(57)【要約】【課題】非差動状態において前後輪に回転差が生じた場合に、差動機構に過大な応力が発生するのを抑える。【解決手段】前輪と後輪との回転差動を許容するセンターデフをロックすることにより、前輪と後輪との回転差動が制限されたセンターデフロック状態にて走行することが可能な四輪駆動車の制御装置である。センターデフロック状態での走行中に、デフ油温Ｔｄが所定油温Ｔａ以上になった場合に車速を制限する。【選択図】図９
2014185561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪と後輪との回転差動を許容する差動機構をロックすることにより、前輪と後輪との回転差動が制限された非差動状態にて走行することが可能な四輪駆動車の制御装置であって、
上記非差動状態での走行中に、上記差動機構が高温になった場合に車速を制限することを特徴とする四輪駆動車の制御装置。
【請求項２】
上記請求項１に記載の四輪駆動車の制御装置において、
上記差動機構のケース内に貯留されるオイルの温度が所定温度以上になった場合に車速を制限することを特徴とする四輪駆動車の制御装置。
【請求項３】
上記請求項１又は２に記載の四輪駆動車の制御装置において、
上記差動機構が前輪と後輪との回転差動を許容する差動状態になったときに、車速の制限を解除することを特徴とする四輪駆動車の制御装置。
【請求項４】
上記請求項１〜３のいずれか１つに記載の四輪駆動車の制御装置において、
所定時間当たりの車速の変化幅が所定範囲内に収まるように車速を制限することを特徴とする四輪駆動車の制御装置。
【請求項５】
上記請求項１〜４のいずれか１つに記載の四輪駆動車の制御装置において、
スロットル開度を調整することにより車速を制限するとともに、上記オイルの温度が高いほど所定時間当たりのスロットル開度の変化量を大きく設定することを特徴とする四輪駆動車の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、四輪駆動車の制御装置に関し、特に、前輪と後輪との回転差動が制限された非差動状態にて走行可能な四輪駆動車の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
四輪駆動車としては、通常は二輪駆動を基本とし、必要時にのみ四輪駆動に切り替えることが可能な所謂パートタイム式の四輪駆動車や、常時四輪駆動状態にて走行することが可能な所謂フルタイム式の四輪駆動車が従来から知られている。
【０００３】
かかるフルタイム式の四輪駆動車として、例えば特許文献１には、前輪駆動系と後輪駆動系との間に、前輪と後輪との回転差動を許容する差動機構を設け、当該差動機構をロックすることで回転差動が制限された非差動状態にて走行可能な四輪駆動車が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−０１７０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１のもののように、非差動状態にて走行可能な四輪駆動車では、或る車輪が空転状態となっても、他の車輪を回転させ続けることが可能となることから、悪路での脱出性や高速走行性を向上させることができる。
【０００６】
しかしながら、非差動状態にて走行可能な四輪駆動車において、前輪と後輪との動的回転半径に差がある場合（例えば、前輪と後輪とでタイヤ半径が異なるタイヤを装着した場合や、前輪と後輪とのタイヤの空気圧が異なる場合等）には、以下のような問題が生じるおそれがある。
【０００７】
すなわち、前輪と後輪との動的回転半径に差がある場合に、悪路を非差動状態で走行しても、タイヤが適度に滑ることから前後輪に回転差が生じ難いが、例えば運転者が誤って、路面の摩擦係数が大きい舗装路を非差動状態で走行すると、前後輪に大きな回転差が生じることになる。このように、非差動状態において前後輪の回転差が大きくなると、差動機構に過大な応力が発生することになる。そうして、差動機構に過大な応力が長時間かかると、差動機構の温度が過度に上昇して、当該差動機構の耐久性が低下するおそれがある。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、差動機構の差動が制限された非差動状態において前輪と後輪とに回転差が生じた場合に、差動機構の耐久性が低下するのを抑える技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明では、差動機構の応力負荷状態を代表するパラメータとして差動機構の温度を採用し、差動機構が高温となった場合に、前輪と後輪との回転差が小さくなるような制御を行うようにしている。
【００１０】
具体的には、本発明は、前輪と後輪との回転差動を許容する差動機構をロックすることにより、前輪と後輪との回転差動が制限された非差動状態にて走行することが可能な四輪駆動車の制御装置を対象としている。
【００１１】
そして、上記制御装置は、上記非差動状態での走行中に、上記差動機構が高温になった場合に車速を制限することを特徴とするものである。
【００１２】
この構成によれば、差動機構の応力負荷状態を代表するパラメータとして差動機構の温度を採用することで、差動機構の応力負荷状態を容易に検出することができる。そうして、前輪と後輪との動的回転半径に差がある場合には、車速が早いほど前後輪の回転差が大きくなるところ、差動機構が高温になった場合に車速を制限することから、前後輪の回転差が大きくなるのを抑えることができる。これにより、差動機構に過大な応力が長時間かかるのを抑えて、差動機構の温度が過度に上昇するのを抑制することができる。したがって、非差動状態において前輪と後輪とに回転差が生じた場合に、差動機構の耐久性が低下するのを抑えることができる。
【００１３】
上記制御装置においては、上記差動機構のケース内に貯留されるオイルの温度が所定温度以上になった場合に車速を制限することが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、例えば差動機構に設けられた油温センサ等を用いて、差動機構の構成部材などを潤滑するためのオイルの温度を検出することによって、差動機構の応力負荷状態を容易に検出することができる。また、所定温度を実験等に基づいて適正な値に設定することで、差動機構に過大な応力が長時間かかるのを抑えることが可能となることから、差動機構の耐久性が低下するのを確実に抑えることができる。
【００１５】
ところで、上記の如く車速を制限することによって、前後輪の回転差が小さくなると、差動機構にかかる応力が小さくなるので、差動機構の温度は低下する。よって、差動機構の温度が低下したときに、車速の制限を解除することも考えられるが、これでは、また直ぐに差動機構が高温になることが想定される。また、本来悪路等で用いられるべき非差動状態で、路面の摩擦係数が大きい舗装路を走行し続けることは好ましいことではない。
【００１６】
そこで、上記制御装置においては、上記差動機構が前輪と後輪との回転差動を許容する差動状態になったときに、車速の制限を解除することが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、車速制限の解除時期をより安全側に設定することから、差動機構の耐久性が低下するのをより確実に抑えることができる。
【００１８】
また、上記制御装置においては、所定時間当たりの車速の変化幅が所定範囲内に収まるように車速を制限することが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、車速が急激に低下することによって運転者が違和感を覚えるのを抑えつつ、差動機構の耐久性が低下するのを抑えることができる。
【００２０】
さらに、上記制御装置においては、スロットル開度を調整することにより車速を制限するとともに、上記オイルの温度が高いほど所定時間当たりのスロットル開度の変化量を大きく設定することが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、オイルの温度が高いほど所定時間当たりのスロットル開度の変化量が大きくなることから、例えばスロットル開度を閉じ側に変化させる場合には、より早く車速を低下させることが可能となる。したがって、差動機構の耐久性が低下するのをより一層確実に抑えることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上、説明したように本発明に係る四輪駆動車の制御装置によれば、車速を制限して前輪と後輪との回転差を抑制することで、差動機構の耐久性が低下するのを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る車両の概略構成図である。
【図２】トランスファの骨子図である
【図３】制御ゲインと車速偏差との関係を模式的に示したマップ図であり、同図（ａ）は減量側制御ゲインに係る図であり、同図（ｂ）は増量側制御ゲインに係る図である。
【図４】速度制限制御の一例を示すフローチャート（前半部）である。
【図５】速度制限制御の一例を示すフローチャート（後半部）である。
【図６】制限車速の算出ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図７】制限スロットル開度の算出ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図８】センターデフ保護のための制限スロットル開度の算出ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図９】センターデフ保護のための制御の一例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
−四輪駆動車の構成−
図１は、本発明の実施形態に係る車両の概略構成図である。この車両１は、常時四輪駆動状態にて走行することが可能な所謂フルタイム式の四輪駆動車であり、走行用の駆動力源としてのエンジン３と、当該エンジン３からの動力を左右一対の前輪２Ｒ，２Ｌおよび後輪４Ｒ，４Ｌへそれぞれ伝達する車両用動力伝達装置５を備えている。
【００２６】
この車両用動力伝達装置５は、トルクコンバータ６を有する自動変速機７と、当該自動変速機７から伝達された動力を前輪２Ｒ，２Ｌ側および後輪４Ｒ，４Ｌ側に分配するトランスファ９と、フロント及びリヤプロペラシャフト８，１０と、フロント及びリヤディファレンシャル１２，１４と、左右一対の前輪車軸１６Ｒ，１６Ｌおよび後輪車軸１８Ｒ，１８Ｌと、を備えている。かかる車両用動力伝達装置５では、エンジン３で発生した動力は、トルクコンバータ６、自動変速機７、トランスファ９、フロントプロペラシャフト８、フロントディファレンシャル１２、前輪車軸１６Ｒ，１６Ｌ等を介して前輪２Ｒ，２Ｌへ伝達される一方、トルクコンバータ６、自動変速機７、トランスファ９、リヤプロペラシャフト１０、リヤディファレンシャル１４、後輪車軸１８Ｒ，１８Ｌ等を介して後輪４Ｒ，４Ｌへ伝達される。
【００２７】
エンジン３は、気筒内での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である。トルクコンバータ６は、エンジン３のクランク軸（図示せず）に連結されたポンプインペラ（図示せず）と、自動変速機７の入力軸（図示せず）に連結されたタービンインペラ（図示せず）と、一方向クラッチ（図示せず）を介して自動変速機７のトランスミッションケース２０に固定されたステータ（図示せず）と、を有する一般的な構成のものであり、流体を介してエンジン３の動力を自動変速機７へ伝達するようになっている。また、自動変速機７は、複数の摩擦係合要素を備え、それら摩擦係合要素の係合または解放の組み合わせによって複数の変速比を選択的に成立させて、入力軸から入力された駆動力を変速して出力させる一般的な構成のものである。
【００２８】
トランスファ９は、リヤプロペラシャフト１０とフロントプロペラシャフト８との間の回転差動を許容する差動状態（センターデフフリー状態）と、リヤプロペラシャフト１０とフロントプロペラシャフト８との間の回転差動を制限する非差動状態（センターデフロック状態）とを選択的に切り替えて、自動変速機７からの動力を前輪２Ｒ，２Ｌおよび後輪４Ｒ，４Ｌにそれぞれ分配する。なお、トランスファ９は、高速側ギヤ段または低速側ギヤ段を選択的に成立させて、自動変速機７からの動力を変速して伝達する副変速機としての機能も有している。
【００２９】
図２は、トランスファの骨子図である。なお、図２は、入力軸２３、第１出力軸２７、第２出力軸２９、第１シフトフォークシャフト３１、及び、第２シフトフォークシャフト３３の軸心を共通の平面内に示した展開図である。
【００３０】
トランスファ９は、トランスミッションケース２０の車両前後方向後側に連結された非回転部材であるトランスファケース３０を有していて、自動変速機７の出力軸２５並びにフロント及びリヤプロペラシャフト８，１０とそれぞれ連結されている。より詳しくは、トランスファ９は、トランスファケース３０に軸心Ｃ１周りに回転可能に支持された入力軸２３を有していて、この入力軸２３がスプライン嵌合継手等を介して自動変速機７の出力軸２５に連結されている。また、トランスファ９は、トランスファケース３０に軸心Ｃ１周りに回転可能に支持される第１出力軸２７と、トランスファケース３０に軸心Ｃ２周りに回転可能に支持される第２出力軸２９と、を有していて、これら第１および第２出力軸２７，２９がリヤ及びフロントプロペラシャフト１０，８にそれぞれ連結されている。
【００３１】
このトランスファ９は、トランスファケース３０内に、副変速機１１と、センターディファレンシャル（差動機構）１３と、噛合クラッチ装置１５と、デフロック装置１７と、を共通の軸心Ｃ１上に有している。そうして、トランスファ９は、以下に説明するように、入力軸２３の回転を変速し、且つ、自動変速機７から入力された動力をセンターデフフリー状態またはセンターデフロック状態で第１および第２出力軸２７，２９からそれぞれ出力するように構成されている。
【００３２】
副変速機１１は、シングルピニオン型の遊星歯車装置２２を主体に構成されている。遊星歯車装置２２は、第１サンギヤＳ１と、第１リングギヤＲ１と、複数の第１ピニオンギヤＰ１と、第１キャリヤＣＡ１と、を有している。第１サンギヤＳ１は、入力軸２３に一体回転可能に連結されており、これにより、第１サンギヤＳ１の回転速度は入力軸２３の回転速度と等しくなっている。第１リングギヤＲ１は、第１サンギヤＳ１と略同心に配置され、トランスファケース３０に回転不能に連結されている。各第１ピニオンギヤＰ１は、第１サンギヤＳ１と第１リングギヤＲ１との間で、これら第１サンギヤＳ１及び第１リングギヤＲ１に噛み合っている。第１キャリヤＣＡ１は、複数の第１ピニオンギヤＰ１を自転可能且つ第１サンギヤＳ１周りに公転可能に支持しており、これにより、第１キャリヤＣＡ１の回転速度は入力軸２３の回転速度に対して減速されるようになっている。
【００３３】
センターディファレンシャル（以下、センターデフともいう）１３は、所謂トルセン式の差動歯車制限装置であって、第１および第２出力軸２７，２９に対して、それぞれの回転差を許容しつつ動力（トルク）を分配するように構成されている。このセンターデフ１３は、第１出力軸２７に軸心Ｃ１周りに回転可能に支持されたデフケース３５を備えている。また、センターデフ１３は、このデフケース３５内に、第２リングギヤＲ２と、第２サンギヤＳ２と、複数の第２ピニオンギヤＰ２と、第２キャリヤＣＡ２と、を有している。
【００３４】
第２リングギヤＲ２は、第１出力軸２７に一体回転可能に連結されている。第２サンギヤＳ２は、第２リングギヤＲ２に対して略同心に配置されていて、第１出力軸２７に軸心Ｃ１周りに相対回転可能に支持されている。各第２ピニオンギヤＰ２は、第２サンギヤＳ２と第２リングギヤＲ２との間で、これら第２サンギヤＳ２及び第２リングギヤＲ２に噛み合っている。第２キャリヤＣＡ２は、デフケース３５に連結されているとともに、第２ピニオンギヤＰ２を自転可能且つ第２サンギヤＳ２周りに公転可能に支持している。なお、デフケース３５と第２キャリヤＣＡ２とによって区画される空間２４内には、これらのギヤを潤滑するためのオイルが貯留されている。
【００３５】
また、第２サンギヤＳ２は、第１出力軸２７に軸心Ｃ１周りに回転可能に支持されたドライブスプロケット２６に連結されている。このドライブスプロケット２６の回転は、第２出力軸２９に一体回転可能に連結されたドリブンスプロケット２８に対して、これらドライブスプロケット２６及びドリブンスプロケット２８の外周に巻き掛けられたチェーン３２を介して伝達される。
【００３６】
かかるセンターデフ１３においては、直進時には、遊星歯車装置２２からデフケース３５へ伝達されたトルクが、第２リングギヤＲ２を介して第１出力軸２７へ伝達されるとともに、第２リングギヤＲ２、第２ピニオンギヤＰ２、第２サンギヤＳ２、ドライブスプロケット２６、チェーン３２及びドリブンスプロケット２８を介して第２出力軸２９へ伝達される。また、旋回時には、デフケース３５から第２リングギヤＲ２及び第２ピニオンギヤＰ２を介して第２サンギヤＳ２へ入力されたトルクの一部が、第２キャリヤＣＡ２及びデフケース３５を介して第２リングギヤＲ２へ伝達されるようになっており、直進時のトルク配分よりもリヤ寄りのトルク配分で第１出力軸２７および第２出力軸２９へそれぞれ伝達される。このように、本実施形態の四輪駆動車１では、デフケース３５へ伝達されたトルクを、後輪４Ｒ，４Ｌ側へは第２リングギヤＲ２を介して伝達する一方、前輪２Ｒ，２Ｌ側へは第２ピニオンギヤＰ２及び第２サンギヤＳ２を介して伝達することにより、前輪２Ｒ，２Ｌと後輪４Ｒ，４Ｌとの回転差動を許容するセンターデフフリー状態にて走行することが可能となっている。
【００３７】
噛合クラッチ装置１５は、副変速機１１からセンターデフ１３に至る、後述する２つの動力伝達経路のうち、どちらか一方の動力伝達経路が連結状態とされることにより低速側ギヤ段または高速側ギヤ段を択一的に成立させるものである。それ故、この噛合クラッチ装置１５は、高速側ギヤ段を成立させるための同期噛合機構１９と、低速側ギヤ段を成立させるための噛合クラッチ２１と、を有している。
【００３８】
同期噛合機構１９は、所謂シンクロ機構を備えるものであり、円筒状の第１スリーブ３４と、第１クラッチギヤ３６と、シンクロナイザリング３７と、を有している。第１スリーブ３４は、デフケース３５にスプライン嵌合されることで、当該デフケース３５に対して、軸心Ｃ１周りに相対回転不能且つ軸心Ｃ１方向に相対移動可能となるように設けられている。第１クラッチギヤ３６は、同期噛合機構１９における非同期側部材であり、遊星歯車装置２２とデフケース３５との間に配置されていて、第１サンギヤＳ１に一体回転可能に設けられている。この第１クラッチギヤ３６は、第１スリーブ３４の内周部に形成された内周歯（図示せず）に対して、軸心Ｃ１周りに相対回転不能且つ軸心Ｃ１方向に相対移動可能に噛み合う外周歯（図示せず）を有している。シンクロナイザリング３７は、第１スリーブ３４および第１クラッチギヤ３６の回転が非同期状態である場合には、第１スリーブ３４の第１クラッチギヤ３６方向への移動を阻止する。
【００３９】
一方、噛合クラッチ２１は、第１スリーブ３４の外周部に設けられた外周歯３８を挟んで第１クラッチギヤ３６とは反対側に配置される第２クラッチギヤ３９を有している。この第２クラッチギヤ３９は、噛合クラッチ２１における非同期側部材であり、第１キャリヤＣＡ１に一体回転可能に設けられている。また、第２クラッチギヤ３９は、外周歯３８に対して、軸心Ｃ１周りに相対回転不能且つ軸心Ｃ１方向に相対移動可能に噛み合う内周歯（図示せず）を有している。
【００４０】
このように構成された噛合クラッチ装置１５では、第１スリーブ３４が軸心Ｃ１方向前側に摺動してデフケース３５と噛み合いつつ第１クラッチギヤ３６と噛み合うことで高速側ギヤ段が成立する。この場合には、入力軸２３と等速で回転する第１サンギヤＳ１および当該第１サンギヤＳ１に一体回転可能に設けられた第１クラッチギヤ３６を介して、動力をデフケース３５へ伝達する経路が、高速側ギヤ段を成立させる動力伝達経路に相当する。
【００４１】
一方、第１スリーブ３４が軸心Ｃ１方向後側に摺動してデフケース３５と噛み合いつつ第２クラッチギヤ３９と噛み合うことで低速側ギヤ段が成立する。この場合には、入力軸２３の回転速度に対して減速される第１キャリヤＣＡ１および第１キャリヤＣＡ１に一体回転可能に設けられる第２クラッチギヤ３９を介して、デフケース３５へ動力が伝達される経路が、低速側ギヤ段を成立させる動力伝達経路に相当する。
【００４２】
デフロック装置１７は、円筒状の第２スリーブ４０と、第３クラッチギヤ４４とを有している。第２スリーブ４０は、デフケース３５にスプライン嵌合されることで、当該デフケース３５に対して、軸心Ｃ１周りに相対回転不能且つ軸心Ｃ１方向に相対移動可能となるように設けられている。第３クラッチギヤ４４は、ドライブスプロケット２６とデフケース３５との間に位置するように当該ドライブスプロケット２６に一体回転可能に設けられている。この第３クラッチギヤ４４は、第２スリーブ４０の内周面に設けられた内周歯（図示せず）に対して、軸心Ｃ１周りに相対回転不能且つ軸心Ｃ１方向に相対移動可能に噛み合う外周歯（図示せず）を有している。かかるデフロック装置１７では、第２スリーブ４０が軸心Ｃ１方向後側に摺動してデフケース３５と噛み合いつつ第３クラッチギヤ４４と噛み合うことで、センターデフ１３の差動を制限してセンターデフロック状態が成立するようになっている。
【００４３】
すなわち、遊星歯車装置２２からデフケース３５へ伝達されたトルクは、第２リングギヤＲ２を介して第１出力軸２７へ伝達される一方、第３クラッチギヤ４４、ドライブスプロケット２６、チェーン３２及びドリブンスプロケット２８を介して第２出力軸２９へ伝達される。このように、本実施形態の四輪駆動車１では、デフケース３５へ伝達されたトルクを、第２ピニオンギヤＰ２及び第２サンギヤＳ２を介することなく、前輪２Ｒ，２Ｌ側および後輪４Ｒ，４Ｌ側へ伝達することにより、前輪２Ｒ，２Ｌと後輪４Ｒ，４Ｌとの回転差動が制限されることになる。
【００４４】
これら噛合クラッチ装置１５およびデフロック装置１７は、４ＷＤ−ＥＣＵ４７（図１参照）によって駆動されるシフトアクチュエータ４２により係合作動するように構成されている。シフトアクチュエータ４２は、その出力部材として、各々軸心Ｃ１に平行な方向へ突き出す第１および第２シフトフォークシャフト３１，３３を有している。これら第１および第２シフトフォークシャフト３１，３３の先端部には、第１および第２シフトフォーク４１，４３がそれぞれ設けられている。第１シフトフォーク４１は、第１スリーブ３４に対して軸心Ｃ１方向に係合可能且つ軸心Ｃ１周りに相対回転可能となるように第１シフトフォークシャフト３１に設けられている。一方、第２シフトフォーク４３は、第２スリーブ４０に対して軸心Ｃ１方向に係合可能且つ軸心Ｃ１周りに相対回転可能となるように第２シフトフォークシャフト３３に設けられている。
【００４５】
そうして、噛合クラッチ装置１５では、シフトアクチュエータ４２の駆動によって第１シフトフォークシャフト３１が軸心Ｃ１に平行な方向へ延びることにより、第１シフトフォーク４１が係合した第１スリーブ３４が軸心Ｃ１方向へ移動するようになっている。また、デフロック装置１７では、シフトアクチュエータ４２の駆動によって第２シフトフォークシャフト３３が軸心Ｃ１に平行な方向へ延びることにより、第２シフトフォーク４３が係合した第２スリーブ４０が軸心Ｃ１方向へ移動するようになっている。
【００４６】
このように、本実施形態の四輪駆動車１では、シフトアクチュエータ４２によって、噛合クラッチ装置１５を係合作動させることにより、低速側ギヤ段または高速側ギヤ段を成立させることが可能となっているとともに、デフロック装置１７を係合作動させることにより、前輪２Ｒ，２Ｌと後輪４Ｒ，４Ｌとの回転差動が制限されたセンターデフロック状態にて走行することが可能となっている。
【００４７】
図１に戻り、四輪駆動車１には、例えばエンジン３の出力制御や、自動変速機７の変速制御などを行うエンジンＥＣＵ４５と、トランスファ９内の噛合クラッチ装置１５やデフロック装置１７の係合制御などを行う４ＷＤ−ＥＣＵ４７と、が備えられている。エンジンＥＣＵ４５と４ＷＤ−ＥＣＵ４７とは、通信線によって互いに通信可能に接続され、必要な情報がエンジンＥＣＵ４５と４ＷＤ−ＥＣＵ４７との間で通信されるようになっている。エンジンＥＣＵ４５及び４ＷＤ−ＥＣＵ４７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ようになっている。
【００４８】
エンジンＥＣＵ４５には、例えば、エンジン回転数センサ４６により検出されたエンジン回転数を表す信号や、スロットル開度センサ４８より検出された電子スロットルバルブ５８のスロットル開度に関する信号や、リヤプロペラ回転数センサ４９により検出されたリヤプロペラシャフト１０の出力回転数に対応する車速を表す信号（以下、ＳＰＤ信号ともいう）や、センターデフロック状態への切替指示を示す、センターデフロックスイッチ５０がＯＮ操作されたことを表すデフロック操作信号や、ダイヤルポジションセンサ５２により検出された変速段切換ダイヤルスイッチ５１の操作位置を表す信号などが入力される。また、４ＷＤ−ＥＣＵ４７には、油温センサ５４により検出されたデフケース３５内に充たされたオイルの温度（以下、デフ油温ともいう）Ｔｄを表す信号や、油圧センサ５５により検出されたデフケース３５内に充たされたオイルの圧力を表す信号や、シフトアクチュエータ４２に備えられたデフロック検出スイッチ５６により検出されたセンターデフロック状態を表すデフロック信号などが入力される。
【００４９】
一方、エンジンＥＣＵ４５からは、例えば、エンジン３の吸気管５７に備えられた電子スロットルバルブ５８の開度を操作するスロットルアクチュエータ５９への駆動信号や、不図示の燃料噴射装置によるエンジン３の各気筒内への燃料供給量を制御する燃料供給量信号や、不図示の点火装置によるエンジン３の点火時期を指令する点火信号や、自動変速機７の変速制御のための変速制御指令信号や、デフロックインジケータランプ５３の点灯を制御するためのランプ制御指令信号などが出力される。また、４ＷＤ−ＥＣＵ４７からは、噛合クラッチ装置１５を作動させることで副変速機１１のギヤ段を高速側ギヤ段または低速側ギヤ段へ切り替えるためのハイロー切替制御指令信号や、デフロック装置１７を作動させることでセンターデフフリー状態またはセンターデフロック状態へ切り替えるためのセンターデフ状態切替制御指令信号などが出力される。
【００５０】
変速段切換ダイヤルスイッチ５１は、運転者により手動操作されるダイヤル式のスイッチであり、高速側ギヤ段または低速側ギヤ段への切替えを指示する為の２つの操作位置を備えている。変速段切換ダイヤルスイッチ５１が、High位置に操作されると、High位置を表す操作位置信号がエンジンＥＣＵ４５へ出力され、エンジンＥＣＵ４５からの指令を受けた４ＷＤ−ＥＣＵ４７がシフトアクチュエータ４２を駆動することにより、噛合クラッチ装置１５が係合制御されて、副変速機１１が高速側ギヤ段とされる。一方、変速段切換ダイヤルスイッチ５１がLow位置に操作されると、Low位置を表す操作位置信号がエンジンＥＣＵ４５へ出力され、エンジンＥＣＵ４５からの指令を受けた４ＷＤ−ＥＣＵ４７がシフトアクチュエータ４２を駆動することにより、噛合クラッチ装置１５が係合制御されて、副変速機１１が低速側ギヤ段とされる。
【００５１】
センターデフロックスイッチ５０は、センターデフフリー状態とセンターデフロック状態とを選択するためのものであり、運転者により手動操作されるラッチ付の押ボタン式スイッチである。このセンターデフロックスイッチ５０がＯＮ操作されて押込み状態が保持されると、スイッチオンを表すデフロック操作信号がエンジンＥＣＵ４５へ出力され、エンジンＥＣＵ４５からの指令を受けた４ＷＤ−ＥＣＵ４７がシフトアクチュエータ４２を駆動することにより、デフロック装置１７が係合制御されて、センターデフ１３がセンターデフロック状態とされる。一方、センターデフロックスイッチ５０がＯＦＦ操作されて押込み状態が解除される（元々ＯＮ操作されない）と、スイッチオンを表すデフロック操作信号が出力されず、４ＷＤ−ＥＣＵ４７がシフトアクチュエータ４２を駆動することにより、デフロック装置１７が解放制御されて、センターデフ１３がセンターデフフリー状態とされる。
【００５２】
これらにより、本実施形態の四輪駆動車１では、変速段切換ダイヤルスイッチ５１およびセンターデフロックスイッチ５０の操作により、高速側ギヤ段でのセンターデフフリー状態、高速側ギヤ段でのセンターデフロック状態、低速側ギヤ段でのセンターデフフリー状態、及び、低速側ギヤ段でのセンターデフロック状態の４種類の走行モードから、路面状況に応じた適切な走行モードを選択することが可能となっている。
【００５３】
デフロックインジケータランプ５３は、運転者にセンターデフロック状態であることを明示するためのランプである。例えば、センターデフロック状態を表すデフロック信号が出力されていると、エンジンＥＣＵ４５によりデフロックインジケータランプ５３が点灯される。また、このデフロックインジケータランプ５３は、センターデフロック状態であることを運転者に知らせる警告灯としても機能する。
【００５４】
−速度制限制御−
さらに、本実施形態では、エンジンＥＣＵ４５は、四輪駆動車１の最高速度を制限するために、最高制限車速Ｖｍａｘ（例えば１８０ｋｍ／ｈ）を中心として、電子スロットルバルブ５８を閉じ側または開き側へ所定速度で開閉する速度制限制御を実行するように構成されている。
【００５５】
具体的には、エンジンＥＣＵ４５は、所定のセット条件が成立すると、車速制限実行フラグＦ１を設定（Ｆ１＝ＯＮ）する一方、所定のクリア条件が成立すると、設定された車速制限実行フラグＦ１を解除（Ｆ１＝ＯＦＦ）するとともに、かかる車速制限実行フラグＦ１のＯＮ／ＯＦＦに応じて制限スロットル開度Ｔｈｍｘを設定するように構成されている。
【００５６】
より詳しくは、エンジンＥＣＵ４５は、車速制限実行フラグＦ１がＯＦＦの場合、すなわち、車速を制限しない場合には、制限スロットル開度Ｔｈｍｘを全開付近の最終目標開度Ｔｈｔ（例えば８４°）に設定する。この場合には、例えば０〜８４°の開度範囲内で、運転者によるアクセルの踏込量に応じて電子スロットルバルブ５８の開度が変化することから、最高制限車速Ｖｍａｘ以下の速度範囲内で、運転者の要求する車速が実現されることになる。なお、四輪駆動車１には、エンジンＥＣＵ４５や４ＷＤ−ＥＣＵ４７の他にも、車両１の挙動を制御する様々な制御装置が搭載されており、これらの制御装置はエンジン３に対して個々にスロットル開度要求を行うところ、「最終目標開度Ｔｈｔ」とは、様々な制御装置が要求するスロットル開度のうちの最小のスロットル開度である。
【００５７】
一方、エンジンＥＣＵ４５は、車速制限実行フラグＦ１がＯＮの場合には、制限スロットル開度Ｔｈｍｘを一旦最終目標開度Ｔｈｔに設定した後、制限スロットル開度Ｔｈｍｘを所定時間毎に固定値である制御ゲインＧａｄｅｃ，Ｇａｉｎｃにて閉じ側または開き側へ変化させる。より詳しくは、エンジンＥＣＵ４５は、四輪駆動車１の実車速Ｖが最高制限車速Ｖｍａｘを超えているときには、制限スロットル開度Ｔｈｍｘを減量側制御ゲインＧａｄｅｃ（例えば３°）だけ小さくする一方、実車速Ｖが最高制限車速Ｖｍａｘ以下ときには、制限スロットル開度Ｔｈｍｘを増量側制御ゲインＧａｉｎｃＧａｉｎｃ（例えば３°）だけ大きくする。この場合には、運転者がアクセルを踏み込んでも、電子スロットルバルブ５８は制限スロットル開度Ｔｈｍｘまでしか開かないので、車速が最高制限車速Ｖｍａｘを大幅に超えるのを抑えることができる。
【００５８】
ここで、本実施形態におけるセット条件は、（１）既に車速制限実行フラグＦ１が設定されていないこと、且つ、（２）ＳＰＤ信号が異常でないこと、且つ、（３）実車速Ｖが最高制限車速Ｖｍａｘを超えていること等である。一方、本実施形態におけるクリア条件は、（１’）車速制限実行フラグＦ１が設定されていること、且つ、（２’）ＳＰＤ信号が異常であること又は（３’）最高速要求反映中でなく且つ実車速Ｖが最高制限車速Ｖｍａｘ以下であること等である。
【００５９】
なお、このセット条件は、あくまでも一例であり、例えばベルト式無段変速機を用いた車両では、上記（１）〜（３）の他、（４）エンジンとベルト式無段変速機との協調制御中でないことをセット条件に加えてもよいし、運転者が設定した設定リミッタ速度を超えて車両を加速させないＡＳＬ（Adjustable Speed Limiter）制御を行う車両では、（５）ＡＳＬ制御中でないことをセット条件に加えてもよい。
【００６０】
−センターデフ保護のための制御−
以上のように構成された四輪駆動車１では、車輪が浮き上がったり、滑りやすい路面を走行したりすることで、例えば前輪２Ｒが空転状態となっても、センターデフロックスイッチ５０をＯＮ操作してセンターデフロック状態にすることによって、例えば前輪２Ｌおよび後輪４Ｒ，４Ｌを回転させ続けることができ、これにより、悪路での脱出性や高速走行性を向上させることが可能となる。
【００６１】
その反面、路面の摩擦係数が大きい舗装路など良好なグリップが得られる道をセンターデフロック状態で走行すると、前後輪の回転差によりハンドルが重くなったり、駆動系に無理な力がかかったりするおそれがある。それ故、センターデフロック状態で舗装路や高速道路を走行してはならないことは、取り扱い説明書等によりユーザに周知される。
【００６２】
しかしながら、例えば運転者が誤って舗装路をセンターデフロック状態で走行し続ける場合も想定されるところ、かかる場合には以下のような問題が生じるおそれがある。すなわち、前輪２Ｒ，２Ｌと後輪４Ｒ，４Ｌとの動的回転半径に差がある場合に、センターデフロック状態で舗装路を走行すると、本来同じ回転数で回転すべき前輪２Ｒ，２Ｌと後輪４Ｒ，４Ｌとに回転差が生じることになる。なお、前輪２Ｒ，２Ｌと後輪４Ｒ，４Ｌとの動的回転半径に差がある場合とは、例えば、前輪２Ｒ，２Ｌと後輪４Ｒ，４Ｌとでタイヤ半径が異なるタイヤをユーザが誤って装着した場合や、前輪２Ｒ，２Ｌと後輪４Ｒ，４Ｌとのタイヤの空気圧が異なる場合等が挙げられる。そうして、センターデフロック状態で前輪２Ｒ，２Ｌと後輪４Ｒ，４Ｌとの回転差が大きくなると、センターデフ１３に過大な応力が発生することになる。そうして、センターデフ１３に過大な応力が長時間かかると、センターデフ１３の温度が過度に上昇して、当該センターデフ１３の耐久性が低下するおそれがある。
【００６３】
そこで、本実施形態に係る四輪駆動車１では、エンジンＥＣＵ４５及び４ＷＤ−ＥＣＵ４７は、センターデフロック状態での走行中に、センターデフ１３が高温になった場合に車速を制限するように構成されている。より詳しくは、エンジンＥＣＵ４５及び４ＷＤ−ＥＣＵ４７は、デフ油温Ｔｄが所定油温Ｔａ以上になった場合に、電子スロットルバルブ５８の開度制限を行って車速を制限することで、前輪２Ｒ，２Ｌと後輪４Ｒ，４Ｌとの回転差が大きくなるのを抑えるように構成されている。
【００６４】
具体的には、４ＷＤ−ＥＣＵ４７は、油温センサ５４により検出されたデフ油温Ｔｄが所定油温Ｔａ以上になったときに、車速制限フラグＦ２を設定（Ｆ２＝ＯＮ）するとともに、車速制限フラグＦ２がＯＮの場合には、車速を目標制限車速Ｖｔまで制限することをエンジンＥＣＵ４５に要求するように構成されている。なお、目標制限車速Ｖｔとは、前輪２Ｒ，２Ｌと後輪４Ｒ，４Ｌとの動的回転半径差が大きく且つセンターデフロック状態で、路面の摩擦係数が大きい路を走行しても、前後輪の回転差がセンターデフ１３に過大な応力が発生しないような回転差に収まる車速であり、実験等によって予め取得することが可能な値である。
【００６５】
一方、４ＷＤ−ＥＣＵ４７からの要求（指令）を受けたエンジンＥＣＵ４５は、車速を目標制限車速Ｖｔまで制限するための電子スロットルバルブ５８の開度制限を、上述した速度制限制御の一態様として実行する。すなわち、エンジンＥＣＵ４５は、上記セット条件が成立した場合のみならず、車速制限フラグＦ２がＯＮの場合にも、車速制限実行フラグＦ１を設定するように構成されている。
【００６６】
もっとも、上記速度制限制御のロジックをそのまま用いることは適当ではないので、例えば以下の［１］〜［４］のような変形を加えて、速度制限制御を行うものとする。
【００６７】
［１］エンジンＥＣＵ４５は、最高制限車速Ｖｍａｘではなく、４ＷＤ−ＥＣＵ４７によって要求される目標制限車速Ｖｔまで車速を制限するように、制限スロットル開度Ｔｈｍｘを設定する。
【００６８】
［２］このとき、エンジンＥＣＵ４５は、車速を目標制限車速Ｖｔまで一気に制限するのではなく、所定時間当たりの車速の変化幅が所定範囲内に収まるように車速を制限する。具体的には、エンジンＥＣＵ４５は、所定時間Δｔ毎に制限車速Ｖｌｉｍを設定し、かかる制限車速Ｖｌｉｍを変化させながら目標制限車速Ｖｔに近づけるが、原則として、ある時刻ｔにおける制限車速Ｖｌｉｍ（ｔ）は、下限車速Ｖｍｎ以上かつ上限車速Ｖｍｘ以下となるように設定される。ここで、下限車速Ｖｍｎとは、時刻ｔ−Δｔにおける制限車速Ｖｌｉｍ（ｔ−Δｔ）から低下時変化代Ｖｄｅｃを引いた値であり、また、上限車速Ｖｍｘとは、制限車速Ｖｌｉｍ（ｔ−Δｔ）に上昇時変化代Ｖｉｎｃを加えた値である。例えば、低下時変化代Ｖｄｅｃおよび上昇時変化代Ｖｉｎｃが共に０．２ｋｍ／ｈの場合には、制限車速Ｖｌｉｍ（ｔ）は、制限車速Ｖｌｉｍ（ｔ−Δｔ）±０．２ｋｍ／ｈの範囲内で変化しながら、目標制限車速Ｖｔに近づくことになる。これにより、車速が急激に低下することによって運転者が違和感を覚えるのを抑えることができる。
【００６９】
なお、設定された制限車速Ｖｌｉｍは、その都度、処理結果格納領域であるＲＡＭに書き込まれるが、外部のノイズ等によってＲＡＭのデータが書き換えられる所謂「ＲＡＭ化け」が生じると、例えば制限車速Ｖｌｉｍとして０ｋｍ／ｈといったあり得ない車速がＲＡＭに書き込まれるおそれがある。それ故、エンジンＥＣＵ４５は、ＲＡＭ化けが生じた場合には、四輪駆動車１が急停車や急減速するのを回避するために、例外的に、制限車速Ｖｌｉｍを下限車速Ｖｍｎ未満である制限車速下限値Ｖｍｉｎに設定する。
【００７０】
［３］また、上記速度制限制御では、制限スロットル開度Ｔｈｍｘを固定値である制御ゲインＧａｄｅｃ，Ｇａｉｎｃにて調整するようにしたが、センターデフ１３を確実に保護すべく、エンジンＥＣＵ４５は、実車速Ｖと制限車速Ｖｌｉｍとの車速偏差ΔＶと、デフ油温Ｔｄとをパラメータとしたマップを用いて制御ゲインＧｄｅｃ，Ｇｉｎｃを設定するようにしている。
【００７１】
図３は、制御ゲインと車速偏差との関係を模式的に示したマップ図であり、同図（ａ）は減量側制御ゲインに係る図であり、同図（ｂ）は増量側制御ゲインに係る図である。これらのマップは予めＲＯＭに記憶されており、エンジンＥＣＵ４５は、所定時間毎にこれらのマップにアクセスし、車速偏差ΔＶとデフ油温Ｔｄとに基づいて制御ゲインＧｄｅｃ，Ｇｉｎｃを設定する。図３から明らかなように、制御ゲインＧｄｅｃ，Ｇｉｎｃは、デフ油温Ｔｄが高いほど、また、車速偏差ΔＶの絶対値が大きいほど、大きな値を採るようになっている。それ故、デフ油温Ｔｄが高いほど早く車速が下がるとともに、車速偏差ΔＶの絶対値が大きいほど早く車速が下がることで制御性が向上することから、センターデフ１３の耐久性が低下するのを確実に抑えることが可能となる。
【００７２】
［４］デフ油温Ｔｄが所定油温Ｔａを下回れば、センターデフ１３の耐久性が低下するのを抑えることができるが、４ＷＤ−ＥＣＵ４７は、センターデフフリー状態になったときに、車速制限フラグＦ２を解除（Ｆ２＝ＯＦＦ）するように構成されている。このようにすれば、車速制限の解除時期がより安全側に設定されることから、センターデフ１３の耐久性が低下するのをより一層確実に抑えることが可能となる。
【００７３】
なお、エンジンＥＣＵ４５は、車速制限フラグＦ２が設定された場合には、上記セット条件が成立しているか否かに拘わらず、車速制限実行フラグＦ１を設定するが、車速制限フラグＦ２が解除された場合でも、上記クリア条件が成立していなければ、車速制限実行フラグＦ１を解除しないように構成されている。すなわち、車速制限フラグＦ２がＯＮであることは、車速制限実行フラグＦ１をＯＮにするための必要十分条件であるのに対し、車速制限フラグＦ２がＯＦＦであることは、車速制限実行フラグＦ１をＯＦＦとするための必要条件ではあるが、十分条件ではない。
【００７４】
−速度制限制御ルーチン−
次に、本実施形態に係る速度制限制御の手順を図４〜図８のフローチャートに沿って説明する。この制御ルーチンは、エンジン３の起動後、所定時間毎に繰り返して実行される。なお、図４の丸１、丸２は、図５の丸１、丸２にそれぞれ繋がっているものとする。
【００７５】
先ず、ステップＳＡ１では、４ＷＤ−ＥＣＵ４７が、デフロック検出スイッチ５６により検出されたデフロック信号に基づいて、センターデフロック状態か否かを判定する。なお、この判定結果は、エンジンＥＣＵ４５にも送信される。このステップＳＡ１の判定がＹＥＳの場合には、ステップＳＡ２へ進む。次のステップＳＡ２では、４ＷＤ−ＥＣＵ４７が、油温センサ５４により検出されたデフ油温Ｔｄが所定油温Ｔａ以上か否かを判定する。このステップＳＡ２の判定がＹＥＳの場合には、ステップＳＡ３に進み、４ＷＤ−ＥＣＵ４７が車速制限フラグＦ２をＯＮにする。
【００７６】
一方、ステップＳＡ１の判定がＮＯの場合や、ステップＳＡ２の判定がＮＯの場合には、ステップＳＡ９に進む。つまり、ステップＳＡ１及びステップＳＡ２が共にＹＥＳの場合には、前後輪の動的回転半径差が大きく且つセンターデフロック状態で舗装路を走行している可能性が高いことから、センターデフ１３に過大な応力が発生するのを抑えるべく、ステップＳＡ３に進んで車速制限フラグＦ２をＯＮにするが、それ以外の場合には、ステップＳＡ９に進むことになる。
【００７７】
そうして、ステップＳＡ９に進んだ場合には、エンジンＥＣＵ４５が、車速制限実行フラグＦ１のセット条件が成立したか否かを判定する。このステップＳＡ９の判定がＹＥＳの場合、すなわち、（１）車速制限実行フラグＦ１が設定されておらず、且つ、（２）ＳＰＤ信号が異常でなく、且つ、（３）実車速Ｖが最高制限車速Ｖｍａｘを超えている場合には、ステップＳＡ１０に進む。次のステップＳＡ１０では、エンジンＥＣＵ４５が車速制限実行フラグＦ１をＯＮにし、その後ステップＳＡ１１に進む。一方、このステップＳＡ９の判定がＮＯの場合には、車速制限実行フラグＦ１を設定することなく、そのままステップＳＡ１１に進む。
【００７８】
ステップＳＡ３に戻り、４ＷＤ−ＥＣＵ４７は、車速制限フラグＦ２をＯＮにした後、ステップＳＡ４に進む。次のステップＳＡ４では、４ＷＤ−ＥＣＵ４７が、目標制限車速Ｖｔを設定するとともに、車速を目標制限車速Ｖｔまで制限するように、エンジンＥＣＵ４５に指令を送る。次のステップＳＡ５では、４ＷＤ−ＥＣＵ４７からの指令を受けたエンジンＥＣＵ４５が、車速制限実行フラグＦ１をＯＮにする。
【００７９】
上述の如く、エンジンＥＣＵ４５は、原則として、所定時間当たりの車速の変化幅が所定範囲内に収まるように制限車速Ｖｌｉｍを変化させるが、車速制限実行フラグＦ１がＯＮになったときの実車速Ｖと制限車速Ｖｌｉｍとの偏差が大きい場合にも、この原則を貫くと、暫くの間は車速が下がらないため、センターデフ１３の耐久性が低下するおそれがある。そこで、次のステップＳＡ６では、エンジンＥＣＵ４５は、車速制限実行フラグＦ１がＯＮになったときの実車速Ｖと制限車速Ｖｌｉｍとの偏差を算出し、実車速ＶよりもΔＶ’（図９参照）だけ高い車速を、制限車速初期値Ｖｉｎｔとして算出および設定する。
【００８０】
次のステップＳＡ７では、エンジンＥＣＵ４５が、ステップＳＡ６で設定した制限車速初期値Ｖｉｎｔに対応するスロットル開度Ｔｈｉｎｔ’を算出した後、ステップＳＡ８の制限車速の算出ルーチン（図６）に進む。
【００８１】
図６に示す制限車速の算出ルーチンでは、先ずステップＳＢ１において、エンジンＥＣＵ４５が、（前回の制限車速Ｖｌｉｍ−低下時変化代Ｖｄｅｃ）を下限車速Ｖｍｎとして設定する。なお、「前回の制限車速Ｖｌｉｍ」とは、前回のルーチン実行時に設定した制限車速Ｖｌｉｍであり、最初のルーチン実行時には、ステップＳＡ６で算出した制限車速初期値Ｖｉｎｔが「前回の制限車速Ｖｌｉｍ」となる。同様に、次のステップＳＢ２では、エンジンＥＣＵ４５が、（前回の制限車速Ｖｌｉｍ＋上昇時変化代Ｖｉｎｃ）を上限車速Ｖｍｘとして設定する。
【００８２】
次のステップＳＢ３では、エンジンＥＣＵ４５が、４ＷＤ−ＥＣＵ４７によって要求される目標制限車速Ｖｔが下限車速Ｖｍｎ以上か否かを判定する。このステップＳＢ３の判定がＮＯの場合、すなわち、下限車速Ｖｍｎが目標制限車速Ｖｔよりも大きい場合には、ステップＳＢ４に進み、エンジンＥＣＵ４５が、下限車速Ｖｍｎを仮の制限車速Ｖｂとして設定する。一方、このステップＳＢ３の判定がＹＥＳの場合には、ステップＳＢ５に進む。
【００８３】
次のステップＳＢ５では、エンジンＥＣＵ４５が、目標制限車速Ｖｔが上限車速Ｖｍｘ以下か否かを判定する。このステップＳＢ５の判定がＮＯの場合、すなわち、上限車速Ｖｍｘが目標制限車速Ｖｔよりも小さい場合には、ステップＳＢ７に進み、エンジンＥＣＵ４５が、上限車速Ｖｍｘを仮の制限車速Ｖｂとして設定する。一方、このステップＳＢ５の判定がＹＥＳの場合、すなわち、目標制限車速Ｖｔが下限車速Ｖｍｎ以上かつ上限車速Ｖｍｘ以下の場合には、ステップＳＢ６に進み、エンジンＥＣＵ４５が、目標制限車速Ｖｔを仮の制限車速Ｖｂとして設定する。
【００８４】
次のステップＳＢ８では、エンジンＥＣＵ４５が、ステップＳＢ４、ＳＢ６又はＳＢ７で設定された仮の制限車速Ｖｂが制限車速下限値Ｖｍｉｎ（例えば、１２０ｋｍ／ｈ）以上か否かを判定する。かかる判定を行うのは、外部のノイズ等によって仮の制限車速ＶｂがＲＡＭ化けした場合にも、制限車速下限値Ｖｍｉｎを下限ガードとすることで、四輪駆動車１が急停車や急減速するのを回避するためである。このステップＳＢ８の判定がＮＯの場合、すなわち、仮の制限車速ＶｂがＲＡＭ化けした場合には、エンジンＥＣＵ４５が、制限車速下限値Ｖｍｉｎを制限車速Ｖｌｉｍとして設定し、その後ＥＮＤする。一方、このステップＳＢ８の判定がＹＥＳの場合には、エンジンＥＣＵ４５が、仮の制限車速Ｖｂを、すなわち、上限車速Ｖｍｘ、下限車速Ｖｍｎ又は目標制限車速Ｖｔのいずれかを制限車速Ｖｌｉｍとして設定し、その後ＥＮＤする。
【００８５】
これらのステップの意味するところは、以下の通りである。すなわち、速度制限制御の実行当初は、制限車速Ｖｌｉｍが目標制限車速Ｖｔよりも大きいことから、下限車速Ｖｍｎを制限車速Ｖｌｉｍとすることで、ルーチンが実行される度に低下時変化代Ｖｄｅｃ（例えば、０．２ｋｍ／ｈ）だけ制限車速Ｖｌｉｍが下がり続けることになる。また、ＲＡＭ化けにより制限車速下限値Ｖｍｉｎが設定されると、制限車速Ｖｌｉｍが目標制限車速Ｖｔよりも小さいことから、上限車速Ｖｍｘを制限車速Ｖｌｉｍとすることで、ルーチンが実行される度に上昇時変化代Ｖｉｎｃ（例えば、０．２ｋｍ／ｈ）だけ制限車速Ｖｌｉｍが上がり続けることになる。そうして、制限車速Ｖｌｉｍが目標制限車速Ｖｔに達した後は、目標制限車速Ｖｔを制限車速Ｖｌｉｍとすることで、車速を目標制限車速Ｖｔで安定させることができる。
【００８６】
次いで、図５のステップＳＡ１１に進む。ステップＳＡ１１では、エンジンＥＣＵ４５が、車速制限実行フラグＦ１がＯＦＦか否かを判定する。このステップＳＡ１１の判定がＹＥＳの場合、すなわち、デフ油温Ｔｄが所定油温Ｔａ未満であり且つセット条件が成立していない場合には、ステップＳＡ１２に進む。次のステップＳＡ１２では、エンジンＥＣＵ４５が、最終目標開度Ｔｈｔを制限スロットル開度Ｔｈｍｘとして設定し、その後ＥＮＤする。一方、ステップＳＡ１１の判定がＮＯの場合には、ステップＳＡ１３に進む。
【００８７】
次のステップＳＡ１３では、エンジンＥＣＵ４５が、車速制限フラグＦ２がＯＦＦか否かを判定する。このステップＳＡ１３の判定がＹＥＳの場合、すなわち、セット条件が成立しているが、デフ油温Ｔｄが所定油温Ｔａ未満である場合には、ステップＳＡ１４に進む。次のステップＳＡ１４では、エンジンＥＣＵ４５が、最終目標開度Ｔｈｔを制限スロットル開度初期値Ｔｈｉｎｔとして設定し、その後ステップＳＡ１５の制限スロットル開度の算出ルーチン（図７）に進む。
【００８８】
図７に示す制限スロットル開度の算出ルーチンでは、先ずステップＳＣ１において、エンジンＥＣＵ４５が、リヤプロペラ回転数センサ４９により検出された実車速Ｖが最高制限車速Ｖｍａｘを超えているか否かを判定する。このステップＳＣ１の判定がＹＥＳの場合には、ステップＳＣ２に進み、エンジンＥＣＵ４５が、（前回の制限スロットル開度Ｔｈｍｘ−減量側制御ゲインＧａｄｅｃ）を制限スロットル開度Ｔｈｍｘとして設定し、その後ＥＮＤする。なお、「前回の制限スロットル開度Ｔｈｍｘ」とは、前回のルーチン実行時に設定した制限スロットル開度Ｔｈｍｘであり、最初のルーチン実行時には、ステップＳＡ１４で設定した制限スロットル開度初期値Ｔｈｉｎｔ（すなわち最終目標開度Ｔｈｔ）が「前回の制限スロットル開度Ｔｈｍｘ」となる。
【００８９】
一方、ステップＳＣ１の判定がＮＯの場合には、ステップＳＣ３に進み、エンジンＥＣＵ４５が、（前回の制限スロットル開度Ｔｈｍｘ＋増量側制御ゲインＧａｉｎｃ）を制限スロットル開度Ｔｈｍｘとして設定し、その後ＥＮＤする。なお、減量側制御ゲインＧａｄｅｃおよび増量側制御ゲインＧａｉｎｃは、予めＲＯＭに記憶されている固定値である。
【００９０】
図５に戻って、次のステップＳＡ１６では、エンジンＥＣＵ４５が、車速制限実行フラグＦ１のクリア条件が成立したか否かを判定する。このステップＳＡ１６の判定がＹＥＳの場合、すなわち、（１’）車速制限実行フラグＦ１がＯＮであり、且つ、（２’）ＳＰＤ信号が異常または（３’）最高速要求反映中でなく且つ実車速Ｖが最高制限車速Ｖｍａｘ以下である場合には、ステップＳＡ１７に進み、エンジンＥＣＵ４５が、車速制限実行フラグＦ１をＯＦＦにした後ＥＮＤする。一方、ステップＳＡ１６の判定がＮＯの場合には、車速制限実行フラグＦ１をＯＦＦにすることなく、そのままＥＮＤする。
【００９１】
このように、車速制限実行フラグＦ１がＯＮで且つデフ油温Ｔｄが所定油温Ｔａ未満である場合には、制御ルーチンが実行される度に、ステップＳＡ１又はステップＳＡ２→ステップＳＡ９→ステップＳＡ１１→ステップＳＡ１３〜ＳＡ１５と進み、最高制限車速Ｖｍａｘを中心として、電子スロットルバルブ５８が閉じ側または開き側へ開閉されることで、四輪駆動車１の最高速度が制限される。
【００９２】
これらに対し、ステップＳＡ１３の判定がＮＯの場合、すなわち、セット条件が成立し且つデフ油温Ｔｄが所定油温Ｔａ以上である場合には、ステップＳＡ１８に進む。次のステップＳＡ１８では、エンジンＥＣＵ４５が、ステップＳＡ７で算出したスロットル開度Ｔｈｉｎｔ’を制限スロットル開度初期値Ｔｈｉｎｔとして設定し、その後ステップＳＡ１９のセンターデフ保護のための制限スロットル開度の算出ルーチン（図８）に進む。
【００９３】
図８に示すセンターデフ保護のための制限スロットル開度の算出ルーチンでは、先ずステップＳＤ１において、エンジンＥＣＵ４５が、リヤプロペラ回転数センサ４９により検出された実車速Ｖと、ステップＳＡ８で求めた今回の制限車速Ｖｌｉｍとの差から車速偏差ΔＶを算出する。
【００９４】
次のステップＳＤ２では、車速偏差ΔＶ＞０であることを条件として、エンジンＥＣＵ４５が、予めＲＯＭに記憶されている図３（ａ）に示すマップを用いて、ステップＳＤ１で算出した車速偏差ΔＶと、油温センサ５４により検出されたデフ油温Ｔｄとに基づいて、減量側制御ゲインＧｄｅｃを算出する。このように、固定値ではなく、マップを用いて減量側制御ゲインＧｄｅｃを設定（算出）することから制御性を向上させることが可能となる。すなわち、図３（ａ）に示すマップでは、デフ油温Ｔｄが高いほど、また、車速偏差ΔＶの絶対値が大きいほど、減量側制御ゲインＧｄｅｃが大きな値を採ることから、デフ油温Ｔｄが高いほど、また、車速偏差ΔＶの絶対値が大きいほど早く車速を下げることが可能となる。なお、車速偏差ΔＶ≦０の場合には、ステップＳＤ３で、エンジンＥＣＵ４５が、図３（ｂ）に示すマップを用いて、車速偏差ΔＶとデフ油温Ｔｄとに基づいて、増量側制御ゲインＧｉｎｃを算出する。
【００９５】
次のステップＳＤ４では、エンジンＥＣＵ４５が、実車速Ｖが制限車速Ｖｌｉｍを超えているか否かを判定する。このステップＳＤ４の判定がＹＥＳの場合には、ステップＳＤ５に進み、エンジンＥＣＵ４５が、（前回の制限スロットル開度Ｔｈｍｘ−減量側制御ゲインＧｄｅｃ）を制限スロットル開度Ｔｈｍｘとして設定し、その後ＥＮＤする。なお、「前回の制限スロットル開度Ｔｈｍｘ」とは、前回のルーチン実行時に設定した制限スロットル開度Ｔｈｍｘであり、最初のルーチン実行時には、ステップＳＡ７で設定した制限スロットル開度初期値Ｔｈｉｎｔ（スロットル開度Ｔｈｉｎｔ’）が「前回の制限スロットル開度Ｔｈｍｘ」となる。一方、ステップＳＤ４の判定がＮＯの場合、すなわち、実車速Ｖが制限車速Ｖｌｉｍ以下の場合には、ステップＳＤ６に進み、エンジンＥＣＵ４５が、（前回の制限スロットル開度Ｔｈｍｘ＋増量側制御ゲインＧｉｎｃ）を制限スロットル開度Ｔｈｍｘとして設定し、その後ＥＮＤする。
【００９６】
図５に戻って、次のステップＳＡ２０では、４ＷＤ−ＥＣＵ４７が、デフロック検出スイッチ５６により検出されたデフロック信号に基づいて、センターデフフリー状態か否かを判定する。なお、この判定結果は、エンジンＥＣＵ４５にも送信される。このステップＳＡ２０の判定がＮＯの場合には、ステップＳＡ８に進み新たに制限車速Ｖｌｉｍを設定するとともに、ステップＳＡ１９において新たに制限スロットル開度Ｔｈｍｘを設定し、ステップＳＡ２０の判定がＹＥＳになるまで、制限車速Ｖｌｉｍおよび制限スロットル開度Ｔｈｍｘの設定を繰り返す。一方、ステップＳＡ２０の判定がＹＥＳの場合には、ステップＳＡ２１に進み、４ＷＤ−ＥＣＵ４７が、車速制限フラグＦ２車速制限フラグＦ２をＯＦＦにした後ステップＳＡ１６に進む。
【００９７】
次のステップＳＡ１６では、エンジンＥＣＵ４５が、車速制限実行フラグＦ１のクリア条件が成立したか否かを判定する。このステップＳＡ１６の判定がＹＥＳの場合には、ステップＳＡ１７に進み、エンジンＥＣＵ４５が、車速制限実行フラグＦ１をＯＦＦにした後ＥＮＤする。一方、ステップＳＡ１６の判定がＮＯの場合には、車速制限実行フラグＦ１をＯＦＦにすることなく、そのままＥＮＤする。
【００９８】
−センターデフ保護のための具体的な制御−
次に、本実施形態に係るセンターデフ１３保護のための制御について、図９に示すタイミングチャートを用いて説明する。なお、この例における四輪駆動車１は、前輪２Ｒ，２Ｌと後輪４Ｒ，４Ｌとでタイヤ半径が異なるタイヤを装着した状態で、路面の摩擦係数が大きい舗装路を走行しているものとする。
【００９９】
先ず、前輪２Ｒ，２Ｌと後輪４Ｒ，４Ｌとの回転差動を許容するセンターデフフリー状態である時刻ｔ0では、車速制限フラグＦ２および車速制限実行フラグＦ１が共にＯＦＦであるとともに、制限車速Ｖｌｉｍは最高制限車速Ｖｍａｘに設定されている。
【０１００】
時刻ｔ1において、運転者が誤ってセンターデフロックスイッチ５０をＯＮ操作し、前輪２Ｒ，２Ｌと後輪４Ｒ，４Ｌとの回転差動が制限されたセンターデフロック状態になると、実車速Ｖの上昇に伴って、前輪２Ｒ，２Ｌと後輪４Ｒ，４Ｌとの回転差が大きくなり、センターデフ１３に応力が発生してデフ油温Ｔｄが上昇する。
【０１０１】
時刻ｔ2において、デフ油温Ｔｄが所定油温Ｔａ以上になると、４ＷＤ−ＥＣＵ４７が車速制限フラグＦ２をＯＮにする。また、４ＷＤ−ＥＣＵ４７からの指令を受けたエンジンＥＣＵ４５は、車速制限実行フラグＦ１をＯＮにする。このとき、エンジンＥＣＵ４５は、制限車速Ｖｌｉｍである最高制限車速Ｖｍａｘと実車速Ｖとの差が大きいことから、実車速ＶよりもΔＶ’だけ高い制限車速初期値Ｖｉｎｔまで制限車速Ｖｌｉｍを一気に下げる。
【０１０２】
その後、エンジンＥＣＵ４５は、制限車速Ｖｌｉｍを所定時間毎に低下時変化代Ｖｄｅｃずつ減少させる。一方、実車速Ｖは上昇し続ける。
【０１０３】
そうして、時刻ｔ3において、制限車速Ｖｌｉｍと実車速Ｖとが一致すると、その後は、制限車速Ｖｌｉｍが減少するに従って実車速Ｖが下がることになる。このように、実車速Ｖが下がると、それに伴ってデフ油温Ｔｄが下がり、時刻ｔ4において、デフ油温Ｔｄが所定油温Ｔａ未満となり、センターデフ１３に過大な応力が発生するのが抑制される。
【０１０４】
その後も制限車速Ｖｌｉｍ（及び実車速Ｖ）は減少し続け、時刻ｔ5において、目標制限車速Ｖｔに達し、それ以降は、制限車速Ｖｌｉｍ（及び実車速Ｖ）は目標制限車速Ｖｔに維持される。このとき、デフ油温Ｔｄもまた定常値になる。
【０１０５】
そうして、デフロックインジケータランプ５３の点灯により、センターデフロック状態であることに気付いた運転者が、時刻ｔ6において、センターデフロックスイッチ５０をＯＦＦ操作すると、再びセンターデフフリー状態となり、４ＷＤ−ＥＣＵ４７が車速制限フラグＦ２をＯＦＦにする。このとき、エンジンＥＣＵ４５は、車速制限実行フラグＦ１をＯＦＦにするとともに、制限車速Ｖｌｉｍを再び最高制限車速Ｖｍａｘに戻す。
【０１０６】
以上により、本実施形態の四輪駆動車１では、デフ油温Ｔｄが所定油温Ｔａ以上になったときに、車速を制限することから、前輪２Ｒ，２Ｌと後輪４Ｒ，４Ｌとの回転差が大きくなるのを抑えることができる。これにより、センターデフ１３に過大な応力が長時間かかるのを抑えて、センターデフ１３の温度が過度に上昇するのを抑制することができる。したがって、センターデフロック状態において前輪と後輪とに回転差が生じた場合に、センターデフ１３の耐久性が低下するのを抑えることができる。
【０１０７】
（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
【０１０８】
上記実施形態では、油温センサ５４を用いてセンターデフ１３の応力負荷状態を検出するようにしたが、センターデフ１３にかかる応力を検出する手段はこれに限られない。例えば、センターデフ１３に過大な応力が発生して、デフケース３５内に貯留されるオイルの温度が上昇すると、当該オイルの圧力も上昇することから、油圧センサ５５を用いてセンターデフ１３の応力負荷状態を検出するようにしてもよい。
【０１０９】
また、上記実施形態では、センターデフロック状態が解除されたときに、車速の制限を解除するようにしたが、これに限らず、例えば、デフ油温Ｔｄが所定油温Ｔａを下回ったときや、デフ油温Ｔｄが目標制限車速Ｖｔに対応する定常値になったときに、車速の制限を解除するようにしてもよい。
【０１１０】
さらに、上記実施形態では、制御装置がエンジンＥＣＵ４５及び４ＷＤ−ＥＣＵ４７により構成される場合について説明したが、これに限らず、１つのＥＣＵがエンジンＥＣＵ４５及び４ＷＤ−ＥＣＵ４７としての機能を併せ持つようにしてもよい。
【０１１１】
このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明によると、車速を制限して前輪と後輪との回転差を抑制することで、差動機構の耐久性が低下するのを抑えることができるので、前輪と後輪との回転差動が制限された非差動状態にて走行可能な四輪駆動車の制御装置に適用して極めて有益である。
【符号の説明】
【０１１３】
１        四輪駆動車
２Ｌ      前輪
２Ｒ      前輪
４Ｌ      後輪
４Ｒ      後輪
１３      センターディファレンシャル（差動機構）
３５      デフケース（ケース）
４５      エンジンＥＣＵ（制御装置）
４７      ４ＷＤ−ＥＣＵ（制御装置）
【図１】
2014185561.tif 000003
【図２】
2014185561.tif 000004
【図３】
2014185561.tif 000005
【図４】
2014185561.tif 000006
【図５】
2014185561.tif 000007
【図６】
2014185561.tif 000008
【図７】
2014185561.tif 000009
【図８】
2014185561.tif 000010
【図９】
2014185561.tif 000011