(57)【要約】【課題】駆動手段である電動モータ２０ａと駆動輪２１ｂを連結する駆動力伝達機構内にクラッチ２０ｃを備え、駆動手段２０ａの駆動力を結合させたクラッチ２０ｃを介して駆動輪２１ｂ側へ伝達する車両用駆動装置において、クラッチ２０ｃの結合時におけるショックの発生を防止する。【解決手段】電動モータ２０ａと駆動輪２１ｂを駆動力伝達可能に連結する駆動力伝達機構内に備えたクラッチ２０ｃを、駆動輪２１ｂの駆動に際しては、電動モータ２０ａの駆動開始から所定時間経過した時点で結合することにより、クラッチ２０ｃの結合時の、電動モータ２０ａの回転速度と車輪速とを略同期させて、クラッチ２０ｃの結合時におけるショックの発生を防止する。【選択図】　　図１
2004096954.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動手段である電動モータと駆動輪を駆動力伝達可能に連結する駆動力伝達機構内にクラッチを備え、同クラッチを結合した状態で前記電動モータの駆動力を前記駆動輪に伝達して同駆動輪を駆動させる車両用駆動装置であり、前記駆動輪の駆動に際しては、前記電動モータの駆動開始から所定時間経過した時点で前記クラッチを結合することを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用駆動装置において、前記電動モータを駆動するに際しては同電動モータが前記駆動輪の車輪速に応じた回転速度になる電圧を選択し、選択された電圧を前記電動モータに印加することによって、同電動モータを駆動させることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用駆動装置において、選択される前記電圧は前記電動モータの駆動開始時点での温度に基づいて補正することを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用駆動装置であり、当該車両用駆動装置が有するクラッチは電磁クラッチであることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両用駆動装置において、前記電磁クラッチは、摩擦クラッチを主体とする電磁パイロット式の電磁クラッチ装置であることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両用駆動装置であり、当該駆動装置は前後輪駆動車を構成する補助駆動装置であって、前後輪駆動車を構成する主駆動装置とともに作動して車両を前後両輪駆動の走行状態を形成するものであることを特徴とする車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用駆動装置の一形式として、駆動手段である電動モータと駆動輪を駆動力伝達可能に連結する駆動力伝達機構内にクラッチを備え、クラッチを結合した状態で電動モータの駆動力を駆動輪に伝達して駆動輪を駆動させる形式の車両用駆動装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１にて提案されている車両用駆動装置は、例えば、前後輪駆動車の補助駆動装置として採用され、必要時、例えば滑りやすい路面での発進時や主駆動輪がスリップした時等に主駆動装置と共に駆動して、車両を前後両輪駆動（例えば四輪駆動）の走行状態を形成するものである。また、前後輪のいずれか一方の単独駆動（例えば二輪駆動）の走行状態を形成する場合には、補助駆動装置の駆動手段を非駆動にするとともにクラッチの結合を解除して、補助駆動装置の駆動手段である電動モータと駆動輪の駆動力伝達可能な連結状態を遮断するものである。
【０００４】
当該駆動装置においては、前後輪のいずれか一方の単独駆動（例えば二輪駆動）の走行時には、クラッチの結合を解除して駆動手段である電動モータと駆動輪との駆動力伝達可能な連結を遮断することから、非駆動の駆動輪側から駆動手段である電動モータ側へのトルク伝達を遮断し得て、同駆動輪側から駆動手段である電動モータ側への伝達トルクに起因するトラブルを解消し得るようになっている。
【０００５】
このように、当該形式の車両用駆動装置を駆動するに当たっては、電動モータの駆動に対応してクラッチを結合することが不可欠であるが、クラッチの結合時に、電動モータの回転速度と駆動輪側の車輪速に大きな回転数差があると、クラッチで大きなショックが発生することになる。このため、駆動装置を駆動する際のクラッチの結合時には、大きなショックの発生をできるかぎり抑制することが望まれ、上記特許文献１にて提案されている車両用駆動装置においても、クラッチの結合時におけるショックの発生を抑制する２つの対策が提案されている。
【０００６】
ショックの発生を抑制する第１の対策は、駆動装置の駆動時、クラッチを結合してから電動モータの出力トルクを徐々に立ち上げるようにする手段であり、第２の対策は、駆動装置の駆動前に、電動モータの回転速度が車輪速に相当する速度に等しくなるように電動モータを空転させて、電動モータの回転速度が車輪速に相当する速度に等しくなった時点でクラッチを結合する手段である。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−２４３６０８号公報（第１頁、図１、図２）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ショックの発生を抑制する上記した両対策は、いずれも、電動モータの回転速度が車輪速に相当する速度に近似しまたは一致した時点でクラッチの結合を完了させることによって、クラッチ結合時のショックの発生を防止または大きく抑制するものである。
【０００９】
しかしながら、ショックの発生を抑制する両対策においては、その第２の対策にあっては、電動モータの回転速度を検出するための検出手段が不可欠で、車両用駆動装置に検出手段を配設しなければならない点でコスト的に不利である。また、その第１の対策にあっては、電動モータの回転速度を検出するための検出手段を必要としない点では有利であるが、電動モータの回転速度の検出手段に替わる手段として、下記に示す極めて複雑で面倒な制御手段を採っている。
【００１０】
すなわち、当該制御手段は、車輪速と角加速度とに基づいて車輪速のその後の変化を予測する方程式を演算すること、この予測方程式と電動モータの速度立上り特性とから電動モータの回転速度が車輪速に相当する速度に等しくなるまでに要する時間を演算すること、当該時間に相当する所定時間電動モータを空転させること、電動モータを所定時間空転した後一時停止した状態でクラッチを入れること、その後電動モータを再起動して出力トルクを徐々に立上げること等の多くの事項を一体に組合わせた制御手段である。
【００１１】
従って、本発明の目的は、当該形式の車両用駆動装置におけるクラッチ結合時のショックの発生を抑制する対策として、電動モータの回転速度を検出するための検出手段が不要でコスト的に有利であって、かつ、複雑で面倒な制御手段が不要で簡単な制御で済む、ショックの発生を抑制する対策を提供しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は車両用駆動装置に関するもので、本発明に係る車両用駆動装置は、駆動手段である電動モータと駆動輪を駆動力伝達可能に連結する駆動力伝達機構内にクラッチを備え、同クラッチを結合した状態で前記電動モータの駆動力を前記駆動輪に伝達して同駆動輪を駆動させる車両用駆動装置であって、前記駆動輪の駆動に際しては、前記電動モータの駆動開始から所定時間経過した時点で前記クラッチを結合することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明に係る車両用駆動装置においては、前記電動モータを駆動するに際しては同電動モータが前記駆動輪の車輪速に応じた回転速度になる電圧を選択し、選択された電圧を前記電動モータに印加することによって同電動モータを駆動させるようにすることができる。また、当該電圧を選択するに当たっては、前記電動モータの駆動開始時点での温度に基づいて補正するようにすることができる。
【００１４】
本発明に係る車両用駆動装置においては、前記クラッチとして電磁クラッチを採用することができ、特に、摩擦クラッチを主体とする電磁パイロット式の電磁クラッチ装置を採用することが好ましい。クラッチとして電磁クラッチを採用した車両用駆動装置は、前後輪駆動車を構成する補助駆動装置として好適に採用することができて、主駆動装置と共働して、車両を前後両輪駆動の走行状態を形成することができる。
【００１５】
【発明の作用・効果】
本発明に係る車両用駆動装置においては、クラッチの結合時におけるショックの発生を防止または大きく抑制すべく、駆動輪の駆動に際しては、電動モータの駆動開始から所定時間経過した時点でクラッチを結合させるものである。電動モータの回転速度は、駆動開始時から漸次早くなって駆動輪の車輪速に応じた回転速度に漸次近くなる。このため、電動モータを所定時間駆動させると、電動モータの回転速度は駆動輪の車輪速に応じた回転速度に同期しまたは同期に近似し、この状態でクラッチを結合すれば、クラッチの結合時におけるショックの発生を防止または大きく抑制することができる。
【００１６】
このように、当該ショックの発生の抑制手段は、電動モータの回転速度を検出するための検出手段が不要であるとともに、複雑かつ面倒な制御手段が不要であることから、従来のショックの発生の抑制手段に比較してコスト的に極めて有利である。
【００１７】
本発明に係るショックの発生の抑制手段を採る場合、電動モータを駆動するに当たって、電動モータが駆動輪の車輪速に応じた回転速度になる電圧を選択し、選択された電圧を電動モータに印加することによって同電動モータを駆動させるようにすれば、車輪速の大小の如何にかかわらず、電動モータの回転速度を駆動輪の車輪速に応じた回転速度に一層同期または同期に近似させることができて、クラッチの結合時におけるショックの発生を防止または大きく抑制することができる。また、当該電圧を選択するに当たっては、電動モータの駆動開始時点での温度に基づいて補正するようにすれば、電動モータの回転速度と駆動輪の車輪速に応じた回転速度とを一層高い精度で同期させることができる。
【００１８】
本発明に係る車両用駆動装置において、前記クラッチとして電磁クラッチ装置、特に、摩擦クラッチを主体とする電磁パイロット式の電磁クラッチ装置を採用すれば、前後輪駆動車を構成する補助駆動装置として好適に採用することができる。これにより、本発明に係る車両用駆動装置である補助駆動装置は主駆動装置と共働して車両を前後両輪駆動の走行状態に形成することができ、この際、クラッチの結合時におけるショックの発生を解消することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明は、車両用駆動装置に関するものである。図１は、本発明の一例に係る駆動装置を補助駆動装置に採用して構成した前後輪駆動車を示している。当該前後輪駆動車は、主駆動輪である前輪側を駆動する主駆動装置１０と、補助駆動輪である後輪側を駆動する補助駆動装置２０と、補助駆動装置２０を制御する制御装置３０を備えている。当該前後輪駆動車においては、補助駆動装置２０が本発明に係る車両用駆動装置の一実施形態である。
【００２０】
当該前後輪駆動車を構成する主駆動装置１０は、内燃機関であるエンジン１１を備えている。主駆動装置１０においては、エンジン１１の駆動力は、トランスミッション１２、減速ギヤ列１３、および、フロントディファレンシャル１４を経て各ドライブシャフト１５に分配され、各ドライブシャフト１５にて前輪１６が駆動される。また、主駆動装置１０は、ジェネレータ１７を備え、ジェネレータ１７はエンジン１１にて駆動して発電し、発電された電力はバッテリー１８に蓄電される。蓄電された電力は、後述する補助駆動装置２０を構成する駆動手段である電動モータ２０ａの駆動エネルギーとして供給される。
【００２１】
補助駆動装置２０は、電動モータ２０ａ、減速ギヤ列２０ｂ、電磁クラッチ装置２０ｃおよびリヤディファレンシャル２０ｄを備えている。補助駆動装置２０においては、減速ギヤ列２０ｂ、電磁クラッチ装置２０ｃおよびリヤディファレンシャル２０ｄが駆動力伝達機構を構成していて、電磁クラッチ装置２０ｃは減速ギヤ列２０ｂ内の入力側と出力側間に配設されている。当該補助駆動装置２０においては、電磁クラッチ装置２０ｃとして電磁パイロット式の電磁クラッチ装置が採用されている。
【００２２】
当該補助駆動装置２０において、電動モータ２０ａは必要時、制御装置３０からの指令信号に基づいて電力の供給を受けて駆動するもので、電磁クラッチ装置２０ｃが結合状態にある場合には、電動モータ２０ａの駆動力は、減速ギヤ列２０ｂの入力側から電磁クラッチ装置２０ｃを介して減速ギヤ列２０ｂの出力側へ伝達され、減速ギヤ列２０ｂの出力側からリヤディファレンシャル２０ｄに伝達される。伝達された駆動力は、リヤディファレンシャル２０ｄにて各ドライブシャフト２１ａに分配されて、各ドライブシャフト２１ａにて後輪２１ｂが駆動される。
【００２３】
制御装置３０は、前後両輪駆動（４ＷＤ）を選択する４ＷＤスイッチの状態を検出するスイッチセンサＳ１、スロットル開度センサＳ２、車輪速センサＳ３、シフトポジションセンサＳ４、電動モータの温度を検出する温度センサＳ５等に接続されているもので、ＭＰＵ（マイクロプロセッサ）および駆動回路を備えている。ＭＰＵは、ＣＰＵおよびメモリーを備え、メモリーは、電磁クラッチ装置２０ｃや電動モータ２０ａ等を制御する制御プログラムやデータを保持している。制御装置３０においては、各センサＳ１〜Ｓ５から出力される検出信号を、インタフェースを介して取込み、ＭＰＵは、取込んだ各検出信号に基づいて補助駆動装置２０の作動すべき状態を判定し、補助駆動装置２０を作動すべきであると判定した場合には、電動モータ２０ａや電磁クラッチ装置２０ｃを動作すべき指令信号を、インタフェースを介して駆動回路に出力する。
【００２４】
駆動回路は、ＭＰＵからの指令信号に基づいて、電磁クラッチ装置２０ｃのＯＮ（結合）−ＯＦＦ（遮断）を制御するとともに、電動モータ２０ａに対する電力の供給を制御するもので、ＭＰＵが補助駆動装置２０を作動すべきであると判定した場合には、ＭＰＵからの指令信号に基づいて、設定された電圧の電力を電動モータ２０ａに供給するとともに電磁クラッチ装置２０ｃをＯＮする。これにより、補助駆動装置２０は駆動して、各ドライブシャフト２１ａを介して後輪２１ｂ側を駆動させ、車両を前後輪駆動状態に形成する。
【００２５】
しかして、補助駆動装置２０の駆動力伝達機構を構成する電磁クラッチ装置２０ｃは、図２に示す電磁パイロット式の電磁クラッチ装置である。当該電磁クラッチ装置２０ｃはそれ自体公知のもので、アウタハウジング２２、インナシャフト２３、メインクラッチ２４、パイロットクラッチ機構２５、およびカム機構２６にて構成されている。アウタハウジング２２とインナシャフト２３は、互いに同心的かつ回転可能に支持されているもので、アウタハウジング２２とインナシャフト２３が形成する環状空間部に、メインクラッチ２４、カム機構２６、およびパイロットクラッチ機構２５がこの順序で配設されている。
【００２６】
メインクラッチ２４は、多数のアウタプレート２４ａとインナプレート２４ｂからなるもので、各アウタプレート２４ａはアウタハウジング２２の内周側に一体回転可能に組付けられ、かつ、各インナプレート２４ｂはインナシャフト２３の外周側に一体回転可能に組付けられている。各アウタプレート２４ａと各インナプレート２４ｂは、互いに交互に配置されていて、押圧力の作用にて互いに摩擦係合するとともに、高い所定の押圧力の作用を受けた場合には互いに結合状態を形成する。
【００２７】
パイロットクラッチ機構２５は、アウタハウジング２２のリヤカバー２２ａにヨークを介して回転可能に組付けられている電磁コイル２５ａと、リヤカバー２２ａの内面側に組付けられている摩擦クラッチ２５ｂと、摩擦クラッチ２５ｂのリヤカバー２２ａの反対側に位置するアーマチャ２５ｃとからなり、摩擦クラッチ２５ｂを構成する各アウタプレートはアウタハウジング２２の内周側に一体回転可能に組付けられ、かつ、各インナプレートは後述するカム機構２６を構成する第１カム部材２６ａの外周に一体回転可能に組付けられている。各アウタプレートと各インナプレートは交互に位置して、互いに相対回転可能である。アーマチャ２５ｃは、アウタハウジング２２の内周側に一体回転可能に組付けられているもので、電磁コイル２５ａへの電流の印加によって発生する磁力の作用によって摩擦クラッチ２５ｂ側に吸引されて、摩擦クラッチ２５ｂを摩擦係合すべく機能する。
【００２８】
カム機構２６は、パイロットクラッチ機構２５とメインクラッチ２４間に配設されているもので、第１カム部材２６ａ、第２カム部材２６ｂおよびカムフォロアー２６ｃを備えている。第１カム部材２６ａは、インナシャフト２３上に回転可能に組付けられていて、その外周側には、摩擦クラッチ２５ｂを構成する各インナプレートが一体回転可能に組付けられている。第２カム部材２６ｂは、インナシャフト２３上に一体回転可能に組付けられてメインクラッチ２４とアーマチャ２５ｃ間に位置している。これらの各カム部材２６ａ，２６ｂの互いに対向する対向面には、複数のカム溝が形成されていて、カム溝にカムフォロアー２６ｃが嵌合されている。
【００２９】
当該電磁クラッチ装置２０ｃにおいては、アウタハウジング２２が減速ギヤ列２０ｂを構成する入力側の駆動軸２７ａに駆動力伝達可能に連結し、かつ、インナシャフト２３が出力側の駆動軸２７ｂに駆動力伝達可能に連結していて、駆動軸２７ｂに設けた出力ギヤ２７ｃがリヤディファレンシャル２０ｄのリングギヤ２７ｄに噛合している。電磁クラッチ装置２０ｃは、この状態で減速ギヤ列２０ｂの入力側と出力側間に配設されている。
【００３０】
当該電磁クラッチ装置２０ｃは、パイロットクラッチ機構２５の電磁コイル２５ａに電流を印加することによって作動する。パイロットクラッチ機構２５の電磁コイル２５ａに電流が印加されると、発生する磁力の作用によってアーマチャ２５ｃが摩擦クラッチ２５ｂ側に吸引されて、摩擦クラッチ２５ｂを摩擦係合する。この結果、アウタハウジング２２とインナシャフト２３間に回転差がある場合には、カム機構２６を構成する両カム部材２６ａ，２６ｂ間に相対回転が発生して、カムフォロアー２６ｃが第２カム部材２６ｂをメインクラッチ２４側に押圧し、第２カム部材２６ｂはメインクラッチ２４を摩擦係合する。カム機構２６は、パイロットクラッチ機構２５で発生した推力を倍力してメインクラッチ２４に伝達して、メインクラッチ２４を結合すべく機能し、アウタハウジング２２とインナシャフト２３が連結される。
【００３１】
当該補助駆動装置２０においては、電磁クラッチ装置２０ｃが結合すると、電動モータ２０ａと後輪２１ｂ側が減速ギヤ列２０ｂ、電磁クラッチ装置２０ｃおよびリヤディファレンシャル２０ｄを介して連結されて、左右の各後輪２１ｂが各ドライブシャフト２１ａを介して駆動される。電磁クラッチ装置２０ｃにおいては、パイロットクラッチ機構２５の電磁コイル２５ａへの電流の印加が停止されると、メインクラッチ２４の結合状態が解除されて非作動となる。
【００３２】
また、当該補助駆動装置２０においては、車両の走行方向の相違によって、電磁クラッチ装置２０ｃを構成するアウタハウジング２２とインナシャフト２３間の相対回転方向が相違し、カム機構２６は図３に示すように、互いに正逆異なる方向に作動して、車両の走行方向が前後いずれの方向であっても、メインクラッチ２４を結合状態とする。例えば、図３（ａ）は、車両が前進走行の場合の作動状態を示し、また、図３（ｂ）は車両が後進走行の場合の作動状態を示す。
【００３３】
当該前後輪駆動車は、主駆動装置１０を構成するエンジン１１を始動することで、前輪駆動の二輪駆動走行状態を形成することができるとともに、４ＷＤを選択する４ＷＤスイッチをＯＮ操作した場合には、制御装置３０は補助駆動装置２０の作動を制御して、前後両輪駆動の四輪駆動走行状態を形成する。
【００３４】
補助駆動装置２０の駆動制御では、制御装置３０は、４ＷＤスイッチの操作状態を検出するスイッチセンサＳ１、スロットル開度センサＳ２、車輪速センサＳ３、シフトポジションセンサＳ４から出力される検出信号を、インタフェースを介して取込み、ＭＰＵは、取込んだ各検出信号に基づいて補助駆動装置２０の作動すべき状態を判定し、補助駆動装置２０を作動すべきであると判定した場合には、電動モータ２０ａおよび電磁クラッチ装置２０ｃを動作すべき指令信号を、インタフェースを介して駆動回路に出力する。駆動回路は、ＭＰＵからの指令信号に基づいて、設定された電圧の電力を電動モータ２０ａに供給する。制御装置３０は、補助駆動装置２０の駆動制御のプログラムを、図４に示すフローチャートに基づいて実行する。
【００３５】
制御装置３０は、エンジン１１の始動時に動作し、制御装置３０を構成するマイクロコンピュータは、ステップ１０１にて４ＷＤスイッチのＯＮ−ＯＦＦ状態を判定し、４ＷＤスイッチがＯＦＦ状態にあるものと判定した場合にはプログラムをステップ１０２に進め、モータ非駆動状態（電動モータ２０ａに対する電圧印加停止）、および、クラッチＯＦＦ状態（電磁クラッチ装置２０ｃに対する電流印加停止）に保持してプログラムの実行を終了する。また、マイクロコンピュータは、ステップ１０１にて４ＷＤスイッチがＯＮ状態にあるものと判定した場合にはプログラムをステップ１０３に進める。
【００３６】
マイクロコンピュータは、ステップ１０３では、スロットル開度、車輪速、シフトポジションを読込み、ステップ１０４にて、補助駆動装置２０の駆動制御をすべき状態か否かの判定を行う。マイクロコンピュータは、ステップ１０４にて、補助駆動装置２０を駆動制御すべき状態ではないと判定した場合には、ステップ１０２にてモータ非駆動状態、クラッチＯＦＦ状態に保持してプログラムの実行を終了する。
【００３７】
また、マイクロコンピュータは、ステップ１０４にて、補助駆動装置２０を駆動制御すべき状態であるものと判定した場合には、プログラムをステップ１０５に進め、ステップ１０５にて車両の走行方向を判定する。マイクロコンピュータは、ステップ１０５にて、車両の走行方向が前進方向であると判定した場合には、ステップ１０６にて、電動モータ２０ａを正転駆動（車両前進走行）し、かつ、車両の走行方向が後進方向であると判定した場合には、ステップ１０７にて、電動モータ２０ａを逆転駆動（車両後進走行）して、いつでも車両を前後両輪駆動の四輪駆動状態に入れる状態とする。
【００３８】
本発明の制御装置３０は、上記した補助駆動装置２０の基本的な駆動制御プログラムの他に、電磁クラッチ装置２０ｃの結合タイミングを制御するクラッチ制御プログラムを備えている。クラッチ制御プログラムは、図５の（ａ）または（ｂ）に示す車輪速Ｎとモータ回転速度Ｍの両者の関係を表すグラフ（マップ）、および、モータ回転速度Ｍとモータ電圧Ｖｍとモータ温度の三者の関係を表すグラフ（マップ）を備えている。当該クラッチ制御プログラムでは、検出した車輪速Ｎに基づいてこれに対応するモータ回転速度Ｍを決定するとともに、決定したモータ回転速度Ｍに基づいて温度補正されたモータ電圧Ｖｍを決定し、決定したモータ電圧Ｖｍを電動モータ２０ａに印加して、電動モータ２０ａを電磁クラッチ装置２０ｃを結合するに先だって図６のグラフに示すように駆動させる。
【００３９】
電動モータ２０ａが駆動すると、電動モータ２０ａの回転速度は駆動開始時から経時的に漸次増大して、所定時間ｔ（例えば数秒）経過後には、電動モータ２０ａの回転速度（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３）は、これに対応する車輪速（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３）に略同期する。当該クラッチ制御では、電動モータ２０ａの駆動開始から所定時間ｔ経過した時点で、電磁クラッチ装置２０ｃの電磁コイル２５ａに電流を印加する。これにより、電磁クラッチ装置２０ｃのメインクラッチ２４が結合して、アウタアウジング２２とインナシャフト２３が連結されて電動モータ２０ａの駆動力が後輪２１ｂ側へ伝達され、車両は前後両輪駆動の四輪駆動走行状態に形成される。
【００４０】
制御装置３０は、補助駆動装置２０を駆動制御すべきであると判定した場合には、補助駆動装置２０の駆動準備完了と同時に、当該クラッチ制御プログラムを図７に示すフローチャートに基づいて実行する。制御装置３０を構成するマイクロコンピュータは、ステップ１１１にて、車輪速Ｎおよびモータ温度を読込み、ステップ１１２にて、マップからモータ回転速度Ｍを選択するとともに、モータ回転速度Ｍおよびモータ温度から温度補正されたモータ電圧Ｖｍを算出する。
【００４１】
マイクロコンピュータは、モータ電圧Ｖｍを算出した後にプログラムをステップ１１３に進め、ステップ１１３にて電動モータ２０ａに算出したモータ電圧Ｖｍを印加して電動モータ２０ａの駆動を開始し、ステップ１１４にて、電動モータ２０ａの駆動経過時間を判定する。マイクロコンピュータは、ステップ１１４にて、電動モータ２０ａの駆動時間が所定時間ｔ経過したものと判定した場合には、電動モータ２０ａの回転速度が車輪速に略同期したものと判断して、プログラムをステップ１１５に進める。
【００４２】
マイクロコンピュータは、ステップ１１５にて、電磁クラッチ装置２０ｃの電磁コイル２５ａの電流を印加して、電磁クラッチ装置２０ｃのメインクラッチ２４を結合する。これにより、電動モータ２０ａの駆動力が後輪２１ｂ側へ伝達されて、車両を前後両輪駆動の四輪駆動状態に形成する。
【００４３】
図８は、補助駆動装置２０の駆動制御とクラッチ制御を一体にした制御プログラムを実行するためのフローチャートである。当該制御プログラムを実行する制御装置３０においては、マイクロコンピュータは、ステップ１２１にて４ＷＤスイッチのＯＮ−ＯＦＦ状態を判定し、４ＷＤスイッチがＯＦＦ状態にあるものと判定した場合にはプログラムをステップ１２２に進め、モータ非駆動状態（電動モータ２０ａに対する電圧印加停止）、および、クラッチＯＦＦ状態（電磁クラッチ装置２０ｃに対する電流印加停止）に保持してプログラムの実行を終了する。また、マイクロコンピュータは、ステップ１２１にて４ＷＤスイッチがＯＮ状態にあるものと判定した場合にはプログラムをステップ１２３に進める。
【００４４】
マイクロコンピュータは、ステップ１２３では、スロットル開度、車輪速、シフトポジションを読込み、ステップ１２４にて、補助駆動装置２０の駆動制御をすべき状態か否かの判定を行う。マイクロコンピュータは、ステップ１２４にて、補助駆動装置２０を駆動制御すべき状態ではないと判定した場合には、ステップ１２２にてモータ非駆動状態、クラッチをＯＦＦ状態に保持してプログラムの実行を終了する。
【００４５】
また、マイクロコンピュータは、ステップ１２４にて、補助駆動装置２０を駆動制御すべき状態であるものと判定した場合には、プログラムをステップ１２５に進め、ステップ１２５にて車両が走行中か否か判定する。マイクロコンピュータは、ステップ１２５にて、車両が停止中であると判定した場合には、ステップ１２６にて、モータ駆動状態（電動モータ２０ａに対して電圧印加）にし、かつ、クラッチＯＮ状態（電磁クラッチ装置２０ｃに対して電流印加）にする。これにより、車両は、前後両輪駆動の四輪駆動状態で発進して走行する。
【００４６】
マイクロコンピュータは、ステップ１２５にて、車両が走行中であると判定した場合には、ステップ１２７にて、車輪速Ｎおよびモータ温度から、マップに基づいてモータ回転速度Ｍを選択するとともに、モータ回転速度Ｍとモータ温度から温度補正されたモータ電圧Ｖｍを算出する。
【００４７】
マイクロコンピュータは、モータ電圧Ｖｍを算出した後にプログラムをステップ１２８に進め、ステップ１２８にて電動モータ２０ａに算出したモータ電圧Ｖｍを印加して電動モータ２０ａの駆動を開始し、ステップ１２９にて、電動モータ２０ａの駆動経過時間を判定する。マイクロコンピュータは、ステップ１２９にて、電動モータ２０ａの駆動時間が所定時間ｔ経過したものと判定した場合には、電動モータ２０ａの回転速度が車輪速に略同期したものと判断して、プログラムをステップ１３０に進める。
【００４８】
マイクロコンピュータは、ステップ１３０にて、電磁クラッチ装置２０ｃの電磁コイル２５ａの電流を印加して、電磁クラッチ装置２０ｃのメインクラッチ２４を結合するとともに、電動モータ２０ａを各センサからの車両状態信号に応じた出力で駆動する。これにより、車両の走行中、電磁クラッチ装置２０ｃに何等のショックを発生させることなく、車両を前後両輪駆動の四輪駆動状態に形成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る駆動装置を補助駆動装置とする前後輪駆動車の概略的構成図である。
【図２】同補助駆動装置の駆動力伝達機構を構成する電磁クラッチ装置の断面図である。
【図３】同前後輪駆動車の走行方向が相違する場合における電磁クラッチ装置のカム機構の作動説明図（ａ），（ｂ）である。
【図４】同補助駆動装置の基本的な駆動制御プログラムを実行するためのフローチャートである。
【図５】同補助装置における電磁クラッチ装置のクラッチ制御をするに要するデータである車輪速Ｎと電動モータのモータ回転速度Ｍとの関係を示すグラフ（ａ），（ｂ）、および、電動モータのモータ回転速度Ｍと電動モータを駆動すべきモータ電圧Ｖｍと電動モータの温度との関係を示すグラフ（ｃ）である。
【図６】同クラッチ制御の基本となる車輪速Ｎと電動モータのモータ回転速度Ｍと電動モータの駆動開始からの回転速度の増加との関係を示すグラフである。
【図７】同電磁クラッチ装置のクラッチ制御プログラムを実行するためのフロチャートである。
【図８】同補助駆動装置の駆動制御とクラッチ制御を一体にした制御プログラムを実行するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１０…主駆動装置、１１…エンジン、１２…トランスミッション、１３…減速ギヤ列、１４…フロントディファレンシャル、１５…ドライブシャフト、１６…前輪、１７…ジェネレータ、１８…バッテリー、２０…補助駆動装置、２０ａ…電動モータ、２０ｂ…減速ギヤ列、２０ｃ…電磁クラッチ装置、２０ｄ…リヤディファレンシャル、２１ａ…ドライブシャフト、２１ｂ…後輪、２２…アウタハウジング、２２ａ…リヤカバー、２３…インナシャフト、２４…メインクラッチ、２４ａ…アウタプレート、２４ｂ…インナプレート、２５…パイロットクラッチ機構、２５ａ…電磁コイル、２５ｂ…摩擦クラッチ、２５ｃ…アーマチャー、２６…カム機構、２６ａ…第１カム部材、２６ｂ…第２カム部材、２６ｃ…カムフォロアー、２７ａ，２７ｂ…出力軸、２７ｃ…出力ギヤ、２７ｄ…リングギヤ。
【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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