(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主駆動輪へ伝達される駆動力源の動力の一部を四輪駆動時に副駆動輪へ伝達する動力伝達経路を断接する断接機構と、前記断接機構と前記副駆動輪の左右両輪との間の各動力伝達経路に各々設けられた第１のクラッチ及び第２のクラッチとを備える四輪駆動車両において、前記四輪駆動車両の走行状態に応じて前記断接機構、前記第１のクラッチ、及び前記第２のクラッチの作動状態を切り替える四輪駆動車両の制御装置であって、
前記四輪駆動車両は、更に、前記駆動力源の動力の一部を前記副駆動輪へ分配するトランスファと、前記トランスファにて分配された前記駆動力源からの動力を前記副駆動輪へ伝達する駆動力伝達軸とを備え、
前記断接機構は、前記駆動力伝達軸の前記駆動力源側に設けられた第３のクラッチ、及び前記駆動力伝達軸の前記副駆動輪側に設けられた第４のクラッチを有しており、
前記断接機構が解放された二輪駆動状態を維持したまま、前記四輪駆動車両の走行状態に基づいて前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチを係合又は半係合する二輪駆動時クラッチ係合制御を実行するクラッチ制御部を含み、
前記クラッチ制御部は、前記第３のクラッチ及び前記第４のクラッチの少なくとも一方を解放することで、前記断接機構を解放することを特徴とする四輪駆動車両の制御装置。
【請求項２】
前記四輪駆動車両の走行状態は、前記四輪駆動車両の直進安定性に関わる走行状態であり、
前記クラッチ制御部は、前記四輪駆動車両の直進安定性に関わる走行状態が所定の外乱を受けた状態となった場合に或いは前記所定の外乱を受けると予測される状態となった場合に、前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の四輪駆動車両の制御装置。
【請求項３】
前記クラッチ制御部は、運転者による駆動要求量が所定範囲内にある場合に、前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の四輪駆動車両の制御装置。
【請求項４】
前記クラッチ制御部は、前記二輪駆動状態を維持したまま、前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチを同時期に係合又は半係合することで前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の四輪駆動車両の制御装置。
【請求項５】
前記クラッチ制御部は、前記二輪駆動状態を維持したまま、前記副駆動輪の各回転速度に基づいて算出されるクラッチトルクにて、前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチを各々係合又は半係合することで前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の四輪駆動車両の制御装置。
【請求項６】
前記クラッチ制御部は、前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチのうちで、前記断接機構と回転速度が高い方の副駆動輪との間の動力伝達経路に設けられたクラッチを先に係合又は半係合することで前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行することを特徴とする請求項５に記載の四輪駆動車両の制御装置。
【請求項７】
前記第３のクラッチ及び前記第４のクラッチのうちで、一方のクラッチはドグクラッチであり、他方のクラッチは同期機構付きのドグクラッチ或いは摩擦クラッチであり、
前記クラッチ制御部は、前記第３のクラッチ及び前記第４のクラッチを共に解放した前記二輪駆動状態にて前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行している状態から前記第３のクラッチ及び前記第４のクラッチを共に係合した四輪駆動状態へ移行する場合には、前記他方のクラッチを先に係合することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の四輪駆動車両の制御装置。
【請求項８】
前記第３のクラッチ及び前記第４のクラッチは、共にドグクラッチであり、
前記クラッチ制御部は、前記第３のクラッチ及び前記第４のクラッチを共に解放した前記二輪駆動状態から前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行する場合には、前記二輪駆動時クラッチ係合制御の開始に先立って前記第４のクラッチを係合することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の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、駆動力源の動力を副駆動輪へ伝達する動力伝達経路を断接する断接機構と、副駆動輪の左右両輪への各動力伝達経路に各々設けられた左右のクラッチとを備える四輪駆動車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
二輪駆動(２ＷＤ)時に従動輪となる副駆動輪へ四輪駆動(４ＷＤ)時に主駆動輪へ伝達される駆動力源の動力の一部を伝達する動力伝達経路を断接する断接機構と、前記副駆動輪の左右両輪への各動力伝達経路に各々設けられた第１のクラッチ及び第２のクラッチとを備える四輪駆動車両が良く知られている。例えば、特許文献１に記載された車両がそれである。この特許文献１には、前輪側に断接機構(ドグクラッチ)を備え、後輪側に２つの多板クラッチを備える四輪駆動車両において、２ＷＤ時にはドグクラッチ及び２つの多板クラッチを解放することで、それらクラッチ(ドグクラッチと多板クラッチと)の間にあるトルク伝達セクション(プロペラシャフトに相当)等を回転停止させて燃費を向上すること、又、それらクラッチを係合した４ＷＤ時には、２つの多板クラッチの各々を別々に制御可能とすることで、リヤデフを備えることなく、２つの多板クラッチによってディファレンシャルギヤの差動機能を実現することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１００２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１の車両では、２ＷＤ状態と４ＷＤ状態とが択一的に切り替えられる。一般的には、特許文献１にも開示されているようにホイールスリップ時に４ＷＤ状態へ切り替えたり、又、運転者による加速要求が大きいときなどに４ＷＤ状態へ切り替えたりする。これとは別に、路面外乱や横風等の外乱に対する車両の直進安定性を向上させる為に４ＷＤ状態へ切り替えることも考えられる。しかしながら、定常走行(定速走行)のように加速要求が小さいのに、車両の直進安定性を向上させる為に必要以上に４ＷＤ状態へ切り替えると、燃費悪化を招き易い。或いは、外乱が生じているのに、燃費向上の為に２ＷＤ状態を長く維持すると、その外乱に対して速やかに車両の直進安定性を向上させられない可能性がある。尚、上述したような課題は未公知であり、燃費悪化を抑制しつつ外乱に対する直進安定性も向上することについて未だ提案されていない。
【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、燃費の向上と直進安定性の向上との両立を図ることが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】
【０００６】
前記目的を達成する為の第１の発明の要旨とするところは、(a) 主駆動輪へ伝達される駆動力源の動力の一部を四輪駆動時に副駆動輪へ伝達する動力伝達経路を断接する断接機構と、前記断接機構と前記副駆動輪の左右両輪との間の各動力伝達経路に各々設けられた第１のクラッチ及び第２のクラッチとを備える四輪駆動車両において、前記四輪駆動車両の走行状態に応じて前記断接機構、前記第１のクラッチ、及び前記第２のクラッチの作動状態を切り替える四輪駆動車両の制御装置であって、(b) 前記四輪駆動車両は、更に、前記駆動力源の動力の一部を前記副駆動輪へ分配するトランスファと、前記トランスファにて分配された前記駆動力源からの動力を前記副駆動輪へ伝達する駆動力伝達軸とを備え、(c) 前記断接機構は、前記駆動力伝達軸の前記駆動力源側に設けられた第３のクラッチ、及び前記駆動力伝達軸の前記副駆動輪側に設けられた第４のクラッチを有しており、(d) 前記断接機構が解放された二輪駆動状態を維持したまま、前記四輪駆動車両の走行状態に基づいて前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチを係合又は半係合する二輪駆動時クラッチ係合制御を実行するクラッチ制御部を含み、(e) 前記クラッチ制御部は、前記第３のクラッチ及び前記第４のクラッチの少なくとも一方を解放することで、前記断接機構を解放することにある。
【発明の効果】
【０００７】
このようにすれば、前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチを係合又は半係合する前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行することで、前記二輪駆動状態を維持したまま、前記副駆動輪の左右両輪に対して差動制限を加えることができる。前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行することで、前記二輪駆動状態のままでも、回転速度差が生じた前記副駆動輪の左右両輪にその回転速度差を抑えようとするモーメントが作用させられる。つまり、前記副駆動輪の左右両輪に回転速度差が生じたときは、前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行することにより、高回転側の車輪に制動力が作用させられ且つ低回転側の車輪に駆動力が作用させられて、前記断接機構が係合された四輪駆動状態へ移行することなく、前記四輪駆動車両に安定モーメントが作用させられる。又、前記第３のクラッチ及び前記第４のクラッチの少なくとも一方を解放することで、前記二輪駆動状態が実現される。又、前記第３のクラッチ及び前記第４のクラッチを共に解放する前記二輪駆動状態では、前記第３のクラッチと前記第４のクラッチとの間の回転部材(例えば駆動力伝達軸など)を略回転停止させることができ、燃費が一層向上される。よって、燃費の向上と直進安定性の向上との両立を図ることができる。
【０００８】
ここで、第２の発明は、前記第１の発明に記載の四輪駆動車両の制御装置において、前記四輪駆動車両の走行状態は、前記四輪駆動車両の直進安定性に関わる走行状態であり、前記クラッチ制御部は、前記四輪駆動車両の直進安定性に関わる走行状態が所定の外乱を受けた状態となった場合に或いは前記所定の外乱を受けると予測される状態となった場合に、前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行することにある。このようにすれば、所定の外乱を受けた状態となったときに前記二輪駆動状態を維持したまま前記副駆動輪の左右両輪に対して差動制限を加えることができ、前記四輪駆動状態へ移行することなく直進安定性を向上することができる。
【０００９】
また、第３の発明は、前記第１の発明又は第２の発明に記載の四輪駆動車両の制御装置において、前記クラッチ制御部は、運転者による駆動要求量が所定範囲内にある場合に、前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行することにある。このようにすれば、前記四輪駆動状態への移行が明らかに必要とされないような駆動要求量が所定範囲内にある場合には、前記二輪駆動状態を維持したまま前記副駆動輪の左右両輪に対して差動制限を加えることができ、前記四輪駆動状態へ移行することによる燃費の悪化を抑制しつつ、前記四輪駆動車両に安定モーメントが作用させられる。
【００１０】
また、第４の発明は、前記第１の発明乃至第３の発明の何れか１つに記載の四輪駆動車両の制御装置において、前記クラッチ制御部は、前記二輪駆動状態を維持したまま、前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチを同時期に係合又は半係合することで前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行することにある。このようにすれば、前記二輪駆動時クラッチ係合制御の実行により、前記副駆動輪の左右両輪に対して適切に差動制限を加えることができる。
【００１１】
また、第５の発明は、前記第１の発明乃至第３の発明の何れか１つに記載の四輪駆動車両の制御装置において、前記クラッチ制御部は、前記二輪駆動状態を維持したまま、前記副駆動輪の各回転速度に基づいて算出されるクラッチトルクにて、前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチを各々係合又は半係合することで前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行することにある。このようにすれば、前記二輪駆動時クラッチ係合制御の実行により、前記副駆動輪の左右両輪に対して適切に差動制限を加えることができる。
【００１２】
また、第６の発明は、前記第５の発明に記載の四輪駆動車両の制御装置において、前記クラッチ制御部は、前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチのうちで、前記断接機構と回転速度が高い方の副駆動輪との間の動力伝達経路に設けられたクラッチを先に係合又は半係合することで前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行することにある。このようにすれば、前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行することにより、先ず、高回転側の車輪に制動力が作用させられ、その後、低回転側の車輪に駆動力が作用させられて、前記四輪駆動車両に安定モーメントが適切に作用させられる。
【００１４】
また、第７の発明は、前記第１の発明乃至第６の発明の何れか１つに記載の四輪駆動車両の制御装置において、前記第３のクラッチ及び前記第４のクラッチのうちで、一方のクラッチはドグクラッチであり、他方のクラッチは同期機構付きのドグクラッチ或いは摩擦クラッチであり、前記クラッチ制御部は、前記第３のクラッチ及び前記第４のクラッチを共に解放した前記二輪駆動状態にて前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行している状態から前記第３のクラッチ及び前記第４のクラッチを共に係合した四輪駆動状態へ移行する場合には、前記他方のクラッチを先に係合することにある。このようにすれば、前記二輪駆動時クラッチ係合制御の実行中に前記他方のクラッチを係合することで、前記一方のクラッチにおける相対回転部材の回転速度が略同期させられて前記一方のクラッチの係合が可能となる。従って、前記二輪駆動時クラッチ係合制御中に前記四輪駆動状態への移行を適切に実行することができる。
【００１５】
また、第８の発明は、前記第１の発明乃至第６の発明の何れか１つに記載の四輪駆動車両の制御装置において、前記第３のクラッチ及び前記第４のクラッチは、共にドグクラッチであり、前記クラッチ制御部は、前記第３のクラッチ及び前記第４のクラッチを共に解放した前記二輪駆動状態から前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行する場合には、前記二輪駆動時クラッチ係合制御の開始に先立って前記第４のクラッチを係合することにある。このようにすれば、前記第４のクラッチにおける相対回転部材の回転速度が略同期している状態(共に略零回転)で前記第４のクラッチを係合することができる。そして、前記二輪駆動時クラッチ係合制御の実行中には前記第３のクラッチにおける相対回転部材の回転速度が略同期させられているので、前記二輪駆動時クラッチ係合制御中に前記第３のクラッチを係合して前記四輪駆動状態へ移行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明が適用される四輪駆動車両の概略構成を説明する骨子図であると共に、車両における制御系統の要部を説明する図である。
【図２】電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図３】二輪駆動時クラッチ係合制御の概念を説明する為の図である。
【図４】電子制御装置の制御作動の要部すなわち燃費の向上と直進安定性の向上との両立を図る為の制御作動を説明するフローチャートである。
【図５】図４のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例である。
【図６】電子制御装置の制御作動の要部すなわち燃費の向上と直進安定性の向上との両立を図る為の制御作動を説明するフローチャートであって、図４とは別の実施例である。
【図７】図６のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明が適用される四輪駆動車両１０(以下、車両１０という)の概略構成を説明する骨子図であると共に、車両１０における各種制御の為の制御系統の要部を説明する図である。図１において、車両１０は、エンジン１２、左右の前輪１４Ｌ，１４Ｒ(以下、特に区別しない場合には前輪１４という)、左右の後輪１６Ｌ，１６Ｒ(以下、特に区別しない場合には後輪１６という)、エンジン１２と前輪１４との間の動力伝達経路であるエンジン１２の動力を前輪１４に伝達する第１の動力伝達経路、エンジン１２と後輪１６との間の動力伝達経路であるエンジン１２の動力を後輪１６に伝達する第２の動力伝達経路などを備えている。
【００１９】
エンジン１２は、例えば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って、駆動力を発生する駆動力源である。前輪１４は、二輪駆動(２ＷＤ)状態及び四輪駆動(４ＷＤ)状態のときに共に駆動輪となる主駆動輪である。後輪１６は、２ＷＤ状態のときに従動輪となり且つ４ＷＤ状態のときに前記第２の動力伝達経路を介してエンジン１２から動力が伝達される駆動輪となる副駆動輪である。従って、車両１０は、ＦＦベースの四輪駆動車両である。
【００２０】
前記第１の動力伝達経路は、変速機１８、フロントデフ２０、左右の前輪車軸２２Ｌ，２２Ｒ(以下、特に区別しない場合には前輪車軸２２という)などを備えている。前記第２の動力伝達経路は、変速機１８、前輪１４へ伝達されるエンジン１２の動力の一部を後輪１６へ分配する前後輪動力分配装置であるトランスファ２４、ドリブンピニオン２６、トランスファ２４にて分配されたエンジン１２からの動力を後輪１６へ伝達する駆動力伝達軸であるプロペラシャフト２８、ドライブピニオン３０、リヤ側クラッチ３２、左右駆動力配分装置３４、左右の後輪車軸３６Ｌ，３６Ｒ(以下、特に区別しない場合には後輪車軸３６という)などを備えている。
【００２１】
変速機１８は、エンジン１２と前輪１４との間の前記第１の動力伝達経路及びエンジン１２と後輪１６との間の前記第２の動力伝達経路のうちの共通する動力伝達経路の一部を構成し、エンジン１２の動力を前輪１４側や後輪１６側へ伝達する。変速機１８は、例えばギヤ比(変速比)γ(＝変速機入力回転速度Ｎin／変速機出力回転速度Ｎout)が異なる複数のギヤ段(変速段)が選択的に成立させられる公知の遊星歯車式多段変速機、ギヤ比γが無段階に連続的に変化させられる公知の無段変速機、或いは公知の同期噛合型平行２軸式変速機などの自動変速機である。
【００２２】
フロントデフ２０は、ケース２０ｃと、傘歯歯車からなる差動機構２０ｄとを含んで構成されており、左右の前輪車軸２２Ｌ，２２Ｒに適宜差回転を与えつつ回転を伝達する公知のディファレンシャルギヤである。ケース２０ｃにはリングギヤ２０ｒが形成されており、そのリングギヤ２０ｒは変速機１８の出力回転部材である出力歯車１８ａと噛み合っている。従って、変速機１８から出力される動力はリングギヤ２０ｒに入力される。又、ケース２０ｃには、後述する外周嵌合歯４６と嵌合する内周嵌合歯３８が形成されている。
【００２３】
トランスファ２４は、前記第１の動力伝達経路の一部を構成する回転部材としてのフロントデフ２０と並んで設けられて、そのフロントデフ２０に連結されている。トランスファ２４は、第１回転部材４０と、第２回転部材４２と、フロント側クラッチ４４とを含んで構成されている。
【００２４】
第１回転部材４０は、略円筒形状を有しており、その内周側を前輪車軸２２Ｒが貫通している。第１回転部材４０の軸方向の一方には、外周嵌合歯４６が形成されている。第１回転部材４０は、外周嵌合歯４６が内周嵌合歯３８と嵌合されることで、フロントデフ２０のケース２０ｃと一体的に回転する。又、第１回転部材４０の軸方向の他方には、フロント側クラッチ４４の一部を構成するクラッチ歯４８が形成されている。
【００２５】
第２回転部材４２は、略円筒形状を有しており、その内周側を前輪車軸２２Ｒ及び第１回転部材４０が貫通している。第２回転部材４２の軸方向の一方には、後輪１６側にエンジン１２の動力を伝達する為の、ドリブンピニオン２６と噛み合うリングギヤ４２ｒが形成されている。又、第２回転部材４２の軸方向の他方には、フロント側クラッチ４４の一部を構成するクラッチ歯５０が形成されている。リングギヤ４２ｒと噛み合うドリブンピニオン２６は、プロペラシャフト２８に接続され、更に、プロペラシャフト２８を介してドライブピニオン３０に接続されている。
【００２６】
フロント側クラッチ４４は、第１回転部材４０と第２回転部材４２との間を選択的に断接するクラッチである。フロント側クラッチ４４は、クラッチ歯４８とクラッチ歯５０とスリーブ５２と保持部材５４とフロント側アクチュエータ５６とを含んで構成される、ドグクラッチ(すなわち噛合式クラッチ)である。スリーブ５２は、略円筒形状を有しており、スリーブ５２の内周側には、クラッチ歯４８及びクラッチ歯５０と噛合可能な内周歯５８が形成されている。スリーブ５２は、例えば電子制御装置１００により電気的(電磁的)に制御可能なフロント側アクチュエータ５６によって軸方向に移動させられる。フロント側クラッチ４４は、更に、スリーブ５２と第２回転部材４２との回転が非同期状態である時にはそのスリーブ５２の第２回転部材４２方向への移動を阻止するシンクロナイザリング５９を含んでおり、同期機構(シンクロメッシュ機構)付きのドグクラッチである。シンクロナイザリング５９は、スリーブ５２の内周歯５８とクラッチ歯５０とを相互に噛み合わせる際にそれらを相互に同期させる同期装置(同期機構)である。
【００２７】
図１は、フロント側クラッチ４４が解放された状態を示している。この状態では、第１回転部材４０と第２回転部材４２との接続が遮断されているので、後輪１６にはエンジン１２の動力が伝達されない。一方、スリーブ５２が移動させられてクラッチ歯４８及びクラッチ歯５０が共に内周歯５８と噛み合うと、フロント側クラッチ４４が係合され、第１回転部材４０と第２回転部材４２とが接続される。従って、第１回転部材４０が回転すると、第２回転部材４２、ドリブンピニオン２６、プロペラシャフト２８、及びドライブピニオン３０が連れ回される。
【００２８】
左右駆動力配分装置３４は、リヤ側クラッチ３２と後輪１６との間に設けられ、リヤ側クラッチ３２と後輪１６との間でトルク伝達を行うと共に、左右の後輪１６Ｌ，１６Ｒの駆動力配分を変更する。左右駆動力配分装置３４は、左右の後輪車軸３６Ｌ，３６Ｒの間に設けられた中間軸６０と、中間軸６０に相対回転不能に設けられた入力ギヤ６１と、中間軸６０(入力ギヤ６１)と後輪１６Ｌ(後輪車軸３６Ｌ)との間に設けられた第１カップリング６２と、中間軸６０(入力ギヤ６１)と後輪１６Ｒ(後輪車軸３６Ｒ)との間に設けられた第２カップリング６４とを、含んで構成されている。入力ギヤ６１は、第１カップリング６２及び第２カップリング６４へエンジン１２の動力を伝達する共通の入力回転部材である。入力ギヤ６１の外周には、リヤ側クラッチ３２の一部を構成するクラッチ歯６６が形成されている。第１カップリング６２は、例えば摩擦クラッチとしての湿式多板クラッチで構成される公知の電子制御カップリングである。第１カップリング６２の伝達トルク(クラッチトルク)が制御されることで、後輪１６Ｌに伝達される駆動力が制御される。具体的には、第１カップリング６２の伝達トルクを制御する不図示の電磁ソレノイドに電流が供給されると、その電流値に比例した係合力で第１カップリング６２が係合される。第１カップリング６２の伝達トルクが増加するに従って後輪１６Ｌに伝達される駆動力が増加する。第２カップリング６４は、例えば摩擦クラッチとしての湿式多板クラッチで構成される公知の電子制御カップリングである。第２カップリング６４の伝達トルクが制御されることで、後輪１６Ｒに伝達される駆動力が制御される。具体的には、第２カップリング６４の伝達トルクを制御する不図示の電磁ソレノイドに電流が供給されると、その電流値に比例した係合力で第２カップリング６４が係合される。第２カップリング６４の伝達トルクが増加するに従って後輪１６Ｒに伝達される駆動力が増加する。
【００２９】
左右駆動力配分装置３４は、第１カップリング６２の伝達トルク及び第２カップリング６４の伝達トルクを制御することで、左右の後輪１６Ｌ，１６Ｒのトルク配分を例えば０：１００〜１００：０の間で連続的に変更することができる。又、左右駆動力配分装置３４は、第１カップリング６２の伝達トルク及び第２カップリング６４の伝達トルクを制御することで、前輪１４と後輪１６とのトルク配分を例えば１００：０〜５０：５０の間で連続的に変更することができる。又、左右駆動力配分装置３４は、第１カップリング６２の伝達トルク及び第２カップリング６４の伝達トルクを制御することで、左右の後輪１６Ｌ，１６Ｒの回転速度差を許容することができる。従って、後輪１６側には、フロントデフ２０(差動機構２０ｄ)のようなディファレンシャルギヤが備えられていない。
【００３０】
車両１０は、更に、ドライブピニオン３０とリヤ側クラッチ３２との間に、動力伝達部材６８を備えている。動力伝達部材６８は、略円筒形状を有しており、その内周側を中間軸６０が貫通している。動力伝達部材６８の軸方向の一方には、前輪１４側から伝達されるエンジン１２の動力を受け入れる為の、ドライブピニオン３０と噛み合うリングギヤ６８ｒが形成されている。又、動力伝達部材６８の軸方向の他方には、リヤ側クラッチ３２の一部を構成するクラッチ歯７０が形成されている。
【００３１】
リヤ側クラッチ３２は、動力伝達部材６８と入力ギヤ６１との間に設けられ、これらの間の動力伝達経路を選択的に断接するクラッチである。リヤ側クラッチ３２は、クラッチ歯６６とクラッチ歯７０とスリーブ７２と保持部材７４とリヤ側アクチュエータ７６とを含んで構成される、ドグクラッチである。スリーブ７２は、略円筒形状を有しており、スリーブ７２の内周側には、クラッチ歯６６及びクラッチ歯７０と噛合可能な内周歯７８が形成されている。スリーブ７２は、例えば電気的(電磁的)に制御可能なリヤ側アクチュエータ７６によって軸方向に移動させられる。尚、リヤ側クラッチ３２において、更に、同期機構が備えられていても構わない。
【００３２】
図１は、リヤ側クラッチ３２が解放された状態を示している。この状態のように、内周歯７８がクラッチ歯６６及びクラッチ歯７０と噛み合わない状態では、動力伝達部材６８と入力ギヤ６１との接続が遮断されるので、ドライブピニオン３０と左右駆動力配分装置３４との間の動力伝達経路が遮断され、左右駆動力配分装置３４にはエンジン１２の動力が伝達されない。一方、スリーブ７２が移動させられてクラッチ歯６６及びクラッチ歯７０が共に内周歯７８と噛み合うと、リヤ側クラッチ３２が係合され、動力伝達部材６８と入力ギヤ６１とが接続される。従って、ドライブピニオン３０にエンジン１２の動力が伝達されると、左右駆動力配分装置３４に動力が伝達される。
【００３３】
以上述べたように、フロント側クラッチ４４及びリヤ側クラッチ３２は、各々、前輪１４へ伝達されるエンジン１２の動力の一部を４ＷＤ時に後輪１６へ伝達する前記第２の動力伝達経路を断接する断接機構(すなわち前記第２の動力伝達経路を２ＷＤ時に解放する断接機構)である。このように、車両１０は、前記断接機構として、フロント側クラッチ４４とリヤ側クラッチ３２とを備えている。又、第１カップリング６２及び第２カップリング６４は、前記断接機構と左右の後輪１６Ｌ，１６Ｒとの間の各動力伝達経路に各々設けられた、第１のクラッチ及び第２のクラッチである。又、フロント側クラッチ４４は、プロペラシャフト２８のエンジン１２側に設けられた、フロントデフ２０とプロペラシャフト２８との間の動力伝達経路を断接する第３のクラッチである。又、リヤ側クラッチ３２は、プロペラシャフト２８の後輪１６側に設けられた、プロペラシャフト２８と後輪１６との間の動力伝達経路を断接する第４のクラッチである。
【００３４】
前述のように構成された車両１０では、例えばフロント側クラッチ４４及びリヤ側クラッチ３２が共に係合されると共に、第１カップリング６２及び／又は第２カップリング６４の伝達トルクが零よりも大きな値に制御されると、後輪１６にも第１カップリング６２及び／又は第２カップリング６４の伝達トルクに応じた駆動力が伝達される。従って、前輪１４及び後輪１６共に動力が伝達される４ＷＤ状態となる。この４ＷＤ状態においては、第１カップリング６２及び／又は第２カップリング６４の伝達トルクが制御されることで、前輪１４と後輪１６とのトルク配分、及び左右の後輪１６Ｌ，１６Ｒのトルク配分が必要に応じて調整される。
【００３５】
又、車両１０では、例えばフロント側クラッチ４４及びリヤ側クラッチ３２の一方のクラッチが解放されると、前記第２の動力伝達経路における動力伝達が遮断される為、後輪１６には動力が伝達されない。従って、前輪１４のみに動力が伝達される２ＷＤ状態となる。特に、フロント側クラッチ４４及びリヤ側クラッチ３２が共に解放されると、動力伝達部材６８と左右駆動力配分装置３４との連結が遮断される為、２ＷＤ状態において、第２回転部材４２から動力伝達部材６８までの動力伝達経路を構成する各回転要素(第２回転部材４２、ドリブンピニオン２６、プロペラシャフト２８、ドライブピニオン３０、動力伝達部材６８等)には、エンジン１２側からも後輪１６側からも回転が伝達されない。従って、２ＷＤ状態において、これらの各回転要素が回転停止し、前記各回転要素の連れ回りが防止され、走行抵抗が低減される。フロント側クラッチ４４及びリヤ側クラッチ３２は、２ＷＤ時に解放させられることよって、４ＷＤ時に後輪１６へ動力を伝達する所定の回転要素を回転停止させるディスコネクト機構である。この所定の回転要素は、エンジン１２と後輪１６との間の動力伝達経路を構成する回転要素のうち、フロント側クラッチ４４とリヤ側クラッチ３２とで挟まれている回転要素(すなわち第２回転部材４２から動力伝達部材６８までの動力伝達経路を構成する各回転要素)である。又、フロント側クラッチ４４及びリヤ側クラッチ３２が共に解放されて前記各回転要素が回転停止する駆動状態(すなわち、連れ回りが防止される２ＷＤ状態)は、前記所定の回転要素が回転停止するディスコネクト状態である。このディスコネクト状態での２ＷＤ状態を２ＷＤ_d状態と記載する。尚、フロント側クラッチ４４が解放され且つリヤ側クラッチ３２が係合された２ＷＤ状態においても、第１カップリング６２及び第２カップリング６４が共に解放されていれば、２ＷＤ_d状態と同様の状態を作り出すことができる。但し、この状態では、第１カップリング６２及び／又は第２カップリング６４における多板クラッチの引き摺りによって前記所定の回転要素を完全に回転停止させることができない可能性がある。その為、２ＷＤ_d状態とは、２ＷＤ状態において所定の回転要素を回転停止させることを狙った状態であり、所定の回転要素を回転停止させるということには結果的に所定の回転要素の回転が多少発生した状態も含んでいる。
【００３６】
又、車両１０では、フロント側クラッチ４４及びリヤ側クラッチ３２が係合される一方で、第１カップリング６２及び第２カップリング６４の接続が共に遮断されると、入力ギヤ６１と後輪１６との連結が遮断される為、後輪１６に動力は伝達されない。従って、前輪１４のみに動力が伝達される２ＷＤ状態と同様の状態を作り出すことができる。このような２ＷＤ状態では、第２回転部材４２から入力ギヤ６１までの動力伝達経路を構成する各回転要素(第２回転部材４２、ドリブンピニオン２６、プロペラシャフト２８、ドライブピニオン３０、動力伝達部材６８、入力ギヤ６１等)が連れ回される。その為、２ＷＤ状態であるもののプロペラシャフト２８等が連れ回される分だけ燃費が低下する。しかしながら、２ＷＤ状態から４ＷＤ状態へ切り替える際には、第１カップリング６２及び／又は第２カップリング６４を接続するだけで済み、速やかな切替えが可能となる。見方を換えれば、このような２ＷＤ状態は、第１カップリング６２及び第２カップリング６４の伝達トルクが共に零とされた４ＷＤ状態と見ることができ、４ＷＤのスタンバイ状態でもある。
【００３７】
以上のことから、本実施例では、４ＷＤ状態とは、第１カップリング６２及び第２カップリング６４の係合又は解放に拘わらず、後述するクラッチ制御部１０６により前記断接機構が係合された駆動状態すなわちフロント側クラッチ４４及びリヤ側クラッチ３２が共に係合された駆動状態である。又、２ＷＤ状態とは、後述するクラッチ制御部１０６により前記断接機構が解放された駆動状態すなわちフロント側クラッチ４４及びリヤ側クラッチ３２の少なくとも一方が解放された駆動状態である。又、２ＷＤ状態とする場合には、燃費を向上させることを考慮すれば、後述するクラッチ制御部１０６によりフロント側クラッチ４４及びリヤ側クラッチ３２が共に解放された２ＷＤ_d状態とされる。従って、２ＷＤ状態と４ＷＤ状態との間での切替えは、通常、前記断接機構のディスコネクト状態となる２ＷＤ_d状態と前記断接機構のコネクト状態となる４ＷＤ状態との間での切替えであり、その切替えにおいて、フロント側クラッチ４４及びリヤ側クラッチ３２の一方のみが解放された２ＷＤ状態へ過渡的に切り替えられる。
【００３８】
車両１０には、例えば車両１０の走行状態に応じてフロント側クラッチ４４、リヤ側クラッチ３２、第１カップリング６２、及び第２カップリング６４の作動状態を切り替える車両１０の制御装置を含む電子制御装置(ＥＣＵ)１００が備えられている。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車両１０の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置１００は、エンジン１２の出力制御、車両１０の駆動状態の切替制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用や駆動状態制御用等に分けて構成される。電子制御装置１００には、図１に示すように、各種センサ(例えば各種回転速度センサ８０，８２，８４，８６，８８、アクセル開度センサ９０、スロットル弁開度センサ９２、Ｇセンサ９４、ヨーレートセンサ９６、ステアリングセンサ９８など)による検出信号に基づく各種実際値(例えばエンジン回転速度Ｎe、変速機入力回転速度Ｎin、変速機出力回転速度Ｎout、プロペラシャフト回転速度Ｎp、各車輪(すなわち前輪１４Ｌ，１４Ｒ、及び後輪１６Ｌ，１６Ｒ)の回転速度(各車輪速)Ｎwに対応する各車輪速Ｎwfl，Ｎwfr，Ｎwrl，Ｎwrr、アクセル開度θacc、スロットル弁開度θth、車両１０の前後加速度Ｇx、車両１０の左右加速度Ｇy、車両１０の鉛直軸まわりの回転角速度であるヨーレートＲyaw、ステアリングホイールの操舵角θsw及び操舵方向など)が、それぞれ供給される。電子制御装置１００からは、図１に示すように、例えばエンジン１２の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号Ｓe、フロント側クラッチ４４やリヤ側クラッチ３２の状態を各々切り替える為の作動指令信号Ｓd、第１カップリング６２や第２カップリング６４のクラッチトルクを制御する為のトルク指令信号Ｓcなどが、燃料噴射装置、点火装置、スロットルアクチュエータ等のエンジン制御装置、フロント側アクチュエータ５６やリヤ側アクチュエータ７６、第１カップリング６２や第２カップリング６４を各々駆動する各アクチュエータ(電磁ソレノイド)などへそれぞれ出力される。尚、電子制御装置１００は、各車輪速Ｎwに基づいて、各種実際値の１つとして、車両１０の速度Ｖ(以下、車速Ｖという)を算出する。電子制御装置１００は、例えば各車輪速Ｎwの平均車輪速を車速Ｖとする。
【００３９】
図２は、電子制御装置１００による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図２において、電子制御装置１００は、駆動状態判定手段すなわち駆動状態判定部１０２、駆動力演算手段すなわち駆動力演算部１０４、及びクラッチ制御手段すなわちクラッチ制御部１０６を備えている。
【００４０】
駆動状態判定部１０２は、前記各種信号等の情報に基づいて車両１０の最適な駆動状態を判断する。具体的には、駆動状態判定部１０２は、アクセル開度θacc及び車速Ｖ等に基づいて、車両１０の駆動力変化が予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された(すなわち予め定められた)駆動力変化閾値よりも小さい定常走行状態にあると判断した場合には、車両１０の駆動状態を２ＷＤ_d状態とするよう判定する。一方で、駆動状態判定部１０２は、駆動力変化が前記駆動力変化閾値を超えていると判断した場合には、車両１０の駆動状態を４ＷＤ状態とするよう判定する。又、駆動状態判定部１０２は、各車輪速Ｎwに基づいて、各車輪間に、車両１０の駆動状態を４ＷＤ状態とした方が良いことを判断する為の予め定められた４ＷＤ判定閾値としての所定車輪速度差が生じたか否かを判断し、各車輪間における回転速度差の何れかがその所定車輪速度差を超えたと判断した場合には、車両１０の駆動状態を４ＷＤ状態とするよう判定する。又、駆動状態判定部１０２は、操舵角θswに基づいて車両１０の操舵時であると判定した場合には、車速Ｖや操舵角θswなどに基づいて算出した目標ヨーレートＲyawtgtと、実際のヨーレートＲyawとを比較して、アンダーステア状態及びオーバーステア状態の何れかの車両挙動となっているか否かを判断する。そして、駆動状態判定部１０２は、アンダーステア状態かオーバーステア状態かの何れかが発生したと判断した場合には、車両１０の駆動状態を４ＷＤ状態とするよう判定する。又、例えば運転者によって操作される公知の２ＷＤ／４ＷＤ選択スイッチが車両１０に備えられている場合には、駆動状態判定部１０２は、例えばその２ＷＤ／４ＷＤ選択スイッチの操作状態に基づいて、２ＷＤ状態とするか４ＷＤ状態とするかを判定する。
【００４１】
駆動力演算部１０４は、前記各種信号等の情報に基づいて最適な前後輪の駆動力配分を算出する。具体的には、駆動力演算部１０４は、予め定められた所定の関係(例えばエンジントルクマップ)からエンジン回転速度Ｎe及びスロットル弁開度θth等に基づいてエンジントルクＴeの推定値(推定エンジントルク)Ｔepを算出し、最大限の加速性能が確保されるように前後輪の駆動力配分を算出する。駆動力演算部１０４は、駆動状態判定部１０２により２ＷＤ_d状態とするよう判定された場合には、後輪１６への駆動力配分を零とする。又、駆動力演算部１０４は、スロットル弁開度θth、車速Ｖ、各車輪速Ｎwなどに基づいて、運転者の操作状況や車両１０の駆動力変化が安定していると判定した場合には、後輪１６への駆動力配分を低下させて、前輪駆動に近い状況にして燃費を向上させる。又、駆動力演算部１０４は、低速での旋回時においてタイトブレーキング現象を防止する為、後輪１６への駆動力配分を低下させる。
【００４２】
クラッチ制御部１０６は、駆動状態判定部１０２により判断された駆動状態、及び駆動力演算部１０４により算出された前後輪の駆動力配分となるように、フロント側クラッチ４４の断接状態を切り替えるフロント側アクチュエータ５６、リヤ側クラッチ３２の断接状態を切り替えるリヤ側アクチュエータ７６、第１カップリング６２の伝達トルクを制御する不図示の電磁ソレノイド、及び第２カップリング６４の伝達トルクを制御する不図示の電磁ソレノイドに、各指令信号を出力する。具体的には、クラッチ制御部１０６は、駆動状態判定部１０２により２ＷＤ_d状態とするよう判定された場合には、フロント側クラッチ４４及びリヤ側クラッチ３２を解放すると共に第１カップリング６２及び第２カップリング６４の伝達トルクを零とする指令を、フロント側アクチュエータ５６、リヤ側アクチュエータ７６、及び上記各電磁ソレノイドにそれぞれ出力する。クラッチ制御部１０６は、駆動状態判定部１０２により４ＷＤ状態とするよう判定された場合には、駆動力演算部１０４により算出された前後輪の駆動力配分での４ＷＤ状態となるように、フロント側クラッチ４４及びリヤ側クラッチ３２を接続(係合)すると共に第１カップリング６２及び第２カップリング６４の伝達トルクを制御する指令を、フロント側アクチュエータ５６、リヤ側アクチュエータ７６、及び上記各電磁ソレノイドにそれぞれ出力する。
【００４３】
又、クラッチ制御部１０６は、２ＷＤ_d状態から４ＷＤ状態への移行に際して、先ず、リヤ側クラッチ３２を接続する指令をリヤ側アクチュエータ７６に出力する。これは、動力伝達部材６８及び入力ギヤ６１が回転停止している状態、すなわち動力伝達部材６８の回転速度と入力ギヤ６１の回転速度とが略同期している状態で、同期機構が付いていないリヤ側クラッチ３２を接続する為である。その後、クラッチ制御部１０６は、同期機構付きのフロント側クラッチ４４を接続する指令をフロント側アクチュエータ５６に出力する。そして、クラッチ制御部１０６は、フロント側クラッチ４４及びリヤ側クラッチ３２が係合された４ＷＤ状態において、駆動力演算部１０４により算出された前後輪の駆動力配分となるように、第１カップリング６２及び第２カップリング６４に伝達トルクを発生させる指令を上記各電磁ソレノイドにそれぞれ出力する。上述した、２ＷＤ_d状態から４ＷＤ状態へ移行するときの一連の制御手順は、通常の４ＷＤ移行制御手順である。
【００４４】
以上述べたように、車両１０では、駆動状態判定部１０２により判断された駆動状態となるように、クラッチ制御部１０６によりフロント側，リヤ側クラッチ４４，３２、及び第１，第２カップリング６２，６４が制御されて、２ＷＤ_d状態と４ＷＤ状態との間で駆動状態が切り替えられる。ところで、路面外乱(凸凹路、低μ路)や横風等の外乱に対する車両１０の直進走行中における走行安定性(すなわち直進安定性)を向上させる為に４ＷＤ状態へ切り替えることも考えられる。しかしながら、必要以上に４ＷＤ状態へ切り替えると燃費悪化を招き易い一方で、２ＷＤ状態を長く維持すると速やかに車両１０の直進安定性を向上させられない可能性がある。
【００４５】
そこで、クラッチ制御部１０６は、２ＷＤ状態を維持したまま、車両１０の走行状態に基づいて第１カップリング６２及び第２カップリング６４を各々係合又は半係合する二輪駆動時クラッチ係合制御を実行する。例えば、クラッチ制御部１０６は、２ＷＤ状態を維持したまま、第１カップリング６２及び第２カップリング６４を同時期に同等のクラッチトルクにて係合又は半係合することで前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行する。上記車両１０の走行状態は、車両１０の直進安定性に関わる走行状態である。従って、クラッチ制御部１０６は、車両１０の直進安定性に関わる走行状態が所定の外乱を受けた状態となった場合に(すなわち車両１０が直進安定性に関わる所定の外乱を受けた状態となった場合に)、前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行する。前記所定の外乱は、例えば凸凹路や低μ路等の路面外乱、又は横風等の車両１０が受ける自然の風などの、車両１０の直進走行中における挙動に影響する要因である。又、前記所定の外乱を受けた状態とは、例えばその所定の外乱に対して左右の後輪１６Ｌ，１６Ｒの車輪速Ｎwrl，Ｎwrrに回転差が発生した状態であって、車両１０の直進安定性を向上させることが望まれるような予め定められた状態である。従って、クラッチ制御部１０６は、車両１０の直進走行時に所定の外乱に対して車両１０の直進安定性を向上する為に、前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行する。
【００４６】
又、前記車両１０の走行状態は、運転者による駆動要求量に関連する走行状態である。従って、クラッチ制御部１０６は、前記駆動要求量が所定範囲内にある場合に、前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行する。前記駆動要求量は、例えば駆動力演算部１０４によりアクセル開度θaccや車速Ｖに基づいて算出される車両１０に対するドライバ要求量であり、駆動輪１４における要求駆動トルク[Ｎｍ]の他に、駆動輪１４における要求駆動力[Ｎ]、駆動輪１４における要求駆動パワー[Ｗ]、或いはエンジン１２の目標トルク等が用いられる。又、前記駆動要求量として、単にアクセル開度θacc[％]やスロットル弁開度θth[％]やエンジン１２の吸入空気量[g/sec]等を用いることもできる。前記所定範囲内にあるとは、例えば４ＷＤ状態への切替えが判断されないようなエンジン１２が軽負荷状態となる前記駆動要求量の領域のうちで、前記四輪駆動状態への移行が明らかに必要とされないような前記駆動要求量がより小さな領域となる走行状態である。つまり、前記所定範囲内にあるとは、４ＷＤ状態への切替えが判断されるようなエンジン１２が高負荷状態となる前記駆動要求量が大きな領域とは隣接していない、前記駆動要求量がより小さな領域となる走行状態である。これは、例えば前記駆動要求量がより小さな領域では、前記駆動要求量が大きな領域と隣接する領域と比べて、４ＷＤ状態へ移行することによる燃費の悪化がより懸念される為である。
【００４７】
図３は、前記二輪駆動時クラッチ係合制御の概念を説明する為の図である。図３において、外乱などで左右の後輪１６Ｌ，１６Ｒの車輪速Ｎwrl，Ｎwrrに回転差が発生したとき、第１，第２カップリング６２，６４を同時期に係合することで前記二輪駆動時クラッチ係合制御が実行されている。これによって、左右の後輪１６Ｌ，１６Ｒの差動が制限される。前記二輪駆動時クラッチ係合制御の実行中は、中間軸６０の回転速度Ｎmsは((Ｎwrl＋Ｎwrr)/２)に収束し、右の後輪１６Ｒには車輪速Ｎwrrを低下させるように制動力が作用すると共に左の後輪１６Ｌには車輪速Ｎwrlを上昇させるように駆動力が作用して、車両１０に安定モーメントが作用させられる。つまり、車両１０には左右の後輪１６Ｌ，１６Ｒの回転差を抑えるモーメントが働く。但し、前記二輪駆動時クラッチ係合制御の開始時は、中間軸６０の回転速度Ｎmsは略零である為、左右の後輪１６Ｌ，１６Ｒには瞬間的に制動力が作用させられる。
【００４８】
電子制御装置１００は、前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実現する為に、更に、走行状態判定手段すなわち走行状態判定部１０８、及びクラッチトルク演算手段すなわちクラッチトルク演算部１１０を備えている。
【００４９】
走行状態判定部１０８は、車両１０が直進中であるか否かを判定する。具体的には、走行状態判定部１０８は、次式(１)−(３)に示すような予め定められた演算式から、操舵角θsw、左右加速度Ｇy、及びヨーレートＲyawに基づいて車両１０が直進中であるか否かを判定する。走行状態判定部１０８は、次式(１)−(３)の何れもが成立したときは直進中であると判定する。次式(１)−(３)において、θswth、Ｇyth、Ｒyawthは、各々、操舵角θsw、左右加速度Ｇy、ヨーレートＲyawに対する直進判定閾値である。この直進判定閾値は、例えば車両１０が直進中であることを判断する為の予め定められた判定値である。
|θsw|  ≦ θswth   …(１)
|Ｇy|   ≦ Ｇyth    …(２)
|Ｒyaw| ≦ Ｒyawth  …(３)
【００５０】
走行状態判定部１０８は、駆動状態判定部１０２により判断された駆動状態、或いはクラッチ制御部１０６により出力された各指令信号に基づいて、車両１０が２ＷＤ_d状態(ディスコネクト状態)であるか或いは４ＷＤ状態(コネクト状態)であるかを判定する。
【００５１】
走行状態判定部１０８は、車両１０が直進中であると判定した場合には、車両１０の走行状態が所定の外乱を受けた状態となったか否かを判定する。具体的には、走行状態判定部１０８は、次式(４)−(６)に示すような予め定められた演算式から、各車輪速Ｎwfl，Ｎwfr，Ｎwrl，Ｎwrr、及びヨーレートＲyawに基づいて車両１０の走行状態が所定の外乱を受けた状態となったか否かを判定する。走行状態判定部１０８は、次式(４)−(６)の何れもが成立したときは車両１０の走行状態が所定の外乱を受けた状態となったと判定する。次式(４)−(６)において、(-n)は所定のサンプリング周期(図４のフローチャートにおけるサイクルタイム参照)毎に取得される各実際値である。又、次式(６)において、左辺における積算値は、ヨーレートＲyawの実際値と、直進中の理想状態でのヨーレートＲyawの値(＝０)とのヨーレート偏差の積算値である。又、次式(４)−(６)において、左辺における各偏差の積算値は、走行状態判定部１０８により車両１０が直進中でないと判定された場合、走行状態判定部１０８により車両１０の走行状態が所定の外乱を受けた状態となったと判定された場合、或いはその所定の外乱を受けた状態となったと判定されるよりも前にサンプル数ｎが規定サンプルに到達した場合に、零にリセットされる。又、次式(４)−(６)において、ΔＮwth、ΔＲyawthは、各々、左右輪の回転速度偏差の積算値、ヨーレート偏差の積算値に対する外乱判定閾値である。この外乱判定閾値は、例えば車両１０の走行状態が所定の外乱を受けた状態となったことを判断する為の予め定められた判定値である。
Σ|Ｎwfln−Ｎwfrn| ≧ ΔＮwth    …(４)
Σ|Ｎwrln−Ｎwrrn| ≧ ΔＮwth    …(５)
Σ|Ｒyawn|         ≧ ΔＲyawth  …(６)
【００５２】
駆動力演算部１０４は、走行状態判定部１０８により車両１０の走行状態が所定の外乱を受けた状態となったと判定された場合には、例えば次式(７)に示すような予め定められた演算式から、推定エンジントルクＴep、エンジン１２と変速機１８との間に設けられた不図示のトルクコンバータのトルク比(＝タービントルク／ポンプトルク)ｔ、及び変速機１８の現在のギヤ比γなどに基づいて、２ＷＤ_d状態での現在の駆動力Ｆの推定値(推定駆動力)Ｆpを算出する。次式(７)において、ｉは変速機１８の出力歯車１８ａよりも前輪１４側の動力伝達経路におけるフロントデフ２０等の減速比、ｒwは前輪１４のタイヤ有効半径である。上記トルク比ｔは、トルクコンバータの速度比ｅ(＝タービン回転速度(変速機入力回転速度Ｎin)／ポンプ回転速度(エンジン回転速度Ｎe))の関数であり、駆動力演算部１０４は、例えば速度比ｅとトルク比ｔとの予め定められた関係(マップ)から実際の速度比ｅに基づいてトルク比ｔを算出する。
Ｆp ＝ Ｔep×ｔ×γ×ｉ／ｒw  …(７)
【００５３】
駆動状態判定部１０２は、走行状態判定部１０８により車両１０の走行状態が所定の外乱を受けた状態となったと判定された場合には、例えば次式(８)に示すような予め定められた演算式から、駆動力演算部１０４により算出された推定駆動力Ｆp及び走行抵抗ＲＬに基づいて、コネクト状態(４ＷＤ状態)へ移行するか否かを判定する(すなわち前記駆動要求量が所定範囲内にないか否かを判定する)。駆動状態判定部１０２は、次式(８)が成立したときは車両１０の駆動状態をコネクト状態(４ＷＤ状態)とするよう判定する。駆動状態判定部１０２は、次式(８)が成立しないときは車両１０の駆動状態をディスコネクト状態(２ＷＤ_d状態)のまま維持するよう判定する。次式(８)において、(Ｆp−ＲＬ)の値は余裕駆動力、Ｆpthはその余裕駆動力に対する４ＷＤ移行判定閾値である。この４ＷＤ移行判定閾値は、例えばエンジン１２が軽負荷状態では小さくされ、エンジン１２が高負荷状態では大きくされる余裕駆動力を用いて、４ＷＤ状態への移行を判断する為の予め定められた判定値である。上記走行抵抗ＲＬは、例えば平坦路を定常走行する場合には、空気抵抗Ｆaところがり抵抗Ｆrとの合算値(＝Ｆa＋Ｆr)[Ｎ]である。駆動状態判定部１０２は、例えば予め定められた関係式(ＲＬ＝Ｆa＋Ｆr：Ｆa＝(1/2)×ρ×Ａ×Ｃd×Ｖ２；ρは空気密度,Ａは前面投影面積,Ｃdは空気抵抗係数、Ｆr＝μ×Ｗg；μはころがり抵抗係数,Ｗgは車両重量(例えば推定重量))から車速Ｖ及び推定重量Ｗgに基づいて走行抵抗ＲＬを算出する。或いは、駆動状態判定部１０２は、例えば予め定められた関係(マップ)から車速Ｖ及び推定重量Ｗgに基づいて走行抵抗ＲＬを算出しても良い。或いは、推定重量Ｗgを略一定と見なせば、走行抵抗ＲＬは専ら車速Ｖに応じて変化させられるので、駆動状態判定部１０２は、例えば車速Ｖと走行抵抗ＲＬとの予め定められた関係(マップ)から車速Ｖに基づいて走行抵抗ＲＬを算出しても良い。又、駆動状態判定部１０２は、例えば坂路を走行する場合には、勾配抵抗Ｆsを更に加えて走行抵抗ＲＬ(＝Ｆr＋Ｆa＋Ｆs)を算出する。駆動状態判定部１０２は、例えば予め定められた関係式(Ｆs＝Ｗg×sinθr：θrは路面勾配)から路面勾配θrに基づいて勾配抵抗Ｆsを算出する。
Ｆp−ＲＬ ≧ Ｆpth  …(８)
【００５４】
クラッチトルク演算部１１０は、駆動状態判定部１０２によりコネクト状態(４ＷＤ状態)へ移行しない(すなわち前記駆動要求量が所定範囲内にある)と判定された場合には、クラッチ制御部１０６により前記二輪駆動時クラッチ係合制御が実行される際の(すなわち左右の後輪１６Ｌ，１６Ｒの差動制限が実施される際の)第１カップリング６２及び第２カップリング６４のクラッチトルクＴcを算出する。具体的には、クラッチトルク演算部１１０は、次式(９)−(１１)に示すような予め定められた演算式から、後輪１６の各車輪速Ｎwrl，Ｎwrrに基づいてクラッチトルクＴcを算出する。次式(９)−(１０)において、Ｎwtは左右の後輪１６Ｌ，１６Ｒの差動を制限した際の目標回転速度であり、後輪１６の各車輪速Ｎwrl，Ｎwrrの平均値で定義される。又、次式(１０)において、(*)は(l又はr)、(-(n))は所定のサンプリング周期毎に取得される値、(-(n-i))はその(-(n))の取得時点に対して飛ばしサンプルi回前に取得された値、Δtは演算周期であり、dω*/dt(すなわちdωl/dt及びdωr/dt)は、各々、実際値が目標回転速度からずれた値の変化速度(すなわち実際値が目標回転速度からずれる速度)を表している。又、次式(１１)において、Ｊは後輪１６の慣性、max(dωl/dt  dωr/dt)はdωl/dt及びdωr/dtのうちの大きい方の値である。
Ｎwt   ＝ (Ｎwrl＋Ｎwrr)／２  …(９)
dω*/dt＝|(Ｎwt(n)-Ｎwr*(n))−(Ｎwt(n-i)-Ｎwr*(n-i))|／(i×Δt)  …(10)
Ｔc    ＝ Ｊ×max(dωl/dt  dωr/dt)  …(11)
【００５５】
クラッチ制御部１０６は、駆動状態判定部１０２によりコネクト状態(４ＷＤ状態)へ移行しないと判定された場合には、２ＷＤ_d状態のままで、クラッチトルク演算部１１０により算出されたクラッチトルクＴcにて第１カップリング６２及び第２カップリング６４を共に係合する指令を、前記各電磁ソレノイドにそれぞれ出力する。一方で、クラッチ制御部１０６は、駆動状態判定部１０２によりコネクト状態(４ＷＤ状態)へ移行すると判定された場合には、フロント側クラッチ４４及びリヤ側クラッチ３２を係合する指令を、フロント側アクチュエータ５６及びリヤ側アクチュエータ７６へそれぞれ出力する。
【００５６】
ところで、２ＷＤ_d状態のままで、第１カップリング６２及び第２カップリング６４が係合されると、入力ギヤ６１は回転させられるので、回転停止している状態の動力伝達部材６８とは回転速度が同期していない状態とされる。その為、先ずリヤ側クラッチ３２を接続するという前記通常の４ＷＤ移行制御手順では、この状態から４ＷＤ状態へ移行することができない。そこで、クラッチ制御部１０６は、２ＷＤ_d状態にて前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行している状態から４ＷＤ状態へ移行する場合には、同期機構付きのフロント側クラッチ４４を先に係合する指令をフロント側アクチュエータ５６に出力する。これにより、動力伝達部材６８の回転速度と入力ギヤ６１の回転速度とが略同期している状態とされるので、リヤ側クラッチ３２を係合することができ、４ＷＤ状態へ移行することができる。
【００５７】
図４は、電子制御装置１００の制御作動の要部すなわち燃費の向上と直進安定性の向上との両立を図る為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。図５は、図４のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例であって、直進走行時に外乱が発生した場合の実施例である。
【００５８】
図４において、先ず、走行状態判定部１０８に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１０において、例えば車両１０が直進中であるか否かが判定される。このＳ１０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合(図５のｔ１時点参照)は走行状態判定部１０８に対応するＳ２０において、例えば車両１０がディスコネクト状態(２ＷＤ_d状態)であるか或いはコネクト状態(４ＷＤ状態)であるかが判定される。このＳ２０にてコネクト状態(４ＷＤ状態)であると判定される場合は本ルーチンが終了させられるがディスコネクト状態(２ＷＤ_d状態)であると判定される場合は走行状態判定部１０８に対応するＳ３０において、例えば車両１０の走行状態が所定の外乱を受けた状態となったか否かが判定される(図５のｔ１時点以降参照)。このＳ３０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合は駆動力演算部１０４に対応するＳ４０において、例えば２ＷＤ_d状態での現在の推定駆動力Ｆpが算出される。次いで、駆動状態判定部１０２に対応するＳ５０において、例えば上記Ｓ４０にて算出された推定駆動力Ｆp及び走行抵抗ＲＬに基づいて、コネクト状態(４ＷＤ状態)へ移行する必要があるか否かが判定される。このＳ５０の判断が否定される場合はクラッチトルク演算部１１０に対応するＳ６０において、例えば前記式(１１)に示すような演算式を用いて、前記二輪駆動時クラッチ係合制御が実行される際の第１カップリング６２及び第２カップリング６４のクラッチトルクＴcが算出される。次いで、クラッチ制御部１０６に対応するＳ７０において、例えば２ＷＤ_d状態のままで、上記Ｓ６０にて算出されたクラッチトルクＴcにて第１カップリング６２及び第２カップリング６４が共に係合される(図５のｔ２時点以降参照)。一方で、Ｓ５０の判断が肯定される場合はクラッチ制御部１０６に対応するＳ８０において、例えば前記通常の４ＷＤ移行制御手順に従ってフロント側クラッチ４４及びリヤ側クラッチ３２が係合されて、２ＷＤ_d状態から４ＷＤ状態へ移行させられる。
【００５９】
図５において、ｔ１時点にて直進判定がオンとされると、外乱判定が行われる。図５では、外乱判定に用いる積算値として、ヨーレート偏差絶対値の積算値を示したが、この他に、前後輪の各々における左右輪の回転速度偏差絶対値の積算値が用いられる。そして、サンプル数が規定サンプル数に到達するまでに、これら積算値の何れもが外乱判定閾値以上となると、ｔ２時点に示すように外乱判定がオンとされる。この際、余裕駆動力が余裕駆動力閾値(４ＷＤ移行判定閾値)未満である為、その後、ディスコネクト状態(２ＷＤ_d状態)のままで、第１カップリング６２及び第２カップリング６４を共に係合する為の指令クラッチトルクが出力される。
【００６０】
上述のように、本実施例によれば、第１カップリング６２及び第２カップリング６４は、摩擦クラッチであるので、２ＷＤ_d状態を維持したまま、第１カップリング６２及び第２カップリング６４を係合又は半係合することができる。又、第１カップリング６２及び第２カップリング６４を係合又は半係合する前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行することで、２ＷＤ_d状態を維持したまま、後輪１６の左右両輪に対して差動制限を加えることができる。前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行することで、２ＷＤ_d状態のままでも、回転速度差が生じた後輪１６の左右両輪にその回転速度差を抑えようとするモーメントが作用させられる。つまり、後輪１６の左右両輪に回転速度差が生じたときは、二輪駆動時クラッチ係合制御を実行することにより、高回転側の車輪に制動力が作用させられ且つ低回転側の車輪に駆動力が作用させられて、４ＷＤ状態へ移行することなく、車両１０に安定モーメントが作用させられる。よって、燃費の向上と直進安定性の向上との両立を図ることができる。
【００６１】
また、本実施例によれば、車両１０の走行状態は、車両１０の直進安定性に関わる走行状態であり、クラッチ制御部１０６は、車両１０の直進安定性に関わる走行状態が所定の外乱を受けた状態となった場合に、前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行するので、所定の外乱を受けた状態となったときに２ＷＤ_d状態を維持したまま後輪１６の左右両輪に対して差動制限を加えることができ、４ＷＤ状態へ移行することなく直進安定性を向上することができる。
【００６２】
また、本実施例によれば、クラッチ制御部１０６は、前記駆動要求量が所定範囲内にある場合に、前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行するので、４ＷＤ状態への移行が明らかに必要とされないような駆動要求量が所定範囲内にある場合では、２ＷＤ_d状態を維持したまま後輪１６の左右両輪に対して差動制限を加えることができ、４ＷＤ状態へ移行することによる燃費の悪化を抑制しつつ、車両１０に安定モーメントが作用させられる。
【００６３】
また、本実施例によれば、クラッチ制御部１０６は、２ＷＤ_d状態を維持したまま、第１カップリング６２及び第２カップリング６４を同時期に係合又は半係合することで前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行するので、前記二輪駆動時クラッチ係合制御の実行により、後輪１６の左右両輪に対して適切に差動制限を加えることができる。
【００６４】
また、本実施例によれば、クラッチ制御部１０６は、２ＷＤ_d状態を維持したまま、後輪１６の各車輪速Ｎwrl，Ｎwrrに基づいて算出されるクラッチトルクＴcにて、第１カップリング６２及び第２カップリング６４を各々係合又は半係合することで前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行するので、前記二輪駆動時クラッチ係合制御の実行により、後輪１６の左右両輪に対して適切に差動制限を加えることができる。
【００６５】
また、本実施例によれば、クラッチ制御部１０６によりフロント側クラッチ４４及びリヤ側クラッチ３２の少なくとも一方が解放されることで、２ＷＤ状態が実現される。特に、フロント側クラッチ４４及びリヤ側クラッチ３２が共に解放される２ＷＤ_d状態では、フロント側クラッチ４４とリヤ側クラッチ３２との間の回転部材(例えばプロペラシャフト２８など)を略回転停止させることができ、燃費が一層向上される。
【００６６】
また、本実施例によれば、クラッチ制御部１０６は、２ＷＤ_d状態にて前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行している状態から４ＷＤ状態へ移行する場合には、同期機構付きのフロント側クラッチ４４を先に係合するので、リヤ側クラッチ３２における相対回転部材の回転速度が略同期させられてリヤ側クラッチ３２の係合が可能となる。従って、前記二輪駆動時クラッチ係合制御中に４ＷＤ状態への移行を適切に実行することができる。
【００６７】
次に、本発明の他の実施例を説明する。尚、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例２】
【００６８】
前述の実施例１では、クラッチ制御部１０６は、２ＷＤ状態を維持したまま、第１カップリング６２及び第２カップリング６４を同時期に同等のクラッチトルクにて係合又は半係合することで前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行した。このような前述の実施例１での態様に替えて、本実施例では、クラッチ制御部１０６は、２ＷＤ状態を維持したまま、後輪１６の左右両輪の平均回転速度と各車輪速Ｎwrl，Ｎwrrとの偏差に基づいて、第１カップリング６２及び第２カップリング６４を各々係合又は半係合することで前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行する。このようにしても、前述の実施例１と同様に、左右の後輪１６Ｌ，１６Ｒの差動が制限される。又、この際、クラッチ制御部１０６は、第１カップリング６２及び第２カップリング６４のうちで、回転速度が高い方の後輪１６の側に設けられたクラッチを先に係合又は半係合することで前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行する。これは、高回転速度側の後輪１６に先に制動力を作用させることによるアンチモーメントを付与して、より安定性を向上させる為である。
【００６９】
具体的には、クラッチトルク演算部１１０は、前述の実施例１に替えて、次式(１２)−(１４)に示すような予め定められた演算式から、後輪１６の各車輪速Ｎwrl，Ｎwrrに基づいて、第１カップリング６２のクラッチトルクＴcl及び第２カップリング６４のクラッチトルクＴcrを算出する。次式(１２)−(１３)において、Ｎwtは左右の後輪１６Ｌ，１６Ｒの差動を制限した際の目標回転速度であり、後輪１６の各車輪速Ｎwrl，Ｎwrrの平均値で定義される。又、次式(１３)−(１４)において、(*)は(l又はr)、ΔＮw*は目標回転速度Ｎwtと後輪１６の各車輪速Ｎwrl，Ｎwrrとの偏差である。又、次式(１４)は、後輪１６の各車輪速Ｎwrl，Ｎwrrを各々目標回転速度Ｎwtに追従させる為のフィードバック制御量であるクラッチトルクＴc*(すなわちＴcl及びＴcr)の算出に用いられる予め定められたフィードバック制御式である。この式(１４)において、dΔＮw*/dtは偏差微分値、∫ΔＮw*dtは偏差積分値、Ｋpは所定の比例係数(比例ゲイン)、Ｋdは所定の微分係数(微分ゲイン)、Ｋiは所定の積分係数(積分ゲイン)である。
Ｎwt   ＝ (Ｎwrl＋Ｎwrr)／２  …(12)
ΔＮw* ＝ Ｎwt−Ｎwr*  …(13)
Ｔc*   ＝ Ｋp×|ΔＮw*|＋Ｋd×|dΔＮw*/dt|＋Ｋi×|∫ΔＮw*dt|  …(14)
【００７０】
クラッチ制御部１０６は、駆動状態判定部１０２によりコネクト状態(４ＷＤ状態)へ移行しないと判定された場合には、２ＷＤ_d状態のままで、クラッチトルク演算部１１０により算出された各クラッチトルクＴcl,Ｔcrにて第１カップリング６２及び第２カップリング６４を係合する指令を、前記各電磁ソレノイドにそれぞれ出力する。この際、クラッチ制御部１０６は、走行状態判定部１０８により車両１０の走行状態が所定の外乱を受けた状態となったと判定された後の最初のクラッチトルクＴc*の指令は、偏差ΔＮw*が負値となる(すなわち車輪速Ｎwr*が目標回転速度Ｎwtよりも高い方の)後輪１６側のカップリングに対して行う。そして、クラッチ制御部１０６は、所定の遅延時間が経過した後、偏差ΔＮw*が正値となる後輪１６側のカップリングに対してもクラッチトルクＴc*の指令を行う。上記所定の遅延時間は、例えば車輪速Ｎwr*が目標回転速度Ｎwtよりも高い方の後輪１６に対して制動力によるアンチモーメントを適切に付与する為の予め定められた時間である(以上、*はl又はr)。
【００７１】
図６は、電子制御装置１００の制御作動の要部すなわち燃費の向上と直進安定性の向上との両立を図る為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。図７は、図６のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例であって、直進走行時に外乱が発生した場合の実施例である。図６のフローチャートは、図４のフローチャートにおけるＳ６０がＳ６３，Ｓ６５，Ｓ６８に置き換わったことが主に相違する。以下の図６の説明では、図４と相違する部分について主に説明する。
【００７２】
図６において、Ｓ５０の判断が否定される場合はクラッチトルク演算部１１０に対応するＳ６３において、例えば前記二輪駆動時クラッチ係合制御が実行される際の目標回転速度Ｎwtが算出される。次いで、クラッチトルク演算部１１０に対応するＳ６５において、例えば目標回転速度Ｎwtと後輪１６の各車輪速Ｎwrl，Ｎwrrとの偏差ΔＮwl，ΔＮwrが算出される。次いで、クラッチトルク演算部１１０に対応するＳ６８において、例えば前記式(１４)に示すようなフィードバック制御式を用いて、前記二輪駆動時クラッチ係合制御が実行される際の第１カップリング６２のクラッチトルクＴcl及び第２カップリング６４のクラッチトルクＴcrが算出される。次いで、クラッチ制御部１０６に対応するＳ７１，Ｓ７２，Ｓ７３において、例えば２ＷＤ_d状態のままで、上記Ｓ６８にて算出されたクラッチトルクＴcl,Ｔcrにて第１カップリング６２及び第２カップリング６４が各々係合される。すなわち、Ｓ７１において、例えば車輪速Ｎwrl，Ｎwrrが高い後輪１６側のカップリングが先に係合される(図７のｔ２時点以降参照)。次いで、Ｓ７２において、例えば所定の遅延時間が経過したか否かが判定される。このＳ７２の判断が否定される場合はこのＳ７２が繰り返し実行される。このＳ７２の判断が肯定される場合はＳ７３において、例えば反対側のカップリングも係合される(図７のｔ３時点以降参照)。
【００７３】
図７において、ｔ１時点にて直進判定がオンとされると、外乱判定が行われる。図７では、外乱判定に用いる積算値として、ヨーレート偏差絶対値の積算値を示したが、この他に、前後輪の各々における左右輪の回転速度偏差絶対値の積算値が用いられる。そして、サンプル数が規定サンプル数に到達するまでに、これら積算値の何れもが外乱判定閾値以上となると、ｔ２時点に示すように外乱判定がオンとされる。その後、ディスコネクト状態(２ＷＤ_d状態)のままで、第１カップリング６２及び第２カップリング６４を係合する為の指令クラッチトルクが出力される。この際、車輪速Ｎwrrが高い右後輪１６Ｒ側の第２カップリング６４に対して、先に、クラッチトルクＴcrの指令値が出力され(ｔ２時点以降参照)、所定の遅延時間(ディレー時間)経過後、左後輪１６Ｌ側の第１カップリング６２に対してクラッチトルクＴclの指令値が出力される(ｔ３時点以降参照)。
【００７４】
上述のように、本実施例によれば、前述の実施例１と同様の効果が得られる。又、クラッチ制御部１０６は、２ＷＤ_d状態を維持したまま、後輪１６の左右両輪の平均回転速度(目標回転速度Ｎwt)と各々の車輪速Ｎwrl，Ｎwrrとの偏差ΔＮwl，ΔＮwrに基づいて、第１カップリング６２及び第２カップリング６４を各々係合又は半係合することで前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行するので、前記二輪駆動時クラッチ係合制御の実行により、後輪１６の左右両輪に対して適切に差動制限を加えることができる。
【００７５】
また、本実施例によれば、クラッチ制御部１０６は、第１カップリング６２及び第２カップリング６４のうちで、車輪速Ｎwrl，Ｎwrrが高い方の後輪１６側のカップリングを先に係合又は半係合することで前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行するので、前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行することにより、先ず、高回転側の後輪１６に制動力が作用させられ、その後、低回転側の後輪１６に駆動力が作用させられて、車両１０に安定モーメントが適切に作用させられる。
【００７６】
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。
【００７７】
例えば、前述の実施例１における前記二輪駆動時クラッチ係合制御において、第１カップリング６２及び第２カップリング６４を同時期に係合(半係合も含む)するとは、少なくとも同時期に第１カップリング６２及び第２カップリング６４を係合開始するということであり、必ずしも同時期に係合完了する必要はない。又、この同時期とは、前記二輪駆動時クラッチ係合制御の実行による効果が得られることを限度として、ある時点に対してある程度の幅を持った期間であり、略同時期(略同時点)と見ても良い。
【００７８】
また、前述の実施例における各車輪速Ｎwrl，Ｎwrrに基づくクラッチトルクＴcの算出では、各車輪速Ｎwrl，Ｎwrrと目標回転速度Ｎwt(各車輪速Ｎwrl，Ｎwrrの平均値)との偏差に基づいてクラッチトルクＴcを算出したが、これに限らない。例えば、左右の車輪速Ｎwrl，Ｎwrrの偏差に基づいてクラッチトルクＴcを算出することであっても良い。
【００７９】
また、前述の実施例では、第１のクラッチ及び第２のクラッチとして、摩擦クラッチの一種である電子制御カップリング(第１カップリング６２及び第２カップリング６４)を例示したが、これに限らない。例えば、前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチは、相対回転部材の回転速度が略同期していない状態でも係合又は半係合できるクラッチであれば良く、公知の同期機構付きのドグクラッチ、公知の油圧式摩擦係合装置などであっても良い。
【００８０】
また、前述の実施例では、第３のクラッチであるフロント側クラッチ４４として同期機構付きのドグクラッチを例示し、第４のクラッチであるリヤ側クラッチ３２としてドグクラッチを例示したが、これに限らない。例えば、フロント側クラッチ４４は、相対回転部材の回転速度が略同期していない状態でも係合又は半係合できるクラッチであれば良く、摩擦クラッチなどであっても良い。又、２ＷＤ_d状態にて前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行している状態から４ＷＤ状態へ移行することを考慮した場合、フロント側クラッチ４４及びリヤ側クラッチ３２の少なくとも一方のクラッチが、相対回転部材の回転速度が略同期していない状態でも係合又は半係合できるような同期機構付きのドグクラッチ或いは摩擦クラッチなどであれば、そのクラッチを先に係合することで４ＷＤ状態への移行を適切に実行することができる。従って、フロント側クラッチ４４がドグクラッチであり、リヤ側クラッチ３２が同期機構付きのドグクラッチ或いは摩擦クラッチであるような態様でも良い。又、ドグクラッチの形式は、電磁ドグクラッチに限らず、例えばスリーブを軸方向に移動させるシフトフォークを備え、電気制御可能な或いは油圧制御可能なアクチュエータによって、そのシフトフォークが駆動される形式のドグクラッチであっても良い。
【００８１】
ここで、フロント側クラッチ４４及びリヤ側クラッチ３２が何れも同期機構が付いていないドグクラッチである場合を考える。この場合、２ＷＤ_d状態にて前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行している状態では、フロント側クラッチ４４及びリヤ側クラッチ３２の各々は、何れも係合することが困難である。そこで、クラッチ制御部１０６は、２ＷＤ_d状態から前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行する場合には、前記二輪駆動時クラッチ係合制御の開始に先立ってリヤ側クラッチ３２を係合する。このようにすれば、前記二輪駆動時クラッチ係合制御が未だ実行されていない２ＷＤ_d状態では、リヤ側クラッチ３２における相対回転部材の回転速度は何れも略停止状態にあり、相対回転部材の回転速度が略同期している状態でリヤ側クラッチ３２を係合することができる。そして、前記二輪駆動時クラッチ係合制御の実行中にはフロント側クラッチ４４における相対回転部材の回転速度が略同期させられているので、前記二輪駆動時クラッチ係合制御中にフロント側クラッチ４４を係合して４ＷＤ状態へ移行することが可能となる。一方で、車両停止時や変速機１８がニュートラル状態であるときなどには、フロント側クラッチ４４がドグクラッチであっても係合することができる。その為、フロント側クラッチ４４が既に係合されている場合には、前記二輪駆動時クラッチ係合制御の実行によりリヤ側クラッチ３２における相対回転部材の回転速度が略同期させられているので、前記二輪駆動時クラッチ係合制御中にリヤ側クラッチ３２を係合して４ＷＤ状態へ移行することが可能となる。このように、フロント側クラッチ４４及びリヤ側クラッチ３２のうちの何れか一方のみが係合された２ＷＤ状態にて前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行し、その後、４ＷＤ状態へ移行することができる。
【００８２】
従って、前述の実施例では、２ＷＤ_d状態と４ＷＤ状態との切替えにて、本発明を説明したが、２ＷＤ状態と４ＷＤ状態との切替えであっても本発明は適用され得る。又、フロント側クラッチ４４及びリヤ側クラッチ３２のうちの一方のクラッチのみが備えられた車両においては、フロント側クラッチ４４及びリヤ側クラッチ３２のうちの何れか一方のみが既に係合された２ＷＤ状態と同等の状態を実現することができる。従って、前記断接機構は、フロント側クラッチ４４及びリヤ側クラッチ３２のうちの一方のクラッチのみを有するものであっても良い。尚、例えばリヤ側クラッチ３２を備えていない車両１０では、２ＷＤ状態において、第１カップリング６２及び第２カップリング６４が解放された状態であってもカップリングを構成する湿式多板クラッチの引き摺りが生じる為に、所定の回転要素を完全に回転停止させることができない可能性がある。その為、リヤ側クラッチ３２を備えることは、このような引き摺り等に因る回転を防止するということでは、有用である。
【００８３】
また、前述の実施例では、第１のクラッチ及び第２のクラッチを係合することで、左右の後輪１６Ｌ，１６Ｒの差動を制限したが、これに限らない。例えば、第１のクラッチ及び第２のクラッチを半係合することでも、左右の後輪１６Ｌ，１６Ｒの差動をある程度制限することができる。このようにしても、本発明の一定の効果は得られる。
【００８４】
また、前述の実施例では、車両１０は、前輪１４に常時動力が伝達され、後輪１６が副駆動輪となる構造となっているが、これに限らない。例えば、車両１０は、後輪１６に常時動力が伝達され、前輪１４が副駆動輪となる構造であっても構わない。例えば、車両１０は、ＦＲベースの四輪駆動車両であっても良い。
【００８５】
また、前述の実施例における図４，６のフローチャートでは、Ｓ３０において車両１０の走行状態が所定の外乱を受けた状態となったと判定され、Ｓ５０において４ＷＤへの移行が判断されない場合に、Ｓ６０(又はＳ６３，Ｓ６５，Ｓ６８)、及びＳ７０にて前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行する態様であったが、４ＷＤへの移行を判断することなく、Ｓ３０にて外乱判定が肯定された場合に、前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行する態様であっても良い。このような場合には、Ｓ４０，Ｓ５０は必ずしも必要でない。又、Ｓ３０における外乱判定では、前記式(４)−(６)に示すような予め定められた演算式を用いることに替えて、単に、左右の後輪１６Ｌ，１６Ｒの回転速度偏差が外乱判定閾値としての所定の回転差以上であるか否かに基づいて判定しても良い。又、Ｓ３０では、外乱判定に替えて、車両１０の走行状態が所定の外乱を受けると予測される状態となったか否かを判定し、Ｓ３０にて外乱予測判定が肯定された場合に、前記二輪駆動時クラッチ係合制御を実行する態様であっても良い。このようにしても、所定の外乱を受けた状態となったときに２ＷＤ_d状態を維持したまま後輪１６の左右両輪に対して差動制限を加えることができ、４ＷＤ状態へ移行することなく直進安定性を向上することができる。又、前記所定の外乱を受けると予測される状態とは、例えば所定の外乱を受け易いと考えられる、悪天候や路面状態などである。又、この悪天候や路面状態は、例えば公知のレーダークルーズ制御においてレーダセンサの測定が不安定となっていることによる悪天候判定、ワイパーの高速作動よる悪天候判定、スノーモードが選択されていることによる悪天候判定、Ｇセンサ９４等の検出値による凸凹路判定、路面μ値の推定や外気温の測定による低μ路判定などを用いて判定される。又、図４，６のフローチャートにおけるＳ１０，Ｓ２０，Ｓ３０の実行順が入れ替わっていても良い。このように、図４，６のフローチャートにおいて、各ステップの実行態様や実行順等は差し支えのない範囲で適宜変更することができる。
【００８６】
また、前述の実施例では、変速機１８として、遊星歯車式多段変速機、無段変速機、同期噛合型平行２軸式変速機(公知のＤＣＴ含む)などの種々の自動変速機を例示したが、この態様に限らない。例えば、変速機１８は、公知の手動変速機であっても良いし、又、変速機１８は必ずしも必要ない。又、不図示のトルクコンバータが備えられていることを前提として、推定駆動力Ｆpを算出する前記式(７)を例示したが、変速機１８やトルクコンバータが備えられていない場合には、それに合わせて前記式(７)が変更されることは言うまでもない。
【００８７】
また、前述の実施例では、駆動力源として燃料の燃焼によって動力を発生する内燃機関であるガソリンエンジン等を例示したが、例えば電動機等の他の原動機を単独で或いはエンジンと組み合わせて採用することもできる。
【００８８】
尚、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】
【００８９】
１０：四輪駆動車両
１２：エンジン(駆動力源)
１４(１４Ｌ，１４Ｒ)：前輪(主駆動輪)
１６(１６Ｌ，１６Ｒ)：後輪(副駆動輪)
２４：トランスファ
２８：プロペラシャフト(駆動力伝達軸)
３２：リヤ側クラッチ(断接機構、第４のクラッチ)
４４：フロント側クラッチ(断接機構、第３のクラッチ)
６２：第１カップリング(第１のクラッチ)
６４：第２カップリング(第２のクラッチ)
１００：電子制御装置(制御装置)
１０６：クラッチ制御部
【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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