(57)【要約】【課題】回転速度差検出手段により検出された回転速度差に応じてカップリングが伝達する伝達量を制御するカップリング制御手段とを備えた四輪駆動車の車両用駆動力配分制御装置において、エンジントルク低減制御を実行時のカップリング温度の過上昇を防止することにある。【解決手段】カップリング（９）の発熱量を算出する発熱量算出手段（２８）を備え、発熱量算出手段（２８）により算出された発熱量の単位時間当たりの増加量が設定値以上である場合には、カップリング制御手段（１５）により制御される伝達量を最小値とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
四輪駆動車の主副駆動輪におけるエンジンの駆動力の配分を制御する車両用駆動力配分制御装置であって、前記エンジンからの駆動力の伝達量を可変するカップリングと、前記エンジンの駆動力が主に伝達される主駆動輪と、前記カップリングを介して前記エンジンからの駆動力が伝達される副駆動輪と、前記エンジンのエンジントルクを制御するエンジン制御手段と、前記主駆動輪と前記副駆動輪との回転速度差を検出する回転速度差検出手段と、前記回転速度差検出手段により検出された回転速度差に応じて前記カップリングが伝達する伝達量を制御するカップリング制御手段とを備えた車両用駆動力配分制御装置において、前記カップリングの発熱量を算出する発熱量算出手段を備え、前記発熱量算出手段により算出された発熱量の単位時間当たりの増加量が設定値以上である場合には、前記カップリング制御手段により制御される伝達量を最小値とすることを特徴とする車両用駆動力配分制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用駆動力配分制御装置に係り、特に四輪駆動車の主副駆動輪におけるエンジンの駆動力の配分を制御する車両用駆動力配分制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、駆動源であるエンジンからの駆動力（トルク）を車両の走行状態に応じて駆動輪へ配分する駆動力配分制御装置を搭載しているものがある。
四輪駆動車（４ＷＤ）の駆動力配分制御装置においては、主駆動輪（前輪）に対して副駆動輪（後輪）の駆動力を制御する４ＷＤ機構を採用する車両が、他の４ＷＤ機構を採用する車両よりも需要が高まっている。これは、４ＷＤ機構への過大なトルクの入力に対して、電子制御式のカップリングがトルクリミッタの役割をすることで、４ＷＤ機構の軽量化が可能となり、これにより、燃費が他の４ＷＤ機構を採用する車両と比較して良いという理由からである。
このような駆動力配分制御装置としては、以下の先行技術文献がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−３５３７８号公報
【０００４】
特許文献１に係る駆動力配分装置は、温度状態且つエンジン回転オフタイム時間状態に応じて、温度センサの異常を判定し、主駆動輪と補駆動輪（副駆動輪）との駆動力配分する制御から主駆動輪のみに駆動力配分する制御に切り替えた際の車両走行の安定化を図るものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、車両の走行状態等から副駆動輪へ配分する駆動力を決定する４ＷＤ機構を採用する車両においては、電子制御式のカップリングに過大なトルクが入力された場合に、カップリング内の多板クラッチが差動することで伝達トルクが抑制されるが、このとき、多板クラッチは、発熱して焼損するおそれがある。このため、通常、このような状態を検出してフェールセーフ機能により多板クラッチの結合力を弱めて２ＷＤ状態とすることで、４ＷＤ機構の損傷を回避する制御が組み込まれている場合が多い。しかし、フェールセーフ機能が作動すると、本来の４ＷＤ機能が失われてしまうため、頻繁な介入は商品性の低下を招く要因となっていた。
このため、過大なトルクが入力された場合に、その発生源であるエンジンのエンジントルクを最適に制御すると同時に、電子制御式のカップリングのカップリングトルクを最適に制御することで、カップリングの発熱を抑制し、これにより、４ＷＤ機構の損傷を回避し、また、フェールセーフ制御の作動頻度を抑え、４ＷＤ機能維持を実現させることが可能な制御を考えられた。
しかしながら、カップリング前後差回転（ΔＮ）が大きく、上記の制御を作動させても、カップリングの発熱を十分に抑制できない場合、エンジン制御により４ＷＤ要求エンジントルクが十分にエンジントルクに反映されない場合、また、エンジン制御手段との通信回路の故障等の場合に、４ＷＤ機構が損傷してしまうおそれがあり、改善が望まれていた。
【０００６】
そこで、この発明は、電子制御式のカップリングを搭載する四輪駆動車において、エンジントルク低減制御を実行時のカップリング温度の過上昇を防止する車両用駆動力配分制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、四輪駆動車の主副駆動輪におけるエンジンの駆動力の配分を制御する車両用駆動力配分制御装置であって、前記エンジンからの駆動力の伝達量を可変するカップリングと、前記エンジンの駆動力が主に伝達される主駆動輪と、前記カップリングを介して前記エンジンからの駆動力が伝達される副駆動輪と、前記エンジンのエンジントルクを制御するエンジン制御手段と、前記主駆動輪と前記副駆動輪との回転速度差を検出する回転速度差検出手段と、前記回転速度差検出手段により検出された回転速度差に応じて前記カップリングが伝達する伝達量を制御するカップリング制御手段とを備えた車両用駆動力配分制御装置において、前記カップリングの発熱量を算出する発熱量算出手段を備え、前記発熱量算出手段により算出された発熱量の単位時間当たりの増加量が設定値以上である場合には、前記カップリング制御手段により制御される伝達量を最小値とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明は、電子制御式のカップリングを搭載する四輪駆動車において、エンジントルク低減制御を実行時のカップリング温度の過上昇を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は駆動力配分制御装置を搭載した車両の概略構成図である。（実施例）
【図２】図２は駆動力配分制御装置の制御ブロック図である。（実施例）
【図３】図３はエンジントルクリダクション制御開始時からの推定発熱量の単位時間当たりの増加量が大きいと２ＷＤモードに制御するフローチャートである。
【図４】図４はエンジントルクリダクション中の駆動力配分制御のタイムチャートである。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明は、電子制御式のカップリングを搭載する４輪駆動車において、エンジントルク低減制御を実行時のカップリング温度の過上昇を防止する目的を、カップリング温度上昇が急峻の場合に、カップリングトルクの伝達量を最小値に固定して実現するものである。
【実施例】
【００１１】
図１〜図４は、この発明の実施例を示すものである。
図１に示すように、四輪駆動車（４ＷＤ車：以下「車両」という）１には、駆動源としてのエンジン２と、このエンジン２に連結した変速機３とが搭載されている。
変速機３には、エンジン２の駆動力の配分を制御する駆動力配分制御装置５の一部を構成するトランスファ５が連結している。
このトランスファ５には、左側主駆動輪（左側前輪）６Ｌと右側主駆動輪（右側前輪）６Ｒとを取り付けた主駆動軸（前側車軸）７が接続している。左側主駆動輪６Ｌ及び右側主駆動輪６Ｒには、エンジン２の駆動力が主に伝達されるものである。
また、トランスファ５には、プロペラシャフト８の一端が接続している。このプロペラシャフト８の他端は、カップリング９を介して差動機１０が連結している。カップリング９は、電子制御式のカップリングであって、いわゆるトルク配分用クラッチであり、エンジン２からの駆動力の伝達量を可変するものである。
差動機１０には、左側副駆動輪（左側後輪）１１Ｌと右側副駆動輪（右側後輪）１１Ｒとを取り付けた副駆動軸（後側車軸）１２が接続している。左側副駆動輪１１Ｌ及び右側副駆動輪１１Ｒには、カップリング９を介してエンジン２からの駆動力が伝達される。
【００１２】
車両１は、走行状態等から左側副駆動輪（左側後輪）１１Ｌと右側副駆動輪（右側後輪）１１Ｒとへ配分する駆動力を決定する４ＷＤ機構を採用した構成である。
このため、車両１には、駆動力配分制御装置４を構成するように、エンジン制御手段（ＥＣＭ）１３と、回転速度差検出手段（ＡＢＳ）１４と、カップリング制御手段（４ＷＤ）１５と、変速機制御手段（ＡＴ）１６とを備える。
エンジン制御手段１３は、エンジン２と、カップリング制御手段１５と、エンジン２を介したアクセル開度センサ１７と、エンジン２を介したストップランプスイッチ１８とに接続する。このエンジン制御手段１３は、エンジン２のエンジントルクを制御するものであって、図２に示すように、エンジン回転速度情報を得るためのエンジン回転速度手段１３Ａを備えるとともに、入力側で、アクセル開度情報、ストップランプスイッチ情報、実エンジントルク、運転者要求トルクを得るとともに、出力側では、駆動モード情報と、４ＷＤ要求エンジントルクとを得る。
回転速度差検出手段１４は、カップリング制御手段１５と、左側主駆動輪６Ｌの回転速度を検出する左側主駆動輪速度検出センサ１９Ｌと、右側主駆動輪６Ｒの回転速度を検出する右側主駆動輪速度検出センサ１９Ｒと、左側副駆動輪１１Ｌの回転速度を検出する左側副駆動輪速度検出センサ２０Ｌと、右側副駆動輪１１Ｒの回転速度を検出する右側副駆動輪速度検出センサ２０Ｒとが接続している。この回転速度差検出手段１４は、主駆動輪６Ｌ、６Ｒと副駆動輪１１Ｌ、１１Ｒとの回転速度差（ΔＮ）を検出するものであって、図２に示すように、各車輪速度情報、制御実行中情報を得る。
カップリング制御手段１５は、図２に示すように、エンジン制御手段１３と、回転速度差検出手段１４と、カップリング９と、コンビネーションメータ２１と、駆動選択スイッチ２２と、変速機３に接続した変速機制御手段１６とが接続している。また、このカップリング制御手段１５は、図２に示すように、４輪駆動制御部２３と、駆動系保護制御部２４と、ＣＡＮ通信機能部２５と、フェイルセーフ制御部２６と、セルフダイアグノーシス機能部２７と、カップリング９の発熱量を算出する発熱量算出手段２８と、エンジントルクリダクション制御開始時からの推定発熱量を保存する記憶手段２９とを備える。このカップリング制御手段１５は、回転速度差検出手段１４により検出された回転速度差（ΔＮ）に応じてカップリング９が伝達する伝達量を制御する。
コンビネーションメータ２１は、４ＷＤオート（ＡＵＴＯ）表示灯点灯要求と、４ＷＤロック（ＬＯＣＫ）表示灯点灯要求とをする。
駆動選択スイッチ２２は、４ＷＤスイッチ３０と、ロック（ＬＯＣＫ）スイッチ３１とを備える。
【００１３】
この実施例に係る駆動力配分制御装置４は、発熱量算出手段２８により算出された発熱量の単位時間当たりの増加量が設定値以上である場合には、カップリング制御手段１５により制御される伝達量を最小値とする。即ち、カップリングトルク及び回転速度差（ΔＮ）から算出するカップリング９の発熱量からカップリング９の温度を推定し、過度の増加量が設定値以上に達した場合、フェイルセーフ制御により２ＷＤ状態に切り替えることで、カップリング温度の上昇によりカップリング９が損傷することを回避させる。
【００１４】
図３には、エンジントルクリダクション制御開始時からの推定発熱量の単位時間当たりの増加量が大きいと２ＷＤモードに制御するフローチャートを示す。
図３に示すように、駆動力配分制御装置４のプログラムがスタートすると（ステップＡ０１）、推定発熱量の単位時間当たりの増加量が設定値以上であるか否かを判断する（ステップＡ０２）。つまり、このステップＡ０２では、エンジントルクリダクション制御開始時からの推定発熱量を保存しておき、この保存した推定発熱量の値からの増加量にて判断を行う。上記の推定発熱量は、カップリングトルクと回転速度差（ΔＮ）とに基づいて、その積算値から算出される。上記の設定値は、カップリング９の損傷が回避でき且つ損傷のおそれがない場合に超えない値である。
このステップＡ０２がＹＥＳの場合には、２ＷＤモードに切替える（ステップＡ０３）（図４のＡ参照）。これにより、カップリング指令トルクが０［Ｎｍ］に固定されるため、カップリング温度の上昇の抑制が可能となり、カップリング９の損傷を回避できる。
このステップＡ０３の処理後、又は前記ステップＡ０２がＮＯの場合には、２ＷＤモードヘ切替中で且つ４ＷＤモードヘの復帰条件を満たしているか判定する（ステップＡ０４）。
このステップＡ０４がＹＥＳの場合には、４ＷＤモードに復帰する（ステップＡ０５）（図４のＢ参照）。このステップＡ０５において、４ＷＤモードヘの復帰条件は、回転速度差（ΔＮ）が設定値以下の状態が規定時間以上続いた場合である。この規定時間は、カップリング温度が常用使用可能な範囲まで低下するのに十分な時間とする。ここでの４ＷＤモードとは、カップリング指令トルクが０［Ｎｍ］で固定されておらず、駆動力配分制御により最適なカップリングトルクが指令されている状態を示す。
前記ステップＡ０５の処理後、又は前記ステップＡ０４がＮＯの場合には、プログラムをリターンする（ステップＡ０６）。
【００１５】
この結果、この実施例では、発熱量算出手段２８により算出された発熱量の単位時間当たりの増加量が設定値以上である場合には、カップリング制御手段１５により制御される伝達量を最小値とする。
これにより、カップリング温度の上昇が急峻の場合に、カップリングトルクの伝達量を最小値に固定することができ、カップリング温度の上昇の抑制が可能となり、カップリング９の損傷を回避することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
この発明に係る車両用駆動力配分制御装置を、四輪駆動車のみならず、二輪用や三輪用等の他の各種車両に適用可能である。
【符号の説明】
【００１７】
１  車両
２  エンジン
３  変速機
４  駆動力配分制御装置
５  トランスファ
６Ｌ  左側主駆動輪
６Ｒ  右側主駆動輪
９  カップリング
１０  差動機
１１Ｌ  左側副駆動輪
１１Ｒ  右側副駆動輪
１３  エンジン制御手段
１３Ａ  エンジン回転速度検出手段
１４  回転速度差検出手段
１５  カップリング制御手段
１６  変速機制御手段
１９Ｌ  左側主駆動輪速度検出センサ
１９Ｒ  右側主駆動輪速度検出センサ
２０Ｌ  左側副駆動輪速度検出センサ
２０Ｒ  右側副駆動輪速度検出センサ
２８  発熱量算出手段
【図１】
2015006835.tif 000003
【図２】
2015006835.tif 000004
【図３】
2015006835.tif 000005
【図４】
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