JP6303822B2 - 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、噛み合いクラッチへ締結指令を出力する。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、噛み合いクラッチへ解放指令を出力する。

特開２０１０−２５４０５８号公報

しかしながら、従来装置にあっては、２輪駆動モードから４輪駆動モードへの切り替え時、摩擦クラッチを締結し、噛み合いクラッチに差回転が無くなった後、噛み合いクラッチへ締結指令を出力していた。このため、噛み合いクラッチへ締結指令を出力してから締結するまでの時間分の応答遅れが発生してしまい、４輪駆動状態へ遷移するのに時間を要する、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、噛み合いクラッチの締結要求時、４輪駆動状態への遷移に要する時間の短縮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、本発明の４輪駆動車のクラッチ制御装置は、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し、前記主駆動輪から前記副駆動輪への駆動分岐位置と、前記駆動分岐位置よりも下流位置とのうち、一方の位置に駆動力配分摩擦クラッチを設け、他方の位置に噛み合いクラッチを設けた。
この４輪駆動車のクラッチ制御装置において、前記駆動力配分摩擦クラッチの締結/解放制御と前記噛み合いクラッチの締結/解放制御を行うクラッチ制御手段と、同期完了時間推定手段と、締結指令タイミング推定手段と、を設けた。
前記同期完了時間推定手段は、解放状態の前記噛み合いクラッチに対し締結要求があると、前記クラッチ制御手段により先に前記駆動力配分摩擦クラッチの締結制御を行い、該締結制御の開始から、前記噛み合いクラッチのクラッチ差回転が回転同期判定閾値以下になるまでの同期完了時間を、車両状態に基づき推定する。
前記締結指令タイミング推定手段は、前記同期完了時間と、前記クラッチ制御手段により前記噛み合いクラッチの締結指令をクラッチアクチュエータへ出力したときから前記噛み合いクラッチの締結が完了するまでに要する噛み合い締結動作時間と、に基づいて前記噛み合いクラッチへの締結指令タイミングを推定する。
前記クラッチ制御手段は、前記駆動力配分摩擦クラッチの締結制御の開始後、前記噛み合いクラッチへの締結指令タイミングになると、前記噛み合いクラッチの締結指令を前記クラッチアクチュエータへ出力する。
ここで、駆動分岐位置よりも下流位置とは、駆動分岐位置から副駆動輪に向かう駆動力伝達経路上で駆動分岐位置よりも副駆動輪側の位置をいう。

よって、駆動力配分摩擦クラッチの締結制御の開始後、噛み合いクラッチへの締結指令タイミングになると、噛み合いクラッチの締結指令がクラッチアクチュエータへ出力される。
すなわち、駆動力配分摩擦クラッチの締結制御中に、クラッチ制御手段により、予め噛み合いクラッチの締結指令がクラッチアクチュエータへ出力され、噛み合いクラッチを締結するための制御が開始される。そして、クラッチ差回転が回転同期判定閾値以下になったとき、噛み合いクラッチが締結される。これにより、噛み合いクラッチに差回転が無くなった後、噛み合いクラッチへ締結指令が出力される場合よりも、噛み合い締結動作時間分だけ噛み合いクラッチが早く締結される。
この結果、噛み合いクラッチの締結要求時、４輪駆動状態への遷移に要する時間の短縮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。 実施例１のクラッチ制御装置が適用された後輪駆動ベースの４輪駆動車の制御系構成を示す制御系構成図である。 実施例１の可動部材とドグクラッチアクチュエータを一方向から見た面を示す図である。 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。 ドグクラッチに対し締結要求があったときのアクセル開度（ACC）・電制カップリング（トランスファクラッチ）の締結トルク（TFトルク）・ドグクラッチの入力回転数と出力回転数・ドグクラッチ締結指令とドグクラッチの締結動作（実働）の各特性を示すタイムチャートである。

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における後輪駆動ベースの４輪駆動車（４輪駆動車の一例）のクラッチ制御装置の構成を、「４輪駆動車の駆動系構成」、「４輪駆動車の制御系構成」、「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輪駆動車の駆動系構成］
図１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１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１に示すように、エンジン１（駆動源、ENG）と、変速機２と、リアプロペラシャフト３と、リアドライブピニオン４と、リアリングギア５と、リアデファレンシャル６と、左後輪ドライブシャフト７と、右後輪ドライブシャフト８と、左後輪９（主駆動輪）と、右後輪１０（主駆動輪）と、を備えている。すなわち、エンジン１及び変速機２を経過した駆動力は、リアプロペラシャフト３とリアドライブピニオン４とリアリングギア５とリアデファレンシャル６を介して左右後輪ドライブシャフト７，８に伝達され、差動を許容しながら左右後輪９，１０を常時駆動する。なお、リアプロペラシャフト３の一部とリアドライブピニオン４とリアリングギア５とリアデファレンシャル６と左右後輪ドライブシャフト７，８の一部は、リアデフハウジング１１に内蔵されている。

前記４輪駆動車の前輪駆動系は、図１に示すように、電制カップリング１２（駆動力配分摩擦クラッチ、トランスファクラッチ）と、フロントプロペラシャフト１３と、フロントドライブピニオン１４と、フロントリングギア１５と、フロントデファレンシャル１６と、ドグクラッチ１７（噛み合いクラッチ、D/C）と、左前輪ドライブシャフト１８と、右前輪ドライブシャフト１９と、左前輪２０（副駆動輪）と、右前輪２１（副駆動輪）と、を備えている。なお、リアプロペラシャフト３の一部と電制カップリング１２とフロントプロペラシャフト１３の一部と各プロペラシャフト３，１３に駆動力を配分するチェーン式の伝達要素などは、変速機２の隣接位置に固定されたトランスファケース２２に内蔵されている。また、フロントプロペラシャフト１３の一部とフロントドライブピニオン１４とフロントリングギア１５とフロントデファレンシャル１６と右前輪ドライブシャフト１９の一部は、フロントデフハウジング２３に内蔵されている。さらに、図１中、２４は自在継手である。
すなわち、電制カップリング１２とドグクラッチ１７とを共に解放する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１２とドグクラッチ１７を解放することにより、ドグクラッチ１７より上流側の駆動系回転（フロントプロペラシャフト１３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。

前記電制カップリング１２は、左右後輪９，１０から左右前輪２０，２１への駆動分岐位置に設けられ、クラッチ締結容量に応じてエンジン１からの駆動力の一部を左右前輪２０，２１へ配分する駆動力配分摩擦クラッチである。電制カップリング１２の入力側クラッチプレートは、リアプロペラシャフト３に連結され、出力側クラッチプレートは、フロントプロペラシャフト１３に連結されている。この電制カップリング１２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１２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１２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。

前記ドグクラッチ１７は、電制カップリング１２が設けられた駆動分岐位置よりも下流位置に設けられ、クラッチ解放により左右前輪２０，２１への駆動力伝達系を、左右後輪９，１０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１７の入力側噛み合い部材は、入力側左前輪ドライブシャフト１８ａに連結され、ドグクラッチ１７の出力側噛み合い部材は、出力側左前輪ドライブシャフト１８ｂに連結されている。このドグクラッチ１７としては、例えば、一対の噛み合い部材のうち一方を可動部材１７ａとし他方を固定部材とし、可動部材１７ａは後述するドグクラッチアクチュエータ４８（クラッチアクチュエータ）によって、固定部材に締結する締結方向と固定部材から解放される解放方向へストロークされる。これについては、後述する。

［４輪駆動車の制御系構成］
図２は、クラッチ制御装置が適用された後輪駆動ベースの４輪駆動車の制御系構成を示す。以下、図２に基づき、４輪駆動車の制御系構成を説明する。

前記４輪駆動車の制御系は、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、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、情報交換が互いに可能な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、左右前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１７と電制カップリング１２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（クラッチアクチュエータ）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、出力側左前輪ドライブシャフト回転数センサ５５等を有する。

前記ドグクラッチアクチュエータ４８は、図３に示すように、電動モータ６０と、カム変換機構７０と、電動モータ６０の回転をカム変換機構７０へ伝達する伝達構成８０と、を有する。

前記電動モータ６０は、４ＷＤコントロールユニット３４によるドグクラッチ１７の締結指令（駆動制御指令）に基づき回転する。

前記カム変換機構７０は、電動モータ６０の回転動作を直線動作に変換して、可動部材１７ａを締結方向と解放方向とへストロークする。このカム変換機構７０は、スプリング７１と、カムリング７２と、カムローラ７３と、チェックバネ７４ａが取り付けられたチェックボール７４と、から構成されている。

前記スプリング７１は、可動部材１７ａに取り付けられ、可動部材１７ａを締結方向へ付勢する。このスプリング７１は、図３に示すように、可動部材１７ａにおいて固定部材側とは反対側に配置されている。

前記カムリング７２は、円筒状であり、その内周側に可動部材１７ａが配置されている。このカムリング７２は、図３の矢印ａ方向へ、電動モータ６０により回転される。カムリング７２には、図３に示すように、カム面７２ａと、チェックボール７４が嵌るチェック溝７２ｂが形成されている。

前記カム面７２ａは、図３に示すように、上下に平坦な平面部７２ａ１，７２ａ２と、固定部材側（締結方向側）に凹んだ凹面部７２ａ３と、から形成されている。

前記カムローラ７３は、図３に示すように、可動部材１７ａの外周に設けられている。このカムローラ７３は、図３に示すように、カムローラ７３のピン７３ａで可動部材１７ａの外周に固定され、ピン７３ａの外側に回転可能なローラ部７３ｂが設けられている。カムローラ７３は、可動部材１７ａを介して、スプリング７１の付勢力により、カム面７２ａすなわち締結方向に押さえつけられている。このため、電動モータ６０によりカムリング７２を矢印ａ方向へ回転させると、ローラ部７３ｂが回転し、カムローラ７３は図３の矢印ｂ方向へカム面上を移動する。これにより、電動モータ６０からカムリング７２に伝達される回転動作が直線動作に変換される。すなわち、図３において、カムリング７２を回転させて、カムローラ７３が平面部７２ａ１から凹面部７２ａ３まで移動する（実線ｃ１→破線ｃ２、破線ｃ３）と、回転動作は締結方向への直線動作に変換される。つまり、カムローラ７３がスプリング側から固定部材側へ移動することにより、回転動作は締結方向への直線動作に変換される。また、カムローラ７３は可動部材１７に固定されているので、可動部材１７ａはカムローラ７３と共に締結方向へストロークする。なお、図３に示すように、カムローラ７３が凹面部７２ａ３の最も締結方向側に凹んだ部分まで移動する（破線ｃ３）と、可動部材１７ａはカムローラ７３と共にさらに締結方向へストロークする。そして、カムローラ７３が凹面部７２ａ３の最も締結方向側に凹んだ部分まで移動した（破線ｃ３）ことにより、ドグクラッチ１７が締結される。
反対に、図３において、カムリング７２を回転させて、カムローラ７３が凹面部７２ａ３から平面部７２ａ２．７２ａ１まで移動すると、回転動作は解放方向への直線動作に変換される。つまり、カムローラ７３が固定部材側からスプリング側へ移動することにより、回転動作は解放方向への直線動作に変換される。また、可動部材１７ａはカムローラ７３と共に解放方向へストロークする。なお、カムローラ７３は、ドグクラッチ１７の解放時、図３の破線ｃ１に位置している。

前記チェックボール７４は、チェックバネ７４ａの付勢力によりカムリング７１の径方向内側へ押さえつけられている。
ここで、チェックボール７４は、ドグクラッチ１７の解放時、図３に示すように、チェック溝７２ｂに嵌っている（実線ｄ１）。チェックボール７４は、ドグクラッチ１７の締結時、チェック溝７２ｂ以外のカムリング７２の外周に位置する。

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１７と電制カップリング１２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１７と電制カップリング１２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１７と電制カップリング１２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１７を締結し、電制カップリング１２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１２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１２を締結直前の解放状態にして待機する。

前記出力側左前輪ドライブシャフト回転数センサ５５は、ドグクラッチ１７の出力回転数情報を取得するためのセンサである。なお、ドグクラッチ１７の入力回転数情報は、左車輪速センサ４５から取得される左前輪速度である。
ここで、出力回転数は、電制カップリング１２を介してドグクラッチ１７に回転が伝達される側の回転数であり、入力回転数は、電制カップリング１２を介さずにドグクラッチ１７に回転が伝達される側の回転数である。

［駆動モード切り替え構成］
図４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５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４及び図５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４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後輪９，１０と左右前輪２０，２１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を超えていて、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後輪９，１０と左右前輪２０，２１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５の枠線Ｃ内に示すように、電制カップリング１２とドグクラッチ１７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、基本的に左右後輪９，１０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走行中に左右後輪９，１０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、前後輪回転速度差）が閾値を超えると、電制カップリング１２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１７を噛み合い締結し、左右前輪２０，２１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５の枠線Ｄ内に示すように、ドグクラッチ１７を締結し電制カップリング１２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、基本的に左右後輪９，１０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走行中に左右後輪９，１０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、前後輪回転速度差）が閾値を超えると、予めドグクラッチ１７が噛み合い締結されているため、電制カップリング１２の摩擦締結のみを行う。この電制カップリング１２の摩擦締結により、応答良く左右前輪２０，２１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５の枠線Ｅ内に示すように、ドグクラッチ１７と電制カップリング１２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、基本的に左右後輪９，１０と左右前輪２０，２１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１２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４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５の矢印Ｆ）を速くし、２ＷＤ走行（Stand-by）→２ＷＤ走行（Disconnect）の切り替え遷移速度（図５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５の矢印Ｈ）を速くし、４ＷＤ走行（Connect）→２ＷＤ走行（Disconnect）の切り替え遷移速度（図５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５の矢印Ｊ）と、４ＷＤ走行（Connect）→２ＷＤ走行（Stand-by）の切り替え遷移速度（図５の矢印Ｋ）は、同じ速い速度にしている。

［クラッチ制御構成］
図６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６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、駆動モードとして、電制カップリング１２とドグクラッチ１７が共に解放されている「ディスコネクト２輪駆動モード」が選択されているときに開始される。

ステップＳ１では、ドグクラッチ１７に対し締結要求があるか否かを判断する。YES（締結要求有り）の場合はステップＳ２へ進み、NO（締結要求無し）の場合はエンドへ進む。
ここで、ドグクラッチ１７に対し締結要求が出されるのは、「ディスコネクト２輪駆動モード」の選択時、「コネクト４輪駆動モード」又は「スタンバイ２輪駆動モード」へのモード遷移と判定されたときである。

ステップＳ２では、ステップＳ１での締結要求有りとの判断に続き、電制カップリング１２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Ｓ３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、短時間にて電制カップリング１２が完全締結状態となる急勾配指令とする。なお、この指令は、ドグクラッチ１７が解放されるまで出力される。

ステップＳ３では、ステップＳ２での電制カップリング１２の締結指令出力に続き、電制カップリング１２の締結制御の開始からの経過時間Ｔのカウントを開始し、ステップＳ４へ進む。
ここで、経過時間Ｔのカウントは、電制カップリング１２の締結制御の開始から起動したタイマー値をセットし、制御周期（例えば、10ms）ごとに加算することで演算される。

ステップＳ４では、ステップＳ３での経過時間のカウントの開始に続き、ドグクラッチ１７の入力回転数（左前輪速度）と出力回転数（出力側左前輪ドライブシャフト回転数）の情報を取得する。

ステップＳ５では、ステップＳ４でのドグクラッチ１７の入出力回転数の情報取得に続き、同期完了時間を推定する。
ここで、同期完了時間は、電制カップリング１２の締結制御の開始からドグクラッチ１７のクラッチ差回転ΔＮが回転同期判定閾値α以下になるまでの時間である。言い換えると、電制カップリング１２の締結制御の開始から、出力回転数が回転同期判定閾値αとしてのドグクラッチ１７の締結が可能な締結可能回転数α１以上になるまでの時間である。なお、クラッチ差回転ΔＮは、ドグクラッチ１７の入力回転数から出力回転数を差し引くことで演算される。また、回転同期判定閾値αは、ドグクラッチ１７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。
また、同期完了時間の推定は、クラッチ差回転ΔＮを演算し、この演算されたクラッチ差回転ΔＮ減少特性と、回転同期判定閾値αと、に基づき推定される。言い換えると、締結可能回転数α１と、ドグクラッチ１７の出力回転数の上昇特性（図７の傾斜ＳＬ）と、に基づき、推定する。

ステップＳ６では、同期完了時間の推定に続き、ステップＳ５で推定した同期完了時間と、噛み合い締結動作時間と、に基づいてドグクラッチ１７への締結指令タイミングを推定する。
ここで、噛み合い締結作動時間は、４ＷＤコントロールユニット３４によりドグクラッチ１７の締結指令をドグクラッチアクチュエータ４８へ出力したときからドグクラッチ１７の締結が完了するまでに要する時間である。この噛み合い締結作動時間は、実験等により予め設定された値である。
また、締結指令タイミングの推定は、同期完了時間から噛み合い締結動作時間を減算して推定する。

ステップＳ７では、締結指令タイミングの推定に続き、ステップＳ６で推定した締結指令タイミングを更新する。

ステップＳ８では、締結指令タイミングの更新に続き、ステップＳ３からカウントを開始した電制カップリング１２の締結制御の開始からの経過時間Ｔが、ステップＳ７で更新された締結指令タイミングか否かを判断する。Yes（締結指令タイミングである）の場合はステップＳ９へ進み、NO（締結指令タイミングではない）の場合はステップＳ４へ戻る。

ステップＳ９では、ステップＳ８での締結指令タイミングであるとの判断に続き、ドグ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Ｓ１０へ進む。

ステップＳ１０では、ステップＳ９でのドグクラッチ１７の締結指令出力に続き、ドグクラッチ１７が噛み合い締結を完了したか否かを判断する。YES（クラッチ締結完了）の場合はステップＳ１１へ進み、NO（クラッチ締結未完了）の場合はステップＳ９へ戻る。
ここで、ドグクラッチ１７が噛み合い締結を完了したか否かの判断は、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行う。

ステップS１１では、ステップＳ１０でのクラッチ締結完了であるとの判断に続き、ステップＳ３から開始した経過時間Ｔのカウントをリセットし、ステップＳ１２へ進む。

ステップＳ１２では、ステップＳ１１でのカウントのリセットに続き、コネクト４輪駆動モードへの遷移か否かを判断する。YES（コネクト４輪駆動モードへの遷移）の場合はエンドへ進み、NO（スタンバイ２輪駆動モードへの遷移）の場合はステップＳ１３へ進む。

ステップＳ１３では、ステップＳ１２でのスタンバイ２輪駆動モードへの遷移であるとの判断に続き、電制カップリング１２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、エンドへ進む。
ここで、「オートモード」のうち、「エコオートモード」の選択時には、電制カップリング１２を完全解放する指令とし、「スポーツオートモード」の選択時には、電制カップリング１２を締結直前の解放状態を保つ指令とする。

次に、作用を説明する。
実施例１の４輪駆動車のクラッチ制御装置における作用を、「ドグクラッチアクチュエータによるドグクラッチの締結/解放制御動作」、「ドグクラッチの締結制御作用」、「ドグクラッチの締結指令タイミング制御作用」、「ドグクラッチ締結制御での他の特徴作用」に分けて説明する。

［ドグクラッチアクチュエータによるドグクラッチの締結/解放制御動作］
図３に基づき、ドグクラッチアクチュエータ４８による、ドグクラッチ１７の締結/解放制御について説明する。

まず、ドグクラッチ１７の解放時は、図３に示すように、チェックボール７４がチェック溝７２ｂに嵌っていて（実線ｄ１）、カムローラ７３は上側の平面部７２ａ１に位置している（実線ｃ１）。

次に、解放状態のドグクラッチ１７を締結するときは、まず、４ＷＤコントロールユニット３４によるドグクラッチ１７の締結指令に基づき電動モータ６０を回転させ、伝達構成８０を介して電動モータ６０の回転動作をカム変換機構７０のカムリング７１へ伝達し、カムリング７１を回転させる。これにより、チェックボール７４がチェック溝７２ｂを乗り上げる（実線ｄ１→破線ｄ２）。その後、さらにカムリング７１を回転させると、チェックボール７４はチェック溝７２ｂ以外のカムリング７２の外周を移動する。また、カムローラ７３は、カムリング７１の回転により、上側の平面部上を移動して、上側の平面部７２ａ１から凹面部７２ａ３まで移動する（実線ｃ１→破線ｃ２）。これにより、電動モータ６０からカムリング７２に伝達される回転動作が、締結方向への直線動作に変換される。そして、可動部材１７ａはカムローラ７３と共に締結方向へストロークする。また、さらにカムリング７２を回転させると、カムローラ７３は傾斜している凹面上を移動し、凹面部７２ａ３の最も締結方向側に凹んだ部分まで移動する（破線ｃ２→破線ｃ３）。これに伴い、可動部材１７ａはさらに締結方向へストロークする。
このように、カムローラ７３が凹面部７２ａ３の最も締結方向側に凹んだ部分まで移動した（破線ｃ３）ことにより、ドグクラッチ１７の締結が完了する。

締結状態のドグクラッチ１７を解放するときは、まず、４ＷＤコントロールユニット３４によるドグクラッチ１７の解放指令に基づき電動モータ６０を回転させ、伝達構成８０を介して電動モータ６０の回転動作をカム変換機構７０のカムリング７１へ伝達し、カムリング７１を回転させる。これにより、カムローラ７３が、スプリング７１の付勢力に抗して、凹面部７２ａ３の最も締結方向側に凹んだ部分から下側の平面部７２ａ２まで移動する（実線ｃ３→破線ｃ４）。これにより、電動モータ６０からカムリング７２に伝達される回転動作が、解放方向への直線動作に変換される。そして、可動部材１７ａはカムローラ７３と共に解放方向へストロークする。また、さらにカムリング７２を回転させると、カムローラ７３は、下側の平面部７２ａ２から上側の平面部７２ａ１まで移動する。また、カムリング７２の回転により、チェックボール７４はカムリング７２の外周を移動し、チェック溝７２ｂまで移動する（実線ｄ１）。このように、カムローラ７３がドグクラッチ１７の解放時の位置（実線ｃ１）に戻り、チェックボール７４がチェック溝７２ｂへ再び嵌った（実線ｄ１）ことにより、ドグクラッチ１７の解放が完了する。

［ドグクラッチの締結制御作用］
まず、図６のフローチャートに基づき、ドグクラッチ１７の締結制御処理動作の流れを説明する。例えば、「ディスコネクト２輪駆動モード」が選択されているコースト走行中、アクセル踏み込み操作を行ったことで、動作点が図４のＬ点からＭ点へ移動したとき、領域区分線Ａを横切るタイミングでドグクラッチ１７に対し締結要求が出される。又は、動作点が図４のＰ点からＱ点へ移動したとき、領域区分線Ｂを横切るタイミングでドグクラッチ１７に対し締結要求が出される。

ドグクラッチ１７に対し締結要求が出されると、図６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→ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ８へと進む。ステップＳ２では、ドグクラッチ１７の締結要求があると、直ちに電制カップリング１２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Ｓ３では、電制カップリング１２の締結制御の開始からの経過時間Ｔのカウントが開始される。ステップＳ４では、ドグクラッチ１７の入力回転数と出力回転数の情報が取得される。ステップＳ５では、同期完了時間が推定される。ステップＳ６では、ドグクラッチ１７への締結指令タイミングが推定される。ステップＳ７では、ステップＳ６で推定した締結指令タイミングが更新される。そして、ステップＳ８では、経過時間Ｔが、ステップＳ７で更新された締結指令タイミングか否かが判断される。
しかし、経過時間Ｔは、カウント開始から、噛み合い締結作動時間の長さによって異なるが、すぐには締結指令タイミングにはならない。このため、カウント開始から少しの間は、ステップＳ７での締結指令タイミングであるという条件は成立しない。よって、経過時間Ｔが締結指令タイミングであるとの条件が成立するまでは、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ８へと進む流れが繰り返される。すなわち、経過時間Ｔのカウント開始から、締結指令タイミングになるまでは、同期完了時間とドグクラッチ１７への締結指令タイミングが繰り返し推定されると共に、該締結指令タイミングの推定毎に該締結指令タイミングが更新される。

そして、経過時間Ｔが締結指令タイミングであるとの条件が成立すると、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ８からステップＳ９→ステップＳ１０へ進み、ステップＳ９では、ドグ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。すなわち、電動モータ６０が回転し、伝達構成８０を介して、電動モータ６０の回転動作がカム変換機構７０へ伝達される。そして、カム変換機構７０により、電動モータ６０の回転動作が直線動作に変換され、可動部材１７ａが締結方向へストロークされる。次のステップＳ１０では、ドグクラッチ１７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Ｓ９→ステップＳ１０へと進む流れが繰り返される。

そして、ステップＳ１０にてドグクラッチ１７が噛み合い締結を完了したと判断されると、ステップＳ１０からステップＳ１１→ステップＳ１２へ進み、ステップＳ１１では、経過時間Ｔのカウントがリセットされる。そして、ステップＳ１２では、「コネクト４輪駆動モード」への遷移か否かが判断される。「コネクト４輪駆動モード」への遷移と判断された場合は電制カップリング１２の締結を維持したままでエンドへ進む。一方、「スタンバイ２輪駆動モード」への遷移と判断された場合はステップＳ１３へ進み、ステップＳ１３では、電制カップリング１２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、エンドへ進む。なお、「エコオートモード」の選択時には、電制カップリング１２を完全解放する指令とされ、「スポーツオートモード」の選択時には、電制カップリング１２を締結直前の解放状態を保つ指令とされる。

次に、図７のタイムチャートに基づき、ドグクラッチ１７の締結制御作用を説明する。

時刻t1にて、走行中、アクセル開度ACCが立ち上がり、ドグクラッチ１７に対し締結要求が出されると、電制カップリング１６の締結制御を開始する。この電制カップリング１２の締結制御の開始により、経過時間Ｔのカウントを開始すると共に、電制カップリング１２の締結トルクが立ち上がりを開始する。そして、時刻t1から僅かに遅れたタイミングにて、締結可能回転数α１と、ドグクラッチ１７の出力回転数の上昇特性（傾斜ＳＬ）に基づき、同期完了時間が図７では時刻t1から時刻t7までと推定される。また、この同期完了時間と噛み合い締結動作時間と、に基づいて、締結指令タイミングが図７では時刻t4と推定される。なお、経過時間Ｔが、推定された締結指令タイミングになるまで、締結指令タイミングを繰り返し推定すると共に、該締結指令タイミングの推定毎に該締結指令タイミングを更新する。
ここで、電制カップリング１２の締結開始前は、ドグクラッチ１７の出力側回転が停止しているため、クラッチ差回転ΔＮが最大である。
このとき、ドグクラッチ１７は解放されているので、図３に示すように、チェックボール７４がチェック溝７２ｂに嵌っていて（実線ｄ１）、カムローラ７３は上側の平面部７２ａ１に位置している（実線ｃ１）。なお、４ＷＤコントロールユニット３４によるドグクラッチ１７の締結指令が出力されるまでは、ドグクラッチアクチュエータ４８はこの状態である。

時刻t1から時刻t2の間にて、電制カップリング１２の締結トルクが上昇を続けている。そして、出力回転数が、電制カップリング１６の締結容量増大により上昇する。電制カップリング１２の締結開始域ではドグクラッチ１７の出力側回転の上昇に伴いクラッチ差回転ΔＮが減少する。

時刻t2にて、電制カップリング１２の締結トルクが、時刻t1から時刻t2までよりも緩やかな上昇を開始する。そして、出力回転数が、電制カップリング１６の締結容量の緩やかな増大に応じて引き続き上昇し、この出力回転数上昇に伴いクラッチ差回転ΔＮも引き続き減少する。このとき、経過時間Ｔが、推定された締結指令タイミング（時刻t4）ではないので、締結指令タイミングを繰り返し推定すると共に、該締結指令タイミングの推定毎に該締結指令タイミングを更新する。図７では、再び締結指令タイミングが時刻t4と推定される。

時刻t2から時刻t3の間にて、電制カップリング１２の締結トルクが、緩やかな上昇を続け、これに応じて出力回転数が引き続き上昇し、この出力回転数上昇に伴いクラッチ差回転ΔＮも引き続き減少する。

時刻t3でも、経過時間Ｔが、推定された締結指令タイミング（時刻t4）ではないので、締結指令タイミングを繰り返し推定すると共に、更新する。図７では、再び締結指令タイミングが時刻t4と推定される。なお、締結トルクと出力回転数が引き続き上昇し、この出力回転数上昇に伴いクラッチ差回転ΔＮも引き続き減少する。

時刻t3から時刻t4の間も、時刻t2から時刻t3の間と同様に、締結トルクと出力回転数の上昇、及び、クラッチ差回転ΔＮの減少が続いているため説明を省略する。なお、締結トルクと出力回転数の上昇、及び、クラッチ差回転ΔＮの減少は、時刻t7まで続くので、時刻t7になるまで、説明を省略する。

時刻t4では、経過時間Ｔが、推定された締結指令タイミング（時刻t4）になるので、経過時間Ｔが締結指令タイミングであるとの条件が成立する。このため、ドグクラッチ１７の締結指令をドグクラッチアクチュエータ４８へ出力する。これにより、電動モータ６０が始動する。

時刻t4から時刻t5の間にて、電動モータ６０の始動により、電動モータ６０が回転を開始し、この回転動作が伝達構成８０を介してカムリング７２へ伝達され、カムリング７２も図３の矢印ａ方向へ回転を開始する。

時刻t5では、カムリング７２の回転により、チェックボール７４がチェック溝７２ｂの乗り上げを開始する。

時刻t5から時刻t6の間にて、チェックボール７４がチェック溝７２ｂを乗り上げる（図３の実線ｄ１→破線ｄ２）。また、カムローラ７３は上側の平面部上を移動している。

時刻t6では、さらにカムリング７２を回転させると、カムローラ７３が平面部７２ａ１から凹面部７２ａ３へ移動する（実線ｃ１→破線ｃ２）。これに伴い、可動部材１７ａはカムローラ７３と共に締結方向へストロークする。

時刻t6から時刻t7の間にて、さらにカムリング７２を回転させると、カムローラ７３は傾斜している凹面上を移動し、凹面部７２ａ３の最も締結方向側に凹んだ部分へ移動する（破線ｃ２→破線ｃ３）。これに伴い、可動部材１７ａはカムローラ７３と共に締結方向へさらにストロークする。

時刻t7では、出力回転数が締結可能回転数α１以上（クラッチ差回転ΔＮが回転同期判定閾値α以下）、すなわち、ドグクラッチ１７の入出力回転数が回転同期状態になっている。このとき、カムローラ７３が凹面部７２ａ３の最も締結方向側に凹んだ部分まで移動した（破線ｃ３）ことにより、ドグクラッチ１７の締結が完了する。
また、電制カップリング１２の締結が完了したので、締結トルクが一定になっている。なお、ドグクラッチ１７の締結により、経過時間Ｔのカウントをリセットする。そして、時刻t7から僅かに遅れたタイミングにて、ドグクラッチ１７の締結により、ドグクラッチ１７の入出力回転数が同一になる。

このように、「ディスコネクト２輪駆動モード」の選択中にアクセル踏み込み操作が行われ、電制カップリング１２の締結制御中に、締結指令タイミングになると、ドグクラッチの締結指令がクラッチアクチュエータへ出力される。これにより、ドグクラッチ１７の入出力回転数が回転同期状態になったと同時に、ドグクラッチ１７が締結される。この結果、「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」への駆動モード遷移、或いは、「ディスコネクト２輪駆動モード」から「スタンバイ２輪駆動モード」への駆動モード遷移を、噛み合い締結動作時間分の応答遅れなく実行することができる。

［ドグクラッチの締結指令タイミング制御作用］
ドグクラッチ１７は、クラッチ差回転の有無に関係なく締結できる駆動力配分摩擦クラッチとは異なり、クラッチ入出力回転を同期状態にして噛み合わせる噛み合いクラッチである。このため、ドグクラッチ１７が解放されている「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１７の締結要求があると、先にドグクラッチ１７の入出力回転を同期回転状態にしてから、ドグクラッチ１７を締結する必要がある。

従来から行われていたドグクラッチ１７の締結制御は、特開２０１０−２５４０５８号公報に示唆されているように、摩擦クラッチを締結し、噛み合いクラッチに差回転が無くなった後、噛み合いクラッチへ締結指令を出力していた。このため、噛み合いクラッチへ締結指令を出力してから締結するまでの時間分の応答遅れが発生してしまい、４輪駆動状態へ遷移するのに時間を要する、という課題があった。

これに対し、実施例１では、解放状態のドグクラッチ１７に対し締結要求があると、先に電制カップリング１２の締結制御を行う。この電制カップリング１２の締結制御の開始から、ドグクラッチ１７の出力回転数が締結可能回転数α１以上（ドグクラッチ１７のクラッチ差回転ΔＮが回転同期判定閾値α以下）になるまでの同期完了時間が推定される（図６ステップＳ５、図７の時刻t1）。この同期完了時間と、４ＷＤコントロールユニット３４によりドグクラッチ１７の締結指令をドグクラッチアクチュエータ４８へ出力したときからドグクラッチ１７の締結が完了するまでに要する噛み合い締結動作時間と、に基づいてドグクラッチ１７への締結指令タイミングが推定される（図６ステップＳ６、図７の時刻t1）。そして、電制カップリング１２の締結制御の開始後、ドグクラッチ１７への締結指令タイミングになると、ドグクラッチ１７の締結指令がドグクラッチアクチュエータ４８へ出力される構成とした（図６のステップＳ８→ステップＳ９、図７の時刻t4）。
すなわち、電制カップリング１２の締結制御中に、４ＷＤコントロールユニット３４により、予めドグクラッチ１７の締結指令がドグクラッチアクチュエータ４８へ出力され、ドグクラッチ１７を締結するための制御が開始される（図６のステップＳ８→ステップＳ９、図７の時刻t4）。そして、ドグクラッチ１７の出力回転数が締結可能回転数α１以上（クラッチ差回転ΔＮが回転同期判定閾値α以下）になったとき、ドグクラッチ１７が締結される（図７の時刻t7）。これにより、噛み合いクラッチに差回転が無くなった後、噛み合いクラッチへ締結指令が出力される場合よりも、噛み合い締結動作時間分だけドグクラッチ１７が早く締結される。
この結果、ドグクラッチ１７の締結要求時、４輪駆動状態への遷移に要する時間の短縮を図ることができる。同様にスタンバイ２輪駆動モード状態への遷移に要する時間の短縮を図ることもできる。遷移するまでの応答性を満足することもできる（ステップＳ６のステップＳ１３）。

［ドグクラッチ締結制御での他の特徴作用］
実施例１では、電制カップリング１２の締結制御の開始から締結指令タイミングになるまで、ドグクラッチ１７への締結指令タイミングを繰り返し推定すると共に、該締結指令タイミングの推定毎に該締結指令タイミングを更新する構成とした（図６のステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ８へと進む流れの繰り返し、図７の時刻t1から時刻t4の間）。
したがって、ドグクラッチ１７の締結要求時、精度良く、締結指令タイミングを推定することができる。

実施例１では、ドグクラッチ１７は、一対の噛み合い部材からなり、一方を固定部材とし、他方を可動部材１７ａとした。また、ドグクラッチアクチュエータ４８は、４ＷＤコントロールユニット３４によるドグクラッチ１７の締結指令に基づき回転する電動モータ６０と、電動モータ６０の回転動作を直線動作に変換して可動部材１７ａを固定部材に締結する締結方向へ移動するカム変換機構７０（スプリング７１と、カムリング７２と、カムローラ７３と、チェックボール７４と、から構成される）と、を有する構成とした。

すなわち、ドグクラッチ１７の締結指令に基づき電動モータ６０を回転させると、カム変換機構７０のカムリング７２が回転する。このカムリング７２の回転により、チェックボール７４がチェック溝７２ｂを乗り上げ（図３の破線ｄ２）、カムローラ７３は上側の平面部７２ａ１から凹面部７３ａ３の最も締結方向側に凹んだ部分まで移動する（破線ｃ１→破線ｃ３）。
つまり、カムリング７２を回転させて、カムローラ７３が平面部７２ａ１から凹面部７２ａ３まで移動する（実線ｃ１→破線ｃ２→破線ｃ３）と、回転動作は締結方向への直線動作に変換される。これにより、可動部材１７ａはカムローラ７３と共に締結方向へストロークする。
このように、電動モータ６０を回転させてから、ドグクラッチ１７が締結を完了するまでには、カム変換機構７０のカムリング７２を回転させる分の応答遅れが発生する。

これに対し、実施例１では、電動モータ６０とカム変換機構７０を有するドグクラッチアクチュエータ４８を用いてドグクラッチ１７の締結制御が行われる場合には、図６のドグクラッチ１７の締結制御を適用する。
この図６のドグクラッチ１７の締結制御を適用すると、４ＷＤコントロールユニット３４により、予めドグクラッチ１７の締結指令がドグクラッチアクチュエータ４８へ出力され、ドグクラッチ１７を締結するための制御が開始される（図６のステップＳ８→ステップＳ９、図７の時刻t4）。そして、ドグクラッチ１７の出力回転数が締結可能回転数α１以上（クラッチ差回転ΔＮが回転同期判定閾値α以下）になったとき、ドグクラッチ１７が締結される（図７の時刻t7）。
したがって、ドグクラッチ１７の締結要求時、カム機構を回転させる分の応答遅れの発生を防止することができる。

実施例１では、４輪駆動車の駆動モードとして、「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」と「コネクト４輪駆動モード」と、を有し、車両状態に応じて駆動モードの切り替え制御を行う。そして、「ディスコネクト２輪駆動モード」から「スタンバイ２輪駆動モード」へ切り替え遷移するとき、又は、「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」へ切り替え遷移するとき、ドグクラッチ１７の締結要求を出力する構成とした。
ドグクラッチ１７に対し締結要求があるとき、「ディスコネクト２輪駆動モード」から「スタンバイ２輪駆動モード」へ切り替えるときと「コネクト４輪駆動モード」へ切り替えるときとでは、締結制御（若しくは結果）が異なる。すなわち、「コネクト４輪駆動モード」への切り替えは、２輪駆動状態から４輪駆動状態に切り替える駆動モードの切り替えである。一方、「スタンバイ２輪駆動モード」への切り替えは、２輪駆動状態から２輪駆動状態というように２輪駆動状態を維持したままでの駆動モードの切り替えであるため、運転者に極力違和感を与えることなく行いたいという要求がある。
これに対し、「ディスコネクト２輪駆動モード」から「スタンバイ２輪駆動モード」へ切り替えるとき、クラッチ差回転ΔＮが回転同期判定閾値α以下となるタイミングにてドグクラッチ１７の締結が開始される。
したがって、「ディスコネクト２輪駆動モード」から噛み合いクラッチの噛み合い締結を経由して「スタンバイ２輪駆動モード」へ切り替えるとき、運転者に極力違和感を与えることなく行いたいという要求に応えることができる。

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２０，２１と左右後輪９，１０のうち、一方を駆動源（エンジン１）に接続される主駆動輪とし、他方を駆動源（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、
主駆動輪（左右後輪９，１０）から副駆動輪（左右前輪２０，２１）への駆動分岐位置と、駆動分岐位置よりも下流位置とのうち、一方の位置に駆動力配分摩擦クラッチ（電制カップリング１２）を設け、他方の位置に噛み合いクラッチ（ドグクラッチ１７）を設けた４輪駆動車のクラッチ制御装置において、
駆動力配分摩擦クラッチ（電制カップリング１２）の締結/解放制御と噛み合いクラッチ（ドグクラッチ１７）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６）と、
解放状態の噛み合いクラッチ（ドグクラッチ１７）に対し締結要求があると、前記クラッチ制御手段（４ＷＤコントロールユニット３４、図６）により先に駆動力配分摩擦クラッチ（電制カップリング１２）の締結制御を行い、該締結制御の開始から、噛み合いクラッチ（ドグクラッチ１７）のクラッチ差回転ΔＮが回転同期判定閾値α以下（ドグクラッチ１７の出力回転数が締結可能回転数α１以上）になるまでの同期完了時間を推定する同期完了時間推定手段（４ＷＤコントロールユニット３４、図６）と、
同期完了時間と、クラッチ制御手段（４ＷＤコントロールユニット３４、図６）により噛み合いクラッチ（ドグクラッチ１７）の締結指令をクラッチアクチュエータ（ドグクラッチアクチュエータ４８）へ出力したときから噛み合いクラッチ（ドグクラッチ１７）の締結が完了するまでに要する噛み合い締結動作時間と、に基づいて噛み合いクラッチ（ドグクラッチ１７）への締結指令タイミングを推定する締結指令タイミング推定手段（４ＷＤコントロールユニット３４、図６）と、を設け、
クラッチ制御手段（４ＷＤコントロールユニット３４、図６）は、駆動力配分摩擦クラッチ（電制カップリング１２）の締結制御の開始後、噛み合いクラッチ（ドグクラッチ１７）への締結指令タイミングになると、噛み合いクラッチ（ドグクラッチ１７）の締結指令をクラッチアクチュエータ（ドグクラッチアクチュエータ４８）へ出力する（図６）。
このため、噛み合いクラッチ（ドグクラッチ１７）の締結要求時、４輪駆動状態への遷移に要する時間の短縮を図ることができる。

(2) 締結指令タイミング推定手段（４ＷＤコントロールユニット３４、図６）は、駆動力配分摩擦クラッチ（電制カップリング１２）の締結制御の開始から締結指令タイミングになるまで、噛み合いクラッチ（ドグクラッチ１７）への締結指令タイミングを繰り返し推定すると共に、該締結指令タイミングの推定毎に該締結指令タイミングを更新する（図６）。
このため、(1)の効果に加え、噛み合いクラッチ（ドグクラッチ１７）の締結要求時、精度良く、締結指令タイミングを推定することができる。

(3) 噛み合いクラッチ（ドグクラッチ１７）は、一対の噛み合い部材からなり、一方を固定部材とし、他方を可動部材１７ａとし、
クラッチアクチュエータ（ドグクラッチアクチュエータ４８）は、クラッチ制御手段（４ＷＤコントロールユニット３４、図６）による噛み合いクラッチ（ドグクラッチ１７）の締結指令に基づき回転する電動モータ６０と、電動モータ６０の回転動作を直線動作に変換して可動部材１７ａを固定部材に締結する締結方向へ移動するカム変換機構７０（スプリング７１、カムリング７２、カムローラ７３、チェックボール７４）と、を有する。
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１７）の締結要求時、カム変換機構７０（スプリング７１、カムリング７２、カムローラ７３、チェックボール７４）を回転させる分の応答遅れの発生を防止することができる。

(4) ４輪駆動車の駆動モードとして、噛み合いクラッチ（ドグクラッチ１７）と駆動力配分摩擦クラッチ（電制カップリング１２）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１７）を締結し駆動力配分摩擦クラッチ（電制カップリング１２）を解放する「スタンバイ２輪駆動モード」と、噛み合いクラッチ（ドグクラッチ１７）と駆動力配分摩擦クラッチ（電制カップリング１２）を締結する「コネクト４輪駆動モード」と、を有し、車両状態（車速VSP、アクセル開度ACC）に応じて駆動モードの切り替え制御を行う駆動モード切替制御手段（４ＷＤコントロールユニット３４）を備え、
駆動モード切替制御手段（４ＷＤコントロールユニット３４）は、「ディスコネクト２輪駆動モード」から「スタンバイ２輪駆動モード」へ切り替え遷移するとき、又は、「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」へ切り替え遷移するとき、クラッチ制御手段（４ＷＤコントロールユニット３４、図６）に対して噛み合いクラッチ（ドグクラッチ１７）の締結要求を出力する（図４、図５）。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、「ディスコネクト２輪駆動モード」から噛み合いクラッチ（ドグクラッチ１７）の噛み合い締結を経由して「スタンバイ２輪駆動モード」へ切り替えるとき、運転者に極力違和感を与えることなく行いたいという要求に応えることができる。

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に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許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、トランスファケース２２に各プロペラシャフト３，１３に駆動力を配分するチェーン式の伝達要素を内蔵する例を示した。しかしながら、チェーン式に限らず、ギア式とする例でも良い。

実施例１では、４輪駆動車の駆動モードとして、「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」と「コネクト４輪駆動モード」を有する例を示した。しかしながら、４輪駆動車の駆動モードとしては、「スタンバイ２輪駆動モード」が無く、「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」を有する例であっても良い。

実施例１では、駆動分岐位置に電制カップリング１２を設け、駆動分岐位置よりも下流位置にドグクラッチ１７を設ける例を示した。しかしながら、駆動分岐位置にドグクラッチ１７を設け、駆動分岐位置よりも下流位置に電制カップリング１２を設ける例であっても良い。

実施例１では、同期完了時間の推定を、締結可能回転数α１とドグクラッチ１７の出力回転数の上昇特性（クラッチ差回転ΔＮ減少特性と回転同期判定閾値α）に基づいて推定する例を示した。しかしながら、同期完了時間は、リアプロペラシャフト３とフロントプロペラシャフト１３との回転数及びフロントプロペラシャフト１３の上昇特性や、電制カップリング１２の締結トルク（締結力）や、不図示のクラッチ油温センサから取得される電制カップリング１２等のクラッチの油温などの情報に基づいて推定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が搭載された後輪駆動ベースの４輪駆動車（４ＷＤエンジン車）に適用する例を示した。しかしながら、本発明のクラッチ制御装置は、主駆動輪を左右前輪とする前輪駆動ベースの４輪駆動車に対しても適用することができる。又、４ＷＤエンジン車以外に駆動源としてエンジンとモータが搭載された４ＷＤハイブリッド車、駆動源としてモータが搭載された４ＷＤ電気自動車に対しても勿論適用することができる。

１ エンジン（駆動源）
２ 変速機
９ 左後輪（主駆動輪）
１０ 右後輪（主駆動輪）
１２ 電制カップリング（駆動力配分摩擦クラッチ）
１７ ドグクラッチ（噛み合いクラッチ）
１７ａ 可動部材
２０ 左前輪（副駆動輪）
２１ 右前輪（副駆動輪）
３４ ４ＷＤコントロールユニット（クラッチ制御手段、同期完了時間推定手段、締結指令タイミング推定手段）
４８ ドグクラッチアクチュエータ（クラッチアクチュエータ）
６０ 電動モータ
７０ カム変換機構
７１ スプリング
７２ カムリング
７３ カムローラ７３
７４ チェックボール７４

Claims (4)

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、
   前記主駆動輪から前記副駆動輪への駆動分岐位置と、前記駆動分岐位置よりも下流位置とのうち、一方の位置に駆動力配分摩擦クラッチを設け、他方の位置に噛み合いクラッチを設けた４輪駆動車のクラッチ制御装置において、
   前記駆動力配分摩擦クラッチの締結/解放制御と前記噛み合いクラッチの締結/解放制御を行うクラッチ制御手段と、
   解放状態の前記噛み合いクラッチに対し締結要求があると、前記クラッチ制御手段により先に前記駆動力配分摩擦クラッチの締結制御を行い、該締結制御の開始から、前記噛み合いクラッチのクラッチ差回転が回転同期判定閾値以下になるまでの同期完了時間を推定する同期完了時間推定手段と、
   前記同期完了時間と、前記クラッチ制御手段により前記噛み合いクラッチの締結指令をクラッチアクチュエータへ出力したときから前記噛み合いクラッチの締結が完了するまでに要する噛み合い締結動作時間と、に基づいて前記噛み合いクラッチへの締結指令タイミングを推定する締結指令タイミング推定手段と、を設け、
   前記クラッチ制御手段は、前記駆動力配分摩擦クラッチの締結制御の開始後、前記噛み合いクラッチへの締結指令タイミングになると、前記噛み合いクラッチの締結指令を前記クラッチアクチュエータへ出力する
   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、
   前記締結指令タイミング推定手段は、前記駆動力配分摩擦クラッチの締結制御の開始から前記締結指令タイミングになるまで、前記噛み合いクラッチへの締結指令タイミングを繰り返し推定すると共に、該締結指令タイミングの推定毎に該締結指令タイミングを更新する
   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、
   前記噛み合いクラッチは、一対の噛み合い部材からなり、一方を固定部材とし、他方を可動部材とし、
   前記クラッチアクチュエータは、前記クラッチ制御手段による噛み合いクラッチの締結指令に基づき回転する電動モータと、前記電動モータの回転動作を直線動作に変換して前記可動部材を前記固定部材に締結する締結方向へ移動するカム変換機構と、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。
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４輪駆動車の駆動モードとして、前記噛み合いクラッチと前記駆動力配分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を締結し前記駆動力配分摩擦クラッチを解放するスタンバイ２輪駆動モードと、前記噛み合いクラッチと前記駆動力配分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、車両状態に応じて前記駆動モードの切り替え制御を行う駆動モード切替制御手段を備え、
   前記駆動モード切替制御手段は、前記ディスコネクト２輪駆動モードから前記スタンバイ２輪駆動モードへ切り替え遷移するとき、又は、前記ディスコネクト２輪駆動モードから前記コネクト４輪駆動モードへ切り替え遷移するとき、前記クラッチ制御手段に対して前記噛み合いクラッチの締結要求を出力し、
   前記ディスコネクト２輪駆動モードから前記スタンバイ２輪駆動モードへ切り替え遷移するとき、前記噛み合いクラッチの締結の完了後に、締結状態の前記駆動力配分摩擦クラッチの解放要求を出力する
   ことを特徴とする４輪駆動車のクラッチ制御装置。