JP7040383B2 - 四輪駆動車両 - Google Patents

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Description

本発明は、走行路面が低摩擦路であると判定すると噛合式クラッチおよび電子制御カップリングを係合状態にした四輪駆動状態に切り替え、走行路面が高摩擦路であると判定すると前記噛合式クラッチを解放状態にした二輪駆動状態に切り替える四輪駆動車両に関して、走行路面が低摩擦路である場合において前記噛合式クラッチを適切に制御する技術に関する。
（ａ）駆動力源から主駆動輪へ向かう駆動力の一部が入力される入力回転部材と副駆動輪に動力伝達可能に連結された出力回転部材との間の動力伝達経路を選択的に切断または接続する噛合式クラッチと、（ｂ）前記駆動力源と前記副駆動輪との間の動力伝達経路上に設けられ、前記駆動力源から前記副駆動輪へ伝達される駆動力を調整する電子制御カップリングと、（ｃ）前記噛合式クラッチを係合状態にするとともに前記電子制御カップリングを係合状態にした四輪駆動状態と前記噛合式クラッチを解放状態にした二輪駆動状態とを切替制御する制御装置と、を備えた四輪駆動車両が知られている。例えば、特許文献１に記載された四輪駆動車両がそれである。また、特許文献１のような四輪駆動車両において、走行路面が低摩擦路であるか高摩擦路であるかを判定して、その走行路面の判定に応じて駆動状態を前記二輪駆動状態と前記四輪駆動状態とに切り替えることが考えられる。すなわち、前記走行路面が前記低摩擦路であると判定すると前記駆動状態を前記四輪駆動状態に切り替え、前記走行路面が前記高摩擦路であると判定すると前記駆動状態を前記二輪駆動状態に切り替える四輪駆動車両が考えられている。
特開２０１５－２２４００５号公報
ところで、上記のような四輪駆動車両では、例えば、車両走行中の車輪のスリップに応じて前記走行路面が前記低摩擦路であるか前記高摩擦路であるかを判定することが考えられる。このような四輪駆動車両では、前記車輪から前記走行路面に駆動力が伝達されているときに、前記走行路面が前記低摩擦路であるか前記高摩擦路であるかが判定される。
これに対して、上記のような四輪駆動車両では、例えば前記車輪から前記走行路面に駆動力が伝達されていないときに前記走行路面が前記低摩擦路であるか前記高摩擦路であるかを精度良く判定できない場合があり、実際の走行路面が前記低摩擦路であるにもかかわらず前記高摩擦路であると判定することがある。このように、前記実際の走行路面が前記低摩擦路であるにもかかわらず前記高摩擦路であると判定されると、前記噛合式クラッチおよび前記電子制御カップリングをそれぞれ解放して前記二輪駆動状態に切り替えられた後に、前記噛合式クラッチおよび前記電子制御カップリングをそれぞれ係合して前記駆動状態を前記四輪駆動状態に切り替えられる。このため、前記電子制御カップリングに比較して係合状態と解放状態とを切り替える切替速度が遅い前記噛合式クラッチを再び係合状態にするために比較的長い時間を要するので、前記噛合式クラッチが再び係合状態になるまでの前記比較的長い時間の間前記低摩擦路で適切な主駆動輪および副駆動輪への駆動力配分が行えなくなるという問題があった。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、走行路面が低摩擦路である場合において噛合式クラッチを不適切に解放することを好適に抑制する四輪駆動車両を提供することにある。
第１発明の要旨とするところは、（ａ）駆動力源から主駆動輪へ向かう駆動力の一部が入力される入力回転部材と副駆動輪に動力伝達可能に連結された出力回転部材との間の動力伝達経路を選択的に切断または接続する噛合式クラッチと、前記駆動力源と前記副駆動輪との間の動力伝達経路上に設けられ、前記駆動力源から前記副駆動輪へ伝達される駆動力を調整する摩擦式クラッチである電子制御カップリングと、前記噛合式クラッチを係合状態にするとともに前記電子制御カップリングを係合状態にした四輪駆動状態と前記噛合式クラッチを解放状態にした二輪駆動状態とを切替制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、走行路面が低摩擦路であると判定すると駆動状態を前記四輪駆動状態に切り替え、走行路面が高摩擦路であると判定すると前記駆動状態を前記二輪駆動状態に切り替える四輪駆動車両であって、（ｂ）前記制御装置は、前記駆動状態を前記四輪駆動状態から前記二輪駆動状態に切り替える場合において、前記噛合式クラッチを解放させる前に、前記電子制御カップリングを一時的に解放して、前記走行路面が前記低摩擦路であるか前記高摩擦路であるかを再判定し、前記走行路面が前記低摩擦路であると再判定したときには、前記四輪駆動状態から前記二輪駆動状態への切り替えを禁止することにある。
第１発明によれば、前記駆動状態を前記四輪駆動状態から前記二輪駆動状態に切り替える場合において、前記噛合式クラッチを解放させる前に、前記電子制御カップリングを一時的に解放して、前記走行路面が前記低摩擦路であるか前記高摩擦路であるかを再判定し、前記走行路面が前記低摩擦路であると再判定したときには、前記四輪駆動状態から前記二輪駆動状態への切り替えを禁止する。このため、前記噛合式クラッチに比べて係合状態と解放状態との切り替えが早い摩擦式クラッチである前記電子制御カップリングを一時的に解放して前記主駆動輪のみに前記駆動力源からの駆動力を配分する二輪駆動状態で前記走行路面が前記低摩擦路であるか前記高摩擦路であるかを再判定して、前記走行路面が前記低摩擦路であると再判定したときには、前記四輪駆動状態から前記二輪駆動状態への切り替えを禁止するので、前記走行路面が前記低摩擦路である場合において前記噛合式クラッチが不適切に解放されることが好適に抑制される。
本発明が好適に適用された四輪駆動車両の構成を概略的に説明する骨子図である。 図１の四輪駆動車両に設けられた第１断接装置の構成を説明する断面図である。 図１の四輪駆動車両に設けられた第２断接装置の構成を説明する断面図である。 図１の電子制御装置において、走行路面が高μ路であると判定されて四輪駆動状態で走行中におけるその四輪駆動状態から二輪駆動状態への切替制御の制御作動の一例を説明するフローチャートである。 四輪駆動車両において実際の走行路面が低μ路であるにもかかわらず走行路面が高μ路であると判定されて四輪駆動状態で旋回しているときの状態を示す図である。 図４のフローチャートに示す制御作動の一例、すなわち図５に示すように実際の走行路面が低μ路であるにもかかわらず走行路面が高μ路であると判定されて四輪駆動状態で旋回しているときにおけるその四輪駆動状態から二輪駆動状態への切替制御の制御作動、を実行した場合のタイムチャートである。 本発明の他の実施例すなわち実施例２の四輪駆動車両の制御装置を説明する図である。 本発明の他の実施例すなわち実施例３の四輪駆動車両の構成を示す図である。 本発明の他の実施例すなわち実施例４の四輪駆動車両の構成を示す図である。 本発明の他の実施例すなわち実施例５の四輪駆動車両の構成を示す図である。 本発明の他の実施例すなわち実施例６の四輪駆動車両の構成を示す図である。 本発明の他の実施例すなわち実施例７の四輪駆動車両の構成を示す図である。
本発明の一実施形態において、（ａ）前記噛合式クラッチには、前記駆動力源から前記主駆動輪へ向かう駆動力の一部が入力される第１入力回転部材と前記副駆動輪に動力伝達部材を介して連結された第１出力回転部材との間の動力伝達経路を選択的に切断または接続する第１噛合式クラッチと、（ｂ）前記動力伝達部材に連結された第２入力回転部材と前記副駆動輪に連結された第２出力回転部材との間の動力伝達経路を選択的に切断または接続する第２噛合式クラッチと、が備えられ、（ｃ）前記電子制御カップリングは、前記第１出力回転部材と前記副駆動輪との間の動力伝達経路上に設けられており、（ｄ）前記制御装置は、前記第１噛合式クラッチおよび前記第２噛合式クラッチをそれぞれ係合状態にするとともに前記電子制御カップリングを係合状態にした四輪駆動状態と、前記第１噛合式クラッチおよび前記第２噛合式クラッチをそれぞれ解放状態にした二輪駆動状態と、を切替制御する。このため、前記二輪駆動状態のときには、前記第１噛合式クラッチおよび前記第２噛合式クラッチがそれぞれ解放されて、前記動力伝達部材は前記駆動力源および前記副駆動輪からの動力伝達が遮断される。
また、本発明の一実施形態において、前記制御装置は、前記走行路面が前記低摩擦路であるか前記高摩擦路であるかを再判定する場合において、前記主駆動輪および前記副駆動輪の何れかの車輪のスリップ率が予め設定された第１閾値を超えるとき、または、前記スリップ率が前記第１閾値よりも小さく設定された第２閾値を超え且つ前記スリップ率が前記第２閾値を超えている時間が予め設定された所定時間よりも長いときに、前記走行路面が前記低摩擦路であると再判定する。このため、前記走行路面が前記高摩擦路において凹凸を通過する際にたとえば前記スリップ率が前記第２閾値を一時的に超えるスパイク状のスリップが発生した場合でも、前記走行路面が前記低摩擦路であると再判定することが好適に抑制される。また、前記スリップ率が前記第１閾値を超えて前記走行路面が前記低摩擦路であると判断できる場合には、前記所定時間が経過しなくても前記走行路面が前記低摩擦路であると再判定するので、前記走行路面が前記低摩擦路であると再判定する時間を好適に短くすることができる。
また、本発明の一実施形態において、前記第１閾値は、前記電子制御カップリングを一時的に解放する前の前記スリップ率に基づいて決定される。このため、前記走行路面が前記低摩擦路であるかを好適に短い時間で精度良く再判定することができる。
また、本発明の一実施形態において、前記制御装置は、前記走行路面が前記低摩擦路であるか前記高摩擦路であるかを再判定する場合において、前記電子制御カップリングを一時的に解放する前のヨーレート偏差と前記電子制御カップリングを一時的に解放したときのヨーレート偏差との変化量が、予め設定された判定値を超えたときに、前記走行路面が前記低摩擦路であると再判定する。このため、前記走行路面が前記低摩擦路であるか前記高摩擦路であるかを好適に再判定することができる。
また、本発明の一実施形態において、前記電子制御カップリングは、前記副駆動輪の左右にそれぞれ連結された左右一対の制御カップリングである。このため、前記副駆動輪に左右一対のカップリングを備える四輪駆動車両に好適に適用させることができる。
また、本発明の一実施形態において、前記主駆動輪は前輪であり、前記副駆動輪は後輪である。このため、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）ベースの四輪駆動車両に好適に適用させることができる。
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
図１は、本発明が好適に適用された四輪駆動車両１０の構成を概略的に説明する骨子図である。図１において、四輪駆動車両１０は、エンジン１２を駆動力源とし、エンジン１２からの駆動力を主駆動輪に対応する左右一対の前輪１４Ｌ、１４Ｒに伝達する第１の動力伝達経路と、四輪駆動状態においてエンジン１２の駆動力の一部を副駆動輪に対応する左右一対の後輪１６Ｌ、１６Ｒに伝達する第２の動力伝達経路と、を備えているＦＦベースの四輪駆動装置を有している。
四輪駆動車両１０が二輪駆動状態のときには、エンジン１２から自動変速機１８を介して伝達された駆動力が、前輪用駆動力配分装置２０を通して左右一対の前輪車軸２２Ｌ、２２Ｒおよび左右一対の前輪１４Ｌ、１４Ｒへ伝達される。この二輪駆動状態のときには、少なくとも第１断接装置２４の第１噛合式クラッチ（噛合式クラッチ）２６が解放され、トランスファ２８、プロペラシャフト（動力伝達部材）３０、後輪用駆動力配分装置３２、および、左右一対の後輪１６Ｌ、１６Ｒへは、エンジン１２から駆動力が伝達されない。しかし、四輪駆動車両１０が四輪駆動状態のときには、第１噛合式クラッチ２６および第２断接装置３４の第２噛合式クラッチ３６が共に係合されるとともに左制御カップリング（電子制御カップリング）３８Ｌおよび右制御カップリング（電子制御カップリング）３８Ｒが共に係合されて、上記トランスファ２８、プロペラシャフト３０、後輪用駆動力配分装置３２、および、左右一対の後輪１６Ｌ、１６Ｒへエンジン１２から駆動力が伝達される。
前輪用駆動力配分装置２０には、図１に示すように、第１差動装置４０が第１回転軸線Ｃ１まわりに回転可能に備えられている。第１差動装置４０には、例えば、自動変速機１８の出力歯車１８ａと噛み合うリングギヤ４０ｒと、そのリングギヤ４０ｒに一体的に固定され、一対のサイドギヤ４０ｓが内部に組み付けられたデフケース（デファレンシャルケース）４０ｃ等と、が備えられている。このように構成された第１差動装置４０では、リングギヤ３８ｒにエンジン１２から駆動力が伝達されると、左右の前輪車軸２２Ｌ、２２Ｒの差回転を許容しつつ前輪１４Ｌ、１４Ｒへ駆動力を伝達する。なお、デフケース４０ｃには、トランスファ２８に設けられた入力軸（第１入力回転部材）４２の前輪１４Ｌ側の軸端部に形成された第１外周スプライン歯４２ａと嵌合する内周噛合歯４０ａが形成されている。これにより、エンジン１２からデフケース４０ｃに伝達する駆動力の一部が入力軸４２を介してトランスファ２８に入力される。つまり、エンジン１２からデフケース４０ｃに伝達する駆動力の一部、すなわちエンジン１２から前輪１４Ｌ、１４Ｒに向かう駆動力の一部が入力軸４２に入力される。
トランスファ２８は、図１および図２に示すように、円筒状の入力軸４２と、プロペラシャフト３０の前輪１４Ｌ、１４Ｒ側の端部に連結されたドリブンピニオン４４（図１参照）に噛み合う円筒状の第１リングギヤ（第１出力回転部材）４６と、入力軸４２と第１リングギヤ４６との間の動力伝達経路すなわちエンジン１２とプロペラシャフト３０との間の動力伝達経路を選択的に切断または接続する第１断接装置２４と、を備えている。トランスファ２８では、第１断接装置２４によって入力軸４２と第１リングギヤ４６との間の動力伝達経路が接続されると、エンジン１２から伝達される駆動力の一部が、プロペラシャフト３０へ出力されるようになっている。
円筒状の第１リングギヤ４６は、図２に示すように、例えば斜歯又はハイポイドギヤが形成された傘歯車であり、第１リングギヤ４６には、その第１リングギヤ４６の内周部から前輪１４Ｒ側に略円筒状に突出する軸部４６ａが形成されている。また、円筒状の第１リングギヤ４６は、例えば第１断接装置２４等を収容する第１ケース４８内に設けられた軸受５０を介して第１ケース４８により軸部４６ａが支持されることによって第１回転軸線Ｃ１まわりに回転可能に片持状に支持されている。なお、第２噛合式クラッチ３６、左制御カップリング３８Ｌ、右制御カップリング３８Ｒがそれぞれ係合した状態において、第１リングギヤ４６は、後輪１６Ｌ、１６Ｒにプロペラシャフト３０等を介して動力伝達可能に連結されている。
円筒状の入力軸４２は、図２に示すように、円筒状の第１リングギヤ４６の内側を貫通して、その入力軸４２の一部が第１リングギヤ４６の内側に配置されている。また、円筒状の入力軸４２は、第１ケース４８内に設けられた一対の軸受５２ａ、５２ｂを介して第１ケース４８に両端部が支持されることによって、その入力軸４２が第１回転軸線Ｃ１まわりに回動可能にすなわちその入力軸４２が第１リングギヤ４６と同心に回転可能に支持されている。また、円筒状の入力軸４２には、入力軸４２の前輪１４Ｌ側の端部の外周面に形成された第１外周スプライン歯４２ａと、入力軸４２の中央部の外周面に形成された第２外周スプライン歯４２ｂと、入力軸４２の前輪１４Ｒ側の端部の外周面に形成された第３外周スプライン歯４２ｃと、が形成されている。
第１噛合式クラッチ２６には、図２に示すように、第１リングギヤ４６の軸部４６ａの前輪１４Ｌ側の側面４６ｂに形成された複数の第１噛合歯４６ｃと、第１噛合歯４６ｃとの噛み合いが可能な複数の第１噛合歯５４ａが形成された円筒状の第１可動スリーブ５４と、が備えられている。なお、第１可動スリーブ５４には、入力軸４２に対して第１回転軸線Ｃ１まわりの相対回転が不能且つ入力軸４２に対して第１回転軸線Ｃ１方向の相対移動が可能に、その入力軸４２に形成された第２外周スプライン歯４２ｂに噛み合う内周噛合歯５４ｂが形成されている。また、第１可動スリーブ５４は、第１断接装置２４に設けられた第１移動装置５６によって第１可動スリーブ５４が第１回転軸線Ｃ１方向に移動することにより、第１可動スリーブ５４の第１噛合歯５４ａが選択的に第１リングギヤ４６の第１噛合歯４６ｃに噛み合うようになっている。
第１移動装置５６は、図２に示すように、第１可動スリーブ５４を第１噛合位置と第１非噛合位置とに選択的に第１回転軸線Ｃ１方向に移動させて、第１噛合式クラッチ２６を選択的に係合させる。なお、前記第１噛合位置は、第１可動スリーブ５４が第１回転軸線Ｃ１方向に移動し第１可動スリーブ５４の第１噛合歯５４ａが第１リングギヤ４６の第１噛合歯４６ｃと噛み合う位置であり、前記第１噛合位置では、第１リングギヤ４６と第１可動スリーブ５４との相対回転が不能となり、第１噛合式クラッチ２６が係合させられる。また、前記第１非噛合位置は、第１可動スリーブ５４が第１回転軸線Ｃ１方向に移動し第１可動スリーブ５４の第１噛合歯５４ａが第１リングギヤ４６の第１噛合歯４６ｃと噛み合わない位置であり、前記第１非噛合位置では、第１リングギヤ４６と第１可動スリーブ５４との相対回転が可能となり、第１噛合式クラッチ２６が解放させられる。すなわち、第１噛合式クラッチ２６は、第１移動装置５６によって第１可動スリーブ５４が前記第１噛合位置に移動すると、第１リングギヤ４６と入力軸４２との間の動力伝達経路を接続し、第１移動装置５６によって第１可動スリーブ５４が前記第１非噛合位置に移動すると、第１リングギヤ４６と入力軸４２との間の動力伝達経路を切断する。なお、第２噛合式クラッチ３６、左制御カップリング３８Ｌ、右制御カップリング３８Ｒがそれぞれ係合した状態において、入力軸４２は、エンジン１２から前輪１４Ｌ、１４Ｒへ向かう駆動力の一部が入力される入力回転部材であり、第１リングギヤ４６は、後輪１６Ｌ、１６Ｒに動力伝達可能に連結された出力回転部材である。
第１移動装置５６は、図２に示すように、第１電磁アクチュエータ５８と、第１ラチェット機構６０と、を備えている。なお、第１電磁アクチュエータ５８には、例えば、第１ボールカム６２と、第１電磁コイル６４と、第１補助クラッチ６６等と、が備えられている。第１電磁アクチュエータ５８は、入力軸４２が回転している時すなわち車両走行時において、第１電磁コイル６４によって第１可動片６８が吸着されて第１補助クラッチ６６を介して第１ボールカム６２の環状の第２カム部材７２に回転制動トルクが発生させられると、第１ボールカム６２において環状の第２カム部材７２と環状の第１カム部材７０とを相対回転させて、第１カム部材７０を第１回転軸線Ｃ１方向に移動させる。第１ラチェット機構６０は、第１電磁アクチュエータ５８によって第１カム部材７０が第１回転軸線Ｃ１方向に移動させられると、その第１カム部材７０の移動によって第１回転軸線Ｃ１方向に移動させられた第１可動スリーブ５４の移動位置を保持する。なお、第１移動装置５６には、第１可動スリーブ５４を前記第１非噛合位置から前記第１噛合位置に向けて常時付勢、すなわち第１可動スリーブ５４を第１回転軸線Ｃ１方向において前輪１４Ｒ側に常時付勢する第１スプリング７４が備えられている。
第１ラチェット機構６０は、図２に示すように、環状の第１ピストン７０ａと、環状の第２ピストン７６と、複数の掛止歯すなわち第１掛止歯７８ａおよび第２掛止歯７８ｂを周方向に複数有する環状のホルダ７８と、を備えている。なお、第１ラチェット機構６０には、第１カム部材７０を第２カム部材７２に接近する方向に常時付勢するために、第２ピストン７６と第１カム部材７０との間に圧縮された状態で配設されたコイル状のコイルスプリング８０が備えられている。第１ピストン７０ａは、第１電磁コイル６４が第１可動片６８を吸着したり第１可動片６８を吸着しないことにより第１ボールカム６２によって所定のストロークで第１回転軸線Ｃ１方向に往復移動させられる。すなわち、第１ピストン７０ａは、第１電磁アクチュエータ５８の作動により所定のストロークで第１回転軸線Ｃ１方向に往復移動させられる。また、第２ピストン７６は、第１ピストン７０ａの第１回転軸線方向Ｃ１の往復移動により第１スプリング７４の付勢力に抗して第１可動スリーブ５４を前記第１非噛合位置へ移動させる。また、ホルダ７８は、第１掛止歯７８ａおよび第２掛止歯７８ｂのいずれか１つで第１ピストン７０ａにより移動させられた第２ピストン７６を掛け止める。なお、第１ピストン７０ａは、入力軸４２に対して相対回転不能且つ入力軸４２に対して第１回転軸線Ｃ１方向に移動可能に、入力軸４２に設けられている。また、第２ピストン７６は、入力軸４２に対して相対回転可能且つ入力軸４２に対して第１回転軸線Ｃ１方向の移動可能に、入力軸４２に設けられている。また、ホルダ７８は、入力軸４２に対して相対回転不能且つ入力軸４２に対して第１回転軸線Ｃ１方向に移動不能に、入力軸４２に設けられている。
第１ボールカム６２は、図２に示すように、第１ラチェット機構６０の第２ピストン７６と軸受５２ｂとの間において第１回転軸線Ｃ１方向で重なるように介挿された環状の一対の第１カム部材７０および第２カム部材７２と、第１カム部材７０に形成されたカム面７０ｂと第２カム部材７２に形成されたカム面７２ａとに挟まれた複数個の球状転動体８２と、を備えている。このように構成された第１ボールカム６２では、第１カム部材７０と第２カム部材７２とが相対回転させられると、第１カム部材７０が第２カム部材７２から第１回転軸線Ｃ１方向に離隔させられる。なお、第１カム部材７０には、入力軸４２に対して第１回転軸線Ｃ１まわりの相対回転が不能且つ入力軸４２に対して第１回転軸線Ｃ１方向の相対移動が可能に、その入力軸４２に形成された第３外周スプライン歯４２ｃに噛み合う内周歯７０ｃが形成されている。
第１補助クラッチ６６は、図２に示すように、前述した第１可動片６８と、第１可動片６８と第１電磁コイル６４との間に配設された円板状の一対の第１摩擦板８４、８６と、その一対の第１摩擦板８４、８６の間に配設された円板状の第２摩擦板８８と、を備えている。なお、一対の第１摩擦板８４、８６の外周部には、それぞれ、第１ケース４８に対して第１回転軸線Ｃ１まわり相対回転が不能且つ第１ケース４８に対して第１回転軸線Ｃ１方向の相対移動が可能に、第１ケース４８に形成された内周スプライン歯４８ａに噛み合う外周歯８４ａ、８６ａが形成されている。また、第２摩擦板８８の内周部には、第２カム部材７２に対して第１回転軸線Ｃ１まわりの相対回転が不能且つ第２カム部材７２に対して第１回転軸線Ｃ１方向の相対移動が可能に、第２カム部材７２の外周部に形成された外周スプライン歯７２ｂに噛み合う内周歯８８ａが形成されている。
上記のように構成された第１電磁アクチュエータ５８では、例えば車両走行中で入力軸４２が回転している状態において、後述する電子制御装置（制御装置）１００から第１電磁コイル６４に第１クラッチ駆動電流Ｉａ１（Ａ）（図１参照）が供給されて第１電磁コイル６４に第１可動片６８が吸着されると、第１可動片６８によって第１補助クラッチ６６の第１摩擦板８４、８６および第２摩擦板８８が第１可動片６８と第１電磁コイル６４との間で挟圧されて第２摩擦板８８すなわち第２カム部材７２に回転制動トルクが伝達される。これにより、前記回転制動トルクによってそれら第１カム部材７０と第２カム部材７２とが相対回転し、第１カム部材７０に一体に形成された第１ピストン７０ａは、球状転動体８２を介して第２カム部材７２に対して第１回転軸線Ｃ１方向において第１スプリング７４およびコイルスプリング８０の付勢力に抗して前輪１４Ｌ側へ移動する。また、電子制御装置１００から第１電磁コイル６４に供給されている第１クラッチ駆動電流Ｉａ１（Ａ）が低下させられて第１電磁コイル６４に第１可動片６８が吸着されなくなると、第２カム部材７２に前記回転制動トルクが伝達されないので、第２カム部材７２が球状転動体８２を介して第１カム部材７０と連れまわって、第１ピストン７０ａが、第１スプリング７４およびコイルスプリング８０の付勢力によって前輪１４Ｒ側へ移動する。
第１断接装置２４では、第１電磁アクチュエータ５８によって、第１ピストン７０ａが第１回転軸線Ｃ１方向において前輪１４Ｌ側、前輪１４Ｒ側へ例えば１回往復移動させられると、図２に示すように、第１ラチェット機構６０を介して第１可動スリーブ５４が前記第１非噛合位置へ第１スプリング７４の付勢力に抗して移動させられて、第２ピストン７６がホルダ７８の第１掛止歯７８ａに掛け止められる。また、第１断接装置２４では、第１電磁アクチュエータ５８によって、第１ピストン７０ａが例えば２回往復移動、すなわち第１可動スリーブ５４が前記第１非噛合位置に配置された状態でさらに第１ピストン７０ａが１回往復移動させられると、第２ピストン７６がホルダ７８の第１掛止歯７８ａから掛け外されて第２ピストン７６がホルダ７８の第２掛止歯７８ｂに掛け止められると、第１可動スリーブ５４が第１スプリング７４の付勢力によって前記第１噛合位置へ移動させられる。
第１断接装置２４には、同期装置９０が備えられている。同期装置９０は、図２に示すように、たとえば、第１可動スリーブ５４に対して相対回転不能且つ第１可動スリーブ５４に対して第１回転軸線Ｃ１方向の移動可能に第１可動スリーブ５４に形成された外周スプライン歯５４ｃに噛み合わされた第１摩擦係合部材９２と、第１リングギヤ４６に対して相対回転不能且つ第１リングギヤ４６に対して第１回転軸線Ｃ１方向の移動可能に第１リングギヤ４６に形成された内周スプライン歯４６ｄに噛み合わされた第２摩擦係合部材９４等と、を備えている。このように構成された同期装置９０では、第１可動スリーブ５４が前記第１非噛合位置あり入力軸４２が回転している場合において、電子制御装置１００から第１電磁コイル６４に第１クラッチ駆動電流Ｉａ１（Ａ）が供給されて、第１可動スリーブ５４が第１スプリング７４の付勢力に抗して前記第１非噛合位置を超えて前輪１４Ｌ側に移動させられると、第１可動スリーブ５４に動力伝達可能に連結された第１摩擦係合部材９２と第１リングギヤ４６に動力伝達可能に連結された第２摩擦係合部材９４とが摩擦係合して、第１可動スリーブ５４の回転速度と第１リングギヤ４６の回転速度とが同期させられる。なお、図２で１点鎖線で示す第１可動スリーブ５４は、第１可動スリーブ５４が第１スプリング７４の付勢力に抗して前記第１非噛合位置を超えて前輪１４Ｌ側に移動させられたときの第１可動スリーブ５４を示すものである。
後輪用駆動力配分装置３２は、図１および図３に示すように、プロペラシャフト３０から後輪１６Ｌ、１６Ｒへの動力伝達経路において、プロペラシャフト３０の後輪１６Ｌ、１６Ｒ側の端部に一体的に設けられたドライブピニオン９６に噛み合う第２リングギヤ（第２入力回転部材）９８と、第２回転軸線Ｃ２まわりに回転可能に軸受１０２ａ、１０２ｂを介して後輪用駆動力配分装置３０の第２ケース１０４に支持された円筒状の中央車軸（第２出力回転部材）１０６と、中央車軸１０６から後輪車軸１０８Ｌへ伝達される伝達トルクを制御する左制御カップリング３８Ｌ（図１参照）と、中央車軸９８から後輪車軸１０８Ｒへ伝達される伝達トルクを制御する右制御カップリング３８Ｒ（図１参照）と、第２リングギヤ９８と中央車軸１０６との間の動力伝達経路を選択的に切断または接続する第２断接装置３４と、を備えている。なお、中央車軸１０６は、左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒを介して後輪１６Ｌ、１６Ｒに動力伝達可能に連結されている。
左制御カップリング３８Ｌは、例えば、図示しない電磁コイルに電子制御装置１００から左カップリング駆動電流Ｉｃｐｌ（Ａ）が供給されることによって、その左カップリング駆動電流（トルク指令値）Ｉｃｐｌ（Ａ）に応じた前記伝達トルクを伝達するようになっており、左制御カップリング３８Ｌは、電子制御装置１００から前記電磁コイルに左カップリング駆動電流Ｉｃｐｌ（Ａ）が供給されると、中央車軸１０６に後輪１６Ｌを動力伝達可能に連結する。同様に、右制御カップリング３８Ｒは、例えば、図示しない電磁コイルに電子制御装置１００から右カップリング駆動電流Ｉｃｐｒ（Ａ）が供給されることによって、その右カップリング駆動電流（トルク指令値）Ｉｃｐｒ（Ａ）に応じた前記伝達トルクを伝達するようになっており、右制御カップリング３８Ｒは、電子制御装置１００から前記電磁コイルに右カップリング駆動電流Ｉｃｐｒ（Ａ）が供給されると、中央車軸１０６に後輪１６Ｒを動力伝達可能に連結する。すなわち、第１噛合式クラッチ２６および第２噛合式クラッチ３６がそれぞれ係合した状態において、左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒは、電子制御装置１００から供給される左カップリング駆動電流Ｉｃｐｌおよび右カップリング駆動電流Ｉｃｐｒによって、エンジン１２から後輪１６Ｌ、１６Ｒに伝達される駆動力を調整する。なお、右制御カップリング３８Ｒは、後輪車軸１０８Ｒを介して後輪１６Ｒに連結されており、左制御カップリング３８Ｌは、後輪車軸１０８Ｌを介して後輪１６Ｌに連結されている。また、中央車軸１０６は、右制御カップリング３８Ｒと左制御カップリング３８Ｌとの間すなわち後輪１６Ｒと後輪１６Ｌとの間に配設されており、中央車軸１０６は、右制御カップリング３８Ｒに設けられたカップリングカバー３８Ｒａ（図１参照）と左制御カップリング３８Ｌに設けられたカップリングカバー３８Ｌａ（図１参照）とに連結されている。
円筒状の第２リングギヤ９８は、図３に示すように、例えば斜歯又はハイポイドギヤが形成された傘歯車であり、第２リングギヤ９８の内周部から後輪１６Ｌ側に略円筒状に突出する軸部９８ａが形成されている。また、円筒状の第２リングギヤ９８は、第２ケース１０４内に設けられた軸受１０９を介して第２ケース１０４により軸部９８ａが支持されることによって、第２回転軸線Ｃ２まわりに回転可能に片持状に支持されている。
円筒状の中央車軸１０６は、図３に示すように、円筒状の第２リングギヤ９８の内側を貫通して、中央車軸１０６の一部が第２リングギヤ９８の内側に配置されている。また、円筒状の中央車軸１０６は、第２ケース１０４内に設けられた一対の軸受１０２ａ、１０２ｂに両端部が支持されることによって、中央車軸１０６が第２回転軸線Ｃ２まわりに回動可能にすなわち第２リングギヤ９８と同心に回転可能に支持されている。
第２噛合式クラッチ３６には、図３に示すように、第２リングギヤ９８に形成された複数の第２噛合歯９８ｂと、第２噛合歯９８ｂとの噛み合いが可能な複数の第２噛合歯１１０ａが形成された円筒状の第２可動スリーブ１１０と、が備えられている。なお、第２可動スリーブ１１０には、中央車軸１０６に対して第２回転軸線Ｃ２まわりの相対回転が不能且つ中央車軸１０６に対して第２回転軸線Ｃ２方向の相対移動が可能に、中央車軸１０６に形成された外周スプライン歯１０６ａに噛み合う内周噛合歯１１０ｂが形成されている。また、第２可動スリーブ１１０は、第２断接装置３４に設けられた第２移動装置１１２によって第２可動スリーブ１１０が第２回転軸線Ｃ２方向に移動することにより、第２可動スリーブ１１０の第２噛合歯１１０ａが選択的に第２リングギヤ９８の第２噛合歯９８ｂに噛み合うようになっている。
第２移動装置１１２は、図３に示すように、第２可動スリーブ１１０を第２噛合位置と第２非噛合位置とに選択的に第２回転軸線Ｃ２方向に移動させて、第２噛合式クラッチ３６を選択的に係合させる。なお、前記第２噛合位置は、第２可動スリーブ１１０が第２回転軸線Ｃ２方向に移動し第２可動スリーブ１１０の第２噛合歯１１０ａが第２リングギヤ９８の第２噛合歯９８ｂと噛み合う位置であり、前記第２噛合位置では、第２リングギヤ９８と第２可動スリーブ１１０との相対回転が不能となり、第２噛合式クラッチ３６が係合させられる。また、前記第２非噛合位置は、第２可動スリーブ１１０が第２回転軸線Ｃ２方向に移動し第２可動スリーブ１１０の第２噛合歯１１０ａが第２リングギヤ９８の第２噛合歯９８ｂと噛み合わない位置であり、前記第２非噛合位置では、第２リングギヤ９８と第２可動スリーブ１１０との相対回転が可能となり、第２噛合式クラッチ３６が解放させられる。すなわち、第２噛合式クラッチ３６は、第２移動装置１１２によって第２可動スリーブ１１０が前記第２噛合位置に移動すると、第２リングギヤ９８と中央車軸１０６との間の動力伝達経路を接続し、第２移動装置１１２によって第２可動スリーブ１１０が前記第２非噛合位置に移動すると、第２リングギヤ９８と中央車軸１０６との間の動力伝達経路を切断する。なお、第１噛合式クラッチ２６、左制御カップリング３８Ｌ、右制御カップリング３８Ｒがそれぞれ係合した状態において、第２リングギヤ９８は、エンジン１２から前輪１４Ｌ、１４Ｒへ向かう駆動力の一部が入力される入力回転部材であり、中央車軸１０６は、後輪１６Ｌ、１６Ｒに動力伝達可能に連結された出力回転部材である。
第２移動装置１１２は、図３に示すように、第２電磁アクチュエータ１１４と、第２ラチェット機構１１６と、を備えている。なお、第２電磁アクチュエータ１１４には、例えば、第２ボールカム１１８と、第２電磁コイル１２０と、第２補助クラッチ１２２等と、が備えられている。第２電磁アクチュエータ１１４は、中央車軸１０６が回転しているときにおいて、第２電磁コイル１２０によって第２可動片１２４が吸着されて第２補助クラッチ１２２を介して第２ボールカム１１８の環状の第２カム部材１２８に回転制動トルクが発生させられると、第２ボールカム１１８において環状の第２カム部材１２８と環状の第１カム部材１２６とを相対回転させて、第１カム部材１２６を第２回転軸線Ｃ２方向に移動させる。第２ラチェット機構１１６は、第２電磁アクチュエータ１１４によって第１カム部材１２６が第２回転軸線Ｃ２方向に移動させられると、その第１カム部材１２６の移動によって第２回転軸線Ｃ２方向に移動させられた第２可動スリーブ１１０の移動位置を保持する。なお、第２移動装置１１２には、第２可動スリーブ１１０を前記第２非噛合位置から前記第２噛合位置に向けて常時付勢、すなわち第２可動スリーブ１１０を第２回転軸線Ｃ２方向において後輪１６Ｒ側に常時付勢する第２スプリング１３０が備えられている。
第２ラチェット機構１１６は、図３に示すように、環状の第１ピストン１２６ａと、環状の第２ピストン１３２と、複数の掛止歯すなわち第１掛止歯１３４ａおよび第２掛止歯１３４ｂを周方向に複数有する環状のホルダ１３４と、を備えている。なお、第２ラチェット機構１１６には、第１カム部材１２６を第２カム部材１２８に接近する方向に常時付勢するために、ホルダ１３４と第１カム部材１２６との間に圧縮された状態で配設されたコイル状のコイルスプリング１３６が備えられている。第１ピストン１２６ａは、第２電磁コイル１２０が第２可動片１２４を吸着したり第２可動片１２４を吸着しないことにより第２ボールカム１１８によって所定のストロークで第２回転軸線Ｃ２方向に往復移動させられる。すなわち、第１ピストン１２６ａは、第２電磁アクチュエータ１１４の作動により所定のストロークで第２回転軸線Ｃ２方向に往復移動させられる。また、第２ピストン１３２は、第１ピストン１２６ａの第２回転軸線Ｃ２方向の往復移動により第２スプリング１３０の付勢力に抗して第２可動スリーブ１１０を前記第２非噛合位置へ移動させる。また、ホルダ１３４は、第１掛止歯１３４ａおよび第２掛止歯１３４ｂのいずれか１つで第１ピストン１２６ａにより移動させられた第２ピストン１３２を掛け止める。なお、第１ピストン１２６ａは、中央車軸１０６に対して相対回転不能且つ中央車軸１０６に対して第２回転軸線Ｃ２方向に移動可能に、中央車軸１０６に設けられている。また、第２ピストン１３２は、中央車軸１０６に対して相対回転可能且つ中央車軸１０６に対して第２回転軸線Ｃ２方向の移動可能に、中央車軸１０６に設けられている。また、ホルダ１３４は、中央車軸１０６に対して相対回転不能且つ中央車軸１０６に対して第２回転軸線Ｃ２方向に移動不能に、中央車軸１０６に設けられている。
第２ボールカム１１８は、図３に示すように、第２ラチェット機構１１６の第２ピストン１３２と軸受１０２ｂとの間において第２回転軸線Ｃ２方向で重なるように介挿された環状の一対の第１カム部材１２６および第２カム部材１２８と、第１カム部材１２６に形成されたカム面１２６ｂと第２カム部材１２８に形成されたカム面１２８ａとに挟まれた複数個の球状転動体１３８と、を備えている。このように構成された第２ボールカム１１８では、第１カム部材１２６と第２カム部材１２８とが相対回転させられると、第１カム部材１２６が第２カム部材１２８から第２回転軸線Ｃ２方向に離隔させられる。なお、第１カム部材１２６には、中央車軸１０６に対して第２回転軸線Ｃ２まわりの相対回転が不能且つ中央車軸１０６に対して第２回転軸線Ｃ２方向の相対移動が可能に、その中央車軸１０６に形成された外周スプライン歯（図示しない）に噛み合う内周歯（図示しない）が形成されている。
第２補助クラッチ１２２は、図３に示すように、前述した第２可動片１２４と、第２可動片１２４と第２電磁コイル１２０との間に配設された摩擦板１４０と、を備えている。なお、第２可動片１２４は、第２カム部材１２８に対して第２回転軸線Ｃ２まわりの相対回転が不能且つ第２カム部材１２８に対して第２回転軸線Ｃ２方向の相対移動が可能に、第２カム部材１２８に設けられている。
上記のように構成された第２電磁アクチュエータ１１４では、例えば中央車軸１０６が回転している状態において、電子制御装置１００から第２電磁コイル１２０に第２クラッチ駆動電流Ｉａ２（Ａ）が供給されて第２電磁コイル１２０に摩擦板１４０を介して第２可動片１２４が吸着されると、第２可動片１２４から第２カム部材１２８に回転制動トルクが伝達される。これにより、前記回転制動トルクによってそれら第１カム部材１２６と第２カム部材１２８とが相対回転し、第１カム部材１２６に一体に形成された第１ピストン１２６ａは、球状転動体１３８を介して第２カム部材１２８に対して第２回転軸線Ｃ２方向において第２スプリング１３０およびコイルスプリング１３６の付勢力に抗して後輪１６Ｌ側へ移動する。また、電子制御装置１００から第２電磁コイル１２０に供給されている第２クラッチ駆動電流Ｉａ２（Ａ）が低下させられて第２電磁コイル１２０に第２可動片１２４が吸着されなくなると、第２カム部材１２８に前記回転制動トルクが伝達されないので、第２カム部材１２８が球状転動体１３８を介して第１カム部材１２６と連れまわって、第１ピストン１２６ａが、第２スプリング１３０およびコイルスプリング１３６の付勢力によって後輪１６Ｒ側へ移動する。
第２断接装置３４では、第２電磁アクチュエータ１１４によって、第１ピストン１２６ａが第２回転軸線Ｃ２方向において後輪１６Ｌ側、後輪１６Ｒ側へ例えば１回往復移動させられると、図３に示すように、第２ラチェット機構１１６を介して第２可動スリーブ１１０が前記第２非噛合位置へ第２スプリング１３０の付勢力に抗して移動させられて、第２ピストン１３２がホルダ１３４の第１掛止歯１３４ａに掛け止められる。また、第２断接装置３４では、第２電磁アクチュエータ１１４によって、第１ピストン１２６ａが例えば２回往復移動、すなわち第２可動スリーブ１１０が前記第２非噛合位置に配置された状態でさらに第１ピストン１２６ａが１回往復移動させられると、第２ピストン１３２がホルダ１３４の第１掛止歯１３４ａから掛け外されて第２ピストン１３２がホルダ１３４の第２掛止歯１３４ｂに掛け止められると、第２可動スリーブ１１０が第２スプリング１３０の付勢力によって前記第２噛合位置へ移動させられる。
以上のように構成された四輪駆動車両１０では、電子制御装置１００で２ＷＤ切替要求を判定すると、例えば第１噛合式クラッチ２６および第２噛合式クラッチ３６をそれぞれ解放状態にして、エンジン１２から前輪用駆動力配分装置２０を介して左右一対の前輪１４Ｌ、１４Ｒへ駆動力を伝達する二輪駆動状態が形成される。なお、前記二輪駆動状態では、第１噛合式クラッチ２６および第２噛合式クラッチ３６がそれぞれ解放されて、プロペラシャフト３０がエンジン１２および後輪１６Ｌ、１６Ｒからの動力伝達を遮断するディスコネクト状態となる。また、四輪駆動車両１０では、電子制御装置１００で４ＷＤ切替要求を判定すると、第１噛合式クラッチ２６および第２噛合式クラッチ３６をそれぞれ係合状態にするとともに、左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒをそれぞれ係合状態にして、エンジン１２から前輪用駆動力配分装置２０を介して左右一対の前輪１４Ｌ、１４Ｒへ駆動力を伝達し且つエンジン１２からプロペラシャフト３０等を介して左右一対の後輪１６Ｌ、１６Ｒへも駆動力を伝達する四輪駆動状態が形成される。
図１に示すように、電子制御装置１００は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより四輪駆動車両１０の各種制御を実行する。電子制御装置１００は、四輪駆動車両１０に設けられた各センサにより検出された各種入力信号が供給されるようになっている。例えば、車輪速センサ１５０により検出される車輪速度Ｗ（ｒｐｍ）すなわち前輪１４Ｌ、前輪１４Ｒおよび後輪１６Ｌ、後輪１６Ｒの車輪速度Ｗｆｌ、Ｗｆｒ、Ｗｒｌ、Ｗｒｒ（ｒｐｍ）を表す信号と、車速センサ１５２により検出される車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）を表す信号と、アクセル開度センサ１５４により検出されるアクセル開度θaccを表す信号と、ヨーレートセンサ１５６により検出される車両の鉛直軸まわりの回転角速度であるヨーレートＲyawを表す信号と、ステアリングセンサ１５８により検出されるステアリングホイールの操舵角θswを表す信号と、が電子制御装置１００に入力される。
また、電子制御装置１００から、四輪駆動車両１０に設けられた各装置に各種出力信号が供給されるようになっている。例えば、第１噛合式クラッチ２６を制御するために、すなわち第１噛合式クラッチ２６を係合状態または解放状態に切り替えるために第１電磁アクチュエータ５８の第１電磁コイル６４に供給される第１クラッチ駆動電流Ｉａ１（Ａ）と、第２噛合式クラッチ３６を制御するために、すなわち第２噛合式クラッチ３６を係合状態または解放状態に切り替えるために第２電磁アクチュエータ１１４の第２電磁コイル１２０に供給される第２クラッチ駆動電流Ｉａ２（Ａ）と、後輪１６Ｌと中央車軸１０６との間で伝達する伝達トルクを制御するために左制御カップリング３８Ｌの電磁コイル（図示しない）に供給される左カップリング駆動電流Ｉｃｐｌ（Ａ）と、後輪１６Ｒと中央車軸１０６との間で伝達する伝達トルクを制御するために右制御カップリング３８Ｒの電磁コイル（図示しない）に供給される右カップリング駆動電流Ｉｃｐｒ（Ａ）と、が電子制御装置１００から各部へ供給される。
図１に示すように、電子制御装置１００には、駆動状態切替部１６０が備えられており、駆動状態切替部１６０には、例えば、路面状態判定部１６２と、切替要求出力部１６４と、路面状態再判定部１６６と、カップリング制御部１６８と、クラッチ制御部１７０と、が備えられている。
路面状態判定部１６２は、車両走行中において、走行路面が低摩擦路すなわち低μ路であるか、高摩擦路すなわち高μ路であるかを判定する。例えば、路面状態判定部１６２は、車体速度Ｗｓ（ｒｐｍ）と、車輪速度Ｗｆｌ、Ｗｆｒ、Ｗｒｌ、Ｗｒｒうちの車体速度Ｗｓ（ｒｐｍ）との差が一番大きくなる車輪速度Ｗ（ｒｐｍ）と、の差が、予め設定されたスリップ判定値より大きくなると、路面状態が低μ路であると判定する。車体速度Ｗｓ（ｒｐｍ）は、車輪速センサ１５０から検出される車輪速度Ｗｆｌ、Ｗｆｒ、Ｗｒｌ、Ｗｒｒ（ｒｐｍ）から予め設定された式を用いて算出される。なお、路面状態判定部１６２では、車両走行中において車輪から走行路面に駆動力が伝達されている場合に、走行路面が低μ路であるか高μ路であるかを比較的精度良く判定することができるが、例えば、車両の惰行或いは減速走行中において車輪から走行路面に駆動力が伝達されていない場合に、実際の走行路面が低μ路であっても走行路面が高μ路であると判定することがある。
切替要求出力部１６４は、前記二輪駆動状態へ切り替える要求すなわち２ＷＤ切替要求、または前記四輪駆動状態へ切り替える要求すなわち４ＷＤ切替要求を出力する。例えば、切替要求出力部１６４は、路面状態判定部１６２で走行路面が低μ路であると判定されると、それに基づいて前記４ＷＤ切替要求を出力する。また、切替要求出力部１６４は、路面状態判定部１６２で走行路面が高μ路であると判定され、且つ、アクセル開度θaccおよび車速Ｖ等から算出される車両の駆動力変化が予め設定された駆動力変化閾値よりも小さい定常走行状態であると、前記２ＷＤ切替要求を出力する。すなわち、切替要求出力部１６４は、路面状態判定部１６２で走行路面が低μ路であるか高μ路であるかに応じて、前記４ＷＤ切替要求または前記２ＷＤ切替要求を出力する。
駆動状態切替部１６０は、切替要求出力部１６４で前記２ＷＤ切替要求が出力されると、四輪駆動車両１０の駆動状態を前記四輪駆動状態から前記二輪駆動状態に切り替える。なお、駆動状態切替部１６０は、駆動状態が前記二輪駆動状態であるときに、切替要求出力部１６４で前記２ＷＤ切替要求が出力されると、その駆動状態を維持する。また、駆動状態切替部１６０は、切替要求出力部１６４で前記４ＷＤ切替要求が出力されると、四輪駆動車両１０の駆動状態を前記二輪駆動状態から前記四輪駆動状態に切り替える。なお、駆動状態切替部１６０は、前記駆動状態が前記四輪駆動状態であるときに、切替要求出力部１６４で前記４ＷＤ切替要求が出力されると、その駆動状態を維持する。
路面状態再判定部１６６には、記憶部１６６ａが備えられている。
記憶部１６６ａは、切替要求出力部１６４で前記２ＷＤ切替要求が出力されると、スリップ率Ｓおよびヨーレート偏差ΔＲyawをそれぞれ算出して、その算出したスリップ率Ｓおよびヨーレート偏差ΔＲyawをスリップ率Ｓｐおよびヨーレート偏差ΔＲyawｐとしてそれぞれ記憶する。すなわち、記憶部１６６ａは、駆動状態が前記四輪駆動状態であるときのスリップ率Ｓおよびヨーレート偏差ΔＲyawをそれぞれ算出して、その算出したスリップ率Ｓおよびヨーレート偏差ΔＲyawをそれぞれ記憶する。
なお、スリップ率Ｓは、切替要求出力部１６４で前記２ＷＤ切替要求が出力されたときの車輪速センサ１５０から検出される車輪速度Ｗｆｌ、Ｗｆｒ、Ｗｒｌ、Ｗｒｒを用いて、たとえば式（１）から算出される。
Ｓ＝（Ｗ－Ｗｓ）／Ｗｓ ・・・（１）
なお、式（１）において、「Ｗｓ」は、前述した車体速度Ｗｓであり、「Ｗ」は、車輪速度Ｗｆｌ、Ｗｆｒ、Ｗｒｌ、Ｗｒｒうちの車体速度Ｗｓとの差が一番大きくなる車輪速度Ｗである。
なお、ヨーレート偏差ΔＲyawは、切替要求出力部１６４で前記２ＷＤ切替要求が出力されたときにおいて、ヨーレートセンサ１５６から検出されるヨーレートＲyawと、車速センサ１５２から検出される車速Ｖと、ステアリングセンサ１５８から検出される操舵角θswとを用いて、たとえば式（２）から算出される。
ΔＲyaw＝Ｒyaw－Ｒyawtgt ・・・（２）
なお、式（２）に記載されている「Ｒyawtgt」は、車速Ｖおよび操舵角θsw等に基づいて算出した目標ヨーレートＲyawtgtである。
カップリング制御部１６８は、切替要求出力部１６４で前記２ＷＤ切替要求が出力され、且つ、記憶部１６６ａでスリップ率Ｓｐおよびヨーレート偏差ΔＲyawｐをそれぞれ記憶すると、左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒをそれぞれ一時的に解放させて駆動状態を前輪１４Ｌ、１４Ｒのみにエンジン１２からの駆動力を配分する二輪駆動状態にするために、左制御カップリング３８Ｌの電磁コイルに供給していた左カップリング駆動電流Ｉｃｐｌの供給を停止すると共に右制御カップリング３８Ｒの電磁コイルに供給していた右カップリング駆動電流Ｉｃｐｒの供給を停止、すなわち左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒへの通電をそれぞれカットする。
路面状態再判定部１６６は、切替要求出力部１６４で前記２ＷＤ切替要求が出力されると、カップリング制御部１６８で左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒへの通電がそれぞれ一時的にカットした状態で、スリップ率Ｓおよびヨーレート偏差ΔＲyawをそれぞれ算出して、その算出されたスリップ率Ｓおよびヨーレート偏差ΔＲyawと、記憶部１６６ａに記憶されたスリップ率Ｓｐおよびヨーレート偏差ΔＲyawｐと、に基づいて、走行路面が低μ路であるか、または高μ路であるかを再確認のために再判定する。例えば、路面状態再判定部１６６は、左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒが解放された状態すなわち前記二輪駆動状態であるときにおいてスリップ率Ｓを算出して、その算出したスリップ率Ｓが閾値Ｓａ以上になると走行路面が低μ路であると再判定し、その算出したスリップ率Ｓが予め設定された第１時間ｔｃ１の間、閾値Ｓａより小さいと走行路面が高μ路であると再判定する。なお、上記閾値Ｓａは、走行路面が低μ路であるか高μ路であるかを判定するためのスリップ率判定値であり、上記閾値Ｓａは、例えば記憶部１６６ａに記憶されたスリップ率Ｓｐから例えば予め記憶されたマップを用いて算出される。また、例えば、路面状態再判定部１６６は、左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒが解放された状態すなわち前記二輪駆動状態であるときにおいてヨーレート偏差ΔＲyawを算出して、その算出したヨーレート偏差ΔＲyawと記憶部１６６ａに記憶されたヨーレート偏差ΔＲyawｐとの変化量Ｈ（ΔＲyaw－ΔＲyawｐ）が予め設定された所定変化量（判定値）Ｈ１以上になると走行路面が低μ路であると再判定し、その変化量Ｈが予め設定された第２時間ｔｃ２の間、所定変化量Ｈ１より小さいと走行路面が高μ路であると再判定する。なお、所定変化量Ｈ１は、走行路面が低μ路であるか高μ路であるかを判定するためのヨーレート偏差判定値である。
また、駆動状態切替部１６０は、路面状態再判定部１６６で走行路面が低μ路であると再判定されると、四輪駆動車両１０の駆動状態を前記四輪駆動状態から前記二輪駆動状態に切り替えることを禁止する。
また、カップリング制御部１６８は、路面状態再判定部１６６で走行路面が低μ路であると再判定されると、左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒをそれぞれ係合させて駆動状態を前記四輪駆動状態にするために、左制御カップリング３８Ｌの電磁コイルに左カップリング駆動電流Ｉｃｐｌを供給し、右制御カップリング３８Ｒの電磁コイルに右カップリング駆動電流Ｉｃｐｒを供給する。
また、路面状態判定部１６２は、路面状態再判定部１６６で走行路面が低μ路であると再判定されると、路面状態判定部１６２で判定した走行路面を高μ路から低μ路に訂正する。なお、路面状態判定部１６２で判定した走行路面が高μ路から低μ路に訂正されると、切替要求出力部１６４は、４ＷＤ切替要求を出力する。
クラッチ制御部１７０は、路面状態再判定部１６６で走行路面が高μ路であると再判定されると、第１噛合式クラッチ２６および第２噛合式クラッチ３６がそれぞれ係合状態から解放状態に切り替わるように、第１電磁アクチュエータ５８の第１電磁コイル６４に供給される第１クラッチ駆動電流Ｉａ１（Ａ）と、第２電磁アクチュエータ１１４の第２電磁コイル１２０に供給される第２クラッチ駆動電流Ｉａ２（Ａ）と、を制御する。
図４は、電子制御装置１００において、走行路面が高μ路であると判定されて前記四輪駆動状態で走行中における前記四輪駆動状態から前記二輪駆動状態への切替制御の制御作動の一例を説明するフローチャートである。また、図６は、図４のフローチャートに示す制御作動の一例、すなわち図５に示すように実際の走行路面が低μ路であるにもかかわらず走行路面が高μ路であると判定されて前記四輪駆動状態で旋回しているときにおける前記四輪駆動状態から前記二輪駆動状態への切替制御の制御作動、を実行した場合のタイムチャートである。
先ず、切替要求出力部１６４の機能に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、前記２ＷＤ切替要求が出力されているか否かが判定される。Ｓ１の判定が否定される場合すなわち前記４ＷＤ切替要求が出力されている場合には、再度Ｓ１が実行されるが、Ｓ１の判定が肯定される場合（図６のｔ１時点）には、記憶部１６６ａの機能に対応するＳ２が実行される。Ｓ２では、スリップ率Ｓおよびヨーレート偏差ΔＲyawがそれぞれ算出されて、その算出されたスリップ率Ｓおよびヨーレート偏差ΔＲyawがスリップ率Ｓｐおよびヨーレート偏差ΔＲyawｐとしてそれぞれ記憶される。
次に、カップリング制御部１６８の機能に対応するＳ３では、左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒをそれぞれ一時的に解放させるために、左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒへの通電がそれぞれカットされる。次に、路面状態再判定部１６６の機能に対応するＳ４では、スリップ率Ｓおよびヨーレート偏差ΔＲyawがそれぞれ算出される。
次に、路面状態再判定部１６６の機能に対応するＳ５では、Ｓ４で算出されたスリップ率Ｓおよびヨーレート偏差ΔＲyawと、Ｓ２で記憶されたスリップ率Ｓおよびヨーレート偏差ΔＲyawと、に基づいて、走行路面が低μ路であるか否かが再判定される。Ｓ５の判定が否定される場合すなわち走行路面が高μ路である場合には、クラッチ制御部１７０の機能に対応するＳ６が実行されるが、Ｓ５の判定が肯定される場合（図６のｔ２時点）には、駆動状態切替部１６０の機能に対応するＳ７が実行される。Ｓ６では、第１噛合式クラッチ２６および第２噛合式クラッチ３６がそれぞれ係合状態から解放状態に切り替えられ、前記四輪駆動状態から前記二輪駆動状態へ切り替えられる。
Ｓ７では、前記四輪駆動状態から前記二輪駆動状態への切り替えが禁止される。次に、カップリング制御部１６８の機能に対応するＳ８では、左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒをそれぞれ係合させるために、左制御カップリング３８Ｌの電磁コイルに左カップリング駆動電流Ｉｃｐｌが供給され、右制御カップリング３８Ｒの電磁コイルに右カップリング駆動電流Ｉｃｐｒが供給される。左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒがそれぞれ係合することによって、前記四輪駆動状態に切り替えられる。次に、路面状態判定部１６２の機能に対応するＳ９では、判定した走行路面が高μ路から低μ路に訂正される。
上述のように、本実施例の四輪駆動車両１０によれば、駆動状態を前記四輪駆動状態から前記二輪駆動状態に切り替える場合において、第１噛合式クラッチ２６および第２噛合式クラッチ３６を解放させる前に、左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒを一時的に解放して、走行路面が低μ路であるか高μ路であるかを再判定し、走行路面が低μ路であると再判定したときには、前記四輪駆動状態から前記二輪駆動状態への切り替えを禁止する。このため、第１噛合式クラッチ２６および第２噛合式クラッチ３６に比べて係合状態と解放状態との切り替えが早い左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒを一時的に解放して前輪１４Ｌ、１４Ｒのみにエンジン１２からの駆動力を配分する二輪駆動状態で走行路面が低μ路であるか高μ路であるかを再判定して、走行路面が低μ路であると再判定したときには、前記四輪駆動状態から前記二輪駆動状態への切り替えを禁止されるので、走行路面が低μ路である場合において第１噛合式クラッチ２６および第２噛合式クラッチ３６が不適切に解放されることが好適に抑制される。
また、本実施例の四輪駆動車両１０によれば、エンジン１２から前輪１４Ｌ、１４Ｒへ向かう駆動力の一部が入力される入力軸４２と後輪１６Ｌ、１６Ｒにプロペラシャフト３０を介して連結された第１リングギヤ４６との間の動力伝達経路を選択的に切断または接続する第１噛合クラッチ２６と、プロペラシャフト３０に連結された第２リングギヤ９８と後輪１６Ｌ、１６Ｒに連結された中央車軸１０６との間の動力伝達経路を選択的に切断または接続する第２噛合式クラッチ３６と、が備えられ、左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒは、中央車軸１０６と後輪１６Ｌ、１６Ｒとの間の動力伝達経路上に設けられており、電子制御装置１００は、第１噛合式クラッチ２６および第２噛合式クラッチ３６をそれぞれ係合状態にするとともに左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒをそれぞれ係合状態にした四輪駆動状態と、第１噛合式クラッチ２６および第２噛合式クラッチ３６をそれぞれ解放状態にした二輪駆動状態と、を切替制御する。このため、前記二輪駆動状態のときには、第１噛合式クラッチ２６および第２噛合式クラッチ３６がそれぞれ解放されて、プロペラシャフト３０はエンジン１２および後輪１６Ｌ、１６Ｒからの動力伝達が遮断される。
また、本実施例の四輪駆動車両１０によれば、電子制御装置１００は、走行路面が低μ路であるか高μ路であるかを再判定する場合において、左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒを一時的に解放する前のヨーレート偏差ΔＲyawｐと左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒを一時的に解放したときのヨーレート偏差ΔＲyawとの変化量Ｈが、予め設定された所定変化量Ｈ１を超えたときに、走行路面が低μ路であると再判定する。このため、走行路面が低μ路であるか高μ路であるかを好適に再判定することができる。
また、本実施例の四輪駆動車両１０によれば、左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒは、後輪１６Ｌ、１６Ｒにそれぞれ連結されている。このため、後輪１６Ｌ、１６Ｒに左右一対の左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒを備える四輪駆動車両に好適に適用させることができる。
また、本実施例の四輪駆動車両１０によれば、主駆動輪は前輪１４Ｌ、１４Ｒであり、副駆動輪は後輪１６Ｌ、１６Ｒである。このため、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）ベースの四輪駆動車両に好適に適用させることができる。
続いて、本発明の他の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。以下の説明において、実施例相互に共通する部分については同一の符号を付してその説明を省略する。
図７は、本発明の他の実施例の四輪駆動車両を説明する図である。本実施例の四輪駆動車両は、実施例１の四輪駆動車両１０に比較して、電子制御装置１００に備えられた路面状態再判定部１６６においてスリップ率Ｓを用いて走行路面を低μ路であるか高μであるかを再判定する方法が異なる点で相違しており、その他は実施例１の四輪駆動車両１０と略同じである。
たとえば、路面状態再判定部１６６は、左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒが解放された状態においてスリップ率Ｓを算出して、図７に示すように、その算出したスリップ率Ｓが第１閾値Ｓａ１以上になると走行路面が低μ路であると再判定する。また、路面状態再判定部１６６は、左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒが解放された状態においてスリップ率Ｓを算出して、その算出したスリップ率Ｓが第１閾値Ｓａ１よりも小さく設定された第２閾値Ｓａ２を超え且つそのスリップ率Ｓが第２閾値Ｓａ２を超えている時間が予め設定された所定時間ｔｃよりも長いときに、走行路面が低μ路であると再判定する。なお、所定時間ｔｃは、たとえば走行路面が高μ路において凹凸を通過する際にスリップ率Ｓが第２閾値Ｓａ２を一時的に超えるスパイク状のスリップが発生した場合でも走行路面が低μ路であると再判定しないように、予め実験等で求められた時間（sec）である。図７では、前記スパイク状のスリップが一点鎖線Ｌで示されている。また、第１閾値Ｓａ１は、たとえば前記スパイク状のスリップが発生した場合でも、前記スパイク状のスリップのスリップ率Ｓより十分に大きい大きさに設定されたスリップ率Ｓであり、第１閾値Ｓａ１は、例えば記憶部１６６ａに記憶されたスリップ率Ｓｐ、すなわち左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒを一時的に解放する前のスリップ率Ｓｐから例えば予め記憶されたマップを用いて決定される。なお、路面状態再判定部１６６は、左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒが解放された状態においてスリップ率Ｓを算出して、その算出したスリップ率Ｓが予め設定された第１時間ｔｃ１の間、第２閾値Ｓａ２より小さいと走行路面が高μ路であると再判定する。
図７に示すように、一点鎖線Ｌで示す前記スパイク状のスリップが発生してもスリップ率Ｓが第２閾値Ｓａ２を一時的に超えるだけであるので、走行路面が高μ路において凹凸を通過する際に誤って走行路面が低μ路であると再判定されることが好適に抑制される。また、スリップ率Ｓが前記スパイク状のスリップのスリップ率Ｓより十分に大きい第１閾値Ｓａ１を超える場合には、所定時間ｔｃが経過しなくても走行路面が低μ路であると再判定される。なお、図７に示されたｔ１ｄ時点は、前記二輪駆動状態へ切り替える要求すなわち２ＷＤ切替要求が出力された時点であり、図７に示されたｔ２ｄ時点は、スリップ率Ｓが第２閾値Ｓａ２を超えた時点であり、図７に示されたｔ３ｄ時点は、スリップ率Ｓが第１閾値Ｓａ１を超えた時点である。
上述のように、本実施例の四輪駆動車両によれば、電子制御装置１００は、走行路面が低μ路であるか高μ路であるかを再判定する場合において、スリップ率Ｓが予め設定された第１閾値Ｓａ１を超えるとき、または、スリップ率Ｓが第１閾値Ｓａ１よりも小さく設定された第２閾値Ｓａ２を超え且つスリップ率Ｓが第２閾値Ｓａ２を超えている時間が予め設定された所定時間ｔｃよりも長いときに、走行路面が低μ路であると再判定する。このため、走行路面が高μ路において凹凸を通過する際にたとえばスリップ率Ｓが第２閾値Ｓａ２を一時的に超えるスパイク状のスリップが発生した場合でも、走行路面が低μ路であると再判定することが好適に抑制される。また、スリップ率Ｓが第１閾値Ｓａ１を超えて走行路面が低μ路であると判断できる場合には、所定時間ｔｃが経過しなくても走行路面が低μ路であると再判定するので、走行路面が低μ路であると再判定する時間を好適に短くすることができる。
また、本実施例の四輪駆動車両によれば、第１閾値Ｓａ１は、右制御カップリング３８Ｌおよび左制御カップリング３８Ｒそれぞれを一時的に解放する前のスリップ率Ｓに基づいて決定される。このため、走行路面が低μ路であるかを好適に短い時間で精度良く再判定することができる。
図８は、本発明の他の実施例の四輪駆動車両２００を説明する図である。本実施例の四輪駆動車両２００は、実施例１の四輪駆動車両１０に比較して、左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒが取り外された点と、プロペラシャフト３０とドライブピニオン９６との間の動力伝達経路上に電子制御カップリング２０２が設けられた点と、中央車軸１０６と後輪１６Ｌ、１６Ｒとの間の動力伝達経路上に差動装置２０４が設けられた点と、電子制御装置１００に備えられたカップリング制御部１６８の機能を変更した点と、で相違しており、その他は実施例１の四輪駆動車両１０と略同じである。なお、四輪駆動車両２００では、電子制御装置１００で２ＷＤ切替要求を判定すると、例えば第１噛合式クラッチ２６および第２噛合式クラッチ３６をそれぞれ解放状態にして前記二輪駆動状態が形成される。また、四輪駆動車両２００では、電子制御装置１００で４ＷＤ切替要求を判定すると、第１噛合式クラッチ２６および第２噛合式クラッチ３６をそれぞれ係合状態にするとともに電子制御カップリング２０２を係合状態にして前記四輪駆動状態が形成される。
電子制御カップリング２０２には、プロペラシャフト３０に動力伝達可能に連結されたクラッチドラム２０２ａと、ドライブピニオン９６に動力伝達可能に連結されたクラッチハブ２０２ｂと、が備えられており、電子制御カップリング２０２によって、プロペラシャフト３０から第２リングギヤ９８への駆動トルク、すなわち第１噛合式クラッチ２６および第２噛合式クラッチ３６がそれぞれ係合した状態においてエンジン１２から後輪１６Ｌ、１６Ｒへ伝達されるトルクが調整されるようになっている。なお、電子制御カップリング２０２は、例えば、図示しないが、電磁コイルおよびボールカムを含み電気的に制御可能なアクチュエータと、そのアクチュエータによってクラッチドラム２０２ａに設けられた入力側摩擦部材（図示しない）とクラッチハブ２０２ｂに設けられた出力側摩擦部材（図示しない）との摩擦力すなわち締結力が調節される湿式多板クラッチと、がそれぞれ備えられた電磁カップリングであり、電子制御装置１００から前記電磁コイルに供給されるカップリング駆動電流Ｉｃｐにより発生する磁力によって、前記入力側摩擦部材と前記出力側摩擦部材との締結力が増加させられ、すなわち電子制御カップリング２０２の係合トルクが増加させられ後輪１６Ｌ、１６Ｒへ伝達する駆動力が調整されるようになっている。
カップリング制御部１６８は、切替要求出力部１６４で前記２ＷＤ切替要求が出力され、且つ、記憶部１６６ａでスリップ率Ｓｐおよびヨーレート偏差ΔＲyawｐをそれぞれ記憶すると、電子制御カップリング２０２をそれぞれ一時的に解放させて駆動状態を前輪１４Ｌ、１４Ｒのみにエンジン１２からの駆動力を配分する二輪駆動状態にするために、電子制御カップリング２０２の電磁コイルに供給していたカップリング駆動電流Ｉｃｐの供給を停止、すなわち電子制御カップリング２０２への通電をそれぞれカットする。
また、カップリング制御部１６８は、路面状態再判定部１６６で走行路面が低μ路であると再判定されると、電子制御カップリング２０２を係合させて駆動状態を前記四輪駆動状態にするために、電子制御カップリング２０２の電磁コイルにカップリング駆動電流Ｉｃｐを供給する。
以上のように構成された四輪駆動車両２００によれば、駆動状態を前記四輪駆動状態から前記二輪駆動状態に切り替える場合において、第１噛合式クラッチ２６および第２噛合式クラッチ３６を解放させる前に、電子制御カップリング２０２を一時的に解放して、走行路面が低μ路であるか高μ路であるかを再判定し、走行路面が低μ路であると再判定したときには、前記四輪駆動状態から前記二輪駆動状態への切り替えを禁止する。このため、四輪駆動車両２００では、実施例１の四輪駆動車両１０と同様の効果を得ることができる。すなわち、四輪駆動車両２００では、実際の走行路面が低μ路である場合において第１噛合式クラッチ２６および第２噛合式クラッチ３６が不適切に解放されることが好適に抑制される。
図９は、本発明の他の実施例の四輪駆動車両２１０を説明する図である。本実施例の四輪駆動車両２１０は、実施例１の四輪駆動車両１０に比較して、第１差動装置４０が取り外された点と、入力軸４２と前輪１４Ｌとの間の動力伝達経路上に左制御カップリング２１２Ｌが設けられた点と、入力軸４２と前輪１４Ｒとの間の動力伝達経路上に右制御カップリング２１２Ｒが設けられた点と、で相違しており、その他は実施例１の四輪駆動車両１０と略同じである。
以上のように構成された四輪駆動車両２１０によれば、駆動状態を前記四輪駆動状態から前記二輪駆動状態に切り替える場合において、第１噛合式クラッチ２６および第２噛合式クラッチ３６を解放させる前に、左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒを一時的に解放して、走行路面が低μ路であるか高μ路であるかを再判定し、走行路面が低μ路であると再判定したときには、前記四輪駆動状態から前記二輪駆動状態への切り替えを禁止する。このため、四輪駆動車両２１０では、実施例１の四輪駆動車両１０と同様の効果を得ることができる。すなわち、四輪駆動車両２１０では、実際の走行路面が低μ路である場合において第１噛合式クラッチ２６および第２噛合式クラッチ３６が不適切に解放されることが好適に抑制される。
図１０は、本発明の他の実施例の四輪駆動車両２２０を説明する図である。本実施例の四輪駆動車両２２０は、実施例１の四輪駆動車両１０に比較して、第１噛合式クラッチ２６すなわち第１断接装置２４が取り外され、入力軸４２と第１リングギヤ４６とが動力伝達可能に連結された点と、ドリブンピニオン４４とプロペラシャフト３０との間の動力伝達経路上に前述した電子制御カップリング２０２が設けられた点と、電子制御装置１００に備えられたカップリング制御部１６８およびクラッチ制御部１７０の一部の機能を変更した点と、で相違しており、その他は実施例１の四輪駆動車両１０と略同じである。なお、四輪駆動車両２２０では、電子制御装置１００で２ＷＤ切替要求を判定すると、例えば電子制御カップリング２０２および第２噛合式クラッチ３６をそれぞれ解放状態にして前記二輪駆動状態が形成される。また、四輪駆動車両２２０では、電子制御装置１００で４ＷＤ切替要求を判定すると、電子制御カップリング２０２および第２噛合式クラッチ３６をそれぞれ係合状態にするとともに左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒをそれぞれ係合状態にして前記四輪駆動状態が形成される。
クラッチ制御部１７０は、路面状態再判定部１６６で走行路面が高μ路であると再判定されると、第２噛合式クラッチ３６が係合状態から解放状態に切り替わるように、第２電磁アクチュエータ１１４の第２電磁コイル１２０に供給される第２クラッチ駆動電流Ｉａ２（Ａ）を制御する。
カップリング制御部１６８は、路面状態再判定部１６６で走行路面が高μ路であると再判定されると、電子制御カップリング２０２を解放させるために、電子制御カップリング２０２の電磁コイルに供給していたカップリング駆動電流Ｉｃｐの供給を停止、すなわち電子制御カップリング２０２への通電をカットする。
以上のように構成された四輪駆動車両２２０によれば、駆動状態を前記四輪駆動状態から前記二輪駆動状態に切り替える場合において、第２噛合式クラッチ３６および電子制御カップリング２０２を解放させる前に、左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒを一時的に解放して、走行路面が低μ路であるか高μ路であるかを再判定し、走行路面が低μ路であると再判定したときには、前記四輪駆動状態から前記二輪駆動状態への切り替えを禁止する。このため、四輪駆動車両２２０では、実施例１の四輪駆動車両１０と略同様の効果を得ることができる。すなわち、四輪駆動車両２２０では、実際の走行路面が低μ路である場合において第２噛合式クラッチ３６が不適切に解放されることが好適に抑制される。
図１１は、本発明の他の実施例の四輪駆動車両２３０を説明する図である。本実施例の四輪駆動車両２３０は、実施例１の四輪駆動車両１０に比較して、第２噛合式クラッチ３６すなわち第２断接装置３４が取り外され、中央車軸１０６と第２リングギヤ９８とが動力伝達可能に連結された点と、左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒが取り外された点と、中央車軸１０６と後輪１６Ｌ、１６Ｒとの間の動力伝達経路上に差動装置２３２が設けられた点と、プロペラシャフト３０とドライブピニオン９６との間の動力伝達経路上に前述した電子制御カップリング２０２が設けられた点と、電子制御装置１００に備えられたカップリング制御部１６８およびクラッチ制御部１７０の一部の機能を変更した点と、で相違しており、その他は実施例１の四輪駆動車両１０と略同じである。なお、四輪駆動車両２３０では、電子制御装置１００で２ＷＤ切替要求を判定すると、例えば第１噛合式クラッチ２６および電子制御カップリング２０２をそれぞれ解放状態にして前記二輪駆動状態が形成される。また、四輪駆動車両２３０では、電子制御装置１００で４ＷＤ切替要求を判定すると、第１噛合式クラッチ２６および電子制御カップリング２０２をそれぞれ係合状態にして前記四輪駆動状態が形成される。
カップリング制御部１６８は、切替要求出力部１６４で前記２ＷＤ切替要求が出力され、且つ、記憶部１６６ａでスリップ率Ｓｐおよびヨーレート偏差ΔＲyawｐをそれぞれ記憶すると、電子制御カップリング２０２を一時的に解放させて駆動状態を前輪１４Ｌ、１４Ｒのみにエンジン１２からの駆動力を配分する二輪駆動状態にするために、電子制御カップリング２０２の電磁コイルに供給していたカップリング駆動電流Ｉｃｐの供給を停止、すなわち電子制御カップリング２０２への通電をカットする。
また、カップリング制御部１６８は、路面状態再判定部１６６で走行路面が低μ路であると再判定されると、電子制御カップリング２０２を係合させて駆動状態を前記四輪駆動状態にするために、電子制御カップリング２０２の電磁コイルにカップリング駆動電流Ｉｃｐを供給する。
クラッチ制御部１７０は、路面状態再判定部１６６で走行路面が高μ路であると再判定されると、第１噛合式クラッチ２６が係合状態から解放状態に切り替わるように、第１電磁アクチュエータ５８の第１電磁コイル６４に供給される第１クラッチ駆動電流Ｉａ１（Ａ）を制御する。
また、カップリング制御部１６８は、路面状態再判定部１６６で走行路面が高μ路であると再判定されると、電子制御カップリング２０２を解放させるために、電子制御カップリング２０２の電磁コイルに供給していたカップリング駆動電流Ｉｃｐの供給を停止、すなわち電子制御カップリング２０２への通電をカットする。
以上のように構成された四輪駆動車両２３０によれば、駆動状態を前記四輪駆動状態から前記二輪駆動状態に切り替える場合において、第１噛合式クラッチ２６を解放させる前に、電子制御カップリング２０２を一時的に解放して、走行路面が低μ路であるか高μ路であるかを再判定し、走行路面が低μ路であると再判定したときには、前記四輪駆動状態から前記二輪駆動状態への切り替えを禁止する。このため、四輪駆動車両２３０では、実施例１の四輪駆動車両１０と略同様の効果を得ることができる。すなわち、四輪駆動車両２３０では、実際の走行路面が低μ路である場合において第１噛合式クラッチ２６が不適切に解放されることが好適に抑制される。
図１２は、本発明の他の実施例の四輪駆動車両２４０を説明する図である。本実施例の四輪駆動車両２４０は、実施例１の四輪駆動車両１０に比較して、第１噛合式クラッチ２６すなわち第１断接装置２４が取り外され、入力軸４２と第１リングギヤ４６とが動力伝達可能に連結された点と、左制御カップリング３８Ｌおよび右制御カップリング３８Ｒが取り外された点と、中央車軸１０６と後輪１６Ｌ、１６Ｒとの間の動力伝達経路上に差動装置２４２が設けられた点と、ドリブンピニオン４４とプロペラシャフト３０との間の動力伝達経路上に前述した電子制御カップリング２０２が設けられた点と、第２噛合式クラッチ３６を解放状態から形状状態に切り替えるときに第２リングギヤ９８の回転速度と中央車軸１０６の回転速度とを同期させる同期装置２４４が第２断接装置３４に設けられている点と、電子制御装置１００に備えられたカップリング制御部１６８およびクラッチ制御部１７０の一部の機能を変更した点と、で相違しており、その他は実施例１の四輪駆動車両１０と略同じである。なお、四輪駆動車両２４０では、電子制御装置１００で２ＷＤ切替要求を判定すると、例えば第２噛合式クラッチ３６および電子制御カップリング２０２をそれぞれ解放状態にして前記二輪駆動状態が形成される。また、四輪駆動車両２４０では、電子制御装置１００で４ＷＤ切替要求を判定すると、第２噛合式クラッチ３６および電子制御カップリング２０２をそれぞれ係合状態にして前記四輪駆動状態が形成される。
カップリング制御部１６８は、切替要求出力部１６４で前記２ＷＤ切替要求が出力され、且つ、記憶部１６６ａでスリップ率Ｓｐおよびヨーレート偏差ΔＲyawｐをそれぞれ記憶すると、電子制御カップリング２０２を一時的に解放させて駆動状態を前輪１４Ｌ、１４Ｒのみにエンジン１２からの駆動力を配分する二輪駆動状態にするために、電子制御カップリング２０２の電磁コイルに供給していたカップリング駆動電流Ｉｃｐの供給を停止、すなわち電子制御カップリング２０２への通電をカットする。
また、カップリング制御部１６８は、路面状態再判定部１６６で走行路面が低μ路であると再判定されると、電子制御カップリング２０２を係合させて駆動状態を前記四輪駆動状態にするために、電子制御カップリング２０２の電磁コイルにカップリング駆動電流Ｉｃｐを供給する。
クラッチ制御部１７０は、路面状態再判定部１６６で走行路面が高μ路であると再判定されると、第２噛合式クラッチ３６が係合状態から解放状態に切り替わるように、第２電磁アクチュエータ１１４の第２電磁コイル１２０に供給される第２クラッチ駆動電流Ｉａ２（Ａ）を制御する。
また、カップリング制御部１６８は、路面状態再判定部１６６で走行路面が高μ路であると再判定されると、電子制御カップリング２０２を解放させるために、電子制御カップリング２０２の電磁コイルに供給していたカップリング駆動電流Ｉｃｐの供給を停止、すなわち電子制御カップリング２０２への通電をカットする。
以上のように構成された四輪駆動車両２４０によれば、駆動状態を前記四輪駆動状態から前記二輪駆動状態に切り替える場合において、第２噛合式クラッチ３６を解放させる前に、電子制御カップリング２０２を一時的に解放して、走行路面が低μ路であるか高μ路であるかを再判定し、走行路面が低μ路であると再判定したときには、前記四輪駆動状態から前記二輪駆動状態への切り替えを禁止する。このため、四輪駆動車両２４０では、実施例１の四輪駆動車両１０と略同様の効果を得ることができる。すなわち、四輪駆動車両２４０では、実際の走行路面が低μ路である場合において第２噛合式クラッチ３６が不適切に解放されることが好適に抑制される。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述の実施例１の四輪駆動車両１０において、第１噛合式クラッチ２６および第２噛合式クラッチ３６がそれぞれ設けられていたが、例えば、第１噛合式クラッチ２６および第２噛合式クラッチ３６のうちのいずれか一方だけが設けられていても良い。また、前述の実施例１の四輪駆動車両１０は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）ベースの四輪駆動車両であったが、例えば、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）ベースの四輪駆動車両であっても良い。
また、前述の実施例３の四輪駆動車両２００において、ドライブピニオン９６とプロペラシャフト３０との間の動力伝達経路上に電子制御カップリング２０２が設けられていたが、さらにドリブンピニオン４４とプロペラシャフト３０との間の動力伝達経路上に電子制御カップリング２０２と同様の構造の電子制御カップリングを設けても良い。
また、前述の実施例３の四輪駆動車両２００において、差動装置２０４が備えられていたが、たとえば、その差動装置２０４を取り外して、中央車軸１０６と後輪１６Ｌとの間の動力伝達経路上に左制御カップリングを設け、中央車軸１０６と後輪１６Ｒとの間の動力伝達経路上に右制御カップリングを設け、さらに、電子制御カップリング２０２を取り外して、ドリブンピニオン４４とプロペラシャフト３０との間の動力伝達経路上に電子制御カップリング２０２と同様の構造の電子制御カップリングを設けても良い。
また、前述の実施例３の四輪駆動車両２００において、第１差動装置４０が備えられていたが、たとえば、その第１差動装置４０を取り外して、入力軸４２と前輪１４Ｌとの間の動力伝達経路上に左制御カップリングを設け、入力軸４２と前輪１４Ｒとの間の動力伝達経路上に右制御カップリングを設けても良い。
また、前述の実施例６の四輪駆動車両２３０において、ドライブピニオン９６とプロペラシャフト３０との間の動力伝達経路上に電子制御カップリング２０２が設けられていたが、さらにドリブンピニオン４４とプロペラシャフト３０との間の動力伝達経路上に電子制御カップリング２０２と同様の構造の電子制御カップリングを設けても良い。
また、前述の実施例６の四輪駆動車両２３０において、第１差動装置４０が備えられていたが、たとえば、第１差動装置４０を取り外して、入力軸４２と前輪１４Ｌとの間の動力伝達経路上に左制御カップリングを設け、入力軸４２と前輪１４Ｒとの間の動力伝達経路上に右制御カップリングを設けても良い。
また、前述の実施例６の四輪駆動車両２３０において、差動装置２３２が備えられていたが、たとえば、その差動装置２３２を取り外して、中央車軸１０６と後輪１６Ｌとの間の動力伝達経路上に左制御カップリングを設け、中央車軸１０６と後輪１６Ｒとの間の動力伝達経路上に右制御カップリングを設け、さらに、ドライブピニオン９６とプロペラシャフト３０との間の動力伝達経路上に設けられた電子制御カップリング２０２を取り外して、ドリブンピニオン４４とプロペラシャフト３０との間の動力伝達経路上に電子制御カップリング２０２と同様の構造の電子制御カップリングを取り付けも良い。
また、前述の実施例６の四輪駆動車両２３０において、差動装置２３２が備えられていたが、たとえば、その差動装置２３２を取り外して、中央車軸１０６と後輪１６Ｌとの間の動力伝達経路上に左制御カップリングを設け、中央車軸１０６と後輪１６Ｒとの間の動力伝達経路上に右制御カップリングを設け、さらに、第１差動装置４０および電子制御カップリング２０２を取り外して、入力軸４２と前輪１４Ｌとの間の動力伝達経路上に左制御カップリングを設け、入力軸４２と前輪１４Ｒとの間の動力伝達経路上に右制御カップリングを設けても良い。
また、前述の実施例７の四輪駆動車両２４０において、ドリブンピニオン４４とプロペラシャフト３０との間の動力伝達経路上に電子制御カップリング２０２が設けられていたが、さらに、ドライブピニオン９６とプロペラシャフト３０との間の動力伝達経路上に電子制御カップリング２０２と同様の構造の電子制御カップリングを設けても良い。
また、前述の実施例７の四輪駆動車両２４０において、第１差動装置４０が備えられていたが、たとえば、その第１差動装置４０を取り外して、入力軸４２と前輪１４Ｌとの間の動力伝達経路上に左制御カップリングを設け、入力軸４２と前輪１４Ｒとの間の動力伝達経路上に右制御カップリングを設け、さらに、電子制御カップリング２０２を取り外して、プロペラシャフト３０とドライブピニオン９６との間の動力伝達経路上に電子制御カップリング２０２と同様の構造の電子制御カップリングを設けても良い。
また、前述の実施例７の四輪駆動車両２４０において、第１差動装置４０が備えられていたが、たとえば、その第１差動装置４０を取り外して、入力軸４２と前輪１４Ｌとの間の動力伝達経路上に左制御カップリングを設け、入力軸４２と前輪１４Ｒとの間の動力伝達経路上に右制御カップリングを設け、さらに、電子制御カップリング２０２および差動装置２４２を取り外して、中央車軸１０６と後輪１６Ｌとの間の動力伝達経路上に左制御カップリングを設け、中央車軸１０６と後輪１６Ｒとの間の動力伝達経路上に右制御カップリングを設けても良い。
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
１０、２１０、２２０、２３０、２４０：四輪駆動車両
１２：エンジン（駆動力源）
１４Ｌ、１４Ｒ：前輪（主駆動輪）
１６Ｌ、１６Ｒ：後輪（副駆動輪）
２６：第１噛合式クラッチ（噛合式クラッチ）
３０：プロペラシャフト（動力伝達部材）
３６：第２噛合式クラッチ（噛合式クラッチ）
３８Ｌ：左制御カップリング（電子制御カップリング）
３８Ｒ：右制御カップリング（電子制御カップリング）
４２：入力軸（第１入力回転部材、入力回転部材）
４６：出力軸（第１出力回転部材、出力回転部材）
９８：第２リングギヤ（第２入力回転部材、入力回転部材）
１００：電子制御装置（制御装置）
１０６：中央車軸（第２出力回転部材、出力回転部材）
１６０：駆動状態切替部
１６２：路面状態判定部
１６４：切替要求出力部
１６６：路面状態再判定部
１６８：カップリング制御部
２０２：電子制御カップリング
Ｈ：変化量
Ｈ１：所定変化量（判定値）
ｔｃ：所定時間
Ｓ：スリップ率
Ｓａ１：第１閾値
Ｓａ２：第２閾値
ΔＲyaw：ヨーレート偏差
ΔＲyawｐ：ヨーレート偏差

Claims (7)

  1. 駆動力源から主駆動輪へ向かう駆動力の一部が入力される入力回転部材と副駆動輪に動力伝達可能に連結された出力回転部材との間の動力伝達経路を選択的に切断または接続する噛合式クラッチと、前記駆動力源と前記副駆動輪との間の動力伝達経路上に設けられ、前記駆動力源から前記副駆動輪へ伝達される駆動力を調整する摩擦式クラッチである電子制御カップリングと、前記噛合式クラッチを係合状態にするとともに前記電子制御カップリングを係合状態にした四輪駆動状態と前記噛合式クラッチを解放状態にした二輪駆動状態とを切替制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、走行路面が低摩擦路であると判定すると駆動状態を前記四輪駆動状態に切り替え、走行路面が高摩擦路であると判定すると前記駆動状態を前記二輪駆動状態に切り替える四輪駆動車両であって、
    前記制御装置は、前記駆動状態を前記四輪駆動状態から前記二輪駆動状態に切り替える場合において、前記噛合式クラッチを解放させる前に、前記電子制御カップリングを一時的に解放して、前記走行路面が前記低摩擦路であるか前記高摩擦路であるかを再判定し、前記走行路面が前記低摩擦路であると再判定したときには、前記四輪駆動状態から前記二輪駆動状態への切り替えを禁止する
    ことを特徴とする四輪駆動車両。
  2. 前記噛合式クラッチには、
    前記駆動力源から前記主駆動輪へ向かう駆動力の一部が入力される第１入力回転部材と前記副駆動輪に動力伝達部材を介して連結された第１出力回転部材との間の動力伝達経路を選択的に切断または接続する第１噛合式クラッチと、
    前記動力伝達部材に連結された第２入力回転部材と前記副駆動輪に連結された第２出力回転部材との間の動力伝達経路を選択的に切断または接続する第２噛合式クラッチと、が備えられ、
    前記電子制御カップリングは、前記第１出力回転部材と前記副駆動輪との間の動力伝達経路上に設けられており、
    前記制御装置は、前記第１噛合式クラッチおよび前記第２噛合式クラッチをそれぞれ係合状態にするとともに前記電子制御カップリングを係合状態にした四輪駆動状態と、前記第１噛合式クラッチおよび前記第２噛合式クラッチをそれぞれ解放状態にした二輪駆動状態と、を切替制御する
    ことを特徴とする請求項１の四輪駆動車両。
  3. 前記制御装置は、前記走行路面が前記低摩擦路であるか前記高摩擦路であるかを再判定する場合において、前記主駆動輪および前記副駆動輪の何れかの車輪のスリップ率が予め設定された第１閾値を超えるとき、または、前記スリップ率が前記第１閾値よりも小さく設定された第２閾値を超え且つ前記スリップ率が前記第２閾値を超えている時間が予め設定された所定時間よりも長いときに、前記走行路面が前記低摩擦路であると再判定する
    ことを特徴とする請求項１または２の四輪駆動車両。
  4. 前記第１閾値は、前記電子制御カップリングを一時的に解放する前の前記スリップ率に基づいて決定される
    ことを特徴とする請求項３の四輪駆動車両。
  5. 前記制御装置は、前記走行路面が前記低摩擦路であるか前記高摩擦路であるかを再判定する場合において、前記電子制御カップリングを一時的に解放する前のヨーレート偏差と前記電子制御カップリングを一時的に解放したときのヨーレート偏差との変化量が、予め設定された判定値を超えたときに、前記走行路面が前記低摩擦路であると再判定する
    ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１の四輪駆動車両。
  6. 前記電子制御カップリングは、前記副駆動輪の左右にそれぞれ連結された左右一対の制御カップリングである
    ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１の四輪駆動車両。
  7. 前記主駆動輪は前輪であり、前記副駆動輪は後輪である請求項１から６のいずれか１の四輪駆動車両。
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