JPH07186767A

JPH07186767A - ４輪駆動車の制御装置

Info

Publication number: JPH07186767A
Application number: JP5333290A
Authority: JP
Inventors: Norihide Urabayashi; 教秀浦林
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1993-12-27
Publication date: 1995-07-25
Anticipated expiration: 2018-07-28
Also published as: JP3430495B2

Abstract

(57)【要約】【目的】差動制限クラッチ手段の焼付破損を防止する
と共に通常走行時に従動輪となる側の車輪用差動装置の
破損防止及びコンパクト化を図った４輪駆動車の制御装
置を提供する。【構成】前輪用差動装置７、後輪用差動装置１０及び
これらの両差動装置間の差動制限トルクを車両の運転状
態に応じて変化させる差動制限クラッチ手段１９を有す
る４輪駆動車の制御装置において、前輪の回転速度と後
輪の回転速度の偏差が増大する程差動制限トルクを増大
するように上記差動制限クラッチ手段を制御する制御手
段３２と、前輪の回転速度と後輪の回転速度の偏差が所
定値以上の場合には差動制限クラッチ手段による差動制
限トルクを減少側に補正する補正手段３２と、を有する
ことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、４輪駆動車の制御装置
に係わり、特に前輪用差動装置、後輪用差動装置及びこ
れらの両差動装置間の差動制限トルクを車両の運転状態
に応じて変化させる差動制限クラッチ手段を有する４輪
駆動車の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、４輪駆動車には、前輪と後輪
への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ために、差動ギヤと共に
又は差動ギヤの代わりに、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。一方、特開
昭６３−２５１３２７号公報には、前輪と後輪との間の
回転速度差を吸収するためのセンタ差動装置及びこのセ
ン差動装置をロックする差動制限装置を設け、車両発進
時に必ずこのセンダ差動装置を差動制限装置によりロッ
クして、車両発進時に前輪と後輪とに伝達されるエンジ
ンの動力配分を均等化し、円滑な発進ができるようにし
た４輪駆動車が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ここで通常の走行時
には例えば一方の車輪である前輪のみを駆動する前輪駆
動とされ、差動制限が必要な走行状態では他方の車輪で
ある後輪をも駆動するいわゆるパートタイムの４輪駆動
車に上記の従来の技術を適用した場合、以下のような問
題が生じる。即ち、前輪用差動装置と後輪用差動装置と
の間に電磁多板クラッチを設けた４輪駆動車において、
円滑な発進を可能とするために、車両の発進時に電磁多
板クラッチに通電して前輪と後輪とに等しい駆動トルク
を伝達するようにする必要がある。このため、前輪の回
転速度と後輪の回転速度の偏差が増大した場合には、こ
の偏差を零とするために、差動制限トルクを増大させる
必要がある。しかしながら、無制限に差動制限トルクを
増大させると、電磁多板クラッチが焼付破損を起こした
り、通常走行時時は従動輪となる後輪の後輪用差動装置
に過大な駆動トルクが作用して破損する可能性があり、
また、コンパクト化が困難となる問題が生じる。このよ
うな現象は、発進時以外にも生じるが、発進時に最も発
生し易い。

【０００４】そこで本発明は、従来技術の問題を解決す
るためになされたものであり、差動制限クラッチ手段の
焼付破損を防止すると共に通常走行時に従動輪となる側
の車輪用差動装置の破損防止及びコンパクト化を図った
４輪駆動車の制御装置を提供することを目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明は、前輪用差動装置、後輪用差動装置及びこれ
らの両差動装置間の差動制限トルクを車両の運転状態に
応じて変化させる差動制限クラッチ手段を有する４輪駆
動車の制御装置において、前輪の回転速度と後輪の回転
速度の偏差が増大する程差動制限トルクを増大するよう
に上記差動制限クラッチ手段を制御する制御手段と、前
輪の回転速度と後輪の回転速度の偏差が所定値以上の場
合には差動制限クラッチ手段による差動制限トルクを減
少側に補正する補正手段と、を有することを特徴として
いる。このように構成された本発明においては、通常
は、制御手段により、前輪の回転速度と後輪の回転速度
の偏差が増大する程差動制限トルクを増大するように差
動制限クラッチ手段を制御しているが、前輪の回転速度
と後輪の回転速度の偏差が所定値以上の場合には、補正
手段により、差動制限クラッチ手段による差動制限トル
クを減少側に補正している。この結果、差動制限クラッ
チ手段に過大な差動制限トルクが作用することがない。
また、同時に、後輪の後輪用差動装置に過大な駆動トル
クが作用することもない。

【０００６】また、本発明においては、上記補正手段
が、前輪の回転速度と後輪の回転速度の偏差が所定値以
上の場合には差動制限クラッチ手段による差動制限トル
クを減少させることが好ましい。また、本発明において
は、上記補正手段が、車両発進時で且つ前輪の回転速度
と後輪の回転速度の偏差が所定値以上の場合には差動制
限クラッチ手段による差動制限トルクを減少させること
が好ましい。さらに、本発明は、さらに、路面摩擦係数
を推定する路面摩擦係数推定手段を有し、上記補正手段
が、路面摩擦係数が大きいほど差動制限クラッチ手段に
よる差動制限トルクをさらに減少させる側に補正するこ
とが好ましい。

【０００７】

【実施例】以下本発明の一実施例について添付図面を参
照して説明する。この実施例は、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例で
ある。先ず、図１を参照して本発明が適用される４輪駆
動車の概略全体構成を説明する。図１に示すように、４
輪駆動車において、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。車体の前部の中央部
には、エンジンとこのエンジンに連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１
０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。

【０００８】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１８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限
可能な電磁クラッチ１９（差動制限クラッチ手段）とが
設けられている。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。

【０００９】次に、制御系を説明する。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（図示せず）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２３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Ｎ
２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３７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。

【００１０】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。また、ＡＢＳ制御装置３１は、車輪速信号Ｎ
１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４に基づいて、路面摩擦係数μを推
定し、クラッチ制御装置３２に供給する。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４
３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。前記ニュートラル／インヒビタスイッ
チ４４からのスイッチ信号ＮＩと、アイドルスイッチ４
６からのスイッチ信号ＩＤと、スロットル開度センサ４
７からのスロットル開度信号ＴＶＯと、クランク角セン
サ４５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ＯＦ
Ｆでも作動する。

【００１１】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、検出信号に
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にコイル電磁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。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Ｍ
２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、そのゲイン変更時の締結トルク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Ｔ
１を求める。

【００１２】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。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Ｍ
７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。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
たトルク特性を相当するものであり、マップＭ２、Ｍ
３、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Ｍ
１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
輪速との差であり、次式に決定される。

【００１３】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を許容するが、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。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＝７０〜１０
０、ｆ＝２５〜３０、ｇ＝４０〜６０、速度の値であ
る。

【００１４】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、加速による荷重移動
により前後車輪の接地荷重が変化し、ステアリング特性
が変化する。それ故、領域Ａ５では、荷重移動によるス
テアリング特性変化を補正するために推定横加速度αに
よるトルク特性に切り換える必要があり、そのため、ゲ
インＧ１ｎ＝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。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
ータイヤの装置により、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Ｂ
１では、タイヤの空気圧の低下やテンパータイヤの装置
による差動回転数ΔＮの影響を無視する為に、ゲインＧ
２ｎ＝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。

【００１５】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。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。

【００１６】旋回限界（推定横加速度α＝ｍの位置）付
近においては、前後輪が直結されるため、スピンアウト
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このスピンアウト
傾向を解消する為に、旋回限界付近では、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付近
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。
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。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。

【００１７】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２３の
ヒステリシスの影響を加味して、合計締結トルクＴｔ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Ｌ
８によりコイル電流Ｉが決定される。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装置であり、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。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（ｒｐ
ｍ）、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。

【００１８】次に、図１２乃至図１４により、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内容を説明する。な
お、図１２乃至図１４において、符号Ｓは、各ステップ
を示している。先ず、Ｓ１において、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〜Ｎ４，ＢＲ，ＡＢＳ，ＴＶＯ，Ｃ
Ａ，ＮＩ，θｈ，μ等）が読み込まれる。次に、Ｓ２に
おいては、Ｓ１において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とを、既述のように演算する。次に、Ｓ３に
おいて、差動回転数ΔＮをマップＭ１に適用して締結ト
ルクＴｎを演算し、次に、Ｓ４において、車速Ｖとヨー
レイトψｖとをマップＭ２に適用してゲインＧ１ｎを演
算し、次に、Ｓ５において、車速Ｖと差動回転数ΔＮを
マップＭ３に適用して、ゲインＧ２ｎを演算する。次
に、Ｓ６において、ホールド処理が必要か否を判定し、
その判定結果がＮｏのときには締結トルクＴｎを変更せ
ずに保持し（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を補正す
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。

【００１９】次に、Ｓ９において、差動回転数反映締結
トルクＴ１を、次式により演算する。Ｔ１＝Ｔｎ×Ｇ１ｎ×Ｇ２ｎ次に、Ｓ１０において、推定横加速度αをマップＭ４に
適用して締結トルクＴ１ψを演算し、次に、Ｓ１１にお
いて、差動回転数ΔＮをマップＭ５に適用してゲインＧ
１ψを演算し、次に、Ｓ１２において、ヨーレイト反映
締結トルクＴ２を、次式により演算する。Ｔ２＝Ｔψ×Ｇ１ψ 次に、Ｓ１３において、車速ＶをマップＭ６に適用して
締結トルクＴｖを演算し、次に、Ｓ１４において、車速
反映締結トルクＴ３を、次式により演算する。Ｔ３＝Ｔｖ次に、Ｓ１５において、前記トルクＴ１とＴ２とＴ３と
を合計した合計締結トルクＴｔを次式で演算する。Ｔｔ＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３次に、Ｓ１６において、１速か否かを判定し、Ｓ１７に
おいて、舵角θｈが所定値即ちほぼ直進状態か否かを判
定する。これらのＳ１６とＳ１７により、車両が発進状
態か否かを判定する。発進状態であると判定された場合
には、Ｓ１８に進み、左右前輪の平均回転速度と左右後
輪の平均回転速度の偏差ΔＮＡが、所定値ΔＮＡ₁より
大きいか否かを判定する。

【００２０】次に、偏差ΔＡＮが所定値ΔＮＡ₁より大
きい場合には、Ｓ１９に進み、路面摩擦係数μの判定を
行う。ここでは、路面が、高μ路、中μ路及び低μ路の
いずれであるかを判定する。次に、Ｓ２０において、係
数Ｋ１を以下のようにして設定する。図１６は、この係
数Ｋ１、偏差ΔＮＡ及び路面摩擦係数μ（Ｂ１，Ｂ２，
Ｂ３）の関係を示すマップである。この図１６におい
て、Ｂ１は高μ路の場合を示し、Ｂ２は中μ路の場合を
示し、Ｂ３は低μ路の場合を示している。即ち、左右前
輪の平均回転速度と左右後輪の平均回転速度の偏差ΔＮ
Ａが所定値ΔＮＡ₁より大きい場合には、高μ路ほど、
係数Ｋ１が、偏差ΔＮＡに対してより小さくなるように
設定されている。次に、Ｓ２１に進み、Ｓ１５で得られ
た合計締結トルクＴｔの値にＳ２０で得られた係数Ｋ１
を掛け合わせ、その値を新たな合計締結トルクＴｔとし
て置き換える。ここで、図１５を参照して更に具体的に
説明する。Ｓ１５で得られた合計締結トルクＴｔの値
は、偏差ΔＮＡが所定値ΔＮＡ₁より大きい場合には、
図１５のＡ１で示すように増大した値である。しかしな
がら、このＡ１で示される合計締結トルクＴｔの値に、
各路面摩擦係数（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）に対応する係数Ｋ
１が掛け合わされるために、結果的に、合計締結トルク
Ｔｔの値は、図１５のＡ２又はＡ３によって表されたよ
うに、減少側に補正される（Ａ２の場合）か若しくは減
少するように（Ａ３の場合）補正される。この結果、左
右前輪の平均回転速度と左右後輪の平均回転速度の偏差
ΔＡＮが所定値ΔＮＡ₁より大きく増大しても、合計締
結トルクは、図１５に示す所定値Ｔｔ₀を大きく越える
ことはない。

【００２１】次に、Ｓ２３に進む。また、車両発進時で
もなく、左右前輪の平均回転速度と左右後輪の平均回転
速度の偏差ΔＮＡが所定値ΔＮＡ₁より小さい場合も、
同様に、Ｓ２３に進む。Ｓ２３において、合計締結トル
クＴｔをマップＭ７に適用してコイル電流Ｉを演算する
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に基いて演算し、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
いて演算する。次に、Ｓ２４において、ＡＢＳ信号がＯ
Ｎ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を判定し、その
判定結果がＮｏのときには、ゲインＧａをＧａ＝1.０に
設定し（Ｓ２５）、また、Ｓ２４の判定結果がＹｅｓの
ときには、ゲインＧａをＧａ＝０に設定する（Ｓ２
６）。次に、Ｓ２７において、テーリング処理が必要か
否かを判定する。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（ｒｐｍ）、
車速Ｖ＝０、ニュートラル／インヒビタ信号ＮＩ＝Ｏ
Ｎ、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をＧｔ＝1.０に
設定し（Ｓ２８）、また、その判定結果がＹｅｓのとき
には、ゲインＧｔがカウンタによる時計時間とマップＭ
８等に基いて演算される（Ｓ２９）。

【００２２】次に、Ｓ３０において、コイル２３へ出力
する出力用コイル電流Ｉｏｕｔを、次式により演算す
る。Ｉｏｕｔ＝Ｉ×Ｇａ×Ｇｔ次に、Ｓ３１において、出力用コイル電流Ｉｏｕｔをコ
イル２３へ出力し、その後リターンして、Ｓ１〜Ｓ３１
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。尚、この４輪駆動車においては、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１９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。ま
た、本発明は、後輪を常時駆動し、前輪を通常の走行状
態のときは従動輪とし、４輪駆動が必要な場合のみ、後
輪も駆動するようにした４輪駆動車にも適用できる。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、Ｓ１６〜Ｓ２１以外は、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。

【００２３】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。以上説明したように、本発明の
実施例によれば、車両発進時において、左右前輪の平均
回転速度と左右後輪の平均回転速度の偏差ΔＮＡが所定
値ΔＮＡ₁より大きくなった場合には、本来ならば偏差
ΔＮＡが増大するに従い合計締結トルクＴｔを増大させ
る必要があるが、この合計締結トルクＴｔを増大させる
ことなく減少する側に補正するか又は減少する方向へ補
正している。この結果、電磁クラッチ１９に過大な締結
トルクが作用することなく、電磁クラッチの焼付破損を
防止できる。また、同時に、後輪の後輪用差動装置に過
大な駆動トルクが作用することもないので、後輪用差動
装置の破損を防止し、また、コンパクト化を図ることも
できる。また、高μ路ほど、偏差ΔＮＡの増大により合
計締結トルクＴｔの値が大きくなり易く、電磁クラッチ
１９の焼付破損も生じやすい。このため、本発明の実施
例においては、左右前輪の平均回転速度と左右後輪の平
均回転速度の偏差ΔＮＡが所定値ΔＮＡ₁より大きくな
った場合、高μ路ほど電磁クラッチの合計締結トルクを
さらに減少させる側に補正しているため、高μ路におい
て効果的である。

【００２４】また、以上説明したように、本実施例のク
ラッチ制御装置３２により実行される駆動力配分制御
（差動制限制御）においては、差動回転数△Ｎ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△Ｎ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
できる。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Ｇ１ｎで
ゲイン変更するため、差動回転数△Ｎ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、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。

【００２５】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Ｇ
１ｎ＝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。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。特
に、マップＭ３において、領域Ｂ１と領域Ｂ２を仕切る
ラインＬ４は、タイヤ動半径が１０％減少した場合に相
当する差動回転数△Ｎを示すラインであり、差動回転数
△ＮがラインＬ４以下の領域では、ゲインＧ２ｎがＧ２
ｎ＝０に設定してあるため、タイヤの空気圧の低下や、
半径の小さなテンパータイヤを装着した場合に発生する
誤差的な差動回転数△Ｎにより締結トルクＴｎが増加制
御されることがないから、差動制限制御の精度や信頼性
を高めることができる。

【００２６】更に、締結トルクＴｎを、車速Ｖと差動回
転数△Ｎ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△Ｎ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。しかも、マップＭ１
は、実線で示す加速時のトルク特性と、破線で示す減速
時のトルク特性とを異なる特性に設定してあり、減速時
のトルク特性は、加速時のトルク特性よりも、差動制限
作用を高めてあるので、加速時と減速時に夫々適切な特
性でもって差動制限でき、加速時の駆動性の確保と、減
速時の制動性の確保を両立させることができる。また、
締結トルクＴψを、差動回転数△Ｎから求めたゲインＧ
１ｎ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△Ｎとを総合的に加味して締結トルクＴ
ψを適切に設定することができる。また、締結トルクＴ
ψを、差動回転数△Ｎ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
△Ｎ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。特に、図７に示すマップＭ４に示す
ように、横加速度αが所定の横加速度（α＝ｍの位置）
以上にときには、締結トルクＴψを、ラインＬ６に沿っ
て徐々に減少させるように構成してあるため、旋回限界
付近の厳しい旋回走行状態下において、前後輪１〜４の
グリップ力（タイヤの横力）が急変することがなく、有
効な駆動力が急変することがないから、旋回走行の安定
性を確保することができる。

【００２７】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。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。更に、マップＭ４に関して、横軸のパラメータ
として、車体に作用する実の横加速度を適用してもよ
く、その場合には、横加速度検出センサで検出した実の
横加速度を、マップＭ４に適用して締結トルクＴψを求
めることになる。尚、合計締結トルクＴｔは、必要に応
じて車速反映締結トルクＴ３を用いずに求めるように構
成してもよいし、また、合計締結トルクＴｔは、必要に
応じてヨーレイト反映締結トルクＴ２を用いずに求める
ように構成してもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の４輪駆動車
の制御装置によれば、差動制限クラッチ手段の焼付破
損を防止すると共に通常走行時に従動輪となる側の車輪
用差動装置の破損防止及びコンパクト化を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の４輪駆動車の制御装置が適用される４
輪駆動車を示す全体構成図

【図２】４輪駆動車の駆動力配分制御の内容を示す説明
図

【図３】締結トルクＴｎのトルク特性を示すマップＭ１

【図４】ゲインＧ１ｎのゲイン特性を示すマップＭ２

【図５】ゲインＧ２ｎのゲイン特性を示すマップＭ３

【図６】ホールド処理を示す線図

【図７】締結トルクＴψのトルク特性を示すマップＭ４

【図８】ゲインＧ１ψのトルク特性を示すマップＭ５

【図９】締結トルクＴｖのトルク特性を示すマップＭ６

【図１０】合計締結トルクＴｔをコイル電流に変換する
マップＭ７

【図１１】テーリング処理のゲインＧｔのゲイン特性を
示すマップＭ８

【図１２】駆動力配分制御を示すフローチャートの前半
部

【図１３】駆動力配分制御を示すフローチャートの中間
部

【図１４】駆動力配分制御を示すフローチャートの後半
部

【図１５】合計締結トルクＴｔと前輪と後輪の回転速度
の偏差ΔＮＡを示すマップ

【図１６】係数Ｋ１、前輪と後輪の回転速度の偏差ΔＮ
Ａ及び路面摩擦係数μ（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）の関係を示
すマップ

【符号の説明】

１前輪２前輪３後輪４後輪７前輪用差動装置１０後輪用差動装置１９電磁クラッチ２３コイル３１ＡＢＳ制御装置３２クラッチ制御装置３８左後輪車輪速センサ４０右後輪車輪速センサ４３舵角センサ４４ニュートラル／インヒビタスイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前輪用差動装置、後輪用差動装置及びこ
れらの両差動装置間の差動制限トルクを車両の運転状態
に応じて変化させる差動制限クラッチ手段を有する４輪
駆動車の制御装置において、前輪の回転速度と後輪の回転速度の偏差が増大する程差
動制限トルクを増大するように上記差動制限クラッチ手
段を制御する制御手段と、前輪の回転速度と後輪の回転速度の偏差が所定値以上の
場合には差動制限クラッチ手段による差動制限トルクを
減少側に補正する補正手段と、を有することを特徴とする４輪駆動車の制御装置。
【請求項２】上記補正手段が、前輪の回転速度と後輪
の回転速度の偏差が所定値以上の場合には差動制限クラ
ッチ手段による差動制限トルクを減少させることを特徴
とする請求項１記載の４輪駆動車の制御装置。
【請求項３】上記補正手段が、車両発進時で且つ前輪
の回転速度と後輪の回転速度の偏差が所定値以上の場合
には差動制限クラッチ手段による差動制限トルクを減少
させ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。
【請求項４】さらに、路面摩擦係数を推定する路面摩
擦係数推定手段を有し、上記補正手段が、路面摩擦係数
が大きいほど差動制限クラッチ手段による差動制限トル
クをさらに減少させる側に補正することを特徴とする請
求項３記載の４輪駆動車の制御装置。