JP2004136826A - センタデファレンシャル装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】コントロールスイッチを操作してセンタデファレンシャルの前後輪へのトルク配分を自己の好みに合わせた後は、運転状態に応じてトルク配分を自動的に制御することで、センタデファレンシャルに運転者の意思を反映させるようにする。
【解決手段】図１に示すようにセンタデファレンシャル３はトランスファクラッチ５に付与するクラッチ締結トルクにより前後輪へのトルク配分が可変設定される。又運転席にはコントロールスイッチ２６が設けられており、運転者がコントロールスイッチ２６を操作することでクラッチ締結トルクを自己の好みに設定することができる。運転者がコントロールスイッチ２６を操作すると、その操作量に応じたボリューム入力値Ｖｏを算出し（Ｓ１）、又スロットル開度θｔｈに基づいて最大スロットル感応トルクＴＱ１、最小スロットル感応トルクＴＱ２を設定し（Ｓ３，Ｓ４）、更にボリューム入力値Ｖｏに基づきボリューム補正ゲインＧを設定する（Ｓ４）。そしてクラッチ締結トルクＴをＴ←（ＴＱ１−ＴＱ２）・Ｇ＋ＴＱ２から算出する。
【選択図】図２
【解決手段】図１に示すようにセンタデファレンシャル３はトランスファクラッチ５に付与するクラッチ締結トルクにより前後輪へのトルク配分が可変設定される。又運転席にはコントロールスイッチ２６が設けられており、運転者がコントロールスイッチ２６を操作することでクラッチ締結トルクを自己の好みに設定することができる。運転者がコントロールスイッチ２６を操作すると、その操作量に応じたボリューム入力値Ｖｏを算出し（Ｓ１）、又スロットル開度θｔｈに基づいて最大スロットル感応トルクＴＱ１、最小スロットル感応トルクＴＱ２を設定し（Ｓ３，Ｓ４）、更にボリューム入力値Ｖｏに基づきボリューム補正ゲインＧを設定する（Ｓ４）。そしてクラッチ締結トルクＴをＴ←（ＴＱ１−ＴＱ２）・Ｇ＋ＴＱ２から算出する。
【選択図】図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、前後輪へのトルク配分を、コントロールスイッチにより自己の好みに合わせて設定することのできるセンタデファレンシャル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
手動変速機を備えた４輪駆動車は、自動変速機を備えた４輪駆動車のような油圧源や油圧制御装置が装備されていないため、センタデファレンシャル装置は、ベベルギヤやプラネタリギヤを用いた機械式センタデファレンシャル装置が採用されている。
【０００３】
この機械式センタデファレンシャル装置として、例えば特開平８−１３２９１４号公報には、運転者がセンタデファレンシャル装置のトランスファクラッチのクラッチ締結トルクを任意に設定することのできるコントロールスイッチを併設し、運転者が路面状態、走行条件等に応じてトランスファクラッチのクラッチ締結トルクをデフフリー状態からデフロック状態までの間で任意に設定することができる技術が開示されている。
【０００４】
このセンタデファレンシャル装置は、トランスミッションからの駆動力が入力されるプラネタリギヤと、このプラネタリギヤに連設され、締結トルクを電磁コイルの電磁力により任意に設定できる多板クラッチからなるトランスファクラッチとを有している。
【０００５】
すなわち運転者がコントロールスイッチを操作することで、その操作量に応じた励磁電流を電磁コイルに通電して所望の電磁力を発生させ、その電磁力によりトランスファクラッチに対する締結トルクを設定するもので、トランスファクラッチのクラッチ開放状態では、プラネタリギヤで設定される配分比に従い駆動力が前後輪へ配分され、又、クラッチ締結状態では、前後輪へ駆動力が等分に配分される。
【０００６】
従って、低μ路走行時には、トランスファクラッチの締結トルクを強めることで、車輪のスリップを抑制することができ、又、カーブの連続する山間路走行時にはトランスファクラッチの締結トルクを弱めることで、タイトコーナブレーキング現象を回避して、良好な走行フィーリングを得ることができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−１３２９１４号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した公報に開示されている技術では、トランスファクラッチの締結トルクをコントロールスイッチのマニュアル操作によって一義的に設定するようにしているため、走行条件が変化した場合には、その都度、コントロールスイッチを操作して最適な走行フィーリングを逐一設定する必要があり、操作が煩雑である。
【０００９】
すなわち、センタデファレンシャル装置の前後輪へのトルク配分が、トランスファクラッチを開放した状態で、後輪駆動力配分比＞前輪駆動力配分比に設定されている場合、例えば、低μ路走行において運転者が、アクセルペダルを踏込んだときトランスファクラッチの締結トルクを強め、前輪への駆動力配分比をやや高く設定して車輪のスリップを回避しようと考えた場合、或いは旋回走行時に、横加速度が大きいときは後輪への駆動力配分比を高めたほうが曲がりやすいと感じた場合であっても、アクセルペダルを踏込んだとき、或いは、横加速度が大きいと感じたとき、その都度、運転者がコントロールスイッチをマニュアル操作することは困難であるため、走行条件の一時的な変化に対しては、運転者の意思が充分に反映されず、センタデファレンシャル装置の本来有するポテンシャルを充分に引き出すことができない不具合がある。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、走行中のコントロールスイッチの操作が煩雑化せず、又運転条件の一時的な変化に対して運転者の意思を充分に反映させることのできるセンタデファレンシャル装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明による第１のセンタデファレンシャル装置は、トランスミッションからの駆動力を前後輪に配分する配分比を設定するトランスファクラッチを備えるセンタデファレンシャルと、上記トランスファクラッチのクラッチ締結トルクを運転者の操作により可変設定するコントロールスイッチと、車両の運転状態に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定する運転状態感応トルク設定手段と、上記コントロールスイッチの出力値に基づいてトルク入力値を設定するトルク入力値設定手段と、上記トルク入力値に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定するゲイン設定手段と、上記クラッチ締結トルクの上記最大値と上記最小値との差分に上記ゲインを乗算してトルクシフト量を算出し、該トルクシフト量を上記最小値に加算して上記クラッチ締結トルクを設定するクラッチ締結トルク設定手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
このような構成では、センタデファレンシャルに設けられているトランスファクラッチのクラッチ締結トルクは、車両の運転状態と、運転者が操作するコントロールスイッチの操作量とによって決定される。すなわち、車両の運転状態に基づきクラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定し、又、運転者が操作するコントロールスイッチの出力値に基づいて自己の好みに合ったクラッチ締結トルクを得るトルク入力値を設定する。そして、このトルク入力値に基づきクラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定し、このゲインをクラッチ締結トルクの最大値と最小値との差分に乗算してトルクシフト量を算出し、このトルクシフト量を最小値に加算してクラッチ締結トルクを設定する。
【００１３】
この場合、上記ゲインを、横加速度に基づいて設定した横加速度補正ゲイン最大値と横加速度補正ゲイン最小値との差分にコントロールスイッチの出力値に基づいて設定されるトルク入力値を乗算してトルクシフト量を算出し、このトルクシフト量を横加速度補正ゲイン最小値に加算して設定することで、トランスファクラッチのクラッチ締結トルクを横加速度に応じて補正制御することができる。
【００１４】
又、上記ゲインを、車速に基づいて設定した車速補正ゲイン最大値と車速補正ゲイン最小値との差分にコントロールスイッチの出力値に基づいて設定されるトルク入力値を乗算してトルクシフト量を算出し、このトルクシフト量を車速補正ゲイン最小値に加算して設定することで、クラッチ締結トルクを車速に応じて補正制御することができる。
【００１５】
更に、上記ゲインは、ヨーレートに基づいて設定したヨーレート補正ゲイン最大値とヨーレート補正ゲイン最小値との差分に上記コントロールスイッチの出力値に基づいて設定されるトルク入力値を乗算してトルクシフト量を算出し、このトルクシフト量をヨーレート補正ゲイン最小値に加算して設定することで、クラッチ締結トルクをヨーレートに応じて補正制御することができる。
【００１６】
又、上記ゲインは、路面摩擦係数に基づいて設定した路面摩擦係数補正ゲイン最大値と路面摩擦係数補正ゲイン最小値との差分に上記コントロールスイッチの出力値に基づいて設定されるトルク入力値を乗算してトルクシフト量を算出し、このトルクシフト量を路面摩擦係数補正ゲイン最小値に加算して設定することで、クラッチ締結トルクを路面摩擦係数に応じて補正制御することができる。
【００１７】
更に、上記ゲインは、前後輪の差回転に基づいて設定した前後輪差回転補正ゲイン最大値と前後輪差回転補正ゲイン最小値との差分にコントロールスイッチの出力値に基づいて設定されるトルク入力値を乗算してトルクシフト量を算出し、このトルクシフト量を上記前後輪差回転補正ゲイン最小値に加算して設定することで、前後輪の差回転が大きい状態、すなわちスリップが発生している場合には、トランスファクラッチのクラッチ締結トルクを大きく設定し、スリップの発生を抑制する方向へ補正制御させることができる。
【００１８】
又、本発明による第２のセンタデファレンシャル装置は、トランスミッションからの駆動力を前後輪に配分する配分比を設定するトランスファクラッチを備えるセンタデファレンシャルと、上記トランスファクラッチのクラッチ締結トルクを運転者の操作により可変設定するコントロールスイッチと、車両の運転状態に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定する運転状態感応トルク設定手段と、上記コントロールスイッチの出力値に基づいてトルク入力値を設定するトルク入力値設定手段と、上記トルク入力値に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定するゲイン設定手段と、上記クラッチ締結トルクの上記最大値と上記最小値に上記ゲインを乗算して算出した補正最小値との差分に横加速度検出手段で検出した横加速度に基づいて設定した横加速度補正値を乗算し、この値に上記補正最小値を加算して上記クラッチ締結トルクを設定するクラッチ締結トルク設定手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
このような構成では、センタデファレンシャルに設けられているトランスファクラッチのクラッチ締結トルクは、車両の運転状態と、運転者が操作するコントロールスイッチの操作量とによって決定される。すなわち、車両の運転状態に基づきクラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定し、又、運転者が操作するコントロールスイッチの出力値に基づいて自己の好みに合ったクラッチ締結トルクを得るトルク入力値を設定する。そして、このトルク入力値に基づきクラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定し、次いで、クラッチ締結トルクの上記最大値と最小値にゲインを乗算して算出した補正最小値との差分に、横加速度に基づいて設定した横加速度補正値を乗算し、この値に補正最小値を加算してクラッチ締結トルクを設定する。
【００２０】
更に、本発明による第３のセンタデファレンシャル装置は、トランスミッションからの駆動力を前後輪に配分する配分比を設定するトランスファクラッチを備えるセンタデファレンシャルと、上記トランスファクラッチのクラッチ締結トルクを運転者の操作により可変設定するコントロールスイッチと、車両の運転状態に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定する運転状態感応トルク設定手段と、上記コントロールスイッチの出力値に基づいてトルク入力値を設定するトルク入力値設定手段と、上記トルク入力値に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定するゲイン設定手段と、上記クラッチ締結トルクの上記最大値に上記ゲインを乗算して算出した補正最大値と上記最小値との差分に横加速度検出手段で検出した横加速度に基づいて設定した横加速度補正値を乗算し、この値に上記最小値を加算して上記クラッチ締結トルクを設定するクラッチ締結トルク設定手段とを備えることを特徴とする。
【００２１】
このような構成では、センタデファレンシャルに設けられているトランスファクラッチのクラッチ締結トルクは、車両の運転状態と、運転者が操作するコントロールスイッチの操作量とによって決定される。すなわち、車両の運転状態に基づきクラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定し、又、運転者が操作するコントロールスイッチの出力値に基づいて自己の好みに合ったクラッチ締結トルクを得るトルク入力値を設定する。そして、このトルク入力値に基づきクラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定し、次いで、クラッチ締結トルクの最大値にゲインを乗算して算出した補正最大値と最小値との差分に横加速度に基づいて設定した横加速度補正値を乗算し、この値に、最小値を加算してクラッチ締結トルクを設定する。
【００２２】
又、本発明による第４のセンタデファレンシャル装置は、トランスミッションからの駆動力を前後輪に配分する配分比を設定するトランスファクラッチを備えるセンタデファレンシャルと、上記トランスファクラッチのクラッチ締結トルクを運転者の操作により可変設定するコントロールスイッチと、車両の運転状態に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定する運転状態感応トルク設定手段と、上記コントロールスイッチの出力値に基づいてトルク入力値を設定するトルク入力値設定手段と、上記トルク入力値に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定するゲイン設定手段と、上記クラッチ締結トルクの上記最大値と上記最小値との差分に上記ゲイン及び横加速度検出手段で検出した横加速度に基づいて設定した横加速度補正値を乗算し、この値に上記最小値に上記ゲインを乗算して算出した補正最小値を加算して上記クラッチ締結トルクを設定するクラッチ締結トルク設定手段とを備えることを特徴とする。
【００２３】
このような構成では、センタデファレンシャルに設けられているトランスファクラッチのクラッチ締結トルクは、車両の運転状態と、運転者が操作するコントロールスイッチの操作量とによって決定される。すなわち、車両の運転状態に基づきクラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定し、又、運転者が操作するコントロールスイッチの出力値に基づいて自己の好みに合ったクラッチ締結トルクを得るトルク入力値を設定する。そして、このトルク入力値に基づきクラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定し、クラッチ締結トルクの最大値と最小値との差分にゲイン及び横加速度に基づいて設定した横加速度補正値を乗算し、この値に、最小値にゲインを乗算して算出した補正最小値を加算してクラッチ締結トルクを設定する。
【００２４】
この場合、好ましくは、１）上記クラッチ締結トルク設定手段では、上記トランスファクラッチ及びデファレンシャルを保護するためのトルク上限値とトルク下限値とを設定し上記クラッチ締結トルクを該トルク上限値と該トルク下限値との間で設定することを特徴とする。
２）上記車両の運転状態はスロットル開度に基づいて検出することを特徴とする。
３）上記車両の運転状態はエンジントルクに基づいて検出することを特徴とする。
４）上記車両の運転状態はトランスファ入力トルクに基づいて検出することを特徴とする。
５）上記車両の運転状態は前後輪の差回転に基づいて検出することを特徴とする。
６）上記車両の運転状態は路面摩擦係数に基づいて検出することを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。図１〜図４に本発明の第１実施の形態を示す。図１には４輪駆動車の動力伝達系の概略構成図が示されている。
【００２６】
同図の符号１はエンジンであり、このエンジン１の出力軸に連結されるトランスミッション２の後部に、センタデファレンシャル３が一体的に連設されている。
【００２７】
センタデファレンシャル３は、トランスミッション２からの駆動力が入力されるプラネタリギヤ機構４と、このプラネタリギヤ機構４に連設され、後述するトランスファ制御ユニット（ＴＣＵ）２０により締結トルクが電子制御される多板クラッチからなるトランスファクラッチ５とを備え、エンジン１の駆動力がトランスミッション２で所定に変速された後、センタデファレンシャル３を介して前輪側と後輪側とに配分される。本実施の形態においては、トランスミッション２の出力側がプラネタリギヤ機構４のリングギヤに連結され、このリングギヤとサンギヤとに噛合するピニオンを回転自在に支持するキャリアがプロペラシャフト６を介してリヤデファレンシャル７に連結されている。
【００２８】
又、プラネタリギヤ機構４のキャリアがトランスファクラッチ５のクラッチドラムに連結され、サンギヤがトランスファクラッチ５のクラッチハブに連結されると共にフロントドライブシャフト８を介してフロントデファレンシャル９に連結されている。
【００２９】
トランスファクラッチ５は、クラッチドラムとクラッチハブとの間を接離自在に連設するクラッチプレートをキャリアを介して押圧する駆動機構として、電磁クラッチ及びトルク増幅用カムからなる電磁駆動機構を備え、この電磁駆動機構の励磁電流を制御することで締結トルクが制御される。
【００３０】
そして、トランスミッション２からプラネタリギヤ機構４に入力される駆動力がキャリアからリヤデファレンシャル７を介して後左右輪１１Ｌ，１１Ｒに伝達されると共に、トランスファクラッチ５の締結トルクに応じたキャリアとサンギヤとの差動出力がフロントデファレンシャル９を介して前左右輪１０Ｌ，１０Ｒに伝達される。すなわち、トランスファクラッチ５が完全締結状態（デフロック状態）では、キャリアとサンギヤとが一体的に固定されて前輪側と後輪側とに均等にトルク配分されるデフロック状態となり、トランスファクラッチ５が解放状態（デフフリー状態）では、プラネタリギヤ機構４で設定される配分比に従い駆動力が配分される。尚、本実施の形態では、トランスファクラッチ５がデフフリー状態にあるときのプラネタリギヤ機構４で設定される配分比は、後輪駆動力配分比＞前輪駆動力配分比の後輪偏重に設定される。
【００３１】
トランスファクラッチ５の締結トルクは、マイクロコンピュータを中心として構成されるトランスファ制御ユニット（ＴＣＵ）２０により電子的に制御される。このトランスファ制御ユニット２０には、エンジン運転状態や車両走行状態等、車両の運転状態を検出する各種センサ・スイッチ類からの各信号、他の制御ユニットにおける制御信号等が入力され、これらの信号に基づいて締結トルクの指示値を演算する。
【００３２】
図１に示すように、ＴＣＵ２０に入力される信号としては、スロットル弁の開度（スロットル開度）を検出するスロットル開度センサ２１、ブレーキペダルの踏込みによりＯＮするブレーキスイッチ２２、ハンドブレーキレバーを引いたときにＯＮ動作するハンドブレーキスイッチ２３、車両の横方向の加速度を検出する横加速度センサ２４、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ２５、トランスファクラッチ５に対する締結トルクのゲインをマニュアル操作により設定するコントロールスイッチ２６、及び車速を検出する車速センサ（図示せず）等からの各信号、及び、ＡＢＳ制御ユニット（ＡＢＳ＿ＥＣＵ）３０からのＡＢＳ作動信号、エンジン制御ユニット（Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ）３１からのエンジン回転数信号等が入力される。
【００３３】
コントロールスイッチ２６はセンタコンソール等、運転者の操作し易い位置に配設されており、図示しないダイヤルを回転させることで、その回転角度に応じた電流或いは電圧が出力される。
【００３４】
又、符号２７は各車輪１０Ｒ，１０Ｌ，１１Ｒ，１１Ｌと一体回転するシグナルロータであり、この各シグナルロータ２７の外周に電磁ピックアップ等で構成された車輪速センサ２８Ｌ，２８Ｒ，２９Ｌ，２９Ｒが近接した状態で各々配設されている。ＴＣＵ２０では、車輪速センサ２８Ｌ，２８Ｒ，２９Ｌ，２９Ｒから、各シグナルロータ２７の外周に形成されている歯が通過する際に出力されるパルス信号に基づき各車輪１０Ｌ，１０Ｒ，１１Ｌ，１１Ｒの車輪速を算出する。
【００３５】
又、ＴＣＵ２０では、入力された各信号に基づき、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを算出すると共に、このクラッチ締結トルクＴに基づき、トランスファクラッチ５に締結トルクを発生させる電磁コイル（図示せず）に通電する励磁電流を設定する。
【００３６】
ＴＣＵ２０で算出されるトランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴは、図２に示す締結トルク設定ルーチンに従って求められる。このルーチンは、先ず、ステップＳ１で、コントロールスイッチ２６から出力される電圧値に基づき、運転者の意図するトルク入力値を電圧の出力割合で示すボリューム入力値Ｖｏ［％］を算出する。このボリューム入力値Ｖｏの最小値は０［％］、最大値は１００［％］であり、この間でコントロールスイッチ２６から出力される電圧値に比例した値が設定される。
【００３７】
次いで、ステップＳ２へ進むと、スロットル開度センサ２１で検出した車両の運転状態を示すパラメータの代表であるスロットル開度θｔｈ［％］に基づき、最大スロットル感応トルク設定テーブルを補間計算付で参照して、最大運転状態感応トルクとしての最大スロットル感応トルクＴＱ１を設定する。最大スロットル感応トルクＴＱ１は、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴの最大許容値を示すもので、図３に示すように、最大スロットル感応トルク設定テーブルには、スロットル開度θｔｈ［％］が大きくなるに従い大きな値の最大スロットル感応トルクＴＱ１が格納されている。
【００３８】
その後、ステップＳ３へ進み、スロットル開度θｔｈ［％］に基づき、最小スロットル感応トルク設定テーブルを補間計算付で参照して、最小運転状態感応トルクとしての最小スロットル感応トルクＴＱ２を設定する。最小スロットル感応トルクＴＱ２は、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴの最小許容値を示すもので、図３に示すように、最小スロットル感応トルク設定テーブルには、スロットル開度θｔｈ［％］が大きくなるに従い大きな値の最小スロットル感応トルクＴＱ２が格納されている。
【００３９】
図３にハッチングで示すように、最大スロットル感応トルクＴＱ１と最小スロットル感応トルクＴＱ２とは、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴの設定可能領域を示すもので、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴは最大スロットル感応トルクＴＱ１と最小スロットル感応トルクＴＱ２とで囲まれた領域内で設定される。
【００４０】
そして、ステップＳ４へ進むと、ボリューム入力値Ｖｏ［％］に基づき、図４に示すボリューム補正ゲイン設定テーブルを補間計算付で参照して、ボリューム補正ゲインＧを設定する。尚、同図に示すように、ボリューム入力値Ｖｏ［％］とボリューム補正ゲインＧとはほぼ比例関係にあるため、傾き（及び必要な場合は、切片）を与えることで、ボリューム入力値Ｖｏ［％］に基づきボリューム補正ゲインＧを計算により算出することも可能である。
【００４１】
その後、ステップＳ５へ進むと、最大スロットル感応トルクＴＱ１と最小スロットル感応トルクＴＱ２との差分にボリューム補正ゲインＧを乗算してトルクシフト量を算出し、このトルクシフト量を最小スロットル感応トルクＴＱ２に加算して、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを算出する。
Ｔ←（ＴＱ１−ＴＱ２）・Ｇ＋ＴＱ２…（１）
【００４２】
次いで、ステップＳ６へ進み、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴとトルク上限値Ｔｍａｘとを比較する。このトルク上限値Ｔｍａｘは、トランスファクラッチ５の締結トルクＴが強すぎるために、トランスファクラッチ５にて前後輪の差回転を無理に押える状態を回避し、トランスファクラッチ５、フロントデファレンシャル９及びリヤデファレンシャル７に無理なトルクが印加されるのを防止し、デファレンシャルを保護するためのトルクリミッタであり、予め実験などから求めて設定されている。
【００４３】
そして、Ｔ＞Ｔｍａｘのときは、ステップＳ７へ分岐し、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴをトルク上限値Ｔｍａｘで設定して（Ｔ←Ｔｍａｘ）、ルーチンを抜ける。又、Ｔ≦Ｔｍａｘのときは、そのままステップＳ８へ進む。
【００４４】
ステップＳ８では、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴとトルク下限値Ｔｍｉｎとを比較する。このトルク下限値Ｔｍｉｎは、トランスファクラッチ５の締結トルクが弱く、予め設定した前後輪の差回転以上の差回転が生じた場合、トランスファクラッチ５に設定以上の差回転が生じてしまうので、それを押えるために設定されたもので、予め実験などから求められている。
【００４５】
そして、Ｔ＜Ｔｍｉｎのときは、ステップＳ９へ分岐し、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴをトルク下限値Ｔｍｉｎで設定して（Ｔ←Ｔｍｉｎ）、ルーチンを抜ける。又、Ｔ≧Ｔｍｉｎのときは、そのままルーチンを抜ける。
【００４６】
ＴＣＵ２０では、上述した締結トルク設定ルーチンで設定したトランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴに基づき、電磁コイル（図示せず）に通電する励磁電流を設定し、この設定した励磁電流を電磁コイル（図示せず）に出力することで、トランスファクラッチ５にクラッチ締結トルクＴを発生させる。
【００４７】
このように、本実施の形態では、スロットル開度θｔｈに基づいてトランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴの最大スロットル感応トルクＴＱ１と最小スロットル感応トルクＴＱ２とを求め、コントロールスイッチ２６の操作により設定したボリューム入力値Ｖｏにて、最大スロットル感応トルクＴＱ１と最小スロットル感応トルクＴＱ２との間のトルクシフト量を求めるようにしたので、コントロールスイッチ２６の操作により設定したボリューム入力値Ｖｏにてトランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴが一義的に設定される従来のものに比し、運転者の意思をセンタデファレンシャル３に対し、より幅広く反映させることができる。
【００４８】
その結果、例えば、センタデファレンシャル３のプラネタリギヤ機構４で設定される前後輪配分比が後輪偏重に設定されている場合、低μ路走行において運転者が、アクセルペダルを踏込んだときトランスファクラッチ５の締結トルクを強め、前輪への駆動力配分比をやや高く設定して車輪のスリップを回避しようと考えた場合、コントロールスイッチ２６を操作しボリューム補正ゲインＧを増加させて、クラッチ締結トルクＴを強めに設定する。
【００４９】
その後は、そのボリューム補正ゲインＧに応じてクラッチ締結トルクＴが自動的に変化するため、運転者の意思がセンタデファレンシャル３に充分に反映され、運転領域が変化した場合であってもコントロールスイッチ２６を逐一操作する必要が無く、良好な操作性、及び走行フィーリングを得ることができる。
【００５０】
又、図５、図６に本発明の第２実施の形態を示す。上述した第１実施の形態では、ボリューム補正ゲインＧを運転者の操作したコントロールスイッチ２６の操作量に基づいて設定し、その値で最大スロットル感応トルクＴＱ１と最小スロットル感応トルクＴＱ２との間のボリューム補正ゲインＧを設定するようにしたが、本実施の形態では、クラッチ締結トルクＴのトルクシフト量を設定するゲインを更に横加速度センサ２４で検出した横加速度Ｇｙに基づいて設定するようにしたものである。
【００５１】
従って、本実施の形態では、上述した第１実施の形態の効果に加え、旋回走行時におけるクラッチ締結トルクＴが横加速度Ｇｙに応じて可変設定されるので、運転者はコントロールスイッチ２６を操作して、一度、旋回走行時におけるクラッチ締結トルクＴを自己の好みに合わせて設定した後は、クラッチ締結トルクＴが自動的に変化するため、コントロールスイッチ２６の煩わしい操作が不要となり、運転者の意思がセンタデファレンシャル３に充分に反映され、良好な操作性が得られるばかりでなく、旋回走行時においては良好な運転フィーリングを得ることができる。
【００５２】
以下、ＴＣＵ２０で処理される締結トルク設定ルーチンについて、図５に示すフローチャートに従って説明する。
【００５３】
ステップＳ１１〜Ｓ１３は、第１実施の形態のステップＳ１〜Ｓ３に対応しており、ステップＳ１１でコントロールスイッチ２６からの出力される電圧値に基づき、ボリューム入力値Ｖｏ［％］を算出し、続くステップＳ１２，Ｓ１３で、スロットル開度θｔｈ［％］に基づき、最大スロットル感応トルクＴＱ１と、最小スロットル感応トルクＴＱ２とを設定する。
【００５４】
次いで、ステップＳ１４へ進み、横加速度センサ２４で検出した横加速度Ｇｙに基づき、横加速度補正ゲイン最小値設定テーブルを補間計算付で参照して、横加速度補正ゲイン最小値Ｇｍｉｎを設定する。横加速度補正ゲイン最小値Ｇｍｉｎは、横加速度Ｇｙに対する補正ゲインの最小値を示すもので、図６に示すように、横加速度補正ゲイン最小値設定テーブルには、横加速度Ｇｙが増加するに従い、次第に減少する横加速度補正ゲイン最小値Ｇｍｉｎが格納されている。
【００５５】
その後、ステップＳ１５で、横加速度センサ２４で検出した横加速度Ｇｙに基づき、横加速度補正ゲイン最大値設定テーブルを補間計算付で参照して、横加速度補正ゲイン最大値Ｇｍａｘを設定する。横加速度補正ゲイン最大値Ｇｍａｘは、横加速度Ｇｙに対する補正ゲインの最大値を示すもので、図６に示すように、横加速度補正ゲイン最大値設定テーブルには、横加速度Ｇｙが増加するに従い、次第に減少する横加速度補正ゲイン最大値Ｇｍａｘが格納されている。
【００５６】
そして、ステップＳ１６へ進み、横加速度補正ゲイン最大値Ｇｍａｘと横加速度補正ゲイン最小値Ｇｍｉｎとの差分にボリューム入力値Ｖｏを乗算して、横加速度Ｇｙに対応したトルクシフト量を算出し、このトルクシフト量を横加速度補正ゲイン最小値Ｇｍｉｎに加算して、横加速度補正ゲインＧＬＲを算出する。 ＧＬＲ←（Ｇｍａｘ−Ｇｍｉｎ）・Ｖｏ＋Ｇｍｉｎ
【００５７】
尚、横加速度補正ゲインＧＬＲは、例えばコントロールスイッチ２６にて設定するボリューム入力値Ｖｏが０［％］の場合、横加速度補正ゲイン最小値Ｇｍｉｎに設定されるため、旋回走行時の横加速度Ｇｙが増大するに従い、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴは、次第に弱くなる方向へ設定される。従って、センタデファレンシャル３のプラネタリギヤ機構４で設定される配分比が後輪偏重に設定されている場合、横加速度Ｇｙが増加するに従い、後輪への駆動配分が徐々に大きくなる。
【００５８】
その後、ステップＳ１７へ進むと、最大スロットル感応トルクＴＱ１と最小スロットル感応トルクＴＱ２との差分に、横加速度補正ゲインＧＬＲを乗算してトルクシフト量を算出し、このトルクシフト量を最小スロットル感応トルクＴＱ２に加算して、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを算出する。
Ｔ←（ＴＱ１−ＴＱ２）・ＧＬＲ＋ＴＱ２…（２）
【００５９】
次いで、ステップＳ１８〜Ｓ２１において、上述した第１実施の形態のステップＳ６〜Ｓ９と同様の処理を実行して、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを確定した後、ルーチンを抜ける。
【００６０】
そして、上述した締結トルク設定ルーチンで設定したトランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴに基づき、電磁コイル（図示せず）に通電する励磁電流を設定し、この設定した励磁電流を電磁コイル（図示せず）に出力することで、トランスファクラッチ５にクラッチ締結トルクＴを発生させる。
【００６１】
このように、本実施の形態では、運転者がコントロールスイッチ２６を操作してトランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを設定するに際し、スロットル開度θｔｈに加えて、横加速度Ｇｙを加味したトルクシフト量が設定されるので、旋回走行時に設定されるトランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴでは物足りないと感じた場合には、運転者かコントロールスイッチ２６を微調整することで、所望のクラッチ締結トルクＴによる前後輪へのトルク配分を得ることができる。従って、運転者の意思をセンタデファレンシャル３に対して、より一層幅広く反映させることができる。
【００６２】
又、図７、図８に本発明の第３実施の形態を示す。上述した第２実施の形態では、最大スロットル感応トルクＴＱ１と最小スロットル感応トルクＴＱ２との差分に、横加速度補正ゲインＧＬＲを乗算することでトルクシフト量を算出したが、本実施の形態では、更に、横加速度Ｇｙに基づいて横加速度補正値Ｋｙを算出し、この横加速度補正値Ｋｙに基づいてトルクシフト量を補正するようにしたものである。
【００６３】
以下、ＴＣＵ２０で処理される締結トルク設定ルーチンについて、図７に示すフローチャートに従って説明する。
【００６４】
ステップＳ２１〜Ｓ２３は、第２実施の形態のステップＳ１１〜Ｓ１３に対応しており、続く、ステップＳ２４で、横加速度Ｇｙ［ｍ／ｓ２］に基づき横加速度補正値Ｋｙを設定する。一般的には、旋回走行時において横加速度Ｇｙが大きい場合、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを弱め、前後輪の差回転を許容する方向へ制御した方が旋回操作が容易になるため、横加速度補正値Ｋｙは、横加速度Ｇｙが増加するに従い減少する値に設定される。
【００６５】
図８に示すように、本実施の形態では、横加速度補正値Ｋｙと横加速度Ｇｙとがマイナス傾きの比例関係にあり、横加速度Ｇｙに基づき横加速度補正値Ｋｙを演算或いはテーブル検索により設定する。尚、この場合、Ｇｙ＝０のときＫｙ＝１．０に設定される。
【００６６】
次いで、ステップＳ２５へ進み、第１実施の形態のステップＳ４と同様の処理を行い、ボリューム補正ゲインＧを算出し、続く、ステップＳ２６で、最大スロットル感応トルクＴＱ１と最小スロットル感応トルクＴＱ２とボリューム補正ゲインＧと横加速度補正値Ｋｙとに基づき、（３）式からトランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを算出する。
Ｔ←（ＴＱ１−ＴＱ２・Ｇ）・Ｋｙ＋ＴＱ２・Ｇ…（３）
【００６７】
すなわち、本実施の形態では、最小スロットル感応トルクＴＱ２をボリューム補正ゲインＧにてトルクシフトさせ、そのトルクシフトさせた値を最大スロットル感応トルクＴＱ１から減算させ、その値を横加速度補正値Ｋｙで補正させたものであり、（３）式は、
Ｔ←（ＴＱ１・Ｇ−ＴＱ２）・Ｋｙ＋ＴＱ２…（３’）
或いは、
Ｔ←（ＴＱ１・Ｇ−ＴＱ２・Ｇ）・Ｋｙ＋ＴＱ２・Ｇ…（３’’）
であっても良い。
【００６８】
その後、ステップＳ２７〜Ｓ３０において、上述した第２実施の形態のステップＳ１８〜Ｓ２１と同様の処理を実行して、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを確定した後、ルーチンを抜ける。
【００６９】
このように、本実施の形態では、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを、横加速度補正値Ｋｙにより横加速度Ｇｙに応じて補正するようにしたので、運転者の意思をセンタデファレンシャル３に対して、より高精度に反映させることができる。
【００７０】
尚、本発明は上述した各実施の形態に限るものではなく、例えば、図３に示す最大スロットル感応トルクＴＱ１、及び最小スロットル感応トルクＴＱ２を、スロットル開度θｔｈに代えて、エンジントルク、或いはセンタデファレンシャル３の入力側に連設するトランスファ入力軸（図示せず）に作用するトランスファ入力トルク、或いは前後輪の差回転、或いは路面摩擦係数（路面μ）に基づいて設定するようにしても良い。スロットル感応トルクＴＱ１，ＴＱ２をエンジントルク或いはトランスファ入力トルクに基づいて設定することで、スロットル開度θｔｈに基づいて設定する場合に比し、駆動力の変化に応じたより高精度な制御を行なうことができる。この場合、エンジントルクは、例えば、車速とエンジン回転数とギヤ位置とに基づいて算出する。更に、トランスファ入力トルクは、エンジントルクとギヤ位置とに基づいて算出する。前後輪の差回転は、各車輪速センサ２８Ｌ，２８Ｒ，２９Ｌ，２９Ｒで検出した各車輪速に基づき、前左右輪１０Ｌ，１０Ｒの平均車輪速と後左右輪１１Ｌ，１１Ｒの平均車輪速との差から算出し、差回転が大きい場合はスリップ量が大きいと判断し、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを増加させる方向へ設定する。
【００７１】
更に、図６に示す横加速度補正ゲイン最大値Ｇｍａｘと横加速度補正ゲイン最小値Ｇｍｉｎとを、横加速度Ｇｙに代えて、車速、或いはヨーレート、或いは前後輪の差回転、或いは路面μに基づいて設定するようにしても良い。
【００７２】
ところで、ＡＢＳ制御、ＴＣＳ（Ｔｒａｃｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ）制御、ＶＤＣ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｄｙｎａｍｉｃｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御等の駆動系制御においてブレーキ制御が作動しているとき、或いは運転者がブレーキペダルを踏込んだ際に、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴが一定の指示トルクに固定される制御が行なわれる場合、この指示トルクを、ボリューム入力値Ｖｏに基づいて設定したボリューム補正ゲインＧ（図４参照）で補正するようにしても良い（指示トルク←指示トルク・Ｇ）。
【００７３】
又、図９に示すように、ＡＢＳ制御、ＴＣＳ制御、ＶＤＣ制御等の駆動系制御においてブレーキ制御が作動しているとき、或いは、運転者がブレーキペダルを踏込んだときのトランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴがスロットル開度θｔｈ［％］に比例した値に設定される場合、この最大スロットル感応トルクＴＱ１をスロットル全開時に設定されるクラッチ締結トルクＴとし、最小スロットル感応トルクＴＱ２をスロットル全閉時に設定されるクラッチ締結トルクＴとし、この両スロットル感応トルクＴＱ１，ＴＱ２と、図４に示すボリューム補正ゲインＧとで、クラッチ締結トルクＴを（４）式から算出するようにしても良い。
Ｔ←（ＴＱ１−ＴＱ２）・Ｇ＋ＴＱ２…（４）
【００７４】
この場合、クラッチ締結トルクＴをスロットル開度θｔｈに代えて、エンジントルク或いはトランスファ入力トルクに基づいて設定するようにしても良い。
【００７５】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、走行中のコントロールスイッチの操作が煩雑化せず、又運転条件の一時的な変化に対して運転者の意思を充分に反映させることができて、良好な操作性、及び走行フィーリングを得ることができる等、優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施の形態による４輪駆動車の動力伝達系の概略構成図
【図２】同、締結トルク設定ルーチンを示すフローチャート
【図３】同、スロットル感応トルク設定テーブルに格納されている最大スロットル感応トルクと最小スロットル感応トルクの特性を示す説明図
【図４】同、ボリューム補正ゲイン設定テーブルに格納されているボリューム補正値の特性を示す説明図
【図５】第２実施の形態による締結トルク設定ルーチンを示すフローチャート
【図６】同、横加速度補正ゲイン最大値設定テーブルと横加速度補正ゲイン最小値設定テーブルとに格納されている横加速度補正ゲイン最大値と横加速度補正ゲイン最小値の特性を示す説明図
【図７】第３実施の形態による締結トルク設定ルーチンを示すフローチャート
【図８】同、横加速度に基づいて設定される横加速度補正値の特性を示す説明図
【図９】同、他の態様によるスロットル開度に基づいて設定されるブレーキ作動時トランスフア締結トルクの特性を示す説明図
【符号の説明】
１ エンジン
２ トランスミッション
３ センタデファレンシャル
４ プラネタリギヤ機構
５ トランスファクラッチ
７ リヤデファレンシャル
９ フロントデファレンシャル
２６ コントロールスイッチ
Ｇ ボリューム補正ゲイン
Ｇｍａｘ 横加速度補正ゲイン最大値
Ｇｍｉｎ 横加速度補正ゲイン最小値
Ｇｙ 横加速度
Ｋｙ 横加速度補正値
Ｔ クラッチ締結トルク
Ｔｍａｘ トルク上限値
Ｔｍｉｎ トルク下限値
ＴＱ１ 最大スロットル感応トルク
ＴＱ２ 最小スロットル感応トルク
Ｖｏ ボリューム入力値（トルク入力値）
θｔｈ スロットル開度
【発明の属する技術分野】
本発明は、前後輪へのトルク配分を、コントロールスイッチにより自己の好みに合わせて設定することのできるセンタデファレンシャル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
手動変速機を備えた４輪駆動車は、自動変速機を備えた４輪駆動車のような油圧源や油圧制御装置が装備されていないため、センタデファレンシャル装置は、ベベルギヤやプラネタリギヤを用いた機械式センタデファレンシャル装置が採用されている。
【０００３】
この機械式センタデファレンシャル装置として、例えば特開平８−１３２９１４号公報には、運転者がセンタデファレンシャル装置のトランスファクラッチのクラッチ締結トルクを任意に設定することのできるコントロールスイッチを併設し、運転者が路面状態、走行条件等に応じてトランスファクラッチのクラッチ締結トルクをデフフリー状態からデフロック状態までの間で任意に設定することができる技術が開示されている。
【０００４】
このセンタデファレンシャル装置は、トランスミッションからの駆動力が入力されるプラネタリギヤと、このプラネタリギヤに連設され、締結トルクを電磁コイルの電磁力により任意に設定できる多板クラッチからなるトランスファクラッチとを有している。
【０００５】
すなわち運転者がコントロールスイッチを操作することで、その操作量に応じた励磁電流を電磁コイルに通電して所望の電磁力を発生させ、その電磁力によりトランスファクラッチに対する締結トルクを設定するもので、トランスファクラッチのクラッチ開放状態では、プラネタリギヤで設定される配分比に従い駆動力が前後輪へ配分され、又、クラッチ締結状態では、前後輪へ駆動力が等分に配分される。
【０００６】
従って、低μ路走行時には、トランスファクラッチの締結トルクを強めることで、車輪のスリップを抑制することができ、又、カーブの連続する山間路走行時にはトランスファクラッチの締結トルクを弱めることで、タイトコーナブレーキング現象を回避して、良好な走行フィーリングを得ることができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−１３２９１４号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した公報に開示されている技術では、トランスファクラッチの締結トルクをコントロールスイッチのマニュアル操作によって一義的に設定するようにしているため、走行条件が変化した場合には、その都度、コントロールスイッチを操作して最適な走行フィーリングを逐一設定する必要があり、操作が煩雑である。
【０００９】
すなわち、センタデファレンシャル装置の前後輪へのトルク配分が、トランスファクラッチを開放した状態で、後輪駆動力配分比＞前輪駆動力配分比に設定されている場合、例えば、低μ路走行において運転者が、アクセルペダルを踏込んだときトランスファクラッチの締結トルクを強め、前輪への駆動力配分比をやや高く設定して車輪のスリップを回避しようと考えた場合、或いは旋回走行時に、横加速度が大きいときは後輪への駆動力配分比を高めたほうが曲がりやすいと感じた場合であっても、アクセルペダルを踏込んだとき、或いは、横加速度が大きいと感じたとき、その都度、運転者がコントロールスイッチをマニュアル操作することは困難であるため、走行条件の一時的な変化に対しては、運転者の意思が充分に反映されず、センタデファレンシャル装置の本来有するポテンシャルを充分に引き出すことができない不具合がある。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、走行中のコントロールスイッチの操作が煩雑化せず、又運転条件の一時的な変化に対して運転者の意思を充分に反映させることのできるセンタデファレンシャル装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明による第１のセンタデファレンシャル装置は、トランスミッションからの駆動力を前後輪に配分する配分比を設定するトランスファクラッチを備えるセンタデファレンシャルと、上記トランスファクラッチのクラッチ締結トルクを運転者の操作により可変設定するコントロールスイッチと、車両の運転状態に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定する運転状態感応トルク設定手段と、上記コントロールスイッチの出力値に基づいてトルク入力値を設定するトルク入力値設定手段と、上記トルク入力値に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定するゲイン設定手段と、上記クラッチ締結トルクの上記最大値と上記最小値との差分に上記ゲインを乗算してトルクシフト量を算出し、該トルクシフト量を上記最小値に加算して上記クラッチ締結トルクを設定するクラッチ締結トルク設定手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
このような構成では、センタデファレンシャルに設けられているトランスファクラッチのクラッチ締結トルクは、車両の運転状態と、運転者が操作するコントロールスイッチの操作量とによって決定される。すなわち、車両の運転状態に基づきクラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定し、又、運転者が操作するコントロールスイッチの出力値に基づいて自己の好みに合ったクラッチ締結トルクを得るトルク入力値を設定する。そして、このトルク入力値に基づきクラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定し、このゲインをクラッチ締結トルクの最大値と最小値との差分に乗算してトルクシフト量を算出し、このトルクシフト量を最小値に加算してクラッチ締結トルクを設定する。
【００１３】
この場合、上記ゲインを、横加速度に基づいて設定した横加速度補正ゲイン最大値と横加速度補正ゲイン最小値との差分にコントロールスイッチの出力値に基づいて設定されるトルク入力値を乗算してトルクシフト量を算出し、このトルクシフト量を横加速度補正ゲイン最小値に加算して設定することで、トランスファクラッチのクラッチ締結トルクを横加速度に応じて補正制御することができる。
【００１４】
又、上記ゲインを、車速に基づいて設定した車速補正ゲイン最大値と車速補正ゲイン最小値との差分にコントロールスイッチの出力値に基づいて設定されるトルク入力値を乗算してトルクシフト量を算出し、このトルクシフト量を車速補正ゲイン最小値に加算して設定することで、クラッチ締結トルクを車速に応じて補正制御することができる。
【００１５】
更に、上記ゲインは、ヨーレートに基づいて設定したヨーレート補正ゲイン最大値とヨーレート補正ゲイン最小値との差分に上記コントロールスイッチの出力値に基づいて設定されるトルク入力値を乗算してトルクシフト量を算出し、このトルクシフト量をヨーレート補正ゲイン最小値に加算して設定することで、クラッチ締結トルクをヨーレートに応じて補正制御することができる。
【００１６】
又、上記ゲインは、路面摩擦係数に基づいて設定した路面摩擦係数補正ゲイン最大値と路面摩擦係数補正ゲイン最小値との差分に上記コントロールスイッチの出力値に基づいて設定されるトルク入力値を乗算してトルクシフト量を算出し、このトルクシフト量を路面摩擦係数補正ゲイン最小値に加算して設定することで、クラッチ締結トルクを路面摩擦係数に応じて補正制御することができる。
【００１７】
更に、上記ゲインは、前後輪の差回転に基づいて設定した前後輪差回転補正ゲイン最大値と前後輪差回転補正ゲイン最小値との差分にコントロールスイッチの出力値に基づいて設定されるトルク入力値を乗算してトルクシフト量を算出し、このトルクシフト量を上記前後輪差回転補正ゲイン最小値に加算して設定することで、前後輪の差回転が大きい状態、すなわちスリップが発生している場合には、トランスファクラッチのクラッチ締結トルクを大きく設定し、スリップの発生を抑制する方向へ補正制御させることができる。
【００１８】
又、本発明による第２のセンタデファレンシャル装置は、トランスミッションからの駆動力を前後輪に配分する配分比を設定するトランスファクラッチを備えるセンタデファレンシャルと、上記トランスファクラッチのクラッチ締結トルクを運転者の操作により可変設定するコントロールスイッチと、車両の運転状態に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定する運転状態感応トルク設定手段と、上記コントロールスイッチの出力値に基づいてトルク入力値を設定するトルク入力値設定手段と、上記トルク入力値に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定するゲイン設定手段と、上記クラッチ締結トルクの上記最大値と上記最小値に上記ゲインを乗算して算出した補正最小値との差分に横加速度検出手段で検出した横加速度に基づいて設定した横加速度補正値を乗算し、この値に上記補正最小値を加算して上記クラッチ締結トルクを設定するクラッチ締結トルク設定手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
このような構成では、センタデファレンシャルに設けられているトランスファクラッチのクラッチ締結トルクは、車両の運転状態と、運転者が操作するコントロールスイッチの操作量とによって決定される。すなわち、車両の運転状態に基づきクラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定し、又、運転者が操作するコントロールスイッチの出力値に基づいて自己の好みに合ったクラッチ締結トルクを得るトルク入力値を設定する。そして、このトルク入力値に基づきクラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定し、次いで、クラッチ締結トルクの上記最大値と最小値にゲインを乗算して算出した補正最小値との差分に、横加速度に基づいて設定した横加速度補正値を乗算し、この値に補正最小値を加算してクラッチ締結トルクを設定する。
【００２０】
更に、本発明による第３のセンタデファレンシャル装置は、トランスミッションからの駆動力を前後輪に配分する配分比を設定するトランスファクラッチを備えるセンタデファレンシャルと、上記トランスファクラッチのクラッチ締結トルクを運転者の操作により可変設定するコントロールスイッチと、車両の運転状態に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定する運転状態感応トルク設定手段と、上記コントロールスイッチの出力値に基づいてトルク入力値を設定するトルク入力値設定手段と、上記トルク入力値に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定するゲイン設定手段と、上記クラッチ締結トルクの上記最大値に上記ゲインを乗算して算出した補正最大値と上記最小値との差分に横加速度検出手段で検出した横加速度に基づいて設定した横加速度補正値を乗算し、この値に上記最小値を加算して上記クラッチ締結トルクを設定するクラッチ締結トルク設定手段とを備えることを特徴とする。
【００２１】
このような構成では、センタデファレンシャルに設けられているトランスファクラッチのクラッチ締結トルクは、車両の運転状態と、運転者が操作するコントロールスイッチの操作量とによって決定される。すなわち、車両の運転状態に基づきクラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定し、又、運転者が操作するコントロールスイッチの出力値に基づいて自己の好みに合ったクラッチ締結トルクを得るトルク入力値を設定する。そして、このトルク入力値に基づきクラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定し、次いで、クラッチ締結トルクの最大値にゲインを乗算して算出した補正最大値と最小値との差分に横加速度に基づいて設定した横加速度補正値を乗算し、この値に、最小値を加算してクラッチ締結トルクを設定する。
【００２２】
又、本発明による第４のセンタデファレンシャル装置は、トランスミッションからの駆動力を前後輪に配分する配分比を設定するトランスファクラッチを備えるセンタデファレンシャルと、上記トランスファクラッチのクラッチ締結トルクを運転者の操作により可変設定するコントロールスイッチと、車両の運転状態に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定する運転状態感応トルク設定手段と、上記コントロールスイッチの出力値に基づいてトルク入力値を設定するトルク入力値設定手段と、上記トルク入力値に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定するゲイン設定手段と、上記クラッチ締結トルクの上記最大値と上記最小値との差分に上記ゲイン及び横加速度検出手段で検出した横加速度に基づいて設定した横加速度補正値を乗算し、この値に上記最小値に上記ゲインを乗算して算出した補正最小値を加算して上記クラッチ締結トルクを設定するクラッチ締結トルク設定手段とを備えることを特徴とする。
【００２３】
このような構成では、センタデファレンシャルに設けられているトランスファクラッチのクラッチ締結トルクは、車両の運転状態と、運転者が操作するコントロールスイッチの操作量とによって決定される。すなわち、車両の運転状態に基づきクラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定し、又、運転者が操作するコントロールスイッチの出力値に基づいて自己の好みに合ったクラッチ締結トルクを得るトルク入力値を設定する。そして、このトルク入力値に基づきクラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定し、クラッチ締結トルクの最大値と最小値との差分にゲイン及び横加速度に基づいて設定した横加速度補正値を乗算し、この値に、最小値にゲインを乗算して算出した補正最小値を加算してクラッチ締結トルクを設定する。
【００２４】
この場合、好ましくは、１）上記クラッチ締結トルク設定手段では、上記トランスファクラッチ及びデファレンシャルを保護するためのトルク上限値とトルク下限値とを設定し上記クラッチ締結トルクを該トルク上限値と該トルク下限値との間で設定することを特徴とする。
２）上記車両の運転状態はスロットル開度に基づいて検出することを特徴とする。
３）上記車両の運転状態はエンジントルクに基づいて検出することを特徴とする。
４）上記車両の運転状態はトランスファ入力トルクに基づいて検出することを特徴とする。
５）上記車両の運転状態は前後輪の差回転に基づいて検出することを特徴とする。
６）上記車両の運転状態は路面摩擦係数に基づいて検出することを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。図１〜図４に本発明の第１実施の形態を示す。図１には４輪駆動車の動力伝達系の概略構成図が示されている。
【００２６】
同図の符号１はエンジンであり、このエンジン１の出力軸に連結されるトランスミッション２の後部に、センタデファレンシャル３が一体的に連設されている。
【００２７】
センタデファレンシャル３は、トランスミッション２からの駆動力が入力されるプラネタリギヤ機構４と、このプラネタリギヤ機構４に連設され、後述するトランスファ制御ユニット（ＴＣＵ）２０により締結トルクが電子制御される多板クラッチからなるトランスファクラッチ５とを備え、エンジン１の駆動力がトランスミッション２で所定に変速された後、センタデファレンシャル３を介して前輪側と後輪側とに配分される。本実施の形態においては、トランスミッション２の出力側がプラネタリギヤ機構４のリングギヤに連結され、このリングギヤとサンギヤとに噛合するピニオンを回転自在に支持するキャリアがプロペラシャフト６を介してリヤデファレンシャル７に連結されている。
【００２８】
又、プラネタリギヤ機構４のキャリアがトランスファクラッチ５のクラッチドラムに連結され、サンギヤがトランスファクラッチ５のクラッチハブに連結されると共にフロントドライブシャフト８を介してフロントデファレンシャル９に連結されている。
【００２９】
トランスファクラッチ５は、クラッチドラムとクラッチハブとの間を接離自在に連設するクラッチプレートをキャリアを介して押圧する駆動機構として、電磁クラッチ及びトルク増幅用カムからなる電磁駆動機構を備え、この電磁駆動機構の励磁電流を制御することで締結トルクが制御される。
【００３０】
そして、トランスミッション２からプラネタリギヤ機構４に入力される駆動力がキャリアからリヤデファレンシャル７を介して後左右輪１１Ｌ，１１Ｒに伝達されると共に、トランスファクラッチ５の締結トルクに応じたキャリアとサンギヤとの差動出力がフロントデファレンシャル９を介して前左右輪１０Ｌ，１０Ｒに伝達される。すなわち、トランスファクラッチ５が完全締結状態（デフロック状態）では、キャリアとサンギヤとが一体的に固定されて前輪側と後輪側とに均等にトルク配分されるデフロック状態となり、トランスファクラッチ５が解放状態（デフフリー状態）では、プラネタリギヤ機構４で設定される配分比に従い駆動力が配分される。尚、本実施の形態では、トランスファクラッチ５がデフフリー状態にあるときのプラネタリギヤ機構４で設定される配分比は、後輪駆動力配分比＞前輪駆動力配分比の後輪偏重に設定される。
【００３１】
トランスファクラッチ５の締結トルクは、マイクロコンピュータを中心として構成されるトランスファ制御ユニット（ＴＣＵ）２０により電子的に制御される。このトランスファ制御ユニット２０には、エンジン運転状態や車両走行状態等、車両の運転状態を検出する各種センサ・スイッチ類からの各信号、他の制御ユニットにおける制御信号等が入力され、これらの信号に基づいて締結トルクの指示値を演算する。
【００３２】
図１に示すように、ＴＣＵ２０に入力される信号としては、スロットル弁の開度（スロットル開度）を検出するスロットル開度センサ２１、ブレーキペダルの踏込みによりＯＮするブレーキスイッチ２２、ハンドブレーキレバーを引いたときにＯＮ動作するハンドブレーキスイッチ２３、車両の横方向の加速度を検出する横加速度センサ２４、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ２５、トランスファクラッチ５に対する締結トルクのゲインをマニュアル操作により設定するコントロールスイッチ２６、及び車速を検出する車速センサ（図示せず）等からの各信号、及び、ＡＢＳ制御ユニット（ＡＢＳ＿ＥＣＵ）３０からのＡＢＳ作動信号、エンジン制御ユニット（Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ）３１からのエンジン回転数信号等が入力される。
【００３３】
コントロールスイッチ２６はセンタコンソール等、運転者の操作し易い位置に配設されており、図示しないダイヤルを回転させることで、その回転角度に応じた電流或いは電圧が出力される。
【００３４】
又、符号２７は各車輪１０Ｒ，１０Ｌ，１１Ｒ，１１Ｌと一体回転するシグナルロータであり、この各シグナルロータ２７の外周に電磁ピックアップ等で構成された車輪速センサ２８Ｌ，２８Ｒ，２９Ｌ，２９Ｒが近接した状態で各々配設されている。ＴＣＵ２０では、車輪速センサ２８Ｌ，２８Ｒ，２９Ｌ，２９Ｒから、各シグナルロータ２７の外周に形成されている歯が通過する際に出力されるパルス信号に基づき各車輪１０Ｌ，１０Ｒ，１１Ｌ，１１Ｒの車輪速を算出する。
【００３５】
又、ＴＣＵ２０では、入力された各信号に基づき、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを算出すると共に、このクラッチ締結トルクＴに基づき、トランスファクラッチ５に締結トルクを発生させる電磁コイル（図示せず）に通電する励磁電流を設定する。
【００３６】
ＴＣＵ２０で算出されるトランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴは、図２に示す締結トルク設定ルーチンに従って求められる。このルーチンは、先ず、ステップＳ１で、コントロールスイッチ２６から出力される電圧値に基づき、運転者の意図するトルク入力値を電圧の出力割合で示すボリューム入力値Ｖｏ［％］を算出する。このボリューム入力値Ｖｏの最小値は０［％］、最大値は１００［％］であり、この間でコントロールスイッチ２６から出力される電圧値に比例した値が設定される。
【００３７】
次いで、ステップＳ２へ進むと、スロットル開度センサ２１で検出した車両の運転状態を示すパラメータの代表であるスロットル開度θｔｈ［％］に基づき、最大スロットル感応トルク設定テーブルを補間計算付で参照して、最大運転状態感応トルクとしての最大スロットル感応トルクＴＱ１を設定する。最大スロットル感応トルクＴＱ１は、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴの最大許容値を示すもので、図３に示すように、最大スロットル感応トルク設定テーブルには、スロットル開度θｔｈ［％］が大きくなるに従い大きな値の最大スロットル感応トルクＴＱ１が格納されている。
【００３８】
その後、ステップＳ３へ進み、スロットル開度θｔｈ［％］に基づき、最小スロットル感応トルク設定テーブルを補間計算付で参照して、最小運転状態感応トルクとしての最小スロットル感応トルクＴＱ２を設定する。最小スロットル感応トルクＴＱ２は、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴの最小許容値を示すもので、図３に示すように、最小スロットル感応トルク設定テーブルには、スロットル開度θｔｈ［％］が大きくなるに従い大きな値の最小スロットル感応トルクＴＱ２が格納されている。
【００３９】
図３にハッチングで示すように、最大スロットル感応トルクＴＱ１と最小スロットル感応トルクＴＱ２とは、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴの設定可能領域を示すもので、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴは最大スロットル感応トルクＴＱ１と最小スロットル感応トルクＴＱ２とで囲まれた領域内で設定される。
【００４０】
そして、ステップＳ４へ進むと、ボリューム入力値Ｖｏ［％］に基づき、図４に示すボリューム補正ゲイン設定テーブルを補間計算付で参照して、ボリューム補正ゲインＧを設定する。尚、同図に示すように、ボリューム入力値Ｖｏ［％］とボリューム補正ゲインＧとはほぼ比例関係にあるため、傾き（及び必要な場合は、切片）を与えることで、ボリューム入力値Ｖｏ［％］に基づきボリューム補正ゲインＧを計算により算出することも可能である。
【００４１】
その後、ステップＳ５へ進むと、最大スロットル感応トルクＴＱ１と最小スロットル感応トルクＴＱ２との差分にボリューム補正ゲインＧを乗算してトルクシフト量を算出し、このトルクシフト量を最小スロットル感応トルクＴＱ２に加算して、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを算出する。
Ｔ←（ＴＱ１−ＴＱ２）・Ｇ＋ＴＱ２…（１）
【００４２】
次いで、ステップＳ６へ進み、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴとトルク上限値Ｔｍａｘとを比較する。このトルク上限値Ｔｍａｘは、トランスファクラッチ５の締結トルクＴが強すぎるために、トランスファクラッチ５にて前後輪の差回転を無理に押える状態を回避し、トランスファクラッチ５、フロントデファレンシャル９及びリヤデファレンシャル７に無理なトルクが印加されるのを防止し、デファレンシャルを保護するためのトルクリミッタであり、予め実験などから求めて設定されている。
【００４３】
そして、Ｔ＞Ｔｍａｘのときは、ステップＳ７へ分岐し、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴをトルク上限値Ｔｍａｘで設定して（Ｔ←Ｔｍａｘ）、ルーチンを抜ける。又、Ｔ≦Ｔｍａｘのときは、そのままステップＳ８へ進む。
【００４４】
ステップＳ８では、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴとトルク下限値Ｔｍｉｎとを比較する。このトルク下限値Ｔｍｉｎは、トランスファクラッチ５の締結トルクが弱く、予め設定した前後輪の差回転以上の差回転が生じた場合、トランスファクラッチ５に設定以上の差回転が生じてしまうので、それを押えるために設定されたもので、予め実験などから求められている。
【００４５】
そして、Ｔ＜Ｔｍｉｎのときは、ステップＳ９へ分岐し、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴをトルク下限値Ｔｍｉｎで設定して（Ｔ←Ｔｍｉｎ）、ルーチンを抜ける。又、Ｔ≧Ｔｍｉｎのときは、そのままルーチンを抜ける。
【００４６】
ＴＣＵ２０では、上述した締結トルク設定ルーチンで設定したトランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴに基づき、電磁コイル（図示せず）に通電する励磁電流を設定し、この設定した励磁電流を電磁コイル（図示せず）に出力することで、トランスファクラッチ５にクラッチ締結トルクＴを発生させる。
【００４７】
このように、本実施の形態では、スロットル開度θｔｈに基づいてトランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴの最大スロットル感応トルクＴＱ１と最小スロットル感応トルクＴＱ２とを求め、コントロールスイッチ２６の操作により設定したボリューム入力値Ｖｏにて、最大スロットル感応トルクＴＱ１と最小スロットル感応トルクＴＱ２との間のトルクシフト量を求めるようにしたので、コントロールスイッチ２６の操作により設定したボリューム入力値Ｖｏにてトランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴが一義的に設定される従来のものに比し、運転者の意思をセンタデファレンシャル３に対し、より幅広く反映させることができる。
【００４８】
その結果、例えば、センタデファレンシャル３のプラネタリギヤ機構４で設定される前後輪配分比が後輪偏重に設定されている場合、低μ路走行において運転者が、アクセルペダルを踏込んだときトランスファクラッチ５の締結トルクを強め、前輪への駆動力配分比をやや高く設定して車輪のスリップを回避しようと考えた場合、コントロールスイッチ２６を操作しボリューム補正ゲインＧを増加させて、クラッチ締結トルクＴを強めに設定する。
【００４９】
その後は、そのボリューム補正ゲインＧに応じてクラッチ締結トルクＴが自動的に変化するため、運転者の意思がセンタデファレンシャル３に充分に反映され、運転領域が変化した場合であってもコントロールスイッチ２６を逐一操作する必要が無く、良好な操作性、及び走行フィーリングを得ることができる。
【００５０】
又、図５、図６に本発明の第２実施の形態を示す。上述した第１実施の形態では、ボリューム補正ゲインＧを運転者の操作したコントロールスイッチ２６の操作量に基づいて設定し、その値で最大スロットル感応トルクＴＱ１と最小スロットル感応トルクＴＱ２との間のボリューム補正ゲインＧを設定するようにしたが、本実施の形態では、クラッチ締結トルクＴのトルクシフト量を設定するゲインを更に横加速度センサ２４で検出した横加速度Ｇｙに基づいて設定するようにしたものである。
【００５１】
従って、本実施の形態では、上述した第１実施の形態の効果に加え、旋回走行時におけるクラッチ締結トルクＴが横加速度Ｇｙに応じて可変設定されるので、運転者はコントロールスイッチ２６を操作して、一度、旋回走行時におけるクラッチ締結トルクＴを自己の好みに合わせて設定した後は、クラッチ締結トルクＴが自動的に変化するため、コントロールスイッチ２６の煩わしい操作が不要となり、運転者の意思がセンタデファレンシャル３に充分に反映され、良好な操作性が得られるばかりでなく、旋回走行時においては良好な運転フィーリングを得ることができる。
【００５２】
以下、ＴＣＵ２０で処理される締結トルク設定ルーチンについて、図５に示すフローチャートに従って説明する。
【００５３】
ステップＳ１１〜Ｓ１３は、第１実施の形態のステップＳ１〜Ｓ３に対応しており、ステップＳ１１でコントロールスイッチ２６からの出力される電圧値に基づき、ボリューム入力値Ｖｏ［％］を算出し、続くステップＳ１２，Ｓ１３で、スロットル開度θｔｈ［％］に基づき、最大スロットル感応トルクＴＱ１と、最小スロットル感応トルクＴＱ２とを設定する。
【００５４】
次いで、ステップＳ１４へ進み、横加速度センサ２４で検出した横加速度Ｇｙに基づき、横加速度補正ゲイン最小値設定テーブルを補間計算付で参照して、横加速度補正ゲイン最小値Ｇｍｉｎを設定する。横加速度補正ゲイン最小値Ｇｍｉｎは、横加速度Ｇｙに対する補正ゲインの最小値を示すもので、図６に示すように、横加速度補正ゲイン最小値設定テーブルには、横加速度Ｇｙが増加するに従い、次第に減少する横加速度補正ゲイン最小値Ｇｍｉｎが格納されている。
【００５５】
その後、ステップＳ１５で、横加速度センサ２４で検出した横加速度Ｇｙに基づき、横加速度補正ゲイン最大値設定テーブルを補間計算付で参照して、横加速度補正ゲイン最大値Ｇｍａｘを設定する。横加速度補正ゲイン最大値Ｇｍａｘは、横加速度Ｇｙに対する補正ゲインの最大値を示すもので、図６に示すように、横加速度補正ゲイン最大値設定テーブルには、横加速度Ｇｙが増加するに従い、次第に減少する横加速度補正ゲイン最大値Ｇｍａｘが格納されている。
【００５６】
そして、ステップＳ１６へ進み、横加速度補正ゲイン最大値Ｇｍａｘと横加速度補正ゲイン最小値Ｇｍｉｎとの差分にボリューム入力値Ｖｏを乗算して、横加速度Ｇｙに対応したトルクシフト量を算出し、このトルクシフト量を横加速度補正ゲイン最小値Ｇｍｉｎに加算して、横加速度補正ゲインＧＬＲを算出する。 ＧＬＲ←（Ｇｍａｘ−Ｇｍｉｎ）・Ｖｏ＋Ｇｍｉｎ
【００５７】
尚、横加速度補正ゲインＧＬＲは、例えばコントロールスイッチ２６にて設定するボリューム入力値Ｖｏが０［％］の場合、横加速度補正ゲイン最小値Ｇｍｉｎに設定されるため、旋回走行時の横加速度Ｇｙが増大するに従い、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴは、次第に弱くなる方向へ設定される。従って、センタデファレンシャル３のプラネタリギヤ機構４で設定される配分比が後輪偏重に設定されている場合、横加速度Ｇｙが増加するに従い、後輪への駆動配分が徐々に大きくなる。
【００５８】
その後、ステップＳ１７へ進むと、最大スロットル感応トルクＴＱ１と最小スロットル感応トルクＴＱ２との差分に、横加速度補正ゲインＧＬＲを乗算してトルクシフト量を算出し、このトルクシフト量を最小スロットル感応トルクＴＱ２に加算して、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを算出する。
Ｔ←（ＴＱ１−ＴＱ２）・ＧＬＲ＋ＴＱ２…（２）
【００５９】
次いで、ステップＳ１８〜Ｓ２１において、上述した第１実施の形態のステップＳ６〜Ｓ９と同様の処理を実行して、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを確定した後、ルーチンを抜ける。
【００６０】
そして、上述した締結トルク設定ルーチンで設定したトランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴに基づき、電磁コイル（図示せず）に通電する励磁電流を設定し、この設定した励磁電流を電磁コイル（図示せず）に出力することで、トランスファクラッチ５にクラッチ締結トルクＴを発生させる。
【００６１】
このように、本実施の形態では、運転者がコントロールスイッチ２６を操作してトランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを設定するに際し、スロットル開度θｔｈに加えて、横加速度Ｇｙを加味したトルクシフト量が設定されるので、旋回走行時に設定されるトランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴでは物足りないと感じた場合には、運転者かコントロールスイッチ２６を微調整することで、所望のクラッチ締結トルクＴによる前後輪へのトルク配分を得ることができる。従って、運転者の意思をセンタデファレンシャル３に対して、より一層幅広く反映させることができる。
【００６２】
又、図７、図８に本発明の第３実施の形態を示す。上述した第２実施の形態では、最大スロットル感応トルクＴＱ１と最小スロットル感応トルクＴＱ２との差分に、横加速度補正ゲインＧＬＲを乗算することでトルクシフト量を算出したが、本実施の形態では、更に、横加速度Ｇｙに基づいて横加速度補正値Ｋｙを算出し、この横加速度補正値Ｋｙに基づいてトルクシフト量を補正するようにしたものである。
【００６３】
以下、ＴＣＵ２０で処理される締結トルク設定ルーチンについて、図７に示すフローチャートに従って説明する。
【００６４】
ステップＳ２１〜Ｓ２３は、第２実施の形態のステップＳ１１〜Ｓ１３に対応しており、続く、ステップＳ２４で、横加速度Ｇｙ［ｍ／ｓ２］に基づき横加速度補正値Ｋｙを設定する。一般的には、旋回走行時において横加速度Ｇｙが大きい場合、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを弱め、前後輪の差回転を許容する方向へ制御した方が旋回操作が容易になるため、横加速度補正値Ｋｙは、横加速度Ｇｙが増加するに従い減少する値に設定される。
【００６５】
図８に示すように、本実施の形態では、横加速度補正値Ｋｙと横加速度Ｇｙとがマイナス傾きの比例関係にあり、横加速度Ｇｙに基づき横加速度補正値Ｋｙを演算或いはテーブル検索により設定する。尚、この場合、Ｇｙ＝０のときＫｙ＝１．０に設定される。
【００６６】
次いで、ステップＳ２５へ進み、第１実施の形態のステップＳ４と同様の処理を行い、ボリューム補正ゲインＧを算出し、続く、ステップＳ２６で、最大スロットル感応トルクＴＱ１と最小スロットル感応トルクＴＱ２とボリューム補正ゲインＧと横加速度補正値Ｋｙとに基づき、（３）式からトランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを算出する。
Ｔ←（ＴＱ１−ＴＱ２・Ｇ）・Ｋｙ＋ＴＱ２・Ｇ…（３）
【００６７】
すなわち、本実施の形態では、最小スロットル感応トルクＴＱ２をボリューム補正ゲインＧにてトルクシフトさせ、そのトルクシフトさせた値を最大スロットル感応トルクＴＱ１から減算させ、その値を横加速度補正値Ｋｙで補正させたものであり、（３）式は、
Ｔ←（ＴＱ１・Ｇ−ＴＱ２）・Ｋｙ＋ＴＱ２…（３’）
或いは、
Ｔ←（ＴＱ１・Ｇ−ＴＱ２・Ｇ）・Ｋｙ＋ＴＱ２・Ｇ…（３’’）
であっても良い。
【００６８】
その後、ステップＳ２７〜Ｓ３０において、上述した第２実施の形態のステップＳ１８〜Ｓ２１と同様の処理を実行して、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを確定した後、ルーチンを抜ける。
【００６９】
このように、本実施の形態では、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを、横加速度補正値Ｋｙにより横加速度Ｇｙに応じて補正するようにしたので、運転者の意思をセンタデファレンシャル３に対して、より高精度に反映させることができる。
【００７０】
尚、本発明は上述した各実施の形態に限るものではなく、例えば、図３に示す最大スロットル感応トルクＴＱ１、及び最小スロットル感応トルクＴＱ２を、スロットル開度θｔｈに代えて、エンジントルク、或いはセンタデファレンシャル３の入力側に連設するトランスファ入力軸（図示せず）に作用するトランスファ入力トルク、或いは前後輪の差回転、或いは路面摩擦係数（路面μ）に基づいて設定するようにしても良い。スロットル感応トルクＴＱ１，ＴＱ２をエンジントルク或いはトランスファ入力トルクに基づいて設定することで、スロットル開度θｔｈに基づいて設定する場合に比し、駆動力の変化に応じたより高精度な制御を行なうことができる。この場合、エンジントルクは、例えば、車速とエンジン回転数とギヤ位置とに基づいて算出する。更に、トランスファ入力トルクは、エンジントルクとギヤ位置とに基づいて算出する。前後輪の差回転は、各車輪速センサ２８Ｌ，２８Ｒ，２９Ｌ，２９Ｒで検出した各車輪速に基づき、前左右輪１０Ｌ，１０Ｒの平均車輪速と後左右輪１１Ｌ，１１Ｒの平均車輪速との差から算出し、差回転が大きい場合はスリップ量が大きいと判断し、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを増加させる方向へ設定する。
【００７１】
更に、図６に示す横加速度補正ゲイン最大値Ｇｍａｘと横加速度補正ゲイン最小値Ｇｍｉｎとを、横加速度Ｇｙに代えて、車速、或いはヨーレート、或いは前後輪の差回転、或いは路面μに基づいて設定するようにしても良い。
【００７２】
ところで、ＡＢＳ制御、ＴＣＳ（Ｔｒａｃｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ）制御、ＶＤＣ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｄｙｎａｍｉｃｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御等の駆動系制御においてブレーキ制御が作動しているとき、或いは運転者がブレーキペダルを踏込んだ際に、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴが一定の指示トルクに固定される制御が行なわれる場合、この指示トルクを、ボリューム入力値Ｖｏに基づいて設定したボリューム補正ゲインＧ（図４参照）で補正するようにしても良い（指示トルク←指示トルク・Ｇ）。
【００７３】
又、図９に示すように、ＡＢＳ制御、ＴＣＳ制御、ＶＤＣ制御等の駆動系制御においてブレーキ制御が作動しているとき、或いは、運転者がブレーキペダルを踏込んだときのトランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴがスロットル開度θｔｈ［％］に比例した値に設定される場合、この最大スロットル感応トルクＴＱ１をスロットル全開時に設定されるクラッチ締結トルクＴとし、最小スロットル感応トルクＴＱ２をスロットル全閉時に設定されるクラッチ締結トルクＴとし、この両スロットル感応トルクＴＱ１，ＴＱ２と、図４に示すボリューム補正ゲインＧとで、クラッチ締結トルクＴを（４）式から算出するようにしても良い。
Ｔ←（ＴＱ１−ＴＱ２）・Ｇ＋ＴＱ２…（４）
【００７４】
この場合、クラッチ締結トルクＴをスロットル開度θｔｈに代えて、エンジントルク或いはトランスファ入力トルクに基づいて設定するようにしても良い。
【００７５】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、走行中のコントロールスイッチの操作が煩雑化せず、又運転条件の一時的な変化に対して運転者の意思を充分に反映させることができて、良好な操作性、及び走行フィーリングを得ることができる等、優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施の形態による４輪駆動車の動力伝達系の概略構成図
【図２】同、締結トルク設定ルーチンを示すフローチャート
【図３】同、スロットル感応トルク設定テーブルに格納されている最大スロットル感応トルクと最小スロットル感応トルクの特性を示す説明図
【図４】同、ボリューム補正ゲイン設定テーブルに格納されているボリューム補正値の特性を示す説明図
【図５】第２実施の形態による締結トルク設定ルーチンを示すフローチャート
【図６】同、横加速度補正ゲイン最大値設定テーブルと横加速度補正ゲイン最小値設定テーブルとに格納されている横加速度補正ゲイン最大値と横加速度補正ゲイン最小値の特性を示す説明図
【図７】第３実施の形態による締結トルク設定ルーチンを示すフローチャート
【図８】同、横加速度に基づいて設定される横加速度補正値の特性を示す説明図
【図９】同、他の態様によるスロットル開度に基づいて設定されるブレーキ作動時トランスフア締結トルクの特性を示す説明図
【符号の説明】
１ エンジン
２ トランスミッション
３ センタデファレンシャル
４ プラネタリギヤ機構
５ トランスファクラッチ
７ リヤデファレンシャル
９ フロントデファレンシャル
２６ コントロールスイッチ
Ｇ ボリューム補正ゲイン
Ｇｍａｘ 横加速度補正ゲイン最大値
Ｇｍｉｎ 横加速度補正ゲイン最小値
Ｇｙ 横加速度
Ｋｙ 横加速度補正値
Ｔ クラッチ締結トルク
Ｔｍａｘ トルク上限値
Ｔｍｉｎ トルク下限値
ＴＱ１ 最大スロットル感応トルク
ＴＱ２ 最小スロットル感応トルク
Ｖｏ ボリューム入力値（トルク入力値）
θｔｈ スロットル開度
Claims (15)
- トランスミッションからの駆動力を前後輪に配分する配分比を設定するトランスファクラッチを備えるセンタデファレンシャルと、
上記トランスファクラッチのクラッチ締結トルクを運転者の操作により可変設定するコントロールスイッチと、
車両の運転状態に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定する運転状態感応トルク設定手段と、
上記コントロールスイッチの出力値に基づいてトルク入力値を設定するトルク入力値設定手段と、
上記トルク入力値に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定するゲイン設定手段と、
上記クラッチ締結トルクの上記最大値と上記最小値との差分に上記ゲインを乗算してトルクシフト量を算出し、該トルクシフト量を上記最小値に加算して上記クラッチ締結トルクを設定するクラッチ締結トルク設定手段と、
を備えることを特徴とするセンタデファレンシャル装置。 - 上記ゲインは、横加速度に基づいて設定した横加速度補正ゲイン最大値と横加速度補正ゲイン最小値との差分に上記コントロールスイッチの出力値に基づいて設定される上記トルク入力値を乗算してトルクシフト量を算出し、該トルクシフト量を上記横加速度補正ゲイン最小値に加算して設定することを特徴とする請求項１記載のセンタデファレンシャル装置。
- 上記ゲインは、車速に基づいて設定した車速補正ゲイン最大値と車速補正ゲイン最小値との差分に上記コントロールスイッチの出力値に基づいて設定される上記トルク入力値を乗算してトルクシフト量を算出し、該トルクシフト量を上記車速補正ゲイン最小値に加算して設定することを特徴とする請求項１記載のセンタデファレンシャル装置。
- 上記ゲインは、ヨーレートに基づいて設定したヨーレート補正ゲイン最大値とヨーレート補正ゲイン最小値との差分に上記コントロールスイッチの出力値に基づいて設定される上記トルク入力値を乗算してトルクシフト量を算出し、該トルクシフト量を上記ヨーレート補正ゲイン最小値に加算して設定することを特徴とする請求項１記載のセンタデファレンシャル装置。
- 上記ゲインは、路面摩擦係数に基づいて設定した路面摩擦係数補正ゲイン最大値と路面摩擦係数補正ゲイン最小値との差分に上記コントロールスイッチの出力値に基づいて設定される上記トルク入力値を乗算してトルクシフト量を算出し、該トルクシフト量を上記路面摩擦係数補正ゲイン最小値に加算して設定することを特徴とする請求項１記載のセンタデファレンシャル装置。
- 上記ゲインは、前後輪の差回転に基づいて設定した前後輪差回転補正ゲイン最大値と前後輪差回転補正ゲイン最小値との差分に上記コントロールスイッチの出力値に基づいて設定される上記トルク入力値を乗算してトルクシフト量を算出し、該トルクシフト量を上記前後輪差回転補正ゲイン最小値に加算して設定することを特徴とする請求項１記載のセンタデファレンシャル装置。
- トランスミッションからの駆動力を前後輪に配分する配分比を設定するトランスファクラッチを備えるセンタデファレンシャルと、
上記トランスファクラッチのクラッチ締結トルクを運転者の操作により可変設定するコントロールスイッチと、
車両の運転状態に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定する運転状態感応トルク設定手段と、
上記コントロールスイッチの出力値に基づいてトルク入力値を設定するトルク入力値設定手段と、
上記トルク入力値に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定するゲイン設定手段と、
上記クラッチ締結トルクの上記最大値と上記最小値に上記ゲインを乗算して算出した補正最小値との差分に横加速度検出手段で検出した横加速度に基づいて設定した横加速度補正値を乗算し、この値に上記補正最小値を加算して上記クラッチ締結トルクを設定するクラッチ締結トルク設定手段と、
を備えることを特徴とするセンタデファレンシャル装置。 - トランスミッションからの駆動力を前後輪に配分する配分比を設定するトランスファクラッチを備えるセンタデファレンシャルと、
上記トランスファクラッチのクラッチ締結トルクを運転者の操作により可変設定するコントロールスイッチと、
車両の運転状態に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定する運転状態感応トルク設定手段と、
上記コントロールスイッチの出力値に基づいてトルク入力値を設定するトルク入力値設定手段と、
上記トルク入力値に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定するゲイン設定手段と、
上記クラッチ締結トルクの上記最大値に上記ゲインを乗算して算出した補正最大値と上記最小値との差分に横加速度検出手段で検出した横加速度に基づいて設定した横加速度補正値を乗算し、この値に上記最小値を加算して上記クラッチ締結トルクを設定するクラッチ締結トルク設定手段と、
を備えることを特徴とするセンタデファレンシャル装置。 - トランスミッションからの駆動力を前後輪に配分する配分比を設定するトランスファクラッチを備えるセンタデファレンシャルと、
上記トランスファクラッチのクラッチ締結トルクを運転者の操作により可変設定するコントロールスイッチと、
車両の運転状態に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定する運転状態感応トルク設定手段と、
上記コントロールスイッチの出力値に基づいてトルク入力値を設定するトルク入力値設定手段と、
上記トルク入力値に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定するゲイン設定手段と、
上記クラッチ締結トルクの上記最大値と上記最小値との差分に上記ゲイン及び横加速度検出手段で検出した横加速度に基づいて設定した横加速度補正値を乗算し、この値に上記最小値に上記ゲインを乗算して算出した補正最小値を加算して上記クラッチ締結トルクを設定するクラッチ締結トルク設定手段と、
を備えることを特徴とするセンタデファレンシャル装置。 - 上記クラッチ締結トルク設定手段では、上記トランスファクラッチ及びデファレンシャルを保護するためのトルク上限値とトルク下限値とを設定し上記クラッチ締結トルクを該トルク上限値と該トルク下限値との間で設定することを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載のセンタデファレンシャル装置。
- 上記車両の運転状態はスロットル開度に基づいて検出することを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載のセンタデファレンシャル装置。
- 上記車両の運転状態はエンジントルクに基づいて検出することを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載のセンタデファレンシャル装置。
- 上記車両の運転状態はトランスファ入力トルクに基づいて検出することを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載のセンタデファレンシャル装置。
- 上記車両の運転状態は前後輪の差回転に基づいて検出することを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載のセンタデファレンシャル装置。
- 上記車両の運転状態は路面摩擦係数に基づいて検出することを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載のセンタデファレンシャル装置。
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