JP3838302B2 - 車両用トルク配分クラッチの制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原動機から複数の車輪へそれぞれ伝達されるトルクの割合を制御するトルク配分クラッチを備えた車両用トルク配分クラッチの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
原動機から複数の車輪へ向かう動力伝達経路に直列的に設けられたり、或いはその動力伝達経路の差動歯車装置に対して並列的に設けられたトルク配分クラッチを備え、各車輪へ伝達されるトルクの割合が調節される形式の車両が知られている。たとえば、エンジンと前輪差動歯車装置或いは後輪差動歯車装置との間に直列に設けられたトルク配分用クラッチを有する４輪駆動車、中央差動歯車装置（センタデフ）に並列に設けられた差動制限クラッチを有する４輪駆動車などがそれである。上記のトルク配分クラッチは、通常、発進時などにおいて車両状態に応じたトラクションを得ることや、車両の重量配分に応じた車輪の駆動力を得ることなどを目的とするトルク配分制御に用いられる。たとえば、特開平２−３１９３３号公報に記載された車両用駆動力配分制御装置はその一例である。
【０００３】
上記従来の車両用駆動力配分制御装置では、その油圧式クラッチの目標伝達トルクと実際の伝達トルクとの差を無くすために、前後輪或いは左右輪の回転速度差に基づいて目標伝達トルク補正値を求める目標伝達トルク補正部を設ける技術が開示されている。これによれば、目標伝達トルクが得られるようにクラッチ締結力を付与した場合に、目標伝達トルクと実伝達トルクとの間に生じる伝達トルク差を無くすべく前記回転速度差により目標伝達トルク補正値が求められ、その目標伝達トルク補正値によって補正された指令値すなわち制御信号が出力されるようになっている。
【０００４】
すなわち、かかる従来の車両用駆動力配分制御装置において用いられる油圧式クラッチは、回転速度差に拘らずそれへの指令値すなわちそれに供給される作動油圧に対応した伝達トルクとなる一般的なクラッチ特性を備えたものではクラッチジャダ現象が発生することから、それに供給される作動油圧が一定の状態においても回転速度差の増加に伴って伝達トルクが緩やかに増加するクラッチ特性を備えたものであるため、予め記憶された関係から、回転速度差の増加に伴って伝達トルクが増加するという関係を補正するための補正値をその回転速度差に基づいて求め、これにより油圧式クラッチへの指令値とその油圧クラッチの実際の伝達トルクとが一致させられるようになっているのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、トルク配分クラッチとしては、上記のように油圧を介して作動させられる油圧クラッチや、電磁ソレノイドの磁力を利用して作動させられる電磁クラッチが用いられるが、摩擦特性の個体差や摩擦特性の経時変化（劣化）などの機械的要因、或いは駆動電流検知装置の精度低下などの電気的要因に起因して、そのトルク配分クラッチに対する指令値と実際の伝達トルクとの関係がずれる場合がある。しかしながら、上記従来の駆動力配分制御装置では、駆動力配分制御において指令値に対応した伝達トルクが得られないため、発進時の空転に起因するトラクション性能の低下や、旋回走行時におけるアンダーステアおよびオーバステア特性が影響を受けるという不都合があった。
【０００６】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、機械的或いは電気的要因による指令値と実際の伝達トルクとの関係のずれに拘らず、トルク配分クラッチに対する指令値に対応する大きさの伝達トルクが得られる車両用トルク配分クラッチの制御装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための第１の手段】
前記目的を達成するための第１発明の要旨とするところは、原動機から複数の車輪へそれぞれ伝達されるトルク(t ｒ ,t ｆ )の割合を制御するトルク配分クラッチを備え、そのトルク配分クラッチの伝達トルクを所定の値とするための指令値(t ｒｅｆ )を出力する車両用トルク配分クラッチの制御装置であって、(a) 前記トルク配分クラッチの入力トルク (t ｉｎ )を算出する入力トルク算出手段と、(b) 前記トルク配分クラッチの入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差 ( ΔＮ ) を算出する回転速度差算出手段と、(c) 前記指令値と前記トルク配分クラッチの実際の伝達トルクとの間のずれに対応する補正値( Δ t ｒｅｆ )を決定し、その補正値を用いて前記ずれが解消されるように前記指令値を補正する指令値補正手段とを備え、 (d) 前記回転速度差算出手段は、直進走行状態であり、且つ前記指令値、回転速度差、車速の変動幅が予め設定された値よりも小さい車両の定常走行状態において、前記回転速度差 ( ΔＮ ) を算出するものであり、
前記指令値補正手段は、前記定常走行状態において、以下の式
Δ t ｒｅｆ ＝１／２｛〔（Ｒα／Ｖ）＋２Ｋ ２ 〕ΔＮ＋（１−２Ｋ １ ） t ｉｎ ｝
但し、Δｔ ｒｅｆ ：補正値、Ｒ：車輪の動荷重半径、
α：タイヤのスリップ率、Ｖ：車速、ΔＮ：回転速度差、
Ｋ １ ：指令値ｔ ｉｎ に重量配分を反映させるためのゲイン、
Ｋ ２ ：指令値ｔ ｉｎ に差動回転数を反映させるためのゲイン、
ｔ ｉｎ ：トルク配分クラッチの入力トルク
によって補正値 ( Δ t ｒｅｆ ) を決定するものであることにある。
【００１２】
【第１発明の効果】
このようにすれば、指令値補正手段において、前記指令値と前記トルク配分クラッチの実際の伝達トルクとの間のずれに対応する補正値を決定するために前記トルク配分クラッチの入力側および出力側の回転駆動系の運動方程式から求められた予め記憶された関係から、前記トルク配分クラッチの回転速度差と入力トルクとに基づいて補正値が決定され、その補正値を用いて前記ずれが解消されるように、そのトルク配分クラッチに対する指令値が補正されるので、機械的或いは電気的要因による指令値と実際の伝達トルクとの関係のずれに拘らず、トルク配分クラッチに対する指令値に対応する大きさの伝達トルクが得られる。車両の動力伝達経路における駆動系回転体の運動方程式から求められる指令値（指令トルク）と実際の伝達トルクとの差である不足トルクは、上記トルク配分クラッチの回転速度差の函数であるからである。また、回転速度差算出手段は、直進走行状態であり、且つ前記指令値、回転速度差、車速の変動幅が予め設定された値よりも小さい車両の定常走行状態において、前記回転速度差を算出するものであり、前記指令値補正手段は、定常走行状態において、上式から前記指令値を補正するものであるので、プロペラシャフトなどの回転部材の回転変動等に起因するノイズの影響が少なくなって、信頼性のあるトルク配分クラッチの入力トルクや、入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差が得られる。
【００１６】
【課題を解決するための第２の手段】
また、前記目的を達成するための第２発明の要旨とするところは、原動機から複数の車輪へそれぞれ伝達されるトルク(t ｒ ,t ｆ )の割合を制御するトルク配分クラッチを備え、そのトルク配分クラッチの伝達トルクを所定の値とするための指令値(t ｒｅｆ )を出力する車両用トルク配分クラッチの制御装置であって、(a) 前記トルク配分クラッチの入力トルク (t ｉｎ ) を算出する入力トルク算出手段と、 (b) 前記トルク配分クラッチの入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差 ( ΔＮ ) を算出する回転速度差算出手段と、 (c) 車両が定常走行状態である第１区間において零の指令値 (t ｒｅｆ ＝０ ) を出力させる第１指令値出力手段と、 (d) 車両が定常状態であり且つ前記第１区間とは異なる第２区間において零とは異なる指令値 (t ｒｅｆ ≠０ ) を出力させる第２指令値出力手段と、 (d) 下記（１）式で示す指令値差に関する変数（ atr ）と、下記（２）式で示すスリップ率差に関する変数（ dslip ）とを軸とする二次元座標上で、該指令値差に関する変数（ atr ）と該スリップ率差に関する変数（ dslip ）との関係が、下記 (3) 式で示す直線を中心とした所定幅の正常領域内に入るように、指令値 (t ｒｅｆ ) を補正する指令値補正手段とを、備えることにある。
atr ＝ｔ ｒａｖＢ −ｔ ｒａｖＡ − 1/2 ・（ｔ ｉｎａｖＢ −ｔ ｉｎａｖＡ ）・・・ (1) 式
但し、 atr ：指令値差に関する変数、
ｔ ｒａｖＡ ：第１区間における指令値の平均値、
ｔ ｒａｖＢ ：第２区間における指令値の平均値、
ｔ ｉｎａｖＡ ：第１区間におけるトルク配分クラッチの入力トルクの平均値
ｔ ｉｎａｖＢ ：第２区間におけるトルク配分クラッチの入力トルクの平均値
dslip ＝（ΔＮ ａｖＢ ／Ｖ Ｂ −ΔＮ ａｖＡ ／Ｖ Ａ ） ・・・ (2) 式
但し、 dslip ：スリップ率差に関する変数、
ΔＮ ａｖＡ ：第１区間における回転速度差の平均値、
ΔＮ ａｖＢ ：第２区間における回転速度差の平均値、
Ｖ Ａ ：第１区間における車速の平均値、
Ｖ Ｂ ：第２区間における車速の平均値、
atr ＝ＫＡ・dslip ・・・(3) 式
但し、Ｋ Ａ ＝Ｋ・Ｗ・Ｒ・Ｒ、
Ｋ：車輪のスリップ率ｓと車輪の前後力係数μとの比例定数、
Ｗ：車輪の接地荷重、Ｒ：車輪の動荷重半径、
【００１７】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記車両は４輪駆動車両であり、前記トルク配分クラッチは、車両の前後輪のトルク配分を調節するために、エンジンと前輪差動歯車装置或いは後輪差動歯車装置との間に直列に設けられたトルク配分用クラッチ、或いは、中央差動歯車装置（センタデフ）に並列に設けられた差動制限クラッチを有するものである。
【００１８】
また、好適には、少なくとも前記車両の直進走行を要件とする車両の定常走行を判定する定常走行判定手段を含み、前記入力トルク算出手段は、その定常走行判定手段によって車両の定常走行が判定されているときに前記トルク配分クラッチの入力トルクを算出するものである。このようにすれば、前記指令値補正手段は、車両の定常走行が判定されているときの前記トルク配分クラッチの入力トルクに基づいて前記指令値を補正する利点がある。
【００１９】
また、好適には、少なくとも前記車両の直進走行を要件とする車両の定常走行を判定する定常走行判定手段を含み、前記回転速度差算出手段は、その定常走行判定手段によって車両の定常走行が判定されているときに前記トルク配分クラッチの入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差を算出するものである。このようにすれば、前記指令値補正手段は、車両の定常走行が判定されているときの前記トルク配分クラッチの入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差に基づいて前記指令値を補正する利点がある。
【００２０】
また、好適には、少なくとも前記車両の直進走行を要件とする車両の定常走行を判定する定常走行判定手段を含み、前記入力トルク算出手段は、その定常走行判定手段によって車両の定常走行が判定されているときに前記トルク配分クラッチの入力トルクを算出するものであり、前記回転速度差算出手段は、その定常走行判定手段によって車両の定常走行が判定されているときに前記トルク配分クラッチの入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差を算出するものである。このようにすれば、前記指令値補正手段は、車両の定常走行が判定されているときの前記トルク配分クラッチの入力トルクと入力側回転部材および出力側回転部材の回転速度差とに基づいて前記指令値を補正する利点がある。
【００２１】
また、好適には、前記入力トルク算出手段は、その定常走行判定手段によって車両の定常走行が判定されているときに前記トルク配分クラッチの入力トルクを、予め設定された所定区間内における平均値として算出するものである。また、前記回転速度差算出手段は、その定常走行判定手段によって車両の定常走行が判定されているときに前記トルク配分クラッチの入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差を、予め設定された所定区間内における平均値として算出するものである。このようにすれば、プロペラシャフトなどの回転部材の回転変動や車体振動等に起因するノイズの影響が少なくなって、信頼性のあるトルク配分クラッチの入力トルクや、入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差が得られる利点がある。
【００２２】
また、好適には、前記定常走行判定手段は、前記車両が直進走行であり、且つ前記トルク配分クラッチの入力トルク（エンジンの出力トルク）、そのトルク配分クラッチに対する指令値、そのトルク配分クラッチの入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差、および車速が予め設定された値よりも変動幅が小さいときに、前記車両の定常走行を判定するものである。このようにすれば、プロペラシャフトなどの回転部材の回転変動等に起因するノイズの影響が少なくなって、信頼性のあるトルク配分クラッチの入力トルクや、入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差が得られる利点がある。
【００２３】
また、好適には、前記指令値補正手段は、予め記憶された補正値算出式、或いは予め記憶されたマップから、トルク配分クラッチの入力トルクおよび入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差の少なくとも一方に基づいて、前記補正値を算出し、その補正値に基づいて前記指令値を補正するものである。
【００２４】
また、好適には、前記回転速度差算出手段により算出された前記トルク配分クラッチの入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差を、車両の前輪および後輪の車輪径差に基づいて補正する回転速度差補正手段を含むものである。このようにすれば、前記回転速度差算出手段により算出された前記トルク配分クラッチの入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差から、車輪の径差に基づく誤差が除去されるので、回転速度差の信頼性が一層高められる利点がある。
【００２５】
また、好適には、上記回転速度差補正手段は、車両の直進走行時において前記トルク配分クラッチを解放させたときのそのトルク配分クラッチの入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差から車輪径補正係数を算出し、車速に基づいて算出したトルク配分クラッチの軸まわりの回転速度とその車輪径補正係数とに基づいて車輪径差に由来して発生する径差由来回転速度差を算出し、その径差由来回転速度差を前記回転速度差算出手段により算出された回転速度差から差し引くことにより補正するものである。
【００２６】
また、好適には、前記第１指令値出力手段は、前記トルク配分クラッチを解放させる第１指令値を第１区間において出力させるものであり、前記２指令値出力手段は、上記トルク配分クラッチをその入力側回転体および出力側回転体の相対回転を許容する半係合状態とする第２指令値を、前記第２区間において出力させるものである。このようにすれば、指令値補正手段における補正が簡単となって信頼性が高められる。
【００２７】
また、好適には、前記第１区間および第２区間における前記トルク配分クラッチの入出力回転速度差および車速に基づいて前後輪のスリップ率差をそれぞれ算出するスリップ率差算出手段と、上記第１区間および第２区間における前後輪のスリップ率差からそれ等前後輪のスリップ率差の変化量に対応する変数dslip を算出するスリップ率差対応変数算出手段と、前記第１区間および第２区間における第１指令値および第２指令値とトルク配分クラッチの入力トルクとに基づいて、指令値差に対応して変化する変数atr を算出する指令値差対応変数算出手段を含み、前記指令値補正手段は、上記変数dslip およびatr に基づいて前記指令値を補正するものである。このようにすれば、トルク配分クラッチの伝達トルク特性のずれが好適に修正される。
【００２８】
また、好適には、前記トルク配分クラッチ異常判定手段は、前記トルク配分クラッチの入力トルクが、そのトルク配分クラッチの入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差に基づいて算出された異常判断基準値を越えたことに基づいて前記トルク配分クラッチの異常を判定するものである。
【００２９】
また、好適には、前記トルク配分クラッチ異常判定手段は、指令値差を表す軸とスリップ率差を表す軸とからなる二次元座標において、前記第１区間および第２区間における指令値差とスリップ率差とを示す位置が、予め設定された判断基準領域からはずれたことに基づいて、前記トルク配分クラッチの異常を判定するものである。
【００３０】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３１】
図１は、本発明の一実施例の制御装置を備えた車両の動力伝達装置を示している。図において、原動機として機能するエンジン１０には、トルクコンバータ付自動変速機１２、前部差動歯車装置１４、およびトランスファ１６を収容するトランスアクスルハウジング１８が締結されている。これにより、エンジン１０の出力トルクは、トルクコンバータ付自動変速機１２、前部差動歯車装置１４、左右１対の車軸２０、２２を介して左右１対の前輪２４、２６へ伝達される一方、上記トルクコンバータ付自動変速機１２、トランスファ１６、プロペラシャフト２８、トルク配分クラッチとして機能する電磁クラッチ３０、後部差動歯車装置３２、左右１対の車軸３４、３６を介して左右１対の後輪３８、４０へ伝達されるようになっている。
【００３２】
上記電磁クラッチ３０は、エンジン１０から前輪２４、２６と後輪３８、４０とへそれぞれ伝達されるトルクの割合を調節するためのトルク配分クラッチとして機能するものであって、プロペラシャフト２８に接続されてそれと共に回転する入力側摩擦板４２と、後部差動歯車装置３２のドライブピニオン４４に接続されてそれと共に回転する出力側摩擦板４６と、それら入力側摩擦板４２と出力側摩擦板４６とを電磁力に従って押圧することにより相互に摩擦係合させる電磁ソレノイド４８とを基本的に備え、後述の電子制御装置１１０からの指令値ｔref に対応した大きさの伝達トルクを発生するように構成されている。上記電磁クラッチ３０が解放された場合には、エンジン１０から出力されるトルクの１００％が前輪２４、２６へ伝達されるが、電磁クラッチ３０が完全係合された場合には、エンジン１０から出力されるトルクの５０％が前輪２４、２６へ伝達され、残りの５０％が後輪３８、４０へ伝達されるので、本実施例では、上記電磁クラッチ３０によるトルク配分調節範囲は、前輪と後輪との重量配分比が０．５：０．５である場合には、１：０から０．５：０．５の間までのトルク配分比範囲となっている。なお、一般には、電磁クラッチ３０が完全係合された場合には、前後輪の重量配分相当に前後輪のトルクが分配される。本実施例では、電磁クラッチ３０により前輪駆動状態から直結４ＷＤまで前後輪のトルクを調節できる。
【００３３】
図２に詳しく示すように、電磁クラッチ３０は、プロペラシャフト２８に連結されるユニバーサルジョイント５０およびクラッチドラム５２を両軸端に有し、クラッチハウジング５４によりベアリング５６を介して回転可能に支持された入力軸５８と、その入力軸５８に対して同心となる状態でクラッチハウジング５４によりベアリング６０を介して回転可能に支持された出力軸６２と、入力軸５８の軸端面に相対回転可能に嵌合された状態でその入力軸５８と連結されたクラッチロータ６４と、回転不能となるように非回転部材であるクラッチハウジング５４の突起６５に係合させられた状態でベアリング６６を介して入力軸５８に支持された電磁ソレノイド４８と、電磁ソレノイド４８の磁力により吸引される環状磁性部材６８を有してクラッチドラム５２の内周面とクラッチロータ６４の外周面との間に設けられ、その電磁ソレノイド４８の磁力によって比較的小さな摩擦トルクが発生させられるコントロール（パイロット）クラッチ７０と、そのコントロールクラッチ７０からの摩擦トルクが伝達されるカムリング７２とそのカムリング７２に接触するボールカム７４とを有し、上記コントロールクラッチ７０を介して伝達された比較的小さな回転力をスラスト方向（軸心方向）の力に変換し且つ倍力して環状押圧部材７６に伝達する押圧装置７８と、軸方向において互いに重ねられた状態でクラッチドラム５２の内周面およびクラッチロータ６４の外周面に対して軸方向の移動可能且つ軸まわりの相対回転不能に設けられて、上記環状押圧部材７６からのスラスト方向の力により押圧される前記入力側摩擦板４２および出力側摩擦板４６とを備え、たとえば図３に示す特性に従って、電磁ソレノイド４８に供給される駆動電流に対応した大きさの伝達トルクを発生させる。
【００３４】
図１に戻って、車両には、４輪駆動モードを選択するときに操作される４輪駆動選択スイッチ８０、左前輪２４の回転速度を検出する車輪速度センサ８２、右前輪２６の回転速度を検出する車輪速度センサ８４、左後輪３８の回転速度を検出する車輪速度センサ８６、右後輪４０の回転速度を検出する車輪速度センサ８８、車両の前後Ｇすなわち走行方向の加速度ＧX を検出する前後Ｇセンサ９０、車両の左右Ｇすなわち横方向の加速度ＧY を検出する左右Ｇセンサ９２、ステアリングホイール９３により操作される車両の舵角を検出する舵角センサ９４、アクセルペダルにより操作されるスロットル開度を検出するスロットルセンサ９６、エンジン１０の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ９８、自動変速機１２の実際のギヤ段すなわちシフト位置を検出するシフト位置センサ１００、ブレーキペダル１０２が操作されたことを検出するブレーキセンサ１０４、パーキングブレーキレバー１０６が操作されたことを検出するＰＢブレーキセンサ１０８がそれぞれ設けられており、それらのスイッチ或いはセンサからは、４輪駆動モードを選択されたことを示す信号Ｓ４ＷＤ、左前輪２４の回転速度ＮFLを示す信号ＳＮFL、右前輪２６の回転速度ＮFRを示す信号ＳＮFR、左後輪３８の回転速度ＮRLを示す信号ＳＮRL、右後輪４０の回転速度ＮRRを示す信号ＳＮRR、前後加速度ＧX を示す信号ＳＧX 、左右加速度ＧY を示す信号ＳＧY 、車両の舵角δを示す信号Ｓδ、スロットル開度θthを示す信号Ｓθ、エンジン１０の回転速度ＮE を示す信号ＳＮE 、シフト位置ＳＰを示す信号ＳＳＰ、ブレーキペダル１０２の操作を示す信号ＳＢＫ、パーキングブレーキレバー１０６の操作を示す信号ＳＰＢが、トルク配分制御用の電子制御装置１１０へ供給される。
【００３５】
上記電子制御装置１１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェースなどを含む所謂マイクロコンピュータであって、ＣＰＵはＲＡＭの記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより上記の入力信号を処理し、電磁クラッチ３０へ制御信号を出力するとともに、電磁クラッチ３０の作動中を示す作動表示灯１１２および電磁クラッチ３０の異常を示す異常表示灯１１４を表示させる。図４は、上記電子制御装置１１０の構成例を詳細に示すものである。エンジン制御および変速制御用電子制御装置１１５からは、スロットル開度θth、自動変速機１２のギヤ段、エンジン系のフェイルを表す信号とエンジン１０の回転速度に対応した周波数のエンジンパルス信号が電子制御装置１１０に供給される。電子制御装置１１０は、ＡＢＳ用制御装置１１６および４ＷＤ用制御装置１１７と、指令値ｔref を表す指令信号に応じて電磁クラッチ３０に制御電流を出力する駆動回路１１８とを備えている。
【００３６】
図５は、上記電子制御装置１１０の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図５において、トルク配分制御手段１２０は、たとえば発進時制御、旋回走行時制御、通常走行時制御、制動時制御など、車両の前輪および後輪のトルク配分を制御する複数種類の制御モードの中のいずれか１つを、車両状態に基づいて択一的に選択し、選択した制御モードにおいて予め設定された制御式に従って、電磁クラッチ３０の伝達トルク或いはその電磁クラッチ３０に供給すべき駆動電流に対応する大きさの指令値ｔref を表す制御信号ＳＣを出力すると共に、作動表示灯１１２を点灯させる。たとえば、４輪駆動選択スイッチ８０によって４輪駆動モードが選択されているとき、ブレーキセンサ１０４により主ブレーキの操作が検出されると制動時制御が選択される。また、たとえば図６に示す関係から車速Ｖと車両舵角δとで示される走行状態に基づいて発進時制御（図６の▲１▼）、旋回走行時制御（図６の▲２▼）、通常走行時制御（図６の▲３▼）のいずれかが選択されるのである。
【００３７】
上記発進時制御では、車両状態に応じた最大のトラクションを得るために、前輪２４、２６と後輪３８、４０とに対する車両の重量配分に相当するトルク配分となるように電磁クラッチ３０が制御されたり、舵角δに応じて後輪３８、４０への伝達トルクを制限するように電磁クラッチ３０が制御される。また、上記旋回走行時制御では、特に路面摩擦係数が小さい圧雪路或いは凍結路における旋回走行中の操縦安定性を高めるために、たとえばアンダーステアとオーバーステアとの中間の中立ステアとなる目標ヨーレート（重心を通る鉛直線まわりの旋回角速度）に実際のヨーレートが追従するように、電磁クラッチ３０が制御される。また、上記通常走行時制御では、基本的には重量配分に対応したトルク配分となるように電磁クラッチ３０の入力側および出力側の回転速度差が発生すると伝達トルクが大きくなるようにされるが、直進走行などのような４輪駆動が不要なときには燃費を高めるために可及的に締結力を小さくするように、電磁クラッチ３０が制御される。また、上記制動時制御では、ＡＢＳ制御やＶＳＣ制御との制御干渉を回避するために、ブレーキペダル１０２が操作されると、直接的に電磁クラッチ３０の締結力が小さくされるように、或いはＡＢＳ制御が開始されるまでは電磁クラッチ３０が締結されてエンジンブレーキ力を４輪に分配させるが、ＡＢＳ制御が開始されると締結力が小さくされ、またＶＳＣ制御が開始されると解放されるように、電磁クラッチ３０が制御される。
【００３８】
入力トルク算出手段１２２は、エンジン１０のプロペラシャフト２８まわりの出力トルク（車両の駆動トルク）すなわち電磁クラッチ３０の入力トルクｔin（Ｎ・ｍ）を、たとえば図７に示す予め記憶された関係から実際のエンジン回転速度ＮE （ｒｐｍ）およびスロットル開度θth（％）或いは吸入空気量Ｑに基づいて逐次算出する。この入力トルク算出手段１２２は、好ましくは後述の定常走行判定手段１２６により車両の定常走行が判定されている状態において、予め設定された時間幅を有して時間経過とともに移動させられる移動区間内に得られた複数個の入力トルクｔinの平均値すなわち移動平均値として入力トルクｔinavを算出する。ここで、上記入力トルクｔinは、前輪２４、２６側へ配分されるトルクｔf と電磁クラッチ３０から後輪３８、４０側へ配分されるトルクｔr との和（ｔin＝ｔf ＋ｔr ）として定義される。上記後輪３８、４０側へ配分されるトルクｔr は電磁クラッチ３０の伝達トルクであり、定常状態では電磁クラッチ３０に対する指令値ｔref に対応している。
【００３９】
回転速度差算出手段１２４は、電磁クラッチ３０の入力軸５８の回転速度Ｎf を前輪回転速度ＮFLおよびＮFRの平均値と前部差動歯車装置１４のギヤ比とに基づいて算出するとともに、電磁クラッチ３０の出力軸６２の回転速度Ｎr を後輪回転数度ＮRLおよびＮRRの平均値と後部差動歯車装置３２のギヤ比とに基づいて算出し、入力軸５８の回転速度Ｎf から出力軸６２の回転速度Ｎr を差し引くことにより、入力軸５８と出力軸６２との回転速度差ΔＮ（ｒｐｍ）すなわち電磁クラッチ３０の差動（スリップ）回転数ΔＮ（＝Ｎf −Ｎr ）を算出する。この回転速度差算出手段１２４も、好ましくは後述の定常走行判定手段１２６により車両の定常走行が判定されている状態において、予め設定された時間幅を有して時間経過とともに移動させられる移動区間内に得られた複数個の差動回転数ΔＮの平均値すなわち移動平均値として差動回転数ΔＮavを算出する。
【００４０】
定常走行判定手段１２６は、車両の直進走行であるか否かを車両の舵角δに基づいて判定する直進走行判定手段と、電磁クラッチ３０の入力トルクｔin、その電磁クラッチ３０に対する制御信号ＳＣにより表される指令値、その電磁クラッチ３０の回転速度差ΔＮ、および車速Ｖの変動幅が予め設定された判断基準値すなわち変動幅よりも小さいか否かを判定する安定走行判定手段とを備え、直進走行であると判定され、且つ上記入力トルクｔin、電磁クラッチ３０に対する指令値、電磁クラッチ３０の回転速度差ΔＮ、および車速Ｖの変動幅が予め設定された変動幅より小さい安定走行状態が判定されたことに基づいて、前記車両の定常走行状態を判定する。
【００４１】
指令値補正手段１２８は、上記定常走行判定手段１２６により車両の直進走行および安定走行が判定されている状態において、たとえば数式１に示す予め記憶された関係から、上記定常走行状態において求められた実際の電磁クラッチ３０の回転速度差ΔＮおよび電磁クラッチ３０の入力トルクｔinに基づいて補正値Δｔref を算出し、たとえば数式２に示す補正式を演算することにより、たとえば通常走行時制御による指令値ｔref を補正し、補正後の指令値ｔref を電磁クラッチ３０へ出力する。
【００４２】
【数１】
【００４３】
【数２】
ｔref ＝ｔref ＋Δｔref ・・・(2)
【００４４】
ここで、上記数式１の理論的根拠を説明する。先ず、通常走行時制御の指令値ｔref は、数式３により表される。また、直進走行時における電磁クラッチ３０の入力側および出力側の回転駆動系の運動方程式は数式４のようになる。数式４において、Ｉf は、エンジン１０のクランクシャフト、ドライブシャフト、自動変速機１２、プロペラシャフト２８、入力軸５８などの入力側回転体の慣性モーメントをプロペラシャフト２８まわりに換算したものである。Ｉr は、出力軸６２、後部差動歯車装置３２、車軸３４、３６などの出力側回転体の慣性モーメントをドライブピニオン４４まわりに換算したものである。また、Ｔf は、前輪２４、２６に発生するトルクをプロペラシャフト２８まわりに換算したものであり、Ｔr は、後輪３８、４０に発生するトルクをドライブピニオン４４まわりに換算したものである。それらトルクＴf およびＴr は、それぞれスリップ率α（μ）の函数であると仮定すると、数式５に示すように定義される。数式５において、係数Ｒはギヤ比および車輪径の函数であり、スリップ率α（μ）は路面摩擦係数μの函数である。また、Ｋ1 は重量配分を反映させるためのゲインであり、Ｋ2 は差動回転数を反映させるためのゲインである。
【００４５】
【数３】
ｔref ＝Ｋ1 ｔin＋Ｋ2 ΔＮ ・・・(3)
【００４６】
【数４】
ｔf ＝ｔin−ｔr ＝Ｉf ・ dωf /dt ＋Ｔf ・・・(4-1)
ｔr ＝Ｉr ・ dωr /dt ＋Ｔr ・・・(4-2)
【００４７】
【数５】
Ｔf ＝α（μ）〔（Ｒωf ／Ｖ）−１〕 ・・・(5-1)
Ｔr ＝α（μ）〔（Ｒωr ／Ｖ）−１〕 ・・・(5-2)
【００４８】
数式 4-1から数式 4-2を差し引いて、数式 5-1および5-2 を代入すると、数式６となるので、定常状態（微分値＝０状態）であると仮定して、ｔref ＝ｔr として数式３を代入すると数式７となる。よって、数式８に示す不等式が成立するならば、指令値ｔref に対して実際の伝達トルクｔr が小さいことを表し、数式９に示す不等式が成立するならば、指令値ｔref に対して実際の伝達トルクｔr が大きいことを表している。したがって、指令値ｔref と実際の伝達トルクｔr とのずれすなわち不足トルクをΔｔref とすると、前記数式３および上記数式６から前記数式１が得られるのである。
【００４９】
【数６】
ｔin−２ｔr ＝（Ｉf ・ dωf /dt −Ｉr ・ dωr /dt ）
＋Ｒα（μ）ΔＮ／Ｖ ・・・(6)
【００５０】
【数７】
（１−２Ｋ1 ）ｔin＝〔（Ｒα（μ）／Ｖ）＋２Ｋ2 〕ΔＮ ・・・(7)
【００５１】
【数８】
ΔＮ＞（１−２Ｋ1 ）ｔin／〔（Ｒα（μ）／Ｖ）＋２Ｋ2 〕・・・(8)
【００５２】
【数９】
ΔＮ＜（１−２Ｋ1 ）ｔin／〔（Ｒα（μ）／Ｖ）＋２Ｋ2 〕・・・(9)
【００５３】
図８および図９は、電子制御装置１１０の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図８は、前記トルク配分制御手段１２０に対応する制御モード選択ルーチンであり、図９は、トルク配分クラッチ伝達トルク補正ルーチンである。図８において、Ｓ１では、車速Ｖ、舵角δ、ブレーキセンサ１０４の出力信号などが読み込まれた後、Ｓ２において、ブレーキペダル１０２が操作されたか否かがブレーキセンサ１０４からの信号に基づいて判断される。このＳ２の判断が肯定された場合は、Ｓ３において制動時制御が選択され、本ルーチンが終了させられる。しかし、Ｓ２の判断が否定された場合は、Ｓ４において、図６に示す予め記憶された関係から車速Ｖ、舵角δに基づいて発進時制御、旋回走行時制御、通常走行時制御のいずれかが判定される。Ｓ４において発進時制御が判定された場合にはＳ５において発進時制御が選択され、Ｓ４において旋回走行時制御が判定された場合にはＳ６において旋回走行時制御が選択され、Ｓ４において通常走行時制御が判定された場合にはＳ７において通常走行時制御が選択される。
【００５４】
図９において、前記定常走行判定手段１２６に対応するステップ（以下、ステップを省略する）ＳＡ１では、車両の定常走行状態であるか否か、すなわち車両の直進走行、且つ入力トルクｔin、指令値ｔref 、回転速度差ΔＮ、および車速Ｖの変動の少ない安定走行であるか否かが、舵角δ、入力トルクｔin、指令値ｔref 、回転速度差ΔＮ、および車速Ｖに基づいて判断される。このＳＡ１の判断が否定される場合は、後述のＳＡ７において変数の初期化が実行された後、本ルーチンが終了させられる。
【００５５】
しかし、上記ＳＡ１の判断が肯定される場合は、ＳＡ２において、変数ｉが予め設定された判断基準値Ａに到達したか否かが判断される。この判断基準値Ａは、ばらつきの影響を緩和するために平均演算する移動平均区間に相当するものであり、たとえば数百ミリ秒乃至数秒程度の値が用いられる。当初はそのＳＡ２の判断が否定されるので、続くＳＡ３において、入力トルクｔinおよび回転速度差ΔＮが読み込まれるとともにそれらが積算された後、ＳＡ４において上記変数ｉに「１」が加算されてインクリメントされ、再びＳＡ１以下が実行される。
【００５６】
以上のステップが繰り返し実行されるうち、変数ｉの内容が判断基準値Ａに到達してＳＡ２の判断が肯定されると、ＳＡ５において、入力トルクｔinおよび回転速度差ΔＮの移動平均値ｔinavおよびΔＮavが、それまでの積算値を移動平均区間Ａでそれぞれ除算することにより算出される。本実施例では、ＳＡ３乃至ＳＡ５が前記入力トルク算出手段１２２および回転速度差算出手段１２４に対応している。
【００５７】
次いで、前記指令値補正手段１２８に対応するＳＡ６では、たとえば数式１に示す通常走行時制御の補正値算出式から、ＳＡ５において求められた電磁クラッチ３０の回転速度差ΔＮavおよび電磁クラッチ３０の入力トルクｔinavに基づいて補正値Δｔref が算出されるとともに、数式２に示す補正式により、たとえば数式３に示す通常走行時制御の制御式から図示しないステップにおいて求められた通常走行時制御による指令値ｔref が補正され、補正後の指令値ｔref が電磁クラッチ３０へ出力される。そして、ＳＡ７において、変数ｉなどが初期化された後、本ルーチンが終了させられる。
【００５８】
上述のように、本実施例によれば、指令値補正手段１２８（ＳＡ６）において、電磁クラッチ３０の回転速度差ΔＮavおよび電磁クラッチ３０の入力トルクｔinavに基づいて補正値Δｔref が算出されるので、機械的或いは電気的要因による指令値ｔref と実際の伝達トルクｔr との関係（図３）のずれに拘らず、電磁クラッチ３０に対する指令値ｔref に対応する大きさの伝達トルクｔr が得られる。車両の動力伝達経路における駆動系回転体の運動方程式から求められる指令値（指令トルク）ｔref と実際の伝達トルクｔr との差である不足トルクΔｔref は、数式１に示すように、上記電磁クラッチ３０の入力トルクｔinおよび回転速度差ΔＮの函数であるからである。また、直進走行において発生する電磁クラッチ３０の回転速度差ΔＮavが用いられるので、路面摩擦係数μが低い路面において、指令値ｔref の補正が行われ得る利点がある。
【００５９】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６０】
図１０および図１１は、本発明の他の実施例における電子制御装置１１０の制御機能の要部を示す機能ブロック線図、および電子制御装置１１０の制御作動の要部を示すフローチャートである。前述の実施例では、数式１に示す通常走行時制御の補正値算出式から、実際の電磁クラッチ３０の回転速度差ΔＮavおよび電磁クラッチ３０の入力トルクｔinavに基づいて補正値Δｔref を算出し、数式２に示す補正式により通常走行時制御による指令値ｔref を補正する指令値補正手段１２８が設けられているのに対し、本実施例では、その指令値補正手段１２８に替えて、たとえば図１２に示す関係から実際の電磁クラッチ３０の回転速度差ΔＮavおよび電磁クラッチ３０の入力トルクｔinavに基づいて補正係数λを決定し、その補正係数λにより指令値ｔref を補正する指令値補正手段１３０が設けられている点において相違し、その他は共通している。以下、その相違点を中心に説明する。
【００６１】
図１２に示す回転速度差ΔＮavおよび入力トルクｔinavと補正係数λとの関係は、各回転速度差ΔＮavおよび入力トルクｔinav毎に、指令値ｔref および伝達トルクｔr のずれΔｔref から補正係数λ〔＝（ｔref ＋Δｔref ）／ｔref 〕を実験的に求めることによって得られたものである。図１０の指令値補正手段１３０は、上記図１２に示す予め記憶された関係から実際の電磁クラッチ３０の回転速度差ΔＮavおよび電磁クラッチ３０の入力トルクｔinavに基づいて補正係数λを決定し、その補正係数λを指令値ｔref に乗算することにより、補正後の指令値ｔref （＝ｔref ・λ）を出力する。図１１のＳＢ６は、上記指令値補正手段１３０に対応するものであり、上記図１２の関係からＳＡ５において算出された実際の電磁クラッチ３０の回転速度差ΔＮavおよび電磁クラッチ３０の入力トルクｔinavに基づいて補正係数λを決定し、その補正係数λを指令値ｔref に乗算することにより、補正後の指令値ｔref （＝ｔref ・λ）を出力する。本実施例によれば、前述の実施例と同様の効果が得られる他に、実際の路面摩擦係数μの推定精度に影響されないので、前後輪トルク配分の制御精度が高められる利点がある。
【００６２】
図１３は、本発明の他の実施例における電子制御装置１１０の制御機能の要部を示す機能ブロック線図であり、図１４および図１５は、本発明の他の実施例における電子制御装置１１０の制御作動の要部を示すフローチャートである。この図１３において、回転速度差補正手段１３２は、車両の前輪２４、２６と後輪３８、４０との径差に起因して発生する電磁クラッチ３０の回転速度差ΔＮ（＝Ｎf −Ｎr ）を除去する補正を行う。たとえば、車両の直線走行時における電磁クラッチ３０の入力軸５８の回転速度Ｎf と出力軸６２の回転速度Ｎr とから補正係数kik （＝Ｎr ／Ｎf ）を決定し、たとえば数式１０に示す補正式を用いて前記回転速度差算出手段１２４により算出された回転速度差ΔＮを補正するのである。
【００６３】
【数１０】
ΔＮ＝ΔＮ−（１−kik ）Ｎf ・・・(10)
【００６４】
図１４は、上記径差に起因する回転速度差のずれを補正するための補正係数kik を求めるためのルーチンである。図１４のＳＣ１では、補正係数決定フラグＦk が「１」にセットされているか否かが判断される。このＳＣ１の判断が肯定された場合は既に補正係数kik が求められた状態であるので本ルーチンが終了させられるが、ＳＣ１の判断が否定された場合は、ＳＣ２において車両の直進走行であるか否かが舵角δに基づいて判断される。
【００６５】
上記ＳＣ２の判断が否定された場合は、車両の前輪２４、２６と後輪３８、４０との径差以外の要因が補正係数kik （＝Ｎr ／Ｎf ）に含まれて不適当な状態であるので本ルーチンが終了させられる。しかし、ＳＣ２の判断が肯定された場合は、ＳＣ３において電磁クラッチ３０が解放された後、ＳＣ４において電磁クラッチ３０の入力軸５８の回転速度Ｎf と出力軸６２の回転速度Ｎr とが求められるとともに、それらから補正係数kik （＝Ｎr ／Ｎf ）が算出される。そして、ＳＣ５において、補正係数kik が決定されたことを示す補正係数決定フラグＦk が「１」にセットされる。
【００６６】
図１５のＳＤ１では、トルク指令値の補正が可能な状態を示す補正待機フラグＦA が「１」にセットされているか否かが判断される。当初はこのＳＤ１の判断が否定されるのでＳＤ２以下が実行される。ＳＤ２乃至ＳＤ６は前述の図９のＳＡ１乃至ＳＡ５と同様のステップである。上記ＳＤ６に続くＳＤ７では、車両の直進走行且つ安定走行状態であって電磁クラッチ３０の回転速度差ΔＮavおよび電磁クラッチ３０の入力トルクｔinavが求められた状態であるので、補正待機フラグＦA が「１」にセットされる。このため、次の制御サイクルのＳＤ１の判断が肯定されるので、ＳＤ８において、補正係数kik が決定されたことを示す補正係数決定フラグＦk が「１」にセットされているか否かが判断される。このＳＤ８の判断が否定される場合は指令値ｔref の補正を回避するために本ルーチンが終了させられる。
【００６７】
しかし、上記ＳＤ８の判断が肯定された場合は、前記回転速度差補正手段１３２に対応するＳＤ９において、数式１０から補正係数kik （＝Ｎr ／Ｎf ）に基づいてＳＤ６により算出された回転速度差ΔＮavが補正される。次いで、図９のＳＡ６と同様のＳＤ１０において、上記補正後の回転速度差ΔＮavおよび入力トルクｔinavに基づいて指令値ｔref が補正される。そして、ＳＤ１１において、補正待機フラグＦA が「０」にクリアされ、ＳＤ１２において変数ｉなどが初期化された後、本ルーチンが終了させられる。
【００６８】
本実施例によれば、前述の図５、図１０に示す実施例と同様の効果が得られるのに加えて、前輪２４、２６と後輪３８、４０との径差に起因するずれを含まないように補正係数kik に基づいて回転速度差ΔＮavが補正されるので、トルク配分の制御精度が一層高められる利点がある。
【００６９】
図１６および図１７は、本発明の他の実施例における電子制御装置１１０の制御機能の要部を示す機能ブロック線図、および電子制御装置１１０の制御作動の要部を示すフローチャートである。図１８の判断基準線Ｌは、入力側摩擦板４２や出力側摩擦板４６の異常摩耗、電磁ソレノイド４８の断線などに起因する電磁クラッチ３０のトルク伝達不良すなわち伝達トルクの異常低下を判定する基準値であり、トルク配分制御手段１２０による通常走行時制御において、電磁クラッチ３０の入力トルクｔinavに対して最大の回転速度差の最大値或いはそれに余裕値を加えた値に基づいて決定されている。図１６において、トルク配分クラッチ異常判定手段１３４は、車両の定常走行状態において、上記図１８に示す関係から、入力トルク算出手段１２２および回転速度差算出手段１２４により得られた実際の電磁クラッチ３０の入力トルクｔinavおよび回転速度差ΔＮavに基づいて、電磁クラッチ３０の伝達トルク異常低下を判定する。
【００７０】
図１７において、ＳＥ１乃至ＳＥ９は、図１５の実施例のＳＤ１乃至ＳＤ９と同様である。ＳＥ９に続くＳＥ１０では、たとえば図１９に示すフェール判定ルーチンが実行される。すなわち、図１９のＳＦ１では、図１８に示す予め記憶された関係から、ＳＥ６において算出された実際の電磁クラッチ３０の入力トルクｔinavおよび回転速度差ΔＮavに基づいて、電磁クラッチ３０の伝達トルク異常低下が判定される。すなわち、実際の入力トルクｔinavおよび回転速度差ΔＮavを示す点が図１８の異常領域内であるか否かが判断される。このＳＦ１の判断が否定された場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定された場合は、ＳＦ２においてフェールフラグＦf が「１」にセットされ、本ルーチンが終了させられる。
【００７１】
続いて、図１７のＳＥ１２では、変数ｉなどが初期化された後、ＳＥ１３において、フェールフラグＦf が「１」であるか否かが判断される。このＳＥ１３の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合は、ＳＥ１４のフェール処理が実行される。このフェール処理では、異常表示灯１１４が点灯させられるとともにフェール状態が所定の記憶場所に記憶され、電磁クラッチ３０に対する駆動電流すなわち制御値ｔref が緩やかに減少させられて緩やかに解放される。上記ＳＥ１０、ＳＥ１３、ＳＥ１４がトルク配分クラッチ異常判定手段１３４に対応している。本実施例によれば、入力トルクｔinavおよび回転速度差ΔＮavに基づいて電磁クラッチ３０の異常判定が行われるので、機械的或いは電気的要因による指令値ｔref と実際の伝達トルクｔr との関係のずれが発生すると容易に認識でき、その関係のずれを修正したり、或いは指令値ｔref を補正したりすることにより、電磁クラッチ３０に対する指令値ｔref に対応する大きさの伝達トルクが得られる。また、摩擦係数μが低い路面において電磁クラッチ３０の異常判定が可能となる利点がある。
【００７２】
図２０は、本発明の他の実施例の電子制御装置１１０の制御機能を説明する機能ブロック線図であり、図２１は、その電子制御装置１１０の制御作動を説明するフローチャートである。また、図２２は、電磁クラッチ３０の異常判定およびトルク補正に用いる関係を示す図である。
【００７３】
第１指令値出力手段１４０は、第１の区間たとえば図２３にタイムチャートに示すＡ区間において予め設定された一定値たとえば０Ｎ・ｍ（ニュートンメータ）を表す第１指令値ｔrefAをトルク配分制御手段１２０に出力させる。また、第２指令値出力手段１４２は、第２の区間たとえば図２３にタイムチャートに示すＢ区間において電磁クラッチ３０を半係合とさせるためにＡ区間とは異なる値に予め設定された一定値たとえば１００Ｎ・ｍ（ニュートンメータ）を表す第２指令値ｔrefBをトルク配分制御手段１２０に出力させる。
【００７４】
スリップ率差算出手段１４４は、回転速度差算出手段１２４により上記Ａ区間およびＢ区間内の平均値としてそれぞれ求められた電磁クラッチ３０の回転速度差ΔＮavA および回転速度差ΔＮavB と、Ａ区間およびＢ区間内の平均車速ＶA およびＶB とから、Ａ区間およびＢ区間の前輪および後輪のスリップ率差ΔＮavA ／ＶA およびΔＮavB ／ＶB をそれぞれ算出する。スリップ率差対応変数算出手段１４６は、上記Ａ区間およびＢ区間における前後輪のスリップ率差ΔＮavA ／ＶA およびΔＮavB ／ＶB から、それ等スリップ率差の変化量に対応して変化するように定義された変数（前後輪スリップ率差の変化量）dslip 〔＝( ΔＮavB ／ＶB ）−（ΔＮavA ／ＶA ）〕を算出する。
【００７５】
指令値差対応変数算出手段１４８は、上記Ａ区間およびＢ区間内の平均値としてそれぞれ求められた第１指令値ｔrefAおよび第２指令値ｔrefBと入力トルクｔinA およびｔinB とに基づいて、指令値差に対応して変化するように定義された変数atr 〔＝ｔrefB−ｔrefA−1/2(ｔinB −ｔinA ）〕を算出する。
【００７６】
指令値補正手段１５０は、図２２に示す変数atr を示す軸と変数dslip を示す軸とからなる二次元座標において、実際に求められた上記変数atr および変数dslip を示す位置が、予め設定された正常領域Ｂから外れる場合には、その正常領域Ｂ内に位置するように、すなわち、Ａ区間及びＢ区間における入出力回転速度差ΔＮavA およびΔＮavB と指令値ｔrefAおよびｔrefBとに基づいて、指令値ｔref の補正を行う。たとえば、電磁クラッチ３０の特性が図２５のＴB に示すようにトルク不足側へ変化している場合には、Ｂ区間における差動回転速度ΔＮavB は図２３に示すよりも大きく現れることから、図２２の二次元座標において実際の変数atr および変数dslip を示す点が正常領域Ｂと変数atr を示す軸（横軸）との間に位置することになるので、その点が正常領域Ｂ内となるように指令値ｔref を増加させる補正が行われるが、電磁クラッチ３０の特性が図２５のＴC に示すようにトルク過剰側へ変化している場合には、Ｂ区間における差動回転速度ΔＮavB は図２３に示すよりも小さく現れることから、図２２の二次元座標において実際の変数atr および変数dslip を示す点が正常領域Ｂと変数dslip を示す軸（縦軸）との間に位置することになるので、その点が正常領域Ｂ内となるように指令値ｔref を減少させる補正が行われるのである。
【００７７】
トルク配分クラッチ異常判定手段１５２は、上記二次元座標において、実際に求められた上記変数atr および変数dslip を示す位置が、予め設定された異常判定領域Ｄ内にある場合には、指令値ｔrefAから指令値ｔrefBへ変化したにも拘らずスリップ率の変化が殆ど発生しない状態であるので、電磁クラッチ３０が作動しない状態であると判定してその電磁クラッチ３０の異常判定を行う。上記異常判定領域Ｄは、変数dslip の値が極めて小さな領域であって、変数atr を示す軸に沿ってその変数dslip が零の位置を含むように設定されているのである。
【００７８】
上記正常領域Ｂに基づいて指令値ｔref を補正する理論的な根拠を以下に説明する。電磁クラッチ３０の入力側および出力側の回転駆動系の運動方程式は数式１１のようになる。ここで、前記数式４と同様に、Ｉr は電磁クラッチ３０の出力側回転体の慣性モーメントを出力軸６２まわりに換算したものであり、Ｉf は電磁クラッチ３０の入力側回転体の慣性モーメントをドライブピニオン４４（入力軸５８）まわりに換算したものである。また、ωf およびωr は、入力軸５８および出力軸６２の回転角速度、μ（ｓｆ）およびμ（ｓｒ）は前輪２４、２６および後輪３８、４０の前後力係数、Ｗf およびＷr は前輪２４、２６および後輪３８、４０の接地荷重、ｓｆおよびｓｒは前輪２４、２６および後輪３８、４０のスリップ率〔＝（Ｒf ωf −Ｖ）／Ｒf ωf 、および＝（Ｒr ωr −Ｖ）／Ｒr ωr 〕、Ｒf およびＲr は前輪２４、２６および後輪３８、４０の動荷重半径である。
【００７９】
【数１１】
Ｉf ・ dωf /dt ＝ｔin−ｔr −μ（ｓｆ）・Ｗf ・Ｒf ・・・(11-1)
Ｉr ・ dωr /dt ＝ｔr −μ（ｓｒ）・Ｗr ・Ｒr ・・・(11-2)
【００８０】
上記数式１１において、定常走行では dωf /dt ＝０、 dωr /dt ＝０と見做すことができるので、数式１２となる。また、図２４に示すように、前輪２４、２６或いは後輪３８、４０の前後力係数（車輪に発生する駆動力に対応する係数）は、車輪のスリップ率が比較的小さい範囲Ｈ内ではその車輪のスリップ率ｓに対して線型であるから、数式１３に示すように、前輪２４、２６のスリップ率ｓｆおよび後輪３８、４０のスリップ率ｓｒに比例する一方、前輪２４、２６の動荷重半径Ｒf と後輪３８、４０の動荷重半径Ｒr は互いに同じ値Ｒであるので、上記数式１２は数式１４に示すように書き替えられる。上記車輪のスリップ率ｓは、一般に、車速Ｖと車輪（タイヤ）周速ｖとの函数であり、（Ｖ−ｖ）／ｖ×１００（％）または（Ｖ−ｖ）／Ｖ×１００（％）として表されるものである。
【００８１】
【数１２】
ｔin−ｔr −μ（ｓｆ）・Ｗf ・Ｒf ＝０ ・・・(12-1)
ｔr −μ（ｓｒ）・Ｗr ・Ｒr ＝０ ・・・(12-2)
【００８２】
【数１３】
μ（ｓｆ）＝Ｋ・ｓｆ ・・・(13-1)
μ（ｓｒ）＝Ｋ・ｓｒ ・・・(13-2)
【００８３】
【数１４】
ｔin−ｔr ＝Ｋ・ｓｆ・Ｗf ・Ｒf ・・・(14-1)
ｔr ＝Ｋ・ｓｒ・Ｗr ・Ｒr ・・・(14-2)
【００８４】
ここで、上式14-1および14─2 から数式１５が導かれる一方で、電磁クラッチ３０が解放される前記Ａ区間では後輪３８、４０のスリップ率ｓｒが零となるので、上記数式１４が数式１６に変形させられ、その数式１６から数式１７が導かれる。また、その数式１５から数式１７を差し引くことにより数式１８となり、前輪２４、２６の接地荷重Ｗf および後輪３８、４０の接地荷重Ｗr を互いに同じ値Ｗとすると数式１９に示すようになる。
【００８５】
【数１５】
ｔin−２ｔr ＝Ｋ（ｓｆ・Ｗf −ｓｒ・Ｗr ）Ｒf ・・・(15)
【００８６】
【数１６】
ｔinA ＝Ｋ・ｓｆA ・Ｗf ・Ｒ ・・・(16-1)
ｓｒA ＝０ ・・・(16-2)
【００８７】
【数１７】
ｔinA ＝Ｋ・（ｓｆA ・Ｗf −ｓｒA ・Ｗr ）Ｒ ・・・(17)
【００８８】
【数１８】
【００８９】
【数１９】
【００９０】
また、前記前輪２４、２６のスリップ率ｓｆおよび後輪３８、４０のスリップ率ｓｒは、スリップ率の定義から数式２０に示すように表される。数式２０のＲ・ωf は前記タイヤ周速ｖに相当している。右辺は近似的に表現されたものである。このため、数式１９の右辺の（ｓｆ−ｓｒ）は、次式２１のように表されるので、その数式１９は数式２２のように変形させられ得る。この数式２２を用いれば、車輪のスリップ率ｓｆ、ｓｒを求めることが不要となるので、比較的精度よく実際の伝達トルクｔr を算出することができる。
【００９１】
【数２０】
ｓｆ＝（Ｒ・ωf −Ｖ）／Ｒωf ＝（Ｒ・ωf −Ｖ）／Ｖ ・・・(20-1)
ｓｒ＝（Ｒ・ωr −Ｖ）／Ｒωr ＝（Ｒ・ωr −Ｖ）／Ｖ ・・・(20-2)
【００９２】
【数２１】
ｓｆ−ｓｒ＝Ｒ・（ωf −ωr ）／Ｖ＝Ｒ・ΔＮ／Ｖ ・・・(21-1)
ｓｆA −ｓｒA ＝Ｒ・（ωfA−ωrA）／ＶA ＝Ｒ・ΔＮA ／ＶA ・・・(21-2)
【００９３】
【数２２】
【００９４】
しかしながら、実際には、路面摩擦係数μに対応する前後力係数（図２４）を正確に求めることが困難であるため、Ａ区間内で得られた回転速度差の平均値ΔＮavA 、入力トルクｔinavA 、および車速（車体速）ＶA とＢ区間内で得られた回転速度差の平均値ΔＮavB 、入力トルクｔinavB 、および車速（車体速）ＶB とを用いて、以下に示すような補正を行うようにしているのである。先ず、上記数式２２から数式２３に示すように、書き替えられる。また、Ａ区間およびＢ区間における指令（トルク）値ｔref に対応して変化する変数atr を数式２４に示すように定義し、Ａ区間およびＢ区間における前後輪のスリップ率差（ΔＮ／Ｖ）の差に対応して変化する変数dslip を数式２５に示すように定義し、定数ＫA を数式２６に示すように定義すると、数式２７に示すように上記変数atr は変数dslip の一次函数として表される。本実施例では、上記数式２７の関係を示す直線を中心とする所定幅の領域を図２２に示す正常領域Ｂとして設定し、その正常領域Ｂ内に入るように指令値ｔref を補正するようにしているのである。
【００９５】
【数２３】
ｔravB−1/2 ・（ｔinavB −ｔinavA ）＝
1/2 ・Ｋ・Ｗ・Ｒ・Ｒ（ΔＮavB ／ＶB −ΔＮavA ／ＶA ）・・・(23)
【００９６】
【数２４】
atr ＝ｔravB−ｔravA−1/2 ・（ｔinavB −ｔinavA ） ・・・(24)
【００９７】
【数２５】
dslip ＝（ΔＮavB ／ＶB −ΔＮavA ／ＶA ） ・・・(25)
【００９８】
【数２６】
ＫA ＝・Ｋ・Ｗ・Ｒ・Ｒ ・・・(26)
【００９９】
【数２７】
atr ＝ＫA ・dslip ・・・(27)
【０１００】
図２１は、電子制御装置１１０の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図において、前記第１指令値出力手段１４０に対応するＳＧ１では、区間Ａにおいて指令値ｔrefAが電磁クラッチ３０に出力される。続くＳＧ２では、区間Ａ内における電磁クラッチ３０の入力トルクｔinavA および回転速度差ΔＮavA が算出される。また、前記第２指令値出力手段１４２に対応するＳＧ３では、区間Ｂにおいて指令値ｔrefBが電磁クラッチ３０に出力される。続くＳＧ４では、区間Ｂ内における電磁クラッチ３０の入力トルクｔinavB および回転速度差ΔＮavB が算出される。上記ＳＧ２およびＳＧ４は、図２０の入力トルク算出手段１２２および回転速度差算出手段１２４に対応している。
【０１０１】
次いで、前記指令値差対応変数算出手段１４８に対応するＳＧ５では、上記ＳＧ２およびＳＧ４によりＡ区間およびＢ区間内の平均値としてそれぞれ求められた指令値ｔrefA（本実施例ではｔrefA＝０）およびｔrefBと入力トルクｔinA およびｔinB とに基づいて、指令値差に対応して変化するように定義された変数atr 〔＝ｔrefB−1/2(ｔinB −ｔinA ）〕が算出される。また、前記スリップ率差算出手段１４４および前記スリップ率差対応変数算出手段１４６に対応するＳＧ６では、上記ＳＧ２およびＳＧ４によりＡ区間およびＢ区間における前後輪のスリップ率差ΔＮavA ／ＶA およびΔＮavB ／ＶB が算出され、それ等前後輪のスリップ率差ΔＮavA ／ＶA およびΔＮavB ／ＶB から、前後輪のスリップ率差の変化量に対応して変化するように定義された変数dslip 〔＝( ΔＮavB ／ＶB ）−（ΔＮavA ／ＶA ）〕が算出される。
【０１０２】
前記トルク配分クラッチ異常判定手段１５２に対応するＳＧ７では、図２２の二次元座標において、実際に求められた上記変数atr および変数dslip を示す位置が、予め設定された異常判定領域Ｄ内にある場合には、指令値ｔrefAから指令値ｔrefBへ変化したにも拘らずスリップ率の変化が殆ど発生しない状態であるので、電磁クラッチ３０が作動しない状態であると判定してその電磁クラッチ３０の異常判定が行われる。このＳＧ７の判断が肯定された場合は、ＳＧ８において異常表示灯１１４が点灯されて異常表示が行われる。
【０１０３】
しかし、上記ＳＧ７の判断が否定された場合は、ＳＧ９において、図２２の二次元座標において、実際に求められた変数atr および変数dslip を示す位置が、予め設定された正常領域Ｂ内にあるか否かが判断される。このＳＧ９の判断が肯定された場合は、指令値の補正が行われることなく本ルーチンが終了させられる。しかし、上記ＳＧ９において、実際に求められた変数atr および変数dslip を示す位置が変数atr を示す軸（横軸）側へ外れたと判断される場合には、指令値ｔref に対して実際の伝達トルクｔr が不足の状態であるので、ＳＧ１０において、その正常領域Ｂ内に位置するように、予め設定された補正係数Ｃを指令値ｔref に加算或いは乗算することにより、その指令値ｔref が増加する方向へ補正が行われる。反対に、上記ＳＧ９において、実際に求められた変数atr および変数dslip を示す位置が変数dslip を示す軸（縦軸）側へ外れたと判断される場合には、指令値ｔref に対して実際の伝達トルクｔr が過剰の状態であるので、ＳＧ１１において、正常領域Ｂ内に位置するように、予め設定された補正係数Ｃを指令値ｔref から減算或いは除算することにより、指令値ｔref が減少する方向へ補正されるのである。本実施例では、上記ＳＧ９、ＳＧ１０、ＳＧ１１が、前記指令値補正手段１５０に対応している。
【０１０４】
上述のように、本実施例によれば、指令値補正手段１５０（ＳＧ９、ＳＧ１０、ＳＧ１１）において、前記Ａ区間およびＢ区間における指令値差に対応して変化する変数atr とスリップ率差に対応して変化する変数dslip とに基づいて指令値ｔref が補正されるので、機械的或いは電気的要因による指令値と実際の伝達トルクとの関係のずれに拘らず、電磁クラッチ３０への指令値ｔref に対応する大きさの伝達トルクｔr が得られる。すなわち、実際の走行時における電磁クラッチ３０の指令値差（ｔrefB−０）とスリップ率差（ΔＮavB −ΔＮavA ）は、実際の電磁クラッチ３０の指令値ｔref と実際の伝達トルクｔr との間のクラッチ特性に関連して変化することから、その指令値差とそれに対応するスリップ率差とにより示される作動領域が、予め設定された正常な作動領域Ｂ内となるように指令値ｔref が補正されることにより、伝達トルクｔr が指令値ｔref に対応したものとされるのである。たとえば、図２５において、電磁クラッチ３０の特性曲線が当初の特性曲線ＴA からトルク不足側の曲線ＴB 或いはトルク過剰側の曲線ＴC 側へずれている場合でも、上記の指令値ｔref に対する補正により当初の特性曲線ＴA の近傍へ戻されるのである。
【０１０５】
また、本実施例によれば、トルク配分クラッチ異常判定手段１５２（ＳＧ７）により、前記Ａ区間およびＢ区間における指令値差に対応して変化する変数atr とスリップ率差に対応して変化する変数dslip とに基づいて電磁クラッチ３０の異常が判定されるので、機械的或いは電気的要因による指令値ｔref と実際の伝達トルクｔr との関係のずれが発生すると容易に認識でき、たとえ指令値ｔref を補正するステップＳＧ９、ＳＧ１０、ＳＧ１１が設けられていなくても、手動設定などにより、クラッチ特性の関係のずれを修正したり、或いは指令値ｔref を補正したりすることにより、電磁クラッチ３０に対する指令値ｔref に対応する大きさの伝達トルクが得られる。
【０１０６】
また、本実施例では、摩擦係数μが高い路面において電磁クラッチ３０の特性変化による異常判定が可能となる利点がある。
【０１０７】
図２６は、路面摩擦係数μを検知或いは推定可能な車両において指令値ｔref を補正するために、上記図２２に替えて用いられる関係を示している。この図２６では、低い路面摩擦係数μl 、高い路面摩擦係数μh 、それらの中間の路面摩擦係数μm のそれぞれにおける関係（数式２７）atr ＝ＫAl・dslip 、 atr＝ＫAh・dslip 、 atr＝ＫAm・dslip を中心とする正常範囲Ｂl 、Ｂh 、Ｂm が、それぞれ設定されている。車両では、実際の路面摩擦係数μに基づいてそれら正常範囲Ｂl 、Ｂh 、Ｂm のいずれかが選択され、選択された正常範囲Ｂに基づいて前述と同様に指令値ｔref が補正される。本実施例によれば、図２２を用いる場合に比較して、指令値ｔref の補正精度が一層高められる。
【０１０８】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【０１０９】
たとえば、前述の図１乃至図１９の実施例において、指令値補正手段１２８（１３０）は、入力トルクｔinおよび回転速度差ΔＮに基づいて指令値ｔref に対する補正を行うものであったが、入力トルクｔinおよび回転速度差ΔＮのいずれか一方に基づいて指令値ｔref に対する補正を行うものであってもよい。
【０１１０】
また、前述の図１乃至図１５の実施例では、直進走行中のトルク配分のための通常走行時制御において指令値ｔref が補正されていたが、制動時制御、発進時制御、旋回走行時制御などの他のトルク配分制御の指令値ｔref を補正するようにしてもよい。たとえば、他のトルク配分制御の指令値ｔref を補正するために、直進走行により得られた補正係数λが用いられてもよいのである。
【０１１１】
また、前述の図１３乃至図１５の実施例には、前後輪の径差に起因する回転速度差ΔＮの誤差を補正する回転速度差補正手段１３２が設けられていたが、他の実施例にも設けられていてもよい。
【０１１２】
また、前述の図１乃至図１９の実施例では、指令値ｔref に対する補正を行う指令値補正手段１２８（１３０）と電磁クラッチ３０の異常を判定するトルク配分クラッチ異常判定手段１３４とが択一的に備えられていたが、同時に備えられていてもよい。また、図２０乃至図２５の実施例では、補正値指令手段１５０とトルク配分クラッチ異常判定手段１５２とが同時に備えられていたが、択一的に備えられていても差し支えない。
【０１１３】
また、前述の図１乃至図１９の実施例では、専ら路面摩擦係数μが小さい路面において指令値ｔref の補正或いは電磁クラッチ３０の異常判定が行われ、図２０乃至図２５の実施例では、専ら路面摩擦係数μの大きい路面において指令値ｔref の補正或いは電磁クラッチ３０の異常判定が行われていたが、それら両方の実施例の手段が同時に車両に備えられても差し支えない。
【０１１４】
また、前述の実施例では、エンジン１０の出力トルクすなわち電磁クラッチ３０の入力トルクｔinを算出する際などに用いられるスロットル開度θthに替えて、アクセルペダル操作量、エンジン１０の燃料噴射量や吸入空気量などの要求出力量が用いられても差し支えない。
【０１１５】
また、前述の図２０乃至図２５の実施例において、Ａ区間およびＢ区間における指令値差に対応して変化する変数atr は、ｔrefB−1/2(ｔinB −ｔinA ）であったが、指令値ｔref のＡ区間およびＢ区間の差（ｔrefB−０）そのものであっても差し支えないし、スリップ率差に対応して変化する変数dslip は、〔＝( ΔＮavB ／ＶB ）−（ΔＮavA ／ＶA ）〕であったが、それ以外の変数を含むものであってもよい。
【０１１６】
また、前述の実施例の電磁クラッチ３０は、プロペラシャフト２８と後部差動歯車装置３２との間に設けられるものであったが、所謂センターデフの差動を制限するためにそれに並列に設けられた差動制限クラッチ、トランスファと前部差動歯車装置との間に設けられたクラッチ、プロペラシャフト２８とそれに連結された差動歯車装置の出力側の１対の車軸との３軸のうちの何れかの２軸間に設けられたクラッチなどであってもよい。要するに、原動機から複数の車輪へそれぞれ伝達されるトルクの割合を調節する電磁式、油圧式などのトルク配分クラッチであればよいのである。
【０１１７】
その他一々例示はしないが、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の車両用トルク伝達制御装置を４輪駆動車両の動力伝達経路と共に説明する図である。
【図２】前輪および後輪のトルク配分を行うために、図１の動力伝達経路に設けられた電磁クラッチの構成を説明する断面図である。
【図３】図２の電磁クラッチのクラッチ特性を説明する特性図である。
【図４】図１の電子制御装置の構成例を詳細に説明する図である。
【図５】図１の電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図６】図５のトルク配分制御手段において複数種類の制御モードを切り換えるために予め記憶された関係を示す図である。
【図７】図５の入力トルク算出手段において入力トルクを算出するために予め記憶された関係を示す図である。
【図８】図４の電子制御装置の制御作動の要部を説明するためのフローチャートであって、制御モード選択ルーチンを示す図である。
【図９】図４の電子制御装置の制御作動の要部を説明するためのフローチャートであって、トルク配分クラッチ伝達トルク補正ルーチンを示す図である。
【図１０】本発明の他の実施例における電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図であって、図５に相当する図である。
【図１１】図１０の実施例における電子制御装置の制御作動の要部を説明するためのフローチャートであって、トルク配分クラッチ伝達トルク補正ルーチンを示す図である。
【図１２】図１０および図１１の実施例において補正係数λを求めるために用いられる予め記憶された関係を示す図である。
【図１３】本発明の他の実施例における電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図であって、図５に相当する図である。
【図１４】図１３の実施例における電子制御装置の制御作動の要部を説明するためのフローチャートであって、補正係数算出ルーチンを示す図である。
【図１５】図１３の実施例における電子制御装置の制御作動の要部を説明するためのフローチャートであって、トルク配分クラッチ伝達トルク補正ルーチンを示す図である。
【図１６】本発明の他の実施例における電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図であって、図５に相当する図である。
【図１７】図１６の実施例における電子制御装置の制御作動の要部を説明するためのフローチャートであって、トルク配分クラッチフェール処理ルーチンを示す図である。
【図１８】図１６および図１７の実施例において電磁クラッチの異常を判定するために予め記憶された関係を示す図である。
【図１９】図１６の実施例における電子制御装置の制御作動の要部を説明するためのフローチャートであって、フェール判定ルーチンを示す図である。
【図２０】本発明の他の実施例における電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図であって、図５に相当する図である。
【図２１】図２０の実施例における電子制御装置の制御作動の要部を説明するためのフローチャートであって、トルク配分クラッチ伝達トルク補正ルーチンを示す図である。
【図２２】図２０および図２１の実施例において伝達トルクの補正および異常判定のために予め記憶された関係を示す図である。
【図２３】図２０および図２１の実施例において、予め設定されたＡ区間およびＢ区間において変化させられる指令値ｔref および差動回転速度ΔＮを示すタイムチャートである。
【図２４】車輪のスリップ率と前後力係数との関係を示す図である。
【図２５】図２０および図２１の実施例において、電磁クラッチの特性のずれを示す図である。
【図２６】本発明の他の実施例における伝達トルクの補正のために予め記憶された関係を示す図であって、図２２に相当する図である。
【符号の説明】
１０：エンジン（原動機）
２４、２６：前輪（車輪）
３０：電磁クラッチ（トルク配分クラッチ）
３８、４０：後輪（車輪）
１２２：入力トルク算出手段
１２４：回転速度差算出手段
１２８、１３０、１５０：指令値補正手段
１３４、１５２：トルク配分クラッチ異常判定手段
１４０：第１指令値出力手段
１４２：第２指令値出力手段
１４４：スリップ率差算出手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、原動機から複数の車輪へそれぞれ伝達されるトルクの割合を制御するトルク配分クラッチを備えた車両用トルク配分クラッチの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
原動機から複数の車輪へ向かう動力伝達経路に直列的に設けられたり、或いはその動力伝達経路の差動歯車装置に対して並列的に設けられたトルク配分クラッチを備え、各車輪へ伝達されるトルクの割合が調節される形式の車両が知られている。たとえば、エンジンと前輪差動歯車装置或いは後輪差動歯車装置との間に直列に設けられたトルク配分用クラッチを有する４輪駆動車、中央差動歯車装置（センタデフ）に並列に設けられた差動制限クラッチを有する４輪駆動車などがそれである。上記のトルク配分クラッチは、通常、発進時などにおいて車両状態に応じたトラクションを得ることや、車両の重量配分に応じた車輪の駆動力を得ることなどを目的とするトルク配分制御に用いられる。たとえば、特開平２−３１９３３号公報に記載された車両用駆動力配分制御装置はその一例である。
【０００３】
上記従来の車両用駆動力配分制御装置では、その油圧式クラッチの目標伝達トルクと実際の伝達トルクとの差を無くすために、前後輪或いは左右輪の回転速度差に基づいて目標伝達トルク補正値を求める目標伝達トルク補正部を設ける技術が開示されている。これによれば、目標伝達トルクが得られるようにクラッチ締結力を付与した場合に、目標伝達トルクと実伝達トルクとの間に生じる伝達トルク差を無くすべく前記回転速度差により目標伝達トルク補正値が求められ、その目標伝達トルク補正値によって補正された指令値すなわち制御信号が出力されるようになっている。
【０００４】
すなわち、かかる従来の車両用駆動力配分制御装置において用いられる油圧式クラッチは、回転速度差に拘らずそれへの指令値すなわちそれに供給される作動油圧に対応した伝達トルクとなる一般的なクラッチ特性を備えたものではクラッチジャダ現象が発生することから、それに供給される作動油圧が一定の状態においても回転速度差の増加に伴って伝達トルクが緩やかに増加するクラッチ特性を備えたものであるため、予め記憶された関係から、回転速度差の増加に伴って伝達トルクが増加するという関係を補正するための補正値をその回転速度差に基づいて求め、これにより油圧式クラッチへの指令値とその油圧クラッチの実際の伝達トルクとが一致させられるようになっているのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、トルク配分クラッチとしては、上記のように油圧を介して作動させられる油圧クラッチや、電磁ソレノイドの磁力を利用して作動させられる電磁クラッチが用いられるが、摩擦特性の個体差や摩擦特性の経時変化（劣化）などの機械的要因、或いは駆動電流検知装置の精度低下などの電気的要因に起因して、そのトルク配分クラッチに対する指令値と実際の伝達トルクとの関係がずれる場合がある。しかしながら、上記従来の駆動力配分制御装置では、駆動力配分制御において指令値に対応した伝達トルクが得られないため、発進時の空転に起因するトラクション性能の低下や、旋回走行時におけるアンダーステアおよびオーバステア特性が影響を受けるという不都合があった。
【０００６】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、機械的或いは電気的要因による指令値と実際の伝達トルクとの関係のずれに拘らず、トルク配分クラッチに対する指令値に対応する大きさの伝達トルクが得られる車両用トルク配分クラッチの制御装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための第１の手段】
前記目的を達成するための第１発明の要旨とするところは、原動機から複数の車輪へそれぞれ伝達されるトルク(t ｒ ,t ｆ )の割合を制御するトルク配分クラッチを備え、そのトルク配分クラッチの伝達トルクを所定の値とするための指令値(t ｒｅｆ )を出力する車両用トルク配分クラッチの制御装置であって、(a) 前記トルク配分クラッチの入力トルク (t ｉｎ )を算出する入力トルク算出手段と、(b) 前記トルク配分クラッチの入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差 ( ΔＮ ) を算出する回転速度差算出手段と、(c) 前記指令値と前記トルク配分クラッチの実際の伝達トルクとの間のずれに対応する補正値( Δ t ｒｅｆ )を決定し、その補正値を用いて前記ずれが解消されるように前記指令値を補正する指令値補正手段とを備え、 (d) 前記回転速度差算出手段は、直進走行状態であり、且つ前記指令値、回転速度差、車速の変動幅が予め設定された値よりも小さい車両の定常走行状態において、前記回転速度差 ( ΔＮ ) を算出するものであり、
前記指令値補正手段は、前記定常走行状態において、以下の式
Δ t ｒｅｆ ＝１／２｛〔（Ｒα／Ｖ）＋２Ｋ ２ 〕ΔＮ＋（１−２Ｋ １ ） t ｉｎ ｝
但し、Δｔ ｒｅｆ ：補正値、Ｒ：車輪の動荷重半径、
α：タイヤのスリップ率、Ｖ：車速、ΔＮ：回転速度差、
Ｋ １ ：指令値ｔ ｉｎ に重量配分を反映させるためのゲイン、
Ｋ ２ ：指令値ｔ ｉｎ に差動回転数を反映させるためのゲイン、
ｔ ｉｎ ：トルク配分クラッチの入力トルク
によって補正値 ( Δ t ｒｅｆ ) を決定するものであることにある。
【００１２】
【第１発明の効果】
このようにすれば、指令値補正手段において、前記指令値と前記トルク配分クラッチの実際の伝達トルクとの間のずれに対応する補正値を決定するために前記トルク配分クラッチの入力側および出力側の回転駆動系の運動方程式から求められた予め記憶された関係から、前記トルク配分クラッチの回転速度差と入力トルクとに基づいて補正値が決定され、その補正値を用いて前記ずれが解消されるように、そのトルク配分クラッチに対する指令値が補正されるので、機械的或いは電気的要因による指令値と実際の伝達トルクとの関係のずれに拘らず、トルク配分クラッチに対する指令値に対応する大きさの伝達トルクが得られる。車両の動力伝達経路における駆動系回転体の運動方程式から求められる指令値（指令トルク）と実際の伝達トルクとの差である不足トルクは、上記トルク配分クラッチの回転速度差の函数であるからである。また、回転速度差算出手段は、直進走行状態であり、且つ前記指令値、回転速度差、車速の変動幅が予め設定された値よりも小さい車両の定常走行状態において、前記回転速度差を算出するものであり、前記指令値補正手段は、定常走行状態において、上式から前記指令値を補正するものであるので、プロペラシャフトなどの回転部材の回転変動等に起因するノイズの影響が少なくなって、信頼性のあるトルク配分クラッチの入力トルクや、入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差が得られる。
【００１６】
【課題を解決するための第２の手段】
また、前記目的を達成するための第２発明の要旨とするところは、原動機から複数の車輪へそれぞれ伝達されるトルク(t ｒ ,t ｆ )の割合を制御するトルク配分クラッチを備え、そのトルク配分クラッチの伝達トルクを所定の値とするための指令値(t ｒｅｆ )を出力する車両用トルク配分クラッチの制御装置であって、(a) 前記トルク配分クラッチの入力トルク (t ｉｎ ) を算出する入力トルク算出手段と、 (b) 前記トルク配分クラッチの入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差 ( ΔＮ ) を算出する回転速度差算出手段と、 (c) 車両が定常走行状態である第１区間において零の指令値 (t ｒｅｆ ＝０ ) を出力させる第１指令値出力手段と、 (d) 車両が定常状態であり且つ前記第１区間とは異なる第２区間において零とは異なる指令値 (t ｒｅｆ ≠０ ) を出力させる第２指令値出力手段と、 (d) 下記（１）式で示す指令値差に関する変数（ atr ）と、下記（２）式で示すスリップ率差に関する変数（ dslip ）とを軸とする二次元座標上で、該指令値差に関する変数（ atr ）と該スリップ率差に関する変数（ dslip ）との関係が、下記 (3) 式で示す直線を中心とした所定幅の正常領域内に入るように、指令値 (t ｒｅｆ ) を補正する指令値補正手段とを、備えることにある。
atr ＝ｔ ｒａｖＢ −ｔ ｒａｖＡ − 1/2 ・（ｔ ｉｎａｖＢ −ｔ ｉｎａｖＡ ）・・・ (1) 式
但し、 atr ：指令値差に関する変数、
ｔ ｒａｖＡ ：第１区間における指令値の平均値、
ｔ ｒａｖＢ ：第２区間における指令値の平均値、
ｔ ｉｎａｖＡ ：第１区間におけるトルク配分クラッチの入力トルクの平均値
ｔ ｉｎａｖＢ ：第２区間におけるトルク配分クラッチの入力トルクの平均値
dslip ＝（ΔＮ ａｖＢ ／Ｖ Ｂ −ΔＮ ａｖＡ ／Ｖ Ａ ） ・・・ (2) 式
但し、 dslip ：スリップ率差に関する変数、
ΔＮ ａｖＡ ：第１区間における回転速度差の平均値、
ΔＮ ａｖＢ ：第２区間における回転速度差の平均値、
Ｖ Ａ ：第１区間における車速の平均値、
Ｖ Ｂ ：第２区間における車速の平均値、
atr ＝ＫＡ・dslip ・・・(3) 式
但し、Ｋ Ａ ＝Ｋ・Ｗ・Ｒ・Ｒ、
Ｋ：車輪のスリップ率ｓと車輪の前後力係数μとの比例定数、
Ｗ：車輪の接地荷重、Ｒ：車輪の動荷重半径、
【００１７】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記車両は４輪駆動車両であり、前記トルク配分クラッチは、車両の前後輪のトルク配分を調節するために、エンジンと前輪差動歯車装置或いは後輪差動歯車装置との間に直列に設けられたトルク配分用クラッチ、或いは、中央差動歯車装置（センタデフ）に並列に設けられた差動制限クラッチを有するものである。
【００１８】
また、好適には、少なくとも前記車両の直進走行を要件とする車両の定常走行を判定する定常走行判定手段を含み、前記入力トルク算出手段は、その定常走行判定手段によって車両の定常走行が判定されているときに前記トルク配分クラッチの入力トルクを算出するものである。このようにすれば、前記指令値補正手段は、車両の定常走行が判定されているときの前記トルク配分クラッチの入力トルクに基づいて前記指令値を補正する利点がある。
【００１９】
また、好適には、少なくとも前記車両の直進走行を要件とする車両の定常走行を判定する定常走行判定手段を含み、前記回転速度差算出手段は、その定常走行判定手段によって車両の定常走行が判定されているときに前記トルク配分クラッチの入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差を算出するものである。このようにすれば、前記指令値補正手段は、車両の定常走行が判定されているときの前記トルク配分クラッチの入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差に基づいて前記指令値を補正する利点がある。
【００２０】
また、好適には、少なくとも前記車両の直進走行を要件とする車両の定常走行を判定する定常走行判定手段を含み、前記入力トルク算出手段は、その定常走行判定手段によって車両の定常走行が判定されているときに前記トルク配分クラッチの入力トルクを算出するものであり、前記回転速度差算出手段は、その定常走行判定手段によって車両の定常走行が判定されているときに前記トルク配分クラッチの入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差を算出するものである。このようにすれば、前記指令値補正手段は、車両の定常走行が判定されているときの前記トルク配分クラッチの入力トルクと入力側回転部材および出力側回転部材の回転速度差とに基づいて前記指令値を補正する利点がある。
【００２１】
また、好適には、前記入力トルク算出手段は、その定常走行判定手段によって車両の定常走行が判定されているときに前記トルク配分クラッチの入力トルクを、予め設定された所定区間内における平均値として算出するものである。また、前記回転速度差算出手段は、その定常走行判定手段によって車両の定常走行が判定されているときに前記トルク配分クラッチの入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差を、予め設定された所定区間内における平均値として算出するものである。このようにすれば、プロペラシャフトなどの回転部材の回転変動や車体振動等に起因するノイズの影響が少なくなって、信頼性のあるトルク配分クラッチの入力トルクや、入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差が得られる利点がある。
【００２２】
また、好適には、前記定常走行判定手段は、前記車両が直進走行であり、且つ前記トルク配分クラッチの入力トルク（エンジンの出力トルク）、そのトルク配分クラッチに対する指令値、そのトルク配分クラッチの入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差、および車速が予め設定された値よりも変動幅が小さいときに、前記車両の定常走行を判定するものである。このようにすれば、プロペラシャフトなどの回転部材の回転変動等に起因するノイズの影響が少なくなって、信頼性のあるトルク配分クラッチの入力トルクや、入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差が得られる利点がある。
【００２３】
また、好適には、前記指令値補正手段は、予め記憶された補正値算出式、或いは予め記憶されたマップから、トルク配分クラッチの入力トルクおよび入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差の少なくとも一方に基づいて、前記補正値を算出し、その補正値に基づいて前記指令値を補正するものである。
【００２４】
また、好適には、前記回転速度差算出手段により算出された前記トルク配分クラッチの入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差を、車両の前輪および後輪の車輪径差に基づいて補正する回転速度差補正手段を含むものである。このようにすれば、前記回転速度差算出手段により算出された前記トルク配分クラッチの入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差から、車輪の径差に基づく誤差が除去されるので、回転速度差の信頼性が一層高められる利点がある。
【００２５】
また、好適には、上記回転速度差補正手段は、車両の直進走行時において前記トルク配分クラッチを解放させたときのそのトルク配分クラッチの入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差から車輪径補正係数を算出し、車速に基づいて算出したトルク配分クラッチの軸まわりの回転速度とその車輪径補正係数とに基づいて車輪径差に由来して発生する径差由来回転速度差を算出し、その径差由来回転速度差を前記回転速度差算出手段により算出された回転速度差から差し引くことにより補正するものである。
【００２６】
また、好適には、前記第１指令値出力手段は、前記トルク配分クラッチを解放させる第１指令値を第１区間において出力させるものであり、前記２指令値出力手段は、上記トルク配分クラッチをその入力側回転体および出力側回転体の相対回転を許容する半係合状態とする第２指令値を、前記第２区間において出力させるものである。このようにすれば、指令値補正手段における補正が簡単となって信頼性が高められる。
【００２７】
また、好適には、前記第１区間および第２区間における前記トルク配分クラッチの入出力回転速度差および車速に基づいて前後輪のスリップ率差をそれぞれ算出するスリップ率差算出手段と、上記第１区間および第２区間における前後輪のスリップ率差からそれ等前後輪のスリップ率差の変化量に対応する変数dslip を算出するスリップ率差対応変数算出手段と、前記第１区間および第２区間における第１指令値および第２指令値とトルク配分クラッチの入力トルクとに基づいて、指令値差に対応して変化する変数atr を算出する指令値差対応変数算出手段を含み、前記指令値補正手段は、上記変数dslip およびatr に基づいて前記指令値を補正するものである。このようにすれば、トルク配分クラッチの伝達トルク特性のずれが好適に修正される。
【００２８】
また、好適には、前記トルク配分クラッチ異常判定手段は、前記トルク配分クラッチの入力トルクが、そのトルク配分クラッチの入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差に基づいて算出された異常判断基準値を越えたことに基づいて前記トルク配分クラッチの異常を判定するものである。
【００２９】
また、好適には、前記トルク配分クラッチ異常判定手段は、指令値差を表す軸とスリップ率差を表す軸とからなる二次元座標において、前記第１区間および第２区間における指令値差とスリップ率差とを示す位置が、予め設定された判断基準領域からはずれたことに基づいて、前記トルク配分クラッチの異常を判定するものである。
【００３０】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３１】
図１は、本発明の一実施例の制御装置を備えた車両の動力伝達装置を示している。図において、原動機として機能するエンジン１０には、トルクコンバータ付自動変速機１２、前部差動歯車装置１４、およびトランスファ１６を収容するトランスアクスルハウジング１８が締結されている。これにより、エンジン１０の出力トルクは、トルクコンバータ付自動変速機１２、前部差動歯車装置１４、左右１対の車軸２０、２２を介して左右１対の前輪２４、２６へ伝達される一方、上記トルクコンバータ付自動変速機１２、トランスファ１６、プロペラシャフト２８、トルク配分クラッチとして機能する電磁クラッチ３０、後部差動歯車装置３２、左右１対の車軸３４、３６を介して左右１対の後輪３８、４０へ伝達されるようになっている。
【００３２】
上記電磁クラッチ３０は、エンジン１０から前輪２４、２６と後輪３８、４０とへそれぞれ伝達されるトルクの割合を調節するためのトルク配分クラッチとして機能するものであって、プロペラシャフト２８に接続されてそれと共に回転する入力側摩擦板４２と、後部差動歯車装置３２のドライブピニオン４４に接続されてそれと共に回転する出力側摩擦板４６と、それら入力側摩擦板４２と出力側摩擦板４６とを電磁力に従って押圧することにより相互に摩擦係合させる電磁ソレノイド４８とを基本的に備え、後述の電子制御装置１１０からの指令値ｔref に対応した大きさの伝達トルクを発生するように構成されている。上記電磁クラッチ３０が解放された場合には、エンジン１０から出力されるトルクの１００％が前輪２４、２６へ伝達されるが、電磁クラッチ３０が完全係合された場合には、エンジン１０から出力されるトルクの５０％が前輪２４、２６へ伝達され、残りの５０％が後輪３８、４０へ伝達されるので、本実施例では、上記電磁クラッチ３０によるトルク配分調節範囲は、前輪と後輪との重量配分比が０．５：０．５である場合には、１：０から０．５：０．５の間までのトルク配分比範囲となっている。なお、一般には、電磁クラッチ３０が完全係合された場合には、前後輪の重量配分相当に前後輪のトルクが分配される。本実施例では、電磁クラッチ３０により前輪駆動状態から直結４ＷＤまで前後輪のトルクを調節できる。
【００３３】
図２に詳しく示すように、電磁クラッチ３０は、プロペラシャフト２８に連結されるユニバーサルジョイント５０およびクラッチドラム５２を両軸端に有し、クラッチハウジング５４によりベアリング５６を介して回転可能に支持された入力軸５８と、その入力軸５８に対して同心となる状態でクラッチハウジング５４によりベアリング６０を介して回転可能に支持された出力軸６２と、入力軸５８の軸端面に相対回転可能に嵌合された状態でその入力軸５８と連結されたクラッチロータ６４と、回転不能となるように非回転部材であるクラッチハウジング５４の突起６５に係合させられた状態でベアリング６６を介して入力軸５８に支持された電磁ソレノイド４８と、電磁ソレノイド４８の磁力により吸引される環状磁性部材６８を有してクラッチドラム５２の内周面とクラッチロータ６４の外周面との間に設けられ、その電磁ソレノイド４８の磁力によって比較的小さな摩擦トルクが発生させられるコントロール（パイロット）クラッチ７０と、そのコントロールクラッチ７０からの摩擦トルクが伝達されるカムリング７２とそのカムリング７２に接触するボールカム７４とを有し、上記コントロールクラッチ７０を介して伝達された比較的小さな回転力をスラスト方向（軸心方向）の力に変換し且つ倍力して環状押圧部材７６に伝達する押圧装置７８と、軸方向において互いに重ねられた状態でクラッチドラム５２の内周面およびクラッチロータ６４の外周面に対して軸方向の移動可能且つ軸まわりの相対回転不能に設けられて、上記環状押圧部材７６からのスラスト方向の力により押圧される前記入力側摩擦板４２および出力側摩擦板４６とを備え、たとえば図３に示す特性に従って、電磁ソレノイド４８に供給される駆動電流に対応した大きさの伝達トルクを発生させる。
【００３４】
図１に戻って、車両には、４輪駆動モードを選択するときに操作される４輪駆動選択スイッチ８０、左前輪２４の回転速度を検出する車輪速度センサ８２、右前輪２６の回転速度を検出する車輪速度センサ８４、左後輪３８の回転速度を検出する車輪速度センサ８６、右後輪４０の回転速度を検出する車輪速度センサ８８、車両の前後Ｇすなわち走行方向の加速度ＧX を検出する前後Ｇセンサ９０、車両の左右Ｇすなわち横方向の加速度ＧY を検出する左右Ｇセンサ９２、ステアリングホイール９３により操作される車両の舵角を検出する舵角センサ９４、アクセルペダルにより操作されるスロットル開度を検出するスロットルセンサ９６、エンジン１０の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ９８、自動変速機１２の実際のギヤ段すなわちシフト位置を検出するシフト位置センサ１００、ブレーキペダル１０２が操作されたことを検出するブレーキセンサ１０４、パーキングブレーキレバー１０６が操作されたことを検出するＰＢブレーキセンサ１０８がそれぞれ設けられており、それらのスイッチ或いはセンサからは、４輪駆動モードを選択されたことを示す信号Ｓ４ＷＤ、左前輪２４の回転速度ＮFLを示す信号ＳＮFL、右前輪２６の回転速度ＮFRを示す信号ＳＮFR、左後輪３８の回転速度ＮRLを示す信号ＳＮRL、右後輪４０の回転速度ＮRRを示す信号ＳＮRR、前後加速度ＧX を示す信号ＳＧX 、左右加速度ＧY を示す信号ＳＧY 、車両の舵角δを示す信号Ｓδ、スロットル開度θthを示す信号Ｓθ、エンジン１０の回転速度ＮE を示す信号ＳＮE 、シフト位置ＳＰを示す信号ＳＳＰ、ブレーキペダル１０２の操作を示す信号ＳＢＫ、パーキングブレーキレバー１０６の操作を示す信号ＳＰＢが、トルク配分制御用の電子制御装置１１０へ供給される。
【００３５】
上記電子制御装置１１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェースなどを含む所謂マイクロコンピュータであって、ＣＰＵはＲＡＭの記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより上記の入力信号を処理し、電磁クラッチ３０へ制御信号を出力するとともに、電磁クラッチ３０の作動中を示す作動表示灯１１２および電磁クラッチ３０の異常を示す異常表示灯１１４を表示させる。図４は、上記電子制御装置１１０の構成例を詳細に示すものである。エンジン制御および変速制御用電子制御装置１１５からは、スロットル開度θth、自動変速機１２のギヤ段、エンジン系のフェイルを表す信号とエンジン１０の回転速度に対応した周波数のエンジンパルス信号が電子制御装置１１０に供給される。電子制御装置１１０は、ＡＢＳ用制御装置１１６および４ＷＤ用制御装置１１７と、指令値ｔref を表す指令信号に応じて電磁クラッチ３０に制御電流を出力する駆動回路１１８とを備えている。
【００３６】
図５は、上記電子制御装置１１０の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図５において、トルク配分制御手段１２０は、たとえば発進時制御、旋回走行時制御、通常走行時制御、制動時制御など、車両の前輪および後輪のトルク配分を制御する複数種類の制御モードの中のいずれか１つを、車両状態に基づいて択一的に選択し、選択した制御モードにおいて予め設定された制御式に従って、電磁クラッチ３０の伝達トルク或いはその電磁クラッチ３０に供給すべき駆動電流に対応する大きさの指令値ｔref を表す制御信号ＳＣを出力すると共に、作動表示灯１１２を点灯させる。たとえば、４輪駆動選択スイッチ８０によって４輪駆動モードが選択されているとき、ブレーキセンサ１０４により主ブレーキの操作が検出されると制動時制御が選択される。また、たとえば図６に示す関係から車速Ｖと車両舵角δとで示される走行状態に基づいて発進時制御（図６の▲１▼）、旋回走行時制御（図６の▲２▼）、通常走行時制御（図６の▲３▼）のいずれかが選択されるのである。
【００３７】
上記発進時制御では、車両状態に応じた最大のトラクションを得るために、前輪２４、２６と後輪３８、４０とに対する車両の重量配分に相当するトルク配分となるように電磁クラッチ３０が制御されたり、舵角δに応じて後輪３８、４０への伝達トルクを制限するように電磁クラッチ３０が制御される。また、上記旋回走行時制御では、特に路面摩擦係数が小さい圧雪路或いは凍結路における旋回走行中の操縦安定性を高めるために、たとえばアンダーステアとオーバーステアとの中間の中立ステアとなる目標ヨーレート（重心を通る鉛直線まわりの旋回角速度）に実際のヨーレートが追従するように、電磁クラッチ３０が制御される。また、上記通常走行時制御では、基本的には重量配分に対応したトルク配分となるように電磁クラッチ３０の入力側および出力側の回転速度差が発生すると伝達トルクが大きくなるようにされるが、直進走行などのような４輪駆動が不要なときには燃費を高めるために可及的に締結力を小さくするように、電磁クラッチ３０が制御される。また、上記制動時制御では、ＡＢＳ制御やＶＳＣ制御との制御干渉を回避するために、ブレーキペダル１０２が操作されると、直接的に電磁クラッチ３０の締結力が小さくされるように、或いはＡＢＳ制御が開始されるまでは電磁クラッチ３０が締結されてエンジンブレーキ力を４輪に分配させるが、ＡＢＳ制御が開始されると締結力が小さくされ、またＶＳＣ制御が開始されると解放されるように、電磁クラッチ３０が制御される。
【００３８】
入力トルク算出手段１２２は、エンジン１０のプロペラシャフト２８まわりの出力トルク（車両の駆動トルク）すなわち電磁クラッチ３０の入力トルクｔin（Ｎ・ｍ）を、たとえば図７に示す予め記憶された関係から実際のエンジン回転速度ＮE （ｒｐｍ）およびスロットル開度θth（％）或いは吸入空気量Ｑに基づいて逐次算出する。この入力トルク算出手段１２２は、好ましくは後述の定常走行判定手段１２６により車両の定常走行が判定されている状態において、予め設定された時間幅を有して時間経過とともに移動させられる移動区間内に得られた複数個の入力トルクｔinの平均値すなわち移動平均値として入力トルクｔinavを算出する。ここで、上記入力トルクｔinは、前輪２４、２６側へ配分されるトルクｔf と電磁クラッチ３０から後輪３８、４０側へ配分されるトルクｔr との和（ｔin＝ｔf ＋ｔr ）として定義される。上記後輪３８、４０側へ配分されるトルクｔr は電磁クラッチ３０の伝達トルクであり、定常状態では電磁クラッチ３０に対する指令値ｔref に対応している。
【００３９】
回転速度差算出手段１２４は、電磁クラッチ３０の入力軸５８の回転速度Ｎf を前輪回転速度ＮFLおよびＮFRの平均値と前部差動歯車装置１４のギヤ比とに基づいて算出するとともに、電磁クラッチ３０の出力軸６２の回転速度Ｎr を後輪回転数度ＮRLおよびＮRRの平均値と後部差動歯車装置３２のギヤ比とに基づいて算出し、入力軸５８の回転速度Ｎf から出力軸６２の回転速度Ｎr を差し引くことにより、入力軸５８と出力軸６２との回転速度差ΔＮ（ｒｐｍ）すなわち電磁クラッチ３０の差動（スリップ）回転数ΔＮ（＝Ｎf −Ｎr ）を算出する。この回転速度差算出手段１２４も、好ましくは後述の定常走行判定手段１２６により車両の定常走行が判定されている状態において、予め設定された時間幅を有して時間経過とともに移動させられる移動区間内に得られた複数個の差動回転数ΔＮの平均値すなわち移動平均値として差動回転数ΔＮavを算出する。
【００４０】
定常走行判定手段１２６は、車両の直進走行であるか否かを車両の舵角δに基づいて判定する直進走行判定手段と、電磁クラッチ３０の入力トルクｔin、その電磁クラッチ３０に対する制御信号ＳＣにより表される指令値、その電磁クラッチ３０の回転速度差ΔＮ、および車速Ｖの変動幅が予め設定された判断基準値すなわち変動幅よりも小さいか否かを判定する安定走行判定手段とを備え、直進走行であると判定され、且つ上記入力トルクｔin、電磁クラッチ３０に対する指令値、電磁クラッチ３０の回転速度差ΔＮ、および車速Ｖの変動幅が予め設定された変動幅より小さい安定走行状態が判定されたことに基づいて、前記車両の定常走行状態を判定する。
【００４１】
指令値補正手段１２８は、上記定常走行判定手段１２６により車両の直進走行および安定走行が判定されている状態において、たとえば数式１に示す予め記憶された関係から、上記定常走行状態において求められた実際の電磁クラッチ３０の回転速度差ΔＮおよび電磁クラッチ３０の入力トルクｔinに基づいて補正値Δｔref を算出し、たとえば数式２に示す補正式を演算することにより、たとえば通常走行時制御による指令値ｔref を補正し、補正後の指令値ｔref を電磁クラッチ３０へ出力する。
【００４２】
【数１】
【数２】
ｔref ＝ｔref ＋Δｔref ・・・(2)
【００４４】
ここで、上記数式１の理論的根拠を説明する。先ず、通常走行時制御の指令値ｔref は、数式３により表される。また、直進走行時における電磁クラッチ３０の入力側および出力側の回転駆動系の運動方程式は数式４のようになる。数式４において、Ｉf は、エンジン１０のクランクシャフト、ドライブシャフト、自動変速機１２、プロペラシャフト２８、入力軸５８などの入力側回転体の慣性モーメントをプロペラシャフト２８まわりに換算したものである。Ｉr は、出力軸６２、後部差動歯車装置３２、車軸３４、３６などの出力側回転体の慣性モーメントをドライブピニオン４４まわりに換算したものである。また、Ｔf は、前輪２４、２６に発生するトルクをプロペラシャフト２８まわりに換算したものであり、Ｔr は、後輪３８、４０に発生するトルクをドライブピニオン４４まわりに換算したものである。それらトルクＴf およびＴr は、それぞれスリップ率α（μ）の函数であると仮定すると、数式５に示すように定義される。数式５において、係数Ｒはギヤ比および車輪径の函数であり、スリップ率α（μ）は路面摩擦係数μの函数である。また、Ｋ1 は重量配分を反映させるためのゲインであり、Ｋ2 は差動回転数を反映させるためのゲインである。
【００４５】
【数３】
ｔref ＝Ｋ1 ｔin＋Ｋ2 ΔＮ ・・・(3)
【００４６】
【数４】
ｔf ＝ｔin−ｔr ＝Ｉf ・ dωf /dt ＋Ｔf ・・・(4-1)
ｔr ＝Ｉr ・ dωr /dt ＋Ｔr ・・・(4-2)
【００４７】
【数５】
Ｔf ＝α（μ）〔（Ｒωf ／Ｖ）−１〕 ・・・(5-1)
Ｔr ＝α（μ）〔（Ｒωr ／Ｖ）−１〕 ・・・(5-2)
【００４８】
数式 4-1から数式 4-2を差し引いて、数式 5-1および5-2 を代入すると、数式６となるので、定常状態（微分値＝０状態）であると仮定して、ｔref ＝ｔr として数式３を代入すると数式７となる。よって、数式８に示す不等式が成立するならば、指令値ｔref に対して実際の伝達トルクｔr が小さいことを表し、数式９に示す不等式が成立するならば、指令値ｔref に対して実際の伝達トルクｔr が大きいことを表している。したがって、指令値ｔref と実際の伝達トルクｔr とのずれすなわち不足トルクをΔｔref とすると、前記数式３および上記数式６から前記数式１が得られるのである。
【００４９】
【数６】
ｔin−２ｔr ＝（Ｉf ・ dωf /dt −Ｉr ・ dωr /dt ）
＋Ｒα（μ）ΔＮ／Ｖ ・・・(6)
【００５０】
【数７】
（１−２Ｋ1 ）ｔin＝〔（Ｒα（μ）／Ｖ）＋２Ｋ2 〕ΔＮ ・・・(7)
【００５１】
【数８】
ΔＮ＞（１−２Ｋ1 ）ｔin／〔（Ｒα（μ）／Ｖ）＋２Ｋ2 〕・・・(8)
【００５２】
【数９】
ΔＮ＜（１−２Ｋ1 ）ｔin／〔（Ｒα（μ）／Ｖ）＋２Ｋ2 〕・・・(9)
【００５３】
図８および図９は、電子制御装置１１０の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図８は、前記トルク配分制御手段１２０に対応する制御モード選択ルーチンであり、図９は、トルク配分クラッチ伝達トルク補正ルーチンである。図８において、Ｓ１では、車速Ｖ、舵角δ、ブレーキセンサ１０４の出力信号などが読み込まれた後、Ｓ２において、ブレーキペダル１０２が操作されたか否かがブレーキセンサ１０４からの信号に基づいて判断される。このＳ２の判断が肯定された場合は、Ｓ３において制動時制御が選択され、本ルーチンが終了させられる。しかし、Ｓ２の判断が否定された場合は、Ｓ４において、図６に示す予め記憶された関係から車速Ｖ、舵角δに基づいて発進時制御、旋回走行時制御、通常走行時制御のいずれかが判定される。Ｓ４において発進時制御が判定された場合にはＳ５において発進時制御が選択され、Ｓ４において旋回走行時制御が判定された場合にはＳ６において旋回走行時制御が選択され、Ｓ４において通常走行時制御が判定された場合にはＳ７において通常走行時制御が選択される。
【００５４】
図９において、前記定常走行判定手段１２６に対応するステップ（以下、ステップを省略する）ＳＡ１では、車両の定常走行状態であるか否か、すなわち車両の直進走行、且つ入力トルクｔin、指令値ｔref 、回転速度差ΔＮ、および車速Ｖの変動の少ない安定走行であるか否かが、舵角δ、入力トルクｔin、指令値ｔref 、回転速度差ΔＮ、および車速Ｖに基づいて判断される。このＳＡ１の判断が否定される場合は、後述のＳＡ７において変数の初期化が実行された後、本ルーチンが終了させられる。
【００５５】
しかし、上記ＳＡ１の判断が肯定される場合は、ＳＡ２において、変数ｉが予め設定された判断基準値Ａに到達したか否かが判断される。この判断基準値Ａは、ばらつきの影響を緩和するために平均演算する移動平均区間に相当するものであり、たとえば数百ミリ秒乃至数秒程度の値が用いられる。当初はそのＳＡ２の判断が否定されるので、続くＳＡ３において、入力トルクｔinおよび回転速度差ΔＮが読み込まれるとともにそれらが積算された後、ＳＡ４において上記変数ｉに「１」が加算されてインクリメントされ、再びＳＡ１以下が実行される。
【００５６】
以上のステップが繰り返し実行されるうち、変数ｉの内容が判断基準値Ａに到達してＳＡ２の判断が肯定されると、ＳＡ５において、入力トルクｔinおよび回転速度差ΔＮの移動平均値ｔinavおよびΔＮavが、それまでの積算値を移動平均区間Ａでそれぞれ除算することにより算出される。本実施例では、ＳＡ３乃至ＳＡ５が前記入力トルク算出手段１２２および回転速度差算出手段１２４に対応している。
【００５７】
次いで、前記指令値補正手段１２８に対応するＳＡ６では、たとえば数式１に示す通常走行時制御の補正値算出式から、ＳＡ５において求められた電磁クラッチ３０の回転速度差ΔＮavおよび電磁クラッチ３０の入力トルクｔinavに基づいて補正値Δｔref が算出されるとともに、数式２に示す補正式により、たとえば数式３に示す通常走行時制御の制御式から図示しないステップにおいて求められた通常走行時制御による指令値ｔref が補正され、補正後の指令値ｔref が電磁クラッチ３０へ出力される。そして、ＳＡ７において、変数ｉなどが初期化された後、本ルーチンが終了させられる。
【００５８】
上述のように、本実施例によれば、指令値補正手段１２８（ＳＡ６）において、電磁クラッチ３０の回転速度差ΔＮavおよび電磁クラッチ３０の入力トルクｔinavに基づいて補正値Δｔref が算出されるので、機械的或いは電気的要因による指令値ｔref と実際の伝達トルクｔr との関係（図３）のずれに拘らず、電磁クラッチ３０に対する指令値ｔref に対応する大きさの伝達トルクｔr が得られる。車両の動力伝達経路における駆動系回転体の運動方程式から求められる指令値（指令トルク）ｔref と実際の伝達トルクｔr との差である不足トルクΔｔref は、数式１に示すように、上記電磁クラッチ３０の入力トルクｔinおよび回転速度差ΔＮの函数であるからである。また、直進走行において発生する電磁クラッチ３０の回転速度差ΔＮavが用いられるので、路面摩擦係数μが低い路面において、指令値ｔref の補正が行われ得る利点がある。
【００５９】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６０】
図１０および図１１は、本発明の他の実施例における電子制御装置１１０の制御機能の要部を示す機能ブロック線図、および電子制御装置１１０の制御作動の要部を示すフローチャートである。前述の実施例では、数式１に示す通常走行時制御の補正値算出式から、実際の電磁クラッチ３０の回転速度差ΔＮavおよび電磁クラッチ３０の入力トルクｔinavに基づいて補正値Δｔref を算出し、数式２に示す補正式により通常走行時制御による指令値ｔref を補正する指令値補正手段１２８が設けられているのに対し、本実施例では、その指令値補正手段１２８に替えて、たとえば図１２に示す関係から実際の電磁クラッチ３０の回転速度差ΔＮavおよび電磁クラッチ３０の入力トルクｔinavに基づいて補正係数λを決定し、その補正係数λにより指令値ｔref を補正する指令値補正手段１３０が設けられている点において相違し、その他は共通している。以下、その相違点を中心に説明する。
【００６１】
図１２に示す回転速度差ΔＮavおよび入力トルクｔinavと補正係数λとの関係は、各回転速度差ΔＮavおよび入力トルクｔinav毎に、指令値ｔref および伝達トルクｔr のずれΔｔref から補正係数λ〔＝（ｔref ＋Δｔref ）／ｔref 〕を実験的に求めることによって得られたものである。図１０の指令値補正手段１３０は、上記図１２に示す予め記憶された関係から実際の電磁クラッチ３０の回転速度差ΔＮavおよび電磁クラッチ３０の入力トルクｔinavに基づいて補正係数λを決定し、その補正係数λを指令値ｔref に乗算することにより、補正後の指令値ｔref （＝ｔref ・λ）を出力する。図１１のＳＢ６は、上記指令値補正手段１３０に対応するものであり、上記図１２の関係からＳＡ５において算出された実際の電磁クラッチ３０の回転速度差ΔＮavおよび電磁クラッチ３０の入力トルクｔinavに基づいて補正係数λを決定し、その補正係数λを指令値ｔref に乗算することにより、補正後の指令値ｔref （＝ｔref ・λ）を出力する。本実施例によれば、前述の実施例と同様の効果が得られる他に、実際の路面摩擦係数μの推定精度に影響されないので、前後輪トルク配分の制御精度が高められる利点がある。
【００６２】
図１３は、本発明の他の実施例における電子制御装置１１０の制御機能の要部を示す機能ブロック線図であり、図１４および図１５は、本発明の他の実施例における電子制御装置１１０の制御作動の要部を示すフローチャートである。この図１３において、回転速度差補正手段１３２は、車両の前輪２４、２６と後輪３８、４０との径差に起因して発生する電磁クラッチ３０の回転速度差ΔＮ（＝Ｎf −Ｎr ）を除去する補正を行う。たとえば、車両の直線走行時における電磁クラッチ３０の入力軸５８の回転速度Ｎf と出力軸６２の回転速度Ｎr とから補正係数kik （＝Ｎr ／Ｎf ）を決定し、たとえば数式１０に示す補正式を用いて前記回転速度差算出手段１２４により算出された回転速度差ΔＮを補正するのである。
【００６３】
【数１０】
ΔＮ＝ΔＮ−（１−kik ）Ｎf ・・・(10)
【００６４】
図１４は、上記径差に起因する回転速度差のずれを補正するための補正係数kik を求めるためのルーチンである。図１４のＳＣ１では、補正係数決定フラグＦk が「１」にセットされているか否かが判断される。このＳＣ１の判断が肯定された場合は既に補正係数kik が求められた状態であるので本ルーチンが終了させられるが、ＳＣ１の判断が否定された場合は、ＳＣ２において車両の直進走行であるか否かが舵角δに基づいて判断される。
【００６５】
上記ＳＣ２の判断が否定された場合は、車両の前輪２４、２６と後輪３８、４０との径差以外の要因が補正係数kik （＝Ｎr ／Ｎf ）に含まれて不適当な状態であるので本ルーチンが終了させられる。しかし、ＳＣ２の判断が肯定された場合は、ＳＣ３において電磁クラッチ３０が解放された後、ＳＣ４において電磁クラッチ３０の入力軸５８の回転速度Ｎf と出力軸６２の回転速度Ｎr とが求められるとともに、それらから補正係数kik （＝Ｎr ／Ｎf ）が算出される。そして、ＳＣ５において、補正係数kik が決定されたことを示す補正係数決定フラグＦk が「１」にセットされる。
【００６６】
図１５のＳＤ１では、トルク指令値の補正が可能な状態を示す補正待機フラグＦA が「１」にセットされているか否かが判断される。当初はこのＳＤ１の判断が否定されるのでＳＤ２以下が実行される。ＳＤ２乃至ＳＤ６は前述の図９のＳＡ１乃至ＳＡ５と同様のステップである。上記ＳＤ６に続くＳＤ７では、車両の直進走行且つ安定走行状態であって電磁クラッチ３０の回転速度差ΔＮavおよび電磁クラッチ３０の入力トルクｔinavが求められた状態であるので、補正待機フラグＦA が「１」にセットされる。このため、次の制御サイクルのＳＤ１の判断が肯定されるので、ＳＤ８において、補正係数kik が決定されたことを示す補正係数決定フラグＦk が「１」にセットされているか否かが判断される。このＳＤ８の判断が否定される場合は指令値ｔref の補正を回避するために本ルーチンが終了させられる。
【００６７】
しかし、上記ＳＤ８の判断が肯定された場合は、前記回転速度差補正手段１３２に対応するＳＤ９において、数式１０から補正係数kik （＝Ｎr ／Ｎf ）に基づいてＳＤ６により算出された回転速度差ΔＮavが補正される。次いで、図９のＳＡ６と同様のＳＤ１０において、上記補正後の回転速度差ΔＮavおよび入力トルクｔinavに基づいて指令値ｔref が補正される。そして、ＳＤ１１において、補正待機フラグＦA が「０」にクリアされ、ＳＤ１２において変数ｉなどが初期化された後、本ルーチンが終了させられる。
【００６８】
本実施例によれば、前述の図５、図１０に示す実施例と同様の効果が得られるのに加えて、前輪２４、２６と後輪３８、４０との径差に起因するずれを含まないように補正係数kik に基づいて回転速度差ΔＮavが補正されるので、トルク配分の制御精度が一層高められる利点がある。
【００６９】
図１６および図１７は、本発明の他の実施例における電子制御装置１１０の制御機能の要部を示す機能ブロック線図、および電子制御装置１１０の制御作動の要部を示すフローチャートである。図１８の判断基準線Ｌは、入力側摩擦板４２や出力側摩擦板４６の異常摩耗、電磁ソレノイド４８の断線などに起因する電磁クラッチ３０のトルク伝達不良すなわち伝達トルクの異常低下を判定する基準値であり、トルク配分制御手段１２０による通常走行時制御において、電磁クラッチ３０の入力トルクｔinavに対して最大の回転速度差の最大値或いはそれに余裕値を加えた値に基づいて決定されている。図１６において、トルク配分クラッチ異常判定手段１３４は、車両の定常走行状態において、上記図１８に示す関係から、入力トルク算出手段１２２および回転速度差算出手段１２４により得られた実際の電磁クラッチ３０の入力トルクｔinavおよび回転速度差ΔＮavに基づいて、電磁クラッチ３０の伝達トルク異常低下を判定する。
【００７０】
図１７において、ＳＥ１乃至ＳＥ９は、図１５の実施例のＳＤ１乃至ＳＤ９と同様である。ＳＥ９に続くＳＥ１０では、たとえば図１９に示すフェール判定ルーチンが実行される。すなわち、図１９のＳＦ１では、図１８に示す予め記憶された関係から、ＳＥ６において算出された実際の電磁クラッチ３０の入力トルクｔinavおよび回転速度差ΔＮavに基づいて、電磁クラッチ３０の伝達トルク異常低下が判定される。すなわち、実際の入力トルクｔinavおよび回転速度差ΔＮavを示す点が図１８の異常領域内であるか否かが判断される。このＳＦ１の判断が否定された場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定された場合は、ＳＦ２においてフェールフラグＦf が「１」にセットされ、本ルーチンが終了させられる。
【００７１】
続いて、図１７のＳＥ１２では、変数ｉなどが初期化された後、ＳＥ１３において、フェールフラグＦf が「１」であるか否かが判断される。このＳＥ１３の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合は、ＳＥ１４のフェール処理が実行される。このフェール処理では、異常表示灯１１４が点灯させられるとともにフェール状態が所定の記憶場所に記憶され、電磁クラッチ３０に対する駆動電流すなわち制御値ｔref が緩やかに減少させられて緩やかに解放される。上記ＳＥ１０、ＳＥ１３、ＳＥ１４がトルク配分クラッチ異常判定手段１３４に対応している。本実施例によれば、入力トルクｔinavおよび回転速度差ΔＮavに基づいて電磁クラッチ３０の異常判定が行われるので、機械的或いは電気的要因による指令値ｔref と実際の伝達トルクｔr との関係のずれが発生すると容易に認識でき、その関係のずれを修正したり、或いは指令値ｔref を補正したりすることにより、電磁クラッチ３０に対する指令値ｔref に対応する大きさの伝達トルクが得られる。また、摩擦係数μが低い路面において電磁クラッチ３０の異常判定が可能となる利点がある。
【００７２】
図２０は、本発明の他の実施例の電子制御装置１１０の制御機能を説明する機能ブロック線図であり、図２１は、その電子制御装置１１０の制御作動を説明するフローチャートである。また、図２２は、電磁クラッチ３０の異常判定およびトルク補正に用いる関係を示す図である。
【００７３】
第１指令値出力手段１４０は、第１の区間たとえば図２３にタイムチャートに示すＡ区間において予め設定された一定値たとえば０Ｎ・ｍ（ニュートンメータ）を表す第１指令値ｔrefAをトルク配分制御手段１２０に出力させる。また、第２指令値出力手段１４２は、第２の区間たとえば図２３にタイムチャートに示すＢ区間において電磁クラッチ３０を半係合とさせるためにＡ区間とは異なる値に予め設定された一定値たとえば１００Ｎ・ｍ（ニュートンメータ）を表す第２指令値ｔrefBをトルク配分制御手段１２０に出力させる。
【００７４】
スリップ率差算出手段１４４は、回転速度差算出手段１２４により上記Ａ区間およびＢ区間内の平均値としてそれぞれ求められた電磁クラッチ３０の回転速度差ΔＮavA および回転速度差ΔＮavB と、Ａ区間およびＢ区間内の平均車速ＶA およびＶB とから、Ａ区間およびＢ区間の前輪および後輪のスリップ率差ΔＮavA ／ＶA およびΔＮavB ／ＶB をそれぞれ算出する。スリップ率差対応変数算出手段１４６は、上記Ａ区間およびＢ区間における前後輪のスリップ率差ΔＮavA ／ＶA およびΔＮavB ／ＶB から、それ等スリップ率差の変化量に対応して変化するように定義された変数（前後輪スリップ率差の変化量）dslip 〔＝( ΔＮavB ／ＶB ）−（ΔＮavA ／ＶA ）〕を算出する。
【００７５】
指令値差対応変数算出手段１４８は、上記Ａ区間およびＢ区間内の平均値としてそれぞれ求められた第１指令値ｔrefAおよび第２指令値ｔrefBと入力トルクｔinA およびｔinB とに基づいて、指令値差に対応して変化するように定義された変数atr 〔＝ｔrefB−ｔrefA−1/2(ｔinB −ｔinA ）〕を算出する。
【００７６】
指令値補正手段１５０は、図２２に示す変数atr を示す軸と変数dslip を示す軸とからなる二次元座標において、実際に求められた上記変数atr および変数dslip を示す位置が、予め設定された正常領域Ｂから外れる場合には、その正常領域Ｂ内に位置するように、すなわち、Ａ区間及びＢ区間における入出力回転速度差ΔＮavA およびΔＮavB と指令値ｔrefAおよびｔrefBとに基づいて、指令値ｔref の補正を行う。たとえば、電磁クラッチ３０の特性が図２５のＴB に示すようにトルク不足側へ変化している場合には、Ｂ区間における差動回転速度ΔＮavB は図２３に示すよりも大きく現れることから、図２２の二次元座標において実際の変数atr および変数dslip を示す点が正常領域Ｂと変数atr を示す軸（横軸）との間に位置することになるので、その点が正常領域Ｂ内となるように指令値ｔref を増加させる補正が行われるが、電磁クラッチ３０の特性が図２５のＴC に示すようにトルク過剰側へ変化している場合には、Ｂ区間における差動回転速度ΔＮavB は図２３に示すよりも小さく現れることから、図２２の二次元座標において実際の変数atr および変数dslip を示す点が正常領域Ｂと変数dslip を示す軸（縦軸）との間に位置することになるので、その点が正常領域Ｂ内となるように指令値ｔref を減少させる補正が行われるのである。
【００７７】
トルク配分クラッチ異常判定手段１５２は、上記二次元座標において、実際に求められた上記変数atr および変数dslip を示す位置が、予め設定された異常判定領域Ｄ内にある場合には、指令値ｔrefAから指令値ｔrefBへ変化したにも拘らずスリップ率の変化が殆ど発生しない状態であるので、電磁クラッチ３０が作動しない状態であると判定してその電磁クラッチ３０の異常判定を行う。上記異常判定領域Ｄは、変数dslip の値が極めて小さな領域であって、変数atr を示す軸に沿ってその変数dslip が零の位置を含むように設定されているのである。
【００７８】
上記正常領域Ｂに基づいて指令値ｔref を補正する理論的な根拠を以下に説明する。電磁クラッチ３０の入力側および出力側の回転駆動系の運動方程式は数式１１のようになる。ここで、前記数式４と同様に、Ｉr は電磁クラッチ３０の出力側回転体の慣性モーメントを出力軸６２まわりに換算したものであり、Ｉf は電磁クラッチ３０の入力側回転体の慣性モーメントをドライブピニオン４４（入力軸５８）まわりに換算したものである。また、ωf およびωr は、入力軸５８および出力軸６２の回転角速度、μ（ｓｆ）およびμ（ｓｒ）は前輪２４、２６および後輪３８、４０の前後力係数、Ｗf およびＷr は前輪２４、２６および後輪３８、４０の接地荷重、ｓｆおよびｓｒは前輪２４、２６および後輪３８、４０のスリップ率〔＝（Ｒf ωf −Ｖ）／Ｒf ωf 、および＝（Ｒr ωr −Ｖ）／Ｒr ωr 〕、Ｒf およびＲr は前輪２４、２６および後輪３８、４０の動荷重半径である。
【００７９】
【数１１】
Ｉf ・ dωf /dt ＝ｔin−ｔr −μ（ｓｆ）・Ｗf ・Ｒf ・・・(11-1)
Ｉr ・ dωr /dt ＝ｔr −μ（ｓｒ）・Ｗr ・Ｒr ・・・(11-2)
【００８０】
上記数式１１において、定常走行では dωf /dt ＝０、 dωr /dt ＝０と見做すことができるので、数式１２となる。また、図２４に示すように、前輪２４、２６或いは後輪３８、４０の前後力係数（車輪に発生する駆動力に対応する係数）は、車輪のスリップ率が比較的小さい範囲Ｈ内ではその車輪のスリップ率ｓに対して線型であるから、数式１３に示すように、前輪２４、２６のスリップ率ｓｆおよび後輪３８、４０のスリップ率ｓｒに比例する一方、前輪２４、２６の動荷重半径Ｒf と後輪３８、４０の動荷重半径Ｒr は互いに同じ値Ｒであるので、上記数式１２は数式１４に示すように書き替えられる。上記車輪のスリップ率ｓは、一般に、車速Ｖと車輪（タイヤ）周速ｖとの函数であり、（Ｖ−ｖ）／ｖ×１００（％）または（Ｖ−ｖ）／Ｖ×１００（％）として表されるものである。
【００８１】
【数１２】
ｔin−ｔr −μ（ｓｆ）・Ｗf ・Ｒf ＝０ ・・・(12-1)
ｔr −μ（ｓｒ）・Ｗr ・Ｒr ＝０ ・・・(12-2)
【００８２】
【数１３】
μ（ｓｆ）＝Ｋ・ｓｆ ・・・(13-1)
μ（ｓｒ）＝Ｋ・ｓｒ ・・・(13-2)
【００８３】
【数１４】
ｔin−ｔr ＝Ｋ・ｓｆ・Ｗf ・Ｒf ・・・(14-1)
ｔr ＝Ｋ・ｓｒ・Ｗr ・Ｒr ・・・(14-2)
【００８４】
ここで、上式14-1および14─2 から数式１５が導かれる一方で、電磁クラッチ３０が解放される前記Ａ区間では後輪３８、４０のスリップ率ｓｒが零となるので、上記数式１４が数式１６に変形させられ、その数式１６から数式１７が導かれる。また、その数式１５から数式１７を差し引くことにより数式１８となり、前輪２４、２６の接地荷重Ｗf および後輪３８、４０の接地荷重Ｗr を互いに同じ値Ｗとすると数式１９に示すようになる。
【００８５】
【数１５】
ｔin−２ｔr ＝Ｋ（ｓｆ・Ｗf −ｓｒ・Ｗr ）Ｒf ・・・(15)
【００８６】
【数１６】
ｔinA ＝Ｋ・ｓｆA ・Ｗf ・Ｒ ・・・(16-1)
ｓｒA ＝０ ・・・(16-2)
【００８７】
【数１７】
ｔinA ＝Ｋ・（ｓｆA ・Ｗf −ｓｒA ・Ｗr ）Ｒ ・・・(17)
【００８８】
【数１８】
【数１９】
また、前記前輪２４、２６のスリップ率ｓｆおよび後輪３８、４０のスリップ率ｓｒは、スリップ率の定義から数式２０に示すように表される。数式２０のＲ・ωf は前記タイヤ周速ｖに相当している。右辺は近似的に表現されたものである。このため、数式１９の右辺の（ｓｆ−ｓｒ）は、次式２１のように表されるので、その数式１９は数式２２のように変形させられ得る。この数式２２を用いれば、車輪のスリップ率ｓｆ、ｓｒを求めることが不要となるので、比較的精度よく実際の伝達トルクｔr を算出することができる。
【００９１】
【数２０】
ｓｆ＝（Ｒ・ωf −Ｖ）／Ｒωf ＝（Ｒ・ωf −Ｖ）／Ｖ ・・・(20-1)
ｓｒ＝（Ｒ・ωr −Ｖ）／Ｒωr ＝（Ｒ・ωr −Ｖ）／Ｖ ・・・(20-2)
【００９２】
【数２１】
ｓｆ−ｓｒ＝Ｒ・（ωf −ωr ）／Ｖ＝Ｒ・ΔＮ／Ｖ ・・・(21-1)
ｓｆA −ｓｒA ＝Ｒ・（ωfA−ωrA）／ＶA ＝Ｒ・ΔＮA ／ＶA ・・・(21-2)
【００９３】
【数２２】
しかしながら、実際には、路面摩擦係数μに対応する前後力係数（図２４）を正確に求めることが困難であるため、Ａ区間内で得られた回転速度差の平均値ΔＮavA 、入力トルクｔinavA 、および車速（車体速）ＶA とＢ区間内で得られた回転速度差の平均値ΔＮavB 、入力トルクｔinavB 、および車速（車体速）ＶB とを用いて、以下に示すような補正を行うようにしているのである。先ず、上記数式２２から数式２３に示すように、書き替えられる。また、Ａ区間およびＢ区間における指令（トルク）値ｔref に対応して変化する変数atr を数式２４に示すように定義し、Ａ区間およびＢ区間における前後輪のスリップ率差（ΔＮ／Ｖ）の差に対応して変化する変数dslip を数式２５に示すように定義し、定数ＫA を数式２６に示すように定義すると、数式２７に示すように上記変数atr は変数dslip の一次函数として表される。本実施例では、上記数式２７の関係を示す直線を中心とする所定幅の領域を図２２に示す正常領域Ｂとして設定し、その正常領域Ｂ内に入るように指令値ｔref を補正するようにしているのである。
【００９５】
【数２３】
ｔravB−1/2 ・（ｔinavB −ｔinavA ）＝
1/2 ・Ｋ・Ｗ・Ｒ・Ｒ（ΔＮavB ／ＶB −ΔＮavA ／ＶA ）・・・(23)
【００９６】
【数２４】
atr ＝ｔravB−ｔravA−1/2 ・（ｔinavB −ｔinavA ） ・・・(24)
【００９７】
【数２５】
dslip ＝（ΔＮavB ／ＶB −ΔＮavA ／ＶA ） ・・・(25)
【００９８】
【数２６】
ＫA ＝・Ｋ・Ｗ・Ｒ・Ｒ ・・・(26)
【００９９】
【数２７】
atr ＝ＫA ・dslip ・・・(27)
【０１００】
図２１は、電子制御装置１１０の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図において、前記第１指令値出力手段１４０に対応するＳＧ１では、区間Ａにおいて指令値ｔrefAが電磁クラッチ３０に出力される。続くＳＧ２では、区間Ａ内における電磁クラッチ３０の入力トルクｔinavA および回転速度差ΔＮavA が算出される。また、前記第２指令値出力手段１４２に対応するＳＧ３では、区間Ｂにおいて指令値ｔrefBが電磁クラッチ３０に出力される。続くＳＧ４では、区間Ｂ内における電磁クラッチ３０の入力トルクｔinavB および回転速度差ΔＮavB が算出される。上記ＳＧ２およびＳＧ４は、図２０の入力トルク算出手段１２２および回転速度差算出手段１２４に対応している。
【０１０１】
次いで、前記指令値差対応変数算出手段１４８に対応するＳＧ５では、上記ＳＧ２およびＳＧ４によりＡ区間およびＢ区間内の平均値としてそれぞれ求められた指令値ｔrefA（本実施例ではｔrefA＝０）およびｔrefBと入力トルクｔinA およびｔinB とに基づいて、指令値差に対応して変化するように定義された変数atr 〔＝ｔrefB−1/2(ｔinB −ｔinA ）〕が算出される。また、前記スリップ率差算出手段１４４および前記スリップ率差対応変数算出手段１４６に対応するＳＧ６では、上記ＳＧ２およびＳＧ４によりＡ区間およびＢ区間における前後輪のスリップ率差ΔＮavA ／ＶA およびΔＮavB ／ＶB が算出され、それ等前後輪のスリップ率差ΔＮavA ／ＶA およびΔＮavB ／ＶB から、前後輪のスリップ率差の変化量に対応して変化するように定義された変数dslip 〔＝( ΔＮavB ／ＶB ）−（ΔＮavA ／ＶA ）〕が算出される。
【０１０２】
前記トルク配分クラッチ異常判定手段１５２に対応するＳＧ７では、図２２の二次元座標において、実際に求められた上記変数atr および変数dslip を示す位置が、予め設定された異常判定領域Ｄ内にある場合には、指令値ｔrefAから指令値ｔrefBへ変化したにも拘らずスリップ率の変化が殆ど発生しない状態であるので、電磁クラッチ３０が作動しない状態であると判定してその電磁クラッチ３０の異常判定が行われる。このＳＧ７の判断が肯定された場合は、ＳＧ８において異常表示灯１１４が点灯されて異常表示が行われる。
【０１０３】
しかし、上記ＳＧ７の判断が否定された場合は、ＳＧ９において、図２２の二次元座標において、実際に求められた変数atr および変数dslip を示す位置が、予め設定された正常領域Ｂ内にあるか否かが判断される。このＳＧ９の判断が肯定された場合は、指令値の補正が行われることなく本ルーチンが終了させられる。しかし、上記ＳＧ９において、実際に求められた変数atr および変数dslip を示す位置が変数atr を示す軸（横軸）側へ外れたと判断される場合には、指令値ｔref に対して実際の伝達トルクｔr が不足の状態であるので、ＳＧ１０において、その正常領域Ｂ内に位置するように、予め設定された補正係数Ｃを指令値ｔref に加算或いは乗算することにより、その指令値ｔref が増加する方向へ補正が行われる。反対に、上記ＳＧ９において、実際に求められた変数atr および変数dslip を示す位置が変数dslip を示す軸（縦軸）側へ外れたと判断される場合には、指令値ｔref に対して実際の伝達トルクｔr が過剰の状態であるので、ＳＧ１１において、正常領域Ｂ内に位置するように、予め設定された補正係数Ｃを指令値ｔref から減算或いは除算することにより、指令値ｔref が減少する方向へ補正されるのである。本実施例では、上記ＳＧ９、ＳＧ１０、ＳＧ１１が、前記指令値補正手段１５０に対応している。
【０１０４】
上述のように、本実施例によれば、指令値補正手段１５０（ＳＧ９、ＳＧ１０、ＳＧ１１）において、前記Ａ区間およびＢ区間における指令値差に対応して変化する変数atr とスリップ率差に対応して変化する変数dslip とに基づいて指令値ｔref が補正されるので、機械的或いは電気的要因による指令値と実際の伝達トルクとの関係のずれに拘らず、電磁クラッチ３０への指令値ｔref に対応する大きさの伝達トルクｔr が得られる。すなわち、実際の走行時における電磁クラッチ３０の指令値差（ｔrefB−０）とスリップ率差（ΔＮavB −ΔＮavA ）は、実際の電磁クラッチ３０の指令値ｔref と実際の伝達トルクｔr との間のクラッチ特性に関連して変化することから、その指令値差とそれに対応するスリップ率差とにより示される作動領域が、予め設定された正常な作動領域Ｂ内となるように指令値ｔref が補正されることにより、伝達トルクｔr が指令値ｔref に対応したものとされるのである。たとえば、図２５において、電磁クラッチ３０の特性曲線が当初の特性曲線ＴA からトルク不足側の曲線ＴB 或いはトルク過剰側の曲線ＴC 側へずれている場合でも、上記の指令値ｔref に対する補正により当初の特性曲線ＴA の近傍へ戻されるのである。
【０１０５】
また、本実施例によれば、トルク配分クラッチ異常判定手段１５２（ＳＧ７）により、前記Ａ区間およびＢ区間における指令値差に対応して変化する変数atr とスリップ率差に対応して変化する変数dslip とに基づいて電磁クラッチ３０の異常が判定されるので、機械的或いは電気的要因による指令値ｔref と実際の伝達トルクｔr との関係のずれが発生すると容易に認識でき、たとえ指令値ｔref を補正するステップＳＧ９、ＳＧ１０、ＳＧ１１が設けられていなくても、手動設定などにより、クラッチ特性の関係のずれを修正したり、或いは指令値ｔref を補正したりすることにより、電磁クラッチ３０に対する指令値ｔref に対応する大きさの伝達トルクが得られる。
【０１０６】
また、本実施例では、摩擦係数μが高い路面において電磁クラッチ３０の特性変化による異常判定が可能となる利点がある。
【０１０７】
図２６は、路面摩擦係数μを検知或いは推定可能な車両において指令値ｔref を補正するために、上記図２２に替えて用いられる関係を示している。この図２６では、低い路面摩擦係数μl 、高い路面摩擦係数μh 、それらの中間の路面摩擦係数μm のそれぞれにおける関係（数式２７）atr ＝ＫAl・dslip 、 atr＝ＫAh・dslip 、 atr＝ＫAm・dslip を中心とする正常範囲Ｂl 、Ｂh 、Ｂm が、それぞれ設定されている。車両では、実際の路面摩擦係数μに基づいてそれら正常範囲Ｂl 、Ｂh 、Ｂm のいずれかが選択され、選択された正常範囲Ｂに基づいて前述と同様に指令値ｔref が補正される。本実施例によれば、図２２を用いる場合に比較して、指令値ｔref の補正精度が一層高められる。
【０１０８】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【０１０９】
たとえば、前述の図１乃至図１９の実施例において、指令値補正手段１２８（１３０）は、入力トルクｔinおよび回転速度差ΔＮに基づいて指令値ｔref に対する補正を行うものであったが、入力トルクｔinおよび回転速度差ΔＮのいずれか一方に基づいて指令値ｔref に対する補正を行うものであってもよい。
【０１１０】
また、前述の図１乃至図１５の実施例では、直進走行中のトルク配分のための通常走行時制御において指令値ｔref が補正されていたが、制動時制御、発進時制御、旋回走行時制御などの他のトルク配分制御の指令値ｔref を補正するようにしてもよい。たとえば、他のトルク配分制御の指令値ｔref を補正するために、直進走行により得られた補正係数λが用いられてもよいのである。
【０１１１】
また、前述の図１３乃至図１５の実施例には、前後輪の径差に起因する回転速度差ΔＮの誤差を補正する回転速度差補正手段１３２が設けられていたが、他の実施例にも設けられていてもよい。
【０１１２】
また、前述の図１乃至図１９の実施例では、指令値ｔref に対する補正を行う指令値補正手段１２８（１３０）と電磁クラッチ３０の異常を判定するトルク配分クラッチ異常判定手段１３４とが択一的に備えられていたが、同時に備えられていてもよい。また、図２０乃至図２５の実施例では、補正値指令手段１５０とトルク配分クラッチ異常判定手段１５２とが同時に備えられていたが、択一的に備えられていても差し支えない。
【０１１３】
また、前述の図１乃至図１９の実施例では、専ら路面摩擦係数μが小さい路面において指令値ｔref の補正或いは電磁クラッチ３０の異常判定が行われ、図２０乃至図２５の実施例では、専ら路面摩擦係数μの大きい路面において指令値ｔref の補正或いは電磁クラッチ３０の異常判定が行われていたが、それら両方の実施例の手段が同時に車両に備えられても差し支えない。
【０１１４】
また、前述の実施例では、エンジン１０の出力トルクすなわち電磁クラッチ３０の入力トルクｔinを算出する際などに用いられるスロットル開度θthに替えて、アクセルペダル操作量、エンジン１０の燃料噴射量や吸入空気量などの要求出力量が用いられても差し支えない。
【０１１５】
また、前述の図２０乃至図２５の実施例において、Ａ区間およびＢ区間における指令値差に対応して変化する変数atr は、ｔrefB−1/2(ｔinB −ｔinA ）であったが、指令値ｔref のＡ区間およびＢ区間の差（ｔrefB−０）そのものであっても差し支えないし、スリップ率差に対応して変化する変数dslip は、〔＝( ΔＮavB ／ＶB ）−（ΔＮavA ／ＶA ）〕であったが、それ以外の変数を含むものであってもよい。
【０１１６】
また、前述の実施例の電磁クラッチ３０は、プロペラシャフト２８と後部差動歯車装置３２との間に設けられるものであったが、所謂センターデフの差動を制限するためにそれに並列に設けられた差動制限クラッチ、トランスファと前部差動歯車装置との間に設けられたクラッチ、プロペラシャフト２８とそれに連結された差動歯車装置の出力側の１対の車軸との３軸のうちの何れかの２軸間に設けられたクラッチなどであってもよい。要するに、原動機から複数の車輪へそれぞれ伝達されるトルクの割合を調節する電磁式、油圧式などのトルク配分クラッチであればよいのである。
【０１１７】
その他一々例示はしないが、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の車両用トルク伝達制御装置を４輪駆動車両の動力伝達経路と共に説明する図である。
【図２】前輪および後輪のトルク配分を行うために、図１の動力伝達経路に設けられた電磁クラッチの構成を説明する断面図である。
【図３】図２の電磁クラッチのクラッチ特性を説明する特性図である。
【図４】図１の電子制御装置の構成例を詳細に説明する図である。
【図５】図１の電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図６】図５のトルク配分制御手段において複数種類の制御モードを切り換えるために予め記憶された関係を示す図である。
【図７】図５の入力トルク算出手段において入力トルクを算出するために予め記憶された関係を示す図である。
【図８】図４の電子制御装置の制御作動の要部を説明するためのフローチャートであって、制御モード選択ルーチンを示す図である。
【図９】図４の電子制御装置の制御作動の要部を説明するためのフローチャートであって、トルク配分クラッチ伝達トルク補正ルーチンを示す図である。
【図１０】本発明の他の実施例における電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図であって、図５に相当する図である。
【図１１】図１０の実施例における電子制御装置の制御作動の要部を説明するためのフローチャートであって、トルク配分クラッチ伝達トルク補正ルーチンを示す図である。
【図１２】図１０および図１１の実施例において補正係数λを求めるために用いられる予め記憶された関係を示す図である。
【図１３】本発明の他の実施例における電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図であって、図５に相当する図である。
【図１４】図１３の実施例における電子制御装置の制御作動の要部を説明するためのフローチャートであって、補正係数算出ルーチンを示す図である。
【図１５】図１３の実施例における電子制御装置の制御作動の要部を説明するためのフローチャートであって、トルク配分クラッチ伝達トルク補正ルーチンを示す図である。
【図１６】本発明の他の実施例における電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図であって、図５に相当する図である。
【図１７】図１６の実施例における電子制御装置の制御作動の要部を説明するためのフローチャートであって、トルク配分クラッチフェール処理ルーチンを示す図である。
【図１８】図１６および図１７の実施例において電磁クラッチの異常を判定するために予め記憶された関係を示す図である。
【図１９】図１６の実施例における電子制御装置の制御作動の要部を説明するためのフローチャートであって、フェール判定ルーチンを示す図である。
【図２０】本発明の他の実施例における電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図であって、図５に相当する図である。
【図２１】図２０の実施例における電子制御装置の制御作動の要部を説明するためのフローチャートであって、トルク配分クラッチ伝達トルク補正ルーチンを示す図である。
【図２２】図２０および図２１の実施例において伝達トルクの補正および異常判定のために予め記憶された関係を示す図である。
【図２３】図２０および図２１の実施例において、予め設定されたＡ区間およびＢ区間において変化させられる指令値ｔref および差動回転速度ΔＮを示すタイムチャートである。
【図２４】車輪のスリップ率と前後力係数との関係を示す図である。
【図２５】図２０および図２１の実施例において、電磁クラッチの特性のずれを示す図である。
【図２６】本発明の他の実施例における伝達トルクの補正のために予め記憶された関係を示す図であって、図２２に相当する図である。
【符号の説明】
１０：エンジン（原動機）
２４、２６：前輪（車輪）
３０：電磁クラッチ（トルク配分クラッチ）
３８、４０：後輪（車輪）
１２２：入力トルク算出手段
１２４：回転速度差算出手段
１２８、１３０、１５０：指令値補正手段
１３４、１５２：トルク配分クラッチ異常判定手段
１４０：第１指令値出力手段
１４２：第２指令値出力手段
１４４：スリップ率差算出手段
Claims (3)
- 原動機から複数の車輪へそれぞれ伝達されるトルク(t ｒ ,t ｆ )の割合を制御するトルク配分クラッチを備え、該トルク配分クラッチの伝達トルクを所定の値とするための指令値(t ｒｅｆ )を出力する車両用トルク配分クラッチの制御装置であって、
前記トルク配分クラッチの入力トルク(t ｉｎ )を算出する入力トルク算出手段と、
前記トルク配分クラッチの入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差 ( ΔＮ ) を算出する回転速度差算出手段と、
前記指令値と前記トルク配分クラッチの実際の伝達トルクとの間のずれに対応する補正値( Δ t ｒｅｆ )を決定し、該補正値を用いて前記ずれが解消されるように前記指令値を補正する指令値補正手段とを備え、
前記回転速度差算出手段は、直進走行状態であり、且つ前記指令値、回転速度差、車速の変動幅が予め設定された値よりも小さい車両の定常走行状態において、前記回転速度差 ( ΔＮ ) を算出するものであり、
前記指令値補正手段は、前記定常走行状態において、以下の式
Δ t ｒｅｆ ＝１／２｛〔（Ｒα／Ｖ）＋２Ｋ ２ 〕ΔＮ＋（１−２Ｋ １ ） t ｉｎ ｝
但し、Δｔ ｒｅｆ ：補正値、Ｒ：車輪の動荷重半径、
α：タイヤのスリップ率、Ｖ：車速、ΔＮ：回転速度差、
Ｋ １ ：指令値ｔ ｉｎ に重量配分を反映させるためのゲイン、
Ｋ ２ ：指令値ｔ ｉｎ に差動回転数を反映させるためのゲイン、
ｔ ｉｎ ：トルク配分クラッチの入力トルク
によって補正値 ( Δ t ｒｅｆ ) を決定するものであることを特徴とする車両用トルク配分クラッチの制御装置。 - 原動機から複数の車輪へそれぞれ伝達されるトルク(t ｒ ,t ｆ )の割合を制御するトルク配分クラッチを備え、該トルク配分クラッチの伝達トルクを所定の値とするための指令値(t ｒｅｆ )を出力する車両用トルク配分クラッチの制御装置であって、
前記トルク配分クラッチの入力トルク (t ｉｎ ) を算出する入力トルク算出手段と、
前記トルク配分クラッチの入力側回転部材と出力側回転部材との回転速度差 ( ΔＮ ) を算出する回転速度差算出手段と、
車両が定常走行状態である第１区間において零の指令値 (t ｒｅｆ ＝０ ) を出力させる第１指令値出力手段と、
車両が定常走行状態であり前記第１区間とは異なる第２区間において零とは異なる指令値 (t ｒｅｆ ≠０ ) を出力させる第２指令値出力手段と、
下記（１）式で示す指令値差に関する変数（ atr ）と、下記（２）式で示すスリップ率差に関する変数（ dslip ）とを軸とする二次元座標上で、該指令値差に関する変数（ atr ）と該スリップ率差に関する変数（ dslip ）との関係が、下記 (3) 式で示す直線を中心とした所定幅の正常領域内に入るように、指令値 (t ｒｅｆ ) を補正する指令値補正手段と
を、備えることを特徴とする車両用トルク配分クラッチの制御装置。
atr ＝ｔ ｒａｖＢ −ｔ ｒａｖＡ − 1/2 ・（ｔ ｉｎａｖＢ −ｔ ｉｎａｖＡ ）・・・ (1) 式
但し、 atr ：指令値差に関する変数、
ｔ ｒａｖＡ ：第１区間における指令値の平均値、
ｔ ｒａｖＢ ：第２区間における指令値の平均値、
ｔ ｉｎａｖＡ ：第１区間におけるトルク配分クラッチの入力トルクの平均値
ｔ ｉｎａｖＢ ：第２区間におけるトルク配分クラッチの入力トルクの平均値
dslip ＝（ΔＮ ａｖＢ ／Ｖ Ｂ −ΔＮ ａｖＡ ／Ｖ Ａ ） ・・・ (2) 式
但し、 dslip ：スリップ率差に関する変数、
ΔＮ ａｖＡ ：第１区間における回転速度差の平均値、
ΔＮ ａｖＢ ：第２区間における回転速度差の平均値、
Ｖ Ａ ：第１区間における車速の平均値、
Ｖ Ｂ ：第２区間における車速の平均値、
atr ＝ＫＡ・dslip ・・・(3) 式
但し、Ｋ Ａ ＝Ｋ・Ｗ・Ｒ・Ｒ、
Ｋ：車輪のスリップ率ｓと車輪の前後力係数μとの比例定数、
Ｗ：車輪の接地荷重、Ｒ：車輪の動荷重半径、 - 前記二次元座標において、前記指令値差に関する変数（ atr ）と前記スリップ率差に関する変数（ dslip ）との関係が、予め設定された異常判定領域内に入ることに基づいて、前記トルク配分クラッチの異常判定を行うトルク配分クラッチ異常判定手段を備えることを特徴とする請求項２の車両用トルク配分クラッチの制御装置。
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