特許 7549302 ４輪駆動車の走行駆動制御装置

(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】

(24)【登録日】2024-09-03

(45)【発行日】2024-09-11

(54)【発明の名称】４輪駆動車の走行駆動制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60K 23/08 20060101AFI20240904BHJP

   B60K 17/348 20060101ALI20240904BHJP

【ＦＩ】

B60K23/08 C

B60K17/348 B

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2023549300

(86)(22)【出願日】2021-09-27

(86)【国際出願番号】 JP2021035391

(87)【国際公開番号】W WO2023047585

(87)【国際公開日】2023-03-30

【審査請求日】2023-11-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000006286

【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002664

【氏名又は名称】弁理士法人相原国際知財事務所

(72)【発明者】

【氏名】下西 圭佑

(72)【発明者】

【氏名】後田 祐一

(72)【発明者】

【氏名】松尾 俊輔

【審査官】増岡 亘

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－５００５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２２９３６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公平５－３７８５４（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開平１０－２７２９４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－２７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第２６７９１１３（ＪＰ，Ｂ２）

(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】

車両の左右一対の前輪及び後輪のうち、いずれか一方を駆動源に接続して駆動する主駆動輪とし、他方を第１のクラッチを介して前記駆動源に接続して駆動する副駆動輪とし、左右の前記副駆動輪は、デファレンシャルを介して前記駆動源から動力が伝達される４輪駆動車に備えられた走行駆動制御装置であって、
前記車両は、前記デファレンシャルと前記左右の前記副駆動輪のうちいずれか一方との間の動力伝達路に第２のクラッチを備え、
前記走行駆動制御装置は、
前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチを作動制御して、前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチを切断する２輪駆動モードと、前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチを接続する４輪駆動モードと、前記第２のクラッチを接続し前記第１のクラッチを切断する４輪駆動待機モードと、のいずれかに切り替えるクラッチ制御部と、
前記車両の走行状態に基づいて前記第２のクラッチを結合判定する結合判定部と、前記第２のクラッチを切断判定する切断判定部と、を有し、
前記クラッチ制御部は、前記結合判定部において前記結合判定された場合には、前記クラッチ制御部における前記２輪駆動モードへの切り換えを禁止し、
前記４輪駆動モードと前記４輪駆動待機モードにおいて、前記２輪駆動モードへの切替許可フェーズと切替禁止フェーズを夫々有し、
前記クラッチ制御部は、前記４輪駆動待機モードにおいて前記車両の走行停止時に前記切替禁止フェーズから前記切替許可フェーズに切り換え、前記車両の走行中には前記切替禁止フェーズから前記切替許可フェーズへの切り換えを禁止し、
前記クラッチ制御部は、前記切替許可フェーズである場合に前記切断判定部において切断判定された場合にのみ前記２輪駆動モードへ切り換える
ことを特徴とする４輪駆動車の走行駆動制御装置。

【請求項2】

前記車両の運転者による加減速要求操作に基づいて、前記車両の推定前後加速度を演算する加速度演算部が備えられ、
前記結合判定部は、前記推定前後加速度に基づいて前記結合判定を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の４輪駆動車の走行駆動制御装置。

【請求項3】

前記車両には、当該車両の実前後加速度を検出する加速度検出部が備えられ、
前記結合判定部は、前記実前後加速度に基づいて前記結合判定を行う
ことを特徴とする請求項１または２に記載の４輪駆動車の走行駆動制御装置。

【請求項4】

前記前輪と前記後輪との速度差を検出する前後輪速度差検出部が備えられ、
前記結合判定部は、前記前輪と前記後輪との速度差に基づいて前記結合判定を行う
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の４輪駆動車の走行駆動制御装置。

【請求項5】

前記車両は、変速機を備え、
前記切断判定部は、前記変速機の変速段に基づいて前記第２のクラッチを切断判定し、
前記切断判定部は、第１の変速段から前記第１の変速段よりも高速側の第２の変速段にシフトアップしたことを前記切断判定の条件とする
ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の４輪駆動車の走行駆動制御装置。

【請求項6】

前記第１のクラッチは、伝達トルクを調整可能な電子制御カップリングであって、
前記第２のクラッチは、結合及び切断を切り替えるドグクラッチである
ことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の４輪駆動車の走行駆動制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は２輪駆動と４輪駆動とを切り替え可能な４輪駆動車の走行駆動制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

エンジン等の動力駆動源に車両の前輪及び後輪のうちのいずれか一方が接続され、他方がクラッチを介して接続された４輪駆動車が知られている。このような車両は、クラッチを接続することで４輪駆動車となり、クラッチを切断することで２輪駆動車となる。

【0003】

特許文献１には、実施例２として後輪駆動車ベースの４輪駆動車が開示されている。この４輪駆動車は、２輪駆動と４輪駆動とを切り替える手段として電制カップリング（電子制御カップリング）を備えるとともに、２輪駆動時には従動輪側である左右の前輪間を切断するドグクラッチを備えている。

【0004】

そして、電制カップリング及びドグクラッチを接続する４輪駆動モード（コネクト４輪駆動モード）、電制カップリング及びドグクラッチを切断する２輪駆動モード（ディスコネクト２輪駆動モード）、電制カップリングを切断しドグクラッチを接続する４輪駆動待機モード（スタンバイ２輪駆動モード）が選択的に可能になっている。

【0005】

２輪駆動モードによって従動輪を切り離して燃費を向上させる一方、２輪駆動モードから４輪駆動モードに切り替える際に４輪駆動待機モードを経由して電制カップリングが接続する前にドグクラッチを接続しておくことで、２輪駆動から４輪駆動への切り換え時間を短縮させることが可能になっている。

【0006】

４輪駆動モード、２輪駆動モード、４輪駆動待機モードといった駆動モードは、例えば車速及びアクセル開度に基づいて自動的に切り替えるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特許第６１６８２３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献１のように車速やアクセル開度に基づいて単純に駆動モードを自動的に切り替える構成では、車速やアクセル開度が変動した際に駆動モードが頻繁に切り替わる可能性がある。これにより、駆動モードの切り替え時における振動や異音等の発生により乗員に不快感を与えたり、クラッチ耐久性が低下したりする可能性がある。

【0009】

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、駆動モードの頻繁な切り換えを抑え、乗員の快適性の向上、クラッチ等の部品耐久性を向上させる４輪駆動車の走行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】

【0010】

上記目的を達成するため、本発明に係る４輪駆動車の走行駆動制御装置は、車両の左右一対の前輪及び後輪のうち、いずれか一方を駆動源に接続して駆動する主駆動輪とし、他方を第１のクラッチを介して前記駆動源に接続して駆動する副駆動輪とし、左右の前記副駆動輪は、デファレンシャルを介して前記駆動源から動力が伝達される４輪駆動車に備えられた走行駆動制御装置であって、前記車両は、前記デファレンシャルと前記左右の前記副駆動輪のうちいずれか一方との間の動力伝達路に第２のクラッチを備え、前記走行駆動制御装置は、前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチを作動制御して、前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチを切断する２輪駆動モードと、前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチを接続する４輪駆動モードと、前記第２のクラッチを接続し前記第１のクラッチを切断する４輪駆動待機モードと、のいずれかに切り替えるクラッチ制御部と、前記車両の走行状態に基づいて前記第２のクラッチを結合判定する結合判定部と、前記第２のクラッチを切断判定する切断判定部と、を有し、前記クラッチ制御部は、前記結合判定部において前記結合判定された場合には、前記クラッチ制御部における前記２輪駆動モードへの切り換えを禁止し、前記４輪駆動モードと前記４輪駆動待機モードにおいて、前記２輪駆動モードへの切替許可フェーズと切替禁止フェーズを夫々有し、前記クラッチ制御部は、前記４輪駆動待機モードにおいて前記車両の走行停止時に前記切替禁止フェーズから前記切替許可フェーズに切り換え、前記車両の走行中には前記切替禁止フェーズから前記切替許可フェーズへの切り換えを禁止し、前記クラッチ制御部は、前記切替許可フェーズである場合に前記切断判定部において切断判定された場合にのみ前記２輪駆動モードへ切り換えることを特徴とする。

【0011】

これにより、２輪駆動モードにおいて、第２のクラッチを切断することで、左右の副駆動輪を切り離し、走行中に副駆動輪の回転に伴って回転する駆動系の部位を減らして、フリクション損失等を低減させることにより、燃費を向上させることができる。

【0012】

また、２輪駆動モードから４輪駆動モードに切り替える際に、４輪駆動待機モードを経由して駆動源から動力が伝達していない状態の第２のクラッチをあらかじめ接続しておくことで、２輪駆動モードから４輪駆動モードに直接移行する場合のように第１のクラッチ及び第２のクラッチの両方を同時に接続するよりも、２輪駆動状態から４輪駆動状態への移行時間を短縮させることができる。

【0013】

更に、第２のクラッチを結合判定する結合判定部を有し、結合判定された場合にはクラッチ制御部における２輪駆動モードへの切り換えを規制するので、４輪駆動モードまたは４輪駆動待機モードから２輪駆動モードへの切り換え頻度、即ち第１のクラッチの切り換え頻度を抑制することができる。

【0015】

更に、４輪駆動モードあるいは４輪駆動待機モードにおいて切替禁止フェーズである場合、切替許可フェーズであっても切断判定部において切断判定されない場合に、２輪駆動モードへの切り換えが禁止されるので、第１のクラッチの切り換え頻度を抑制することができる。

【0017】

更に、車両の走行中に４輪駆動待機モードの切替禁止フェーズである場合には、走行停止するまでは切替許可フェーズに切り換えられずに、２輪駆動モードへの切り換えが禁止され、４輪駆動待機モードによる第１のクラッチが接続した２輪駆動となる。したがって、２輪駆動であっても第１のクラッチが接続した機会が増加し、悪路の走行性を向上させることができる。

【0018】

好ましくは、前記車両の運転者による加減速要求操作に基づいて、前記車両の推定前後加速度を演算する加速度演算部が備えられ、前記結合判定部は、前記推定前後加速度に基づいて前記結合判定を行うとよい。

【0019】

これにより、運転者による加減速要求操作に基づいて第２のクラッチの結合判定が行われるので、車重や駆動源の出力、駆動系の仕様が異なる車両に対して本発明を幅広く適用して、各駆動モードの切り替えを適切に行うことができる。

【0020】

好ましくは、前記車両には、当該車両の実前後加速度を検出する加速度検出部が備えられ、前記結合判定部は、前記実前後加速度に基づいて前記結合判定を行うとよい。

【0021】

これにより、傾斜地を走行しているときの車両の加減速に対応して第２のクラッチの結合判定が適切に行われ、各駆動モードの切り替えを適切に行うことができる。

【0022】

好ましくは、前記前輪と前記後輪との速度差を検出する前後輪速度差検出部が備えられ、前記結合判定部は、前記前輪と前記後輪との速度差に基づいて前記結合判定を行うとよい。

【0023】

これにより、滑りやすい路面のように前輪と後輪との速度差が大きくなる状況に応じて結合判定が行なわれ、４輪駆動待機モードの機会を増加させることで、滑りやすい路面での走行性を向上させることができる。

【0024】

好ましくは、前記車両は、変速機を備え、前記切断判定部は、前記変速機の変速段に基づいて前記第２のクラッチを切断判定し、前記切断判定部は、第１の変速段から前記第１の変速段よりも高速側の第２の変速段にシフトアップしたことを前記切断判定の条件とする。

【0025】

これにより、変速機が第１の変速段では切断判定されずに第２のクラッチを結合した状態にしておくことで、第１の変速段での急加速に伴う車輪スリップに備えて４輪駆動モードへの切り換えを迅速に行うことができる。

【0026】

好ましくは、前記第１のクラッチは、伝達トルクを調整可能な電子制御カップリングであって、前記第２のクラッチは、結合及び切断を切り替えるドグクラッチであるとよい。

【0027】

これにより、４輪駆動待機モードから４輪駆動モードへ切り替える際に、第１のクラッチによって伝達トルクを調整しつつ接続することで、切り換えの際の車両の振動を抑制することができる。また、第２のクラッチを比較的安価なドグクラッチにすることで、車両のコストを抑制することができる。

【発明の効果】

【0028】

本発明に係る４輪駆動車の走行駆動制御装置によれば、第２のクラッチを備えることで、２輪駆動時（２輪駆動モード）における燃費を向上させることができる。

【0029】

また、２輪駆動モードから４輪駆動モードに切り替える際に、第２のクラッチを接続した２輪駆動状態である４輪駆動待機モードを経由することで、２輪駆動から４輪駆動への切り換えを迅速に行うことが可能になる。

【0030】

更に、結合判定部によって結合判定された場合に２輪駆動モードへの切り換えが禁止されることで、第２のクラッチの切り換え頻度を抑制することができる。
更に、４輪駆動モードあるいは４輪駆動待機モードにおいて切替禁止フェーズである場合、切替許可フェーズであっても切断判定部において切断判定されない場合に、２輪駆動モードへの切り換えが禁止されるので、第１のクラッチの切り換え頻度を抑制することができる。
更に、車両の走行中に４輪駆動待機モードの切替禁止フェーズである場合には、走行停止するまでは切替許可フェーズに切り換えられずに、２輪駆動モードへの切り換えが禁止され、４輪駆動待機モードによる第１のクラッチが接続した２輪駆動となる。したがって、２輪駆動であっても第１のクラッチが接続した機会が増加し、悪路の走行性を向上させることができる。
これにより、乗員の快適性を向上させるとともに、クラッチ等の部品耐久性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】本発明の実施形態に係る４輪駆動車の走行駆動系の構成図である。

【図2】本実施形態の駆動モード切替え制御系の構成図である。

【図3】本実施形態における駆動モード切替の説明図である。

【図4】本実施形態における摩擦クラッチ制御量演算の説明図である。

【図5】駆動対応制御による摩擦クラッチ制御量の演算用マップの一例である。

【図6】目標差回転制御による摩擦クラッチ制御量の演算用マップの一例である。

【図7】ヨーレイトＦＢ制御による摩擦クラッチ制御量の演算用マップの一例である。

【図8】本実施形態におけるドグクラッチ制御の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。

【0033】

図１は、本発明の実施形態に係る４輪駆動車の走行駆動系の構成図である。図２は、本実施形態の駆動モード切替え制御系の構成図である。

【0034】

図１に示すように、本発明を採用した車両１は、後輪駆動ベースの４輪駆動車である。

【0035】

車両１の後輪駆動系は、走行駆動源であるエンジン２及び変速機３、副変速機４、リアプロペラシャフト５、リアデファレンシャル６、左後輪ドライブシャフト７、右後輪ドライブシャフト８、左後輪９、右後輪１０を備えている。変速機３は、自動変速機（ＡＴ）であり、副変速機４は例えば手動によりハイ、ローの２段切り換えが可能である。エンジン２による駆動力は、変速機３、副変速機４、リアプロペラシャフト５、リアデファレンシャル６を介して、左後輪ドライブシャフト７及び右後輪ドライブシャフト８に伝達し、主駆動輪である左後輪９及び右後輪１０を駆動する。左後輪９と右後輪１０とは、リアデファレンシャル６によって差動が許容される。

【0036】

車両１の前輪駆動系は、電制カップリング２０（電子制御カップリング、第１のクラッチ）、フロントプロペラシャフト２１、フロントデファレンシャル２２、左前輪ドライブシャフト２３、右前輪ドライブシャフト２４、左前輪２５、右前輪２６を備えている。

【0037】

電制カップリング２０は、伝達トルク（クラッチトルク）を調整可能な電子制御クラッチであり、副変速機４とフロントプロペラシャフト２１との間に介装されている。電制カップリング２０は、副変速機４とフロントプロペラシャフト２１との間の伝達トルクを０にすることで、動力伝達を切断可能である。電制カップリング２０を接続することで、エンジン２による駆動力は、変速機３、副変速機４、電制カップリング２０、フロントプロペラシャフト２１、フロントデファレンシャル２２を介して、左前輪ドライブシャフト２３及び右前輪ドライブシャフト２４に伝達し、副駆動輪である左前輪２５及び右前輪２６を駆動する。左前輪２５と右前輪２６とは、フロントデファレンシャル２２によって差動が許容される。

【0038】

更に、車両１の前輪駆動系には、ドグクラッチ３０（第２のクラッチ）が備えられている。ドグクラッチ３０は、フロントデファレンシャル２２と右前輪２６との間の動力伝達路である右前輪ドライブシャフト２４に介装され、接続及び切断を切り換え可能である。ドグクラッチ３０を接続することでフロントデファレンシャル２２と右前輪２６との間で動力が伝達可能となる。ドグクラッチ３０を切断することで、フロントデファレンシャル２２と右前輪２６との間で動力伝達不能となる。

【0039】

図２に示すように、電制カップリング２０及びドグクラッチ３０は、車両１に搭載された走行駆動コントロールユニット４０(走行駆動制御装置)によって、車両１の走行状態及び運転者による運転操作に基づいて作動制御される。

【0040】

走行駆動コントロールユニット４０は、入出力装置、記憶部（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）及び中央演算処理装置（ＣＰＵ）等を含んで構成されている。

【0041】

走行駆動コントロールユニット４０には、車両１の走行状態及び運転操作として、車速、前輪速度、後輪速度、実前後加速度、エンジントルク情報、変速機（変速機３、副変速機４）のギヤ段等が入力する。なお、実前後加速度は、車両１の備えられた車両前後加速度センサ４８（加速度検出部）から入力する。

【0042】

走行駆動コントロールユニット４０は、停車判定部４１、結合判定部４２、切断判定部４３、クラッチ制御量演算部４４、クラッチ制御部４５、車両前後加速度演算部４６（加速度演算部）、前後輪速度差演算部４７（前後輪速度差検出部）を備えている。

【0043】

停車判定部４１は、車両１が走行停止状態である停車判定を行う。結合判定部４２は、ドグクラッチ３０を結合（接続）する結合判定を行う。切断判定部４３は、ドグクラッチ３０を切断する切断判定を行う。クラッチ制御量演算部４４は、電制カップリング２０における伝達トルクであるクラッチトルクを演算する。クラッチトルクの演算についての詳細は後述する。

【0044】

クラッチ制御部４５は、コネクト４ＷＤモード（４輪駆動モード）、ディスコネクト２ＷＤモード（２輪駆動モード）、スタンバイ４ＷＤモード（４輪駆動待機モード）の３種類の駆動モードのいずれかに判定し、電制カップリング２０及びドグクラッチ３０を作動制御する。

【0045】

コネクト４ＷＤモード、ディスコネクト２ＷＤモード、スタンバイ４ＷＤモードの３種類の駆動モードは、電制カップリング２０及びドグクラッチ３０の作動制御によって切り替えられる。

【0046】

コネクト４ＷＤモードは、電制カップリング２０及びドグクラッチ３０を接続した状態である。コネクト４ＷＤモードでは、エンジン２等の走行駆動源から後輪駆動系によって右後輪１０及び左後輪９を駆動するとともに、走行駆動源から前輪駆動系によって右前輪２６及び左前輪２５を駆動する。

【0047】

ディスコネクト２ＷＤモードは、電制カップリング２０及びドグクラッチ３０を切断した状態である。ディスコネクト２ＷＤモードでは、走行駆動源から後輪駆動系によって右後輪１０及び左後輪９を駆動する一方、電制カップリング２０が切断していることで右前輪２６及び左前輪２５は駆動されない。なお、ドグクラッチ３０が切断していることで、右前輪２６とフロントデファレンシャル２２とが切断され、走行中に前輪２５、２６の回転に伴って回転する前輪駆動系の部位を減らして、フリクション損失やオイル攪拌損失を低減させることにより、燃費を向上させることができる。

【0048】

スタンバイ４ＷＤモードは、電制カップリング２０を切断し、ドグクラッチ３０を接続した状態である。スタンバイ４ＷＤモードでは、電制カップリング２０が切断していることから前輪２５、２６は駆動されずに後輪駆動であるが、ドグクラッチ３０を接続していることから、電制カップリング２０を接続することで、直ぐにコネクト４ＷＤモードに移行できる。したがって、ディスコネクト２ＷＤモードからコネクト４ＷＤモードに移行する前にスタンバイ４ＷＤモードを経由することで、即ち２輪駆動から４輪駆動に切り換える際に、電制カップリング２０を接続する前にあらかじめドグクラッチ３０を接続しておき、電制カップリング２０を接続することで２輪駆動から４輪駆動への速やかな切り換えが可能になる。また、このときドグクラッチ３０にはエンジン２等の駆動源からの動力が伝達していないので、ドグクラッチ３０を接続する際のトルク伝達を抑えて車両１の振動を抑制し、電制カップリング２０によってトルク伝達を徐々に行うことで滑らかな４輪駆動への切り換えが可能になる。

【0049】

車両前後加速度演算部４６は、車両１のエンジントルク情報等や車速（加減速要求操作）に基づいて、車両１の推定前後加速度を演算する。

【0050】

前後輪速度差演算部４７は、車両１の前輪速度と後輪速度を入力し、その差である前後輪速度差を演算する。

【0051】

なお、推定前後加速度及び前後輪速度差については、他の車両走行制御部において演算した値を使用してもよい。

【0052】

本実施形態では、クラッチ制御部４５において駆動モードを判定する際に、単純に３つの駆動モード間を移行するのではなく、図３に示すように、コネクト４ＷＤモード及びスタンバイ４ＷＤモードにおいて、ドグクラッチ３０の切断受付禁止フェーズ（切替禁止フェーズ）５０ａ、５１ａと切断受付許可フェーズ（切替許可フェーズ）５０ｂ、５１ｂの２つのフェーズを夫々有している。また、ディスコネクト２ＷＤモードには、切断フェーズ５２ｃを有している。そして、これらの３種類、合計５つのフェーズ５０ａ、５１ａ、５０ｂ、５１ｂ、５２ｃを、車両１の走行状態や運転操作状態に基づいて切り替える。

【0053】

これらのフェーズは、停車判定部４１による停車判定、結合判定部４２による結合判定、切断判定部４３による切断判定、及びクラッチ制御量演算部４４によるクラッチ制御量（電制カップリング２０のクラッチトルク制御量）によって切り替えられる。各駆動モードにおける各フェーズ間の切り換えの詳細については後述する。

【0054】

停車判定部４１は、車速に基づいて停車判定を行い、例えば車速が０に近い所定値Ｖ1で所定時間ｔ1以上継続した場合に停車判定する。

【0055】

結合判定部４２は、以下の１）～３）の判定条件のいずれか１つが満たされた場合に、結合判定をする。
１）推定前後加速度が所定値ａ1以上
２）実前後加速度が所定値ａ1以上
３）前後輪速度差が所定値Ｖ2以上
なお、所定値Ｖ2は適宜設定された０に近い値であり、所定値ａ1は適宜設定された値である。

【0056】

切断判定部４３は、変速機３のギヤ段が２速から３速にシフトアップした場合に、切断判定をする。

【0057】

クラッチ制御量演算部４４では、図４に示すように、駆動制動対応制御、目標差回転制御、ヨーレイトＦＢ制御から、電制カップリング２０による伝達トルク（クラッチトルク）の制御量を演算する。

【0058】

駆動制動対応制御は、運転者の加減速要求（要求駆動力）に対応するフィードフォワード制御である。例えば図５に示すように、クラッチ制御量演算部４４は、要求駆動力が増加するに伴ってクラッチトルクを大きく設定する。

【0059】

目標差回転制御は、目標前後差回転を得るためのフィードバック制御である。例えば図６に示すように、クラッチ制御量演算部４４は、目標前後差回転数偏差が増加するに伴ってクラッチトルクを大きく設定する。

【0060】

ヨーレイトＦＢ制御は、主に旋回走行時に働き、目標ヨーレイトを得るためのフィードバック制御である。例えば図７に示すように、クラッチ制御量演算部４４は、目標ヨーレイト偏差が０の場合はクラッチトルクを０とし、目標ヨーレイト偏差に応じてクラッチトルクを増減する。

【0061】

最終的なクラッチ制御量(クラッチトルク)は、これらの３つの制御によって算出したクラッチトルクを加算して算出する。

【0062】

なお、要求駆動力、目標前後差回転、目標ヨーレイトについては、公知の４輪駆動車の走行駆動制御装置のように、車両１の走行状態や走行操作等に基づいて得られる。

【0063】

図３に示すように、コネクト４ＷＤモードまたはスタンバイ４ＷＤモードにおいて、切断受付許可フェーズ５０ｂ、５１ｂにあるときに結合判定がされた場合には、夫々のモードにおける切断受付禁止フェーズ５０ａ、５１ａに移行する。スタンバイ４ＷＤモードにおいて、切断受付禁止フェーズ５１ａにあるときに停車判定がされた場合には、切断受付許可フェーズ５１ｂに移行する。コネクト４ＷＤモードにおいて、切断受付禁止フェーズ５０ａにあるときに停車判定がされても、切断受付許可フェーズ５０ｂには移行しない。

【0064】

コネクト４ＷＤモードとスタンバイ４ＷＤモードとは、クラッチ制御量演算部４４において演算したクラッチトルクの合計値に基づいて切り替えられる。クラッチトルクが０の場合には、コネクト４ＷＤモードからスタンバイ４ＷＤモードに切り替えられるが、同一種類のフェーズに移行する。即ち、クラッチトルクが０になったときに、コネクト４ＷＤモードの切断受付許可フェーズ５０ｂである場合にはスタンバイ４ＷＤモードの切断受付許可フェーズ５１ｂに移行し、コネクト４ＷＤモードの切断受付禁止フェーズ５０ａである場合にはスタンバイ４ＷＤモードの切断受付禁止フェーズ５１ａに移行する。

【0065】

また、クラッチトルクが０以外である場合には、スタンバイ４ＷＤモードからコネクト４ＷＤモードに切り替えられるが、これも同一種類のフェーズに移行する。即ち、クラッチトルクが０以外になったときに、スタンバイ４ＷＤモードの切断受付許可フェーズ５１ｂである場合にはコネクト４ＷＤモードの切断受付許可フェーズ５０ｂに移行し、スタンバイ４ＷＤモードの切断受付禁止フェーズ５１ａである場合にはコネクト４ＷＤモードの切断受付禁止フェーズ５０ａに移行する。

【0066】

コネクト４ＷＤモードの切断受付許可フェーズ５０ｂである場合、またはスタンバイ４ＷＤモードの切断受付許可フェーズ５１ｂである場合に、切断判定された場合には、ディスコネクト２ＷＤモードの切断フェーズ５２ｃに移行し、ドグクラッチ３０は切断される。コネクト４ＷＤモード及びスタンバイ４ＷＤモードのいずれにおいても、切断受付禁止フェーズ５０ａ、５１ａである場合には、切断判定されたとしても、ディスコネクト２ＷＤモードの切断フェーズ５２ｃに移行せず、ドグクラッチ３０は切断されない。

【0067】

ディスコネクト２ＷＤモードの切断フェーズ５２ｃである場合に、停車判定された場合には、スタンバイ４ＷＤモードの切断受付許可フェーズ５１ｂに移行して、電制カップリング２０は切断されたままドグクラッチ３０が接続される。

【0068】

ディスコネクト２ＷＤモードの切断フェーズ５２ｃである場合に、結合判定された場合には、コネクト４ＷＤモードの切断受付禁止フェーズ５０ａに移行して、電制カップリング２０及びドグクラッチ３０が接続される。

【0069】

図８に示すように、図３からドグクラッチ３０の接続、切断の条件について抜粋して説明すると、ドグクラッチ３０が結合指示された状態（結合状態）であるときには、切断受付禁止フェーズ５０ａ、５１ａと切断受付許可フェーズ５０ｂ、５１ｂのいずれかに属する。切断受付許可フェーズ５０ｂ、５１ｂにあるときに切断判定された場合には、ドグクラッチ３０が切断指示される。しかしながら、切断受付禁止フェーズ５０ａ、５１ａにあるときには、切断判定されても切断指示されない。

【0070】

これにより、車両走行中に一度でも結合判定すると、停車判定されるまでは切断受付禁止フェーズ５０ａ、５１ａとなって、ドグクラッチ３０の接続状態が維持される。このような場合は、４輪駆動を必要とした走行シーンであると考えられるため、例えばアクセル踏み込みによる要求駆動力等の増加により４輪駆動走行が必要となったときに、電制カップリング２０を接続することで、すぐに４輪駆動走行が可能になる。また、ドグクラッチ３０は切り換えの際にショックや異音が発生しやすいが、上記のようにドグクラッチ３０の接続状態を維持することで、ドグクラッチ３０の切り換え頻度を抑制して、ドグクラッチ３０の耐久性の向上、及び運転者への不快感を抑制することができる。

【0071】

また、結合判定された場合にドグクラッチ３０が結合することで、前輪２５、２６のスリップを抑制して駆動力を確保し、悪路での走行性能を向上させることができる。

【0072】

また、上記の１）のように、結合判定部４２において演算前後加速度が所定値ａ1以上であることを結合判定の条件の１つとしている。これにより、車重やエンジン、トランスミッションなどの類別が変わっても、運転者の操作に基づいて結合判定されるので、略同一の基準で適合することが可能となる。

【0073】

上記の２）のように、結合判定部４２において実前後加速度が所定値ａ１以上であることを結合判定の条件の１つとしている。これにより、例えば登坂路を走行するときに、演算前後加速度が所定値ａ1未満となるような駆動力が少ない場合であっても、ドグクラッチ３０を結合させることが可能となり、アクセルを大きく踏み込まない状況でも登坂性能を向上させることができる。

【0074】

上記の３）のように、結合判定部４２においてに前後輪速度差が所定値Ｖ2以上であることを結合判定の条件の１つとしている。これにより、滑りやすい路面では車両加速度が比較的小さくてもスリップする可能性があるため、このような場合でもドグクラッチ３０が結合させることが可能となり、滑りやすい路面での走行性を向上させることができる。

【0075】

また、上記のように切断判定部４３は、変速機が２速から３速にシフトアップしたことを切断判定の条件としている。これにより、変速機３の変速段が１速や２速では、切断判定されず、ドグクラッチ３０を結合しておくことで、急加速に伴う車輪スリップに備えて４輪駆動への切り換えを迅速に可能とすることができる。

【0076】

なお、本発明は上記実施形態に限定するものではない。例えば上記実施形態では、後輪駆動車をベースとした、即ち後輪９、１０を主駆動輪とし前輪２５、２６を副駆動輪とした４輪駆動車に本発明を適用しているが、前輪駆動車をベースとした、即ち前輪２５、２６を主駆動輪とし後輪９、１０を副駆動輪とした４輪駆動車に本発明を適用してもよい。

【0077】

また、上記実施形態では、走行駆動源がエンジン２である車両１に本発明を適用しているが、モータを走行駆動源とする電気自動車、走行駆動源をエンジン及びモータとするハイブリッド車やプラグインハイブリッド車に本発明を適用してもよい。

【符号の説明】

【0078】

１ 車両
２ エンジン（駆動源）
２０ 電制カップリング（第１のクラッチ）
２２ フロントデファレンシャル（デファレンシャル）
２５ 左前輪（前輪、副駆動輪)
２６ 右前輪（前輪、副駆動輪）
３０ ドグクラッチ（第２のクラッチ）
４０ 走行駆動コントロールユニット（走行駆動制御装置）
４２ 結合判定部
４３ 切断判定部
４５ クラッチ制御部
４６ 車両前後加速度演算部（加速度演算部）
４７ 前後輪速度差演算部（前後輪速度差検出部）
４８ 車両前後加速度センサ（加速度検出部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】