JP2004066961A

JP2004066961A - 車両の駆動力伝達制御装置

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Publication number: JP2004066961A
Application number: JP2002228997A
Authority: JP
Inventors: Koji Matsuno; 松野　浩二
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2002-08-06
Filing date: 2002-08-06
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2022-08-06
Also published as: EP1388454B1; US6878085B2; US20040026154A1; EP1388454A2; JP4265891B2; EP1388454A3

Abstract

【課題】ドライバによる調整を考慮し、この調整に応じて、運転状態や路面状態等に対応した最適な車両運動性能を実現する。
【解決手段】センタデファレンシャル差動制限制御部４０では、ドライバにより操作される可変ダイヤル３４のダイヤル位置に応じて、前後目標差動回転数が設定される。そして、この前後目標差動回転数と前後軸間の実際の差動回転数との偏差が演算され、この偏差を用いて前後軸第１の差動制限トルクと前後軸第２の差動制限トルクが演算される。前後軸第２の差動制限トルクは、偏差にゲインを乗じた比例項であり、このゲインもダイヤル位置に応じて設定される。また、ダイヤル位置とスロットル開度に応じてイニシャルトルクである前後軸第３の差動制限トルクが設定される。こうして、前後軸第１、第２、第３の差動制限トルクの和を演算し、最終的な前後軸差動制限トルクが演算される。
【選択図】　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一方の駆動軸から他方の駆動軸に、締結解放制御自在な差動制限クラッチ等を介して駆動力を伝達制御する車両の駆動力伝達制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両においては、４輪駆動車における前後駆動力配分制御や、前後輪或いは左右輪の差動制限制御等の車両の駆動力の伝達制御には、油圧多板クラッチ等のクラッチ締結力を可変制御して行うものが多い。このようなクラッチ締結力を可変制御する差動制限制御は、その制御特性によって車両の運動性能が大きく変化することは勿論、同じ制御ロジック及び定数であっても、タイヤ等の経時変化や路面状況の違いによっても車両の運動性能は変化する。また、ドライバが求める運動性能も個人差や状況の違いによって千差万別である。
【０００３】
このようなことから、例えば特開平８−１３２９１４号公報では、ドライバが路面状態、走行条件等を判断してマニュアル操作で直接差動制限トルクを設定し、任意のトルク配分状態を実現できる車両用前後トルク配分制御装置の技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ドライバの意図する運動性能を実現するためには、様々な運転状態や路面状態等に応じて差動制限トルクを適切に可変制御する必要があり、上述の先行技術の如く、マニュアル操作で差動制限トルクを直接変更するだけでは、狙いどおりに差動制限トルクを調節し、最適な運動性能を実現することは困難である。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ドライバによる調整を考慮し、この調整に応じて、運転状態や路面状態等に対応した最適な車両運動性能を実現することができる車両の駆動力伝達制御装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１記載の本発明による車両の駆動力伝達制御装置は、一方の駆動軸から他方の駆動軸に締結解放制御自在なクラッチ手段を介して駆動力を伝達制御する車両の駆動力伝達制御装置において、上記一方の駆動軸と上記他方の駆動軸との間の目標とする差動回転数を設定する目標差動回転数設定手段と、上記一方の駆動軸と上記他方の駆動軸との間の実際の差動回転数を検出する実差動回転数検出手段と、少なくとも上記目標とする差動回転数と上記実際の差動回転数に応じて上記クラッチ手段の差動制限トルクを演算する差動制限トルク演算手段と、上記差動制限トルク演算手段における上記差動制限トルクの演算を選択的に可変自在な差動制限トルク演算特性可変手段とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２記載の本発明による車両の駆動力伝達制御装置は、請求項１記載の車両の駆動力伝達制御装置において、上記差動制限トルク演算特性可変手段は、上記目標差動回転数設定手段で設定する目標差動回転数を予め選択的に可変設定することで、上記差動制限トルク演算手段における上記差動制限トルクの演算を選択的に可変することを特徴としている。
【０００８】
更に、請求項３記載の本発明による車両の駆動力伝達制御装置は、請求項１又は請求項２記載の車両の駆動力伝達制御装置において、上記差動制限トルク演算特性可変手段は、上記差動制限トルク演算手段が、上記目標とする差動回転数と上記実際の差動回転数との差の比例項を上記差動制限トルクの演算に用いる場合、該比例項における上記目標とする差動回転数と上記実際の差動回転数との差に対するゲインを選択的に可変設定することで、上記差動制限トルク演算手段における上記差動制限トルクの演算を選択的に可変することを特徴としている。
【０００９】
また、請求項４記載の本発明による車両の駆動力伝達制御装置は、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伝達制御装置において、上記差動制限トルク演算手段は、少なくとも上記差動制限トルク演算特性可変手段に応じて可変設定するイニシャルトルクを含んで上記差動制限トルクを演算することを特徴としている。
【００１０】
更に、請求項５記載の本発明による車両の駆動力伝達制御装置は、請求項４記載の車両の駆動力伝達制御装置において、上記イニシャルトルクは、スロットル開度に応じて可変設定することを特徴としている。
【００１１】
また、請求項６記載の本発明による車両の駆動力伝達制御装置は、請求項１乃至請求項５の何れか一つに記載の車両の駆動力伝達制御装置において、上記クラッチ手段は、前輪側への駆動軸と後輪側への駆動軸との間に設けることを特徴としている。
【００１２】
更に、請求項７記載の本発明による車両の駆動力伝達制御装置は、請求項１乃至請求項５の何れか一つに記載の車両の駆動力伝達制御装置において、上記クラッチ手段は、前輪と後輪の少なくとも一方の、左輪と右輪との間に設けることを特徴としている。
【００１３】
すなわち、請求項１記載の車両の駆動力伝達制御装置は、目標差動回転数設定手段で一方の駆動軸と他方の駆動軸との間の目標とする差動回転数を設定し、実差動回転数検出手段で一方の駆動軸と他方の駆動軸との間の実際の差動回転数を検出し、差動制限トルク演算手段で少なくとも上記目標とする差動回転数と上記実際の差動回転数に応じて上記クラッチ手段の差動制限トルクを演算する。この差動制限トルク演算手段における差動制限トルクの演算は、差動制限トルク演算特性可変手段で選択的に可変されて実行される。
【００１４】
この際、差動制限トルク演算特性可変手段は、請求項２記載のように、目標差動回転数設定手段で設定する目標差動回転数を予め選択的に可変設定することで、差動制限トルク演算手段における差動制限トルクの演算を選択的に可変する。例えば、差動制限トルク演算特性可変手段は、回頭性を重視する場合には、目標差動回転数を大きく設定し、逆に、安定性を重視する場合には、目標差動回転数を小さく設定する。
【００１５】
また、差動制限トルク演算特性可変手段は、請求項３記載のように、差動制限トルク演算手段が、目標とする差動回転数と実際の差動回転数との差の比例項を差動制限トルクの演算に用いる場合、該比例項における目標とする差動回転数と実際の差動回転数との差に対するゲインを選択的に可変設定することで、差動制限トルク演算手段における差動制限トルクの演算を選択的に可変する。例えば、差動制限トルク演算特性可変手段は、回頭性を重視する場合には、ゲインを小さく設定し、逆に、安定性を重視するダイヤル操作に対しては、ゲインを大きく設定する。
【００１６】
更に、差動制限トルク演算手段は、請求項４記載のように、少なくとも差動制限トルク演算特性可変手段に応じて可変設定するイニシャルトルクを含んで差動制限トルクを演算する。例えば、このイニシャルトルクは、差動制限トルク演算特性可変手段が回頭性を重視する場合では、トルク値を小さく設定し、逆に、安定性を重視する場合では、トルク値を大きく設定する。また、このイニシャルトルクは、請求項５記載のように、スロットル開度に応じて可変設定することが好ましい。例えば、スロットル開度が小さいときはイニシャルトルクを小さく設定し、スロットル開度が大きいときはイニシャルトルクも大きく設定する。
【００１７】
そして、クラッチ手段は、具体的には、請求項６記載のように、前輪側への駆動軸と後輪側への駆動軸との間に設けられるもの、或いは、請求項７に記載のように、前輪と後輪の少なくとも一方の、左輪と右輪との間に設けられるものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
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９は本発明の実施の一形態を示し、図１は車両の駆動系と駆動力伝達制御装置の概略説明図、図２はセンタデファレンシャル差動制限制御部の機能ブロック図、図３は可変ダイヤルで設定される目標差動回転数の説明図、図４は制御開始差動回転数の車速との関係を示す説明図、図５は制御開始差動回転数の舵角との関係を示す説明図、図６は可変ダイヤルで設定される比例項ゲインの説明図、図７は可変ダイヤルで設定される前後軸第３の差動制限トルクの説明図、図８はスロットル開度と可変ダイヤルとで設定される前後軸第３の差動制限トルクの特性を示す説明図、図９はセンタデファレンシャル差動制限制御プログラムのフローチャートである。
【００１９】
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を経てセンタデファレンシャル装置３に伝達される。そして、センタデファレンシャル装置３から後輪側には、リヤドライブ軸４、プロペラシャフト５、ドライブピニオン６を介して後輪終減速装置７に入力される一方、前輪側には、トランスファドライブギヤ８、トランスファドリブンギヤ９、ドライブピニオン軸部となっている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。ここで、自動変速装置２、センタデファレンシャル装置３および前輪終減速装置１１等は、一体にケース１２内に設けられている。
【００２０】
後輪終減速装置７に入力された駆動力は、後輪左ドライブ軸１３ＲＬを経て左後輪１４ＲＬに伝達される一方、後輪右ドライブ軸１３ＲＲを経て右後輪１４ＲＲ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１３ＦＬを経て左前輪１４ＦＬに伝達される一方、前輪右ドライブ軸１３ＦＲを経て右前輪１４ＦＲに伝達される。
【００２１】
センタデファレンシャル装置３は、入力側のトランスミッション出力軸２ａに大径の第１のサンギヤ１５が形成されており、この第１のサンギヤ１５が小径の第１のピニオン１６と噛合して第１の歯車列が構成されている。
【００２２】
また、後輪への出力を行うリヤドライブ軸４には、小径の第２のサンギヤ１７が形成されており、この第２のサンギヤ１７が大径の第２のピニオン１８と噛合して第２の歯車列が構成されている。
【００２３】
第１のピニオン１６と第２のピニオン１８は、ピニオン部材１９に一体に形成されており、複数（例えば３個）のピニオン部材１９が、キャリア２０に設けた固定軸に回転自在に軸支されている。そして、このキャリア２０の前端には、トランスファドライブギヤ８が連結され、前輪への出力が行われる。
【００２４】
また、キャリア２０には、前方からトランスミッション出力軸２ａが回転自在に挿入される一方、後方からはリヤドライブ軸４が回転自在に挿入されて、空間中央に第１のサンギヤ１５と第２のサンギヤ１７を格納している。そして、複数のピニオン部材１９の各第１のピニオン１６が第１のサンギヤ１５に、各第２のピニオン１８が第２のサンギヤ１７に、共に噛合されている。
【００２５】
こうして、入力側の第１のサンギヤ１５に対し、第１，第２のピニオン１６，１８、及び、第２のサンギヤ１７を介して一方の出力側とし、第１，第２のピニオン１６，１８のキャリア２０を介して他方の出力側として噛み合い構成され、リングギヤの無い複合プラネタリギヤを成している。
【００２６】
そしてかかる複合プラネタリギヤ式センタデファレンシャル装置３は、第１，第２のサンギヤ１５，１７、および、これらサンギヤ１５，１７の周囲に複数個配置される第１，第２のピニオン１６，１８の歯数を適切に設定することで差動機能を有する。
【００２７】
また、第１，第２のピニオン１６，１８と第１，第２のサンギヤ１５，１７との噛み合いピッチ半径を適切に設定することで、基準トルク配分を所望の配分（例えば、後輪偏重にした不等トルク配分）にする。
【００２８】
センタデファレンシャル装置３は、第１，第２のサンギヤ１５，１７と第１，第２のピニオン１６，１８とを例えばはすば歯車にし、第１の歯車列と第２の歯車列のねじれ角を異にしてスラスト荷重を相殺させることなくスラスト荷重を残留させる。更に、ピニオン部材１９の両端で発生する摩擦トルクを、第１，第２のピニオン１６，１８とキャリア２０に設けた固定軸の表面に噛み合いによる分離、接線荷重の合成力が作用し摩擦トルクが生じるように設定する。こうして、入力トルクに比例した差動制限トルクを得られるようにすることで、このセンタデファレンシャル装置３自体によっても差動制限機能が得られるようになっている。
【００２９】
また、センタデファレンシャル装置３の２つの出力部材、すなわちキャリヤ２０とリヤドライブ軸４との間には、前後輪間の駆動力配分を可変する、クラッチ手段としての油圧式多板クラッチを採用したセンタデフクラッチ（トランスファクラッチ）２１が設けられている。そして、このトランスファクラッチ２１の締結力を制御することで、前後輪のトルク配分が、前後５０：５０の直結による４ＷＤから、センタデファレンシャル装置３によるトルク配分比（例えば前後３５：６５）の範囲で可変制御することが可能となっている。
【００３０】
トランスファクラッチ２１は、複数のソレノイドバルブを擁した油圧回路で構成するセンタデフクラッチ駆動部４１と接続されており、このセンタデフクラッチ駆動部４１で発生される油圧で解放、締結が行われる。そして、センタデフクラッチ駆動部４１を駆動させる制御信号（各ソレノイドバルブに対する出力信号）は、後述のセンタデファレンシャル差動制限制御部４０から出力される。
【００３１】
一方、後輪終減速装置７は、ベベルギヤ式の差動機構部２２と、この左右輪間の差動制限を行う、多板クラッチを採用したリヤデフクラッチ２３を備えて構成されており、リヤデフクラッチ２３は、ドライブピニオン６が噛合されるリングギヤ２４が固定されたデフケース２５と後輪右ドライブ軸１３ＲＲとの間に設けられている。
【００３２】
また、前輪終減速装置１１も、後輪終減速装置７と略同様に構成され、ベベルギヤ式の差動機構部２６と、この左右輪間の差動制限を行う、多板クラッチを採用したフロントデフクラッチ２７を備えて構成されている。そして、フロントデフクラッチ２７は、フロントドライブ軸１０のドライブピニオンが噛合されるリングギヤ２８が固定されたデフケース２９と前輪右ドライブ軸１３ＦＲとの間に設けられている。
【００３３】
上述のセンタデファレンシャル差動制限制御部４０には、制御に必要なパラメータが後述の如く各センサ・スイッチ類から入力される。
すなわち、各車輪１４ＦＬ，１４ＦＲ，１４ＲＬ，１４ＲＲの車輪速度が車輪速度センサ３１ＦＬ，３１ＦＲ，３１ＲＬ，３１ＲＲにより検出されて、センタデファレンシャル差動制限制御部４０に入力される。また、車両には、ハンドル角を検出するハンドル角センサ３２、エンジン１のスロットル開度を検出するスロットル開度センサ３３が設けられており、これらセンサ３２、３３で検出されたハンドル角、スロットル開度は、センタデファレンシャル差動制限制御部４０に入力される。また、ドライバの操作可能な位置には、「デフオープン」の位置と「デフロック」の位置との間で、ドライバが可変操作可能な差動制限トルク演算特性可変手段としての可変ダイヤル３４が設けられており、この可変ダイヤル３４で設定されるダイヤル位置に相当する信号は、センタデファレンシャル差動制限制御部４０に入力される。
【００３４】
センタデファレンシャル差動制限制御部４０は、マイクロコンピュータとその周辺回路とで構成され、図２に示すように、車速演算部４０ａ、前後軸実差動回転数演算部４０ｂ、前後目標差動回転数設定部４０ｃ、前後差動回転数偏差演算部４０ｄ、前後制御開始差動回転数設定部４０ｅ、前後制御開始条件判定部４０ｆ、前後軸第１の差動制限トルク演算部４０ｇ、前後軸第２の差動制限トルク演算部４０ｈ、前後軸第３の差動制限トルク演算部４０ｉ、前後軸差動制限トルク演算部４０ｊから主要に構成されている。
【００３５】
車速演算部４０ａは、４輪の車輪速センサ、すなわち各車輪速度センサ３１ＦＬ，３１ＦＲ，３１ＲＬ，３１ＲＲから各車輪１４ＦＬ，１４ＦＲ，１４ＲＬ，１４ＲＲの車輪速度ωｆｌ，ωｆｒ，ωｒｌ，ωｒｒが入力され、例えばこれらの平均を演算することにより車速Ｖを演算し、前後制御開始差動回転数設定部４０ｅに出力する。
【００３６】
前後軸実差動回転数演算部４０ｂは、各車輪速度センサ３１ＦＬ，３１ＦＲ，３１ＲＬ，３１ＲＲから各車輪１４ＦＬ，１４ＦＲ，１４ＲＬ，１４ＲＲの車輪速度ωｆｌ，ωｆｒ，ωｒｌ，ωｒｒが入力され、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωｃｔｒを以下の（１）式により演算する。すなわち、この前後軸実差動回転数演算部４０ｂは、センタデファレンシャル差動制限制御における実差動回転数検出手段として設けられている。
Δωｃｔｒ＝（（ωｆｌ＋ωｆｒ）／２）−（（ωｒｌ＋ωｒｒ）／２）…（１）
【００３７】
そして、前後軸実差動回転数演算部４０ｂで演算された前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωｃｔｒは、前後差動回転数偏差演算部４０ｄと前後制御開始条件判定部４０ｆに出力される。
【００３８】
前後目標差動回転数設定部４０ｃは、可変ダイヤル３４からダイヤル位置に相当する信号が入力され、例えば、予め実験や演算等により求めておいたダイヤル位置と前後目標差動回転数Δωｃｔｒｔのマップを参照して、ダイヤル位置に応じた前後目標差動回転数Δωｃｔｒｔを設定する。
【００３９】
このダイヤル位置と前後目標差動回転数Δωｃｔｒｔのマップは、例えば図３に示すように設定されており、前後目標差動回転数Δωｃｔｒｔは、予め車両諸元等に基づき、実際の走行で生じる種々の誤差を考慮しながら設定されている。そして、ダイヤル位置が「デフオープン」側、すなわち、回頭性を重視する場合では、前後目標差動回転数Δωｃｔｒｔが大きく設定され、ダイヤル位置が「デフロック」側、すなわち、安定性を重視する場合では、前後目標差動回転数Δωｃｔｒｔが小さく設定される。尚、この前後目標差動回転数設定部４０ｃで設定される前後目標差動回転数Δωｃｔｒｔは、車速Ｖにより補正しても良い。例えば、車速Ｖが大きくなるほど小さい値になるように補正する。
【００４０】
前後目標差動回転数設定部４０ｃで設定された前後目標差動回転数Δωｃｔｒｔは、前後差動回転数偏差演算部４０ｄに出力される。すなわち、前後目標差動回転数設定部４０ｃは、センタデファレンシャル差動制限制御における目標差動回転数設定手段として設けられている。
【００４１】
前後差動回転数偏差演算部４０ｄは、前後軸実差動回転数演算部４０ｂから前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωｃｔｒが、前後目標差動回転数設定部４０ｃから前後目標差動回転数Δωｃｔｒｔが入力され、これらの偏差（前後差動回転数偏差）εｃｔｒを以下の（２）式により演算し、前後軸第１の差動制限トルク演算部４０ｇと前後軸第２の差動制限トルク演算部４０ｈに出力する。
εｃｔｒ＝Δωｃｔｒ−Δωｃｔｒｔ　　　　…（２）
【００４２】
前後制御開始差動回転数設定部４０ｅは、車速演算部４０ａから車速Ｖが入力され、例えば、予め実験や演算等により求めておいた車速Ｖと前後制御開始差動回転Δωｃｔｒｓのマップを参照して、車速Ｖに応じた前後制御開始差動回転Δωｃｔｒｓを設定する。
【００４３】
この前後制御開始差動回転Δωｃｔｒｓは、前後目標差動回転数Δωｃｔｒｔよりも小さな値で、後述するように前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωｃｔｒの下限値となるものとして設定される。そして、車速Ｖと前後制御開始差動回転Δωｃｔｒｓのマップは、例えば図４に示すように設定されており、前後制御開始差動回転Δωｃｔｒｓは、予め車両諸元等に基づき、実際の走行で生じる種々の誤差を考慮しながら、車速Ｖが大きくなるほど、次第に小さくなるように予め設定されている。
【００４４】
尚、本実施の形態においては、前後制御開始差動回転数設定部４０ｅには、ハンドル角センサ３２からハンドル角が入力されるようになっており、車速Ｖに応じて設定した前後制御開始差動回転Δωｃｔｒｓを、更に舵角により補正して正確に設定可能になっている。この舵角による補正は、例えば図５に示すような特性のマップで行い、舵角が大きい程、前後制御開始差動回転Δωｃｔｒｓを大きく補正する。
こうして、前後制御開始差動回転数設定部４０ｅで設定された前後制御開始差動回転Δωｃｔｒｓは、前後制御開始条件判定部４０ｆに出力される。
【００４５】
前後制御開始条件判定部４０ｆは、前後軸実差動回転数演算部４０ｂから前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωｃｔｒが、前後制御開始差動回転数設定部４０ｅから前後制御開始差動回転Δωｃｔｒｓが入力され、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωｃｔｒと前後制御開始差動回転Δωｃｔｒｓとを比較して、前後制御開始条件が成立しているか否か判定する。
【００４６】
すなわち、前後制御開始条件判定部４０ｆは、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωｃｔｒが前後制御開始差動回転Δωｃｔｒｓより大きい場合には、制御開始条件が成立していると判定し、この判定結果を前後軸第１の差動制限トルク演算部４０ｇに出力する。
【００４７】
前後軸第１の差動制限トルク演算部４０ｇは、前後差動回転数偏差演算部４０ｄから前後差動回転数偏差εｃｔｒが、前後制御開始条件判定部４０ｆから制御開始条件の判定結果が入力され、例えば、以下のように前後軸第１の差動制限トルクＴｓｍｃｃｔｒを演算する。
ｓｃｔｒ＝εｃｔｒ＋ｋｉｃｔｒ・∫（εｃｔｒ）ｄｔ　　　　…（３）
（但し、積分範囲は０からｔまで）
ここで、ｋｉｃｔｒは積分項ゲインである。
【００４８】

ここで、ｋｗｃｔｒは微分項ゲイン、ｊｗｃｔｒは慣性項、Ｔｓｇｃｔｒは切換ゲイン、δｃｔｒはチャタリング防止のため差動制限力を連続化する定数である。
【００４９】
そして、ｘ＞０の場合は、前後軸第１の差動制限トルクＴｓｍｃｃｔｒ＝ｘとし、ｘ≦０の場合は、前後軸第１の差動制限トルクＴｓｍｃｃｔｒ＝０とする。そして、前後制御開始条件判定部４０ｆからの制御開始条件の判定結果を参照し、Δωｃｔｒ≦Δωｃｔｒｓで制御開始条件が不成立の場合には、Ｔｓｍｃｃｔｒ＝ｘであっても、Ｔｓｍｃｃｔｒ＝０とすると共に、∫（εｃｔｒ）ｄｔ＝０（但し、積分範囲は０からｔまで）にリセットする。
【００５０】
すなわち、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωｃｔｒが、下限値である前後制御開始差動回転Δωｃｔｒｓを下回る場合には、トランスファクラッチ２１が静止摩擦係数でロックする状態を回避すべく、前後軸第１の差動制限トルクＴｓｍｃｃｔｒ＝０とする。そして、更に、積分項∫（εｃｔｒ）ｄｔ＝０（但し、積分範囲は０からｔまで）をリセットすることにより、積分項が異常に低い値となり、実際にトランスファクラッチ２１が再び滑り始めたときの制御遅れが増大し、結果的にクラッチのスティックスリップを助長してしまうことを有効に防止する。こうして、演算された前後軸第１の差動制限トルクＴｓｍｃｃｔｒは、前後軸差動制限トルク演算部４０ｊに出力される。
【００５１】
前後軸第２の差動制限トルク演算部４０ｈは、前後差動回転数偏差演算部４０ｄから前後差動回転数偏差εｃｔｒが、可変ダイヤル３４からダイヤル位置に相当する信号が入力され、以下（５）式により、比例項である前後軸第２の差動制限トルクＴｐｃｃｔｒを演算する。
Ｔｐｃｃｔｒ＝ｋｐｃｔｒ・εｃｔｒ　　　　　…（５）
ここで、ｋｐｃｔｒは比例項ゲインであり、予め車両諸元等に基づき、実際の走行で生じる種々の誤差を考慮しながら、予め設定しておいたマップを参照して可変ダイヤル３４のダイヤル位置に応じて設定される。
【００５２】
この比例項ゲインｋｐｃｔｒのマップは、例えば、図６に示すように設定されており、ダイヤル位置が「デフオープン」側、すなわち、回頭性を重視する場合では、前後軸第２の差動制限トルクＴｐｃｃｔｒを小さくすべく比例項ゲインｋｐｃｔｒが小さく設定される。逆に、ダイヤル位置が「デフロック」側、すなわち、安定性を重視する場合では、前後軸第２の差動制限トルクＴｐｃｃｔｒを大きくすべく比例項ゲインｋｐｃｔｒが大きく設定される。
こうして演算された前後軸第２の差動制限トルクＴｐｃｃｔｒは、前後軸差動制限トルク演算部４０ｊに出力される。
【００５３】
前後軸第３の差動制限トルク演算部４０ｉは、スロットル開度センサ３３からスロットル開度が、可変ダイヤル３４からダイヤル位置に相当する信号が入力され、これらのパラメータに基づき、予め実験、演算等により設定しておいたマップを参照して、イニシャルトルクである第３の差動制限トルクＴｉを設定する。
【００５４】
このイニシャルトルクＴｉのマップは、例えば、図７に示すように、ダイヤル位置が「デフオープン」側、すなわち、回頭性を重視する場合では、イニシャルトルクＴｉは小さく設定され、ダイヤル位置が「デフロック」側、すなわち、安定性を重視する場合では、イニシャルトルクＴｉは大きく設定される。また、図８に示すように、同じダイヤル位置であっても、スロットル開度が大きい程（全開となる程）、大きく設定される。このように、イニシャルトルクＴｉの付加を行うことで、ドライバの要求に応じて、低μ路走行時等の安定性を更に高めることが可能となっている。
こうして求められた第３の差動制限トルクであるイニシャルトルクＴｉは、前後軸差動制限トルク演算部４０ｊに出力される。
【００５５】
前後軸差動制限トルク演算部４０ｊは、前後軸第１の差動制限トルク演算部４０ｇから前後軸第１の差動制限トルクＴｓｍｃｃｔｒが、前後軸第２の差動制限トルク演算部４０ｈから前後軸第２の差動制限トルクＴｐｃｃｔｒが、前後軸第３の差動制限トルク演算部４０ｉからイニシャルトルクＴｉが入力され、以下の（６）式により、最終的な前後軸差動制限トルクＴｌｓｄｃｔｒを演算し、この前後軸差動制限トルクＴｌｓｄｃｔｒに応じた差動制限力の指示値をセンタデフクラッチ駆動部４１に出力する。
Ｔｌｓｄｃｔｒ＝Ｔｓｍｃｃｔｒ＋Ｔｐｃｃｔｒ＋Ｔｉ　　　…（６）
【００５６】
このように、本実施の形態においては、前後差動回転数偏差演算部４０ｄ、前後軸第１の差動制限トルク演算部４０ｇ、前後軸第２の差動制限トルク演算部４０ｈ、前後軸第３の差動制限トルク演算部４０ｉ及び前後軸差動制限トルク演算部４０ｊにより差動制限トルク演算手段が構成されている。
【００５７】
次に、センタデファレンシャル差動制限制御部４０での処理の流れを図９のフローチャートで説明する。
まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１で、各車輪１４ＦＬ，１４ＦＲ，１４ＲＬ，１４ＲＲの車輪速度ωｆｌ，ωｆｒ，ωｒｌ，ωｒｒ、ハンドル角、スロットル開度、ドライバが設定したダイヤル位置等の必要なパラメータを読み込む。
【００５８】
次いで、Ｓ１０２に進み、車速演算部４０ａで車速Ｖを演算し、Ｓ１０３に進んで、前後目標差動回転数設定部４０ｃで、ダイヤル位置と前後目標差動回転数Δωｃｔｒｔのマップを参照して、ダイヤル位置に応じた前後目標差動回転数Δωｃｔｒｔを設定する。
【００５９】
次に、Ｓ１０４に進み、前後制御開始差動回転数設定部４０ｅで、車速Ｖと前後制御開始差動回転Δωｃｔｒｓのマップを参照し、また、ハンドル角で補正を加えて前後制御開始差動回転Δωｃｔｒｓを設定する。
【００６０】
次いで、Ｓ１０５に進み、前後軸実差動回転数演算部４０ｂで前記（１）式を基に前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωｃｔｒを演算する。
【００６１】
その後、Ｓ１０６に進むと、前後制御開始条件判定部４０ｆで、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωｃｔｒと前後制御開始差動回転Δωｃｔｒｓとの比較を行い、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωｃｔｒが前後制御開始差動回転Δωｃｔｒｓより大きい場合は、前後制御開始条件が成立していると判定してＳ１０７に進む。
【００６２】
こうして、Ｓ１０７に進むと、前後差動回転数偏差演算部４０ｄで前記（２）式により前後差動回転数偏差εｃｔｒの演算が行われ、Ｓ１０８に進む。
【００６３】
Ｓ１０８では、前後軸第１の差動制限トルク演算部４０ｇにおいて、前後差動回転数偏差εｃｔｒの積分値、すなわち、∫（εｃｔｒ）ｄｔ（但し、積分範囲は０からｔまで）の演算が行われ、Ｓ１０９に進んで、前後軸第１の差動制限トルク演算部４０ｇで前後軸第１の差動制限トルクＴｓｍｃｃｔｒの演算が実行される。この前後軸第１の差動制限トルクＴｓｍｃｃｔｒの演算は、前記（４）式で演算されるｘの値に依存され、ｘ＞０の場合は、前後軸第１の差動制限トルクＴｓｍｃｃｔｒ＝ｘに設定され、ｘ≦０の場合は、前後軸第１の差動制限トルクＴｓｍｃｃｔｒ＝０と設定される。その後、Ｓ１１０へと進む。
【００６４】
一方、前記Ｓ１０６の判定で、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωｃｔｒが前後制御開始差動回転Δωｃｔｒｓ以下の場合は、前後制御開始条件は不成立としてＳ１１５に進む。Ｓ１１５では、前後軸第１の差動制限トルクＴｓｍｃｃｔｒを０に設定する。その後、Ｓ１１６に進んで、前後軸第１の差動制限トルク演算部４０ｇにおいて、前後差動回転数偏差εｃｔｒの積分値を０にリセットした後、Ｓ１１０へと進む。
【００６５】
Ｓ１０９或いはＳ１１６からＳ１１０に進むと、前後軸第２の差動制限トルク演算部４０ｈにおいて、比例項ゲインｋｐｃｔｒのマップを参照し、ダイヤル位置に応じた比例項ゲインｋｐｃｔｒを設定し、Ｓ１１１に進んで、前記（５）式により、比例項である前後軸第２の差動制限トルクＴｐｃｃｔｒを演算する。
【００６６】
次いで、Ｓ１１２に進み、前後軸第３の差動制限トルク演算部４０ｉにおいて、スロットル開度及びダイヤル位置に基づき、第３の差動制限トルクであるイニシャルトルクＴｉを演算設定する。
【００６７】
そして、Ｓ１１３に進むと、前後軸差動制限トルク演算部４０ｊにおいて、前記（６）式、すなわち、前後軸第１の差動制限トルクＴｓｍｃｃｔｒと前後軸第２の差動制限トルクＴｐｃｃｔｒとイニシャルトルクＴｉの和を演算して、最終的な前後軸差動制限トルクＴｌｓｄｃｔｒを演算し、Ｓ１１４に進んで、この前後軸差動制限トルクＴｌｓｄｃｔｒに応じた差動制限力の指示値をセンタデフクラッチ駆動部４１に出力し、プログラムを抜ける。
【００６８】
このように、本実施の形態によれば、単にドライバがマニュアル操作で差動制限トルクを直接変更するのではなく、その操作に応じた最適な差動制限トルクを、運転状態や路面状態に応じて設定することができるので、ドライバの意志を反映した最適な運動性能を実現することができるようになっている。
【００６９】
尚、本実施の形態では、前輪側への駆動軸と後輪側への駆動軸との間に設けられるトランスファクラッチ２１を制御する例で説明しているが、リヤデフクラッチ２３やフロントデフクラッチ２７の差動制限トルクを可変制御する制御についても適用できることは云うまでもない。
【００７０】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、ドライバによる調整を考慮し、この調整に応じて、運転状態や路面状態等に対応した最適な車両運動性能を実現することが可能になるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両の駆動系と駆動力伝達制御装置の概略説明図
【図２】センタデファレンシャル差動制限制御部の機能ブロック図
【図３】可変ダイヤルで設定される目標差動回転数の説明図
【図４】制御開始差動回転数の車速との関係を示す説明図
【図５】制御開始差動回転数の舵角との関係を示す説明図
【図６】可変ダイヤルで設定される比例項ゲインの説明図
【図７】可変ダイヤルで設定される前後軸第３の差動制限トルクの説明図
【図８】スロットル開度と可変ダイヤルとで設定される前後軸第３の差動制限トルクの特性を示す説明図
【図９】センタデファレンシャル差動制限制御プログラムのフローチャート
【符号の説明】
３　　センタデファレンシャル装置
７　　後輪終減速装置
１１　　前輪終減速装置
１４ＦＬ、１４ＦＲ　左右前輪
１４ＲＬ、１４ＲＲ　左右後輪
２１　　トランスファクラッチ（クラッチ手段）
２３　　リヤデフクラッチ
２７　　フロントデフクラッチ
３４　　可変ダイヤル（差動制限トルク演算特性可変手段）
４０ａ　車速演算部
４０ｂ　前後軸実差動回転数演算部（実差動回転数検出手段）
４０ｃ　前後目標差動回転数設定部（目標差動回転数設定手段）
４０ｄ　前後差動回転数偏差演算部（差動制限トルク演算手段）
４０ｅ　前後制御開始差動回転数設定部
４０ｆ　前後制御開始条件判定部
４０ｇ　前後軸第１の差動制限トルク演算部（差動制限トルク演算手段）
４０ｈ　前後軸第２の差動制限トルク演算部（差動制限トルク演算手段）
４０ｉ　前後軸第３の差動制限トルク演算部（差動制限トルク演算手段）
４０ｊ　前後軸差動制限トルク演算部（差動制限トルク演算手段）
４１　　センタデフクラッチ駆動部

Claims

一方の駆動軸から他方の駆動軸に締結解放制御自在なクラッチ手段を介して駆動力を伝達制御する車両の駆動力伝達制御装置において、
上記一方の駆動軸と上記他方の駆動軸との間の目標とする差動回転数を設定する目標差動回転数設定手段と、
上記一方の駆動軸と上記他方の駆動軸との間の実際の差動回転数を検出する実差動回転数検出手段と、
少なくとも上記目標とする差動回転数と上記実際の差動回転数に応じて上記クラッチ手段の差動制限トルクを演算する差動制限トルク演算手段と、
上記差動制限トルク演算手段における上記差動制限トルクの演算を選択的に可変自在な差動制限トルク演算特性可変手段と、
を備えたことを特徴とする車両の駆動力伝達制御装置。
上記差動制限トルク演算特性可変手段は、上記目標差動回転数設定手段で設定する目標差動回転数を予め選択的に可変設定することで、上記差動制限トルク演算手段における上記差動制限トルクの演算を選択的に可変することを特徴とする請求項１記載の車両の駆動力伝達制御装置。
上記差動制限トルク演算特性可変手段は、上記差動制限トルク演算手段が、上記目標とする差動回転数と上記実際の差動回転数との差の比例項を上記差動制限トルクの演算に用いる場合、該比例項における上記目標とする差動回転数と上記実際の差動回転数との差に対するゲインを選択的に可変設定することで、上記差動制限トルク演算手段における上記差動制限トルクの演算を選択的に可変す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伝達制御装置。
上記差動制限トルク演算手段は、少なくとも上記差動制限トルク演算特性可変手段に応じて可変設定するイニシャルトルクを含んで上記差動制限トルクを演算することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載の車両の駆動力伝達制御装置。
上記イニシャルトルクは、スロットル開度に応じて可変設定することを特徴とする請求項４記載の車両の駆動力伝達制御装置。
上記クラッチ手段は、前輪側への駆動軸と後輪側への駆動軸との間に設けることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１つに記載の車両の駆動力伝達制御装置。
上記クラッチ手段は、前輪と後輪の少なくとも一方の、左輪と右輪との間に設けることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１つに記載の車両の駆動力伝達制御装置。