JP3122904B2

JP3122904B2 - 車両用左右駆動力制御装置

Info

Publication number: JP3122904B2
Application number: JP04064229A
Authority: JP
Inventors: 廉夫本山
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1992-03-19
Filing date: 1992-03-19
Publication date: 2001-01-09
Anticipated expiration: 2016-01-09
Also published as: JPH05262153A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両におい
て、ヨーレイトに着目して駆動状態を制御する、車両用
左右駆動力制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、４つの車輪の全てを駆動する四輪
駆動式自動車（以下、四輪駆動車という）の生産が盛ん
に行なわれているが、かかる四輪駆動車では、前輪と後
輪とへの駆動力配分を制御して、各輪を通じて駆動力を
確実に路面へ伝達できるようにすることが考えられてい
る。

【０００３】一方、旋回時等に左右輪の間の駆動力配分
を積極的に制御することで、旋回性能を向上させること
が考えられる。具体的には、車両外輪側に内輪側よりも
駆動力を多く配分することで車両の旋回性を向上させる
ことができる。また、旋回時の限界付近での車両コント
ロール性の向上等の効果があり、旋回時に限らず、ステ
アリングを操作して車両に操舵角を与えた時のヨー応答
性を向上させることができ、車両の走行性能そのものを
向上させることができる。

【０００４】しかしながら、このような左右輪間の駆動
力配分の積極的な制御は、まだ十分とは言えず、前後輪
間の駆動力配分制御手段に比べて、開発が遅れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、左右輪間の
駆動力配分制御も行なえる四輪駆動車の構成として、次
のようなものも考えられる。つまり、エンジンからの各
輪（４輪）へ通じる駆動力伝達系の各輪に分岐した各部
分に、例えばＣＶＴ（無段変速機）や油圧多板クラッチ
などの駆動力伝達状態を調整できる手段を介装して、こ
れらの各手段の駆動力伝達状態をそれぞれ独立して調整
できるようにする。こうすることで、前後輪間の駆動力
配分制御の他に、左右輪間の駆動力配分制御も行なえ
る。

【０００６】しかしながら、このような左右輪へ伝達す
る駆動力を相互に関連させずに独立して調整する駆動力
配分制御手段では、旋回時において、左右輪ロックの影
響によるブレーキング現象が発生するおそれがある。ま
た、車両の旋回性能を向上させるためには、これに適す
るとともに検出または算出し易い制御パラメータを選ぶ
ことや、さらに、この制御パラメータに基づいてどのよ
うに制御を行なうかが問題になる。

【０００７】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、旋回時のブレーキング現象の発生を回避する
など、車両の旋回性能を確実に向上させることができる
ようにした、車両用左右駆動力制御装置を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の車両用左右駆動力制御装置では、エンジンの
駆動力が入力される入力要素と、該入力要素に入力され
た駆動力を左右一対の出力要素に配分して出力するとと
もに各出力要素の差動を許容する差動機構と、上記入力
要素と上記の左右一対の出力要素とのうちのいずれか２
つの要素間に上記差動機構とは独立して介装され、これ
らの２つの要素の一方の回転速度を変速させる変速機構
と、該変速機構を介して上記の２つの要素間で駆動力を
授受させることにより左右輪への駆動力配分を連続的に
調整でき、左右輪のうち高速回転輪側における駆動力を
増大させるとともに低速回転輪側における駆動力を減少
させることをも可能に構成された駆動力配分調整手段
と、上記駆動力配分調整手段を制御する制御手段とをそ
なえるとともに、上記車両の操舵角を検出する操舵角検
出手段と、上記車両の実ヨーレイトを検出するヨーレイ
ト検出手段と、上記車両の車速を検出する車速検出手段
とをそなえ、上記制御手段が、上記操舵角検出手段によ
り検出された操舵角情報および上記車速検出手段により
検出された車速情報に基づき目標ヨーレイトを算出する
目標ヨーレイト算出手段をそなえて、上記ヨーレイト検
出手段で検出された実ヨーレイトを上記目標ヨーレイト
に近接させるようにフィードバックを行ないながら上記
駆動力配分調整手段の作動を制御するように構成されて
いることを特徴としている。

【０００９】また、請求項２記載の本発明の車両用左右
駆動力制御装置では、上記変速機構が、無段変速機によ
り構成され、上記の左右一対の出力要素間に介装されて
いることを特徴としている。

【００１０】

【作用】上述の請求項１に記載の発明の車両用左右駆動
力制御装置では、エンジンの駆動力は、入力要素に入力
されると、差動機構を介して左右一対の出力要素に配分
され、このとき、制御手段の制御に応じて駆動力配分調
整手段が作動して、上記入力要素と上記の左右一対の出
力要素とのうちのいずれか２つの要素間に上記差動機構
とは独立して介装された変速機構により、これらの２つ
の要素の一方の回転速度を変速させながら上記の２つの
要素間で駆動力を授受させる。このとき、制御手段は、
目標ヨーレイト算出手段により、操舵角検出手段によっ
て検出された操舵角情報と、車速検出手段によって検出
された車速情報とに基づき目標ヨーレイトを算出して、
ヨーレイト検出手段により検出された実ヨーレイトを上
記目標ヨーレイトに近接させるようにフィードバックを
行ないながら上記駆動力配分調整手段を制御する。駆動
力配分調整手段では、該変速機構を介して上記の２つの
要素間で駆動力を授受させることにより左右輪への駆動
力配分を連続的に調整でき、左右輪のうち高速回転輪側
における駆動力を増大させるとともに低速回転輪側にお
ける駆動力を減少させることもできる。これにより、左
右輪へのエンジンの駆動力配分が調整されて、車両の旋
回が滑らかに行なわれる。

【００１１】また、請求項２記載の本発明の車両用左右
駆動力制御装置では、上記の駆動力配分調整手段におい
て、無段変速機の変速比の調整によって上記の２つの要
素の一方の回転速度を変速させることで上記の２つの要
素間で駆動力を授受させながら駆動力配分の調整が行な
われる。

【００１２】

【実施例】以下、図面により、本発明の実施例について
説明すると、図１〜図４は本発明の第１実施例としての
自動車用左右駆動力制御装置を示すもので、図１は本装
置をそなえた自動車の駆動力伝達系の概略構成を示す摸
式図、図２はその要部の作動を示すフローチャート、図
３，図４はいずれもその制御特性を示すグラフであり、
図５〜６は本発明の第２実施例としての自動車用左右駆
動力制御装置を示すもので、図５は本装置をそなえた自
動車の駆動力伝達系の概略構成を示す摸式図，図６はそ
の要部構成を示す摸式図である。

【００１３】まず、本発明の第１実施例について説明す
ると、この自動車用左右駆動力制御装置をそなえた自動
車の駆動力伝達系１は図１に示すように構成されてい
る。つまり、図１に示すように、エンジン２から図示し
ない変速機等を介して出力された回転駆動力（以下、駆
動力又はトルクという）は、センタデファレンシャル
（以下、センタデフと略す）３に伝達されるようになっ
ている。このセンタデフ３は、前輪４，５と後輪６，７
の回転速度差を吸収するために設けられている。

【００１４】そして、センタデフ３には前輪側出力軸８
と後輪側出力軸９とが結合されている。前輪側出力軸８
は、フロントデファレンシャル（以下、フロントデフと
略す）１０への入力軸に相当し、後輪側出力軸９は、リ
アデファレンシャル（以下、リアデフと略す）１１への
入力軸に相当している。そして、フロントデフ１０の出
力軸である左前輪側駆動軸１２，右前輪側駆動軸１３に
より左前輪４，右前輪５が駆動され、リアデフ１１の出
力軸である左後輪側駆動軸１４，右後輪側駆動軸１５に
より左後輪６，右後輪７が駆動されるようになってい
る。

【００１５】上記センタデフ３には、駆動力配分調整手
段及び変速機構としてのベルト式の無段変速機（ＣＶＴ
＝ＣｏｎｔｉｎｕｏｓｌｙＶａｒｉａｂｌｅＴｒａ
ｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）３０が組み合わされており、この
ＣＶＴ３０の構造について説明すると以下のようにな
る。つまり、センタデフ３の出力軸である前輪側出力軸
８には駆動ギア８Ａが設けられ、後輪側出力軸９には駆
動ギア９Ａが設けられている。そして、ＣＶＴ３０の２
つのプーリ３３，３４の各回転軸には、これらの駆動ギ
ア８Ａ，９Ａと噛合する従動ギア３１，３２が設けられ
ており、各出力軸８，９と連動して、ＣＶＴ３０の各プ
ーリ３３，３４が回転するようになっている。そして、
これらのプーリ３３，３４には、幅を自由に変化できる
Ｖ字型断面を有する溝部３３Ａ，３４Ａがそれぞれ設け
られている。これらの溝部３３Ａ，３４Ａには、例え
ば、特殊な形状をしたコマを間断なく連ねたスチールベ
ルト３５が掛け渡されており、２つのプーリ３３，３４
間で回転駆動力が伝達されるようになっている。

【００１６】そして、このＣＶＴ３０では、例えば油圧
制御等によって両方のプーリの溝部３３Ａ，３４Ａの幅
を変化させて、この２つのプーリ３３，３４の回転速度
比を連続的に、且つ、無段階に変化できるようになって
いる。一方、上記フロントデフ１０にも、駆動力配分調
整手段及び変速機構としてのＣＶＴ４０が設けられてい
る。このＣＶＴ４０も、前述のＣＶＴ３０と同様に構成
されている。つまり、フロントデフ１０の出力軸である
前輪側駆動軸１２，１３に駆動ギア１２Ａ，１３Ａが設
けられ、これらの駆動ギア１２Ａ，１３Ａにより、これ
らの駆動ギア１２Ａ，１３Ａと噛合する従動ギア４１，
４２を回転させて、ＣＶＴ４０に設けられたプーリ４
３，４４を回転させるようになっている。また、これら
のプーリ４３，４４には幅を自由に変化できるＶ字型断
面を有する溝部４３Ａ，４４Ａがそれぞれ設けられ、こ
れらの溝部４３Ａ，４４Ａに特殊な形状をしたコマを間
断なく連ねたスチールベルト４５が掛けられており、２
つのプーリ４３，４４間で回転駆動力が伝達されるよう
になっている。

【００１７】そして、油圧制御等により両方のプーリの
溝部４３Ａ，４４Ａの幅を変化させて、この２つのプー
リ４３，４４の回転速度比を連続的に、且つ、無段階に
変化させるようになっている。さらに、上記リアデフ１
１も、ＣＶＴ３０，４０と同様に、駆動力配分調整手段
及び変速機構としてのＣＶＴ５０が設けられている。こ
のＣＶＴ５０も上述のＣＶＴ３０，４０と同様に構成さ
れている。つまり、リアデフ１１の出力軸である後輪側
駆動軸１４，１５に駆動ギア１４Ａ，１５Ａが設けら
れ、これらの駆動ギア１４Ａ，１５Ａにより、これらの
駆動ギア１４Ａ，１５Ａと噛合する従動ギア５１，５２
を回転させて、ＣＶＴ５０に設けられたプーリ５３，５
４を回転させるようになっている。また、これらのプー
リ５３，５４には幅を自由に変化できるＶ字型断面を有
する溝部５３Ａ，５４Ａがそれぞれ設けられ、これらの
溝部５３Ａ，５４Ａに特殊な形状をしたコマを間断なく
連ねたスチールベルト５５が掛けられており、２つのプ
ーリ５３，５４間で回転駆動力が伝達されるようになっ
ている。

【００１８】そして、油圧制御等により両方のプーリの
溝部５３Ａ，５４Ａの幅を変化させて、この２つのプー
リ５３，５４の回転速度比を連続的に、且つ、無段階に
変化させるようになっている。このように、センタデフ
３，フロントデフ１０，リアデフ１１には、それぞれＣ
ＶＴ３０，４０，５０が組み合わされているので、エン
ジン２から出力された回転駆動力は、ＣＶＴ３０によっ
て無段階連続的に回転差を調整されて前輪側出力軸８と
後輪側出力軸９とに所要の比率で配分されて、この際、
これら２つの軸８，９の回転差は、センタデフ３により
吸収されるようになっている。

【００１９】また、前輪側出力軸８からフロントデフ１
０に入力された回転駆動力は、ＣＶＴ４０によって無段
階連続的に回転差を調整されて左前輪側駆動軸１２と右
前輪側駆動軸１３とに配分される。そして、左前輪４と
右前輪５とが所要の比率で配分された駆動力で駆動され
て、この際、これら２つの軸１２，１３の回転差、すな
わち左前輪４と右前輪５との回転差は、フロントデフ１
０により吸収されるようになっている。

【００２０】同様に、後輪側出力軸９からリアデフ１１
に入力された回転駆動力は、ＣＶＴ５０によって無段階
連続的に回転差を調整されて左後輪側駆動軸１４と右後
輪側駆動軸１５とに配分される。そして、左後輪６と右
後輪７とが所要の比率で配分された駆動力で駆動され
て、この際、これら２つの軸１４，１５の回転差、すな
わち左後輪６と右後輪７との回転差は、リアデフ１１に
より吸収されるようになっている。

【００２１】これらのＣＶＴ３０，４０，５０は、制御
手段としてのコントローラ１６により制御されるように
なっている。図１に示すように、この車両には、車両の
車速を検出する車速検出手段としての車速センサ１７
と、ハンドルの切れ角を検出する操舵角検出手段として
の操舵角センサ１８と、車両の実ヨーレイトを検出する
実ヨーレイト検出手段としてのヨーレイトセンサ１９と
が設けられており、上記各センサの検出した情報は、コ
ントローラ１６に入力された後、各検出信号に基づい
て、コントローラ１６内において所要の演算を行なっ
て、各ＣＶＴ３０，４０，５０の制御量が求められて、
各ＣＶＴ３０，４０，５０へ出力されるようになってい
る。

【００２２】なお、車速センサ１７は、各駆動軸１２，
１３，１４，１５の近傍にそれぞれ設けられており、駆
動軸１２，１３，１４，１５の回転状態、すなわち、各
車輪４，５，６，７の車輪速を検出することができるよ
うになっている。そして、このコントローラ１６の一部
には、操舵角情報および車速情報に基づき目標ヨーレイ
トを算出する目標ヨーレイト算出手段２２と、制御量を
設定する処理装置２３とがそなえられ、ヨーレイトを参
照しながら左右輪の駆動力配分を制御する制御信号を出
力するようになっている。

【００２３】つまり、この処理装置２３では、ヨーレイ
ト偏差及びヨーレイト偏差の微分値とに応じて左輪側と
右輪側とへの各制御指令値ＥＬ，ＥＲを出力するように
なっている。なお、目標ヨーレイトは、目標ヨーレイト
算出手段２２により操舵角センサ１８で検出された操舵
角情報および車速センサ１７で検出された車速情報に基
づき算出され、実ヨーレイトは、ヨーレイトセンサ１９
で検出されるようになっている。

【００２４】ここで、このヨーレイトフィードバック制
御について具体的に説明すると、まず、操舵角センサ１
８によって検出されたハンドル角（実操舵角）δｆ，車
速センサ１７によって検出された４輪の車輪速Ｖ４，Ｖ
５，Ｖ６，Ｖ７およびヨーレイトセンサ１９によって検
出された実ヨーレイトＹのそれぞれがコントローラ１６
に入力されるようになっている。

【００２５】そして、目標ヨーレイト算出手段２２で
は、下式（１）にしたがって目標ヨーレイトＹ^*を計算
するようになっている。Ｙ^*＝（Ｖ・δｆ）／〔Ｌ（１＋Ａ・Ｖ²）〕・・・（１）ここで、Ｖは車輪速Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６，Ｖ７の平均値，
Ｌは車両のホイールベース，Ａはスタビリティファクタ
である。スタビリティファクタＡは、後述するフィード
バックゲインＧ１，Ｇ２と同様に車速感応要素の１つで
あり、例えば、図４のマップ１に示すようなグラフにし
たがってその値が決定されるようになっている。

【００２６】そして、目標ヨーレイトＹ^*と実際のヨー
レイトＹとの偏差であるヨーレイト偏差ΔＹが式（２）
により算出されるとともに、ヨーレイト偏差微分値Δ
Ｙ′が式（３）にしたがって算出されるようになってい
る。 ΔＹ＝Ｙ^*−Ｙ・・・・・・・・・・・・・・・・・（２） ΔＹ′＝ｄΔＹ／ｄｔ・・・・・・・・・・・・・・（３）そして、処理装置２３で上記ヨーレイト偏差ΔＹとヨー
レイト偏差微分値ΔＹ′を用いて左右の制御信号の指令
値ＥＬ，ＥＲが、例えば下記に示すような式（３），
（４）にしたがって算出されるようになっている。ＥＬ＝Ｇ１×ΔＹ＋Ｇ２×ΔＹ′・・・・・・・・・（３）ＥＲ＝−Ｇ１×ΔＹ−Ｇ２×ΔＹ′・・・・・・・・（４）ここで、Ｇ１，Ｇ２はフィードバックゲインと呼ばれる
車速感応要素であり、これらフィードバックゲインＧ
１，Ｇ２については、例えば、図４のマップ２に示すよ
うなグラフにしたがってその値が決定されるようになっ
ている。

【００２７】なお、指令値ＥＬは、左輪側に送られる制
御信号であり、左輪側へ移動する駆動力の大きさを示す
信号である。また、指令値ＥＲは、右輪側に送られる制
御信号であり、右輪側へ移動する駆動力の大きさを示す
信号である。そして、処理装置２３から上記の指令値Ｅ
Ｌ，ＥＲの制御信号が各ＣＶＴ４０，５０に出力され、
このような制御動作が所定の周期で繰り返されるように
なっている。

【００２８】この結果、指令値ＥＬ，ＥＲの制御信号が
コントローラ１６から各ＣＶＴ４０，５０へ出力され、
左輪および右輪へ伝達される駆動力が所要の状態に調整
され、車両の運転状態に対応した駆動力配分が行なわれ
るようになっている。ここで、指令値ＥＬ，ＥＲの制御
信号に対応した駆動力は、例えば、図３に示すマップに
よって決定されるようになっている。このマップでは中
立不感帯幅αが設けられており、指令値ＥＬ，ＥＲが不
感帯域にあるような小さい値のときは、左右輪間の駆動
力配分を変化させないように設定されている。

【００２９】この中立不感帯は、ＥＬ，ＥＲが０近傍の
領域に設けられており、車両の走行時に各センサ１７，
１８，１９に入力される信号に対して、路面からの外乱
等によりノイズが混入したときに、このノイズによって
出力される微小な制御信号に対しての過度な制御を抑制
して制御を安定させるために設けられている。したがっ
て、ＥＬ，ＥＲが０近傍にあるような小さい値のとき
は、制御信号の指令値ＥＬ，ＥＲに対応する駆動トルク
が０に設定されて左右輪間の駆動力配分を変化させない
ようになっている。

【００３０】本発明の第１実施例としての自動車用左右
駆動力制御装置は、上述のように構成されているので、
次のように作動する。すなわち、前後左右の各車輪４，
５，６，７は、エンジン２の出力を伝達されて回転駆動
されるが、各車輪４，５，６，７へ入力される駆動力
は、無段変速機（ＣＶＴ）３０，４０，５０のそれぞれ
の状態により調整される。

【００３１】コントローラ１６では、車両の走行状態
（車速や加減速や操舵角等の状態）に応じて、ＣＶＴ３
０を制御して駆動力の前後配分を調整する。そして、さ
らにＣＶＴ４０，５０を、車両の走行状態に応じて出力
される車速センサ１７，操舵角センサ１８，ヨーレイト
センサ１９の各センサの出力値に基づいて、コントロー
ラ１６により制御する。これにより、左輪側と右輪側と
の回転差が制御され、左右トルク配分が調整されるもの
である。

【００３２】コントローラ１６における左右輪への駆動
力配分の制御については、例えば図２に示すフローチャ
ートのようにして、実ヨーレイトと目標ヨーレイトとか
らフィードバックを行ないつつ制御信号が出力され、車
両の運転状態に応じた左右輪の駆動力配分が調整され
て、車体に旋回しようとする方向への旋回モーメントが
与えられる。

【００３３】ここで、図２に示すフローチャートについ
て説明すると、まずステップＳ１において、操舵角セン
サ１８によって検出されたハンドル角δｆ，車速センサ
１７によって検出された４輪の車輪速Ｖ４，Ｖ５，Ｖ
６，Ｖ７およびヨーレイトセンサ１９によって検出され
た実ヨーレイトＹのそれぞれがコントローラ１６に入力
される。

【００３４】つぎに、ステップＳ２で、目標ヨーレイト
算出手段２２により目標ヨーレイトＹ^*が上述の式
（１）にしたがって計算される。そして、ステップＳ３
において、目標ヨーレイトＹ^*と実際のヨーレイトＹと
の偏差であるヨーレイト偏差ΔＹが式（２）により算出
されるとともに、ヨーレイト偏差微分値ΔＹ′が式
（３）にしたがって算出される。

【００３５】そして、ステップＳ４で上記ヨーレイト偏
差ΔＹとヨーレイト偏差微分値ΔＹ′を用いて処理装置
２３により制御信号の指令値ＥＬ，ＥＲが、例えば式
（３），（４）にしたがって算出される。そして、ステ
ップＳ５において、処理装置２３から上記の指令値Ｅ
Ｌ，ＥＲの制御信号が各ＣＶＴ４０，５０に出力され、
このような制御動作が所定の周期で繰り返される。

【００３６】この結果、指令値ＥＬ，ＥＲの制御信号が
コントローラ１６から各ＣＶＴ４０，５０へ出力され、
左輪および右輪へ伝達される駆動力が所要の状態に調整
され、車両の運転状態に対応した駆動力配分が行なわれ
る。このようにして、車両の左右輪に駆動力が配分さ
れ、車体に旋回しようとする方向への旋回モーメントが
与えられて、車両の旋回性が向上する。そして、目標ヨ
ーレイトを適切に設定することで、車両の旋回特性を例
えばＮＳ（ニュートラルステア）等の理想とするステア
状態に近付けることができる。

【００３７】例えば、車両の駆動時に旋回操作を行なう
と、旋回内輪側への駆動力が減少されて、旋回外輪側へ
の駆動力が増加され、車体に旋回しようとする方向への
旋回モーメントが与えられる。一方、車両の制動時に旋
回操作を行なうと、旋回内輪側への駆動力（この場合の
駆動力はエンジンブレーキの作用する状態であって負の
値、即ち制動力である。）が増加されて、旋回外輪側へ
の駆動力（つまり、制動力）が減少され、車体に旋回し
ようとする方向への旋回モーメントが与えられる。

【００３８】このように、旋回時には左右の車輪のうち
の一方には駆動力が余り伝達されないので、左右輪の差
動が許容されて旋回時のブレーキング現象が解消され
る。しかも、目標ヨーレイトと実ヨーレイトとをフィー
ドバックして制御するため、旋回特性を加減速等によら
ず一定とすることができるようになる。また、駆動トル
クや回転数のフィードバックを行なうことなく、ヨーレ
イト偏差とその微分値のみで十分な旋回特性の向上を図
ることができる。

【００３９】さらに、ヨーレイトフィードバック制御と
舵角制御を同時に行なった場合には、両制御の干渉の可
能性が考えられるが、ヨーレイトフィードバック制御の
みで制御を行なうことにより、シンプルで確実な制御が
行なわれる。次に、本発明の第２実施例について説明す
ると、この車両用左右駆動力制御装置をそなえた自動車
の駆動力伝達系１では、第１実施例に対して駆動力配分
調整手段の構成が異なっている。

【００４０】まず、この装置をそなえた自動車の駆動力
伝達系１は、エンジン２からの駆動力をトランスミッシ
ョン等を介して遊星歯車で構成されたセンタデフ３で受
けて、センタデフ３から、前輪側と後輪側とに伝達する
ようになっている。特に、このセンタデフ３には、前後
輪の差動を適当に制限しうるセンタデフ差動制限機構２
４が設けられている。この差動制限機構２４は、ここで
は油圧式の多板クラッチにより構成され、供給油圧に応
じて前後輪の差動を制限しながら、前後輪への駆動力配
分を制御できるようになっており、前後輪間の駆動力配
分を制御する装置となっている。

【００４１】このようにして、センタデフ３から配分さ
れた駆動力の一方は、フロントデフ１０を通じて左右の
前輪４，５に伝達されるようになっている。一方、セン
タデフ３から配分された駆動力の他方は、プロペラシャ
フト６２を介してリヤデフ１１に伝達され、このリヤデ
フ１１を通じて左右の後輪６，７に伝達されるようにな
っている。なお、符号２５はドライブピニオン及びリン
グギヤからなるベベルギヤ機構である。

【００４２】リヤデフ１１部分には、変速機構２６と多
板クラッチ機構２７とからなる駆動力配分調整手段とし
ての駆動力伝達制御機構６０が設けられ、リヤデフ１１
及び駆動力伝達制御機構６０から車両用左右駆動力制御
装置が構成される。なお、この多板クラッチ機構２７は
油圧式のもので、油圧を調整されることで左右輪への駆
動力配分を調整できるようになっている。

【００４３】そして、この駆動力伝達制御機構６０の多
板クラッチ機構２７の油圧系は、前述の前後駆動力制御
装置の多板クラッチ機構２４の油圧系とともに、コント
ローラ１６によって制御されるようになっている。つま
り、多板クラッチ機構２７の油圧系及び多板クラッチ機
構２４の油圧系は、各クラッチ機構にそれぞれ付設され
た図示しない油圧室と、油圧源を構成する電動ポンプ２
８及びアキュムレータ２９と、この油圧を上記の油圧室
に所要量だけ供給させるクラッチ油圧制御バルブ６１と
からなっている。そして、クラッチ油圧制御バルブ６１
の開度がコントローラ１６によって制御されるようにな
っている。

【００４４】なお、コントローラ１６では、車速センサ
１７，操舵角センサ１８，ヨーレイトセンサ１９などか
らの情報に基づいて、クラッチ油圧制御バルブ６１の開
度を制御する。ここで、この車両用左右駆動力制御装置
の要部を説明すると、図５，６に示すように、プロペラ
シャフト６２の後端に設けられて回転駆動力を入力され
る入力軸６２Ａと、入力軸６２Ａから入力された駆動力
を出力する左輪回転軸（左後輪６の駆動軸）１４と右輪
回転軸（右後輪７の駆動軸）１５とが設けられており、
左輪回転軸１４と右輪回転軸１５と入力軸６２Ａとの間
に車両用左右駆動力制御装置が介装されている。

【００４５】そして、この車両用左右駆動力制御装置の
駆動力伝達制御機構６０は、次のような構成により、左
輪回転軸１４と右輪回転軸１５との差動を許容しなが
ら、左輪回転軸１４と右輪回転軸１５とに伝達される駆
動力を所要の比率に配分できるようになっている。すな
わち、左輪回転軸１４と入力軸６２Ａとの間及び右輪回
転軸１５と入力軸６２Ａとの間に、それぞれ変速機構２
６と多板クラッチ機構２７とが介装されており、左輪回
転軸１４又は右輪回転軸１５の回転速度が、変速機構２
６により増速されて駆動力伝達補助部材としての中空軸
６３に伝えられる。

【００４６】そして、多板クラッチ機構２７は、この中
空軸６３と入力軸６２Ａ側のデファレンシャルケース
（以下、デフケースと略す）１１Ａとの間に介装されて
おり、この多板クラッチ機構２７を係合させることで、
デフケース１１Ａから中空軸６３へ、又は、中空軸６３
からデフケース１１Ａへ、駆動力が送給されるようにな
っている。これは、対向して配設されたクラッチ板にお
ける一般的な特性として、トルクの伝達が、速度の速い
方から遅い方へ行なわれるためである。

【００４７】したがって、例えば、右輪回転軸１５と入
力軸６２Ａとの間の多板クラッチ機構２７が係合される
と、右輪回転軸１５へ配分される駆動力は変速機構２６
側からのルートで増加又は減少されて、この分だけ、左
輪回転軸１４へ配分される駆動力が減少又は増加する。
上述の変速機構２６は、２つのプラネタリギヤ機構を直
列的に結合してなるいわゆるダブルプラネタリギヤ機構
で構成されており、右輪回転軸１５に設けられた変速機
構２６を例に説明すると次のようになる。

【００４８】すなわち、右輪回転軸１５には第１のサン
ギヤ２６Ａが固着されており、この第１のサンギヤ２６
Ａは、その外周において第１のプラネタリギヤ（プラネ
タリピニオン）２６Ｂに噛合している。また、第１のプ
ラネタリギヤ２６Ｂは、第２のプラネタリギヤ２６Ｄと
一体に固着され、共にキャリヤに設けられたピニオンシ
ャフト２６Ｃを通じて、ケーシング（固定部）に固着さ
れて回転しないキャリア２６Ｆに枢支されている。これ
により、第１のプラネタリギヤ２６Ｂと第２のプラネタ
リギヤ２６Ｄとが、ピニオンシャフト２６Ｃを中心とし
て同一の回転を行なうようになっている。

【００４９】さらに、第２のプラネタリギヤ２６Ｄは、
右輪回転軸１５に枢支された第２のサンギヤ２６Ｅに噛
合しており、第２のサンギヤ２６Ｅは、中空軸６３を介
して多板クラッチ機構２７のクラッチ板２７Ａに連結さ
れている。また、多板クラッチ機構２７の他方のクラッ
チ板２７Ｂは、入力軸６２Ａにより駆動されるデフケー
ス１１Ａに連結されている。

【００５０】そして、この実施例の構造では、第２のサ
ンギヤ２６Ｅが第１のサンギヤ２６Ａよりも小さい径に
形成されているので、プラネタリギヤ２６Ｂ，２６Ｄを
通じて、第２のサンギヤ２６Ｅの回転速度は第１のサン
ギヤ２６Ａよりも大きくなり、この変速機構２６は増速
機構としてはたらくようになっている。したがって、ク
ラッチ板２７Ａの回転速度がクラッチ板２７Ｂよりも大
きいときに、多板クラッチ機構２７を係合させた場合に
は、この係合状態に応じた量のトルクが、右輪回転軸１
５側からデフケース１１Ａ側へ送給されるようになって
いる。このため、デフケース１１Ａからの駆動トルクが
左輪回転軸１４の方により多く配分されるようになる。

【００５１】一方、左輪回転軸１４にそなえられる変速
機構２６及び多板クラッチ機構２７も、同様に構成され
ている。このため、デフケース１１Ａからの駆動トルク
を右輪回転軸１５により多く配分したい場合には、その
配分したい程度（配分比）に応じて左輪回転軸１４側の
多板クラッチ機構２７を適当に係合し、左輪回転軸１４
により多く配分したい場合には、その配分比に応じて右
輪回転軸１５側の多板クラッチ機構２７を適当に係合す
る。

【００５２】このとき、多板クラッチ機構２７が油圧駆
動式であるから、油圧の大きさを調整することで多板ク
ラッチ機構２７の係合状態を制御でき、デフケース１１
Ａから左輪回転軸１４又は右輪回転軸１５への駆動力の
送給量（つまりは駆動力の左右配分比）を適当な精度で
調整することができるようになっている。なお、左右の
多板クラッチ機構２７が共に完全係合することのないよ
うに設定されており、左右の多板クラッチ機構２７のう
ち一方が完全係合したら他方の多板クラッチ機構２７は
滑りを生じるようになっている。

【００５３】ところで、この車両用左右駆動力制御装置
は、コントローラ１６によって、車速センサ１７，操舵
角センサ１８，ヨーレイトセンサ１９などからの情報に
基づいて、クラッチ油圧制御バルブ６１の開度を制御す
る制御信号が設定されるようになっている。ここで、コ
ントローラ１６の構成について説明すると、第１実施例
と同様に、このコントローラ１６の一部に操舵角情報と
車速情報に基づき目標ヨーレイトを算出する目標ヨーレ
イト算出手段２２と実ヨーレイトと目標ヨーレイトとか
ら制御量を設定する処理装置２３とがそなえられ、処理
装置２３から左右輪の駆動力配分を制御する制御信号を
出力するようになっている。この時、上記の制御信号の
設定手段については、第１実施例と同様であるので、こ
こでは説明を省略する。

【００５４】そして、上記コントローラ１６によって設
定された制御信号がクラッチ油圧制御バルブ６１に送ら
れて、図３のマップにしたがって所定量の作動油圧がセ
ンタデフ差動制限機構と多板クラッチ機構２７に供給さ
れるようになっている。本発明の第２実施例としての車
両用左右駆動力制御装置は、上述のように構成されてい
るので、車両旋回時には、内輪側のクラッチ２７を外輪
側のクラッチ２７よりも強く係合させて、外輪のトルク
配分を増加させて、例えば、内輪側への駆動力を少なく
して、外輪側への駆動力を増大させるようにする。この
時、車両の実ヨーレイトが目標ヨーレイトに近づくよう
にフィードバックしながら行なう。

【００５５】このようにして与えられる、車体に旋回し
ようとする方向への旋回モーメントによって、第１実施
例同様に車両の旋回性が向上する。また、車両の旋回特
性を、例えばＮＳ（ニュートラルステア）等の理想とす
るステア特性に近付けることができる。また、目標ヨー
レイトと実ヨーレイトとをフィードバックして制御する
ため、旋回特性を加減速等によらず一定とすることがで
き、駆動トルクや回転数のフィードバックを行なうこと
なく、ヨーレイト偏差のみで十分な旋回特性の向上を図
ることができる。さらに、ヨーレイトフィードバック制
御と舵角制御とを同時に行なった場合においては、両制
御の干渉の可能性が考えられるが、ヨーレイトフィード
バック制御のみで制御を行なうことにより、シンプルで
確実な制御が行なわれる。

【００５６】また、ブレーキ等のエネルギーロスを用い
てトルク配分を調整するのでなく、一方のトルクの所要
量を他方に転送することによりトルク配分が調整される
ため、大きなトルクロスやエネルギロスを招来すること
なく、所望のトルク配分を得ることができる。なお、こ
の実施例では、駆動力配分調整手段として油圧式の多板
クラッチ機構１２が設けられているが、駆動力配分調整
手段としては、多板クラッチ機構の他に、摩擦クラッチ
や、ＶＣＵ（ビスカスカップリングユニット）や、ＨＣ
Ｕ（ハイドーリックカップリングユニット）等の他のカ
ップリングを用いることもできる。

【００５７】摩擦クラッチの場合、多板クラッチ機構と
同様に油圧等で係合力を調整するものが考えられ、特
に、この摩擦クラッチでは、トルク伝達方向が一方向の
ものを所要の方向（それぞれのトルク伝達方向）向けて
設置することが考えられる。また、このＶＣＵやＨＣＵ
には、従来型の動力伝達特性が一定のものも考えられる
が、油圧や電磁力等により、係合力調整や動力伝達特性
の調整が可能なものものが適している。

【００５８】なお、この第２実施例の駆動力伝達系１に
おいて、フロントデフ１０部分に駆動力伝達制御機構６
０を追加して設けることも考えられる。そして、フロン
ト側とリア側との２つの駆動力伝達制御機構６０，６０
を同時に制御して、左右輪間の駆動力配分を調整するよ
うに構成する。このような構成により、左輪側と右輪側
とを独立して制御することにより、車両の旋回性能をさ
らに向上させることが可能となる。

【００５９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の車両用左
右駆動力制御装置（請求項１）によれば、エンジンの駆
動力が入力される入力要素と、該入力要素に入力された
駆動力を左右一対の出力要素に配分して出力するととも
に各出力要素の差動を許容する差動機構と、上記入力要
素と上記の左右一対の出力要素とのうちのいずれか２つ
の要素間に上記差動機構とは独立して介装され、これら
の２つの要素の一方の回転速度を変速させる変速機構
と、該変速機構を介して上記の２つの要素間で駆動力を
授受させることにより左右輪への駆動力配分を連続的に
調整でき、左右輪のうち高速回転輪側における駆動力を
増大させるとともに低速回転輪側における駆動力を減少
させることをも可能に構成された駆動力配分調整手段
と、上記駆動力配分調整手段を制御する制御手段とをそ
なえるとともに、上記車両の操舵角を検出する操舵角検
出手段と、上記車両の実ヨーレイトを検出するヨーレイ
ト検出手段と、上記車両の車速を検出する車速検出手段
とをそなえ、上記制御手段が、上記操舵角検出手段によ
り検出された操舵角情報および上記車速検出手段により
検出された車速情報に基づき目標ヨーレイトを算出する
目標ヨーレイト算出手段をそなえて、上記ヨーレイト検
出手段で検出された実ヨーレイトを上記目標ヨーレイト
に近接させるようにフィードバックを行ないながら上記
駆動力配分調整手段の作動を制御するという構成によ
り、例えば、車両外輪側に内輪側よりも駆動力を多く配
分することで、旋回時に左右輪の間の駆動力配分を積極
的に制御して、旋回性能を向上させることができるよう
になる。

【００６０】また、旋回時の限界付近での車両コントロ
ール性を向上させることができる。さらに、旋回時に限
らず、ステアリングを操作して車両に操舵角を与えた時
のヨー応答性を向上させることができ、車両の走行性能
そのものを向上させることができる。また、本発明の車
両用左右駆動力制御装置（請求項２）によれば、旋回時
には左右輪の差動が許容されて旋回時のブレーキング現
象が解消される。

【００６１】また、ブレーキ等のエネルギーロスを用い
てトルク配分を調整するのでなく、一方のトルクの所要
量を他方に転送することによりトルク配分が調整される
ため、大きなトルクロスやエネルギロスを招来すること
なく、所望のトルク配分を得ることができるという利点
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例としての車両用左右駆動力
制御装置をそなえた自動車における駆動力伝達系の概略
構成を示す車両の模式図である。

【図２】本発明の第１実施例としての車両用左右駆動力
制御装置の作動を示すフローチャートである。

【図３】本発明の第１実施例としての車両用左右駆動力
制御装置における制御量設定に関するマップ（制御特性
を示すグラフ）である。

【図４】本発明の第１実施例としての車両用左右駆動力
制御装置における制御量設定に関するマップ（制御特性
を示すグラフ）である。

【図５】本発明の第２実施例としての車両用左右駆動力
制御装置をそなえた自動車における駆動力伝達系の概略
構成を示す車両の模式図である。

【図６】本発明の第２実施例としての車両用左右駆動力
制御装置の要部構成を示す模式図である。

【符号の説明】

１駆動力伝達系２エンジン３センタデファレンシャル４，５前輪６，７後輪８前輪側出力軸８Ａ前輪側駆動ギア９後輪側出力軸９Ａ後輪側駆動ギア１０フロントデファレンシャル１１リアデファレンシャル１１Ａリアデフケース１２，１３前輪側駆動軸１４，１５後輪側駆動軸１６制御手段１７車速センサ１８操舵角センサ１９ヨーレイトセンサ２２目標ヨーレイト算出手段２３処理装置２４センタデフ差動制限機構２５ベベルギヤ機構２６変速機構２６Ａ第１のサンギヤ２６Ｂ第１のプラネタリギヤ２６Ｃピニオンシャフト２６Ｄ第２のプラネタリギヤ２６Ｅ第２のサンギヤ２６Ｆキャリア２７多板クラッチ機構２７Ａ，２７Ｂクラッチ板２８電動ポンプ２９アキュムレータ３０，４０，５０駆動力配分調整手段及び変速機構とし
ての無段変速機（ＣＶＴ）３１，３２，４１，４２，５１，５２従動ギア３３，３４，４３，４４，５３，５４プーリ３３Ａ，３４Ａ，４３Ａ，４４Ａ，５３Ａ，５４Ａプ
ーリ溝部３５，４５，５５スチールベルト６０駆動力配分調整手段としての駆動力伝達制御機構６１クラッチ油圧制御バルブ６２プロペラシャフト６２Ａ入力軸６３中空軸

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの駆動力が入力される入力要素
と、該入力要素に入力された駆動力を左右一対の出力要素に
配分して出力するとともに各出力要素の差動を許容する
差動機構と、上記入力要素と上記の左右一対の出力要素とのうちのい
ずれか２つの要素間に上記差動機構とは独立して介装さ
れ、これらの２つの要素の一方の回転速度を変速させる
変速機構と、該変速機構を介して上記の２つの要素間で駆動力を授受
させることにより左右輪への駆動力配分を連続的に調整
でき、左右輪のうち高速回転輪側における駆動力を増大
させるとともに低速回転輪側における駆動力を減少させ
ることをも可能に構成された駆動力配分調整手段と、上記駆動力配分調整手段を制御する制御手段とをそなえ
るとともに、上記車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、上記車両の実ヨーレイトを検出するヨーレイト検出手段
と、上記車両の車速を検出する車速検出手段とをそなえ、上記制御手段が、上記操舵角検出手段により検出された
操舵角情報および上記車速検出手段により検出された車
速情報に基づき目標ヨーレイトを算出する目標ヨーレイ
ト算出手段をそなえて、上記ヨーレイト検出手段で検出
された実ヨーレイトを上記目標ヨーレイトに近接させる
ようにフィードバックを行ないながら上記駆動力配分調
整手段の作動を制御するように構成されていることを特
徴とする、車両用左右駆動力制御装置。
【請求項２】上記変速機構が、無段変速機により構成
され、上記の左右一対の出力要素間に介装されているこ
とを特徴とする、請求項１記載の車両用左右駆動力制御
装置。