JP2019098826A - ４輪駆動車及び４輪駆動車の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】副駆動輪に駆動力を大きな伝達することが必要となる可能性が低い状況である場合に速やかに定常走行状態であることの判定を確定し、燃費性能と走行安定性の両立を図ることが可能な４輪駆動車及びその制御方法を提供する。【解決手段】４輪駆動車１は、走行状態に応じて左右後輪１９１，１９２に伝達される駆動力を制御する制御装置６と、走行状態を検出する複数のセンサ１０１〜１０６と、先行車両９との通信を行う通信装置７２とを備える。制御装置６は、所定の判定条件により自車両が定常走行状態であると判定する定常走行状態判定手段６１１と、左右後輪１９１，１９２に伝達すべき駆動力の指令値を演算し、自車両が定常走行状態であると判定されたとき、この指令値を低減する駆動力制御手段６１２と、通信装置７１によって得られた情報が先行車両９の定常走行状態を示すとき、判定条件を緩和する判定条件変更手段６１３とを有する。【選択図】図３

Description

本発明は、前輪及び後輪のうち一方を主駆動輪とし他方を副駆動輪とする４輪駆動車、及びその制御方法に関する。

従来、前輪及び後輪のうち一方を主駆動輪とし他方を副駆動輪とする４輪駆動車には、主駆動輪である前輪には駆動源の駆動力が常に伝達され、副駆動輪である後輪には駆動源の駆動力が摩擦クラッチを介して調節可能に伝達されるものがある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の４輪駆動車は、スロットル開度が閾値未満、前後輪の差動回転速度が閾値未満、かつ横加速度が閾値未満のとき、定常走行状態であると判定し、前後輪の駆動力配分を４輪駆動傾向から２輪駆動傾向とする。駆動力配分を２輪駆動傾向とすることにより、後輪に駆動力を伝達する駆動力伝達部材の摩擦等による動力損失が抑制され、燃費性能が向上する。

特開２００３−３１２２９６号公報（段落［００４５］等参照）

燃費の改善のためには、定常走行状態と判定するための条件を緩め、駆動力配分を２輪駆動傾向として走行する距離を長くすることが望ましい。しかし、この条件を単に緩めると、加速時や旋回時等において副駆動輪に十分な駆動力が配分されず、４輪駆動車としての走行安定性を十分に発揮することができなくなるおそれがある。

そこで、本発明は、副駆動輪に大きな駆動力が必要となる可能性が低い状況である場合に速やかに定常走行状態であることの判定を確定し、燃費性能と走行安定性の両立を図ることが可能な４輪駆動車及びその制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記の目的を達成するため、前輪及び後輪のうち一方を主駆動輪とし他方を副駆動輪とする４輪駆動車であって、自車両の走行状態に応じて前記副駆動輪を駆動する駆動力を制御可能な制御装置と、自車両の走行状態を検出する複数のセンサと、自車両の進行方向前方を走行する先行車両の走行状態に関する情報を取得可能な通信装置とを備え、前記制御装置は、前記複数のセンサによって検出された自車両の走行状態が所定の判定条件を満たすとき、自車両が定常走行状態であると判定する定常走行状態判定手段と、自車両の前記走行状態に応じて前記副駆動輪を駆動する駆動力の指令値を演算し、前記定常走行状態判定手段により自車両が定常走行状態であると判定されたとき、前記指令値を低減する駆動力制御手段と、前記通信装置によって得られた情報が、前記先行車両が定常走行状態であることを示すとき、前記判定条件を緩和する判定条件変更手段と、を有する４輪駆動車を提供する。

また、本発明は、上記の目的を達成するため、主駆動輪及び副駆動輪と、自車両の走行状態に応じて前記副駆動輪を駆動する駆動力を制御可能な制御装置と、自車両の走行状態を検出する複数のセンサと、自車両の進行方向前方を走行する先行車両の走行状態に関する情報を取得可能な通信装置とを備えた４輪駆動車の制御方法であって、前記複数のセンサによって検出された自車両の走行状態が所定の判定条件を満たすとき、自車両が定常走行状態であると判定して前記副駆動輪を駆動する駆動力を低減し、前記通信装置によって得られた情報が前記先行車両が定常走行状態であることを示すとき、前記判定条件を緩和する、４輪駆動車の制御方法を提供する。

本発明に係る４輪駆動車及びその制御方法によれば、自車両の進行方向前方を走行する先行車両の走行状態に関する情報から副駆動輪に大きな駆動力が必要となる可能性が高い状況であるか低い状況であるかを推定することができ、低い状況である場合に速やかに定常走行状態であることの判定を確定し、燃費性能と走行安定性の両立を図ることが可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係る４輪駆動車の概略構成図である。 自車両と先行車両との位置関係を示す模式図である。 制御装置の機能構成例を示すブロック図である。 制御部が実行する処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る４輪駆動車の概略構成図である。 本発明の第３の実施の形態に係る４輪駆動車の概略構成図である。

［第１実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図４を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

（４輪駆動車の全体構成）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る４輪駆動車の概略の構成例を示す構成図である。図２は、自車両（図１に示す４輪駆動車１）と、自車両の前方を走行する先行車両９との位置関係を示す模式図である。

図１に示すように、４輪駆動車１は、走行用のトルクを発生する駆動源としてのエンジン１１と、エンジン１１の出力を変速するトランスミッション１２と、トランスミッション１２で変速されたエンジン１１の駆動力が常に伝達される左右一対の主駆動輪としての左右前輪１８１，１８２と、走行状態に応じてエンジン１１の駆動力が伝達される左右一対の副駆動輪としての左右後輪１９１，１９２とを備えている。

また、４輪駆動車１は、フロントディファレンシャル１３と、プロペラシャフト１４と、リヤディファレンシャル１５と、左右の前輪側のドライブシャフト１６１，１６２と、左右の後輪側のドライブシャフト１７１，１７２と、プロペラシャフト１４とリヤディファレンシャル１５との間に配置された駆動力伝達装置２と、駆動力伝達装置２を制御する制御装置６と、先行車両９との通信を行う通信装置７１と、先行車両９との車間距離を車速に応じて適切な距離に保ちながら先行車両９に追従走行するための追従走行制御装置７２とを備えている。

制御装置６は、左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２の回転速度を検出する回転速センサ１０１〜１０４、アクセルペダル１１０の踏み込み量であるスロットル開度を検出するためのアクセルペダルセンサ１０５、及び車幅方向の加速度である横加速度を検出する横加速度センサ１０６の検出値を含む各種の走行状態に関する情報を取得可能である。回転速センサ１０１〜１０４、アクセルペダルセンサ１０５、及び横加速度センサ１０６は、走行状態を検出する複数のセンサの具体例である。以下、これらの各センサを総称して、走行状態センサ１０１〜１０６という場合がある。

制御装置６は、走行状態センサ１０１〜１０６によって検出される４輪駆動車１の走行状態に応じて駆動力伝達装置２に電流を供給する。駆動力伝達装置２は、制御装置６から供給される電流に応じて、左右後輪１９１，１９２に伝達される駆動力、すなわち左右後輪１９１，１９２を駆動する駆動力を増減させる。

駆動力伝達装置２は、有底筒状のハウジング２１と、ハウジング２１と同軸上で相対回転可能に支持された軸状のインナシャフト２２と、ハウジング２１とインナシャフト２２との間で駆動力を伝達するメインクラッチ２３と、メインクラッチ２３を押圧する押圧力を発生させるカム機構２４と、ハウジング２１の回転力を受けてカム機構２４を作動させる電磁クラッチ２５と、電磁クラッチ２５を作動させる磁力を発生する電磁コイル２６とを有して構成されている。

電磁クラッチ２５は、例えば軟磁性体からなる複数のクラッチプレートが電磁コイル２６の磁力を受けて動作するアーマチャによって摩擦接触するように構成されている。電磁コイル２６に電流が供給されると、供給された電流量に応じて電磁クラッチ２５を介してハウジング２１の回転力がカム機構２４に伝達され、カム機構２４が軸方向の押圧力を発生させる。メインクラッチ２３は、この押圧力によって複数の摩擦板の間に摩擦力が発生し、ハウジング２１からインナシャフト２２に駆動力が伝達される。

制御装置６は、４輪駆動車１の走行状態に応じて駆動力伝達装置２の電磁コイル２６に供給する電流を調節することにより、左右後輪１９１，１９２に伝達される駆動力を制御可能である。なお、駆動力伝達装置２としては、左右後輪１９１，１９２側に伝達される駆動力を連続的に増減させることが可能なものであればよく、例えば電動モータのトルクをカム機構等によって軸方向の押圧力に変換し、複数の摩擦板を押接させる構成のものであってもよい。

左右前輪１８１，１８２には、エンジン１１の駆動力が、トランスミッション１２、フロントディファレンシャル１３、及び左右の前輪側のドライブシャフト１６１，１６２を介して伝達される。フロントディファレンシャル１３は、左右の前輪側のドライブシャフト１６１，１６２にそれぞれ相対回転不能に連結された一対のサイドギヤ１３１，１３１と、一対のサイドギヤ１３１，１３１にギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ１３２，１３２と、一対のピニオンギヤ１３２，１３２を支持するピニオンピン１３３と、これらを収容するフロントデフケース１３４とを有している。

フロントデフケース１３４にはリングギヤ１３５が固定されており、このリングギヤ１３５がプロペラシャフト１４の車両前方側の端部に設けられたピニオンギヤ１４１に噛み合っている。プロペラシャフト１４の車両後方側の端部は、駆動力伝達装置２のハウジング２１に連結されている。この構成により、フロントデフケース１３４の回転力がプロペラシャフト１４を介して駆動力伝達装置２のハウジング２１に伝達される。

リヤディファレンシャル１５は、左右の後輪側のドライブシャフト１７１，１７２にそれぞれ相対回転不能に連結された一対のサイドギヤ１５１，１５１と、一対のサイドギヤ１５１，１５１にギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ１５２，１５２と、一対のピニオンギヤ１５２，１５２を支持するピニオンピン１５３と、これらを収容するリヤデフケース１５４と、リヤデフケース１５４に固定されたリングギヤ１５５とを有している。リングギヤ１５５には、駆動力伝達装置２のインナシャフト２２に相対回転不能に連結されたピニオンギヤシャフト１５０が噛み合っている。

通信装置７１は、所定の周波数帯の電波により車車間通信を行うことが可能である。本実施の形態では、通信装置７１と先行車両９の通信装置９１との無線通信により、通信装置７１が先行車両９の走行状態に関する情報を取得可能である。

追従走行制御装置７２は、ミリ波レーダーにより先行車両９との車間距離を検知し、エンジン１１の回転数等を調整することで、先行車両９との間に車速に応じた車間距離を保ちながら、４輪駆動車１を先行車両９に追従走行させる。制御装置６は、追従走行制御装置７２の作動状態に関する情報を取得可能である。以下、４輪駆動車１を単に自車両ということがある。

（制御装置の構成）
図３は、制御装置６の機能構成例を示すブロック図である。制御装置６は、ＣＰＵ（演算処理装置）によって実現される制御部６１と、ＲＯＭ等の記憶素子からなる記憶部６２と、駆動力伝達装置２の電磁コイル２６に電流を出力するための電流出力回路６３とを有している。電流出力回路６３は、パワートランジスタ等のスイッチング素子を有し、制御部６１から出力されるＰＷＭ信号に応じてスイッチング素子をオン・オフさせ、電磁コイル２６に電流を出力する。

制御装置６は、制御部６１が記憶部６２に記憶されたプログラム６２０を実行することで、定常走行状態判定手段６１１、駆動力制御手段６１２、及び判定条件変更手段６１３として機能する。定常走行状態判定手段６１１は、走行状態センサ１０１〜１０６によって検出された自車両の走行状態が所定の判定条件を満たすとき、自車両が定常走行状態であると判定する。

駆動力制御手段６１２は、自車両の走行状態に応じて左右後輪１９１，１９２に伝達すべき駆動力の指令値であるトルク指令値を演算する。また、駆動力制御手段６１２は、定常走行状態判定手段６１１により自車両が定常走行状態であると判定されたとき、定常走行状態でない場合に比較してトルク指令値を低減する。

判定条件変更手段６１３は、通信装置７１によって得られた情報が、先行車両９が定常走行状態であることを示すとき、定常走行状態判定手段６１１における定常走行状態の判定条件を緩和する。なお、ここで「緩和する」とは、判定条件の変更により定常走行状態であるとの判定がなされやすくすることをいう。

記憶部６２は、制御部６１が駆動力制御手段６１２としてトルク指令値を演算する際に参照する２輪駆動傾向マップデータ６２１及び４輪駆動傾向マップデータ６２２を記憶している。２輪駆動傾向マップデータ６２１及び４輪駆動傾向マップデータ６２２には、走行状態センサ１０１〜１０６によって検出される４輪駆動車１の走行状態とトルク指令値との関係が定義されている。この関係は、例えば左右前輪１８１，１８２の平均回転速度と左右後輪１９１，１９２の平均回転速度との差である前後輪差動回転速度が大きいほど、またアクセルペダル１１０の踏み込み量が大きいほど、また横加速度が大きいほど、トルク指令値が大きくなる関係である。

制御部６１が２輪駆動傾向マップデータ６２１を参照してトルク指令値を演算する場合のトルク指令値は、制御部６１が４輪駆動傾向マップデータ６２２を参照してトルク指令値を演算する場合のトルク指令値よりも小さい。すなわち、２輪駆動傾向マップデータ６２１を参照する２輪駆動傾向モードでは、４輪駆動傾向マップデータ６２２を参照する４輪駆動傾向モードに比較して、左右後輪１９１，１９２に伝達される駆動力が低減される。なお、ここで低減とは、左右後輪１９１，１９２に伝達される駆動力をゼロにすることも含む趣旨である。２輪駆動傾向マップデータ６２１は本発明の第１の関係情報に相当し、４輪駆動傾向マップデータ６２２は本発明の第１の関係情報に相当する。

図４は、制御部６１が所定の演算周期（例えば５ｍｓ）ごとに実行する処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理において、制御部６１はまず、先行車両９を対象とした追従走行中であるか否かを判定する（ステップＳ１）。この判定は、例えば制御装置６が受け取る追従走行制御装置７２の作動状態に関する情報に基づいて行うことができる。

追従走行中である場合（Ｓ１：Ｙｅｓ）、制御部６１は、先行車両９が定常走行状態であるか否かを判定する（ステップＳ２）。この判定は、例えば通信装置７１によって得られた先行車両９の加減速度に関連する加減速度関連値、前後輪の回転速度差に関連する回転速度差関連値、及び旋回半径に関連する旋回半径関連値の少なくとも何れかに基づいて判定することができる。また、先行車両９から通信装置７１を介して、先行車両９自体が定常走行状態であるか否かを示す情報を取得できる場合には、当該情報に基づいてこのステップＳ２の判定を行ってもよい。

先行車両９が定常走行状態であると判定した場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）、制御部６１は、後述するタイマ閾値Ｔ１を所定値Ｔ１＿ｓｈｏｒｔとし（ステップＳ３）、同じく後述するタイマ閾値Ｔ２を所定値Ｔ２＿ｌｏｎｇとする（ステップＳ４）。また、先行車両９が定常走行状態でないと判定した場合（Ｓ２：Ｎｏ）、制御部６１は、タイマ閾値Ｔ１を所定値Ｔ１＿ｌｏｎｇとし（ステップＳ５）、タイマ閾値Ｔ２を所定値Ｔ２＿ｓｈｏｒｔとする（ステップＳ６）。またさらに、ステップＳ１の判定において追従走行中でないと判定した場合（Ｓ１：Ｎｏ）、制御部６１は、タイマ閾値Ｔ１を所定値Ｔ１＿ｌｏｎｇとし（ステップＳ７）、タイマ閾値Ｔ２を所定値Ｔ２＿ｌｏｎｇとする（ステップＳ８）。

所定値Ｔ１＿ｓｈｏｒｔは、所定値Ｔ１＿ｌｏｎｇよりも短い時間を示し、所定値Ｔ２＿ｓｈｏｒｔは、所定値Ｔ２＿ｌｏｎｇよりも短い時間を示す。所定値Ｔ１＿ｓｈｏｒｔ及び所定値Ｔ２＿ｓｈｏｒｔが示す時間は、例えば１秒以下であり、より具体的には例えば０．１秒以上１秒以下であるが、０秒であってもよい。また、所定値Ｔ１＿ｌｏｎｇ及び所定値Ｔ２＿ｌｏｎｇが示す時間は、例えば５秒以上１０秒未満である。

次に、制御部６１は、走行状態センサ１０１〜１０６から走行状態に関する情報を取得する（ステップＳ９）。そして制御部６１は、取得した情報が所定の判定条件を満たしているか否かにより、自車両が定常走行状態であるか否かを判定する。本実施の形態では、加減速度に関連する加減速度関連値が所定の範囲内である第１条件、前後輪の回転速度差に関連する回転速度差関連値が所定の範囲内である第２条件、及び旋回半径に関連する旋回半径関連値が所定の範囲内である第３条件を含む判定条件により、定常走行状態であるか否かを判定する。

制御部６１は、ステップＳ１０において第１条件を判定する。具体的には、アクセルペダルセンサ１０５によって検出されるスロットル開度が閾値Ｔｔ未満か否かを判定する。閾値Ｔｔは、例えば高速道路で一定の車速を保って走行する際にステップＳ１０の判定結果が是（Ｙｅｓ）となる値である。なお、加減速度関連値としては、スロットル開度の他、例えば車両前後方向の加速度（前後Ｇ）を用いてもよい。

また、制御部６１は、ステップＳ１１において第２条件を判定する。具体的には、前後輪差動回転速度が閾値Ｔｎ未満か否かを判定する。閾値Ｔｎは、例えば左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２の何れかにスリップが発生した場合に、ステップＳ１１の判定結果が否（Ｎｏ）となる値である。

またさらに、制御部６１は、ステップＳ１３において第３条件を判定する。具体的には、横加速度センサ１０６で検出される横加速度が閾値Ｔｇ未満か否かを判定する。閾値Ｔｇは、実質的に直進走行をしている場合にステップＳ１３の判定結果が是（Ｙｅｓ）となる値である。なお、旋回半径関連値としては、横加速度の他、例えばステアリングホイールの操舵角やヨーレイトセンサの検出値を用いてもよい。

なお、ステップＳ２において先行車両９が定常走行状態であるか否かを判定するにあたり、ステップＳ１０〜Ｓ１２と同様の判定基準を用いてもよい。

制御部６１は、ステップＳ１０〜Ｓ１２の判定結果が全て是（Ｙｅｓ）の場合に、定常走行判定タイマ値をカウントアップし（ステップＳ１３）、非定常走行判定タイマ値をクリアする（ステップＳ１４）。そして、定常走行判定タイマが閾値Ｔ１以上か否かを判定する（ステップＳ１５）。また、制御部６１は、ステップＳ１０〜Ｓ１２の判定結果の少なくとも何れかが否（Ｎｏ）の場合に、非定常走行判定タイマ値をカウントアップし（ステップＳ１７）、定常走行判定タイマ値をクリアする（ステップＳ１８）。そして、非定常走行判定タイマが閾値Ｔ２以上か否かを判定する（ステップＳ１９）。

なお、ステップＳ１０〜Ｓ１２のうち、いずれかのステップを省略してもよい。すなわち、定常走行状態であるか否かの判定条件としては、第１条件から第３条件の少なくとも何れかを含んでいればよい。また、定常走行状態であるか否かの判定条件として、さらに他の条件を追加してもよい。

定常走行判定タイマが閾値Ｔ１以上である場合（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、及び非定常走行判定タイマが閾値Ｔ２未満である場合（Ｓ１９：Ｎｏ）、制御部６１は、自車両が定常走行状態であると確定判定し、駆動力伝達装置２を２輪駆動傾向モードで制御する（ステップＳ１６）。すなわち、２輪駆動傾向マップデータ６２１を参照してトルク指令値を演算し、演算したトルク指令値に応じた電流が駆動力伝達装置２の電磁コイル２６に供給されるように電流出力回路６３にＰＷＭ信号を出力する。

また、定常走行判定タイマが閾値Ｔ１未満である場合（Ｓ１５：Ｎｏ）、及び非定常走行判定タイマが閾値Ｔ２以上である場合（Ｓ１９：Ｙｅｓ）、制御部６１は、自車両が非定常走行状態であると確定判定し、駆動力伝達装置２を４輪駆動傾向モードで制御する（ステップＳ２０）。すなわち、４輪駆動傾向マップデータ６２２を参照してトルク指令値を演算し、演算したトルク指令値に応じた電流が駆動力伝達装置２の電磁コイル２６に供給されるように電流出力回路６３にＰＷＭ信号を出力する。

上記の各ステップのうち、ステップＳ１〜Ｓ８は、制御部６１が判定条件変更手段６１３として実行する処理であり、ステップＳ９〜Ｓ１５及びＳ１７〜Ｓ１９は、制御部６１が定常走行状態判定手段６１１として実行する処理である。また、ステップＳ１６及びＳ２０は、制御部６１が駆動力制御手段６１２として実行する処理である。

このように、本実施の形態では、自車両が定常走行状態であると判定するための条件として、ステップＳ１０〜Ｓ１２の条件が満たされた状態が閾値Ｔ１により規定される所定時間にわたり継続することを含んでいる。また、先行車両９が定常走行状態である場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）には、この継続時間が短くなるように閾値Ｔ１を変更することにより（ステップＳ３）、定常走行状態の判定条件を緩和する。

また、本実施の形態では、先行車両９が定常走行状態でない場合（Ｓ２：Ｎｏ）、非定常走行判定タイマがタイムアップするまでの時間（閾値Ｔ２）を短くすることにより、非定常走行状態であると確定判定するまでの時間を短くする。これにより、先行車両９が定常走行状態でない場合には、速やかに非定常走行状態であると確定判定され、走行安定性が高められる。

またさらに、本実施の形態では、追従走行中（Ｓ１：Ｙｅｓ）に限り、閾値Ｔ１の変更により定常走行状態の判定条件を緩和する処理あるいは非定常走行判定タイマがタイムアップするまでの時間を短くする処理を実行するので、先行車両９が存在しない場合あるいは先行車両９との通信が行えない場合には、定常走行状態又は非定常走行状態が確定判定されるまでの時間が長くなる。これにより、２輪駆動傾向モードと４輪駆動傾向モードが頻繁に切り替わってしまうことが抑制される。

以上説明したように、本実施の形態によれば、左右後輪１９１，１９２に駆動力を伝達することが必要となる可能性が低い状況である場合に速やかに定常走行状態であることの判定を確定することができるので、燃費性能と走行安定性の両立を図ることが可能となる。

なお、本実施の形態では、閾値Ｔ１を変更することにより定常走行状態の判定条件を緩和する場合について説明したが、これに限らず、ステップＳ１０〜Ｓ１２の閾値（閾値Ｔｔ、閾値Ｔｎ、及び閾値Ｔｇ）の少なくとも何れかを変更することにより、定常走行状態の判定条件を緩和してもよい。

［第２の実施の形態］
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る４輪駆動車１Ａの概略の構成例を示す構成図である。この４輪駆動車１Ａは、左右後輪１９１，１９２にエンジン１１の駆動力を伝達しない２輪駆動時に、プロペラシャフト１４及びその下流側（左右後輪１９１，１９２側）への駆動力の伝達を遮断可能なクラッチを備えている。図５において、第１の実施の形態において説明したものと共通する部材等については、第１の実施の形態の説明に用いた名称及び符号を援用する。

この４輪駆動車１Ａは、フロントデフケース１３４とプロペラシャフト１４との間の駆動力伝達を遮断可能な噛み合いクラッチ３を備えている。噛み合いクラッチ３は、フロントデフケース１３４と一体に回転する第１噛み合い部材３１と、第１噛み合い部材３１と軸方向に並列配置された第２噛み合い部材３２と、第１噛み合い部材３１及び第２噛み合い部材３２に対して軸方向に相対移動可能に配置されたスリーブ３３とを有している。第２噛み合い部材３２には、円筒状の連結シャフト３４を介してリングギヤ３５が連結されている。連結シャフト３４は、その中心部にドライブシャフト１６２が挿通されており、第２噛み合い部材３２とリングギヤ３５とを相対回転不能に連結している。リングギヤ３５は、ピニオンギヤ１４１に噛み合わされている。

第１噛み合い部材３１及び第２噛み合い部材３２は、外周面にドグ歯が形成された円盤状である。スリーブ３３は、内周面にドグ歯が形成された円環状であり、アクチュエータ３０によって軸方向に移動する。スリーブ３３は、第２噛み合い部材３２のみに噛み合う非連結位置と、第１噛み合い部材３１及び第２噛み合い部材３２に噛み合う連結位置との間を軸方向に移動する。スリーブ３３が連結位置にあるとき、第１噛み合い部材３１と第２噛み合い部材３２とが相対回転不能に連結され、プロペラシャフト１４に駆動力が伝達される。また、スリーブ３３が非連結位置にあるとき、噛み合いクラッチ３は、第１噛み合い部材３１と第２噛み合い部材３２とが相対回転可能な解放状態となり、プロペラシャフト１４への駆動力の伝達が遮断される。アクチュエータ３０は、制御装置６によって制御される。

また、第１の実施の形態に係る４輪駆動車１は、プロペラシャフト１４とリヤディファレンシャル１５との間に駆動力伝達装置２が配置されていたが、本実施の形態に係る４輪駆動車１Ａでは、リヤディファレンシャル１５の一方のサイドギヤ１５１とドライブシャフト１７１との間に駆動力伝達装置２が配置されている。駆動力伝達装置２のハウジング２１と一方のサイドギヤ１５１とは、中間シャフト２０によって連結されている。左後輪１９１には、一方のサイドギヤ１５１から中間シャフト２０及び駆動力伝達装置２を介して駆動力が伝達される。また、リヤディファレンシャル１５の差動機能により、右後輪１９２にも、左後輪１９１に伝達される駆動力と同等の駆動力が伝達される。

２輪駆動状態での走行時には、噛み合いクラッチ３及び駆動力伝達装置２において駆動力の伝達が遮断される。これにより、プロペラシャフト１４及びリヤデフケース１５４の回転が停止し、これらの回転による動力損失が抑制されるので、燃費性能が向上する。

制御装置６は、第１の実施の形態と同様に自車両（４輪駆動車１Ａ）が定常走行状態であるか否かを判定し、定常走行状態であると確定判定したとき、駆動力伝達装置２の電磁コイル２６への電流供給を停止すると共に、アクチュエータ３０を制御してスリーブ３３を非連結位置に移動させる。これにより、噛み合いクラッチ３及び駆動力伝達装置２のメインクラッチ２３が解放され、４輪駆動車１Ａが２輪駆動状態になる。

また、制御装置６は、非定常走行状態であると確定判定したとき、駆動力伝達装置２の電磁コイル２６に電流を供給し、アクチュエータ３０を制御してスリーブ３３を連結位置に移動させる。これにより、左右後輪１９１，１９２に駆動力が伝達され、４輪駆動車１Ａが４輪駆動状態になる。

以上説明した第２の実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様の作用及び効果が得られる。

［第３の実施の形態］
図６は、本発明の第３の実施の形態に係る４輪駆動車１Ｂの概略の構成例を示す構成図である。図６において、第１の実施の形態において説明したものと共通する部材等については、第１の実施の形態の説明に用いた名称及び符号を援用する。

この４輪駆動車１Ｂは、左右前輪１８１，１８２が主駆動源としてのエンジン１１により駆動され、左右後輪１９１，１９２が副駆動源としての電動モータ４によって駆動される。電動モータ４のモータ軸４０に設けられたピニオンギヤ４００とリヤデフケース１５４に固定されたリングギヤ１５５との間には、電動モータ４の駆動力の伝達を遮断可能なクラッチとしての噛み合いクラッチ５が配置されている。噛み合いクラッチ５は、第１噛み合い部材５１及び第２噛み合い部材５２を有し、第２噛み合い部材５２がアクチュエータ５０によって第１噛み合い部材５１に対して軸方向に移動可能である。

噛み合いクラッチ５は、第２噛み合い部材５２が第１噛み合い部材５１側に移動することによって第２噛み合い部材５２と第１噛み合い部材５１とが噛み合い、駆動力伝達が可能となる。また、噛み合いクラッチ５は、第２噛み合い部材５２が第１噛み合い部材５１から離間する方向に軸方向移動することにより両者の噛み合いが解除されて解放状態となる。アクチュエータ５０は、制御装置６によって制御される。

電動モータ４のモータ軸４０に設けられたピニオンギヤ４００の回転力は、第１減速ギヤ４１及び第２減速ギヤ４２を介してリヤディファレンシャル１５のリングギヤ１５５に伝達される。第１減速ギヤ４１は、ピニオンギヤ４００に噛み合う大径歯車４１１と、大径歯車４１１と一体に回転する小径歯車４１２とを有している。第２減速ギヤ４２は、第１減速ギヤ４１の小径歯車４１２に噛み合う大径歯車４２１と、リヤディファレンシャル１５のリングギヤ１５５に噛み合う小径歯車４２２とを有し、大径歯車４２１と小径歯車４２２との間に噛み合いクラッチ５が配置されている。第１噛み合い部材５１は、大径歯車４２１と一体に回転し、第２噛み合い部材５２は、小径歯車４２２と一体に回転する。

２輪駆動時には、電動モータ４が停止すると共に、噛み合いクラッチ５が解放される。噛み合いクラッチ５が解放されることにより、２輪駆動状態での走行時に電動モータ４のモータ軸４０や第１減速ギヤ４１が左右後輪１９１，１９２の回転によって連れ回りすることがなく、動力損失が抑制されるので、燃費性能が向上する。

制御装置６は、第１の実施の形態と同様に自車両（４輪駆動車１Ｂ）が定常走行状態であるか否かを判定し、定常走行状態であると確定判定したとき、電動モータ４を停止させると共に噛み合いクラッチ５を解放する。これにより、４輪駆動車１Ｂが２輪駆動状態になる。また、制御装置６は、非定常走行状態であると確定判定したとき、電動モータ４を回転させると共に噛み合いクラッチ５を締結する。これにより、左右後輪１９１，１９２に電動モータ４の駆動力が伝達され、４輪駆動車１Ｂが４輪駆動状態になる。

以上説明した第３の実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様の作用及び効果が得られる。

（付記）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、これらの実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、そ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。

１，１Ａ，１Ｂ…４輪駆動車
１０１〜１０４…回転速センサ
１０５…アクセルペダルセンサ
１０６…横加速度センサ
１８１，１８２…左右前輪（主駆動輪）
１９１，１９２…左右後輪（副駆動輪）
３，５…噛み合いクラッチ（クラッチ）
６…制御装置
６１１…定常走行状態判定手段
６１２…駆動力制御手段
６１３…判定条件変更手段
６２１…４輪駆動傾向マップデータ（第１の関係情報）
６２２…２輪駆動傾向マップデータ（第２の関係情報）
７１…通信装置
７２…追従走行制御装置
９…先行車両

Claims (9)

1. 前輪及び後輪のうち一方を主駆動輪とし他方を副駆動輪とする４輪駆動車であって、
   自車両の走行状態に応じて前記副駆動輪を駆動する駆動力を制御可能な制御装置と、自車両の走行状態を検出する複数のセンサと、自車両の進行方向前方を走行する先行車両の走行状態に関する情報を取得可能な通信装置とを備え、
   前記制御装置は、
   前記複数のセンサによって検出された自車両の走行状態が所定の判定条件を満たすとき、自車両が定常走行状態であると判定する定常走行状態判定手段と、
   自車両の前記走行状態に応じて前記副駆動輪を駆動する駆動力の指令値を演算し、前記定常走行状態判定手段により自車両が定常走行状態であると判定されたとき、前記指令値を低減する駆動力制御手段と、
   前記通信装置によって得られた情報が、前記先行車両が定常走行状態であることを示すとき、前記判定条件を緩和する判定条件変更手段と、
   を有する４輪駆動車。
2. 前記判定条件として、加減速度に関連する加減速度関連値が所定の範囲内である第１条件、前後輪の回転速度差に関連する回転速度差関連値が所定の範囲内である第２条件、及び旋回半径に関連する旋回半径関連値が所定の範囲内である第３条件、の少なくとも何れかを含む、
   請求項１に記載の４輪駆動車。
3. 前記判定条件として、前記第１乃至第３条件の少なくとも何れかが満たされた状態が所定時間にわたり継続することをさらに含む、
   請求項２に記載の４輪駆動車。
4. 前記判定条件変更手段は、前記所定時間を短くすることにより前記判定条件を緩和する、
   請求項３に記載の４輪駆動車。
5. 前記判定条件変更手段は、前記先行車両が定常走行状態であるか否かを、前記通信装置によって得られた前記先行車両の加減速度に関連する加減速度関連値、前後輪の回転速度差に関連する回転速度差関連値、及び旋回半径に関連する旋回半径関連値の少なくとも何れかに基づいて判定する、
   請求項２乃至４の何れか１項に記載の４輪駆動車。
6. 前記判定条件変更手段は、前記先行車両を対象とした追従走行中に限り前記判定条件を緩和する処理を実行する、
   請求項１乃至５の何れか１項に記載の４輪駆動車。
7. 前記駆動力制御手段は、自車両の走行状態と前記指令値との関係が定義された複数の関係情報を参照して前記指令値を演算し、
   前記複数の関係情報は、自車両が定常走行状態であると判定されたときに参照される第１の関係情報と、自車両が定常走行状態でないと判定されたときに参照される第２の関係情報とを含み、
   前記第２の関係情報を参照して演算される前記指令値が、前記第１の関係情報を参照して演算される前記指令値よりも小さい、
   請求項１乃至６の何れか１項に記載の４輪駆動車。
8. 前記副駆動輪への駆動力の伝達を遮断可能なクラッチを備え、
   前記駆動力制御手段は、前記定常走行状態判定手段により自車両が定常走行状態であると判定されたとき、前記クラッチを解放する、
   請求項１乃至７の何れか１項に記載の４輪駆動車。
9. 主駆動輪及び副駆動輪と、自車両の走行状態に応じて前記副駆動輪を駆動する駆動力を制御可能な制御装置と、自車両の走行状態を検出する複数のセンサと、自車両の進行方向前方を走行する先行車両の走行状態に関する情報を取得可能な通信装置とを備えた４輪駆動車の制御方法であって、
   前記複数のセンサによって検出された自車両の走行状態が所定の判定条件を満たすとき、自車両が定常走行状態であると判定して前記副駆動輪を駆動する駆動力を低減し、前記通信装置によって得られた情報が前記先行車両が定常走行状態であることを示すとき、前記判定条件を緩和する、
   ４輪駆動車の制御方法。

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