JP4294286B2 - 車両の差動制限制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、４輪駆動車の前軸と後軸との間や、前輪及び後輪のデファレンシャル装置等に配設して、一方の回転軸と他方の回転軸との差動制限制御を実行する車両の差動制限制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、一方の回転軸と他方の回転軸の間、特に４輪駆動車の前後軸間における差動制限制御としては、回転軸間の実際の差動回転数を検出し、この実際の差動回転数をＰＩＤ制御等によりフィードバックして目標とする差動回転数に収束させる技術が知られている。
【０００３】
また、特開平９−１０９７１６号広報には、車両の通常走行時には、主駆動輪である後輪速と副駆動輪である前輪速との前後輪速差に応じて前輪配分トルクを増加するフィードバック制御が行われ、車両の発進時には、スロットル開度に応じて前輪配分トルクを設定するフィードフォワード制御が行われるようにクラッチトルクを制御する４輪駆動制御装置が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１０９７１６号広報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の先行技術においては、タイヤ空気圧差ないし異径タイヤの装着による差回転数発生による影響が考慮されておらず、これらタイヤ空気圧差ないし異径タイヤの装着により、フィードバック制御とフィードフォワード制御とを組み合わせてもスリップ制御が正常に作動しない可能性があり、本来の目的である車両挙動の安定性と限界性向上の両立が難しくなってしまう。また、タイヤ径差の大きいものを装着してしまうと、内部循環トルクが大きくなり、状況によっては逆トルクが発生するタイヤが出てきてしまう虞がある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、装着されているタイヤの異径度合いも考慮して、クラッチトルクにおけるフィードフォワード制御、フィードバック制御値の割合を適切に設定し、内部循環トルクの発生を回避しつつ、スリップも効果的に抑制することが可能な車両の差動制限制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１記載の本発明による車両の差動制限制御装置は、一方の回転軸と他方の回転軸との間に介装し、上記一方の回転軸と上記他方の回転軸との間の駆動力の伝達を可変自在なクラッチ手段を備えた車両の差動制限制御装置において、車両挙動を基に上記一方の回転軸と上記他方の回転軸の回転数に基づいてフィードバック制御により上記クラッチ手段のクラッチトルクを演算するフィードバック制御クラッチトルク演算手段と、車両挙動を基に車両の駆動力と制動力に基づいてフィードフォワード制御により上記クラッチ手段のクラッチトルクを演算するフィードフォワード制御クラッチトルク演算手段と、装着しているタイヤの異径度合いを演算するタイヤ異径度演算手段と、上記タイヤの異径度合いに応じ上記フィードバック制御により求めたクラッチトルクと上記フィードフォワード制御により求めたクラッチトルクの割合を可変して最終のクラッチトルクを演算するクラッチトルク演算手段とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２記載の本発明による車両の差動制限制御装置は、請求項１記載の車両の差動制限制御装置において、上記フィードバック制御クラッチトルク演算手段は、上記一方の回転軸と上記他方の回転軸との間の目標とする差動回転数を設定する目標差動回転数設定手段と、上記一方の回転軸と上記他方の回転軸との間の実際の差動回転数を検出する実差動回転数検出手段と、上記目標とする差動回転数と上記実際の差動回転数との偏差を求め、少なくとも該偏差の積分項に関する極性を用いて切り替え関数を構成し、スライディングモード制御を適応し、上記クラッチ手段の締結力を演算するクラッチトルク演算出力手段とを有していることを特徴としている。
【０００９】
更に、請求項３記載の本発明による車両の差動制限制御装置は、請求項１記載の車両の差動制限制御装置において、上記クラッチトルク演算手段は、上記タイヤの異径度合いが大きいほど、上記フィードフォワード制御により求めたクラッチトルクの割合を低下させることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項４記載の本発明による車両の差動制限制御装置は、請求項１記載の車両の差動制限制御装置において、上記タイヤ異径度演算手段は、車両が略直進状態であり、且つ、車輪にスリップが発生しずらいとき、少なくとも上記一方の回転軸と上記他方の回転軸の実際の差動回転数に基づいて上記異径度合いを算出することを特徴としている。
【００１１】
更に、請求項５記載の本発明による車両の差動制限制御装置は、請求項１乃至請求項４の何れか一つに記載の車両の差動制限制御装置において、上記クラッチ手段は、前軸と後軸との間に介装するクラッチ手段であることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項６記載の本発明による車両の差動制限制御装置は、請求項１乃至請求項４の何れか一つに記載の車両の差動制限制御装置において、上記クラッチ手段は、前軸と後軸との間に介装するクラッチ手段であることを特徴としている。
【００１３】
すなわち、請求項１記載の車両の差動制限制御装置は、フィードバック制御クラッチトルク演算手段は、車両挙動を基に一方の回転軸と他方の回転軸の回転数に基づいてフィードバック制御により、一方の回転軸と他方の回転軸との間に介装され、一方の回転軸と他方の回転軸との間の駆動力の伝達を可変自在なクラッチ手段のクラッチトルクを演算し、フィードフォワード制御クラッチトルク演算手段は、車両挙動を基に車両の駆動力と制動力に基づいてフィードフォワード制御によりクラッチ手段のクラッチトルクを演算する。また、タイヤ異径度演算手段は、装着しているタイヤの異径度合いを演算する。そして、クラッチトルク演算手段は、タイヤの異径度合いに応じフィードバック制御により求めたクラッチトルクとフィードフォワード制御により求めたクラッチトルクの割合を可変して最終のクラッチトルクを演算する。このため、装着されているタイヤの異径度合いが考慮されて、クラッチトルクにおけるフィードフォワード制御、フィードバック制御値の割合が適切に設定され、内部循環トルクの発生を回避しつつ、スリップも効果的に抑制することが可能となる。
【００１４】
この際、請求項２記載のように、上記フィードバック制御クラッチトルク演算手段は、具体的には、目標差動回転数設定手段で一方の回転軸と他方の回転軸との間の目標とする差動回転数を設定し、実差動回転数検出手段で一方の回転軸と他方の回転軸との間の実際の差動回転数を検出し、クラッチトルク演算出力手段で目標とする差動回転数と実際の差動回転数との偏差を求め、少なくとも該偏差の積分項に関する極性を用いて切り替え関数を構成し、スライディングモード制御を適応し、クラッチ手段の締結力を演算する。
【００１５】
そして、クラッチトルク演算手段は、請求項３記載のように、タイヤの異径度合いが大きいほど、フィードフォワード制御により求めたクラッチトルクの割合を低下させる。
【００１６】
また、クラッチトルク演算手段は、請求項４記載のように、車両が略直進状態であり、且つ、車輪にスリップが発生しずらいとき、少なくとも一方の回転軸と他方の回転軸の実際の差動回転数に基づいて異径度合いを算出する。
【００１７】
このような制御が対象とするクラッチ手段は、具体的には、請求項５記載のように、前軸と後軸との間に介装するクラッチ手段、或いは、請求項６記載のように、左右輪間に介装するデファレンシャル装置の差動を制限するクラッチ手段である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１〜図７は本発明の実施の一形態を示し、図１は車両の駆動系とセンタデファレンシャル差動制限制御部の概略説明図、図２はセンタデファレンシャル差動制限制御部の機能ブロック図、図３はフィードバック制御クラッチトルク演算部の機能ブロック図、図４は車速と前後軸間制御開始差動回転数の基本値マップの一例を示す説明図、図５は横加速度に基づく前後軸間制御開始差動回転数の補正係数マップの一例を示す説明図、図６はフィードフォワード制御クラッチトルク演算部で設定されるクラッチトルクの一例を示す説明図、図７は４輪の実差動回転数に応じて設定されるタイヤ異径度定数の一例を示す説明図である。
【００１９】
図１において、符号１は車両前部に配置されたエンジンを示し、このエンジン１による駆動力は、エンジン１後方の自動変速装置（トルクコンバータ等も含んで図示）２からトランスミッション出力軸２ａを経てセンタデファレンシャル装置３に伝達される。そして、センタデファレンシャル装置３から後輪側には、リヤドライブ軸４、プロペラシャフト５、ドライブピニオン６を介して後輪終減速装置７に入力される一方、前輪側には、トランスファドライブギヤ８、トランスファドリブンギヤ９、ドライブピニオン軸部となっているフロントドライブ軸１０を介して前輪終減速装置１１に入力される。ここで、自動変速装置２、センタデファレンシャル装置３および前輪終減速装置１１等は、一体にケース１２内に設けられている。
【００２０】
後輪終減速装置７に入力された駆動力は、後輪左ドライブ軸１３RLを経て左後輪１４RLに伝達される一方、後輪右ドライブ軸１３RRを経て右後輪１４RRに伝達される。また、前輪終減速装置１１に入力された駆動力は、前輪左ドライブ軸１３FLを経て左前輪１４FLに伝達される一方、前輪右ドライブ軸１３FRを経て右前輪１４FRに伝達される。
【００２１】
センタデファレンシャル装置３は、入力側のトランスミッション出力軸２ａに大径の第１のサンギヤ１５が形成されており、この第１のサンギヤ１５が小径の第１のピニオン１６と噛合して第１の歯車列が構成されている。
【００２２】
また、後輪への出力を行うリヤドライブ軸４には、小径の第２のサンギヤ１７が形成されており、この第２のサンギヤ１７が大径の第２のピニオン１８と噛合して第２の歯車列が構成されている。
【００２３】
第１のピニオン１６と第２のピニオン１８は、ピニオン部材１９に一体に形成されており、複数（例えば３個）のピニオン部材１９が、キャリア２０に設けた固定軸に回転自在に軸支されている。そして、このキャリア２０の前端には、トランスファドライブギヤ８が連結され、前輪への出力が行われる。
【００２４】
また、キャリア２０には、前方からトランスミッション出力軸２ａが回転自在に挿入される一方、後方からはリヤドライブ軸４が回転自在に挿入されて、空間中央に第１のサンギヤ１５と第２のサンギヤ１７を格納している。そして、複数のピニオン部材１９の各第１のピニオン１６が第１のサンギヤ１５に、各第２のピニオン１８が第２のサンギヤ１７に、共に噛合されている。
【００２５】
こうして、入力側の第１のサンギヤ１５に対し、第１，第２のピニオン１６，１８、及び、第２のサンギヤ１７を介して一方の出力側とし、第１，第２のピニオン１６，１８のキャリア２０を介して他方の出力側として噛み合い構成され、リングギヤの無い複合プラネタリギヤを成している。
【００２６】
そしてかかる複合プラネタリギヤ式センタデファレンシャル装置３は、第１，第２のサンギヤ１５，１７、および、これらサンギヤ１５，１７の周囲に複数個配置される第１，第２のピニオン１６，１８の歯数を適切に設定することで差動機能を有する。
【００２７】
また、第１，第２のピニオン１６，１８と第１，第２のサンギヤ１５，１７との噛み合いピッチ半径を適切に設定することで、基準トルク配分を所望の配分（例えば、後輪偏重にした不等トルク配分）にする。
【００２８】
センタデファレンシャル装置３は、第１，第２のサンギヤ１５，１７と第１，第２のピニオン１６，１８とを例えばはすば歯車にし、第１の歯車列と第２の歯車列のねじれ角を異にしてスラスト荷重を相殺させることなくスラスト荷重を残留させる。更に、ピニオン部材１９の両端で発生する摩擦トルクを、第１，第２のピニオン１６，１８とキャリア２０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摩擦トルクが生じるように設定する。こうして、入力トルクに比例した差動制限トルクを得られるようにすることで、このセンタデファレンシャル装置３自体によっても差動制限機能が得られるようになっている。
【００２９】
また、センタデファレンシャル装置３の２つの出力部材、すなわちキャリヤ２０とリヤドライブ軸４との間には、前後輪間の駆動力配分を可変する、クラッチ手段としての油圧式多板クラッチを採用したセンタデフクラッチ（トランスファクラッチ）２１が設けられている。そして、このトランスファクラッチ２１の締結力を制御することで、前後輪のトルク配分が、前後５０：５０の直結による４ＷＤから、センタデファレンシャル装置３によるトルク配分比（例えば前後３５：６５）の範囲で可変制御することが可能となっている。
【００３０】
トランスファクラッチ２１は、複数のソレノイドバルブを擁した油圧回路で構成するセンタデフクラッチ駆動部６０と接続されており、このセンタデフクラッチ駆動部６０で発生される油圧で解放、連結が行われる。そして、センタデフクラッチ駆動部６０を駆動させる制御信号（各ソレノイドバルブに対する出力信号）は、後述のセンタデファレンシャル差動制限制御部５０から出力される。
【００３１】
一方、後輪終減速装置７は、ベベルギヤ式の差動機構部２２と、この左右輪間の差動制限を行う、油圧式多板クラッチを採用したリヤデフクラッチ２３を備えて構成されており、リヤデフクラッチ２３は、ドライブピニオン６が噛合されるリングギヤ２４が固定されたデフケース２５と後輪右ドライブ軸１３RRとの間に設けられている。
【００３２】
また、前輪終減速装置１１も、後輪終減速装置７と略同様に構成され、ベベルギヤ式の差動機構部２６と、この左右輪間の差動制限を行う、油圧式多板クラッチを採用したフロントデフクラッチ２７を備えて構成されている。そして、フロントデフクラッチ２７は、フロントドライブ軸１０のドライブピニオンが噛合されるリングギヤ２８が固定されたデフケース２９と前輪右ドライブ軸１３FRとの間に設けられている。
【００３３】
上述のセンタデファレンシャル差動制限制御部５０には、制御に必要な信号が後述の如く各センサ類から入力される。
すなわち、各車輪１４FL，１４FR，１４RL，１４RRの車輪速度が車輪速度センサ３１FL，３１FR，３１RL，３１RRにより検出されて、センタデファレンシャル差動制限制御部５０に入力される。また、センタデファレンシャル差動制限制御部５０には、車両に生じている横加速度Ｇyが横加速度センサ３２から、エンジン１のスロットル弁の開度θthがスロットル開度センサ３３から、それぞれ入力される。更に、車両には、図示しないブレーキペダルの踏み込み時にＯＮするブレーキスイッチ３４が設けられており、このブレーキスイッチ３４からのＯＮ−ＯＦＦ信号も、センタデファレンシャル差動制限制御部５０に入力される。また、車両には、制動時における車輪のロックを防止する公知のアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）が搭載されており、このＡＢＳ制御装置３５からのＡＢＳの作動状態を示す信号（ＡＢＳ作動時にＯＮとなる信号）も、センタデファレンシャル差動制限制御部５０に入力される。
【００３４】
センタデファレンシャル差動制限制御部５０は、マイクロコンピュータとその周辺回路とで構成され、図２に示すように、車速演算部５１、フィードバック制御クラッチトルク演算部５２、フィードフォワード制御クラッチトルク演算部５３、タイヤ異径度演算部５４、クラッチトルク演算部５５から主要に構成されている。
【００３５】
車速演算部５１は、４輪の車輪速センサ、すなわち各車輪速度センサ３１FL，３１FR，３１RL，３１RRから各車輪１４FL，１４FR，１４RL，１４RRの車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrrが入力され、例えばこれらの平均を演算することにより車速Ｖ（＝（ωfl，ωfr，ωrl，ωrr）／４）を演算し、フィードバック制御クラッチトルク演算部５２、タイヤ異径度演算部５４に出力する。
【００３６】
フィードバック制御クラッチトルク演算部５２は、各車輪速度センサ３１FL，３１FR，３１RL，３１RRから各車輪１４FL，１４FR，１４RL，１４RRの車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrrが、横加速度センサ３２から横加速度Gyが、ブレーキスイッチ３４からブレーキスイッチ信号が、車速演算部５１から車速Ｖが入力される。
【００３７】
このフィードバック制御クラッチトルク演算部５２は、フィードバック制御クラッチトルク演算手段として設けられるもので、具体的には、後述する如く、前後軸間の目標差動回転数Δωctrft、Δωctrrt、前輪側の左右輪間の目標差動回転数ΔωFtt、後輪側の左右輪間の目標差動回転数ΔωRrtを演算し、前後軸間の実差動回転数Δωctrf、Δωctrr、前輪側の左右輪間の実差動回転数ΔωFt、後輪側の左右輪間の実差動回転数ΔωRrを演算する。そして、これらそれぞれの偏差εctrf、εctrr、εFt、εRrを求め、少なくとも該偏差の積分項に関する極性を用いて切り替え関数を構成し、スライディングモード制御を適応し、これに更に偏差比例分を考慮して、クラッチトルクＴlsdfbを演算する。
【００３８】
すなわち、フィードバック制御クラッチトルク演算部５２は、図３に示すように、ブレーキスイッチディレイ処理部５２ａ、前後軸実差動回転数演算部５２ｂ、前輪側左右実差動回転数演算部５２ｃ、後輪側左右実差動回転数演算部５２ｄ、制御開始差動回転数演算部５２ｅ、目標差動回転数設定部５２ｆ、スライディングモード制御クラッチトルク演算部５２ｇ、偏差比例制御クラッチトルク演算部５２ｈ、フィードバック制御クラッチトルク演算出力部５２ｉから主要に構成されている。
【００３９】
ブレーキスイッチディレイ処理部５２ａは、ブレーキスイッチ３４からのＯＮ−ＯＦＦ信号が入力され、ハンチング防止のためブレーキスイッチ３４がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わるときに所定の短いディレイ時間が設定され、ブレーキスイッチ３４がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わるときにこのディレイ時間が経過して初めてブレーキスイッチ３４がＯＦＦ状態とされる（尚、ＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わるときにはディレイ処理は行われない）。このブレーキスイッチディレイ処理部５２ａでディレイ処理されたブレーキスイッチ信号は、スライディングモード制御クラッチトルク演算部５２ｇ、偏差比例制御クラッチトルク演算部５２ｈに出力される。
【００４０】
前後軸実差動回転数演算部５２ｂは、各車輪速度センサ３１FL，３１FR，３１RL，３１RRから各車輪１４FL，１４FR，１４RL，１４RRの車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrrが入力される。そして、これら車輪速度から、２種類の前後軸間の実差動回転数Δωctrf、Δωctrrを以下の（１）、（２）式により演算する。
Δωctrf＝（（ωfl＋ωfr）−（ωrl＋ωrr））／２ …（１）
Δωctrr＝（（ωrl＋ωrr）−（ωfl＋ωfr））／２ …（２）
この際、前軸の回転数が後軸の回転数より早い場合には、Δωctrfは正の値、Δωctrrは負の値となり、前軸の回転数が後軸の回転数より遅い場合には、逆に、Δωctrfは負の値、Δωctrrは正の値となる。こうして演算された前後軸間の実差動回転数Δωctrf、Δωctrrは、スライディングモード制御クラッチトルク演算部５２ｇ、偏差比例制御クラッチトルク演算部５２ｈに出力される。また、この前後軸間の実差動回転数Δωctrf、Δωctrrは、タイヤ異径度演算部５４に対しても出力される。尚、このように２種類の前後軸間の実差動回転数Δωctrf、Δωctrrを演算するのは、後述のクラッチトルクの演算において、前後軸間の実差動回転数Δωctrf、Δωctrrの正負により、早い回転数の回転軸から遅い回転数の軸にトルクを伝達するようにクラッチトルクの設定をするためである。
【００４１】
前輪側左右実差動回転数演算部５２ｃは、前輪側左右輪の車輪速度センサ３１FL，３１FRから左右前輪１４FL，１４FRの車輪速度ωfl，ωfrが入力され、横加速度センサ３２から横加速度Ｇyが入力されて、車両の旋回状態（直進状態も含む）に応じて以下の（３）、（４）、（５）式の何れかにより、左前輪１４FLと右前輪１４FRとの間の実際の差動回転数ΔωFtを演算する。この際、車両の旋回状態は、横加速度Ｇyにより判定し、横加速度の絶対値｜Ｇy｜が予め設定しておいた所定値Ａys以下の場合は車両は略直進状態と判定し、横加速度GyがＡysより大きい場合は車両は左旋回状態、横加速度Gyが−Ａysより小さい場合は車両は右旋回状態と判定する。尚、車両の旋回状態は、その他、ヨーレートや舵角等によっても判定可能であり、これらから判定するようにしても良い。
右旋回時…ΔωFt＝ωfr−ωfl …（３）
左旋回時…ΔωFt＝ωfl−ωfr …（４）
略直進時…ΔωFt＝｜ωfr−ωfl｜ …（５）
尚、左右両方の車輪がスリップしていない状態においては、旋回外輪の方が車輪速度が速くなるため（３）、（４）式で得られる実際の差動回転数ΔωFtは負の値となる。こうして、演算された左前輪１４FLと右前輪１４FRとの間の実際の差動回転数ΔωFtは、スライディングモード制御クラッチトルク演算部５２ｇ、及び、偏差比例制御クラッチトルク演算部５２ｈに出力される。
【００４２】
後輪側左右実差動回転数演算部５２ｄは、後輪側左右輪の車輪速度センサ３１RL，３１RRから左右後輪１４RL，１４RRの車輪速度ωrl，ωrrが入力され、横加速度センサ３２から横加速度Ｇyが入力されて、車両の旋回状態（直進状態も含む）に応じて以下の（６）、（７）、（８）式の何れかにより、左後輪１４RLと右後輪１４RRとの間の実際の差動回転数ΔωRrを演算する。この際、車両の旋回状態は、上述の前輪側左右実差動回転数演算部５０ｅと同様、横加速度Ｇyにより判定し、横加速度の絶対値｜Ｇy｜が予め設定しておいた所定値Ａys以下の場合は車両は略直進状態と判定し、横加速度GyがＡysより大きい場合は車両は左旋回状態、横加速度Gyが−Ａysより小さい場合は車両は右旋回状態と判定する。尚、車両の旋回状態は、その他、ヨーレートや舵角等によっても判定可能であり、これらから判定するようにしても良い。
右旋回時…ΔωRr＝ωrr−ωrl …（６）
左旋回時…ΔωRr＝ωrl−ωrr …（７）
略直進時…ΔωRr＝｜ωrr−ωrl｜ …（８）
尚、左右両方の車輪がスリップしていない状態においては、旋回外輪の方が車輪速度が速くなるため（６）、（７）式で得られる実際の差動回転数ΔωRrは負の値となる。こうして、演算された左後輪１４RLと右後輪１４RRとの間の実際の差動回転数ΔωRrは、スライディングモード制御クラッチトルク演算部５２ｇ、及び、偏差比例制御クラッチトルク演算部５２ｈに出力される。
【００４３】
以上の前後軸実差動回転数演算部５２ｂ、前輪側左右実差動回転数演算部５２ｃ、及び、後輪側左右実差動回転数演算部５２ｄは、フィードバック制御クラッチトルク演算手段における実差動回転数検出手段として設けられている。
【００４４】
制御開始差動回転数演算部５２ｅは、横加速度センサ３２から横加速度Ｇyが、車速演算部５１から車速Ｖがそれぞれ入力される。そして、前後軸間の実差動回転数Δωctrfの実際の差動回転数の下限値となる制御開始差動回転数（前後軸間制御開始差動回転数Δωctrfs）を、車速Ｖ、横加速度Ｇyに応じ、予め設定しておいたマップを参照し、演算設定する。また、前後軸間の実差動回転数Δωctrrの実際の差動回転数の下限値となる制御開始差動回転数（前後軸間制御開始差動回転数Δωctrrs）を、横加速度Ｇyに応じ、予め設定しておいたマップを参照し、演算設定する。更に、左前輪１４FLと右前輪１４FRとの間の実際の差動回転数ΔωFt、左後輪１４RLと右前輪１４RRとの間の実際の差動回転数ΔωRrのそれぞれの実際の差動回転数の下限値となる制御開始差動回転数（前輪側制御開始差動回転数ΔωFts、後輪側制御開始差動回転数ΔωRrs）として、予め設定しておいた一定値Ｃfts、ＣRrsを設定する。
【００４５】
上述の前後軸間制御開始差動回転数Δωctrfsの設定では、まず、図４に示すような、車速Ｖと前後軸間制御開始差動回転数Δωctrfsの基本値マップから、現在の車速Ｖを基に前後軸間制御開始差動回転数Δωctrfsの基本値Δωctrfsbを設定する。また、図５に示すような、横加速度Ｇyに基づく前後軸間制御開始差動回転数Δωctrfsの補正係数マップから、現在の横加速度Ｇyを基に前後軸間制御開始差動回転数Δωctrfsの補正係数ｋωgyを求める。そして、これらを乗じて、最終的な前後軸間制御開始差動回転数Δωctrfs（＝Δωctrfsb・ｋωgy）を演算する。
【００４６】
この際、図４のマップでは、車速Ｖが高速になるほど前後軸間制御開始差動回転数Δωctrfsが大きく設定されるようにしているが、これは、高速ほど閾値を緩和し、高速ほど締結度合いを緩和して燃費の向上が図れるようにするためである。また、図５のマップでは、横加速度Ｇyが大きくなるほど前後軸間制御開始差動回転数Δωctrfsが大きく設定されるようにしているが、これは、横加速度Ｇyが大きくなるほど閾値を緩和し、横加速度Ｇyが大きくなるほど締結度合いを緩和し、車両の旋回性能が向上されるようにするためである。
【００４７】
前後軸間制御開始差動回転数Δωctrrsの設定も、特に図示はしないが、上述の図５のような、横加速度Ｇyが大きくなるほど前後軸間制御開始差動回転数Δωctrrsが大きく設定されるマップにより設定される。
【００４８】
ここで、それぞれの制御開始差動回転数Δωctrfs、Δωctrrs、ΔωFts、ΔωRrsは、後述の如く、前後軸間、前輪左右輪間、後輪左右輪間の差動制限制御を実行するまでどの程度許容するかを定める閾値であり、実差動回転数Δωctrf、Δωctrr、ΔωFt、ΔωRrが制御開始差動回転数Δωctrfs、Δωctrrs、ΔωFts、ΔωRrsよりも小さい場合は、トランスファクラッチ２１に対する締結トルクを０とする。特に前後軸間においては、実際に制御する差動回転数が小さくなり過ぎて、トランスファクラッチ２１が静止摩擦状態で連結し、トランスファクラッチ２１の制御がスリップ−ロック状態となり制御の収束が遅くなり、また、制御安定性が悪化することを防止するために設定される。また、前輪左右輪間や後輪左右輪間においては、制御開始差動回転数ΔωFts、ΔωRrsが、例えば０に設定されている場合は、旋回内輪の車輪速度が旋回外輪の車輪速度より大きくなった場合、直ぐにセンタデファレンシャルの差動制限制御が実行されることとなり、それ以外の場合では、フロントデフクラッチ２７やリヤデフクラッチ２３が通常に作動しているとし、センタデファレンシャルの差動制限制御が、このデファレンシャル制御と干渉しないような制御設定となる。
【００４９】
尚、本実施の形態では、前後軸間制御開始差動回転数Δωctrfsを、車速Ｖ、横加速度Ｇyに応じて設定するようになっているが、更に、センタデファレンシャル装置３に入力されるトルク（センタデフ入力トルク）をも考慮して設定するようにしても良く、また、ドライバの好みに合わせて選択的に可変できるように設定しても良い。更に、車両仕様によっては、これらのパラメータの何れか１つのみ、或いは、他の複数のパラメータの組み合わせ（例えば、横加速度Ｇyとセンタデフ入力トルクの組み合わせ）に応じて設定されるようにしても良く、また、一定値としても良い。
【００５０】
前後軸間制御開始差動回転数Δωctrrsも同様に、本実施の形態では、横加速度Ｇyに応じて設定するようになっているが、更に、車速Ｖ、センタデフ入力トルク、ドライバの好みに応じて設定されるものであっても良い。また、車両仕様によっては、横加速度Ｇy以外のパラメータの何れか１つのみ、或いは、他の複数のパラメータの組み合わせ（例えば、横加速度Ｇyとセンタデフ入力トルクの組み合わせ）に応じて設定されるようにしても良く、また、一定値としても良い。
【００５１】
また、前輪側制御開始差動回転数ΔωFts、後輪側制御開始差動回転数ΔωRrsは、本実施の形態では、一定値に設定されるようになっているが、前後軸間制御開始差動回転数Δωctrfs、Δωctrrsの如く、他の車両挙動を示すパラメータの１つ、或いは、複数のパラメータに応じて設定するようにしても良い。
【００５２】
こうして、演算設定された、各制御開始差動回転数Δωctrfs、Δωctrrs、ΔωFts、ΔωRrsは、目標差動回転数設定部５２ｆ、スライディングモード制御クラッチトルク演算部５２ｇ、及び、偏差比例制御クラッチトルク演算部５２ｈに出力される。
【００５３】
目標差動回転数設定部５２ｆは、制御開始差動回転数演算部５２ｅから各制御開始差動回転数Δωctrfs、Δωctrrs、ΔωFts、ΔωRrsが入力され、それぞれの制御開始差動回転数Δωctrfs、Δωctrrs、ΔωFts、ΔωRrsを基に以下の（９）、（１０）、（１１）、（１２）式により、前後軸間目標差動回転数Δωctrft、Δωctrrt、前輪側目標差動回転数ΔωFtt、後輪側目標差動回転数ΔωRrtを演算する。
Δωctrft＝Δωctrfs＋Ｃctrft …（９）
Δωctrrt＝Δωctrrs＋Ｃctrrt …（１０）
ΔωFtt＝ΔωFts＋ＣFtt …（１１）
ΔωRrt＝ΔωRrs＋ＣRrt …（１２）
ここで、Ｃctrft、Ｃctrrt、ＣFtt、ＣRrは、予め演算や実験等を基に設定しておいた定数である。こうして、設定された各目標差動回転数Δωctrft、Δωctrrt、ΔωFtt、ΔωRrtは、スライディングモード制御クラッチトルク演算部５２ｇ、及び、偏差比例制御クラッチトルク演算部５２ｈに出力される。このように、制御開始差動回転数演算部５２ｅと、目標差動回転数設定部５２ｆは、フィードバック制御クラッチトルク演算手段における目標差動回転数設定手段として設けられている。
【００５４】
スライディングモード制御クラッチトルク演算部５２ｇは、ブレーキスイッチディレイ処理部５２ａからディレイ処理されたブレーキスイッチ信号、前後軸実差動回転数演算部５２ｂから前後軸間の実差動回転数Δωctrf、Δωctrr、前輪側左右実差動回転数演算部５２ｃから左前輪１４FLと右前輪１４FRとの間の実際の差動回転数ΔωFt、後輪側左右実差動回転数演算部５２ｄから左後輪１４RLと右前輪１４RRとの間の実際の差動回転数ΔωRr、制御開始差動回転数演算部５２ｅから各制御開始差動回転数Δωctrfs、Δωctrrs、ΔωFts、ΔωRrs、目標差動回転数設定部５２ｆから各目標差動回転数Δωctrft、Δωctrrt、ΔωFtt、ΔωRrtが入力される。そして、このスライディングモード制御クラッチトルク演算部５２ｇは、それぞれの回転数毎に目標差動回転数と実差動回転数との偏差を求め、少なくともこの偏差の積分項に関する極性を用いて切り替え関数を構成し、スライディングモード制御を適応し、トランスファクラッチ２１のクラッチトルクを演算する。
【００５５】
すなわち、各回転数毎の目標差動回転数と実差動回転数との偏差は、以下のようにして演算できる。
前後軸間の差動回転数偏差εctrf＝Δωctrf−Δωctrft …（１３）
前後軸間の差動回転数偏差εctrr＝Δωctrr−Δωctrrt …（１４）
前輪左右輪間の差動回転数偏差εFt＝ΔωFt−ΔωFtt …（１５）
後輪左右輪間の差動回転数偏差εRr＝ΔωRr−ΔωRrt …（１６）
【００５６】
そして、各回転数毎のスライディングモード制御によるトランスファクラッチ２１に対するクラッチトルクＴSMCctrf、ＴSMCctrr、ＴSMCFt、ＴSMCRrは、それぞれ、以下のような切り替え関数（１７）式、（２０）式、（２３）式、（２６）式を用いて演算される。
【００５７】
まず、前後軸間の差動回転数偏差εctrfを用いるスライディングモード制御によるクラッチトルクＴSMCctrfの設定について説明する。
ＴSMCctrf＝ｓａｔ（ｘctrf） …（１７）
但し、ｘctrf＞０のとき、ＴSMCctrf＝ｓａｔ（ｘctrf）＝ｘctrf
ｘctrf≦０のとき、ＴSMCctrf＝ｓａｔ（ｘctrf）＝０
ｘctrf＝ｋwctrf・Ｊw・（ｄεctrf／ｄｔ）
＋Tsg・（ｓctrf／（｜ｓctrf｜＋δ）） …（１８）
ここで、
ｓctrf＝εctrf＋ｋi・∫（εctrf）ｄｔ …（１９）
（但し、積分範囲は０からｔまで）
また、ｋwctrfは微分項ゲインであり、（ｄεctrf／ｄｔ）＞０の場合はｋwu、（ｄεctrf／ｄｔ）≦０の場合はｋwdとする。更に、Ｊwは慣性項、Tsgは切替ゲイン、δはチャタリング防止用定数、ｋiは積分項ゲインである。
【００５８】
そして、実差動回転数Δωctrfが制御開始差動回転数Δωctrfsを下回った場合には、実際に制御する差動回転数が小さくなり過ぎて、トランスファクラッチ２１が静止摩擦状態で連結し、トランスファクラッチ２１の制御がスリップ−ロック状態となり制御の収束が遅くなり、また、制御安定性が悪化することを防止するため、クラッチトルクＴSMCctrfは０とし、更に、積分値もリセット（∫（εctrf）ｄｔ＝０：但し、積分範囲は０からｔまで）する。また、ブレーキスイッチのＯＮ信号が入力された場合も、このブレーキ状態との干渉を避けるため、同様に、クラッチトルクＴSMCctrfは０とし、積分値もリセットする。
【００５９】
次に、前後軸間の差動回転数偏差εctrrを用いるスライディングモード制御によるクラッチトルクＴSMCctrrの設定について説明する。
ＴSMCctrr＝ｓａｔ（ｘctrr） …（２０）
但し、ｘctrr＞０のとき、ＴSMCctrr＝ｓａｔ（ｘctrr）＝ｘctrr
ｘctrr≦０のとき、ＴSMCctrr＝ｓａｔ（ｘctrr）＝０
ｘctrr＝ｋwctrr・Ｊw・（ｄεctrr／ｄｔ）
＋Tsg・（ｓctrr／（｜ｓctrr｜＋δ）） …（２１）
ここで、
ｓctrr＝εctrr＋ｋi・∫（εctrr）ｄｔ …（２２）
（但し、積分範囲は０からｔまで）
また、ｋwctrrは微分項ゲインであり、（ｄεctrr／ｄｔ）＞０の場合はｋwu、（ｄεctrr／ｄｔ）≦０の場合はｋwdとする。更に、Ｊwは慣性項、Tsgは切替ゲイン、δはチャタリング防止用定数、ｋiは積分項ゲインである。
【００６０】
そして、実差動回転数Δωctrrが制御開始差動回転数Δωctrrsを下回った場合には、実際に制御する差動回転数が小さくなり過ぎて、トランスファクラッチ２１が静止摩擦状態で連結し、トランスファクラッチ２１の制御がスリップ−ロック状態となり制御の収束が遅くなり、また、制御安定性が悪化することを防止するため、クラッチトルクＴSMCctrrは０とし、更に、積分値もリセット（∫（εctrr）ｄｔ＝０：但し、積分範囲は０からｔまで）する。また、ブレーキスイッチのＯＮ信号が入力された場合も、このブレーキ状態との干渉を避けるため、同様に、クラッチトルクＴSMCctrrは０とし、積分値もリセットする。
【００６１】
次に、前輪左右輪間の差動回転数偏差εFtを用いるスライディングモード制御によるクラッチトルクＴSMCFtの設定について説明する。
ＴSMCFt＝ｓａｔ（ｘFt） …（２３）
但し、ｘFt＞０のとき、ＴSMCFt＝ｓａｔ（ｘFt）＝ｘFt
ｘFt≦０のとき、ＴSMCFt＝ｓａｔ（ｘFt）＝０
ｘFt＝ｋwFt・Ｊw・（ｄεFt／ｄｔ）
＋Tsg・（ｓFt／（｜ｓFt｜＋δ）） …（２４）
ここで、
ｓFt＝εFt＋ｋi・∫（εFt）ｄｔ …（２５）
（但し、積分範囲は０からｔまで）
また、ｋwFtは微分項ゲインであり、（ｄεFt／ｄｔ）＞０の場合はｋwu、（ｄεFt／ｄｔ）≦０の場合はｋwdとする。更に、Ｊwは慣性項、Tsgは切替ゲイン、δはチャタリング防止用定数、ｋiは積分項ゲインである。
【００６２】
そして、前輪側左右輪間の実差動回転数ΔωFtが制御開始差動回転数ΔωFtsを下回った場合には、フロントデフクラッチ２７の制御で十分対応可能な状態と判断し、トランスファクラッチ２１の制御が不必要に干渉しないように、クラッチトルクＴSMCFtは０とし、更に、積分値もリセット（∫（εFt）ｄｔ＝０：但し、積分範囲は０からｔまで）する。また、ブレーキスイッチのＯＮ信号が入力された場合も、このブレーキ状態との干渉を避けるため、同様に、クラッチトルクＴSMCFtは０とし、積分値もリセットする。
【００６３】
次に、後輪左右輪間の差動回転数偏差εRrを用いるスライディングモード制御によるクラッチトルクＴSMCRrの設定について説明する。
ＴSMCRr＝ｓａｔ（ｘRr） …（２６）
但し、ｘRr＞０のとき、ＴSMCRr＝ｓａｔ（ｘRr）＝ｘRr
ｘRr≦０のとき、ＴSMCRr＝ｓａｔ（ｘRr）＝０
ｘRr＝ｋwRr・Ｊw・（ｄεRr／ｄｔ）
＋Tsg・（ｓRr／（｜ｓRr｜＋δ）） …（２７）
ここで、
ｓRr＝εRr＋ｋi・∫（εRr）ｄｔ …（２８）
（但し、積分範囲は０からｔまで）
また、ｋwRrは微分項ゲインであり、（ｄεRr／ｄｔ）＞０の場合はｋwu、（ｄεRr／ｄｔ）≦０の場合はｋwdとする。更に、Ｊwは慣性項、Tsgは切替ゲイン、δはチャタリング防止用定数、ｋiは積分項ゲインである。
【００６４】
そして、後輪側左右輪間の実差動回転数ΔωRrが制御開始差動回転数ΔωRrsを下回った場合には、リヤデフクラッチ２３の制御で十分対応可能な状態と判断し、トランスファクラッチ２１の制御が不必要に干渉しないように、クラッチトルクＴSMCRrは０とし、更に、積分値もリセット（∫（εRr）ｄｔ＝０：但し、積分範囲は０からｔまで）する。また、ブレーキスイッチのＯＮ信号が入力された場合も、このブレーキ状態との干渉を避けるため、同様に、クラッチトルクＴSMCRrは０とし、積分値もリセットする。
【００６５】
このように、本実施の形態のスライディングモード制御においては、偏差の積分項に関する極性を用いて切り替え関数を構成している。すなわち、切り替え関数（１８）式においては、偏差の積分項ｓctrfを（｜ｓctrf｜＋δ）で除して積分項に関する極性を求め、切り替え関数（２１）式においては、偏差の積分項ｓctrrを（｜ｓctrr｜＋δ）で除して積分項に関する極性を求め、切り替え関数（２４）式においては、偏差の積分項ｓFtを（｜ｓFt｜＋δ）で除して積分項に関する極性を求め、切り替え関数（２７）式においては、偏差の積分項ｓRrを（｜ｓRr｜＋δ）で除して積分項に関する極性を求めている。尚、δは、０で除することを防止する値ともなっている。このため、例え、それぞれの積分項の値が小さい場合であっても、この値の小ささに関係なく、その値をスライディングモード制御に利用してクラッチトルクを設定することにより、高応答に対応することが可能で、高精度でレスポンスの良いトラクション性能を実現することができるようになっている。
【００６６】
こうして、スライディングモード制御クラッチトルク演算部５２ｇで演算された各クラッチトルクＴSMCctrf、ＴSMCctrr、ＴSMCFt、ＴSMCRrは、フィードバック制御クラッチトルク演算出力部５２ｉに出力される。
【００６７】
偏差比例制御クラッチトルク演算部５２ｈは、ブレーキスイッチディレイ処理部５２ａからディレイ処理されたブレーキスイッチ信号、前後軸実差動回転数演算部５２ｂから前後軸間の実差動回転数Δωctrf、Δωctrr、前輪側左右実差動回転数演算部５２ｃから左前輪１４FLと右前輪１４FRとの間の実際の差動回転数ΔωFt、後輪側左右実差動回転数演算部５２ｄから左後輪１４RLと右前輪１４RRとの間の実際の差動回転数ΔωRr、制御開始差動回転数演算部５２ｅから各制御開始差動回転数Δωctrfs、Δωctrrs、ΔωFts、ΔωRrs、目標差動回転数設定部５２ｆから各目標差動回転数Δωctrft、Δωctrrt、ΔωFtt、ΔωRrtが入力される。そして、この偏差比例制御クラッチトルク演算部５２ｈは、それぞれの回転数毎に目標差動回転数と実差動回転数との偏差を後述の如く求め、この偏差に応じて実差動回転数を目標差動回転数に収束させるクラッチトルクの比例成分（クラッチトルクＴpcctrf、Ｔpcctrr、ＴpcFt、ＴpcRr）を演算する。
【００６８】
すなわち、各回転数毎の目標差動回転数と実差動回転数との偏差は、以下のようにして演算できる。
前後軸間の差動回転数偏差εpctrf＝Δωctrf−Δωctrft
−（Δωctrft−Δωctrfs） …（２９）
前後軸間の差動回転数偏差εpctrr＝Δωctrr−Δωctrrt
−（Δωctrrt−Δωctrrs） …（３０）
前輪左右輪間の差動回転数偏差εpFt＝ΔωFt−ΔωFtt
−（ΔωFtt−ΔωFts） …（３１）
後輪左右輪間の差動回転数偏差εpRr＝ΔωRr−ΔωRrt
−（ΔωRrt−ΔωRrs） …（３２）
【００６９】
そして、この偏差比例制御によるクラッチトルクＴpcctrf、Ｔpcctrr、ＴpcFt、ＴpcRrは、それぞれ以下のように算出される。
まず、前後軸間の差動回転数偏差εpctrfを用いた偏差比例制御によるクラッチトルクＴpcctrfは、
εpctrf＞０の場合、Ｔpcctrf＝ｋp1・εpctrf＋ｋp2・Δωctrf
εpctrf≦０の場合、Ｔpcctrf＝ｋp2・Δωctrf
【００７０】
次に、前後軸間の差動回転数偏差εpctrrを用いた偏差比例制御によるクラッチトルクＴpcctrrは、
εpctrr＞０の場合、Ｔpcctrr＝ｋp1・εpctrr＋ｋp2・Δωctrr
εpctrr≦０の場合、Ｔpcctrr＝ｋp2・Δωctrr
【００７１】
次に、前輪左右輪間の差動回転数偏差εpFtを用いた偏差比例制御によるクラッチトルクＴpcFtは、
εpFt＞０の場合、ＴpcFt＝ｋp1・εpFt＋ΔωFt
εpFt≦０の場合、ＴpcFt＝ΔωFt
【００７２】
次に、後輪左右輪間の差動回転数偏差εpRrを用いた偏差比例制御によるクラッチトルクＴpcRrは、
εpRr＞０の場合、ＴpcRr＝ｋp1・εpRr＋ΔωRr
εpRr≦０の場合、ＴpcRr＝ΔωRr
ここで、ｋp1は第１の比例項ゲイン、ｋp2は第２の比例項ゲインである。
【００７３】
また、上述の偏差比例制御による各クラッチトルクＴpcctrf、Ｔpcctrr、ＴpcFt、ＴpcRrは、ブレーキスイッチのＯＮ信号が入力された場合、このブレーキ状態との干渉を避けるため、それぞれ０に設定される。
【００７４】
こうして、偏差比例制御クラッチトルク演算部５０ｊで演算された各クラッチトルクＴpcctrf、Ｔpcctrr、ＴpcFt、ＴpcRrは、フィードバック制御クラッチトルク演算出力部５２ｉに出力される。
【００７５】
フィードバック制御クラッチトルク演算出力部５２ｉは、スライディングモード制御クラッチトルク演算部５２ｇから各クラッチトルクＴSMCctrf、ＴSMCctrr、ＴSMCFt、ＴSMCRrが、偏差比例制御クラッチトルク演算部５２ｈから各クラッチトルクＴpcctrf、Ｔpcctrr、ＴpcFt、ＴpcRrが入力される。
【００７６】
そして、以下のように、それぞれに対応した４つのクラッチトルクＴctrf、Ｔctrr、ＴFt、ＴRrを和算により求め、得られたトルクの最大値を最終的なトランスファクラッチ２１に対するフィードバック制御によるクラッチトルクＴlsdfbとして設定し、このクラッチトルクＴlsdfbをクラッチトルク演算部５５に出力する。
すなわち、
Ｔctrf＝ＴSMCctrf＋Ｔpcctrf
Ｔctrr＝ＴSMCctrr＋Ｔpcctrr
ＴFt＝ＴSMCFt＋ＴpcFt
ＴRr＝ＴSMCRr＋ＴpcRr
Ｔlsdfb＝ＭＡＸ（Ｔctrf，Ｔctrr，ＴFt，ＴRr） …（３３）
【００７７】
こうして、スライディングモード制御クラッチトルク演算部５２ｇ、偏差比例制御クラッチトルク演算部５２ｈ、フィードバック制御クラッチトルク演算出力部５２ｉは、フィードバック制御クラッチトルク演算手段におけるクラッチトルク演算出力手段として設けられている。
【００７８】
一方、図２において、フィードフォワード制御クラッチトルク演算部５３は、スロットル開度センサ３３からスロットル開度θthが入力され、ブレーキスイッチ３４からＯＮ−ＯＦＦ信号が入力される。
【００７９】
そして、スロットル開度θthに応じて、予め実験等により設定しておいたマップ（例えば、図６）を参照してトランスファクラッチ２１に対するフィードフォワード制御によるクラッチトルクＴlsdffとして設定し、このクラッチトルクＴlsdffをクラッチトルク演算部５５に出力する。
【００８０】
この際、ブレーキスイッチ３４からＯＮ信号が入力され、ブレーキ作動状態の場合は、このブレーキ状態との干渉を避けるため、フィードフォワード制御によるクラッチトルクＴlsdffは、０とする。
【００８１】
尚、このスロットル開度θthに応じてクラッチトルクを演算するにあたり、横加速度Gy、車速Ｖ、前後軸間の実差動回転数Δωctrf、Δωctrr等により補正して、より正確なフィードフォワード制御によるクラッチトルクＴlsdffが得られるようにしても良い。
【００８２】
こうして演算されるフィードフォワード制御によるクラッチトルクＴlsdffは、クラッチトルク演算部５５に出力される。すなわち、このフィードフォワード制御クラッチトルク演算部５３は、フィードフォワード制御クラッチトルク演算手段として設けられている。
【００８３】
タイヤ異径度演算部５４は、横加速度センサ３２から横加速度Ｇyが、車速演算部５１から車速Ｖが、フィードバック制御クラッチトルク演算部５２の前後軸実差動回転数演算部５２ｂから前後軸間実差動回転数Δωctrf、Δωctrrが、前輪側左右実差動回転数演算部５２ｃから前輪左右輪間実差動回転数ΔωFtが、後輪側左右実差動回転数演算部５２ｄから後輪左右輪間実差動回転数ΔωRrが入力される。そして、車両が略直進状態であり、且つ、４輪にスリップが発生しずらいとみなせる予め設定しておいた判定条件が成立する場合の、前後軸間実差動回転数Δωctrf、Δωctrr、前輪左右輪間実差動回転数ΔωFt、後輪左右輪間実差動回転数ΔωRrの最も大きいΔωにより予め設定しておいたマップを参照してタイヤ異径度定数Ｒtrを設定する。
【００８４】
具体的には、上述の判定条件とは、例えば、横加速度Ｇyの絶対値が０．１ｇ以下で、且つ、車速が２０km/h以下の場合である。そして、この判定条件が成立する場合に、図７に示す実差動回転数Δω−タイヤ異径度定数Ｒtrのマップを参照し、タイヤ異径度定数Ｒtrを設定する。このタイヤ異径度定数Ｒtrは、実差動回転数Δωが極めて小さい場合は０．５近傍に設定され、実差動回転数Δωが大きくなるほど次第に小さな値に設定される。すなわち、タイヤ異径度定数Ｒtrが０．５に近く大きいほどタイヤの異径度は小さく、タイヤ異径度定数Ｒtrが、この０．５から次第に小さくなるほどタイヤの異径度は大きいと判定される。尚、本実施の形態で云うタイヤ異径度とは、４輪を総合して評価するものである。
【００８５】
そして、上述の判定条件以外の時は、異径タイヤの装着により差回転が生じているか否かが判断できないため、タイヤ異径度合定数Ｒtrを演算することなく、すなわち前回設定した値を更新することなく、タイヤ異径度合定数Ｒtrを前回設定した値に設定する。
【００８６】
この理由として、横加速度Ｇyの絶対値が０．１ｇより大きい場合、例えばコーナリング時では異径タイヤにより差回転が生じているか否か判断できないためであり、また、車速Ｖが２０km/hより大きい場合は、タイヤがスリップを許容しやすく、異径タイヤにより差回転が生じているか否か判断できないためである。
【００８７】
こうして設定されるタイヤ異径度定数Ｒtrは、クラッチトルク演算部５５に出力される。このように、タイヤ異径度演算部５４は、タイヤ異径度演算手段として設けられている。
【００８８】
クラッチトルク演算部５５は、クラッチトルク演算手段として設けられており、ブレーキスイッチ３４からＯＮ−ＯＦＦ信号が、ＡＢＳ制御装置３５からＯＮ−ＯＦＦ信号が、フィードバック制御クラッチトルク演算部５２からフィードバック制御によるクラッチトルクＴlsdfbが、フィードフォワード制御クラッチトルク演算部５３からフィードフォワード制御によるクラッチトルクＴlsdffが、タイヤ異径度演算部５４からタイヤ異径度定数Ｒtrが、それぞれ入力される。
【００８９】
そして、以下の（３４）式により、トランスファクラッチ２１に出力する最終的なクラッチトルクＴlsdを演算し、センタデフクラッチ駆動部６０に出力する。
Ｔlsd＝Ｒtr・Ｔlsdff＋（１−Ｒtr）・Ｔlsdfb …（３４）
【００９０】
この（３４）式からも明らかなように、タイヤの異径度が小さければ、タイヤ異径度定数Ｒtr＝０．５となり、Ｔlsd＝０．５・Ｔlsdff＋０．５・Ｔlsdfbとなって、フィードバック制御によるクラッチトルクＴlsdfbと、フィードフォワード制御によるクラッチトルクＴlsdffとが同じ割合となる。これに対し、タイヤの異径度が大きくなると、タイヤ異径度定数Ｒtrの値が小さくなり、フィードフォワード制御によるクラッチトルクＴlsdffの割合が小さくなり、フィードバック制御によるクラッチトルクＴlsdfbの割合が大きくなる。すなわち、タイヤの異径度が大きいと判定した場合には、その場合のタイヤ異径度に応じてフィードフォワード制御によるクラッチトルクＴlsdffの割合を小さくし、フィードバック制御によるクラッチトルクＴlsdfbの割合を大きくするようにしているので、内部循環トルクの発生を回避しつつ、スリップも効果的に抑制することが可能になっている。
【００９１】
ここで、ＡＢＳ制御装置３５からＯＮ信号、すなわちＡＢＳ作動中の信号がある場合は、ＡＢＳ制御との干渉を防止するため、クラッチトルクＴlsdは、予め設定しておいた一定値ＣABSとする。また、ブレーキスイッチ３４からブレーキスイッチのＯＮ信号がある場合も、このブレーキ状態との干渉を防止するため、クラッチトルクＴlsdは、予め設定しておいた一定値Ｃbrkとする。
【００９２】
以上のように、本発明においては、タイヤの異径度合いに応じフィードバック制御により求めたクラッチトルクとフィードフォワード制御により求めたクラッチトルクの割合を可変して最終のクラッチトルクを演算している。
【００９３】
異径タイヤを装着した場合にクラッチトルクを大きくすると、そのタイヤが路面から駆動されることになり、駆動系に内部循環トルクが発生し、動力性能が悪化すると共に、クラッチの耐久性が悪化する。また、タイトコーナブレーキング現象が発生する虞もある。従って、クラッチトルクを通常より小さく設定しなければならないが、従来のようにフィードフォワード制御により求めたクラッチトルクとフィードバック制御により求めたクラッチトルクとをタイヤ異径度合いに関わらず一定にすると、フィードフォワード制御は異径タイヤにより生じる差回転は考慮されないため、クラッチトルクが小さくならず、上記問題が発生してしまう可能性がある。
【００９４】
しかし、本発明においては、タイヤ異径度合いをフィードフォワード制御により求めたクラッチトルクに反映し、適正なクラッチトルクの設定ができるので、内部循環トルクの発生、タイトコーナブレーキング現象の発生を防止しつつ、スリップも回避することができる。
【００９５】
尚、本発明の実施の形態では、フィードバック制御クラッチトルク演算部５２においては、４つのクラッチトルクＴctrf、Ｔctrr、ＴFt、ＴRrを演算し、これらの最大値をフィードバック制御によるクラッチトルクＴlsdfbとなるように演算しているが、車両仕様によっては、これら４つ全てではなく、何れか１つ、或いは、何れか複数のクラッチトルクを求めて、これらからフィードバック制御によるクラッチトルクＴlsdfbを求めるようにしても良い。
【００９６】
また、本発明の実施の形態では、フィードバック制御クラッチトルク演算部５２においては、スライディングモード制御クラッチトルク演算部５２ｇからの各クラッチトルクＴSMCctrf、ＴSMCctrr、ＴSMCFt、ＴSMCRrに、偏差比例制御クラッチトルク演算部５２ｈからの各クラッチトルクＴpcctrf、Ｔpcctrr、ＴpcFt、ＴpcRrを和して最終的な４つのクラッチトルクＴctrf、Ｔctrr、ＴFt、ＴRrを求めるようにしているが、偏差比例制御クラッチトルク演算部５２ｈからの各クラッチトルクＴpcctrf、Ｔpcctrr、ＴpcFt、ＴpcRrの影響が小さい車両等では、スライディングモード制御クラッチトルク演算部５２ｇからの各クラッチトルクＴSMCctrf、ＴSMCctrr、ＴSMCFt、ＴSMCRrのみを用いてフィードバック制御によるクラッチトルクＴlsdfbを求めるようにしても良い。
【００９７】
更に、本発明の実施の形態では、タイヤ異径度定数Ｒtrを０．５近傍からそれ以下の範囲で設定されるように例示しているが、車両仕様によっては、これ以外の範囲で設定されるようにしても良い。
【００９８】
また、本発明の実施の形態では、センタデファレンシャル装置３の差動制限を制御するトランスファクラッチ２１の制御を例に説明しているが、センタデファレンシャル装置３の無い４輪駆動車の前後軸間の差動制限制御を行うクラッチに対しても同様に適応できる。更に、フロントデフクラッチ２７や、リヤデフクラッチ２３において、そのクラッチトルクを制御する装置を有する場合、本実施の形態で説明したクラッチトルクの設定が、これらクラッチトルクの設定にも適応できることは云うまでもない。ただし、本実施の形態で説明したクラッチトルクの設定をフロントデフクラッチ２７に適応する場合は、タイヤ異径度定数Ｒtrを前輪左右輪間実差動回転数ΔωFtに基づいて演算し、また、リヤデフクラッチ２３に適応する場合は、タイヤ異径度定数Ｒtrを後輪左右輪間実差動回転数ΔωRrに基づいて演算する。
【００９９】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、装着されているタイヤの異径度合いも考慮して、クラッチトルクにおけるフィードフォワード制御、フィードバック制御値の割合を適切に設定し、内部循環トルクの発生を回避しつつ、スリップも効果的に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両の駆動系とセンタデファレンシャル差動制限制御部の概略説明図
【図２】センタデファレンシャル差動制限制御部の機能ブロック図
【図３】フィードバック制御クラッチトルク演算部の機能ブロック図
【図４】車速と前後軸間制御開始差動回転数の基本値マップの一例を示す説明図
【図５】横加速度に基づく前後軸間制御開始差動回転数の補正係数マップの一例を示す説明図
【図６】フィードフォワード制御クラッチトルク演算部で設定されるクラッチトルクの一例を示す説明図
【図７】４輪の実差動回転数に応じて設定されるタイヤ異径度定数の一例を示す説明図
【符号の説明】
３ センタデファレンシャル装置
１４FL、１４FR 左右前輪
１４RL、１４RR 左右後輪
２１ トランスファクラッチ（クラッチ手段）
３１FL、３１FR 前輪側左右車輪速センサ
３１RL、３１RR 後輪側左右車輪速センサ
５０ センタデファレンシャル差動制限制御部
５２ フィードバック制御クラッチトルク演算部（フィードバック制御クラッチトルク演算手段）
５２ｂ 前後軸実差動回転数演算部（実差動回転数検出手段）
５２ｃ 前輪側左右実差動回転数演算部（実差動回転数検出手段）
５２ｄ 後輪側左右実差動回転数演算部（実差動回転数検出手段）
５２ｅ 制御開始差動回転数演算部（目標差動回転数設定手段）
５２ｆ 目標差動回転数設定部（目標差動回転数設定手段）
５２ｇ スライディングモード制御クラッチトルク演算部（クラッチトルク演算出力手段）
５２ｈ 偏差比例制御クラッチトルク演算部（クラッチトルク演算出力手段）
５２ｉ フィードバック制御クラッチトルク演算出力部（クラッチトルク演算出力手段）
５３ フィードフォワード制御クラッチトルク演算部（フィードフォワード制御クラッチトルク演算手段）
５４ タイヤ異径度演算部（タイヤ異径度演算手段）
５５ クラッチトルク演算部（クラッチトルク演算手段）
６０ センタデフクラッチ駆動部

Claims (6)

1. 一方の回転軸と他方の回転軸との間に介装し、上記一方の回転軸と上記他方の回転軸との間の駆動力の伝達を可変自在なクラッチ手段を備えた車両の差動制限制御装置において、
   車両挙動を基に上記一方の回転軸と上記他方の回転軸の回転数に基づいてフィードバック制御により上記クラッチ手段のクラッチトルクを演算するフィードバック制御クラッチトルク演算手段と、
   車両挙動を基に車両の駆動力と制動力に基づいてフィードフォワード制御により上記クラッチ手段のクラッチトルクを演算するフィードフォワード制御クラッチトルク演算手段と、
   装着しているタイヤの異径度合いを演算するタイヤ異径度演算手段と、
   上記タイヤの異径度合いに応じ上記フィードバック制御により求めたクラッチトルクと上記フィードフォワード制御により求めたクラッチトルクの割合を可変して最終のクラッチトルクを演算するクラッチトルク演算手段と、
   を備えたことを特徴とする車両の差動制限制御装置。
2. 上記フィードバック制御クラッチトルク演算手段は、上記一方の回転軸と上記他方の回転軸との間の目標とする差動回転数を設定する目標差動回転数設定手段と、上記一方の回転軸と上記他方の回転軸との間の実際の差動回転数を検出する実差動回転数検出手段と、上記目標とする差動回転数と上記実際の差動回転数との偏差を求め、少なくとも該偏差の積分項に関する極性を用いて切り替え関数を構成し、スライディングモード制御を適応し、上記クラッチ手段の締結力を演算するクラッチトルク演算出力手段とを有していることを特徴とする請求項１記載の車両の差動制限制御装置。
3. 上記クラッチトルク演算手段は、上記タイヤの異径度合いが大きいほど、上記フィードフォワード制御により求めたクラッチトルクの割合を低下させることを特徴とする請求項１記載の車両の差動制限制御装置。
4. 上記タイヤ異径度演算手段は、車両が略直進状態であり、且つ、車輪にスリップが発生しずらいとき、少なくとも上記一方の回転軸と上記他方の回転軸の実際の差動回転数に基づいて上記異径度合いを算出することを特徴とする請求項１記載の車両の差動制限制御装置。
5. 上記クラッチ手段は、前軸と後軸との間に介装するクラッチ手段であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一つに記載の車両の差動制限制御装置。
6. 上記クラッチ手段は、左右輪間に介装するデファレンシャル装置の差動を制限するクラッチ手段であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一つに記載の車両の差動制限制御装置。

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