(57)【要約】【課題】後輪差動装置と左後輪または右後輪の何れかにトルク調整可能な摩擦クラッチが設けられている車両用４輪駆動装置において、旋回方向に拘わらず同じ回頭性能等が得られる制御装置を提供する。【解決手段】車両の旋回方向に基づいて、車両旋回走行中に発生するバイアストルクの向きを判断し、旋回方向からバイアストルクの影響分だけ補正したカップリング３２のトルクに制御されるため、旋回方向に応じてトルク配分が変動することがなくなり、旋回方向によって回頭性能等が変化することが防止される。【選択図】図５
2016199251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２輪駆動走行時および４輪駆動走行時に駆動源から出力されるトルクが伝達される前輪と、４輪駆動時に該駆動源から出力されるトルクが伝達される後輪と、４輪駆動走行時に前後輪のトルク配分を調整するための摩擦クラッチとを備え、該摩擦クラッチは、旋回走行中の左右後輪に適宜差回転を付与する後輪差動装置の左右サイドギヤの何れか一方と左右同じ側に位置する前記後輪との間に設けられ、該左右サイドギヤの他方と該左右サイドギヤの他方と同じ側に位置する前記後輪とは前記摩擦クラッチなしに接続されている車両用４輪駆動装置に用いられるものであって、車両の走行状態を検出する車両状態検出部と、前記車両状態検出部によって検出される車両の走行状態に応じて前記摩擦クラッチのクラッチトルクの大きさを算出するフィードフォワード制御部を含み、その算出結果に基づいて前記摩擦クラッチのクラッチトルクの大きさを制御して前後輪のトルク配分を調整するトルク制御部とを備える、前記車両用４輪駆動装置の制御装置において、
車両の旋回方向を判断する旋回方向判断部と、
４輪駆動走行時において、前記旋回方向判断部が、前記後輪差動装置との間に前記摩擦クラッチが設けられる側の車輪を外輪として旋回する旋回方向であると判断する場合に、前記フィードフォワード制御部によって算出される前記摩擦クラッチのクラッチトルクを低下するように補正し、
前記旋回方向判断部が、前記後輪差動装置との間に前記摩擦クラッチが設けられる側の車輪を内輪として旋回する旋回方向であると判断する場合に、前記フィードフォワード制御部によって算出される前記摩擦クラッチのクラッチトルクを増加するように補正するトルク補正部とを、さらに含む
ことを特徴とする車両用４輪駆動装置の制御装置。
【請求項２】
前記フィードフォワード制御部は、前記車両が旋回走行していると判断されるときに、前記摩擦クラッチのクラッチトルクを、該車両が旋回走行していると判断しないときに比べて増加させるように算出することを特徴とする請求項１の車両用４輪駆動装置の制御装置。
【請求項３】
前記車両状態検出部は、車両のヨーレートを検出し、
前記トルク制御部は、前記車両状態検出部から得られた検出信号から目標ヨーレートを設定し、該目標ヨーレートと前記車両のヨーレートとの偏差に応じて前記摩擦クラッチのクラッチトルクの大きさを補正する補正量を算出するヨーレートフィードバック制御部をさらに含み、
前記トルク補正部は、旋回方向に応じて前記各偏差に対する補正量を変更することを特徴とする請求項１または２の車両用４輪駆動装置の制御装置。
【請求項４】
前記駆動源のトルクを前記前輪および前記後輪に分配するトランスファと、該トランスファと前記後輪差動装置との間を動力伝達可能に接続するプロペラシャフトとを含んで構成されており、
前記トランスファには、前記駆動源と前記プロペラシャフトとの間の動力伝達経路を断接する断接機構が設けられており、４輪駆動走行中は該断接機構が接続される
ことを特徴とする請求項１から３の何れか１の車両用４輪駆動装置の制御装置
【請求項５】
前記車両状態検出部は、操舵方向、または、左右後輪の各回転速度を検出するものであり、
前記旋回方向判断部は、前記車両の旋回方向を、操舵方向、または前記左右後輪の回転速度の差に基づいて判断することを特徴とする請求項１から３の何れか１の車両用４輪駆動装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用４輪駆動装置の制御装置に係り、特に、後輪差動装置と左右後輪の何れか一方との間に摩擦クラッチが設けられている４輪駆動装置の制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
２輪駆動走行時は駆動源のトルクが前輪に伝達され、４輪駆動走行時は駆動源のトルクが前輪および後輪に伝達されるＦＦ車両をベースとした４輪駆動装置が知られている。このような４輪駆動装置にあっては、前後輪に伝達されるトルク配分を調整するための摩擦クラッチが設けられている。特許文献１に記載の４輪駆動装置にあっては、後輪差動装置２６と右後輪８２との間に多板クラッチ機構３０が設けられている。この多板クラッチ機構３０のトルクが調整されることで、前後輪のトルク配分が調整される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２６０３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１のように後輪差動装置と右後輪との間に多板クラッチが設けられる場合、４輪駆動走行中に旋回走行されるとバイアストルクが発生するため、多板クラッチのトルクが同じであっても、旋回方向に応じて後輪トルクの合計値が変化する（すなわち、前後輪トルク配分が変化する）。このように、多板クラッチのトルクが同じであっても、旋回方向で前後輪トルク配分が変化するため、旋回走行中の回頭性能が変化してしまう問題があった。なお、上記問題について特許文献１にも何ら記載されていない。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、後輪差動装置と左後輪との間、または後輪差動装置と右後輪との間に、トルク調整可能な摩擦クラッチが設けられている車両用４輪駆動装置において、旋回方向に拘わらず同じ回頭性能が得られる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】
【０００６】
上記目的を達成するための、第１発明の要旨とするところは、(a)２輪駆動走行時および４輪駆動走行時に駆動源から出力されるトルクが伝達される前輪と、４輪駆動時にその駆動源から出力されるトルクが伝達される後輪と、４輪駆動走行時に前後輪のトルク配分を調整するための摩擦クラッチとを備え、その摩擦クラッチは、旋回走行中の左右後輪に適宜差回転を付与する後輪差動装置の左右サイドギヤの何れか一方と左右同じ側に位置する前記後輪との間に設けられ、その左右サイドギヤの他方とその左右サイドギヤの他方と同じ側に位置する前記後輪とは前記摩擦クラッチなしに接続されている車両用４輪駆動装置に用いられるものであって、車両の走行状態を検出する車両状態検出部と、前記車両状態検出部によって検出される車両の走行状態に応じて前記摩擦クラッチのクラッチトルクの大きさを算出するフィードフォワード制御部を含み、その算出結果に基づいて前記摩擦クラッチのクラッチトルクの大きさを制御して前後輪のトルク配分を調整するトルク制御部とを備える、前記車両用４輪駆動装置の制御装置において、(b)車両の旋回方向を判断する旋回方向判断部と、(c)４輪駆動走行時において、前記旋回方向判断部が、前記後輪差動装置との間に前記摩擦クラッチが設けられる側の車輪を外輪として旋回する旋回方向であると判断する場合に、前記フィードフォワード制御部によって算出される前記摩擦クラッチのクラッチトルクを低下するように補正し、(d)前記旋回方向判断部が、前記後輪差動装置との間に前記摩擦クラッチが設けられる側の車輪を内輪として旋回する旋回方向であると判断する場合に、前記フィードフォワード制御部によって算出される前記摩擦クラッチのクラッチトルクを増加するように補正するトルク補正部とを、さらに含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
このようにすれば、４輪駆動走行時において、車両の旋回方向を判断することで、車両旋回走行中に発生するバイアストルクの左右後輪に及ぼす影響を判断し、旋回方向に基づいてバイアストルクの影響分だけ摩擦クラッチのクラッチトルクの大きさを補正することで、旋回方向によって回頭性能が変化することが防止される。例えば、摩擦クラッチが設けられる側の車輪を外輪として旋回する場合には、前後輪の狙いのトルク配分に対して後輪側へのトルク配分が大きくなる。これに対して摩擦クラッチのクラッチトルクが低下するように補正することで、後輪側へ伝達されるトルクが低下し、狙ったトルク配分を得ることができる。また、摩擦クラッチが設けられる側の車輪を内輪として旋回する場合には、前後輪の狙いのトルク配分に対して後輪側へのトルク配分が小さくなる。これに対して摩擦クラッチのクラッチトルクが増加するように補正することで、後輪側へ伝達されるトルクが増加し、狙ったトルク配分を得ることができる。
【０００８】
また、第２発明の要旨とするところは、第１発明の車両用４輪駆動装置の制御装置において、前記フィードフォワード制御部は、前記車両が旋回走行していると判断するときには、前記摩擦クラッチのクラッチトルクを、その車両が旋回走行していると判断しないときに比べて増加させるように算出することを特徴とする。前記摩擦クラッチのクラッチトルクを増加させることによって、旋回走行時において後輪のトルク配分を増加させ、車両の回頭性能を上げることができる。
【０００９】
また、第３発明の要旨とするところは、第１発明または第２発明の車両用４輪駆動装置の制御装置において、前記車両状態検出部は、車両のヨーレートを検出し、前記トルク制御部は、前記車両状態検出部から得られた検出信号から目標ヨーレートを設定し、その目標ヨーレートと前記車両のヨーレートとの偏差に応じて前記摩擦クラッチのクラッチトルクの大きさを補正する補正量を算出するヨーレートフィードバック制御部をさらに含み、前記トルク補正部は、旋回方向に応じて前記偏差に対する補正量を変更する。このように、ヨーレートの偏差によるフィードバック制御を実行するに際して、旋回方向に応じて偏差に対する補正量が変更されるため、フィードバック制御による制御量が狙った値となり、目標ヨーレートへの追従性が旋回方向によって変化することが防止される。
【００１０】
また、第４発明の要旨とするところは、第１発明から第３発明の何れか１の車両用４輪駆動装置の制御装置において、前記駆動源のトルクを前記前輪および前記後輪に分配するトランスファと、そのトランスファと前記後輪差動装置との間を動力伝達可能に接続するプロペラシャフトとを含んで構成されており、前記トランスファには、前記駆動源と前記プロペラシャフトとの間の動力伝達経路を断接する断接機構が設けられており、４輪駆動走行中はその断接機構が接続されることを特徴とする。このようにすれば、２輪駆動走行中に摩擦クラッチおよび断接機構が解放されると、プロペラシャフトを含む摩擦クラッチと断接機構との間の動力伝達経路を構成する回転部材の引き摺りが防止されることから、燃費がさらに向上する。
【００１１】
また、第５発明の要旨とするところは、第１発明から第３発明の何れか１の車両用４輪駆動装置の制御装置において、前記車両状態検出部は、操舵方向、または左右後輪の各回転速度を検出するものであり、前記旋回方向判断部は、前記車両の旋回方向を、前記操舵方向、または前記左右後輪の回転速度の差に基づいて判断することを特徴とする。このようにして、操舵方向、または前記左右後輪の回転速度の差に基づいて旋回方向を判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例である車両用４輪駆動装置の構成を概略的に説明する骨子図である。
【図２】図１のカップリングのクラッチトルク算出に関する機能ブロック線図である。
【図３】車両旋回走行中の左後輪トルク、右後輪トルク、および左後輪トルクと右後輪トルクとの合計トルクを示す表である。
【図４】狙いのＲrトルク配分比と実際のＲrトルク配分比の関係を示す図である。
【図５】図２の電子制御装置の制御作動の要部、すなわち旋回方向に拘わらず前後輪のトルク配分を狙った値に制御する制御作動を説明するフローチャートである。
【図６】図２の電子制御装置の制御作動による作動結果を示すタイムチャートであって、４輪駆動走行中に左旋回が行われた場合の挙動を示している。
【図７】図２の電子制御装置の制御作動による作動結果を示すタイムチャートであって、４輪駆動走行中に右旋回が行われた場合の挙動を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明の一実施例である車両用４輪駆動装置８（以下、４輪駆動装置８）の構成を概略的に説明する骨子図である。図１において、４輪駆動装置８は、エンジン１０を駆動源とし、エンジン１０の駆動力を前輪１２Ｌ、１２Ｒ（特に区別しない場合には、前輪１２という）に伝達する第１動力伝達経路と、エンジン１０の駆動力を後輪１４Ｌ、１４Ｒ（特に区別しない場合には、後輪１４という）に選択的に伝達する第２動力伝達経路とを備えているＦＦ車両ベースの４輪駆動装置である。前輪１２は、２輪駆動走行時および４輪駆動走行時の何れであってもエンジン１２から出力されるトルクが伝達される主駆動輪である。後輪１４は、２輪駆動走行時は従動輪となる一方、４輪駆動走行時はエンジン１２から出力されるトルクが伝達される副駆動輪である。なお、エンジン１２が本発明の駆動源に対応している。
【００１５】
４輪駆動装置８は、エンジン１０、ロックアップクラッチ１１を備えたトルクコンバータ１５、自動変速機１６（変速機）、フロントデフ１７、内部に後述する断接機構２８を含んで構成されるトランスファ１８、プロペラシャフト２０、プロペラシャフト２０の回転の向きを変更するとともにその回転を減速させる減速機としても機能する傘歯車機構２４、旋回走行中の左右後輪１４に適宜差回転を付与するリアデフ（後輪差動装置）２２、リアデフ２２を構成する左サイドギヤ３０Ｌとそれと同じ側（左側）に位置する左後輪１４Ｌとの間に設けられているカップリング３２等を含んで構成されている。なお、右サイドギヤ３０Ｒとそれと同じ側（右側）に位置する右後輪１４とはクラッチ等を介すことなく（クラッチなしに）接続されている。なお、リアデフ２２が本発明の後輪差動装置に対応し、カップリング３２が本発明の摩擦クラッチに対応している。
【００１６】
自動変速機１６は、エンジン１２とフロントデフ１７との間の動力伝達経路上に設けられ、例えば複数個の遊星歯車装置および複数個の摩擦係合装置（クラッチ、ブレーキ）を備える有段式の変速機で構成されている。なお、自動変速機１６は公知の技術であるため、具体的な構造や作動の説明については省略する。
【００１７】
フロントデフ１７（前輪差動装置）は、前輪１２と同じ回転軸心Ｃ１上に配置されている。フロントデフ１７は、ケース１７ｃと、よく知られた傘歯歯車からなる差動機構１７ｄとを含んで構成されており、前輪１２に接続されている左右の前輪車軸３４Ｌ、３４Ｒ（特に区別しない場合には、前輪車軸３４という）に適宜差回転を与えつつ駆動力を伝達する。フロントデフ１７のケース１７ｃには入力回転部材として機能するリングギヤ１７ｒが形成されており、自動変速機１６の出力回転部材である出力歯車１６ａと噛み合っている。従って、自動変速機１６から出力されるトルクがリングギヤ１７ｒに入力される。なお、フロントデフ１７は公知の技術であるため、具体的な構造や作動についての説明は省略する。
【００１８】
フロントデフ１７と同じ回転軸心Ｃ１上には、エンジン１０のトルクを前輪１２および後輪１４に分配するためのトランスファ１８が設けられている。なお、トランスファ１８には、トルクコンバータ１５、自動変速機１６を介してエンジン１０のトルクが伝達される。トランスファ１８は、フロントデフ１７のケース１７ｃにスプライン嵌合部３６を介して相対回転不能に連結されている入力側回転部材３８と、後輪１４側に動力を伝達するためのリングギヤ４０が形成されている出力側回転部材４２と、入力側回転部材３８と出力側回転部材４２とを断接する断接機構２８とを含んで構成されている。これら入力側回転部材３８、出力側回転部材４２、および断接機構２８は、何れも前輪１２および前輪車軸３４の回転軸心Ｃ１まわりに配置されている。
【００１９】
断接機構２８は、よく知られたドグクラッチ（噛合クラッチ）で構成されており、断接機構２８が接続されると、出力側回転部材４２およびプロペラシャフト２０を介して後輪側にエンジン１２のトルクが伝達可能となる。一方、断接機構２８が解放されると、トランスファ１８とプロペラシャフト２０との接続が遮断され、後輪１４にエンジン１２のトルクは伝達されない。このようにして、断接機構２８は、エンジン１２とプロペラシャフト２０との間の動力伝達経路を断接する。なお、断接機構２８は、接続の際に入力側回転部材３８と出力側回転部材４２とを同期させる図示しない同期機構（シンクロ機構）を備えている。
【００２０】
プロペラシャフト２０は、トランスファ１８の出力軸として機能する出力側回転部材４２（リングギヤ４０）と傘歯車機構２４との間に設けられ、トランスファ１８と傘歯車機構２４およびリアデフ２２との間を動力伝達可能に接続する。傘歯車機構２４は、プロペラシャフト２０に接続されているドライブピニオン２４ｄと、ドライブピニオン２４ｄと噛み合うデフリングギヤ２４ｒとから構成されている。この傘歯車機構２４は、プロペラシャフト２０と直交する後輪車軸２６Ｌ、２６Ｒに回転を伝達するとともに、プロペラシャフト２０の回転を減速して後輪車軸２６側に伝達する減速機としても機能する。リアデフ２２は、回転軸心Ｃ２上に配置され、旋回走行中の左右の後輪車軸２６Ｌ、２６Ｒ（特に区別しない場合には、後輪車軸２６という）に適宜差回転を与えつつ駆動力を伝達する。リアデフ２２は、左右のサイドギヤ３０Ｌ、３０Ｒを含んで構成されるよく知られた傘歯歯車から構成される差動装置である。なお、リアデフ２２は公知の技術であるため、具体的な構造や作動についての説明は省略する。
【００２１】
リアデフ２２を構成する左サイドギヤ３０Ｌと左後輪１４Ｌとの間（左後輪車軸２６Ｌ上）に設けられているカップリング３２は、例えば湿式多板クラッチ（摩擦クラッチ）で構成され、カップリング３２のクラッチトルクの大きさを調整可能に構成されている。例えば、断接機構２８が接続されている状態において、カップリング３２が解放されると、リアデフ２２が空転状態となる。すなわち、後輪側へのトルク伝達がゼロとなる。また、断接機構２８が接続されている状態において、カップリング３２が完全係合されると、前後輪のトルク配分が５０：５０となる。そして、カップリング３２のクラッチトルクの大きさを制御することよって、４輪駆動走行中の前後輪のトルク配分を１００：０〜５０：５０の間で調整できる。
【００２２】
上記のように構成される４輪駆動装置８にあっては、車両の走行状態に応じて２輪駆動走行と４輪駆動走行とに適宜切り替えられる。例えば、定常走行しているものと判断されると、２輪駆動走行に切り替えられる。ここで、カップリング３２が解放されると後輪１４にトルクは伝達されなくなるが、さらに断接機構２８が解放されることで、断接機構２８とカップリング３２との間の動力伝達経路を構成する回転部材（プロペラシャフト２０など）の引き摺りもなくなり、燃費が一層向上する。また、所定の条件に基づいて４輪駆動走行への切替が予測されると、断接機構２８が接続されて速やかな４輪駆動走行への走行が可能なスタンバイ２輪駆動走行に切り替えられる。また、４輪駆動走行へ切り替える所定の条件が成立すると、断接機構２８が接続されるとともにカップリング３２のクラッチトルクの大きさが制御されて４輪駆動走行に切り替えられる。
【００２３】
前記カップリング３２のクラッチトルクの大きさは、車両の走行状態に応じて適宜変更される。図２に、カップリング３２のクラッチトルク算出に関する機能ブロック線図を示す。
【００２４】
カップリング３２のクラッチトルクの大きさ（指令値）は、電子制御装置５０（制御装置）によって随時算出される。電子制御装置５０には、前輪左車輪速センサによって検出される前輪左車輪速vflを表す信号、後輪右車輪速センサによって検出される後輪右車輪速vrrを表す信号、後輪左車輪速センサによって検出される後輪左車輪速vrlを表す信号、前輪右車輪速センサによって検出される前輪右車輪速vfrを表す信号、エンジン回転速度センサによって検出されるエンジン回転速度Ｎeを表す信号、入力軸回転速度センサによって検出される自動変速機１６の入力軸回転速度Ｎinを表す信号、出力軸回転速度センサによって検出される車速Ｖに対応する出力軸回転速度Ｎoutを表す信号、ステアリングセンサによって検出される操舵角θを表す信号、アクセル開度センサによって検出されるアクセル開度Ａccを表す信号、ヨーレートセンサによって検出されるヨーレートＹを表す信号等が供給される。
【００２５】
電子制御装置５０は、車両状態検出部５２、カップリングトルク制御部５４からなる。カップリングトルク制御部５４は、カップリングトルクＦＦ制御部５６およびヨーレートＦＢ制御部５８を機能的に備えている。なお、カップリングトルク制御部５４が本発明のトルク制御部に対応し、カップリングトルクＦＦ制御部５６が本発明のフィードフォワード制御部に対応し、ヨーレートＦＢ制御部５８が本発明のヨーレートフィードバック制御部に対応している。
【００２６】
車両状態検出部５２は、上述した各種センサの信号に基づいて車両の走行状態を示す各種諸元を検出する。車両状態検出部５２は、例えば各車輪速(vfl,vrr,vfl,vrl)、入力軸回転速度Ｎin、出力軸回転速度Ｎout、操舵角θ、アクセル開度Ａcc、ヨーレートＹ等を検出する。また、例えば検出されたエンジン回転速度Ｎeやアクセル開度Ａccに基づいてエンジントルクＴeを算出したり、入力軸回転速度Ｎinおよび出力軸回転速度Ｎoutに基づいて自動変速機１６のギヤ比γ（ギヤ段）を算出したりする。
【００２７】
カップリングトルクＦＦ制御部５６は、車両状態検出部５２によって検出された各種諸元に基づいて車両状態に応じたカップリング３２のクラッチトルクの大きさ（指令値）を算出し、カップリングトルク制御部５４は、カップリング３２のクラッチトルクの大きさを制御する制御用ソレノイド３５に、そのクラッチトルクを発生させる電流指令値を出力する。すなわち、カップリングトルクＦＦ制御部５６は、例えばエンジントルクＴe、車速Ｖ、自動変速機１６のギヤ比γ等のパラメータから、予め求められて記憶されている関係マップ等に基づいて最適な前後輪の前後トルク配分を決定し、そのトルク配分を実現するクラッチトルクの大きさ（指令値）を算出し、カップリングトルク制御部５４は、カップリング３２の制御用ソレノイド３５に、そのクラッチトルクの大きさに応じた電流指令値を出力することでトルク配分を調整する。
【００２８】
また、カップリングトルクＦＦ制御部５６は、さらに旋回走行中の操舵角θが予め設定されている所定値α以上になった場合には、前記エンジントルクＴe、車速Ｖ、自動変速機１６のギヤ比γに加えて、操舵角θに基づいて設定されるトルク指令値Ｐff（プレクラッチトルク）を算出し、カップリングトルク制御部５４は、カップリングトルクＦＦ制御部５６によって算出されたトルク指令値Ｐffを出力するようカップリング３２（制御用ソレノイド３５）に電流指令値を出力する。カップリングトルクＦＦ制御部５６は、操舵角θが所定値α以上になった場合（すなわち車両が旋回走行していると判断される場合）には、操舵角θが所定値α未満になった場合（すなわち車両が旋回走行していると判断されない場合）に比べてクラッチトルクを増加させるトルク指令値Ｐffを算出する。具体的には、操舵角θが所定値α以上になると、エンジントルクＴe、車速Ｖ、自動変速機１６のギヤ比γに加えて、操舵角θをパラメータとする前後輪のトルク配分を決定する関係マップに切り替えられ、その関係マップに基づいて前後輪の前後トルク配分が決定され、そのトルク配分を実現するトルク指令値Ｐffが算出される。前記関係マップは、操舵角θが加味されていることで、操舵角θが所定値α未満での関係マップに比べて、後輪のトルク配分が大きくなるように設定されている。これは、後輪のトルク配分を増加させ車両の回頭性能を上げるために行うものであり、トルク指令値Ｐffによってカップリング３２のクラッチトルクが増加する。また、操舵角θが所定値α未満になったと判断されると、カップリングトルクＦＦ制御部５６は、操舵角θが所定値α未満で適用される関係マップに切り替え、その関係マップに基づいてトルク指令値Ｐffを算出する。
【００２９】
ヨーレートＦＢ制御部５８は、操舵角θが所定値β以上であると判定されると、ヨーレートセンサによって検出される実ヨーレートＹと目標ヨーレートＹ*との偏差ΔＹ(=Ｙ*-Ｙ)に基づいてフィードバック補正量を算出する。なお、目標ヨーレートＹ*は、例えば操舵角θと車速Ｖとから構成される、予め求められている関係マップに基づいて実際の操作角θと車速Ｖとを参照することによって求められる。一方、操舵角θが所定値β未満になったと判断されると、ヨーレートＦＢ制御部５８は、このフィードバック制御を終了する。
【００３０】
ヨーレートＦＢ制御部５８は、実ヨーレートＹと目標ヨーレートＹ*との差ΔＹ(=Ｙ*-Ｙ)を偏差とする、よく知られた比例項、微分項、積分項で構成される公知の式から、実ヨーレートＹが目標ヨーレートＹ*に追従するカップリング３２のクラッチトルクの補正量であるトルク補正値Ｐfbを算出する。カップリングトルク制御部５４は、カップリングトルクＦＦ制御部５６によって算出されたトルク指令値Ｐffに、ヨーレートＦＢ制御部５８によって算出されたトルク補正値Ｐfbを加算（Ｐff＋Ｐfb）することで、トルク指令値を補正する。カップリングトルク制御部５４は、補正されたトルク指令値（Ｐff＋Ｐfb）を出力するようカップリング３２（制御用ソレノイド３５）に電流指令値を出力する。
【００３１】
ところで、カップリング３２がプロペラシャフト２０上に設けられている場合には、上述したようにしてトルク指令値が算出されてきた。これに対して、本実施例の４輪駆動装置８にあっては、カップリング３２が左後輪１４Ｌとリアデフ２２を構成するサイドギヤ３０Ｌとの間に設けられている。このような位置にカップリング３２が設けられると、旋回走行した際には、リアデフ２２のバイアストルク（差動装置が差動する時の摩擦トルク）の影響で、旋回方向に応じて後輪側の後輪トルクが変動する。
【００３２】
図３の表は、旋回走行中の左後輪トルクＴL、右後輪トルクＴR、および左トルクＴLと右トルクＴRとの合計後輪トルク（Rrトルク）を示している。図３(a)が本実施例の４輪駆動装置８のトルクを示し、図３(b)が比較対象としてプロペラシャフト上にカップリングがあった場合のトルクを示している。また、図３の表において、Ｔcがカップリング３２のトルク指令値を示しており、ＴＢＲがリアデフ２２のバイアス比を示している。バイアス比は、Ｔ(遅)/Ｔ(速)で定義される。ここで、Ｔ(遅)は、差動装置の回転速度が低い側のサイドギヤのトルクであり、Ｔ(速)は、回転速度が高い側のサイドギヤのトルクである。なお、図３にあっては、理解を容易にするため、リアデフ２２のデフ比が１．０として計算されている。図３(a)に示すように、本実施例の４輪駆動装置８にあっては、右旋回と左旋回とで、後輪１４の合計後輪トルク（Ｒrトルク）が異なっている。一方、プロペラシャフト上にカップリング３２が設けられている場合には、図３(b)に示すように、右旋回、左旋回に拘わらず後輪１４の合計後輪トルク（Ｒrトルク）が一定となっている。
【００３３】
図４は、狙いのＲrトルク配分比と実際のＲrトルク配分比の関係を示している。なお、バイアス比ＴＢＲは１．３として算出されている。図４において、横軸が合計後輪トルク（Ｒrトルク）のトルク配分比の狙い値を示し、縦軸が実際の合計後輪トルク（Ｒrトルク）のトルク配分比を示している。図４において、２本の太実線は、４輪駆動装置８の左旋回走行時および右旋回走行時のトルク配分の関係を示している。また、破線は、カップリングがプロペラシャフト上にあった場合のトルク配分の関係を示している。
【００３４】
破線で示すように、カップリングがプロペラシャフト上にあった場合には、トルク配分比の狙い値と実際のトルク配分比とが同じ値をとり、旋回方向は影響しない。一方、４輪駆動装置８にあっては、左旋回走行時と右旋回走行時とでバイアストルクの向きが変化するため、トルク配分比が旋回方向で変化する。例えば、右旋回走行時においては、トルク配分比の狙い値に対して、実際のトルク配分比が１５％程度高くなっている。また、左旋回走行時においては、トルク配分比の狙い値に対して、実際のトルク配分比が８８％程度に減少している。これは、旋回走行時において、車輪速の低い側のサイドギヤにはバイアストルクの半分が付加され、高い側のサイドギヤからはバイアストルクの半分が減ぜられるためである。このように、４輪駆動装置８にあっては、旋回方向に応じてトルク配分比が変動し、前後輪トルク配分が狙い通りとならない。なお、カップリング３２が、リアデフ２２の右サイドギヤ３０Ｒと右後輪１４Ｒとの間にあった場合も同様に、旋回方向に応じてバイアストルクの影響が変化するため、旋回方向に応じてトルク配分が変化し、前後輪トルク配分が狙い通りとならない。
【００３５】
これに対して、本実施例の電子制御装置５０は、旋回方向に拘わらず後輪１４の合計後輪トルク（Ｒrトルク）の狙い値に対して実際の合計後輪トルク（Ｒrトルク）が同じ値となる、すなわち狙った前後輪トルク配分となるように、図２に示すように、旋回方向に応じてバイアストルクの影響分だけカップリング３２のトルク指令値を補正（変更）するトルク補正部６２、および旋回方向を判断する旋回方向判断部６４を機能的に備えている。
【００３６】
旋回方向判断部６４は、ステアリングセンサによって検出される操舵方向に対応する操舵角θに基づいて車両の旋回方向（すなわちバイアストルクの向き）を判断する。或いは、左右後輪の回転速度の差に基づいて旋回方向（すなわちバイアストルクの向き）を判断する。
【００３７】
トルク補正部６２は、４輪駆動走行時において、旋回方向判断部６４によって判断された旋回方向に応じて、カップリングトルクＦＦ制御部５６によって算出されたトルク指令値を旋回方向に応じて補正する。図４で示したように、カップリング３２のクラッチトルク（指令値）に基づくトルク配分に対する実際のトルク配分の値が、旋回方向毎に予め実験または解析的に求められている。従って、図４の関係から、カップリング３２のクラッチトルク（指令値）に基づくトルク配分と、実際のトルク配分とを一致させる係数Ｋを旋回方向毎に求めておき、カップリングトルクＦＦ制御部５６によって算出されたトルク指令値Ｐffに対してその係数Ｋを乗算(Ｋ*Ｐff)することで、トルク指令値を補正する。この補正されたトルク指令値に基づいてカップリング３２のクラッチトルクの大きさが制御されることで、クラッチトルクが旋回方向に応じて補正され、実際のトルク配分が狙った値となる。本実施例では、図４に示すように、右旋回走行時に合計後輪トルク（Ｒrトルク）が大きくなるため、係数Ｋは１．０よりも小さい値に設定される。すなわち、右旋回走行では、トルク減少側に補正される。また、左旋回走行時は合計後輪トルク（Ｒrトルク）が小さくなるため、係数Ｋは１．０よりも大きい値に設定される。すなわち、左旋回走行時ではトルク増大側に補正される。
【００３８】
また、トルク補正部６２は、ヨーレートＦＢ制御部５８についても、トルク補正値を求めるフィードバック式の比例項、微分項、積分項の各ゲインＧを旋回方向に応じて変更する。このゲインＧについても、フィードバックの式によって算出されたトルク補正値（指令値）が実際に狙った値として出力されるように設定されている。従って、フィードバック制御において、ヨーレートＹの目標ヨーレートＹ*への追従性が旋回方向に応じて変化することも防止される。なお、右旋回走行では、カップリング３２がプロペラシャフト上にある場合のゲインに比べて、ゲインが小さい値に変更され、左旋回走行時では、カップリング３２がプロペラシャフト上にある場合のゲインに比べて、ゲインが大きい値に変更される。このように、旋回方向に応じてゲインＧが変更されることで、そのゲインＧに基づいてトルク補正量が算出され、旋回方向に応じて各偏差に対するトルク補正量が変更される。
【００３９】
なお、上記では、フィードバックゲインを補正する例を示したが、フィードバック制御による補正量や、カップリングトルクＦＦ制御部５６によって算出されたトルク指令値をフィードバック制御により補正した全体のトルク指令値に、旋回方向による補正係数を乗じて補正しても構わない。
【００４０】
図５は、電子制御装置５０の制御作動の要部、すなわち旋回方向に拘わらず前後輪のトルク配分を狙った値に制御する制御作動を説明するフローチャートである。このフローチャートは、走行中において繰り返し実行される。
【００４１】
先ず、車両状態検出部５２の機能に対応するステップＳ１（以下、ステップを省略する）では、各種回転速度や操舵角θ、アクセル開度Ａcc等に基づいて車両の状態が検出される。旋回方向判断部６４の機能に対応するＳ２では、操舵角θまたは左右後輪速度に基づいて旋回方向が判断される。カップリングトルクＦＦ制御部５６の機能に対応するＳ３では、操舵角θが所定値α以上であるか否か等に基づいて旋回走行中であるか否かが判断される。操舵角θが所定値α未満である場合には、Ｓ７において、後述するカップリングトルクＦＦ制御によるプレクラッチトルク出力中およびヨーレートフィードバック制御中であった場合には、それら出力および制御が終了させられる。一方、操舵角θが所定値α以上であった場合には、Ｓ４に進む。なお、ここでは、カップリングトルクＦＦ制御およびヨーレートフィードバック制御をそれぞれ開始するまたは終了する操舵角の閾値は同じαとしているが、適宜変更しても構わない。
【００４２】
カップリングトルク制御部５４、カップリングトルクＦＦ制御部５６、およびトルク補正部６２の機能に対応するＳ４では、操舵角θや車速Ｖに基づいて設定されるトルク指令値Ｐff（プレクラッチトルク）が算出され、さらにそのトルク指令値Ｐffが旋回方向に応じて補正され、補正されたトルク指令値を出力するようにカップリング３２の制御用ソレノイド３５の電流指令値が制御される。
【００４３】
ヨーレートＦＢ制御部５８およびトルク補正部６２の機能に対応するＳ５では、ヨーレートＦＢ制御を実行するに際して、旋回方向に応じたフィードバックゲインＧが設定される。次いで、カップリングトルク制御部５４およびヨーレートＦＢ制御部５８の機能に対応するＳ６では、Ｓ５で設定されたフィードバックゲインＧと、実ヨーレートＹと目標ヨーレートＹ*との偏差ΔＹと、に基づいたフィードバック制御が実行される。
【００４４】
図６は、電子制御装置５０の制御作動による作動結果を示すタイムチャートである。図６では、４輪駆動走行中に左旋回が行われた場合における挙動が示されている。図６のタイムチャートでは、上から順番に、操舵角θ、判定旋回方向（車両の左旋回方向をプラスとしている）、クラッチトルク指令値、ヨーレートＹが示されている。なお、実線で示すクラッチトルク指令値が、旋回方向に応じた補正を施した態様（本願発明）に対応し、破線で示すトルクトルク指令値が、比較対象として旋回方向に応じた補正を施さない態様を示している。また、実線で示すヨーレートが目標ヨーレートＹ*を示し、一点鎖線で示すヨーレートＹ１が旋回方向に応じた補正を施した態様（本願発明）を示し、破線で示すヨーレートＹ２が比較対象として旋回方向に応じた補正を施さない態様を示している。
【００４５】
図６のｔ１時点において左旋回が開始されると、ｔ２時点においてバイアストルクの向き（旋回方向）が判断される。そして、ｔ３時点において操舵角θが所定値α以上になると、操舵角θおよび車速Ｖ等に基づくフィードフォワード制御（プレクラッチトルク出力）が開始される。図６に示すように、左旋回では、補正が施されたトルク指令値が、補正が施されない場合に比べて高い値となっている。ｔ３時点を境にして、破線（補正なし）および一点鎖線（補正あり）で示すヨーレートＹ１、Ｙ２ともに、目標ヨーレートＹ*に近づくが、補正が施されない場合は、目標ヨーレートＹ*と実ヨーレートＹ２との差が大きい。
【００４６】
この差をフィードバック制御によって減らすことになるが、旋回方向に応じた補正が施されない場合には、フィードバック制御のゲインも小さいことから、破線で示す補正を施さない場合の実ヨーレートＹ２は、実線で示す目標ヨーレートＹ*になかなか収束しない。一方、旋回方向に応じた補正（トルク増加側に補正）が施された場合には、実際のトルク配分が狙ったトルク配分と同じになるため、一点鎖線で示す補正が施された場合の実ヨーレートＹ１が、目標ヨーレートＹ*に速やかに収束している。このように、補正が施された方が、補正が施されない場合に比べて旋回走行中の回頭性能が向上している。
【００４７】
図７は、電子制御装置５０の制御作動による作動結果を示すタイムチャートであって、４輪駆動走行中に右旋回が行われた場合の挙動が示されている。
【００４８】
図７のｔ１時点において右旋回が開始されると、ｔ２時点においてバイアストルクの向き（旋回方向）が判断される。そして、ｔ３時点において操舵角θが所定値α以上となると、操舵角θおよび車速Ｖに基づくフィードフォワード制御が開始される。図７に示すように、右旋回では、補正が施されたトルク指令値が、補正が施されない場合に比べて低い値となっている。ｔ３時点を境にして、破線（補正なし）および一点鎖線（補正あり）で示すヨーレートＹの変化勾配が高くなっている。
【００４９】
ここで、補正が施されない場合には、狙いとするトルク配分に対し、実際のトルク配分が大きくなることに関連して、破線で示す実ヨーレートＹ２が実線で示す目標ヨーレートＹ*を大きく超えてしまう。このとき、実ヨーレートＹと目標ヨーレートＹ*との偏差が大きくなって、実ヨーレートＹが目標ヨーレートＹ*に追従するフィードバック制御が実行されても、旋回方向に応じた補正が施されない場合にはフィードバック制御のゲインが大きいこともあって実ヨーレートＹ２が振動的になって目標ヨーレートＹ*に収束するまでに時間がかかってしまう。一方、トルク指令値が実線で示すように旋回方向に応じて補正（トルク減少側に補正）された場合には、実際のトルク配分が狙った値となるため、補正が施された場合も同様に実ヨーレートＹ１が目標ヨーレートＹ*を超えるものの、実ヨーレートＹが目標ヨーレートＹ*から大きく離れることもなく、速やかに目標ヨーレートＹ*に収束する。このように、補正が施されない場合に比べて、補正が施された場合の方が、旋回走行中の回頭性能が向上している。
【００５０】
上述のように、本実施例によれば、４輪駆動走行時において、車両の旋回方向を判断することで、車両旋回走行中に発生するバイアストルクの左右後輪に及ぼす影響を判断し、旋回方向に基づいてバイアストルクの影響分だけカップリング３２のクラッチトルクの大きさを補正することで、旋回方向によって回頭性能が変化することが防止される。例えば、カップリング３２が左後輪側に設けられた４輪駆動装置８において右旋回する場合には、４輪駆動走行時において、前後輪の狙いのトルク配分に対して後輪側へのトルク配分が大きくなる。これに対してカップリング３２のクラッチトルクが低下するように補正することで、後輪側へ伝達されるトルクが低下し、狙ったトルク配分を得ることができる。また、４輪駆動装置８において左旋回する場合には、４輪駆動走行時において、前後輪の狙いのトルク配分に対して後輪側へのトルク配分が小さくなる。これに対してカップリング３２のクラッチトルクが増加するように補正することで、後輪側へ伝達されるトルクが増加し、狙ったトルク配分を得ることができる。
【００５１】
また、本実施例によれば、旋回走行時のカップリング３２のクラッチトルクを旋回走行していないときに比べて増加させるため、旋回走行時において後輪のトルク配分が増加し、車両の回頭性能を上げることができる。
【００５２】
また、本実施例によれば、目標ヨーレートＹ*と実ヨーレートＹとの偏差ΔＹによるフィードバック制御を実行するに際して、旋回方向に応じて各偏差に対する補正量に対応するゲインＧまたは補正量そのものが変更されるため、フィードバック制御による制御量が狙った値となり、目標ヨーレートへの追従性が旋回方向によって変化することが防止される。
【００５３】
また、本実施例によれば、エンジン１２のトルクを前輪１２および後輪１４に分配するトランスファ１８と、そのトランスファ１８とリアデフ２２との間を動力伝達可能に接続するプロペラシャフト２０とを含んで構成されており、トランスファ２０には、エンジンとプロペラシャフト２０との間の動力伝達経路を断接する断接機構２８が設けられており、４輪駆動走行中はその断接機構２８が接続されるため、２輪駆動走行中にカップリング３２および断接機構２８が解放されると、プロペラシャフト２０を含むカップリング３２と断接機構２８との間の動力伝達経路を構成する回転部材の引き摺りが防止されることから、燃費がさらに向上する。
【００５４】
また、本実施例によれば、操舵角θ、左右後輪１４の回転速度差の少なくとも何れかに基づいて旋回方向を判断することができる。
【００５５】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００５６】
例えば、前述の実施例では、トランスファ１８に後輪側への動力伝達を断接する断接機構２８が設けられているが、断接機構２８は省略されても構わない。また、前述の実施例では、カップリング３２が左後輪１４Ｌとリアデフ２２の左サイドギヤ３０Ｌとの間に設けられていたが、本発明は、右後輪１４Ｒとリアデフ２２の右サイドギヤ３０Ｒとの間にカップリング３２が設けられていた場合であっても適用可能である。なお、カップリング３２がリアデフ２２の右サイドギヤ３０Ｒと右後輪１４Ｒとの間に設けられている場合、４輪駆動走行時において、左旋回走行時には、カップリング３２のクラッチトルクが小さくなるように補正され、右旋回走行時には、カップリング３２のクラッチトルクが増加するように補正される。また、ヨーレートＦＢ制御に関してもカップリング３２が右後輪側に設けられると、左旋回走行時にはゲインが小さくされ、右旋回走行時にはゲインが大きくされる。すなわち、４輪駆動走行時において、旋回方向判断部６４が、リアデフ２２と後輪１４との間でカップリング３２が設けられる側の後輪１４を外輪として旋回する旋回方向であると判断する場合には、トルク補正部６２は、フィードフォワード制御部５６によって算出されるカップリング３２のクラッチトルクが低下するように補正する。また、旋回方向判断部６４が、カップリング３２が設けられる側の後輪を内輪として旋回する旋回方向であると判断する場合には、トルク補正部６２は、フィードフォワード制御部５６によって算出されるクラッチトルクが増加するように補正する。このように補正されることで、トルク配分が狙った値となり、目標ヨーレートへの追従性能が旋回方向によって変化することが防止される。
【００５７】
また、前述の実施例では、旋回走行中において、ヨーレートの偏差に基づくフィードバック制御が実行されているが、フィードバック制御を省略しても構わない。また、前述の実施例では、フィードバック制御によるトルク補正値を算出するに際して、比例項、微分項、および積分項があるとしたが、必ずしもこれ３つを必要とせず、比例項、微分項、積分項の何れかが省略されても構わない。さらに、カップリングトルクＦＦ制御による旋回時のカップリング３２のクラッチトルクの増加量が０である場合、すなわち旋回に伴って特にクラッチトルクを増加させない場合であっても本件は適用できる。
【００５８】
また、前述の実施例では、操舵角θおよび車速Ｖに基づくフィードフォワード制御（プレクラッチトルクの出力指示）が実行されているが、操舵角θのみに基づくフィードフォワード制御であっても構わない。
【００５９】
また、前述の実施例では、予め求められて記憶されている関係マップに基づいて前後輪の前後トルク配分および目標ヨーレートＹ*が求められていたが、必ずしも関係マップに限定されず、予め求められて記憶されている関係式に基づいて前後輪の前後トルク配分および目標ヨーレートＹ*が求められても構わない。
【００６０】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００６１】
８：車両用４輪駆動装置
１０：エンジン（駆動源）
１２：前輪
１４：後輪
１８：トランスファ
２０：プロペラシャフト
２２：リアデフ（後輪差動装置）
２８：断接機構
３０：サイドギヤ
３２：カップリング（摩擦クラッチ）
５０：電子制御装置（制御装置）
５２：車両状態検出部
５４：カップリングトルク制御部（トルク制御部）
５６：カップリングトルクＦＦ制御部（フィードフォワード制御部）
５８：ヨーレートＦＢ制御部（ヨーレートフィードバック制御部）
６２：トルク補正部
６４：旋回方向判断部  
【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】
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