JP2018044580A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走行中の車両であっても、差動機構により差動可能な２つの軸を適切に差動不能に固定できるようにする。【解決手段】後後軸側ファイナルドライブ装置が差動可能にする２つの軸を差動不能に固定可能な差動固定機構１７Ａを備える車両１を制御するＥＣＵ６０において、差動固定機構１７Ａにより２つの軸を差動不能に固定すべき所定条件を満たしたか否かを判定する差動固定判定部６１と、所定条件を満たすと判定された場合に、差動不能に固定する対象の２つの軸の回転速度差が所定の回転速度以下であるか否かを判定する差動状態判定部６２と、回転速度差が所定回転速度以下でない場合に、２つの軸の内の回転速度が大きい方の軸に接続されている車輪の回転を制動する制動制御部６３と、回転速度差が所定回転速度以下である場合に、差動固定機構１７Ａにより、２つの軸を差動不能に固定させる差動固定制御部６４と、を備えるように構成する。【選択図】図２

Description

本発明は、エンジン等の駆動源の駆動力を差動可能に２つの軸に分割する差動機構と、差動機構が差動可能にする２つの軸を差動不能に固定可能な差動固定機構とを有する車両を制御する車両制御装置に関する。

従来、車両には、駆動源からの駆動力を分割するために差動機構が設けられているものがある。差動機構としては、例えば、左右の駆動軸に差動可能に駆動力を分割するファイナルドライブ装置が知られている。

また、差動機構においては、一方の駆動軸が空転すると、他方の駆動軸に駆動力が伝達できない状態が発生するので、そのような場合においても、駆動力を適切に駆動軸に伝達できるように、両方の軸を差動不能に固定する差動固定機構（デフロック機構）が設けられることがある。

例えば、ディファレンシャル装置と、デフロック装置とを備え、デフロック装置により、デフロック状態と、デフアンロック状態とが切り替えられる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−２０２７９７号公報

デフロック機構を有するファイナルドライブ装置を備えた車両が、雪道の上り坂等の悪路を走行している場合を例にとると、左右の駆動軸が差動不能に固定されていない状態（デフロック状態）となっていない状態では、車両の左側又は右側の一方の駆動輪が滑り始めると、ファイナルドライブ装置の差動機構によって両方の駆動輪に駆動力を伝達することができなくなり、結果として車両が前進できなくなってしまう。

このような状況を避けるために、デフロック機構によりファイナルドライブ装置をデフロック状態に変更することにより、両方の駆動輪に駆動力を伝達できるようにすることも考えられるが、車両が走行している際には、左右の駆動輪の回転速度に差があるためにデフロック機構により適切にデフロック状態にすることができない。

これに対して、車両を停止させることにより、ファイナルドライブ装置をデフロック状態にすることができる。しかしながら、このように車両を停止させてしまうと、雪道の上り坂等では、車両を再発進させる時点で、両方の駆動輪が空転してしまい、結果として車両が前進できない虞がある。

一方、悪路に到達する前にファイナルドライブ装置を予めデフロック状態としておくことにより、悪路において前進できないような事態の発生を低減することができる。しかしながら、ファイナルドライブ装置を予めデフロック状態としておくと、タイヤに偏摩耗が発生したり、車両の挙動が不安定になってしまったりする虞がある。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、走行中の車両であっても、差動機構により差動可能な２つの軸を適切に差動不能に固定させることのできる技術を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するため、本発明の一観点に係る車両制御装置は、駆動源の駆動力を差動可能に２つの軸に分割する１以上の差動機構と、少なくともいずれか１つの差動機構が差動可能にする２つの軸を差動不能に固定可能な差動固定機構とを備える車両を制御する車両制御装置であって、差動固定機構により２つの軸を差動不能に固定すべき所定の条件を満たしたか否かを判定する固定判定手段と、固定判定手段により所定の条件を満たすと判定された場合に、差動不能に固定する対象の２つの軸の回転速度差が所定の回転速度以下であるか否かを判定する回転速度差判定手段と、２つの軸の回転速度差が所定回転速度以下でない場合に、２つの軸の内の回転速度が大きい方の軸に接続されている車輪の回転を制動する制動制御手段と、２つの軸の回転速度差が所定回転速度以下である場合に、差動固定機構により、２つの軸を差動不能に固定させる差動固定制御手段と、を備える。

上記車両制御装置において、固定判定手段は、車両の操舵状態が直進状態であるか否かを所定の条件の１つとして判定するようにしてもよい。

また、上記車両制御装置において、車両は、差動機構として、車両の左側の駆動輪に接続された左側駆動軸と、車両の右側の駆動輪に接続された右側駆動軸とを差動可能にする左右軸間差動機構を含み、差動固定機構は、左側駆動軸と右側駆動軸とを差動不能に固定可能であってもよい。

また、上記車両制御装置において、差動機構として、車両の前側に配置された前側駆動軸と、車両の後側に配置された後側駆動軸とを差動可能にする前後軸間差動機構を含み、差動固定機構は、前側駆動軸と後側駆動軸とを差動不能に固定可能であってもよい。

また、上記車両制御装置において、回転速度差判定手段は、前側駆動軸の回転速度を、前側駆動軸に接続されている左右の両輪の回転速度に基づいて特定し、後側駆動軸の回転速度を、後側駆動軸に接続されている左右の両輪の回転速度に基づいて特定し、制動制御手段は、前側駆動軸と後側駆動軸との２つの軸の内の回転速度が大きい方の軸に接続されている左右の駆動輪の回転を制動するようにしてもよい。

また、上記車両制御装置において、差動機構として、車両の左側の駆動輪に接続された左側駆動軸と車両の右側の駆動輪に接続された右側駆動軸とを差動可能にする左右軸間差動機構と、車両の前側に配置された駆動軸と車両の後側に配置された後側駆動軸とを差動可能にする前後軸間差動機構とを含み、差動固定機構として、左側駆動軸と右側駆動軸とを差動不能に固定可能な左右軸間差動固定機構と、前側駆動軸と後側駆動軸とを差動不能に固定可能な前後軸間差動固定機構とを含み、回転速度差判定手段は、車両の前側に配置された前側駆動軸と、車両の後側に配置された後側駆動軸との回転速度差が所定の回転速度以下であるか否かを判定するとともに、車両の左側の駆動輪に接続された左側駆動軸と、車両の右側の駆動輪に接続された右側駆動軸との回転速度差が所定の回転速度以下であるか否かを判定し、制動制御手段は、前側駆動軸と後側駆動軸との回転数差が所定回転速度以下でない場合に、前側駆動軸と後側駆動軸の内の回転速度が大きい方の軸に接続されている駆動輪の回転を制動し、差動固定制御手段は、前側駆動軸と後側駆動軸との回転速度差が所定回転速度以下である場合に、前後軸間差動固定機構により、前側駆動軸と後側駆動軸とを差動不能に固定させ、制動制御手段は、前後軸間差動固定機構により、前側駆動軸と後側駆動軸とが差動不能に固定された後において、車両の左側の駆動輪に接続された左側駆動軸と、車両の右側の駆動輪に接続された右側駆動軸との回転速度差が所定の回転速度以下でない場合に、左側駆動軸と右側駆動軸の内の回転速度が大きい方の軸に接続されている駆動輪の回転を制動し、差動固定制御手段は、左側駆動軸と右側駆動軸との回転速度差が所定回転速度以下である場合に、左右軸間差動固定機構により、左側駆動軸と右側駆動軸とを差動不能に固定させるようにしてもよい。

本発明によれば、走行中の車両であっても、差動機構により差動可能な２つの軸を適切に差動不能に固定させることができる。

本発明の第１実施形態に係る車両を示す模式的な全体構成図である。 本発明の第１実施形態に係る車両に備えられたＥＣＵの機能部と、ＥＣＵに関わる構成部を示す構成図である。 本発明の第１実施形態に係る差動制御処理のフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係るロック制御処理のフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る車両を示す模式的な全体構成図である。 本発明の第２実施形態に係る差動制御処理のフローチャートである。

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る車両制御装置を備える車両を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１は、本発明の第１実施形態に係る車両を示す模式的な全体構成図である。

車両１は、例えば、貨物等を積載可能なトラック等であり、後軸として２つの駆動軸（後前軸及び後後軸）を備えた後二軸駆動車両である。

車両１の動力源の一例としてのエンジン１０には、クラッチ１１を介して変速機１２が接続されている。変速機１２には、プロペラシャフト１３を介して、後前軸側ファイナルドライブ装置１６（前後軸間差動機構及び左右軸間差動機構の一例）が接続されている。後前軸側ファイナルドライブ装置１６には、後後軸インプットシャフト１４、後前軸の左右の駆動軸１８Ｌ，１８Ｒ（左側駆動軸、右側駆動軸）を介して左右の駆動輪２０Ｌ，２０Ｒがそれぞれ接続されている。

後前軸側ファイナルドライブ装置１６は、プロペラシャフト１３から入力される駆動力を、後前軸（前側駆動軸：駆動軸１８Ｌ，１８Ｒ）と、後後軸（後後軸インプットシャフト１４）とに差動可能に伝達する差動機構（前後軸間差動機構：インターデフ）と、後前軸側の駆動力を駆動軸１８Ｌ，１８Ｒに差動可能に伝達する差動機構（左右軸間差動機構：左右デフ）とを備える。また、後前軸側ファイナルドライブ装置１６は、後前軸（前側駆動軸：駆動軸１８Ｌ，１８Ｒ）と、後後軸（後後軸インプットシャフト１４）とを差動不能に固定可能な差動固定機構１６Ｂを有する。ここで、差動機構により差動可能な２つの軸を差動固定機構により差動不能に固定することを、差動機構をデフロックするといい、その状態をデフロック状態ということとする。

また、後後軸インプットシャフト１４には、後後軸側ファイナルドライブ装置１７（左右軸間差動機構の一例）が接続されている。後後軸側ファイナルドライブ装置１７には、後後軸の左右の駆動軸１９Ｌ，１９Ｒ（左側駆動軸、右側駆動軸）を介して左右の駆動輪２１Ｌ，２１Ｒがそれぞれ接続されている。

後後軸側ファイナルドライブ装置１７は、後後軸インプットシャフト１４から入力される駆動力を、駆動軸１９Ｌ，１９Ｒに差動可能に伝達する差動機構（左右軸間差動機構：左右デフ）を備える。また、後前軸側ファイナルドライブ装置１６は、駆動軸１９Ｌ，１９Ｒを差動不能に固定可能な差動固定機構１７Ａを有する。

また、車両１は、左右前輪（操舵輪）２２Ｌ，２２Ｒを有する。

車両１は、スイッチ２３と、操舵角センサ２４と、ブレーキ機構２９Ｌ，２９Ｒ，３０Ｌ，３０Ｒ，３１Ｌ，３１Ｒと、車輪速センサ２６Ｌ，２６Ｒ，２７Ｌ，２７Ｒ，２８Ｌ，２８Ｒと、空気圧調整部５０と、車両制御装置の一例としての電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）６０とを備える。

スイッチ２３は、運転者から、後前軸（前側駆動軸：駆動軸１８Ｌ，１８Ｒ）と後後軸インプットシャフト１４とをデフロック状態とするとともに、駆動軸１９Ｌ，１９Ｒをデフロック状態とするモード（デフロックモード）をオンにするか否かの設定を受け付ける。スイッチ２３は、デフロックモードがオンに設定されている場合には、その旨を示す信号をＥＣＵ６０に出力する。

操舵角センサ２４は、図示しないステアリングの操舵角を検出し、検出値をＥＣＵ６０に出力する。

ブレーキ機構２９Ｌ，２９Ｒ，３０Ｌ，３０Ｒ，３１Ｌ，３１Ｒは、それぞれ、車輪（２０Ｌ，２０Ｒ，２１Ｌ，２１Ｒ，２２Ｌ，２２Ｒの）近傍に設けられ、空気圧調整部５０から供給される空気圧に応じて、それぞれの車輪を制動する。

車輪速センサ２６Ｌ，２６Ｒ，２７Ｌ，２７Ｒ，２８Ｌ，２８Ｒは、それぞれ、車輪（２０Ｌ，２０Ｒ，２１Ｌ，２１Ｒ，２２Ｌ，２２Ｒ）の近傍に設けられ、車輪の回転速度を検出する。車輪の回転速度を、例えば、所定時間当たりの車輪の回転数（単に回転数ということもある）で表すようにしてもよい。

空気圧調整部５０は、ブレーキ機構２９Ｌ，２９Ｒ，３０Ｌ，３０Ｒ，３１Ｌ，３１Ｒのそれぞれに供給する空気圧を調整する。空気圧調整部５０は、それぞれのブレーキ機構２９Ｌ，２９Ｒ，３０Ｌ，３０Ｒ，３１Ｌ，３１Ｒに対して、独立して空気圧を供給することができる。

ＥＣＵ６０は、車両１の後述する差動制御処理等の各種制御を行うもので、公知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力ポート、出力ポート等を備える。

図２は、本発明の第１実施形態に係る車両に備えられたＥＣＵの機能部と、ＥＣＵに関わる構成部を示す構成図である。

ＥＣＵ６０は、固定判定手段の一例としての差動固定判定部６１と、回転速度差判定手段の一例としての差動状態判定部６２と、制動制御手段の一例としての制動制御部６３と、差動固定制御手段の一例としての差動固定制御部６４とを一部の機能要素として有する。これら各機能要素は、一体のハードウェアであるＥＣＵ６０に含まれるものとして説明するが、これらの何れか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。

差動固定判定部６１は、差動固定機構１６Ｂ、１７Ａにより、それぞれに対応する２つの軸を差動不能に固定すべき所定の条件を満たしたか否かを判定し、所定の条件を満たすと判定した場合には、その旨を差動状態判定部６２に通知する。本実施形態では、所定の条件として、スイッチ２３によりデフロックモードがオンに設定されていることと、車両が直進状態であること（例えば、操舵角センサ２４により検出されたステアリングの操舵角が直進状態と判定できる所定の角度以下であること）としている。

差動状態判定部６２は、差動固定判定部６１から差動機構により差動可能な２つの軸を差動不能に固定すべき所定の条件を満たした旨の通知を受けた場合に、デフロックの対象となる差動機構により差動可能な２つの軸の回転数（所定時間当たりの回転数）の差が所定の回転数以下であるか否かを判定し、回転数差が所定の回転数以下でない場合には、その旨を制動制御部６３に通知する一方、回転数差が所定の回転数以下である場合には、その旨を差動固定制御部６４に通知する。ここで、所定の回転数としては、０であってもよい。

例えば、後前軸側ファイナルドライブ装置１６の差動機構をデフロックの対象とする場合（差動固定機構１６Ｂによるデフロックを行う場合）には、差動状態判定部６２は、後前軸（前側駆動軸：駆動軸１８Ｌ，１８Ｒ）の回転数と、後後軸（後後軸インプットシャフト１４）の回転数との回転数差が所定の回転数以下であるか否かを判定する。なお、後前軸の回転数は、車輪速センサ２６Ｌにより検出される駆動軸１８Ｌに接続されている駆動輪２０Ｌの回転数と、車輪速センサ２６Ｒにより検出される駆動軸１８Ｒに接続されている駆動輪２０Ｒの回転数とを平均することにより得られる。また、後後軸の回転数は、車輪速センサ２７Ｌにより検出される駆動軸１９Ｌに接続されている駆動輪２１Ｌの回転数と、車輪速センサ２７Ｒにより検出される駆動軸１９Ｒに接続されている駆動輪２１Ｒの回転数とを平均することにより得られる。

また、後後軸側ファイナルドライブ装置１７の差動機構をデフロックの対象とする場合（差動固定機構１７Ａによるデフロックを行う場合）には、差動状態判定部６２は、左側の駆動軸１９Ｌの回転数と右側の駆動軸１９Ｒの回転数との回転数差が所定の回転数以下であるか否かを判定する。左側の駆動軸１９Ｌの回転数は、車輪速センサ２７Ｌにより検出される駆動輪２１Ｌの回転数であり、右側の駆動軸１９Ｒの回転数は、車輪速センサ２７Ｒにより検出される駆動輪２１Ｒの回転数である。

制動制御部６３は、差動状態判定部６２から回転数差が所定の回転数以下でない旨の通知を受けた場合には、２つの軸の内の回転数の高い側の駆動輪を制動するように、空気圧調整部５０を制御する。

例えば、後前軸側ファイナルドライブ装置１６の差動機構を対象としてデフロックをする場合（差動固定機構１６Ｂによるデフロックを行う場合）には、制動制御部６３は、後前軸（前側駆動軸：駆動軸１８Ｌ，１８Ｒ）と、後後軸（後後軸インプットシャフト１４）との内の回転数が高い側に接続されている２つの駆動輪を制動するように、空気圧調整部５０を制御する。例えば、後前軸の回転数が高い場合には、制動制御部６３は、駆動輪２０Ｌ，２０Ｒを制動するように空気圧調整部５０を制御する一方、後後軸の回転数が高い場合には、制動制御部６３は、駆動輪２１Ｌ，２１Ｒを制動するように、空気圧調整部５０を制御する。

また、後後軸側ファイナルドライブ装置１７の差動機構を対象としてデフロックする場合（差動固定機構１７Ａによるデフロックを行う場合）には、制動制御部６３は、左側の駆動軸１９Ｌと右側の駆動軸１９Ｒとの内の回転数が高い側に接続されている駆動輪を制動するように、空気圧調整部５０を制御する。例えば、左側の駆動軸１９Ｌの回転数が高い場合には、制動制御部６３は、駆動輪２１Ｌを制動するように空気圧調整部５０を制御する一方、異議側の駆動軸１９Ｒの回転数が高い場合には、制動制御部６３は、駆動輪２１Ｒを制動するように、空気圧調整部５０を制御する。

差動固定制御部６４は、差動状態判定部６２から２つの軸の回転数差が所定の回転数以下である旨の通知を受けた場合には、その２つの軸を差動不能にする差動固定機構（１６Ｂ、１７Ａ）を駆動させて、その２つの軸を差動不能に固定する。

次に、第１実施形態に係る車両における差動制御処理について説明する。

図３は、本発明の第１実施形態に係る差動制御処理のフローチャートである。

差動制御処理は、例えば、車両１の電源ＯＮ（イグニッションスイッチのキースイッチＯＮ）となった場合に開始される。

まず、差動固定判定部６１は、スイッチ２３によりデフロックモードがオンに設定されているか否かを判定する（ステップＳ１１）。この結果、デフロックモードがオンに設定されていないと判定した場合（ステップＳ１１：ＮＯ）には、差動固定機構によるデフロックを実行する必要がないので、差動固定判定部６１は、ステップＳ１１を再び実行する。

一方、デフロックモードがオンに設定されている場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）には、差動固定判定部６１は、車両１が直進状態であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。この結果、車両１が直進状態でない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）には、デフロックを行うと、車両１の挙動が乱れる可能性があるので、差動固定判定部６１は、後続のステップに進まず、ステップＳ１２を再び実行する。

一方、車両１が直進状態である場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）には、差動固定判定部６１は、２つの軸を差動不能に固定すべき所定の条件を満たした旨を差動状態判定部６２に通知し、通知を受けた差動状態判定部６２は、インターデフ（後前軸側ファイナルドライブ装置１６の差動機構）を対象とするロック制御処理（図４参照）を実行する（ステップＳ１３）。これにより、車両１の走行する路面が悪路であっても、後前軸と後後軸とに対して確実に駆動力を伝達することができるようになる。

次いで、差動状態判定部６２は、左右デフ（後後軸側ファイナルドライブ装置１７の差動機構）を対象とするロック制御処理（図４参照）を実行し（ステップＳ１４）、差動制御処理を終了する。これにより、車両１の走行する路面が悪路であっても、左側駆動輪２１Ｌと、右側駆動輪２１Ｒとに対して、適切に駆動力を伝達することができるようになり、車両１の悪路での走破性が向上する。

次に、ステップＳ１３、ステップＳ１４において実行されるロック制御処理について説明する。

図４は、本発明の第１実施形態に係るロック制御処理のフローチャートである。なお、ステップＳ１３で実行するロック制御処理と、ステップＳ１４で実行するロック制御処理とは、デフロックする対象となる差動機構の違いによって具体的な処理は異なるが、基本的な処理は共通するので、同一の図面により説明することとする。

まず、差動状態判定部６２は、デフロック対象の差動機構により差動可能となっている２つの軸の回転数差（所定時間当たりの回転数差）が所定回転数以下であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。ここで、２つの軸の回転数差は、インターデフを対象とする場合（ステップＳ１３で実行するロック制御処理に対応）には、後前軸と、後後軸との回転数の差であり、左右デフを対象とする場合（ステップＳ１４で実行するロック制御処理に対応）には、左側の駆動軸１９Ｌと、右側の駆動軸１９Ｒとの回転数の差である。

この結果、２つの軸の回転数差が所定回転数以下でない場合（ステップＳ２１：ＮＯ）には、差動状態判定部６２は、その旨を制動制御部６３に通知し、通知を受けた制動制御部６３は、２つの軸の一方の回転軸（第１軸）の回転数（第１軸回転数）が、他方の回転軸（第２軸）の回転数（第２軸回転数）よりも高いか否かを判定する（ステップＳ２３）。

この結果、第１軸回転数が高い場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）には、制動制御部６３は、第１軸により駆動される駆動輪を制動するように、空気圧調整部５０を制御し（ステップＳ２４）、処理をステップＳ２１に進める。

一方、第２軸回転数が高い場合（ステップＳ２３：ＮＯ）には、制動制御部６３は、第２軸により駆動される駆動輪を制動するように、空気圧調整部５０を制御し（ステップＳ２５）、処理をステップＳ２１に進める。

一方、ステップＳ２１の判定の結果、２つの軸の回転数差が所定回転数以下である場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）には、２つの軸の回転数差が所定回転数以下であった、又は、ステップＳ２４又はステップＳ２５の処理を経て２つの軸の回転数差が所定回転数以下となったことを意味しているので、差動状態判定部６２は、その旨を差動固定制御部６４に通知し、通知を受けた差動固定制御部６４は、対象の差動機構により差動可能となっている２つの軸を差動不能にする差動固定機構（ステップＳ１３のロック制御処理では、差動固定機構１６Ｂ、ステップＳ１４のロック制御処理では、差動固定機構１７Ａ）を駆動させて、その２つの軸を差動不能に固定する（ステップＳ２２）。この際に、２つの軸の回転数差が所定回転数以下となっているので、差動固定機構によって、２つの軸を適切に差動不能に固定することができる。

以上説明したように、第１実施形態によると、差動固定判定部６１が、差動固定機構１６Ｂ，１７Ａにより２つの軸を差動不能に固定すべき所定条件を満たしたか否かを判定し、差動状態判定部６２が所定条件を満たすと判定された場合に、差動不能に固定する対象の２つの軸の回転速度差が所定の回転速度以下であるか否かを判定し、制動制御部６３が、回転速度差が所定回転速度以下でない場合に、２つの軸の内の回転速度が大きい方の軸に接続されている車輪の回転を制動し、差動固定制御部６４が、回転速度差が所定回転速度以下である場合に、差動固定機構１６Ｂ，１７Ａにより、２つの軸を差動不能に固定させるようにしたので、車両１が走行している状態であっても、適切に差動固定機構１６Ｂ，１７Ａにより、後前軸側ファイナルドライブ装置１６及び後後軸側ファイナルドライブ装置１７の差動機構をデフロック状態にすることができる。

次に、本発明の第２実施形態に係る車両について説明する。なお、第１実施形態に係る車両と同様な部分には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同様である。

図５は、本発明の第２実施形態に係る車両を示す模式的な全体構成図である。なお、車両の各部の説明においては、第１実施形態で使用した図面を適宜参照する。

車両１は、例えば、貨物等を積載可能なトラック等であり、前軸（駆動軸３２Ｌ，３２Ｒ）、後前軸（駆動軸１８Ｌ，１８Ｒ）、及び後後軸（駆動軸１９Ｌ，１９Ｒ）の３つの軸が駆動軸である三軸駆動車両（全輪駆動車両）である。

車両１は、第１実施形態に係る車両に対して、前軸（駆動軸３２Ｌ，３２Ｒ）が駆動軸になっているとともに、前側プロペラシャフト４１と、前軸側ファイナルドライブ装置４２と、トランスファー装置４３と、を備えている。

前軸側ファイナルドライブ装置４２は、前側プロペラシャフト４１から入力される駆動力を、駆動軸３２Ｌ，３２Ｒに差動可能に伝達する差動機構（左右軸間差動機構：左右デフ）を備える。また、前軸側ファイナルドライブ装置４２は、駆動軸３２Ｌ，３２Ｒを差動不能に固定可能な差動固定機構４２Ａを有する。

トランスファー装置４３は、変速機１２の図示しないアウトプットシャフトからの駆動力を前側プロペラシャフト４１とプロペラシャフト１３とに差動可能に伝達する差動機構（トランスファーデフ：前後軸間差動機構）を有している。差動機構は、例えば、遊星歯車機構であってもよく、遊星歯車機構にすることにより、前側プロペラシャフト４１とプロペラシャフト１３とに伝達するトルクを異ならせることができる。トランスファー装置４３は、前側プロペラシャフト４１と、プロペラシャフト１３とを差動不能に固定可能な差動固定機構４３Ｂを有する。

また、後前軸側ファイナルドライブ装置１６は、駆動軸１８Ｌ，１８Ｒを差動不能に固定可能な差動固定機構１６Ａを有する。

第２実施形態に係る車両１のＥＣＵ６０は、図３に示すＥＣＵ６０と同様な構成となっているが、差動状態判定部６２と、制動制御部６３と、差動固定制御部６４とについては、トランスファー装置４３の差動機構、前軸側ファイナルドライブ装置４２の差動機構、及び後前軸側ファイナルドライブ装置１６の左右軸間用の差動機構についてもデフロックを行う対象として、上記同様な処理を行う。

例えば、第２実施形態に係る差動状態判定部６２は、前軸側ファイナルドライブ装置４２の差動機構、及び後前軸側ファイナルドライブ装置１６の左右軸間用の差動機構については、後後軸側ファイナルドライブ装置１７の左右デフを対象とした処理と同様な処理を実行し、トランスファー装置４３の差動機構については、後前軸側ファイナルドライブ装置１６のインターデフを対象とした処理と同様な処理を実行する。なお、トランスファー装置４３の差動機構を対象とした処理における前側プロペラシャフト４１の回転数は、駆動輪２２Ｌ及び駆動輪２２Ｒの回転数の平均値となり、プロペラシャフト１３の回転数は、駆動輪２０Ｌ，２０Ｒ，２１Ｌ，２１Ｒの回転数の平均値となる。

次に、第２実施形態に係る車両における差動制御処理について説明する。

図６は、本発明の第２実施形態に係る差動制御処理のフローチャートである。なお、図３に示す第１実施形態に係る差動制御処理と同じ処理ステップには、同一の番号を付し、重複する説明を省略する。

差動制御処理のステップＳ１２において、車両１が直進状態であると判定された場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）には、差動固定判定部６１は、各差動機構の２つの軸を差動不能に固定すべき所定の条件を満たした旨を差動状態判定部６２に通知し、通知を受けた差動状態判定部６２は、インターデフ（後前軸側ファイナルドライブ装置１６の差動機構）を対象とするロック制御処理（図４参照）を実行する（ステップＳ１３）。これにより、車両１の走行する路面が悪路であっても、後前軸と後後軸とに対して確実に駆動力を伝達することができるようになる。

次いで、差動状態判定部６２は、トランスファーデフ（トランスファー装置４３の差動機構）を対象とするロック制御処理（図４参照）を実行する（ステップＳ１５）。これにより、車両１の走行する路面が悪路であっても、前側プロペラシャフト４１と、プロペラシャフト１３とに対して確実に駆動力を伝達することができるようになる。

次いで、差動状態判定部６２は、後軸の左右デフ、すなわち、後前軸側ファイナルドライブ装置１６の差動機構と後後軸側ファイナルドライブ装置１７の差動機構とのそれぞれを対象とするロック制御処理（図４参照）を実行する（ステップＳ１６）。これにより、車両１の走行する路面が悪路であっても、左側駆動輪２０Ｌと右側駆動輪２０Ｒとに対して、適切に駆動力を伝達できるようになるとともに、左側駆動輪２１Ｌと右側駆動輪２１Ｒとに対して、適切に駆動力を伝達できるようになり、車両１の悪路での走破性が向上する。

次いで、差動状態判定部６２は、前軸の左右デフ（前軸側ファイナルドライブ装置４２の差動機構）を対象とするロック制御処理（図４参照）を実行する（ステップＳ１７）。これにより、車両１の走行する路面が悪路であっても、左側駆動輪２２Ｌと、右側駆動輪２２Ｒとに対して、適切に駆動力を伝達できるようになり、車両１の悪路での走破性が向上する。

以上説明したように、第２実施形態によると、差動固定判定部６１が、差動固定機構１６Ａ，１６Ｂ，１７Ａ，４２Ａ，４３Ｂによりそれぞれが差動可能にする２つの軸を差動不能に固定すべき所定条件を満たしたか否かを判定し、差動状態判定部６２が所定条件を満たすと判定された場合に、差動不能に固定する対象の２つの軸の回転速度差が所定の回転速度以下であるか否かを判定し、制動制御部６３が、回転速度差が所定回転速度以下でない場合に、２つの軸の内の回転速度が大きい方の軸に接続されている車輪の回転を制動し、差動固定制御部６４が、回転速度差が所定回転速度以下である場合に、差動固定機構１６Ａ，１６Ｂ，１７Ａ，４２Ａ，４３Ｂにより、それぞれが差動可能にする２つの軸を差動不能に固定させるようにしたので、車両１が走行している状態であっても、差動固定機構１６Ａ，１６Ｂ，１７Ａ，４２Ａ，４３Ｂにより、前軸側ファイナルドライブ装置４２、トランスファー装置４３、後前軸側ファイナルドライブ装置１６、及び後後軸側ファイナルドライブ装置１７の差動機構を適切にデフロック状態にすることができる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

例えば、上記実施形態では、差動制御処理において、スイッチ２３がオンとなっていることを条件の１つとして、条件を満たす場合にロック制御処理を実行するようにしていたが、本発明はこれに限られず、スイッチ２３がオンとなることを条件とせずに、他の条件を満たす場合（例えば、所定のセンサからの検出値が所定の条件を満たす場合）に、ロック制御処理を実行するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、車両１が直進状態であることを満たす場合に、後続のロック制御処理を実行するようにしていたが、本発明はこれに限られず、直進状態であることを満たすか否かの判定をせずにロック制御処理を実行するようにしてもよい。

また、上記第１実施形態では、後前軸側ファイナルドライブ装置１６のインターデフを対象とするロック制御処理（ステップＳ１３）の後に、後後軸側ファイナルドライブ装置１７の左右デフを対象のロック制御処理（ステップＳ１４）を実行していたが、本発明はこれに限られず、これらロック制御処理の実行順番を入れ替えてもよく、並行して行うようにしてもよい。

また、上記第２実施形態では、後前軸側ファイナルドライブ装置１６のインターデフを対象とするロック制御処理、トランスファーデフを対象とするロック制御処理、後軸の左右デフを対象とするロック制御処理、前軸の左右デフを対象とするロック制御処理の順番で実行するようにしていたが、本発明はこれに限られず、これらロック制御処理の実行順番を入れ替えてもよく、何れか複数を並行して実行するようにしてもよい。

１ 車両
１０ エンジン
１１ クラッチ
１２ 変速機
１３ プロペラシャフト
１４ 後後軸インプットシャフト
１６ 後前軸側ファイナルドライブ装置
１６Ａ 差動固定機構
１６Ｂ 差動固定機構
１７ 後後軸側ファイナルドライブ装置
１７Ａ 差動固定機構
２３ スイッチ
２４ 操舵角センサ
２６Ｌ，２６Ｒ，２７Ｌ，２７Ｒ，２８Ｌ，２８Ｒ 車輪速センサ
２９Ｌ，２９Ｒ，３０Ｌ，３０Ｒ，３１Ｌ，３１Ｒ ブレーキ機構
４２ 前軸側ファイナルドライブ装置
４２Ａ 差動固定機構
４３ トランスファー装置
４３Ｂ 差動固定機構
５０ 空気圧調整部
６０ ＥＣＵ
６１ 差動固定判定部
６２ 差動状態判定部
６３ 制動制御部
６４ 差動固定制御部

Claims (6)

1. 駆動源の駆動力を差動可能に２つの軸に分割する１以上の差動機構と、少なくともいずれか１つの前記差動機構が差動可能にする２つの軸を差動不能に固定可能な差動固定機構とを備える車両を制御する車両制御装置であって、
   前記差動固定機構により前記２つの軸を差動不能に固定すべき所定の条件を満たしたか否かを判定する固定判定手段と、
   前記固定判定手段により前記所定の条件を満たすと判定された場合に、差動不能に固定する対象の２つの軸の回転速度差が所定の回転速度以下であるか否かを判定する回転速度差判定手段と、
   前記２つの軸の回転速度差が所定回転速度以下でない場合に、前記２つの軸の内の回転速度が大きい方の軸に接続されている車輪の回転を制動する制動制御手段と、
   前記２つの軸の回転速度差が所定回転速度以下である場合に、前記差動固定機構により、前記２つの軸を差動不能に固定させる差動固定制御手段と、
   を備える車両制御装置。
2. 前記固定判定手段は、前記車両の操舵状態が直進状態であるか否かを前記所定の条件の１つとして判定する
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記車両は、前記差動機構として、前記車両の左側の駆動輪に接続された左側駆動軸と、前記車両の右側の駆動輪に接続された右側駆動軸とを差動可能にする左右軸間差動機構を含み、
   前記差動固定機構は、前記左側駆動軸と前記右側駆動軸とを差動不能に固定可能である
   請求項１又は請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記差動機構として、前記車両の前側に配置された前側駆動軸と、前記車両の後側に配置された後側駆動軸とを差動可能にする前後軸間差動機構を含み、
   前記差動固定機構は、前記前側駆動軸と前記後側駆動軸とを差動不能に固定可能である
   請求項１から請求項３の何れか一項に記載の車両制御装置。
5. 前記回転速度差判定手段は、前記前側駆動軸の回転速度を、前記前側駆動軸に接続されている左右の両輪の回転速度に基づいて特定し、前記後側駆動軸の回転速度を、前記後側駆動軸に接続されている左右の両輪の回転速度に基づいて特定し、
   前記制動制御手段は、前記前側駆動軸と前記後側駆動軸との２つの軸の内の回転速度が大きい方の軸に接続されている左右の駆動輪の回転を制動する
   請求項４に記載の車両制御装置。
6. 前記差動機構として、前記車両の左側の駆動輪に接続された左側駆動軸と前記車両の右側の駆動輪に接続された右側駆動軸とを差動可能にする左右軸間差動機構と、前記車両の前側に配置された前側駆動軸と前記車両の後側に配置された後側駆動軸とを差動可能にする前後軸間差動機構と、を含み、
   前記差動固定機構として、前記左側駆動軸と前記右側駆動軸とを差動不能に固定可能な左右軸間差動固定機構と、前記前側駆動軸と前記後側駆動軸とを差動不能に固定可能な前後軸間差動固定機構とを含み、
   前記回転速度差判定手段は、前記車両の前側に配置された前側駆動軸と前記車両の後側に配置された後側駆動軸との回転速度差が所定の回転速度以下であるか否かを判定するとともに、前記車両の左側の駆動輪に接続された左側駆動軸と前記車両の右側の駆動輪に接続された右側駆動軸との回転速度差が所定の回転速度以下であるか否かを判定し、
   前記制動制御手段は、前側駆動軸と後側駆動軸との回転数差が所定回転速度以下でない場合に、前記前側駆動軸と前記後側駆動軸の内の回転速度が大きい方の軸に接続されている駆動輪の回転を制動し、
   前記差動固定制御手段は、前記前側駆動軸と前記後側駆動軸との回転速度差が所定回転速度以下である場合に、前記前後軸間差動固定機構により、前記前側駆動軸と前記後側駆動軸とを差動不能に固定させ、
   前記制動制御手段は、前記前後軸間差動固定機構により、前記前側駆動軸と前記後側駆動軸とが差動不能に固定された後において、前記車両の左側の駆動輪に接続された左側駆動軸と前記車両の右側の駆動輪に接続された右側駆動軸との回転速度差が所定の回転速度以下でない場合に、前記左側駆動軸と前記右側駆動軸の内の回転速度が大きい方の軸に接続されている駆動輪の回転を制動し、
   前記差動固定制御手段は、前記左側駆動軸と前記右側駆動軸との回転速度差が所定回転速度以下である場合に、前記左右軸間差動固定機構により、前記左側駆動軸と前記右側駆動軸とを差動不能に固定させる
   請求項１から請求項５の何れか一項に記載の車両制御装置。

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