CN106103174A - 4轮驱动车的离合器控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种4轮驱动车的离合器控制装置，其能够实现啮合式离合器的同步速度的优化，并能够实现车辆动作稳定性的提高、车辆的声音·振动特性的改善。为此，4轮驱动车的离合器控制装置的特征在于，4WD控制单元(34)对牙嵌式离合器(8)以及电控耦合器(16)的接合及断开进行控制，牙嵌式离合器(8)以及电控耦合器(16)分开配置于针对左右后轮(19、20)的驱动力传递系统中的、隔着后差速器(15)的驱动分支侧的传递系统路径以及副驱动轮侧的传递系统路径，在4WD控制单元(34)设置有同步速度控制部(100)，在从将牙嵌式离合器(8)以及电控耦合器(16)断开的断开2轮驱动模式向使牙嵌式离合器(8)以及电控耦合器(16)接合的连接4轮驱动模式的转变时，在车辆减速时，与非减速时相比，该同步速度控制部(100)使牙嵌式离合器(8)的同步速度降低。

Description

4轮驱动车的离合器控制装置

技术领域

本发明涉及在针对副驱动轮的驱动力传递系统中具备啮合式离合器和摩擦式离合器的4轮驱动车的离合器控制装置。

背景技术

当前，已知在针对后轮的驱动力传递系统中具备啮合式离合器以及摩擦式离合器的基于前轮驱动的4轮驱动车(例如，参照专利文献1)。

在该4轮驱动车中，在从2轮驱动模式向4轮驱动模式的切换时，将摩擦式离合器接合，在使啮合式离合器的驱动源侧与后轮侧同步之后，将啮合式离合器接合。另外，在从4轮驱动模式向2轮驱动模式的切换时，在将摩擦式离合器断开之后将啮合式离合器断开。

专利文献1：日本特开2010-254058号公报

发明内容

在上述现有技术中，在2轮驱动模式向4轮驱动模式切换的情况下等，在使牙嵌式离合器从断开状态接合时，如果加快其同步速度，则控制响应性优异，但接合时的冲击变大。这样，在接合时产生冲击的情况，有可能给车辆动作、车辆的声音·振动带来不良影响，并且这种声音·振动的产生与加速时相比在减速时变得显著。

另外，相反，在为了在接合时不产生冲击而始终减慢同步速度的情况下，控制响应性变差，特别是存在要使车辆动作稳定的加速时的控制响应滞后的问题。

本发明就是着眼于上述问题而提出的，其目的在于提供一种4轮驱动车的离合器控制装置，其能够实现啮合式离合器的同步速度的优化，并能够实现车辆动作稳定性的提高、车辆的声音·振动特性的改善。

为了实现上述目的，4轮驱动车的离合器控制装置的特征在于，作为夹装于驱动源与副驱动轮之间的离合器而具备啮合式离合器以及摩擦式离合器，它们分别分开配置于针对所述副驱动轮的驱动力传递系统中的、隔着差速器的驱动分支侧的传递系统路径以及副驱动轮侧的传递系统路径，

在对啮合式离合器以及摩擦式离合器的接合及断开进行控制的离合器控制单元设置有同步速度控制部，该同步速度控制部在从将两个离合器断开的断开2轮驱动模式向使两个离合器接合的4轮驱动模式的转变时，在车辆减速时，与非减速时相比，使啮合式离合器的同步速度降低。

发明的效果

在本发明的4轮驱动车的离合器控制装置中，在减速时将啮合式离合器接合的情况下，与非减速时相比，离合器控制单元使啮合式离合器的同步速度降低。由此，与非减速时相比，能够降低因减速时的啮合式离合器的接合而产生的冲击，能够实现车辆的声音·振动特性的改善。

另一方面，在非减速时将啮合式离合器接合的情况下，与减速时相比，离合器控制单元将啮合式离合器的同步速度控制为较高。由此，加速时等的非减速时的啮合式离合器的接合定时比减速时提前，能够提高控制响应性，能够实现车辆动作的稳定性的提高。

附图说明

图1是表示应用了实施方式1的离合器控制装置的基于前轮驱动的4轮驱动车的驱动系统结构的驱动系统结构图。

图2是表示应用了实施方式1的离合器控制装置的基于前轮驱动的4轮驱动车的控制系统结构的控制系统结构图。

图3是表示在实施方式1的选择“自动模式”时的离合器控制中使用的、与车速及加速器开度相应的驱动模式切换对应图的对应图。

图4是表示根据实施方式1的离合器控制装置所涉及的离合器控制的驱动模式(断开2轮驱动模式·准备2轮驱动模式·连接4轮驱动模式)的切换跳转的驱动模式跳转图。

图5是表示在实施方式1的4轮驱动车的离合器控制装置的4WD控制单元中执行的“自动模式”时的离合器控制处理的流程的流程图。

图6是表示在实施方式1的4轮驱动车的离合器控制装置的同步速度控制部中执行的同步速度控制的处理的流程的流程图。

图7是表示在车辆减速时不使牙嵌式离合器的同步速度下降的实施方式1的对比例的动作的时序图。

图8是表示利用实施方式1的4轮驱动车的离合器控制装置在车辆减速时使牙嵌式离合器的同步速度下降的情况下的动作的时序图。

图9是表示在选择“自动模式”时的离合器控制中使用的、与车速及加速器开度相应的驱动模式切换对应图的其他例子的对应图。

图10是表示应用了实施方式2的离合器控制装置的基于后轮驱动的4轮驱动车的驱动系统结构的驱动系统结构图。

具体实施方式

下面，基于附图所示的实施方式1对实现本发明的4轮驱动车的离合器控制装置的最佳方式进行说明。

(实施方式1)

首先，对实施方式1的结构进行说明。

对于实施方式1的基于前轮驱动的4轮驱动车(4轮驱动车的一个例子)的离合器控制装置的结构，分为“4轮驱动车的驱动系统结构”、“4轮驱动车的控制系统结构”、“驱动模式切换结构”、“离合器控制结构”进行说明。

[4轮驱动车的驱动系统结构]

图1表示应用了实施方式1的离合器控制装置的基于前轮驱动的4轮驱动车的驱动系统结构。下面，基于图1对4轮驱动车的驱动系统结构进行说明。

如图1所示，所述4轮驱动车的前轮驱动系统具备横置发动机1(驱动源)、变速器2、前差速器3、左前轮驱动轴4、右前轮驱动轴5、左前轮6(主驱动轮)以及右前轮7(主驱动轮)。即，经过了横置发动机1及变速器2的驱动力经由前差速器3而传递至左右前轮驱动轴4、5，在容许差动的同时始终对左右前轮6、7进行驱动。

如图1所示，所述4轮驱动车的后轮驱动系统具备牙嵌式离合器8(啮合式离合器)、锥齿轮9、输出小齿轮10、后轮输出轴11以及传动轴12。而且，具备驱动小齿轮13、环状齿环14、后差速器15、电控耦合器16(摩擦式离合器)、左后轮驱动轴17、右后轮驱动轴18、左后轮19(副驱动轮)以及右后轮20(副驱动轮)。此外，图1中，21是万向接头。

即，4轮驱动车的驱动系统形成为能够选择将牙嵌式离合器8以及电控耦合器16均断开的2WD驱动模式(＝断开2轮驱动模式)的驱动系统结构。在所述牙嵌式离合器8以及电控耦合器16的断开状态下，从后轮驱动系统的锥齿轮9至环状齿环14之间的旋转停止，从而摩擦损失、机油搅拌损失等得到抑制，实现了燃油消耗的改善。

所述牙嵌式离合器8是设置于从左右前轮6、7向左右后轮19、20的驱动分支位置，且通过离合器的断开而使针对左右后轮19、20的驱动力传递系统从针对左右前轮6、7的驱动力传递系统分离的啮合式离合器。该牙嵌式离合器8配置于比作为在针对左右后轮19、20的驱动分支位置设置的传动机构的锥齿轮9、输出小齿轮10靠上游的位置。

另外，图2所示的牙嵌式离合器8的输入侧啮合部件8a与前差速器3的差速器箱3a连结，牙嵌式离合器8的输出侧啮合部件8b与锥齿轮9连结。

返回至图1，牙嵌式离合器8、锥齿轮9、输出小齿轮10以及后轮输出轴11的一部分内置于在与前差速器罩22相邻的位置固定的变速箱23。作为该牙嵌式离合器8，例如采用下述结构，将一对啮合部件8a、8b(参照图2)中的一者设为固定部件、且将另一者设为可动部件，在两个部件间设置在接合方向上进行预紧的弹簧等预紧部件，在可动部件的外周形成能够与螺纹销嵌合的螺纹槽。在牙嵌式离合器8的断开时，如果使螺纹销相对于螺纹槽凸出并嵌合，则可动部件一边旋转一边向断开方向产生行程，如果行程量超过规定量则将啮合接合断开。另一方面，在牙嵌式离合器8的接合时，如果将螺纹销相对于螺纹槽的嵌合解除，则利用弹簧等的预紧力使可动部件朝向固定部件且向接合方向产生行程，使得二者8a、8b的齿部啮合接合。

所述电控耦合器16是设置于比牙嵌式离合器8靠下游的位置，且与离合器接合容量相应地将来自横置发动机1的驱动力的一部分向左右后轮19、20分配的摩擦式离合器。该电控耦合器16配置于从作为传动机构的锥齿轮9以及输出小齿轮10经由传动轴12以及后差速器15的、针对左后轮19的左后轮驱动轴17的位置。

而且，电控耦合器16的输入侧离合片与后差速器15的左侧齿轮连结，输出侧离合片与左后轮驱动轴17连结。

另外，电控耦合器16内置于在与后差速器箱24相邻的位置固定的耦合器箱25。作为该电控耦合器16，例如采用下述结构，即，具有：多片摩擦式离合器，其交替地配置有多个输入侧和输出侧的离合片；固定凸轮活塞(省略图示)及可动凸轮活塞(省略图示)，它们具有相对的凸轮面；以及凸轮部件(省略图示)，其安装于相对的凸轮面之间。

利用电动机(图2所示的电控耦合器致动器49)使可动凸轮活塞(省略图示)向规定的接合方向旋转，由此进行电控耦合器16的接合。由此，通过使活塞间隔扩大的凸轮作用而使可动凸轮活塞(省略图示)与旋转角相应地向离合器接合方向产生行程，使多片摩擦式离合器的摩擦接合力增加。利用电动机(图2所示的电控耦合器致动器49)使可动凸轮活塞(省略图示)向接合方向的反方向旋转，由此进行电控耦合器16的断开。由此，通过使活塞间隔缩小的凸轮作用而使得可动凸轮活塞(省略图示)与旋转角相应地向离合器断开方向产生行程，使多片摩擦式离合器的摩擦接合力减小。

[4轮驱动车的控制系统结构]

图2表示应用了实施方式1的离合器控制装置的基于前轮驱动的4轮驱动车的控制系统结构。下面，基于图2对4轮驱动车的控制系统结构进行说明。

如图2所示，所述4轮驱动车的控制系统具备发动机控制模块31、变速器控制模块32、ABS致动器控制单元33以及4WD控制单元34。此外，各控制模块以及各单元31～34由所谓的计算机等运算处理装置构成。

所述发动机控制模块31是横置发动机1的控制设备，其输入有来自作为车辆状态检测装置的发动机转速传感器35、加速器开度传感器36等的检测信号。从该发动机控制模块31经由CAN通信线37将发动机转速信息、加速器开度信息(ACC信息)向4WD控制单元34输入。

所述变速器控制模块32是变速器2的控制设备，其输入有来自作为车辆状态检测装置的变速器输入转速传感器38、变速器输出转速传感器39等的检测信号。从该变速器控制模块32经由CAN通信线37将齿轮比率信息(齿轮比信息)向4WD控制单元34输入。

所述ABS致动器控制单元33是对各轮的制动器液压进行控制的ABS致动器的控制设备，其输入有来自作为车辆状态检测装置的偏航率传感器40、横向G传感器41、前后方向G传感器42、车轮速度传感器43、44、45、46等的检测信号。从该ABS致动器控制单元33经由CAN通信线37将偏航率信息、横向G信息、前后方向G信息、各轮的车轮速度信息向4WD控制单元34输入。此外，除上述信息以外，还从方向盘转向角传感器47经由CAN通信线37将转向角信息向4WD控制单元34输入。

所述4WD控制单元(离合器控制单元)34是牙嵌式离合器8以及电控耦合器16的接合/断开控制设备，其基于来自作为车辆状态检测装置的各传感器的各种输入信息而进行运算处理。而且，将驱动控制指令输出至牙嵌式离合器致动器48(螺线管)和电控耦合器致动器49(电动机)。这里，作为来自除CAN通信线37以外的输入信息源，具有驱动模式选择开关50、对制动器操作的有无进行检测的制动器开关51、环状齿环转速传感器52、牙嵌式离合器行程传感器53、电机旋转角度传感器54、档位开关55等。

所述驱动模式选择开关50是由驾驶员对“2WD模式”、“锁定模式”以及“自动模式”进行切换选择的开关。

如果选择“2WD模式”，则维持将牙嵌式离合器8以及电控耦合器16断开的前轮驱动的2WD状态。

如果选择“锁定模式”，则维持将牙嵌式离合器8以及电控耦合器16接合的完全4WD状态。

并且，如果选择“自动模式”，则与车辆状态(车速VSP、加速器开度ACC)相应地对牙嵌式离合器8以及电控耦合器16的接合/断开进行自动控制。此外，在本实施方式1中，基本上根据作为副驱动轮的左右后轮19、20的车轮速度对车速VSP进行运算。

另外，“自动模式”中存在“节能自动模式”、以及“运动自动模式”的选项，使牙嵌式离合器8接合、且使电控耦合器16断开的准备2轮驱动模式根据选择模式而不同。即，在选择“节能自动模式”时，使电控耦合器16处于完全断开状态而待机，但在选择“运动自动模式”时，使电控耦合器16处于即将接合之前的断开状态而待机。

所述环状齿环转速传感器52是用于获取牙嵌式离合器8的输出转速信息的传感器，对于环状齿环转速检测值，在运算中考虑后侧齿轮比和前侧齿轮比，由此对牙嵌式离合器8的输出转速进行运算。此外，牙嵌式离合器8的输入转速信息通过左右前轮速度的平均值而获取。

[驱动模式切换结构]

图3表示与在选择“自动模式”时的离合器控制中所使用的车速VSP及加速器开度ACC相应的驱动模式切换对应图，图4表示驱动模式(断开2轮驱动模式·准备2轮驱动模式·连接4轮驱动模式)的切换跳转。下面，基于图3及图4对驱动模式切换结构进行说明。

如图3所示，所述驱动模式切换对应图设定为，根据车速VSP和加速器开度ACC而划分为作为针对断开2轮驱动模式的控制区域的差速旋转控制区域(Disconnect)、作为针对准备2轮驱动模式的控制区域的差速旋转控制区域(Stand-by)、以及作为针对连接4轮驱动模式的控制区域的驱动力分配区域(Connect)。这3种驱动模式由加速器开度ACC与起始自加速器开度为零且设定车速为VSP0的基点a的车速VSP的上升成正比地上升的区域区分线A、以及从与区域区分线A的交点b起向高车速侧伸长的开加速器开度恒定为设定开度ACC0的区域区分线B来区分。

作为针对所述断开2轮驱动模式的控制区域的差速旋转控制区域(Disconnect)，设定为由加速器开度ACC小于或等于设定开度ACC0、且加速器开度ACC为零的车速轴线、区域区分线A以及区域区分线B包围的区域。即，设定为下述的4WD要求低的区域，即，加速器开度ACC小于或等于设定开度ACC0，因此由驱动滑差引起的左右前轮6、7与左右后轮19、20的差速旋转的产生频率极小，并且即使产生驱动滑差，滑差也缓慢增大。

作为针对所述准备2轮驱动模式的控制区域的差速旋转控制区域(Stand-by)，设定为加速器开度ACC超过设定开度ACC0、且由区域区分线A与区域区分线B规定的区域。即，设定为下述区域，即，加速器开度ACC超过设定开度ACC0但车速VSP处于高车速区域，因此4WD要求低，但如果因驱动滑差而产生左右前轮6、7与左右后轮19、20的差速旋转，则滑差急剧增大的可能性高。

作为针对所述连接4轮驱动模式的驱动区域的驱动力分配区域(Connect)，设定为由车速VSP为零的加速器开度轴线、加速器开度ACC为零的车速轴线、以及区域区分线A包围的区域。即，设定为如起步时、车速VSP低但加速器开度ACC高的高负荷行驶等4WD要求高的区域。

如果选择所述断开2轮驱动模式(Disconnect)，则如图4的框线C内所示，变为牙嵌式离合器8以及电控耦合器16均断开的“2WD行驶(Disconnect)”。在该断开2轮驱动模式下，维持基本上将驱动力仅传递至左右前轮6、7的前轮驱动的2WD行驶(Disconnect)。然而，如果在前轮驱动的2WD行驶中在左右前轮6、7产生驱动滑差、且驱动滑差量(或者驱动滑差率)超过阈值，则使电控耦合器16摩擦接合。然后，如果判定旋转同步状态，则使牙嵌式离合器8啮合接合，将驱动力分配至左右后轮19、20，由此进行抑制驱动滑差的差速旋转控制。

如果选择所述准备2轮驱动模式(Stand-by)，则如图4的框线D内所示，变为使牙嵌式离合器8接合、且使电控耦合器16断开的2WD行驶(Stand-by)。在该准备2轮驱动模式(Stand-by)下，维持基本上将驱动力仅传递至左右前轮6、7的前轮驱动的2WD行驶(Stand-by)。然而，如果在前轮驱动的2WD行驶中在左右前轮6、7产生驱动滑差、且驱动滑差量(或者驱动滑差率)超过阈值，则由于预先使牙嵌式离合器8啮合接合，因此仅进行电控耦合器16的摩擦接合。通过该电控耦合器16的摩擦接合而响应良好地将驱动力分配至左右后轮19、20，由此进行抑制驱动滑差的差速旋转控制。

如果选择所述连接4轮驱动模式(Connect)，则如图4的框线E内所示，变为牙嵌式离合器8以及电控耦合器16均接合的4WD行驶(Connect)。在该连接4轮驱动模式(Connect)下，进行基本上对左右前轮6、7以及左右后轮19、20实现了与路面状况匹配的最佳的驱动力分配(例如，起步时的前后轮等分配控制)的驱动力分配控制。但是，在4WD行驶中，如果根据来自方向盘转向角传感器47、偏航率传感器40、横向G传感器41、前后方向G传感器42的信息对车辆的转弯状态进行判断，则进行使电控耦合器16的接合容量降低而抑制急转弯制动现象的控制。

图4中的2WD行驶(Disconnect)、2WD行驶(Stand-by)以及4WD行驶(Connect)的切换跳转，根据在由车速VSP以及加速器开度ACC决定的动作点横穿图3所示的区域区分线A、区域区分线B时输出的切换要求而进行。对于各驱动模式的切换跳转速度，相对于响应燃油消耗要求的向断开2轮驱动模式的跳转速度而优先决定响应4WD要求的向驱动模式的跳转速度。即，使2WD行驶(Disconnect)→2WD行驶(Stand-by)的切换跳转速度(图4中的箭头F)较快，使2WD行驶(Stand-by)→2WD行驶(Disconnect)的切换跳转速度(图4中的箭头G)较慢。同样地，使2WD行驶(Disconnect)→4WD行驶(Connect)的切换跳转速度(图4中的箭头H)较快，使4WD行驶(Connect)→2WD行驶(Disconnect)的切换跳转速度(图4中的箭头I)较慢。与此相对，对于2WD行驶(Stand-by)→4WD行驶(Connect)的切换跳转速度(图4中箭头J)、以及4WD行驶(Connect)→2WD行驶(Stand-by)的切换跳转速度(图4中的箭头K)，设为相同的较快的速度。

[离合器控制结构]

图5表示由4WD控制单元34执行的离合器控制处理中的、使牙嵌式离合器8接合时的处理流程。即，是在图3的驱动模式对应图中，从车辆状态控制为断开2轮驱动模式的差速旋转控制区域(Disconnect)、向驱动力分配区域(Connect)跳转的情况下以及向差速旋转控制区域(Stand-by)跳转的情况下的离合器控制处理。此外，该离合器控制处理以10ms～30ms左右的规定周期而反复执行。

下面，对图5中的各步骤进行说明。

在步骤S1中，判定对于牙嵌式离合器8是否存在接合要求，在存在该接合要求的情况下进入步骤S2，在无接合要求的情况下使1次的处理结束。此外，该对于牙嵌式离合器8的接合要求在存在向连接4轮驱动模式以及准备2轮驱动模式中的任意模式的模式跳转要求的情况下产生。

在存在牙嵌式离合器8的接合要求的情况下所进入的步骤S2中，在进行电控耦合器16的接合指令输出之后进入步骤S3。

接着，在步骤S3中，在对牙嵌式离合器8的输入输出侧啮合部件8a、8b的差速旋转ΔN进行运算之后，进入步骤S4。

在步骤S4中，判定在步骤S3中进行运算得到的差速旋转ΔN是否小于或等于预先设定的同步判定阈值α、即牙嵌式离合器8是否处于同步状态。而且，在ΔN≤α(牙嵌式离合器同步)的情况下进入步骤S5，在ΔN＞α(牙嵌式离合器非同步)的情况下返回步骤S2。

在对牙嵌式离合器8进行同步判定的情况下所进入的步骤S5中，在进行牙嵌式离合器8的接合指令输出之后，进入接下来的步骤S6。此外，此时的接合是牙嵌式离合器8的同步旋转用的接合，且是传递扭矩比连接4轮驱动模式下的完全接合时的传递扭矩低的接合。

在步骤S6中，判定牙嵌式离合器8的接合是否已完毕。而且，在接合完毕的情况下进入步骤S7，在接合未完毕的情况下返回步骤S5。此外，对于步骤S6的接合完毕判定，基于牙嵌式离合器行程传感器53的检测而在检测出超过可动部件的设定量的行程的情况下判定为接合完毕。

在牙嵌式离合器8的接合完毕时所进入的步骤S7中，判定基于图3的驱动模式切换对应图的驱动模式跳转是否为向连接4轮驱动模式的跳转。而且，在向连接4轮驱动模式的跳转的情况下，在进入步骤S9并使电控耦合器16完全接合之后，使1次的控制结束。另外，在步骤S7中，在并非向连接4轮驱动模式的跳转的情况下、即在向准备2轮驱动模式的跳转的情况下，进入步骤S8，在进行电控耦合器16的断开指令输出之后，使1次的控制结束。

[同步速度设定处理]

下面，对基于在步骤S2中进行电控耦合器的接合指令输出的情况下的接合速度控制的、牙嵌式离合器8的同步速度的控制进行说明。

即，在本实施方式1中，如图2所示，4WD控制单元34具备同步速度控制部100。而且，该同步速度控制部100在伴随着牙嵌式离合器8的接合而使输入侧啮合部件8a和输出侧啮合部件8b进行同步旋转时，对从同步开始起直至成为同步结束的速度(同步率)进行控制。另外，该同步速度(同步率)在除减速时以外的加速时以及恒速行驶时设为预先设定的正常速度(正常同步率)。另一方面，在车辆减速时，将同步速度(同步率)控制为比正常速度低的速度，并且，此时，根据减速度而控制为减速度越大则速度越低。

基于图6的流程图对该同步速度控制的处理的流程进行说明。

首先，在步骤S21中，判定车辆是否处于减速状态，在减速状态、即车速VSP下降的情况下进入步骤S22，在非减速状态(加速状态或者恒速状态)的情况下，进入步骤S24。

在步骤S22中，判定是否为加速器开度ACC＝0、且车辆状态(车速VSP以及加速器开度ACC)是否在减速方向上横穿区域区分线A、即车辆状态在图3中是否为箭头C1的跳转。而且，在满足步骤S22的条件的情况下，进入步骤S23，在不满足任何条件的情况下进入步骤S24。

在步骤S24中，将同步率设定为预先设定的正常同步率。

另一方面，在步骤S23中，将作为牙嵌式离合器8的同步所需的时间的同步率设定为比正常同步率低的速度(低同步率)。并且，在步骤S23中，当设定同步率时，根据车辆状态在箭头C1方向上横穿区域区分线A时的减速度，减速度的绝对值越大，使同步率越降低(设定为越低的速度)。

同步率与使牙嵌式离合器8同步所需的时间相当，同步率越高，在越短时间内进行同步，同步率越低，将同步所需的时间设定为越长。

另外，根据电控耦合器16的接合速度而设定同步率。即，同步率越低，越使电控耦合器16的接合速度下降。相反，同步率越高，越使电控耦合器16的接合速度提高。在本实施方式1中，电控耦合器16的接合指令，在多片离合片彼此空转的初期，将接合速度设定为较快，对于空想结束以后的接合速度，对应于减速度使其如图8所示以二字曲线的方式使上升的倾斜度平缓。将针对该电控耦合器16的接合指令输出TETS的上升的倾斜程度设定为，减速度越大，使其越平缓。

(实施方式1的作用)

下面，基于图7、图8的时序图对实施方式1的作用进行说明。

首先，在对实施方式1的作用进行说明之前，对本实施方式的对比例的作用进行说明。

图7是表示在减速时不进行同步率的可变控制而以与非减速时相同的同步率进行牙嵌式离合器8的同步控制的对比例的动作的时序图。

在该对比例中，在t00的时刻，驾驶者踏入图外的加速器踏板而使车辆加速。而且，在t01的时刻以后，使脚从图外的加速器踏板离开，车辆形成为发动机制动器起作用的惯性行驶状态。

通过该惯性行驶而使车速VSP在t02的时刻如图3的箭头C1所示横穿形成区域区分线A的设定车速VSP0，使得驱动模式从断开2轮驱动模式向连接4轮驱动模式跳转。通过该驱动模式跳转而开始进行电控耦合器16的接合(步骤S2)。由此，在牙嵌式离合器8中，为了与输入侧啮合部件8a进行同步旋转，输出侧啮合部件8b的旋转速度升高，二者的差速旋转ΔN从t02的时刻向t03的时刻下降。

而且，如果差速旋转ΔN变得小于或等于同步判定阈值α，则进行牙嵌式离合器8的接合(步骤S2→S3→S4→S5)。

此时，在牙嵌式离合器8中，差速旋转ΔN的变化相对较大，即，如图7所示差速旋转ΔN的下降梯度陡急，如果在该状态下使牙嵌式离合器8接合，则啮合时的冲击变得相对较大。因此，在牙嵌式离合器8的接合时，产生如图示的加减速G的变化。在此基础上，此时，处于驾驶者使脚从图外的加速器踏板离开而未进行操作的状态，因此与进行对图外的加速器踏板的踏入而使得发动机转速升高的加速时相比，驾驶者容易感受到冲击。

与此相对，在本实施方式1中，能够抑制该牙嵌式离合器8的接合时的冲击的产生，下面，基于图8的时序图对本实施方式1的动作进行说明。

在该图8的动作例中，也是由驾驶者进行与图7相同的操作。

即，在t10的时刻，驾驶者踏入图外的加速器踏板而使车辆加速。而且，在t11的时刻以后，使脚从图外的加速器踏板离开，车辆形成为发动机制动器起作用的惯性行驶状态。

通过该惯性行驶，车速VSP在t12的时刻如图3的箭头C1所示横穿形成区域区分线A的设定车速VSP0，驱动模式从断开2轮驱动模式向连接4轮驱动模式跳转。通过该驱动模式跳转而开始进行电控耦合器16的接合(步骤S2)，在牙嵌式离合器8中，输出侧啮合部件8b的旋转速度升高。

因此，从电控耦合器16开始接合的t12的时刻起向t13的时刻，两个啮合部件8a、8b的差速旋转ΔN下降。

而且，如果差速旋转ΔN变得小于或等于同步判定阈值α，则进行牙嵌式离合器8的接合(步骤S2→S3→S4→S5)。

这样，当通过电控耦合器16的接合而进行牙嵌式离合器8的同步时，在实施方式1中，在车辆减速状态下，在加速器开度ACC＝0、且车辆状态横穿区域区分线A的情况下，根据此时的减速G而决定同步率。即，使同步率比非减速时低，并且，减速G越大，使同步率越低。

其结果，电控耦合器16的接合指令输出TETS与图7的对比例相比平缓地升高，牙嵌式离合器8的差速旋转ΔN的减小梯度变得比图7的对比例平缓。此外，对于此时的接合指令输出TETS，与正常时同样地进行直至实际上开始接合为止的空转区间的输出，抑制此后的与实际上进行扭矩传递的的行程量相当的输出。

因此，牙嵌式离合器8的接合在差速旋转ΔN的变化小的状态下进行，能够抑制啮合时的冲击，能够抑制此时的加减速G的变化。

此外，在该情况下，如图所示，从进行了驱动模式的切换判定的t12的时刻起至牙嵌式离合器8接合而使得驱动模式实际上切换为连接4轮驱动模式的t13的时间，比图7的对比例长。

然而，原本在低速区域中设为连接4轮驱动模式是为了获得起步时的加速稳定性，在减速时切换为连接4轮驱动模式的主要目的是为了接下来的起步时进行准备的驱动模式的切换。

因而，通过使同步率下降，即使牙嵌式离合器8的接合定时、即驱动模式的切换定时滞后，在控制方面也不存在问题。

另一方面，在加速时从断开2轮驱动模式切换为4轮驱动模式时(例如，车辆状态如图3的箭头C2跳转的情况下)，在将电控耦合器16接合时，设定为比减速时高的正常同步率。该情况下的同步率例如为图7所示的同步率(电控耦合器16的接合指令输出TETS的升高梯度)。

因此，能够以比减速时高的控制响应性进行驱动模式的切换，能够尽早地提高加速行驶稳定性。另外，在加速时，驾驶者进行踏入图外的加速器踏板的操作，另外，处于发动机旋转也升高而在车辆产生加速G的状态，因此与减速时相比，驾驶者难以感受到接合冲击。

(实施方式1的效果)

下面，与作用一起列举实施方式1的4轮驱动车的离合器控制装置的效果。

1)对于实施方式1的4轮驱动车的离合器控制装置而言，在4轮驱动车中，

将左右前轮6、7以及左右后轮19、20中的一者的左右前轮6、7作为与作为驱动源的发动机1连接的主驱动轮，并将另一者的左右后轮19、20作为经由离合器而与发动机1连接的副驱动轮，

作为所述离合器，具备作为啮合式离合器的牙嵌式离合器8以及作为摩擦式离合器的电控耦合器16，它们分别分开配置于针对作为所述副驱动轮的左右后轮19、20的驱动力传递系统中的、隔着后差速器15的驱动分支侧的传递系统路径以及副驱动轮侧的传递系统路径，

所述牙嵌式离合器8通过将离合器断开而使向所述左右后轮19、20的驱动力传递系统从向所述左右前轮6、7的驱动力传递系统分离，所述电控耦合器16根据离合器接合容量而将来自所述发动机1的驱动力的一部分向所述左右后轮19、20分配，

所述4轮驱动车的离合器控制装置的特征在于，

设置有作为离合器控制单元的4WD控制单元34，其根据作为车辆状态检测装置的各传感器·开关类35、36、38～47、50～55检测出的车辆状态而进行所述牙嵌式离合器8的接合/断开控制以及所述电控耦合器16的接合/断开控制，能够切换为将二者8、16断开的断开2轮驱动模式以及将二者8、16接合的连接4轮驱动模式，

在所述4WD控制单元34设置有同步速度控制部100，在从所述断开2轮驱动模式向所述连接4轮驱动模式转变时，在车辆减速时，与非减速时相比，该同步速度控制部100使所述牙嵌式离合器8的同步速度降低。

这样，在本实施方式1中，当从断开2轮驱动模式切换为连接4轮驱动模式时，在车辆减速时，与非减速时相比，使牙嵌式离合器8的同步速度(同步率)降低。

因此，在车辆减速时，与不进行同步速度的降低的情况相比，能够抑制牙嵌式离合器8的输入侧啮合部件8a与输出侧啮合部件8b的差速旋转ΔN的变化，由此，能够抑制接合时的冲击的产生。因而，能够减弱牙嵌式离合器8的接合时对车辆动作的不良影响、车辆的声音·振动。另外，除减速时以外，不进行同步速度的降低，由此能够确保加速时等的驱动模式切换控制响应性。

2)实施方式1的4轮驱动车的离合器控制装置的特征在于，

所述4WD控制单元34通过所述电控耦合器16的接合而进行从所述断开2轮驱动模式向所述连接4轮驱动模式转变时的所述牙嵌式离合器8的同步，

所述同步速度控制部100通过使所述电控耦合器16的接合速度降低而执行所述同步速度的降低。

在本实施方式1中，在牙嵌式离合器8的接合时，使电控耦合器16接合，将作为副驱动轮的左右后轮19、20的旋转传递至牙嵌式离合器8的输出侧啮合部件8b，由此进行牙嵌式离合器8的同步。

因此，通过使电控耦合器16的接合速度低于非减速时的接合速度，能够使牙嵌式离合器8的同步速度降低。因此，与在牙嵌式离合器8设置对同步速度进行调节的机构、致动器而使同步速度降低相比，能够以低成本而执行。

3)实施方式1的4轮驱动车的离合器控制装置的特征在于，

所述同步速度控制部100在加速器开度ACC为零的减速时使所述同步速度降低。

对于在车辆减速时使同步速度降低时的条件而追加加速器开度ACC＝0，因此在上坡时等在踏入加速器踏板的状态下产生减速的情况下，不进行使同步速度降低的控制。

由此，在上坡时等踏入加速器踏板的状态下，能够以高响应性进行从断开2轮驱动模式向连接4轮驱动模式的切换，能够确保行驶稳定性。

4)实施方式1的4轮驱动车的离合器控制装置的特征在于，

在所述同步速度降低时，车辆减速度越大，所述同步速度控制部100越使所述同步速度降低。

在车辆减速度大的情况下，与车辆减速度小的情况相比，旋转速度变化大，因此冲击容易在牙嵌式离合器8的接合时变大。因此，车辆减速度越大，使同步速度越降低，由此抑制牙嵌式离合器8的同步时的差速旋转ΔN的变化，从而能够进一步抑制接合时的冲击。由此，能够减弱牙嵌式离合器8的接合时对车辆动作的不良影响、车辆的声音·振动的发生。

5)实施方式1的4轮驱动车的离合器控制装置的特征在于，

所述4WD控制单元34基于图3所示的模式切换对应图，进行所述断开2轮驱动模式和所述连接4轮驱动模式的切换，并且将针对所述连接4轮驱动模式的控制区域设定于比所述断开2轮驱动模式低的车速区域，所述模式切换对应图根据所述加速器开度ACC及车速VSP而设定所述断开2轮驱动模式和所述连接4轮驱动模式。

因此，在从断开2轮驱动模式起的车辆减速时切换为连接4轮驱动模式，此时，执行牙嵌式离合器8的接合。在该牙嵌式离合器8的接合时，使同步速度降低，由此能够获得减弱上述的接合时的冲击的效果。

6)实施方式1的4轮驱动车的离合器控制装置的特征在于，

作为啮合式离合器的牙嵌式离合器8配置于比在针对作为副驱动轮的左右后轮19、20的驱动分支位置设置的作为传动机构的锥齿轮9、输出小齿轮10靠上游的位置，

作为摩擦式离合器的电控耦合器16配置于从作为传动机构的锥齿轮9、输出小齿轮10经由传动轴12以及后差速器15的针对作为副驱动轮的左后轮19的左后轮驱动轴17的位置。

因此，在基于前轮驱动的4轮驱动车中，在选择了断开2轮驱动模式时，能够有效地抑制摩擦损失、机油搅拌损失等，能够实现燃油消耗的改善。

(实施方式2)

实施方式2的离合器控制装置是应用于基于后轮驱动的4轮驱动车，并将隔着差速器的啮合式离合器与摩擦式离合器的配置关系设为与实施方式1相反的配置关系的例子。

图10表示应用了离合器控制装置的基于后轮驱动的4轮驱动车的驱动系统结构。下面，基于图10对4轮驱动车的驱动系统结构进行说明。

所述4轮驱动车的后轮驱动系统具备纵置发动机61(驱动源)、变速器62、后传动轴63、后差速器64、左后轮驱动轴65、右后轮驱动轴66、左后轮67(主驱动轮)、以及右后轮68(主驱动轮)。即，经过了纵置发动机61以及变速器62的驱动力经由后传动轴63以及后差速器64而传递至左右后轮驱动轴65、66，在容许差动的同时始终对左右后轮67、68进行驱动。

所述4轮驱动车的前轮驱动系统在变速箱69内具备电控耦合器70(摩擦式离合器)、输入侧链轮71、输出侧链轮72以及链条73而构成传动机构。而且，具备与输出侧链轮72连结的前传动轴74、前差速器75、左前轮驱动轴76、右前轮驱动轴77、左前轮78(副驱动轮)以及右前轮79(副驱动轮)。电控耦合器70配置于变速箱69内、且配置于比输入侧链轮71靠上游的位置(主驱动系统侧位置)。

在将所述前差速器75与左前轮78连结的左前轮驱动轴76的中途位置配置有牙嵌式离合器80(啮合式离合器)。

即，形成为能够选择将电控耦合器70以及牙嵌式离合器80均断开的2轮驱动模式(＝断开2轮驱动模式)的驱动系统结构。通过将该电控耦合器70以及牙嵌式离合器80断开而使得比电控耦合器70靠下游侧的驱动系统的旋转(前传动轴74等的旋转)停止，由此抑制摩擦损失、机油搅拌损失等，实现了燃油消耗的改善。

下面，关于牙嵌式离合器80的同步作用，对实施方式1与实施方式2的不同进行说明。

在实施方式1中，形成为下述结构，即，将牙嵌式离合器8配置于针对作为副驱动轮的左右后轮19、20的驱动力传递系统中的、隔着后差速器15的驱动分支侧的传递系统路径，并将电控耦合器16配置于副驱动轮侧的传递系统路径。

因此，在存在针对断开状态的牙嵌式离合器8的接合要求时，如果进行电控耦合器16的接合控制，则后差速器15的左侧齿轮由左后轮19的转速约束。

因此，后差速器15的3个旋转构件(左右的侧齿轮与差速器箱)中的、左右的侧齿轮的转速被约束，从而与差速器箱连结的传动轴12的转速变为左右后轮19、20的平均转速(从动轮转速)。其结果，在左右前轮6、7处于非滑差状态时，牙嵌式离合器8的差速旋转ΔN变为ΔN＝0。

然而，在左右前轮6、7处于滑差状态时，随着时间的经过减小的牙嵌式离合器8的差速旋转ΔN变为某差速旋转而达到极限，然后，牙嵌式离合器8的差速旋转ΔN向增大趋势转变，牙嵌式离合器8的差速旋转ΔN随着时间的经过而扩大。

与此相对，在实施方式2中，将电控耦合器70配置于针对作为副驱动轮的左右前轮78、79的驱动力传递系统中的、隔着前差速器75的驱动分支侧的传递系统路径，并将牙嵌式离合器80配置于副驱动轮侧的传递系统路径。

因此，在存在针对断开状态的牙嵌式离合器80的接合要求时，如果进行电控耦合器70的接合控制，则前差速器75的差速器箱由后传动轴63的转速约束。

因此，通过对前差速器15的3个旋转构件(左右的侧齿轮与差速器箱)中的、右侧齿轮(右前轮79)和差速器箱的转速进行约束，使得左侧齿轮的转速由2个转速决定。

其结果，在左右前轮67、68处于非滑差状态时，牙嵌式离合器80的差速旋转ΔN变为ΔN＝0。

然而，在左右前轮67、68处于滑差状态时，随着时间的经过而减小的牙嵌式离合器80的差速旋转ΔN跨越ΔN＝0(零)而反转，然后，牙嵌式离合器80的差速旋转ΔN在反转的状态下逐渐扩大。此外，其他作用与实施方式1相同，因此将说明省略。

下面，对效果进行说明。

在实施方式2的4轮驱动车的离合器控制装置中，能够获得下述效果。

2-1)实施方式2的4轮驱动车的离合器控制装置的特征在于，

作为摩擦式离合器的电控耦合器70配置于比在针对作为副驱动轮的左右前轮78、79的驱动分支位置设置的传动机构(输入侧链轮71、输出侧链轮72、链条73)靠上游的位置，

作为啮合式离合器的牙嵌式离合器80配置于从传动机构经由传动轴以及前差速器75的针对作为副驱动轮的左前轮78的左前轮驱动轴76的位置。

因此，在上述1)～5)的效果的基础上，在基于后轮驱动的4轮驱动车中，在选择了断开2轮驱动模式时，能够有效地抑制摩擦损失、机油搅拌损失等，能够实现燃油消耗的改善。

以上基于实施例对本发明的4轮驱动车的离合器控制装置进行了说明，但具体的结构不限定于该实施例，只要不脱离权利要求书中的各技术方案所涉及的发明的主旨，也容许设计的变更、追加等。

在实施例1中，示出了应用于作为驱动源而搭载有发动机的基于前轮驱动的4轮驱动车(4WD发动机车)的例子。另外，在实施方式2中，示出了将本发明的离合器控制装置应用于将主驱动轮设为左右后轮的基于后轮驱动的4轮驱动车(4WD发动机车)的例子。然而，能够将啮合式离合器与摩擦式离合器的配置关系应用于形成为实施例1的关系的基于后轮驱动的4轮驱动车。并且，能够将啮合式离合器与摩擦式离合器的配置关系应用于设为实施方式2的关系的基于前轮驱动的4轮驱动车。

另外，除4WD发动机车以外，当然还能够将本发明的离合器控制装置应用于作为驱动源而搭载有发动机以及电机的4WD混合动力车、作为驱动源而搭载有电机的4WD电动汽车。

另外，在实施方式1中，将2轮驱动模式划分为断开2轮驱动模式、准备2轮驱动模式，但可以如图9所示将2轮驱动模式仅设为断开2轮驱动模式而进一步确保节油性。

另外，在实施方式中，示出了当在车辆减速时使同步速度降低时根据减速度而对同步速度进行可变设定的例子，但不限定于此，只要使同步速度低于非减速时，也可以使用恒定值。

另外，示出了下述例子，即，即使在根据减速度而进行可变设定的情况下，也如实施方式所示基于横穿区域区分线时的减速度进行设定，但不限定于此。例如，可以在每个规定的控制周期将减速度读入，根据该读入的减速度而使同步速度时刻都发生变化。

另外，作为摩擦式离合器，除实施方式中所示的多片摩擦式离合器以外，还可以单片离合器等其他周知的摩擦式离合器。

相关申请的相互参照

本申请基于2014年2月28日向日本专利厅申请的特愿2014-038479号而主张优先权，并通过参照而将其公开的全部内容完全并入本说明书中。

Claims (7)

1.一种4轮驱动车的离合器控制装置，在4轮驱动车中，将左右前轮以及左右后轮中的一者作为与作为驱动源连接的主驱动轮，并将另一者作为经由离合器而与所述驱动源连接的副驱动轮，

作为所述离合器而具备啮合式离合器以及摩擦式离合器，它们分别分开配置于针对所述副驱动轮的驱动力传递系统中的、隔着差速器的驱动分支侧的传递系统路径以及副驱动轮侧的传递系统路径，

所述啮合式离合器通过将离合器断开而使针对所述副驱动轮的驱动力传递系统从针对所述主驱动轮的驱动力传递系统分离，所述摩擦式离合器根据离合器接合容量而将来自所述驱动源的驱动力的一部分向所述副驱动轮分配，

所述4轮驱动车的离合器控制装置的特征在于，

设置有离合器控制单元，该离合器控制单元对应于车辆状态检测装置检测出的车辆状态，进行所述啮合式离合器的接合/断开控制以及所述摩擦式离合器的接合/断开控制，能够切换为将两个离合器断开的断开2轮驱动模式、以及将两个离合器接合的4轮驱动模式，

在所述离合器控制单元设置有同步速度控制部，该同步速度控制部在从所述断开2轮驱动模式向所述4轮驱动模式的转变时，在车辆减速时，与非减速时相比，使所述啮合式离合器的同步速度降低。

2.根据权利要求1所述的4轮驱动车的离合器控制装置，其特征在于，

所述离合器控制单元通过所述摩擦式离合器的接合而进行从所述断开2轮驱动模式向所述4轮驱动模式转变时的所述啮合式离合器的同步，

所述同步速度控制部通过使所述摩擦式离合器的接合速度降低而执行所述同步速度的降低。

3.根据权利要求1或2所述的4轮驱动车的离合器控制装置，其特征在于，

所述同步速度控制部在加速器开度为零的减速时使所述同步速度降低。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的4轮驱动车的离合器控制装置，其特征在于，

在所述同步速度降低时，车辆减速度越大，所述同步速度控制部使所述同步速度越降低。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的4轮驱动车的离合器控制装置，其特征在于，

所述离合器控制单元基于模式切换对应图，进行所述断开2轮驱动模式和所述4轮驱动模式的切换，并且将针对所述4轮驱动模式的控制区域设定于比所述断开2轮驱动模式低的车速区域，所述模式切换对应图根据所述加速器开度及车速而设定所述断开2轮驱动模式和所述4轮驱动模式。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的4轮驱动车的离合器控制装置，其特征在于，

所述啮合式离合器配置于比在针对所述副驱动轮的驱动分支位置设置的传动机构靠上游的位置，

所述摩擦式离合器配置于从所述传动机构经由传动轴以及差速器的针对所述副驱动轮的驱动轴的位置。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的4轮驱动车的离合器控制装置，其特征在于，

所述摩擦式离合器配置于比在针对所述副驱动轮的驱动分支位置设置的传动机构靠上游的位置，

所述啮合式离合器配置于从所述传动机构经由传动轴以及差速器的针对所述副驱动轮的驱动轴的位置。