(57)【要約】      （修正有）【課題】左右後輪が実際にスリップするのに先立って駆動力配分制御が行われるようにして、スリップにより駆動性能が低下したり車両の挙動が不安定になったりすることを抑制する。【解決手段】エンジン１２が車両前側に配置された駆動源前置式の四輪駆動車両１０では、後輪３０Ｌ、３０Ｒへの駆動力伝達経路が前輪２０Ｌ、２０Ｒに比較して長いため、前輪２０Ｌ、２０Ｒに駆動力が伝達されて回転駆動されるようになってから後輪３０Ｌ、３０Ｒに駆動力が伝達されるまでに遅れ時間があり、その時間差を利用して後輪３０Ｌ、３０Ｒに駆動力が伝達される前に、左右前輪２０Ｌ、２０Ｒの回転状態（回転速度差Δωｆ）に基づいて駆動力配分調整手段により左右の後輪３０Ｌ、３０Ｒに対する駆動力配分制御を行うことが可能で、雪道等の低μ路での車両発進時に後輪３０Ｌ、３０Ｒのスリップが抑制され、車両挙動が安定するとともに優れた発進性能が得られる。【選択図】図１
2009293719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後輪を駆動して走行する前後輪駆動車両において、
左右前輪の回転状態に基づいて左右後輪に対する駆動力配分を制御する
ことを特徴とする左右駆動力配分制御方法。
【請求項２】
車両前側に配置された駆動源の駆動力を前後輪に配分して伝達するセンタ差動歯車機構と、
該センタ差動歯車機構を経て後輪側へ伝達された駆動力を左右後輪に配分して伝達する後輪用差動歯車機構と、
該後輪用差動歯車機構に設けられて前記左右後輪に対する駆動力配分を調整する駆動力配分調整手段と、
を有する前後輪駆動車両において、
左右前輪の回転状態に基づいて前記駆動力配分調整手段により前記左右後輪に対する駆動力配分を制御する
ことを特徴とする左右駆動力配分制御方法。
【請求項３】
前記左右前輪の回転速度差を算出する回転速度差算出工程と、
該回転速度差が所定値以上の場合に、回転速度が遅い側の後輪の駆動力配分を大きくするスリップ抑制駆動力配分工程と、
を有することを特徴とする請求項１または２に記載の左右駆動力配分制御方法。
【請求項４】
前記左右前輪の回転速度変動から左右の路面摩擦係数μl 、μr を推定する路面摩擦係数推定工程と、
該左右の路面摩擦係数μl 、μr のうち高い側の後輪の駆動力配分を大きくするスリップ抑制駆動力配分工程と、
を有することを特徴とする請求項１または２に記載の左右駆動力配分制御方法。
【請求項５】
前記前後輪駆動車両は、前記後輪用差動歯車機構に設けられて前記左右後輪の差動回転を機械的に制限する機械式差動制限機構を備えており、
前記左右前輪の回転速度変動から左右の路面摩擦係数μl 、μr を推定する路面摩擦係数推定工程と、
前記機械式差動制限機構により前記左右後輪の差動回転が制限されることによって生じる該左右後輪の駆動力差に起因して発生する車両の偏向方向を、前記路面摩擦係数推定工程で求められた前記路面摩擦係数μl 、μr に基づいて判定する偏向方向判定工程と、
該偏向方向判定工程で判定された前記偏向方向への車両の偏向を抑制するように、前記駆動力配分調整手段により前記左右後輪に対する駆動力配分を制御する偏向抑制駆動力配分工程と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の左右駆動力配分制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、左右後輪に対する駆動力配分を制御する左右駆動力配分制御方法に係り、特に、左右後輪が実際にスリップ（スピン）するのに先立って駆動力配分制御が行われるようにする技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
左右輪に対する駆動力配分を制御する左右駆動力配分制御装置が知られている。特許文献１に記載の装置はその一例で、駆動源から差動歯車機構を介して左右輪に伝達される駆動力配分が油圧モータ等の駆動力配分調整手段によって調整されるようになっており、実際の左右輪のスリップ率や車速、車輪のヨー慣性モーメント等に基づいて配分制御の開始判定を行うことにより、実際に空転が生じる前に駆動力配分を制御するようになっている。
【特許文献１】特開２００１−１８６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような従来の左右駆動力配分制御は、駆動力配分を制御すべき左右輪の実際のスリップ率等に基づいて駆動力配分制御が行われるため、ある程度はスリップ状態となることが避けられず、そのスリップに起因して発進時等の駆動性能が損なわれたり車両の挙動が不安定になったりするなど、未だ改善の余地があった。片輪スリップによる駆動性能の低下や車両挙動の不安定化を改善するため、左右輪のスリップに応じて機械的に速やかにトルク移動して前記差動歯車機構による差動回転を制限する入力回転比例式やトルク感応式、皿ばね式等の機械式差動制限機構を設けることが考えられるが、差動制限により左右輪に駆動力差が生じて重心まわりにモーメントが発生し、車両が偏向する可能性がある。
【０００４】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、左右後輪が実際にスリップするのに先立って駆動力配分制御が行われるようにして、スリップにより駆動性能が低下したり車両の挙動が不安定になったりすることを抑制し、或いは機械式差動制限機構の差動制限による車両の偏向を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的を達成するために、第１発明は、前後輪を駆動して走行する前後輪駆動車両において、左右前輪の回転状態に基づいて左右後輪に対する駆動力配分を制御することを特徴とする。
【０００６】
第２発明は、(a) 車両前側に配置された駆動源の駆動力を前後輪に配分して伝達するセンタ差動歯車機構と、(b) そのセンタ差動歯車機構を経て後輪側へ伝達された駆動力を左右後輪に配分して伝達する後輪用差動歯車機構と、(c) その後輪用差動歯車機構に設けられて前記左右後輪に対する駆動力配分を調整する駆動力配分調整手段と、を有する前後輪駆動車両において、(d) 左右前輪の回転状態に基づいて前記駆動力配分調整手段により前記左右後輪に対する駆動力配分を制御することを特徴とする。
【０００７】
第３発明は、第１発明または第２発明の左右駆動力配分制御方法において、(a) 前記左右前輪の回転速度差を算出する回転速度差算出工程と、(b) その回転速度差が所定値以上の場合に、回転速度が遅い側の後輪の駆動力配分を大きくするスリップ抑制駆動力配分工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
第４発明は、第１発明または第２発明の左右駆動力配分制御方法において、(a) 前記左右前輪の回転速度変動から左右の路面摩擦係数μl 、μr を推定する路面摩擦係数推定工程と、(b) その左右の路面摩擦係数μl 、μr のうち高い側の後輪の駆動力配分を大きくするスリップ抑制駆動力配分工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】
第５発明は、第２発明の左右駆動力配分制御方法において、(a) 前記前後輪駆動車両は、前記後輪用差動歯車機構に設けられて前記左右後輪の差動回転を機械的に制限する機械式差動制限機構を備えており、(b) 前記左右前輪の回転速度変動から左右の路面摩擦係数μl 、μr を推定する路面摩擦係数推定工程と、(c) 前記機械式差動制限機構により前記左右後輪の差動回転が制限されることによって生じるその左右後輪の駆動力差に起因して発生する車両の偏向方向を、前記路面摩擦係数推定工程で求められた前記路面摩擦係数μl 、μr に基づいて判定する偏向方向判定工程と、(d) その偏向方向判定工程で判定された前記偏向方向への車両の偏向を抑制するように、前記駆動力配分調整手段により前記左右後輪に対する駆動力配分を制御する偏向抑制駆動力配分工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
第１発明の左右駆動力配分制御方法においては、左右前輪の回転状態に基づいて左右後輪に対する駆動力配分を制御するため、例えば車両走行中の路面状態の変化などで左右前輪の回転状態が変化した場合に、左右後輪がスリップを発生する前にその左右後輪に対する駆動力配分制御を開始することが可能で、左右の後輪の一方のスリップにより駆動性能が低下したり車両の挙動が不安定になったりすることが抑制される。また、片輪スリップによる駆動性能の低下や車両挙動の不安定化を改善するために機械式差動制限機構を併用した場合には、左右前輪の回転状態に基づいて左右後輪に対する駆動力配分を適当に制御することにより、その機械式差動制限機構の差動制限による車両の偏向を抑制することができる。
【００１１】
第２発明は、実質的に第１発明の一実施態様に相当するもので、第１発明と同様の作用効果が得られる。その場合に、第２発明では駆動源が車両前側に配置された駆動源前置式の前後輪駆動車両に関するもので、後輪への駆動力伝達経路が前輪に比較して長いため、前輪に駆動力が伝達されて回転駆動されるようになってから後輪に駆動力が伝達されるまでに遅れ時間があり、その時間差を利用して事前に、すなわち後輪に駆動力が伝達される前に、左右前輪の回転状態に基づいて駆動力配分調整手段により左右後輪に対する駆動力配分を制御することが可能で、例えば雪道等の低μ路での車両発進時に後輪のスリップが抑制され、車両挙動が安定するとともに優れた発進性能が得られるようになる。
【００１２】
第３発明は、左右前輪の回転速度差を算出し、その回転速度差が所定値以上の場合に、回転速度が遅い側すなわちスリップの可能性が低い側の後輪の駆動力配分が大きくされることにより、スリップする可能性が高い反対側の後輪のスリップが抑制され、発進時等の駆動性能が向上するとともに車両挙動が安定する。その場合に、左右前輪の回転速度差を算出して所定値と比較するだけで良いため、信号処理が簡単で処理時間が短くて済み、優れた応答性で駆動力配分制御を行うことができる。
【００１３】
第４発明は、左右前輪の回転速度変動から左右の路面摩擦係数μl 、μr を推定し、その左右の路面摩擦係数μl 、μr のうち高い側すなわちスリップの可能性が小さい側の後輪の駆動力配分が大きくされることにより、スリップする可能性が高い反対側の後輪のスリップが抑制され、発進時等の駆動性能が向上するとともに車両挙動が安定する。
【００１４】
第５発明は、左右後輪の差動回転を機械的に制限する機械式差動制限機構を備えている場合で、左右前輪の回転速度変動から左右の路面摩擦係数μl 、μr を推定し、上記機械式差動制限機構により左右後輪の差動回転が制限されることによって生じるその左右後輪の駆動力差に起因して発生する車両の偏向方向、すなわち右まわり傾向となるか左まわり傾向となるかを、その路面摩擦係数μl 、μr に基づいて判定し、その偏向方向への車両の偏向を抑制するように駆動力配分調整手段によって左右後輪に対する駆動力配分が制御されることにより、機械式差動制限機構の差動制限に起因する車両の偏向が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、前後輪を駆動して走行する前後輪駆動車両、特に、車両前側に配置された駆動源の駆動力を前後輪に配分するセンタ差動歯車機構を有し、駆動力の伝達経路が長い後輪側では前輪に比べて駆動力の到達時間が遅くなり、その時間差を利用して後輪側が駆動力を発生する前に事前に左右後輪に対する駆動力配分制御を行うことができる駆動源前置式の前後輪駆動車両に好適に適用される。すなわち、前輪に駆動力が伝達されて回転駆動されるようになってから後輪に駆動力が伝達されるまでの時間差を利用し、事前に、すなわち後輪に駆動力が伝達される前に、その左右後輪に対する駆動力配分を制御することにより、雪道等の低μ路での車両発進時に左右後輪のスリップを抑制して発進性能を向上させることができる。但し、左右前輪の回転状態に基づいて左右後輪に対する駆動力配分制御を行うことができれば、例えば走行中の路面状態の変化などで左右後輪が実際にスリップを発生する前にその左右後輪に対する駆動力配分制御を開始することが可能で、スリップによる駆動性能の低下や車両挙動の不安定化を抑制したり、機械式差動制限機構の差動制限による車両の偏向を抑制したりするという本発明の効果が得られるため、前後輪を別々の駆動源で駆動する前後輪独立駆動式や駆動源後置式等の他の前後輪駆動車両にも適用され得る。駆動源としては、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関、或いは電動モータなど、車両に適した種々の動力源を採用できる。
【００１６】
左右後輪には、例えば共通の駆動源から伝達された駆動力が後輪用差動歯車機構を介して伝達され、その差動歯車機構に設けられた駆動力配分調整手段により駆動力配分が調整されるように構成されるが、左右輪別々に電動モータ等の駆動源が設けられ、それ等の駆動源の出力を個別に制御することにより駆動力配分を調整するものでも良い。上記差動歯車機構としては、遊星歯車式や傘歯車式が好適に用いられる。駆動力配分調整手段は、例えば前記特許文献１では油圧モータによって一方の車輪を増速または減速するようになっているが、変速機構とクラッチとの組み合わせで一方の車輪を増速または減速するようにしても良いなど、種々の態様が可能である。
【００１７】
第３発明では、回転速度が遅い側すなわち路面とのグリップ力が高くてスリップし難い側の後輪の駆動力配分が大きくされるが、その駆動力配分は予め定められた一定の配分比であっても良いし、回転速度差に応じて配分比を段階的或いは連続的に変化させることもできる。第４発明についても同様で、左右の路面摩擦係数μl 、μr の差が所定値以上の場合に、左右の駆動力配分を予め定められた一定の配分比とするだけでも良いが、左右の路面摩擦係数μl 、μr に応じて駆動力配分比を段階的或いは連続的に変化させるようにしても良い。
【００１８】
第４発明では、路面摩擦係数μl 、μr を比較し、高い側の後輪の駆動力配分を大きくするだけでも良いが、それ等の路面摩擦係数μl 、μr に基づいて左右後輪の回転速度差を予測する後輪差動回転予測工程を設け、その回転速度差の差動回転を抑制するように回転速度差に応じて駆動力配分を連続的に変化させるようにしても良い。第３発明の実施に際しても、左右前輪の回転速度差に基づいて路面摩擦係数μl 、μr を推定したり、更に後輪の回転速度差を予測したりするなどして駆動力配分制御を行うこともできる。
【００１９】
第５発明では、機械式差動制限機構の差動制限による車両の偏向方向を判定し、その偏向を抑制するように左右駆動力配分が調整され、例えば偏向方向に応じて予め定められた一定の配分比に調整されるが、偏向方向だけでなく偏向の強さ（例えば発生ヨーレイトなど）を算出し、その偏向の強さに応じて配分比を段階的或いは連続的に変更することも可能である。機械式差動制限機構は、自動的に回転速度が遅い側へトルク移動して差動回転を抑制するもので、例えば入力回転比例式やトルク感応式、皿ばね式などが広く知られている。
【実施例】
【００２０】
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。
図１は、本発明が好適に適用される四輪駆動車両１０を説明する概略構成図で、駆動源としてのエンジン１２が車両前側に配置される前置エンジン前輪駆動（ＦＦ）を基本とする駆動源前置式の前後輪駆動車両である。この図１において、駆動源であるエンジン１２により発生させられた駆動力は、自動変速機１４、前輪用差動歯車機構１６、および左右一対の前輪車軸１８Ｌ、１８Ｒを介して左右一対の前輪２０Ｌ、２０Ｒへ伝達される一方、センタ差動歯車機構（センターデフ）２２、駆動力伝達軸であるプロペラシャフト２４、後輪用の左右駆動力配分装置２６、および左右一対の後輪車軸２８Ｌ、２８Ｒを介して左右一対の後輪３０Ｌ、３０Ｒへ伝達される。
【００２１】
上記エンジン１２は、例えば、気筒内噴射される燃料の燃焼によって駆動力を発生するガソリンエンジン或いはディーゼルエンジン等の内燃機関である。自動変速機１４は、例えば上記エンジン１２から入力される回転を所定の変速比で減速或いは増速して出力する有段式の自動変速機（オートマチックトランスミッション）であり、前進変速段、後進変速段、およびニュートラルのうち何れかが選択的に成立させられ、それ等の変速比に応じた速度変換が為される。なお、この自動変速機１４の入力軸は、図示しないトルクコンバータ等を介して上記エンジン１２の出力軸に連結されている。
【００２２】
図２は、前記左右駆動力配分装置２６の構成を説明する骨子図である。図２に示されるように、左右駆動力配分装置２６には、エンジン１２よりセンタ差動歯車機構２２を介して回転駆動されるプロペラシャフト２４の端部に設けられたドライブピニオン（傘歯車）３８、およびそのドライブピニオン３８と噛み合うドリブンギヤ４０を介して駆動力が伝達される。また、左右駆動力配分装置２６は、駆動力を前記左右の後輪３０Ｌ、３０Ｒに配分して伝達する後輪用差動歯車機構４２と、その後輪用差動歯車機構４２に隣接して後輪車軸２８Ｒと同軸に配設された変速歯車装置４４と、その変速歯車装置４４の出力を前記後輪車軸２８Ｌ、２８Ｒに選択的に伝達する第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２と、を備えている。
【００２３】
後輪用差動歯車機構４２は、リングギヤＲ１、互いに噛み合う複数対のピニオンＰ１−１、Ｐ１−２、それ等のピニオンＰ１−１、Ｐ１−２をそれぞれ自転および公転可能に支持するキャリアＣＡ１、および上記複数対のピニオンＰ１−１、Ｐ１−２を介してリングギヤＲ１と噛み合うサンギヤＳ１を備えたダブルピニオン型の遊星歯車装置であり、そのギヤ比ρ（＝サンギヤＳ１の歯数／リングギヤＲ１の歯数）はたとえば０．５に設定されている。上記リングギヤＲ１は、後輪用差動歯車機構４２のケース４６内にそのケース４６と一体的に設けられているとともに、そのケース４６には前記ドリブンギヤ４０が一体的に固設されており、プロペラシャフト２４の回転がドライブピニオン３８およびドリブンギヤ４０により減速されて、ケース４６からリングギヤＲ１に伝達される。キャリアＣＡ１は、左後輪車軸２８Ｌを介して左後輪３０Ｌに連結されており、サンギヤＳ１は、右後輪車軸２８Ｒを介して右後輪３０Ｒに連結されている。なお、キャリアＣＡ１が右後輪３０Ｒに連結され、サンギヤＳ１が左後輪３０Ｌに連結されるようにしても良い。
【００２４】
変速歯車装置４４は、サンギヤＳ２、ピニオンＰ２、そのピニオンＰ２を自転および公転可能に支持するキャリアＣＡ２、および上記ピニオンＰ２を介してサンギヤＳ２と噛み合うリングギヤＲ２を備えたシングルピニオン型の遊星歯車装置にて構成されている。サンギヤＳ２は前記後輪用差動歯車機構４２のケース４６に一体的に連結されており、変速歯車装置４４の入力部材として機能する。キャリアＣＡ２は、トルク移動切換ブレーキＢに連結されており、非回転部材４８に選択的に連結されて回転停止させられる。リングギヤＲ２は、変速歯車装置４４の出力部材として機能するもので、第１クラッチＣ１を介して前記後輪用差動歯車機構４２のキャリアＣＡ１に係合（スリップを含む）させられ、左後輪車軸２８Ｌに選択的に連結されるとともに、第２クラッチＣ２を介して右後輪車軸２８Ｒに係合（スリップを含む）させられ、選択的に連結される。なお、トルク移動切換ブレーキＢ、第１クラッチＣ１、および第２クラッチＣ２は、それぞれスリップ係合可能な多板式の油圧式摩擦係合装置で、図１に示す電子制御装置３６によって油圧制御回路３４が切り換えられることにより係合或いは解放されるとともに、油圧制御が行われることによりスリップ係合時の伝達トルクが制御される。
【００２５】
上記油圧制御回路３４は、油路や油圧を制御するソレノイド弁を備えており、そのソレノイド弁が電子制御装置３６によって制御されることにより、前記トルク移動切換ブレーキＢ、第１クラッチＣ１、および第２クラッチＣ２の係合、解放状態が切り換えられるとともに、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２のスリップ係合時の伝達トルクが調整され、これにより左右の後輪３０Ｌ、３０Ｒに対する駆動力配分状態が制御される。前記変速歯車装置４４およびブレーキＢは変速機構に相当し、この変速歯車装置４４、ブレーキＢ、およびクラッチＣ１、Ｃ２によって駆動力配分調整手段５０が構成されている。電子制御装置３６には、左右の前輪２０Ｌ、２０Ｒの回転速度（車輪速）ωfl、ωfrを検出する回転速度センサ３２Ｌ、３２Ｒから、それ等の回転速度ωfl、ωfrを表す信号が供給されるようになっている。
【００２６】
前記電子制御装置３６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、および入出力インターフェイス等を有し、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を実行する所謂マイクロコンピュータを備えて構成されており、前記油圧制御回路３４に備えられたソレノイド弁に供給される励磁電流の指令値を制御することにより、トルク移動切換ブレーキＢ、第１クラッチＣ１、および第２クラッチＣ２の係合、解放状態を切り換えるとともに、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２のスリップ係合時の伝達トルクを調整する。これにより、左右後輪３０Ｌ、３０Ｒに対する駆動力配分を制御したり、後輪用差動歯車機構４２による差動を制限したりすることができる。
【００２７】
すなわち、エンジン１２により発生させられた駆動力は、自動変速機１４、センタ差動歯車機構２２、およびプロペラシャフト２４等を介して後輪用差動歯車機構４２のケース４６を回転駆動する駆動力として入力される。後輪用差動歯車機構４２のリングギヤＲ１は、ケース４６に一体的に設けられているため、プロペラシャフト２４からの駆動力はケース４６から後輪用差動歯車機構４２に入力される。図３の(a) 〜(d) は、何れも後輪用差動歯車機構４２の３つの回転要素（サンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、リングギヤＲ１）の回転速度を直線で結ぶことができる共線図で、左側の縦軸は左後輪３０Ｌに連結されたキャリアＣＡ１の回転速度Ｎｌを示しており、右側の縦軸は右後輪３０Ｒに連結されたサンギヤＳ１の回転速度Ｎｒを示しており、中央の縦軸はケース４６と一体的に回転させられるリングギヤＲ１の回転速度、すなわち入力回転速度Ｎｉを示している。この中央の縦軸には、前記変速歯車装置４４のリングギヤＲ２の回転速度、すなわち第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２の回転速度Ｎｃが併せて示されている。
【００２８】
一方、図３の(a) 〜(d) の各々の図の右側に示される表は、トルク移動切換ブレーキＢ、第１クラッチＣ１、および第２クラッチＣ２の状態を示しており、「○」は係合（スリップを含む）状態、「×」は解放状態を示している。そして、回転速度ＮｌとＮｃとの間の直線は第１クラッチＣ１の状態を示しており、実線はスリップ係合状態、破線は解放状態を示している。また、回転速度Ｎｃと回転速度Ｎｒとの間の直線は第２クラッチＣ２の状態を示しており、実線はスリップ係合状態、破線は解放状態を示している。
【００２９】
図３の(a) は、左右駆動力配分装置２６の非制御時の共線図である。非制御時においては、トルク移動切換ブレーキＢ、第１クラッチＣ１、および第２クラッチＣ２は何れも解放状態とされている。この状態では後輪用差動歯車機構４２のみが機能し、変速歯車装置４４は空転状態となり、左右の後輪３０Ｌ、３０Ｒに略均等に駆動力が配分される。これにより、左右駆動力配分装置２６は、トルク移動および差動制限を行わず、通常のオープンデフとして機能する。したがって、例えば直進走行時などで左右の後輪３０Ｌ、３０Ｒの摩擦係数μl 、μr が略同じであれば、図３の(a) に示されるように後輪用差動歯車機構４２は一体的に回転させられ、左右の後輪３０Ｌ、３０Ｒの回転速度Ｎｌ、Ｎｒは略同じになるが、旋回時や左右の後輪３０Ｌ、３０Ｒの摩擦係数μl 、μr が相違する場合等には、それ等の回転速度Ｎｌ、Ｎｒが相違して差動回転することが許容される。
【００３０】
図３の(b) は、左右駆動力配分制御により右後輪３０Ｒの駆動力配分をアップ（増大）させた場合の共線図で、トルク移動切換ブレーキＢが係合させられるとともに、第１クラッチＣ１がスリップ係合させられ、第２クラッチＣ２が解放される。ここで、トルク移動切換ブレーキＢが係合させられると、変速歯車装置４４のキャリアＣＡ２がロックされ、リングギヤＲ２の回転速度Ｎｃが逆回転方向へ減速回転させられる。また、第１クラッチＣ１がスリップ係合させられることで、リングギヤＲ２の回転が後輪用差動歯車機構４２のキャリアＣＡ１を介して左後輪車軸２８Ｌに伝達される。ここで、リングギヤＲ２の回転速度Ｎｃは逆回転方向であるため、第１クラッチＣ１がスリップ係合させられると、キャリアＣＡ１、左後輪車軸２８Ｌを介して左後輪３０Ｌの駆動力が減少させられ、右後輪３０Ｒの駆動力が相対的に増大させられる。また、第１クラッチＣ１のスリップ係合で左後輪３０Ｌの回転速度Ｎｌが減速されるため、後輪用差動歯車機構４２によって右後輪３０Ｒの回転速度Ｎｒが増速される。
【００３１】
図３の(c) は、左右駆動力配分制御により左後輪３０Ｌの駆動力配分をアップ（増大）させた場合の共線図で、トルク移動切換ブレーキＢが係合させられるとともに、第２クラッチＣ２がスリップ係合させられ、第１クラッチＣ１が解放される。図３の(b) と同様に、トルク移動切換ブレーキＢが係合させられると、変速歯車装置４４のキャリアＣＡ２がロックされ、リングギヤＲ２の回転速度Ｎｃが逆回転方向へ減速回転させられる。また、第２クラッチＣ２がスリップ係合させられることで、リングギヤＲ２の回転が右後輪車軸２８Ｒに伝達される。ここで、リングギヤＲ２の回転速度Ｎｃは逆回転方向であるため、第２クラッチＣ２がスリップ係合させられると、右後輪車軸２８Ｒを介して右後輪３０Ｒの駆動力が減少させられ、左後輪３０Ｌの駆動力が相対的に増大させられる。また、第２クラッチＣ２のスリップ係合で右後輪３０Ｒの回転速度Ｎｒが減速されるため、後輪用差動歯車機構４２によって左後輪３０Ｌの回転速度Ｎｌが増速される。
【００３２】
図３の(d) は、差動制限時の共線図である。この差動制限時には、トルク移動切換ブレーキＢが解放されるとともに、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が共に係合させられる。これ等の第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が係合させられることで、左右の後輪車軸２８Ｌ、２８Ｒがそれぞれ第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２を介して後輪用差動歯車機構４２のケース４６に連結されて回転駆動されるようになるため、左右の後輪３０Ｌ、３０Ｒの差動回転が制限される。その場合に、クラッチＣ１、Ｃ２が完全係合させられると、ノンスリップデフとして機能し、左右の後輪車軸２８Ｌ、２８Ｒがそれぞれ第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２を介して後輪用差動歯車機構４２のケース４６に直結されて一体的に回転させられるようになり、左右の後輪３０Ｌ、３０Ｒが同回転となる。なお、差動制限力は、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２の伝達トルクすなわち係合油圧に比例し、任意に設定することができる。
【００３３】
図４のフローチャートは、左右の後輪３０Ｌ、３０Ｒに対する駆動力配分の制御を具体的に説明する図で、前記電子制御装置３６による信号処理によって実行される。このフローチャートは所定のサイクルタイムで繰り返し実行されるもので、ステップＳ１およびＳ２は回転速度差算出工程で、回転速度差算出手段として機能する一方、ステップＳ３〜Ｓ６はスリップ抑制駆動力配分工程で、スリップ抑制駆動力配分手段として機能する。
【００３４】
図４のステップＳ１では、前記回転速度センサ３２Ｌ、３２Ｒから検出信号を読み込んで左右の前輪２０Ｌ、２０Ｒの回転速度（車輪速）ωfl、ωfrを計測し、ステップＳ２では、次式(1) に従ってそれ等の回転速度差Δωf を算出する。そして、ステップＳ３では、この回転速度差Δωf が予め定められた一定のスリップ判定値−Ｘより小さいか否かを判定し、Δωf ＜−Ｘの場合、すなわち右前輪２０Ｒの回転速度ωfrが左前輪２０Ｌの回転速度ωflにＸを加算した値よりも高く、右前輪２０Ｒがスリップしており、或いはスリップする可能性が高い状態の場合には、ステップＳ４を実行し、駆動力配分調整手段５０により反対側すなわち車輪のグリップ力が比較的大きいと推定される左後輪３０Ｌ側の駆動力配分を大きくする。具体的には、前記図３の(c) のようにトルク移動切換ブレーキＢを係合させるとともに、第２クラッチＣ２をスリップ係合させ、右後輪３０Ｒの駆動力を減少させるとともに、左後輪３０Ｌの駆動力を相対的に増大させるのであり、これにより右後輪３０Ｒのスリップが抑制される。この時の駆動力配分比、すなわち第２クラッチＣ２の係合油圧は、予め定められた一定値であっても良いが、回転速度差Δωf に応じて段階的或いは連続的に大きくしても良い。
Δωf ＝ωfl−ωfr    ・・・(1) 
【００３５】
上記ステップＳ３の判断がＮＯ（否定）の場合、すなわちΔωf ＜−Ｘでない場合には、ステップＳ５を実行し、回転速度差Δωf がスリップ判定値Ｘより大きいか否か、すなわち左前輪２０Ｌの回転速度ωflが右前輪２０Ｒの回転速度ωfrにＸを加算した値よりも高く、左前輪２０Ｌがスリップしており、或いはスリップする可能性が高い状態か否かを判断する。この時のスリップ判定値Ｘは、正負が異なるだけで前記ステップＳ３のスリップ判定値−Ｘと同じである。そして、Δωf ＞Ｘの場合にはステップＳ６を実行し、駆動力配分調整手段５０により反対側すなわち車輪のグリップ力が比較的大きいと推定される右後輪３０Ｒ側の駆動力配分を大きくする。具体的には、前記図３の(b) のようにトルク移動切換ブレーキＢを係合させるとともに、第１クラッチＣ１をスリップ係合させ、左後輪３０Ｌの駆動力を減少させるとともに、右後輪３０Ｒの駆動力を相対的に増大させるのであり、これにより左後輪３０Ｌのスリップが抑制される。この時の駆動力配分比、すなわち第１クラッチＣ１の係合油圧は、予め定められた一定値であっても良いが、回転速度差Δωf に応じて段階的或いは連続的に大きくしても良い。
【００３６】
ここで、本実施例の四輪駆動車両１０は駆動源前置式の前後輪駆動車両で、エンジン１２から後輪３０Ｌ、３０Ｒまでの駆動力伝達経路が前輪２０Ｌ、２０Ｒに比較して長いため、前輪２０Ｌ、２０Ｒに駆動力が伝達されて回転駆動されるようになってから後輪３０Ｌ、３０Ｒに駆動力が伝達されるまでに遅れ時間があり、その時間差を利用して事前に、すなわち後輪３０Ｌ、３０Ｒに駆動力が伝達される前に、駆動力配分調整手段５０により左右の後輪３０Ｌ、３０Ｒに対する駆動力配分を制御することが可能で、雪道等の低μ路での車両発進時に左右の後輪３０Ｌ、３０Ｒのスリップが抑制され、車両挙動が安定するとともに優れた発進性能が得られる。また、車両走行中においては、路面状態（摩擦係数μなど）の変化による左右の前輪２０Ｌ、２０Ｒのスリップが、回転速度差Δωf に基づいてステップＳ３またはＳ５で判定されると、ステップＳ４またはＳ６で左右の後輪３０Ｌ、３０Ｒに対する駆動力配分が制御されることにより、その左右の後輪３０Ｌ、３０Ｒが実際にスリップする前に駆動力配分制御が開始され、左右後輪３０Ｌ、３０Ｒの一方のスリップによる駆動性能の低下や車両挙動の不安定化が好適に抑制される。所定車速以下の車両発進時か車両走行中かによって、前記スリップ判定値Ｘ、−Ｘの値を変更することも可能である。
【００３７】
図５は、雪道等の低μ路での車両発進時に左前輪２０Ｌの回転速度ωflが右前輪２０Ｒの回転速度ωfrに比較して大きくなり、それ等の回転速度差Δωf が前記スリップ判定値Ｘよりも大きくなって、図４のフローチャートに従って右後輪３０Ｒの駆動力配分が大きくされた場合のタイムチャートの一例であり、時間ｔ1 は、Δωf ＞ＸになってステップＳ５の判断がＹＥＳ（肯定）となり、ステップＳ６が実行されて右後輪３０Ｒの駆動力配分が大きくされた時間である。この駆動力配分制御は、第１クラッチＣ１の係合油圧を予め定められた一定の油圧値までステップ的に増大させる場合、すなわち駆動力配分比をステップ的に変化させる場合で、優れた応答性で駆動力配分を制御することができる。
【００３８】
なお、前記ステップＳ５の判断がＮＯの場合、すなわち−Ｘ≦Δωf ≦Ｘの場合には、ステップＳ７を実行し、前記ステップＳ４またはＳ６による駆動力配分制御を実行中の場合にはその駆動力配分制御の終了処理を行い、駆動力配分制御を実行中でなければそのまま終了する。駆動力配分制御の終了処理は、図３の(a) に示すようにトルク移動切換ブレーキＢ、第１クラッチＣ１、および第２クラッチＣ２を何れも解放状態とするもので、それ等の係合油圧を所定の変化率で滑らかに低下させて解放する。
【００３９】
このように本実施例の左右駆動力配分制御方法においては、左右の前輪２０Ｌ、２０Ｒの回転状態（回転速度差Δωf ）に基づいて左右の後輪３０Ｌ、３０Ｒに対する駆動力配分制御を行うため、例えば車両走行中の路面状態の変化などで左右の前輪２０Ｌ、２０Ｒの回転状態が変化した場合に、左右の後輪３０Ｌ、３０Ｒがスリップを発生する前にその後輪３０Ｌ、３０Ｒに対する駆動力配分制御を開始することが可能で、左右の後輪３０Ｌ、３０Ｒの一方のスリップにより駆動性能が低下したり車両の挙動が不安定になったりすることが抑制される。
【００４０】
また、本実施例は駆動源であるエンジン１２が車両前側に配置された駆動源前置式の前後輪駆動車両に関するもので、後輪３０Ｌ、３０Ｒへの駆動力伝達経路が前輪２０Ｌ、２０Ｒに比較して長いため、前輪２０Ｌ、２０Ｒに駆動力が伝達されて回転駆動されるようになってから後輪３０Ｌ、３０Ｒに駆動力が伝達されるまでに遅れ時間があり、その時間差を利用して事前に、すなわち後輪３０Ｌ、３０Ｒに駆動力が伝達される前に、左右前輪２０Ｌ、２０Ｒの回転状態（回転速度差Δωf ）に基づいて駆動力配分調整手段５０により左右の後輪３０Ｌ、３０Ｒに対する駆動力配分制御を行うことができるため、雪道等の低μ路での車両発進時に後輪３０Ｌ、３０Ｒのスリップが抑制され、車両挙動が安定するとともに優れた発進性能が得られる。
【００４１】
また、本実施例では、左右前輪２０Ｌ、２０Ｒの回転速度差Δωf を算出し、その回転速度差Δωf がスリップ判定値−Ｘよりも小さいか、或いはスリップ判定値Ｘよりも大きい場合に、回転速度が遅い側すなわちグリップ力が大きくてスリップの可能性が低い側の後輪３０Ｌまたは３０Ｒの駆動力配分が大きくされるため、スリップする可能性が高い反対側の後輪３０Ｒまたは３０Ｌのスリップが抑制されて発進時等の駆動性能が向上するとともに車両挙動が安定する。その場合に、左右前輪２０Ｌ、２０Ｒの回転速度差Δωf を算出し、予め定められたスリップ判定値−Ｘ、Ｘと比較するだけで良いため、信号処理が簡単で処理時間が短くて済み、優れた応答性で駆動力配分制御を行うことができる。特に、図５に示すように駆動力配分比をステップ的に変化させる場合には、一層優れた応答性が得られ、効率良く駆動力配分を変化させることができる。
【００４２】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【００４３】
図６は、前記図４のフローチャートの代りに前記電子制御装置３６によって実行されるもので、ステップＲ１およびＲ２は路面摩擦係数推定工程で、路面摩擦係数推定手段として機能し、ステップＲ３〜Ｒ６はスリップ抑制駆動力配分工程で、スリップ抑制駆動力配分手段として機能する。
【００４４】
図６のステップＲ１では、前記ステップＳ１と同様に回転速度センサ３２Ｌ、３２Ｒから検出信号を読み込んで左右の前輪２０Ｌ、２０Ｒの回転速度（車輪速）ωfl、ωfrを計測し、ステップＲ２では、次式(2) 、(3) に従って左右の路面摩擦係数μl 、μr を算出する。この路面摩擦係数μl 、μr は、左右の路面状態を表している。次のステップＲ３では、左右の後輪３０Ｌ、３０Ｒも同じ路面状態であるか、或いは走行中であれば同じ路面状態になると仮定して、次式(4) に従って左右後輪３０Ｌ、３０Ｒの回転速度差Δωr を算出（予測）する。そして、ステップＲ４では、その回転速度差Δωr を有する左右後輪３０Ｌ、３０Ｒの差動回転を防止するための後輪差動拘束力（モーメント）Ｍを次式(5) に従って算出する。なお、これ等の演算式はあくまでも一例であり、例えばステアリングホイールの操舵角（ハンドル角）や路面の勾配、前後輪のタイヤのグリップ力の相違など、他のパラメータを用いて更に高い精度で算出することもできるなど、車両の特性や要求精度等に応じて適宜定められる。
【数１】
2009293719.tif 000003
【００４５】
上記演算式(2) 〜(5) で用いられる各記号の意味は以下の通りである。この中、フロント配分比ａf は、前輪２０Ｌ、２０Ｒ側への駆動力の配分比で、センタ差動歯車機構２２に設けられる前後駆動力配分装置等に応じて適宜定められ、電気的に制御可能な場合にはその制御値が用いられる。エンジン駆動力Ｔは、例えば吸入空気量や燃料噴射量等に基づいて算出される。車輪の垂直荷重Ｗfl、Ｗfr、Ｗrl、Ｗrrは、乗員や積載荷重の影響が小さい場合は予め一定値が定められても良いが、荷重センサ等によって検出したり加速度等から算出したりすることもできる。フロントデフ比Ｄｆやタイヤ慣性モーメントＩ、タイヤ半径ｒ、リアトレッドＴＤＲは殆ど変化しないため、予め一定値が定められれば良い。
ａf ：フロント配分比
Ｔ：エンジン駆動力
Ｄｆ：フロントデフ比
Ｉ：タイヤ慣性モーメント
ωfl：左前輪回転速度
ωfr：右前輪回転速度
Δωr ：左右後輪の回転速度差
μl ：左路面摩擦係数
μr ：右路面摩擦係数
Ｗfl：左前輪垂直荷重
Ｗfr：右前輪垂直荷重
Ｗrl：左後輪垂直荷重
Ｗrr：右後輪垂直荷重
ｒ：タイヤ半径
ＴＤＲ：リアトレッド
【００４６】
次のステップＲ５では、上記後輪差動拘束力Ｍを発生させるための左右後輪３０Ｌ、３０Ｒの駆動力配分、すなわち前記クラッチＣ１またはＣ２の係合油圧値を予め定められたデータマップや演算式等により算出する。この時の駆動力配分すなわち係合油圧値は、後輪差動拘束力Ｍに応じて連続的に変化させられる。そして、ステップＲ６では、クラッチＣ１またはＣ２を上記ステップＲ５で求めた油圧でスリップ係合させるとともにブレーキＢを完全係合させ、左右後輪３０Ｌ、３０Ｒに対する駆動力配分を前記後輪差動拘束力Ｍに応じて連続的に変化させる。
【００４７】
本実施例においても、左右の前輪２０Ｌ、２０Ｒの回転状態に基づいて左右の路面状態、具体的には摩擦係数μl 、μr を推定し、この路面摩擦係数μl 、μr から後輪３０Ｌ、３０Ｒの回転速度差Δωr を算出（予測）し、その回転速度差Δωr の差動回転が防止されるようにそれ等の後輪３０Ｌ、３０Ｒに対する駆動力配分を制御するため、その回転速度差Δωr の発生すなわち後輪３０Ｌ、３０Ｒの一方のスリップが抑制されて、前記実施例と同様の効果が得られる。加えて、本実施例では駆動力配分すなわちクラッチＣ１またはＣ２の係合油圧値が、上記回転速度差Δωr の発生を抑制する後輪差動拘束力Ｍに応じて連続的に変化させられるため、車両走行中に路面状況が変化する場合でも、後輪３０Ｌ、３０Ｒに対する駆動力配分がきめ細かく制御されてスリップが抑制され、車両挙動が一層安定する。
【００４８】
図７の左右駆動力配分装置６０は、前記実施例の左右駆動力配分装置２６に比較して、後輪用差動歯車機構４２による左右輪３０Ｌ、３０Ｒの差動回転を機械的に制限する機械式差動制限機構６２がその後輪用差動歯車機構４２に設けられている場合で、サンギヤＳ１とキャリアＣＡ１との差動回転を制限するようになっている。この機械式差動制限機構６２は、自動的に回転速度が遅い側へトルク移動して差動回転を抑制するもので、入力回転比例式やトルク感応式、皿ばね式等の従来から広く知られているものである。
【００４９】
図８は、上記図７の左右駆動力配分装置６０を備えている四輪駆動車両１０において、前記図４のフローチャートの代りに前記電子制御装置３６によって実行されるもので、ステップＱ１およびＱ２は路面摩擦係数推定工程で、路面摩擦係数推定手段として機能し、ステップＱ３およびＱ４は偏向方向判定工程で、偏向方向判定手段として機能し、ステップＱ５〜Ｑ７は偏向抑制駆動力配分工程で、偏向抑制駆動力配分手段として機能する。なお、図８のフローチャートのうちステップＱ１〜Ｑ３、Ｑ６、Ｑ７は、それぞれ前記図６のフローチャートのステップＲ１〜Ｒ３、Ｒ５、Ｒ６と同じ信号処理を行うもので、詳しい説明を省略する。
【００５０】
図８のステップＱ４では、ステップＱ３で算出（予測）した左右後輪３０Ｌ、３０Ｒの回転速度差Δωr が発生する場合に、機械式差動制限機構６２によりその左右後輪３０Ｌ、３０Ｒの差動回転が機械的に制限されることによって左右後輪３０Ｌ、３０Ｒに駆動力差が生じ、その駆動力差に起因して発生する車両のヨーレイトγを次式(6) に従って算出（予測）する。このヨーレイトγは、差動制限に伴う駆動力差で生じる車両の偏向方向（重心の右まわりか左まわりか）およびその偏向の強さを表しており、次のステップＱ５では、このヨーレイトγの発生を打ち消すための後輪差動拘束力（モーメント）Ｍを次式(7) に従って算出する。(7) 式の記号Ｉz は車両慣性モーメントで、予め一定値が定められるか、前記車輪の垂直荷重Ｗfl、Ｗfr、Ｗrl、Ｗrrが荷重センサ等によって検出される場合には、その垂直荷重Ｗfl、Ｗfr、Ｗrl、Ｗrrから算出することもできる。なお、これ等の演算式はあくまでも一例で、他のパラメータを用いて更に高い精度で算出することもできるなど、車両の特性や要求精度等に応じて適宜定められる。
【数２】
2009293719.tif 000004
【００５１】
その後、ステップＱ６およびＱ７が実行され、前記ステップＲ５、Ｒ６と同様にして上記後輪差動拘束力Ｍを発生させるための左右後輪３０Ｌ、３０Ｒの駆動力配分、すなわち前記クラッチＣ１またはＣ２の係合油圧値が予め定められたデータマップや演算式等により算出され、クラッチＣ１またはＣ２がその係合油圧でスリップ係合させられるとともにブレーキＢが完全係合させられることにより、左右後輪３０Ｌ、３０Ｒに対する駆動力配分が前記後輪差動拘束力Ｍに応じて連続的に変化させられる。
【００５２】
本実施例では、左右の前輪２０Ｌ、２０Ｒの回転状態に基づいて左右の路面状態、具体的には摩擦係数μl 、μr を推定し、この路面摩擦係数μl 、μr から左右後輪３０Ｌ、３０Ｒの回転速度差Δωr を算出（予測）するとともに、機械式差動制限機構６２によりその左右後輪３０Ｌ、３０Ｒの差動回転が機械的に制限されることによって生じる左右後輪３０Ｌ、３０Ｒの駆動力差に起因して発生する車両のヨーレイトγを算出（予測）し、そのヨーレイトγの発生を打ち消すように駆動力配分調整手段５０によって左右後輪３０Ｌ、３０Ｒに対する駆動力配分制御が行われるため、機械式差動制限機構６２の差動制限に起因する車両の偏向が抑制される。特に本実施例では、偏向の方向だけでなく偏向の強さを表すヨーレイトγを求めて、そのヨーレイトγの発生を打ち消すように駆動力配分制御が行われるため、機械式差動制限機構６２の差動制限に起因する車両の偏向が適切に抑制される。
【００５３】
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、これ等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。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明方法に従って左右後輪の駆動力配分制御が行われる前置エンジン前輪駆動を基本とする四輪駆動車両を説明する概略構成図である。
【図２】図１の四輪駆動車両の後輪用の左右駆動力配分装置を具体的に説明する骨子図である。
【図３】図２の左右駆動力配分装置の作動を、クラッチおよびブレーキの係合解放状態と関連付けて説明する図で、(a) は非制御時、(b) は右後輪の駆動力配分アップ時、(c) は左後輪の駆動力配分アップ時、(d) は差動制限時である。
【図４】図１の電子制御装置による信号処理によって実行される左右駆動力配分制御を具体的に説明するフローチャートである。
【図５】図４のフローチャートに従って左右駆動力配分制御が行われた場合の回転速度差Δωf やクラッチおよびブレーキの油圧の変化を示すタイムチャートの一例である。
【図６】本発明の他の実施例を説明する図で、図４に対応するフローチャートである。
【図７】後輪用差動歯車機構に機械式差動制限機構が設けられている場合の実施例を説明する図で、図２に対応する骨子図である。
【図８】図７の実施例において、電子制御装置による信号処理によって実行される左右駆動力配分制御を具体的に説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１０：四輪駆動車両（前後輪駆動車両）    １２：エンジン（駆動源）    ２０Ｌ、２０Ｒ：前輪    ２２：センタ差動歯車機構    ２６、６０：左右駆動力配分装置    ３０Ｌ、３０Ｒ：後輪    ３２Ｌ、３４Ｒ：回転速度センサ    ４２：後輪用差動歯車機構    ５０：駆動力配分調整手段    ６２：機械式差動制限機構
ステップＳ１、Ｓ２：回転速度差算出工程
ステップＳ３〜Ｓ６：スリップ抑制駆動力配分工程
ステップＲ１、Ｒ２：路面摩擦係数推定工程
ステップＲ３〜Ｒ６：スリップ抑制駆動力配分工程
ステップＱ１、Ｑ２：路面摩擦係数推定工程
ステップＱ３：Ｑ４：偏向方向判定工程
ステップＱ５〜Ｑ７：偏向抑制駆動力配分工程
【図１】
2009293719.tif 000005
【図２】
2009293719.tif 000006
【図３】
2009293719.tif 000007
【図４】
2009293719.tif 000008
【図５】
2009293719.tif 000009
【図６】
2009293719.tif 000010
【図７】
2009293719.tif 000011
【図８】
2009293719.tif 000012