特許 6380055 四輪駆動車の制御装置

(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】6380055

(24)【登録日】2018年8月10日

(45)【発行日】2018年8月29日

(54)【発明の名称】四輪駆動車の制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60K 23/08 20060101AFI20180820BHJP

   B60K 17/348 20060101ALI20180820BHJP

【ＦＩ】

   B60K23/08 C

   B60K17/348 B

【請求項の数】6

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2014-241658(P2014-241658)

(22)【出願日】2014年11月28日

(65)【公開番号】特開2016-101874(P2016-101874A)

(43)【公開日】2016年6月2日

【審査請求日】2017年10月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】100071526

【弁理士】

【氏名又は名称】平田 忠雄

(74)【代理人】

【識別番号】100128211

【弁理士】

【氏名又は名称】野見山 孝

(74)【代理人】

【識別番号】100145171

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 浩行

(72)【発明者】

【氏名】三田 将貴

【審査官】 前田 浩

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−４０１３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平３−２９５４４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−７７２３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｋ ２３／０８

Ｂ６０Ｋ １７／３４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動源の駆動力が常時伝達される主駆動輪と、車両の前後方向に前記駆動力を伝達する駆動軸を介して前記駆動源の駆動力が伝達される補助駆動輪と、前記駆動源から前記駆動軸への駆動力伝達を遮断可能な第１のクラッチと、前記駆動軸から前記補助駆動輪への駆動力伝達を遮断可能な第２のクラッチと、を備えた四輪駆動車に搭載され、前記第１及び第２のクラッチを制御する四輪駆動車の制御装置であって、
前記第１及び第２のクラッチにおける駆動力伝達が遮断された二輪駆動時に、車速及び運転者による加速操作量に基づいて前記主駆動輪に伝達されると推定される推定駆動力を演算し、前記推定駆動力が前記主駆動輪のスリップ限界トルクに応じて定められた駆動力閾値よりも大きいとき、前記第１及び前記第２のクラッチのうち何れか一方のクラッチを駆動力伝達可能な状態とする、
四輪駆動車の制御装置。

【請求項2】

前記駆動力閾値を前記スリップ限界トルクよりも小さな値に設定する、
請求項１に記載の四輪駆動車の制御装置。

【請求項3】

前記第１のクラッチは、第１回転部材に形成された凹部と第２回転部材に形成された凸部との噛み合いによって駆動力を伝達する噛み合いクラッチであり、前記第２のクラッチは、クラッチプレート間の摩擦によって駆動力を伝達する摩擦クラッチであり、
前記推定駆動力が前記駆動力閾値よりも大きいとき、前記第２のクラッチを駆動力伝達可能な状態とし、前記第２のクラッチによって前記補助駆動輪から前記駆動軸に伝達される回転力によって前記第１のクラッチにおける前記第１回転部材と前記第２回転部材とを回転同期させる、
請求項１又は２に記載の四輪駆動車の制御装置。

【請求項4】

前記推定駆動力が前記駆動力閾値よりも所定値以上大きいとき、前記推定駆動力と前記駆動力閾値との差が前記所定値未満である場合に比較して、前記第２のクラッチによって伝達される回転力を大きくする、
請求項３に記載の四輪駆動車の制御装置。

【請求項5】

路面摩擦係数の推定値及び前記主駆動輪に作用する荷重の推定値に基づいて前記スリップ限界トルクを演算する、
請求項１乃至４の何れか１項に記載の四輪駆動車の制御装置。

【請求項6】

前記主駆動輪に作用する横力をさらに加味して前記スリップ限界トルクを演算する、
請求項５に記載の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する。

【背景技術】

【0002】

駆動源であるエンジンの駆動力を前輪及び後輪の一方である主駆動輪に常に伝達すると共に、前輪及び後輪の他方である補助駆動輪にエンジンの駆動力を走行状態に応じて伝達する四輪駆動車には、主駆動輪のみにエンジンの駆動力を伝達する二輪駆動時に、補助駆動輪に駆動力を伝達するプロペラシャフトとエンジンとの間、及びプロペラシャフトと補助駆動輪との間の駆動力伝達を遮断可能なものがある（特許文献１，２参照）。この種の四輪駆動車は、二輪駆動時にプロペラシャフトの回転を停止させることができ、このプロペラシャフトの回転抵抗に起因する走行抵抗を抑制することによって低燃費化を図ることが可能であるため、近年注目されている。

【0003】

特許文献１に記載の四輪駆動車は、四輪駆動状態の走行時において主駆動輪のスリップ率が所定の二輪駆動切替値以下である場合に自動的に二輪駆動状態とし、この二輪駆動状態の走行時において主駆動輪のスリップ率が所定の四輪駆動切替値を超えた場合には、自動的に四輪駆動状態に復帰する。

【0004】

特許文献２に記載の四輪駆動車は、トランスミッションの出力軸とプロペラシャフトとの間にセンタークラッチを有すると共に、補助駆動輪である一対の後輪とリヤディファレンシャル装置との間に一対のリヤクラッチを有している。センタークラッチ及び一対のリヤクラッチを制御する制御ユニットは、走行路の状態が高摩擦状態であると推定される場合にはセンタークラッチ及び一対のリヤクラッチを開放して前輪のみに駆動力が伝達される二輪駆動モード（ＦＷＤモード）とし、走行路の状態が低摩擦状態であると推定される場合にはセンタークラッチ及び一対のリヤクラッチを締結して前輪及び後輪に駆動力が伝達される四輪駆動モード（ＡＷＤモード）とする。

【0005】

また、この制御ユニットは、走行路の状態が高摩擦状態と低摩擦状態の中間の中摩擦状態であると推定される場合には、センタークラッチを締結状態とする一方、一対のリヤクラッチを開放状態とし、センタークラッチから伝達されるトルクによってプロペラシャフトを回転させるスタンバイモードとする。このスタンバイモードでは、急激に一対のリヤクラッチを締結する必要が生じた場合に、プロペラシャフト等の回転慣性モーメントによる振動を抑制することが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００９−１６６７０６号公報

【特許文献2】特開２０１４−０５４８８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に記載の四輪駆動車では、例えば二輪駆動状態での急加速によって主駆動輪に伝達される駆動力が急激に増大した場合には、主駆動輪のスリップ率の増大によって四輪駆動状態となるが、スリップ率が増大してからクラッチを締結するために時間的な遅れが発生し、四輪駆動状態となるまでの間の主駆動輪のスリップにより、走行安定性が一時的に低下するおそれがある。

【0008】

特許文献２に記載の四輪駆動車は、走行路の状態が中摩擦状態である場合には二輪駆動状態であってもプロペラシャフトが回転しているので、迅速に四輪駆動状態に移行することができるが、例えば急加速によって二輪駆動状態から四輪駆動状態に速やかに移行することが必要な事態は、走行路が高摩擦状態であっても生じ得る。このような場合には、四輪駆動状態への移行の時間的な遅れによって主駆動輪に伝達される駆動力が急激に増大し、主駆動輪のスリップが発生しやすくなってしまう。

【0009】

そこで、本発明は、二輪駆動状態での走行時に補助駆動輪に駆動力を伝達する駆動軸の回転を停止可能としながら、急加速時には迅速に四輪駆動状態に移行することが可能な四輪駆動車の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】

【0010】

本発明は、上記目的を達成するため、駆動源の駆動力が常時伝達される主駆動輪と、車両の前後方向に前記駆動力を伝達する駆動軸を介して前記駆動源の駆動力が伝達される補助駆動輪と、前記駆動源から前記駆動軸への駆動力伝達を遮断可能な第１のクラッチと、前記駆動軸から前記補助駆動輪への駆動力伝達を遮断可能な第２のクラッチと、を備えた四輪駆動車に搭載され、前記第１及び第２のクラッチを制御する四輪駆動車の制御装置であって、前記第１及び第２のクラッチにおける駆動力伝達が遮断された二輪駆動時に、車速及び運転者による加速操作量に基づいて前記主駆動輪に伝達されると推定される推定駆動力を演算し、前記駆動力推定手段によって演算された前記推定駆動力が前記主駆動輪のスリップ限界トルクに応じて定められた駆動力閾値よりも大きいとき、前記第１及び前記第２のクラッチのうち、何れか一方のクラッチを駆動力伝達可能な状態とする、四輪駆動車の制御装置を提供する。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係る四輪駆動車の制御装置によれば、二輪駆動状態での走行時に補助駆動輪に駆動力を伝達する駆動軸の回転を停止可能としながら、急加速時には迅速に四輪駆動状態に移行することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施の形態に係る制御装置が搭載された四輪駆動車の概略の構成例を示す概略構成図である。

【図2】（ａ）は、噛み合いクラッチ及びその周辺部の構成例を示す断面図であり、（ｂ）は、解放状態における噛み合いクラッチの噛み合い部を模式的に示す説明図である。

【図3】トルクカップリング及びその周辺部の概略の構成例を示す概略構成図である。

【図4】ＥＣＵの機能構成を示すブロック図である。

【図5】制御部が推定駆動力演算手段として参照するドライブライントルクマップの一例を示す説明図である。

【図6】制御部が実行する処理の一部を示すフローチャートである。

【図7】四輪駆動車の二輪駆動状態での走行中に、アクセルペダルが運転者によって踏み込み操作された際の動作例を示し、（ａ）は加速操作量の時間的変化、（ｂ）推定駆動力の時間的変化、（ｃ）はトランスミッションから駆動力伝達系に実際に伝達される駆動力の時間的変化、（ｄ）はトルクカップリングの電磁コイルに供給される電流の時間的変化をそれぞれ示すグラフである。

【図8】本発明の第２の実施の形態に係る四輪駆動車の概略構成図である。

【図9】本発明の第３の実施の形態に係る四輪駆動車の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図７を参照して説明する。なお、以下に示す実施の形態は、本発明の四輪駆動車の制御装置を実施する場合の好適な一具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

【0014】

図１は、本発明の実施の形態に係る制御装置が搭載された四輪駆動車の概略の構成例を示す概略構成図である。

【0015】

図１に示すように、四輪駆動車１は、走行用のトルクを発生する駆動源としてのエンジン１１と、エンジン１１の出力を変速するトランスミッション１２と、トランスミッション１２で変速されたエンジン１１の駆動力が常時伝達される左右前輪２１Ｌ，２１Ｒと、走行状態に応じてエンジン１１の駆動力が伝達される左右一対の左右後輪２２Ｌ，２２Ｒとを備えている。すなわち、本実施の形態では、左右前輪２１Ｌ，２１Ｒが主駆動輪であり、左右後輪２２Ｌ，２２Ｒが補助駆動輪である。補助駆動輪としての左右後輪２２Ｌ，２２Ｒには、四輪駆動車１の前後方向に延在する駆動軸としてのプロペラシャフト１５を介して、トランスミッション１２で変速されたエンジン１１の駆動力が伝達される。

【0016】

四輪駆動車１は、左右前輪２１Ｌ，２１Ｒ及び左右後輪２２Ｌ，２２Ｒにエンジン１１の駆動力を伝達する四輪駆動状態と、左右前輪２１Ｌ，２１Ｒのみに駆動力を伝達する二輪駆動状態とを切り替え可能である。以下、左右前輪２１Ｌ，２１Ｒ（左前輪２１Ｌ及び右前輪２１Ｒ）を総称して「前輪２１」という場合がある。また、左右後輪２２Ｌ，２２Ｒ（左後輪２２Ｌ及び右後輪２２Ｒ）を総称して「後輪２２」という場合がある。

【0017】

また、四輪駆動車１は、トランスミッション１２で変速されたエンジン１１の駆動力を左右前輪２１Ｌ，２１Ｒ及び左右後輪２２Ｌ，２２Ｒに伝達する駆動力伝達系（ドライブライン）１０として、フロントディファレンシャル１３と、噛み合いクラッチ３と、前輪側ギヤ機構１４と、プロペラシャフト１５と、後輪側ギヤ機構１６と、リヤディファレンシャル１７と、トルクカップリング４と、左右の前輪側ドライブシャフト１８１，１８２と、左右の後輪側ドライブシャフト１９１，１９２とを有している。

【0018】

またさらに、四輪駆動車１には、噛み合いクラッチ３及びトルクカップリング４を制御する制御装置としてのＥＣＵ（Electric Control Unit）５が搭載されている。また、四輪駆動車１には、左前輪２１Ｌの回転速度を検出する第１回転速センサ５０１、右前輪２１Ｒの回転速度を検出する第２回転速センサ５０２、左後輪２２Ｌの回転速度を検出する第３回転速センサ５０３、右後輪２２Ｒの回転速度を検出する第４回転速センサ５０４、プロペラシャフト１５の回転速度を検出する第５回転速センサ５０５、及び運転者が足踏み操作する加速操作子としてのアクセルペダル１１１の加速操作量（アクセル開度）を検出するためのアクセルペダルセンサ５０６が設けられ、ＥＣＵ５は、これら各センサの検出結果を取得可能である。

【0019】

四輪駆動車１は、噛み合いクラッチ３及びトルクカップリング４による駆動力の伝達が共になされる場合に四輪駆動状態となり、噛み合いクラッチ３及びトルクカップリング４の少なくとも何れかにおける駆動力の伝達がなされない場合には二輪駆動状態となる。本実施の形態に係るＥＣＵ５は、プロペラシャフト１５の回転抵抗に起因する走行抵抗を抑制することによって低燃費化を図るため、二輪駆動状態において噛み合いクラッチ３及びトルクカップリング４による駆動力伝達を共に遮断し、プロペラシャフト１５の回転を停止させることが可能である。ここで、プロペラシャフト１５の回転抵抗に起因する走行抵抗には、プロペラシャフト１５を可能に支持する軸受等の回転抵抗の他、前輪側ギヤ機構１４及び後輪側ギヤ機構１６における潤滑油の撹拌抵抗が含まれる。

【0020】

左右前輪２１Ｌ，２１Ｒには、エンジン１１の駆動力が、トランスミッション１２、フロントディファレンシャル１３、及び左右の前輪側ドライブシャフト１８１，１８２を介して伝達される。フロントディファレンシャル１３は、左右前輪側ドライブシャフト１８１，１８２にそれぞれ相対回転不能に連結された一対のサイドギヤ１３１と、一対のサイドギヤ１３１にギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ１３２と、一対のピニオンギヤ１３２を支持するピニオンギヤシャフト１３３と、これらを収容するフロントデフケース１３４とを有している。

【0021】

プロペラシャフト１５には、エンジン１１の駆動力が、トランスミッション１２、フロントディファレンシャル１３のフロントデフケース１３４、噛み合いクラッチ３、及び前輪側ギヤ機構１４を介して伝達される。プロペラシャフト１５に伝達されたエンジン１１の駆動力は、さらに後輪側ギヤ機構１６を介してリヤディファレンシャル１７に伝達され、リヤディファレンシャル１７からトルクカップリング４及び左後輪側ドライブシャフト１９１を介して左後輪２２Ｌに、またリヤディファレンシャル１７から右後輪側ドライブシャフト１９２を介して右後輪２２Ｒに、それぞれ伝達される。

【0022】

リヤディファレンシャル１７は、一対のサイドギヤ１７１と、一対のサイドギヤ１７１にギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ１７２と、一対のピニオンギヤ１７２を支持するピニオンギヤシャフト１７３と、これらを収容するリヤデフケース１７４とを有している。一対のサイドギヤ１７１のうち左側のサイドギヤ１７１には、トルクカップリング４の連結のためのサイドギヤシャフト１７５が相対回転不能に連結されている。また、一対のサイドギヤ１７１のうち右側のサイドギヤ１７１には、右後輪側ドライブシャフト１９２が相対回転不能に連結されている。

【0023】

プロペラシャフト１５は、駆動力伝達上流側（エンジン１１側）の端部に前端部ピニオンギヤ１４１が連結され、駆動力伝達下流側（後輪２２側）の端部に後端部ピニオンギヤ１６１が連結されている。前端部ピニオンギヤ１４１は、噛み合いクラッチ３の出力部材としてのリングギヤ１４２と噛合している。また、後端部ピニオンギヤ１６１は、リヤデフケース１７４に固定されたリングギヤ１６２と噛合している。前端部ピニオンギヤ１４１及びリングギヤ１４２は、前輪側ギヤ機構１４を構成し、後端部ピニオンギヤ１６１及びリングギヤ１６２は、後輪側ギヤ機構１６を構成する。

【0024】

（噛み合いクラッチの構成）
図２（ａ）は、噛み合いクラッチ３及びその周辺部の構成例を示す断面図であり、図２（ｂ）は、解放状態における噛み合いクラッチ３の噛み合い部を模式的に示す説明図である。なお、図２（ａ）では、噛み合いクラッチ３におけるフロントデフケース１３４の回転軸線Ｏよりも上側の半分の範囲を図示している。

【0025】

噛み合いクラッチ３は、フロントデフケース１３４の軸方向の端部に固定された第１回転部材３１と、第１回転部材３１に対して軸方向に移動可能な第２回転部材３２と、前輪側ギヤ機構１４のリングギヤ１４２が固定された第３回転部材３３と、第２回転部材３２を第１回転部材３１に対して進退移動させるアクチュエータ３４と、アクチュエータ３４の移動力を第２回転部材３２に伝達するシフトフォーク３５とを有している。噛み合いクラッチ３は、エンジン１１からプロペラシャフト１５への駆動力伝達を遮断可能な本発明の「第１のクラッチ」の一態様である。

【0026】

第１回転部材３１は、その内周側に右前輪側ドライブシャフト１８２を挿通させる環状であり、外周面にフロントデフケース１３４の回転軸線Ｏと平行に延在して形成された複数のスプライン歯３１１を有している。複数のスプライン歯３１１のうち、周方向に隣り合う一対のスプライン歯３１１の間には、それぞれ凹部３１０が形成されている。

【0027】

第３回転部材３３は、内周側に右前輪側ドライブシャフト１８２を挿通させる筒状に形成され、第１回転部材３１と同軸上で相対回転可能である。また、第３回転部材３３は、その外周面に、フロントデフケース１３４の回転軸線Ｏと平行に延在して形成された複数のスプライン歯３３１を有している。複数のスプライン歯３３１のうち、周方向に隣り合う一対のスプライン歯３３１の間には、それぞれ凹部３３０が形成されている。

【0028】

第２回転部材３２は、第１回転部材３１及び第３回転部材３３の外周側にて、第１回転部材３１及び第３回転部材３３と同軸上で軸方向移動可能に支持されたスリーブ状の連結部材である。第２回転部材３２の内周面には、第１回転部材３１の複数のスプライン歯３１１、及び第３回転部材３３の複数のスプライン歯３３１と係合可能な複数のスプライン歯３２１が形成されている。

【0029】

第２回転部材３２は、第３回転部材３３と常に噛み合い、かつ第３回転部材３３に対して軸方向移動可能である。より具体的には、第２回転部材３２の複数のスプライン歯３２１が第３回転部材３３の凹部３３０に噛み合い、この噛み合い状態を保ちながら第２回転部材３２が第３回転部材３３に対して軸方向移動可能である。

【0030】

また、第２回転部材３２は、アクチュエータ３４によって第１回転部材３１側に移動したとき、第２回転部材３２の凸部としての複数のスプライン歯３２１が第１回転部材３１の凹部３１０に噛み合い、第１回転部材３１と相対回転不能に連結される。これにより、第１回転部材３１と第３回転部材３３とが第２回転部材３２を介して相対回転不能に連結され、第１回転部材３１から第３回転部材３３にエンジン１１の駆動力を伝達可能な状態となる。

【0031】

一方、第２回転部材３２が第１回転部材３１から離間すると、第２回転部材３２の複数のスプライン歯３２１と第１回転部材３１の凹部３１０との噛み合いが解除され、第１回転部材３１と第３回転部材３３とが相対回転可能となる。これにより、第１回転部材３１から第３回転部材３３への駆動力伝達が遮断される。

【0032】

アクチュエータ３４は、例えば励磁コイルに通電することにより発生する磁力によって可動鉄心を動かす電磁アクチュエータにより構成される。また、アクチュエータ３４は、本体部３４０に対してシャフト３４１が軸方向に移動することにより、シャフト３４１に連結されたシフトフォーク３５を介して第２回転部材３２を進退移動させる。シフトフォーク３５は、第２回転部材３２の外周に形成された環状溝３２２に摺動自在に係合し、第２回転部材３２をフロントデフケース１３４の回転軸線Ｏと平行に進退移動させる。

【0033】

（トルクカップリングの構成）
図３は、トルクカップリング４及びその周辺部の概略の構成例を示す概略構成図である。トルクカップリング４は、多板クラッチ４１，電磁クラッチ４２，カム機構４３、インナシャフト４４、及びこれらを収容するハウジング４５を有し、後輪側ギヤ機構１６及びリヤディファレンシャル１７と共にディファレンシャルキャリア１７０に収容されている。

【0034】

ディファレンシャルキャリア１７０内の空間は、隔壁１７６によって第１及び第２の空間１７０ａ，１７０ｂに液密に分離されている。後輪側ギヤ機構１６及びリヤディファレンシャル１７が配置される第１の空間１７０ａには、ギヤの潤滑に適した図略のギヤオイルが所定の充填率で充填されている。また、トルクカップリング４が収容される第２の空間１７０ｂには、後述するインナクラッチプレート４１１及びアウタクラッチプレート４１２の潤滑に適した図略の潤滑油が所定の充填率で充填されている。

【0035】

サイドギヤシャフト１７５は、リヤディファレンシャル１７の一方のサイドギヤ１７１に一端が連結された軸部１７５ａと、軸部１７５ａの他端に設けられたフランジ部１７５ｂとを一体に有し、軸部１７５ａが隔壁１７６に挿通されている。トルクカップリング４は、サイドギヤシャフト１７５から左後輪側ドライブシャフト１９１に伝達される駆動力を調節可能である。

【0036】

トルクカップリング４のハウジング４５は、互いに相対回転不能に結合された第１ハウジング部材４５１と第２ハウジング部材４５２とからなる。第１ハウジング部材４５１は有底円筒状であり、第２ハウジング部材４５２は、第１ハウジング部材４５１の一方端部を塞ぐように配置されている。ハウジング４５は、第１ハウジング部材４５１がサイドギヤシャフト１７５と相対回転不能に連結されている。

【0037】

多板クラッチ４１は、ハウジング４５の第１ハウジング部材４５１と円筒状のインナシャフト４４との間に配置され、インナシャフト４４の外周面に相対回転不能にスプライン係合する複数のインナクラッチプレート４１１と、第１ハウジング部材４５１の内周面に相対回転不能にスプライン係合する複数のアウタクラッチプレート４１２とからなる。インナクラッチプレート４１１とアウタクラッチプレート４１２とは、ハウジング４５の軸方向に沿って交互に配置されている。インナシャフト４４は、左後輪側ドライブシャフト１９１にスプライン嵌合によって相対回転不能に連結されている。

【0038】

電磁クラッチ４２は、環状の電磁コイル４２１及びアーマチャカム４２２を有し、ハウジング４５の回転軸線上に配置されている。電磁クラッチ４２は、電磁コイル４２１による電磁力の発生によってアーマチャカム４２２を電磁コイル４２１側に移動させ、第２ハウジング部材４５２にアーマチャカム４２２を摩擦摺動させるように構成されている。第２ハウジング部材４５２には、径方向の中央部に、電磁コイル４２１への通電によって発生する磁束の短絡を防ぐ非磁性体からなる非磁性リング４５２ａが設けられている。

【0039】

カム機構４３は、カム部材としてアーマチャカム４２２を含み、このアーマチャカム４２２にハウジング４５の回転軸線に沿って並列するメインカム４３１、及びこのメインカム４３１とアーマチャカム４２２との間に介在する球状のカムフォロア４３２を有している。そして、カム機構４３は、電磁コイル４２１への通電によってアーマチャカム４２２がハウジング４５からの回転力を受け、多板クラッチ４１を軸方向に押圧する押圧力に変換するように構成されている。

【0040】

電磁コイル４２１に通電されるとアーマチャカム４２２と第２ハウジング部材４５２との摩擦力が増大し、メインカム４３１が多板クラッチ４１を押圧する。これにより、多板クラッチ４１のインナクラッチプレート４１１とアウタクラッチプレート４１２との間に摩擦力が発生し、この摩擦力によってハウジング４５からインナシャフト４４に駆動力が伝達される。すなわち、多板クラッチ４１は、本発明の「第２のクラッチ」の一態様であり、プロペラシャフト１５から後輪２２への駆動力伝達を遮断可能である。また、多板クラッチ４１は、クラッチプレート間（インナクラッチプレート４１１とアウタクラッチプレート４１２との間）の摩擦によって駆動力を伝達する摩擦クラッチである。

【0041】

このように、トルクカップリング４は、電磁コイル４２１への通電量に応じて多板クラッチ４１の押圧力を可変に制御することができ、ひいてはサイドギヤシャフト１７５から左後輪側ドライブシャフト１９１に伝達される駆動力を調節可能である。

【0042】

トルクカップリング４の多板クラッチ４１によるトルク伝達容量が大きく、サイドギヤシャフト１７５と左後輪側ドライブシャフト１９１とが一体に回転する場合には、左後輪側ドライブシャフト１９１とプロペラシャフト１５とが、後輪側ギヤ機構１６、リヤディファレンシャル１７、サイドギヤシャフト１７５、及びトルクカップリング４を介してトルク伝達可能に連結されると共に、右後輪側ドライブシャフト１９２とプロペラシャフト１５とが、後輪側ギヤ機構１６及びリヤディファレンシャル１７を介してトルク伝達可能に連結される。

【0043】

一方、電磁コイル４２１が非通電となり、サイドギヤシャフト１７５と左後輪側ドライブシャフト１９１との連結が解除されると、左後輪側ドライブシャフト１９１にプロペラシャフト１５からのトルクが伝達されなくなり、これに伴って右後輪側ドライブシャフト１９２にもプロペラシャフト１５からの駆動力が伝達されなくなる。なお、右後輪側ドライブシャフト１９２にも駆動力が伝達されなくなるのは、一方のサイドギヤが空転すると他方のサイドギヤにもトルクが伝達されないという一般的なディファレンシャル装置の特性によるものである。

【0044】

（ＥＣＵの構成）
ＥＣＵ５は、図１に示すように、ＣＰＵ等を含む演算回路からなる制御部５１と、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶素子からなる記憶部５２と、噛み合いクラッチ３のアクチュエータ３４及びトルクカップリング４の電磁コイル４２１に制御電流（励磁電流）を供給する電流出力回路５３とを有している。また、ＥＣＵ５は、第１乃至第５回転速センサ５０１〜５０５によって、左右前輪２１Ｌ，２１Ｒ、左右後輪２２Ｌ，２２Ｒ、及びプロペラシャフト１５の回転速度を検知可能であり、アクセルペダルセンサ５０６によってアクセルペダル１１１の加速操作量を検知可能である。またさらに、ＥＣＵ５は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等の車内通信網を介して、操舵角やヨーレイト等の走行状態に関する各種情報を取得可能である。

【0045】

そして、ＥＣＵ５は、四輪駆動状態では、取得した走行状態の情報に基づいて後輪２２に伝達すべき目標トルクを演算し、この目標トルクに応じた駆動力が後輪２２に伝達されるよう、トルクカップリング４を制御する。また、二輪駆動状態では、噛みあいクラッチ３及びトルクカップリング４の多板クラッチ４１を解放状態とし、プロペラシャフト１５の回転を停止させる。二輪駆動状態から四輪駆動状態に移行する際には、トルクカップリング４の電磁コイル４２１に制御電流を供給して、後輪２２の回転トルクを多板クラッチ４１及びリヤディファレンシャル１７を介してプロペラシャフト１５に伝達し、プロペラシャフト１５を回転させる。そして、噛み合いクラッチ３の第１回転部材３１と第２回転部材３２とを回転同期させた後、噛み合いクラッチ３のアクチュエータ３４に制御電流を供給して第２回転部材３２を軸方向移動させ、第２回転部材３２のスプライン歯３２１を第１回転部材３１の凹部３１０に噛み合わせる。以下、このＥＣＵ５の機能構成及び制御方法について詳細に説明する。

【0046】

図４は、ＥＣＵ５の機能構成を示すブロック図である。ＥＣＵ５の制御部５１は、ＣＰＵが記憶部５２に記憶されたプログラム５２１に基づいて動作することにより、推定駆動力演算手段５１１、駆動力閾値演算手段５１２、及びクラッチ制御手段５１３として機能する。記憶部５２には、プログラム５２１の他、後述するドライブライントルクマップ５２２が記憶されている。電流出力回路５３は、例えばパワートランジスタ等のスイッチング素子を有し、制御部５１からの電流指令信号に基づいて噛み合いクラッチ３及びトルクカップリング４に電流を出力する。

【0047】

推定駆動力演算手段５１１は、噛み合いクラッチ３及びトルクカップリング４の多板クラッチ４１における駆動力伝達が遮断された二輪駆動時に、車速及び運転者によるアクセルペダル１１１の加速操作量に基づいて前輪２１に伝達されると推定される推定駆動力を演算する。駆動力閾値演算手段５１２は、前輪２１のスリップ限界トルクを演算し、このスリップ限界トルクに応じて駆動力閾値を演算する。クラッチ制御手段５１３は、二輪駆動時において推定駆動力演算手段５１１により演算された推定駆動力が、駆動力閾値演算手段５１２により演算された駆動力閾値よりも大きいとき、トルクカップリング４の多板クラッチ４１を駆動力伝達可能な状態とする。

【0048】

図５は、制御部５１が推定駆動力演算手段５１１として参照するドライブライントルクマップ５２２の一例を示す説明図である。ドライブライントルクマップ５２２には、車速及び加速操作量と、トランスミッション１２から駆動力伝達系１０に出力される駆動力（トライブライントルク）との関係が定義されている。前輪２１のみに駆動力が伝達される二輪駆動時には、このドライブライントルクマップ５２２を参照して得られた駆動力が、前輪２１に伝達されると推定される推定駆動力となる。

【0049】

図５に示す例では、横軸に車速を、縦軸にドライブライントルクをそれぞれ示し、車速に対応するドライブライントルクを加速操作量ごとの折れ線で示している。また、図５に示す例では、第１乃至第６の折れ線Ｌ１〜Ｌ６を示しており、このうち第１の折れ線Ｌ１が最も加速操作量が小さい場合（例えばアクセル開度１０％）のドライブライントルクを示し、第６の折れ線Ｌ６が最も加速操作量が大きい場合（例えばアクセル開度１００％）のドライブライントルクを示している。第２乃至第５の折れ線Ｌ２〜Ｌ５は、第１の折れ線Ｌ１と第６の折れ線Ｌ６の間の加速操作量におけるドライブライントルクを示している。

【0050】

制御部５１は、推定駆動力演算手段５１１として、ドライブライントルクマップ５２２を参照して推定駆動力を求める。この際、第１乃至第６の折れ線Ｌ１〜Ｌ６のうち、アクセルペダルセンサ５０６によって検出された加速操作量に最も近い１つの折れ線を選択して参照してもよく、アクセルペダルセンサ５０６によって検出された加速操作量を挟む２つの折れ線を補間演算して推定駆動力を求めてもよい。求められた推定駆動力は、後述するフローチャートに沿ったクラッチ制御手段５１３としての処理において、駆動力閾値演算手段５１２の演算処理により求められる駆動力閾値と比較される。

【0051】

駆動力閾値演算手段５１２は、四輪駆動車１が走行する路面の路面摩擦係数の推定値、及び前輪２１に作用する荷重の推定値に基づいて、二輪駆動状態における前輪２１のスリップ限界トルクを演算し、このスリップ限界トルクに応じて駆動力閾値を定める。また、本実施の形態では、駆動力閾値演算手段５１２が、前輪２１に作用する横力をさらに加味してスリップ限界トルクを演算する。ここで、スリップ限界トルクとは、タイヤの空転を発生させることなく前輪２１に伝達することができる上限のトルク（駆動力）であり、それ以上のトルクを前輪２１に伝達すると、前輪２１のタイヤ接地面と路面との間の摩擦力に対して前輪２１の推進力が過大となり、前輪２１が空転し得ると推定されるトルクである。このスリップ限界トルクは、路面摩擦係数や前輪２１に作用する荷重が大きいほど大きくなり、旋回時には横力によっても変化する。横力は、例えばヨーレイトセンサの検出値や、操舵角及び車速に基づいて推定することが可能である。

【0052】

路面摩擦係数は、公知又は公用されている種々の手法によって推定することが可能である。具体的には、例えば路面を撮像する撮像手段から取得した画像における光の反射強度分布に基づいて路面摩擦係数を推定してもよく、加減速時や旋回時における車両挙動に基づいて路面摩擦係数を推定してもよい。また、前輪２１に作用する荷重は、例えば加速度に応じて変化する前後輪荷重比率に車両重量を乗じて推定してもよく、前輪２１を回転可能に支持するハブユニットの軸受に組み込まれた荷重センサの検出値に基づいて推定してもよい。

【0053】

本実施の形態において、駆動力閾値演算手段５１２は、路面摩擦係数の推定値、前輪２１に作用する荷重の推定値、及び前輪２１に作用する横力に基づいてスリップ限界トルクを演算し、このスリップ限界トルクから余裕度を見込んで駆動力閾値を定める。つまり、駆動力閾値をスリップ限界トルクよりも所定量小さな値に設定する。この処理は、路面摩擦係数や前輪２１に作用する荷重及び横力の推定値の精度は必ずしも高くはなく、誤差を含んだものであり、これらの推定値に基づいて演算したスリップ限界トルクも誤差を含み得ること、及び二輪駆動時における前輪２１の空転を確実に防ぐためには、より早いタイミングで四輪駆動状態に移行すべきことを考慮したものである。

【0054】

（ＥＣＵの動作）
図６は、制御部５１が実行する処理の一部を示すフローチャートである。制御部５１は、このフローチャートに示す処理を所定の周期で実行する。制御部５１は、推定駆動力が駆動力閾値よりも大きいとき、トルクカップリング４の多板クラッチ４１を駆動力伝達可能な状態とし、多板クラッチ４１によって後輪２２からプロペラシャフト１５に伝達される回転力によって噛み合いクラッチ３における第１回転部材３１と第２回転部材３２とを回転同期させ、第１回転部材３１と第２回転部材３２とを噛み合わせる。また、本実施の形態では、推定駆動力が駆動力閾値よりも所定値以上大きいとき、推定駆動力と駆動力閾値との差が当該所定値未満である場合に比較して、多板クラッチ４１によって伝達される回転力を大きくする。

【0055】

以下、これらの処理の具体例を、図６のフローチャートに沿って順を追って説明する。このフローチャートにおいて、ステップＳ１の処理は制御部５１が推定駆動力演算手段５１１として実行する処理であり、ステップＳ２及びＳ３の処理は、制御部５１が駆動力閾値演算手段５１２として実行する処理である。また、ステップＳ４〜Ｓ１１の処理は、制御部５１がクラッチ制御手段５１３として実行する処理である。

【0056】

制御部５１は、四輪駆動車１の駆動状態が二輪駆動状態か否かを判定し（ステップＳ１）、二輪駆動状態でなければ（Ｓ１：Ｎｏ）、以下のステップＳ２〜Ｓ１１の処理を実行することなく、図６に示すフローチャートの処理を終了する。一方、制御部５１は、四輪駆動車１の駆動状態が二輪駆動状態であれば（Ｓ１：Ｙｅｓ）、車速及びアクセルペダル１１１の加速操作量に基づいてドライブライントルクマップ５２２を参照し、推定駆動力を演算する（ステップＳ２）。

【0057】

次に、制御部５１は、路面摩擦係数ならびに前輪２１に作用する荷重及び横力の推定値に基づいて、スリップ限界トルクを演算し（ステップＳ３）、さらにスリップ限界トルクに応じた駆動力閾値を演算する（ステップＳ４）。

【0058】

次に、制御部５１は、ステップＳ２で演算した推定駆動力と、ステップＳ４で演算した駆動力閾値との大小関係を比較し（ステップＳ５）、推定駆動力が駆動力閾値よりも大きければ（Ｓ５：Ｙｅｓ）、さらに推定駆動力と駆動力閾値との差が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ６）。この判定の結果、推定駆動力と駆動力閾値との差が所定値以上であれば（Ｓ６：Ｙｅｓ）、制御部５１は、トルクカップリング４の電磁コイル４２１に第１所定電流値の電流を供給するよう、電流出力回路５３に指令信号を出力する（ステップＳ７）。また、ステップＳ６の判定処理において、推定駆動力と駆動力閾値との差が所定値未満であれば（Ｓ６：Ｎｏ）、制御部５１は、トルクカップリング４の電磁コイル４２１に第２所定電流値の電流を供給するよう、電流出力回路５３に指令信号を出力する（ステップＳ８）。

【0059】

ステップＳ７の処理によって電磁コイル４２１に供給される電流は、ステップＳ８の処理によって電磁コイル４２１に供給される電流よりも大きい。すなわち、第１所定電流値は、第２所定電流値よりも大きな値である。これにより、推定駆動力と駆動力閾値との差が所定値以上である場合には、この差が所定値未満である場合に比較して、トルクカップリング４の多板クラッチ４１によって伝達される回転力が大きくなる。このため、推定駆動力と駆動力閾値との差が所定値以上であれば、より速やかにプロペラシャフト１５の回転速度が上昇し、噛み合いクラッチ３の第１回転部材３１と第２回転部材３２とが回転同期するまでの時間が短縮される。ただし、プロペラシャフト１５の回転速度が急速に上昇するため、推定駆動力と駆動力閾値との差が所定値未満である場合に比較すると、振動や騒音が発生しやすくなる。

【0060】

一方、ステップＳ５の判定処理において、推定駆動力が駆動力閾値よりも大きくなければ（Ｓ５：Ｎｏ）、制御部５１は、第１乃至第４回転速センサ５０１〜５０４の検出値に基づいて演算される前輪２１と後輪２２との回転速度差（前後輪回転速度差）等に基づいて、四輪駆動状態に移行すべきか否かを判定する（ステップＳ９）。つまり、推定駆動力が駆動力閾値より小さくても、例えば左前輪２１Ｌ又は右前輪２１Ｒにスリップが発生し、前後輪回転速度差が大きくなった場合には、走行安定性を確保すべく、後輪２２側にも駆動力を配分する四輪駆動状態に移行する。

【0061】

ステップＳ９の判定の結果、四輪駆動状態に移行すべきであれば（Ｓ９：Ｙｅｓ）、ステップＳ８の処理を実行する。また、この判定の結果が否であれば（Ｓ９：Ｎｏ）、制御部５１は、図６に示すフローチャートの処理を終了する。

【0062】

また、制御部５１は、ステップＳ７又はステップＳ８の処理の実行後、噛み合いクラッチ３の第１回転部材３１と第２回転部材３２とが回転同期したか否かを判定する（ステップＳ１０）。この判定は、例えば左右前輪２１Ｌ，２１Ｒの平均回転速度によって得られる第１回転部材３１の回転速度と、第５回転速センサ５０５によって検出されるプロペラシャフト１５の回転速度に前輪側ギヤ機構１４のギヤ比を乗じて得られる第２回転部材３２の回転速度との差が、第１回転部材３１と第２回転部材３２とを噛み合わせることができる程度に小さくなったか否かによって行うことができる。

【0063】

第１回転部材３１の回転速度と第２回転部材３２の回転速度との差が小さく、第１回転部材３１と第２回転部材３２とが回転同期したと判定した場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、制御部５１は、アクチュエータ３４に電流を供給して第２回転部材３２を第１回転部材３１側に軸方向移動させ、第１回転部材３１と第２回転部材３２とを噛み合わせる。これにより、噛み合いクラッチ３が駆動力伝達可能な状態となり、四輪駆動状態への移行が完了する。

【0064】

図７は、四輪駆動車１の二輪駆動状態での走行中に、アクセルペダル１１１が運転者によって踏み込み操作された際の動作例を示し、（ａ）は加速操作量の時間的変化、（ｂ）推定駆動力の時間的変化、（ｃ）はトランスミッション１２から駆動力伝達系１０に実際に伝達される駆動力（実ドライブライントルク）の時間的変化、（ｄ）はトルクカップリング４の電磁コイル４２１に供給される電流の時間的変化をそれぞれ示すグラフである。また、図７（ｂ）には、スリップ限界トルクＴａ、駆動力閾値Ｔｂ、及び駆動力閾値Ｔｂよりも所定値（図６のフローチャートにおけるステップＳ６の所定値）だけ大きい値（以下、この値を第２駆動力閾値Ｔｃとする）を推定駆動力と合わせて図示している。なお、図７（ａ）〜（ｄ）のグラフにおける時間軸は共通である。

【0065】

図７（ａ）に示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ４にかけて加速操作量が増大した場合、この加速操作量に基づいて演算される推定駆動力は、図７（ｂ）に示すように、加速操作量と同様、時刻ｔ１から時刻ｔ４にかけて増大する。一方、実際に駆動力伝達系１０に伝達される駆動力は、図７（ｃ）に示すように、加速操作量の増大に対して時間的な遅れを伴って、時刻ｔ５にかけて徐々に増大する。

【0066】

図７（ｂ）に示すように、時刻ｔ２において推定駆動力が駆動力閾値Ｔｂよりも大きくなると、図７（ｄ）に示すように、電磁コイル４２１に第２電流値Ｉ２の電流が供給される。また、時刻ｔ３において推定駆動力が第２駆動力閾値Ｔｃ以上となると、電磁コイル４２１に第１電流値Ｉ１の電流が供給される。そして、電磁コイル４２１への電流供給により、噛み合いクラッチ３の第１回転部材３１と第２回転部材３２との回転同期がなされると、時刻ｔ５において第１回転部材３１と第２回転部材３２とが連結され、四輪駆動車１の駆動状態が二輪駆動状態から四輪駆動状態に移行する。

【0067】

これにより、前輪２１のみに伝達されていたエンジン１１の駆動力が後輪２２にも伝達され、前輪２１の負担が軽減されるため、前輪２１のスリップ（空転）が抑制される。図７（ｃ）では、トランスミッション１２から駆動力伝達系１０に伝達される駆動力を実線で示し、このうち時刻ｔ５以降における前輪２１に伝達される駆動力の時間的変化を破線で図示している。

【0068】

（第１の実施の形態の作用及び効果）
以上説明した第１の実施の形態によれば、以下に示す作用及び効果が得られる。

【0069】

（１）ＥＣＵ５の制御部５１は、車速及び加速操作量に基づいて演算した推定駆動力と、スリップ限界トルクに応じて定められた駆動力閾値との比較によってトルクカップリング４の多板クラッチ４１を駆動力伝達可能な状態とし、後輪２２から多板クラッチ４１を介してプロペラシャフト１５に伝達される回転力によって噛み合いクラッチ３の第１回転部材３１と第２回転部材３２とを回転同期させる。これにより、例えば前輪２１にスリップが発生してから四輪駆動状態への移行を開始する場合や、駆動力伝達系１０に実際に伝達される駆動力の変化によって四輪駆動状態への移行を開始する場合に比較して、早期に四輪駆動状態への移行を完了させることができ、前輪２１におけるスリップの発生を抑制することにより、四輪駆動車１の走行安定性を高めることができる。

【0070】

（２）ＥＣＵ５の制御部５１は、トルクカップリング４の電磁コイル４２１に通電して摩擦クラッチである多板クラッチ４１を駆動力伝達可能な状態とし、プロペラシャフト１５を回転させる。また、多板クラッチ４１は、電磁コイル４２１に供給される電流に応じて伝達される回転力を調節可能であるので、プロペラシャフト１５を回転させる際の振動や騒音を抑制することができる。

【0071】

（３）ＥＣＵ５の制御部５１は、推定駆動力と駆動力閾値との差に応じて複数段階（本実施の形態では２段階）でトルクカップリング４の電磁コイル４２１に供給する電流を切り替えるので、プロペラシャフト１５を回転させる際の振動や騒音を抑制しながら、必要に応じて早期に噛み合いクラッチ３の第１回転部材３１と第２回転部材３２とを回転同期させることができる。

【0072】

（４）ＥＣＵ５の制御部５１は、路面摩擦係数及び前輪２１に作用する荷重の推定値に基づいてスリップ限界トルクを演算し、このスリップ限界トルクに応じて駆動力閾値を設定するので、駆動力伝達系１０に伝達される駆動力が増大する際の前輪２１におけるスリップを適切に抑制することができる。

【0073】

（５）ＥＣＵ５の制御部５１は、前輪２１に作用する横力を加味してスリップ限界トルクを演算するので、四輪駆動車１の旋回時にも、前輪２１におけるスリップを適切に抑制することができる。

【0074】

（第２の実施の形態）
次に、図８を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。

【0075】

図８は、本発明の第２の実施の形態に係る四輪駆動車１Ａの概略構成図である。この四輪駆動車１Ａは、第１の実施の形態に係る四輪駆動車１に比較して、フロントデフケース１３４から前輪側ギヤ機構１４のリングギヤ１４２に摩擦クラッチを介して駆動力を伝達する構成が異なる。図８において、第１の実施の形態に係る四輪駆動車１と共通する構成要素については、図１と同一の符号を付してその重複した説明を省略する。

【0076】

本実施の形態に係る四輪駆動車１Ａは、第１の実施の形態に係る噛み合いクラッチ３に替えて、トルクカップリング３Ａを有している。トルクカップリング３Ａは、フロントデフケース１３４に相対回転不能に連結された軸状の第１回転部材３６と、前輪側ギヤ機構１４のリングギヤ１４２に相対回転不能に連結された有底円筒状の第２回転部材３７と、第１回転部材３６と第２回転部材３７との間に配置された摩擦クラッチとしての多板クラッチ３８と、多板クラッチ３８を押圧する押圧機構３９とを有している。

【0077】

多板クラッチ３８は、第１回転部材３６に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能に連結された複数のインナクラッチプレート３８１と、第２回転部材３７に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能に連結された複数のアウタクラッチプレート３８２とを有して構成されている。押圧機構３９は、例えば図３を参照して説明した後輪２２側のトルクカップリング４と同様に、電磁クラッチ及びカム機構によって構成することができる。

【0078】

本実施の形態では、二輪駆動状態から四輪駆動状態に移行する際、第１の実施の形態と同様に後輪２２側のトルクカップリング４の多板クラッチ４１を介して伝達される回転力によってプロペラシャフト１５を回転させてもよく、前輪２１側のトルクカップリング３Ａの多板クラッチ３８を介して伝達される回転力によってプロペラシャフト１５を回転させてもよい。すなわち、二輪駆動状態から四輪駆動状態に移行する際には、エンジン１１からプロペラシャフト１５への駆動力伝達を遮断可能な前輪２１側のトルクカップリング３Ａの多板クラッチ３８、及びプロペラシャフト１５から後輪２２への駆動力伝達を遮断可能な後輪２２側のトルクカップリング４の多板クラッチ４１のうち、何れか一方の多板クラッチを駆動力伝達可能な状態とすればよい。前輪２１側のトルクカップリング３Ａの多板クラッチ３８を介して伝達される回転力によってプロペラシャフト１５を回転させる場合、後輪２２側のトルクカップリング４を噛み合いクラッチとしてもよい。

【0079】

本実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様の作用及び効果を得ることができる。つまり、本発明の「第１のクラッチ」に相当する前輪２１側のトルクカップリング３Ａの多板クラッチ３８、及び本発明の「第２のクラッチ」に相当する後輪２２側のトルクカップリング４の多板クラッチ４１のうち、推定駆動力が駆動力閾値よりも大きくなったときに何れか一方の多板クラッチを駆動力伝達可能な状態とすれば、他方の多板クラッチを駆動力伝達可能な状態とする際にプロペラシャフト１５が回転しているので、四輪駆動状態への移行を速やかに行うことができる。

【0080】

（第３の実施の形態）
次に、図９を参照して本発明の第３の実施の形態について説明する。

【0081】

図９は、本発明の第３の実施の形態に係る四輪駆動車１Ｂの概略構成図である。この四輪駆動車１Ｂは、第１の実施の形態に係る四輪駆動車１に比較して、駆動力伝達系１０におけるトルクカップリング４の配置位置が異なり、左後輪側ドライブシャフト１９１は、リヤディファレンシャル１７の左側のサイドギヤ１７１に相対回転不能に連結されている。また、後輪側ギヤ機構１６Ａは、リヤデフケース１７４に固定されたリングギヤ１６２、及びリングギヤ１６２に噛み合うピニオンギヤシャフト１６３によって構成されている。

【0082】

本実施の形態では、トルクカップリング４のハウジング４５がプロペラシャフト１５と図略の十字継手を介して連結され、インナシャフト４４が後輪側ギヤ機構１６Ａのピニオンギヤシャフト１６３に相対回転不能に連結されている。四輪駆動時には、エンジン１１の駆動力がプロペラシャフト１５及びトルクカップリング４を介してリヤディファレンシャル１７のリヤデフケース１７４に伝達され、左右後輪２２Ｌ，２２Ｒに配分される。

【0083】

ＥＣＵ５の制御部５１は、第１の実施の形態と同様に、推定駆動力が駆動力閾値よりも大きくなったとき、トルクカップリング４の多板クラッチ４１を駆動力伝達可能な状態とし、リヤディファレンシャル１７及びトルクカップリング４を介して後輪２２から伝達される回転力により、プロペラシャフト１５を回転させる。そして、プロペラシャフト１５の回転によって噛み合いクラッチ３の第１回転部材３１と第２回転部材３２との回転同期がなされた後、第１回転部材３１と第２回転部材３２とを連結する。

【0084】

本実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様の作用及び効果が得られる。

【0085】

（付記）
以上、本発明を第１乃至第３の実施の形態に基づいて説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

【0086】

また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、前輪２１が主駆動輪であり、後輪２２が補助駆動輪である場合について説明したが、前輪を主駆動輪とし、後輪を補助駆動輪とする四輪駆動車にも本発明を適用することが可能である。

【0087】

また、上記実施の形態では、駆動力閾値をスリップ限界トルクよりも小さな値に設定する場合について説明したが、これに限らず、駆動力閾値をスリップ限界トルクと等しくしてもよく、駆動力閾値をスリップ限界トルクよりも大きな値としてもよい。すなわち、駆動力閾値は、スリップ限界トルクに応じて増減する値であればよい。ただし、駆動力閾値をスリップ限界トルクよりも小さな値に設定すれば、運転者が急加速を意図した場合に、より迅速に四輪駆動状態への移行が可能となる。

【0088】

また、上記実施の形態では、推定駆動力と駆動力閾値との差に応じて、この差が大きいほど複数段階でトルクカップリング４の電磁コイル４２１に供給する電流を大きくする場合について説明したが、これに限らず、推定駆動力と駆動力閾値との差が所定値以上である場合に、一定の電流をトルクカップリング４の電磁コイル４２１に供給するようにしてもよい。

【0089】

また、トルクカップリング４としては、電磁クラッチ４２により作動するカム機構４３のカム推力によって多板クラッチ４１を押圧する構成に限らず、電動モータの回転力をカム機構等によって軸方向の押圧力に変換して多板クラッチ４１を押圧するように構成してもよく、あるいは油圧発生源から供給される作動油の圧力を受けるピストンによって多板クラッチ４１を押圧するように構成してもよい。

【符号の説明】

【0090】

１，１Ａ，１Ｂ…四輪駆動車、１０…駆動力伝達系、１１…エンジン（駆動源）、１１１…アクセルペダル、１２…トランスミッション、１３…フロントディファレンシャル、１３１…サイドギヤ、１３２…ピニオンギヤ、１３３…ピニオンギヤシャフト、１３４…フロントデフケース、１４…前輪側ギヤ機構、１４１…前端部ピニオンギヤ、１４２…リングギヤ、１５…プロペラシャフト（駆動軸）、１６，１６Ａ…後輪側ギヤ機構、１６１…後端部ピニオンギヤ、１６２…リングギヤ、１６３…ピニオンギヤシャフト、１７…リヤディファレンシャル、１７０…ディファレンシャルキャリア、１７０ａ…第１の空間、１７０ｂ…第２の空間、１７１…サイドギヤ、１７２…ピニオンギヤ、１７３…ピニオンギヤシャフト、１７４…リヤデフケース、１７５…サイドギヤシャフト、１７５ａ…軸部、１７５ｂ…フランジ部、１７６…隔壁、１８１，１８２…前輪側ドライブシャフト、１９１，１９２…後輪側ドライブシャフト、２１Ｌ，２１Ｒ…左右前輪（主駆動輪）、２２Ｌ，２２Ｒ…左右後輪（補助駆動輪）、３…噛み合いクラッチ、３１…第１回転部材、３２…第２回転部材、３３…第３回転部材、３１０，３３０…凹部、３１１，３２１，３３１…スプライン歯、３２２…環状溝、３４…アクチュエータ、３４０…本体部、３４１…シャフト、３５…シフトフォーク、３Ａ…トルクカップリング、３６…第１回転部材、３７…第２回転部材、３８…多板クラッチ、３８１…インナクラッチプレート、３８２…アウタクラッチプレート、３９…押圧機構、４…トルクカップリング、４１…多板クラッチ（摩擦クラッチ）、４１１…インナクラッチプレート、４１２…アウタクラッチプレート、４２…電磁クラッチ、４２１…電磁コイル、４２２…アーマチャカム、４３…カム機構、４３１…メインカム、４３２…カムフォロア、４４…インナシャフト、４５…ハウジング、４５１…第１ハウジング部材、４５２…第２ハウジング部材、４５２ａ…非磁性リング、５０１〜５０５…第１乃至第５回転速センサ、５０６…アクセルペダルセンサ、５１…制御部、５１１…推定駆動力演算手段、５１２…駆動力閾値演算手段、５１３…クラッチ制御手段、５２…記憶部、５２１…プログラム、５２２…ドライブライントルクマップ、５３…電流出力回路、Ｏ…回転軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】