(57)【要約】【課題】後輪側の懸架系での振動・異音の発生を抑制しつつ、砂地などでの連続走行性能およびカップリング装置の耐久性を向上させることができる車両の駆動輪制御装置を提供する。【解決手段】差動回転数差の積分値と基準値との大小関係の判定、および各後輪13の必要トルクと基準トルクとの大小関係の判定に基づいて、各前輪11と各後輪との間でのカップリング装置2による差動回転数差の制限度合いを決定する差動制限度合い決定手段を備える。そして、差動回転数差の積分値が基準値よりも大きいときに差動回転数差の制限を強くする一方、差動回転数差の積分値が基準値よりも小さくかつ各後輪の必要トルクが基準トルクよりも小さいときにカップリング装置による差動回転数差の制限を弱くしている。【選択図】図１
2008265641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主駆動輪と補助駆動輪とを駆動力伝達機構を介して連結するとともに、上記駆動力伝達機構に、上記主駆動輪と補助駆動輪との間での差動回転数差を制限する差動制限装置を設け、上記差動制限装置により制限された差動回転数差に応じて上記主駆動輪および補助駆動輪を制御するようにした車両の駆動輪制御装置において、
上記主駆動輪と補助駆動輪との差動回転数差の積分値を算出する差動回転数差積分値算出手段と、
上記差動回転数差積分値算出手段により算出された差動回転数差の積分値と所定の閾値との大小関係を判定する積分値大小関係判定手段と、
上記補助駆動輪が必要とする必要トルクを算出する補助駆動輪必要トルク算出手段と、
上記積分値大小関係判定手段よって差動回転数差の積分値が上記所定の閾値よりも小さいと判定されたときに、上記補助駆動輪必要トルク算出手段により算出された補助駆動輪の必要トルクと基準となる補助駆動輪の基準トルクとの大小関係を判定する必要トルク大小関係判定手段と、
上記積分値大小関係判定手段による大小関係の判定および上記必要トルク大小関係判定手段による大小関係の判定に基づいて、上記主駆動輪と補助駆動輪との間での上記差動制限装置による差動回転数差の制限度合いを決定する差動制限度合い決定手段と
を備え、
上記差動制限度合い決定手段は、
上記積分値大小関係判定手段によって差動回転数差の積分値が所定の閾値よりも大きいと判定されたときに、上記積分値大小関係判定手段によって差動回転数差の積分値が所定の閾値よりも小さいと判定されたときよりも上記差動制限装置による差動回転数差の制限を強くしている一方、
上記積分値大小関係判定手段によって差動回転数差の積分値が所定の閾値よりも小さいと判定され、かつ上記必要トルク大小関係判定手段によって補助駆動輪の必要トルクが補助駆動輪の基準トルクよりも小さいと判定されたときに、上記必要トルク大小関係判定手段によって補助駆動輪の必要トルクが補助駆動輪の基準トルクよりも大きいと判定されたときよりも上記差動制限装置による差動回転数差の制限を弱くしている
ことを特徴とする車両の駆動輪制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源に近い主駆動輪と駆動源から遠い補助駆動輪との間での差動回転数差を制限する差動制限装置を備えた４輪駆動タイプの車両の駆動輪制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の４輪駆動タイプの車両の駆動輪制御装置においては、主駆動輪と補助駆動輪とを連結する駆動力伝達機構に、主駆動輪と補助駆動輪との間での差動回転数差を制限する差動制限装置を設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。そして、このものによれば、主駆動輪と補助駆動輪との間での差動回転数差を制限して主駆動輪および補助駆動輪に対するトルク配分を行うことで、安定した走行性能が確保され、かつフリクションロスが低減されている。
【特許文献１】特開平５−２１３０８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記従来の差動制限装置では、主駆動輪のスリップに応じて補助駆動輪にトルクが伝達されているが、摩擦係数が小さい路面（低μ路）上において車両を発進させる際に補助駆動輪に過大なトルクが伝達されると、補助駆動輪側の懸架系で振動・異音が発生する。この補助駆動輪側の懸架系での振動・異音は、図９の（ａ）および（ｂ）に示すように、補助駆動輪としての後駆動輪がグリップとスリップとを繰り返す度に、この後駆動輪をドライブシャフトａ１を介して連結する後輪デフａ２のデフマウントａ３がストッパに対し離接を繰り返すことに起因して発生するものである。つまり、後駆動輪のグリップ時（図９の（ａ）に示す状態）に、後輪デフａ２の前端部（駆動力伝達機構ａ４側）が上方に跳ね上がることによってデフマウントａ３がストッパに当接する動作と、後駆動輪のスリップ時（図９の（ｂ）に示す状態）に、後輪デフａ２の前端部（駆動力伝達機構ａ４側）が下方に引き下げられることによってデフマウントａ３がストッパから離反する動作とを交互に繰り返すことで、後駆動輪側の懸架系で振動・異音が発生している。
【０００４】
この補助駆動輪側（後駆動輪側）の懸架系での振動・異音は、デフマウントａ３を硬くすることで抑制することも可能であるが、近年のエンジンの高出力化に伴い、それに対応できるようにデフマウントを硬くするにも限界がある。
【０００５】
そこで、スリップしやすい路面上においては、差動制限装置による主駆動輪と補助駆動輪との間での差動回転数差の制限を弱めて補助駆動輪に対し伝達されるトルクを抑制することで、後駆動輪側の懸架系での振動・異音を抑えるようにすることが考えられる。
【０００６】
しかし、上述のもののように、スリップしやすい路面上において差動制限装置による主駆動輪と補助駆動輪との間での差動回転数差の制限が弱められていると、砂地などのようにスリップしやすい路面上での連続走行性能が悪化することになる。つまり、砂地を走行する際に、差動制限装置による主駆動輪と補助駆動輪との間での差動回転数差の制限が弱められていると、補助駆動輪へのトルクの伝達が少なくなり、補助駆動輪に十分なトルクが伝達されず、砂地などでの連続走行性能が悪化する。その上、車両が砂地を走行する際に、差動制限装置による主駆動輪と補助駆動輪との間での差動回転数差の制限が弱められていると、主駆動輪と補助駆動輪との間での差動回転数差が大きくなり、差動制限装置での摩擦によって温度が上昇し、差動制限装置の保護温度が短時間で超えてしまい、差動制限装置の耐久性が著しく低下することになる。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、補助駆動輪側の懸架系での振動・異音の発生を抑制しつつ、砂地などでの連続走行性能および差動制限装置の耐久性を向上させることができる車両の駆動輪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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明では、差動制限装置による主駆動輪と補助駆動輪との間での差動回転数差の制限度合いを、主駆動輪と補助駆動輪との差動回転数差の積分値と所定の閾値との大小関係、および補助駆動輪の必要トルクと基準トルクとの大小関係に基づいて決定するようにしている。
【０００９】
具体的には、主駆動輪と補助駆動輪とを駆動力伝達機構を介して連結するとともに、上記駆動力伝達機構に、上記主駆動輪と補助駆動輪との間での差動回転数差を制限する差動制限装置を設け、上記差動制限装置により制限された差動回転数差に応じて上記主駆動輪および補助駆動輪を制御するようにした車両の駆動輪制御装置を前提とする。そして、上記主駆動輪と補助駆動輪との差動回転数差の積分値を算出する差動回転数差積分値算出手段と、上記差動回転数差積分値算出手段により算出された差動回転数差の積分値と所定の閾値との大小関係を判定する積分値大小関係判定手段とを備える。
【００１０】
このとき、差動回転数差の積分値を用いるのは、駆動源に近い主駆動輪の駆動系の剛性と駆動源から遠い補助駆動輪の駆動系の剛性との剛性差などによって差動回転数差が振幅して変化するため、差動回転数差ではスリップが常に発生する状況であるか否かの判断がし難いのに対し、差動回転数差の積分値では、主駆動輪と補助駆動輪との間での差動制限装置の捩れ角が算出されるため、スリップが常に発生する状況であるか否かの判断がし易くなるからである。これにより、主駆動輪と補助駆動輪との間で常時差動回転数差がつくような状況下、つまり車両が砂地などの路面を走行する際には、差動回転数差の積分値が増加傾向となるため、積分値大小関係判定手段による差動回転数差の積分値と所定の閾値との大小関係の判定によって、車両が砂地などの路面を走行しているか否かの判断が容易に行われることになる。
【００１１】
また、本発明では、上記補助駆動輪が必要とする必要トルクを算出する補助駆動輪必要トルク算出手段と、上記積分値大小関係判定手段よって差動回転数差の積分値が上記所定の閾値よりも小さいと判定されたときに、上記補助駆動輪必要トルク算出手段により算出された補助駆動輪の必要トルクと基準となる補助駆動輪の基準トルクとの大小関係を判定する必要トルク大小関係判定手段と、上記積分値大小関係判定手段による大小関係の判定および上記必要トルク大小関係判定手段による大小関係の判定に基づいて、上記主駆動輪と補助駆動輪との間での上記差動制限装置による差動回転数差の制限度合いを決定する差動制限度合い決定手段とを備える。
【００１２】
そして、上記差動制限度合い決定手段は、上記積分値大小関係判定手段によって差動回転数差の積分値が所定の閾値よりも大きいと判定されたときに、上記積分値大小関係判定手段によって差動回転数差の積分値が所定の閾値よりも小さいと判定されたときよりも上記差動制限装置による差動回転数差の制限を強くしている。一方、上記積分値大小関係判定手段によって差動回転数差の積分値が所定の閾値よりも小さいと判定され、かつ上記必要トルク大小関係判定手段によって補助駆動輪の必要トルクが補助駆動輪の基準トルクよりも小さいと判定されたときに、上記必要トルク大小関係判定手段によって補助駆動輪の必要トルクが補助駆動輪の基準トルクよりも大きいと判定されたときよりも上記差動制限装置による差動回転数差の制限を弱くしている。
【００１３】
この特定事項により、差動回転数差の積分値が所定の閾値よりも小さく、かつ補助駆動輪の必要トルクが補助駆動輪の基準トルクよりも小さいときに、補助駆動輪の必要トルクが補助駆動輪の基準トルクよりも大きいときよりも差動制限装置による差動回転数差の制限を弱くしている。このとき、差動回転数差の積分値が所定の閾値よりも小さいことから、車両が砂地などの路面以外を走行していることが判断され、補助駆動輪の必要トルクが補助駆動輪の基準トルクよりも小さいことから、スリップしやすい路面つまり低μ路での発進時であることが判断される。これにより、車両がスリップしやすい低μ路での発進時においては、差動制限装置による主駆動輪と補助駆動輪との間での差動回転数差の制限が弱められることになり、補助駆動輪に対し伝達されるトルクが抑制される。このため、摩擦係数が小さい路面（低μ路）上にて補助駆動輪に過大なトルクが伝達されることがなくなり、後駆動輪側の懸架系での振動・異音を抑制することが可能となる。
【００１４】
また、差動回転数差の積分値が所定の閾値よりも大きいときに、差動回転数差の積分値が所定の閾値よりも小さいときよりも差動制限装置による差動回転数差の制限を強くしている。このとき、差動回転数差の積分値が所定の閾値よりも大きいことから、車両がスリップしやすい路面つまり砂地などの路面を走行していることが判断される。これにより、車両がスリップしやすい砂地などの路面を走行している際には、差動制限装置による主駆動輪と補助駆動輪との間での差動回転数差の制限が強められることになり、補助駆動輪に対し伝達されるトルクが増大されている。このため、車両が砂地を走行する際に、補助駆動輪へのトルクが制限されることなく十分に伝達され、砂地などでの連続走行性能を向上させることが可能となる。
【００１５】
その上、車両が砂地を走行する際に差動制限装置による主駆動輪と補助駆動輪との間での差動回転数差の制限が強められることにより、差動制限装置での摩擦による温度上昇が抑制される。つまり、主駆動輪と補助駆動輪との間での差動回転数差の制限を弱めたもののように主駆動輪と補助駆動輪との間での差動回転数差が大きくなって差動制限装置での摩擦により保護温度を短時間で超えてしまうことがなく、差動制限装置の耐久性を向上させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
以上、要するに、差動回転数差の積分値が所定の閾値よりも小さく、かつ補助駆動輪の必要トルクが補助駆動輪の基準トルクよりも小さいときに、補助駆動輪の必要トルクが補助駆動輪の基準トルクよりも大きいときよりも差動制限装置による差動回転数差の制限を弱くすることで、スリップしやすい低μ路での発進時に補助駆動輪に対し伝達されるトルクを抑制し、後駆動輪側の懸架系での振動・異音を抑制することができる。一方、差動回転数差の積分値が所定の閾値よりも大きいときに差動制限装置による差動回転数差の制限を強くすることで、砂地等の路面走行時に補助駆動輪に対しトルクを十分に伝達して、砂地などの路面での連続走行性能および差動制限装置の耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は本発明の実施形態に係る駆動輪制御装置を用いた車両の駆動系の主要部を示す概念図であって、車両のフロント側（図１では左側）にエンジン１が配置されている。そして、エンジン１近傍のフロント側には、主駆動輪である左右の前輪１１，１１が配置され、この左右の前輪１１，１１は、互いにフロントディファレンシャル１２により連結されている。また、エンジン１から遠いリヤ側（図１では右側）には、補助駆動輪である左右の後輪１３，１３が配置され、この左右の後輪１３，１３は、互いにリヤディファレンシャル１４により連結されている。そして、左右の前輪１１，１１とフロントディファレンシャル１２とは、それぞれ等速ジョイント１１ａ，１１ａにより連結されている。また、左右の後輪１３，１３とリヤディファレンシャル１４とは、それぞれ等速ジョイント１３ａ，１３ａにより連結されている。
【００１９】
フロントディファレンシャル１２は、トランスミッション１５を介してエンジン１の出力軸１ａに連結されている。これにより、エンジン１からの駆動力がトランスミッション１５で変速されてフロントディファレンシャル１２に伝達され、それぞれ等速ジョイント１１ａ，１１ａを介して前輪１１，１１が駆動される。
【００２０】
フロントディファレンシャル１２には、フロントトランスファー機構１６を介して駆動力伝達機構としてのプロペラシャフト１７の前端部が連結されている。また、プロペラシャフト１７の後端部には、差動制限装置としてのカップリング装置２の一端部が連結され、そのカップリング装置２の他端部にリヤトランスファー機構１８（図２に表れる）を介してリヤディファレンシャル１４が連結されている。そして、本実施例では、プロペラシャフト１７、フロントディファレンシャル１２および等速ジョイント１１ａによって、エンジン１に近い前輪側駆動系１０Ａが構成されている。また、リヤディファレンシャル１４および等速ジョイント１３ａによって、エンジン１から遠い後輪側駆動系１０Ｂが構成されている。この場合、前輪側駆動系１０Ａの剛性は、後輪側駆動系１０Ｂの剛性よりも高く、その剛性比が略４：１の比率に設定されている。
【００２１】
図２に示すように、カップリング装置２とリヤディファレンシャル１４と、それらを連結するリヤトランスファー機構１８とは、１つに纏められてリヤデフアッシ１９となっている。リヤトランスファー機構１８は、リヤディファレンシャル１４の外面に嵌合固定されたトランスファーリングギヤ１８１と、カップリング装置２の後端部に固定され、トランスファーリングギヤ１８１と噛合するトランスファーピニオンギヤ１８２とを備えている。
【００２２】
カップリング装置２は、図３に示すように、一端有底の外筒ケース２１を備え、その外筒ケース２１の底壁から延びる連結軸２２に上記プロペラシャフト１７（図１参照）がジョイント２０（図１に表れる）を介して連結されている。また、外筒ケース２１の開放端には、蓋体２３が螺合固定されている。そして、蓋体２３の中心に形成された貫通孔２３ａには、トランスファーピニオンギヤ１８２を一端に備えたトランスファーピニオンシャフト２４とスプライン係合して一体回転するインナーシャフト２５が挿通されている。
【００２３】
インナーシャフト２５の軸方向の中間部分には、スプライン軸部２５ａが形成されている。このスプライン軸部２５ａの外周面側には、メインクラッチ部２６が設けられている。メインクラッチ部２６は、スプライン軸部２５ａの外周面にスプライン係合したメインクラッチ板２６ａ，２６ａ，…と、外筒ケース２１の内周面にスプライン係合した複数のメインクラッチ板２６ｂ，２６ｂ，…とを交互に重ねて構成されている。
【００２４】
また、インナーシャフト２５の蓋体２３寄りの位置には、メインクラッチ部２６の係合状態を変更するためのパイロットクラッチ部２７が設けられている。このパイロットクラッチ部２７は、蓋体２３の外面に備えた電磁コイル２８の磁力に応じて、メインクラッチ部２６を軸方向から押圧する。これにより、メインクラッチ部２６のメインクラッチ板２６ａ，２６ｂ同士が一体的に係合した、所謂直結状態と、メインクラッチ部２６のメインクラッチ板２６ａ，２６ｂ同士が離れた分断状態と、それら直結状態と分断状態との間の所謂半クラッチ状態とに係合力が変更可能となっている。この場合、メインクラッチ部２６のメインクラッチ板２６ａ，２６ｂ同士の係合力が小さくなるに従ってカップリング装置２（メインクラッチ部２６）の温度がメインクラッチ板２６ａ，２６ｂ同士の摩擦によって上昇する傾向にある。
【００２５】
そして、図１に示すように、カップリング装置２の電磁コイル２８は、車両に搭載された４ＷＤ用ＥＣＵ３に接続されている。４ＷＤ用ＥＣＵ３には、ＣＰＵ３１が備えられ、このＣＰＵ３１によって各部位から信号・情報を取り込み、メインクラッチ部２６のメインクラッチ板２６ａ，２６ｂ同士の係合状態を自動的に切り替える。これにより、前輪側駆動系１０Ａと後輪側駆動系１０Ｂとの間での係合力を変更して各前輪１１と各後輪１３との間での差動回転数差ｄｎｒを制限し、その制限された差動回転数差ｄｎｒに応じて各前輪１１および各後輪１３へのトルクの伝達を制御するようにしている。
【００２６】
また、４ＷＤ用ＥＣＵ３は、各前輪１１と各後輪１３との差動回転数差ｄｎｒの積分値Ｉｄｎｒを算出する差動回転数差積分値算出手段３２を備えている。この差動回転数差積分値算出手段３２では、各前輪１１の回転数（回転速度）から計算される左右の前輪１１，１１間の等速ジョイント１１ａ，１１ａの回転と、各後輪１３の回転数（回転速度）から計算される左右の後輪１３，１３間の等速ジョイント１３ａ，１３ａの回転との差により算出された差動回転数差ｄｎｒを積分して、各前輪１１と各後輪１３との差動回転数差ｄｎｒの積分値Ｉｄｎｒを得る。また、４ＷＤ用ＥＣＵ３は、上記差動回転数差積分値算出手段３２により算出された差動回転数差ｄｎｒの積分値Ｉｄｎｒと、差動回転数差ｄｎｒの所定の閾値としての基準値Ｍとの大小関係を判定する積分値大小関係判定手段３３を備えている。この積分値大小関係判定手段３３は、図４の（ｂ）に示すようなマップを備え、差動回転数差積分値算出手段３２により算出された差動回転数差ｄｎｒの積分値Ｉｄｎｒの基準値Ｍに対する位置関係から積分値Ｉｄｎｒの大小関係を判定している。この場合、図４の（ａ）に示すマップは、図４の（ｂ）に示すマップにおいて差動回転数差ｄｎｒの積分値Ｉｄｎｒと差動回転数差ｄｎｒの基準値Ｍとの大小関係に応じて各後輪１３に伝達されるトルクの大きさの特性を示している。
【００２７】
そして、図１に示すように、４ＷＤ用ＥＣＵ３は、上記積分値大小関係判定手段３３による差動回転数差ｄｎｒの積分値Ｉｄｎｒと、差動回転数差ｄｎｒの基準値Ｍとの大小関係の判定に基づいて、各前輪１１と各後輪１３との間でのカップリング装置２による差動回転数差ｄｎｒの制限度合いを決定する差動制限度合い決定手段４３を備えている。また、４ＷＤ用ＥＣＵ３は、各後輪１３が必要とする必要トルクｔｓｓｔ#Ｒｒを算出する補助駆動輪必要トルク算出手段としての後輪必要トルク算出手段４１を備えている。この後輪必要トルク算出手段４１では、車両の前後Ｇと、各後輪１３の接地荷重と、重力加速度をリヤディファレンシャル１４のデフ比で割った商算値と、各後輪１３のタイヤ径との積により各後輪１３の必要トルクｔｓｓｔ#Ｒｒを算出している。そして、４ＷＤ用ＥＣＵ３は、上記積分値大小関係判定手段３３よって差動回転数差ｄｎｒの積分値Ｉｄｎｒが差動回転数差ｄｎｒの基準値Ｍよりも小さいと判定されたときに、上記後輪必要トルク算出手段４１により算出された各後輪１３の必要トルクｔｓｓｔ#Ｒｒと基準となる各後輪１３の基準トルクとの大小関係を判定する必要トルク大小関係判定手段４２を備えている。また、差動制限度合い決定手段４３では、上記必要トルク大小関係判定手段４２による各後輪１３の必要トルクｔｓｓｔ#Ｒｒと基準トルクとの大小関係の判定に基づいてカップリング装置２による差動回転数差ｄｎｒの制限度合いが決定されるようになっている。この場合、基準トルクは、各前輪１１および各後輪１３の基本配分値ＫＳＳＴと、総駆動力ｔｉｎ（エンジン１のトルクとトランスミッション１５のギヤ比とフロントディファレンシャル１２のデフ比との積）との積により算出される。
【００２８】
更に、４ＷＤ用ＥＣＵ３には、エンジン１を制御するエンジン用ＥＣＵ５からのエンジントルク情報が取り込まれるようになっているとともに、トランスミッション１５を制御するトランスミッション用ＥＣＵ６からのトランスミッション１５のギヤ比情報が取り込まれるようになっている。また、４ＷＤ用ＥＣＵ３には、各前輪１１および各後輪１３の回転速度をそれぞれ個別に検出する４つの速度センサ３７，３７，…と、車両の前後Ｇを検出する前後Ｇ検出手段３８とが接続され、これらの各検出手段３７，３８からの信号・情報が４ＷＤ用ＥＣＵ３に取り込まれるようになっている。
【００２９】
ここで、差動回転数差ｄｎｒの積分値Ｉｄｎｒを用いて路面の状況を把握することができる根拠について説明する。
【００３０】
図５の（ａ）および（ｂ）、並びに図６の（ａ）および（ｂ）に示すように、各前輪１１と各後輪１３との間での差動回転数差ｄｎｒおよびその積分値Ｉｄｎｒの時間に対するイメージからも分かるように、各前輪１１と各後輪１３との間での差動回転数差ｄｎｒは、低μ路発進時および砂地走行時のいずれにおいても大きく変化するため、前輪１１および後輪１３にスリップが常に発生する状況であるか否かの判断がし難いのに対し、各前輪１１と各後輪１３との間での差動回転数差ｄｎｒの積分値Ｉｄｎｒは、低μ路発進時に前後差動が変化するため、ある一定の範囲で収まっている。一方、各前輪１１と各後輪１３との間での差動回転数差ｄｎｒの積分値Ｉｄｎｒは、砂地走行時に常時差動がつくために増加傾向となる。このため、各前輪１１と各後輪１３との間での差動回転数差ｄｎｒの積分値Ｉｄｎｒを用いることで、低μ路発進時と砂地走行時との差異が明確に判別できることになる。この場合、低μ路とは、スリップしやすい路面（例えば、路面μが６００Ｎｍ以下の路面）のことである。
【００３１】
次に、４ＷＤ用ＥＣＵ３によってカップリング装置２のメインクラッチ部２６のメインクラッチ板２６ａ，２６ｂ同士の係合力を路面の状況に応じて変更する制御の流れを図７のフローチャートに基づいて説明する。
【００３２】
先ず、図７のフローチャートのステップＳＴ１において、各前輪１１および各後輪１３の総駆動力ｔｉｎを算出する。具体的には、総駆動力ｔｉｎは、エンジン１のトルクと、トランスミッション１５のギヤ比と、フロントディファレンシャル１２のデフ比との積により算出する。
【００３３】
次いで、ステップＳＴ２において、差動回転数差ｄｎｒを算出する。具体的には、差動回転数差ｄｎｒは、各前輪１１の回転数（回転速度）から計算される左右の前輪１１，１１間の等速ジョイント１１ａ，１１ａの回転と、各後輪１３の回転数（回転速度）から計算される左右の後輪１３，１３間の等速ジョイント１３ａ，１３ａの回転との差により算出する。そして、ステップＳＴ３において、各後輪１３の必要トルクｔｓｓｔ#Ｒｒを算出する。この各後輪１３の必要トルクｔｓｓｔ#Ｒｒは、後輪必要トルク算出手段４１により算出される。それから、ステップＳＴ４において、上記ステップＳＴ２で算出された差動回転数差ｄｎｒを積分して差動回転数差ｄｎｒの積分値Ｉｄｎｒを算出する。
【００３４】
その後、ステップＳＴ５において、差動回転数差ｄｎｒの積分値Ｉｄｎｒが差動回転数差ｄｎｒの基準値Ｍ以上であるか否かを判定する。このステップＳＴ５では、積分値大小関係判定手段３３のマップ（図４の（ｂ）参照）に基づいて差動回転数差ｄｎｒの積分値Ｉｄｎｒの基準値Ｍに対する位置関係から積分値Ｉｄｎｒの大小関係を判定する。このとき、差動回転数差ｄｎｒの積分値Ｉｄｎｒを用いるのは、エンジン１に近い各前輪１１の駆動系の剛性とエンジン１から遠い各後輪１３の駆動系の剛性との剛性差などによって差動回転数差ｄｎｒが振幅して変化するため、差動回転数差ｄｎｒではスリップが常に発生する状況であるか否かの判断がし難いのに対し、差動回転数差ｄｎｒの積分値Ｉｄｎｒでは、各前輪１１と各後輪１３との間でのカップリング装置２の捩れ角が算出されるため、スリップが常に発生する状況であるか否かの判断がし易くなるからである。これにより、ステップＳＴ５による判定では、差動回転数差ｄｎｒの基準値Ｍを閾値にし、差動回転数差ｄｎｒの積分値Ｉｄｎｒが差動回転数差ｄｎｒの基準値Ｍよりも大きければ、砂地走行時であることが容易に判定され、差動回転数差ｄｎｒの積分値Ｉｄｎｒが差動回転数差ｄｎｒの基準値Ｍよりも小さければ、砂地以外の路面走行時であることが容易に判定される。
【００３５】
そして、上記ステップＳＴ５の判定が、差動回転数差ｄｎｒの積分値Ｉｄｎｒが差動回転数差ｄｎｒの基準値Ｍ以上であるＹＥＳの場合には、砂地走行時であると判定してステップＳＴ６に進み、基準トルクにＦ／Ｂトルクを加算した合成トルクを４ＷＤ指令値として後輪１３に配分して制御する。つまり、各前輪１１と各後輪１３との間でのカップリング装置２による差動回転数差ｄｎｒの制限を強くして、メインクラッチ部２６のメインクラッチ板２６ａ，２６ｂ同士の係合力を強くし、各後輪１３には路面に伝達可能なトルク以上のトルク、具体的には、基準トルクにＦ／Ｂトルクを加算した合成トルクを伝達する。この場合、Ｆ／Ｂトルクは、前輪１１と後輪１３との間での差動回転数差ｄｎｒにより決定され、必要トルクｔｓｓｔ#Ｒｒ以上のトルクではあるが、大きすぎるとエネルギーロスが大きくなるので、砂地での走行に応じた最適なトルクにフィードバック制御されている。
【００３６】
一方、上記ステップＳＴ５の判定が、差動回転数差ｄｎｒの積分値Ｉｄｎｒが差動回転数差ｄｎｒの基準値Ｍ未満であるＮＯの場合には、砂地以外の路面走行時であると判定されてステップＳＴ７に進む。
【００３７】
そして、ステップＳＴ７において、上記ステップＳＴ３において算出した各後輪１３の必要トルクｔｓｓｔ#Ｒｒが各後輪１３の基準トルク以上であるか否かを判定する。このとき、各後輪１３の必要トルクｔｓｓｔ#Ｒｒが基準トルク未満であれば、各前輪１１がスリップし易いために各後輪１３へのトルクの伝達を基準トルク未満にする必要があるとの判断から、路面がスリップし易い路面つまり低μ路であることが容易に判定される。従って、上記ステップＳＴ７の判定が、各後輪１３の必要トルクｔｓｓｔ#Ｒｒが各後輪１３の基準トルク未満であるＮＯの場合には、路面がスリップし易い低μ路であると判断してステップＳＴ８に進む。このステップＳＴ８では、基準トルク未満の必要トルクｔｓｓｔ#Ｒｒを４ＷＤ指令値として各後輪１３に配分して制御する。つまり、カップリング装置２による差動回転数差ｄｎｒの制限が、各後輪１３の必要トルクｔｓｓｔ#Ｒｒが各後輪１３の基準トルク以上である場合のカップリング装置２による差動回転数差ｄｎｒの制限よりも弱められて、メインクラッチ部２６のメインクラッチ板２６ａ，２６ｂ同士の係合力が弱められ、各後輪１３にはステップＳＴ３において算出した必要トルクｔｓｓｔ#Ｒｒ（基準トルク未満の必要トルクｔｓｓｔ#Ｒｒ）を伝達している。
【００３８】
一方、上記ステップＳＴ７の判定が、各後輪１３の必要トルクｔｓｓｔ#Ｒｒが各後輪１３の基準トルク以上であるＹＥＳの場合には、路面が通常路であると判断してステップＳＴ９に進む。このステップＳＴ９では、必要トルクｔｓｓｔ#Ｒｒ以上の基準トルクを４ＷＤ指令値として各後輪１３に配分して制御する。つまり、カップリング装置２による差動回転数差ｄｎｒの制限が、各後輪１３の必要トルクｔｓｓｔ#Ｒｒが各後輪１３の基準トルク未満である場合のカップリング装置２による差動回転数差ｄｎｒの制限よりも強められる。このとき、メインクラッチ部２６のメインクラッチ板２６ａ，２６ｂ同士の係合力も、各後輪１３の必要トルクｔｓｓｔ#Ｒｒが各後輪１３の基準トルク未満である場合のメインクラッチ板２６ａ，２６ｂ同士の係合力よりも強められ、各後輪１３にはステップＳＴ３において算出した必要トルクｔｓｓｔ#Ｒｒよりも大きな基準トルクを伝達している。
【００３９】
この場合、上記ステップＳＴ４により差動回転数差積分値算出手段３２が構成され、上記ステップＳＴ５により積分値大小関係判定手段３３が構成されている。また、上記ステップＳＴ３により後輪必要トルク算出手段４１（補助駆動輪必要トルク算出手段）が構成され、上記ステップＳＴ７により必要トルク大小関係判定手段４２が構成され、さらに上記ステップＳＴ６、ステップＳＴ８およびステップＳＴ９により差動制限度合い決定手段４３が構成されている。
【００４０】
このように、上記実施形態では、差動回転数差ｄｎｒの積分値Ｉｄｎｒが差動回転数差ｄｎｒの基準値Ｍよりも小さく、かつ各後輪１３の必要トルクｔｓｓｔ#Ｒｒが各後輪１３の基準トルクよりも小さいときに、各後輪１３の必要トルクｔｓｓｔ#Ｒｒが各後輪１３の基準トルクよりも大きいときよりもカップリング装置２による差動回転数差ｄｎｒの制限を弱くしている。要するに、差動回転数差ｄｎｒの積分値Ｉｄｎｒが差動回転数差ｄｎｒの基準値Ｍよりも小さく、かつ各後輪１３の必要トルクｔｓｓｔ#Ｒｒが各後輪１３の基準トルクよりも小さければ、図４の（ａ）および（ｂ）に示すように、差動回転数差ｄｎｒの積分値Ｉｄｎｒと差動回転数差ｄｎｒの基準値Ｍとの大小関係に応じて各後輪１３に伝達される必要トルクｔｓｓｔ#Ｒｒの制限が弱められている。このとき、差動回転数差ｄｎｒの積分値Ｉｄｎｒが基準値Ｍよりも小さいことから、車両が砂地などの路面以外を走行していることが判断され、各後輪１３の必要トルクｔｓｓｔ#Ｒｒが各後輪１３の基準トルクよりも小さいことから、スリップしやすい路面つまり低μ路での発進時であることが判断される。これにより、車両がスリップしやすい低μ路での発進時においては、カップリング装置２による各前輪１１と各後輪１３との間での差動回転数差ｄｎｒの制限が弱められて、メインクラッチ部２６のメインクラッチ板２６ａ，２６ｂ同士の係合力が弱められ、各後輪１３には基準トルク未満に抑制された必要トルクｔｓｓｔ#Ｒｒが伝達される。このため、摩擦係数が小さい路面（低μ路）上にて各後輪１３に過大なトルクが伝達されることがなくなり、後輪１３側の懸架系での振動・異音を抑制することができる。
【００４１】
また、差動回転数差ｄｎｒの積分値Ｉｄｎｒが差動回転数差ｄｎｒの基準値Ｍよりも大きいときに、差動回転数差ｄｎｒの積分値Ｉｄｎｒが基準値Ｍよりも小さいときよりもカップリング装置２による差動回転数差ｄｎｒの制限を強くしている。このとき、差動回転数差ｄｎｒの積分値Ｉｄｎｒが基準値Ｍよりも大きいことから、車両がスリップしやすい路面つまり砂地などの路面を走行していることが判断される。これにより、車両がスリップしやすい砂地などの路面を走行している際には、カップリング装置２による各前輪１１と各後輪１３との間での差動回転数差ｄｎｒの制限が強められて、メインクラッチ部２６のメインクラッチ板２６ａ，２６ｂ同士の係合力が強められ、図４の（ａ）および（ｂ）に示すように、差動回転数差ｄｎｒの積分値Ｉｄｎｒと差動回転数差ｄｎｒの基準値Ｍとの大小関係に応じて、各後輪１３には基準トルクにＦ／Ｂトルクを加算した大きな合成トルクが伝達される。このため、車両が砂地を走行する際に、各後輪１３へのトルクが制限されることなく十分に伝達され、砂地などでの連続走行性能を向上させることができる。
【００４２】
その上、車両が砂地を走行する際にカップリング装置２による各前輪１１と各後輪１３との間での差動回転数差ｄｎｒの制限が強められることにより、カップリング装置２での温度上昇が抑制される。つまり、図８に破線で示すように、各前輪１１と各後輪１３との間での差動回転数差ｄｎｒの制限を弱めたものでは、メインクラッチ部２６のメインクラッチ板２６ａ、２６ｂ同士の係合力が小さくなり、摩擦によってカップリング装置２の保護温度を短時間で超えてしまうことになるが、図８に実線で示すように、各前輪１１と各後輪１３との間での差動回転数差ｄｎｒの制限を強めたものでは、メインクラッチ部２６のメインクラッチ板２６ａ、２６ｂ同士の係合力が大きくなり、摩擦によりカップリング装置２の保護温度を短時間で超えてしまうことがない。よって、カップリング装置２の耐久性を向上させることができる。
【００４３】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、上記実施形態では、差動制限装置として、電磁コイル２８の磁力に応じてメインクラッチ部２６を軸方向から押圧するカップリング装置２を適用したが、複数のプレートを油圧ピストンにより一方から押圧して摩擦力を発生させるようにした油圧式のカップリング装置が差動制限装置として適用されていてもよいのはもちろんである。
【００４４】
また、上記実施形態では、車両のフロント側にエンジン１を配置した場合にエンジン１に近い前輪１１を主駆動輪に、エンジン１から遠い後輪１３を補助駆動輪にそれぞれ設定したが、車両のリヤ側にエンジンが配置されていてもよく、その場合には、エンジンに近い後輪が主駆動輪に、エンジンから遠い前輪が補助駆動輪にそれぞれ設定されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態に係る駆動輪制御装置を備えた車両の概念図である。
【図２】カップリング装置を含むデフアッシの断面図である。
【図３】カップリング装置の断面図である。
【図４】（ａ）は差動回転数差の積分値と差動回転数差の基準値との大小関係に応じて各後輪に伝達されるトルクの大きさの特性を示す特性図であり、（ｂ）は時間に対する差動回転数差の積分値の特性を示す特性図である。
【図５】（ａ）は低μ路発進時の時間に対する差動回転数差の特性を示す特性図であり、（ｂ）は低μ路発進時の時間に対する差動回転数差の積分値の特性を示す特性図である。
【図６】（ａ）は砂地走行時の時間に対する差動回転数差の特性を示す特性図であり、（ｂ）は砂地走行時の時間に対する差動回転数差の積分値の特性を示す特性図である。
【図７】４ＷＤ用ＥＣＵによるカップリング装置の電磁コイルの制御の流れを示すフローチャート図である。
【図８】砂地走行時の時間に対するカップリング装置の温度の特性を示す特性図である。
【図９】従来例に係る後輪デフデフマウントがストッパに対し離接を繰り返す状態を模式的に示す図であって、（ａ）は後駆動輪のグリップ時に後輪デフのデフマウントがストッパに対し当接した状態を示し、（ｂ）は後駆動輪のスリップ時に後輪デフのデフマウントがストッパに対し離反した状態を示している。
【符号の説明】
【００４６】
１１            前輪（主駆動輪）
１３            後輪（補助駆動輪）
１７            プロペラシャフト（駆動力伝達機構）
２              カップリング装置（差動制限装置）
３２            差動回転数差積分値算出手段
３３            積分値大小関係判定手段
４１            後輪必要トルク算出手段（補助駆動輪必要トルク算出手段）
４２            必要トルク大小関係判定手段
４３            差動制限度合い決定手段
Ｍ              差動回転数差の基準値（所定の閾値）
ｄｎｒ          前輪と後輪との間での差動回転数差
Ｉｄｎｒ        差動回転数差の積分値
ｔｓｓｔ#Ｒｒ   必要トルク
【図１】
2008265641.tif 000003
【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】
2008265641.tif 000009
【図８】
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【図９】
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