JP5700001B2 - 車両用駆動装置の制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両用駆動装置の制御装置に関し、特に車両直進走行中の直進安定性を確保する技術に関する。
車両用駆動装置には、例えば本願の図９に示すように、駆動源であるエンジン１００と、そのエンジン１００からの駆動トルクに基づいて左右の前輪１０２ｌ、１０２ｒを駆動する前輪駆動装置である前輪差動歯車装置１０４と、エンジン１００からの駆動トルクに基づいて一対のドライブシャフト１０６ｌ、１０６ｒをそれぞれ介して左右の後輪１０８ｌ、１０８ｒを駆動する後輪駆動装置である後輪差動歯車装置１１０と、一対のドライブシャフト１０６ｌ、１０６ｒのうちの一方のドライブシャフト１０６ｌに設けられた断接可能な制御クラッチ１１２とを備え、制御クラッチ１１２を係合させることによって４輪駆動状態となるものが知られている。例えば、特許文献１、２に示すものがそれである。
特開２０１１−２５５８４６号公報 特開２０１０−２６０３８３号公報
ところで、上記のような車両用駆動装置において、例えば低μ路１１４での４ＷＤ直進走行時に左右の前輪１０２ｌ、１０２ｒの少なくとも一方がスリップすることによって、エンジン１００から後輪１０８ｌ、１０８ｒに入力される駆動トルクが急増して係合されていた制御クラッチ１１２が滑ることがある。これによって、本願の図１０に示すように、制御クラッチ１１２が滑っている回転数であるクラッチ滑りΔＷだけ制御クラッチ１１２が設けられいる側のドライブシャフト１０６ｌすなわち後輪差動歯車装置１１０のサイドギヤ１１０ｌの回転数ＷＤＬが、制御クラッチ１１２が設けられていない側のドライブシャフト１０６ｒすなわち後輪差動歯車装置１１０のサイドギヤ１１０ｒの回転数ＷＤＲより高くなり、後輪差動歯車装置１１０内のサイドギヤ１１０ｌ、１１０ｒである差動ギヤの摩擦抵抗によって、回転数の遅いサイドギヤ１１０ｒが一体的に連結されている後輪１０８ｒへ後輪１０８ｌに比べて大きいトルクが伝達されるので、車両直進中にハンドルが運転者の意図とせず例えば図９に示すように左にとられて車両の直進安定性に悪影響を与える可能性があった。このような課題は、図９において前輪差動歯車装置１０４を備えない２輪駆動車両でも同様に発生する。なお、図１０において、ＷＴＬは後輪１０８ｌの回転数であり、ＷＴＲは後輪１０８ｒの回転数であり、ＷＤＬはドライブシャフト１０６ｌすなわちサイドギヤ１１０ｌの回転数であり、ＷＤＲはドライブシャフト１０６ｒすなわちサイドギヤ１１０ｒの回転数である。
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、入力された駆動トルクの急増によって制御クラッチに滑りが発生した場合において、車両の直進安定性が確保される車両用駆動装置の制御装置を提供することにある。
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、(a) 入力された駆動トルクを一対のドライブシャフトをそれぞれ介して左右の駆動輪へ分配する差動歯車装置と、前記一対のドライブシャフトのうちの一方のドライブシャフトに設けられた断接可能な制御クラッチと、前記一対のドライブシャフトのうちの他方に設けられた駆動輪の回転を抑制するブレーキとを備える車両用駆動装置の制御装置であって、(b) 前記制御クラッチが接続されている状態で前記入力された駆動トルクが急増した場合は、前記ブレーキを係合して前記他方の駆動輪のトルクを抑制することにある。
本発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記制御クラッチが接続されている状態で前記入力された駆動トルクが急増した場合は、前記ブレーキを係合して前記他方の駆動輪のトルクを抑制する。このため、前記入力された駆動トルクが急増して前記制御クラッチに滑りが発生した場合において、前記他方の駆動輪に前記制御クラッチが設けられている方の駆動輪に比べて大きなトルクが作用しても、前記ブレーキが係合されて前記他方の駆動輪のトルクが抑制されるので、車両の直進安定性が確保される。これにより、車両直進中に左又は右へハンドルがとられることが抑制される。
ここで、好適には、前記ブレーキは、前記左右の駆動輪の駆動力差が小さくなるように制動力を付与する。このため、前記ブレーキの制動力によって前記他方の駆動輪のトルクが抑制されると、前記左右の駆動輪の駆動力差が小さくなるので、車両直進中に左又は右へハンドルがとられることが好適に抑制される。
また、好適には、予め記憶された前記制御クラッチの伝達トルクと前記ブレーキの制動トルクとの間の一定の関係から前記制御クラッチの伝達トルクに基づいて前記ブレーキの制動トルクを算出し、前記ブレーキからその制動トルクを出力させる。このため、前記ブレーキの制動力によって前記他方の駆動輪のトルクが抑制されると、前記左右の駆動輪の駆動力差が好適に小さくなる。
また、好適には、(a) 本発明の車両用駆動装置を駆動源からの駆動トルクに基づいて左右の後輪を駆動する後輪駆動装置として備えるとともに、前記駆動源からの駆動トルクに基づいて左右の前輪を駆動する前輪駆動装置を備え、前記制御クラッチの係合により４輪駆動状態とする車両用４輪駆動装置の制御装置であって、(b) 前記４輪駆動状態において前記左右の前輪の少なくとも一方がスリップした場合に、前記ブレーキを係合して前記他方の後輪のトルクを抑制する。このため、前記４輪駆動状態において前記左右の前輪の少なくとも一方がスリップすることにより前記後輪を駆動する駆動トルクが急増して、前記制御クラッチに滑りが発生する場合において、前記他方の後輪に前記制御クラッチが設けられている方の後輪に比べて大きなトルクが作用するが、前記ブレーキが係合されて前記他方の後輪のトルクが抑制されるので、４輪駆動車両の直進安定性が確保される。これにより、車両直進中に左又は右へハンドルがとられることが抑制される。
また、好適には、(a) 本発明の車両用駆動装置を駆動源からの駆動トルクに基づいて左右の前輪を駆動する前輪駆動装置として備えるとともに、前記駆動源からの駆動トルクに基づいて左右の後輪を駆動する後輪駆動装置を備え、前記制御クラッチの係合により４輪駆動状態とする車両用４輪駆動装置の制御装置であって、(b) 前記４輪駆動状態において前記左右の後輪の少なくとも一方がスリップした場合に、前記ブレーキを係合して前記他方の前輪のトルクを抑制する。このため、前記４輪駆動状態において前記左右の後輪の少なくとも一方がスリップすることにより前記前輪を駆動する駆動トルクが急増して、前記制御クラッチに滑りが発生する場合において、前記他方の前輪に前記制御クラッチが設けられている方の前輪に比べて大きなトルクが作用するが、前記ブレーキが係合されて前記他方の前輪のトルクが抑制されるので、４輪駆動車両の直進安定性が確保される。これにより、車両直進中に左又は右へハンドルがとられることが抑制される。
本発明が好適に適用されたＦＦ４輪駆動車両の駆動装置の構成を説明する図である。 図１の駆動装置に設けられた電子制御装置における制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 図２の電子制御装置のブレーキ制動力演算部において、制御クラッチ伝達トルク量演算部で演算された制御クラッチ伝達トルクに基づいてブレーキ制動力を演算する際に使用するマップの一例を示す図である。 図２の電子制御装置による、４ＷＤ直進走行時において車両の直進安定性が確保される制御作動の要部をそれぞれ説明するフローチャートである。 図１の車両用駆動装置において、４ＷＤ直進走行中に低μ路で左右の前輪の少なくとも一方がスリップすることによって、エンジンから後輪に入力される駆動トルクが急増して係合されていた制御クラッチが滑っている状態を示す図である。 本発明の他の実施例を示す車両用駆動装置の電子制御装置において、その電子制御装置に備えられた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の電子制御装置による、４ＷＤ直進走行時において車両の直進安定性が確保される制御作動の要部をそれぞれ説明するフローチャートである。 本発明の他の実施例の車両用駆動装置を示す図である。 従来の車両用駆動装置において、４ＷＤ直進走行中に低μ路で左右の前輪の少なくとも一方がスリップすることによって、エンジンから後輪に入力される駆動トルクが急増して係合されていた制御クラッチが滑っている状態を示す図である。 図９の車両用駆動装置において、制御クラッチが滑っている時の左右の後輪の回転数およびその左右の後輪に設けられたドライブシャフトの回転数を示す図である。
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明に用いる図面において、各部の寸法比等は必ずしも正確には描かれていない。
図１は、本発明が適用された車両用駆動装置１０を説明する図である。車両用駆動装置１０は、制御クラッチ１２によって選択的に四輪駆動モード或いは二輪駆動モードに切換可能なＦＦ駆動（フロントエンジン・フロントドライブ）を基本とする車両用４輪駆動装置である。図１において、エンジン１４(駆動源)からの駆動トルクは、自動変速機１５、前輪差動歯車装置(前輪駆動装置)１６、および左右一対の前輪車軸１８ｌ、１８ｒを介して左右一対の前輪２０ｌ、２０ｒ（以下、特に区別しない場合には単に前輪２０という）へ伝達される一方、自動変速機１５、トランスファー２２、プロペラシャフト２４、後輪差動歯車装置(後輪駆動装置)２６、および左右一対の後輪車軸(ドライブシャフト)２８ｌ、２８ｒを介して左右一対の後輪(駆動輪)３０ｌ、３０ｒ（以下、特に区別しない場合には単に後輪３０という）へ伝達される。なお、前輪差動歯車装置１６は、入力された駆動トルクを左右一対の前輪車軸１８ｌ、１８ｒをそれぞれ介して左右の前輪２０ｌ、２０ｒへ分配することで、それら前輪２０ｌ、２０ｒを駆動する。また、後輪差動歯車装置２６は、入力された駆動トルクを左右一対の後輪車軸２８ｌ、２８ｒをそれぞれ介して左右の後輪３０ｌ、３０ｒへ分配することで、それら後輪３０ｌ、３０ｒを駆動する。また、後輪差動歯車装置２６は、たとえば、軸心方向においてサイドギヤ２６ｌ、２６ｒをデフケースに押圧する皿ばねなどによってそのサイドギヤ２６ｌ、２６ｒのデフケースに対する回転摩擦抵抗を積極的に発生させることにより自動的に高回転側のサイドギヤ２６ｌ、２６ｒから低回転側のサイドギヤ２６ｌ、２６ｒにトルクを移すＬＳＤ(リミテッド・スリップデフ)である。また、一対の後輪車軸２８ｌ、２８ｒのうちの一方の後輪車軸２８ｌには、後輪差動歯車装置２６と後輪３０ｌとの間の動力伝達を断接可能な制御クラッチ１２が配設されている。
前輪２０および後輪３０には、図１に示すように、それぞれ油圧シリンダによって機械的にブレーキ制動力(制動トルク)Ｂを発生させる油圧ブレーキ(ホイールブレーキ)３２がそれぞれ設けられており、油圧ブレーキ制御装置３４(図２参照)によってそれらの回転を抑制するブレーキ制動力が制御されるようになっている。油圧ブレーキ制御装置３４は電磁式の油圧制御弁や切換弁等を備えており、電子制御装置(制御装置)４０(図２参照)から出力されるブレーキ制御信号に従って前輪２０および後輪３０のそれぞれについて油圧ブレーキ３２のブレーキ制動力Ｂを電気的に制御する。なお、図１では、前輪２０ｌ、２０ｒおよび後輪３０ｌに設けられている油圧ブレーキ３２が省略されている。
図１に示すように、制御クラッチ１２には、図示しないピストンを移動させることによりその制御クラッチ１２の締結力を発生させるアクチュエータ３６が備えられている。このため、車両用駆動装置１０では、制御クラッチ１２がアクチュエータ３６によって締結されると、エンジン１４からの駆動トルクが前輪２０および後輪３０に伝達される四輪駆動モードとなり、制御クラッチ１２がアクチュエータ３６によって解放されると、エンジン１４からの駆動トルクが専ら前輪２０に伝達される二輪駆動モードとなる。なお、このときの後輪差動歯車装置２６では、制御クラッチ１２が解放されると後輪３０ｌに駆動トルクが伝達されないだけでなく、制御クラッチ１２側のサイドギヤ２６ｌが空転するので、後輪３０ｒにも駆動トルクが伝達されなくなる。また、前輪２０と後輪３０との駆動トルク配分比(％)は、制御クラッチ１２が解放状態では、前輪：後輪＝１００：０(％)の前輪駆動配分比であり、制御クラッチ１２が完全締結状態では、前輪：後輪＝５０：５０(％)の前後輪配分比であり、制御クラッチ１２の締結力の大きさに応じて後輪配分比が０％〜５０％まで無段階に制御される。この制御クラッチ１２は、良く知られたものであり、たとえば電子制御カップリングと称されるものと同様に構成される。
図２は、電子制御装置４０における制御機能の要部を説明するブロック線図である。この図２に示す電子制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行う。この電子制御装置４０には、操舵角検出装置４２により検出されるステアリングホイール４４の操舵角θＳを示す信号と、前輪２０および後輪３０にそれぞれ設けられた車輪速センサ４６、４８、５０、５２により検出される前輪２０ｌおよび２０ｒ、後輪３０ｌおよび３０ｒの車輪速ＶＦＬ、ＶＦＲ、ＶＲＬ、ＶＲＲを示す信号と、前輪２０および後輪３０のそれぞれに設けられた荷重センサ５４、５６、５８、６０により検出される前輪２０ｌおよび２０ｒ、後輪３０ｌおよび３０ｒそれぞれに作用する車両の荷重ＷＦＬ、ＷＦＲ、ＷＲＬ、ＷＲＲを表す信号と、アクセル開度センサ６２により検出される運転者の出力要求量に対応する図示しないアクセルペダルの操作量であるアクセル開度ＡＣＣを表す信号と、エンジン回転速度センサ６４により検出されるエンジン１４の回転速度であるエンジン回転速度ＮＥを表す信号と、アクチュエータ３６により検出される制御クラッチ１２の締結状態、解放状態を示す信号とが入力されている。
電子制御装置４０は、直進意志判定部６６、前輪スリップ判定部６８、制御クラッチ伝達トルク量演算部７０、ブレーキ制動力演算部７２、協調制御部７４を備えている。直進意志判定部６６は、アクチュエータ３６によって制御クラッチ１２が締結状態とされている４輪駆動走行時において、運転者が車両を直進させようとする直進意志を有しているのか否かを操舵角検出装置４２に検出された操舵角θＳに基づいて判定する。たとえば、直進意志判定部６６は、４輪駆動走行時において、操舵角検出装置４２によって検出されたステアリングホイール４４の操舵角θＳが実験等により予め定められた判定範囲内にあることに基づいて運転者が直進意志を有していると判定し、ステアリングホイール４４の操舵角θＳがその判定範囲から外れたことに基づいて運転者が直進意志を有していないすなわち運転者が車両を旋回させようとする旋回意志を有していると判定する。
前輪スリップ判定部６８は、直進意志判定部６６において運転者が直進意志を有していると判定されると、前輪２０がスリップしているか否かを車輪速センサ４６、４８、５０、５２からの車輪速ＶＦＬ、ＶＦＲ、ＶＲＬ、ＶＲＲに基づいて判定する。たとえば、前輪スリップ判定部６８は、直進意志判定部６６において運転者が直進意志を有していると判定されると、車輪速センサ４６、４８、５０、５２によって検出された各駆動輪の車輪速ＶＦＬ、ＶＦＲ、ＶＲＬ、ＶＲＲを基に算出されたスリップ率Ｒｓ(％)が実験等により予め定められたスリップ率基準値Ｒｃ(％)未満の場合には前輪２０がスリップしていないと判定し、そのスリップ率Ｒｓ(％)がスリップ率基準値Ｓｃ(％)以上の場合には前輪２０がスリップしていると判定する。なお、スリップ率Ｒｓ(％)は下記式(１)により算出されるものであり、その式(１)においてＶＦ＝(ＶＦＬ＋ＶＦＲ)／２であり、ＶＲ＝(ＶＲＬ＋ＶＲＲ)／２である。なお、４輪駆動状態において左右の前輪２０ｌ、２０ｒの少なくとも一方がスリップすることによって、スリップ率Ｒｓ(％)がスリップ率基準値Ｒｃ(％)以上となると、前輪２０を駆動していた駆動トルクが後輪３０側に伝達されるので、後輪３０を駆動する駆動トルクが急増して制御クラッチ１２に滑りが発生する。
Ｒｓ(％)＝(ＶＦ−ＶＲ)／ＶＦ×１００・・・(１)
制御クラッチ伝達トルク量演算部７０は、後輪２０すなわち制御クラッチ１２に伝達される駆動トルクである制御クラッチ伝達トルク(係合トルク容量)ＴＳを荷重センサ５４、５６、５８、６０、アクセル開度センサ６２、エンジン回転速度センサ６４に基づいて演算する。すなわち、制御クラッチ伝達トルク量演算部７０は、アクセル開度センサ６２により検出されるアクセル開度ＡＣＣとエンジン回転速度センサ６４により検出されるエンジン回転速度ＮＥと等に基づいて算出されるエンジン１４から入力される駆動トルクＴＥと、荷重センサ５４、５６、５８、６０により検出される前輪２０および後輪３０にそれぞれ作用する前輪荷重および後輪荷重に基づいて算出される前輪２０と後輪３０との駆動力配分率(％)と、に基づいて、前後輪の荷重配分に応じた前後輪駆動力配分比となるようにするための制御クラッチ１２の制御クラッチ伝達トルクＴＳを演算する。なお、上記前輪荷重は左右の前輪２０ｌ、２０ｒに作用する荷重ＷＦＬ、ＷＦＲの平均値であり、上記後輪荷重は左右の後輪３０ｌ、３０ｒに作用する荷重ＷＲＬ、ＷＲＲの平均値である。
また、制御クラッチ伝達トルク量演算部７０では、上述のように制御クラッチ伝達トルクＴＳを演算し、その制御クラッチ伝達トルクＴＳに従って制御クラッチ１２の締結力をアクチュエータ３６によって制御する。これにより、４輪駆動状態では、前後輪荷重に比例した駆動力配分率(％)となるように前輪２０および後輪３０に所定の駆動トルクを伝達する駆動力配分制御が行われる。
ブレーキ制動力演算部７２は、直進意志判定部６６において運転者が直進意志を有していると判定され且つ前輪スリップ判定部６８において前輪２０がスリップしていると判定されて、制御クラッチ伝達トルク量演算部７０で制御クラッチ伝達トルクＴＳが演算されると、直進安定性を維持するために実験等により予め定められた関係からその演算された制御クラッチ伝達トルクＴＳに基づいて制御クラッチ１２が設けられていない側の後輪３０ｒに設けられた油圧ブレーキ３２のブレーキ制動力Ｂを演算する。すなわち、ブレーキ制動力演算部７２は、直進意志判定部６６および前輪スリップ判定部６８において上記条件が判定されて、制御クラッチ伝達トルク量演算部７０で制御クラッチ伝達トルクＴＳが演算されると、例えば図３に示す後輪差動歯車装置２６のＬＳＤ(リミテッド・スリップデフ)特性を考慮し予め求められ且つ記憶されたマップから、その演算された制御クラッチ伝達トルクＴＳに基づいて後輪３０ｒの油圧ブレーキ３２のブレーキ制動力Ｂを演算する。なお、ブレーキ制動力Ｂは、スリップ率Ｒｓがスリップ率基準値Ｒｃ以上となる前輪２０のスリップにより、後輪３０を駆動する駆動トルクが急増して制御クラッチ１２の係合トルク容量ＴＳを上回ることで生じる制御クラッチ１２の滑りによって、後輪差動歯車装置２６内のサイドギヤ２６ｌ、２６ｒの摩擦抵抗により高回転側のサイドギヤ２６ｌから低回転側のサイドギヤ２６ｒに伝達されるトルクを抑制して左右の後輪３０ｌ、３０ｒに作用する駆動力差を小さくするものである。
協調制御部７４は、制御クラッチ伝達トルク量演算部７０において制御クラッチ伝達トルクＴＳが演算され、且つ、ブレーキ制動力演算部７２においてブレーキ制動力Ｂが演算されると、制御クラッチ伝達トルクＴＳが制御クラッチ１２に伝達されるようにその制御クラッチ１２の締結力をアクチュエータ３６によって制御すると共に、直進走行中に前輪２０のスリップが生じて後輪３０の左右の駆動力差が大きくなった場合には、その駆動力差を解消するように油圧ブレーキ３２を油圧ブレーキ制御装置３４によって制御する。
図４は、図２の電子制御装置４０の制御作動の要部を説明するフローチャートであり、所定の制御周期で繰り返し実行される。
図４において、先ず、直進意志判定部６６に対応するステップ(以下、ステップを省略する)Ｓ１において、運転者が直進意志を有しているかすなわち車両が直進しているか否かが判定される。このＳ１の判定が否定されるすなわち運転者が旋回意志を有している場合には、制御クラッチ伝達トルク量演算部７０に対応するＳ２が実行させられるが、肯定される場合には、前輪スリップ判定部６８に対応するＳ３が実行させられる。Ｓ２では、前後輪荷重に比例した駆動力配分率(％)となるように前輪２０および後輪３０に所定の駆動トルクが伝達されるトルク伝達制御(通常のトルク伝達制御)が行われる。つまり、Ｓ２では、上記トルク伝達制御と同時に油圧ブレーキ３２のブレーキ制動力Ｂを制御するブレーキ協調制御すなわち後述する協調制御部７４に対応するＳ５が行われず上記トルク伝達制御だけが行われる。
前輪スリップ判定部６８に対応するＳ３では、スリップ率Ｒｓがスリップ率基準値Ｒｃ以上となって前輪２０がスリップしているか否かが判定される。このＳ３の判定が否定されるすなわちスリップ率Ｒｓがスリップ率基準値Ｒｃ未満で前輪２０がスリップしていない場合には上述したＳ２が実行させられるが、肯定される場合には、制御クラッチ伝達トルク量演算部７０およびブレーキ制動力演算部７２に対応するＳ４が実行させられる。上記Ｓ４では、制御クラッチ伝達トルク量演算部７０において制御クラッチ伝達トルクＴＳが演算され、その演算された制御クラッチ伝達トルクＴＳに基づいてブレーキ制動力演算部７２おいてブレーキ制動力Ｂが演算される。
Ｓ４で制御クラッチ伝達トルクＴＳおよびブレーキ制動力Ｂが演算されると、協調制御部７４に対応するＳ５において、その演算された制御クラッチ伝達トルクＴＳに基づいて制御クラッチ１２の締結力がアクチュエータ３６により制御されると共に、その演算されたブレーキ制動力Ｂに基づいて後輪３０ｒに設けられた油圧ブレーキ３２が油圧ブレーキ制御装置３４により制御される。
図５は、以上のように構成された車両用駆動装置１０において、例えば４ＷＤ直進走行中に低μ路７６で左右の前輪２０ｌ、２０ｒの少なくとも一方がスリップすることによって、エンジン１４から後輪３０に入力される駆動トルクが急増して係合されていた制御クラッチ１２が滑っている状態を示す図である。図５に示すように、制御クラッチ１２が滑ると、その制御クラッチ１２が設けられている側のサイドギヤ２６ｌの回転数が、制御クラッチ１２が設けられていない側のサイドギヤ２６ｒの回転数より高くなり、後輪差動歯車装置２６内のサイドギヤ２６ｌ、２６ｒの摩擦抵抗によって回転数の遅いサイドギヤ２６ｒと連結されている後輪３０ｒへ、後輪３０ｌに作用するトルクＴＬに比べて大きいトルクＴＲが伝達されるが、油圧ブレーキ３２の係合によって後輪３０ｒにブレーキ制動力Ｂが作用されるので後輪３０ｒのトルクＴＲが抑制される。このため、左右の後輪３０ｌ、３０ｒに作用する駆動力差すなわちトルクＴＬ、ＴＲ’の差が好適に小さくなる。
上述のように、本実施例の車両用駆動装置１０の電子制御装置４０によれば、制御クラッチ１２が接続されている４ＷＤ直進走行状態でエンジン１４から後輪３０に入力された駆動トルクが急増した場合は、油圧ブレーキ３２により後輪３０ｒのトルクＴＲを抑制する。このため、エンジン１４から後輪３０に入力された駆動トルクが急増して制御クラッチ１２に滑りが発生した場合において、後輪３０ｒに制御クラッチ１２が設けられている方の後輪３０ｌに比べて大きなトルクＴＲが作用しても、油圧ブレーキ３２が係合されて後輪３０ｒのトルクＴＲが抑制されるので、車両の直進安定性が確保される。これにより、車両直進中に左又は右へステアリングホイール４４がとられることが抑制される。
また、本実施例の車両用駆動装置１０の電子制御装置４０によれば、油圧ブレーキ３２は、左右の後輪３０ｌ、３０ｒのトルクＴＬ、ＴＲ’の差が小さくなるようにブレーキ制動力Ｂを付与する。このため、油圧ブレーキ３２のブレーキ制動力Ｂによって後輪３０ｒのトルクＴＲが抑制されると、左右の後輪３０ｌ、３０ｒのトルクＴＬ、ＴＲ’の差が小さくなるので、車両直進中に左又は右へステアリングホイール４４がとられることが好適に抑制される。
また、本実施例の車両用駆動装置１０の電子制御装置４０によれば、後輪差動歯車装置２６のＬＳＤ(リミテッド・スリップデフ)特性を考慮したマップを使用し、制御クラッチ伝達トルク量演算部７０で演算された制御クラッチ１２の制御クラッチ伝達トルクＴＳに基づいて油圧ブレーキ３２のブレーキ制動力Ｂを算出して、油圧ブレーキ３２からそのブレーキ制動力Ｂを出力する。このため、油圧ブレーキ３２のブレーキ制動力Ｂによって後輪３０ｒのトルクＴＲが抑制されると、左右の後輪３０ｌ、３０ｒのトルクＴＬ、ＴＲ’の差が好適に小さくなる。
また、本実施例の車両用駆動装置１０の電子制御装置４０によれば、エンジン１４からの駆動トルクに基づいて左右の後輪３０ｌ、３０ｒを駆動する後輪差動歯車装置２６を備えるとともに、エンジン１４からの駆動トルクに基づいて左右の前輪２０ｌ、２０ｒを駆動する前輪差動歯車装置１６を備え、制御クラッチ１２の係合により４輪駆動状態とする車両用駆動装置１０の電子制御装置４０であって、前記４輪駆動状態において左右の前輪２０ｌ、２０ｒの少なくとも一方がスリップした場合に、油圧ブレーキ３２を係合して後輪３０ｒのトルクＴＲを抑制する。このため、前記４輪駆動状態において左右の前輪２０ｌ、２０ｒの少なくとも一方がスリップすることにより後輪３０を駆動する駆動トルクが急増して、制御クラッチ１２に滑りが発生する場合において、後輪３０ｒに制御クラッチ１２が設けられている方の後輪３０ｌに比べて大きなトルクＴＲが作用するが、油圧ブレーキ３２が係合されて後輪３０ｒのトルクＴＲが抑制されるので、４輪駆動車両の直進安定性が確保される。これにより、車両直進中に左又は右へステアリングホイール４４がとられることが抑制される。
続いて、本発明の他の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。以下の説明において、実施例相互に共通する部分については同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施例の車両用駆動装置１０の電子制御装置(制御装置)７８は、図６に示すように、実施例１の電子制御装置４０に機能的にモード判定部８０が追加されたものである。また、車両用駆動装置１０には、運転者の選択操作によって４輪駆動状態の走行モードが切り換えられるモード切換スイッチ８２(図６参照)が設けられており、そのモード切換スイッチ８２によって検出される運転者の選択した走行モードを示す信号が電子制御装置７８に入力されている。
モード判定部８０は、４輪駆動走行において、例えば前後輪荷重に比例した駆動力配分率(％)となるように前輪２０および後輪３０に所定の駆動トルクを伝達するトルク伝達制御と同時に油圧ブレーキ３２のブレーキ制動力Ｂを制御し後輪３０ｒのトルクＴＲを抑制させることによって４ＷＤ直進走行性を向上させるブレーキ協調制御をＯＮすなわち実行可能にして車両の走行性向上を重視する走行を可能にする走行性重視走行モードと、前記ブレーキ協調制御をＯＦＦすなわち実行不能にして前記トルク伝達制御を実行することにより車両の燃費向上を重視する走行を可能にする燃費重視走行モードとのどちらかを選択しているのかを、モード切換スイッチ８２の操作に基づいて判定する。
図７は、図６の電子制御装置７８の制御作動の要部を説明するフローチャートであり、所定の制御周期で繰り返し実行される。なお、図７のステップＳ１乃至Ｓ５と図４のステップＳ１乃至Ｓ５とは同じであるので、以下において図７のステップＳ１乃至Ｓ５の説明を省略する。
モード判定部８０に対応するＳ６において、走行性重視走行モードが選択されているか否かが判定される。このＳ６の判定が否定されるすなわち燃費重視走行モードが選択されている場合には、制御クラッチ伝達トルク量演算部７０に対応するＳ２が実行させられるすなわち前記ブレーキ協調制御がＯＦＦすなわち実行不能となるが、肯定される場合には、直進意志判定部６６に対応するＳ１が実行させられるすなわち前記ブレーキ協調制御がＯＮすなわち実行可能となる。
上述のように、本実施例の車両用駆動装置１０の電子制御装置７８によれば、４輪駆動走行時において前記ブレーキ協調制御をＯＮにする走行性重視走行モードと前記ブレーキ協調制御をＯＦＦにする燃費重視走行モードとの選択が可能なモード切換スイッチ８２が設けられており、運転者がモード切換スイッチ８２を操作して前記ブレーキ協調制御のＯＮ／ＯＦＦを切り換えることによって、運転者の意志に沿った走行が可能になる。
図８は、本発明の好適に適用された他の実施例の車両用駆動装置８４を示す図である。図８に示すように、本実施例の車両用駆動装置８４は、制御クラッチ１２によって選択的に四輪駆動モード或いは二輪駆動モードに切換可能なＦＲ駆動（フロントエンジン・リヤドライブ）を基本とする車両用４輪駆動装置であり、エンジン１４からの駆動トルクが、自動変速機１５、トランスファー８６、プロペラシャフト２４、後輪差動歯車装置２６、および左右一対の後輪車軸２８ｌ、２８ｒを介して左右一対の後輪３０ｌ、３０ｒへ伝達される一方、自動変速機１５、トランスファー８６、前輪差動歯車装置１６、および左右一対の前輪車軸１８ｌ、１８ｒを介して左右一対の前輪２０ｌ、２０ｒへ伝達されるようになっている。なお、前輪差動歯車装置１６は、たとえば、軸心方向においてサイドギヤ１６ｌ、１６ｒをデフケースに押圧する皿ばねなどによってそのサイドギヤ１６ｌ、１６ｒのデフケースに対する回転摩擦抵抗を積極的に発生させることにより自動的に高回転側のサイドギヤ１６ｌ、１６ｒから低回転側のサイドギヤ１６ｌ、１６ｒにトルクを移すＬＳＤ(リミテッド・スリップデフ)である。また、一対の前輪車軸１８ｌ、１８ｒのうちの一方の前輪車軸１８ｌには、前輪差動歯車装置１６と前輪２０ｌとの間の動力伝達を断接可能な制御クラッチ１２が配設されている。また、図８では、前輪２０ｌおよび後輪３０ｌ、３０ｒに設けられている油圧ブレーキ３２が省略されている。
車両用駆動装置８４の電子制御装置(制御装置)は、実施例１の車両用駆動装置１０の電子制御装置４０に比較して、前輪２０ｌ、２０ｒのスリップを判定する前輪スリップ判定部６８にかえて後輪３０ｌ、３０ｒのスリップを判定する後輪スリップ判定部が備えられている点で相違し、その他は略同様となっている。
以上のように構成された車両用駆動装置８４では、図８に示すように、４ＷＤ直進走行中に低μ路７６で左右の後輪３０ｌ、３０ｒの少なくとも一方がスリップすることによりエンジン１４から前輪２０に入力される駆動トルクが急増して係合されていた制御クラッチ１２が滑ると、その制御クラッチ１２が設けられている側のサイドギヤ１６ｌの回転数が、制御クラッチ１２が設けられていない側のサイドギヤ１６ｒの回転数より高くなり、前輪差動歯車装置１６内のサイドギヤ１６ｌ、１６ｒの摩擦抵抗によって回転数の遅いサイドギヤ１６ｒと連結されている前輪２０ｒへ、前輪２０ｌに作用するトルクＴＦＬに比べて大きいトルクＴＦＲが伝達されるが、油圧ブレーキ３２の係合によって前輪２０ｒにブレーキ制動力Ｂが作用されるので前輪２０ｒのトルクＴＦＲが抑制される。このため、左右の前輪２０ｌ、２０ｒに作用する駆動力差すなわちトルクＴＦＬ、ＴＦＲ’の差が好適に小さくなる。
上述のように、本実施例の車両用駆動装置８４の電子制御装置によれば、エンジン１４からの駆動トルクに基づいて左右の前輪２０ｌ、２０ｒを駆動する前輪差動歯車装置１６を備えるとともに、エンジン１４からの駆動トルクに基づいて左右の後輪３０ｌ、３０ｒを駆動する後輪差動歯車装置２６を備え、制御クラッチ１２の係合により４輪駆動状態とする車両用駆動装置８４の電子制御装置であって、前記４輪駆動状態において左右の後輪３０ｌ、３０ｒの少なくとも一方がスリップした場合に、油圧ブレーキ３２を係合して前輪２０ｒのトルクＴＦＲを抑制する。このため、前記４輪駆動状態において左右の後輪３０ｌ、３０ｒの少なくとも一方がスリップすることにより前輪２０を駆動する駆動トルクが急増して、制御クラッチ１２に滑りが発生する場合において、前輪２０ｒに制御クラッチ１２が設けられている方の前輪２０ｌに比べて大きなトルクＴＦＲが作用するが、油圧ブレーキ３２が係合されて前輪２０ｒのトルクＴＦＲが抑制されるので、４輪駆動車両の直進安定性が確保される。これにより、車両直進中に左又は右へステアリングホイール４４がとられることが抑制される。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
本実施例では、車両用駆動装置１０は制御クラッチ１２を係合させることによって４輪駆動状態となる車両用４輪駆動装置が使用されていたが、例えば前輪差動歯車装置１６を備えない二輪駆動装置であっても本発明を適用させることができる。
また、本実施例の車両用駆動装置１０の電子制御装置４０、７８おいて、前輪スリップ判定部６８は、車輪速センサ４６、４８、５０、５２によりスリップ率Ｒｓを算出することによって前輪２０ｌ、２０ｒのスリップを判定したが、例えば荷重センサ５４、５６、５８、６０などによって前輪２０ｌ、２０ｒのスリップを判定しても良い。
また、本実施例において、制御クラッチ１２は、電子制御装置４０、７８によってトルク容量が制御されるものであればよく、油圧式、電磁式、磁粉式のいずれであってもよい。
また、本実施例の車両用駆動装置１０では、駆動源としてエンジン１４が用いられていたが、電動機が用いられた車両であってもよい。
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、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。
１０：車両用駆動装置(車両用４輪駆動装置)
１２：制御クラッチ
１４：エンジン(駆動源)
１６：前輪差動歯車装置(前輪駆動装置)
２０ｌ、２０ｒ：前輪
２６：後輪差動歯車装置(後輪駆動装置)
２８ｌ、２８ｒ：後輪車軸(ドライブシャフト)
３０ｌ、３０ｒ：後輪(駆動輪)
３２：油圧ブレーキ(ブレーキ)
４０、７８：電子制御装置(制御装置)
Ｂ：ブレーキ制動力(制動トルク)
ＴＲ：トルク
ＴＳ：制御クラッチ伝達トルク(伝達トルク)

Claims (5)

  1. 入力された駆動トルクを一対のドライブシャフトをそれぞれ介して左右の駆動輪へ分配する差動歯車装置と、前記一対のドライブシャフトのうちの一方のドライブシャフトに設けられた断接可能な制御クラッチと、前記一対のドライブシャフトのうちの他方に設けられた駆動輪の回転を抑制するブレーキとを備える車両用駆動装置の制御装置であって、
    前記制御クラッチが接続されている状態で前記入力された駆動トルクが急増した場合は、前記ブレーキを係合して前記他方の駆動輪のトルクを抑制することを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
  2. 前記ブレーキは、前記左右の駆動輪の駆動力差が小さくなるように制動力を付与する請求項１の車両用駆動装置の制御装置。
  3. 予め記憶された前記制御クラッチの伝達トルクと前記ブレーキの制動トルクとの間の一定の関係から前記制御クラッチの伝達トルクに基づいて前記ブレーキの制動トルクを算出し、前記ブレーキから該制動トルクを出力させる請求項１又は２の車両用駆動装置の制御装置。
  4. 請求項１の車両用駆動装置を駆動源からの駆動トルクに基づいて左右の後輪を駆動する後輪駆動装置として備えるとともに、前記駆動源からの駆動トルクに基づいて左右の前輪を駆動する前輪駆動装置を備え、前記制御クラッチの係合により４輪駆動状態とする車両用４輪駆動装置の制御装置であって、
    前記４輪駆動状態において前記左右の前輪の少なくとも一方がスリップした場合に、前記ブレーキを係合して前記他方の後輪のトルクを抑制することを特徴とする車両用４輪駆動装置の制御装置。
  5. 請求項１の車両用駆動装置を駆動源からの駆動トルクに基づいて左右の前輪を駆動する前輪駆動装置として備えるとともに、前記駆動源からの駆動トルクに基づいて左右の後輪を駆動する後輪駆動装置を備え、前記制御クラッチの係合により４輪駆動状態とする車両用４輪駆動装置の制御装置であって、
    前記４輪駆動状態において前記左右の後輪の少なくとも一方がスリップした場合に、前記ブレーキを係合して前記他方の前輪のトルクを抑制することを特徴とする車両用４輪駆動装置の制御装置。
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