JP2018043703A - 四輪駆動車の制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】低摩擦係数の路面からの発進時に主駆動輪と補助駆動輪が交互にスリップする振動状態が発生しても、補助駆動輪に駆動力を伝達する駆動力伝達装置の熱負荷による損傷を防ぐことが可能な四輪駆動車の制御装置を提供する。【解決手段】エンジン１１の駆動力が常に伝達される主駆動輪及び駆動力伝達装置２を介して駆動力が伝達される補助駆動輪を有する四輪駆動車１に搭載された制御装置１０は、補助駆動輪に駆動力が伝達される四輪駆動状態で駆動輪及び補助駆動輪に交互にスリップが発生する振動状態の発生又はその予備状態の発生を検知する検知手段と、検知手段により振動状態又は予備状態が検知されたとき、駆動力伝達装置２を介して補助駆動輪に伝達される駆動力を低減する振動抑制制御手段とを備える。振動抑制制御手段は、駆動力伝達装置２の熱負荷が所定の閾値よりも小さいことを条件として補助駆動輪に伝達される駆動力を低減する。【選択図】図５

Description

本発明は、四輪駆動車の制御装置に関し、特に補助駆動輪に駆動力を伝達する駆動力伝達装置を制御する制御装置に関する。
従来、エンジン等の駆動源の駆動力が常に伝達される主駆動輪（例えば前輪）、及び伝達トルクを調節可能な駆動力伝達装置を介して駆動源の駆動力が伝達される補助駆動輪（例えば後輪）を有する四輪駆動車に搭載され、車輪速や操舵角等の車両走行状態に応じて駆動力伝達装置を制御する四輪駆動車の制御装置において、氷路や圧雪路等の低摩擦係数の路面で発進する際に駆動力伝達装置の伝達トルクを高め、四輪駆動状態とするものがある（例えば、特許文献１参照）。
四輪駆動状態で発進することにより、駆動力が前後輪に配分され、スリップの発生が抑制される。しかし、この四輪駆動状態での発進時に前輪又は後輪にスリップが発生すると、前輪の車輪速と後輪の車輪速とが交互に大きくなる振動状態となることがある。特許文献１には、低摩擦係数の路面からの発進時に主駆動輪と補助駆動輪の車輪速が交互に大きくなる自励振動が発生したとき、エンジントルクや制動力を制御してこの自励振動を抑制することが開示されている。
特開２００８−１８４９８０号公報
上記のように、自励振動の発生時にエンジントルクや制動力あるいは駆動力伝達装置の伝達トルクを制御することにより自励振動を収束させることは可能であるが、自励振動が収束した後の発進時には、再度自励振動が発生してしまう場合がある。このように自励振動が繰り返し発生すると、駆動力伝達装置においてトルクを伝達するクラッチ等が発熱してしまうおそれがある。
そこで、本発明は、低摩擦係数の路面からの発進時に主駆動輪と補助駆動輪が交互にスリップする振動状態が発生しても、補助駆動輪に駆動力を伝達する駆動力伝達装置の熱負荷による損傷を防ぐことが可能な四輪駆動車の制御装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記の目的を達成するため、車両の駆動源の駆動力が常に伝達される主駆動輪及び前記車両の走行状態に応じて前記駆動源の駆動力が駆動力伝達装置を介して調節可能に伝達される補助駆動輪を有する四輪駆動車に搭載され、前記駆動力伝達装置を制御する四輪駆動車の制御装置であって、前記補助駆動輪に駆動力が伝達される四輪駆動状態で前記駆動輪及び前記補助駆動輪に交互にスリップが発生する振動状態の発生もしくは前記振動状態が発生し得る予備状態の発生を検知する検知手段と、前記検知手段により前記振動状態又は前記予備状態が検知されたとき、前記駆動力伝達装置を介して前記補助駆動輪に伝達される駆動力を低減する振動抑制制御手段とを備え、前記振動抑制制御手段は、前記駆動力伝達装置の熱負荷が所定の閾値よりも小さいことを条件として前記補助駆動輪に伝達される駆動力を低減する、四輪駆動車の制御装置を提供する。
本発明に係る四輪駆動車の制御装置によれば、低摩擦係数の路面からの発進時に主駆動輪と補助駆動輪が交互にスリップする振動状態が発生しても、補助駆動輪に駆動力を伝達する駆動力伝達装置の熱負荷による損傷を防ぐことが可能となる。
本発明の実施の形態に係る駆動力伝達装置が搭載された四輪駆動車の概略の構成例を示す概略構成図である。 駆動力伝達装置の構成例を示す断面図である。 制御装置の機能構成を示す機能ブロック図である。 ΔＮ振動が発生している状態の一例を示すグラフである。 制御装置が実行する処理の手順の一例を示すフローチャートである。
［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図５を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。
図１は、本発明の実施の形態に係る駆動力伝達装置が搭載された四輪駆動車の概略の構成例を示す概略構成図である。
図１に示すように、四輪駆動車１は、走行用のトルクを発生する駆動源としてのエンジン１１と、エンジン１１の出力を変速するトランスミッション１２と、トランスミッション１２で変速されたエンジン１１の駆動力が常に伝達される主駆動輪としての左右前輪１８１，１８２と、四輪駆動車１の走行状態に応じてエンジン１１の駆動力が伝達される補助駆動輪としての左右後輪１９１，１９２とを備えている。この四輪駆動車１は、左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２にエンジン１１の駆動力を伝達する四輪駆動状態と、左右前輪１８１，１８２のみに駆動力を伝達する二輪駆動状態とを切り替え可能である。
また、四輪駆動車１には、フロントディファレンシャル１３と、プロペラシャフト１４と、リヤディファレンシャル１５と、左右の前輪側のドライブシャフト１６１，１６２と、左右の後輪側のドライブシャフト１７１，１７２と、プロペラシャフト１４とリヤディファレンシャル１５との間に配置された駆動力伝達装置２と、駆動力伝達装置２を制御する制御装置１０とが搭載されている。
制御装置１０は、左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２の回転速度をそれぞれ検出する回転速センサ７１〜７４、ならびにアクセルペダル１００の踏み込み量を検出するためのアクセルペダルセンサ７５の検出結果を取得可能であり、これらの検出結果に基づいて、駆動力伝達装置２を制御する。より具体的には、例えば左右前輪１８１，１８２の平均回転速度と左右後輪１９１，１９２の平均回転速度との差が大きいほど、またアクセルペダル１００の踏み込み量が大きいほど、大きな駆動力が左右後輪１９１，１９２に伝達されるように、駆動力伝達装置２を制御する。
制御装置１０は、回転速センサ７１〜７４やアクセルペダルセンサ７５の検出結果などに基づいて駆動力伝達装置２が伝達すべき指令トルクを演算し、この指令トルクに応じた励磁電流を駆動力伝達装置２に供給する。駆動力伝達装置２は、励磁電流に応じた駆動力をプロペラシャフト１４からリヤディファレンシャル１５側に伝達する。制御装置１０は、励磁電流を例えばＰＷＭ制御によって増減することにより、駆動力伝達装置２を介して左右後輪１９１，１９２に伝達される駆動力を調節可能である。
左右前輪１８１，１８２には、エンジン１１の駆動力が、トランスミッション１２、フロントディファレンシャル１３、及び左右の前輪側のドライブシャフト１６１，１６２を介して伝達される。フロントディファレンシャル１３は、左右の前輪側のドライブシャフト１６１，１６２にそれぞれ相対回転不能に連結された一対のサイドギヤ１３１，１３１と、一対のサイドギヤ１３１，１３１にギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ１３２，１３２と、一対のピニオンギヤ１３２，１３２を支持するピニオンギヤシャフト１３３と、これらを収容するフロントデフケース１３４とを有している。
フロントデフケース１３４には、リングギヤ１３５が固定され、このリングギヤ１３５がプロペラシャフト１４の車両前方側の端部に設けられたピニオンギヤ１４１に噛み合っている。プロペラシャフト１４の車両後方側の端部は、駆動力伝達装置２のハウジング２０に連結されている。駆動力伝達装置２は、ハウジング２０と相対回転可能に配置されたインナシャフト２３を有しており、制御装置１０から供給される励磁電流に応じた駆動力を、インナシャフト２３と相対回転不能に連結されたピニオンギヤシャフト１５０を介してリヤディファレンシャル１５に伝達する。駆動力伝達装置２の詳細については後述する。
リヤディファレンシャル１５は、左右の後輪側のドライブシャフト１７１，１７２にそれぞれ相対回転不能に連結された一対のサイドギヤ１５１，１５１と、一対のサイドギヤ１５１，１５１にギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ１５２，１５２と、一対のピニオンギヤ１５２，１５２を支持するピニオンギヤシャフト１５３と、これらを収容するリヤデフケース１５４と、リヤデフケース１５４に固定されてピニオンギヤシャフト１５０と噛み合うリングギヤ１５５とを有している。
（駆動力伝達装置の構成）
図２は、駆動力伝達装置２の構成例を示す断面図である。図２において、回転軸線Ｏよりも上側は駆動力伝達装置２の作動状態（トルク伝達状態）を、下側は駆動力伝達装置２の非作動状態（トルク非伝達状態）を、それぞれ示す。以下、回転軸線Ｏに平行な方向を軸方向という。
駆動力伝達装置２は、フロントハウジング２１及びリヤハウジング２２からなる外側回転部材としてのハウジング２０と、ハウジング２０と同軸上で相対回転可能に支持された内側回転部材としての筒状のインナシャフト２３と、ハウジング２０とインナシャフト２３との間で駆動力を伝達するメインクラッチ３と、メインクラッチ３を押圧する押圧力を発生させるカム機構４と、フロントハウジング２１の回転力を受けてカム機構４を作動させる電磁クラッチ機構５とを有して構成されている。ハウジング２０の内部空間には、図略の潤滑油が封入されている。カム機構４は、メインクラッチ３に押圧力を付与する押圧機構の一態様である。
フロントハウジング２１は、円筒状の筒部２１ａと底部２１ｂとを一体に有する有底円筒状である。筒部２１ａの開口端部における内面には、雌ねじ部２１ｃが形成されている。また、フロントハウジング２１は、アルミニウム等の非磁性金属材料からなり、底部２１ｂには、プロペラシャフト１４（図１参照）が例えば十字継手を介して連結される。
フロントハウジング２１は、軸方向に延びる複数の外側スプライン突起２１１を筒部２１ａの内周面に有している。外側スプライン突起２１１は、ハウジング２０及びインナシャフト２３の回転軸線Ｏ（図１に示す）に向かって、径方向内側に突出している。
リヤハウジング２２は、鉄等の磁性材料からなる第１環状部材２２１、第１環状部材２２１の内周側に溶接等により一体に結合されたオーステナイト系ステンレス等の非磁性材料からなる第２環状部材２２２、及び第２環状部材２２２の内周側に溶接等により一体に結合された鉄等の磁性材料からなる第３環状部材２２３からなる。第１環状部材２２１と第３環状部材２２３との間には、電磁コイル５３を収容する環状の収容空間２２ａが形成されている。また、第１環状部材２２１の外周面には、フロントハウジング２１の雌ねじ部２１ｃに螺合する雄ねじ部２２１ａが形成されている。
インナシャフト２３は、玉軸受６１及び針状ころ軸受６２によってハウジング２０の内周側に支持されている。インナシャフト２３は、軸方向に延びる複数の内側スプライン突起２３１を外周面に有している。また、インナシャフト２３の一端部における内面には、ピニオンギヤシャフト１５０（図１参照）の一端部が相対回転不能に嵌合されるスプライン嵌合部２３２が形成されている。
メインクラッチ３は、軸方向に沿って交互に配置された複数のメインアウタクラッチプレート３１及び複数のメインインナクラッチプレート３２を有する摩擦クラッチである。メインアウタクラッチプレート３１とメインインナクラッチプレート３２との摩擦摺動は、ハウジング２０とインナシャフト２３との間に封入された図略の潤滑油によって潤滑され、摩耗や焼き付きが抑制されている。
メインアウタクラッチプレート３１は、フロントハウジング２１の外側スプライン突起２１１に係合する複数の係合突起３１１を外周端部に有している。メインアウタクラッチプレート３１は、係合突起３１１が外側スプライン突起２１１に係合することにより、フロントハウジング２１との相対回転が規制され、かつフロントハウジング２１に対して軸方向に移動可能である。
メインインナクラッチプレート３２は、インナシャフト２３の内側スプライン突起２３１に周方向のガタをもって係合する複数の係合突起３２１を外周端部に有している。また、メインインナクラッチプレート３２には、潤滑油を流通させる複数の油孔３２２がメインアウタクラッチプレート３１よりも内側に形成されている。メインインナクラッチプレート３２は、係合突起３２１が内側スプライン突起２３１に係合することにより、インナシャフト２３との相対回転が規制され、かつインナシャフト２３に対して軸方向に移動可能である。
カム機構４は、電磁クラッチ機構５を介してハウジング２０の回転力を受けるパイロットカム４１と、メインクラッチ３を軸方向に押圧する押圧部材としてのメインカム４２と、パイロットカム４１とメインカム４２との間に配置された複数の球状のカムボール４３とを有して構成されている。
メインカム４２は、メインクラッチ３の一端におけるメインインナクラッチプレート３２に接触してメインクラッチ３を押圧する環板状の押圧部４２１と、押圧部４２１よりもメインカム４２の内周側に設けられたカム部４２２とを一体に有している。メインカム４２は、押圧部４２１の内周端部に形成されたスプライン係合部４２１ａがインナシャフト２３の内側スプライン突起２３１に係合し、インナシャフト２３との相対回転が規制されている。また、メインカム４２は、インナシャフト２３に形成された段差面２３ａとの間に配置された皿バネ４４により、メインクラッチ３から軸方向に離間するように付勢されている。
パイロットカム４１は、メインカム４２に対して相対回転する回転力を電磁クラッチ機構５から受けるスプライン係合部４１１を外周端部に有している。パイロットカム４１とリヤハウジング２２の第３環状部材２２３との間には、スラスト針状ころ軸受４５が配置されている。
パイロットカム４１とメインカム４２のカム部４２２との対向面には、周方向に沿って軸方向の深さが変化する複数のカム溝４１ａ，４２２ａが形成されている。カムボール４３は、パイロットカム４１のカム溝４１ａとメインカム４２のカム溝４２２ａとの間に配置されている。そして、カム機構４は、パイロットカム４１がメインカム４２に対して相対回転することにより、メインクラッチ３を押し付ける軸方向の押圧力を発生させる。メインクラッチ３は、カム機構４から押圧力を受けてメインアウタクラッチプレート３１とメインインナクラッチプレート３２とが摩擦接触し、この摩擦力によって駆動力を伝達する。
電磁クラッチ機構５は、アーマチャ５０と、複数のパイロットアウタクラッチプレート５１と、複数のパイロットインナクラッチプレート５２と、電磁コイル５３とを有して構成されている。
電磁コイル５３は、磁性材料からなる環状のヨーク５３０に保持され、リヤハウジング２２の収容空間２２ａに収容されている。ヨーク５３０は、玉軸受６３によってリヤハウジング２２の第３環状部材２２３に支持され、その外周面が第１環状部材２２１の内周面に対向している。また、ヨーク５３０の内周面は、第３環状部材２２３の外周面に対向している。電磁コイル５３には、電線５３１を介して制御装置１０から励磁電流が供給される。
複数のパイロットアウタクラッチプレート５１及び複数のパイロットインナクラッチプレート５２は、アーマチャ５０とリヤハウジング２２との間に、軸方向に沿って交互に配置されている。パイロットアウタクラッチプレート５１及びパイロットインナクラッチプレート５２の径方向の中央部には、電磁コイル５３の通電により発生する磁束の短絡を防ぐための複数の円弧状のスリットが形成されている。
パイロットアウタクラッチプレート５１は、フロントハウジング２１の外側スプライン突起２１１に係合する複数の係合突起５１１を外周端部に有している。パイロットインナクラッチプレート５２は、パイロットカム４１のスプライン係合部４１１に係合する複数の係合突起５２１を内周端部に有している。
アーマチャ５０は、鉄等の磁性材料からなる環状の部材であり、外周部にはフロントハウジング２１の外側スプライン突起２１１に係合する複数の係合突起５０１が形成されている。これにより、アーマチャ５０は、フロントハウジング２１に対して軸方向に移動可能、かつフロントハウジング２１に対する相対回転が規制されている。
上記のように構成された駆動力伝達装置２は、電磁コイル５３に励磁電流が供給されることにより発生する磁力によってアーマチャ５０がリヤハウジング２２側に引き寄せられ、パイロットアウタクラッチプレート５１とパイロットインナクラッチプレート５２とが摩擦接触する。これにより、ハウジング２０の回転力がパイロットカム４１に伝達され、パイロットカム４１がメインカム４２に対して相対回転し、カムボール４３がカム溝４１ａ，４２２ａを転動する。このカムボール４３の転動により、メインカム４２にメインクラッチ３を押圧するカム推力が発生し、複数のメインアウタクラッチプレート３１と複数のメインインナクラッチプレート３２との間に摩擦力が発生する。そして、この摩擦力により、ハウジング２０とインナシャフト２３との間でトルクが伝達される。メインクラッチ３によって伝達されるトルクは、電磁コイル５３に供給される励磁電流に応じて増減する。
（制御装置１０の構成）
制御装置１０は、演算処理装置であるＣＰＵ１０１と、ＲＯＭやＲＡＭ等の半導体記憶素子からなる記憶部１０２とを有している。ＣＰＵ１０１は、記憶部１０２に記憶されたプログラムを実行する。
図３は、制御装置１０の機能構成を示す機能ブロック図である。ＣＰＵ１０１は、記憶部１０２に記憶されたプログラムを実行することにより、振動状態発生検知手段１１１、振動発生予備状態検知手段１１２、負荷演算手段１１３、及び振動抑制制御手段１１４として機能する。
なお、制御装置１０は、これらの各手段によって実現される機能の他にも多くの機能を有しているが、ここでは、四輪駆動車１の発進時において左右前輪１８１，１８２の少なくとも何れか（左前輪１８１及び右前輪１８２の少なくとも一方）にスリップが発生した状態（以下、「前輪スリップ」という。）と、左右後輪１９１，１９２の少なくとも何れか（左後輪１９１及び右後輪１９２の少なくとも一方）にスリップが発生した状態（以下、「後輪スリップ」という。）とが交互に発生する振動状態を抑制するための処理、及びこの振動状態を抑制するための処理中に駆動力伝達装置２が過負荷になってしまうことを防止するための処理について重点的に説明する。
なお、前輪スリップは、左前輪１８１の回転速度又は右前輪１８２の回転速度が例えば４０ｍｓの間に急激に増大したことにより検知することができる。同様に、後輪スリップは、左後輪１９１の回転速度又は右後輪１９２の回転速度が例えば４０ｍｓの間に急激に増大したことにより検知することができる。
このような振動状態は、例えば氷路や圧雪路等の摩擦係数が低い路面を四輪駆動状態で発進する場合に発生し得る。より具体的には、四輪駆動状態でエンジン１１の回転がトランスミッション１２で変速されて駆動力として出力されると、左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２に略均等に駆動力が配分されるが、この状態で例えば前輪スリップが発生すると、左右前輪１８１，１８２には実質的に駆動力が伝わらなくなり、駆動力の大部分が左右後輪１９１，１９２に伝達される。これにより、後輪側のドライブシャフト１７１，１７２に捩じれが発生する。換言すれば、後輪側のドライブシャフト１７１，１７２に弾発力が蓄積される。そして、この捩じれの力が左右後輪１９１，１９２と路面との摩擦力（静止摩擦力）を超えると、後輪スリップが発生する。一方、左右前輪１８１，１８２に伝達される駆動力が減少することにより、前輪スリップは収束に向かう。
後輪スリップが発生すると、前輪スリップの発生時とは逆に、左右後輪１９１，１９２には実質的に駆動力が伝わらなくなり、スリップが収束した左右前輪１８１，１８２に駆動力の大部分が伝達される。これにより、前輪側のドライブシャフト１６１，１６２に捩じれが発生し、この捩じれの力が左右前輪１８１，１８２と路面との摩擦力を超えると、再度前輪スリップが発生する。この繰り返しにより、四輪駆動車１が発進できない状態のまま、振動状態が継続してしまう。
この振動状態の継続を防ぐためには、駆動力伝達装置２のメインクラッチ３の締結力を低減し、前輪側のドライブシャフト１６１，１６２や後輪側のドライブシャフト１７１，１７２にスリップを生じさせる程度の大きな捩じれが発生することを抑制することが望ましい。しかし、メインクラッチ３の締結力を低減することによって過大な前輪スリップが生じる場合には、メインアウタクラッチプレート３１及びメインインナクラッチプレート３２が押し付けられながら摩擦摺動するので、メインクラッチ３が発熱し、例えばメインアウタクラッチプレート３１に張り付けられた摩擦材が損傷してしまうおそれがある。本実施の形態では、以下に述べる制御処理により、このような駆動力伝達装置２の損傷を防止する。
（制御装置１０による制御処理）
振動状態発生検知手段１１１は、駆動力伝達装置２のメインクラッチ３が締結されて左右後輪１９１，１９２にエンジン１１の駆動力が伝達される四輪駆動状態で、左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２に交互にスリップが発生する振動状態の発生を検知する。振動発生予備状態検知手段１１２は、左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２に交互にスリップが発生する振動状態が発生し得る予備状態の発生を検知する。振動状態発生検知手段１１１及び振動発生予備状態検知手段１１２は、本発明の「検知手段」に相当する。
振動状態発生検知手段１１１は、左右前輪１８１，１８２の平均回転速度から左右後輪１９１，１９２の平均回転速度を減算した差動回転数（以下、この差動回転数を「ΔＮ」という。）が周期的に正の状態と負の状態とを繰り返すΔＮ振動が発生していることにより、振動状態の発生を検知する。
図４は、このΔＮ振動が発生している状態の一例を示すグラフであり、横軸は時間を、縦軸はΔＮを、それぞれ示している。振動状態発生検知手段１１１は、ΔＮが正の所定値Ｓ１を上回った後、所定時間内にΔＮが負の所定値Ｓ２を下回り、さらにその後所定時間内にΔＮが正の所定値Ｓ１を上回る事象が複数回（例えば３回）繰り返し発生したとき、ΔＮ振動が発生していると判定する。すなわち、振動状態の発生を検知する。この所定時間は例えば５０〜１５０ｍｓであり、所定値Ｓ１，Ｓ２の絶対値は例えば７０ｒｐｍである。
図４に示す例では、時刻ｔ１，ｔ３においてΔＮが正の所定値Ｓ１を上回り、時刻ｔ２，ｔ４においてΔＮが負の所定値Ｓ２を下回っている。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間、及び時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間が上記の所定時間内であれば、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの間に上記の事象が１回発生していることとなる。
振動発生予備状態検知手段１１２は、左右後輪１９１，１９２の少なくとも何れかに過大なスリップが発生した場合、もしくは左右前輪１８１，１８２の少なくとも何れかにスリップが発生した直後に左右後輪１９１，１９２の少なくとも何れかにスリップが発生した場合に、予備状態の発生を検知する。前者の場合について、より具体的には、左右後輪１９１，１９２の平均回転速度が左右前輪１８１，１８２の平均回転速度よりも例えば１００ｒｐｍ以上高いとき、過大な後輪スリップが発生したと判定する。また、後者の場合について、より具体的には、前輪スリップが発生してから例えば０．２秒以内に後輪スリップが発生したときに、予備状態が発生したことを検知する。
図５は、ＣＰＵ１０１が振動状態発生検知手段１１１、振動発生予備状態検知手段１１２、負荷演算手段１１３、及び振動抑制制御手段１１４として実行する処理の実行手順の一例を示すフローチャートである。ＣＰＵ１０１は、所定の制御周期（例えば５ｍｓ）ごとにこのフローチャートに示す処理を繰り返し実行する。
なお、四輪駆動車１が発進前（車速がゼロ）である場合には、予め駆動力伝達装置２の電磁コイル５３にハウジング２０とインナシャフト２３とが相対回転しない程度のメインクラッチ３の締結力を発生させる励磁電流が供給されているものとする。以下、このような励磁電流が電磁コイル５３に供給されている状態を、駆動力伝達装置２の「高トルク状態」という。また、ハウジング２０とインナシャフト２３とが相対回転する程度の励磁電流が電磁コイル５３に供給されている状態を、駆動力伝達装置２の「低トルク状態」という。
１つの制御周期において、ＣＰＵ１０１はまず、負荷演算手段１１３として、駆動力伝達装置２の熱負荷を演算する（ステップＳ１）。この熱負荷の演算は、例えば励磁電流に応じた駆動力伝達装置２の伝達トルクにΔＮの絶対値を乗じた発熱量から外気温を考慮した放熱量を差し引いて得られる値を所定の期間にわたり積算することで求めることができる。また、駆動力伝達装置２に温度センサが取り付けられている場合には、この温度センサの検出値に基づいて熱負荷を求めてもよい。
次に、ＣＰＵ１０１は、振動発生予備状態検知手段１１２として、過大な後輪スリップが発生しているか否かを判定する（ステップＳ２）。また、ＣＰＵ１０１は、過大な後輪スリップが発生していないと判定した場合（Ｓ２：Ｎｏ）、振動発生予備状態検知手段１１２として、前輪スリップの直後に後輪スリップが発生しているか否かを判定する（ステップＳ３）。またさらに、ＣＰＵ１０１は、前輪スリップの直後に後輪スリップが発生していないと判定した場合（Ｓ３：Ｎｏ）、振動状態発生検知手段１１１として、周期的なΔＮ振動が発生しているか否かを判定する（ステップＳ４）。この判定の結果、周期的なΔＮ振動が発生していない場合（Ｓ４：Ｎｏ）には、図５に示すフローチャートの処理を終了する。
一方、ＣＰＵ１０１は、過大な後輪スリップが発生していると判定した場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）、前輪スリップの直後に後輪スリップが発生していると判定した場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、又は周期的なΔＮ振動が発生していると判定した場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）には、車速が所定の閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ５）。このステップＳ５における閾値は例えば３０ｋｍ／ｈである。なお、車速は、例えば左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２のうち最も回転速度が遅い車輪の回転速度に基づいて求めることができる。車速が所定の閾値以上である場合（Ｓ５：Ｎｏ）には、図５に示すフローチャートの処理を終了する。
ＣＰＵ１０１は、ステップＳ５の処理で車速が所定の閾値未満であると判定した場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）、ステップＳ１で演算した駆動力伝達装置２の熱負荷が所定の閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ６）。このステップＳ６における閾値は、熱に対する駆動力伝達装置２の最弱部位、例えばメインアウタクラッチプレート３１に張り付けられた摩擦材が過熱により損傷しないように設定される。
ＣＰＵ１０１は、ステップＳ６の処理で駆動力伝達装置２の熱負荷が所定の閾値未満であると判定した場合（Ｓ６：Ｙｅｓ）、駆動力伝達装置２を低トルク状態に制御する（ステップＳ７）。具体的には、電磁コイル５３に供給する励磁電流を高トルク状態の例えば半分程度に低減する。この処理により、メインクラッチ３の締結力が弱くなり、駆動力伝達装置２よりも前輪側の駆動力伝達部材であるプロペラシャフト１４と、駆動力伝達装置２よりも後輪側の駆動力伝達部材であるピニオンギヤシャフト１５０との連結が緩むため、前輪側のドライブシャフト１６１，１６２及び後輪側のドライブシャフト１７１，１７２に捩じれが蓄積されることが抑制され、ΔＮ振動が抑制される。
一方、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ６の処理で駆動力伝達装置２の熱負荷が所定の閾値以上である場合（Ｓ６：Ｎｏ）には、駆動力伝達装置２を高トルク状態に制御する（ステップＳ８）。この処理により、例えばΔＮ振動が継続して発生し、駆動力伝達装置２の熱負荷が高くなった際には、メインアウタクラッチプレート３１とメインインナクラッチプレート３２とが摩擦摺動しない程度の励磁電流が電磁コイル５３に供給される。これにより、駆動力伝達装置２の熱負荷がさらに高まることが抑止され、熱による損傷が回避される。
ステップＳ５〜Ｓ８の処理は、ＣＰＵ１０１が振動抑制制御手段１１４として実行する処理である。
上記のように、制御装置１０は、振動状態又はその予備状態が検知されたとき、駆動力伝達装置２の熱負荷が所定の閾値よりも小さいことを条件として、駆動力伝達装置２を介して左右後輪１９１，１９２に伝達される駆動力を低減する。この処理は、駆動力伝達装置２の熱負荷が高い状態でメインクラッチ３の締結力を弱めると、複数のメインアウタクラッチプレート３１と複数のメインインナクラッチプレート３２との間に滑りが発生しやすくなり、さらに駆動力伝達装置２の熱負荷が高まって過熱による損傷が発生しやすくなるおそれがあることを考慮したものである。
また、制御装置１０は、車速が所定の閾値よりも低いことをさらなる条件として、振動状態又はその予備状態が検知されたとき、駆動力伝達装置２を介して左右後輪１９１，１９２に伝達される駆動力を低減する。この処理は、発進時以外にΔＮ振動が発生しても、運転者や同乗者に不快感や不安感を与える程度の振動にはならないことを考慮して、四輪駆動車１の走行安定性を優先するための処理である。
（実施の形態の効果）
以上説明した本実施の形態によれば、低摩擦係数の路面からの発進時に左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２が交互にスリップする振動状態が発生しても、駆動力伝達装置２の伝達トルクを低減して振動状態を抑制しながら、駆動力伝達装置２の熱負荷による損傷を防ぐことが可能となる。
（付記）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。
１…四輪駆動車
２…駆動力伝達装置
１０…制御装置
１１…エンジン（駆動源）
１１１…振動状態発生検知手段（検知手段）
１１２…振動発生予備状態検知手段（検知手段）
１１４…振動抑制制御手段
１８１，１８２…左右前輪（主駆動輪）
１９１，１９２…左右後輪（補助駆動輪）

Claims (2)

  1. 車両の駆動源の駆動力が常に伝達される主駆動輪及び前記車両の走行状態に応じて前記駆動源の駆動力が駆動力伝達装置を介して調節可能に伝達される補助駆動輪を有する四輪駆動車に搭載され、前記駆動力伝達装置を制御する四輪駆動車の制御装置であって、
    前記補助駆動輪に駆動力が伝達される四輪駆動状態で前記駆動輪及び前記補助駆動輪に交互にスリップが発生する振動状態の発生もしくは前記振動状態が発生し得る予備状態の発生を検知する検知手段と、
    前記検知手段により前記振動状態又は前記予備状態が検知されたとき、前記駆動力伝達装置を介して前記補助駆動輪に伝達される駆動力を低減する振動抑制制御手段とを備え、
    前記振動抑制制御手段は、前記駆動力伝達装置の熱負荷が所定の閾値よりも小さいことを条件として前記補助駆動輪に伝達される駆動力を低減する、
    四輪駆動車の制御装置。
  2. 前記振動抑制制御手段は、前記検知手段により前記振動状態又は前記予備状態が検知されたとき、車速が所定の閾値よりも低いことをさらなる条件として前記補助駆動輪に伝達される駆動力を低減する、
    請求項１に記載の四輪駆動車の制御装置。
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