JP4309089B2 - 車両の駆動力伝達制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一方の駆動軸から他方の駆動軸に締結解放自在なトランスファクラッチや差動制限クラッチ等を介して駆動力を伝達制御する車両の駆動力伝達制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両においては、４輪駆動車における前後駆動力配分制御や、前後輪或いは左右輪の差動制限制御等の車両の駆動力の伝達制御には、油圧多板クラッチ等のクラッチ締結力を制御して行うものが多い。
【０００３】
このような、駆動力の伝達制御では、過剰な差動を抑えることを目的として差動回転数に応じたクラッチの締結力を付加した場合、制御系の遅れ等により差動回転数が振動するとクラッチのスティックスリップ（クラッチの二面間での付着時の静摩擦と滑り時の動摩擦の違いによって生じる、クラッチのロック状態とスリップ状態の繰り返し）が発生し、音や振動が発生する場合がある。
【０００４】
このため、例えば実開平５−８０９７号公報では、差動制限装置を構成するクラッチのクラッチ板の間に、中間部材を遊動自在に配設し、機械的にスティックスリップの発生を低減する技術が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、クラッチに代表される摩擦要素を使う限り、静止／動摩擦係数の違いは必ず存在し、上述の先行技術では、スティックスリップを完全に防止することは難しい。
【０００６】
また、静止／動摩擦係数の違いは潤滑油によって改善することも可能であるが、ギヤの潤滑その他の要件により、スティックスリップを低減する潤滑油が必ずしも適用できるとは限らない。
【０００７】
更に、クラッチがスティックスリップを起こしてクラッチのロック状態（静止摩擦係数での係合状態）が発生してしまうと、クラッチが再び滑る（動摩擦係数での係合状態への移行する）ためには、クラッチ締結力となる制御指示値が大幅に低下するのを待たねばならず、制御系にとっては差動回転数が目標値よりも低い状態が異常に長く続くことになる。この時、特に積分項（制御偏差の過去の履歴）を持つ制御系では、積分項が異常に低い値となり、実際にクラッチが再び滑り始めたときの制御遅れが増大し、結果的にクラッチのスティックスリップを助長するという問題もある。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、たとえ制御系の遅れがあってもクラッチ要素が静止摩擦係数でロックする状態を極力回避し、動摩擦係数での係合状態のみを使った安定したトルク伝達を実現することで、クラッチ要素のスティックスリップによる不快な音・振動の発生を防止することができる車両の駆動力伝達制御装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【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車両の駆動力伝達制御装置は、一方の駆動軸から他方の駆動軸に締結解放自在なクラッチ手段を介して駆動力を伝達制御する車両の駆動力伝達制御装置において、車両の運動状態に応じて上記一方の駆動軸と上記他方の駆動軸との間の目標とする差動回転数を設定する目標差動回転数設定手段と、上記一方の駆動軸と上記他方の駆動軸との間の実際の差動回転数を検出する実差動回転数検出手段と、上記一方の駆動軸と上記他方の駆動軸との間の差動回転数の下限値を設定する差動回転数下限値設定手段と、上記目標とする差動回転数と上記実際の差動回転数に応じて上記クラッチ手段の締結トルクを制御偏差の過去の履歴に基づく制御量である積分項を用いて演算し、少なくとも上記実際の差動回転数が上記差動回転数の下限値を下回る際は、上記クラッチ手段の締結トルクを略０に設定すると共に上記積分項を０にリセットする差動制限トルク設定手段とを備えたことを特徴としている。
【００１０】
また、請求項２記載の本発明による車両の駆動力伝達制御装置は、請求項１記載の車両の駆動力伝達制御装置において、上記クラッチ手段は、前輪側への駆動軸と後輪側への駆動軸との間に設けることを特徴としている。
【００１１】
更に、請求項３記載の本発明による車両の駆動力伝達制御装置は、請求項１記載の車両の駆動力伝達制御装置において、上記クラッチ手段は、前輪と後輪の少なくとも一方の、左輪と右輪との間に設けることを特徴としている。
【００１３】
更に、請求項４記載の本発明による車両の駆動力伝達制御装置は、請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の車両の駆動力伝達制御装置において、上記差動回転数下限値設定手段は、上記一方の駆動軸と上記他方の駆動軸との間の差動回転数の下限値を、車速と舵角の少なくとも一方に応じて設定することを特徴としている。
【００１４】
すなわち、請求項１記載の車両の駆動力伝達制御装置は、目標差動回転数設定手段で車両の運動状態に応じて一方の駆動軸と他方の駆動軸との間の目標とする差動回転数を設定し、実差動回転数検出手段で一方の駆動軸と他方の駆動軸との間の実際の差動回転数を検出し、差動回転数下限値設定手段で一方の駆動軸と他方の駆動軸との間の差動回転数の下限値を設定し、差動制限トルク設定手段で目標とする差動回転数と上記実際の差動回転数に応じて上記クラッチ手段の締結トルクを制御偏差の過去の履歴に基づく制御量である積分項を用いて演算し、これにより一方の駆動軸から他方の駆動軸に締結解放自在なクラッチ手段を介して駆動力を伝達制御する。この際、差動制限トルク設定手段は、少なくとも実際の差動回転数が差動回転数の下限値を下回る際は、クラッチ手段の締結トルクを略０に設定すると共に上記積分項を０にリセットする。これにより、積分項が異常に低い値となり、実際にクラッチ手段が再び滑り始めたときの制御遅れが増大し、結果的にクラッチのスティックスリップを助長してしまうことを有効に防止する。
【００１５】
ここで、クラッチ手段は、具体的には、請求項２に記載のように、前輪側への駆動軸と後輪側への駆動軸との間に設けられるもの、或いは、請求項３に記載のように、前輪と後輪の少なくとも一方の、左輪と右輪との間に設けられるものである。
【００１７】
更に、請求項４記載の本発明による車両の駆動力伝達制御装置は、請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の車両の駆動力伝達制御装置において、差動回転数下限値設定手段は、一方の駆動軸と他方の駆動軸との間の差動回転数の下限値を、車速と舵角の少なくとも一方に応じて設定することにより、制御精度をより向上する。
【００１８】
【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１０は本発明の実施の一形態を示し、図１は車両の駆動系と各駆動力伝達制御装置の概略説明図、図２はセンタデファレンシャル差動制限制御部の機能ブロック図、図３は目標差動回転数と制御開始差動回転数の車速との関係を示す説明図、図４は制御開始差動回転数の舵角との関係を示す説明図、図５はセンタデファレンシャル差動制限制御プログラムのフローチャート、図６は本発明による差動制限制御と従来の差動制限制御を比較して説明するタイムチャート、図７はリヤデファレンシャル差動制限制御部の機能ブロック図、図８はリヤデファレンシャル差動制限制御プログラムのフローチャート、図９はフロントデファレンシャル差動制限制御部の機能ブロック図、図１０はフロントデファレンシャル差動制限制御プログラムのフローチャートである。
【００１９】
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を経てセンタデファレンシャル装置３に伝達される。そして、センタデファレンシャル装置３から後輪側には、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６を介して後輪終減速装置７に入力される一方、前輪側には、トランスファドライブギヤ８、トランスファドリブンギヤ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、センタデファレンシャル装置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。
【００２０】
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に伝達される一方、後輪右ドライブ軸１３RRを経て右後輪１４RRに伝達される。また、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に伝達される一方、前輪右ドライブ軸１３FRを経て右前輪１４FRに伝達される。
【００２１】
センタデファレンシャル装置３は、入力側のトランスミッション出力軸２ａに大径の第１のサンギヤ１５が形成されており、この第１のサンギヤ１５が小径の第１のピニオン１６と噛合して第１の歯車列が構成されている。
【００２２】
また、後輪への出力を行うリヤドライブ軸４には、小径の第２のサンギヤ１７が形成されており、この第２のサンギヤ１７が大径の第２のピニオン１８と噛合して第２の歯車列が構成されている。
【００２３】
第１のピニオン１６と第２のピニオン１８はピニオン部材１９に一体に形成されており、複数（例えば３個）のピニオン部材１９が、キャリア２０に設けた固定軸に回転自在に軸支されている。そして、このキャリア２０の前端には、トランスファドライブギヤ８が連結され、前輪への出力が行われる。
【００２４】
また、キャリア２０には、前方からトランスミッション出力軸２ａが回転自在に挿入される一方、後方からはリヤドライブ軸４が回転自在に挿入されて、空間中央に第１のサンギヤ１５と第２のサンギヤ１７を格納している。そして、複数のピニオン部材１９の各第１のピニオン１６が第１のサンギヤ１５に、各第２のピニオン１８が第２のサンギヤ１７に、共に噛合されている。
【００２５】
こうして、入力側の第１のサンギヤ１５に対し、第１，第２のピニオン１６，１８、及び、第２のサンギヤ１７を介して一方の出力側とし、第１，第２のピニオン１６，１８のキャリア２０を介して他方の出力側として噛み合い構成され、リングギヤの無い複合プラネタリギヤを成している。
【００２６】
そしてかかる複合プラネタリギヤ式センタデファレンシャル装置３は、第１，第２のサンギヤ１５，１７、および、これらサンギヤ１５，１７の周囲に複数個配置される第１，第２のピニオン１６，１８の歯数を適切に設定することで差動機能を有する。
【００２７】
また、第１，第２のピニオン１６，１８と第１，第２のサンギヤ１５，１７との噛み合いピッチ半径を適切に設定することで、基準トルク配分を所望の配分（例えば、後輪偏重にした不等トルク配分）にする。
【００２８】
センタデファレンシャル装置３は、第１，第２のサンギヤ１５，１７と第１，第２のピニオン１６，１８とを例えばはすば歯車にし、第１の歯車列と第２の歯車列のねじれ角を異にしてスラスト荷重を相殺させることなくスラスト荷重を残留させる。更に、ピニオン部材１９の両端で発生する摩擦トルクを、第１，第２のピニオン１６，１８とキャリア２０に設けた固定軸の表面に噛み合いによる分離、接線荷重の合成力が作用し摩擦トルクが生じるように設定する。こうして、入力トルクに比例した差動制限トルクを得られるようにすることで、このセンタデファレンシャル装置３自体によっても差動制限機能が得られるようになっている。
【００２９】
また、センタデファレンシャル装置３の２つの出力部材、すなわちキャリヤ２０とリヤドライブ軸４との間には、前後輪間の駆動力配分を可変する、クラッチ手段としての油圧式多板クラッチを採用したセンタデフクラッチ（トランスファクラッチ）２１が設けられている。そして、このトランスファクラッチ２１の締結力を制御することで、前後輪のトルク配分が、前後５０：５０の直結による４ＷＤから、センタデファレンシャル装置３によるトルク配分比（例えば前後３５：６５）の範囲で可変制御することが可能となっている。
【００３０】
トランスファクラッチ２１は、複数のソレノイドバルブを擁した油圧回路で構成するセンタデフクラッチ駆動部４１と接続されており、このセンタデフクラッチ駆動部４１で発生される油圧で解放、連結が行われる。そして、センタデフクラッチ駆動部４１を駆動させる制御信号（各ソレノイドバルブに対する出力信号）は、後述のセンタデファレンシャル差動制限制御部４０から出力される。
【００３１】
一方、後輪終減速装置７は、ベベルギヤ式の差動機構部２２と、この左右輪間の差動制限を行う、同じくクラッチ手段としての油圧式多板クラッチを採用したリヤデフクラッチ２３を備えて構成されている。
【００３２】
リヤデフクラッチ２３は、ドライブピニオン６が噛合されるリングギヤ２４が固定されたデフケース２５と後輪右ドライブ軸１３RRとの間に設けられており、複数のソレノイドバルブを擁した油圧回路で構成するリヤデフクラッチ駆動部５１と接続されている。そして、リヤデフクラッチ２３は、リヤデフクラッチ駆動部５１で発生される油圧で解放、連結が行われる。また、リヤデフクラッチ駆動部５１を駆動させる制御信号（各ソレノイドバルブに対する出力信号）は、後述のリヤデファレンシャル差動制限制御部５０から出力される。
【００３３】
また、前輪終減速装置１１も、後輪終減速装置７と略同様に構成され、ベベルギヤ式の差動機構部２６と、この左右輪間の差動制限を行う、同じくクラッチ手段としての油圧式多板クラッチを採用したフロントデフクラッチ２７を備えて構成されている。
【００３４】
フロントデフクラッチ２７は、フロントドライブ軸１０のドライブピニオンが噛合されるリングギヤ２８が固定されたデフケース２９と前輪右ドライブ軸１３FRとの間に設けられており、複数のソレノイドバルブを擁した油圧回路で構成するフロントデフクラッチ駆動部６１と接続されている。そして、フロントデフクラッチ２７は、フロントデフクラッチ駆動部６１で発生される油圧で解放、連結が行われる。また、フロントデフクラッチ駆動部６１を駆動させる制御信号（各ソレノイドバルブに対する出力信号）は、後述のフロントデファレンシャル差動制限制御部６０から出力される。
【００３５】
上述のセンタデファレンシャル差動制限制御部４０、リヤデファレンシャル差動制限制御部５０及びフロントデファレンシャル差動制限制御部６０には、必要なパラメータが後述の如く各センサ類から入力される。
【００３６】
すなわち、各車輪１４FL，１４FR，１４RL，１４RRの車輪速度が車輪速度センサ３１FL，３１FR，３１RL，３１RRにより検出されて、センタデファレンシャル差動制限制御部４０、リヤデファレンシャル差動制限制御部５０及びフロントデファレンシャル差動制限制御部６０に入力される。
【００３７】
また、車両には、ハンドル角センサ３２が設けられており、このハンドル角センサ３２で検出した車両のハンドル角は、センタデファレンシャル差動制限制御部４０、リヤデファレンシャル差動制限制御部５０及びフロントデファレンシャル差動制限制御部６０に入力される。
【００３８】
次に、上述のセンタデファレンシャル差動制限制御部４０、リヤデファレンシャル差動制限制御部５０、及び、フロントデファレンシャル差動制限制御部６０について説明する。
【００３９】
センタデファレンシャル差動制限制御部４０は、マイクロコンピュータとその周辺回路とで構成され、図２に示すように、車速演算部４０ａ、前後軸実差動回転数演算部４０ｂ、前後目標差動回転数設定部４０ｃ、前後差動回転数偏差演算部４０ｄ、前後制御開始差動回転数設定部４０ｅ、前後制御開始条件判定部４０ｆ、前後軸第１の差動制限トルク演算部４０ｇ、前後軸第２の差動制限トルク演算部４０ｈ、前後軸差動制限トルク演算部４０ｉから主要に構成されている。
【００４０】
車速演算部４０ａは、４輪の車輪速センサ、すなわち各車輪速度センサ３１FL，３１FR，３１RL，３１RR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を演算し、前後目標差動回転数設定部４０ｃ、前後制御開始差動回転数設定部４０ｅに出力する。
【００４１】
前後軸実差動回転数演算部４０ｂは、各車輪速度センサ３１FL，３１FR，３１RL，３１RRから各車輪１４FL，１４FR，１４RL，１４RRの車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrrが入力され、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrを以下の（１）式により演算する。すなわち、この前後軸実差動回転数演算部４０ｂは、センタデファレンシャル差動制限制御における実差動回転数検出手段として設けられている。
Δωctr＝｜（（ωfl＋ωfr）／２）−（（ωrl＋ωrr）／２）｜…（１）
【００４２】
そして、前後軸実差動回転数演算部４０ｂで演算された前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrは、前後差動回転数偏差演算部４０ｄと前後制御開始条件判定部４０ｆに出力される。
【００４３】
前後目標差動回転数設定部４０ｃは、車速演算部４０ａから車速Ｖが入力され、例えば、予め実験や演算等により求めておいた車速Ｖと前後目標差動回転数Δωctrtのマップを参照して、車速Ｖに応じた前後目標差動回転数Δωctrtを設定する。
【００４４】
この車速Ｖと前後目標差動回転数Δωctrtのマップは、例えば図３に示すように設定されており、前後目標差動回転数Δωctrtは、予め車両諸元等に基づき、実際の走行で生じる種々の誤差を考慮しながら、車速Ｖが大きくなるほど、次第に小さくなるように予め設定されている。
【００４５】
前後目標差動回転数設定部４０ｃで設定された前後目標差動回転数Δωctrtは、前後差動回転数偏差演算部４０ｄに出力される。すなわち、前後目標差動回転数設定部４０ｃは、センタデファレンシャル差動制限制御における目標差動回転数設定手段として設けられている。
【００４６】
前後差動回転数偏差演算部４０ｄは、前後軸実差動回転数演算部４０ｂから前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrが、前後目標差動回転数設定部４０ｃから前後目標差動回転数Δωctrtが入力され、これらの偏差（前後差動回転数偏差）εctrを以下の（２）式により演算し、前後軸第１の差動制限トルク演算部４０ｇと前後軸第２の差動制限トルク演算部４０ｈに出力する。
εctr＝Δωctr−Δωctrt …（２）
【００４７】
前後制御開始差動回転数設定部４０ｅは、車速演算部４０ａから車速Ｖが入力され、例えば、予め実験や演算等により求めておいた車速Ｖと前後制御開始差動回転Δωctrsのマップを参照して、車速Ｖに応じた前後制御開始差動回転Δωctrsを設定する。
【００４８】
この前後制御開始差動回転Δωctrsは、前後目標差動回転数Δωctrtよりも小さな値で、後述するように前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrの下限値となるものとして設定される。そして、車速Ｖと前後制御開始差動回転Δωctrsのマップは、例えば図３に示すように設定されており、前後制御開始差動回転Δωctrsは、予め車両諸元等に基づき、実際の走行で生じる種々の誤差を考慮しながら、車速Ｖが大きくなるほど、次第に小さくなるように予め設定されている。
【００４９】
尚、本実施の形態においては、前後制御開始差動回転数設定部４０ｅには、ハンドル角センサ３２からハンドル角が入力されるようになっており、車速Ｖに応じて設定した前後制御開始差動回転Δωctrsを、更に舵角により補正して正確に設定可能になっている。この舵角による補正は、例えば図４に示すような特性のマップで行い、舵角が大きい程、前後制御開始差動回転Δωctrsを大きく補正する。
【００５０】
こうして、前後制御開始差動回転数設定部４０ｅで設定された前後制御開始差動回転Δωctrsは、前後制御開始条件判定部４０ｆに出力される。すなわち、前後制御開始差動回転数設定部４０ｅは、センタデファレンシャル差動制限制御における差動回転数下限値設定手段として設けられている。
【００５１】
前後制御開始条件判定部４０ｆは、前後軸実差動回転数演算部４０ｂから前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrが、前後制御開始差動回転数設定部４０ｅから前後制御開始差動回転Δωctrsが入力され、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrと前後制御開始差動回転Δωctrsとを比較して、前後制御開始条件が成立しているか否か判定する。
【００５２】
すなわち、前後制御開始条件判定部４０ｆは、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrが前後制御開始差動回転Δωctrsより大きい場合には、制御開始条件が成立していると判定し、この判定結果を前後軸第１の差動制限トルク演算部４０ｇと前後軸第２の差動制限トルク演算部４０ｈに出力する。
【００５３】
前後軸第１の差動制限トルク演算部４０ｇは、前後差動回転数偏差演算部４０ｄから前後差動回転数偏差εctrが、前後制御開始条件判定部４０ｆから制御開始条件の判定結果が入力され、例えば、以下のように前後軸第１の差動制限トルクＴsmcctrを演算する。
ｓctr＝εctr＋ｋictr・∫（εctr）ｄｔ …（３）
（但し、積分範囲は０からｔまで）
ここで、ｋictrは積分項ゲインである。
【００５４】
ｘ＝ｋwctr・ｊwctr・（ｄεctr／ｄｔ）
＋Ｔsgctr・（ｓctr／（｜ｓctr｜＋δctr） …（４）
ここで、ｋwctrは微分項ゲイン、ｊwctrは慣性項、Ｔsgctrは切換ゲイン、δctrはチャタリング防止のため差動制限力を連続化する定数である。
【００５５】
そして、ｘ＞０の場合は、前後軸第１の差動制限トルクＴsmcctr＝ｘとし、ｘ≦０の場合は、前後軸第１の差動制限トルクＴsmcctr＝０とする。そして、前後制御開始条件判定部４０ｆからの制御開始条件の判定結果を参照し、Δωctr≦Δωctrsで制御開始条件が不成立の場合には、Ｔsmcctr＝ｘであっても、Ｔsmcctr＝０とすると共に、∫（εctr）ｄｔ＝０（但し、積分範囲は０からｔまで）にリセットする。
【００５６】
すなわち、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrが、下限値である前後制御開始差動回転Δωctrsを下回る場合には、トランスファクラッチ２１が静止摩擦係数でロックする状態を回避すべく、前後軸第１の差動制限トルクＴsmcctr＝０とする。そして、更に、積分項∫（εctr）ｄｔ＝０（但し、積分範囲は０からｔまで）をリセットすることにより、積分項が異常に低い値となり、実際にトランスファクラッチ２１が再び滑り始めたときの制御遅れが増大し、結果的にクラッチのスティックスリップを助長してしまうことを有効に防止する。こうして、演算された前後軸第１の差動制限トルクＴsmcctrは、前後軸差動制限トルク演算部４０ｉに出力される。
【００５７】
前後軸第２の差動制限トルク演算部４０ｈは、前後差動回転数偏差演算部４０ｄから前後差動回転数偏差εctrが、前後制御開始条件判定部４０ｆから制御開始条件の判定結果が入力され、例えば、以下のように前後軸第２の差動制限トルクＴpcctrを演算する。
【００５８】
すなわち、前後差動回転数偏差εctrが、０より大きい場合は、前後軸第２の差動制限トルクＴpcctr＝ｋpctr・εctrとし、前後差動回転数偏差εctrが、０以下の場合は、前後軸第２の差動制限トルクＴpcctr＝０とする。ここで、ｋpctrは比例項ゲインである。そして、前後制御開始条件判定部４０ｆからの制御開始条件の判定結果を参照し、Δωctr≦Δωctrsで制御開始条件が不成立の場合には、Ｔpcctr＝ｋpctr・εctrであっても、Ｔpcctr＝０とし、トランスファクラッチ２１が静止摩擦係数でロックする状態を回避する。こうして演算された前後軸第２の差動制限トルクＴpcctrは、前後軸差動制限トルク演算部４０ｉに出力される。
【００５９】
前後軸差動制限トルク演算部４０ｉは、前後軸第１の差動制限トルク演算部４０ｇから前後軸第１の差動制限トルクＴsmcctrが、前後軸第２の差動制限トルク演算部４０ｈから前後軸第２の差動制限トルクＴpcctrが入力され、以下の（５）式により、最終的な前後軸差動制限トルクＴlsdctrを演算し、この前後軸差動制限トルクＴlsdctrに応じた差動制限力の指示値をセンタデフクラッチ駆動部４１に出力する。
Ｔlsdctr＝Ｔsmcctr＋Ｔpcctr …（５）
【００６０】
このように、本実施の形態においては、前後差動回転数偏差演算部４０ｄ、前後制御開始条件判定部４０ｆ、前後軸第１の差動制限トルク演算部４０ｇ、前後軸第２の差動制限トルク演算部４０ｈ及び前後軸差動制限トルク演算部４０ｉにより差動制限トルク設定手段が構成されている。
【００６１】
次に、センタデファレンシャル差動制限制御部４０での処理の流れを図５のフローチャートで説明する。
まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１で、各車輪１４FL，１４FR，１４RL，１４RRの車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrr、ハンドル角等の必要なパラメータを読み込む。
【００６２】
次いで、Ｓ１０２に進み、車速演算部４０ａで車速Ｖを演算し、Ｓ１０３に進んで、前後目標差動回転数設定部４０ｃで、車速Ｖと前後目標差動回転数Δωctrtのマップを参照して、車速Ｖに応じた前後目標差動回転数Δωctrtを設定する。
【００６３】
次に、Ｓ１０４に進み、前後制御開始差動回転数設定部４０ｅで、車速Ｖと前後制御開始差動回転Δωctrsのマップを参照し、また、ハンドル角で補正を加えて前後制御開始差動回転Δωctrsを設定する。
【００６４】
次いで、Ｓ１０５に進み、前後軸実差動回転数演算部４０ｂで（１）式を基に前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrを演算する。
【００６５】
その後、Ｓ１０６に進むと、前後制御開始条件判定部４０ｆで、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrと前後制御開始差動回転Δωctrsとの比較を行い、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrが前後制御開始差動回転Δωctrsより大きい場合は、前後制御開始条件が成立していると判定してＳ１０７に進む。
【００６６】
こうして、Ｓ１０７に進むと、前後差動回転数偏差演算部４０ｄで前記（２）式により前後差動回転数偏差εctrの演算が行われ、Ｓ１０８に進む。
【００６７】
Ｓ１０８では、前後軸第１の差動制限トルク演算部４０ｇにおいて、前後差動回転数偏差εctrの積分値、すなわち、∫（εctr）ｄｔ（但し、積分範囲は０からｔまで）の演算が行われ、Ｓ１０９に進んで、前後軸第１の差動制限トルク演算部４０ｇで前後軸第１の差動制限トルクＴsmcctrの演算が実行される。この前後軸第１の差動制限トルクＴsmcctrの演算は、前記（４）式で演算されるｘの値に依存され、ｘ＞０の場合は、前後軸第１の差動制限トルクＴsmcctr＝ｘに設定され、ｘ≦０の場合は、前後軸第１の差動制限トルクＴsmcctr＝０と設定される。
【００６８】
次いで、Ｓ１１０に進むと、前後軸第２の差動制限トルク演算部４０ｈにおいて、前後軸第２の差動制限トルクＴpcctrの演算が実行される。具体的には、前後差動回転数偏差εctrが、０より大きい場合は、前後軸第２の差動制限トルクＴpcctr＝ｋpctr・εctrとされ、前後差動回転数偏差εctrが、０以下の場合は、前後軸第２の差動制限トルクＴpcctr＝０とされる。
【００６９】
次に、Ｓ１１１に進み、前後軸差動制限トルク演算部４０ｉにおいて、前記（５）式、すなわち、前後軸第１の差動制限トルクＴsmcctrと前後軸第２の差動制限トルクＴpcctrの和を演算して、最終的な前後軸差動制限トルクＴlsdctrを演算し、Ｓ１１２に進んで、この前後軸差動制限トルクＴlsdctrに応じた差動制限力の指示値をセンタデフクラッチ駆動部４１に出力し、プログラムを抜ける。
【００７０】
一方、前記Ｓ１０６の判定で、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrが前後制御開始差動回転Δωctrs以下の場合は、前後制御開始条件は不成立としてＳ１１３に進む。
【００７１】
Ｓ１１３では、前後軸第１の差動制限トルクＴsmcctr、前後軸第２の差動制限トルクＴpcctr、最終的な前後軸差動制限トルクＴlsdctrを０に設定する。
【００７２】
その後、Ｓ１１４に進んで、前後軸第１の差動制限トルク演算部４０ｇにおいて、前後差動回転数偏差εctrの積分値を０にリセットして、Ｓ１１２に進んでプログラムを抜ける。
【００７３】
上述の構成、処理により設定される前後目標差動回転数Δωctrtと前後制御開始差動回転Δωctrs及び前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrの一例を図６（ａ）のタイムチャートに示す。尚、図６（ａ）中の破線は従来の制御による前軸と後軸との間の実際の差動回転数の一例を示している。
【００７４】
また、図６（ｂ）のタイムチャートには、本実施の形態で設定される偏差のＰＩ値の一例（一点破線）と従来の制御によるＰＩ値の一例を示し、矩形状の実線は本実施の形態で設定されるトランスファクラッチ２１に対する差動制限力の指示値の一例を矩形状の破線は従来の制御で設定されるトランスファクラッチ２１に対する差動制限力の指示値の一例を示す。
【００７５】
まず、ｔ０〜ｔ１までの間は、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrが前後制御開始差動回転Δωctrsよりも下回っているため、本実施の形態では、偏差の積分値が０にリセットされるため、偏差のＰＩ値は偏差に比例した負の値に設定されるが、従来の制御では更に大きな負の値に設定される。
【００７６】
そして、時刻ｔ１で、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrが前後制御開始差動回転Δωctrsを上回り、時刻ｔ２で、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrが前後目標差動回転数Δωctrtとなるまでは、本実施の形態では、偏差のＰＩ値は負の値となるが、従来の制御では、引き続き負の値となるように積算が続けられる。
【００７７】
次いで、時刻ｔ２で、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrが前後目標差動回転数Δωctrtを超えると、本実施の形態では、偏差のＰＩ値は次第に減少され、時刻ｔ３で正の値に転じてトランスファクラッチ２１に対する差動制限力の指示値が出力される。これに対し、従来の制御では、時刻ｔ２において、積算されてきた偏差のＰＩ値が大きいため時刻ｔ３においても正に転じることができず、トランスファクラッチ２１に対する差動制限力の指示値は出力されない。こうして従来の制御では、時刻ｔ４において、ようやく積算されてきた偏差のＰＩ値が正の値に転じてトランスファクラッチ２１に対する差動制限力の指示値が出力される。このように、従来の制御は本実施の形態に比べて時刻ｔ３から時刻ｔ４に遅れて制御されることとなる。
【００７８】
トランスファクラッチ２１に対する差動制限力の指示値の出力が行われると、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrは減少され、本実施の形態では時刻ｔ５において、また、従来の制御では時刻ｔ６において前後目標差動回転数Δωctrtを下回り始める。
【００７９】
そして、本実施の形態では、時刻ｔ７において、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrが前後制御開始差動回転Δωctrsを下回ると、偏差の積分値は０とされ、偏差のＰＩ値は偏差に比例した負の値となり、トランスファクラッチ２１に対する差動制限力の指示値も０に設定される。このため、減少していた前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrが、再び、増加に転じ、時刻ｔ９で、前後制御開始差動回転Δωctrsを上回る。これにより、偏差のＰＩ値は、再び、負の値に積算され始め、時刻ｔ１０で、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrが前後目標差動回転数Δωctrtを上回るまで減少を続ける。
【００８０】
これに対し、従来の制御では、時刻ｔ６で、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrが前後目標差動回転数Δωctrtを下回ると、偏差のＰＩ値は次第に減少されるが、時刻ｔ８で前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrが０になって、静止摩擦係数でトランスファクラッチ２１が係合しても、トランスファクラッチ２１に対する差動制限力の指示値の出力は行われる。そして、時刻ｔ１０で、偏差のＰＩ値が、負となって始めて差動制限力の指示値の出力が０となる。
【００８１】
その後、本実施の形態では、時刻ｔ１０で、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrが前後目標差動回転数Δωctrtを上回ると、偏差のＰＩ値は次第に増加され、時刻ｔ１２で正の値となって、トランスファクラッチ２１に対する差動制限力の指示値の出力が行われ、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrが前後目標差動回転数Δωctrtに近づけられる。そして、時刻ｔ１４で、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrが前後目標差動回転数Δωctrtを下回ると、偏差のＰＩ値は次第に減少され、時刻ｔ１６で負の値となり、トランスファクラッチ２１に対する差動制限力の指示値の出力が０とされ、再び前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrが前後目標差動回転数Δωctrtに向けて増加させられる。以後、この制御を繰り返し、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrは、前後目標差動回転数Δωctrtに向けて安定して収束される。
【００８２】
一方、従来の制御では、時刻ｔ１０の後、時刻ｔ１１でようやくトランスファクラッチ２１は、差動回転を始めるが、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrが、前後目標差動回転数Δωctrtを超える時刻ｔ１３となるまでは、偏差のＰＩ値は減少される。そして、時刻ｔ１３で、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrが前後目標差動回転数Δωctrtを超えると、偏差のＰＩ値はようやく増加され、時刻ｔ１５で正の値となり、トランスファクラッチ２１に対する差動制限力の指示値の出力が行われる。この出力により、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrは、前後目標差動回転数Δωctrtに向けて減少され、時刻ｔ１７で、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrが、前後目標差動回転数Δωctrtを下回ると、偏差のＰＩ値は減少される。そして、時刻ｔ１９になると、時刻ｔ８と同様、前軸と後軸との間の実際の差動回転数Δωctrが０になって、静止摩擦係数でトランスファクラッチ２１が係合する。
【００８３】
このように、従来の制御では、トランスファクラッチ２１の係合は、静止摩擦係数による係合と動摩擦係数による係合とを繰り返し、スティックスリップを完全に防止することが難しかった。これに対し、本実施の形態では、トランスファクラッチ２１の係合を、動摩擦係数での係合状態のみを使っているので、速やかに前後目標差動回転数Δωctrtに向けて収束させることができ、安定したトルク伝達を実現することが可能になっている。
【００８４】
次に、リヤデファレンシャル差動制限制御部５０について説明する。
このリヤデファレンシャル差動制限制御部５０も、上述のセンタデファレンシャル差動制限制御部４０と略同様に、マイクロコンピュータとその周辺回路とで構成され、図７に示すように、車速演算部５０ａ、後輪左右実差動回転数演算部５０ｂ、後輪目標差動回転数設定部５０ｃ、後輪差動回転数偏差演算部５０ｄ、後輪制御開始差動回転数設定部５０ｅ、後輪制御開始条件判定部５０ｆ、後輪の第１の差動制限トルク演算部５０ｇ、後輪の第２の差動制限トルク演算部５０ｈ、後輪の差動制限トルク演算部５０ｉから主要に構成されている。
【００８５】
車速演算部５０ａは、４輪の車輪速センサ、すなわち各車輪速度センサ３１FL，３１FR，３１RL，３１RR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を演算し、後輪目標差動回転数設定部５０ｃ、後輪制御開始差動回転数設定部５０ｅに出力する。
【００８６】
後輪左右実差動回転数演算部５０ｂは、左右後輪の車輪速度センサ３１RL，３１RRから左右後輪１４RL，１４RRの車輪速度ωrl，ωrrが入力され、左後輪１４RLと右後輪１４RRとの間の実際の差動回転数Δωrrを以下の（６）式により演算する。すなわち、この後輪左右実差動回転数演算部５０ｂは、リヤデファレンシャル差動制限制御における実差動回転数検出手段として設けられている。
Δωrr＝｜ωrl−ωrr｜ …（６）
【００８７】
そして、後輪左右実差動回転数演算部５０ｂで演算された左後輪１４RLと右後輪１４RRとの間の実際の差動回転数Δωrrは、後輪差動回転数偏差演算部５０ｄと後輪制御開始条件判定部５０ｆに出力される。
【００８８】
後輪目標差動回転数設定部５０ｃは、車速演算部５０ａから車速Ｖが入力され、例えば、予め実験や演算等により求めておいた車速Ｖと後輪目標差動回転数Δωrrtのマップを参照して、車速Ｖに応じた後輪目標差動回転数Δωrrtを設定する。
【００８９】
この車速Ｖと後輪目標差動回転数Δωrrtのマップも、例えば前記図３に示すように設定されており、後輪目標差動回転数Δωrrtは、予め車両諸元等に基づき、実際の走行で生じる種々の誤差を考慮しながら、車速Ｖが大きくなるほど、次第に小さくなるように予め設定されている。
【００９０】
後輪目標差動回転数設定部５０ｃで設定された後輪目標差動回転数Δωrrtは、後輪差動回転数偏差演算部５０ｄに出力される。すなわち、後輪目標差動回転数設定部５０ｃは、リヤデファレンシャル差動制限制御における目標差動回転数設定手段として設けられている。
【００９１】
後輪差動回転数偏差演算部５０ｄは、後輪左右実差動回転数演算部５０ｂから左後輪１４RLと右後輪１４RRとの間の実際の差動回転数Δωrrが、後輪目標差動回転数設定部５０ｃから後輪目標差動回転数Δωrrtが入力され、これらの偏差（後輪差動回転数偏差）εrrを以下の（７）式により演算し、後輪の第１の差動制限トルク演算部５０ｇと後輪の第２の差動制限トルク演算部５０ｈに出力する。
εrr＝Δωrr−Δωrrt …（７）
【００９２】
後輪制御開始差動回転数設定部５０ｅは、車速演算部５０ａから車速Ｖが入力され、例えば、予め実験や演算等により求めておいた車速Ｖと後輪制御開始差動回転Δωrrsのマップを参照して、車速Ｖに応じた後輪制御開始差動回転Δωrrsを設定する。
【００９３】
この後輪制御開始差動回転Δωrrsは、後輪目標差動回転数Δωrrtよりも小さな値で、後述するように左後輪１４RLと右後輪１４RRとの間の実際の差動回転数Δωrrの下限値となるものとして設定される。そして、車速Ｖと後輪制御開始差動回転Δωrrsのマップは、例えば前記図３に示すように設定されており、後輪制御開始差動回転Δωrrsは、予め車両諸元等に基づき、実際の走行で生じる種々の誤差を考慮しながら、車速Ｖが大きくなるほど、次第に小さくなるように予め設定されている。
【００９４】
尚、本実施の形態においては、後輪制御開始差動回転数設定部５０ｅには、ハンドル角センサ３２からハンドル角が入力されるようになっており、車速Ｖに応じて設定した後輪制御開始差動回転Δωrrsを、更に舵角により補正して正確に設定可能になっている。この舵角による補正は、例えば前記図４に示すような特性のマップで行い、舵角が大きい程、後輪制御開始差動回転Δωrrsを大きく補正する。
【００９５】
こうして、後輪制御開始差動回転数設定部５０ｅで設定された後輪制御開始差動回転Δωrrsは、後輪制御開始条件判定部５０ｆに出力される。すなわち、後輪制御開始差動回転数設定部５０ｅは、リヤデファレンシャル差動制限制御における差動回転数下限値設定手段として設けられている。
【００９６】
後輪制御開始条件判定部５０ｆは、後輪左右実差動回転数演算部５０ｂから左後輪１４RLと右後輪１４RRとの間の実際の差動回転数Δωrrが、後輪制御開始差動回転数設定部５０ｅから後輪制御開始差動回転Δωrrsが入力され、左後輪１４RLと右後輪１４RRとの間の実際の差動回転数Δωrrと後輪制御開始差動回転Δωrrsとを比較して、後輪制御開始条件が成立しているか否か判定する。
【００９７】
すなわち、後輪制御開始条件判定部５０ｆは、左後輪１４RLと右後輪１４RRとの間の実際の差動回転数Δωrrが後輪制御開始差動回転Δωrrsより大きい場合には、制御開始条件が成立していると判定し、この判定結果を後輪の第１の差動制限トルク演算部５０ｇと後輪の第２の差動制限トルク演算部５０ｈに出力する。
【００９８】
後輪の第１の差動制限トルク演算部５０ｇは、後輪差動回転数偏差演算部５０ｄから後輪差動回転数偏差εrrが、後輪制御開始条件判定部５０ｆから制御開始条件の判定結果が入力され、例えば、以下のように後輪の第１の差動制限トルクＴsmcrrを演算する。
ｓrr＝εrr＋ｋirr・∫（εrr）ｄｔ …（８）
（但し、積分範囲は０からｔまで）
ここで、ｋirrは積分項ゲインである。
【００９９】
ｘ＝ｋwrr・ｊwrr・（ｄεrr／ｄｔ）
＋Ｔsgrr・（ｓrr／（｜ｓrr｜＋δrr） …（９）
ここで、ｋwrrは微分項ゲイン、ｊwrrは慣性項、Ｔsgrrは切換ゲイン、δrrはチャタリング防止のため差動制限力を連続化する定数である。
【０１００】
そして、ｘ＞０の場合は、後輪の第１の差動制限トルクＴsmcrr＝ｘとし、ｘ≦０の場合は、後輪の第１の差動制限トルクＴsmcrr＝０とする。そして、後輪制御開始条件判定部５０ｆからの制御開始条件の判定結果を参照し、Δωrr≦Δωrrsで制御開始条件が不成立の場合には、Ｔsmcrr＝ｘであっても、Ｔsmcrr＝０とすると共に、∫（εrr）ｄｔ＝０（但し、積分範囲は０からｔまで）にリセットする。
【０１０１】
すなわち、左後輪１４RLと右後輪１４RRとの間の実際の差動回転数Δωrrが、下限値である後輪制御開始差動回転Δωrrsを下回る場合には、リヤデフクラッチ２３が静止摩擦係数でロックする状態を回避すべく、後輪の第１の差動制限トルクＴsmcrr＝０とする。そして、更に、積分項∫（εrr）ｄｔ＝０（但し、積分範囲は０からｔまで）をリセットすることにより、積分項が異常に低い値となり、実際にリヤデフクラッチ２３が再び滑り始めたときの制御遅れが増大し、結果的にクラッチのスティックスリップを助長してしまうことを有効に防止する。こうして、演算された後輪の第１の差動制限トルクＴsmcrrは、後輪の差動制限トルク演算部５０ｉに出力される。
【０１０２】
後輪の第２の差動制限トルク演算部５０ｈは、後輪差動回転数偏差演算部５０ｄから後輪差動回転数偏差εrrが、後輪制御開始条件判定部５０ｆから制御開始条件の判定結果が入力され、例えば、以下のように後輪の第２の差動制限トルクＴpcrrを演算する。
【０１０３】
すなわち、後輪差動回転数偏差εrrが、０より大きい場合は、後輪の第２の差動制限トルクＴpcrr＝ｋprr・εrrとし、後輪差動回転数偏差εrrが、０以下の場合は、後輪の第２の差動制限トルクＴpcrr＝０とする。ここで、ｋprrは比例項ゲインである。そして、後輪制御開始条件判定部５０ｆからの制御開始条件の判定結果を参照し、Δωrr≦Δωrrsで制御開始条件が不成立の場合には、Ｔpcrr＝ｋprr・εrrであっても、Ｔpcrr＝０とし、リヤデフクラッチ２３が静止摩擦係数でロックする状態を回避する。こうして演算された後輪の第２の差動制限トルクＴpcrrは、後輪の差動制限トルク演算部５０ｉに出力される。
【０１０４】
後輪の差動制限トルク演算部５０ｉは、後輪の第１の差動制限トルク演算部５０ｇから後輪の第１の差動制限トルクＴsmcrrが、後輪の第２の差動制限トルク演算部５０ｈから後輪の第２の差動制限トルクＴpcrrが入力され、以下の（１０）式により、最終的な後輪の差動制限トルクＴlsdrrを演算し、この後輪の差動制限トルクＴlsdrrに応じた差動制限力の指示値をリヤデフクラッチ駆動部５１に出力する。
Ｔlsdrr＝Ｔsmcrr＋Ｔpcrr …（１０）
【０１０５】
このように、本実施の形態においては、後輪差動回転数偏差演算部５０ｄ、後輪制御開始条件判定部５０ｆ、後輪の第１の差動制限トルク演算部５０ｇ、後輪の第２の差動制限トルク演算部５０ｈ及び後輪の差動制限トルク演算部５０ｉにより差動制限トルク設定手段が構成されている。
【０１０６】
次に、リヤデファレンシャル差動制限制御部５０での処理の流れを図８のフローチャートで説明する。
まず、Ｓ２０１で、各車輪１４FL，１４FR，１４RL，１４RRの車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrr、ハンドル角等の必要なパラメータを読み込む。
【０１０７】
次いで、Ｓ２０２に進み、車速演算部５０ａで車速Ｖを演算し、Ｓ２０３に進んで、後輪目標差動回転数設定部５０ｃで、車速Ｖと後輪目標差動回転数Δωrrtのマップを参照して、車速Ｖに応じた後輪目標差動回転数Δωrrtを設定する。
【０１０８】
次に、Ｓ２０４に進み、後輪制御開始差動回転数設定部５０ｅで、車速Ｖと後輪制御開始差動回転Δωrrsのマップを参照し、また、ハンドル角で補正を加えて後輪制御開始差動回転Δωrrsを設定する。
【０１０９】
次いで、Ｓ２０５に進み、後輪左右実差動回転数演算部５０ｂで（６）式を基に左後輪１４RLと右後輪１４RRとの間の実際の差動回転数Δωrrを演算する。
【０１１０】
その後、Ｓ２０６に進むと、後輪制御開始条件判定部５０ｆで、左後輪１４RLと右後輪１４RRとの間の実際の差動回転数Δωrrと後輪制御開始差動回転Δωrrsとの比較を行い、左後輪１４RLと右後輪１４RRとの間の実際の差動回転数Δωrrが後輪制御開始差動回転Δωrrsより大きい場合は、後輪制御開始条件が成立していると判定してＳ２０７に進む。
【０１１１】
こうして、Ｓ２０７に進むと、後輪差動回転数偏差演算部５０ｄで前記（７）式により後輪差動回転数偏差εrrの演算が行われ、Ｓ２０８に進む。
【０１１２】
Ｓ２０８では、後輪の第１の差動制限トルク演算部５０ｇにおいて、後輪差動回転数偏差εrrの積分値、すなわち、∫（εrr）ｄｔ（但し、積分範囲は０からｔまで）の演算が行われ、Ｓ２０９に進んで、後輪の第１の差動制限トルク演算部５０ｇで後輪の第１の差動制限トルクＴsmcrrの演算が実行される。この後輪の第１の差動制限トルクＴsmcrrの演算は、前記（９）式で演算されるｘの値に依存され、ｘ＞０の場合は、後輪の第１の差動制限トルクＴsmcrr＝ｘに設定され、ｘ≦０の場合は、後輪の第１の差動制限トルクＴsmcrr＝０と設定される。
【０１１３】
次いで、Ｓ２１０に進むと、後輪の第２の差動制限トルク演算部５０ｈにおいて、後輪の第２の差動制限トルクＴpcrrの演算が実行される。具体的には、後輪差動回転数偏差εrrが、０より大きい場合は、後輪の第２の差動制限トルクＴpcrr＝ｋprr・εrrとされ、後輪差動回転数偏差εrrが、０以下の場合は、後輪の第２の差動制限トルクＴpcrr＝０とされる。
【０１１４】
次に、Ｓ２１１に進み、後輪の差動制限トルク演算部５０ｉにおいて、前記（１０）式、すなわち、後輪の第１の差動制限トルクＴsmcrrと後輪の第２の差動制限トルクＴpcrrの和を演算して、最終的な後輪の差動制限トルクＴlsdrrを演算し、Ｓ２１２に進んで、この後輪の差動制限トルクＴlsdrrに応じた差動制限力の指示値をリヤデフクラッチ駆動部５１に出力し、プログラムを抜ける。
【０１１５】
一方、前記Ｓ２０６の判定で、左後輪１４RLと右後輪１４RRとの間の実際の差動回転数Δωrrが後輪制御開始差動回転Δωrrs以下の場合は、後輪制御開始条件は不成立としてＳ２１３に進む。
【０１１６】
Ｓ２１３では、後輪の第１の差動制限トルクＴsmcrr、後輪の第２の差動制限トルクＴpcrr、最終的な後輪の差動制限トルクＴlsdrrを０に設定する。
【０１１７】
その後、Ｓ２１４に進んで、後輪の第１の差動制限トルク演算部５０ｇにおいて、後輪差動回転数偏差εrrの積分値を０にリセットして、Ｓ２１２に進んでプログラムを抜ける。
【０１１８】
このように、本実施の形態では、リヤデフクラッチ２３の係合を、動摩擦係数での係合状態のみを使っているので、前述のトランスファクラッチ２１と同様に、速やかに後輪目標差動回転数Δωrrtに向けて収束させることができ、安定したトルク伝達を実現することが可能になっている。
【０１１９】
次に、フロントデファレンシャル差動制限制御部６０について説明する。
このフロントデファレンシャル差動制限制御部６０も、上述のリヤデファレンシャル差動制限制御部５０と略同様に、マイクロコンピュータとその周辺回路とで構成され、図９に示すように、車速演算部６０ａ、前輪左右実差動回転数演算部６０ｂ、前輪目標差動回転数設定部６０ｃ、前輪差動回転数偏差演算部６０ｄ、前輪制御開始差動回転数設定部６０ｅ、前輪制御開始条件判定部６０ｆ、前輪の第１の差動制限トルク演算部６０ｇ、前輪の第２の差動制限トルク演算部６０ｈ、前輪の差動制限トルク演算部６０ｉから主要に構成されている。
【０１２０】
車速演算部６０ａは、４輪の車輪速センサ、すなわち各車輪速度センサ３１FL，３１FR，３１RL，３１RR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を演算し、前輪目標差動回転数設定部６０ｃ、前輪制御開始差動回転数設定部６０ｅに出力する。
【０１２１】
前輪左右実差動回転数演算部６０ｂは、左右前輪の車輪速度センサ３１FL，３１FRから左右前輪１４FL，１４FRの車輪速度ωfl，ωfrが入力され、左前輪１４FLと右前輪１４FRとの間の実際の差動回転数Δωftを以下の（１１）式により演算する。すなわち、この前輪左右実差動回転数演算部６０ｂは、フロントデファレンシャル差動制限制御における実差動回転数検出手段として設けられている。
Δωft＝｜ωfl−ωfr｜ …（１１）
【０１２２】
そして、前輪左右実差動回転数演算部６０ｂで演算された左前輪１４FLと右前輪１４FRとの間の実際の差動回転数Δωftは、前輪差動回転数偏差演算部６０ｄと前輪制御開始条件判定部６０ｆに出力される。
【０１２３】
前輪目標差動回転数設定部６０ｃは、車速演算部６０ａから車速Ｖが入力され、例えば、予め実験や演算等により求めておいた車速Ｖと前輪目標差動回転数Δωfttのマップを参照して、車速Ｖに応じた前輪目標差動回転数Δωfttを設定する。
【０１２４】
この車速Ｖと前輪目標差動回転数Δωfttのマップも、例えば前記図３に示すように設定されており、前輪目標差動回転数Δωfttは、予め車両諸元等に基づき、実際の走行で生じる種々の誤差を考慮しながら、車速Ｖが大きくなるほど、次第に小さくなるように予め設定されている。
【０１２５】
前輪目標差動回転数設定部６０ｃで設定された前輪目標差動回転数Δωfttは、前輪差動回転数偏差演算部６０ｄに出力される。すなわち、前輪目標差動回転数設定部６０ｃは、フロントデファレンシャル差動制限制御における目標差動回転数設定手段として設けられている。
【０１２６】
前輪差動回転数偏差演算部６０ｄは、前輪左右実差動回転数演算部６０ｂから左前輪１４FLと右前輪１４FRとの間の実際の差動回転数Δωftが、前輪目標差動回転数設定部６０ｃから前輪目標差動回転数Δωfttが入力され、これらの偏差（前輪差動回転数偏差）εftを以下の（１２）式により演算し、前輪の第１の差動制限トルク演算部６０ｇと前輪の第２の差動制限トルク演算部６０ｈに出力する。
εft＝Δωft−Δωftt …（１２）
【０１２７】
前輪制御開始差動回転数設定部６０ｅは、車速演算部６０ａから車速Ｖが入力され、例えば、予め実験や演算等により求めておいた車速Ｖと前輪制御開始差動回転Δωftsのマップを参照して、車速Ｖに応じた前輪制御開始差動回転Δωftsを設定する。
【０１２８】
この前輪制御開始差動回転Δωftsは、前輪目標差動回転数Δωfttよりも小さな値で、後述するように左前輪１４FLと右前輪１４FRとの間の実際の差動回転数Δωftの下限値となるものとして設定される。そして、車速Ｖと前輪制御開始差動回転Δωftsのマップは、例えば前記図３に示すように設定されており、前輪制御開始差動回転Δωftsは、予め車両諸元等に基づき、実際の走行で生じる種々の誤差を考慮しながら、車速Ｖが大きくなるほど、次第に小さくなるように予め設定されている。
【０１２９】
尚、本実施の形態においては、前輪制御開始差動回転数設定部６０ｅには、ハンドル角センサ３２からハンドル角が入力されるようになっており、車速Ｖに応じて設定した前輪制御開始差動回転Δωftsを、更に舵角により補正して正確に設定可能になっている。この舵角による補正は、例えば前記図４に示すような特性のマップで行い、舵角が大きい程、前輪制御開始差動回転Δωftsを大きく補正する。
【０１３０】
こうして、前輪制御開始差動回転数設定部６０ｅで設定された前輪制御開始差動回転Δωftsは、前輪制御開始条件判定部６０ｆに出力される。すなわち、前輪制御開始差動回転数設定部６０ｅは、フロントデファレンシャル差動制限制御における差動回転数下限値設定手段として設けられている。
【０１３１】
前輪制御開始条件判定部６０ｆは、前輪左右実差動回転数演算部６０ｂから左前輪１４FLと右前輪１４FRとの間の実際の差動回転数Δωftが、前輪制御開始差動回転数設定部６０ｅから前輪制御開始差動回転Δωftsが入力され、左前輪１４FLと右前輪１４FRとの間の実際の差動回転数Δωftと前輪制御開始差動回転Δωftsとを比較して、前輪制御開始条件が成立しているか否か判定する。
【０１３２】
すなわち、前輪制御開始条件判定部６０ｆは、左前輪１４FLと右前輪１４FRとの間の実際の差動回転数Δωftが前輪制御開始差動回転Δωftsより大きい場合には、制御開始条件が成立していると判定し、この判定結果を前輪の第１の差動制限トルク演算部６０ｇと前輪の第２の差動制限トルク演算部６０ｈに出力する。
【０１３３】
前輪の第１の差動制限トルク演算部６０ｇは、前輪差動回転数偏差演算部６０ｄから前輪差動回転数偏差εftが、前輪制御開始条件判定部６０ｆから制御開始条件の判定結果が入力され、例えば、以下のように前輪の第１の差動制限トルクＴsmcftを演算する。
ｓft＝εft＋ｋift・∫（εft）ｄｔ …（１３）
（但し、積分範囲は０からｔまで）
ここで、ｋiftは積分項ゲインである。
【０１３４】
ｘ＝ｋwft・ｊwft・（ｄεft／ｄｔ）
＋Ｔsgft・（ｓft／（｜ｓft｜＋δft） …（１４）
ここで、ｋwftは微分項ゲイン、ｊwftは慣性項、Ｔsgftは切換ゲイン、δftはチャタリング防止のため差動制限力を連続化する定数である。
【０１３５】
そして、ｘ＞０の場合は、前輪の第１の差動制限トルクＴsmcft＝ｘとし、ｘ≦０の場合は、前輪の第１の差動制限トルクＴsmcft＝０とする。そして、前輪制御開始条件判定部６０ｆからの制御開始条件の判定結果を参照し、Δωft≦Δωftsで制御開始条件が不成立の場合には、Ｔsmcft＝ｘであっても、Ｔsmcft＝０とすると共に、∫（εft）ｄｔ＝０（但し、積分範囲は０からｔまで）にリセットする。
【０１３６】
すなわち、左前輪１４FLと右前輪１４FRとの間の実際の差動回転数Δωftが、下限値である前輪制御開始差動回転Δωftsを下回る場合には、フロントデフクラッチ２７が静止摩擦係数でロックする状態を回避すべく、前輪の第１の差動制限トルクＴsmcft＝０とする。そして、更に、積分項∫（εft）ｄｔ＝０（但し、積分範囲は０からｔまで）をリセットすることにより、積分項が異常に低い値となり、実際にフロントデフクラッチ２７が再び滑り始めたときの制御遅れが増大し、結果的にクラッチのスティックスリップを助長してしまうことを有効に防止する。こうして、演算された前輪の第１の差動制限トルクＴsmcftは、前輪の差動制限トルク演算部６０ｉに出力される。
【０１３７】
前輪の第２の差動制限トルク演算部６０ｈは、前輪差動回転数偏差演算部６０ｄから前輪差動回転数偏差εftが、前輪制御開始条件判定部６０ｆから制御開始条件の判定結果が入力され、例えば、以下のように前輪の第２の差動制限トルクＴpcftを演算する。
【０１３８】
すなわち、前輪差動回転数偏差εftが、０より大きい場合は、前輪の第２の差動制限トルクＴpcft＝ｋpft・εftとし、前輪差動回転数偏差εftが、０以下の場合は、前輪の第２の差動制限トルクＴpcft＝０とする。ここで、ｋpftは比例項ゲインである。そして、前輪制御開始条件判定部６０ｆからの制御開始条件の判定結果を参照し、Δωft≦Δωftsで制御開始条件が不成立の場合には、Ｔpcft＝ｋpft・εftであっても、Ｔpcft＝０とし、フロントデフクラッチ２７が静止摩擦係数でロックする状態を回避する。こうして演算された前輪の第２の差動制限トルクＴpcftは、前輪の差動制限トルク演算部６０ｉに出力される。
【０１３９】
前輪の差動制限トルク演算部６０ｉは、前輪の第１の差動制限トルク演算部６０ｇから前輪の第１の差動制限トルクＴsmcftが、前輪の第２の差動制限トルク演算部６０ｈから前輪の第２の差動制限トルクＴpcftが入力され、以下の（１５）式により、最終的な前輪の差動制限トルクＴlsdftを演算し、この前輪の差動制限トルクＴlsdftに応じた差動制限力の指示値をフロントデフクラッチ駆動部６１に出力する。
Ｔlsdft＝Ｔsmcft＋Ｔpcft …（１５）
【０１４０】
このように、本実施の形態においては、前輪差動回転数偏差演算部６０ｄ、前輪制御開始条件判定部６０ｆ、前輪の第１の差動制限トルク演算部６０ｇ、前輪の第２の差動制限トルク演算部６０ｈ及び前輪の差動制限トルク演算部６０ｉにより差動制限トルク設定手段が構成されている。
【０１４１】
次に、フロントデファレンシャル差動制限制御部６０での処理の流れを図１０のフローチャートで説明する。
まず、Ｓ３０１で、各車輪１４FL，１４FR，１４RL，１４RRの車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrr、ハンドル角等の必要なパラメータを読み込む。
【０１４２】
次いで、Ｓ３０２に進み、車速演算部６０ａで車速Ｖを演算し、Ｓ３０３に進んで、前輪目標差動回転数設定部６０ｃで、車速Ｖと前輪目標差動回転数Δωfttのマップを参照して、車速Ｖに応じた前輪目標差動回転数Δωfttを設定する。
【０１４３】
次に、Ｓ３０４に進み、前輪制御開始差動回転数設定部６０ｅで、車速Ｖと前輪制御開始差動回転Δωftsのマップを参照し、また、ハンドル角で補正を加えて前輪制御開始差動回転Δωftsを設定する。
【０１４４】
次いで、Ｓ３０５に進み、前輪左右実差動回転数演算部６０ｂで（１１）式を基に左前輪１４FLと右前輪１４FRとの間の実際の差動回転数Δωftを演算する。
【０１４５】
その後、Ｓ３０６に進むと、前輪制御開始条件判定部６０ｆで、左前輪１４FLと右前輪１４FRとの間の実際の差動回転数Δωftと前輪制御開始差動回転Δωftsとの比較を行い、左前輪１４FLと右前輪１４FRとの間の実際の差動回転数Δωftが前輪制御開始差動回転Δωftsより大きい場合は、前輪制御開始条件が成立していると判定してＳ３０７に進む。
【０１４６】
こうして、Ｓ３０７に進むと、前輪差動回転数偏差演算部６０ｄで前記（１２）式により前輪差動回転数偏差εftの演算が行われ、Ｓ３０８に進む。
【０１４７】
Ｓ３０８では、前輪の第１の差動制限トルク演算部６０ｇにおいて、前輪差動回転数偏差εftの積分値、すなわち、∫（εft）ｄｔ（但し、積分範囲は０からｔまで）の演算が行われ、Ｓ３０９に進んで、前輪の第１の差動制限トルク演算部６０ｇで前輪の第１の差動制限トルクＴsmcftの演算が実行される。この前輪の第１の差動制限トルクＴsmcftの演算は、前記（１４）式で演算されるｘの値に依存され、ｘ＞０の場合は、前輪の第１の差動制限トルクＴsmcft＝ｘに設定され、ｘ≦０の場合は、前輪の第１の差動制限トルクＴsmcft＝０と設定される。
【０１４８】
次いで、Ｓ３１０に進むと、前輪の第２の差動制限トルク演算部６０ｈにおいて、前輪の第２の差動制限トルクＴpcftの演算が実行される。具体的には、前輪差動回転数偏差εftが、０より大きい場合は、前輪の第２の差動制限トルクＴpcft＝ｋpft・εftとされ、前輪差動回転数偏差εftが、０以下の場合は、前輪の第２の差動制限トルクＴpcft＝０とされる。
【０１４９】
次に、Ｓ３１１に進み、前輪の差動制限トルク演算部６０ｉにおいて、前記（１５）式、すなわち、前輪の第１の差動制限トルクＴsmcftと前輪の第２の差動制限トルクＴpcftの和を演算して、最終的な前輪の差動制限トルクＴlsdftを演算し、Ｓ３１２に進んで、この前輪の差動制限トルクＴlsdftに応じた差動制限力の指示値をフロントデフクラッチ駆動部６１に出力し、プログラムを抜ける。
【０１５０】
一方、前記Ｓ３０６の判定で、左前輪１４FLと右前輪１４FRとの間の実際の差動回転数Δωftが前輪制御開始差動回転Δωfts以下の場合は、前輪制御開始条件は不成立としてＳ３１３に進む。
【０１５１】
Ｓ３１３では、前輪の第１の差動制限トルクＴsmcft、前輪の第２の差動制限トルクＴpcft、最終的な前輪の差動制限トルクＴlsdftを０に設定する。
【０１５２】
その後、Ｓ３１４に進んで、前輪の第１の差動制限トルク演算部６０ｇにおいて、前輪差動回転数偏差εftの積分値を０にリセットして、Ｓ３１２に進んでプログラムを抜ける。
【０１５３】
このように、本実施の形態では、フロントデフクラッチ２７の係合を、動摩擦係数での係合状態のみを使っているので、前述のリヤデフクラッチ２３やトランスファクラッチ２１と同様に、速やかに前輪目標差動回転数Δωfttに向けて収束させることができ、安定したトルク伝達を実現することが可能になっている。
【０１５４】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、たとえ制御系の遅れがあってもクラッチ要素が静止摩擦係数でロックする状態を極力回避し、動摩擦係数での係合状態のみを使った安定したトルク伝達を実現することで、クラッチ要素のスティックスリップによる不快な音・振動の発生を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両の駆動系と各駆動力伝達制御装置の概略説明図
【図２】センタデファレンシャル差動制限制御部の機能ブロック図
【図３】目標差動回転数と制御開始差動回転数の車速との関係を示す説明図
【図４】制御開始差動回転数の舵角との関係を示す説明図
【図５】センタデファレンシャル差動制限制御プログラムのフローチャート
【図６】本発明による差動制限制御と従来の差動制限制御を比較して説明するタイムチャート
【図７】リヤデファレンシャル差動制限制御部の機能ブロック図
【図８】リヤデファレンシャル差動制限制御プログラムのフローチャート
【図９】フロントデファレンシャル差動制限制御部の機能ブロック図
【図１０】フロントデファレンシャル差動制限制御プログラムのフローチャート
【符号の説明】
３ センタデファレンシャル装置
７ 後輪終減速装置
１１ 前輪終減速装置
１４FL、１４FR 左右前輪
１４RL、１４RR 左右後輪
２１ トランスファクラッチ（クラッチ手段）
２３ リヤデフクラッチ（クラッチ手段）
２７ フロントデフクラッチ（クラッチ手段）
４０ａ 車速演算部
４０ｂ 前後軸実差動回転数演算部（実差動回転数検出手段）
４０ｃ 前後目標差動回転数設定部（目標差動回転数設定手段）
４０ｄ 前後差動回転数偏差演算部（差動制限トルク設定手段）
４０ｅ 前後制御開始差動回転数設定部（差動回転数下限値設定手段）
４０ｆ 前後制御開始条件判定部（差動制限トルク設定手段）
４０ｇ 前後軸第１の差動制限トルク演算部（差動制限トルク設定手段）
４０ｈ 前後軸第２の差動制限トルク演算部（差動制限トルク設定手段）
４０ｉ 前後軸差動制限トルク演算部（差動制限トルク設定手段）
４１ センタデフクラッチ駆動部
５０ａ 車速演算部
５０ｂ 後輪左右実差動回転数演算部（実差動回転数検出手段）
５０ｃ 後輪目標差動回転数設定部（目標差動回転数設定手段）
５０ｄ 後輪差動回転数偏差演算部（差動制限トルク設定手段）
５０ｅ 後輪制御開始差動回転数設定部（差動回転数下限値設定手段）
５０ｆ 後輪制御開始条件判定部（差動制限トルク設定手段）
５０ｇ 後輪の第１の差動制限トルク演算部（差動制限トルク設定手段）
５０ｈ 後輪の第２の差動制限トルク演算部（差動制限トルク設定手段）
５０ｉ 後輪の差動制限トルク演算部（差動制限トルク設定手段）
５１ リヤデフクラッチ駆動部
６０ａ 車速演算部
６０ｂ 前輪左右実差動回転数演算部（実差動回転数検出手段）
６０ｃ 前輪目標差動回転数設定部（目標差動回転数設定手段）
６０ｄ 前輪差動回転数偏差演算部（差動制限トルク設定手段）
６０ｅ 前輪制御開始差動回転数設定部（差動回転数下限値設定手段）
６０ｆ 前輪制御開始条件判定部（差動制限トルク設定手段）
６０ｇ 前輪の第１の差動制限トルク演算部（差動制限トルク設定手段）
６０ｈ 前輪の第２の差動制限トルク演算部（差動制限トルク設定手段）
６０ｉ 前輪の差動制限トルク演算部（差動制限トルク設定手段）
６１ フロントデフクラッチ駆動部

Claims (4)

1. 一方の駆動軸から他方の駆動軸に締結解放自在なクラッチ手段を介して駆動力を伝達制御する車両の駆動力伝達制御装置において、
   車両の運動状態に応じて上記一方の駆動軸と上記他方の駆動軸との間の目標とする差動回転数を設定する目標差動回転数設定手段と、
   上記一方の駆動軸と上記他方の駆動軸との間の実際の差動回転数を検出する実差動回転数検出手段と、
   上記一方の駆動軸と上記他方の駆動軸との間の差動回転数の下限値を設定する差動回転数下限値設定手段と、
   上記目標とする差動回転数と上記実際の差動回転数に応じて上記クラッチ手段の締結トルクを制御偏差の過去の履歴に基づく制御量である積分項を用いて演算し、少なくとも上記実際の差動回転数が上記差動回転数の下限値を下回る際は、上記クラッチ手段の締結トルクを略０に設定すると共に上記積分項を０にリセットする差動制限トルク設定手段と、
   を備えたことを特徴とする車両の駆動力伝達制御装置。
2. 上記クラッチ手段は、前輪側への駆動軸と後輪側への駆動軸との間に設けることを特徴とする請求項１記載の車両の駆動力伝達制御装置。
3. 上記クラッチ手段は、前輪と後輪の少なくとも一方の、左輪と右輪との間に設けることを特徴とする請求項１記載の車両の駆動力伝達制御装置。
4. 上記差動回転数下限値設定手段は、上記一方の駆動軸と上記他方の駆動軸との間の差動回転数の下限値を、車速と舵角の少なくとも一方に応じて設定す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車両の駆動力伝達制御装置。

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