JP6379685B2 - 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ある噛み合い待ち状態から差回転が無くなる同期状態になると、噛み合いクラッチを押し込み締結していた。このため、主駆動輪がスリップ状態であるとき、差回転を小さくできる量が車両状態によって限定されてしまい、噛み合いクラッチを締結できないことがある、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、主駆動輪がスリップ状態である場合、確実に４輪駆動状態へ遷移することができる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、駆動力配分摩擦クラッチと、噛み合いクラッチと、クラッチ制御手段と、を備える。
前記駆動力配分摩擦クラッチは、前記主駆動輪から前記副駆動輪への駆動分岐位置に設けられ、締結トルク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。
前記噛み合いクラッチは、前記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す。
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/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。
この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、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、先に前記駆動力配分摩擦クラッチの締結制御を行い、前記駆動力配分摩擦クラッチの締結制御中に前記噛み合いクラッチのクラッチ差回転が減少し、前記クラッチ差回転が回転同期判定の差回転範囲を下回ったと判定されると、前記駆動力配分摩擦クラッチの締結トルクを低下させる。また、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中に前記噛み合いクラッチのクラッチ差回転の増減勾配を監視し、前記駆動力配分摩擦クラッチの締結トルクを低下させる制御中に、前記クラッチ差回転の増減勾配が減少から増加へ移行したと判定されると、その判定されたときの締結トルクを一定に維持する。
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、解放状態の噛み合いクラッチに対し締結要求があると、先に駆動力配分摩擦クラッチの締結制御が行われる。この駆動力配分摩擦クラッチの締結制御中に噛み合いクラッチのクラッチ差回転を減少させ、クラッチ差回転が回転同期判定の差回転範囲を下回ったと判定されると、駆動力配分摩擦クラッチの締結トルクを低下させる。
すなわち、駆動力配分摩擦クラッチが締結制御されると、噛み合いクラッチの出力回転数が上昇するため、噛み合いクラッチのクラッチ差回転は時間の経過と共に減少する。そして、噛み合いクラッチの出力回転数が上昇を続けるため、この出力回転数が噛み合いクラッチの入力回転数よりも大きくなる。その後、クラッチ差回転が減少を続けると、クラッチ差回転が回転同期判定の差回転範囲を超えてさらに減少する。つまり、クラッチ差回転は、回転同期判定の差回転範囲を下回る。一方、噛み合いクラッチの締結は、回転同期判定の差回転範囲内で行う。
これに対し、クラッチ差回転に着目し、クラッチ差回転が回転同期判定の差回転範囲を下回ったと判定、すなわち、主駆動輪がスリップ状態と判定されると、締結トルクを低下させる。つまり、締結トルクの低下によって、スリップにより上昇する噛み合いクラッチの出力回転数を低下させる。言い換えれば、締結トルクを低下させ、クラッチ差回転を回転同期判定の差回転範囲内とする差回転調整が行われる。このため、主駆動輪がスリップ状態であっても、クラッチ差回転が回転同期判定の差回転範囲内に調整されるので、噛み合いクラッチが締結される。
この結果、噛み合いクラッチの締結要求時、主駆動輪がスリップ状態である場合、確実に４輪駆動状態へ遷移することができる。

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「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）・エンジントルク・車速VSP（Ｖ）・前後輪回転速度差ΔＶ・ΔＶ増減勾配・クラッチ差回転ΔＮ・ΔＮ増減勾配・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）・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。

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１７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１７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。

［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（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、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４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４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４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）を速くし、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）を速くし、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、同じ速い速度にしている。

［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、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、或いは、ステップＳ８でのΔＮ/dt≠０であるとの判断、或いは、ステップＳ９でのΔＮ＞αであるとの判断、或いは、ステップＳ１５での前後輪回転速度差ΔＶの増減勾配ΔＶ/dtが減少へ移行する収束状況に応じて電制カップリング１２の締結トルク（以下、単に「締結トルク」という。）を立ち上げる制御に続き、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。

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、或いは、ステップＳ１１でのクラッチ差回転ΔＮの増減勾配ΔＮ/dtが減少→増加ではないとの判断、或いは、ステップＳ１２での締結トルクを一定にする制御、或いは、ステップＳ１４での前後輪回転速度差ΔＶの増減勾配ΔＶ/dtが減少へ移行していないとの判断に続き、ドグクラッチ１７の差回転であるクラッチ差回転ΔＮを演算し、ステップＳ４へ進む。
ここで、クラッチ差回転ΔＮは、ドグクラッチ１７の入力回転数（左前輪速度）から出力回転数（出力側左前輪ドライブシャフト回転数）を差し引くことで演算される。

ステップＳ４では、ステップＳ３でのクラッチ差回転ΔＮの演算に続き、主駆動輪９，１０と副駆動輪２０，２１との回転速度差である前後輪回転速度差ΔＶを演算し、ステップＳ５へ進む。
ここで、前後輪回転速度差ΔＶは、後輪回転速度（左右後輪速平均値）から前輪回転速度（左右前輪速平均値）を差し引くことで演算される。後輪回転速度は、左車輪速センサ４３からの左後輪速と、右車輪速センサ４４からの右後輪速と、の平均値演算により取得する。前輪回転速度は、左車輪速センサ４５からの左前輪速と、右車輪速センサ４６からの右前輪速と、の平均値演算により取得する。

ステップＳ５では、ステップＳ４での前後輪回転速度差ΔＶの演算に続き、クラッチ差回転ΔＮの時間微分処理をすることで、クラッチ差回転ΔＮの増減勾配ΔＮ/dtを演算し、ステップＳ６へ進む。

ステップＳ６では、ステップＳ５での増減勾配ΔＮ/dtの演算に続き、前後輪回転速度差ΔＶの時間微分処理をすることで、前後輪回転速度差ΔＶの増減勾配ΔＶ/dtを演算し、ステップＳ７へ進む。

ステップＳ７では、ステップＳ６での増減勾配ΔＶ/dtの演算に続き、クラッチ差回転ΔＮが、回転同期判定の差回転範囲（α≧ΔＮ≧−α）内か否かを判断する。YES（α≧ΔＮ≧−α）の場合はステップＳ８へ進み、NO（ΔＮ＞α、または、ΔＮ＜−α）の場合はステップＳ９へ進む。なお、このステップＳ７は、クラッチ差回転ΔＮが回転同期判定の差回転範囲内になる差回転条件が成立するか否かを判断する差回転条件判断部である。
ここで、回転同期判定の差回転範囲は、ゼロを含むα≧ΔＮ≧−αである。α及び−αは回転同期判定閾値である。この閾値は、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。

ステップＳ８では、ステップＳ７でのクラッチ差回転ΔＮがα≧ΔＮ≧−αであるとの判断に続き、増減勾配ΔＮ/dtが、ゼロ（ΔＮ/dt＝０）であるか否かを判断する。YES（ΔＮ/dt＝０）の場合はステップＳ１３へ進み、NO（ΔＮ/dt≠０）の場合はステップＳ２へ戻る。なお、このステップＳ８は、増減勾配ΔＮ/dtが、ゼロ（ΔＮ/dt＝０）であるか否かを判断する減少勾配判断部である。

ステップＳ９では、ステップＳ７でのクラッチ差回転ΔＮがα≧ΔＮ≧−αではないとの判断に続き、クラッチ差回転ΔＮが、回転同期判定の差回転範囲を下回った（ΔＮ＜−α）か否かを判断する。YES（ΔＮ＜−α）の場合はステップＳ１０へ進み、NO（ΔＮ＞α）の場合はステップＳ２へ戻る。

ステップＳ１０では、ステップＳ９でのΔＮ＜−αであるとの判断に続き、クラッチ差回転ΔＮの増減勾配ΔＮ/dtが、減少→増加へ移行したか否かを判断する。YES（ΔＮ/dtが減少→増加である）の場合はステップＳ１１へ進み、NO（ΔＮ/dtが減少→増加ではない）の場合はステップＳ１２へ進む。

ステップＳ１１では、ステップＳ１０でのΔＮ/dtが減少→増加であるとの判断に続き、カップリングアクチュエータ４９に対し、その判断がされたときの締結トルクを一定に維持する指令を出力し、ステップＳ３へ戻る。

ステップＳ１２では、ステップＳ１０でのΔＮ/dtが減少→増加ではないとの判断に続き、カップリングアクチュエータ４９に対し、締結トルクを低下する指令を出力し、ステップＳ３へ戻る。
なお、締結トルクの低下には、ゼロまで低下させることも含んでいる。すなわち、電制カップリング１２の解放まで締結トルクを低下させることを含んでいる。

ステップＳ１３では、ステップＳ８でのΔＮ/dt＝０であるとの判断に続き、前後輪回転速度差ΔＶがΔＶ＝０か否かを判断する。すなわち、前後輪回転速度差ΔＶが収束しているか否かを判断する。YES（ΔＶ＝０）の場合はステップＳ１６へ進み、NO（ΔＶ≠０）の場合はステップＳ１４へ進む。なお、このステップＳ１３は、前後輪回転速度差ΔＶが収束する回転速度差条件が成立するか否かを判断する回転速度差条件判断部である。

ステップＳ１４では、ステップＳ１３でのΔＶ≠０であるとの判断に続き、前後輪回転速度差ΔＶの増減勾配ΔＶ/dtが、減少へ移行したか否かを判断する。YES（ΔＶ/dtが減少へ移行した）の場合はステップＳ１５へ進み、NO（ΔＶ/dtが減少へ移行していない）の場合はステップＳ３へ戻る。

ステップＳ１５では、ステップＳ１４でのΔＶ/dtが減少へ移行したとの判断に続き、前後輪回転速度差ΔＶの増減勾配ΔＶ/dtが減少へ移行する収束状況に応じて、締結トルクを完全締結によるトルクまで立ち上げる指令をカップリングアクチュエータ４９に対し出力し、ステップＳ２へ戻る。

ステップＳ１６では、ステップＳ１３でのΔＶ＝０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Ｓ１７へ進む。

ステップＳ１７では、ステップＳ１６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Ｓ１８へ進み、NO（クラッチ締結未完了）の場合はステップＳ１６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Ｓ１８では、ステップＳ１７でのクラッチ締結完了であるとの判断に続き、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Ｓ１９へ進む。

ステップＳ１９では、ステップＳ１８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、「ドグクラッチの締結制御作用」、「締結トルク制御によるドグクラッチの同期作用」、「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。

［ドグクラッチの締結制御作用］
まず、図５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３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３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。なお、ステップＳ７の差回転条件とステップＳ１３の回転速度差条件が成立したときに、ドグクラッチ１７の噛み合い締結を行う。
以下、クラッチ差回転ΔＮが、回転同期判定の差回転範囲を下回らない場合と、下回る場合に分けて説明する。先に、クラッチ差回転ΔＮが回転同期判定の差回転範囲を下回らない場合について説明する。

（クラッチ差回転ΔＮが、回転同期判定の差回転範囲を下回らない場合）
ドグクラッチ１７に対し締結要求が出されると、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→ステップＳ６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、ドグクラッチ１７の差回転であるクラッチ差回転ΔＮが演算され、ステップＳ４では、主駆動輪９，１０と副駆動輪２０，２１との回転速度差である前後輪回転速度差ΔＶが演算され、ステップＳ５では、クラッチ差回転ΔＮの時間微分処理によりクラッチ差回転ΔＮの増減勾配ΔＮ/dtが演算され、ステップＳ６では、前後輪回転速度差ΔＶの時間微分処理により前後輪回転速度差ΔＶの増減勾配ΔＶ/dtが演算される。
しかし、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が最大であり、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。このため、電制カップリング１２の締結開始から少しの間は、クラッチ差回転ΔＮ＞αとなるので、ステップＳ７での差回転条件が成立せず、ステップＳ９のΔＮ＜−α条件も成立しない。よって、ステップＳ７の条件が成立するまでは、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Ｓ９へと進む流れが繰り返される。

次に、ステップＳ７での差回転条件が成立すると、ステップＳ７→ステップＳ８へ進み、ステップＳ８では、クラッチ差回転ΔＮの増減勾配ΔＮ/dt＝０であるか否か判断され、ΔＮ/dt＝０である場合にはステップＳ１３へ進み、ΔＮ/dt≠０である場合すなわちΔＮ/dtが減少の場合にはステップＳ２へ戻り、再びステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７へと進む。
ここで、ΔＮが回転同期判定の差回転範囲を下回らない場合は、ステップＳ７での差回転条件が成立すれば、増減勾配ΔＮ/dtはΔＮ/dt＝０であるから、ステップＳ８でのクラッチ差回転ΔＮの増減勾配ゼロ条件が成立する。

次に、ステップＳ８での増減勾配ΔＮ/dtゼロ条件が成立すると、ステップＳ８からステップＳ１３へ進み、ステップＳ１３では、前後輪回転速度差ΔＶがΔＶ＝０か否かが判断される。
ここで、ΔＮが回転同期判定の差回転範囲を下回らない場合は、前後輪回転速度差ΔＶはゼロであるから、ステップＳ１３での回転速度差条件が成立する。

次に、ステップＳ１３での回転速度差条件が成立すると、ステップＳ１３からステップＳ１６→ステップＳ１７へと進み、ステップＳ１６では、ステップＳ７での差回転条件とステップＳ１３での回転速度差条件が成立しているため、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。次のステップＳ１７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Ｓ１６→ステップＳ１７へと進む流れが繰り返される。

そして、ステップＳ１７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Ｓ１７からステップＳ１８へ進み、ステップＳ１８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Ｓ１９へ進み、ステップＳ１９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。

（クラッチ差回転ΔＮが、回転同期判定の差回転範囲を下回る場合）
続いて、クラッチ差回転ΔＮが、回転同期判定の差回転範囲を下回る場合について説明する。

図５のフローチャートにおいて、ドグクラッチ１７に対し締結要求が出されてからステップＳ８までに進む流れは、クラッチ差回転ΔＮが回転同期判定の差回転範囲を下回らない場合と同様であるから説明を省略する。

ステップＳ８では、上述した通り、クラッチ差回転ΔＮの増減勾配ΔＮ/dt＝０であるか否か判断され、ΔＮ/dt＝０である場合にはステップＳ１３へ進み、ΔＮ/dt≠０である場合すなわちΔＮ/dtが減少の場合にはステップＳ２へ戻り、再びステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７へと進む。
ここで、クラッチ差回転ΔＮが回転同期判定の差回転範囲を下回る場合とは、クラッチ差回転ΔＮがΔＮ＜−αとなる場合である。すなわち、ステップＳ７での差回転条件が成立しても、ドグクラッチ１７の出力回転数が上昇を続け、この出力回転数がドグクラッチ１７の入力回転数よりも大きくなる。そして、その後、クラッチ差回転ΔＮが減少を続けると、クラッチ差回転ΔＮが回転同期判定の差回転範囲を超えてさらに減少する。つまり、クラッチ差回転ΔＮの増減勾配ΔＮ/dtは、クラッチ差回転ΔＮが回転同期判定の差回転範囲内であってもその範囲を超えても、減少（減少勾配）である。
よって、ステップＳ８での条件が成立せず、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へと進む。このようにステップＳ７へ進んだとき、ΔＮが回転同期判定の差回転範囲を下回っている場合、クラッチ差回転ΔＮはΔＮ＜−αとなるので、ステップＳ７での差回転条件が成立しない。

次に、ステップＳ８での条件が成立せず、ステップＳ７での差回転条件が成立しないと、ステップＳ７→ステップＳ９へ進み、ステップＳ９では、クラッチ差回転ΔＮが回転同期判定の差回転範囲を下回った（ΔＮ＜−α）か否かが判断され、ステップＳ９でのΔＮ＜−α条件が成立する。

次に、ステップＳ９でのΔＮ＜−α条件が成立すると、ステップＳ９からステップＳ１０へ進み、ステップＳ１０では、クラッチ差回転ΔＮの増減勾配ΔＮ/dtが減少→増加へ移行したか否かが判断される。

このステップＳ１０での増減勾配ΔＮ/dtの減少→増加移行条件が成立しないと、すなわち、ΔＮ/dtが減少の場合、ステップＳ１０からステップＳ１２へ進み、ステップＳ１２では、締結トルクを低下させ、ステップＳ３へ戻る。また、ΔＮ/dtが減少となる間は、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Ｓ９→ステップＳ１０→ステップＳ１２へと進む流れが繰り返される。なお、締結トルクを低下させているので、ステップＳ２ではなくステップＳ３へ戻る。
ここで、締結トルクを低下することにより、上昇するドグクラッチ１７の出力回転数を低下させる。

そして、ステップＳ１０での増減勾配ΔＮ/dtの減少→増加移行条件が成立すると、ステップＳ１０からステップＳ１１へ進み、ステップＳ１１では、その条件が成立したときの締結トルクが一定に維持され、ステップＳ３へ戻る。また、ステップＳ７での差回転条件が成立するまでは、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Ｓ９→ステップＳ１０→ステップＳ１１へと進む流れが繰り返される。なお、締結トルクが一定に維持されているので、ステップＳ２ではなくステップＳ３へ戻る。
ここで、増減勾配ΔＮ/dtの減少→増加移行条件したときの締結トルクを一定に維持することにより、上昇するドグクラッチ１７の出力回転数を低下させ、減少を続けるクラッチ差回転ΔＮを回転同期判定の差回転範囲内に上昇させる。

次に、ステップＳ７での差回転条件が成立すると、ステップＳ７からステップＳ８へ進む。このとき、ΔＮが回転同期判定の差回転範囲を下回る場合でも、ステップＳ１１とステップＳ１２の処理により、差回転条件が成立するように調整されているので、増減勾配ΔＮ/dtはΔＮ/dt＝０となり、ステップＳ８でのクラッチ差回転ΔＮの増減勾配ゼロ条件が成立する。

次に、ステップＳ８での増減勾配ΔＮ/dtゼロ条件が成立すると、ステップＳ８からステップＳ１３へ進み、ステップＳ１３では、前後輪回転速度差ΔＶがΔＶ＝０か否かが判断される。
ここで、ΔＮが回転同期判定の差回転範囲を下回る場合、前後輪回転速度差ΔＶはゼロでないことがある。以下、ΔＶ≠０である場合について説明する。

このステップＳ１３での回転速度差条件が成立しないと、ステップＳ１３からステップＳ１４へ進み、ステップＳ１４では、前後輪回転速度差ΔＶの増減勾配ΔＶ/dtが減少へ移行したか否かが判断される。このステップＳ１４での増減勾配ΔＶ/dtの減少移行条件が成立しないと、ステップＳ３へ戻る。また、ステップＳ１４でのΔＶ/dtの減少移行条件が成立するまでは、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→ステップＳ１３→ステップＳ１４へと進む流れが繰り返される。なお、締結トルクが一定に維持されているので、ステップＳ２ではなくステップＳ３へ戻る。

そして、ステップＳ１４での増減勾配ΔＶ/dtの減少移行条件が成立すると、ステップＳ１４からステップＳ１５へ進み、ステップＳ１５では、前後輪回転速度差ΔＶの増減勾配ΔＶ/dtが減少へ移行する収束状況に応じて、締結トルクが完全締結によるトルクまで立ち上げられ、ステップＳ２へ戻る。また、ステップＳ１３での回転速度差条件が成立するまでは、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→ステップＳ１３→ステップＳ１４→ステップＳ１５へと進む流れが繰り返される。なお、締結トルクが完全締結によるトルクまで立ち上げられるので、ステップＳ２へ戻る。
次に、ステップＳ１３での回転速度差条件が成立すると、ステップＳ１３からステップＳ１６→ステップＳ１７へと進む。ステップＳ１６以降の流れについては、クラッチ差回転ΔＮが回転同期判定の差回転範囲を下回らない場合と同様であるから説明を省略する。

次に、図６のタイムチャートに基づき、ΔＮが回転同期判定の差回転範囲を下回る場合のドグクラッチ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１２の締結制御を開始する。そして、時刻t1から僅かに遅れたタイミングにてエンジントルクと車速VSP（Ｖ）が上昇する。なお、エンジントルクは、アイドルトルクから上昇する。また、アクセル開度ACCの急な立ち上がりにより前後輪回転速度差ΔＶが上昇を開始し、ΔＶ増減勾配が増加勾配へ移行する。この前後輪回転速度差ΔＶの上昇は、「ディスコネクト２輪駆動モード」の選択中に左右後輪９，１０がスリップ状態であることを示している。つまり、ΔＶ増減勾配により、左右前輪９，１０がスリップ状態であると判定される。さらに、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、電制カップリング１２の締結トルクの立ち上がりによりクラッチ差回転ΔＮが低下を開始し、ΔＮ増減勾配が減少勾配へ移行する。

時刻t1から時刻t2の間にて、時間の経過とともに、エンジントルクと車速VSPと前後輪回転速度差ΔＶは上昇し、クラッチ差回転ΔＮは低下する。

時刻t2になり、クラッチ差回転ΔＮがゼロまで低下し、ΔＮ増減勾配は減少勾配からゼロ勾配に移行せず、減少勾配を維持している。なお、エンジントルクと車速VSPと前後輪回転速度差ΔＶは、引き続き、上昇している。

時刻t2から時刻t3の間にて、クラッチ差回転ΔＮがマイナスまで低下し、ΔＮ増減勾配は時刻t1から減少勾配を維持している。すなわち、この間にて、ΔＮ＜−α条件が成立し、増減勾配ΔＮ/dtの減少→増加移行条件が成立しない。このため、時刻t2から僅かに遅れたタイミング（ΔＮ＜−α）にて、電制カップリング１２の締結トルクの低下を開始する。この締結トルクを低下することにより、上昇するドグクラッチ１７の出力回転数を低下させる。なお、エンジントルクと車速VSPと前後輪回転速度差ΔＶは、引き続き、上昇している。

時刻t3になり、電制カップリング１２の締結トルクの低下により、クラッチ差回転ΔＮの低下が収まりクラッチ差回転ΔＮは上昇を開始し、ΔＮ増減勾配は減少勾配から増加勾配へと移行する。すなわち、ΔＮ＜−α条件と、増減勾配ΔＮ/dtの減少→増加移行条件と、が成立する。このため、増減勾配ΔＮ/dtが減少か増加へ移行したときの電制カップリング１２の締結トルクを一定に維持する。なお、エンジントルクと車速VSPと前後輪回転速度差ΔＶは、引き続き、上昇している。

時刻t3から時刻t4の間にて、一定に維持した電制カップリング１２の締結トルクにより、クラッチ差回転ΔＮが上昇する。なお、エンジントルクと車速VSPと前後輪回転速度差ΔＶは、引き続き、上昇している。

時刻t4になり、クラッチ差回転ΔＮがゼロまで上昇し、ΔＮ増減勾配はゼロ勾配へと移行する。すなわち、差回転条件と増減勾配ゼロ条件が成立する。
なお、時刻t1から時刻t4までのエンジントルクの上昇は、アクセル開度ACCの急な立ち上がりに対する応答遅れに相当する。また、時刻t1から時刻t4まで車速VSPの上昇が鈍いのは、左右後輪９，１０のスリップによるものである。そして、時刻t2から時刻t4までのクラッチ差回転ΔＮがゼロからマイナスになっているのは、左右後輪９，１０のスリップ分に相当する。

時刻t4から時刻t5の間にて、時刻t4から少し遅れたタイミングにて前後輪回転速度差ΔＶの上昇が収まり前後輪回転速度差ΔＶが低下を開始し、ΔＶ増減勾配が減少勾配へ移行する。すなわち、増減勾配ΔＶ/dtの減少移行条件が成立する。そして、増減勾配ΔＶ/dtの減少移行条件の成立により、ΔＶ増減勾配が減少勾配へ移行する収束状況に応じて、一定に維持した電制カップリング１２の締結トルクを完全締結によるトルクまで立ち上げる。
なお、前後輪回転速度差ΔＶの低下は、この間にてエンジントルクがほぼ一定になっていることから、路面摩擦係数μ（路面μ）により自然に低下している。また、この間の途中からエンジントルクは一定になる。

時刻t5になり、クラッチ差回転ΔＮはゼロであるので、差回転条件が成立する。また、前後輪回転速度差ΔＶはゼロに収束しているので、回転速度差条件が成立する。これら２つの条件が成立したことにより、解放されていたドグクラッチ１７が噛み合い締結を行う。

時刻t5から時刻t6の間にて、ドグクラッチ１７の噛み合い締結が完了する。

時刻t6になり、「スタンバイ２輪駆動モード」への遷移と判断され、電制カップリング１２の締結トルクの低下を開始する。

時刻t6から時刻t7の間にて、電制カップリング１２の締結トルクが徐々に低下する。

時刻t7になり、電制カップリング１２の締結トルクが無くなったことから、電制カップリング１２は完全解放になる。

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、左右後輪９，１０がスリップ状態になっても、クラッチ差回転ΔＮが回転同期判定の差回転範囲内に調整され、前後輪回転速度差を収束させてから、ドグクラッチ１７が締結される。この結果、左右後輪９，１０がスリップ状態になっても、「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が、確実に実行される。

［締結トルク制御によるドグクラッチの同期作用］
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の入出力回転が同期回転状態になったか否かを判定し、クラッチ締結を開始する必要がある。

従来から行われていた噛み合いクラッチの入出力回転が同期回転状態になったか否かの判定は、特開２０１０−２５４０５８号公報に示唆されているように、クラッチ差回転が無くなること（クラッチ差回転＝０）で判定していた。このため、下記の課題がある。
(a) 主駆動輪がスリップ状態であるとき、差回転を小さくできる量が車両状態によって限定されてしまい、噛み合いクラッチを締結できないことがある。すなわち、左右前輪のタイヤが滑る路面では、プロペラシャフトを同期回転して噛み合いクラッチのクラッチ差回転を減少させていっても、さらにタイヤが滑るため、クラッチ差回転の減少はある値から減少しなくなる。

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の締結制御中にドグクラッチ１７のクラッチ差回転ΔＮを減少させ、クラッチ差回転ΔＮが回転同期判定の差回転範囲（α≧ΔＮ≧−α）を下回ったと判定される（図５のステップＳ９→ステップＳ１０、図６の時刻t2から時刻t3の間）と、電制カップリング１２の締結トルクを低下させる（図５のステップＳ１２、図６の時刻t2から時刻t3の間）構成とした。

すなわち、電制カップリング１２が締結制御されると、停止していた出力側左前輪ドライブシャフト１８ｂが回転し、ドグクラッチ１７の出力回転数が上昇するため、ドグクラッチ１７のクラッチ差回転ΔＮは時間の経過と共に減少し、左右後輪９，１０が非スリップ状態であり後輪タイヤが滑らない場合は、クラッチ差回転ΔＮ（＝左前輪速度−出力側左前輪ドライブシャフト回転数）が回転同期判定の差回転範囲内まで減少する。
しかし、電制カップリング１２の締結制御中に、左右後輪９，１０がスリップ状態になり後輪タイヤが滑る場合は、ドグクラッチ１７の出力回転数が上昇を続けるため、この出力回転数がドグクラッチ１７の入力回転数よりも大きくなる。そして、その後、クラッチ差回転ΔＮが減少を続けると、クラッチ差回転ΔＮが回転同期判定の差回転範囲を超えてさらに減少する。つまり、クラッチ差回転ΔＮは、図６に示すように、回転同期判定の差回転範囲を下回る（図５のステップＳ９、図６の時刻t2から時刻t3の間）。一方、ドグクラッチ１７の締結は、回転同期判定の差回転範囲内で行う。

これに対し、クラッチ差回転ΔＮに着目し、クラッチ差回転ΔＮが回転同期判定の差回転範囲を下回ったと判定（図５のステップＳ９→ステップＳ１０、図６の時刻t2から時刻t3の間）、すなわち、左右後輪９，１０がスリップ状態と判定されると、締結トルクを低下させる（図５のステップＳ１２、図６の時刻t2から時刻t3の間）。つまり、締結トルクの低下によって、スリップにより上昇するドグクラッチ１７の出力回転数を低下させる。言い換えれば、締結トルクを低下させ、クラッチ差回転ΔＮを回転同期判定の差回転範囲内とする差回転調整が行われる。このため、左右後輪９，１０がスリップ状態であっても、クラッチ差回転ΔＮが回転同期判定の差回転範囲内に調整されるので（図６の時刻t4）、ドグクラッチ１７が締結される（図６の時刻t5）。
この結果、ドグクラッチ１７の締結要求時、左右後輪９，１０がスリップ状態である場合、確実に４輪駆動状態へ遷移することができる。同様にスタンバイ２輪駆動モード状態へ遷移することもできる（ステップＳ５のステップＳ１９、図６の時刻t7）。

加えて、「ディスコネクト２輪駆動モード」の選択中に左右後輪９，１０がスリップ状態になっても、締結トルクの制御を行うことにより、このような制御を行わずクラッチ差回転が無くなるまで噛み合いクラッチを締結しない場合よりも、２輪駆動状態から４輪駆動状態への遷移時間を短縮することができる。同様にスタンバイ２輪駆動モード状態への遷移時間を短縮することができる。

しかも、「ディスコネクト２輪駆動モード」の選択中に、左右後輪９，１０のスリップを低下させてから、２輪駆動状態から４輪駆動状態へ遷移するので、運転者がアクセルを操作しなくても、その２輪駆動モードの選択中に、左右後輪９，１０のスリップを低下させる。このため、２輪駆動状態から４輪駆動状態への遷移時間を安定させることができる。同様に２輪駆動状態からスタンバイ２輪駆動モード状態への遷移時間を安定させることができる。

さらに、ドグクラッチ１７を締結するときは、クラッチ差回転ΔＮは小さいほど（クラッチ差回転ΔＮが無いほど）、音振性能は良くなる。実施例１では、左右後輪９，１０がスリップ状態になっても、クラッチ差回転ΔＮが非スリップ状態と同様に回転同期判定の差回転範囲内に調整されてから、ドグクラッチ１７が締結される。このため、クラッチ差回転ΔＮがその差回転範囲内よりも大きい差回転範囲外では、ドグクラッチ１７が強制的に締結されない。したがって、ドグクラッチ１７の締結要求時、左右後輪９，１０がスリップ状態である場合に音振性能を向上させて、４輪駆動状態へ遷移することができる。同様に音振性能を向上させて、スタンバイ２輪駆動モード状態へ遷移することもできる（ステップＳ５のステップＳ１９）。

そして、締結トルクを低下させ、クラッチ差回転ΔＮを回転同期判定の差回転範囲内とする差回転調整が行われるので、左右後輪９，１０がスリップ状態になっても、クラッチ差回転ΔＮの回転差を吸収する部品が不要である。

［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の締結制御中にドグクラッチ１７のクラッチ差回転ΔＮの増減勾配ΔＮ/dtを監視し、電制カップリング１２の締結トルクを低下させる制御中に（図５のステップＳ１２、図６の時刻t2から時刻t3の間）、クラッチ差回転ΔＮの増減勾配ΔＮ/dtが減少（減少勾配）から増加（増加勾配）へ移行したと判定されると（図５のステップＳ１０、図６の時刻t3）、その判定されたときの締結トルク（図６の時刻t3）が一定に維持される（図５のステップＳ１１、図６の時刻t3から時刻t4の間）構成とした。
すなわち、クラッチ差回転ΔＮの増減勾配ΔＮ/dtが減少から増加へ移行したと判定されたときの締結トルクによって、スリップにより上昇するドグクラッチ１７の出力回転数を低下させる。つまり、その締結トルクを一定に維持すれば、ドグクラッチ１７の出力回転数を徐々に低下させることになり、その後、クラッチ差回転ΔＮが回転同期判定の差回転範囲内に調整される。このため、その締結トルクを一定に維持する場合の方が、クラッチ差回転ΔＮが回転同期判定の差回転範囲内に調整されるまで締結トルクの低下を継続する場合よりも、差回転調整が行われた後の締結トルクが大きい。
したがって、差回転調整が行われた後、締結トルクを立ち上げるとき、目標とする締結トルクまで立ち上げる時間を短縮することができる。

実施例１では、電制カップリング１２の締結トルクを低下させて、クラッチ差回転ΔＮが回転同期判定の差回転範囲内になる差回転条件（図５のステップＳ７、図６の時刻t4）が成立したとき、左右後輪９，１０と左右前輪２０，２１の前後輪回転速度差ΔＶの増減勾配ΔＶ/dtが減少へ移行する収束状況に応じて、低下させた締結トルクが完全締結によるトルクまで立ち上げられる（図５のステップＳ１４→ステップＳ１５、図６の時刻t4から時刻t5の間）構成とした。
例えば、差回転条件が成立したときに、前後輪回転速度差とは無関係に、締結トルクを上昇させると、主駆動輪のスリップにより噛み合いクラッチの出力回転数が上昇し、クラッチ差回転が回転同期判定の差回転範囲を下回ってしまうおそれがある。その差回転範囲を下回った場合、再度、差回転調整が行われることになり、完全４輪駆動状態への遷移が遅れてしまう。
これに対し、実施例１では、差回転条件が成立したとき、前後輪回転速度差ΔＶの増減勾配ΔＶ/dtが減少へ移行する収束状況に応じて、低下させた締結トルクが完全締結によるトルクまで立ち上げられる。
すなわち、前後輪回転速度差ΔＶの増減勾配ΔＶ/dtが減少へ移行する収束状況に応じて、締結トルクを立ち上げることにより、クラッチ差回転ΔＮが回転同期判定の差回転範囲を下回ることを抑制することができる。このため、再度、差回転調整を行わなくて良い。
したがって、締結トルクを完全締結によるトルクまで立ち上げる際に、完全４輪駆動状態への遷移時間を短縮することができる。

実施例１では、電制カップリング１２の締結トルクを低下させて、クラッチ差回転ΔＮが回転同期判定の差回転範囲内になる差回転条件と、前後輪回転速度差ΔＶが収束する回転速度差条件と、が成立したとき、ドグクラッチ１７の噛み合い締結を行う構成とした。
例えば、差回転条件が成立し回転速度差条件が成立する前に噛み合いクラッチの噛み合い締結を行うと、駆動力配分摩擦クラッチがスリップ締結状態を継続することになり、駆動力配分摩擦クラッチの耐久性が低下するおそれがある。そして、噛み合い締結を行ってから、そのスリップ締結状態の継続を解消するために、締結トルクを完全締結によるトルクまで立ち上げると、主駆動輪のスリップにより噛み合いクラッチの出力回転数が上昇し、車両にショックが生じるおそれがある。
これに対し、実施例１では、差回転条件（図５のステップＳ７、図６の時刻t5）と、回転速度差条件（図５のステップＳ１３、図６の時刻t5）と、が成立したとき（図６の時刻t5）、ドグクラッチ１７の噛み合い締結が行われる（図５のステップＳ１６→ステップＳ１７、図６の時刻t5）。
したがって、ドグクラッチ１７の締結要求時、電制カップリング１２の耐久性を向上することができると共に、車両にショックが生じるのを抑制することができる。

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）への駆動分岐位置に設けられ、締結トルクに応じて駆動源（エンジン１）からの駆動力の一部を副駆動輪（左右前輪２０，２１）へ配分する駆動力配分摩擦クラッチ（電制カップリング１２）と、
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副駆動輪（左右前輪２０，２１）への駆動力伝達系を、主駆動輪（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（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）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５）と、
を備えた４輪駆動車のクラッチ制御装置において、
クラッチ制御手段（４ＷＤコントロールユニット３４、図５）は、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、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、駆動力配分摩擦クラッチ（電制カップリング１２）の締結制御中に噛み合いクラッチ（ドグクラッチ１７）のクラッチ差回転ΔＮが減少し、クラッチ差回転ΔＮが回転同期判定の差回転範囲（α≧ΔＮ≧−α）を下回ったと判定されると、駆動力配分摩擦クラッチ（電制カップリング１２）の締結トルクを低下させる（図５）。
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、主駆動輪（左右後輪９，１０）がスリップ状態である場合、確実に４輪駆動状態へ遷移することができる。

(2) クラッチ制御手段（４ＷＤコントロールユニット３４、図５）は、駆動力配分摩擦クラッチ（電制カップリング１２）の締結制御中に噛み合いクラッチ（ドグクラッチ１７）のクラッチ差回転ΔＮの増減勾配ΔＮ/dtを監視し、駆動力配分摩擦クラッチ（電制カップリング１２）の締結トルクを低下させる制御中に、クラッチ差回転ΔＮの増減勾配ΔＮ/dtが減少（減少勾配）から増加（増加勾配）へ移行したと判定されると、その判定されたときの締結トルクを一定に維持する（図５）。
このため、(1)の効果に加え、差回転調整が行われた後、締結トルクを立ち上げるとき、目標とする締結トルクまで立ち上げる時間を短縮することができる。

(3) クラッチ制御手段（４ＷＤコントロールユニット３４、図５）は、駆動力配分摩擦クラッチ（電制カップリング１２）の締結トルクを低下させて、クラッチ差回転ΔＮが回転同期判定の差回転範囲（α≧ΔＮ≧−α）内になる差回転条件が成立したとき、主駆動輪（左右後輪９，１０）と副駆動輪（左右前輪２０，２１）の前後輪回転速度差ΔＶの増減勾配ΔＶ/dtが減少へ移行する収束状況に応じて、低下させた締結トルクを完全締結によるトルクまで立ち上げる（図５）。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、締結トルクを完全締結によるトルクまで立ち上げる際に、完全４輪駆動状態への遷移時間を短縮することができる。

(4) クラッチ制御手段（４ＷＤコントロールユニット３４、図５）は、駆動力配分摩擦クラッチ（電制カップリング１２）の締結トルクを低下させて、クラッチ差回転ΔＮが回転同期判定の差回転範囲（α≧ΔＮ≧−α）内になる差回転条件と、前後輪回転速度差ΔＶが収束する回転速度差条件と、が成立したとき、噛み合いクラッチ（ドグクラッチ１７）の噛み合い締結を行う（図５）。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、ドグクラッチ１７の締結要求時、駆動力配分摩擦クラッチ（電制カップリング１２）の耐久性を向上することができると共に、車両にショックが生じるのを抑制することができる。

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、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、ENG）
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、トランスファクラッチ）
１７ ドグクラッチ（噛み合いクラッチ）
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、駆動モード切替制御手段）

Claims (5)

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に設けられ、締結トルク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駆動力配分摩擦クラッチと、
   前記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す噛み合いクラッチと、
   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、を備えた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、
   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、先に前記駆動力配分摩擦クラッチの締結制御を行い、前記駆動力配分摩擦クラッチの締結制御中に前記噛み合いクラッチのクラッチ差回転が減少し、前記クラッチ差回転が回転同期判定の差回転範囲を下回ったと判定されると、前記駆動力配分摩擦クラッチの締結トルクを低下させ、
   前記駆動力配分摩擦クラッチの締結制御中に前記噛み合いクラッチのクラッチ差回転の増減勾配を監視し、前記駆動力配分摩擦クラッチの締結トルクを低下させる制御中に、前記クラッチ差回転の増減勾配が減少から増加へ移行したと判定されると、その判定されたときの締結トルクを一定に維持する
   ことを特徴とする４輪駆動車のクラッチ制御装置。
2. 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に設けられ、締結トルク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駆動力配分摩擦クラッチと、
   前記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す噛み合いクラッチと、
   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、を備えた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、
   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、先に前記駆動力配分摩擦クラッチの締結制御を行い、前記駆動力配分摩擦クラッチの締結制御中に前記噛み合いクラッチのクラッチ差回転が減少し、前記クラッチ差回転が回転同期判定の差回転範囲を下回ったと判定されると、前記駆動力配分摩擦クラッチの締結トルクを低下させ、
   前記クラッチ差回転が前記回転同期判定の差回転範囲内になる差回転条件が成立したとき、前記主駆動輪と前記副駆動輪の前後輪回転速度差の増減勾配が減少へ移行する収束状況に応じて、低下させた前記締結トルクを完全締結によるトルクまで立ち上げる
   ことを特徴とする４輪駆動車のクラッチ制御装置。
3. 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に設けられ、締結トルク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駆動力配分摩擦クラッチと、
   前記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す噛み合いクラッチと、
   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、を備えた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、
   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、先に前記駆動力配分摩擦クラッチの締結制御を行い、前記駆動力配分摩擦クラッチの締結制御中に前記噛み合いクラッチのクラッチ差回転が減少し、前記クラッチ差回転が回転同期判定の差回転範囲を下回ったと判定されると、前記駆動力配分摩擦クラッチの締結トルクを低下させ、
   前記クラッチ差回転が前記回転同期判定の差回転範囲内になる差回転条件と、前記主駆動輪と前記副駆動輪の前後輪回転速度差が収束する回転速度差条件と、が成立したとき、前記噛み合いクラッチの噛み合い締結を行う
   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、前記駆動力配分摩擦クラッチの締結トルクを低下させて、前記クラッチ差回転が前記回転同期判定の差回転範囲内になる差回転条件が成立したとき、前記主駆動輪と前記副駆動輪の前後輪回転速度差の増減勾配が減少へ移行する収束状況に応じて、低下させた前記締結トルクを完全締結によるトルクまで立ち上げる
   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、請求項２又は請求項４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、前記駆動力配分摩擦クラッチの締結トルクを低下させて、前記クラッチ差回転が前記回転同期判定の差回転範囲内になる差回転条件と、前記主駆動輪と前記副駆動輪の前後輪回転速度差が収束する回転速度差条件と、が成立したとき、前記噛み合いクラッチの噛み合い締結を行う
   ことを特徴とする４輪駆動車のクラッチ制御装置。