JP3327608B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両の制御装置、特
に、左右の車輪間に介設された車輪間差動装置と前後の
車軸間に介設された車軸間差動装置に対する差動制限力
をそれぞれ変化させ得る差動制限制御装置を備えた車両
の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、例えば自動車等の車両で
は、エンジンの出力を車輪側に伝達するに際して、例え
ば車両旋回時など、車輪軌跡差に起因して各車輪に回転
速度差が生じる場合においても、タイヤスリップの発生
防止を図り、車両の操縦性を十分に確保することができ
るように、エンジンから各車輪側に至る動力伝達系の途
中に、差動作用によって回転速度差を機構的に吸収し得
る差動装置(デファレンシャル装置;あるいはデフと略称
する)が設けられている。すなわち、前輪駆動車にあっ
ては左右の前輪間の、また、後輪駆動車にあっては左右
の後輪間の回転速度差をそれぞれ吸収するために、前輪
用または後輪用の差動装置(所謂、フロントデフまたは
リヤデフ)が設けられ、更に、４輪駆動車にあっては、
上記左右の車輪間の差動装置に加えて、前輪側と後輪側
との間にも差動装置(所謂、センタデフ)が設けられる。

【０００３】また、各車輪へのトルク伝達を適正に行う
ために上記デファレンシャル装置による差動を制限する
差動制限装置を設けるとともに、各差動装置に対する差
動制限力をそれぞれ変化させ得る差動制限制御装置を設
けることが、従来、考えられている。例えば、特開昭６
２−１６６１１４号公報では、四輪駆動車において、フ
ロント,センタ及びリヤの各デフに対する差動制限力を
それぞれ制御することにより、各車輪への駆動力を車両
の走行状態に応じて自動的に制御するようにしたものが
開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に各デフに対する差動制限力をそれぞれ変化させた場
合、走行中の車両は、各デフの差動制限状態によって生
じ易い挙動特性が異なることが知られている。例えば、
リヤデフをロックした場合には、一般に、旋回時におけ
るオーバステア傾向が強くなり、また、センタデフがア
ンロック状態であれば、前後の差動が許容される結果、
一般にスリップが生じ易くなる。すなわち、各デフに対
する差動制限力をそれぞれ制御して各デフをロック／ア
ンロックさせた場合、その組み合わせによって種々の差
動制限パターンが得られるが、この差動制限パターンの
違いが、走行中の車両の挙動特性に(つまり走行安定性
に)影響を及ぼすことになる。

【０００５】そこで、この発明は、各デフの差動制限状
態あるいは差動制限パターンに応じて、駆動力伝達系へ
の入力トルクを制御することにより、走行安定性の向上
を図り、また、走行安定性を確保した上で走破性を高め
ることができる車両の制御装置を提供することを目的と
してなされたものである。

【０００６】

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため、本願の第１の
発明は、左右の車輪間に介設された車輪間差動装置と前
後の車軸間に介設された車軸間差動装置に対する差動制
限力をそれぞれ変化させ得る差動制限制御装置を備えた
車両の制御装置において、上記各差動装置に対する差動
制限力に応じて駆動力伝達系への入力トルクを変更する
ように制御し、上記車軸間差動装置に対する差動制限力
が上記車輪間差動装置に対する差動制限力よりも大きい
場合には、上記入力トルクを高めるように制御すること
を特徴としたものである。

【０００８】また、本願の第２の発明は、左右の車輪間
に介設された車輪間差動装置と前後の車軸間に介設され
た車軸間差動装置に対する差動制限力をそれぞれ変化さ
せ得る差動制限制御装置を備えた車両の制御装置におい
て、上記各差動装置に対する差動制限力に応じて駆動力
伝達系への入力トルクを変更するように制御し、上記車
輪間差動装置に対する差動制限力が上記車軸間差動装置
に対する差動制限力よりも大きい場合には、上記入力ト
ルクを低下させるように制御することを特徴としたもの
である。

【０００９】更に、本願の第３の発明は、上記第１又は
第２の発明に係る車両の制御装置において、上記車両
は、左右の前輪間に介設されたフロントデフと左右の後
輪間に介設されたリヤデフと前後の車軸間に介設された
センタデフとを備えており、これら三つの差動装置に対
する差動制限パターンに応じて、上記入力トルクを変更
するように制御することを特徴としたものである。

【００１０】また、更に、本願の第４の発明は、上記第
３の発明に係る車両の制御装置において、上記センタデ
フにのみ差動制限力が作用している場合には、全てのデ
フが差動制限されていない場合に比べて、上記入力トル
クを現在値からより高めるように制御することを特徴と
したものである。

【００１１】また、更に、本願の第５の発明は、上記第
３の発明に係る車両の制御装置において、上記リヤデフ
にのみ差動制限力が作用している場合には、全てのデフ
が差動制限されていない場合に比べて、上記入力トルク
を現在値からより低下させるように制御することを特徴
としたものである。

【００１２】また、更に、本願の第６の発明は、上記第
３の発明に係る車両の制御装置において、上記フロント
デフにのみ差動制限力が作用している場合には、全ての
デフが差動制限されていない場合に比べて、上記入力ト
ルクを現在値からより低下させるように制御することを
特徴としたものである。

【００１３】また、更に、本願の第７の発明は、上記第
３の発明に係る車両の制御装置において、上記センタデ
フと上記リヤデフとに差動制限力が作用し、上記フロン
トデフが差動制限されていない場合には、全てのデフが
差動制限されていない場合に比べて、上記入力トルクを
現在値からより高めるように制御することを特徴とした
ものである。

【００１４】また、更に、本願の第８の発明は、上記第
３の発明に係る車両の制御装置において、上記フロント
デフと上記リヤデフとに差動制限力が作用し、上記セン
タデフが差動制限されていない場合には、全てのデフが
差動制限されていない場合に比べて、上記入力トルクを
現在値からより低下させるように制御することを特徴と
したものである。

【００１５】また、更に、本願の第９の発明は、上記第
３の発明に係る車両の制御装置において、上記フロント
デフと上記センタデフとに差動制限力が作用し、上記リ
ヤデフが差動制限されていない場合には、全てのデフが
差動制限されていない場合に比べて、上記入力トルクを
現在値からより高めるように制御することを特徴とした
ものである。

【００１６】また、更に、本願の第１０の発明は、上記
第３の発明に係る車両の制御装置において、上記全ての
デフに差動制限力が作用している場合には、全てのデフ
が差動制限されていない場合に比べて、上記入力トルク
を現在値からより高めるように制御することを特徴とし
たものである。

【００１７】

【００１８】

【発明の効果】本願の第１の発明によれば、各デフの差
動制限状態に応じて駆動力伝達系への入力トルクが変更
される。従って、各デフの差動制限状態に応じて、当該
差動制限状態で車両の走行性や操縦性に影響を及ぼす挙
動が生じ易くなる場合には、上記入力トルクを低下させ
ることにより、車両の走行安定性を向上させることがで
きる。また、当該差動制限状態で上記のような挙動が特
に生じない場合には、上記入力トルクを高めることによ
り、走行安定性を確保した上で走破性を高めることがで
きる。特に、車軸間デフの方が車輪間デフよりも差動制
限力が大きい場合、つまり前後の差動がより強く制限さ
れており、基本的に、前後輪間でのスリップが生じにく
く走行安定性が確保されている場合には、上記入力トル
クを高めることにより、走破性を高めることができる。

【００１９】また、本願の第２の発明によれば、各デフ
の差動制限状態に応じて駆動力伝達系への入力トルクが
変更される。従って、各デフの差動制限状態に応じて、
当該差動制限状態で車両の走行性や操縦性に影響を及ぼ
す挙動が生じ易くなる場合には、上記入力トルクを低下
させることにより、車両の走行安定性を向上させること
ができる。また、当該差動制限状態で上記のような挙動
が特に生じない場合には、上記入力トルクを高めること
により、走行安定性を確保した上で走破性を高めること
ができる。特に、車輪間デフの方が車軸間デフよりも差
動制限力が大きい場合、つまり前後輪間でのスリップが
生じ易く、またアンダステアあるいはオーバステアの傾
向が生じ易い場合には、上記入力トルクを低下させるこ
とにより、これらの傾向を抑制し走行安定性を向上させ
ることができる。

【００２０】更に、本願の第３の発明によれば、基本的
には、上記第１又は第２の発明と同様の効果を奏するこ
とができ、特に、フロント,センタ及びリヤの三つのデ
フを備えた車両について、これらデフの差動制限パター
ンに応じて、当該差動制限パターンで車両の走行性や操
縦性に影響を及ぼす挙動が生じ易くなる場合には、上記
入力トルクを低下させることにより、これらの挙動を抑
制し車両の走行安定性を向上させることができる。ま
た、当該差動制限パターンで上記のような挙動が特に生
じない場合には、上記入力トルクを高めることにより、
走行安定性を確保した上で走破性を高めることができ
る。

【００２１】また、更に、本願の第４の発明によれば、
基本的には、上記第３の発明と同様の効果を奏すること
ができ、特に、センタデフのみに差動制限力が作用して
いる場合、つまり前後の差動が制限されており、基本的
に、前後輪間でのスリップが生じにくく走行安定性が確
保されている場合には、上記入力トルクをより高めるこ
とにより、走破性を高めることができる。

【００２２】また、更に、本願の第５の発明によれば、
基本的には、上記第３の発明と同様の効果を奏すること
ができ、特に、リヤデフのみに差動制限力が作用してい
る場合、つまりオーバステア傾向が生じ易い場合には、
上記入力トルクをより低下させることにより、この傾向
を抑制し走行安定性の向上を図ることができる。

【００２３】また、更に、本願の第６の発明によれば、
基本的には、上記第３の発明と同様の効果を奏すること
ができ、特に、フロントデフのみに差動制限力が作用し
ている場合、つまり前後輪間でのスリップが生じ易く、
またアンダステア傾向が生じ易い場合には、上記入力ト
ルクをより低下させることにより、走行安定性の向上を
図ることができる。

【００２４】また、更に、本願の第７の発明によれば、
基本的には、上記第３の発明と同様の効果を奏すること
ができ、特に、センタデフとリヤデフとに差動制限力が
作用しフロントデフはフリーの場合、つまりオーバステ
アの傾向がある程度は生じるが、基本的に、前後輪間で
のスリップが生じにくく走行安定性が確保されている場
合には、上記入力トルクをより高めることにより、走破
性を高めることができる。

【００２５】また、更に、本願の第８の発明によれば、
基本的には、上記第３の発明と同様の効果を奏すること
ができ、特に、フロントデフとリヤデフとに差動制限力
が作用しセンタデフはフリーの場合、つまり前後輪間で
のスリップが生じ易く、かつ、ある程度オーバステアの
傾向が生じる場合には、上記入力トルクをより低下させ
ることにより、走行安定性の向上を図ることができる。

【００２６】また、更に、本願の第９の発明によれば、
基本的には、上記第３の発明と同様の効果を奏すること
ができ、特に、フロントデフとセンタデフとに差動制限
力が作用しリヤデフはフリーの場合、つまりアンダステ
アの傾向がある程度は生じるが、基本的に、前後輪間で
スリップが生じにくく走行安定性が確保されている場合
には、上記入力トルクをより高めることにより、走破性
を高めることができる。

【００２７】また、更に、本願の第１０の発明によれ
ば、基本的には、上記第３の発明と同様の効果を奏する
ことができ、特に、全てのデフに差動制限力が作用して
いる場合、基本的に、つまり前後輪間でのスリップが生
じにくく走行安定性が確保されている場合には、上記入
力トルクをより高めることにより、走破性を高めること
ができる。

【００２８】

【実施例】以下、この発明の実施例を、例えば４輪駆動
タイプの自動車に適用した場合について、添付図面を参
照しながら詳細に説明する。図１は、本実施例に係る自
動車の駆動力伝達系の全体構成を概略的に表す全体構成
図であるが、この図に示すように、上記自動車では、エ
ンジン１０の出力側に連結されたトランスミッション１
１にトランスファ１２が接続され、該トランスファ１２
には、フロント及びリヤのプロペラシャフト１３及び１
４の一端がそれぞれ接続されている。

【００２９】上記フロントプロペラシャフト１３の前端
側は、フロントデファレンシャル２１(以下、フロント
デフと略称する)を介してフロントアクスル１５に接続
されており、エンジン１０の出力は、トランスミッショ
ン１１及びトランスファ１２から、フロントプロペラシ
ャフト１３,フロントデフ２１及びフロントアクスル１
５を順次介して左右の前輪１６に伝達される。また、上
記リヤプロペラシャフト１４の後端側は、リヤデファレ
ンシャル２２(以下、リヤデフと略称する)を介してリヤ
アクスル１７に接続されており、エンジン１０の出力
は、トランスミッション１１及びトランスファ１２か
ら、リヤプロペラシャフト１４,リヤデフ２２及びリヤ
アクスル１７を順次介して左右の後輪１８に伝達される
ようになっている。

【００３０】上記フロントデフ２１は、左右の前輪１
６,１６間に回転速度差が生じた場合にはこれを機構的
に吸収するとともに、プロペラシャフト１３を介して伝
えられるエンジン１０の出力を前輪１６,１６に伝達す
る際には、左右の各前輪１６へのトルク配分を制御する
ものである。また、上記リヤデフ２２は、左右の前輪１
８,１８間に回転速度差が生じた場合にはこれを機構的
に吸収するとともに、プロペラシャフト１４を介して伝
えられるエンジン１０の出力を後輪１８,１８に伝達す
る際には、左右の各後輪１８へのトルク配分を制御する
ものである。更に、上記トランスファ１２には、前輪１
６,１６側と後輪１８,１８側との間でのトルク配分を制
御するために、センタデファレンシャル２０(以下、セ
ンタデフと略称する)が設けられている。

【００３１】上記各車輪１６,１６,１８,１８の近傍に
は、各車輪の車輪速を検出する車輪速センサ３０がそれ
ぞれ配設され、各車輪速センサ３０の検出信号(車輪速
信号)は、アンチスキッドブレーキ装置用コントロール
ユニット４１(以下、ＡＢＳ用コントロールユニットと
いう。)に入力されている。また、エンジン１０には、
該エンジン１０のスロットル開度を検出するスロットル
センサ３２が取り付けられ、該スロットルセンサ３２の
検出信号(スロットル開度信号)はエンジン用コントロー
ルユニット４０に入力されている。更に、車両フロント
側には、ブレーキのＯＮ／ＯＦＦを検出するブレーキス
イッチ３１が設けられ、該ブレーキスイッチ３１の検出
信号(ブレーキ信号)は、デファレンシャル用コントロー
ルユニット４３に入力されている。このデファレンシャ
ル用コントロールユニット４３には、後述するデフロッ
クのモード選択を行うマニュアルスイッチ４４及びバッ
テリ４５が接続されている。

【００３２】上記デファレンシャル用コントロールユニ
ット４３には、上記ブレーキスイッチ３１からのブレー
キ信号の他、スロットルセンサ３２からスロットル開度
信号が、また、ＡＢＳ用コントロールユニット４１から
アンチスキッドブレーキ装置が作動しているか否かを示
すＡＢＳ信号および各車輪１６,１６,１８,１８の車輪
速信号が、更に、上記マニュアルスイッチ４４からモー
ド信号がそれぞれ入力される。デファレンシャル用コン
トロールユニット４３では、これらの入力信号に基づい
て、フロント,リヤ及びセンタの各デファレンシャル２
１,２２及び２０に対して供給すべき制御電流値をそれ
ぞれ演算し供給する。そして、この供給された各制御電
流(フロントデフ電流,リヤデフ電流およびセンタデフ電
流)に応じて、各デファレンシャル２１,２２及び２０の
差動制限力(ロック力)が制御されるようになっている。
尚、上記デファレンシャル用コントロールユニット４３
からは、上記ＡＢＳ用コントロールユニット４１に向か
ってＡＢＳ禁止信号を出力し得るようになっている。

【００３３】上記フロント,リヤ及びセンタの各デファ
レンシャル２１,２２及び２０は、例えばセンタデフ２
０を例にとって説明すれば、図２にその一例を示すよう
な電磁式の多板クラッチ５０を備え、この多板クラッチ
５０の締結状態により、センタデフ２０のロック力が制
御される。尚、このクラッチ５０としてはは、センタデ
フ２０の場合、フロントプロペラシャフト１３とリヤプ
ロペラシャフト１４との差動を制限できるものであれ
ば、他のどのような形式のものであっても良い。

【００３４】上記多板クラッチ５０は、、複数枚のイン
ナディスクとアウタディスクとが組み合わされてなるク
ラッチ板５１と、このクラッチ板５１に押圧力を作用さ
せるアクチュエータ５２とを備えている。尚、５３は軸
受、５４は一方のプロペラシャフトに伝動連結する伝動
部材、５５は他方のプロペラシャフトに伝動連結する伝
動部材である。上記アクチュエータ５２は、ソレノイド
５６が通電された際に発生する磁力によってアーマチュ
ア５７がクラッチ板５１を押圧するように構成されてい
る。この電磁多板クラッチ５０では、ソレノイド５６に
流れる電流とクラッチ板５１を摩擦係合させる押圧力
(つまり、電磁多板クラッチ５０で発生するトルク)とが
比例関係にあるので、センタデフ２０の差動回転数を電
流の増減によって連続的に変化させることができる。
尚、フロントデフ２１及びリヤデフ２２にも、上記と同
様の構成を備えた電磁多板クラッチが設けられている。

【００３５】ここで、上記マニュアルスイッチ４４によ
って選択される各デフロックモードにおけるフロント,
センタ及びリヤの各デファレンシャル２１,２０及び２
２の制御内容の一例を表１に示す。この表１の「制御内
容」欄において、"アンロック"の場合には、当該デファ
レンシャル装置の電磁多板クラッチに対する供給電流は
０(零)であり、また、"完全ロック"の場合には最大値の
電流が供給される。

【００３６】

【表１】

【００３７】上記各モードは、マニュアルスイッチ４４
を操作することにより、運転者が任意に選択することが
でき、例えば、「Ａモード」では、フロントデフ２１がア
ンロック状態とされているため、駆動性に影響が少なく
操作性が優れており、市街地などの通常路を走行するオ
ンロード走行に適している。一方、「Ｆモード」では、全
てのデファレンシャル２１,２０,２２が完全ロック状態
とされているため、操作性は低下するが駆動性に優れて
おり、悪路などを走行するオフロード走行に適してい
る。また、「Ｃモード」及び「Ｒモード」は、共に上記両モ
ードの間の特性を有し、運転者の好みに応じて選択され
る。尚、上記各モードにおいて、各デファレンシャル２
１,２０,２２に対する差動制限力がそれぞれ制御され、
種々の差動制限パターンが得られるが、本実施例では、
この差動制限パターンは、上記マニュアルスイッチ４４
の操作によるモード選択で得られるものだけでなく、例
えば、車速や車両走行状態あるいはＡＢＳ信号やブレー
キ信号の入力等の種々の条件に応じて、様々の異なるパ
ターンのものが得られるようになっている。

【００３８】次に、上記デファレンシャル用コントロー
ルユニット４３による各デファレンシャル装置の電磁多
板クラッチ５０への供給電流の制御について説明する。
制御が開始されると、まず、各車輪速センサ３０からの
入力信号に基づいて、左右の前後輪１６,１６,１８,１
８の車輪速Ｎfl,Ｎfr,Ｎrl,Ｎrrが演算される。この演
算値を相互に比較することにより、いずれかの車輪にス
リップが生じているか否かを知ることができる。また、
上記車輪速Ｎfl,Ｎfr,Ｎrl,Ｎrrから車体速および各デ
フ２０,２１,２２の差動回転数を算出することができ
る。車体速Ｖsp並びにセンタデフ２０の差動回転数ΔＮ
cおよびリヤデフ２２の差動回転数ΔＮrを演算するサブ
ルーチンを、それぞれ図３並びに図４および図５に示
す。

【００３９】図３のフローチャートに示すように、車体
速Ｖspを演算する場合、各車輪速Ｎfl,Ｎfr,Ｎrl,Ｎrr
を入力し(ステップ＃１０)、これらの車輪速Ｎfl,Ｎfr,
Ｎrl,Ｎrrの内の最低値を車体速度Ｖspと定義する(ステ
ップ＃１１)。また、図４のフローチャートに示すよう
に、センタデフ２０の差動回転数ΔＮcを演算する場
合、各車輪速Ｎfl,Ｎfr,Ｎrl,Ｎrrを入力し(ステップ＃
２０)、この入力値に基づいて、前輪側と後輪側との回
転差であるセンタデフ２０の差動回転数ΔＮcを演算す
る(ステップ＃２１)。更に、図５のフローチャートに示
すように、リヤデフ２２の差動回転数ΔＮrを演算する
場合、左右のリヤ車輪速Ｎrl,Ｎrrを入力し(ステップ＃
３０)、この入力値に基づいて、左右の後輪間の回転差
であるリヤデフ２２の差動回転数ΔＮrを演算する(ステ
ップ＃３１)。尚、フロントデフ２１の差動回転数ΔＮf
については、リヤデフ２２の場合と同様の演算式で、Ｎ
rl,ＮrrをそれぞれＮfl,Ｎfrに置き換えて演算すること
ができる。

【００４０】次に、上記のようにして求めた各デフ２
０,２１,２２の差動回転数に応じて、各デフ２０,２１,
２２の電磁多板クラッチ５０のソレノイド５６に供給す
べき制御電流値の演算が行なわれる。まず、センタデフ
２０の制御電流値の演算例について説明する。図６は、
オートモード制御時におけるセンタデフ電流の設定ルー
チンを示すフローチャートであるが、この図に示すよう
に、まず、ステップ＃４０でセンタデフ電流Ｉcを設定
する。このセンタデフ電流Ｉcは、上記センタデフ差動
回転数△Ｎcとスロットル開度ＴＶＯから求められる。
図７は電流値Ｉ₁とセンターデフ差動回転数△Ｎcとの関
係を示す線図、図８は電流値Ｉ₂とスロットル開度ＴＶ
Ｏとの関係を示す線図である。すなわち、センタデフ差
動回転数△Ｎcとスロットル開度ＴＶＯのいずれかが最
大電流値Ｉmaxとなった場合、センターデフ電流Ｉcを、
「Ｉc＝Ｉmax」と設定する。また、センタデフ差動回転数
△Ｎcとスロットル開度ＴＶＯのいずれもが最大電流値
Ｉmax以下の場合には、そのときの電流値Ｉ₁と電流値Ｉ
₂に基づきセンターデフ電流Ｉcを所定の演算式を用いて
求める。

【００４１】次に、ステップ＃４１で、センタデフ電流
Ｉcが最大電流値Ｉmaxか否かを判断し、センターデフ電
流Ｉcが最大電流値Ｉmaxと異なる場合、すなわち最大電
流値Ｉmaxより小さい場合は、ステップ＃４２において
「Ｉc＝Ｉc」と設定する。このとき、センタデフ２０は中
間ロック状態となり、また「Ｉc＝０」の場合はアンロッ
ク状態となる。センタデフ電流Ｉcが最大電流値Ｉmaxの
場合には、ステップ＃４３においてタイマをセットし、
ステップ＃４４においてセンタデフ電流Ｉcを「Ｉc＝Ｉm
ax」と設定する。このとき、センタデフ２０は完全ロッ
ク状態となる。その後、ステップ＃４５においてタイマ
がカウントアップされ、ステップ＃４６において所定時
間経過したか否が判断される。すなわち、スリップなど
によりセンターデフ差動回転数△Ｎcが急激に増大した
とき、センタデフ２０を所定時間完全ロック状態に保持
するようにしている。

【００４２】次に、リヤデフ２２の制御電流値の演算例
について説明する。図９はオートモード制御時における
リヤデフ制御電流値設定ルーチンを示すフローチャート
である。リヤデフ制御電流値設定ルーチンは、基本的に
上記のセンターデフ制御電流値設定ルーチンと同様であ
る。すなわち、図９に示すように、まず、ステップ＃５
０においてリヤデフ電流Ｉrを同様に設定し、ステップ
＃５１において、リヤデフ電流Ｉrが最大電流値Ｉmaxか
否かを判断し、リヤデフ電流Ｉrが最大電流値Ｉmaxより
小さい場合は、ステップ＃５２において「Ｉr＝Ｉr」と設
定する。このとき、リヤデフ２２は中間ロック状態とな
り、また「Ｉc＝０」の場合はアンロック状態となる。リ
ヤデフ電流Ｉrが最大電流値Ｉmaxの場合には、ステップ
＃５３においてタイマをセットし、ステップ＃５４にお
いてリヤデフ電流Ｉrを「Ｉc＝Ｉmax」と設定する。この
とき、リヤデフ２２は完全にロック状態となる。次に、
ステップ＃５４においてタイマがカウントアップされ、
ステップ＃５６において所定時間経過したか否が判断さ
れる。すなわち、スリップなどによりリヤデフ差動回転
数△Ｎrが急激に増大したとき、リヤデフ２２を所定時
間完全ロック状態に保持するようにしている。

【００４３】本実施例では、フロント,センタ及びリヤ
の各デファレンシャル２１,２０及び２２に対する差動
制限力をそれぞれ変化させて得られる各差動制限パター
ンに応じて、駆動力伝達系に入力される入力トルクを変
更・制御することにより、車両の走行安定性の向上を図
り、また、走行安定性を確保した上で走破性を高めるこ
とができるようにしている。すなわち、本実施例では、
上記各デファレンシャル２１,２０及び２２に対する差
動制限力をそれぞれ変化させることによって種々の差動
制限パターンが得られるが、これらのうち、表２に示す
ような８通りの差動制限パターン〜に対して、当該
差動制限パターンで車両の走行性や操縦性に影響を及ぼ
す挙動が生じ易くなる場合には、駆動伝達系への入力ト
ルクを低下させ、また、当該差動制限パターンで上記の
ような挙動が特に生じない場合には、上記入力トルクを
高めるようにエンジン１０の出力トルクが制御されるよ
うになっている。

【００４４】

【表２】

【００４５】尚、表２において、○印を付したデファレ
ンシャルについてはデフロック状態(完全ロック)である
ことを示し、無印のものについてはアンロック状態(完
全フリー)であることを示している。また、本実施例で
は、より好ましくは、上記各デファレンシャル２１,２
０及び２２に対する完全ロック時における差動制限力
は、センタデフ２０が最も大きく、次いでリヤデフ２２
が大きく、フロントデフ２１が最も小さくなるように設
定されている。従って、センタデフ２０と他のデフ２
１,２２とが同時にデフロックされている場合には、上
記センタデフ２０が最も強く差動制限されることにな
る。

【００４６】以下、上記差動制限パターンに応じた駆動
伝達系への入力トルクの制御について、図１０のフロー
チャートを参照しながら説明する。車両走行中、上記フ
ロント,センタ及びリヤの各デファレンシャル２１,２０
及び２２の作動とこれらデファレンシャル２１,２０及
び２２に対する差動制限力の制御が開始されると、ま
ず、ステップ＃６０で、デファレンシャル用コントロー
ルユニット４３により、差動制限パターンの認識と各車
輪速Ｎfl,Ｎfr,Ｎrl,Ｎrrの読み込みとが行なわれる。
上記差動制限パターンは、各デファレンシャル２１,２
０及び２２にそれぞれ供給される制御電流値を読み取る
ことによって認識することができる。

【００４７】次に、ステップ＃６１で、上記認識された
差動制限パターンに応じた駆動力補正特性が呼び出され
た後、ステップ＃６２で、各車輪間の最大差動回転数Δ
Ｎ、つまり全車輪中の最大車輪速と最小車輪速との差が
算出される。本実施例では、上記デファレンシャル用コ
ントロールユニット４３に、各差動制限パターンに対し
て駆動力(駆動伝達系への入力トルク)の補正を行う場合
における駆動力補正特性、つまり最大差動回転数ΔＮと
駆動力補正量ΔＴhとの関係を規定する補正特性ライン
を定めたマップが備えられている。このマップの一例を
図１１に示す。上記マップは、図１１では全差動制限パ
ターン〜にそれぞれ対応する補正特性ラインＳ１〜
Ｓ８を一つのグラフにまとめて表示されているが、実際
には、各差動制限パターン毎に個別に設けられており、
ステップ＃６０で認識された差動制限パターンに対応す
るものが呼び出される。そして、ステップ＃６３で、上
記マップと最大差動回転数ΔＮとに基づいて駆動力の補
正値ΔＴhが算出され、ステップ＃６４で、現在の駆動
力Ｔgに補正値ΔＴhを加えて目標駆動力Ｔが演算され
る。

【００４８】次に、ステップ＃６５で、上記目標駆動力
Ｔに応じてエンジン出力トルクが増減させられる。本実
施例に係る車両では、具体的には図示しなかったが、エ
ンジン１０の吸気系に、アクセルペダルの踏込操作に連
動して開閉駆動され、その開度が制御される通常のスロ
ットル弁(所謂メカスロットル弁)に加えて、電動式のア
クチュエータで開閉駆動するようにし、このアクチュエ
ータを電気信号に応じて作動させることによって吸入空
気量を制御できるようにした、所謂、エレキスロットル
弁が設けられている。

【００４９】本実施例では、例えば、メカスロットル弁
をメインのスロットル弁とし、上記エレキスロットル弁
が補助的なスロットル弁として用いられる。このよう
に、エンジン吸気通路に上記二つのスロットル弁を介設
して両者で吸入空気量を制御することにより、メカスロ
ットル弁だけで制御を行う場合に比べてエンジン１０の
出力特性をよりきめ細かく制御し、更には、車両の運転
状態等に応じてエンジン１０の出力特性を変化させるこ
とが可能になる。つまり、かかるエレキスロットル弁を
設けることにより、電気的な信号処理によって、アクセ
ルペダルの踏込量に対するスロットル開度特性(エンジ
ン出力特性)を自在に設定することができ、アクセルペ
ダルの踏込量が同じでも、エレキスロットル弁の開度特
性範囲内でエンジン出力を変化させることができる。上
記ステップ＃６５のエンジン出力トルクの増減は、より
好ましくは、もっぱらこのエレキスロットル弁を制御す
ることによって実行される。尚、このステップ＃６５の
エンジン出力トルクの増減は、例えば、エンジン１０の
点火進角をリタード側にずらせることによって実行する
こともできる。

【００５０】上記ステップ＃６５でエンジン１０の出力
トルクが増減させられると、ステップ＃６６で、このエ
ンジン出力トルクの変化に対応して自動変速機がシフト
チェンジされ、これにより駆動伝達系に入力される入力
トルクが変更制御されるようになっている。尚、この差
動制限パターンに応じて上記入力トルクを変更制御する
ための自動変速機のシフトチェンジは、ドライバの実際
の変速操作や車両の運転状態に対応した他の制御と少な
くとも直接的に干渉しない範囲において実行される。す
なわち、ドライバが実際に変速操作を行っている場合、
あるいは、所謂エンジンブレーキを効かせて走行してい
る間、もしくはアンチスキッドブレーキ装置が作動して
いる間などには、上記のシフトチェンジはこれらと同時
に実行されることがないようになっている。

【００５１】上記表１および図１１を参照しながら、各
差動制限パターン〜に対する補正特性について説明
すれば、センタデフ２０がロックされる(換言すれば、
車軸間に設けたセンタデフ２０の方が車輪間に設けたフ
ロントあるいはリヤデフ２１,２２よりも差動制限力が
大きい)差動制限パターン〜では、前後の差動が生
じることがなく、車両の走行性や操縦安定性に特に悪影
響を及ぼす挙動特性は生じないので、走行安定性を確保
した上で走破性を高めることができる。従って、この場
合には、駆動力補正量ΔＴhは常に＋(プラス)の値にな
るように設定されている。尚、本実施例では、より好ま
しくは、全てのデファレンシャル２１,２０及び２２が
アンロック状態で差動制限されていない場合(差動制限
パターン)には、駆動力の補正は行なわれず(補正特性
ラインＳ５参照)、補正値ΔＴhは０(零)である。

【００５２】特に、センタデフ２０のみがロックされる
差動制限パターンでは、前後の差動が生じないことに
加えて、旋回時において左右の差動が許容されるので各
車輪の路面把持力を十分に確保することができるなど、
走行安定性の面で最も有利であり、従って、走破性を最
も高めることができる(補正特性ラインＳ１参照)。ま
た、全てのデフ２１,２０,２２がロックされる差動制限
パターンでは、差動制限パターンの場合に比べて、
旋回時における路面把持力が低下するものの、走行安定
性に優れているので、走破性をかなり高めることができ
る(補正特性ラインＳ２参照)。更に、フロントデフ２１
とセンタデフ２０とがロックされリヤデフ２２がアンロ
ック状態の差動制限パターンでは、旋回時にアンダス
テアの傾向が若干生じるがオーバステア傾向になること
はなく、走破性をある程度高めても走行安定性に悪影響
を及ぼすことはない(補正特性ラインＳ３参照)。また、
更に、センタデフ２０とリヤデフ２２とがロックされフ
ロントデフ２１がアンロック状態とされた差動制限パタ
ーンでは、旋回時にオーバステアの傾向が若干生じる
ものの、センタデフ２０の締結により前後の差動が生じ
ないので、走行安定性を損なうことなく、走破性を若干
高めることが可能である(補正特性ラインＳ４参照)。

【００５３】一方、センタデフ２０がアンロック状態
(換言すれば、車輪間に設けたフロントあるいはリヤデ
フ２１,２２の方が車軸間に設けたセンタデフ２０より
も差動制限力が大きい)差動制限パターン〜では、
前後の差動が生じスリップが生じ易い条件となり、旋回
時にはアンダステア傾向やオーバステア傾向となり易い
ので、走行安定性を確保するためには、駆動伝達系に入
力される入力トルクは低い方が良い。従って、この場合
には、駆動力補正量ΔＴhは常に−(マイナス)の値にな
るように設定されている。

【００５４】特に、リヤデフ２２のみがロックされる差
動制限パターンでは、旋回時にオーバステア傾向が強
く現れ易いので、これを助長することがないように、駆
動力は最も大きく低下させられる(補正特性ラインＳ８
参照)。また、フロントデフ２１とリヤデフ２２とがロ
ックされセンタデフ２０がアンロック状態の差動制限パ
ターンでは、差動制限パターンの場合ほどではない
が、やはりオーバステア傾向が生じるので、駆動力を低
下させて走行安定性の確保を図る必要がある(補正特性
ラインＳ７参照)。更に、フロントデフ２１のみがロッ
クされた差動制限パターンでは、オーバステア傾向に
なることはないが、センタデフ２０がアンロック状態で
あり、前後の差動が生じ十分な走行安定性を得ることが
難しいので、やはり駆動力を低下させる方が良い(補正
特性ラインＳ６参照)。

【００５５】以上、説明したように、本実施例によれ
ば、フロント,センタ及びリヤの三つのデフ２１,２０及
び２２を備えた車両について、これらデフの差動制限パ
ターンに応じて、当該差動制限パターンで車両の走行性
や操縦性に影響を及ぼす挙動が生じ易くなる場合には、
駆動伝達系への入力トルクＴを現在値Ｔgから低下させ
ることにより、これらの挙動を抑制し車両の走行安定性
を向上させることができる。また、当該差動制限パター
ンで上記のような挙動が特に生じない場合には、上記入
力トルクＴを現在値Ｔgよりも高めることにより、走行
安定性を確保した上で走破性を高めることができるので
ある。

【００５６】尚、上記実施例は、フロントデフ２１,セ
ンタデフ２０,リヤデフ２２の三つのデフが設けられた
４ＷＤ車の場合についてのものであったが、本発明は、
かかる場合に限定されず、車軸間デフ(センタデフ)と１
個の車輪間デフ(例えばリヤデフ)の二つのデフのみを備
えた車両の場合についても、有効に適用することができ
る。すなわち、車軸間デフの方が車輪間デフよりも差動
制限力が大きい場合、つまり前後の差動がより強く制限
されており、基本的に、前後輪間でのスリップが生じに
くく走行安定性が確保されている場合には、駆動伝達系
への入力トルクを高めることにより、走破性を高めるこ
とができる。一方、車輪間デフの方が車軸間デフよりも
差動制限力が大きい場合、つまり前後輪間でのスリップ
が生じ易く、またアンダステアあるいはオーバステアの
傾向が生じ易い場合には、上記入力トルクを低下させる
ことにより、これらの傾向を抑制し走行安定性を向上さ
せることができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例に係る自動車の駆動力伝達系
の全体構成を概略的に示す全体構成図である。

【図２】 上記自動車のデファレンシャルに設けられた
電磁多板クラッチの一例を示す断面説明図である。

【図３】 上記自動車の車体速を演算するサブルーチン
を示すフローチャートである。。

【図４】 上記自動車のセンタデフの差動回転数を演算
するサブルーチンを示すフローチャートである。

【図５】 上記自動車のリヤデフの差動回転数を演算す
るサブルーチンを示すフローチャートである。

【図６】 オートモード制御時におけるセンタデフ電流
の設定ルーチンを示すフローチャートである。

【図７】 電流値とセンタデフの差動回転数との関係の
一例を示すグラフである。

【図８】 電流値とスロットル開度との関係の一例を示
すグラフである。

【図９】 オートモード制御時におけるリヤデフ電流の
設定ルーチンを示すフローチャートである。

【図１０】 デフの差動制限パターンに応じた駆動力の
制御を説明するためのフローチャートである。

【図１１】 最大差動回転数と駆動力補正量との関係を
定めるマップの一例を示す図ある。

【符号の説明】

１５…フロントアクスル １６…前輪 １７…リヤアクスル １８…後輪 ２０…センタデファレンシャル(センタデフ) ２１…フロントデファレンシャル(フロントデフ) ２２…リヤデファレンシャル(リヤデフ) ４３…デファレンシャル用コントロールユニット Ｔ,Ｔg…入力トルク(駆動力) ΔＴh…駆動力補正値

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｈ 48/20 Ｂ６０Ｋ 17/20

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右の車輪間に介設された車輪間差動装
   置と前後の車軸間に介設された車軸間差動装置に対する
   差動制限力をそれぞれ変化させ得る差動制限制御装置を
   備えた車両の制御装置において、 上記各差動装置に対する差動制限力に応じて駆動力伝達
   系への入力トルクを変更するように制御し、上記車軸間
   差動装置に対する差動制限力が上記車輪間差動装置に対
   する差動制限力よりも大きい場合には、上記入力トルク
   を高めるように制御することを特徴とする車両の制御装
   置。
2. 【請求項２】 左右の車輪間に介設された車輪間差動装
   置と前後の車軸間に介設された車軸間差動装置に対する
   差動制限力をそれぞれ変化させ得る差動制限制御装置を
   備えた車両の制御装置において、 上記各差動装置に対する差動制限力に応じて駆動力伝達
   系への入力トルクを変更するように制御し、上記車輪間
   差動装置に対する差動制限力が上記車軸間差動装置に対
   する差動制限力よりも大きい場合には、上記入力トルク
   を低下させるように制御することを特徴とする車両の制
   御装置。
3. 【請求項３】 上記車両は、左右の前輪間に介設された
   前輪差動装置と左右の後輪間に介設された後輪差動装置
   と前後の車軸間に介設された車軸間差動装置とを備えて
   おり、これら三つの差動装置に対する差動制限パターン
   に応じて、上記入力トルクを変更するように制御するこ
   とを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両の制
   御装置。
4. 【請求項４】 上記車軸間差動装置にのみ差動制限力が
   作用している場合には、全差動装置が差動制限されてい
   ない場合に比べて、上記入力トルクを現在値からより高
   めるように制御することを特徴とする請求項３記載の車
   両の制御装置。
5. 【請求項５】 上記後輪差動装置にのみ差動制限力が作
   用している場合には、全差動装置が差動制限されていな
   い場合に比べて、上記入力トルクを現在値からより低下
   させるように制御することを特徴とする請求項３記載の
   車両の制御装置。
6. 【請求項６】 上記前輪差動装置にのみ差動制限力が作
   用している場合には、全差動装置が差動制限されていな
   い場合に比べて、上記入力トルクを現在値からより低下
   させるように制御することを特徴とする請求項３記載の
   車両の制御装置。
7. 【請求項７】 上記車軸間差動装置と上記後輪差動装置
   とに差動制限力が作用し、上記前輪差動装置が差動制限
   されていない場合には、全差動装置が差動制限されてい
   ない場合に比べて、上記入力トルクを現在値からより高
   めるように制御することを特徴とする請求項３記載の車
   両の制御装置。
8. 【請求項８】 上記前輪差動装置と上記後輪差動装置と
   に差動制限力が作用し、上記車軸間差動装置が差動制限
   されていない場合には、全差動装置が差動制限されてい
   ない場合に比べて、上記入力トルクを現在値からより低
   下させるように制御することを特徴とする請求項３記載
   の車両の制御装置。
9. 【請求項９】 上記前輪差動装置と上記車軸間差動装置
   とに差動制限力が作用し、上記後輪差動装置が差動制限
   されていない場合には、全差動装置が差動制限されてい
   ない場合に比べて、上記入力トルクを現在値からより高
   めるように制御することを特徴とする請求項３記載の車
   両の制御装置。
10. 【請求項１０】 上記全差動装置に差動制限力が作用し
    ている場合には、全差動装置が差動制限されていない場
    合に比べて、上記入力トルクを現在値からより高めるよ
    うに制御することを特徴とする請求項３記載の車両の制
    御装置。