動源としてのエンジン１２と、変速機１４と、エンジン１２から伝達された駆動力を前輪用ドライブシャフト１６を介して左右の前輪６に振り分ける前輪用デファレンシャル１８とを備える。
四輪駆動車２は、さらに、エンジン１２の駆動力をプロペラシャフト２０を介して後輪８側に振り分けるトランスファ２２と、プロペラシャフト２０に接続されたカップリング装置１０と、このカップリング装置１０に接続され、配分された駆動力を後輪用ドライブシャフト２４を介して左右の後輪に振り分ける後輪用デファレンシャル２６とを備える。

カップリング装置１０は、プロペラシャフト２０と後輪用デファレンシャル２６との間を断接可能に連結する湿式多板クラッチ（図示せず）を有し、その入力側がプロペラシャフト２０に接続され、出力側が後輪用デファレンシャル２６に接続されている。このカップリング装置１０は、本実施形態では、ＥＣＵ４により作動が制御される電子制御カップリングであり、湿式多板クラッチの複数の摩擦板間の締結力を制御することで、前輪６と後輪８の駆動力（駆動トルク）配分量が制御される。
本実施形態におけるトルク配分（前輪：後輪）は、前後輪のスリップ状態に応じて、基本の１００：０から、たとえば５０：５０まで制御される。

ここで、本実施形態によるカップリング装置１０による駆動力配分制御の基本的な制御概念を説明する。
まず、本実施形態では、前後輪の路面に対するスリップ状態に応じて、そのようなスリップ状態が抑制されるような駆動力配分量で、前後輪６、８に駆動力が配分されるようにしている。本実施形態において、スリップ状態とは、たとえば、雪道や濡れた路面などの低μ路面の走行時、登坂・降坂走行時、凹状路面からの脱出など、路面に対する前後輪６、８のスリップや空転が生じることを想定している。
また、変形例として、たとえば、前輪６のスリップにより発生する前輪６でのエネルギ損失、後輪８のスリップにより発生する後輪８でのエネルギ損失、および、カップリング装置１０を介して後輪８に駆動力を伝達することによる駆動系の機械的エネルギ損失の３つのエネルギ損失の合計量が少なくなるように、前後輪６、８の駆動力配分量を制御してもよい。
さらなる変形例として、カップリング装置１０の過度な発熱を防止するよう、カップリング装置１０の複数の摩擦板の発熱によるエネルギ損失を考慮して、前後輪６、８の駆動力配分量を制御してもよい。

次に、図３により、本発明の実施形態による車両の駆動力配分制御システムの制御ブロックを説明する。図３は、本発明の実施形態による車両の駆動力配分制御システムのブロック図である。
図３に示すように、ＥＣＵ４は、図示しないマイクロコンピュータ、メモリ、Ｉ／Ｆ回路などを有する。
本実施形態において、ＥＣＵ４には、車両の運転席近傍に設けられ、ドライバにより手動で選択可能な牽引モードスイッチ３０からの牽引モードのＯＮ、ＯＦＦに関する出力信号、アクセル開度センサ３２からのアクセルペダル開度に関する出力信号、前輪６の回転数を検出する前輪速センサ３４からの前輪６のスリップ状態を検知するための出力信号、後輪８の回転数を検出する後輪速センサ３６からの後輪８のスリップ状態を検知するための出力信号、連結器Ｈの通電センサである実牽引センサ３８からの被牽引車が連結されているか否かを判定するための出力信号、エンジン回転数センサ４０からのエンジン１２の回転数に関する出力信号、変速機入力軸回転数センサ４２からの変速機１４の入力軸の回転数に関する出力信号、および、変速機出力軸回転数センサ３３からの変速機１４の出力軸の回転数に関する出力信号が、それぞれ入力される。

アクセルペダルの開度に関する出力信号は、ドライバがアクセルペダルを踏み込んだ量に相当する数値を出力する信号であり、ＥＣＵ４は、この出力信号に基づいて、ドライバの要求加速度を算出する。
また、ＥＣＵ４は、変速機入力軸回転数センサ４２および変速機出力軸回転数センサ４４からの出力信号に基づいて、変速機１４における減速比に関する値を算出する。
ＥＣＵ４は、カップリング装置１０に接続され、各出力信号に基づいて、後述するように、カップリング装置１０を制御する。すなわち、ＥＣＵ４は、前後輪の駆動力配分（前後輪のトルク配分割合）に関する指令値をカップリング装置１０に出力し、カップリング装置１０は、この指令値に基づいて、前後輪６、８の駆動力を配分するよう制御される。また、ＥＣＵ４は、後述するように、この駆動力配分に関する指令値などに基づいて、カップリング装置１０におけるカップリング伝達トルクを算出する。

次に、図４乃至図６により、本発明の実施形態による車両の駆動力配分制御システムの制御内容を説明する。図４は、本発明の実施形態による車両の駆動力配分制御システムの駆動力配分制御装置で実行される制御処理を示すフローチャートであり、図５は、本発明の実施形態による車両の駆動力配分制御システムの駆動力配分制御装置により制御される後輪への駆動力配分量と要求加速度との関係を示す線図であり、図６は、本発明の実施形態による車両の駆動力配分制御システムの駆動力配分制御装置により制御される後輪への駆動力配分量と被牽引車重量との関係を示す線図であり、図７は、本発明の実施形態による車両の駆動力配分制御システムにおける駆動力配分制御に関するパラメータの時間変化を示すタイムチャートである。図４において、Ｓは各ステップを示す。

まず、図４に示すように、ＥＣＵ４（駆動力配分制御装置）は、Ｓ１において、上述した各スイッチ／センサ３０、３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４からの出力信号を取得する。また、ＥＣＵ４は、Ｓ１の時点でＥＣＵ４からカップリング装置１０に出力されている前後輪の駆動力配分に関する指令値を信号として取得する。また、Ｓ１において、ＥＣＵ４は、ＥＣＵ４内のメモリに記憶された車両諸元（固定値）としての車両重量、前輪半径および後輪半径のそれぞれの値を読み出す。また、ＥＣＵ４は、ＥＣＵ４内のメモリに記憶された、エンジン回転数とエンジントルクとの関係を規定したエンジン諸元を読み出す。

次に、Ｓ２に進み、後輪の推定接地荷重を算出する。
具体的には、Ｓ２において、ＥＣＵ４は、まず、Ｓ１において取得したエンジン回転数およびエンジン諸元からエンジン１２から出力されるエンジントルクの値を算出する。ＥＣＵ４は、さらに、Ｓ１で取得した変速機１４の入力軸および出力軸の各回転数から変速機１４の変速比の値を算出する。ＥＣＵ４は、さらに、算出されたエンジントルクの値および変速比の値に基づいて、変速機１４から出力されるトルクを算出する。ＥＣＵ４は、さらに、この変速機１４からの出力トルクと、Ｓ１で取得した前後輪の駆動力配分に関する指令値とに基づき、カップリング装置１０におけるカップリング伝達トルクを算出する。
そして、ＥＣＵ４は、Ｓ２において、この算出されたカップリング伝達トルクの値と、Ｓ１で読み出された車両諸元の各値とに基づいて後輪の推定接地荷重を算出する。

次に、Ｓ３に進み、四輪駆動車２が被牽引車Ｔ（図１参照）を牽引しているか否かを判定する。この判定は、基本的に、上述した牽引モードスイッチ３０をドライバが操作することによる牽引モードのＯＮ、ＯＦＦに関する出力信号を検出したか否かで実行される。本実施形態では、さらに、連結器Ｈ（ヒッチ点）に設けられた通電センサ３８（図３の実牽引センサ３８）の通電信号の有無を検出し、通電信号がＯＮのとき、すなわち、実際に被牽引車Ｔが連結されているときに、ドライバの牽引モードスイッチ３０の操作によるＯＮ信号を受け入れて、牽引していると判定する。
本実施形態では、このようにして、ドライバが牽引走行モードを選択したときにＳ４、Ｓ５の補正処理が行われるようにして、ドライバの違和感を抑制するようにすると共に、実際に牽引が行われている間、被牽引車を牽引していると判定するようにして、より効果的に、牽引時におけるＳ４、Ｓ５の処理を実行させるようにしている。

次に、Ｓ３において、牽引時であると判定された場合、Ｓ４に進み、牽引時の処理として、まず、牽引時補正係数を決定する。この牽引時補正係数は、Ｓ２で算出した推定接地荷重を補正する係数である（補正はＳ５で実行される）。
このＳ４においては、第１の補正係数として、車両重量（固定値）、車両のホイールベース（固定値）、後輪と連結器Ｈ（ヒッチ点）との間の距離、被牽引車Ｔの重量（固定値）、および、車両におけるドライバの要求加速度に基づいて補正係数を決定する。

ここで、本実施形態では、図５に示すように、一点鎖線で示す通常時（非牽引時）の後輪への基本駆動力配分量に対して、ドライバの要求加速度が大きいほど、後輪８への駆動力配分量が大きくなるように補正される。一例として、要求加速度がＡのとき、後輪の駆動力配分量が増加する牽引時補正量Ｃを得るようにしている。また、本実施形態では、要求加速度が０である一定車速の走行時であっても、牽引時には上述したように力Ｆ_H（図１参照）が加わるので、図５の牽引時補正量Ｂで示すように、要求加速度が０であるときから後輪の駆動力配分量を増加させている。なお、図５に示すような後輪の駆動力配分量はＳ７で決定される。

ここで、上述した基本駆動配分量は、たとえば、被牽引時における通常走行時に、路面状況やカップリング装置１０の発熱などに基づいて、適宜、ＥＣＵ４で決定される駆動力配分量であり、たとえば、以下では、前輪：後輪＝８０：２０とする。

次に、第２の補正係数として、このＳ４の処理の前回の処理時に、すでに上述したように補正係数が決定され、かつ、その前回の処理時のドライバの要求加速度に対して今回の処理時のドライバの要求加速度が増加または減少している場合は、前回の補正量（Ｃ）に対し、要求加速度の差分に相当する分の増加補正量または減少補正量を得るための増分補正係数を決定してもよい。
また、第３の補正係数として、このＳ４の処理の前回の処理時に、すでに上述したように補正係数が決定され、かつ、前回の処理時のドライバの要求加速度に対して今回の処理時のドライバの要求加速度が変化していない場合、補正係数を１とし、前回の処理時と同様の補正量（Ｃ）を得るようにしてもよい。

なお、図５は、牽引時補正量の概念を明瞭にするため、牽引時の要求加速度に対する駆動力配分量の減少度合いを線形で示しているが、四輪駆動車２の車両諸元や懸架装置の特性、被牽引車Ｔの諸元、要求加速度の大きさなどに応じて、非線形としてもよい。

次に、Ｓ５において、Ｓ２で算出された後輪の推定接地荷重に対し、Ｓ４で決定された補正係数を乗算する。すなわち、Ｓ５において、
補正後の推定接地荷重（Ｓ５）＝推定接地荷重（Ｓ２）×補正係数（Ｓ４）
との計算を行う。

次に、Ｓ６において、前輪の推定スリップ限界荷重を算出する。具体的には、Ｓ５で算出された補正後の推定接地荷重に、実験などにより予め定められた所定の値であるスリップ限界ゲインを乗算して、前輪の推定スリップ限界荷重を算出する。スリップ限界ゲインは、路面μに応じたマップとしてＥＣＵ４に記憶されている。

次に、Ｓ７において、Ｓ６で算出された前輪の推定スリップ限界荷重を超えない前輪の駆動力配分量をまず決定し、この決定した前輪の駆動力配分量から、後輪への駆動力配分量を決定する。そして、Ｓ７において、この決定した後輪の駆動力配分量が得られるようにカップリング装置１０を制御する。このＳ７では、牽引時駆動力配分比（たとえば、前輪：後輪＝９０：１０）に基づいて、後輪の駆動力配分量を決定する。

一方、Ｓ３において、牽引時ではないと判定された場合は、Ｓ６において、Ｓ２で算出された後輪の推定接地荷重に、上述したスリップ限界ゲインを乗算して、後輪の推定スリップ限界荷重を算出し、Ｓ７において、Ｓ６で算出された後輪の推定スリップ限界荷重を超えない後輪の駆動力配分量を決定し、この決定した後輪の駆動力配分量が得られるようにカップリング装置１０を制御する。このＳ７では、通常時の基本駆動力配分比（たとえば、前輪：後輪＝８０：２０）に基づいて、後輪の駆動力配分量を決定する。

また、本実施形態では、図６に示すように、被牽引車Ｔ（図１）の重量が大きくなるほど、後輪への駆動力配分量が大きくなるようにカップリング装置１０を制御する。すなわち、本実施形態では、上述したように、牽引の安定性の面から、被牽引車Ｔの重量が大きくなるほど、連結器Ｈに加わる下方の力Ｆ_H（図１参照）が大きくなるものと仮定している。
本実施形態では、被牽引車Ｔ（図１参照）の諸元から被牽引車の総重量を予め求め、ＥＣＵ４内に所定の操作で記憶させ、ＥＣＵ４は、図６に示す線図をマップとして参照して、カップリング装置１０を制御する。

また、変形例として、ＥＣＵ４は、連結器Ｈに加わる下方の力Ｆ_H（図１参照）を、被牽引車Ｔの連結前と連結後の後輪８の推定接地荷重の変化から推定し、ＥＣＵ４において、この推定値に基づいてカップリング装置１０を制御するようにしてもよい。なお、この場合、図６に示すマップの横軸を被牽引車荷重Ｆ_Hとして記憶させ、推定された力Ｆ_Hを被牽引車荷重としてマップを参照し、カップリング装置１０を制御する。

次に、図７のチャート（ａ）に示すように、ある時刻ｔ１からドライバの要求加速度が増加し始めると、その加速度の増加量に応じて、被牽引車Ｔから受ける荷重Ｆ_H（図１参照）も増加し、その荷重Ｆ_Hの増加に起因して、チャート（ｂ）に示すように、前輪６の動的接地荷重が減少する。
一方、本実施形態では、上述したようにドライバの要求加速度が大きいほど、後輪への駆動力配分量が大きくなるように補正し（チャート（ｄ））、相対的に、前輪６の駆動力を減少させるようにしている（チャート（ｃ））。これにより、前輪６の動的接地荷重が減少しても、前輪６がスリップしないようにしている。

次に、本発明の実施形態による作用効果を説明する。
本発明の実施形態による車両の駆動力配分制御システム１は、四輪駆動車Ｖ、２の前後輪６、８の駆動力を配分する駆動力配分装置１０と、この駆動力配分装置による前後輪の駆動力配分量を制御するＥＣＵ（駆動力配分制御装置）４と、を備え、四輪駆動車は、前輪６が主駆動輪であり、その前輪の駆動力を駆動力配分装置により後輪８へ駆動力を配分する四輪駆動車であり、被牽引車Ｔは、四輪駆動車の後部に設けられた連結部Ｈに連結されているとき、その連結部を介して四輪駆動車の後部に車両上下方向の下方への荷重を加えるような重心位置Ｇを有し、ＥＣＵ４は、四輪駆動車Ｖ、２が被牽引車Ｔを牽引していると判定されたときには、被牽引車Ｔを牽引していないと判定されたときよりも、四輪駆動車の後輪８への駆動力配分量が大きくなるよう駆動力配分装置１０を制御するように構成されている。
これにより、牽引車両（四輪駆動車）Ｖ、２の後部が被牽引車Ｔによって車両上下方向の下方へ押し下げられ、それに伴い、四輪駆動車の前輪６が浮き上がる方向の力が四輪駆動車Ｖ、２に生じても、後輪８への駆動力配分を大きくした分、前輪６の駆動力配分を小さくして、前輪６から路面へ伝達される駆動トルクを減少させることが出来る。さらに、後輪８への駆動力配分を大きくすることにより、その後輪８の懸架装置から四輪駆動車Ｖ、２に作用する力の成分として、四輪駆動車Ｖ、２を車両前方に推進させる力の成分に加え、四輪駆動車Ｖ、２の後部を車両上下方向の上方へ押し上げる力の成分が作用するとき、相対的に四輪駆動車Ｖ、２の前部が下方へ沈み込むような力（四輪駆動車が前傾姿勢となるピッチング方向の力）が四輪駆動車に生じるので、被牽引車Ｔの牽引に起因する前輪６の浮き上がりを抑制すると共に前輪６の接地荷重を大きくすることが出来る。これらの結果、本実施形態によれば、主駆動輪が前輪６である四輪駆動車において、牽引時に、接地荷重が減少する前輪６のスリップを抑制することができる。

また、本発明の実施形態によれば、ＥＣＵ（駆動力配分制御装置）４は、非牽引時および／または非加速時における前後輪の基本駆動力配分比（たとえば、路面μなどに依存するスリップを抑制するような配分比や、駆動力配分装置１０が複数の摩擦板によるカップリング装置である場合の熱発生やエネルギ損失を減少させるような配分比など）を決定し、牽引時かつ加速時には、その基本駆動力配分比を補正し、その補正された駆動力配分比に基づいて後輪８への駆動力配分量を算出し、駆動力配分装置１０を制御するので、より効果的に、後輪８のスリップを抑制することができる。

また、本発明の実施形態によれば、ＥＣＵ（駆動力配分制御装置）４は、四輪駆動車Ｖ、２におけるドライバの要求加速度を検出する要求加速度検出手段を備え、ＥＣＵ４は、四輪駆動車が被牽引車を牽引していると判定されたとき、ドライバの要求加速度が大きいほど四輪駆動車の後輪８への駆動力配分量が大きくなるよう駆動力配分装置１０を制御するよう構成されているので、前輪の駆動力配分を小さくすることが出来、これにより、前輪６のスリップをより効果的に抑制することができる。すなわち、四輪駆動車Ｖ、２の加速度が大きいほど、四輪駆動車は、その重心にかかる慣性力により側面視で後傾姿勢となり、前輪６の接地荷重が小さくなるが、本実施形態によれば、前輪６の駆動力配分を小さくすることが出来るので、前輪６のスリップを抑制することができる。

また、本発明の実施形態によれば、ＥＣＵ（駆動力配分制御装置）４は、被牽引車Ｔの重量が大きいほど四輪駆動車Ｖ、２の後輪８への駆動力配分量が大きくなるよう駆動力配分装置１０を制御するよう構成されているので、前輪６の駆動力配分を小さくすることが出来、これにより、より効果的に、前輪６のスリップを抑制することができる。

Ｖ 四輪駆動車（牽引車両）
Ｔ トレーラ（被牽引車）
Ｇ 被牽引車の重心
Ｈ 連結器（連結部）
Ｆ 力、荷重
Ｍ モーメント
１ 車両の駆動力配分制御システム
２ 四輪駆動車
４ ＥＣＵ（駆動力配分制御装置）
６、Ｗ_F 前輪
８、Ｗ_R 後輪
１０ カップリング装置（駆動力配分装置）

Claims (5)

1. 被牽引車を牽引可能な四輪駆動車における前後輪の駆動力の配分量を制御する車両の駆動力配分制御システムであって、
   上記四輪駆動車の前後輪の駆動力を配分する駆動力配分装置と、
   上記駆動力配分装置による上記前後輪の駆動力配分量を制御する駆動力配分制御装置と、を備え、
   上記四輪駆動車は、前輪が主駆動輪であり、その前輪の駆動力を上記駆動力配分装置により後輪へ駆動力を配分する四輪駆動車であり、
   上記被牽引車は、上記四輪駆動車の後部に設けられた連結部に連結されているとき、その連結部を介して上記四輪駆動車の後部に車両上下方向の下方への荷重を加えるような重心位置を有し、
   上記駆動力配分制御装置は、上記四輪駆動車が上記被牽引車を牽引しているか否かを判定する牽引判定手段を有し、
   上記駆動力配分制御装置は、上記牽引判定手段により上記四輪駆動車が被牽引車を牽引していると判定されたときには、被牽引車を牽引していないと判定されたときよりも、上記四輪駆動車の後輪への駆動力配分量が大きくなるよう上記駆動力配分装置を制御するように構成されており、
   上記駆動力配分制御装置は、さらに、上記四輪駆動車の後部に加わる被牽引車の荷重を検出する被牽引車荷重検出手段を備え、
   上記駆動力配分制御装置は、上記被牽引車荷重検出手段により検出される荷重が大きいほど上記四輪駆動車の後輪への駆動力配分量が大きくなるよう上記駆動力配分装置を制御するよう構成されている、ことを特徴とする車両の駆動力配分制御システム。
2. 被牽引車を牽引可能な四輪駆動車における前後輪の駆動力の配分量を制御する車両の駆動力配分制御システムであって、
   上記四輪駆動車の前後輪の駆動力を配分する駆動力配分装置と、
   上記駆動力配分装置による上記前後輪の駆動力配分量を制御する駆動力配分制御装置と、を備え、
   上記四輪駆動車は、前輪が主駆動輪であり、その前輪の駆動力を上記駆動力配分装置により後輪へ駆動力を配分する四輪駆動車であり、
   上記被牽引車は、上記四輪駆動車の後部に設けられた連結部に連結されているとき、その連結部を介して上記四輪駆動車の後部に車両上下方向の下方への荷重を加えるような重心位置を有し、
   上記駆動力配分制御装置は、上記四輪駆動車が上記被牽引車を牽引しているか否かを判定する牽引判定手段を有し、
   上記駆動力配分制御装置は、上記牽引判定手段により上記四輪駆動車が被牽引車を牽引していると判定されたときには、被牽引車を牽引していないと判定されたときよりも、上記四輪駆動車の後輪への駆動力配分量が大きくなるよう上記駆動力配分装置を制御するように構成されており、
   上記駆動力配分制御装置の牽引判定手段は、ドライバにより牽引走行モードが選択されたときに、上記四輪駆動車が被牽引車を牽引していると判定し、
   さらに、被牽引車が上記四輪駆動車の後部に設けられた連結部に連結されているか否かを判定する被牽引車連結判定装置を備え、
   上記駆動力配分制御装置の牽引判定手段は、上記被牽引車連結判定装置により被牽引車が連結されていると判定されている間、上記ドライバによる牽引走行モードの選択を受け入れ、上記四輪駆動車が被牽引車を牽引していると判定する、ことを特徴とする車両の駆動力配分制御システム。
3. 上記駆動力配分制御装置は、さらに、上記四輪駆動車におけるドライバの要求加速度を検出する要求加速度検出手段を備え、
   上記駆動力配分制御装置は、
   上記牽引判定手段により上記四輪駆動車が被牽引車を牽引していないと判定され、および／または、上記要求加速度検出手段によりドライバの要求加速度が検出されていないとき、上記四輪駆動車の前後輪の基本駆動力配分比を決定する基本駆動力配分比決定手段と、
   上記牽引判定手段により上記四輪駆動車が被牽引車を牽引していると判定され、かつ、上記要求加速度検出手段によりドライバの要求加速度が検出されているとき、上記基本駆動力配分比決定手段により決定された上記前後輪の基本駆動力配分比に対し、後輪への駆動力配分比が小さくなるよう上記基本駆動力配分比を補正する駆動力配分比補正手段と、を有し、
   上記駆動力配分制御装置は、上記牽引判定手段により上記四輪駆動車が被牽引車を牽引していると判定され、かつ、上記要求加速度検出手段によりドライバの要求加速度が検出されているとき、上記駆動力配分比補正手段により補正された駆動力配分比に基づいて上記後輪への駆動力配分量を算出し、上記駆動力配分装置を制御するよう構成されている、請求項１または請求項２に記載の車両の駆動力配分制御システム。
4. 上記駆動力配分制御装置は、さらに、上記四輪駆動車におけるドライバの要求加速度を検出する要求加速度検出手段を備え、
   上記駆動力配分制御装置は、上記牽引判定手段により上記四輪駆動車が被牽引車を牽引していると判定されたとき、上記要求加速度検出手段により検出された上記ドライバの要求加速度が大きいほど上記四輪駆動車の後輪への駆動力配分量が大きくなるよう上記駆動力配分装置を制御するよう構成されている、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両の駆動力配分制御装置。
5. 上記駆動力配分制御装置は、上記被牽引車の重量が大きいほど上記四輪駆動車の後輪への駆動力配分量が大きくなるよう上記駆動力配分装置を制御するよう構成されている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両の駆動力配分制御システム。

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