(57)【要約】    【課題】  四輪駆動車において、その走破性を損なうことなく、タイヤ径の変化に起因する循環トルクの発生を抑制することを課題とする。    【解決手段】  駆動源１４と、該駆動源１４の出力を主駆動輪車軸１８と従駆動輪車軸２４とに分配する駆動力伝達装置２２とを有する四輪駆動車において、主駆動輪１２Ｆと従駆動輪１２Ｒとの間の駆動力伝達系に、変速比が両駆動輪の所定の周速度比に対応する変速比に設定された変速手段２８を設けると共に、前記駆動力伝達系に作用する循環トルクを検出する循環トルク検出手段３２と、前記変速手段２８の変速比を制御する変速比制御手段３４とを備え、前記循環トルク検出手段３２の検出結果に基づき、循環トルクが低減されるように、前記変速手段２８の変速比を変更する。【選択図】    図１
2008213560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源と、該駆動源の出力を主駆動輪車軸と従駆動輪車軸とに分配する駆動力伝達装置とを有する四輪駆動車の制御装置であって、
主駆動輪と従駆動輪との間の駆動力伝達系に設けられ、変速比が両駆動輪の所定の周速度比に対応する変速比に設定された変速手段と、
前記駆動力伝達系に作用する循環トルクを検出する循環トルク検出手段と、
前記変速手段の変速比を制御する変速比制御手段とを有し、
前記変速比制御手段は、前記循環トルク検出手段の検出結果に基づき、循環トルクが低減されるように、前記変速手段の変速比を変更することを特徴とする四輪駆動車の制御装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載の四輪駆動車の制御装置において、
循環トルク検出手段は、駆動力伝達系の所定部位における伝達トルクを検出するトルク検出手段と、運転状態に応じて前記所定部位に伝達される駆動源からの駆動トルクを算出する駆動トルク算出手段とを有し、前記検出手段で検出した伝達トルクと前記算出手段で算出した駆動トルクとに基づき、循環トルクを検出することを特徴とする四輪駆動車の制御装置。
【請求項３】
前記請求項１に記載の四輪駆動車の制御装置において、
循環トルク検出手段は、駆動源からの駆動トルクが主駆動輪車軸と従駆動輪車軸とに均等に分配されている場合に、主駆動輪車軸と従駆動輪車軸の伝達トルクをそれぞれ検出する主駆動輪車軸トルク検出手段と従駆動輪車軸トルク検出手段とを有し、これらの検出手段で検出した両車軸の伝達トルクに基づき、循環トルクを検出することを特徴とする四輪駆動車の制御装置。
【請求項４】
前記請求項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、
路面の摩擦係数を検出する摩擦係数検出手段を有し、
前記変速比制御手段は、前記摩擦係数検出手段が検出する摩擦係数が所定の摩擦係数より小さいとき、前記変速手段の変速比をホールドすることを特徴とする四輪駆動車の制御装置。
【請求項５】
前記請求項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、
四輪駆動車の旋回を検出する旋回検出手段を有し、
前記変速比制御手段は、前記旋回検出手段が四輪駆動車の旋回を検出したとき、前記変速手段の変速比をホールドすることを特徴とする四輪駆動車の制御装置。
【請求項６】
前記請求項１〜５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、
前記変速比制御手段は、前記循環トルク検出手段によって検出した循環トルクの大きさに応じて前記変速手段の変速比を変更する場合において、その変更量が所定値以上の場合にのみ変更制御を実行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、四輪駆動車の走行を安定させる走行制御の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来、四輪駆動車において、主駆動輪と従駆動輪それぞれの周速度（接地面での接線方向の速度）が要求された周速度比（以下、「要求周速度比」と称する。）になるように構成されているものがある。
【０００３】
例えば、特許文献1に記載のものがある。この四輪駆動車においては、走行の安定性を向上させるために、前輪である主駆動輪と後輪である従駆動輪それぞれの周速度を略一致させる（すなわち、主駆動輪と従駆動輪の周速度比を略１：１にする）ときと、旋回時の走行の安定性を確保するために従駆動輪の周速度を主駆動輪の周速度に比べて増速させる（すなわち、主駆動輪と従駆動輪の周速度比を１：ｍ（ｍ＞１）にする）ときとがある。この要求周速度比を達成するために、主駆動輪車軸と従駆動輪車軸との間の駆動力伝達系に変速装置を有する。
【０００４】
当然ながら、主駆動輪と従駆動輪の周速度比を要求周速度比にするためには、主駆動輪の車軸と従駆動輪の車軸の回転速度比が要求周速度比を達成するために必要な回転速度比（以下「必要回転速度比」と称する。）になるようにしなければならない。
【０００５】
ところが、主駆動輪車軸と従駆動輪車軸の回転速度比を必要回転速度比に設定しても、駆動輪の径の変化によって主駆動輪と従駆動輪の周速度比が、例えば１：１などの要求周速度比から逸脱することがある。この駆動輪の径の変化は、例えば、タイヤ交換において本来取り付けるべきタイヤの径と異なる径のタイヤが装着されたとき、またはタイヤの磨耗、もしくは四輪駆動車の重心位置の移動によるタイヤに加わる荷重の変化などによって起こる。
【０００６】
このように駆動輪の径が変化し、主駆動輪と従駆動輪の周速度比が要求周速度比から逸脱すると、路面での摩擦に起因して両駆動輪間で所謂循環トルクが発生する。そして、この循環トルクが駆動力伝達系に駆動源からの本来の駆動トルクに加えて作用し、駆動力伝達系各部における回転抵抗を増大させる。その結果、動力の損失、すなわちエンジンの燃費性能の悪化や、発熱による耐久性の悪化等を招くことになる。
【０００７】
これに対処したものとして、例えば特許文献２のものがある。これは、主駆動輪と従駆動輪とに対して駆動力を配分する装置を有し、異径タイヤ（本来、装着されるべきタイヤの径と異なる径のタイヤ）が装着されたことを検出したとき、通常時（異径タイヤが装着されたことを検出していないとき）に比べて従駆動輪に配分する駆動力を小さくするものである。すなわち、実質的に四輪駆動から二輪駆動に切り替えることにより、上述の循環トルクが発生することを抑制している。
【０００８】
【特許文献１】特公平７−６４２１９号公報
【特許文献２】特公２００４−９０７０３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述の特許文献２に記載の四輪駆動車は、循環トルクの発生を抑制するために実質的に四輪駆動から二輪駆動に切り替えるため、四輪駆動車として要求されているオフロード等での走破性が損なわれる。
【００１０】
そこで、本発明は、四輪駆動車の走破性を損なうことなく、循環トルクの発生を抑制することができる四輪駆動車の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の課題を解決するために、本願の請求項１に記載の発明は、駆動源と、該駆動源の出力を主駆動輪車軸と従駆動輪車軸とに分配する駆動力伝達装置とを有する四輪駆動車の制御装置であって、主駆動輪と従駆動輪との間の駆動力伝達系に設けられ、変速比が両駆動輪の所定の周速度比に対応する変速比に設定された変速手段と、前記駆動力伝達系に作用する循環トルクを検出する循環トルク検出手段と、前記変速手段の変速比を制御する変速比制御手段とを有し、前記変速比制御手段は、前記循環トルク検出手段の検出結果に基づき、循環トルクが低減されるように、前記変速手段の変速比を変更することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の四輪駆動車の制御装置において、循環トルク検出手段は、駆動力伝達系の所定部位における伝達トルクを検出するトルク検出手段と、運転状態に応じて前記所定部位に伝達される駆動源からの駆動トルクを算出する駆動トルク算出手段とを有し、前記検出手段で検出した伝達トルクと前記算出手段で算出した駆動トルクとに基づき、循環トルクを検出することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の四輪駆動車の制御装置において、循環トルク検出手段は、駆動源からの駆動トルクが主駆動輪車軸と従駆動輪車軸とに均等に分配されている場合に、主駆動輪車軸と従駆動輪車軸の伝達トルクをそれぞれ検出する主駆動輪車軸トルク検出手段と従駆動輪車軸トルク検出手段とを有し、これらの検出手段で検出した両車軸の伝達トルクに基づき、循環トルクを検出することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明は、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、路面の摩擦係数を検出する摩擦係数検出手段を有し、前記変速比制御手段は、前記摩擦係数検出手段が検出する摩擦係数が所定の摩擦係数より小さいとき、前記変速手段の変速比をホールドすることを特徴とする。
【００１５】
さらにまた、請求項５に記載の発明は、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、四輪駆動車の旋回を検出する旋回検出手段を有し、前記変速比制御手段は、前記旋回検出手段が四輪駆動車の旋回を検出したとき、前記変速手段の変速比をホールドすることを特徴とする。
【００１６】
加えて、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５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、前記変速比制御手段は、前記循環トルク検出手段によって検出した循環トルクの大きさに応じて前記変速手段の変速比を変更する場合において、その変更量が所定値以上の場合にのみ変更制御を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、駆動源の出力を主駆動輪車軸と従駆動輪車軸とに分配して駆動する四輪駆動車において、いずれかの車輪のタイヤ径の変化により、主駆動輪と従駆動輪の周速度の比が要求された周速度比から逸脱して、主駆動輪と従駆動輪との間の駆動力伝達系に循環トルクが発生した場合に、循環トルク検出手段がこれを検出し、その検出結果に基づき、前記駆動力伝達系に設けられた変速手段の変速比が予め設定された変速比から変更される。
【００１８】
これにより、主駆動輪車軸と従駆動輪車軸の回転速度比が変更されることになるが、その場合、変速比の変更は循環トルクが低減されるように、換言すれば、主駆動輪と従駆動輪の周速度比が要求周速度比（例えば１：１）となるように行われる。したがって、タイヤ径が変化したことによる循環トルクが低減され、この循環トルクが作用することによる駆動力伝達系各部における回転抵抗の増大や、これに伴う動力損失によるエンジンの燃費性能の悪化、発熱による耐久性の悪化等の弊害が抑制される。
【００１９】
その場合に、請求項２に記載の発明によれば、駆動力伝達系の所定部位における伝達トルクを検出すると共に、運転状態に応じて前記所定部位に伝達される駆動源からの駆動トルクを算出し、例えば前者のトルクから後者のトルクを減算することにより循環トルクを求めるので、該循環トルクが、駆動源からの車両を駆動するための本来の駆動トルクの大きさに拘わらず、常に精度よく検出されることになり、前記弊害が効果的に抑制される。
【００２０】
また、請求項３に記載の発明によれば、駆動源からの駆動トルクが主駆動輪車軸と従駆動輪車軸とに均等に分配されている場合に、両者軸の伝達トルクをそれぞれ検出し、例えば主駆動輪車軸の伝達トルクから従駆動輪車軸の伝達トルクを減算することにより循環トルクを求めるので、駆動源から主駆動輪車軸と従駆動輪車軸とに分配された駆動トルクが常に相殺されることになって、駆動源からの運転状態に応じた駆動トルクを算出することなく、循環トルクが求められる。したがって、簡素な制御で前記弊害が抑制されることになる。
【００２１】
さらに、請求項４に記載の発明によれば、路面の摩擦係数が所定の摩擦係数より小さいとき、変速手段の変速比の変更を中止し、変速比をホールドする。これにより、路面摩擦係数が四輪駆動車がスリップするような低摩擦係数であるときに、変速比を変更して駆動輪の周速度が変化することによるスリップの発生が抑制される。
【００２２】
さらにまた、請求項５に記載の発明によれば、四輪駆動車の旋回中は、主駆動輪車軸と従駆動輪車軸それぞれの回転速度に基づく変速手段の変速比の変更を中止し、変速比をホールドする。これにより、旋回中に変速手段の変速比を変更して駆動輪の周速度が変化することが回避され、旋回時の走行安定性が向上する。
【００２３】
加えて、請求項６に記載の発明によれば、検出された循環トルクの大きさに応じて変速手段の変速比を変更する場合に、その変更量が所定値未満のときは変更制御を禁止する。これにより、変更すべき変速比の量が小さい場合、すなわち発生している循環トルクが小さく、特に問題とならないような場合に、その都度、変速比を変更して変更制御が頻繁に行われることが回避され、四輪駆動車の走行安定性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は本発明の一実施形態に係る四輪駆動車の制御装置を搭載した四輪駆動車の構成を概略的に示している。
【００２５】
図１に符号１０で示す車両は前側駆動輪１２Ｆと後側駆動輪１２Ｒとを有する四輪駆動車である。四輪駆動車１０は、駆動源であるエンジン１４と、エンジン１０の出力を駆動輪１２Ｆ、１２Ｒに伝達するためのトランスミッション１６と、トランスミッション１６からの駆動力を左右の前側駆動輪１２Ｆに車軸１８を介して伝達する前輪用デフ２０と、後側駆動輪１２Ｒに伝達する駆動力を取り出すトランスファ２２と、トランスファ２２からの駆動力を左右の後側駆動輪１２Ｒに車軸２４を介して伝達する後輪用デフ２６とを有する。この構成においては、前側駆動輪１２Ｆが主駆動輪となり、後側駆動輪１２Ｒが従駆動輪となる。
【００２６】
また、トランスファ２２と後輪用デフ２６は、変速機構２８を介して駆動連結されている。具体的には、トランスファ２２の出力軸に一端が連結された駆動力伝達軸３０ａの他端が変速機構２８の入力軸に連結され、変速機構２８の出力軸に一端が連結された駆動力伝達軸３０ｂ他端が後輪用デフ２６の入力軸に連結されている。
【００２７】
変速機構２８は、変速比、すなわち駆動力伝達軸３０ａと３０ｂの回転速度比を変更可能に構成されている。変速比は、駆動輪１２Ｆ、１２Ｒの周速度（接地面での接線方向の速度）の比が要求された比（要求周速度比）になるために必要な変速比（以下、「必要変速比」と称する。）である。確認すると、ここで言う「必要変速比」は、例えば要求周速度比が１：１になるような変速比、または要求周速度比が１：ｍ（ｍ＞１）になるような変速比であって、要求周速度比に対して１つ存在する変速比を言う。
【００２８】
このことを図２を用いて説明する。図２は、走行中の四輪駆動車１０を概略的に示している。図は、走行中、駆動輪１２Ｆ、１２Ｒそれぞれの周速度が車速に相当する同一の速度Ｖである場合、すなわち要求周速度比が１：１である場合を示している。
【００２９】
このとき、例えば前側駆動輪１２Ｆの半径がｒ１であって後側駆動輪１２Ｒの半径がｒ１と異なるｒ２である場合、前側の車軸１８の回転速度ＶＦと後側の車軸２４の回転速度ＶＲとの比（必要回転速度比＝ＶＦ：ＶＲ）をｒ２：ｒ１とする必要がある。
【００３０】
また、そのためには、駆動力伝達軸３０ａの回転速度Ｖ１に対する前側駆動輪１２Ｆの回転速度ＶＦの比と、駆動力伝達軸３０ｂの回転速度Ｖ２に対する後側駆動輪１２Ｒの回転速度ＶＲの比が等しいものとして、変速機構２８が、駆動力伝達軸３０ａの回転速度Ｖ１と駆動力伝達軸３２ｂの回転速度Ｖ２との比がｒ２：ｒ１になるように、すなわち変速比をｒ１／ｒ２（出力側回転速度Ｖ２／入力側回転速度Ｖ１）で維持する必要がある。
【００３１】
すなわち、この場合における必要変速比は、駆動輪１２Ｆ、１２Ｒそれぞれにおいて、周速度が同一になるような変速比である。なお、前側駆動輪１２Ｆと後側駆動輪１２Ｒの径ｒ１、ｒ２が同一である場合、変速比は１：１に設定される。
【００３２】
駆動輪１２Ｆ、１２Ｒの要求周速度比、車軸１８、２４の必要回転速度比、変速機構２８の必要変速比は、上述するように対応している。ところが、この対応関係が崩れて、循環トルクが発生することがある。
【００３３】
具体的に言うと、要求周速度比、必要回転速度比、必要変速比の対応関係は、駆動輪１２Ｆ、１２Ｒの径が一定であれば維持される。ところが、駆動輪１２Ｆ、１２Ｒの径が、例えば、タイヤ交換において本来取り付けるべきタイヤの径と異なる径のタイヤが装着されたとき、またはタイヤの磨耗、もしくは四輪駆動車の重心位置の移動によるタイヤに加わる荷重の変化などによって変化したとき、三者の対応関係は崩れる。
【００３４】
例えば、図２に示すように、前側駆動輪１２Ｆと後側駆動輪１２Ｒの半径それぞれがｒ１、ｒ２であって、各駆動輪の周速度が同一であることが要求されている場合、前述のように、要求周速度比は１：１、必要回転速度比はｒ２：ｒ１、必要変速比はｒ１／ｒ２である。
【００３５】
ここで、図３に示すように、前側駆動輪１２Ｆの半径がｒ１からｒ３（ｒ３＜ｒ１）に変化すると考える。
【００３６】
このとき、駆動力伝達軸３０ａの回転速度Ｖ１に対する前側駆動輪１２Ｆの回転速度ＶＦの比、及び駆動力伝達軸３０ｂの回転速度Ｖ２に対する後側駆動輪１２Ｒの回転速度ＶＲの比は変化せず、また変速機構２８の変速比もこの時点では変化していないから、前側駆動輪１２Ｆと後側駆動輪１２Ｒの回転速度の比はｒ２：ｒ１のままで、周速度比が要求周速度比である１：１から逸脱し、この場合、前側駆動輪１２Ｆの周速度は車速に相当する前記周速度Ｖよりも小さい周速度Ｖ’に、後側駆動輪１２Ｒの周速度は前記周速度よりも大きい周速度Ｖ”になる。
【００３７】
その結果、前側の車軸１８には回転方向のトルクが、後側の車軸２４には回転方向と逆方向のトルクが発生し、このトルクが、前側駆動輪１２Ｆと後側駆動輪１２Ｒとの間の車軸１８、２４及び駆動力伝達軸３０ａ、３０ｂでなる駆動力伝達系に循環トルクとして発生することになる。ここで、回転方向のトルクを正方向のトルクとすれば、この場合、図３に示すように、循環トルクは駆動力伝達軸３０ａ、３０ｂを前側から後側へ伝わることになる。
【００３８】
このような循環トルクの発生を抑制するためには、前側駆動輪１２Ｆの径がｒ１からｒ３に変化する図３に示す例においては、駆動輪１２Ｆの径がｒ１からｒ３変化したときに、前側車軸１８と後側車軸２４の回転速度比を、ｒ２：ｒ１から、ｒ２：ｒ３にすればよい。
【００３９】
すなわち、前側駆動輪１２Ｆの径がｒ１からｒ３に変化した後において、変速機構２８の変速比をｒ１／ｒ２からｒ３／ｒ２に変更すればよく、これにより、前側車軸１８と後側車軸２４の回転速度比がｒ２：ｒ１からｒ２：ｒ３に変化し、前側駆動輪１２Ｆと後側駆動輪１２Ｒの周速度の比が１：１に復帰して、循環トルクが発生する状態が解消される。
【００４０】
そのために、本発明の一実施形態に係る四輪駆動車１０は、図１に示すように、変速機構２８よりエンジン１４側の駆動力伝達軸３０ａが現に伝達しているトルクを検出するトルクセンサ３２と、エンジン１４の運転状態として回転速度とスロットル開度等の負荷とをそれぞれ検出するエンジン回転速度センサ３３ａ及びエンジン負荷センサ３３ｂと、トランスミッション１６の変速段を検出する変速段センサ３３ｃと、変速機構２８の変速比を制御する制御装置３４とを有する。なお、トルクセンサ３２は、前記駆動力伝達軸３０ａの伝達トルクを検出するものに限らず、前側の車軸１８から後側の車軸２４に至る駆動力伝達系のいずれかの部位で伝達トルクを検出するものであればよい。
【００４１】
制御装置３４は、前記各センサが検出したが伝達トルク、エンジン回転速度、エンジン負荷及び変速段を入力し、これらの値に基づいて、変速機構２８の変速比を循環トルクが解消されるようにように変更する。上述の例で言うと、前側駆動輪１２Ｆの径がｒ１からｒ３に変化した後、２つの車軸１８、２４の回転速度比がｒ２：ｒ３に、変速比がｒ３／ｒ２になるようにする。
【００４２】
以下、制御装置３４が行う循環トルクの発生を抑制するための変速機構２８の変速比を変更するための制御の一例の流れを、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。図４に示すフローチャートの制御は、四輪駆動車１０が始動されてから開始される。
【００４３】
まず、ステップＳ１００において、制御装置３４は、前記各センサ３２、３３ａ〜３３ｃからの信号を入力し、駆動力伝達軸３０ａが伝達しているトルク、エンジン１４の回転速度及び負荷、並びにトランスミッション１６の変速段を読み込む。
【００４４】
次に、ステップＳ１１０において、制御装置３４は、駆動力伝達軸３０ｂに伝達されるエンジン１４からのトルクに基づく駆動トルクを算出する。この算出は、この実施形態では、まずステップＳ１００で読み込んだエンジン回転速度及びエンジン負荷と予め記憶しているエンジン特性マップとからエンジン出力トルクを求め、そのトルクに、トランミッション１６の現在の変速段の変速比と、トランスファ２２による後側駆動輪１２Ｒ側へのトルク分割比を積算することにより求めるようになっている。
【００４５】
なお、駆動トルクの算出は、上記以外に、例えばトランスミッション１６の出力トルクを検出し、これにトランスファ２２による後側駆動輪１２Ｒ側へのトルク分割比を積算することにより求める方法等も可能である。
【００４６】
続いて、ステップＳ１２０において、前記ステップＳ１００で読み込んだ伝達トルクから、上述のようにして求めたエンジン１４からのトルクに基づく駆動トルクを減算する。その場合、駆動力伝達系に循環トルクが発生していなければ、伝達トルクは駆動トルクに等しく、差は０となるが、循環トルクが発生している場合には、その大きさが、方向も含めて算出されることになる。
【００４７】
その後、ステップＳ１３０において、前記循環トルクが解消されるように変速機構２８の変速比の変更量を算出する。この変更量の算出は、予め循環トルクの大きさ及び方向と変速比の変更量との対応関係を求めてマップとして記憶しておき、このマップに、上述のようにして求められた循環トルクの大きさ及び方向を当てはめて読み出すことにより行われる。前記例の場合、変速比の変更量として、（ｒ３／ｒ２）−（ｒ１／ｒ２）に相当する値が読み出される。
【００４８】
次に、ステップＳ１４０において、制御装置３４は、前記変速比の変更量の絶対値が所定値以上か否かを判定し、所定値未満の場合には、変速比の変更制御を行わず、ステップＳ１００にリターンする。これは、駆動輪１２Ｆ、１２Ｒの径の変化に起因する循環トルクが小さく、特に問題とならない場合は、それを解消するための変速比の制御を行うよりも、制御の安定性を維持する方が望ましいからである。
【００４９】
前記変速比の変更量が所定値以上の場合は、ステップＳ１５０において、制御装置３４は、変速機構２８の変速比を、ステップＳ１３０で算出した変更量だけ変更する。前記例の場合、現変速比ｒ１／ｒ２に、変更量（ｒ３／ｒ２）−（ｒ１／ｒ２）を加算することにより変速比がｒ３／ｒ２に変更され、その変速比となるように、変速機構２８に制御信号が出力される。
【００５０】
この変速比ｒ３／ｒ２は、前側駆動輪１２Ｆの径がｒ１からｒ３に変化した場合に、前側駆動輪１２Ｆと後側駆動輪１２Ｒの周速度比を、径が変化する前の所定の周速度比（１：１）に復帰させる変速比であるが、この場合、ｒ３＜ｒ１であるから、変速比は小さくなる方向に変更され、これにより、後側駆動輪１２Ｒの回転速度が相対的に減少し、前側駆動輪１２Ｆの回転速度が相対的に増大して、周速度比が、径が変化する前の周速度比に復帰され、循環トルクが発生する状態が解消される。
【００５１】
次に、エンジン１４からの駆動トルクが前側駆動輪１２Ｆと後側駆動輪１２Ｒとに均等に分割される場合に適用される第２の実施形態について説明する。
【００５２】
図５に示すように、この実施形態では、図１の実施形態における駆動力伝達軸３０ａの伝達トルクを検出するセンサ３２や、エンジン１４からの駆動力を求めるために必要なエンジンの回転速度、負荷、トランスミッション１６の変速段等を検出するセンサ３３ａ〜３３ｃに代え、前側駆動輪１２Ｆの車軸１８の伝達トルクを検出する前側トルクセンサ３２ａと、後側駆動輪１２Ｒの車軸２４の伝達トルクを検出する後側トルクセンサ３２ｂとが備えられ、これらのセンサからの信号に基づいて、制御装置３４が変速機構２８の変速比を制御するようになっている。その他の構成は、図１に示す実施形態と同じであり、対応する構成要素は同一の符号を用いて示している。
【００５３】
この実施形態では、制御装置３４は図６に示すフローチャートに従って変速比の制御を行う。
【００５４】
まず、ステップＳ２００において、制御装置３４は、前側トルクセンサ３２ａ及び後側トルクセンサ３２ｂとからの信号を入力し、前側の車軸１８に伝達されているトルクと、後側の車軸２４に伝達されているトルクを読み込む。
【００５５】
次に、ステップＳ２１０において、制御装置３４は、ステップＳ２００で検出した前側の車軸１８に伝達されているトルクから後側の車軸２４に伝達されているトルクを減算することにより、駆動力伝達系に発生している循環トルクを算出する。
【００５６】
駆動力伝達系に循環トルクが発生しておらず、両車軸１８、２４にエンジン１４からの駆動トルクだけが伝達されているときは、それらのトルクは大きさ及び方向が同じであるから、前記の減算による差は０となる。これに対して、駆動力伝達系に循環トルクが発生している場合は、前側の車軸１８と後側の車軸２４に、循環トルクとして大きさが同じで方向が反対のトルクが作用しているから、前記の減算により、循環トルクの大きさの２倍の値が得られることになり、それを１／２することにより、車軸１８，２４に作用している循環トルクの大きさが方向も含めて求められる。
【００５７】
そして、ステップＳ２２０〜Ｓ２４０において、制御装置３４は、前記ステップＳ２１０で得られた循環トルクが解消されるように、変速機構２８の変速比の変更量を算出し、変更量が所定値以上の場合に、変速機構２８に対して算出した変更量だけ変速比を変更するように信号を出力することになるが、この制御は前記実施形態についての図４のフローチャートのステップＳ１３０〜Ｓ１５０と同様に行われ、これにより、前記実施形態と同様に、駆動輪の径が変化した場合に、周速度比が所定の周速度比に復帰され、循環トルクが発生する状態が解消される。
【００５８】
以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されない。
【００５９】
例えば、以上の実施形態では、変速比の変更量が所定値以上の場合に、その変更制御を実行するように構成したが、さらに、その状態が所定時間継続した場合に初めて変更制御を実行するようにしてもよい。
【００６０】
これは、駆動輪の径の変化が瞬間的なもの（例えば、走行中において１つの駆動輪が路面上の物体を乗り越えたときなど）であるかまたは長期的なもの（例えば、タイヤの磨耗など）であるかを判別するためである。これにより、駆動輪の径の変化が比較的大きく長期的なときにのみ変速機構２８の変速比の変更制御が実行され、その結果、四輪駆動車１０の走行安定性を維持しつつ、循環トルクの発生が効果的に抑制されることになる。
【００６１】
また、以上の実施形態では、循環トルクの大きさと方向とを検出し、それに応じて予め求められた対応関係に基づいて変速比の変更量を決定するように構成したが、循環トルクの状況をモニタリングしながら、その値が０になるように、変速比を徐々に変更するようにしてもよい。
【００６２】
さらに、図７にフローチャートを示す制御例のように、制御装置３４は、例えば図４のフローチャートのステップＳ１４０、又は図６のフローチャートのステップＳ２３０に続いて、路面の摩擦係数を検出し（ステップＳ３００）、該摩擦係数が所定値以上か否かを判定して（ステップＳ３１０）、以上の場合にのみ変速機構２８の変速比を変更する制御を行うようにしてもよい（ステップＳ３２０）。
【００６３】
理由は、路面摩擦係数が四輪駆動車がスリップするような摩擦係数であるとき（所定の摩擦係数より小さいとき）、変速手段の変速比を変更して主駆動輪（車軸）と従駆動輪（車軸）の回転速度が変化すると、それによりスリップの発生を助長することがあるためである。
【００６４】
路面の摩擦係数は、カーナビゲーションシステムの道路情報、外気温度、外気湿度などの複数の情報からおおよそ推測できる。外気温度や外気湿度を知るためには、温度センサや湿度センサを設ければよい。四輪駆動車がスリップしやすくなる所定の摩擦係数は実験的に求めることができる。
【００６５】
また、図８にフローチャートを示す制御例のように、制御装置３４は、例えば図４のフローチャートのステップＳ１４０、又は図６のフローチャートのステップＳ２３０に続いて、ハンドル舵角を検出するセンサからの信号を入力し（ステップＳ４００）、該ハンドル舵角が所定値以下か否かを判定して（ステップＳ４１０）、以下の場合、すなわち直進中のみ変速機構２８の変速比を変更する制御を行うようにしてもよい（ステップＳ４２０）。
【００６６】
理由は、四輪駆動車の旋回中、変速手段の変速比を変更すると主駆動輪（車軸）と従駆動輪（車軸）の回転数が変化し、それにより四輪駆動車の安定した旋回を妨げる可能性があるためである。
【００６７】
最後に、本発明は、変速手段の構成は限定しないが、主駆動輪車軸と従駆動輪車軸の回転速度比があらゆる値にもなりうることから、すなわち駆動輪の径の変化が段階的なものでなく連続的なものであることから、変速手段は無段階に変速可能なものが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以上のように本発明によれば、四輪駆動車としての走破性を損なうことなく、タイヤ径の変化に起因する循環トルクによる燃費性能の悪化や耐久性の悪化が防止され、したがって、四輪駆動車の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の一実施形態に係る四輪駆動車の制御装置を含む四輪駆動車の構成を概略的に示す図である。
【図２】走行中の四輪駆動車を概略的に示す斜視図である。
【図３】循環トルクが発生する状態の四輪駆動車を概略的に示す図である
【図４】循環トルクの発生を抑制するための制御装置の制御を示すフローチャートである。
【図５】本発明の他の実施形態に係る四輪駆動車の制御装置を含む四輪駆動車の構成を概略的に示す図である。
【図６】同実施形態における循環トルクの発生を抑制するための制御装置の制御を示すフローチャートである。
【図７】変速比変更制御の他の例を示すフローチャートである。
【図８】変速比変更制御のさらに他の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７０】
１０  四輪駆動車
１４  駆動源（エンジン）
１８  主駆動輪車軸（前側車軸）
２２  駆動力伝達装置（トランスファー）
２４  従駆動輪車軸（後側車軸）
２８  変速手段（変速機構）
３２、３２ａ、３２ｂ、３３ａ〜３３ｃ  循環トルク検出手段（センサ）
３４  変速比制御手段（制御装置）
【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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【図８】
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