JP2016159741A - 四輪駆動車の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】旋回性の悪化を抑制できる四輪駆動車の制御装置を提供する。【解決手段】エンジン１４と、エンジン１４の出力トルクＴを主駆動輪としての前輪１２Ｆと補助駆動輪としての後輪１２Ｒとに伝達するトルク伝達手段５０と、トルク伝達手段５０に設けられ、後輪１２Ｒに配分される配分トルクＴＲを調整するカップリング２８と、を備えた四輪駆動車１０の制御装置３４であって、四輪駆動車１０が旋回走行中であるか否かを判定する旋回走行判定手段と、該旋回走行判定手段によって旋回走行中であることが判定されたとき、後輪１２Ｒに対する配分トルクＴＲを制限するトルク配分制限手段とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、エンジンの出力トルクを主駆動輪と補助駆動輪とに配分するようにした四輪駆動車の制御装置及び四輪駆動車に関する。

四輪駆動車として、エンジンと変速機と前輪用差動装置とでなり、車体前部に搭載されて主駆動輪である左右の前輪を駆動するパワーユニットに後輪駆動用のトランスファを備え、該トランスファに車体前後方向に延びるプロペラシャフトを連結すると共に、その後端部に後輪用差動装置を備えて補助駆動輪としての左右の後輪にも動力の伝達を可能としたものがある。

プロペラシャフトと後輪用差動装置との間には、電磁式等の伝達トルク可変のカップリングが配設されることがあり、該カップリングを完全に締結すれば、前輪と後輪とに均等にトルクが伝達される四輪駆動状態となり、カップリングを完全に解放すれば、駆動力は前輪のみに伝達される二輪駆動状態となり、カップリングを完全締結と完全解放との間の締結度に制御すれば、カップリングの締結度に応じて後輪に対するトルク配分が調整されるようになっている。

また、トランスファは、軸心が車幅方向に延びる前輪用差動装置のデフケースから軸心が車体前後方向に延びるプロペラシャフトに動力を伝達するために、互いに噛み合う一対の傘歯ギヤが用いられる。例えば、前記デフケースの軸心上に設けられた傘歯ギヤと、これに常時噛み合うプロペラシャフトの軸心上に設けられた傘歯ギヤとが用いられる。

ところで、エンジンの出力トルクは、各気筒における間欠的な爆発に起因した周波数で生じる変動トルクを伴う。一方、変速機、前輪用差動装置、トランスファ、プロペラシャフト、カップリング、後輪用差動装置等のトルク伝達手段には、捩り振動に対する共振周波数が存在する。したがって、変動トルクの周波数がトルク伝達手段の共振周波数に一致すると、トルク伝達手段における捩り振動が増大する場合がある。

このとき、カップリングが解放されて前輪のみに出力トルクが伝達される二輪駆動状態では、トランスファにおける前記一対の傘歯ギヤから後輪に至る後輪トルク伝達手段が動力非伝達状態で回転するので、この状態で捩り振動が増大すると、後輪トルク伝達手段のトランスファにおける前記一対の傘歯ギヤ間に歯面分離（ギヤの噛み合いが解放された状態）が断続的に生じやすく、歯打ちによる異音が発生して車内騒音の原因となり得る。

これに対して、後輪トルク伝達手段が共振するエンジンの運転領域で、カップリングの締結度を制御して、後輪トルク伝達手段に負荷を与えて変動トルクよりも大きなトルクを後輪に伝達することにより、後輪トルク伝達手段の動力非伝達状態での回転を防止することが考えられる。これにより、トルク伝達手段において捩り振動が増大したとしても、トランスファにおける一対の傘歯ギヤ間の歯面分離を抑制して歯打ちによる異音を抑制できる。

例えば、特許文献１には、エンジンと、トルクコンバータ、変速機、前輪用差動装置、トランスファ、プロペラシャフト、カップリング、後輪用差動装置等の駆動系とを備えた四輪駆動車において、トルクコンバータのロックアップクラッチを直結状態にしたときに、補助駆動輪としての後輪に対するトルク配分を所定のトルクよりも増大させることによって、駆動系の各ギヤ嵌合部におけるガタを詰めて、ロックアップクラッチ締結時におけるガタ打ち音（歯打ちによる異音）を解消することが開示されている。

特開２００９−２０８６３３号公報

ところで、旋回走行中は、各車輪の旋回半径が異なるために前後輪差が生じるので、四輪駆動車の場合、旋回走行中に補助駆動輪に対するトルク配分を増大させると、前後輪差を吸収することが困難となり、タイトコーナーブレーキング現象が生じやすく旋回性が悪化することになる。

この発明は、四輪駆動車における上記課題を解決するためになされたものであり、旋回性の悪化を抑制できる四輪駆動車の制御装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本願発明は次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、エンジンと、該エンジンの出力トルクを主駆動輪と補助駆動輪とに伝達するトルク伝達手段と、該トルク伝達手段に設けられ、前記補助駆動輪に配分されるトルクを調整するトルク配分調整手段と、を備えた四輪駆動車の制御装置であって、前記四輪駆動車が旋回走行中であるか否かを判定する旋回走行判定手段と、該旋回走行判定手段によって旋回走行中であることが判定されたとき、前記補助駆動輪に対するトルク配分を制限するトルク配分制限手段とを備えたことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の四輪駆動車の制御装置において、前記トルク伝達手段が異音発生状態となる異音発生領域でのエンジン作動時に、前記トルク配分調整手段を制御することによって、異音の発生を抑制するように前記補助駆動輪に対するトルク配分を増大させる異音低減手段を備えており、前記異音低減手段は、前記エンジンから前記トルク伝達手段に伝わるトルク変動が大きいほど、前記補助駆動輪に対するトルク配分を増大させ、前記トルク配分制限手段は、前記旋回走行判定手段によって旋回走行中であると判定された場合に前記トルク変動が増大する運転状態への移行要求があったときには、前記異音低減手段による前記補助駆動輪に対するトルク配分の増大を制限する、ことを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の四輪駆動車の制御装置において、前記トルク配分制限手段は、前記旋回走行判定手段によって旋回走行中であると判定された場合に前記移行要求があったときには、該移行要求に基づく移行を制限する、ことを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、前記請求項２又は３に記載の四輪駆動車の制御装置において、前記移行要求は、前記トルク伝達手段が前記エンジンとの接続部にロックアップクラッチを有するトルクコンバータを備える場合におけるロックアップクラッチの締結要求と、前記エンジンが火花点火モードと圧縮自己着火モードとに切換可能な場合における火花点火モードから圧縮自己着火モードへの切換要求と、前記エンジンがトルクアシストする駆動モータを備える場合における前記駆動モータによるアシストトルクの低減要求又はトルクアシストの停止要求と、のうちいずれか１つである、ことを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、前記請求項１〜４のいずれか１つに記載の四輪駆動車の制御装置において、前記旋回走行判定手段は、前記四輪駆動車の旋回度合いを検出可能であり、前記トルク配分制限手段は、前記旋回走行判定手段によって検出された前記四輪駆動車の旋回度合いが大きいほど、前記補助駆動輪に対するトルク配分を制限する度合いを増大させる、ことを特徴とする。

前記の構成により、本願各請求項の発明によれば、次の効果が得られる。

まず、請求項１に記載の発明によれば、旋回走行中においては、補助駆動輪に対するトルク配分が制限されるので、前後輪間の回転数差を吸収しやすく、タイトコーナーブレーキング現象による旋回性の悪化を抑制できる。

また、請求項２に記載の発明によれば、旋回走行中においては、トルク変動が増大する運転状態への移行要求があった場合には、異音低減手段による補助駆動輪に対するトルク配分の増大がトルク配分制限手段によって制限される。これによって、旋回走行中における旋回性の悪化を抑制できる。

また、請求項３に記載の発明によれば、旋回走行中においては、トルク変動が増大する運転状態への移行要求に基づく移行が制限されるので、補助駆動輪に対するトルク配分が増大されることがない。この結果、トルク伝達手段に伝達されるトルク変動の増大が抑制されるので、旋回性の悪化を抑制できると共に、トルク伝達手段における異音発生を抑制できる。

また、請求項４に記載の発明によれば、請求項２又は３に記載の発明における、トルク変動が増大する運転状態への移行要求を具体的に特定するものである。すなわち、エンジンとトルク伝達手段との接続部にロックアップクラッチを備える場合には、ロックアップクラッチの締結度が大きいほど、エンジンからトルク伝達手段に伝わるトルク変動が増大するので、この場合の前記移行要求は、ロックアップクラッチの締結要求である。

また、エンジンが火花点火モードと圧縮自己着火モードとに切換可能である場合には、点火プラグ周りからの火炎伝播によって次第に燃焼が成長する火花点火モードに比して、圧縮自己着火モードにおいては燃焼室の略至るところから燃焼が略同時に開始することになり急速に燃焼が成長するので、火花点火モードに比して圧縮自己着火モードでは、出力トルクに伴うトルク変動が大きくなる。したがって、この場合の前記移行要求は、火花点火モードから圧縮自己着火モードへの切換要求である。

また、エンジンがトルクアシストする駆動モータを備える場合には、駆動モータによるトルクアシストに応じて、エンジンで発生する駆動トルクが低減されるので、これに伴いエンジンのトルク変動が低減する。したがって、駆動モータによるトルクアシストが低減若しくは停止された場合に、エンジンの駆動トルクが増大すると共に、これに伴い変動トルクが増大することになるので、この場合の前記移行要求は、駆動モータによるアシストトルクの低減要求又はトルクアシストの停止要求である。

また、請求項５に記載の発明によれば、旋回度合いが大きいほど、補助駆動輪に対するトルク配分の制限度合いが増大されるので、旋回度合いに応じて、補助駆動輪に対するトルク配分を適切な制限量で制限できる。例えば、旋回性が悪化しやすい曲率の大きなカーブを旋回する場合には補助駆動輪に対するトルク配分が好適に制限される一方で、旋曲率の小さなカーブを旋回する場合には補助駆動輪に対するトルク配分が過度に制限されることがない。

すなわち、本発明に係る四輪駆動車の制御装置によれば、旋回走行中における補助駆動輪に対するトルク配分がトルク配分制限手段によって制限されるので、旋回性の悪化を抑制できる。

本発明の実施形態に係る四輪駆動車の概略構成を示すブロック図である。 トルク配分制限制御を示すフローチャートである。 図２の場合の四輪駆動車の作動を示すタイムチャートである。 ロックアップクラッチの制御マップの一例を示す図である。 トルク伝達手段の捩り振動の伝達特性、トルク変動及び補助駆動輪に対する配分トルクを示すグラフである。 異音低減制御が実施される場合のトルク配分制限制御を示すフローチャートである。 図６の場合の四輪駆動車の作動を示すタイムチャートである。 図６の場合の四輪駆動車の他の作動を示すタイムチャートである。 旋回度合いとトルク配分制限制御との関係を示すタイムチャートである。 他の実施形態に係るエンジンの制御マップの一例を示す図である。 更なる他の実施形態に係るエンジンの制御マップの一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の一実施形態に係る四輪駆動車１０の概略構成図である。図１に示すように、第１実施形態においては、四輪駆動車１０は、エンジン１４と、エンジン１４の出力トルクを所定の減速比で減速するトランスミッション１６と、トランスミッション１６で減速した出力トルクを左右の前輪１２Ｆに車軸１８を介して伝達する前輪用差動装置２０と、前輪用差動装置２０から後輪１２Ｒに伝達する出力トルクを取り出すトランスファ２２と、トランスファ２２からの出力トルクを左右の後輪１２Ｒに車軸２４を介して伝達する後輪用差動装置２６とを有している。

エンジン１４は、複数気筒を有する多気筒エンジンであり、本実施形態では例えば直列４気筒エンジンである。すなわち、エンジン１４では、各気筒において間欠的に爆発が生じ、これに起因してエンジン１４で発生される出力トルクＴは変動トルクＸを伴う。具体的には、エンジン１４は４気筒エンジンであるので、変動トルクＸは、エンジン回転数の２倍の周波数で生じ、これがトランスミッション１６や前輪用差動装置２０を介してトランスファ２２に伝達される。

トランスファ２２と後輪用差動装置２６とは、車体前後方向に延びるプロペラシャフト３０及びカップリング２８を介して連結されている。具体的には、トランスファ２２の出力軸がプロペラシャフト３０の一端に連結され、プロペラシャフト３０の他端がカップリング２８の入力軸に連結され、該カップリング２８の出力軸が後輪用差動装置２６の入力軸に連結されている。

トランスファ２２は、軸心が車幅方向に延びる前輪用差動装置２０から軸心が車体前後方向に延びるプロペラシャフト３０に動力を伝達するために、互いに噛み合う一対の傘歯車（不図示）、具体的には前輪用差動装置２０の軸心上に設けられた傘歯車とプロペラシャフト３０の軸心上に設けられた傘歯車が用いられる。

カップリング２８には、電磁式カップリングが用いられ、プロペラシャフト３０と後輪用差動装置２６との間の締結度を可変にできるようになっており、カップリング２８の締結度に応じて、後輪１２Ｒへ伝達されるトルク配分Ｔ_Ｒが調整されるようになっている。

具体的には、カップリング２８を完全に締結すれば、エンジン１４からの出力トルクＴが、前輪１２Ｆに伝達される配分トルクＴ_Ｆと、後輪１２Ｒに伝達される配分トルクＴ_Ｒとに均等に配分される四輪駆動状態となる。一方、カップリング２８を完全に解放すれば、出力トルクＴは前輪１２Ｆのみに伝達される二輪駆動状態となる。また、カップリング２８を完全締結と完全解放との間の締結度にすれば、カップリング２８の締結度に応じて後輪１２Ｒへ伝達される配分トルクＴ_Ｒが調整される。すなわち、カップリング２８の締結度を制御することにより、後輪１２Ｒに対する配分トルクＴ_Ｒを、エンジン１４からの出力トルクＴの０〜５０％の間に調整できる。

本実施形態では、前輪１２Ｆが主駆動輪であり、後輪１２Ｒが補助駆動輪であり、トランスミッション１６、前輪用差動装置２０、車軸１８、トランスファ２２、プロペラシャフト３０、カップリング２８、後輪用差動装置２６及び車軸２４によって、エンジン１４の出力トルクＴを前輪１２Ｆと後輪１２Ｒとに伝達するトルク伝達手段５０が構成され、カップリング２８によって、後輪１２Ｒに配分される配分トルクＴ_Ｒを調整するトルク配分調整手段が構成されている。

また、四輪駆動車１０には、運転者によるアクセルペダルの踏込量（アクセル開度）を検出するようにアクセル開度センサ３６と、エンジン１４の回転数を検出するエンジン回転センサ３８と、左右の前輪１２Ｆにそれぞれ設けられた左前車輪速センサ４０Ｌ及び右前車輪速センサ４０Ｒと、左右の後輪１２Ｒにそれぞれ設けられた左後車輪速センサ４１Ｌ及び右後車輪速センサ４１Ｒと、エンジン１４やカップリング２８等の作動を制御する制御装置３４と、が備えられている。

制御装置３４には、アクセル開度センサ３６からの信号、エンジン回転センサ３８からの信号及び各車輪速センサ４０，４１等の各種情報が入力され、制御装置３４は、これら各種情報に基づいてエンジン１４やカップリング２８等の作動を制御する。なお、制御装置３４は、マイクロコンピュータを主要部として構成されている。

制御装置３４は、アクセル開度センサ３６からの信号に基づいて、運転者の加速要求を検出して目標トルク（エンジン負荷）を設定し、該目標トルクを出力するように、エンジン１４を制御する。

また、制御装置３４は、エンジン１４からの出力トルクＴを、前輪１２Ｆへの配分トルクＴ_Ｆと後輪１２Ｒに対する配分トルクＴ_Ｒとに配分するように、カップリング２８の締結度を制御する。例えば、加速する場合又は各車輪速センサ４０，４１からの信号に基づいて前輪１２Ｆにスリップが検出された場合、前輪１２Ｆと後輪１２Ｒとに出力トルクＴを配分する四輪駆動状態に制御し、定常走行及び／又はコースト走行においては前輪１２Ｆのみに出力トルクＴを伝達させる二輪駆動状態に制御する。

なお、後述する異音低減制御によって後輪１２Ｒに対するトルク配分を制御してもよく、さらに他の要因により後輪１２Ｒに対するトルク配分を制御するようにしてもよい。

また、制御装置３４は、四輪駆動車１０が旋回走行中である場合に、補助駆動輪としての後輪１２Ｒに対するトルク配分を制限するトルク配分制限制御を実施する。具体的には、制御装置３４は、各車輪速センサ４０，４１からの信号に基づいて、四輪駆動車１０の旋回度合いを検出する。より具体的には、制御装置３４は、各車輪速センサ４０，４１からの信号に基づいて旋回半径Ｒを算出して、該旋回半径Ｒの逆数である曲率Ｒ^−１を、旋回度合いとして算出する。

そして、制御装置３４は、曲率Ｒ^−１が所定の閾値Ｓ０を上回る場合に、四輪駆動車１０が旋回走行中であると判定し、後輪１２Ｒに対する配分トルクＴ_Ｒを制限するように、カップリング２８の締結度を制御する。したがって、制御装置３４は、旋回度合いを検出可能であり、旋回度合いに基づいて四輪駆動車１０が旋回走行中であるか否かを判定可能な旋回走行判定手段として機能している。閾値Ｓ０は、例えば、四輪駆動車１０が旋回走行中であるか否かを判定するための閾値であって、算出された曲率が旋回走行でないと考えられる程度に小さい場合に旋回走行であると誤判定することを防止できる値に設定されている。

また、制御装置３４は、旋回度合いが大きいほど、後輪１２Ｒに対する配分トルクＴ_Ｒの制限度合いを増大させるように、カップリング２８の締結度を制御する。なお、制限とは、四輪駆動車１０が旋回走行でない場合に後輪１２Ｒに対して配分される配分トルクＴ_Ｒよりも低減させることを意味し、配分トルクＴ_Ｒをゼロにする場合も含まれる。したがって、制御装置３４は、トルク配分制限手段として機能している。

次に、制御装置３４において実施されるトルク配分制限制御を、図２のフローチャート及び図３のタイムチャートを参照して説明する。図２はトルク配分制限制御の流れを示すフローチャートであり、図３はこの場合の四輪駆動車１０の作動を示すタイムチャートである。

図２に示すように、制御装置３４は、アクセル開度センサ３６からの信号、エンジン回転センサ３８及び各車輪速センサ４１，４２からの信号等の各種情報を読み込む（ステップＳ１０１）。

次に、制御装置３４は、各車輪速センサ４０，４１からの信号に基づいて、四輪駆動車１０の旋回度合い（曲率Ｒ^−１）を算出する（ステップＳ１０２）。

次に、制御装置３４は、ステップＳ１０２で算出された旋回度合いに基づいて、四輪駆動車１０が旋回走行中であるか否か、即ち、曲率Ｒ^−１が所定の閾値Ｓ０よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０３）。

ステップＳ１０３において、四輪駆動車１０が旋回走行中であると判定された場合、制御装置３４は、後輪１２Ｒに対するトルク配分を制限する、トルク配分制限制御を行う（ステップＳ１０４）。

このとき、図３に示すように、時刻ｔ３において四輪駆動車１０が旋回走行を開始しており、時刻ｔ４〜ｔ６の間において旋回度合い（曲率Ｒ^−１）が、閾値Ｓ０を上回ったとする。このとき、時刻ｔ５において、例えばエンジン１４の出力トルクＴの増大に伴って後輪１２Ｒに対するトルク配分の増大要求が生じた場合であっても、後輪１２Ｒに対するトルク配分は増大されない。そして、旋回度合い（曲率Ｒ^−１）が閾値Ｓ０を下回った時刻ｔ６以降において、後輪１２Ｒに対する配分トルクＴ_Ｒが増大される。すなわち、四輪駆動車１０が旋回走行中である場合には、後輪１２Ｒに対するトルク配分が制限される。

一方、図２に示すように、ステップＳ１０３において、四輪駆動車１０が旋回走行中でないと判定された場合、制御装置３４は、後輪１２Ｒに対するトルク配分を制限しない。すなわち、トルク配分制限制御は実施されない。

このとき、図３に示すように、時刻ｔ１において、後輪１２Ｒに対するトルク配分の増大要求が生じた場合に、旋回度合いは閾値Ｓ０を上回っておらず四輪駆動車１０は旋回走行中でないので、トルク配分制限制御は行われず、後輪１２Ｒに対する配分トルクＴ_Ｒが増大される。

このように、本実施形態によれば、旋回走行中においては、後輪１２Ｒに対するトルク配分が制限されるので、前輪１２Ｆと後輪１２Ｒとの間の回転数差を吸収しやすく、タイトコーナーブレーキング現象による旋回性の悪化を抑制できる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、トランスミッション１６は自動変速機である。図１において一点鎖線で示すように、トルク伝達手段５０は、エンジン１４とトランスミッション１６との接続部に、ロックアップクラッチ１５１を有するトルクコンバータ１５を備えており、エンジン１４の出力トルクＴが、トルクコンバータ１５を介してトランスミッション１６に伝達される。

ロックアップクラッチ１５１は、エンジン１４の出力トルクＴが入力される入力軸（不図示）と、トランスミッション１６へ出力する出力軸（不図示）との間の締結度を可変にできるようになっており、その締結度に応じてエンジン１４からトランスミッション１６に伝達されるトルクが調整される。すなわち、ロックアップクラッチ１５１を完全締結させた場合における直結状態でのトルク伝達から、ロックアップクラッチ１５１を解放状態にした場合におけるトルクコンバータ１５による流体継手でのトルク伝達にまで、トルク伝達を可変にできる。

なお、ロックアップクラッチ１５１の締結度を締結方向へ移行させることによって、トルクコンバータ１５の流体継手でのトルク伝達による変動トルクＸの減衰効果が減少し、エンジン１４からトランスミッション１６に伝わる変動トルクＸが増大することになる。

図４は、ロックアップクラッチ１５１の制御マップの一例を示しており、該制御マップに基づいてロックアップクラッチ１５１の締結度が制御されるようになっている。例えば、ロックアップクラッチ１５１は、その締結度が、低回転、高負荷領域では締結方向に制御され、高回転、低負荷領域では解放方向に制御されるようになっている。

また、第２実施形態では、制御装置３４は、トルク伝達手段５０が異音発生状態となるエンジン１４の作動時に、該異音を抑制する異音低減制御を行う。具体的には、トルク伝達手段５０には、軸回転方向における捩り振動に対する共振周波数が存在する。図５に示すように、本実施形態においては、トルク伝達手段５０には、エンジン１４のアイドル回転数Ｎ_ＩＤＬＥより低いエンジン１４の非常用域において共振点Ｐ１及びＰ２が存在し、アイドル回転数Ｎ_ＩＤＬＥ以上のエンジン１４の常用域における共振点Ｐ３が存在している。

共振点Ｐ３の近傍において、エンジン１４の出力トルクＴに伴う変動トルクＸが共振により増大されることになり、このとき、後輪１２Ｒに対するトルク配分Ｔ_Ｒが変動トルクＸよりも小さい場合には、トランスファ２２において、傘歯ギヤ間に歯面分離が発生して異音（歯打ち音）が発生する。トルク伝達手段５０から前記異音が発生する領域を異音発生領域Ａと称して、以下説明する。

制御装置３４には、トルク伝達手段５０が異音発生状態となる異音発生領域Ａが記憶されている。異音発生領域Ａとは、トルク伝達手段５０の共振周波数に、各気筒における間欠的な爆発に起因して生じる変動トルクＸの周波数が一致する運転領域である。異音発生領域においてエンジン１４からの変動トルクＸが共振により増大され、これに伴いトルク伝達手段５０における捩り振動が増大することになる。このとき、後輪１２Ｒに対するトルク配分Ｔ_Ｒが変動トルクＸよりも小さい場合には、トランスファ２２において、一対の傘歯ギヤ間に歯面分離が発生して異音（歯打ち音）が発生する場合がある。

そこで、トルク伝達手段５０における異音発生を抑制するために、制御装置３４は、エンジン１４が異音発生領域で作動している場合、異音低減制御を実施する。具体的には、異音低減制御では、異音発生領域において、後輪１２Ｒに対する配分トルクＴ_Ｒが、少なくとも変動トルクＸよりも大きくなるようにカップリング２８の締結度が制御される。すなわち、後輪１２Ｒに対する配分トルクＴ_Ｒを変動トルクＸより増大させることにより、増大された捩り振動のためにトランスファ２２における一対の傘歯ギヤ間の歯面分離が発生することを防止して、異音（歯打ち音）発生を抑制できる。

また、制御装置３４には、エンジンの作動点（エンジン回転数及び負荷）毎に、トルク伝達手段５０における変動トルクＸが関連付けられた、変動トルクマップ（不図示）が記憶されている。この変動トルクマップには、トルク伝達手段５０における共振による振動増大を含んだ変動トルクＸが予め設定されており、異音低減制御において、制御装置３４は、該変動トルクマップからトルク伝達手段５０に伝わる変動トルクＸを読み出し、該変動トルクＸよりも大きな配分トルクＴ_Ｒを後輪１２Ｒに配分するように、カップリング２８の締結度を制御する。

すなわち、制御装置３４は、エンジン回転センサ３８からの入力信号に基づいてエンジン１４が異音発生領域Ａで作動しているか否かを判定し、エンジン１４が異音発生領域Ａで作動していると判定した場合に、異音低減制御を実施する。したがって、制御装置３４は、異音低減手段としても機能している。

また、制御装置３４は、四輪駆動車１０が旋回走行中であると判定した場合にトルク変動が増大する運転状態への移行要求があったとき、すなわち、例えばロックアップクラッチ１５１の締結度の締結方向への締結要求があったとき、トルク配分制限制御を実施する。この場合のトルク配分制限制御では、異音低減制御による後輪１２Ｒに対するトルク配分のさらなる増大が制限されると共に、前記締結要求に基づく移行、すなわち、ロックアップクラッチ１５１の締結度の締結方向への締結要求に基づく移行が制限される。なお、本実施形態では、異音低減制御及び前記移行要求に基づく移行の両方を制限しているが、どちらか一方のみを制限するようにしてもよい。

次に、制御装置３４において実施されるトルク配分制限制御を、図６のフローチャート及び図７ａ，図７ｂのタイムチャートを参照して説明する。図６は異音低減制御が実施される場合のトルク配分制限制御の流れを示すフローチャートであり、図７ａ，図７ｂはこの場合の四輪駆動車１０の作動を示すタイムチャートである。

図６に示すように、制御装置３４は、アクセル開度センサ３６からの信号、エンジン回転センサ３８及び各車輪速センサ４１，４２からの信号等の各種情報を読み込む（ステップＳ２０１）。

次に、制御装置３４は、エンジン回転センサ３８からの信号に基づいて、エンジン１４が異音発生領域Ａ（図５参照）で作動しているか否かを判定する（ステップＳ２０２）。

ステップＳ２０２において、エンジン１４が異音発生領域Ａで作動していると判定した場合、制御装置３４は、異音低減制御を実施する（ステップＳ２０３）。一方、ステップＳ２０２において、エンジン１４が異音発生領域Ａで作動していると判定されなかった場合、制御装置３４は、第１実施形態で説明したフローチャート（図２参照）に基づいて、トルク配分制限制御を実施または実施しない（ステップＳ１００）。

ステップＳ２０３において異音低減制御を実施する場合、続いて、制御装置３４は、各車輪速センサ４０，４１からの信号に基づいて、四輪駆動車１０の旋回度合い（曲率Ｒ^−１）を算出する（ステップＳ２０４）。

次に、制御装置３４は、ステップＳ２０４で算出された旋回度合いに基づいて、四輪駆動車１０が旋回走行中であるか否か、即ち、曲率Ｒ^−１が所定の閾値Ｓ０よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２０５）。

ステップＳ２０５において曲率Ｒ^−１が所定の閾値Ｓ０よりも大きいと判定した場合、制御装置３４はトルク配分制限制御を実施する（ステップＳ２０６）。一方、ステップＳ２０５において曲率Ｒ−１が所定の閾値Ｓ０よりも大きいと判定されなかった場合、制御装置３４はトルク配分制限制御を実施しない（ステップＳ２０７）

次に、ステップＳ２０６においてトルク配分制限制御を実施する場合、続いて、制御装置３４は、変動トルクＸが増大する運転状態への移行要求があるか否かを判定する（ステップＳ２０８）。すなわち、本実施形態では、例えばロックアップクラッチ１５１の締結度の締結方向への締結要求があるか否かを判定する。

ステップＳ２０８において、変動トルクＸが増大する運転状態への移行要求があると判定された場合、制御装置３４は、異音低減制御を制限すると共に、変動トルクＸが増大する運転状態への移行要求に基づく移行を制限する（ステップＳ２０９）。すなわち、異音低減制御による後輪１２Ｒに対するトルク配分の増大が制限されると共に、ロックアップクラッチ１５１の締結度の締結方向への締結要求に基づく移行が制限される。

このとき、図７ａに示すように、時刻ｔ１において四輪駆動車１０が旋回走行を開始して、時刻ｔ２〜ｔ５の間、旋回度合い（曲率Ｒ^−１）が、閾値Ｓ０を上回ったとする。このとき、時刻ｔ３においてエンジン回転数が増大してこれに伴い、図４に示す制御マップに基づいてロックアップクラッチ１５１の締結方向への締結要求が生じる。さらに、時刻ｔ４においてエンジン１４が異音発生領域で作動するようになる。

このとき、四輪駆動車１０は旋回走行中であるので、時刻ｔ５までは、異音低減制御が制限されると共に、ロックアップクラッチ１５１の締結度の締結方向への移行が制限される。すなわち、後輪１２Ｒに対する配分トルクＴ_Ｒは旋回走行中に増大されることがない。旋回度合い（曲率Ｒ^−１）が閾値Ｓ０を下回る時刻ｔ５以降において、異音低減制御及びロックアップクラッチ１５１の締結度の締結方向への締結要求に基づく移行が行われる。

一方、図７ｂに示すように、時刻ｔ１１においてエンジン１４が加速を開始して、時刻ｔ１２においてエンジン１４が異音発生領域Ａでの作動を開始した場合に、異音低減制御が実施されて後輪１２Ｒに対する配分トルクＴ_Ｒが増大されると共に、制御マップに基づいてロックアップクラッチ１５１の締結度が締結方向に制御される。このとき、異音低減制御及びロックアップクラッチ１５１の締結度の締結方向への移行によって、後輪１２Ｒに対する配分トルクＴ_Ｒが増大したとしても、四輪駆動車１０は旋回走行中でないので旋回性の悪化が問題になることはない。なお、図７ａ，図７ｂにおいて、ロックアップクラッチ締結要求は、縦軸が大きいほどロックアップクラッチ１５１の締結要求が高く、縦軸が小さいほどロックアップクラッチ１５１の締結要求が低いことを示している。

このように、本実施形態によれば、旋回走行中においては、トルク変動が増大する運転状態への移行要求があった場合には、異音低減制御による後輪１２Ｒに対するトルク配分の増大がトルク配分制限制御によって制限される。これによって、旋回走行中における旋回性の悪化を抑制できる。

また、旋回走行中においては、変動トルクＸが増大する運転状態への移行要求に基づく移行が制限されるので、すなわち、例えばロックアップクラッチ１５１の締結度の締結方向への移行が制限され、これに伴い後輪１２Ｒに対する配分トルクＴ_Ｒの増大が制限される。この結果、トルク伝達手段５０に伝達される変動トルクＸの増大が抑制されるので、旋回性の悪化を抑制できると共に、トルク伝達手段５０における異音発生を抑制できる。

図８は、旋回度合いに対するトルク配分制限制御による後輪１２Ｒに対するトルク配分の制限度合いを示している。エンジン１４が異音発生領域Ａで作動している状態で、時刻ｔ２１〜ｔ２２において第１旋回度合いＳ１で旋回し、時刻ｔ２３〜ｔ２４において第１旋回度合いＳ１よりも曲率Ｒ^−１の大きな第２旋回度合いＳ２で旋回しているとする。

第１旋回度合いＳ１で旋回しているとき、トルク配分制限手段は、後輪１２Ｒへの配分トルクＴ_Ｒを第１制限量Ｄ１で制限し、第２旋回度合いで旋回しているとき、後輪１２Ｒへの配分トルクＴ_Ｒを第１制限量Ｄ１よりも大きな第２制限量Ｄ２で制限する。すなわち、旋回度合いが大きいほど、トルク配分制限制御による制限量が増大するようになっている。また、図中点線で示すように、旋回走行中は、後輪１２Ｒに対する配分トルクＴ_Ｒをゼロにしてもよい。

これによって、旋回度合いが大きいほど、後輪１２Ｒに対する配分トルクＴ_Ｒの制限度合いが増大されるので、旋回度合いに応じて、後輪１２Ｒに対する配分トルクＴ_Ｒを適切な制限量で制限できる。例えば、旋回性が悪化しやすい曲率の大きなカーブを旋回する場合には後輪１２Ｒに対する配分トルクＴ_Ｒが好適に制限される一方で、旋曲率の小さなカーブを旋回する場合には後輪１２Ｒに対する配分トルクＴ_Ｒが過度に制限されることがない。

上記実施形態では、変動トルクＸが増大する運転状態への移行要求として、ロックアップクラッチ１５１の締結度の締結方向への移行要求、又はエンジン１４の出力トルクＴの増大要求を例にとり説明したが、これに限らず、例えば、図９に制御マップの一例を示す、火花点火モードと圧縮自己着火モードとに切換可能に構成されたエンジンにおいて、火花点火モードから圧縮自己着火モードへの切換要求でもよい。

すなわち、点火プラグ周りからの火炎伝播によって次第に燃焼が成長する火花点火モードに比して、圧縮点火モードにおいては燃焼室の略至るところから燃焼が略同時に開始することになり急速に燃焼が成長する。このため、火花点火モードに比して圧縮点火モードでは、出力トルクに伴うトルク変動が大きくなる。したがって、移行要求とは、火花点火モードから圧縮自己着火モードへの切換要求である。

なお、圧縮自己着火モードを、非予混合圧縮自己着火モード（ＣＩ）と、予混合圧縮自己着火モード（ＨＣＣＩ）とにさらに区分してもよい。この場合、変動トルクＸは、ＨＣＣＩ、ＣＩ、火花点火モード（ＳＩ）の順に大きく、したがって、変動トルクＸが増大する運転状態への移行要求とは、ＳＩからＣＩ又はＨＣＣＩへの切換要求、又はＣＩからＨＣＣＩへの切換要求である。

また、変動トルクＸが増大する運転状態への移行要求として、図１０に制御マップの一例を示す、トルクアシストする駆動モータを備えたエンジンにおいて、駆動モータによるトルクアシストを低減要求又はトルクアシストの停止要求でもよい。すなわち、駆動モータによるトルクアシストに応じて、エンジンで発生する駆動トルクが低減されるので、これに伴いエンジンのトルク変動が低減する。したがって、移行要求とは、駆動モータによるトルクアシストを低減要求又はトルクアシストの停止要求である。

なお、上記実施形態では、前輪１２Ｆを主駆動輪とし、後輪１２Ｒを補助駆動輪とした四輪駆動車について説明しているが、後輪１２Ｒを主駆動輪とし、前輪１２Ｆを補助駆動輪とした四輪駆動車についても同様に適用することができる。

また、上記実施形態では、車輪速センサ４０，４１によって検出された信号に基づいて四輪駆動車の旋回度合いを算出しているが、これに代えて若しくは加えて、舵角センサ（不図示）により、ハンドルの舵角を検出して、四輪駆動車が旋回走行中であるか否かを判定してもよい。

舵角センサによって検出されたハンドルの舵角に基づいて四輪駆動車が旋回走行中であるか否かを判定することによって、実際に四輪駆動車が実際に旋回走行を開始する前に、運転者の旋回意思を検出しやすく、この結果、制御応答性を向上できる。また。Ｇセンサを用いて四輪駆動車が旋回走行中であるか否かを検出するようにしてもよい。

特許請求の範囲に記載された本発明の精神および範囲から逸脱することなく、各種変形及び変更を行うことも可能である。

以上説明したように、本発明に係る四輪駆動車の制御装置によれば、旋回中における補助駆動輪に対するトルク配分をトルク配分制限手段で制限することによって旋回性の悪化を抑制できるので、この種の製造技術分野において好適に利用される可能性がある。

１０ 四輪駆動車
１２Ｆ 前輪
１２Ｒ 後輪
４０Ｌ 左前車輪速センサ
４０Ｒ 右前車輪速センサ
４１Ｌ 左後車輪速センサ
４１Ｒ 右後車輪速センサ
１４ エンジン
１５ トルクコンバータ
１５１ ロックアップクラッチ
１６ トランスミッション
２０ 前輪用差動装置
２２ トランスファ
２６ 後輪用差動装置
２８ カップリング
３０ プロペラシャフト
３４ 制御装置
３６ アクセル開度センサ
３８ エンジン回転センサ
５０ トルク伝達手段
Ｔ 出力トルク
Ｔ_Ｒ 配分トルク
Ｘ 変動トルク

Claims (5)

1. エンジンと、該エンジンの出力トルクを主駆動輪と補助駆動輪とに伝達するトルク伝達手段と、該トルク伝達手段に設けられ、前記補助駆動輪に配分されるトルクを調整するトルク配分調整手段と、を備えた四輪駆動車の制御装置であって、
   前記四輪駆動車が旋回走行中であるか否かを判定する旋回走行判定手段と、
   該旋回走行判定手段によって旋回走行中であることが判定されたとき、前記補助駆動輪に対するトルク配分を制限するトルク配分制限手段と
   を備えたことを特徴とする四輪駆動車の制御装置。
2. 前記トルク伝達手段が異音発生状態となる異音発生領域でのエンジン作動時に、前記トルク配分調整手段を制御することによって、異音の発生を抑制するように前記補助駆動輪に対するトルク配分を増大させる異音低減手段を備えており、
   前記異音低減手段は、前記エンジンから前記トルク伝達手段に伝わるトルク変動が大きいほど、前記補助駆動輪に対するトルク配分を増大させ、
   前記トルク配分制限手段は、前記旋回走行判定手段によって旋回走行中であると判定された場合に前記トルク変動が増大する運転状態への移行要求があったときには、前記異音低減手段による前記補助駆動輪に対するトルク配分の増大を制限する、
   請求項１に記載の四輪駆動車の制御装置。
3. 前記トルク配分制限手段は、前記旋回走行判定手段によって旋回走行中であると判定された場合に前記移行要求があったときには、該移行要求に基づく移行を制限する、
   請求項２に記載の制御装置。
4. 前記移行要求は、
   前記トルク伝達手段が前記エンジンとの接続部にロックアップクラッチを有するトルクコンバータを備える場合におけるロックアップクラッチの締結要求と、
   前記エンジンが火花点火モードと圧縮自己着火モードとに切換可能な場合における火花点火モードから圧縮自己着火モードへの切換要求と、
   前記エンジンがトルクアシストする駆動モータを備える場合における前記駆動モータによるアシストトルクの低減要求又はトルクアシストの停止要求と、
   のうちいずれか１つである、
   請求項２又は３に記載の四輪駆動車の制御装置。
5. 前記旋回走行判定手段は、前記四輪駆動車の旋回度合いを検出可能であり、前記トルク配分制限手段は、前記旋回走行判定手段によって検出された前記四輪駆動車の旋回度合いが大きいほど、前記補助駆動輪に対するトルク配分を制限する度合いを増大させる、
   請求項１〜４のいずれか１つに記載の四輪駆動車の制御装置。

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