CN106414143A - 用于四轮驱动车辆的控制装置 - Google Patents

Abstract

提供一种用于四轮驱动车辆的控制装置。在保持2WD_d状态的同时，通过执行用于接合或半接合第一离合器和第二离合器的两轮控制，差动限制施加到左右后轮(16)两者。当执行两轮驱动控制时，即使在2WD_d状态下，抑制左右后轮之间的转速差的力矩也作用在左右后轮上。当在左右后轮之间出现转速差时，通过执行两轮驱动控制而允许制动力作用在高旋转侧的车轮上并且允许驱动力作用在低旋转侧的车轮上，从而稳定的力矩作用在车辆上而不向4WD状态转变。

Description

用于四轮驱动车辆的控制装置

技术领域

本发明涉及一种用于四轮驱动(即，4WD)车辆的控制装置，所述四轮驱动车辆设置有：断开机构，其用于连接/断开用于向副驱动轮传递驱动力源的动力的动力传递路径；以及左右离合器，其布置在向副驱动轮的左右两轮的各个动力传递路径中。

背景技术

4WD车辆众所周知设置有：断开机构，其用于在四轮驱动(即，4WD)期间将动力传递路径断开，该动力传递路径用于向两轮驱动(即，2WD)期间变为从动轮的副驱动轮传递向主驱动轮传递的驱动力源的动力的一部分；以及第一离合器和第二离合器，其布置在向副驱动轮的左右两轮的各个动力传递路径中。一个示例是在日本专利申请公开第2010-100280号(JP 2010-100280A)中公开的车辆。JP2010-100280A公开了一种在前轮侧设置有断开机构(犬牙式离合器)并且在后轮侧设置有两个多片式离合器的4WD车辆。根据JP 2010-100280A，在2WD期间犬牙式离合器和两个多片式离合器释放，使得离合器(犬牙式离合器和多片式离合器)之间的转矩传递部(相当于传动轴)或类似装置的旋转停止以便改善燃料经济性，并且在4WD期间当离合器接合时两个多片式离合器可以被分别控制，从而使得在没有任何后差动齿轮的情况下通过两个多片式离合器来实现差动齿轮的差动功能。

在JP 2010-100280A中公开的车辆中，2WD状态和4WD状态交替切换。通常，如在JP2010-100280A中所公开的，在车轮滑移、来自驾驶员的强烈加速要求等情况下，进行向4WD状态的切换。除此之外，还可以考虑进行向4WD状态切换以便提高车辆抵抗诸如路面干扰和侧风的直行稳定性。然而，尽管有如在稳定行驶(恒速行驶)中那样不强烈的加速要求，但是为了提高车辆的直行稳定性而超出必要地向4WD状态切换，很可能导致燃料经济性恶化。此外，尽管发生干扰，但如果为了燃料经济性改善而在长时期内保持2WD状态，则也许不可能迅速地提高车辆抵抗干扰的直行稳定性。上述问题是未知的，并且还没有提出用于同时提高抵抗干扰的直行稳定性和抑制燃料经济性恶化的技术。

发明内容

鉴于上述情况已经提出的本发明提供了一种能够同时提高燃料经济性和直行稳定性的用于四轮驱动车辆的控制装置。

根据本发明的方案，提供了一种用于四轮驱动车辆的控制装置。所述四轮驱动车辆包括断开机构、第一离合器和第二离合器。断开机构构造为在所述四轮驱动车辆的四轮驱动期间连接/断开动力传递路径，该动力传递路径向副驱动轮传递向主驱动轮传递的驱动力源的动力的一部分，并且第一离合器设置为布置在所述断开机构与所述副驱动轮的左右两轮之间的动力传递路径中的一个中。同样地，第二离合器布置在所述断开机构与所述副驱动轮的所述左右两轮之间的所述动力传递路径中的另一个中。用于四轮驱动车辆的控制装置包括电子控制单元。电子控制单元配置为(a)根据所述四轮驱动车辆的行驶状态切换所述断开机构、所述第一离合器和所述第二离合器的工作状态，并且(b)所述断开机构被释放的两轮驱动状态被保持着，基于所述四轮驱动车辆的所述行驶状态，执行用于接合或半接合所述第一离合器和所述第二离合器的两轮驱动(即，2WD)控制。

根据上述的用于四轮驱动车辆的控制装置，通过执行用于接合或半接合第一离合器和第二离合器的两轮驱动控制，两轮驱动状态被保持着，可以将差动限制施加至副驱动轮的左右两轮。当执行两轮驱动控制时，即使在两轮驱动状态下，抑制副驱动轮的左右两轮之间的转速差的力矩也作用在副驱动轮的左右两轮上。换句话说，当在左右副驱动轮之间发生转速差时，通过执行两轮驱动控制允许制动力作用在高旋转侧的车轮上并且允许驱动力作用在低旋转侧的车轮上，从而使得稳定的力矩作用在四轮驱动车辆上，而不向断开机构接合的四轮驱动状态转变。因此，能够同时提高燃料经济性和直行稳定性两者。

在所述控制装置中，所述四轮驱动车辆的所述行驶状态可以是与所述四轮驱动车辆的直行稳定性相关的行驶状态。所述电子控制单元可以配置为：在与所述四轮驱动车辆的所述直行稳定性相关的所述行驶状态已经变为受到预定干扰的状态的情况下，或者在与所述四轮驱动车辆的所述直行稳定性相关的所述行驶状态已经变成被预测会受到预定干扰的状态的情况下，执行两轮驱动离合器接合控制。根据上述控制装置，当行驶状态已经变成受到预定干扰的状态时，两轮驱动状态被保持着，能够将差动限制施加至副驱动轮的左右两轮。因此，能够不向四轮驱动状态转变而提高直行稳定性。

在上述的控制装置中，所述电子控制单元可以配置为在来自所述四轮驱动车辆的驾驶员的驱动要求量在预定范围内的情况下执行所述两轮驱动控制。根据上述控制装置，在驱动要求量在预定范围内并且没有明确需要向四轮驱动状态转变的情况下，两轮驱动状态被保持着，能够将差动限制施加至副驱动轮的左右两轮。因此，稳定的力矩作用于四轮驱动车辆，同时抑制了由于向四轮驱动状态的转变引起的燃料经济性恶化。

在上述的控制装置中，所述电子控制单元可以配置为通过所述两轮驱动状态被保持着而同时接合或半接合所述第一离合器和所述第二离合器来执行所述两轮驱动控制。根据上述控制装置，通过执行两轮驱动控制，适当的差动限制能够被施加至副驱动轮的左右两轮。

在上述的控制装置中，所述电子控制单元可以配置为通过以基于所述副驱动轮的各个转速计算出的离合器转矩分别接合或半接合所述第一离合器和所述第二离合器而所述两轮驱动状态被保持着，来执行所述两轮驱动控制。根据上述控制装置，通过执行两轮驱动控制，适当的差动限制能够被施加至副驱动轮的左右两轮。

在上述的控制装置中，所述电子控制单元可以配置为通过将布置在所述断开机构与所述副驱动轮之间的所述动力传递路径上的所述第一离合器和所述第二离合器中的一个在所述第一离合器和所述第二离合器中的另一个之前接合或半接合来执行所述两轮驱动控制。这里，所述第一离合器和所述第二离合器布置在所述断开机构和所述副驱动轮之间，并且所述副驱动轮中的一个的转速比所述副驱动轮中的另一个的转速高。根据上述控制装置，通过执行两轮驱动控制，首先制动力作用于高旋转侧的车轮，然后驱动力作用于低旋转侧的车轮。因此，稳定的力矩适当地作用在四轮驱动车辆上。

在上述的用于四轮驱动车辆的控制装置中，所述四轮驱动车辆可以进一步包括分动器和驱动力传递轴。所述分动器可以构造为向所述副驱动轮分配所述驱动力源的所述动力的一部分。所述驱动力传递轴可以构造为向所述副驱动轮传递通过所述分动器分配的来自所述驱动力源的所述动力。所述断开机构可以包括第三离合器和第四离合器。所述第三离合器可以布置在所述驱动力传递轴的所述驱动力源侧。所述第四离合器可以布置在所述驱动力传递轴的所述副驱动轮侧。所述电子控制单元可以配置为通过释放所述第三离合器和所述第四离合器中的至少一个来释放所述断开机构。根据上述控制装置，通过释放第三离合器和第四离合器中的至少一个来实现两轮驱动状态。在第三离合器和第四离合器都释放的两轮驱动状态下，第三离合器和第四离合器之间的旋转构件(例如，驱动力传递轴等)的旋转可以基本上停止。因此，可以进一步提高燃料经济性。

在上述的用于四轮驱动车辆的控制装置中，所述第三离合器和所述第四离合器中的一个可以构造为犬牙式离合器，并且所述第三离合器和所述第四离合器中的另一个可以构造为同步机构附接至的犬牙式离合器或摩擦离合器。所述电子控制单元可以配置为：在进行从在所述第三离合器和所述第四离合器两者都释放的所述两轮驱动状态下执行所述两轮驱动控制的状态向所述第三离合器和所述第四离合器两者都接合的四轮驱动状态转变的情况下，接合所述第三离合器和所述第四离合器中的所述另一个。根据上述控制装置，当在两轮驱动控制的执行期间所述另一个离合器被接合时，所述一个离合器的相对旋转构件的转速基本上彼此同步，并且所述一个离合器能够被接合。因此，能够在两轮驱动控制期间适当地执行向四轮驱动状态的转变。

在上述的用于四轮驱动车辆的控制装置中，所述第三离合器和所述第四离合器两者可以都构造为犬牙式离合器。所述电子控制单元可以配置为：在所述第三离合器和所述第四离合器两者都释放的所述两轮驱动状态下执行所述两轮驱动控制的情况下，在所述两轮驱动离合器接合控制的开始之前接合所述第四离合器。根据上述控制装置，第四离合器能够在第四离合器的相对旋转构件的转速基本上彼此同步(基本上为零旋转)的状态下接合。在两轮驱动控制的执行期间，第三离合器的相对旋转构件的转速基本上彼此同步。因此，在两轮驱动控制期间能够通过第三离合器的接合来进行向四轮驱动状态的转变。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的附图标记指代相同的元件，并且其中：

图1是示出应用了本发明的四轮驱动(即4WD)车辆的示意性构造的概要图，并且是示出车辆的控制系统的主要部分的图示；

图2是示出图1所示的电子控制单元的控制功能的主要部分的功能框图；

图3是用于示出4WD车辆的两轮驱动离合器接合控制的概念的图示；

图4是示出通过电子控制单元的控制操作，即用于同时提高燃料经济性和直行稳定性的控制操作的主要部分的流程图；

图5是用于在执行图4中的流程图中示出的控制操作的情况下的时间图的示例；

图6是示出通过电子控制单元的控制操作，即用于同时提高燃料经济性和直行稳定性的控制操作的主要部分的流程图，并且是示出不同于图4所示的根据第一实施例的控制操作的流程图；和

图7是用于在执行根据第二实施例的图6的流程图中示出的控制操作的情况下的时间图的示例。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施例。首先将描述本发明的第一实施例。

图1是示出应用了本发明的四轮驱动(即4WD)车辆10(以下称为车辆10)的示意性构造的概要图。并且，图1是示出用于车辆10中的各种类型的控制的控制系统的主要部分的图示。根据图1，车辆10设置有发动机12、左右前轮14R、14L(如果没有特别区分，以下称为前轮14)、左右后轮16R、16L(如果没有特别区分，以下称为后轮16)、为在发动机12和前轮14之间的动力传递路径且将发动机12的动力传递至前轮14的第一动力传递路径、为在发动机12和后轮16之间的动力传递路径且将发动机12的动力传递至后轮16的第二动力传递路径等。

发动机12是内燃机，例如汽油发动机和柴油发动机。发动机12是产生驱动力的驱动力源。前轮14是在两轮驱动(即2WD)状态和4WD状态下均起驱动轮作用的主驱动轮。后轮16是在2WD状态下起从动轮作用并且在4WD状态下起来自发动机12的动力经由第二动力传递路径传递至的驱动轮作用的副驱动轮。因此，车辆10是基于FF的4WD车辆。

第一动力传递路径设置有变速器18、前差动齿轮20、左右前轮轴22R、22L(以下，如果没有特别区分，则称为前轮轴22)等。第二动力传递路径设置有：变速器18；分动器24，其为将向前轮14传递的发动机12的动力的一部分向后轮16分配的前后轮动力分配装置；从动小齿轮26；传动轴28，其为将通过分动器24分配的来自发动机12的动力向后轮16传递的驱动力传递轴；驱动小齿轮30；后侧离合器32；左右驱动力分配装置34；左右后轮轴36R、36L(以下，如果没有特别区分，则称为后轮轴36)等。

变速器18构成对于发动机12和前轮14之间的第一动力传递路径与发动机12和后轮16之间的第二动力传递路径是共用的动力传递路径的一部分，并且将发动机12的动力向前轮14侧和后轮16侧传递。变速器18是自动变速器，诸如其中选择性建立具有不同齿数比(变速比)γ(＝变速器输入转速Nin/变速器输出转速Nout)的多个档位(变速位)的已知的行星齿轮型多级变速器，其中齿数比γ无级地且连续地变化的已知的无级变速器，以及已知的同步齿轮型平行双轴变速器。

前差动齿轮20构造为包括壳体20c和具有锥齿轮的差动机构20d。前差动齿轮20是已知的差动齿轮，其在向左右前轮轴22R、22L施加适当的差速旋转的同时传递旋转。内齿圈20r形成在壳体20c中。内齿圈20r与为变速器18的输出旋转构件的输出齿轮18a啮合。因此，从变速器18输出的动力输入到内齿圈20r。另外，配合进外周配合齿46的内周配合齿38形成在壳体20c中。

分动器24布置为平行于作为构成第一动力传递路径的一部分的旋转构件的前差动齿轮20，并且连接至前差动齿轮20。分动器24构造为包括第一旋转构件40、第二旋转构件42和前侧离合器44。

第一旋转构件40具有大致圆筒形状。前轮轴22R贯通第一旋转构件40的内周侧。外周配合齿46形成在第一旋转构件40的一个轴向侧上。当外周配合齿46配合进内周配合齿38时，第一旋转构件40与前差动齿轮20的壳体20c一体旋转。构成前侧离合器44的一部分的离合器齿48形成在第一旋转构件40的另一个轴向侧上。

第二旋转构件42具有大致圆筒形状。前轮轴22R和第一旋转构件40贯通第二旋转构件42的内周侧。用于将发动机12的动力向后轮16侧传递并与从动小齿轮26啮合的内齿圈42r形成在第二旋转构件42的一个轴向侧上。构成前侧离合器44的一部分的离合器齿50形成在第二旋转构件42的另一个轴向侧上。与内齿圈42r啮合的从动小齿轮26连接至传动轴28，并且经由传动轴28连接至驱动小齿轮30。

前侧离合器44是用于第一旋转构件40和第二旋转构件42之间的选择性连接/断开的离合器。前侧离合器44是构造为包括离合器齿48、离合器齿50、套筒52、保持构件54和前侧致动器56的犬牙式离合器(即，啮合式离合器)。套筒52具有大致圆筒形状。能够与离合器齿48和离合器齿50啮合的内周齿58形成在套筒52的内周侧上。套筒52通过前侧致动器56轴向移动，前侧致动器56例如可以由电子控制单元100电(电磁)控制。另外，前侧离合器44是同步机构(同步啮合机构)附接至的犬牙式离合器，包括同步器锁环59，当套筒52和第二旋转构件42以异步状态旋转时，同步器锁环59妨碍套筒52朝向第二旋转构件42的移动。同步器锁环59是同步器装置(同步机构)，当套筒52的内周齿58和离合器齿50彼此啮合时，所述同步装置(同步机构)使套筒52的内周齿58和离合器齿50彼此同步。

图1示出了前侧离合器44释放的状态。在这个状态下，第一旋转构件40与第二旋转构件42之间的连接切断，因此发动机12的动力不传递至后轮16。如果套筒52移动并且离合器齿48和离合器齿50都与内周齿58啮合，则前侧离合器44接合，并且第一旋转构件40和第二旋转构件42彼此连接。因此，当第一旋转构件40旋转时，第二旋转构件42、从动小齿轮26、传动轴28和驱动小齿轮30联合旋转。

左右驱动力分配装置34布置在后侧离合器32和后轮16之间。左右驱动力分配装置34在后侧离合器32和后轮16之间执行转矩传递，并且改变对于左右后轮16L、16R的驱动力分配。左右驱动力分配装置34构造为包括：中间轴60，其布置在左右后轮轴36L、36R之间；输入齿轮61，其布置为不能相对于中间轴60旋转；第一联轴器62，其布置在中间轴60(输入齿轮61)和后轮16L(后轮轴36L)之间；以及第二联轴器64，其布置在中间轴60(输入齿轮61)和后轮16R(后轮轴36R)之间。输入齿轮61是将发动机12的动力向第一联轴器62和第二联轴器64传递的共用输入旋转构件。构成后侧离合器32的一部分的离合器齿66形成在输入齿轮61的外周。第一联轴器62例如是已知的电子控制联轴器，其构造为具有作为摩擦离合器的湿式多片式离合器。当控制第一联轴器62的传递转矩(离合器转矩)时，控制传递至后轮16L的驱动力。具体地，当电流供应给控制第一联轴器62的传递转矩的电磁螺线管(未示出)时，第一联轴器62以与电流值成比例的接合力接合。传递至后轮16L的驱动力由于第一联轴器62的传递转矩的增加而增加。第二联轴器64例如是已知的电子控制联轴器，其构造成具有作为摩擦离合器的湿式多片式离合器。当控制第二联轴器64的传递转矩时，控制传递至后轮16R的驱动力。具体地，当电流供应给控制第二联轴器64的传递转矩的电磁螺线管(未示出)时，第二联轴器64以与电流值成比例的接合力接合。传递至后轮16R的驱动力由于第二联轴器64的传递转矩的增加而增加。

通过控制第一联轴器62的传递转矩和第二联轴器64的传递转矩，左右驱动力分配装置34可以在例如0：100至100：0的范围内连续改变对于左右后轮16L、16R的转矩分配。另外，通过控制第一联轴器62的传递转矩和第二联轴器64的传递转矩，左右驱动力分配装置34可以在例如100：0至50：50的范围内连续地改变对于前轮14和后轮16的转矩分配。另外，通过控制第一联轴器62的传递转矩和第二联轴器64的传递转矩，左右驱动力分配装置34可以允许左右后轮16L、16R之间的转速差。因此，在后轮16侧没有设置诸如前差动齿轮20(差动机构20d)的差动齿轮。

车辆10还在驱动小齿轮30和后侧离合器32之间设置有动力传递构件68。动力传递构件68具有大致圆筒形状。中间轴60贯通动力传递构件68的内周侧。与驱动小齿轮30啮合的内齿圈68r形成在动力传递构件68的一个轴向侧上，以便接收从前轮14侧传递的发动机12的动力。构成后侧离合器32的一部分的离合器齿70形成在动力传递构件68的另一个轴向侧上。

后侧离合器32布置在动力传递构件68和输入齿轮61之间。后侧离合器32是用于动力传递构件68与输入齿轮61之间的动力传递路径的选择性连接/断开的离合器。后侧离合器32是构造为包括离合器齿66、离合器齿70、套筒72、保持构件74和后侧致动器76的犬牙式离合器。套筒72具有大致圆筒形状。能够与离合器齿66和离合器齿70啮合的内周齿78形成在套筒72的内周侧上。套筒72通过后侧致动器76轴向移动，后侧致动器76可以例如被电子(电磁)控制。另外，后侧离合器32可以设置有同步机构。

图1示出了后侧离合器32释放的状态。如在这个状态下，在内周齿78不与离合器齿66和离合器齿70啮合的状态下，动力传递构件68与输入齿轮61之间的连接被切断以及驱动小齿轮30和左右驱动力分配装置34之间的动力传递路径被切断，因此发动机12的动力没有传递至左右驱动力分配装置34。如果套筒72被移动并且离合器齿66和离合器齿70都与内周齿78啮合，则后侧离合器32接合，并且动力传递构件68和输入齿轮61彼此连接。因此，如果发动机12的动力传递至驱动小齿轮30，则动力传递至左右驱动力分配装置34。

如上所述，前侧离合器44和后侧离合器32中的每一个都是用于在4WD期间将向前轮14传递的发动机12的动力的一部分向后轮16传递的第二动力传递路径的连接/断开的断开机构(即，在2WD期间释放第二动力传递路径的断开机构)。如上所述，车辆10设置有作为断开机构的前侧离合器44和后侧离合器32。第一联轴器62和第二联轴器64是布置在断开机构与左右后轮16L、16R之间的各个动力传递路径中的第一离合器和第二离合器。另外，前侧离合器44是用于前差动齿轮20与传动轴28之间的动力传递路径的连接/断开的第三离合器，且布置在传动轴28的发动机12侧。另外，后侧离合器32是用于传动轴28与后轮16之间的动力传递路径的连接/断开的第四离合器，且布置在传动轴28的后轮16侧。

在具有上述构造的车辆10中，如果例如，前侧离合器44和后侧离合器32都接合，并且第一联轴器62和/或第二联轴器64的传递转矩被控制为超过零的值，则对应于第一联轴器62和/或第二联轴器64的传递转矩的驱动力也传递至后轮16。因此，出现动力传递至前轮14和后轮16两者的4WD状态。在该4WD状态下，第一联轴器62和/或第二联轴器64的传递转矩被控制，并且根据需要调节对于前轮14和后轮16的转矩分配以及对于左右后轮16L、16R的转矩分配。

在车辆10中，如果例如前侧离合器44和后侧离合器32中的一个释放，则第二动力传递路径中的动力传递被切断。因此，动力不传递至后轮16，因此出现仅传递动力至前轮14的2WD状态。如果前侧离合器44和后侧离合器32都释放，动力传递构件68与左右驱动力分配装置34之间的连接被切断，因此旋转既不从发动机12侧也不从后轮16侧传递至构成在2WD状态下从第二旋转构件42到动力传递构件68的动力传递路径的各个旋转元件(第二旋转构件42、从动小齿轮26、传动轴28、驱动小齿轮30、动力传递构件68等)。因此，在2WD状态下，各个旋转元件停止旋转，防止各个旋转元件联合旋转，则行驶阻力减小。前侧离合器44和后侧离合器32是断开机构，其在2WD期间通过被释放而停止在4WD期间将动力向后轮16传递的预定旋转元件的旋转。预定旋转元件是构成发动机12和后轮16之间的动力传递路径的旋转元件(即，构成从第二旋转构件42到动力传递构件68的动力传递路径的各个旋转元件)中的夹在前侧离合器44和后侧离合器32之间的旋转元件。前侧离合器44和后侧离合器32都释放并且上述旋转元件中的每个的旋转都停止的驱动状态(即，防止联合旋转的2WD状态)是预定旋转元件的旋转停止的断开状态。在该断开状态下的2WD状态将描述作为2WD_d状态。即使在前侧离合器44释放并且后侧离合器32接合的2WD状态下，如果第一联轴器62和第二联轴器64都释放，也可以产生与2WD_d状态类似的状态。然而，在这个状态下，由于在第一联轴器62和/或第二联轴器64中多片式离合器的曳力，可能无法完全停止预定旋转元件的旋转。因此，2WD_d状态是旨在2WD状态下停止预定旋转元件的旋转的状态，并且停止预定旋转元件的旋转包括结果在某种程度上出现预定旋转元件的旋转的状态。

在车辆10中，如果前侧离合器44和后侧离合器32都接合并且第一联轴器62和第二联轴器64的连接同时切断，则输入齿轮61和后轮16之间的连接切断从而动力不传递至后轮16。因此，可以产生与仅传递动力至前轮14的2WD状态相似的状态。在这个2WD状态下，构成从第二旋转构件42到输入齿轮61的动力传递路径的各个旋转元件(第二旋转构件42、从动小齿轮26、传动轴28、驱动小齿轮30、动力传递构件68、输入齿轮61等)联合旋转。因此，尽管为2WD状态，但燃料效率仍然减小与传动轴28等的联合旋转的量。然而，当2WD状态被向4WD状态切换时，允许仅通过连接第一联轴器62和/或第二联轴器64来迅速切换。从另一观点来看，2WD状态可以视为第一联轴器62和第二联轴器64的传递转矩都变为零的4WD状态，这也是4WD待机状态。

根据上述第一实施例，4WD状态是上述断开机构由离合器控制单元106(稍后描述)接合的驱动状态，即，前侧离合器44和后侧离合器32都接合而与第一联轴器62和第二联轴器64的接合或释放无关的驱动状态。根据上述第一实施例，2WD状态是上述断开机构通过离合器控制单元106(稍后描述)释放的驱动状态，即，前侧离合器44和后侧离合器32中的至少一个释放的驱动状态。在2WD状态的情况下，考虑到提高燃料经济性，在大多数情况下发生前侧离合器44和后侧离合器32都通过离合器控制单元106(稍后描述)释放的2WD_d状态。因此，2WD状态和4WD状态之间的切换通常是在为断开机构的断开状态的2WD_d状态和为断开机构的连接状态的4WD状态之间切换。在切换期间，执行向前侧离合器44和后侧离合器32中仅一个释放的2WD状态的过渡切换。

车辆10设置有电子控制单元(ECU)100，所述电子控制单元100包括用于车辆10的控制装置，所述控制装置根据例如车辆10的行驶状态来切换前侧离合器44、后侧离合器32、第一联轴器62和第二联轴器64的工作状态。电子控制单元100配置为包括设置有例如CPU、RAM、ROM、I/O接口等的所谓的微型计算机。CPU通过使用RAM的临时存储功能的同时根据预先存储在ROM中的程序进行信号处理来执行对车辆10的各种类型的控制。例如，电子控制单元100执行对于发动机12的输出控制、对于车辆10的驱动状态切换控制等。电子控制单元100配置为根据需要划分为用于发动机控制的电子控制单元、用于驱动状态控制的电子控制单元等。如图1所示，基于来自各种传感器的各个检测信号的各种实际值供给至电子控制单元100。各种传感器的示例包括各种转速传感器80、82、84、86、88、加速器开度传感器90、节气门开度传感器92、G传感器94、横摆率传感器96、转向传感器98等。基于检测信号的各种实际值的示例包括发动机转速Ne、变速器输入转速Nin、变速器输出转速Nout、传动轴转速Np、对应于各个车轮(即，前轮14R、14L和后轮16R、16L)的转速(各个车轮速度)Nw的各个车轮速度Nwfr、Nwfl、Nwrr、Nwrl、加速器开度θacc、节气门开度θth、车辆10的前后加速度Gx、车辆10的左右加速度Gy、作为关于车辆10的竖直轴的旋转角速度的横摆率Ryaw以及转向盘的转向角θsw和转向方向。如图1所示，用于发动机12的输出控制的发动机输出控制命令信号Se、用于切换前侧离合器44和后侧离合器32的各个状态的操作命令信号Sd、用于控制第一联轴器62和第二联轴器64的离合器转矩的转矩命令信号Sc等分别从电子控制单元100输出到诸如燃料喷射装置、点火装置和节气门致动器的发动机控制装置、前侧致动器56和后侧致动器76、用于驱动第一联轴器62和第二联轴器64的各个致动器(电磁螺线管)等。电子控制单元100基于各个车轮速度Nw计算车辆10的速度V(以下，称为车速V)作为各种实际值中的一个。例如，电子控制单元100可以将各个车轮速度Nw的平均车轮速度设定作为车速V。

图2是示出电子控制单元100的控制功能的主要部分的功能框图。根据图2，电子控制单元100设置有驱动状态判定工具，即驱动状态判定单元102；驱动力计算工具，即驱动力计算单元104；以及离合器控制单元106。

驱动状态判定单元102基于诸如上述各种信号的信息判定车辆10的最佳驱动状态。具体地，在基于加速器开度θacc、车速V等而判定车辆10处于车辆10中的驱动力变化小于在先前的实验或设计中获得并存储的(即，预先限定的)驱动力变化阈值的稳定行驶状态的情况下，驱动状态判定单元102判定车辆10的驱动状态为2WD_d状态。在判定驱动力变化超过驱动力变化阈值的情况下，驱动状态判定单元102将车辆10的驱动状态判定为4WD状态。另外，驱动状态判定单元102基于各个车轮速度Nw判定是否在各个车轮之间产生预定车轮速度差，该预定车轮速度差作为预先限定以判定是否期望车辆10的驱动状态为4WD状态的4WD判定阈值。在判定各个车轮之间的转速差中的任一个超过预定车轮速度差的情况下，驱动状态判定单元102判定车辆10的驱动状态为4WD状态。在基于转向角θsw判定车辆10正被转向的情况下，驱动状态判定单元102将实际横摆率Ryaw与基于车速V、转向角θsw等计算出的目标横摆率Ryawtgt进行比较，从而判定是否正在发生作为车辆行为的不足转向状态和过度转向状态中的任一个。在判定正在发生不足转向状态和过度转向状态中的任一个的情况下，驱动状态判定单元102将车辆10的驱动状态判定为4WD状态。另外，例如，在由驾驶员操作的已知的2WD/4WD选择开关设置在车辆10中的情况下，驱动状态判定单元102基于例如2WD/4WD选择开关的操作状态来判定车辆10的驱动状态应处于2WD状态还是4WD状态。

驱动力计算单元104基于诸如上述各种信号的信息来计算最佳前后轮驱动力分配。具体地，驱动力计算单元104基于发动机转速Ne、节气门开度θth等根据预先限定的预定关系(例如，发动机转矩特性图)计算发动机转矩Te估计值(估计发动机转矩)Tep，并且计算前后轮驱动力分配以确保最大加速性能。在通过驱动状态判定单元102判定车辆10的驱动状态为2WD_d状态的情况下，驱动力计算单元104将向后轮16的驱动力分配变为零。另外，在基于节气门开度θth、车速V、各个车轮速度Nw等判定驾驶员的操作状况和车辆10中的驱动力变化稳定的情况下，驱动力计算单元104减小向后轮16的驱动力分配。因此，发生接近前轮驱动的状况，并且燃料经济性提高。另外，驱动力计算单元104减小向后轮16的驱动力分配，以防止低速转弯期间的急制动现象。

离合器控制单元106将各个命令信号输出到切换前侧离合器44的连接/断开状态的前侧致动器56、切换后侧离合器32的连接/断开状态的后侧致动器76、控制第一联轴器62的传递转矩的电磁螺线管(未示出)以及控制第二联轴器64的传递转矩的电磁螺线管(未示出)，以实现由驱动状态判定单元102判定的驱动状态和由驱动力计算单元104计算出的前后轮驱动力分配。具体地，在通过驱动状态判定单元102判定车辆10的驱动状态为2WD_d状态的情况下，离合器控制单元106将用于释放前侧离合器44和后侧离合器32以及将第一联轴器62和第二联轴器64的传递转矩变为零的命令分别输出到前侧致动器56、后侧致动器76以及各个电磁螺线管。在通过驱动状态判定单元102判定车辆10的驱动状态为4WD状态的情况下，为了具有由驱动力计算单元104计算出的前后轮驱动力分配的4WD状态，离合器控制单元106将用于连接(接合)前侧离合器44和后侧离合器32以及控制第一联轴器62和第二联轴器64的传递转矩的命令分别输出至前侧致动器56、后侧致动器76以及各个电磁螺线管。

在从2WD_d状态向4WD状态的转变期间，离合器控制单元106首先将用于连接后侧离合器32的命令输出至后侧致动器76。这是为了在动力传递构件68和输入齿轮61的旋转都停止的状态下，即，在动力传递构件68和输入齿轮61的转速基本上彼此同步的状态下，连接没有附接同步机构的后侧离合器32。然后，离合器控制单元106将用于连接同步机构附接至的前侧离合器44的命令输出至前侧致动器56。然后，离合器控制单元106将用于在第一联轴器62和第二联轴器64中产生传递转矩的命令输出到各个电磁螺线管，用于实现在前侧离合器44和后侧离合器32都接合的4WD状态下的由驱动力计算单元104计算出的前后轮驱动力分配。在从2WD_d状态向4WD状态的转变期间进行的一系列上述控制过程是通常的4WD转变控制过程。

在上述车辆10中，前侧离合器44和后侧离合器32以及第一联轴器62和第二联轴器64都由离合器控制单元106控制，并且驱动状态在2WD_d状态和4WD状态之间切换以变为由驱动状态判定单元102判定的驱动状态。为了在车辆10的直行期间抵抗例如路面干扰(凹凸不平路和低μ路)和横风的干扰的行驶稳定性改善(即，直行稳定性)，向4WD状态的切换也是值得考虑的。然而，超出必要的向4WD状态的切换很可能导致燃料经济性恶化。并且，如果2WD状态被保持了一段长时间，可能无法迅速地提高车辆10的直行稳定性。

在保持2WD状态的同时，离合器控制单元106基于车辆10的行驶状态执行用于接合或半接合第一联轴器62和第二联轴器64中的每一个的2WD离合器接合控制。例如，在保持2WD状态的同时，离合器控制单元106通过以等同的离合器转矩同时接合或半接合第一联轴器62和第二联轴器64来执行2WD离合器接合控制。车辆10的行驶状态是与车辆10的直行稳定性相关的行驶状态。因此，离合器控制单元106在与车辆10的直行稳定性相关的行驶状态已经变为受到预定干扰的状态的情况下(即，在车辆10处于受到与直行稳定性相关的预定干扰的状态的情况下)执行2WD离合器接合控制。预定干扰例如是在直行期间影响车辆10的行为的因素，例如诸如凹凸不平路和低μ路的路面干扰以及车辆10受到的诸如横风的自然风。受到预定干扰的状态是例如相对于预定干扰在右左后轮16R、16L的车轮速度Nwrr、Nwrl之间发生旋转差的状态和期望提高车辆10的直行稳定性的预先限定的状态。因此，离合器控制单元106执行2WD离合器接合控制，以便在车辆10的直行期间提高相对于预定干扰的车辆10的直行稳定性。

另外，车辆10的行驶状态是与驾驶员的驱动要求量相关联的行驶状态。因此，离合器控制单元106在驱动要求量在预定范围内的情况下执行2WD离合器接合控制。驱动要求量例如是由驱动力计算单元104基于加速器开度θacc和车速V计算出的对于车辆10的驾驶员要求量。不仅对于前轮14的驱动转矩要求量[Nm]，而且对于前轮14的驱动力要求量[N]、对于前轮14的驱动功率要求量[W]、发动机12的目标转矩等都用作驱动要求量。另外，可以简单地将加速器开度θacc[％]、节气门开度θth[％]、发动机12的进气量[g/sec]等用作上述的驱动要求量。例如，在上述预定范围内意指成为如下区域的行驶状态：在发动机12处于不太可能判定向4WD状态切换的轻负荷状态下的驱动要求量的区域中，驱动要求量较低而明显不需要向4WD状态转变的区域。换句话说，在上述预定范围内意指成为如下区域的行驶状态：驱动要求量较低，不邻近驱动要求量较高而发动机12正处于很可能判定向4WD状态切换的高负荷状态下的区域。这是因为，比起驱动要求量较高的区域和与其相邻的区域，由向4WD状态转变而导致的燃料经济性恶化更可能发生在例如驱动要求量较低的区域。

图3是用于示出2WD离合器接合控制的概念的示意图。根据图3，当干扰等引起在左右后轮16R、16L的车轮速度Nwrr、Nwrl之间出现旋转差时，通过同时接合第一联轴器62和第二联轴器64来执行2WD离合器接合控制。然后，限制左右后轮16R、16L之间的差动。在执行2WD离合器接合控制期间，中间轴60的转速Nms收敛至((Nwrr+Nwrl)/2)，制动力作用在右后轮16R上以减小车轮速度Nwrr，并且驱动力作用在左后轮16L上以增加车轮速度Nwrl，稳定的力矩作用在车辆10上。换句话说，抑制左右后轮16R、16L之间的旋转差的力矩作用于车辆10。在2WD离合器接合控制开始时，中间轴60的转速Nms近似为零，因此制动力瞬时作用在左右后轮16R、16L上。

电子控制单元100还设置有：行驶状态判定工具，即行驶状态判定单元108；以及离合器转矩计算工具，即离合器转矩计算单元110，以便实现2WD离合器接合控制。

行驶状态判定单元108判定车辆10是否正在直行。具体地，行驶状态判定单元108根据由以下表达式(1)至(3)表示的预先限定的算术表达式，基于转向角θsw、左右加速度Gy以及横摆率Ryaw来判定车辆10是否正在直行。当满足以下全部表达式(1)至(3)时，行驶状态判定单元108判定车辆10正在直行。以下表达式(1)至(3)中的θswth、Gyth、Ryawth分别是相对于转向角θsw、左右加速度Gy和横摆率Ryaw的直行判定阈值。直行判定阈值例如是用于判定车辆10是否正在直行的预先限定的判定值。

|θsw|≤θswth (1)

|Gy|≤Gyth (2)

|Ryaw|≤Ryawth (3)

行驶状态判定单元108基于由驱动状态判定单元102判定的驱动状态或由离合器控制单元106输出的各个命令信号来判定车辆10是处于2WD_d状态(断开状态)还是处于4WD状态(连接状态)。

在判定车辆10正直行的情况下，行驶状态判定单元108判定车辆10的行驶状态是否已经变为受到预定干扰的状态。具体地，行驶状态判定单元108根据下面的表达式(4)至(6)所表示的预先限定的算术表达式，基于各个车轮速度Nwfr、Nwfl、Nwrr、Nwrl和横摆率Ryaw，来判定车辆10的行驶状态是否已经变为受到预定干扰的状态。当满足以下全部表达式(4)至(6)时，行驶状态判定单元108判定车辆10的行驶状态已经变为受到预定干扰的状态。在下面的表达式(4)至(6)中，(-n)是为每个预定采样周期(参见图4中的流程图中的周期时间)获取的各个实际值。在下面的表达式(6)中，左手侧的积分值是横摆率Ryaw的实际值与直行驱动期间理想状态下的横摆率Ryaw的值(＝0)之间的横摆率偏差的积分值。在下面的表达式(4)至(6)中，在通过行驶状态判定单元108判定车辆10不正在直行的情况下、在通过行驶状态判定单元108判定车辆10的行驶状态已经变为受到预定干扰的状态的情况下、或者在判定车辆10的行驶状态已经变为受到预定干扰的状态之前样本数量n达到指定数量的情况下，将在左手侧的各个偏差的积分值重置为零。在以下表达式(4)至(6)中，ΔNwth和ΔRyawth分别是用于左右轮之间的转速偏差的积分值和横摆率偏差的积分值的干扰判定阈值。干扰判定阈值例如是用于判定车辆10的行驶状态是否已经变为受到预定干扰的状态的预先限定的判定值。

∑|Nwfrn-Nwfln|≥ΔNwth (4)

Σ|Nwrrn-Nwrln|≥ΔNwth (5)

∑|Ryawn|≥ΔRyawth (6)

在通过行驶状态判定单元108判定车辆10的行驶状态已经变为受到预定干扰的状态的情况下，驱动力计算单元104根据通过例如下面的表达式(7)表示的预先限定的算术表达式，基于估计的发动机转矩Tep、布置在发动机12和变速器18之间的变矩器(未示出)的转矩比(＝涡轮转矩/泵转矩)t、变速器18的当前齿数比γ等，来计算2WD_d状态下的当前驱动力F的估计值(估计驱动力)Fp。在下面的表达式(7)中，i是在比变速器18的输出齿轮18a上更靠前轮14侧上的动力传递路径中前差动齿轮20等的减速比，并且rw是前轮14的轮胎有效半径。上述转矩比t是变矩器的速度比e(＝涡轮转速(变速器输入转速Nin)/泵转速(发动机转速Ne))的函数。驱动力计算单元104例如根据速度比e和转矩比t之间的预先限定的关系(特性图)，基于实际速度比e来计算转矩比t。

Fp＝Tep×t×γ×i/rw (7)

在通过行驶状态判定单元108判定车辆10的行驶状态已经变为受到预定干扰的状态的情况下，驱动状态判定单元102根据例如由以下表达式(8)表示的预先限定的算术表达式，基于通过驱动力计算单元104计算出的估计驱动力Fp和行驶阻力RL来判定是否执行向连接状态(4WD状态)的转变(即，判定驱动要求量是否在预定范围内)。当满足以下表达式(8)时，驱动状态判定单元102将车辆10的驱动状态判定为连接状态(4WD状态)。当不满足以下表达式(8)时，驱动状态判定单元102判定车辆10的驱动状态保持在断开状态(2WD_d状态)。在下面的表达式(8)中，(Fp-RL)的值是过剩驱动力，并且Fpth是用于过剩驱动力的4WD转变判定阈值。4WD转变判定阈值是用于通过使用过剩驱动力来判定向4WD状态的转变的预先限定的判定值，其中，过剩驱动力例如在发动机12处于轻负荷状态时减小而在发动机12处于高负荷状态下增加。例如，在平坦路上稳定行驶的情况下，上述行驶阻力RL是空气阻力Fa和滚动阻力Fr之和(＝Fa+Fr)[N]。驱动状态判定单元102基于车速V和估计重量Wg，由例如预先限定的表达式(RL＝Fa+Fr:Fa＝(1/2)×ρ×A×Cd×V²；ρ是空气密度，A是前投影面积，并且Cd为空气阻力系数，Fr＝μ×Wg；μ是滚动阻力系数，并且Wg是车辆重量(例如，估计重量))来计算行驶阻力RL。可替代地，驱动状态判定单元102可以由例如预先限定的关系(特性图)，基于车速V和估计重量Wg来计算行驶阻力RL。可替代地，因为当认为估计重量Wg基本上恒定时，行驶阻力RL仅取决于车速V，所以驱动状态判定单元102可以由例如车速V和行驶阻力RL之间的预先限定的关系(特性图)，基于车速V来计算行驶阻力RL。另外，在例如在坡道上行驶的情况下，驱动状态判定单元102通过增加坡度阻力Fs来计算行驶阻力RL(＝Fr+Fa+Fs)。驱动状态判定单元102由例如预先限定的关系式(Fs＝Wg×sinθr:θr为路面坡度)，基于路面坡度θr来计算坡度阻力Fs。

Fp-RL≥Fpth (8)

在通过驱动状态判定单元102判定不执行向连接状态(4WD状态)转变的情况下(即，在驱动要求量在预定范围内的情况下)，在通过离合器控制单元106执行2WD离合器接合控制时(即，当执行左右后轮16R、16L之间的差动限制时)，离合器转矩计算单元110计算第一联轴器62和第二联轴器64的离合器转矩Tc)。具体地，离合器转矩计算单元110由用下面的表达式(9)至(11)表示的预先限定的算术表达式，基于后轮16的各个车轮速度Nwrr、Nwrl来计算离合器转矩Tc。在下面的表达式(9)和(10)中，Nwt是在左右后轮16R、16L之间的差动被限制时的目标转速，并且定义为后轮16的各个车轮速度Nwrr、Nwrl的平均值。在下面的表达式(10)中，(*)是(1或r)，(-(n))是每个预定采样周期获取的值，(-(n-i))是相对于(-(n))的获取的时间向前跳过i采样次数所获取的值，Δt是计算周期。dω*/dt(即，dωl/dt和dωr/dt)表示各个实际值从目标转速偏离的值的变化速度(即，实际值从目标转速偏离的速度)。在下面的表达式(11)中，J是后轮16的惯性，并且max(dωl/dtdωr/dt)是dωl/dt和dωr/dt之间的较大值。

Nwt＝(Nwrr+Nwrl)/2 (9)

dω*/dt＝|(Nwt(n)-Nwr*(n))-(Nwt(n-i)-Nwr*(n-i))|/(i×Δt) (10)

Tc＝J×max(dωl/dtdωr/dt) (11)

在通过驱动状态判定单元102判定不执行向连接状态(4WD状态)的转变的情况下，在保持2WD_d状态的同时，离合器控制单元106将用于以通过离合器转矩计算单元110计算出的离合器转矩Tc接合第一联轴器62和第二联轴器64两者的命令输出至各个电磁螺线管。在通过驱动状态判定单元102判定要执行向连接状态(4WD状态)的转变的情况下，离合器控制单元106将用于接合前侧离合器44和后侧离合器32的命令分别输出至前侧致动器56和后侧致动器76。

如果第一联轴器62和第二联轴器64在2WD_d状态下接合，则输入齿轮61旋转。然后，在旋转停止的状态下，发生转速与动力传递构件68的转速不同步的状态。因此，在上述的首先连接后侧离合器32的通常的4WD转变控制过程中，从这个状态向4WD状态转变是不可能的。在从在2WD_d状态下执行2WD离合器接合控制的状态执行向4WD状态转变的情况下，离合器控制单元106将用于首先接合附接了同步机构的前侧离合器44的命令输出至前侧致动器56。然后，发生动力传递构件68的转速和输入齿轮61的转速基本上彼此同步的状态，因此后侧离合器32能够被接合，从而能够执行向4WD状态的转变。

图4是示出电子控制单元100的控制操作，即用于同时提高燃料经济性和直行稳定性的控制操作的主要部分的流程图，其以例如大约几毫秒至几十毫秒的非常短的周期时间重复执行。图5是对于执行图4的流程图中示出的控制操作的情况的时间图的示例。图5是在直行期间发生干扰的情况的示例。

根据图4，首先，例如，在对应行驶状态判定单元108的步骤(以下，省略步骤)S10中判定车辆10是否正在直行。在S10中的否定判定的情况下，本例程终止。在S10中的肯定判定的情况下(参照图5中的t1时刻)，例如在对应行驶状态判定单元108的S20中判定车辆10是处于断开状态(2WD_d状态)还是处于连接状态(4WD状态)。在S20中判定车辆10处于连接状态(4WD状态)的情况下，本例程终止。在S20中判定车辆10处于断开状态(2WD_d状态)的情况下，例如，在对应于行驶状态判定单元108的S30中判定车辆10的行驶状态是否已经变为受到预定干扰的状态(参见图5中的t1时间以后)。在S30中为否定判定的情况下，本例程终止。在S30中的肯定判定的情况下，在对应驱动力计算单元104的S40中计算在例如2WD_d状态中的当前估计驱动力Fp。然后，在对应驱动状态判定单元102的S50中，基于例如在S40中计算出的估计驱动力Fp和行驶阻力RL来判定执行向连接状态(4WD状态)的转变是否必要。在S50中否定判定的情况下，在对应离合器转矩计算单元110的S60中，通过使用由例如上述表达式(11)表示的算术表达式来计算在执行2WD离合器接合控制时的第一联轴器62和第二联轴器64的离合器转矩Tc。然后，在对应离合器控制单元106的S70中，例如在保持2WD_d状态同时，第一联轴器62和第二联轴器64都以在S60中计算出的离合器转矩Tc来接合(参照图5中的t2时间以后)。在S50中的肯定判定的情况下，在对应离合器控制单元106的S80中，前侧离合器44和后侧离合器32根据例如通常的4WD转变控制过程来接合，以及执行从2WD_d状态向4WD状态转变。

在图5中，当在t1时间直行判定变为开启(ON)时，进行干扰判定。在图5中，横摆率偏差绝对值的积分值被示出作为在干扰判定中使用的积分值。然而，对于前后轮的各个左右轮的转速偏差绝对值的积分值也用作在干扰判定中使用的积分值。如果在样本数量达到指定的样本数量之前两个积分值都变为等于或大于干扰判定阈值，如t2时间所示，干扰判定变为开启(ON)。在这种情况下，过剩驱动力被过剩驱动力阈值(4WD转变判定阈值)超过，因此此后保持着断开状态(2WD_d状态)，输出用于接合第一联轴器62和第二联轴器64的命令离合器转矩。

根据上述第一实施例，第一联轴器62和第二联轴器64是摩擦离合器，因此可以保持着2WD_d状态而接合或半接合第一联轴器62和第二联轴器64。另外，通过执行用于接合或半接合第一联轴器62和第二联轴器64的2WD离合器接合控制，在保持着2WD_d状态的同时，差动限制可以被施加至左右后轮16两者。当执行2WD离合器接合控制时，即使在保持2WD_d状态的同时，抑制转速差的力矩也作用在产生转速差的左右后轮16上。换句话说，如果在左右后轮16之间产生着转速差的同时执行2WD离合器接合控制，制动力作用于高旋转侧的车轮，并且驱动力作用于低旋转侧的车轮，使得在不向4WD状态转变的情况下稳定力矩作用在车辆10上。因此，能够同时提高燃料经济性和直行稳定性。

根据第一实施例，车辆10的行驶状态是与车辆10的直行稳定性相关的行驶状态，并且离合器控制单元106在与车辆10的直行稳定性相关的行驶状态已经变为受到预定干扰的状态的情况下执行2WD离合器接合控制。因此，当行驶状态已经变为受到预定干扰的状态时，2WD_d状态被保持着，能够将差动限制施加至左右后轮16两者，因此可以不执行向4WD状态转变而提高直行稳定性。

根据第一实施例，离合器控制单元106在驱动要求量在预定范围内的情况下执行2WD离合器接合控制。因此，在明确不需要向4WD状态转变的驱动要求量在预定范围内的情况下，2WD_d状态被保持着能够将差动限制施加至左右后轮16两者。因此，稳定的力矩能够作用在车辆10上并且抑制归因于向4WD状态转变的燃料经济性恶化。

根据第一实施例，离合器控制单元106通过2WD_d状态被保持着而同时接合或半接合第一联轴器62和第二联轴器64，来执行2WD离合器接合控制，因此适当的差动限制可以通过2WD离合器接合控制的执行而施加至左右后轮16两者。

根据第一实施例，离合器控制单元106在2WD_d状态被保持着的同时通过以基于后轮16的各个车轮速度Nwrr、Nwrl计算出的离合器转矩Tc分别接合或半接合第一离合器62和第二离合器64来执行2WD离合器接合控制。因此，通过执行2WD离合器接合控制，适当的差动限制能够施加至左右后轮16两者。

根据第一实施例，当前侧离合器44和后侧离合器32中的至少一个通过离合器控制单元106释放时，实现2WD状态。具体地，在前侧离合器44和后侧离合器32俩都释放的2WD_d状态下，前侧离合器44和后侧离合器32之间的旋转构件(例如，传动轴28)的旋转可以基本停止，从而可以进一步提高燃料经济性。

根据第一实施例，在执行从在2WD_d状态下执行2WD离合器接合控制的状态向4WD状态转变的情况下，离合器控制单元106首先接合同步机构附接至的前侧离合器44。因此，后侧离合器32的相对旋转构件的转速可以基本上彼此同步，从而后侧离合器32能够接合。因此，能够在2WD离合器接合控制期间适当地执行向4WD状态的转变。

接下来，将描述本发明的第二实施例。在下面的描述中，相同的附图标记将用于指代实施例所共用的零件，且将省略其的描述。

在上述第一实施例中，离合器控制单元106通过在2WD状态被保持着的同时，同时地且以相等的离合器转矩接合或半接合第一联轴器62和第二联轴器64来执行2WD离合器接合控制。代替上述第一实施例中的这种方式，根据第二实施例的离合器控制单元106通过在2WD状态被保持着的同时，基于左右后轮16的平均转速与各个车轮速度Nwrr、Nwrl之间的偏差，分别接合或半接合第一联轴器62和第二联轴器64，来执行2WD离合器接合控制。即使在这种情况下，也如在上述第一实施例中那样限制左右后轮16R、16L之间的差动。在这种情况下，离合器控制单元106通过在第一联轴器62和第二联轴器64中首先接合或半接合布置在具有较高的转速的后轮16侧上的离合器来执行2WD离合器接合控制。这是为了通过将在制动力作用时产生的反力矩首先施加到较高转速侧的后轮16来进一步提高稳定性。

具体地，替代上述第一实施例的那些算术表达式，离合器转矩计算单元110根据由以下表达式(12)至(14)表示的预先限定的算术表达式，基于后轮16的各个车轮速度Nwrr、Nwrl来计算第一离合器62的离合器转矩Tcl和第二离合器64的离合器转矩Tcr。在下面的表达式(12)和(13)中，Nwt是当左右后轮16R、16L之间的差动被限制时的目标转速，并且定义为后轮16的各个车轮速度Nwrr、Nwrl的平均值。在下面的表达式(13)和(14)中，(*)是(1或r)，并且ΔNw*是目标转速Nwt与后轮16的各个车轮速度Nwrr、Nwrl之间的偏差。下面的表达式(14)是用于计算离合器转矩Tc*(即，Tcr和Tcl)的预先限定的反馈控制表达式，其中，所述离合器转矩Tc*是允许后轮16的各个车轮速度Nwrr、Nwrl跟随目标转速Nwt的反馈控制量。在该表达式(14)中，dΔNw*/dt是偏差微分值，∫ΔNw*dt是偏差积分值，Kp是预定的比例系数(比例增益)，Kd是预定的微分系数(微分增益)，且Ki是预定的积分系数(积分增益)。

Nwt＝(Nwrr+Nwrl)/2 (12)

ΔNw*＝Nwt-Nwr* (13)

Tc*＝Kp×|ΔNw*|+Kd×|dΔNw*/dt|+Ki×|∫ΔNw*dt| (14)

在通过驱动状态判定单元102判定不执行向连接状态(4WD状态)转变的情况下，在保持2WD_d状态的同时，离合器控制单元106将用于以通过离合器转矩计算单元110计算出的各个离合器转矩Tcr、Tcl接合第一离合器62和第二离合器64的命令输出至各个电磁螺线管。在这种情况下，在行驶状态判定单元108执行判定车辆10的行驶状态已经变为受到预定干扰的状态后的最初的离合器转矩Tc*的命令，对在偏差ΔNw*具有负值(即，车轮速度Nwr*超过目标转速Nwt)的后轮16侧的联轴器执行该命令。然后，在经过预定延迟时间之后，离合器控制单元106还对在偏差ΔNw*具有正值的后轮16侧的联轴器执行离合器转矩Tc*的命令。预定延迟时间例如是用于通过制动力向车轮速度Nwr*超过目标转速Nwt(以上*为l或者r)的后轮16适当地施加反力矩的预先限定的时间段。

图6是示出通过电子控制单元100的控制操作，即用于同时提高燃料经济性和直行稳定性的控制操作的主要部分的流程图，其中，以例如大约几毫秒至几十毫秒的非常短的周期时间重复执行。图7是对于执行图6的流程图中示出的控制操作的情况的时间图的示例，并且是示出在直行期间发生干扰的情况的流程图。图6中的流程图与图4的流程图的不同主要在于S60由S63、S65和S68替代。在下面的图6的描述中，将主要描述与图4不同的部分。

根据图6，在S50中为否定判定的情况下，在对应离合器转矩计算单元110的S63中计算在例如执行2WD离合器接合控制时的目标转速Nwt。然后，在对应离合器转矩计算单元110的S65中，例如，计算目标转速Nwt与后轮16的各个车轮速度Nwrr、Nwrl之间的偏差ΔNwr、ΔNwl。然后，在对应离合器转矩计算单元110的S68中，通过使用例如由上述表达式(14)所示的反馈控制表达式来计算在执行2WD离合器接合控制时第一联轴器62的离合器转矩Tcl和第二联轴器64的离合器转矩Tcr。然后，在对应离合器控制单元106的S71、S72和S73中，在例如保持着2WD_d状态的同时，第一联轴器62和第二联轴器64被以在S68中计算出的各个离合器转矩Tcr、Tcl接合。换句话说，在S71中，在例如车轮速度Nwrr或Nwrl较高的后轮16侧的联轴器被首先接合(参见图7中t2时间以后)。然后，在S72中，判定例如是否已经经过了预定延迟时间。在S72中的否定判定的情况下，重复执行S72。在S72中的肯定判定的情况下，在S73中，在相反侧上的联轴器例如也被接合(参照图7中t3时间以后)。

在图7中，当在t1时刻直行判定变为开启(ON)时，执行干扰判定。在图7中，横摆率偏差绝对值的积分值被示出作为在干扰判定中使用的积分值。然而，对于前后轮的各个左右轮的转速偏差绝对值的积分值也用作在干扰判定中使用的积分值。如果在样本数量达到指定的样本数量之前这两个积分值变为等于或大于干扰判定阈值，则如t2时间所示，干扰判定变为开启(ON)。然后，在保持着断开状态(2WD_d状态)的同时输出用于接合第一联轴器62和第二联轴器64的命令离合器转矩。在这种情况下，首先为在车轮速度Nwrr较高的右后轮16R侧的第二联轴器64输出离合器转矩Tcr的命令值(参照t2时间以后)，并且在经过预定延迟时间之后，为在左后轮16L侧上的第一联轴器62输出离合器转矩Tcl的命令值(参照t3时间以后)。

在上述第二实施例中，实现了与第一实施例类似的效果。离合器控制单元106：在2WD_d状态被保持着的同时，通过基于左右后轮16两者的平均转速(目标转速Nwt)和各个车轮速度Nwrr、Nwrl之间的偏差ΔNwr、ΔNwl来分别接合或半接合第一联轴器62和第二联轴器64，来执行2WD离合器接合控制，因此可以通过执行2WD离合器接合控制对左右后轮16两者施加适当的差动限制。

根据上述第二实施例，离合器控制单元106通过首先接合或半接合第一联轴器62和第二联轴器64中的在车轮速度Nwrr或Nwrl较高的后轮16侧的一个来执行2WD离合器接合控制。因此，通过执行2WD离合器接合控制，制动力首先作用于高旋转侧的后轮16，然后驱动力作用于低旋转侧的后轮16。因此，稳定的力矩适当地作用于车辆10。

以上已经参照附图详细描述了本发明的第一和第二实施例。然而，本发明也可以应用于其它的、部分改变的方案。

例如，在根据第一实施例的在2WD离合器接合控制期间同时接合(或半接合)第一联轴器62和第二联轴器64意指至少同时开始第一联轴器62和第二联轴器62的接合。接合不必同时完成。相同时间是在实现2WD离合器接合控制的执行的效果时相对于某个时间具有一定宽度的时期，因此可以认为是基本相同时期(基本相同的时间)。

在根据上述实施例的基于各个车轮速度Nwrr、Nwrl的离合器转矩Tc的计算中，基于各个车轮速度Nwrr、Nwrl与目标转速Nwt(各个车轮速度Nwrr、Nwrl的平均值)之间的偏差来计算离合器转矩Tc。然而，本发明不限于此。例如，可以基于左右车轮速度Nwrr、Nwrl之间的偏差来计算离合器转矩Tc。

在上述实施例中，作为摩擦离合器类型的电子控制联轴器(第一联轴器62和第二联轴器64)已经被描述作为第一离合器和第二离合器的示例。然而，本发明不限于此。例如，第一离合器和第二离合器可以是即使在相对旋转构件的转速基本上不彼此同步的状态下也能够接合或半接合的任何离合器。第一离合器和第二离合器也可以是已知的同步机构附接至的犬牙式离合器或已知的液压摩擦接合装置。

在上述实施例中，同步机构附接至的犬牙式离合器已经被描述作为为第三离合器的前侧离合器44，并且犬牙式离合器已经描述作为为第四离合器的后侧离合器32。然而，本发明不限于此。例如，前侧离合器44可以是即使在相对旋转构件的转速基本上不彼此同步的状态下也能够接合或半接合的任何离合器，并且可以是摩擦离合器等。在考虑从在2WD_d状态下执行2WD离合器接合控制的状态向4WD状态的转变，并且前侧离合器44和后侧离合器32中的至少一个是同步机构附接至的且即使在相对旋转构件的转速基本上不彼此同步的状态下也能够接合或半接合的犬牙式离合器或摩擦离合器的情况下，可以通过首先接合该离合器来适当地执行向4WD状态的转变。因此，前侧离合器44可以是犬牙式离合器，并且后侧离合器32可以是同步机构附接至的犬牙式离合器或摩擦离合器。犬牙式离合器在类型上不限于电磁犬牙式离合器。犬牙式离合器可以是设置有例如轴向移动套筒并且由电控或液控致动器驱动的换档拨叉的犬牙式离合器。

同样可以考虑的是前侧离合器44和后侧离合器32两者都是没有附接同步机构的犬牙式离合器的情况。在这种情况下，难以在2WD_d状态下执行2WD离合器接合控制的状态下接合前侧离合器44和后侧离合器32两个和每一个。在2WD_d状态下执行2WD离合器接合控制的情况下，离合器控制单元106在2WD离合器接合控制的开始之前接合后侧离合器32。在这种情况下，后侧离合器32的相对旋转构件的转速基本上为零，在2WD离合器接合控制尚未执行的2WD_d状态下也不例外，并且后侧离合器32可以在相对旋转构件的转速基本上彼此同步的状态下接合。在2WD离合器接合控制的执行期间，前侧离合器44的相对旋转构件的转速基本上彼此同步，因此能够在2WD离合器接合控制期间进行前侧离合器44的接合和向4WD状态转变。当例如车辆停止或变速器18处于空档状态时，即使前侧离合器44是犬牙式离合器，前侧离合器44也可以接合。因此，在前侧离合器44已经接合的情况下，后侧离合器32的相对旋转构件的转速通过执行2WD离合器接合控制而基本上彼此同步，因此，可以在2WD离合器接合控制期间执行后侧离合器32的接合和向4WD状态的转变。如上所述，在前侧离合器44和后侧离合器32中的仅仅一个接合的2WD状态下执行2WD离合器接合控制之后，可以执行向4WD状态的转变。

在上述实施例中，已经关于2WD_d状态和4WD状态之间的切换对本发明进行了描述。然而，本发明也可以应用于2WD状态和4WD状态之间的切换。在仅设置有前侧离合器44和后侧离合器32中的一个的车辆中，可以实现与前侧离合器44和后侧离合器32中仅一个已经接合的2WD状态相同的状态。因此，断开机构可以是仅具有前侧离合器44和后侧离合器32中的一个的断开机构。例如，在未设置后侧离合器32的车辆10中，因为在构成联轴器的湿式多片式离合器中产生曳力，所以即使在第一联轴器62和第二联轴器64在2WD状态下释放的状态下，也或许不能完全停止预定旋转元件的旋转。因此，设置后侧离合器32是有效的，因为可以防止由于曳力等引起的旋转。

在上述实施例中，通过接合第一离合器和第二离合器来限制左右后轮16R、16L之间的差动。然而，本发明不限于此。例如，即使对于第一离合器和第二离合器的半接合也可以在一定程度上限制左右后轮16R、16L之间的差动。即使在这种情况下也可以实现本发明的一定效果。

在上述实施例中，车辆10具有动力始终传递至前轮14并且后轮16是副驱动轮的结构。然而，本发明不限于此。例如，车辆10可以具有动力始终传递至后轮16并且前轮14是副驱动轮的结构。例如，车辆10可以是基于FR(前置发动机后轮驱动)的4WD车辆。

在根据上述实施例的图4和图6的流程图中，在S30中判定车辆10的行驶状态已经变为受到预定干扰的状态并且在S50中判定不执行向4WD转变的情况下，在S60(或S63、S65和S68)和S70中执行2WD离合器接合控制。然而，可以没有对向4WD转变的任何判定，而在S30中的肯定扰动判定的情况下执行2WD离合器接合控制。在这种情况下，S40和S50变得不必要。S30中的干扰判定代替由上述的表达式(4)至(6)表示的预先限定的算术表达式，可以仅基于左右后轮16R、16L之间的转速偏差是否等于或大于作为干扰判定阈值的预定旋转差。代替干扰判定，S30中的判定可以限于车辆10的行驶状态是否已经变为被预测会受到预定干扰的状态，并且可以在S30中的肯定干扰预测判定的情况下执行2WD离合器接合控制。即使在这种情况下，当车辆10的行驶状态已经变为受到预定干扰的状态时，在保持2WD_d状态的同时，也可以对左右后轮16两者施加差动限制，从而不向4WD状态转变而提高直行稳定性。被预测会受到预定干扰的状态的示例包括更有可能被认为是预定干扰的恶劣天气和路面状态。通过使用例如基于在已知雷达巡航控制中的雷达传感器测量的不稳定性的恶劣天气判定、基于高速刮水器操作的恶劣天气判定、基于下雪模式的选择的恶劣天气判定、基于由G传感器94等检测到的值的凹凸不平路判定，以及基于路面μ值估计和外部温度测量的低μ路判定来判定恶劣天气和路面状态。图4和图6的流程图中的S10、S20和S30的执行顺序也可以改变。以这种方式，图4和图6中的流程图中的各个步骤的执行模式和顺序可以在可接受的范围内适当地改变。

在上述实施例中，已经描述了诸如行星齿轮类型多级变速器、无级变速器和同步齿轮型平行双轴变速器(包括已知的DCT)的各种自动变速器作为变速器18的示例。但是，本发明不限于此。例如，变速器18可以是已知的手动变速器，并且是可省去的。此外，上述表达式(7)是在假设设置有变矩器(未示出)的情况下计算出估计驱动力Fp。然而，在不设置变速器18和变矩器的情况下，可以改变表达式(7)以适于这种情况。

在上述实施例中，作为基于燃料燃烧产生动力的内燃机的汽油发动机等已经被描述为驱动力源的示例。然而，诸如电动机的其它电动机也可以单独地或与发动机组合地被采用。

以上描述仅仅是关于实施例的，并且应当理解的是，本发明可以基于本领域技术人员的知识以各种方式改变或改进。

Claims (9)

1.一种用于四轮驱动车辆的控制装置，所述四轮驱动车辆包括

断开机构，其构造为在所述四轮驱动车辆的四轮驱动期间连接/断开将向主驱动轮传递的驱动力源的动力的一部分向副驱动轮传递的动力传递路径；

第一离合器，其布置在所述断开机构与所述副驱动轮的左右两轮之间的动力传递路径中的一个中；以及

第二离合器，其布置在所述断开机构与所述副驱动轮的所述左右两轮之间的所述动力传递路径中的另一个中，

所述控制装置包括：

电子控制单元，其配置为

(a)根据所述四轮驱动车辆的行驶状态切换所述断开机构、所述第一离合器和所述第二离合器的工作状态，并且

(b)所述断开机构被释放的两轮驱动状态被保持着，基于所述四轮驱动车辆的所述行驶状态，执行用于接合或半接合所述第一离合器和所述第二离合器的两轮驱动控制。

2.根据权利要求1所述的控制装置，

其中所述四轮驱动车辆的所述行驶状态是与所述四轮驱动车辆的直行稳定性相关的行驶状态，并且所述电子控制单元被配置为：在与所述四轮驱动车辆的所述直行稳定性相关的所述行驶状态已经变为受到预定干扰的状态的情况下，或者在与所述四轮驱动车辆的所述直行稳定性相关的所述行驶状态已经变为被预测会受到预定干扰的状态的情况下，执行所述两轮驱动控制。

3.根据权利要求1或2所述的控制装置，

其中所述电子控制单元配置为：在来自所述四轮驱动车辆的驾驶员的驱动要求量在预定范围内的情况下，执行所述两轮驱动控制。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制装置车辆，

其中所述电子控制单元配置为：所述两轮驱动状态被保持着，通过同时接合或半接合所述第一离合器和所述第二离合器来执行所述两轮驱动控制。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的控制装置，

其中所述电子控制单元配置为：所述两轮驱动状态被保持着，通过以基于所述副驱动轮的所述各个转速计算出的离合器转矩分别接合或半接合所述第一离合器和所述第二离合器来执行所述两轮驱动控制。

6.根据权利要求5所述的控制装置，

其中所述电子控制单元配置为：通过将布置在所述断开机构与所述副驱动轮之间的所述动力传递路径上的所述第一离合器和所述第二离合器中的一个在所述第一离合器和所述第二离合器中的另一个之前接合或半接合，来执行所述两轮驱动控制，所述第一离合器和所述第二离合器被布置在所述断开机构和所述副驱动轮之间，并且所述副驱动轮中的所述一个的转速比所述副驱动轮中的另一个的转速高。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的控制装置，

其中所述四轮驱动车辆进一步包括分动器和驱动力传递轴，所述分动器被构造为向所述副驱动轮分配所述驱动力源的所述动力的一部分，并且所述驱动力传递轴被构造为向所述副驱动轮传递由所述分动器分配的来自所述驱动力源的所述动力，

其中所述断开机构包括第三离合器和第四离合器，所述第三离合器被布置在所述驱动力传递轴的所述驱动力源侧，并且所述第四离合器被布置在所述驱动力传递轴的所述副驱动轮侧，并且

其中所述电子控制单元配置为通过释放所述第三离合器和所述第四离合器中的至少一个来释放所述断开机构。

8.根据权利要求7所述的控制装置，

其中所述第三离合器和所述第四离合器中的一个是犬牙式离合器，

其中所述第三离合器和所述第四离合器中的另一个是同步机构附接至的犬牙式离合器或摩擦离合器，并且

其中所述电子控制单元配置为：在进行从在所述第三离合器和所述第四离合器两者都释放的所述两轮驱动状态下执行所述两轮驱动控制的状态向所述第三离合器和所述第四离合器两者都接合的四轮驱动状态转变的情况下，先接合所述第三离合器和所述第四离合器中的所述另一个。

9.根据权利要求7所述的控制装置，

其中所述第三离合器和所述第四离合器两者都是犬牙式离合器，并且

其中所述电子控制单元配置为：在所述第三离合器和所述第四离合器两者都释放的所述两轮驱动状态下执行所述两轮驱动控制的情况下，在所述两轮驱动控制的所述开始之前接合所述第四离合器。