JP2023124157A - 全輪駆動車の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】個体バラツキや経年劣化等に対して、トランスファクラッチの最低伝達トルクの適正化を図ることができ、駆動時に前後差回転が生じ、かつ、「入力トルク＜従駆動輪伝達トルク」となるような走行状態（回転速度がより速い主駆動輪がマイナストルクになり得る走行状態）において、回転速度がより速い主駆動輪が過剰に（必要以上に）マイナストルクになることを抑制して、燃費の悪化やドライバビリティの悪化を抑制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】ＴＣＵ７０は、所定の学習条件が成立した場合に、トランスファクラッチ４１の締結力を徐々に下げて後輪１０ＲＬ、１０ＲＲ（従駆動輪）に伝達されるトルクを徐々に下げて行き、前輪１０ＦＬ、１０ＦＲ（主駆動輪）に伝達されるトルクが負から正に変化するときの後輪伝達トルクを学習値として取得し、該学習値を用いて、トランスファクラッチ４１の最低伝達トルクを補正する。【選択図】 図１

Description

本発明は、全輪駆動車の制御装置に関する。

従来から、全輪（四輪）にトルク（駆動力）を配分でき、悪路走破性や走行安定性に優れる全輪駆動（ＡＷＤ）車（又は四輪駆動（４ＷＤ）車）が広く実用化されている。全輪駆動車として、例えば、エンジンなどのトルクが直接的に伝達される主駆動輪と、エンジンなどのトルクがトランスファクラッチを介して伝達される従駆動輪（副駆動輪）とを有し、トランスファクラッチの締結力を走行状態等に応じて制御することにより、従駆動輪側への駆動力配分を調節する、所謂トルクスプリット式の全輪駆動車が知られている（例えば、特許文献１参照）。

トルクスプリット式の全輪駆動車では、例えば、主駆動輪（例えば前輪）がスリップしたときに、主駆動輪と従駆動輪（例えば後輪）との差回転がなくなるように、トランスファクラッチの締結力が高められ、従駆動輪へのトルク配分が増大される。また、トルクスプリット式の全輪駆動車では、例えば、駆動時の応答性をよくするために、トランスファクラッチにプリチャージ圧（予圧）を常時かけておき、後輪伝達トルクがゼロとならないようにしたものが知られている。

特開平５－３３８４５６号公報

ところで、例えば、低車速、低トルクで旋回走行しているときには、内輪差により、「前輪回転速度＞後輪回転速度」となる。また、タイヤの空気圧や軸重配分の影響により、直進中であっても、前輪回転速度の方が後輪回転速度よりも速くなることがあり得る。そのような走行状態において、「トランスファクラッチの入力トルク＜トランスファクラッチの締結トルク（最低伝達トルク∝プリチャージ圧））」となる場合、「後輪伝達トルク＝トランスファクラッチ締結トルク」となるために、より速い前輪側から後輪側にトルクが流れることにより、前輪がマイナストルクになる。

特に、プリチャージ圧（最低伝達トルク）は、個体バラツキ（例えば、クラッチプレート間のクリアランス、フェーシングの厚み、リターンスプリングのばね力、電磁ソレノイドの特性等）や経年劣化等のワーストケースを想定して、すなわち、下限品であっても後輪伝達トルクが０％にならないようにマージンをもって設定されているため、ワーストケース以外の流動品（ノミナル品）ではプリチャージ圧（最低伝達トルク）が過剰に（必要以上に）高くなることがある。そして、ドライブ時（駆動時）に前輪トルクが過剰に（必要以上に）マイナスになる（コーストトルクがかかる）ことにより、燃費の悪化やドライバビリティの悪化（例えば、ドライブ移行時のショック等）を招くおそれがある。

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、トルクスプリット式の全輪駆動車において、例えば個体バラツキや経年劣化等に対して、トランスファクラッチの最低伝達トルクの適正化を図ることができ、駆動時に前後差回転が生じ、かつ、「入力トルク＜従駆動輪伝達トルク」となるような走行状態（回転速度がより速い主駆動輪がマイナストルクになり得る走行状態）において、回転速度がより速い主駆動輪が過剰に（必要以上に）マイナストルクになることを抑制して、燃費の悪化やドライバビリティの悪化（運転者に違和感を与えること）を抑制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。

本発明の一態様に係る全輪駆動車の制御装置は、締結力に応じて、従駆動輪に伝達されるトルクを調節するトランスファクラッチと、車両の運転状態に基づいて、トランスファクラッチの締結力を制御して、従駆動輪伝達トルクを調節するコントロールユニットとを備え、該コントロールユニットが、所定の学習条件が成立した場合に、従駆動輪伝達トルクを徐々に下げて行き、主駆動輪に伝達されるトルクが負から正に変化するときの従駆動輪伝達トルクを学習値として取得し、該学習値を用いて、トランスファクラッチの最低伝達トルクを補正することを特徴とする。

本発明によれば、トルクスプリット式の全輪駆動車において、例えば個体バラツキや経年劣化等に対して、トランスファクラッチの最低伝達トルクの適正化を図ることができ、駆動時に前後差回転が生じ、かつ、「入力トルク＜従駆動輪伝達トルク」となるような走行状態（回転速度がより速い主駆動輪がマイナストルクになり得る走行状態）において、回転速度がより速い主駆動輪が過剰に（必要以上に）マイナストルクになることを抑制して、燃費の悪化やドライバビリティの悪化（運転者に違和感を与えること）を抑制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ＡＷＤ車の全体構成を示すブロック図である。 実施形態に係る全輪駆動車の制御装置による最低伝達トルク適正化処理（学習制御）の処理手順を示すフローチャートである。 最低伝達トルクの学習方法を説明するための図である。 後輪最低伝達トルクマップの一例を示す図である。 後輪伝達トルクマップの一例を示す図である。 後輪伝達トルク勾配マップの一例を示す図である。 後輪伝達トルク補正係数マップの一例を示す図である。

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を用いて、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、全輪駆動車の制御装置１、及び該制御装置１が搭載されたＡＷＤ（Ａｌｌ Ｗｈｅｅｌ Ｄｒｉｖｅ：全輪駆動）車４のパワートレイン及び駆動力伝達系の構成を示すブロック図である。本実施形態に係るＡＷＤ車４は、無段変速機（ＣＶＴ）３０を搭載したトルクスプリット式ＡＷＤ車である。特に、ＡＷＤ車４は、ＦＦ（Ｆｒｏｎｔ ｅｎｇｉｎｅ Ｆｒｏｎｔ ｄｒｉｖｅ）ベースのトルクスプリット式ＡＷＤ車である。

エンジン２０は、どのような形式のものでもよいが、例えば水平対向型の筒内噴射式４気筒ガソリンエンジンである。エンジン２０では、エアクリーナ（図示省略）から吸入された空気が、吸気管に設けられた電子制御式スロットルバルブ（以下、単に「スロットルバルブ」ともいう）８５により絞られ、インテークマニホールドを通り、エンジン２０に形成された各気筒に吸入される。ここで、エアクリーナから吸入された空気の量はエアフローメータにより検出される。さらに、スロットルバルブ８５には、該スロットルバルブ８５の開度を検出するスロットル開度センサ８３が配設されている。各気筒には、燃料を噴射するインジェクタが取り付けられている。また、各気筒には混合気に点火する点火プラグ、及び該点火プラグに高電圧を印加するイグナイタ内蔵型コイルが取り付けられている。エンジン２０の各気筒では、吸入された空気とインジェクタによって噴射された燃料との混合気が点火プラグにより点火されて燃焼する。燃焼後の排気ガスは排気管を通して排出される。

上述したエアフローメータ、スロットル開度センサ８３に加え、エンジン２０のカムシャフト近傍には、エンジン２０の気筒判別を行うためのカム角センサ８１が取り付けられている。また、エンジン２０のクランクシャフト近傍には、クランクシャフトの位置を検出するクランク角センサ８２が取り付けられている。これらのセンサは、後述するエンジン・コントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）８０に接続されている。また、ＥＣＵ８０には、アクセルペダルの踏み込み量すなわちアクセルペダルの開度を検出するアクセル開度センサ８４、及びエンジン２０の冷却水の温度を検出する水温センサ等の各種センサも接続されている。

エンジン２０の出力軸（クランク軸）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、及び前後進切換機構３１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が接続されている。

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、ロックアップクラッチ２６が締結されていないとき（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、ロックアップクラッチ２６が締結されているとき（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。トルクコンバータ２２を構成するタービンランナ２４の回転数（タービン回転数）は、タービン回転センサ９４により検出される。検出されたタービン回転数は、後述するトランスミッション・コントロールユニット（以下「ＴＣＵ」という）７０に出力される。

前後進切替機構３１は、駆動輪の正転と逆転（ＡＷＤ車４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３１は、主として、ダブルピニオン式の遊星歯車列（図示省略）、前進クラッチ及び後進ブレーキを備えている。前後進切替機構３１では、前進クラッチ、及び後進ブレーキ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。

無段変速機３０は、前後進切替機構３１を介してトルクコンバータ２２のタービン軸（出力軸）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、チェーン３６のプライマリプーリ３４に対する巻き付け径をＲｐとし、セカンダリプーリ３５に対する巻き付け径をＲｓとすると、変速比ｉは、ｉ＝Ｒｓ／Ｒｐで表される。よって、変速比ｉは、プライマリプーリ回転数Ｎｐをセカンダリプーリ回転数Ｎｓで除算する（ｉ＝Ｎｐ／Ｎｓ）ことにより求められる。

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。

無段変速機３０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、無段変速機３０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、締結力に応じてリヤディファレンシャル４７（後輪１０ＲＬ、１０ＲＲ）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、ＡＷＤ車４の運転状態（例えば車速やエンジントルク、操舵角等）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側にも伝達される。

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。

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、セレクトレバーがＤレンジに操作された場合には、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（特許請求の範囲に記載の主駆動輪に相当）に伝達される。

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（特許請求の範囲に記載の従駆動輪に相当）にも伝達される。

各車輪１０ＦＲ～１０ＲＲ（以下、すべての車輪１０ＦＲ～１９ＲＲを総称して車輪１０ということもある）それぞれには、車輪１０ＦＲ～１０ＲＲを制動するブレーキ１１ＦＲ～１１ＲＲ（以下、すべてのブレーキ１１ＦＲ～１１ＲＲを総称してブレーキ１１ということもある）が取り付けられている。また、各車輪１０ＦＲ～１０ＲＲそれぞれには、車輪回転速度（角速度）を検出する車輪速センサ１２ＦＲ～１２ＲＲ（以下、すべての車輪速センサ１２ＦＲ～１２ＲＲを総称して車輪速センサ１２ということもある）が取り付けられている。

本実施形態では、ブレーキ１１として、ディスクブレーキを採用した。ブレーキ１１は、ＡＷＤ車４の車輪１０に取り付けられたブレーキディスクと、ブレーキパッド及びホイールシリンダを内蔵したブレーキキャリパを有して構成されている。ブレーキ時（制動時）には、油圧によりブレーキパッドがブレーキディスクに押圧され、摩擦力によってブレーキディスクと連結されている車輪１０が制動される。なお、本実施形態で用いられているブレーキ１０は、ディスクブレーキであるが、摩擦材をドラムの内周面に押し付けて制動するドラムブレーキ等を用いてもよい。

車輪速度センサ１２は、車輪１０とともに回転するロータ（ギヤロータ、又は磁気ロータ）による磁界の変化を検出する非接触型センサであり、例えば、ロータ回転をホール素子やＭＲ素子で検出する半導体方式が好適に用いられる。

また、このＡＷＤ車４には、例えば、オーバースピードでコーナーに侵入した際や、急激なハンドル操作などによって車両姿勢（挙動）が乱れた際に、横滑りを防ぎ、優れた走行安定性を確保するＶＤＣコントロールユニット（以下「ＶＤＣＵ」という）５０が搭載されている。なお、詳細は後述する。

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６２から吐出された油圧を調節して、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（電磁バルブ）６１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６２から吐出された油圧を調節して、トランスファクラッチ４１等の各クラッチを締結・解放するための油圧を供給する。ここで、トランスファクラッチ４１に供給する油圧を調節するソレノイドバルブ６１としては、例えば、印加電圧のデューティ比に応じて駆動量を制御できるデューティソレノイドなどが用いられる。

無段変速機３０の変速制御は、ＴＣＵ７０によって実行される。すなわち、ＴＣＵ７０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（電磁バルブ）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、ＴＣＵ７０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６１の駆動を制御することにより、トランスファクラッチ４１に供給する油圧を調節して、後輪１０ＲＬ，１０ＲＲへ伝達される駆動力の分配比率を調節する。

上述したように、無段変速機３０の変速制御及びトランスファクラッチ４１の締結・解放制御（駆動力配分制御）などはＴＣＵ７０によって実行される。ここで、ＴＣＵ７０には、例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１００を介して、エンジン２０を総合的に制御するＥＣＵ８０、及び、ＶＤＣＵ５０等と相互に通信可能に接続されている。

ＴＣＵ７０、ＥＣＵ８０、及びＶＤＣＵ５０は、それぞれ、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等を記憶するＥＥＰＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ、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。

ＥＣＵ８０では、カム角センサ８１の出力から気筒が判別され、クランク角センサ８２の出力によって検出されたクランクシャフトの回転位置の変化からエンジン回転数が求められる。また、ＥＣＵ８０では、上述した各種センサから入力される検出信号に基づいて、吸入空気量、アクセルペダル開度、混合気の空燃比、及び水温等の各種情報が取得される。そして、ＥＣＵ８０は、取得したこれらの各種情報に基づいて、燃料噴射量や点火時期、並びにスロットルバルブ８５等の各種デバイスを制御することによりエンジン２０を総合的に制御する。

また、ＥＣＵ８０は、ＣＡＮ１００を介して、エンジン水温（冷却水温度）、アクセルペダル開度、エンジン回転数、及び、エンジン軸トルク等の各種情報をＴＣＵ７０に送信する。

ＶＤＣＵ５０には、４つの車輪速センサ１２ＦＬ～１２ＲＲ、操舵角センサ１６、前後加速度（前後Ｇ）センサ５５、横加速度（横Ｇ）センサ５６、及びブレーキスイッチ５７などが接続されている。車輪速センサ１２ＦＬ～１２ＲＲは、上述したように、車輪１０ＦＬ～１０ＲＲの中心に取り付けられた歯車の回転を磁気ピックアップ等によって検出することにより、車輪１０ＦＬ～１０ＲＲの回転状態を検出する。前後加速度センサ５５は、ＡＷＤ車４に作用する前後方向の加速度（以下、単に「加速度」ともいう）を検出し、横加速度センサ５６は、ＡＷＤ車４に作用する横方向の加速度を検出する。また、操舵角センサ１６は、ピニオンシャフトの回転角を検出することにより、操舵輪である前輪１０ＦＬ，１０ＦＲの転舵角（すなわちステアリングホイール１５の操舵角）を検出する。

ＶＤＣＵ５０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１２、操舵角センサ１６、加速度センサ５５，５６、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。すなわち、ＶＤＣＵ５０は、例えば、オーバースピードでコーナーに侵入した際や、急激なハンドル操作などによって車両姿勢（挙動）が乱れた際に、横滑りを防ぎ、優れた走行安定性を確保する。より具体的には、ＶＤＣＵ５０は、車両姿勢（挙動）等を上記センサ等によって検知し、オーバーステアと判断するとコーナー外側の前輪１０ＦＬ，１０ＦＲにブレーキをかけ、逆にアンダーステアと判断した場合は、エンジンパワーを落とすとともにコーナー内側の後輪１０ＲＬ，１０ＲＲにブレーキをかける等のコントロールを、運転状況に応じて自動的に制御する。なお、ＶＤＣＵ５０は、上記ＶＤＣ（横滑り防止）機能に加えて、ＡＢＳ（アンチロックブレーキ）機能や、ＴＣＳ（トラクションコントロール）機能も有している。

ＶＤＣＵ５０は、検出した各車輪１０の車輪速（角速度）、操舵角、前後加速度、横加速度、及び制動情報（ブレーキング情報）等を、ＣＡＮ１００を介してＴＣＵ７０に送信する。

ＴＣＵ７０には、上述したタービン回転センサ９４に加えて、無段変速機３０の油温を検出する油温センサ９１、セカンダリ軸（出力軸）３７の回転数を検出する出力軸回転センサ９２、シフトレバーの選択位置を検出するレンジスイッチ９３等が接続されている。

また、上述したように、ＴＣＵ７０は、ＣＡＮ１００を介して、ＶＤＣＵ５０から、各車輪１０の車輪速（角速度）、操舵角、前後加速度、横加速度、及び制動情報（ブレーキング情報）等を受信するとともに、ＥＣＵ８０から、エンジン水温（冷却水温度）、アクセルペダル開度、エンジン回転数、及びエンジン軸トルク（出力トルク）等の情報を受信する。

ＴＣＵ７０は、変速マップに従い、ＡＷＤ車４の運転状態（例えばアクセル開度及び車速等）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ＴＣＵ７０内のＥＥＰＲＯＭ等に格納されている。

また、ＴＣＵ７０は、上述した各種センサ等から取得した各種情報に基づいて、トランスファクラッチ制御（駆動力配分制御）を実行する。すなわち、ＴＣＵ７０は、ＡＷＤ車４の運転状態（例えば、入力トルク、車速、操舵角、操舵速度等）に基づいて、ソレノイドバルブ６１を駆動してトランスファクラッチ４１に供給する油圧を調節し、トランスファクラッチ４１の締結力を制御して、後輪伝達トルク（後輪１０ＲＬ，１０ＲＲへの駆動力分配率）をリアルタイムに調節する。すなわち、ＴＣＵ７０は、特許請求の範囲に記載のコントロールユニットに相当する。

より詳細には、ＴＣＵ７０のＥＥＰＲＯＭ等には、例えば、入力トルク（Ｎｍ）と車速（ｋｍ／ｈ）と後輪伝達トルク（Ｎｍ）との関係を定めたマップ（後輪伝達トルクマップ）、車速（ｋｍ／ｈ）とステアリングホイール１５の操舵角（ｄｅｇ）と後輪伝達トルク勾配（Ｎｍ／１０ｓｅｃ）との関係を定めたマップ（後輪伝達トルク勾配マップ）、及び、車速（ｋｍ／ｈ）とステアリングホイール１５の操舵速度（ｄｅｇ／ｓｅｃ）と後輪伝達トルク補正係数との関係を定めたマップ（後輪伝達トルク補正係数マップ）が記憶されている。

ここで、後輪伝達トルクマップの一例を図５に示す。また、後輪伝達トルク勾配マップの一例を図６に示す。また、後輪伝達トルク補正係数マップの一例を図７に示す。

図５において、横軸（行）は車速（ｋｍ／ｈ）であり、縦軸（列）は入力トルク（Ｎｍ）である。後輪伝達トルクマップでは、車速と入力トルクとの組み合わせ（格子点）毎に後輪伝達トルク（Ｎｍ）が与えられている。そして、車速と入力トルクとに基づいてこの後輪伝達トルクマップが検索されることにより後輪伝達トルクが取得される。なお、「トランスファクラッチ４１の入力トルク＝無段変速機３０の入力トルク×トルクコンバータ２２のトルク比×変速比×リダクションギヤ比」である。

図６において、横軸（行）は操舵角（ｄｅｇ）であり、縦軸（列）は車速（ｋｍ／ｈ）である。後輪伝達トルク勾配マップでは、操舵角と車速との組み合わせ（格子点）毎に後輪伝達トルク勾配（Ｎｍ／１０ｓｅｃ）が与えられている。そして、操舵角と車速とに基づいてこの後輪伝達トルク勾配マップが検索されることにより後輪伝達トルク勾配が取得される。

図７において、横軸（行）は操舵角速度（ｄｅｇ／ｓｅｃ）であり、縦軸（列）は車速（ｋｍ／ｈ）である。後輪伝達トルク補正係数マップでは、操舵角速度と車速との組み合わせ（格子点）毎に後輪伝達トルク補正係数が与えられている。そして、操舵角速度と車速とに基づいてこの後輪伝達トルク補正係数マップが検索されることにより後輪伝達トルク補正係数が取得される。

そして、ＴＣＵ７０は、取得した後輪伝達トルク、後輪伝達トルク勾配、及び、後輪伝達トルク補正係数に基づいて、目標後輪伝達トルクを設定する。そして、目標後輪伝達トルクに応じて、上述したように、ソレノイドバルブ６１を駆動してトランスファクラッチ４１に供給する油圧を調節し、トランスファクラッチ４１の締結力を制御して、後輪伝達トルクを調節する。

特に、ＴＣＵ７０は、個体バラツキや経年劣化等に対して、トランスファクラッチ４１の最低伝達トルクの適正化を図り、駆動時に前後差回転が生じ、かつ、「入力トルク＜後輪伝達トルク」となるような走行状態（回転速度がより速い前輪１０ＦＬ、１０ＦＲがマイナストルクになり得る走行状態）において、回転速度がより速い前輪１０ＦＬ、１０ＦＲが過剰に（必要以上に）マイナストルクになることを抑制して、燃費の悪化やドライバビリティの悪化を抑制する機能を有している。ＴＣＵ７０では、ＥＥＰＲＯＭ等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当該機能が実現される。

ＴＣＵ７０は、所定の学習条件が成立した場合に、図３に示されるように、トランスファクラッチ４１の締結力を徐々に下げて後輪伝達トルクを徐々に下げて行く。すなわち、最低伝達トルクの初期値よりも下げて行く。なお、図３は、最低伝達トルクの学習方法を説明するための図である。図３の横軸は時刻であり、縦軸は、上段から、車速（ｋｍ／ｈ）、トルク（入力トルク、前輪側トルク、後輪側トルク）（Ｎｍ）、前輪軸の角速度（ｒａｄ／ｓ）、目標（指示）伝達トルク（Ｎｍ）である。

その際に、比較的安定した条件下で学習を行うため、ＴＣＵ７０は、アクセル開度が所定開度以上であり（アクセルペダルが踏まれており）、車速の変化が所定の範囲内であり（略一定車速であり）、かつ、ステアリングホイール１５の操舵角が所定の範囲内である（略直進であると判断できる）場合に、所定の学習条件が成立したと判断する。また、その際に、車速条件として、初期最低圧以下の伝達トルクでＲ／Ｌ走行（ロード／ロード走行：一定負荷での定常走行）ができる車速であることを含む。

次に、ＴＣＵ７０は、前輪１０ＦＬ、１０ＦＲに伝達されるトルク（前輪伝達トルク）が負から正（０Ｎｍ以上）に変化する（逆転する）ときの後輪伝達トルク（トランスファクラッチ４１の締結力）を学習値として取得する。

その際に、ＴＣＵ７０は、前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの車輪速（角速度）の変動（変曲点：図３の上から３段目のグラフ中の円内を参照）に基づいて、前輪１０ＦＬ、１０ＦＲに伝達されるトルク（前輪伝達トルク）が負から正（０Ｎｍ以上）に変化したか（逆転したか）否かを判定する。

そして、ＴＣＵ７０は、取得した学習値を用いて、トランスファクラッチ４１の最低伝達トルクを補正する。ここで、ＴＣＵ７０のＥＥＰＲＯＭ等には、例えば、車速（ｋｍ／ｈ）と後輪最低伝達トルク（Ｎｍ）との関係を定めたマップ（後輪最低伝達トルクマップ）が記憶されている。後輪最低伝達トルクマップの一例を図４に示す。図４において、横軸（行）は車速（ｋｍ／ｈ）である。後輪最低伝達トルクマップでは、車速（格子点）毎に後輪最低伝達トルク（Ｎｍ）が与えられている。そして、車速に基づいてこの後輪最低伝達トルクマップが検索されることにより最低伝達トルクが取得される。

ＴＣＵ７０は、後輪最低伝達トルクマップから取得した最低伝達トルクのデフォルト値（初期設定値）Ｔｒと学習値Ｔｒ’との比である学習補正係数Ｃ（＝Ｔｒ／Ｔｒ’）を求め、学習補正係数Ｃとして記憶する。そして、その後、ＴＣＵ７０は、最低伝達トルクのデフォルト値（初期設定値）を、学習補正係数Ｃで除算して、目標最低伝達トルクを算出する（図３の上から４段目のグラフを参照）。なお、その際に、安全マージンを考慮することが好ましい。また、学習補正値を、最低伝達トルクのデフォルト値（初期設定値）Ｔｒと学習値Ｔｒ’との差分（減算項）として記憶する構成としてもよい。

なお、ＴＣＵ７０は、所定の下限値まで後輪伝達トルク（トランスファクラッチ４１の締結力）を下げたとしても、前輪伝達トルクが負から正（０Ｎｍ以上）に変化しない（逆転しない）場合には、学習（学習値の取得）を中止する。なお、所定の下限値は、例えば、車種毎の上限品の諸元値等に基づいて設定することが好ましい。

ＴＣＵ７０は、個体バラツキに対応するため、例えば、工場出荷時に上記学習を実行する（すなわち、個体バラツキを学習して補正する）。加えて、ＴＣＵ７０は、経年劣化（経時変化）に対応するため、定期的に繰り返して学習を実行し、定期的に学習値を取得することが好ましい。

さらに、ＴＣＵ７０は、油温に応じて（油温を考慮して）最低伝達トルクを補正してもよい。例えば、ＴＣＵ７０は、学習時の油温を取得して該油温と学習値（補正値）との関係を求め、その後、補正時の油温に応じて、最低伝達トルクの補正値を補正するようにしてもよい。

次に、図２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２は、全輪駆動車の制御装置１による最低伝達トルク適正化処理（学習制御）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ＴＣＵ７０において、所定のタイミングで繰り返して実行される。

Ｄ（ドライブ）レンジで走行中（ステップＳ１００）に、ステップＳ１０２では、所定の学習条件が成立したか否かについての判断が行われる（図３の時刻ｔ１参照）。ここで、所定の学習条件が成立した場合には、ステップＳ１０４に処理が移行する。一方、所定の学習条件が成立していないときには、本処理から一旦抜ける。なお、所定の学習条件については上述したとおりであるので、ここでは詳細な説明を省略する。

ステップＳ１０４では、学習処理が開始（実行）される。そして、トランスファクラッチ４１の締結力（油圧）が徐々に下げられ、後輪伝達トルクが徐々に下げられる（図３の時刻ｔ１～ｔ２参照）。

次に、ステップＳ１０６では、後輪伝達トルク（トランスファクラッチ４１の締結力）が、所定の下限値まで下げられたか否か（所定の下限値に達したか否か）についての判断が行われる。ここで、後輪伝達トルクが所定の下限値まで下げられた（所定の下限値に達した）場合には、ステップＳ１０８において、学習（学習値の取得）が中止される。そして、その後、本処理から抜ける。一方、後輪伝達トルクが所定の下限値まで下げられていない（所定の下限値に達していない）ときには、ステップＳ１１０に処理が移行する。

ステップＳ１１０では、前輪１０ＦＬ、１０ＦＲに伝達されるトルク（前輪伝達トルク）が負から正（０Ｎｍ以上）に変化したか否か（逆転したか否か）についての判断が行われる。ここで、前輪１０ＦＬ、１０ＦＲに伝達されるトルクが負から正に変化した場合には、ステップＳ１１２に処理が移行する。一方、前輪１０ＦＬ、１０ＦＲに伝達されるトルクが負から正に変化していないときには、ステップＳ１０４に処理が移行し、前輪１０ＦＬ、１０ＦＲに伝達されるトルクが負から正に変化するまで、上述したステップＳ１０４～Ｓ１１０の処理が繰り返して実行される。なお、前輪１０ＦＬ、１０ＦＲに伝達されるトルクが負から正に変化したか否かの判定方法については、上述したとおりであるので、ここでは詳細な説明を省略する。

ステップＳ１１２では、前輪１０ＦＬ、１０ＦＲに伝達されるトルク（前輪伝達トルク）が負から正（０Ｎｍ以上）に変化したときの後輪伝達トルク（トランスファクラッチ４１の締結力）が学習値として取得される（図３の時刻ｔ２参照）。

そして、ステップＳ１１４では、ステップＳ１１２において取得された学習値を用いて、トランスファクラッチ４１の最低伝達トルクが補正される（図３の時刻ｔ２～参照）。なお、トランスファクラッチ４１の最低伝達トルクの補正方法については、上述したとおりであるので、ここでは詳細な説明を省略する。そして、その後、本処理から抜ける。

以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、所定の学習条件が成立した場合に、後輪伝達トルクが徐々に下げられ、前輪伝達トルクが負から正に変化するときの後輪伝達トルクが学習値として取得され、該学習値を用いて、トランスファクラッチ４１の最低伝達トルクが補正される。そのため、トランスファクラッチ４１の最低伝達トルクの適正化を図ることができる。その結果、駆動時に前後差回転が生じ、かつ、「入力トルク＜後輪伝達トルク」となるような走行状態（回転速度がより速い前輪１０ＦＬ、１０ＦＲがマイナストルクになり得る走行状態）において、回転速度がより速い前輪１０ＦＬ、１０ＦＲが過剰に（必要以上に）マイナストルクになることを抑制して、燃費の悪化やドライバビリティの悪化（運転者に違和感を与えること）を抑制することが可能となる。

本実施形態によれば、アクセル開度が所定開度以上であり、車速の変化が所定の範囲内であり、かつ、ステアリングホイール１５の操舵角が所定の範囲内である場合に、所定の学習条件が成立したと判断される。そのため、比較的安定した走行状態を選んで、トランスファクラッチ４１の最低伝達トルクの学習を実行することができる。

本実施形態によれば、前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの車輪速（角速度）の変動（変曲点）に基づいて、前輪伝達トルクが負から正に変化したか否かが判定される。そのため、前輪伝達トルクが負から正に変化したか否かを的確に検知（判定）することができる

本実施形態によれば、所定の下限値まで後輪伝達トルクを下げたとしても、前輪伝達トルクが負から正に変化しない場合には、学習（学習値の取得）が中止される。そのため、誤った学習（誤った学習値が取得されること）を防止することができる。

本実施形態によれば、定期的に繰り返して学習が実行され、定期的に学習値が取得される。そのため、個体バラツキに加えて、個別の経年劣化（経時変化）にも対応することができる。

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、上述した学習条件等は例示であり、要件等に応じて、任意に変更してもよい。

また、上記実施形態では、トランスファクラッチ４１の制御をＴＣＵ７０によって行ったが、ＴＣＵ７０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。さらに、システム構成は、上記実施形態（すなわち、各ＥＣＵをＣＡＮ１００で接続した構成）には限られない。

上記実施形態では、本発明を、エンジン２０を駆動力源として用いるＡＷＤ車４に適用した場合を例にして説明したが、本発明は、例えば、エンジンと電動モータとを駆動力源とする全輪駆動のハイブリッド車（ＡＷＤ－ＨＥＶ）や、電動モータのみを駆動力源とする全輪駆動の電気自動車（ＡＷＤ－ＢＥＶ）等にも適用することができる。

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。さらに、上記実施形態では、油圧を調節するソレノイドバルブ６１として、デューティソレノイドを用いたが、デューティソレノイドに代えて、例えばリニアソレノイドなどを用いることもできる。

１ 全輪駆動車の制御装置
４ ＡＷＤ車
１０ＦＬ，１０ＦＲ 全輪（車輪）
１０ＲＬ，１０ＲＲ 後輪（車輪）
１１ＦＬ，１１ＦＲ，１１ＲＬ，１１ＲＲ ブレーキ
１２ＦＬ，１２ＦＲ，１２ＲＬ，１２ＲＲ 車輪速センサ
１５ ステアリングホイール
１６ 操舵角センサ
２０ エンジン
２２ トルクコンバータ
２４ タービンランナ
２６ ロックアップクラッチ
３０ 無段変速機
３１ 前後進切替機構
３２ プライマリ軸
３４ プライマリプーリ
３５ セカンダリプーリ
３６ チェーン
３７ セカンダリ軸
３８ リダクションギヤ
４１ トランスファクラッチ
５０ ＶＤＣＵ
６０ コントロールバルブ（バルブボディ）
６１ ソレノイドバルブ（デューティソレノイド）
７０ ＴＣＵ（コントロールユニット）
８０ ＥＣＵ
８１ カム角センサ
８２ クランク角センサ
８３ スロットル開度センサ
８４ アクセル開度センサ
８５ 電子制御式スロットルバルブ
９１ 油温センサ
９２ 出力軸回転センサ
９３ レンジスイッチ
９４ タービン回転センサ
１００ ＣＡＮ

Claims (5)

1. 締結力に応じて、従駆動輪に伝達されるトルクを調節するトランスファクラッチと、
   車両の運転状態に基づいて、前記トランスファクラッチの締結力を制御して、従駆動輪伝達トルクを調節するコントロールユニットと、を備え、
   前記コントロールユニットは、所定の学習条件が成立した場合に、従駆動輪伝達トルクを徐々に下げて行き、主駆動輪に伝達されるトルクが負から正に変化するときの従駆動輪伝達トルクを学習値として取得し、該学習値を用いて、前記トランスファクラッチの最低伝達トルクを補正することを特徴とする全輪駆動車の制御装置。
2. 前記コントロールユニットは、アクセル開度が所定開度以上であり、車速の変化が所定の範囲内であり、かつ、ステアリングホイールの操舵角が所定の範囲内である場合に、前記所定の学習条件が成立したと判断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。
3. 前記コントロールユニットは、前記主駆動輪の車輪速の変動に基づいて、前記主駆動輪に伝達されるトルクが負から正に変化したか否かを判定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。
4. 前記コントロールユニットは、所定の下限値まで従駆動輪伝達トルクを下げたとしても、前記主駆動輪に伝達されるトルクが負から正に変化しない場合には、前記学習値の取得を中止することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の全輪駆動車の制御装置。
5. 前記コントロールユニットは、定期的に繰り返して学習を実行し、定期的に前記学習値を取得することを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の全輪駆動車の制御装置。

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