JP2020111237A - 駆動力伝達装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スイッチング素子の温度上昇を抑制することができる駆動力伝達装置の制御装置を提供する。【解決手段】車両の起動スイッチ１０がオン状態となることにより始動可能となるエンジン１１の駆動力を前輪１８１，１８２及び後輪１９１，１９２に伝達する四輪駆動車１に搭載され、供給される電流に応じて前後輪への駆動力の配分割合を調節可能な駆動力伝達装置２の制御装置７は、ＦＥＴ７４のオン状態又はオフ状態を決定するＰＷＭ信号によりＦＥＴ７４をスイッチングして電流を生成するスイッチング電源部７３と、ＰＷＭ信号を生成するＣＰＵ７１とを有し、ＣＰＵ７１は、起動スイッチ１０のオン状態でかつエンジン１１が停止していることを含む所定条件の成立時に、エンジン１１が駆動力を発生させているときに比較してＰＷＭ周期を長くする。【選択図】図６

Description

本発明は、四輪駆動車の補助駆動輪に駆動力を伝達する駆動力伝達装置の制御装置に関する。

従来、エンジン等の車両の駆動源の駆動力が常に伝達される主駆動輪と、伝達される駆動力を調節可能な駆動力伝達装置を介して駆動源の駆動力が伝達される補助駆動輪とを備えた四輪駆動車がある。駆動力伝達装置は、制御装置から供給される電流によって発生する磁力により作動する電磁クラッチ機構を有し、この電流に応じた大きさの駆動力を補助駆動輪側に伝達する。

特許文献１に記載の駆動力配分制御装置は、スイッチング素子としてのＦＥＴ（電界効果トランジスタ）と、ＦＥＴをＰＷＭ制御するマイコンとを有し、ＦＥＴのオン時間の割合（デューティー比）を変更することによってマイコンが駆動力伝達装置に供給する電流を調節する。

また、特許文献２に記載の駆動力配分制御装置は、スロットルバルブの開度に基づいて四輪駆動車の走行状態が定常走行状態であるか否かを判定する定常走行判定手段を有し、定常走行状態であると判定した場合には、補助駆動輪側に伝達される駆動力の割合を低減した二輪駆動傾向の駆動力配分を行う。また、定常走行状態でないと判定した場合には、スロットルバルブの開度や前後輪の回転速差等に応じて、走行状態を安定化させるために必要な駆動力を補助駆動輪に配分する四輪駆動傾向の駆動力配分を行う。

特開２０１２−１２６２４１号公報 特開２００３−１３６９９１号公報

ところで、ＰＷＭ制御に用いられるスイッチング素子は、オン状態とオフ状態とが切り替わるスイッチング時に熱が発生する。この熱によってスイッチング素子の温度が上昇すると、スイッチング素子の動作特性が変動してしまう場合がある。例えばＦＥＴの場合には、ゲート・ソース電圧（Ｖ_ＧＳ）に対するドレイン電流（Ｉ_Ｄ）が温度によって増減してしまう。また、スイッチング素子の温度がさらに上昇して過熱状態となると、スイッチング素子を熱による損傷から保護するために駆動力伝達装置の制御を中断しなければならなくなる場合もある。

そこで本発明は、スイッチング素子の温度上昇を抑制することが可能な駆動力伝達装置の制御装置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、車両の起動スイッチがオン状態となることにより始動可能となるエンジンの駆動力を前輪及び後輪に伝達する四輪駆動車に搭載され、供給される電流に応じて前記前輪及び前記後輪への駆動力の配分割合を調節可能な駆動力伝達装置の制御装置であって、スイッチング素子のオン状態又はオフ状態を決定するＰＷＭ信号により前記スイッチング素子をスイッチングして前記電流を生成するスイッチング電源部と、前記ＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成部とを有し、前記ＰＷＭ信号生成部は、前記起動スイッチのオン状態でかつ前記エンジンが停止していることを含む所定条件の成立時に、前記エンジンが前記駆動力を発生させているときに比較して前記ＰＷＭ周期を長くする、駆動力伝達装置の制御装置を提供する。

本発明に係る駆動力伝達装置の制御装置によれば、スイッチング素子の温度上昇を抑制することができる。

本発明の実施の形態に係る駆動力伝達装置の制御装置が搭載された四輪駆動車の概略の構成例を示す概略構成図である。 駆動力伝達装置の構成例を示す断面図である。 制御システムの構成例を示す概略図である。 制御装置の構成例を示す概略図である。 ＦＥＴのオンオフ状態が切り替わる際のがオフ状態からオン状態に切り替わり、さらにオン状態からオフ状態に切り替わる際のドレイン・ソース間電圧（Ｖｄｓ）及びドレイン電流（Ｉｄ）の時間的な変化の一例を示すグラフである。 制御装置のＣＰＵが実行する処理の一例を示すフローチャートである。

［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図６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。

図１は、本発明の実施の形態に係る駆動力伝達装置の制御装置が搭載された四輪駆動車の概略の構成例を示す概略構成図である。

図１に示すように、四輪駆動車１には、アクセルペダル１１０の操作量（踏み込み量）に応じた走行用の駆動力（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、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とが搭載されている。

トランスミッション１２で変速されたエンジン１１の駆動力は、主駆動輪としての左右前輪１８１，１８２には常時伝達され、補助駆動輪としての左右後輪１９１，１９２には、駆動力伝達装置２を介して四輪駆動車１の車両状態に応じてエンジン１１の駆動力が伝達される。制御装置７は、駆動力伝達装置２に電流を供給することで駆動力伝達装置２を制御する。駆動力伝達装置２は、制御装置７から供給される電流に応じた駆動力をプロペラシャフト１４からピニオンギヤシャフト１５０を経てリヤディファレンシャル１５に伝達することで、前輪１８１，１８２及び後輪１９１，１９２への駆動力の配分割合を調節可能である。以下、制御装置７が駆動力伝達装置２を制御するために出力する電流を制御電流という。

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ギヤシャフト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、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２０に連結されている。

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ギヤシャフト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に固定されてピニオンギヤシャフト１５０と噛み合うリングギヤ１５５とを有している。

（駆動力伝達装置の構成）
図２は、駆動力伝達装置２の構成例を示す断面図である。図２において、回転軸線Ｏよりも上側は駆動力伝達装置２の作動状態（トルク伝達状態）を、下側は駆動力伝達装置２の非作動状態（トルク非伝達状態）を、それぞれ示す。以下、回転軸線Ｏに平行な方向を軸方向という。

駆動力伝達装置２は、フロントハウジング２１及びリヤハウジング２２からなるハウジング２０と、ハウジング２０と同軸上で相対回転可能に支持された筒状のインナシャフト２３と、ハウジング２０とインナシャフト２３との間に配置されたメインクラッチ３と、メインクラッチ３を押圧する押圧力を発生させるカム機構４と、フロントハウジング２１の回転力を受けてカム機構４を作動させる電磁クラッチ機構５とを有して構成されている。ハウジング２０の内部空間には、図略の潤滑油が封入されている。

フロントハウジング２１は、円筒状の筒部２１ａと底部２１ｂとを一体に有する有底円筒状であり、底部２１ｂにはプロペラシャフト１４（図１参照）が例えば十字継手を介して連結される。また、フロントハウジング２１は、軸方向に延びる複数の外側スプライン突起２１１を筒部２１ａの内周面に有している。リヤハウジング２２は、鉄等の磁性材料からなる第１環状部材２２１及び第２環状部材２２２の間にオーステナイト系ステンレス等の非磁性材料からなる第３環状部材２２３が配置されている。

インナシャフト２３は、軸受２４，２５によってハウジング２０の内周側に支持され、軸方向に延びる複数の内側スプライン突起２３１を外周面に有している。また、インナシャフト２３の一端部における内面には、ピニオンギヤシャフト１５０（図１参照）の一端部が相対回転不能に嵌合されるスプライン嵌合部２３２が形成されている。

メインクラッチ３は、軸方向に沿って交互に配置された複数のメインアウタクラッチプレート３１及び複数のメインインナクラッチプレート３２を有する摩擦クラッチである。メインアウタクラッチプレート３１は、フロントハウジング２１の外側スプライン突起２１１に係合する複数の係合突起３１１を外周端部に有している。メインインナクラッチプレート３２は、インナシャフト２３の内側スプライン突起２３１に係合する複数の係合突起３２１を内周端部に有している。

カム機構４は、電磁クラッチ機構５を介してハウジング２０の回転力を受けるパイロットカム４１と、メインクラッチ３を軸方向に押圧する押圧部材としてのメインカム４２と、パイロットカム４１とメインカム４２との間に配置された複数の球状のカムボール４３とを有して構成されている。メインカム４２は、スプライン係合部４２１ａがインナシャフト２３の内側スプライン突起２３１に係合し、インナシャフト２３との相対回転が規制されている。パイロットカム４１は、メインカム４２に対して相対回転する回転力を電磁クラッチ機構５から受けるスプライン係合部４１１を外周端部に有している。パイロットカム４１とメインカム４２との対向面には、周方向に沿って軸方向の深さが変化する複数のカム溝４１ａ，４２ａが形成されており、カムボール４３がこれらのカム溝４１ａ，４２ａの間に配置されている。

電磁クラッチ機構５は、アーマチャ５０と、複数のパイロットアウタクラッチプレート５１と、複数のパイロットインナクラッチプレート５２と、電磁コイル５３とを有して構成されている。電磁コイル５３には、電線５３１を介して制御装置７の制御電流が励磁電流として供給される。複数のパイロットアウタクラッチプレート５１及び複数のパイロットインナクラッチプレート５２は、アーマチャ５０とリヤハウジング２２との間に、軸方向に沿って交互に配置されている。パイロットアウタクラッチプレート５１及びパイロットインナクラッチプレート５２の径方向の中央部には、電磁コイル５３の通電により発生する磁束の短絡を防ぐための複数の円弧状のスリットが形成されている。

パイロットアウタクラッチプレート５１は、フロントハウジング２１の外側スプライン突起２１１に係合する複数の係合突起５１１を外周端部に有している。パイロットインナクラッチプレート５２は、パイロットカム４１のスプライン係合部４１１に係合する複数の係合突起５２１を内周端部に有している。アーマチャ５０は、フロントハウジング２１の外側スプライン突起２１１に係合する複数の係合突起５０１を外周端部に有している。

上記のように構成された駆動力伝達装置２は、電磁コイル５３に制御電流が供給されることによって磁路Ｇに磁束が発生し、アーマチャ５０がリヤハウジング２２側に引き寄せられ、パイロットアウタクラッチプレート５１とパイロットインナクラッチプレート５２とが摩擦接触する。これにより、ハウジング２０の回転力がパイロットカム４１に伝達され、パイロットカム４１がメインカム４２に対して相対回転し、カムボール４３がカム溝４１ａ，４２ａを転動する。このカムボール４３の転動により、メインカム４２にメインクラッチ３を押圧するカム推力が発生し、複数のメインアウタクラッチプレート３１と複数のメインインナクラッチプレート３２との間に摩擦力が発生する。そして、この摩擦力により、ハウジング２０とインナシャフト２３との間でトルクが伝達される。メインクラッチ３によって伝達されるトルクは、電磁コイル５３に供給される制御電流に応じて増減する。

四輪駆動車１には、車両状態を検出するための様々なセンサが搭載されている、左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２の回転速度をそれぞれ検出する回転速センサ６１〜６４、アクセルペダル１１０の操作量を検出するアクセルペダルセンサ６５、及びステアリングホイール１１１の回転角（操舵角）を検出する操舵角センサ６６は、その一例である。四輪駆動車１の駆動系を構成するエンジン１１やトランスミッション１２及び駆動力伝達装置２は、これらのセンサの検出結果に基づいて制御される。次に、四輪駆動車１の制御システムについて説明する。

図３は、制御システム８の構成例を示す概略図である。制御システム８は、駆動力伝達装置２を制御する上述の制御装置７の他、車両全体を統括するマスターコントローラ８１、エンジン１１を制御するエンジンコントローラ８２、トランスミッション１２を制御するトランスミッションコントローラ８３、左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２のブレーキを制御するブレーキコントローラ８４、ステアリングホイール１１１の操舵操作を補助する操舵補助力を発生させるパワーステアリングコントローラ８５等の各種のコントローラを有し、これらが車載ネットワーク８０１により接続されている。

これらの制御装置７、エンジンコントローラ８２、トランスミッションコントローラ８３、ブレーキコントローラ８４、パワーステアリングコントローラ８５等は、四輪駆動車１の起動スイッチ１０がオン状態となることにより電源が供給され、動作を開始する。エンジン１１は、起動スイッチ１０がオン状態となることにより始動可能となる。起動スイッチ１０としては、鍵の回動によりオン状態となるイグニッションスイッチを用いてもよいが、押し釦スイッチを用いることも可能である。

エンジンコントローラ８２は、エンジン１１で燃焼されるガソリン等の液体燃料の消費量を抑制すべく、エンジン１１の駆動力が必要ない状況のとき、起動スイッチ１０がオン状態であってもエンジン１１への燃料供給を遮断する機能を有している。具体的には、車速がゼロの停車中にエンジン１１を停止するアイドルストップ機能、及びアクセルペダル１１０が踏まれていない状態において惰性で走行する惰性走行時にエンジン１１を停止するコーストストップ機能（セーリングストップ機能とも称される）である。

回転速センサ６１〜６４、アクセルペダルセンサ６５、及び操舵角センサ６６は、それぞれサブネットワーク８０２〜８０４によって、ブレーキコントローラ８４、エンジンコントローラ８２、及びパワーステアリングコントローラ８５に接続されている。車載ネットワーク８０１としては、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）を用いることができ、サブネットワーク８０２〜８０４としては、例えばＬＩＮ（Local Interconnect Network）を用いることができる。

制御装置７は、車載ネットワーク８０１及びサブネットワーク８０２〜８０４を介して、回転速センサ６１〜６４、アクセルペダルセンサ６５、及び操舵角センサ６６の検出結果の情報を取得可能である。また、制御装置７は、マスターコントローラ８１やエンジンコントローラ８２から車載ネットワーク８０１を介して、車速の情報やエンジン１１の回転数を示すエンジン回転数の情報、及びアイドルストップ機能又はコーストストップ機能によりエンジン１１への燃料供給が遮断された状態であることを示す情報を取得可能である。

（制御装置７の構成）
図４は、制御装置７の構成例を示す概略図である。制御装置７は、演算素子としてのＣＰＵ７１と、ＲＯＭやＲＡＭ等の半導体記憶素子からなる記憶部７２と、制御電流を生成するスイッチング電源部７３とを有している。記憶部７２には、ＣＰＵ７１が実行すべき演算処理の手順を示すプログラムが記憶されている。本実施の形態では、ＣＰＵ７１が記憶部７２に記憶されたプログラムを実行することにより、スイッチング電源部７３に供給するＰＷＭ信号を供給するＰＷＭ信号生成部として機能する。すなわち、ＰＷＭ信号生成部の機能がＣＰＵ７１によって実現される。

ＣＰＵ７１は、回転速センサ６１〜６４、アクセルペダルセンサ６５、及び操舵角センサ６６の検出結果に基づいて、駆動力伝達装置２を制御する。より具体的には、例えばアクセルペダル１１０の踏み込み量が大きいほど、また左右前輪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、大きな駆動力が左右後輪１９１，１９２に伝達されるように、駆動力伝達装置２を制御する。また、ＣＰＵ７１は、ステアリングホイール１１１が操舵された旋回時には、左右後輪１９１，１９２に駆動力を配分して旋回走行を安定させるように駆動力伝達装置２を制御する。

ＣＰＵ７１は、各センサ６１〜６６の検出結果に基づいて駆動力伝達装置２が伝達すべき指令トルクを演算し、この指令トルクに応じて駆動力伝達装置２に供給すべき制御電流の目標値である指令電流値を演算する。そして、指令電流値の制御電流が駆動力伝達装置２に出力されるように、スイッチング電源部７３にＰＷＭ信号を供給する。

スイッチング電源部７３は、スイッチング素子であるＦＥＴ７４と、還流ダイオード７５と、制御電流を検出するためのシャント抵抗７６と、シャント抵抗７６の両端の電位差を増幅する増幅器としてのオペアンプ７７とを有している。ＦＥＴ７４は、具体的にはＭＯＳＦＥＴであり、そのオン状態又はオフ状態がＣＰＵ７１の演算処理によって生成されるＰＷＭ信号によって決定される。

ＰＷＭ信号は、ＦＥＴ７４のゲートに入力される矩形波状の信号であり、ゲート・ソース間電圧を発生させる。ＰＷＭ信号によってゲート・ソース間電圧が発生したとき、ＦＥＴ７４がオン状態となり、ドレインからソースに電流（ドレイン電流）が流れる。また、ＦＥＴ７４がオフ状態となると、この電流の流れが遮断される。スイッチング電源部７３には、電源コネクタ７ａを介して、四輪駆動車１に搭載されたバッテリーＢから例えば１２Ｖの直流電圧が供給される。スイッチング電源部７３は、バッテリーＢから供給される直流電圧をスイッチングして制御電流を生成する。

制御装置７は、一対の端子７ｂ，７ｃから駆動力伝達装置２の電磁コイル５３に制御電流を出力する。ＦＥＴ７４のオフ状態では、電磁コイル５３のインダクタンスにより、還流ダイオード７５に電流が流れる。還流ダイオード７５は、アノードが端子７ｃ及びＦＥＴ７４のドレインに接続され、カソードが電源コネクタ７ａ及びシャント抵抗７６の一端に接続されている。シャント抵抗７６の他端は端子７ｂに接続されている。

ＣＰＵ７１は、オペアンプ７７の出力信号によって電磁コイル５３に出力されている制御信号を検出し、その検出値が指令電流値に近づくようにＰＷＭ信号を生成する。具体的には、制御信号の検出値が指令電流値よりも低ければＰＷＭ信号のデューティー比を高くし、制御信号の検出値が指令電流値よりも低ければＰＷＭ信号のデューティー比を低くするようにフィードバック制御を行う。ここで、ＰＷＭ信号のデューティー比とは、ＰＷＭ信号の電圧が、ＦＥＴ７４がオン状態となる電圧である時間の割合をいう。

ＣＰＵ７１は、ＦＥＴ７４のオン状態又はオフ状態を決定するＰＷＭ信号をＰＷＭ周期ごとに生成する。このＰＷＭ周期は、ＣＰＵ７１の処理によって可変である。ＰＷＭ周期の逆数であるＰＷＭ周波数は、通常時には例えば１ｋＨｚであり、後述する所定条件の成立時には、ＣＰＵ７１がＰＷＭ周期を例えば５００Ｈｚに低下させる。

ところで、一般にＦＥＴ等のスイッチング素子をオフ状態からオン状態を切り替える時（ターンオン）及びオン状態からオフ状態を切り替える時（ターンオフ）には、スイッチング損失という電力損失が発生する。このスイッチング損失について、図５を参照して説明する。

図５は、ＦＥＴがオフ状態からオン状態に切り替わり、さらにオン状態からオフ状態に切り替わる際のドレイン・ソース間電圧（Ｖｄｓ）及びドレイン電流（Ｉｄ）の時間的な変化の一例を示すグラフである。このグラフの横軸は時間軸であり、縦軸はドレイン・ソース間電圧及びドレイン電流の大きさを示している。

ＦＥＴで消費される電力は、大略ドレイン・ソース間電圧とドレイン電流との積によって求められる。このため、ドレイン・ソース間電圧又はドレイン電流が実質的にゼロであれば、ＦＥＴで電力が消費されない。しかし、ターンオン及びターンオフにおける過渡状態の時間帯であるスイッチング時間（Ｔｓｗ）では、ドレイン・ソース間電圧及びドレイン電流が共にゼロではない状態となるので、ＦＥＴで電力が消費される。すなわち、ＦＥＴで電力損失が発生する。そして、この電力損失によってＦＥＴが発熱する。

ＰＷＭ周期は、短いほど制御電流をきめ細かく制御することが可能であり、駆動力伝達装置２のメインクラッチ３の締結力を高精度に調節することができる。しかし、四輪駆動車１の車両状態によっては、必ずしもメインクラッチ３の締結力を高精度に調節しなくてもよい場合があり、このような場合にはＰＷＭ周期を長くすることが可能である。なお、メインクラッチ３の締結力とは、ハウジング２０とインナシャフト２３との相対回転を抑制する複数のメインアウタクラッチプレート３１と複数のメインインナクラッチプレート３２との間の摩擦力をいう。

本実施の形態では、ＣＰＵ７１が起動スイッチ１０のオン状態でかつエンジン１１が停止していることを含む所定条件が成立しているか否かを判定し、この所定条件の成立時にエンジン１１が駆動力を発生させているときに比較してＰＷＭ周期を長くする。これにより、ＦＥＴ７４のスイッチング（ターンオン及びターンオフ）の発生頻度が下がり、ＦＥＴ７４の発熱が抑制される。

図６は、ＣＰＵ７１が実行する処理の一例を示すフローチャートである。ＣＰＵ７１は、起動スイッチ１０がオン状態であるときに、このフローチャートに示す処理を所定の制御周期毎に繰り返し実行する。

ＣＰＵ７１は、回転速センサ６１〜６４、アクセルペダルセンサ６５、及び操舵角センサ６６の検出値を車載ネットワーク８０１から取得する（ステップＳ１）。そして、取得した検出値に応じて左右後輪１９１，１９２に伝達すべき指令トルクを演算する（ステップＳ２）。

次にＣＰＵ７１は、惰性走行中にエンジン１１が停止したコーストストップ状態であるか否かを判定する（ステップＳ３）。この判定は、エンジンコントローラ８２が出力するコーストストップ信号、すなわちコーストストップ機能によりエンジン１１への燃料供給が遮断された状態であることを示す情報に基づいて行うことができる。また、この判定を車速及びエンジン回転数の情報に基づいて行ってもよい。車速が所定値以上でエンジン回転数がゼロであれば、エンジン１１が停止した状態で惰性走行するコーストストップ状態であると判定することができる。

また、ＣＰＵ７１は、ステップＳ３でコーストストップ状態ではないと判定した場合（Ｓ３：Ｎｏ）、停車中にエンジンが停止したアイドルストップ状態であるか否かを判定する（ステップＳ４）。この判定は、エンジンコントローラ８２が出力するアイドリングストップ信号、すなわちアイドルストップ機能によりエンジン１１への燃料供給が遮断された状態であることを示す情報に基づいて行うことができる。また、この判定を車速及びエンジン回転数の情報に基づいて行ってもよい。車速及びエンジン回転数がゼロであれば、アイドルストップ状態であると判定することができる。

四輪駆動車１が惰性走行状態（Ｓ３：Ｙｅｓ）又はアイドルストップ状態（Ｓ４：Ｙｅｓ）である場合、ＣＰＵ７１は、路面状況が低μであるか否かを判定する（ステップＳ５）。この判定は、例えば例えば車載カメラにより撮像した路面の状況に基づいて行ってもよく、車速が一定で直進する定常走行状態における前後輪差動回転速度に基づいて行ってもよい。また、外気温が所定値（例えば０℃）以下である場合やワイパーが作動している場合に路面状況が低μであると判定してもよい。

四輪駆動車１が惰性走行状態（Ｓ３：Ｙｅｓ）又はアイドルストップ状態（Ｓ４：Ｙｅｓ）であり、かつ路面状況が低μではないと推定される場合（Ｓ５：Ｎｏ）、ＣＰＵ７１は、ＰＷＭ周期を長くする（ステップＳ６）。具体的には、ＰＷＭ周波数を例えば１ｋＨｚから５００Ｈｚに変更する。また、四輪駆動車１が惰性走行状態でもアイドルストップ状態でもない場合（Ｓ３，Ｓ４：Ｎｏ）、あるいは路面状況が低μであると推定される場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７１は、ＰＷＭ周期を初期値（例えば１ｋＨｚ）とする（ステップＳ７）。

次に、ＣＰＵ７１は、ステップＳ２において算出した指令トルクに応じて駆動力伝達装置２に供給すべき制御電流の目標値である指令電流値を演算し、指令電流値の制御電流が駆動力伝達装置２に出力されるようにスイッチング電源部７３にＰＷＭ信号を出力する（ステップＳ８）。

以上により、ＰＷＭ制御に関するＣＰＵ７１の１回の処理が完了する。なお、コーストストップ状態において駆動力伝達装置２の電磁コイル５３に制御電流を供給し、カム機構４によってメインクラッチ３を押圧することで、惰性走行時における四輪駆動車１の挙動を安定化させることができるが、この状況下ではメインクラッチ３の締結力を高精度に調節する必要はないので、ＰＷＭ周期を長くしても問題はない。また、アイドリングストップ状態において駆動力伝達装置２の電磁コイル５３に制御電流を供給し、カム機構４によってメインクラッチ３を押圧することで、発進時における前輪１８１，１８２のスリップを抑制し、安定した発進を行うことができるが、この状況下でもメインクラッチ３の締結力を高精度に調節する必要はないので、ＰＷＭ周期を長くしても問題はない。

ただし、路面状況が低μである場合にはスリップが発生しやすいため、駆動状態を直ちに安定した四輪駆動状態とすることができるように、駆動力伝達装置２のメインクラッチ３の締結力を高精度に調節しておくことが望ましい。本実施の形態では、路面状況が低μではないと推定されることを条件としてＰＷＭ周期を長くすることにより、スリップの発生を抑え、またスリップが発生した場合でも四輪駆動車１の挙動の乱れが大きくなることを抑制することが可能となる。

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明したように、本実施の形態では、起動スイッチ１０のオン状態でかつエンジン１１が停止していることを含む所定条件の成立時に、エンジン１１が駆動力を発生させているときに比較して、ＣＰＵ７１がＰＷＭ周期を長くする。この所定条件は、エンジン１１が停止状態で駆動力伝達装置２のメインクラッチ３の締結力を高精度に調節する必要がない状況であることであり、より具体的にはコーストストップ状態又はアイドリングストップ状態で、かつ路面状況が低μではないと推定されることである。このため、本実施の形態によれば、四輪駆動車１の挙動に悪影響を与えることなく、ＰＷＭ周期を長くすることによってスイッチング素子（ＦＥＴ７４）の温度上昇を抑制することができる。

（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。例えば、上記の実施の形態では、コーストストップ状態又はアイドリングストップ状態であることをＰＷＭ周期を長くする所定条件として含む場合について説明したが、コーストストップ状態であることのみを所定条件としてもよく、アイドリングストップ状態であることのみを所定条件としてもよい。また、スイッチング素子としては、ＦＥＴに限らず、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等のパワートランジスタを用いてもよい。

また、上記の実施の形態では、駆動力伝達装置２が後輪１９１，１９２へ伝達される駆動力をメインクラッチ３の締結力により調節する場合について説明したが、駆動力伝達装置としては、例えばエンジン１１の駆動力を前輪１８１，１８２及び後輪１９１，１９２に配分すると共に前後輪の差動をクラッチによって制限することが可能な差動制限機能付きのセンターディファレンシャル装置であってもよい。この場合、クラッチを押圧する押圧機構（本実施の形態では電磁クラッチ機構５及びカム機構４）に供給する電流を制御装置７によって制御する。

１…四輪駆動車（車両）
１１…エンジン
１８１，１８２…左右前輪
１９１，１９２…左右後輪
２…駆動力伝達装置
７…制御装置
７１…ＣＰＵ（ＰＷＭ信号生成部）
７３…スイッチング電源部
７４…ＦＥＴ（スイッチング素子）

Claims (4)

1. 車両の起動スイッチがオン状態となることにより始動可能となるエンジンの駆動力を前輪及び後輪に伝達する四輪駆動車に搭載され、供給される電流に応じて前記前輪及び前記後輪への駆動力の配分割合を調節可能な駆動力伝達装置の制御装置であって、
   スイッチング素子のオン状態又はオフ状態を決定するＰＷＭ信号により前記スイッチング素子をスイッチングして前記電流を生成するスイッチング電源部と、前記ＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成部とを有し、
   前記ＰＷＭ信号生成部は、前記起動スイッチのオン状態でかつ前記エンジンが停止していることを含む所定条件の成立時に、前記エンジンが前記駆動力を発生させているときに比較して前記ＰＷＭ周期を長くする、
   駆動力伝達装置の制御装置。
2. 惰性走行中に前記エンジンが停止したコーストストップ時に前記ＰＷＭ周期を長くする、
   請求項１に記載の駆動力伝達装置の制御装置。
3. 停車中に前記エンジンが停止したアイドルストップ時に前記ＰＷＭ周期を長くする、
   請求項１又は２に記載の駆動力伝達装置の制御装置。
4. 路面状況が低μではないと推定されることを条件として前記ＰＷＭ周期を長くする、
   請求項１乃至３の何れか１項に記載の駆動力伝達装置の制御装置。

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