JP2010111320A - 駆動力配分制御装置、差動制限制御装置、トルクカップリングの制御方法及びディファレンシャル装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車輪のスリップに起因して駆動伝達系に加わる衝撃を低減することができる駆動力配分制御装置、差動制限制御装置、トルクカップリングの制御方法及びディファレンシャル装置の制御方法を提供する。
【解決手段】エンジン２のトルクを各車輪１２Ｒ，１２Ｌ，１３Ｒ，１３Ｌに伝達する駆動伝達系の途中に設けられ、電磁クラッチ１６の摩擦係合力に基づいてトルク伝達容量を変更可能なトルクカップリング６と、走行状態に基づいてトルクカップリング６の作動を制御するＥＣＵ２１とを備えた。そして、ＥＣＵ２１は、各車輪１２Ｒ，１２Ｌ，１３Ｒ，１３Ｌのうちの何れか１輪のスリップが検出された場合に、トルク伝達容量を所定トルク以下に低減するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、駆動力配分制御装置、差動制限制御装置、トルクカップリングの制御方法及びディファレンシャル装置の制御方法に関するものである。

従来、エンジンのトルクを各車輪に伝達する駆動伝達系の途中に設けられ、クラッチ機構の係合力に基づいて入力側から出力側へ伝達可能なトルク容量、即ちトルク伝達容量を変更可能なトルクカップリングを備えた駆動力配分制御装置がある。このようなトルクカップリングとして、円筒状の第１回転部材と、該第１回転部材内に回転可能に同軸配置された軸状の第２回転部材とを備え、これら第１回転部材と第２回転部材との間に設けられたクラッチ機構により第１回転部材及び第２回転部材をトルク伝達可能に連結するトルクカップリングが知られている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、上記駆動力配分制御装置を備えた４輪駆動車両が、例えば舗装された路面の一部が凍結している等、高μ路面と低μ路面がまばらに存在した路面を走行する場合には、１輪が低μ路面に入ることでスリップする場合がある。そして、このスリップした車輪が低μ路面から脱出して高μ路面に入ると、同車輪がグリップすることで路面からの反力が急増してその車輪速が急激に減少し、駆動伝達系（プロペラシャフト等）に衝撃が加わる虞がある。

そこで、例えば特許文献２に記載の駆動力配分制御装置では、各車輪の減速度を検出し、この減速度が所定値以上の場合にトルクカップリングのトルク伝達容量を低減するようにしている。これにより、トルクカップリングのトルク伝達容量以上のトルクが、駆動伝達系における同トルクカップリングよりもスリップした車輪と反対側に加わることを防止している。
特開２００５−３１６７号公報 特開２００３−３２０８５７号公報

ところで、車両がスリップせずに走行している状態では、各車輪が路面をグリップしているため、駆動伝達系を構成する各駆動力伝達部材にねじれが生じた状態で走行することになる。そのため、４輪駆動車が上記のような路面を走行する場合において、車輪が低μ路面に入ってスリップすると、上記駆動力伝達部材に生じていたねじれが解放されることで、ねじれ振動が発生するという問題がある。しかしながら、上記従来の構成では、各車輪の減速度を検出してトルク伝達容量を低減する構成であるため、スリップする際に発生するねじれ振動を防止することができず、この点においてなお改善の余地があった。

なお、このような問題は、駆動伝達系の途中にトルクカップリングを備えた場合に限らず、左右輪間又は前後輪間にこれらの差動を許容してトルクを配分するとともに左右輪間又は前後輪間の差動を制限する差動制限機構を有するディファレンシャル装置を備えた４輪駆動車両においても同様に発生する。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、車輪のスリップに起因して駆動伝達系に加わる衝撃を低減することができる駆動力配分制御装置、差動制限制御装置、トルクカップリングの制御方法及びディファレンシャル装置の制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、車両の駆動源のトルクを各車輪に伝達する駆動伝達系の途中に設けられ、駆動力を伝達するクラッチ機構の係合力に基づいてトルク伝達容量を変更可能なトルクカップリングと、走行状態に基づいて前記トルクカップリングの作動を制御するトルク伝達容量制御装置とを備えた駆動力配分制御装置であって、前記トルク伝達容量制御装置は、前記各車輪のスリップを検出するスリップ検出手段により前記各車輪のうちの少なくとも１輪のスリップが検出された場合に、前記トルクカップリングのトルク伝達容量を低減することを要旨とする。

上記構成によれば、トルク伝達容量制御装置は、各車輪のうちの少なくとも１輪のスリップが検出された場合に、トルクカップリングのトルク伝達容量を低減する。そのため、車輪がスリップすることで駆動力伝達部材のねじれが解放されて発生するねじれ振動が、トルクカップリングよりもスリップした車輪と反対側の駆動伝達系に加わることを低減できる。

請求項２に記載の発明は、車両の駆動源のトルクを第１駆動軸及び第２駆動軸にこれら両駆動軸の差動を許容して配分するとともに前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との差動を制限する差動制限機構を有するディファレンシャル装置と、前記差動制限機構の差動制限力を制御する差動制限力制御装置とを備えた差動制限制御装置であって、前記差動制限力制御装置は、前記第１駆動軸又は前記第２駆動軸に連結された各車輪のスリップを検出するスリップ検出手段により前記各車輪のうちの少なくとも１輪のスリップが検出された場合に、前記差動制限機構の差動制限力を低減することを要旨とする。

上記構成によれば、差動制限力制御装置は、第１駆動軸又は第２駆動軸に連結された各車輪のうちの少なくとも１輪のスリップが検出された場合に、差動制限機構の差動制限力を低減する。そのため、車輪がスリップすることで駆動力伝達部材のねじれが解放されて発生するねじれ振動が、差動制限機構よりもスリップした車輪と反対側の駆動伝達系に加わることを低減できる。

請求項３に記載の発明は、車両の駆動源のトルクを各車輪に伝達する駆動伝達系の途中に設けられ、駆動力を伝達するクラッチ機構の係合力に基づいてトルク伝達容量を変更可能なトルクカップリングの制御方法であって、前記各車輪のうちの少なくとも１輪のスリップが検出された場合に、前記トルクカップリングのトルク伝達容量を低減することを要旨とする。

上記構成によれば、車輪がスリップすることで駆動力伝達部材のねじれが解放されて発生するねじれ振動が、トルクカップリングよりもスリップした車輪と反対側の駆動伝達系に加わることを低減できる。

請求項４に記載の発明は、車両の駆動源のトルクを第１駆動軸及び第２駆動軸にこれら両駆動軸の差動を許容して配分するとともに前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との差動を制限する差動制限機構を有するディファレンシャル装置の制御方法であって、前記第１駆動軸又は前記第２駆動軸に連結された各車輪のうちの少なくとも１輪のスリップが検出された場合に、前記差動制限機構の差動制限力を低減することを要旨とする。

上記構成によれば、車輪がスリップすることで駆動力伝達部材のねじれが解放されて発生するねじれ振動が、差動制限機構よりもスリップした車輪と反対側の駆動伝達系に加わることを低減できる。

本発明によれば、車輪のスリップに起因して駆動伝達系に加わる衝撃を低減することが可能な駆動力配分制御装置、差動制限制御装置、トルクカップリングの制御方法及びディファレンシャル装置の制御方法を提供することができる。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、車両１は、前輪駆動車をベースとする４輪駆動車である。車両１の前部（図１において左側）には駆動源としてのエンジン２が搭載されるとともに、そのエンジン２にはトランスアクスル３が組み付けられている。トランスアクスル３は、トランスミッション、トランスファ及びフロントディファレンシャル等を有している。トランスアクスル３には、一対の右側及び左側フロントアクスル４Ｒ，４Ｌが連結されるとともに、プロペラシャフト５が連結されている。プロペラシャフト５は、トルクカップリング６を介してピニオンシャフト（ドライブピニオンシャフト）７と連結可能とされ、ピニオンシャフト７は、リヤディファレンシャル８を介して一対の右側及び左側リヤアクスル９Ｒ，９Ｌと連結されている。リヤディファレンシャル８は、左側リヤアクスル９Ｌと右側リヤアクスル９Ｒとの差動を許容しつつ、ピニオンシャフト７を介して伝達されるエンジン２のトルクを該差動に応じて右側及び左側リヤアクスル９Ｒ，９Ｌに配分するように構成されている。なお、トルクカップリング６は、リヤディファレンシャル８とともに車両１のフレーム（図示略）に固定されたデフキャリヤ１１内に収容されている。

つまり、エンジン２のトルクは、トランスアクスル３とそれぞれ右側及び左側フロントアクスル４Ｒ，４Ｌを介して右側及び左側前輪１２Ｒ，１２Ｌに常時伝達されるようになっている。また、プロペラシャフト５とピニオンシャフト７とがトルクカップリング６にてトルク伝達可能に連結された場合、エンジン２のトルクは、プロペラシャフト５、ピニオンシャフト７、リヤディファレンシャル８及びそれぞれ右側及び左側リヤアクスル９Ｒ，９Ｌを介して右側及び左側後輪１３Ｒ，１３Ｌに伝達されるようになっている。

従って、本実施形態では、右側及び左側前輪１２Ｒ，１２Ｌがエンジン２のトルクが常時伝達される主駆動輪として、右側及び左側後輪１３Ｒ，１３Ｌが必要時にエンジン２のトルクが伝達される補助駆動輪として構成されている。また、トランスアクスル３、右側及び左側フロントアクスル４Ｒ，４Ｌ、プロペラシャフト５、トルクカップリング６、ピニオンシャフト７、リヤディファレンシャル８、右側及び左側リヤアクスル９Ｒ，９Ｌの各駆動力伝達部材により、エンジン２のトルクを各車輪１２Ｒ，１２Ｌ，１３Ｒ，１３Ｌに伝達する駆動伝達系が構成されている。

トルクカップリング６は、電磁コイル１５に供給される電流量に応じて、プロペラシャフト５側及びピニオンシャフト７側のそれぞれに設けられた各クラッチプレート間の摩擦係合力が変化するクラッチ機構としての電磁クラッチ１６を備えている。そして、トルクカップリング６は、電磁クラッチ１６の摩擦係合力に基づくトルクを入力側のプロペラシャフト５から出力側のピニオンシャフト７へと伝達する。つまり、トルクカップリング６（電磁クラッチ１６）は、右側及び左側後輪１３Ｒ，１３Ｌへ伝達可能なトルク、即ちトルク伝達容量を調整するようになっている。

次に、上記のように構成された車両１の電気的構成について説明する。
トルクカップリング６には、トルク伝達容量制御装置及びスリップ検出手段としてのＥＣＵ（電子制御装置）２１が接続されている。図２に示すように、ＥＣＵ２１は、マイクロコンピュータ２２と、駆動回路２３とを主体として構成されている。

マイクロコンピュータ２２は、各種演算を行うＣＰＵ２５、制御プログラムなどが記憶されたＲＯＭ２６、ＣＰＵ２５の作業領域として機能するＲＡＭ２７及び各種センサや駆動回路２３との間で信号の入出力を行う入出力回路（Ｉ／Ｏ）２８を備えている。これらＣＰＵ２５、ＲＯＭ２６、ＲＡＭ２７及び入出力回路（Ｉ／Ｏ）２８は、双方向性バスを介して相互にデータの授受が行われている。また、ＣＰＵ２５は、タイマ２９を備えている。タイマ２９は、ＣＰＵ２５からの命令に基づいて時間を計時するようになっている。

ＥＣＵ２１は、上記マイクロコンピュータ２２及び駆動回路２３の作動により、車両１の走行状態に応じてトルクカップリング６に設けられた電磁クラッチ１６の電磁コイル１５に駆動電流を供給し、この電流供給を通じてトルクカップリング６の作動を制御することでトルク伝達容量を変更する。つまり、トルクカップリング６及びＥＣＵ２１により駆動力配分制御装置が構成されている。

詳述すると、図１及び図２に示すように、ＥＣＵ２１には、アクセル開度センサ３１及び車輪速センサ３２ａ〜３２ｄが接続されている。ＥＣＵ２１は、各車輪速センサ３２ａ〜３２ｄにより検出された右前車輪速Ｖｆｒ、左前車輪速Ｖｆｌ、右後車輪速Ｖｒｒ及び左後車輪速Ｖｒｌに基づいて車速Ｖと、右側及び左側前輪１２Ｒ，１２Ｌと右側及び左側後輪１３Ｒ，１３Ｌとの間の前後車輪速差ΔＷとを算出する。本実施形態では、ＥＣＵ２１は、右後車輪速Ｖｒｒ及び左後車輪速Ｖｒｌの平均値を車速Ｖとし、右前車輪速Ｖｆｒ及び左前車輪速Ｖｆｌの平均値と右後車輪速Ｖｒｒ及び左後車輪速Ｖｒｌの平均値との差分を前後車輪速差ΔＷとする。そして、ＥＣＵ２１は、これら車速Ｖ，前後車輪速差ΔＷ及びアクセル開度Ｓａに基づいてトルク伝達容量の制御目標値（目標トルクτｐ）を演算する。

具体的には、ＥＣＵ２１は、ＲＯＭ２６に記憶された所定のトルクマップを参照することにより、車速Ｖ及びアクセル開度Ｓａに基づいた第１トルクと、車速Ｖ及び前後車輪速差ΔＷに基づいた第２トルクとを演算する。続いて、ＥＣＵ２１は、これら第１トルクと第２トルクとを足し合わせることで、その時々の車速Ｖ及びアクセル開度Ｓａ、並びに前後車輪速差ΔＷに応じた目標トルクτｐを演算する。なお、トルクマップは、車速Ｖが低くアクセル開度Ｓａが大きい程、第１トルクが大となるように設定されるとともに、車速Ｖが低く前後車輪速差ΔＷが大きい程、第２トルクが大となるように設定されている。

そして、ＥＣＵ２１は、その決定された目標トルクτｐに応じた摩擦係合力を発生させるべく電磁クラッチ１６に対して電流供給を行い、これによりトルクカップリング６の作動、即ち右側及び左側前輪１２Ｒ，１２Ｌと右側及び左側後輪１３Ｒ，１３Ｌとの間の駆動力配分を制御する。

また、ＥＣＵ２１は、１輪がスリップした場合に駆動伝達系に加わる衝撃を低減する保護制御を実行する。
本実施形態では、ＥＣＵ２１は、各車輪１２Ｒ，１２Ｌ，１３Ｒ，１３Ｌのうちの何れか１輪のみがスリップした場合に、目標トルクτｐを所定トルクτｔｈ以下に減少させる保護制御を実行する。ここで、所定トルクτｔｈとは、例えば左側フロントアクスル４Ｌ等の駆動力伝達部材のねじれが解放されることで発生するねじれ振動が他の駆動力伝達部材に伝達することを低減できる値（例えば、０）である。

なお、この保護制御に対して、上記した車両１の走行状態（車速Ｖ，前後車輪速差ΔＷ及びアクセル開度Ｓａ）に基づいて目標トルクτｐを決定する制御モードを通常制御という。

通常制御及び保護制御について詳述すると、ＥＣＵ２１は、４輪の間における各車輪速差を演算する。即ち、ＥＣＵ２１は、各車輪１２Ｒ，１２Ｌ，１３Ｒ，１３Ｌのうちの１つの車輪（例えば右側前輪１２Ｒ）の車輪速と、他の各車輪（各車輪１２Ｌ，１３Ｒ，１３Ｌ）の車輪速との間の車輪速差をそれぞれ算出する。そして、ＥＣＵ２１は、同様の演算を各車輪１２Ｒ，１２Ｌ，１３Ｒ，１３Ｌのすべてに対して行い、上記各車輪１２Ｒ，１２Ｌ，１３Ｒ，１３Ｌ間（４輪間）の車輪速差に基づいてスリップしているか否かを判定する。

具体的には、通常制御時において、ＥＣＵ２１は、いずれか１輪の車輪速が他の３輪の車輪速よりも第１の閾値Ｋ１以上速くなるものが存在し、且つ他の３輪の間における各車輪速差がそれぞれ第２の閾値Ｋ２以下であるか否かを基準にスリップの判定を行う。そして、ＥＣＵ２１は、１輪の車輪速が他の３輪の車輪速よりも第１の閾値Ｋ１以上速く、且つ他の３輪の間における各車輪速差がそれぞれ第２の閾値Ｋ２以下である場合には、１輪のみがスリップしたと判定し、通常制御から保護制御に移行するようになっている。

そして、保護制御時において、ＥＣＵ２１は、１輪のみのスリップが所定時間（例えば、２００ｍｓｅｃ）継続したか否かを判定する。即ち、ＥＣＵ２１は、１輪の車輪速が他の３輪の車輪速よりも第１の閾値Ｋ１以上速く、且つ他の３輪の間における各車輪速差がそれぞれ第２の閾値Ｋ２以下である状態が所定時間Ｔｔｈ継続したか否かを判定する。そして、ＥＣＵ２１は、１輪のみのスリップが所定時間Ｔｔｈ経過した場合には、ねじれ振動が減衰し、駆動伝達系に与える衝撃が小さくなったと判断して、保護制御から通常制御へ移行するようになっている。

また、保護制御時において、ＥＣＵ２１は、４輪の間における各車輪速差がそれぞれ第２の閾値Ｋ２以下であるか否かを判定する。そして、ＥＣＵ２１は、４輪の間の各車輪速差がそれぞれ第２の閾値Ｋ２以下である場合には、車輪のスリップが収まったと判断し、保護制御から通常制御ヘ移行するようになっている。

さらに、保護制御時において、ＥＣＵ２１は、アクセル開度Ｓａが所定アクセル開度Ｓａｔｈ以下であるか否かを判定する。なお、所定アクセル開度Ｓａｔｈとは、運転者によりアクセルペダル（図示略）がほぼ踏み込まれていない状態でのアクセル開度である。そして、ＥＣＵ２１は、アクセル開度Ｓａが所定アクセル開度Ｓａｔｈ以下である場合には、エンジン２からの出力がほぼ停止することで、車輪のスリップが収まったと判断して保護制御から通常制御ヘ移行するようになっている。

次に、本実施形態の駆動力配分制御装置の作用を、図３〜図５に示すＥＣＵ２１の処理動作を示すフローチャートに従って説明する。
今、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、車両１は運転者による運転操作によって、道路３３を走行している状態において、ＥＣＵ２１は、図３のフローチャートに示すステップＳ１〜ステップＳ５の処理を所定サイクルで実行し、繰り返すようになっている。なお、説明の便宜上、図６（ａ）〜（ｃ）において、高μ路面３３ａと低μ路面３３ｂとを区別するため、低μ路面３３ｂにはハッチングを付して示す。

先ず、ステップＳ１において、ＥＣＵ２１は、アクセル開度センサ３１及び各車輪速センサ３２ａ〜３２ｄから各種状態量（アクセル開度Ｓａ、各車輪速Ｖｆｒ，Ｖｆｌ，Ｖｒｒ，Ｖｒｌ）を取得する。続いて、ＥＣＵ２１は、取得したアクセル開度Ｓａ、各車輪速Ｖｆｒ，Ｖｆｌ，Ｖｒｒ，Ｖｒｌに基づいて４輪の間における各車輪速差を演算する（ステップＳ２）。

ＥＣＵ２１は、４輪の間における各車輪速差を求めると、現在のＥＣＵ２１の制御モードが通常制御であるか否かを判定する（ステップＳ３）。今、ＥＣＵ２１の制御モードが通常制御のモードである場合（ステップＳ３でＹＥＳ）、ＥＣＵ２１は、通常制御のモードから保護制御のモードにすべきかどうかの移行判定処理を行う（ステップＳ４）。

ステップＳ４におけるＥＣＵ２１による移行判定処理動作は、図４に示すように、先ず、４輪のうちの何れか１輪の車輪速が他の３輪の車輪速よりも第１の閾値Ｋ１以上速いものが存在するか否かを判定する（ステップＳ４−１）。つまり、４輪のうちの何れか１輪がスリップして、そのスリップしている車輪の車輪速が、スリップしてない他の３輪の車輪速よりも第１の閾値Ｋ１以上に速くなっているかどうかを、前記ステップＳ２で算出した各算出結果に基づいて判定する。

このとき、図６（ａ）に示すように、車両１が道路３３の高μ路面３３ａを走行している場合には、各車輪１２Ｒ，１２Ｌ，１３Ｒ，１３Ｌがスリップせず、他の３輪の車輪速よりも第１の閾値Ｋ１以上速い車輪速の車輪はないと判定して（ステップＳ４−１でＮＯ）、ＥＣＵ２１は、制御モードを通常制御のモードのままにしてステップＳ１に戻る。なお、各車輪１２Ｒ，１２Ｌ，１３Ｒ，１３Ｌは、高μ路面３３ａにグリップしているため、左側フロントアクスル４Ｌ等の駆動力伝達部材には、ねじれが生じている。

一方、図６（ｂ）に示すように、車両１が前進して左側前輪１２Ｌが低μ路面３３ｂに入ると、左側前輪１２Ｌがスリップする。そのため、ＥＣＵ２１は、左側前輪１２Ｌの車輪速が他の３輪（各車輪１２Ｒ，１３Ｒ，１３Ｌ）の車輪速よりも第１の閾値Ｋ１以上速くなることから（ステップＳ４−１でＹＥＳ）、他の３輪間の各車輪速差がそれぞれ第２の閾値Ｋ２以下であるか否かを判定する（ステップＳ４−２）。

このとき、図６（ｂ）に示す状態では、他の３輪（各車輪１２Ｒ，１３Ｒ，１３Ｌ）は、高μ路面３３ａにグリップしていることから、他の３輪間の各車輪速差はそれぞれ第２の閾値Ｋ２以下となり、ＥＣＵ２１は左側前輪１２Ｌの１輪のみがスリップしていると判定する。

そして、ＥＣＵ２１は、他の３輪間の各車輪速差はそれぞれ第２の閾値Ｋ２以下となり、左側前輪１２Ｌの１輪のみがスリップしていると判定すると（ステップＳ４−２でＹＥＳ）、その制御モードを通常制御のモードから保護制御のモードに移行する（ステップＳ４−３）。保護制御のモードに移行すると、ＥＣＵ２１はステップＳ１に戻る。なお、例えば４輪のうちの２輪がスリップしている場合（ステップＳ４−２でＮＯ）には、ＥＣＵ２１は、制御モードを通常制御のモードのままにしてステップＳ１に戻る。

ＥＣＵ２１は、保護制御のモードに移行すると、制御モードが新たに通常制御のモードに変わるまで、保護制御を実行する。
つまり、ＥＣＵ２１は、目標トルクτｐを所定トルクτｔｈ以下に減少させて、左側フロントアクスル４Ｌのねじれが解放されることで発生するねじれ振動が、トルクカップリング６よりも左側前輪１２Ｌと反対側の駆動伝達系、即ちピニオンシャフト７、リヤディファレンシャル８、右側及び左側リヤアクスル９Ｒ，９Ｌに伝達させないように制御する。

保護制御のモードが実行開始されると、ステップＳ３において、制御モードが通常制御のモードから保護制御のモードになったと判断して（ステップＳ３でＮＯ）、ＥＣＵ２１は、保護制御のモードから通常制御のモードに復帰させるべきかどうかの復帰判定処理を行う（ステップＳ５）。

ステップＳ５におけるＥＣＵ２１の復帰判定処理動作は、図５に示すように、先ず、ＥＣＵ２１は、４輪のうちの何れか１輪（この場合、左側前輪１２Ｌ）の車輪速が他の３輪の車輪速よりも第１の閾値Ｋ１以上速いものが存在するか否かを判定する（ステップＳ５−１）。つまり、左側前輪１２Ｌが未だにスリップして、そのスリップしている車輪の車輪速が、スリップしてない他の３輪の車輪速よりも第１の閾値Ｋ１以上に速くなっているかどうかを、前記ステップＳ２で算出した各算出結果に基づいて判定する。

そして、図６（ｂ）に示す状態では、左側前輪１２Ｌが未だにスリップして左側前輪１２Ｌの車輪速が他の３輪（各車輪１２Ｒ，１３Ｒ，１３Ｌ）の車輪速よりも第１の閾値Ｋ１以上速くなることから（ステップＳ５−１でＹＥＳ）、ＥＣＵ２１は他の３輪間の各車輪速差がそれぞれ第２の閾値Ｋ２以下であるか否かを判定する（ステップＳ５−２）。

このとき、未だに、他の３輪（各車輪１２Ｒ，１３Ｒ，１３Ｌ）は、高μ路面３３ａにグリップしていることから、他の３輪間の各車輪速差はそれぞれ第２の閾値Ｋ２以下となり、ＥＣＵ２１は左側前輪１２Ｌの１輪のみがスリップしていると判定し（ステップＳ５−２でＹＥＳ）、ステップＳ５−３に移る。

ステップＳ５−３において、ＥＣＵ２１は、内蔵したタイマ２９のカウント値Ｔを「１」つカウントアップした後、ＥＣＵ２１は、そのカウント値Ｔが所定値（所定時間Ｔｔｈ）以上かなったかどうかを判定する（ステップＳ５−４）。つまり、ＥＣＵ２１は、左側前輪１２Ｌのスリップの開始からねじれ振動が減衰し、駆動伝達系に与える衝撃が小さくなるのに要する所定時間Ｔｔｈが経過したかどうか判断する。この時点では、左側前輪１２Ｌのスリップが始まったばかりなので、所定時間Ｔｔｈを経過していないと判断する。

そして、ＥＣＵ２１は、左側前輪１２Ｌのスリップが該スリップによる駆動伝達系に与える衝撃が小さくなるのに要する所定時間Ｔｔｈを経過していないと判断すると（ステップＳ５−４でＮＯ）、運転者がアクセルペダルを戻し、アクセル開度Ｓａが所定アクセル開度Ｓａｔｈ以下になっているかどうかを判定する（ステップＳ５−５）。つまり、ＥＣＵ２１は、運転者がアクセルペダルを戻してエンジン２からの出力をほぼ停止させて左側前輪１２Ｌのスリップを収めたかどうか判断する。

この時点では、左側前輪１２Ｌがスリップして間もない所定時間Ｔｔｈ以内の時間なので、運転者がアクセルペダルを踏んだままの状態である。従って、この時点では、ＥＣＵ２１は、運転者がアクセルペダルを戻しておらず、アクセル開度Ｓａが所定アクセル開度Ｓａｔｈ以下になっていないと判断して（ステップＳ５−５でＮＯ）、ステップＳ５−６に移る。

ステップＳ５−６において、ＥＣＵ２１は、４輪の間の各車輪速差がそれぞれ第２の閾値Ｋ２以下であるか否かを判定する。これは、車両１が、図６（ｂ）から図６（ｃ）に示すように、左側前輪１２Ｌが低μ路面３３ｂを脱出したかどうかを判定する。つまり、低μ路面３３ｂを脱出すると各車輪１２Ｒ，１２Ｌ，１３Ｒ，１３Ｌが高μ路面３３ａをグリップすることになり、４輪の間の各車輪速差がそれぞれ第２の閾値Ｋ２以下になる。そのため、４輪の間の各車輪速差がそれぞれ第２の閾値Ｋ２以下であるか否かを判定することにより、左側前輪１２Ｌが低μ路面３３ｂを脱出したかどうかを判定している。

そして、この時点では、左側前輪１２Ｌが低μ路面３３ｂを脱出していないことから、ＥＣＵ２１は、４輪の間の各車輪速差がそれぞれ第２の閾値Ｋ２以下であると判定し（ステップ５−６でＮＯ）、ステップＳ１に戻り保護制御のモードを繰り返す。

やがて、車両１が前進し、図６（ｂ）から図６（ｃ）に示すように、左側前輪１２Ｌが低μ路面３３ｂを脱出し、ステップＳ５−６において、ＥＣＵ２１が４輪の間の各車輪速差がそれぞれ第２の閾値Ｋ２以下になったと判断すると（ステップＳ５−６でＹＥＳ）、制御モードを保護制御のモードから通常制御のモードに移行する（ステップＳ５−７）。そして、通常制御のモードに移行すると、ＥＣＵ２１はステップＳ１に戻り、制御モードが新たに保護制御のモードに変わるまで、通常制御を実行する。

また、ステップＳ５−５において、運転者がアクセルペダルを戻してアクセル開度Ｓａが所定アクセル開度Ｓａｔｈ以下になったと判定すると（ステップＳ５−５でＹＥＳ）、
即ちエンジン２からの出力がほぼ停止して、左側前輪１２Ｌのスリップが収まったと判断すると、ＥＣＵ２１は、ステップＳ５−７に移り、制御モードを保護制御のモードから通常制御のモードに移行させる。

さらに、ステップＳ５−４において、左側前輪１２Ｌのスリップが該スリップによる駆動伝達系に与える衝撃が小さくなるのに要する所定時間Ｔｔｈを経過したと判定すると（ステップＳ５−４でＹＥＳ）、ＥＣＵ２１は、タイマ２９のカウント値Ｔをリセットした後（ステップＳ５−８）、制御モードを保護制御のモードから通常制御のモードに移行する（ステップＳ５−７）。

さらにまた、ステップＳ５−１において、左側前輪１２Ｌの車輪速が他の３輪の車輪速よりも第１の閾値Ｋ１未満になったとき（ステップＳ５−１でＮＯ）、又は、ステップＳ５−２において、ＥＣＵ２１は他の３輪間の各車輪速差がそれぞれ第２の閾値Ｋ２以下でなかったとき（ステップＳ５−２でＮＯ）、ＥＣＵ２１は、左側前輪１２Ｌのみのスリップが解消されたとして、タイマ２９のカウント値Ｔをリセットした後（ステップＳ５−９）、ステップＳ５−５に移行する。

以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）車両１のエンジン２のトルクを各車輪１２Ｒ，１２Ｌ，１３Ｒ，１３Ｌに伝達する駆動伝達系の途中に設けられ、電磁クラッチ１６の摩擦係合力に基づいてトルク伝達容量を変更可能なトルクカップリング６と、走行状態に基づいてトルクカップリング６の作動を制御するＥＣＵ２１とを備えた。そして、ＥＣＵ２１は、各車輪１２Ｒ，１２Ｌ，１３Ｒ，１３Ｌのうちの何れか１輪のみのスリップが検出された場合に、トルクカップリング６のトルク伝達容量を所定トルクτｔｈ以下に低減するようにした。そのため、４輪のうちの何れか１輪がスリップすることで、例えば左側フロントアクスル４Ｌのねじれが解放されて発生するねじれ振動が、トルクカップリング６よりもスリップした左側前輪１２Ｌと反対側の駆動伝達系に加わることを低減できる。

（２）ＥＣＵ２１は、各車輪１２Ｒ，１２Ｌ，１３Ｒ，１３Ｌのうちの何れか１輪の車輪速が他の３輪の車輪速よりも第１の閾値Ｋ１以上速く、且つ他の３輪間における各車輪速差がそれぞれ第２の閾値Ｋ２以下である場合に、各車輪のうちの１輪のみがスリップしたと検出するようにした。そのため、例えば左側前輪１２Ｌの車輪速が他の３輪（各車輪１２Ｒ，１３Ｒ，１３Ｌ）の車輪速よりも第１の閾値Ｋ１以上速く，且つ右側前輪１２Ｒの車輪速が他の２輪（各車輪１３Ｒ，１３Ｌ）の車輪速よりも第１の閾値Ｋ１以上速い場合、即ち２輪がスリップしている場合には、１輪の車輪速が他の３輪の車輪速よりも第１の閾値Ｋ１以上速くとも１輪のみがスリップしたと検出しない。従って、１輪のみがスリップしたことを確実に検出できる。

（３）ＥＣＵ２１は、１輪のみのスリップが所定時間継続した場合には、通常制御へ移行するようにした。従って、１輪のみのスリップが所定時間継続し、ねじれ振動が減衰した場合に、通常制御に移行することで走行状況に応じた十分なトルクが右側及び左側後輪１３Ｒ，１３Ｌに配分されるため、トラクション性能の向上を図ることができる。

（４）ＥＣＵ２１は、４輪の間における各車輪速差がそれぞれ第２の閾値Ｋ２以下である場合には、通常制御へ移行するようにした。従って、スリップした車輪が低μ路面３３ｂを脱出し、道路３３（高μ路面３３ａ）をグリップして車輪のスリップが収まった場合に、通常制御に移行することで走行状況に応じた十分なトルクが右側及び左側後輪１３Ｒ，１３Ｌに配分されるため、トラクション性能の向上を図ることができる。

（５）ＥＣＵ２１は、アクセル開度Ｓａが所定アクセル開度Ｓａｔｈ以下である場合には、通常制御へ移行するようにした。従って、アクセル開度Ｓａが所定アクセル開度Ｓａｔｈ以下になり、エンジン２からの出力がほぼ停止することで、車輪のスリップが収まった場合に、通常制御に移行することで走行状況に応じた十分なトルクが右側及び左側後輪１３Ｒ，１３Ｌに配分されるため、トラクション性能の向上を図ることができる。

（第２実施形態）
以下、本発明を具体化した第２実施形態を図面に従って説明する。
なお、説明の便宜上、同一の構成については上記第１実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。

図７に示すように、ディファレンシャル装置としてのリヤディファレンシャル８は、上記第１実施形態と同様に、第１駆動軸としての右側リヤアクスル９Ｒ及び左側リヤアクスル９Ｌに連結されている。

このリヤディファレンシャル８には、電磁コイル４１に供給される電流量に応じてその摩擦係合力が変化する差動制限機構としての電磁クラッチ４２が設けられている。電磁クラッチ４２は、電磁コイル４１に供給される電流量に応じて、右側リヤアクスル９Ｒと左側リヤアクスル９Ｌとの間の差動を制限する差動制限力（摩擦係合力）を変化するように構成されている。

また、リヤディファレンシャル８（電磁クラッチ４２）には、差動制限力制御装置としてのＥＣＵ２１が接続されている。本実施形態のＥＣＵ２１は、車両１の走行状態に応じてリヤディファレンシャル８に設けられた電磁クラッチ４２の電磁コイル４１に駆動電流を供給し、この電流供給を通じて電磁クラッチ４２の作動を制御することにより、その差動制限力を制御する。従って、本実施形態では、リヤディファレンシャル８、電磁クラッチ４２及びＥＣＵ２１により差動制限制御装置が構成されている。

そして、ＥＣＵ２１は、右側リヤアクスル９Ｒに連結された右側後輪１３Ｒ及び左側リヤアクスル９Ｌに連結された左側後輪１３Ｌの何れか１輪のみがスリップした場合に、上記第１実施形態と同様に、電磁クラッチ４２の差動制限力を所定差動制限力以下に減少させる保護制御を行う。なお、所定差動制限力とは、駆動伝達系を構成する駆動力伝達部材（例えば、左側リヤアクスル９Ｌ等）のねじれが解放されることで発生するねじれ振動が他の駆動力伝達部材に伝達することを低減できる値（例えば、０）である。

これにより、ＥＣＵ２１は、右側及び左側後輪１３Ｒ，１３Ｌのうちの何れか１輪のみがスリップした場合に、電磁クラッチ４２の差動制限力を所定差動制限力以下に低減する。このため、電磁クラッチ４２よりもスリップした車輪（右側後輪１３Ｒ又は左側後輪１３Ｌ）と反対側の駆動伝達系に衝撃が加わることを低減できる。

具体的には、例えば左側後輪１３Ｌがスリップすることで左側リヤアクスル９Ｌのねじれが解放されて発生するねじれ振動が、トランスアクスル３、右側及び左側フロントアクスル４Ｒ，４Ｌ、プロペラシャフト５、トルクカップリング６、ピニオンシャフト７、右側リヤアクスル９Ｒに加わることを低減できる。

以上記述したように、本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果を奏する。
（第３実施形態）
以下、本発明を具体化した第３実施形態を図面に従って説明する。

なお、説明の便宜上、同一の構成については上記第１実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
図８に示すように、本実施形態の車両１は、後輪駆動車をベースとする４輪駆動車である。エンジン２には、トランスミッション５１が組み付けられるとともに、トランスミッション５１には、入力軸５２を介してディファレンシャル装置としてのセンターディファレンシャル５３が連結されている。センターディファレンシャル５３には、第１駆動軸としての第１プロペラシャフト５４及び第２駆動軸としての第２プロペラシャフト５５が連結されている。そして、第１プロペラシャフト５４は、フロントディファレンシャル５６を介して一対の右側及び左側フロントアクスル４Ｒ，４Ｌに連結されている。また、第２プロペラシャフト５５は、リヤディファレンシャル８を介して一対の右側及び左側リヤアクスル９Ｒ，９Ｌと連結されている。

センターディファレンシャル５３は、第１プロペラシャフト５４と第２プロペラシャフト５５との差動を許容するとともに、入力軸５２を介して伝達されるトルクを該差動に応じて第１及び第２プロペラシャフト５４，５５に配分するように構成されている。

このセンターディファレンシャル５３には、電磁コイル５７に供給される電流量に応じてその摩擦係合力が変化する差動制限機構としての電磁クラッチ５８が設けられている。電磁クラッチ５８は、電磁コイル５７に供給される電流量に応じて、第１プロペラシャフト５４と第２プロペラシャフト５５との間の差動を制限する差動制限力（摩擦係合力）を変化するように構成されている。

従って、エンジン２のトルクは、先ずトランスミッション５１から入力軸５２を介してセンターディファレンシャル５３に伝達される。そして、エンジン２のトルクは、センターディファレンシャル５３から第１プロペラシャフト５４、フロントディファレンシャル５６、右側及び左側フロントアクスル４Ｒ，４Ｌを介して右側及び左側前輪１２Ｒ，１２Ｌに伝達される。また、エンジン２のトルクは、センターディファレンシャル５３から第２プロペラシャフト５５、リヤディファレンシャル８及び右側及び左側リヤアクスル９Ｒ，９Ｌを介して右側及び左側後輪１３Ｒ，１３Ｌに伝達されるようになっている。

本実施形態では、トランスミッション５１、入力軸５２、センターディファレンシャル５３、右側及び左側フロントアクスル４Ｒ，４Ｌ、第１及び第２プロペラシャフト５４，５５、フロントディファレンシャル５６、リヤディファレンシャル８、右側及び左側リヤアクスル９Ｒ，９Ｌの各駆動力伝達部材により、駆動伝達系が構成されている。

また、センターディファレンシャル５３（電磁クラッチ５８）には、差動制限力制御装置としてのＥＣＵ２１が接続されている。本実施形態のＥＣＵ２１は、車両１の走行状態に応じてセンターディファレンシャル５３に設けられた電磁クラッチ５８の電磁コイル５７に駆動電流を供給し、この電流供給を通じて電磁クラッチ５８の作動を制御することにより、その差動制限力を制御する。従って、本実施形態では、センターディファレンシャル５３、電磁クラッチ５８及びＥＣＵ２１により差動制限制御装置が構成されている。

そして、ＥＣＵ２１は、第１プロペラシャフト５４に連結された右側前輪１２Ｒ及び左側前輪１２Ｌ、第２プロペラシャフト５５に連結された右側後輪１３Ｒ及び左側後輪１３Ｌのうちの何れか１輪のみがスリップした場合に、即ち４輪のうちの何れか１輪のみがスリップした場合に、上記第１実施形態と同様に、電磁クラッチ５８の差動制限力を所定差動制限力以下に減少させる保護制御を行う。

これにより、ＥＣＵ２１は、４輪のうちの何れか１輪がスリップした場合に、電磁クラッチ５８の差動制限力を所定差動制限力以下に低減する。このため、電磁クラッチ５８よりもスリップした車輪と反対側の駆動伝達系に衝撃が加わることを低減できる。

具体的には、例えば左側前輪１２Ｌがスリップすることで左側フロントアクスル４Ｌのねじれが解放されて発生するねじれ振動が、第２プロペラシャフト５５、リヤディファレンシャル８、右側及び左側リヤアクスル９Ｒ，９Ｌに加わることを低減できる。

以上記述したように、本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果を奏する。
なお、上記各実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記第１及び第２実施形態では、トルクカップリング６は、プロペラシャフト５とピニオンシャフト７との間に介在されることとしたが、駆動伝達系を構成するその他の箇所、例えばリヤディファレンシャル８と右側及び左側後輪１３Ｒ，１３Ｌとの間等に配置してもよい。

・上記第１及び第２実施形態では、右側及び左側前輪１２Ｒ，１２Ｌを主駆動輪とする車両１に本発明を適用したが、これに限らず、右側及び左側後輪１３Ｒ，１３Ｌを主駆動輪とする車両に適用してもよい。また、上記第３実施形態において、右側及び左側前輪１２Ｒ，１２Ｌを主駆動輪とする車両に適用してもよい。

・上記第２実施形態では、リヤディファレンシャル８に差動制限機構としての電磁クラッチ４２を設けたが、これに限らず、フロントディファレンシャルに差動制限機構としての電磁クラッチを設け、同様の制御を行うようにしてもよい。

・上記各実施形態では、保護制御時において、ＥＣＵ２１は、１輪のみのスリップが所定時間経過した場合には、ねじれ振動が減衰し、駆動伝達系に与える衝撃が小さくなったと判断して通常制御へ移行するようにしたが、これに限らず、スリップが所定時間継続しても通常制御へ移行しないようにしてもよい。これにより、スリップした車輪（例えば、左側前輪１２Ｌ）が低μ路面３３ｂを脱出し、道路３３にグリップした際に、トルクカップリング６のトルク伝達容量以上のトルクが、同トルクカップリング６よりも左側前輪１２Ｌと反対側の駆動伝達系に加わることを確実に防止できる。

また、保護制御時において、ＥＣＵ２１は、４輪間の各車輪速差がそれぞれ第２の閾値Ｋ２以下である場合には、車輪のスリップが収まったと判断し、通常制御ヘ移行するようにしたが、これに限らず、車輪のスリップが収まった場合に通常制御ヘ移行しなくともよい。

さらに、保護制御時において、ＥＣＵ２１は、アクセル開度Ｓａが所定アクセル開度Ｓａｔｈ以下である場合には、エンジン２からの出力がほぼ停止することで、車輪のスリップが収まったと判断して通常制御ヘ移行するようにしたが、これに限らず、アクセル開度Ｓａが所定アクセル開度Ｓａｔｈ以下になった場合に通常制御ヘ移行しなくともよい。

さらにまた、保護制御時において、ＥＣＵ２１は、上記要件以外の要件により、通常制御へ移行するようにしてもよい。
・上記各実施形態では、いずれか１輪の車輪速が他の３輪の車輪速よりも第１の閾値Ｋ１以上速く、且つ他の３輪の間における各車輪速差がそれぞれ第２の閾値Ｋ２以下である場合に１輪のみがスリップしたと判定したが、これに限らない。例えば、１輪の車輪速が他の３輪の車輪速よりも第１の閾値Ｋ１以上速い場合に、同条件のみにより１輪のみがスリップしたと判定してもよい。また、車輪速に基づいて車輪のスリップを判定せずともよく、車輪の加速度を用いる等その他の方法でスリップを検出するようにしてもよい。

・上記各実施形態では、各車輪１２Ｒ，１２Ｌ，１３Ｒ，１３Ｌのうちの何れか１輪のみスリップした場合に、保護制御に移行するようにしたが、これに限らず、各車輪１２Ｒ，１２Ｌ，１３Ｒ，１３Ｌのうちの２輪以上がスリップした場合に保護制御に移行するようにしてもよい。

次に、上記各実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（イ）前記スリップ検出手段は、前記各車輪のうちの何れか１輪の車輪速が他の各車輪の車輪速よりも第１の閾値以上速く、且つ前記他の各車輪間の車輪速差がそれぞれ第２の閾値以下である場合に、前記各車輪のうちの１輪のみがスリップしたと検出することを特徴とする請求項１に記載の駆動力配分制御装置。これにより、他の各車輪間の車輪速差がそれぞれ第２の閾値より大きい場合には、１輪のみがスリップしたと検出しないため、１輪のみがスリップしたことを確実に検出できる。

第１実施形態の駆動力配分制御装置を備えた４輪駆動車両の概略構成図。 ＥＣＵの概略構成を示すブロック図。 ＥＣＵの制御モードの移行処理手順を示すフローチャート。 通常制御から保護制御への移行判定の処理手順を示すフローチャート。 保護制御から通常制御への復帰判定の処理手順を示すフローチャート。 （ａ）〜（ｃ）４輪駆動車両が一部に低μ路面を有する道路を走行する状況を示す模式図。 第２実施形態の差動制限制御装置を備えた４輪駆動車両の概略構成図。 第３実施形態の差動制限制御装置を備えた４輪駆動車両の概略構成図。

符号の説明

１…車両、２…エンジン、４Ｒ…右側フロントアクスル、４Ｌ…左側フロントアクスル、５…プロペラシャフト、６…トルクカップリング、７…ピニオンシャフト、８…リヤディファレンシャル、９Ｒ…右側リヤアクスル、９Ｌ…左側リヤアクスル、１２Ｒ…右側前輪、１２Ｌ…左側前輪、１３Ｒ…右側後輪、１３Ｌ…左側後輪、１６，４２，５８…電磁クラッチ、２１…ＥＣＵ、５１…トランスミッション、５２…入力軸、５４…第１プロペラシャフト、５５…第２プロペラシャフト、５６…フロントディファレンシャル、Ｖｆｌ…左前車輪速、Ｖｆｒ…右前車輪速、Ｖｒｌ…左後車輪速、Ｖｒｒ…右後車輪速、τｔｈ…所定トルク。

Claims (4)

1. 車両の駆動源のトルクを各車輪に伝達する駆動伝達系の途中に設けられ、駆動力を伝達するクラッチ機構の係合力に基づいてトルク伝達容量を変更可能なトルクカップリングと、走行状態に基づいて前記トルクカップリングの作動を制御するトルク伝達容量制御装置とを備えた駆動力配分制御装置であって、
   前記トルク伝達容量制御装置は、前記各車輪のスリップを検出するスリップ検出手段により前記各車輪のうちの少なくとも１輪のスリップが検出された場合に、前記トルクカップリングのトルク伝達容量を低減することを特徴とする駆動力配分制御装置。
2. 車両の駆動源のトルクを第１駆動軸及び第２駆動軸にこれら両駆動軸の差動を許容して配分するとともに前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との差動を制限する差動制限機構を有するディファレンシャル装置と、前記差動制限機構の差動制限力を制御する差動制限力制御装置とを備えた差動制限制御装置であって、
   前記差動制限力制御装置は、前記第１駆動軸又は前記第２駆動軸に連結された各車輪のスリップを検出するスリップ検出手段により前記各車輪のうちの少なくとも１輪のスリップが検出された場合に、前記差動制限機構の差動制限力を低減することを特徴とする差動制限制御装置。
3. 車両の駆動源のトルクを各車輪に伝達する駆動伝達系の途中に設けられ、駆動力を伝達するクラッチ機構の係合力に基づいてトルク伝達容量を変更可能なトルクカップリングの制御方法であって、
   前記各車輪のうちの少なくとも１輪のスリップが検出された場合に、前記トルクカップリングのトルク伝達容量を低減することを特徴とするトルクカップリングの制御方法。
4. 車両の駆動源のトルクを第１駆動軸及び第２駆動軸にこれら両駆動軸の差動を許容して配分するとともに前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との差動を制限する差動制限機構を有するディファレンシャル装置の制御方法であって、
   前記第１駆動軸又は前記第２駆動軸に連結された各車輪のうちの少なくとも１輪のスリップが検出された場合に、前記差動制限機構の差動制限力を低減することを特徴とするディファレンシャル装置の制御方法。

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