JP2019209947A - 四輪駆動車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スリップ停車状態において車両を発進させるための駆動力の確保と制御カップリングの過熱の抑制とを行うことができる四輪駆動車両の制御装置を提供する。【解決手段】スリップ停車状態のときに一対の前輪１４のうちスリップ側の前輪１４にブレーキがかけられ、そのブレーキの強さに伴って非スリップ側の後輪１６に設けられた電磁カップリングの締結力が増加させられることにより、スリップ側の前輪１４が制動し差動装置により非スリップ側の前輪１４に駆動トルクＴｅが伝達される。また、非スリップ側の前輪１４に駆動トルクＴｅが伝達されることにより非スリップ側の後輪１６に伝達されていたトルクが低減される一方で、非スリップ側の後輪１６に設けられた電磁カップリングの締結力が前記ブレーキの強さに関係なく増加させることがなくなり、前記制御カップリングが過熱させられることを好適に抑制することができる。【選択図】図３

Description

本発明は、駆動力源から左右一対の主駆動輪および左右一対の副駆動輪へ駆動力を伝達する四輪駆動車両において、発進時に前記左右一対の主駆動輪および副駆動輪のうちの、左側主駆動輪および左側副駆動輪または右側主駆動輪および右側副駆動輪が共にスリップしたときにおける、車両を発進させるための駆動力の確保と前記副駆動輪に設けられた制御カップリングの過熱の抑制とを行う技術に関する。

駆動力源から差動装置を介して左右一対の主駆動輪へ駆動力を伝達する二輪駆動状態と、前記駆動力源から左右一対の制御カップリングを介して左右一対の副駆動輪へも駆動力を伝達する四輪駆動状態と、を選択的に切り替える四輪駆動車両が知られている。例えば、特許文献１に記載された四輪駆動車両がそれである。特許文献１の四輪駆動車両では、前記左右一対の制御カップリングの締結力が変化させられることにより、左右一対の副駆動輪（後輪）に配分されるトルクが変化するようになっている。そして、その特許文献１の四輪駆動車両では、左右前後の車輪の車輪速度の少なくとも１つが予め定められた停車判定速度である所定速度を下回る停車状態すなわちスリップ停車状態であると判定されると、前記左右一対のカップリングの締結力を補正することが記載されている。

特開２００６−５６４４４号公報

ところで、特許文献１のような四輪駆動車両は、例えば左右で摩擦係数（μ）が異なる路面で発進することが考えられるが、その路面の摩擦係数が低い低μ側の路面で例えば左側主駆動輪および左側副駆動輪が共にスリップし且つ他の車輪のうちの少なくとも１つの車輪速度が所定速度を下回るスリップ停車状態になることがある。この場合には、前記左側主駆動輪がスリップすることにより前記差動装置によって右側主駆動輪が回らなくなりさらに前記左側副駆動輪もスリップするので、車両を発進させるための駆動力（駆動トルク）を確保することが困難になる問題があった。これに対して、前記左側主駆動輪のスリップや前記左側副駆動輪のスリップがトラクションコントロール（ＴＲＣ制御）によって制動されることで抑制され、右側主駆動輪への駆動トルクが増加させられる場合があるが、前記制御カップリングの伝達トルクとトラクションコントロールによる制動トルクとが独立であるため、車両の駆動力が充分に得られず、同時に前記制御カップリングが過熱させられるという問題もあった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、スリップ停車状態において車両を発進させるための駆動力の確保と制御カップリングの過熱の抑制とを行うことができる四輪駆動車両の制御装置を提供することにある。

第１発明の要旨とするところは、（ａ）駆動力源から差動装置を介して左右一対の主駆動輪へ駆動力を伝達する二輪駆動状態と、前記駆動力源から左右一対の制御カップリングを介して左右一対の副駆動輪へも駆動力を伝達する四輪駆動状態と、を選択的に切り替える四輪駆動車両の制御装置であって、（ｂ）前記四輪駆動状態において、前記左右の主駆動輪および副駆動輪のうちの、左側主駆動輪および左側副駆動輪または右側主駆動輪および右側副駆動輪が共にスリップし且つ他の車輪のうちの少なくとも１つの車輪速度が所定速度を下回るスリップ停車状態である場合には、前記左右の主駆動輪のうちのスリップ側の主駆動輪にブレーキをかけ、そのブレーキの強さに応じて、前記左右一対の制御カップリングのうちの非スリップ側の副駆動輪に設けられた制御カップリングの締結力を増加させることにある。

第１発明によれば、前記四輪駆動状態において、前記左右の主駆動輪および副駆動輪のうちの、左側主駆動輪および左側副駆動輪または右側主駆動輪および右側副駆動輪が共にスリップし且つ他の車輪のうちの少なくとも１つの車輪速度が所定速度を下回るスリップ停車状態である場合には、前記左右の主駆動輪のうちのスリップ側の主駆動輪にブレーキをかけ、そのブレーキの強さに応じて、前記左右一対の制御カップリングのうちの非スリップ側の副駆動輪に設けられた制御カップリングの締結力を増加させる。このため、前記スリップ停車状態のときに前記左右の主駆動輪のうちスリップ側の主駆動輪にブレーキがかけられることおよび、そのブレーキの強さに伴って前記制御カップリングの締結力が増加させられることによって、前記スリップ側の主駆動輪が制動し前記差動装置により非スリップ側の主駆動輪に駆動力が伝達され、車両を発進させるための駆動力を確保することができる。さらに、前記非スリップ側の主駆動輪に駆動力が伝達されることによって、前記非スリップ側の副駆動輪に伝達されていた駆動力が低減される一方で、前記非スリップ側の副駆動輪に設けられた制御カップリングの締結力が前記ブレーキの強さに関係なく増加させることがなくなり、前記制御カップリングが過熱させられることを好適に抑制することができる。

本発明が好適に適用された四輪駆動車両の構成を概略的に説明する骨子図である。 図１の四輪駆動車両の電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 図１の四輪駆動車両の四輪駆動状態において左右で摩擦係数が異なる路面での車両発進時にその路面の摩擦係数が比較的低い低μ側の路面により左側前輪および左側後輪が共にスリップしている状態を示す図である。 図１の電子制御装置において、四輪駆動状態において左側前輪および左側後輪が共にスリップしているときにおける制動装置と左右一対の制御カップリングとの作動の一例を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明が好適に適用された四輪駆動車両１０の構成を概略的に説明する骨子図である。図１において、四輪駆動車両１０は、エンジン１２を駆動力源とし、エンジン１２の駆動力（駆動トルク）を主駆動輪に対応する左右一対の左側前輪（左側主駆動輪）１４Ｌおよび右側前輪（右側主駆動輪）１４Ｒ（特に区別しない場合には、前輪１４という）に伝達する第１の動力伝達経路と、エンジン１２の駆動力を副駆動輪に対応する左右一対の左側後輪（左側副駆動輪）１６Ｌおよび右側後輪（右側副駆動輪）１６Ｒ（特に区別しない場合には、後輪１６という）に伝達する第２の動力伝達経路と、を備えているＦＦベースの四輪駆動装置を有している。この四輪駆動車両１０の二輪駆動状態では、エンジン１２から自動変速機１８を介して伝達された駆動力が、差動装置である前輪用駆動力分配ユニット２０および左右の前輪車軸２２Ｌ、２２Ｒを通して左右一対の左側前輪１４Ｌおよび右側前輪１４Ｒへ伝達される。この二輪駆動状態では、少なくとも第１クラッチ２４が解放され、トランスファ２６、プロペラシャフト２８、および、後輪用駆動力分配ユニット３０および後輪１６へは駆動力が伝達されない。しかし、四輪駆動状態では、上記二輪駆動状態に加えて、第１クラッチ２４および第２クラッチ３２が共に係合されるとともに、左電磁カップリング（制御カップリング）３４Ｌにより後輪車軸３６Ｌおよび左側後輪１６Ｌへの伝達トルクが制御され、且つ右電磁カップリング（制御カップリング）３４Ｒにより後輪車軸３６Ｒおよび右側後輪１６Ｒへの伝達トルクが制御されるようになっている。

差動装置である前輪用駆動力配分ユニット２０は、図１に示すように、第１回転軸線Ｃ１まわりに回転可能に設けられ自動変速機１８の出力歯車１８ａに噛み合うリングギヤ２０ｒと、リングギヤ２０ｒが固定されたデフケース２０ｃと、デフケース２０ｃ内に収容された差動歯車機構２０ｄと、を備えており、左右の前輪車軸２２Ｌ、２２Ｒにそれらの差回転を許容しつつエンジン１２からの駆動力を伝達する。なお、デフケース２０ｃには、トランスファ２６に設けられた第１回転部材３８において左側前輪１４Ｌ側の端部に形成された外周噛合歯３８ａに噛み合う内周噛合歯２０ａが形成されている。

トランスファ２６は、図１に示すように、前述した第１回転部材３８と、プロペラシャフト２８の前輪１４側の端部に形成されたドリブンピニオン２８ａに噛み合うリングギヤ４０ａが形成された第２回転部材４０と、それら第１回転部材３８と第２回転部材４０との動力伝達を選択的に断接する噛合式のドグクラッチである第１クラッチ２４と、を備えており、第１クラッチ２４により第１回転部材３８と第２回転部材４０とが動力伝達可能に接続されることによって、エンジン１２から出力される駆動力の一部が後輪１６すなわちプロペラシャフト２８へ伝達される。

第１クラッチ２４は、図１に示すように、第１回転部材３８の右側前輪１４Ｒ側の端部に形成された第１クラッチ歯３８ｂと、第２回転部材４０の左側前輪１４Ｌ側の端部に形成された第２クラッチ歯４０ｂと、第１クラッチ歯３８ｂと第１回転軸線Ｃ１方向の相対移動可能に常時噛み合い且つ第２クラッチ歯４０ｂにも噛合可能な内周歯４２ａが形成された第１可動スリーブ４２と、第１可動スリーブ４２を、第２クラッチ歯４０ｂに噛み合う第１噛合位置と第２クラッチ歯４０ｂに噛み合わない第１非噛合位置とに第１回転軸線Ｃ１方向に移動させる第１アクチュエータ４４と、を備えている。

後輪用駆動力配分ユニット３０は、図１に示すように、左右の後輪車軸３６Ｌ、３６Ｒにそれらの差回転を許容しつつプロペラシャフト２８に伝達された駆動力を左側後輪１６Ｌおよび右側後輪１６Ｒに伝達するデファレンシャル機構４６と、デファレンシャル機構４６とプロペラシャフト２８との間の動力伝達を選択的に断接する第２クラッチ３２と、を備えている。

デファレンシャル機構４６は、図１に示すように、左側後輪１６Ｌに伝達する駆動力を調整する左電磁カップリング３４Ｌと、右側後輪１６Ｒに伝達する駆動力を調整する右電磁カップリング３４Ｒと、それら左電磁カップリング３４Ｌと右電磁カップリング３４Ｒとが両端部に連結された中央車軸４８と、を有している。なお、左電磁カップリング３４Ｌおよび右電磁カップリング３４Ｒには、図示しないが、電磁コイルおよびボールカムを含み電気的に制御可能なアクチュエータと、そのアクチュエータによってクラッチドラムＣｄに設けられた第１摩擦板（図示しない）とクラッチハブＣｈに設けられた第２摩擦板（図示しない）との摩擦力すなわち締結力が調節される湿式多板クラッチと、がそれぞれ備えられており、後述する電子制御装置（制御装置）１００から前記電磁コイルに供給される駆動電流により発生する磁力によって、前記第１摩擦板と前記第２摩擦板との締結力が増加させられ左側後輪１６Ｌおよび右側後輪１６Ｒに伝達する駆動力すなわち駆動トルクが調整されるようになっている。また、左電磁カップリング３４Ｌおよび右電磁カップリング３４Ｒにそれぞれ設けられたクラッチドラムＣｄはそれぞれ中央車軸４８に動力伝達可能に連結されており、左電磁カップリング３４Ｌに設けられたクラッチハブＣｈは後輪車軸３６Ｌを介して左側後輪１６Ｌに動力伝達可能に連結されており、右電磁カップリング３４Ｒに設けられたクラッチハブＣｈは後輪車軸３６Ｒを介して右側後輪１６Ｒに動力伝達可能に連結されている。

また、後輪用駆動力分配ユニット３０には、図１に示すように、第２回転軸線Ｃ２まわりに回転可能に設けられ、プロペラシャフト２８に動力伝達可能に連結された第１回転部材５０と、第２回転軸線Ｃ２まわりに回転可能に設けられ、中央車軸４８に一体的に固定された第２回転部材５２と、が備えられている。なお、第２クラッチ３２は、それら第１回転部材５０と第２回転部材５２との間の動力伝達を選択的に断接する噛合式のドグクラッチである。また、第１回転部材５０の左側後輪１６Ｌ側の端部には、プロペラシャフト２８の後輪１６側の端部に形成されたドライブピニオン２８ｂに噛み合うリングギヤ５０ｂが形成されている。

第２クラッチ３２は、図１に示すように、第１回転部材５０に形成された第１クラッチ歯５０ａと、第２回転部材５２に形成された第２クラッチ歯５２ａと、第２クラッチ歯５２ａと第２回転軸線Ｃ２方向の相対移動可能に常時噛み合い且つ第１クラッチ歯５０ａにも噛合可能な内周歯５４ａが形成された第２可動スリーブ５４と、第２可動スリーブ５４を、第１クラッチ歯５０ａに噛み合う第２噛合位置と第１クラッチ歯５０ａに噛み合わない第２非噛合位置とに第２回転軸線Ｃ２方向に移動させる第２アクチュエータ５６と、を備えている。

以上のように構成された四輪駆動車両１０では、電子制御装置１００で例えば四輪駆動走行モードが選択されると、第１クラッチ２４、第２クラッチ３２、左電磁カップリング３４Ｌ、および右電磁カップリング３４Ｒがそれぞれ係合させられ、エンジン１２から前輪用駆動力配分ユニット２０等を介して左右の左側前輪１４Ｌ、右側前輪１４Ｒへ駆動力を伝達し且つエンジン１２から左右一対の左電磁カップリング３４Ｌおよび右電磁カップリング３４Ｒを介して左右の左側後輪１６Ｌ、右側後輪１６Ｒへも駆動力を伝達する四輪駆動状態が形成される。また、電子制御装置１００で例えば二輪駆動走行モードが選択されると、第１クラッチ２４、第２クラッチ３２、左電磁カップリング３４Ｌ、および右電磁カップリング３４Ｒがそれぞれ解放させられ、エンジン１２から前輪用駆動力配分ユニット２０を介して左右の左側前輪１４Ｌおよび右側前輪１４Ｒへ駆動力を伝達する二輪駆動状態が形成される。なお、第１クラッチ２４では、第１可動スリーブ４２が前記第１噛合位置に移動すると第１クラッチ２４が係合し、第１可動スリーブ４２が前記第１非噛合位置に移動すると第１クラッチ２４が解放する。また、第２クラッチ３２では、第２可動スリーブ５４が前記第２噛合位置に移動すると第２クラッチ３２が係合し、第２可動スリーブ３２が前記第２非噛合位置に移動すると第２クラッチ３２が解放する。

なお、四輪駆動車両１０は、四輪駆動状態において、後輪１６側に設けられたリングギヤ５０ｂの回転速度が前輪１４側に設けられたリングギヤ４０ａの回転速度より僅かに速くなるように、プロペラシャフト２８に設けられたドリブンピニオン２８ａとリングギヤ４０ａとのギヤ比と、プロペラシャフト２８に設けられたドライブピニオン２８ｂとリングギヤ５０ｂとのギヤ比と、に差が設けられている。これによって、四輪駆動状態で走行中の時には、左電磁カップリング３４Ｌおよび右電磁カップリング３４Ｒにおいて前記第１摩擦板と前記第２摩擦板とが滑る。

また、図１に戻って、四輪駆動車両１０には、常用ブレーキとして良く知られた所謂ディスクブレーキである、左側前輪１４Ｌ、右側前輪１４Ｒおよび左側後輪１６Ｌ、右側後輪１６Ｒに制動力（制動トルク）を発生させる制動装置５８が備えられている。制動装置５８は、図１に示すように、前輪車軸２２Ｌ、２２Ｒおよび後輪車軸３６Ｌ、３６Ｒにそれぞれ固設され、左側前輪１４Ｌ、右側前輪１４Ｒおよび左側後輪１６Ｌ、右側後輪１６Ｒのそれぞれの車輪と共に回転するディスク６０と、車体に連結されたサスペンションを構成する部材等に配設され、ブレーキペダル６２の操作量に応じてマスターシリンダー６４等からブレーキ油圧Ｂｒ（Ｍｐａ）が供給されることによりブレーキパッド（図示しない）を介してディスク６０を挟圧するキャリパ６６と、ブレーキアクチュエータ６８等と、を備えている。なお、ブレーキアクチュエータ６８は、例えば、ブレーキ油圧Ｂｒの元圧を発生させる油圧ポンプやアキュムレータ、および各車輪に備えられたキャリパ６６のブレーキ油圧Ｂｒを調圧する複数個のソレノイドバルブ７０等を備え、電子制御装置１００からの指令に従って各車輪のキャリパ６６へブレーキ油圧Ｂｒを供給するとともにその供給されるブレーキ油圧Ｂｒを調圧制御する装置である。

図２は、図１の四輪駆動車両１０に設けられた電子制御装置１００に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。電子制御装置１００は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより四輪駆動車両１０の各種制御を実行する。図２に示すように、電子制御装置１００は、四輪駆動車両１０に設けられた各センサにより検出された各種入力信号が供給されるようになっている。例えば、第１ポジションセンサ７２により検出される第１クラッチ２４が係合しているか否かを表すＯＮ、ＯＦＦ信号、すなわち第１可動スリーブ４２が前記第１噛合位置にいるか否かを表すＯＮ、ＯＦＦ信号と、第２ポジションセンサ７４により検出される第２クラッチ３２が係合しているか否かを表すＯＮ、ＯＦＦ信号、すなわち第２可動スリーブ５４が前記第２噛合位置にいるか否かを表すＯＮ、ＯＦＦ信号と、車輪速センサ７６により検出される左側前輪１４Ｌ、右側前輪１４Ｒおよび左側後輪１６Ｌ、右側後輪１６Ｒの車輪速度Ｗｆｌ、Ｗｆｒ、Ｗｒｌ、Ｗｒｒ（ｒｐｍ）を表す信号と、車速センサ７８により検出される車速Ｖ（ｋｍ/ｈ）を表す信号と、回転速度センサ８０により検出される中央車軸４８の回転速度Ｓｃ（ｒｐｍ）を表す信号と、ＥＳＣ／ＴＲＣ解除スイッチ８２により検出される運転者からの横滑り防止制御（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）およびトラクションコントロール（Ｔｒａｃｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）の両方の制御の解除を表す解除信号ＥＳＣ／ＴＲＣｏｆｆと、セレクトスイッチ８４により検出される運転者からのオフロード以外の例えばアスファルト等の舗装路面を好適に走行する舗装路面走行モードの選択を表す信号等と、が電子制御装置１００に入力される。

また、電子制御装置１００から、四輪駆動車両１０に設けられた各装置に各種出力信号が供給されるようになっている。例えば、左側後輪１６Ｌと中央車軸４８との間で伝達する伝達トルクを制御するためにすなわち前記第１摩擦板と前記第２摩擦板との締結力を制御するために左電磁カップリング３４Ｌに設けられたアクチュエータの電磁コイルに供給される第１電流Ｉ１と、右側後輪１６Ｒと中央車軸４８との間で伝達する伝達トルクを制御するためにすなわち前記第１摩擦板と前記第２摩擦板との締結力を制御するために右電磁カップリング３４Ｒに設けられたアクチュエータの電磁コイルに供給される第２電流Ｉ２と、キャリパ６６のブレーキ油圧Ｂｒ（Ｍｐａ）を制御するためにブレーキアクチュエータ６８に設けられたソレノイドバルブ７０に供給される指令信号Ｓｓと、が電子制御装置１００から各部へ供給される。

図２に示すように、電子制御装置１００には、例えば、４ＷＤ判定部８６と、カップリング温度推定部８８と、前輪スリップ判定部９０と、後輪スリップ判定部９２と、カップリング制御部９４と、タイヤ空転防止制御停止判定部９６と、カップリング保護判定部９８と、ブレーキ制御部１０２と、が備えられている。

４ＷＤ判定部８６は、エンジン１２からの駆動力を左右一対の左側前輪１４Ｌ、右側前輪１４Ｒおよび左側後輪１６Ｌ、右側後輪１６Ｒに伝達する四輪駆動状態であるか否かを判定する。例えば、４ＷＤ判定部８６は、第１ポジションセンサ７２によって第１可動スリーブ４２が前記第１噛合位置にあると検出され、且つ第２ポジションセンサ７４により第２可動スリーブ５４が前記第２噛合位置にあると検出されると、四輪駆動状態であると判定する。

カップリング温度推定部８８は、４ＷＤ判定部８６で四輪駆動状態であると判定されると、左電磁カップリング３４Ｌの温度Ｔｃｌ（℃）すなわち左電磁カップリング３４Ｌに設けられた前記第１摩擦板および前記第２摩擦板の温度Ｔｃｌ（℃）と、右電磁カップリング３４Ｒの温度Ｔｃｒ（℃）すなわち右電磁カップリング３４Ｒに設けられた前記第１摩擦板および第２摩擦板の温度Ｔｃｒ（℃）と、を推定する。なお、カップリング温度推定部８８は、例えば左電磁カップリング３４Ｌにおいて、車輪速センサ７６から検出される左側後輪１６Ｌの車輪速度Ｗｒｌ（ｒｐｍ）と回転速度センサ８０から検出される中央車軸４８の回転速度Ｓｃ（ｒｐｍ）との差回転から求められる左電磁カップリング３４Ｌにおける前記第１摩擦板と前記第２摩擦板とのスリップ量と、左電磁カップリング３４Ｌにおける前記第１摩擦板と前記第２摩擦板との締結力と、から、左電磁カップリング３４Ｌにおいて前記第１摩擦板と前記第２摩擦板との間で発生する発熱量Ｑｌを推定して、その推定した発熱量Ｑｌから左電磁カップリング３４Ｌの温度Ｔｃｌ（℃）を推定する。また、カップリング温度推定部８８は、例えば右電磁カップリング３４Ｒにおいて、車輪速センサ７６から検出される右側後輪１６Ｒの車輪速度Ｗｒｒ（ｒｐｍ）と回転速度センサ８０から検出される中央車軸４８の回転速度Ｓｃ（ｒｐｍ）との差回転から求められる右電磁カップリング３４Ｒにおける前記第１摩擦板と前記第２摩擦板とのスリップ量と、右電磁カップリング３４Ｒにおける前記第１摩擦板と前記第２摩擦板との締結力と、から、右電磁カップリング３４Ｒにおいて前記第１摩擦板と前記第２摩擦板との間で発生する発熱量Ｑｒを推定して、その推定した発熱量Ｑｒから右電磁カップリング３４Ｒの温度Ｔｃｒ（℃）を推定する。

前輪スリップ判定部９０は、４ＷＤ判定部８６で四輪駆動状態であると判定されると、左右一対の左側前輪１４Ｌおよび右側前輪１４Ｒのうちの一方の車輪にスリップが発生しているか否かを判定する。例えば、前輪スリップ判定部９０は、車輪速センサ７６から検出される左側前輪１４Ｌの車輪速度Ｗｆｌ（ｒｐｍ）と右側前輪１４Ｒの車輪速度Ｗｆｒ（ｒｐｍ）との差が、予め設定されたスリップ判定値Ｄｓｆ（ｒｐｍ）より大きくなると、左右一対の左側前輪１４Ｌおよび右側前輪１４Ｒのうちの一方の車輪にスリップが発生していると判定する。

後輪スリップ判定部９２は、前輪スリップ判定部９０で左右一対の左側前輪１４Ｌおよび右側前輪１４Ｒのうちの一方の車輪にスリップが発生していると判定されると、左右一対の左側後輪１６Ｌおよび右側後輪１６Ｒのうちの一方の車輪にスリップが発生しているか否かを判定する。例えば、後輪スリップ判定部９２は、車輪速センサ７６から検出される左側後輪１６Ｌの車輪速度Ｗｒｌ（ｒｐｍ）と右側後輪１６Ｒの車輪速度Ｗｒｒ（ｒｐｍ）との差が、予め設定されたスリップ判定値Ｄｓｒ（ｒｐｍ）より大きくなると、左右一対の左側後輪１６Ｌおよび右側後輪１６Ｒのうちの一方の車輪にスリップが発生していると判定する。

カップリング制御部９４は、４ＷＤ判定部８６で四輪駆動状態であると判定されると、左右一対の左電磁カップリング３４Ｌおよび右電磁カップリング３４Ｒに設けられた前記第１摩擦板と前記第２摩擦板との締結力を制御、すなわち左電磁カップリング３４Ｌにおいて左側後輪１６Ｌと中央車軸４８との間で伝達する伝達トルクおよび右電磁カップリング３４Ｒにおいて右側後輪１６Ｒと中央車軸４８との間で伝達する伝達トルクを制御する。なお、カップリング制御部９４は、前輪１４に伝達される前輪駆動トルクと後輪１６に伝達される後輪駆動トルクとのトルク配分比が、例えば、前後加速度センサから検出される車両前後方向の加速度と路面勾配センサから検出される路面の勾配とから推定された目標前後輪分担荷重比となるように、左右一対の左電磁カップリング３４Ｌおよび右電磁カップリング３４Ｒの前記伝達トルクを制御する。また、本実施例の四輪駆動車両１０は、四輪駆動走行中において左電磁カップリング３４Ｌおよび右電磁カップリング３４Ｒの前記伝達トルクを制御することによって、前記前輪駆動トルクと前記後輪駆動トルクとのトルク配分比を１００：０〜５０：５０の間で連続的に変更することができる。

また、カップリング制御部９４は、４ＷＤ判定部８６で四輪駆動状態であると判定され、且つ、前輪スリップ判定部９０で左右一対の左側前輪１４Ｌおよび右側前輪１４Ｒのうちの一方の車輪にスリップが発生していると判定されると、後輪１６に伝達する後輪駆動トルクが増加するように左右一対の左電磁カップリング３４Ｌおよび右電磁カップリング３４Ｒの前記伝達トルクを増加させる駆動トルク配分制御を実行する。

タイヤ空転防止制御停止判定部９６は、車両走行中において左右一対の左側前輪１４Ｌ、右側前輪１４Ｒおよび左側後輪１６Ｌおよび右側後輪１６Ｒの車輪（タイヤ）が空転した際にその車輪にブレーキを自動的にかけるタイヤ空転防止制御が停止しているか否かを判定する。例えば、タイヤ空転防止制御停止判定部９６は、運転者がＥＳＣ／ＴＲＣ解除スイッチ８２を操作して前記横滑り防止制御および前記トラクションコントロールの両方の制御を解除し、且つ、運転者がセレクトスイッチ８４を操作して前記舗装路面走行モードを選択すると、前記タイヤ空転防止制御が停止していると判定する。

カップリング保護判定部９８に備えられたスリップ停車状態判定部９８ａは、前輪スリップ判定部９０で左右一対の左側前輪１４Ｌおよび右側前輪１４Ｒのうちの一方の車輪にスリップが発生していると判定され、且つ、後輪スリップ判定部９２で左右一対の左側後輪１６Ｌおよび右側後輪１６Ｒのうちの一方の車輪にスリップが発生していると判定されると、車両発進時において、左右一対の前輪１４および後輪１６のうち、左側前輪１４Ｌおよび左側後輪１６Ｌまたは右側前輪１４Ｒおよび右側後輪１６Ｒが共にスリップし且つ他の車輪の車輪速度が予め定められた停車判定速度（所定車速）Ｗｃ（ｒｐｍ）を下回るスリップ停車状態であるか否かを判定する。例えば、スリップ停車状態判定部９８ａは、図３に示すように、左右一対の前輪１４において路面に対してスリップしているスリップ側の前輪１４が左側前輪１４Ｌであり、且つ、左右一対の後輪１６において路面に対してスリップしているスリップ側の後輪１６が左側後輪１６Ｌであり、且つ、その他の車輪の車輪速度、すなわち非スリップ側の前輪１４である右側前輪１４Ｒの車輪速度Ｗｆｒ（ｒｐｍ）および非スリップ側の後輪１６である右側後輪１６Ｒの車輪速度Ｗｒｒ（ｒｐｍ）が停車判定速度Ｗｃ（ｒｐｍ）をそれぞれ下回る（Ｗｆｒ＜Ｗｃ、Ｗｒｒ＜Ｗｃ）場合に、スリップ停車状態であると判定する。また、スリップ停車状態判定部９８ａは、左右一対の前輪１４において路面に対してスリップしているスリップ側の前輪１４が右側前輪１４Ｒであり、且つ、左右一対の後輪１６において路面に対してスリップしているスリップ側の後輪１６が右側後輪１６Ｒであり、且つ、その他の車輪の車輪速度、すなわち非スリップ側の前輪１４である左側前輪１４Ｌの車輪速度Ｗｆｌ（ｒｐｍ）および非スリップ側の後輪１６である左側後輪１６Ｌの車輪速度Ｗｒｌ（ｒｐｍ）が停車判定速度Ｗｃ（ｒｐｍ）をそれぞれ下回る（Ｗｆｌ＜Ｗｃ、Ｗｒｌ＜Ｗｃ）場合に、スリップ停車状態であると判定する。なお、スリップ停車状態判定部９８ａでは、前輪スリップ判定部９０において車輪速度Ｗｆｌ、Ｗｆｒが大きい側の前輪１４をスリップ側の前輪１４と判定し、車輪速度Ｗｆｌ、Ｗｆｒが小さい側の前輪１４を非スリップ側の前輪１４と判定する。また、スリップ停車状態判定部９８ａでは、後輪スリップ判定部９２において車輪速度Ｗｒｌ、Ｗｒｒが大きい側の後輪１６をスリップ側の後輪１６と判定し、車輪速度Ｗｒｌ、Ｗｒｒが小さい側の後輪１６を非スリップ側の後輪１６と判定する。

カップリング保護判定部９８は、スリップ停車状態判定部９８ａでスリップ停車状態であると判定されると、左電磁カップリング３４Ｌおよび右電磁カップリング３４Ｒのうちの非スリップ側の後輪１６に設けられた電磁カップリングにおいて、前記第１摩擦板と前記第２摩擦板との摩擦により発生する熱によって前記第１摩擦板および前記第２摩擦板が過熱されて前記非スリップ側の後輪１６に設けられた電磁カップリングを保護する必要があるか否かを判定する。例えば、カップリング保護判定部９８は、タイヤ空転防止制御停止判定部９６でタイヤ空転防止制御が停止していると判定され、且つ、カップリング温度推定部８８で推定された、前記非スリップ側の後輪１６に設けられた電磁カップリングの温度Ｔｃｌ、Ｔｃｒ（℃）が予め定められた所定温度Ｔｃ（℃）より高いときに、前記非スリップ側の後輪１６に設けられた電磁カップリングを保護する必要があると判定する。なお、所定温度Ｔｃ（℃）は、左電磁カップリング３４Ｌおよび右電磁カップリング３４Ｒに設けられた前記第１摩擦板および前記第２摩擦板の耐久性が低下する可能性が高くなる温度Ｔｃｌ、Ｔｃｒ（℃）である。

ブレーキ制御部１０２は、カップリング保護判定部９８で前記非スリップ側の後輪１６に設けられた電磁カップリングを保護する必要があると判定されると、左右一対の前輪１４のうちのスリップ側の前輪１４にブレーキをかける。例えば、ブレーキ制御部１０２は、左右一対の前輪１４のうちのスリップ側の前輪１４に設けられたキャリパ６６のブレーキ油圧Ｂｒ（Ｍｐａ）を、スリップ側の前輪１４と路面との摩擦係数（μ）が高くなるようにつまりスリップ側の前輪１４と非スリップ側の前輪１４との差回転（スリップ量）が所定範囲になるように、高める。

カップリング制御部９４には、駆動トルク演算部９４ａと、上限トルク演算部９４ｂと、が備えられている。駆動トルク演算部９４ａは、ブレーキ制御部１０２で左右一対の前輪１４のうちスリップ側の前輪１４にブレーキをかけて、そのブレーキが作動していると判定すると、そのブレーキにより発生する駆動トルクＴｅ（Ｎｍ）を演算する。例えば、駆動トルク演算部９４ａは、ブレーキ制御部１０２において左右一対の前輪１４のうちのスリップ側の前輪１４に設けられたキャリパ６６に供給されているブレーキ油圧Ｂｒ（Ｍｐａ）から例えば予め求められた関係を示すマップ等を用いて左右一対の前輪１４のうちのスリップ側の前輪１４に作用する制動トルクＴｂｒ（Ｎｍ）を演算して、その演算された制動トルクＴｂｒの大きさと同じ且つ制動トルクＴｂｒの力の向きとは反対のトルクを駆動トルクＴｅとして演算する。例えば、制動トルクＴｂｒが−５０（Ｎｍ）であれば駆動トルクＴｅは５０（Ｎｍ）になる。

上限トルク演算部９４ｂは、駆動トルク演算部９４ａで前記ブレーキにより発生する駆動トルクＴｅ（Ｎｍ）が演算されると、左右一対の左電磁カップリング３４Ｌおよび右電磁カップリング３４Ｒのうちの非スリップ側の後輪１６に設けられた電磁カップリングを介して中央車軸４８から非スリップ側の後輪１６に伝達する伝達トルクの上限トルクＴｄｍａｘ（Ｎｍ）を演算する。例えば、上限トルク演算部９４ｂは、駆動トルク演算部９４ａで演算された駆動トルクＴｅの半分を上限トルクＴｄｍａｘ（Ｔｅ／２）として演算する。

カップリング制御部９４は、駆動トルク演算部９４ａで前記ブレーキにより発生する駆動トルクＴｅ（Ｎｍ）が演算され、且つ、上限トルク演算部９４ｂで伝達トルクの上限トルクＴｄｍａｘ（Ｎｍ）が演算されると、ブレーキ制御部１０２によってスリップ側の前輪１４にかけたブレーキの強さに応じて、左右一対の左電磁カップリング３４Ｌおよび右電磁カップリング３４Ｒのうちの非スリップ側の後輪１６に設けられた電磁カップリングの締結力すなわち電磁カップリングの伝達トルクを増加する。例えば、カップリング制御部９４は、スリップ側の前輪１４に作用する制動トルクＴｂｒ（Ｎｍ）の大きさつまり車両に発生する駆動トルクＴｅ（Ｎｍ）の大きさに応じて、左右一対の左電磁カップリング３４Ｌおよび右電磁カップリング３４Ｒのうちの非スリップ側の後輪１６に設けられた電磁カップリングの伝達トルクを上限トルクＴｄｍａｘまで増加する。なお、カップリング制御部９４は、駆動トルク演算部９４ａで前記ブレーキにより発生する駆動トルクＴｅ（Ｎｍ）が演算され、且つ、上限トルク演算部９４ｂで伝達トルクの上限トルクＴｄｍａｘ（Ｎｍ）が演算されると、左右一対の左電磁カップリング３４Ｌおよび右電磁カップリング３４Ｒのうちのスリップ側の後輪１６に設けられた電磁カップリングの締結力すなわち伝達トルクをゼロ（Ｎｍ）にするが、例えば、左右一対の左電磁カップリング３４Ｌおよび右電磁カップリング３４Ｒのうちのスリップ側の後輪１６に設けられた電磁カップリングの締結力すなわち伝達トルクを、上限トルクＴｄｍａｘまで増加しても、すなわち非スリップ側の後輪１６に設けられた電磁カップリングの伝達トルクと同じにしても良い。

図４は、電子制御装置１００において、四輪駆動状態において例えば図３に示すように左右で摩擦係数（μ）が異なる路面での車両発進時にその路面の摩擦係数が比較的低い低μ側の路面ＲＳにより左側前輪１４Ｌおよび左側後輪１６Ｌが共にスリップしているときにおける制動装置５８と左右一対の左電磁ブレーキ３４Ｌおよび右電磁カップリング３４Ｒとの作動の一例を説明するフローチャートである。なお、図４のフローチャートのスタート時点では、左側前輪１４Ｌがスリップしていることによって、カップリング制御部９４で後輪１６に伝達される後輪駆動トルクが増加するように左右一対の左電磁カップリング３４Ｌおよび右電磁カップリング３４Ｒの伝達トルクを増加させる駆動トルク配分制御が実行されている。

先ず、タイヤ空転防止制御停止判定部９６の機能に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、前記タイヤ空転防止制御が停止しているか否かが判定される。Ｓ１の判定が肯定される場合にはスリップ停車状態判定部９８ａの機能に対応するＳ２が実行され、Ｓ１の判定が否定される場合にはカップリング制御部９４の機能に対応するＳ３が実行される。Ｓ２では、非スリップ側の車輪の車輪速度すなわち右側前輪１４Ｒの車輪速度Ｗｆｒおよび右側後輪１６Ｒの車輪速度Ｗｒｒが、予め定められた停車状態を判定するための停車判定速度Ｗｃをそれぞれ下回っているか否かが判定される。Ｓ２の判定が肯定される場合にはカップリング温度推定部８８およびカップリング保護判定部９８の機能に対応するＳ４が実行され、Ｓ２の判定が否定される場合にはＳ３が実行される。Ｓ３では、前記駆動トルク配分制御の実行が継続される。

Ｓ４では、右側後輪１６Ｒに設けられた右電磁カップリング３４Ｒの温度Ｔｃｒ（℃）が所定温度Ｔｃ（℃）より高いか否かが判定される。Ｓ４の判定が肯定される場合にはブレーキ制御部１０２の機能に対応するＳ５が実行され、Ｓ４の判定が否定される場合にはＳ３が実行される。Ｓ５では、左側前輪１４Ｌにブレーキがかけられる。次に、駆動トルク演算部９４ａの機能に対応するＳ６では、上記Ｓ５でかけられたブレーキが作動しているか否かが判定される。Ｓ６の判定が肯定される場合には駆動トルク演算部９４ａの機能に対応するＳ７が実行され、Ｓ６の判定が否定される場合にはＳ３が実行される。Ｓ７では、左側前輪１４Ｌに設けられたキャリパ６６に供給したブレーキ油圧Ｂｒ（Ｍｐａ）から左側前輪１４Ｌに作用する制動トルクＴｂｒ（Ｎｍ）が演算され、その演算された制動トルクＴｂｒから駆動トルクＴｅが演算される。

次に、上限トルク演算部９４ｂの機能に対応するＳ８において、右電磁カップリング３４Ｒを介して中央車軸４８から左側後輪１６Ｒに伝達する伝達トルクの上限トルクＴｄｍａｘ（Ｎｍ）が演算される。また、次に、カップリング制御部９４の機能に対応するＳ９において、左側前輪１４Ｌに作用する制動トルクＴｂｒ（Ｎｍ）の大きさに応じて右電磁カップリング３４Ｒの伝達トルクが上限トルクＴｄｍａｘまで増加させられる。

上述のように、本実施例の四輪駆動車両１０の電子制御装置１００によれば、四輪駆動状態において、左右一対の前輪１４および後輪１６のうちの、左側前輪１４Ｌおよび左側後輪１６Ｌまたは右側前輪１４Ｒおよび右側後輪１６Ｒが共にスリップし且つその他の車輪の車輪速度が停車判定速度Ｗｃを下回るスリップ停車状態である場合には、左右一対の前輪１４のうちのスリップ側の前輪１４にブレーキをかけ、そのブレーキの強さに応じて、左右一対の左電磁カップリング３４Ｌおよび右電磁カップリング３４Ｒのうちの非スリップ側の後輪１６に設けられた電磁カップリングの締結力を増加させる。このため、前記スリップ停車状態のときに左右一対の前輪１４のうちスリップ側の前輪１４にブレーキがかけられることおよび、そのブレーキの強さに伴って非スリップ側の後輪１６に設けられた電磁カップリングの締結力が増加させられることによって、前記スリップ側の前輪１４が制動し差動装置である前輪用駆動力配分ユニット２０により非スリップ側の前輪１４に駆動トルクＴｅが伝達され、車両を発進させるための駆動トルクＴｅを確保することができる。さらに、前記非スリップ側の前輪１４に駆動トルクＴｅが伝達されることによって、前記非スリップ側の後輪１６に伝達されていた後輪駆動トルクが低減される一方で、前記非スリップ側の後輪１６に設けられた電磁カップリングの締結力が前記ブレーキの強さに関係なく増加させることがなくなり、前記制御カップリングが過熱させられることを好適に抑制することができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例１の四輪駆動車両１０において、前輪１４に差動装置である前輪用駆動力配分ユニット２０が備えられ、後輪１６に左右一対の左電磁カップリング３４Ｌおよび右電磁カップリング３４Ｒが備えられていたが、例えば、前輪１４に左右一対の左電磁カップリング３４Ｌおよび右電磁カップリング３４Ｒが備えられ、後輪１６に前記差動装置が備えられるように、四輪駆動車両１０の構造を変更しても良い。

また、前述の実施例１の電子制御装置１００のスリップ停車状態判定部９８ａでは、左右一対の前輪１４および後輪１６のうち、左側前輪１４Ｌおよび左側後輪１６Ｌまたは右側前輪１４Ｒおよび右側後輪１６Ｒが共にスリップしているときにおいて、他の車輪の車輪速度が、すなわち非スリップ側の前輪１４の車輪速度および非スリップ側の後輪１６の車輪速度のそれぞれが、予め定められた停車判定速度Ｗｃ（ｒｐｍ）を下回るとスリップ停車状態であると判定していた。例えば、非スリップ側の前輪１４の車輪速度と非スリップ側の後輪１６の車輪速度との一方の車輪速度が、停車判定速度Ｗｃ（ｒｐｍ）を下回る場合でもスリップ停車状態であると判定しても良い。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：四輪駆動車両
１２：エンジン（駆動力源）
１４：前輪（主駆動輪）
１４Ｌ：左側前輪（左側主駆動輪）
１４Ｒ：右側前輪（右側主駆動輪）
１６：後輪（副駆動輪）
１６Ｌ：左側後輪（左側副駆動輪）
１６Ｒ：右側後輪（右側副駆動輪）
２０：前輪用駆動力配分ユニット（差動装置）
３４Ｌ：左電磁カップリング（制御カップリング）
３４Ｒ：右電磁カップリング（制御カップリング）
８６：４ＷＤ判定部
９４：カップリング制御部
９４ｂ：上限トルク演算部
９８ａ：スリップ停車状態判定部
１００：電子制御装置（制御装置）
１０２：ブレーキ制御部
Ｗｃ：停車判定速度（所定車速）

Claims (1)

1. 駆動力源から差動装置を介して左右一対の主駆動輪へ駆動力を伝達する二輪駆動状態と、前記駆動力源から左右一対の制御カップリングを介して左右一対の副駆動輪へも駆動力を伝達する四輪駆動状態と、を選択的に切り替える四輪駆動車両の制御装置であって、
   前記四輪駆動状態において、前記左右の主駆動輪および副駆動輪のうちの、左側主駆動輪および左側副駆動輪または右側主駆動輪および右側副駆動輪が共にスリップし且つ他の車輪のうちの少なくとも１つの車輪速度が所定速度を下回るスリップ停車状態である場合には、前記左右の主駆動輪のうちのスリップ側の主駆動輪にブレーキをかけ、そのブレーキの強さに応じて、前記左右一対の制御カップリングのうちの非スリップ側の副駆動輪に設けられた制御カップリングの締結力を増加させることを特徴とする四輪駆動車両の制御装置。

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