JPH0717279A

JPH0717279A - 差動制限制御装置

Info

Publication number: JPH0717279A
Application number: JP18720993A
Authority: JP
Inventors: Keiji Kashiwagi; 慶司柏木; Norihide Urabayashi; 教秀浦林; Takao Imada; 隆夫今田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 1995-01-20
Anticipated expiration: 2018-05-26
Also published as: JP3410514B2

Abstract

(57)【要約】【目的】差動制限制御において、加速時と減速時に夫
々適した制御にすること、旋回走行の安定性を確保でき
る制御にすること。【構成】４輪駆動車のセンタ差動装置としての電磁多板
クラッチの締結トルクを、差動回転数反映締結トルク
と、推定横加速度反映締結トルクと、車速反映締結トル
クとの合計トルクで設定するようにし、差動回転数反映
締結トルクは、差動回転数ΔＮ（主に前後輪間の差動回
転数）に応じてマップＭ１から求めた締結トルクＴｎ
を、車速とヨーレイトと差動回転数とに応じて求めたゲ
インでゲイン変更して設定される。前記マップＭ１の特
性において、加速時には、実線で図示の特性が適用さ
れ、また、減速時には、破線で図示の特性が適用される
が、減速用の破線の特性は、加速用の特性に比較して、
差動制限作用を高めた特性とし、加速時の駆動性と減速
時の制動性を確保してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、差動制限制御装置に関
し、特に、差動回転数に応じて差動制限する際の差動制
限特性を、加速時と減速時とで異なる特性としたものに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車輪間又は車軸間の差動回転数に
応じて差動制限する差動制限装置として、特開昭６３−
７８８２５号公報には、直進走行時の駆動輪のスリップ
を抑制しつつ、パワードリフト走行を可能とし、且つ旋
回走行時のステア特性の急変を防止する為に、横加速度
が所定値以下で、且つ、差動回転数が発生している状態
のときには、差動制限トルクを高める差動制限制御を実
行し、また、横加速度が所定値以上のときには、差動制
限制御を中止するようにしたクラッチ制御装置が記載さ
れている。一般に、従来の差動制限装置においては、差
動回転数に応じて差動制限制御する際に、減速時にも加
速時と同様の差動制限特性で制御するように構成されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両が加速
する場合、駆動輪はスリップし、従動輪は殆どスリップ
しないが、特に坂道走行時には駆動輪のスリップ量は大
きくなるし、スプリット路面走行時には、低μ路側の駆
動輪のスリップ量が大きくなる。そして、駆動輪の駆動
性を確保する為には、駆動輪のスリップをある程度許容
することが望ましいため、差動制限制御の差動制限特性
としては、差動制限作用を比較的低くした特性を適用す
ることが望ましい。

【０００４】これに対して、車両の減速時には、差動回
転数を大きく許容すると、車輪のロックが発生しやすく
なって制動性が低下することから、差動制限制御の差動
制限特性としては、差動制限作用を高くした特性を適用
することが望ましい。従来の差動制限装置においては、
減速時にも加速時と同様の差動制限特性を採用していた
ため、加速時の差動制限の要求と、減速時の差動制限の
要求とを両立させることができないという問題がある。

【０００５】更に、加速時と減速時とで差動制限特性と
でことなる差動制限特性を適用することが考えられる
が、この場合、旋回走行中に差動制限特性を変更する
と、旋回走行の操縦安定性が低下するという問題もあ
る。本発明の目的は、加速時と減速時とに夫々適合した
差動制限制御を可能にすること、旋回走行の操縦安定性
を確保できる差動制限制御とすること、等である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の差動制限制御
装置は、車輪間又は車軸間の差動回転数に応じて、その
差動を制限する差動制限手段を備えた差動制限装置にお
いて、車両の加速又は減速を検出する加減速検出手段
と、前記加減速検出手段の出力を受け、加速時には第１
差動制限特性で差動制限手段を制御し、また、減速時に
は第１差動制限特性と異なる第２差動制限特性で差動制
限手段を制御する制御手段とを備えたものである。

【０００７】ここで、前記第２差動制限特性は、第１差
動制限特性に比較して、差動制限度作用を高めてある構
成（請求項１に従属の請求項２）、車両の走行状態が予
め設定された所定状態にある時には、第１差動制限特性
と第２差動制限特性間の差動制限特性の切り換えを禁止
する禁止手段を設けた構成（請求項１又は請求項２に従
属の請求項３）、車両の旋回状態を検出する旋回状態検
出手段を設け、前記旋回状態検出手段の出力を受け、旋
回走行状態のときには、第１差動制限特性と第２差動制
限特性間の差動制限特性の切り換えを禁止する禁止手段
を設けた構成（請求項１又は請求項２に従属の請求項
４）、

【０００８】前記第１差動制限特性は、加速度の増加に
応じて差動制限作用が低下する特性に設定され、第２差
動制限特性は、減速度の増加に応じて差動制限作用が高
くなる特性に設定された構成（請求項２に従属の請求項
５）、前記加速度の増加は、所定の不感帯以上の増加で
あり、また、前記減速度の増加は、所定の不感帯以上の
増加である構成（請求項５に従属の請求項６）、等種々
の態様に構成できる。

【０００９】

【発明の作用及び効果】請求項１の差動制限制御装置に
おいては、差動制限手段は、車輪間又は車軸間の差動回
転数に応じての差動を制限し、加減速検出手段は車両の
加速又は減速を検出し、制御手段は、加減速検出手段の
出力を受け、加速時には第１差動制限特性で差動制限手
段を制御し、また、減速時には第１差動制限特性と異な
る第２差動制限特性で差動制限手段を制御する。従っ
て、加速時には、加速時の差動制限の要求に適した第１
差動制限特性で差動制限制御を行い、また、減速時に
は、減速時の差動制限の要求に適した第２差動制限特性
で差動制限制御を行なうことができる。

【００１０】ここで、請求項２の差動制限制御装置で
は、第２差動制限特性は、第１差動制限特性に比較し
て、差動制限度作用を高めてあるので、加速時における
差動回転数を比較的大きく許容して駆動性を確保しつつ
も、減速時に差動回転数を比較的小さな値に制限して、
車輪のロックを抑制して制動性を高めることができる。
請求項３の差動制限制御装置では、禁止手段は、車両の
走行状態が予め設定された所定状態にある時には、第１
差動制限特性と第２差動制限特性間の差動制限特性の切
り換えを禁止するため、前記所定状態において、差動制
限特性の切り換えに伴う操縦安定性の低下を防止するこ
とができる。

【００１１】請求項４の差動制限制御装置では、旋回状
態検出手段が、車両の旋回状態を検出すると、禁止手段
は、旋回走行状態のときには、第１差動制限特性と第２
差動制限特性間の差動制限特性の切り換えを禁止する。
従って、旋回走行状態のときに、差動制限特性の切り換
えに伴う操縦安定性の低下を防止できる。

【００１２】請求項５の差動制限制御装置では、前記第
１差動制限特性は、加速度の増加に応じて差動制限作用
が低下する特性であり、第２差動制限特性は、減速度の
増加に応じて差動制限作用が高くなる特性であるので、
請求項２の作用・効果を一層高めることができる。請求
項６の差動制限制御装置では、前記加速度の増加は、所
定の不感帯以上の増加であり、前記減速度の増加は、所
定の不感帯以上の増加であるため、僅かの加減速度の変
化（所定の不感帯内での変化）によっては、差動制限特
性が変化しないため、差動制限力の頻繁な変動を抑制で
きる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ説明する。本実施例は、通常の走行時には前輪駆動
とされ、差動制限が必要な走行状態では後輪をも駆動す
る型式の４輪駆動車に本発明を適用した場合の一例であ
る。最初に、この４輪駆動車ＭＣの概略全体構成につい
て説明する。図１に示すように、４輪駆動車ＭＣにおい
て、左右の前輪１，２間に左前輪車軸５と右前輪車軸６
とが設けられ、左右の後輪３，４間には左後輪車軸８と
右後輪車軸９とが設けられ、左前輪車軸５と右前輪車軸
６とは、左右の前輪１，２の差動を許す前輪用差動装置
７で連動連結され、左後輪車軸８と右後輪車軸９とは、
左右の後輪３，４の差動を許す後輪用差動装置１０で連
動連結されている。

【００１４】車体（図示略）の前部の中央部には、エン
ジンとこのエンジンに直結された自動変速機とからなる
パワーユニット１１が前後方向向きに配設され、このパ
ワーユニット１１の出力軸１２から前輪用差動装置７に
駆動力を伝達する前輪駆動力伝達系１３と、パワーユニ
ット１１の出力軸１２から後輪用差動装置１０に駆動力
を伝達する後輪駆動力伝達系１４とが設けられている。
前輪駆動力伝達系１３は、出力軸１２に固定されたギヤ
１５からギヤ１６に駆動力を伝達し、このギヤ１６の駆
動力を前輪用駆動軸１７を介して前輪用差動装置７に伝
達するように構成してある。後輪駆動力伝達系１４に
は、後輪用差動装置１０に連動連結された後輪駆動軸１
８と、出力軸１２と後輪駆動軸１８間に設けられた電磁
クラッチ１９であって差動制限トルクを制御可能な電磁
クラッチ１９（これが、差動制限手段に相当する）とが
設けられている。

【００１５】前記電磁クラッチ１９は、出力軸１２と一
体回転するケース２０と、ケース２０内に配設されケー
ス２０と一体回転する複数のクラッチプレート２１と、
ケース２０内に配設され後輪駆動軸１８と一体回転する
複数のクラッチディスク２２と、これら複数のクラッチ
プレート２１とクラッチディスク２２とに磁力を作用さ
せる電磁石（これは、コイル２３と磁路形成部材とを含
む）であって、車体に固定された電磁石等で構成されて
いる。この電磁クラッチ１９のコイル２３へ通電しない
状態では、電磁クラッチ１９が分断状態となって、左右
の前輪１，２のみが駆動され、後輪駆動軸１８へ駆動力
が伝達されないが、コイル２３へ通電すると、そのコイ
ル電流の大きさに比例する締結トルクに等しい駆動トル
クが後輪駆動軸１８へ伝達され、４輪駆動状態となる。

【００１６】次に、制御系について説明する。パワーユ
ニット１１を制御するパワーユニット制御装置３０と、
ブレーキ装置（図示略）を制御するＡＢＳ制御装置３１
（アンチスキッド制御用の制御装置）と、電磁クラッチ
１９を制御するクラッチ制御装置３２とが設けられてい
る。更に、センサ類としては、左前輪１の回転速度Ｎ１
を、左前輪車軸５と一体回転するディスク３３を介して
検出する左前輪車輪速センサ３４と、右前輪２の回転速
度Ｎ２を、右前輪車軸６と一体回転するディスク３５を
介して検出する右前輪車輪速センサ３６と、左後輪３の
回転速度Ｎ３を、左後輪車軸８に固定されたディスク３
７を介して検出する左後輪車輪速センサ３８と、右後輪
４の回転速度Ｎ４を、右後輪車軸９と一体回転するディ
スク３９を介して検出する右後輪車輪速センサ４０と、
ブレーキスイッチ４１と、ハンドル４２の舵角θｈを検
出する舵角センサ４３と、ニュートラル／インヒビタス
イッチ４４と、車体に作用するヨーレイトψｖを検出す
るヨーレイトセンサ４５と、エンジンに設けられたアイ
ドルスイッチ４６及びスロットル開度センサ４７及びク
ランク角センサ４８等が設けられている。

【００１７】前記車輪速センサ３４，３６，３８，４０
の車輪速信号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４は、ＡＢＳ制御装
置３１に入力され、ＡＢＳ制御装置３１からは、アンチ
スキッド制御実行中にＯＮとなるＡＢＳ信号と車輪速信
号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４がクラッチ制御装置３２に供
給される。前記ブレーキスイッチ４１からのスイッチ信
号ＢＲと、舵角センサ４３からの舵角信号θｈと、ヨー
レイトセンサ４５からのヨーレイト信号ψｖとは、クラ
ッチ制御装置３２に直接入力されている。

【００１８】前記ニュートラル／インヒビタスイッチ４
４からのスイッチ信号ＮＩと、アイドルスイッチ４６か
らのスイッチ信号ＩＤと、スロットル開度センサ４７か
らのスロットル開度信号ＴＶＯと、クランク角センサ４
５からのクランク角信号ＣＡは、パワーユニット制御装
置３０を介してクラッチ制御装置３２に供給される。前
記クラッチ制御装置３２から電磁クラッチ１９のコイル
２３に対してコイル電流Ｉｏｕｔを出力可能に構成して
あり、クラッチ制御装置３２は、イグニションスイッチ
がＯＮのときに、電源に接続されるとともに、イグニシ
ョンスイッチがＯＦＦのときに、バックアップバッテリ
４９から給電され、また、クラッチ制御装置３２は、基
本的には、イグニションスイッチがＯＮのときに入力さ
れるイグニション信号ＩＧが入力されている状態のとき
に作動するように構成されているが、テーリング処理の
ときには、イグニションスイッチ信号ＩＧがＯＦＦでも
作動する。

【００１９】前記クラッチ制御装置３２は、検出信号を
必要に応じてＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器、検出信号を
必要に応じて波形整形する波形整形回路、入出力インタ
ーフェイス、ＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭとを含むマイクロ
コンピュータ、コイル２３にコイル電流Ｉｏｕｔを出力
するコイル駆動回路、等から構成されている。前記マイ
クロコンピュータのＲＯＭには、後述するように４輪駆
動車ＭＣの走行状態に応じて締結トルクを制御して、４
つの車輪１〜４に対する駆動力配分を制御する駆動力配
分制御（差動制限制御）の制御プログラムと、その制御
プログラムに付随する複数のマップ等が予め入力格納し
てあり、ＲＡＭには、その制御の演算処理に必要な種々
のメモリ類が設けられている。

【００２０】ここで、電磁クラッチ１９に対する制御の
概要について簡単に説明しておく。図２に示すように、
４輪駆動車ＭＣの走行状態や挙動に関連する物理量（物
理的パラメータ）として、主として前後輪の差動回転数
ΔＮと、ヨーレイトψｖと、車速Ｖとを用いるものとす
る。先ず、検出した差動回転数ΔＮをマップＭ１に適用
して締結トルクＴｎを求め、その締結トルクＴｎを、マ
ップＭ２のゲイン特性から求めたゲインＧ１ｎと、マッ
プＭ３のゲイン特性から求めたゲインＧ２ｎとで夫々ゲ
イン変更し、そのゲイン変更後の締結トルクＴｎに、必
要に応じてホールド処理を施して差動回転数反映締結ト
ルクＴ１を求める。

【００２１】前記と並行的に、検出したヨーレイトψｖ
と車速Ｖ（４輪駆動車ＭＣの速度）とから求めた推定横
加速度αをマップＭ４に適用して、締結トルクＴψを求
め、その締結トルクＴψを、マップＭ５のゲイン特性か
ら求めたゲインＧ１ψでゲイン変更してヨーレイト反映
締結トルクＴ２を求める。前記と並行的に、検出した車
速ＶをマップＭ６に適用して、締結トルクＴｖを求めて
車速反映締結トルクＴ３を求める。

【００２２】次に、締結トルクＴ１とＴ２とＴ３を加算
した合計締結トルクＴｔを、マップＭ７に適用してコイ
ル電流Ｉに変換し、次に、そのコイル電流Ｉに、夫々必
要に応じて、ＡＢＳ対応処理によるゲインＧａとテーリ
ング処理によるゲインＧｔとを乗算して出力用コイル電
流Ｉｏｕｔを設定し、そのコイル電流Ｉｏｕｔをコイル
２３に出力する。

【００２３】ここで、前記マップＭ１，Ｍ４，Ｍ６の各
々は、締結トルクの特性を設定したトルク特性に相当す
るものであり、マップＭ２，Ｍ３，Ｍ５の各々は、締結
トルクに乗ずるゲインの特性を設定したゲイン特性に相
当するものである。次に、これらマップＭ１〜Ｍ７の構
成について説明する。マップＭ１は、図３に示すよう
に、差動回転数ΔＮをパラメータとして締結トルクＴｎ
の特性を設定したものであり、差動回転数ΔＮは、検出
された４輪の最大車輪速と最小車輪速との差として、次
式で決定される。

【００２４】ΔＮ＝Ｍａｘ〔N1,N2,N3,N4 〕−ｍｉｎ
〔N1,N2,N3,N4 〕マップＭ１において、実線は、加速時のトルク特性（こ
れが、第１差動制限特性に相当する）を示し、破線は減
速時のトルク特性（これが、第２差動制限特性に相当す
る）を示し、ａ＝８０〜１２０、ｂ＝４０〜８０、ｃ＝
４００〜５００、程度の値である。加速時には多少のス
リップは好ましい、しかし、減速時には、車輪のロック
を防止して、極力多くの車輪で制動力を分担させること
が望ましいので、ａ＞ｂに設定してある。これにより、
制動性を高めることができる。

【００２５】マップＭ２は、図４に示すように、車速Ｖ
とヨーレイトψｖをパラメータとしてゲインＧ１ｎの特
性を設定したものであり、車速Ｖは検出された最低車輪
速に定数を掛けて次式により決定される。Ｖ＝ｍｉｎ〔N1,N2,N3,N4 〕・２π・ｒｔ・６０／１０
００但し、ｒｔは、タイヤの動荷重半径である。最低車輪速
は、路面をグリップしている車輪から発生するので、最
低車輪速から車速Ｖを求めることとした。マップＭ２に
おいて、領域Ａ１では、直進安定性確保の為に、ゲイン
Ｇ１ｎ＝１．０に設定し、領域Ａ３では、急旋回走行時
におけるスピン防止の為に、ゲインＧ１ｎ＝１．０に設
定し、領域Ａ４では、旋回走行時の走破性を確保し、パ
ワードリフト走行を可能とする為に、ゲインＧ１ｎ＝
１．０に設定してある。尚、ｄ＝２５〜３５、ｅ＝７０
〜１００、ｆ＝２５〜３０、ｇ＝４０〜６０、程度の値
である。

【００２６】更に、領域Ａ２では、タイトコーナーを旋
回する旋回性能を高める為に、ゲインＧ１ｎ＝０に設定
してある。また、旋回走行時には、前輪１，２の輪荷重
が大きく、また後輪３，４の輪荷重が小さいために後輪
３，４が横滑りしやすく、その結果オーバーステア傾向
となり、著しいオーバーステアにより車体がスピンしや
すくなる。それ故、領域Ａ５では、前輪１，２の駆動力
を高めて前輪１，２のグリップ力（タイヤ横力）を低下
させるとともに、後輪３，４のグリップ力（タイヤ横
力）を増大させることによってアンダーステア化を図
り、前記オーバーステア傾向を相殺する為に、ゲインＧ
１ｎ＝０に設定してある。尚、境界線Ｌ１は、０．４Ｇ
（但し、Ｇは重力加速度）の横加速度に相当するライン
であり、境界線Ｌ２，Ｌ３は、車速Ｖの増大に応じて右
下がりに低下するため、横加速度の増大に応じた前後輪
１〜４へのトルク配分が可能になる。

【００２７】マップＭ３は、図５に示すように、車速Ｖ
と差動回転数ΔＮをパラメータとして、ゲインＧ２ｎの
特性を設定したものである。境界線Ｌ４は、タイヤの空
気圧の低下やテンパータイヤの装着により、タイヤ動半
径が１０％減少した場合に対応する差動回転数ΔＮのラ
インであり、領域Ｂ１では、タイヤの空気圧の低下やテ
ンパータイヤの装着による差動回転数ΔＮの影響を無視
する為に、ゲインＧ２ｎ＝０に設定してあり、領域Ｂ２
では、実質的に発生した差動回転数ΔＮに対応すべく、
ゲインＧ２ｎ＝１．０に設定してある。尚、ｈ＝７、ｉ
＝７０〜１００、ｊ＝３０〜５０程度の値であり、ｈ＝
７の値は、車輪速センサ３４，３６，３８，４０の検出
信号から検知可能な最低車速である。

【００２８】ホールド処理は、図６に示すように、ハン
チング防止の為に、締結トルクＴｎを所定時間保持する
制御であり、締結トルクＴｎ≧設定トルクＴｎｏ（これ
は、最大締結トルクの９５％の値である）のときにのみ
実行される。このホールド処理においては、Ｔｎ≧Ｔｎ
ｏのときには、カウンタにより計時しつつ、所定のホー
ルド時間ｔｈの間締結トルクＴｎが保持され、その所定
時間ｔｈ経過後には、ホールド処理を解除して所定の減
少率にて締結トルクＴｎが減少されるが、ホールド処理
の解除後、所定時間ｔｆ以内に締結トルクＴｎ≧設定ト
ルクＴｎｏとなると、次のホールド処理は、前回のホー
ルド時間ｔｈの２倍のホールド時間２ｔｈの間実行さ
れ、そのホールド時間２ｔｈの経過後には、前記同様
に、所定の減少率にて締結トルクＴｎが減少される。

【００２９】マップＭ４は、図７に示すように、推定横
加速度αをパラメータとして締結トルクＴψの特性を設
定したものである。前記推定横加速度αは、ヨーレイト
ψｖと車速Ｖとをパラメータとして、次式により決定さ
れる。 α＝（Ｖ・１０００／３６００）・（ψｖ・π／１０
０）このマップＭ４においては、ワインディング走行の走破
性を高め、パワードリフト走行を可能とする為に、推定
横加速度αがある値以上のときには、ラインＬ５に示す
ように、推定横加速度αの増大に応じて締結トルクＴψ
をある値までは増大させる。

【００３０】旋回限界（推定横加速度α＝ｍの位置）付
近においては、後輪３，４の輪荷重が小さいために後輪
３，４のグリップ力が低下し、オーバーステア傾向とな
るので、後輪３，４のグリップ力を増し、かつ前輪１，
２のグリップ力を減少させてオーバーステア傾向を解消
する為に、旋回限界以上では、ラインＬ６に沿って締結
トルクＴψを徐々に低下させるような特性に設定してあ
る。このように、旋回度合いが旋回限界以上のときに
は、締結トルクＴψが、ラインＬ６に沿って徐々に低下
する特性としたので、締結トルクＴψが急に解除される
ことがなく、前後輪１〜４のグリップ力が急変すること
がないから、限界的な旋回走行における操縦安定性を確
保することができる。尚、ｋ＝５．５〜６．０、ｍ＝
６．５〜７．０、ｎ＝４４０〜４６０、程度の値であ
る。

【００３１】マップＭ５は、図８に示すように、差動回
転数ΔＮをパラメータとしてゲインＧ１ψの特性を設定
したものであり、このマップＭ５は、旋回走行中に差動
回転が発生したときの応答性を高める為のものである。
尚、ｐ＝３０〜４０、ｑ＝６０〜８０、程度の値であ
る。

【００３２】マップＭ６は、車速Ｖをパラメータとして
締結トルクＴｖの特性を設定したものであり、このマッ
プＭ６は、高速走行時の直進安定性を確保する為のもの
である。尚、ｒ＝６０、ｓ＝７０〜９０、ｔ＝１００、
程度の値である。マップＭ７は、合計締結トルクＴｔと
コイル電流Ｉの関係を設定したマップであり、コイル２
３のヒステリシスの影響を加味して、合計締結トルクＴ
ｔの増加の際には、折線Ｌ７によりコイル電流Ｉが決定
され、また、合計締結トルクＴｔの減少の際には、折線
Ｌ８によりコイル電流Ｉが決定される。

【００３３】ＡＢＳ対応処理は、ＡＢＳ制御装置３１に
より、ＡＢＳ制御実行中には、車輪のロックを防止する
為に、電磁クラッチ１９の締結トルクを解除する処理で
あり、ＡＢＳ信号がＯＮで、かつ、ブレーキスイッチ信
号ＢＲがＯＮの場合には、ゲインＧａ＝０に設定され、
また、それ以外のときには、ゲインＧａ＝１．０に設定
される。

【００３４】マップＭ８は、走行状態から停車状態に移
行する際に、締結トルクの急変によるショックを防止す
る為のテーリング処理によるゲインＧｔの特性を設定し
たものであり、３ｓｅｃ間に亙って締結トルクを徐々に
減少させるような特性に設定してある。テーリング処理
条件は、イグニションスイッチ信号ＩＧ＝ＯＦＦ、クラ
ンク角信号ＣＡ＝０（ｒｐｍ）、車速Ｖ＝０、ニュート
ラル／インヒビタ信号ＮＩ＝ＯＮ、の諸条件が充足され
たときに実行される。

【００３５】次に、前記クラッチ制御装置３２において
実行される差動制限制御であって、４つの車輪への駆動
力配分を走行状態に応じて適切に設定する為の駆動力配
分制御の制御プログラムについて説明する。尚、図中、
符号Ｓｉ（ｉ＝１，２，３・・）は各ステップを示すも
のである。イグニションスイッチ信号ＩＧがＯＮになる
と制御が開始され、最初に、各種検出信号（Ｎ１〜Ｎ
４，ＢＲ，ＡＢＳ，ＴＶＯ，ＣＡ，ＮＩ等）が読み込ま
れ（Ｓ１）、次に前記読み込んだ検出信号を用いて、差
動回転数ΔＮと、ヨーレイトψｖと、車速Ｖと、推定横
加速度αとが、既述のように演算される（Ｓ２）。

【００３６】次に、差動回転数ΔＮをマップＭ１に適用
して締結トルクＴｎが演算され（Ｓ３）、次に、車速Ｖ
とヨーレイトψｖとをマップＭ２に適用してゲインＧ１
ｎが演算され（Ｓ４）、次に、車速Ｖと差動回転数ΔＮ
をマップＭ３に適用して、ゲインＧ２ｎが演算される
（Ｓ５）。次に、ホールド処理が必要か否か判定され
（Ｓ６）、その判定結果が No のときには締結トルクＴ
ｎが変更されずに保持され（Ｓ７）、また、Ｓ６の判定
結果がYes のときには、ホールド処理により締結トルク
Ｔｎが補正される（Ｓ８）。尚、このホールド処理につ
いては、既述の通りであるので、説明を省略する。次
に、差動回転数反映締結トルクＴ１が、次式により演算
される（Ｓ９）。Ｔ１＝Ｔｎ×Ｇ１ｎ×Ｇ２ｎ

【００３７】次に、推定横加速度αをマップＭ４に適用
して締結トルクＴψが演算され（Ｓ１０）、次に、差動
回転数ΔＮをマップＭ５に適用してゲインＧ１ψが演算
され（Ｓ１１）、次に、ヨーレイト反映締結トルクＴ２
が、次式により演算される（Ｓ１２）。Ｔ２＝Ｔψ×Ｇ１ψ

【００３８】次に、車速ＶをマップＭ６に適用して締結
トルクＴｖが演算され（Ｓ１３）、次に、車速反映締結
トルクＴ３が、次式により演算される（Ｓ１２）。Ｔ３＝Ｔｖ次に、前記トルクＴ１とＴ２とＴ３とを合計した合計締
結トルクＴｔが次式で演算される（Ｓ１５）。Ｔｔ＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３

【００３９】次に、Ｓ１６において、合計締結トルクＴ
ｔをマップＭ７に適用してコイル電流Ｉが演算される
が、合計締結トルクＴｔが増加するときには、マップＭ
７のラインＬ７に基いて演算され、また、合計締結トル
クＴｔが減少するときには、マップＭ７のラインＬ８に
基いて演算される。次に、Ｓ１７において、ＡＢＳ信号
がＯＮでＡＢＳ制御実行中であり、かつ、ブレーキスイ
ッチ信号ＢＲがＯＮでブレーキが作動中か否か判定さ
れ、その判定結果が No のときには、ゲインＧａがＧａ
＝１．０に設定され（Ｓ１８）、また、Ｓ１７の判定結
果がYes のときには、ゲインＧａがＧａ＝０に設定され
る（Ｓ１９）。

【００４０】次に、Ｓ２０において、テーリング処理が
必要か否か判定されるが、この判定は、イグニションス
イッチ信号ＩＧ＝ＯＦＦ、クランク角信号ＣＡ＝０（ｒ
ｐｍ）、車速Ｖ＝０、ニュートラル／インヒビタ信号Ｎ
Ｉ＝ＯＮ、の諸条件が充足されたときにYes と判定さ
れ、前記諸条件が充足されないときに No と判定され
る。その判定結果が No のときには、ゲインＧｔがＧｔ
＝１．０に設定され（Ｓ２１）、また、その判定結果が
Yes のときには、ゲインＧｔがカウンタによる計時時間
とマップＭ８等に基いて演算される（Ｓ２２）。

【００４１】次に、Ｓ２３において、コイル２３へ出力
する出力用コイル電流Ｉout が、次式により演算され
る。Ｉout ＝Ｉ×Ｇａ×Ｇｔ次に、Ｓ２４において、出力用コイル電流Ｉout がコイ
ル２３へ出力され、その後リターンして、Ｓ１〜Ｓ２４
が、所定の微小時間ごとに繰り返して実行されることに
なる。

【００４２】尚、この４輪駆動車ＭＣにおいては、前記
駆動力配分制御を自動的に実行するオートモードと、常
時前輪のみ駆動するＦＦモードと、常時電磁クラッチ１
９を接続して４輪を駆動する４ＷＤモードとを択一的に
設定可能に構成してあり、また、高μ路走行用モード
と、低μ路走行用モードとを選択的に設定可能に構成し
てある。前記トルク特性及びゲイン特性は、高μ路を前
提とした特性であり、以上の説明は、オートモードと高
μ路走行用モードの場合に関するものである。尚、低μ
路走行用モードにおいても、前記トルク特性及びゲイン
特性と略同様の特性が適用されるが、前記各種の値（ａ
〜ｋ，ｍ，ｎ，ｐ〜ｔ）の値が、必要に応じてスリップ
抑制方向へ適宜変更され、また、マップＭ１の特性につ
いては、差動制限作用を高めるように、ａとｂの値が小
さく変更され、マップＭ４の特性については、ラインＬ
５自体が左方へ変更されることになる。

【００４３】以上説明したように、この４輪駆動車ＭＣ
のクラッチ制御装置３２により実行される駆動力配分制
御（差動制限制御）においては、差動回転数ΔＮに応じ
た締結トルクＴｎと、推定横加速度αに応じた締結トル
クＴψと、車速Ｖに応じた締結トルクＴｖとを夫々のト
ルク特性マップから求めて、それらの合計トルクに基い
て、電磁クラッチ１９の差動制限トルクを制御するた
め、坂道走行や旋回走行時の差動回転数ΔＮに応じた駆
動力配分と、旋回走行時のヨーレイトψｖに応じた駆動
力配分と、車速Ｖに応じた駆動力配分とを理想的に実行
することができる。

【００４４】しかも、締結トルクＴｎを、車速Ｖとヨー
レイトψｖとに基いてマップＭ２から求めたゲインＧ１
ｎでゲイン変更するため、差動回転数ΔＮと車速Ｖとヨ
ーレイトψｖとを総合的に加味して締結トルクＴｎを適
切に設定できる。更に、締結トルクＴｎを、車速Ｖと差
動回転数ΔＮとから求めたゲインＧ２ｎでゲイン変更す
るため、差動回転数ΔＮと車速Ｖとの相関関係を加味し
て締結トルクＴｎを適切に設定できる。しかも、マップ
Ｍ１は、実線で示す加速時のトルク特性と、破線で示す
減速時のトルク特性とを異なる特性に設定してあり、減
速時のトルク特性は、加速時のトルク特性よりも、差動
制限作用を高めてあるので、加速時と減速時に夫々適切
な特性でもって差動制限でき、加速時の駆動性の確保
と、減速時の制動性の確保を両立させることができる。

【００４５】また、締結トルクＴψを、差動回転数ΔＮ
から求めたゲインＧ１ｎでゲイン変更するため、ヨーレ
イトψと、車速Ｖと、差動回転数ΔＮとを総合的に加味
して締結トルクＴψを適切に設定することができる。ま
た、コイル２３のヒステリシスを加味したマップＭ７に
基いて、コイル電流Ｉを決定するため、コイル電流Ｉを
高精度に設定できる。前記に加えて、ホールド処理によ
り、ハンチングを抑制することができ、また、テーリン
グ処理により、車両停止時のショックを防止できる。

【００４６】尚、前記実施例においては、前記３つのト
ルク特性は、マップＭ１，Ｍ４，Ｍ６に予め設定した
が、これらの一部又は全部のトルク特性を、テーブルや
演算式に予め設定するように構成してもよい。また、同
様に、前記３つのゲイン特性は、マップＭ２，Ｍ３，Ｍ
５に予め設定したが、これらの一部又は全部のゲイン特
性を、テーブルや演算式に予め設定するように構成して
もよい。

【００４７】次に、前記実施例とは異なり、常時後輪
３，４を駆動する型式の４輪駆動車に本発明を適用した
場合の別実施例について、簡単に説明する。但し、前記
実施例と同様のものに、同一符号を付してある。図１４
に示すように、この４輪駆動車ＭＣＡには、左右の前輪
１，２と、左右の後輪３，４と、左前輪車軸５と、右前
輪車軸６と、両車軸５，６を連動連結するフロント差動
装置５０と、左後輪車軸８と、右後輪車軸９と、両車軸
８，９を連動連結するリヤ差動装置５１と、エンジン５
２と自動変速機５３とからなるパワーユニットと、パワ
ーユニットに連動連結され駆動力を前輪１，２と後輪
３，４とに分配するトランスファ装置５４と、トランス
ファ装置５４をフロント差動装置５０に連動連結する前
輪用駆動軸１７と、トランスファ装置５４をリヤ差動装
置５１に連動連結する後輪用駆動軸１８等が設けられて
いる。

【００４８】前記トランスファ装置５４は、パワーユニ
ットからの駆動力を常時後輪用駆動軸１８に伝達する駆
動力伝達機構と、パワーユニットからの駆動力を差動制
限用の電磁多板クラッチ５５（これが、センタ差動装置
である）を介して前輪用駆動軸１７に伝達する差動制限
機構等で構成されている。ここで、前記電磁多板クラッ
チ５５について説明する。図１５に示すように、パワー
ユニットの出力軸にキヤ列を介して連動連結された軸部
材５６と一体回転する入力部材５７と、前輪用駆動軸１
７と一体回転するアウタ軸５８との間には、多板クラッ
チ５９が設けられ、コイル６１と磁路形成部材６２とか
らなる電磁アクチュエータ６０は車体側に固定され、電
磁アクチュエータ６０とアウタ軸５８間には、ベアリン
グ６３が装着され、アマチュア６４はアウタ軸５８に固
定されている。

【００４９】電磁アクチュエータ６０のコイル６１へ通
電しない状態では、電磁多板クラッチ５５はＯＦＦ（分
断状態）であり、また、コイル６１へ通電すると、電磁
多板クラッチ５５はＯＮ（接続状態）となって、そのコ
イル電流に比例する差動制限トルク（つまり、前輪駆動
トルク）が前輪用駆動軸１７に伝達されるように構成さ
れている。前記フロント差動装置５０は、差動ギヤ機構
と、前記同様の差動制限用の電磁多板クラッチとから構
成され、また、リヤ差動装置５１は、差動ギヤ機構と前
記同様の差動制限用の電磁多板クラッチとから構成され
ている。

【００５０】更に、この４輪駆動車ＭＣＡの制御系とし
て、前記実施例と同様に、パワーユニット制御装置３
０、ＡＢＳ制御装置３１、クラッチ制御装置６５、４つ
の車輪速センサ３４，３６，３８，４０、ブレーキスイ
ッチ４１、舵角センサ４３、ニュートラルインヒビタス
イッチ４４、ヨーレイトセンサ４５、アイドルスイッチ
４６、スロットル開度センサ４７、クランク角センサ４
８、等が設けられ、種々の検出信号は、前記実施例と同
様に各制御装置３０，３１，６５に供給される。更に、
クラッチ制御装置６５には、オートモードと、Ｃモード
と、Ｒモードと、Ｆモードを択一的に設定する為のモー
ド設定器６６が接続されている。

【００５１】オートモードにおいては、フロント差動装
置５０の電磁多板クラッチがフリー状態に制御され、セ
ンタ差動装置５５とリヤ差動装置５１の電磁多板クラッ
チとが、４輪駆動車ＭＣＡの走行状態に応じて自動制御
される。Ｃモードにおいては、フロント差動装置５０の
電磁多板クラッチがフリー状態に制御され、センタ差動
装置５５が完全ロック状態に制御され、リヤ差動装置５
１の電磁多板クラッチが、４輪駆動車ＭＣＡの走行状態
に応じて自動制御される。Ｒモードにおいては、フロン
ト差動装置５０の電磁多板クラッチがフリー状態に制御
され、センタ差動装置５５と、リヤ差動装置５１の電磁
多板クラッチが完全ロック状態に制御される。Ｆモード
においては、フロント差動装置５０の電磁多板クラッチ
と、センタ差動装置５５と、リヤ差動装置５１の電磁多
板クラッチが、完全ロック状態に夫々制御される。

【００５２】前記センタ差動装置５５を、４輪駆動車Ｍ
ＣＡの走行状態に応じて自動制御するときの制御の内容
は、前記実施例のものと多少異なるが、前記実施例と同
様に、差動回転数ΔＮと、ヨーレイトψｖと、車速Ｖを
パラメータとして予め設定された複数のトルク特性マッ
プ及びトルク特性と相関を持たせて予め設定された複数
のゲイン特性マップに、差動回転数ΔＮとヨーレイトψ
ｖと車速Ｖの検出値を適用して、締結トルクが設定され
る。このことは、フロント差動装置５０の電磁クラッチ
の締結トルクの自動制御についても同様である。４輪駆
動車ＭＣＡの走行状態に応じて、リヤ差動装置５１の電
磁クラッチの締結トルクＴｒを自動制御する差動制限制
御について、図１６〜図１９を参照しつつ説明する。

【００５３】前記クラッチ制御装置６５には、図１６、
図１７に示すマップと、図１８、図１９に示す差動制限
制御の制御プログラムが予め入力格納してある。図１６
のマップは、加速時の締結トルクＴｒのトルク特性を示
し、このトルク特性においては、加速度βの増大に応じ
て差動制限作用が低くなるように設定してある。また、
図１７のマップは、減速時の締結トルクＴｒのトルク特
性を示し、このトルク特性においては、減速度γの増大
に応じて差動制限作用が高まるように設定してある。
尚、図中、ΔＮ１とΔＮ２に関し、ΔＮ１＞ΔＮ２であ
る。

【００５４】次に、差動制限制御について、図１８、図
１９のフローチャートにより説明するが、図中、符号Ｓ
ｉ（ｉ＝３０，３１，・・）は各ステップを示す。最初
に、各種検出信号（Ｎ１〜Ｎ４，ψｖ等）が読み込まれ
（Ｓ３０）、次に、左右の後輪３，４間の差動回転数Δ
Ｎと、推定横加速度αと、前後加速度βと、前後減速度
γとが演算される（Ｓ３１）。尚、差動回転数ΔＮは、
左右の後輪３，４の車輪速Ｎ３，Ｎ４の差から演算さ
れ、推定横加速度αは、前記実施例と同様に演算され、
前後加速度βと前後減速度γとは、前記実施例と同様に
求める車速Ｖから演算される。

【００５５】次に、旋回走行状態か否か、つまり、推定
横加速度αが正か否か判定され（Ｓ３２）、旋回走行状
態でないときには、Ｓ３３〜Ｓ４０が実行され、また、
旋回走行状態のときにはＳ４１へ移行する。旋回走行状
態でないときには、加速度中か否か、つまり、βが正か
否か判定され（Ｓ３３）、加速中の場合には、Ｓ３４、
Ｓ３６、Ｓ３８の判定を介して、次のように締結トルク
Ｔｒが、図１６のマップに基いて設定される。

【００５６】加速度βが、所定の不感帯に相当するΔβ
以下のときには、差動回転数ΔＮを、マップの特性Ｌ１
０に適用して締結トルクＴｒが演算され（Ｓ３５）、ま
た、加速度βが、Δβよりも大きく且つ所定の設定値β
１以下のときには、差動回転数ΔＮを、マップの特性Ｌ
１１に適用して締結トルクＴｒが演算され（Ｓ３７）、
また、加速度βが、β１よりも大きく且つ所定の設定値
β２以下のときには、差動回転数ΔＮを、マップの特性
Ｌ１２に適用して締結トルクＴｒが演算され（Ｓ３
９）、また、加速度βが、β２よりも大きいときには、
差動回転数ΔＮを、マップの特性Ｌ１３に適用して締結
トルクＴｒが演算され（Ｓ４０）、Ｓ３５、Ｓ３７、Ｓ
３９、Ｓ４０からＳ５１へ移行する。

【００５７】一方、旋回走行状態のときに、トルク特性
を変更すると、左右の後輪３，４のタイヤ横力が急変し
て操縦安定性が低下する虞があることから、旋回走行状
態のときには、Ｓ４１において、差動回転数ΔＮを前回
のトルク特性に適用して締結トルクＴｒが演算される。

【００５８】加速状態でない場合には、Ｓ３３から図１
９のＳ４２へ移行し、減速状態か否か、つまり、減速度
γが正か否か判定される。その判定の結果、減速状態の
ときには、Ｓ４３、Ｓ４５、Ｓ４７の判定を介して、次
のように締結トルクＴｒが、図１７のマップに基いて設
定される。減速度γが、所定の不感帯に相当するΔγ以
下のときには、差動回転数ΔＮを、マップの特性Ｌ２０
に適用して締結トルクＴｒが演算され（Ｓ４４）、ま
た、減速度γが、Δγよりも大きく且つ所定の設定値γ
１以下のときには、差動回転数ΔＮを、マップの特性Ｌ
２１に適用して締結トルクＴｒが演算され（Ｓ４６）、
また、減速度γが、γ１よりも大きく且つ所定の設定値
γ２以下のときには、差動回転数ΔＮを、マップの特性
Ｌ２２に適用して締結トルクＴｒが演算され（Ｓ４
８）、また、減速度γが、γ２よりも大きいときには、
差動回転数ΔＮを、マップの特性Ｌ２３に適用して締結
トルクＴｒが演算され（Ｓ４９）、また、Ｓ４２の判定
の結果、減速状態でない場合には、Ｓ５０において、差
動回転数ΔＮを、前回のトルク特性に適用して締結トル
クＴｒが演算され、Ｓ４４、Ｓ４６、Ｓ４８、Ｓ４９、
Ｓ５０から、図１８のＳ５１へ移行する。

【００５９】次に、図１８のＳ５１においては、前記締
結トルクＴｒを所定のマップや演算式やテーブルに適用
して、電磁クラッチのコイルへ通電するコイル電流Ｉが
演算され、Ｓ５１においては、そのコイル電流Ｉがコイ
ルに出力され、その後制御演算はリターンして、Ｓ３０
〜Ｓ５２が所定の微小時間毎に繰り返し実行される。

【００６０】以上説明した差動制限制御においては、加
速時には、その加速度の大きさに応じて適切に差動制限
でき、また、減速時には、その減速度の大きさに応じて
適切に差動制限できる。しかも、所定の不感帯（Δβ、
Δγ）を設けて、加減速度が不感帯以内のときには、ベ
ースのトルク特性（特性Ｌ１０、特性２０）に基いて差
動制限するため、差動制限力の頻繁な切り換えが生じる
ことがない。しかも、旋回走行中には、トルク特性を変
更せずに前回のトルク特性を適用して差動制限するた
め、旋回走行の安定性を確保できる。尚、前記油圧式や
空圧式の差動制限機構の差動制限制御に対しても、本発
明を同様に適用可能であるし、また、本発明は前記実施
例に限定されるものではなく、前記実施例に既存周知の
技術を付加して変更した構成とすることもある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る４輪駆動車の概略全体構成図であ
る。

【図２】４輪駆動車の駆動力配分制御の概要を説明する
説明図である。

【図３】締結トルクＴｎのトルク特性であるマップＭ１
の特性図である。

【図４】ゲインＧ１ｎのゲイン特性であるマップＭ２の
特性図である。

【図５】ゲインＧ２ｎのゲイン特性であるマップＭ３の
特性図である。

【図６】ホールド処理を説明する説明図である。

【図７】締結トルクＴψのトルク特性であるマップＭ４
の特性図である。

【図８】ゲインＧ１ψのゲイン特性であるマップＭ５の
特性図である。

【図９】締結トルクＴｖのトルク特性であるマップＭ６
の特性図である。

【図１０】合計締結トルクＴｔをコイル電流Ｉに変換す
るマップＭ７の特性図である。

【図１１】テーリング処理のゲインＧｔのゲイン特性で
あるマップＭ８の特性図である。

【図１２】駆動力配分制御のフローチャートの一部であ
る。

【図１３】駆動力配分制御のフローチャートの残部であ
る。

【図１４】別実施例に係る４輪駆動車の概略全体構成図
である。

【図１５】図１４の４輪駆動車のセンタ差動装置の断面
図である。

【図１６】図１４のリヤ差動装置の差動制限用トルク特
性のマップである。

【図１７】図１４のリヤ差動装置の差動制限用トルク特
性のマップである。

【図１８】図１４のリヤ差動装置に対する差動制限制御
のフローチャートの一部である。

【図１９】図１４のリヤ差動装置に対する差動制限制御
のフローチャートの残部である。

【符号の説明】

ＭＣ４輪駆動車１９電磁クラッチ３２クラッチ制御装置３４，３６，３８，４０車輪速センサ４５ヨーレイトセンサＭＣＡ４輪駆動車５０フロント差動装置５１リヤ差動装置５５センタ差動装置（電磁多板クラッチ）６５クラッチ制御装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車輪間又は車軸間の差動回転数に応じ
て、その差動を制限する差動制限手段を備えた差動制限
装置において、車両の加速又は減速を検出する加減速検出手段と、前記加減速検出手段の出力を受け、加速時には第１差動
制限特性で差動制限手段を制御し、また、減速時には第
１差動制限特性と異なる第２差動制限特性で差動制限手
段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする差動制限制御装置。
【請求項２】前記第２差動制限特性は、第１差動制限
特性に比較して、差動制限度作用を高めてあることを特
徴とする請求項１に記載の差動制限制御装置。
【請求項３】車両の走行状態が予め設定された所定状
態にある時には、第１差動制限特性と第２差動制限特性
間の差動制限特性の切り換えを禁止する禁止手段を設け
たことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の差動
制限制御装置。
【請求項４】車両の旋回状態を検出する旋回状態検出
手段を設け、前記旋回状態検出手段の出力を受け、旋回走行状態のと
きには、第１差動制限特性と第２差動制限特性間の差動
制限特性の切り換えを禁止する禁止手段を設けたことを
特徴とする請求項１又は請求項２に記載の差動制限制御
装置。
【請求項５】前記第１差動制限特性は、加速度の増加
に応じて差動制限作用が低下する特性に設定され、第２
差動制限特性は、減速度の増加に応じて差動制限作用が
高くなる特性に設定されたことを特徴とする請求項２に
記載の差動制限制御装置。
【請求項６】前記加速度の増加は、所定の不感帯以上
の増加であり、また、前記減速度の増加は、所定の不感
帯以上の増加であることを特徴とする請求項５に記載の
差動制限制御装置。