(57)【要約】【課題】運転者の加速する意図を満たしつつ、前輪側動力伝達部材の耐久性が低下することを抑制できる四輪駆動車両の制御装置を提供する。【解決手段】Ｈ４走行中に前輪１４Ｌ、１４Ｒおよび後輪１６Ｌ、１６Ｒのそれぞれの車輪が路面から離れた非接地状態になったときにおいて、ブレーキ操作がなく且つアクセル操作がある場合には、エンジン１２の出力トルクを制御することによってそれぞれの車輪の車輪速度Ｗｆｌ、Ｗｆｒ、Ｗｒｌ、Ｗｒｒをそれぞれの車輪が前記路面から離れる前の車速Ｖｃに関連した車輪速度Ｗｔｇｔに近づける。これによって、アクセル操作があり運転者に加速する意図がある場合には、それぞれの車輪が路面に接地したときにおいてそれぞれの車輪の車輪速度Ｗｆｌ、Ｗｆｒ、Ｗｒｌ、Ｗｒｒの低下が抑制されて、前輪側動力伝達部材例えば前輪車軸３２Ｌ、３２Ｒ等へのトルク変動を好適に低減することができる。【選択図】図１
2020083227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力源からの駆動力をトランスファから後輪に伝達する一方、前記トランスファに伝達された駆動力の一部を断接装置を介して前輪に伝達する動力伝達装置を備えた四輪駆動車両に関して、前記断接装置の断接状態を切り替えることにより、前記後輪を駆動輪とした二輪駆動走行と、前記前輪および前記後輪をそれぞれ駆動輪とした四輪駆動走行と、を切り替える四輪駆動車両の制御装置であって、
前記四輪駆動走行中に前記前輪および前記後輪のそれぞれの車輪が路面から離れた非接地状態になったときにおいて、ブレーキ操作がなく且つアクセル操作がある場合には、前記駆動力源の出力トルクを制御し、前記それぞれの車輪の回転速度を前記それぞれの車輪が前記路面から離れる前の車両速度に関連した回転速度に近づける
ことを特徴とする四輪駆動車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、後輪を駆動輪とした二輪駆動走行と、前輪および後輪をそれぞれ駆動輪とした四輪駆動走行と、が切り替えられる四輪駆動車両に関し、四輪駆動走行中に前輪および後輪のそれぞれの車輪が路面から離れてそれぞれの車輪が路面に接地することにより、前輪に動力伝達可能に連結された前輪側動力伝達部材に生じるトルク変動を好適に抑制させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１の背景技術には、車両の走行中に駆動輪が路面から離れて車両がジャンプした状態になると、前記駆動輪の回転速度が急速に上昇して、その後、前記駆動輪が前記路面に接地すると、前記駆動輪の回転速度が車両の速度に対応した前記駆動輪の回転速度まで急速に低下すると記載されている。そして、この急速な前記駆動輪の回転速度の変化によって、車両の動力伝達経路に比較的大きなトルク変動が発生すると記載されている。これに対して、特許文献１では、前記駆動輪が路面から離れた非接地状態になったときにおいて、運転者がブレーキ操作をしない場合には、前記駆動輪の回転速度を前記駆動輪が路面から離れる前の車両速度に対応した回転速度に近づけることが提案されている。
【０００３】
ところで、（ａ）駆動力源からの駆動力をトランスファから後輪に伝達する一方、前記トランスファに伝達された駆動力の一部を断接装置を介して前輪に伝達する動力伝達装置を備え、（ｂ）前記断接装置の断接状態が切り替えられることにより、前記後輪を駆動輪とした二輪駆動走行と、前記前輪および前記後輪をそれぞれ駆動輪とした四輪駆動走行と、が切り替えられる四輪駆動車両が知られている。例えば、後輪駆動をベースとしたパートタイム式の四輪駆動車両がそれである。
【０００４】
前述した後輪駆動をベースとしたパートタイム式の四輪駆動車両においては、前記トランスファに伝達された駆動力の一部を前記前輪に伝達する前輪側動力伝達部材は、四輪駆動走行のときにしか使用されないため、一般的に、前記駆動力源からの駆動力を前記トランスファから前記後輪に伝達する後輪側動力伝達部材よりも小さなサイズとなっている。このため、例えば、前記四輪駆動走行中に車両がジャンプして前記前輪から前記路面に接地すると、前記車両の動力伝達経路に発生する大きなトルク変動によって、前記前輪側動力伝達部材の耐久性が低下すると考えられる。
【０００５】
ここで、前述した後輪駆動をベースとしたパートタイム式の四輪駆動車両に上記特許文献１の技術を適用させて、前記四輪駆動走行中に車両がジャンプしたときにおいて、前記ブレーキ操作がない場合には、前記前輪の回転速度を前記前輪が前記路面から離れる前の車両速度に対応した回転速度に近づけるようにして、前記前輪が前記路面に接地したときに前記前輪側動力伝達部材の耐久性の低下を抑制させることが考えられる。この場合には、特許文献１に記載のように、車両がジャンプしたときにおいて、前記ブレーキ操作がない場合には、電動機によって前記駆動輪の回転速度を前記駆動輪が前記路面から離れる前の車両速度に対応した回転速度に近づけるように制御するので、前記駆動輪が前記路面に接地したときにエンジンブレーキが発生しなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１７−１１４４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、前記ブレーキ操作の有無だけで、前記駆動輪の回転速度を前記駆動輪が前記路面から離れる前の車両速度に対応した回転速度に近づけるようにするので、例えば前記ブレーキ操作およびアクセル操作が共にない場合に、すなわち前記ブレーキ操作がなく運転者が停止する意図はないが前記アクセル操作がなく運転者が加速する意図もない場合に、前記エンジンブレーキが作用しなくなり運転者にとっては意図せぬ加速につながってしまうという問題があった。
【０００８】
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、運転者の加速する意図を満たしつつ、前輪側動力伝達部材の耐久性が低下することを抑制できる四輪駆動車両の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】
【０００９】
第１発明の要旨とするところは、（ａ）駆動力源からの駆動力をトランスファから後輪に伝達する一方、前記トランスファに伝達された駆動力の一部を断接装置を介して前輪に伝達する動力伝達装置を備えた四輪駆動車両に関して、前記断接装置の断接状態を切り替えることにより、前記後輪を駆動輪とした二輪駆動走行と、前記前輪および前記後輪をそれぞれ駆動輪とした四輪駆動走行と、を切り替える四輪駆動車両の制御装置であって、（ｂ）前記四輪駆動走行中に前記前輪および前記後輪のそれぞれの車輪が路面から離れた非接地状態になったときにおいて、ブレーキ操作がなく且つアクセル操作がある場合には、前記駆動力源の出力トルクを制御し、前記それぞれの車輪の回転速度を前記それぞれの車輪が前記路面から離れる前の車両速度に関連した回転速度に近づけることにある。
【発明の効果】
【００１０】
第１発明によれば、前記四輪駆動走行中に前記前輪および前記後輪のそれぞれの車輪が路面から離れた非接地状態になったときにおいて、ブレーキ操作がなく且つアクセル操作がある場合には、前記駆動力源の出力トルクを制御することによって前記それぞれの車輪の回転速度を前記それぞれの車輪が前記路面から離れる前の車両速度に関連した回転速度に近づける。このため、前記ブレーキ操作がなく且つ前記アクセル操作がある場合、すなわち運転者に加速する意図がある場合には、前記駆動力源によって前記それぞれの車輪の回転速度を前記それぞれの車輪が前記路面から離れる前の車両速度に関連した回転速度に近づけられるので、前記それぞれの車輪が前記路面に接地したときにおいて前記それぞれの車輪の回転速度の低下が好適に抑制されて、前記トランスファに伝達された駆動力の一部を前記前輪に伝達する前輪側動力伝達部材へのトルク変動を好適に低減することができる。これによって、運転者の加速する意図を満たしつつ、前記前輪側動力伝達部材の耐久性が低下することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明が好適に適用された四輪駆動車両の構成を概略的に説明する骨子図である。
【図２】図１の四輪駆動車両に設けられたトランスファの構成を説明する骨子図である。
【図３】図１の電子制御装置において、四輪駆動走行中すなわちＨ４走行中に四輪駆動車両がジャンプしたときにおけるエンジン出力制御と前輪駆動用クラッチおよび噛合式クラッチのクラッチ制御との作動の一例を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一実施形態において、前記四輪駆動走行中に前記前輪および前記後輪のそれぞれの車輪が路面から離れた非接地状態になったときにおいて、前記ブレーキ操作がある場合には、前記断接装置の断接状態を制御することによって前記トランスファと前記前輪との間の動力伝達経路が切断される。このため、前記前輪側動力伝達部材が、前記駆動力源と前記駆動力源からの駆動力を前記トランスファから前記後輪に伝達する後輪側動力伝達部材とから切り離されるので、前記それぞれの車輪が前記路面に接地したときにおいて、例えば前記前輪側動力伝達部材に前記駆動力源と前記後輪側動力伝達部材とが連結されている場合に比較して、前記前輪側動力伝達部材に発生するトルク変動が好適に低減する。
【００１３】
また、本発明の一実施形態において、前記四輪駆動走行中に前記前輪および前記後輪のそれぞれの車輪が路面から離れた非接地状態になったときにおいて、前記ブレーキ操作がなく且つ前記アクセル操作がない場合には、前記断接装置の断接状態を制御することによって前記トランスファと前記前輪との間の動力伝達経路が切断される。このため、前記前輪側動力伝達部材が、前記駆動力源と前記後輪側動力伝達部材とから切り離されるので、前記それぞれの車輪が前記路面に接地したときにおいて、例えば前記前輪側動力伝達部材に前記駆動力源と前記後輪側動力伝達部材とが連結されている場合に比較して、前記前輪側動力伝達部材に発生するトルク変動が好適に低減する。
【００１４】
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。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明が適用された四輪駆動車両１０の概略構成を説明する図である。図１に示すように、四輪駆動車両１０は、駆動力源としてのエンジン１２と、左右一対の前輪１４Ｌ、１４Ｒと、左右一対の後輪１６Ｌ、１６Ｒと、エンジン１２からの駆動力を前輪１４Ｌ、１４Ｒと後輪１６Ｌ、１６Ｒとへそれぞれ伝達する動力伝達装置１８等と、を備えている。なお、後輪１６Ｌ、１６Ｒは、二輪駆動走行中のときと四輪駆動走行中のときとに、共に駆動輪となる主駆動輪である。また、前輪１４Ｌ、１４Ｒは、二輪駆動走行中のときに従動輪となり且つ四輪駆動走行中のときに駆動輪となる副駆動輪である。四輪駆動車両１０は、前置エンジン後輪駆動（ＦＲ）をベースとする四輪駆動車両である。
【００１６】
エンジン１２は、例えば、燃料が燃料室内に直接噴射される筒内噴射型のガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。また、エンジン１２には、エンジン１２の出力トルクを制御するために、電子スロットル弁を開閉制御するスロットルアクチュエータ、燃料噴射制御を行う燃料噴射装置、および点火時期制御を行う点火装置等を備えたエンジン出力制御装置２０が設けられている。エンジン出力制御装置２０は、後述する電子制御装置（制御装置）１００から供給されるエンジン指令信号Ｓｅに従って、スロットル制御のために上記スロットルアクチュエータにより上記電子スロットル弁を開閉制御する他、燃料噴射制御のために上記燃料噴射装置による燃料噴射を制御し、点火時期制御のために上記点火装置による点火時期を制御する等してエンジン１２の出力トルクを制御する。
【００１７】
動力伝達装置１８は、図１に示すように、自動変速機２２と、トランスファ２４と、フロントプロペラシャフト２６およびリヤプロペラシャフト２８と、前輪用差動歯車装置３０と、後輪用差動歯車装置３２と、左右一対の前輪車軸３４Ｌ、３４Ｒと、左右一対の後輪車軸３６Ｌ、３６Ｒ等と、を備えている。動力伝達装置１８では、自動変速機２２を介して伝達されたエンジン１２からの駆動力を、トランスファ２４から、例えば、リヤプロペラシャフト２８、後輪用差動歯車装置３２、後輪車軸３６Ｌ、３６Ｒ等を順次介して後輪１６Ｌ、１６Ｒへ伝達する。また、動力伝達装置１８では、トランスファ２４に伝達されたエンジン１２からの駆動力の一部が前輪１４Ｌ、１４Ｒ側へ分配されると、その分配された駆動力を、例えば、フロントプロペラシャフト２６、前輪用差動歯車装置３０、前輪車軸３４Ｌ、３４Ｒ等を順次介して前輪１４Ｌ、１４Ｒへ伝達する。なお、動力伝達装置１８には、前輪用差動歯車装置３０と前輪車軸３４Ｒとの間の動力伝達経路を選択的に切断または接続する噛合式クラッチ（断接装置）３８が備えられている。
【００１８】
噛合式クラッチ３８は、図１に示すように、第１回転部材４０と、第２回転部材４２と、可動スリーブ４４と、アクチュエータ４６と、を備えている。第１回転部材４０は、前輪用差動歯車装置３０に設けられたサイドギヤ３０ａに動力伝達可能に連結されている。第２回転部材４２は、前輪車軸３４Ｒに動力伝達可能に連結されている。可動スリーブ４４には、第２回転部材４２の外周面に形成された第２クラッチ歯４２ａと前進車軸３４Ｌ、３４Ｒの回転軸線Ｃ方向において相対移動可能に常時噛み合い且つ第１回転部材４０の外周面に形成された第１クラッチ歯４０ａにも噛み合い可能な内周歯４４ａが形成されている。アクチュエータ４６は、可動スリーブ４４を、その可動スリーブ４４の内周歯４４ａが第１クラッチ歯４０ａに噛み合う噛合位置と、第１クラッチ歯４０ａに噛み合わない非噛合位置と、に回転軸線Ｃ方向に移動させる。なお、アクチュエータ４６は、電子制御装置１００から供給される第１駆動電流Ｉ１によって、可動スリーブ４４を前記噛合位置と前記非噛合位置とに選択的に移動させる。
【００１９】
図２はトランスファ２４の概略構成を説明する骨子図である。図２に示すように、トランスファ２４は、非回転部材としてのトランスファケース４８を備えている。トランスファ２４は、トランスファケース４８内において、入力軸５０と、後輪側出力軸５２と、前輪駆動用ドライブスプロケット５４と、ハイロー切替機構５６と、前輪駆動用クラッチ（断接装置）５８と、を共通の第１回転軸線Ｃ１まわりに備えている。入力軸５０は、自動変速機２２を介してエンジン１２に動力伝達可能に連結されている。後輪側出力軸５２は、リヤプロペラシャフト２８に動力伝達可能に連結されており、後輪側出力軸５２は、エンジン１２から入力軸５０に伝達される駆動力を後輪１６Ｌ、１６Ｒへ出力する。前輪駆動用ドライブスプロケット５４は、後輪側出力軸５２に対して相対回転可能に後輪側出力軸５２に支持されており、前輪駆動用ドライブスプロケット５４は、例えば前輪駆動用クラッチ５８によって前輪駆動用ドライブスプロケット５４にエンジン１２からの駆動力の一部が伝達されると、そのエンジン１２からの駆動力の一部をフロントプロペラシャフト２６に出力する。ハイロー切替機構５６は、入力軸５０の回転を変速して後輪側出力軸５２へ伝達する副変速機として機能する。前輪駆動用クラッチ５８は、多板の湿式クラッチであり、前輪駆動用クラッチ５８は、後輪側出力軸５２に伝達された駆動力の一部を前輪駆動用ドライブスプロケット５４に伝達、すなわち後輪側出力軸５２から前輪駆動用ドライブスプロケット５４へ伝達する伝達トルクを調整する。すなわち、前輪駆動用クラッチ５８は、後輪側出力軸５２と前輪駆動用トライブスプロケット５４との間の動力伝達経路を選択的に切断または接続する断接装置として機能する。
【００２０】
また、トランスファ２４は、トランスファケース４８内において、前輪側出力軸６０と、前輪駆動用ドリブンスプロケット６２と、を共通の第２回転軸線Ｃ２回りに備えている。さらに、トランスファ２４は、前輪駆動用チェーン６４と、デフロック機構６６と、を備えている。前輪側出力軸６０は、フロントプロペラシャフト２６に動力伝達可能に連結されている。前輪駆動用ドリブンスプロケット６２は、前輪側出力軸６０に一体的に設けられている。前輪駆動用チェーン６４は、前輪駆動用ドライブスプロケット５４と前輪駆動用ドリブンスプロケット６２とにそれぞれ掛けられ、前輪駆動用ドライブスプロケット５４と前輪駆動用ドリブンスプロケット６２とを動力伝達可能に連結する。デフロック機構６６は、後輪側出力軸５２と前輪駆動用ドライブスプロケット５４とを選択的に連結するドグクラッチであり、デフロック機構６６は、リヤプロペラシャフト２８とフロントプロペラシャフト２６との間の回転差動が制限されない差動状態と、それらの間の回転差動が制限された非差動状態と、を選択的に切り替える。
【００２１】
ハイロー切替機構５６は、図２に示すように、シングルピニオン型の遊星歯車装置６８と、ハイロースリーブ７０と、を備えている。遊星歯車装置６８は、入力軸５０に動力伝達可能に連結されたサンギヤＳと、トランスファケース４８に第１回転軸線Ｃ１まわりの回転が不能に連結されたリングギヤＲと、これらサンギヤＳおよびリングギヤＲに噛み合う複数のピニオンギヤＰを自転可能且つ第１回転軸線Ｃ１まわりの公転可能に支持するキャリアＣＡと、を有している。このため、ハイロー切替機構５６において、サンギヤＳの回転速度は、入力軸５０に対して等速であり、キャリアＣＡの回転速度は、入力軸５０に対して減速する。なお、図２に示すように、サンギヤＳの内周面には、ハイ側ギヤ歯７２が形成されており、キャリアＣＡには、ハイ側ギヤ歯７２と同径のロー側ギヤ歯７４が形成されている。
【００２２】
ハイロースリーブ７０は、後輪側出力軸５２に対して第１回転軸線Ｃ１方向に相対移動可能且つ後輪側出力軸５２に対して相対回転不能に、後輪側出力軸５２にスプライン嵌合されている。ハイロースリーブ７０には、フォーク連結部７０ａと、フォーク連結部７０ａに隣接して一体的に設けられた外周歯７０ｂと、が備えられている。なお、ハイロー切替機構５６では、ハイロースリーブ７０が後輪側出力軸５２に対して第１回転軸線Ｃ１方向に移動させられて、ハイロースリーブ７０の外周歯７０ｂがハイ側ギヤ歯７２に噛み合うと、入力軸５０の回転と等速の回転を後輪側出力軸５２へ伝達する高速側ギヤ段Ｈが形成される。また、ハイロー切替機構５６では、ハイロースリーブ７０が後輪側出力軸５２に対して第１回転軸線Ｃ１方向に移動させられて、ハイロースリーブ７０の外周歯７０ｂがロー側ギヤ歯７４に噛み合うと、入力軸５０の回転に対して減速された回転を後輪側出力軸５２へ伝達する低速側ギヤ段Ｌが形成される。
【００２３】
デフロック機構６６は、図２に示すように、前輪駆動用ドライブスプロケット５４の内周面に形成されたロック歯７６と、後輪側出力軸５２に対して第１回転軸線Ｃ１方向に相対移動可能且つ後輪側出力軸５２に対して相対回転不能に、後輪側出力軸５２にスプライン嵌合されたロックスリーブ７８と、を備えている。ロックスリーブ７８には、ロック歯７６に噛合可能な外周歯７８ａが形成されている。なお、デフロック機構６６では、ロックスリーブ７８が後輪側出力軸５２に対して第１回転軸線Ｃ１方向に移動させられて、ロックスリーブ７８の外周歯７８ａがロック歯７６に噛み合うと、後輪側出力軸５２と前輪駆動用ドライブスプロケット５４とが一体的に回転する。
【００２４】
トランスファ２４は、図２に示すように、コイル状の第１スプリング８０と、コイル状の第２スプリング８２と、を備えている。第１スプリング８０は、ハイロースリーブ７０とロックスリーブ７８との間に圧縮された状態で配設されており、ハイロースリーブ７０とロックスリーブ７８とを相互に離間させる方向へ付勢する。第２スプリング８２は、後輪側出力軸５２に形成された凸部５２ａとロックスリーブ７８との間に圧縮された状態で配設されており、ロックスリーブ７８をロック歯７６から離間する方向へ付勢する。なお、トランスファ２４では、ハイロースリーブ７０の外周歯７０ｂがロー側ギヤ歯７４に噛み合うと、ロックスリーブ７８が第１スプリング８０の付勢力によってロック歯７６に接近する方向に第２スプリング８２の付勢力に抗して移動して、ロックスリーブ７８の外周歯７８ａがロック歯７６に噛み合うようになっている。また、トランスファ２４では、ハイロースリーブ７０の外周歯７０ｂがハイ側ギヤ歯７２に噛み合うと、ロックスリーブ７８が第２スプリング８２の付勢力によってロック歯７６から離間する方向に第１スプリング８０の付勢力に抗して移動して、ロックスリーブ７８の外周歯７８ａがロック歯７６から離れる。
【００２５】
前輪駆動用クラッチ５８は、図２に示すように、クラッチハブ８４と、クラッチドラム８６と、摩擦係合要素８８と、ピストン９０と、を備えている。クラッチハブ８４は、後輪側出力軸５２に動力伝達可能に連結されている。クラッチドラム８６は、前輪駆動用ドライブスプロケット５４に動力伝達可能に連結されている。摩擦係合要素８８は、クラッチハブ８４に対して第１回転軸線Ｃ１方向に移動可能且つクラッチハブ８４に対して動力伝達可能に設けられた複数枚の第１摩擦板８８ａと、クラッチドラム８６に対して第１回転軸線Ｃ１方向に移動可能且つクラッチドラム８６に対して動力伝達可能に設けられた複数枚の第２摩擦板８８ｂと、を有している。ピストン９０は、摩擦係合要素８８に当接して第１摩擦板８８ａと第２摩擦板８８ｂとを挟圧する。
【００２６】
トランスファ２４は、前輪駆動用クラッチ５８が解放状態であり且つデフロック機構６６においてロックスリーブ７８の外周歯７８ａとロック歯７６とが噛み合っていない解放状態である場合には、後輪側出力軸５２と前輪駆動用ドライブスプロケット５４との間の動力伝達経路が切断されるので、エンジン１２から自動変速機２２を介して伝達された駆動力を後輪１６Ｌ、１６Ｒのみへすなわちリヤプロペラシャフト２８へ伝達する。また、トランスファ２４は、前輪駆動用クラッチ５８がスリップ係合状態または完全係合状態である場合、または、デフロック機構６６においてロックスリーブ７８の外周歯７８ａとロック歯７６とが噛み合っている係合状態である場合には、後輪側出力軸５２と前輪駆動用ドライブスプロケット５４との間の動力伝達経路が接続されるので、エンジン１２から自動変速機２２を介して伝達された駆動力を前輪１４Ｌ、１４Ｒおよび後輪１６Ｌ、１６Ｒにすなわちフロントプロペラシャフト２４およびリヤプロペラシャフト２６にそれぞれに分配する。
【００２７】
トランスファ２４は、ハイロー切替機構５６、前輪駆動用クラッチ５８、およびデフロック機構６６を作動させる装置として、図２に示すように、電動モータ９２と、電動モータ９２の回転運動を直線運動に変換するねじ機構９４と、ねじ機構９４で変換された直線運動する力をハイロー切替機構５６、前輪駆動用クラッチ５８、およびデフロック機構６６へそれぞれ伝達する伝達機構９６と、を備えている。
【００２８】
ねじ機構９４は、後輪側出力軸５２と同じ軸心である第１回転軸線Ｃ１上に配置されており、ねじ軸部材９８とナット部材１０２とを備えている。ねじ軸部材９８は、ウォームギヤ１０４を介して電動モータ９２に間接的に連結されている。ナット部材１０２は、ねじ軸部材９８が第１回転軸線Ｃ１まわりに回転することによってねじ軸部材９８に対して第１回転軸線Ｃ１方向に移動可能に、ねじ軸部材９８に螺合されている。また、ウォームギヤ１０４は、電動モータ９２のモータシャフトと一体的に形成されたウォーム１０６と、ねじ軸部材９８に一体的に形成されたウォームホイール１０８と、を備えた歯車対である。このように構成されることによって、ねじ機構９４は、ウォームギヤ１０４を介してねじ軸部材９８に伝達された電動モータ９２から回転を、ナット部材１０２の第１回転軸線Ｃ１方向の直線運動に変換する。
【００２９】
伝達機構９６は、図２に示すように、フォークシャフト１１０と、フォーク１１２と、を備えている。フォークシャフト１１０は、第１回転軸線Ｃ１と平行な第３回転軸線Ｃ３上に配設されており、フォークシャフト１１０は、ナット部材１０２に動力伝達可能に連結されている。フォーク１１２は、フォークシャフト１１０に固設されており、フォーク１１２は、ハイロースリーブ７０のフォーク連結部７０ａに連結されている。このため、伝達機構９６は、ねじ機構９４においてナット部材１０２が直線運動する力を、フォークシャフト１１０およびフォーク１１２を介してハイロー切替機構５６のハイロースリーブ７０へ伝達する。なお、伝達機構９６は、ねじ機構９４においてナット部材１０２が直線運動する力を、ハイロースリーブ７０へ伝達すると共に、第１スプリング８０および第２スプリング８２によってデフロック機構６６のロックスリーブ７８へ伝達する。
【００３０】
図２に示すように、前輪駆動用クラッチ５８のピストン９０は、ねじ機構９４のナット部材１０２に対して第１回転軸線Ｃ１まわりの相対回転が可能且つナット部材１０２に対して第１回転軸線Ｃ１方向の相対移動が不能に、ナット部材１０２に連結されている。これによって、ねじ機構９４においてナット部材１０２が直線運動する力は、ピストン９０を介して前輪駆動用クラッチ５８の摩擦係合要素８８に伝達される。
【００３１】
以上のように構成された四輪駆動車両１０では、電子制御装置１００から電動モータ９２に供給される第２駆動電流Ｉ２（図１参照）によって電動モータ９２のモータシャフトの回転量が制御され且つ電子制御装置１００から噛合式クラッチ３８のアクチュエータ４６に供給される第１駆動電流Ｉ１（図１参照）によって可動スリープ４４の位置が制御されることより、すなわち、噛合式クラッチ３８の断接状態、前輪駆動用クラッチ５８の断接状態、およびデフロック機構６６の断接状態がそれぞれ切り替えられることにより、二輪駆動走行と四輪駆動走行とが選択的に切り替えられる。なお、上記した噛合式クラッチ３８の断接状態とは、噛合式クラッチ３８によって前輪車軸３４Ｒと前輪用差動歯車装置３０との間の動力伝達経路が切断されている状態と、噛合式クラッチ３８によって前輪車軸３２Ｒと前輪用差動歯車装置３０との間の動力伝達経路が接続されている状態と、を意味している。また、上記した前輪駆動用クラッチ５８の断接状態とは、前輪駆動用クラッチ５８によって後輪側出力軸５２と前輪駆動用ドライブスプロケット５４との間の動力伝達経路が切断されている状態と、前輪駆動用クラッチ５８によって後輪側出力軸５２と前輪駆動用ドライブスプロケット５４との間の動力伝達経路が接続されている状態と、を意味している。また、上記したデフロック機構６６の断接状態とは、デフロック機構６６によって後輪側出力軸５２と前輪駆動用ドライブスプロケット５４との間の動力伝達経路が切断されている状態と、デフロック機構６６によって後輪側出力軸５２と前輪駆動用ドライブスプロケット５４との間の動力伝達経路が接続されている状態と、を意味している。
【００３２】
たとえば、電子制御装置１００でＨ２走行モード（二輪駆動走行モード）が選択されると、前記モータシャフトの回転量が制御されることによって、前記モータシャフトの回転によって移動させられるナット部材１０２の移動位置が、ピストン９０が前輪駆動用クラッチ５８の摩擦係合要素８８から離間させられ且つハイロースリーブ７０の外周歯７０ｂがハイ側ギヤ歯７２に噛み合うＨ２位置に移動させられる。そして、電子制御装置１００でＨ２走行モードが選択されているときには、電子制御装置１００から噛合式クラッチ３８のアクチュエータ４６に供給される第１駆動電流Ｉ１によって可動スリーブ４４が前記非噛合位置に移動させられる。これによって、ハイロー切替機構５６で高速側ギヤ段Ｈが形成され且つエンジン１２の駆動力が後輪１６Ｌ、１６Ｒのみに伝達されるＨ２走行すなわち二輪駆動走行が行われる。
【００３３】
また、電子制御装置１００でＨ４走行モード（四輪駆動走行モード）が選択されると、前記モータシャフトの回転量が制御されることによって、前記モータシャフトの回転によって移動させられるナット部材１０２の移動位置が、ピストン９０が前輪駆動用クラッチ５８の摩擦係合要素８８を押圧し且つハイロースリーブ７０の外周歯７０ｂがハイ側ギヤ歯７２に噛み合うＨ４位置に移動させられる。そして、電子制御装置１００でＨ４走行モードが選択されているときには、電子制御装置１００から噛合式クラッチ３８のアクチュエータ４６に供給される第１駆動電流Ｉ１によって可動スリーブ４４が前記噛合位置に移動させられる。これによって、ハイロー切替機構５６で高速側ギヤ段Ｈが形成され且つエンジン１２の駆動力が後輪１６Ｌ、１６Ｒだけでなくエンジン１２の駆動力の一部が前輪１４Ｌ、１４Ｒにも伝達されるＨ４走行すなわち四輪駆動走行が行われる。
【００３４】
また、電子制御装置１００でＬ４走行モード（四輪駆動走行モード）が選択されると、前記モータシャフトの回転量が制御されることによって、前記モータシャフトの回転によって移動させられるナット部材１０２の移動位置が、ハイロースリーブ７０の外周歯７０ｂがロー側ギヤ歯７４に噛み合うＬ４位置に移動させられる。そして、電子制御装置１００でＬ４走行モードが選択されているときには、電子制御装置１００から噛合式クラッチ３８のアクチュエータ４６に供給される第１駆動電流Ｉ１によって可動スリーブ４４が前記噛合位置に移動させられる。これによって、ハイロー切替機構５６で低速側ギヤ段Ｌが形成され且つエンジン１２の駆動力が後輪１６Ｌ、１６Ｒだけでなくそのエンジン１２の駆動力の一部が前輪１４Ｌ、１４Ｒにも伝達されるＬ４走行すなわち四輪駆動走行が行われる。なお、前述したように、ハイロースリーブ７０の外周歯７０ｂがロー側ギヤ歯７４に噛み合うと、第１スプリング８０および第２スプリング８２の付勢力によって、ロックスリーブ７８の外周歯７８ａがロック歯７６に噛み合うようになっている。
【００３５】
図１に示すように、電子制御装置１００は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより四輪駆動車両１０の各種制御を実行する。電子制御装置１００は、四輪駆動車両１０に設けられた各センサにより検出された各種入力信号が供給されるようになっている。例えば、エンジン回転速度センサ１２０により検出されるエンジン回転速度Ｎｅ（ｒｐｍ）を表す信号と、車輪速センサ１２２により検出される車輪速度Ｗ（ｒｐｍ）すなわち前輪１４Ｌ、前輪１４Ｒおよび後輪１６Ｌ、後輪１６Ｒの車輪速度（回転速度）Ｗｆｌ、Ｗｆｒ、Ｗｒｌ、Ｗｒｒ（ｒｐｍ）を表す信号と、４ＷＤ切替スイッチ１２４により検出される運転者からの４輪駆動走行への切替要求を表す４ＷＤ切替信号４ＷＤｏｎと、ローギヤ位置検出スイッチ１２６により検出されるフォークシャフト１１０がローギヤ位置であるか否かを表すＯＮ、ＯＦＦ信号、すなわち、ローギヤ位置検出スイッチ１２６により検出されるナット部材１０２の移動位置が前記Ｌ４位置であるか否かを表すＯＮ、ＯＦＦ信号と、車速センサ１２８により検出される車速（車両速度）Ｖ（ｋｍ／ｈ）を表す信号と、ブレーキスイッチ１３０により検出されるブレーキペダル１３２が運転者によって踏込操作すなわちブレーキ操作が行われているか否かを表すＯＮ、ＯＦＦ信号と、アクセル開度センサ１３４により検出される運転者による車両に対する加速要求量としてのアクセルペダル１３６の操作量であるアクセル開度θacc（％）を表す信号と、サスペンションストロークセンサ１３８により検出されるそれぞれのサスペンション１４０が伸縮するストロークＳｔ（ｍｍ）を表す信号と、が電子制御装置１００に入力される。
【００３６】
また、電子制御装置１００から、四輪駆動車両１０に設けられた各装置に各種出力信号が供給されるようになっている。例えば、噛合式クラッチ３８を制御するために、すなわち噛合式クラッチ３８の可動スリーブ４４を前記噛合位置と前記非噛合位置とに移動するために、アクチュエータ４６に供給される第１駆動電流Ｉ１（Ａ）と、前輪駆動用クラッチ５８およびデフロック機構６６をそれぞれ制御するために、すなわちナット部材１０２の移動位置を制御するために、電動モータ９２に供給される第２駆動電流Ｉ２（Ａ）と、エンジン１２の出力トルクを制御するためにエンジン出力制御装置２０に供給されるエンジン指令信号Ｓｅ等と、が電子制御装置１００から各部へ供給される。
【００３７】
図１に示すように、電子制御装置１００には、走行モード判定部１５０と、ジャンプ判定部１５２と、ブレーキ操作判定部１５４と、アクセル操作判定部１５６と、エンジン出力制御部１５８と、断接装置制御部１６０と、が備えられている。
【００３８】
走行モード判定部１５０は、車両走行中において前記Ｈ４走行モードが選択されているか否かを判定する。例えば、走行モード判定部１５０は、運転者が４ＷＤ切替スイッチ１２４を操作し、且つ、ローギヤ位置検出スイッチ１２６によってナット部材１０２の移動位置が前記Ｌ４位置でないと検出されると、Ｈ４走行モードが選択されていると判定する。
【００３９】
ジャンプ判定部１５２は、走行モード判定部１５０で前記Ｈ４走行モードが選択されていると判定されると、前輪１４Ｌ、１４Ｒおよび後輪１６Ｌ、１６Ｒのそれぞれの車輪が路面から離れて前記それぞれの車輪が前記路面に接していない非接地状態であるか否か、すなわち車両走行中において四輪駆動車両１０がジャンプしているか否かを判定する。例えば、ジャンプ判定部１５２は、前輪車軸３４Ｌ、３４Ｒおよび後輪車軸３６Ｌ、３６Ｒにそれぞれ設けられているサスペンション１４０のストロークＳｔ（ｍｍ）が、それぞれ、予め設定されたジャンプ判定ストロークＳｔｊ（ｍｍ）以上になると、四輪駆動車両１０がジャンプしていると判定する。なお、上記ジャンプ判定ストロークＳｔｊは、四輪駆動車両１０がジャンプしているか否かを判定するストロークＳｔ（ｍｍ）の判定値であり、例えば実験等によって求められた値である。
【００４０】
ジャンプ判定部１５２には、終了判定部１５２ａが備えられている。終了判定部１５２ａは、ジャンプした四輪駆動車両１０の前輪１４Ｌ、１４Ｒおよび後輪１６Ｌ、１６Ｒのそれぞれの車輪が路面に接地したか否かを判定、すなわち四輪駆動車両１０のジャンプが終了したか否かを判定する。例えば、終了判定部１５２ａは、前輪車軸３４Ｌ、３４Ｒおよび後輪車軸３６Ｌ、３６Ｒにそれぞれ設けられているサスペンション１４０のストロークＳｔ（ｍｍ）が、それぞれ、ジャンプ判定ストロークＳｔｊ（ｍｍ）より小さくなると、四輪駆動車両１０のジャンプが終了したと判定する。
【００４１】
ブレーキ操作判定部１５４は、ジャンプ判定部１５２で四輪駆動車両１０がジャンプしていると判定されると、ブレーキペダル１３２が運転者によって踏込操作されているか否か、すなわち運転者によってブレーキ操作されているか否かを判定する。例えば、ブレーキ操作判定部１５４は、ジャンプ判定部１５２で四輪駆動車両１０がジャンプしていると判定されているときにおいて、ブレーキスイッチ１３０からＯＮ（ブレーキＯＮ）信号が供給されると、ブレーキ操作されていると判定する。
【００４２】
アクセル操作判定部１５６は、ジャンプ判定部１５２で四輪駆動車両１０がジャンプしていると判定されると、アクセルペダル１３６が運転者によって踏込操作されているか否か、すなわち運転者によってアクセル操作されているか否かを判定する。例えば、アクセル操作判定部１５６は、ジャンプ判定部１５２で四輪駆動車両１０がジャンプしていると判定されているときにおいて、アクセル開度センサ１３４により検出されるアクセル開度θaccが０％より大きいと（θacc＞０）、アクセル操作されていると判定する。
【００４３】
エンジン出力制御部１５８は、ブレーキ操作判定部１５４でブレーキ操作されていないと判定され、且つ、アクセル操作判定部１５６でアクセル操作されていると判定されると、前輪１４Ｌ、１４Ｒおよび後輪１６Ｌ、１６Ｒのそれぞれの車輪の車輪速度Ｗｆｌ、Ｗｆｒ、Ｗｒｌ、Ｗｒｒを、それぞれの車輪が路面から離れる前の車速Ｖｃ（ｋｍ/ｈ）に関連した車輪速度（回転速度）Ｗｔｇｔ（ｒｐｍ）に近づくように、エンジン１２の出力トルクを制御する。なお、本実施例では、車両走行中において車速センサ１２８から検出される車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）を予め設定された時間間隔で電子制御装置１００に設けられた図示しない記憶部に記憶して、その記憶部に記憶した車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）を予め設定された時間間隔で更新している。上記それぞれの車輪が路面から離れる前の車速Ｖｃ（ｋｍ／ｈ）とは、ジャンプ判定部１５２で四輪駆動車両１０がジャンプしたと判定された直前に電子制御装置１００の前記記憶部に記憶された車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）である。また、車輪速度Ｗｔｇｔ（ｒｐｍ）は、例えば、車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）が車速Ｖｃ（ｋｍ／ｈ）に予め設定された車速Ｖα（ｋｍ／ｈ）をあわせた車速（Ｖｃ＋Ｖα）（ｋｍ／ｈ）になるように設定された車輪速度Ｗ（ｒｐｍ）である。
【００４４】
断接装置制御部１６０は、ブレーキ操作判定部１５４でブレーキ操作されていると判定されると、前輪駆動用クラッチ５８において摩擦係合要素８８を押圧しているピストン９０が摩擦係合要素８８から離間するように、電動モータ９２に供給される第２駆動電流Ｉ２（Ａ）を制御すると共に、噛合式クラッチ３８において前記噛合位置に配置されている可動スリーブ４４が前記噛合位置から前記非噛合位置に移動するように、アクチュエータ４６に供給される第１駆動電流Ｉ１（Ａ）を制御する。これにより、前輪駆動用クラッチ５８によって後輪側出力軸５２と前輪駆動用ドライブスプロケット５４との間の動力伝達経路が切断されると共に、噛合式クラッチ３８によって前輪用差動歯車装置３０と前輪車軸３４Ｒとの間の動力伝達経路が切断される。
【００４５】
また、断接装置制御部１６０は、ブレーキ操作判定部１５４でブレーキ操作されていないと判定され、且つ、アクセル操作判定部１５６でアクセル操作されていないと判定されると、噛合式クラッチ３８において前記噛合位置に配置されている可動スリーブ４４が前記噛合位置から前記非噛合位置に移動するように、アクチュエータ４６に供給される第１駆動電流Ｉ１（Ａ）を制御する。これにより、噛合式クラッチ３８によって前輪用差動歯車装置３０と前輪車軸３４Ｒとの間の動力伝達経路が切断される。
【００４６】
図３は、電子制御装置１００において、四輪駆動走行中すなわち前記Ｈ４走行中に四輪駆動車両１０がジャンプしたときにおけるエンジン出力制御と前輪駆動用クラッチ５８および噛合式クラッチ３８のクラッチ制御との作動の一例を説明するフローチャートである。
【００４７】
先ず、ジャンプ判定部１５２の機能に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、前記Ｈ４走行中に四輪駆動車両１０がジャンプしたか否かが判定される。Ｓ１の判定が肯定されると、ブレーキ操作判定部１５４の機能に対応するＳ２が実行されるが、Ｓ１の判定が否定されると再度Ｓ１が実行される。Ｓ２では、ブレーキ操作が行われているか否かが判定される。Ｓ２の判定が肯定されるとすなわちジャンプ中にブレーキ操作が行われると、断接装置制御部１６０の機能に対応するＳ３が実行されるが、Ｓ２の判定が否定されると、アクセル操作判定部１５６の機能に対応するＳ４が実行される。
【００４８】
Ｓ３では、前輪駆動用クラッチ５８および噛合式クラッチ３８がそれぞれ解放させられる。Ｓ４では、アクセル操作が行われているか否かが判定される。Ｓ４の判定が肯定されるとすなわちジャンプ中においてブレーキ操作が行われず且つアクセル操作が行われると、エンジン出力制御部１５８の機能に対応するＳ５が実行されるが、Ｓ４の判定が否定されるとすなわちジャンプ中においてブレーキ操作およびアクセル操作がそれぞれ行われないと、断接装置制御部１６０の機能に対応するＳ６が実行される。Ｓ５では、車輪速度Ｗｆｌ、Ｗｆｒ、Ｗｒｌ、Ｗｒｒが、それぞれの車輪が路面から離れる前の車速Ｖｃ（ｋｍ/ｈ）に関連した車輪速度Ｗｔｇｔ（ｒｐｍ）に近づくように、エンジン１２の出力トルクが制御される。Ｓ６では、噛合式クラッチ３８が解放させられる。次に、ジャンプ判定部１５２に備えられた終了判定部１５２ａの機能に対応するＳ７が実行される。Ｓ７では、四輪駆動車両１０のジャンプが終了したか否かが判定される。Ｓ７の判定が肯定されるとＳ１が実行されるが、Ｓ７の判定が否定されるとＳ２が実行される。
【００４９】
上述のように、本実施例の四輪駆動車両１０の電子制御装置１００によれば、四輪駆動走行中すなわちＨ４走行中に前輪１４Ｌ、１４Ｒおよび後輪１６Ｌ、１６Ｒのそれぞれの車輪が路面から離れた非接地状態になったときにおいて、ブレーキ操作がなく且つアクセル操作がある場合には、エンジン１２の出力トルクを制御することによって前記それぞれの車輪の車輪速度Ｗｆｌ、Ｗｆｒ、Ｗｒｌ、Ｗｒｒを前記それぞれの車輪が前記路面から離れる前の車速Ｖｃに関連した車輪速度Ｗｔｇｔに近づける。このため、前記ブレーキ操作がなく且つ前記アクセル操作がある場合、すなわち運転者に加速する意図がある場合には、エンジン１２の出力トルクを制御することによって前記それぞれの車輪の車輪速度Ｗｆｌ、Ｗｆｒ、Ｗｒｌ、Ｗｒｒを前記それぞれの車輪が前記路面から離れる前の車速Ｖｃに関連した車輪速度Ｗｔｇｔに近づけられるので、前記それぞれの車輪が前記路面に接地したときにおいて前記それぞれの車輪の車輪速度Ｗｆｌ、Ｗｆｒ、Ｗｒｌ、Ｗｒｒの低下が好適に抑制されて、トランスファ２４に伝達された駆動力の一部を前輪１４Ｌ、１４Ｒに伝達する前輪側動力伝達部材例えば前輪車軸３４Ｌ、３４Ｒ等へのトルク変動を好適に低減することができる。これによって、運転者の加速する意図を満たしつつ、前記前輪側動力伝達部材の耐久性が低下することを抑制できる。
【００５０】
また、本実施例の四輪駆動車両１０の電子制御装置１００によれば、四輪駆動走行中すなわちＨ４走行中に前輪１４Ｌ、１４Ｒおよび後輪１６Ｌ、１６Ｒのそれぞれの車輪が路面から離れた非接地状態になったときにおいて、ブレーキ操作がある場合には、前輪駆動用クラッチ５８および噛合式クラッチ３８の断接状態を制御することによってトランスファ２４と前輪１４Ｌ、１４Ｒとの間の動力伝達経路が切断される。このため、前記前輪側動力伝達部材例えば前輪車軸３４Ｌ、３４Ｒが、エンジン１２とエンジン１２からの駆動力をトランスファ２４から後輪１６Ｌ、１６Ｒに伝達する後輪側動力伝達部材例えばリヤプロペラシャフト２８、後輪車軸３６Ｌ、３６Ｒ等とから切り離されるので、前記それぞれの車輪が前記路面に接地したときにおいて、例えば前記前輪側動力伝達部材にエンジン１２と前記後輪側動力伝達部材とが連結されている場合に比較して、前記前輪側動力伝達部材に発生するトルク変動が好適に低減する。
【００５１】
また、本実施例の四輪駆動車両１０の電子制御装置１００によれば、四輪駆動走行中すなわちＨ４走行中に前輪１４Ｌ、１４Ｒおよび後輪１６Ｌ、１６Ｒのそれぞれの車輪が路面から離れた非接地状態になったときにおいて、ブレーキ操作がなく且つアクセル操作がない場合には、噛合式クラッチ３８の断接状態を制御することによってトランスファ２４と前輪１４Ｌ、１４Ｒとの間の動力伝達経路が切断される。このため、前記前輪側動力伝達部材例えば前輪車軸３４Ｌ、３４Ｒ等が、エンジン１２と前記後輪側動力伝達部材例えばリヤプロペラシャフト２８、後輪車軸３６Ｌ、３６Ｒ等とから切り離されるので、前記それぞれの車輪が前記路面に接地したときにおいて、例えば前記前輪側動力伝達部材にエンジン１２と前記後輪側動力伝達部材とが連結されている場合に比較して、前記前輪側動力伝達部材に発生するトルク変動が好適に低減する。
【００５２】
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。
【００５３】
例えば、前述の実施例１では、前記Ｈ４走行中に四輪駆動車両１０がジャンプしたときにおいて、ブレーキ操作がなく且つアクセル操作がある場合には、エンジン１２の出力トルクを制御することによってそれぞれの車輪の車輪速度Ｗｆｌ、Ｗｆｒ、Ｗｒｌ、Ｗｒｒを車輪速度Ｗｔｇｔに近づけるようにしていたが、例えば、前記Ｌ４走行中に四輪駆動車両１０がジャンプしたときにおいて、ブレーキ操作がなく且つアクセル操作がある場合には、エンジン１２の出力トルクを制御することによってそれぞれの車輪の車輪速度Ｗｆｌ、Ｗｆｒ、Ｗｒｌ、Ｗｒｒを車輪速度Ｗｔｇｔに近づけるようにしても良い。
【００５４】
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】
【００５５】
１０：四輪駆動車両
１２：エンジン（駆動力源）
１４Ｌ、１４Ｒ：前輪
１６Ｌ、１６Ｒ：後輪
１８：動力伝達装置
２４：トランスファ
３８：噛合式クラッチ（断接装置）
５８：前輪駆動用クラッチ（断接装置）
１００：電子制御装置（制御装置）
１５０：走行モード判定部
１５２：ジャンプ判定部
１５４：ブレーキ操作判定部
１５６：アクセル操作判定部
Ｖｃ：車速（車両速度）
Ｗｆｌ，Ｗｆｒ、Ｗｒｌ、Ｗｒｒ：車輪速度（回転速度）
Ｗｔｇｔ：車輪速度（回転速度）
【図１】
2020083227.tif 000003
【図２】
2020083227.tif 000004
【図３】
2020083227.tif 000005