JP2010149745A - 四輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の安定性および燃費が向上された四輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置を提供する。
【解決手段】中央差動機構２２のリングギヤＲ２とサンギヤＳ２との間に設けられて前輪用出力軸１４および後輪用出力軸２８を相互に連結するクラッチ５８と、後輪用出力軸２８と後輪２０との間に設けられた第２電動機ＭＧ２の回生制動時においてクラッチ５８を係合することにより第２電動機ＭＧ２の回生制動トルクの一部を前輪１８へ伝達するクラッチ制御手段６４とを含むことから、第２電動機ＭＧ２の回生制動トルクが車両の前輪１８および後輪２０の両方に伝達されるので、第２電動機ＭＧ２の回生制動時の車両挙動の安定性を向上させることができ、また、例えば旋回走行中や低摩擦路面の走行中などのときにも車両挙動の安定性を保持しつつ第２電動機ＭＧ２の回生が実施できて燃費を向上させることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、駆動源装置と、その駆動源装置の出力を前輪および後輪へ分配する中央差動機構と、その中央差動機構と前輪および後輪の一方との間に設けられた電動機とを有する四輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置に係り、特に、その四輪駆動車両の挙動安定性および燃費を向上させる技術に関するものである。

駆動源装置と、入力回転要素と一対の出力回転要素とを有し、その入力回転要素に入力された駆動源装置の出力を一対の出力回転要素に分配して車両の前輪および後輪へ出力する中央差動機構と、一対の出力回転要素の一方と前輪および後輪の一方との間の動力伝達経路に設けられた電動機とを備えた四輪駆動車両用動力伝達装置が知られている。たとえば、特許文献１に記載された四輪駆動車両用動力伝達装置がそれである。このような四輪駆動車両用動力伝達装置によれば、電動機が駆動源装置と中央差動機構との間に配置される形式の動力伝達装置と比較して中央差動機構が前輪および後輪の他方に対してより近いところに配置されることにより、中央差動機構と前記前輪および後輪の他方との間の動力伝達経路に設けられる例えば推進軸（プロペラシャフト）などの動力伝達部材の長さを短縮することができる。
特開２００４−１１４９４４号公報

ところで、前記従来の四輪駆動車両用動力伝達装置においては、前記電動機の回生制動トルクが前記前輪および後輪の一方だけに作用するため、その電動機の回生制動時における車両挙動の安定性が二輪駆動車両用動力伝達装置と同程度にしか得られないという問題があった。そして、例えば直線走行中などの車両挙動が安定するときにしか電動機の回生が実施できず、例えば旋回走行中や低摩擦路面の走行中などには電動機の回生が実施できないため、電動機の回生の実施機会を増やすことによる更なる燃費向上が困難であるという問題があった。

本発明は以上の事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、車両挙動の安定性および燃費が向上された四輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置を提供することにある。

かかる目的を達成するための請求項１にかかる発明の要旨とするところは、（１）駆動源装置と、入力回転要素と一対の出力回転要素とを有し、その入力回転要素に入力された駆動源装置の出力を一対の出力回転要素に分配して車両の前輪および後輪へ出力する中央差動機構と、一対の出力回転要素の一方と前記前輪および後輪の一方との間の動力伝達経路に設けられた電動機とを備えた四輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置であって、（２）前記一対の出力回転要素の間に設けられたクラッチ装置と、（３）前記電動機の回生制動時において前記クラッチ装置を係合することにより電動機の回生制動トルクの一部を前記前輪または後輪の他方へ伝達するクラッチ制御手段とを含むことにある。

また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１にかかる発明において、前記駆動源装置は、エンジンと、差動用電動機と、そのエンジンの出力をその差動用電動機および前記入力回転要素へ分配する差動歯車装置とを有し、差動用電動機の運転状態が制御されることによりエンジンと入力回転要素との変速比を連続的に変化させる電気式無段変速機として機能することにある。

また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、請求項１または２にかかる発明において、前記クラッチ制御手段は、前記クラッチ装置の係合力を制御することにより前記電動機から前記前輪および後輪の他方へ伝達される制動トルクを連続的に制御することにある。

また、請求項４にかかる発明の要旨とするところは、請求項３にかかる発明において、前記電動機が回生中か否かを判定する回生中判定手段を備え、前記クラッチ制御手段は、その回生中判定手段によって該電動機が回生中であると判定された場合には、前記クラッチ装置の係合力を制御することにより電動機から前輪および後輪へそれぞれ伝達される回生制動トルクの配分比を連続的に制御することにある。

請求項１にかかる発明の四輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置によれば、中央差動機構の一対の出力回転要素の間に設けられたクラッチ装置と、それら一対の出力回転要素の一方と前輪および後輪の一方との間に設けられた電動機の回生制動時において前記クラッチ装置を係合することによりその電動機の回生制動トルクの一部を前輪または後輪の他方へ伝達するクラッチ制御手段とを含むことから、クラッチ制御手段によってクラッチ装置が係合されることにより電動機の回生制動トルクが車両の前輪および後輪の両方に伝達されるので、電動機の回生制動時における車両挙動の安定性を向上させることができる。すなわち、回生制動トルクが前輪および後輪の一方にだけ伝達される場合に比較して車両挙動の安定性を向上させることができる。また、電動機の回生制動時における車両挙動安定性が向上されることにより、例えば直線走行中などの車両の挙動が安定するときに限らず例えば旋回走行中や低摩擦路面の走行中などのときにも電動機の回生が実施でき、これにより電動機の回生の実施区間が多くなるので、燃費を向上させることができる。

請求項２にかかる発明の四輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記駆動源装置は、エンジンと、差動用電動機と、そのエンジンの出力をその差動用電動機および前記入力回転要素へ分配する差動歯車装置とを有し、差動用電動機の運転状態が制御されることによりエンジンと入力回転要素との変速比を連続的に変化させる電気式無段変速機として機能するものであることから、例えば、エンジンがアイドリング状態或いは停止状態とされ且つ差動用電動機が空転状態とされて中央差動機構が機能停止状態とされた場合であっても、電動機の回生制動トルクが車両の前輪および後輪の両方に伝達されるので、電動機の回生制動時における車両挙動の安定性を向上させることができる。

請求項３にかかる発明の四輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記クラッチ制御手段は、前記クラッチ装置の係合力を制御することにより前記電動機から前記前輪および後輪の他方へ伝達される制動トルクを連続的に制御するものであることから、車両の走行状態に応じて前記前輪および後輪の他方へ伝達される制動トルクが連続的に制御されることにより、車両挙動の安定性をさらに高めることができる。具体的には、車両の挙動を安定化させるための制御として車両前後および左右のホイールブレーキトルク配分、車両前後の駆動トルク配分、および車両前後の差動トルク配分をそれぞれ調整して車両のヨーレートを制御することにより横滑りを防止する横滑り防止制御などがあるが、例えば、電動機の回生制動時においてその横滑り防止制御が行われる場合には、上記各トルク配分の制御に加え、実際のヨーレートに応じて車両前後の回生制動トルクの配分比を連続的に制御することによっても車両のヨーレートが連続的に制御されるので、電動機の回生制動時における横滑り防止制御をより精度良く実施することができて車両安定性をさらに向上させることができる。

請求項４にかかる発明の四輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記電動機が回生中か否かを判定する回生中判定手段を備え、前記クラッチ制御手段は、その回生中判定手段によって該電動機が回生中であると判定された場合には、前記クラッチ装置の係合力を制御することにより電動機から前輪および後輪へそれぞれ伝達される回生制動トルクの配分比を連続的に制御することから、電動機の回生制動時においてクラッチ制御手段により車両の走行状態に応じて電動機から前輪および後輪へそれぞれ伝達される回生制動トルクの配分比が連続的に制御されることにより、車両挙動の安定性をさらに向上させることができる。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本実施例の四輪駆動車両用動力伝達装置（以下、動力伝達装置と記載する）１０を示す図である。図１において、動力伝達装置１０は、車両の主動力源としての駆動源装置１２と、その駆動源装置１２の出力を動力伝達部材としての前輪用出力軸１４および後輪用出力軸１６に分配してそれら前輪用出力軸１４および後輪用出力軸１６にそれぞれ動力伝達可能に連結された車両の前輪１８および後輪２０に出力する中央差動機構２２と、上記後輪用出力軸１６と後輪２０との間の動力伝達経路に自動変速機２４を介して連結された第２電動機（電動機）ＭＧ２とを備えている。上記前輪用出力軸１４に伝達されたトルクは、相互にチェーン２６が巻き掛けられた動力伝達歯車対２８、前輪用推進軸（プロペラシャフト）３０、前輪用差動歯車装置３２、および左右一対の前輪用駆動軸３４をそれぞれ介して左右一対の前輪１８にそれぞれ伝達されるようになっている。また、上記後輪用出力軸１６に伝達されたトルクは、後輪用推進軸（プロペラシャフト）３６、後輪用差動歯車装置３８、および左右一対の後輪用駆動軸４０をそれぞれ介して左右一対の後輪２０にそれぞれ伝達されるようになっている。なお、上記後輪２０は、本発明における前輪および後輪の一方に相当するものであり、上記前輪１８は、本発明における前輪および後輪の他方に相当するものである。

図２は、図１の動力伝達装置１０の一部すなわち駆動源装置１２、中央差動機構２２、後輪用出力軸１４、前輪用出力軸１６、第２電動機ＭＧ２、自動変速機２４等を含む部分を示す骨子図である。図１および図２において、駆動源装置１２は、エンジン４２と、第１電動機（差動用電動機）ＭＧ１と、エンジン４２の出力を第１電動機ＭＧ１および中央差動機構２２（後述のキャリヤＣＡ２）へ分配する差動歯車装置４４とを有している。

上記エンジン４２は、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関により構成されている。このエンジン４２は、例えばマイクロコンピュータを主体として構成された図３に示す電子制御装置５４によってスロットル開度或いは吸入空気量、燃料供給量、点火時期等の運転状態が電気的に制御されるように構成されている。電子制御装置５４には、例えば、図示しないアクセル開度センサ、スロットル開度センサ、吸入空気量センサ、車速センサ、第１電動機回転速度センサ、および第２電動機回転速度センサ等からの検出信号が供給されるようになっている。

前記差動歯車装置４４は、第１電動機ＭＧ１に連結されたサンギヤＳ１と、そのサンギヤＳ１に対して同心円上に配置され、中央差動機構２２に伝達部材４６を介して連結されたリングギヤＲ１と、それらサンギヤＳ１およびリングギヤＲ１に噛み合う複数のピニオンギヤＰ１を自転可能且つサンギヤＳ１まわりの公転可能に支持するとともに、ダンパー装置４７を介してエンジン４２に連結されたキャリヤＣＡ１とを備えたシングルピニオン型の遊星歯車装置である。

前記第１電動機ＭＧ１および前記第２電動機ＭＧ２は、駆動トルクを発生させる電動機としての機能と発電機としての機能とが選択的に得られるように構成されたモータージェネレータである。これら第１電動機ＭＧ１および前記第２電動機ＭＧ２は、図３に示すようにインバータ４８および５０をそれぞれ介してバッテリーやコンデンサ等の蓄電装置５２に電気的に接続されている。そして、図３に示す電子制御装置５４によってインバータ４８および５０がそれぞれ制御されることにより、第１電動機ＭＧ１および前記第２電動機ＭＧ２の駆動トルク或いは回生制動トルクがそれぞれ調整されるようになっている。

このように構成される駆動源装置１２は、第１電動機ＭＧ１の運転状態が制御されることによりエンジン４２と伝達部材４６との速度比を連続的に変化させる電気式無段変速機として機能する。具体的には、例えば、エンジン４２の回転速度が一定であるときに第１電動機ＭＧ１の回転速度を大小に変化させることにより、駆動源装置１２の出力部材としての伝達部材４６の回転速度が連続的に（無段階に）変化するようになっている。また、例えば、伝達部材４６の回転速度が一定であるときに第１電動機ＭＧ１の回転速度を大小に変化させることにより、エンジン１２の回転速度が連続的に（無段階に）変化するようになっている。

前記中央差動機構２２は、伝達部材４６を介して差動歯車装置４４のリングギヤＲ１に連結されたキャリヤＣＡ２と、そのキャリヤＣＡ２により自転および公転可能に支持されたピニオンギヤＰ２に噛み合うとともに前輪用出力軸１４に連結されたリングギヤＲ２と、上記ピニオンギヤＰ２に噛み合うとともに後輪用出力軸１６に連結されたサンギヤＳ２とを備えたシングルピニオン型の遊星歯車装置である。この中央差動機構２２は、キャリヤＣＡ２に入力された駆動源装置１２の出力をリングギヤＲ２およびサンギヤＳ２に分配して前輪１４および後輪１６に出力するものである。上記キャリヤＣＡ２は、本発明における入力回転要素に相当するものである。また、上記サンギヤＳ２は、本発明における一対の出力回転要素の一方に相当するものである。また、上記リングギヤＲ２は、本発明における一対の出力回転要素の他方に相当するものである。

本実施例では、中央差動機構２２、前輪用出力軸１４、後輪用出力軸１６、チェーン２６、および動力伝達歯車対２８を含んでトランスファ（動力分配装置）５６が構成されている。このトランスファ５６には、さらに、一対の出力回転要素に相当するリングギヤＲ２とサンギヤＳ２との間に設けられて前輪用出力軸１４および後輪用出力軸２８を相互に連結するクラッチ（クラッチ装置）５８が設けられている。このクラッチ５８は、例えば、摩擦によって制動トルクを生じる所謂摩擦係合装置であって、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型の油圧式摩擦係合装置や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた１本又は２本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介挿されている両側の部材すなわち前輪用出力軸１４および後輪用出力軸１６を選択的に連結するものである。このクラッチ５８は、図３に示す電子制御装置５４によって油圧制御回路５９の作動状態が切り換えられることにより前記油圧アクチュエータに供給される作動油の油圧（係合圧）が調整され、その作動油の油圧に応じてトルク容量（係合力）が連続的に変化するように構成されている。中央差動機構２２は、クラッチ５８が完全係合状態とされることにより非差動状態とされ、また、クラッチ５８が半係合状態とされることによりその係合力に応じて後輪用出力軸１６から前輪用出力軸１４へ伝達されるトルクが変化するようになっている。

前記自動変速機２４は、一組のラビニヨ型遊星歯車機構によって構成されている。すなわち、ブレーキＢ１を介して非回転部材であるハウジング６０に選択的に連結されるサンギヤＳ３と、第２電動機ＭＧ２に連結されたサンギヤＳ４と、サンギヤＳ３に噛み合う複数のショートピニオンギヤＰ３とそれら複数のショートピニオンギヤＰ３およびサンギヤＳ４にそれぞれ噛み合う複数のロングピニオンギヤＰ４を自転可能且つ後輪用出力軸１６まわりの公転可能に支持するとともに、後輪用出力軸１６に連結されたキャリヤＣＡ３と、複数のロングピニオンギヤＰ４に噛み合うとともにブレーキＢ２を介してハウジング６０に選択的に連結されるリングギヤＲ３とを備えて構成されている。上記サンギヤＳ３およびリングギヤＲ３は、各ショートピニオンギヤＰ３およびロングピニオンギヤＰ４と共にダブルピニオン型の遊星歯車装置に相当する機構を構成し、また、サンギヤＳ４およびリングギヤＲ３は、ロングピニオンギヤＰ４と共にシングルピニオン型の遊星歯車装置に相当する機構を構成している。

上記ブレーキＢ１、Ｂ２は、前記クラッチ５８と同様に、摩擦力によって制動力を生じる所謂摩擦係合装置であって、好適には互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型の油圧式摩擦係合装置や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた１本又は２本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介挿されている両側の部材を選択的に連結するものである。これらブレーキＢ１、Ｂ２は、図３に示す電子制御装置５４によって油圧制御回路５９の作動状態が切り換えられることにより前記各油圧アクチュエータに供給される作動油の油圧（係合圧）がそれぞれ調整され、それら油圧に応じてトルク容量（係合力）がそれぞれ連続的に変化するように構成されている。

このように構成された自動変速機２４では、サンギヤＳ４が入力要素として機能するとともにキャリヤＣＡ３が出力要素として機能し、ブレーキＢ１が係合させられると「１」より大きい変速比の高速段Ｈが達成される。また、ブレーキＢ１に替えてブレーキＢ２が係合させられるとその高速段Ｈの変速比より大きい変速比の低速段Ｌが達成される。また、ブレーキＢ１およびＢ２が共に解放させられると自動変速機２４の動力伝達経路を遮断する中立状態が達成される。このように、自動変速機２４は、油圧式摩擦係合装置の係合と解放とにより変速段が切り換えられる有段式の変速機構である。

自動変速機２４の変速すなわち上記高速段Ｈおよび低速段Ｌの切り換えは、車速や要求駆動力関連値（目標駆動力関連値）等の走行状態に基づいて実行される。具体的には、例えば、図３に示す電子制御装置５４によって、車両の走行状態と変速段との関係として予め実験的に求められて記憶されたマップ（変速線図）から、各種センサで検出された走行状態に基づいて切り換えるべき変速段が算出され、その算出された変速段を達成するために図３に示す油圧制御回路５９の作動状態を切り換えることでブレーキＢ１およびＢ２に供給される作動油の油圧が制御される。電子制御装置６０には、前述の各センサの他、ブレーキＢ１およびＢ２に供給される作動油の温度を検出するための油温センサ、ブレーキＢ１、Ｂ２、およびクラッチ５８の油圧を検出するための油圧スイッチ等からも検出信号が供給されるようになっている。なお、上記要求駆動力関連値には、例えばアクセル開度（或いはスロットル弁開度、吸入空気量、空燃比、燃料噴射量）に基づいて決定される駆動力関連値の要求値（目標値）であるが、アクセル開度等がそのまま用いられても良い。

図３は、動力伝達装置１０の制御装置としても機能する電子制御装置５４に備えられた制御機能の要部すなわちクラッチ５８の係合による前後輪回生制動トルク配分制御に関する部分を説明する機能ブロック線図、および動力伝達装置１０の概略構成を示すブロック線図を示すものである。なお、図３において、白抜きの矢印は、動力伝達装置１０の各装置間において伝達されるトルクの一例を示すものである。図３に示すように、エンジン４２の出力トルクは、差動歯車装置４４を介して第１電動機ＭＧ１および中央差動機構２２へ分配され、その中央差動機構へ伝達されたトルクは、前輪１８および後輪２０へ分配されるようになっている。また、第２電動機ＭＧ２の出力トルクは、自動変速機２４を介して図１に示す後輪用出力軸１６に出力されて後輪２０に伝達されるようになっている。ここで、クラッチ５８が係合されている場合には、後輪用出力軸１６に伝達されたトルクの一部がそのクラッチ５８の係合力に応じて前輪１８に伝達されるようになっている。なお、上記第２電動機ＭＧ２の出力トルクには、その第２電動機ＭＧ２が電動機として機能することで出力される駆動トルクと、第２電動機が発電機として機能することで出力される回生制動トルクとがある。本実施例では、中央差動機構２２の機能停止状態において第２電動機ＭＧ２の回生制動による回生制動トルクが後輪用出力軸１６に伝達されている場合には、クラッチ５８の係合力に応じてその回生制動トルクの一部が前輪用出力軸１４および前輪１８に伝達されるようになっている。

電子制御装置５４は、回生中判定手段６２と、クラッチ制御手段６４とを備えている。回生中判定手段６２は、第２電動機ＭＧ２が回生中か否かを判定する。すなわち、回生中判定手段６２は、車両の運動エネルギによって第２電動機ＭＧ２が回転駆動されて電気エネルギが取り出され、その電機エネルギが蓄電装置５２や第１電動機ＭＧ１などに供給される回生制動制御中であるか否かを判定する。この判定は、例えば、車速、アクセル開度、およびアクセルペダルの踏み込み量などに基づいて行われる。すなわち、車速が予め電子制御装置５４に記憶された判断基準車速以上であり、アクセル開度が予め電子制御装置５４に記憶された判断基準開度未満であり、且つアクセルペダルによる減速操作が行われた場合すなわちアクセルペダルの踏み込み量が予め電子制御装置５４に記憶された判断基準踏み込み量未満である場合に、上記判定が肯定される。

クラッチ制御手段６４は、第２電動機ＭＧ２の回生制動時においてクラッチ５８を係合することにより第２電動機ＭＧ２の回生制動トルクの一部を前輪１８へ伝達する。すなわち、クラッチ制御手段６４は、回生中判定手段６２により第２電動機ＭＧ２が回生中であると判定された場合には、クラッチ５８の係合力を制御することにより第２電動機ＭＧ２から前輪１８および後輪２０へそれぞれ伝達される回生制動トルクを連続的に制御するとともにそれら回生制動トルクの配分比すなわち回生制動トルク配分比を連続的に制御する。この回生制動トルク配分比は、クラッチ５８の係合力を非係合状態から完全係合状態までの間で調整することによりその係合力に応じて０(前輪)：１００(後輪)〜５０(前輪)：５０(後輪)の間で制御されるようになっている。上記回生制動トルク配分比と係合力との関係は、予め実験的に求められて記憶されている。クラッチ制御手段６４は、上記予め設定された関係から、目標回生制動トルク配分比に基づいて目標係合力を算出し、クラッチ５８の係合力がその目標係合力に一致するように油圧制御回路５９を制御する。

ここで、車両の安定性を高めるために実施される車両挙動安定化制御には、例えば、車両のヨーレートを制御することにより横滑りを防止する横滑り防止制御などがある。この横滑り防止制御では、例えば、車両の舵角（ステアリング角度）と車輪速との予め設定された関係から、舵角センサから検出される実際の舵角と車輪速センサから検出される実際の車輪速とに基づいて車両の目標ヨーレートが算出され、ヨーレートセンサから検出される実際のヨーレートが上記目標ヨーレートに一致するように、例えば、車両前後の駆動トルク配分、車両前後および左右のホイールブレーキトルク配分、および車両前後および左右の差動トルク配分が適宜調整される。本実施例では、上記各トルク配分の制御に加えて、車両前後の回生制動トルク配分の制御が行われる。したがって、前記目標回生制動トルク配分比は、例えば、実際のヨーレートが目標ヨーレートに一致するように設定される。具体的には、例えば、実際のヨーレートが目標ヨーレートより大きいオーバーステア状態であれば、目標回生制動トルク配分比が実際の回生制動トルク配分比よりも５０(前輪)：５０(後輪)寄りに設定され、また、実際のヨーレートが目標ヨーレートより小さいアンダーステア状態であれば、目標回生制動トルク配分比が実際の回生制動トルク配分比よりも５０(前輪)：５０(後輪)寄りに設定される。

図４は、電子制御装置５４の信号処理によって実行される制御作動の要部すなわちクラッチ５８の係合による前後輪回生制動トルク配分制御に関する部分を説明するフローチャートである。このフローチャートは、上記クラッチ５８の係合制御の一連の手順を示したフローチャートであって、たとえば数ｍｓｅｃ〜数十ｍｓｅｃの所定の周期ごとに繰り返し実行される。

図４において、回生中判定手段６２に対応するステップＳ１では、例えば、車速、アクセル開度、およびアクセルペダルの踏み込み量などに基づいて、第２電動機ＭＧ２が回生中か否かが判定される。

ステップＳ１の判定が否定される場合には、本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合には、クラッチ制御手段６４に対応するＳ２において、クラッチ５８の係合力が制御されることにより第２電動機ＭＧ２から前輪１８および後輪２０へそれぞれ伝達される回生制動トルク配分比が連続的に制御されて、本ルーチンが終了させられる。本実施例では、例えば、車両の実際のヨーレートが目標ヨーレートに一致するように目標回生制動トルク配分比が設定され、実際の回生制動トルク配分比が上記設定された目標回生制動トルク配分比に一致するようにクラッチ５８の係合力が制御される。

因みに、図５に示すようにクラッチ５８、およびクラッチ制御手段６４が設けられていない従来の動力伝達装置では、例えば、エンジン４２がアイドリング状態或いは停止状態とされ且つ第１電動機ＭＧ１が空転状態とされて中央差動機構２２が機能停止状態とされた場合には、第２電動機ＭＧ２の回生制動トルクは後輪２０だけに伝達するようになっている。したがって、第２電動機ＭＧ２の回生制動時における車両安定性が二輪駆動車両用の動力伝達装置と同等しか得られない。そして、例えば直線走行中などの車両の挙動が安定するときにしか第２電動機ＭＧ２の回生が実施できず、例えば旋回走行中や低摩擦路面の走行中などには第２電動機ＭＧ２の回生が実施できないため、第２電動機ＭＧ２の回生の実施機会を増やすことによる更なる燃費向上が困難である。

上述のように、本実施例の動力伝達装置１０の制御装置としての電子制御装置５４によれば、中央差動機構２２のリングギヤＲ２とサンギヤＳ２との間に設けられて前輪用出力軸１４および後輪用出力軸２８を相互に連結するクラッチ５８と、後輪用出力軸２８（サンギヤＳ２）と後輪２０との間に設けられた第２電動機ＭＧ２の回生制動時においてクラッチ５８を係合することにより第２電動機ＭＧ２の回生制動トルクの一部を前輪１８へ伝達するクラッチ制御手段６４とを含むことから、クラッチ制御手段６４によってクラッチ５８が係合されることで第２電動機ＭＧ２の回生制動トルクが車両の前輪１８および後輪２０の両方に伝達されるので、第２電動機ＭＧ２の回生制動時の車両挙動安定性を向上させることができる。すなわち、回生制動トルクが前輪１８および後輪２０の一方にだけ伝達される場合に比較して車両挙動の安定性を向上させることができる。また、第２電動機ＭＧ２の回生制動時における車両挙動安定性が向上されることにより、例えば直線走行中などの車両の挙動が安定するときに限らず例えば旋回走行中や低摩擦路面の走行中などのときにも第２電動機ＭＧ２の回生が実施でき、これにより第２電動機ＭＧ２の回生の実施区間が多くなるので、燃費を向上させることができる。

また、本実施例の電子制御装置５４によれば、駆動源装置１２は、エンジン４２と、差動用電動機としての第１電動機ＭＧ１と、そのエンジン４２の出力を第１電動機ＭＧ１および中央差動機構２２の入力回転要素としてのキャリヤＣＡ２へ分配する差動歯車装置４４とを有し、第１電動機ＭＧ１の運転状態が制御されることによりエンジン４２とキャリヤＣＡ２との変速比を連続的に変化させる電気式無段変速機として機能するものであることから、例えば、エンジン４２がアイドリング状態或いは停止状態とされ且つ第１電動機ＭＧ１が空転状態とされて中央差動機構２２が機能停止状態とされた場合であっても、第２電動機ＭＧ２の回生制動トルクが車両の前輪１８および後輪２０の両方に伝達されるので、第２電動機ＭＧ２の回生制動時における車両挙動の安定性を向上させることができる。

また、本実施例の電子制御装置５４によれば、クラッチ制御手段６４は、例えば車両のヨーレートを制御することにより横滑りを防止する横滑り防止制御などの車両挙動安定化制御において、上記ヨーレート等の車両の走行状態関連値に応じてクラッチ５８の係合力を制御することにより第２電動機ＭＧ２から前輪１８へ伝達される制動トルクを連続的に制御するものであることから、その制動トルクの連続的な制御により前記ヨーレート等の走行状態関連値が連続的に制御されるので、電動機の回生制動時における前記横滑り防止制御などの車両挙動安定化制御をより精度良く実施することができて車両安定性をさらに向上させることができる。

また、本実施例の電子制御装置５４によれば、第２電動機ＭＧ２が回生中か否かを判定する回生中判定手段６２を備え、クラッチ制御手段６４は、その回生中判定手段６２によって第２電動機ＭＧ２が回生中であると判定された場合には、クラッチ５８の係合力を制御することにより第２電動機ＭＧ２から前輪１８および後輪２０へそれぞれ伝達される回生制動トルク配分比を連続的に制御することから、第２電動機ＭＧ２の回生制動時においてクラッチ制御手段６４により例えば車両のヨーレート等の車両の走行状態関連値に応じて車両前後の回生制動トルク配分比が連続的に制御されることにより、車両挙動の安定性をさらに向上させることができる。

以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。

例えば、前述の実施例において、クラッチ５８は、油圧アクチュエータの油圧が調整されることで係合力が制御される摩擦係合装置であったが、これに限らず、例えば、電磁式クラッチや磁粉式クラッチなどであってもよい。要するに、中央差動機構２２の出力回転要素としてのリングギヤＲ２とサンギヤＳ２との間に設けられてそれらリングギヤＲ２とサンギヤＳ２とを動力伝達可能に連結するものであればよい。

また、前述の実施例において、クラッチ５８は、中央差動機構２２と第２電動機ＭＧ２および自動変速機２４との間に配置されて前輪用出力軸１４と後輪用出力部材１６とを連結するものであったが、これに限らず、例えばリングギヤＲ２とサンギヤＳ２との間に設けられて中央差動機構２２に内蔵されてもよいし、自動変速機２４の後段側に設けられて例えば後輪用出力部材１６或いは後輪用推進軸３６と前輪用出力部材１４或いは前輪用推進軸３０とを連結するものであってもよい。要するに、中央差動機構２２の出力回転要素としてのリングギヤＲ２とサンギヤＳ２との間の動力伝達経路に設けられればよい。

また、前述の実施例において、中央差動機構２２は、シングルピニオン型の遊星歯車装置を備えて構成されていたが、これに限らない。要するに、入力回転要素と、一対の出力回転要素とを備え、その入力回転要素に入力された駆動源装置１２の出力を上記一対の出力回転要素に分配して車両の前輪１８および後輪２０へ出力する差動機構であればよい。

また、前述の実施例において、駆動源装置１２は、エンジン４２と、第１電動機ＭＧ１と、差動歯車装置４４とを備えていたが、これに限らない。例えば、エンジン４２だけを備えて構成されてもよいし、第１電動機ＭＧ１だけを備えて構成されてもよい。要するに、車両の駆動源として機能し、中央差動機構２２に対して車両を駆動するための所定の駆動トルクを出力するものであればよい。

また、前述の実施例では、第２電動機ＭＧ２と後輪用出力軸１６との間に自動変速機２４が設けられていたが、この自動変速機２４は設けられなくてもよい。また、上記自動変速機２４が設けられる場合であっても、その構造は前述の実施例のものに限定されず、遊星歯車装置またはブレーキＢ１、Ｂ２などの各係合要素の数や変速段数、および上記各係合要素が上記遊星歯車装置のどの要素と選択的に連結されているか等に特に限定はない。

また、前述の実施例において、クラッチ制御手段６４では、車両の実際のヨーレートが目標ヨーレートに一致するように目標回生制動トルク配分比が設定され、実際の回生制動トルク配分比が上記設定された目標回生制動トルク配分比に一致するようにクラッチ５８の係合力が制御されるようになっていたが、これに限らない。例えば、目標回生制動トルク配分比が一律に５０(前輪)：５０(後輪)に設定されてもよい。また、例えば、その他の車両の走行状態関連値に応じて設定されてもよい。

また、前述の実施例において、回生中判定手段６２では、車速、アクセル開度、およびアクセルペダルの踏み込み量に基づいて第２電動機ＭＧ２が回生中か否かを判定するようになっていたが、これに限らず、例えば、第２電動機ＭＧ２の回生を指示する指令信号の出力の有無などに基づいて判定されてもよい等種々の態様が可能である。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。

本実施例の四輪駆動車両用動力伝達装置を示す図である。 図１の動力伝達装置の一部を示す骨子図である。 図１の動力伝達装置の制御装置としても機能する電子制御装置に備えられた制御機能の要部すなわちクラッチの係合による前後輪回生制動トルク配分制御に関する部分を説明する機能ブロック線図、および動力伝達装置の概略構成を示すブロック線図を示すものである。 図３の電子制御装置の信号処理によって実行される制御作動の要部すなわち前後輪回生制動トルク配分制御に関する部分を説明するフローチャートである。 従来の動力伝達装置の概略構成を示すブロック線図であって、その動力伝達装置の各装置間におけるトルク伝達状態の一例を示すものである。

符号の説明

１０：四輪駆動車両用動力伝達装置（動力伝達装置）
１２：駆動源装置
１４：前輪用出力軸
１６：後輪用出力軸
１８：前輪
２０：後輪
２２：中央差動機構
４２：エンジン
４４：差動歯車装置
５４：電子制御装置（制御装置）
５８：クラッチ（クラッチ装置）
６２：回生中判定手段
６４：クラッチ制御手段
ＣＡ２：キャリヤ（入力回転要素）
ＭＧ１：第１電動機（差動用電動機）
ＭＧ２：第２電動機（電動機）
Ｒ２：リングギヤ（一対の出力回転要素の他方）
Ｓ２：サンギヤ（一対の出力回転要素の一方）

Claims (4)

1. 駆動源装置と、入力回転要素と一対の出力回転要素とを有し、該入力回転要素に入力された該駆動源装置の出力を該一対の出力回転要素に分配して車両の前輪および後輪へ出力する中央差動機構と、該一対の出力回転要素の一方と前記前輪および後輪の一方との間の動力伝達経路に設けられた電動機とを備えた四輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置であって、
   前記一対の出力回転要素の間に設けられたクラッチ装置と、
   前記電動機の回生制動時において前記クラッチ装置を係合することにより該電動機の回生制動トルクの一部を前記前輪または後輪の他方へ伝達するクラッチ制御手段と
   を、含むことを特徴とする四輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置。
2. 前記駆動源装置は、
   エンジンと、差動用電動機と、該エンジンの出力を該差動用電動機および前記入力回転要素へ分配する差動歯車装置とを有し、該差動用電動機の運転状態が制御されることにより該エンジンと該入力回転要素との変速比を連続的に変化させる電気式無段変速機として機能することを特徴とする請求項１の四輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置。
3. 前記クラッチ制御手段は、前記クラッチ装置の係合力を制御することにより前記電動機から前記前輪および後輪の他方へ伝達される制動トルクを連続的に制御することを特徴とする請求項１または２の四輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置。
4. 前記電動機が回生中か否かを判定する回生中判定手段を備え、
   前記クラッチ制御手段は、該回生中判定手段によって該電動機が回生中であると判定された場合には、前記クラッチ装置の係合力を制御することにより該電動機から前記前輪および後輪へそれぞれ伝達される回生制動トルクの配分比を連続的に制御することを特徴とする請求項３の四輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置。

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