JP4082496B2 - ４輪駆動車の駆動力配分制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン駆動力を前後のどちらか一方の車輪側に伝達し、この一方の車輪側からトルク伝達容量可変型クラッチ手段を介して駆動力を他方の車輪側に伝達する４輪駆動車の駆動力配分制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、４輪駆動車の形式には、様々な形式のものがあり、例えば特開２００１−２２５６６３号公報に開示されるような、エンジン駆動力を前輪側に伝達し、この前輪側から、車両の運転状態や走行条件に応じてトルク伝達容量可変型クラッチ手段を介し、駆動力を後輪側に伝達する４輪駆動車が一般に知られ実用化されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような形式の４輪駆動車では、例えば、低μ路面で加速すると、クラッチ手段は略直結状態で、４輪とも空転状態となる場合がある。そして、この状態から急に、乾いた舗装路等の高μ路に前輪から進入すると、前輪はグリップをして急に車輪速度が低下するが、後輪はその回転イナーシャにより空転を続けようとし、駆動系に強い捻りトルクを生んでしまう。その結果、この捻りトルクが駆動系の強度耐久性を低下させる要因となる虞があり、また、駆動系に振動を発生して快適性を妨げる原因となってしまうという問題がある。
【０００４】
このため、前輪減速度が所定値以上で且つ後輪回転速度から前輪回転速度を減算した値が所定回転数を超えた際に、クラッチ手段による後輪側への伝達トルクを０又は小さな値の何れかに設定する制御を盛り込むことが考えられるが、この制御では、基本的に後輪よりも前輪が遅く回転したときにクラッチ手段が制御されるためレスポンスが悪く、上述の捻りトルクによる耐久性の低下や振動の防止を有効に行えないという問題がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、低μ路面から高μ路面への進入等の際に発生する駆動系に対する捻りトルクの発生を、レスポンス良く可能な限り抑制し、駆動系の耐久性の向上を図り、また、駆動系の振動を軽減して快適性の向上を図ることが可能な４輪駆動車の駆動力配分制御装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１記載の本発明による４輪駆動車の駆動力配分制御装置は、エンジンからの駆動力を前後のどちらか一方の車輪側に伝達し、この一方の車輪側からトルク伝達容量可変型クラッチ手段を介して駆動力を他方の車輪側に伝達する４輪駆動車の駆動力配分制御装置において、少なくとも上記一方の車輪側の減速度から上記他方の車輪側の減速度を減算した値が予め設定した閾値を超える場合、上記トルク伝達容量可変型クラッチ手段による上記他方の車輪側への伝達トルクを０又は小さな値の何れかに設定することを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２記載の本発明による４輪駆動車の駆動力配分制御装置は、請求項１記載の４輪駆動車の駆動力配分制御装置において、上記トルク伝達容量可変型クラッチ手段による上記他方の車輪側への伝達トルクを０又は小さな値の何れかに設定するのは、上記一方の車輪側の減速度から上記他方の車輪側の減速度を減算した値が予め設定した閾値を超える場合で、且つ、上記他方の車輪側の減速度が設定値より小さな値の場合にのみ実行させることを特徴としている。
【０００８】
更に、請求項３記載の本発明による４輪駆動車の駆動力配分制御装置は、請求項１記載の４輪駆動車の駆動力配分制御装置において、上記トルク伝達容量可変型クラッチ手段による上記他方の車輪側への伝達トルクを０又は小さな値の何れかに設定するのは、上記一方の車輪側の減速度から上記他方の車輪側の減速度を減算した値が予め設定した閾値を超える場合で、且つ、スロットル開度が設定値より大きな値の場合にのみ実行させることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項４記載の本発明による４輪駆動車の駆動力配分制御装置は、請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の４輪駆動車の駆動力配分制御装置において、上記一方の車輪側は前輪側であり、上記他方の車輪側は後輪側であることを特徴としている。
【００１０】
すなわち、請求項１記載の４輪駆動車の駆動力配分制御装置は、少なくとも一方の車輪側の減速度から他方の車輪側の減速度を減算した値が予め設定した閾値を超える場合、トルク伝達容量可変型クラッチ手段による他方の車輪側への伝達トルクを０又は小さな値の何れかに設定するので、一方の車輪側が他方の車輪側よりも遅く回転しようとする時に、トルク伝達容量可変型クラッチ手段による他方の車輪側への伝達トルクを０又は小さな値の何れかに設定されて、低μ路面から高μ路面への進入等の際に発生する駆動系に対する捻りトルクの発生を、レスポンス良く可能な限り抑制し、駆動系の耐久性の向上を図り、また、駆動系の振動を軽減して快適性の向上を図ることが可能となる。
【００１１】
この制御の際、請求項２記載のように、他方の車輪側の減速度が設定値より小さな値の場合にのみ実行させるようにすれば、他方の車輪側からの逆駆動力状態となることが確実に判断でき、正確な制御を実行できる。
【００１２】
また、請求項３記載のように、スロットル開度が設定値より大きな値の場合にのみ実行させるようにすれば、４輪空転状態でしかも一方の車輪側が余計に空転している状態からスロットルオフで減速した場合に本制御（トルク伝達容量可変型クラッチ手段による他方の車輪側への伝達トルクを０又は小さな値の何れかに設定する制御）が実行されることが防止でき、正確な制御を実行できる。
【００１３】
請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の４輪駆動車の駆動力配分制御装置は、具体的には、請求項４記載のように、一方の車輪側は前輪側であり、他方の車輪側は後輪側である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１〜図３は本発明の実施の第１形態を示し、図１は車両全体の駆動系の概略構成を示す説明図、図２は前後駆動力配分制御部の機能ブロック図、図３は前後駆動力配分制御のフローチャートである。
【００１５】
図１において、符号１は車両前部に配置されたエンジンを示し、このエンジン１による駆動力は、エンジン１後方の自動変速装置（トルクコンバータ等も含んで図示）２からトランスミッション出力軸２ａを経てトランスファ３に伝達される。
【００１６】
更に、このトランスファ３に伝達された駆動力は、リヤドライブ軸４、プロペラシャフト５、ドライブピニオン軸部６を介して後輪終減速装置７に入力される一方、リダクションドライブギヤ８、リダクションドリブンギヤ９、ドライブピニオン軸部となっているフロントドライブ軸１０を介して前輪終減速装置１１に入力される。ここで、自動変速装置２、トランスファ３および前輪終減速装置１１等は、一体にケース１２内に設けられている。
【００１７】
また、後輪終減速装置７に入力された駆動力は、後輪左ドライブ軸１３rlを経て左後輪１４rlに、後輪右ドライブ軸１３rrを経て右後輪１４rrに伝達される。前輪終減速装置１１に入力された駆動力は、前輪左ドライブ軸１３flを経て左前輪１４flに、前輪右ドライブ軸１３frを経て右前輪１４frに伝達される。
【００１８】
トランスファ３は、リダクションドライブギヤ８側に設けたドライブプレート１５ａとリヤドライブ軸４側に設けたドリブンプレート１５ｂとを交互に重ねて構成したトルク伝達容量可変型クラッチ手段としての湿式多板クラッチ（トランスファクラッチ）１５と、このトランスファクラッチ１５の締結力（トランスファクラッチトルク）を可変自在に付与するトランスファピストン１６とにより構成されている。従って、本車両は、トランスファピストン１６による押圧力を制御し、トランスファクラッチ１５のトランスファクラッチトルクを制御することで、トルク配分比が前輪と後輪で、例えば１００：０から５０：５０の間で可変できるフロントエンジン・フロントドライブ車ベース（ＦＦベース）の４輪駆動車となっている。
【００１９】
また、トランスファピストン１６の押圧力は、複数のソレノイドバルブ等を擁した油圧回路で構成するトランスファクラッチ駆動部４１で与えられる。このトランスファクラッチ駆動部４１を駆動させる制御信号（ソレノイドバルブに対するトランスファクラッチトルクに応じた出力信号）は、後述の前後駆動力配分制御部４０から出力される。
【００２０】
そして、車両には、前後駆動力配分制御部４０で後述の如く実行する前後駆動力配分制御に必要なパラメータを検出するための、センサ類その他が設けられている。すなわち、各車輪１４fl，１４fr，１４rl，１４rrの車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrrが車輪速度センサ２１fl，２１fr，２１rl，２１rrにより検出され、ハンドル角θＨがハンドル角センサ２２により検出され、ヨーレートγがヨーレートセンサ２３により検出されて、前後駆動力配分制御部４０に入力される。また、エンジン１に対して燃料噴射制御等の種々の制御を行うエンジン制御部３１からはエンジン回転数Ｎｅ、エンジン出力トルクＴｅが前後駆動力配分制御部４０に入力される。更に、自動変速機２の変速制御等を実行するトランスミッション制御部３２からはタービン回転数Ｎｔ、ギヤ比ｉが前後駆動力配分制御部４０に入力される。また、車両には、例えば本出願人が特開平８−２２７４号公報で開示した方法で路面摩擦係数（路面μ）を推定する路面μ推定装置３３が設けられており、推定した路面μ推定値μｅは、前後駆動力配分制御部４０に入力される。この路面μ推定装置３３での路面μの推定方法は、簡単に説明すると、車速Ｖ、ハンドル角θ、ヨーレートγを用いて車両の横運動の運動方程式に基づき、前後輪のコーナリングパワーを非線形域に拡張して推定する。そして、高μ路での前後輪の等価コーナリングパワーに対する推定した前後輪のコーナリングパワーの比を基に路面状況に応じて路面μを推定する。
【００２１】
前後駆動力配分制御部４０は、各車輪速度センサ２１fl，２１fr，２１rl，２１rrから各車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrr、ハンドル角センサ２２からハンドル角θＨ、ヨーレートセンサ２３からヨーレートγ、エンジン制御部３１からエンジン回転数Ｎｅ、エンジン出力トルクＴｅ、トランスミッション制御部３２からタービン回転数Ｎｔ、ギヤ比ｉ、路面μ推定装置３３から路面μ推定値μｅの各信号が入力される。
【００２２】
そして、これら各入力信号に基づいて、後述の如く、前輪側の減速度αωfから後輪側の減速度αωrを減算した値が予め設定した閾値Ｋc1を超える場合で、且つ、後輪側の減速度αωrが設定値Ｋc2より小さな値の場合にのみトランスファ３に対するトランスファクラッチトルクＴtrを小さな値Ｔctrに設定する。また、それ以外は、トルク感応トルクＴｔと差回転感応トルクＴｓとヨーレートフィードバックトルクＴｙを演算し、これら各トルクからトランスファ３に対するトランスファクラッチトルクＴtrを演算する。
【００２３】
すなわち、前後駆動力配分制御部４０は、図２に示すように、車速演算部４０ａ、前輪実回転速演算部４０ｂ、後輪実回転速演算部４０ｃ、トランスミッション出力トルク演算部４０ｄ、トルク感応トルク設定部４０ｅ、差回転感応トルク設定部４０ｆ、ヨーレートフィードバックトルク設定部４０ｇ、前後減速条件判定部４０ｈ、トランスファクラッチトルク設定部４０ｉから構成されている。
【００２４】
車速演算部４０ａは、４輪の車輪速度センサ、すなわち、各車輪速度センサ２１fl，２１fr，２１rl，２１rrから各車輪１４fl，１４fr，１４rl，１４rrの車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrrが入力され、例えばこれらの平均を演算することにより車速Ｖ（＝（ωfl，ωfr，ωrl，ωrr）／４）を演算し、トルク感応トルク設定部４０ｅ、差回転感応トルク設定部４０ｆ、ヨーレートフィードバックトルク設定部４０ｇに出力する。
【００２５】
前輪実回転速演算部４０ｂは、前輪の車輪速度センサ、すなわち、左前輪車輪速度センサ２１flから左前輪車輪速度ωflが、右前輪車輪速度センサ２１frから右前輪車輪速度ωfrが入力される。そして、これら前輪の車輪速度ωfl，ωfrから前輪の実際の回転速（実回転速）ωｆ（＝（ωfl＋ωfr）／２）を演算し、差回転感応トルク設定部４０ｆ、前後減速条件判定部４０ｈに出力する。
【００２６】
後輪実回転速演算部４０ｃは、後輪の車輪速度センサ、すなわち、左後輪車輪速度センサ２１rlから左後輪車輪速度ωrlが、右後輪車輪速度センサ２１rrから右後輪車輪速度ωrrが入力される。そして、これら後輪の車輪速度ωrl，ωrrから後輪の実際の回転速（実回転速）ωｒ（＝（ωrl＋ωrr）／２）を演算し、差回転感応トルク設定部４０ｆ、前後減速条件判定部４０ｈに出力する。
【００２７】
トランスミッション出力トルク演算部４０ｄは、エンジン制御部３１からエンジン回転数Ｎｅ、エンジン出力トルクＴｅ、トランスミッション制御部３２からタービン回転数Ｎｔ、ギヤ比ｉが入力され、以下（１）式によりトランスミッション出力トルクＴｏを演算し、このトランスミッション出力トルクＴｏをトルク感応トルク設定部４０ｅと差回転感応トルク設定部４０ｆに出力する。
Ｔｏ＝Ｔｅ・ｔ・ｉ …（１）
ここで、ｔはトルクコンバータのトルク比であり、予め設定されている、トルクコンバータの回転速度比ｅ（＝Ｎｔ／Ｎｅ）とトルクコンバータのトルク比ｔとのマップを参照することにより求められる。
【００２８】
トルク感応トルク設定部４０ｅは、ハンドル角センサ２２からハンドル角θＨ、トランスミッション制御部からギヤ比ｉ、路面μ推定装置３３から路面μ推定値μｅ、車速演算部４０ａから車速Ｖ、トランスミッション出力トルク演算部４０ｄからトランスミッション出力トルクＴｏが入力され、トルク感応トルクＴｔを演算してトランスファクラッチトルク設定部４０ｉに出力する。
【００２９】
具体的には、まず、トルク感応トルク設定部４０ｅでは、ギヤ比ｉ毎に予め設定しておいた後輪の駆動力配分率Ａｉを選択し、この後輪駆動力配分率Ａｉとトランスミッション出力トルクＴｏとからトルク感応トルクＴｔを演算する。
Ｔｔ＝Ａｉ・Ｔｏ …（２）
【００３０】
そして、このトルク感応トルクＴｔを、操舵による引きづりトルクの影響を少なくするため、操舵角δｆ（＝θＨ／ｎ：ｎはステアリングギヤ比）に応じたトルクの減少補正と、車速Ｖに応じた補正を行う。
Ｔｔ＝ｆ（δｆ）・ｇ（Ｖ）・Ｔｔ …（３）
【００３１】
更に、（３）式で補正したトルク感応トルクＴｔを、予め設定しておいた路面μ毎の下限値より下回らないように制限し設定して、トランスファクラッチトルク設定部４０ｉに出力する。
【００３２】
差回転感応トルク設定部４０ｆは、ハンドル角センサ２２からハンドル角θＨ、車速演算部４０ａから車速Ｖ、前輪実回転速演算部４０ｂから前輪実回転速ωｆ、後輪実回転速演算部４０ｃから後輪実回転速ωｒ、トランスミッション出力トルク演算部４０ｄからトランスミッション出力トルクＴｏが入力され、以下（４）式にて差回転感応トルクＴｓを演算し、トランスファクラッチトルク設定部４０ｉに出力する。
Ｔｓ＝ＫT0・（ΔＮ−ΔＮ０） …（４）
ここで、ΔＮは、前輪実回転速ωｆと後輪実回転速ωｒとの差（実差回転）、すなわち、ΔＮ＝ωｒ−ωｆである。
【００３３】
また、ΔＮ０は、ステアリングの操舵角δｆと車速Ｖにより必然的に発生する差回転（基本差回転）で、例えば、車両運動モデルを用いて以下のように演算する。
ここで、Ａはスタビリティファクタ、ｍは車両質量、Ｌはホイールベース、Ｌｆは前軸−重心間距離、Ｌｒは後軸−重心間距離である。
（５）、（６）式より、
前軸の旋回半径ρｆ＝ρcg＋Ｌｆ・（sin （βcg）） …（７）
後軸の旋回半径ρｒ＝ρcg−Ｌｒ・（sin （βcg）） …（８）
従って、
前軸の基準回転速ωf0＝Ｖ・（ρｆ／ρcg） …（９）
後軸の基準回転速ωr0＝Ｖ・（ρｒ／ρcg） …（１０）
以上から、基本差回転ΔＮ０、すなわち、ΔＮ０＝ωr0−ωf0が演算される。このため、（ΔＮ−ΔＮ０）は、実際に生じているスリップ量を示している。
【００３４】
また、ＫT0は、トランスミッション出力トルクＴｏによって予め設定した比例係数であり、トランスミッション出力トルクＴｏが大きいほど大きい値に設定され、差回転を減少させるようになっている。
【００３５】
ヨーレートフィードバックトルク設定部４０ｇは、ハンドル角センサ２２からハンドル角θＨ、ヨーレートセンサ２３からヨーレートγ、車速演算部４０ａから車速Ｖが入力され、車速Ｖ及び操舵角δｆによって定めた車体の目標ヨーレートγ' と実際のヨーレートを比較し、その値が一致するように増減すべきヨーレートフィードバックトルクＴｙを演算し、このヨーレートフィードバックトルクＴｙをトランスファクラッチトルク設定部４０ｉに出力する。
【００３６】
具体的には、目標ヨーレートγ' は、以下の（１１）式で演算する。
ここで、Ｔは時定数、ｓはラプラス演算子である。
【００３７】
そして、この目標ヨーレートγ' と実際のヨーレートγとからヨーレート偏差Δγ（＝γ−γ' ）を演算し、このヨーレート偏差Δγが０になるようにヨーレートフィードバックトルクＴｙを設定する。
【００３８】
前後減速条件判定部４０ｈは、前輪実回転速演算部４０ｂから前輪実回転速ωｆ、後輪実回転速演算部４０ｃから後輪実回転速ωｒが入力され、これら前輪実回転速ωｆ、後輪実回転速ωｒを微分して前輪減速度αωf（＝−ｄωｆ／ｄｔ）、後輪減速度αωr（＝−ｄωｒ／ｄｔ）を演算する。
【００３９】
そして、前輪減速度αωfから後輪減速度αωrを減算した値が、予め実験・計算等により設定した閾値Ｋc1を超える場合で、且つ、後輪減速度αωrが設定値Ｋc2（予め実験・計算等により設定した値）より小さな値の場合、すなわち、後輪より前輪が急に減速される場合で、且つ、後輪減速度αωrが小さい場合に、後輪側からの逆駆動状態と判断し、トランスファクラッチトルク設定部４０ｉに、この逆駆動状態を示す信号を出力する。
【００４０】
トランスファクラッチトルク設定部４０ｉは、トルク感応トルク設定部４０ｅからトルク感応トルクＴｔ、差回転感応トルク設定部４０ｆから差回転感応トルクＴｓ、ヨーレートフィードバックトルク設定部４０ｇからヨーレートフィードバックトルクＴｙ、前後減速条件判定部４０ｈから逆駆動状態の判定結果が入力される。
【００４１】
そして、これらに基づき、トランスファクラッチトルク設定部４０ｉは、トランスファクラッチトルクＴtrを以下のように設定してトランスファクラッチ駆動部４１に出力する。
【００４２】
前後減速条件判定部４０ｈから逆駆動状態を示す信号がない場合は、通常の前後駆動力配分制御を行うべく、トランスファクラッチトルクＴtrを以下のように設定する。
Ｔtr＝Ｔｔ＋Ｔｓ＋Ｔｙ …（１２）
【００４３】
一方、前後減速条件判定部４０ｈから逆駆動状態を示す信号がある場合は、トランスファクラッチトルクＴtrを小さな値とすべく、予め実験・計算により求めておいた設定値Ｔctrとする。
Ｔtr＝Ｔctr …（１３）
【００４４】
次に、本実施の形態による前後駆動力配分制御を、図３のフローチャートで説明する。このプログラムは、所定時間毎に繰り返し実行されるもので、まず、ステップ（以下「Ｓ」と略称）１０１で必要なパラメータを読み込む。
【００４５】
次いで、Ｓ１０２に進み、前輪実回転速演算部４０ｂで前輪実回転速ωｆ、後輪実回転速演算部４０ｃで後輪実回転速ωｒを演算する。
【００４６】
その後、Ｓ１０３に進み、前後減速条件判定部４０ｈで、前輪実回転速ωｆから前輪減速度αωfを、後輪実回転速ωｒから後輪減速度αωrを演算する。
【００４７】
そして、Ｓ１０４に進み、前後減速条件判定部４０ｈで、前輪減速度αωfから後輪減速度αωrを減算した値が、予め実験・計算等により設定した閾値Ｋc1を超える場合（αωf−αωr＞Ｋc1）で、且つ、後輪減速度αωrが予め実験・計算等により設定した値Ｋc2より小さな値（αωr＜Ｋc2）か否か判定する。そして、この判定の結果、αωf−αωr＞Ｋc1、且つ、αωr＜Ｋc2の場合は、Ｓ１０５に進み、トランスファクラッチトルク設定部４０ｉは、トランスファクラッチトルクＴtrを小さな値とすべく、予め実験・計算により求めておいた設定値Ｔctr（Ｔtr＝Ｔctr）としてトランスファクラッチ駆動部４１に出力し、プログラムを抜ける。
【００４８】
一方、Ｓ１０４で、上述の条件（αωf−αωr＞Ｋc1で、且つ、αωr＜Ｋc2）を満足しない場合は、通常の前後駆動力配分制御を実行すべく、Ｓ１０６以降に進む。
【００４９】
Ｓ１０６に進むと、車速演算部４０ａで車速Ｖを演算し、Ｓ１０７に進んで、トランスミッション出力トルク演算部４０ｄで（１）式によりトランスミッション出力トルクＴｏを演算する。
【００５０】
次いで、Ｓ１０８に進み、トルク感応トルク設定部４０ｅで（３）式と路面μ毎の下限値による制限を加えてトルク感応トルクＴｔを設定する。
【００５１】
更に、Ｓ１０９に進み、差回転感応トルク設定部４０ｆで（４）式により差回転感応トルクＴｓを演算し、Ｓ１１０に進み、ヨーレートフィードバックトルク設定部４０ｇでヨーレートフィードバックトルクＴｙを設定する。
【００５２】
そして、Ｓ１１１に進み、トランスファクラッチトルク設定部４０ｉは、（１２）式によりトランスファクラッチトルクＴtrを演算してトランスファクラッチ駆動部４１に出力し、プログラムを抜ける。
【００５３】
このように、本発明の実施の第１形態では、前輪減速度αωfから後輪減速度αωrを減算した値が予め設定した閾値Ｋc1を超える場合で、且つ、後輪減速度αωrが設定値Ｋc2より小さな値の場合に、トランスファ３に対するトランスファクラッチトルクＴtrを小さな値Ｔctrに設定する。このため、低μ路面から高μ路面への進入等の際に発生する駆動系に対する捻りトルクの発生を、前輪側が速く回転しようとする際にレスポンス良く可能な限り抑制し、駆動系の耐久性の向上を図り、また、駆動系の振動を軽減して快適性の向上を図ることが可能となる。
【００５４】
次に、図４及び図５は本発明の実施の第２形態を示し、図４は前後駆動力配分制御部の機能ブロック図、図５は前後駆動力配分制御のフローチャートである。尚、本実施の第２形態は、トランスファクラッチトルクＴtrを小さな値Ｔctrに設定する条件が、前輪減速度αωfから後輪減速度αωrを減算した値が予め設定した閾値Ｋc1を超える場合で、且つ、スロットル開度θthが予め設定した値Kθ1よりも大きいとき、としたことが前記第１形態と異なり、他の構成、作用は前記第１形態と同様であるため、同じ符号を記し説明は省略する。
【００５５】
すなわち、本実施の第２形態による前後駆動力配分制御部５０は、図４に示すように、前記第１形態における前後減速条件判定部４０ｈに代えて前後減速条件判定部５０ａが設けられている（他の構成は第１形態と同様）。
【００５６】
この前後減速条件判定部５０ａには、図１の破線で示すスロットル開度センサ５１からスロットル開度θthが入力される。また、前輪実回転速演算部４０ｂから前輪実回転速ωｆ、後輪実回転速演算部４０ｃから後輪実回転速ωｒが入力され、これら前輪実回転速ωｆ、後輪実回転速ωｒを微分して前輪減速度αωf（＝−ｄωｆ／ｄｔ）、後輪減速度αωr（＝−ｄωｒ／ｄｔ）を演算する。
【００５７】
そして、前輪減速度αωfから後輪減速度αωrを減算した値が、予め実験・計算等により設定した閾値Ｋc1を超える場合で、且つ、スロットル開度θthが予め設定した値Kθ1よりも大きい場合、すなわち、後輪より前輪が急に減速される場合で、且つ、スロットルがある程度踏み込まれたままの場合に、後輪側からの逆駆動状態と判断し、トランスファクラッチトルク設定部４０ｉに、この逆駆動状態を示す信号を出力する。
【００５８】
そして、トランスファクラッチトルク設定部４０ｉは、前後減速条件判定部５０ａから逆駆動状態を示す信号がない場合は、上述の（１２）式によりトランスファクラッチトルクＴtrを設定して通常の前後駆動力配分制御を行い、一方、前後減速条件判定部５０ａから逆駆動状態を示す信号がある場合は、上述の（１３）式によりトランスファクラッチトルクＴtrを設定して、トランスファクラッチトルクＴtrを小さな値とする。
【００５９】
従って、本実施の第２形態における前後駆動力配分制御は、図５のフローチャートに示すように、図３の前記第１形態の前後駆動力配分制御のフローチャートのＳ１０４に対応する部分に、Ｓ２０１が用いられる。
【００６０】
すなわち、このＳ２０１では、前後減速条件判定部５０ａで、前輪減速度αωfから後輪減速度αωrを減算した値が、予め実験・計算等により設定した閾値Ｋc1を超える場合（αωf−αωr＞Ｋc1）で、且つ、スロットル開度θthが予め設定した値Kθ1よりも大きい（θth＞Kθ1）か否か判定する。そして、この判定の結果、αωf−αωr＞Ｋc1、且つ、θth＞Kθ1の場合は、Ｓ１０５に進み、トランスファクラッチトルク設定部４０ｉは、トランスファクラッチトルクＴtrを小さな値とすべく、予め実験・計算により求めておいた設定値Ｔctr（Ｔtr＝Ｔctr）としてトランスファクラッチ駆動部４１に出力し、プログラムを抜ける。
【００６１】
一方、Ｓ２０１で、上述の条件（αωf−αωr＞Ｋc1で、且つ、θth＞Kθ1）を満足しない場合は、通常の前後駆動力配分制御を実行すべく、Ｓ１０６以降に進む。
【００６２】
このように本実施の第２形態によれば、４輪空転状態でしかも前輪側が余計に空転している状態からスロットルオフで減速した場合に、トランスファクラッチトルクＴtrが小さな値に設定されてしまうことが確実に防止でき、正確な制御を実行できる。
【００６３】
尚、上述の各実施形態で説明した制御対象となる４輪駆動の形式は、本各実施形態のＦＦベースの差動機構無しのものに限ることなく、ＦＦベースの差動機構付きのもの等、他の形式のものであっても良い。また、通常時における前後駆動力配分制御は、本実施形態では、トランスファクラッチトルクＴtrをトルク感応トルクＴｔ、差回転感応トルクＴｓ、ヨーレートフィードバックトルクＴｙから演算するようにしているが、他の方法で演算する（例えばトルク感応トルクＴｔのみから演算する）場合であっても本発明が適用できることは云うまでもない。更に、上述の各実施形態で設定するトランスファクラッチトルクＴtrの小さな値Ｔctrは、車両に応じて変わるものであり、０であっても良い。また、このトランスファクラッチトルクＴtrの小さな値Ｔctrは、車速によって補正したりヨーレートにより補正して、より正確な制御ができるようにしても良い。
【００６４】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、低μ路面から高μ路面への進入等の際に発生する駆動系に対する捻りトルクの発生を、レスポンス良く可能な限り抑制し、駆動系の耐久性の向上を図り、また、駆動系の振動を軽減して快適性の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態による、車両全体の駆動系の概略構成を示す説明図
【図２】同上、前後駆動力配分制御部の機能ブロック図
【図３】同上、前後駆動力配分制御のフローチャート
【図４】本発明の実施の第２形態による、前後駆動力配分制御部の機能ブロック図
【図５】同上、前後駆動力配分制御のフローチャート
【符号の説明】
１ エンジン
３ トランスファ
４ リヤドライブ軸
１０ フロントドライブ軸
１４fl，１４fr，１４rl，１４rr 車輪
１５ トランスファクラッチ（トルク伝達容量可変型クラッチ手段）
４０ 前後駆動力配分制御部
４０ａ 車速演算部
４０ｂ 前輪実回転速演算部
４０ｃ 後輪実回転速演算部
４０ｄ トランスミッション出力トルク演算部
４０ｅ トルク感応トルク設定部
４０ｆ 差回転感応トルク設定部
４０ｇ ヨーレートフィードバックトルク設定部
４０ｈ 前後減速条件判定部
４０ｉ トランスファクラッチトルク設定部
４１ トランスファクラッチ駆動部
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン駆動力を前後のどちらか一方の車輪側に伝達し、この一方の車輪側からトルク伝達容量可変型クラッチ手段を介して駆動力を他方の車輪側に伝達する４輪駆動車の駆動力配分制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、４輪駆動車の形式には、様々な形式のものがあり、例えば特開２００１−２２５６６３号公報に開示されるような、エンジン駆動力を前輪側に伝達し、この前輪側から、車両の運転状態や走行条件に応じてトルク伝達容量可変型クラッチ手段を介し、駆動力を後輪側に伝達する４輪駆動車が一般に知られ実用化されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような形式の４輪駆動車では、例えば、低μ路面で加速すると、クラッチ手段は略直結状態で、４輪とも空転状態となる場合がある。そして、この状態から急に、乾いた舗装路等の高μ路に前輪から進入すると、前輪はグリップをして急に車輪速度が低下するが、後輪はその回転イナーシャにより空転を続けようとし、駆動系に強い捻りトルクを生んでしまう。その結果、この捻りトルクが駆動系の強度耐久性を低下させる要因となる虞があり、また、駆動系に振動を発生して快適性を妨げる原因となってしまうという問題がある。
【０００４】
このため、前輪減速度が所定値以上で且つ後輪回転速度から前輪回転速度を減算した値が所定回転数を超えた際に、クラッチ手段による後輪側への伝達トルクを０又は小さな値の何れかに設定する制御を盛り込むことが考えられるが、この制御では、基本的に後輪よりも前輪が遅く回転したときにクラッチ手段が制御されるためレスポンスが悪く、上述の捻りトルクによる耐久性の低下や振動の防止を有効に行えないという問題がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、低μ路面から高μ路面への進入等の際に発生する駆動系に対する捻りトルクの発生を、レスポンス良く可能な限り抑制し、駆動系の耐久性の向上を図り、また、駆動系の振動を軽減して快適性の向上を図ることが可能な４輪駆動車の駆動力配分制御装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１記載の本発明による４輪駆動車の駆動力配分制御装置は、エンジンからの駆動力を前後のどちらか一方の車輪側に伝達し、この一方の車輪側からトルク伝達容量可変型クラッチ手段を介して駆動力を他方の車輪側に伝達する４輪駆動車の駆動力配分制御装置において、少なくとも上記一方の車輪側の減速度から上記他方の車輪側の減速度を減算した値が予め設定した閾値を超える場合、上記トルク伝達容量可変型クラッチ手段による上記他方の車輪側への伝達トルクを０又は小さな値の何れかに設定することを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２記載の本発明による４輪駆動車の駆動力配分制御装置は、請求項１記載の４輪駆動車の駆動力配分制御装置において、上記トルク伝達容量可変型クラッチ手段による上記他方の車輪側への伝達トルクを０又は小さな値の何れかに設定するのは、上記一方の車輪側の減速度から上記他方の車輪側の減速度を減算した値が予め設定した閾値を超える場合で、且つ、上記他方の車輪側の減速度が設定値より小さな値の場合にのみ実行させることを特徴としている。
【０００８】
更に、請求項３記載の本発明による４輪駆動車の駆動力配分制御装置は、請求項１記載の４輪駆動車の駆動力配分制御装置において、上記トルク伝達容量可変型クラッチ手段による上記他方の車輪側への伝達トルクを０又は小さな値の何れかに設定するのは、上記一方の車輪側の減速度から上記他方の車輪側の減速度を減算した値が予め設定した閾値を超える場合で、且つ、スロットル開度が設定値より大きな値の場合にのみ実行させることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項４記載の本発明による４輪駆動車の駆動力配分制御装置は、請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の４輪駆動車の駆動力配分制御装置において、上記一方の車輪側は前輪側であり、上記他方の車輪側は後輪側であることを特徴としている。
【００１０】
すなわち、請求項１記載の４輪駆動車の駆動力配分制御装置は、少なくとも一方の車輪側の減速度から他方の車輪側の減速度を減算した値が予め設定した閾値を超える場合、トルク伝達容量可変型クラッチ手段による他方の車輪側への伝達トルクを０又は小さな値の何れかに設定するので、一方の車輪側が他方の車輪側よりも遅く回転しようとする時に、トルク伝達容量可変型クラッチ手段による他方の車輪側への伝達トルクを０又は小さな値の何れかに設定されて、低μ路面から高μ路面への進入等の際に発生する駆動系に対する捻りトルクの発生を、レスポンス良く可能な限り抑制し、駆動系の耐久性の向上を図り、また、駆動系の振動を軽減して快適性の向上を図ることが可能となる。
【００１１】
この制御の際、請求項２記載のように、他方の車輪側の減速度が設定値より小さな値の場合にのみ実行させるようにすれば、他方の車輪側からの逆駆動力状態となることが確実に判断でき、正確な制御を実行できる。
【００１２】
また、請求項３記載のように、スロットル開度が設定値より大きな値の場合にのみ実行させるようにすれば、４輪空転状態でしかも一方の車輪側が余計に空転している状態からスロットルオフで減速した場合に本制御（トルク伝達容量可変型クラッチ手段による他方の車輪側への伝達トルクを０又は小さな値の何れかに設定する制御）が実行されることが防止でき、正確な制御を実行できる。
【００１３】
請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の４輪駆動車の駆動力配分制御装置は、具体的には、請求項４記載のように、一方の車輪側は前輪側であり、他方の車輪側は後輪側である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１〜図３は本発明の実施の第１形態を示し、図１は車両全体の駆動系の概略構成を示す説明図、図２は前後駆動力配分制御部の機能ブロック図、図３は前後駆動力配分制御のフローチャートである。
【００１５】
図１において、符号１は車両前部に配置されたエンジンを示し、このエンジン１による駆動力は、エンジン１後方の自動変速装置（トルクコンバータ等も含んで図示）２からトランスミッション出力軸２ａを経てトランスファ３に伝達される。
【００１６】
更に、このトランスファ３に伝達された駆動力は、リヤドライブ軸４、プロペラシャフト５、ドライブピニオン軸部６を介して後輪終減速装置７に入力される一方、リダクションドライブギヤ８、リダクションドリブンギヤ９、ドライブピニオン軸部となっているフロントドライブ軸１０を介して前輪終減速装置１１に入力される。ここで、自動変速装置２、トランスファ３および前輪終減速装置１１等は、一体にケース１２内に設けられている。
【００１７】
また、後輪終減速装置７に入力された駆動力は、後輪左ドライブ軸１３rlを経て左後輪１４rlに、後輪右ドライブ軸１３rrを経て右後輪１４rrに伝達される。前輪終減速装置１１に入力された駆動力は、前輪左ドライブ軸１３flを経て左前輪１４flに、前輪右ドライブ軸１３frを経て右前輪１４frに伝達される。
【００１８】
トランスファ３は、リダクションドライブギヤ８側に設けたドライブプレート１５ａとリヤドライブ軸４側に設けたドリブンプレート１５ｂとを交互に重ねて構成したトルク伝達容量可変型クラッチ手段としての湿式多板クラッチ（トランスファクラッチ）１５と、このトランスファクラッチ１５の締結力（トランスファクラッチトルク）を可変自在に付与するトランスファピストン１６とにより構成されている。従って、本車両は、トランスファピストン１６による押圧力を制御し、トランスファクラッチ１５のトランスファクラッチトルクを制御することで、トルク配分比が前輪と後輪で、例えば１００：０から５０：５０の間で可変できるフロントエンジン・フロントドライブ車ベース（ＦＦベース）の４輪駆動車となっている。
【００１９】
また、トランスファピストン１６の押圧力は、複数のソレノイドバルブ等を擁した油圧回路で構成するトランスファクラッチ駆動部４１で与えられる。このトランスファクラッチ駆動部４１を駆動させる制御信号（ソレノイドバルブに対するトランスファクラッチトルクに応じた出力信号）は、後述の前後駆動力配分制御部４０から出力される。
【００２０】
そして、車両には、前後駆動力配分制御部４０で後述の如く実行する前後駆動力配分制御に必要なパラメータを検出するための、センサ類その他が設けられている。すなわち、各車輪１４fl，１４fr，１４rl，１４rrの車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrrが車輪速度センサ２１fl，２１fr，２１rl，２１rrにより検出され、ハンドル角θＨがハンドル角センサ２２により検出され、ヨーレートγがヨーレートセンサ２３により検出されて、前後駆動力配分制御部４０に入力される。また、エンジン１に対して燃料噴射制御等の種々の制御を行うエンジン制御部３１からはエンジン回転数Ｎｅ、エンジン出力トルクＴｅが前後駆動力配分制御部４０に入力される。更に、自動変速機２の変速制御等を実行するトランスミッション制御部３２からはタービン回転数Ｎｔ、ギヤ比ｉが前後駆動力配分制御部４０に入力される。また、車両には、例えば本出願人が特開平８−２２７４号公報で開示した方法で路面摩擦係数（路面μ）を推定する路面μ推定装置３３が設けられており、推定した路面μ推定値μｅは、前後駆動力配分制御部４０に入力される。この路面μ推定装置３３での路面μの推定方法は、簡単に説明すると、車速Ｖ、ハンドル角θ、ヨーレートγを用いて車両の横運動の運動方程式に基づき、前後輪のコーナリングパワーを非線形域に拡張して推定する。そして、高μ路での前後輪の等価コーナリングパワーに対する推定した前後輪のコーナリングパワーの比を基に路面状況に応じて路面μを推定する。
【００２１】
前後駆動力配分制御部４０は、各車輪速度センサ２１fl，２１fr，２１rl，２１rrから各車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrr、ハンドル角センサ２２からハンドル角θＨ、ヨーレートセンサ２３からヨーレートγ、エンジン制御部３１からエンジン回転数Ｎｅ、エンジン出力トルクＴｅ、トランスミッション制御部３２からタービン回転数Ｎｔ、ギヤ比ｉ、路面μ推定装置３３から路面μ推定値μｅの各信号が入力される。
【００２２】
そして、これら各入力信号に基づいて、後述の如く、前輪側の減速度αωfから後輪側の減速度αωrを減算した値が予め設定した閾値Ｋc1を超える場合で、且つ、後輪側の減速度αωrが設定値Ｋc2より小さな値の場合にのみトランスファ３に対するトランスファクラッチトルクＴtrを小さな値Ｔctrに設定する。また、それ以外は、トルク感応トルクＴｔと差回転感応トルクＴｓとヨーレートフィードバックトルクＴｙを演算し、これら各トルクからトランスファ３に対するトランスファクラッチトルクＴtrを演算する。
【００２３】
すなわち、前後駆動力配分制御部４０は、図２に示すように、車速演算部４０ａ、前輪実回転速演算部４０ｂ、後輪実回転速演算部４０ｃ、トランスミッション出力トルク演算部４０ｄ、トルク感応トルク設定部４０ｅ、差回転感応トルク設定部４０ｆ、ヨーレートフィードバックトルク設定部４０ｇ、前後減速条件判定部４０ｈ、トランスファクラッチトルク設定部４０ｉから構成されている。
【００２４】
車速演算部４０ａは、４輪の車輪速度センサ、すなわち、各車輪速度センサ２１fl，２１fr，２１rl，２１rrから各車輪１４fl，１４fr，１４rl，１４rrの車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrrが入力され、例えばこれらの平均を演算することにより車速Ｖ（＝（ωfl，ωfr，ωrl，ωrr）／４）を演算し、トルク感応トルク設定部４０ｅ、差回転感応トルク設定部４０ｆ、ヨーレートフィードバックトルク設定部４０ｇに出力する。
【００２５】
前輪実回転速演算部４０ｂは、前輪の車輪速度センサ、すなわち、左前輪車輪速度センサ２１flから左前輪車輪速度ωflが、右前輪車輪速度センサ２１frから右前輪車輪速度ωfrが入力される。そして、これら前輪の車輪速度ωfl，ωfrから前輪の実際の回転速（実回転速）ωｆ（＝（ωfl＋ωfr）／２）を演算し、差回転感応トルク設定部４０ｆ、前後減速条件判定部４０ｈに出力する。
【００２６】
後輪実回転速演算部４０ｃは、後輪の車輪速度センサ、すなわち、左後輪車輪速度センサ２１rlから左後輪車輪速度ωrlが、右後輪車輪速度センサ２１rrから右後輪車輪速度ωrrが入力される。そして、これら後輪の車輪速度ωrl，ωrrから後輪の実際の回転速（実回転速）ωｒ（＝（ωrl＋ωrr）／２）を演算し、差回転感応トルク設定部４０ｆ、前後減速条件判定部４０ｈに出力する。
【００２７】
トランスミッション出力トルク演算部４０ｄは、エンジン制御部３１からエンジン回転数Ｎｅ、エンジン出力トルクＴｅ、トランスミッション制御部３２からタービン回転数Ｎｔ、ギヤ比ｉが入力され、以下（１）式によりトランスミッション出力トルクＴｏを演算し、このトランスミッション出力トルクＴｏをトルク感応トルク設定部４０ｅと差回転感応トルク設定部４０ｆに出力する。
Ｔｏ＝Ｔｅ・ｔ・ｉ …（１）
ここで、ｔはトルクコンバータのトルク比であり、予め設定されている、トルクコンバータの回転速度比ｅ（＝Ｎｔ／Ｎｅ）とトルクコンバータのトルク比ｔとのマップを参照することにより求められる。
【００２８】
トルク感応トルク設定部４０ｅは、ハンドル角センサ２２からハンドル角θＨ、トランスミッション制御部からギヤ比ｉ、路面μ推定装置３３から路面μ推定値μｅ、車速演算部４０ａから車速Ｖ、トランスミッション出力トルク演算部４０ｄからトランスミッション出力トルクＴｏが入力され、トルク感応トルクＴｔを演算してトランスファクラッチトルク設定部４０ｉに出力する。
【００２９】
具体的には、まず、トルク感応トルク設定部４０ｅでは、ギヤ比ｉ毎に予め設定しておいた後輪の駆動力配分率Ａｉを選択し、この後輪駆動力配分率Ａｉとトランスミッション出力トルクＴｏとからトルク感応トルクＴｔを演算する。
Ｔｔ＝Ａｉ・Ｔｏ …（２）
【００３０】
そして、このトルク感応トルクＴｔを、操舵による引きづりトルクの影響を少なくするため、操舵角δｆ（＝θＨ／ｎ：ｎはステアリングギヤ比）に応じたトルクの減少補正と、車速Ｖに応じた補正を行う。
Ｔｔ＝ｆ（δｆ）・ｇ（Ｖ）・Ｔｔ …（３）
【００３１】
更に、（３）式で補正したトルク感応トルクＴｔを、予め設定しておいた路面μ毎の下限値より下回らないように制限し設定して、トランスファクラッチトルク設定部４０ｉに出力する。
【００３２】
差回転感応トルク設定部４０ｆは、ハンドル角センサ２２からハンドル角θＨ、車速演算部４０ａから車速Ｖ、前輪実回転速演算部４０ｂから前輪実回転速ωｆ、後輪実回転速演算部４０ｃから後輪実回転速ωｒ、トランスミッション出力トルク演算部４０ｄからトランスミッション出力トルクＴｏが入力され、以下（４）式にて差回転感応トルクＴｓを演算し、トランスファクラッチトルク設定部４０ｉに出力する。
Ｔｓ＝ＫT0・（ΔＮ−ΔＮ０） …（４）
ここで、ΔＮは、前輪実回転速ωｆと後輪実回転速ωｒとの差（実差回転）、すなわち、ΔＮ＝ωｒ−ωｆである。
【００３３】
また、ΔＮ０は、ステアリングの操舵角δｆと車速Ｖにより必然的に発生する差回転（基本差回転）で、例えば、車両運動モデルを用いて以下のように演算する。
（５）、（６）式より、
前軸の旋回半径ρｆ＝ρcg＋Ｌｆ・（sin （βcg）） …（７）
後軸の旋回半径ρｒ＝ρcg−Ｌｒ・（sin （βcg）） …（８）
従って、
前軸の基準回転速ωf0＝Ｖ・（ρｆ／ρcg） …（９）
後軸の基準回転速ωr0＝Ｖ・（ρｒ／ρcg） …（１０）
以上から、基本差回転ΔＮ０、すなわち、ΔＮ０＝ωr0−ωf0が演算される。このため、（ΔＮ−ΔＮ０）は、実際に生じているスリップ量を示している。
【００３４】
また、ＫT0は、トランスミッション出力トルクＴｏによって予め設定した比例係数であり、トランスミッション出力トルクＴｏが大きいほど大きい値に設定され、差回転を減少させるようになっている。
【００３５】
ヨーレートフィードバックトルク設定部４０ｇは、ハンドル角センサ２２からハンドル角θＨ、ヨーレートセンサ２３からヨーレートγ、車速演算部４０ａから車速Ｖが入力され、車速Ｖ及び操舵角δｆによって定めた車体の目標ヨーレートγ' と実際のヨーレートを比較し、その値が一致するように増減すべきヨーレートフィードバックトルクＴｙを演算し、このヨーレートフィードバックトルクＴｙをトランスファクラッチトルク設定部４０ｉに出力する。
【００３６】
具体的には、目標ヨーレートγ' は、以下の（１１）式で演算する。
【００３７】
そして、この目標ヨーレートγ' と実際のヨーレートγとからヨーレート偏差Δγ（＝γ−γ' ）を演算し、このヨーレート偏差Δγが０になるようにヨーレートフィードバックトルクＴｙを設定する。
【００３８】
前後減速条件判定部４０ｈは、前輪実回転速演算部４０ｂから前輪実回転速ωｆ、後輪実回転速演算部４０ｃから後輪実回転速ωｒが入力され、これら前輪実回転速ωｆ、後輪実回転速ωｒを微分して前輪減速度αωf（＝−ｄωｆ／ｄｔ）、後輪減速度αωr（＝−ｄωｒ／ｄｔ）を演算する。
【００３９】
そして、前輪減速度αωfから後輪減速度αωrを減算した値が、予め実験・計算等により設定した閾値Ｋc1を超える場合で、且つ、後輪減速度αωrが設定値Ｋc2（予め実験・計算等により設定した値）より小さな値の場合、すなわち、後輪より前輪が急に減速される場合で、且つ、後輪減速度αωrが小さい場合に、後輪側からの逆駆動状態と判断し、トランスファクラッチトルク設定部４０ｉに、この逆駆動状態を示す信号を出力する。
【００４０】
トランスファクラッチトルク設定部４０ｉは、トルク感応トルク設定部４０ｅからトルク感応トルクＴｔ、差回転感応トルク設定部４０ｆから差回転感応トルクＴｓ、ヨーレートフィードバックトルク設定部４０ｇからヨーレートフィードバックトルクＴｙ、前後減速条件判定部４０ｈから逆駆動状態の判定結果が入力される。
【００４１】
そして、これらに基づき、トランスファクラッチトルク設定部４０ｉは、トランスファクラッチトルクＴtrを以下のように設定してトランスファクラッチ駆動部４１に出力する。
【００４２】
前後減速条件判定部４０ｈから逆駆動状態を示す信号がない場合は、通常の前後駆動力配分制御を行うべく、トランスファクラッチトルクＴtrを以下のように設定する。
Ｔtr＝Ｔｔ＋Ｔｓ＋Ｔｙ …（１２）
【００４３】
一方、前後減速条件判定部４０ｈから逆駆動状態を示す信号がある場合は、トランスファクラッチトルクＴtrを小さな値とすべく、予め実験・計算により求めておいた設定値Ｔctrとする。
Ｔtr＝Ｔctr …（１３）
【００４４】
次に、本実施の形態による前後駆動力配分制御を、図３のフローチャートで説明する。このプログラムは、所定時間毎に繰り返し実行されるもので、まず、ステップ（以下「Ｓ」と略称）１０１で必要なパラメータを読み込む。
【００４５】
次いで、Ｓ１０２に進み、前輪実回転速演算部４０ｂで前輪実回転速ωｆ、後輪実回転速演算部４０ｃで後輪実回転速ωｒを演算する。
【００４６】
その後、Ｓ１０３に進み、前後減速条件判定部４０ｈで、前輪実回転速ωｆから前輪減速度αωfを、後輪実回転速ωｒから後輪減速度αωrを演算する。
【００４７】
そして、Ｓ１０４に進み、前後減速条件判定部４０ｈで、前輪減速度αωfから後輪減速度αωrを減算した値が、予め実験・計算等により設定した閾値Ｋc1を超える場合（αωf−αωr＞Ｋc1）で、且つ、後輪減速度αωrが予め実験・計算等により設定した値Ｋc2より小さな値（αωr＜Ｋc2）か否か判定する。そして、この判定の結果、αωf−αωr＞Ｋc1、且つ、αωr＜Ｋc2の場合は、Ｓ１０５に進み、トランスファクラッチトルク設定部４０ｉは、トランスファクラッチトルクＴtrを小さな値とすべく、予め実験・計算により求めておいた設定値Ｔctr（Ｔtr＝Ｔctr）としてトランスファクラッチ駆動部４１に出力し、プログラムを抜ける。
【００４８】
一方、Ｓ１０４で、上述の条件（αωf−αωr＞Ｋc1で、且つ、αωr＜Ｋc2）を満足しない場合は、通常の前後駆動力配分制御を実行すべく、Ｓ１０６以降に進む。
【００４９】
Ｓ１０６に進むと、車速演算部４０ａで車速Ｖを演算し、Ｓ１０７に進んで、トランスミッション出力トルク演算部４０ｄで（１）式によりトランスミッション出力トルクＴｏを演算する。
【００５０】
次いで、Ｓ１０８に進み、トルク感応トルク設定部４０ｅで（３）式と路面μ毎の下限値による制限を加えてトルク感応トルクＴｔを設定する。
【００５１】
更に、Ｓ１０９に進み、差回転感応トルク設定部４０ｆで（４）式により差回転感応トルクＴｓを演算し、Ｓ１１０に進み、ヨーレートフィードバックトルク設定部４０ｇでヨーレートフィードバックトルクＴｙを設定する。
【００５２】
そして、Ｓ１１１に進み、トランスファクラッチトルク設定部４０ｉは、（１２）式によりトランスファクラッチトルクＴtrを演算してトランスファクラッチ駆動部４１に出力し、プログラムを抜ける。
【００５３】
このように、本発明の実施の第１形態では、前輪減速度αωfから後輪減速度αωrを減算した値が予め設定した閾値Ｋc1を超える場合で、且つ、後輪減速度αωrが設定値Ｋc2より小さな値の場合に、トランスファ３に対するトランスファクラッチトルクＴtrを小さな値Ｔctrに設定する。このため、低μ路面から高μ路面への進入等の際に発生する駆動系に対する捻りトルクの発生を、前輪側が速く回転しようとする際にレスポンス良く可能な限り抑制し、駆動系の耐久性の向上を図り、また、駆動系の振動を軽減して快適性の向上を図ることが可能となる。
【００５４】
次に、図４及び図５は本発明の実施の第２形態を示し、図４は前後駆動力配分制御部の機能ブロック図、図５は前後駆動力配分制御のフローチャートである。尚、本実施の第２形態は、トランスファクラッチトルクＴtrを小さな値Ｔctrに設定する条件が、前輪減速度αωfから後輪減速度αωrを減算した値が予め設定した閾値Ｋc1を超える場合で、且つ、スロットル開度θthが予め設定した値Kθ1よりも大きいとき、としたことが前記第１形態と異なり、他の構成、作用は前記第１形態と同様であるため、同じ符号を記し説明は省略する。
【００５５】
すなわち、本実施の第２形態による前後駆動力配分制御部５０は、図４に示すように、前記第１形態における前後減速条件判定部４０ｈに代えて前後減速条件判定部５０ａが設けられている（他の構成は第１形態と同様）。
【００５６】
この前後減速条件判定部５０ａには、図１の破線で示すスロットル開度センサ５１からスロットル開度θthが入力される。また、前輪実回転速演算部４０ｂから前輪実回転速ωｆ、後輪実回転速演算部４０ｃから後輪実回転速ωｒが入力され、これら前輪実回転速ωｆ、後輪実回転速ωｒを微分して前輪減速度αωf（＝−ｄωｆ／ｄｔ）、後輪減速度αωr（＝−ｄωｒ／ｄｔ）を演算する。
【００５７】
そして、前輪減速度αωfから後輪減速度αωrを減算した値が、予め実験・計算等により設定した閾値Ｋc1を超える場合で、且つ、スロットル開度θthが予め設定した値Kθ1よりも大きい場合、すなわち、後輪より前輪が急に減速される場合で、且つ、スロットルがある程度踏み込まれたままの場合に、後輪側からの逆駆動状態と判断し、トランスファクラッチトルク設定部４０ｉに、この逆駆動状態を示す信号を出力する。
【００５８】
そして、トランスファクラッチトルク設定部４０ｉは、前後減速条件判定部５０ａから逆駆動状態を示す信号がない場合は、上述の（１２）式によりトランスファクラッチトルクＴtrを設定して通常の前後駆動力配分制御を行い、一方、前後減速条件判定部５０ａから逆駆動状態を示す信号がある場合は、上述の（１３）式によりトランスファクラッチトルクＴtrを設定して、トランスファクラッチトルクＴtrを小さな値とする。
【００５９】
従って、本実施の第２形態における前後駆動力配分制御は、図５のフローチャートに示すように、図３の前記第１形態の前後駆動力配分制御のフローチャートのＳ１０４に対応する部分に、Ｓ２０１が用いられる。
【００６０】
すなわち、このＳ２０１では、前後減速条件判定部５０ａで、前輪減速度αωfから後輪減速度αωrを減算した値が、予め実験・計算等により設定した閾値Ｋc1を超える場合（αωf−αωr＞Ｋc1）で、且つ、スロットル開度θthが予め設定した値Kθ1よりも大きい（θth＞Kθ1）か否か判定する。そして、この判定の結果、αωf−αωr＞Ｋc1、且つ、θth＞Kθ1の場合は、Ｓ１０５に進み、トランスファクラッチトルク設定部４０ｉは、トランスファクラッチトルクＴtrを小さな値とすべく、予め実験・計算により求めておいた設定値Ｔctr（Ｔtr＝Ｔctr）としてトランスファクラッチ駆動部４１に出力し、プログラムを抜ける。
【００６１】
一方、Ｓ２０１で、上述の条件（αωf−αωr＞Ｋc1で、且つ、θth＞Kθ1）を満足しない場合は、通常の前後駆動力配分制御を実行すべく、Ｓ１０６以降に進む。
【００６２】
このように本実施の第２形態によれば、４輪空転状態でしかも前輪側が余計に空転している状態からスロットルオフで減速した場合に、トランスファクラッチトルクＴtrが小さな値に設定されてしまうことが確実に防止でき、正確な制御を実行できる。
【００６３】
尚、上述の各実施形態で説明した制御対象となる４輪駆動の形式は、本各実施形態のＦＦベースの差動機構無しのものに限ることなく、ＦＦベースの差動機構付きのもの等、他の形式のものであっても良い。また、通常時における前後駆動力配分制御は、本実施形態では、トランスファクラッチトルクＴtrをトルク感応トルクＴｔ、差回転感応トルクＴｓ、ヨーレートフィードバックトルクＴｙから演算するようにしているが、他の方法で演算する（例えばトルク感応トルクＴｔのみから演算する）場合であっても本発明が適用できることは云うまでもない。更に、上述の各実施形態で設定するトランスファクラッチトルクＴtrの小さな値Ｔctrは、車両に応じて変わるものであり、０であっても良い。また、このトランスファクラッチトルクＴtrの小さな値Ｔctrは、車速によって補正したりヨーレートにより補正して、より正確な制御ができるようにしても良い。
【００６４】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、低μ路面から高μ路面への進入等の際に発生する駆動系に対する捻りトルクの発生を、レスポンス良く可能な限り抑制し、駆動系の耐久性の向上を図り、また、駆動系の振動を軽減して快適性の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態による、車両全体の駆動系の概略構成を示す説明図
【図２】同上、前後駆動力配分制御部の機能ブロック図
【図３】同上、前後駆動力配分制御のフローチャート
【図４】本発明の実施の第２形態による、前後駆動力配分制御部の機能ブロック図
【図５】同上、前後駆動力配分制御のフローチャート
【符号の説明】
１ エンジン
３ トランスファ
４ リヤドライブ軸
１０ フロントドライブ軸
１４fl，１４fr，１４rl，１４rr 車輪
１５ トランスファクラッチ（トルク伝達容量可変型クラッチ手段）
４０ 前後駆動力配分制御部
４０ａ 車速演算部
４０ｂ 前輪実回転速演算部
４０ｃ 後輪実回転速演算部
４０ｄ トランスミッション出力トルク演算部
４０ｅ トルク感応トルク設定部
４０ｆ 差回転感応トルク設定部
４０ｇ ヨーレートフィードバックトルク設定部
４０ｈ 前後減速条件判定部
４０ｉ トランスファクラッチトルク設定部
４１ トランスファクラッチ駆動部
Claims (4)
- エンジンからの駆動力を前後のどちらか一方の車輪側に伝達し、この一方の車輪側からトルク伝達容量可変型クラッチ手段を介して駆動力を他方の車輪側に伝達する４輪駆動車の駆動力配分制御装置において、
少なくとも上記一方の車輪側の減速度から上記他方の車輪側の減速度を減算した値が予め設定した閾値を超える場合、上記トルク伝達容量可変型クラッチ手段による上記他方の車輪側への伝達トルクを０又は小さな値の何れかに設定することを特徴とする４輪駆動車の駆動力配分制御装置。 - 上記トルク伝達容量可変型クラッチ手段による上記他方の車輪側への伝達トルクを０又は小さな値の何れかに設定するのは、上記一方の車輪側の減速度から上記他方の車輪側の減速度を減算した値が予め設定した閾値を超える場合で、且つ、上記他方の車輪側の減速度が設定値より小さな値の場合にのみ実行させることを特徴とする請求項１記載の４輪駆動車の駆動力配分制御装置。
- 上記トルク伝達容量可変型クラッチ手段による上記他方の車輪側への伝達トルクを０又は小さな値の何れかに設定するのは、上記一方の車輪側の減速度から上記他方の車輪側の減速度を減算した値が予め設定した閾値を超える場合で、且つ、スロットル開度が設定値より大きな値の場合にのみ実行させることを特徴とする請求項１記載の４輪駆動車の駆動力配分制御装置。
- 上記一方の車輪側は前輪側であり、上記他方の車輪側は後輪側であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の４輪駆動車の駆動力配分制御装置。
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