(57)【要約】【課題】動力伝達系の耐久性低下を好適に防止し得る多輪駆動車の駆動切換制御装置を提供する。【解決手段】変速比判定手段に対応するステップＳ１において変速比が最大値(すなわちギヤ段が１ｓｔ)であると判定されている間は、駆動状態制御手段に対応するステップＳ５において多輪駆動に固定される。また、駆動状態判定手段に対応するステップＳ２において四輪駆動では無いと判定されている間は、変速制限手段に対応するステップＳ４において変速比を最大値に設定することが禁止される。そのため、自動変速機の最低速段では二輪駆動で駆動されないことから、二輪駆動時に常時駆動輪に伝達される駆動トルクがそれより小さい変速比に応じた低い値になる。【選択図】                  図７
2005082047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機および駆動輪間に設けられた変速機と、その変速機の変速比の変更とは独立して多輪駆動と二輪駆動とが切り換えられる駆動輪切換装置とを備えた多輪駆動車の駆動制御装置であって、
前記変速機の変速比が所定値以上の値であることを判定する変速比判定手段と、
その変速比判定手段による判定が肯定されている間は前記駆動輪切換装置を多輪駆動状態とする駆動状態制御手段と
を、含むことを特徴とする多輪駆動車の駆動制御装置。
【請求項２】
原動機および駆動輪間に設けられた変速機と、その変速機の変速比の変更とは独立して多輪駆動と二輪駆動とが切り換えられる駆動輪切換装置とを備えた多輪駆動車の駆動制御装置であって、
多輪駆動であることを判定する駆動状態判定手段と、
その駆動状態判定手段による判定が否定されている間は前記変速機の変速比を所定値以上の値に設定することを禁止する変速制限手段と
を、含むことを特徴とする多輪駆動車の駆動制御装置。
【請求項３】
前記駆動状態判定手段による判定が否定された場合に前記駆動輪切換装置のフェールの有無を判定する切換フェール判定手段を含み、
前記変速制限手段は、前記切換フェール判定手段によりフェールが判定されている間は前記変速機の変速比を前記所定値以上の値に設定することを禁止するものである請求項２の多輪駆動車の駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二輪駆動と四輪以上の多輪駆動との間で駆動の切換えが可能な多輪駆動車の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多輪駆動(例えば四輪駆動)と二輪駆動との間で駆動の切換えが可能に構成された多輪駆動車が知られている。このような多輪駆動車においては、運転者の意思により手動で、或いは、車両の走行状態などに応じて自動で駆動の切換えが行われる。すなわち、二輪駆動では燃料消費率に優れた走行が可能となり、多輪駆動では走行安定性や悪路走破性が高められるため、所望の或いは路面等に応じた好適な駆動状態に切り換えられるのである。例えば、後輪がエンジンに直結された常時駆動輪に構成されると共に、前輪がクラッチを備えたトランスファを介してその後輪に接続され、そのクラッチの締結と解放との切換えにより二輪駆動と四輪駆動とを切り換える四輪駆動車がその一例である。四輪駆動走行時には、そのクラッチの締結力を変化させることにより前後輪の駆動力配分すなわち分配トルクが車両の走行状態などに応じて制御される(例えば特許文献１等参照)。
【特許文献１】特開２００１−２８７５５７号公報
【特許文献２】特開平４−２５７７４２号公報
【特許文献３】特開平９−２４９０５０号公報
【特許文献４】特開平７−３１５０７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、多輪駆動車における多輪駆動と二輪駆動との切換え機構は、変速機の変速比の変更と連動して切り換えられるように構成される場合と、独立して切り換えられるように構成される場合とがある。例えば、トランスファに低速段と高速段(Ｌ/Ｈ)が設けられている場合には、駆動切換レバーをＨ２−Ｈ４−Ｌ４(ここで、Ｈは高速段、Ｌは低速段、２は二輪駆動、４は四輪駆動を意味する)の各設定間で変更可能に構成することにより、駆動状態の切換えと変速比の変更とを連動させることが行われている。また、トランスファを二輪駆動に切り換えたときには、これに連動して制御弁が作動させられることにより低速段の達成を禁止することも行われている。これらに対して、多輪駆動と二輪駆動との切換えを専用の切換スイッチ等で行うように構成される場合には、トランスファにＬ/Ｈ切換が設けられていても、変速比の変更とは独立して駆動状態が切り換えられる。また、トランスファにＬ/Ｈ切換が設けられていない場合には、必然的に変速比の変更とは独立して駆動状態が切り換えられることになる。
【０００４】
しかしながら、変速比の変更とは独立して駆動状態が切り換えられる構成では、比較的大きな変速比例えば最大変速比で二輪駆動になることを機械的に禁止するのが困難である。そのため、トランスファの油圧制御電磁弁の故障等に起因して多輪駆動に切り換えられなかった場合などには、多輪駆動に対応する過大な駆動トルクが二輪駆動中の常時駆動輪に伝達され得る。この結果、駆動トルクが路面との摩擦力を越えた場合には常時駆動輪がスリップし、或いは、常時駆動輪が何らかの拘束を受けていた場合には動力伝達系の耐久性が低下する虞があった。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであって、その目的は、変速比の変更とは独立して駆動状態が切り換えられる多輪駆動車において、常時駆動輪に過大な駆動トルクが伝達されることを好適に防止し得る駆動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】
斯かる目的を達成するため、第１発明の要旨とするところは、原動機および駆動輪間に設けられた変速機と、その変速機の変速比の変更とは独立して多輪駆動と二輪駆動とが切り換えられる駆動輪切換装置とを備えた多輪駆動車の駆動制御装置であって、(ａ)前記変速機の変速比が所定値以上の値であることを判定する変速比判定手段と、(ｂ)その変速比判定手段による判定が肯定されている間は前記駆動輪切換装置を多輪駆動状態とする駆動状態制御手段とを、含むことにある。
【０００７】
また、第２発明の要旨とするところは、原動機および駆動輪間に設けられた変速機と、その変速機の変速比の変更とは独立して多輪駆動と二輪駆動とが切り換えられる駆動輪切換装置とを備えた多輪駆動車の駆動制御装置であって、(ａ)多輪駆動であることを判定する駆動状態判定手段と、(ｂ)その駆動状態判定手段による判定が否定されている間は前記変速機の変速比を所定値以上の値に設定することを禁止する変速制限手段とを、含むことにある。
【発明の効果】
【０００８】
このようにすれば、第１発明においては、変速比判定手段によって変速比が所定値以上であると判定されている間は、駆動状態制御手段によって駆動輪切換装置が多輪駆動状態とされる。また、第２発明においては、駆動状態判定手段によって多輪駆動では無いと判定されている間は、変速制限手段によって変速比を所定値以上に設定することが禁止される。そのため、何れにおいても、所定値以上の大きい変速比では多輪駆動状態とされることから、二輪駆動時に常時駆動輪に伝達される駆動トルクが上記所定値より小さい変速比に応じた低い値になる。したがって、二輪駆動時に動力伝達系に過大な駆動トルクが伝達されることが抑制され延いては駆動輪がスリップすることや動力伝達系の耐久性が低下することが抑制される。
【０００９】
なお、前記の変速比判定手段は、変速機の変速比の値そのものを判定するものに限られず、変速機の変速段やシフトレバーの操作位置等に基づいて実質的に変速比の値を判定するものも含まれる。
【００１０】
ここで、好適には、前記第１発明において、前記多輪駆動車の駆動制御装置は、車両の発進時であることを判定する発進時判定手段を含み、前記変速比判定手段は、その発進時判定手段の判定が肯定された場合に前記変速機の変速比が所定値以上の値であることを判定するものである。このようにすれば、駆動輪と路面との間の摩擦力が走行中に比べて大きく駆動輪が拘束を受ける可能性の高い静止状態からの発進時に、変速比が判定され延いては二輪駆動が禁止されることから、駆動輪のスリップや動力伝達系の耐久性低下が一層抑制される。
【００１１】
また、好適には、前記第２発明の多輪駆動車の駆動制御装置は、前記駆動状態判定手段による判定が否定された場合に前記駆動輪切換装置のフェールの有無を判定する切換フェール判定手段を含み、前記変速制限手段は、前記切換フェール判定手段によりフェールが判定されている間は前記変速機の変速比を前記所定値以上の値に設定することを禁止するものである。このようにすれば、前記駆動輪切換装置のフェールにより多輪駆動とならない場合には、変速制限手段によって変速比が所定値以上になることが禁止される。すなわち、多輪駆動ではない場合にも、駆動輪切換装置のフェールでは無い二輪駆動から多輪駆動への切換え条件が成立した後の過渡期等であれば、そのまま駆動切換が実行されることになる。
【００１２】
また、好適には、前記第２発明において、前記多輪駆動車の駆動制御装置は、車両の発進時であることを判定する発進時判定手段を含み、前記駆動状態判定手段は、その発進時判定手段の判定が肯定された場合に多輪駆動であることを判定するものである。このようにすれば、駆動輪と路面との間の摩擦力が走行中に比べて大きく駆動輪が拘束を受ける可能性の高い静止状態からの発進時に、駆動状態が判定され延いては変速比を所定値以上の値にすることが禁止されることから、駆動輪のスリップや動力伝達系の耐久性低下が一層抑制される。
【００１３】
また、好適には、第１発明および第２発明において、前記多輪駆動車の駆動制御装置は、前記駆動輪切換装置に駆動の切換えを指示する切換指示手段を含み、前記切換フェール判定手段は、その切換指示手段により多輪駆動への切換指示が為された場合に前記駆動輪切換装置のフェールの有無を判定するものである。このようにすれば、運転者の操作により或いは車両の自動制御により、多輪駆動への切換指示が発生した場合にのみフェール判定が行われる。
【００１４】
また、好適には、前記第１発明および第２発明において、好適には、前記駆動輪切換装置は、前記変速機の変速比の変更とは独立して操作されることにより、または、独立して制御されることにより、多輪駆動と二輪駆動とが切り換えられるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【００１６】
図１は、本発明が適用されたハイブリッド車両の動力伝達装置１０の構成を説明する骨子図である。図において、たとえば内燃機関にて構成されている走行用駆動力源としてのエンジン１２の出力は、入力クラッチ１４、流体伝動装置としてのトルク・コンバータ１６を経て第１変速部１８および第２変速部２０を備えた自動変速機２２に入力され、トランスファ装置２４を経て、差動歯車装置２１，２３および車軸を介して駆動輪すなわち後輪２５，前輪２７へ伝達されるようになっている。本実施例においては、エンジン１２が原動機に、トランスファ装置２４が駆動輪切換装置にそれぞれ相当する。
【００１７】
上記入力クラッチ１４とトルク・コンバータ１６との間には、回転機として電動モータおよび発電機(すなわち電動発電機)として機能する第１モータ・ジェネレータＭＧ１が配設されている。上記トルク・コンバータ１６は、エンジン１２のクランク軸２６を介して入力クラッチ１４に連結されたポンプ翼車２８と、自動変速機２２の入力軸３０に連結されたタービン翼車３２と、それらポンプ翼車２８およびタービン翼車３２の間を直結するためのロックアップ・クラッチ３４と、一方向クラッチ３６によって一方向の回転が阻止され且つ角度アクチュエータ３８によってタービン翼車３２に対する角度を変更可能とされたステータ翼車４０とを備えている。
【００１８】
上記ロックアップ・クラッチ３４は、係合側油室４２内の油圧と解放側油室４４内の油圧との差圧ΔＰにより摩擦係合させられる油圧式摩擦クラッチであり、それが完全係合させられることにより、ポンプ翼車２８およびタービン翼車３２は一体回転させられる。また、所定のスリップ状態で係合するように差圧ΔＰすなわち係合トルクがフィードバック制御されることにより、車両の駆動(パワーオン)時には例えば50(rpm)程度の所定の目標スリップ量でタービン翼車３２をポンプ翼車２８に対して追従回転させる一方、車両の非駆動(パワーオフ)時には例えば−50(rpm)程度の所定の目標スリップ量でポンプ翼車２８をタービン翼車３２に対して追従回転させる。
【００１９】
また、上記自動変速機２２は複数のギヤ段が選択的に成立させられるすなわち切り換えられる有段式自動変速機である。前記第１変速部３２は、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置４６を主体として構成され、前記第２変速部３４は、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置４８、シングルピニオン型の第３遊星歯車装置５０、およびシングルピニオン型の第４遊星歯車装置５２を主体として構成されており、入力軸３０の回転を変速して出力軸５４から出力する。
【００２０】
上記第１遊星歯車装置４６は、サンギヤＳ１、リングギヤＲ１、およびキャリアＣＡ１に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ１およびリングギヤＲ１に噛み合わされているピニオンギヤ(符号の図示を省略)から成るものであり、キャリアＣＡ１は入力軸３０に連結されてその軸心回りに回転駆動され、サンギヤＳ１は回転不能にケース５６に一体的に固定され、リングギヤＲ１は中間出力部材として入力軸３０に対して減速回転させられて第２変速部２０へ伝達する。
【００２１】
また、第２遊星歯車装置４８は、サンギヤＳ２、リングギヤＲ２、およびキャリアＣＡ２に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ２およびリングギヤＲ２に噛み合わされているピニオンギヤから成るものであり、第１遊星歯車装置４６のリングギヤＲ１にクラッチＣ１，Ｃ２を介してリングギヤＲ２およびサンギヤＳ２がそれぞれ選択的に連結されると共に、そのクラッチＣ１と択一的に係合させられるクラッチＣ３を介してキャリアＣＡ１にそのリングギヤＲ２が選択的に連結されている。上記リングギヤＲ２は、ブレーキＢ１によってケース５６に選択的に連結されて回転停止させられる。
【００２２】
また、第３遊星歯車装置５０は、サンギヤＳ３、リングギヤＲ３、およびキャリアＣＡ３に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ３およびリングギヤＲ３に噛み合わされているピニオンギヤから成るものであり、第１遊星歯車装置４６のリングギヤＲ１にクラッチＣ２を介してサンギヤＳ３が選択的に連結され、キャリアＣＡ１および入力軸３０にクラッチＣ４を介してキャリアＣＡ３が選択的に連結される。すなわち、サンギヤＳ２とサンギヤＳ３とは互いに一体的に連結されている。また、リングギヤＲ３は、第２遊星歯車装置４８のキャリアＣＡ２に一体的に連結されており、ブレーキＢ２によってケース５６に選択的に連結されて回転停止させられる。
【００２３】
また、第４遊星歯車装置５２は、サンギヤＳ４、リングギヤＲ４、およびキャリアＣＡ４に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ４およびリングギヤＲ４に噛み合わされているピニオンギヤから成るものである。キャリアＣＡ４は、第３遊星歯車装置５０のキャリアＣＡ３に一体的に連結されると共に、ブレーキＢ３によってケース５６に選択的に連結されて回転停止させられる。すなわち、キャリアＣＡ４もクラッチＣ４を介して選択的にキャリアＣＡ１および入力軸３０に連結される。リングギヤＲ４は、第３遊星歯車装置５０のリングギヤＲ３と一体的に連結されている。また、サンギヤＳ４は出力軸５４に連結されている。
【００２４】
以上のように構成された自動変速機２２では、例えば図２に示す作動表に従って後進２段および変速比γ(入力軸３０の回転速度ＮIN／出力軸５４の回転速度ＮOUT)が順次小さくなる前進９段(１ｓｔ〜９ｔｈ)のギヤ段のいずれかに切り換えられる。図２において「○」はブレーキＢ１〜Ｂ３、クラッチＣ１〜Ｃ４の係合を、空欄は解放をそれぞれ表している。前記クラッチＣ１〜Ｃ４、およびブレーキＢ１〜Ｂ３は何れも油圧アクチュエータによって係合させられる油圧式の摩擦係合装置である。
【００２５】
図１に戻って、前記のトランスファ装置２４は、タイミング・ベルト５８等が巻き掛けられた一対のプーリ６０，６２と、出力軸５４にプーリ６０を選択的に連結するためのトランスファ・クラッチＴＦＣ等とから構成されている。このトランスファ装置２４は、エンジン１２から伝達された駆動力を出力軸５４を介して後輪２５へ出力させると共に、クラッチＴＦＣの係合時には、プーリ６０，ベルト５８，プーリ６２、および前輪用出力軸６４を介してその伝達された駆動力の一部を前輪２７に伝達するものである。上記クラッチＴＦＣも油圧アクチュエータ等によって係合させられる油圧式の摩擦係合装置であり、その係合圧を制御して係合状態を変化させることにより、前後輪２５，２７へそれぞれ動力が伝達されて駆動される四輪駆動状態から、前輪２７および後輪２５の一方(本実施例では後輪２５)へ動力が伝達されて駆動される二輪駆動状態までの範囲で前後輪駆動力配分比を変化させる。本実施例においては、出力軸５４に直結されている後輪２５が常時駆動輪である。
【００２６】
図３は図１に示した動力伝達装置１０の構成を概略示す図である。図において、前記エンジン１２の吸気配管６６および排気管６８には、排気タービン式過給機７０が設けられている。この排気タービン式過給機７０は、排気管６８内において排気の流れにより回転駆動されるタービン翼車７２と、エンジン１２への吸入空気を圧縮するために吸気配管６６内に設けられ且つタービン翼車７２に連結されたポンプ翼車７４とを備え、そのポンプ翼車７４がタービン翼車７２によって回転駆動されるようになっている。また、この吸気配管６６には、スロットル・アクチュエータ７６によって開閉制御される電子スロットル弁７８が設けられている。エンジン１２は、単独で或いは同時に稼動できる左右の各バンクから構成されており、バンクを切り換えることによって実際に駆動に寄与する気筒数の変更が可能となる。
【００２７】
また、前記第１モータ・ジェネレータＭＧ１はエンジン１２に作動的に連結されるようにエンジン１２と自動変速機２２の歯車変速機構部との間に配置されて、入力クラッチ１４はエンジン１２と第１モータ・ジェネレータＭＧ１との間に配置されている。上記自動変速機２２の各油圧式摩擦係合装置およびロックアップ・クラッチ３４は、例えば電動油圧ポンプ８０から発生する油圧によるライン圧を元圧とする油圧制御回路８２により制御されるようになっている。上記ライン圧は、上記自動変速機２２の各油圧式摩擦係合装置を係合するために用いられる最大係合圧となるものである。
【００２８】
また、エンジン１２には回転機として電動モータ或いは発電機として機能する第２モータ・ジェネレータＭＧ２が作動的に連結されている。また、第１モータ・ジェネレータＭＧ１および第２モータ・ジェネレータＭＧ２は、その作動によってエンジン１２の回転駆動を補助する回転駆動装置としても機能していて、エンジン１２と同様に駆動力源となるものである。そして、第１モータ・ジェネレータＭＧ１および第２モータ・ジェネレータＭＧ２の電源として機能する燃料電池８４および二次電池８６と、それ等から第１モータ・ジェネレータＭＧ１および第２モータ・ジェネレータＭＧ２へ供給される電流を制御したり或いは充電のために二次電池８６へ供給される電流を制御するための電源切換スイッチ８８および９０とが設けられている。この電源切換スイッチ８８および９０は、スイッチ機能を有する装置を示すものであって、例えばインバータ機能などを有する図示しない半導体スイッチング素子などから構成され得るものである。
【００２９】
図４は、動力伝達装置１０のための制御系統を説明するブロック線図であって、電子制御装置９２に入力される信号およびその電子制御装置９２から出力される信号を例示したものである。たとえば、電子制御装置９２には、アクセル開度センサにより検出されたアクセルペダルの操作量であるアクセル開度Ａccを表すアクセル開度信号、スロットル弁開度センサ９４により検出されたスロットル弁６２のスロットル弁開度θTHを表すスロットル弁開度信号、出力軸回転速度センサにより検出された出力軸５４の回転速度ＮOUTすなわち車速Ｖに対応する車速信号、タービン回転速度センサにより検出されたタービン回転速度ＮT(＝入力軸３０の回転速度ＮIN)を表す信号、エンジン回転速度センサにより検出されたエンジン回転速度ＮEを表す信号、吸気配管６６内の過給圧Ｐaを表す信号、空燃比Ａ／Ｆを表す信号、シフトレバー９６の操作位置ＰSHを表す信号、２ＷＤ⇔４ＷＤ切換スイッチ９８の押下の有無を表す信号、変速機２２の作動油温度すなわちＡＴ油温ＴOILなどが図示しないセンサから供給されている。
【００３０】
また、電子制御装置９２からは、アクセル開度Ａccに応じた大きさのスロットル弁開度θTHとするためのスロットル・アクチュエータ７６を駆動する信号、燃料噴射弁から噴射される燃料の量を制御するための噴射信号、自動変速機２２のギヤ段を切り換えるために油圧制御回路８２内のシフト弁を駆動するシフトソレノイドを制御する信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、およびクラッチツウクラッチ変速を制御するライン圧を制御するリニヤソレノイド弁SLTを駆動するための指令信号ＤSLT、ロックアップ・クラッチ３４の係合、解放、スリップ量を制御するリニヤソレノイド弁SLUを駆動するための指令信号ＤSLU、アキュム背圧を制御するためのリニヤソレノイド弁SLNを駆動する指令値信号ＤSLN等をそれぞれ出力させる。
【００３１】
上記電子制御装置９２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め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、基本的にはたとえば電子スロットル弁７８のスロットル弁開度θTH(％)を制御するスロットル弁開度制御、自動変速機２２のギヤ段を自動的に切り換える変速制御、エンジン１２の出力制御、ロックアップ・クラッチ３４の係合、解放、或いはスリップを実行するロックアップ・クラッチ制御、過給圧制御、空燃比制御、気筒選択切換制御、運転サイクル切換制御、２ＷＤ⇔４ＷＤ切換制御、駆動輪数と変速段との連携制御などを実行する。
【００３２】
上記駆動トルク制御では、例えば、第１変速部１８と第２変速部２０との間のクラッチＣ１の係合圧を変化させることによってそのスリップ量を変更するクラッチＣ１スリップ制御、角度アクチュエータ３８を駆動してステータ角度を変更するトルク・コンバータ１６のトルク比変更制御、クランク軸２６で第１モータ・ジェネレータＭＧ１を回転させることによるトルク回生制御などが行われる。また、上記変速制御では、たとえば駆動状態が二輪駆動および四輪駆動の何れであるかとの検出結果や、予め記憶された関係すなわち変速線図から実際のアクセル開度Ａcc(％)またはスロットル弁開度θTH(％)と車速Ｖ(km/h)とに基づいて自動変速機２２のギヤ段を決定し、この決定されたギヤ段および係合状態が得られるように油圧制御回路８２の電磁弁を駆動する。
【００３３】
また、上記の連携制御では、例えば二輪駆動である場合には自動変速機２２の変速段が１ｓｔに設定されること、すなわち最大変速比に設定されることを禁止する変速制限制御や、反対に変速段が１ｓｔに設定されている場合にはトランスファ装置２４を多輪駆動状態とする駆動状態制御などが行われる。この駆動状態制御では、例えば多輪駆動状態である場合には二輪駆動への切換えが禁止されることによってその状態に維持され、二輪駆動状態である場合には多輪駆動に切り換えられる。
【００３４】
また、図５に模式的に示すように、前記シフトレバー９６を備えた複数種類のシフトポジション(シフトレバー９６の操作位置)を選択するために操作されるシフト操作装置１００が例えば運転席の横に配設されており、そのシフトレバー９６は、自動変速機２２の出力軸５４をロックするための駐車位置すなわちＰポジション、後進走行のための後進走行位置すなわちＲポジション、自動変速機２２内の動力伝達経路が遮断された中立状態とする中立位置すなわちＮポジション、自動変速機２２の自動変速が実行される自動変速モードで第１速ギヤ段乃至第９速ギヤ段の範囲で自動変速されるＤレンジを選ぶための前進走行位置すなわちＤポジション、変速可能な高速側の変速段が相互に異なる複数の変速レンジを切り換えることができる前進走行位置すなわちＭポジションへそれぞれ操作可能に設けられている。上記Ｐ乃至Ｍポジションに示す各シフトポジションは、ＰポジションおよびＮポジションは車両を走行させないときに選択される非走行ポジションであり、Ｒポジションは車両を後進走行させるための後進走行ポジションであり、ＤポジションおよびＭポジションは車両を前進走行させるための前進走行ポジションである。
【００３５】
上記のＭポジションでは、最高速ポジションであるＤポジションに相当するＤレンジ、それに比較して順次低速側となる４レンジ、３レンジ、２レンジ、Ｌレンジの相互に異なる５つの変速レンジの何れかが電気的に成立させられる。４レンジは、第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段の範囲で自動変速され且つ各ギヤ段でエンジンブレーキが作用させられる第４エンジンブレーキ走行位置であり、３レンジは、第１速ギヤ段乃至第３速ギヤ段の範囲で自動変速され且つ各ギヤ段でエンジンブレーキが作用させられる第３エンジンブレーキ走行位置であり、２レンジは、第１速ギヤ段乃至第２速ギヤ段の範囲で自動変速され且つ各ギヤ段においてエンジンブレーキが作用させられる第２エンジンブレーキ走行位置であり、Ｌレンジは、第１速ギヤ段で走行させられ且つエンジンブレーキが作用させられる第１エンジンブレーキ走行位置である。すなわち、これら４レンジ乃至Ｌレンジは、車両の駆動力を高めるポジションであると共に、エンジンブレーキ走行のためのエンジンブレーキ走行ポジションである。
【００３６】
また、Ｍポジションは、車両の前後方向において上記Ｄポジションと同じ位置において車両の幅方向に隣接して設けられており、シフトレバー９６がＭポジションへ操作されることにより、Ｄレンジ乃至Ｌレンジの何れかのうちたとえばそれまでのレンジが電気的に成立させられるのである。具体的には、この「Ｍ」ポジションの前後に隣接した位置には、車両の前後方向にアップシフト位置「＋」、およびダウンシフト位置「−」がそれぞれ設けられており、シフトレバー９６がそれ等のアップシフト位置「＋」またはダウンシフト位置「−」へ操作されると、最高速ギヤ段が異なる５つの変速レンジ(シフトレンジ)「Ｄ」、「４」、「３」、「２」、「Ｌ」の何れかが電気的に成立させられる。この変速レンジはＭポジションを含めた各操作位置を検出する後述するシフト検出スイッチ１０２によって検出されるようにしてもよい。
【００３７】
また、シフトレバー９６は上記アップシフト位置「＋」およびダウンシフト位置「−」からスプリング等の付勢手段により自動的に「Ｍ」ポジションへ戻されるようになっており、アップシフト位置「＋」またはダウンシフト位置「−」への操作回数或いは保持時間などに応じて変速レンジが変更される。また、たとえばＭポジションの初期設定レンジは４レンジで、シフトレバー９６がダウンシフト位置「−」へ操作される毎にＬレンジ側へ順次切り換えられ、シフトレバー９６がアップシフト位置「＋」へ操作される毎にＤレンジ側へ順次切り換えられる。つまりシフト操作装置１００のＭポジションでは、シフト操作装置１００の各シフトポジションつまり手動操作によって切り換えられるシフトレバー９６の操作位置に相当する変速レンジが電気的に成立させられる。
【００３８】
また、車両の前後方向においてＭポジションと同じ位置であって車両の幅方向においてＤポジションの反対側となる位置には、前記の２ＷＤ⇔４ＷＤ切換スイッチ(すなわち駆動切換釦)９８がそのＭポジションに隣接して設けられている。この切換スイッチ９８は、例えば押し釦スイッチであって、例えば押下げ操作されることによって車両の駆動状態を四輪駆動に設定する一方、スプリング等の付勢手段により復帰させられることにより車両の駆動状態を二輪駆動に設定するものである。具体的には、この切換スイッチ９８を押下げると、前記のクラッチＴＦＣの油圧を制御するソレノイドが駆動されることにより係合油圧が高められ、クラッチＴＦＣが係合させられてプーリ６０が出力軸５４に連結されるので、後輪２５を駆動するその出力軸５４に加えて前輪２７を駆動する前輪用出力軸６４が回転駆動される。このため、トルク・コンバータ１６および自動変速機２２等を経て出力軸５４に伝達される駆動トルクが前後輪２５，２７に分配されてそれぞれに伝達され、車両が四輪駆動により走行させられる。一方、切換スイッチ９８が復帰させられると、ソレノイドが駆動されてクラッチＴＦＣの係合油圧が低められて解放されることにより、出力軸５４とプーリ６０との連結が解除されるので、出力軸５４に伝達される全駆動トルクが常時駆動に設定されている後輪２５に伝達され、車両が二輪駆動により走行させられる。この切換スイッチ９８の切換状態は、例えば切換センサ１０４によって検出される。本実施例においては、このように二輪駆動と四輪駆動の切換えが自動変速機２２のギヤ段の切換えとは独立して実施される。
【００３９】
図６は、前記電子制御装置９２が備えている駆動制御、特に前記の連携制御を実行する制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図において切換スイッチ９８すなわち駆動切換釦９８が押込み操作されると、上述したようにクラッチＴＦＣの係合圧が高められることにより四輪駆動モードに変更される。また、変速比判定手段１０６は、自動変速機２２のギヤ段やシフトレバー９６の操作位置などに基づいて現在の変速比が最大値であるか否かを判定する。すなわち、現在、最低速段(すなわちＬレンジ)に設定されているか否かを判定する。
【００４０】
また、駆動状態判定手段１０８は、たとえばクラッチＴＦＣの係合圧を検出する図示しない油圧センサの出力信号等に基づいて、駆動状態が二輪駆動であるか四輪駆動であるかを判定する。この判定は、随時実施されてもよいが、例えば、駆動切換釦９８が押し込み操作されたことが切換センサ１０４によって検出され、或いは、変速比判定手段１０６によって最低速段であることが検出された場合等に実施される。また、この判定は、前記駆動切換釦９８が押し下げられているか否か、すなわち運転者の操作により四輪駆動に設定されているか否かに拘わらず実行される。切換フェール判定手段１１０は、駆動状態判定手段１０８によって二輪駆動であると判定された場合に、トランスファ装置２４等のフェールによって四輪駆動への切換ができない状態であるのか否かを判定する。すなわち、例えば、四輪駆動へ移行する過渡状態であるのか、クラッチＴＦＣのフェールやその油圧を制御するためのソレノイドの断線等によって四輪駆動への切換えが失敗しているのかを判定する。
【００４１】
上記の切換フェール判定手段１１０によりフェールではないと判定された場合には過渡状態であるので、駆動切換手段１１２によってトランスファ装置２４のクラッチＴＦＣが係合させられることにより、四輪駆動へ切り換えられる。一方、フェールであるすなわち切換えが失敗していると判断された場合には、変速制限手段１１４、による制御が実行され、自動変速機２２の変速段が１ｓｔになることが禁止される。この変速制限手段１１４は、例えば、ブレーキＢ３の係合を油圧制御により或いは機械的に禁止することによって実行される。なお、変速制限手段１１４は、例えば、駆動状態判定手段１０８によって二輪駆動であると判定された場合に、切換フェール判定手段１１０による判定を経ることなく直ちに実行されるものであってもよい。このように構成する場合には、例えば、過渡状態であって後に四輪駆動への移行が完了した場合には、駆動状態判定手段１０８によって四輪駆動であることが判断されると、変速制限手段１１４による変速制限が解除される。
【００４２】
また、駆動状態制御手段１１６は、前記変速比判定手段１０６によって変速比が最大値であると判断された場合、すなわち現在のギヤ段が１ｓｔであると判断された場合に、駆動切換釦９８の作動状態に拘わらず四輪駆動から二輪駆動への切換えを禁止する。この駆動状態制御手段１１６は、例えば、クラッチＴＦＣの係合油圧を係合が保たれる高い値に維持し、或いは、プーリ６０を出力軸５４に機械的に係合させること等により実行される。
【００４３】
図７は、前記電子制御装置９２の制御作動の要部すなわち自動変速機２０のギヤ段が１ｓｔであると判定された場合の駆動制御作動を説明するフローチャートである。この制御フローは、例えば、車両の発進時等に実行される。図において、前記変速比判定手段１０６に対応するステップＳ１において、現在のギヤ段が最低速段であるか否かが判断される。例えば、車両が常に最低速段で発進するように構成されている場合には、発進時には常にこの判断が肯定されるが、通常は２ｎｄで発進して駆動切換釦９８によって四輪駆動が指定されている場合のみ１ｓｔで発進するように構成されている場合には、駆動切換釦９８が押し下げられている場合だけこの判断が肯定される。このステップＳ１の判断が否定された場合には、直ちにフローが終了させられるが、肯定された場合には、ステップＳ２に進む。
【００４４】
駆動状態判定手段１０８に対応するステップＳ２においては、車両が現在四輪駆動されているか否かが、例えばトランスファ装置２４のクラッチＴＦＣが係合しているか否かに基づいて判断される。この判断が肯定された場合には、直ちにこのフローが終了させられるが、否定された場合にはステップＳ３に進む。切換フェール判定手段１１０に対応するステップＳ３では、クラッチＴＦＣのソレノイドのフェール等により四輪駆動に移行できていないのか否かが判断される。この判断が肯定された場合にはステップＳ４に進むが、否定された場合にはステップＳ５に進む。
【００４５】
変速制限手段１１４に対応するステップＳ４では、ブレーキＢ３を解放状態に固定することなどにより、ギヤ段が１ｓｔに設定されることが禁止される。例えば、現在のギヤ段が１ｓｔであった場合には、ブレーキＢ３が解放されると共にブレーキＢ２が係合させられることにより、ギヤ段が２ｎｄに変更される。そのため、入力軸３０から伝達された駆動トルクが自動変速機２２の変速比の低下に応じた大きさだけ減じられて出力軸５４に伝達される。この結果、後輪２５のみで駆動される二輪駆動となっていても、その後輪２５に伝達される駆動トルクが四輪駆動に対応した過大な値となることが好適に防止される。すなわち、四輪駆動にならないときは、ギヤ段が最低速段すなわち１ｓｔになって変速比が最大になることが禁止される。
【００４６】
一方、駆動切換手段１１２に対応するステップＳ５では、駆動切換釦９８の押し下げの有無に拘わらずクラッチＴＦＣのソレノイドに作動信号が送られることにより、そのソレノイドが作動させられてクラッチＴＦＣが係合させられ、四輪駆動に変更される。すなわち、最低速段であるときには、四輪駆動になるようにトランスファ装置２４が制御される。なお、この場合は、駆動トルクを制限するためのブレーキＢ３の解放は実行されない。
【００４７】
上述のように、本実施例によれば、変速比判定手段１０６に対応するステップＳ１において変速比が最大値(すなわちギヤ段が１ｓｔ)であると判定されている間は、駆動状態制御手段１１６に対応するステップＳ５において多輪駆動に固定される。また、駆動状態判定手段１０８に対応するステップＳ２において四輪駆動では無いと判定されている間は、変速制限手段１１４に対応するステップＳ４において変速比を最大値に設定することが禁止される。そのため、自動変速機２２の最低速段では二輪駆動で駆動されないことから、二輪駆動時に常時駆動輪に伝達される駆動トルクがそれより小さい変速比に応じた低い値になる。したがって、二輪駆動時に動力伝達系に過大な駆動トルクが伝達されることが抑制され延いては後輪２５がスリップすることや動力伝達系の耐久性が低下することが抑制される。
【００４８】
また、本実施例においては、駆動状態判定手段１０８に対応するステップＳ２による判断が否定された場合には、トランスファ装置２４のフェールの有無を判定する切換フェール判定手段１１０に対応するステップＳ３が備えられ、変速制限手段１１４は、切換フェール判定手段１１０によりフェールが判定されている間は自動変速機２２に変速比を最大値に設定することを禁止することから、トランスファ装置２４のフェールにより多輪駆動とならない場合には、変速制限手段１１４によって最低速段になることが禁止される。すなわち、二輪駆動であってもフェールが認められない場合には、四輪駆動に強制的に変更されるので、後輪２５に過大な駆動トルクが加えられることが抑制される。
【００４９】
また、本実施例においては、トランスファ装置２４および自動変速機２２は、前述したように相互に独立して設定が変更されるように構成されているが、駆動状態判定手段１０８で実際の駆動状態が判定され、且つ切り換えられていない場合には動力伝達系に伝達される駆動トルクが低くされるので、独立して設定変更されるように構成されていることに起因する駆動輪への過大トルク伝達が好適に抑制される。
【００５０】
以上、本発明の一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。
【００５１】
たとえば、前述の実施例では本発明が四輪駆動と二輪駆動とを切り換えられる車両に適用された場合について説明したが、六輪以上の多輪に切換可能な車両にも本発明は同様に適用される。
【００５２】
また、実施例においては、本発明がエンジン１２と第１モータ・ジェネレータＭＧ１とを原動機として備えたハイブリッド車両に適用されていたが、原動機としてエンジン１２のみ或いは第１モータ・ジェネレータＭＧ１のみを備えた車両にも本発明は同様に適用され得る。
【００５３】
また、実施例においては、自動変速機２２が４組の遊星歯車装置４６〜５２を備えた前進９段、後進２段の有段式変速機であったが、遊星歯車装置の個数や変速段数は適宜定められるものであり、また、無段変速機を備えた車両にも本発明は同様に適用される。
【００５４】
また、実施例においては、自動変速機２２が最低速の変速段である１ｓｔにあるときに四輪駆動に変更するように構成され且つその四輪駆動への移行が失敗したときに常時駆動輪に伝達される駆動トルクを低下させていたが、四輪駆動へ変更される所定値以上の変速比の変速段は、これよりも変速比の小さい２ｎｄ以上のギヤ段に設定することも可能である。また、二輪駆動時に低速段側への変更が禁止される変速段は、３ｒｄ以上に設定されていてもよい。
【００５５】
また、実施例においては、出力軸５４が後輪２５に常時接続されることにより、後輪２５が常時駆動輪に構成されていたが、反対に前輪２７で二輪駆動する車両にも本発明は同様に適用される。
【００５６】
また、実施例においては、流体伝動装置としてトルク・コンバータ１６が用いられていたが、トルク増幅作用のないフルード・カップリングが用いられてもよい。
【００５７】
また、実施例においては、原動機としてエンジン１２やそのエンジン１２に作動的に連結されるモータ・ジェネレータＭＧ１およびＭＧ２を備えていたが、少なくともいずれか一つを駆動輪を駆動するための走行用の原動機として備えておればよく、またエンジン１２はガソリン・エンジンやディーゼル・エンジンなどの内燃機関が用いられ、エンジン１２の吸気配管６６および排気管６８に設けられている排気タービン式過給機７０が備えられてない車両などにも適用され得る。また、モータ・ジェネレータＭＧ１およびＭＧ２はエンジン１２に直結される以外にベルト等を介してエンジン１２に間接的に連結されてもよい。
【００５８】
また、前述の実施例では、自動変速機２２の係合要素であるクラッチＣ、ＴＦＣ或いはブレーキＢは、油圧式摩擦係合装置であったが、電磁式係合装置たとえば電磁クラッチや磁粉式クラッチ等であってもよい。クラッチＴＦＣが電磁クラッチで構成される場合には、前記フェール判定手段１１０のフェールの有無の判断は、例えばその電磁クラッチのフェールの有無等に基づいて為される。
【００５９】
その他、一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明が適用されたハイブリッド車両の動力伝達装置を説明する骨子図である。
【図２】図１の自動変速機における、複数の油圧式摩擦係合装置の作動の組合わせとそれにより成立する変速段との関係を示す図である。
【図３】図１のハイブリッド車両の動力伝達装置の概略構成図である。
【図４】図１の動力伝達装置が備えている電子制御装置の入出力系統の要部を説明するブロック線図である。
【図５】図１の車両に設けられたシフト操作装置の一例を示す図である。
【図６】図４の電子制御装置が備えてい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７】図４の電子制御装置の制御作動の要部すなわち変速禁止および駆動切換禁止制御作動を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１２：エンジン、１６：トルク・コンバータ、２２：自動変速機、２４：トランスファ装置、３０：入力軸、５４：出力軸、１０６：変速比判定手段、１０８：駆動状態判定手段、１１０：切換フェール判定手段、１１２：駆動切換手段、１１４：変速制限手段、１１６：駆動状態制御手段、ＭＧ１：第１モータ・ジェネレータ、ＴＦＣ：トランスファ・クラッチ
【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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