JP5637695B2

JP5637695B2 - 駆動力配分装置の制御装置

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Publication number: JP5637695B2
Application number: JP2010018333A
Authority: JP
Inventors: 拓郎清水; 真利野口
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2010-01-29
Filing date: 2010-01-29
Publication date: 2014-12-10
Anticipated expiration: 2030-01-29
Also published as: JP2011157999A

Description

本発明は、車両における左右一対の車輪速の差に基づいて駆動源から伝達される駆動力を左右輪それぞれに配分する制御を行う駆動力配分装置の制御装置に関する。特に、左右輪それぞれに駆動力を配分する左輪用と右輪用の２つのクラッチを一体化して集約した構成の駆動力配分装置において、一方のクラッチの係合に伴って他方のクラッチに過剰なクラッチトルクがかからないようにしながら左右輪に駆動力を適切に配分する技術に関する。

従来、プロペラシャフトを介してエンジンなどの駆動源から伝達される駆動力を例えば後輪の一対の左右輪それぞれに配分（所謂トルク配分）するために、プロペラシャフトの後端部に連結されたハイポイドギヤまたはベベルギヤの左右それぞれに左輪用クラッチと右輪用クラッチを配置した構成の駆動力配分装置が知られている。こうした駆動力配分装置は車両のリヤディファレンシャル内に設けられるが、前記駆動力配分装置をより小型化／軽量化するためにまたリヤディファレンシャル内への前記駆動力配分装置の組み付け性を向上させるなどのために、例えば下記に示す特許文献１に開示されているような、前記左輪用と右輪用の各クラッチ（便宜的に左クラッチ，右クラッチとも呼ぶ）を一体的に集約したクラッチ機構を前記ハイポイドギヤまたはベベルギヤの左右どちらか一方片側のみに配置するように構成した駆動力配分装置が知られている。

ここで、上記したような左輪用と右輪用の各クラッチを一体的に集約した構成の駆動力配分装置について、図６及び図７さらには図８を用いて説明する。図６は、左輪用と右輪用の２つのクラッチを一体的に集約したクラッチ機構を有する従来知られた駆動力配分装置の一例を示す部分断面図である。図７は、図６に示した構成の駆動力配分装置の動作を説明するための模式図である。図８は、図６に示した構成の駆動力配分装置のクラッチ機構の一部拡大図である。

従来知られた駆動力配分装置ＤＲは、図示しないエンジンにより回転駆動されるプロペラシャフトに連結されたハイポイドピニオンシャフト６１と、該ハイポイドピニオンシャフト６１の先端に形成されたハイポイドピニオンギヤ６２と、該ハイポイドピニオンギヤ６２と噛み合っているハイポイドリングギヤ６３とを備えてなり、そして前記ハイポイドリングギヤ６３はリヤドライブシャフト５Ｒ、５Ｌと同軸に配置されている中空の回転入力軸Ａの外周に取り付けられている。したがって、エンジン及びプロペラシャフトを介してハイポイドピニオンシャフト６１が回転駆動されると、前記１組のハイポイドピニオンギヤ６２とハイポイドリングギヤ６３を介して前記回転入力軸Ａへと駆動力が伝達されて、前記回転入力軸Ａが回転するようになっている。

前記回転入力軸Ａにおいて前記ハイポイドリングギヤ６３が取り付けられている側の一端と反対側の端にはクラッチ機構Ｃが配設されており、該回転入力軸Ａの回転が前記クラッチ機構Ｃに伝達されるようになっている。このクラッチ機構Ｃは、ピストンハウジングＰＨとサイドケースＳＣとで形成されるクラッチケース内に左クラッチＣＬと右クラッチＣＲとを隣り合わせに並列配置して一体的に集約した構成となっている。各クラッチＣＬ，ＣＲにおいてはそれぞれのクラッチピストンＫＰを矢印Ｘ方向（図７参照）に動作させることによってクラッチＣＬ，ＣＲを係合することのできるように、クラッチピストンＫＰが互いにクラッチ板（Ｃａ，Ｃｂ）を挟む対向位置に配置されている。図７に示すように、各クラッチＣＬ，ＣＲのクラッチピストンＫＰの動作は、オイルポンプ駆動モータＭにより作動される２つのオイルポンプＬＰ，ＲＰによってバルブＶを含んでなる油圧回路Ｄを介した油圧制御が行われることによる。つまり、左クラッチＣＬと右クラッチＣＲは、油圧クラッチである。

図８に示すように、クラッチピストンＫＰが動作されると、回転入力軸Ａの軸方向に交互に重なって配設されている複数のクラッチアウターＣａとクラッチインナーＣｂ（クラッチ板あるいは摩擦板とも呼ぶ）とがプレッシャーガイドＰＧ及びエンドプレートＥを介してクラッチピストンＫＰからの押圧力を受けることにより係脱されるようになっており、これにより各クラッチＣＬ，ＣＲそれぞれでクラッチの係合／解放が行われる。

左クラッチＣＬにおいてクラッチの係合が行われると、回転入力軸Ａに連結されたクラッチガイドプレートＫＧと共にクラッチアウターＣａとクラッチインナーＣｂとが回転され、これに伴いクラッチインナーＣｂが係止されているインナークラッチガイドＩＧを介してリヤドライブシャフト５Ｌが回転駆動される。この際にはインナークラッチガイドＩＧだけでなくクラッチアウターＣａが係止されているアウタークラッチガイドＯＧも当然に回転駆動され、また各クラッチＣＬ，ＣＲにおけるアウタークラッチガイドＯＧは図示のように共にアウタークラッチガイド保持部Ｂにより連結されていることから、左クラッチＣＬにおいてクラッチの係合が行われることに応じて、左クラッチＣＬのアウタークラッチガイドＯＧを介して右クラッチＣＲのアウタークラッチガイドＯＧが回転駆動される。そして、右クラッチＣＲのアウタークラッチガイドＯＧが回転駆動された状態で右クラッチＣＲにおいてもクラッチの係合が行われることにより、クラッチインナーＣｂを係止したインナークラッチガイドＩＧを介してリヤドライブシャフト５Ｒが回転駆動される。

以上のことから、上記構成の駆動力配分装置では、オイルポンプ駆動モータＭに流すべき電流値を制御することにより、各オイルポンプＬＰ，ＲＰの作動に伴う左右の各クラッチＣＬ，ＣＲにおけるクラッチピストンＫＰの動作に従ってプロペラシャフト４の駆動力をリヤドライブシャフト５Ｌ、５Ｒに任意に配分して、車両における最適な旋回制御を実現することのできるようにしている。なお、油圧回路Ｄには、各クラッチＣＬ，ＣＲのクラッチピストンＫＰにかかる油圧（便宜的に左側油圧，右側油圧と呼ぶ）を測定する油圧センサ１２Ｌ，１２Ｒが設けられている。

特許第2826580号

ところで、上述したような構成の駆動力配分装置においては、車両の左右輪の車輪速の差に基づいて左右輪間の駆動力配分（所謂トルク配分）を積極的に調整する制御が制御装置によって行われる。具体的には、配分された駆動力に応じたトルク（係合力）を発生する程度の押圧力を生ずるようにオイルポンプ駆動モータＭに流すべき電流値を制御して左クラッチＣＬのクラッチピストンＫＰと右クラッチＣＲのクラッチピストンＫＰとを同時に動作させることによって、左右輪間の駆動力配分を行うことのできるようにしている。

しかしながら、従来の制御装置では一方のクラッチに対して他方のクラッチに比べて大きなトルク（係合力）がかかるように駆動力配分を行った際に、前記大きなトルク（係合力）がかけられた側のクラッチから他方のクラッチに対して予期せぬ推力（余剰推力と呼ぶ）が伝達されてしまい、それに応じて他方のクラッチには配分された本来の駆動力よりも大きな駆動力（所謂過剰なクラッチトルク）が発生されることから、これにより駆動力の配分が適切になされない、という問題があった。

上記問題は、クラッチ機構Ｃが左右輪に駆動力を配分する２つのクラッチＣＬ，ＣＲのクラッチ板（クラッチアウターＣａ及びクラッチインナーＣｂ）を押圧するクラッチピストンＫＰが互いに対向するようにそれぞれ配置されており、また各クラッチＣＬ，ＣＲにおけるアウタークラッチガイドＯＧが共にアウタークラッチガイド保持部Ｂに支持されており、一方のクラッチが係合される（クラッチピストンＫＰが他方のクラッチ側に向かって動作される）ことによって前記アウタークラッチガイド保持部Ｂを介して他方のクラッチに対して駆動力が伝達されることなどの、クラッチ機構Ｃの構造上の問題に起因する。

すなわち、図８に示すように、左輪用クラッチＣＬのアウタークラッチガイドＯＧの回転が直接的に右輪用クラッチＣＲのインナークラッチガイドＩＧに伝達されることのないように、前記アウタークラッチガイド保持部Ｂと右輪用クラッチＣＲのインナークラッチガイドＩＧとの間には複数のスラストベアリングＳＢが適宜の位置に配置されており、片側からより大きな推力（図８においてＦＬ＞ＦＲ）が入力された場合にその推力（ＦＬ）はスラストベアリングＳＢに全て吸収され他方のクラッチ側には何らの推力も伝達されないことが望ましいが、上記したようなクラッチ機構Ｃの構造上、入力された推力（ＦＬ）の一部がアウタークラッチガイドＯＧを介して他方のクラッチに伝達されてしまうことがどうしても生じ得る（図８においてΔＦで示す）。そこで、上記したようなクラッチ機構Ｃの構造そのものを変更することなく、制御によって上記問題を解決する駆動力配分装置の制御装置が望まれていたが未だそのようなものは提案されていない。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、上記したような左右輪それぞれに駆動力を配分する左輪用と右輪用の２つのクラッチを一体化して集約した構成の駆動力配分装置において、一方のクラッチに過剰なクラッチトルクがかからないように余剰推力（ひいては余剰トルク）の発生を考慮したうえで左右輪に駆動力を適切に配分することのできるようにした駆動力配分装置の制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る駆動力配分装置の制御装置は、駆動源（ＥＮＧ）からの駆動力を左右一対の駆動輪（ＷＲＲ，ＷＲＬ）それぞれに配分する２つの油圧クラッチ（ＣＲ，ＣＬ）が互いに隣り合わせに並列配置され、車両（１）の走行状態に応じて前記２つの油圧クラッチ（ＣＲ，ＣＬ）それぞれの係合力を可変に制御する前記各油圧クラッチ（ＣＲ，ＣＬ）のクラッチピストン（ＫＰ）が互いに前記２つの油圧クラッチのクラッチ板（Ｃａ，Ｃｂ）を挟むように対向配置されると共に、一方のクラッチピストン（ＫＰ）が一方の油圧クラッチのクラッチ板（Ｃａ，Ｃｂ）を押圧することに伴って他方の油圧クラッチのクラッチ板（Ｃａ，Ｃｂ）を係合させる推力が該他方の油圧クラッチに部分的に伝達されるような構造からなる駆動力配分装置（ＤＲ）の制御装置（１００）であって、車両（１）の走行状態に基づいて前記２つの油圧クラッチ（ＣＲ，ＣＬ）の係合力を算出するクラッチ係合力算出手段と、前記算出した係合力に基づき前記２つの油圧クラッチ（ＣＲ，ＣＬ）におけるそれぞれのクラッチピストン（ＫＰ）を動作させるために算出される油圧指令値を取得する油圧指令値取得手段と、前記取得した油圧指令値の油圧差に基づいて、前記２つの油圧クラッチ（ＣＲ，ＣＬ）のうちいずれか一方について前記算出した係合力を補正する係合力補正手段と、前記補正した係合力に応じて前記いずれか一方の油圧クラッチ（ＣＲ，ＣＬ）のクラッチピストン（ＫＰ）を動作させる制御を行う制御手段とを備え、前記係合力補正手段は、前記２つの油圧クラッチ（ＣＲ，ＣＬ）のうち係合力の大きいクラッチにより係合力の小さいクラッチに発生される余剰トルクを補正するための補正量を前記油圧差に基づき算出し、前記係合力の小さいクラッチの前記算出した係合力を前記算出した補正量に応じて減少させるように補正することを特徴とする。

この発明によると、車両（１）の走行状態に基づいて算出された２つの油圧クラッチ（ＣＲ，ＣＬ）の係合力に従って前記２つの油圧クラッチ（ＣＲ，ＣＬ）におけるそれぞれのクラッチピストン（ＫＰ）を動作させるために算出される油圧指令値を取得する。そして、前記取得した油圧指令値の油圧差に基づいて、前記２つの油圧クラッチ（ＣＲ，ＣＬ）のうちいずれか一方について前記算出した係合力を補正し、該補正した係合力に応じて前記いずれか一方の油圧クラッチ（ＣＲ，ＣＬ）のクラッチピストン（ＫＰ）を動作させる。すなわち、それぞれのクラッチピストン（ＫＰ）を予め算出した係合力に従って動作させるために算出されるそれぞれの油圧指令値は、前記２つの油圧クラッチ（ＣＲ，ＣＬ）が同時に作動された時に一方のクラッチ（係合力の大きいクラッチ）から他方のクラッチ（係合力の小さいクラッチ）に対して伝達され得る余剰推力（余剰トルク）を含むものとして計測され得ることから、それらの油圧差に応じて、該余剰トルクを補正するための補正量を算出し、係合力の小さいクラッチの前記算出した係合力を該補正量に応じて減少させるように補正することで、前記余剰推力の影響を排除した上で他方のクラッチ（係合力の小さいクラッチ）を動作させることができるようになる。このようにして、上記した左右輪それぞれに駆動力を配分する左輪用と右輪用の２つの油圧クラッチ（ＣＲ，ＣＬ）を一体化して集約した構成の駆動力配分装置（ＤＲ）において、一方のクラッチに過剰なクラッチトルクがかからないように余剰推力（余剰トルク）の発生を考慮して左右輪に駆動力を適切に配分することを、駆動力配分装置の構造そのものを変更することなく容易に実現することができるようにしている。

なお、上記で括弧内に記した図面参照符号は、後述する実施形態において対応する構成要素等を参考のために例示したものである。

本発明によれば、左右輪それぞれに駆動力を配分する左輪用と右輪用の２つのクラッチのいずれか一方に大きな係合力がかけられる場合に、前記係合力に応じて算出される油圧差に基づいて補正された係合力に従って、大きな係合力がかけられるクラッチから他方のクラッチ（係合力の小さいクラッチ）へと伝達される余剰推力（余剰トルク）を考慮した上で前記他方のクラッチ（係合力の小さいクラッチ）を動作するようにしたことから、一方のクラッチに過剰なクラッチトルクがかからないようにしながら左右輪に駆動力を適切に配分することが容易にできるようになる、という効果を奏する。

四輪駆動車両のシステム概要を示す模式図である。図１に示す４ＷＤ−ＥＣＵの制御ブロック図である。４ＷＤ−ＥＣＵにより実行される駆動力配分処理の一実施例を示すフローチャートである。油圧補正処理の一実施例を示すフローチャートである。油圧補正処理の別の実施例を示すフローチャートである。左輪用と右輪用の各クラッチを一体的に集約したクラッチ機構を有する従来知られた駆動力配分装置の一例を示す部分断面図である。図６に示した構成の駆動力配分装置の動作を説明するための模式図である。図６に示した構成の駆動力配分装置のクラッチ機構の一部拡大図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に従って詳細に説明する。ただし、この明細書では説明を理解しやすくするために、本発明にかかる駆動力配分装置の制御装置を例えば四輪駆動車両の後輪の左右輪の駆動力を配分する駆動力配分装置（つまりリヤディファレンシャル）に適用した場合を例にして説明する。

図１は、本発明にかかる駆動力配分装置の制御装置が適用される四輪駆動車両１のシステム概要を示す模式図である。図１に示す四輪駆動車両１は、車体前部に横置きに搭載された駆動源たるエンジンＥＮＧと、前記エンジンＥＮＧと一体に設けられたトランスミッションＭＴと、トランスミッションＭＴを左右の前輪ＷＦＲ（右前輪）、ＷＦＬ（左前輪）のフロントドライブシャフト２Ｒ、２Ｌに接続するフロントディファレンシャルＤＦと、前輪ＷＦＲ、ＷＦＬの向きを変えるためのステアリング装置３と、前記フロントディファレンシャルＤＦを左右の後輪ＷＲＲ（右後輪）、ＷＲＬ（左後輪）に接続するためのプロペラシャフト４と、前記プロペラシャフト４を左右の後輪ＷＲＲ、ＷＲＬのリヤドライブシャフト５Ｒ、５Ｌに接続する駆動力配分装置ＤＲ（リヤディファレンシャル）とを備える。

駆動力配分装置ＤＲはリヤドライブシャフト５Ｒ、５Ｌに対する駆動力の配分を任意に制御することが可能となっており、こうした駆動力配分装置ＤＲの構成は図６等に示した従来技術と同様である。詳しい説明は省略するが、駆動力配分装置ＤＲは、エンジンＥＮＧからの駆動力を左右一対の駆動輪ＷＲＲ，ＷＲＬそれぞれに配分する２つの油圧クラッチＣＲ，ＣＬが互いに隣り合わせに並列配置され、車両の走行状態に応じて前記２つの油圧クラッチＣＲ，ＣＬそれぞれの係合力を可変に制御する前記各油圧クラッチＣＲ，ＣＬのクラッチピストンＫＰが互いにクラッチ板Ｃａ，Ｃｂを挟むように対向配置されると共に、一方のクラッチピストンＫＰがクラッチ板Ｃａ，Ｃｂを押圧することに伴って他方のクラッチ板Ｃａ，Ｃｂが回転駆動するように互いのクラッチ板Ｃａ，Ｃｂが連結されてなるクラッチ機構Ｃを有する駆動力配分装置である。なお、こうした駆動力配分装置におけるクラッチ機構Ｃの動作についても既に説明済みであることから、ここでの説明を省略する。

各々のクラッチピストンＫＰにかかる油圧を測定するための油圧センサ１２Ｌ，１２Ｒ（図７参照）の検出値は、４ＷＤ−ＥＣＵ１００に出力される。また、駆動力配分装置ＤＲには左右のクラッチＣＬ，ＣＲに用いられる作動油の油温を検出する油温センサ１８（図２参照）が所定箇所に取り付けられており、こうした油温センサ１８の検出値についても４ＷＤ−ＥＣＵ１００に出力される。

四輪駆動車両１は、さらに各種電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０，１１，１００を備える。これらの電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０，１１，１００は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ及び入出力インタフェース等を含んで構成されてなり、ＲＡＭの一時記憶機能を用いながらＲＯＭに格納されている各種制御プログラムに従って所定の機能を実現するマイクロコンピュータである。この実施例においては電子制御ユニットとして、エンジンＥＮＧおよびトランスミッションＭＴの作動を制御するＦＩ／ＡＴ−ＥＣＵ１０と、車両挙動安定化制御（ＶＳＡ：Vehicle Stability Assist）システムの作動を制御するＶＳＡ−ＥＣＵ１１と、前後輪間および後輪の左右輪間の駆動力配分を行う４ＷＤ−ＥＣＵ１００とを示している。ＦＩ／ＡＴ−ＥＣＵ１０及びＶＳＡ−ＥＣＵ１１は、四輪駆動車両１の通信プロトコルであるＣＡＮ（Controller Area Network）を介して、それぞれ４ＷＤ−ＥＣＵ１００と電気的に接続されている。

前輪ＷＦＲ、ＷＦＬおよび後輪ＷＲＲ、ＷＲＬには、各車輪の回転速度（車輪速度）を検出する車輪速センサ１３がそれぞれ配設されており、各車輪速センサ１３はＶＳＡ−ＥＣＵ１１と電気的に接続されている。ただし、図１では右前輪ＷＦＲに配設された車輪速センサ１３のみを図示している。ステアリング装置３には、前輪ＷＦＲ、ＷＦＬの操舵角を検出する舵角センサ１４が配設されており、舵角センサ１４はＶＳＡ−ＥＣＵ１１と電気的に接続されている。さらに、四輪駆動車両１には、図１に示すように、この四輪駆動車両１のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ１５と、四輪駆動車両１に作用する横Ｇ（実横加速度）を検出する横Ｇセンサ１６と、四輪駆動車両１に作用する前後Ｇ（前後加速度）を検出する前後Ｇセンサ１７とが配設されており、各センサ１５，１６，１７はそれぞれＶＳＡ−ＥＣＵ１１と電気的に接続されている。

４ＷＤ−ＥＣＵ１００は、各検出信号等に基づいて駆動力配分装置ＤＲに設けられたクラッチ機構Ｃにおける一対の左右輪用の油圧クラッチ（左クラッチＣＬ，右クラッチＣＲ）の作動を制御する。詳しくは後述するが、４ＷＤ−ＥＣＵ１００（制御装置）は、各センサ１３〜１７から出力されＶＳＡ−ＥＣＵ１１を介して入力される車速、前後Ｇ、横Ｇ、車輪速、ヨーレイト、エンジントルク等のデータに基づいて左右のクラッチＣＬ，ＣＲに対する油圧指令値（補正前油圧指令値と呼ぶ）を算出する。このときの左側油圧指令値及び右側油圧指令値を取得し、取得した左側油圧指令値及び右側油圧指令値に応じて前記補正前の油圧指令値を補正しつつ、該補正後の油圧指令値（補正後油圧指令値と呼ぶ）に応じてオイルポンプ駆動モータＭ（オイルポンプＬＰ，ＲＰ）を制御する。すなわち、本実施形態においては、前記４ＷＤ−ＥＣＵ１００は本発明の制御手段として機能するものであり、前記駆動力配分装置ＤＲに備えられた左右の各クラッチＣＬ，ＣＲへ供給する油圧をオイルポンプ駆動モータＭにより調整することで駆動力配分制御を実行するようになっている。

次に、本実施形態の４ＷＤ−ＥＣＵ１００による駆動力配分制御について説明する。図２は、図１に示した４ＷＤ−ＥＣＵ１００の制御ブロック図である。図２に示すように、４ＷＤ−ＥＣＵ１００のセンサ入力部１０１には、ＦＩ／ＡＴ−ＥＣＵ１０およびＶＳＡ−ＥＣＵ１１から各種情報がいわゆるＣＡＮ（Controller Area Network）を利用して入力される。ＦＩ／ＡＴ−ＥＣＵ１０から入力される情報は、エンジン回転数Ｎｅ（エンジンＥＮＧの出力軸の回転数）、シリンダ吸入空気量Ｇaircyl、図示しないトルクコンバータのスリップ比、トランスミッションのメインシャフト回転数Ｎｍ、カウンターシャフト回転数Ｎｃ、図示しないシフトレバーのシフトポジション（シフト）、さらにはエンジンＥＮＧの冷却水温度等である。これらの情報は、図示しない対応する検出手段（センサ）により検出されて、ＦＩ／ＡＴ−ＥＣＵ１０に入力されたものである。また、ＶＳＡ−ＥＣＵ１１から入力される情報は、車輪速センサ１３により検出された車輪速度（各車輪の回転速度）、ヨーレイトセンサ１５により検出されたヨーレイト、横Ｇセンサ１６により検出された横Ｇ、前後Ｇセンサ１７により検出された前後Ｇ等である。

なお、エンジンＥＮＧに吸気される空気の空気量であるシリンダ吸入空気量Ｇaircylは、ＦＩ／ＡＴ−ＥＣＵ１０において算出される。従来知られているように、シリンダ吸入空気量ＧaircylはエンジンＥＮＧへの空気配管に設けられたエアフローメータで測定される空気量、この空気配管中に設けられた圧力センサで測定される圧力の単位時間当たりの変化量等に基づいて算出される。

また、センサ入力部１０１には、舵角センサ１４により検出された操舵角と、油温センサ１８により検出された駆動力配分装置ＤＲ（詳しくは左クラッチＣＬ，右クラッチＣＲ）の作動油の油温と、油圧センサ１２Ｌ，１２Ｒにより検出された左クラッチＣＬのクラッチピストンＫＰにかかる左側油圧と右クラッチＣＲのクラッチピストンＫＰにかかる右側油圧等が入力される。

エンジン回転数Ｎｅ、シリンダ吸入空気量Ｇaircyl、メインシャフトの回転数Ｎｍ、およびシフトポジション（シフト）は、センサ入力部１０１から駆動トルク算出部１０２に入力される。駆動トルク算出部１０２は、入力された各データに基づいて、エンジンＥＮＧによる推定駆動トルクを算出し、算出した推定駆動トルクを操安制御部１０３に出力する。

駆動トルク算出部１０２から出力されたエンジンＥＮＧの推定駆動トルクと、センサ入力部１０１から出力された横Ｇ、操舵角および車輪速度（各車輪の回転速度）は、操安制御部１０３に入力される。操安制御部１０３は、入力された各データに基づいて操安制御トルクを算出し、算出した操安制御トルクをトルク加算部１０５に出力する。また、車輪速度（各車輪の回転速度）は、センサ入力部１０１からＬＳＤ制御部１０４に入力される。ＬＳＤ制御部１０４は、入力された前後および左右の四輪の車輪速度に基づいて、必要に応じて駆動力配分装置ＤＲにリミテッドストップ効果を働かせるためのＬＳＤトルクを算出し、算出したＬＳＤトルクをトルク加算部１０５に出力する。

トルク加算部１０５は、操安制御部１０３からの操安制御トルクとＬＳＤ制御部１０４からのＬＳＤトルクとを加算し、加算されたトルク（加算トルク）はクラッチトルク補正部１０６に出力される。クラッチトルク補正部１０６には、トルク加算部１０５から加算トルク（補正前トルク指令値に該当する）が入力されるとともに、センサ入力部１０１から車輪速度および作動油の油温さらには左側油圧，右側油圧が入力される。クラッチトルク補正部１０６は、加算トルク、車輪速度および作動油の油温さらには左側油圧，右側油圧に基づいて、駆動力配分装置ＤＲの油圧クラッチＣＬ，ＣＲで生じさせるべきクラッチトルクの補正を行い、補正したクラッチトルク（補正後トルク指令値）を電流出力部１０７に出力する。

電流出力部１０７は、クラッチトルク補正部１０６から出力されたクラッチトルク（補正後トルク指令値）を得るために左右のオイルポンプＬＰ，ＲＰを動作するのに必要なオイルポンプ駆動モータＭの駆動電流値を算出し、算出した駆動電流値を駆動回路部１０８に出力する。駆動回路部１０８は、電流出力部１０７により算出された駆動電流値の駆動電流をオイルポンプ駆動モータＭに出力する。このようにして、４ＷＤ−ＥＣＵ１００の制御に基づいて駆動力配分装置ＤＲのオイルポンプ駆動モータＭに駆動電流が流され、左右のオイルポンプＬＰ，ＲＰが作動することに応じてクラッチピストンＫＰが動作してクラッチ制御が行われることによって、既に説明したようにプロペラシャフト４からの駆動力が後輪ＷＲＲ、ＷＲＬに配分される。

フェイルセーフ部１１０には、センサ入力部１０１から各センサの検出値や検出電流等が入力される。これらのデータに基づいて故障等といった所定の条件に該当する場合には、フェイルセーフ部１１０は、駆動回路部１０８にフェイルセーフアクション信号を出力する。駆動回路部１０８にフェイルセーフアクション信号が入力されると、駆動回路部１０８は、Ｆ／Ｓリレー部１１２にリレー駆動電流を出力する。リレー駆動電流がＦ／Ｓリレー部１１２に流れると、オイルポンプ駆動モータＭに駆動電流が流れないようにＦ／Ｓリレー部１１２が作動する。このとき、４ＷＤ−ＥＣＵ１００は、ＦＩ／ＡＴ−ＥＣＵ１０にトルクダウン要求信号を出力するとともに、メータ部１１３に警告灯表示信号を出力する。そして、ＦＩ／ＡＴ−ＥＣＵ１０は駆動トルクを徐々に下げるようにエンジンＥＮＧやトランスミッションＭＴを制御し、四輪駆動車両１の運転席に設けられたメータ部１１３には、警告灯（警告ランプ）が点灯される。なお、４ＷＤ−ＥＣＵ１００からＦＩ／ＡＴ−ＥＣＵ１０にトルクダウン要求信号が出力されるのは、例えば、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）を含むＶＳＡ（車両挙動安定化システム）がオフになった場合や四輪駆動車両の４ＷＤシステムが故障した場合、あるいは油温センサ１８で検出された作動油の油音が所定温度以上の高温となり、油圧クラッチＣＬ，ＣＲを保護しなければならない場合等である。

また、ヨーレイト、横Ｇ、および前後Ｇがセンサ入力部１０１からセンサ中点学習部１１１に入力される。センサ中点学習部１１１は、ヨーレイトセンサ１５、横Ｇセンサ１６、および前後Ｇセンサ１７の中点学習を行う。なお、センサ中点学習部１１１の中点学習において得られた各センサの中点は図示しない記憶手段に記憶され、この記憶手段に記憶された各センサの中点に基づいて、各センサの検出値が補正される。

次に、駆動力配分装置の制御装置（４ＷＤ−ＥＣＵ１００）の処理について、図３及び図４を用いて説明する。図３は、４ＷＤ−ＥＣＵ１００により実行される駆動力配分処理のフローチャートである。ここに示す駆動力配分処理は四輪駆動車両１の走行時において、４ＷＤ−ＥＣＵ１００により繰り返し実行される処理である。

ステップＳ１は、エンジンＥＮＧの回転数Ｎｅ等を取得し、該取得したエンジンＥＮＧの回転数Ｎｅ等に基づいてフリクショントルク等のトルクのロス分を除いた総駆動トルクを算出する。ステップＳ２は、横Ｇ、操舵角および車輪速度を取得し、これらに基づいて前後輪間の駆動トルクの配分比（前後配分比）および後輪の左右輪間の駆動トルクの配分比（左右配分比）を算出する。ステップＳ３は、前記算出した総駆動トルクおよび前後配分比に基づいてリヤトルク指令値（左右輪の合計トルク指令値）を算出する。なお、前後輪間および左右間の駆動力の配分は、具体的には取得した横Ｇと操舵角から算出した横Ｇとを所定の割合で加算した制御用横Ｇに応じて設定される。また、左右輪間の駆動力の配分は、横Ｇがないときには固定比とされる。

ステップＳ４は、ステップＳ２において算出された左右配分比と、ステップＳ３において算出されたリヤトルク指令値に基づいて、左右輪ＷＲＲ、ＷＲＬの各リヤトルク指令値をそれぞれ算出する。ステップＳ５は、前後および左右の四輪の車輪速度を取得し、これらに基づいてＬＳＤトルクを算出し、該算出したＬＳＤトルクを前記算出した左右輪ＷＲＲ、ＷＲＬのリヤトルク指令値と加算して、左右の合算リヤトルク指令値（トルク指令値）を算出する。

ステップＳ６は、前記算出した左右輪ＷＲＲ、ＷＲＬの左右のリヤトルク指令値（トルク指令値）から左右それぞれの油圧指令値（補正前）を決定する。ステップＳ７は、前記決定した左右輪ＷＲＲ、ＷＲＬの左右の油圧指令値（補正前）の大小を比較する。右輪ＷＲＲの油圧指令値（補正前）が左輪ＷＲＬの油圧指令値（補正前）よりも所定値以上大きいと判断した場合には（ステップＳ７において右＞左）、「左輪用の油圧補正処理」を実行する（ステップＳ８）。他方、左輪ＷＲＬの油圧指令値（補正前）が右輪ＷＲＲの油圧指令値（補正前）よりも所定値以上大きいと判断した場合には（ステップＳ７において左＞右）、「右輪用の油圧補正処理」を実行する（ステップＳ９）。これらの処理の詳細な説明については後述する。ステップＳ１０は、左右輪ＷＲＲ、ＷＲＬの各補正前及び補正後油圧指令値を左右輪ＷＲＲ、ＷＲＬのクラッチトルクとしてオイルポンプ駆動モータＭの駆動電流値を算出し、該算出した駆動電流値に基づきオイルポンプ駆動モータＭを動作させることによって左右それぞれのクラッチＣＬ，ＣＲを制御する。なお、上記ステップＳ７において右輪ＷＲＲの油圧指令値（補正前）と左輪ＷＲＬの油圧指令値（補正前）とが等しい場合には、上記したステップＳ８又はステップＳ９の補正処理を実行せずにステップＳ１０の処理を実行すればよい。

ここで、上記した左輪用油圧補正処理及び右輪用油圧補正処理（ステップＳ８，Ｓ９参照）について図４を用いて説明する。図４は、油圧補正処理の一実施例を示すフローチャートである。ただし、ここでは左輪ＷＲＬの油圧指令値（補正前）が右輪ＷＲＲの油圧指令値（補正前）よりも大きい場合に実行される「右輪用の油圧補正処理」（ステップＳ９）を例に説明する。なお、左輪用の油圧補正処理（ステップＳ８）は処理として右輪用の油圧補正処理と実質的に同じであることから、ここでは説明を省略する（図４に示す処理において右左を読み替えればよい）。

ステップＳ１１は、右側油圧指令値（補正前）と左側油圧指令値（補正前）とを取得する。ステップＳ１２は、前記取得した右側油圧指令値（補正前）と左側油圧指令値（補正前）とに基づき右輪ＷＲＲの油圧指令値（補正前）を補正するための補正値Ｓ（後述する）を算出する。ステップＳ１３は、右輪ＷＲＲの油圧指令値（補正前）から前記算出した補正値を減算することにより（後述する数３参照）、右輪ＷＲＲの油圧指令値（補正後）を算出する。ステップＳ１４は、前記算出した右輪ＷＲＲの油圧指令値（補正後）を出力する。

ここで、右輪ＷＲＲの油圧指令値（補正後）を算出するために用いる上記補正値（ステップＳ１２参照）について説明する。上記補正値は、左輪ＷＲＬの油圧指令値（補正前）が右輪ＷＲＲの油圧指令値（補正前）よりも大きい場合に、右クラッチＣＲが左クラッチＣＬからうける余剰推力ΔＦ（図８参照）による影響を除くための補正値である。こうした補正値Ｓを算出するための式を数１に示す。
（数１）
Ｓ＝ｋ／Ａ_piston×（ＰＬ−ＰＲ）×μ×ｎ×Ｒ_clt
ｋは実測に基づき設定される係数、Ａ_pistonは、クラッチピストンの受圧面積、ＰＬは左側油圧指令値（補正前）、ＰＲは右側油圧指令値（補正前）、μはクラッチ板（クラッチアウター及びクラッチインナー）の摩擦係数、ｎはクラッチ板の枚数、Ｒ_cltはクラッチ板における有効半径である。

右クラッチＣＲにかかる実トルクは右側油圧指令値（補正前）に応じたトルクと前記余剰推力ΔＦによる余剰トルクとの和として求まるものであることから、右側油圧指令値（補正後）としては前記余剰トルク分を考慮してその分を補正する必要がある。トルク（ＴＲ）と推力（ＦＲ）は数２に示すような関係にあり、これらから数３が導かれる。
（数２）
ＴＲ＝ＦＲ×μ×ｎ×Ｒ_clt
（数３）
ＴＲ´（補正後）＝ＴＲ（右側油圧指令値（補正前）に応じたトルク）
−ΔＦ×μ×ｎ×Ｒ_clt
＝（ＦＲ−ΔＦ）×μ×ｎ×Ｒ_clt

ここで、左クラッチＣＬから右クラッチＣＲに対して与えられる左側干渉推力をＦＬ１，右クラッチＣＲから左クラッチＣＬに対して与えられる右側干渉推力をＦＲ１とすると、前記余剰推力ΔＦは数４として求められる。また、左側干渉推力ＦＬ１及び右側干渉推力ＦＲ１はそれぞれ左側指示推力ＦＬと右側指示推力ＦＲの一定割合として示すことが可能であるので、上記係数ｋを用いるとそれぞれ数５，数６のように表すことができる。したがって、これらの数４〜数６から数７が導かれる。
（数４）
ΔＦ＝ＦＬ１−ＦＲ１
（数５）
ＦＬ１＝ｋ×ＦＬ
（数６）
ＦＲ１＝ｋ×ＦＲ
（数７）
ΔＦ＝ｋ×（ＦＬ−ＦＲ）

さらに、推力とクラッチピストンＫＰにかかる油圧との関係は数８、数９に示されるような関係にあることから、数７は数１０に示すように変形可能である。
（数８）
ＦＬ＝ＰＬ／Ａ_piston
（数９）
ＦＲ＝ＰＲ／Ａ_piston
（数１０）
ΔＦ＝ｋ×（ＰＬ／Ａ_piston−ＰＲ／Ａ_piston）
＝ｋ／Ａ_piston×（ＰＬ−ＰＲ）
以上から、数１に示した補正値Ｓを求める式が決まる。数１から理解できるように、この補正値Ｓは左右油圧指令値の油圧差（ＰＬ−ＰＲ）の関数である。

以上説明したように、本発明の駆動力配分装置の制御装置（４ＷＤ−ＥＣＵ）は、車両の走行状態に基づいて左右の油圧クラッチＣＬ，ＣＲのうち一方に他方よりも大きな係合力をかける必要がある場合に、左右のトルク指令値から決定した左右の油圧指令値（補正前）をそれぞれ取得し、該取得した油圧指令値（補正前）の油圧差に応じて車両の走行状態に基づいて算出された係合力（油圧指令値（補正前）に対応）を補正し、該補正した係合力（油圧指令値（補正後）に対応）に従って大きな係合力がかけられた油圧クラッチから発生される余剰推力（余剰トルク）の影響を受ける側の油圧クラッチを制御するようにしている。このようにすることにより、一方のクラッチに過剰なクラッチトルクがかからないように余剰推力（余剰トルク）の発生を考慮して左右輪に駆動力を適切に配分することを、駆動力配分装置の構造そのものを変更することなく容易に実現することができる。

以上、図面に基づいて実施形態の一例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、様々な実施形態が可能であることは言うまでもない。例えば、上述した実施例では、油圧指令値（補正後）を算出するために油圧指令値（補正前）から数１に示したような補正値Ｓを減算したがこれに限らず、以下に示すようにして求められる補正値Ｓ´により油圧指令値（補正前）を乗算することによってもよい。図５は、油圧補正処理の別の実施例を示すフローチャートである。ただし、ステップＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２４の各処理については上記した図４のステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１４の各処理と同様であることから、ここでの説明を省略する。

図５に示すように、ステップＳ２２は、取得した右側油圧指令値（補正前）と左側油圧指令値（補正前）とに基づき右輪ＷＲＲの油圧指令値（補正前）を補正するための補正値Ｓ´（後述する）を算出する。ステップＳ２３は、右輪ＷＲＲの油圧指令値（補正前）に前記算出した補正値を乗算することにより（後述する数１１参照）、右輪ＷＲＲの油圧指令値（補正後）を算出する。
ここで、上記実施例において補正値Ｓ´を算出するための式を数１１に示す。
（数１１）
Ｓ´＝１／｛１＋ｋ´×（ＰＬ−ＰＲ）｝
ｋ´は定数、ＰＬは左側油圧指令値（補正前）、ＰＲは右側油圧指令値（補正前）である。

右クラッチにかかる実トルクは右側油圧指令値（補正前）に応じたトルクと前記余剰推力ΔＦによる余剰トルクを含んでおり、右側油圧指令値（補正後）としては前記余剰トルク分を考慮してその分を補正する必要がある。そこで、この実施例においては、補正係数（補正量Ｓ´，ただし０＜Ｓ´＜１）により補正する。すなわち、数１２に示すように補正することで前記余剰トルクによるトルク干渉の影響を除くようにしている。
（数１２）
ＦＲ＝ＦＲ´×Ｓ´
（数１３）
ＦＲ＝ＰＲ／Ａ_piston
また、
（数１４）
ＦＲ´＝ＦＲ＋ΔＦ
上述した数１２〜数１４から上記数１１は求められる。すなわち、
（数１５）
Ｓ´＝ＦＲ／ＦＲ´＝ＦＲ／｛ＦＲ＋ΔＦ｝
＝ＰＲ／｛ＰＲ＋ｋ（ＰＬ−ＰＲ）｝
＝１／｛１＋ｋ／ＰＲ×（ＰＬ−ＰＲ）｝
ここで、ＰＲは内輪側の油圧に相当し車両の旋回中は待機油圧で近似できるため定数と看做すことができる。そこでｋ´＝ｋ／ＰＲとすることで数１１が導かれる。数１１から理解できるように、この補正値Ｓ´も左右油圧指令値の油圧差（ＰＬ−ＰＲ）の関数である。

なお、上述した実施例においては、車輪速センサ１３により後輪の左右輪ＷＲＲ、ＷＲＬの車輪速を検出し、車輪速の差に基づいて四輪駆動車両１の走行状態を判定していたが、本発明の駆動力配分装置の制御装置では、左右輪ＷＲＲ、ＷＲＬの車輪速の差ではなく、左右輪ＷＲＲ、ＷＲＬの加速度の差等に基づいて四輪駆動車両１の走行状態を判定するようにしてもよい。
また、上述の実施形態では、駆動力配分装置により後輪の左右輪ＷＲＲ、ＷＲＬに駆動力を配分する場合を説明したが、本発明は左右後輪ＷＲＲ、ＷＲＬに駆動力を配分する駆動力配分装置に限定されるものではない。駆動力配分装置は、左右前輪ＷＦＲ、ＷＦＬに対しても駆動力を配分するように構成されてもよい。

１…四輪駆動車両
２Ｌ（２Ｒ）…左（右）フロントドライブシャフト
３…ステアリング装置
４…プロペラシャフト
５Ｌ（５Ｒ）…左（右）リヤドライブシャフト
６１…ハイポイドピニオンシャフト
６２…ハイポイドピニオンギヤ
６３…ハイポイドリングギヤ
１０…ＦＩ／ＡＴ−ＥＣＵ
１１…ＶＳＡ−ＥＣＵ
１２（１２Ｌ，１２Ｒ）…油圧センサ（左，右）
１３…車輪速センサ
１４…舵角センサ
１５…ヨーレイトセンサ
１６…横Ｇセンサ
１７…前後Ｇセンサ
１００…４ＷＤ−ＥＣＵ
１０１…センサ入力部
１０２…駆動トルク算出部
１０３…操安制御部
１０４…ＬＳＤ制御部
１０５…トルク加算部
１０６…クラッチトルク補正部
１０７…電流出力部
１０８…駆動回路部
１１０…フェイルセーフ部
１１１…センサ中点学習部
１１２…Ｆ／Ｓリレー部
１１３…メータ部
ＤＦ…フロントディファレンシャル
ＤＲ…駆動配分装置（リヤディファレンシャル）
ＥＮＧ…エンジン（駆動源）
ＭＴ…トランスミッション
ＷＦＬ（ＷＦＲ）…左（右）前輪
ＷＲＬ（ＷＲＲ）…左（右）後輪
Ａ…回転入力軸
Ｂ…アウタークラッチガイド保持部
Ｃ…クラッチ機構
ＣＬ（ＣＲ）…左（右）油圧クラッチ
Ｄ…油圧回路
Ｅ…エンドプレート
Ｍ…オイルポンプ駆動モータ
Ｖ…バルブ
ＬＰ（ＲＰ）…左（右）オイルポンプ
ＰＨ…ピストンハウジング
ＰＧ…プレッシャーガイド
ＳＣ…サイドケース
Ｃａ…クラッチアウター
Ｃｂ…クラッチインナー
ＯＧ…アウタークラッチガイド
ＩＧ…インナークラッチガイド
ＫＰ…クラッチピストン
ＫＧ…クラッチガイドプレート
ＳＢ…スラストベアリング

Claims

駆動源からの駆動力を左右一対の駆動輪それぞれに配分する２つの油圧クラッチが互いに隣り合わせに並列配置され、車両の走行状態に応じて前記２つの油圧クラッチそれぞれの係合力を可変に制御する前記各油圧クラッチのクラッチピストンが互いに前記２つの油圧クラッチのクラッチ板を挟むように対向配置されると共に、一方のクラッチピストンが一方の油圧クラッチのクラッチ板を押圧することに伴って他方の油圧クラッチのクラッチ板を係合させる推力が該他方の油圧クラッチに部分的に伝達されるような構造からなる駆動力配分装置の制御装置であって、
車両の走行状態に基づいて前記２つの油圧クラッチの係合力を算出するクラッチ係合力算出手段と、
前記算出した係合力に基づき前記２つの油圧クラッチにおけるそれぞれのクラッチピストンを動作させるために算出される油圧指令値を取得する油圧指令値取得手段と、
前記取得した油圧指令値の油圧差に基づいて、前記２つの油圧クラッチのうちいずれか一方について前記算出した係合力を補正する係合力補正手段と、
前記補正した係合力に応じて前記いずれか一方の油圧クラッチのクラッチピストンを動作させる制御を行う制御手段と
を備え、
前記係合力補正手段は、前記２つの油圧クラッチのうち係合力の大きいクラッチにより係合力の小さいクラッチに発生される余剰トルクを補正するための補正量を前記油圧差に基づき算出し、前記係合力の小さいクラッチの前記算出した係合力を前記算出した補正量に応じて減少させるように補正することを特徴とする駆動力配分装置の制御装置。
車両の旋回方向に基づいて左右一対の駆動輪のうち旋回外輪となる側の車輪と旋回内輪となる側の車輪を判定する判定手段と、
車両の走行状態に基づいて前記旋回外輪に前記駆動源からの駆動力を配分する油圧クラッチの係合力を、前記旋回内輪に前記駆動源からの駆動力を配分する油圧クラッチの係合力よりも大きく設定する設定手段とを備えてなり、
前記係合力補正手段は、前記旋回内輪に設定する油圧クラッチの係合力を前記油圧差に基づき補正することを特徴とする請求項１に記載の駆動力配分装置の制御装置。
前記各油圧クラッチにおけるアウタークラッチガイドが共通のアウタークラッチ保持部に支持されることを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動力配分装置の制御装置。