(57)【要約】【課題】副駆動輪に駆動力を伝達する駆動力伝達経路の構成部品の破損を確実に防ぎながらも、副駆動輪へ伝達することが可能な駆動力の上限値を調整することで４輪駆動車の走行安定性を高めることが可能な駆動力伝達制御装置を提供する【解決手段】駆動力伝達制御装置８は、左右後輪１９１，１９２に伝達される駆動力を調節可能な駆動力伝達装置２と、駆動力伝達装置２を制御する制御装置７とを備える。制御装置７は、前後輪回転速差に基づいて左右後輪１９１，１９２へのトルク指令値を演算するトルク指令値演算手段７１と、トルク指令値を上限値以下に制限する指令値制限手段７２と、トルク指令値に応じた駆動力が左右後輪１９１，１９２に伝達されるように駆動力伝達装置２に供給する電流を制御する電流制御手段７３とを有する。指令値制限手段７２は、前後輪回転速差が増大するとき、前後輪回転速差の時間当たりの変化量が大きいほど上限値を低く設定する。【選択図】図３
2019048589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源の駆動力が主駆動輪及び副駆動輪に伝達される４輪駆動状態と前記副駆動輪のみに駆動力が伝達される２輪駆動状態とを切り替え可能な４輪駆動車に搭載され、前記副駆動輪に伝達される駆動力を調節可能な駆動力伝達装置と、前記駆動力伝達装置に電流を供給して前記駆動力伝達装置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記主駆動輪と前記副駆動輪との回転速差に基づいて前記副駆動輪に伝達すべき駆動力の指令値を演算する指令値演算手段と、
前記指令値の上限値を設定し、前記指令値を当該上限値以下に制限する指令値制限手段と、
前記上限値以下に制限された前記指令値に応じた駆動力が前記副駆動輪に伝達されるように前記駆動力伝達装置に供給する電流を制御する電流制御手段とを有し、
前記指令値制限手段は、前記回転速差が増大するとき、前記回転速差の時間当たりの変化量が大きいほど前記上限値を低く設定する、
駆動力伝達制御装置。
【請求項２】
前記駆動力伝達装置は、潤滑油によって摩擦摺動が潤滑される複数のクラッチプレートを有するクラッチによって前記副駆動輪に駆動力を伝達し、
前記指令値制限手段は、前記回転速差に基づいて、前記回転速差が大きいほど小さくなるように基準上限値を求めると共に、前記回転速差の時間当たりの変化量が大きいほど小さな値となる補正係数を求め、前記基準上限値に前記補正係数を乗じて前記上限値を設定する、
請求項１に記載の駆動力伝達制御装置。
【請求項３】
前記指令値制限手段は、前記回転速差及び前記クラッチの推定温度に基づいて、前記回転速差が大きいほど小さく且つ前記クラッチの推定温度が低いほど小さくなるように基準上限値を求める、
請求項２に記載の駆動力伝達制御装置。
【請求項４】
前記指令値制限手段は、前記回転速差の時間当たりの変化量が大きいほど小さく且つ前記クラッチの推定温度が低いほど小さくなるように前記補正係数を求める、
請求項２又は３に記載の駆動力伝達制御装置。
【請求項５】
前記指令値制限手段は、前記回転速差が増大するとき、前記回転速差の時間当たりの変化量の最大値に応じて求められた補正係数をその後の所定時間にわたって前記上限値の演算に用いる、
請求項２乃至４の何れか１項に記載の駆動力伝達制御装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記クラッチの推定温度が所定値よりも低いときに限り前記指令値を前記上限値以下に制限する処理を実行する、
請求項２乃至５の何れか１項に記載の駆動力伝達制御装置。
【請求項７】
前記指令値制限手段は、前記補正係数に対して所定の時定数でフィルタ処理を施す、
請求項２乃至６の何れか１項に記載の駆動力伝達制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、４輪駆動状態と２輪駆動状態とを切り替え可能な４輪駆動車に搭載される駆動力伝達制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動源の駆動力が主駆動輪及び副駆動輪に伝達される４輪駆動状態と副駆動輪のみに駆動力が伝達される２輪駆動状態とを切り替え可能な４輪駆動車には、クラッチの係合力の増減によって副駆動輪に伝達される駆動力を調節可能なものがある。
【０００３】
特許文献１に記載の４輪駆動車は、副駆動輪への駆動力伝達経路におけるギヤ部の破損を防ぎながら当該ギヤ部を小型化及び軽量化すべく、副駆動輪に伝達される駆動力に対してギヤ部の強度を考慮して定められた上限値を設定し、この上限値を超えないようにクラッチトルクを制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２４１２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
クラッチによって伝達される駆動力は、クラッチの係合力が急激に増大するときには、目標値を一時的に超えてオーバーシュート（上振れ）してしまう場合がある。このため、例えば特許文献１に記載のような制御手段を有する４輪駆動車において、副駆動輪に駆動力を伝達する駆動力伝達経路の構成部品の破損を確実に防ぐためには、伝達される駆動力のオーバーシュートを見込んで上限値を低めに設定する必要がある。その一方で、このように上限値を設定することにより、例えばクラッチの係合力が緩やかに増大する場合には、副駆動輪に伝達される駆動力が必要以上に制限されてしまい、副駆動輪への駆動力配分により４輪駆動車の走行安定性を高める効果を十分に発揮できなくなるおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、副駆動輪に駆動力を伝達する駆動力伝達経路の構成部品の破損を確実に防ぎながらも、副駆動輪へ伝達することが可能な駆動力の上限値を調整することで４輪駆動車の走行安定性を高めることが可能な駆動力伝達制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の目的を達成するため、駆動源の駆動力が主駆動輪及び副駆動輪に伝達される４輪駆動状態と前記副駆動輪のみに駆動力が伝達される２輪駆動状態とを切り替え可能な４輪駆動車に搭載され、前記副駆動輪に伝達される駆動力を調節可能な駆動力伝達装置と、前記駆動力伝達装置に電流を供給して前記駆動力伝達装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記主駆動輪と前記副駆動輪との回転速差に基づいて前記副駆動輪に伝達すべき駆動力の指令値を演算する指令値演算手段と、前記指令値の上限値を設定し、前記指令値を当該上限値以下に制限する指令値制限手段と、前記上限値以下に制限された前記指令値に応じた駆動力が前記副駆動輪に伝達されるように前記駆動力伝達装置に供給する電流を制御する電流制御手段とを有し、前記指令値制限手段は、前記回転速差が増大するとき、前記回転速差の時間当たりの変化量が大きいほど前記上限値を低く設定する、駆動力伝達制御装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る駆動力伝達制御装置によれば、副駆動輪に駆動力を伝達する駆動力伝達経路の構成部品の破損を確実に防ぎながらも、副駆動輪へ伝達することが可能な駆動力の上限値を調整することで４輪駆動車の走行安定性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る駆動力伝達装置の制御装置が搭載された４輪駆動車の概略の構成例を示す概略構成図である。
【図２】駆動力伝達装置の構成例を示す断面図である。
【図３】制御装置の制御構成の一例を示す制御ブロック図である。
【図４】トルク指令値マップの一例を示すグラフである。
【図５】基準上限値マップの一例を示すグラフである。
【図６】補正係数マップの一例を示すグラフである。
【図７】制御部がトルク指令値演算手段及び指令値制限手段として１回の演算周期において実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図８】前後輪回転速差が増大したときのトルク指令値及び実トルクとの変化の一例を示すグラフである。
【図９】前後輪回転速差が増大したときのトルク指令値及び実トルクとの変化の比較例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図８を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態に係る駆動力伝達装置の制御装置が搭載された４輪駆動車の概略の構成例を示す概略構成図である。
【００１２】
図１に示すように、４輪駆動車１は、駆動源としてのエンジン１１と、エンジン１１の出力を変速するトランスミッション１２と、トランスミッション１２で変速されたエンジン１１の駆動力が常に伝達される主駆動輪としての左右前輪１８１，１８２と、エンジン１１の駆動力が４輪駆動車１の走行状態に応じて伝達される副駆動輪としての左右後輪１９１，１９２とを備えている。エンジン１１の駆動力が左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２に伝達されるとき、４輪駆動車１が４輪駆動状態となり、エンジン１１の駆動力が左右前輪１８１，１８２のみに伝達されるとき、４輪駆動車１が２輪駆動状態となる。左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２には、車輪速センサ１０１〜１０４がそれぞれ対応して配置されている。
【００１３】
また、４輪駆動車１には、フロントディファレンシャル１３と、プロペラシャフト１４と、リヤディファレンシャル１５と、リヤディファレンシャル１５に駆動力を伝達するピニオンギヤシャフト１５０と、左右の前輪側のドライブシャフト１６１，１６２と、左右の後輪側のドライブシャフト１７１，１７２と、プロペラシャフト１４とピニオンギヤシャフト１５０との間に配置された駆動力伝達装置２と、駆動力伝達装置２を制御する制御装置７とが搭載されている。駆動力伝達装置２及び制御装置７は、駆動力伝達制御装置８を構成する。
【００１４】
駆動力伝達装置２は、４輪駆動状態において左右後輪１９１，１９２に伝達される駆動力を調節可能であり、制御装置７から供給される電流に応じた駆動力をプロペラシャフト１４からピニオンギヤシャフト１５０に伝達する。制御装置７は、車輪速センサ１０１〜１０４によって検出される左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２の回転速度を示す車輪速信号を取得可能であり、駆動力伝達装置２に電流を供給して駆動力伝達装置２を制御する。また、駆動力伝達装置２は、左右後輪１９１，１９２への駆動力伝達を遮断可能であり、制御装置７は、駆動力伝達装置２を制御することにより、４輪駆動状態と２輪駆動状態とを切り替え可能である。
【００１５】
左右前輪１８１，１８２には、エンジン１１の駆動力が、トランスミッション１２、フロントディファレンシャル１３、及び左右の前輪側のドライブシャフト１６１，１６２を介して伝達される。フロントディファレンシャル１３は、左右の前輪側のドライブシャフト１６１，１６２にそれぞれ相対回転不能に連結された一対のサイドギヤ１３１，１３１と、一対のサイドギヤ１３１，１３１にギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ１３２，１３２と、一対のピニオンギヤ１３２，１３２を支持するピニオンギヤシャフト１３３と、これらを収容するフロントデフケース１３４とを有している。
【００１６】
フロントデフケース１３４には、リングギヤ１３５が固定され、このリングギヤ１３５がプロペラシャフト１４の車両前方側の端部に設けられたピニオンギヤ１４１に噛み合っている。プロペラシャフト１４の車両後方側の端部は、駆動力伝達装置２のハウジング２０に連結されている。駆動力伝達装置２は、ハウジング２０と相対回転可能に配置されたインナシャフト２３を有しており、インナシャフト２３にピニオンギヤシャフト１５０が相対回転不能に連結されている。駆動力伝達装置２の詳細については後述する。
【００１７】
リヤディファレンシャル１５は、左右の後輪側のドライブシャフト１７１，１７２にそれぞれ相対回転不能に連結された一対のサイドギヤ１５１，１５１と、一対のサイドギヤ１５１，１５１にギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ１５２，１５２と、一対のピニオンギヤ１５２，１５２を支持するピニオンギヤシャフト１５３と、これらを収容するリヤデフケース１５４と、リヤデフケース１５４に固定されてピニオンギヤシャフト１５０と噛み合うリングギヤ１５５とを有している。
【００１８】
（駆動力伝達装置の構成）
図２は、駆動力伝達装置２の構成例を示す断面図である。図２において、回転軸線Ｏよりも上側は駆動力伝達装置２の作動状態（トルク伝達状態）を、下側は駆動力伝達装置２の非作動状態（トルク非伝達状態）を、それぞれ示す。以下、回転軸線Ｏに平行な方向を軸方向という。
【００１９】
駆動力伝達装置２は、フロントハウジング２１及びリヤハウジング２２からなるハウジング２０と、ハウジング２０と同軸上で相対回転可能に支持された筒状のインナシャフト２３と、ハウジング２０とインナシャフト２３との間に配置されたメインクラッチ３と、メインクラッチ３を押圧するスラスト力を発生させるカム機構４と、制御装置７から電流の供給を受けてカム機構４を作動させる電磁クラッチ機構５とを有して構成されている。カム機構４及び電磁クラッチ機構５は、制御装置７から供給される電流に応じてメインクラッチ３を押圧する押圧力を発生するアクチュエータ６を構成する。ハウジング２０の内部には、図略の潤滑油が封入されている。駆動力伝達装置２は、メインクラッチ３によって左右後輪１９１，１９２に駆動力を伝達する。
【００２０】
フロントハウジング２１は、円筒状の筒部２１ａと底部２１ｂとを一体に有する有底円筒状である。筒部２１ａの開口端部における内面には、雌ねじ部２１ｃが形成されている。フロントハウジング２１の底部２１ｂには、プロペラシャフト１４（図１参照）が例えば十字継手を介して連結される。また、フロントハウジング２１は、軸方向に延びる複数の外側スプライン突起２１１を筒部２１ａの内周面に有している。
【００２１】
リヤハウジング２２は、鉄等の磁性材料からなる第１環状部材２２１、第１環状部材２２１の内周側に溶接等により一体に結合されたオーステナイト系ステンレス等の非磁性材料からなる第２環状部材２２２、及び第２環状部材２２２の内周側に溶接等により一体に結合された鉄等の磁性材料からなる第３環状部材２２３からなる。第１環状部材２２１と第３環状部材２２３との間には、電磁コイル５３を収容する環状の収容空間２２ａが形成されている。また、第１環状部材２２１の外周面には、フロントハウジング２１の雌ねじ部２１ｃに螺合する雄ねじ部２２１ａが形成されている。
【００２２】
インナシャフト２３は、玉軸受２４及び針状ころ軸受２５によってハウジング２０の内周側に支持されている。インナシャフト２３は、軸方向に延びる複数の内側スプライン突起２３１を外周面に有している。また、インナシャフト２３の一端部における内面には、ピニオンギヤシャフト１５０（図１参照）の一端部が相対回転不能に嵌合されるスプライン嵌合部２３２が形成されている。
【００２３】
メインクラッチ３は、軸方向に沿って交互に配置された複数のメインアウタクラッチプレート３１及び複数のメインインナクラッチプレート３２からなる。メインアウタクラッチプレート３１とメインインナクラッチプレート３２との摩擦摺動は潤滑油によって潤滑される。メインアウタクラッチプレート３１はフロントハウジング２１と共に回転し、メインインナクラッチプレート３２はインナシャフト２３と共に回転する。メインアウタクラッチプレート３１は、フロントハウジング２１の外側スプライン突起２１１に係合する複数の係合突起３１１を外周端部に有している。メインアウタクラッチプレート３１は、係合突起３１１が外側スプライン突起２１１に係合することにより、フロントハウジング２１との相対回転が規制され、かつフロントハウジング２１に対して軸方向に移動可能である。
【００２４】
メインインナクラッチプレート３２は、インナシャフト２３の内側スプライン突起２３１に係合する複数の係合突起３２１を内周端部に有している。メインインナクラッチプレート３２は、係合突起３２１が内側スプライン突起２３１に係合することにより、インナシャフト２３との相対回転が規制され、かつインナシャフト２３に対して軸方向に移動可能である。また、メインインナクラッチプレート３２は、金属からなる円盤状の基材３３１と、基材３３１の両側面にそれぞれ張り付けられた摩擦材３３２とを有している。基材３３１には、摩擦材３３２が貼着された部分よりも内側に、潤滑油を流通させる複数の油孔３３３が形成されている。メインインナクラッチプレート３２には、摩擦材３３２との接触面に、潤滑油を流動させる図略の油溝が形成されている。
【００２５】
カム機構４は、電磁クラッチ機構５を介してハウジング２０の回転力を受けるパイロットカム４１と、メインクラッチ３を軸方向に押圧する押圧部材としてのメインカム４２と、パイロットカム４１とメインカム４２との間に配置された複数の球状のカムボール４３とを有して構成されている。
【００２６】
メインカム４２は、メインクラッチ３の一端におけるメインインナクラッチプレート３２に接触してメインクラッチ３を押圧する環板状の押圧部４２１と、押圧部４２１よりもメインカム４２の内周側に設けられたカム部４２２とを一体に有している。メインカム４２は、押圧部４２１の内周端部に形成されたスプライン係合部４２１ａがインナシャフト２３の内側スプライン突起２３１に係合し、インナシャフト２３との相対回転が規制されている。また、メインカム４２は、インナシャフト２３に形成された段差面２３ａとの間に配置された皿バネ４４により、メインクラッチ３から軸方向に離間するように付勢されている。
【００２７】
パイロットカム４１は、メインカム４２に対して相対回転する回転力を電磁クラッチ機構５から受けるスプライン突起４１１を外周端部に有している。パイロットカム４１とリヤハウジング２２の第３環状部材２２３との間には、スラスト針状ころ軸受４５が配置されている。パイロットカム４１とメインカム４２のカム部４２２との対向面には、周方向に沿って軸方向の深さが変化する複数のカム溝４１ａ，４２２ａがそれぞれ形成されている。カムボール４３は、パイロットカム４１のカム溝４１ａとメインカム４２のカム溝４２２ａとの間に配置されている。
【００２８】
カム機構４は、パイロットカム４１がメインカム４２に対して相対回転することにより、メインクラッチ３を押し付ける押圧力を発生させる。メインクラッチ３は、カム機構４から押圧力を受けてメインアウタクラッチプレート３１とメインインナクラッチプレート３２とが摩擦接触し、摩擦力によって駆動力を伝達する。
【００２９】
電磁クラッチ機構５は、アーマチャ５０と、複数のパイロットアウタクラッチプレート５１と、複数のパイロットインナクラッチプレート５２と、電磁コイル５３と、電磁コイル５３を保持する磁性材料からなる環状のヨーク５４とを有して構成されている。電磁コイル５３は、ヨーク５４に保持されてリヤハウジング２２の収容空間２２ａに収容されている。ヨーク５４は、玉軸受２６によってリヤハウジング２２の第３環状部材２２３に支持され、その外周面が第１環状部材２２１の内周面に対向している。また、ヨーク５４の内周面は、第３環状部材２２３の外周面に対向している。
【００３０】
電磁コイル５３には、電線５３１を介して制御装置７からの電流がコイル電流として供給される。電磁コイル５３に通電されると、ヨーク５４、リヤハウジング２２の第１環状部材２２１及び第３環状部材２２３、複数のパイロットアウタクラッチプレート５１及びパイロットインナクラッチプレート５２、及びアーマチャ５０を含む磁路Ｇに磁束が発生する。
【００３１】
複数のパイロットアウタクラッチプレート５１及び複数のパイロットインナクラッチプレート５２は、鉄等の磁性材料からなる円盤状の部材であり、アーマチャ５０とリヤハウジング２２との間に、軸方向に沿って交互に配置されている。パイロットアウタクラッチプレート５１及びパイロットインナクラッチプレート５２には、磁束の短絡を防ぐための複数の円弧状のスリットがリヤハウジング２２の第２環状部材２２２と軸方向に並ぶ位置に形成されている。
【００３２】
パイロットアウタクラッチプレート５１は、フロントハウジング２１の外側スプライン突起２１１に係合する複数の係合突起５１１を外周端部に有している。パイロットインナクラッチプレート５２は、パイロットカム４１のスプライン突起４１１に係合する複数の係合突起５２１を内周端部に有している。なお、パイロットアウタクラッチプレート５１とパイロットインナクラッチプレート５２との摩擦摺動も、メインクラッチ３と同様に、潤滑油によって潤滑される。
【００３３】
アーマチャ５０は、鉄等の磁性材料からなる環状の部材であり、外周部にはフロントハウジング２１の外側スプライン突起２１１に係合する複数の係合突起５０１が形成されている。これにより、アーマチャ５０は、フロントハウジング２１に対して軸方向に移動可能で、かつフロントハウジング２１に対する相対回転が規制されている。
【００３４】
電磁クラッチ機構５は、電磁コイル５３への通電により発生する磁力によってアーマチャ５０をヨーク５４側に吸引し、このアーマチャ５０の移動によってパイロットアウタクラッチプレート５１とパイロットインナクラッチプレート５２との間に摩擦力を発生させる。パイロットアウタクラッチプレート５１とパイロットインナクラッチプレート５２とは、アーマチャ５０によってリヤハウジング２２側に押し付けられて摩擦接触する。
【００３５】
駆動力伝達装置２は、この電磁クラッチ機構５の作動によって、電磁コイル５３に供給される電流に応じた回転力がパイロットカム４１に伝達され、パイロットカム４１がメインカム４２に対して相対回転し、カムボール４３がカム溝４１ａ，４２２ａを転動する。そして、このカムボール４３の転動により、メインカム４２にメインクラッチ３を押圧するスラスト力が発生し、複数のメインアウタクラッチプレート３１と複数のメインインナクラッチプレート３２との間に摩擦力が発生する。駆動力伝達装置２は、この摩擦力によってハウジング２０とインナシャフト２３との間で駆動力を伝達し、ピニオンギヤシャフト１５０に駆動力を出力する。
【００３６】
（制御装置の構成）
図１に示すように、制御装置７は、ＣＰＵ（演算処理装置）を有する制御部７０と、ＣＰＵが実行するプログラム等を記憶する記憶部７４と、バッテリー等の直流電源の電圧をスイッチングして駆動力伝達装置２の電磁コイル５３にコイル電流を供給するスイッチング電源部７５とを有している。スイッチング電源部７５は、トランジスタ等のスイッチング素子を有し、制御部７０から出力されるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号に基づいて直流電圧をスイッチングし、コイル電流を生成する。
【００３７】
制御部７０は、記憶部７４に記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することにより、左右後輪１９１，１９２に伝達すべき駆動力の指令値（目標値）であるトルク指令値を演算するトルク指令値演算手段７１、トルク指令値の上限値を設定し、トルク指令値を上限値以下に制限する指令値制限手段７２、及び上限値以下に制限されたトルク指令値に応じた駆動力が左右後輪１９１，１９２に伝達されるように駆動力伝達装置２に供給するコイル電流を制御する電流制御手段７３として機能する。記憶部７４は、プログラムの他に、後述する制御処理で用いられる複数のマップを不揮発性メモリに記憶している。なお、トルク指令値演算手段７１、指令値制限手段７２、及び電流制御手段７３の一部又は全部の機能をＡＳＩＣやＦＰＧＡ等の回路で実現してもよい。
【００３８】
図３は、制御装置７の制御構成の一例を示す制御ブロック図である。制御部７０は、所定の演算周期（例えば５ｍｓ）毎にこの制御ブロックにおける各処理を実行する。記憶部７４は、トルク指令値マップ７４１、基準上限値マップ７４２、及び補正係数マップ７４３を不揮発性メモリに記憶している。
【００３９】
制御部７０は、車輪速センサ１０１〜１０４によって検出される左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２の車輪速信号に基づいて、トルク指令値Ｔ＊をトルク指令値演算部７１１にて演算する。トルク指令値演算部７１１は、左右前輪１８１，１８２の平均回転速度と左右後輪１９１，１９２の平均回転速度との差である前後輪回転速差に基づいてトルク指令値マップ７４１を参照し、トルク指令値Ｔ＊を演算する。
【００４０】
図４は、トルク指令値マップ７４１の一例を示すグラフである。トルク指令値マップ７４１には、前後輪回転速差が大きいほどトルク指令値Ｔ＊の値が大きくなる関係が定義されている。この指令トルク演算部７１１の処理は、制御部７０がトルク指令値演算手段７１として実行する処理である。
【００４１】
また、制御部７０は、基準上限値演算部７２１にて、前後輪回転速差に基づいて基準上限値マップ７４２を参照して基準上限値を演算し、補正係数演算部７２２にて、前後輪回転速差の時間当たりの変化量に基づいて補正係数マップ７４３を参照して補正係数を演算する。補正係数演算部７２２において演算された補正係数は、フィルタ部７２３において所定の時定数で平滑化される。フィルタ部７２３におけるフィルタ処理が施された補正係数は、上限値設定部７２４において基準上限値に乗算され、その積が上限値として設定される。
【００４２】
トルク指令値制限部７２５では、トルク指令値Ｔ＊が上限値設定部７２４で設定された上限値よりも大きいときにはトルク指令値Ｔ＊が上限値に置き換えられ、トルク指令値Ｔ＊が上限値設定部７２４で設定された上限値以下のときにはトルク指令値Ｔ＊がそのまま出力される。すなわち、トルク指令値制限部７２５により、トルク指令値Ｔ＊が上限値設定部７２４で設定された上限値以下に制限される。
【００４３】
図５は、基準上限値マップ７４２の一例を示すグラフである。本実施の形態では、基準上限値演算部７２１が、前後輪回転速差及びメインクラッチ３の推定温度に基づいて、前後輪回転速差が大きいほど小さく且つメインクラッチ３の推定温度が低いほど小さくなるように基準上限値を求める。基準上限値マップ７４２には、複数の推定温度Ｔ１１〜Ｔ１４ごとに前後輪回転速差と基準上限値との関係が定義されており、基準上限値演算部７２１は、メインクラッチ３の推定温度に応じた補間演算により基準上限値を求める。推定温度Ｔ１１〜Ｔ１４は、Ｔ１１が最も高くＴ１４が最も低い温度であり、少なくともＴ１４は０℃以下の温度である。それぞれの推定温度Ｔ１１〜Ｔ１４において、基準上限値は、前後輪回転速差が大きいほど小さい値となる。また、任意の前後輪回転速差において、基準上限値は、メインクラッチ３の推定温度が低いほど小さい値となる。
【００４４】
メインクラッチ３の推定温度の演算方法については、特に限定されるものではないが、例えばメインクラッチ３の累積負荷であるトルク指令値Ｔ＊と前後輪回転速差との積を所定時間にわたり積算した積算値に基づいて求めることができる。また、この積算値に外気温や車速を加味してメインクラッチ３の推定温度を求めてもよい。メインクラッチ３の温度が低いときには、潤滑油の粘性が高くなり、左右前輪１８１，１８２に伝達される駆動力が目標値よりもオーバーシュートしやすくなる。この傾向は、メインクラッチ３の温度が０℃以下の場合に顕著になる。
【００４５】
図６は、補正係数マップ７４３の一例を示すグラフである。本実施の形態では、補正係数演算部７２２が、前後輪回転速差の時間当たりの変化量が大きいほど小さく且つメインクラッチ３の推定温度が低いほど小さくなるように補正係数を求める。補正係数は、１よりも小さな正の値である。
【００４６】
補正係数マップ７４３には、複数の推定温度Ｔ２１〜Ｔ２３ごとに前後輪回転速差と補正係数との関係が定義されており、補正係数演算部７２２は、メインクラッチ３の推定温度に応じた補間演算により補正係数を求める。推定温度Ｔ２１〜Ｔ２３は、Ｔ２１が最も高くＴ２３が最も低い温度であり、少なくともＴ２３は０℃以下の温度である。それぞれの推定温度Ｔ２１〜Ｔ２３において、補正係数は、前後輪回転速差の時間当たりの変化量が大きいほど小さい値となる。また、任意の前後輪回転速差の時間当たりの変化量において、補正係数は、メインクラッチ３の推定温度が低いほど小さい値となる。
【００４７】
また、補正係数演算部７２２は、前後輪回転速差が増大するとき、前後輪回転速差の時間当たりの変化量の最大値に応じて求められた補正係数をその後の所定時間にわたって上限値の演算に用いる。具体的には、前後輪回転速差が増大している間において、それぞれの演算周期において演算した前後輪回転速差の時間当たりの変化量が前回の演算周期における前後輪回転速差の時間当たりの変化量よりも小さいときには、その演算周期において求めた補正係数を前回の演算周期における補正係数に置き換える。
【００４８】
フィルタ部７２３は、それぞれの演算周期において補正係数演算部７２２により演算された補正係数の今回値が前回の演算周期における補正係数の前回値よりも大きいとき、今回値が前回値よりも小さい場合に比較して、フィルタ処理の時定数を大きくする。これにより、前後輪回転速差の時間当たりの変化量が減少しつつあるときには、フィルタ部７２３によるフィルタ処理が施された補正係数が緩やかに大きくなる。
【００４９】
基準上限値演算部７２１、補正係数演算部７２２、フィルタ部７２３、上限値設定部７２４、及びトルク指令値制限部７２５の処理は、制御部７０が指令値制限手段７２として実行する処理である。指令値制限手段７２は、補正係数演算部７２２、フィルタ部７２３、及び上限値設定部７２４の処理により、前後輪回転速差が増大するとき、前後輪回転速差の時間当たりの変化量が大きいほどトルク指令値Ｔ＊の上限値を低く設定する。また、トルク指令値制限部７２５は、メインクラッチ３の推定温度が所定値よりも低いときに限り、トルク指令値Ｔ＊を上限値以下に制限する処理を実行してもよい。この場合の所定値としては、例えば０℃以下の値を用いることが望ましい。
【００５０】
また、制御部７０は、電流制御手段７３として、電流指令値演算部７３１、偏差演算部７３２、ＰＩ制御部７３３、及びＰＷＭ制御部７３４の処理を実行する。電流指令値演算部７３１は、トルク指令値制限部７２５から出力された指令トルクＴ＊に対応する電流指令値Ｉ＊を演算する。電流指令値Ｉ＊は、駆動力伝達装置２の電磁コイル５３に供給すべきコイル電流の目標値である。偏差演算部７３２は、スイッチング電源部７５から出力されるコイル電流を検出する電流センサ７５１の検出値である実電流値Ｉと電流指令値Ｉ＊との偏差を演算する。
【００５１】
ＰＩ制御部７３３は、偏差演算部７３２によって演算された偏差に対してＰＩ（Proportional-Integral）演算を行ない、実電流値Ｉが電流指令値Ｉ＊に近づくようにスイッチング電源部７５に出力するＰＷＭ信号のデューティー比を演算し、電流フィードバック制御を行う。ＰＷＭ制御部７３４は、ＰＩ制御部７３３により演算されたデューティー比に基づいてスイッチング電源部７５のスイッチング素子をオン又はオフさせるＰＷＭ信号を生成し、スイッチング電源部７５に出力する。スイッチング電源部７５は、デューティー比に応じたコイル電流を駆動力伝達装置２の電磁コイル５３に出力する。
【００５２】
図７は、制御装置７の制御部７０がトルク指令値演算手段７１及び指令値制限手段７２として１回の演算周期において実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００５３】
制御部７０は、車輪速センサ１０１〜１０４によって検出された車輪速信号に基づいて、左右前輪１８１，１８２の平均の時間当たりの回転数（前輪回転数）と左右後輪１９１，１９２の平均の時間当たりの回転数（後輪回転数）との差である差動回転数（前輪回転数−後輪回転数）を演算する（ステップＳ１）。この差動回転数は、上記の前後輪回転速差に相当する。制御部７０は、ステップＳ１で求めた差動回転数に基づいてトルク指令値マップ７４１を参照し、トルク指令値Ｔ＊を演算する（ステップＳ２）。
【００５４】
次に、制御部７０は、メインクラッチ３の推定温度が所定値以下であるか否かを判定し（ステップＳ３）、メインクラッチ３の推定温度が所定値よりも高い場合には（Ｓ３：Ｎｏ）このフローチャートに示す処理を終了する。一方、メインクラッチ３の推定温度が所定値よりも低い場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、制御部７０は、ステップＳ１で求めた差動回転数に基づいて基準上限値マップ７４２を参照し、基準上限値を演算する（ステップＳ４）。
【００５５】
次に、制御部７０は、差動回転数の変化量を演算する（ステップＳ５）。この差動回転数の変化量は、前回の演算周期における差動回転数と今回の演算周期における差動回転数との差であり、上記の前後輪回転速差の時間当たりの変化量に相当する。この差動回転数の変化量は、例えば左右前輪１８１，１８２のスリップにより前輪回転数と後輪回転数との差が拡大しつつあるときに正の大きな値となる。そして、制御部７０は、差動回転数の時間当たりの変化量に基づいて補正係数マップ７４３を参照し、補正係数を演算する（ステップＳ６）。
【００５６】
次に、制御部７０は、ステップＳ５で求めた差動回転数の変化量の今回値と、前回の演算周期で求めた差動回転数の変化量の前回値とを比較し、大小関係を判定する（ステップＳ７）。制御部７０は、このステップＳ７の判定において、今回値が前回値以下の場合（Ｓ７：Ｙｅｓ）、すなわち差動回転数の変化量が一定もしくは小さくなりつつあるときには、ステップＳ８以降の処理を実行し、今回値が前回値よりも大きい場合（Ｓ７：Ｎｏ）、すなわち差動回転数の変化量が大きくなりつつあるときには、ステップＳ１１〜Ｓ１４の処理を実行する。
【００５７】
制御部７０は、ステップＳ８の処理において、継続時間タイマが閾値未満であるか否かを判定する。この継続時間タイマは、前後輪回転速差が増大するとき、前後輪回転速差の時間当たりの変化量の最大値に応じて求められた補正係数をその後の所定時間にわたって上限値の演算に用いるためのタイマであり、ステップＳ８における閾値は例えば５００ｍｓである。すなわち、差動回転数の変化量が大きくなりつつあるときには、補正係数が演算周期ごとに更新されるが、差動回転数の変化量が小さくなりつつあるときには、補正係数が、差動回転数の変化量が最も大きいときの比較的小さな値に維持される。
【００５８】
また、制御部７０は、ステップＳ８の判定処理において継続時間タイマが閾値未満であるとき（Ｓ８：Ｙｅｓ）、継続時間タイマを加算し（ステップＳ９）、補正係数の今回値を前回の演算周期における前回値に置き換える（ステップＳ１０）。ステップＳ９における加算値は、演算周期に対応する値である。
【００５９】
一方、ステップＳ７又はステップＳ８の判定結果が否（Ｎｏ）の場合、制御部７０は、継続時間タイマの値をゼロにし（ステップＳ１１）、補正係数の今回値と前回値との大小関係を判定する（ステップＳ１２）。この判定において補正係数の今回値が前回値よりも小さい場合（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、制御部７０は、補正係数を時定数τ１でフィルタ処理する（ステップＳ１３）。また、ステップＳ１２の判定において補正係数の今回値が前回値以上である場合（Ｓ１２：Ｎｏ）、制御部７０は、補正係数を時定数τ２でフィルタ処理する（ステップＳ１４）。τ２はτ１よりも大きな値であり、補正係数が大きくなりつつあるときには、補正係数が小さくなりつつある場合に比較して、補正係数が緩やかに増大する。時定数τ１は例えば０秒であり、時定数τ２は例えば１秒である。
【００６０】
これらの処理の後、制御部７０は、基準上限値に補正係数を乗じて上限値を演算する（ステップＳ１５）。そして、ステップＳ２で求めたトルク指令値Ｔ＊が上限値よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ１６）、トルク指令値Ｔ＊が上限値を超えている場合には（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、トルク指令値Ｔ＊をステップＳ１５で求めた上限値に置き換える（ステップＳ１７）。すなわち、トルク指令値Ｔ＊が上限値以下に制限される。一方、トルク指令値Ｔ＊が上限値よりも小さい場合には、トルク指令値Ｔ＊を上限値に置き換えることなく、ステップＳ２で求めたトルク指令値Ｔ＊を用いて電流制御手段７３としての処理を実行する。
【００６１】
（実施の形態の作用及び効果）
図８及び図９は、例えば左右前輪１８１，１８２の何れかがスリップして前後輪回転速差が増大したときのトルク指令値及び左右後輪１９１，１９２に伝達される実際の駆動力である実トルクとの変化の一例を示すグラフである。図８は上記のように設定された上限値でトルク指令値を制限する場合の例であり、図９はトルク指令値を制限する処理を実行しない場合の比較例である。図８，図９の横軸は時間軸であり、縦軸はトルクの大きさを示している。
【００６２】
本実施の形態によれば、前後輪回転速差の時間当たりの変化量が大きいほど補正係数が小さい値となり、この補正係数と基準上限値との積によって上限値が設定されるので、前後輪回転速差の時間当たりの変化量が大きいほど上限値が低く設定され、トルク指令値が制限される。これにより、図８に示すように、実トルクのオーバーシュートが抑制される。一方、トルク指令値を制限する処理を実行しない場合には、例えば図９に示すように実トルクがオーバーシュートしてしまうので、左右後輪１９１，１９２に駆動力を伝達するためのプロペラシャフト１４やリヤディファレンシャル１５等の各部の強度を高めなければならなくなる。あるいは、左右後輪１９１，１９２に伝達される駆動力を、オーバーシュートを見込んで大きく制限しなければならなくなる。
【００６３】
すなわち、本実施の形態によれば、前後輪回転速差の時間当たりの変化量が大きいほど上限値を低く設定することにより、左右後輪１９１，１９２に駆動力を伝達する駆動力伝達経路の構成部品の破損を確実に防ぎながらも、必要な駆動力を左右後輪１９１，１９２側に配分することができ、４輪駆動車の走行安定性を高めることが可能となる。
【００６４】
また、本実施の形態によれば、メインクラッチ３の推定温度が低いほど基準上限値及び補正係数が小さくなるので、潤滑油の粘性が高い低温時にも、左右前輪１８１，１８２に伝達される駆動力のオーバーシュートを抑制することができる。またさらに、前後輪回転速差が増大するとき、前後輪回転速差の時間当たりの変化量の最大値に応じて求められた補正係数をその後の所定時間にわたって前記上限値の演算に用いるので、オーバーシュートがより確実に抑制される。
【００６５】
（付記）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、これらの実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【００６６】
また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、４輪駆動車１の駆動系の構成や駆動力伝達装置２の配置位置は、図１に示したものに限らず、様々に変形することが可能である。また、メインクラッチ３を押圧する押圧力を発生するアクチュエータ６としては、カム機構４及び電磁クラッチ機構５を用いるものに限らず、例えばカム機構４を電動モータにより作動させてもよく、あるいは電動モータによって作動するオイルポンプの油圧によってメインクラッチ３を押圧するものでもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１…４輪駆動車
１１…エンジン（駆動源）
１８１，１８２…左右前輪（主駆動輪）
１９１，１９２…左右後輪（副駆動輪）
２…駆動力伝達装置
３…メインクラッチ（クラッチ）
３１…メインアウタクラッチプレート
３２…メインインナクラッチプレート
７…制御装置
７１…トルク指令値演算手段
７２…指令値制限手段
７３…電流制御手段
８…駆動力伝達制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019048589.tif 000009
【図８】
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【図９】
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