JP2004082892A

JP2004082892A - 車両のクラッチ締結制御装置

Info

Publication number: JP2004082892A
Application number: JP2002247550A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Suzuki; 鈴木　英俊; Keiji Kadota; 門田　圭司
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-08-27
Filing date: 2002-08-27
Publication date: 2004-03-18
Anticipated expiration: 2022-08-27
Also published as: JP3582522B2

Abstract

【課題】クラッチ締結時に発生するショックを防止する。
【解決手段】クラッチの入力側回転速度であるモータ回転速Ｖ_Ｍ又はクラッチの出力側回転速度である従駆動輪速Ｖ_Ｗの少なくとも何れか一方が、回転速度センサの回転速度検出能力の低下する所定低回転速度以下になったら、クラッチの締結を禁止する。或いは、回転速度検出能力低下領域に接近し、その領域に達する可能性があるときには、当該領域に達する以前にクラッチを締結してしまう。クラッチ締結条件として、出力側回転加減速度である従駆動輪加減速度Ａ_Ｗが所定の範囲内にあるか、或いは入力側回転加減速度であるモータ回転加減速度Ａ_Ｍと従駆動輪加減速度Ａ_Ｗとの差ΔＡが所定の範囲内にあるときとして、ショックの発生をより一層防止する。
【選択図】　　　図９

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動源と駆動輪との間に介装されたクラッチの締結制御装置に関し、特に主駆動輪を内燃機関（エンジン）などの主駆動源で駆動すると共に、従駆動輪を適宜モータで駆動することで４輪駆動状態となる４輪駆動車両において、前記モータと従駆動輪との間に介装されたクラッチの締結制御に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
前輪をエンジンで駆動し、４輪駆動時には後輪をモータで駆動する４輪駆動車両にあっては、通常、モータの出力トルクは、クラッチ及び減速機を介して後輪軸に伝達される。このような構成の駆動力制御装置としては、例えば特開平１１−２４３６０８号公報に記載されているものがある。
【０００３】
この装置では、４輪駆動状態に移行する際のクラッチ締結におけるショックの発生を防止するために、後輪車軸回転速度とモータ回転速度とを合わせてからクラッチを締結している。
なお、一般に、アクセルペダルが踏まれて、前後輪速差が所定以上、つまり主駆動輪に所定以上の加速スリップが発生したことを検知すると、４輪駆動状態に移行すべくクラッチを接続して従駆動輪を駆動状態としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般的な回転速度センサは、歯車の歯の移動に伴う磁束変動を電流変動に置換し、その電流変動をパルス化して回転速度を検出するようにしている。そのため、回転速度が極低回転になると磁束変動が小さくなり、回転速度を正確に検出できない。従って、前述のようにクラッチの入出力回転速度が、このように速度検出不能の極低回転領域にあるときにクラッチを締結すると、ショックを防止できない恐れがある。このような問題は、例えば２輪駆動状態での減速走行中のようにモータが停止状態で後輪車軸が回転しているときや、４輪駆動状態から２輪駆動状態に移行した直後の制動減速時のように後輪車軸が制動によって減速し、モータが惰性回転しているときなどに顕著となる。
【０００５】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、４輪駆動状態への移行時に発生するショックを防止可能なクラッチ締結制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のクラッチ締結制御装置は、クラッチの入力側及び出力側の回転速度を検出し、少なくともその何れか一方が前記回転速度検出能力が低下する所定回転速度領域にあるときにクラッチの締結を禁止することを特徴とするものである。また、クラッチの入力側及び出力側の回転速度を検出し、少なくともその何れか一方が前記回転速度検出能力が低下する所定回転速度領域に接近し、その領域に達する可能性があるときには、実際の回転速度がその領域に達する以前にクラッチを締結してしまうことを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の効果】
本発明のクラッチ締結制御装置によれば、クラッチの入力側及び出力側の回転速度を検出し、少なくともその何れか一方が回転速度検出能力が低下する所定回転速度領域にあるときにクラッチの締結を禁止する構成としたため、回転速度を正確に検出できないときにクラッチを締結することがなく、クラッチ締結に伴うショックを防止することができる。また、クラッチの入力側及び出力側の回転速度を検出し、少なくともその何れか一方が回転速度検出能力が低下する所定回転速度領域に接近し、その領域に達する可能性があるときには、実際の回転速度がその領域に達する以前にクラッチを締結する構成としたため、回転速度を正確に検出できないときにクラッチを締結することがなく、クラッチ締結に伴うショックを防止することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態に係る車両のシステム構成を説明する図である。
この図１に示すように、本実施形態の車両は、左右前輪１Ｌ、１Ｒが、内燃機関であるエンジン２によって駆動される主駆動輪であり、左右後輪３Ｌ、３Ｒが、モータ４によって駆動可能な従駆動輪である。
【０００９】
すなわち、エンジン２の出力トルクＴｅが、トランスミッション３０及びディファレンスギア３１を通じて左右前輪１Ｌ、１Ｒに伝達されるようになっている。
上記トランスミッション３０には、現在の変速のレンジを検出するシフト位置検出手段３２が設けられ、該シフト位置検出手段３２は、検出したシフト位置信号を４輪駆動（以下、４ＷＤとも記す）コントローラ８に出力する。
【００１０】
また、上記エンジン２の回転トルクＴｅの一部は、無端ベルト６を介して発電機７に伝達される。
上記発電機７は、エンジン２の回転数Ｎｅにプーリ比を乗じた回転数Ｎｈで回転し、４ＷＤコントローラ８によって調整される界磁電流Ｉｆｈに応じて、エンジン２に対し負荷となり、その負荷トルクに応じた電圧を発電する。
【００１１】
その発電機７が発電した電力は、電線９を介してモータ４に供給可能となっている。その電線９の途中にはジャンクションボックス１０が設けられている。上記モータ４の駆動軸は、減速機１１及びクラッチ１２を介して後輪３Ｌ、３Ｒに接続可能となっている。符号１３はデフを表す。
上記エンジン２の吸気管路１４（例えばインテークマニホールド）には、メインスロットルバルブ１５とサブスロットルバルブ１６が介装されている。メインスロットルバルブ１５は、アクセル開度指示装置であるアクセルペダル１７の踏み込み量等に応じてスロットル開度が調整制御される。このメインスロットルバルブ１５は、アクセルペダル１７の踏み込み量に機械的に連動するか、あるいは当該アクセルペダル１７の踏み込み量を検出するアクセルセンサの踏み込み量検出値に応じて、エンジンコントローラ１８が電気的に調整制御することで、そのスロットル開度が調整される。上記アクセルセンサの踏み込み量検出値は、４ＷＤコントローラ８にも出力される。
【００１２】
また、サブスロットルバルブ１６は、ステップモータ１９をアクチュエータとし、そのステップ数に応じた回転角により開度が調整制御される。上記ステップモータ１９の回転角は、モータコントローラ２０からの駆動信号によって調整制御される。なお、サブスロットルバルブ１６にはスロットルセンサが設けられており、このスロットルセンサで検出されるスロットル開度検出値に基づいて、上記ステップモータ１９のステップ数はフィードバック制御される。ここで、上記サブスロットルバルブ１６のスロットル開度をメインスロットルバルブ１５の開度以下等に調整することによって、運転者のアクセルペダルの操作とは独立して、エンジン２の出力トルクを制御することができる。
【００１３】
また、エンジン２の回転数を検出するエンジン回転数検出センサ２１を備え、エンジン回転数検出センサ２１は、検出した信号をエンジンコントローラ１８及び４ＷＤコントローラ８に出力する。
また、符号３４は制動指示操作部を構成するブレーキペダルであって、そのブレーキペダル３４のストローク量がブレーキストロークセンサ３５によって検出される。該ブレーキストロークセンサ３５は、検出したブレーキストローク量を制動コントローラ３６及び４ＷＤコントローラ８に出力する。
【００１４】
制動コントローラ３６は、入力したブレーキストローク量に応じて、各車輪１Ｌ、１Ｒ、３Ｌ、３Ｒに装備したディスクブレーキなどの制動装置３７ＦＬ、３７ＦＲ、３７ＲＬ、３７ＲＲを通じて、車両に作用する制動力を制御する。
また、上記発電機７は、図２に示すように、出力電圧Ｖを調整するための電圧調整器２２（レギュレータ）を備え、４ＷＤコントローラ８によって界磁電流Ｉｆｈが調整されることで、エンジン２に対する発電負荷トルクＴｈ及び発電する電圧Ｖが制御される。電圧調整器２２は、４ＷＤコントローラ８から発電機制御指令ｃ１（界磁電流値）を入力し、その発電機制御指令ｃ１に応じた値に発電機７の界磁電流Ｉｆｈを調整すると共に、発電機７の出力電圧Ｖを検出して４ＷＤコントローラ８に出力可能となっている。なお、発電機７の回転数Ｎｈは、エンジン２の回転数Ｎｅからプーリ比に基づき演算することができる。
【００１５】
また、上記ジャンクションボックス１０内には電流センサ２３が設けられ、該電流センサ２３は、発電機７からモータ４に供給される電力の電流値Ｉａを検出し、当該検出した電機子電流信号を４ＷＤコントローラ８に出力する。また、電線９を流れる電圧値（モータ４の電圧）が４ＷＤコントローラ８で検出される。
符号２４は、リレーであり、４ＷＤコントローラ８から指令によってモータ４に供給される電圧（電流）の遮断及び接続が制御される。
【００１６】
また、モータ４は、４ＷＤコントローラ８からの指令によって界磁電流Ｉｆｍが制御され、その界磁電流Ｉｆｍの調整によって駆動トルクＴｍが調整される。なお、符号２５はモータ４の温度を測定するサーミスタである。
上記モータ４の駆動軸の回転数Ｎｍを検出するモータ用回転数センサ２６を備え、該モータ用回転数センサ２６は、検出したモータ４の回転数信号を４ＷＤコントローラ８に出力する。このモータ用回転数センサ２６は、従来の回転速度センサと同様に、歯車の歯の移動に伴う磁束変動を電流変動に置換し、その電流変動をパルス化して回転速度を検出するものである。そして、このモータ用回転数センサ２６がクラッチ１２の入力回転速度検出手段を構成する。
【００１７】
また、上記クラッチ１２は、油圧クラッチや電磁クラッチであって、４ＷＤコントローラ８からのクラッチ制御指令に応じて接続状態又は切断状態となる。
また、各車輪１Ｌ、１Ｒ、３Ｌ、３Ｒには、車輪速センサ２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲが設けられている。各車輪速センサ２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲは、対応する車輪１Ｌ、１Ｒ、３Ｌ、３Ｒの回転速度に応じたパルス信号を車輪速検出値として４ＷＤコントローラ８に出力する。この車輪速センサ２７ＦＬ〜２７ＲＲも、前記従来の回転速度センサと同様に、歯車の歯の移動に伴う磁束変動を電流変動に置換し、その電流変動をパルス化して回転速度を検出するものである。そしてこのうち、後輪３Ｌ、３Ｒの回転速度を検出する車輪速センサ２７ＲＬ、２７ＲＲがクラッチ１２の出力回転速度検出手段を構成する。
【００１８】
４ＷＤコントローラ８は、図３に示すように、発電機制御部８Ａ、リレー制御部８Ｂ、モータ制御部８Ｃ、クラッチ制御部８Ｄ、余剰トルク演算部８Ｅ、目標トルク制限部８Ｆ、余剰トルク変換部８Ｇ、及びガタ詰め制御部８Ｈを備える。
上記発電機制御部８Ａは、電圧調整器２２を通じて、発電機７の発電電圧Ｖをモニターしながら、当該発電機７の界磁電流Ｉｆｈを調整することで、発電機７の発電電圧Ｖを所要の電圧に調整する。
【００１９】
リレー制御部８Ｂは、発電機７からモータ４への電力供給の遮断・接続を制御する。モータ制御部８Ｃは、モータ４の界磁電流Ｉｆｍを調整することで、当該モータ４のトルクを所要の値に調整する。
クラッチ制御部８Ｄは、上記クラッチ１２にクラッチ制御指令を出力することで、クラッチ１２の状態を制御する。
【００２０】
また、所定のサンプリング時間毎に、入力した各信号に基づき、図４に示すように、余剰トルク演算部８Ｅ→目標トルク制限部８Ｆ→余剰トルク変換部８Ｇの順に循環して処理が行われる。
まず、余剰トルク演算部８Ｅでは、図５に示すような処理を行う。
すなわち、先ず、ステップＳ１０において、車輪速センサ２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲからの信号に基づき演算した、前輪１Ｌ、１Ｒ（主駆動輪）の車輪速から後輪３Ｌ、３Ｒ（従駆動輪）の車輪速を減算することで、前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップ量であるスリップ速度ΔＶＦを求め、ステップＳ２０に移行する。
【００２１】
ここで、スリップ速度ΔＶＦの演算は、例えば、次のように行われる。
前輪１Ｌ、１Ｒにおける左右輪速の平均値である平均前輪速ＶＷｆ、及び後輪３Ｌ、３Ｒにおける左右輪速の平均値である平均後輪速ＶＷｒを、それぞれ下記式により算出する。
ＶＷｆ＝（ＶＷｆｌ＋ＶＷｆｒ）／２
ＶＷｒ＝（ＶＷｒｌ＋ＶＷｒｒ）／２
次に、上記平均前輪速ＶＷｆと平均後輪速ＶＷｒとの偏差から、主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒのスリップ速度（加速スリップ量）ΔＶＦを、下記式により算出する。
【００２２】
ΔＶＦ＝ＶＷｆ−ＶＷｒ
ステップＳ２０では、上記求めたスリップ速度ΔＶＦが所定値、例えばゼロより大きいか否かを判定する。スリップ速度ΔＶＦが０以下と判定した場合には、前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップしていないと推定されるので、ステップＳ３０に移行し、Ｔｈにゼロを代入した後、復帰する。
【００２３】
一方、ステップＳ２０において、スリップ速度ΔＶＦが０より大きいと判定した場合には、前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップしていると推定されるので、ステップＳ４０に移行する。
ステップＳ４０では、前輪１Ｌ、１Ｒの加速スリップを抑えるために必要な吸収トルクＴΔＶＦを、下記式によって演算してステップＳ５０に移行する。この吸収トルクＴΔＶＦは加速スリップ量に比例した量となる。
【００２４】
ＴΔＶＦ＝Ｋ１×ΔＶＦ
ここで、Ｋ１は、実験などによって求めたゲインである。
ステップＳ５０では、現在の発電機７の負荷トルクＴＧを、下記式に基づき演算したのち、ステップＳ６０に移行する。

ここで、
Ｖ：発電機７の電圧
Ｉａ：発電機７の電機子電流
Ｎｈ：発電機７の回転数
Ｋ３：効率
Ｋ２：係数
である。
【００２５】
ステップＳ６０では、下記式に基づき、余剰トルクつまり発電機７で負荷すべき目標の発電負荷トルクＴｈを求め、復帰する。
Ｔｈ＝ＴＧ＋ＴΔＶＦ
次に、目標トルク制限部８Ｆの処理について、図６に基づいて説明する。
すなわち、まず、ステップＳ１１０で、上記目標発電負荷トルクＴｈが、発電機７の最大負荷容量ＨＱより大きいか否かを判定する。目標発電負荷トルクＴｈが当該発電機７の最大負荷容量ＨＱ以下と判定した場合には、復帰する。一方、目標発電負荷トルクＴｈが発電機７の最大負荷容量ＨＱよりも大きいと判定した場合には、ステップＳ１２０に移行する。
【００２６】
ステップＳ１２０では、目標の発電負荷トルクＴｈにおける最大負荷容量ＨＱを越える超過トルクΔＴｂを下記式によって求め、ステップＳ１３０に移行する。
ΔＴｂ＝Ｔｈ−ＨＱ
ステップＳ１３０では、エンジン回転数検出センサ２１及びスロットルセンサからの信号等に基づいて、現在のエンジントルクＴｅを演算してステップＳ１４０に移行する。
【００２７】
ステップＳ１４０では、下記式のように、上記エンジントルクＴｅから上記超過トルクΔＴｂを減算したエンジントルク上限値ＴｅＭを演算し、求めたエンジントルク上限値ＴｅＭをエンジンコントローラ１８に出力した後に、ステップＳ１５０に移行する。
ＴｅＭ＝Ｔｅ−ΔＴｂ
ステップＳ１５０では、目標発電負荷トルクＴｈに最大負荷容量ＨＱを代入した後に、復帰する。
【００２８】
次に、余剰トルク変換部８Ｇの処理について、図７に基づいて説明する。
まず、ステップＳ２００で、Ｔｈが０より大きいか否かを判定する。Ｔｈ＞０と判定されれば、前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップしているので、ステップＳ２１０に移行する。また、Ｔｈ≦０と判定されれば、前輪１Ｌ、１Ｒは加速スリップしていない状態であるので、ステップＳ２９０に移行する。
【００２９】
ステップＳ２１０では、モータ用回転数センサ２１が検出したモータ４の回転数Ｎｍを入力し、そのモータ４の回転数Ｎｍに応じた目標モータ界磁電流Ｉｆｍを算出し、当該目標モータ界磁電流Ｉｆｍをモータ制御部８Ｃに出力した後、ステップＳ２２０に移行する。
ここで、上記モータ４の回転数Ｎｍに対する目標モータ界磁電流Ｉｆｍは、回転数Ｎｍが所定回転数以下の場合には一定の所定電流値とし、モータ４が所定の回転数以上になった場合には、公知の弱め界磁制御方式でモータ４の界磁電流Ｉｆｍを小さくする。すなわち、モータ４が高速回転になるとモータ誘起電圧Ｅの上昇によりモータトルクが低下することから、上述のように、モータ４の回転数Ｎｍが所定値以上になったらモータ４の界磁電流Ｉｆｍを小さくして誘起電圧Ｅを低下させることでモータ４に流れる電流を増加させて所要モータトルクＴｍを得るようにする。この結果、モータ４が高速回転になってもモータ誘起電圧Ｅの上昇を抑えてモータトルクの低下を抑制するため、所要のモータトルクＴｍを得ることができる。また、モータ界磁電流Ｉｆｍを所定の回転数未満と所定の回転数以上との２段階で制御することで、連続的な界磁電流制御に比べ制御の電子回路を安価にできる。
【００３０】
なお、所要のモータトルクＴｍに対しモータ４の回転数Ｎｍに応じて界磁電流Ｉｆｍを調整することでモータトルクＴｍを連続的に補正するモータトルク補正手段を備えても良い。すなわち、２段階切替えに対し、モータ回転数Ｎｍに応じてモータ４の界磁電流Ｉｆｍを調整すると良い。この結果、モータ４が高速回転になってもモータ４の誘起電圧Ｅの上昇を抑えモータトルクの低下を抑制するため、所要のモータトルクＴｍを得ることができる。また、なめらかなモータトルク特性にできるため、２段階制御に比べ車両は安定して走行できるし、常にモータ駆動効率が良い状態にすることができる。
【００３１】
ステップＳ２２０では、上記目標モータ界磁電流Ｉｆｍ及びモータ４の回転数Ｎｍからモータ４の誘起電圧Ｅを算出して、ステップＳ２３０に移行する。
ステップＳ２３０では、上記余剰トルク演算部８Ｅが演算した発電負荷トルクＴｈに基づき対応する目標モータトルクＴｍを算出して、ステップＳ２４０に移行する。
【００３２】
ステップＳ２４０では、上記目標モータトルクＴｍ及び目標モータ界磁電流Ｉｆｍを変数として対応する目標電機子電流Ｉａを算出して、ステップＳ２５０に移行する。
ステップＳ２５０では、下記式に基づき、上記目標電機子電流Ｉａ、抵抗Ｒ、及び誘起電圧Ｅから発電機７の目標電圧Ｖを算出し、ステップＳ２６０に移行する。
【００３３】
Ｖ＝Ｉａ×Ｒ＋Ｅ
なお、抵抗Ｒは、電線９の抵抗及びモータ４のコイルの抵抗である。
ステップＳ２６０は、ガタ詰めフラグＧＡＴＡＦＬＧが「１」つまりガタ詰め処理中か否かを判定し、ガタ詰めフラグＧＡＴＡＦＬＧが「１」であればステップＳ２７０に移行し、「０」であれば、ステップＳ３１０に移行する。
【００３４】
ステップＳ２７０及びステップＳ２８０では、Ｖとガタ詰め用目標電圧ＧａＶとを比較し、ガタ詰め用目標電圧ＧａＶの方が大きければ、Ｖにガタ詰め用目標電圧ＧａＶを代入して、ステップＳ３１０に移行する。
ステップＳ３１０では、当該発電機７の目標電圧Ｖを発電機制御部８Ａに出力したのち、復帰する。
【００３５】
一方、ステップＳ２００にて、Ｔｈが「０」の場合にはステップＳ２９０に移行する。ステップＳ２００において、ガタ詰めフラグＧＡＴＡＦＬＧが「１」つまりガタ詰め処理があればステップＳ３００に移行して、Ｖにガタ詰め用目標電圧ＧａＶを代入して移行してステップＳ３１０に移行する。また、ガタ詰めフラグＧＡＴＡＦＬＧが「０」つまりガタ詰め処理中でなければ処理を終了して復帰する。
【００３６】
ここで、上記余剰トルク変換部８Ｇでは、モータ側の制御を考慮して目標の発電負荷トルクＴｈに応じた発電機７での目標電圧Ｖを算出しているが、上記目標発電負荷トルクＴｈから直接に、当該目標発電負荷トルクＴｈとなる電圧値Ｖを算出しても構わない。
次に、ガタ詰め処理部８Ｈの処理について説明する。
【００３７】
ガタ詰め処理部では、所定のサンプリング時間毎に、入力した各信号に基づき、図８に示す処理が行われる。
まず、ステップ４１０にて、ガタ詰めフラグＧＡＴＡＦＬＧが「０」か否か、つまり、ガタ詰め処理中か否かを判定し、「０」すなわちガタ詰め処理中でないと判定した場合にはステップＳ４２０に移行し、「１」すなわちガタ詰め処理中と判定した場合にはステップＳ５４０に移行する。
【００３８】
ステップＳ４２０では、シフト位置検出手段３１からの信号に基づいて、変速が駆動レンジ（Ｄ・Ｒ・１・２）つまり、パーキングやニュートラル以外のレンジか否かを判定し、駆動レンジつまりエンジン２から前輪１Ｌ、１Ｒにトルク伝達されている状態と判定した場合には、ステップＳ４３０に移行する。一方、非駆動レンジと判定した場合には処理を終了して、復帰する。
【００３９】
ステップＳ４３０では、主駆動輪で前輪１Ｌ、１Ｒの車輪速が、ゼロ若しくはほぼゼロか否かを判定し、ゼロ若しくはほぼゼロと判定した場合、つまり車両発進時と判定した場合にはステップＳ４４０に移行する。車両発進時で無いと判定した場合にはステップＳ４３０に移行する。
ここで、本実施形態では、Ｓ４３０の処理のように車両発進時にだけガタ詰め処理を行うようにしているが、走行中についてもガタ詰め処理を行う場合には、ステップＳ４３０の処理を、走行速度等に基づき、モータ４の回転数が許容回転数以下か否かを判定し、モータ許容回転数を越えている場合にはガタ詰め処理を行わないという処理とすれば良い。
【００４０】
ステップＳ４４０では、ブレーキストロークセンサ３５からの信号に基づき、ブレーキペダル３４が戻される方向に変位、つまり制動指示が小さくなる方向に変位すると判定するとステップＳ４５０に移行し、そうでない場合には、処理を終了して復帰する。
また、ブレーキペダル３４が解放されたか否かを判定し、解放された時にステップＳ４５０へ移行し、そうでない場合には処理を終了して復帰するようにしてもよい。
【００４１】
ステップＳ４５０では、上記ブレーキストロークセンサ３５からの信号に基づきブレーキストロークの緩め量の変化（減少速度）を求め、その減少速度に応じたガタ詰め用目標モータトルクＧａＴｍを予め設定したマップや関数から算出し、ステップＳ４６０に移行する。本実施形態では、上記減少量が所定値以上の場合には、ガタ詰め用目標モータトルクＧａＴｍを上記減少量に比例した値としている。もっとも、上記ガタ詰め用目標モータトルクＧａＴｍを上記減少量の関係なく一定としても良い。
【００４２】
ステップＳ４６０では、上記ガタ詰め用目標モータトルクＧａＴｍを変数として対応するガタ詰めに用いる目標電機子電流ＧａＩａを算出し、続いてステップＳ４７０で、所定値に固定したモータ界磁電流Ｉｍｆとモータの回転数Ｎｍからモータの誘起電圧Ｇ−Ｅを算出し、ステップＳ４８０に移行する。なお、車両発進時にのみガタ詰め制御を実施するのであれば、モータの誘起電圧Ｇ−Ｅの変動を無視して、モータの誘起電圧Ｇ−Ｅの算出を行うことなく所定値として処理をしても構わない。
【００４３】
ステップＳ４８０では、発電機のガタ詰め用目標電圧ＧａＶを算出し、続いて、ステップＳ４９０で、上記目標電圧ＧａＶを変数として対応する目標発電負荷トルクＧａＴｈを算出し、ステップＳ５００にて出力した後、ステップＳ５１０に移行する。
ステップＳ５１０では、ガタ詰めフラグＧＡＴＡＦＬＧを「１」にした後、ステップＳ５３０に移行する。ガタ詰めフラグＧＡＴＡＦＬＧを「１」とすることで、余剰トルク変換部８Ｇなどによって上記出力した目標電圧ＧａＶや目標発電負荷トルクＧａＴｈに応じたモータトルクなどの処理が行われる。すなわち、ガタ詰めのために、モータ４が微小トルク発生状態となる。
【００４４】
ステップＳ５３０では、クラッチ制御部８Ｄを介して、後述する図１０の演算処理に従ってクラッチ１２を締結制御した後、処理を終了して復帰する。
一方、ステップＳ４１０でガタ詰めフラグＧＡＴＡＦＬＧ＝０でない、つまりガタ詰め処理中と判定した場合にはステップＳ５４０に移行する。ステップＳ５４０では、アクセルセンサからの信号に基づき、加速指示量であるアクセル開度を求め、該アクセル開度が５％を越えているか否かを判定し、アクセル開度が５％を越えていると判定すると、ステップＳ５５０に移行しガタ詰フラグＧＡＴＡＦＬＧに「０」を代入して処理を終了し、復帰する。
【００４５】
一方、ステップＳ５４０にてアクセル開度が５％以下と判定した場合には、ステップＳ５３０に移行し、まだクラッチ１２が締結状態でなければクラッチ１２を締結状態として処理を終了する。
次に、前記クラッチ制御部８Ｄで行われる図９のクラッチ締結制御の演算処理について説明する。なお、このクラッチ締結制御の演算処理は、前記図８のステップＳ５３０以外にも、クラッチ締結制御を必要とする状況下で随時行われるものである。また、クラッチ制御部８Ｄで行われる演算処理は、この図９以外のものも多数あるし、特にクラッチ１２の解放制御は、４輪駆動状態を必要としない状況で随時行われる。
【００４６】
この演算処理では、まずステップＳ７１でクラッチ締結状態（図ではクラッチオン）であるか否かを判定し、クラッチ締結状態である場合にはメインプログラムに復帰し、そうでない場合にはステップＳ７２に移行する。
前記ステップＳ７２では、前記後輪３Ｌ、３Ｒの車輪速センサ２７ＲＬ、２７ＲＲで検出された左右後輪速の平均値からクラッチ出力側回転速度としての従駆動輪速Ｖ_Ｗを算出し、当該従駆動輪速Ｖ_Ｗが予め設定された回転速度検出能力低下所定回転速度、例えば３ｋｍ／ｈ未満であるか否かを判定し、当該従駆動輪速Ｖ_Ｗが３ｋｍ／ｈ未満である場合にはステップＳ７３に移行し、そうでない場合にはステップＳ７４に移行する。
【００４７】
前記ステップＳ７４では、前記モータ用回転数センサ２６で検出されたモータ４の駆動軸の回転数Ｎｍからクラッチ入力側回転速度としてモータ回転速Ｖ_Ｍを算出し、当該モータ回転速Ｖ_Ｍが予め設定された回転速度検出能力低下所定回転速度、例えば２ｋｍ／ｈ未満であるか否かを判定し、当該モータ回転速Ｖ_Ｍが２ｋｍ／ｈ未満である場合には前記ステップＳ７３に移行し、そうでない場合にはステップＳ７５に移行する。
【００４８】
前記ステップＳ７３では、クラッチ入力側回転速度であるモータ回転速Ｖ_Ｍが前記回転速度検出能力低下所定回転速度である２ｋｍ／ｈ未満であるか、或いはクラッチ出力側回転速度である従駆動輪速Ｖ_Ｗが前記回転速度検出能力低下所定回転速度である３ｋｍ／ｈ未満であり、検出されている回転速度が正確でないものとしてクラッチ締結（図ではオン）禁止フラグＦ_Ｃを“１”にセットしてからステップＳ７６に移行する。
【００４９】
また、前記ステップＳ７５では、逆にクラッチ入力側回転速度であるモータ回転速Ｖ_Ｍもクラッチ出力側回転速度である従駆動輪速Ｖ_Ｗも前記回転速度検出能力低下所定回転速度以上であり、検出されている回転速度は正確なものであるとしてクラッチ締結（オン）禁止フラグＦ_Ｃを“０”にリセットしてから前記ステップ７６に移行する。
【００５０】
前記ステップＳ７６では、前記クラッチ入力側回転速度であるモータ回転速Ｖ_Ｍをクラッチ出力側回転速度である従駆動輪速Ｖ_Ｗに回転合わせ制御してからステップＳ７７に移行する。
前記ステップＳ７７では、前記モータ回転速Ｖ_Ｍと従駆動輪速Ｖ_Ｗとが略等しいか否かを判定し、両者が略等しいときにはステップＳ７８に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに復帰する。
【００５１】
前記ステップＳ７８では、前記クラッチ締結（オン）禁止フラグＦ_Ｃが“０”のリセット状態であるか否かを判定し、クラッチ締結（オン）禁止フラグＦ_Ｃがリセット状態である場合にはステップＳ７９に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに復帰する。
前記ステップＳ７９では、クラッチ締結（オン）指令を出力してからメインプログラムに復帰する。
【００５２】
この演算処理によれば、クラッチ入力側回転速度であるモータ回転速Ｖ_Ｍが前記回転速度検出能力低下所定回転速度である２ｋｍ／ｈ未満であるか、或いはクラッチ出力側回転速度である従駆動輪速Ｖ_Ｗが前記回転速度検出能力低下所定回転速度である３ｋｍ／ｈ未満であり、検出されている回転速度が正確でない場合にはクラッチ締結（図ではオン）禁止フラグＦ_Ｃが“１”にセットされ、クラッチ１２の締結が禁止されるので、少なくとも検出される回転速度が正確でなく、入出力間の回転合わせが正確にできないときにクラッチが締結されることがないので、それに伴うショックが発生しない。
【００５３】
次に、エンジンコントローラ１８の処理について説明する。
エンジンコントローラ１８では、所定のサンプリング時間毎に、入力した各信号に基づいて図１０に示すような処理が行われる。
すなわち、まずステップＳ６１０で、アクセルセンサ２０からの検出信号に基づいて、運転者の要求する目標出力トルクＴｅＮを演算して、ステップＳ６２０に移行する。
【００５４】
ステップＳ６２０では、４ＷＤコントローラ８から制限出力トルクＴｅＭの入力があるか否かを判定する。入力が有ると判定するとステップＳ６３０に移行する。一方、入力が無いと判定した場合にはステップＳ６５０に移行する。
ステップＳ６３０では、制限出力トルクＴｅＭが目標出力トルクＴｅＮよりも大きいか否かを判定する。制限出力トルクＴｅＭの方が大きいと判定した場合には、ステップＳ６４０に移行する。一方、制限出力トルクＴｅＭの方が小さいか目標出力トルクＴｅＮと等しければステップＳ６５０に移行する。
【００５５】
ステップＳ６４０では、目標出力トルクＴｅＮに制限出力トルクＴｅＭを代入することで目標出力トルクＴｅＮを増大して、ステップＳ６５０に移行する。
ステップＳ６５０では、ガタ詰めフラグＧＡＴＡＦＬＧ＝１つまりガタ詰め処理中であるか否かを判定する。ガタ詰め処理中と判定した場合には、ステップＳ６６０に移行する。一方、ガタ詰め処理中でないと判定した場合にはステップＳ６７０に移行する。
【００５６】
ステップＳ６６０では、目標出力トルクＴｅＮをガタ詰め用目標負荷トルクＧａＴｈ分だけ増大してステップＳ６７０に移行する。
ステップＳ６７０では、スロットル開度やエンジン回転数などに基づき、現在の出力トルクＴｅを算出してステップＳ６８０に移行する。
ステップＳ６８０では、現在の出力トルクＴｅに対する目標出力トルクＴｅＮのの偏差分ΔＴｅ′を下記式に基づき出力して、ステップＳ６９０に移行する。
【００５７】
ΔＴｅ′＝ＴｅＮ−Ｔｅ
ステップＳ６９０では、その偏差分ΔＴｅに応じたスロットル開度θの変化分Δθを演算し、その開度の変化分Δθに対応する開度信号を上記ステップモータ１９に出力して、復帰する。
次に、上記構成の装置における作用などについて説明する。
【００５８】
路面μが小さいためや運転者によるアクセルペダル１７の踏み込み量が大きいなどによって、エンジン２から前輪１Ｌ、１Ｒに伝達されたトルクが路面反力限界トルクよりも大きくなると、つまり、主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒが加速スリップすると、その加速スリップ量に応じた発電負荷トルクＴｈで発電機７が発電することで、前輪１Ｌ、１Ｒに伝達される駆動トルクが、当該前輪１Ｌ、１Ｒの路面反力限界トルクに近づくように調整される。この結果、主駆動輪である前輪１Ｌ、１Ｒでの加速スリップが抑えられる。
【００５９】
しかも、発電機７で発電した余剰の電力によってモータ４が駆動されて従駆動輪である後輪３Ｌ、３Ｒも駆動されることで、車両の加速性が向上する。
このとき、主駆動輪１Ｌ、１Ｒの路面反力限界トルクを越えた余剰のトルクでモータ４を駆動するため、エネルギー効率が向上し、燃費の向上に繋がる。
ここで、常時、後輪３Ｌ、３Ｒを駆動状態とした場合には、力学的エネルギー→電気的エネルギー→力学的エネルギーと何回かエネルギー変換を行うために、変換効率分のエネルギー損失が発生することで、前輪１Ｌ、１Ｒだけで駆動した場合に比べて車両の加速性が低下する。このため、後輪３Ｌ、３Ｒの駆動は原則として抑えることが望まれる。これに対し、本実施形態では、滑り易い路面等では前輪１Ｌ、１Ｒに全てのエンジン２の出力トルクＴｅを伝達しても全てが駆動力として使用されないことに鑑みて、前輪１Ｌ、１Ｒで有効利用できない駆動力を後輪３Ｌ、３Ｒに出力して加速性を向上させるものである。
【００６０】
また、発進時などにおいて、車両の加速等のために、踏み込まれていたブレーキペダルが戻されると、その戻し始めのブレーキペダルのストローク速度に比例したガタ詰め用目標モータトルクＧａＴｍに応じたモータ４の目標電圧ＧａＶが算出されてモータ４が微小トルク発生状態となると共にクラッチ１２が接続状態となる。この結果、従駆動輪である後輪３Ｌ、３Ｒを駆動できるほどではない微小トルクが、モータから後輪３Ｌ、Ｒまでのトルク伝達経路に作用して、当該トルク伝達経路中にあるクラッチ１２、減速機１１、ディファレンシャル・ギヤ３などの機構に存在するガタが詰められた状態となる。
【００６１】
その後、前輪１Ｌ、１Ｒに加速スリップが生じて４輪駆動状態に移行する際には、上記ガタ詰めが行われているので、上記動力伝達系のバックラッシュなどに起因するショックの発生が防止できるばかりか、動力伝達系のガタが詰められた状態となっているので、モータ駆動による後輪３Ｌ、３Ｒの応答が向上、つまり４輪駆動状態への移行する際の応答が向上する。そして、４輪駆動のためのモータトルクが上記微小のモータトルクＧａＴｈよりも大きくなると、４輪駆動のためのモータトルクに実際のモータトルクが移行する。
【００６２】
このとき、ブレーキペダルの戻り始めの速度が速い場合には、すぐにアクセルペダル１７が踏まれて加速開始・発進開始つまり、４輪駆動状態への移行が早期に行われる可能性が高いが、本実施形態では、ブレーキペダル３４の戻り始めの速度が速いほどモータの微小トルクＧａＴｈを大きくして早めにガタ詰めを行うことで、上記早期の４輪駆動状態への移行であっても対応可能としている。
【００６３】
また、エンジン２が駆動状態であっても、エンジン２の出力トルクが主駆動輪である前輪１Ｒ、１Ｌにトルクが伝達されない非駆動レンジ状態では、ガタ詰めをする必要がない。したがって、上記ステップＳ４２０でガタ詰め処理に移行することを防止することで、無用に微小トルク発生をしない、すなわち、発電機で微小電流を発生することを防止して、電気エネルギーの無駄を防ぐ。なお、ガタ詰め処理中であっても、例えばステップＳ５４０の位置で、駆動レンジか否かを判定し、非駆動レンジの場合にステップＳ５５０に移行してガタ詰め処理を中止しても良い。
【００６４】
また、アクセル開度が所定量（ステップＳ５４０では５％を例示）を越えると、ガタ詰め処理を中止する。ここで、上記アクセル開度の所定量は、０％でもよいが少し車両が動いてから加速スリップ発生し４ＷＤになる場合、ガタ詰めしておいたにも関わらず少し動く間にガタが出る可能性がある。このため、少しアクセルペダルが踏まれて車両が発進し始めるか加速スリップが起き始めるであろう５％とした。すなわち、上記所定量としては、一般に、少しアクセルペダルが踏まれて車両が発進し始めるか加速スリップが起き始めるであろうアクセル開度とすることが好ましい。
【００６５】
図１１に、上記処理のタイムチャートを示す。
図１１中の、実線も破線も上記処理を実施した場合のものである。破線は、実線に対し、ブレーキを緩める速度が速く、かつアクセルを踏み込むタイミングが早い場合を示している。いずれにしても、応答良く４輪駆動状態となっている。
次に、前記図９の演算処理による作用について図１２のタイミングチャートを用いて説明する。このタイミングチャートは、４輪駆動状態で減速中に、２輪駆動状態に移行すべく時刻ｔ_０１でクラッチが解放され、車体速度と略等価な従駆動輪速が減速しきる前に、時刻ｔ_０３で再び加速状態に移行し、その直後からの加速スリップの発生に伴って４輪駆動状態に移行すべくクラッチを締結し、その後、加速スリップが減少したため、時刻ｔ_０６でクラッチを解放して２輪駆動状態に移行したものである。
【００６６】
このシミュレーションでは、従駆動輪速Ｖ_Ｗは減速しきっていないので、前記回転速度検出能力低下所定回転速度である３ｋｍ／ｈ未満にならない。一方、クラッチの解放に伴ってモータは減速し、時刻ｔ_０２で前記回転速度検出能力低下所定回転速度である２ｋｍ／ｈ未満となり、やがて完全に停止してしまう。前記図９の演算処理では、前記時刻ｔ_０２で前記クラッチオン禁止フラグＦ_Ｃが“１”にセットされ、クラッチの締結が禁止されている。
【００６７】
そして、加速状態に移行する時刻ｔ_０３以後、加速スリップの発生に伴って、前述のように４輪駆動への移行、即ちクラッチ締結が要求されると、前記クラッチ入力側回転速度であるモータ回転速Ｖ_Ｍをクラッチ出力側回転速度である従駆動輪速Ｖ_Ｗに回転合わせする制御が行われ、これに伴ってモータ回転速Ｖ_Ｍが次第に増速する。従って、時刻ｔ_０４で、モータ回転速Ｖ_Ｍが前記回転速度検出能力低下所定回転速度である２ｋｍ／ｈとなると、前記クラッチオン禁止フラグＦ_Ｃが“０”にリセットされ、その後、時刻ｔ_０５で前記モータ回転速Ｖ_Ｍと従駆動輪速Ｖ_Ｗとが略等しくなるとクラッチが締結されて４輪駆動状態に移行する。
【００６８】
従って、このシミュレーションでも、検出される回転速度が正確でないときにクラッチの締結が禁止され、そうした状態でのクラッチ締結に伴うショックが防止される。
次に、本発明のクラッチ締結制御装置の第２実施形態について説明する。本実施形態の車両の概略構成は、前記第１実施形態の図１のものと同様であり、また４輪駆動制御を司る４ＷＤコントローラの構成も前記第１実施形態の図２及び図３のものと同様である。更に、前記４ＷＤコントローラ内で行われる演算処理も、前記図９の演算処理を除き、前記第１実施形態のものと同様である。
【００６９】
本実施形態では、クラッチ制御部８Ｄで行われるクラッチ締結制御の演算処理が図１３のものに変更されている。なお、この演算処理は例えばタイマ割込により随時実行されるが、実質的に作用するのは、後述するようにクラッチの入出力回転速度が所定の低回転速度以下となるような場合にのみであり、通常のクラッチ締結制御時には、これとは異なる演算処理が実行される。
【００７０】
この演算処理では、まずステップＳ８１で、クラッチが締結状態（図ではクラッチオン）であるか否かを判定し、クラッチが締結状態である場合にはメインプログラムに復帰し、そうでない場合にはステップＳ８２に移行する。
前記ステップＳ８２では、前記従駆動輪である後輪３Ｌ、３Ｒの車輪速センサ２７ＲＬ、２７ＲＲで検出された車輪速の平均値の微分値からクラッチ出力側回転加減速度として従駆動輪加減速度Ａ_Ｗを算出する。
【００７１】
次にステップＳ８３に移行して、前記ステップＳ８２で算出された従駆動輪加減速度Ａ_Ｗが負値であるか否かを判定し、当該従駆動輪加減速度Ａ_Ｗが負値である場合にはステップＳ８４に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに復帰する。
前記ステップＳ８４では、前記第１実施形態で説明した従駆動輪速Ｖ_Ｗの回転速度検出能力低下所定回転速度３ｋｍ／ｈより少し大きめに設定された回転速度検出能力低下領域接近所定回転速度を例えば４ｋｍ／ｈとしたとき、前記従駆動輪速Ｖ_Ｗが、この回転速度検出能力低下領域接近所定回転速度、即ち４ｋｍ／ｈ未満であるか否かを判定し、当該従駆動輪速Ｖ_ｗが４ｋｍ／ｈ未満である場合意はステップＳ８７に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに復帰する。
【００７２】
前記ステップＳ８７では、前記クラッチ入力側回転速度であるモータ回転速Ｖ_Ｍをクラッチ出力側回転速度である従駆動輪速Ｖ_Ｗに回転合わせ制御する。
次にステップＳ８８に移行して、前記モータ回転速Ｖ_Ｍと従駆動輪速Ｖ_Ｗとが略等しいか否かを判定し、両者が略等しいときにはステップＳ８９に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに復帰する。
【００７３】
前記ステップＳ８９では、クラッチ締結（オン）指令を出力してからメインプログラムに復帰する。
この演算処理によれば、従駆動輪速Ｖ_Ｗが回転速度検出能力低下領域接近所定回転速度である４ｋｍ／ｈ未満であり、且つ従駆動輪加減速度Ａ_Ｗが負値である場合、つまりモータ出力側回転速度である従駆動輪速Ｖ_Ｗが前記回転速度検出能力低下領域に接近し、且つその後、当該領域に達する可能性があるときに、クラッチ入力側回転速度であるモータ回転速Ｖ_Ｍをクラッチ出力側回転速度である従駆動輪速Ｖ_Ｗに回転合わせ制御し、両者が略同等になったらクラッチを締結してしまう。従って、前記従動輪速Ｖ_Ｗが前記回転速度検出能力低下領域に達したときには、随時クラッチは締結されており、不正確な回転速度検出時のクラッチ締結に伴うショックが防止される。
【００７４】
図１４は、前記図１３の演算処理による作用のタイミングチャートである。このタイミングチャートは、４輪駆動状態で減速中に、２輪駆動状態に移行すべく時刻ｔ_１１でクラッチが解放され、その後、再びクラッチを締結して４輪駆動状態に移行してから時刻ｔ_１４で車両が停止し、時刻ｔ_１５で再発進した直後から加速スリップが発生し、その後、加速スリップが減少したため、時刻ｔ_１６でクラッチを解放して２輪駆動状態に移行したものである。
【００７５】
このシミュレーションでは、減速中の従駆動輪速Ｖ_Ｗが時刻ｔ_１２で前記回転速度検出能力低下領域接近所定回転速度の４ｋｍ／ｈ未満となり、従駆動輪は減速中である、即ち従駆動輪加減速度Ａ_Ｗが負値であるために、前記クラッチ入力側回転速度であるモータ回転速Ｖ_Ｍをクラッチ出力側回転速度である従駆動輪速Ｖ_Ｗに回転合わせする回転合わせ制御によってモータ回転速Ｖ_Ｍを増速し、モータ回転速度Ｖ_Ｍと従駆動輪速Ｖ_Ｗとが略等しくなるとクラッチが締結されて４輪駆動状態に移行する。車両は、そのまま停止するので、前記時刻ｔ_１５で車両が再発進したときも４輪駆動状態のままである。従って、その後の加速スリップ時にも４輪駆動状態が維持され続け、前述のように加速スリップを有効に減少する。
【００７６】
従って、このシミュレーションでも、検出される回転速度が正確でないときにクラッチは締結されたままとなり、そうした状態でのクラッチ締結に伴うショックが防止される。
次に、本発明のクラッチ締結制御装置の第３実施形態について説明する。本実施形態の車両の概略構成は、前記第１実施形態の図１のものと同様であり、また４輪駆動制御を司る４ＷＤコントローラの構成も前記第１実施形態の図２及び図３のものと同様である。更に、前記４ＷＤコントローラ内で行われる演算処理も、前記図９の演算処理を除き、前記第１実施形態のものと同様である。
【００７７】
本実施形態では、クラッチ制御部８Ｄで行われるクラッチ締結制御の演算処理が図１５のものに変更されている。なお、この演算処理は例えばタイマ割込により随時実行されるが、実質的に作用するのは、後述するようにクラッチの入出力回転速度が所定の低回転速度以下となるような場合にのみであり、通常のクラッチ締結制御時には、これとは異なる演算処理が実行される。
【００７８】
この演算処理は、前記第２実施形態の図１３の演算処理に類似しており、同等のステップには同等の符号を附して詳細な説明を省略する。この演算処理では、前記図１３の演算処理のステップＳ８４とステップＳ８７との間にステップＳ８６が挿入されている。
このステップＳ８６では、前記ステップＳ８２で算出された従駆動輪加減速度Ａ_Ｗが予め設定された上限値Ａ_ＷＭＡＸと下限値Ａ_ＷＭＩＮとの間の範囲内にあるか否かを判定し、当該従駆動輪速Ａ_Ｗが範囲内にある場合には前記ステップＳ８７に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに復帰する。
【００７９】
この演算処理によれば、前記図１３の作用に加えて、前記従駆動輪加減速度Ａ_Ｗが上限値Ａ_ＷＭＡＸと下限値Ａ_ＷＭＩＮとの間の範囲内にあるときに限ってクラッチ締結制御が行われる。例えば、前記従駆動輪速Ｖ_Ｗが前記回転速度検出能力低下領域接近所定回転速度である４ｋｍ／ｈ以下となってから、前記モータ回転速Ｖ_Ｍが前記回転速度検出能力低下所定回転速度である２ｋｍ未満となるまでの間にクラッチの締結を終了したいとしたとき、例えば図１６に示すように減速中の従駆動輪速Ｖ_Ｗの従駆動輪加減速度Ａ_Ｗが小さすぎる（減速度が大きすぎる）と、当該従駆動輪速Ｖ_Ｗが前記回転速度検出能力低下領域接近所定回転速度である４ｋｍ／ｈ以下となってからモータを回転始動しても、モータ回転速Ｖ_Ｍが従駆動輪速Ｖ_Ｗと略等しくなったときには、既に両者は前記回転速度検出能力低下所定回転速度である２ｋｍ未満となっており、クラッチ締結が所定速度内に終了しないし、クラッチ入出力間の加減速度の方向が全く逆なので大きなショックが生じる。
【００８０】
図１７は、前記図１６に比べると減速中の従駆動輪速Ｖ_Ｗの従駆動輪加減速度Ａ_Ｗは大きいのであるが、それでも従駆動輪加減速度Ａ_Ｗがやや小さすぎる（減速度がやや大きすぎる）場合を示しており、モータ回転速Ｖ_Ｍが従駆動輪速Ｖ_Ｗと略等しくなるときは、両者は前記従駆動輪速の回転速度検出能力低下領域接近所定回転速度である４ｋｍ／ｈと前記モータの回転速度検出能力低下所定回転速度である２ｋｍとの間にある。しかしながら、モータ回転速Ｖ_Ｍが従駆動輪速Ｖ_Ｗと略等しくなったときからクラッチ締結開始までの応答遅れのために、クラッチ締結開始時にはモータ回転速Ｖ_Ｍと従駆動輪速Ｖ_Ｗとの速度差が大きくなり、ショックが発生するばかりか、クラッチ締結終了時には既に前記回転速度検出能力低下所定回転速度である２ｋｍ未満となっており、クラッチ締結が所定速度内に終了しない。
【００８１】
モータ回転速Ｖ_Ｍが従駆動輪速Ｖ_Ｗと略等しくなったときからクラッチ締結開始までに応答遅れがあったとしても、前記従駆動輪速の回転速度検出能力低下領域接近所定回転速度である４ｋｍ／ｈと前記モータの回転速度検出能力低下所定回転速度である２ｋｍとの範囲内でクラッチ締結を終了し、且つクラッチ締結開始時のモータ回転速Ｖ_Ｍと従駆動輪速Ｖ_Ｗとの速度差を小さくするためには、少なくとも図１８に示すように減速中の従駆動輪速Ｖ_Ｗの従駆動輪加減速度Ａ_Ｗを規制する必要があり、その下限値を前記従駆動輪加減速度の下限値Ａ_ＷＭＩＮとする。
【００８２】
また、この実施形態とは直接関連しないが、例えば増速中の従駆動輪速Ｖ_Ｗが前記モータの回転速度検出能力低下所定回転速度である２ｋｍ／ｈ以上となったときからモータを回転始動し、前記従駆動輪速の回転速度検出能力低下領域接近所定回転速度である４ｋｍ／ｈ未満である間にクラッチの締結を終了したいとしたとき、例えば図１９に示すように増速中の従駆動輪速Ｖ_Ｗの従駆動輪加減速度Ａ_Ｗが大きすぎる（加速度が大きすぎる）と、当該従駆動輪速Ｖ_Ｗが前記モータ回転速度検出能力低下所定回転速度である２ｋｍ／ｈ以上となってからモータを回転始動しても、モータ回転速度Ｖ_Ｍが従駆動輪速Ｖ_Ｗに一致しない場合もあり、このような場合にはクラッチを締結することができない。一般に、モータの回転速度が大きくなるほど、モータの逆気電力によってトルクが減少し、その結果、回転加速度が減少する傾向にあるから、モータ回転速度が高速になるほど、従駆動輪速との差は大きくなってしまう。また、これより加速度が小さくても、例えばモータ回転速Ｖ_Ｍが従駆動輪速Ｖ_Ｗと略等しくなったときには、既に両者は前記従駆動輪回転速度検出能力低下領域接近所定回転速度である４ｋｍ以上となっており、クラッチ締結が所定速度内に終了しない。
【００８３】
この条件を満足するためには、例えば図２０に示すように増速中の従駆動輪速Ｖ_Ｗの従駆動輪加減速度Ａ_Ｗを規制する必要があり、その上限値を前記従駆動輪加減速度の上限値Ａ_ＷＭＡＸとする。
従って、本実施形態では、前記第２実施形態の効果に加えて、より一層、クラッチ締結時のショックを抑制防止することができると共に、クラッチの締結を所定回転速度で終了させることが可能である。
【００８４】
次に、本発明のクラッチ締結制御装置の第４実施形態について説明する。本実施形態の車両の概略構成は、前記第１実施形態の図１のものと同様であり、また４輪駆動制御を司る４ＷＤコントローラの構成も前記第１実施形態の図２及び図３のものと同様である。更に、前記４ＷＤコントローラ内で行われる演算処理も、前記図９の演算処理を除き、前記第１実施形態のものと同様である。
【００８５】
本実施形態では、クラッチ制御部８Ｄで行われるクラッチ締結制御の演算処理が図２１のものに変更されている。なお、この演算処理は例えばタイマ割込により随時実行されるが、実質的に作用するのは、後述するようにクラッチの入出力回転速度が所定の低回転速度以下となるような場合にのみであり、通常のクラッチ締結制御時には、これとは異なる演算処理が実行される。
【００８６】
この演算処理は、前記第３実施形態の図１５の演算処理に類似しており、同等のステップには同等の符号を附して詳細な説明を省略する。この演算処理では、前記図１４の演算処理のステップＳ８６がステップＳ８６’に変更され、前記ステップＳ８４とステップＳ８６’との間にステップＳ８５が挿入されている。
前記ステップＳ８５では、前記モータ用回転数センサ２６で検出されたモータ４の駆動軸の回転数Ｎｍの微分値からクラッチ入力側回転加減速度としてモータ回転加減速度Ａ_Ｍを算出してからステップＳ８６’に移行する。
【００８７】
前記ステップＳ８６’では、前記ステップＳ８２で算出された従駆動輪加減速度Ａ_Ｗと前記ステップＳ８５で算出されたモータ回転加減速度Ａ_Ｍとの差ΔＡが予め設定された上限値ΔＡ_ＭＡＸと下限値ΔＡ_ＭＩＮとの間の範囲内にあるか否かを判定し、当該加減速度差ΔＡが範囲内にある場合には前記ステップＳ８７に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに復帰する。
【００８８】
この演算処理によれば、前記図１３の作用に加えて、前記従駆動輪加減速度Ａ_Ｗとモータ回転加減速度Ａ_Ｍとの差ΔＡが上限値ΔＡ_ＭＡＸと下限値ΔＡ_ＭＩＮとの間の範囲内にあるときに限ってクラッチ締結制御が行われる。前述したように、クラッチ締結の際には、入出力間の速度差に加えて、入出力間の加減速度の方向の違いや加減速度の差の大きさがショックを大きなものにする。本実施形態では、入出力間の加減速度の差が前記範囲内にあるときにクラッチ締結制御を行う構成としたため、前記第２実施形態の効果に加えて、より一層、クラッチ締結時のショックを抑制防止することができる。
【００８９】
なお、上記実施形態では、発電機７の発電した電圧でモータ４を駆動して４輪駆動を構成する場合で説明しているが、これに限定されない。モータヘ電力供給できるバッテリを備えるシステムに採用しても良い。
また、上記実施形態では、主駆動源として内燃機関を例示しているが、主駆動源をモータから構成しても良い。
【００９０】
また、上記実施形態では、発電機７で発電した電力でモータ４を駆動する場合を例示しているが、これに限定されない。例えば、モータ４を別途バッテリで駆動する構成の車両に本願発明を適用しても構わない。
また、上記実施形態では、４輪車の場合で例示しているが、モータ４を駆動源とした２輪車に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく第１実施形態に係る概略装置構成図である。
【図２】本発明に基づく第１実施形態に係るシステム構成図である。
【図３】本発明に基づく第１実施形態に係る４ＷＤコントローラを示すブロック図である。
【図４】本発明に基づく第１実施形態に係る装置で処理手順を示す図である。
【図５】本発明に基づく第１実施形態に係る余剰トルク演算部の処理を示す図である。
【図６】本発明に基づく第１実施形態に係る目標トルク制御部の処理を示す図である。
【図７】本発明に基づく第１実施形態に係る余剰トルク変換部の処理を示す図である。
【図８】本発明に基づく第１実施形態に係るガタ詰め処理部の処理を示す図である。
【図９】本発明に基づく第１実施形態に係るクラッチ締結制御の処理を示す図である。
【図１０】本発明に基づく第１実施形態に係るエンジンコントローラの処理を示す図である。
【図１１】本発明に基づく第１実施形態に係るタイムチャートを示す図である。
【図１２】本発明に基づく第１実施形態に係るタイムチャートを示す図である。
【図１３】本発明に基づく第２実施形態に係るクラッチ締結制御の処理を示す図である。
【図１４】本発明に基づく第２実施形態に係るタイムチャートを示す図である。
【図１５】本発明に基づく第３実施形態に係るクラッチ締結制御の処理を示す図である。
【図１６】本発明に基づく第３実施形態の説明図である。
【図１７】本発明に基づく第３実施形態の説明図である。
【図１８】本発明に基づく第３実施形態の説明図である。
【図１９】本発明に基づく第３実施形態の説明図である。
【図２０】本発明に基づく第３実施形態の説明図である。
【図２１】本発明に基づく第４実施形態に係るクラッチ締結制御の処理を示す図である。
【符号の説明】
１Ｌ、１Ｒ　前輪
２　エンジン
３Ｌ、３Ｒ　後輪
４　モータ
６　ベルト
７　発電機
８　４ＷＤコントローラ
９　電線
１０　ジャンクションボックス
１１　減速機
１２　クラッチ
１４　吸気管路
１５　メインスロットルバルブ
１６　サブスロットルバルブ１８エンジンコントローラ
１９　ステップモータ
２０　モータコントローラ
２１　エンジン回転数センサ
２２　電圧調整器
２３　電流センサ
２６　モータ用回転数センサ
２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲ　車輪速センサ
３０　トランスミッション
３１　ディファレンシャル・ギヤ
３２　シフト位置検出手段
３４　ブレーキペダル
３５　ブレーキストロークセンサ
３６　制動コントローラ
３７ＦＬ、３７ＦＲ、３７ＲＬ、３７ＲＲ　制動装置
Ｉｆｈ　発電機の界磁電流
Ｖ　発電機の電圧
Ｎｈ　発電機の回転数
Ｉａ　電機子電流
Ｉｆｍ　モータの界磁電流
Ｅ　モータの誘起電圧
Ｎｍ　モータの回転数
ＴＧ　発電機負荷トルク
Ｔｈ　目標発電機負荷トルク
Ｔｈ２　第２目標発電機負荷トルク
Ｔｍ　モータのトルク
Ｔｅ　エンジンの出力トルク
ｃ１　発電機制御指令
Ｔ１　設定時間
Ｎ１　設定回転数

Claims

駆動源と駆動輪との間に介装されたクラッチの締結を制御する車両のクラッチ締結制御装置であって、前記クラッチの入力側回転速度を検出する入力回転速度検出手段と、前記クラッチの出力側回転速度を検出する出力回転速度検出手段と、前記入力回転速度検出手段で検出されたクラッチ入力側回転速度及び前記出力回転速度検出手段で検出されたクラッチ出力側回転速度の少なくとも何れか一方が、回転速度検出能力の低下する所定の低回転速度領域にあるとき、前記クラッチの解放状態からの締結を禁止するクラッチ締結禁止手段とを備えたことを特徴とする車両のクラッチ締結制御装置。
駆動源と駆動輪との間に介装されたクラッチの締結を制御する車両のクラッチ締結制御装置であって、前記クラッチの入力側回転速度を検出する入力回転速度検出手段と、前記クラッチの出力側回転速度を検出する出力回転速度検出手段と、前記入力回転速度検出手段で検出されたクラッチ入力側回転速度及び前記出力回転速度検出手段で検出されたクラッチ出力側回転速度の少なくとも何れか一方が、回転速度検出能力の低下する所定の低回転速度領域に接近し、その領域に達する可能性があることを検出する低回転速度領域可能性検出手段と、前記低回転速度領域可能性検出手段で前記回転速度検出能力の低下する所定の低回転速度領域に達する可能性があることが検出されたとき、前記前記入力回転速度検出手段で検出されたクラッチ入力側回転速度及び前記出力回転速度検出手段で検出されたクラッチ出力側回転速度の少なくとも何れか一方が、前記回転速度検出能力の低下する所定の低回転速度領域に達する以前に前記クラッチ入力側回転速度及び出力側回転速度を合わせてクラッチを締結する低回転速度クラッチ締結手段とを備えたことを特徴とするクラッチ締結制御装置。
前記クラッチの出力側回転加減速度を検出する出力側回転加減速度検出手段を備え、前記低回転速度クラッチ締結手段は、前記出力側回転加減速度検出手段で検出されたクラッチ出力側回転加減速度が予め設定された所定の範囲内にあるとき前記クラッチを締結することを特徴とする請求項２に記載のクラッチ締結制御装置。
前記クラッチの入力側回転加減速度を検出する入力側回転加減速度検出手段と、前記クラッチの出力側回転加減速度を検出する出力側回転加減速度検出手段とを備え、前記低回転速度クラッチ締結手段は、前記入力側回転加減速度検出手段で検出されたクラッチ入力側回転加減速度と出力側回転加減速度検出手段で検出されたクラッチ出力側回転加減速度との差が予め設定された所定の範囲内にあるとき前記クラッチを締結することを特徴とする請求項２に記載のクラッチ締結制御装置。
前後輪の何れか一方を内燃機関で駆動し、何れか他方をモータで駆動することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のクラッチ締結制御装置。