JPH0976779A - 四輪駆動車のトルク配分制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 登坂において、エンジンからのトルクを前後
輪に適切に分配する。 【構成】 エンジン１からのトルクをトランスミッショ
ン２を経由し、前輪８へは直接伝達し、後輪９へはトラ
ンスファー４をさらに経由して伝達する。コントローラ
２０は、前輪駆動軸８ａにかかるトルクを求める駆動軸
トルク演算部４０と、走行している場所の勾配を求める
勾配演算部５０と、駆動軸トルク演算部４０で求められ
た駆動軸トルクＴｄと勾配演算部５０で求められた勾配
θとに応じて、基本伝達トルクを補正し、補正された基
本伝達トルクを目標伝達トルクとする伝達トルク演算部
２９と、伝達トルク演算部２９で求められた目標伝達ト
ルクに応じてトランスファー４を操作する油圧制御バル
ブ５とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、四輪駆動車において、
前後輪のトルク分配を制御する四輪駆動車のトルク配分
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】四輪駆動車で、前後輪のトルク配分を制
御する方式としては、油圧多板クラッチの油圧を制御す
ることにより、直結四輪駆動状態から前輪駆動（ＦＦ）
状態、あるいは後輪駆動（ＦＲ）状態まで変化させるこ
とが可能なトルクスプリット方式がある。走破性的には
タイヤの接地加重に応じたトルク配分が得られる直結四
輪駆動が理想的であるが、前後輪の回転差が発生する状
況ではトルクロスが発生し、燃費悪化などの悪影響があ
る。したがって、このようなトルクスプリット方式で
は、高い走破性を必要とする場合は、動力特性の最も良
い直結四輪駆動側にし、定常走行時など駆動力が比較的
小さくて済む場合は、トルクロスによる燃費悪化を防止
するよう、ＦＦ側またはＦＲ側にしている。

【０００３】本方式の制御としては、自動車技術Ｖｏ
ｌ．４１，Ｎｏ．３の「四輪駆動車の駆動力配分制御技
術」にあるように、通常走行時はギヤポジション，車
速，スロットルにより駆動力を予測し、予め準備してお
いたマップを用いて伝達トルクを決めている。また、従
来技術では、不慮の故障、例えば、車速センサが故障し
て、車速センサによる検出値等を用いて伝達トルクを求
めることができなくなった場合には、多少燃費が悪化し
ても高い走破性が得られるよう、直結四輪駆動状態にし
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、ギ
ヤポジション、車速、スロットルによる駆動力予測だけ
で、道路勾配変化による駆動力変化が考慮されないた
め、登坂時などで適切な駆動力を車輪に伝えられないと
いう問題点がある。さらに、従来技術では、伝達トルク
の決定に必要な値を検出する複数のセンサのうち、いず
れかが故障すると、直ちに直結四輪駆動状態になり、燃
費が悪化してしまうという問題点がある。

【０００５】そこで、本発明の第１の目的は、登坂時等
においても、適切な駆動力を各車輪に伝えることができ
る四輪駆動車のトルク配分制御装置を提供することであ
る。また、本発明の第２の目的は、トランスファーの伝
達トルクの決定に必要な値を検出する複数のセンサのう
ち、いずれかが故障しても、走破性と燃費とをある程度
両立しうる四輪駆動車のトルク配分制御装置を提供する
ことである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るための四輪駆動車のトルク配分制御装置は、エンジン
（１）からのトルクをトランスミッション（２）を経由
した後、前輪（８）と後輪（９）とのうち、一方の車輪
（８）へは各種シャフトをさらに経由して伝達し、他方
の車輪（９）へは伝達トルクを任意に変えることができ
るトランスファー（４）及び各種シャフトをさらに経由
して伝達する四輪駆動車で、トランスミッション（２）
から前記他方の車輪（９）へ伝達する伝達トルクが目標
の伝達トルクになるよう、トランスファー（４）を制御
するトルク配分制御装置において、トランスミッション
（２）の出力軸、又はトランスミッション（２）と前記
一方の方の車輪（８）との連結する前記各種シャフトの
いずれかにかかるトルク（以下、駆動軸トルクとす
る。）を把握する駆動軸トルク把握手段（１３，１４，
１５，２３，４０）と、走行している場所の勾配を把握
する勾配把握手段（１１，２２，５０）と、前記前輪と
前記後輪との回転差を把握する回転差把握手段（１１，
２２，２５）と、前記目標の伝達トルクの演算において
基本となり、前記回転差把握手段で求められた前記回転
差に応じて定まる基本伝達トルクを求める基本伝達トル
ク演算手段（２６）と、前記駆動軸トルクと、該駆動軸
トルクに応じて前記基本伝達トルクを補正するための第
１補正量との関係を予め定めた第１相関関係を用いて、
前記駆動軸トルク把握手段で把握された前記駆動軸トル
クに対する前記第１補正量を求める第１補正量演算手段
（２７）と、前記勾配と、該勾配に応じて前記基本伝達
トルクを補正するための第２補正量との関係を予め定め
た第２相関関係を用いて、前記勾配把握手段で把握され
た前記勾配に対する前記第２補正量を求める第２補正量
演算手段（２８）と、前記第１補正量と前記第２補正量
とを用いて、前記基本伝達トルクを補正し、補正された
該基本伝達トルクを前記目標の伝達トルクとする目標伝
達トルク演算手段（２９）と、前記トランスファー
（４）の前記伝達トルクが、前記目標伝達トルク演算手
段で求めた前記目標の伝達トルクになるよう、該トラン
スファー（４）を操作するトランスファー操作手段
（５）と、を備えていることを特徴とするものである。

【０００７】ここで、以上のトルク配分制御装置におい
て、前記第１相関関係は、前記駆動軸トルクが予め定め
られた値より大きい場合、該駆動軸トルクの増大に伴っ
て、前記第１補正量も大きくなる関係であることが好ま
しい。また、前記第２相関関係は、前記勾配が予め定め
られた値より大きい場合、該勾配が大きくなるのに伴っ
て、前記第２補正量も大きくなる関係であることが好ま
しい。また、前記基本伝達トルク演算手段（２６）は、
予め定められた伝達トルクから、前記回転差に定数を掛
けたものを減算して、前記基本伝達トルクを求めるもの
であってもよい。

【０００８】さらに、以上のトルク配分制御装置におい
て、前記駆動軸トルク把握手段は、前記トランスミッシ
ョン（２）の出力軸、又は該トランスミッション（２）
と前記一方の車輪（８）との連結する前記各種シャフト
のいずれかにかかるトルクを検出するトルクセンサであ
ってもよい。

【０００９】また、前記駆動軸トルク把握手段は、前記
エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段
（１４）と、前記エンジンに入り込む空気の量、又は該
空気の量と相関関係のある空気相当物理量を検出する吸
入空気量検出手段（１３）と、前記トランスミッション
（２）の現状の入力トルクと出力トルクとの比であるト
ルク比（ｔ×ｒ）を把握するトルク比把握手段（４１，
４２，２３，４７）と、前記空気の量又は前記空気相当
物理量と前記エンジン回転数と前記エンジンの出力軸ト
ルクとの予め定めた相関関係を用いて、前記吸入空気量
検出手段で検出された前記空気の量又は前記空気相当物
理量と前記エンジン回転数検出手段で検出された前記エ
ンジン回転数とに対応した前記エンジン出力軸トルクを
求めるエンジン出力軸トルク演算手段（４６）と、前記
エンジン出力トルク演算手段で求められた前記エンジン
出力軸トルクに、前記トルク比把握手段で把握されたト
ランスミッション（２）の前記トルク比（ｔ×ｒ）を掛
けて、前記駆動軸トルクを求める駆動軸トルク演算手段
（４９ａ）と、を有しているものであってもよい。

【００１０】また、前記駆動軸トルク把握手段は、前記
トランスミッション（２）が、エンジン（１）に接続さ
れるトルクコンバータ（２ａ）と、トルクコンバータ
（２ａ）に接続される有段式変速機構（２ｂ）とを有し
ている場合、エンジン（１）の回転数を検出するエンジ
ン回転数検出手段（１４）と、トルクコンバータ（２
ａ）の出力軸回転数を検出するトルクコンバータ出力軸
回転数検出手段（１５）と、有段式変速機構（２ｂ）の
現状の変速比（ｒ）を把握する変速比把握手段（２３）
と、前記エンジン回転数と前記トルクコンバータ出力軸
トルク回転数と前記トルクコンバータ（２ａ）の入力軸
トルクとの予め定めた相関関係を用いて、前記エンジン
回転数検出手段（１４）で検出された前記エンジン回転
数と前記トルクコンバータ出力軸回転数検出手段で検出
された前記トルクコンバータ出力軸回転数とに対応した
前記トルクコンバータ入力軸トルクを求めるトルクコン
バータ入力軸トルク演算手段（４１，４３，４４，４
５）と、前記エンジン回転数と前記トルクコンバータ出
力軸トルク回転数と前記トルクコンバータ（２ａ）のト
ルク比との予め定めた相関関係を用いて、前記エンジン
回転数検出手段（１４）で検出された前記エンジン回転
数と前記トルクコンバータ出力軸回転数検出手段で検出
された前記トルクコンバータ出力軸回転数とに対応した
前記トルク比を求めるトルク比演算手段（４１，４２）
と、前記トルクコンバータ入力軸トルク演算手段で求め
られた前記トルクコンバータ入力軸トルクに、前記トル
ク比演算手段で求められた前記トルク比、及び前記変速
比把握手段（２３）で把握された前記変速比を掛けて、
前記駆動軸トルクを求める駆動軸トルク演算手段と、を
有しているものであってもよい。

【００１１】なお、トルクコンバータ（２ａ）のトルク
比を求める際に用いる、エンジン回転数とトルクコンバ
ータ出力軸トルク回転数とトルク比との予め定めた相関
関係には、エンジン回転数とトルクコンバータ出力軸ト
ルク回転数との比であるスリップ比ｅとトルク比ｔとの
関係等、エンジン回転数とトルクコンバータ出力軸トル
ク回転数とトルク比との関係を間接的に表す関係も含ま
れる。また、トルクコンバータ（２ａ）の入力軸トルク
を求める際に用いる、エンジン回転数とトルクコンバー
タ出力軸トルク回転数とトルクコンバータの入力軸トル
クとの予め定めた相関関係には、エンジン回転数とトル
クコンバータ出力軸トルク回転数との比であるスリップ
比ｅとトルクコンバータの容量係数λとの関係（ｅ−λ
特性関係）、この関係から定まる容量係数λにエンジン
回転数の自乗Ｎｅ²を掛けるという関係等、エンジン回
転数とトルクコンバータ出力軸トルク回転数とトルクコ
ンバータの入力軸トルクとの相関関係を間接的に表す関
係も含まれる。

【００１２】さらに、前記駆動軸トルク把握手段は、前
記トランスミッション（２）が、エンジン（１）に接続
されるトルクコンバータ（２ａ）と、このトルクコンバ
ータ（２ａ）に接続される有段式変速機構（２ｂ）とを
有している場合、前記エンジン（１）の回転数を検出す
るエンジン回転数検出手段（１４）と、前記エンジン
（１）に入り込む空気の量、又は該空気の量と相関関係
のある空気相当物理量を検出する吸入空気量検出手段
（１３）と、前記トルクコンバータ（２ａ）の出力軸回
転数を検出するトルクコンバータ出力軸回転数検出手段
（１５）と、前記有段式変速機構の現状の変速比を把握
する変速比把握手段（２３）と、前記空気の量又は前記
空気相当物理量と前記エンジン回転数と前記エンジンの
出力軸トルクとの予め定めた相関関係を用いて、前記吸
入空気量検出手段で検出された前記空気の量又は前記空
気相当物理量と前記エンジン回転数検出手段（１４）で
検出された前記エンジン回転数とに対応した前記エンジ
ン出力軸トルクを求めるエンジン出力軸トルク演算手段
（４６）と、前記エンジン回転数と前記トルクコンバー
タ出力軸トルク回転数と前記トルクコンバータ（２ａ）
の入力軸トルクとの予め定めた相関関係を用いて、前記
エンジン回転数検出手段（１４）で検出された前記エン
ジン回転数と前記トルクコンバータ出力軸回転数検出手
段で検出された前記トルクコンバータ出力軸回転数とに
対応した前記トルクコンバータ入力軸トルクを求めるト
ルクコンバータ入力軸トルク演算手段（４１，４３，４
４，４５）と、前記エンジン出力軸トルク演算手段（４
６）で求められた前記エンジン出力軸トルクと、前記ト
ルクコンバータ入力軸トルク演算手段（４１，４３，４
４，４５）で求められた前記トルクコンバータ入力軸ト
ルクとのうち、いずれか一方のトルクを前記トランスミ
ッション（２）の入力軸トルクとする入力軸トルク選択
手段（４８）と、前記エンジン回転数と前記トルクコン
バータ出力軸回転数と前記トルクコンバータ（２ａ）の
トルク比との予め定めた相関関係を用いて、前記エンジ
ン回転数検出手段（１４）で検出された前記エンジン回
転数と前記トルクコンバータ出力軸回転数検出手段で検
出された前記トルクコンバータ出力軸回転数とに対応し
た前記トルク比を求めるトルク比演算手段（４１，４
２）と、前記入力軸トルク選択手段（４８）による選択
の結果得られた前記トランスミッション入力軸トルク
に、前記トルク比演算手段（４１，４２）で求められた
前記トルク比（ｔ）、及び前記変速比把握手段（２３）
で把握された前記変速比（ｒ）を掛けて、前記駆動軸ト
ルクを求める駆動軸トルク演算手段（４９ａ）と、を有
しているものであってもよい。

【００１３】また、以上のトルク配分制御装置におい
て、前記勾配把握手段は、車両の速度を検出する車速検
出手段（１１）と、車両の前後方向の加速度を検出する
加速度検出手段（１１，２２）と、前記車速検出手段
（１１）で検出された前記速度を用いて車両の平地走行
抵抗トルクを求め、前記加速度検出手段（１１，２２）
で検出された前記加速度を用いて車両の加速抵抗トルク
を求め、前記駆動軸トルク把握手段で求められた前記駆
動軸トルクから、該平地走行抵抗トルクと該加速抵抗ト
ルクを減算して、勾配抵抗トルクを求め、該勾配抵抗ト
ルクを用いて前記勾配を求める勾配演算手段（５０）
と、を有しているものであってもよい。

【００１４】また、前記勾配把握手段は、車両のピンチ
角速度を検出するジャイロセンサと、前記ジャイロセン
サにより検出された前記ピンチ角速度を積分して前記勾
配を求める積分器と、を有しているものであってもよ
い。

【００１５】さらに、前記勾配把握手段は、現状の運転
位置を把握する位置把握手段を有し、該位置把握手段で
把握された運転位置と予め記憶されている道路情報とに
基づいて、運転者に現在の運転位置を示すナビゲーショ
ン手段と、前記ナビゲーション手段が示す現在の運転位
置における前記道路情報に元づいて、前記勾配を求める
勾配算出手段と、を有しているものであってもよい。

【００１６】また、以上のトルク配分制御装置におい
て、前記回転差把握手段は、車両の前後方向の加速度を
検出する加速度検出手段（１１，２２）と、前記加速度
検出手段（１１，２２）で検出された前記加速度と前記
勾配把握手段（５０）で把握された前記勾配と車両重量
とから、前記前輪にかかる前輪荷重及び前記後輪にかか
る後輪荷重をそれぞれ求め、予め記憶してある車輪の弾
性係数を用いて、該前輪に該前輪荷重がかかったときの
該前輪の動半径、及び該後輪に該後輪荷重がかかったと
きの該後輪の動半径をそれぞれ求め、該前輪の動半径と
該後輪の動半径との差を用いて前記回転差を求める回転
差演算手段（２５）と、を有しているものであってもよ
い。

【００１７】また、以上のトルク配分制御装置におい
て、前記駆動軸トルク把握手段（１３，１４，１５，２
３，４０）と前記勾配把握手段（１１，２２，５０）と
前記回転把握手段（１１，２２，２５）とのうち、いず
れかが故障した場合、該故障内容を把握する故障判断手
段（２１）と、前記故障内容に応じて、前記目標の伝達
トルクを求める故障時目標伝達トルク演算手段（３０）
と、を備え、前記トランスファー操作手段（５）は、前
記故障時目標伝達トルク演算手段（３０）が前記目標の
伝達トルクを求めると、前記トランスファー（４）の前
記伝達トルクが該目標の伝達トルクになるよう、該トラ
ンスファー（４）を操作することを特徴とするものであ
ってもよい。

【００１８】また、前記第２の目的を達成するための四
輪駆動車のトルク配分制御装置は、エンジン（１）から
のトルクをトランスミッション（２）を経由した後、前
輪と後輪とのうち、一方の車輪へは各種シャフトをさら
に経由して伝達し、他方の車輪へは伝達トルクを任意に
変えることができるトランスファー（４）及び各種シャ
フトをさらに経由して伝達する四輪駆動車で、前記トラ
ンスミッション（２）から前記他方の車輪へ伝達する伝
達トルクが目標の伝達トルクになるよう、前記トランス
ファー（４）を制御するトルク配分制御装置において、
前記目標の伝達トルクを求めるために必要な複数の値を
それぞれ検出する複数の検出手段（１１，１２，１３，
１４，１５）と、複数の検出手段で検出された複数の検
出値を用いて、前記目標の伝達トルクを算出する正常時
目標伝達トルク算出手段（２２，２３，２５〜２９，４
０，５０，３２）と、複数の前記検出手段が故障したが
否かをそれぞれ判断する故障判断手段（２１）と、前記
故障判断手段により、複数の前記検出手段のうち、予め
定められた検出手段（１１，１３）を除く、いずれかの
検出手段が故障したと判断された場合、該予め定められ
た検出手段（１１，１３）で検出される検出値（Ｖ，Ｔ
ｖｏ）と前記目標の伝達トルクとの予め定めた関係（以
下、検出値−目標値関係とする。）を用いて、該予め定
められた検出手段（１１，１３）で検出された検出値
（Ｖ，Ｔｖｏ）に応じた前記目標の伝達トルクを求め、
前記故障判断手段により、各検出手段のうち、該予め定
められた検出手段（１１，１３）を含めて、いずれかの
検出手段が故障したと判断された場合、前記検出値−目
標値関係を用いて、該予め定められた検出手段で検出さ
れる検出値に関して、フェールセーフ条件として状況に
応じて定まる値（Ｖ，Ｔｖｏ）に応じた、前記目標伝達
トルクを求める故障時目標伝達トルク演算手段（３０，
３２）と、前記正常時目標伝達トルク演算手段で前記目
標の伝達トルクが求められた場合には該目標の伝達トル
クを目標値とし、前記故障時目標伝達トルク演算手段で
前記目標の伝達トルクが求められた場合には該目標の伝
達トルクを目標値として、前記トランスファー（４）の
前記伝達トルクが該目標値になるよう該トランスファー
（４）を操作するトランスファー操作手段（５）と、を
備えていることを特徴とするものである。

【００１９】前記第２の目的を達成するための四輪駆動
車のトルク配分制御装置において、複数の前記検出手段
（１１，１２，１３，１４，１５）は、前記エンジン
（１）に入り込む空気の量、又は該空気の量と相関関係
のある空気相当物理量を検出する吸入空気量検出手段
（１３）と、車両の速度を検出する車速検出手段（１
１）とを含み、前記予め定められた検出手段は、前記吸
入空気量検出手段（１３）と前記車速検出手段（１１）
であり、前記検出値−目標値関係は、前記車速検出手段
（１１）で検出される前記車速と、前記吸入空気量検出
手段（１３）で検出される前記空気の量又は前記空気相
当物理量と、前記目標の伝達トルクとの関係を定めてい
るものであってもよい。

【００２０】なお、以上において、（ ）内の数字は、
以下で説明する実施例の対応部位の番号である。

【００２１】

【作用】前記第１の目的を達成するための制御装置で
は、前後輪の回転差、駆動軸トルク、道路勾配に応じ
て、前輪と後輪とのトルク配分比が定まる。具体的に
は、駆動力が必要で駆動軸トルクが大きい場合、道路勾
配が大きい場合、又は前後輪の回転差が小さい場合は、
トランスファーの伝達トルクが大きくなり、直結四輪駆
動状態に近くなって、例えば、登坂時において、各車輪
に適切な駆動力を伝えることができる。また、駆動力が
不要で駆動軸トルクが小さい場合、道路勾配が小さい場
合は、又は前後輪の回転差が大きい場合は、トランスフ
ァーの伝達トルクが小さくなり、ＦＦ側またはＦＲ側に
近くなって、トルクロスを小さく抑えることができる。

【００２２】とろこで、シャフトにかかるトルクを直接
検出するトルクセンサは、非常に高価なものである。そ
こで、エンジン回転数検出手段等の検出値に基づいて、
駆動軸トルクを演算で求めるものでは、装置の製造コス
トを大幅に低減することができる。

【００２３】また、前記第２の目的を達成するための制
御装置では、目標の伝達トルクを求めるために必要な複
数の値をそれぞれ検出する複数の検出手段のうち、予め
定められた検出手段を除く、いずれかの検出手段が故障
したと判断された場合、故障時目標伝達トルク演算手段
において、該予め定められた検出手段で検出される検出
値と前記目標の伝達トルクとの予め定めた関係（以下、
検出値−目標値関係とする。）を用いて、該予め定めら
れた検出手段で検出された検出値に応じた前記目標の伝
達トルクが求められる。また、各検出手段のうち、該予
め定められた検出手段を含めて、いずれかの検出手段が
故障したと判断された場合、前記検出値−目標値関係を
用いて、該予め定められた検出手段で検出される検出値
に関して、フェールセーフ条件として状況に応じて定ま
る値に応じた、前記目標伝達トルクが求められる。複数
の検知手段のすべてが故障していなければ、正常時目標
伝達トルク演算部において、複数の検出手段で検出され
た複数の検出値を用いて、前記目標の伝達トルクを求め
る。

【００２４】このように、伝達トルクの決定に必要な値
を検出する複数のセンサのうち、いずれかが故障して
も、直ちに直結四輪駆動状態になることはなく、故障し
ていないセンサから得られた情報で、走破性と燃費とを
ある程度両立しうる目標伝達トルクを求めている。

【００２５】

【実施例】以下、本発明に係る四輪駆動車の一実施例に
ついて、図面を用いて説明する。

【００２６】図１に示すように、本実施例の四輪駆動車
は、エンジン１と、エンジン１の出力軸に接続されてい
るオートマティックトランスミッション（以下、ＡＴと
する。）２と、一対の前輪８，８と、一対の前輪８，８
相互を連結する前輪側駆動軸８ａと、一対の後輪９，９
と、一対の後輪９，９相互を連結する後輪側駆動軸９ａ
と、ＡＴ２の出力軸に直結されている前輪側プロペラシ
ャフト６ａと、前輪側プロペラシャフト６ａと前輪側駆
動軸８ａとを連結する前輪側デファレンシャルギヤ６
と、前輪側プロペラシャフト６ａからの伝達トルクを任
意に変えることができ油圧多板クラッチで構成されてい
るトランスファー４と、トランスファー４の出力軸に接
続されている後輪側プロペラシャフト７ａと、後輪側プ
ロペラシャフト７ａと後輪側駆動軸９ａとを連結する後
輪側デファレンシャルギヤ７と、トランスファー４を操
作する油圧制御バルブ５と、各種センサ１１，…，１５
と、各種制御を実行するコントローラ２０とを備えてい
る。

【００２７】エンジン１に空気を送り込む吸気管には、
スロットルバルブ１ａが設けられている。このスロット
ルバルブ１ａには、スロットルバルブ１ａの弁開度Ｔｖ
ｏを検出するスロットルセンサ１２が設けられている。
エンジン１のクランクシャフトには、エンジン出力軸の
回転数Ｎｅを検出するクランク角センサ１４が設けられ
ている。ＡＴ４は、エンジン１の出力軸に直結されてい
るトルクコンバータ２ａと、トルクコンバータ２ａの出
力軸に直結されている有段式変速用ギヤ列２ｂとを有し
ている。トルクコンバータ２ａは、エンジン１の出力軸
に直結されているポンプと、有段式変速ギヤ列２ｂの入
力軸に直結されているタービンと、ポンプとタービンと
の間にオイルを介して設けられているステータとを有し
ている。このトルクコンバータ２ａのタービンに、ター
ビンの回転数Ｎｔを検出するタービンセンサ１５が設け
られている。運転者が操作するアクセルペダル３には、
その操作量Ａを検出するアクセルペダルセンサ１２が設
けられている。また、前輪駆動軸８ａには、車速Ｖを検
出する車速センサ１１が設けられている。なお、この車
速センサ１１は、実際には、前輪駆動軸８ａの回転数を
検出している。

【００２８】コントローラ２０は、マイクロコンピュー
タを有して構成されており、ＡＴ４の制御と、トランス
ファー４を操作する油圧制御バルブ５の制御とを行って
いる。コントローラ２０は、各センサ１１，…，１５が
故障したか否かを判断する故障判断部２１と、車速セン
サ１１で検出された車速Ｖを時間微分して車両の前後方
向の加速度αを求める加速度演算部２２と、予め記憶さ
れているギヤポジションマップを用いて、車速センサ１
１で検出された車速Ｖとアクセルペダルセンサ１２で検
出されたアクセルペダル操作量Ａとに応じたギヤポジシ
ョンＧｐを求めるギヤポジション設定部２３と、前輪側
駆動軸８ａのトルクＴｄを求める出力軸トルク演算部４
０と、走行している場所の勾配θを求める勾配演算部５
０と、前輪８と後輪９との回転差Δωを求める回転差演
算部２５と、回転差演算部２５で求められた回転差Δω
に応じて基本伝達トルクＴｃｏを求める基本伝達トルク
演算部２６と、出力軸トルク演算部４０で求められた駆
動軸トルクＴｄに応じた基本伝達トルクＴｃｏの第１補
正量ΔＴｃを求める第１補正量演算部２８と、勾配演算
部５０で求められた勾配θに応じた基本伝達トルクＴｃ
ｏの第２補正量ΔＴｃωを求める第２補正量演算部２７
と、第１補正量ΔＴｃ及び第２補正量ΔＴｃωを用いて
基本伝達トルクＴｃｏを補正して目標伝達トルクＴｃを
求める正常時伝達トルク演算部２９と、故障判断部２１
でいずれかのセンサが故障していると判断されると、そ
の故障時における目標伝達トルクＴｃを求める故障時伝
達トルク演算部３０と、いずれかの伝達トルク演算部２
９，３０で求められた目標伝達トルクＴｃを油圧制御バ
ルブ５の操作量Ｐｃに換算する操作量換算部３２とを有
している。

【００２９】なお、以上は、コントローラ２０のソフト
ウェアー的構成であり、ハードウェアー的には、各種演
算を実行するＣＰＵと、各種マップや各種データやＣＰ
Ｕが演算するためのプログラム等が記憶されているＲＯ
Ｍと、一時的に各種データ等を記憶しておくＲＡＭと、
各センサからのアナログ信号をＣＰＵの演算に適したデ
ィジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器等を有して構成さ
れている。

【００３０】以上において、車両の加速度を得るため
に、車速センサ１１で検出された車速Ｖを時間微分して
加速度αを求める加速度演算部２２を設けたが、この換
わりに、加速度センサを設けてもよい。また、加速度演
算部２２と加速度センサとの両方を設けて、車速センサ
１１と加速度センサとのうち、一方のセンサが故障した
場合、他方のセンサをバックアップセンサとして用いる
ようにしてもよい。また、車速センサ１１が故障した場
合には、タービン回転数ＮｔとＡＴ４の変速比ｒとを用
いて車速を求めるようにしてもよい。また、タービンセ
ンサ１５が故障した場合には、車速ＶとＡＴ４の変速比
ｒとを用いてタービン回転数Ｎｔを求めるようにしても
よい。

【００３１】ここで、駆動軸トルク演算部４０による前
輪側駆動軸トルクＴｄの求め方について、図２を用いて
説明する。まず、除算器４１で、タービンセンサ１５で
検出されたタービン回転数Ｎｔをクランク角センサ１４
で検出されたエンジン回転数Ｎｅで割り、トルクコンバ
−タのスリップ比ｅ（＝Ｎｔ／Ｎｅ）を求める。トルク
比算出部４２では、図４に示すように、搭載されている
トルクコンバータ２ａのスリップ比ｅとトルク比ｔとの
関係を示しているマップを用いて、先に求められたスリ
ップ比ｅに対応するトルク比ｔを求める。また、容量係
数演算部４３では、図４に示すように、搭載されている
トルクコンバータ２ａのスリップ比ｅと容量係数λとの
関係を示しているマップを用いて、先に求められたスリ
ップ比ｅに対応する容量係数λ（＝Ｔｐ／Ｎｅ²）を求
める。乗算器４４では、クランク角センサ１４で検出さ
れたエンジン回転数Ｎｅを自乗する。乗算器４５では、
容量係数演算部４３で求められた容量係数λに、乗算器
４４で求められたＮｅ²を掛けて、ポンプトルクＴｐ
（＝λ・Ｎｅ²）を求める。

【００３２】以上のポンプトルクＴｐの演算と並行し
て、エンジントルク演算部４６では、図５に示すよう
に、エンジン回転数Ｎｅとスロットル開度Ｔｖｏとエン
ジン出力軸トルクＴｅとの関係を示しているマップを用
いて、クランク角センサ１４で検出されたエンジン回転
数Ｎｅとスロットルセンサ１３で検出されたスロットル
開度Ｔｖｏとに対応したエンジン出力軸トルクＴｅを求
める。なお、ここでは、エンジン出力軸トルクＴｅを求
めるために、エンジン回転数Ｎｅとスロットル開度Ｔｖ
ｏとエンジン出力軸トルクＴｅとの関係を示しているマ
ップを用いたが、このマップにおけるスロットル開度の
換わりに、この値と相関関係のある、吸気管からエンジ
ン１に供給される吸気量、又はエンジン１への燃料噴射
量を用いていもよい。この場合、スロットルセンサ１３
の換わりに、吸気管からエンジン１に供給される空気量
を検知する吸気量センサ等を設けることになることは言
うまでもない。

【００３３】ところで、エンジン１の出力軸とトルクコ
ンバータ２ａのポンプとは、直結されているので、両者
にかかるトルクは、現実には同じである。従って、乗算
器４５で求められたポンプトルクＴｐと、エンジントル
ク演算部４６で求められたエンジン出力軸トルクＴｅと
は、同じ値になるはずである。しかしながら、エンジン
回転数Ｎｅとスロットル開度Ｔｖｏとエンジン出力軸ト
ルクＴｅとの関係を示しているマップを用いて、エンジ
ン出力軸トルクＴｅを求めると、このエンジントルクＴ
ｅには、例えば、補機としてエアコンがあり、これを駆
動させている場合、このエアコン駆動によるトルク減少
が反映されない等の不都合がある。そこで、二つの異な
る手法で、エンジン出力軸トルク(又はポンプトルク)を
求め、状況に応じて、いずれか一方をＡＴ２の入力トル
クＴｉｎとしている。乗算器４５で求められたポンプト
ルクＴｐと、エンジントルク演算部４６で求められたエ
ンジン出力軸トルクＴｅとうち、いずれをＡＴ２の入力
トルクＴｉｎにするかの選択は、入力トルク選択部４８
が、タービンセンサ１５で検出されたタービン回転数Ｎ
ｔ、クランク角センサ１４で検出されたエンジン回転数
Ｎｅ、除算器４１で求められたスリップ比ｅに基づい
て、運転状況を判断して行う。

【００３４】変速比算出部４７では、ギヤポジション設
定部２３で設定されたギヤポジションＧｐをマップを用
いて変速比ｒに変換する。入力トルク選択部４８から出
力された入力トルクＴｉｎには、乗算機４９ａで、トル
ク比算出部４２で求められたトルク比ｔ、変速比算出部
４７で求められた変速比ｒが掛けられて、前輪側プロペ
ラシャフト６ａのトルクが求められる。このトルクに、
乗算器４９ｃで、前輪側デファレンシャルギヤ６のギヤ
比ｒｆが掛けられて、前輪側駆動軸８ａのトルクＴｄが
求められる。

【００３５】このように複数のセンサからの出力値から
駆動軸トルクＴｄを推定する方法では、例えば、吸気量
Ｑａとスロットル開度Ｔｖｏ、タービン回転数Ｎｔと車
速Ｖ等、互いに代替可能な関係にある二つのセンサのう
ち、一方が故障しても、駆動軸トルクＴｄを求めること
ができる。また、駆動軸トルクＴｄを求める他の方法と
しては、前輪側駆動軸８ａにトルクセンサを配して、こ
のトルクセンサから直接得る方法がある。

【００３６】次に、勾配演算部５０による勾配の求め方
について、図３を用いて説明する。前輪側駆動軸トルク
Ｔｄは、（数１）に示すように、平地走行抵抗トルクＴ
ｒと、加速抵抗トルクＴαと、勾配トルクＴθとの加算
値である。

【００３７】 Ｔｄ＝Ｔｒ＋Ｔα＋Ｔθ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数１） また、平地走行抵抗トルクＴｒ、加速抵抗トルクＴα、
勾配トルクＴθは、それぞれ、（数２）、（数３）、
（数４）で表される。 Ｔｒ＝（μｒ・Ｗ＋ｋａ・Ｖ²）・Ｒ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数２） Ｔα＝（Ｗ＋Ｗｋ）・α・Ｒ／ｇ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数３） Ｔθ＝Ｗ・ｓｉｎθ・Ｒ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数４） ここで、μｒ：転がり摩擦抵抗係数、Ｗ：実車重、ｋ
ａ：空気抵抗係数、Ｒ：タイヤの動半径、Ｗｋ：回転慣
性重量、ｇ：重力加速度、である。

【００３８】従って、まず、（数２）及び（数３）によ
り、平地走行抵抗トルクＴｒ、加速抵抗トルクＴαを求
め、（数５）に示すように、駆動軸トルク演算部４０で
求められた前輪側駆動軸トルクＴｄから、これらのトル
クＴｒ，Ｔαを減算して勾配トルクＴθを求めて、この
勾配トルクＴθを（数４）に代入することにより、勾配
ｓｉｎθを求めることができる。

【００３９】 Ｔθ＝Ｔｄ−Ｔｒ−Ｔα ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数５） そこで、本実施例では、実車重推定部５１で、現実の車
重、つまり実車重Ｗを推定する。この実車重推定部５１
での現実の実車重Ｗの推定は、後述する。続いて、平地
走行抵抗トルク演算部５２で、この実車重Ｗと車速セン
サ１１で検出された車速Ｖとを用いて、（数２）に従っ
て、平地走行抵抗トルクＴｒを求める。さらに、加速抵
抗トルク演算部５３で、実車重Ｗと加速度演算部２２で
求められた加速度αとを用いて、（数３）に従って、加
速抵抗トルクＴαを求める。そして、駆動軸トルク演算
部４０で求められた駆動軸トルクＴｄから、減算器５５
で平地走行抵抗トルクＴｒを減算し、減算器５６で加速
抵抗トルクＴαを減算して、勾配トルクＴθを求める。
最終的には、勾配算出部５６で、（数４）に従って、勾
配ｓｉｎθを求める。

【００４０】勾配を推定する他の方法としては、ピンチ
角速度を測定可能なセンサ（例えば振動ジャイロセン
サ）でピッチ方向の角速度を検出し、その値を積分する
方法や、ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）
などの信号から緯度情報を求め、その時間差分から求め
る方法、ナビゲーションに用いる地図情報に道路勾配が
ある場合はそれを直接用いる方法等がある。

【００４１】次に、実車重推定部５１による実車重Ｗの
推定方法について説明する。上記勾配推定の基本式であ
る（数５）に、（数２）（数３）（数４）を代入する
と、（数６）となる。

【００４２】 Ｔｄ＝｛μｒ・Ｗ＋ｋａ・Ｖ²＋Ｗ・ｓｉｎθ ＋（Ｗ＋Ｗｋ）・α／ｇ｝・Ｒ ・・・・・・・・・・・・（数６） 仮に、時刻ｔ１のときの駆動軸トルクをＴｄ₁、勾配を
θ₁、車速をＶ₁、加速度をα₁とし、別の時刻ｔ２にお
ける駆動軸トルクをＴｄ₂、勾配をθ₂、車速をＶ₂、加
速度をα₂としたとき、下記条件１が成立ならば、時刻
ｔ１の状態を示す（数６）から時刻ｔ２の状態を示す
（数６）を差し引いた（数７）から実車重Ｗを推定でき
る。

【００４３】 Ｔｄ₁＝Ｔｄ₂かつθ₁＝θ₂かつＶ₁≠Ｖ₂かつα₁≠α₂ ・・・・・・・・・・・条件１ Ｗ＝（Ｖ₂ ²−Ｖ₁ ²）／（α₁−α₂）・ｋａ・ｇ−Ｗｋ ・・・・・・（数７） 以上の計算は所定のタイミングで繰返し実行するように
すれば、条件１は勾配のある道路では容易に成立すると
考えられるので、実際の車重Ｗを高い頻度で推定可能で
ある。ただし、条件１が成立しない場合は最も一般的な
車重を用いるようにする。また、以上の計算では、勾配
を用いて実車重Ｗを求めており、先に説明した勾配演算
部５０では、実車重Ｗを用いて勾配を求めているため、
これらの計算開始当初では、いずれか一方を先に決める
必要がある。そこで、ここでは、計算開始時には、予め
定まっている車体のみの重量に、大人二人分の重量を加
えたものを仮の実車重として用いるようにしている。そ
して、その後の実車重の推定を繰り返して行って、実車
重の推定値の精度を高めるようにしている。また、当然
ではあるが、他の方法、例えば、ジャイロセンサで道路
勾配を求める場合には、（数４）により簡単に実車重Ｗ
が求められる。

【００４４】次に、回転差演算部２５による回転差Δω
の求め方に付いて説明する。まず、図４にて、回転差Δ
ωの主な原因である前後輪８，９にかかる車重分配を求
める方法を説明する。図４は静的状態の車両に働いてい
る力を表した図である。図中において、Ｐ：車両の重
心、Ｆ：駆動力、Ｗ：車重、ａ：水平方向における前輪
と車両重心との距離、ｓ：前輪と後輪との間隔、ｈ：接
地面と車両重心との距離、を表している。まず、静的接
地荷重分配を考えると、前輪８に加わる静的荷重Ｗｆと
後輪９に加わる静的荷重Ｗｒは、それぞれ、（数８）
（数９）で表せる。

【００４５】 Ｗｆ＝（１−ａ／ｓ）・Ｗ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数８） Ｗｒ＝（ａ／ｓ）・Ｗ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数９） 次に、加減速時の動的接地荷重分配を考えると、加減速
時には加速度に応じた荷重の移動が生じる。したがっ
て、加速時の前後輪８，９の荷重Ｗｆ’，Ｗｒ’は、加
速時の移動荷重を正とすると（数１０）（数１１）で表
せる。 Ｗｆ’＝Ｗｆ−ΔＷ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数１０） Ｗｒ’＝Ｗｒ＋ΔＷ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数１１） ここで、（数１０）及び（数１１）におけるΔＷは、
（数１２）で表せる。

【００４６】 ΔＷ＝Ｆ・（ｈ／ｓ）＝Ｗ・（α／ｇ）・（ｈ／ｓ） ・・・・（数１２） 次に、道路勾配に伴う接地荷重分配を考える。勾配をθ
゜（登り勾配を正とする）とした時の荷重移動分ΔＷθ
は、（数１３）で表される。 ΔＷθ＝Ｗ・ｓｉｎθ・（ｈ／ｓ） ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数１３） したがって、登坂時の静的荷重配分は、（数１４）（数
１５）で表せる。

【００４７】 Ｗｆθ＝Ｗｆ−ΔＷθ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数１４） Ｗｒθ＝Ｗｒ＋ΔＷθ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数１５） 以上より、動的荷重移動と勾配荷重移動を考慮した前後
輪８，９の荷重配分は、（数１６）（数１７）となる。 ΣＷｆ＝Ｗｆ−ΔＷ−ΔＷθ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数１６） ΣＷｒ＝Ｗｒ＋ΔＷ＋ΔＷθ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数１７） ここで、ΔＷは、加速度演算部２２で求めた加速度αを
（数１２）に代入することで求めることができ、ΔＷθ
は、勾配演算部５０で求めたｓｉｎθを（数１３）に代
入することで求めることができるので、動的荷重移動と
勾配荷重移動を考慮した荷重配分を（数１６）（数１
７）で求めることができる。

【００４８】次に、以上で求めた車重分配から、前後輪
の回転差Δωを求める方法について、図７及び図８を用
いて説明する。図７は、静止時におけるタイヤに加わる
荷重とタイヤの半径方向のたわみ量との関係を表してい
る。荷重がほとんどない領域ではやや歪んだ特性を示し
ているが、普通に車重がかかった状態では車重にほぼ比
例してたわみが発生している。たわみ量は、そのままタ
イヤ半径の縮みとなる。したがって、タイヤ半径と荷重
との関係は、荷重なし時の半径をＲｔ₀とすれば（数１
８）で表せる。なお、（数１８）において、ｋｔ₁は比
例常数である。

【００４９】 Ｒｔ＝Ｒｔ₀−ｋｔ₁・Ｗ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数１８） ここで、タイヤが回転している場合は遠心力により見か
けの荷重が小さくなることを考慮すると、タイヤ半径の
ひずみは、（数１８）から（数１９）に書き替えること
ができる。

【００５０】 Ｒｔ＝Ｒｔ₀−ｋｔ₁・（Ｗ−ｋｔ₂・Ｖ²） ・・・・・・・・・・・・・（数１９） 図８は、車速とタイヤの動半径の関係を示したものであ
る。ここでのタイヤの動半径は、タイヤの種類や特性に
よって変わり、タイヤ半径Ｒｔの上限と考えることがで
きる。そこで、（数１９）と図８により、前後輪のタイ
ヤ半径Ｒｔｆ，Ｒｔｒを求め、（数２０）に示すよう
に、車速Ｖを前後輪のタイヤ半径差（Ｒｔｆ−Ｒｔｒ）
で割れば回転差Δωが求められる。

【００５１】 Δω＝Ｖ／（Ｒｔｆ−Ｒｔｒ） ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数２０） 回転差を求める他の方法としては、前輪８と後輪９とに
それぞれ車速センサ（磁気ピックアップを用いた回転パ
ルス計等）を取り付け、両車速センサからの出力値の差
から求めるようにしてもよい。

【００５２】次に、図９に示すフローチャートに従っ
て、本実施例のコントローラ２０の動作について説明す
る。まず、ステップ１で、各センサからの信号が入力す
る。ステップ２では、故障判断部２１が、各センサから
の信号のうち、いずれかが信号異常を起こしているか否
かを判断する。一つでも異常があれば、ステップ１４に
進み、まったく異常がなければ、ステップ３に進む。但
し、複数のセンサのうち、前述したように、例えば、吸
気量Ｑａを検出する吸気量センサとスロットル開度Ｔｖ
ｏを検出するスロットルセンサ１３、タービン回転数Ｎ
ｔを検出するタービンセンサ１５と車速Ｖを検出する車
速センサ１１等、互いに代替可能な関係にある二つのセ
ンサのうち、一方が故障した場合して、他のセンサが故
障していない場合には、以下の処理に関しては、まった
くセンサ故障がないものとして実行される。ステップ
３、ステップ４、ステップ５では、それぞれ、駆動軸ト
ルク演算部４０による駆動軸トルクＴｄの演算、勾配演
算部５０による勾配θの演算、回転差演算部２５による
回転差Δωの演算が実行される。

【００５３】ステップ６では、基本伝達トルク演算部２
６で、基本伝達トルクＴｃｏが求められる。この基本伝
達トルクＴｃｏの演算では、予め定められた伝達トルク
Ｔｃｂから、ステップ５で求めた回転差の絶対値│Δω
│に定数ｋｃを掛けたもの（ｋｃ・│Δω│）引いて、
基本伝達トルクＴｃｏを求めている。従って、ここで求
められた基本伝達トルクＴｃｏは、回転差Δωの増大に
伴って、小さくなる。

【００５４】ステップ７では、第１補正量演算部２８に
おいて、駆動軸トルクＴｄと第１補正量ΔＴｃとの第１
相関関係を示したマップを用いて、ステップ３で求めた
駆動軸トルクＴｄに対する第１補正量ΔＴｃが求められ
る。この第１相関関係は、駆動軸トルクＴｄが予め定め
られた値より大きい場合、駆動軸トルクＴｄの増大に伴
って、第１補正量ΔＴｃもリニアに大きくなる関係であ
る。ステップ８では、第２補正量演算部２７において、
勾配θと第２補正量ΔＴｃθとの第２相関関係を示した
マップを用いて、ステップ４で求めた勾配θに対する第
２補正量ΔＴｃθが求められる。この第２相関関係は、
勾配θが予め定められた値より大きい場合、この勾配θ
が大きくなるのに伴って、第２補正量ΔＴｃθもリニア
に大きくなる関係である。

【００５５】ステップ９では、正常時伝達トルク演算部
２９において、ステップ６で求めた基本伝達トルクＴｃ
ｏに、ステップ７で求めた第１補正量ΔＴｃ、及びステ
ップ８で求めた第２補正量ΔＴｃθを加えて、目標伝達
トルクＴｃ（＝Ｔｃｏ＋ΔＴｃ＋ΔＴｃθ）を求める。
ステップ１０では、ステップ９で求めた目標伝達トルク
Ｔｃが予め定めた目標伝達トルクの上限値Ｔｃｘより大
きいか否かを判断し、上限値Ｔｃｘより大きい場合に
は、ステップ１１において、この上限値Ｔｃｘを目標伝
達トルクＴｃとする。また、ステップ１２では、ステッ
プ９で求めた目標伝達トルクＴｃが予め定めた目標伝達
トルクの下限値Ｔｃｎより小さいか否かを判断し、下限
値Ｔｃｎより小さい場合には、ステップ１３において、
この下限値Ｔｃｎを目標伝達トルクＴｃとする。なお、
以上のステップ１０〜１３の処理も、ステップ９と同様
に、正常時伝達トルク演算部２９で実行される。

【００５６】ステップ２において、各センサからの信号
のうち、いずれか一つでも信号異常を起こしていると判
断され、ステップ１４に進むと、ここで、車速センサ１
１及びスロットルセンサ１３が異常か否かを判断し、こ
れらのセンサ１１，１３が異常である場合には、ステッ
プ１５に進み、これらのセンサ１１，１３が正常である
場合には、直ちにステップ１６に進む。なお、ステップ
１４の判断も、ステップ２の判断と同様に、故障判断部
２１が実行する。また、ステップ１４の判断でも、ステ
ップ２での判断と同様に、吸気量Ｑａを検出する吸気量
センサとスロットル開度Ｔｖｏを検出するスロットルセ
ンサ１３、タービン回転数Ｎｔを検出するタービンセン
サ１５と車速Ｖを検出する車速センサ１１等、互いに代
替可能な関係にある二つのセンサのうち、一方のみが故
障した場合、その一方のセンサは故障していないもとの
して扱われる。

【００５７】ステップ１５では、異常時伝達トルク演算
部３０において、ＡＴ２のフェールセーフ条件で定まる
スロットル開度Ｔｖｏ及び車速Ｖを定める。ステップ１
６では、異常時伝達トルク演算部３０において、スロッ
トル開度Ｔｖｏと車速Ｖと目標伝達トルクＴｃとの関係
を定めたマップを用いて、異常時における目標伝達トル
クＴｃを定める。このとき、車速センサ１１及びスロッ
トルセンサ１３が正常であれば、これらのセンサ１１，
１３で検出された車速Ｖ及びスロットル開度Ｔｖｏに応
じた目標伝達トルクＴｃを求め、車速センサ１１及びス
ロットルセンサ１３が異常であれば、ステップ１５で定
められた車速Ｖ及びスロットル開度Ｔｖｏに応じた目標
伝達トルクＴｃを求める。

【００５８】ステップ１７では、操作量換算部３２にお
いて、ステップ９〜１３で求められた正常時の目標伝達
トルクＴｃ、又はステップ１６で求められた異常時の伝
達トルクＴｃを油圧制御バルブ５の操作量Ｐｃに換算
し、この操作量Ｐｃを油圧制御バルブ５に出力して、終
了する。油圧制御バルブ５が操作量分でけ駆動して、油
圧多板クラッチで構成されるトランスファー４が動作す
ると、トランスミッション２からのトルクを目標伝達ト
ルクだけ後輪９，９に伝達する。

【００５９】以上、本実施例では、前後輪のトルク配分
の決定に際して、道路勾配等が考慮されるので、例え
ば、登坂中においても十分な駆動力を得ることができ
る。また、本実施例では、非常に高価なトルクセンサを
用いずに、複数の各種センサからのデータに基づいて駆
動軸トルクを推定しているので、製造コストを抑えるこ
とができる。さらに、伝達トルクの決定に必要な値を検
出する複数のセンサのうち、いずれかが故障しても、直
ちに直結四輪駆動状態にならず、故障していないセンサ
から得られるデータ、又は、故障したセンサに対して代
替可能なセンサから得られるデータを用いて、駆動力と
燃費との双方を両立しうる伝達トルクを求めているの
で、複数のセンサのうちいずれかが故障した場合でも、
極端に燃費が悪化することを防ぐことができる。

【００６０】

【発明の効果】本発明によれば、前後輪のトルク配分の
決定に際して、道路勾配等が考慮されるので、例えば、
登坂中においても十分な駆動力を得ることができる。

【００６１】また、他の発明によれば、伝達トルクの決
定に必要な値を検出する複数のセンサのうち、いずれか
が故障しても、直ちに直結四輪駆動状態にならず、故障
していないセンサから得られるデータを用いて、駆動力
と燃費との双方を両立しうる伝達トルクを求めているの
で、複数のセンサのうちいずれかが故障した場合でも、
極端に燃費が悪化することを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例のトルク配分制御装置の
機能ブロック図である。

【図２】本発明に係る一実施例の駆動軸トルク演算部の
機能ブロック図である。

【図３】本発明に係る一実施例の勾配演算部の機能ブロ
ック図である。

【図４】トルクコンバータの特性を示すグラフである。

【図５】エンジンの出力トルク特性を示すグラフであ
る。

【図６】本発明に係る一実施例において、前輪と後輪と
の荷重配分を説明するための説明図である。

【図７】タイヤのたわみ量と荷重との関係を示すグラフ
である。

【図８】車速とタイヤ動半径との関係を示すグラフであ
る。

【図９】本発明に係る一実施例のコントローラの動作を
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１…エンジン、２…オートマティックトランスミッショ
ン、２ａ…トルクコンバータ、２ｂ…有段式変速用ギヤ
列、３…アクセルペダル、４…トランスファー、５…油
圧制御バルブ、６…前輪側デファレンシャルギヤ、６ａ
…前輪側プロペラシャフト、７…後輪側デファレンシャ
ルギヤ、７ａ…後輪側プロペラシャフト、８…前輪、８
ａ…前輪駆動軸、９…後輪、９ａ…後輪駆動軸、１１…
車速センサ、１２…アクセルペダルセンサ、１３…スロ
ットルセンサ、１４…エンジン回転数センサ、１５…タ
ービンセンサ、２０…コントローラ、２１…故障判断
部、２２…加速度演算部、２３…ギヤポジション設定
部、２５…回転差演算部、２６…基本伝達トルク演算
部、２７…第２補正量演算部、２８…第１補正量演算
部、２９…正常時伝達トルク演算部、３０…故障時伝達
トルク演算部、３２…操作量換算部、４０…駆動軸トル
ク演算部、４８…入力トルク選択部、５０…勾配演算
部、５１…重量推定部、５２…平地走行抵抗トルク演算
部、５３…加速抵抗トルク演算部５３、５６…勾配算出
部。

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンからのトルクをトランスミッショ
   ンを経由した後、前輪と後輪とのうち、一方の車輪へは
   各種シャフトをさらに経由して伝達し、他方の車輪へは
   伝達トルクを任意に変えることができるトランスファー
   及び各種シャフトをさらに経由して伝達する四輪駆動車
   で、 前記トランスミッションから前記他方の車輪へ伝達する
   伝達トルクが目標の伝達トルクになるよう、前記トラン
   スファーを制御するトルク配分制御装置において、 前記トランスミッションの出力軸、又は該トランスミッ
   ションと前記一方の方の車輪との連結する前記各種シャ
   フトのいずれかにかかるトルク（以下、駆動軸トルクと
   する。）を把握する駆動軸トルク把握手段と、 走行している場所の勾配を把握する勾配把握手段と、 前記前輪と前記後輪との回転差を把握する回転差把握手
   段と、 前記目標の伝達トルクの演算において基本となり、前記
   回転差把握手段で求められた前記回転差に応じて定まる
   基本伝達トルクを求める基本伝達トルク演算手段と、 前記駆動軸トルクと、該駆動軸トルクに応じて前記基本
   伝達トルクを補正するための第１補正量との関係を予め
   定めた第１相関関係を用いて、前記駆動軸トルク把握手
   段で把握された前記駆動軸トルクに対する前記第１補正
   量を求める第１補正量演算手段と、 前記勾配と、該勾配に応じて前記基本伝達トルクを補正
   するための第２補正量との関係を予め定めた第２相関関
   係を用いて、前記勾配把握手段で把握された前記勾配に
   対する前記第２補正量を求める第２補正量演算手段と、 前記第１補正量と前記第２補正量とを用いて、前記基本
   伝達トルクを補正し、補正された該基本伝達トルクを前
   記目標の伝達トルクとする目標伝達トルク演算手段と、 前記トランスファーの前記伝達トルクが、前記目標伝達
   トルク演算手段で求めた前記目標の伝達トルクになるよ
   う、該トランスファーを操作するトランスファー操作手
   段と、 を備えていることを特徴とする四輪駆動車のトルク配分
   制御装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の四輪駆動車のトルク配分制
   御装置において、 前記第１相関関係は、前記駆動軸トルクが予め定められ
   た値より大きい場合、該駆動軸トルクの増大に伴って、
   前記第１補正量も大きくなる関係であることを特徴とす
   る四輪駆動車のトルク配分制御装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載の四輪駆動車のトルク
   配分制御装置において、 前記第２相関関係は、前記勾配が予め定められた値より
   大きい場合、該勾配が大きくなるのに伴って、前記第２
   補正量も大きくなる関係であることを特徴とする四輪駆
   動車のトルク配分制御装置。
4. 【請求項４】請求項１、２又は３記載の四輪駆動車のト
   ルク配分制御装置において、 前記基本伝達トルク演算手段は、予め定められた伝達ト
   ルクから、前記回転差に定数を掛けたものを減算して、
   前記基本伝達トルクを求めることを特徴とするとする四
   輪駆動車のトルク配分制御装置。
5. 【請求項５】請求項１、２、３又は４記載の四輪駆動車
   のトルク配分制御装置において、 前記駆動軸トルク把握手段は、 前記トランスミッションの出力軸、又は該トランスミッ
   ションと前記一方の車輪との連結する前記各種シャフト
   のいずれかにかかるトルクを検出するトルクセンサであ
   ることを特徴とする四輪駆動車のトルク配分制御装置。
6. 【請求項６】請求項１、２、３又は４記載の四輪駆動車
   のトルク配分制御装置において、 前記駆動軸トルク把握手段は、 前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手
   段と、 前記エンジンに入り込む空気の量、又は該空気の量と相
   関関係のある空気相当物理量を検出する吸入空気量検出
   手段と、 前記トランスミッションの現状の入力トルクと出力トル
   クとの比であるトルク比を把握するトルク比把握手段
   と、 前記空気の量又は前記空気相当物理量と前記エンジン回
   転数と前記エンジンの出力軸トルクとの予め定めた相関
   関係を用いて、前記吸入空気量検出手段で検出された前
   記空気の量又は前記空気相当物理量と前記エンジン回転
   数検出手段で検出された前記エンジン回転数とに対応し
   た前記エンジン出力軸トルクを求めるエンジン出力軸ト
   ルク演算手段と、 前記エンジン出力トルク演算手段で求められた前記エン
   ジン出力軸トルクに、前記トルク比把握手段で把握され
   た前記トルク比を掛けて、前記駆動軸トルクを求める駆
   動軸トルク演算手段と、 を有していることを特徴とする四輪駆動車のトルク配分
   制御装置。
7. 【請求項７】請求項１、２、３又は４記載の四輪駆動車
   のトルク配分制御装置において、 前記トランスミッションが、前記エンジンに接続される
   トルクコンバータと、該トルクコンバータに接続される
   有段式変速機構とを有している場合、 前記駆動軸トルク把握手段は、 前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手
   段と、 前記トルクコンバータの出力軸回転数を検出するトルク
   コンバータ出力軸回転数検出手段と、 前記有段式変速機構の現状の変速比を把握する変速比把
   握手段と、 前記エンジン回転数と前記トルクコンバータ出力軸トル
   ク回転数と前記トルクコンバータの入力軸トルクとの予
   め定めた相関関係を用いて、前記エンジン回転数検出手
   段で検出された前記エンジン回転数と前記トルクコンバ
   ータ出力軸回転数検出手段で検出された前記トルクコン
   バータ出力軸回転数とに対応した前記トルクコンバータ
   入力軸トルクを求めるトルクコンバータ入力軸トルク演
   算手段と、 前記エンジン回転数と前記トルクコンバータ出力軸トル
   ク回転数と前記トルクコンバータのトルク比との予め定
   めた相関関係を用いて、前記エンジン回転数検出手段で
   検出された前記エンジン回転数と前記トルクコンバータ
   出力軸回転数検出手段で検出された前記トルクコンバー
   タ出力軸回転数とに対応した前記トルク比を求めるトル
   ク比演算手段と、 前記トルクコンバータ入力軸トルク演算手段で求められ
   た前記トルクコンバータ入力軸トルクに、前記トルク比
   演算手段で求められた前記トルク比、及び前記変速比把
   握手段で把握された前記変速比を掛けて、前記駆動軸ト
   ルクを求める駆動軸トルク演算手段と、 を有していることを特徴とする四輪駆動車のトルク配分
   制御装置。
8. 【請求項８】請求項１、２、３又は４記載の四輪駆動車
   のトルク配分制御装置において、 前記トランスミッションが、前記エンジンに接続される
   トルクコンバータと、該トルクコンバータに接続される
   有段式変速機構とを有している場合、 前記駆動軸トルク把握手段は、 前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手
   段と、 前記エンジンに入り込む空気の量、又は該空気の量と相
   関関係のある空気相当物理量を検出する吸入空気量検出
   手段と、 前記トルクコンバータの出力軸回転数を検出するトルク
   コンバータ出力軸回転数検出手段と、 前記有段式変速機構の現状の変速比を把握する変速比把
   握手段と、 前記空気の量又は前記空気相当物理量と前記エンジン回
   転数と前記エンジンの出力軸トルクとの予め定めた相関
   関係を用いて、前記吸入空気量検出手段で検出された前
   記空気の量又は前記空気相当物理量と前記エンジン回転
   数検出手段で検出された前記エンジン回転数とに対応し
   た前記エンジン出力軸トルクを求めるエンジン出力軸ト
   ルク演算手段と、 前記エンジン回転数と前記トルクコンバータ出力軸トル
   ク回転数と前記トルクコンバータの入力軸トルクとの予
   め定めた相関関係を用いて、前記エンジン回転数検出手
   段で検出された前記エンジン回転数と前記トルクコンバ
   ータ出力軸回転数検出手段で検出された前記トルクコン
   バータ出力軸回転数とに対応した前記トルクコンバータ
   入力軸トルクを求めるトルクコンバータ入力軸トルク演
   算手段と、 前記エンジン出力軸トルク演算手段で求められた前記エ
   ンジン出力軸トルクと、前記トルクコンバータ入力軸ト
   ルク演算手段で求められた前記トルクコンバータ入力軸
   トルクとのうち、いずれか一方のトルクを前記トランス
   ミッションの入力軸トルクとする入力軸トルク選択手段
   と、 前記エンジン回転数と前記トルクコンバータ出力軸回転
   数と前記トルクコンバータのトルク比との予め定めた相
   関関係を用いて、前記エンジン回転数検出手段で検出さ
   れた前記エンジン回転数と前記トルクコンバータ出力軸
   回転数検出手段で検出された前記トルクコンバータ出力
   軸回転数とに対応した前記トルク比を求めるトルク比演
   算手段と、 前記入力軸トルク選択手段による選択の結果得られた前
   記トランスミッション入力軸トルクに、前記トルク比演
   算手段で求められた前記トルク比、及び前記変速比把握
   手段で把握された前記変速比を掛けて、前記駆動軸トル
   クを求める駆動軸トルク演算手段と、 を有していることを特徴とする四輪駆動車のトルク配分
   制御装置。
9. 【請求項９】請求項１、２、３、４、５、６、７又は８
   記載の四輪駆動車のトルク配分制御装置において、 前記勾配把握手段は、 車両の速度を検出する車速検出手段と、 車両の前後方向の加速度を検出する加速度検出手段と、 前記車速検出手段で検出された前記速度を用いて車両の
   平地走行抵抗トルクを求め、前記加速度検出手段で検出
   された前記加速度を用いて車両の加速抵抗トルクを求
   め、前記駆動軸トルク把握手段で求められた前記駆動軸
   トルクから、該平地走行抵抗トルクと該加速抵抗トルク
   を減算して、勾配抵抗トルクを求め、該勾配抵抗トルク
   を用いて前記勾配を求める勾配演算手段と、 を有していることを特徴とする四輪駆動車のトルク配分
   制御装置。
10. 【請求項１０】請求項１、２、３、４、５、６、７又は
    ８記載の四輪駆動車のトルク配分制御装置において、 前記勾配把握手段は、 車両のピンチ角速度を検出するジャイロセンサと、 前記ジャイロセンサにより検出された前記ピンチ角速度
    を積分して前記勾配を求める積分器と、 を有していることを特徴とする四輪駆動車のトルク配分
    制御装置。
11. 【請求項１１】請求項１、２、３、４、５、６、７又は
    ８記載の四輪駆動車のトルク配分制御装置において、 前記勾配把握手段は、 現状の運転位置を把握する位置把握手段を有し、該位置
    把握手段で把握された運転位置と予め記憶されている道
    路情報とに基づいて、運転者に現在の運転位置を示すナ
    ビゲーション手段と、 前記ナビゲーション手段が示す現在の運転位置における
    前記道路情報に元づいて、前記勾配を求める勾配算出手
    段と、 を有していることを特徴とする四輪駆動車のトルク配分
    制御装置。
12. 【請求項１２】請求項１、２、３、４、５、６、７、
    ８、９又は１０記載の四輪駆動車のトルク配分制御装置
    において、 前記回転差把握手段は、 車両の前後方向の加速度を検出する加速度検出手段と、 前記加速度検出手段で検出された前記加速度と前記勾配
    把握手段で把握された前記勾配と車両重量とから、前記
    前輪にかかる前輪荷重及び前記後輪にかかる後輪荷重を
    それぞれ求め、予め記憶してある車輪の弾性係数を用い
    て、該前輪に該前輪荷重がかかったときの該前輪の動半
    径、及び該後輪に該後輪荷重がかかったときの該後輪の
    動半径をそれぞれ求め、該前輪の動半径と該後輪の動半
    径との差を用いて前記回転差を求める回転差演算手段
    と、 を有していることを特徴とする四輪駆動車のトルク配分
    制御装置。
13. 【請求項１３】請求項１、２、３、４、５、６、７、
    ８、９、１０、１１又は１２記載の四輪駆動車のトルク
    配分制御装置において、 前記駆動軸トルク把握手段と前記勾配把握手段と前記回
    転把握手段とのうち、いずれかが故障した場合、該故障
    内容を把握する故障判断手段と、 前記故障内容に応じて、前記目標の伝達トルクを求める
    故障時目標伝達トルク演算手段と、 を備え、 前記トランスファー操作手段は、前記故障時目標伝達ト
    ルク演算手段が前記目標の伝達トルクを求めると、前記
    トランスファーの前記伝達トルクが該目標の伝達トルク
    になるよう、該トランスファーを操作することを特徴と
    する四輪駆動車のトルク配分制御装置。
14. 【請求項１４】エンジンからのトルクをトランスミッシ
    ョンを経由した後、前輪と後輪とのうち、一方の車輪へ
    は各種シャフトをさらに経由して伝達し、他方の車輪へ
    は伝達トルクを任意に変えることができるトランスファ
    ー及び各種シャフトをさらに経由して伝達する四輪駆動
    車で、 前記トランスミッションから前記他方の車輪へ伝達する
    伝達トルクが目標の伝達トルクになるよう、前記トラン
    スファーを制御するトルク配分制御装置において、 前記目標の伝達トルクを求めるために必要な複数の値を
    それぞれ検出する複数の検出手段と、 複数の検出手段で検出された複数の検出値を用いて、前
    記目標の伝達トルクを算出する正常時目標伝達トルク算
    出手段と、 複数の前記検出手段が故障したが否かをそれぞれ判断す
    る故障判断手段と、 前記故障判断手段により、複数の前記検出手段のうち、
    予め定められた検出手段を除く、いずれかの検出手段が
    故障したと判断された場合、該予め定められた検出手段
    で検出される検出値と前記目標の伝達トルクとの予め定
    めた関係（以下、検出値−目標値関係とする。）を用い
    て、該予め定められた検出手段で検出された検出値に応
    じた前記目標の伝達トルクを求め、前記故障判断手段に
    より、各検出手段のうち、該予め定められた検出手段を
    含めて、いずれかの検出手段が故障したと判断された場
    合、前記検出値−目標値関係を用いて、該予め定められ
    た検出手段で検出される検出値に関して、フェールセー
    フ条件として状況に応じて定まる値に応じた、前記目標
    伝達トルクを求める故障時目標伝達トルク演算手段と、 前記正常時目標伝達トルク演算手段で前記目標の伝達ト
    ルクが求められた場合には該目標の伝達トルクを目標値
    とし、前記故障時目標伝達トルク演算手段で前記目標の
    伝達トルクが求められた場合には該目標の伝達トルクを
    目標値として、前記トランスファーの前記伝達トルクが
    該目標値になるよう該トランスファーを操作するトラン
    スファー操作手段と、 を備えていることを特徴とする四輪駆動車のトルク配分
    制御装置。
15. 【請求項１５】請求項１４記載の四輪駆動車のトルク配
    分制御装置において、 複数の前記検知手段のうち、いずれか２つの特定検知手
    段は、前記目標の伝達トルクを求めるために際して、一
    方が故障し、該一方から検出値が得られなくなっても他
    方の検出値で代替可能なものであり、 前記故障判断手段は、２つの前記特定検出手段のうち、
    一方が故障しても、他方が故障していなければ、両方と
    も故障していないとみなすことを特徴とする四輪駆動車
    のトルク配分制御装置。
16. 【請求項１６】請求項１４又は１５記載の四輪駆動車の
    トルク配分制御装置において、 複数の前記検出手段は、前記エンジンに入り込む空気の
    量、又は該空気の量と相関関係のある空気相当物理量を
    検出する吸入空気量検出手段と、車両の速度を検出する
    車速検出手段とを含み、 前記予め定められた検出手段は、前記吸入空気量検出手
    段と前記車速検出手段であり、 前記検出値−目標値関係は、前記車速検出手段で検出さ
    れる前記車速と、前記吸入空気量検出手段で検出される
    前記空気の量又は前記空気相当物理量と、前記目標の伝
    達トルクとの関係を定めていることを特徴とする四輪駆
    動車のトルク配分制御装置。