JP2884114B2 - 差動調整式前後輪トルク配分制御装置 - Google Patents

差動調整式前後輪トルク配分制御装置

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JP2884114B2 JP33760090A JP33760090A JP2884114B2 JP 2884114 B2 JP2884114 B2 JP 2884114B2 JP 33760090 A JP33760090 A JP 33760090A JP 33760090 A JP33760090 A JP 33760090A JP 2884114 B2 JP2884114 B2 JP 2884114B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、4輪駆動自動車に関し、特に、前輪側の差
動状態の調整で前後輪トルク配分を制御する差動調整式
前後輪トルク配分制御装置に関する。
〔従来の技術〕
フルタイム4輪駆動の自動車において、センタデフで
の差動を制限する差動制限クラッチを設け、この差動制
限クラッチを通じて、トルクの比を運転状態に応じて制
御することが考えられる。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、上述の差動制限クラッチの応答性向上のた
めに、クラッチの摩耗やスプリング等のバラツキを考慮
し、常時係合開始油圧よりも大きい油圧を与え、クラッ
チを微少係合状態にしておくものがあるが、このような
ものではクラッチのひきずりが大きく、燃費や性能に悪
影響を与える不具合がある。
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、差動
制限手段を確実に微少係合状態に保持できるようにし
た、差動調整式前後輪トルク配分制御装置を提供するこ
とを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
このため、本発明の差動調整式前後輪トルク配分制御
装置は、前後輪の出力軸間に介装された差動手段と、流
体圧源と、所定周期で上記流体圧源の流体圧を調整して
出力する流体圧調整手段と、上記流体圧調整手段から出
力された流体圧を作動流体圧室に供給され該作動流体圧
室内の流体圧に応じて作動して上記差動手段における差
動を選択的に制限可能な差動制限手段と、をそなえた差
動調整式前後輪トルク配分制御装置であって、上記車両
の走行状態を検出する走行状態検出手段と、上記走行状
態検出手段により検出された上記車両の走行状態に基づ
き上記流体圧調整手段で調整すべき上記流体圧力を演算
する流体圧演算手段と、上記作動流体圧室内の流体圧を
検出する流体圧検出手段と、上記流体圧調整手段から出
力される流体圧を所定割合で増加させて、所定の流体圧
と上記流体圧検出手段で検出された流体圧との差を積分
開始基準時点から積分終了基準時点まで積分して得られ
る積分値を、閾値と比較して、該積分値が該閾値以上の
場合には前回の周期での初期係合圧を所定量だけ増加さ
せたものを今回の初期係合圧と予め設定し、該積分値が
該閾値未満の場合には該前回の周期での初期係合圧又は
該前回の周期での初期係合圧から所定量だけ減じたもの
を今回の初期係合圧と予め設定する初期係合圧設定手段
と、をそなえ、上記流体圧調整手段が、上記流体圧演算
手段により演算された流体圧と上記初期係合圧設定手段
で予め設定された初期係合圧との和を出力することを特
徴としている。
また、上記初期係合圧設定手段が、各周期での初期係
合圧に応じて学習値を設定し、上記の前回の周期での初
期係合圧に応じて設定された学習値の流体圧状態から所
定圧まで増加する初期係合圧設定用流体圧を上記差動制
限手段へ与え、これに反応する該差動制限手段の上記作
動流体圧室内の圧力値と上記初期係合圧設定用流体圧と
の差を積分開始基準時点から積分終了基準時点まで積分
して得られた積分値を閾値と比較して、該積分値が該閾
値以上であれば上記前回の学習値を所定量だけ増加させ
たものを今回の学習値とすると共にこれを今回の初期係
合圧とし、積分値が閾値以下であれば上記前回の学習値
を所定量だけ減少させたものを今回の学習値とする一方
で前回の学習値を今回の初期係合圧として、上記差動制
限手段の初期係合圧を適正圧に近づけていくように構成
されていることが好ましい。
〔作用〕
上述の本発明の差動調整式前後輪トルク配分制御装置
(請求項1)では、流体圧調整手段が、所定周期で、流
体圧源の流体圧を調整して出力し、差動制限手段が、こ
の出力された流体圧を作動流体圧室に供給された該作動
流体圧室内の流体圧に応じて動作して上記差動手段にお
ける差動を選択的に制限する。この際、初期係合圧設定
手段が、流体圧調整手段から出力される流体圧を所定割
合で増加させて、所定の流体圧と流体圧検出手段で検出
された流体圧との差を、積分開始基準時点から積分終了
基準時点まで積分し、これにより得られる積分値を閾値
と比較して、この積分値が該閾値以上の場合には前回の
周期での初期係合圧を所定量だけ増加させたものを今回
の初期係合圧と予め設定し、該積分値が該閾値未満の場
合には該前回の周期での初期係合圧又は該前回の周期で
の初期係合圧から所定量だけ減じたものを今回の初期係
合圧と予め設定する。上記流体圧調整手段では、流体圧
演算手段により演算された流体圧とこのように初期係合
圧設定手段で予め設定された初期係合圧との和を出力す
る。
〔実施例〕
以下、図面により、本発明の一実施例としての差動調
整式前後輪トルク配分制御装置について説明すると、第
1図はその要部の構成を示すブロック図、第2図はその
駆動トルク伝達系の全体構成図、第3図はその駆動トル
ク伝達系の要部を示す断面図、第4図はその前後輪トル
ク配分機構の要部断面図、第5図はその油圧供給系の模
式的回路図、第6図はその油圧供給系の要部回路図、第
7図はその油圧設定用デューティの特性を示す図、第8
図はその操舵角データ検出手段の詳細を示すブロック
図、第9図はその車体速検出手段の詳細を示すブロック
図、第10図はその理想回転数差設定用マップを示す図、
第11図はその横加速度ゲイン設定マップを示す図、第12
図(a),(b)はいずれもその理想回転数差を説明す
るための車輪状態を模式的に示す平面図、第13図
(a),(b)はそれぞれの差動対応クラッチトルク設
定用マップを示す図、第14図はその前後加速度対応クラ
ッチトルク設定手段を示すブロック図、第15図はその前
後加速度対応クラッチトルク設定用マップ、第16図はそ
のエンジントルクマップの例を示す図、第17図はそのト
ランスミッショントルク比マップの例を示す図、第18図
はそのエンジントルク比例クラッチトルク設定手段の変
形例を示すブロックず、第19図はそのセンタデフ入力ト
ルク設定マップ、第20図はその保護制御用クラッチトル
クの特性図、第21図(a)はその予圧学習にかかるデュ
ーティ特性を示す図、第21図(b),(c)はいずれも
その予圧学習にかかる圧力特性を示す図、第22図はその
装置を含んだ車両全体の制御の流れを示すフローチャー
ト、第23図はその前後輪トルク配分制御の流れを示すフ
ローチャート、第24図はその差動対応クラッチトルクの
設定の流れを示すフローチャート、第25図はその前後加
速対応クラッチトルクの設定の流れを示すフローチャー
ト、第26図はそのエンジントルク比例クラッチトルクの
設定の流れを示すフローチャート、第27図はその保護制
御用クラッチトルクの設定の流れを示すフローチャー
ト、第28図はその予圧学習の流れを示すフローチャート
である。
A.車両の駆動系の全体構成 まず、第2図を参照してこの差動調整式前後輪トルク
配分制御装置をそなえる車両の駆動系の全体構成を説明
する。
第2図において、符号2はエンジンであって、このエ
ンジン2の出力はトルクコンバータ4及び自動変速機6
を介して出力軸8に伝達される。出力軸8の出力は、中
間ギア10を介して前輪と後輪とのエンジントルクを所要
の状態に配分する差動装置(差動手段)としての遊星歯
車式差動装置12に伝達される。
この遊星歯車式差動装置12の出力は、一方において減
速歯車機構19,前輪用の差動歯車装置14を介して車軸17
L,17Rから左右の前輪16,18に伝達され、他方においてベ
ベルギヤ機構15,プロペラシャフト20及びベベルギヤ機
構21,後輪用の差動歯車装置22を介して車軸25L,25Rから
左右の後輪24,26に伝達される。遊星歯車式差動装置12
は、従来周知のものと同様にサンギア121と、同サンギ
ア121の外方に配置されたプラネタリギア122と、同プラ
ネタリギア122の外方に配置されたリングギヤ123とを備
え、プラネタリギア122を支持するキャリア125に自動変
速機6の出力軸8の出力回転が入力され、サンギア121
から前輪用出力軸27および減速歯車機構19を介して前輪
用差動歯車装置14に伝達され、リングギヤ123から後輪
用出力軸29およびベベルギヤ機構15を介してプロペラシ
ャフト20に伝達されるようになっている。
また、遊星歯車式差動装置14には、その前輪側出力部
と後輪側出力部との差動を拘束(又は制限)することに
より前輪と後輪とのエンジンの出力トルクの配分を変更
しうる差動制限手段又は差動調整手段としての油圧多板
クラッチ(以下、差動制限制御機構ともいう)28が付設
されている。
すなわち、油圧多板クラッチ28は、サンギヤ121(又
はリングギア123)とキャリア125との間に介装されてお
り、自身の油圧室に作用される制御圧力によって摩擦力
が変わり、サンギヤ121(又はリングギア123)とキャリ
ヤ125との差動を拘束するようになっている。
したがって、遊星歯車式差動装置12は、油圧多板クラ
ッチ28を完全フリーの状態からロックさせた状態まで適
宜制御することにより、前輪側及び後輪側へ伝達される
トルクを、前輪:後輪が約32:68程度から50:50の間で制
御することができるようになっている。
油圧多板クラッチ28が完全フリー状態での前輪と後輪
とのトルク比の値である約32:68は、遊星歯車の前輪側
及び後輪側の入力歯車の歯数比等の設定により規定で
き、ここでは、油圧多板クラッチ28の油圧室内の圧力が
ゼロで完全フリーの状態のときには約32:68となるよう
に設定されている。また、この完全フリー状態での比
(約32:68)は、前輪系と後輪系との負荷バランス等に
よって変化するが通常はこのような値となる。
また、油圧室内の圧力が設定圧(9kg/cm2)とされて
油圧多板クラッチ28がロック状態にあって、差動制限が
与えられ差動が実質的にゼロになると、前輪と後輪との
トルク配分は、50:50となって直結状態となる。
なお、このような油圧多板クラッチ28を完全フリーと
した場合に前後輪のトルク配分比が約32:68程度となる
のは、前後輪がいずれも路面に対してスリップしないこ
とが前提であり、前後輪のいずれか一方が路面に対して
スリップする場合には、油圧多板クラッチ28を完全フリ
ーとした状態では当然ながらスリッップする車輪の方へ
トルクが増大していく。
したがって、例えば前輪がスリップすると油圧多板ク
ラッチ28を完全フリーとした状態では前後輪のトルク配
分比は100:0に向かって変化していくことになる。
しかしながら、本装置の場合、車輪がスリップしよう
とする場合には、差動制限を与えて前輪と後輪とのトル
ク配分を50:50に近づけるように制御する。このため、
実際には、油圧多板クラッチ28は、完全フリーと完全結
合との間で車輪にスリップしない方向に調整され、前後
輪はおよそ32:68から50:50の間で調整されることにな
る。
また、符号30はステアリングホイール32の中立位置か
らの回転角度、即ちハンドル角θを検出するハンドル角
センサ、34a,34bはそれぞれ車体の前部および後部に作
用する横方向の加速度Gyf,Gyrを検出する横加速度セン
サであり、この例では、2つの検出データGyf,Gyrを平
均して横加速データとしているが、車体の重心部付近に
横加速度センサ34を1つだけ設けて、この検出値を横加
速度データとしてもよい。36は車体に作用する前後方向
の加速度Gxを検出する前後加速度センサ、38はエンジン
2のスロットル開度θtを検出するスロットルポジショ
ンセンサ、39はエンジン2のエンジンキースイッチ、4
0,42,44,46はそれぞれ左前輪16,右前輪18,左後輪26,右
後輪28の回転速度を検出する車輪速センサであり、これ
らのスイッチ及び各センサの出力は制御手段としてのコ
ントローラ48に入力されている。
符号50はアンチロックブレーキ装置であり、このアン
チロックブレーキ装置50はブレーキスイッチ50Aと連動
して作動する。つまり、ブレーキペダル51の踏込時にブ
レーキスイッチ50Aがオンとなると、これに連動してア
ンチロックブレーキの作動信号が出力されて、アンチロ
ックブレーキ装置50が作動する。また、アンチロックブ
レーキの作動信号が出力されるときには同時にその状態
を示す信号がコントローラ48に入力されるように構成さ
れている。また、52はコントローラ48の制御信号に基づ
き点灯する警告灯である。
なお、コントローラ48は、図示しないが後述する制御
に必要なCPU、ROM、RAM、インタフェイス等を備えてい
る。
符号54は油圧源(流体圧源)、56は同油圧源54と油圧
多板クラッチ28の油圧室との間に介装されてコントロー
ラ48からの制御信号により制御される圧力制御弁系(以
下、油圧制御系と略す)である。
また、この自動車には自動変速機がそなえられてお
り、符号160は自動変速機のシフトレバー160Aの選択シ
フトレンジを検出するシフトレバー位置センサ(シフト
レンジ検出手段)であり、この検出情報もコントローラ
48に送られる。
さらに、エンジン回転数センサ(エンジン回転速度セ
ンサ)170で検出されたエンジン回転数Neやトランスミ
ッション回転数センサ(トランスミッション回転速度セ
ンサ)180で検出されたトランスミッション回転数Ntも
コントローラ48に送られる。
なお、油圧多板クラッチ28に関する油圧系の詳細は後
述する。
また、この例では、トラクションコントロールシステ
ム151もそなえている。つまり、エンジン2は、アクセ
ルペダル162Aの踏み込み量に応じて開度が制御される主
スロットル弁152をそなえており、アクセルペダル162A
および連結策等とともにアクセルペダル系エンジン出力
調整装置を構成している。そして、アクセルペダル系エ
ンジン出力調整装置と独立して制御されるエンジン出力
制御手段としての副スロットル弁153が、エンジン2の
吸気通路内において主スロットル弁152と直列的に設け
られている。この副スロットル弁153はモータにより駆
動され、このモータは後輪速センサ44,46や前輪速セン
サ40,42やエンジン回転数センサ170やエンジン負荷セン
サ172等の検知結果にもとづき駆動制御される。
なお、さらにセンサとして、クラッチ28のピストン14
1,142に加わる油圧を検出する流体圧検出手段としての
油圧センサ304が所定の箇所に設けられている。差動調
整式前後輪トルク配分制御装置の機械部分AMについてさ
らに詳述すると、この部分は、第3,4図に示すように、
自動変速機6を通じてエンジンの駆動力を入力される入
力部と、センタディファレンシャル(センタデフ)12
と、差動制限機構28と、前輪側及び後輪側への出力部と
に分けられる。
入力部は、中間軸10A側と噛合する入力歯車113と、こ
の入力歯車113がセレーション結合される入力ケース124
とからなり、入力ケース124は、トランスミッションケ
ース115に固定されるエンドカバー115a及びスペーサ部
材115bに、軸受114a,114bを介して回転自在に装着され
ている。また、入力ケース124は前方(第3,4図中の左方
向)に向かって、拡径した形状になっており、遊星歯車
要素を内蔵する拡径部とこの拡径部の後方(第4図中、
右方)に形成された縮径部とをそなえ、拡径部の前方に
は開口部が形成されている。そして、後述する後輪用出
力軸29の後方(第3,4図中の右方向)からこの出力軸29
に装着しうるようになっている。また、開口部の外周に
は、複数の溝124dが形成されている。
センタデフ12は、遊星歯車機構を用いた遊星歯車式セ
ンタデフであって、サンギヤ121と、このサンギヤ121外
方にサンギヤ121を囲むようにして配置された複数のプ
ラネタリピニオン(プラネタリギヤ)122と、このプラ
ネタリピニオン122の周りに配設されたリングギヤ123
と、プラネタリピニオン122を支持するプラネットキャ
リア125とをそなえており、各ギヤはいずれもすぐ歯ギ
ヤにより構成されている。
このうち、サンギヤ121は、中空軸部材27aに一体に設
けられており、この中空軸部材27a及び前輪用出力軸27
はいずれも中空軸145とセレーション結合しており、こ
の中空軸145を介して、中空軸部材27aと前輪用出力軸27
とが一体に回転しうるようになっている。なお、中空軸
145には、後述するピストン収容部145aが形成されてい
る。
また、リングギヤ123は、接続部材130に固着されてお
り、接続部材130が後輪用出力軸29とセレーション結合
することにより、後輪用出力部に連結されている。これ
により、リングギヤ123の出力が、接続部材130,後輪用
出力軸29,ベベルギヤ機構15を介してプロペラシャフト2
0へ入力されるようになっている。
そして、プラネットキャリア125は、外周部に入力ケ
ース124の各溝124dに嵌合しうる凸部125iが形成されて
おり、これらの嵌合により、入力ケース124と一体回転
するように接続されている。また、サンギヤ121は前輪
用出力部に連結され、リングギヤ123は後輪用出力部に
連結されている。
また、各ピニオンシャフト126を固定するために、ス
トッパ134がそなえられている。
これらのサンギヤ121とリングギヤ123との間に介装さ
れるプラネタリピニオン122は、複数個そなえられる
が、これらのプラネタリピニオン122はいずれもピニオ
ンシャフト126を介してプラネットキャリア125に装着さ
れている。
プラネットキャリア125は、入力ケース124と一体回転
するように結合されるが、鍔状のベースプレート部125a
と、これにより前方に形成されたプラネタリピニオン収
容部125bと、後方に形成された筒状のクラッチディスク
支持部125fとがそなえられている。
そして、これらの各部材121,122,123,125は、予め遊
星歯車機構ユニット12として単独に組み立てることがで
き、このようにサブアセンブリ化した上で、遊星歯車機
構ユニット12をトランスミッションケース115内に装着
できるようになっている。
また、上述の入力ケース124は、ケース115内への装着
後、遊星歯車機構ユニット12を覆うように装着される。
差動制限機構28は、油圧多板クラッチにより構成され
ており、プラネットキャリア125のクラッチディスク支
持部125fに装着された入力側ディスクプレート28bと、
中空軸145を介してサンギヤ121及び前輪用出力軸27と一
体に回転するクラッチケース146に装着された前輪出力
側ディスクプレート28aとが、それぞれ複数交互に並設
されている。
このうち、前輪出力側ディスクプレート28aは、第1
ピストン141及び第2ピストン142によって駆動され、入
力側ディスクプレート28bと接合しうるようになってい
る。
なお、第1ピストン141及び第2ピストン142は、中空
軸145の外周に形成されたピストン収容部145a内にそれ
ぞれ軸方向に移動できるように納められており、これら
の2つのピストン141,142間には、ピストン収容部145a
に固定されて軸方向に移動しない仕切プレート143が介
設されている。
そして、第1ピストン141とピストン収容部145aとの
間には、作動流体圧室としての第1油室144aが設けら
れ、第2ピストン142と仕切プレート143との間には、作
動流体圧室としての第2油室144bが設けられており、こ
れらの油室144a,144b内には、トランスミッションケー
ス115側に固定された支持部材116内に穿設された油路11
7a及び中空軸145内に穿設された油路117bを通じて、図
示しない油圧供給系から適宜油圧を供給されるようにな
っている。
これらの各部材28a,28b,141,142,143,145,146も、予
め差動制限機構ユニット28として単独に組み立てること
ができ、このようにサブアセンブリ化した上で、差動制
限機構ユニット28をトランスミッションケース115内に
装着できるようになっている。
また、出力部は、前輪用出力部と後輪用出力部とから
なり、前輪用出力部は、中空軸で形成された前輪用出力
軸27と、この前輪用出力軸27に装着されて前輪用の差動
歯車装置(デフ)14の入力歯車19bに噛合する出力歯車1
9aとから構成されており、後輪用出力部は、前輪用出力
軸27内を貫通するように設けられた後輪用出力軸29と、
この後輪用出力軸29の先端部に結合されたベベルギヤ軸
15Aと、このベベルギヤ軸15Aに装着されてプロペラシャ
フト20の先端部のベベルギヤ15bと噛合するベベルギヤ1
5aとから構成されている。
そして、出力歯車19aは軸受114c,114dを介してトラン
スミッションケース115側に支持されており、ベベルギ
ヤ軸15A及びベベルギヤ15aは軸受114e,114fを介してト
ランスミッションケース115側に支持されている。ま
た、出力歯車19aと入力歯車19bとから減速歯車機構19が
構成され、ベベルギヤ15aとベベルギア15bとからベベル
ギヤ機構15が構成されている。
なお、第3図中、101はコンバータハウジング、102は
オイルポンプ、103はフロントクラッチ、104はキックダ
ウンブレーキ、105はリヤクラッチ、106はローリバース
ブレーキ、107はプラネタリギヤセット、108はトランス
ファードライブギヤ、109はリヤカバー、112はエンドク
ラッチである。
また、第4図中、131,132は各シャフトを軸方向に支
持するプレート、133はOリングである。
一方、油圧多板クラッチ28に関する油圧制御系56は、
第5図(模式的な油圧回路図)、第6図(要部油圧回路
図)に示すように構成される。
即ち、第5図に示すように、リザーバは自動変速機6
のリザーバ6Aを兼用しており、同リザーバ6A内のオイル
を吸引するポンプ58はその吐出口からチェック弁60及び
流体圧調整手段として圧力制御弁62を介して油圧多板ク
ラッチ28の油圧室に接続されている。圧力制御弁62は、
油圧多板クラッチ28の油圧室とポンプ58とを連通する第
1位置と、油圧多板クラッチ28の油圧室と自動変速機6
のリザーバ6Aとを連通する第2位置とをとることができ
る。
チェック弁60と圧力制御弁62との間の通路には設定圧
(例えば約9kg/cm2)で開弁してオイルを自動変速機6
のリザーバへ逃すリリーフ弁64が設けられ、またこの通
路にはアキュムレータ66及び圧力スイッチ68が接続され
ている。圧力スイッチ68の検出信号はコントローラ48に
入力されている。なお、ポンプ58を駆動するモータ58a
はコントローラ48の制御信号により制御される。
このうち、圧力制御弁62部分の具体的な構成は、第6
図に示すようになっている。
この第6図において、161は4WDコントロールバルブで
あって、この4WDコントロールバルブ161は、スプール弁
であり、スプール本体161a上に設けられた2つの弁体部
161b,161cをそなえている。スプール本体161aは、その
両端部にそれぞれデューティ圧(ソレノイドコントロー
ル圧)Pd及びレデューシング圧Prを受けて、デューティ
圧Pdが下がれば図中左方に進んで油路169cと油路169gと
が連通する開通状態とするとともに、弁体部161cが油路
169cとドレーンとの間を閉鎖する。また、デューティ圧
Pdが上がればスプール本体161aは図中右方に進んで弁体
部161cが油路169cと油路169gとの間を閉鎖する開通状態
とするとともに、弁体部161cが油路169cとドレーンとの
間を連通する。なお、161dは、スプール本体161aが上述
のように適切に移動できるように、スプール本体161aを
適宜の方向に付勢するスプリングである。
162は流体圧調整手段としてのデューティソレノイド
バルブ(デューティバルブ)であり、このデューティバ
ルブ162は、ソレノイド162aと、このソレノイド162aと
リターンスプリング162cにより駆動される弁体162bとを
そなえ、弁体162bは、ソレノイド162aの作動時に後退し
て油路169fを開放し、ソレノイド162aの非作動時にはリ
ターンスプリング162cにより前進して油路169fを閉鎖す
るようになっている。このデューティバルブ162は、種
々のセンサからの情報に基づいて、コントローラ(コン
ピュータ)48によって、電子制御される。
また、163はオリフィス、164はオイルフィルタ、165
はレディーシングバルブ、167,304は圧力センサであ
り、第5図の圧力スイッチ68に相当する。オリフィス16
3はレデューシングバルブ165と4WDコントロールバルブ1
61との間に、オイルフィルタ164はレデューシングバル
ブ165へ流入する油路169bにそれぞれ設けられ、圧力セ
ンサ304は油圧多板クラッチ28の油圧室を油圧を検出す
るように設けられている。
レデューシングバルブ165は、弁体165aがリターンス
プリング165bによって所定圧で付勢されていて、この付
勢力によって、弁体165aが、油圧が設定圧以下になれば
油圧を供給され、油圧が設定圧以上になれば油圧を排出
するように、自動的に移動するようになっている。
したがって、例えばソレノイド162aが作動してデュー
ティバルブ162が開放すると、4WDコントロールバルブ16
1の左端側の油圧(デューティ圧)Pdが低下して、リタ
ーンスプリング161dにより弁体部161b,161cが左方に移
動することで、油路169cと油路169gとの間が開通すると
ともに油路169gとドレーンとの間が閉鎖して、ライン圧
P1が作動油圧(4WDクラッチ圧)P4として油圧多板クラ
ッチ28の各油室144a,144bに供給され、油圧多板クラッ
チ28が接続されるように構成されている。
また、ソレノイド162aが作動しないでデューティバル
ブ162が閉鎖していると、4WDコントロールバルブ161の
左端側の油圧(デューティ圧)Pdが上昇して、弁体部16
1b,161cが右方(第6図中に示す位置)に移動して、油
路169cと油路169gとの間が閉鎖されるとともに油路169g
とドレーンとの間が開通して、4WDクラッチ圧P4が放出
され、油圧多板クラッチ28が離隔するように構成されて
いる。
このようなデューティバルブ162の制御指標であるデ
ューティ(Duty)と4WDクラッチ圧P4(=制御油圧P)
との関係は、例えば第7図に示すようになり、図示する
ように、デューティが低いと4WDクラッチ圧P4が低くな
り、デューティが高くなるほど4WDクラッチ圧P4が高く
なっている。なお、この逆の設定、つまり、特性が右下
がりの直線になって、デューティが低いと4WDクラッチ
圧P4が高くなり、デューティが高くなるほど4WDクラッ
チ圧P4が低くなる構成も考えられる。
B.センターデフ(油圧多板クラッチ28)の制御 次に、油圧多板クラッチ28により遊星歯車式差動装置
12の差動を拘束する制御(以下、駆動力配分制御又はセ
ンターデフ制御を称する。)にかかるコントローラの構
成要素を、第1図のブロック図を参照して説明する。
この制御では、各センサ(車輪速センサ40,42,44,46,
操舵角センサ30a,30b,30c,横加速度センサ34,前後加速
度センサ36,スロットルポジションセンサ38,エンジン回
転数センサ170,トランスミッション回転数センサ180,シ
フトポジションセンサ160等)からの検出情報に基づい
て、油圧多板クラッチ28のクラッチトルクを設定し、目
標のクラッチトルクを得られるように油圧多板クラッチ
28の差動油圧を制御するようになっている。
なお、データのうちABS情報,車輪速,舵角,変速段,
ABSのコントロールユニットとエンジンの制御ユニット
との総合通信(SCI通信:SCI=Serial Communication In
terface)等のデータは、デジタル入力され、前後加速
度,横加速度,アクセル開度,多板クラッチへの油圧制
御,4WDコントロールユニット制御,リヤデフの電磁クラ
ッチへの電流等に関してはアナログ入力される。
また、油圧多板クラッチ28のクラッチトルクの設定
は、前輪と後輪との差動状態(回転速度差であって回
転数差とも表現する)に着目して理想の差動状態となる
ように制御を行なうための差動対応クラッチトルクTv
と、車両にはたらく前後加速度に対応して制御を行な
うための前後加速度対応クラッチトルクTxと、急発進
時などに前後輪直結四輪駆動状態として大きな路面伝達
トルクを得られるようにエンジントルクに比例して設定
されるエンジントルク比例クラッチトルクTaと、湿式
多板クラッチのクラッチ部分を保護するための保護制御
用クラッチトルクTpcとの中から1つ選択されるように
なっており、これらの各クラッチトルクTv,Tx,Ta,Tpcの
設定部について順に説明する。
B−1.差動対応クラッチトルクTv 差動対応クラッチトルクTvは、旋回時に運転者の意志
に沿うように車両を挙動させるようにするクラッチトル
クであり、車体の姿勢制御を行なうには後輪を駆動ベー
スとして後輪からスリップするように設定するのが効果
的であるため、差動対応クラッチトルクTvは、このよう
な状態を実現するように設定されるようになっている。
このため、差動対応クラッチトルクTvの設定にかかる
部分は、第1図に示すように、前後輪実回転速度差検出
部200と、前後輪理想回転速度差設定部210と、前後輪実
回転速度差ΔVcdと前後輪理想回転速度差ΔVhcとからク
ラッチトルクTv′を設定する差動対応クラッチトルク設
定部220と、このクラッチトルクTv′を横加速度補正す
る補正部246とから構成されている。なお、回転速度に
ついては回転数とも表記する。
前後輪実回転速度差検出部200は、フィルタ202a〜202
dと、前輪車輪回転速度データ算出部204aと、後輪車輪
回転速度データ算出部204bと、前後輪実回転速度差算出
部206とをそなえて構成されている。
フィルタ202a〜202dは、それぞれ車輪速センサ40,42,
44,46により検出された左前輪16,右前輪18,左後輪26,右
後輪28の回転速度データ信号FL,FR,RL,RRの中から、外
乱等により発生するデータの微振動成分を取り除くため
のものである。
また、前輪車輪回転速度データ算出部204aでは、前輪
の回転速度データ信号FL,FRから求まる前輪の各車輪速
を平均化して前輪回転速度Vfを得て、後輪車輪回転速度
データ算出部204bでは、後輪の回転速度データ信号RL,R
Rから求まる後輪の各車輪速を平均化することで後輪回
転速度Vrを得るようになっている。
さらに、前後輪実回転速度差算出部206では、後輪回
転速度Vrから前輪回転速度Vfを減じることで前後輪の実
回転速度差[前後輪の回転速度差(前後回転差:この回
転差はセンタデフにおける回転差でもある)]ΔVcdを
算出する。
前後輪理想回転速度差設定部210は、操舵角データ検
出手段としての運転者要求操舵角演算部(擬似操舵角演
算部)212と、車体速データ検出手段(車速検出手段)
としての運転者要求車体速演算部(擬似車体速演算部)
216と、理想差動状態設定部としての理想回転速度差設
定部(目標回転速度差設定手段)218とをそなえて構成
されている。
運転者要求操舵角データ設定手段としての運転者要求
操舵角演算部212は、第8図に示すように、操舵角セン
サ30(第1操舵角センサ30a,ステアリングハンドルに設
置された第2操舵角センサ30b,ニュートラル位置センサ
30c)からの検出データθ1,θ2,θnに基づいてセン
サ対応操舵角δh[=f(θ1,θ2,θn)]の値を算
出するセンサ対応操舵角データ設定部212aと、横加速度
センサ34a,34bで検出されたデータGyf,Gyrを平均して横
加速度データGyを算出する横加速度データ算出部212b
と、センサ対応操舵角δhの方向と横加速度データGyの
方向とを比較する比較部212cと、比較部212cでの比較結
果に応じて運転者要求操舵角δrefを設定する運転者要
求操舵角設定部(車速データ設定部)212dとをそなえて
構成されている。
なお、センサ対応操舵角δhを求める関数δh=f
(θ1,θ2,θn)は、ハンドル角センサの仕様に応じ
たものとなる。
また、センサ対応操舵角δh及び横加速度データGy
は、いずれも例えば右旋回方向を正としている。
これらのセンサ対応操舵角δh及び横加速度データGy
の方向を比較するのに、検出データxに対して次のよう
な方向に関する関数SIG(x)を設定する。
x>0の時には、SIG(x)=1 x=0の時には、SIG(x)=0 x<0の時には、SIG(x)=−1 そこで、比較部212cでは、センサ対応操舵角δhの方
向と横加速度データGyの方向との比較をSIG(δh)とS
IG(Gy)とを比較することにより行なっている。
そして、運転者要求操舵角設定部212dでは、センサ対
応操舵角δhの方向SIG(δh)と横加速度データGyの
方向SIG(Gy)とが等しい場合には、センサ対応操舵角
δhを運転者要求操舵角(操舵角データ)δrefに設定
し、センサ対応操舵角δhの方向SIG(δh)と横加速
度データGyの方向SIG(Gy)とが等しくない場合には、
0を運転者要求操舵角δrefに設定する。
センサ対応操舵角δhの方向SIG(δh)と横加速度
データGyの方向SIG(Gy)とが等しくない場合に運転者
要求操舵角δrefとして0を設定するのは、例えばドラ
イバがカウンタステア等のハンドル操作を行なうときに
は、ハンドルの操舵位置と実際の車両の操舵角(旋回状
態)とが異なるようになる場合があり、このような時
に、ハンドルの操舵位置から車両の操舵角を設定すると
適切な制御を行ないにくい。
そこで、このような不具合を排除するために、センサ
対応操舵角δhの方向SIG(δh)と横加速度データGy
の方向SIG(Gy)とが等しくない場合には、運転者要求
操舵角を0に設定しているのである。
運転者要求車体速演算部216は、第9図に示すよう
に、車輪速センサ40,42,44,46により検出された左前輪1
6,右前輪18,左後輪26,右後輪28の回転速度データ信号F
L,FR,RL,RRのうち下から(小さい方から)2番目の大き
さの車輪速データを選択する車輪速選択部216aと、この
選択した車輪速データ等から運転者要求車体速を設定す
る運転者要求車体速算出部216cとからなっている。
特に、運転者要求車体速算出部216cでは、車輪速選択
部216aで選択した車輪速データをフィルタ216bにかけて
雑音成分を除去して得られる車輪速データSVWと、前後
加速度センサ36で検出された前後加速度をフィルタ216d
にかけて雑音成分を除去して得られる前後加速度データ
Gxとに基づいて、ある時点の両データSVW,Gxから、その
後の車速を推定するようになっている。つまり、ある時
点の車輪速データSVWをV2、前後加速度データGxをaと
すると、この時点よりも時間tだけ後の理論上の車体速
Vrefは、Vref=V2+atで算定できる。
また、前後加速度データGxに換えて、車輪速データSV
W又は運転者要求車体速Vrefを微分手段216eにより時間
微分して得られる運転者要求車体加速度V′refを採用
してもよい。
なお、回転速度データ信号FL,FR,RL,RRのうち下から
2番目の大きさの車輪速データを採用するのは、各車輪
は通常いずれも過回転側にスリップしている場合が多く
本来なら最も低速回転の車輪速を採用するのが望ましい
が、データの信頼性を考慮して下から2番目の車輪速を
採用しているのである。
そして、理想回転速度差設定部218では、運転者要求
操舵角演算部212で算出された運転者要求操舵角δref
と、運転者要求車体速度算部216で算出された運転者要
求車体速Vrefとから、第10図に示すようなマップに対応
して、理想回転速度差ΔVhcと設定する。つまり、車速
に関しては、低車速時には、旋回時の前後輪の軌道半径
の差(所謂内輪差)の影響が大きく、後輪の回転速度Vr
は前輪の回転速度Vfよりも小さいが、高車速になるにし
たがって、後輪の回転速度Vrが前輪の回転速度Vfに対し
て大きくなるようにすることで、高速時には後輪がスリ
ップしやすいようにしている。これにより、高速時ほど
要求される車体の姿勢の応答性を確保している。また、
操舵角に関しては、操舵角が大きいほど前後輪に要求さ
れる回転差も大きくなるので、操舵角データδrefの大
きさ|δref|が大きいほどΔVhcの値も大きくなる。
このような前後輪の軌道半径差による前後輪の回転速
度差ΔVhcについて第12図(a),(b)を参照して説
明する。なお、第12図(a)では、前輪1つと後輪1つ
とからなる2輪車に模式化した図であり、第12図(b)
が第12図(a)を更に模式化した図である。第12図
(a),(b)に示すように、前輪車輪速をVf、後輪車
輪速をVr、車両の重心部分での車速をV、前輪の回転半
径をRf、後輪の回転半径をRr、車両重心の回転半径を
R、車体スリップ角をβ、ホイールベースをl、前輪中
心と重心との間の距離をlf、後輪中心と重心との間の距
離をlrとすると、前後輪の回転速度差ΔVhcは、以下の
ようにあらわせる。
ΔVhc=Vr−Vf=〔(Rr−Rf)/R〕・Vref …(1.1) なお、 Rr={R2+lr2−2Rlr・cos(π/2−β}1/2 Rf={R2+lf2−2Rlr・cos(π/2+β}1/2 β=(1−m/2l・lf/lr・kr・V)/(1+A・V2)・l
r/l・δ ただし、mは車重、krはコーナリングパワー、Aはスタ
ビリティファクタである。
また、前輪車輪速Vf及び後輪車輪速Vrを理論上のもの
と考えると、 Vf:Vr=Rf:Rr、Vf:V=Rf:R となり、さらに、第12図(b)に示す角度βf,βrに
は、βf−βr=AV2の関係があり、これらの関係と上
記の各式より、ΔVhcをVとδの関数[ΔVhc=fc(V,
δ)〕として定義できる。ただし、この場合のVには理
論上の値即ち運転者要求車体速Vrefが相当し、δにも、
理論上の値即ち運転者要求操舵角δrefが相当する。こ
のような関数[ΔVhc=fc(Vref,δref)]をマップ化
すると、第10図に示すようになるのである。
ところで、舵角については、ハンドル角θに基づく実
舵角(センサ対応操舵角)δhの他に、旋回時の横加速
度(旋回G)Gyから求める旋回G相当舵角δyがある。
この旋回G相当舵角δyは、次式により算出できる。
δy=〔(1+A・Vref2)/Vref2〕・l・Gy …(1.2) ただし、Aはスタビリティファクタ、Vrefは後述する理
論上の車体速(運転者要求車体速)、lはホイールベー
スである。
このようにして求まる旋回G相当舵角δyに対して、
上述の実舵角(センサ対応操舵角)δhはより運転者の
意志を反映した舵角である。つまり、運転者が現状より
も大きく曲がりたい場合には、|δh|>|δy|となり、
舵角値|δh|を採用することで舵角値|δy|を採用する
よりも理想回転速度差(スリップ目標値)の大きさを大
きくでき、一方、運転者が現状の曲がりを抑えたい場合
には、|δh|<|δy|となり、舵角値|δh|を採用する
ことで舵角値|δy|を採用するよりも理想回転速度差
(スリップ目標値)の大きさを小さくできるのである。
上述のようにして、前後輪実回転速度差検出部200で
検出された前後輪実回転速度差ΔVcdと、前後輪理想回
転速度差設定部210で設定された前後輪理想回転速度差
ΔVhcとは、減算器222で減算(ΔVcd−ΔVhc)されて、
得られた差ΔVc(=ΔVcd−ΔVhc)と、前後輪理想回転
速度差ΔVhcとが、差動対応クラッチトルク設定部220に
データとして入力されるようになっている。
差動対応クラッチトルク設定部220は、前後輪実回転
速度差ΔVcdと前後輪理想回転速度差ΔVhcとの差ΔVc
(=ΔVcd−ΔVhc)に対応して、クラッチトルクTv′を
設定するが、前後輪理想回転速度差ΔVhcの正負によっ
て場合分けして、クラッチトルクTv′を設定している。
(i)ΔVhc≧0のとき、 この場合は、前輪よりも後輪の方の速度を速くしたい
のであり、以下の〜のようにクラッチトルクTv′を
設定する。
ΔVcd≧ΔVhcならば、後輪が過回転してスリップして
いるので、後輪寄りに大きく配分されたエンジントルク
の一部を前輪側へ移すようにして後輪のスリップを抑制
したい。このときには、ΔVcd≧0なのでクラッチを接
続すると後輪側から前輪側へとトルクが移動する。そこ
で、クラッチトルクTv′が差ΔVc(ΔVcd−ΔVhc)の大
きさに比例して高まるように、 Tv′=a×(ΔVcd−ΔVhc)=a×ΔVc …(1.3) と設定する(ただし、aは比例定数)。
ΔVhc>ΔVcd>0ならば、前輪がスリップしている
が、このときには、ΔVcd>0なのでクラッチを接続す
ると後輪側から前輪側へとトルクが移動するので、もし
もこの時クラッチトルクTv′を高めると前輪側へ配分さ
れるエンジントルクが増加して前輪のスリップが促進さ
れてしまうことになる。このため、差動制限をフリーに
して、前輪側へ配分されるエンジントルクを低減した
い。そこで、この場合には、クラッチトルクTv′を0に
設定して、所謂不感帯領域を設定する。
0≧ΔVcdならば、前輪がスリップしているので、後
輪側へのエンジントルクの配分を増加させて前輪のスリ
ップを低減したい。このときは、クラッチを接続すると
前輪側から後輪側へとトルクが移動する。そこで、クラ
ッチトルクTv′がΔVcdの大きさに比例して高まるよう
に、 Tv′=−a×ΔVcd=−a×(ΔVc+ΔVhc) …(1.4) と設定する(ただし、aは比例定数)。
このようなTv′とΔVcとの関係をマップ化すると、第
13図(a)のようになり、このマップによって、差ΔVc
と前後輪理想回転速度差ΔVhcとから差動対応クラッチ
トルクTvを求めることができる。
なお、ΔVhc=0の時にはΔVhc>ΔVcd>0の不感帯
領域はなくなる。
(ii)ΔVhc<0のとき、 この場合は、後輪よりも前輪の方の速度を速くしたい
のであり、以下の〜のようにクラッチトルクTv′を
設定する。
ΔVcd≧0ならば、後輪が過回転してスリップしてい
るので、後輪寄りに大きく配分されたエンジントルクの
一部を前輪側へ移すようにして後輪のスリップを抑制し
たい。このときには、クラッチを接続すると後輪側から
前輪側へとトルクが移動する。そこで、クラッチトルク
Tv′がΔVcdの大きさに比例して高まるように、 Tv′=a×ΔVcd=a×(ΔVc+ΔVhc) …(1.5) と設定する(ただし、aは比例定数)。
0>ΔVcd>ΔVhcならば、後輪よりも前輪の回転を促
進したいが、このときには、0>ΔVcdなのでクラッチ
を接続すると前輪側から後輪側へとトルクが移動するの
で、もしもこの時クラッチトルクTv′を高めると後輪側
へ配分されるエンジントルクが増加して後輪のスリップ
が促進されてしまうことになる。このため、差動制限を
フリーにして、後輪側へ配分されるエンジントルクを低
減したい。そこで、この場合には、クラッチトルクTv′
を0に設定して、所謂不感帯領域を設定する。
ΔVhc≧ΔVcdならば、前輪が過剰にスリップしている
ので、後輪側へのエンジントルクの配分を増加させて前
輪のスリップを低減したい。このときは、0>ΔVcdな
のでクラッチを接続すると前輪側から後輪側へとトルク
が移動する。そこで、クラッチトルクTv′がΔVc(ΔVc
d−ΔVhc)の大きさに比例して高まるように、 Tv′=−a×(ΔVcd−ΔVhc) =−a×ΔVc …(1.6) と設定する(ただし、aは比例定数)。
このようなTv′とΔVcとの関係をマップ化すると、第
13図(b)のようになり、このマップによって、差ΔVc
と前後輪理想回転速度差ΔVhcとから差動対応クラッチ
トルクTvを求めることができる。
このようにして、差動対応クラッチトルク設定部220
で、マップ[第13図(a),(b)]を参照してΔVcと
ΔVhcとから求められた差動対応クラッチトルクTv′
は、補正部246で、横加速度補正されるようになってい
る。
補正部246では、差動対応クラッチトルクTv′に横G
ゲインk1を乗算することで横加速度補正を施して、差動
対応クラッチトルクTvを得るようになっているが、この
横Gゲインk1は以下のように設定される。
つまり、横加速度センサ34からの検出データGyが、フ
ィルタ242を通じて外乱等により発生するデータの微振
動成分を取り除かれた後、横Gゲイン設定部244に送ら
れるようになっている。この横Gゲイン設定部244で
は、第1図の設定部244のブロック内に示すマップにし
たがって横加速度データGyから横Gゲインk1を設定す
る。
この横Gゲインk1は、路面の摩擦係数μの状態を制御
に反映させようとするもので、横加速度Gyが大きくなる
ほど路面μが大きいものと判断でき、路面μが大きいほ
ど、エンジントルクの配分を後輪主体として車体の回頭
性を優先できるようしたい。そこで、路面μの大きさ
(したがって、横加速度Gyの大きさ)が大きくなると、
横Gゲインk1を減少させて、設定クラッチトルクTvを減
少させる補正を行なうようになっている。
なお、路面μが大きい場合でも、車体の回頭性を特別
優先させないならば、この横Gゲインk1による補正を省
略することも考えられる。
B−2.前後加速度対応クラッチトルクTx 前後加速度対応クラッチトルクTxは、車両の強アンダ
ーステア化を防止して車両がスムースな旋回動作を行な
えるようにするためのクラッチトルクであり、車両には
たらく前後加速度Gxに対応して制御を行なうようになっ
ている。
この前後加速度対応クラッチトルクTxの設定は、前後
加速度対応クラッチトルク設定手段254で行なわれ、前
後加速度センサ36からの検出データGxが、フィルタ252
を通じて外乱等により発生するデータの微振動成分を取
り除かれた後、クラッチトルク設定手段254に送られる
ようになっている。
クラッチトルク設定手段254は、第14図に示すよう
に、前輪分担荷重演算手段254aと、総出力トルク演算手
段254bと、前輪分担トルク演算手段254cと、クラッチト
ルク演算手段254dとから構成されている。
前輪分担荷重演算手段254aでは、前後加速度データGx
から加速時の前輪分担荷重Wf′を求めるが、この前輪分
担荷重Wf′は、静止時の前輪分担荷重Wf,車重Wa,重心高
さh,ホイールベースl等の既知の数値と、前後加速度デ
ータGxとから、以下のような式によって求める。
Wf′=Wf−(h/l)・Wa・Gx …(2.1) 総出力トルク演算手段254bでは、前後加速度データGx
から必要総出力トルク(プロペラ軸上で考えたトルクで
ある)Taを求めるが、必要総出力トルクTaは、車重Wa,
タイヤ半径Rt,終減速比(リヤデフ及びフメントデフで
の平均値)ρと、前後加速度データGxとから、以下のよ
うな式によって求める。
Ta=Wa・Gx・Rt/ρ …(2.2) 前輪分担トルク演算手段254cでは、前輪分担荷重演算
手段254aで求めた加速時の前輪分担荷重Wf′と総出力ト
ルク演算手段254bで求めた必要総出力トルクTaとから、
以下のような式によって前輪分担トルクTfを求める。
Tf=(Wf′/Wa)・Ta …(2.3) クラッチトルク演算手段254dでは、総出力トルク演算
手段254bで求めた必要総出力トルクTaと前輪分担トルク
演算手段254cで求めた前輪分担トルクTfとから、前後加
速度対応クラッチトルクTx′を算出する。
つまり、センタデフ12と差動制限クラッチ28とによる
前輪トルク配分Tfは、リヤスリップが先行するものとし
て以下のようにあらわせる。
Tf=〔Zs/(Zs+Zr)〕・Ta+〔Zr/(Zs+Zr)〕・Tx′ …(2.4) ただし、Zsはサンギヤ12aの歯数、Zrはリングギヤ12cの
歯数である。
式(2.4)は、以下のように変形できる。
Tx′=Tf−〔Zs/(Zs+Zr)〕・Ta/〔Zr/(Zs+Zr)〕 …(2.4′) したがって、必要総出力トルクTaと前輪分担トルクTf
とから、前後加速度対応クラッチトルクTx′を求めるこ
とができる。
一方、式(2.1)〜(2.4)から、Wf′,Tf,Taを消去し
て、Tx′をGxについて解くと、まず、式(2.1),(2.
2)を式(2.3)に代入して、 Tf=(Rt/ρ)・(Wf・Gx−h/l・Wa・Gx2) …(2.5) 式(2.1),(2.4),(2.5)から、 Tx′=−A・C・(Gx-B/2C)2+AB/4C …(2.6) ただし、A=〔(Zs+Zr)/Zr〕・(Rt/ρ) B=Wf−〔Zs/(Zs+Zr)〕・Wa C=(h/l)・Wa ここで、定数A,B,Cに係る各定数を、Zs=28,Zr=60,R
t=0.296(m),ρ=3.6,Wf=880(kg),Wa=1595(k
g),h=0.55(m),l=2.6(m)とすると、 Tx′=−40.7(Gx-0.552)2+12.4 となり、Tx′をGxに関して第15図に示すような2次曲線
に表すことができる。
ただし、Gx≒0.55でTx′が極大値をとり、Gx>0.55の
領域ではTx′が減少するが、ここでは、制御の安全性を
考慮して、Gx>0.55の領域でもTx′を極大値と等しい値
の定数に設定している。なお、このような設定は、クラ
ッチトルク演算手段254dによる前後加速度対応クラッチ
トルクTx′の算出時にも適用できる。
前後加速度対応クラッチトルク設定手段254では、こ
のようなマップ(第15図参照)に基づいて前後加速度デ
ータGxから前後加速度対応クラッチトルクTx′を直接算
出するようなものでもよい。
このように設定された前後加速度対応クラッチトルク
Tx′は、横加速度対応補正部256で補正を施される。補
正部256では、前述の補正部246と同様な補正であり、前
後加速度対応クラッチトルクTx′に横Gゲインk1を掛け
ることで横加速度補正を施し、前後加速度対応クラッチ
トルクTxを得るようになっているが、この横Gゲインk1
は前述しており、そのねらいも前述と同様に路面の摩擦
係数μの状態を制御に反映させようとするものなのでこ
こでは説明を省略する。
このようにして補正された前後加速度対応クラッチト
ルクTxは、スイッチ258aに入切に応じてデータ出力され
る。このスイッチ258aは、判断手段258からの信号によ
り、前輪車輪速Vfが車体速Vrefよりも大きいとき、つま
り、前輪がスリップしている時(フロントスリップ時)
にONとなり、他の場合には、OFFとなる。したがって、
フロントスリップ時だけ設定された前後加速度対応クラ
ッチトルクTxが出力され、他の場合には、出力されない
(この場合には、Tx=0とされ、以下、一般に、スイッ
チが切れてクラッチトルクが出力されないときには、ク
ラッチトルクの値は0とされる)。
B−3.エンジントルク比例クラッチトルクTa エンジトルク比例クラッチトルクTaは、停止状態から
の急発進時などに伝達トルクが大きくなることが予想さ
れる場合に、後輪の初期スリップを防ぐことができるよ
うに、予め直結4輪駆動状態に設定するための設定トル
クである。
そこで、このエンジントルク比例クラッチトルクTaを
設定する部分(エンジントルク比例クラッチトルク設定
手段)は、第1図の左下部分に示すように、ある瞬間の
エンジントルクTeを検出するエンジントルク検出部(駆
動力検出手段)264と、その時のトルコントルク比tを
検出するトルコントルク比検出部266と、その時のトラ
ンスミッションの減速比ρmを検出するトランスミッシ
ョンの減速比検出部276と、エンジントルクTeと比例関
係に設定されたマップに基づいてエンジントルクTeから
エンジントルク比例トルクTa′を得るエンジントルク比
例トルク設定部268と、このエンジントルク比例トルクT
a′に上述のトルコントルク比t,トランスミッションの
減速比ρm,終減速ρ1及び回転差ゲインk2を乗算して、
エンジントルク比例クラッチトルクTaを得るエンジント
ルク比例クラッチトルク演算部270と、設定されたエン
ジントルク比例クラッチトルクTaを低速時(例えばVref
<20km/h)のみデータとして出力するスイッチ274aとか
ら構成されている。
エンジントルク検出部264では、スロットルポジショ
ンセンサ38から送られてフィルタ262aを通じて外乱等に
より発生するデータの微振動成分を取り除かれたスロッ
トル開度データθthと、エンンジン回転数センサ170か
ら送られてフィルタ262bを通じて外乱等により発生する
データの微振動成分を取り除かれたエンジン回転数デー
タNeとから、例えば第16図に示すようなエンジントルク
マップを通じて、その時のエンジントルクTeを求めるよ
うになっている。
トルコントルク比例検出部266では、エンジン回転数
センサ170から送られてフィルタ262bを通じて外乱成分
を取り除かれたエンジン回転数データNeと、トランスミ
ッション回転数センサ180から送られてフィルタ262cを
通じて外乱成分を取り除かれたトランスミッション回転
数データNtとから、例えば第17図に示すようなトランス
ミッショントルク比マップを通じて、その時のトランス
ミッショントルク比tを求めるようになっている。
トランスミッションの減速比検出部276では、シフト
ポジションセンサ160からの選択シフト段情報から、第
1図のブロック276内に示すようなシフト段−減速比対
応マップを参照してトランスミッションの減速比ρmを
求めるようになっている。
エンジントルク比例トルク設定部268の設定に用いる
マップ(第1図のブロック268内参照)では、エンジン
トルクTeとエンジントルク比例トルクTa′とが、サンギ
ヤ及びリングギヤの各歯数Zs,Zr,前輪分担荷重Wf及び車
重Wa等の既知の定数から決定する比例定数に従う直線関
係となっている。
エンジントルク比例クラッチトルク演算部270では、
上述のようにして決定したエンジントルク比例トルクT
a′と、トルコントルク比t,トランスミッションの減速
比ρm,終減速ρ1及び回転差ゲインk2とから演算が行な
われるが、回転差ゲインk2は、回転差ゲイン設定部275
で以下のように設定される。
つまり、回転差ゲインk2は、タイトコーナブレーキ現
象を回避しようとするもので、理想回転速度差設定部21
8で設定された理想回転速度差ΔVhcから第11図に示すよ
うなマップに従って決定される。このマップにおける回
転差ゲインk2は理想回転速度差ΔVhcとの関係は、次式
であらわせる。
K2=0.9×(|ΔVhcmax||ΔVhc|)/|ΔVhcmax|+0.1 …(3.1) ただし、ΔVhcmax=MAX|ΔVhc(δ=MAX)| また、係数0.9及び定数0.1は、k2の下限を0.1にする
ためのものである。
このように、理想回転速度差ΔVhcが大きくなるのに
従って回転差ゲインk2が直線的に小さくなり、この回転
差ゲインk2を乗算視て補正することにより、旋回時等に
理想回転速度差ΔVhcが大きくなった場合、急発進性能
よりも旋回性能(タイトコーナブレーキ現象を防止でき
るような性能)を優先させるように、エンジントルク比
例クラッチトルクTaを小さくされるのである。
ところで、上述のエンジントルク比例トルク設定部26
8とエンジントルク比例クラッチトルク演算部(駆動力
検出手段)270との部分を、第18図に示すように、セン
タデフ入力トルク演算部267と、クラッチトルク演算部2
69と、旋回補正部272とからなる構成に変更することも
考えられる。
つまり、センタデフ入力トルク演算部267では、エン
ジントルク検出部264から送られたエンジントルクTe
と、トルコントルク比検出部266から送られたトルコン
トルク比tと、トランスミッションの減速比検出部276
から送られたトランスミッションの減速比ρmとから、
次式により、センタデフ入力トルク(トランスミッショ
ン出力トルク)Taを演算する。
Ta=t・ρm・ρ1・Te …(3.2) ただし、ρ1は終減速比である。
なお、このセンタデフ入力トルクTaとエンジントルク
Teとの関係は、各設定シフト毎に比例関係になり、例え
ばトルコントルク比tを1.5と設定すると、第19図に示
すようになる。ところが、実際には、この関係は、トル
コントルク比tの大きさによって大きく変わるので、速
度比iからトルコントルク比tを求めて、これに基づき
TaとTeとの関係を求めるようにしたらよい。
クラッチトルク演算部269では、前後駆動配分が静荷
重配分と等しくなるクラッチトルクTcを次式から演算す
る。
Tc=〔(Zs+Zr)/Zr・Wf/Wa−1〕・Ta …(3.3) ただし、Zsはサンギヤの歯車,Zrはリングギヤの歯車,Wf
は前輪分担荷重,Waは車重である。
そして、旋回補正部272で、このようにして得られた
クラッチトルクTcを上述の回転差ゲインk2で補正するこ
とで、エンジントルク比例クラッチトルクTaが得られ
る。
なお、センタデフ入力トルク演算部267とクラッチト
ルク演算部269とを一体化して、エンジントルクTeとト
ルコントルク比tとトランスミッションの減速比ρmと
から、次式により、求めるようにしてもよい。
Tc=〔(Zs+Zr)/Zr・Wf/Wa−1〕・t・ρm・ρ1・T
e …(3.4) さらに、スイッチ274aは、判断手段274からの信号に
より、低車速時(この例ではVref<20km/h)にはONとな
って、エンジントルク比例クラッチトルクTaをデータと
して出力できるようにするが、車速がこれ以上大きくな
る(Vref≧20km/h)とOFFとなって、エンジントルク比
例クラッチトルクTaのデータとして出力を停止する。こ
れは、エンジントルク比例制御は、ある程度の速度での
旋回時にタイトコーナブレーキング現象を発生させた
り、スリップ許容が必要な場面で他の制御速を排除する
場合があり、これらを回避するのに、定車速時のみにこ
のエンジントルク比例制御を行なうという条件を設けて
いるのである。
B−4.保護制御用クラッチトルクTpc つぎに、湿式多板クラッチ28のクラッチ部分を保護す
るための保護制御用クラッチトルクTpcの設定について
説明すると、このクラッチトルクTpcの設定は保護制御
部230で行なわれるようになっている。
つまり、湿式多板クラッチ28では、一般に、クラッチ
板間の差回転が大きくなると、クラッチフェイシングの
焼き付きや摩耗量増大等の損傷を招く畏れがあり、当然
ながら差回転が大きくこの状態の継続時間が大きいほど
損傷を招き易い。一方、このような状態を回避してクラ
ッチ28を保護するには、クラッチフリーにすること(ク
ラッチ板間の接続を解除すること)が考えられるが、ク
ラッチ28の接続状態からフリーへの切り換えを瞬時に行
なうと、車両の姿勢が急変する畏れがある。そこで、こ
れらの現象をいずれも回避できるように、保護制御部23
0により、保護制御用クラッチトルクTpcが設定されるの
である。
保護制御部230では、前後輪実回転速度差算出部206で
算出された前後輪実回転速度差Vcdを受けて、この前後
輪実回転速度差Vcdが基準値(この例では、8.6km/h)よ
りも大きい状態が基準時間(この例では、1秒間)以上
継続すると、第20図に示すようなパターンで保護制御用
クラッチトルクTpcを設定するようになっている。
つまり、上述の検知条件が成立すると、保護制御用ク
ラッチトルクTpcを、まず短時間(この例では1秒間)
だけ上限値に設定し、この後、徐々に0へと減少(自然
解除)させていく。この例では、減少時のTpcと時間tt
との関係は、次式のようになっている。
Tpc=40−14tt …(4.1) なお、上限値に設定する時間や、クラッチトルクTpc
を0へ漸減させる速度(第20図の傾きが相当する)は、
各車両の特性に応じて適宜最適なものに設定するのが望
ましい。
また、上述の検知条件が成立しない場合には、保護制
御用クラッチトルクTpcの値は0に設定される。
B−5.クラッチトルクTcの設定 上述の差動対応クラッチトルクTv,前後加速度対応ク
ラッチトルクTx,エンジントルク比例クラッチトルクTa,
保護制御用クラッチトルクTpcの各クラッチトルクは、
適当なタイミングで繰り返される各制御サイクルごと
に、それぞれ設定され、このように設定された各クラッ
チトルクTv,Tx,Ta,Tpcは、最大値選択部280に送られ
る。
この最大値選択部280では、各制御サイクルごとに、
クラッチトルクTv,Tx,Ta,Tpcの中から最大のもの(この
クラッチトルクをTcとする)を選択する。ただし、スイ
ッチ258a又は274aがOFFの場合には、クラッチトルクTx
又はTaが送られないので、最大値選択部280では、送ら
れたクラッチトルクの中から最大値を選択するようにな
っている。
B−6.クラッチ制御圧力Pcの設定 このようにして選択されたクラッチトルクTcは流体圧
演算手段としてのトルク−圧力変換部282に送られて、
ここで、設定されたクラッチトルクTcが得られるような
クラッチ制御圧力Pcが設定されるようになっている。
ここでは、マップ(第1図中のブロック282内参照)
によって、クラッチトルクTcからクラッチ制御圧力Pcを
得ているが、一般に、クラッチトルクTcとクラッチ制御
圧力Pcとは比例関係にあるためマップも図示するような
線形のものになっている。
さらに、このように変化されたクラッチ制御圧力Pcに
は、予圧付与手段としての加減算器284において、遠心
圧補正と、予圧補正とが施されるようになっている。
B−7.遠心圧補正 遠心圧補正は、クラッチ制御圧力Pcから、遠心補正圧
設定部286で設定された遠心補正圧Pvを減算することで
行なわれるが、遠心補正圧設定部286では、第1図のブ
ロック286内に示すようなマップによって、204aで算出
された前輪車速Vfから求める。これは、ピストン室は前
輪側軸と同期して回転するので、遠心油圧は、前輪車速
Vfに対応して生じるためであり、遠心補正圧Pvは、前輪
車速Vfの2乗に比例するように設定される。
B−8.予圧補正 予圧補正は、クラッチ制御圧力Pcに、初期係合圧設定
手段としての初期係合圧設定部(予圧設定部)288で設
定された初期係合圧(イニシャル圧)をPi予圧として加
算する補正である。
この予圧補正の目的は、クラッチ28の各クラッチ板間
を引きづりトルクの出ない程度のぎりぎりの接触状態
(極めてわずかに接触している状態)に保って、制御応
答を高めようとするものである。ところが、クラッチの
クラッチ板間のクリアランスは、部品誤差や組み立て誤
差等によって、製造段階から各製品ごとにばらつきが生
じる上に、同一の製品でも経年変化していく。特に、ク
ラッチ板のリターンスプリングは一般に強いものが設置
されているので、各部の誤差や経年変化がクラッチ板間
のクリアランス状態に与える影響が大きい。そこで、適
当なタイミングでクラッチ板間のリアランス状態を検知
しながら、常に、クラッチ板間をぎりぎりの接触状態に
保つようにする必要がある。
このため、予圧設定部288では、どの程度の予圧が必
要であるかを適当な時間間隔で試行(ここでは、学習と
いう)して、イニシャル圧Piを設定するようにしてい
る。
この予圧学習(予圧学習値からイニシャル圧Piを設定
すること)は、ここでは、次のようにして行なうように
なっている。また、ここでは、検出手段としての油圧セ
ンサ304の検出結果を利用する。
この予圧学習は、以下のような予圧学習条件を同時に
満たしたときに、予圧学習を実行するように設定されて
いる。
′イグニッションキーがオンの状態になってから10分
以上経過していること。
シフトセレクタが1(1速),2(2速),D(トライ
ブ),N(ニュートラル)のうちのいずれかに選択されて
いること。なお、P(パーキング)及びR(後退)のレ
ンジがないのは、この例では、P,Rの時には、1,2,D,Nの
場合とは異なる大きさの油圧が出力されてしまうためで
ある。
Vref=0km/h(車体速Vrefが0)であること。
Tc≦1kgfm〔クラッチトルクTcが小さな所定値(1kgf
m)以下〕であること。
前回の試行から所定時間(例えば5分程度又はこれよ
りも短い適当な時間)経過していること。
上述の各条件(′〜)が同時に満たされると、次
のように予圧学習を実行する。
まず、第21図(a)に示すような圧力パターンになる
ようにデューティ(duty)を調整する。つまり、はじめ
にデューティを所定時間(例えば1秒間)だけ0%に保
持してから、デューティを初期イニシャル圧P1相当のも
のにしてこれを所定時間(例えば2秒間)だけ保持し
て、その後に所定時間(例えば1秒間)でP=8.8kgf/c
m2相当のデューティ(ほぼ100%のデューティである)
までスイープさせ、P=8.8kgf/cm2相当のデューティを
所定時間(例えば2秒間)保持する。このパターンをイ
ニシャル圧Piを適宜変えながら連続的に繰り返す。
これによって、油圧ピストン141,142に加わる圧力P
は、第21図(b),(c)に曲線L1,L2で示すように、
2種類のパターンの変化をする。
そして、デューティのスイープを開始した時点t0(又
は圧力Pが上昇を開始した時点t1)から、直線L0で示す
ような定常最大圧Pc(又はこれに近い程度の一定圧力
値)に達するまでの間、この直線L0と圧力Pの変化状態
を描く曲線L1又はL2とで囲まれた部分(図中斜線を付
す)の面積S1,S2を比較すると、オーバシュートのある
曲線L1の場合の面積S1の方が、オーバシュートのない曲
線L2の場合の面積S2よりも明らかに大きくなる。
そこで、この予圧学習では、上述のような試行を適当
な時間間隔(例えば5分間隔)で繰り返して、適切なイ
ニシャル圧Piを検出し設定することができる。
つまり、この予圧学習は、上述の条件を満たすかぎり
何度も行なうようして、ある時点(n回目の学習段階)
で設定されるイニシャル学習値及びイニシャル圧Piを、
イニシャル学習値をPINTG(n)及びイニシャル圧PiをP
INT(n)と一般化して表す。
したがって、前回のイニシャル学習値はPINTG(n−
1)、イニシャル圧はPINT(n−1)と表せ、n回目の
学習段階では、前回のイニシャル圧はPINT(n−1)に
より、学習を行なうことになる。
そして、所定のデューティスイープによって得られる
面積Sと閾値S0とを比較して、今回のイニシャル学習値
PINTG(n)及びイニシャル圧PINT(n)を以下のよう
に設定する。
S≧S0の時、 PINTG(n)=PINTG(n−1)+β PINT(n)=PINTG(n−1)+β =PINTG(n) S<S0の時、 PINTG(n)=PINTG(n−1)−β PINT(n)=PINTG(n−1) つまり、S≧S0の時には、オーバシュートしたと判断
できるので、前回のイニシャル圧PINT(n−1)では、
クラッチ28はぎりぎりの接触状態までは近づいていない
と判断できる。そこで、今回のイニシャル学習値PINTG
(n)を前回のイニシャル学習値PINTG(n−1)にβ
(=1bit分の圧力)だけ加えたものとし、今回のイニシ
ャル圧PINT(n)を前回のイニシャル学習値PINTG(n
−1)にβ(=1bit分の圧力)だけ加えたものとしてい
るのである。
一方、S<S0の時には、オーバシュートしていなの
で、前回のイニシャル圧PINT(n−1)では、クラッチ
28はぎりぎりの接触状態又は過度な接触状態にあると判
断できる。そこで、今回のイニシャル学習値PINTG
(n)を前回のイニシャル学習値PINTG(n−1)にβ
(=1bit分)だけ加えたものとするが、イニシャル圧PI
NT(n)は、前回のイニシャル学習値PINTG(n−1)
のままに設定する。このようにする理由は、S<S0の結
果だけでは、クラッチ28がぎりぎりの接触状態にあるか
過度な接触状態にあるかが判断できず、チャタリングを
招くおそれがあるので、これを回避すべく、今回の学習
結果をすぐにイニシャル圧Piに採用せずに、前回の学習
値を採用しているのである。
一方、過度な接触状態にあると、少なくとも2サイク
ル連続してS<S0の状態が続くと考えられ、イニシャル
圧Piは1サイクル分だけ遅れながらも、減少されて、適
切なものに近づいていくことになる。
なお、このような予圧学習の実行中に、上述の予圧学
習の条件′〜のいずれかが満たされなくなったら
ば、ただちに、予圧学習を中断して通常モードに戻る。
また、上述の予圧学習は、上述の予圧学習の条件′
〜が満たされる限りは、続行される。
上述のようにして、有効油圧であるクラッチ制御圧力
Pcに、遠心補正圧Pvを減算することで遠心圧補正を施さ
れ、イニシャル圧(予圧)Piを加算されることで予圧付
与補正を施された油室供給レベルの制御圧力Pcd(=Pc
−Pv+pi)は、ピークホルドフィルタ290に取り込まれ
るようになっている。
このピークホルドフィルタ290は、油圧の急変により
制御にハンチングが起こらないように、油圧の過度な急
変を防止する一種のリミッタであり、油圧の立上がりに
対しては、ある程度高い限界速度(例えば31.4kg/cm2/
s)を設定し、油圧の立下がりに対しては、やや低い限
界速度(例えば15.7kg/cm2/s)を設定している。そし
て、油圧変化の速度がこのような限界を超えるような制
御圧力Pcdが送られたら、この限界値に応じた制御圧に
留めるようにする。
さらに、フィルタ290を通過した制御圧力Pcd′は、ス
イッチ292a,294aを経て、デューティ設定部295に送られ
る。
なお、スイッチ292aは、判断手段292からの信号によ
って、ABS制御(アンチロックブレーキ制御)が行なわ
れていれば(ON状態ならば)OFFとされ、ABS制御が行な
われていなければONとされる。つまり、ABS制御が行な
われていないことを条件に、制御圧力Pcd′の信号が送
られるようになっている。これは、ABS制御時にはABSを
確実に作用させる必要があり、この時前後輪のトルク配
分状態を制御するのは、ABS制御に干渉したりして好ま
しくないためである。
また、スイッチ294aは、判断手段294からの信号によ
って、デューティソレノイドバルブ及びクラッチ板を保
護するための制御スイッチであり、低速時で且つ設定さ
れたクラッチトルクTcが小さい場合には、デューティを
0にしてしまおうとするものである。即ち、スイッチ29
4aは、車速が所定車速以下で且つクラッチトルクTc(差
動制限制御量)が所定値以下の場合にデューティソレノ
イドバルブ162への制御信号の出力を遮断する遮断手段
である。低速条件としては、例えばVref≦5km/hである
こと、クラッチトルクTcの条件としては、例えばTc≦1k
gfmであること、などと規定できる。そして、この2つ
の条件が揃ったら、スイッチ294aがOFFにされて、制御
圧力Pcd′の信号は送られないようになっている。
デューティ設定部295は、圧力フィードバック補正部2
96と、圧力−デューティ変換部298とをそなえている。
圧力フィードバック補正部296は、ピストンに作用し
ている実際の圧力を検出する圧力センサ304(図1,図6
参照)からの検出情報を受けて、制御圧力Pcd′の信号
を補正するものであり、油圧回路の特性を補正するため
のものである。なお、圧力センサ306から圧力フィード
バック補正部296へ送られる信号は、フィルタ306で外乱
等による雑音成分を除去される。
圧力−デューティ変換部298は、圧力フィードバック
補正部296でフィードバック補正された制御圧力Pに対
応する(Duty)を設定するもので、第1図にクラッチ圧
力−デューティ変換部298のブロック内に示すマップの
ように、デューティは予圧状態から最大圧状態まで圧力
Pに対して直線的に増加する。このような対応関係か
ら、制御圧力Pに相当するデューティが設定される。
制御実行部として機能する油圧回路300では、このよ
うに設定されたデューティに応じて、デューティソレノ
イド162が作動して、センタデフの差動制限クラッチ28
を制御するようになっている。
C.本装置の動作 本差動調整式前後輪トルク配分制御装置は、上述のよ
うに構成されているので、以下のようにして、差動調整
が行なわれる。
C−1.駆動系の全体の動作 まず、駆動系の全体の動作の流れは、第22図に示すよ
うに、まず、各制御要素をイニシャルセットして(ステ
ップa1)、舵角中立位置の学習(ステップa2)、及びク
ラッチの予圧学習(ステップa3)を行ない、続いて、設
定されたデューティに応じてクラッチ28を制御しながら
前後輪駆動力配分制御を行ない(ステップa4)、さら
に、リヤデフの制御を行なう(ステップa5)。
そして、ステップa7〜a11で、スリップ制御,トレー
ス制御,トルク選択,リタード制御演算,SCI(Serias C
ommunication Interface)通信制御といったエンジン出
力制御(トラクション制御)を行なって、トルク配分表
示ランプを点灯して(ステップa12)、ステップa13で故
障診断(フェイル・ダイアグ)を行なう。ステップa14
で、所定時間(15msec)経過したかどうかを判断して、
所定時間(15msec)経過したら、ウォッチドッグによる
暴走チェックを行なって(ステップa15)、上述のステ
ップa2へ戻って、ステップa2〜a13の一連の制御を繰り
返す。
つまり、上述の前後輪駆動力配分制御,リヤデフの制
御及びエンジン出力制御が、所定周期(15msec)で、行
なわれるのである。
C−2.前後輪駆動力配分制御 このうち、前後輪駆動力配分制御に関して、第23図の
フローチャートを参照して説明する。
第23図に示すように、まず、車輪速FR,FL,RR,RL,舵角
θ1,θ2,θn,横加速度Gy,前後加速度Gx,スロットル開
度θth,エンジン回転数Ne,トランスミッション回転数N
t,選択シフト段等の各データを検出してこれを取り込み
(ステップb1)、これらのデータから、前輪車輪速Vf,
後輪車輪速Vr,運転者要求車速Vref,運転者要求舵角δre
f等を算出する(ステップb2)。
そして、運転者要求車速Vref,運転者要求舵角δrefか
らマップにしたがって前後輪の理想回転速度差ΔVhcを
求め(ステップb3)、横加速度Gyからマップにしたがっ
て横Gゲインk1を設定して(ステップb4)、理想回転速
度差ΔVhcからマップにしたがって回転差ゲインk2を設
定する(ステップb5)。
さらに、ステップb6〜ステップb9で、実回転速度差Δ
Vc,理想回転速度差ΔVhc,横Gゲインk1から差動対応ク
ラッチトルクTvを算出(この例ではマップから換算して
求める)し、前後加速度Gx,横Gゲインk1から前後加速
度対応クラッチトルクTxを算出(マップから換算)し、
スロットル開度θth,エンジン回転数Ne,トランスミッシ
ョン回転数Nt,選択シフト段,回転差ゲインk2からエン
ジントルク比例クラッチトルクTaを算出(マップから換
算)し、理想回転速度差ΔVhcの信号に応じて保護制御
用クラッチトルクTpcを設定する。
そして、ステップb10で、これらの各クラッチトルクT
v,Tx,Ta,Tpcから最大のものを設定クラッチトルクTcと
して算出する。
さらに、ステップb11で、このようにして決定したク
ラッチトルクTcをマップからクラッチ係合圧力Pcに変換
する。
続いて、この圧力Pcに予圧補正(予圧Piを加える)及
び遠心圧補正(遠心圧Pvを減じる)を施して(ステップ
b12)、センタデフ制御圧Pcdを得る。
さらに、ピークホールドフィルタを通化させて、圧力
Pの過度な変化を抑制できるようにする(ステップb1
3)。
そして、ABSが作動中にあるか(ステップb14)、ソレ
ノイドバルブの保護条件(Vref≦5km/h,Tc≦kgfm)が満
たされているかどうか(ステップb15)の判断を経て、
これらのいずれかに該当すれば、ステップb19で、セン
タデフ制御圧Pcdを0にリセットする。
このようにして設定されたセンタデフ制御圧Pcdは、
ステップb16で、圧力フィードバック補正を施される。
つまり、Pcdの値と圧力センサの実測値との差分ΔPを
算出して、積分補正ゲインkiとΔP(i)との積から求
まる積分補正圧力Piと、比例補正ゲインkpΔPとの積か
ら求まる比例補正圧力Ppとにより、上述のセンタデフ制
御圧Pcdを補正して、圧力Pを得る。
さらに、ステップb17で、圧力Pを相当するデューテ
ィに変換して、センターデフ制御、つまり、差動制限ク
ラッチの制御を行なう。
C−3.差動対応クラッチトルクTvの算出 上述の差動対応クラッチトルクTvの算出は、第24図に
示すように行なわれる。
まず、後輪車輪速Vrから前輪車輪速Vfを減算した差Δ
Vcd(=Vr−Vf)を算出し(ステップc1)、そして、こ
の差(前後輪の実回転速度差)ΔVcdから、前述のよう
にして(ステップb3参照)求めた前後輪の理想回転速度
差ΔVhcを減算して、差ΔVc(=ΔVcd−ΔVhc)を求め
る(ステップc2)。
そして、ステップc3で、上述の前後輪の理想回転速度
差ΔVhcが、0以上かどうかを判断し、ΔVhcが0以上な
らステップc4へ、ΔVhcが0未満ならステップc5へ進
む。
ステップc4に進むと、マップ[第13図(a)参照]を
用いてΔVcからクラッチトルクTv′を設定する。
具体的には、ΔVcd≧ΔVhcならば、クラッチトルク
Tv′が差ΔVc(ΔVcd−ΔVhc)の大きさに比例して高ま
るように、 Tv′=a×(ΔVcd−ΔVhc)=a×ΔVc と設定する(ただし、aは比例定数)。
また、ΔVhc>ΔVcd>0ならば、クラッチトルクT
v′を0に設定して、所謂不感帯領域を設定する。
さらに、0≧ΔVcdならば、クラッチトルクTv′が
ΔVcdの大きさに比例して高まるように、 Tv′=−a×ΔVcd=−a×(ΔVc−ΔVhc) と設定する(ただし、aは比例定数)。
なお、ΔVhc=0の時には、ΔVhc>ΔVcd>0の不感
帯領域はなくなる。
ステップc5に進むと、マップ[第13図(b)参照]を
用いてΔVcからクラッチトルクTv′を設定する。
具体的には、ΔVcd≧0ならば、クラッチトルクT
v′がΔVcdの大きさに比例して高まるように、 Tv′=a×ΔVcd=a×(ΔVc+ΔVhc) と設定する(ただし、aは比例定数)。
また、0>ΔVcd>ΔVhcならば、クラッチトルクT
v′を0に設定して、所謂不感帯領域を設定する。
さらに、ΔVhc≧ΔVcdならば、クラッチトルクTv′
がΔVc(ΔVcd−ΔVhc)の大きさに比例して高まるよう
に、 Tv′=−a×(ΔVcd−ΔVhc)=−a×ΔVc と設定する(ただし、aは比例定数)。
このように、ステップc4,c5で、求められた差動対応
クラッチトルクTv′は、補正部246で横Gゲインk1を積
算されることで横加速度対応補正され(ステップc6)、
差動対応クラッチトルクTvが得られる。
このような差動対応クラッチトルクTvの設定により、
クラッチトクルTvの大きさが無駄なく適切に設定され、
適宜後輪を駆動ベースとして後輪からスリップするよう
に設定しながら車体の姿勢制御を適切に調整できるよう
になり、旋回時に運転者の意志に沿うように車両を挙動
させることができるようになるのである。
つまり、センサ対応操舵角δhの方向SIG(δh)と
横加速度データGyの方向SIG(Gy)とが等しくない場合
には、運転者要求操舵角を0に設定しているので、例え
ばドライバがカウンタステア等のハンドル操作を行なう
ときなどに、ハンドルの操舵位置と実際の車両の操舵角
(旋回状態)とが異なるようになっても、不適切なデー
タが採用されなくなり、制御の性能向上に寄与する。
さらに、運転者要求車速Vrefとして、回転速度データ
信号FL,FR,RL,RRのうち下から2番目の大きさの車輪速
データを採用しているので、データの信頼性が確保され
ている。
そして、理想回転速度差ΔVhcの設定が、低車速時に
は、旋回時の前後輪の軌道半径の差(所謂内輪差)の影
響が大きく、後輪の回転速度Vrの前輪の回転速度Vfより
も小さいが、高車速になるにしたがって、後輪の回転速
度Vrが前輪の回転速度Vfに対して大きくなるようにして
いる。このため、高速時には後輪がスリップしやすくな
り、高速時ほど要求される車体の姿勢の応答性が確保さ
れる。また、操舵角に関しては、操舵角が大きいほど前
後輪に要求される回転差も大きくなり、これが適切に許
容され、タイトコーナブレーキング現象を回避できる利
点がある。
C−4.前後加速度対応クラッチトルクTxの算出 また、上述の前後加速度対応クラッチトルクTxの算出
は、第25図に示すように行なわれる。
まず、前後加速度センサ36からの検出データGxに基づ
いて、マップ(第15図)から前後加速度対応クラッチト
ルクTx′を読み取る(ステップd1)。
そして、この前後加速度対応クラッチトルクTx′に横
Gゲインk1を掛けることで横加速度補正を施して(ステ
ップd2)、前後加速度対応クラッチトルクTxを得る。
さらに、ステップd2で、前輪車輪速Vfが車体速Vrefよ
りも大きいかどうかが判断されて、スイッチ258aを通じ
て、前輪車輪速Vfが車体速Vrefよりも大きいとき、つま
り、前輪がスリップしている時(フロントスリップ時)
には、上記の前後加速度対応クラッチトルクTxをそのま
ま制御データとして採用し、前輪車輪速Vfが車体速Vref
よりも大きくない、即ち、前輪がスリップしていない時
には、前後加速度対応クラッチトルクTxを0に設定する
(ステップd4)。
この結果、フロントスリップ時のような加速時には、
直結4WDと同等なトルク配分としながら、それ以上のト
ルクは、ベース配分比(後輪寄りょに配分するようにな
り、強アンダー化が防止されて、スムースな旋回が行な
えるようになる。
C−5.エンジントルク比例クラッチトルクTaの算出 また、エンジントルク比例クラッチトルクTaの算出
は、第26図に示すように行なわれる。
まず、エンジントルク検出部264で、スロットル開度
データθthと、エンジン回転数データNeとから、第12図
に示すようなエンジントルクマップを通じて、その時の
エンジントルクTeを読み取る(ステップe1)。
次に、エンジントルク比例トルク設定部268で、エン
ジントルクTeから、マップを通じて、エンジントルク比
例トルクTa′を読み取る(ステップe2)。
さらに、トルコントルク比検出部266で、エンジン回
転数データNeと、トランスミッション回転数データtと
から、第13図に示すようなトランスミッショントルク比
マップを通じて、その時のトランスミッショントルク比
tを求める(ステップe3)。
そして、エンジントルク比例クラッチトルク演算部27
0で、このようにして得られたエンジントルク比例トル
クTa′と、トルコントルク比tと、トランスミッション
の減速比検出部276でトランスミッションの減速比ρm,
終減速比ρ1及び回転差ゲイン設定部275で得られた回転
差ゲインk2とから、センタデフ入力トルク(トランスミ
ッション出力トルク)Ta(=t・ρm・ρ1・Te)を演
算する(ステップe4)。
さらに、ステップe5で、低車速時(この例ではVref<
20km/h)かどうかが判断され、低車速時であれば、上述
のエンジントルク比例クラッチトルクTaをそのままデー
タとして出力するが、車速にこれ以上大きくなる(Vref
≧20km/h)と、エンジントルク比例クラッチトルクTaと
して0を設定し(ステップe6)、これを制御データとし
て出力する。
このようなエンジントルク比例クラッチトルクTaによ
って、発進時や低速からの急加速時などのときに、適宜
直結4WD状態とされて、高いトルクを路面に伝達できる
ようになって、発進時や急加速時におけるタイヤのスリ
ップが防止され、走行性能が向上するとともに、駆動系
の耐久性向上にも寄与する。
C−6.保護制御用クラッチトルクTpcの算出 さらに、上述の保護制御用クラッチトルクTpcの算出
は、第27図に示すように行なわれる。
まず、ステップf1で、フラグFLGが1であるかどうか
が判断される。このフラグFLGは、保護制御の実行時に
1とされる制御フラグであり、全体の制御の開始時には
0とされる。
したがって、制御開始時には、ステップf2へ進み、前
後輪実回転速度差Vcdが基準値(この例では、8.6km/h)
以上かどうかが判断される。
前後輪実回転速度差Vcdが基準値(8.6km/h)以上でな
ければ、ステップf9に進み、タイマカウントが行なわれ
ていればカイントを終了して、タイマをクリヤする。そ
して、ステップf12で、保護制御用クラッチトルクTpcの
値を0に設定して、さらに、ステップf14で、フラグFLG
を0とする。
一方、ステップf2で、前後輪実回転速度差Vcdが基準
値(8.6km/h)以上であると判断されると、ステップf3
に進んで、タイマカウントが開始されたかどうかが判断
され、タイマカウントが開始されていなければ、ステッ
プf4に進んで、タイマカウントを開始する。
このようにタイマカウントが開始されると、ステップ
f5で、タイマの値が基準時間(1sec)以上かどうかが判
断され、タイマの値が基準時間以上に達しなければ、ス
テップf12に進んで、保護制御用クラッチトルクTpcの値
を0にして、ステップf14で、フラグFLGを0とする。
何回かの制御サイクルの間、続けて、前後輪実回転速
度差Vcdが基準値(8.6km/h)以上であると、この間、タ
イマカウントが続行されて、ステップf5で、タイマの値
が基準時間以上に達すると判断できるようになり、この
時には、ステップf6に進む。
ステップf6では、タイマの値が基準時間(2sec)以上
かどうかが判断され、タイマの値が基準時間以上に達し
なければ、ステップf10に進んで、保護制御用クラッチ
トルクTpcの値を40に設定する。
そして、ステップf13でフラグFLGを1として、ステッ
プf8に進んで、Tpcが0以上かどうが判断される。ステ
ップf10からステップf8に進むと、当然Tpcが0以上であ
るので、タイマカウントが続行される。
そして、このTpc=40の状態が続いて、タイマの値が2
sec以上になると、ステップf6から、ステップf7に進ん
で、 Tpc=40−14×(タイマの値−2) の関係で、保護制御用クラッチトルクTpcの値を漸減さ
せていく。
このようにして、何回かの制御サイクルを経て、保護
制御用クラッチトルクTpcが0以上でなくなると、ステ
ップf8からステップf11に進み、タイマカウントカウン
トを終了して、タイマをクリヤして、ステップf12で、
保護制御用クラッチトルクTpcの値を0に設定して、ス
テップf14で、フラグFLGを0とする。
これによって、前後輪実回転速度差Vcdが基準値(8.6
km/h)以上の状態が基準時間(1sec)以上継続するとい
うクラッチ保護の必要な条件が成立したら、第20図に示
すような特性に、つまり、まず短時間(この例では1秒
間)だけ上限値に設定し、この後、徐々に0へと減少
(自然解除)するように保護制御用クラッチトルクTpc
が設定される。
この保護制御用クラッチトルクTpcによって、クラッ
チ板が保護されて、装置の耐久性向上に寄与するととも
に、車両のスピンの防止にも役立つ効果がある。
C−7.予圧補正 ここで、上述の予圧補正について、第28図を参照し
て、説明する。
本予圧学習の手法では、第28図に示すように、予圧学
習条件かどうかが判断される。つまり、ステップh1〜h5
で、′イグニッションキーがオンの状態になってから
10分以上経過しているかどうか、前回の試行から所定
時間(例えば5分程度又はこれよりも短い適当な時間)
経過しているかどうか、シフトセレクタが1(1
速),2(2速),D(ドライブ),N(ニュートラル)のう
ちのいずれかに選択されているかどうか、Vref=0km/
hであるかどうか、Tc≦1kgfmであるかどうかが、夫々
判断される。
そして、これらの条件がいずれも満たされると、ステ
ップh16に進み、これらの条件のいずれかを満たさなけ
れば、学習制御は行なわない。
ステップh16に進むと、油圧を立ち上げて、所定圧と
油圧値との差を積分する。
つまり、油圧の立ち上げは、予め設定された初期イニ
シャル圧P1相当のデューティ(duty)を所定時間(例え
ば2秒間)だけ保持して、その後に所定時間(例えば1
秒間)でP=8.8kgf/cm2相当のデューティ(ほぼ100%
のデューティである)までスイープさせる。
そして、これに応じて変化する油圧ピストン141,142
に加わる圧力Pと所定圧(最大圧に近い圧)との差を積
分する。即ち、第21図(b),(c)に示すように、デ
ューティのスイープを開始した時点t0(又は圧力Pが上
昇を開始した時点t1)から、直線L0で示すような定常最
大圧Pc(又はこれに近い程度の一定圧力値)に達するま
での間、この直線L0と圧力Pの変化状態を描く曲線L1又
はL2とで囲まれた部分(図中斜線を付す)の面積S(S
1,S2)を算出するのである。
さらに、次のステップh17で、この算出した面積Sが
閾値S0よりも大きいかどうかを判定する。つまり、オー
バシュートのある曲線L1の場合の面積S1の方が、オーバ
シュートのない曲線L2の場合の面積S2よりも明らかに大
きくなるので、面積Sを閾値S0と比較することで、オー
バシュートの有無を判定するのである。
そこで、面積Sが閾値S0よりも大きければ、ステップ
h8に進んで、 PINTG(n)=PINTG(n−1)+β PINT(n)=PINTG(n−1)+β =PINTG(n) つまり、イニシャル学習値PINTG(n)については、
前回のイニシャル学習値PINTG(n−1)にβ(=1bit
分の圧力)だけ加えたものに設定し、イニシャル圧PINT
(n)としては、前回のイニシャル学習値PINTG(n−
1)にβ(=1bit分の圧力)だけ加えたもの、つまり、
今回のイニシャル学習値PINTG(n)に設定する。
一方、面積Sが閾値S0よりも大きくなければ、ステッ
プh9に進んで、 PINTG(n)=PINTG(n−1)−β PINT(n)=PINTG(n−1) つまり、イニシャル学習値PINTG(n)については、
前回のイニシャル学習値PINTG(n−1)にβ(=1bit
分)だけ減じたものに設定するが、イニシャル圧PINT
(n)としては、前回のイニシャル学習値PINTG(n−
1)に設定する。
このような予圧学習の実行中には、上述の予圧学習の
条件′〜にいずれかが満たされなくなったらば、た
だちに、予圧学習を中断して通常モードに戻る。
また、上述の予圧学習の条件′〜が満たされる限
りは、続行される。
このような予圧学習によって、適切なイニシャル圧Pi
が設定でき、制御のレスポンスの向上に大きく貢献する
ようになる。
特に、この予圧学習では、何回かの学習でイニシャル
圧Piを設定するが、設定精度が高く、レスポンスの向上
効果が大きい利点がある。また、本予圧学習のように、
積分値(面積)を基準にする判定では、イニシャル圧Pi
が適切かどうかの判定が比較的適切に行なえ、圧力セン
サの能力に大きく頼ることなくイニシャル圧Piを設定し
うる。
D.その他 さらに、スイッチ294aを通じて行なわれる制御、つま
り、低速時で且つ設定されたクラッチトルクTcが小さい
場合には、デューティを0にしてデューティソレノイド
バルブ162の作動を停止する制御により、デューティソ
レノイドバルブ及びクラッチ板が保護され、装置の信頼
性及び耐久性の向上に寄与している。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明の差動調整式前後輪トル
ク配分制御装置によれば、前後輪の出力軸間に介装され
た差動手段と、流体圧源と、所定周期で上記流体圧源の
流体圧を調整して出力する流体圧調整手段と、上記流体
圧調整手段から出力された流体圧を作動流体圧室に供給
され該作動流体圧室内の流体圧に応じて作動して上記差
動手段における差動を選択的に制限可能な差動制限手段
と、をそなえた差動調整式前後輪トルク配分制御装置で
あって、上記車両の走行状態を検出する走行状態検出手
段と、上記走行状態検出手段により検出された上記車両
の走行状態に基づき上記流体圧調整手段で調整すべき上
記流体圧を演算する流体圧演算手段と、上記作動流体圧
室内の流体圧を検出する流体圧検出手段と、上記流体圧
調整手段から出力される流体圧を所定割合で増加させ
て、所定の流体圧と上記流体圧検出手段で検出された流
体圧との差を積分開始基準時点から積分終了基準時点ま
で積分して得られる積分値を、閾値と比較して、該積分
値が該閾値以上の場合には前回の周期での初期係合圧を
所定量だけ増加させたものを今回の初期係合圧と予め設
定し、該積分値が該閾値未満の場合には該前回の周期で
の初期係合圧又は該前回の周期での初期係合圧から所定
量だけ減じたものを今回の初期係合圧と予め設定する初
期係合圧設定手段と、をそなえ、上記流体圧調整手段
が、上記流体圧演算手段により演算された流体圧と上記
初期係合圧設定手段で予め設定された初期係合圧との和
を出力するという構成により、差動制限手段の初期係合
圧を確実に検出できるようになり、差動制限手段を微少
係合状態に確実に保持できるようになり、制御応答性を
大きく向上できる。
また、上記初期係合圧設定手段が、各周期での初期係
合圧に応じて学習値を設定し、上記の前回の周期での初
期係合圧に応じて設定された学習値の流体圧状態から所
定圧まで増加する初期係合圧設定用流体圧を上記差動制
限手段へ与え、これに反応する該差動制限手段の上記作
動流体圧室内の圧力値と上記初期係合圧設定用流体圧と
の差を積分開始基準時点から積分終了基準時点まで積分
して得られた積分値を閾値と比較して、該積分値が該閾
値以上であれば上記前回の学習値を所定量だけ増加させ
たものを今回の学習値とすると共にこれを今回の初期係
合圧とし、積分値が閾値以下であれば上記前回の学習値
を所定量だけ減少させたものを今回の学習値とする一方
で前回の学習値を今回の初期係合圧として、上記差動制
限手段の初期係合圧を適正圧に近づけていくように構成
されると、より適切に精度よく差動制限手段の初期係合
圧を検出できるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1〜28図は本発明の一実施例としての差動調整式前後
輪トルク配分制御装置を示すもので、第1図はその要部
の構成を示すブロック図、第2図はその駆動トルク伝達
系の全体構成図、第3図はその駆動トルク伝達系の要部
を示す断面図、第4図はその前後輪トルク配分機構の要
部断面図、第5図はその油圧供給系の模式的回路図、第
6図はその油圧供給系の要部回路図、第7図はその油圧
設定用デューティの特性を示す図、第8図はその総舵角
データ検出手段の詳細を示すブロック図、第9図はその
車体速検出手段のの詳細を示すブロック図、第10図はそ
の理想回転数差設定用マップを示す図、第11図はその横
加速度ゲイン設定マップを示す図、第12図(a),
(b)はいずれもその理想回転数差を説明するための車
輪状態を模式的に示す平面図、第13図(a),(b)は
それぞれその差動対応クラッチトルク設定用マップを示
す図、第14図はその前後加速度対応クラッチトルク設定
手段を示すブロック図、第15図はその前後加速度対応ク
ラッチトルク設定用マップ、第16図はそのエンジントル
クマップの例を示す図、第17図はそのトランスミッショ
ントルク比マップの例を示す図、第18図はそのエンジン
トルク比例クラッチトルク設定手段の変形例を示すブロ
ックず、第19図はそのセンタデフ入力トルク設定マッ
プ、第20図はその保護制御用クラッチトルクの特性図、
第21図(a)はその予圧学習にかかるデューティ特性を
示す図、第21図(b),(c)はいずれもその予圧学習
にかかる圧力特性を示す図、第22図はその装置を含んだ
車両全体の制御の流れを示すフローチャート、第23図は
その前後輪トルク配分制御の流れを示すフローチャー
ト、第24図はその差動対応クラッチトルクの設定の流れ
を示すフローチャート、第25図はその前後加速度対応ク
ラッチトルクの設定の流れを示すフローチャート、第26
図はそのエンジントルク比例クラッチトルクの設定の流
れを示すフローチャート、第27図はその保護制御用クラ
ッチトルクの設定の流れを示すフローチャート、第28図
はその予圧学習の流れを示すフローチャートである。 2……エンジン、4……トルクコンバータ、6……自動
変速機、8……出力軸、10……中間ギヤ(トランスファ
ーアイドラギヤ)、12……差動手段としてのセンタディ
ファレンシャル(センタデフ)、14……前輪用の差動歯
車装置、15……ベベルギヤ機構、15A……ベベルギヤ
軸、15a……ベベルギヤ、16、18……前輪、17L,17R……
前輪側車軸、19……減速歯車機構、19a……出力歯車、2
0……プロペラシャフト、21……ベベルギヤ機構、22…
…後輪用の差動歯車装置、24,26……後輪、25L,25R……
後輪用車軸、27……前輪用出力軸、27a……中空軸部
材、28……差動制限機構、28a……前輪出力側ディスプ
レート、28b……入力側ディスクプレート、29……後輪
用出力軸、30,30a,30b,30c……ハンドル角センサ、32…
…ステアリングホイール、34,34a,34b……横加速度セン
サ、36……前後加速度センサ、38……スロットルセン
サ、39……エンジンキースイッチ、40,42,44,46……車
輪速センサ、48……制御手段としてのコントローラ、50
……アンチロックブレーキ装置、50A……ブレーキスイ
ッチ、51……ブレーキペダル、52……警告灯、54……油
圧源(流体圧源)、56……圧力制御弁系(圧力制御
系)、58……ポンプ、60……チェック弁、62……圧力制
御弁(流体圧調整手段)、64……リリーフ弁、66……ア
キュムレータ、68……圧力スイッチ、68a……モータ、1
13……入力歯車、114a〜114f……軸受、115……トラン
スミッションケース、115a……エンドカバー、115b……
スペーサ部材、116……支持部材、117,117a,117b……油
路、121……サンギヤ、122……プラネタリピニオン(プ
ラネタリギヤ)、123……リングギヤ、124……入力ケー
ス、125……プラネットキャリア、125a……ベースプレ
ート部、125b……プラネタリピニオン収容部、125f……
クラッチディスク支持部、126……ピニオンシャフト、1
30……接続部材、141……第1ピストン、142……第2ピ
ストン、143……仕切プレート、144a……第1油室(作
動流体圧室)、114b……第2油室(作動流体圧室)、14
5……中空軸、145a……ピストン収容部、160……シフト
レバー位置センサ(シフトレンジ検出手段)、160A……
自動変速機のシフトレバー、161……4WDコントロールバ
ルブ、162A……アクセルペダル、162……デューティソ
レノイドバルブ(デューティバルブ)、163……オリフ
ィス、164……オイルフィルタ、165……レデューシング
バルブ、170……エンジン回転数センサ、180……トラン
スミッション回転数センサ、200……前後輪実回転速度
差検出部、202a〜202d……フィルタ、204a……前輪車輪
回転速度データ算出部、204b……後輪車輪回転速度デー
タ算出部、206……前後輪実回転速度差算出部、210……
前後輪理想回転速度差設定部、212……操舵角データ検
出手段としての運転者要求操舵角演算部(擬似操舵角演
算部)、212a……センサ対応操舵角データ設定部、212b
……横加速度データ算出部、212c……比較部、212d……
運転者要求操舵角設定部(車速データ設定部)、216…
…車体速データ検出手段としての運転者要求車体速演算
部(擬似車体速演算部)、216a……車輪速選択部、216c
……運転者要求車体速算出部、216d……フィルタ、218
……理想差動状態設定部としての理想回転速度差設定部
(目標回転速度差設定手段)、220……差動対応クラッ
チトルク設定部、222……減算器、230……保護制御部、
242……フィルタ、244……横Gゲイン設定部、246……
補正部、254……前後加速度対応クラッチトルク設定手
段、254a……前輪分担荷重演算手段、254b……総出力ト
ルク演算手段、254c……前輪分担トルク演算手段、254d
……クラッチトルク演算手段、256……横加速度対応補
正部、258a……スイッチ、258……判断手段、264……エ
ンジントルク検出部、266……トルコントルク比検出
部、267……センタデフ入力トルク演算部、268……エン
ジントルク比例トルク設定部、269……クラッチトルク
演算部、270……エンジントルク比例クラッチトルク演
算部、272……旋回補正部、274a……スイッチ、274……
判断手段、275……回転差ゲイン設定部、276……トラン
スミッションの減速比検出部、280……最大値選択部、2
82……トルク−圧力変換部、286……遠心補正圧設定
部、288……初期係合圧設定部(予圧設定部)、290……
ピークホルドフィルタ、292a,294a……スイッチ(遮断
手段)、295……デューティ設定部、292,294……判断手
段、296……圧力フィードバック補正部、298……圧力−
デューティ変換部、300……油圧回路、302……デューテ
ィソレノイド、304……圧力センサ、306……フィルタ、
AM……差動調整式前後輪トルク配分制御装置の機械部
分。
フロントページの続き (72)発明者 鈴木 啓之 東京都港区芝5丁目33番8号 三菱自動 車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−227423(JP,A) 特開 昭62−113620(JP,A) 特開 昭62−283021(JP,A) 特開 平2−3536(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】前後輪の出力軸間に介装された差動手段
    と、 流体圧源と、 所定周期で上記流体圧源の流体圧を調整して出力する流
    体圧調整手段と、 上記流体圧調整手段から出力された流体圧を作動流体圧
    室に供給され該作動流体圧室内の流体圧に応じて動作し
    て上記差動手段における差動を選択的に制限可能な差動
    制限手段と、をそなえた差動調整式前後輪トルク配分制
    御装置であって、 上記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、 上記走行状態検出手段により検出された上記車両の走行
    状態に基づき上記流体圧調整手段で調整すべき上記流体
    圧を演算する流体圧演算手段と、 上記作動流体圧室内の流体圧を検出する流体圧検出手段
    と、 上記流体圧調整手段から出力される流体圧を所定割合で
    増加させて、所定の流体圧と上記流体圧検出手段で検出
    された流体圧との差を積分開始基準時点から積分終了基
    準時点まで積分して得られる積分値を、閾値と比較し
    て、該積分値が該閾値以上の場合には前回の周期での初
    期係合圧を所定量だけ増加させたものを今回の初期係合
    圧と予め設定し、該積分値が該閾値未満の場合には該前
    回の周期での初期係合圧又は該前回の周期での初期係合
    圧から所定量だけ減じたものを今回の初期係合圧と予め
    設定する初期係合圧設定手段と、をそなえ、 上記流体圧調整手段が、上記流体圧演算手段により演算
    された流体圧と上記初期係合圧設定手段で予め設定され
    た初期係合圧との和を出力する ことを特徴とする、差動調整式前後輪トルク配分制御装
    置。
  2. 【請求項2】上記初期係合圧設定手段が、各周期での初
    期係合圧に応じて学習値を設定し、上記の前回の周期で
    の初期係合圧に応じて設定された学習値の流体圧状態か
    ら所定圧まで増加する初期係合圧設定用流体圧を上記差
    動制限手段へ与え、これに反応する該差動制限手段の上
    記作動流体圧室内の圧力値と上記初期係合圧設定用流体
    圧との差を積分開始基準時点から積分終了基準時点まで
    積分して得られた積分値を閾値と比較して、該積分値が
    該閾値以上であれば上記前回の学習値を所定量だけ増加
    させたものを今回の学習値とすると共にこれを今回の初
    期係合圧とし、積分値が閾値以下であれば上記前回の学
    習値を所定量だけ減少させたものを今回の学習値とする
    一方で前回の学習値を今回の初期係合圧として、上記差
    動制限手段の初期係合圧を適正圧に近づけていくように
    構成されていることを特徴とする、請求項1記載の差動
    調整式前後輪トルク配分制御装置。
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