JP2018040427A - 車両の駆動力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチのピストン室の油圧制御において、加圧側と減圧側との間に発生する油圧ヒステリシス特性のトルク入力時間による変化を適切に補正することで、クラッチで伝達されるトルクの精度を効果的に高める。【解決手段】エンジンからの駆動力を第２駆動輪に伝達する経路に設置したクラッチのピストン室と、該ピストン室に作動油を供給するためのオイルポンプと、オイルポンプを駆動するモータと、オイルポンプに対する油圧指令値及び該油圧指令値に基づくモータの駆動電流を決定する制御を行う制御手段とを備え、制御手段は、クラッチでトルクを伝達する際のモータの稼動時間に応じてオイルポンプに対する油圧指令値を変化させる制御を行う。【選択図】図８

Description

本発明は、駆動力配分装置としての油圧式のクラッチと、該油圧式のクラッチに供給する油圧を制御する制御手段とを備える車両の駆動力制御装置に関する。

従来、二輪駆動（２ＷＤ）状態と四駆駆動（４ＷＤ）状態とを相互に切り替える電子制御式四輪駆動システムの一つとして、フロントディファレンシャル（フロントデフ）機構とリアディファレンシャル（リアデフ）機構とを連結するプロペラシャフトの途中に設けた前後トルク配分用のクラッチと、該クラッチの油圧を制御する油圧制御装置とを備える四輪駆動システムがある。また、このような四輪駆動システムの油圧制御装置として、クラッチを駆動する油圧（オイル）を逆止弁を介し電動オイルポンプによって供給し、供給された油圧をソレノイド弁によって封止することによりクラッチの締結状態を維持する油圧封入式の油圧制御装置が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。

また、クラッチに所定の油圧（クラッチ圧）が封入された後、クラッチと逆止弁との間に設けられたソレノイド弁を開閉制御することによってクラッチの締結状態、すなわちクラッチの押し付け力を変えることで、前後輪へ伝達されるトルク配分を変えることが可能となる。従って、車両が一度４ＷＤ状態へ遷移した後は、ソレノイド弁を閉じてさえいれば、クラッチの締結状態（クラッチの押し付け力）は保持されるため、電動オイルポンプのモータを動作させ続けなくとも４ＷＤ状態を継続することが可能である。これは、モータ頻度低減や電力節約の観点から、油圧封入式四輪駆動システムのメリットとなっている。

しかし、ソレノイド弁の開閉制御のみでは前後輪へ伝達されるトルク配分を精度良く制御することはできない。そこで、高い４ＷＤ性能を実現するために、特に精度が必要な低トルク領域のみを油圧開放式制御とすることで、４ＷＤ性能を損ねることなく油圧封入式四輪駆動システムのメリットでもあるモータ頻度の抑制を達成することができる。

４ＷＤ制御に必要な前後輪伝達トルクの指令値を指令トルクと呼んでいる。実際に発生する伝達トルクが指令トルクに精度良く追従することが４ＷＤ性能の向上へつながる。ここで、伝達トルクと油圧の関係をあらかじめ計測しておくことで、指令トルクを指令油圧に変換することができる。つまり、実際に発生する油圧が、指令油圧に精度良く追従すること（以後、「油圧精度」ともいう。）が制御目標となる。

特開２０１３−０６７３２６号公報

ところで、上記のような作動油封入型の油圧制御装置では、クラッチのピストン室（油路）に作動油を封入して加圧する際の加圧側（上昇側）油圧−トルク特性と、ピストン室から作動油を排出して減圧する際の減圧側（下降側）油圧−トルク特性とでは、油圧ヒステリシス特性の影響によって、クラッチで同じトルクを発生させる場合の油圧指令値（入力油圧）が互いに異なることが知られている。

また、上記のような作動油封入型の油圧制御装置の他の特性として、油圧ヒステリシス特性がトルクの入力時間（すなわち、クラッチでトルクを伝達する際のモータの稼動時間）によって変化することもわかっている。具体的には、ある指令トルクに対してトルク入力時間を短くする（応答性を早める）と加圧側と減圧側の油圧ヒステリシス特性が大きくなり、トルク入力時間を長くする（応答性を遅らせる）と加圧側と減圧側の油圧ヒステリシス特性が小さくなる傾向がある。

しかしながら、上記のようなクラッチのトルク入力時間による油圧ヒステリシス特性の変動は、前述の伝達トルクと油圧の関係に与える影響が大きい。そのため、トルク入力時間による油圧ヒステリシス特性の変動によって、トルク伝達装置で伝達されるトルクの精度（トルク精度）を十分に高めることができないという問題があった。

本発明は、上記の問題点に鑑み成されたものであり、その目的は、駆動力配分装置としてのクラッチが有するピストン室の油圧を制御する油圧制御装置を備える車両の駆動力制御装置において、ピストン室の加圧側と減圧側との間などに発生する油圧ヒステリシス特性のトルク入力時間による変化を適切に補正することで、クラッチで伝達されるトルクの精度を効果的に高めるができる車両の駆動力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、本発明に係る車両の駆動力制御装置は、車両の駆動源（エンジン３）からの駆動力を駆動輪（第１駆動輪Ｗ１，Ｗ２及び第２駆動輪Ｗ３，Ｗ４）に伝達する駆動力伝達経路（２０）と、駆動力伝達経路（２０）に設置した駆動力配分装置としてのクラッチ（１０）と、クラッチ（１０）を押圧して係合させるピストン（１２）に対して油圧を発生するピストン室（１５）と、ピストン室（１５）に作動油を供給するためのオイルポンプ（３５）と、オイルポンプ（３５）を駆動するモータ（３７）と、オイルポンプ（３５）に対する油圧指令値及び該油圧指令値に基づくモータ（３７）の駆動電流を決定する制御を行う制御手段（４ＷＤ・ＥＣＵ５０）と、を備え、制御手段（５０）は、クラッチ（１０）でトルクを伝達する際のモータ（３７）の稼動時間に応じてオイルポンプ（３５）に対する油圧指令値を変化させる制御を行うことを特徴とする。

本発明にかかる車両の駆動力制御装置によれば、制御手段は、クラッチでトルクを伝達する際のモータの稼動時間に応じてオイルポンプに対する油圧指令値を変化させる制御を行うことで、クラッチのトルク入力時間による油圧ヒステリシス特性の変動の影響を少なく抑えることができる。すなわち、油圧指令値を変化させる際、油圧ヒステリシス特性の変動の影響を少なく抑えるように該油圧指令値を変化させることが可能となる。これにより、駆動力配分装置としてのクラッチで駆動輪に伝達されるトルクの精度を効果的に高めることができるので、車両の駆動力をより適切に制御することができる駆動力制御装置となる。

また、この車両の駆動力制御装置は、オイルポンプ（３５）からピストン室（１５）に通じる油路（４９）に作動油を封入するための作動油封入弁（逆止弁３９）と、作動油封入弁（３９）とピストン室（１５）との間の油路（３９）を開閉するための開閉弁（ソレノイド４３）とで構成された油圧回路（３０）を備え、制御手段（５０）は、ピストン室（１５）を加圧する際には、開閉弁（４３）を閉じてオイルポンプ（３５）を駆動することで得られる加圧側特性に基づいて該ピストン室（１５）が目標油圧となるように制御し、ピストン室（１５）を減圧する際には、オイルポンプ（３５）の駆動を禁止すると共に開閉弁（４３）を開くことで得られる減圧側特性に基づいて該ピストン室（１５）が目標油圧となるよう制御し、加圧側特性においては、モータ（３７）の稼動時間が長くなるほど油圧指令値をより小さな値に変化させる一方、減圧側特性においては、モータ（３７）の稼動時間が長くなるほど油圧指令値をより大きな値に変化させるようにしてよい。

上記のような封入型の油圧回路では、加圧側特性においては、モータの稼動時間が長くなるほど同一のトルクを出力するための油圧が小さな値となり、減圧側特性においては、モータの稼動時間が長くなるほど同一のトルクを出力するための油圧が大きな値となる傾向がある。そこで、本発明の駆動力制御装置では、加圧側特性においては、モータの稼動時間が長くなるほど油圧指令値をより小さな値に変化させ、減圧側特性においては、モータの稼動時間が長くなるほど油圧指令値をより小さな値に変化させる。これにより、加圧側特性と減圧側特性のいずれにおいてもトルク入力時間による油圧ヒステリシス特性の変動の影響をより少なく抑えることができる。

また、この車両の駆動力制御装置では、予め計測したモータの稼働時間が所定以下の場合の所定トルクに対する油圧の値である第一油圧値と、モータの稼働時間が所定以上の場合の所定トルクに対する油圧の値である第二油圧値とを備え、モータの稼働時間に応じてこれら第一油圧値と第二油圧値との間で所定トルクに対する油圧指令値を変化させてもよい。さらにこの場合、油圧指令値として、第一油圧値と第二油圧値の線形補間値を出力するようにしてもよい。なお、ここでいうモータの稼動時間が所定以下の場合とは、例えば、本発明の実施形態におけるモータの稼働時間が最短の場合であり、モータの稼動時間が所定以上の場合とは、例えば、本発明の実施形態におけるモータの稼働時間が最長の場合である。

この構成によれば、より簡単な制御でトルク入力時間による油圧ヒステリシス特性の変化の影響を少なく抑えることができ、クラッチのトルク精度を向上させることができるので、車両の駆動力をより適切に制御することができるようになる。

また、本発明の車両の駆動力制御装置は、その一実施態様として、駆動力伝達経路（３０）は、駆動源（３）から第１駆動輪（Ｗ１，Ｗ２）に駆動力を伝達する経路と、駆動源（３）から第２駆動輪（Ｗ３，Ｗ４）に駆動力を伝達する経路とを含み、クラッチ（１０）は、駆動源（３）から第２駆動輪（Ｗ３，Ｗ４）に駆動力を伝達する経路に設けた駆動力配分装置であってよい。

この構成によれば、車両の第２駆動輪に伝達されるトルクの精度を向上させることができるので、車両の第１駆動輪と第２駆動輪の駆動力の配分をより適切に制御することができるようになる。したがって、車両の走行性能をより効果的に向上させることができる。

本発明にかかる四輪駆動車両の制御装置によれば、駆動力配分装置としてのクラッチの油圧を制御する油圧制御装置を備える車両の駆動力制御装置において、ピストン室の加圧側と減圧側との間などに発生する油圧ヒステリシス特性のトルク入力時間による変化を適切に補正することで、クラッチで伝達されるトルクの精度を効果的に高めるができる。

本発明の一実施形態に係る制御装置を備えた四輪駆動車両の概略構成を示す説明図である。 油圧回路の詳細構成を示す油圧回路図である。 本実施形態に係る制御装置の主要な構成を示すブロック図である。 本実施形態に係るモータＰＷＭ制御ブロックの構成を示すブロック図である。 ピストン室の油圧制御における作動油の状態を示す油圧回路図で、（ａ）は、加圧時の作動油の状態、（ｂ）は、油圧保持時の作動油の状態、（ｃ）は、減圧時の作動油の状態を示す図である。 ピストン室の油圧制御におけるモータ（オイルポンプ）の運転／停止状態及びソレノイド弁の開／閉状態と実油圧の変化を示すタイミングチャートである。 ピストン室の油圧制御における油圧とトルクの関係（油圧−トルク特性）を示すグラフである。 クラッチのトルク入力時間（モータの稼動時間）に対する油圧−トルク特性の変化を示すグラフである。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る制御装置を備えた四輪駆動車両の概略構成を示す説明図である。同図に示す四輪駆動車両１は、車両の前部に横置きに搭載したエンジン（駆動源）３と、エンジン３と一体に設置された自動変速機４と、エンジン３からの駆動力を前輪Ｗ１，Ｗ２及び後輪Ｗ３，Ｗ４に伝達するための駆動力伝達経路２０とを備えている。以下、各構成について更に詳細に説明する。

エンジン３の出力軸（図示せず）は、自動変速機４、フロントディファレンシャル（以下、「フロントデフ」という。）５、左右のフロントドライブシャフト６，６を介して、第１駆動輪（主駆動輪）である左右の前輪Ｗ１，Ｗ２に連結されている。さらに、エンジン３の出力軸は、自動変速機４、フロントデフ５、プロペラシャフト７、リアディファレンシャルユニット（以下、「リアデフユニット」という。）８、左右のリアドライブシャフト９，９を介して第２駆動輪（副駆動輪）である左右の後輪Ｗ３，Ｗ４に連結されている。

リアデフユニット８には、左右のリアドライブシャフト９，９に駆動力を配分するためのリアディファレンシャル（以下、「リアデフ」という。）１９と、プロペラシャフト７からリアデフ１９への駆動力伝達経路を接続・切断するための前後トルク配分用クラッチ１０とが設けられている。前後トルク配分用クラッチ１０は、油圧駆動式のクラッチであり、駆動力伝達経路２０において後輪Ｗ３，Ｗ４に配分する駆動力を制御するための駆動力配分装置である。また、前後トルク配分用クラッチ１０に作動油を供給するための油圧回路３０と、油圧回路３０による供給油圧を制御するための制御手段である４ＷＤ・ＥＣＵ（以下、単に「ＥＣＵ」と記す。）５０を備えている。ＥＣＵ５０は、マイクロコンピュータなどで構成されている。

ＥＣＵ５０は、油圧回路３０による供給油圧を制御することで、前後トルク配分用クラッチ（以下、単に「クラッチ」という。）１０で後輪Ｗ３，Ｗ４に配分する駆動力を制御する。これにより、前輪Ｗ１，Ｗ２を第１駆動輪とし、後輪Ｗ３，Ｗ４を第２駆動輪とする駆動制御を行うようになっている。

すなわち、クラッチ１０が解放（切断）されているときには、プロペラシャフト７の回転がリアデフ１９側に伝達されず、エンジン３のトルクがすべて前輪Ｗ１，Ｗ２に伝達されることで、前輪駆動（２ＷＤ）状態となる。一方、クラッチ１０が締結（接続）されているときには、プロペラシャフト７の回転がリアデフ１９側に伝達されることで、エンジン３のトルクが前輪Ｗ１，Ｗ２と後輪Ｗ３，Ｗ４の両方に配分されて四輪駆動（４ＷＤ）状態となる。ＥＣＵ５０は、車両の走行状態を検出するための各種検出手段（図示せず）の検出に基づいて、後輪Ｗ３，Ｗ４に配分する駆動力およびこれに対応するクラッチ１０への油圧供給量を演算すると共に、当該演算結果に基づく駆動信号をクラッチ１０に出力する。これにより、クラッチ１０の締結力を制御し、後輪Ｗ３，Ｗ４に配分する駆動力を制御するようになっている。

図２は、油圧回路３０の詳細構成を示す油圧回路図である。同図に示す油圧回路３０は、ストレーナ３３を介してオイルタンク３１に貯留されている作動油を吸い込み圧送するオイルポンプ３５と、オイルポンプ３５を駆動するモータ３７と、オイルポンプ３５からクラッチ１０のピストン室１５に連通する油路４０とを備えている。

クラッチ１０は、シリンダハウジング１１と、シリンダハウジング１１内で進退移動することで積層された複数の摩擦材１３を押圧するピストン１２とを備えている。シリンダハウジング１１内には、ピストン１２との間に作動油が導入されるピストン室１５が画成されている。ピストン１２は、複数の摩擦材１３における積層方向の一端に対向配置されている。したがって、ピストン室１５に供給された作動油（オイル）の油圧でピストン１２が摩擦材１３を積層方向に押圧することで、クラッチ１０を所定の係合圧で係合させるようになっている。

オイルポンプ３５からピストン室１５に連通する油路４９には、逆止弁３９、リリーフ弁４１、ソレノイド弁（開閉弁）４３、油圧センサ４５がこの順に設置されている。逆止弁３９は、オイルポンプ３５側からピストン室１５側に向かって作動油を流通させるが、その逆の向きには作動油の流通を阻止するように構成されている。これにより、オイルポンプ３５の駆動で逆止弁３９の下流側に送り込まれた作動油を、逆止弁３９とピストン室１５との間の油路（以下では、「封入油路」ということがある。）４９に封じ込めることができる。上記の逆止弁３９とオイルポンプ３５を設けた油路４９によって、油圧封入式の油圧回路３０が構成されている。そして本実施形態では、逆止弁３９は、オイルポンプ３５からピストン室１５に通じる油路４９に作動油を封入するための作動油封入弁である。

リリーフ弁４１は、逆止弁３９とピストン室１５との間の油路４９の圧力が所定の閾値を超えて異常上昇したときに開くことで、油路４９の油圧を解放するように構成された弁である。リリーフ弁４１から排出された作動油は、オイルタンク３１に戻されるようになっている。ソレノイド弁４３は、オンオフ型の開閉弁で、ＥＣＵ５０の指令に基づいてオン／オフ制御（Ｏｎ／Ｏｆｆ）されることで、油路４９の開閉を制御することができる。これにより、ピストン室１５の油圧を制御することができる。なお、ソレノイド弁４３が開かれることで油路４９から排出された作動油は、オイルタンク３１に戻されるようになっている。また、油圧センサ４５は、油路４９及びピストン室１５の油圧を検出するための油圧検出手段であり、その検出値は、ＥＣＵ５０に送られるようになっている。また、ピストン室１５は、アキュムレータ１８に連通している。アキュムレータ１８は、ピストン室１５及び油路４９内の急激な油圧変化や油圧の脈動を抑制する作用を有している。また、オイルタンク３１内には、作動油の温度を検出するための油温センサ４７が設けられている。油温センサ４７の検出値は、ＥＣＵ５０に送られるようになっている。

オイルポンプ３５は、容積型ポンプ、例えば内接ギヤポンプである。モータ３７がＥＣＵ５０の指令に基づいてＰＷＭ制御（デューティ制御）されることで、オイルポンプ３５から油路４９及びピストン室１５へオイルが供給される。これによりクラッチ１０を締結するのに必要なピストン圧が確保される。

図３は、４ＷＤ・ＥＣＵ（制御手段）５０の主要な構成を示すブロック図である。駆動トルク算出ブロック５１では、車両１の走行条件（エンジン３のトルク、自動変速機４の選択ギヤ段、シフト位置等）に応じて車両１に要求される駆動トルク（推定駆動力）を算出する。

制御トルク算出ブロック５２では、基本配分制御（前後輪Ｗ１〜Ｗ４への駆動力の基本配分制御）ブロック５２１、ＬＳＤ制御ブロック５２２、登坂制御ブロック５２３等により、種々の制御ファクターに応じて前記駆動トルクの前後輪への配分を決定し、前後トルク配分用クラッチ（駆動力配分装置）１０の指令トルクを算出する。

指令油圧算出ブロック５３では、上記指令トルクに従ってクラッチ１０に対する指令油圧ＰＣＭＤを算出する。すなわち、制御目標値算出ブロック５３１が上記指令トルクに従ってクラッチ１０に対する制御目標値（つまり上記指令油圧ＰＣＭＤ）を算出する。なお、本実施形態における後述するオイルポンプ３５に対する油圧指令値を変化させる制御は、この指令油圧算出ブロック５３で指令油圧を算出する制御の一環としてとして行われるものである。

なお、指令油圧算出ブロック５３では、故障時２ＷＤ化ブロック５３２が故障時に２ＷＤ化するための制御目標値（つまり上記指令油圧ＰＣＭＤ）を算出する。通常時は、制御目標値算出ブロック５３１が算出した制御目標値が指令油圧ＰＣＭＤとして出力されるが、故障時は故障時２ＷＤ化ブロック５３２が算出した制御目標値が指令油圧ＰＣＭＤとして出力される。

油圧フィードバック制御ブロック５４では、目標油圧算出ブロック５４１により、上記指令油圧算出ブロック５３から与えられる上記指令油圧ＰＣＭＤと実油圧ＰＲ（油圧センサ４５からのフィードバック信号）との油圧差異ΔＰに対し、目標油圧（例えば、±数％以内）を算出する。該算出された目標油圧（つまり油圧差異ΔＰ）に従ってモータ３７又はソレノイド弁４３を制御する。

モータＰＷＭ制御ブロック５４２では、目標油圧（つまり油圧差異ΔＰ）に応じてモータ３７に対するＰＷＭ駆動指令信号（目標駆動電流）を生成し、モータドライバ（図示せず）へ出力する。モータドライバは、ＰＷＭ駆動指令信号に対応する駆動電圧をモータ３７に印加する。なお、ＰＷＭ駆動指令信号は、油圧差異ΔＰから作られるフィードバック制御量（以下、「Ｆ／Ｂ制御量」という。）と、指令油圧ＰＣＭＤから作られるフィードフォワード制御量（以下、「Ｆ／Ｆ制御量」という。）とを加算することにより生成される。

ソレノイドＯＮ／ＯＦＦ制御ブロック５４３では、上記指令油圧ＰＣＭＤ及び油圧センサ４５からのフィードバック信号（実油圧ＰＲ）との油圧差異ΔＰ（目標油圧）に応じてソレノイド弁４３に対するＯＮ（閉鎖）／ＯＦＦ（開放）指示信号（目標駆動電流）を生成し、ソレノイドドライバ（図示せず）へ出力する。ソレノイドドライバは、ＯＮ／ＯＦＦ指示信号に対応する駆動電圧をソレノイド弁４３に印加する。

図４は、本実施形態に係るモータＰＷＭ制御ブロック５４２の構成を示すブロック図である。なお、同図では、指令油圧算出ブロック５３及び目標油圧算出ブロック５４１についても併せて図示している。

モータＰＷＭ制御ブロック５４２は、目標油圧算出ブロック５４１が出力する油圧差異ΔＰを基にモータ３７を駆動するための駆動電流を決定するフィードバック制御ブロック（以下、「Ｆ／Ｂ制御ブロック」という。）５４２ａと、指令油圧ＰＣＭＤを基にモータ３７を駆動するための駆動電流を決定するフィードフォワード制御ブロック（以下、「Ｆ／Ｆ制御ブロック」という。）５４２ｂと、Ｆ／Ｂ制御ブロック５４２ａから出力される駆動電流（Ｆ／Ｂ制御量）と、Ｆ／Ｆ制御ブロック５４２ｂから出力される駆動電流（Ｆ／Ｆ制御量）とを加算するモータ出力ゲート（出力部）５４２ｃとによって構成される。

ここで、作動油封入式の油圧回路３０の動作を簡単に説明する。図５は、ピストン室１５の油圧制御における油圧回路３０内の作動油の状態を示す回路図で、（ａ）は、加圧時の作動油の状態、（ｂ）は、油圧保持時の作動油の状態、（ｃ）は、減圧時の作動油の状態を示す図である。また、図６は、ピストン室１５の油圧制御におけるモータ３７（オイルポンプ３５）の運転／停止状態及びソレノイド弁４３の開／閉状態と実油圧の変化を示すタイミングチャートである。

ここでは先ず、車両１が２ＷＤ状態から４ＷＤ状態へ遷移する場合の油圧回路３０の動作を説明する。図６（ａ）に示すように、ＥＣＵ５０は、モータ３７に通電し、オイルポンプ３５を動作させ、油路４９へオイルを注入する。ＥＣＵ５０は同時にソレノイド弁４３へ通電し、閉状態とする。逆止弁３９はオイルポンプ３５から油路４９への方向しかオイルを通過させないため、油路４９内にオイルが封入される。

油路４９内にオイルが封入されると、油路４９内の油圧が上昇し、ピストン１２を図の左側へ押す圧力が発生する。ピストン１２が押される事により、摩擦材１３が押し付けられ、クラッチ１０が締結され、４ＷＤ状態となる。

なお、後輪Ｗ３，Ｗ４へ配分したいトルクと、油路４９内の油圧値の関係はあらかじめモデル化されており、後輪Ｗ３，Ｗ４へ配分する必要トルクに対応する油路４９内の油圧値は既知となっている。従って、ＥＣＵ５０は、油圧センサ４５を用いて油路４９内の油圧値を計測しながら、油路４９内の油圧値が、後輪Ｗ３，Ｗ４へ配分したいトルクに対応する油圧値（＝目標油圧）となるまでモータ３７の動作とソレノイド弁４３の閉状態を継続する。

油路４９内の油圧値が目標油圧に到達したら、ＥＣＵ５０はモータ３７の動作を停止する一方、ソレノイド弁４３については閉状態を継続する（図５（ｂ））。このように、ＥＣＵ５０は油路４９内の油圧を保持することで車両１の４ＷＤ状態を必要な時間継続する。なお、より高い目標油圧が設定された場合、ＥＣＵ５０はさらにモータ３７を動作させ油路４９内の加圧を行う。

次に、車両１が４ＷＤ状態から２ＷＤ状態へ遷移する場合の油圧回路３０の動作を説明する。図５（ｃ）に示すように、ＥＣＵ５０は、モータ３７が停止した状態で、ソレノイド弁４３を開状態とする。これにより油路４９内のオイルがソレノイド弁４３を通してドレインされ、油路４９内の油圧が低下する。

油路４９内の油圧が低下すると、ピストン１２にかかる圧力も低下するため、摩擦材１３に対する押し付け力が減少し、後輪Ｗ３、Ｗ４へのトルク配分量が減少する。

油路４９内の油圧が２ＷＤ状態に対応する所定油圧まで低下すると、ＥＣＵ５０はソレノイド弁４３を閉状態とする。なお、より低い目標油圧が設定される場合、ＥＣＵ５０は油路４９内の油圧がその目標油圧へ到達するまでソレノイド弁４３を開状態とし、油路４９内の油圧が目標油圧に到達したらソレノイド弁４３を閉状態とする。

なお、本実施形態の油圧回路３０では、図６のタイミングチャートにおける時刻ＴＸ以前に示すように、モータ３７を停止した状態でソレノイド弁４３を開状態とすることで実油圧を段階的（ステップ状に）に低下させる制御を行うだけでなく、図６の時刻ＴＸ以降に示すように、モータ３７の回転数を徐々に変化（低減あるいは上昇）させながら運転した状態でソレノイド弁を開状態とすることで、実油圧を徐々に変化（低下または上昇）させる制御を行うことも可能である。

図７は、ピストン室１５の油圧制御における油圧ＰとトルクＴの関係（油圧−トルク特性）を示すグラフである。本実施形態の油圧制御装置６０による油圧制御では、油圧回路３０の油圧特性として、ピストン室１５の加圧時に適用される加圧側（上昇側）油圧−トルク特性と、ピストン室１５の減圧時に適用される減圧側（下降側）油圧−トルク特性とを有している。図７では、加圧側油圧−トルク特性を太線で示し、減圧側油圧−トルク特性を細線で示している。そして、ピストン室１５を加圧する際には、モータ３７（オイルポンプ３５）の駆動を制御（デューティ制御）することで、加圧側油圧−トルク特性に基づいてピストン室１５が目標油圧となるように制御する。そして、加圧側油圧−トルク特性に基づいてピストン室１５が目標油圧となるまで加圧した後、減圧を開始するまでの間は、封入油路４９に作動油を封じ込めた状態を維持することで、クラッチ１０のトルクを一定に保つことができる。一方、ピストン室１５を減圧する場合には、オイルポンプ３５の作動を禁止すると共にソレノイド弁４３の開閉を制御（デューティ制御）することで、減圧側油圧−トルク特性に基づいてピストン室１５が目標油圧となるよう制御する。

図８は、クラッチ１０でトルクを伝達する際のモータ３７の稼動時間（クラッチ１０のトルク入力時間）に対する油圧−トルク特性の変化を示すグラフである。同図のグラフでは、加圧側（上昇側）油圧−トルク特性を太線で示し、減圧側（下降側）油圧−トルク特性を細線で示している。さらに、加圧側と減圧側のそれぞれにおいて、モータ３７の稼動時間が最長の場合の特性を実線で示し、モータ３７の稼動時間が最短の場合の特性を二点鎖線で示し、モータ３７の稼動時間が最長と最短の間の中間値の場合の特性を一点鎖線で示している。

なお、実際にはここでいう「モータ３７の稼動時間が最短の場合」の時間よりも短い時間モータ３７を稼動させてトルクを伝達しても、油圧とトルクの関係はこれ以上はほぼ変化しないことが確認されている。そのため、その場合の油圧とトルクの関係を「モータ３７の稼働時間が最短の場合」の関係と称しているものである。同様に、実際にはここでいう「モータ３７の稼動時間が最長の場合」の時間よりも長い時間モータ３７を稼動させることは可能であるが、たとえ最長の場合の時間よりも長い時間モータ３７を稼動させてトルクを伝達しても、油圧とトルクの関係はこれ以上ほぼ変化しないことが確認されている。そのため、その場合の油圧とトルクの関係を「モータ３７の稼働時間が最長の場合」の関係と称しているものである。そして、図８における「モータ３７の稼動時間が最短の場合」（二点鎖線）の油圧値は、本発明の「モータの稼動時間が所定以下の場合の所定トルクに対する油圧の値」に相当し、図８における「モータ３７の稼動時間が最長の場合」（実線）の油圧値は、本発明の「モータの稼動時間が所定以上の場合の所定トルクに対する油圧の値」に相当する。

図８のグラフに示すように、加圧側（上昇側）油圧−トルク特性では、クラッチ１０でトルクを伝達する際のモータ３７の稼動時間が長いほど同じトルクＴを出力するための油圧Ｐが低く（小さく）なる。一方、減圧側（下降側）油圧−トルク特性では、モータ３７の稼動時間が長いほど同じトルクＴを出力するための油圧Ｐが高く（大きく）なる。この傾向を利用して、本実施形態のピストン室１５の油圧制御では、加圧側（上昇側）油圧−トルク特性においては、クラッチ１０のトルク入力時間（モータ３７の稼動時間）が長くなるほど同じトルクＴ０を出力するための油圧指令値Ｐ０をより小さな値に持ち替えるようにし、減圧側（下降側）油圧−トルク特性においては、クラッチ１０でトルクを伝達する際のモータ３７の稼動時間が長くなるほど同じトルクＴ１を出力するための油圧指令値Ｐ１をより大きな値に持ち替えるようにする。すなわち、初期特性は、加圧側（上昇側）油圧−トルク特性と減圧側（下降側）油圧−トルク特性ともにモータ３７の稼動時間が最短のライン（二点鎖線）とする。その後、モータ３７の稼動時間が長くなると、次第に入力時間中のライン（一点鎖線）から入力時間最長のラインへ（実線）と入力時間のより長い特性側へ徐々に切り替えてゆく。

具体的には、加圧側（上昇側）油圧−トルク特性と減圧側（下降側）油圧−トルク特性のそれぞれがモータ３７の稼動時間が最短と最長の場合の二つの特性を持っている。既述のように、図８に示す二点鎖線が最短の場合の特性であり、実線が最長の場合の特性である。そして、モータ３７の出力判定が閾値以上となっている場合にクラッチ１０のトルク入力有りと判断し、トルク入力時間が最短の場合と最長の場合との間の線形補間値を所定のトルクに対する油圧指令値として出力する。すなわち、応答時間が最短の場合と最長の場合での二つの特性をあらかじめ計測しておき、トルク入力時間に相当するモータ３７の稼働時間によってこれら二つの特性の間を変動させることで、油圧指令値を決定するようにする。これにより、クラッチ１０から出力されるトルクのトルク精度を効果的に向上させることができる。

以上説明したように、本実施形態の車両の駆動力制御装置では、クラッチ１０でトルクを伝達する際のモータ３７の稼動時間に応じてオイルポンプ３５に対する油圧指令値を変化させる制御を行うことで、クラッチ１０のトルク入力時間による油圧ヒステリシス特性の変動の影響をより少なく抑えるように油圧指令値を変化させることができる。これにより、クラッチ１０で車両１の後輪（第２駆動輪）Ｗ３，Ｗ４に伝達されるトルクの精度を効果的に向上させることができ、車両１の駆動力をより適切に制御することができる駆動力制御装置となる。

また、この駆動力制御装置では、ピストン室１５を加圧する際には、ソレノイド弁（開閉弁）４３を閉じてオイルポンプ３５を駆動することで得られる加圧側特性に基づいて該ピストン室３５が目標油圧となるように制御し、ピストン室３５を減圧する際には、オイルポンプ３５の駆動を禁止すると共にソレノイド弁４３を開くことで得られる減圧側特性に基づいてピストン室３５が目標油圧となるよう制御している。そして、加圧側特性においては、モータ３７の稼動時間が長くなるほど油圧指令値をより小さな値に変化させる一方、減圧側特性においては、モータ３７の稼動時間が長くなるほど油圧指令値をより小さな値に変化させるようにしている。

本実施形態のような作動油封入型の油圧回路３０を有するクラッチ１０の油圧制御装置６０では、加圧側特性においては、モータ３７の稼動時間が長くなるほど同一のトルクを出力するための油圧が小さな値となり、減圧側特性においては、モータ３７の稼動時間が長くなるほど同一のトルクを出力するための油圧が大きな値となる傾向がある。そこで、本実施形態の駆動力制御装置では、加圧側特性においては、モータ３７の稼動時間が長くなるほど油圧指令値をより小さな値に変化させ、減圧側特性においては、モータ３７の稼動時間が長くなるほど油圧指令値をより大きな値に変化させる。これにより、加圧側特性と減圧側特性のいずれにおいてもクラッチ１０のトルク入力時間による油圧ヒステリシス特性の変動の影響を少なく抑えることができる。

また、本実施形態の車両の駆動力制御装置では、予め計測したモータ３７の稼働時間が最短（所定以下）の場合の所定トルクに対する油圧の値（図８の二点鎖線のＰ−Ｔ特性：第一油圧値）と、モータ３７の稼働時間が最長（所定以上）の場合の所定トルクに対する油圧の値（図８の実線のＰ−Ｔ特性：第二油圧値）とを備え、モータ３７の稼働時間に応じてこれら第一油圧値と第二油圧値との間で所定トルク（Ｔ０又はＴ１）に対する油圧指令値（Ｐ０又はＰ１）を変化させるようにしている。さらにこの場合、油圧指令値として、上記の第一油圧値と第二油圧値の間の線形補間値を出力するようにしている。

この構成によれば、より簡単な制御でクラッチ１０のトルク入力時間による油圧ヒステリシス特性の変動の影響を少なく抑えることができ、クラッチ１０のトルク精度を向上させることができるので、車両の駆動力、特に後輪（第２駆動輪）Ｗ３，Ｗ４に配分される駆動力をより適切に制御することができるようになる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態の車両１は、エンジン（駆動源）３の駆動力を車両１の第１駆動輪である前輪Ｗ１，Ｗ２と第２駆動輪である後輪Ｗ３，Ｗ４とに伝達する四輪駆動車両であり、本発明にかかる駆動力配分装置としてのクラッチは、この四輪駆動車両において、エンジン（駆動源）３からの駆動力を第２駆動輪である後輪Ｗ３，Ｗ４に伝達する経路に設けたクラッチである場合を説明したが、これ以外にも、本発明は四輪駆動車両以外の車両に適用することもできるし、第２駆動輪以外の駆動輪に駆動力を伝達する経路に設けたクラッチに適用することも可能である。

１ 車両（四輪駆動車両）
３ エンジン（駆動源）
４ 自動変速機
５ フロントデフ
６ フロントドライブシャフト
７ プロペラシャフト
８ リアデフユニット
９ リアドライブシャフト
１０ 前後トルク配分用クラッチ（クラッチ）
１９ リアデフ
１１ シリンダハウジング
１２ ピストン
１３ 摩擦材
１５ ピストン室
１８ アキュムレータ
２０ 駆動力伝達経路
３０ 油圧回路
３１ オイルタンク
３３ ストレーナ
３５ オイルポンプ（電動オイルポンプ）
３７ モータ（ポンプモータ）
３９ 逆止弁（作動油封入弁）
４１ リリーフ弁
４３ ソレノイド弁（開閉弁）
４５ 油圧センサ
４７ 油温センサ
４９ 油路（封入油路）
５０ ４ＷＤ・ＥＣＵ（制御手段）
Ｗ１，Ｗ２ 前輪（第１駆動輪）
Ｗ３，Ｗ４ 後輪（第２駆動輪）

Claims (5)

1. 車両の駆動源からの駆動力を駆動輪に伝達する駆動力伝達経路と、
   前記駆動力伝達経路に設置した駆動力配分装置としてのクラッチと、
   前記クラッチを押圧して係合させるピストンに対して油圧を発生するピストン室と、
   前記ピストン室に作動油を供給するためのオイルポンプと、
   前記オイルポンプを駆動するモータと、
   前記オイルポンプに対する油圧指令値及び該油圧指令値に基づく前記モータの駆動電流を決定する制御を行う制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記クラッチでトルクを伝達する際の前記モータの稼動時間に応じて前記オイルポンプに対する油圧指令値を変化させる制御を行うことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
2. 前記オイルポンプから前記ピストン室に通じる油路に作動油を封入するための作動油封入弁と、前記作動油封入弁と前記ピストン室との間の前記油路を開閉するための開閉弁とで構成された油圧回路を備え、
   前記制御手段は、前記ピストン室を加圧する際には、前記開閉弁を閉じて前記オイルポンプを駆動することで得られる加圧側特性に基づいて該ピストン室が目標油圧となるように制御し、前記ピストン室を減圧する際には、前記オイルポンプの駆動を禁止すると共に前記開閉弁を開くことで得られる減圧側特性に基づいて該ピストン室が目標油圧となるよう制御し、
   前記加圧側特性においては、前記モータの稼動時間が長くなるほど前記油圧指令値をより小さな値に変化させる一方、前記減圧側特性においては、前記モータの稼動時間が長くなるほど油圧指令値をより大きな値に変化させることを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動力制御装置。
3. 予め計測した前記モータの稼働時間が所定以下の場合の所定トルクに対する油圧の値である第一油圧値と、前記モータの稼働時間が所定以上の場合の前記所定トルクに対する油圧の値である第二油圧値とを備え、
   前記モータの稼働時間に応じてこれら第一油圧値と第二油圧値との間で前記所定トルクに対する油圧指令値を変化させることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の駆動力制御装置。
4. 前記所定トルクに対する油圧指令値として、前記第一油圧値と前記第二油圧値の線形補間値を出力することを特徴とする請求項３に記載の車両の駆動力制御装置。
5. 前記駆動力伝達経路は、前記駆動源から第１駆動輪に駆動力を伝達する経路と、前記駆動源から第２駆動輪に駆動力を伝達する経路とを含み、
   前記クラッチは、前記駆動源から前記第２駆動輪に駆動力を伝達する経路に設けた駆動力配分装置であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両の駆動力制御装置。

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