JPH11278088A

JPH11278088A - 車両用トルク配分クラッチの制御装置および車両用パーキングブレーキターン判定装置

Info

Publication number: JPH11278088A
Application number: JP8730598A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Oba; 充大葉; Koichi Suzuki; 浩一鈴木; Takashi Yamamoto; 貴史山本; Katsuji Yamashita; 勝司山下; Akihiko Ikeda; 暁彦池田; Muneyoshi Igaki; 宗良井垣; Manabu Takada; 学高田; Takeshi Sakai; 剛坂井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 1999-10-12

Abstract

(57)【要約】【課題】確実にパーキングブレーキターンのときだけ
トルク配分クラッチの開放が行われる車両用トルク配分
クラッチの制御装置を提供する。【解決手段】パーキングブレーキセンサ（パーキング
ブレーキ操作検出装置）１０８によりパーキングブレー
キレバー１０６が操作されてパーキングブレーキが作動
されたことが検出され、且つ原動機出力判定手段２２２
によりエンジン１０の出力が所定の判断基準値以下であ
ると判定された場合には、トルク配分クラッチ制御手段
１２０により、電磁クラッチ３０が開放させられること
から、確実にパーキングブレーキターンのときだけ電磁
クラッチ３０が開放されるので、不要にトルク配分制御
が阻害されることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原動機から車輪へ
それぞれ伝達されるトルクの割合を調節する車両用トル
ク配分クラッチの制御装置および車両用パーキングブレ
ーキターン判定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術および課題】車両の制動或いはターンなど
に際して、走行中にパーキングブレーキを操作すること
により後輪だけを停止させ、その停止させた後輪の横す
べりを利用して車両を小さな回転半径で転回（小回り）
させる所謂パーキングブレーキターン操作が知られてい
る。このようなパーキングブレーキターン操作は、特
に、圧雪路面や凍結路面のような路面摩擦係数の低い路
面において用いられる。ところで、前輪および後輪にも
エンジンの出力トルクが伝達される４輪駆動車両では、
前輪と後輪が相互に機械的に連結されていることから、
パーキングブレーキの操作によって後輪だけ回転停止さ
せることができないので、上記のパーキングブレーキタ
ーン操作を用いることができないという不都合があっ
た。これに対し、たとえば、特開昭６３−１２５４３６
号公報に記載された、差動制限クラッチ付センターデフ
を用いたフルタイム４輪駆動車において、パーキングブ
レーキにより制動が行われたときには差動制限クラッチ
クラッチを開放させることにより、その差動制限クラッ
チを保護するという技術を転用することが考えられる。
しかしながら、上記従来のトルク配分クラッチの制御装
置に用いられている技術を転用し得たとしても、パーキ
ングブレーキスイッチのオン信号のみに基づいてトルク
配分クラッチの開放を行うことになるのでパーキング
ブレーキスイッチの故障やブレーキパッドの摩耗による
誤判定により、不要にトルク配分クラッチの開放を行う
ことになり、トルク配分制御が阻害されるという不都合
があった。

【０００３】また、従来の制動時のトルク配分制御にお
いて、前輪と後輪との間で好適な制動力配分を得るよう
に、エンジンの出力トルクに応じて前輪と後輪へ伝達さ
れるトルク配分を制御することが提案されている。しか
し、従来の制動時のトルク配分制御では路面の摩擦係数
の変化を考慮していないため、路面摩擦抵抗が低くなる
と、車両の後部のせり出しやスピンが発生し易くなると
いう不都合があった。

【０００４】本発明は以上の事情を背景として為された
ものであり、その第１の目的とするところは、確実にパ
ーキングブレーキターンのときだけトルク配分クラッチ
の開放が行われる車両用トルク配分クラッチの制御装置
を提供することにある。また、第２の目的とするところ
は、確実にパーキングブレーキターンを判定できる車両
用パーキングブレーキターン判定装置を提供することに
ある。また、第３の目的とするところは、路面摩擦抵抗
が低くても、制動時の車両の後部のせり出しやスピンが
発生し難いトルク配分クラッチの制御装置を提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための第１の手段】上記第１の目的を
達成するための本第１発明の要旨とするところは、原動
機から複数の車輪へそれぞれ伝達されるトルクの割合を
調節するトルク配分クラッチを備え、そのトルク配分ク
ラッチの伝達トルクを所定の値とするための指令値を出
力する車両用トルク配分クラッチの制御装置であって、
(a) 前記車両のパーキングブレーキが操作されたことを
検出するパーキングブレーキ操作検出装置と、(b) 原動
機の出力が予め設定された判断基準値以下であるか否か
を判定する原動機出力判定手段と、(c) 前記パーキング
ブレーキ操作検出装置によりパーキングブレーキが操作
されたことが検出され、且つ前記原動機出力判定手段に
より前記原動機の出力が前記判断基準値以下であると判
定された場合には、前記トルク配分クラッチを開放させ
るトルク配分クラッチ制御手段とを、含むことにある。

【０００６】

【第１発明の効果】このようにすれば、トルク配分クラ
ッチ制御手段により、前記パーキングブレーキ操作検出
装置によりパーキングブレーキが操作されたことが検出
され、且つ前記原動機出力判定手段により前記原動機の
出力が前記判断基準値以下であると判定された場合に
は、前記トルク配分クラッチが開放させられることか
ら、確実にパーキングブレーキターンのときだけトルク
配分クラッチが開放されるので、不要にトルク配分制御
が阻害されることがない。

【０００７】

【課題を解決するための第２の手段】前記第２の目的を
達成するための本第２発明の要旨とするところは、車両
のパーキングブレーキを操作しつつその車両を旋回させ
るパーキングブレーキターンを判定する車両用パーキン
グブレーキターン判定装置であって、(a) 前記車両のパ
ーキングブレーキが操作されたことを検出するパーキン
グブレーキ操作検出装置と、(b) 原動機の出力が予め設
定された判断基準値以下であるか否かを判定する原動機
出力判定手段と、(c) 前記パーキングブレーキ操作検出
装置によりパーキングブレーキが操作されたことが検出
され、且つ前記原動機出力判定手段により前記原動機の
出力が前記判断基準値以下であると判定された場合に
は、パーキングブレーキターン状態であることを判定す
るパーキングブレーキターン判定手段とを、含むことに
ある。

【０００８】

【第２発明の効果】このようにすれば、パーキングブレ
ーキターン判定手段において、前記パーキングブレーキ
操作検出装置によりパーキングブレーキが操作されたこ
とが検出され、且つ前記原動機出力判定手段により前記
原動機の出力が前記判断基準値以下であると判定された
場合には、パーキングブレーキターン状態であることが
判定されるので、確実にパーキングブレーキターンであ
ることが判定される。パーキングブレーキターンは、運
転者による制動意思のあることが前提とされるので、原
動機の出力が所定の判断基準値よりも低い走行状態であ
ることを条件に加えることにより確実にパーキングブレ
ーキターンであることを判定できるのである。

【０００９】

【課題を解決するための第３の手段】また、前記第３の
目的を達成するための第３発明の要旨とするところは、
原動機から前輪および後輪へそれぞれ伝達されるトルク
の割合を調節するトルク配分クラッチを備え、そのトル
ク配分クラッチの伝達トルクを所定の値とするための指
令値を出力する車両用トルク配分クラッチの制御装置で
あって、(a) 車両の制動状態を判定する制動状態判定手
段と、(b) 車両の加速度を検出する加速度検出手段と、
(c) 車両の制動状態において車両の加速度が小さくなる
ほど、前記トルク配分クラッチを介して前記後輪へ伝達
されるトルクを増加させるトルク配分クラッチ制御手段
とを、含むことにある。

【００１０】

【第３発明の効果】このようにすれば、トルク配分クラ
ッチ制御手段により、車両の制動状態において車両の加
速度が小さくなるほど前記トルク配分クラッチを介して
前記後輪へ伝達されるトルクが増加させられる、すなわ
ち車両の加速度が増大するほど後輪へ伝達されるトルク
が減少させられる。この制動時における車両の加速度は
路面摩擦係数μの函数である車輪の摩擦力を越えること
ができないという関係にあって、車両の加速度が増大す
るにつれて、路面摩擦係数μに応じた車輪のグリップ限
界に近づくことを意味するので、上記のように、車両の
加速度が増大するほど後輪へ伝達されるトルクが減少さ
せられることにより、旋回制動時の車体後部のせり出し
やスピンが回避されるのである。

【００１１】

【発明の他の態様】ここで、好適には、前記第１発明に
おいて、前記トルク配分クラッチ制御手段により、パー
キングブレーキが操作され且つ原動機の出力が判断基準
値以下であると判定された場合にトルク配分クラッチが
開放させられるとき、そのトルク配分クラッチを緩やか
に開放させるために、上記トルク配分クラッチ制御手段
からトルク配分クラッチへの出力を緩やかに変化させる
まなし処理手段が設けられる。このようにすれば、トル
ク配分クラッチが緩やかに開放させられることから、ト
ルク配分クラッチの急開放に起因する車輪トルクの急変
による違和感が解消されるとともに、操縦安定性が高め
られる。

【００１２】また、好適には、前記第３発明において、
前記トルク配分クラッチ制御手段により、車両の制動状
態において車両の加速度が小さくなるほどトルク配分ク
ラッチを介して前記後輪へ伝達されるトルクが増加させ
られるとき、そのトルク配分クラッチに供給されるトル
ク指令信号の変化を抑制するなまし処理手段が設けられ
る。このようにすれば、車輪に伝達されるトルクの急変
による違和感が解消されるとともに、操縦安定性が高め
られる。

【００１３】

【発明の好適な実施の形態】以下、本発明の一実施例を
図面に基づいて詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明の一実施例のトルク配分制
御装置および車両用パーキングブレーキターン判定装置
を備えた車両の動力伝達装置を示している。図におい
て、原動機として機能するエンジン１０には、トルクコ
ンバータ付自動変速機１２、前部差動歯車装置１４、お
よびトランスファ１６を収容するトランスアクスルハウ
ジング１８が締結されている。これにより、エンジン１
０の出力トルクは、トルクコンバータ付自動変速機１
２、前部差動歯車装置１４、左右１対の車軸２０、２２
を介して左右１対の前輪２４、２６へ伝達される一方、
上記トルクコンバータ付自動変速機１２、トランスファ
１６、プロペラシャフト２８、トルク配分クラッチとし
て機能する電磁クラッチ３０、後部差動歯車装置３２、
左右１対の車軸３４、３６を介して左右１対の後輪３
８、４０へ伝達されるようになっている。

【００１５】上記電磁クラッチ３０は、エンジン１０か
ら前輪２４、２６と後輪３８、４０とへそれぞれ伝達さ
れるトルクの割合を調節するためのトルク配分クラッチ
として機能するものであって、プロペラシャフト２８に
接続されてそれと共に回転する入力側摩擦板４２と、後
部差動歯車装置３２のドライブピニオン４４に接続され
てそれと共に回転する出力側摩擦板４６と、それら入力
側摩擦板４２と出力側摩擦板４６とを電磁力に従って押
圧することにより相互に摩擦係合させる電磁ソレノイド
４８とを基本的に備える摩擦係合装置であって、後述の
電子制御装置１１０からの指令値ｔ_refに対応した大き
さの伝達トルクを発生するように構成されている。上記
電磁クラッチ３０が解放された場合には、エンジン１０
から出力されるトルクの１００％が前輪２４、２６へ伝
達されるが、電磁クラッチ３０が完全係合された場合に
は、エンジン１０から出力されるトルクの５０％が前輪
２４、２６へ伝達され、残りの５０％が後輪３８、４０
へ伝達されるので、本実施例では、上記電磁クラッチ３
０によるトルク配分調節範囲は、前輪と後輪との重量配
分比が０．５：０．５である場合に、１：０から０．
５：０．５の間までのトルク配分比範囲となっている。
なお、一般には、電磁クラッチ３０が完全係合された場
合には、前後輪の重量配分相当に前後輪のトルクが分配
される。本実施例では、電磁クラッチ３０により前輪駆
動状態から直結４ＷＤまで前後輪のトルクを調節でき
る。ルク配分比が１：０から０．５：０．５の間までの
範囲となっている。

【００１６】図２に詳しく示すように、電磁クラッチ３
０は、プロペラシャフト２８に連結されるユニバーサル
ジョイント５０およびクラッチドラム５２を両軸端に有
し、クラッチハウジング５４によりベアリング（入力側
軸受）５６を介して回転可能に支持された入力軸５８
と、その入力軸５８に対して同心となる状態でクラッチ
ハウジング５４によりベアリング（出力側軸受）６０を
介して回転可能に支持された出力軸６２と、入力軸５８
の軸端面に相対回転可能に嵌合された状態でその入力軸
５８と連結されたクラッチロータ６４と、回転不能とな
るように非回転部材であるクラッチハウジング５４の突
起６５に係合させられた状態でベアリング６６を介して
入力軸５８に支持された電磁ソレノイド４８と、電磁ソ
レノイド４８の磁力により吸引される環状磁性部材６８
を有してクラッチドラム５２の内周面とクラッチロータ
６４の外周面との間に設けられ、その電磁ソレノイド４
８の磁力によって比較的小さな摩擦トルクが発生させら
れるコントロール（パイロット）クラッチ７０と、その
コントロールクラッチ７０からの摩擦トルクが伝達され
るカムリング７２とそのカムリング７２に接触するボー
ルカム７４とを有し、上記コントロールクラッチ７０を
介して伝達された比較的小さな回転力をスラスト方向
（軸心方向）の力に変換し且つ倍力して環状押圧部材７
６に伝達する押圧装置７８と、軸方向において互いに重
ねられた状態でクラッチドラム５２の内周面およびクラ
ッチロータ６４の外周面に対して軸方向の移動可能且つ
軸まわりの相対回転不能に設けられて、上記環状押圧部
材７６からのスラスト方向の力により押圧される前記入
力側摩擦板４２および出力側摩擦板４６とを備え、たと
えば図３に示す特性に従って、電磁ソレノイド４８に供
給される駆動電流に対応した大きさの伝達トルクを発生
させる。

【００１７】図１に戻って、車両には、４輪駆動モード
を選択するときに操作される４輪駆動選択スイッチ８
０、左前輪２４の回転速度を検出する車輪速度センサ８
２、右前輪２６の回転速度を検出する車輪速度センサ８
４、左後輪３８の回転速度を検出する車輪速度センサ８
６、右後輪４０の回転速度を検出する車輪速度センサ８
８、車両の前後加速度すなわち走行方向の加速度Ｇ_Xを
検出する前後Ｇセンサ９０、車両の左右加速度すなわち
横方向の加速度Ｇ_Yを検出する左右Ｇセンサ９２、ステ
アリングホイール９３により操作される車両の舵角を検
出する舵角センサ９４、アクセルペダルにより操作され
るスロットル開度θ_thを検出するスロットルセンサ９
６、エンジン１０の回転速度を検出するエンジン回転速
度センサ９８、自動変速機１２の実際のギヤ段すなわち
シフト位置を検出するシフト位置センサ１００、ブレー
キペダル１０２が操作されたことを検出するブレーキセ
ンサ１０４、パーキングブレーキレバー１０６が操作さ
れたことを検出するＰＢブレーキセンサ１０８がそれぞ
れ設けられており、それらのスイッチ或いはセンサから
は、４輪駆動モードを選択されたことを示す信号Ｓ４Ｗ
Ｄ、左前輪２４の回転速度Ｎ_FLを示す信号ＳＮ_FL、右前
輪２６の回転速度Ｎ_FRを示す信号ＳＮ_FR、左後輪３８の
回転速度Ｎ_RLを示す信号ＳＮ_RL、右後輪４０の回転速度
Ｎ_RRを示す信号ＳＮ_RR、前後加速度Ｇ_Xを示す信号ＳＧ
_X、左右（横）加速度Ｇ_Yを示す信号ＳＧ _Y、車両の舵
角δを示す信号Ｓδ、スロットル開度θ_th（％）を示す
信号Ｓθ、エンジン１０の回転速度Ｎ_Eを示す信号ＳＮ
_E、シフト位置ＳＰを示す信号ＳＳＰ、ブレーキペダル
１０２の操作を示す信号ＳＢＫ、パーキングブレーキレ
バー１０６の操作を示す信号ＳＰＢが、トルク配分制御
用の電子制御装置１１０へ供給される。

【００１８】上記前後Ｇセンサ９０および左右Ｇセンサ
９２は、比較的大きな質量をもった部材とその部材に作
用する力すなわち加速度を検出する圧電素子とを備えた
圧電型や、比較的大きな質量をもった部材とその部材に
加えられる加速度による変位を元位置に保つような平衡
力を電磁力にて発生させる電磁コイルとを備えてその電
磁コイルの駆動電流に基づいて加速度を検出するサーボ
型などにより構成されている。

【００１９】また、上記ブレーキペダル１０２は、左前
輪２４、右前輪２６、左後輪３８、右後輪４０に設けら
れた図示しないブレーキに対して油圧配管を介して接続
されたマスタシリンダに機械的に連結されたものであ
り、そのブレーキペダル１０２の操作によって上記４輪
のブレーキが同時に作動させられる。上記パーキングブ
レーキレバー１０６は、ケーブルを介して左後輪３８、
右後輪４０に設けられた図示しないブレーキに連結され
ており、そのパーキングブレーキレバー１０６の操作に
よって上記左後輪３８および右後輪４０に設けられた１
対のブレーキが作動させられるようになっている。

【００２０】上記電子制御装置１１０は、ＣＰＵ、ＲＡ
Ｍ、ＲＯＭ、入出力インターフェースなどを含む所謂マ
イクロコンピュータであって、ＣＰＵはＲＡＭの記憶機
能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムを実
行することにより上記の入力信号を処理し、電磁クラッ
チ３０へ制御信号を出力するとともに、電磁クラッチ３
０の作動中を示す作動表示灯１１２および電磁クラッチ
３０の異常を示す異常表示灯１１４を表示させる。図４
は、上記電子制御装置１１０の構成例を詳細に示すもの
である。エンジン制御および変速制御用電子制御装置１
１５からは、スロットル開度θ_th、自動変速機１２のギ
ヤ段、エンジン系のフェイルを表す信号とエンジン１０
の回転速度に対応した周波数のエンジンパルス信号が電
子制御装置１１０に供給される。電子制御装置１１０
は、ＡＢＳ用制御装置１１６および４ＷＤ用制御装置１
１７と、指令値ｔ_refを表す指令信号に応じて電磁クラ
ッチ３０に制御電流を出力する駆動回路１１８とを備え
ている。

【００２１】図５は、上記電子制御装置１１０の制御機
能の要部を説明する機能ブロック線図である。図５にお
いて、トルク配分クラッチ制御手段１２０は、たとえば
発進時制御、旋回走行時制御、通常走行時制御、制動時
制御など、車両の前輪および後輪のトルク配分を制御す
る複数種類の制御モードの中のいずれか１つを、車両状
態に基づいて択一的に選択し、選択した制御モードにお
いて予め設定された制御式に従って、電磁クラッチ３０
の伝達トルク或いはその電磁クラッチ３０に供給すべき
駆動電流に対応する大きさの指令値ｔ_refを表す制御信
号ＳＣを出力すると共に、作動表示灯１１２を点灯させ
る。たとえば、４輪駆動選択スイッチ８０によって４輪
駆動モードが選択されているとき、ブレーキセンサ１０
４により主ブレーキの操作が検出されると制動時制御が
選択される。また、たとえば図６に示す関係から車速Ｖ
と車両舵角δとで示される走行状態に基づいて発進時制
御（図６の）、旋回走行時制御（図６の）、通常走
行時制御（図６の）のいずれかが選択されるのであ
る。

【００２２】上記発進時制御では、車両状態に応じた最
大のトラクションを得るために、前輪２４、２６と後輪
３８、４０とに対する車両の重量配分に相当するトルク
配分となるように電磁クラッチ３０が制御されたり、舵
角δに応じて後輪３８、４０への伝達トルクを制限する
ように電磁クラッチ３０が制御される。また、上記旋回
走行時制御では、特に路面摩擦係数が小さい圧雪路或い
は凍結路における旋回走行中の操縦安定性を高めるため
に、たとえばアンダーステアとオーバーステアとの中間
の中立ステアとなる目標ヨーレート（重心を通る鉛直線
まわりの旋回角速度）に実際のヨーレートが追従するよ
うに、電磁クラッチ３０が制御される。また、上記通常
走行時制御では、基本的には重量配分に対応したトルク
配分となるように電磁クラッチ３０の入力側および出力
側の回転速度差が発生すると伝達トルクが大きくなるよ
うにされるが、燃費を高めるために直進走行などのよう
な４輪駆動の不要なときには可及的に締結力を小さくす
るように、電磁クラッチ３０が制御される。また、上記
制動時制御では、たとえばＡＢＳ制御やＶＳＣ制御との
制御干渉を回避するために、ブレーキペダル１０２が操
作されると、直接的に電磁ブレーキ３０の締結力を小さ
くするように、或いはＡＢＳ制御が開始されるまでは電
磁クラッチ３０が締結されてエンジンブレーキ力を４輪
に分配させるが、ＡＢＳ制御が開始されると締結力が小
さくされ、ＶＳＣ制御が開始されると解放されるよう
に、電磁クラッチ３０が制御される。また、この制動時
制御では、制動時に車輪ロックを生じ難くする制動力配
分とするために入力トルクｔ_inすなわちスロットル弁開
度θ_thが減少するほど電磁クラッチ３０の開放に向かっ
てその伝達トルクを減少させる。

【００２３】車速算出手段１７８は、たとえば前輪回転
速度Ｎ_FL、Ｎ_FR、および後輪回転速度Ｎ_RL、Ｎ_RRのいず
れかから、或いは図示しない車速センサにより自動変速
機１２の出力軸の回転速度に基づいて検出された車速信
号から、車速すなわち車体速度Ｖを算出する。合成加速
度算出手段１８０は、前後Ｇセンサ９０により検出され
た前後加速度Ｇ_Xと左右Ｇセンサ９２により検出された
左右（横）加速度Ｇ_Yとから、平面内における平面加速
度すなわち合成加速度Ｇ_XY〔＝√（Ｇ_X ²＋Ｇ _Y ²）〕
を算出する。

【００２４】入力トルク算出手段１２２は、エンジン１
０のプロペラシャフト２８まわりの出力トルク（車両の
駆動トルク）すなわち電磁クラッチ３０の入力トルクｔ
_in（Ｎ・ｍ）を、たとえば図７に示す予め記憶された関
係から実際のエンジン回転速度Ｎ_E（ｒｐｍ）およびス
ロットル開度θ_th（％）或いは吸入空気量Ｑに基づいて
逐次算出する。この入力トルク算出手段１２２では、予
め設定された時間幅を有して時間経過とともに移動させ
られる移動区間内に得られた複数個の入力トルクｔ_inの
平均値すなわち移動平均値として入力トルクｔ_inavが算
出される。ここで、上記入力トルクｔ_inは、前輪２４、
２６側へ配分されるトルクｔ_fと電磁クラッチ３０から
後輪３８、４０側へ配分されるトルクｔ_rとの和（ｔ_in
＝ｔ_f＋ｔ_r）として定義される。上記後輪３８、４０
側へ配分されるトルクｔ_rは電磁クラッチ３０の伝達ト
ルクであり、定常状態では電磁クラッチ３０に対する指
令値ｔ_refに対応している。

【００２５】制動状態判定手段２２０は、車両がそのブ
レーキペダル１０２の操作による制動が行われている制
動状態であるか否かをブレーキセンサ１０４からの信号
に基づいて判定する。原動機出力判定手段２２２は、エ
ンジン１０の出力が所定値以下であることを、たとえば
スロットルセンサ９６により検出されるスロットル開度
θ_thが予め設定された判断基準値θ_th1以下であること
に基づいて判定する。この判断基準値θ_th1は、車両の
惰行走行或いは制動走行中のパーキングブレーキターン
状態を判定するために比較的小さい値たとえば０％に近
い値に設定されている。

【００２６】パーキングブレーキターン判定手段２２４
は、少なくとも前輪が回転している車両の走行中におい
て、パーキングブレーキレバー１０６が操作されたこと
がパーキングブレーキセンサ１０８からの信号に基づい
て判定され、且つ上記原動機出力判定手段２２２により
エンジン１０の出力が所定値以下であることが判定され
た場合には、車両のパーキングブレーキターン状態であ
ると判定する。

【００２７】また、制動時トルク配分制御禁止判定手段
２２６は、ＡＢＳ作動領域外である車両の低速走行たと
えば車速Ｖが５km/h以下の低速走行であり、且つブレー
キペダル１０２或いはパーキングブレーキレバー１０６
による車両の制動状態である場合には、前記トルク配分
クラッチ制御手段１２０による制動時制御を禁止し、前
記図６の領域で決まる他の制御を実行させる。これによ
り、制動操作後における登坂発進時などにおいては、電
磁クラッチ３０が一旦開放され（伝達トルクが零状態）
てから再び電磁クラッチ３０の伝達トルクが増加させら
れることによる応答遅れが解消され、通常の発進時の制
御によって登坂性能が向上する。

【００２８】なまし処理手段２２８は、図８に示すよう
に、前記パーキングブレーキターン判定手段２２４によ
り車両のパーキングブレーキターン状態が判定されるこ
とによりトルク配分クラッチ制御手段１２０から電磁ク
ラッチ３０の伝達トルクｔ_rすなわちその電磁クラッチ
３０へ出力されるトルク指令値ｔ_refが零に決定された
とき、そのトルク指令値ｔ_refを零に向かって緩やかに
変化させる。

【００２９】図９、図１０、図１１、図１２、図１３
は、電子制御装置１１０の制御作動の要部を説明するフ
ローチャートであって、図９はトルク配分制御の制御モ
ードを選択するための制御モード選択ルーチンを示し、
図１０はパーキングブレーキターン状態を判定するパー
キングブレーキターン判定ルーチンを示し、図１１は制
動時トルク配分制御ルーチンの一部を示し、図１２はそ
の図１１に含まれるなまし処理ルーチンを示し、図１３
は制動時トルク配分制御禁止判定ルーチンを示してい
る。それらルーチンは所定の順序で直列的或いは並列的
に繰り返し実行される。

【００３０】図９の制御モード選択ルーチンは、前記ト
ルク配分クラッチ制御手段１２０に対応するものであ
る。図において、ステップ（以下、ステップを省略す
る）Ｓ１では、車速Ｖ、舵角δ、ブレーキセンサ１０４
の出力信号などが読み込まれた後、Ｓ２において、ブレ
ーキペダル１０２が操作されたか否かがブレーキセンサ
１０４からの信号に基づいて判断される。このＳ２の判
断が肯定された場合は、Ｓ３において制動時制御が選択
され、本ルーチンが終了させられる。しかし、Ｓ２の判
断が否定された場合は、Ｓ４において、図６に示す予め
記憶された関係から車速Ｖ、舵角δに基づいて発進時制
御、旋回走行時制御、通常走行時制御のいずれかが判定
される。Ｓ４において発進時制御が判定された場合には
Ｓ５において発進時制御が選択され、Ｓ４において旋回
走行時制御が判定された場合にはＳ６において旋回走行
時制御が選択され、Ｓ４において通常走行時制御が判定
された場合にはＳ７において通常走行時制御が選択され
る。

【００３１】図１０のパーキングブレーキターン判定ル
ーチンにおいて、ＳＬ１では、パーキングブレーキが作
動させられたか否かが、パーキングブレーキセンサ１０
８からの信号に基づいて判断される。この判断ＳＬ１の
判断が肯定された場合は、前記原動機出力判定手段２２
２に対応するＳＬ２において、エンジン１０の出力トル
クが所定値よりも低い状態であるか否かが、スロットル
弁開度θ_thが予め設定された判断基準値θ_th1以下であ
るか否かに基づいて判断される。

【００３２】上記ＳＬ２の判断が肯定された場合は、前
記パーキングブレーキターン判定手段２２４に対応する
ＳＬ３において、制動時制御許可フラグＦ₃の内容が
「１」にセットされるが、上記ＳＬ１またはＳＬ２の判
断が否定された場合は、ＳＬ４において制動時制御許可
フラグＦ₃の内容が「０」にクリアされる。この制動時
制御許可フラグＦ₃は、その内容が「１」にセットされ
ているときには前記Ｓ３の制動時のトルク配分制御を許
可し、その内容が「０」にクリアされているときにはそ
の制動時のトルク配分制御を禁止するものである。

【００３３】図１１は、図９のＳ３のうち、パーキング
ブレーキターン状態或いは制動状態において実行される
一部分を示している。すなわち、Ｓ３１において、制動
時制御許可フラグＦ₃の内容が「１」にセットされてい
るか否かが判断される。このＳ３１の判断が肯定された
ときのみ、制動時トルク配分制御を実行するＳ３２以下
が実行される。Ｓ３２の制動時トルク配分制御では、ス
ロットル弁開度θ_thすなわち入力トルクｔ_inが極めて小
さい状態に対応して、トルク指令値ｔ_refが零に決定さ
れる。次いで、前記なまし処理手段２２８に対応するＳ
３３では、指令トルクｔ_refをＳ３２において決定され
た値へ向かって緩やかに変化させるなまし処理が実行さ
れる。

【００３４】図１２は、上記Ｓ３３のなまし処理ルーチ
ンの一例を示し、ｔ_ref＝gard（Ｔ _BK、ＫＤ、ＫＵ）と
して表される。この式は、急激に変化する指令値ｔ_ref
をその初期値Ｔ_BKから下げ側制限定数ＫＤ或いは上げ側
制限定数ＫＵを越えないように制限して緩やかに変化さ
せるものである。図１２のＳ３３１では、今回の指令値
ｔ_refが前回の指令値ｔ_ref ^-1よりも小さいか否かが判
断される。このＳ３３１の判断が肯定された場合は、Ｓ
３３２において今回の指令値ｔ_refが前回の指令値ｔ
_ref ^-1よりも下げ側制限定数ＫＤだけ小さい値（ｔ_ref
^-1−ＫＤ）よりも小さいか否かが判断される。このＳ３
３２の判断が肯定された場合は、Ｓ３３３において今回
の指令値ｔ_refが（ｔ_ref ^-1−ＫＤ）に制限されるが、
Ｓ３３２の判断が否定された場合はＳ３３４において今
回の指令値ｔ_refが前回の値ｔ_ref ^-1とされる。Ｓ３３
５およびＳ３３６は、指令値ｔ_refが増加側へ急変した
ときにその増加を上げ側制限定数ＫＵを用いて制限する
ものであるが、本実施例では直接に関係しない。

【００３５】図１３の制動時トルク配分制御禁止判定ル
ーチンにおいて、ＳＭ１では、ＡＢＳ制御の作動範囲内
であるか否かが、たとえば車速ＶがＡＢＳ制御の作動条
件車速値（５km/h）以下であるか否かに基づいて判断さ
れる。このＳＭ１の判断が肯定された場合は、ＳＭ２に
おいて、車両の制動中であるか否かがブレーキセンサ１
０４或いはパーキングブレーキセンサ１０８からの信号
に基づいて判断される。このＳＭ２の判断が肯定された
場合は、制動時制御許可フラグＦ₃の内容が「１」にセ
ットされるが、上記ＳＭ１またはＳＭ２の判断が否定さ
れた場合は、ＳＭ４において制動時制御許可フラグＦ₃
の内容が「０」にクリアされる。上記ＳＭ２は前記制動
状態判定手段２２０に対応し、上記ＳＭ４は前記制動時
トルク配分制御禁止判定手段２２６に対応している。

【００３６】上述のように、本実施例によれば、パーキ
ングブレーキセンサ（パーキングブレーキ操作検出装
置）１０８によりパーキングブレーキレバー１０６が操
作されてパーキングブレーキが作動されたことが検出さ
れ、且つ原動機出力判定手段２２２（ＳＬ２）によりエ
ンジン１０の出力が所定の判断基準値以下であると判定
された場合には、トルク配分クラッチ制御手段１２０
（Ｓ３２）により、電磁クラッチ３０が開放させられる
ことから、確実にパーキングブレーキターンのときだけ
電磁クラッチ３０が開放されるので、不要にトルク配分
制御が阻害されることがない。

【００３７】また、本実施例によれば、パーキングブレ
ーキセンサ（パーキングブレーキ操作検出装置）１０８
によりパーキングブレーキレバー１０６が操作されてパ
ーキングブレーキが作動されたことが検出され、且つ原
動機出力判定手段２２２（ＳＬ２）によりエンジン１０
の出力が所定の判断基準値以下であると判定された場合
には、パーキングブレーキターン判定手段２２４（ＳＬ
３）により車両のパーキングブレーキターン状態である
ことが判定されるので、確実にパーキングブレーキター
ンであることが判定される。このパーキングブレーキタ
ーンは、運転者による制動意思のあることが前提とされ
るので、エンジン１０の出力が所定の判断基準値よりも
低い走行状態であることを条件に加えることにより確実
にパーキングブレーキターンであることを判定できるの
である。

【００３８】また、本実施例によれば、トルク配分クラ
ッチ制御手段１２０により、パーキングブレーキが作動
され且つエンジン１０の出力が判断基準値以下であると
判定された場合に電磁クラッチ３０が開放させられると
き、その電磁クラッチ３０を緩やかに開放させるため
に、上記トルク配分クラッチ制御手段１２０から電磁ク
ラッチ３０への出力ｔ_refを緩やかに変化させるまなし
処理手段２２８が設けられていることから、電磁クラッ
チ３０が緩やかに開放させられるので、電磁クラッチ３
０の急開放に起因する車輪トルクの急変による違和感が
解消されるとともに、操縦安定性が高められる。

【００３９】次に、本発明の他の実施例を説明する。な
お、以下の説明において前述の実施例と共通する部分に
は同一の符号を付して説明を省略する。

【００４０】図１４は、図１１の制動時制御ルーチンに
代えて用いられるものである。この図のＳＮ１では、指
令値ｔ_refが、予め記憶された数式１から舵角δ、車速
Ｖ、入力トルクｔ_in、合成加速度Ｇ_XYに基づいて決定さ
れる。この数式１は、第１マップ値Ｍ_bk1（｜δ｜，
Ｖ）と第２マップ値Ｍ_bk2（ｔ_in，Ｇ_XY）との掛け算式
から構成されている。第１マップ値Ｍ_bk1（｜δ｜，
Ｖ）は、舵角δの絶対値と車速Ｖとの函数であって、タ
イトコーナリング走行に対応した伝達トルクを発生させ
るために設けられている。図１５は、舵角｜δ｜が増加
するほど第１マップ値Ｍ_bk1が減少するという上記第１
マップ値Ｍ_bk1と舵角｜δ｜との変化傾向を示す関係を
表し、図１６図は、車速Ｖが増加するほど第１マップ値
Ｍ_bk1が増加するがある位置で飽和するという上記第１
マップ値Ｍ_bk1と車速Ｖとの変化傾向を示す関係を表し
ている。

【００４１】また、第２マップ値Ｍ_bk2（ｔ_in，Ｇ_XY）
は、入力トルクｔ_inと合成加速度Ｇ _XYとの函数であっ
て、制動時に好適な制動力配分が得られ且つ制動中の旋
回走行におけるスピン傾向を防止するために設けられて
いる。図１７は、入力トルクｔ _inが増加するほど第２マ
ップ値Ｍ_bk2が増加するという第２マップ値Ｍ_bk2と入
力トルクｔ_inとの変化傾向を示す関係を表し、図１８
は、合成加速度Ｇ_XYが増加するほど第２マップ値Ｍ_bk2
が減少するという第２マップ値Ｍ_bk2と合成加速度Ｇ_XY
との変化傾向を示す関係を表している。上記合成加速度
Ｇ_XYは、路面摩擦係数μに関連する車輪の摩擦力を越え
ることができないことから、上記第２マップ値Ｍ_bk2は
路面摩擦係数μが加味された値となっている。すなわ
ち、合成加速度Ｇ_XYが増大するにつれて路面摩擦係数μ
に応じた大きさの車輪のグリップ限界に近づくことを意
味することから、合成加速度Ｇ_XYが増大してグリップ限
界に近づくほど、電磁クラッチ３０を介して後輪３８、
４０へ伝達される伝達トルクが小さくされることによ
り、車両のスピンが回避されるようになっているのであ
る。

【００４２】

【数１】ｔ_ref＝Ｍ_bk1（｜δ｜，Ｖ）・Ｍ_bk2（ｔ_in，Ｇ_XY）・・・(1)

【００４３】次いで、ＳＮ２では、車両の急制動である
か否かが判断される。この判断は、たとえば前後加速度
Ｇ_Xが予め負の値たとえば−３Ｇ乃至−０．３Ｇ程度に
設定された判断基準値よりもさらに低いか否か、或いは
前後加速度の制動初期値Ｇ_Xb _kとの差（Ｇ_X−Ｇ_Xbk）
が予め設定された判断基準値よりも大きいか否かに基づ
いて判断される。このＳＮ２の判断が肯定された場合
は、急な制動状態であるので、ＳＮ３においてなまし処
理の初期値が更新された後、前記なまし処理手段２２８
に対応するＳＮ４において、上記ＳＮ１にて決定された
指令値ｔ_refを緩やかに変化させるためのなまし処理が
開始される。このなまし処理は、たとえば図１２に示す
ものと同様のものである。しかし、上記ＳＮ２の判断が
否定された場合は、緩やかな制動であるので、連続的に
なまし処理を実行させるために、上記ＳＮ４が直接的に
実行される。

【００４４】上述のように、本実施例によれば、トルク
配分クラッチ制御手段１２０（ＳＮ１）により、車両の
制動状態において車両の合成加速度Ｇ_XYが小さくなるほ
ど電磁クラッチ３０を介して前記後輪へ伝達されるトル
クｔ_rが増加させられる、すなわち車両の合成加速度Ｇ
_XYが増大するほど指令値ｔ_refが小さくされて後輪３
８、４０へ伝達されるトルクが減少させられる。この制
動時における車両の合成加速度Ｇ_XYは路面摩擦係数μの
函数である車輪の摩擦力を越えることができないという
関係にあって、車両の合成加速度Ｇ_XYが増大するにつれ
て、路面摩擦係数μに応じた車輪のグリップ限界に近づ
くので、上記のように、車両の合成加速度Ｇ_XYが増大す
るほど指令値ｔ_refが小さくされて後輪３８、４０へ伝
達されるトルクが減少させられることにより、旋回制動
時の車体後部のせり出しやスピンが好適に回避されるの
である。

【００４５】また、本実施例では、前記トルク配分クラ
ッチ制御手段１２０（ＳＮ１）により、車両の制動状態
において車両の合成加速度Ｇ_XYが小さくなるほど指令値
ｔ_re _fが大きくされて後輪３８、４０へ伝達されるトル
クが増加させられるとき、その電磁クラッチ３０に供給
されるトルク指令値ｔ_refの変化を抑制するなまし処理
手段２２８（ＳＮ４）が設けられているので、車輪に伝
達されるトルクの急変による違和感が解消されるととも
に、操縦安定性が高められる。

【００４６】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
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。

【００４７】たとえば、前述の原動機出力判定手段２２
２は、エンジン１０の出力が所定値以下であることを、
スロットルセンサ９６により検出されるスロットル開度
θ_thが予め設定された判断基準値θ_th1以下であること
に基づいて判定するものであったが、そのスロットル開
度θ_thに替えて、アクセルペダル操作量、燃料噴射量、
吸入空気量などのエンジン出力に関連するパラメータが
用いられてもよい。

【００４８】また、前述の図１４の実施例において用い
られる数式１は、第１マップ値Ｍ_bk ₁（｜δ｜，Ｖ）と
第２マップ値Ｍ_bk2（ｔ_in，Ｇ_XY）との掛け算式から構
成されていたが、第２マップ値Ｍ_bk2（ｔ_in，Ｇ_XY）だ
けから構成されていても差し支えない。車両の制動走行
時におけるタイトコーナリングは殆ど発生しないからで
ある。

【００４９】また、前記なまし処理手段２２８では、た
とえば図１２に示す変化制限処理が用いられていたが、
ローパスフィルタ処理などの他のなまし処理手段が用い
られても差し支えない。

【００５０】また、前述の実施例の電磁クラッチ３０
は、プロペラシャフト２８と後部差動歯車装置３２との
間に設けられるものであったが、所謂センターデフの差
動を制限するためにそれに並列に設けられた差動制限ク
ラッチ、トランスファと前部差動歯車装置との間に設け
られたクラッチ、プロペラシャフト２８とそれに連結さ
れた差動歯車装置の出力側の１対の車軸との３軸のうち
の何れかの２軸間に設けられたクラッチなどであっても
よい。要するに、原動機から複数の車輪へそれぞれ伝達
されるトルクの割合を調節する電磁式、油圧式などのト
ルク配分クラッチであればよいのである。

【００５１】また、前述の実施例において、原動機とし
て機能するエンジン１０は、電気モータや電気モータと
エンジンとのハイブリッドであっても差し支えない。

【００５２】また、前述の実施例では、パーキングブレ
ーキターン判定装置がトルク配分制御に適用されていた
が、ＡＢＳ制御装置、ＴＲＣ制御装置、ＶＳＣ制御装置
などの他の制御にも適用され得るものである。

【００５３】その他一々例示はしないが、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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のトルク配分制御装置を備え
た４輪駆動車両の動力伝達経路を説明する図である。

【図２】前輪および後輪のトルク配分を行うために、図
１の動力伝達経路に設けられた電磁クラッチの構成を説
明する断面図である。

【図３】図２の電磁クラッチのクラッチ特性を説明する
特性図である。

【図４】図１の電子制御装置の構成例を詳細に説明する
図である。

【図５】図１の電子制御装置の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】図５のトルク配分クラッチ制御手段において複
数種類の制御モードを切り換えるために予め記憶された
関係を示す図である。

【図７】図５の入力トルク算出手段において入力トルク
を算出するために予め記憶された関係を示す図である。

【図８】図５のなまし処理手段によりなまし処理され
た、トルク配分制御手段の出力であるトルク指令値ｔ
_refの時間的変化を説明する図である。

【図９】図１の電子制御装置の制御作動の要部を説明す
るフローチャートであって、制御モード選択ルーチンを
示す図である。

【図１０】図４の電子制御装置の制御作動の要部を説明
するフローチャートであって、パーキングブレーキター
ン状態を判定するパーキングブレーキターン判定ルーチ
ンを示す図である。

【図１１】図４の電子制御装置の制御作動の要部を説明
するフローチャートであって、制動時トルク配分制御ル
ーチンの一部を示す図である。

【図１２】図４の電子制御装置の制御作動の要部を説明
するフローチャートであって、図１１に含まれるなまし
処理ルーチンを示す図である。

【図１３】図４の電子制御装置の制御作動の要部を説明
するフローチャートであって、制動時トルク配分制御禁
止判定ルーチンを示す図である。

【図１４】本発明の他の実施例における図４の電子制御
装置の制御作動の要部を説明するフローチャートであっ
て、制動時制御ルーチンを示す図である。

【図１５】図１４の実施例においてトルク指令値ｔ_ref
の決定のために用いられる関係であって、舵角｜δ｜と
第１マップ値Ｍ_bk1との間の変化傾向を示す図である。

【図１６】図１４の実施例においてトルク指令値ｔ_ref
の決定のために用いられる関係であって、車速Ｖと第１
マップ値Ｍ_bk1との間の変化傾向を示す図である。

【図１７】図１４の実施例においてトルク指令値ｔ_ref
の決定のために用いられる関係であって、入力トルクｔ
_inと第２マップ値Ｍ_bk2との間の変化傾向を示す図であ
る。

【図１８】図１４の実施例においてトルク指令値ｔ_ref
の決定のために用いられる関係であって、合成加速度Ｇ
_XYと第２マップ値Ｍ_bk2との間の変化傾向を示す図であ
る。

【符号の説明】

３０：電磁クラッチ（トルク配分クラッチ）１０８：パーキングブレーキセンサ（パーキングブレー
キ操作検出装置）１２０：トルク配分クラッチ制御手段２２２：原動機出力判定手段２２４：パーキングブレーキターン判定手段２２６：制動時トルク配分制御禁止判定手段２２８：なまし処理手段

フロントページの続き (72)発明者山下勝司愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者池田暁彦愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者井垣宗良愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者高田学愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者坂井剛愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原動機から複数の車輪へそれぞれ伝達さ
れるトルクの割合を調節するトルク配分クラッチを備
え、該トルク配分クラッチの伝達トルクを所定の値とす
るための指令値を出力する車両用トルク配分クラッチの
制御装置であって、前記車両のパーキングブレーキが操作されたことを検出
するパーキングブレーキ操作検出装置と、原動機の出力が予め設定された判断基準値以下であるか
否かを判定する原動機出力判定手段と、前記パーキングブレーキ操作検出装置によりパーキング
ブレーキが操作されたことが検出され、且つ前記原動機
出力判定手段により前記原動機の出力が前記判断基準値
以下であると判定された場合には、前記トルク配分クラ
ッチを開放させるトルク配分クラッチ制御手段とを、含
むことを特徴とする車両用トルク配分クラッチの制御装
置。
【請求項２】車両のパーキングブレーキを操作しつつ
該車両を旋回させるパーキングブレーキターンを判定す
る車両用パーキングブレーキターン判定装置であって、前記車両のパーキングブレーキが操作されたことを検出
するパーキングブレーキ操作検出装置と、原動機の出力が予め設定された判断基準値以下であるか
否かを判定する原動機出力判定手段と、前記パーキングブレーキ操作検出装置によりパーキング
ブレーキが操作されたことが検出され、且つ前記原動機
出力判定手段により前記原動機の出力が前記判断基準値
以下であると判定された場合には、パーキングブレーキ
ターン状態であることを判定するパーキングブレーキタ
ーン判定手段とを、含むことを特徴とする車両用パーキ
ングブレーキターン判定装置。
【請求項３】原動機から前輪および後輪へそれぞれ伝
達されるトルクの割合を調節するトルク配分クラッチを
備え、該トルク配分クラッチの伝達トルクを所定の値と
するための指令値を出力する車両用トルク配分クラッチ
の制御装置であって、車両の制動状態を判定する制動状態判定手段と、車両の加速度を検出する加速度検出手段と、車両の制動状態において車両の加速度が小さくなるほ
ど、前記トルク配分クラッチを介して前記後輪へ伝達さ
れるトルクを増加させるトルク配分クラッチ制御手段と
を、含むことを特徴とする車両用トルク配分クラッチの
制御装置。