(57)【要約】【課題】可及的速やかに差動制限状態への移行を実現する車両用差動制限装置を提供する。【解決手段】後輪車軸２８の剛性を変化させるための車軸剛性可変装置６２を備え、一対の後輪車軸２８ｌ、２８ｒの差動回転を制限するための差動制限力を発生させる際に、その車軸剛性可変装置６２により後輪車軸２８の剛性を高めるものであることから、後輪車軸２８の剛性が不足することに起因する応答性の悪化を好適に抑制することができる。すなわち、可及的速やかに差動制限状態への移行を実現する駆動力配分装置２６を提供することができる。【選択図】図８
2009257397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の車輪と、それらの車輪それぞれに対応して設けられた一対の車軸とを、備えた車両において、それら一対の車軸の差動回転を制限するための差動制限力を発生させる車両用差動制限装置であって、
前記車軸の剛性を変化させるための車軸剛性可変装置を備え、
前記一対の車軸の差動回転を制限するための差動制限力を発生させる際に、該車軸剛性可変装置により前記車軸の剛性を高める手段を含むものであることを特徴とする車両用差動制限装置。
【請求項２】
前記車軸剛性可変装置は、
前記車軸内に封入された磁性流体と、
該磁性流体を固着させるための磁束を発生させる励磁装置と、
該励磁装置への励磁電流を制御する励磁制御装置と
を、備えたものである請求項１に記載の車両用差動制限装置。
【請求項３】
前記一対の車輪それぞれの速度を検出する車輪速センサを備え、前記励磁制御装置は、該車輪速センサにより検出される前記一対の車輪それぞれの速度に基づいて前記励磁装置への励磁電流を制御するものである請求項２に記載の車両用差動制限装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両における一対の車軸の差動回転を制限する車両用差動制限装置に関し、特に、それら車軸の差動制限状態への移行を迅速化するための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一対の車輪と、それらの車輪それぞれに対応して設けられた一対の車軸（ドライブシャフト）とを、備えた車両において、例えば油圧アクチュエータ等の装置によりそれら一対の車軸の差動回転を制限するための差動制限力を発生させる車両用差動制限装置が知られている。例えば、特許文献１に記載された車両用差動制限制御装置がそれである。この技術によれば、車速、舵角、路面摩擦係数、及びエンジン出力等に基づいて左右一対の車軸の差動回転を制限するための差動制限力を制御することで、高μ路での旋回加速生を損なうことなく、且つ低μ路でのアンダーステア傾向の増大を防止することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１４４０６７号公報
【特許文献２】特開２００５−８２０２３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、前述したような従来の差動制限装置では、制御開始から差動制限状態への移行に比較的時間を要し、応答性が優れないという不具合があった。本発明者等は、差動制限装置の応答性を向上させるために鋭意研究を継続した一結果として、差動制限状態への移行が遅れる原因として車軸の剛性があることを発見した。すなわち、差動制限装置により差動制限力が発生させられた直後では車軸が捩れ、その後、左右輪の差動回転による捩れトルクよりも差動制限力が大きくなって初めて狙ったトルク差が発生するというように、車軸の剛性が不足するために応答性が悪化することを新たに発見した。
【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、可及的速やかに差動制限状態への移行を実現する車両用差動制限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】
斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、一対の車輪と、それらの車輪それぞれに対応して設けられた一対の車軸とを、備えた車両において、それら一対の車軸の差動回転を制限するための差動制限力を発生させる車両用差動制限装置であって、前記車軸の剛性を変化させるための車軸剛性可変装置を備え、前記一対の車軸の差動回転を制限するための差動制限力を発生させる際に、その車軸剛性可変装置により前記車軸の剛性を高める手段を含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
このようにすれば、一対の車輪と、それらの車輪それぞれに対応して設けられた一対の車軸とを、備えた車両において、それら一対の車軸の差動回転を制限するための差動制限力を発生させる車両用差動制限装置であって、前記車軸の剛性を変化させるための車軸剛性可変装置を備え、前記一対の車軸の差動回転を制限するための差動制限力を発生させる際に、その車軸剛性可変装置により前記車軸の剛性を高める手段を含むものであることから、前記車軸の剛性が不足することに起因する応答性の悪化を好適に抑制することができる。すなわち、可及的速やかに差動制限状態への移行を実現する車両用差動制限装置を提供することができる。
【０００８】
ここで、好適には、前記車軸剛性可変装置は、前記車軸内に封入された磁性流体と、その磁性流体を固着させるための磁束を発生させる励磁装置と、その励磁装置への励磁電流を制御する励磁制御装置とを、備えたものである。このようにすれば、実用的な態様で前記車軸の剛性を高めることができる。なお、車軸を中空構造とせず、軸心までをスチール等の材料で形成した構造としても剛性は向上するが、重量が増加して燃費が悪化するという不具合が生じる。一方、前記のように車軸を中空構造とし、その中空に磁性流体を封入して必要に応じて励磁させて剛性を高めることで、燃費の向上と差動制限状態への移行迅速化との両立が図れるのである。
【０００９】
また、好適には、前記一対の車輪それぞれの速度を検出する車輪速センサを備え、前記励磁制御装置は、その車輪速センサにより検出される前記一対の車輪それぞれの速度に基づいて前記励磁装置への励磁電流を制御するものである。このようにすれば、前記一対の車軸の差動回転を制限する制御に応じて速やかにそれら車軸の剛性を高める制御を実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明が好適に適用される車両用差動制限装置を備えた前置エンジン前輪駆動（ＦＦ）を基本とする前後輪駆動車両の駆動力伝達装置１０の構成を説明する骨子図である。この図１に示す車両において、駆動力源であるエンジン１２により発生させられた駆動力（トルク）は、自動変速機１４、前輪用差動歯車装置１６、及び左右一対の前輪車軸１８ｌ、１８ｒ（以下、特に区別しない場合には単に前輪車軸１８という）を介して左右一対の前輪２０ｌ、２０ｒ（以下、特に区別しない場合には単に前輪２０という）へ伝達される一方、中央差動歯車装置（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、差動制限装置としての機能を有する駆動力配分装置２６、及び左右一対の後輪車軸２８ｌ、２８ｒ（以下、特に区別しない場合には単に後輪車軸２８という）を介して左右一対の後輪３０ｌ、３０ｒ（以下、特に区別しない場合には単に後輪３０という）へ伝達される。ここで、図１に示すように、斯かる駆動力伝達装置１０では、上記駆動力配分装置２６による駆動力の配分に係る駆動輪としての後輪３０の回転軸と上記プロペラシャフト２４の回転軸とが相互に直交するように配設されている。また、上記駆動力伝達装置１０には、上記駆動力配分装置２６に備えられた係合要素の係合状態を制御するための油圧等を制御する油圧回路３２と、その油圧回路３２に備えられた図示しない電磁制御弁等を介してその油圧回路３２から駆動力配分装置２６内に供給される油圧等を制御する駆動力配分コントローラ３４とが、設けられている。なお、図１では、前記油圧回路３２から出力される油圧を細い破線矢印で、上記駆動力配分コントローラ３４から出力される制御信号（制御指令）及び各種センサからの入力信号を細線矢印でそれぞれ示している。
【００１２】
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させ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。また、上記自動変速機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γ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、及びニュートラルのうち何れかが選択的に成立させられ、それぞれの変速比γに応じた速度変換が成される。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。
【００１３】
前記駆動力配分コントローラ３４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェイス等を含んで構成され、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であり、例えば、前記油圧回路３２に備えられた電磁制御弁に供給される電流の指令値を制御することにより前記駆動力配分装置２６に備えられた係合要素へ供給される油圧を制御することで、後述する差動制限制御、ヨーコントロール（yaw control）制御、及び車軸剛性制御等の各種制御を実行する。斯かる制御を実行するために、車速判定手段３６、旋回判定手段３８、係合制御手段４０、及び車軸剛性制御手段４２を機能的に備えている。これら制御機能については、図８乃至図１１等を用いて後述する。また、前記動力伝達装置１０には、前記左右一対の後輪３０ｌ、３０ｒそれぞれの実際の回転速度を検出する車輪速センサ４４、図示しないハンドルの操舵角を検出する操舵角センサ４６、及び図示しないアクセルペダルの踏込量に対応するアクセル開度を検出するアクセル開度センサ４８等の各種センサが設けられており、それぞれのセンサから車速を表す信号、ハンドルの操舵角を表す信号、及びアクセル開度を表す信号等が前記駆動力配分コントローラ３４へ入力されるようになっている。
【００１４】
図２は、前記駆動力配分装置２６の構成を例示する骨子図である。この図２に示すように、前記駆動力配分装置２６は、例えば、前記エンジン１２により中央差動歯車装置２２を介して回転駆動されるプロペラシャフト２４の端部に接続された傘歯車５０と、その傘歯車５０と噛み合う傘歯車５２とを、備えており、それら１組の傘歯車５０、５２を介して駆動力が入力されるように構成されている。また、前記プロペラシャフト２４から傘歯車５０、５２を介して伝達される駆動力を前記左右の後輪３０ｌ、３０ｒに配分するための差動装置５４と、その差動装置５４に隣接して設けられ、前記後輪車軸２８ｌ、２８ｒと同軸に配設された変速装置５６と、その変速装置５６の出力を上記差動装置５４に選択的に伝達するための係合要素である第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２とを、備えて構成されている。
【００１５】
上記差動装置５４は、第１回転要素ＲＥ１であるリングギヤＲ１、互いに噛み合う複数対のピニオンギアＰ１、それらピニオンギヤＰ１を自転及び公転可能に支持する第２回転要素ＲＥ２であるキャリヤＣＡ１、及び上記複数対のピニオンギヤＰ１を介してリングギヤＲ１と噛み合う第３回転要素ＲＥ３であるサンギヤ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、上記差動装置５４のケース５８内にそのケース５８と一体的に設けられており、前記プロペラシャフト２４の回転が傘歯車５０、５２により減速されてそのリングギヤＲ１に伝達されるようになっている。また、上記キャリヤＣＡ１は、前記左後輪車軸２８ｌを介して左後輪３０ｌに接続されている。また、上記サンギヤＳ１は、前記右後輪車軸２８ｒを介して右後輪３０ｒに連結されている。なお、上記第２回転要素ＲＥ２及び第３回転要素ＲＥ３は置換可能であり、以下の説明についていも同じである。
【００１６】
前記変速装置５６は、第５回転要素ＲＥ５であるサンギヤＳ２、ピニオンギヤＰ２、そのピニオンギヤＰ２を自転及び公転可能に支持する第６回転要素ＲＥ６であるキャリヤＣＡ２、及び上記ピニオンギヤＰ２を介してサンギヤＳ２と噛み合う第４回転要素ＲＥ４であるリングギヤＲ２を備えたシングルピニオン型の遊星歯車装置を備えて構成されている。上記第５回転要素ＲＥ５は、上記第１回転要素ＲＥ１に連結されており、前記変速装置５６の入力部材として機能する。また、上記第６回転要素ＲＥ６は、トルク移動切換用の係合要素であるブレーキＢに連結されており、そのブレーキＢを介して非回転部材６０に選択的に連結されるようになっている。また、上記第４回転要素ＲＥ４は、前記変速装置５６の出力部材として機能させられる。この第４回転要素ＲＥ４は、上記第１クラッチＣ１を介して第２回転要素ＲＥ２である差動装置５４のキャリヤＣＡ１及び左後輪車軸２８ｌに選択的にスリップ係合乃至完全係合されると共に、上記第２クラッチＣ２を介して第３回転要素ＲＥ３である差動装置５４のサンギヤＳ１及び右後輪車軸２８ｒに選択的にスリップ係合乃至完全係合される。なお、上記ブレーキＢ、第１クラッチＣ１、及び第２クラッチＣ２は、好適には、それぞれスリップ係合可能な多板式の摩擦係合装置であり、前記駆動力配分コントローラ３４からの制御指令に応じて制御される前記油圧回路３２から出力される油圧により係合或いは解放されると共に、必要に応じて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。
【００１７】
図１に戻って、前記駆動力配分コントローラ３４に備えられた係合制御手段４０は、前記油圧回路３２を介して係合要素としての前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、及びブレーキＢそれぞれの係合状態を制御することにより、前記エンジン１２により発生させられる駆動力の左右の後輪３０ｌ、３０ｒへの伝達を制御する駆動力制御を実行する。前記エンジン１２により発生させられた駆動力は、前記自動変速機１４、中央差動歯車装置２２、及びプロペラシャフト２４等を介して前記差動装置５４のケース５８を回転駆動する駆動力として入力される。その差動装置５４のリングギヤＲ１は、斯かるケース５８と一体的に設けられているため、前記プロペラシャフト２４からの駆動力はリングギヤＲ１から入力部材としてのケース５８を介して前記差動装置５４に入力される。前記係合制御手段４０は、前記油圧回路３２に備えられた図示しない電磁制御弁等を介してその油圧回路３２から前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、及びブレーキＢそれぞれに供給される油圧を制御することで、それら係合要素を係合、スリップ係合、或いは解放状態とするように制御する。そのようにして前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、及びブレーキＢそれぞれの係合状態が制御されることで、前記差動装置５４に入力された駆動力の左右の後輪３０ｌ、３０ｒへの配分が制御される。以下、前記駆動力配分装置２６による左右の後輪３０ｌ、３０ｒへの駆動力の配分について詳述する。
【００１８】
図３乃至図６は、前記駆動力配分装置２６の差動装置４２における複数の回転要素の回転数を示す共線図である。これらの共線図において、左側の縦軸は前記左後輪３０ｌに連結された第２回転要素ＲＥ２であるキャリヤＣＡ１の回転数Ｎｌを、右側の縦軸は前記右後輪３０ｒに連結された第３回転要素ＲＥ３の回転数Ｎｒを、中央の縦軸は前記ケース５８と一体的に回転させられる第１回転要素ＲＥ１であるリングギヤＲ１の回転数Ｎｉ及び第４回転要素ＲＥ４の回転数Ｎｃをそれぞれ示している。また、図の右側に示される表は、前記ブレーキＢ、第１クラッチＣ１、及び第２クラッチＣ２の状態を示しており、「○」が係合状態、「×」が解放状態を示している。なお、回転数ＮｌとＮｃとの間の直線は前記第１クラッチＣ１の状態を示しており、実線がスリップ係合状態、破線が解放状態を示している。また、回転数Ｎｃと回転数Ｎｒとの間の直線は前記第２クラッチＣ２の状態を示しており、実線がスリップ係合、破線が解放状態を示している。
【００１９】
図３は、前記駆動力配分装置２６の非制御時の共線図である。非制御時においては、係合要素である前記ブレーキＢ、第１クラッチＣ１、及び第２クラッチＣ２はそれぞれ解放状態となっている。この状態では、前記差動装置５４のみが機能し、前記変速装置５６は空転状態とされることで、前記左右の後輪３０ｌ、３０ｒに均等に駆動力が配分される。これにより、前記駆動力配分装置２６においてトルク移動及び差動制限は行われず、通常のオープンデフとして機能する。また、直進時においては、図３に示されるように差動装置５４が一体的に回転させられ、前記左右の後輪３０ｌ、３０ｒの回転数Ｎｌ、Ｎｒは略同回転となる。
【００２０】
図４は、ヨーコントロール制御すなわち左右輪トルク差制御時の共線図の一例であり、例えば左旋回中等において前記右後輪３０ｒの駆動力を増大させてアンダーステアを抑制させている状態の共線図である。この図４に示す態様では、前記ブレーキＢが係合されると共に、前記第１クラッチＣ１がスリップ係合され、前記第２クラッチＣ２が解放されている。このように、前記ブレーキＢが係合されると、前記変速装置５６のキャリヤＣＡ２がロックされ、前記第４回転要素ＲＥ４の回転数Ｎｃが逆回転方向に減速されて出力される。また、前記第１クラッチＣ１がスリップ係合されることで、前記第４回転要素ＲＥ４の出力が第２回転要素ＲＥ２に伝達される。ここで、前記第４回転要素ＲＥ４の回転数Ｎｃは逆回転方向に減速されているため、前記第１クラッチＣ１のスリップ係合により前記左後輪３０ｌの駆動力が減少させられる一方、前記右後輪３０ｒの駆動力が相対的に増大させられる。また、前記左後輪３０ｌの回転数Ｎｌがスリップ係合により減速されるため、前記差動装置５４によって前記右後輪３０ｒは増速させられる。
【００２１】
また、例えば右旋回中等においては、図５に示されるように前記左後輪３０ｌの駆動力を増大させてアンダーステアを抑制させることができる。この図５に示す態様では、前記ブレーキＢが係合されると共に、前記第２クラッチＣ２がスリップ係合され、前記第１クラッチＣ１が解放されている。図４と同様に、前記ブレーキＢが係合されると、前記変速装置５６のキャリヤＣＡ２がロックされ、前記第４回転要素ＲＥ４の回転数Ｎｃが逆方向に減速されて出力される。また、前記第２クラッチＣ２がスリップ係合されることで、前記第４回転要素ＲＥ４の出力が第３回転要素ＲＥ３に伝達される。ここで、前記第４回転要素ＲＥ４の回転数は逆回転方向に減速されているため、前記第２クラッチＣ２がスリップ係合されることで、前記右後輪３０ｒの駆動力が減少させられる一方、前記左後輪３０ｌの駆動力が相対的に増大させられる。また、前記右後輪３０ｒの回転数Ｎｒがスリップ係合により減速されるため、前記差動装置５４によって前記左後輪３０ｌは増速させられる。
【００２２】
図６は、差動制限制御時の共線図である。前記一対の後輪車軸２８（乃至後輪３０）の差動回転を制限するための差動制限制御時においては、前記ブレーキＢが解放されると共に、前記第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２が共に係合させられる。このように、前記第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２が共に係合させられることで、前記左右の後輪車軸２８ｌ、２８ｒの相対回転が制限され、それにより前記左右の後輪３０ｌ、３０ｒの差動制限が行われる。ここで、前記第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２が共に完全係合されると、ノンスリップデフとして機能し、前記左右の後輪３０ｌ、３０ｒが同回転となる。なお、差動制限力は、クラッチ制御トルクに比例し任意に設定することができる。
【００２３】
図１に戻って、前記係合制御手段４０は、予め定められた所定基準から、前記駆動力制御すなわち左右の後輪３０ｌ、３０ｒへの駆動力の伝達制御の制御要求が行われる可能性を判断し、その制御要求が行われる可能性があると判断される場合には、係合要素である前記ブレーキＢ、第１クラッチＣ１、及び第２クラッチＣ２の係合状態を、前記駆動力制御を実行する前段階まで制御する予備制御を実行する。前記車速判定手段３６及び旋回判定手段３８は、斯かる予備制御のために前記制御要求が行われる可能性があるか否かを判定する制御要求判定手段として機能する。この車速判定手段３６は、前記車輪速センサ４４から供給される車速を表す信号に基づいて、車速が予め定められた所定車速以下であるか否かを判定する。また、前記旋回判定手段３８は、前記操舵角センサ４６から供給される操舵角を表す信号に基づいて、車両が旋回を行っているか否かを判定する。
【００２４】
前記係合制御手段４０は、前記左右の後輪３０ｌ、３０ｒの差動制御を制限する差動制限制御に対応する駆動力制御の制御要求が行われる可能性があると判定される場合、すなわち前記車速判定手段３６の判定が肯定される場合には、前記駆動力配分装置２６に備えられた係合要素の係合状態を、前記差動制限制御を実行する前段階まで制御する予備制御を実行する。具体的には、前記差動制限制御におけるトルク伝達容量よりも弱いトルク伝達容量となるように、その差動制限制御に関与する係合要素である第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２それぞれの係合状態を制御する。この予備制御時のトルク伝達容量は、好適には、各係合要素を係合させるためのピストンが摩擦板を押圧する状態となるまで前進させられる所謂ガタ詰めが完了する程度の締結力に相当するものであり、前記左右の後輪３０ｌ、３０ｒの差動状態への影響が無視できる限度において可及的に強いトルク伝達容量となるように前記第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の油圧アクチュエータへ供給される油圧が制御される。また、斯かる差動制限制御の予備制御において、前記ブレーキＢの制御は行われずに解放されたままとされる。
【００２５】
図７は、前記係合制御手段４０による予備制御における各係合要素の係合状態をまとめた表である。この図７の表に示すように、前記係合制御手段４０による予備制御では、車両の発進乃至低速走行時において、前記第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２が比較的弱い係合状態すなわち所謂ガタ詰めが完了した程度の係合状態とされる。車両の発進時乃至低速走行時等の直進走行時においては、トラクション性能が要求される走行場面が多く、差動制限制御の制御要求が出力される場面が多いが、このように前記第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２のガタ詰めを予め完了させておくことで、実際の制御要求が出力されてから各係合要素の実質的な係合制御が開始されるまでの時間を短縮することができ、差動制限制御の応答性を向上させることができる。また、車両の中速乃至高速走行時において、前記ブレーキＢが完全係合される。車両の中速乃至高速走行時においては、操舵追従性が要求される走行場面が多く、左右輪トルク差制御（ヨーコントロール制御）の制御要求が出力される場面が多いが、このように前記ブレーキＢを完全係合させておくことで、実際の制御要求が出力されてから各係合要素の実質的な係合が完了するまでに要する時間を短縮することができ、左右輪トルク差制御の応答性を向上させることができる。
【００２６】
図８は、前記後輪車軸２８に備えられたその後輪車軸２８の剛性を変化させるための車軸剛性可変装置６２を説明するために、その後輪車軸２８の軸心を含む平面で切断した構成を概略的に示す概略断面図である。また、図９は、図８のIX-IX視断面図である。これら図８及び図９に示すように、本実施例の後輪車軸２８は、内部に中空部６４が形成された円柱状の部材、換言すれば両端（両底面）が閉鎖された円筒状の部材から成るものであり、例えばスチール等の磁性材料から構成されている。また、その中空部６４には、所定の磁性流体６６が封入されている。この磁性流体６６は、例えば水やオイル等のベース液と、所定の界面活性剤と、そのベース液中に直径１０［ｎｍ］程度のマグネタイトやマンガン亜鉛フェライト等の強磁性材料の微粒子が分散されて成るものである。また、上記車軸剛性可変装置６２には、その中空部６４内に封入された磁性流体６６を励磁するための励磁装置としてのコイル６８が設けられている。このコイル６８は、前記駆動力配分コントローラ３４からの制御指令に応じて所定の励磁電流が流されるものであり、その励磁電流に対応する磁力（磁束）が発生させられることで上記中空部６４内に封入された磁性流体６６が励磁されるように構成されている。すなわち、前記駆動力配分コントローラ３４は、励磁装置としての上記コイル６８への励磁電流を制御する励磁制御装置として機能する。なお、図８及び図９においては、簡略化のために上記コイル６８等を概略的に示しているが、実際の構成では、そのコイル６８に励磁電流が流された際に上記中空部６４内に封入された磁性流体６６が全域に渡って好適に励磁されるように、より複雑且つ実用的な構成が上記中空部６４乃至磁性流体６６に対して設けられる。
【００２７】
上述のように構成された車軸剛性可変装置６２において、前記コイル６８に励磁電流が流されて前記磁性流体６６が励磁されると、その磁性流体６６中における微粒子間に磁力による相互作用が生じ、更にはその磁化された磁性流体６６と後輪車軸２８との間に磁力による相互作用が生じる。これにより、前記後輪車軸２８の中空部６４が磁化された磁性流体６６で充満された状態となり、その磁性流体６６が非励磁状態であった場合よりも（或いは中空部６４に磁性流体６６が封入されていない状態よりも）前記後輪車軸２８の剛性が高くなる。
【００２８】
図１に戻って、前記車軸剛性制御手段４２は、前記係合制御手段４０により前記左右の後輪３０ｌ、３０ｒの差動制限制御を実行する際、すなわち前記第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２により前記左右の後輪車軸２８ｌ、２８ｒの差動回転を制限するための差動制限力を発生させる際に、上述した図８及び図９に示す車軸剛性可変装置６２により前記後輪車軸２８の剛性を高める車軸剛性制御を行う。具体的には、上記コイル６８に所定の励磁電流を流すための制御指令を出力させる。図１０は、前記車軸剛性制御手段４２による制御開始タイミングを例示する図である。この図１０に示すように、前記車軸剛性制御手段４２は、好適には、前記係合制御手段４０により前記左右の後輪３０ｌ、３０ｒの差動制限制御が判定されるのと同時に、換言すればその係合制御手段４０による差動制限制御（第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の係合制御）が開始されるのに先立って前記磁性流体６６が励磁されるように前記コイル６８における励磁電流を制御する。
【００２９】
また、前記車軸剛性制御手段４２は、好適には、前記係合制御手段４０による差動制限制御に先立っての予備制御が実行されるのと同時に、前記車軸剛性可変装置６２により前記後輪車軸２８の剛性を高める車軸剛性制御を行う。換言すれば、前記左右の後輪３０ｌ、３０ｒの差動制御を制限する差動制限制御に対応する駆動力制御の制御要求が行われる可能性があると判定される場合、すなわち前記車速判定手段３６の判定が肯定される場合に、前記後輪車軸２８の剛性を高める車軸剛性制御を行う。
【００３０】
また、前記車軸剛性制御手段４２は、好適には、予め定められた関係から、前記車輪速センサ４４により検出される前記左右の後輪３０ｌ、３０ｒそれぞれの速度（車輪速）に基づいて、前記車軸剛性可変装置６２により前記後輪車軸２８の剛性を高める車軸剛性制御を行う。例えば、前記車輪速センサ４４により検出される前記左後輪３０ｌの角速度ωｌと右後輪３０ｒの角速度ωｒとの差の絶対値が予め定められた閾値ω′より大きくなった場合、すなわち｜ωｒ−ωｌ｜＞ω′となった場合に、前記車軸剛性可変装置６２による前記後輪車軸２８の剛性を高める車軸剛性制御を開始する。
【００３１】
図１１は、前記駆動力配分コントローラ３４による車軸剛性制御の一例を示すフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。
【００３２】
先ず、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、前記車輪速センサ４４により検出される前記左後輪３０ｌの角速度ωｌと右後輪３０ｒの角速度ωｒとの差の絶対値が予め定められた閾値ω′より大きいか否か、すなわち｜ωｒ−ωｌ｜＞ω′であるか否かが判断される。このＳ１の判断が肯定される場合には、Ｓ２において、前記車軸剛性可変装置６２におけるコイル６８に所定の励磁電流が印加され、前記磁性流体６６が励磁された後に本ルーチンが終了させられるが、Ｓ１の判断が否定される場合には、Ｓ３において、前記車軸剛性可変装置６２におけるコイル６８の励磁電流がオフとされた後、本ルーチンが終了させられる。以上の制御において、Ｓ１乃至Ｓ３が前記車軸剛性制御手段４２の動作に対応する。
【００３３】
このように、本実施例によれば、一対の後輪３０ｌ、３０ｒと、それらの後輪３０ｌ、３０ｒにそれぞれに対応して設けられた一対の後輪車軸２８ｌ、２８ｒとを、備えた車両において、それら一対の後輪車軸２８ｌ、２８ｒの差動回転を制限するための差動制限力を発生させる車両用差動制限装置としての駆動力配分装置２６において、前記後輪車軸２８の剛性を変化させるための車軸剛性可変装置６２を備え、前記一対の後輪車軸２８ｌ、２８ｒの差動回転を制限するための差動制限力を発生させる際に、その車軸剛性可変装置６２により前記後輪車軸２８の剛性を高める車軸剛性制御手段４２（Ｓ１乃至Ｓ３）を含むものであることから、前記後輪車軸２８の剛性が不足することに起因する応答性の悪化を好適に抑制することができる。すなわち、可及的速やかに差動制限状態への移行を実現する車両用差動制限装置を提供することができる。
【００３４】
また、前記車軸剛性可変装置６２は、前記後輪車軸２８内に封入された磁性流体６６と、その磁性流体６６を固着させるための磁束を発生させる励磁装置としてのコイル６８と、そのコイル６８への励磁電流を制御する励磁制御装置としての駆動力配分コントローラ３４とを、備えたものであるため、実用的な態様で前記後輪車軸２８の剛性を高めることができる。なお、後輪車軸２８を中空構造とせず、軸心までをスチール等の材料で形成した構造としても剛性は向上するが、重量が増加して燃費が悪化するという不具合が生じる。一方、本実施例のように後輪車軸２８に中空部６４を設け、その中空部６４に磁性流体６６を封入して必要に応じて励磁させて剛性を高めることで、燃費の向上と差動制限状態への移行迅速化との両立が図れるのである。
【００３５】
また、前記一対の後輪３０ｌ、３０ｒそれぞれの速度を検出する車輪速センサ４４を備え、前記車軸剛性制御手段４２は、その車輪速センサ４４により検出される前記一対の後輪３０ｌ、３０ｒそれぞれの速度に基づいて前記コイル６８への励磁電流を制御するものであるため、前記一対の後輪車軸２８ｌ、２８ｒの差動回転を制限する制御に応じて速やかにそれら後輪車軸２８の剛性を高める制御を実行することができる。
【００３６】
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。
【００３７】
例えば、前述の実施例では、前記一対の後輪３０ｌ、３０ｒの差動回転を制限するための差動制限力を発生させる後輪用の差動制限装置としての駆動力配分装置２６に本発明が適用された例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば前述した後輪用の構成の代替として或いはそれに加えて前輪用の差動制限装置に適用されるものであってもよい。
【００３８】
また、前述の実施例では、油圧式摩擦係合装置である第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２により前記一対の後輪３０ｌ、３０ｒの差動回転を制限する態様の駆動力配分装置２６に本発明が適用された例を説明したが、例えば磁粉クラッチ等、他の構成により左右一対の車輪の差動回転を制限する差動回転力を発生させる差動制限装置にも本発明は好適に適用される。
【００３９】
また、前述の実施例では特に言及していないが、前記駆動力配分コントローラ３４によるヨーコントロール制御時に、トルク伝達が制限される側の後輪３０に対応する車軸２８乃至両輪に対応する車軸２８の剛性を高めるように車軸剛性制御を行うものであってもよい。このようにすれば、前記駆動力配分装置２６によるヨーコントロール時の応答性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明が好適に適用される車両用差動制限装置を備えた前置エンジン前輪駆動を基本とする前後輪駆動車両の駆動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の駆動力伝達装置に備えられた駆動力配分装置の構成を例示する骨子図である。
【図３】図２の駆動力配分装置の非制御時における各回転要素の回転数を示す共線図である。
【図４】図２の駆動力配分装置の左右輪トルク制御時における各回転要素の回転数を示す共線図である。
【図５】図２の駆動力配分装置の左右輪トルク制御時における各回転要素の回転数を示す共線図である。
【図６】図２の駆動力配分装置の差動制限制御時における各回転要素の回転数を示す共線図である。
【図７】図１の車両に備えられた駆動力配分コントローラによる駆動力制御の予備制御における各係合要素の係合状態をまとめた表である。
【図８】図１の駆動力伝達装置における後輪車軸に備えられたその後輪車軸の剛性を変化させるための車軸剛性可変装置を説明するために、その後輪車軸の軸心を含む平面で切断した構成を概略的に示す概略断面図である。
【図９】図８のIX-IX視断面図である。
【図１０】図１の車両に備えられた駆動力配分コントローラによる車軸剛性制御の開始タイミングを例示する図である。
【図１１】図１の車両に備えられた駆動力配分コントローラによる車軸剛性制御の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４１】
２６：駆動力配分装置（車両用差動制限装置）
２８：後輪車軸
３０：後輪
３４：駆動力配分コントローラ（励磁制御装置）
４４：車輪速センサ
６２：車軸剛性可変装置
６６：磁性流体
６８：コイル（励磁装置）
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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