JP2010264806A - 車両の左右駆動力配分制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】左右駆動力配分制御用の摩擦係合要素を利用して旋回性能を損なうことなく油温を速やかに上昇させ、摩擦係合要素の引き摺りや攪拌抵抗等による燃費の悪化を抑制する。
【解決手段】直進走行状態であることを条件（Ｓ２の判断がＹＥＳ）として、左右一対の油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲをそれぞれ同じ係合トルクＴcl、Ｔcrでスリップ係合させ、そのスリップ係合に伴って生じる摩擦熱で潤滑油の油温Ｔoil を速やかに上昇させる。これにより、旋回性能に影響を与えることなく油温Ｔoil を速やかに上昇させて、油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲの引き摺りや潤滑油の攪拌抵抗等による燃費の悪化を抑制できる。特に、左右駆動力差が生じないように油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲの係合トルクＴcl、Ｔcrが同じ大きさとされるため、油温Ｔoil を速やかに上昇させるための油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲの係合制御に拘らず車両の直進走行性能が良好に維持される。
【選択図】図３

Description

本発明は、一対の摩擦係合要素の係合力を制御して左右駆動力配分制御を行う車両の左右駆動力配分制御装置に係り、特に、低油温時にそれ等の摩擦係合要素の引き摺りや潤滑油の攪拌抵抗等で燃費が悪化することを抑制する技術に関するものである。

左車輪の駆動力を増加させるとともに相対的に右車輪の駆動力を減少させる第１の摩擦係合要素、および右車輪の駆動力を増加させるとともに相対的に左車輪の駆動力を減少させる第２の摩擦係合要素を有し、その第１および第２の一対の摩擦係合要素の係合力を制御して左右駆動力配分制御を行う車両の左右駆動力配分制御装置が知られている。特許文献１、２に記載の装置はその一例で、特許文献１では左右の駆動輪の駆動力配分を制御するようになっており、特許文献２では左右の従動輪の駆動力配分を相対的に制御するようになっている。

特開２００８−２８１１１７号公報 特開平９−７９２０９号公報

ところで、このように一対の摩擦係合要素の係合力を制御して左右駆動力配分制御を行う車両において、その摩擦係合要素の摩擦材や動力伝達用の歯車の噛合部等を潤滑する潤滑油の温度が低いと、一般にその潤滑油の粘性が高くなるため、摩擦係合要素の引き摺りや潤滑油の攪拌抵抗等で燃費が悪化する。これに対し、未だ公知ではないが、低油温時には上記左右駆動力配分制御用の摩擦係合要素の係合力を増大させ、その摩擦係合要素をスリップ係合させて摩擦熱を発生させることにより、油温を速やかに上昇させることが考えられるが、このように左右駆動力配分制御用の摩擦係合要素の係合力を増大させると、左右輪の駆動力配分が変化して旋回性能等が損なわれる可能性がある。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、左右駆動力配分制御用の摩擦係合要素を利用して旋回性能等を損なうことなく油温を速やかに上昇させ、摩擦係合要素の引き摺りや攪拌抵抗等による燃費の悪化を抑制することにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、左車輪の駆動力を増加させるとともに相対的に右車輪の駆動力を減少させる第１の摩擦係合要素、および右車輪の駆動力を増加させるとともに相対的に左車輪の駆動力を減少させる第２の摩擦係合要素を有し、その第１および第２の一対の摩擦係合要素の係合力を制御して左右駆動力配分制御を行う車両の左右駆動力配分制御装置において、(a) 前記一対の摩擦係合要素の係合力をそれぞれ増大させ、その係合力の増大に伴う摩擦熱の増大により潤滑油の油温を速やかに上昇させる油温上昇制御手段を備えており、且つ、(b) その油温上昇制御手段は、車両が直進走行状態であることを条件として油温上昇制御を行うことを特徴とする。

第２発明は、第１発明の車両の左右駆動力配分制御装置において、前記油温上昇制御手段は、左右駆動力差が発生しないように前記一対の摩擦係合要素の係合力を制御することを特徴とする。

第３発明は、左車輪の駆動力を増加させるとともに相対的に右車輪の駆動力を減少させる第１の摩擦係合要素、および右車輪の駆動力を増加させるとともに相対的に左車輪の駆動力を減少させる第２の摩擦係合要素を有し、その第１および第２の一対の摩擦係合要素の係合力を制御して左右駆動力配分制御を行う車両の左右駆動力配分制御装置において、(a) 前記一対の摩擦係合要素の係合力をそれぞれ増大させ、その係合力の増大に伴う摩擦熱の増大により潤滑油の油温を速やかに上昇させる油温上昇制御手段を備えており、且つ、(b) その油温上昇制御手段は、車両が旋回走行状態である時には、前記一対の摩擦係合要素のうち旋回走行状態に応じて設定される所定の目標左右駆動力差を発生させる一方の摩擦係合要素の係合力を、その目標駆動力差を発生させる場合よりも大きくするとともに、その一方の摩擦係合要素の係合力を大きくした分だけ変動する左右駆動力差が前記目標左右駆動力差に近付くように他方の摩擦係合要素の係合力を増大させることを特徴とする。

第４発明は、第１発明〜第３発明の何れかの車両の左右駆動力配分制御装置において、前記油温上昇制御手段は、アクセル操作量が小さい場合は大きい場合に比較して前記係合力を大きくすることを特徴とする。

第１発明の車両の左右駆動力配分制御装置においては、車両が直進走行状態であることを条件として、油温上昇制御手段により一対の摩擦係合要素の係合力をそれぞれ増大させ、その係合力の増大に伴う摩擦熱の増大により潤滑油の油温を速やかに上昇させるため、旋回性能に影響を与えることなく油温を速やかに上昇させて、摩擦係合要素の引き摺りや潤滑油の攪拌抵抗等による燃費の悪化を抑制することができる。

第２発明では、左右駆動力差が発生しないように一対の摩擦係合要素の係合力を制御するため、油温を速やかに上昇させるための一対の摩擦係合要素の係合制御に拘らず車両の直進走行性能が良好に維持される。

第３発明の車両の左右駆動力配分制御装置は、車両が旋回走行状態の時には何れか一方の摩擦係合要素だけで目標左右駆動力差を発生させるように制御するもので、油温上昇制御手段は、その一方の摩擦係合要素の係合力を上記目標左右駆動力差を発生させる場合よりも大きくなるように制御するとともに、その一方の摩擦係合要素の係合力を大きくした分だけ変動する左右駆動力差が目標左右駆動力差に近付くように他方の摩擦係合要素の係合力を制御する。したがって、左右駆動力差を目標左右駆動力差に維持しつつ、一対の摩擦係合要素の係合力をそれぞれ増大させて、その係合力の増大に伴う摩擦熱の増大により潤滑油の油温を速やかに上昇させることができ、旋回性能に影響を与えることなく油温を速やかに上昇させて、摩擦係合要素の引き摺りや潤滑油の攪拌抵抗等による燃費の悪化を抑制することができる。

第４発明では、アクセル操作量が小さい場合は大きい場合に比較して摩擦係合要素の係合力が大きくされるため、アクセル操作量が大きい時には、摩擦係合要素の係合力増大に起因して発生する減速感を抑制しつつ、比較的小さめの係合力の増加で油温を上昇させる一方、アクセル操作量が小さい減速時等には、摩擦係合要素の係合で減速度が大きくなっても影響が小さいことから、その摩擦係合要素を大きな係合力で係合させて摩擦熱により油温を速やかに上昇させることができる。すなわち、摩擦係合要素の係合力に応じて駆動力が低下するため、運転者が加速を欲しているアクセル操作時には係合力を小さくして減速感を抑制する一方、アクセル操作量が小さい減速時等には、大きな係合力で摩擦熱を大きくして油温を速やかに上昇させるのである。

本発明が適用された車両の左右駆動力配分制御装置の概略構成を示す図である。 直進走行時および旋回走行ヨーコントロール制御時に左右の車輪に伝達されるトルクの一例を説明する図である。 図１の油温上昇制御手段によって実行される信号処理を具体的に説明するフローチャートである。 図３のフローチャートのステップＳ４が実行され、図２(a) 示す直進走行時に一対の油圧クラッチが係合制御された場合の各部のトルクを説明する図で、(a) は一対の油圧クラッチの係合トルクが４００Ｎｍの場合、(b) は一対の油圧クラッチの係合トルクが８００Ｎｍの場合である。 図３のフローチャートのステップＳ５が実行され、一対の油圧クラッチが最大クラッチトルクＴmax ＝１０００Ｎｍで係合制御された場合の各部のトルクを説明する図である。 図１の油温上昇制御手段によって実行される信号処理の別の例を示す図で、図３の代りに用いられるフローチャートである。 図６のフローチャートに従って図２(b) に示す旋回走行ヨーコントロール制御時に油温上昇制御が行われた場合の各部のトルクを説明する図である。 本発明が好適に適用される他の左右駆動力配分機構の骨子図である。 本発明が好適に適用される更に別の左右駆動力配分機構の骨子図で、従動輪用のものである。

本発明は、エンジンや電動モータ等の駆動力源によって回転駆動される前後輪の一方の左右の駆動輪の駆動力配分制御を行う制御装置に好適に適用されるが、左右の従動輪の駆動力配分を相対的に制御する制御装置にも適用され得る。４輪駆動車両の前輪および後輪の何れか一方或いは両方の左右の駆動力配分制御を行う装置にも適用され得る。

本発明が適用される左右輪は、傘歯車式や遊星歯車式等の差動機構を介して、或いは単純に別々に回転可能に支持されることにより、相対回転が許容されるようになっており、一対の摩擦係合要素の係合制御（スリップ制御）によって左右駆動力配分制御が行われる。一対の摩擦係合要素、すなわち第１の摩擦係合要素および第２の摩擦係合要素としては、例えば湿式多板式或いは単板式の油圧クラッチが好適に用いられるが、電磁式等の摩擦係合要素を採用することもできる。駆動力制御用の一対の摩擦係合要素の他に、動力伝達を接続、遮断したりする別の摩擦係合要素が設けられても良い。

左車輪の駆動力を増加させるとともに相対的に右車輪の駆動力を減少させる第１の摩擦係合要素は、例えば増速歯車機構等により左車輪の回転を増速させるトルクを付与するように構成されるが、減速歯車機構等により反対の右車輪の回転を減速させるトルクを付与するように構成することもできる。右車輪の駆動力を増加させるとともに相対的に左車輪の駆動力を減少させる第２の摩擦係合要素についても同様に、例えば増速歯車機構等により右車輪の回転を増速させるトルクを付与するように構成されるが、減速歯車機構等により反対の左車輪の回転を減速させるトルクを付与するように構成することもできる。

左右の駆動力配分制御を行うために増速用或いは減速用の変速歯車機構を有して構成され、それ等の変速歯車機構に対応して一対の摩擦係合要素が設けられる。左右の車輪に対してそれぞれ増速用歯車機構或いは減速用歯車機構を設けることもできるが、左右の何れか一方の車輪に対して増速用歯車機構および減速用歯車機構を設けて左右駆動力配分制御を行うこともできる。左右の車輪に対してそれぞれ増速用歯車機構或いは減速用歯車機構を設ける場合、その増速比や減速比は左右同じであることが望ましく、その場合は例えば第２発明の一対の摩擦係合要素の係合力は互いに等しくて良いが、異なる増速比や減速比とすることも可能で、その場合はそれ等の増速比や減速比の相違を考慮して一対の摩擦係合要素の係合力を別々に設定すれば良い。

第１発明は直進走行時の油温上昇制御に関するもので、第３発明は旋回走行時の油温上昇制御に関するものであり、その両方の機能を備えていることが望ましいが、何れか一方を実施するだけでも良い。この油温上昇制御は、例えば潤滑油の温度が予め定められた所定値以下の場合に実行されるが、潤滑油の温度に影響する外気温によって油温上昇制御を実行するか否かを判断するようにしても良い。車両走行開始からの経過時間や走行距離など、潤滑油の温度に関係する他の物理量を用いて実行が必要か否かを判断することもできる。

第３発明は、車両が旋回走行状態の時には何れか一方の摩擦係合要素だけで目標左右駆動力差を発生させるように制御することを前提とするものであるが、第１発明の実施に際しては、旋回走行時に一対の摩擦係合要素の両方を異なる係合力で係合制御して目標左右駆動力差を発生させるものでも良く、その旋回走行時に油温上昇制御を行う場合、左右駆動力差を目標左右駆動力差に維持しつつ両方の係合力を上昇させるようにすれば良い。目標左右駆動力差は、適切な旋回性能が得られるようにヨーモーメントを制御するヨーコントロール制御等により、例えば車速Ｖや操舵角Φ、アクセル操作量θacc （運転者の出力要求量や要求駆動力に相当）等をパラメータとしてデータマップ等により予め設定される。

第１発明の油温上昇制御手段は、操舵角Φや左右輪の回転速度差が予め定められた所定値以下の直進走行状態の時に油温上昇制御を行うように構成されるが、ヨーコントロール制御等により前記目標左右駆動力差を発生させる左右駆動力配分制御の実行中でない場合には直進走行状態と見做して第１発明の油温上昇制御を実行するようにしても良い。逆に、操舵角Φや左右輪の回転速度差が予め定められた所定値以下の直進走行状態であっても、差動制限制御等により目標左右駆動力差を発生させるようにする左右駆動力配分制御が行われている場合には、第１発明の油温上昇制御が禁止或いは制限されるようにすることが望ましい。旋回性能は車速Ｖとも関係するため、直進走行状態か否かを判定する操舵角Φや左右輪の回転速度差の所定値は、車速Ｖをパラメータとして異なる値が設定されるようにしても良い。

第４発明では、アクセル操作量すなわち運転者の出力要求量や要求駆動力等に応じて摩擦係合要素の係合力が制御され、例えばアクセルペダルが踏込み操作されているか否かによって係合力を求めるための係合力演算手段（演算式やマップ等）が別々に定められるが、他の発明の実施に際しては、アクセル操作量の大きさとは無関係に一定の係合力演算手段によって係合力を求めるようにしても良い。係合力は、例えば入力トルクＴinに基づいて設定される。

アクセル操作量が所定値以上の場合には、減速感を抑制しつつ潤滑油の油温を速やかに上昇させるため、例えば車輪から車軸を通って差動歯車機構等へ動力が伝達され、摩擦係合要素を経て再び車輪側へ動力が伝達される動力循環を生じない範囲で、その摩擦係合要素の係合力を設定することが望ましい。例えば図４の(a) は、入力トルクＴinが総て摩擦係合要素を介して車輪側へ伝達されるように設定された場合で、Ｔin×ｉｆ＝９６８Ｎｍに基づいて一対の摩擦係合要素である油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲの係合トルクＴcl、Ｔcrがそれぞれ４００Ｎｍとなるように係合力（油圧）が設定され、動力循環が生じない範囲の最大値である。係合力をこれ以上大きくすると動力循環が生じるようになり（図４(b) 参照）、駆動トルクＴ_L 、Ｔ_R が更に減少して減速感が大きくなるとともに、入力トルクＴinが同じでも各部の伝達トルクが大きくなるため、差動歯車機構などの負荷が大きくなって寿命の低下が懸念される。第３発明において、一方の摩擦係合要素の係合力の増大量も、動力循環が生じない範囲で設定することが望ましい。

以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明が適用された車両の左右駆動力配分制御装置１０を説明する概略構成図で、左右駆動力配分機構１２は、図示しないエンジン等の駆動力源からプロペラシャフト１４へ伝達された入力トルクＴinを、後輪用差動歯車装置１６から左右の後輪車軸１８Ｌ、１８Ｒを経て左右の後輪２０Ｌ、２０Ｒへ伝達する。差動歯車装置１６は、傘歯車式の差動歯車機構で、プロペラシャフト１４の先端に設けられたドライブピニオン２２からリングギヤ２４を介して、入力トルクＴinがそれ等のギヤ比ｉｆに応じてトルク増幅されてデフケース２６に伝達される。入力トルクＴinが総て差動歯車装置１６から直接後輪車軸１８Ｌ、１８Ｒを経て後輪２０Ｌ、２０Ｒへ伝達される場合、左右の後輪２０Ｌ、２０Ｒの駆動トルクＴ_L 、Ｔ_R の和（Ｔ_L ＋Ｔ_R ）はＴin×ｉｆとなる。図２の(a) は、Ｔin×ｉｆ＝９６８Ｎｍの場合に、直進走行で差動歯車装置１６を介して左右の後輪２０Ｌ、２０Ｒに均等に駆動力が分配される場合で、歯車の噛合等によるロストルクを無視すると、Ｔ_L ＝Ｔ_R ＝Ｔin×ｉｆ／２＝４８４Ｎｍとなる。

上記差動歯車装置１６のデフケース２６と左右の後輪車軸１８Ｌ、１８Ｒとの間には、それぞれ増速歯車機構３０Ｌ、３０Ｒが配設されている。この増速歯車機構３０Ｌ、３０Ｒは対称的に構成されており、それぞれデフケース２６に一体的に連結された第１歯車３４と、左右の車軸１８Ｌ、１８Ｒに一体的に設けられた第２歯車３６と、車軸１８Ｌ、１８Ｒと平行なカウンタシャフト３８に一体的に配設されて第１歯車３４と噛み合わされた第３歯車４０と、カウンタシャフト３８に相対回転可能に配設されて第２歯車３６に噛み合わされた第４歯車４２とを備えている。両増速歯車機構３０Ｌ、３０Ｒのカウンタシャフト３８と第４歯車４２との間には、それぞれ湿式多板式の油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲが配設されており、それ等の油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲが係合（スリップ）させられることにより、デフケース２６のトルクがそれ等の増速歯車機構３０Ｌ、３０Ｒを介して左右の車軸１８Ｌ、１８Ｒ、更には後輪２０Ｌ、２０Ｒへ伝達される。第１歯車３４、第２歯車３６、第３歯車４０、第４歯車４２の歯数をそれぞれＺ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４とすると、全体のギヤ比（Ｚ３／Ｚ１）×（Ｚ２／Ｚ４）は１．０より小さく、油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲが係合制御されることによりそれぞれ後輪２０Ｌ、２０Ｒを増速回転させるトルクが発生する。油圧クラッチＣＬＬは、左車輪の駆動力を増加させるとともに相対的に右車輪の駆動力を減少させる第１の摩擦係合要素に相当し、油圧クラッチＣＬＲは、右車輪の駆動力を増加させるとともに相対的に左車輪の駆動力を減少させる第２の摩擦係合要素に相当する。

このような左右駆動力配分制御装置１０によれば、左右の何れか一方の油圧クラッチＣＬＬまたはＣＬＲのみを所定の係合トルクＴclまたはＴcrで係合制御すれば、その係合制御された側の後輪２０Ｌまたは２０Ｒの駆動トルクＴ_L またはＴ_R が増大させられるとともに他方の駆動トルクＴ_R またはＴ_L が減少させられ、左右の駆動力配分を制御することができる。図２の(b) は、右後輪２０Ｒの駆動トルクＴ_R を大きくするために右側の油圧クラッチＣＬＲが所定の係合トルクＴcr（図では４００Ｎｍ）で係合制御された場合で、Ｔin×ｉｆ＝２０００Ｎｍのうち４８４Ｎｍが増速歯車機構３０Ｒを経て右後輪２０Ｒへ伝達され、残りの１５１６Ｎｍが差動歯車装置１６により左右の後輪２０Ｌ、２０Ｒに分配される。このように、油圧クラッチＣＬＬおよびＣＬＲの係合制御で左右駆動力配分制御を行うことが可能で、差動制限制御やヨーコントロール制御等を行うことができる。なお、図２の(b) は、左右の回転速度差に拘らず差動歯車装置１６を介して左右の後輪２０Ｌ、２０Ｒにトルクが均等（１５１６／２＝７５８）に分配される場合、すなわちデフ部バイアス比＝１と仮定した場合である。図２の(a) は、左右の油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲが何れも解放されており、直進走行時に差動歯車装置１６のみを介して左右の後輪２０Ｌ、２０Ｒに駆動力が均等に分配される場合である。

上記油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲは、駆動力配分制御用ＥＣＵ５０により油圧制御回路６０が制御されることにより係合、解放されるとともに、係合トルクＴcl、Ｔcrが制御されるようになっている。係合トルクＴcl、Ｔcrは係合力すなわち油圧に対応し、油圧制御回路６０は、油路を切り換えるための電磁切換弁や油圧を制御するための油圧制御弁等を備えている。駆動力配分制御用ＥＣＵ５０は、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲの係合、解放制御やその係合力制御を実行し、前記差動制限制御やヨーコントロール制御を行う左右駆動力配分制御手段５２を機能的に備えている。この駆動力配分制御用ＥＣＵ５０には、車速センサ６２、アクセル操作量センサ６４、操舵角センサ６６、油温センサ６８、車輪速センサ７０等から車速Ｖ、アクセルペダルの操作量（アクセル操作量）θacc 、ステアリングホイールの操舵角Φ、油温Ｔoil 、前後左右４輪の各車輪速Ｎwi等を表す信号が供給されるようになっている。油温Ｔoil は、左右駆動力配分機構１２の差動歯車装置１６や増速歯車機構３０Ｌ、３０Ｒ、油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲの摩擦材等を潤滑する潤滑油の温度である。

上記左右駆動力配分制御手段５２によって実行される差動制限制御は、左右の後輪２０Ｌ、２０Ｒに所定の車輪速差が生じた場合に、その差動を制限するもので、低速車輪側の増速歯車機構３０Ｌまたは３０Ｒの油圧クラッチＣＬＬまたはＣＬＲを所定の係合力でスリップ係合させることにより、その低速車輪側の車輪速Ｎwiを増速させるとともに高速車輪側の車輪速Ｎwiを相対的に減速させる。ヨーコントロール制御は、旋回走行時に適切な旋回性能が得られるようにヨーモーメントを制御するもので、例えば車速Ｖや操舵角Φ、アクセル操作量θacc 等をパラメータとして予め定められたデータマップや演算式等により目標左右駆動力差を求めるとともに、その目標駆動力差が得られる駆動力増大側の増速歯車機構３０Ｌまたは３０Ｒの油圧クラッチＣＬＬまたはＣＬＲの係合トルクＴclまたはＴcrを算出し、その係合トルクＴclまたはＴcrでスリップ係合させることにより、駆動力増大側の車輪の駆動力を増大させるとともに反対側の車輪の駆動力を減少させる。

図２の(b) は、上記ヨーコントロール制御時のもので、目標左右駆動力差が４３９Ｎｍの場合で、歯数Ｚ２＝５６、Ｚ４＝５１とすると、右側の油圧クラッチＣＬＲの係合トルクＴcr＝４３９÷（５６／５１）＝４００となる。したがって、油圧クラッチＣＬＲの係合トルクＴcrが４００Ｎｍとなるように油圧を制御することにより、右後輪２０Ｒの駆動トルクＴ_R を左後輪２０Ｌの駆動トルクＴ_L よりも目標左右駆動力差４３９Ｎｍだけ大きくすることができる。図２の(b) では、Ｔin×ｉｆ＝２０００Ｎｍであるが、歯数Ｚ１＝５２、Ｚ３＝４３とすると、上記油圧クラッチＣＬＲの係合制御で４００÷（４３／５２）＝４８４Ｎｍだけ右側の増速歯車機構３０Ｒへトルクが取られるため、残りのトルクは２０００−４８４＝１５１６Ｎｍとなり、これが差動歯車装置１６を介して左右の後輪２０Ｌ、２０Ｒに均等に分配される。したがって、左後輪２０Ｌの駆動トルクＴ_L ＝１５１６／２＝７５８Ｎｍとなり、右後輪の駆動トルクＴ_R ＝１５１６／２＋４３９＝１１９７Ｎｍとなる。なお、左右の合計駆動トルクＴ_L ＋Ｔ_R ＝７５８＋１１９７＝１９５５Ｎｍとなり、油圧クラッチＣＬＲの係合制御で２０００−１９５５＝４５Ｎｍだけトルクが減少する。また、デフ部のバイアス比が１でない場合は、そのバイアス比を考慮してヨーコントロール制御、すなわち油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲの係合トルクＴcl、Ｔcrを制御すれば良い。

ここで、潤滑油の油温Ｔoil が低いと、その潤滑油の粘性が高くなるため、油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲが引き摺りを生じたり、各部の歯車等により潤滑油が攪拌される際の攪拌抵抗が大きくなったりして燃費が悪化する。このため、前記駆動力配分制御用ＥＣＵ５０は、潤滑油の油温Ｔoil が所定温度以下の低油温時に油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲをスリップ係合させ、その摩擦熱により油温Ｔoil を速やかに上昇させる油温上昇制御手段５４を機能的に備えている。図３は、この油温上昇制御手段５４によって実行される信号処理の内容を具体的に説明するフローチャートで、所定のサイクルタイムで繰り返し実行される。

図３のステップＳ１では、潤滑油の油温Ｔoil が予め定められた判定値より低いか否かを判断し、判定値以上であればそのまま終了するが、判定値より低い場合はステップＳ２以下を実行する。判定値は、潤滑油の粘性により油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲが引き摺りを生じたり攪拌抵抗が大きくなったりして燃費が悪化するか否かを基準として、潤滑油の温度−粘性特性等に応じて予め一定値が設定される。ステップＳ２では、直進走行か否かを、例えば操舵角Φ或いは左右の車輪速差ΔＮwiが予め定められた判定値以下か否か等によって判断し、直進走行時にはステップＳ３を実行する。これは、旋回走行時に左右の油圧クラッチＣＬＬおよびＣＬＲを同じ係合トルクＴcl＝Ｔcrでスリップ係合させると旋回性能が損なわれるため、旋回走行時には油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲをスリップ係合させる油温上昇制御を実施しないようにするためである。直進走行時か否かは、両油圧クラッチＣＬＬおよびＣＬＲのスリップ係合で旋回性能が損なわれるか否かを基準として、操舵角Φや車輪速差ΔＮwiに関して例えば予め一定の判定値が設定されるが、旋回性能は車速Ｖとも関係するため、車速Ｖをパラメータとして異なる判定値が設定されるようにしても良い。

ステップＳ３では、アクセルペダルが踏込み操作されているアクセルＯＮか否かを、例えばアクセル操作量θacc の大きさや、そのアクセル操作量θacc が略０の場合にＯＮとなるアイドルスイッチ等により判断し、アクセルＯＮの場合にはステップＳ４を実行して油温上昇制御を行う一方、アクセルＯＦＦの場合はステップＳ５を実行して油温上昇制御を行う。ステップＳ４の油温上昇制御は、図４の(b) に示すように、左右の後輪２０Ｌ、２０Ｒから車軸１８Ｌ、１８Ｒを通って差動歯車装置１６へ動力が伝達され、増速歯車機構３０Ｌ、３０Ｒを経て再び後輪２０Ｌ、２０Ｒへ動力が伝達される動力循環を生じることがないように、両油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲの係合トルクＴclおよびＴcrを設定し、その係合トルクＴcl、Ｔcrによって発生する摩擦熱により油温Ｔoil を速やかに上昇させる。図４の(b) のように動力循環が発生すると、駆動トルクＴ_L 、Ｔ_R が著しく低下し、減速感が大きくなって運転者に違和感を生じさせるとともに、差動歯車装置１６等に過大な伝達トルク（負荷）が作用して寿命が低下する可能性がある。本実施例では、このような動力循環を生じない範囲内の最大の係合トルクＴclおよびＴcrで油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲを係合させるように、入力トルクＴinに応じて次式(1) に従って係合トルクＴcl、Ｔcrを算出し、その係合トルクＴcl、Ｔcrで油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲをスリップ係合させる。これにより、動力循環に伴う大きな減速感や負荷を回避しつつ、できるだけ大きな係合トルクＴcl、Ｔcrによる油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲのスリップ係合で発生する大きな摩擦熱により、油温Ｔoil をできるだけ速やかに上昇させることができる。
Ｔcl＝Ｔcr＝（Ｔin×ｉｆ／２）×（Ｚ３／Ｚ１） ・・・(1)

図４の(a) は、前記図２の(a) において上記油温上昇制御が実施された場合で、Ｔin×ｉｆ＝９６８Ｎｍ、Ｚ１＝５２、Ｚ３＝４３で、両油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲの係合トルクＴcl、Ｔcrは、上記(1) 式に従って４００Ｎｍとなる。また、両後輪２０Ｌ、２０Ｒの駆動トルクＴ_L 、Ｔ_R は何れも４００×（Ｚ２／Ｚ４）＝４００×（５６／５１）＝４３９Ｎｍで、左右同じであり、直進走行性能が損なわれることはない。この場合のロストルクは、９６８−２×４３９＝９０Ｎｍである。これに対し、図４の(b) は比較のために係合トルクＴcl、Ｔcrを２倍の８００Ｎｍとした場合で、左右の後輪２０Ｌ、２０Ｒからそれぞれ４８４Ｎｍのトルクが差動歯車装置１６側へ流れる動力循環が生じるとともに、ロストルクは９６８−２×３９４＝１８０Ｎｍで、動力循環が生じない図４の(a) に比較して２倍になる。但し、この図４の(b) のように動力循環を生じる場合も、本発明の一実施態様である。

一方、アクセルＯＦＦの場合に実行するステップＳ５では、両油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲの係合トルクＴcl、Ｔcrを何れも最大クラッチトルクＴmax とし、その最大クラッチトルクＴmax で油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲをスリップ係合させることにより、そのスリップ係合で発生する大きな摩擦熱により、油温Ｔoil を速やかに上昇させる。すなわち、アクセルＯＦＦの場合には、運転者は惰性走行乃至は動力源ブレーキによる減速を意図しているため、油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲの大きな係合トルクＴcl、Ｔcrによって生じるロストルクすなわち制動トルクにより比較的大きな減速感が発生しても、走行性能が損なわれて運転者に違和感を生じさせる可能性は低いのである。なお、最大クラッチトルクＴmax よりも小さい予め定められた所定の係合トルクＴcl、Ｔcrで油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲを係合させるようにしても良いし、車速Ｖやブレーキ操作の有無等の運転状態をパラメータとして係合トルクＴcl、Ｔcrが設定されるようにしても良い。

図５は、上記ステップＳ５で両油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲの係合トルクＴcl、Ｔcrが最大クラッチトルクＴmax ＝１０００Ｎｍとされた場合で、入力トルクＴin＝０として各部のトルクを示した図である。この場合は、１２０９Ｎｍの動力循環が生じるとともに、左右の後輪２０Ｌ、２０Ｒの駆動トルクＴ_L 、Ｔ_R は何れも−１１１Ｎｍとなり、左右合わせて２２２Ｎｍの制動トルクが発生する。しかし、アクセルＯＦＦであるため、運転者に大きな違和感を生じさせる可能性は低いとともに、左右同じであるため直進走行性能が損なわれることはない。

このように、本実施例の左右駆動力配分制御装置１０においては、車両が直進走行状態であることを条件（ステップＳ２の判断がＹＥＳ）として、油温上昇制御手段５４により左右一対の油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲをそれぞれ同じ係合トルクＴcl、Ｔcrでスリップ係合させ、そのスリップ係合に伴って生じる摩擦熱で潤滑油の油温Ｔoil を速やかに上昇させるため、旋回性能に影響を与えることなく油温Ｔoil を速やかに上昇させて、油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲの引き摺りや潤滑油の攪拌抵抗等による燃費の悪化を抑制することができる。特に、左右駆動力差が生じないように一対の油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲの係合トルクＴcl、Ｔcrが同じ大きさとされるため、油温Ｔoil を速やかに上昇させるための油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲの係合制御に拘らず車両の直進走行性能が良好に維持される。

また、本実施例では、アクセル操作量θacc が小さい場合すなわちアクセルＯＦＦ時には、アクセルＯＮ時に比較して油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲの係合トルクＴcl、Ｔcrが大きくされるため（実施例ではＴmax)、アクセルＯＮ時には、油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲの係合制御に起因して発生する減速感を抑制しつつ、比較的小さめの係合トルクＴcl、Ｔcrにより油温Ｔoil を上昇させる一方、アクセルＯＦＦの減速時等には、油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲの係合制御に起因して減速度が大きくなっても影響が小さいことから、その油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲを大きな係合トルクすなわち最大クラッチトルクＴmax で係合させて、大きな摩擦熱により油温Ｔoil を速やかに上昇させることができる。すなわち、油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲの係合トルクＴcl、Ｔcrに応じて駆動力が低下するため、運転者が加速を欲しているアクセルＯＮ時には係合トルクＴcl、Ｔcrを比較的小さくして減速感を抑制する一方、アクセルＯＦＦ時には、大きな係合トルクＴcl、Ｔcrで係合させて大きな摩擦熱により油温Ｔoil を速やかに上昇させるのである。

また、本実施例では、アクセルペダルが踏込み操作されたアクセルＯＮ時には、動力循環を生じない範囲内の最大の係合トルクＴcl、Ｔcrを前記(1) 式に従って算出し、その係合トルクＴcl、Ｔcrで両油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲをスリップ係合させるため、動力循環に伴う大きな減速感や負荷を回避しつつ、大きな係合トルクＴcl、Ｔcrによるスリップ係合で発生する大きな摩擦熱により、油温Ｔoil をできるだけ速やかに上昇させることができる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。
図６は、前記油温上昇制御手段５４によって実行される別の信号処理を説明する図で、前記図３に対応するフローチャートであり、前記ステップＳ２の判断がＮＯ（否定）の場合、すなわち直進走行状態でない旋回走行時にも、ステップＳ６で油温上昇制御を実施する点が相違する。このステップＳ６では、旋回走行時に前記ヨーコントロール制御によって目標左右駆動力差が発生するように、左右の油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲの何れか一方が係合制御されて左右駆動力配分制御が行われている場合に、その係合側の油圧クラッチＣＬＬまたはＣＬＲの係合トルクＴclまたはＴcrを最大クラッチトルクＴmax とする。また、一方の油圧クラッチＣＬＬまたはＣＬＲの係合トルクＴclまたはＴcrを最大クラッチトルクＴmax としたことにより変動する左右駆動力差が前記目標左右駆動力差となるように、他方の油圧クラッチＣＬＲまたはＣＬＬをその目標左右駆動力差に応じた所定の係合トルクＴcrまたはＴclで係合させる。

図７は、前記図２の(b) の旋回走行ヨーコントロール制御時に上記ステップＳ６の油温上昇制御が実施された場合で、ヨーコントロール制御で係合させられる右側の油圧クラッチＣＬＲの係合トルクＴcrを最大クラッチトルクＴmax ＝１０００Ｎｍとした。これにより、その油圧クラッチＣＬＲを介して右後輪２０Ｒに伝達されるトルクは１０００×（Ｚ２／Ｚ４）＝１０００×（５６／５１）＝１０９８Ｎｍとなり、目標左右駆動力差４３９Ｎｍを維持するためには、左側の油圧クラッチＣＬＬを介して左後輪２０Ｌに伝達されるトルクを１０９８−４３９＝６５９Ｎｍとすれば良い。すなわち、その左側の油圧クラッチＣＬＬの係合トルクＴcl＝６５９÷（Ｚ２／Ｚ４）＝６５９÷（５６／５１）＝６００Ｎｍとする。これにより、Ｔin×ｉｆ＝２０００Ｎｍのうち１２０９Ｎｍは右側の油圧クラッチＣＬＲを介して右後輪２０Ｒへ伝達され、７２６Ｎｍは左側の油圧クラッチＣＬＬを介して左後輪２０Ｌへ伝達され、残りのトルク２０００−１２０９−７２６＝６５Ｎｍが差動歯車装置１６を介して３２．５Ｎｍずつ均等に左右の後輪２０Ｌ、２０Ｒに分配される。

本実施例では、ヨーコントロール制御によって目標左右駆動力差が発生するように油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲの何れか一方が係合制御される旋回走行時にも、その係合側の油圧クラッチＣＬＬまたはＣＬＲの係合トルクＴclまたはＴcrを最大クラッチトルクＴmax とするとともに、上記目標左右駆動力差が維持されるように他方の油圧クラッチＣＬＲまたはＣＬＬも所定の係合トルクＴcrまたはＴclで係合させるため、左右駆動力差を目標左右駆動力差に維持しつつ、一対の油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲの係合トルクＴcl、Ｔcrがそれぞれ増大させられ、その係合トルクＴcl、Ｔcrの増大に伴う摩擦熱の増大により潤滑油の油温Ｔoil を速やかに上昇させることができる。これにより、旋回性能に影響を与えることなく油温Ｔoil を速やかに上昇させて、油圧クラッチＣＬＬ、ＣＬＲの引き摺りや潤滑油の攪拌抵抗等による燃費の悪化を抑制することができる。

図８の左右駆動力配分機構８０は、前記左側の増速歯車機構３０Ｌを取り除くとともに右側の増速歯車機構３０Ｒに第５歯車８２および第６歯車８４を設け、前記第１歯車３４および第３歯車４０と共に減速歯車機構８６が構成されるようにした場合で、その第６歯車８４とカウンタシャフト３８との間に、両者の間の動力伝達を接続、遮断する油圧クラッチＣＬＳが設けられている。すなわち、第５歯車８２、第６歯車８４の歯数をそれぞれＺ５、Ｚ６とすると、減速歯車機構８６のギヤ比（Ｚ３／Ｚ１）×（Ｚ５／Ｚ６）は１．０より大きく、油圧クラッチＣＬＳが係合制御されることにより、右後輪２０Ｒを減速回転させるとともに、差動歯車装置１６を介して相対的に左後輪２０Ｌを増速回転させるトルクが発生する。この油圧クラッチＣＬＳは、左車輪の駆動力を増加させるとともに相対的に右車輪の駆動力を減少させる第１の摩擦係合要素として機能する。本実施例においても、一対の油圧クラッチＣＬＲ、ＣＬＳを適当に係合制御することにより、前記実施例１、２と同様に左右駆動力配分制御や油温上昇制御を行うことが可能で、同様の作用効果が得られる。

図９の左右駆動力配分機構９０は、左右の後輪２０Ｌ、２０Ｒが従動輪で車軸１８Ｌ、１８Ｒが相対回転可能に保持されている場合に、それ等の後輪２０Ｌ、２０Ｒの相対回転を規制して駆動力配分を制御するものである。この左右駆動力配分機構９０は、例えば上記実施例３と同様に第１歯車３４、第２歯車３６、第３歯車４０、第４歯車４２、第５歯車８２、第６歯車８４、および一対の油圧クラッチＣＬＲ、ＣＬＳを有して構成され、第１歯車３４は左後輪車軸１８Ｌに相対回転不能に配設され、第２歯車３６および第５歯車８２は右後輪車軸１８Ｒに相対回転不能に配設される。そして、第１歯車３４、第２歯車３６、第３歯車４０、および第４歯車４２により、左後輪２０Ｌに対して相対的に右後輪２０Ｒを増速回転させる変速歯車機構９２が構成され、油圧クラッチＣＬＲが係合制御されることにより右後輪２０Ｒを増速回転させるとともに相対的に左後輪２０Ｌを減速回転させるトルクが発生する。また、第１歯車３４、第２歯車３６、第５歯車８２、および第６歯車８４により、右後輪２０Ｒに対して相対的に左後輪２０Ｌを増速回転させる変速歯車機構９４が構成され、油圧クラッチＣＬＳが係合制御されることにより左後輪２０Ｌを増速回転させるとともに相対的に右後輪２０Ｒを減速回転させるトルクが発生する。本実施例においても、一対の油圧クラッチＣＬＲ、ＣＬＳを適当に係合制御することにより、前記実施例１、２と同様に左右駆動力配分制御や油温上昇制御を行うことが可能で、同様の作用効果が得られる。

１０：左右駆動力配分制御装置 １２、８０、９０：左右駆動力配分機構 ２０Ｌ、２０Ｒ：後輪（車輪） ３０Ｌ、３０Ｒ：増速歯車機構 ５０：駆動力配分制御用ＥＣＵ ５４：油温上昇制御手段 ６４：アクセル操作量センサ ６６：操舵角センサ ６８：油温センサ ８６：減速歯車機構 ９２、９４：変速歯車機構 ＣＬＬ、ＣＬＳ：油圧クラッチ（第１の摩擦係合要素） ＣＬＲ：油圧クラッチ（第２の摩擦係合要素） θacc ：アクセル操作量 Φ：操舵角 Ｔoil ：潤滑油の油温

Claims (4)

1. 左車輪の駆動力を増加させるとともに相対的に右車輪の駆動力を減少させる第１の摩擦係合要素、および右車輪の駆動力を増加させるとともに相対的に左車輪の駆動力を減少させる第２の摩擦係合要素を有し、該第１および第２の一対の摩擦係合要素の係合力を制御して左右駆動力配分制御を行う車両の左右駆動力配分制御装置において、
   前記一対の摩擦係合要素の係合力をそれぞれ増大させ、該係合力の増大に伴う摩擦熱の増大により潤滑油の油温を速やかに上昇させる油温上昇制御手段を備えており、且つ、
   該油温上昇制御手段は、車両が直進走行状態であることを条件として油温上昇制御を行う
   ことを特徴とする車両の左右駆動力配分制御装置。
2. 前記油温上昇制御手段は、左右駆動力差が発生しないように前記一対の摩擦係合要素の係合力を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両の左右駆動力配分制御装置。
3. 左車輪の駆動力を増加させるとともに相対的に右車輪の駆動力を減少させる第１の摩擦係合要素、および右車輪の駆動力を増加させるとともに相対的に左車輪の駆動力を減少させる第２の摩擦係合要素を有し、該第１および第２の一対の摩擦係合要素の係合力を制御して左右駆動力配分制御を行う車両の左右駆動力配分制御装置において、
   前記一対の摩擦係合要素の係合力をそれぞれ増大させ、該係合力の増大に伴う摩擦熱の増大により潤滑油の油温を速やかに上昇させる油温上昇制御手段を備えており、且つ、
   該油温上昇制御手段は、車両が旋回走行状態である時には、前記一対の摩擦係合要素のうち旋回走行状態に応じて設定される所定の目標左右駆動力差を発生させる一方の摩擦係合要素の係合力を、該目標駆動力差を発生させる場合よりも大きくするとともに、該一方の摩擦係合要素の係合力を大きくした分だけ変動する左右駆動力差が前記目標左右駆動力差に近付くように他方の摩擦係合要素の係合力を増大させる
   ことを特徴とする車両の左右駆動力配分制御装置。
4. 前記油温上昇制御手段は、アクセル操作量が小さい場合は大きい場合に比較して前記係合力を大きくする
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両の左右駆動力配分制御装置。

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