JP2015058847A - ４輪駆動車両の制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ディスコネクト機構を備えた４輪駆動車両において、ディスコネクト機構の作動状態を運転者に報知できる４輪駆動車両の制御装置を提供する。
【解決手段】ディスコネクト機構の作動状態に対応する、４輪駆動車両８の各回転要素の回転状態やディスコネクト機構の構成係合要素の作動状態が、車両ディスプレイ９５の模擬車両図９６上ないしその近傍に表示されるため、運転者にディスコネクト機構の作動状態随時知らせることができる。従って、運転者はディスコネクト機構の作動状態を随時把握できるため、それに応じた運転を行うことができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、選択的に作動させられることにより所定の回転要素への動力伝達を遮断して回転停止させるディスコネクト機構を有する４輪駆動車両において、そのディスコネクト機構の作動状態を表示する装置に関するものである。
４輪駆動車両において、前後の駆動輪に伝達される駆動力配分（トルク配分）を車内運転席に設けられている車内ディスプレイの車両模擬図上に表示する技術が知られている。特許文献１の４輪駆動車のトルク配分表示装置がそれである。特許文献１のトルク配分表示装置にあっては、前後の駆動輪の色を部分的に変化させる、ないしは、車両模擬図近傍に目盛部を設けその目盛部にトルク配分量を示すインジケータを組み合わせて使用するなどして、走行中の駆動力配分が運転者にわかるように随時表示される。
特開昭６１−２４４６２７号公報 特開２０１０−１００２８０号公報
ところで、特許文献２に示すように、４輪駆動走行中にエンジンから動力が伝達される副駆動輪と、前記エンジンと前記副駆動輪との間の動力伝達経路に設けられ、４輪駆動走行中に前記副駆動輪へ動力を伝達する所定の回転要素への動力伝達を遮断して回転停止させるディスコネクト機構を備えた４輪駆動車両が提案されている。上記ディスコネクト機構を備えた４輪駆動車両において、ディスコネクト機構が作動すると、前記所定の回転要素の連れ回りが防止されるため、前記回転要素による潤滑油の攪拌抵抗等が低減され、燃費が向上する。しかしながら、ディスコネクト機構によって前記回転要素が回転停止させられた状態（以下、ディスコネクト状態）での２輪駆動走行中に、４輪駆動走行に切り替える際には、その切替に時間を要する可能性がある。また、後述するスタンバイ状態での２輪駆動走行中から切り替える場合よりも長い時間を要する可能性が高い。従って、例えばディスコネクト状態での２輪駆動走行と４輪駆動走行との切替を自動で行う場合には、ディスコネクト機構の作動状態を運転者に随時知らせることが望ましい。しかしながら、ディスコネクト機構の作動状態を明瞭に運転者に随時知らせることができる表示装置は、現時点でも開示されていなかった。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、４輪駆動走行中にエンジンから動力が伝達される副駆動輪と、前記エンジンと前記副駆動輪との間の動力伝達経路に設けられ、４輪駆動走行中に前記副駆動輪へ動力を伝達する所定の回転要素への動力伝達を遮断して回転停止させるディスコネクト機構を備えた４輪駆動車両において、ディスコネクト機構の作動状態を運転者に随時知らせることができる４輪駆動車両の制御装置を提供することにある。
上記目的を達成するための、第１発明の要旨とするところは、(a)４輪駆動走行中にエンジンから動力が伝達される副駆動輪と、前記エンジンと前記副駆動輪との間の動力伝達経路に設けられ、４輪駆動走行中に前記副駆動輪へ動力を伝達するための所定の回転要素への動力伝達を２輪駆動走行中においてその副駆動輪から遮断するディスコネクト機構を備えた４輪駆動車両において、車両走行状態に応じて前記ディスコネクト機構の作動状態を切り替える４輪駆動車両の制御装置であって、車内ディスプレイの模擬車両図上ないしはその近傍に、前記ディスコネクト機構の作動状態を表示することを特徴とする。
このようにすれば、ディコネクト機構の作動状態が車両ディスプレイの模擬車両図上ないしその近傍に表示されるため、運転者にディスコネクト機構の作動状態を知らせることができる。従って、運転者はディスコネクト機構の作動状態を把握できるため、そのディスコネクト機構の作動状態に応じた運転を行うことができる。
また、第２発明の要旨とするところは、第１発明の４輪駆動車両の制御装置において、前記ディスコネクト機構の作動状態を、文字ないしは記号で表示する。このようにすれば、車内ディスプレイ上の文字や記号からディスコネクト機構の作動状態がより明瞭に表示される。
また、第３発明の要旨とするところは、第１発明または第２発明の４輪駆動車両の制御装置において、前記模擬車両図は、前記回転要素を示す図を含み、前記回転要素への動力伝達が前記副駆動輪から遮断されるディスコネクト状態において、前記回転要素を、表示しない、淡表示にする、もしくは別色表示する。このようにすれば、ディスコネクト状態で動力伝達が遮断される回転要素が明瞭に表示される。
また、第４発明の要旨とするところは、第１発明乃至第３発明のいずれか１の４輪駆動車両の制御装置において、前記模擬車両図は、前記ディスコネクト機構の構成係合要素を示す図を含み、前記構成係合要素の接合と遮断とを表示する。このようにすれば、前記構成係合要素の接合と遮断が明瞭に表示される。
また、第５発明の要旨とするところは、第１発明乃至第４発明のいずれか１の４輪駆動車両の制御装置において、前記ディスコネクト状態および非ディスコネクト状態の表示に加えて、両状態の過渡状態を表示する。このようにすれば、前記ディスコネクト状態から非ディスコネクト状態ないしは非ディスコネクト状態からディスコネクト状態に切り替わる過渡状態における回転要素の回転状態が明瞭に表示される。
また、第６発明の要旨とするところは、第１発明乃至第５発明のいずれか１の４輪駆動車両の制御装置において、前記回転要素の回転状態を示す文字ないしは記号を表示可能に構成され、前記ディスコネクト状態にあっては、前記回転要素への動力伝達が前記副駆動輪から遮断された状態であることを前記文字ないしは記号で表示する。このようにすれば、動力伝達が遮断された状態にある回転要素が文字ないし記号で明瞭に表示される。
また、第７発明の要旨とするところは、第２発明または第６発明の４輪駆動車両の制御装置において、前記回転要素の回転状態が、その回転要素上ないしはその近傍に表示される矢印の大きさで表示され、前記回転要素への動力伝達が前記副駆動輪から遮断されるディスコネクト状態では、回転停止する前記回転要素に対応する矢印の長さを略ゼロに表示する。このようにすれば、矢印によって回転要素の回転状態が明瞭となり、非回転状態の回転要素についても矢印の長さが略ゼロとされることで明瞭に表示される。
また、第８発明の要旨とするところは、第１発明乃至第７発明のいずれか１の４輪駆動車両の制御装置において、前記ディスコネクト状態では、動力伝達が前記副駆動輪から遮断される前記回転要素を、中実状態から非中実状態、ないしは実線から破線、ないしは、中実状態から非中実破線に変更する。このようにすれば、動力伝達が遮断された状態にある回転要素が非中実状態ないしは破線ないしは非中実破線化されて表示されることで、回転状態にある回転要素と動力伝達遮断状態にある回転要素とが明確に切り分けられて表示される。
また、第９発明の要旨とするところは、第１発明乃至第８発明のいずれか１の４輪駆動車両の制御装置において、前記車両模擬図の各車輪上ないしはその近傍にその各車輪の駆動力が表示可能に構成され、前記回転要素への動力伝達が前記副駆動輪から遮断されるディスコネクト状態にあっては、前記副駆動輪の駆動力がゼロないし略ゼロに表示する。このようにすれば、ディスコネクト機構の作動状態だけでなく、各車輪の駆動力についても明瞭に表示され、運転者は各車輪の駆動力についても把握することができる。
また、第１０発明の要旨とするところは、第９発明の４輪駆動車両の制御装置において、前記４輪駆動車両は、前輪および後輪の少なくとも一方に左右駆動力配分制御装置を備えており、左右各輪の駆動力とディスコネクト機構の作動状態とを併せて表示する。このようにすれば、左右駆動力配分制御装置によって配分される左右の駆動力配分が明瞭に表示され、運転者はディスコネクト機構の作動状態だけでなく、各車輪の駆動力についても正確に把握することができる。
また、第１１発明の要旨とするところは、第１発明乃至第１０発明のいずれか１の４輪駆動車両の制御装置において、前記４輪駆動車両のシステムに異常が検出されると、その異常を表示する。このようにすれば、４輪駆動車両のシステムに異常が検出された場合には、その異常を速やかに運転者に知らせることができる。
また、第１２発明の要旨とするところは、第１１発明の４輪駆動車両の制御装置において、前記車内ディスプレイは、前記模擬車両図を表示する画面ないしは前記４輪駆動車両のシステムの異常を表示する画面を含む複数の画面を表示可能に構成されており、前記４輪駆動システムに異常が検出されると、前記ディスコネクト機構の作動状態を表示する画面を表示させない、ないしは異常を表示する画面に切り替える。このようにすれば、異常が検出されるとディスコネクト機構の作動状態を表示する画面を表示させない、ないしは異常を表示する画面に切り替えるので、運転者に異常の検出を速やかに知らせることができる。
また、第１３発明の要旨とするところは、第１発明乃至第１２発明のいずれか１の４輪駆動車両の制御装置において、前記ディスコネクト機構の作動ないしは非４輪駆動走行による燃費効果を表示する。このようにすれば、ディスコネクト機構の作動ないしは前記ディスコネクト機構の作動を含む２輪駆動による燃費効果を運転者に把握させることができる。
本発明が好適に適用された４輪駆動車両の構成を概略的に説明する骨子図である。 図１の４輪駆動車両の駆動状態を制御する電子制御装置の制御機能を説明する機能ブロック線図である。 図２の模擬車両図の一態様である。 図２の模擬車両図の他の態様である。 図２の模擬車両図のさらに他の態様である。 図２の模擬車両図のさらに他の態様である。 図２の模擬車両図のさらに他の態様である。 図２の模擬車両図のさらに他の態様である。 図２の模擬車両図のさらに他の態様である。 図２の模擬車両図のさらに他の態様である。 図２の模擬車両図のさらに他の態様である。 図２の模擬車両図のさらに他の態様である。 図２の模擬車両図において異常を知らせる表示の一例である。 図２の模擬車両図において燃費効果の表示の一例である。 図２の電子制御装置の制御作動の要部、具体的には、４輪駆動車両の作動状態を模擬車両図に表示する制御作動を説明するフローチャートである。 本発明の他の実施例である４輪駆動車両の構造を説明する骨子図である。 図１６の４輪駆動車両に対応する模擬車両図の一態様である。 図１６の４輪駆動車両に対応する模擬車両図の他の態様である。 前輪および後輪に左右駆動力配分制御装置が設けられている４輪駆動車両における模擬車両図の一態様である。 本発明のさらに他の実施例である４輪駆動車両の骨子図である。 図２の模擬車両図において燃費効果の表示の他態様である。
ここで、好適には、前記ディスコネクト機構の構成係合要素は、前記４輪駆動車両の前輪側および後輪側にそれぞれ設けられており、これら構成係合要素が何れも遮断されることで、これら構成係合要素で挟まれる回転要素の動力伝達が遮断されて回転停止させられる。すなわち、これら構成係合要素で挟まれる回転要素が、ディスコネクト機構によって動力が遮断される所定の回転要素に対応する。
また、好適には、前記ディスコネクト状態とは、前記ディスコネクト機構の構成係合要素がそれぞれ遮断されることで、前記構成係合要素で挟まれる所定の回転要素への動力伝達が遮断される状態に対応している。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。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、本発明が好適に適用された４輪駆動車両８の構成を概略的に説明する骨子図である。図１において、４輪駆動車両８は、エンジン１０を駆動源とし、エンジン１０の動力を前輪１２Ｌ、１２Ｒ（特に区別しない場合には、前輪１２という）に伝達する第１の動力伝達経路と、エンジン１０の動力を後輪１４Ｌ、１４Ｒ（特に区別しない場合には、後輪１４という）に伝達する第２の動力伝達経路とを備えているＦＦ車両ベースの４輪駆動装置を備えている。４輪駆動車両８は、自動変速機１６、フロントデフ１７、トランスファ１８、プロペラシャフト２０、カップリング２２、およびリアデフ２４等を含んで構成されている。なお、図１では図示されていないが、エンジン１０と自動変速機１６との間には、流体伝動装置であるトルクコンバータが設けられている。
自動変速機１６は、例えば複数の遊星歯車装置や摩擦係合装置（クラッチ、ブレーキ）を備える有段式の自動変速機で構成されている。なお、自動変速機１６は公知の技術であるため、具体的な構造や作動の説明については省略する。
フロントデフ１７（フロントディファレンシャルギヤ）は、ケース１７ｃと、よく知られた傘歯歯車からなる差動機構１７ｄとを含んで構成されており、前輪１４の左右の車軸２６Ｌ、２６Ｒに適宜差回転を与えつつ動力を伝達する。フロントデフ１７のケース１７ｃにはリングギヤ１７ｒが形成されており、自動変速機１６の出力回転部材である出力歯車１６ａと噛み合っている。従って、自動変速機１６から出力される動力がリングギヤ１７ｒに入力される。また、フロントデフ１７のケース１７ｃには、後述する第１回転部材３２の外周嵌合歯３０と嵌合する内周嵌合歯２８が形成されている。なお、フロントデフ１７は公知の技術であるため、具体的な構造や作動の説明については省略する。
フロントデフ１７と並んでトランスファ１８が設けられている。トランスファ１８は、前記外周嵌合歯３０が形成されている第１回転部材３２と、後輪１４側に動力を伝達するためのリングギヤ３４ｒが形成されている第２回転部材３４と、第１回転部材３２と第２回転部材３４とを選択的に断接する噛合式のドグクラッチ（噛合クラッチ）からなる第１クラッチ３６とを含んで構成されている。
第１回転部材３２は、円筒形状を有しており、その内周側を車軸２６Ｒが貫通している。第１回転部材３２の軸方向の一方には外周嵌合歯３０が形成されており、その外周嵌合歯３０がケース１７ｃに形成されている内周嵌合歯２８と嵌合されることで、第１回転部材３２はフロントデフ１７のケース１７ｃと一体的に回転する。また、第１回転部材３２の軸方向の他方には第１クラッチ３６を構成するクラッチ歯３８が形成されている。
第２回転部材３４は、円筒形状を有しており、その内周側を車軸２６Ｒおよび第１回転部材３２が貫通している。第２回転部材３４の軸方向の一方には、ドリブンピニオン４０と噛み合うリングギヤ３４ｒが形成されている。また、第２回転部材３４の軸方向の他方には、第１クラッチ３６を構成するクラッチ歯４２が形成されている。なお、ドリブンピニオン４０は、プロペラシャフト２０に接続され、さらにプロペラシャフト２０を介してカップリング２２の一方の回転要素２２ａに接続されている。
第１クラッチ３６は、第１回転部材３２と第２回転部材３４との間を断接するための噛合クラッチであり、第１回転部材３２に形成されているクラッチ歯３８と、第２回転部材３４に形成されているクラッチ歯４２と、クラッチ歯３８およびクラッチ歯４２と噛合可能な内周歯４５が形成されているスリーブ４４と、スリーブ４４を軸方向に駆動させるシフトフォーク４６とを、含んで構成される噛合式のドグクラッチ（断接装置）である。なお、シフトフォーク４６は電気的に制御可能な第１アクチュエータ４７によって駆動される。また、第１クラッチ３６において、さらに同期機構が備えられても構わない。
図１は、第１クラッチ３６が遮断された状態を示している。このとき、第１回転部材３２と第２回転部材３４との接続が遮断されるため、後輪１４には動力が伝達されない。一方、スリーブ４４が移動させられてクラッチ歯３８およびクラッチ歯４２が共にスリーブ４４の内周歯４５と噛み合うと、第１クラッチ３６が接続され、第１回転部材３２と第２回転部材３４とが接続される。従って、第１回転部材３２が回転すると、第２回転部材３４、ドリブンピニオン４０、プロペラシャフト２０、およびカップリング２２の一方の回転要素２２ａが連れ回される。なお、第１クラッチ３６が本発明のディスコネクト機構の構成係合要素の１つに対応している。
カップリング２２は、プロペラシャフト２０とリアデフ２４との間に設けられ、一方の回転要素２２ａと他方の回転要素２２ｂとの間でトルク伝達を行う。カップリング２２は、例えば湿式多板クラッチで構成される電子制御カップリングであり、カップリング２２の伝達トルクを制御することにより、前後輪のトルク配分を１００：０〜５０：５０の間で連続的に変更することができる。具体的には、カップリング２２の伝達トルクを制御する図示しない電磁ソレノイドに電流が供給されると、その電流値に比例した係合力でカップリング２２が係合される。例えば電磁ソレノイドの電流が供給されない場合には、カップリング２２の係合力が零、すなわち伝達トルクが零となり、前後輪のトルク配分が１００：０となる。また、電磁ソレノイドの電流が高くなり、カップリング２２が完全係合されると、前後輪のトルク配分が５０：５０となる。このように、電磁ソレノイドに供給される電流値が高くなるに従って後輪側に伝達されるトルク配分が高くなり、この電流値を制御することで、前後輪のトルク配分を連続的に変化させることができる。なお、カップリング２２についても公知の技術であるため、具体的な構造や作動については省略する。
また、カップリング２２の他方の回転要素２２ｂが、ドライブピニオン４８に接続されている。このドライブピニオン４８は、後述する第３回転部材５０に形成されているリングギヤ５０ｒに噛み合わされている。
第３回転部材５０は円筒状に形成されており、その内周側に後述するリアデフ２４を構成する差動機構が収容されている。第３回転部材５０には、ドライブピニオン４８と噛み合うリングギヤ５０ｒが形成されており、さらに、軸方向の一端に後述する第２クラッチ５４を構成するクラッチ歯５８が形成されている。
リアデフ２４は、ケース２４ｃ、および、よく知られた傘歯歯車で構成されている差動機構２４ｄを含んで構成されている。リアデフ２４のケース２４ｃの軸方向の一方には、後述する第２クラッチ５４を構成するクラッチ歯６２が形成されている。なお、リアデフ２４の具体的な構造および作動については、公知の技術であるためその説明を省略する。
第２クラッチ５４は、第３回転部材５０と後輪１４（リアデフ２４）との間を断接するための噛合式のドグクラッチ（断接装置）であり、前記クラッチ歯５８およびクラッチ歯６２と、円筒形状のスリーブ６０と、スリーブ６０を軸方向に駆動させるシフトフォーク６４とを、含んで構成されている。このシフトフォーク６４は、第２アクチュエータ６５によって駆動される。スリーブ６０の内周側には、クラッチ歯５８およびクラッチ歯６２と噛合可能な内周歯６３が形成されており、スリーブ６０の位置が第２アクチュエータ６５によって制御されることによりクラッチ歯５８、６２とスリーブ６０の内周歯６３との噛合状態が切り換えられる。なお、第２クラッチ５４において、さらに同期機構が備えられていても構わない。
図１は、第２クラッチ５４が遮断された状態を示している。このとき、第３回転部材５０とリアデフ２４との接続が遮断される。一方、クラッチ歯５８およびクラッチ歯６２が共にスリーブ６０の内周歯６３と噛み合うと、第３回転部材５０とリアデフ２４とが接続される。なお、第２クラッチ５４が本発明のディスコネクト機構の構成係合要素の１つに対応している。
上記のように構成される４輪駆動車両８において、例えば第１クラッチ３６および第２クラッチ５４が接続されるとともに、カップリング２２の伝達トルクが零よりも大きな値に制御されると、後輪１４にもカップリング２２の伝達トルクに応じた駆動力が伝達される。従って、前輪１２および後輪１４共に動力が伝達されて４輪駆動走行状態（４ＷＤ走行状態）となる。この４ＷＤ走行状態においては、カップリング２２の伝達トルクが制御されることで、前後輪のトルク配分が適宜調整される。
また、第１クラッチ３６および第２クラッチ５４が遮断されると、第１回転部材３２と第２回転部材３４の連結が遮断されるため、後輪１４には動力が伝達されない。すなわち、前輪１２のみが駆動する２輪駆動走行状態（２ＷＤ走行状態）となる。さらに、第３回転部材５０とリアデフ２４との連結が遮断されるため、走行中において、第２回転部材３４から第３回転部材５０までの動力伝達経路（第２回転部材３４、ドリブンピニオン４０、プロペラシャフト２０、カップリング２２、ドライブピニオン４８、第３回転部材５０）を構成する各回転要素への動力伝達がエンジン１０および後輪１４から遮断される（切り離される）ため、これらの各回転要素が回転停止し、走行中の前記各回転要素連れ回りが防止される。このように、前進走行中の前記各回転要素の連れ回りが少なくなるため、走行抵抗が低減される。なお、前記第２回転部材３４から第３回転部材５０までの動力伝達経路を構成する各回転要素（第２回転部材３４、ドリブンピニオン４０、プロペラシャフト２０、カップリング２２、ドライブピニオン４８、第３回転部材５０）が、本発明の４輪駆動走行中において副駆動輪へ動力を伝達するための所定の回転要素に対応している。また、第１クラッチ３６および第２クラッチ５４が、４輪駆動走行中に前記副駆動輪へ動力を伝達するための所定の回転要素への動力伝達を２輪駆動走行中において副駆動輪から遮断するディスコネクト機構に対応している。また、第１クラッチ３６および第２クラッチ５４が遮断されて前記各回転要素への動力伝達が遮断される走行状態（すなわち、連れ回りが防止される２ＷＤ走行状態）が、本発明において前記回転要素への動力伝達が前記副駆動輪から遮断されるディスコネクト状態に対応している。以下、本発明のディスコネクト機構に対応する第１クラッチ３６および第２クラッチ５４を遮断（本発明においてディスコネクト状態）して、各回転要素の連れ回りを防止した状態で走行する２輪駆動走行を２ＷＤ_d走行と記載する。
また、第１クラッチ３６および第２クラッチ５４が接続される一方、カップリング２２の接続が遮断されると、プロペラシャフト２０とドライブピニオン４８との連結が遮断されるため、後輪１４に動力は伝達されない。すなわち、前輪１２のみが駆動する２ＷＤ走行状態となる。しかしながら、第１クラッチ３６および第２クラッチ５４は接続されるため、プロペラシャフト２０をはじめとする各回転要素が連れ回る（いわゆるスタンバイ状態）。このように、２輪駆動で走行するもののドライブシャフト２０等が連れ回る分だけ燃費が低下する。しかしながら、２ＷＤ走行状態から４ＷＤ走行状態へ切り替える際には、カップリング２２を接続するだけで済み、速やかな切替が可能となる。
４輪駆動車両８は、上記第１クラッチ３６および第２クラッチ５４の断接状態、ないしカップリング２２の伝達トルクが車両の走行状態に応じて制御されることで、２ＷＤ走行ないし４ＷＤ走行の間で適宜切り替えられる。
図２は、上記４輪駆動車両８の駆動状態を制御する電子制御装置８０（４ＷＤ−ＥＣＵ８１、表示系制御ＥＣＵ９２等）の制御機能（制御構成）を説明する機能ブロック線図である。電子制御装置８０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、４輪駆動車両８の駆動状態を車両の走行状態に応じて制御する。電子制御装置８０には、各種センサによって検出される情報が供給される。例えば各車輪の回転速度を検出する車輪速センサによって検出される各車輪速Ｎr、加速度センサによって検出される車両加速度Ｇ、ヨーレートセンサによって検出される車両のヨーレートＹ（ヨー角）、ステアリングセンサによって検出される操舵角θ、運転席に設けられている４ＷＤモードスイッチからのモード切替信号等の情報が供給される。また、電子制御装置８０には、エンジン１０を制御する図示しないエンジンＥＣＵ（Ｅ／Ｇ−ＥＣＵ）等から、要求駆動力Ｔr（駆デマ要求）や要求制動力Ｂr（ブレーキ要求）などが供給される。また、図示しないが、車速センサによって検出される車速Ｖ、アクセル開度センサによって検出されるアクセル開度Ａcc、スロットル開度センサによって検出されるスロットル開度θth、エンジン回転速度センサによって検出されるエンジン回転速度Ｎe、ナビゲーションシステムからの道路勾配情報等も供給される。
センサ信号処理部８２は、各種センサから出力される電圧信号を、各種センサに基づく情報として信号処理し、車両走行状態判定部８４に出力する。車両走行状態判定部８４は、現在の走行状態を、センサ信号処理部８２によって処理された各種情報、具体的には、車輪速Ｎr、車両加速度Ｇ、ヨーレートＹ、操舵角θ、要求駆動力Ｔr、要求制動力Ｂr等の情報に基づいて４輪駆動車両８の最適な駆動状態を判定する。
車両走行状態判定部８４は、例えばアクセル開度Ａcc、要求駆動力Ｔr、並びに車速Ｖ等に基づいて車両の駆動力変化が小さい定常走行状態にあると判断すると、車両の走行状態を第１クラッチ３６および第２クラッチ５４を遮断して２輪駆動走行する２ＷＤ_d走行とするよう判定し、駆動力変化が大きいと判断した場合には４ＷＤ走行するよう判定する。また、車両走行状態判定部８４は、例えば操舵角θ並びにヨーレートＹに基づいて車両が旋回中でないことを判断すると、２ＷＤ_d走行するよう判定する。また、車両走行状態判定部８４は、ナビゲーションシステムからの情報に基づいて路面が雪道などの低μ路であることを判断すると、４ＷＤ走行するよう判定する。また、車両走行状態判定部８４は、車輪速Ｎrに基づいて前後輪の回転速度差が所定値を超えたことを判断すると、４ＷＤ走行するよう判定する。
４ＷＤ駆動力演算部８６は、各種センサからの入力信号に基づいて最適な前後輪の駆動力配分を算出する。４ＷＤ駆動力演算部８６は、例えば走行中のスロットル開度θth、エンジン回転速度Ｎeなどの信号からエンジントルクＴeを算出し、最大限の加速性能が確保されるように前後輪の駆動力配分を算出する。また、４ＷＤ駆動力演算部８６は、例えばスロットル開度θth、車速Ｖ、車輪速Ｎrなどから、運転者の操作状況や車両の駆動力変化が安定していると判定すると、後輪１４への駆動力配分を低下させて、前輪駆動に近い状況にして燃費を向上させる。また、４ＷＤ駆動力演算部８６は、例えば低速での旋回時においてタイトブレーキング現象を防止するため、後輪１４への駆動力配分を低下させる。なお、車両走行状態判定部８４に基づいて、車両の走行状態を２ＷＤ_d走行とするよう判定された場合には、後輪１４への駆動力配分が零となる。
アクチュエータ出力指示部８８は、車両走行状態判定部８４および４ＷＤ駆動力演算部８６によって算出された駆動状態となるように、第１クラッチ３６の断接状態を切り替える第１アクチュエータ４７（Ｆrアクチュエータ）、第２クラッチ５４の断接状態を切り替える第２アクチュエータ６５（Ｒrアクチュエータ）、およびカップリング２２の伝達トルクを制御する電磁ソレノイドに指令信号を出力する。アクチュエータ出力指示部８８は、例えば車両走行状態判定部８４に基づいて２ＷＤ_d走行状態とする判定が為された場合には、第１クラッチ３６および第２クラッチ５４を遮断するとともに、カップリング２２の伝達トルクをゼロとする指令を、第１アクチュエータ４７、第２アクチュエータ６５、および電磁ソレノイドに出力する。また、４ＷＤ駆動力演算部８６によって算出された駆動力配分で４ＷＤ走行する場合には、アクチュエータ出力指示部８８は、第１クラッチ３６および第２クラッチ５４を接続するとともに、前後輪の駆動力配分が算出された値となるように、カップリング２２の伝達トルクを制御する指令を、第１アクチュエータ４７、第２アクチュエータ６５、および電磁ソレノイドに出力する。
フェール・ダイアグ制御部９０は、４輪駆動車両８の駆動状態を切り替えるシステムの異常を検出する。例えば、電源がオンされると、電子制御装置８０の通信状態などのセルフチェック行い、さらに第１アクチュエータ４７、第２アクチュエータ６５、および電磁ソレノイドに電流を流してこれらが正常に作動するか否かを判定する。フェール・ダイアグ制御部９０は、何らかの異常が検出されると、その異常を表示系制御ＥＣＵ９２に送信する。
表示系制御ＥＣＵ９２は、車内ディスプレイ９５上に設けられている４輪駆動車両８の駆動状態（本発明においてディスコネクト機構の作動状態）を示す表示を制御する表示制御部９４を機能的に備えている。表示制御部９４は、車両走行状態判定部８４、４ＷＤ駆動力演算部８６、およびフェール・ダイアグ制御部９０からの情報に基づいて、車内ディスプレイ９５上に設けられている模擬車両図９６を用いて、本発明のディスコネクト機構に対応する、第１クラッチ３６および第２クラッチ５４の作動状態を表示する。図２に示す模擬車両図９６にあっては、エンジン１０と前輪１２および後輪１４との間の動力伝達経路を構成する各回転要素が複数個のセグメントとして表示されている。本実施例では、第１クラッチ３６および第２クラッチ５４が遮断される状態で走行する２ＷＤ_d走行中において、プロペラシャフト２０を含む第２回転部材３４と第３回転部材５０との間の動力伝達経路を構成する回転要素の回転が停止されるので、運転者には、各回転要素の回転状態、言い換えれば、本発明のディスコネクト機構に対応する第１クラッチ３６および第２クラッチ５４の作動状態を随時把握できるように模擬車両図９６が構成されている。以下、表示制御部９４によって表示される、車内ディスプレイ９５の模擬車両図９６上に表示される各回転要素の回転状態（すなわちディスコネクト機構の作動状態）の表示態様を示す。
図３は、模擬車両図９６の一態様を示している。模擬車両図９６は、例えば図３(a)に示すように各回転要素を示す複数のセグメントからなり、これらの点灯と非点灯とによってディスコネクト機構の作動状態を表示する。ここで、図３の符号１００および符号１０２は前輪１２および後輪１４を、符号１０４は前輪１２の車軸２６を、符号１０６は前後輪を連結する連結軸を、符号１０８は後輪車軸周りの動力伝達要素（４ＷＤ走行時に回転し、ディスコネクト走行時に動力伝達遮断されて回転停止する要素）を夫々模式的に表すセグメントで示している。図３(b)の車内ディスプレイ９５において黒く塗りつぶされている部位が、車内ディスプレイ９５上では点灯しており、その点灯しているセグメントに対応する回転要素が回転状態にあることを示している。また、白い部位が消灯している状態を示しており、その消灯しているセグメントに対応する回転要素が非回転状態にあることを示している。図３(b)は、２ＷＤ_d走行中の状態を示している。左右の前輪１００および車軸１０４、並びに後輪１０２が点灯している。このように、前輪１００およびその車軸１０４が点灯している状態では、エンジン１０から前輪１２までの動力伝達経路が動力伝達状態ないし回転状態にあることを示している。一方、左右の後輪１０２の車軸上の前記動力伝達要素１０８、および連結軸１０６（図３(a)参照）が消灯することで表示されない。これは、第１クラッチ３６および第２クラッチ５４が遮断されることで、第１クラッチ３６と第２クラッチ５４との間の動力伝達経路を構成する各回転要素（第２回転部材３４、ドリブンピニオン４０、プロペラシャフト２０、ドライブピニオン４８、第３回転部材５０）が前輪側および後輪側からも遮断されることで回転停止した状態を示している。このように、動力伝達遮断されて回転停止している回転要素を点灯しない（表示されない）ことで、運転者は回転状態にある回転要素と回転停止している回転要素とを容易に把握することができる。さらに、運転者に２ＷＤ_d走行中であることが容易にわかるように、前輪１００と後輪１０２との間に「ＦＦ状態（ディスコネクト２輪駆動状態）」という文字が表示されている。なお、第１クラッチ３６および第２クラッチ５４が遮断されることで、上述した各回転要素がエンジン１０および後輪１４から動力伝達遮断されて回転停止した状態が、本発明のディスコネクト状態に対応している。
図３(c)は、第１クラッチ３６および第２クラッチ５４が接続されて４ＷＤ走行に切り替わった状態（４ＷＤシステム作動）を示している。図３(c)にあっては、左右の前輪１００、車軸１０４、左右の後輪１０２、およびその左右の後輪１０２の車軸上の前記動力伝達要素１０８、並びに前後輪間を連結する連結軸１０６の全ての回転要素が点灯している。このとき、エンジン１０と前輪１２との間の動力伝達経路を構成する回転要素が動力伝達状態ないし回転状態にあることを示すとともに、エンジン１０（もしくはトランスファ１８）と後輪１４との間の動力伝達経路を構成する回転要素が動力伝達状態ないし回転状態にあることを示している。このように、車軸１０４、連結軸１０６、および前記動力伝達要素１０８が点灯することで、４輪駆動車両８が４ＷＤ走行状態であることを、運転者は容易に把握することができる。さらに、模擬車両図９６の中央に４ＷＤ走行中であることを示す「４ＷＤ状態」という文字が表示されることで４ＷＤ走行状態であることが一層明確となる。
図４に、模擬車両図９６の他の態様を示す。なお、以下においても、車軸１０４がエンジン１０から前輪１２の間の動力伝達経路を構成する各回転要素に対応し、連結軸１０６および動力伝達要素１０８がトランスファ１８から後輪１４の間の動力伝達経路を構成する各回転要素に対応している。図４(a)は、２ＷＤ_d走行中の状態を示しており、図３(b)の文字表示（「ＦＦ状態」）がない以外は同様である。また、図４(b)は、４ＷＤ走行中の表示状態を示しており、図３(c)の文字表示がない以外は同様の表示となっている。
図５に、模擬車両図９６のさらに他の態様を示す。図５の模擬車両図９６にあっては、第１クラッチ３６および第２クラッチ５４の作動状態をさらに明確に示したものである。図５(a)において、左右の前輪１００の各車軸１０４の間に表示されている丸に付されている符号１１０が第１クラッチ３６、左右の後輪１０２の各車軸１１２の間に表示されている丸に付されている符号１１４が第２クラッチ５４に対応している（以下、第１クラッチ３６に対応する丸（１１０）を第１クラッチ１１０と記載し、第２クラッチ５４に対応する丸（１１４）を第２クラッチ１１４と記載する）。また、後輪１０２と丸１１４との間のセグメントに付されている符号１１２は、後輪１４の車軸５６Ｌ、５６Ｒを表している。ここで、第１クラッチ３６および第２クラッチ５４が遮断状態（ディスコネクト状態）にあり、第１クラッチ１１０および第２クラッチ１１４が中空表示（または消灯）される。前輪１２には動力が伝達される一方、後輪１４への動力伝達が遮断されるので、連結軸１０６は中空表示されている。後輪１４の車軸５６Ｌ、５６Ｒは後輪１４とともに回転するため、車軸１１２は点灯している。図５(b)は、各クラッチが接続状態にある４ＷＤ走行中の表示状態を示しており、トランスファ１８が後輪１４にも動力を伝達することとなり全てのセグメントが点灯する。図５(c)は、第１クラッチ３６のみが接続状態にあり、前記回転要素が回転しているいわゆるスタンバイ状態か、ないしはディスコネクト状態から４ＷＤ走行状態ないしは４ＷＤ走行状態からディスコネクト状態への過渡状態を示している。ディスコネクト状態から４ＷＤ走行状態ないしは４ＷＤ走行状態からディスコネクト状態への移行時には、構成係合要素（第１クラッチ３６、第２クラッチ５４）の接続（接合）や遮断を行い、４ＷＤ走行状態からディスコネクト状態への移行時には、回転要素の慣性により回転要素が停止するまでに時間を要す。この間、図５(c)で例示する過渡状態を表示する。その表示は所定時間としても良いし、回転要素の停止や回転を検出して終了させるようにしても良い。ちなみに図３の実施例では、過渡状態として後述する図１０(c)の表示を採用することもできる。このように、第１クラッチ３６および第２クラッチ５４の接合ないし遮断が、それに対応する第１クラッチ１１０および第２クラッチ１１４の点灯ないし中空表示（または消灯）によって明瞭に表示される。
図６に、模擬車両図９６のさらに他の態様を示す。図６にあっては、動力伝達経路を構成する各回転要素において、２ＷＤ_d走行中に動力伝達遮断されて回転停止する回転要素と、回転状態にある回転要素とが区別して表示されている。図６は、２ＷＤ_d走行中の表示を示している。図６にあっては、前輪１００および後輪１０２、並びに車軸１０４が点灯している。また、左右の後輪１０２への動力伝達要素１０８と連結軸１０６とが淡表示ないし別色で表示される（図６においては便宜上網掛け状に表示）。すなわち、２ＷＤ_d走行中に回転する回転要素が点灯し、動力伝達遮断されて回転停止する回転要素が淡表示ないし別色で表示される。このように、２ＷＤ_d走行中において非回転となる回転要素を淡表示ないし別色で表示することで、運転者は回転状態にある回転要素と回転停止している回転要素とを容易に把握することができる。
図７に、模擬車両図９６のさらに他の態様を示す。図７の模擬車両図９６にあっては、連結軸１０６上および後輪車軸周りの動力伝達要素１０８上に矢印（記号）が表示されている。ここで、図７は、４ＷＤ走行中の模擬車両図９６が一例として示されている。このとき、連結軸１０６上に前輪側から後輪側に向かう矢印が表示されている。この矢印は回転が伝達される方向を示している。すなわち、連結軸１０６が回転していることを示している。また、左右後輪への動力伝達経路上に左右後輪１０２に向かう方向の矢印が表示されている。すなわち、左右後輪１４に向かって動力が伝達され、後輪車軸周りの動力伝達要素１０８が回転していることを示している。一方、図示しないが、ディスコネクト走行状態では各矢印を消灯させる。ここで、これらの回転要素の回転速度を、矢印の太さ、ないしは矢印の長さで表現することもできる。例えば、回転要素の回転速度の大きさに比例して、図８(a)に示すように矢印の太さを太くする。あるいは、回転要素の回転速度の大きさに比例して、図８(b)に示すように矢印の長さを変化させる。また、図示はしないが、回転要素の回転速度の大きさに応じて、矢印の濃淡や色に変化をつけても構わない。また、２ＷＤ_d走行中にあっては、トランスファ１８から回転が伝達されないため、矢印の長さが略零、もしくは矢印が非表示となる。なお、図７および図８にあっては、前輪１２側の回転状態が省略されているが、前輪１２においても矢印を用いて回転状態を表示してもよく、回転要素上ではなく回転要素の近傍に矢印が表示されても構わない。
図９に、模擬車両図９６のさらに他の態様を示す。図９の模擬車両図９６にあっては、動力伝達経路を構成する回転要素の回転状態が、その回転要素回りに表示される矢印で表示されている。この図９に示す矢印が表示されることで、その矢印に対応する回転要素が回転していることを示している。具体的には、図３(a)に対し矢印部分のセグメントを追加し、回転時には点灯する。また、図９の矢印においても、回転要素の回転速度の大きさに応じて矢印の太さや長さを適宜変更することができる。２ＷＤ_d走行中は、連結軸１０６と後輪車軸周りの動力伝達要素１０８は非回転となり、連結軸１０６および動力伝達要素１０８上に矢印は表示されない。
図１０に、模擬車両図９６のさらに他の態様を示す。図１０の模擬車両図９６にあっては、非回転状態の回転要素を、その枠のみ点灯されている非中実状態（図１０(a)）ないしは破線化（図１０(b)）ないしは非中実破線化（図１０(c)）して表示されている。このように、回転状態の回転要素を点灯状態とし、非回転状態の回転要素を非中実状態ないしは破線化ないしは、非中実破線化することで、各回転要素の回転状態が明瞭に表示される。
図１１に、模擬車両図９６のさらに別の態様を示す。図１１にあっては、図３乃至図１０に示す回転要素の回転状態に加えて、各車輪の駆動力（配分比）が表示可能に構成されている。図１１(a),(b)に示すように、各輪の駆動力がその横にセグメントで表示されている。図１１(a)は、２ＷＤ_d走行状態の模擬車両図９６が示されている。２ＷＤ_d走行にあっては、前輪１２にのみ駆動力が伝達されるので、左右の前輪１００の横に配置されている駆動力セグメントが点灯される一方、後輪１４は駆動力がゼロであるためにセグメントが点灯しない。図１１(b)は、４ＷＤ走行中の模擬車両図９６が示されている。４ＷＤ走行中にあっては、後輪１４にも動力が伝達されるので、左右の後輪１０２の横に配置されている駆動力セグメントも点灯する。なお、前後輪の駆動力配分が等しい（５０：５０）場合には、図１１(b)に示すように各車輪のセグメントの数が等しく表示される。
図１２に、模擬車両図９６のさらに別の態様を示す。図１２は、上述したフェール・ダイアグ制御部９０によって第１クラッチ３６および第２クラッチ５４をはじめとする駆動状態を切り替えるシステムに異常が検出された場合の表示を示している。例えば図１２に示すように、模擬車両図９６上に異常が検出された旨の内容を知らせる文字表示（例えば「４ＷＤシステム異常」）を表示する、もしくは、模擬車両図９６全体を点滅させる。さらに他の態様として、車内ディスプレイ９５が前記模擬車両図９６を含む複数の表示画面を表示可能に構成されており、システムに異常が検出されると、表示制御部９４は、模擬車両図９６から図１３に示すような異常を知らせる文字表示に優先的に切り替え、模擬車両図９６への遷移を禁止して模擬車両図９６（本発明においてディスコネクト機構の作動状態を表示する画面）を表示させない。
また、車内ディスプレイ９５は、前記模擬車両図９６を含む複数の表示画面に切替可能に構成されており、４ＷＤ走行から２ＷＤ_d走行へ適宜切り替えられることによる燃費効果を示す表示画面にも切替可能に構成されている。表示制御部９４は、運転者によって前記燃費効果を示す表示画面に切り替えられると、例えば図１４(a)に示すような表示画面に切り替える。図１４(a)の表示画面にあっては、総走行距離と、その総走行距離のうち４ＷＤ走行での走行距離と、常時４ＷＤ走行を行った場合と比較した燃費改善代（燃費効果）とが表示される。走行距離の代わりに走行時間を用いても良い。また、前記模擬車両と同一画面に併せて表示しても良い。あるいは、図１４(b)の表示画面のように、横軸を走行距離、縦軸を４ＷＤ分の出力量（＝後輪駆動トルク）としたグラフを表示し、走行中の４ＷＤ分の出力量を随時確認できるものと併せて走行中における４ＷＤ走行の割合（４ＷＤ走行率）および燃費改善代（燃費効果）を表示することもできる。
図１５は、本発明にかかる電子制御装置８０の制御作動の要部、具体的には、４輪駆動車両８の作動状態を模擬車両図９６に表示する制御作動を説明するフローチャートである。
先ず、センサ信号処理部８２および車両走行状態判定部８４に対応するステップＳ１において、各種センサによって検出される情報に基づいて、４輪駆動車両８の最適な駆動状態、すなわち第１クラッチ３６、第２クラッチ５４、およびカップリング２２の作動状態が判定（決定）される。次いで、フェール・ダイアグ制御部９０に対応するＳ２において、４輪駆動車両８のシステムが正常に作動するか否かが判定される。Ｓ２が否定される場合、表示制御部９４に対応するＳ７において、図１２ないし図１３に示すような異常を報知する表示画面に切り替えられる。
一方、Ｓ２が肯定される場合、車両走行状態判定部８４に対応するＳ３において、Ｓ１で判定された４輪駆動車両８の作動状態が４ＷＤ走行状態（システム作動）か否かが判定される。Ｓ３が肯定される場合、表示制御部９４に対応するＳ６において、例えば図３(c)、図４(b)、図５(a)、図７、図８、図９、図１１(b)に示すような表示画面に切り替えられ、４ＷＤ走行中の回転要素の回転状態や駆動力配分が模擬車両図９６上ないしその近傍に表示される。Ｓ３が否定される場合、表示制御部９４に対応するＳ４において、後輪１４に伝達される駆動力は零となることから、例えば図１１(a)に示すように、後輪１４の駆動力量が零に表示される。次いで、表示制御部９４に対応するＳ５において、図３(a)、図４(a)、図６、図１０(a)、図１０(c)に示すように、プロペラシャフト２０をはじめとする後輪１４側に動力を伝達する回転要素が消灯、点滅、淡表示、別色表示されるなどして区別して表示される。
上述のように、本実施例によれば、４輪駆動車両８の各回転要素の回転状態やディスコネクト機構の構成係合要素の作動状態が車両ディスプレイ９５の模擬車両図９６上ないしその近傍に表示されるため、運転者にディスコネクト機構の作動状態を随時知らせることができる。従って、運転者は、それに応じた運転を行うことができる。
また、本実施例によれば、模擬車両図９６上の文字や矢印（記号など）から各回転要素の回転状態がより明瞭に表示される。
また、本実施例によれば、走行中に動力伝達遮断されて回転停止する回転要素を表示しない、淡表示にする、もしくは別色表示することで、動力伝達遮断されて回転停止する回転要素が明瞭となる。
また、本実施例によれば、模擬車両図９６は、ディスコネクト機構の構成係合要素を示す図を含み、前記構成係合要素の接合と遮断とを表示するため、前記構成係合要素の接合と遮断が明瞭となる。
また、本実施例によれば、ディスコネクト状態から非ディスコネクト状態ないしは非ディスコネクト状態からディスコネクト状態に切り替わる過渡状態における回転要素の回転状態が明瞭に表示される。
また、本実施例によれば、走行中に動力伝達遮断されて回転停止する回転要素上に、文字ないし記号を用いて非回転であることを表示することで、動力伝達遮断されて回転停止する回転要素がより明瞭となる。
また、本実施例によれば、回転要素上ないしその近傍に回転状態を示す矢印を表示することで、回転要素の回転状態が明瞭となる。また、非回転である回転要素は矢印の長さを略ゼロとする、あるいは表示しないことで非回転である回転要素が明瞭となる。
また、本実施例によれば、動力伝達遮断されて回転停止する回転要素を非中実状態ないしは破線ないしは非中実破線化して表示することで、回転状態にある回転要素と回転停止している回転要素とが明瞭に切り分けられて表示される。
また、本実施例によれば、各車輪の駆動力についても表示されることで、回転要素の回転状態と各車輪の駆動力とを同時に把握することができる。
また、本実施例によれば、４輪駆動車両８のシステムの異常が検出されると、その異常が表示されることで、運転者に異常の発生を速やかに知らせることができる。また、異常が検出されると回転要素の回転状態を表示する画面（模擬車両図９６）を表示させない、ないしは異常を表示する画面に切り替えるので、運転者に異常の検出を速やかに知らせることができる。
また、本実施例によれば、２ＷＤ_d走行による燃費効果が表示されることで、運転者は２ＷＤ_d走行による燃費効果を随時把握することができる。
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
図１６は、本発明の他の実施例である４輪駆動車両１２０の構造を説明する骨子図である。４輪駆動車両１２０の前輪側は図１の４輪駆動車両８と変わらないため、図１６にあっては、前述した４輪駆動車両８と相違する後輪側のみ示している。図１６に示すように、ドライブピニオン４８と後輪１４との間には、第２クラッチ１２２および左右の後輪１４の駆動力配分を変更する左右駆動力配分制御装置１２４が備えられている。
第２クラッチ１２２は、ドライブピニオン４８と左右駆動力配分制御装置１２４との間に設けられ、これらの間の動力伝達経路を断接する。第２クラッチ１２２は、ドライブピニオン４８と噛み合うリングギヤが形成されている動力伝達部材１２６に形成されているクラッチ歯１２８と、左右駆動力分配制御装置１２４に設けられている入力ギヤ１３０の外周に形成されているクラッチ歯１３２と、内周側にクラッチ歯１２８、１３２と噛合可能な内周歯１３４が形成されている円筒状のスリーブ１３６と、スリーブ１３６を回転軸方向に移動させるシフトフォーク１３８とを、含んで構成されている。なお、シフトフォーク１３８は、図示しないアクチュエータによって駆動される。
スリーブ１３６の内周歯１３４がクラッチ歯１２６およびクラッチ歯１３２と噛み合うと、動力伝達部材１２６と入力ギヤ１３０とが接続され、ドライブピニオン４８から左右駆動力配分制御装置１２４に動力が伝達される。一方、スリーブ１３６の内周歯１３４がクラッチ歯１２６およびクラッチ歯１３２と噛み合わない状態では、動力伝達部材１２６と入力ギヤ１３０との接続が遮断され、ドライブピニオン４８と左右駆動力配分制御装置１２４との間の動力伝達経路が遮断される。
左右駆動力配分制御装置１２４は、後輪１４Ｌ側に設けられている第１カップリング１４０と、後輪１４Ｒ側に設けられている第２カップリング１４２とを、含んで構成されている。第１カップリング１４０は、入力ギヤ１３０と後輪１４Ｌとの間に設けられ、例えば湿式多板クラッチで構成される電子制御カップリングで構成されている。そして、第１カップリング１４０の伝達トルクが制御されることで後輪１４Ｌに伝達される駆動力が制御される。具体的には、第１カップリング１４０の伝達トルクが増加するに従って後輪１４Ｌに伝達される駆動力が増加する。また、第２カップリング１４２は入力ギヤ１３０と後輪１４Ｒとの間に設けられ、例えば湿式多板クラッチで構成される電子制御カップリングで構成されている。そして、第２カップリング２２の伝達トルクが制御されることで、後輪１４Ｒに伝達される駆動力が制御される。具体的には、第２カップリング１４２の伝達トルクが増加するに従って後輪１４Ｒに伝達される駆動力が増加する。そして、第１カップリング１４０の伝達トルクおよび第２カップリング１４２の伝達トルクを制御することで、左右の後輪１４のトルク配分を０：１００〜１００：０の間で連続的に制御することができる。
このような左右の後輪１４の駆動力配分を変更できる左右駆動力配分制御装置１２４を備えた４輪駆動車両１２０において、この左右の後輪１４の駆動力配分の実行状態が表示される。図１７(a)は、図５に対し、第１カップリング１４０に対応するセグメント１９０および第２カップリング１４２に対応するセグメント１９２を追加したものである。図１７(b)はディスコネクト走行状態の、図１７(c)は４ＷＤ走行状態の表示例を示している。また、図１８は、図１１(b)に対応するもので、この場合、後輪１０２の横に配置されているセグメントが左右の駆動力配分に応じて異なって表示される。
ここで、左右駆動力配分制御装置１２４は前輪側、もしくは前輪および後輪の両方に設けることもできる。従って、例えば前輪および後輪の両側で左右の駆動力配分を異ならすこともでき、このような場合には図１９に示すように、前輪および後輪の両方で駆動力配分を示す左右のセグメントが異なって表示される。
上述のように、本実施例によれば、前述した実施例と同様の効果に加えて、左右駆動力配分制御装置１２４を備えた車両において、左右の後輪１４の駆動力配分と各回転要素の回転状態とが併せて表示され、運転者はディスコネクト機構の作動状態だけでなく、各輪の駆動力についても正確に把握することができる。
図２０は、本発明のさらに他の実施例である４輪駆動車両１６０の骨子図である。なお、４輪駆動車両１６０前輪側の構造は、前述した４輪駆動車両８と同じであるため、図２０にあっては前述した４輪駆動車両８と相違する後輪側のみ示している。図２０に示すように、ドライブピニオン４８と後輪１４との間には、第２クラッチ１６２、カップリング１６４、およびリアデフ１６８が設けられている。
第２クラッチ１６２は、ドライブピニオン４８と噛み合うリングギヤが形成されているリングギヤ部材１７０と動力伝達部材１７２との間との間に設けられ、これらの間を選択的に断接する。リングギヤ部材１７０には、ドライブピニオン４８と噛み合う外周歯が形成されるとともに、第２クラッチ１６２を構成するクラッチ歯１７４が形成されている。動力伝達部材１７２の軸方向の一端には、第２クラッチ１６２を構成するクラッチ歯１７６が形成されている。
第２クラッチ１６２は、噛合式のドグクラッチであり、前記リングギヤ部材１７０に形成されているクラッチ歯１７４と、動力伝達部材１７２に形成されているクラッチ歯１７６と、クラッチ歯１７４およびクラッチ歯１７６と噛合可能な内周歯が形成されているスリーブ１７８と、スリーブ１７８を軸方向に駆動させるシフトフォーク１８０とを、含んで構成されている。なお、シフトフォーク１８０は、図示しないアクチュエータによって駆動される。また、第２クラッチ１６２において同期機構が設けられていても構わない。
第２クラッチ１６２において、スリーブ１７８の内周歯がクラッチ歯１７４およびクラッチ歯１７６と同時に噛み合うと、リングギヤ部材１７０と動力伝達部材１７２とが接続される。一方、スリーブ１７８の内周歯がクラッチ歯１７４およびクラッチ歯１７６の少なくとも一方と噛み合わない場合には、リングギヤ１７０と動力伝達部材１７２との連結が遮断される。
動力伝達部材１７２とリアデフ１６８との間には、カップリング１６４が設けられている。カップリング１６４は、例えば湿式多板クラッチで構成される電子制御カップリングであり、カップリング１６４の伝達トルクを制御することができる。このように、本実施例では、カップリングがプロペラシャフト２０上ではなく、後輪１４の車軸まわりに設けられている。
リアデフ１６８は、ケース１６８ｃと、差動機構１６８ｄとを含んで構成されている。ケース１６８ｃは、カップリング１６４まで軸方向に延設されており、カップリング１６４が接続されることで、ケース１６８ｃと動力伝達部材１７２とが接続される。差動機構１６８ｄは、よく知られた傘歯歯車で構成されている。なお、差動機構１６８ｄの具体的な構造や作動については公知であるため、その説明を省略する。
上記のように構成される４輪駆動車両１６０においても、第１クラッチ３６、第２クラッチ１６２、およびカップリング１６２の作動状態が切り換えられることで、プロペラシャフト２０を回転停止させて走行する２ＷＤ_d走行や４ＷＤ走行が可能となる。従って、上記のように構成される４輪駆動車両１６０においても、前述した表示制御部９４に基づいて回転要素の回転状態を示す表示や駆動力配分を示す表示が可能となる。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述の各実施例で示した模擬車両図９６の態様は一例であって、各態様を適宜組み合わせて実施しても構わない。例えば、回転状態にある回転要素を矢印で表示するとともに、非回転状態にある回転要素を表示しない、淡表示、別色表示、非中実状態で表示、破線で表示するなど適宜組み合わせて実施することができる。
また、例えば、前述のいくつかの実施例で示した模擬車両図９６では、ディスコネクト機構の構成係合要素の作動を丸いセグメントの点灯ないし消灯で表示しているが、クラッチ機構が接続ないし遮断されるような模式図に置き換えることもできる。
また、前述の実施例の４輪駆動車両８、１２０、１６０は一態様であって、本発明はこれらの４輪駆動車両８、１２０、１６０に限定されない。すなわち、２ＷＤ走行中にプロペラシャフトをはじめとする回転要素の連結を遮断して走行できる構造を有する４輪駆動車両であれば適宜適用できる。
また、前述の実施例では、各４輪駆動車両８、１２０、１６０は、前輪側に常時動力が伝達される構造となっているが、必ずしも前輪に限定されず、後輪側に常時動力が伝達される構造であっても構わない。
また、前述の実施例では、システムに異常が検出されると例えば図１２ないし図１３に示すように異常を報知する表示が為されるが、さらに警告音などを出して運転者に知らせるものであっても構わない。
また、前述の実施例では、第１クラッチ３６および第２クラッチ５４は噛合クラッチであったが、クラッチはこれに限定されず、油圧式摩擦クラッチや電子制御カップリングなど回転要素間を断接する構成であれば適宜適用することができる。
また、前述の実施例では、４輪駆動車両１２０において左右駆動力配分制御装置１２４が後輪側に設けられているが、前輪側もしくは前輪および後輪の両方に設けられていても構わない。
また、前述の実施例の４輪駆動車両１６０において、第２クラッチ１６２およびカップリング１６４の何れか一方の接続が遮断されると、プロペラシャフト２０をはじめとする回転要素と後輪側との接続が遮断されるので、カップリング１６４を断接装置として使用することで、第２クラッチ１６２を省略して実施しても構わない。
また、前述の実施例では、自動変速機１６は、複数の遊星歯車装置や摩擦係合装置から構成される有段式の自動変速機としたが、必ずしもこれに限定されず、例えば複数の噛合歯車から構成される変速機など適宜変更しても構わない。また、必ずしも有段式の変速機に限定されず、無段式の自動変速機であっても構わない。
また、前述の実施例では、電子制御装置８０として４ＷＤ−ＥＣＵ８１と表示系制御ＥＣＵとが別個に設けられているが、４ＷＤ−ＥＣＵの機能と表示系制御ＥＣＵの機能とが１つのＥＣＵで処理されるものであっても構わない。
また、前述の実施例では、各回転要素の回転状態を示す矢印がその回転要素上に表示されているが、必ずしもこれに限定されず回転要素の近傍に表示されても構わない。
また、前述の実施例では、回転要素の回転状態を文字で示す一例として、「ＦＦ状態」、「４ＷＤ状態」等が使用されているが、これに限定されず、例えば「ディスコネクト作動中」など他の文字を使用して実施しても構わない。
また、前述の実施例では、回転要素の回転速度を矢印の長さや太さで表現していたが、各車輪の駆動力の大きさを矢印で表示することもできる。この場合であっても、駆動力が大きくなるに従って、矢印を長くしたり矢印を太くすることで、駆動力の大きさを表示することができる。
また、前述の実施例では、各車輪の駆動力がその各車輪の近傍にあるセグメントで表現されているが、駆動力の大きさの表示はこれに限定されず、例えば、各車輪内に設けられているインジケータで表示するなど適宜変更することができる。
また、前述の実施例では、図１４(a)において、総走行距離とその総走行距離のうち４ＷＤ走行での走行距離が表示されているが、例えば図２１に示すように走行距離を走行時間（作動時間）に変更して表示しても構わない。
また、前述の実施例では、ディスコネクト機構に対応する第１クラッチ３６および第２クラッチ５４が遮断されると所定の回転要素が回転停止するとしたが、本発明は、動力伝達が遮断されることで回転要素が回転停止する態様に限定されない。例えば、動力伝達が遮断されても構成係合要素間において引き摺りトルクが生じる場合には、その引き摺りトルクによって所定の回転要素が回転しても構わない。すなわち、ディスコネクト状態であっても、回転要素が回転停止することに限定されない。
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
８、１２０、１６０：４輪駆動車両
１０：エンジン
１４：後輪（副駆動輪）
２０：プロペラシャフト（所定の回転要素）
３４：第２回転部材（所定の回転要素）
３６：第１クラッチ（構成係合要素、ディスコネクト機構）
４０：ドリブンピニオン（所定の回転要素）
４８：ドライブピニオン（所定の回転要素）
５０：第３回転部材（所定の回転要素）
５４：第２クラッチ（構成係合要素、ディスコネクト機構）
８０：電子制御装置（制御装置）
９５：車内ディスプレイ
９６：模擬車両図
１２４：左右駆動力配分制御装置

Claims (13)

  1. ４輪駆動走行中にエンジンから動力が伝達される副駆動輪と、前記エンジンと前記副駆動輪との間の動力伝達経路に設けられ、４輪駆動走行中に前記副駆動輪へ動力を伝達するための所定の回転要素への動力伝達を２輪駆動走行中において該副駆動輪から遮断するディスコネクト機構を備えた４輪駆動車両において、車両走行状態に応じて前記ディスコネクト機構の作動状態を切り替える４輪駆動車両の制御装置であって、
    車内ディスプレイの模擬車両図上ないしはその近傍に、前記ディスコネクト機構の作動状態を表示することを特徴とする４輪駆動車両の制御装置。
  2. 前記ディスコネクト機構の作動状態を、文字ないしは記号で表示することを特徴とする請求項１の４輪駆動車両の制御装置。
  3. 前記模擬車両図は、前記回転要素を示す図を含み、
    前記回転要素への動力伝達が前記副駆動輪から遮断されるディスコネクト状態において、前記回転要素を、表示しない、淡表示にする、もしくは別色表示することを特徴とする請求項１または２の４輪駆動車両の制御装置。
  4. 前記模擬車両図は、前記ディスコネクト機構の構成係合要素を示す図を含み、
    前記構成係合要素の接合と遮断とを表示することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１の４輪駆動車両の制御装置。
  5. 前記ディスコネクト状態および非ディスコネクト状態の表示に加えて、両状態の過渡状態を表示することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１の４輪駆動車両の制御装置。
  6. 前記回転要素の回転状態を示す文字ないしは記号を表示可能に構成され、
    前記ディスコネクト状態にあっては、前記回転要素への動力伝達が前記副駆動輪から遮断された状態であることを前記文字ないしは記号で表示することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１の４輪駆動車両の制御装置。
  7. 前記回転要素の回転状態が、該回転要素上ないしはその近傍に表示される矢印の大きさで表示され、前記回転要素への動力伝達が前記副駆動輪から遮断されるディスコネクト状態では、回転停止する前記回転要素に対応する矢印の長さを略ゼロに表示することを特徴とする請求項２または６の４輪駆動車両の制御装置。
  8. 前記ディスコネクト状態では、動力伝達が副駆動輪から遮断される前記回転要素を、中実状態から非中実状態、ないしは実線から破線、ないしは中実状態から非中実破線に変更することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１の４輪駆動車両の制御装置。
  9. 前記車両模擬図の各車輪上ないしはその近傍に該各車輪の駆動力が表示可能に構成され、
    前記回転要素への動力伝達が前記副駆動輪から遮断されるディスコネクト状態にあっては、前記副駆動輪の駆動力がゼロないし略ゼロに表示することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１の４輪駆動車両の制御装置。
  10. 前記４輪駆動車両は、前輪および後輪の少なくとも一方に左右駆動力配分制御装置を備えており、
    左右各輪の駆動力とディスコネクト機構の作動状態とを併せて表示することを特徴とする請求項９の４輪駆動車両の制御装置。
  11. 前記４輪駆動車両のシステムに異常が検出されると、その異常を表示することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１の４輪駆動車両の制御装置。
  12. 前記車内ディスプレイは、前記模擬車両図を表示する画面ないしは前記４輪駆動車両のシステムの異常を表示する画面を含む複数の画面を表示可能に構成されており、
    前記４輪駆動システムに異常が検出されると、前記ディスコネクト機構の作動状態を表示する画面を表示させない、ないしは異常を表示する画面に切り替えることを特徴とする請求項１１の４輪駆動車両の制御装置。
  13. 前記ディスコネクト機構の作動ないしは非４輪駆動走行による燃費効果を表示することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１の４輪駆動車両の制御装置。
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