JP2016210359A

JP2016210359A - 四輪駆動車両の制御装置

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Publication number: JP2016210359A
Application number: JP2015097719A
Authority: JP
Inventors: 洋人橋本; Hiroto Hashimoto; 雄二岩瀬; Yuji Iwase; 秀和永井; Hidekazu Nagai
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-05-12
Filing date: 2015-05-12
Publication date: 2016-12-15

Abstract

【課題】動力源と駆動輪との間に設けられた噛合式の係合機構が誤って解放する場合であっても運転者の意図しない駆動力低下を抑制すること。
【解決手段】従動力源と後輪との間に設けられた噛合式の係合機構を係合させて前輪および後輪で駆動する四輪駆動状態と、係合機構を解放させて前輪のみで駆動する二輪駆動状態に切替可能に構成された四輪駆動車両の制御装置において、係合機構のストロークに基づいて四輪駆動走行中に係合機構が誤って解放するか否かを判定し（ステップＳ２）、係合機構が誤って解放すると判定された場合、リア駆動力分だけフロント駆動力が増加するように主動力源の出力を増加させ（ステップＳ３）、かつ従動力源の出力を低減させる（ステップＳ４）ことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、四輪駆動車両の制御装置に関する。

従来、四輪駆動状態と二輪駆動状態とに切り替え可能に構成された車両の制御装置が知られている。

例えば、特許文献１には、内燃機関で前輪を駆動させ、かつモータで後輪を駆動させる四輪駆動状態に車両を制御する制御装置が記載されている。その車両にはモータと後輪との間に電磁クラッチが設けられており、制御装置は電磁クラッチを選択的に係合もしくは解放させることによって四輪駆動状態と二輪駆動状態とに切り替える制御を実行する。

特開２００８−２１３７６６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、四輪駆動状態で電磁クラッチが誤って解放すると、後輪側の駆動力が低下するため、車両全体の駆動力が低下してしまう。そのため、車両ショックや不自然な減速感を生じてしまう。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、動力源と駆動輪との間に設けられた噛合式の係合機構が誤って解放する場合であっても運転者の意図しない駆動力の低下を抑制できる四輪駆動車両の制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、エンジンとモータとのうち少なくともいずれか一方を含む主動力源から出力された動力により駆動される主駆動輪と、前記主動力源のモータとは異なるモータを含む従動力源から出力された動力により駆動される従駆動輪と、前記従動力源と前記従駆動輪との間の動力伝達経路を選択的に動力伝達不能に切断する噛合式の係合機構とを備え、前記係合機構を係合させて前記主駆動輪および前記従駆動輪で駆動する四輪駆動状態と、前記係合機構を解放させて前記主駆動輪のみで駆動する二輪駆動状態に切替可能に構成された四輪駆動車両の制御装置において、軸線方向に往復動することにより前記係合機構を係合状態と解放状態とに切り替える移動部材の移動量あるいは位置を検出するストローク検出手段と、前記移動部材の移動量もしくは位置に基づいて前記四輪駆動状態で走行中に前記係合機構が誤って解放するか否かを判定する誤解放判定手段と、前記従駆動輪の駆動力を検出する従駆動力検出手段と、前記誤解放判定手段により前記係合機構が誤って解放すると判定された場合、前記従駆動輪の駆動力分だけ前記主駆動輪の駆動力が増加するように前記主動力源の出力を増加させ、かつ前記従動力源の出力を低減させる駆動力制御手段とを備えていることを特徴とする。

上記発明に係る四輪駆動車両の制御装置では、四輪駆動走行中に噛合式の係合機構が誤って解放すると判定された場合、従駆動輪の駆動力分だけ主駆動輪の駆動力が増加するように主動力源の出力を増加させ、かつ従動力源の出力を低減させるように構成されている。これにより、噛合式の係合機構が完全に抜けきる前に、主動力源の出力を増大させているため、従動力源と従駆動輪との間に設けられた噛合式の係合機構が誤って解放する場合であっても駆動力の低下を抑制できる。

本発明では、従動力源と従駆動輪との間に設けられた噛合式の係合機構が誤って解放する場合であっても、噛合式の係合機構が完全に抜けきるまでは係合状態であるため、誤解放によって完全解放される前に、従駆動輪で発生していた駆動力分の大きさを主駆動輪側の駆動力に受け渡すことが可能であり、車両全体としての駆動力低下を抑制できる。

図１は、本実施形態で対象とする車両を模式的に示すスケルトン図である。図２は、四輪駆動車両の制御装置を示すシステム概略図である。図３は、誤解放発生時の制御フローを示すフローチャートである。図４は、誤解放発生時の駆動力変化の一例を示すタイムチャートである。図５は、誤解放発生時の駆動力変化の他の例を示すタイムチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態における四輪駆動車両の制御装置について具体的に説明する。

［１．四輪駆動車両］
図１は、本実施形態の四輪駆動車両を模式的に示すスケルトン図である。本実施形態の四輪駆動車両Ｖｅは、動力源として、エンジン（ＥＮＧ）１と、第１モータ・ジェネレータ（ＭＧ１）２と、第２モータ・ジェネレータ（ＭＧ２）３と、第３モータ・ジェネレータ（ＭＧ３）４とを備えているハイブリッド車両である。エンジン１は、ガソリンエンジンなどの周知の内燃機関である。各モータ・ジェネレータ２，３，４は、永久磁石式の同期モータなどの周知のモータであって、電力が供給されて動力を出力するモータ機能と、機械的な外力によって強制的に回転させられて発電する発電機能とを有する。なお、以下の説明では、「四輪駆動車両」を単に「車両」と記載し、「モータ・ジェネレータ」を単に「モータ」と記載する。

車両Ｖｅは、前輪５Ｌ，５Ｒで駆動する二輪駆動状態と、前輪５Ｌ，５Ｒおよび後輪６Ｌ，６Ｒで駆動する四輪駆動状態とに切替可能に構成されている。四輪駆動状態において、前輪５Ｌ，５Ｒは主駆動輪となり、後輪６Ｌ，６Ｒは従駆動輪となる。エンジン１は、車両前方のフロント部２０に配置され、前輪５Ｌ，５Ｒを駆動させる主動力源として機能する。第３モータ４は、車両後方のリア部４０に配置され、後輪６Ｌ，６Ｒを駆動させる従動力源として機能する。また、車両Ｖｅでは、エンジン１から前輪５Ｌ，５Ｒに至る動力伝達経路と第３モータ４から後輪６Ｌ，６Ｒに至る動力伝達経路とが独立しているため、エンジン１から後輪６Ｌ，６Ｒへ動力を伝達することはできない。そのフロント部２０およびリア部４０に搭載された各構成は、車両Ｖｅを制御する電子制御装置（以下「ＥＣＵ」という）１００によって制御される。

［１−１．フロント部］
フロント部２０の動力伝達系は、エンジン１から前輪５Ｌ，５Ｒに至る動力伝達経路中に動力分割機構７を備え、エンジン１が出力した動力を第１モータ２側と前輪５Ｌ，５Ｒ側とに分割できるように構成されている。その分割された動力によって第１モータ２を発電機として機能させ、そこで発電された電力を用いて第２モータ３を駆動する。これにより、動力分割機構７によって前輪５Ｌ，５Ｒ側に分割された動力に、第２モータ３から出力した動力を付加できる。

動力分割機構７は、三つの回転要素が差動作用をなす差動機構であって、シングルピニオン型の遊星歯車機構により構成されている。動力分割機構７は、三つの回転要素として、サンギヤ７Ｓと、サンギヤ７Ｓに対して同心円上に配置されたリングギヤ７Ｒと、サンギヤ７Ｓとリングギヤ７Ｒとに噛み合っているピニオンギヤ７Ｐを自転可能かつ公転可能に保持しているキャリヤ７Ｃとを備えている。サンギヤ７Ｓには、第１モータ２のロータ軸２ａが一体回転するように連結されている。キャリヤ７Ｃには、エンジン１の出力軸（クランクシャフト）１ａが連結されている。リングギヤ７Ｒには、出力ギヤ８が一体回転するように連結されている。リングギヤ７Ｒは出力要素であって、エンジン１が出力した動力を動力分割機構７から前輪５Ｌ，５Ｒ側へ向けて出力する。

フロント部２０には、エンジン１などの回転中心軸線と平行に第１カウンタシャフト９が配置されている。第１カウンタシャフト９には、第１出力ギヤ８と噛み合っている第１カウンタドリブンギヤ１０が一体回転するように取り付けられている。

フロント部２０の動力伝達系では、第２モータ３から出力された動力を、動力分割機構７から前輪５Ｌ，５Ｒへ向けて伝達する動力に付加できる。第２モータ３のロータ軸３ａには、第１カウンタドリブンギヤ１０と噛み合っているリダクションギヤ１１が一体回転するように連結されている。ロータ軸３ａは、出力軸１ａおよび第１カウンタシャフト９とは異なる回転中心軸線上でそれらと平行に配置されている。

第１カウンタシャフト９には、第１カウンタドライブギヤ１２が一体回転するように取り付けられている。第１カウンタドライブギヤ１２は、フロント部２０の終減速機である第１デファレンシャルギヤ１３におけるリングギヤ１３ａに噛み合っている。第１デファレンシャルギヤ１３には、左側前輪５Ｌと一体回転する左側の駆動軸１４Ｌ、および右側前輪５Ｒと一体回転する右側の駆動軸１４Ｒが連結されている。

［１−２．リア部］
リア部４０の動力伝達系は、第３モータ４から後輪６Ｌ，６Ｒに至る動力伝達経路中にリアモータ切り離し機構としてのドグクラッチＤを備え、第３モータ４と後輪６Ｌ，６Ｒとの間を選択的に動力伝達不能に切断できるように構成されている。ドグクラッチＤを解放させることによって第３モータ４を後輪６Ｌ，６Ｒから動力伝達不能に切り離す。ドグクラッチＤを係合させることによって第３モータ４と後輪６Ｌ，６Ｒとの間を動力伝達可能に接続する。

ドグクラッチＤは、噛合式の一対の係合要素としての第１係合要素２１および第２係合要素２２と、軸線方向に往復動可能な移動部材としてのスリーブ２３とを備えている。後述するアクチュエータ７１（図２に示す）によってスリーブ２３を軸線方向に移動させることで係合要素同士２１，２２を選択的に係合もしくは解放する。アクチュエータ７１は、油圧式や電磁式などであってよく、推力（軸線方向の荷重）を発生するとともに、その推力をスリーブ２３に付与するように構成されている。スリーブ２３は、アクチュエータ７１から付与された推力によって、解放位置側（図１の左側）から係合方向（図１の右側）へ向けて軸線方向に移動することが可能である。要するに、スリーブ２３はドグクラッチＤを係合状態と解放状態とに切り替えるために軸線方向で往復動させられる。

図１に示す例では、ドグクラッチＤは、動力伝達経路で第３モータ４と出力軸３１との間に設けられている。第３モータ４のロータ軸４ａには、第１係合要素２１が一体回転するように連結されている。出力軸３１には、第２係合要素２２が一体回転するように取り付けられている。出力軸３１は、第３モータ４の回転中心軸線と同一軸線上に配置されている。出力軸３１には、第２出力ギヤ３２が一体回転するように取り付けられている。ドグクラッチＤの係合状態では、スリーブ２３の内周面に形成されたスプライン歯が各係合要素２１，２２の外周面に形成されたスプライン歯と噛み合う。その係合状態において、ロータ軸４ａと出力軸３１との間の動力伝達経路が動力伝達可能に接続され、かつロータ軸４ａと出力軸３１と第２出力ギヤ３２とが一体回転可能である。ドグクラッチＤの解放状態では、スリーブ２３は第１係合要素２１のみと噛み合っているが第２係合要素２２とは噛み合っていない。その解放状態において、第３モータ４と出力軸３１との間の動力伝達経路が動力伝達不能に切断される。

リア部４０には、第３モータ４などの回転中心軸線と平行に第２カウンタシャフト３３が配置されている。第２カウンタシャフト３３には、第２出力ギヤ３２に噛み合っている第２カウンタドリブンギヤ３４と、第２カウンタドライブギヤ３５とが一体回転するように取り付けられている。第２カウンタドライブギヤ３５は、終減速機である第２デファレンシャルギヤ３６におけるリングギヤ３６ａと噛み合っている。第２デファレンシャルギヤ３６には、左側後輪６Ｌと一体回転する左側の車軸３７Ｌ、および右側後輪６Ｒと一体回転する右側の車軸３７Ｒが連結されている。

［２．制御装置］
図２は、ＥＣＵ１００を説明するためのシステム概略図である。ＥＣＵ１００は、マイクロコンピュータを主体に構成され、入力されたデータおよび予め記憶しているデータに基づいて所定のプログラムに従って演算を実行し、その演算結果に応じた各種の指令信号を出力する。

ＥＣＵ１００には、運転者によるアクセルペダル操作量を検出するアクセル開度センサ５１や、車速を検出する車速センサ５２や、スリーブ２３の移動量もしくは位置を検出するクラッチストロークセンサ５３から出力された信号が入力される。

ＥＣＵ１００には、車両Ｖｅを各種の走行モードに制御するＥＣＵ（以下「ＨＶ−ＥＣＵ」という）１１０と、第３モータ４を制御するＥＣＵ（以下「ＭＧ３−ＥＣＵ」という）１２０と、第１モータ２を制御するＥＣＵ（以下「ＭＧ１−ＥＣＵ」という）１３０と、第２モータ３を制御するＥＣＵ（以下「ＭＧ２−ＥＣＵ」という）１４０と、エンジン１を制御するＥＣＵ（以下「ＥＮＧ−ＥＣＵ」という）１５０と、ドグクラッチＤを制御するＥＣＵ（以下「クラッチＥＣＵ」という）１６０とが含まれる。ＨＶ−ＥＣＵ１１０とその他のＥＣＵ１２０，１３０，１４０，１５０，１６０とは互いに信号の送受信が可能に電気的に接続されている。

ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、走行モードを四輪駆動状態と二輪駆動状態とに切り替える制御を実行する。四輪駆動状態では、前輪５Ｌ，５Ｒおよび後輪６Ｌ，６Ｒの四輪で駆動力を発生させて車両Ｖｅを駆動する。この場合、フロント部２０において主動力源から動力を出力するとともに、リア部４０においてドグクラッチＤを係合させて第３モータ４から動力を出力する。また、二輪駆動状態では、前輪５Ｌ，５Ｒで駆動力を発生させて車両Ｖｅを駆動する。この場合、フロント部２０において主動力源から動力を出力するとともに、リア部４０においてドグクラッチＤを解放させて第３モータ４と後輪６Ｌ，６Ｒとの間の動力伝達経路を動力伝達不能に切断する。これにより、二輪駆動状態において、第３モータ４が連れ回されることを抑制でき、燃費を向上できる。なお、二輪駆動状態であるか四輪駆動状態であるかを問わず、フロント部２０においては、エンジン１と第１モータ２と第２モータ３とのうち少なくともいずれか一つが主動力源として機能すればよい。例えば、エンジン１単独で車両Ｖｅを駆動してもよく、あるいは第２モータ３単独で車両Ｖｅを駆動してもよい。

また、ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、駆動力制御部１１１と、ストローク検出部１１２と、従駆動力検出部１１３と、誤解放判定部１１４とを備えている。

駆動力制御部１１１は、アクセル開度センサ５１により検出したアクセル開度と車速センサ５２により検出した車速に基づいて要求駆動力Ｆ_ｒｅｑを演算し、その要求駆動力Ｆ_ｒｅｑを満たす車両駆動力Ｆ_ａが駆動輪で発生するように動力源の出力を制御する。要求駆動力Ｆ_ｒｅｑは、予め記憶されているマップを用いるなど周知の方法によって演算される。

二輪駆動状態では、要求駆動力Ｆ_ｒｅｑを満たす車両駆動力Ｆ_ａが二輪で発生するように制御する。その車両駆動力Ｆ_ａは、フロント駆動力Ｆ_１のみとなる。フロント駆動力Ｆ_１は、主動力源から出力される動力により前輪５Ｌ，５Ｒで発生する駆動力である。つまり、駆動力制御部１１１は、フロント駆動力Ｆ_１が要求駆動力Ｆ_ｒｅｑと等しくなるように制御する。例えば、エンジン１と第２モータ３とが主動力源として機能するハイブリッド走行モード（ＨＶモード）の場合、エンジン１から出力するトルク（エンジントルク）の大きさと、第２モータ３から出力するトルク（ＭＧ２トルク）の大きさとを制御する。この場合、ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、ＥＮＧ−ＥＣＵ１５０にフロント駆動力Ｆ_１となるためのエンジントルク指令値を出力するとともに、ＭＧ２−ＥＣＵ１４０にフロント駆動力Ｆ_１となるためのＭＧ２トルク指令値を出力する。なお、ＨＶモードでは、第１モータ２によってエンジン１の回転数を制御し、燃費のよい運転点（動作点）に制御可能である。そのため、ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、ＭＧ１−ＥＣＵ１３０にエンジン回転数を制御するためのＭＧ１トルク指令値を出力できる。

四輪駆動状態では、要求駆動力Ｆ_ｒｅｑを満たす車両駆動力Ｆ_ａが四輪で発生するように制御する。その車両駆動力Ｆ_ａは、フロント駆動力Ｆ_１とリア駆動力Ｆ_２との合計となる。リア駆動力Ｆ_２は、第３モータ４（従動力源）から出力される動力により後輪６Ｌ，６Ｒで発生する駆動力である。つまり、駆動力制御部１１１は、フロント駆動力Ｆ_１とリア駆動力Ｆ_２との合計値が要求駆動力Ｆ_ｒｅｑと等しくなるように制御する。例えば、その要求駆動力Ｆ_ｒｅｑのうちフロント駆動力Ｆ_１が受け持つ分の駆動力については、上述した二輪駆動状態のように主動力源を制御して主駆動輪で発生させる。そして、要求駆動力Ｆ_ｒｅｑのうち残りの駆動力、すなわちリア駆動力Ｆ_２が受け持つ分の駆動力については、第３モータ４から出力するトルク（ＭＧ３トルク）の大きさを制御して従駆動で発生させる。そのリア駆動力Ｆ_２の制御において、ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、ＭＧ３−ＥＣＵ１２０にリア駆動力Ｆ_２となるためのＭＧ３トルク指令値を出力する。

ストローク検出部１１２は、クラッチストロークセンサ５３からの入力信号に基づいてスリーブ２３の移動量もしくは位置を検出する。従駆動力検出部１１３は、ＨＶ−ＥＣＵ１１０からＭＧ３−ＥＣＵ１２０に出力されたトルク指令値に基づいてリア駆動力Ｆ_２を検出する。誤解放判定部１１４は、ストローク検出部１１２により検出したスリーブ２３の移動量もしくは位置に基づいて四輪駆動走行中にドグクラッチＤが誤って解放するか否かを判定する。

ＭＧ３−ＥＣＵ１２０は、インバータ６１を制御することにより第３モータ４を制御する。第３モータ４はインバータ６１を介してバッテリ６２に電気的に接続されている。バッテリ６２に充電されている電力がインバータ６１を介して第３モータ４に供給されるとともに、第３モータ４で発電した電力をバッテリ６２に充電することができる。また、第３モータ４の他に、第１モータ２および第２モータ３も、第３モータ４と同様に、インバータ６１を介してバッテリ６２と電力の授受が可能に接続されている。各モータ２，３，４は、インバータ６１を介して他のモータと電力の授受が可能に接続されていることになる。したがって、ＭＧ１−ＥＣＵ１３０はインバータ６１を制御することにより第１モータ２を制御し、ＭＧ２−ＥＣＵ１４０はインバータ６１を制御することにより第２モータ３を制御する。要は、ＥＣＵ１００がインバータ６１を制御することによって各モータ２，３，４を発電機もしくはモータとして機能させることができる。

ＥＮＧ−ＥＣＵ１５０は、エンジン１を制御対象とし、燃料供給量や吸入空気量や燃料噴射や点火時期などを制御する。例えば、ＥＮＧ−ＥＣＵ１５０は、要求駆動力Ｆ_ｒｅｑを満たすエンジントルク指令値をエンジン１へ出力する。そのエンジントルク指令値に基づく大きさのエンジントルクがエンジン１から出力されることになる。

クラッチＥＣＵ１６０は、アクチュエータ７１を制御して、ドグクラッチＤの状態および動作を制御する。クラッチＥＣＵ１６０は、ドグクラッチＤを係合状態から解放状態に移行させる解放制御と、解放状態から係合状態に移行させる係合制御とを実行する。

［３．制御フロー］
図３は、ＥＣＵ１００がドグクラッチＤの誤解放時に実行する制御フローを示すフローチャートである。なお、図３に示す制御ルーチンは繰り返し実行される。

ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、四輪駆動状態で走行中であるか否かを判定する（ステップＳ１）。四輪駆動走行中でないことによりステップＳ１で否定的に判断された場合、ＨＶ−ＥＣＵ１１０はステップＳ１の判定処理を繰り返す。

四輪駆動走行中であることによりステップＳ１で肯定的に判断された場合、誤解放判定部１１４は、スリーブ２３の移動量もしくは位置に基づいてドグクラッチＤが誤って解放するか否かを判定する（ステップＳ２）。ドグクラッチＤが誤って解放しないと判定されたことによりステップＳ２で否定的に判断された場合は、ステップＳ１にリターンする。

例えば、ステップＳ２において、誤解放判定部１１４は、スリーブ２３のストローク（移動量）が所定閾値αよりも小さいか否かを判定する。閾値αは零よりも大きい所定値である。ストロークが閾値αよりも小さい場合には、スリーブ２３が誤って解放方向に移動したと判断できる。ストロークが閾値α以上である場合には、ドグクラッチＤが誤解放するようなスリーブ２３の移動は発生していないと判断できる。この場合、ストロークが閾値α以上であることによりステップＳ２で否定的に判断される。

四輪駆動走行中にドグクラッチＤが誤って解放すると判定されたことによりステップＳ２で肯定的に判断された場合、駆動力制御部１１１は、フロント駆動力Ｆ_１がリア駆動力Ｆ_２の大きさＡ分増加するように主動力源の出力を増加させ（ステップＳ３）、かつリア駆動力Ｆ_２が低減するように第３モータ４の出力を低減させる（ステップＳ４）。

例えば、ステップＳ３の処理では、従駆動力検出部１１３により検出したリア駆動力Ｆ_２の大きさＡ分をフロント駆動力Ｆ_１に増加させるように、主動力源の出力を増加させる。また、ステップＳ４の処理では、リア駆動力Ｆ_２が零になるように第３モータ４の出力を低減させる。さらに、駆動力制御部１１１は、主動力源の出力増加と第３モータ４の出力低減を同時に開始させるように制御することができる。あるいは、駆動力制御部１１１は、主動力源の出力増加を開始させた後に第３モータ４の出力低減を開始させるように制御することができる。

また、ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、ドグクラッチＤが完全解放しているか否かを判定する（ステップＳ５）。クラッチストロークセンサ５３からの信号に基づいてステップＳ５の判定処理を実行する。例えば、スリーブ２３のストロークが閾値αよりも小さい場合であっても、スリーブ２３が解放方向に移動途中で停止することがある。要は、閾値αが零よりも大きい値であるために、スリーブ２３がある程度解放方向に移動したことは分かるが、完全解放に至っているかどうか分からないためである。ドグクラッチＤが完全解放していることによりステップＳ５で肯定的に判断された場合には、この制御ルーチンは終了する。

一方、ドグクラッチＤが完全解放していないことによりステップＳ５で否定的に判断された場合、クラッチＥＣＵ１６０はドグクラッチＤの解放制御を実行する（ステップＳ６）。そして、ステップＳ６の制御を実行することにより、アクチュエータ７１で推力を発生させなくなるためドグクラッチＤを完全解放させることができる。仮に、ステップＳ６の制御を実行しなかった場合、スリーブ２３が係合方向に戻るように移動を開始しドグクラッチＤを係合状態に維持させてしまう。この場合、ステップＳ４の制御によって既に後輪６Ｌ，６Ｒでは駆動力を発生させていないため、従動する車輪としての後輪６Ｌ，６Ｒが第３モータ４を連れ回し、動力損失を増大させてしまう。好ましくは、ステップＳ３の処理によりフロント駆動力Ｆ_１の大きさがリア駆動力Ｆ_２分増大完了していることを前提条件としてドグクラッチＤが完全解放していない場合に、このステップＳ６の処理が実行される。これにより、車両全体としての車両駆動力Ｆ_ａが変化することを抑制できる。なお、フロント駆動力Ｆ_１が大きさＡ分だけ増加中であってもステップＳ６の制御を実行可能である。ステップＳ６の制御によりドグクラッチＤが完全解放されても、ステップＳ３の処理によって相対的にはフロント駆動力Ｆ_１が増大しているため、車両駆動力Ｆ_ａの変化量を抑制できるためである。

［４．タイムチャート］
図４は、四輪駆動状態から上述した図３に示す制御フローを実行した場合の駆動力変化の一例を示すタイムチャートである。四輪駆動状態の車両駆動力Ｆ_ａは、フロント駆動力Ｆ_１とリア駆動力Ｆ_２との合計となる。また、リア駆動力Ｆ_２の大きさをＡとして説明する。四輪駆動状態で走行中に、振動などの何らかの要因により意図せずスリーブ２３が解放方向に移動して、そのストロークが閾値αよりも小さくなる（時刻ｔ_１）。時刻ｔ_１において、リア駆動力Ｆ_２の大きさＡ分だけフロント駆動力Ｆ_１を増加させる。その際、フロント駆動力Ｆ_１は急激もしくは一気に大きさＡ分だけ増加させられる。この場合、リア駆動力Ｆ_２は大きさＡ分低減すなわち零に低減させられる。その後、スリーブ２３が完全解放位置まで移動してストロークが零になる（時刻ｔ_２）。つまり、ドグクラッチＤが完全解放する前に、各駆動力Ｆ_１，Ｆ_２の増減を開始させ、かつその増減が完了するように制御される。したがって、時刻ｔ_２時点においてドグクラッチＤが誤解放してしまった場合でも、車両駆動力Ｆ_ａは駆動力段差を生じずショックが抑制されている。

また、図５は、四輪駆動状態から上述した図３に示す制御フローを実行した場合の駆動力変化の他の例を示すタイムチャートである。図５に示すように、クラッチストロークが所定の閾値βよりも小さくなる（時刻ｔ_１１）。閾値βは閾値αよりも小さい値である。時刻ｔ_１１において、フロント駆動力Ｆ_１を徐々に増加させ始めるとともに、リア駆動力Ｆ_２を徐々に低減させ始める。そして、フロント駆動力Ｆ_１がリア駆動力Ｆ_２の大きさＡ分だけ増加されるとともに、リア駆動力Ｆ_２が零に低減される（時刻ｔ_１２）。その後、クラッチストロークが閾値αよりも小さい位置（例えば閾値αよりも解放側の位置を意味する閾値βと等しい位置）で停止している場合には、ドグクラッチＤの解放制御を実行する（時刻ｔ_１３）。時刻ｔ_１３時点において上述したステップＳ６の制御を実行する。そして、ストロークが零になりドグクラッチＤが完全解放する（時刻ｔ_１４）。

以上説明したように、本実施形態における四輪駆動車両の制御装置によれば、動力源と駆動輪との間に設けられた噛合式の係合機構が誤解放する場合であっても駆動力の低減を抑制できる。また、噛合式の係合機構では、噛合部材が完全に抜けきるまでは係合状態であるため、誤解放によって完全解放される前に、リア駆動力分の大きさの駆動力をフロント駆動力に受け渡すことが可能になる。つまり、誤解放によるショック発生を未然に防げる可能性がある。

なお、この発明は、上述した実施形態に限定されず、この発明の目的を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

例えば、上述した実施形態では、フロント部の動力伝達系に主動力源が搭載され、かつリア部の動力伝達系に従動力源が搭載されていたが、これに限定されない。つまり、リア部の動力伝達系にエンジンを含む主動力源が搭載され、かつフロント部にモータを含む従動力源が搭載された車両であってもよい。この場合、従動力源と前輪との間にドグクラッチが設けられ、前輪が従駆動輪となり、後輪が主駆動輪となる。また、車両は、動力源として少なくともエンジンと一つのモータとを備えたハイブリッド車両であってもよく、あるいは動力源が複数のモータのみにより構成された電動車両であってもよい。さらに、ハイブリッド車両の場合、主動力源を含む動力伝達系は、いわゆるシリーズ式やパラレル式やスプリット式などであってもよい。加えて、噛合式の係合機構は、上述したドグクラッチに限定されず、シンクロメッシュや係合要素のスプライン歯同士が直接噛み合う構造であってもよい。したがって、本発明の移動部材は、軸線方向に移動可能な一方の係合要素であってもよく、油圧式アクチュエータのピストンや電磁式アクチュエータのアーマチュアであってもよい。

１エンジン（ＥＮＧ）
２第１モータ・ジェネレータ（ＭＧ１）
３第２モータ・ジェネレータ（ＭＧ２）
４第３モータ・ジェネレータ（ＭＧ３）
５Ｌ，５Ｒ前輪（主駆動輪）
６Ｌ，６Ｒ後輪（従駆動輪）
１００電子制御装置（ＥＣＵ）
Ｄドグクラッチ（噛合式の係合機構）
Ｖｅ四輪駆動車両

Claims

エンジンとモータとのうち少なくともいずれか一方を含む主動力源から出力された動力により駆動される主駆動輪と、前記主動力源のモータとは異なるモータを含む従動力源から出力された動力により駆動される従駆動輪と、前記従動力源と前記従駆動輪との間の動力伝達経路を選択的に動力伝達不能に切断する噛合式の係合機構とを備え、前記係合機構を係合させて前記主駆動輪および前記従駆動輪で駆動する四輪駆動状態と、前記係合機構を解放させて前記主駆動輪のみで駆動する二輪駆動状態に切替可能に構成された四輪駆動車両の制御装置において、
軸線方向に往復動することにより前記係合機構を係合状態と解放状態とに切り替える移動部材の移動量あるいは位置を検出するストローク検出手段と、
前記移動部材の移動量もしくは位置に基づいて前記四輪駆動状態で走行中に前記係合機構が誤って解放するか否かを判定する誤解放判定手段と、
前記従駆動輪の駆動力を検出する従駆動力検出手段と、
前記誤解放判定手段により前記係合機構が誤って解放すると判定された場合、前記従駆動輪の駆動力分だけ前記主駆動輪の駆動力が増加するように前記主動力源の出力を増加させ、かつ前記従動力源の出力を低減させる駆動力制御手段と
を備えていることを特徴とする四輪駆動車両の制御装置。