四輪駆動車の制御装置
【課題】駆動系に付加される捩れトルクを低減して、駆動系部品の耐久性を向上する。
【解決手段】センターデフロック状態での旋回走行中に、駆動系に蓄積された捩れに伴う発生捩れトルクＴｈ（ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳ）が所定トルク（ＤＳ許容トルクＴy）以上となる駆動系の捩れ状態となった場合は、前輪１４にホイールブレーキ装置９６によるブレーキトルクＴＢが加えられるので、例えば前輪１４にかかるＤＳ捩れトルクＴｈＤＳの一部をホイールブレーキ装置９６によるブレーキトルクＴＢで分担することができる為、駆動系（フロントＤＳ３４）に実質的に付加されるＤＳ捩れトルクＴｈＤＳが低減される。よって、駆動系部品の耐久性が向上される。その為、例えば駆動系部品の耐久性を確保する為に駆動系部品を大型化したりする必要が無く、駆動系部品の小型化や軽量化を図ることができる。
【解決手段】センターデフロック状態での旋回走行中に、駆動系に蓄積された捩れに伴う発生捩れトルクＴｈ（ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳ）が所定トルク（ＤＳ許容トルクＴy）以上となる駆動系の捩れ状態となった場合は、前輪１４にホイールブレーキ装置９６によるブレーキトルクＴＢが加えられるので、例えば前輪１４にかかるＤＳ捩れトルクＴｈＤＳの一部をホイールブレーキ装置９６によるブレーキトルクＴＢで分担することができる為、駆動系（フロントＤＳ３４）に実質的に付加されるＤＳ捩れトルクＴｈＤＳが低減される。よって、駆動系部品の耐久性が向上される。その為、例えば駆動系部品の耐久性を確保する為に駆動系部品を大型化したりする必要が無く、駆動系部品の小型化や軽量化を図ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前後輪が非差動状態にて走行することが可能な四輪駆動車の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
前輪と後輪との回転差動が制限された非差動状態にて走行することが可能な四輪駆動車が良く知られている。例えば、特許文献１，２に記載された車両がそれである。例えば、特許文献１には、センターデファレンシャル（以下、センターデフという）を介して前輪側のプロペラシャフトと後輪側のプロペラシャフトとにエンジンの動力が配分されるフルタイム四輪駆動車において、センターデフがフリー状態からデフロック状態とされると、前輪の平均回転速度と後輪の平均回転速度とが等しくなるように差動制限を受けることが記載されている。又、同じく特許文献１には、センターデフがロック機構に変更されたパートタイム四輪駆動車において、通常は二輪駆動状態で走行し、必要なときのみ前後のプロペラシャフトが直結されて、直結四輪駆動状態となり、フルタイム四輪駆動車のセンターデフロック状態と同じ状態となることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１４３３８０号公報
【特許文献２】特開２０００−３４４０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両が旋回走行する場合、前後輪の回転半径差によって前輪と後輪とで回転差が生じる。このとき、四輪駆動車において非差動状態とされた旋回走行であると、駆動系に捩れによる捩れトルクが発生する。つまり、駆動系が走行路面を介して繋がっている状態のとき、前後輪に回転差が生じると、駆動系のどこかに捩れが溜り、循環トルクが発生する。例えば、前記四輪駆動車において旋回走行すると、前輪の平均回転速度は後輪の平均回転速度よりも速くなることから、非差動状態である場合には、前輪には走行路から車輪が回される負トルク（減速トルク）がかかり、後輪には正トルクがかかる。つまり、駆動系の一部を構成する前輪側のドライブシャフト（以下、フロントＤＳ）は車輪側から車両走行回転方向へ捩られ、このフロントＤＳには、駆動力源側から駆動トルクが発生させられているにも拘わらず減速トルクが付加されることになる。このようにして発生した捩れトルクは、非差動状態である限り、４輪の何れかがスリップするまで増加し続ける。車輪が滑り出すまでのトルク（以下、トラクティブトルクという）は比較的大きなトルクであり、駆動系を構成する各部の耐久性が低下する可能性がある。特に、車重が比較的重かったり、車両搭載重量が比較的重かったりすると、トラクティブトルクが大きくなり（すなわち車輪が滑り出し難くなり）、より大きな捩れトルクが溜まって駆動系各部の耐久性がより低下する可能性がある。また、旋回走行状態ではフロントＤＳの車輪側ジョイントは大きく角度が切れた状態であり、直進走行状態と比較して、フロントＤＳの耐久性は大きく低下する可能性がある。このような課題は未公知であり、例えば駆動系各部を保護する観点から制動力制御を行うことについて、未だ提案されていない。
【０００５】
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、駆動系に付加される捩れトルクを低減して、駆動系部品の耐久性を向上することができる四輪駆動車の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するための本発明の要旨とするところは、(a) 前輪と後輪との回転差動が制限された非差動状態にて走行することが可能な四輪駆動車の制御装置であって、(b) 前記非差動状態での旋回走行中に、駆動系に蓄積された捩れに伴って生じる捩れトルクが所定トルク以上となるその駆動系の捩れ状態となった場合は、前記前輪にホイールブレーキ装置による制動力を加えることにある。
【発明の効果】
【０００７】
このようにすれば、前記非差動状態での旋回走行中に、駆動系に蓄積された捩れに伴って生じる捩れトルクが所定トルク以上となるその駆動系の捩れ状態となった場合は、前記前輪にホイールブレーキ装置による制動力が加えられるので、例えば前輪にかかる負トルク（減速トルク）の一部をホイールブレーキ装置による制動トルクで分担することができる為、駆動系に実質的に付加される捩れトルクが低減される。つまり、発生する捩れトルクの一部が前記制動トルクで受け持たれる為、駆動系部品にかかる捩れトルクが低減される。よって、駆動系部品の耐久性が向上される。その為、例えば駆動系部品の耐久性を確保する為に駆動系部品を大型化したりする必要が無く、駆動系部品の小型化や軽量化を図ることができる。
【０００８】
ここで、好適には、前記所定トルクは、駆動系部品の耐久性低下を抑制する為の前記捩れトルクの許容値であって、前記旋回走行中の操舵角が大きい程、その所定トルクが小さくされるように予め定められた関係から、実際の操舵角に基づいて設定されることにある。このようにすれば、例えば操舵角が大きくなる程捩れトルクに対する駆動系部品（例えばフロントＤＳ）の許容トルクが低下することに対して、上記関係から所定トルクが設定されることにより、駆動系部品にかかる捩れトルクが適切に低減されて駆動系部品の耐久性が向上される。また、操舵角の大きさに合わせてホイールブレーキ装置による制動トルクが加えられることから、旋回性能（走行性能）が適切に確保される。つまり、例えば前輪にかかる減速トルクの一部がホイールブレーキ装置による制動トルクにて適切に分担される為、その制動トルクによって車両全体として減速トルクが増大させられるものではなく、走行性能が適切に確保される。
【０００９】
また、好適には、前記前輪と前記後輪との前後輪回転速度差によって前記捩れが前記駆動系に蓄積されるものであり、前記前後輪回転速度差に基づいて前記駆動系の捩れ状態を検出することにある。このようにすれば、例えば前記捩れトルクが所定トルク以上となる前記駆動系の捩れ状態が適切に検出される。
【００１０】
また、好適には、前記旋回走行中の前記前後輪回転速度差の積分値に基づいて前記駆動系の捩れ量を算出し、前記捩れ量が大きい程、前記捩れトルクが大きくされるように予め定められた関係から、前記所定トルクに基づいて所定捩れ量を設定し、前記捩れ量が前記所定捩れ量以上となることで、前記駆動系の捩れ状態を検出することにある。このようにすれば、例えば前記捩れトルクが所定トルク以上となる前記駆動系の捩れ状態が確実に検出される。
【００１１】
また、好適には、前記駆動系の捩れ量と前記所定捩れ量との差分に対応する捩れトルク分を受け持つように、前記前輪に制動力を加えることにある。このようにすれば、例えば駆動系部品にかかる捩れトルクが所定トルク以上とならないように、発生する捩れトルクの一部をホイールブレーキ装置による制動トルクで適切に分担することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明が適用される車両の構成を説明する図であると共に、車両に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。
【図２】図１の車両用動力伝達装置が備えるトランスファの骨子図である。
【図３】センターデフロック状態での旋回走行時に発生する捩れトルクを説明する為の図である。
【図４】図１の電子制御装置による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図５】ステアリングの操舵角が大きい程、ＤＳ許容トルクが小さくされるような関係（許容トルクマップ）の一例を示す図である。
【図６】ＤＳ捩れ量が大きい程、ＤＳ捩れトルクが大きくされるような関係（捩れトルクマップ）の一例を示す図である。
【図７】ＤＳ捩れ量差分が大きい程、必要フロントブレーキトルクが大きくされるような関係（必要ブレーキトルクマップ）の一例を示す図である。
【図８】電子制御装置の制御作動の要部すなわち駆動系に実質的に付加される捩れトルクを低減して駆動系部品の耐久性を向上する為の制御作動を説明するフローチャートである。
【図９】本発明が適用されるパートタイム四輪駆動車を例示する図であって、フルタイム４ＷＤ方式の車両とは別の実施例である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明において、好適には、前記四輪駆動車は、例えばフリー状態とロック状態とに択一的に切り替え可能なセンターデフを介して前輪側の動力伝達経路と後輪側の動力伝達経路とに駆動力源の動力が配分される所謂フルタイム四輪駆動車である。このセンターデフがフリー状態からロック状態（センターデフロック状態）とされると、前輪と後輪との回転差動が制限された非差動状態にて走行することができる。
【００１４】
また、好適には、前記四輪駆動車は、上記フルタイム四輪駆動車に替えて、例えば上記センターデフがロック機構に変更された所謂パートタイム四輪駆動車であっても良い。このロック機構がフリー状態であれば二輪駆動状態で走行する一方で、このロック機構がロック状態とされると前後の動力伝達経路が直結されて直結四輪駆動状態となり、上記フルタイム四輪駆動車のセンターデフロック状態と同様に、前輪と後輪との回転差動が制限された非差動状態にて走行することができる。
【００１５】
また、好適には、前記四輪駆動車は、前記駆動力源から車輪までの動力伝達経路に車両用動力伝達装置を備えている。前記駆動力源としては、例えば燃料の燃焼によって動力を発生する内燃機関等のガソリンエンジンやディーゼルエンジン等が好適に用いられるが、電動機等の他の原動機を単独で、或いはエンジンと組み合わせて採用することもできる。
【００１６】
また、好適には、前記車両用動力伝達装置は、変速機単体、トルクコンバータ及び複数の変速比を有する変速機、或いはこの変速機等に加えトランスファや減速機構部やディファレンシャル機構部により構成される。この変速機は、複数組の遊星歯車装置の回転要素が係合装置によって選択的に連結されることにより複数のギヤ段（変速段）が択一的に達成される例えば前進４段、前進５段、前進６段、更にはそれ以上の変速段を有する等の種々の遊星歯車式自動変速機、常時噛み合う複数対の変速ギヤを２軸間に備えてそれら複数対の変速ギヤのいずれかを同期装置によって択一的に動力伝達状態とする同期噛合型平行２軸式変速機、その同期噛合型平行２軸式変速機ではあるが油圧アクチュエータにより駆動される同期装置によって変速段が自動的に切換られることが可能な同期噛合型平行２軸式自動変速機、同期噛合型平行２軸式自動変速機であるが入力軸を２系統備えて各系統の入力軸にクラッチがそれぞれつながり更にそれぞれ偶数段と奇数段へと繋がっている型式の変速機である所謂ＤＣＴ（Dual Clutch Transmission）、動力伝達部材として機能する伝動ベルトが有効径が可変である一対の可変プーリに巻き掛けられ変速比が無段階に連続的に変化させられる所謂ベルト式無段変速機、或いは共通の軸心まわりに回転させられる一対のコーンとその軸心と交差する回転中心回転可能な複数個のローラがそれら一対のコーンの間で挟圧されそのローラの回転中心と軸心との交差角が変化させられることによって変速比が可変とされた所謂トラクション型無段変速機などにより構成される。
【００１７】
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。
【実施例】
【００１８】
図１は、本発明が適用される車両１０の構成を説明する図であると共に、車両１０に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。図１において、車両１０は、例えば常時全輪駆動状態（四輪駆動状態）にて走行することができる所謂フルタイム式の四輪駆動車であり、走行用の駆動力源としてのエンジン１２からの動力を左右一対の前輪１４Ｒ，１４Ｌ（特に区別しない場合には前輪１４）及び左右一対の後輪１６Ｒ，１６Ｌ（特に区別しない場合には後輪１６）へそれぞれ伝達する車両用動力伝達装置１８を備えている。車両用動力伝達装置１８は、エンジン１２に連結されたトルクコンバータ２０を有する自動変速機２２と、自動変速機２２の出力側に連結されてその自動変速機２２から伝達された動力を前輪１４側及び後輪１６側に分配するトランスファ（動力分配装置）２４と、トランスファ２４にて分配された動力を前輪１４側及び後輪１６側にそれぞれ伝達するフロントプロペラシャフト２６及びリヤプロペラシャフト２８と、フロントプロペラシャフト２６及びリヤプロペラシャフト２８にそれぞれ連結される前輪用差動歯車装置３０及び後輪用差動歯車装置３２と、前輪用差動歯車装置３０及び後輪用差動歯車装置３２を介してそれぞれ伝達される動力を前輪１４及び後輪１６へそれぞれ伝達する左右一対の前輪車軸３４Ｒ，３４Ｌ（特に区別しない場合にはフロントドライブシャフト（フロントＤＳ）３４）及び左右一対の後輪車軸３６Ｒ，３６Ｌ（特に区別しない場合にはリヤドライブシャフト（リヤＤＳ）３６）とを備えている。このように構成された車両用動力伝達装置１８において、エンジン１２により発生させられた動力は、トルクコンバータ２０、自動変速機２２、トランスファ２４、フロントプロペラシャフト２６及びリヤプロペラシャフト２８、前輪用差動歯車装置３０及び後輪用差動歯車装置３２、左右一対のフロントＤＳ３４及び左右一対のリヤＤＳ３６等の動力伝達経路をそれぞれ順次介して、一対の前輪１４及び一対の後輪１６へそれぞれ伝達される。
【００１９】
エンジン１２は、例えば気筒内噴射される燃料の燃焼によって駆動力を発生させるガソリンエンジン或いはディーゼルエンジン等の内燃機関である。また、トルクコンバータ２０は、例えばエンジン１２のクランク軸に連結されたポンプ翼車と、自動変速機２２の入力軸に連結されたタービン翼車と、一方向クラッチを介してトランスミッションケース３８に固定されたステータ翼車とを備えており、上記ポンプ翼車とタービン翼車との間で流体を介して動力伝達を行う流体式動力伝達装置である。また、自動変速機２２は、例えば複数の摩擦係合要素を備え、それら摩擦係合要素の係合又は解放の組み合わせに応じて複数の変速比を選択的に成立させて、入力軸から入力された駆動力を変速して出力させる自動変速機である。
【００２０】
トランスファ２４は、例えばリヤプロペラシャフト２８とフロントプロペラシャフト２６との間の回転差動が制限されない差動状態とそれらの間の回転差動が制限された非作動状態とを選択的に切り替え、自動変速機２２からの動力を前輪１４及び後輪１６のそれぞれに分配する。また、トランスファ２４は、例えば高速側ギヤ段（高速側変速段）Ｈ及び低速側ギヤ段（低速側変速段）Ｌの何れかを選択的に成立させて、自動変速機２２からの動力を変速して後段へ伝達する副変速機としての機能も有している。
【００２１】
図２は、トランスファ２４の骨子図である。尚、この図２は、後述の入力軸５６、第１出力軸４６、第２出力軸４８、第１シフトフォークシャフト８８、及び第２シフトフォークシャフト９２のそれぞれの軸心を共通の平面内に示した展開図である。図２において、トランスファ２４は、自動変速機２２のトランスミッションケース３８の車両後方側に連結された非回転部材としてのトランスファケース４０を備えている。また、トランスファ２４は、トランスファケース４０内において、シングルピニオン型の遊星歯車装置４２を主体に構成されている副変速機４４と、軸心Ｃ１まわりの回転可能にトランスファケース４０に支持されてリヤプロペラシャフト２８に連結された第１出力軸４６、及び軸心Ｃ２まわりの回転可能にトランスファケース４０に支持されてフロントプロペラシャフト２６に連結された第２出力軸４８に対して、それぞれの回転差を許容しつつ動力（トルク）を分配するセンターデフ（中央差動装置）５０と、副変速機４４からセンターデフ５０に至る２つの動力伝達経路のどちらかが連結状態とされることにより低速側ギヤ段Ｌ又は高速側ギヤ段Ｈを択一的に成立させる噛合クラッチ装置５２と、センターデフ５０における上記回転差を許容する作動を制限するすなわち第１出力軸４６と第２出力軸４８との回転差動を制限してセンターデフロック状態とする為のデフロック装置５４とを共通の軸心Ｃ１上に有している。このトランスファ２４は、軸心Ｃ１まわりの回転可能にトランスファケース４０に支持された入力軸５６の回転を変速し且つ差動状態又は直結状態で第１出力軸４６及び第２出力軸４８からそれぞれ出力する。入力軸５６は、自動変速機２２の出力軸５８にスプライン嵌合継手などを介して連結されており、エンジン１２から自動変速機２２を介して入力された動力（トルク）によって回転駆動させられるものである。
【００２２】
遊星歯車装置４２は、入力軸５６の外周面に対して軸心Ｃ１まわりの回転不能に連結された第１サンギヤＳ１と、その第１サンギヤＳ１に対して略同心に配置され、トランスファケース４０に軸心Ｃ１まわりの回転不能に連結されたリングギヤＲ１と、これらサンギヤＳ１及びリングギヤＲ１に噛み合う複数のピニオンギヤＰ１を自転可能且つサンギヤＳ１まわりの公転可能に支持するキャリヤＣＡ１とを有している。よって、サンギヤＳ１の回転速度は入力軸５６に対して等速であり、キャリヤＣＡ１の回転速度は入力軸５６に対して減速される。また、サンギヤＳ１には、噛合クラッチ装置５２のうち、高速側ギヤ段Ｈの成立に関与する同期噛合機構６０の非同期側部材としてのクラッチギヤ６２が、サンギヤＳ１に対する軸心Ｃ１まわりの回転不能に固設されている。また、キャリヤＣＡ１には、噛合クラッチ装置５２のうち、低速側ギヤ段Ｌの成立に関与する噛合クラッチ６４の非同期側部材としてのクラッチギヤ６６が、キャリヤＣＡ１に対する軸心Ｃ１まわりの回転不能に固設されている。
【００２３】
センターデフ５０は、よく知られた所謂トルセン式の差動歯車制限装置であって、軸心Ｃ１まわりの回転可能に第１出力軸４６に支持されたデフケース６８と、そのデフケース６８内において軸心Ｃ１まわりの回転不能に第１出力軸４６に連結されたリングギヤＲ２と、そのリングギヤＲ２に対して略同心に配置され、第１出力軸４６に対して軸心Ｃ１まわりの相対回転可能にその第１出力軸４６の外周部に支持されたサンギヤＳ２と、これらサンギヤＳ２及びリングギヤＲ２に噛み合う複数のピニオンギヤＰ２を自転可能且つサンギヤＳ２まわりの公転可能に支持すると共に、デフケース６８に連結されたキャリヤＣＡ２とを有している。上記サンギヤＳ２は、そのサンギヤＳ２と同様に第１出力軸４６に軸心Ｃ１まわりの回転可能に支持されたドライブギヤ７０に連結されている。このドライブギヤ７０の回転は、第２出力軸４８まわりの回転不能に第２出力軸４８に連結されたドリブンギヤ７２に対して、それらドライブギヤ７０及びドリブンギヤ７２の外周に巻き掛けられたチェーン７４を介して伝達されるようになっている。このようなセンターデフ５０において、直進時には、遊星歯車装置４２からデフケース６８へ伝達されたトルクがリングギヤＲ２及びサンギヤＳ２を介してそれぞれ第１出力軸４６及び第２出力軸４８へ伝達される。また、旋回時には、デフケース６８からサンギヤＳ２へ入力されたトルクの一部がキャリヤＣＡ２及びデフケース６８を介してリングギヤＲ２へ伝達されるようになっており、直進時のトルク配分よりもリヤよりのトルク配分で第１出力軸４６及び第２出力軸４８へそれぞれ伝達される。
【００２４】
噛合クラッチ装置５２は、高速側ギヤ段Ｈを成立させる為の同期噛合機構６０と、低速側ギヤ段Ｌを成立させる為の噛合クラッチ６４とを有している。同期噛合機構６０は、よく知られた所謂シンクロ機構を備えるものであり、デフケース６８に対して例えばスプライン嵌合されることにより軸心Ｃ１まわりの相対回転不能且つ軸心Ｃ１方向の相対移動可能に設けられた円筒状のスリーブ７６と、そのスリーブ７６の内周面の内周歯に対して軸心Ｃ１まわりの相対回転不能且つ軸心Ｃ１方向の相対移動可能に噛み合う外周歯を有し、遊星歯車装置４２とデフケース６８との間に配置されてサンギヤＳ１に固設されたクラッチギヤ６２と、スリーブ７６及びクラッチギヤ６２の回転が非同期状態である時にはそのスリーブ７６のクラッチギヤ６２方向への移動を阻止するシンクロナイザリング（同期リング）７８とを有している。本実施例では、スリーブ７６が後述のシフトアクチュエータ８６によって軸心Ｃ１方向へ移動させられるシフトリングに相当する。また、噛合クラッチ６４は、上記シフトリングとしてのスリーブ７６と、そのスリーブ７６の外周部に設けられた外周歯８０に対して軸心Ｃ１まわりの相対回転不能且つ軸心Ｃ１方向の相対移動可能に噛み合う内周歯を有し、外周歯８０に対するクラッチギヤ６２とは反対側に配置されてキャリヤＣＡ１に固設されたクラッチギヤ６６とを有している。このように構成された噛合クラッチ装置５２においては、スリーブ７６が軸心Ｃ１方向に摺動することでデフケース６８と噛み合いつつクラッチギヤ６２と噛み合うことにより高速側ギヤ段Ｈが成立させられ、スリーブ７６が軸心Ｃ１方向に摺動することでデフケース６８と噛み合いつつクラッチギヤ６６と噛み合うことにより低速側ギヤ段Ｌが成立させられるようになっている。このとき、キャリヤＣＡ１及びクラッチギヤ６６を介してデフケース６８へ動力が伝達される経路が低速側ギヤ段Ｌを成立させる動力伝達経路に相当し、サンギヤＳ１及びクラッチギヤ６２を介してデフケース６８へ動力が伝達される経路が高速側ギヤ段Ｈを成立させる動力伝達経路に相当する。尚、本実施例では、デフケース６８は、同期噛合機構６０のクラッチハブとして機能している。また、噛合クラッチ装置５２は、副変速機４４を変速させる為に係合作動させられるものである。
【００２５】
デフロック装置５４は、デフケース６８に対して例えばスプライン嵌合されることにより軸心Ｃ１まわりの相対回転不能且つ軸心Ｃ１方向の相対移動可能に設けられた円筒状のスリーブ８２と、そのスリーブ８２の内周面の内周歯に対して軸心Ｃ１まわりの相対回転不能且つ軸心Ｃ１方向の相対移動可能に噛み合う外周歯を有し、ドライブギヤ７０とデフケース６８との間に配置されてそのドライブギヤ７０に固設されたクラッチギヤ８４とを有している。このように構成されたデフロック装置５４においては、スリーブ８２が軸心Ｃ１方向に摺動することでデフケース６８と噛み合いつつクラッチギヤ８４と噛み合うことにより、センターデフ５０の差動を制限してセンターデフロック状態とするようになっている。尚、本実施例では、デフケース６８は、デフロック装置５４のクラッチハブとして機能している。
【００２６】
ここで、噛合クラッチ装置５２及びデフロック装置５４は、電子制御装置１３０（図１参照）によって駆動させられるシフトアクチュエータ８６によって係合作動させられる。すなわち、噛合クラッチ装置５２は、シフトアクチュエータ８６の出力部材に相当して軸心Ｃ１に平行な方向へ突き出す第１シフトフォークシャフト８８が、シフトアクチュエータ８６の駆動によって軸心Ｃ１に平行な方向へ作動させられることにより、スリーブ７６に対して軸心Ｃ１方向の係合可能且つ軸心Ｃ１まわりの相対回転可能に第１シフトフォークシャフト８８に固設された第１シフトフォーク９０を介して、スリーブ７６を軸心Ｃ１方向へ作動させるようになっている。また、デフロック装置５４は、シフトアクチュエータ８６の出力部材に相当して軸心Ｃ１に平行な方向へ突き出す第２シフトフォークシャフト９２が、シフトアクチュエータ８６の駆動によって軸心Ｃ１に平行な方向へ作動させられることにより、スリーブ８２に対して軸心Ｃ１方向の係合可能且つ軸心Ｃ１まわりの相対回転可能に第２シフトフォークシャフト９２に固設された第２シフトフォーク９４を介して、スリーブ８２を軸心Ｃ１方向へ作動させるようになっている。
【００２７】
このように、車両１０は、トランスファ２４を介して後輪１６及び前輪１４にエンジン１２からの動力を伝達する４輪駆動状態にて常に走行することが可能なフルタイム４ＷＤ方式を採用した四輪駆動車である。更に、車両１０は、デフロック装置５４をシフトアクチュエータ８６によって係合作動させることにより、前輪１４と後輪１６との回転差動が制限された非差動状態（ロック状態）にて走行することが可能な四輪駆動車である。
【００２８】
図１に戻り、ホイールブレーキ装置９６は、例えばディスクブレーキやドラムブレーキのように各車輪（前輪１４，後輪１６）を制動する装置である。具体的には、ホイールブレーキ装置９６は、ブレーキペダル９８の操作などに関連して、各車輪（前輪１４，後輪１６）に設けられた各ホイールシリンダ１００へ制動油圧を供給し、各車輪に制動力に相当するホイールブレーキトルク（以下、ブレーキトルクＴＢという）を付与するフットブレーキ装置である。このホイールブレーキ装置９６では、通常は、不図示のマスタシリンダにおいて発生させられるブレーキペダル９８の踏力に対応した大きさの制動油圧が各ホイールシリンダ１００へ直接供給される。一方で、例えば旋回走行時の制動力制御、ＡＢＳ制御、或いはヒルホールド制御時には、旋回走行時のブレーキトルクＴＢの発生、低μ路での車両の制動、或いは坂路途中の車両停止の保持或いは維持の為に、ブレーキペダル９８の踏力に対応しない制動液圧が各車輪毎に制御されて各ホイールシリンダ１００へ供給されるようになっている。
【００２９】
また、図１に示すように、車両１０には、例えば前輪１４と後輪１６との回転差動が制限された非差動状態にて走行することが可能な四輪駆動車の制御装置を含む電子制御装置１３０が備えられている。電子制御装置１３０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、エンジン１２の出力制御、自動変速機２２の変速制御、トランスファ２４内の噛合クラッチ装置５２やデフロック装置５４の係合制御、ホイールブレーキ装置９６による制動力制御などを行う。
【００３０】
電子制御装置１３０には、例えばエンジン回転速度センサ１０２により検出されたエンジン回転速度ＮＥを表す信号、リヤペラ回転速度センサ１０４により検出されたリヤプロペラシャフト２８の出力回転速度ＮＲＰに対応する車速Ｖを表す信号、各車輪速センサ１０６により検出された各車輪（すなわち前輪１４Ｒ，１４Ｌ、及び後輪１６Ｒ，１６Ｌ）の回転速度ＮＷに対応する車輪速ＮＦＲ，ＮＦＬ，ＮＲＲ，ＮＲＬを表す信号、センターデフロックスイッチ１０８により検出されたセンターデフロック状態への切替指示を示すそのセンターデフロックスイッチ１０８がオン操作されたスイッチオンを表すデフロック操作信号ＤＬＯＮ、ダイヤルポジションセンサ１１０により検出された変速段切換ダイヤルスイッチ１１２の操作位置ＰＤＩＡＬを表す信号、シフトアクチュエータ８６に備えられたデフロック検出スイッチ１１４により検出されたデフロック装置５４の係合状態への切替えが完了したことを示すセンターデフ５０のロック状態を表すデフロック信号ＳＬＯＣＫ、フットブレーキスイッチ１１６により検出されたホイールブレーキ装置９６の作動中を示すブレーキペダル９８が操作されたブレーキオンを表すブレーキ操作信号ＢＯＮ、ステアリングセンサ１１８により検出されたステアリング１２０の操舵角θＳＷ及び操舵方向を表す信号などが供給される。
【００３１】
また、電子制御装置１３０からは、例えばエンジン１２の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号ＳＥ、自動変速機２２の変速制御の為の変速制御指令信号ＳＴ、シフトアクチュエータ８６により第１シフトフォークシャフト８８を介して噛合クラッチ装置５２を作動させることで副変速機４４のギヤ段を高速側ギヤ段Ｈ或いは低速側ギヤ段Ｌへ切り替える為のハイロー切替制御指令信号ＳＨ／Ｌ、シフトアクチュエータ８６により第２シフトフォークシャフト９２を介してデフロック装置５４を作動させることでセンターデフ５０をフリー状態或いはロック状態へ切り替える為のセンターデフ状態切替制御指令信号ＳＦ／Ｌ、デフロックインジケータランプ１２２の点灯を制御する為のランプ制御指令信号ＳＬＰ、ホイールブレーキ装置９６を作動させる為のホイールブレーキ作動信号ＳＢなどが出力される。
【００３２】
変速段切換ダイヤルスイッチ１１２は、例えば運転席近傍に設けられてユーザにより手動操作されるダイヤル式のスイッチであり、高速側ギヤ段Ｈ及び低速側ギヤ段Ｌの何れかへの切替えを指示する為の２つの操作位置ＰＤＩＡＬを備えている。例えば、変速段切換ダイヤルスイッチ１１２がHigh位置に操作されると、そのHigh位置を表す操作位置信号ＰＤＩＡＬが出力され、電子制御装置１３０により噛合クラッチ装置５２が係合制御されて副変速機４４が高速側ギヤ段Ｈとされる。一方、例えば、変速段切換ダイヤルスイッチ１１２がLow位置に操作されると、そのLow位置を表す操作位置信号ＰＤＩＡＬが出力され、電子制御装置１３０により噛合クラッチ装置５２が係合制御されて副変速機４４が低速側ギヤ段Ｌとされる。尚、この変速段切換ダイヤルスイッチ１１２は、上記ダイヤル式に限らず、例えばスライド式、シーソー式、押ボタン式等であっても良い。
【００３３】
また、センターデフロックスイッチ１０８は、例えば変速段切換ダイヤルスイッチ１１２と並んで運転席近傍に設けられてユーザにより手動操作されるラッチ付の押ボタン式スイッチであり、センターデフ５０の差動状態（フリー状態、デフフリー状態、センターデフフリー状態）と非差動状態（ロック状態、デフロック状態、センターデフロック状態）とを選択する為のものである。例えば、センターデフロックスイッチ１０８がオン操作されて押込み状態が保持されると、前記スイッチオンを表すデフロック操作信号ＤＬＯＮが出力され、電子制御装置１３０によりデフロック装置５４が係合制御されてセンターデフ５０がロック状態とされる。一方、センターデフロックスイッチ１０８がオフ操作されて押込み状態が解除されるか或いは元々オン操作されないと、前記スイッチオンを表すデフロック操作信号ＤＬＯＮが出力されず、電子制御装置１３０によりデフロック装置５４が解放制御されてセンターデフ５０がフリー状態とされる。尚、このセンターデフロックスイッチ１０８は、上記押ボタン式に限らず、例えばスライド式、シーソー式、ダイヤル式等であっても良い。
【００３４】
従って、本実施例の車両１０では、変速段切換ダイヤルスイッチ１１２及びセンターデフロックスイッチ１０８の操作により、高速側ギヤ段Ｈとされた４輪駆動状態でのセンターデフフリー状態（Ｈ４Ｆ）、高速側ギヤ段Ｈとされた４輪駆動状態でのセンターデフロック状態（Ｈ４Ｌ）、低速側ギヤ段Ｌとされた４輪駆動状態でのセンターデフフリー状態（Ｌ４Ｆ）、及び低速側ギヤ段Ｌとされた４輪駆動状態でのセンターデフロック状態（Ｌ４Ｌ）の４種類の走行モードから、路面状況とに応じた適切な走行モードを選択することができる。
【００３５】
また、デフロックインジケータランプ１２２は、例えば公知のメータ１２４内に設けられており、ユーザにセンターデフロック状態であることを明示する為のランプである。例えば、センターデフロック状態を表すデフロック信号ＳＬＯＣＫが出力されていると、電子制御装置１３０によりこのデフロックインジケータランプ１２２が点灯させられる。また、このデフロックインジケータランプ１２２は、センターデフ５０がロック状態とされていることに対してユーザに注意を促す警告灯としても機能する。例えば、警告灯として機能させる場合には、デフロックインジケータランプ１２２が点滅させられても良い。
【００３６】
ところで、車両１０が旋回走行する場合、前後輪の回転半径差によって前輪と後輪とで回転差が生じる。このとき、車両１０がセンターデフロック状態での旋回走行であると、駆動系（例えばエンジン１２から車輪までの動力伝達経路）のどこかに捩れが溜り、その捩れによる捩れトルクが発生する（以下、この捩れトルクを発生捩れトルクＴｈという）。例えば、本実施例の車両１０において旋回走行すると、図３に示すように、前輪旋回半径ｒｆは後輪回転半径ｒｒよりも長い為、前輪１４の平均車輪速（前輪車輪速）ＮＦ（＝（ＮＦＲ＋ＮＦＬ）／２）は、後輪１６の平均車輪速（後輪車輪速）ＮＲ（＝（ＮＲＲ＋ＮＲＬ）／２）よりも速くなる。その為、センターデフ５０がデフロック状態である場合には、エンジン１２側から駆動トルクが発生されているにも拘わらず、前輪１４には走行路から回転駆動される負トルク（減速トルク）がかかる。例えば、駆動系の一部を構成するフロントＤＳ３４は前輪１４側から車両走行回転方向へ捩られ、このフロントＤＳ３４には減速トルクとしての捩れトルクが付加される（以下、フロントＤＳ３４に直接的に作用する捩れトルクをＤＳ捩れトルクＴｈＤＳという）。このような発生捩れトルクＴｈは、センターデフ５０がデフロック状態である限り、車輪の何れかがスリップするまで増加し続ける。車輪が滑り出すまでのトラクティブトルクは比較的大きなトルクであり、駆動系を構成する各部（例えばフロントＤＳ３４などの駆動系部品）の耐久性が低下する可能性がある。
【００３７】
そこで、本実施例では、駆動系部品の耐久性を向上する為に、センターデフ５０がデフロック状態とされた旋回走行中に、駆動系に蓄積された捩れに伴って生じる捩れトルクが所定トルク以上となる駆動系の捩れ状態となった場合は、前輪１４にホイールブレーキ装置９６による制動力を加える。つまり、センタデフロック状態とされた旋回走行中に、発生捩れトルクＴｈが所定トルク以上となった場合は、発生捩れトルクＴｈ自体を低減するのではなく、発生捩れトルクＴｈの一部を前輪１４へのブレーキトルクＴＢで受け持つことで、駆動系部品に実質的に作用する捩れトルクＴｈを低減するのである。また、発生捩れトルクＴｈの一部を相殺するように前輪１４のみにブレーキトルクＴＢを作用させるだけであるので、ブレーキトルクＴＢによって車両１０全体の減速トルクが増大させられるものではない。ここで、旋回走行状態ではフロントＤＳ３４の前輪１４側ジョイントは大きく角度が切れた状態であり、角度が略切れていない直進走行状態と比較して、角度が切れる程フロントＤＳ３４の耐久性は大きく低下する可能性がある。よって、本実施例では、駆動系部品の耐久性を向上する為の制御対象としてフロントＤＳ３４を取り挙げる。その為、便宜上、発生捩れトルクＴｈは、駆動系部品の耐久性を向上する為の制御を実施しない場合には、全てフロントＤＳ３４に作用するものとする。従って、本実施例では、センタデフロック状態とされた旋回走行中に、ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳ（発生捩れトルクＴｈ）が所定トルク以上となる駆動系の捩れ状態となった場合は、前輪１４にブレーキトルクＴＢを付加して発生捩れトルクＴｈの一部を受け持ち、フロントＤＳ３４に実質的に作用するＤＳ捩れトルクＴｈＤＳを低減する。尚、上記所定トルクは、駆動系部品の耐久性低下を抑制する為の予め実験的に求められて設定された捩れトルクＴｈの許容値である。例えば、フロントＤＳ３４においては、上記所定トルクは、フロントＤＳ３４の耐久性低下を抑制する為の予め実験的に求められて設定されたＤＳ捩れトルクＴｈＤＳの許容値としてのＤＳ許容トルクＴyである。
【００３８】
具体的には、図４は、電子制御装置１３０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図４において、トランスファ切替制御部すなわちトランスファ切替制御手段１３２は、例えば変速段切換ダイヤルスイッチ１１２の操作位置ＰＤＩＡＬを表す信号及びセンターデフロックスイッチ１０８からのデフロック操作信号ＤＬＯＮに基づいてトランスファ２４の切替えを制御する。具体的には、トランスファ切替制御手段１３２は、操作位置ＰＤＩＡＬがHigh位置を表す信号の場合には、副変速機４４のギヤ段を高速側ギヤ段Ｈへ切り替える為のハイロー切替制御指令信号ＳＨ／Ｌをシフトアクチュエータ８６に出力し、第１シフトフォークシャフト８８を介して噛合クラッチ装置５２を作動させることで副変速機４４のギヤ段を高速側ギヤ段Ｈへ切り替える。一方、トランスファ切替制御手段１３２は、操作位置ＰＤＩＡＬがLow位置を表す信号の場合には、副変速機４４のギヤ段を低速側ギヤ段Ｌへ切り替える為のハイロー切替制御指令信号ＳＨ／Ｌをシフトアクチュエータ８６に出力し、第１シフトフォークシャフト８８を介して噛合クラッチ装置５２を作動させることで副変速機４４のギヤ段を低速側ギヤ段Ｌへ切り替える。また、トランスファ切替制御手段１３２は、デフロック操作信号ＤＬＯＮを受けた場合には、センターデフ５０をロック状態へ切り替える為のセンターデフ状態切替制御指令信号ＳＦ／Ｌをシフトアクチュエータ８６に出力し、第２シフトフォークシャフト９２を介してデフロック装置５４を作動させることでセンターデフ５０をロック状態へ切り替える。一方、トランスファ切替制御手段１３２は、デフロック操作信号ＤＬＯＮを受けていない場合には、センターデフ５０をフリー状態へ切り替える為のセンターデフ状態切替制御指令信号ＳＦ／Ｌをシフトアクチュエータ８６に出力し、第２シフトフォークシャフト９２を介してデフロック装置５４を作動させることでセンターデフ５０をフリー状態へ切り替える。
【００３９】
デフロック状態判定部すなわちデフロック状態判定手段１３４は、例えばデフロック検出スイッチ１１４からデフロック信号ＳＬＯＣＫが出力されているか否かに基づいてセンターデフ５０がロック状態とされているか否かを判定する。見方を換えれば、デフロック状態判定手段１３４は、トランスファ２４における走行モードが「Ｈ４Ｌ」及び「Ｌ４Ｌ」の何れかとされているか否かを判定する。具体的には、デフロック状態判定手段１３４は、デフロック信号ＳＬＯＣＫを受けた場合には、センターデフ５０がロック状態とされていると判断する一方で、デフロック信号ＳＬＯＣＫを受けていない場合には、センターデフ５０がフリー状態とされていると判断する。
【００４０】
ランプ点灯制御部すなわちランプ点灯制御手段１３６は、例えばデフロック状態判定手段１３４によりセンターデフ５０がロック状態とされていると判断された場合には、デフロックインジケータランプ１２２を点灯する為のランプ制御指令信号ＳＬＰをメータ１２４に出力し、デフロックインジケータランプ１２２を点灯させる。
【００４１】
ここで、センターデフロック状態とされた旋回走行中のＤＳ捩れトルクＴｈＤＳの元になるフロントＤＳ３４の捩れは、前輪車輪速ＮＦ（＝（ＮＦＲ＋ＮＦＬ）／２）と後輪車輪速ＮＲ（＝（ＮＲＲ＋ＮＲＬ）／２）との回転差としての前後差動速度すなわち前輪１４と後輪１６との前後輪回転速度差ΔＮＦＲ（＝ＮＦ−ＮＲ）に因って駆動系（フロントＤＳ３４）に蓄積される。フロントＤＳ３４の捩れとＤＳ捩れトルクＴｈＤＳとは1対1で比例し、センターデフロック状態とされた旋回走行中にフロントＤＳ３４の捩れが大きくなる程、ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳは大きくなる。その為、本実施例では、ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳを直接的に用いるのではなく、前後輪回転速度差ΔＮＦＲに基づいて、例えば旋回走行中の前後輪回転速度差ΔＮＦＲから算出されるフロントＤＳ３４の捩れ量（捩れ角）であるＤＳ捩れ量（前後差動量）θdfに基づいて、ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳがＤＳ許容トルクＴy以上となる駆動系の捩れ状態を検出する。
【００４２】
より具体的には、捩れ量算出部すなわち捩れ量算出手段１３８は、例えばデフロック状態判定手段１３４によりセンターデフ５０がロック状態とされていると判断された場合には、旋回走行中の前後輪回転速度差ΔＮＦＲの積分値に基づいてＤＳ捩れ量θdfを算出する。具体的には、捩れ量算出手段１３８は、下記式（１）から前後輪回転速度差ΔＮＦＲに基づいてＤＳ捩れ量θdfを算出する。尚、下記式（１）中のｒはタイヤ半径である。
θdf＝∫(ΔＮＦＲ)dt／（２πｒ） ・・・（１）
【００４３】
所定値設定部すなわち所定値設定手段１４０は、例えば旋回走行中のステアリング１２０の操舵角θＳＷが大きい程、所定トルクとしてのＤＳ許容トルクＴyが小さくされるように予め実験的に求められて設定された例えば図５に示すような関係（許容トルクマップ）から、実際の操舵角θＳＷ（例えばθＳＷ1）に基づいてＤＳ許容トルクＴy（例えばＴy1）を設定する。また、所定値設定手段１４０は、例えばＤＳ捩れ量θdfが大きい程、ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳが大きくされるように予め実験的に求められて設定された例えば図６に示すような関係（捩れトルクマップ）から、上記設定したＤＳ許容トルクＴy（例えばＴy1）に基づいて所定捩れ量すなわち捩れ量の許容値としてのＤＳ捩れ量θdfの所定値であるＤＳ許容捩れ量θyを設定する。
【００４４】
制御条件成立判定部すなわち制御条件成立判定手段１４２は、例えば前輪１４にホイールブレーキ装置９６による制動力を加える制御を実行する為の制動制御条件が成立したか否かを判定する。具体的には、制御条件成立判定手段１４２は、捩れ量算出手段１３８により算出されたＤＳ捩れ量θdfが、所定値設定手段１４０により設定されたＤＳ許容捩れ量θy以上となったか否かを判定する。つまり、制御条件成立判定手段１４２は、ＤＳ捩れ量θdfがＤＳ許容捩れ量θy以上となることで、ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳがＤＳ許容トルクＴy以上となる駆動系の捩れ状態を検出する。尚、本実施例は、センタデフロック状態とされた旋回走行中に上記駆動系の捩れ状態となった場合に、前輪１４にホイールブレーキ装置９６による制動力を加える制御である為、元々ユーザによりホイールブレーキ装置９６による制動力が加えられているときには、本制御を実行しない。そこで、制御条件成立判定手段１４２は、制動制御条件として、更に、ブレーキ操作信号ＢＯＮが出力されていないか否かに基づいて、ユーザ操作によるホイールブレーキ装置９６の作動が実行されていない非作動中すなわちブレーキオフとされているか否かを判定する。
【００４５】
制動力制御部すなわち制動力制御手段１４４は、例えば制御条件成立判定手段１４２により前記制動制御条件が成立したと判定された場合には、ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳのうちの一部に相当する捩れトルク分すなわちＤＳ捩れ量θdfとＤＳ許容捩れ量θyとの差分であるＤＳ捩れ量差分Δθdf（＝θdf−θy）に対応する捩れトルク分を受け持つように、前輪１４にブレーキトルクＴＢを加える。つまり、発生したＤＳ捩れトルクＴｈＤＳのうちで、フロントＤＳ３４に実質的に作用する捩れトルクをＤＳ許容トルクＴy以下とし、残りの捩れトルク分（＝ＴｈＤＳ−Ｔy）を前輪１４へのブレーキトルクＴＢ（フロントブレーキトルクＴＢＦ）にて受け持つ。
【００４６】
具体的には、制動力制御手段１４４は、制御条件成立判定手段１４２によりＤＳ捩れ量θdfがＤＳ許容捩れ量θy以上となったと判定され且つブレーキオフとされていると判定された場合には、ＤＳ捩れ量差分Δθdfが大きい程、そのＤＳ捩れ量差分Δθdfに対応する捩れトルク分を受け持つ為に必要なフロントブレーキトルクＴＢＦである必要フロントブレーキトルクＴＢＦが大きくされるように予め実験的に求められて設定された例えば図７に示すような関係（必要ブレーキトルクマップ）から、算出した実際のＤＳ捩れ量差分Δθdfに基づいて必要フロントブレーキトルクＴＢＦを設定し、その必要フロントブレーキトルクＴＢＦが得られるように、前輪１４にブレーキトルクＴＢを加える為のホイールブレーキ作動信号ＳＢをホイールブレーキ装置９６に出力する。
【００４７】
また、前記制動制御（フロントブレーキ制御）を実行したとしても、発生したＤＳ捩れトルクＴｈＤＳ自体が減少する訳ではなく、センターデフロック状態での旋回走行が継続される限り、車輪の何れかが滑るまではＤＳ捩れ量θdfすなわち発生するＤＳ捩れトルクＴｈＤＳは増加していく。そこで、例えばセンターデフロック状態を解除してセンターデフフリー状態への切替えをユーザに促すという観点から、センターデフロック状態において点灯しているデフロックインジケータランプ１２２を点滅させて、デフロックインジケータランプ１２２を警告灯として作動させても良い。具体的には、ランプ点灯制御手段１３６は、例えば制御条件成立判定手段１４２により前記制動制御条件が成立したと判定された場合には、デフロックインジケータランプ１２２を点滅する為のランプ制御指令信号ＳＬＰをメータ１２４に出力し、点灯しているデフロックインジケータランプ１２２を点滅させる。
【００４８】
一方、制動力制御手段１４４は、例えば前記フロントブレーキ制御中に、制御条件成立判定手段１４２により前記制動制御条件が成立していないと判定された場合には、そのフロントブレーキ制御を解除する。また、ランプ点灯制御手段１３６は、例えばデフロックインジケータランプ１２２の点滅中すなわち警告灯作動中に、制御条件成立判定手段１４２により前記制動制御条件が成立していないと判定された場合には、前記警告灯作動を解除する。
【００４９】
図８は、電子制御装置１３０の制御作動の要部すなわち駆動系（例えばフロントＤＳ３４）に実質的に付加される捩れトルク（ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳ）を低減して駆動系部品（例えばフロントＤＳ３４）の耐久性を向上する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍsec乃至数十ｍsec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００５０】
図８において、先ず、デフロック状態判定手段１３４に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１０において、例えばデフロック信号ＳＬＯＣＫが出力されているか否かに基づいてセンターデフ５０がロック状態とされているか否かが判定される。トランスファ２４における走行モードが「Ｈ４Ｌ」及び「Ｌ４Ｌ」の何れかとされているか否かが判定されても良い。このＳ１０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合は捩れ量算出手段１３８及び所定値設定手段１４０に対応するＳ２０において、例えば前記式（１）から前後輪回転速度差ΔＮＦＲ（＝（ＮＦＲ＋ＮＦＬ）／２−（ＮＲＲ＋ＮＲＬ）／２）に基づいてＤＳ捩れ量θdfが算出される。また、例えば図５に示すような許容トルクマップから実際の操舵角θＳＷに基づいてＤＳ許容トルクＴyが設定される。具体的には、実際の操舵角θＳＷが操舵角θＳＷ1であれば、ＤＳ許容トルクＴyとしてＤＳ許容トルクＴy1が設定される。また、例えば図６に示すような捩れトルクマップから上記設定したＤＳ許容トルクＴy（例えばＴy1）に基づいてＤＳ許容捩れ量θyが設定される。次いで、制御条件成立判定手段１４２に対応するＳ３０において、例えば上記Ｓ２０にて算出されたＤＳ捩れ量θdfが上記Ｓ２０にて設定されたＤＳ許容捩れ量θy以上となり、且つブレーキオフとされているか否かが判定される。このＳ３０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合は制動力制御手段１４４及びランプ点灯制御手段１３６に対応するＳ４０において、例えば図７に示すような必要ブレーキトルクマップから実際のＤＳ捩れ量差分Δθdf（＝θdf−θy）に基づいて必要フロントブレーキトルクＴＢＦが設定される。そして、その必要フロントブレーキトルクＴＢＦが得られるように、前輪１４にフロントブレーキトルクＴＢＦを付与する為のホイールブレーキ作動信号ＳＢがホイールブレーキ装置９６に出力されて、フロントブレーキ制御が開始される。加えて、デフロックインジケータランプ１２２を点滅する為のランプ制御指令信号ＳＬＰがメータ１２４に出力され、点灯しているデフロックインジケータランプ１２２が点滅させられて、警告灯作動が実行される。次いで、制御条件成立判定手段１４２に対応するＳ５０において、例えばＤＳ捩れ量θdfがＤＳ許容捩れ量θy未満となったか、或いはブレーキオンとされたか否かが判定される。このＳ５０の判断が否定される場合は前記Ｓ４０に戻るが肯定される場合は制動力制御手段１４４及びランプ点灯制御手段１３６に対応するＳ６０において、例えば前記Ｓ４０にて実行されているフロントブレーキ制御が解除されると共に、同じく前記Ｓ４０にて実行されている警告灯作動が解除されるすなわち点滅しているデフロックインジケータランプ１２２が点灯させられる。
【００５１】
上述のように、本実施例によれば、センターデフロック状態での旋回走行中に、駆動系に蓄積された捩れに伴う発生捩れトルクＴｈ（ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳ）が所定トルク（ＤＳ許容トルクＴy）以上となる駆動系の捩れ状態となった場合は、前輪１４にホイールブレーキ装置９６によるブレーキトルクＴＢが加えられるので、例えば前輪１４にかかるＤＳ捩れトルクＴｈＤＳの一部をホイールブレーキ装置９６によるブレーキトルクＴＢで分担することができる為、駆動系（フロントＤＳ３４）に実質的に付加されるＤＳ捩れトルクＴｈＤＳが低減される。つまり、発生捩れトルクＴｈ（ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳ）の一部がフロントブレーキトルクＴＢＦで受け持たれる為、駆動系部品（フロントＤＳ３４）にかかるＤＳ捩れトルクＴｈＤＳが低減される。よって、駆動系部品の耐久性が向上される。その為、例えば駆動系部品の耐久性を確保する為に駆動系部品を大型化したりする必要が無く、駆動系部品の小型化や軽量化を図ることができる。
【００５２】
また、本実施例によれば、前記所定トルク（ＤＳ許容トルクＴy）は、駆動系部品（フロントＤＳ３４）の耐久性低下を抑制する為の捩れトルク（ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳ）の許容値であって、旋回走行中のステアリング１２０の操舵角θＳＷが大きい程、所定トルク（ＤＳ許容トルクＴy）が小さくされるように予め設定された例えば図５に示すような所定の関係（許容トルクマップ）から、実際の操舵角θＳＷに基づいて設定されるので、例えば操舵角θＳＷが大きくなる程捩れトルク（ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳ）に対する駆動系部品（フロントＤＳ３４）の許容トルク（ＤＳ許容トルクＴy）が低下することに対して、上記所定の関係から所定トルク（ＤＳ許容トルクＴy）が設定されることにより、駆動系部品にかかる捩れトルクが適切に低減されて駆動系部品の耐久性が向上される。また、操舵角θＳＷの大きさに合わせてホイールブレーキ装置９６によるフロントブレーキトルクＴＢＦが加えられることから、旋回性能（走行性能）が適切に確保される。つまり、例えば前輪１４にかかる減速トルクの一部がフロントブレーキトルクＴＢＦにて適切に分担される為、そのフロントブレーキトルクＴＢＦによって車両全体として減速トルクが増大させられるものではなく、走行性能が適切に確保される。
【００５３】
また、本実施例によれば、前記捩れ（フロントＤＳ３４の捩れ）は前輪１４と後輪１６との前後輪回転速度差ΔＮＦＲ（＝ＮＦ−ＮＲ）に因って駆動系（フロントＤＳ３４）に蓄積されるものであり、この前後輪回転速度差ΔＮＦＲに基づいて前記駆動系の捩れ状態（ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳがＤＳ許容トルクＴy以上となる駆動系の捩れ状態）を検出するので、例えば捩れトルクが所定トルク以上となる駆動系の捩れ状態が適切に検出される。
【００５４】
また、本実施例によれば、旋回走行中の前後輪回転速度差ΔＮＦＲの積分値に基づいて駆動系の捩れ量（ＤＳ捩れ量θdf）を算出し、その捩れ量が大きい程、捩れトルク（ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳ）が大きくされるように予め設定された例えば図６に示すような所定の関係（捩れトルクマップ）から、所定トルク（ＤＳ許容トルクＴy）に基づいて所定捩れ量（ＤＳ許容捩れ量θy）を設定し、その捩れ量がその所定捩れ量以上となることで、前記駆動系の捩れ状態を検出するので、例えば前記捩れトルクが所定トルク以上となる前記駆動系の捩れ状態が確実に検出される。
【００５５】
また、本実施例によれば、発生捩れトルクＴｈ（ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳ）のうちの一部に相当する捩れトルク分すなわち前記駆動系の捩れ量（ＤＳ捩れ量θdf）と前記所定捩れ量（ＤＳ許容捩れ量θy）との差分（ＤＳ捩れ量差分Δθdf（＝θdf−θy））に対応する捩れトルク分を受け持つように、前輪１４にブレーキトルクＴＢを加えるので、例えば駆動系部品（フロントＤＳ３４）に実質的にかかる捩れトルク（ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳ）が所定トルク（ＤＳ許容トルクＴy）以上とならないように、発生捩れトルクＴｈの一部をホイールブレーキ装置９６によるフロントブレーキトルクＴＢＦで適切に分担することができる。
【００５６】
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。
【００５７】
例えば、前述の実施例では、デフロック装置５４によってフリー状態とロック状態とに切り替えられるセンターデフ５０を有するトランスファ２４を備えたフルタイム４ＷＤ方式の車両１０に本発明が適用された例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図９に示すように、センターデフ５０に替えて、第１出力軸４６と第２出力軸４８との間の動力伝達経路を選択的に断接可能な動力断続装置（クラッチ）１５０を備え、この動力断続装置１５０がフリー状態（解放状態）であれば二輪駆動状態で走行する一方で、この動力断続装置１５０がロック状態（係合状態）とされると前輪１４側の動力伝達経路と後輪１６側の動力伝達経路とが直結されて直結四輪駆動状態となり、車両１０のセンターデフロック状態と同様の駆動状態で走行するような所謂パートタイム四輪駆動車にも本発明は好適に適用される。要は、前輪１４と後輪１６との回転差動が制限された非差動状態にて走行することが可能な四輪駆動車であれば本発明は適用され得る。
【００５８】
また、前述の実施例では、駆動系や駆動系部品としてフロントＤＳ３４を例示したが、これに限らず、例えばフロントプロペラシャフトなどにも本発明は好適に適用される。要は、センターデフロック状態での旋回走行中に、捩れが蓄積されるような駆動系（駆動系部品）であれば本発明は適用され得る。
【００５９】
また、前述の実施例では、旋回走行中のステアリング１２０の操舵角θＳＷが大きい程、小さくなるように設定された所定トルク（ＤＳ許容トルクＴy）を用いたが、これに限らず、例えばある程度大きな操舵角θＳＷに対応するような予め実験的に求められて記憶された一定（一律）の所定トルク（ＤＳ許容トルクＴy）を用いても良い。このようにしても、本発明における一定の効果は得られる。また、上記所定トルクの設定にステアリング１２０の操舵角θＳＷを用いたが、これに限らず、例えば前輪１４の舵角などを用いても良い。
【００６０】
尚、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。
【符号の説明】
【００６１】
１０：車両（四輪駆動車）
１４、１４Ｒ，１４Ｌ：前輪
１６、１６Ｒ，１６Ｌ：後輪
３４、３４Ｒ，３４Ｌ：前輪車軸（駆動系部品）
９６：ホイールブレーキ装置
１３０：電子制御装置（制御装置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前後輪が非差動状態にて走行することが可能な四輪駆動車の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
前輪と後輪との回転差動が制限された非差動状態にて走行することが可能な四輪駆動車が良く知られている。例えば、特許文献１，２に記載された車両がそれである。例えば、特許文献１には、センターデファレンシャル（以下、センターデフという）を介して前輪側のプロペラシャフトと後輪側のプロペラシャフトとにエンジンの動力が配分されるフルタイム四輪駆動車において、センターデフがフリー状態からデフロック状態とされると、前輪の平均回転速度と後輪の平均回転速度とが等しくなるように差動制限を受けることが記載されている。又、同じく特許文献１には、センターデフがロック機構に変更されたパートタイム四輪駆動車において、通常は二輪駆動状態で走行し、必要なときのみ前後のプロペラシャフトが直結されて、直結四輪駆動状態となり、フルタイム四輪駆動車のセンターデフロック状態と同じ状態となることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１４３３８０号公報
【特許文献２】特開２０００−３４４０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両が旋回走行する場合、前後輪の回転半径差によって前輪と後輪とで回転差が生じる。このとき、四輪駆動車において非差動状態とされた旋回走行であると、駆動系に捩れによる捩れトルクが発生する。つまり、駆動系が走行路面を介して繋がっている状態のとき、前後輪に回転差が生じると、駆動系のどこかに捩れが溜り、循環トルクが発生する。例えば、前記四輪駆動車において旋回走行すると、前輪の平均回転速度は後輪の平均回転速度よりも速くなることから、非差動状態である場合には、前輪には走行路から車輪が回される負トルク（減速トルク）がかかり、後輪には正トルクがかかる。つまり、駆動系の一部を構成する前輪側のドライブシャフト（以下、フロントＤＳ）は車輪側から車両走行回転方向へ捩られ、このフロントＤＳには、駆動力源側から駆動トルクが発生させられているにも拘わらず減速トルクが付加されることになる。このようにして発生した捩れトルクは、非差動状態である限り、４輪の何れかがスリップするまで増加し続ける。車輪が滑り出すまでのトルク（以下、トラクティブトルクという）は比較的大きなトルクであり、駆動系を構成する各部の耐久性が低下する可能性がある。特に、車重が比較的重かったり、車両搭載重量が比較的重かったりすると、トラクティブトルクが大きくなり（すなわち車輪が滑り出し難くなり）、より大きな捩れトルクが溜まって駆動系各部の耐久性がより低下する可能性がある。また、旋回走行状態ではフロントＤＳの車輪側ジョイントは大きく角度が切れた状態であり、直進走行状態と比較して、フロントＤＳの耐久性は大きく低下する可能性がある。このような課題は未公知であり、例えば駆動系各部を保護する観点から制動力制御を行うことについて、未だ提案されていない。
【０００５】
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、駆動系に付加される捩れトルクを低減して、駆動系部品の耐久性を向上することができる四輪駆動車の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するための本発明の要旨とするところは、(a) 前輪と後輪との回転差動が制限された非差動状態にて走行することが可能な四輪駆動車の制御装置であって、(b) 前記非差動状態での旋回走行中に、駆動系に蓄積された捩れに伴って生じる捩れトルクが所定トルク以上となるその駆動系の捩れ状態となった場合は、前記前輪にホイールブレーキ装置による制動力を加えることにある。
【発明の効果】
【０００７】
このようにすれば、前記非差動状態での旋回走行中に、駆動系に蓄積された捩れに伴って生じる捩れトルクが所定トルク以上となるその駆動系の捩れ状態となった場合は、前記前輪にホイールブレーキ装置による制動力が加えられるので、例えば前輪にかかる負トルク（減速トルク）の一部をホイールブレーキ装置による制動トルクで分担することができる為、駆動系に実質的に付加される捩れトルクが低減される。つまり、発生する捩れトルクの一部が前記制動トルクで受け持たれる為、駆動系部品にかかる捩れトルクが低減される。よって、駆動系部品の耐久性が向上される。その為、例えば駆動系部品の耐久性を確保する為に駆動系部品を大型化したりする必要が無く、駆動系部品の小型化や軽量化を図ることができる。
【０００８】
ここで、好適には、前記所定トルクは、駆動系部品の耐久性低下を抑制する為の前記捩れトルクの許容値であって、前記旋回走行中の操舵角が大きい程、その所定トルクが小さくされるように予め定められた関係から、実際の操舵角に基づいて設定されることにある。このようにすれば、例えば操舵角が大きくなる程捩れトルクに対する駆動系部品（例えばフロントＤＳ）の許容トルクが低下することに対して、上記関係から所定トルクが設定されることにより、駆動系部品にかかる捩れトルクが適切に低減されて駆動系部品の耐久性が向上される。また、操舵角の大きさに合わせてホイールブレーキ装置による制動トルクが加えられることから、旋回性能（走行性能）が適切に確保される。つまり、例えば前輪にかかる減速トルクの一部がホイールブレーキ装置による制動トルクにて適切に分担される為、その制動トルクによって車両全体として減速トルクが増大させられるものではなく、走行性能が適切に確保される。
【０００９】
また、好適には、前記前輪と前記後輪との前後輪回転速度差によって前記捩れが前記駆動系に蓄積されるものであり、前記前後輪回転速度差に基づいて前記駆動系の捩れ状態を検出することにある。このようにすれば、例えば前記捩れトルクが所定トルク以上となる前記駆動系の捩れ状態が適切に検出される。
【００１０】
また、好適には、前記旋回走行中の前記前後輪回転速度差の積分値に基づいて前記駆動系の捩れ量を算出し、前記捩れ量が大きい程、前記捩れトルクが大きくされるように予め定められた関係から、前記所定トルクに基づいて所定捩れ量を設定し、前記捩れ量が前記所定捩れ量以上となることで、前記駆動系の捩れ状態を検出することにある。このようにすれば、例えば前記捩れトルクが所定トルク以上となる前記駆動系の捩れ状態が確実に検出される。
【００１１】
また、好適には、前記駆動系の捩れ量と前記所定捩れ量との差分に対応する捩れトルク分を受け持つように、前記前輪に制動力を加えることにある。このようにすれば、例えば駆動系部品にかかる捩れトルクが所定トルク以上とならないように、発生する捩れトルクの一部をホイールブレーキ装置による制動トルクで適切に分担することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明が適用される車両の構成を説明する図であると共に、車両に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。
【図２】図１の車両用動力伝達装置が備えるトランスファの骨子図である。
【図３】センターデフロック状態での旋回走行時に発生する捩れトルクを説明する為の図である。
【図４】図１の電子制御装置による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図５】ステアリングの操舵角が大きい程、ＤＳ許容トルクが小さくされるような関係（許容トルクマップ）の一例を示す図である。
【図６】ＤＳ捩れ量が大きい程、ＤＳ捩れトルクが大きくされるような関係（捩れトルクマップ）の一例を示す図である。
【図７】ＤＳ捩れ量差分が大きい程、必要フロントブレーキトルクが大きくされるような関係（必要ブレーキトルクマップ）の一例を示す図である。
【図８】電子制御装置の制御作動の要部すなわち駆動系に実質的に付加される捩れトルクを低減して駆動系部品の耐久性を向上する為の制御作動を説明するフローチャートである。
【図９】本発明が適用されるパートタイム四輪駆動車を例示する図であって、フルタイム４ＷＤ方式の車両とは別の実施例である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明において、好適には、前記四輪駆動車は、例えばフリー状態とロック状態とに択一的に切り替え可能なセンターデフを介して前輪側の動力伝達経路と後輪側の動力伝達経路とに駆動力源の動力が配分される所謂フルタイム四輪駆動車である。このセンターデフがフリー状態からロック状態（センターデフロック状態）とされると、前輪と後輪との回転差動が制限された非差動状態にて走行することができる。
【００１４】
また、好適には、前記四輪駆動車は、上記フルタイム四輪駆動車に替えて、例えば上記センターデフがロック機構に変更された所謂パートタイム四輪駆動車であっても良い。このロック機構がフリー状態であれば二輪駆動状態で走行する一方で、このロック機構がロック状態とされると前後の動力伝達経路が直結されて直結四輪駆動状態となり、上記フルタイム四輪駆動車のセンターデフロック状態と同様に、前輪と後輪との回転差動が制限された非差動状態にて走行することができる。
【００１５】
また、好適には、前記四輪駆動車は、前記駆動力源から車輪までの動力伝達経路に車両用動力伝達装置を備えている。前記駆動力源としては、例えば燃料の燃焼によって動力を発生する内燃機関等のガソリンエンジンやディーゼルエンジン等が好適に用いられるが、電動機等の他の原動機を単独で、或いはエンジンと組み合わせて採用することもできる。
【００１６】
また、好適には、前記車両用動力伝達装置は、変速機単体、トルクコンバータ及び複数の変速比を有する変速機、或いはこの変速機等に加えトランスファや減速機構部やディファレンシャル機構部により構成される。この変速機は、複数組の遊星歯車装置の回転要素が係合装置によって選択的に連結されることにより複数のギヤ段（変速段）が択一的に達成される例えば前進４段、前進５段、前進６段、更にはそれ以上の変速段を有する等の種々の遊星歯車式自動変速機、常時噛み合う複数対の変速ギヤを２軸間に備えてそれら複数対の変速ギヤのいずれかを同期装置によって択一的に動力伝達状態とする同期噛合型平行２軸式変速機、その同期噛合型平行２軸式変速機ではあるが油圧アクチュエータにより駆動される同期装置によって変速段が自動的に切換られることが可能な同期噛合型平行２軸式自動変速機、同期噛合型平行２軸式自動変速機であるが入力軸を２系統備えて各系統の入力軸にクラッチがそれぞれつながり更にそれぞれ偶数段と奇数段へと繋がっている型式の変速機である所謂ＤＣＴ（Dual Clutch Transmission）、動力伝達部材として機能する伝動ベルトが有効径が可変である一対の可変プーリに巻き掛けられ変速比が無段階に連続的に変化させられる所謂ベルト式無段変速機、或いは共通の軸心まわりに回転させられる一対のコーンとその軸心と交差する回転中心回転可能な複数個のローラがそれら一対のコーンの間で挟圧されそのローラの回転中心と軸心との交差角が変化させられることによって変速比が可変とされた所謂トラクション型無段変速機などにより構成される。
【００１７】
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。
【実施例】
【００１８】
図１は、本発明が適用される車両１０の構成を説明する図であると共に、車両１０に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。図１において、車両１０は、例えば常時全輪駆動状態（四輪駆動状態）にて走行することができる所謂フルタイム式の四輪駆動車であり、走行用の駆動力源としてのエンジン１２からの動力を左右一対の前輪１４Ｒ，１４Ｌ（特に区別しない場合には前輪１４）及び左右一対の後輪１６Ｒ，１６Ｌ（特に区別しない場合には後輪１６）へそれぞれ伝達する車両用動力伝達装置１８を備えている。車両用動力伝達装置１８は、エンジン１２に連結されたトルクコンバータ２０を有する自動変速機２２と、自動変速機２２の出力側に連結されてその自動変速機２２から伝達された動力を前輪１４側及び後輪１６側に分配するトランスファ（動力分配装置）２４と、トランスファ２４にて分配された動力を前輪１４側及び後輪１６側にそれぞれ伝達するフロントプロペラシャフト２６及びリヤプロペラシャフト２８と、フロントプロペラシャフト２６及びリヤプロペラシャフト２８にそれぞれ連結される前輪用差動歯車装置３０及び後輪用差動歯車装置３２と、前輪用差動歯車装置３０及び後輪用差動歯車装置３２を介してそれぞれ伝達される動力を前輪１４及び後輪１６へそれぞれ伝達する左右一対の前輪車軸３４Ｒ，３４Ｌ（特に区別しない場合にはフロントドライブシャフト（フロントＤＳ）３４）及び左右一対の後輪車軸３６Ｒ，３６Ｌ（特に区別しない場合にはリヤドライブシャフト（リヤＤＳ）３６）とを備えている。このように構成された車両用動力伝達装置１８において、エンジン１２により発生させられた動力は、トルクコンバータ２０、自動変速機２２、トランスファ２４、フロントプロペラシャフト２６及びリヤプロペラシャフト２８、前輪用差動歯車装置３０及び後輪用差動歯車装置３２、左右一対のフロントＤＳ３４及び左右一対のリヤＤＳ３６等の動力伝達経路をそれぞれ順次介して、一対の前輪１４及び一対の後輪１６へそれぞれ伝達される。
【００１９】
エンジン１２は、例えば気筒内噴射される燃料の燃焼によって駆動力を発生させるガソリンエンジン或いはディーゼルエンジン等の内燃機関である。また、トルクコンバータ２０は、例えばエンジン１２のクランク軸に連結されたポンプ翼車と、自動変速機２２の入力軸に連結されたタービン翼車と、一方向クラッチを介してトランスミッションケース３８に固定されたステータ翼車とを備えており、上記ポンプ翼車とタービン翼車との間で流体を介して動力伝達を行う流体式動力伝達装置である。また、自動変速機２２は、例えば複数の摩擦係合要素を備え、それら摩擦係合要素の係合又は解放の組み合わせに応じて複数の変速比を選択的に成立させて、入力軸から入力された駆動力を変速して出力させる自動変速機である。
【００２０】
トランスファ２４は、例えばリヤプロペラシャフト２８とフロントプロペラシャフト２６との間の回転差動が制限されない差動状態とそれらの間の回転差動が制限された非作動状態とを選択的に切り替え、自動変速機２２からの動力を前輪１４及び後輪１６のそれぞれに分配する。また、トランスファ２４は、例えば高速側ギヤ段（高速側変速段）Ｈ及び低速側ギヤ段（低速側変速段）Ｌの何れかを選択的に成立させて、自動変速機２２からの動力を変速して後段へ伝達する副変速機としての機能も有している。
【００２１】
図２は、トランスファ２４の骨子図である。尚、この図２は、後述の入力軸５６、第１出力軸４６、第２出力軸４８、第１シフトフォークシャフト８８、及び第２シフトフォークシャフト９２のそれぞれの軸心を共通の平面内に示した展開図である。図２において、トランスファ２４は、自動変速機２２のトランスミッションケース３８の車両後方側に連結された非回転部材としてのトランスファケース４０を備えている。また、トランスファ２４は、トランスファケース４０内において、シングルピニオン型の遊星歯車装置４２を主体に構成されている副変速機４４と、軸心Ｃ１まわりの回転可能にトランスファケース４０に支持されてリヤプロペラシャフト２８に連結された第１出力軸４６、及び軸心Ｃ２まわりの回転可能にトランスファケース４０に支持されてフロントプロペラシャフト２６に連結された第２出力軸４８に対して、それぞれの回転差を許容しつつ動力（トルク）を分配するセンターデフ（中央差動装置）５０と、副変速機４４からセンターデフ５０に至る２つの動力伝達経路のどちらかが連結状態とされることにより低速側ギヤ段Ｌ又は高速側ギヤ段Ｈを択一的に成立させる噛合クラッチ装置５２と、センターデフ５０における上記回転差を許容する作動を制限するすなわち第１出力軸４６と第２出力軸４８との回転差動を制限してセンターデフロック状態とする為のデフロック装置５４とを共通の軸心Ｃ１上に有している。このトランスファ２４は、軸心Ｃ１まわりの回転可能にトランスファケース４０に支持された入力軸５６の回転を変速し且つ差動状態又は直結状態で第１出力軸４６及び第２出力軸４８からそれぞれ出力する。入力軸５６は、自動変速機２２の出力軸５８にスプライン嵌合継手などを介して連結されており、エンジン１２から自動変速機２２を介して入力された動力（トルク）によって回転駆動させられるものである。
【００２２】
遊星歯車装置４２は、入力軸５６の外周面に対して軸心Ｃ１まわりの回転不能に連結された第１サンギヤＳ１と、その第１サンギヤＳ１に対して略同心に配置され、トランスファケース４０に軸心Ｃ１まわりの回転不能に連結されたリングギヤＲ１と、これらサンギヤＳ１及びリングギヤＲ１に噛み合う複数のピニオンギヤＰ１を自転可能且つサンギヤＳ１まわりの公転可能に支持するキャリヤＣＡ１とを有している。よって、サンギヤＳ１の回転速度は入力軸５６に対して等速であり、キャリヤＣＡ１の回転速度は入力軸５６に対して減速される。また、サンギヤＳ１には、噛合クラッチ装置５２のうち、高速側ギヤ段Ｈの成立に関与する同期噛合機構６０の非同期側部材としてのクラッチギヤ６２が、サンギヤＳ１に対する軸心Ｃ１まわりの回転不能に固設されている。また、キャリヤＣＡ１には、噛合クラッチ装置５２のうち、低速側ギヤ段Ｌの成立に関与する噛合クラッチ６４の非同期側部材としてのクラッチギヤ６６が、キャリヤＣＡ１に対する軸心Ｃ１まわりの回転不能に固設されている。
【００２３】
センターデフ５０は、よく知られた所謂トルセン式の差動歯車制限装置であって、軸心Ｃ１まわりの回転可能に第１出力軸４６に支持されたデフケース６８と、そのデフケース６８内において軸心Ｃ１まわりの回転不能に第１出力軸４６に連結されたリングギヤＲ２と、そのリングギヤＲ２に対して略同心に配置され、第１出力軸４６に対して軸心Ｃ１まわりの相対回転可能にその第１出力軸４６の外周部に支持されたサンギヤＳ２と、これらサンギヤＳ２及びリングギヤＲ２に噛み合う複数のピニオンギヤＰ２を自転可能且つサンギヤＳ２まわりの公転可能に支持すると共に、デフケース６８に連結されたキャリヤＣＡ２とを有している。上記サンギヤＳ２は、そのサンギヤＳ２と同様に第１出力軸４６に軸心Ｃ１まわりの回転可能に支持されたドライブギヤ７０に連結されている。このドライブギヤ７０の回転は、第２出力軸４８まわりの回転不能に第２出力軸４８に連結されたドリブンギヤ７２に対して、それらドライブギヤ７０及びドリブンギヤ７２の外周に巻き掛けられたチェーン７４を介して伝達されるようになっている。このようなセンターデフ５０において、直進時には、遊星歯車装置４２からデフケース６８へ伝達されたトルクがリングギヤＲ２及びサンギヤＳ２を介してそれぞれ第１出力軸４６及び第２出力軸４８へ伝達される。また、旋回時には、デフケース６８からサンギヤＳ２へ入力されたトルクの一部がキャリヤＣＡ２及びデフケース６８を介してリングギヤＲ２へ伝達されるようになっており、直進時のトルク配分よりもリヤよりのトルク配分で第１出力軸４６及び第２出力軸４８へそれぞれ伝達される。
【００２４】
噛合クラッチ装置５２は、高速側ギヤ段Ｈを成立させる為の同期噛合機構６０と、低速側ギヤ段Ｌを成立させる為の噛合クラッチ６４とを有している。同期噛合機構６０は、よく知られた所謂シンクロ機構を備えるものであり、デフケース６８に対して例えばスプライン嵌合されることにより軸心Ｃ１まわりの相対回転不能且つ軸心Ｃ１方向の相対移動可能に設けられた円筒状のスリーブ７６と、そのスリーブ７６の内周面の内周歯に対して軸心Ｃ１まわりの相対回転不能且つ軸心Ｃ１方向の相対移動可能に噛み合う外周歯を有し、遊星歯車装置４２とデフケース６８との間に配置されてサンギヤＳ１に固設されたクラッチギヤ６２と、スリーブ７６及びクラッチギヤ６２の回転が非同期状態である時にはそのスリーブ７６のクラッチギヤ６２方向への移動を阻止するシンクロナイザリング（同期リング）７８とを有している。本実施例では、スリーブ７６が後述のシフトアクチュエータ８６によって軸心Ｃ１方向へ移動させられるシフトリングに相当する。また、噛合クラッチ６４は、上記シフトリングとしてのスリーブ７６と、そのスリーブ７６の外周部に設けられた外周歯８０に対して軸心Ｃ１まわりの相対回転不能且つ軸心Ｃ１方向の相対移動可能に噛み合う内周歯を有し、外周歯８０に対するクラッチギヤ６２とは反対側に配置されてキャリヤＣＡ１に固設されたクラッチギヤ６６とを有している。このように構成された噛合クラッチ装置５２においては、スリーブ７６が軸心Ｃ１方向に摺動することでデフケース６８と噛み合いつつクラッチギヤ６２と噛み合うことにより高速側ギヤ段Ｈが成立させられ、スリーブ７６が軸心Ｃ１方向に摺動することでデフケース６８と噛み合いつつクラッチギヤ６６と噛み合うことにより低速側ギヤ段Ｌが成立させられるようになっている。このとき、キャリヤＣＡ１及びクラッチギヤ６６を介してデフケース６８へ動力が伝達される経路が低速側ギヤ段Ｌを成立させる動力伝達経路に相当し、サンギヤＳ１及びクラッチギヤ６２を介してデフケース６８へ動力が伝達される経路が高速側ギヤ段Ｈを成立させる動力伝達経路に相当する。尚、本実施例では、デフケース６８は、同期噛合機構６０のクラッチハブとして機能している。また、噛合クラッチ装置５２は、副変速機４４を変速させる為に係合作動させられるものである。
【００２５】
デフロック装置５４は、デフケース６８に対して例えばスプライン嵌合されることにより軸心Ｃ１まわりの相対回転不能且つ軸心Ｃ１方向の相対移動可能に設けられた円筒状のスリーブ８２と、そのスリーブ８２の内周面の内周歯に対して軸心Ｃ１まわりの相対回転不能且つ軸心Ｃ１方向の相対移動可能に噛み合う外周歯を有し、ドライブギヤ７０とデフケース６８との間に配置されてそのドライブギヤ７０に固設されたクラッチギヤ８４とを有している。このように構成されたデフロック装置５４においては、スリーブ８２が軸心Ｃ１方向に摺動することでデフケース６８と噛み合いつつクラッチギヤ８４と噛み合うことにより、センターデフ５０の差動を制限してセンターデフロック状態とするようになっている。尚、本実施例では、デフケース６８は、デフロック装置５４のクラッチハブとして機能している。
【００２６】
ここで、噛合クラッチ装置５２及びデフロック装置５４は、電子制御装置１３０（図１参照）によって駆動させられるシフトアクチュエータ８６によって係合作動させられる。すなわち、噛合クラッチ装置５２は、シフトアクチュエータ８６の出力部材に相当して軸心Ｃ１に平行な方向へ突き出す第１シフトフォークシャフト８８が、シフトアクチュエータ８６の駆動によって軸心Ｃ１に平行な方向へ作動させられることにより、スリーブ７６に対して軸心Ｃ１方向の係合可能且つ軸心Ｃ１まわりの相対回転可能に第１シフトフォークシャフト８８に固設された第１シフトフォーク９０を介して、スリーブ７６を軸心Ｃ１方向へ作動させるようになっている。また、デフロック装置５４は、シフトアクチュエータ８６の出力部材に相当して軸心Ｃ１に平行な方向へ突き出す第２シフトフォークシャフト９２が、シフトアクチュエータ８６の駆動によって軸心Ｃ１に平行な方向へ作動させられることにより、スリーブ８２に対して軸心Ｃ１方向の係合可能且つ軸心Ｃ１まわりの相対回転可能に第２シフトフォークシャフト９２に固設された第２シフトフォーク９４を介して、スリーブ８２を軸心Ｃ１方向へ作動させるようになっている。
【００２７】
このように、車両１０は、トランスファ２４を介して後輪１６及び前輪１４にエンジン１２からの動力を伝達する４輪駆動状態にて常に走行することが可能なフルタイム４ＷＤ方式を採用した四輪駆動車である。更に、車両１０は、デフロック装置５４をシフトアクチュエータ８６によって係合作動させることにより、前輪１４と後輪１６との回転差動が制限された非差動状態（ロック状態）にて走行することが可能な四輪駆動車である。
【００２８】
図１に戻り、ホイールブレーキ装置９６は、例えばディスクブレーキやドラムブレーキのように各車輪（前輪１４，後輪１６）を制動する装置である。具体的には、ホイールブレーキ装置９６は、ブレーキペダル９８の操作などに関連して、各車輪（前輪１４，後輪１６）に設けられた各ホイールシリンダ１００へ制動油圧を供給し、各車輪に制動力に相当するホイールブレーキトルク（以下、ブレーキトルクＴＢという）を付与するフットブレーキ装置である。このホイールブレーキ装置９６では、通常は、不図示のマスタシリンダにおいて発生させられるブレーキペダル９８の踏力に対応した大きさの制動油圧が各ホイールシリンダ１００へ直接供給される。一方で、例えば旋回走行時の制動力制御、ＡＢＳ制御、或いはヒルホールド制御時には、旋回走行時のブレーキトルクＴＢの発生、低μ路での車両の制動、或いは坂路途中の車両停止の保持或いは維持の為に、ブレーキペダル９８の踏力に対応しない制動液圧が各車輪毎に制御されて各ホイールシリンダ１００へ供給されるようになっている。
【００２９】
また、図１に示すように、車両１０には、例えば前輪１４と後輪１６との回転差動が制限された非差動状態にて走行することが可能な四輪駆動車の制御装置を含む電子制御装置１３０が備えられている。電子制御装置１３０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、エンジン１２の出力制御、自動変速機２２の変速制御、トランスファ２４内の噛合クラッチ装置５２やデフロック装置５４の係合制御、ホイールブレーキ装置９６による制動力制御などを行う。
【００３０】
電子制御装置１３０には、例えばエンジン回転速度センサ１０２により検出されたエンジン回転速度ＮＥを表す信号、リヤペラ回転速度センサ１０４により検出されたリヤプロペラシャフト２８の出力回転速度ＮＲＰに対応する車速Ｖを表す信号、各車輪速センサ１０６により検出された各車輪（すなわち前輪１４Ｒ，１４Ｌ、及び後輪１６Ｒ，１６Ｌ）の回転速度ＮＷに対応する車輪速ＮＦＲ，ＮＦＬ，ＮＲＲ，ＮＲＬを表す信号、センターデフロックスイッチ１０８により検出されたセンターデフロック状態への切替指示を示すそのセンターデフロックスイッチ１０８がオン操作されたスイッチオンを表すデフロック操作信号ＤＬＯＮ、ダイヤルポジションセンサ１１０により検出された変速段切換ダイヤルスイッチ１１２の操作位置ＰＤＩＡＬを表す信号、シフトアクチュエータ８６に備えられたデフロック検出スイッチ１１４により検出されたデフロック装置５４の係合状態への切替えが完了したことを示すセンターデフ５０のロック状態を表すデフロック信号ＳＬＯＣＫ、フットブレーキスイッチ１１６により検出されたホイールブレーキ装置９６の作動中を示すブレーキペダル９８が操作されたブレーキオンを表すブレーキ操作信号ＢＯＮ、ステアリングセンサ１１８により検出されたステアリング１２０の操舵角θＳＷ及び操舵方向を表す信号などが供給される。
【００３１】
また、電子制御装置１３０からは、例えばエンジン１２の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号ＳＥ、自動変速機２２の変速制御の為の変速制御指令信号ＳＴ、シフトアクチュエータ８６により第１シフトフォークシャフト８８を介して噛合クラッチ装置５２を作動させることで副変速機４４のギヤ段を高速側ギヤ段Ｈ或いは低速側ギヤ段Ｌへ切り替える為のハイロー切替制御指令信号ＳＨ／Ｌ、シフトアクチュエータ８６により第２シフトフォークシャフト９２を介してデフロック装置５４を作動させることでセンターデフ５０をフリー状態或いはロック状態へ切り替える為のセンターデフ状態切替制御指令信号ＳＦ／Ｌ、デフロックインジケータランプ１２２の点灯を制御する為のランプ制御指令信号ＳＬＰ、ホイールブレーキ装置９６を作動させる為のホイールブレーキ作動信号ＳＢなどが出力される。
【００３２】
変速段切換ダイヤルスイッチ１１２は、例えば運転席近傍に設けられてユーザにより手動操作されるダイヤル式のスイッチであり、高速側ギヤ段Ｈ及び低速側ギヤ段Ｌの何れかへの切替えを指示する為の２つの操作位置ＰＤＩＡＬを備えている。例えば、変速段切換ダイヤルスイッチ１１２がHigh位置に操作されると、そのHigh位置を表す操作位置信号ＰＤＩＡＬが出力され、電子制御装置１３０により噛合クラッチ装置５２が係合制御されて副変速機４４が高速側ギヤ段Ｈとされる。一方、例えば、変速段切換ダイヤルスイッチ１１２がLow位置に操作されると、そのLow位置を表す操作位置信号ＰＤＩＡＬが出力され、電子制御装置１３０により噛合クラッチ装置５２が係合制御されて副変速機４４が低速側ギヤ段Ｌとされる。尚、この変速段切換ダイヤルスイッチ１１２は、上記ダイヤル式に限らず、例えばスライド式、シーソー式、押ボタン式等であっても良い。
【００３３】
また、センターデフロックスイッチ１０８は、例えば変速段切換ダイヤルスイッチ１１２と並んで運転席近傍に設けられてユーザにより手動操作されるラッチ付の押ボタン式スイッチであり、センターデフ５０の差動状態（フリー状態、デフフリー状態、センターデフフリー状態）と非差動状態（ロック状態、デフロック状態、センターデフロック状態）とを選択する為のものである。例えば、センターデフロックスイッチ１０８がオン操作されて押込み状態が保持されると、前記スイッチオンを表すデフロック操作信号ＤＬＯＮが出力され、電子制御装置１３０によりデフロック装置５４が係合制御されてセンターデフ５０がロック状態とされる。一方、センターデフロックスイッチ１０８がオフ操作されて押込み状態が解除されるか或いは元々オン操作されないと、前記スイッチオンを表すデフロック操作信号ＤＬＯＮが出力されず、電子制御装置１３０によりデフロック装置５４が解放制御されてセンターデフ５０がフリー状態とされる。尚、このセンターデフロックスイッチ１０８は、上記押ボタン式に限らず、例えばスライド式、シーソー式、ダイヤル式等であっても良い。
【００３４】
従って、本実施例の車両１０では、変速段切換ダイヤルスイッチ１１２及びセンターデフロックスイッチ１０８の操作により、高速側ギヤ段Ｈとされた４輪駆動状態でのセンターデフフリー状態（Ｈ４Ｆ）、高速側ギヤ段Ｈとされた４輪駆動状態でのセンターデフロック状態（Ｈ４Ｌ）、低速側ギヤ段Ｌとされた４輪駆動状態でのセンターデフフリー状態（Ｌ４Ｆ）、及び低速側ギヤ段Ｌとされた４輪駆動状態でのセンターデフロック状態（Ｌ４Ｌ）の４種類の走行モードから、路面状況とに応じた適切な走行モードを選択することができる。
【００３５】
また、デフロックインジケータランプ１２２は、例えば公知のメータ１２４内に設けられており、ユーザにセンターデフロック状態であることを明示する為のランプである。例えば、センターデフロック状態を表すデフロック信号ＳＬＯＣＫが出力されていると、電子制御装置１３０によりこのデフロックインジケータランプ１２２が点灯させられる。また、このデフロックインジケータランプ１２２は、センターデフ５０がロック状態とされていることに対してユーザに注意を促す警告灯としても機能する。例えば、警告灯として機能させる場合には、デフロックインジケータランプ１２２が点滅させられても良い。
【００３６】
ところで、車両１０が旋回走行する場合、前後輪の回転半径差によって前輪と後輪とで回転差が生じる。このとき、車両１０がセンターデフロック状態での旋回走行であると、駆動系（例えばエンジン１２から車輪までの動力伝達経路）のどこかに捩れが溜り、その捩れによる捩れトルクが発生する（以下、この捩れトルクを発生捩れトルクＴｈという）。例えば、本実施例の車両１０において旋回走行すると、図３に示すように、前輪旋回半径ｒｆは後輪回転半径ｒｒよりも長い為、前輪１４の平均車輪速（前輪車輪速）ＮＦ（＝（ＮＦＲ＋ＮＦＬ）／２）は、後輪１６の平均車輪速（後輪車輪速）ＮＲ（＝（ＮＲＲ＋ＮＲＬ）／２）よりも速くなる。その為、センターデフ５０がデフロック状態である場合には、エンジン１２側から駆動トルクが発生されているにも拘わらず、前輪１４には走行路から回転駆動される負トルク（減速トルク）がかかる。例えば、駆動系の一部を構成するフロントＤＳ３４は前輪１４側から車両走行回転方向へ捩られ、このフロントＤＳ３４には減速トルクとしての捩れトルクが付加される（以下、フロントＤＳ３４に直接的に作用する捩れトルクをＤＳ捩れトルクＴｈＤＳという）。このような発生捩れトルクＴｈは、センターデフ５０がデフロック状態である限り、車輪の何れかがスリップするまで増加し続ける。車輪が滑り出すまでのトラクティブトルクは比較的大きなトルクであり、駆動系を構成する各部（例えばフロントＤＳ３４などの駆動系部品）の耐久性が低下する可能性がある。
【００３７】
そこで、本実施例では、駆動系部品の耐久性を向上する為に、センターデフ５０がデフロック状態とされた旋回走行中に、駆動系に蓄積された捩れに伴って生じる捩れトルクが所定トルク以上となる駆動系の捩れ状態となった場合は、前輪１４にホイールブレーキ装置９６による制動力を加える。つまり、センタデフロック状態とされた旋回走行中に、発生捩れトルクＴｈが所定トルク以上となった場合は、発生捩れトルクＴｈ自体を低減するのではなく、発生捩れトルクＴｈの一部を前輪１４へのブレーキトルクＴＢで受け持つことで、駆動系部品に実質的に作用する捩れトルクＴｈを低減するのである。また、発生捩れトルクＴｈの一部を相殺するように前輪１４のみにブレーキトルクＴＢを作用させるだけであるので、ブレーキトルクＴＢによって車両１０全体の減速トルクが増大させられるものではない。ここで、旋回走行状態ではフロントＤＳ３４の前輪１４側ジョイントは大きく角度が切れた状態であり、角度が略切れていない直進走行状態と比較して、角度が切れる程フロントＤＳ３４の耐久性は大きく低下する可能性がある。よって、本実施例では、駆動系部品の耐久性を向上する為の制御対象としてフロントＤＳ３４を取り挙げる。その為、便宜上、発生捩れトルクＴｈは、駆動系部品の耐久性を向上する為の制御を実施しない場合には、全てフロントＤＳ３４に作用するものとする。従って、本実施例では、センタデフロック状態とされた旋回走行中に、ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳ（発生捩れトルクＴｈ）が所定トルク以上となる駆動系の捩れ状態となった場合は、前輪１４にブレーキトルクＴＢを付加して発生捩れトルクＴｈの一部を受け持ち、フロントＤＳ３４に実質的に作用するＤＳ捩れトルクＴｈＤＳを低減する。尚、上記所定トルクは、駆動系部品の耐久性低下を抑制する為の予め実験的に求められて設定された捩れトルクＴｈの許容値である。例えば、フロントＤＳ３４においては、上記所定トルクは、フロントＤＳ３４の耐久性低下を抑制する為の予め実験的に求められて設定されたＤＳ捩れトルクＴｈＤＳの許容値としてのＤＳ許容トルクＴyである。
【００３８】
具体的には、図４は、電子制御装置１３０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図４において、トランスファ切替制御部すなわちトランスファ切替制御手段１３２は、例えば変速段切換ダイヤルスイッチ１１２の操作位置ＰＤＩＡＬを表す信号及びセンターデフロックスイッチ１０８からのデフロック操作信号ＤＬＯＮに基づいてトランスファ２４の切替えを制御する。具体的には、トランスファ切替制御手段１３２は、操作位置ＰＤＩＡＬがHigh位置を表す信号の場合には、副変速機４４のギヤ段を高速側ギヤ段Ｈへ切り替える為のハイロー切替制御指令信号ＳＨ／Ｌをシフトアクチュエータ８６に出力し、第１シフトフォークシャフト８８を介して噛合クラッチ装置５２を作動させることで副変速機４４のギヤ段を高速側ギヤ段Ｈへ切り替える。一方、トランスファ切替制御手段１３２は、操作位置ＰＤＩＡＬがLow位置を表す信号の場合には、副変速機４４のギヤ段を低速側ギヤ段Ｌへ切り替える為のハイロー切替制御指令信号ＳＨ／Ｌをシフトアクチュエータ８６に出力し、第１シフトフォークシャフト８８を介して噛合クラッチ装置５２を作動させることで副変速機４４のギヤ段を低速側ギヤ段Ｌへ切り替える。また、トランスファ切替制御手段１３２は、デフロック操作信号ＤＬＯＮを受けた場合には、センターデフ５０をロック状態へ切り替える為のセンターデフ状態切替制御指令信号ＳＦ／Ｌをシフトアクチュエータ８６に出力し、第２シフトフォークシャフト９２を介してデフロック装置５４を作動させることでセンターデフ５０をロック状態へ切り替える。一方、トランスファ切替制御手段１３２は、デフロック操作信号ＤＬＯＮを受けていない場合には、センターデフ５０をフリー状態へ切り替える為のセンターデフ状態切替制御指令信号ＳＦ／Ｌをシフトアクチュエータ８６に出力し、第２シフトフォークシャフト９２を介してデフロック装置５４を作動させることでセンターデフ５０をフリー状態へ切り替える。
【００３９】
デフロック状態判定部すなわちデフロック状態判定手段１３４は、例えばデフロック検出スイッチ１１４からデフロック信号ＳＬＯＣＫが出力されているか否かに基づいてセンターデフ５０がロック状態とされているか否かを判定する。見方を換えれば、デフロック状態判定手段１３４は、トランスファ２４における走行モードが「Ｈ４Ｌ」及び「Ｌ４Ｌ」の何れかとされているか否かを判定する。具体的には、デフロック状態判定手段１３４は、デフロック信号ＳＬＯＣＫを受けた場合には、センターデフ５０がロック状態とされていると判断する一方で、デフロック信号ＳＬＯＣＫを受けていない場合には、センターデフ５０がフリー状態とされていると判断する。
【００４０】
ランプ点灯制御部すなわちランプ点灯制御手段１３６は、例えばデフロック状態判定手段１３４によりセンターデフ５０がロック状態とされていると判断された場合には、デフロックインジケータランプ１２２を点灯する為のランプ制御指令信号ＳＬＰをメータ１２４に出力し、デフロックインジケータランプ１２２を点灯させる。
【００４１】
ここで、センターデフロック状態とされた旋回走行中のＤＳ捩れトルクＴｈＤＳの元になるフロントＤＳ３４の捩れは、前輪車輪速ＮＦ（＝（ＮＦＲ＋ＮＦＬ）／２）と後輪車輪速ＮＲ（＝（ＮＲＲ＋ＮＲＬ）／２）との回転差としての前後差動速度すなわち前輪１４と後輪１６との前後輪回転速度差ΔＮＦＲ（＝ＮＦ−ＮＲ）に因って駆動系（フロントＤＳ３４）に蓄積される。フロントＤＳ３４の捩れとＤＳ捩れトルクＴｈＤＳとは1対1で比例し、センターデフロック状態とされた旋回走行中にフロントＤＳ３４の捩れが大きくなる程、ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳは大きくなる。その為、本実施例では、ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳを直接的に用いるのではなく、前後輪回転速度差ΔＮＦＲに基づいて、例えば旋回走行中の前後輪回転速度差ΔＮＦＲから算出されるフロントＤＳ３４の捩れ量（捩れ角）であるＤＳ捩れ量（前後差動量）θdfに基づいて、ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳがＤＳ許容トルクＴy以上となる駆動系の捩れ状態を検出する。
【００４２】
より具体的には、捩れ量算出部すなわち捩れ量算出手段１３８は、例えばデフロック状態判定手段１３４によりセンターデフ５０がロック状態とされていると判断された場合には、旋回走行中の前後輪回転速度差ΔＮＦＲの積分値に基づいてＤＳ捩れ量θdfを算出する。具体的には、捩れ量算出手段１３８は、下記式（１）から前後輪回転速度差ΔＮＦＲに基づいてＤＳ捩れ量θdfを算出する。尚、下記式（１）中のｒはタイヤ半径である。
θdf＝∫(ΔＮＦＲ)dt／（２πｒ） ・・・（１）
【００４３】
所定値設定部すなわち所定値設定手段１４０は、例えば旋回走行中のステアリング１２０の操舵角θＳＷが大きい程、所定トルクとしてのＤＳ許容トルクＴyが小さくされるように予め実験的に求められて設定された例えば図５に示すような関係（許容トルクマップ）から、実際の操舵角θＳＷ（例えばθＳＷ1）に基づいてＤＳ許容トルクＴy（例えばＴy1）を設定する。また、所定値設定手段１４０は、例えばＤＳ捩れ量θdfが大きい程、ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳが大きくされるように予め実験的に求められて設定された例えば図６に示すような関係（捩れトルクマップ）から、上記設定したＤＳ許容トルクＴy（例えばＴy1）に基づいて所定捩れ量すなわち捩れ量の許容値としてのＤＳ捩れ量θdfの所定値であるＤＳ許容捩れ量θyを設定する。
【００４４】
制御条件成立判定部すなわち制御条件成立判定手段１４２は、例えば前輪１４にホイールブレーキ装置９６による制動力を加える制御を実行する為の制動制御条件が成立したか否かを判定する。具体的には、制御条件成立判定手段１４２は、捩れ量算出手段１３８により算出されたＤＳ捩れ量θdfが、所定値設定手段１４０により設定されたＤＳ許容捩れ量θy以上となったか否かを判定する。つまり、制御条件成立判定手段１４２は、ＤＳ捩れ量θdfがＤＳ許容捩れ量θy以上となることで、ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳがＤＳ許容トルクＴy以上となる駆動系の捩れ状態を検出する。尚、本実施例は、センタデフロック状態とされた旋回走行中に上記駆動系の捩れ状態となった場合に、前輪１４にホイールブレーキ装置９６による制動力を加える制御である為、元々ユーザによりホイールブレーキ装置９６による制動力が加えられているときには、本制御を実行しない。そこで、制御条件成立判定手段１４２は、制動制御条件として、更に、ブレーキ操作信号ＢＯＮが出力されていないか否かに基づいて、ユーザ操作によるホイールブレーキ装置９６の作動が実行されていない非作動中すなわちブレーキオフとされているか否かを判定する。
【００４５】
制動力制御部すなわち制動力制御手段１４４は、例えば制御条件成立判定手段１４２により前記制動制御条件が成立したと判定された場合には、ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳのうちの一部に相当する捩れトルク分すなわちＤＳ捩れ量θdfとＤＳ許容捩れ量θyとの差分であるＤＳ捩れ量差分Δθdf（＝θdf−θy）に対応する捩れトルク分を受け持つように、前輪１４にブレーキトルクＴＢを加える。つまり、発生したＤＳ捩れトルクＴｈＤＳのうちで、フロントＤＳ３４に実質的に作用する捩れトルクをＤＳ許容トルクＴy以下とし、残りの捩れトルク分（＝ＴｈＤＳ−Ｔy）を前輪１４へのブレーキトルクＴＢ（フロントブレーキトルクＴＢＦ）にて受け持つ。
【００４６】
具体的には、制動力制御手段１４４は、制御条件成立判定手段１４２によりＤＳ捩れ量θdfがＤＳ許容捩れ量θy以上となったと判定され且つブレーキオフとされていると判定された場合には、ＤＳ捩れ量差分Δθdfが大きい程、そのＤＳ捩れ量差分Δθdfに対応する捩れトルク分を受け持つ為に必要なフロントブレーキトルクＴＢＦである必要フロントブレーキトルクＴＢＦが大きくされるように予め実験的に求められて設定された例えば図７に示すような関係（必要ブレーキトルクマップ）から、算出した実際のＤＳ捩れ量差分Δθdfに基づいて必要フロントブレーキトルクＴＢＦを設定し、その必要フロントブレーキトルクＴＢＦが得られるように、前輪１４にブレーキトルクＴＢを加える為のホイールブレーキ作動信号ＳＢをホイールブレーキ装置９６に出力する。
【００４７】
また、前記制動制御（フロントブレーキ制御）を実行したとしても、発生したＤＳ捩れトルクＴｈＤＳ自体が減少する訳ではなく、センターデフロック状態での旋回走行が継続される限り、車輪の何れかが滑るまではＤＳ捩れ量θdfすなわち発生するＤＳ捩れトルクＴｈＤＳは増加していく。そこで、例えばセンターデフロック状態を解除してセンターデフフリー状態への切替えをユーザに促すという観点から、センターデフロック状態において点灯しているデフロックインジケータランプ１２２を点滅させて、デフロックインジケータランプ１２２を警告灯として作動させても良い。具体的には、ランプ点灯制御手段１３６は、例えば制御条件成立判定手段１４２により前記制動制御条件が成立したと判定された場合には、デフロックインジケータランプ１２２を点滅する為のランプ制御指令信号ＳＬＰをメータ１２４に出力し、点灯しているデフロックインジケータランプ１２２を点滅させる。
【００４８】
一方、制動力制御手段１４４は、例えば前記フロントブレーキ制御中に、制御条件成立判定手段１４２により前記制動制御条件が成立していないと判定された場合には、そのフロントブレーキ制御を解除する。また、ランプ点灯制御手段１３６は、例えばデフロックインジケータランプ１２２の点滅中すなわち警告灯作動中に、制御条件成立判定手段１４２により前記制動制御条件が成立していないと判定された場合には、前記警告灯作動を解除する。
【００４９】
図８は、電子制御装置１３０の制御作動の要部すなわち駆動系（例えばフロントＤＳ３４）に実質的に付加される捩れトルク（ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳ）を低減して駆動系部品（例えばフロントＤＳ３４）の耐久性を向上する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍsec乃至数十ｍsec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００５０】
図８において、先ず、デフロック状態判定手段１３４に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１０において、例えばデフロック信号ＳＬＯＣＫが出力されているか否かに基づいてセンターデフ５０がロック状態とされているか否かが判定される。トランスファ２４における走行モードが「Ｈ４Ｌ」及び「Ｌ４Ｌ」の何れかとされているか否かが判定されても良い。このＳ１０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合は捩れ量算出手段１３８及び所定値設定手段１４０に対応するＳ２０において、例えば前記式（１）から前後輪回転速度差ΔＮＦＲ（＝（ＮＦＲ＋ＮＦＬ）／２−（ＮＲＲ＋ＮＲＬ）／２）に基づいてＤＳ捩れ量θdfが算出される。また、例えば図５に示すような許容トルクマップから実際の操舵角θＳＷに基づいてＤＳ許容トルクＴyが設定される。具体的には、実際の操舵角θＳＷが操舵角θＳＷ1であれば、ＤＳ許容トルクＴyとしてＤＳ許容トルクＴy1が設定される。また、例えば図６に示すような捩れトルクマップから上記設定したＤＳ許容トルクＴy（例えばＴy1）に基づいてＤＳ許容捩れ量θyが設定される。次いで、制御条件成立判定手段１４２に対応するＳ３０において、例えば上記Ｓ２０にて算出されたＤＳ捩れ量θdfが上記Ｓ２０にて設定されたＤＳ許容捩れ量θy以上となり、且つブレーキオフとされているか否かが判定される。このＳ３０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合は制動力制御手段１４４及びランプ点灯制御手段１３６に対応するＳ４０において、例えば図７に示すような必要ブレーキトルクマップから実際のＤＳ捩れ量差分Δθdf（＝θdf−θy）に基づいて必要フロントブレーキトルクＴＢＦが設定される。そして、その必要フロントブレーキトルクＴＢＦが得られるように、前輪１４にフロントブレーキトルクＴＢＦを付与する為のホイールブレーキ作動信号ＳＢがホイールブレーキ装置９６に出力されて、フロントブレーキ制御が開始される。加えて、デフロックインジケータランプ１２２を点滅する為のランプ制御指令信号ＳＬＰがメータ１２４に出力され、点灯しているデフロックインジケータランプ１２２が点滅させられて、警告灯作動が実行される。次いで、制御条件成立判定手段１４２に対応するＳ５０において、例えばＤＳ捩れ量θdfがＤＳ許容捩れ量θy未満となったか、或いはブレーキオンとされたか否かが判定される。このＳ５０の判断が否定される場合は前記Ｓ４０に戻るが肯定される場合は制動力制御手段１４４及びランプ点灯制御手段１３６に対応するＳ６０において、例えば前記Ｓ４０にて実行されているフロントブレーキ制御が解除されると共に、同じく前記Ｓ４０にて実行されている警告灯作動が解除されるすなわち点滅しているデフロックインジケータランプ１２２が点灯させられる。
【００５１】
上述のように、本実施例によれば、センターデフロック状態での旋回走行中に、駆動系に蓄積された捩れに伴う発生捩れトルクＴｈ（ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳ）が所定トルク（ＤＳ許容トルクＴy）以上となる駆動系の捩れ状態となった場合は、前輪１４にホイールブレーキ装置９６によるブレーキトルクＴＢが加えられるので、例えば前輪１４にかかるＤＳ捩れトルクＴｈＤＳの一部をホイールブレーキ装置９６によるブレーキトルクＴＢで分担することができる為、駆動系（フロントＤＳ３４）に実質的に付加されるＤＳ捩れトルクＴｈＤＳが低減される。つまり、発生捩れトルクＴｈ（ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳ）の一部がフロントブレーキトルクＴＢＦで受け持たれる為、駆動系部品（フロントＤＳ３４）にかかるＤＳ捩れトルクＴｈＤＳが低減される。よって、駆動系部品の耐久性が向上される。その為、例えば駆動系部品の耐久性を確保する為に駆動系部品を大型化したりする必要が無く、駆動系部品の小型化や軽量化を図ることができる。
【００５２】
また、本実施例によれば、前記所定トルク（ＤＳ許容トルクＴy）は、駆動系部品（フロントＤＳ３４）の耐久性低下を抑制する為の捩れトルク（ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳ）の許容値であって、旋回走行中のステアリング１２０の操舵角θＳＷが大きい程、所定トルク（ＤＳ許容トルクＴy）が小さくされるように予め設定された例えば図５に示すような所定の関係（許容トルクマップ）から、実際の操舵角θＳＷに基づいて設定されるので、例えば操舵角θＳＷが大きくなる程捩れトルク（ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳ）に対する駆動系部品（フロントＤＳ３４）の許容トルク（ＤＳ許容トルクＴy）が低下することに対して、上記所定の関係から所定トルク（ＤＳ許容トルクＴy）が設定されることにより、駆動系部品にかかる捩れトルクが適切に低減されて駆動系部品の耐久性が向上される。また、操舵角θＳＷの大きさに合わせてホイールブレーキ装置９６によるフロントブレーキトルクＴＢＦが加えられることから、旋回性能（走行性能）が適切に確保される。つまり、例えば前輪１４にかかる減速トルクの一部がフロントブレーキトルクＴＢＦにて適切に分担される為、そのフロントブレーキトルクＴＢＦによって車両全体として減速トルクが増大させられるものではなく、走行性能が適切に確保される。
【００５３】
また、本実施例によれば、前記捩れ（フロントＤＳ３４の捩れ）は前輪１４と後輪１６との前後輪回転速度差ΔＮＦＲ（＝ＮＦ−ＮＲ）に因って駆動系（フロントＤＳ３４）に蓄積されるものであり、この前後輪回転速度差ΔＮＦＲに基づいて前記駆動系の捩れ状態（ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳがＤＳ許容トルクＴy以上となる駆動系の捩れ状態）を検出するので、例えば捩れトルクが所定トルク以上となる駆動系の捩れ状態が適切に検出される。
【００５４】
また、本実施例によれば、旋回走行中の前後輪回転速度差ΔＮＦＲの積分値に基づいて駆動系の捩れ量（ＤＳ捩れ量θdf）を算出し、その捩れ量が大きい程、捩れトルク（ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳ）が大きくされるように予め設定された例えば図６に示すような所定の関係（捩れトルクマップ）から、所定トルク（ＤＳ許容トルクＴy）に基づいて所定捩れ量（ＤＳ許容捩れ量θy）を設定し、その捩れ量がその所定捩れ量以上となることで、前記駆動系の捩れ状態を検出するので、例えば前記捩れトルクが所定トルク以上となる前記駆動系の捩れ状態が確実に検出される。
【００５５】
また、本実施例によれば、発生捩れトルクＴｈ（ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳ）のうちの一部に相当する捩れトルク分すなわち前記駆動系の捩れ量（ＤＳ捩れ量θdf）と前記所定捩れ量（ＤＳ許容捩れ量θy）との差分（ＤＳ捩れ量差分Δθdf（＝θdf−θy））に対応する捩れトルク分を受け持つように、前輪１４にブレーキトルクＴＢを加えるので、例えば駆動系部品（フロントＤＳ３４）に実質的にかかる捩れトルク（ＤＳ捩れトルクＴｈＤＳ）が所定トルク（ＤＳ許容トルクＴy）以上とならないように、発生捩れトルクＴｈの一部をホイールブレーキ装置９６によるフロントブレーキトルクＴＢＦで適切に分担することができる。
【００５６】
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。
【００５７】
例えば、前述の実施例では、デフロック装置５４によってフリー状態とロック状態とに切り替えられるセンターデフ５０を有するトランスファ２４を備えたフルタイム４ＷＤ方式の車両１０に本発明が適用された例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図９に示すように、センターデフ５０に替えて、第１出力軸４６と第２出力軸４８との間の動力伝達経路を選択的に断接可能な動力断続装置（クラッチ）１５０を備え、この動力断続装置１５０がフリー状態（解放状態）であれば二輪駆動状態で走行する一方で、この動力断続装置１５０がロック状態（係合状態）とされると前輪１４側の動力伝達経路と後輪１６側の動力伝達経路とが直結されて直結四輪駆動状態となり、車両１０のセンターデフロック状態と同様の駆動状態で走行するような所謂パートタイム四輪駆動車にも本発明は好適に適用される。要は、前輪１４と後輪１６との回転差動が制限された非差動状態にて走行することが可能な四輪駆動車であれば本発明は適用され得る。
【００５８】
また、前述の実施例では、駆動系や駆動系部品としてフロントＤＳ３４を例示したが、これに限らず、例えばフロントプロペラシャフトなどにも本発明は好適に適用される。要は、センターデフロック状態での旋回走行中に、捩れが蓄積されるような駆動系（駆動系部品）であれば本発明は適用され得る。
【００５９】
また、前述の実施例では、旋回走行中のステアリング１２０の操舵角θＳＷが大きい程、小さくなるように設定された所定トルク（ＤＳ許容トルクＴy）を用いたが、これに限らず、例えばある程度大きな操舵角θＳＷに対応するような予め実験的に求められて記憶された一定（一律）の所定トルク（ＤＳ許容トルクＴy）を用いても良い。このようにしても、本発明における一定の効果は得られる。また、上記所定トルクの設定にステアリング１２０の操舵角θＳＷを用いたが、これに限らず、例えば前輪１４の舵角などを用いても良い。
【００６０】
尚、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。
【符号の説明】
【００６１】
１０：車両（四輪駆動車）
１４、１４Ｒ，１４Ｌ：前輪
１６、１６Ｒ，１６Ｌ：後輪
３４、３４Ｒ，３４Ｌ：前輪車軸（駆動系部品）
９６：ホイールブレーキ装置
１３０：電子制御装置（制御装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪と後輪との回転差動が制限された非差動状態にて走行することが可能な四輪駆動車の制御装置であって、
前記非差動状態での旋回走行中に、駆動系に蓄積された捩れに伴って生じる捩れトルクが所定トルク以上となる該駆動系の捩れ状態となった場合は、前記前輪にホイールブレーキ装置による制動力を加えることを特徴とする四輪駆動車の制御装置。
【請求項２】
前記所定トルクは、駆動系部品の耐久性低下を抑制する為の前記捩れトルクの許容値であって、前記旋回走行中の操舵角が大きい程、該所定トルクが小さくされるように予め定められた関係から、実際の操舵角に基づいて設定されることを特徴とする請求項１に記載の四輪駆動車の制御装置。
【請求項３】
前記前輪と前記後輪との前後輪回転速度差によって前記捩れが前記駆動系に蓄積されるものであり、
前記前後輪回転速度差に基づいて前記駆動系の捩れ状態を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の四輪駆動車の制御装置。
【請求項４】
前記旋回走行中の前記前後輪回転速度差の積分値に基づいて前記駆動系の捩れ量を算出し、
前記捩れ量が大きい程、前記捩れトルクが大きくされるように予め定められた関係から、前記所定トルクに基づいて所定捩れ量を設定し、
前記捩れ量が前記所定捩れ量以上となることで、前記駆動系の捩れ状態を検出することを特徴とする請求項３に記載の四輪駆動車の制御装置。
【請求項５】
前記駆動系の捩れ量と前記所定捩れ量との差分に対応する捩れトルク分を受け持つように、前記前輪に制動力を加えることを特徴とする請求項４に記載の四輪駆動車の制御装置。
【請求項１】
前輪と後輪との回転差動が制限された非差動状態にて走行することが可能な四輪駆動車の制御装置であって、
前記非差動状態での旋回走行中に、駆動系に蓄積された捩れに伴って生じる捩れトルクが所定トルク以上となる該駆動系の捩れ状態となった場合は、前記前輪にホイールブレーキ装置による制動力を加えることを特徴とする四輪駆動車の制御装置。
【請求項２】
前記所定トルクは、駆動系部品の耐久性低下を抑制する為の前記捩れトルクの許容値であって、前記旋回走行中の操舵角が大きい程、該所定トルクが小さくされるように予め定められた関係から、実際の操舵角に基づいて設定されることを特徴とする請求項１に記載の四輪駆動車の制御装置。
【請求項３】
前記前輪と前記後輪との前後輪回転速度差によって前記捩れが前記駆動系に蓄積されるものであり、
前記前後輪回転速度差に基づいて前記駆動系の捩れ状態を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の四輪駆動車の制御装置。
【請求項４】
前記旋回走行中の前記前後輪回転速度差の積分値に基づいて前記駆動系の捩れ量を算出し、
前記捩れ量が大きい程、前記捩れトルクが大きくされるように予め定められた関係から、前記所定トルクに基づいて所定捩れ量を設定し、
前記捩れ量が前記所定捩れ量以上となることで、前記駆動系の捩れ状態を検出することを特徴とする請求項３に記載の四輪駆動車の制御装置。
【請求項５】
前記駆動系の捩れ量と前記所定捩れ量との差分に対応する捩れトルク分を受け持つように、前記前輪に制動力を加えることを特徴とする請求項４に記載の四輪駆動車の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１７０７８（Ｐ２０１２−１７０７８Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５７１９３（Ｐ２０１０−１５７１９３）
【出願日】平成２２年７月９日（２０１０．７．９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月９日（２０１０．７．９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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