JP6288242B2 - ４輪駆動車のクラッチ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、副駆動輪への駆動力伝達系に、噛み合いクラッチと摩擦クラッチを備えた４輪駆動車のクラッチ制御装置に関する。

従来、後輪への駆動力伝達系に、噛み合いクラッチと摩擦クラッチを備えた前輪駆動ベースの４輪駆動車が知られている（例えば、特許文献１参照）。この４輪駆動車では、２輪駆動モードから４輪駆動モードへの切り替え時には、摩擦クラッチを締結した後、噛み合いクラッチを締結する。又、４輪駆動モードから２輪駆動モードへの切り替え時には、摩擦クラッチを解放した後、噛み合いクラッチを解放する。

特開２０１０−２５４０５８号公報

しかしながら、従来装置にあっては、２輪駆動モードと４輪駆動モードをどのような車両状態で選択するかが明示されていない。このため、低車速域でのアクセル足放し操作時に再加速に備えて４輪駆動モードを選択しているとき、ブレーキが踏み込まれても４輪駆動モードが維持される。したがって、駆動力伝達系のフリクションが高くなってしまう、という問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、コネクト４輪駆動モードが選択されている低車速域でのアクセル足放し操作のとき、再加速時の４輪駆動性能の確保とブレーキ操作時の駆動力伝達系フリクションの低減との両立を図ることができる４輪駆動車のクラッチ制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、左右前輪と左右後輪のうち、一方を駆動源に接続される主駆動輪とし、他方を前記駆動源にクラッチを介して接続される副駆動輪とする。
前記クラッチとして、前記副駆動輪への駆動力伝達系のうち、デファレンシャルを挟んだ駆動分岐側の伝達系路と副駆動輪側の伝達系路にそれぞれ分けて配置される噛み合いクラッチと摩擦クラッチを備える。
前記噛み合いクラッチは、クラッチ解放により前記副駆動輪への駆動力伝達系を、前記主駆動輪への駆動力伝達系から切り離し、前記摩擦クラッチは、クラッチ締結容量に応じて前記駆動源からの駆動力の一部を前記副駆動輪へ配分する。
この４輪駆動車において、前記噛み合いクラッチの締結/解放制御と前記摩擦クラッチの締結/解放制御を行うクラッチ制御手段を設ける。
前記４輪駆動車は、前記噛み合いクラッチと前記摩擦クラッチを解放するディスコネクト２輪駆動モードと、前記噛み合いクラッチと前記摩擦クラッチを締結するコネクト４輪駆動モードと、を有する。
前記クラッチ制御手段は、車速が低車速域にあると、アクセル開度の大きさとは無関係に前記コネクト４輪駆動モードを選択し、前記コネクト４輪駆動モードが選択されている低車速域でのアクセル足放し操作による低車速コースト走行中、ブレーキが踏み込まれないと前記コネクト４輪駆動モードを維持し、ブレーキが踏み込まれると前記ディスコネクト２輪駆動モードへ移行する。

よって、コネクト４輪駆動モードが選択されている低車速域でのアクセル足放し操作による低車速コースト走行中、ブレーキが踏み込まれないとコネクト４輪駆動モードが維持され、ブレーキが踏み込まれるとディスコネクト２輪駆動モードへ移行される。
すなわち、「コネクト４輪駆動モード」は、加速要求時等において駆動源からの駆動力を４輪に配分する駆動性能が高い４輪駆動モードである。「ディスコネクト２輪駆動モード」は、噛み合いクラッチから摩擦クラッチまでの副駆動輪への駆動力伝達系の回転を止めてフリクション損失等を抑えた２輪駆動モードである。
これに対し、アクセル足放し操作による低車速コースト走行中であって、ブレーキ操作無しのときは直後のアクセル踏み込みによる再加速要求に備えておく必要があるが、ブレーキ操作有りのときは再加速要求に備える必要性に乏しい点に着目した。したがって、ブレーキが踏み込まれないと「コネクト４輪駆動モード」が維持されるため、アクセル足放しからアクセル踏み込み操作へ移行する再加速時において加速要求に応え４輪駆動性能が確保される。一方、ブレーキが踏み込まれると「ディスコネクト２輪駆動モード」へ切り替え移行されるため、ブレーキ操作時における駆動力伝達系フリクションが低減される。
この結果、コネクト４輪駆動モードが選択されている低車速域でのアクセル足放し操作による低車速コースト走行中、再加速時の４輪駆動性能の確保とブレーキ操作時の駆動力伝達系フリクションの低減との両立を図ることができる。

実施例１のクラッチ制御装置が適用された前輪駆動ベースの４輪駆動ハイブリッド車の駆動系構成を示す駆動系構成図である。 実施例１のクラッチ制御装置が適用された前輪駆動ベースの４輪駆動ハイブリッド車の制御系構成を示す制御系構成図である。 実施例１の「オートモード」が選択されたときのクラッチ制御で用いられる車速とアクセル開度に応じた駆動モード切り替えマップを示す基本マップ図である。 実施例１の「オートモード」が選択されたときのクラッチ制御による駆動モード（ディスコネクト２輪駆動モード・スタンバイ２輪駆動モード・コネクト４輪駆動モード）の切り替え遷移を示す駆動モード遷移図である。 実施例１の４ＷＤコントロールユニットにて実行されるクラッチ制御処理の流れを示すフローチャートである。 「コネクト４輪駆動モード」のコースト走行中にブレーキ踏み込み操作が一時的に行われたときのアクセル開度（ACC）・ブレーキ作動状態・エンジントルク・車速（VSP）・カップリング伝達トルク（TETS）・ドグクラッチ解放/締結状態の各特性を示すタイムチャートである。 実施例２のクラッチ制御装置が適用された後輪駆動ベースの４輪駆動車の駆動系構成を示す駆動系構成図である。

以下、本発明の４輪駆動車のクラッチ制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１及び実施例２に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
実施例１における前輪駆動ベースの４輪駆動ハイブリッド車（４輪駆動車の一例）のクラッチ制御装置の構成を、「４輪駆動ハイブリッド車の駆動系構成」、「４輪駆動ハイブリッド車の制御系構成」、「駆動モード切り替え構成」、「クラッチ制御構成」に分けて説明する。

［４輪駆動ハイブリッド車の駆動系構成］
図１は、クラッチ制御装置が適用された前輪駆動ベースの４輪駆動ハイブリッド車の駆動系構成を示す。以下、図１に基づき、４輪駆動ハイブリッド車の駆動系構成を説明する。

前記４輪駆動ハイブリッド車の前輪駆動系は、図１に示すように、横置きエンジン１（駆動源）と、エンジンクラッチ２６と、モータ/ジェネレータ２７（駆動源）と、変速機２と、を備えている。変速機２の下流側に、フロントデファレンシャル３と、左前輪ドライブシャフト４と、右前輪ドライブシャフト５と、左前輪６（主駆動輪）と、右前輪７（主駆動輪）と、を備えている。
すなわち、エンジンクラッチ２６の締結によるハイブリッド車モード（以下、「HEVモード」という。）と、エンジンクラッチ２６の解放による電気自動車モード（以下、「EVモード」という。）と、を切り替え可能としている。「HEVモード」は、高アクセル開度領域にて選択され、「EVモード」は、低アクセル開度領域にて選択される。
例えば、「EVモード」でのモータ/ジェネレータ２７の力行時には、モータ/ジェネレータ２７及び変速機２を経過した駆動力が、フロントデァレンシャル３を介して左右前輪ドライブシャフト４，５に伝達され、差動を許容しながら左右前輪６，７を常時駆動する。また、「EVモード」でのモータ/ジェネレータ２７の回生時には、左右前輪６，７からの駆動エネルギーが、左右前輪ドライブシャフト４，５、フロントデァレンシャル３及び変速機２を介してモータ/ジェネレータ２７に入力される。そして、モータ/ジェネレータ２７にて電気エネルギーに変換してバッテリ５７（図２参照）を充電する。

前記４輪駆動ハイブリッド車の後輪駆動系は、図１に示すように、ドグクラッチ８（噛み合いクラッチ）と、ベベルギア９と、出力ピニオン１０と、後輪出力軸１１と、プロペラシャフト１２と、を備えている。そして、ドライブピニオン１３と、リングギア１４と、リアデファレンシャル１５と、電制カップリング１６（摩擦クラッチ）と、左後輪ドライブシャフト１７と、右後輪ドライブシャフト１８と、左後輪１９（副駆動輪）と、右後輪２０（副駆動輪）と、を備えている。なお、図１中、２１は自在継手である。
すなわち、ドグクラッチ８と電制カップリング１６を共に解放する２輪駆動モード（＝ディスコネクト２輪駆動モード）を選択することが可能な駆動系構成としている。このドグクラッチ８と電制カップリング１６を解放することにより、ドグクラッチ８より下流側の駆動系回転（プロペラシャフト１２等の回転）が停止することで、フリクション損失やオイル攪拌損失などが抑えられ、燃費向上が達成される。

前記ドグクラッチ８は、左右前輪６，７から左右後輪１９，２０への駆動分岐位置に設けられ、クラッチ解放により左右後輪１９，２０への駆動力伝達系を、左右前輪６，７への駆動力伝達系から切り離す噛み合いクラッチである。ドグクラッチ８の入力側噛み合い部材は、フロントデファレンシャル３のデフケースに連結され、ドグクラッチ８の出力側噛み合い部材は、ベベルギア９に連結されている。このドグクラッチ８とベベルギア９と出力ピニオン１０と後輪出力軸１１の一部は、フロントデフハウジング２２の隣接位置に固定されたトランスファケース２３に内蔵されている。このドグクラッチ８としては、例えば、一対の噛み合い部材のうち一方を固定部材とし他方を可動部材とし、固定部材と可動部材との間に締結方向に付勢するバネを設け、可動部材の外周にソレノイドピンと嵌合可能なネジ溝が形成されたものを用いる。ドグクラッチ８の解放時は、ネジ溝に対しソレノイドピンを突出させて嵌合すると、可動部材が回転しながら解放方向にストロークし、ストローク量が所定量を超えると噛み合い締結を解放する。一方、ドグクラッチ８の締結時は、ネジ溝に対するソレノイドピンの嵌合を解除すると、バネ付勢力により固定部材に向かって可動部材が締結方向にストロークし、両者の歯部が噛み合って締結する。

前記電制カップリング１６は、ドグクラッチ８よりも下流位置に設けられ、クラッチ締結容量に応じて横置きエンジン１からの駆動力の一部を左右後輪１９，２０へ配分する摩擦クラッチである。電制カップリング１６の入力側クラッチプレートは、リアデファレンシャル１５の左サイドギアに連結され、出力側クラッチプレートは、左後輪ドライブシャフト１７に連結されている。この電制カップリング１６は、リアデフハウジング２４の隣接位置に固定されたカップリングケース２５に内蔵されている。この電制カップリング１６としては、例えば、入力側と出力側のプレートを交互に複数配置した多板摩擦クラッチと、対向するカム面を有する固定カムピストン及び可動カムピストンと、対向するカム面間に介装されたカム部材と、を有するものを用いる。電制カップリング１６の締結時は、可動カムピストンを電動モータにより回転させると、ピストン間隔を拡大するカム作用により可動カムピストンが回転角に応じてクラッチ締結方向にストロークし、多板摩擦クラッチの摩擦締結力を増すことで行う。電制カップリング１６の解放時は、可動カムピストンを電動モータにより締結方向とは逆方向に回転させると、ピストン間隔を縮小するカム作用により可動カムピストンが回転角に応じてクラッチ解放方向にストロークし、多板摩擦クラッチの摩擦締結力を減じることで行う。

［４輪駆動ハイブリッド車の制御系構成］
図２は、クラッチ制御装置が適用された前輪駆動ベースの４輪駆動ハイブリッド車の制御系構成を示す。以下、図２に基づき、４輪駆動ハイブリッド車の制御系構成を説明する。

前記４輪駆動ハイブリッド車の制御系は、図２に示すように、エンジンコントロールモジュール３１と、変速機コントロールモジュール３２と、ＡＢＳアクチュエータコントロールユニット３３と、４ＷＤコントロールユニット３４と、を備えている。

前記エンジンコントロールモジュール３１は、横置きエンジン１の制御ディバイスであり、エンジン回転数センサ３５やアクセル開度センサ３６等からの検出信号を入力する。このエンジンコントロールモジュール３１からは、ＣＡＮ通信線３７を介して４ＷＤコントロールユニット３４に対し、エンジン回転数情報やアクセル開度情報（ACC情報）が入力される。

前記変速機コントロールモジュール３２は、変速機２の制御ディバイスであり、変速機入力回転数センサ３８や変速機出力回転数センサ３９等からの検出信号を入力する。この変速機コントロールモジュール３２からは、ＣＡＮ通信線３７を介して４ＷＤコントロールユニット３４に対し、ギアレシオ情報（ギア比情報）が入力される。

前記ＡＢＳアクチュエータコントロールユニット３３は、各輪のブレーキ液圧を制御するＡＢＳアクチュエータの制御ディバイスであり、ヨーレートセンサ４０や横Ｇセンサ４１や前後Ｇセンサ４２や車輪速センサ４３，４４，４５，４６等からの検出信号を入力する。このＡＢＳアクチュエータコントロールユニット３３からは、ＣＡＮ通信線３７を介して４ＷＤコントロールユニット３４に対し、ヨーレート情報や横Ｇ情報や前後Ｇ情報や各輪の車輪速情報が入力される。なお、上記情報以外に、ステアリング舵角センサ４７から舵角情報が、ＣＡＮ通信線３７を介して４ＷＤコントロールユニット３４に対し入力される。また、左右後輪速情報の平均値を車速情報（VSP情報）とする。

前記４ＷＤコントロールユニット３４は、ドグクラッチ８と電制カップリング１６の締結/解放制御ディバイスであり、各種入力情報に基づいて演算処理を行う。そして、ドグクラッチアクチュエータ４８（ソレノイド）と電制カップリングアクチュエータ４９（電動モータ）に駆動制御指令を出力する。ここで、ＣＡＮ通信線３７以外からの入力情報源として、駆動モード選択スイッチ５０、ブレーキ操作の有無を検出するブレーキスイッチ５１、リングギア回転数センサ５２、ドグクラッチストロークセンサ５３、モータ回転角度センサ５４等を有する。

前記駆動モード選択スイッチ５０は、「２ＷＤモード」と「ロックモード」と「オートモード」をドライバーが切り替え選択するスイッチである。「２ＷＤモード」が選択されると、ドグクラッチ８と電制カップリング１６を解放した前輪駆動の２ＷＤ状態が維持される。「ロックモード」が選択されると、ドグクラッチ８と電制カップリング１６を締結した完全４ＷＤ状態が維持される。さらに、「オートモード」が選択されると、車両状態（車速VSP、アクセル開度ACC）に応じてドグクラッチ８と電制カップリング１６の締結/解放が自動制御される。ここで、「オートモード」には、「エコオートモード」と「スポーツオートモード」の選択肢があり、ドグクラッチ８を締結し、電制カップリング１６を解放する「スタンバイ２輪駆動モード」が選択肢により異なる。つまり、「エコオートモード」の選択時には、電制カップリング１６を完全解放状態にして待機するが、「スポーツオートモード」の選択時には、電制カップリング１６を締結直前の解放状態にして待機する。

前記リングギア回転数センサ５２は、ドグクラッチ８の出力回転数情報を取得するためのセンサであり、リングギア回転数検出値に、リア側ギア比とフロント側ギア比を演算に考慮することで、ドグクラッチ８の出力回転数を演算する。なお、ドグクラッチ８の入力回転数情報は、左車輪速センサ４３からの左前輪速と、右車輪速センサ４４からの右前輪速と、の平均値演算により取得する。

前記ＣＡＮ通信線３７には、モータ/ジェネレータ２７を制御するモータコントローラ５５が接続されている。このモータコントローラ５５からのインバータ５６に対する力行指令によりバッテリ５７からの直流をモータ/ジェネレータ２７への三相交流に変換し、回生指令によりモータ/ジェネレータ２７により発電された三相交流をバッテリ５７へ充電する直流に変換する。インバータ５６に対する回生指令は、ブレーキ操作時、要求制動力要求を、回生制動分（優先）と液圧制動分で受け持つ回生協調制御を行うときに出力される。

［駆動モード切り替え構成］
図３は、「オートモード」が選択されたときのクラッチ制御で用いられる車速VSPとアクセル開度ACCに応じた駆動モード切り替えマップを示し、図４は、駆動モード（ディスコネクト２輪駆動モード・スタンバイ２輪駆動モード・コネクト４輪駆動モード）の切り替え遷移を示す。以下、図３及び図４に基づき、駆動モード切り替え構成を説明する。

前記駆動モード切り替えマップは、図３に示すように、車速VSPとアクセル開度ACCに応じて、ディスコネクト２輪駆動モード（Disconnect）と、スタンバイ２輪駆動モード（Stand-by）と、コネクト４輪駆動モード（Connect）と、を分けた設定としている。この３つの駆動モードは、アクセル開度ゼロで設定車速VSP0の基点ａから車速VSPの上昇に比例してアクセル開度ACCが上昇する領域区分線Ａと、領域区分線Ａとの交点ｂから高車速側に引いた一定アクセル開度ACC0の領域区分線Ｂと、により分けている。

前記ディスコネクト２輪駆動モード（Disconnect）は、アクセル開度ACCが設定開度ACC0以下であって、アクセル開度ACCがゼロの車速軸線と領域区分線Ａと領域区分線Ｂにより囲まれる高車速領域に設定している。すなわち、アクセル開度ACCが設定開度ACC0以下であるため、駆動スリップによる左右前輪６，７と左右後輪１９，２０の差回転発生頻度が極めて小さいと共に、駆動スリップが発生してもスリップが緩増する４ＷＤ要求の低い領域に設定している。

前記スタンバイ２輪駆動モード（Stand-by）は、アクセル開度ACCが設定開度ACC0超えていて、領域区分線Ａと領域区分線Ｂにより規定される高車速領域に設定している。つまり、車速VSPが高車速域であるため、４ＷＤ要求が低いものの、アクセル開度ACCが設定開度ACC0を超えているため、駆動スリップにより左右前輪６，７と左右後輪１９，２０の差回転が発生すると、スリップが急増する可能性が高い領域に設定している。

前記コネクト４輪駆動モード（Connect）は、車速VSPがゼロのアクセル開度軸線と、アクセル開度ACCがゼロの車速軸線と、領域区分線Ａと、により囲まれる低車速領域に設定している。つまり、発進時や車速VSPが低いもののアクセル開度ACCが高い高負荷走行等のように、４ＷＤ要求が高い領域に設定している。

前記ディスコネクト２輪駆動モード（Disconnect）が選択されると、図４の枠線Ｃ内に示すように、ドグクラッチ８と電制カップリング１６が共に解放された２ＷＤ走行（Disconnect）になる。このディスコネクト２輪駆動モードでは、基本的に左右前輪６，７にのみ駆動力を伝達しての前輪駆動の２ＷＤ走行（Disconnect）が維持される。しかし、前輪駆動の２ＷＤ走行中に左右前輪６，７に駆動スリップが発生し、駆動スリップ量（＝前後輪の差回転量）が閾値を超えると、電制カップリング１６を摩擦締結する。その後、回転同期状態が判定されるとドグクラッチ８を噛み合い締結し、左右後輪１９，２０に駆動力を配分することで、駆動スリップを抑える前後輪の差回転制御が行われる。

前記スタンバイ２輪駆動モード（Stand-by）が選択されると、図４の枠線Ｄ内に示すように、ドグクラッチ８を締結し電制カップリング１６を解放する２ＷＤ走行（Stand-by）になる。このスタンバイ２輪駆動モードでは、基本的に左右前輪６，７にのみ駆動力を伝達する前輪駆動の２ＷＤ走行（Stand-by）が維持される。しかし、前輪駆動の２ＷＤ走行中に左右前輪６，７に駆動スリップが発生し、駆動スリップ量（＝前後輪の差回転量）が閾値を超えると、予めドグクラッチ８が噛み合い締結されているため、電制カップリング１６の摩擦締結のみを行う。この電制カップリング１６の摩擦締結により、応答良く左右後輪１９，２０に駆動力を配分することで、駆動スリップを抑える前後輪の差回転制御が行われる。

前記コネクト４輪駆動モード（Connect）が選択されると、図４の枠線Ｅ内に示すように、ドグクラッチ８と電制カップリング１６が共に締結された４ＷＤ走行（Connect）になる。このコネクト４輪駆動モード（Connect）では、基本的に左右前輪６，７と左右後輪１９，２０に対して路面状況に合わせた最適の駆動力配分（例えば、発進時制御やアクセル開度対応制御や車速対応制御等）とする駆動力配分制御が行われる。但し、４ＷＤ走行中に、ステアリング舵角センサ４７やヨーレートセンサ４０や横Ｇセンサ４１や前後Ｇセンサ４２からの情報により、車両の旋回状態が判断されると、電制カップリング１６の締結容量を低下させてタイトコーナーブレーキング現象を抑える制御が行われる。

前記２ＷＤ走行（Disconnect）と２ＷＤ走行（Stand-by）と４ＷＤ走行（Connect）の切り替え遷移は、車速VSPとアクセル開度ACCにより決まる動作点が、図３に示す領域区分線Ａや領域区分線Ｂを横切るときに出力される駆動モードの切り替え要求により行われる。各駆動モードの切り替え遷移速度については、４ＷＤ要求に応える駆動モードへの遷移速度を、燃費要求に応えるディスコネクト２輪駆動モードへの遷移速度よりも優先するように決めている。
すなわち、２ＷＤ走行（Disconnect）→２ＷＤ走行（Stand-by）の切り替え遷移速度（図４の矢印Ｆ）を早くし、２ＷＤ走行（Stand-by）→２ＷＤ走行（Disconnect）の切り替え遷移速度（図４の矢印Ｇ）を遅くしている。同様に、２ＷＤ走行（Disconnect）→４ＷＤ走行（Connect）の切り替え遷移速度（図４の矢印Ｈ）を早くし、４ＷＤ走行（Connect）→２ＷＤ走行（Disconnect）の切り替え遷移速度（図４の矢印Ｉ）を遅くしている。これに対し、２ＷＤ走行（Stand-by）→４ＷＤ走行（Connect）の切り替え遷移速度（図４の矢印Ｊ）と、４ＷＤ走行（Connect）→２ＷＤ走行（Stand-by）の切り替え遷移速度（図４の矢印Ｋ）は、同じ早い速度にしている。

［クラッチ制御構成］
図５は、４ＷＤコントロールユニット３４にて実行されるクラッチ制御処理流れを示す（クラッチ制御手段）。以下、クラッチ制御処理構成をあらわす図５の各ステップについて説明する。このフローチャートは、「オートモード」の選択時であり、かつ、図３の駆動モード切り替えマップに基づき、ドグクラッチ８と電制カップリング１６が共に締結されている「コネクト４輪駆動モード」が選択されている低車速領域のときに実行される。

ステップＳ１では、「コネクト４輪駆動モード」であるか否かを判断する。YES（「コネクト４輪駆動モード」）の場合はステップＳ２へ進み、NO（「ディスコネクト２輪駆動モード」）の場合はステップＳ８へ進む。

ステップＳ２では、ステップＳ１での「コネクト４輪駆動モード」であるとの判断に続き、アクセル足放し操作時であるか否かを判断する。YES（アクセルOFF）の場合はステップＳ３へ進み、NO（アクセルON）の場合はリターンへ進む。
ここで、アクセル足放し操作時であるか否かは、アクセル開度センサ３６からのアクセル開度情報により判断する。また、リターンへ進んだ場合、「コネクト４輪駆動モード」が維持される。

ステップＳ３では、ステップＳ２でのアクセルOFFであるとの判断に続き、ブレーキ踏み込み操作時であるか否かを判断する。YES（ブレーキON）の場合はステップＳ４へ進み、NO（ブレーキOFF）の場合はリターンへ進む。
ここで、ブレーキ踏み込み操作時であるか否かは、ブレーキスイッチ５１からのブレーキスイッチ情報により判断する。そして、ブレーキONと判断された場合、「コネクト４輪駆動モード」から「ディスコネクト２輪駆動モード」への移行であると判断し、ドグクラッチ８に対して解放要求を出す。また、リターンへ進んだ場合、「コネクト４輪駆動モード」が維持される。

ステップＳ４では、ステップＳ３でのブレーキONであるとの判断、或いは、ステップＳ５での電制カップリング１６の解放未完了であるとの判断に続き、ドグクラッチ８に対する解放要求に基づき、先ず電制カップリング１６のカップリングアクチュエータ４９に対し解放指令を出力し、ステップＳ５へ進む。

ステップＳ５では、ステップＳ４での電制カップリング１６の解放指令出力に続き、電制カップリング１６の解放が完了したか否かを判断する。YES（電制カップリング解放完了）の場合はステップＳ６へ進み、NO（電制カップリング解放未完了）の場合はステップＳ４へ戻る。
ここで、電制カップリング１６の解放完了は、モータ回転角度センサ５４からのモータ回転角度情報が、電制カップリング１６の解放完了角度に到達することで判断される。

ステップＳ６では、ステップＳ５での電制カップリング解放完了であるとの判断、或いは、ステップＳ７でのドグクラッチ解放未完了であるとの判断に続き、ドグクラッチ８のクラッチアクチュエータ４８に対し解放指令を出力し、ステップＳ７へ進む。

ステップＳ７では、ステップＳ６でのドグクラッチ８の解放指令出力に続き、ドグクラッチ８が噛み合い解放を完了したか否かを判断する。YES（ドグクラッチ解放完了）の場合はリターンへ進み、NO（ドグクラッチ解放未完了）の場合はステップＳ６へ戻る。
ここで、ドグクラッチ８が噛み合い解放を完了したか否かは、ドグクラッチストロークセンサ５３からのストローク情報に基づいて判断する。また、リターンへ進んだ場合、それ以降、図３の動作点判断によっては「コネクト４輪駆動モード」の領域にあるにもかかわらず、例外的に「ディスコネクト２輪駆動モード」として取り扱われる。

ステップＳ８では、ステップＳ１での「ディスコネクト２輪駆動モード」であるとの判断に続き、ブレーキ足放し操作時であるか否かを判断する。YES（ブレーキOFF）の場合はステップＳ９へ進み、NO（ブレーキON）の場合はリターンへ進む。
ここで、ブレーキ足放し操作時であるか否かは、ブレーキスイッチ５１からのブレーキスイッチ情報により判断する。そして、ブレーキOFFと判断された場合、「ディスコネクト２輪駆動モード」から「コネクト４輪駆動モード」への移行であると判断し、ドグクラッチ８に対して締結要求を出す。また、リターンへ進んだ場合、「ディスコネクト２輪駆動モード」が維持される。

ステップＳ９では、ステップＳ８でのブレーキOFFとの判断、或いは、ステップＳ１１でのΔＮ＞αであるとの判断に続き、ドグクラッチ８に対する締結要求に基づき、先ず電制カップリング１６のカップリングアクチュエータ４９に対し締結指令を出力し、ステップＳ１０へ進む。
ここで、カップリングアクチュエータ４９に対する締結指令は、「コネクト４輪駆動モード」へ復帰する場合、短時間にて電制カップリング１６が完全締結状態となる急勾配指令としている。

ステップＳ１０では、ステップＳ９での電制カップリング１６の締結指令出力に続き、ドグクラッチ８の差回転であるクラッチ差回転ΔＮを演算し、ステップＳ１１へ進む。
ここで、クラッチ差回転ΔＮは、ドグクラッチ８の入力回転数（左右前輪速平均値）から出力回転数（リングギア回転数検出値に基づく演算値）を差し引くことで演算される。

ステップＳ１１では、ステップＳ１０でのクラッチ差回転ΔＮの演算に続き、クラッチ差回転ΔＮが、回転同期判定閾値α以下であるか否かを判断する。YES（ΔＮ≦α）の場合はステップＳ１２へ進み、NO（ΔＮ＞α）の場合はステップＳ９へ戻る。
ここで、回転同期判定閾値αは、ドグクラッチ８の噛み合い締結が可能な回転同期状態を判定するクラッチ差回転値であり、固定値で与えても良いし、車速VSP等に応じた可変値で与えても良い。

ステップＳ１２では、ステップＳ１１でのΔＮ≦αであるとの判断、或いは、ステップＳ１３でのドグクラッチ締結未完了であるとの判断に続き、ドグクラッチ８のクラッチアクチュエータ４８に対し締結指令を出力し、ステップＳ１３へ進む。

ステップＳ１３では、ステップＳ１２でのドグクラッチ８の締結指令出力に続き、ドグクラッチ８が噛み合い締結を完了したか否かを判断する。YES（ドグクラッチ締結完了）の場合はリターンへ進み、NO（クラッチ締結未完了）の場合はステップＳ１２へ戻る。
ここで、ドグクラッチ８が噛み合い締結を完了したか否かは、ドグクラッチストロークセンサ５３からのストローク情報に基づいて判断する。また、リターンへ進んだ場合、それ以降、「コネクト４輪駆動モード」として取り扱われる。

次に、作用を説明する。
実施例１の４輪駆動ハイブリッド車のクラッチ制御装置における作用を、「駆動系クラッチの締結/解放制御作用」、「ブレーキ操作による駆動モード切り替え制御作用」、「駆動モード切り替え制御での他の特徴作用」に分けて説明する。

［駆動系クラッチの締結/解放制御作用］
まず、図５のフローチャートに基づき、駆動系クラッチ（ドグクラッチ８、電制カップリング１６）の締結/解放制御処理動作の流れを説明する。

まず、「コネクト４輪駆動モード」が選択されているアクセル踏み込みによる低車速走行中は、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→リターンへと進む。すなわち、ドグクラッチ８と電制カップリング１６を共に締結する「コネクト４輪駆動モード」が維持される。

次に、「コネクト４輪駆動モード」が選択されているアクセル足放し及びブレーキ足放しによる低車速コースト走行中は、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→リターンへと進む。すなわち、ドグクラッチ８と電制カップリング１６を共に締結する「コネクト４輪駆動モード」が維持される。

次に、「コネクト４輪駆動モード」が選択されているアクセル足放しによる低車速コースト走行中にブレーキ踏み込み操作を行ったときは、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５へと進む。例えば、動作点が図３のＬ点からＭ点（ブレーキ踏み込み操作時点）を経由してＮ点へ移動するようなとき、ステップＳ４では、ブレーキ踏み込み操作があると、直ちに電制カップリング１６のカップリングアクチュエータ４９に対し解放指令が出力される。次のステップＳ５では、電制カップリング１６が解放を完了したか否かが判断され、電制カップリング１６が解放未完了と判断されている間は、ステップＳ４→ステップＳ５へと進む流れが繰り返される。ステップＳ５にて電制カップリング１６が解放を完了したと判断されると、ステップＳ５からステップＳ６→ステップＳ７へと進む。ステップＳ６では、電制カップリング１６の解放を完了すると、直ちにドグクラッチ８のクラッチアクチュエータ４８に対し噛み合い解放指令が出力される。次のステップＳ７では、ドグクラッチ８が噛み合い解放を完了したか否かが判断され、ドグクラッチ８が解放未完了と判断されている間は、ステップＳ６→ステップＳ７へと進む流れが繰り返される。ステップＳ７にてドグクラッチ８が噛み合い解放を完了したと判断されると、ステップＳ７からリターンへ進む。
このように、低車速コースト走行中にブレーキ踏み込み操作を行うと、動作点としては「コネクト４輪駆動モード」に存在するにもかかわらず、「コネクト４輪駆動モード」から「ディスコネクト２輪駆動モード」へ切り替え移行される。

そして、「ディスコネクト２輪駆動モード」への切り替え移行後、ブレーキ踏み込み操作が維持されている間は、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ８→リターンへと進む流れが繰り返される。その後、ブレーキペダルから足を放すと、ステップＳ８からステップＳ９→ステップＳ１０→ステップＳ１１へと進む。すなわち、ステップＳ８にてブレーキ足放しであると判断されると、ステップＳ９では、直ちに電制カップリング１６のカップリングアクチュエータ４９に対し締結指令が出力される。ステップＳ１０では、ドグクラッチ８の差回転であるクラッチ差回転ΔＮが演算され、ステップＳ１１では、クラッチ差回転ΔＮが、回転同期判定閾値α以下であるか否かが判断される。そして、ステップＳ１１において、ΔＮ＞αと判断されている間は、ステップＳ９→ステップＳ１０→ステップＳ１１へと進む流れが繰り返される。その後、ステップＳ１１での回転同期判定条件が成立すると、ステップＳ１１からステップＳ１２→ステップＳ１３へと進み、ステップＳ１２では、ドグクラッチ８のクラッチアクチュエータ４８に対し締結指令が出力される。次のステップＳ１３では、ドグクラッチ８が噛み合い締結を完了したか否かが判断され、クラッチ締結未完了と判断されている間は、ステップＳ１２→ステップＳ１３へと進む流れが繰り返される。ステップＳ１３にてドグクラッチ８が噛み合い締結を完了したと判断されると、ステップＳ１３からリターンへ進む。
このように、「ディスコネクト２輪駆動モード」へ切り替え移行した後、ブレーキ足放し操作を行うと、「ディスコネクト２輪駆動モード」から「コネクト４輪駆動モード」へと切り替え復帰される。

次に、図６のタイムチャートに基づき、「コネクト４輪駆動モード」のコースト走行中にブレーキ踏み込み操作が一時的に行われたときのドグクラッチ８及び電制カップリング１６の締結/解放制御作用を説明する。
時刻t1にてアクセル開度ACCが急低下すると、時刻t1からエンジントルクが低下を開始すると共に、車速VSPの上昇勾配が低下する。そして、時刻t2にてブレーキ踏み込み操作が行われると、時刻t2のタイミングにて電制カップリング１６の解放が開始され、車速VSPが減速勾配へと移行する。そして、時刻t3にて電制カップリング１６の解放を完了すると、ドグクラッチ８の噛み合い締結が解放される。このドグクラッチ８の解放により、ドグクラッチ８より下流側の後輪駆動力伝達系が前輪駆動力伝達系から切り離され、「ディスコネクト２輪駆動モード」とされる。

ブレーキ踏み込み操作が継続する時刻t3から時刻t4までの間は、「ディスコネクト２輪駆動モード」が維持される。そして、時刻t4にてブレーキ足放し操作がなされると、時刻t4のタイミングにて電制カップリング１６の締結が開始され、停止していたプロペラシャフト１２が回転を開始する。これにより、ドグクラッチ８のクラッチ差回転ΔＮが低下を開始し、時刻t5にてクラッチ差回転ΔＮが回転同期であると判定されると、ドグクラッチ８が噛み合い締結される。このドグクラッチ８の噛み合い締結により、ドグクラッチ８より前輪駆動力伝達系と後輪駆動力伝達系が接続され、「ディスコネクト２輪駆動モード」から「コネクト４輪駆動モード」へと切り替え移行される。

このように、低車速コースト走行中に時刻t2にてブレーキ踏み込み操作を行うと、動作点としては「コネクト４輪駆動モード」に存在するにもかかわらず、時刻t3にて「コネクト４輪駆動モード」から「ディスコネクト２輪駆動モード」へ切り替え移行する。そして、「ディスコネクト２輪駆動モード」へ切り替え移行した後、時刻t4にてブレーキ足放し操作を行うと、時刻t5にて「ディスコネクト２輪駆動モード」から「コネクト４輪駆動モード」へと切り替え復帰する。

［ブレーキ操作による駆動モード切り替え制御作用］
「コネクト４輪駆動モード」と「ディスコネクト２輪駆動モード」と「スタンバイ２輪駆動モード」は、図３に示すように、車速VSPとアクセル開度ACCにより選択される領域を設定している。特に、「コネクト４輪駆動モード」は、車速VSPが低車速域にあると、アクセル開度ACCの大きさとは無関係に選択される。

このため、低車速域でのアクセル足放し操作時に再加速に備えて「コネクト４輪駆動モード」を選択しているときには、ブレーキが踏み込まれなくてもブレーキが踏み込まれても「コネクト４輪駆動モード」が維持されることになる。したがって、ブレーキが踏み込まれているとき、後輪駆動力伝達系のフリクションが高くなってしまう。特に、４輪駆動ハイブリッド車の場合、ブレーキが踏み込まれているときに回生制御が行われるが、駆動系のフリクションが高くなっているため、回生効率が悪くなり、フリクション損失分だけ回生量が低下する。

一方、低車速域で「コネクト４輪駆動モード」を選択しているとき、アクセル足放し操作があると、ブレーキが踏み込まれなくてもブレーキが踏み込まれても「ディスコネクト２輪駆動モード」に切り替え移行するとする。この場合、ブレーキが踏み込まれているときには、後輪駆動力伝達系のフリクションが低減される。しかし、ブレーキが踏み込まれていないときには、「ディスコネクト２輪駆動モード」に切り替えられているため、アクセル足放しからアクセル踏み込み操作へ移行する再加速時において加速要求に応えることができず、４輪駆動性能への跳ね返りがある。

これに対し、実施例１では、「コネクト４輪駆動モード」が選択されている低車速域でのアクセル足放し操作のとき、ブレーキが踏み込まれないと「コネクト４輪駆動モード」を維持する。一方、ブレーキが踏み込まれると「コネクト４輪駆動モード」から「ディスコネクト２輪駆動モード」へ移行する構成とした。

すなわち、「コネクト４輪駆動モード」は、加速要求時等において駆動源からの駆動力を４輪に配分する駆動性能が高い４輪駆動モードである。「ディスコネクト２輪駆動モード」は、ドグクラッチ８から電制カップリング１６までの左右後輪１９，２０への後輪駆動力伝達系の回転を止めてフリクション損失等を抑えた２輪駆動モードである。

これに対し、アクセル足放し操作のときであって、ブレーキ操作無しのときは直後のアクセル踏み込みによる再加速要求に備えておく必要がある。しかし、ブレーキ操作有りのときは、ブレーキ足放し操作をした後、アクセル踏み込み操作を行うという操作手順となり、ブレーキ操作無しのときに比べ再加速要求に備える必要性に乏しい点に着目した。

この着目点にしたがって、ブレーキが踏み込まれないと「コネクト４輪駆動モード」が維持されるため、アクセル足放しからアクセル踏み込み操作へ移行する再加速時において加速要求に応え４輪駆動性能が確保される。一方、ブレーキが踏み込まれると「コネクト４輪駆動モード」から「ディスコネクト２輪駆動モード」へ切り替え移行されるため、ブレーキ操作時における後輪駆動力伝達系のフリクションが低減される。
この結果、「コネクト４輪駆動モード」が選択されている低車速域でのアクセル足放し操作のとき、再加速時の４輪駆動性能の確保とブレーキ操作時の後輪駆動力伝達系のフリクション低減との両立を図ることができる。

［駆動モード切り替え制御での他の特徴作用］
実施例１では、駆動源に、ブレーキの踏み込み操作時に回生制御を行うモータ/ジェネレータ２７を有する構成とした。
すなわち、「コネクト４輪駆動モード」が選択されている低車速域でのアクセル足放し操作のとき、ブレーキが踏み込まれると「ディスコネクト２輪駆動モード」へ移行し、上記のように、後輪駆動力伝達系のフリクションが低減される。一方、ブレーキ操作による制動減速時、左右前輪６，７から入力されるエネルギーを、前輪駆動系のみを経過してモータ/ジェネレータ２７により電気エネルギーに変換する回生制御が行われる。よって、ブレーキ操作時には、後輪駆動力伝達系から受けるフリクションが低減されることで、回生量がフリクション低減分だけ多く確保されることになる。
したがって、「コネクト４輪駆動モード」が選択されている低車速域でのアクセル足放し操作のとき、ブレーキが踏み込まれると回生量をフリクション低減分だけ多く確保することができる。

実施例１では、ブレーキ踏み込み操作により「コネクト４輪駆動モード」から「ディスコネクト２輪駆動モード」への移行が判断されると、ドグクラッチ８に対して解放要求を出し、電制カップリング１６を解放した後、締結状態のドグクラッチ８を解放する制御を行う構成とした。
すなわち、ドグクラッチ８の解放時、電制カップリング１６を締結したままで、ドグクラッチ８を解放しようとすると、後輪駆動系の負荷がドグクラッチ８の出力側に加わっている。このため、噛み合い負荷が加わっている状態のドグクラッチ８を強制的に解放することになり、クラッチアクチュエータとして負荷を上回る操作力を出す必要があるし、ドグクラッチ８の噛み合い解放を完了するのに要する時間も長くなる。
これに対し、ドグクラッチ８の解放時、先に電制カップリング１６を解放し、その後、ドグクラッチ８を解放することで、ドグクラッチ８の噛み合い負荷が軽減され、ブレーキ踏み込み操作から応答良く短時間にてドグクラッチ８の解放を完了することができる。

実施例１では、ブレーキ踏み込み操作により「ディスコネクト２輪駆動モード」へ移行した後、ブレーキ足放し操作が行われると、ドグクラッチ８に対して締結要求を出す。そして、電制カップリング１６の締結によりドグクラッチ８の出力回転を上げて回転同期状態にした後、解放状態のドグクラッチ８を締結する制御を行う構成とした。
すなわち、ドグクラッチ８は、摩擦クラッチである電制カップリング１６とは異なり、噛み合いクラッチであるため、噛み合い締結する場合、クラッチ入力回転とクラッチ出力回転を同期状態にする必要がある。これに対し、ブレーキ足放し操作が行われると、直ちに電制カップリング１６の締結によりドグクラッチ８の出力回転を上げることで、応答良く回転同期状態が得られる。
したがって、ドグクラッチ８の締結時、先に電制カップリング１６を締結し、その後、ドグクラッチ８を締結することで、ドグクラッチ８の回転同期状態が応答良く得られ、ブレーキ足放し操作から応答良く短時間にてドグクラッチ８の締結を完了することができる。

実施例１では、ドグクラッチ８は、左右前輪６，７への駆動分岐位置に設けたベベルギア９と出力ピニオン１０より上流位置に配置した。そして、電制カップリング１６は、ベベルギア９及び出力ピニオン１０から後輪出力軸１１、プロペラシャフト１２及びドライブピニオン１３、リングギア１４、リアデファレンシャル１５を経由した左後輪１９への左後輪ドライブシャフト１７の位置に配置する構成とした。
この構成により、「ディスコネクト２輪駆動モード」が選択されているとき、ベベルギア９、出力ピニオン１０、後輪出力軸１１、プロペラシャフト１２、ドライブピニオン１３、リングギア１４、リアデファレンシャル１５のデフケースの回転が停止する。
したがって、「ディスコネクト２輪駆動モード」が選択されているとき、ドグクラッチ８から電制カップリング１６までの駆動系回転が停止する作用を示し、フリクション損失やオイル攪拌損失などが有効に抑えられ、燃費向上や電費向上を達成することができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の４輪駆動ハイブリッド車のクラッチ制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) 左右前輪６，７と左右後輪１９，２０のうち、一方を駆動源（横置きエンジン１）に接続される主駆動輪とし、他方を駆動源（横置きエンジン１）にクラッチを介して接続される副駆動輪とし、
クラッチとして、副駆動輪（左右後輪１９，２０）への駆動力伝達系のうち、デファレンシャル（リアデファレンシャル１５）を挟んだ駆動分岐側の伝達系路と副駆動輪側の伝達系路にそれぞれ分けて配置される噛み合いクラッチ（ドグクラッチ８）と摩擦クラッチ（電制カップリング１６）を備え、
噛み合いクラッチ（ドグクラッチ８）は、クラッチ解放により副駆動輪（左右後輪１９，２０）への駆動力伝系を、主駆動輪（左右前輪６，７）への駆動力伝達系から切り離し、摩擦クラッチ（電制カップリング１６）は、クラッチ締結容量に応じて駆動源（横置きエンジン１）からの駆動力の一部を副駆動輪（左右後輪１９，２０）へ配分する４輪駆動車において、
噛み合いクラッチ（ドグクラッチ８）の締結/解放制御と摩擦クラッチ（電制カップリング１６）の締結/解放制御を行うクラッチ制御手段（４ＷＤコントロールユニット３４、図５）を設け、
４輪駆動車（４輪駆動ハイブリッド車）は、噛み合いクラッチ（ドグクラッチ８）と摩擦クラッチ（電制カップリング１６）を解放する「ディスコネクト２輪駆動モード」と、噛み合いクラッチ（ドグクラッチ８）と摩擦クラッチ（電制カップリング１６）を締結する「コネクト４輪駆動モード」と、を有し、
クラッチ制御手段（４ＷＤコントロールユニット３４、図５）は、「コネクト４輪駆動モード」が選択されている低車速域でのアクセル足放し操作のとき、ブレーキが踏み込まれないと「コネクト４輪駆動モード」を維持し、ブレーキが踏み込まれると「ディスコネクト２輪駆動モード」へ移行する（図５）。
このため、「コネクト４輪駆動モード」が選択されている低車速域でのアクセル足放し操作のとき、再加速時の４輪駆動性能の確保とブレーキ操作時の駆動力伝達系フリクションの低減との両立を図ることができる。

(2) 駆動源に、ブレーキの踏み込み操作時に回生制御を行うモータ/ジェネレータ２７を有する（図１）。
このため、(1)の効果に加え、「コネクト４輪駆動モード」が選択されている低車速域でのアクセル足放し操作のとき、ブレーキが踏み込まれると回生量をフリクション低減分だけ多く確保することができる。

(3) クラッチ制御手段（４ＷＤコントロールユニット３４、図５）は、ブレーキ踏み込み操作により「コネクト４輪駆動モード」から「ディスコネクト２輪駆動モード」への移行が判断されると、噛み合いクラッチ（ドグクラッチ８）に対して解放要求を出し、摩擦クラッチ（電制カップリング１６）を解放した後、締結状態の噛み合いクラッチ（ドグクラッチ８）を解放する制御を行う（図５のＳ３〜Ｓ７）。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、噛み合いクラッチ（ドグクラッチ８）の噛み合い負荷が軽減され、ブレーキ踏み込み操作から応答良く短時間にて噛み合いクラッチ（ドグクラッチ８）の解放を完了することができる。

(4) クラッチ制御手段（４ＷＤコントロールユニット３４、図５）は、ブレーキ踏み込み操作により「ディスコネクト２輪駆動モード」へ移行した後、ブレーキ足放し操作が行われると、噛み合いクラッチ（ドグクラッチ８）に対して締結要求を出し、摩擦クラッチ（電制カップリング１６）の締結により噛み合いクラッチ（ドグクラッチ８）を回転同期状態にした後、解放状態の噛み合いクラッチ（ドグクラッチ８）を締結する制御を行う（図５のＳ８〜Ｓ１３）。
このため、(3)の効果に加え、噛み合いクラッチ（ドグクラッチ８）の回転同期状態が応答良く得られ、ブレーキ足放し操作から応答良く短時間にて噛み合いクラッチ（ドグクラッチ８）の締結を完了することができる。

(5) 噛み合いクラッチ（ドグクラッチ８）は、副駆動輪（左右後輪１９，２０）への駆動分岐位置に設けたトランスファ機構（ベベルギア９、出力ピニオン１０）より上流位置に配置し、
摩擦クラッチ（電制カップリング１６）は、トランスファ機構（ベベルギア９、出力ピニオン１０）からプロペラシャフト１２及びデファレンシャル（リアデファレンシャル１５）を経由した副駆動輪（左後輪１９）へのドライブシャフト（左後輪ドライブシャフト１７）の位置に配置する（図１）。
このため、(1)〜(4)の効果に加え、前輪駆動ベースの４輪駆動車において、「ディスコネクト２輪駆動モード」が選択されているとき、フリクション損失やオイル攪拌損失などが有効に抑えられ、燃費向上や電費向上を達成することができる。

実施例２は、後輪駆動ベースの４輪駆動車にクラッチ制御装置を適用し、デファレンシャルを挟んだ噛み合いクラッチと摩擦クラッチの配置関係を、実施例１とは逆の配置関係にした例である。

図７は、クラッチ制御装置が適用された後輪駆動ベースの４輪駆動車の駆動系構成を示す。以下、図７に基づき、４輪駆動車の駆動系構成を説明する。

前記４輪駆動車の後輪駆動系は、図７に示すように、縦置きエンジン６１（駆動源）と、変速機６２と、リアプロペラシャフト６３と、リアデファレンシャル６４と、左後輪ドライブシャフト６５と、右後輪ドライブシャフト６６と、左後輪６７（主駆動輪）と、右後輪６８（主駆動輪）と、を備えている。すなわち、縦置きエンジン６１及び変速機６２を経過した駆動力は、リアプロペラシャフト６３及びリアデファレンシャル６４を介して左右後輪ドライブシャフト６５，６６に伝達され、差動を許容しながら左右後輪６７，６８を常時駆動する。

前記４輪駆動車の前輪駆動系は、図７に示すように、トランスファケース６９内に、電制カップリング７０（摩擦クラッチ）と、入力側スプロケット７１と、出力側スプロケット７２と、チェーン７３と、を備えてトランスファ機構が構成されている。そして、出力側スプロケット７２に連結されたフロントプロペラシャフト７４と、フロントデファレンシャル７５と、左前輪ドライブシャフト７６と、右前輪ドライブシャフト７７と、左前輪７８（副駆動輪）と、右前輪７９（副駆動輪）と、を備えている。電制カップリング７０は、トランスファケース６９内であって、入力側スプロケット７１より上流位置（主駆動系側位置）に配置されている。

前記フロントデファレンシャル７５と左前輪７８を連結する左前輪ドライブシャフト７６の途中位置にドグクラッチ８０（噛み合いクラッチ）が配置されている。
すなわち、電制カップリング７０とドグクラッチ８０を共に解放する２輪駆動モード（＝ディスコネクト２輪駆動モード）を選択することが可能な駆動系構成としている。この電制カップリング７０とドグクラッチ８０を解放することにより、電制カップリング７０より下流側の駆動系回転（フロントプロペラシャフト７４等の回転）が停止することで、フリクション損失やオイル攪拌損失などが抑えられ、燃費向上が達成される。

次に、ドグクラッチ８０の同期作用を説明する。
実施例１では、副駆動輪である左右後輪１９，２０への駆動力伝達系のうち、リアデファレンシャル１５を挟んだ駆動分岐側の伝達系路にドグクラッチ８を配置し、副駆動輪側の伝達系路に電制カップリング１６にそれぞれ分けて配置した構成としている。
このため、解放状態のドグクラッチ８に対する締結要求があるとき、電制カップリング１６の締結制御を行うと、リアデファレンシャル１５の左側サイドギアが左後輪１９の回転数により拘束される。したがって、リアデファレンシャル１５の３つの回転メンバ（左右のサイドギアとデフケース）のうち、左右のサイドギアの回転数が拘束されることで、デフケースに連結されるプロペラシャフト１２の回転数が、左右後輪１９，２０の平均回転数（従動輪回転数）になる。この結果、左右前輪６，７が非スリップ状態のときは、ドグクラッチ８のクラッチ差回転ΔＮがΔＮ＝０になる。しかし、左右前輪６，７がスリップ状態のときは、時間の経過と共に減少していたクラッチ差回転ΔＮが、ある差回転になると限界になり、その後、クラッチ差回転ΔＮは増加へ移行し、時間の経過と共にクラッチ差回転ΔＮが拡大する。

これに対し、実施例２では、副駆動輪である左右前輪７８，７９への駆動力伝達系のうち、フロントデファレンシャル７５を挟んだ駆動分岐側の伝達系路に電制カップリング７０を配置し、副駆動輪側の伝達系路にドグクラッチ８０にそれぞれ分けて配置した構成としている。
このため、解放状態のドグクラッチ８０に対する締結要求があるとき、電制カップリング７０の締結制御を行うと、フロントデファレンシャル７５のデフケースがリアプロペラシャフト６３の回転数により拘束される。したがって、フロントデファレンシャル７５の３つの回転メンバ（左右のサイドギアとデフケース）のうち、右サイドギア（右前輪７９）とデフケースの回転数が拘束されることで、左サイドギアの回転数が、２つの回転数により決まることになる。この結果、左右後輪６７，６８が非スリップ状態のときは、ドグクラッチ８０のクラッチ差回転ΔＮがΔＮ＝０になる。しかし、左右後輪６７，６８がスリップ状態のときは、時間の経過と共に減少していたクラッチ差回転ΔＮが、ΔＮ＝０（ゼロ）を跨いで逆転してしまい、その後、クラッチ差回転ΔＮは逆転した状態で拡大してゆくことになる。なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。

次に、効果を説明する。
実施例２の４輪駆動車のクラッチ制御装置にあっては、下記の効果を得ることができる。

(6) 摩擦クラッチ（電制カップリング７０）は、副駆動輪（左右前輪７８，７９）への駆動分岐位置に設けたトランスファ機構（入力側スプロケット７１、出力側スプロケット７２、チェーン７３）より上流位置に配置し、
噛み合いクラッチ（ドグクラッチ８０）は、トランスファ機構からプロペラシャフト（フロントプロペラシャフト）及びデファレンシャル（フロントデファレンシャル７５）を経由した副駆動輪（左前輪７８）へのドライブシャフト（左前輪ドライブシャフト７６）の位置に配置する。
このため、上記(1)〜(4)の効果に加え、後輪駆動ベースの４輪駆動車において、「ディスコネクト２輪駆動モード」が選択されているとき、フリクション損失やオイル攪拌損失などが有効に抑えられ、燃費向上を達成することができる。

以上、本発明の４輪駆動車のクラッチ制御装置を実施例１及び実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、駆動モードとして、「ディスコネクト２輪駆動モード」と「コネクト４輪駆動モード」と「スタンバイ２輪駆動モード」と、を有する例を示した。しかし、駆動モードとしては、「ディスコネクト２輪駆動モード」と「コネクト４輪駆動モード」を有するものであっても良い。

実施例１では、噛み合いクラッチとして、トランスファ機構の上流位置にドグクラッチ８を配置する例を示した。しかし、噛み合いクラッチとしては、トランスファ機構の下流位置であって、プロペラシャフトの位置にドグクラッチを配置する例であっても良い。

実施例１では、摩擦クラッチとして、左後輪ドライブシャフト１７の途中位置に電制カップリング１６を配置する例を示した。しかし、摩擦クラッチとしては、右後輪ドライブシャフトの途中位置に電制カップリングを配置するする例であっても良い。

実施例１では、本発明のクラッチ制御装置を、駆動源としてエンジン及びモータ/ジェネレータが搭載された前輪駆動ベースの４輪駆動ハイブリッド車に適用する例を示した。実施例２では、本発明のクラッチ制御装置を、主駆動輪を左右後輪とする後輪駆動ベースの４輪駆動車（４ＷＤエンジン車）に対して適用する例を示した。しかし、噛み合いクラッチと摩擦クラッチの配置関係を実施例１の関係とする後輪駆動ベースの４輪駆動車に適用することができる。さらに、噛み合いクラッチと摩擦クラッチの配置関係を実施例２の関係とする前輪駆動ベースの４輪駆動車に適用することができる。又、４ＷＤハイブリッド車以外に駆動源としてエンジンのみが搭載された４ＷＤエンジン車、駆動源としてモータ/ジェネレータのみが搭載された４ＷＤ電気自動車に対しても勿論適用することができる。

関連出願の相互参照

本出願は、２０１４年２月２７日に日本国特許庁に出願された特願２０１４−０３６４４７号に基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。

Claims (6)

1. 左右前輪と左右後輪のうち、一方を駆動源に接続される主駆動輪とし、他方を前記駆動源にクラッチを介して接続される副駆動輪とし、
   前記クラッチとして、前記副駆動輪への駆動力伝達系のうち、デファレンシャルを挟んだ駆動分岐側の伝達系路と副駆動輪側の伝達系路にそれぞれ分けて配置される噛み合いクラッチと摩擦クラッチを備え、
   前記噛み合いクラッチは、クラッチ解放により前記副駆動輪への駆動力伝達系を、前記主駆動輪への駆動力伝達系から切り離し、前記摩擦クラッチは、クラッチ締結容量に応じて前記駆動源からの駆動力の一部を前記副駆動輪へ配分する４輪駆動車において、
   前記噛み合いクラッチの締結/解放制御と前記摩擦クラッチの締結/解放制御を行うクラッチ制御手段を設け、
   前記４輪駆動車は、前記噛み合いクラッチと前記摩擦クラッチを解放するディスコネクト２輪駆動モードと、前記噛み合いクラッチと前記摩擦クラッチを締結するコネクト４輪駆動モードと、を有し、
   前記クラッチ制御手段は、車速が低車速域にあると、アクセル開度の大きさとは無関係に前記コネクト４輪駆動モードを選択し、前記コネクト４輪駆動モードが選択されている低車速域でのアクセル足放し操作による低車速コースト走行中、ブレーキが踏み込まれないと前記コネクト４輪駆動モードを維持し、ブレーキが踏み込まれると前記ディスコネクト２輪駆動モードへ移行する
   ことを特徴とする４輪駆動車のクラッチ制御装置。
2. 請求項１に記載された４輪駆動車のクラッチ制御装置において、
   前記駆動源に、ブレーキの踏み込み操作時に回生制御を行うモータ/ジェネレータを有する
   ことを特徴とする４輪駆動車のクラッチ制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載された４輪駆動車のクラッチ制御装置において、
   前記クラッチ制御手段は、ブレーキ踏み込み操作により前記コネクト４輪駆動モードから前記ディスコネクト２輪駆動モードへの移行が判断されると、前記噛み合いクラッチに対して解放要求を出し、前記摩擦クラッチを解放した後、締結状態の前記噛み合いクラッチを解放する制御を行う
   ことを特徴とする４輪駆動車のクラッチ制御装置。
4. 請求項１から請求項３までの何れか一項に記載された４輪駆動車のクラッチ制御装置において、
   前記クラッチ制御手段は、ブレーキ踏み込み操作により前記ディスコネクト２輪駆動モードへ移行した後、ブレーキ足放し操作が行われると、前記噛み合いクラッチに対して締結要求を出し、前記摩擦クラッチの締結により前記噛み合いクラッチを回転同期状態にした後、解放状態の前記噛み合いクラッチを締結する制御を行う
   ことを特徴とする４輪駆動車のクラッチ制御装置。
5. 請求項１から請求項４までの何れか一項に記載された４輪駆動車のクラッチ制御装置において、
   前記噛み合いクラッチは、前記副駆動輪への駆動分岐位置に設けたトランスファ機構より上流位置に配置し、
   前記摩擦クラッチは、前記トランスファ機構からプロペラシャフト及びデファレンシャルを経由した前記副駆動輪へのドライブシャフトの位置に配置する
   ことを特徴とする４輪駆動車のクラッチ制御装置。
6. 請求項１から請求項４までの何れか一項に記載された４輪駆動車のクラッチ制御装置において、
   前記摩擦クラッチは、前記副駆動輪への駆動分岐位置に設けたトランスファ機構より上流位置に配置し、
   前記噛み合いクラッチは、前記トランスファ機構からプロペラシャフト及びデファレンシャルを経由した前記副駆動輪へのドライブシャフトの位置に配置する
   ことを特徴とする４輪駆動車のクラッチ制御装置。
   

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