JP4615321B2 - ４輪駆動車の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両にヨーモーメントを発生させるヨーモーメント制御、過剰な駆動力の抑制を図る駆動力制御、左右輪間の差動を制限する差動制限制御を有する４輪駆動車の制御装置に関する。

近年、４輪駆動車においては、車両にヨーモーメントを発生させるヨーモーメント制御、過剰な駆動力の抑制を図る駆動力制御（トラクション制御）、左右輪間の差動を制限する差動制限制御（ＬＳＤ制御）等の多くの車両挙動制御装置が搭載されるようになっている。これらの制御は、場合によっては干渉することがあるため、各制御の協調性を図り、それぞれの制御を効果的に発揮させるべく様々な技術が提案され、実用化されている。

例えば、特開２００４−１０６６４９号公報では、センタデファレンシャルを用いずに伝達容量可変のトランスファクラッチにより駆動力を配分制御する４輪駆動車において、ヨーモーメント制御、トラクション制御、或いは、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System）作動時のトランスファクラッチトルクを、現在の車両挙動制御との制御干渉を回避可能な小さな値に設定する技術が開示されている。
特開２００４−１０６６４９号公報

例えば、ヨーモーメント制御によりオーバーステア傾向を防止する制御が作動して旋回外側前輪に制動力が付与されると、左右前輪間に車輪速度差が発生するため旋回内側前輪にも差動制限制御による制動力が加わる。これにより前二輪に制動力が付与されることになって前二輪のタイヤが発生するコーナリングフォースは維持される一方、後二輪に対して駆動力が分配される。ここで、スイッチ手段によりトラクション制御が有効である場合は、エンジン制御により駆動力が過剰に後二輪に伝達されることはないが、トラクション制御が有効でない場合には駆動力が過剰に後二輪に伝達され、後二輪のタイヤが発生するコーナリングフォースは減少し易くなる。その結果、前二輪のタイヤが発生するコーナリングフォースが維持される一方で、後二輪のタイヤが発生するコーナリングフォースが減少するため、車両のヨーモーメントと同一方向のヨーモーメントが発生し、オーバーステア傾向を確実に防止することができなくなる。この場合、上述の特許文献１に開示されるようなセンタデファレンシャルを用いずに伝達容量可変のトランスファクラッチにより駆動力を配分制御する４輪駆動車であれば、トランスファクラッチトルクを弱めることにより、前輪から後輪へのトルク伝達を小さくすることが可能であるため、ヨーモーメント制御の後輪側への干渉を防止することが可能である。しかしながら、センタデファレンシャル方式であって前後軸間のトルク配分を伝達容量可変のクラッチで制御する４輪駆動車では、締結トルクを弱めると、却って、後輪側へ過剰となった駆動力の伝達を許してしまい、上述のように却って車両挙動が不安定となる虞がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、たとえ、トラクション制御が有効ではない場合においても、後輪への過剰な駆動力の伝達を抑制し、車両挙動の安定を維持することができる４輪駆動車の制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、車両の運転状態に応じて車輪を選択し、該選択した車輪に制動力を付与して車両にヨーモーメントを発生させるヨーモーメント制御手段と、車両の運転状態から過剰な駆動力を判定し、該過剰な駆動力を低減させる駆動力制御手段と、前輪の左右輪間の差動を制限自在な差動制限制御手段と、センタデファレンシャルによる前後軸間のトルク配分を可変するクラッチ手段の締結トルクを制御する前後駆動力配分制御手段とを備えた４輪駆動車の制御装置において、上記駆動力制御手段の作動と非作動を選択自在なスイッチ手段を有し、上記前後駆動力配分制御手段は、上記スイッチ手段による上記駆動力制御手段の非作動時に、上記ヨーモーメント制御手段が作動した場合、上記クラッチ手段による締結トルクを、上記スイッチ手段による上記駆動力制御手段の作動時に上記ヨーモーメント制御手段が作動した際の締結トルクよりも大きな値に設定することを特徴としている。

本発明による４輪駆動車の制御装置によれば、たとえ、トラクション制御が有効ではない場合においても、後輪への過剰な駆動力の伝達を抑制し、車両挙動の安定を維持することが可能となる。

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乃至図６は本発明の実施の一形態を示し、図１は複数の車両挙動制御装置を搭載した車両全体の概略構成を示す説明図、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は目標作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は前後軸差動制限トルクＴlsdctr演算処理ルーチンのフローチャートである。

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。

センタデファレンシャル装置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、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、基準トルク配分が所望の配分（例えば、後輪偏重にした不等トルク配分）となっている。

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。

また、センタデファレンシャル装置３の２つの出力部材、すなわちキャリア２０とリヤドライブ軸４との間には、前後軸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２１が設けられている。そして、このセンタデフクラッチ２１の締結トルクを制御することで、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。

センタデフクラッチ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、締結が行われる。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。

更に、符号５１は車両のブレーキ駆動部を示し、このブレーキ駆動部５１には、ドライバにより操作されるブレーキペダルと接続されたマスターシリンダ（図示せず）が接続されている。そして、ドライバがブレーキペダルを操作するとマスターシリンダにより、ブレーキ駆動部５１を通じて、４輪１４fl，１４fr，１４rl，１４rrの各ホイールシリンダ３１fl，３１fr，３１rl，３１rrにブレーキ圧が導入され、これにより４輪にブレーキがかかって制動されるように構成されている。

ブレーキ駆動部５１は、加圧源、減圧弁、増圧弁等を備えたハイドロリックユニットで、上述のドライバによるブレーキ操作以外にも、後述するヨーモーメント制御部５０、及び、差動制限制御部８０からの入力信号に応じて、各ホイールシリンダ３１，３１fr，３１rl，３１rrに対して、それぞれ独立にブレーキ圧を導入自在に構成されている。

ヨーモーメント制御部５０は、ヨーモーメント制御手段として設けられており、例えば、車輪速センサ３２fl，３２fr，３２rl，３２rrからの各車輪速度、ハンドル角センサ３３からのハンドル角、ヨーレートセンサ３４からのヨーレートと車両諸元を基に、例えば以下の如く制御（自動ブレーキ制御）するようになっている。

目標ヨーレートの微分値、低μ路走行の予測ヨーレートの微分値および両微分値の偏差を算出し、また実際のヨーレート（実ヨーレート）と目標ヨーレートとの偏差を算出し、これらの値に基づいて、車両のアンダーステア傾向、或いは、オーバーステア傾向を修正する目標制動力を算出する。そして、車両のアンダーステア傾向を修正するためには旋回方向内側後輪を、オーバーステア傾向を修正するためには旋回方向外側前輪を制動力を加える制動輪として選択し、ブレーキ駆動部５１に制御信号を出力して選択車輪に目標制動力を付加してヨーモーメント制御する。このヨーモーメント制御部５０の作動・非作動の信号は、センタデファレンシャル差動制限制御部４０に対しても出力される。

また、符号６０は、駆動力制御手段としてのトラクション制御部を示し、アクセル開度センサ３６、車輪速センサ３２fl，３２fr，３２rl，３２rrからの信号を基に各車輪のスリップ率を検出し、アクセル開度が０以上の車両の駆動状態において、このスリップ率が予め設定するスリップ率判定値以上になった際に、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７０に所定の制御信号を出力してエンジン１のトルクダウンを実行させる。このトラクション制御部６０の作動・非作動の信号は、センタデファレンシャル差動制限制御部４０に対しても出力される。

トラクション制御部６０には、ドライバがトラクション制御の作動と非作動とを選択可能な、スイッチ手段としてのトラクション制御ＯＦＦスイッチ３５が接続されており、このトラクション制御ＯＦＦスイッチ３５による信号は、センタデファレンシャル差動制限制御部４０に対しても出力される。

また、符号８０は、差動制限制御手段としての差動制限制御部（ＬＳＤ制御部）を示し、車輪速センサ３２fl，３２fr，３２rl，３２rrからの信号を基に前後それぞれの左右輪速度差を求め、左右輪速度差の絶対値に応じた目標制動力を定め、車輪速度の大きい方の車輪に目標制動力を付与するようブレーキ駆動部５１に出力する。

センタデファレンシャル差動制限制御部４０には、車輪速センサ３２fl，３２fr，３２rl，３２rrから各車輪速ωfl，ωfr，ωrl，ωrrが、ハンドル角センサ３３からハンドル角が、トラクション制御ＯＦＦスイッチ３５からトラクション制御の選択状態が、ヨーモーメント制御部５０からヨーモーメント制御の作動・非作動の状態が、トラクション制御部６０からトラクション制御の作動・非作動の状態が入力される。

そして、これら入力信号に基づき、トラクション制御ＯＦＦスイッチ３５にてトラクション制御の作動が選択されている場合に、ヨーモーメント制御、或いは、トラクション制御が実行された場合は、予め設定しておいた一定値ＴCLを前後軸差動制限トルクＴlsdctrとする。また、トラクション制御ＯＦＦスイッチ３５にてトラクション制御の非作動が選択されている場合に、ヨーモーメント制御が実行された場合は、上述の一定値ＴCLより大きな予め設定しておいた一定値ＴCHを前後軸差動制限トルクＴlsdctrとする。そして、これら以外の場合では、前後軸の実際の差動回転数と目標差動回転数とに応じて演算した前後軸差動制限トルクＴlsdctrをそのまま前後軸差動制限トルクＴlsdctrとして設定する。こうして設定した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、センタデフクラッチ２１の締結トルクを制御する。

すなわち、センタデファレンシャル差動制限制御部４０は、前後駆動力配分制御手段として設けられており、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、前後軸差動制限トルク設定部４０ｊから主要に構成されている。

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３２fl，３２fr，３２rl，３２rr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。

前後軸実差動回転数演算部４０ｂは、各車輪速度センサ３２fl，３２fr，３２rl，３２rr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。
Δωctr＝｜（（ωfl＋ωfr）／２）−（（ωrl＋ωrr）／２）｜ …（１）
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。

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。

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。

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。

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＝εctr−Δωctrt …（２）
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。

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。

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３３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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。また、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。

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、センタデフクラッチ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、実際にセンタデフクラッチ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。

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。

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、センタデフクラッチ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。

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、前後軸差動制限トルクＴlsdctrを演算し、前後軸差動制限トルク設定部４０ｊに出力する。
Ｔlsdctr＝Ｔsmcctr＋Ｔpcctr …（５）
尚、上述の車速演算部４０ａ〜前後軸差動制限トルク演算部４０ｉにより演算される前後軸差動制限トルクＴlsdctrは、後述する前後軸差動制限トルク設定部４０ｊで必要とされてから演算されるものであっても、或いは、常時演算しておき前後軸差動制限トルク設定部４０ｊで必要に応じて読み込まれるものであっても良い。

前後軸差動制限トルク設定部４０ｊは、トラクション制御ＯＦＦスイッチ３５からトラクション制御の選択状態が、ヨーモーメント制御部５０から制動力制御の作動・非作動の状態が、トラクション制御部６０からトラクション制御の作動・非作動の状態が、前後軸差動制限トルク演算部４０ｉから必要に応じて前後軸差動制限トルクＴlsdctrが入力される。

そして、トラクション制御ＯＦＦスイッチ３５にてトラクション制御の作動が選択されている場合に、ヨーモーメント制御、或いは、トラクション制御が実行された場合は、予め設定しておいた一定値ＴCL（例えば、０．５〜１．０Ｎｍの間の値）を前後軸差動制限トルクＴlsdctrとして設定する。

また、トラクション制御ＯＦＦスイッチ３５にてトラクション制御の非作動が選択されている場合に、ヨーモーメント制御が実行された場合は、上述の一定値ＴCLより大きな予め設定しておいた一定値ＴCH（例えば、９０〜１１０Ｎｍの間の値）を前後軸差動制限トルクＴlsdctrとして設定する。

そして、これら以外の場合では、前後軸差動制限トルク演算部４０ｉから読み込む前後軸差動制限トルクＴlsdctrをそのまま前後軸差動制限トルクＴlsdctrとして設定する。

こうして設定した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。

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、車輪速センサ３２fl，３２fr，３２rl，３２rrからの各車輪速ωfl，ωfr，ωrl，ωrr、ハンドル角センサ３３からのハンドル角、トラクション制御ＯＦＦスイッチ３５からのトラクション制御の選択状態、ヨーモーメント制御部５０からのヨーモーメント制御の作動・非作動の状態、トラクション制御部６０からのトラクション制御の作動・非作動の状態等の必要パラメータを読み込む。

次いで、Ｓ１０２に進み、トラクション制御ＯＦＦスイッチ３５によるトラクション制御の選択状態が判定され、トラクション制御ＯＦＦスイッチ３５が作動していない、すなわち、トラクション制御が作動可能な状態が選択されている場合は、Ｓ１０３に進み、ヨーモーメント制御が作動しているか否か判定される。

このＳ１０３の判定の結果、ヨーモーメント制御が作動していない場合は、Ｓ１０４に進み、トラクション制御が作動しているか否かの判定が行われ、トラクション制御が作動していない場合には、Ｓ１０５に進む。

Ｓ１０５では、前後軸差動制限トルクＴlsdctrを、後述の図６に示す前後軸差動制限トルクＴlsdctr演算処理ルーチンのフローチャートで演算し、Ｓ１０６に進んで、Ｓ１０５で演算した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に出力してプログラムを抜ける。

また、Ｓ１０３でヨーモーメント制御が作動している、或いは、Ｓ１０４でトラクション制御が作動していると判定された場合は、Ｓ１０７に進み、予め設定しておいた一定値ＴCLを前後軸差動制限トルクＴlsdctrとし（Ｔlsdctr＝ＴCL）、Ｓ１０６に進んで、Ｓ１０７で設定した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に出力してプログラムを抜ける。

一方、上述のＳ１０２でトラクション制御ＯＦＦスイッチ３５が作動している、すなわち、トラクション制御が作動できない状態が選択されている場合は、Ｓ１０８に進み、ヨーモーメント制御が作動しているか否か判定される。

Ｓ１０８の判定の結果、ヨーモーメント制御が作動していない場合は、Ｓ１０５に進み、上述如く、前後軸差動制限トルクＴlsdctrを、後述の図６に示す前後軸差動制限トルクＴlsdctr演算処理ルーチンのフローチャートで演算し、Ｓ１０６に進んで、Ｓ１０５で演算した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に出力してプログラムを抜ける。

逆に、Ｓ１０８での判定の結果、ヨーモーメント制御が作動している場合は、Ｓ１０９に進み、上述の一定値ＴCLより大きな予め設定しておいた一定値ＴCHを前後軸差動制限トルクＴlsdctrとし（Ｔlsdctr＝ＴCH）、Ｓ１０６に進んで、Ｓ１０９で設定した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に出力してプログラムを抜ける。

次に、図６は、上述のＳ１０５で実行されている前後軸差動制限トルクＴlsdctr演算処理ルーチンのフローチャートを示し、具体的には、図２に示すブロック図の車速演算部４０ａ〜前後軸差動制限トルク演算部４０ｉによる前後軸差動制限トルクＴlsdctrの演算を説明するものである。尚、このフローチャートは、前後軸差動制限トルク設定部４０ｊからのトリガー信号を受けて実行されるものであっても、或いは、常時実行されるものであっても良い。

まず、Ｓ２０１では、車速演算部４０ａで車速Ｖを演算し、Ｓ２０２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。

次に、Ｓ２０３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。

次いで、Ｓ２０４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。

その後、Ｓ２０５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Ｓ２０６に進む。

こうして、Ｓ２０６に進むと、前後差動回転数偏差演算部４０ｄで（２）式により前後差動回転数偏差εctrの演算が行われ、Ｓ２０７に進む。

Ｓ２０７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、Ｓ２０８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Ｔsmsstrの演算が実行される。この前後軸第１の差動制限トルクＴsmsstrの演算は、（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Ｔsmsstr＝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Ｔsmsstr＝０と設定される。

次いで、Ｓ２０９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。

次に、Ｓ２１０に進み、前後軸差動制限トルク演算部４０ｉにおいて、前述の（５）式、すなわち、前後軸第１の差動制限トルクＴsmsstrと前後軸第２の差動制限トルクＴpcctrの和を演算して、前後軸差動制限トルクＴlsdctrを演算し、ルーチンを抜ける。

一方、上述のＳ２０５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Ｓ２１１に進む。

Ｓ２１１では、前後軸第１の差動制限トルクＴsmsstr、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。

その後、Ｓ２１２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、ルーチンを抜ける。

このように本実施の形態によれば、トラクション制御ＯＦＦスイッチ３５にてトラクション制御の非作動が選択されている際に、ヨーモーメント制御が作動された場合の前後軸差動制限トルクＴlsdctrを、トラクション制御の作動が選択されている際にヨーモーメント制御或いはトラクション制御が作動した場合に設定される前後軸差動制限トルクＴlsdctr（一定値ＴCL）より大きな予め設定しておいた一定値ＴCHが設定される。このため、例えば、トラクション制御ＯＦＦスイッチ３５によりトラクション制御が非作動に選択された状況で、オーバーステアが生じた場合、ヨーモーメント制御により旋回外側前輪に制動力が付与され、また差動制限制御により旋回内側前輪に制動力が付与され、後二輪に駆動力が伝達される状況になるが、センタデファレンシャルによる前後軸間のトルク配分を可変するクラッチ手段の前後軸差動制限トルクを大きな値に設定することで、センタデファレンシャルを通じて前輪側から後輪側に、或いは、後輪側から前輪側に過剰な駆動力が移動することが制限されるので、車両挙動が不安定になることが確実に防止される。

尚、本実施の形態では、センタデファレンシャル装置３としてリングギヤの無い複合プラネタリギヤで構成した例を説明しているが、他のリングギヤを用いた複合プラネタリギヤで構成したセンタデファレンシャル装置や、ベベルギヤで構成したセンタデファレンシャル装置にも本発明が適用できることは云うまでもない。

また、本実施の形態では、差動制限制御手段として車輪速度の大きい方の車輪に目標制動力を付与するようブレーキ駆動部５１を駆動する構成として説明しているが、例えば前輪終減速装置１１に組み込まれたクラッチ等の差動制限機構であっても適用できることは云うまでもない。

複数の車両挙動制御装置を搭載した車両全体の概略構成を示す説明図 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 目標作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 制御開始差動回転数の舵角との関係を示す説明図 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 前後軸差動制限トルクＴlsdctr演算処理ルーチンのフローチャート

符号の説明

１ エンジン
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，１４rl，１４rr 車輪
２１ センタデフクラッチ（クラッチ手段）
３５ トラクション制御ＯＦＦスイッチ（スイッチ手段）
４０ センタデファレンシャル差動制限制御部（前後駆動力配分制御手段）
４１ センタデフクラッチ駆動部
５０ ヨーモーメント制御部（ヨーモーメント制御手段）
５１ ブレーキ駆動部
６０ トラクション制御部（駆動力制御手段）
７０ エンジン制御部
８０ 差動制限制御部（差動制限制御手段）
代理人 弁理士 伊 藤 進

Claims (2)

1. 車両の運転状態に応じて車輪を選択し、該選択した車輪に制動力を付与して車両にヨーモーメントを発生させるヨーモーメント制御手段と、
   車両の運転状態から過剰な駆動力を判定し、該過剰な駆動力を低減させる駆動力制御手段と、
   前輪の左右輪間の差動を制限自在な差動制限制御手段と、
   センタデファレンシャルによる前後軸間のトルク配分を可変するクラッチ手段の締結トルクを制御する前後駆動力配分制御手段と、
   を備えた４輪駆動車の制御装置において、
   上記駆動力制御手段の作動と非作動を選択自在なスイッチ手段を有し、
   上記前後駆動力配分制御手段は、上記スイッチ手段による上記駆動力制御手段の非作動時に、上記ヨーモーメント制御手段が作動した場合、上記クラッチ手段による締結トルクを、上記スイッチ手段による上記駆動力制御手段の作動時に上記ヨーモーメント制御手段が作動した際の締結トルクよりも大きな値に設定することを特徴とする４輪駆動車の制御装置。
2. 上記スイッチ手段による上記駆動力制御手段の非作動時、上記ヨーモーメント制御手段が作動した場合に設定される上記クラッチ手段による締結トルクは、予め設定しておいた一定値にすることを特徴とする請求項１記載の４輪駆動車の制御装置。

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