WO2007010715A1

WO2007010715A1 - ４輪駆動車の差動制限制御装置

Info

Publication number: WO2007010715A1
Application number: PCT/JP2006/312803
Authority: WO
Inventors: Yuichi Ushiroda; Kaoru Sawase; Yusuke Fujii
Original assignee: Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha
Priority date: 2005-07-19
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2007-01-25
Also published as: DE112006001862B4; CN101223047A; US20090127014A1; JP4696224B2; DE112006001862T5; JP2007022369A; CN101223047B; US7793750B2

Abstract

　左右前輪間の回転速度差である制御用左右輪回転速度差ΔＮＦに基づいて左右前輪間の電子制御式のフロントリミテッドスリップディファレンシャル（５）の拘束トルクＴＦを制御する一方、前後輪間の回転速度差（ΔＮＣＴ－ΔＮＣＤ）に対して左右輪間の回転速度差の１／２（｜ΔＮＦ｜／２）を減算して得られた制御用前後輪回転速度差ΔＮＣに基づき前後輪間の電子制御カップリング（８）の拘束トルクＴＣを制御する。

Description

明細書

4輪駆動車の差動制限制御装置

技術分野

[0001] 本発明は、 4輪駆動車の左右輪間及び前後輪間の差動制限力を制御する差動制限制御装置に関する。

背景技術

[0002] エンジンの動力が常時前輪または後輪の一方に伝達されると共に、動力の一部が必要に応じて前輪または後輪の他方に伝達されるオンディマンド 4輪駆動車、或いは 4輪に常時駆動力が伝達されるフルタイム 4輪駆動車など力輪駆動車として知られている。これらの 4輪駆動車には、左右輪間や前後輪間に電子制御式の差動制限装置を設けたものがあり、車両の走行状態や、対応する車輪間の回転速度差などに応じて左右輪間や前後輪間に差動制限力を適宜発生させ、これにより各車輪への動力配分を適切化して旋回性能や走行安定性の向上を図っている。

[0003] 例えばオンディマンド 4輪駆動車において、旋回中の過大な動力伝達により前輪の内輪側にスリップが発生した場合には、左右輪間の回転速度差に応じて差動制限力を発生させることにより内輪のスリップを抑制する差動制限制御が行われる。

[0004] また、左右輪間に差動制限装置を装備していない場合に、前後輪間の差動制限装置を利用してスリップの抑制を図るものもあり、例えば日本国特開 2003— 237398 号公報 (以下特許文献 1という）に開示されている。この特許文献 1に開示された技術では、 4輪のうちの 1輪に発生したスリップを前後輪間の差動制限力の増加によって抑制するとき、スリップによって生じる左右輪間の回転速度差に対して前後輪の回転速度差は 1Z2となるため差動制限力が不足することに着目して、差動制限力を増加補正している。

[0005] しかしながら、前輪の内輪にスリップが発生している状況では、内輪のスリップに起因して前輪側の左右平均車輪速が後輪側の左右平均車輪速に対して高くなるため、左右輪間の差動制限のみならず前後輪間の回転速度差に応じた差動制限も行われてしまう。車両は旋回時に内輪差により前後輪間に回転速度差を生じる。このため、結果として前後輪間の差動制限は車両の旋回動作を妨げてアンダステアを助長する方向に作用し、車両の旋回性能を低下させてしまう t 、う問題があった。

[0006] なお、上記特許文献 1に記載の技術ではスリップ抑制のために前後輪間の差動制限力を増加しているため、このような作動制限力の増大がかえってアンダステアを強めて旋回性能を低下させる要因になり、上記問題を解消する対策とはなり得な力つた発明の開示

[0007] 本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、スリップに伴って左右輪間の回転速度差が増加したときに、前後輪間の差動制限に起因するアンダステアを抑制し、もって良好な車両の旋回性能を良好に維持することができる 4輪駆動車の差動制限制御装置を提供することにある。

[0008] 上記目的を達成するため、本発明の 4輪駆動車の差動制限制御装置は、エンジン力の動力を前輪または後輪の少なくとも一方に常時伝達しながら該動力を前輪及び後輪に分配する 4輪駆動車の差動制限制御装置において、上記動力が常時伝達される左右輪間に設けられて、該左右輪間に差動制限力を作用させる左右輪差動制限機構と、上記前後輪間に設けられて、該前後輪間に差動制限力を作用させる前後輪差動制限機構と、上記左右輪間の回転速度差に基づいて上記前後輪間の回転速度差を減少補正し、補正後の回転速度差に基づき上記前後輪差動制限機構の差動制限力を制御する前後輪差動制限制御手段とを備えたことを特徴とする。

[0009] 従って、エンジンからの動力が常時伝達される前輪又は後輪の左右輪間の回転速度差に基づいて前後輪間の回転速度差が減少補正され、補正後の回転速度差に基づき前後輪差動制限機構の差動制限力が前後輪差動制限制御手段により制御される。例えばエンジン力もの動力が前輪に常時伝達される車両において前輪の内輪が旋回に伴ってスリップし始めた場合には、前輪側の左右平均車輪速が後輪側の左右平均車輪速に対して高くなる。本発明の差動制限制御装置では、左右前輪の回転速度差に基づいて前後輪間の回転速度差が減少補正されることから、左右前輪の回転速度差に起因して前後輪間の差動制限が強められる事態が防止され、この前後輪間の差動制限によるアンダステア傾向の増大が抑制される。 [0010] このように、本発明の差動制限制御装置では、エンジンからの動力が常時伝達される左右の車輪の回転速度差力スリップに伴って増加したときに、前後輪間の差動制限が強められる事態を防止し、前後輪の差動制限に起因するアンダステアを抑制して車両の良好な旋回性能を維持することができる。

[0011] 好ましくは、上記差動制限制御装置は、上記車両の旋回に起因して上記左右輪間に発生する目標旋回回転速度差を算出する目標旋回回転速度差算出手段と、上記左右輪間に発生する実際の回転速度差を算出する実回転速度差算出手段とを更に備え、上記前後輪差動制限制御手段は、上記目標旋回回転速度差算出手段により算出された目標旋回回転速度差と上記実回転速度差算出手段により算出された実回転速度差との差を上記左右輪間の回転速度差と見なし、該左右輪間の回転速度差に基づいて上記前後輪間の回転速度差を減少補正することを特徴とする。

[0012] 従って、車両の旋回に起因する目標旋回回転速度差と実回転速度差との差に基づいて前後輪間の回転速度差が減少補正される。左右輪間の回転速度差にはスリップに起因して発生した成分のみならず旋回に起因して発生した成分も含まれる。し力、目標旋回回転速度差と実回転速度差との差を求めることにより、旋回に起因する成分が排除されてスリップに起因する左右前輪間の回転速度差が得られ、スリップに起因する左右前輪間の回転速度差に基づいて前後輪間の回転速度差が減少補正される。

[0013] このように、目標旋回回転速度差と実回転速度差との差に基づいて前後輪間の回転速度差が減少補正されることにより、車両の旋回状態に影響されることなく前後輪間の差動制限を一層適切に実行することができる。

[0014] また好ましくは、上記差動制限制御装置において、上記前後輪差動制限制御手段は、上記前後輪間の回転速度差から上記左右輪間の回転速度差の 1Z2を減算し、減算後の回転速度差に基づき上記前後輪差動制限機構の差動制限力を制御することを特徴とする。

[0015] スリップにより左右輪間に回転速度差が発生したときには、この回転速度差の 1Z2 だけ前後輪間の回転速度差が増加する。本発明の差動制限制御装置では、この現象に対応して、左右輪間の回転速度差の 1Z2が前後輪間の回転速度差から減算されることから、スリップで生じた左右輪の回転速度差による影響をほぼ完全に排除可能となる。従って、前後輪の差動制限に起因するアンダステアを確実に抑制することができる。

[0016] また好ましくは、上記差動制限制御装置において、上記左右輪間の回転速度差に基づき上記左右輪差動制限機構の差動制限力を制御する左右輪差動制限制御手段を更に備えたことを特徴とする。

[0017] 従って、左右輪の回転速度差に基づき左右輪差動制限機構の差動制限力が制御されるため、常に最適な左右輪間の差動制限が実現される。この結果、前後輪間の差動制限のみならず左右輪間の差動制限も適切に実行され、車両の旋回性能を一層向上させることができる。

図面の簡単な説明

[0018] [図 1]本発明の一実施形態に係るオンディマンド 4輪駆動車の差動制限制御装置の全体構成図、

[図 2]ECUによる拘束トルクの設定手順を示す制御ブロック図、及び

[図 3]本発明をフルタイム 4輪駆動車の差動制限制御装置に適用した別例の全体構成図である。

発明を実施するための最良の形態

[0019] 以下、本発明を FF車ベースの電子制御式オンディマンド 4輪駆動車の差動制限制御装置に具体化した一実施形態を説明する。

[0020] 図 1は本実施形態による 4輪駆動車の差動制限制御装置を示す全体構成図である。前輪側の左右輪間にはフロントディファレンシャル 1が設けられており、フロントディファレンシャル 1に固定されたリングギア 2には、図示しないエンジンの動力が、図示しな、変速機を介して入力される。フロントディファレンシャル 1にはドライブシャフト 3 を介して左右の前輪 4が連結され、フロントディファレンシャル 1はリングギア 2に入力されたエンジンの動力を、差動を許容しながら左右の前輪 4に伝達する。フロントディファレンシャル 1には電子制御式のフロントリミテッドスリップディファレンシャル 5 (左右輪差動制限機構)が併設され、当該フロントリミテッドスリップディファレンシャル 5は内蔵された図示しない電磁クラッチの係合状態に応じて左右のドライブシャフト 3の相対回転を拘束するトルクを発生し、これにより左右前輪 4間に差動制限力を作用させる

[0021] フロントディファレンシャル 1のリングギア 2にはフロントプロペラシャフト 6の前端に固定されたピ-オンギア 7が嚙合している。フロントプロペラシャフト 6は車両後方に向けて延設され、その後端は電子制御カップリング 8 (前後輪差動制限機構)を介してリアプロペラシャフト 9の前端に接続されている。リアプロペラシャフト 9の後端に固定されレンシャル 11にはドライブシャフト 13を介して左右の後輪 14が連結されて!、る。

[0022] 電子制御カップリング 8は内蔵された図示しな、電磁クラッチの係合状態に応じて、フロントプロペラシャフト 6からリアプロペラシャフト 9を介して後輪 14側に分配される動力を調整すると共に、両プロペラシャフト 6, 9の相対回転を拘束するトルクを発生して前後輪 4, 14間に差動制限力を作用させる。電子制御カップリング 8を介して後輪 14側に分配される動力はリアディファレンシャル 11に入力され、このリアディファレンシャル 11により差動を許容されながら左右の後輪 14に伝達される。

[0023] 一方、車両の室内には 4WD制御用 ECU21が設置され、この 4WD制御用 ECU2 1は図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置 (ROM, RAM等）、中央処理装置 (CPU)、及びタイマカウンタ等を備えている。 4WD制御用 ECU21の入力側には、車両の各車輪 4, 14の回転速度（車輪速 N

, N , N , N )を検出する車輪速センサ 22、操舵角 S を検出する操舵角センサ 2

3などの各種センサ類が接続されている。 4WD制御用 ECU21の出力側には、上記フロントリミテッドスリップディファレンシャル 5の電磁クラッチ及び電子制御カップリング 8の電磁クラッチなどの各種デバイス類が接続されている。

[0024] 4WD制御用 ECU21は、上記各種センサからの検出情報に基づいて、フロントリミテッドスリップディファレンシャル 5の制御や、電子制御カップリング 8の電磁クラッチの係合状態の制御を行う。 4WD制御用 ECU21は、当該制御において、フロントリミテッドスリップディファレンシャル 5に関しては、左右前輪 4の回転速度差に応じて設定された拘束トルクに基づいて係合状態が制御される一般的な制御手法を採用する。一方、電子制御カップリング 8に関しては、 4WD制御用 ECU21は前後輪 4, 14の回転速度差に加えて左右前輪 4の回転速度差も反映させて設定された拘束トルクに基づいて係合状態を制御しており、以下、これらの制御について説明する。

[0025] 図 2は、 ECU21により行われるフロントリミテッドスリップディファレンシャル 5及び電子制御カップリング 8の拘束トルクの設定手順を示す制御ブロック図である。

[0026] まず、車体速算出部 31では、車輪速センサ 22によって検出された前右輪速 N 、

FR

前左輪速 N 、後右輪速 N 及び後左輪速 N に基づき、次式（1)に従って各車輪

FL RR RL

速 N , N , N , N の関数として車体速 Vが算出される。なお、次式（1)中の N

FR FL RR RL b xx は車輪速 N ， N ， N ，及び N を示すものである。

FR FL RR RL

V =f (N ) …… (1)

b xx

[0027] また、前右輪速 N 及び前左輪速 N に基づき、実前輪速算出部 32で次式 (2)に

FR FL

従って実前輪速 Nが算出され、同様に後右輪速 N 及び後左輪速 N に基づいて

F RR RL

実後輪速算出部 33で次式 (3)に従って実後輪速 Nが算出される。

R

N = (N +N ) /2 …… (2)

F FR FL

N = (N +N ) /2 …… (3)

R RR RL

[0028] 車体速 V及び操舵角センサ 23により検出された操舵角 S に基づき、目標左右輪 b tr

回転速度差算出部 34では次式 (4)に従って車体速 V及び操舵角 S の関数として b tr

前輪 4の目標左右輪回転速度差 Δ Ν が算出される（目標旋回回転速度差算出手

FT

段)。当該目標左右輪回転速度差 Δ Ν は、スリップを発生することなく現在の車両の旋回が行われたときの左右前輪 4間の回転速度差として算出される。また、前右輪速 N 及び前左輪速 N に基づき、実左右輪回転速度差算出部 35では次式 (5)〖こ

FR FL

従って前輪 4の実左右輪回転速度差 Δ Ν が算出される (実回転速度差算出手段）

FD

Δ Ν =f (V， S ) ……（4)

FT b tr

Δ Ν =Ν Ν (5)

FD FR FL

[0029] また車体速 V及び操舵角 S に基づき、目標前後輪回転速度差算出部 36では次 b tr

式 (6)に従って車体速 V及び操舵角 S の関数として目標前後輪回転速度差 Δ N b tr C が算出される。当該目標前後輪回転速度差 Δ Ν は、スリップを発生することなく現

CT

在の車両の旋回が行われたときの前後輪 4, 14間の回転速度差として算出される。実前輪速 N及び実後輪速 Nに基づき、実前後輪回転速度差算出部 37では次式（

F R

7)に従って実前後輪回転速度差 Δ Ν が算出される。

CD

Δ Ν =f (V， S ) …… (6)

CT b tr

Δ Ν =Ν Ν (7)

CD R F

[0030] そして、目標左右輪回転速度差 Δ Ν 及び実左右輪回転速度差 Δ Ν に基づき、

FT FD

制御用左右輪回転速度差算出部 38では次式 (8)に従って制御用左右輪回転速度差 Δ Νが算出される。左右輪拘束トルク算出部 39では、得られた制御用左右輪回

F

転速度差 Δ Νに基づき、予め設定されたマップに従って左右輪拘束トルク Tが算出

F F

される。

[0031] 従って、制御用左右輪回転速度差算出部 38及び左右輪拘束トルク算出部 39が本発明の左右輪差動制限制御手段に相当する。基本的に左右輪拘束トルク Tは制御

F

用左右輪回転速度差 Δ Νを 0に収束させるように設定され、図に示すように、制御用

F

左右輪回転速度差 Δ N力^を含む 0近傍の不感帯を越えて増加または減少すると、

F

それに比例して左右輪拘束トルク Tは増加設定され、所定の上限値を超える場合に

F

は当該上限値に制限される。なお、マップ特性はこれに限ることはなぐ車両の仕様や要求される走行特性に基づいて任意に変更可能である。

Δ Ν = Δ Ν Δ Ν (8)

F FT FD

[0032] このようにして設定された左右輪拘束トルク Tに基づいてフロントリミテッドスリップ

F

ディファレンシャル 5の実際の拘束トルクが制御される。即ち、左右輪拘束トルク Τに

F

対応するデューティ率が図示しないマップ力設定されて、そのデューティ率に基づく励磁力の制御により電磁クラッチの係合状態が調整される。この結果、フロントリミテッドスリップディファレンシャル 5の拘束トルクが上記左右輪拘束トルク Τに制御され

F

て左右前輪 4間の差動制限が実行される。

[0033] 一方、目標前後輪回転速度差 Δ Ν 、実左右輪回転速度差 Δ Ν 、及び制御用

CT FD

左右輪回転速度差 Δ Νに基づき、制御用前後輪回転速度差算出部 40では次式 (9

F

)に従って制御用前後輪回転速度差 Δ Νが算出される。前後輪拘束トルク算出部 4

C

1では、得られた制御用前後輪回転速度差 Δ Νに基づき、予め設定されたマップに

C

従って前後輪拘束トルク τが算出される。従って、制御用前後輪回転速度差算出部 40及び前後輪拘束トルク算出部 41が本発明の前後輪差動制限制御手段に相当する。左右輪拘束トルク Tと同様に、前後輪拘束トルク Tは制御用前後輪回転速度差

F C

ΔΝを 0に収束させるように設定される。なお、図では左右輪拘束トルク Tと同一特

C F

性のマップにより前後輪拘束トルク Tを設定するようにしている力両者のマップ特

C

性を相違させてもょ、ことは言うまでもな、。

ΔΝ = ΔΝ — ΔΝ

CD I ΔΝ | /2 (9)

C CT F

[0034] そして、得られた前後輪拘束トルク Tに対応するデューティ率が図示しないマップ

C

から設定され、そのデューティ率に基づく励磁力の制御により電磁クラッチの係合状態が調整される。その結果、電子制御カップリング 8の拘束トルクが上記前後輪拘束トルク Tに制御されて前後輪 4, 14間の差動制限が実行される。

C

[0035] 次に、 ECU21が実行する以上のような拘束トルク制御によるスリップの抑制状況を説明する。

[0036] まず、上式 (5)及び (8)より、制御用左右輪回転速度差 ΔΝを算出するための基

F

本式として、次式（10)が導かれる。

ΔΝ = ΔΝ 一（N — N ) …… (10)

F FT FR FL

[0037] 更に、スリップが発生していない状態（ΔΝ =0)の目標左右輪回転速度差 ΔΝ

F FT

は次式（11)により表すことができる。

ΔΝ =(N — N ) ……（11)

FT FR FL

[0038] また、上式 (7)及び (9)より、制御用前後輪回転速度差 ΔΝを算出するための基

C

本式として次式（ 12)が導かれる。

ΔΝ = ΔΝ -{N -(N +N )/2}- | ΔΝ | /2 …… (12)

C CT R FR FL F

[0039] 更に、スリップが発生していない状態（ΔΝ =0)の目標前後輪回転速度差 ΔΝ

C CT

は次式（13)により表すことができる。

ΔΝ =(N — N ) …… (13)

CT R F

[0040] 一方、車両の旋回中にお、て前輪 4のスリップ状況はエンジンからの動力に応じて変化する。まず動力の増加に伴って前輪 4の内輪がスリップし始め（第 1段階)、次いで外輪もスリップし始め（第 2段階)、更に動力が増加すると内輪の回転速度に外輪の回転速度が到達して前輪 4の内外輪のスリップ量が略同一となる（第 3段階)。これらの 3段階のスリップ状況に応じて左右前輪 4間及び前後輪 4, 14間に対して要求される適切な差動制限状態が相違し、以下に上記 ECU21による拘束トルク制御の実行状況を各スリップ状況と照らし合わせて検証する。

[0041] 上記した旋回中の動力増加に伴って前輪 4の内輪がスリップし始めた状況として、前左輪速 N 力スリップ量 N，だけ増加した (即ち、 N →Ν +Ν' )場合を想定する

FL FL FL

。この場合を上式（10)〜（13)に当てはめると、下式（14)及び（15)が導き出される Δ Ν = Δ Ν - (Ν -Ν Ν，）=Ν

F FT FR FL ， ……（14)

Δ Ν = Δ Ν {Ν —（Ν +Ν +Ν' ) /2}

C CT R FR FL

- I Δ Ν I /2 = 0 ……（15)

F

[0042] 即ち、このときには制御用左右輪回転速度差 Δ Νとして、上式（14)で示されるよう

F

に実左右輪回転速度差 Δ Ν に相当するスリップ量 N'が算出されることから、この制

FD

御用左右輪回転速度差 Δ Νを抑制すベぐ左右輪拘束トルク Τに基づいてフロント

F F

リミテッドスリップディファレンシャル 5の拘束トルクが制御され、左右前輪 4間の差動制限が実行される。

[0043] これに対して前左輪速 Ν 力スリップ量 N'の分だけ増加したことにより、実前輪速 Ν

FL

、ひいては実前後輪回転速度差 Δ Ν はスリップ量 N'の

F CD 1Ζ2(即ち Ν'Ζ2)だけ増加するが、制御用左右輪回転速度差 Δ Νの 1/2 (即ち

F I Δ Ν F I /2=N' /2) が減算されることにより、上式（15)で示されるように制御用前後輪回転速度差 Δ Ν

C

として 0が算出される。結果として前後輪拘束トルク Tも 0に設定され、電子制御カツ

C

プリング 8による前後輪 4, 14間の差動制限は実行されない。

[0044] このように前輪 4の内輪にスリップが発生した場合には、左右前輪 4間の差動制限により内輪のスリップを抑制しながら外輪に伝達される動力が増加されると共に、前後輪 4, 14間の差動制限の中止により左右前輪 4間の回転速度差に起因して前後輪 4 , 14間の差動制限が強められる事態が防止され、これによりアンダステアが抑制されて良好な旋回性能が維持される。

[0045] なお、上式（15)では左右前輪 4間の回転速度差に起因する前後輪 4, 14間の回転速度差の増加分に相当する I Δ Ν I /2を減算して、左右前輪 4の回転速度差

F による影響を完全に排除しているが、要望される車両の走行特性によっては減算値を必ずしも | ΔΝ | /2に設定する必要はなぐ任意に変更してもよい。この場合、

F

式（15)及び前後輪拘束トルク算出部 41のマップ特性力も明らかなように、減算値を I ΔΝ I /2から増加させても減少させても前後輪 4, 14間の差動制限は強まること

F

になる。

[0046] また、上記した旋回中の動力増加に伴い前輪 4の内輪に加えて外輪もスリップし始めた状況として、前左輪速 N がスリップ量 N，だけ増加し (即ち、 N →N +N')、

FL FL FL

前右輪速 N 力 Sスリップ量 N'Z2だけ増加した (即ち、 N →N +N'Z2)場合を想

FR FR FR

定する。この場合を上式（ 10)〜（ 13)に当てはめると、下式（ 16)及び（ 17)が導き出される。

ΔΝ = ΔΝ -(N +N'/2-N -N')=N'/2 …… (16)

F FT FR FL

ΔΝ = ΔΝ -{Ν -(Ν +Ν'/2+Ν +Ν')/2}

C CT R FR FL

- I ΔΝ … (17)

F I /2=Ν'/2 …

[0047] 即ち、このときには制御用左右輪回転速度差 ΔΝとして上式（16)で示されるよう

F

に実左右輪回転速度差 ΔΝ に相当するスリップ量 Ν'Ζ2が算出される。そこで、こ

FD

の制御用左右輪回転速度差 ΔΝを抑制すベぐ左右輪拘束トルク Τに基づいてフ

F F

ロントリミテッドスリップディファレンシャル 5の拘束トルクが制御され、左右前輪 4間の差動制限により左右前輪 4のスリップが抑制される。

[0048] これに対して、前左輪速 Ν 力スリップ量 Ν，の分だけ、また前右輪速 Ν がスリップ

FL FR

量 Ν'Ζ2の分だけ増加したことにより、実前輪速 Ν、ひいては実前後輪左右回転速

F

度差 ΔΝ はスリップ量 N'の 3Ζ4(即ち、（Ν'Ζ2+Ν')Ζ2)だけ増加する力制

CD

御用左右輪回転速度差 ΔΝの 1/2(即ち、 I ΔΝ

F F I /2=N'/4)がここ力減算されることにより、上式（17)で示されるように制御用前後輪回転速度差 ΔΝとして

C

N'Z2が算出される。結果として、この制御用前後輪回転速度差 ΔΝを抑制すべく

C

、前後輪拘束トルク Tに基づいて電子制御カップリング 8の拘束トルクが制御され、

C

前後輪 4, 14間の差動制限が実行される。

[0049] このように前輪 4の内輪にカ卩えて外輪もスリップし始めた場合には、左右前輪 4間の差動制限により特に著しい内輪のスリップを抑制しながら、前後輪 4, 14間の差動制限により後輪 14への動力分配比率が高められて全体としての駆動力が確保され、これらの要因により良好な旋回性能が維持される。

[0050] また、上記した旋回中の動力増加に伴い前輪 4の内外輪が同一スリップ量となる状況として、前左輪速 N 及び前右輪速 N が共にスリップ量 N'だけ増加した (即ち、

FL FR

N →N +N，， N →N +N，）場合を想定する。この場合を上式（10)〜（13)に

FL FL FR FR

当てはめると、下式（18)及び（19)が導き出される。

Δ Ν = Δ Ν - (N +N，一 N —N，）=0 …… (18)

F FT FR FL

Δ Ν = Δ Ν {Ν —（Ν +Ν， +Ν +Ν' ) /2}

C CT R FR FL

- I Δ Ν …（19)

F I /2=Ν， …

[0051] 即ち、このときには制御用左右輪回転速度差 Δ Νとして上式（18)で示されるよう

F

に 0が算出されることから、フロントリミテッドスリップディファレンシャル 5による左右前輪 4間の差動制限は実行されない。

[0052] これに対して前左輪速 Ν 及び前右輪速 Ν が共にスリップ量 Ν，分だけ増加したこ

FL FR

とにより、実前輪速 Ν、ひいては実前後輪左右回転速度差 Δ Ν はスリップ量 N'だ

F CD

け増加する。一方、制御用左右輪回転速度差 Δ Νは 0のため、上式（19)で示され

F

るように制御用前後輪回転速度差 Δ Νとして N'が算出される。結果としてこの制御

C

用前後輪回転速度差 Δ Νを抑制すベぐ前後輪拘束トルク Tに基づいて電子制御

C C

カップリング 8の拘束トルクが制御され、前後輪 4, 14間の差動制限が実行される。

[0053] このように前輪 4の内外輪のスリップ量が略同一に達した場合には、左右前輪 4間の差動制限を実行する必要がなくなることから左右前輪 4間の差動制限が中止されると共に、前後輪 4, 14間の差動制限により後輪 14への動力分配比率が更に高められて、全体としての駆動力の確保により良好な旋回性能が維持される。

[0054] なお、以上の 3段階のスリップ状況はエンジンからの動力の増加のみならず路面の摩擦係数の相違によっても発生し、摩擦係数の低下に伴ってスリップ状況は上記第 1段階から第 3段階へと変化する。そして、本実施形態の差動制限制御装置では、これらの左右前輪 4のスリップ状況に対して常に最適な前後輪 4, 14間の差動制限が実行され、これにより最良の旋回性能が得られる。

[0055] 即ち、前輪 4の内輪がスリップし始めたときには、前後輪 4, 14間の差動制限の中止によりアンダステアを抑制して良好な旋回性能を維持できる。この作用効果は「背景技術」で述べた先行技術の問題点を解決することを意味し、左右前輪 4のスリップ ( 左右輪間の回転速度差)による前後輪 4, 14間の差動制限に対する影響を排除した制御と見なすことができる。しかしながら、本実施形態の差動制限制御装置による作用効果はこれに留まることなぐ動力の増加や路面摩擦係数の低下などに伴って左右前輪 4のスリップが著しくなるに従って (例えば、上記スリップ状況の第 2段階から第 3段階へと)、左右輪間の回転速度差を前後輪 4, 14間の差動制限に次第に反映させることにより、前後輪 4, 14間の差動制限を徐々に強めて後輪 14への動力分配を高めていき、これによりスリップ抑制に代えて駆動力の確保を図っている。この結果、左右前輪 4のスリップ状況に関わらず常に最適な前後輪 4, 14間の差動制限、ひいては最良の旋回性能を実現することができる。

[0056] 力！]えて、本実施形態の差動制限制御装置は、スリップを発生しない車両の旋回時を想定した左右前輪 4間の回転速度差である目標左右輪回転速度差 Δ Ν と実際

FT

の回転速度差である実左右輪回転速度差 Δ Ν との差として制御用左右輪回転速

FD

度差 Δ Νを算出し、上式（9)により、この制御用左右輪回転速度差 Δ Νの

F F 1Z2(即ち I Δ Ν I Z2)を前後輪の回転速度差から減算して制御用前後輪回転速度差 Δ

F

Nを求めている。即ち、車両旋回時の実左右輪回転速度差 Δ Ν には左右前輪 4

C FD

のスリップにより発生した成分のみならず車両旋回により発生した成分も含まれる力旋回に起因する成分を表す目標左右輪回転速度差 Δ N

FTと実左右輪回転速度差 Δ

N との差を求めることにより、旋回に起因する成分が排除され、実際に前後輪 4, 1

FD

4間の回転速度差に影響を及ぼすスリップに起因した、左右前輪 4間の回転速度差に基づいて制御用前後輪回転速度差 Δ Νが求められる。よって、車両の旋回状態

C

に影響されることなく常に正確な制御用前後輪回転速度差 Δ Νを算出して、前後輪

C

4, 14間の差動制限を一層適切に実行することができる。

[0057] また、スリップにより左右前輪 4に回転速度差が発生したとき、発生した回転速度差の 1Z2だけ前後輪の回転速度差が増加する。本実施形態では、この現象に対応して、上式（9)では制御用左右輪回転速度差 Δ Νの 1/2 (即ち I Δ Ν I /2)を前

F F

後輪の回転速度差力も減算している。これにより、例えば前輪 4の内輪のスリップ時には左右前輪 4間の回転速度差による影響をほぼ完全に排除して、前後輪 4, 14間の差動制限の中止によりアンダステアを確実に抑制することができる。

[0058] また、本実施形態では、左右前輪 4間の差動制限もフロントリミテッドスリップディフアレンシャル 5により電気的に制御されており、目標左右輪回転速度差 Δ Ν と実左

FT

右輪回転速度差 Δ Ν とから求めた制御用左右輪回転速度差 Δ Νに基づいて常

FD F

に最適な左右前輪 4間の差動制限が実行される。そして、左右輪間の差動制限と前後輪 4, 14間の差動制限とが共通の制御用左右輪回転速度差 Δ Νに基づいて制

F

御されることから、結果として左右輪間及び前後輪 4, 14間の差動制限は互いに関連付けられながら実行されることになり、車両の旋回性能を一層向上させることができる。

[0059] 以上で本実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、前輪 4を常時駆動して必要に応じて後輪 14側に動力を分配する電子制御式オンディマンド 4輪駆動車の差動制限制御装置に具体ィ匕した力これに限ることはなぐ例えば図 3に示すようにフルタイム 4輪駆動車に本発明を適用してもよい。

[0060] この適用例の概略を説明すると、前輪 4のフロントディファレンシャル 1及びフロントリミテッドスリップディファレンシャル 5の構成は上記実施形態と同様である。フロントプ口ペラシャフト 6及びリアプロペラシャフト 9の間にはセンタディファレンシャル 51が設けられ、当該センタディファレンシャル 51は両プロペラシャフト 6, 9の相対回転を許容しながらエンジンの動力を後輪 14側に常時伝達する。センタディファレンシャル 51 には電子制御のセンタリミテッドスリップディファレンシャル 52が併設され、このセンタリミテッドスリップディファレンシャル 52は前後輪 4, 14間の回転速度差に基づいて前後輪 4, 14間に差動制限力を作用させるように制御される。このように構成されたフルタイム 4輪駆動車において、スリップにより左右前輪 4間に回転速度差が生じたときには、この回転速度差に応じて前後輪 4, 14間の回転速度差を減少補正してセンタリミテッドスリップディファレンシャル 52の差動制限に適用すれば、上記実施形態と同様に左右前輪 4の回転速度差に起因して前後輪 4, 14間の差動制限が強められる事態を防止してアンダステアを抑制することができる。また、フロントリミテッドスリップディファレンシャル 5と同様の差動制限機構が後輪 14にも備えられている場合には、左右後輪 14間の回転速度差に応じて前後輪 4, 14間の回転速度差を減少補正してセンタリミテッドスリップディファレンシャル 52の差動制限に適用してもよい。

[0061] また，上記実施形態では，左右前輪 4間および前後輪 4, 14間の差動制限制御装置として電磁クラッチを用いたが，これに限らず電気的な制御により差動制限力を調整可能な装置であれば油圧クラッチ，モータ，ポンプなどを用いてもよい。

[0062] 更に，左右前輪 4間の差動制限装置には電子制御式のフロントリミテッドスリップディファレンシャルに代えて入力トルク（エンジン力もの動力）に応じて機械的に差動制限力を発生させる機械式のリミテッドスリップディファレンシャルを設けてもよい。

Claims

請求の範囲

[1] エンジンからの動力を前輪または後輪の少なくとも一方に常時伝達しながら該動力を前輪及び後輪に分配する 4輪駆動車の差動制限制御装置において、

上記動力が常時伝達される左右輪間に設けられて、該左右輪間に差動制限力を作用させる左右輪差動制限機構と、

上記前後輪間に設けられて、該前後輪間に差動制限力を作用させる前後輪差動制限機構と、

上記左右輪間の回転速度差に基づいて上記前後輪間の回転速度差を減少補正し、補正後の回転速度差に基づき上記前後輪差動制限機構の差動制限力を制御する前後輪差動制限制御手段と

を備えたことを特徴とする 4輪駆動車の差動制限制御装置。

[2] 上記車両の旋回に起因して上記左右輪間に発生する目標旋回回転速度差を算出する目標旋回回転速度差算出手段と、

上記左右輪間に発生する実際の回転速度差を算出する実回転速度差算出手段とを更に備え、

上記前後輪差動制限制御手段は、上記目標旋回回転速度差算出手段により算出された目標旋回回転速度差と上記実回転速度差算出手段により算出された実回転速度差との差を上記左右輪間の回転速度差と見なし、該左右輪間の回転速度差に基づいて上記前後輪間の回転速度差を減少補正することを特徴とする請求項 1に記載の 4輪駆動車の差動制限制御装置。

[3] 上記前後輪差動制限制御手段は、上記前後輪間の回転速度差から上記左右輪間の回転速度差の 1Z2を減算し、減算後の回転速度差に基づき上記前後輪差動制限機構の差動制限力を制御することを特徴とする請求項 1に記載の 4輪駆動車の差動制限制御装置。

[4] 上記左右輪間の回転速度差に基づき上記左右輪差動制限機構の差動制限力を制御する左右輪差動制限制御手段を更に備えたことを特徴とする請求項 1に記載の 4輪駆動車の差動制限制御装置。