JPH0717282A

JPH0717282A - ４輪駆動車の駆動力制御装置

Info

Publication number: JPH0717282A
Application number: JP18721293A
Authority: JP
Inventors: Keiji Kashiwagi; 慶司柏木; Norihide Urabayashi; 教秀浦林
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 1995-01-20
Anticipated expiration: 2018-04-14
Also published as: JP3396061B2

Abstract

(57)【要約】【目的】４輪駆動車の駆動力配分制御（差動制限制
御）において、低車速域において、直進安定性とタイト
コーナー旋回性と操縦安定性を高める。【構成】４輪駆動車のセンタ差動装置としての電磁多
板クラッチの締結トルクを、差動回転数反映締結トルク
と、推定横加速度反映締結トルクと、車速反映締結トル
クとの合計トルクで設定するようにし、差動回転数反映
締結トルクは、差動回転数ΔＮ（主に前後輪間の差動回
転数）に応じてマップから求めた締結トルクを、車速と
ヨーレイトとをパラメータとするマップＭ２から求めた
ゲインＧ１ｎと、差動回転数に応じたゲインとでゲイン
変更して設定される。前記マップＭ２の特性において、
低車速域において、ヨーレイト微小領域Ａ１では、ゲイ
ンＧ１ｎ＝１．０、ヨーレイト中間領域Ａ２では、Ｇ１
ｎ＝０、ヨーレイト過大領域Ａ３では、ゲインＧ１ｎ＝
１．０、に夫々設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、４輪駆動車の駆動力制
御装置に関し、特に、ヨーレイトに応じて差動制限クラ
ッチ手段の差動制限トルクを制御することにより駆動力
配分を制御するようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、４輪駆動車には、前輪と後輪
へ駆動力を配分するトランスファ装置が設けられ、この
トランスファ装置には、通常、差動制限機能を持たない
差動ギヤ機構が設けられているが、最近では、４輪への
駆動力配分を制御可能にする為に、差動ギヤ機構と共に
又は差動ギヤ機構の代わりに、電磁多板クラッチからな
る差動制限装置を設けたものも提案されている。そし
て、旋回走行時の操縦安定性を確保する為に、前記差動
制限装置を、ヨーレイトをパラメータとして制御する技
術も提案されている。例えは、特公平５−１４６５９号
公報には、旋回走行時にスピンやステア特性の急変が生
じるのを高い応答性で以て防止する為に、検出された実
ヨーレイトと実ヨー加速度が、車速と舵角とから求めた
目標ヨーレイトと目標ヨー加速度となるように差動制限
装置を制御する車両用駆動系クラッチ制御装置が記載さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ヨーレイト
と関連づけて、低車速領域における差動制限制御（駆動
力配分）について考察してみると、直進走行の安定性を
確保する為には、４輪駆動状態とすることが望ましい
が、４輪駆動状態として前後輪間の差動を制限した状態
では、タイトコーナーを走行する時の旋回性が極度に低
下してしまうという問題がある。そこで、所定値以上の
ヨーレイトが発生したときには、差動制限を解除して前
輪駆動にすることが考えられるが、その場合、低摩擦路
面等の影響により過大なヨーレイトが発生したときの操
縦安定性が低下してしまう。本発明の目的は、４輪駆動
車の駆動力制御装置において、低車速領域における直進
安定性を高め、タイトコーナーの旋回性を高め、過大な
ヨーレイト発生時の操縦安定性を高めること、等であ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の４輪駆動車の
駆動力制御装置は、４つの車輪に対する駆動力配分を、
前後輪間の差動を制限する差動制限クラッチ手段を介し
て、車体に作用するヨーレイトに応じて、制御する４輪
駆動車の駆動力制御装置において、前記ヨーレイトを検
出する検出手段と、前記検出手段で検出されたヨーレイ
トを受けて差動制限手段を制御する制御手段であって、
ヨーレイト微小領域では差動制限トルクを高め、ヨーレ
イト中間領域では差動制限トルクを低め、ヨーレイト過
大領域では差動制限トルクを高めるような制御特性で制
御する制御手段とを備えたものである。

【０００５】ここで、前記制御手段は、４輪駆動車の走
行状態が所定状態のときには、前記制御特性による制御
を禁止するようにした構成（請求項１に従属の請求項
２）、前記所定状態が、車速が所定値以上の状態である
構成（請求項２に従属の請求項３）、前記所定状態が、
ヨーレイト変化率が所定値以上の状態である構成（請求
項２に従属の請求項４）、等の種々の態様に構成でき
る。

【０００６】

【発明の作用及び効果】請求項１の４輪駆動車の駆動力
制御装置においては、４つの車輪に対する駆動力配分
を、ヨーレイトに応じて、差動制限クラッチ手段を介し
て制御するが、検出手段によりヨーレイトが検出される
と、制御手段は、検出ヨーレイトを受けて、ヨーレイト
微小領域では差動制限トルクを高め、ヨーレイト中間領
域では差動制限トルクを低め、ヨーレイト過大領域では
差動制限トルクを高めるような制御特性で制御する。こ
のように、ヨーレイト微小領域で差動制限トルクを高め
ることで、直進安定を確保でき、また、ヨーレイト中間
領域で差動制限トルクを低めることで、タイトコーナー
の旋回性を確保でき、また、ヨーレイト過大領域で差動
制限トルクを高めることで、スピン防止を図り、操縦安
定を確保することができる。

【０００７】ここで、請求項２の駆動力制御装置におい
ては、前記制御手段は、所定状態のときには、前記制御
特性による制御を禁止するため、車速が所定値以上の領
域やヨーレイト変化率が所定値以上の領域等の所定領域
では、前記制御特性に制約されることがない。

【０００８】請求項３の駆動力制御装置においては、前
記所定状態が車速が所定値以上の状態であるので、高車
速時のヨーレイトが発生しやすい領域でのステア特性の
変化を小さくできるので、操縦安定性の低下を防止でき
る。請求項４の駆動力制御装置においては、前記所定状
態がヨーレイト変化率が所定値以上の状態であるので、
急旋回時にそのステア特性の変化を防止できるため、操
縦安定性の低下を防止できる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ説明する。本実施例は、通常の走行時には前輪駆動
とされ、差動制限が必要な走行状態では後輪をも駆動す
る型式の４輪駆動車に本発明を適用した場合の一例であ
る。最初に、この４輪駆動車ＭＣの概略全体構成につい
て説明する。図１に示すように、４輪駆動車ＭＣにおい
て、左右の前輪１，２間に左前輪車軸５と右前輪車軸６
とが設けられ、左右の後輪３，４間には左後輪車軸８と
右後輪車軸９とが設けられ、左前輪車軸５と右前輪車軸
６とは、左右の前輪１，２の差動を許す前輪用差動装置
７で連動連結され、左後輪車軸８と右後輪車軸９とは、
左右の後輪３，４の差動を許す後輪用差動装置１０で連
動連結されている。

【００１０】車体（図示略）の前部の中央部には、エン
ジンとこのエンジンに直結された自動変速機とからなる
パワーユニット１１が前後方向向きに配設され、このパ
ワーユニット１１の出力軸１２から前輪用差動装置７に
駆動力を伝達する前輪駆動力伝達系１３と、パワーユニ
ット１１の出力軸１２から後輪用差動装置１０に駆動力
を伝達する後輪駆動力伝達系１４とが設けられている。
前輪駆動力伝達系１３は、出力軸１２に固定されたギヤ
１５からギヤ１６に駆動力を伝達し、このギヤ１６の駆
動力を前輪用駆動軸１７を介して前輪用差動装置７に伝
達するように構成してある。後輪駆動力伝達系１４に
は、後輪用差動装置１０に連動連結された後輪駆動軸１
８と、出力軸１２と後輪駆動軸１８間に設けられた電磁
クラッチ１９であって差動制限トルクを制御可能な電磁
クラッチ１９（これが、差動制限クラッチ手段に相当す
る）とが設けられている。

【００１１】前記電磁クラッチ１９は、出力軸１２と一
体回転するケース２０と、ケース２０内に配設されケー
ス２０と一体回転する複数のクラッチプレート２１と、
ケース２０内に配設され後輪駆動軸１８と一体回転する
複数のクラッチディスク２２と、これら複数のクラッチ
プレート２１とクラッチディスク２２とに磁力を作用さ
せる電磁石（これは、コイル２３と磁路形成部材とを含
む）であって、車体に固定された電磁石等で構成されて
いる。この電磁クラッチ１９のコイル２３へ通電しない
状態では、電磁クラッチ１９が分断状態となって、左右
の前輪１，２のみが駆動され、後輪駆動軸１８へ駆動力
が伝達されないが、コイル２３へ通電すると、そのコイ
ル電流の大きさに比例する締結トルクに等しい駆動トル
クが後輪駆動軸１８へ伝達され、４輪駆動状態となる。

【００１２】次に、制御系について説明する。パワーユ
ニット１１を制御するパワーユニット制御装置３０と、
ブレーキ装置（図示略）を制御するＡＢＳ制御装置３１
（アンチスキッド制御用の制御装置）と、電磁クラッチ
１９を制御するクラッチ制御装置３２とが設けられてい
る。更に、センサ類としては、左前輪１の回転速度Ｎ１
を、左前輪車軸５と一体回転するディスク３３を介して
検出する左前輪車輪速センサ３４と、右前輪２の回転速
度Ｎ２を、右前輪車軸６と一体回転するディスク３５を
介して検出する右前輪車輪速センサ３６と、左後輪３の
回転速度Ｎ３を、左後輪車軸８に固定されたディスク３
７を介して検出する左後輪車輪速センサ３８と、右後輪
４の回転速度Ｎ４を、右後輪車軸９と一体回転するディ
スク３９を介して検出する右後輪車輪速センサ４０と、
ブレーキスイッチ４１と、ハンドル４２の舵角θｈを検
出する舵角センサ４３と、ニュートラル／インヒビタス
イッチ４４と、車体に作用するヨーレイトψｖを検出す
るヨーレイトセンサ４５と、エンジンに設けられたアイ
ドルスイッチ４６及びスロットル開度センサ４７及びク
ランク角センサ４８等が設けられている。

【００１３】前記車輪速センサ３４，３６，３８，４０
の車輪速信号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４は、ＡＢＳ制御装
置３１に入力され、ＡＢＳ制御装置３１からは、アンチ
スキッド制御実行中にＯＮとなるＡＢＳ信号と車輪速信
号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４がクラッチ制御装置３２に供
給される。前記ブレーキスイッチ４１からのスイッチ信
号ＢＲと、舵角センサ４３からの舵角信号θｈと、ヨー
レイトセンサ４５からのヨーレイト信号ψｖとは、クラ
ッチ制御装置３２に直接入力されている。

【００１４】前記ニュートラル／インヒビタスイッチ４
４からのスイッチ信号ＮＩと、アイドルスイッチ４６か
らのスイッチ信号ＩＤと、スロットル開度センサ４７か
らのスロットル開度信号ＴＶＯと、クランク角センサ４
５からのクランク角信号ＣＡは、パワーユニット制御装
置３０を介してクラッチ制御装置３２に供給される。前
記クラッチ制御装置３２から電磁クラッチ１９のコイル
２３に対してコイル電流Ｉｏｕｔを出力可能に構成して
あり、クラッチ制御装置３２は、イグニションスイッチ
がＯＮのときに、電源に接続されるとともに、イグニシ
ョンスイッチがＯＦＦのときに、バックアップバッテリ
４９から給電され、また、クラッチ制御装置３２は、基
本的には、イグニションスイッチがＯＮのときに入力さ
れるイグニション信号ＩＧが入力されている状態のとき
に作動するように構成されているが、テーリング処理の
ときには、イグニションスイッチ信号ＩＧがＯＦＦでも
作動する。

【００１５】前記クラッチ制御装置３２は、検出信号を
必要に応じてＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器、検出信号を
必要に応じて波形整形する波形整形回路、入出力インタ
ーフェイス、ＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭとを含むマイクロ
コンピュータ、コイル２３にコイル電流Ｉｏｕｔを出力
するコイル駆動回路、等から構成されている。前記マイ
クロコンピュータのＲＯＭには、後述するように４輪駆
動車ＭＣの走行状態に応じて締結トルクを制御して、４
つの車輪１〜４に対する駆動力配分を制御する駆動力配
分制御の制御プログラムと、その制御プログラムに付随
する複数のマップ等が予め入力格納してあり、ＲＡＭに
は、その制御の演算処理に必要な種々のメモリ類が設け
られている。

【００１６】ここで、電磁クラッチ１９に対する制御の
概要について簡単に説明しておく。図２に示すように、
４輪駆動車ＭＣの走行状態や挙動に関連する物理量（物
理的パラメータ）として、主として前後輪の差動回転数
ΔＮと、ヨーレイトψｖと、車速Ｖとを用いるものとす
る。先ず、検出した差動回転数ΔＮをマップＭ１に適用
して締結トルクＴｎを求め、その締結トルクＴｎを、マ
ップＭ２のゲイン特性から求めたゲインＧ１ｎと、マッ
プＭ３のゲイン特性から求めたゲインＧ２ｎとで夫々ゲ
イン変更し、そのゲイン変更後の締結トルクＴｎに、必
要に応じてホールド処理を施して差動回転数反映締結ト
ルクＴ１を求める。

【００１７】前記と並行的に、検出したヨーレイトψｖ
と車速Ｖ（４輪駆動車ＭＣの速度）とから求めた推定横
加速度αをマップＭ４に適用して、締結トルクＴψを求
め、その締結トルクＴψを、マップＭ５のゲイン特性か
ら求めたゲインＧ１ψでゲイン変更してヨーレイト反映
締結トルクＴ２を求める。前記と並行的に、検出した車
速ＶをマップＭ６に適用して、締結トルクＴｖを求めて
車速反映締結トルクＴ３を求める。

【００１８】次に、締結トルクＴ１とＴ２とＴ３を加算
した合計締結トルクＴｔを、マップＭ７に適用してコイ
ル電流Ｉに変換し、次に、そのコイル電流Ｉに、夫々必
要に応じて、ＡＢＳ対応処理によるゲインＧａとテーリ
ング処理によるゲインＧｔとを乗算して出力用コイル電
流Ｉｏｕｔを設定し、そのコイル電流Ｉｏｕｔをコイル
２３に出力する。

【００１９】ここで、前記マップＭ１，Ｍ４，Ｍ６の各
々は、締結トルクの特性を設定したトルク特性に相当す
るものであり、マップＭ２，Ｍ３，Ｍ５の各々は、締結
トルクに乗ずるゲインの特性を設定したゲイン特性に相
当するものである。次に、これらマップＭ１〜Ｍ７の構
成について説明する。マップＭ１は、図３に示すよう
に、差動回転数ΔＮをパラメータとして締結トルクＴｎ
の特性を設定したものであり、差動回転数ΔＮは、検出
された４輪の最大車輪速と最小車輪速との差として、次
式で決定される。

【００２０】ΔＮ＝Ｍａｘ〔N1,N2,N3,N4 〕−ｍｉｎ
〔N1,N2,N3,N4 〕マップＭ１において、実線は、加速時のトルク特性を示
し、破線は減速時のトルク特性を示し、ａ＝８０〜１２
０、ｂ＝４０〜８０、ｃ＝４００〜５００、程度の値で
ある。加速時には多少のスリップは好ましい、しかし、
減速時には、車輪のロックを防止して、極力多くの車輪
で制動力を分担させることが望ましいので、ａ＞ｂに設
定してある。これにより、制動性を高めることができ
る。

【００２１】マップＭ２は、図４に示すように、車速Ｖ
とヨーレイトψｖをパラメータとしてゲインＧ１ｎの特
性を設定したものであり、車速Ｖは検出された最低車輪
速に定数を掛けて次式により決定される。Ｖ＝ｍｉｎ〔N1,N2,N3,N4 〕・２π・ｒｔ・６０／１０
００但し、ｒｔは、タイヤの動荷重半径である。最低車輪速
は、路面をグリップしている車輪から発生するので、最
低車輪速から車速Ｖを求めることとした。マップＭ２に
おいて、領域Ａ１では、直進安定性確保の為に、ゲイン
Ｇ１ｎ＝１．０に設定し、領域Ａ３では、急旋回走行時
におけるスピン防止の為に、ゲインＧ１ｎ＝１．０に設
定し、領域Ａ４では、旋回走行時の走破性を確保し、パ
ワードリフト走行を可能とする為に、ゲインＧ１ｎ＝
１．０に設定してある。尚、ｄ＝２５〜３５、ｅ＝７０
〜１００、ｆ＝２５〜３０、ｇ＝４０〜６０、程度の値
である。尚、マップＭ２が、締結トルク設定特性に相当
するものである。

【００２２】更に、領域Ａ２では、タイトコーナーを旋
回する旋回性能を高める為に、ゲインＧ１ｎ＝０に設定
してある。また、旋回走行時には、前輪１，２の輪荷重
が大きく、また後輪３，４の輪荷重が小さいために後輪
３，４が横滑りしやすく、その結果オーバーステア傾向
となり、著しいオーバーステアにより車体がスピンしや
すくなる。それ故、領域Ａ５では、前輪１，２の駆動力
を高めて前輪１，２のグリップ力（タイヤ横力）を低下
させるとともに、後輪３，４のグリップ力（タイヤ横
力）を増大させることによってアンダーステア化を図
り、前記オーバーステア傾向を相殺する為に、ゲインＧ
１ｎ＝０に設定してある。尚、境界線Ｌ１は、０．４Ｇ
（但し、Ｇは重力加速度）の横加速度に相当するライン
であり、境界線Ｌ２，Ｌ３は、車速Ｖの増大に応じてヨ
ーレイトψｖが減少するため、横加速度の増大に応じた
前後輪１〜４へのトルク配分が可能になる。

【００２３】マップＭ３は、図５に示すように、車速Ｖ
と差動回転数ΔＮをパラメータとして、ゲインＧ２ｎの
特性を設定したものである。境界線Ｌ４は、タイヤの空
気圧の低下やテンパータイヤの装着により、タイヤ動半
径が１０％減少した場合に対応する差動回転数ΔＮのラ
インであり、領域Ｂ１では、タイヤの空気圧の低下やテ
ンパータイヤの装着による差動回転数ΔＮの影響を無視
する為に、ゲインＧ２ｎ＝０に設定してあり、領域Ｂ２
では、実質的に発生した差動回転数ΔＮに対応すべく、
ゲインＧ２ｎ＝１．０に設定してある。尚、ｈ＝７、ｉ
＝７０〜１００、ｊ＝３０〜５０程度の値であり、ｈ＝
７の値は、車輪速センサ３４，３６，３８，４０の検出
信号から検知可能な最低車速である。

【００２４】ホールド処理は、図６に示すように、ハン
チング防止の為に、締結トルクＴｎを所定時間保持する
制御であり、締結トルクＴｎ≧設定トルクＴｎｏ（これ
は、最大締結トルクの９５％の値である）のときにのみ
実行される。このホールド処理においては、Ｔｎ≧Ｔｎ
ｏのときには、カウンタにより計時しつつ、所定のホー
ルド時間ｔｈの間締結トルクＴｎが保持され、その所定
時間ｔｈ経過後には、ホールド処理を解除して所定の減
少率にて締結トルクＴｎが減少されるが、ホールド処理
の解除後、所定時間ｔｆ以内に締結トルクＴｎ≧設定ト
ルクＴｎｏとなると、次のホールド処理は、前回のホー
ルド時間ｔｈの２倍のホールド時間２ｔｈの間実行さ
れ、そのホールド時間２ｔｈの経過後には、前記同様
に、所定の減少率にて締結トルクＴｎが減少される。

【００２５】マップＭ４は、図７に示すように、推定横
加速度αをパラメータとして締結トルクＴψの特性を設
定したものである。前記推定横加速度αは、ヨーレイト
ψｖと車速Ｖとをパラメータとして、次式により決定さ
れる。 α＝（Ｖ・１０００／３６００）・（ψｖ・π／１０
０）このマップＭ４においては、ワインディング走行の走破
性を高め、パワードリフト走行を可能とする為に、推定
横加速度αがある値以上のときには、ラインＬ５に示す
ように、推定横加速度αの増大に応じて締結トルクＴψ
をある値までは増大させる。

【００２６】旋回限界（推定横加速度α＝ｍの位置）付
近においては、後輪３，４の輪荷重が小さいために後輪
３，４のグリップ力が低下し、オーバーステア傾向とな
るので、後輪３，４のグリップ力を増し、かつ前輪１，
２のグリップ力を減少させてオーバーステア傾向を解消
する為に、旋回限界以上では、ラインＬ６に沿って締結
トルクＴψを徐々に低下させるような特性に設定してあ
る。このように、旋回度合いが旋回限界以上のときに
は、締結トルクＴψが、ラインＬ６に沿って徐々に低下
する特性としたので、締結トルクＴψが急に解除される
ことがなく、前後輪１〜４のグリップ力が急変すること
がないから、限界的な旋回走行における操縦安定性を確
保することができる。尚、ｋ＝５．５〜６．０、ｍ＝
６．５〜７．０、ｎ＝４４０〜４６０、程度の値であ
る。

【００２７】マップＭ５は、図８に示すように、差動回
転数ΔＮをパラメータとしてゲインＧ１ψの特性を設定
したものであり、このマップＭ５は、旋回走行中に差動
回転が発生したときの応答性を高める為のものである。
尚、ｐ＝３０〜４０、ｑ＝６０〜８０、程度の値であ
る。

【００２８】マップＭ６は、車速Ｖをパラメータとして
締結トルクＴｖの特性を設定したものであり、このマッ
プＭ６は、高速走行時の直進安定性を確保する為のもの
である。尚、ｒ＝６０、ｓ＝７０〜９０、ｔ＝１００、
程度の値である。マップＭ７は、合計締結トルクＴｔと
コイル電流Ｉの関係を設定したマップであり、コイル２
３のヒステリシスの影響を加味して、合計締結トルクＴ
ｔの増加の際には、折線Ｌ７によりコイル電流Ｉが決定
され、また、合計締結トルクＴｔの減少の際には、折線
Ｌ８によりコイル電流Ｉが決定される。

【００２９】ＡＢＳ対応処理は、ＡＢＳ制御装置３１に
より、ＡＢＳ制御実行中には、車輪のロックを防止する
為に、電磁クラッチ１９の締結トルクを解除する処理で
あり、ＡＢＳ信号がＯＮで、かつ、ブレーキスイッチ信
号ＢＲがＯＮの場合には、ゲインＧａ＝０に設定され、
また、それ以外のときには、ゲインＧａ＝１．０に設定
される。

【００３０】マップＭ８は、走行状態から停車状態に移
行する際に、締結トルクの急変によるショックを防止す
る為のテーリング処理によるゲインＧｔの特性を設定し
たものであり、３ｓｅｃ間に亙って締結トルクを徐々に
減少させるような特性に設定してある。テーリング処理
条件は、イグニションスイッチ信号ＩＧ＝ＯＦＦ、クラ
ンク角信号ＣＡ＝０（ｒｐｍ）、車速Ｖ＝０、ニュート
ラル／インヒビタ信号ＮＩ＝ＯＮ、の諸条件が充足され
たときに実行される。

【００３１】次に、前記クラッチ制御装置３２において
実行されるクラッチ制御であって、４つの車輪への駆動
力配分を走行状態に応じて適切に設定する為の駆動力配
分制御の制御プログラムについて説明する。尚、図中、
符号Ｓｉ（ｉ＝１，２，３・・）は各ステップを示すも
のである。イグニションスイッチ信号ＩＧがＯＮになる
と制御が開始され、最初に、各種検出信号（Ｎ１〜Ｎ
４，ＢＲ，ＡＢＳ，ＴＶＯ，ＣＡ，ＮＩ等）が読み込ま
れ（Ｓ１）、次に前記読み込んだ検出信号を用いて、差
動回転数ΔＮと、ヨーレイトψｖと、車速Ｖと、推定横
加速度αとが、既述のように演算される（Ｓ２）。

【００３２】次に、差動回転数ΔＮをマップＭ１に適用
して締結トルクＴｎが演算され（Ｓ３）、次に、車速Ｖ
とヨーレイトψｖとをマップＭ２に適用してゲインＧ１
ｎが演算され（Ｓ４）、次に、車速Ｖと差動回転数ΔＮ
をマップＭ３に適用して、ゲインＧ２ｎが演算される
（Ｓ５）。次に、ホールド処理が必要か否か判定され
（Ｓ６）、その判定結果が No のときには締結トルクＴ
ｎが変更されずに保持され（Ｓ７）、また、Ｓ６の判定
結果がYes のときには、ホールド処理により締結トルク
Ｔｎが補正される（Ｓ８）。尚、このホールド処理につ
いては、既述の通りであるので、説明を省略する。次
に、差動回転数反映締結トルクＴ１が、次式により演算
される（Ｓ９）。Ｔ１＝Ｔｎ×Ｇ１ｎ×Ｇ２ｎ

【００３３】次に、推定横加速度αをマップＭ４に適用
して締結トルクＴψが演算され（Ｓ１０）、次に、差動
回転数ΔＮをマップＭ５に適用してゲインＧ１ψが演算
され（Ｓ１１）、次に、ヨーレイト反映締結トルクＴ２
が、次式により演算される（Ｓ１２）。Ｔ２＝Ｔψ×Ｇ１ψ

【００３４】次に、車速ＶをマップＭ６に適用して締結
トルクＴｖが演算され（Ｓ１３）、次に、車速反映締結
トルクＴ３が、次式により演算される（Ｓ１２）。Ｔ３＝Ｔｖ次に、前記トルクＴ１とＴ２とＴ３とを合計した合計締
結トルクＴｔが次式で演算される（Ｓ１５）。Ｔｔ＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３

【００３５】次に、Ｓ１６において、合計締結トルクＴ
ｔをマップＭ７に適用してコイル電流Ｉが演算される
が、合計締結トルクＴｔが増加するときには、マップＭ
７のラインＬ７に基いて演算され、また、合計締結トル
クＴｔが減少するときには、マップＭ７のラインＬ８に
基いて演算される。次に、Ｓ１７において、ＡＢＳ信号
がＯＮでＡＢＳ制御実行中であり、かつ、ブレーキスイ
ッチ信号ＢＲがＯＮでブレーキが作動中か否か判定さ
れ、その判定結果が No のときには、ゲインＧａがＧａ
＝１．０に設定され（Ｓ１８）、また、Ｓ１７の判定結
果がYes のときには、ゲインＧａがＧａ＝０に設定され
る（Ｓ１９）。

【００３６】次に、Ｓ２０において、テーリング処理が
必要か否か判定されるが、この判定は、イグニションス
イッチ信号ＩＧ＝ＯＦＦ、クランク角信号ＣＡ＝０（ｒ
ｐｍ）、車速Ｖ＝０、ニュートラル／インヒビタ信号Ｎ
Ｉ＝ＯＮ、の諸条件が充足されたときにYes と判定さ
れ、前記諸条件が充足されないときに No と判定され
る。その判定結果が No のときには、ゲインＧｔがＧｔ
＝１．０に設定され（Ｓ２１）、また、その判定結果が
Yes のときには、ゲインＧｔがカウンタによる計時時間
とマップＭ８等に基いて演算される（Ｓ２２）。

【００３７】次に、Ｓ２３において、コイル２３へ出力
する出力用コイル電流Ｉout が、次式により演算され
る。Ｉout ＝Ｉ×Ｇａ×Ｇｔ次に、Ｓ２４において、出力用コイル電流Ｉout がコイ
ル２３へ出力され、その後リターンして、Ｓ１〜Ｓ２４
が、所定の微小時間ごとに繰り返して実行されることに
なる。

【００３８】尚、この４輪駆動車ＭＣにおいては、前記
駆動力配分制御を自動的に実行するオートモードと、常
時前輪のみ駆動するＦＦモードと、常時電磁クラッチ１
９を接続して４輪を駆動する４ＷＤモードとを択一的に
設定可能に構成してあり、また、高μ路走行用モード
と、低μ路走行用モードとを選択的に設定可能に構成し
てある。前記トルク特性及びゲイン特性は、高μ路を前
提とした特性であり、以上の説明は、オートモードと高
μ路走行用モードの場合に関するものである。尚、低μ
路走行用モードにおいても、前記トルク特性及びゲイン
特性と略同様の特性が適用されるが、前記各種の値（ａ
〜ｋ，ｍ，ｎ，ｐ〜ｔ）の値が、必要に応じてスリップ
抑制方向へ適宜変更され、また、マップＭ４の特性につ
いては、ラインＬ５自体が左方へ変更されることにな
る。

【００３９】以上説明したように、この４輪駆動車ＭＣ
のクラッチ制御装置３２により実行される駆動力配分制
御においては、差動回転数ΔＮに応じた締結トルクＴｎ
と、推定横加速度αに応じた締結トルクＴψと、車速Ｖ
に応じた締結トルクＴｖとを夫々のトルク特性マップか
ら求めて、それらの合計トルクに基いて、電磁クラッチ
１９の差動制限トルクを制御するため、坂道走行や旋回
走行時の差動回転数ΔＮに応じた駆動力配分と、旋回走
行時のヨーレイトψｖに応じた駆動力配分と、車速Ｖに
応じた駆動力配分とを理想的に実行することができる。

【００４０】しかも、締結トルクＴｎを、車速Ｖとヨー
レイトψｖとに基いてマップＭ２から求めたゲインＧ１
ｎでゲイン変更するため、差動回転数ΔＮと車速Ｖとヨ
ーレイトψｖとを総合的に加味して締結トルクＴｎを適
切に設定できる。特に、マップＭ２において、所定の車
速ｄ以下の領域に関し、ヨーレイト微小領域Ａ１ではゲ
インＧ１ｎ＝１．０に設定することで、直進安定性を高
めることができ、また、ヨーレイト中間領域Ａ２ではゲ
インＧ１ｎ＝０に設定することで、タイトコーナーを旋
回する際の旋回性を高めることができ、また、ヨーレイ
ト過大領域Ａ３ではゲインＧ１ｎ＝１．０に設定するこ
とで、スピン防止を図り操縦安定性を高めることができ
る。

【００４１】しかも、マップＭ２において、ラインＬ２
とＬ３とは、車速Ｖの増大に応じてよψｖが減少する特
性に設定してあるため、横加速度αの増大に応じたトル
ク配分であって、タイヤ横力の限界を考慮したトルク配
分が可能となり、旋回走行時のタイヤ横力の急変および
ステア特性の急変を防止して、旋回性能を格段に高める
ことができる。更に、締結トルクＴｎを、車速Ｖと差動
回転数ΔＮとから求めたゲインＧ２ｎでゲイン変更する
ため、差動回転数ΔＮと車速Ｖとの相関関係を加味して
締結トルクＴｎを適切に設定できる。

【００４２】また、締結トルクＴψを、差動回転数ΔＮ
から求めたゲインＧ１ｎでゲイン変更するため、ヨーレ
イトψと、車速Ｖと、差動回転数ΔＮとを総合的に加味
して締結トルクＴψを適切に設定することができる。ま
た、コイル２３のヒステリシスを加味したマップＭ７に
基いて、コイル電流Ｉを決定するため、コイル電流Ｉを
高精度に設定できる。前記に加えて、ホールド処理によ
り、ハンチングを抑制することができ、また、テーリン
グ処理により、車両停止時のショックを防止できる。

【００４３】尚、前記実施例においては、前記３つのト
ルク特性は、マップＭ１，Ｍ４，Ｍ６に予め設定した
が、これらの一部又は全部のトルク特性を、テーブルや
演算式に予め設定するように構成してもよい。また、同
様に、前記３つのゲイン特性は、マップＭ２，Ｍ３，Ｍ
５に予め設定したが、これらの一部又は全部のゲイン特
性を、テーブルや演算式に予め設定するように構成して
もよい。

【００４４】次に、前記実施例の４輪駆動車とは異な
り、常時後輪３，４を駆動する型式の４輪駆動車に本発
明を適用した場合の別実施例について、簡単に説明す
る。但し、前記実施例と同様のものに、同一符号を付し
てある。図１４に示すように、この４輪駆動車ＭＣＡに
は、左右の前輪１，２と、左右の後輪３，４と、左前輪
車軸５と、右前輪車軸６と、両車軸５，６を連動連結す
るフロント差動装置５０と、左後輪車軸８と、右後輪車
軸９と、両車軸８，９を連動連結するリヤ差動装置５１
と、エンジン５２と自動変速機５３とからなるパワーユ
ニットと、パワーユニットに連動連結され駆動力を前輪
１，２と後輪３，４とに分配するトランスファ装置５４
と、トランスファ装置５４をフロント差動装置５０に連
動連結する前輪用駆動軸１７と、トランスファ装置５４
をリヤ差動装置５１に連動連結する後輪用駆動軸１８等
が設けられている。

【００４５】前記トランスファ装置５４は、パワーユニ
ットからの駆動力を常時後輪用駆動軸１８に伝達する駆
動力伝達機構と、パワーユニットからの駆動力を差動制
限用の電磁多板クラッチ５５（これが、センタ差動装置
である）を介して前輪用駆動軸１７に駆動力を伝達する
差動制限機構等で構成されている。ここで、前記電磁多
板クラッチ５５について説明する。図１５に示すよう
に、パワーユニットの出力軸にギヤ列を介して連動連結
された軸部材５６と一体回転する入力部材５７と、前輪
用駆動軸１７と一体回転するアウタ軸５８との間には、
多板クラッチ５９が設けられ、コイル６１と磁路形成部
材６２とからなる電磁アクチュエータ６０は車体側に固
定され、電磁アクチュエータ６０とアウタ軸５８間に
は、ベアリング６３が装着され、アマチュア６４はアウ
タ軸５８に固定されている。

【００４６】電磁アクチュエータ６０のコイル６１へ通
電しない状態では、電磁多板クラッチ５５はＯＦＦ（分
断状態）であり、また、コイル６１へ通電すると、電磁
多板クラッチ５５はＯＮ（接続状態）となって、そのコ
イル電流に比例する差動制限トルク（つまり、前輪駆動
トルク）が前輪用駆動軸１７に伝達されるように構成さ
れている。前記フロント差動装置５０は、差動ギヤ機構
と、前記同様の差動制限用の電磁多板クラッチとから構
成され、また、リヤ差動装置５１は、差動ギヤ機構と前
記同様の差動制限用の電磁多板クラッチとから構成され
ている。

【００４７】更に、この４輪駆動車ＭＣＡの制御系とし
て、前記実施例と同様に、パワーユニット制御装置３
０、ＡＢＳ制御装置３１、クラッチ制御装置６５、４つ
の車輪速センサ３４，３６，３８，４０、ブレーキスイ
ッチ４１、舵角センサ４３、ニュートラルインヒビタス
イッチ４４、ヨーレイトセンサ４５、アイドルスイッチ
４６、スロットル開度センサ４７、クランク角センサ４
８、等が設けられ、種々の検出信号は、前記実施例と同
様に各制御装置３０，３１，６５に供給される。更に、
クラッチ制御装置６５には、オートモードと、Ｃモード
と、Ｒモードと、Ｆモードを択一的に設定する為のモー
ド設定器６６が接続されている。

【００４８】オートモードにおいては、フロント差動装
置５０の電磁多板クラッチがフリー状態に制御され、セ
ンタ差動装置５５とリヤ差動装置５１の電磁多板クラッ
チとが、４輪駆動車ＭＣＡの走行状態に応じて自動制御
される。Ｃモードにおいては、フロント差動装置５０の
電磁多板クラッチがフリー状態に制御され、センタ差動
装置５５が完全ロック状態に制御され、リヤ差動装置５
１の電磁多板クラッチが、４輪駆動車ＭＣＡの走行状態
に応じて自動制御される。Ｒモードにおいては、フロン
ト差動装置５０の電磁多板クラッチがフリー状態に制御
され、センタ差動装置５５と、リヤ差動装置５１の電磁
多板クラッチが完全ロック状態に制御される。Ｆモード
においては、フロント差動装置５０の電磁多板クラッチ
と、センタ差動装置５５と、リヤ差動装置５１の電磁多
板クラッチが、完全ロック状態に夫々制御される。

【００４９】前記センタ差動装置５５を、４輪駆動車Ｍ
ＣＡの走行状態に応じて自動制御する制御の特性につい
て、図１６のフローチャートに基いて説明する。この差
動制限制御は、クラッチ制御装置６５により実行される
制御であり、図中符号Ｓｉ（ｉ＝３０，３１，・・・）
は各ステップを示すものである。制御の開始後、最初
に、センサ類から各種検出信号（Ｎ１〜Ｎ４，ψｖ等）
が読み込まれ（Ｓ３０）、次に前輪１，２と後輪３，４
間の差動回転数ΔＮと、車速Ｖと、ヨー加速度ψａが演
算される（Ｓ３１）。但し、前記差動回転数ΔＮは、前
輪１，２の車輪速Ｎ１，Ｎ２の平均値と高輪３，４の車
輪速Ｎ３，Ｎ４の平均値との差の絶対値として演算さ
れ、また、車速Ｖは、前記同様に最低車輪速から演算さ
れ、ヨー加速度ψａは、ヨーレイトψｖの時間微分値と
して演算される。

【００５０】次に、所定のマップ（例えば、前記実施例
のマップＭ１と同様のマップ、又はその他一般的なマッ
プ）に、前記演算された差動回転数ΔＮを適用すること
により、センタ差動装置５５の締結トルクＴｃが演算さ
れ（Ｓ３２）、次に、車速Ｖが所定の車速Ｖ０（例え
ば、２５〜３５Ｋｍ／ｈ）以上か否か判定され（Ｓ３
３）、その判定結果がYes のときには、Ｓ４０へ移行す
るが、その判定結果がＮｏのときには、Ｓ３４におい
て、ヨー加速度ψａが所定値Ｃ０以上か否か判定され、
その判定結果がYes のときにはＳ４０へ移行するが、そ
の判定結果がＮｏのときには、Ｓ３５へ移行する。

【００５１】次に、Ｓ３５においては、ヨーレイトψｖ
が微小な所定値Ｃ１（例えば、８．５ｄｅｇ／ｓ位の値
である）以下か否か判定され、その判定結果がYes のと
きには、Ｓ３６において締結トルクＴｃに所定値ΔＴ１
が加算され、その後Ｓ４０へ移行する。これにより、前
記実施例のマップＭ２の領域Ａ１に相当するヨーレイト
微小領域において、直進安定性向上の為に差動制限の締
結トルクＴｃが高く設定されることになる。Ｓ３５の判
定の結果Ｎｏのときには、Ｓ３７において、ヨーレイト
ψｖが非常に大きな所定値Ｃ２（例えば、５０．０ｄｅ
ｇ／ｓ位の値である）以下か否か判定され、その判定結
果がYes のときには、Ｓ３８において締結トルクＴｃか
ら所定値ΔＴ２が減算される。これにより、前記実施例
のマップＭ２の領域Ａ２に相当するヨーレイト中間領域
においては、前記実施例と同様に、タイトコーナーの旋
回性を高める為に、締結トルクＴｃが零又は非常に小さ
な値に設定されることになる。そして、Ｓ３８からＳ４
０へ移行する。

【００５２】Ｓ３７の判定の結果がＮｏのとき、つま
り、ヨーレイト過大のときには、Ｓ３９において、締結
トルクＴｃに所定値ΔＴ１が加算され、その後Ｓ４０へ
移行する。これにより、前記実施例のマップＭ２の領域
Ａ３に相当するヨーレイト過大領域においては、スピン
を防止して操縦安定性を高める為に、差動制限の締結ト
ルクＴｃが高く設定されることになる。次に、Ｓ４０に
おいては、以上のようにして設定された締結トルクＴｃ
を、所定のマップや演算式やテーブルに適用して、セン
タ差動装置５５のコイルへ通電するコイル電流Ｉガ演算
され、次に、演算４１において、そのコイル電流Ｉがこ
いるへ出力され、その制御演算はリターンして、Ｓ３０
〜Ｓ４１が所定微小時間毎に繰り返し実行される。

【００５３】以上のように、車速Ｖが所定車速Ｖ０以下
の領域において、ヨーレイト微小領域では、締結トルク
Ｔｃを高め、ヨーレイト中間領域では締結トルクＴｃを
零または微小値とし、ヨーレイト過大領域では締結トル
クＴｃを高めることで、前記実施例と同様に、ヨーレイ
ト微小領域における直進安定性を高め、ヨーレイト中間
領域におけるタイトコーナー旋回の旋回性を高め、ヨー
レイト過大領域におけるスピン防止と操縦安定性を高め
ることができる。

【００５４】４輪駆動車ＭＣＡの走行状態に応じて、フ
ロント差動装置５０の電磁クラッチの締結トルクを自動
制御する際、その締結トルクは、前記実施例と同様に、
左右の前輪１，２間の差動回転数と、車速と、ヨーレイ
トとをパラメータとして夫々設定された所定のトルク特
性と、各トルク特性に付随するゲイン特性とに基いて設
定されるが、それらトルク特性及びゲイン特性の特性自
体は、前記のものとは異なる所定の特性に設定される。

【００５４】４輪駆動車ＭＣＡの走行状態に応じて、リ
ヤ差動装置５１の電磁クラッチの締結トルクを自動制御
する際、その締結トルクは、前記実施例と同様に、左右
の後輪３，４間の差動回転数と、車速と、ヨーレイトと
をパラメータとして夫々設定された所定のトルク特性
と、各トルク特性に付随するゲイン特性とに基いて設定
されるが、それらトルク特性及びゲイン特性の特性自体
は、前記のものとは異なる所定の特性に設定される。
尚、前記実施例における電磁多板クラッチの代わりに、
油圧式又は空圧式の差動制限機構を設けたものにも、本
発明を同様に適用できるし、また、本発明は、前記実施
例に限定されず、既存周知の種々の変更を付加した構成
にすることもある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る４輪駆動車の概略全体構成図であ
る。

【図２】４輪駆動車の駆動力配分制御の概要を説明する
説明図である。

【図３】締結トルクＴｎのトルク特性であるマップＭ１
の特性図である。

【図４】ゲインＧ１ｎのゲイン特性であるマップＭ２の
特性図である。

【図５】ゲインＧ２ｎのゲイン特性であるマップＭ３の
特性図である。

【図６】ホールド処理を説明する説明図である。

【図７】締結トルクＴψのトルク特性であるマップＭ４
の特性図である。

【図８】ゲインＧ１ψのゲイン特性であるマップＭ５の
特性図である。

【図９】締結トルクＴｖのトルク特性であるマップＭ６
の特性図である。

【図１０】合計締結トルクＴｔをコイル電流Ｉに変換す
るマップＭ７の特性図である。

【図１１】テーリング処理のゲインＧｔのゲイン特性で
あるマップＭ８の特性図である。

【図１２】駆動力配分制御のフローチャートの一部であ
る。

【図１３】駆動力配分制御のフローチャートの残部であ
る。

【図１４】別実施例に係る４輪駆動車の概略全体構成図
である。

【図１５】図１４の４輪駆動車のセンタ差動装置の断面
図である。

【図１６】図１４の４輪駆動車のセンタ差動装置に対す
る差動制限制御のフローチャートである。

【符号の説明】

ＭＣ４輪駆動車１９電磁クラッチ３２クラッチ制御装置３４，３６，３８，４０車輪速センサ４５ヨーレイトセンサＭＣＡ４輪駆動車５０フロント差動装置５１リヤ差動装置５５センタ差動装置（電磁多板クラッチ）６５クラッチ制御装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】４つの車輪に対する駆動力配分を、前後
輪間の差動を制限する差動制限クラッチ手段を介して、
車体に作用するヨーレイトに応じて、制御する４輪駆動
車の駆動力制御装置において、前記ヨーレイトを検出する検出手段と、前記検出手段で検出されたヨーレイトを受けて差動制限
手段を制御する制御手段であって、ヨーレイト微小領域
では差動制限トルクを高め、ヨーレイト中間領域では差
動制限トルクを低め、ヨーレイト過大領域では差動制限
トルクを高めるような制御特性で制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする４輪駆動車の駆動力制御装
置。
【請求項２】前記制御手段は、４輪駆動車の走行状態
が所定状態のときには、前記制御特性による制御を禁止
するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載
の４輪駆動車の駆動力制御装置。
【請求項３】前記所定状態が、車速が所定値以上の状
態であることを特徴とする請求項２に記載の４輪駆動車
の駆動力制御装置。
【請求項４】前記所定状態が、ヨーレイト変化率が所
定値以上の状態であることを特徴とする請求項２に記載
の４輪駆動車の駆動力制御装置。