JP3325346B2 - ４輪駆動車の駆動力制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、４輪駆動車の駆動力制
御装置に関し、特に、タイヤ空気圧低下又は異径タイヤ
装着に起因する差動回転許容値以下の差動回転のときに
は、差動制限制御を行わないようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車輪間又は車軸間の差動回転に応
じて、その差動を制限する差動制限装置としては、種々
の装置が提案されているが、車両の走行状態に起因して
発生する差動回転と、タイヤ空気圧の低下に起因する差
動回転や異径タイヤ（テンパータイヤ）装着に起因する
差動回転とを判別することは容易ではなく、その対策と
して、種々の技術が提案されている。例えば、特開平３
−３１０３１号公報には、直進走行時に、差動回転数変
化率（差動回転数微分値）が、小さいときには、その時
の差動回転数を不感帯差動回転数として設定し、実差動
回転数から不感帯差動回転数を引いた値を制御回転数差
とし、次回、その制御回転数差に基いて差動制限制御す
る駆動力配分制御装置が記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記公報の技術では、
車両が直進走行しないと、不感帯差動回転数を求めるこ
とができないため、旋回走行時等においては、タイヤ空
気圧の低下に起因する差動回転や異径タイヤ（テンパー
タイヤ）装着に起因する差動回転を加味した差動制限制
御を実行できないという問題がある。しかも、前記公報
の技術では、タイヤ空気圧の低下に起因する差動回転や
異径タイヤ（テンパータイヤ）装着に起因する差動回転
が、車速に比例的に変化することを加味していないの
で、差動制限制御の精度が低下するという問題がある。
本発明の目的は、タイヤ空気圧の低下又は異径タイヤ装
着に起因する差動回転の影響を排除して差動制限の精度
を高め得る４輪駆動車の駆動力制御装置を提供すること
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の４輪駆動車の
駆動力制御装置は、４つの車輪に対する駆動力分配を、
差動制限トルクを制御可能な差動制限クラッチ手段を介
して制御する４輪駆動車の駆動力制御装置において、前
記４輪駆動車の走行状態に関連する複数の物理量を検出
する検出手段と、前記複数の物理量の内の１つ又は複数
の物理量をパラメータとして、差動制限クラッチ手段の
締結トルクの複数のトルク特性を予め設定した記憶手段
と、前記検出手段で検出された物理量を、前記複数のト
ルク特性に夫々適用して複数の締結トルクを求めるトル
ク演算手段と、前記トルク演算手段で求めた複数の締結
トルクを加算して合計締結トルクを求めるトルク加算手
段と、前記トルク加算手段で求めた合計締結トルクとな
るように差動制限クラッチ手段を制御する制御手段とを
備え、前記記憶手段には、前記複数の物理量の１つ又は
複数をパラメータとして、前記トルク特性に相関をもた
せて予め設定された少なくとも１つのゲイン特性が記憶
され、前記トルク演算手段は、前記検出手段で検出され
た物理量を前記ゲイン特性に適用してゲインを求め、こ
のゲインを前記トルク特性から求めた締結トルクに乗算
してトルク加算手段に出力するように構成され、前記検
出手段は車輪間の差動回転と車速とを夫々検出するよう
に構成され、前記ゲイン特性は、前記車輪間の差動回転
と車速とをパラメータとして予め設定され、車速の増大
に応じて差動回転が増大するゲイン変更の為の境界ライ
ンを有することを特徴とするものである。

【０００５】請求項２の４輪駆動車の駆動力制御装置
は、請求項１の装置において、前記ゲイン特性は、前記
車輪間の差動回転が前記境界ラインを超える領域で前記
ゲインを大きくする特性であることを特徴とするもので
ある。 請求項３の４輪駆動車の駆動力制御装置は、請求
項１又は２の装置において、前記ゲイン特性は、前記車
輪間の差動回転が前記境界ライン以下の領域で前記ゲ イ
ンを０とする特性であることを特徴とするものである。

【０００６】

【発明の作用及び効果】請求項１の４輪駆動車の駆動力
制御装置では、検出手段により４輪駆動車の走行状態に
関連する複数の物理量が検出され、記憶手段には、前記
複数の物理量の内の１つ又は複数の物理量をパラメータ
として、差動制限クラッチ手段の締結トルクの複数のト
ルク特性が予め設定されている。トルク演算手段によ
り、検出手段で検出された物理量が、前記トルク特性に
夫々適用されて複数の締結トルクが求められ、トルク加
算手段により、トルク演算手段で求めた複数の締結トル
クが加算されて合計締結トルクが求められ、制御手段に
より、トルク加算手段で求めた合計締結トルクとなるよ
うに差動制限クラッチ手段が制御される。

【０００７】前記記憶手段には、複数のトルク特性の他
に、前記複数の物理量の１つ又は複数をパラメータとし
て、前記トルク特性に相関をもたせて予め設定された少
なくとも１つのゲイン特性が記憶されている。トルク演
算手段により、検出手段で検出された物理量が前記ゲイ
ン特性に適用されてゲインが求められ、このゲインが前
記トルク特性から求めた締結トルクに乗算されてトルク
加算手段に出力される。前記検出手段は、車輪間の差動
回転と車速とが夫々検出されるように構成され、前記ゲ
イン特性は、前記車輪間の差動回転と車速とをパラメー
タとして予め設定され、車速の増大に応じて差動回転が
増大するゲイン変更の為の境界ラインを有する。

【０００８】この４輪駆動車の駆動力制御装置によれ
ば、車速の増大に応じて差動回転が増大するゲイン変更
の為の境界ラインを有するゲイン特性を備えることによ
り、タイヤ空気圧の低下に起因する差動回転や異径タイ
ヤ装着による起因する差動回転等、車速に応じて増大す
る差動回転を加味してゲインを変えた差動制限制御が可
能となる。つまり、タイヤ空気圧の低下又は異径タイヤ
装着に起因する差動回転の影響を排除して差動制限の精
度を高め得ることができる。しかも、この差動制限制御
は、車両の走行状態に依らずに、車速のみをパラメータ
として実行できる ので、精度や信頼性に優れる。

【０００９】請求項２の４輪駆動車の駆動力制御装置で
は、前記ゲイン特性は、車輪間のが前記境界ラインを超
える領域で前記ゲインを大きくする特性であるので、タ
イヤ空気圧の低下に起因する差動回転や異径タイヤ装着
に起因する差動回転等、車速に応じて増大する差動回転
に対して、車速に応じたゲインを変更させた差動制限制
御が可能になる。

【００１０】請求項３の４輪駆動車の駆動力制御装置で
は、前記ゲイン特性は、前記差動回転が前記境界ライン
以下の領域で前記ゲインを０とする特性であるので、タ
イヤ空気圧低下又は異径タイヤ装着に起因して車速に応
じて増大する差動回転が、車速に応じて増大する差動回
転許容値（境界ライン）以下のときにはゲインが０とな
り、制御手段に対して差動制限制御を禁止させることに
なる。従って、タイヤ空気圧又は異径タイヤ装着に起因
する差動回転が発生しても、その差動回転に基づく差動
制限制御は実行されないから、差動制限制御の精度や信
頼性を高めることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ説明する。本実施例は、通常の走行時には前輪駆動
とされ、差動制限が必要な走行状態では後輪をも駆動す
る型式の４輪駆動車に本発明を適用した場合の一例であ
る。最初に、この４輪駆動車ＭＣの概略全体構成につい
て説明する。図１に示すように、４輪駆動車ＭＣにおい
て、左右の前輪１，２間に左前輪車軸５と右前輪車軸６
とが設けられ、左右の後輪３，４間には左後輪車軸８と
右後輪車軸９とが設けられ、左前輪車軸５と右前輪車軸
６とは、左右の前輪１，２の差動を許す前輪用差動装置
７で連動連結され、左後輪車軸８と右後輪車軸９とは、
左右の後輪３，４の差動を許す後輪用差動装置１０で連
動連結されている。

【００１２】車体（図示略）の前部の中央部には、エン
ジンとこのエンジンに直結された自動変速機とからなる
パワーユニット１１が前後方向向きに配設され、このパ
ワーユニット１１の出力軸１２から前輪用差動装置７に
駆動力を伝達する前輪駆動力伝達系１３と、パワーユニ
ット１１の出力軸１２から後輪用差動装置１０に駆動力
を伝達する後輪駆動力伝達系１４とが設けられている。
前輪駆動力伝達系１３は、出力軸１２に固定されたギヤ
１５からギヤ１６に駆動力を伝達し、このギヤ１６の駆
動力を前輪用駆動軸１７を介して前輪用差動装置７に伝
達するように構成してある。後輪駆動力伝達系１４に
は、後輪用差動装置１０に連動連結された後輪駆動軸１
８と、出力軸１２と後輪駆動軸１８間に設けられた電磁
クラッチ１９であって差動制限トルクを制御可能な電磁
クラッチ１９（これが、差動制限クラッチ手段に相当す
る）とが設けられている。

【００１３】前記電磁クラッチ１９は、出力軸１２と一
体回転するケース２０と、ケース２０内に配設されケー
ス２０と一体回転する複数のクラッチプレート２１と、
ケース２０内に配設され後輪駆動軸１８と一体回転する
複数のクラッチディスク２２と、これら複数のクラッチ
プレート２１とクラッチディスク２２とに磁力を作用さ
せる電磁石（これは、コイル２３と磁路形成部材とを含
む）であって、車体に固定された電磁石等で構成されて
いる。この電磁クラッチ１９のコイル２３へ通電しない
状態では、電磁クラッチ１９が分断状態となって、左右
の前輪１，２のみが駆動され、後輪駆動軸１８へ駆動力
が伝達されないが、コイル２３へ通電すると、そのコイ
ル電流の大きさに比例する締結トルクに等しい駆動トル
クが後輪駆動軸１８へ伝達され、４輪駆動状態となる。

【００１４】次に、制御系について説明する。パワーユ
ニット１１を制御するパワーユニット制御装置３０と、
ブレーキ装置（図示略）を制御するＡＢＳ制御装置３１
（アンチスキッド制御用の制御装置）と、電磁クラッチ
１９を制御するクラッチ制御装置３２とが設けられてい
る。更に、センサ類としては、左前輪１の回転速度Ｎ１
を、左前輪車軸５と一体回転するディスク３３を介して
検出する左前輪車輪速センサ３４と、右前輪２の回転速
度Ｎ２を、右前輪車軸６と一体回転するディスク３５を
介して検出する右前輪車輪速センサ３６と、左後輪３の
回転速度Ｎ３を、左後輪車軸８に固定されたディスク３
７を介して検出する左後輪車輪速センサ３８と、右後輪
４の回転速度Ｎ４を、右後輪車軸９と一体回転するディ
スク３９を介して検出する右後輪車輪速センサ４０と、
ブレーキスイッチ４１と、ハンドル４２の舵角θｈを検
出する舵角センサ４３と、ニュートラル／インヒビタス
イッチ４４と、車体に作用するヨーレイトψｖを検出す
るヨーレイトセンサ４５と、エンジンに設けられたアイ
ドルスイッチ４６及びスロットル開度センサ４７及びク
ランク角センサ４８等が設けられている。

【００１５】前記車輪速センサ３４，３６，３８，４０
の車輪速信号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４は、ＡＢＳ制御装
置３１に入力され、ＡＢＳ制御装置３１からは、アンチ
スキッド制御実行中にＯＮとなるＡＢＳ信号と車輪速信
号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４がクラッチ制御装置３２に供
給される。前記ブレーキスイッチ４１からのスイッチ信
号ＢＲと、舵角センサ４３からの舵角信号θｈと、ヨー
レイトセンサ４５からのヨーレイト信号ψｖとは、クラ
ッチ制御装置３２に直接入力されている。

【００１６】前記ニュートラル／インヒビタスイッチ４
４からのスイッチ信号ＮＩと、アイドルスイッチ４６か
らのスイッチ信号ＩＤと、スロットル開度センサ４７か
らのスロットル開度信号ＴＶＯと、クランク角センサ４
５からのクランク角信号ＣＡは、パワーユニット制御装
置３０を介してクラッチ制御装置３２に供給される。前
記クラッチ制御装置３２から電磁クラッチ１９のコイル
２３に対してコイル電流Ｉｏｕｔを出力可能に構成して
あり、クラッチ制御装置３２は、イグニションスイッチ
がＯＮのときに、電源に接続されるとともに、イグニシ
ョンスイッチがＯＦＦのときに、バックアップバッテリ
４９から給電され、また、クラッチ制御装置３２は、基
本的には、イグニションスイッチがＯＮのときに入力さ
れるイグニション信号ＩＧが入力されている状態のとき
に作動するように構成されているが、テーリング処理の
ときには、イグニションスイッチ信号ＩＧがＯＦＦでも
作動する。

【００１７】前記クラッチ制御装置３２は、検出信号を
必要に応じてＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器、検出信号を
必要に応じて波形整形する波形整形回路、入出力インタ
ーフェイス、ＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭとを含むマイクロ
コンピュータ、コイル２３にコイル電流Ｉｏｕｔを出力
するコイル駆動回路、等から構成されている。前記マイ
クロコンピュータのＲＯＭには、後述するように４輪駆
動車ＭＣの走行状態に応じて締結トルクを制御して、４
つの車輪１〜４に対する駆動力配分を制御する駆動力配
分制御の制御プログラムと、その制御プログラムに付随
する複数のマップ等が予め入力格納してあり、ＲＡＭに
は、その制御の演算処理に必要な種々のメモリ類が設け
られている。

【００１８】ここで、電磁クラッチ１９に対する制御の
概要について簡単に説明しておく。図２に示すように、
４輪駆動車ＭＣの走行状態や挙動に関連する物理量（物
理的パラメータ）として、主として前後輪の差動回転数
ΔＮと、ヨーレイトψｖと、車速Ｖとを用いるものとす
る。先ず、検出した差動回転数ΔＮをマップＭ１に適用
して締結トルクＴｎを求め、その締結トルクＴｎを、マ
ップＭ２のゲイン特性から求めたゲインＧ１ｎと、マッ
プＭ３のゲイン特性から求めたゲインＧ２ｎとで夫々ゲ
イン変更し、そのゲイン変更後の締結トルクＴｎに、必
要に応じてホールド処理を施して差動回転数反映締結ト
ルクＴ１を求める。

【００１９】前記と並行的に、検出したヨーレイトψｖ
と車速Ｖ（４輪駆動車ＭＣの速度）とから求めた推定横
加速度αをマップＭ４に適用して、締結トルクＴψを求
め、その締結トルクＴψを、マップＭ５のゲイン特性か
ら求めたゲインＧ１ψでゲイン変更してヨーレイト反映
締結トルクＴ２を求める。前記と並行的に、検出した車
速ＶをマップＭ６に適用して、締結トルクＴｖを求めて
車速反映締結トルクＴ３を求める。

【００２０】次に、締結トルクＴ１とＴ２とＴ３を加算
した合計締結トルクＴｔを、マップＭ７に適用してコイ
ル電流Ｉに変換し、次に、そのコイル電流Ｉに、夫々必
要に応じて、ＡＢＳ対応処理によるゲインＧａとテーリ
ング処理によるゲインＧｔとを乗算して出力用コイル電
流Ｉｏｕｔを設定し、そのコイル電流Ｉｏｕｔをコイル
２３に出力する。

【００２１】ここで、前記マップＭ１，Ｍ４，Ｍ６の各
々は、締結トルクの特性を設定したトルク特性に相当す
るものであり、マップＭ２，Ｍ３，Ｍ５の各々は、締結
トルクに乗ずるゲインの特性を設定したゲイン特性に相
当するものである。次に、これらマップＭ１〜Ｍ７の構
成について説明する。マップＭ１は、図３に示すよう
に、差動回転数ΔＮをパラメータとして締結トルクＴｎ
の特性を設定したものであり、差動回転数ΔＮは、検出
された４輪の最大車輪速と最小車輪速との差として、次
式で決定される。

【００２２】 ΔＮ＝Ｍａｘ〔N1,N2,N3,N4 〕−ｍｉｎ〔N1,N2,N3,N4 〕 マップＭ１において、実線は、加速時のトルク特性を示
し、破線は減速時のトルク特性を示し、ａ＝８０〜１２
０、ｂ＝４０〜８０、ｃ＝４００〜５００、程度の値で
ある。加速時には多少のスリップは好ましい、しかし、
減速時には、車輪のロックを防止して、極力多くの車輪
で制動力を分担させることが望ましいので、ａ＞ｂに設
定してある。これにより、制動性を高めることができ
る。

【００２３】マップＭ２は、図４に示すように、車速Ｖ
とヨーレイトψｖをパラメータとしてゲインＧ１ｎの特
性を設定したものであり、車速Ｖは検出された最低車輪
速に定数を掛けて次式により決定される。 Ｖ＝ｍｉｎ〔N1,N2,N3,N4 〕・２π・ｒｔ・６０／１０００ 但し、ｒｔは、タイヤの動荷重半径である。最低車輪速
は、路面をグリップしている車輪から発生するので、最
低車輪速から車速Ｖを求めることとした。マップＭ２に
おいて、領域Ａ１では、直進安定性確保の為に、ゲイン
Ｇ１ｎ＝１．０に設定し、領域Ａ３では、急旋回走行時
におけるスピン防止の為に、ゲインＧ１ｎ＝１．０に設
定し、領域Ａ４では、旋回走行時の走破性を確保し、パ
ワードリフト走行を可能とする為に、ゲインＧ１ｎ＝
１．０に設定してある。尚、ｄ＝２５〜３５、ｅ＝７０
〜１００、ｆ＝２５〜３０、ｇ＝４０〜６０、程度の値
である。

【００２４】更に、領域Ａ２では、タイトコーナーを旋
回する旋回性能を高める為に、ゲインＧ１ｎ＝０に設定
してある。また、旋回走行時には、前輪１，２の輪荷重
が大きく、また後輪３，４の輪荷重が小さいために後輪
３，４が横滑りしやすく、その結果オーバーステア傾向
となり、著しいオーバーステアにより車体がスピンしや
すくなる。それ故、領域Ａ５では、前輪１，２の駆動力
を高めて前輪１，２のグリップ力（タイヤ横力）を低下
させるとともに、後輪３，４のグリップ力（タイヤ横
力）を増大させることによってアンダーステア化を図
り、前記オーバーステア傾向を相殺する為に、ゲインＧ
１ｎ＝０に設定してある。尚、境界線Ｌ１は、０．４Ｇ
（但し、Ｇは重力加速度）の横加速度に相当するライン
であり、境界線Ｌ２，Ｌ３は、車速Ｖの増大に応じて右
下がりに低下するため、横加速度の増大に応じた前後輪
１〜４へのトルク配分が可能になる。

【００２５】マップＭ３は、図５に示すように、車速Ｖ
と差動回転数ΔＮをパラメータとして、ゲインＧ２ｎの
特性を設定したものである。境界線Ｌ４は、タイヤの空
気圧の低下やテンパータイヤの装着により、タイヤ動半
径が１０％減少した場合に相当する差動回転数ΔＮのラ
インであり、領域Ｂ１では、タイヤの空気圧の低下やテ
ンパータイヤの装着による差動回転数ΔＮの影響を無視
する為に、ゲインＧ２ｎ＝０に設定してあり、領域Ｂ２
では、実質的に発生した差動回転数ΔＮに対応すべく、
ゲインＧ２ｎ＝１．０に設定してある。尚、このマップ
Ｍ３は、差動回転数ΔＮに対する感度を車速Ｖに応じて
低下させた特性に相当するものである。尚、ｈ＝７、ｉ
＝７０〜１００、ｊ＝３０〜５０程度の値であり、ｈ＝
７の値は、車輪速センサ３４，３６，３８，４０の検出
信号から検知可能な最低車速である。

【００２６】ホールド処理は、図６に示すように、ハン
チング防止の為に、締結トルクＴｎを所定時間保持する
制御であり、締結トルクＴｎ≧設定トルクＴｎｏ（これ
は、最大締結トルクの９５％の値である）のときにのみ
実行される。このホールド処理においては、Ｔｎ≧Ｔｎ
ｏのときには、カウンタにより計時しつつ、所定のホー
ルド時間ｔｈの間締結トルクＴｎが保持され、その所定
時間ｔｈ経過後には、ホールド処理を解除して所定の減
少率にて締結トルクＴｎが減少されるが、ホールド処理
の解除後、所定時間ｔｆ以内に締結トルクＴｎ≧設定ト
ルクＴｎｏとなると、次のホールド処理は、前回のホー
ルド時間ｔｈの２倍のホールド時間２ｔｈの間実行さ
れ、そのホールド時間２ｔｈの経過後には、前記同様
に、所定の減少率にて締結トルクＴｎが減少される。

【００２７】マップＭ４は、図７に示すように、推定横
加速度αをパラメータとして締結トルクＴψの特性を設
定したものである。前記推定横加速度αは、ヨーレイト
ψｖと車速Ｖとをパラメータとして、次式により決定さ
れる。 α＝（Ｖ・１０００／３６００）・（ψｖ・π／１００） このマップＭ４においては、ワインディング走行の走破
性を高め、パワードリフト走行を可能とする為に、推定
横加速度αがある値以上のときには、ラインＬ５に示す
ように、推定横加速度αの増大に応じて締結トルクＴψ
をある値までは増大させる。

【００２８】旋回限界（推定横加速度α＝ｍの位置）付
近においては、後輪３，４の輪荷重が小さいために後輪
３，４のグリップ力が低下し、オーバーステア傾向とな
るので、後輪３，４のグリップ力を増し、かつ前輪１，
２のグリップ力を減少させてオーバーステア傾向を解消
する為に、旋回限界以上では、ラインＬ６に沿って締結
トルクＴψを徐々に低下させるような特性に設定してあ
る。このように、旋回度合いが旋回限界以上のときに
は、締結トルクＴψが、ラインＬ６に沿って徐々に低下
する特性としたので、締結トルクＴψが急に解除される
ことがなく、前後輪１〜４のグリップ力が急変すること
がないから、限界的な旋回走行における操縦安定性を確
保することができる。尚、ｋ＝５．５〜６．０、ｍ＝
６．５〜７．０、ｎ＝４４０〜４６０、程度の値であ
る。

【００２９】マップＭ５は、図８に示すように、差動回
転数ΔＮをパラメータとしてゲインＧ１ψの特性を設定
したものであり、このマップＭ５は、旋回走行中に差動
回転が発生したときの応答性を高める為のものである。
尚、ｐ＝３０〜４０、ｑ＝６０〜８０、程度の値であ
る。

【００３０】マップＭ６は、車速Ｖをパラメータとして
締結トルクＴｖの特性を設定したものであり、このマッ
プＭ６は、高速走行時の直進安定性を確保する為のもの
である。尚、ｒ＝６０、ｓ＝７０〜９０、ｔ＝１００、
程度の値である。マップＭ７は、合計締結トルクＴｔと
コイル電流Ｉの関係を設定したマップであり、コイル２
３のヒステリシスの影響を加味して、合計締結トルクＴ
ｔの増加の際には、折線Ｌ７によりコイル電流Ｉが決定
され、また、合計締結トルクＴｔの減少の際には、折線
Ｌ８によりコイル電流Ｉが決定される。

【００３１】ＡＢＳ対応処理は、ＡＢＳ制御装置３１に
より、ＡＢＳ制御実行中には、車輪のロックを防止する
為に、電磁クラッチ１９の締結トルクを解除する処理で
あり、ＡＢＳ信号がＯＮで、かつ、ブレーキスイッチ信
号ＢＲがＯＮの場合には、ゲインＧａ＝０に設定され、
また、それ以外のときには、ゲインＧａ＝１．０に設定
される。

【００３２】マップＭ８は、走行状態から停車状態に移
行する際に、締結トルクの急変によるショックを防止す
る為のテーリング処理によるゲインＧｔの特性を設定し
たものであり、３ｓｅｃ間に亙って締結トルクを徐々に
減少させるような特性に設定してある。テーリング処理
条件は、イグニションスイッチ信号ＩＧ＝ＯＦＦ、クラ
ンク角信号ＣＡ＝０（ｒｐｍ）、車速Ｖ＝０、ニュート
ラル／インヒビタ信号ＮＩ＝ＯＮ、の諸条件が充足され
たときに実行される。

【００３３】次に、前記クラッチ制御装置３２において
実行されるクラッチ制御であって、４つの車輪への駆動
力配分を走行状態に応じて適切に設定する為の駆動力配
分制御の制御プログラムについて説明する。尚、図中、
符号Ｓｉ（ｉ＝１，２，３・・）は各ステップを示すも
のである。イグニションスイッチ信号ＩＧがＯＮになる
と制御が開始され、最初に、各種検出信号（Ｎ１〜Ｎ
４，ＢＲ，ＡＢＳ，ＴＶＯ，ＣＡ，ＮＩ等）が読み込ま
れ（Ｓ１）、次に前記読み込んだ検出信号を用いて、差
動回転数ΔＮと、ヨーレイトψｖと、車速Ｖと、推定横
加速度αとが、既述のように演算される（Ｓ２）。

【００３４】次に、差動回転数ΔＮをマップＭ１に適用
して締結トルクＴｎが演算され（Ｓ３）、次に、車速Ｖ
とヨーレイトψｖとをマップＭ２に適用してゲインＧ１
ｎが演算され（Ｓ４）、次に、車速Ｖと差動回転数ΔＮ
をマップＭ３に適用して、ゲインＧ２ｎが演算される
（Ｓ５）。次に、ホールド処理が必要か否か判定され
（Ｓ６）、その判定結果が No のときには締結トルクＴ
ｎが変更されずに保持され（Ｓ７）、また、Ｓ６の判定
結果がYes のときには、ホールド処理により締結トルク
Ｔｎが補正される（Ｓ８）。尚、このホールド処理につ
いては、既述の通りであるので、説明を省略する。次
に、差動回転数反映締結トルクＴ１が、次式により演算
される（Ｓ９）。 Ｔ１＝Ｔｎ×Ｇ１ｎ×Ｇ２ｎ

【００３５】次に、推定横加速度αをマップＭ４に適用
して締結トルクＴψが演算され（Ｓ１０）、次に、差動
回転数ΔＮをマップＭ５に適用してゲインＧ１ψが演算
され（Ｓ１１）、次に、ヨーレイト反映締結トルクＴ２
が、次式により演算される（Ｓ１２）。 Ｔ２＝Ｔψ×Ｇ１ψ

【００３６】次に、車速ＶをマップＭ６に適用して締結
トルクＴｖが演算され（Ｓ１３）、次に、車速反映締結
トルクＴ３が、次式により演算される（Ｓ１２）。 Ｔ３＝Ｔｖ 次に、前記トルクＴ１とＴ２とＴ３とを合計した合計締
結トルクＴｔが次式で演算される（Ｓ１５）。 Ｔｔ＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３

【００３７】次に、Ｓ１６において、合計締結トルクＴ
ｔをマップＭ７に適用してコイル電流Ｉが演算される
が、合計締結トルクＴｔが増加するときには、マップＭ
７のラインＬ７に基いて演算され、また、合計締結トル
クＴｔが減少するときには、マップＭ７のラインＬ８に
基いて演算される。次に、Ｓ１７において、ＡＢＳ信号
がＯＮでＡＢＳ制御実行中であり、かつ、ブレーキスイ
ッチ信号ＢＲがＯＮでブレーキが作動中か否か判定さ
れ、その判定結果が No のときには、ゲインＧａがＧａ
＝１．０に設定され（Ｓ１８）、また、Ｓ１７の判定結
果がYes のときには、ゲインＧａがＧａ＝０に設定され
る（Ｓ１９）。

【００３８】次に、Ｓ２０において、テーリング処理が
必要か否か判定されるが、この判定は、イグニションス
イッチ信号ＩＧ＝ＯＦＦ、クランク角信号ＣＡ＝０（ｒ
ｐｍ）、車速Ｖ＝０、ニュートラル／インヒビタ信号Ｎ
Ｉ＝ＯＮ、の諸条件が充足されたときにYes と判定さ
れ、前記諸条件が充足されないときに No と判定され
る。その判定結果が No のときには、ゲインＧｔがＧｔ
＝１．０に設定され（Ｓ２１）、また、その判定結果が
Yes のときには、ゲインＧｔがカウンタによる計時時間
とマップＭ８等に基いて演算される（Ｓ２２）。

【００３９】次に、Ｓ２３において、コイル２３へ出力
する出力用コイル電流Ｉout が、次式により演算され
る。 Ｉout ＝Ｉ×Ｇａ×Ｇｔ 次に、Ｓ２４において、出力用コイル電流Ｉout がコイ
ル２３へ出力され、その後リターンして、Ｓ１〜Ｓ２４
が、所定の微小時間ごとに繰り返して実行されることに
なる。

【００４０】尚、この４輪駆動車ＭＣにおいては、前記
駆動力配分制御を自動的に実行するオートモードと、常
時前輪のみ駆動するＦＦモードと、常時電磁クラッチ１
９を接続して４輪を駆動する４ＷＤモードとを択一的に
設定可能に構成してあり、また、高μ路走行用モード
と、低μ路走行用モードとを選択的に設定可能に構成し
てある。前記トルク特性及びゲイン特性は、高μ路を前
提とした特性であり、以上の説明は、オートモードと高
μ路走行用モードの場合に関するものである。尚、低μ
路走行用モードにおいても、前記トルク特性及びゲイン
特性と略同様の特性が適用されるが、前記各種の値（ａ
〜ｋ，ｍ，ｎ，ｐ〜ｔ）の値が、必要に応じてスリップ
抑制方向へ適宜変更され、また、マップＭ４の特性につ
いては、ラインＬ５自体が左方へ変更されることにな
る。

【００４１】以上説明したように、この４輪駆動車ＭＣ
のクラッチ制御装置３２により実行される駆動力配分制
御においては、差動回転数ΔＮに応じた締結トルクＴｎ
と、推定横加速度αに応じた締結トルクＴψと、車速Ｖ
に応じた締結トルクＴｖとを夫々のトルク特性マップか
ら求めて、それらの合計トルクに基いて、電磁クラッチ
１９の差動制限トルクを制御するため、坂道走行や旋回
走行時の差動回転数ΔＮに応じた駆動力配分と、旋回走
行時のヨーレイトψｖに応じた駆動力配分と、車速Ｖに
応じた駆動力配分とを理想的に実行することができる。

【００４２】しかも、締結トルクＴｎを、車速Ｖとヨー
レイトψｖとに基いてマップＭ２から求めたゲインＧ１
ｎでゲイン変更するため、差動回転数ΔＮと車速Ｖとヨ
ーレイトψｖとを総合的に加味して締結トルクＴｎを適
切に設定できる。更に、締結トルクＴｎを、車速Ｖと差
動回転数ΔＮとから求めたゲインＧ２ｎでゲイン変更す
るため、差動回転数ΔＮと車速Ｖとの相関関係を加味し
て締結トルクＴｎを適切に設定できる。特に、マップＭ
３において、領域Ｂ１と領域Ｂ２を仕切るラインＬ４
は、タイヤ動半径が１０％減少した場合に相当する差動
回転数ΔＮを示すラインであり、差動回転数ΔＮがライ
ンＬ４以下の領域では、ゲインＧ２ｎがＧ２ｎ＝０に設
定してあるため、タイヤの空気圧の低下や、半径の小さ
なテンパータイヤを装着した場合に発生する誤差的な差
動回転数ΔＮにより締結トルクＴｎが増加制御されるこ
とがないから、差動制限制御の精度や信頼性を高めるこ
とができる。

【００４３】また、締結トルクＴψを、差動回転数ΔＮ
から求めたゲインＧ１ｎでゲイン変更するため、ヨーレ
イトψと、車速Ｖと、差動回転数ΔＮとを総合的に加味
して締結トルクＴψを適切に設定することができる。ま
た、コイル２３のヒステリシスを加味したマップＭ７に
基いて、コイル電流Ｉを決定するため、コイル電流Ｉを
高精度に設定できる。前記に加えて、ホールド処理によ
り、ハンチングを抑制することができ、また、テーリン
グ処理により、車両停止時のショックを防止できる。

【００４４】尚、前記実施例においては、前記３つのト
ルク特性は、マップＭ１，Ｍ４，Ｍ６に予め設定した
が、これらの一部又は全部のトルク特性を、テーブルや
演算式に予め設定するように構成してもよい。また、同
様に、前記３つのゲイン特性は、マップＭ２，Ｍ３，Ｍ
５に予め設定したが、これらの一部又は全部のゲイン特
性を、テーブルや演算式に予め設定するように構成して
もよい。

【００４５】次に、前記実施例とは異なり、常時後輪
３，４を駆動する型式の４輪駆動車に本発明を適用した
場合の別実施例について、簡単に説明する。但し、前記
実施例と同様のものに、同一符号を付してある。図１４
に示すように、この４輪駆動車ＭＣＡには、左右の前輪
１，２と、左右の後輪３，４と、左前輪車軸５と、右前
輪車軸６と、両車軸５，６を連動連結するフロント差動
装置５０と、左後輪車軸８と、右後輪車軸９と、両車軸
８，９を連動連結するリヤ差動装置５１と、 エンジン
５２と自動変速機５３とからなるパワーユニットと、パ
ワーユニットに連動連結され駆動力を前輪１，２と後輪
３，４とに分配するトランスファ装置５４と、トランス
ファ装置５４をフロント差動装置５０に連動連結する前
輪用駆動軸１７と、トランスファ装置５４をリヤ差動装
置５１に連動連結する後輪用駆動軸１８等が設けられて
いる。

【００４６】前記トランスファ装置５４は、パワーユニ
ットからの駆動力を常時後輪用駆動軸１８に伝達する駆
動力伝達機構と、パワーユニットからの駆動力を差動制
限用の電磁多板クラッチ５５（これが、センタ差動装置
である）を介して前輪用駆動軸１７に伝達する差動制限
機構等で構成されている。ここで、前記電磁多板クラッ
チ５５について説明する。図１５に示すように、パワー
ユニットの出力軸にギヤ列を介して連動連結された軸部
材５６と一体回転する入力部材５７と、前輪用駆動軸１
７と一体回転するアウタ軸５８との間には、多板クラッ
チ５９が設けられ、コイル６１と磁路形成部材６２とか
らなる電磁アクチュエータ６０は車体側に固定され、電
磁アクチュエータ６０とアウタ軸５８間には、ベアリン
グ６３が装着され、アマチュア６４はアウタ軸５８に固
定されている。

【００４７】電磁アクチュエータ６０のコイル６１へ通
電しない状態では、電磁多板クラッチ５５はＯＦＦ（分
断状態）であり、また、コイル６１へ通電すると、電磁
多板クラッチ５５はＯＮ（接続状態）となって、そのコ
イル電流に比例する差動制限トルク（つまり、前輪駆動
トルク）が前輪用駆動軸１７に伝達されるように構成さ
れている。前記フロント差動装置５０は、差動ギヤ機構
と、前記同様の差動制限用の電磁多板クラッチとから構
成され、また、リヤ差動装置５１は、差動ギヤ機構と前
記同様の差動制限用の電磁多板クラッチとから構成され
ている。

【００４８】更に、この４輪駆動車ＭＣＡの制御系とし
て、前記実施例と同様に、パワーユニット制御装置３
０、ＡＢＳ制御装置３１、クラッチ制御装置６５、４つ
の車輪速センサ３４，３６，３８，４０、ブレーキスイ
ッチ４１、舵角センサ４３、ニュートラルインヒビタス
イッチ４４、ヨーレイトセンサ４５、アイドルスイッチ
４６、スロットル開度センサ４７、クランク角センサ４
８、等が設けられ、種々の検出信号は、前記実施例と同
様に各制御装置３０，３１，６５に供給される。更に、
クラッチ制御装置６５には、オートモードと、Ｃモード
と、Ｒモードと、Ｆモードを択一的に設定する為のモー
ド設定器６６等が接続されている。

【００４９】オートモードにおいては、フロント差動装
置５０の電磁多板クラッチがフリー状態に制御され、セ
ンタ差動装置５５とリヤ差動装置５１の電磁多板クラッ
チとが、４輪駆動車ＭＣＡの走行状態に応じて自動制御
される。Ｃモードにおいては、フロント差動装置５０の
電磁多板クラッチがフリー状態に制御され、センタ差動
装置５５が完全ロック状態に制御され、リヤ差動装置５
１の電磁多板クラッチが、４輪駆動車ＭＣＡの走行状態
に応じて自動制御される。Ｒモードにおいては、フロン
ト差動装置５０の電磁多板クラッチがフリー状態に制御
され、センタ差動装置５５と、リヤ差動装置５１の電磁
多板クラッチが完全ロック状態に制御される。Ｆモード
においては、フロント差動装置５０の電磁多板クラッチ
と、センタ差動装置５５と、リヤ差動装置５１の電磁多
板クラッチが、完全ロック状態に夫々制御される。

【００５０】前記４輪駆動車ＭＣＡの走行状態に応じ
て、センタ差動装置５５を、自動制御するときの制御す
る制御の内容は、前記実施例のものと多少異なるが、前
記実施例と同様に、差動回転数ΔＮと、ヨーレイトψｖ
と、車速Ｖをパラメータとして予め設定された複数のト
ルク特性マップ及びトルク特性と相関を持たせて予め設
定された複数のゲイン特性マップＭに、差動回転数ΔＮ
とヨーレイトψｖと車速Ｖの検出値を適用して、締結ト
ルクが設定される。このことは、フロント差動装置５０
の電磁クラッチの締結トルクの自動制御についても同様
であり、また、リヤ差動装置５１の電磁クラッチの締結
トルクの自動制御についても同様である。尚、前記実施
例の電磁多板クラッチの代わりに、油圧式又は空圧式の
差動制限機構を備えたものにも、本発明を同様に適用で
きることは言うまでもないし、本発明は、実施例に限定
されるものではなく、前記実施例に既存周知の技術を適
宜組み合わせた種々の変更を付加した構成とすることも
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る４輪駆動車の概略全体構成図であ
る。

【図２】４輪駆動車の駆動力配分制御の概要を説明する
説明図である。

【図３】締結トルクＴｎのトルク特性であるマップＭ１
の特性図である。

【図４】ゲインＧ１ｎのゲイン特性であるマップＭ２の
特性図である。

【図５】ゲインＧ２ｎのゲイン特性であるマップＭ３の
特性図である。

【図６】ホールド処理を説明する説明図である。

【図７】締結トルクＴψのトルク特性であるマップＭ４
の特性図である。

【図８】ゲインＧ１ψのゲイン特性であるマップＭ５の
特性図である。

【図９】締結トルクＴｖのトルク特性であるマップＭ６
の特性図である。

【図１０】合計締結トルクＴｔをコイル電流Ｉに変換す
るマップＭ７の特性図である。

【図１１】テーリング処理のゲインＧｔのゲイン特性で
あるマップＭ８の特性図である。

【図１２】駆動力配分制御のフローチャートの一部であ
る。

【図１３】駆動力配分制御のフローチャートの残部であ
る。

【図１４】別実施例に係る４輪駆動車の概略全体構成図
である。

【図１５】図１４の４輪駆動車のセンタ差動装置の断面
図である。

【符号の説明】

ＭＣ ４輪駆動車 １９ 電磁クラッチ ３２ クラッチ制御装置 ３４，３６，３８，４０ 車輪速センサ ４５ ヨーレイトセンサ ＭＣＡ ４輪駆動車 ５０ フロント差動装置 ５１ リヤ差動装置 ５５ センタ差動装置（電磁多板クラッチ） ６５ クラッチ制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60K 17/28 - 17/36

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ４つの車輪に対する駆動力分配を、差動
   制限トルクを制御可能な差動制限クラッチ手段を介して
   制御する４輪駆動車の駆動力制御装置において、 前記４輪駆動車の走行状態に関連する複数の物理量を検
   出する検出手段と、 前記複数の物理量の内の１つ又は複数の物理量をパラメ
   ータとして、差動制限クラッチ手段の締結トルクの複数
   のトルク特性を予め設定した記憶手段と、 前記検出手段で検出された物理量を、前記複数のトルク
   特性に夫々適用して複数の締結トルクを求めるトルク演
   算手段と、 前記トルク演算手段で求めた複数の締結トルクを加算し
   て合計締結トルクを求めるトルク加算手段と、 前記トルク加算手段で求めた合計締結トルクとなるよう
   に差動制限クラッチ手段を制御する制御手段とを備え、 前記記憶手段には、前記複数の物理量の１つ又は複数を
   パラメータとして、前記トルク特性に相関をもたせて予
   め設定された少なくとも１つのゲイン特性が記憶され、 前記トルク演算手段は、前記検出手段で検出された物理
   量を前記ゲイン特性に適用してゲインを求め、このゲイ
   ンを前記トルク特性から求めた締結トルクに乗算してト
   ルク加算手段に出力するように構成され、 前記検出手段は車輪間の差動回転と車速とを夫々検出す
   るように構成され、 前記ゲイン特性は、前記車輪間の差動回転と車速とをパ
   ラメータとして予め設定され、車速の増大に応じて差動
   回転が増大するゲイン変更の為の境界ラインを有するこ
   とを特徴とする４輪駆動車の駆動力制御装置。
2. 【請求項２】 前記ゲイン特性は、前記車輪間の差動回
   転が前記境界ラインを超える領域で前記ゲインを大きく
   する特性であることを特徴とする請求項１に記載の４輪
   駆動車の駆動力制御装置。
3. 【請求項３】 前記ゲイン特性は、前記車輪間の差動回
   転が前記境界ライン 以下の領域で前記ゲインを０とする
   特性であることを特徴とする請求項１又は２に記載の４
   輪駆動車の駆動力制御装置。