JP6710292B2 - トルク配分装置の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、動力源からの動力によるトルクを第１駆動輪（主駆動輪）および第２駆動輪（副駆動輪）に配分する車両のトルク配分装置において、当該トルク配分装置で配分するトルクを制御する制御手段を備えたトルク配分装置の制御装置に関する。

従来、エンジンなどの動力源で発生した動力によるトルクを主駆動輪と副駆動輪に分配するためのトルク配分装置を備えた四輪駆動車両がある。この種の四輪駆動車両では、例えば、前輪が主駆動輪で後輪が副駆動輪の場合、動力源で発生した動力によるトルクは、フロントドライブシャフトおよびフロントディファレンシャルを介して前輪に伝達されると共に、プロペラシャフトを介して油圧式の多板クラッチを有するトルク配分装置（以下、「クラッチ」という場合がある。）に伝達される。そして、トルク配分装置に油圧制御装置から所定圧の作動油を供給することで、トルク配分装置の係合圧を制御する。これにより、動力源の動力によるトルクが所定の配分比で後輪に伝達されるようになっている（特許文献１，２参照）。

上記のようなトルク配分装置では、前輪の空転によりトルク配分装置（クラッチ）に過大な差回転（クラッチ差回転）が発生すると、クラッチ摩擦係数の上昇に伴いトルク配分装置のケースの強度が保証された保証トルクを超える過大なトルクが発生する場合がある。そのため、トルク配分装置のケースなど構成要素の強度保証要求と車両の走行安定性（走破性）要求との両立を考慮し、過大なクラッチ差回転が発生している状況では、トルク配分装置で後輪に配分するトルクを制限する制御を行う必要がある。そのための手法として、従来は、トルク配分装置の入出力軸の差回転数が所定の許容値を超えた場合に、過大なトルクの入力（発生）を制限するために、当該トルク配分装置に対するトルクの指令値（後輪へ配分するトルクの指令値）を所定の制限値に制限する制御が行われている。

特許第５６０７２４０号公報 ＷＯ２０１６／１３３０８４号公報

しかしながら、トルク配分装置の差回転量が過大である場合に、必ずしも発生するトルクが過大であるとは限らないという問題がある。また、トルク配分装置の入出力軸の差回転数が所定の閾値を超えた場合に過大なトルクの入力を制限する制御では、トルク配分装置を含む車両のトルク伝達系統の構成によっては、トルク配分装置に過大なトルクが入力することを確実に防止するためには、当該閾値を非常に低い値に設定しなければならないおそれがある。これにより、車両が走行する路面の状況等によっては、後輪に必要な駆動力が不足することで、車両に必要な走行安定性（走破性）を十分に確保できないおそれがあった。

本発明は、上記の問題点に鑑み成されたものであり、トルク配分装置など構成要素の適切な保護を図ることを可能としながらも、トルク配分装置で第２駆動輪に適切なトルクを配分できるようにすることで、車両に必要な走行安定性を確保できるトルク配分装置の制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明は、車両におけるトルク配分装置の制御装置であって、前記車両（１）は、動力源（３）からの動力によるトルクを第１駆動輪（Ｗ１，Ｗ２）及び第２駆動輪（Ｗ３，Ｗ４）に伝達するトルク伝達経路（２０）と、前記トルク伝達経路（２０）における前記動力源（３）と前記第２駆動輪（Ｗ３，Ｗ４）との間に配置された油圧駆動式多板摩擦型の断続手段を含むトルク配分装置（１０）と、前記トルク配分装置（１０）で前記第２駆動輪（Ｗ３，Ｗ４）に配分するトルクの要求値を取得し、当該トルクの要求値に応じたトルクの指令値を出力する制御手段（６０）と、を備え、前記制御手段（６０）は、前記トルク伝達経路（２０）における前記トルク配分装置（１０）に対する前記動力源（３）の側と前記第２駆動輪（Ｗ３，Ｗ４）の側との差回転数（ＮＳ）の単位時間当たりの変化量（ＮＤ）が所定の第１閾値（ＮＤ１）以上であるときに、当該トルクの指令値（ＴＲ）を所定の制限値（ＴＲ１）以下に制限するトルク指令値制限制御を実施することを特徴とする。なお、前記差回転数（ＮＳ）の単位時間当たりの変化量（ＮＤ）は、前記差回転数（ＮＳ）の微分値（ＮＤ）であってよい。

本願発明のようなトルク配分装置で第２駆動輪にトルクを配分して伝達する構成の車両では、トルク配分装置の差回転量が過大である場合よりもトルク配分装置の差回転数の単位時間当たりの変化量が過大である場合の方が許容範囲を超える過大なトルクが発生し易い、という傾向があると考えらえる。そのため本発明では、トルク伝達経路におけるトルク配分装置に対する動力源の側と第２駆動輪の側との差回転数の単位時間当たりの変化量が第１閾値以上であるときに、トルクの指令値を所定の制限値以下に制限するトルク指令値制限制御を実施するようにした。これにより、トルク配分装置など構成要素の適切な保護を図ることを可能としながらも、トルク配分装置で第２駆動輪に適切なトルクを配分できるようにすることで、車両に必要な走行安定性を確保できるようになる。

また、本発明にかかるトルク配分装置の制御装置では、前記第２駆動輪（Ｗ３，Ｗ４）の車輪速（ＶＷＲ）を取得する車輪速取得手段（３６）を備え、前記制御手段（６０）は、車輪速取得手段（３６）で取得した前記第２駆動輪（Ｗ３，Ｗ４）の車輪速（ＶＷＲ）が第２の閾値（ＶＷ１）以下である場合に前記トルク指令値制限制御を実施するようにするとよい。

この構成によれば、第２駆動輪の車輪速が所定の閾値以下である場合にトルク指令値制限制御を実施するようにしたことで、トルク配分装置での過大なトルクの発生（入力）を回避したい状況（例えば、悪路などにおいて、第１駆動輪（例えば、実施形態の前輪）が比較的高速で回転（空転）しており第２駆動輪（例えば、実施形態の後輪）が実質的に停止しているような状況）では、本発明にかかるトルク指令値制限制御がより確実に実施されるようにすることができる。その一方で、車両の走行性能を確実により確保したい状況（例えば、車両が登坂路を走行している状況）では、本発明にかかるトルク指令値制限制御が極力実施されないようにすることができる。これらにより、本発明にかかるトルク指令値制限制御によるトルク配分装置など構成要素の適切な保護と、車両に必要な走行安定性の確保との両立を図ることができる。

また、本発明にかかるトルク配分装置の制御装置では、前記トルク配分装置は、油圧駆動式多板摩擦型の断続手段を含むものであってよい。このような油圧駆動式多板摩擦型の断続手段では、差回転数の単位時間当たりの変化量が過大である場合に許容範囲を超える過大なトルクが発生しやすいところ、本発明では、上記のトルク指令値制限制御を実施することで、このような過大なトルクの発生を効果的に防止することが可能となる。

また、本発明にかかるトルク配分装置の制御装置では、車両の挙動を安定化する制御を行う車両挙動安定化装置（７０）と、車両の乗員の操作に基づいて車両挙動安定化装置（７０）の作動・非作動を切り替える切替操作部（７１）と、を備え、切替操作部（７１）の操作により車両挙動安定化装置（７０）の非作動が選択されている場合は、車両挙動安定化装置の作動が選択されている場合と比較して、第１の閾値の値（ＮＤ１）をより低い他の値（ＮＤ１´）とするとよい。これによれば、車両挙動安定化装置が非作動のときは、差回転数の単位時間当たりの変化量がより小さな状態でトルク指令値制限制御が実施されるようになるので、車両挙動安定化装置が非作動であることによる車両の挙動の不安定化を回避できる。

また、切替操作部（７１）の操作により車両挙動安定化装置（７０）の非作動が選択されている場合は、さらに、車両挙動安定化装置（７０）の作動が選択されている場合と比較して、トルクの指令値の所定の制限値の値（ＴＲ１）をより低い他の値（ＴＲ１´）とするとよい。これによれば、車両挙動安定化装置が非作動のときは第２駆動輪に配分するトルクの指令値をより小さな値に抑えることができるので、第２駆動輪における過大なトルクの発生をより効果的に防止することができ、車両挙動安定化装置が非作動であることによる車両の挙動の不安定化を回避できる。

本発明にかかるトルク配分装置の制御装置によれば、トルク伝達装置に許容範囲を超える過大なトルクが入力（発生）することを防止してトルク配分装置など車両の構成要素の適切な保護を図ることを可能としながらも、車両に必要な走行安定性を好適に確保することができる。

本発明の一実施形態に係るトルク配分装置の制御装置を備えた四輪駆動車両の概略構成を示す図である。 制御手段として機能する４ＷＤ・ＥＣＵの主要な機能ブロックを示す図である。 本発明に関連する制御ブロックを抜き出して示す図である。 本発明に従う動作例を示すタイムチャートである。 本発明に従う動作例を示す他のタイムチャートである。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るトルク配分装置の制御装置を備えた四輪駆動車両の概略構成を示す図である。同図に示す四輪駆動車両（以下、「車両」という。）１は、車両１の前部に横置きに搭載したエンジン（駆動源）３と、エンジン３と一体に設置された自動変速機４と、エンジン３からの動力によるトルクを前輪Ｗ１，Ｗ２及び後輪Ｗ３，Ｗ４に伝達するためのトルク伝達経路２０とを備えている。

エンジン３の出力軸（図示せず）は、自動変速機４、フロントディファレンシャル（以下「フロントデフ」という）５、左右のフロントドライブシャフト６Ｌ，６Ｒを介して、主駆動輪（第１駆動輪）である左右の前輪Ｗ１，Ｗ２に連結されている。さらに、エンジン３の出力軸は、自動変速機４、フロントデフ５、プロペラシャフト７、リアデファレンシャルユニット（以下「リアデフユニット」という）８、左右のリアドライブシャフト９Ｌ，９Ｒを介して副駆動輪（第２駆動輪）である左右の後輪Ｗ３，Ｗ４に連結されている。

リアデフユニット８には、左右のリアドライブシャフト９Ｌ，９Ｒにトルクを配分するためのリアデファレンシャル（以下、「リアデフ」という。）１９と、プロペラシャフト７からリアデフ１９へのトルク伝達経路を接続・切断するための前後トルク配分用クラッチ１０とが設けられている。前後トルク配分用クラッチ１０は、油圧式のクラッチ（すなわち、油圧駆動式多板摩擦型の断続手段）であり、トルク伝達経路２０において後輪（第２駆動輪）Ｗ３，Ｗ４に配分するトルクを制御するためのトルク配分装置である。また、前後トルク配分用クラッチ１０に作動油を供給するための油圧回路３０と、油圧回路３０による供給油圧を制御するための制御手段である４ＷＤ・ＥＣＵ５０を備えている。４ＷＤ・ＥＣＵ５０は、マイクロコンピュータなどで構成されている。油圧回路３０と４ＷＤ・ＥＣＵ５０とで、トルク配分装置としての前後トルク配分用クラッチ１０で後輪Ｗ３，Ｗ４に配分されるトルク（動力）の制御を行うための制御部（制御手段）６０が構成されている。

４ＷＤ・ＥＣＵ５０は、油圧回路３０による供給油圧を制御することで、前後トルク配分用クラッチ（以下、単に「クラッチ」という。）１０で後輪Ｗ３，Ｗ４に配分するトルクを制御する。これにより、前輪Ｗ１，Ｗ２を主駆動輪とし、後輪Ｗ３，Ｗ４を副駆動輪とする駆動制御を行うようになっている。

すなわち、クラッチ１０が解除（切断）されているときには、プロペラシャフト７の回転がリアデフ１９側に伝達されず、エンジン３の動力によるトルクがすべて前輪Ｗ１，Ｗ２に伝達されることで、前輪駆動（２ＷＤ）状態となる。一方、クラッチ１０が接続されているときには、プロペラシャフト７の回転がリアデフ１９側に伝達されることで、エンジン３の動力によるトルクが前輪Ｗ１，Ｗ２と後輪Ｗ３，Ｗ４の両方に配分されて四輪駆動（４ＷＤ）状態となる。４ＷＤ・ＥＣＵ５０は、車両の走行状態を検出するための各種検出手段（図示せず）の検出に基づいて、後輪Ｗ３，Ｗ４に配分するトルクおよびこれに対応するクラッチ１０への油圧供給量を演算すると共に、当該演算結果に基づく信号をクラッチ１０に出力する。これにより、クラッチ１０の締結力を制御し、後輪Ｗ３，Ｗ４に配分するトルクを制御するようになっている。

また、車両１には、エンジン３の制御に用いられるＥＮＧ・ＥＣＵ８０と、自動変速機４の制御に用いられるＡＴ・ＥＣＵ９０と、図示しないブレーキ（制動手段）の制御に用いられるＢＲＫ・ＥＣＵ１００と、車両挙動安定化制御（ＶＳＡ：Vehicle Stability Assist制御）に用いられるＶＳＡ・ＥＣＵ７０とが設置されている。ＶＳＡ・ＥＣＵ７０、ＥＮＧ・ＥＣＵ８０、ＡＴ・ＥＣＵ９０、ＢＲＫ・ＥＣＵ１００はそれぞれ、マイクロコンピュータやＲＯＭ、ＲＡＭ、周辺回路、入出力インタフェース、各種ドライバ等から構成されており、所定の通信回線を介して互いに接続されている。これらＥＣＵ７０，８０，９０，１００も、車両１の走行状態を検出するための各種検出手段（図示せず）の検出に基づいて各制御を行うように構成されている。また、詳細な図示は省略するが、車両１の運転席の近傍には、運転者（乗員）の操作によりＶＳＡ・ＥＣＵ７０のオン状態（後述するＶＳＡ制御の作動状態）とオフ状態（ＶＳＡ制御の非作動状態）とを手動にて切り替え可能とするＶＳＡスイッチ（切替操作手段）７１が設けられている。

ＶＳＡ・ＥＣＵ７０は、上記各種検出手段の検出に基づいて４ＷＤ・ＥＣＵ５０、ＥＮＧ・ＥＣＵ８０、ＡＴ・ＥＣＵ９０、ＢＲＫ・ＥＣＵ１００などの各制御量を設定し、設定した制御量を所定の制御信号として出力する。このＶＳＡ・ＥＣＵ７０による車両挙動安定化制御（以下、「ＶＳＡ制御」という。）により、制動時における車輪のロックを防止するＡＢＳ（Antilock Brake System）、加速時における車輪の空転を防止するＴＣＳ（Traction Control System）の他、旋回時における横滑りの公知の抑制機能等を実現し、車両挙動の安定化に寄与する。その一方で、例えば、雨や雪などで生じた泥濘に車両１の前輪Ｗ１，Ｗ２又は後輪Ｗ３，Ｗ４がはまったような場合、運転者は、ＶＳＡスイッチ７１をオフ操作してＶＳＡ制御を一時的に停止させることができ、これにより、泥濘からの脱出が容易となることがある。

図２は、４ＷＤ・ＥＣＵ（制御手段）５０における主要な機能ブロックを示す。駆動トルク算出ブロック５１では、車両１の走行条件（エンジン３のトルク、選択ギヤ段、シフト位置等）に応じて車両１に要求される駆動トルク（推定駆動力）を算出する。制御トルク算出ブロック５２では、基本配分制御（前後輪Ｗ１〜Ｗ４への駆動力の基本配分制御）ブロック５２１、ＬＳＤ制御ブロック５２２、登坂制御ブロック５２３等により、種々の制御ファクターに応じて前記駆動トルクの前後輪への配分を決定し、前後トルク配分用クラッチ（トルク配分装置）１０の指令トルク（要求トルク伝達量）を算出する。

指令油圧算出ブロック５３では、前記指令トルク（要求トルク伝達量）に従ってクラッチ１０に対する指令油圧を算出する。すなわち、制御目標値算出ブロック５３１が前記指令トルクに従ってクラッチ１０に対する制御目標値（つまり前記指令油圧）を算出し、また、故障時２ＷＤ化ブロック５３２が故障時に２ＷＤ化するための制御目標値（つまり前記指令油圧）を算出する。通常時は、制御目標値算出ブロック５３１が算出した制御目標値が指令油圧として出力されるが、故障時は故障時２ＷＤ化ブロック５３２が算出した制御目標値が指令油圧として出力される。

油圧フィードバック制御ブロック５４では、目標油圧算出ブロック５４１により、前記指令油圧算出ブロック５３から与えられる前記指令油圧と実油圧（油圧センサ３２からのフィードバック信号）との偏差に従ってクラッチ１０の目標油圧（つまり油圧偏差）を算出し、モータＰＷＭ制御ブロック５４２により、該算出された目標油圧（つまり油圧偏差）に従ってモータ３１を制御する。モータ３１は、クラッチ１０に対して作動油圧を供給するための油圧ポンプ（図示せず）を駆動するための電気モータである。油圧センサ３２は、クラッチ１０に供給される油圧を測定する。モータＰＷＭ制御ブロック５４２では、目標油圧（つまり油圧偏差）に応じてモータ３１に対するＰＷＭ駆動指令信号を生成する。こうして、実油圧が指令油圧に追従するように油圧フィードバック制御が行われる。

なお、特許文献１（特許第５６０７２４０号公報）に示されるように、クラッチ１０に油圧を供給するための油圧回路にソレノイド弁（開閉弁）を設け、必要に応じて該ソレノイド弁（開閉弁）を開放又は閉鎖することにより油圧封入制御（ソレノイド弁閉鎖状態でモータ３１を間欠的に駆動して加圧し、モータ３１状態でソレノイド弁を間欠的に開放して減圧する制御）を行い、モータ３１の使用頻度を低減することができるように構成してもよい。

図３は、図２に示された制御トルク算出ブロック５２に含まれる本発明に関連する制御要素を抜き出して示す図である。差回転数算出部３３は、クラッチ１０の入出力軸の差回転数（クラッチ１０の差回転速度）を算出する。若しくは前輪Ｗ１，Ｗ２と後輪Ｗ３，Ｗ４の差回転数を算出する構成であってもよく、要は、トルク伝達経路２０におけるクラッチ１０に対するエンジン（動力源）３の側と後輪（第２駆動輪）Ｗ３，Ｗ４の側との差回転数を取得する構成であればよい。また、差回転数微分値算出部３４は、差回転数算出部３３で算出したクラッチ１０の入出力軸の差回転数の微分値（単位時間当たりの変化量）を算出する。なお、ここでいうクラッチ１０の入出力軸の差回転数の微分値（単位時間当たりの変化量）は、クラッチ１０の差回転の加速度と同義である。また、ＶＳＡ制御作動・非作動（ＶＳＡスイッチオン・オフ）判断部３７は、ＶＳＡ制御の作動・非作動（ＶＳＡスイッチ７１のオン・オフ）を判断し、その情報を差回転数微分値算出部３４に入力する。差回転数微分値算出部３４は、ＶＳＡ制御作動・非作動判断部３７から入力されたＶＳＡ制御の作動・非作動（ＶＳＡスイッチ７１のオン・オフ）の情報に基づいて、算出する差回転数微分値（変化量）の値を異ならせるようになっている。具体的には、ＶＳＡ制御の非作動状態では、作動状態よりも差回転数微分値の値をより小さな値とするようになっている。

車体速度検出部３５は、車両１の車体速度を検出する。この車体速度検出部３５の具体的な構成としては、一例として車両１に搭載した車速センサとすることができるが、これ以外にも車体速度を検出又は算出することができるものであれば、その具体的な構成や手段は限定されず、例えば車速センサ以外の各種センサの検出値から車体速度を推定する手段などであってもよい。また、車輪速度検出部３６は、前輪Ｗ１，Ｗ２と後輪Ｗ３、Ｗ４それぞれの車輪速を検出する。この車輪速検出部３６の具体的な構成として、一例として、前輪Ｗ１，Ｗ２と後輪Ｗ３，Ｗ４（又はフロントドライブシャフト６Ｌ，６Ｒとリアドライブシャフト９Ｌ，９Ｒ）それぞれに設置した車輪速センサとすることができるが、これ以外にも前輪Ｗ１，Ｗ２と後輪Ｗ３，Ｗ４の車輪速を検出又は算出することができるものであれば、その具体的な構成や手段は限定されず、例えば車輪速センサ以外の各種センサの検出値から車輪速を推定する手段などであってもよい。

クラッチ保護制御ブロック５２５は、クラッチ１０の保護のために、差回転数微分値算出部３４で算出した差回転数の微分値（単位時間当たりの変化量）が所定の許容値（第１閾値）を超えた場合、過大なトルクが要求されることを制限するために、当該クラッチ１０に対する指令トルク（要求トルク伝達量）の値を所定値の制限値に制限するための制限トルクの値（すなわち、制限値）を生成する。基本的には、クラッチ保護制御ブロック５２５は、車体速度検出部３５で検出した車体速度（車速）が閾値速度以下であって、かつ、車輪速度検出部３６で検出した後輪Ｗ３，Ｗ４の車輪速が閾値速度以下であり、前記差回転数の微分値が所定の許容値（後述する第１閾値）より大きく、かつ、前記指令トルク（要求トルク伝達量）が所定値（制限値）以上である、という基本条件が充足されたとき、所定の制限トルク値（制限値）を生成する。また、クラッチ保護制御ブロック５２５は、ＶＳＡ制御作動・非作動判断部３７から入力されたＶＳＡ制御の作動・非作動（ＶＳＡスイッチ７１のオン・オフ）の判断に基づいて、生成する制限トルク値（制限値）の値を異ならせるようになっている。具体的には、ＶＳＡ制御の非作動状態では、作動状態よりも制限トルク値の値をより小さな値とするようになっている。

選択部５２６は、基本配分制御ブロック５２１等によって算出された指令トルク（要求トルク伝達量）が、クラッチ保護制御ブロック５２５から出力された前記制限値よりも大きくならないように制限する（すなわち、要求トルク伝達量が制限値以下に制限されるよう制御する）。つまり、選択部５２６は、基本配分制御ブロック５２１、ＬＳＤ制御ブロック５２２、登坂制御ブロック５２３等によって算出された指令トルク（それらの合成値）を選択して出力し、該指令トルク（要求トルク伝達量）が前記制限トルク値よりも大きい場合に該制限値を選択して出力する（すなわち、該制限値よりも大きな要求トルク伝達量は該制限値に制限されるが、元々該制限値よりも小さな要求トルク伝達量はそのまま出力される）。こうして、選択部５２６からは、制限制御済のトルク指令値が出力される。この制限制御済のトルク指令値が指令油圧算出ブロック５３（図２）に与えられる。

図４は、図３に示す制御ブロックの動作例を示すタイムチャート（タイミングチャート）であり、上段側から順に、車輪速ＶＷ（前輪車輪速ＶＷＦ、後輪車輪速ＶＷＲ）、クラッチ差回転数（ＮＳ）、クラッチ差回転数の微分値（単位時間当たりの変化量）ＮＤ、指令トルク制限実行フラグＦ、指令トルクＴＲ、後輪Ｗ３，Ｗ４の発生駆動力（発生トルク）Ｍそれぞれの経過時間ｔに対する変化をしている。この図４に示すタイミングチャートは、ＶＳＡスイッチ７１がオンの状態（ＶＳＡ制御の作動状態）での各値の変化を示している。同図に示すように、時刻ｔ１にクラッチ１０に対する指令トルクＴＲが発生することで、当該クラッチ１０を介して後輪Ｗ３，Ｗ４にトルクが伝達される。その後、時刻ｔ２にクラッチ１０に差回転が生じることで、クラッチ差回転数ＮＳ、及びクラッチ差回転数ＮＳの微分値ＮＤが上昇を開始する。そして、その後の時刻ｔ３にクラッチ差回転数ＮＳの微分値ＮＤが予め設定した閾値（第１の閾値）ＮＤ１以上（ＮＤ≧ＮＤ１）となることで、指令トルク制限実行フラグＦが０（指令トルク制限無し）→１（指令トルク制限有り）となる。これにより、同時刻以降、指令トルクＴＲが制限値ＴＲ１に制限される。したがって、後輪Ｗ３，Ｗ４で発生する駆動力Ｍが制限無しの場合（点線で示す値）と比較してより低い値（実線で示す値）に制限される。その後、時刻ｔ４に後輪Ｗ３，Ｗ４の車輪速ＶＷＲが予め定めた閾値（第２の閾値）ＶＷ１以上（ＶＷＲ≧ＶＷ１）となることで、指令トルク制限実行フラグＦが１（指令トルク制限有り）→０（指令トルク制限無し）となる。これにより、同時刻以降、指令トルクＴＲの制限値ＴＲ１への制限が解除され、後輪Ｗ３，Ｗ４で発生する駆動力Ｍも制限無しの値となる。

なお、上記の後輪Ｗ３，Ｗ４の車輪速ＶＷＲの閾値（第２の閾値）ＶＷ１は、一例として後輪Ｗ３，Ｗ４が実質的に停止していると見なすことができる速度（例えば、速度０）に設定することができる。

また、図４では車体速度のデータは記載を省略しているが、実際には、上記の時刻ｔ３〜時刻ｔ４において指令トルクＴＲを制限制限値ＴＲ１に制限する制御（指令トルク制限制御）は、車体速度が所定の閾値速度以下であることを条件として実行される。

以上説明したように、本実施形態では、車両１は、エンジン３からのトルク（動力）を前輪（第１駆動輪）Ｗ１，Ｗ２及び後輪（第２駆動輪）Ｗ３，Ｗ４に伝達するトルク伝達経路２０と、トルク伝達経路２０におけるエンジン３と後輪Ｗ３，Ｗ４との間に配置された油圧駆動式多板摩擦型の断続手段を含むクラッチ（トルク配分装置）１０と、クラッチ１０で後輪Ｗ３，Ｗ４に伝達するトルク（動力）の要求値を取得し、当該トルク（動力）の要求値に応じたトルク（動力）の指令値を出力する制御手段６０と、を備える。そして、制御手段６０は、トルク伝達経路２０におけるクラッチ１０に対するエンジン３の側と後輪Ｗ３，Ｗ４の側との差回転数ＮＳの微分値（単位時間当たりの変化量）ＮＤが所定の閾値（第１の閾値）ＮＤ１以上であって、トルクの指令値ＴＲが所定の閾値（制限値）ＴＲ１以上のときに、当該トルクの指令値を所定の制限値ＴＲ１以下に制限するトルク指令値制限制御を実施するように構成されている。

すなわち、本実施形態の制御装置では、〔１〕上記の指示トルクＴＲの値（クラッチ１０に対する指示制御量）が閾値ＴＲ１以上、〔２〕車体速度が閾値未満、〔３〕クラッチ差回転数の微分値ＮＤ（単位時間当たりの変化量）が閾値ＮＤ１以上、を各条件とすると、これら〔１〕、〔２〕、〔３〕の条件すべてが成立したときに、クラッチ１０に発生するトルクが許容範囲を超えて過大となるおそれがあると判断し、所定のトルク制限量により指示トルクＴＲ（指示制御量）を制限する制御（トルク指令値制限制御）を行うようにしている。また、上記のトルク指令値制限制御の実行中に〔１〕、〔２〕、〔３〕の条件のいずれかが成立しなくなった場合には、当該トルク指令値制限制御を終了して、指示トルクＴＲ（指示制御量）を制限しない通常制御に復帰する。

本実施形態のようなクラッチ１０で後輪Ｗ３，Ｗ４にトルクを配分して伝達する構成の車両１では、クラッチ１０の差回転量が過大である場合よりもクラッチ１０の差回転数の微分値（単位時間当たりの変化量）ＮＤが過大である場合にクラッチ１０に許容範囲を超える過大なトルクが発生し易い。そのため本実施形態の制御では、トルク伝達経路２０におけるクラッチ１０に対するエンジン３の側と後輪Ｗ３，Ｗ４の側との差回転数の微分値ＮＤが閾値（第１の閾値）ＮＤ１以上であるときに、当該トルク指令値ＴＲを所定の制限値ＴＲ１以下に制限するトルク指令値制限制御を実施するようにした。これにより、車両に必要な走行安定性を確保しながらも、クラッチ１０に許容範囲を超える過大なトルク（動力）が発生（入力）することをより適切に回避することができるようになる。

また、本実施形態の制御では、後輪（第２駆動輪）Ｗ３，Ｗ４の車輪速ＶＷＲが閾値（第２の閾値）ＶＷ１以下である場合に上記のトルク指令値制限制御を実施するようにしている。

この構成によれば、後輪Ｗ３，Ｗ４の車輪速ＶＷＲが所定の閾値ＶＷ１以下である場合にトルク指令値制限制御を実施するようにしたことで、クラッチ１０での過大なトルクの発生（入力）を回避したい状況（例えば、滑り易い雪道や悪路などにおいて、前輪Ｗ１，Ｗ２が比較的高速で空転しており後輪Ｗ３，Ｗ４が実質的に停止しているような状況では、トルク指令値制限制御がより確実に実施されるようにする。その一方で、車両１の走行性能を確実に確保したい状況（例えば、車両１が登坂路を走行している状況）では、トルク指令値制限制御が極力実施されないようにすることができる。これらにより、トルク指令値制限制御によるクラッチ１０のケースなど構成要素の適切な保護と、車両１に必要な走行安定性の確保との両立を図ることができる。

また、本実施形態のクラッチ（前後トルク配分用クラッチ）１０は、油圧駆動式多板摩擦型のクラッチ（断続手段）を含む装置である。このような油圧駆動式多板摩擦型のクラッチでは、差回転数の単位時間当たりの変化量が過大である場合に許容範囲を超える過大なトルク（いわゆるスキッドトルク）が発生しやすいところ、本実施形態では、上記のトルク指令値制限制御を実施することで、このような過大なトルクの発生を効果的に防止することが可能となる。

図５は、図３に示す制御ブロックの動作例を示す他のタイムチャート（タイミングチャート）である。この図５に示すタイミングチャートは、ＶＳＡスイッチ７１がオフの状態（ＶＳＡ制御の非作動状態）での各値の変化を示している。この場合も、同図に示すように、時刻ｔ１にクラッチ１０に対する指令トルクＴＲが発生することで、当該クラッチ１０を介して後輪Ｗ３，Ｗ４にトルクが伝達される。その後、時刻ｔ２にクラッチ１０に差回転が生じることで、クラッチ差回転数ＮＳ、及びクラッチ差回転数ＮＳの微分値ＮＤが上昇を開始する。そして、その後の時刻ｔ３にクラッチ差回転数ＮＳの微分値ＮＤが予め設定した閾値（第１の閾値）ＮＤ１´以上となることで、指令トルク制限実行フラグＦが０（指令トルク制限無し）→１（指令トルク制限有り）となる。これにより、同時刻以降、指令トルクＴＲが制限値ＴＲ１´に制限される。したがって、後輪Ｗ３，Ｗ４で発生する駆動力Ｍが制限無しの場合（点線で示す値）と比較してより低い値（実線で示す値）に制限される。その後、時刻ｔ４に後輪Ｗ３，Ｗ４の車輪速ＶＷＲが予め定めた閾値（第２の閾値）ＶＷ１以上（ＶＷＲ≧ＶＷ１）となることで、指令トルク制限実行フラグＦが１（指令トルク制限有り）→０（指令トルク制限無し）となる。これにより、同時刻以降、指令トルクＴＲの制限値ＴＲ１´への制限が解除され、後輪Ｗ３，Ｗ４で発生する駆動力Ｍも制限無しの値となる。そして、この図５に示すＶＳＡスイッチ７１がオフの状態での微分値ＮＤの閾値ＮＤ１´は、先の図４に示すＶＳＡスイッチ７１がオンの場合の閾値ＮＤ１よりも小さな値（ＮＤ１≧ＮＤ１´）である。また、指令トルクＴＲの制限値ＴＲ１´は、先の図４に示す場合の制限値ＴＲ１よりも小さな値（ＴＲ１≧ＴＲ１´）である。

このように、本実施形態の制御装置では、運転者の操作によりＶＳＡ制御（車両挙動安定化制御）の作動・非作動を切り替えるＶＳＡスイッチ７１のオン・オフ状態に応じて、トルク指令値制限制御の実施判断をするための閾値であるクラッチ差回転数ＮＳの微分値ＮＤの閾値（第１の閾値）の値を異ならせるようにしている。具体的には、ＶＳＡスイッチ７１がオフのときの閾値ＮＤ１´は、オンのときの閾値ＮＤ１よりも小さな値となるようにしている。これにより、ＶＳＡ制御が非作動のときは、クラッチ差回転ＮＳの微分値ＮＤがより小さな段階でトルク指令値制限制御が実施されるようになるので、ＶＳＡ制御が非作動であることによる車両１の挙動の不安定化を回避できる。

また、ＶＳＡスイッチ７１のオン・オフ状態に応じて、トルク指令値制限制御におけるトルクの指令値（指令トルクＴＲ）の所定の制限値も異ならせるようにしている。具体的には、ＶＳＡスイッチ７１がオフのときの制限値ＴＲ１´は、オンのときの制限値ＴＲ１よりも小さな値となるようにしている。これにより、ＶＳＡ制御が非作動のときは後輪Ｗ３，Ｗ４に配分するトルクの指令値をより小さな値に抑えることができるので、後輪Ｗ３，Ｗ４における過大なトルクの発生をより効果的に防止することができ、ＶＳＡ制御が非作動であることによる車両の挙動の不安定化を回避できる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。

Claims (5)

1. 車両の動力源からの動力によるトルクを第１駆動輪及び第２駆動輪に伝達するトルク伝達経路と、
   前記トルク伝達経路における前記動力源と前記第２駆動輪との間に配置されたトルク配分装置と、
   前記トルク配分装置で前記第２駆動輪に配分するトルクの要求値を取得し、当該トルクの要求値に応じたトルクの指令値を出力する制御手段と、
   前記車両の挙動を安定化する制御を行う車両挙動安定化装置と、
   前記車両の乗員の操作に基づいて前記車両挙動安定化装置の作動・非作動を切り替える切替操作部と、を備え、
   前記制御手段は、
   前記トルク伝達経路における前記トルク配分装置に対する前記動力源の側と前記第２駆動輪の側との差回転数の変化量が第１の閾値以上であるときに、前記トルクの指令値を所定の制限値以下に制限するトルク指令値制限制御を実施し、
   前記切替操作部の操作により前記車両挙動安定化装置の非作動が選択されている場合は、前記車両挙動安定化装置の作動が選択されている場合と比較して、前記第１の閾値の値をより低い他の値とすることを特徴とするトルク配分装置の制御装置。
2. 前記第２駆動輪の車輪速を取得する車輪速取得手段を備え、
   前記制御手段は、前記車輪速取得手段で取得した前記第２駆動輪の車輪速が第２の閾値以下である場合に前記トルク指令値制限制御を実施することを特徴とする請求項１に記載のトルク配分装置の制御装置。
3. 前記差回転数の変化量は、前記差回転数の微分値であることを特徴とする請求項１又は２に記載のトルク配分装置の制御装置。
4. 前記トルク配分装置は、油圧駆動式多板摩擦型の断続手段を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のトルク配分装置の制御装置。
5. 前記切替操作部の操作により前記車両挙動安定化装置の非作動が選択されている場合は、前記車両挙動安定化装置の作動が選択されている場合と比較して、前記トルクの指令値の前記所定の制限値の値をより低い他の値とする
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のトルク配分装置の制御装置。