(57)【要約】【課題】新規な構成を有するトルク配分制御装置を提供する。【解決手段】クラッチ２０には、エンジン側から動力が伝達されており、第１の駆動軸と第２の駆動軸とへ伝達される伝達トルクの配分比を、自己の係合の程度に応じて可変に設定する。検出部２７は、第１の駆動軸から動力が伝達される第１の車輪と、第２の駆動軸から動力が伝達される第２の車輪とに作用する作用力をそれぞれ検出する。そして、制御部２５は、検出部２７によって検出された作用力に基づいて、第１の車輪と第２の車輪とに与えられる力のうち、一方の力が駆動力で、他方の力が制動力であると判断した場合には、クラッチ２０の係合の程度が現在の状態よりも弱くなるように、クラッチを制御する。【選択図】図１
2005297587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルク配分制御装置において、
エンジンから出力された動力が伝達されており、第１の駆動軸と第２の駆動軸とへ伝達される伝達トルクの配分比を、自己の係合の程度に応じて可変に設定するクラッチと、
前記第１の駆動軸から動力が伝達される第１の車輪と、前記第２の駆動軸から動力が伝達される第２の車輪とに作用する作用力をそれぞれ検出する検出部と、
前記検出部によって検出された作用力に基づいて、前記第１の車輪と前記第２の車輪とに与えられる力のうち、一方の力が駆動力で、他方の力が制動力であると判断した場合には、前記クラッチの係合の程度が現在の状態よりも弱くなるように、前記クラッチを制御する制御部と
を有することを特徴とする車両のトルク配分制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、駆動時において、前記第１の車輪または前記第２の車輪に作用する前後力の値が負である場合、または、制動時において、前記第１の車輪または前記第２の車輪に作用する前後力の値が正である場合に、前記第１の車輪と前記第２の車輪とに与えられる力のうち、前記一方の力が駆動力で、前記他方の力が制動力であると判断することを特徴とする請求項１に記載された車両のトルク配分制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、駆動時において、前記第１の車輪または前記第２の車輪に加えられている回転トルクの値が負である場合、または、制動時において、前記第１の車輪または前記第２の車輪に加えられている回転トルクの値が正である場合に、前記第１の車輪と前記第２の車輪とに与えられる力のうち、前記一方の力が駆動力で、前記他方の力が制動力であると判断することを特徴とする請求項１に記載された車両のトルク配分制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、車両の運転条件に応じて、前記クラッチの係合力を設定する設定値を可変に設定し、当該設定された設定値となるように前記クラッチを制御しており、前記クラッチの係合の程度が、前記設定値によって設定された係合の状態よりも弱くなるように、前記クラッチを制御することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載された車両のトルク配分制御装置。
【請求項５】
第１の駆動軸と第２の駆動軸とへ伝達される伝達トルクの配分比を制御するトルク配分制御方法において、
前記第１の駆動軸から動力が伝達される第１の車輪と、前記第２の駆動軸から動力が伝達される第２の車輪とに作用する作用力をそれぞれ検出する第１のステップと、
前記検出部によって検出された作用力に基づいて、前記第１の車輪と前記第２の車輪とに与えられる力のうち、一方の力が駆動力で、他方の力が制動力であると判断した場合には、エンジンから出力された動力が伝達されており、自己の係合の程度に応じて前記配分比を可変に設定するクラッチを、当該クラッチの係合の程度が現在の状態よりも弱くなるように、制御する第２のステップと
を有することを特徴とする車両のトルク配分制御方法。
【請求項６】
前記第２のステップは、駆動時において、前記第１の車輪または前記第２の車輪に作用する前後力の値が負である場合、または、制動時において、前記第１の車輪または前記第２の車輪に作用する前後力の値が正である場合に、前記第１の車輪と前記第２の車輪とに与えられる力のうち、前記第１の車輪と前記第２の車輪とに与えられた力が駆動力と制動力とで互いに異なっているとの判断を行うことを特徴とする請求項５に記載された車両のトルク配分制御方法。
【請求項７】
前記第２のステップは、駆動時において、前記第１の車輪または前記第２の車輪に加えられている回転トルクの値が負である場合、または、制動時において、前記第１の車輪または前記第２の車輪に加えられている回転トルクの値が正である場合に、前記第１の車輪と前記第２の車輪とに与えられる力のうち、前記第１の車輪と前記第２の車輪とに与えられた力が駆動力と制動力とで互いに異なっているとの判断を行うことを特徴とする請求項５に記載された車両のトルク配分制御方法。
【請求項８】
車両の運転条件に応じて、前記クラッチの係合の程度を設定する設定値を可変に設定し、当該設定された設定値となるように前記クラッチを制御する第３のステップをさらに有し、
前記第２のステップは、前記クラッチの係合の程度が、前記設定値によって設定された係合の状態よりも弱くなるように、前記クラッチを制御することを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載された車両のトルク配分制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のトルク配分制御装置および車両のトルク配分制御方法に係り、一方の駆動軸から他方の駆動軸に伝達される伝達トルクの配分比をクラッチを介して制御する手法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンのクランク軸から前後輪へのトルク伝達経路内にクラッチを介装し、このクラッチの係合の程度を調整することにより、前後輪へ伝達される伝達トルクの配分比を可変に制御する手法が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。この類の車両では、運転状態に応じてクラッチを係合させ、駆動軸の差動を制限することにより、基準トルク配分比（例えば、前輪：後輪＝35：65）から前後直結の間でトルク配分比が設定される。
【０００３】
また、特許文献３，４には、車軸に応力センサを埋込み、車輪に作用する作用力（例えば、前後力、横力、上下力等）を計測する手法が開示されている。また、特許文献５には、車輪に作用する６分力を演算する作用力検出装置が開示されている。同文献において、この６分力は、車輪の回転軸線と平行な第一軸と、その第一軸と直交する第二軸および第三軸（第二軸と第三軸とは互いに直交する）とのそれぞれに平行な３つの力、および第一軸〜第三軸の各々まわりの３つの回転モーメントである。
【特許文献１】特開２００３−２４００２４号公報
【特許文献２】特開平０６−１０７０１４号公報
【特許文献３】特開平０４−３３１３３６号公報
【特許文献４】特開平０７−２４８２７２号公報
【特許文献５】特開２０００−３９７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、クラッチを係合させ、直結側に設定を行った場合には、駆動系に内部循環トルクが作用し、運動性能が悪くなったり、駆動系の劣化を招く虞がある。また、この場合では、クラッチを係合しているにも拘わらず、クラッチプレートに相対回転が生じるため、クラッチの損傷を招く虞がある。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、新規な構成を有するトルク配分制御装置を提供することである。
【０００６】
また、本発明の別の目的は、運動性能の悪化や、駆動系およびクラッチの損傷を抑制しつつ、トルク配分制御を行う点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するために、第１の発明は、トルク配分制御装置を提供する。この車両のトルク配分制御装置は、エンジンから出力された動力が伝達されており、第１の駆動軸と第２の駆動軸とへ伝達される伝達トルクの配分比を、自己の係合の程度に応じて可変に設定するクラッチと、第１の駆動軸から動力が伝達される第１の車輪と、第２の駆動軸から動力が伝達される第２の車輪とに作用する作用力をそれぞれ検出する検出部と、検出部によって検出された作用力に基づいて、第１の車輪と第２の車輪とに与えられる力のうち、一方の力が駆動力で、他方の力が制動力であると判断した場合には、クラッチの係合の程度が現在の状態よりも弱くなるように、クラッチを制御する制御部とを有する。
【０００８】
ここで、第１の発明において、制御部は、駆動時において、第１の車輪または第２の車輪に作用する前後力の値が負である場合、または、制動時において、第１の車輪または第２の車輪に作用する前後力の値が正である場合に、第１の車輪と第２の車輪とに与えられる力のうち、一方の力が駆動力で、他方の力が制動力であると判断することが好ましい。
【０００９】
また、第１の発明において、制御部は、駆動時において、第１の車輪または第２の車輪に加えられている回転トルクの値が負である場合、または、制動時において、第１の車輪または第２の車輪に加えられている回転トルクの値が正である場合に、第１の車輪と第２の車輪とに与えられる力のうち、一方の力が駆動力で、他方の力が制動力であると判断することが好ましい。
【００１０】
さらに、第１の発明において、制御部は、車両の運転条件に応じて、クラッチの係合力を設定する設定値を可変に設定し、設定された設定値となるようにクラッチを制御するとともに、上記の判断を行った場合には、クラッチの係合の程度が、設定値によって設定された係合の状態よりも弱くなるように、クラッチを制御することが好ましい。
【００１１】
第２の発明は、第１の駆動軸と第２の駆動軸とへ伝達される伝達トルクの配分比を制御するトルク配分制御方法を提供する。この車両のトルク配分制御方法は、第１の駆動軸から動力が伝達される第１の車輪と、第２の駆動軸から動力が伝達される第２の車輪とに作用する作用力をそれぞれ検出する第１のステップと、検出部によって検出された作用力に基づいて、第１の車輪と第２の車輪とに与えられる力のうち、一方の力が駆動力で、他方の力が制動力であると判断した場合には、エンジンから出力された動力が伝達されており、自己の係合の程度に応じて配分比を可変に設定するクラッチを、クラッチの係合の程度が現在の状態よりも弱くなるように、制御する第２のステップとを有する。
【００１２】
ここで、第２の発明において、第２のステップは、駆動時において、第１の車輪または第２の車輪に作用する前後力の値が負である場合、または、制動時において、第１の車輪または第２の車輪に作用する前後力の値が正である場合に、前記第１の車輪と前記第２の車輪とに与えられる力のうち、第１の車輪と第２の車輪とに与えられた力が駆動力と制動力とで互いに異なっているとの判断を行うことが好ましい。
【００１３】
また、第２の発明において、第２のステップは、駆動時において、第１の車輪または第２の車輪に加えられている回転トルクの値が負である場合、または、制動時において、第１の車輪または第２の車輪に加えられている回転トルクの値が正である場合に、第１の車輪と第２の車輪とに与えられる力のうち、一方の力が駆動力で、他方の力が制動力であると判断することが好ましい。
【００１４】
さらに、第２の発明において、車両の運転条件に応じて、クラッチの係合の程度を設定する設定値を可変に設定し、設定された設定値となるようにクラッチを制御する第３のステップをさらに有していてもよい。この場合、第２のステップは、クラッチの係合の程度が、設定値によって設定された係合の状態よりも弱くなるように、クラッチを制御することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、車輪に作用する作用力を直接的に検出し、一方の駆動輪と他方の駆動輪とに与えられる力のうち、一方の力が駆動力で、他方の力が制動力であると判断した場合には、クラッチの係合の程度が弱められる。これにより、クラッチおよび駆動系にかかる付加が軽減されるので、これらの損傷を抑制するとともに、タイトコーナブレーキ現象が回避され運動性能を損なうことがなく、スムーズな走行を得ることができる。また、作用力を直接的にモニタリングすることで、より効果的にトルク配分制御を行うことができるので、クラッチおよび駆動系の損傷を有効に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本実施形態にかかるトルク配分制御装置Ａが適用された車両の概略図である。このトルク配分制御装置Ａは、後述する油圧多板クラッチ２０、作用力検出センサ２７および制御部２５を主体に構成されている。まず、このトルク配分制御装置Ａの具体的なシステム処理の説明に先立ち、車両の駆動系について説明する。エンジン１のクランクシャフト（図示せず）からの動力は、自動変速装置２を介し、後述するセンタディファレンシャル装置３に伝達される。センタディファレンシャル装置３に伝達された動力は、左右前輪４fl，４frと、左右後輪４rl，４rrとへそれぞれ伝達され、これにより、左右前輪４fl，４frおよび左右後輪４rl，４rrに回転トルクが加えられ、これらの車輪４fl〜４rrが回転する。なお、以下、本明細書において、左前輪４flおよび右前輪４frを総称する場合には「前輪４f」という用語を用い、左後輪４rlおよび右後輪４rrを総称する場合には「後輪４r」という用語を用いる。また、左前輪４fl，右前輪４fr，左後輪４rlおよび右後輪４rrのすべてを総称する場合、或いは、単独の車輪であっても特定の車輪を指し示す場合以外には、「車輪４」という用語を用いる。
【００１７】
センタディファレンシャル装置３には、その前方（エンジン１側）から、動力の入力軸に相当する自動変速装置２のトランスミッション出力軸２ａが回転自在な状態で挿入されている。トランスミッション出力軸２ａの後端には、第１のサンギヤ５が固定的に取付けられている。また、センタディファレンシャル装置３には、その後方から、後輪側の駆動軸に相当するリヤドライブ軸６が回転自在な状態で挿入されており、このリヤドライブ軸６には、第２のサンギヤ７が固定的に取付けられている。
【００１８】
第１および第２のサンギヤ５，７を空間中央に収納するキャリア８には、複数の固定軸（図示せず）が周方向に沿って等間隔に設けられている。これらの固定軸には、第１のサンギヤ５と歯合する第１のピニオン９と、第２のサンギヤ７と歯合する第２のピニオン１０とが一体形成されたピニオン部材１１が回転自在な状態でそれぞれ取付けられている。第１のピニオン９と第１のサンギヤ５とが歯合することにより、第１の歯車列が構成され、第２のピニオン１０と第２のサンギヤ７とが歯合することにより、第２の歯車列が構成される。また、キャリア８の前端には、前輪側の駆動軸に相当するフロントドライブ軸１２に固定的に取付けられたトランスファドリブンギヤ１３と歯合するトランスファドライブギヤ１４が固定的に連結されている。
【００１９】
このような構成により、トランスミッション出力軸２ａの動力は、第１のサンギヤ５、第１のピニオン９、第２のピニオン１０および第２のサンギヤ７を介して、後輪４rの駆動軸側に出力される。出力された動力は、リヤドライブ軸６、プロペラシャフト１５、およびドライブピニオン軸部１６を介して、後輪終減速装置１７へ伝達される。そして、後輪終減速装置１７により、伝達された動力が、後輪左ドライブ軸１８rlを介して左後輪４rlへ伝達されるとともに、後輪右ドライブ軸１８rrを介して右後輪４rrへ伝達される。一方、トランスミッション出力軸２ａの動力は、第１のサンギヤ５、第１のピニオン９と第２のピニオン１０とのキャリア８を介して、前輪４fの駆動軸側へも出力される。この出力された動力は、トランスファドライブギヤ１４、トランスファドリブンギヤ１３、およびドライブピニオン軸部に相当するフロントドライブ軸１２を介して、前輪終減速装置１９へ伝達される。そして、前輪終減速装置１９により、伝達された動力が、前輪左ドライブ軸１８flを介して左前輪４flへ伝達されるとともに、前輪右ドライブ軸１８frを介して右前輪４frへ伝達される。
【００２０】
このような複合プラネタリギヤ式のセンタディファレンシャル装置３は、第１および第２のサンギヤ５，７と、第１および第２のピニオン９，１０との歯数を適切に設定することで、差動機能（前輪側の駆動軸と後輪側の駆動軸との差動回転）を有する。また、第１および第２のサンギヤ５，７と、第１および第２のピニオン９，１０との噛み合いピッチ半径を適切に設定することで、前輪４fの駆動軸と後輪４rの駆動軸とに伝達される伝達トルクの配分比が、所望の値（例えば、後輪偏重にしたトルク配分比）に設定される。
【００２１】
センタディファレンシャル装置３の２つの出力部材、すなわち、キャリア８と第２のサンギヤ７との間には、差動制限機能を有する油圧多板クラッチ２０が設けられている。油圧多板クラッチ２０は、自己の係合の程度に応じて、前輪４fの駆動軸と後輪４rの駆動軸とに伝達される伝達トルクの配分比を可変に設定する。具体的には、第２のサンギヤ７が取付けられたリヤドライブ軸６には、複数のドリブンプレート２１が軸線上に固定的に取付けられている。一方、キャリア８には、それぞれがドリブンプレート２１と交互に重なるように、複数のドライブプレート２２が固定的に設けられている。また、自動変速装置２、センタディファレンシャル装置３および前輪終減速装置１９などを収納するケース２３には、これらのプレート２１，２２を押圧するためのピストン、押圧プレートなど（図示せず）が設けられている。このピストンのピストン室には、ソレノイドバルブ２４が介装された流路を介して油圧装置（図示せず）が連結されており、このソレノイドバルブ２４の制御を行うことにより、ピストン室に供給される油圧の調整（例えば、増圧、保持および減圧）が行われる。
【００２２】
油圧調整により、ドリブンプレート２１およびドライブプレート２２が押圧される方向にピストンを動作させると、プレート同士の係合力が大きくなり、係合の程度が強くなる（油圧多板クラッチ２０の係合）。一方、これとは逆方向にピストンを動作せると、プレート同士の係合力が小さくなり、係合の程度が弱くなる（油圧多板クラッチ２０の解放）。油圧多板クラッチ２０が解放された状態において、前輪４fと後輪４rとに伝達される伝達トルクの配分比は、センタディファレンシャル装置３に依存した値となる。一方、油圧多板クラッチ２０が完全に係合した状態では、センタディファレンシャル装置３の差動が制限され、これにより、リヤドライブ軸６とキャリア８との回転が同期し、前後直結状態となる。この場合、前輪４fと後輪４rとに伝達される伝達トルクの配分比は、本実施形態において５０：５０となる。油圧多板クラッチ２０の係合力（締結トルク）は、ソレノイドバルブ２４のデューティ比を可変に設定することにより、後述する制御部２５によって制御される。これにより、油圧多板クラッチ２０の係合力に応じて、３５：６５から５０：５０の間で伝達トルクの配分比が、可変に設定される。
【００２３】
なお、第１および第２のサンギヤ５，７と、第１および第２のピニオン１７，１８とを、例えば、はすば歯車で構成する。そして、第１の歯車列と第２の歯車列とのねじれ角を互いに異ならせることにより、ピニオン部材１９に、スラスト荷重が残留し、センタディファレンシャル装置３自体によっても差動制限機能を得ることができる。この場合、第１，第２のピニオン１７，１８とキャリア８に設けた固定軸の表面に噛み合いによる分離、接線荷重の合成力が作用し、ピニオン部材１９の両端において、摩擦トルクが発生するように設定すればよい。
【００２４】
図２は、制御部２５のブロック構成図である。制御部２５としては、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェースを主体に構成されるマイクロコンピュータを用いることができる。制御部２５は、ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従い、運転条件に応じて締結トルクに関する演算を行う。そして、制御部２５は、この演算によって算出された制御量（制御信号）をアクチュエータ（ソレノイドバルブ２４）に対して出力する。制御部２５には、運転条件、および、車輪に作用する作用力の状態を検出するために、センサ２６〜２９を含む各種センサからのセンサ信号が入力されている。
【００２５】
車輪速センサ２６は、前輪４fおよび後輪４rの周速（以下「車輪速度」という）をそれぞれ検出するセンサであり、ホール素子タイプのセンサを用いることができる。後輪用の車輪速センサ２６は、例えば、ケース２３の内側に設けられており、後輪４rの車輪速度Ｖrをリヤドライブ軸６の周速によって検出する。一方、後輪用の車輪速センサ２６は、例えば、トランスミッションケース（図示せず）の内側に設けられており、前輪４fの車輪速度Ｖfを検出する。
【００２６】
図３は、車輪４に作用する作用力の説明図である。作用力検出センサ２７は、作用力を検出するセンサであり、車輪４を支持する車軸または車軸を支持する部材（以下、これらを単に「車軸」という）にそれぞれ設けられている。同図に示すように、車輪４に作用する作用力としては、前後力Ｆxと、横力Ｆyと、上下力Ｆzとが挙げられる。前後力Ｆxは、車輪４があるすべり角βwで旋回するときに、接地面に発生する摩擦力のうち車輪中心面に平行な方向に発生する分力であり、車輪中心面に直角な方向に発生する分力が横力Ｆyである。また、上下力Ｆzは、垂直方向の荷重である。この作用力検出センサ２７は、車軸に生じる応力は作用力に比例するという知得に基づき、車軸に働く応力を検出することにより、作用力を直接的に検出する。作用力検出センサ２７は、例えば、ひずみゲージと、このひずみゲージから出力される電気信号を処理し、作用力に応じた検出信号を生成する信号処理回路とを主体に構成される。なお、作用力検出センサ２７にひずみゲージを用いる構成では、この作用力検出センサ２７により、車輪４に加えられる回転トルクも直接的に検出することができる。なお、本明細書では、この回転トルクも作用力の一形態として取り扱う。すなわち、作用力検出センサによって検出可能な力（およびこれに準ずる物理量）のすべてが、作用力として機能する。作用力検出センサ２７の具体的な構成については、特開平４−３３４３６号公報および特開平１０−３１８８６２号公報等に開示されているので、必要ならば参照されたい。
【００２７】
スロットル開度センサ２８は、スロットルバルブ（図示せず）の開度θtを検出する。エンジン回転数センサ２９は、エンジン回転数Ｎeを検出するセンサであり、例えば、エンジン１のクランクシャフトと一体的に回転するクランクロータの外周近傍に配置されたクランク角センサを用いることができる。
【００２８】
制御部２５として機能するマイクロコンピュータを機能的に捉えると、条件判定部２５ａと、指示部２５ｂとを有する。条件判定部２５ａは、センサ２６，２７の検出信号を読み込み、この検出結果がトルク配分比を変更すべき制御条件を具備した場合には、指示部２５ｂに対して、トルク配分比の変更要求信号Ｓを出力する。この変更要求信号Ｓが指示部２５ｂに入力されると、指示部２５ｂは、適切なトルク配分比を特定し、このトルク配分比を実現するために必要な締結トルクの値に応じた制御信号（デューティ比）をアクチュエータに対して出力する。
【００２９】
図４は、本実施形態にかかるトルク配分の制御ルーチンを示すフローチャートである。この制御ルーチンは、所定の間隔毎に呼び出され、マイクロコンピュータによって実行される。まず、ステップ１において、車輪４の回転トルクＴに代表される各種検出値がセンサ２６〜２９からそれぞれ読み込まれる。
【００３０】
ステップ２において、車両が、現在加速（減速も含む）しているか否かが判断される。本実施形態では、後述するトルク配分の通常制御に加え、車輪４に加えられる回転トルクをモニタリングし、前輪４fと後輪４rとに与えられる力のうち、一方の力が駆動力で、他方の力が制動力であることを条件として、トルク配分制御を行う。作用力検出センサ２７において回転トルクを検出するためには、車輪４に回転トルクが加えられている状況、すなわち、車両が加速しているという状況が必要となる。そのため、回転トルクベースのトルク配分制御を行う前提として、車輪４の回転トルクが検出し得る状況を判断すべく、このステップ２の処理が設けられている。車両の加速は、例えば、スロットルバルブの開度（スロットル開度）θaccが判定しきい値以上となること、ブレーキペダルが踏み込まれていること（減速）、進行方向に作用する加速度の絶対値が判定しきい値以上であることにより、判断することができる。このステップ２において、肯定判定された場合、すなわち、車両が加速している場合には、ステップ３に進む。一方、ステップ２において否定判定された場合、すなわち、車両が加速していない場合には、ステップ４に進む。
【００３１】
ステップ３では、一例として以下に示すトルク配分の通常制御を行った後に、本ルーチンを抜ける。
通常制御
（Ａ）前輪４fの速度Ｖfが後輪４rの速度Ｖrよりも速いとき
Ｔf＝0.35×Ｔi＋Ｔc・・・（１）
Ｔr＝0.65×Ｔi＋Ｔc・・・（２）
上記（Ａ）に相当する制御条件を具備した場合には、指示部２５ｂは、前後輪４f，４rのトルク配分比が、（１）式，（２）式となるように、ソレノイドバルブ２４のデューティ制御を行う。
（Ｂ）後輪４rの速度Ｖrが前輪４fの速度Ｖfよりも速いとき
Ｔf＝0.35×Ｔi＋Ｔc・・・（１）
Ｔr＝0.65×Ｔi−Ｔc・・・（２）
上記（Ｂ）に相当する制御条件を具備した場合には、指示部２５ｂは、前後輪４f，４rのトルク配分比が、（１）式，（２）式となるように、ソレノイドバルブ２４のデューティ制御を行う。
【００３２】
ここで、Ｔfは前輪４fの回転トルク、Ｔrは後輪４rの回転トルク、Ｔcは油圧多板クラッチ２０のトルク容量である。Ｔiはセンタディファレンシャル装置３の入力軸（トランスミッション出力軸３ａ）へ入力される入力トルクであり、センサ２８，２９から得られた車両状態信号（エンジン回転数Ne、スロットル開度θacc）に基づいて推定することができる。具体的には、エンジン回転数Neとスロットル開度θaccとからエンジン出力が推定され、このエンジン出力に現在のギヤ位置に相当するギヤ比を乗算することにより入力トルクＴiが推定される。
【００３３】
「0.35」は、ギヤ（第１および第２のサンギヤ５，７および第１および第２のピニオン１７，１８）の歯数で決まる前輪４fの回転トルクの係数である。「0.65」はギヤ（第１および第２のサンギヤ５，７および第１および第２のピニオン１７，１８）の歯数で決まる後輪４fの回転トルクの係数である。この場合、油圧多板クラッチ２０による調整が行われない場合（油圧多板クラッチ２０の解放）、前後輪のトルク配分比は３５：６５となる。
【００３４】
一方、ステップ４では、前輪４fおよび後輪４rの回転トルクＴf，Ｔrが算出される。前輪４fの回転トルクＴfは、左前輪４flおよび右前輪４frの各々について検出された回転トルクＴの総和として、一義的に算出される。ただし、前輪４fの回転トルクとしては、左右前輪４fl，４frの回転トルクＴの平均値、その他の演算値を用いてもよく、一方の車輪４fl，４frの値を代表値として用いてもよい。また、このステップ５では、前輪４fと同様に、後輪４rの回転トルクＴrも算出される。
【００３５】
ステップ５において、前輪４fに加えられた回転トルクＴfの値が正の値である否かが判断される。上述した図３に示すように、車両の前進方向に駆動力が与えられている場合、作用力検出センサ２７によって検出される前後力Ｆの値が正であるとする。このケースにおいて、前輪４fの回転トルクＴfが正の値となる場合には、前輪４fに駆動力が与えられ、一方、前輪４fの回転トルクＴfが負の値となる場合には、前輪４fに制動力が与えられる。換言すれば、このステップ５の判断により、前輪４fに駆動力が与えられているのか、それとも制動力が与えられているのかが判断される。ただし、本実施形態では、作用力検出センサ２７の検出値に含まれている誤差等の影響を考慮して、予め設定された正（プラス）の微少値Ｔthを、前輪４fの回転トルクＴfから減じたとしても未だこの値が正となる場合に、回転トルクＴfの値を正とみなす。
【００３６】
このステップ５において、肯定判定された場合、すなわち、前輪４fにおける回転トルクＴfの値が正である場合には（Ｔf−Ｔth＞０）、ステップ６に進む。そして、ステップ６において、前輪駆動フラグＦtfが「１」にセットされ、ステップ８に進む。この前輪駆動フラグＦtfは、車両の始動に伴い行われるイニシャルルーチンにより初期的には「０」に設定されており、「１」は現在前輪４fに与えられている力が駆動力であることを意味する。一方、ステップ５において、否定判定された場合、すなわち、前輪４fにおける回転トルクＴfの値が負である場合には（Ｔf−Ｔth≦０）、ステップ７に進む。そして、ステップ７において、前輪駆動フラグＦtfが「０」にリセットされ、ステップ８に進む。
【００３７】
ステップ８において、後輪４rに加えられた回転トルクＴrの値が正の値である否かが判断される。前輪４fと同様に、このステップ８の判断により、後輪４rに駆動力が与えられているのか、それとも制動力が与えられているのかが判断される。また、このステップ８でも、誤差等の影響を考慮して、予め設定された正（プラス）の微少値Ｔthを、後輪４rの回転トルクＴrから減じたとしても未だこの値が正である場合に、回転トルクＴrの値を正とみなす。
【００３８】
このステップ８において、肯定判定された場合、すなわち、後輪４rにおける回転トルクＴrの値が正である場合には（Ｔr−Ｔth＞０）、ステップ９に進む。そして、ステップ９において、後輪駆動フラグＦtfが「１」にセットされ、ステップ１１に進む。この後輪駆動フラグＦtfは、車両の始動に伴い行われるイニシャルルーチンにより初期的には「０」に設定されており、「１」は現在後輪４rに与えられている力が駆動力であることを意味する。一方、ステップ８において、否定判定された場合、すなわち、後輪４rにおける回転トルクＴrの値が負である場合には（Ｔr−Ｔth≦０）、ステップ１０に進む。そして、ステップ１０において、後輪駆動フラグＦtrが「０」にリセットされ、ステップ１１に進む。
【００３９】
ステップ１１において、前輪駆動フラグＦtrおよび後輪駆動フラグＦtrが、ともに「１」または「０」にセットされているか否かが判断される。前輪駆動フラグＦtrおよび後輪駆動フラグＦtrがともに「１」にセットされている場合、前輪４fおよび後輪４rには、それぞれ駆動力が与えられていることを意味する。一方、前輪駆動フラグＦtrおよび後輪駆動フラグＦtrがともに「０」にセットされている場合には、前輪４fおよび後輪４rには、それぞれ制動力が与えられていることを意味する。すなわち、このステップ１１の判断により、前輪４fと後輪４rとに与えられる制駆動力が対応するか否かが判断される。ここで、「制駆動力の対応」は、車輪４に与えられ力の量が等しく対応するということを意味するのではなく、駆動力および制動力という２つの力の性質的な対応、すなわち、力の方向が一致するか否かを意図していることと理解されたい。
【００４０】
このステップ１１において肯定判定された場合、すなわち、前後輪４f，４rに与えられる制駆動力が対応している場合には（Ｆtf＝１かつＦtr＝１、またはＦtf＝０かつＦtr＝０）、上述したステップ３に進む。そして、ステップ３において、トルク配分の通常制御を行った後に、本ルーチンを抜ける。一方、ステップ１１において否定判定された場合、すなわち、前後輪４f，４rに与えられる制駆動力が対応していない場合には（Ｆtf＝１かつＦtr＝０、またはＦtf＝０かつＦtr＝１）、ステップ１２に進む。
【００４１】
ステップ１２において、油圧多板クラッチ２０の締結トルクの値が、所定のステップ値だけ小さくなるように、締結トルクのダウン指示が行われ、本ルーチンを抜ける。これにより、ダウン指示に応じてソレノイドバルブ２４のデューティ制御が行われ、前後輪４f，４rのトルク配分比が、現在のトルク配分比よりも所定のステップ値だけ後輪偏重となるように、トルク配分比が変更される。
【００４２】
このように本実施形態によれば、まず、車輪に作用する作用力を直接検出する作用力検出センサ２７を用いて、前輪４fおよび後輪４rに加えられる回転トルクＴf，Ｔrが検出される。そして、検出された回転トルクＴf，Ｔrに基づいて、これらの値の符号が互いに異なる場合、すなわち、前輪４fと後輪４rとに与えられる力のうち、一方の力が駆動力で、他方の力が制動力である場合には、締結トルクの値が小さくなるように、油圧多板クラッチ２０が制御される。これにより、油圧多板クラッチ２０の係合力が小さくなる方向に作用するので、センタディファレンシャル装置３の差動を制限する力が低減される。
【００４３】
例えば、タイトコーナリング時には、前輪４fと後輪４rとの間の周速差が生じるため（通常、前輪の周速４fが速くなる）、後輪４rに駆動力が有効に与えられなかったり、逆駆動トルクと呼ばれるように、後輪４rに制動力が与えられたりするという事態が生じる（タイトコーナブレーキ現象）。このケースにおいて、油圧多板クラッチ２０を係合し、前後の直結化を行っていると、油圧多板クラッチ２０に比較的大きな相対回転が生じ、内部循環トルクが蓄積してしまう。そのため、運動性能が悪化し、駆動系の損傷を招いたり、場合によっては油圧多板クラッチ２０に滑りが生じ油圧多板クラッチ２０が損傷する虞がある。しかしながら、本実施形態では、回転トルクＴf，Ｔrをモニタリングし、前輪４fと後輪４rとに与えられる力のうち、一方の力が駆動力で他方の力が制動力であると判断した場合には、油圧多板クラッチ２０の係合の程度が弱められる。これにより、逆駆動トルクの発生を抑制し、油圧多板クラッチ２０および駆動系の損傷を抑制することができる。また、本実施形態では、油圧多板クラッチ２０の係合力をステップ値的に小さくすることにより、フィードバック的に締結トルクがその適正値に収束する。これにより、油圧多板クラッチ２０および駆動系の損傷を抑制するとともに、タイトコーナブレーキ現象が回避され運動性能を損なうことがなく、スムーズな走行を得ることができる。
【００４４】
また、例えば、従来では、車輪速度に基づいてトルク配分比の制御を行っていたが、車速パルス型のセンサでは、高速域に比べて低速域での検出精度が悪い場合がある。しかしながら、作用力を作用力検出センサ２７によって直接的に検出することで、より効果的にトルク配分制御を行うことができる。また、これにより、クラッチおよび駆動系の損傷を有効に抑制することができる。
【００４５】
なお、車輪４fl〜４rrに与えられる回転トルクにより、駆動力（或いは制動力）が発生するという観点から、車輪４fl〜４rrに作用する前後力Ｆxに基づいて、上述したトルク配分制御を行うこともできる。前後力Ｆxをモニタリングして、締結トルクを制御する場合には、図４におけるステップ５，８の処理には、以下の判断と置換される。
ステップ５
Ｆxf−Ｆxth＞０
ステップ８
Ｆxr−Ｆxth＞０
【００４６】
ここで、Ｆxfは前輪４fの前後力Ｆxであり、左前輪４fl・右前輪４frの各々について検出された前後力Ｆxの総和である。また、Ｆxrは前輪４rの前後力Ｆxであり、左後輪４rl・右後輪４rrの各々について検出された前後力Ｆxの総和である。また、Ｆxthは、作用力検出センサ２７の検出値に含まれている誤差等の影響を考慮した上で、前後力Ｆxf，Ｆの値が正であるか否かを判定するためのしきい値である。
【００４７】
すなわち、駆動時には、前輪４fまたは後輪４rに作用する前後力Ｆxの値が負である場合、または、制動時には、前輪４fまたは後輪４rに作用する前後力Ｆxの値が正である場合に、前輪４fと後輪４rとに与えられる力のうち、一方の力が駆動力で、他方の力が制動力であるとの判断が行われる。
【００４８】
また、本実施形態では、前後輪に対するトルク配分制御を説明したが、これ以外にも、本発明の制御手法を左右輪に対するトルク配分制御に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本実施形態にかかるトルク配分制御装置が適用された車両の概略図
【図２】制御部のブロック構成図
【図３】車輪に作用する作用力の説明図
【図４】本実施形態にかかるトルク配分の制御ルーチンを示すフローチャート
【符号の説明】
【００５０】
Ａ    トルク配分制御装置
１    エンジン
２    自動変速装置
３    センタディファレンシャル装置
４    車輪
５，７    サンギヤ
６    リヤドライブ軸
８    キャリア
９，１０    ピニオン
１１    ピニオン部材
１２    フロントドライブ軸
１３    トランスファドリブンギヤ
１４    トランスファドライブギヤ
１５    プロペラシャフト
１６    ドライブピニオン軸部
１７，１９  終減速装置
１８    ドライブ軸
２０    油圧多板クラッチ
２１    ドリブンプレート
２２    ドライブプレート
２３    ケース
２４    ソレノイドバルブ
２５    制御部
２６〜２９  センサ
【図１】
2005297587.tif 000003
【図２】
2005297587.tif 000004
【図３】
2005297587.tif 000005
【図４】
2005297587.tif 000006