(57)【要約】【課題】  停止時及び走行時の双方において適切なトルク伝達性能を得る。【解決手段】  駆動源と副駆動輪との間に駆動力配分用の油圧式クラッチが配置されており、走行状況に応じて指令トルクを決定し、該指令トルクに応じた指令油圧を油圧式クラッチに供給する。車速が所定の第１閾値以下のとき、車両停止状態に対応する第１の指令トルク対指令油圧変換特性に基づいて前指令トルクに応じた指令油圧を算出し、車速が前記第１閾値より大きい所定の第２閾値以上のとき、車両走行状態に対応する第２の指令トルク対指令油圧変換特性に基づいて前記指令トルクに応じた指令油圧を算出する。また、  車速が前記第１閾値より大きく前記第２閾値より小さい範囲内のとき、前記第１及び第２の指令トルク対指令油圧変換特性をブレンドした変換特性に基づいて前指令トルクに応じた指令油圧を算出する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの駆動力を主駆動輪及び副駆動輪に伝達する駆動力伝達経路と、
前記駆動力伝達経路において前記駆動源と副駆動輪との間に配置された油圧式クラッチからなる駆動力配分装置と、
を備えた車両において、
前記駆動力配分装置に対する指令トルクを決定し、該指令トルクに応じた指令油圧を算出し、前記油圧式クラッチの実油圧が前記指令油圧になるように制御する制御手段を備えた駆動力配分装置の油圧制御装置であって、
前記制御手段は、
車速が所定の第１閾値以下のとき、車両停止状態に対応する第１の指令トルク対指令油圧変換特性に基づいて前記指令トルクに応じた指令油圧を算出し、
車速が前記第１閾値より大きい所定の第２閾値以上のとき、車両走行状態に対応する第２の指令トルク対指令油圧変換特性に基づいて前記指令トルクに応じた指令油圧を算出し、
車速が前記第１閾値より大きく前記第２閾値より小さい範囲内のとき、前記第１及び第２の指令トルク対指令油圧変換特性をブレンドした変換特性に基づいて前記指令トルクに応じた指令油圧を算出する、
ことを特徴とする駆動力配分装置の油圧制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記クラッチの入出力軸の差回転数に応じて決定したブレンド比率に従い前記第１及び第２の指令トルク対指令油圧変換特性をブレンドした変換特性を決定することを特徴とする請求項１の駆動力配分装置の油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原動機からの駆動力を主駆動輪および副駆動輪に配分する四輪駆動車両の駆動力配分装置において、駆動力配分装置が有する油圧式クラッチの係合圧を発生するための油圧を制御する油圧制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンなどの駆動源で発生した駆動力を主駆動輪と副駆動輪に分配するための駆動力配分装置を備えた四輪駆動車両がある。この種の四輪駆動車両では、例えば、前輪が主駆動輪で後輪が副駆動輪の場合、駆動源で発生した駆動力は、フロントドライブシャフトおよびフロントディファレンシャルを介して前輪に伝達されると共に、プロペラシャフトを介して多板クラッチを有する駆動力配分装置に伝達される。そして、駆動力配分装置に油圧制御装置から所定圧の作動油を供給することで、駆動力配分装置の係合圧を制御する。これにより、駆動源の駆動力が所定の配分比で後輪に伝達されるようになっている。
【０００３】
駆動力配分装置の多板クラッチへの供給油圧を制御するための油圧制御装置として、例えば特許文献１、２に示す油圧制御装置がある。特許文献１、２に示す油圧制御装置は、多板クラッチを押圧するための油圧室に作動油を供給する電動オイルポンプを備え、電動オイルポンプと油圧室との間を油圧供給路で接続し、電動ポンプの吐出値が油圧クラッチの要求作動圧となるように電動ポンプの回転数を制御している。特許文献２に記載の油圧制御装置では、駆動力の配分比に応じた油圧を発生させるように電動ポンプのモータ駆動を制御している。しかし、特許文献１、２の油圧制御装置では、電動ポンプの駆動によって油圧クラッチに必要な油圧を供給する構成であるため、油圧クラッチの係合時には電動オイルポンプを常時運転する必要があった。そのため、電動オイルポンプを駆動するためのモータとしてブラシ付きモータを用いると、モータの耐久性（ブラシ磨耗）の保障が困難であった。
【０００４】
この点に鑑みて、特許文献３においてはモータとソレノイドバルブを用いた油圧封入式の油圧制御装置が提案されている。この油圧封入式の油圧制御装置においては、モータで駆動されるオイルポンプから駆動力配分用のクラッチのピストン室に作動油を供給するための油圧経路において、作動油を封入するための作動油封入弁と、該作動油封入弁とピストン室との間の油路を開閉するためのソレノイドバルブ（開閉弁）とを設け、前記ピストン室を加圧する際には該ソレノイドバルブを閉じて前記モータによりオイルポンプを段階的に駆動することにより該ピストン室が指令油圧となるように制御し、前記ピストン室を減圧する際には該オイルポンプの駆動を禁止すると共に前記ソレノイドバルブを段階的に開閉することにより該ピストン室が指令油圧となるよう制御するようにしている。このように加圧時にのみモータを駆動し、減圧時にはモータを駆動しないことにより、モータの作動頻度を低減させることで耐久性の向上を図るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１９７６８号公報
【特許文献２】特開２００１−２０６０９２号公報
【特許文献３】特許第５６０７２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
いずれのタイプの油圧制御装置においても、油圧クラッチを係合するにあたり、走行状態に応じて算出される指令トルクに応じて指令油圧を決定し、油圧クラッチの作動油圧（実油圧）が該指令油圧になるようにフィードバック制御を行っている。この場合、クラッチにおけるトルク伝達特性が停止時と走行時とで異なるため、どちらの特性を使用するかによって利害得失が生じる。例えば、走行時のトルク応答性を重視する場合は、走行状態に対応する指令トルク対指令油圧変換特性が使用される。一方、停止状態に対応する指令トルク対指令油圧変換特性は、発進時において指令トルクに適した指令油圧を設定することができるので、発進性能を良くすることができる。また、指令トルクに対して要求される指令油圧が相対的に低いため、無駄なトルクを発生させることなく、省エネルギーに効率的な油圧制御が期待できる。従って、発進性能と経済性を重視する場合は、停止状態に対応する指令トルク対指令油圧変換特性が使用される。しかし、停止状態に対応する指令トルク対指令油圧変換特性を使用すると、走行時において、指令トルクに対する実トルクの追従遅れが出るようになる、という問題が生じる。従来技術においては、走行状態に対応する指令トルク対指令油圧変換特性か、停止状態に対応する指令トルク対指令油圧変換特性か、そのいずれか一方でしか油圧制御がなされていなかった。そのため、それぞれの利害得失に甘んじるしかなかった。また、従来は、走行状態に対応する指令トルク対指令油圧変換特性を採用する場合は、複数段階のクラッチ入出力軸差回転数に対応して異なる特性を用意しなければならず、複雑な構成となっていた。
【０００７】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、停止時及び走行時の双方において適切なトルク伝達性能を得ることができるようにした油圧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】
【０００８】
本発明は、駆動源からの駆動力を主駆動輪及び副駆動輪に伝達する駆動力伝達経路と、前記駆動力伝達経路において前記駆動源と副駆動輪との間に配置された油圧式クラッチからなる駆動力配分装置と、を備えた車両において、前記駆動力配分装置に対する指令トルクを決定し、該指令トルクに応じた指令油圧を算出し、前記油圧式クラッチの実油圧が前記指令油圧になるように制御する制御手段を備えた駆動力配分装置の油圧制御装置であって、前記制御手段は、車速が所定の第１閾値以下のとき、車両停止状態に対応する第１の指令トルク対指令油圧変換特性に基づいて前記指令トルクに応じた指令油圧を算出し、車速が前記第１閾値より大きい所定の第２閾値以上のとき、車両走行状態に対応する第２の指令トルク対指令油圧変換特性に基づいて前記指令トルクに応じた指令油圧を算出し、車速が前記第１閾値より大きく前記第２閾値より小さい範囲内のとき、前記第１及び第２の指令トルク対指令油圧変換特性をブレンドした変換特性に基づいて前記指令トルクに応じた指令油圧を算出することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、所定の第１閾値以下の車速（低速又は停止）状態においては、停止状態に対応する第１の指令トルク対指令油圧変換特性に従って指令トルクに応じた指令油圧が発生される。これにより、発進性能が良く、また、無駄なトルクを発生させることなく、省エネルギーに効率的な油圧制御を行うことができる。また、所定の第２閾値以上の車速（高速）状態においては、走行状態に対応する第２の指令トルク対指令油圧変換特性に従って指令トルクに応じた指令油圧が発生される。これにより、指令トルクに対する実トルクの追従性がよくなり、走行時において追従精度のよいトルク発生を実現できる。更に、前記第１閾値より大きく前記第２閾値より小さい範囲内の車速（中速）状態においては、前記第１及び第２の指令トルク対指令油圧変換特性をブレンドした変換特性に従って指令トルクに応じた指令油圧が発生される。これにより、経済性と追従性を両立させた適切なトルク発生を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例に係る駆動力配分装置の油圧制御装置を備えた四輪駆動車両の概略構成を示す図。
【図２】油圧制御装置として機能する４ＷＤ・ＥＣＵの主要な機能ブロックを示す図。
【図３】本発明に関連する制御ブロックを抜き出して示す図。
【図４】車両停止状態及び車両走行状態に対応する指令トルク対指令油圧変換特性（ヒステリシスカーブ）の一例を示す図。
【図５】本発明に従う動作例を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係る駆動力配分装置の油圧制御装置を備えた四輪駆動車両の概略構成を示す図である。同図に示す四輪駆動車両１は、車両の前部に横置きに搭載したエンジン（駆動源）３と、エンジン３と一体に設置された自動変速機４と、エンジン３からの駆動力を前輪Ｗ１，Ｗ２及び後輪Ｗ３，Ｗ４に伝達するための駆動力伝達経路２０とを備えている。
【００１２】
エンジン３の出力軸（図示せず）は、自動変速機４、フロントディファレンシャル（以下「フロントデフ」という）５、左右のフロントドライブシャフト６，６を介して、主駆動輪である左右の前輪Ｗ１，Ｗ２に連結されている。さらに、エンジン３の出力軸は、自動変速機４、フロントデフ５、プロペラシャフト７、リアデファレンシャルユニット（以下「リアデフユニット」という）８、左右のリアドライブシャフト９，９を介して副駆動輪である左右の後輪Ｗ３，Ｗ４に連結されている。
【００１３】
リアデフユニット８には、左右のリアドライブシャフト９，９に駆動力を配分するためのリアデファレンシャル（以下、「リアデフ」という。）１９と、プロペラシャフト７からリアデフ１９への駆動力伝達経路を接続・切断するための前後トルク配分用クラッチ１０とが設けられている。前後トルク配分用クラッチ１０は、油圧式のクラッチであり、駆動力伝達経路２０において後輪Ｗ３，Ｗ４に配分する駆動力を制御するための駆動力配分装置である。また、前後トルク配分用クラッチ１０に作動油を供給するための油圧回路３０と、油圧回路３０による供給油圧を制御するための制御手段である４ＷＤ・ＥＣＵ（以下、単に「ＥＣＵ」と記す。）５０を備えている。ＥＣＵ５０は、マイクロコンピュータなどで構成されている。
【００１４】
ＥＣＵ５０は、油圧回路３０による供給油圧を制御することで、前後トルク配分用クラッチ（以下、単に「クラッチ」という。）１０で後輪Ｗ３，Ｗ４に配分する駆動力を制御する。これにより、前輪Ｗ１，Ｗ２を主駆動輪とし、後輪Ｗ３，Ｗ４を副駆動輪とする駆動制御を行うようになっている。
【００１５】
すなわち、クラッチ１０が解除（切断）されているときには、プロペラシャフト７の回転がリアデフ１９側に伝達されず、エンジン３のトルクがすべて前輪Ｗ１，Ｗ２に伝達されることで、前輪駆動（２ＷＤ）状態となる。一方、クラッチ１０が接続されているときには、プロペラシャフト７の回転がリアデフ１９側に伝達されることで、エンジン３のトルクが前輪Ｗ１，Ｗ２と後輪Ｗ３，Ｗ４の両方に配分されて四輪駆動（４ＷＤ）状態となる。ＥＣＵ５０は、車両の走行状態を検出するための各種検出手段（図示せず）の検出に基づいて、後輪Ｗ３，Ｗ４に配分する駆動力およびこれに対応するクラッチ１０への油圧供給量を演算すると共に、当該演算結果に基づく駆動信号をクラッチ１０に出力する。これにより、クラッチ１０の締結力を制御し、後輪Ｗ３，Ｗ４に配分する駆動力を制御するようになっている。
【００１６】
図２は、４ＷＤ・ＥＣＵ（制御手段）５０における主要な機能ブロックを示す。駆動トルク算出ブロック５１では、車両１の走行条件（エンジン３のトルク、選択ギヤ段、シフト位置等）に応じて車両１に要求される駆動トルク（推定駆動力）を算出する。制御トルク算出ブロック５２では、基本配分制御（前後輪Ｗ１〜Ｗ４への駆動力の基本配分制御）ブロック５２１等を含み、種々の制御ファクターに応じて前記駆動トルクの前後輪への配分を決定し、前後トルク配分用クラッチ（駆動力配分装置）１０の指令トルクを算出する。指令油圧算出ブロック５３では、前記指令トルクに従ってクラッチ１０に対する指令油圧を算出する。油圧フィードバック制御ブロック５４では、目標油圧算出ブロック５４１により、前記指令油圧算出ブロック５３から与えられる前記指令油圧と実油圧（油圧センサ３２からのフィードバック信号）との偏差に従ってクラッチ１０の目標油圧（つまり油圧偏差）を算出し、モータＰＷＭ制御ブロック５４２により、該算出された目標油圧（つまり油圧偏差）に従ってモータ３１を制御する。モータ３１は、クラッチ１０に対して作動油圧を供給するための油圧ポンプ（図示せず）を駆動するための電気モータである。油圧センサ３２は、クラッチ１０に供給される油圧を測定する。モータＰＷＭ制御ブロック５４２では、目標油圧（つまり油圧偏差）に応じてモータ３１に対するＰＷＭ駆動指令信号を生成する。こうして、実油圧が指令油圧に追従するように油圧フィードバック制御が行われる。なお、前記特許文献３（特許第５６０７２４０号公報）に示されるように、クラッチ１０に油圧を供給するための油圧回路にソレノイド弁（開閉弁）を設け、必要に応じて該ソレノイド弁（開閉弁）を開放又は閉鎖することにより油圧封入制御（ソレノイド弁閉鎖状態でモータ３１を間欠的に駆動して加圧し、モータ３１オフ状態でソレノイド弁を間欠的に開放して減圧する制御）を行い、モータ３１の使用頻度を低減することができるように構成してもよい。
【００１７】
図３は、図２に示された指令油圧算出ブロック５３に含まれる本発明に関連する制御要素を抜き出して示す図である。第１変換特性生成ブロック５３１は、車両停止状態に対応する指令トルク対指令油圧変換特性（第１の指令トルク対指令油圧変換特性）に従い、指令トルクに応じて指令油圧（第１指令油圧Ｐ１）を指示する情報を生成する。該第１の指令トルク対指令油圧変換特性の一例を示すと図４の実線４１で示すようなヒステリシスカーブからなる。該ヒステリシスカーブにおいては、同じ指令トルク値に対してトルク上昇時の指令油圧の方がトルク下降時の指令油圧よりも大きな値を示す。すなわち、油圧系においては、トルク下降時は指令油圧を減らしてもトルクが抜けにくいというヒステリシス特性があることが知られている。
【００１８】
第２変換特性生成ブロック５３２は、車両走行状態に対応する指令トルク対指令油圧変換特性（第２の指令トルク対指令油圧変換特性）に従い、指令トルクに応じて指令油圧（第２指令油圧Ｐ２）を指示する情報を生成する。該第２の指令トルク対指令油圧変換特性の一例を示すと図４の破線４２等で示すようなヒステリシスカーブからなる。同じ指令トルク値に関して、走行状態に対応する指令トルク対指令油圧変換特性（第２の指令トルク対指令油圧変換特性）は、前記停止状態に対応する指令トルク対指令油圧変換特性（第１の指令トルク対指令油圧変換特性）よりも高い指令油圧を生成する。
【００１９】
差回転算出部３３は、クラッチ１０の入出力軸の差回転数を算出する（若しくは前輪Ｗ１，Ｗ２と後輪Ｗ３，Ｗ４の差回転数を算出する構成であってもよい）。車体速度検出部３４は、車両１の車体速度を検出する。遷移判定及びブレンド比決定ブロック５３３は、該検出された車体速度に基づき、現在の車速が、所定の第１閾値（例えば５ｋｐｈ）以下の領域（第１領域）であるか、又は、該第１閾値より大きい所定の第２閾値（例えば６０ｋｐｈ）以上の領域（第２領域）であるか、若しくは、前記第１閾値より大きく前記第２閾値より小さい範囲（例えば５ｋｐｈ〜６０ｋｐｈ）内の領域（第３領域）であるかを判定し、判定した車速領域と前記算出された差回転数に基づき、次に述べるように、ブレンド比ｂを指示する情報を出力する。
【００２０】
遷移判定及びブレンド比決定ブロック５３３は、現在の車速が所定の第１閾値（例えば５ｋｐｈ）以下の領域（第１領域）と判定したとき、ブレンド比ｂとして「１」を出力する。選択及びブレンドブロック５３４は、ブレンド比ｂが「１」のとき、前記第１変換特性生成ブロック５３１で生成された前記停止状態に対応する指令トルク対指令油圧変換特性に従う第１指令油圧Ｐ１を選択して、前記油圧フィードバック制御ブロック５４に与える指令油圧として出力する。これにより、車速が所定の第１閾値（例えば５ｋｐｈ）以下のとき、停止状態に対応する第１の指令トルク対指令油圧変換特性（図４のヒステリシスカーブ４１）に基づいて前記指令トルクに応じた指令油圧が算出される。
【００２１】
遷移判定及びブレンド比決定ブロック５３３は、現在の車速が所定の第２閾値（例えば６０ｋｐｈ）以上の領域（第２領域）であると判定したとき、ブレンド比ｂとして「０」を出力する。選択及びブレンドブロック５３４は、ブレンド比ｂが「０」のとき、前記第２変換特性生成ブロック５３２で生成された前記走行状態に対応する指令トルク対指令油圧変換特性に従う第２指令油圧Ｐ２を選択して、前記油圧フィードバック制御ブロック５４に与える指令油圧として出力する。これにより、車速が所定の第２閾値（例えば６０ｋｐｈ）以上のとき、走行状態に対応する第２の指令トルク対指令油圧変換特性（図４のヒステリシスカーブ４２）に基づいて前記指令トルクに応じた指令油圧が算出される。
【００２２】
遷移判定及びブレンド比決定ブロック５３３は、現在の車速が前記第１閾値より大きく前記第２閾値より小さい範囲（例えば５ｋｐｈ〜６０ｋｐｈ）内の領域（第３領域）であると判定したとき、前記算出された差回転数に応じて、０より大きく１より小さい小数値をブレンド比ｂとして出力する。一例として、０ｒｐｍから５ｒｐｍ未満までの差回転数範囲、５ｒｐｍから３０ｒｐｍ未満までの差回転数範囲、３０ｒｐｍ以上の差回転数範囲、の３段階に対応して、３段階のブレンド比ｂを発生する。この場合、ブレンド比ｂは、差回転数が大きいほど、大きな小数値に設定される。選択及びブレンドブロック５３４は、「０」及び「１」以外のブレンド比ｂに応じて、前記第１指令油圧Ｐ１と第２指令油圧Ｐ２を補間合成することにより、ブレンドした指令油圧を算出し、前記油圧フィードバック制御ブロック５４に与える指令油圧として出力する。この補間合成式（ブレンド式）は、例えば、
ｂ・Ｐ１＋（ｂ−１）・Ｐ２＝ブレンドした指令油圧
である。こうして、車速が前記第１閾値より大きく前記第２閾値より小さい範囲（例えば５ｋｐｈ〜６０ｋｐｈ）内のとき、前記第１及び第２の指令トルク対指令油圧変換特性（カーブ４１及び４２）をブレンド（補間合成）した変換特性に基づいて前記指令トルクに応じた指令油圧が算出されることになる。また、該ブレンド（補間合成）した変換特性はクラッチ差回転数に応じたブレンド比に従って決定される。これにより、クラッチ差回転数に依存して指令トルク対指令油圧特性が異なるものとなり、精度のよいトルク制御を行うことができる。
【００２３】
図５は、本発明に従う走行時の動作例を示すタイムチャートであり、上段部において指令トルク（実線５５）の時間的変化の一例を示し、下段部において該指令トルクに対応して算出される指令油圧（ブレンドした指令油圧）（実線５６）の時間的変化の一例を示す。一点鎖線５７は、本発明に従って、ブレンドした指令油圧（実線５６）に従ってクラッチ１０に発生するトルクの一例を示す。破線５８は、本発明に従わずに、停止状態の変換特性に従って発生した場合の指令油圧の一例を示し、破線５９は、該破線５８に示す指令油圧に従ってクラッチ１０に発生するトルクの一例を示す。図から明らかなように、本発明に従えば、走行状態において指令油圧が増加され、発生トルク５７の指令トルク５５に対する追従精度が改善される。その一方で、停止時は、停止状態に対応する変換特性が使用されるため、発進性能がよく、また、省エネルギーであり、経済性に富む。
【００２４】
なお、上記実施例では、クラッチ差回転数に応じて複数段階のブレンド比ｂを用意しているが、これに限らず、クラッチ差回転数を考慮することなく、１つのブレンド比ｂのみを使用してもよい。また、別の例として、ブレンドを行う車速領域（第３領域）において、複数段階の車速に対応して異なるブレンド比ｂを使用するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１    四輪駆動車両
３    エンジン（駆動源）
４    自動変速機
５    フロントデフ
６    フロントドライブシャフト
７    プロペラシャフト
８    リアデフユニット
９    リアドライブシャフト
１０    前後トルク配分用クラッチ（クラッチ）
１９    リアデフ
２０    駆動力伝達経路
３０    油圧回路
３１    モータ
３２    油圧センサ
３３    差回転算出部
３４    車体速度検出部
５０    ４ＷＤ・ＥＣＵ（制御手段）
５１    駆動トルク算出ブロック
５２    制御トルク算出ブロック
５３    指令油圧算出ブロック
５４    油圧フィードバック制御ブロック
５２１  基本配分制御ブロック
５３１  第１変換特性生成ブロック
５３２  第２変換特性生成ブロック
５３３  遷移判定及びブレンド比決定ブロック
５３４  選択及びブレンドブロック
６０    油圧制御装置
Ｗ１，Ｗ２    前輪（主駆動輪）
Ｗ３，Ｗ４    後輪（副駆動輪）
【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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