特許 6221830 ４輪駆動車のクラッチ制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6221830

(24)【登録日】2017年10月13日

(45)【発行日】2017年11月1日

(54)【発明の名称】４輪駆動車のクラッチ制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60K 23/08 20060101AFI20171023BHJP

【ＦＩ】

   B60K23/08 C

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2014-38481(P2014-38481)

(22)【出願日】2014年2月28日

(65)【公開番号】特開2015-160587(P2015-160587A)

(43)【公開日】2015年9月7日

【審査請求日】2016年12月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】240000327

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100082670

【弁理士】

【氏名又は名称】西脇 民雄

(74)【代理人】

【識別番号】100180068

【弁理士】

【氏名又は名称】西脇 怜史

(72)【発明者】

【氏名】小川 勝義

(72)【発明者】

【氏名】森 淳弘

(72)【発明者】

【氏名】三石 俊一

(72)【発明者】

【氏名】森田 誠

(72)【発明者】

【氏名】高石 哲

【審査官】 岡本 健太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２３７３３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０６１９２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２９２３０７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｋ ２３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

左右前輪と左右後輪のうち、一方を駆動源に接続される主駆動輪とし、他方を前記駆動源にクラッチを介して接続される副駆動輪とし、
前記主駆動輪から前記副駆動輪への駆動分岐位置に設けられ、クラッチ解放により前記副駆動輪への駆動力伝達系を、前記主駆動輪への駆動力伝達系から切り離す噛み合いクラッチと、
前記噛み合いクラッチよりも下流位置に設けられ、クラッチ締結容量に応じて前記駆動源からの駆動力の一部を前記副駆動輪へ配分する摩擦クラッチと、
車両状態検出装置が検出する車両状態に応じて、前記噛み合いクラッチの締結/解放制御と前記摩擦クラッチの締結/解放制御とを行って、前記主駆動輪のみを駆動させる２輪駆動モードと、前記主駆動輪及び前記副駆動輪を駆動させる４輪駆動モードとに切替可能なクラッチコントロールユニットと、
を備えた４輪駆動車のクラッチ制御装置であって、
前記クラッチコントロールユニットは、前記２輪駆動モードとして、両クラッチを解放したディスコネクト２輪駆動モードを有し、
かつ、前記車両状態検出装置の検出に基づいて下り坂での惰性走行状態を検出した場合に車両がエンジンブレーキ増加要求状態と判定し、車両が前記ディスコネクト２輪駆動モード時に前記エンジンブレーキ増加要求判定があった場合には、前記噛み合いクラッチを締結させることを特徴とする４輪駆動車のクラッチ制御装置。

【請求項2】

左右前輪と左右後輪のうち、一方を駆動源に接続される主駆動輪とし、他方を前記駆動源にクラッチを介して接続される副駆動輪とし、
前記主駆動輪から前記副駆動輪への駆動分岐位置に設けられ、クラッチ解放により前記副駆動輪への駆動力伝達系を、前記主駆動輪への駆動力伝達系から切り離す噛み合いクラッチと、
前記噛み合いクラッチよりも下流位置に設けられ、クラッチ締結容量に応じて前記駆動源からの駆動力の一部を前記副駆動輪へ配分する摩擦クラッチと、
車両状態検出装置が検出する車両状態に応じて、前記噛み合いクラッチの締結/解放制御と前記摩擦クラッチの締結/解放制御とを行って、前記主駆動輪のみを駆動させる２輪駆動モードと、前記主駆動輪及び前記副駆動輪を駆動させる４輪駆動モードとに切替可能なクラッチコントロールユニットと、
を備えた４輪駆動車のクラッチ制御装置であって、
前記クラッチコントロールユニットは、前記２輪駆動モードとして、両クラッチを解放したディスコネクト２輪駆動モードを有し、
かつ、前記車両状態検出装置の検出に基づいて手動により変速機の低速段の選択がなされた場合に車両がエンジンブレーキ増加要求状態と判定し、車両が前記ディスコネクト２輪駆動モード時に前記エンジンブレーキ増加要求判定があった場合には、前記噛み合いクラッチを締結させることを特徴とする４輪駆動車のクラッチ制御装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の４輪駆動車のクラッチ制御装置において、
前記クラッチコントロールユニットは、前記２輪駆動モードに、前記噛み合いクラッチを締結し前記摩擦クラッチを解放したスタンバイ２輪駆動モードを有し、
前記クラッチコントロールユニットは、前記エンジンブレーキ増加要求判定があって前前記噛み合いクラッチを締結させる際には、前記スタンバイ２輪駆動モードに制御することを特徴とする４輪駆動車のクラッチ制御装置。

【請求項4】

請求項１に記載の４輪駆動車のクラッチ制御装置において、
前記クラッチコントロールユニットは、アクセル開度と車速とに基づいて、アクセル開度零での車速増加検出時に、前記下り坂での惰性走行状態検出とすることを特徴とする４輪駆動車のクラッチ制御装置。

【請求項5】

請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の４輪駆動車のクラッチ制御装置において、
前記クラッチコントロールユニットは、前記エンジンブレーキ増加要求状態の判定を、予め設定された車速よりも高車速域で行なうことを特徴とする４輪駆動車のクラッチ制御装置。

【請求項6】

請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の４輪駆動車のクラッチ制御装置において、
前記クラッチコントロールユニットは、
アクセル開度と車速とに応じて前記ディスコネクト２輪駆動モードと前記４輪駆動モードとが設定された駆動モード切替マップに基づいて前記モードの切替を行い、かつ、前記駆動モード切替マップは、予め設定された車速よりも低車速域に前記４輪駆動モードを設定し、前記予め設定された車速よりも高車速域に前記ディスコネクト２輪駆動モードを設定していることを特徴とする４輪駆動車のクラッチ制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、副駆動輪への駆動力伝達系に、噛み合いクラッチと摩擦クラッチを備えた４輪駆動車のクラッチ制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、後輪への駆動力伝達系に、噛み合いクラッチと摩擦クラッチを備えた前輪駆動ベースの４輪駆動車が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この４輪駆動車では、２輪駆動モードから４輪駆動モードへの切り替え時には、摩擦クラッチを締結し、噛み合いクラッチの駆動源側と後輪側とを同期させた後、噛み合いクラッチを締結する。また、４輪駆動モードから２輪駆動モードへの切り替え時には、摩擦クラッチを解放した後、噛み合いクラッチを解放する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０−２５４０５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述の従来技術では、両クラッチを解放させたディスコネクト２輪駆動モードで走行することにより、走行負荷を低減させて燃費を向上させることができる。
しかしながら、両クラッチを解放したディスコネクト２輪駆動モードでは、エンジンブレーキ時に、２輪駆動車両と同等のエンジンブレーキは得られるものの、下り坂などのより大きな制動力が必要な状況で制動力が不足するおそれがある。

【0005】

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、燃費に優れるディスコネクト２輪駆動モードでの走行時に、エンジンブレーキの制動力増加を図ることが可能な４輪駆動車のクラッチ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】

【0006】

上記目的を達成するため、本発明は、
主駆動輪から副駆動輪への駆動分岐位置に設けられた噛み合いクラッチと、駆動力の一部を副駆動輪へ配分する摩擦クラッチと、を備え、
両クラッチの締結及び解放を制御するクラッチコントロールユニットは、車両がエンジンブレーキ増加要求状態であるか否かを判定し、両クラッチを解放したディスコネクト２輪駆動モード時に、エンジンブレーキ増加要求判定があった場合には、噛み合いクラッチを締結させることを特徴とする４輪駆動車のクラッチ制御装置とした。

【発明の効果】

【0007】

本発明の４輪駆動車のクラッチ制御装置では、燃費に優れるディスコネクト２輪駆動モードでの走行中に、エンジンブレーキ増加要求と判定された際には、噛み合いクラッチを締結させる。
したがって、エンジンブレーキに、副駆動輪側の駆動系の負荷が加えられ、両クラッチを解放させたディスコネクト２輪駆動モードでの制動力よりも制動力を増加させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１のクラッチ制御装置が適用された前輪駆動ベースの４輪駆動車の駆動系構成を示す駆動系構成図である。

【図2】実施の形態１のクラッチ制御装置が適用された前輪駆動ベースの４輪駆動車の制御系構成を示す制御系構成図である。

【図3】実施の形態１の「オートモード」が選択されたときのクラッチ制御で用いられる車速とアクセル開度に応じた駆動モード切替マップを示すマップ図である。

【図4】実施の形態１のクラッチ制御装置によるクラッチ制御による駆動モード（ディスコネクト２輪駆動モード・スタンバイ２輪駆動モード・コネクト４輪駆動モード）の切替遷移を示す駆動モード遷移図である。

【図5】実施の形態１の４輪駆動車のクラッチ制御装置の４ＷＤコントロールユニットにおいて実行される「オートモード」時のクラッチ制御処理の流れを示すフローチャートである。

【図6】実施の形態１の４輪駆動車のクラッチ制御装置による非登坂時の動作例を示すタイムチャートである。

【図7】実施の形態１の４輪駆動車のクラッチ制御装置による登坂時の動作例を示すタイムチャートである。

【図8】実施の形態２の「オートモード」が選択されたときのクラッチ制御で用いられる車速とアクセル開度に応じた駆動モード切り替えマップを示す基本マップ図である。

【図9】実施の形態２の「オートモード」が選択されたときのクラッチ制御で用いられる車速とアクセル開度に応じた駆動モード切替マップを示すマップ図である。

【図10】駆動モード切替マップの他の例を示すマップ図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の４輪駆動車のクラッチ制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施の形態１に基づいて説明する。
（実施の形態１）
まず、構成を説明する。
実施の形態１における前輪駆動ベースの４輪駆動車（４輪駆動車の一例）のクラッチ制御装置の構成を、「４輪駆動車の駆動系構成」、「４輪駆動車の制御系構成」、「駆動モード切替構成」、「クラッチ制御構成」に分けて説明する。

【0010】

［４輪駆動車の駆動系構成］
図１は、実施の形態１のクラッチ制御装置が適用された前輪駆動ベースの４輪駆動車の駆動系構成を示す。以下、図１に基づき、４輪駆動車の駆動系構成を説明する。

【0011】

前記４輪駆動車の前輪駆動系は、図１に示すように、横置きエンジン１（駆動源）と、変速機２と、フロントデファレンシャル３と、左前輪ドライブシャフト４と、右前輪ドライブシャフト５と、左前輪６（主駆動輪）と、右前輪７（主駆動輪）と、を備えている。すなわち、横置きエンジン１及び変速機２を経過した駆動力は、フロントデファレンシャル３を介して左右前輪ドライブシャフト４，５に伝達され、差動を許容しながら左右前輪６，７を常時駆動する。

【0012】

前記４輪駆動車の後輪駆動系は、図１に示すように、ドグクラッチ８（噛み合いクラッチ）と、ベベルギア９と、出力ピニオン１０と、後輪出力軸１１と、プロペラシャフト１２と、を備えている。そして、ドライブピニオン１３と、リングギア１４と、リアデファレンシャル１５と、電制カップリング１６（摩擦クラッチ）と、左後輪ドライブシャフト１７と、右後輪ドライブシャフト１８と、左後輪１９（副駆動輪）と、右後輪２０（副駆動輪）と、を備えている。なお、図１中、２１は自在継手である。

【0013】

すなわち、４輪駆動車の駆動系は、ドグクラッチ８と電制カップリング１６を共に解放する２ＷＤ駆動モード（＝ディスコネクト２輪駆動モード）を選択することが可能な駆動系構成としている。前記ドグクラッチ８及び電制カップリング１６の解放状態では、後輪駆動系のべベルギア９からリングギア１４の間の回転が停止することで、フリクション損失やオイル攪拌損失などが抑えられ、燃費向上が達成される。

【0014】

前記ドグクラッチ８は、左右前輪６，７から左右後輪１９，２０への駆動分岐位置に設けられ、クラッチ解放により左右後輪１９，２０への駆動力伝達系を、左右前輪６，７への駆動力伝達系から切り離す噛み合いクラッチである。図２に示すドグクラッチ８の入力側噛み合い部材８ａは、フロントデファレンシャル３のデフケース３ａに連結され、ドグクラッチ８の出力側噛み合い部材８ｂは、ベベルギア９に連結されている。

【0015】

図１に戻り、ドグクラッチ８とベベルギア９と出力ピニオン１０と後輪出力軸１１の一部は、フロントデフハウジング２２の隣接位置に固定されたトランスファケース２３に内蔵されている。このドグクラッチ８としては、例えば、一対の噛み合い部材８ａ，８ｂ（図２参照）のうち一方を固定部材、他方を可動部材とし、両部材間に締結方向に付勢するバネを設け、可動部材の外周にソレノイドピンと嵌合可能なネジ溝が形成されたものを用いる。ドグクラッチ８の解放時は、ネジ溝に対しソレノイドピンを突出させて嵌合すると、可動部材が回転しながら解放方向にストロークし、ストローク量が所定量を超えると噛み合い締結を解放する。一方、ドグクラッチ８の締結時は、ネジ溝に対するソレノイドピンの嵌合を解除すると、バネ付勢力により固定部材に向かって可動部材が締結方向にストロークし、両者８ａ，８ｂの歯部が噛み合って締結する。

【0016】

前記電制カップリング１６は、ドグクラッチ８よりも下流位置に設けられ、クラッチ締結容量に応じて横置きエンジン１からの駆動力の一部を左右後輪１９，２０へ配分する摩擦クラッチである。電制カップリング１６の入力側クラッチプレートは、リアデファレンシャル１５の左サイドギアに連結され、出力側クラッチプレートは、左後輪ドライブシャフト１７に連結されている。
また、電制カップリング１６は、リアデフハウジング２４の隣接位置に固定されたカップリングケース２５に内蔵されている。この電制カップリング１６としては、例えば、入力側と出力側のプレートを交互に複数配置した多板摩擦クラッチと、対向するカム面を有する固定カムピストン（図示省略）及び可動カムピストン（図示省略）と、対向するカム面間に介装されたカム部材（図示省略）と、を有するものを用いる。

【0017】

電制カップリング１６の締結は、可動カムピストン（図示省略）を電動モータ（図２に示す電制カップリングアクチュエータ４９）により、所定の締結方向に回転させることにより行う。これにより、ピストン間隔を拡大するカム作用により可動カムピストン（図示省略）が回転角に応じてクラッチ締結方向にストロークし、多板摩擦クラッチの摩擦締結力を増す。電制カップリング１６の解放は、可動カムピストン（図示省略）を電動モータ（図２に示す電制カップリングアクチュエータ４９）により締結方向とは逆方向に回転させることにより行う。これにより、ピストン間隔を縮小するカム作用により可動カムピストン（図示省略）が回転角に応じてクラッチ解放方向にストロークし、多板摩擦クラッチの摩擦締結力を減じる。

【0018】

［４輪駆動車の制御系構成］
図２は、実施の形態１のクラッチ制御装置が適用された前輪駆動ベースの４輪駆動車の制御系構成を示す。以下、図２に基づき、４輪駆動車の制御系構成を説明する。

【0019】

前記４輪駆動車の制御系は、図２に示すように、エンジンコントロールモジュール３１と、変速機コントロールモジュール３２と、ＡＢＳアクチュエータコントロールユニット３３と、４ＷＤコントロールユニット３４と、を備えている。なお、各コントロールモジュールおよびコントロールユニット３１〜３４は、いわゆるコンピュータなどの演算処理装置により構成される。

【0020】

前記エンジンコントロールモジュール３１は、横置きエンジン１の制御ディバイスであり、車両状態検出装置としてのエンジン回転数センサ３５やアクセル開度センサ３６等からの検出信号を入力する。このエンジンコントロールモジュール３１からは、ＣＡＮ通信線３７を介して４ＷＤコントロールユニット３４に対し、エンジン回転数情報やアクセル開度情報（ACC情報）が入力される。

【0021】

前記変速機コントロールモジュール３２は、変速機２の制御ディバイスであり、車両状態検出装置としての変速機入力回転数センサ３８や変速機出力回転数センサ３９等からの検出信号を入力する。この変速機コントロールモジュール３２からは、ＣＡＮ通信線３７を介して４ＷＤコントロールユニット３４に対し、ギアレシオ情報（ギア比情報）が入力される。

【0022】

前記ＡＢＳアクチュエータコントロールユニット３３は、各輪のブレーキ液圧を制御するＡＢＳアクチュエータの制御ディバイスであり、車両状態検出装置としてのヨーレートセンサ４０や横Ｇセンサ４１や前後Ｇセンサ４２や車輪速センサ４３，４４，４５，４６等からの検出信号を入力する。このＡＢＳアクチュエータコントロールユニット３３からは、ＣＡＮ通信線３７を介して４ＷＤコントロールユニット３４に対し、ヨーレート情報や横Ｇ情報や前後Ｇ情報や各輪の車輪速情報が入力される。なお、上記情報以外に、ステアリング舵角センサ４７から舵角情報が、ＣＡＮ通信線３７を介して４ＷＤコントロールユニット３４に対し入力される。

【0023】

前記４ＷＤコントロールユニット（クラッチコントロールユニット）３４は、ドグクラッチ８と電制カップリング１６の締結/解放制御ディバイスであり、車両状態検出装置としての各センサからの各種入力情報に基づいて演算処理を行う。そして、ドグクラッチアクチュエータ４８（ソレノイド）と電制カップリングアクチュエータ４９（電動モータ）に駆動制御指令を出力する。ここで、ＣＡＮ通信線３７以外からの入力情報源として、駆動モード選択スイッチ５０、ブレーキ操作の有無を検出するブレーキスイッチ５１、リングギア回転数センサ５２、ドグクラッチストロークセンサ５３、モータ回転角度センサ５４、シフトポジションスイッチ５５などを有する。

【0024】

前記駆動モード選択スイッチ５０は、「２ＷＤモード」と「ロックモード」と「オートモード」をドライバーが切り替え選択するスイッチである。
「２ＷＤモード」が選択されると、ドグクラッチ８と電制カップリング１６を解放した前輪駆動の２ＷＤ状態が維持される。
「ロックモード」が選択されると、ドグクラッチ８と電制カップリング１６を締結した完全４ＷＤ状態が維持される。

【0025】

さらに、「オートモード」が選択されると、車両状態（車速VSP、アクセル開度ACC）に応じてドグクラッチ８と電制カップリング１６の締結/解放が自動制御される。なお、車速VSPは、本実施の形態１では、基本的には、副駆動輪としての左右後輪１９，２０の車輪速度から演算する。

【0026】

また、「オートモード」には、「エコオートモード」と「スポーツオートモード」の選択肢があり、ドグクラッチ８を締結し、電制カップリング１６を解放するスタンバイ２輪駆動モードが選択モードにより異なる。つまり、「エコオートモード」の選択時には、電制カップリング１６を完全解放状態にして待機するが、「スポーツオートモード」の選択時には、電制カップリング１６を締結直前の解放状態にして待機する。

【0027】

前記リングギア回転数センサ５２は、ドグクラッチ８の出力回転数情報を取得するためのセンサであり、リングギア回転数検出値に、リア側ギア比とフロント側ギア比を演算に考慮することで、ドグクラッチ８の出力回転数を演算する。なお、ドグクラッチ８の入力回転数情報は、左右前輪速度の平均値により取得する。

【0028】

［駆動モード切替構成］
図３は、「オートモード」が選択されたときのクラッチ制御で用いられる車速VSPとアクセル開度ACCに応じた駆動モード切り替えマップを示し、図４は、駆動モード（ディスコネクト２輪駆動モード・スタンバイ２輪駆動モード・コネクト４輪駆動モード）の切り替え遷移を示す。以下、図３及び図４に基づき、駆動モード切替構成を説明する。

【0029】

前記駆動モード切替マップは、図３に示すように、車速VSPとアクセル開度ACCに応じて、ディスコネクト２輪駆動モードへの制御領域である差回転制御領域（Disconnect）と、スタンバイ２輪駆動モードへの制御領域である差回転制御領域（Stand-by）と、コネクト４輪駆動モードへの制御領域である駆動力配分領域（Connect）と、を分けた設定としている。この３つの領域は、アクセル開度ゼロ（零）で設定車速VSP0の基点ａから車速VSPの上昇に比例してアクセル開度ACCが上昇する領域区分線Ａと、領域区分線Ａとの交点ｂから高車速側に引いた設定開度ACC0で一定開度の領域区分線Ｂと、により分けている。

【0030】

ディスコネクト２輪駆動モードへの制御領域である差回転制御領域（Disconnect）は、アクセル開度ACCが設定開度ACC0以下であって、アクセル開度ACCがゼロの車速軸線と領域区分線Ａと領域区分線Ｂにより囲まれる領域に設定している。すなわち、アクセル開度ACCが設定開度ACC0以下であるため、駆動スリップによる左右前輪６，７と左右後輪１９，２０の差回転発生頻度が極めて小さいと共に、駆動スリップが発生してもスリップが緩増する４ＷＤ要求の低い領域に設定している。

【0031】

スタンバイ２輪駆動モードへの制御領域である差回転制御領域（Stand-by）は、アクセル開度ACCが設定開度ACC0超えていて、領域区分線Ａと領域区分線Ｂにより規定される領域に設定している。つまり、アクセル開度ACCが設定開度ACC0を超えているが車速VSPが高車速域であるため、４ＷＤ要求が低いものの、駆動スリップにより左右前輪６，７と左右後輪１９，２０の差回転が発生すると、スリップが急増する可能性が高い領域に設定している。

【0032】

コネクト４輪駆動モードへの制御領域である駆動力配分領域（Connect）は、車速VSPがゼロのアクセル開度軸線と、アクセル開度ACCがゼロの車速軸線と、領域区分線Ａと、により囲まれる領域に設定している。つまり、発進時や車速VSPが低いもののアクセル開度ACCが高い高負荷走行等のように、４ＷＤ要求が高い領域に設定している。

【0033】

前記ディスコネクト２輪駆動モード（Disconnect）が選択されると、図４の枠線Ｃ内に示すように、ドグクラッチ８と電制カップリング１６が共に解放された２ＷＤ走行（Disconnect）になる。このディスコネクト２輪駆動モードでは、基本的に左右前輪６，７にのみ駆動力を伝達しての前輪駆動の２ＷＤ走行（Disconnect）が維持される。しかし、前輪駆動の２ＷＤ走行中に左右前輪６，７に駆動スリップが発生し、駆動スリップ量（又は駆動スリップ率）が閾値を超えると、電制カップリング１６を摩擦締結する。その後、回転同期状態が判定されるとドグクラッチ８を噛み合い締結し、左右後輪１９，２０に駆動力を配分することで、駆動スリップを抑える差回転制御が行われる。

【0034】

前記スタンバイ２輪駆動モード（Stand-by）が選択されると、図４の枠線Ｄ内に示すように、ドグクラッチ８を締結し、電制カップリング１６を解放する２ＷＤ走行（Stand-by）になる。このスタンバイ２輪駆動モードでは、基本的に左右前輪６，７にのみ駆動力を伝達しての前輪駆動の２ＷＤ走行（Stand-by）が維持される。しかし、前輪駆動の２ＷＤ走行中に左右前輪６，７に駆動スリップが発生し、駆動スリップ量（又は駆動スリップ率）が閾値を超えると、予めドグクラッチ８が噛み合い締結されているため、電制カップリング１６の摩擦締結のみを行う。この電制カップリング１６の摩擦締結により、応答良く左右後輪１９，２０に駆動力を配分することで、駆動スリップを抑える差回転制御が行われる。

【0035】

前記コネクト４輪駆動モード（Connect）が選択されると、図４の枠線Ｅ内に示すように、ドグクラッチ８と電制カップリング１６が共に締結された４ＷＤ走行（Connect）になる。このコネクト４輪駆動モード（Connect）では、基本的に左右前輪６，７と左右後輪１９，２０に対して路面状況に合わせた最適の駆動力配分（例えば、発進時の前後輪等配分制御）とする駆動力配分制御が行われる。但し、４ＷＤ走行中に、ステアリング舵角センサ４７やヨーレートセンサ４０や横Ｇセンサ４１や前後Ｇセンサ４２からの情報により、車両の旋回状態が判断されると、電制カップリング１６の締結容量を低下させてタイトコーナーブレーキング現象を抑える制御が行われる。

【0036】

前記２ＷＤ走行（Disconnect）と２ＷＤ走行（Stand-by）と４ＷＤ走行（Connect）の切り替え遷移は、車速VSPとアクセル開度ACCにより決まる動作点が、図３に示す領域区分線Ａや領域区分線Ｂを横切るときに出力される切り替え要求により行われる。各駆動モードの切り替え遷移速度については、４ＷＤ要求に応える駆動モードへの遷移速度を、燃費要求に応えるディスコネクト２輪駆動モードへの遷移速度に対して優先するように決めている。すなわち、２ＷＤ走行（Disconnect）→２ＷＤ走行（Stand-by）の切り替え遷移速度（図４の矢印Ｆ）を速くし、２ＷＤ走行（Stand-by）→２ＷＤ走行（Disconnect）の切り替え遷移速度（図４の矢印Ｇ）を遅くしている。同様に、２ＷＤ走行（Disconnect）→４ＷＤ走行（Connect）の切り替え遷移速度（図４の矢印Ｈ）を速くし、４ＷＤ走行（Connect）→２ＷＤ走行（Disconnect）の切り替え遷移速度（図４の矢印Ｉ）を遅くしている。これに対し、２ＷＤ走行（Stand-by）→４ＷＤ走行（Connect）の切り替え遷移速度（図４の矢印Ｊ）と、４ＷＤ走行（Connect）→２ＷＤ走行（Stand-by）の切り替え遷移速度（図４の矢印Ｋ）は、同じ速い速度にしている。

【0037】

［クラッチ制御構成］
図５は、４ＷＤコントロールユニット３４にて実行されるクラッチ制御の処理の流れを示す。以下、クラッチ制御構成をあらわす図５の各ステップについて説明する。

【0038】

ステップＳ１では、ドグクラッチ８に対し締結要求があるか否か判定し、この締結要求がある場合はステップＳ２に進み、締結要求が無い場合は１回の処理を終了する。なお、このドグクラッチ８に対する締結要求は、コネクト４輪駆動モードとスタンバイ２輪駆動モードとのいずれかへのモード遷移要求がある場合に成される。

【0039】

ドグクラッチ８の締結要求がある場合に進むステップＳ２では、電制カップリング１６の締結指令出力を行った後、ステップＳ３に進む。
続くステップＳ３では、ドグクラッチ８の入出力側噛み合い部材８ａ，８ｂの差回転ΔＮの演算を行った後、ステップＳ４に進む。

【0040】

ステップＳ４では、ステップＳ３にて演算した差回転ΔＮが予め設定された同期判定閾値α以下となったか否か、すなわち、ドグクラッチ８が同期状態となったか否か判定する。そして、ΔＮ≦α（ドグクラッチ同期）の場合ステップＳ５に進み、ΔＮ＞α（ドグクラッチ非同期）の場合、ステップＳ２に戻る。

【0041】

ドグクラッチ８が同期判定された場合に進むステップＳ５では、ドグクラッチ８の締結指令出力を行った後、次のステップＳ６に進む。
ステップＳ６では、ドグクラッチ８の締結が完了したか否か判定し、締結完了の場合はステップＳ７に進み、締結未完了の場合はステップＳ５に戻る。なお、この締結完了判定は、ドグクラッチストロークセンサ５３の検出に基づいて、可動部材の設定量を超えるストロークを検出した場合に締結完了と判定する。

【0042】

ドグクラッチ８の締結完了時に進むステップＳ７では、図３の駆動モード切替マップに基づく駆動モード遷移がコネクト４輪駆動モードへの遷移であるか否か判定し、コネクト４輪駆動モードへの遷移の場合は、１回の制御を終了する。また、ステップＳ７において、コネクト４輪駆動モードへの遷移ではない場合、すなわち、スタンバイ２輪駆動モードへの遷移の場合は、ステップＳ８に進んで、電制カップリング１６の解放指令出力を行う。

【0043】

（エンジンブレーキ増加要求時制御）
次に、クラッチ制御において、エンジンブレーキ増加要求の有無に応じた制御処理について説明する。
すなわち、本実施の形態１では、ディスコネクト２輪駆動モードに制御している際に、エンジンブレーキの増加要求がある場合には、スタンバイ２輪駆動モードに切り替える制御を実行する。以下、このディスコネクト２輪駆動モード時モード切替制御について、図６のフローチャートにより説明する。

【0044】

このディスコネクト２輪駆動モード時モード切替制御は、図３の駆動モード切替マップによりディスコネクト２輪駆動モードが選択されると開始され、ディスコネクト２輪駆動モード以外が選択されると停止される。したがって、このディスコネクト２輪駆動モード時モード切替制御は、図３の領域区分線Ａよりも高車速領域で実行される。また、ディスコネクト２輪駆動モード時モード切替制御は、ディスコネクト２輪駆動モードが選択されている間、所定の制御周期で繰り返し実行される。

【0045】

最初のステップＳ１０１では、エンジンブレーキ増加要求有りと判定されているか否か判定し、増加要求が無い場合はステップＳ１０２に進み、増加要求が有る場合は、ステップＳ１０３に進む。なお、エンジンブレーキ増加要求の有無の判定については後述する。

【0046】

ステップＳ１０１においてエンジンブレーキ増加要求が無い場合に進むステップＳ１０２では、ディスコネクト２輪駆動モードを維持し、１周期の処理を終了する。
一方、ステップＳ１０１においてエンジンブレーキ増加要求有りと判定した場合に進むステップＳ１０３では、スタンバイ２輪駆動モードに切り替えて、１周期の処理を終了する。

【0047】

次に、図７のフローチャートに基づいてエンジンブレーキ増加要求判定について説明する。このエンジンブレーキ増加要求判定は、図２に示す４ＷＤコントロールユニット３４に含まれるエンジンブレーキ増加要求判定部１００により行われる。また、このエンジンブレーキ増加要求判定は、本実施の形態１では、変速機２のシフトポジションを手動によりＬレンジとした場合、及び下り坂でのコースト走行（アクセル開度ACCをゼロとした惰性走行）時に、エンジンブレーキ増加要求と判定する。

【0048】

このエンジンブレーキ増加要求判定は図外のイグニッションスイッチのＯＮの間、あるいは、ディスコネクト２輪駆動モード選択時に、所定の周期で実行される。
最初のステップＳ２０１では、シフトポジションスイッチ５５の出力に基づいて、シフトポジションがＬレンジであるか否か判定し、Ｌレンジの場合はステップＳ２０２に進み、Ｌレンジ以外でステップＳ２０３に進む。なお、変速機２のシフトポジションとしては、周知のようにパーキングレンジ、リバースレンジ、ニュートラルレンジ、ドライブレンジに加え、手動により１速〜３速などの低速段を選択するＬレンジが設定されている。
ステップＳ２０１においてＬレンジの場合に進むステップＳ２０２では、エンジンブレーキ増加要求有りと判定した後、１周期の処理を終える。

【0049】

ステップＳ２０１においてＬレンジが選択されていない場合に進むステップＳ２０３では、現在の走行状態が、アクセル開度ACC＝０、かつ、車速VSPの増加が設定時間ｔａ継続したか否か判定する。そして、アクセル開度ACC＝０、かつ、車速VSPの増加が設定時間ｔａ継続した場合はステップＳ２０２に進み、それ以外の場合はステップＳ２０４に進んで、エンジンブレーキ増加要求無しと判定する。なお、ステップＳ２０３における、車速VSPの増加の継続は、下り坂走行の検出を行っている。この下り坂走行の検出は、この他にも、前後方向の傾斜を検出する傾斜センサの検出に基づいて行ったり、車速から演算した車両加速度と前後Ｇセンサの出力との差分に基づいて判定したりすることも可能である。

【0050】

以上の処理に基づいて、シフトポジションがＬレンジ時と、下り坂でのコースト走行時と、のいずれかの場合に、エンジンブレーキ増加要求有りと判定する。

【0051】

（実施の形態１の作用）
次に、実施の形態１の作用を、図８のタイムチャートに基づいて説明する。
図８は、ディスコネクト２輪駆動モードでの下り坂走行時に、アクセル開度ACCをゼロとしたコースト走行（惰性走行）時の動作例を示している。
すなわち、ｔ０の時点では、ドグクラッチ８及び電制カップリング１６を解放したディスコネクト２輪駆動モードで走行している。この場合、ドグクラッチ８よりも後輪駆動側の駆動系は、前輪側の駆動系から切り離されており、フリクションロスの少ない走行を行っている。

【0052】

この状態から、ｔ１の時点で、運転者は図外のアクセルペダルから足を離し、アクセル開度ACC＝０のコースト走行となっている。このとき、下り坂を走行しているため、コースト走行であるにも関わらず、車速VSPが増加している。そこで、この車速VSPの増加が設定時間ｔａを越えて継続した場合、エンジンブレーキ増加要求有りと判定される（ステップＳ２０１→Ｓ２０３→Ｓ２０２の処理）。

【0053】

したがって、ｔ２時点で、駆動モードが、現在のディスコネクト２輪駆動モードから、スタンバイ２輪駆動モードに切り替えられる（ステップＳ１０１→Ｓ１０３の処理）。これにより、ドグクラッチ８が締結されると、それまで停止状態であった、後輪駆動系のべベルギア９からリングギア１４の間が左右前輪６，７と共に回転し、フリクションが増し、エンジンブレーキによる制動力が増加する。
このため、ｔ２の時点より以前では、プラス側であった前後Ｇが、減少し、車速VSPも低下している。

【0054】

以上、図８に基づいて、下り坂走行時について説明してきたが、平坦路あるいは登坂路でのディスコネクト２輪駆動モード走行時に、運転者がシフトポジションを手動によりＬレンジに切り替えた場合も、エンジンブレーキ増加要求有りと判定される（Ｓ２０１→Ｓ２０２の処理）。よって、この場合も、ディスコネクト２輪駆動モードからスタンバイ２輪駆動モードに切り替えられ、ディスコネクト２輪駆動モードを維持する場合よりも、エンジンブレーキ（制動力）を増加させることができる。

【0055】

（実施の形態１の効果）
以下に、実施の形態１の４輪駆動車のクラッチ制御装置の効果を作用と共に列挙する。
１）実施の形態１の４輪駆動車のクラッチ制御装置は、
左右前輪６，７と左右後輪１９，２０のうち、一方である左右前輪６，７を駆動源としてのエンジン１に接続される主駆動輪とし、他方である左右後輪１９，２０をエンジン１にクラッチを介して接続される副駆動輪とし、
前記左右前輪６，７から前記左右後輪１９，２０への駆動分岐位置に設けられ、クラッチ解放により前記左右後輪１９，２０への駆動力伝達系を、前記左右前輪６，７への駆動力伝達系から切り離す噛み合いクラッチとしてのドグクラッチ８と、
前記ドグクラッチ８よりも下流位置に設けられ、クラッチ締結容量に応じて前記エンジン１からの駆動力の一部を前記左右後輪１９，２０へ配分する摩擦クラッチとしての電制カップリング１６と、
車両状態検出装置としての各センサ類３５，３６，３８〜４７、５０〜５５が検出する車両状態に応じて、前記ドグクラッチ８の締結/解放制御と前記電制カップリング１６の締結/解放制御とを行って、前記左右前輪６，７のみを駆動させる２輪駆動モードと、前記左右前輪６，７及び前記左右後輪１９，２０を駆動させる４輪駆動モードとに切替可能なクラッチコントロールユニットとしての４ＷＤコントロールユニット３４と、
を備えた４輪駆動車のクラッチ制御装置であって、
前記４ＷＤコントロールユニット３４は、前記２輪駆動モードとして、ドグクラッチ８及び電制カップリング１６を解放したディスコネクト２輪駆動モードを有し、
かつ、前記車両状態検出装置の検出に基づいて車両がエンジンブレーキ増加要求状態であるか否かを判定し、前記ディスコネクト２輪駆動モード時に前記エンジンブレーキ増加要求判定があった場合には、前記ドグクラッチ８を締結させることを特徴とする。
したがって、ディスコネクト２輪駆動モードに制御時には、ドグクラッチ８よりも左右後輪１９，２０側のフリクションを軽減して、燃費に有利な走行を行うことができる。しかも、このディスコネクト２輪駆動モードによる走行時に、エンジンブレーキ増加要求判定時には、ドグクラッチ８を締結させる。これにより、ドグクラッチ８よりも左右後輪１９，２０側の駆動系のフリクションを加え、ディスコネクト２輪駆動モードのままでのエンジンブレーキよりも制動力を増加できる。

【0056】

２）実施の形態１の４輪駆動車のクラッチ制御装置は、
前記４ＷＤコントロールユニット３４は、前記２輪駆動モードとして、前記ドグクラッチ８を締結し前記電制カップリング１６を解放したスタンバイ２輪駆動モードと、を有し、
かつ、前記エンジンブレーキ増加要求判定があって前記ドグクラッチ８を締結させる際には、前記スタンバイ２輪駆動モードに制御することを特徴とする。
したがって、制動力として、ドグクラッチ８と電制カップリング１６の間の駆動系のフリクションが加わる。よって、４輪駆動モードよりも燃費に優れる２輪駆動状態を維持したままで、制動力を増加することができる。
加えて、エンジンブレーキ増加要求時に、駆動モードを、スタンバイ２輪駆動モードとすることにより、下り坂のように、車輪の転がり力がエンジン１側に入力される状況では、４輪駆動状態よりも、高い制動力を確保可能である。

【0057】

３）実施の形態１の４輪駆動車のクラッチ制御装置は、
前記４ＷＤコントロールユニット３４のエンジンブレーキ増加要求判定部１００は、下り坂での惰性走行状態を検出した場合に前記エンジンブレーキ増加要求と判定することを特徴とする。
したがって、ディスコネクト２輪駆動モードでの走行時に、下り坂での惰性走行時には、自動的にスタンバイ２輪駆動モードに切り替えてエンジンブレーキによる制動力を増加させ、走行安定性を高めることができる。

【0058】

４）実施の形態１の４輪駆動車のクラッチ制御装置は、
前記４ＷＤコントロールユニット３４のエンジンブレーキ増加要求判定部１００は、アクセル開度ACCと車速VSPとに基づいて、アクセル開度零での車速増加検出時に、前記下り坂での惰性走行状態検出とすることを特徴とする。
したがって、車両に傾斜センサなどを追加することなく、既存のアクセル開度センサ３６及び車速センサあるいは車輪速センサ４３〜４６により、下り坂の判定を行うことができ、製造コスト低減を図ることができる。

【0059】

５）実施の形態１の４輪駆動車のクラッチ制御装置は、
前記４ＷＤコントロールユニット３４のエンジンブレーキ増加要求判定部１００は、手動により変速機２の低速段であるＬレンジの選択がなされた場合に、前記エンジンブレーキ増加要求と判定することを特徴とする。
したがって、ディスコネクト２輪駆動モードでの走行時に、運転者が、エンジンブレーキをより強く得たいがために、手動によりＬレンジを選択した場合には、スタンバイ２輪駆動モードに自動的に切り替える。これにより、エンジンブレーキによる制動力を、ディスコネクト２輪駆動モードを維持した場合よりも増加させることができ、運転者の操作に応じた制動力を得ることができる。

【0060】

６）実施の形態１の４輪駆動車のクラッチ制御装置は、
前記４ＷＤコントロールユニット３４のエンジンブレーキ増加要求判定部１００は、前記エンジンブレーキ増加要求の判定を、予め設定された車速よりも高車速の場合に行うことを特徴とする。
すなわち、エンジンブレーキの増加要求は、低車速時と比較して高車速時に、より要求度が高くなる。したがって、設定車速よりも高車速時にエンジンブレーキ増加要求判定を行うことで、より精度の高い、エンジンブレーキ増加要求判定を行うことができる。なお、実施の形態１では、ディスコネクト２輪駆動モードへの制御時にエンジンブレーキ増加要求判定を行うことにより、設定車速VSP0よりも高速域での判定を行うようにしている。

【0061】

７）実施の形態１の４輪駆動車のクラッチ制御装置は、
前記４ＷＤコントロールユニット３４は、アクセル開度ACCと車速VSPとに応じて前記ディスコネクト２輪駆動モードと前記４輪駆動モードとが設定された駆動モード切替マップに基づいて前記モードの切替を行い、かつ、前記駆動モード切替マップは、予め設定された設定車速VSP0から立ち上がる領域区分線Ａよりも低車速域にコネクト４輪駆動モードに制御する駆動力配分領域(Connect)を設定し、前記予め設定された設定車速VSP0から立ち上がる領域区分線Ａよりも高車速域に前記ディスコネクト２輪駆動モードに制御する差回転制御領域(Disconnect)を設定していることを特徴とする。
したがって、高車速域でディスコネクト２輪駆動モードに制御することにより、停車速域でディスコネクト２輪駆動モードとするより燃費を向上させることができる。
一方、低車速域でコネクト４輪駆動モードに制御することにより、発進加速性能及び発進時の走行安定性能の向上を図ることができる。

【0062】

（他の実施の形態）
次に、他の実施の形態の４輪駆動車のクラッチ制御装置について説明する。
なお、他の実施の形態を説明するのにあたり、実施の形態１と共通する構成には実施の形態１と同じ符号を付して説明を省略し、実施の形態１との相違点のみ説明する。

【0063】

（実施の形態２）
実施の形態２の４輪駆動車のクラッチ制御装置は、２輪駆動モード時には、常に、ディスコネクト２輪駆動モードとして、より燃費向上を図るようにした例である。
そこで、実施の形態２では、駆動モード切替マップとして、図９に示すマップを用いるようにしている。すなわち、実施の形態２では、領域区分線Ａよりも高速領域の全域をディスコネクト２輪駆動領域としている。
したがって、実施の形態２にあっては、燃費に優れるディスコネクト２輪駆動モードに制御する領域が広がり、より燃費性能を向上させることができる。
そして、このようにディスコネクト２輪駆動モードに制御する領域を広げながら、エンジンブレーキ増加要求時には、制動力を増加することで、運転者にエンジンブレーキの制動力不足感を与えることを抑制できる。

【0064】

以上、本発明の４輪駆動車のクラッチ制御装置を実施の形態に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

【0065】

実施の形態では、駆動源としてエンジンが搭載された前輪駆動ベースの４輪駆動車（４ＷＤエンジン車）に適用する例を示した。しかし、本発明のクラッチ制御装置は、主駆動輪を左右後輪とする後輪駆動ベースの４輪駆動車に対しても適用することができる。又、４ＷＤエンジン車以外に駆動源としてエンジンとモータが搭載された４ＷＤハイブリッド車、駆動源としてモータが搭載された４ＷＤ電気自動車に対しても適用することができる。
また、実施の形態では、ディスコネクト２輪駆動モードから噛み合いクラッチを締結した際には、スタンバイ２輪駆動モードとする例を示したが、コネクト４輪駆動モードとすることも可能である。

【0066】

また、実施の形態２では、高速域にディスコネクト２輪駆動モードに制御する領域を設定した例を示したが、図１０に示すように、アクセル開度及び車速により設定される領域の全域をディスコネクト２輪駆動モードに制御する２ＷＤ差回転制御領域(Disconnect)領域としてもよい。これにより、一層、燃費の向上を図ることができる。
また、このように全領域でディスコネクト２輪駆動モードとした場合に、図７において示したフローチャートのステップＳ２０１の前に、車速が設定車速（例えば、設定車速VSP0）よりも高車速か否か判定し、高車速の場合にステップＳ２０１に進み、低車速の場合はステップＳ２０４に進んでエンジンブレーキ増加要求無しと判定するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0067】

１ エンジン（駆動源）
３ フロントデファレンシャル
６ 左前輪（主駆動輪）
７ 右前輪（主駆動輪）
８ ドグクラッチ（噛み合いクラッチ）
８ａ 入力側噛み合い部材
８ｂ 出力側噛み合い部材
１６ 電制カップリング（摩擦クラッチ）
１９ 左後輪（副駆動輪）
２０ 右後輪（副駆動輪）
３４ ４ＷＤコントロールユニット（クラッチコントロールユニット）
１００ エンジンブレーキ増加要求判定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】