JP2018100725A

JP2018100725A - 全輪駆動車の制御装置

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Publication number: JP2018100725A
Application number: JP2016247267A
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Inventors: 宇紘山本; Takahiro Yamamoto
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Filing date: 2016-12-20
Publication date: 2018-06-28
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Abstract

【課題】Ｐレンジから他のレンジに切替える際にセレクトレバーの操作に要する荷重（Ｐ抜き荷重）を低減することが可能な全輪駆動車の制御装置を提供する。
【解決手段】全輪駆動車の制御装置１は、エンジン２０と無段変速機３０との間に配設され、エンジン２０から無段変速機３０の出力軸に伝達される駆動力を調節する前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９と、無段変速機３０の出力軸と後輪１０ＲＬ，１０ＲＲとの間に配設され、無段変速機３０の出力軸から後輪１０ＲＬ，１０ＲＲ側に伝達される駆動力を調節するトランスファクラッチ４１と、前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９、及びトランスファクラッチ４１の締結力を制御するＴＣＵ５０（クラッチ制御部５１）とを備える。ＴＣＵ５０（クラッチ制御部５１）は、ブレーキが操作されており、かつ車速が所定速度以下の場合に、前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９、及びトランスファクラッチ４１を解放する。
【選択図】図１

Description

本発明は、全輪駆動車の制御装置に関し、特に、出力軸をロックするパーキング機構を有する自動変速機が搭載された全輪駆動車の制御装置に関する。

一般的に、エンジンから出力される駆動力は、トルクコンバータを介して自動変速機に入力され、自動変速機で変換された後、ギヤや駆動軸等から構成される動力伝達系を介して駆動輪に伝達される。そのため、例えば、シフトポジションがＤ（ドライブ）レンジ又はＲ（リバース）レンジにあり、ブレーキペダルが踏み込まれて車両が停止している状態では、トルクコンバータを介して入力されるエンジントルクにより、動力伝達系を構成する駆動軸等にねじれが生じる。

一方、自動変速機では、Ｐ（パーキング）レンジが選択されたときには、自動変速機の出力軸に嵌合されたパーキングギヤがロックされる（すなわち出力軸が固定される）。そのため、上述したように動力伝達系を構成する駆動軸等にねじれが生じている状態で、パーキングギヤがロックされると、動力伝達系を構成する駆動軸等のねじれ状態が保持されることになる。そして、その後、Ｐレンジから他のレンジ（例えばＤレンジやＲレンジ等）にシフトされると、パーキングギヤのロックが解除されて、保持されていたねじれが解消される際に、蓄積されていたねじれトルクによって、パーキングギヤや駆動軸等が回転することにより、ショックや振動あるいは異音が発生して搭乗者に違和感を与えるおそれがあった。

このような問題を解決するために、特許文献１には、Ｐレンジが選択された場合に出力軸の回転を機械的に止めるロック手段を備えた自動変速機の制御装置であって、Ｐレンジが選択された場合に係合して出力軸の回転を止める摩擦係合部材と、Ｐレンジから他のレンジにシフトしたときに摩擦係合部材の係合を徐々に解除する手段とを備えた自動変速機の制御装置が開示されている。この自動変速機の制御装置によれば、Ｐレンジから他のレンジにシフトされ、ロック手段が外れる際に、摩擦係合部材が徐々に解放されるため、出力軸が直ちには解放されず、その結果、出力軸を含む動力の伝達系に捩りトルクが蓄積している場合であっても、出力軸が急激に回転することがなく、捩りトルクに起因するショックや振動などを防止することができる。

特開平９−１５２０３１号公報特開２００５−８３４９２号公報

上述したように、特許文献１に記載されている技術によれば、捩り変形として蓄積された捩りトルクの解放に伴うショックや異音を防止することができる。しかしながら、動力伝達系を構成する駆動軸等にねじれが生じている状態でパーキングギヤがロックされ、動力伝達系を構成する駆動軸等のねじれ状態が保持された場合、その後、Ｐレンジから他のレンジ（例えばＤレンジやＲレンジ等）にシフトする際に、パーキングギヤとパーキングポールとの噛み合い部分の係合荷重（Ｐ抜き荷重）が過大となって、パーキングポールが容易に抜けなくなり、所謂Ｐ抜き操作が困難になるという問題も生じ得る。

ところで、従来から、シフトポジションがＤレンジにある場合であっても、例えば、アクセルが略全閉とされ、かつブレーキペダルが踏み込まれて車両が停止しているときには、自動変速機をニュートラル状態にして、燃費の向上を図る技術、すなわち自動ニュートラル制御が知られている（例えば、特許文献２参照）。このような自動ニュートラル制御を、上述したパーキング機構を備える自動変速機に適用した場合には、停止後かつＰレンジが選択される前、すなわち自動変速機の出力軸に嵌合されたパーキングギヤがロックされる前に、例えば、自動ニュートラルクラッチが解放され、動力伝達系を構成する駆動軸等のねじれが解放されることにより、パーキングギヤとパーキングポールとの噛み合い部分の係合荷重（Ｐ抜き荷重）が低減される。

しかしながら、前輪及び後輪（すなわち全輪）を駆動可能な全輪駆動車（ＡＷＤ車）では、例えば、停車中であっても、シフトポジションがＤレンジにある場合、トランスファクラッチが解放されないため、前輪側の駆動軸（ドライブシャフト）と後輪側の駆動軸（プロペラシャフト及びドライブシャフト）とが接続された様態で保持される。そのため、上述した自動ニュートラル制御を適用したとしても、前輪側の駆動軸（ドライブシャフト）等の剛性と後輪側の駆動軸（プロペラシャフト及びドライブシャフト）等の剛性とのバランスが取れた位置で停止し、すなわち、ねじれを完全に解放することができず、その後Ｐレンジが選択されてパーキングギヤがロックされたときに、パーキングギヤとパーキングポールとの噛み合い部分の係合荷重（Ｐ抜き荷重）を十分に低減することができないおそれがある。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、出力軸をロックするパーキング機構を有する自動変速機を搭載した全輪駆動車の制御装置であって、Ｐレンジから他のレンジ（例えばＤレンジやＲレンジ等）に切替える際にセレクトレバーの操作に要する荷重（Ｐ抜き荷重）を低減することが可能な全輪駆動車の制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る全輪駆動車の制御装置は、パーキングギヤ及びパーキングポールを含んで構成され出力軸をロックするパーキング機構を有する自動変速機を搭載した全輪駆動車の制御装置において、車両の速度を検出する車速検出手段と、パーキング機構と駆動力源との間に配設され、駆動力源から自動変速機の出力軸に伝達される駆動力を調節する第１クラッチと、パーキング機構と駆動輪との間に配設され、自動変速機の出力軸から駆動輪側の駆動系に伝達される駆動力を調節する第２クラッチと、第１クラッチ及び第２クラッチの締結力を制御するクラッチ制御手段とを備え、クラッチ制御手段が、車両の速度が所定速度以下の場合に、第１クラッチを解放するとともに、第２クラッチを解放することを特徴とする。

本発明に係る全輪駆動車の制御装置によれば、車両の速度（車速）が所定速度以下の場合に、第１クラッチが解放されるとともに、第２クラッチが解放される。そのため、パーキング機構と駆動力源との間（パーキング機構の上流側）のねじれ、及びパーキング機構と駆動輪との間（パーキング機構の下流側）のねじれが解消される。すなわち、その後、Ｐレンジに切替えられるときには、パーキング機構の上流側及び下流側それぞれのねじれが解消されており、パーキングギヤの歯面に係る荷重が低減される。その結果、その後、Ｐレンジから他のレンジ（例えばＤレンジやＲレンジ等）に切替える際にセレクトレバーの操作に要する荷重（Ｐ抜き荷重）を低減することが可能となる。

本発明に係る全輪駆動車の制御装置は、車両を制動するブレーキの操作状態を検出するブレーキ操作検出手段を備え、クラッチ制御手段が、ブレーキが操作されており、かつ車両の速度が所定速度以下の場合に、第１クラッチを解放するとともに、第２クラッチを解放することが好ましい。

この場合、ブレーキが操作されて車両が減速しているとき（車速が所定速度以下の場合）に、第１クラッチが解放されるとともに、第２クラッチが解放される。そのため、車両が制動されて停止する際に、パーキング機構と駆動力源との間（パーキング機構の上流側）のねじれ、及びパーキング機構と駆動輪との間（パーキング機構の下流側）のねじれを解消することができる。

本発明に係る全輪駆動車の制御装置では、クラッチ制御手段が、車両の速度がゼロの場合に、第１クラッチを解放するとともに、第２クラッチを解放することが好ましい。

この場合、車両の速度（車速）がゼロのとき、すなわち車両が停止したときに、第１クラッチが解放されるとともに、第２クラッチが解放される。よって、減速後（車両が所定速度以下に減速された場合）であっても停止前には第１クラッチ及び第２クラッチが解放されないため、例えば、減速後（停止前）に再加速要求があったとしても、第１クラッチ及び第２クラッチの締結遅れによる再加速性能の悪化を防止することが可能となる。

本発明に係る全輪駆動車の制御装置では、クラッチ制御手段が、車両の速度がゼロになった後、さらに所定時間が経過した後に、第１クラッチを解放するとともに、第２クラッチを解放することが好ましい。

この場合、車両の速度（車速）がゼロになった後、さらに所定時間（ディレイ）が経過した後に、第１クラッチが解放されるとともに、第２クラッチが解放される。そのため、減速後（車両が所定速度以下に減速された場合）であっても車両が完全に停止する前には、第１クラッチ及び第２クラッチが解放されないため、例えば、停止直後に再発進要求があったとしても、より確実に、第１クラッチ及び第２クラッチの締結遅れによる再発進性能の悪化を防止することが可能となる。

本発明に係る全輪駆動車の制御装置は、減速後に再加速要求又は再発進要求が発生する可能性の有無を予測するための指標値を取得する指標値取得手段をさらに備え、クラッチ制御手段が、指標値取得手段により取得された指標値に基づいて、再加速要求又は再発進要求が発生する可能性の有無を予測するとともに、再加速要求又は再発進要求が発生する可能性が有ると予測した場合には、車両の速度が所定速度以下であっても、第１クラッチ及び第２クラッチの解放を禁止することが好ましい。

この場合、取得された指標値に基づいて、減速後に再加速要求又は再発進要求が発生する可能性の有無が予測されるとともに、再加速要求又は再発進要求が発生する可能性が有ると予測された場合には、車両の速度（車速）が所定速度以下であっても、第１クラッチ及び第２クラッチの解放が禁止される。よって、再加速要求又は再発進要求が発生する可能性を考慮して、第１クラッチ及び第２クラッチの締結遅れによる再加速性能又は再発進性能の悪化をより適切に防止することができる。一方、再加速要求又は再発進要求が発生する可能性がない（又は低い）と予測された場合には、所定の車速以下で第１クラッチ及び第２クラッチが解放されるため、車両が停止する前に駆動軸等のねじれが完全に解消される。よって、例えば、車両の停止と略同時にＰレンジが選択されたとしても、確実に、Ｐレンジから他のレンジに切替える際にセレクトレバーの操作に要する荷重（Ｐ抜き荷重）を低減することができる。その結果、再加速性能又は再発進性能を確保しつつ、かつ、より確実にＰ抜き荷重を低減することが可能となる。

本発明に係る全輪駆動車の制御装置では、上記第１クラッチが、所定の自動ニュートラル制御条件が成立した場合に解放される自動ニュートラルクラッチであり、上記第２クラッチが、車両の運転状態に基づいて、自動変速機の出力軸から後輪側又は前輪側に伝達される駆動力を調節するトランスファクラッチであることが好ましい。

この場合、第１クラッチとして自動ニュートラルクラッチが用いられ（兼用され）、第２クラッチとしてトランスファクラッチが用いられる（兼用される）。そのため、専用の機構（部品）を新たに追加することなくＰ抜き荷重を低減することができる。よって、例えば、コストや重量等の増大を抑制しつつＰ抜き荷重を低減することが可能となる。

なお、上記自動変速機としては、変速比を無段階に変更可能な無段変速機を好適に用いることができ、上記自動ニュートラルクラッチとしては、車両の進行方向（前後進）を切替える前後進切替機構を構成する前進クラッチ及び、又は後進クラッチを好適に用いることができる。

本発明によれば、出力軸をロックするパーキング機構を有する自動変速機を搭載した全輪駆動車において、Ｐレンジから他のレンジ（例えばＤレンジやＲレンジ等）に切替える際にセレクトレバーの操作に要する荷重（Ｐ抜き荷重）を低減することが可能となる。

実施形態に係る全輪駆動車の制御装置、及び該制御装置が搭載された全輪駆動車のパワートレイン並びに駆動力伝達系の構成を示すブロック図である。無段変速機のパーキング機構の構成を示す図である。実施形態に係る全輪駆動車の制御装置によるＰ抜き荷重低減制御の処理手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

まず、図１及び図２を併せて用いて、実施形態に係る全輪駆動車の制御装置１の構成について説明する。図１は、全輪駆動（ＡＷＤ：ＡｌｌＷｈｅｅｌＤｒｉｖｅ）車の制御装置１、及び該制御装置１が搭載されたＡＷＤ車のパワートレイン並びに駆動力伝達系の構成を示すブロック図である。また、図２は、無段変速機（ＣＶＴ）３０のパーキング機構１１０の構成を示す図である。

エンジン２０（特許請求の範囲に記載の駆動力源に相当）は、例えば水平対向型の４気筒ガソリンエンジンである。エンジン２０の出力軸（クランクシャフト）２１には、クラッチ機能とトルク増幅機能を持つトルクコンバータ２２、及び、前後進切替機構２７を介して、エンジン２０からの駆動力を変換して出力する無段変速機３０（特許請求の範囲に記載の自動変速機に相当）が接続されている。なお、駆動力源としては、エンジン２０に代えて又は加えて電動モータなどを用いることもできる。すなわち、本発明は、ＨＥＶ（ハイブリッド車）、ＰＨＥＶ（プラグイン・ハイブリッド車）、ＥＶ（電気自動車）、ＦＣＶ（燃料電池車）などにも適用可能である。

トルクコンバータ２２は、主として、ポンプインペラ２３、タービンランナ２４、及びステータ２５から構成されている。出力軸２１に接続されたポンプインペラ２３がオイルの流れを生み出し、ポンプインペラ２３に対向して配置されたタービンランナ２４がオイルを介してエンジン２０の動力を受けて出力軸を駆動する。両者の間に位置するステータ２５は、タービンランナ２４からの排出流（戻り）を整流し、ポンプインペラ２３に還元することでトルク増幅作用を発生させる。また、トルクコンバータ２２は、入力と出力とを直結状態にするロックアップクラッチ２６を有している。トルクコンバータ２２は、非ロックアップ状態のときはエンジン２０の駆動力をトルク増幅して無段変速機３０に伝達し、ロックアップ時はエンジン２０の駆動力を無段変速機３０に直接伝達する。

前後進切替機構２７は、駆動輪１０（左前輪１０ＦＬ，右前輪１０ＦＲ，左後輪１０ＲＬ，右後輪１０ＲＲ）の正転と逆転（車両の前進と後進）とを切り替えるものである。前後進切替機構２７は、主として、ダブルピニオン式の遊星歯車列、前進クラッチ２８及び後進ブレーキ２９（特許請求の範囲に記載の後進クラッチに相当）を備えている。前後進切替機構２７では、前進クラッチ２８、及び後進ブレーキ２９それぞれの状態を制御することにより、エンジン駆動力の伝達経路を切り替えることが可能に構成されている。

より具体的には、Ｄ（ドライブ）レンジが選択された場合には、前進クラッチ２８を締結して後進ブレーキ２９を解放することにより、タービン軸３１の回転がそのまま後述するプライマリ軸３２に伝達され、車両を前進走行させることが可能となる。一方、Ｒ（リバース）レンジが選択された場合には、前進クラッチ２８を解放して後進ブレーキ２９を締結することにより、遊星歯車列を作動させてプライマリ軸３２の回転方向を逆転させることができ、車両を後進走行させることが可能となる。

また、Ｎ（ニュートラル）レンジ又はＰ（パーキング）レンジが選択されたときには、前進クラッチ２８及び後進ブレーキ２９を解放することにより、タービン軸３１とプライマリ軸３２とは切り離され、前後進切替機構２７はプライマリ軸３２に動力を伝達しないニュートラル状態となる。さらに、前進クラッチ２８及び後進ブレーキ２９は、Ｄレンジが選択されている状態で、所定の運転条件が満足された場合に、解放され、トルクコンバータ２２から無段変速機３０へ伝達される駆動力を制限して、擬似的なニュートラル状態を作り出す機能（自動ニュートラル機能）を担っている。すなわち、前進クラッチ２８及び後進ブレーキ２９は、特許請求の範囲に記載の自動ニュートラルクラッチ（第１クラッチ）として機能する。なお、前進クラッチ２８及び後進ブレーキ２９の動作は、後述するトランスミッション制御装置（以下「ＴＣＵ」ともいう）５０、及びバルブボディ（コントロールバルブ）６０によって制御される。

無段変速機３０の変速機構３３は、前後進切替機構２７を介してトルクコンバータ２２のタービン軸（出力軸）３１と接続されるプライマリ軸３２と、該プライマリ軸３２と平行に配設されたセカンダリ軸３７とを有している。プライマリ軸３２には、プライマリプーリ３４が設けられている。プライマリプーリ３４は、プライマリ軸３２に接合された固定プーリ３４ａと、該固定プーリ３４ａに対向して、プライマリ軸３２の軸方向に摺動自在に装着された可動プーリ３４ｂとを有し、それぞれのプーリ３４ａ，３４ｂのコーン面間隔、すなわちプーリ溝幅を変更できるように構成されている。一方、セカンダリ軸３７には、セカンダリプーリ３５が設けられている。セカンダリプーリ３５は、セカンダリ軸３７に接合された固定プーリ３５ａと、該固定プーリ３５ａに対向して、セカンダリ軸３７の軸方向に摺動自在に装着された可動プーリ３５ｂとを有し、プーリ溝幅を変更できるように構成されている。

プライマリプーリ３４とセカンダリプーリ３５との間には駆動力を伝達するチェーン３６が掛け渡されている。プライマリプーリ３４及びセカンダリプーリ３５の溝幅を変化させて、各プーリ３４，３５に対するチェーン３６の巻き付け径の比率（プーリ比）を変化させることにより、変速比が無段階に変更される。

ここでプライマリプーリ３４（可動プーリ３４ｂ）には油圧室３４ｃが形成されている。一方、セカンダリプーリ３５（可動プーリ３５ｂ）には油圧室３５ｃが形成されている。プライマリプーリ３４、セカンダリプーリ３５それぞれの溝幅は、プライマリプーリ３４の油圧室３４ｃに導入されるプライマリ油圧と、セカンダリプーリ３５の油圧室３５ｃに導入されるセカンダリ油圧とを調節することにより設定・変更される。

変速機構３３のセカンダリ軸３７は、一対のギヤ（リダクションドライブギヤ、リダクションドリブンギヤ）からなるリダクションギヤ３８を介して、カウンタ軸３９につながれており、変速機構３３で変換された駆動力は、リダクションギヤ３８を介して、カウンタ軸３９に伝達される。カウンタ軸３９（特許請求の範囲に記載の出力軸に相当）には、パーキングギヤ１１４が取り付けられている。

ここで、図２を参照しつつ、無段変速機３０のパーキング機構１１０について説明する。パーキング機構１１０は、Ｐレンジが選択されたときに、車輪１０が回転しないよう無段変速機内部で回転をロックする機構である。パーキング機構１１０は、後述するシフトレバー５５に連動して動くディテンドプレート１１１を有している。ディテンドプレート１１１には、パーキングロッド１１２が軸方向に進退可能に接続されている。一方、上述したように、無段変速機３０のカウンタ軸３９には、パーキングギヤ１１４がスプライン嵌合されている。また、該パーキングギヤ１１４と噛み合うことができるように、パーキングポール１１３が揺動可能に設けられている。

Ｐレンジが選択された場合には、シフトレバー５５の動き（操作）に連動してディテンドプレート１１１が揺動し、パーキングロッド１１２が軸方向に進出する。そして、該パーキングロッド１１２のテーパ部によってパーキングポール１１３が背面から押されて揺動し、パーキングギヤ１１４と噛み合う。これにより、無段変速機３０のカウンタ軸３９がロックされる。

図１に戻り、カウンタ軸３９は、一対のギヤ（カウンタドライブギヤ、カウンタドリブンギヤ）からなるカウンタギヤ４０を介して、フロントドライブシャフト４３につながれている。カウンタ軸３９に伝達された駆動力は、カウンタギヤ４０、及び、フロントドライブシャフト４３を介してフロントディファレンシャル（以下「フロントデフ」ともいう）４４に伝達される。フロントデフ４４は、例えば、ベベルギヤ式の差動装置である。フロントデフ４４からの駆動力は、左前輪ドライブシャフト４５Ｌを介して左前輪１０ＦＬに伝達されるとともに、右前輪ドライブシャフト４５Ｒを介して右前輪１０ＦＲに伝達される。

一方、上述したカウンタ軸３９上のカウンタギヤ４０（カウンタドライブギヤ）の後段には、リヤディファレンシャル５０に伝達される駆動力を調節するトランスファクラッチ４１が介装されている。トランスファクラッチ４１は、４輪の駆動状態（例えば前輪１０ＦＬ，１０ＦＲのスリップ状態等）やエンジントルクなどに応じて締結力（すなわち後輪１０ＲＬ，１０ＲＲへのトルク分配率）が制御される。よって、カウンタ軸３９に伝達された駆動力は、トランスファクラッチ４１の締結力に応じて分配され、後輪１０ＲＬ，１０ＲＲ側に伝達される。トランスファクラッチ４１は、特許請求の範囲に記載の第２クラッチとして機能する。

より具体的には、カウンタ軸３９の後端は、一対のギヤ（トランスファドライブギヤ、トランスファドリブンギヤ）からなるトランスファギヤ４２を介して、車両後方へ延在するプロペラシャフト４６とつながれている。よって、カウンタ軸３９に伝達され、トランスファクラッチ４１によって調節（分配）された駆動力は、トランスファギヤ４２（トランスファドリブンギヤ）から、プロペラシャフト４６を介してリヤディファレンシャル４７に伝達される。

リヤディファレンシャル４７には左後輪ドライブシャフト４８Ｌ及び右後輪ドライブシャフト４８Ｒが接続されている。リヤディファレンシャル４７からの駆動力は、左後輪ドライブシャフト４８Ｌを介して左後輪１０ＲＬに伝達されるとともに、右後輪ドライブシャフト４８Ｒを介して右後輪１０ＲＲに伝達される。

また、車両のフロア（センターコンソール）等には、運転者によるシフト操作を受付けるシフトレバー５５が設けられている。シフトレバー５５には、シフトレバー５５と連動して動くように接続され、該シフトレバー５５の選択位置を検出するレンジスイッチ５４が取り付けられている。レンジスイッチ５４は、ＴＣＵ５０に接続されており、検出されたシフトレバー５５の選択位置が、ＴＣＵ５０に読み込まれる。なお、シフトレバー５５では、例えば、５つのシフトレンジ、すなわち、Ｐ（パーキング：駐車）レンジ、Ｒ（リバース：後進走行）レンジ、Ｎ（ニュートラル：中立）レンジ、Ｄ（ドライブ：前進走行）レンジ、及び、Ｍ（マニュアル：手動）レンジを選択的に切り換えることができる。

上述したようにパワートレインの駆動力伝達系が構成されることにより、例えば、シフトレバー５５がＤレンジに操作された場合には、前進クラッチ２８が係合され、エンジン駆動力が無段変速機３０のプライマリ軸３２に入力される。無段変速機３０により変換された駆動力は、セカンダリ軸３７から出力され、リダクションギヤ３８、カウンタ軸３９、カウンタギヤ４０を介してフロントドライブシャフト４３に伝達される。そして、フロントディファレンシャル４４によって駆動力が左右に分配され、左右の前輪１０ＦＬ，１０ＦＲに伝達される。したがって、左右の前輪１０ＦＬ，１０ＦＲは、車両４が走行状態にあるときには、常に駆動される。

一方、カウンタ軸３９に伝達された駆動力の一部は、トランスファクラッチ４１、及びトランスファギヤ４２を介してプロペラシャフト４６に伝達される。ここで、トランスファクラッチ４１に所定のクラッチトルクが付与されると、そのクラッチトルクに応じて分配された駆動力がプロペラシャフト４６に出力される。そして、リヤディファレンシャル４７を介して駆動力が後輪１０ＲＬ，１０ＲＲにも伝達される。

無段変速機３０を変速させるための油圧、すなわち、上述したプライマリ油圧及びセカンダリ油圧は、バルブボディ（コントロールバルブ）６０によってコントロールされる。バルブボディ６０は、スプールバルブと該スプールバルブを動かすソレノイドバルブ（電磁弁）を用いてバルブボディ６０内に形成された油路を開閉することで、オイルポンプから吐出された油圧を調整して、プライマリプーリ３４の油圧室３４ｃ及びセカンダリプーリ３５の油圧室３５ｃに供給する。同様に、バルブボディ６０は、スプールバルブと該スプールバルブを動かすソレノイドバルブを用いてバルブボディ６０内に形成された油路を開閉することで、オイルポンプから吐出された油圧を調整して、前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９、及びトランスファクラッチ４１に各クラッチを締結／解放するための油圧を供給する。

無段変速機３０の変速制御は、ＴＣＵ５０によって実行される。すなわち、ＴＣＵ５０は、上述したバルブボディ６０を構成するソレノイドバルブ（電磁弁）の駆動を制御することにより、プライマリプーリ３４の油圧室３４ｃ及びセカンダリプーリ３５の油圧室３５ｃに供給する油圧を調節して、無段変速機３０の変速比を変更する。同様に、ＴＣＵ５０は、上述したバルブボディ６０を構成するソレノイドバルブの駆動を制御することにより、前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９、及びトランスファクラッチ４１に供給する油圧を調節して、前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９、及びトランスファクラッチ４１それぞれの締結／解放を制御する。これにより、ＴＣＵ５０は、前後進切替制御、自動ニュートラル制御、駆動力配分制御（ＡＷＤ制御）、及びＰ抜き荷重低減制御を実行する。なお、各制御の詳細については後述する。

ここで、ＴＣＵ５０は、ＣＡＮ（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）１００を介して、エンジンを総合的に制御するエンジン・コントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）８０、及びビークルダイナミック・コントロールユニット（以下「ＶＤＣＵ」という）７０等と相互に通信可能に接続されている。

ＶＤＣＵ７０には、ブレーキペダルが踏まれているか否かを検出するブレーキスイッチ７１や、ブレーキアクチュエータ７４のマスタシリンダ圧力（ブレーキ油圧）を検出するブレーキ液圧センサ７２が接続されている。ブレーキスイッチ７１及びブレーキ液圧センサ７２は、特許請求の範囲に記載のブレーキ操作検出手段として機能する。また、ＶＤＣＵ７０には、車両の各車輪の回転速度（車速）を検出する車輪速センサ７３（特許請求の範囲に記載の車速検出手段に相当）等も接続されている。

ＶＤＣＵ７０は、ブレーキペダルの操作量（踏み込み量）に応じてブレーキアクチュエータ７４を駆動して車両を制動するとともに、車両挙動を各種センサ（例えば車輪速センサ７３、操舵角センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサ等）により検知し、自動加圧によるブレーキ制御とエンジン２０のトルク制御により、横滑りを抑制し、旋回時の車両安定性を確保する。

ＶＤＣＵ７０は、検出したブレーキスイッチ７１やブレーキ液圧等の制動情報（ブレーキ操作情報）や車輪速（車速）、車両加速度等を、ＣＡＮ１００を介してＴＣＵ５０に送信する。

ＴＣＵ５０には、無段変速機３０のセカンダリ軸３７近傍に取り付けられ、セカンダリ軸３７の回転数を検出するセカンダリ軸回転センサ５２（車速センサとしても機能）、及びプライマリプーリ３４の回転数を検出するプライマリプーリ回転センサ５３が接続されている。また、ＴＣＵ５０には、シフトレバー５５の選択位置を検出するレンジスイッチ５４が接続されている。さらに、ＴＣＵ５０は、ＣＡＮ１００を介して、上述した、ブレーキスイッチ７１やブレーキ液圧等の制動情報（ブレーキ操作情報）、車輪速（車速）、車両加速度、及び、ＥＣＵ８０から送信されるエンジン回転数、アクセルペダル開度、エンジントルク等の情報を受信する。

ＴＣＵ５０は、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラムや変速マップ等を記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ、１２Ｖバッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ、及び入出力Ｉ／Ｆ等を有して構成されている。

ＴＣＵ５０は、変速マップに従い、車両の運転状態（例えばアクセルペダル開度、車速、あるいはエンジン回転数）に応じて自動で変速比を無段階に変速する。なお、変速マップはＴＣＵ５０内のＲＯＭに格納されている。

また、ＴＣＵ５０は、上述した各種センサ等から取得した車両の運転状態を示す各種情報（例えば、４輪の駆動状態やエンジントルク等）に基づいて、トランスファクラッチ４１の締結力（すなわち後輪１０ＲＬ，１０ＲＲへの駆動力分配率）をリアルタイムに制御する。すなわち駆動力配分制御（ＡＷＤ制御）を実行する。

さらに、ＴＣＵ５０は、所定の自動ニュートラル制御条件が成立した場合に、前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９を解放する。すなわち自動ニュートラル制御を実行する。より具体的には、ＴＣＵ５０は、ブレーキスイッチがＯＮであり（ブレーキペダルが踏み込まれており）、アクセル開度がアクセル開度判定しきい値未満であり（アクセルペダルが解放されており）、車速が停車判定しきい値未満であり（停車しており）、かつ、セレクトレバーが走行レンジ（Ｐレンジ、Ｎレンジ以外）にセットされている場合に、前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９を解放（又は半係合状態（半クラッチ状態））にする。

特に、ＴＣＵ５０は、Ｐレンジから他のレンジ（例えばＤレンジやＲレンジ等）に切替える（シフトする）際にセレクトレバーの操作に要する荷重（Ｐ抜き荷重）を低減するように前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９、及びトランスファクラッチ４１の油圧を制御する機能（Ｐ抜き荷重低減機能）を有している。そのため、ＴＣＵ５０は、クラッチ制御部５１を機能的に有している。ＴＣＵ５０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムがマイクロプロセッサによって実行されることにより、クラッチ制御部５１の機能が実現される。クラッチ制御部５１は、特許請求の範囲に記載のクラッチ制御手段として機能する。

クラッチ制御部５１は、例えば、ブレーキペダルが踏み込まれており（制動中であり）、かつ、車両の速度（車速）が所定速度（停止直前の極低車速、例えば５ｋｍ／ｈ）以下の場合に、前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９を解放するとともに、トランスファクラッチ４１を解放する。なお、クラッチ制御部５１は、ブレーキペダルが踏み込まれており（車両が制動されており）、かつ、車速がゼロの場合（車両が停止したとき）に、前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９を解放するとともに、トランスファクラッチ４１を解放するようにしてもよい。また、クラッチ制御部５１は、車速がゼロになった後、さらに所定時間（例えば数秒程度）が経過した後に、前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９を解放するとともに、トランスファクラッチ４１を解放するようにしてもよい。なお、アクセルペダルが解放されていること等を実行条件としてさらに加えてもよい。

次に、図３を参照しつつ、全輪駆動車の制御装置１の動作について説明する。図３は、全輪駆動車の制御装置１によるＰ抜き荷重低減制御の処理手順を示すフローチャートである。本処理は、主として、ＴＣＵ５０において、所定のタイミングで繰り返し実行される。

ステップＳ１００では、無段変速機３０のシフトレンジがＤレンジ又はＲレンジであるか否かについての判断が行われる。ここで、シフトポジションがＤレンジ又はＲレンジである場合には、ステップＳ１０２に処理が移行する。一方、シフトポジションがＤレンジ及びＲレンジでないとき、すなわち、Ｐレンジ又はＮレンジのときには、本処理から一旦抜ける。

ステップＳ１０２では、車速情報やブレーキペダルの操作情報などが読み込まれる。そして、ステップＳ１０４において、ブレーキペダルが踏み込まれており（制動中であり）、かつ、車速が所定値以下（例えば停止直前の極低車速、又は車速ゼロ）であるか否かについての判断が行われる。ここで、双方の条件が満足された場合には、ステップＳ１０６に処理が移行する。一方、双方の条件が満足されていないとき、又は、いずれか一方の条件が満足されていないときには、本処理から一旦抜ける。なお、ステップＳ１０４では、車両停止後所定時間経過した場合にステップＳ１０６に移行するようにしてもよい。

ステップＳ１０６では、前進クラッチ２８及び後進ブレーキ２９が解放される。続いてステップＳ１０８では、トランスファクラッチ４１が解放される。これにより、エンジン２０とパーキング機構１１０との間（すなわちパーキング機構１１０よりも上流側）の動力伝達系を構成する駆動軸（クランク軸２１、タービン軸３１、プライマリ軸３２、セカンダリ軸３７、カウンタ軸３９）等のねじれ、パーキング機構１１０と前輪１０ＦＬ，ＦＲとの間（すなわちパーキング機構１１０よりも下流側）の動力伝達系を構成する駆動軸（フロントドライブシャフト４３、左前輪ドライブシャフト４５Ｌ、及び右前輪ドライブシャフト４５Ｒ）等のねじれ、及び、パーキング機構１１０と後輪１０ＲＬ，ＲＲとの間（すなわちパーキング機構１１０よりも下流側）の動力伝達系を構成する駆動軸（プロペラシャフト４６、左後輪ドライブシャフト４８Ｌ、及び右後輪ドライブシャフト４８Ｒ）等のはねじれがすべて解消される。

その後、Ｐレンジが選択されたときに、パーキングギヤ１１４とパーキングポール１１３とが嵌合されてパーキングギヤ１１４がロックされる（ステップＳ１１０）。

以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、ブレーキペダルが踏み込まれており（制動中であり）、車速が所定速度以下の場合に、前進クラッチ２８及び後進ブレーキ２９が解放されるとともに、トランスファクラッチ４１が解放される。そのため、パーキング機構１１０とエンジン２０との間（パーキング機構１１０の上流側）のねじれ、及びパーキング機構１１０と駆動輪１０との間（パーキング機構１１０の下流側）のねじれが解消される。すなわち、その後Ｐレンジが選択されてパーキングギヤがロックされるときには、パーキング機構１１０の上流側及び下流側のねじれが解消されており、パーキングギヤ１１４の歯面に係る荷重が低減される。その結果、Ｐレンジから他のレンジに切替える際にセレクトレバー５５の操作に要する荷重（Ｐ抜き荷重）を低減することが可能となる。

なお、本実施形態によれば、車速がゼロのとき、すなわち、車両が停止したときに、前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９、及びトランスファクラッチ４１が解放されるようにもできる。このようにした場合、減速後（車両が所定速度以下に減速された場合）であっても停止前には、前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９、及びトランスファクラッチ４１が解放されないため、例えば、減速後（停止前）に再加速要求があったとしても、前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９、及びトランスファクラッチ４１の締結遅れによる再加速性能の悪化を防止することが可能となる。

また、本実施形態によれば、車速がゼロになった後、さらに所定時間（ディレイ）が経過した後に、前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９、及びトランスファクラッチ４１が解放されるようにもできる。このようにした場合、減速後（車両が所定速度以下に減速された場合）であっても車両が完全に停止する前には、前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９、及びトランスファクラッチ４１が解放されないため、例えば、停止直後に再発進要求があったとしても、より確実に、前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９、及びトランスファクラッチ４１の締結遅れによる再発進性能の悪化を防止することが可能となる。

本実施形態によれば、前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９、及びトランスファクラッチ４１を用いて（兼用して）Ｐ抜き荷重を低減することができる。すなわち、専用の機構（部品）を新たに追加することなくＰ抜き荷重を低減することができる。よって、例えば、コストや重量等の増大を抑制しつつＰ抜き荷重を低減することが可能となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、減速後に再加速要求（又は停止後に再発進要求）が発生する可能性の有無を予測し、再加速要求（又は再発進要求）が発生する可能性が高い場合には、制動（ブレーキ操作）によって車速が所定速度（ゼロを含む）以下になったとしても、前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９、及びトランスファクッチ４１の解放を禁止する構成としてもよい。より詳細には、まず、ＴＣＵ５０は、再加速要求（又は再発進要求）が発生する可能性の有無を予測するための指標値を取得する。ここで、指標値としては、例えば、アクセルペダルの操作情報、ブレーキペダルの操作情報、ステアリングホイールの操舵情報、車両加速度（加減速情報）、外界情報（例えばカメラの前方画像情報等）、カーナビゲーション情報（例えば道路や信号、駐車場情報等）などを用いることが好ましい。なお、この場合、ＴＣＵ５０は、特許請求の範囲に記載の指標値取得手段として機能する。

そして、ＴＣＵ５０（クラッチ制御部５１）は、取得した上記指標値に基づいて、再加速要求（又は再発進要求）が発生する可能性の有無を予測するとともに、再加速要求（又は再発進要求）が発生する可能性が有ると予測した場合には、ブレーキペダルが踏み込まれており（制動中であり）、かつ車両の速度（車速）が所定速度（ゼロを含む）以下であっても、前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９、及びトランスファクラッチ４１の解放を禁止する。

この場合、取得された指標値に基づいて、再加速要求（又は再発進要求）が発生する可能性の有無が予測されるとともに、再加速要求（又は再発進要求）が発生する可能性が有ると予測された場合には、ブレーキペダルが踏み込まれており（制動中であり）、かつ車速が所定速度（ゼロを含む）以下であっても、前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９、及びトランスファクラッチ４１の解放が禁止される。よって、再加速要求（又は再発進要求）が発生する可能性を考慮して、前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９、及びトランスファクラッチ４１の締結遅れによる再加速性能（又は再発進要求）の悪化をより適切に防止することができる。一方、再加速要求（又は再発進要求）が発生する可能性がない（又は低い）と予測された場合には、所定の車速（ゼロを含む）以下で前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９、及びトランスファクラッチ４１が解放されるため、車両が停止する前（又は停止時）に駆動軸等のねじれが完全に解消される。よって、例えば、停車と略同時にＰレンジに入れられたとしても、確実に、Ｐレンジから他のレンジ（例えばＤレンジやＲレンジ等）に切替える際にセレクトレバー５５の操作に要する荷重（Ｐ抜き荷重）を低減することができる。その結果、再加速性能（又は再発進性能）を確保しつつ、かつ、より確実にＰ抜き荷重を低減することが可能となる。

また、上記実施形態では、本発明をチェーン式の無段変速機（ＣＶＴ）に適用したが、チェーン式の無段変速機に代えて、例えば、ベルト式の無段変速機や、トロイダル式の無段変速機等にも適用することができる。また、無段変速機に代えて、有段自動変速機（ステップＡＴ）やＤＣＴ等にも適用することができる。

上記実施形態では、前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９、トランスファクラッチ４１として油圧式のものを用いたが、電磁ソレノイド式のクラッチを用いてもよい。また、前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９の解放タイミングと、トランスファクラッチ４１の解放タイミングとは必ずしも同じでなくてもよい。

また、上述した駆動力伝達系の構成（例えばギヤや軸等の配置等）は一例であり、上記実施形態には限られない。例えば、前後進切替機構２７（発進クラッチ２８、後進ブレーキ２９）は、無段変速機３０（セカンダリプーリ３５）の下流側に配置してもよい。

さらに、上記実施形態では、ＴＣＵ５０、ＶＤＣＵ７０、及びＥＣＵ８０それぞれをＣＡＮ１００で相互に通信可能に接続したが、システムの構成はこのような形態に限られることなく、例えば、機能的な要件やコスト等を考慮して、任意に変更することができる。その場合に、上記実施形態では、トランスファクラッチ４１の制御をＴＣＵ５０によって行ったが、ＴＣＵ５０から独立した専用のＡＷＤコントローラによって制御する構成としてもよい。

上記実施形態では、本発明をワイヤー式のコンベンショナルな無段変速機３０に適用した場合を例にして説明したが、ＳＢＷ式の無段変速機に適用してもよい。なお、その場合、前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９、及びトランスファクラッチ４１が解放された後に、パーキングギヤ１１４がロックされる。

上記実施形態では、主として、Ｄレンジで減速（停止）する場合を例にして説明したが、Ｒレンジから減速（停止）する場合にも、同様に前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９、及びトランスファクラッチ４１を制御することにより、Ｐ抜き荷重を低減することができる。

１全輪駆動車の制御装置
１０ＦＬ左前輪
１０ＦＲ右前輪
１０ＲＬ左後輪
１０ＲＲ右後輪
２０エンジン
２２トルクコンバータ
２７前後進切替機構
２８前進クラッチ
２９後進ブレーキ
３０無段変速機
３３変速機構
３７セカンダリ軸
３９カウンタ軸
４１トランスファクラッチ
５０ＴＣＵ
５１クラッチ制御部
５２出力軸回転センサ
５３プライマリプーリ回転センサ
５４レンジスイッチ
５５シフトレバー
６０バルブボディ
７０ＶＤＣＵ
７１ブレーキスイッチ
７２ブレーキ液圧センサ
７３車輪速センサ
７４ブレーキアクチュエータ
８０ＥＣＵ
１００ＣＡＮ
１１０パーキング機構
１１３パーキングポール
１１４パーキングギヤ

Claims

パーキングギヤ及びパーキングポールを含んで構成され出力軸をロックするパーキング機構を有する自動変速機を搭載した全輪駆動車の制御装置において、
車両の速度を検出する車速検出手段と、
前記パーキング機構と駆動力源との間に配設され、前記駆動力源から前記自動変速機の出力軸に伝達される駆動力を調節する第１クラッチと、
前記パーキング機構と駆動輪との間に配設され、前記自動変速機の出力軸から前記駆動輪側の駆動系に伝達される駆動力を調節する第２クラッチと、
前記第１クラッチ及び第２クラッチの締結力を制御するクラッチ制御手段と、を備え、
前記クラッチ制御手段は、前記車両の速度が所定速度以下の場合に、前記第１クラッチを解放するとともに、前記第２クラッチを解放することを特徴とする全輪駆動車の制御装置。
前記車両を制動するブレーキの操作状態を検出するブレーキ操作検出手段を備え、
前記クラッチ制御手段は、前記ブレーキが操作されており、かつ前記車両の速度が所定速度以下の場合に、前記第１クラッチを解放するとともに、前記第２クラッチを解放することを特徴とする請求項１に記載の全輪駆動車の制御装置。
前記クラッチ制御手段は、前記車両の速度がゼロの場合に、前記第１クラッチを解放するとともに、前記第２クラッチを解放することを特徴とする請求項１又は２に記載の全輪駆動車の制御装置。
前記クラッチ制御手段は、前記車両の速度がゼロになった後、さらに所定時間が経過した後に、前記第１クラッチを解放するとともに、前記第２クラッチを解放することを特徴とする請求項３に記載の全輪駆動車の制御装置。
減速後に再加速要求又は再発進要求が発生する可能性の有無を予測するための指標値を取得する指標値取得手段をさらに備え、
前記クラッチ制御手段は、前記指標値取得手段により取得された指標値に基づいて、再加速要求又は再発進要求が発生する可能性の有無を予測するとともに、再加速要求又は再発進要求が発生する可能性が有ると予測した場合には、前記車両の速度が前記所定速度以下であっても、前記第１クラッチ及び第２クラッチの解放を禁止することを特徴とする請求項１又は２に記載の全輪駆動車の制御装置。
前記第１クラッチは、所定の自動ニュートラル制御条件が成立した場合に解放される自動ニュートラルクラッチであり、
前記第２クラッチは、車両の運転状態に基づいて、前記自動変速機の出力軸から後輪側又は前輪側に伝達される駆動力を調節するトランスファクラッチであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の全輪駆動車の制御装置。
前記自動変速機は、変速比を無段階に変更可能な無段変速機であり、
前記自動ニュートラルクラッチは、車両の進行方向を切替える前後進切替機構を構成する前進クラッチ及び／又は後進クラッチであることを特徴とする請求項６に記載の全輪駆動車の制御装置。