用於四輪驅動車輛的控制裝置的製作方法

2023-05-21 16:13:24

本發明涉及一種用於四輪驅動(即，4WD)車輛的控制裝置，所述四輪驅動車輛設置有：斷開機構，其用於連接/斷開用於向副驅動輪傳遞驅動力源的動力的動力傳遞路徑；以及左右離合器，其布置在向副驅動輪的左右兩輪的各個動力傳遞路徑中。

背景技術：

4WD車輛眾所周知設置有：斷開機構，其用於在四輪驅動(即，4WD)期間將動力傳遞路徑斷開，該動力傳遞路徑用於向兩輪驅動(即，2WD)期間變為從動輪的副驅動輪傳遞向主驅動輪傳遞的驅動力源的動力的一部分；以及第一離合器和第二離合器，其布置在向副驅動輪的左右兩輪的各個動力傳遞路徑中。一個示例是在日本專利申請公開第2010-100280號(JP 2010-100280A)中公開的車輛。JP2010-100280A公開了一種在前輪側設置有斷開機構(犬牙式離合器)並且在後輪側設置有兩個多片式離合器的4WD車輛。根據JP 2010-100280A，在2WD期間犬牙式離合器和兩個多片式離合器釋放，使得離合器(犬牙式離合器和多片式離合器)之間的轉矩傳遞部(相當於傳動軸)或類似裝置的旋轉停止以便改善燃料經濟性，並且在4WD期間當離合器接合時兩個多片式離合器可以被分別控制，從而使得在沒有任何後差動齒輪的情況下通過兩個多片式離合器來實現差動齒輪的差動功能。

在JP 2010-100280A中公開的車輛中，2WD狀態和4WD狀態交替切換。通常，如在JP 2010-100280A中所公開的，在車輪滑移、來自駕駛員的強烈加速要求等情況下，進行向4WD狀態的切換。除此之外，還可以考慮進行向4WD狀態切換以便提高車輛抵抗諸如路面幹擾和側風的直行穩定性。然而，儘管有如在穩定行駛(恆速行駛)中那樣不強烈的加速要求，但是為了提高車輛的直行穩定性而超出必要地向4WD狀態切換，很可能導致燃料經濟性惡化。此外，儘管發生幹擾，但如果為了燃料經濟性改善而在長時期內保持2WD狀態，則也許不可能迅速地提高車輛抵抗幹擾的直行穩定性。上述問題是未知的，並且還沒有提出用於同時提高抵抗幹擾的直行穩定性和抑制燃料經濟性惡化的技術。

技術實現要素：

鑑於上述情況已經提出的本發明提供了一種能夠同時提高燃料經濟性和直行穩定性的用於四輪驅動車輛的控制裝置。

根據本發明的方案，提供了一種用於四輪驅動車輛的控制裝置。所述四輪驅動車輛包括斷開機構、第一離合器和第二離合器。斷開機構構造為在所述四輪驅動車輛的四輪驅動期間連接/斷開動力傳遞路徑，該動力傳遞路徑向副驅動輪傳遞向主驅動輪傳遞的驅動力源的動力的一部分，並且第一離合器設置為布置在所述斷開機構與所述副驅動輪的左右兩輪之間的動力傳遞路徑中的一個中。同樣地，第二離合器布置在所述斷開機構與所述副驅動輪的所述左右兩輪之間的所述動力傳遞路徑中的另一個中。用於四輪驅動車輛的控制裝置包括電子控制單元。電子控制單元配置為(a)根據所述四輪驅動車輛的行駛狀態切換所述斷開機構、所述第一離合器和所述第二離合器的工作狀態，並且(b)所述斷開機構被釋放的兩輪驅動狀態被保持著，基於所述四輪驅動車輛的所述行駛狀態，執行用於接合或半接合所述第一離合器和所述第二離合器的兩輪驅動(即，2WD)控制。

根據上述的用於四輪驅動車輛的控制裝置，通過執行用於接合或半接合第一離合器和第二離合器的兩輪驅動控制，兩輪驅動狀態被保持著，可以將差動限制施加至副驅動輪的左右兩輪。當執行兩輪驅動控制時，即使在兩輪驅動狀態下，抑制副驅動輪的左右兩輪之間的轉速差的力矩也作用在副驅動輪的左右兩輪上。換句話說，當在左右副驅動輪之間發生轉速差時，通過執行兩輪驅動控制允許制動力作用在高旋轉側的車輪上並且允許驅動力作用在低旋轉側的車輪上，從而使得穩定的力矩作用在四輪驅動車輛上，而不向斷開機構接合的四輪驅動狀態轉變。因此，能夠同時提高燃料經濟性和直行穩定性兩者。

在所述控制裝置中，所述四輪驅動車輛的所述行駛狀態可以是與所述四輪驅動車輛的直行穩定性相關的行駛狀態。所述電子控制單元可以配置為：在與所述四輪驅動車輛的所述直行穩定性相關的所述行駛狀態已經變為受到預定幹擾的狀態的情況下，或者在與所述四輪驅動車輛的所述直行穩定性相關的所述行駛狀態已經變成被預測會受到預定幹擾的狀態的情況下，執行兩輪驅動離合器接合控制。根據上述控制裝置，當行駛狀態已經變成受到預定幹擾的狀態時，兩輪驅動狀態被保持著，能夠將差動限制施加至副驅動輪的左右兩輪。因此，能夠不向四輪驅動狀態轉變而提高直行穩定性。

在上述的控制裝置中，所述電子控制單元可以配置為在來自所述四輪驅動車輛的駕駛員的驅動要求量在預定範圍內的情況下執行所述兩輪驅動控制。根據上述控制裝置，在驅動要求量在預定範圍內並且沒有明確需要向四輪驅動狀態轉變的情況下，兩輪驅動狀態被保持著，能夠將差動限制施加至副驅動輪的左右兩輪。因此，穩定的力矩作用於四輪驅動車輛，同時抑制了由於向四輪驅動狀態的轉變引起的燃料經濟性惡化。

在上述的控制裝置中，所述電子控制單元可以配置為通過所述兩輪驅動狀態被保持著而同時接合或半接合所述第一離合器和所述第二離合器來執行所述兩輪驅動控制。根據上述控制裝置，通過執行兩輪驅動控制，適當的差動限制能夠被施加至副驅動輪的左右兩輪。

在上述的控制裝置中，所述電子控制單元可以配置為通過以基於所述副驅動輪的各個轉速計算出的離合器轉矩分別接合或半接合所述第一離合器和所述第二離合器而所述兩輪驅動狀態被保持著，來執行所述兩輪驅動控制。根據上述控制裝置，通過執行兩輪驅動控制，適當的差動限制能夠被施加至副驅動輪的左右兩輪。

在上述的控制裝置中，所述電子控制單元可以配置為通過將布置在所述斷開機構與所述副驅動輪之間的所述動力傳遞路徑上的所述第一離合器和所述第二離合器中的一個在所述第一離合器和所述第二離合器中的另一個之前接合或半接合來執行所述兩輪驅動控制。這裡，所述第一離合器和所述第二離合器布置在所述斷開機構和所述副驅動輪之間，並且所述副驅動輪中的一個的轉速比所述副驅動輪中的另一個的轉速高。根據上述控制裝置，通過執行兩輪驅動控制，首先制動力作用於高旋轉側的車輪，然後驅動力作用於低旋轉側的車輪。因此，穩定的力矩適當地作用在四輪驅動車輛上。

在上述的用於四輪驅動車輛的控制裝置中，所述四輪驅動車輛可以進一步包括分動器和驅動力傳遞軸。所述分動器可以構造為向所述副驅動輪分配所述驅動力源的所述動力的一部分。所述驅動力傳遞軸可以構造為向所述副驅動輪傳遞通過所述分動器分配的來自所述驅動力源的所述動力。所述斷開機構可以包括第三離合器和第四離合器。所述第三離合器可以布置在所述驅動力傳遞軸的所述驅動力源側。所述第四離合器可以布置在所述驅動力傳遞軸的所述副驅動輪側。所述電子控制單元可以配置為通過釋放所述第三離合器和所述第四離合器中的至少一個來釋放所述斷開機構。根據上述控制裝置，通過釋放第三離合器和第四離合器中的至少一個來實現兩輪驅動狀態。在第三離合器和第四離合器都釋放的兩輪驅動狀態下，第三離合器和第四離合器之間的旋轉構件(例如，驅動力傳遞軸等)的旋轉可以基本上停止。因此，可以進一步提高燃料經濟性。

在上述的用於四輪驅動車輛的控制裝置中，所述第三離合器和所述第四離合器中的一個可以構造為犬牙式離合器，並且所述第三離合器和所述第四離合器中的另一個可以構造為同步機構附接至的犬牙式離合器或摩擦離合器。所述電子控制單元可以配置為：在進行從在所述第三離合器和所述第四離合器兩者都釋放的所述兩輪驅動狀態下執行所述兩輪驅動控制的狀態向所述第三離合器和所述第四離合器兩者都接合的四輪驅動狀態轉變的情況下，接合所述第三離合器和所述第四離合器中的所述另一個。根據上述控制裝置，當在兩輪驅動控制的執行期間所述另一個離合器被接合時，所述一個離合器的相對旋轉構件的轉速基本上彼此同步，並且所述一個離合器能夠被接合。因此，能夠在兩輪驅動控制期間適當地執行向四輪驅動狀態的轉變。

在上述的用於四輪驅動車輛的控制裝置中，所述第三離合器和所述第四離合器兩者可以都構造為犬牙式離合器。所述電子控制單元可以配置為：在所述第三離合器和所述第四離合器兩者都釋放的所述兩輪驅動狀態下執行所述兩輪驅動控制的情況下，在所述兩輪驅動離合器接合控制的開始之前接合所述第四離合器。根據上述控制裝置，第四離合器能夠在第四離合器的相對旋轉構件的轉速基本上彼此同步(基本上為零旋轉)的狀態下接合。在兩輪驅動控制的執行期間，第三離合器的相對旋轉構件的轉速基本上彼此同步。因此，在兩輪驅動控制期間能夠通過第三離合器的接合來進行向四輪驅動狀態的轉變。

附圖說明

下面將參照附圖描述本發明的示例性實施例的特徵、優點以及技術和工業意義，其中相同的附圖標記指代相同的元件，並且其中：

圖1是示出應用了本發明的四輪驅動(即4WD)車輛的示意性構造的概要圖，並且是示出車輛的控制系統的主要部分的圖示；

圖2是示出圖1所示的電子控制單元的控制功能的主要部分的功能框圖；

圖3是用於示出4WD車輛的兩輪驅動離合器接合控制的概念的圖示；

圖4是示出通過電子控制單元的控制操作，即用於同時提高燃料經濟性和直行穩定性的控制操作的主要部分的流程圖；

圖5是用於在執行圖4中的流程圖中示出的控制操作的情況下的時間圖的示例；

圖6是示出通過電子控制單元的控制操作，即用於同時提高燃料經濟性和直行穩定性的控制操作的主要部分的流程圖，並且是示出不同於圖4所示的根據第一實施例的控制操作的流程圖；和

圖7是用於在執行根據第二實施例的圖6的流程圖中示出的控制操作的情況下的時間圖的示例。

具體實施方式

在下文中，將參照附圖詳細描述本發明的實施例。首先將描述本發明的第一實施例。

圖1是示出應用了本發明的四輪驅動(即4WD)車輛10(以下稱為車輛10)的示意性構造的概要圖。並且，圖1是示出用於車輛10中的各種類型的控制的控制系統的主要部分的圖示。根據圖1，車輛10設置有發動機12、左右前輪14R、14L(如果沒有特別區分，以下稱為前輪14)、左右後輪16R、16L(如果沒有特別區分，以下稱為後輪16)、為在發動機12和前輪14之間的動力傳遞路徑且將發動機12的動力傳遞至前輪14的第一動力傳遞路徑、為在發動機12和後輪16之間的動力傳遞路徑且將發動機12的動力傳遞至後輪16的第二動力傳遞路徑等。

發動機12是內燃機，例如汽油發動機和柴油發動機。發動機12是產生驅動力的驅動力源。前輪14是在兩輪驅動(即2WD)狀態和4WD狀態下均起驅動輪作用的主驅動輪。後輪16是在2WD狀態下起從動輪作用並且在4WD狀態下起來自發動機12的動力經由第二動力傳遞路徑傳遞至的驅動輪作用的副驅動輪。因此，車輛10是基於FF的4WD車輛。

第一動力傳遞路徑設置有變速器18、前差動齒輪20、左右前輪軸22R、22L(以下，如果沒有特別區分，則稱為前輪軸22)等。第二動力傳遞路徑設置有：變速器18；分動器24，其為將向前輪14傳遞的發動機12的動力的一部分向後輪16分配的前後輪動力分配裝置；從動小齒輪26；傳動軸28，其為將通過分動器24分配的來自發動機12的動力向後輪16傳遞的驅動力傳遞軸；驅動小齒輪30；後側離合器32；左右驅動力分配裝置34；左右後輪軸36R、36L(以下，如果沒有特別區分，則稱為後輪軸36)等。

變速器18構成對於發動機12和前輪14之間的第一動力傳遞路徑與發動機12和後輪16之間的第二動力傳遞路徑是共用的動力傳遞路徑的一部分，並且將發動機12的動力向前輪14側和後輪16側傳遞。變速器18是自動變速器，諸如其中選擇性建立具有不同齒數比(變速比)γ(＝變速器輸入轉速Nin/變速器輸出轉速Nout)的多個檔位(變速位)的已知的行星齒輪型多級變速器，其中齒數比γ無級地且連續地變化的已知的無級變速器，以及已知的同步齒輪型平行雙軸變速器。

前差動齒輪20構造為包括殼體20c和具有錐齒輪的差動機構20d。前差動齒輪20是已知的差動齒輪，其在向左右前輪軸22R、22L施加適當的差速旋轉的同時傳遞旋轉。內齒圈20r形成在殼體20c中。內齒圈20r與為變速器18的輸出旋轉構件的輸出齒輪18a嚙合。因此，從變速器18輸出的動力輸入到內齒圈20r。另外，配合進外周配合齒46的內周配合齒38形成在殼體20c中。

分動器24布置為平行於作為構成第一動力傳遞路徑的一部分的旋轉構件的前差動齒輪20，並且連接至前差動齒輪20。分動器24構造為包括第一旋轉構件40、第二旋轉構件42和前側離合器44。

第一旋轉構件40具有大致圓筒形狀。前輪軸22R貫通第一旋轉構件40的內周側。外周配合齒46形成在第一旋轉構件40的一個軸向側上。當外周配合齒46配合進內周配合齒38時，第一旋轉構件40與前差動齒輪20的殼體20c一體旋轉。構成前側離合器44的一部分的離合器齒48形成在第一旋轉構件40的另一個軸向側上。

第二旋轉構件42具有大致圓筒形狀。前輪軸22R和第一旋轉構件40貫通第二旋轉構件42的內周側。用於將發動機12的動力向後輪16側傳遞並與從動小齒輪26嚙合的內齒圈42r形成在第二旋轉構件42的一個軸向側上。構成前側離合器44的一部分的離合器齒50形成在第二旋轉構件42的另一個軸向側上。與內齒圈42r嚙合的從動小齒輪26連接至傳動軸28，並且經由傳動軸28連接至驅動小齒輪30。

前側離合器44是用於第一旋轉構件40和第二旋轉構件42之間的選擇性連接/斷開的離合器。前側離合器44是構造為包括離合器齒48、離合器齒50、套筒52、保持構件54和前側致動器56的犬牙式離合器(即，嚙合式離合器)。套筒52具有大致圓筒形狀。能夠與離合器齒48和離合器齒50嚙合的內周齒58形成在套筒52的內周側上。套筒52通過前側致動器56軸向移動，前側致動器56例如可以由電子控制單元100電(電磁)控制。另外，前側離合器44是同步機構(同步嚙合機構)附接至的犬牙式離合器，包括同步器鎖環59，當套筒52和第二旋轉構件42以異步狀態旋轉時，同步器鎖環59妨礙套筒52朝向第二旋轉構件42的移動。同步器鎖環59是同步器裝置(同步機構)，當套筒52的內周齒58和離合器齒50彼此嚙合時，所述同步裝置(同步機構)使套筒52的內周齒58和離合器齒50彼此同步。

圖1示出了前側離合器44釋放的狀態。在這個狀態下，第一旋轉構件40與第二旋轉構件42之間的連接切斷，因此發動機12的動力不傳遞至後輪16。如果套筒52移動並且離合器齒48和離合器齒50都與內周齒58嚙合，則前側離合器44接合，並且第一旋轉構件40和第二旋轉構件42彼此連接。因此，當第一旋轉構件40旋轉時，第二旋轉構件42、從動小齒輪26、傳動軸28和驅動小齒輪30聯合旋轉。

左右驅動力分配裝置34布置在後側離合器32和後輪16之間。左右驅動力分配裝置34在後側離合器32和後輪16之間執行轉矩傳遞，並且改變對於左右後輪16L、16R的驅動力分配。左右驅動力分配裝置34構造為包括：中間軸60，其布置在左右後輪軸36L、36R之間；輸入齒輪61，其布置為不能相對於中間軸60旋轉；第一聯軸器62，其布置在中間軸60(輸入齒輪61)和後輪16L(後輪軸36L)之間；以及第二聯軸器64，其布置在中間軸60(輸入齒輪61)和後輪16R(後輪軸36R)之間。輸入齒輪61是將發動機12的動力向第一聯軸器62和第二聯軸器64傳遞的共用輸入旋轉構件。構成後側離合器32的一部分的離合器齒66形成在輸入齒輪61的外周。第一聯軸器62例如是已知的電子控制聯軸器，其構造為具有作為摩擦離合器的溼式多片式離合器。當控制第一聯軸器62的傳遞轉矩(離合器轉矩)時，控制傳遞至後輪16L的驅動力。具體地，當電流供應給控制第一聯軸器62的傳遞轉矩的電磁螺線管(未示出)時，第一聯軸器62以與電流值成比例的接合力接合。傳遞至後輪16L的驅動力由於第一聯軸器62的傳遞轉矩的增加而增加。第二聯軸器64例如是已知的電子控制聯軸器，其構造成具有作為摩擦離合器的溼式多片式離合器。當控制第二聯軸器64的傳遞轉矩時，控制傳遞至後輪16R的驅動力。具體地，當電流供應給控制第二聯軸器64的傳遞轉矩的電磁螺線管(未示出)時，第二聯軸器64以與電流值成比例的接合力接合。傳遞至後輪16R的驅動力由於第二聯軸器64的傳遞轉矩的增加而增加。

通過控制第一聯軸器62的傳遞轉矩和第二聯軸器64的傳遞轉矩，左右驅動力分配裝置34可以在例如0：100至100：0的範圍內連續改變對於左右後輪16L、16R的轉矩分配。另外，通過控制第一聯軸器62的傳遞轉矩和第二聯軸器64的傳遞轉矩，左右驅動力分配裝置34可以在例如100：0至50：50的範圍內連續地改變對於前輪14和後輪16的轉矩分配。另外，通過控制第一聯軸器62的傳遞轉矩和第二聯軸器64的傳遞轉矩，左右驅動力分配裝置34可以允許左右後輪16L、16R之間的轉速差。因此，在後輪16側沒有設置諸如前差動齒輪20(差動機構20d)的差動齒輪。

車輛10還在驅動小齒輪30和後側離合器32之間設置有動力傳遞構件68。動力傳遞構件68具有大致圓筒形狀。中間軸60貫通動力傳遞構件68的內周側。與驅動小齒輪30嚙合的內齒圈68r形成在動力傳遞構件68的一個軸向側上，以便接收從前輪14側傳遞的發動機12的動力。構成後側離合器32的一部分的離合器齒70形成在動力傳遞構件68的另一個軸向側上。

後側離合器32布置在動力傳遞構件68和輸入齒輪61之間。後側離合器32是用於動力傳遞構件68與輸入齒輪61之間的動力傳遞路徑的選擇性連接/斷開的離合器。後側離合器32是構造為包括離合器齒66、離合器齒70、套筒72、保持構件74和後側致動器76的犬牙式離合器。套筒72具有大致圓筒形狀。能夠與離合器齒66和離合器齒70嚙合的內周齒78形成在套筒72的內周側上。套筒72通過後側致動器76軸向移動，後側致動器76可以例如被電子(電磁)控制。另外，後側離合器32可以設置有同步機構。

圖1示出了後側離合器32釋放的狀態。如在這個狀態下，在內周齒78不與離合器齒66和離合器齒70嚙合的狀態下，動力傳遞構件68與輸入齒輪61之間的連接被切斷以及驅動小齒輪30和左右驅動力分配裝置34之間的動力傳遞路徑被切斷，因此發動機12的動力沒有傳遞至左右驅動力分配裝置34。如果套筒72被移動並且離合器齒66和離合器齒70都與內周齒78嚙合，則後側離合器32接合，並且動力傳遞構件68和輸入齒輪61彼此連接。因此，如果發動機12的動力傳遞至驅動小齒輪30，則動力傳遞至左右驅動力分配裝置34。

如上所述，前側離合器44和後側離合器32中的每一個都是用於在4WD期間將向前輪14傳遞的發動機12的動力的一部分向後輪16傳遞的第二動力傳遞路徑的連接/斷開的斷開機構(即，在2WD期間釋放第二動力傳遞路徑的斷開機構)。如上所述，車輛10設置有作為斷開機構的前側離合器44和後側離合器32。第一聯軸器62和第二聯軸器64是布置在斷開機構與左右後輪16L、16R之間的各個動力傳遞路徑中的第一離合器和第二離合器。另外，前側離合器44是用於前差動齒輪20與傳動軸28之間的動力傳遞路徑的連接/斷開的第三離合器，且布置在傳動軸28的發動機12側。另外，後側離合器32是用於傳動軸28與後輪16之間的動力傳遞路徑的連接/斷開的第四離合器，且布置在傳動軸28的後輪16側。

在具有上述構造的車輛10中，如果例如，前側離合器44和後側離合器32都接合，並且第一聯軸器62和/或第二聯軸器64的傳遞轉矩被控制為超過零的值，則對應於第一聯軸器62和/或第二聯軸器64的傳遞轉矩的驅動力也傳遞至後輪16。因此，出現動力傳遞至前輪14和後輪16兩者的4WD狀態。在該4WD狀態下，第一聯軸器62和/或第二聯軸器64的傳遞轉矩被控制，並且根據需要調節對於前輪14和後輪16的轉矩分配以及對於左右後輪16L、16R的轉矩分配。

在車輛10中，如果例如前側離合器44和後側離合器32中的一個釋放，則第二動力傳遞路徑中的動力傳遞被切斷。因此，動力不傳遞至後輪16，因此出現僅傳遞動力至前輪14的2WD狀態。如果前側離合器44和後側離合器32都釋放，動力傳遞構件68與左右驅動力分配裝置34之間的連接被切斷，因此旋轉既不從發動機12側也不從後輪16側傳遞至構成在2WD狀態下從第二旋轉構件42到動力傳遞構件68的動力傳遞路徑的各個旋轉元件(第二旋轉構件42、從動小齒輪26、傳動軸28、驅動小齒輪30、動力傳遞構件68等)。因此，在2WD狀態下，各個旋轉元件停止旋轉，防止各個旋轉元件聯合旋轉，則行駛阻力減小。前側離合器44和後側離合器32是斷開機構，其在2WD期間通過被釋放而停止在4WD期間將動力向後輪16傳遞的預定旋轉元件的旋轉。預定旋轉元件是構成發動機12和後輪16之間的動力傳遞路徑的旋轉元件(即，構成從第二旋轉構件42到動力傳遞構件68的動力傳遞路徑的各個旋轉元件)中的夾在前側離合器44和後側離合器32之間的旋轉元件。前側離合器44和後側離合器32都釋放並且上述旋轉元件中的每個的旋轉都停止的驅動狀態(即，防止聯合旋轉的2WD狀態)是預定旋轉元件的旋轉停止的斷開狀態。在該斷開狀態下的2WD狀態將描述作為2WD_d狀態。即使在前側離合器44釋放並且後側離合器32接合的2WD狀態下，如果第一聯軸器62和第二聯軸器64都釋放，也可以產生與2WD_d狀態類似的狀態。然而，在這個狀態下，由於在第一聯軸器62和/或第二聯軸器64中多片式離合器的曳力，可能無法完全停止預定旋轉元件的旋轉。因此，2WD_d狀態是旨在2WD狀態下停止預定旋轉元件的旋轉的狀態，並且停止預定旋轉元件的旋轉包括結果在某種程度上出現預定旋轉元件的旋轉的狀態。

在車輛10中，如果前側離合器44和後側離合器32都接合併且第一聯軸器62和第二聯軸器64的連接同時切斷，則輸入齒輪61和後輪16之間的連接切斷從而動力不傳遞至後輪16。因此，可以產生與僅傳遞動力至前輪14的2WD狀態相似的狀態。在這個2WD狀態下，構成從第二旋轉構件42到輸入齒輪61的動力傳遞路徑的各個旋轉元件(第二旋轉構件42、從動小齒輪26、傳動軸28、驅動小齒輪30、動力傳遞構件68、輸入齒輪61等)聯合旋轉。因此，儘管為2WD狀態，但燃料效率仍然減小與傳動軸28等的聯合旋轉的量。然而，當2WD狀態被向4WD狀態切換時，允許僅通過連接第一聯軸器62和/或第二聯軸器64來迅速切換。從另一觀點來看，2WD狀態可以視為第一聯軸器62和第二聯軸器64的傳遞轉矩都變為零的4WD狀態，這也是4WD待機狀態。

根據上述第一實施例，4WD狀態是上述斷開機構由離合器控制單元106(稍後描述)接合的驅動狀態，即，前側離合器44和後側離合器32都接合而與第一聯軸器62和第二聯軸器64的接合或釋放無關的驅動狀態。根據上述第一實施例，2WD狀態是上述斷開機構通過離合器控制單元106(稍後描述)釋放的驅動狀態，即，前側離合器44和後側離合器32中的至少一個釋放的驅動狀態。在2WD狀態的情況下，考慮到提高燃料經濟性，在大多數情況下發生前側離合器44和後側離合器32都通過離合器控制單元106(稍後描述)釋放的2WD_d狀態。因此，2WD狀態和4WD狀態之間的切換通常是在為斷開機構的斷開狀態的2WD_d狀態和為斷開機構的連接狀態的4WD狀態之間切換。在切換期間，執行向前側離合器44和後側離合器32中僅一個釋放的2WD狀態的過渡切換。

車輛10設置有電子控制單元(ECU)100，所述電子控制單元100包括用於車輛10的控制裝置，所述控制裝置根據例如車輛10的行駛狀態來切換前側離合器44、後側離合器32、第一聯軸器62和第二聯軸器64的工作狀態。電子控制單元100配置為包括設置有例如CPU、RAM、ROM、I/O接口等的所謂的微型計算機。CPU通過使用RAM的臨時存儲功能的同時根據預先存儲在ROM中的程序進行信號處理來執行對車輛10的各種類型的控制。例如，電子控制單元100執行對於發動機12的輸出控制、對於車輛10的驅動狀態切換控制等。電子控制單元100配置為根據需要劃分為用於發動機控制的電子控制單元、用於驅動狀態控制的電子控制單元等。如圖1所示，基於來自各種傳感器的各個檢測信號的各種實際值供給至電子控制單元100。各種傳感器的示例包括各種轉速傳感器80、82、84、86、88、加速器開度傳感器90、節氣門開度傳感器92、G傳感器94、橫擺率傳感器96、轉向傳感器98等。基於檢測信號的各種實際值的示例包括發動機轉速Ne、變速器輸入轉速Nin、變速器輸出轉速Nout、傳動軸轉速Np、對應於各個車輪(即，前輪14R、14L和後輪16R、16L)的轉速(各個車輪速度)Nw的各個車輪速度Nwfr、Nwfl、Nwrr、Nwrl、加速器開度θacc、節氣門開度θth、車輛10的前後加速度Gx、車輛10的左右加速度Gy、作為關於車輛10的豎直軸的旋轉角速度的橫擺率Ryaw以及轉向盤的轉向角θsw和轉向方向。如圖1所示，用於發動機12的輸出控制的發動機輸出控制命令信號Se、用於切換前側離合器44和後側離合器32的各個狀態的操作命令信號Sd、用於控制第一聯軸器62和第二聯軸器64的離合器轉矩的轉矩命令信號Sc等分別從電子控制單元100輸出到諸如燃料噴射裝置、點火裝置和節氣門致動器的發動機控制裝置、前側致動器56和後側致動器76、用於驅動第一聯軸器62和第二聯軸器64的各個致動器(電磁螺線管)等。電子控制單元100基於各個車輪速度Nw計算車輛10的速度V(以下，稱為車速V)作為各種實際值中的一個。例如，電子控制單元100可以將各個車輪速度Nw的平均車輪速度設定作為車速V。

圖2是示出電子控制單元100的控制功能的主要部分的功能框圖。根據圖2，電子控制單元100設置有驅動狀態判定工具，即驅動狀態判定單元102；驅動力計算工具，即驅動力計算單元104；以及離合器控制單元106。

驅動狀態判定單元102基於諸如上述各種信號的信息判定車輛10的最佳驅動狀態。具體地，在基於加速器開度θacc、車速V等而判定車輛10處於車輛10中的驅動力變化小於在先前的實驗或設計中獲得並存儲的(即，預先限定的)驅動力變化閾值的穩定行駛狀態的情況下，驅動狀態判定單元102判定車輛10的驅動狀態為2WD_d狀態。在判定驅動力變化超過驅動力變化閾值的情況下，驅動狀態判定單元102將車輛10的驅動狀態判定為4WD狀態。另外，驅動狀態判定單元102基於各個車輪速度Nw判定是否在各個車輪之間產生預定車輪速度差，該預定車輪速度差作為預先限定以判定是否期望車輛10的驅動狀態為4WD狀態的4WD判定閾值。在判定各個車輪之間的轉速差中的任一個超過預定車輪速度差的情況下，驅動狀態判定單元102判定車輛10的驅動狀態為4WD狀態。在基於轉向角θsw判定車輛10正被轉向的情況下，驅動狀態判定單元102將實際橫擺率Ryaw與基於車速V、轉向角θsw等計算出的目標橫擺率Ryawtgt進行比較，從而判定是否正在發生作為車輛行為的不足轉向狀態和過度轉向狀態中的任一個。在判定正在發生不足轉向狀態和過度轉向狀態中的任一個的情況下，驅動狀態判定單元102將車輛10的驅動狀態判定為4WD狀態。另外，例如，在由駕駛員操作的已知的2WD/4WD選擇開關設置在車輛10中的情況下，驅動狀態判定單元102基於例如2WD/4WD選擇開關的操作狀態來判定車輛10的驅動狀態應處於2WD狀態還是4WD狀態。

驅動力計算單元104基於諸如上述各種信號的信息來計算最佳前後輪驅動力分配。具體地，驅動力計算單元104基於發動機轉速Ne、節氣門開度θth等根據預先限定的預定關係(例如，發動機轉矩特性圖)計算發動機轉矩Te估計值(估計發動機轉矩)Tep，並且計算前後輪驅動力分配以確保最大加速性能。在通過驅動狀態判定單元102判定車輛10的驅動狀態為2WD_d狀態的情況下，驅動力計算單元104將向後輪16的驅動力分配變為零。另外，在基於節氣門開度θth、車速V、各個車輪速度Nw等判定駕駛員的操作狀況和車輛10中的驅動力變化穩定的情況下，驅動力計算單元104減小向後輪16的驅動力分配。因此，發生接近前輪驅動的狀況，並且燃料經濟性提高。另外，驅動力計算單元104減小向後輪16的驅動力分配，以防止低速轉彎期間的急制動現象。

離合器控制單元106將各個命令信號輸出到切換前側離合器44的連接/斷開狀態的前側致動器56、切換後側離合器32的連接/斷開狀態的後側致動器76、控制第一聯軸器62的傳遞轉矩的電磁螺線管(未示出)以及控制第二聯軸器64的傳遞轉矩的電磁螺線管(未示出)，以實現由驅動狀態判定單元102判定的驅動狀態和由驅動力計算單元104計算出的前後輪驅動力分配。具體地，在通過驅動狀態判定單元102判定車輛10的驅動狀態為2WD_d狀態的情況下，離合器控制單元106將用於釋放前側離合器44和後側離合器32以及將第一聯軸器62和第二聯軸器64的傳遞轉矩變為零的命令分別輸出到前側致動器56、後側致動器76以及各個電磁螺線管。在通過驅動狀態判定單元102判定車輛10的驅動狀態為4WD狀態的情況下，為了具有由驅動力計算單元104計算出的前後輪驅動力分配的4WD狀態，離合器控制單元106將用於連接(接合)前側離合器44和後側離合器32以及控制第一聯軸器62和第二聯軸器64的傳遞轉矩的命令分別輸出至前側致動器56、後側致動器76以及各個電磁螺線管。

在從2WD_d狀態向4WD狀態的轉變期間，離合器控制單元106首先將用於連接後側離合器32的命令輸出至後側致動器76。這是為了在動力傳遞構件68和輸入齒輪61的旋轉都停止的狀態下，即，在動力傳遞構件68和輸入齒輪61的轉速基本上彼此同步的狀態下，連接沒有附接同步機構的後側離合器32。然後，離合器控制單元106將用於連接同步機構附接至的前側離合器44的命令輸出至前側致動器56。然後，離合器控制單元106將用於在第一聯軸器62和第二聯軸器64中產生傳遞轉矩的命令輸出到各個電磁螺線管，用於實現在前側離合器44和後側離合器32都接合的4WD狀態下的由驅動力計算單元104計算出的前後輪驅動力分配。在從2WD_d狀態向4WD狀態的轉變期間進行的一系列上述控制過程是通常的4WD轉變控制過程。

在上述車輛10中，前側離合器44和後側離合器32以及第一聯軸器62和第二聯軸器64都由離合器控制單元106控制，並且驅動狀態在2WD_d狀態和4WD狀態之間切換以變為由驅動狀態判定單元102判定的驅動狀態。為了在車輛10的直行期間抵抗例如路面幹擾(凹凸不平路和低μ路)和橫風的幹擾的行駛穩定性改善(即，直行穩定性)，向4WD狀態的切換也是值得考慮的。然而，超出必要的向4WD狀態的切換很可能導致燃料經濟性惡化。並且，如果2WD狀態被保持了一段長時間，可能無法迅速地提高車輛10的直行穩定性。

在保持2WD狀態的同時，離合器控制單元106基於車輛10的行駛狀態執行用於接合或半接合第一聯軸器62和第二聯軸器64中的每一個的2WD離合器接合控制。例如，在保持2WD狀態的同時，離合器控制單元106通過以等同的離合器轉矩同時接合或半接合第一聯軸器62和第二聯軸器64來執行2WD離合器接合控制。車輛10的行駛狀態是與車輛10的直行穩定性相關的行駛狀態。因此，離合器控制單元106在與車輛10的直行穩定性相關的行駛狀態已經變為受到預定幹擾的狀態的情況下(即，在車輛10處於受到與直行穩定性相關的預定幹擾的狀態的情況下)執行2WD離合器接合控制。預定幹擾例如是在直行期間影響車輛10的行為的因素，例如諸如凹凸不平路和低μ路的路面幹擾以及車輛10受到的諸如橫風的自然風。受到預定幹擾的狀態是例如相對於預定幹擾在右左後輪16R、16L的車輪速度Nwrr、Nwrl之間發生旋轉差的狀態和期望提高車輛10的直行穩定性的預先限定的狀態。因此，離合器控制單元106執行2WD離合器接合控制，以便在車輛10的直行期間提高相對於預定幹擾的車輛10的直行穩定性。

另外，車輛10的行駛狀態是與駕駛員的驅動要求量相關聯的行駛狀態。因此，離合器控制單元106在驅動要求量在預定範圍內的情況下執行2WD離合器接合控制。驅動要求量例如是由驅動力計算單元104基於加速器開度θacc和車速V計算出的對於車輛10的駕駛員要求量。不僅對於前輪14的驅動轉矩要求量[Nm]，而且對於前輪14的驅動力要求量[N]、對於前輪14的驅動功率要求量[W]、發動機12的目標轉矩等都用作驅動要求量。另外，可以簡單地將加速器開度θacc[％]、節氣門開度θth[％]、發動機12的進氣量[g/sec]等用作上述的驅動要求量。例如，在上述預定範圍內意指成為如下區域的行駛狀態：在發動機12處於不太可能判定向4WD狀態切換的輕負荷狀態下的驅動要求量的區域中，驅動要求量較低而明顯不需要向4WD狀態轉變的區域。換句話說，在上述預定範圍內意指成為如下區域的行駛狀態：驅動要求量較低，不鄰近驅動要求量較高而發動機12正處於很可能判定向4WD狀態切換的高負荷狀態下的區域。這是因為，比起驅動要求量較高的區域和與其相鄰的區域，由向4WD狀態轉變而導致的燃料經濟性惡化更可能發生在例如驅動要求量較低的區域。

圖3是用於示出2WD離合器接合控制的概念的示意圖。根據圖3，當幹擾等引起在左右後輪16R、16L的車輪速度Nwrr、Nwrl之間出現旋轉差時，通過同時接合第一聯軸器62和第二聯軸器64來執行2WD離合器接合控制。然後，限制左右後輪16R、16L之間的差動。在執行2WD離合器接合控制期間，中間軸60的轉速Nms收斂至((Nwrr+Nwrl)/2)，制動力作用在右後輪16R上以減小車輪速度Nwrr，並且驅動力作用在左後輪16L上以增加車輪速度Nwrl，穩定的力矩作用在車輛10上。換句話說，抑制左右後輪16R、16L之間的旋轉差的力矩作用於車輛10。在2WD離合器接合控制開始時，中間軸60的轉速Nms近似為零，因此制動力瞬時作用在左右後輪16R、16L上。

電子控制單元100還設置有：行駛狀態判定工具，即行駛狀態判定單元108；以及離合器轉矩計算工具，即離合器轉矩計算單元110，以便實現2WD離合器接合控制。

行駛狀態判定單元108判定車輛10是否正在直行。具體地，行駛狀態判定單元108根據由以下表達式(1)至(3)表示的預先限定的算術表達式，基於轉向角θsw、左右加速度Gy以及橫擺率Ryaw來判定車輛10是否正在直行。當滿足以下全部表達式(1)至(3)時，行駛狀態判定單元108判定車輛10正在直行。以下表達式(1)至(3)中的θswth、Gyth、Ryawth分別是相對於轉向角θsw、左右加速度Gy和橫擺率Ryaw的直行判定閾值。直行判定閾值例如是用於判定車輛10是否正在直行的預先限定的判定值。

|θsw|≤θswth (1)

|Gy|≤Gyth (2)

|Ryaw|≤Ryawth (3)

行駛狀態判定單元108基於由驅動狀態判定單元102判定的驅動狀態或由離合器控制單元106輸出的各個命令信號來判定車輛10是處於2WD_d狀態(斷開狀態)還是處於4WD狀態(連接狀態)。

在判定車輛10正直行的情況下，行駛狀態判定單元108判定車輛10的行駛狀態是否已經變為受到預定幹擾的狀態。具體地，行駛狀態判定單元108根據下面的表達式(4)至(6)所表示的預先限定的算術表達式，基於各個車輪速度Nwfr、Nwfl、Nwrr、Nwrl和橫擺率Ryaw，來判定車輛10的行駛狀態是否已經變為受到預定幹擾的狀態。當滿足以下全部表達式(4)至(6)時，行駛狀態判定單元108判定車輛10的行駛狀態已經變為受到預定幹擾的狀態。在下面的表達式(4)至(6)中，(-n)是為每個預定採樣周期(參見圖4中的流程圖中的周期時間)獲取的各個實際值。在下面的表達式(6)中，左手側的積分值是橫擺率Ryaw的實際值與直行驅動期間理想狀態下的橫擺率Ryaw的值(＝0)之間的橫擺率偏差的積分值。在下面的表達式(4)至(6)中，在通過行駛狀態判定單元108判定車輛10不正在直行的情況下、在通過行駛狀態判定單元108判定車輛10的行駛狀態已經變為受到預定幹擾的狀態的情況下、或者在判定車輛10的行駛狀態已經變為受到預定幹擾的狀態之前樣本數量n達到指定數量的情況下，將在左手側的各個偏差的積分值重置為零。在以下表達式(4)至(6)中，ΔNwth和ΔRyawth分別是用於左右輪之間的轉速偏差的積分值和橫擺率偏差的積分值的幹擾判定閾值。幹擾判定閾值例如是用於判定車輛10的行駛狀態是否已經變為受到預定幹擾的狀態的預先限定的判定值。

∑|Nwfrn-Nwfln|≥ΔNwth (4)

Σ|Nwrrn-Nwrln|≥ΔNwth (5)

∑|Ryawn|≥ΔRyawth (6)

在通過行駛狀態判定單元108判定車輛10的行駛狀態已經變為受到預定幹擾的狀態的情況下，驅動力計算單元104根據通過例如下面的表達式(7)表示的預先限定的算術表達式，基於估計的發動機轉矩Tep、布置在發動機12和變速器18之間的變矩器(未示出)的轉矩比(＝渦輪轉矩/泵轉矩)t、變速器18的當前齒數比γ等，來計算2WD_d狀態下的當前驅動力F的估計值(估計驅動力)Fp。在下面的表達式(7)中，i是在比變速器18的輸出齒輪18a上更靠前輪14側上的動力傳遞路徑中前差動齒輪20等的減速比，並且rw是前輪14的輪胎有效半徑。上述轉矩比t是變矩器的速度比e(＝渦輪轉速(變速器輸入轉速Nin)/泵轉速(發動機轉速Ne))的函數。驅動力計算單元104例如根據速度比e和轉矩比t之間的預先限定的關係(特性圖)，基於實際速度比e來計算轉矩比t。

Fp＝Tep×t×γ×i/rw (7)

在通過行駛狀態判定單元108判定車輛10的行駛狀態已經變為受到預定幹擾的狀態的情況下，驅動狀態判定單元102根據例如由以下表達式(8)表示的預先限定的算術表達式，基於通過驅動力計算單元104計算出的估計驅動力Fp和行駛阻力RL來判定是否執行向連接狀態(4WD狀態)的轉變(即，判定驅動要求量是否在預定範圍內)。當滿足以下表達式(8)時，驅動狀態判定單元102將車輛10的驅動狀態判定為連接狀態(4WD狀態)。當不滿足以下表達式(8)時，驅動狀態判定單元102判定車輛10的驅動狀態保持在斷開狀態(2WD_d狀態)。在下面的表達式(8)中，(Fp-RL)的值是過剩驅動力，並且Fpth是用於過剩驅動力的4WD轉變判定閾值。4WD轉變判定閾值是用於通過使用過剩驅動力來判定向4WD狀態的轉變的預先限定的判定值，其中，過剩驅動力例如在發動機12處於輕負荷狀態時減小而在發動機12處於高負荷狀態下增加。例如，在平坦路上穩定行駛的情況下，上述行駛阻力RL是空氣阻力Fa和滾動阻力Fr之和(＝Fa+Fr)[N]。驅動狀態判定單元102基於車速V和估計重量Wg，由例如預先限定的表達式(RL＝Fa+Fr:Fa＝(1/2)×ρ×A×Cd×V2；ρ是空氣密度，A是前投影面積，並且Cd為空氣阻力係數，Fr＝μ×Wg；μ是滾動阻力係數，並且Wg是車輛重量(例如，估計重量))來計算行駛阻力RL。可替代地，驅動狀態判定單元102可以由例如預先限定的關係(特性圖)，基於車速V和估計重量Wg來計算行駛阻力RL。可替代地，因為當認為估計重量Wg基本上恆定時，行駛阻力RL僅取決於車速V，所以驅動狀態判定單元102可以由例如車速V和行駛阻力RL之間的預先限定的關係(特性圖)，基於車速V來計算行駛阻力RL。另外，在例如在坡道上行駛的情況下，驅動狀態判定單元102通過增加坡度阻力Fs來計算行駛阻力RL(＝Fr+Fa+Fs)。驅動狀態判定單元102由例如預先限定的關係式(Fs＝Wg×sinθr:θr為路面坡度)，基於路面坡度θr來計算坡度阻力Fs。

Fp-RL≥Fpth (8)

在通過驅動狀態判定單元102判定不執行向連接狀態(4WD狀態)轉變的情況下(即，在驅動要求量在預定範圍內的情況下)，在通過離合器控制單元106執行2WD離合器接合控制時(即，當執行左右後輪16R、16L之間的差動限制時)，離合器轉矩計算單元110計算第一聯軸器62和第二聯軸器64的離合器轉矩Tc)。具體地，離合器轉矩計算單元110由用下面的表達式(9)至(11)表示的預先限定的算術表達式，基於後輪16的各個車輪速度Nwrr、Nwrl來計算離合器轉矩Tc。在下面的表達式(9)和(10)中，Nwt是在左右後輪16R、16L之間的差動被限制時的目標轉速，並且定義為後輪16的各個車輪速度Nwrr、Nwrl的平均值。在下面的表達式(10)中，(*)是(1或r)，(-(n))是每個預定採樣周期獲取的值，(-(n-i))是相對於(-(n))的獲取的時間向前跳過i採樣次數所獲取的值，Δt是計算周期。dω*/dt(即，dωl/dt和dωr/dt)表示各個實際值從目標轉速偏離的值的變化速度(即，實際值從目標轉速偏離的速度)。在下面的表達式(11)中，J是後輪16的慣性，並且max(dωl/dtdωr/dt)是dωl/dt和dωr/dt之間的較大值。

Nwt＝(Nwrr+Nwrl)/2 (9)

dω*/dt＝|(Nwt(n)-Nwr*(n))-(Nwt(n-i)-Nwr*(n-i))|/(i×Δt) (10)

Tc＝J×max(dωl/dtdωr/dt) (11)

在通過驅動狀態判定單元102判定不執行向連接狀態(4WD狀態)的轉變的情況下，在保持2WD_d狀態的同時，離合器控制單元106將用於以通過離合器轉矩計算單元110計算出的離合器轉矩Tc接合第一聯軸器62和第二聯軸器64兩者的命令輸出至各個電磁螺線管。在通過驅動狀態判定單元102判定要執行向連接狀態(4WD狀態)的轉變的情況下，離合器控制單元106將用於接合前側離合器44和後側離合器32的命令分別輸出至前側致動器56和後側致動器76。

如果第一聯軸器62和第二聯軸器64在2WD_d狀態下接合，則輸入齒輪61旋轉。然後，在旋轉停止的狀態下，發生轉速與動力傳遞構件68的轉速不同步的狀態。因此，在上述的首先連接後側離合器32的通常的4WD轉變控制過程中，從這個狀態向4WD狀態轉變是不可能的。在從在2WD_d狀態下執行2WD離合器接合控制的狀態執行向4WD狀態轉變的情況下，離合器控制單元106將用於首先接合附接了同步機構的前側離合器44的命令輸出至前側致動器56。然後，發生動力傳遞構件68的轉速和輸入齒輪61的轉速基本上彼此同步的狀態，因此後側離合器32能夠被接合，從而能夠執行向4WD狀態的轉變。

圖4是示出電子控制單元100的控制操作，即用於同時提高燃料經濟性和直行穩定性的控制操作的主要部分的流程圖，其以例如大約幾毫秒至幾十毫秒的非常短的周期時間重複執行。圖5是對於執行圖4的流程圖中示出的控制操作的情況的時間圖的示例。圖5是在直行期間發生幹擾的情況的示例。

根據圖4，首先，例如，在對應行駛狀態判定單元108的步驟(以下，省略步驟)S10中判定車輛10是否正在直行。在S10中的否定判定的情況下，本例程終止。在S10中的肯定判定的情況下(參照圖5中的t1時刻)，例如在對應行駛狀態判定單元108的S20中判定車輛10是處於斷開狀態(2WD_d狀態)還是處於連接狀態(4WD狀態)。在S20中判定車輛10處於連接狀態(4WD狀態)的情況下，本例程終止。在S20中判定車輛10處於斷開狀態(2WD_d狀態)的情況下，例如，在對應於行駛狀態判定單元108的S30中判定車輛10的行駛狀態是否已經變為受到預定幹擾的狀態(參見圖5中的t1時間以後)。在S30中為否定判定的情況下，本例程終止。在S30中的肯定判定的情況下，在對應驅動力計算單元104的S40中計算在例如2WD_d狀態中的當前估計驅動力Fp。然後，在對應驅動狀態判定單元102的S50中，基於例如在S40中計算出的估計驅動力Fp和行駛阻力RL來判定執行向連接狀態(4WD狀態)的轉變是否必要。在S50中否定判定的情況下，在對應離合器轉矩計算單元110的S60中，通過使用由例如上述表達式(11)表示的算術表達式來計算在執行2WD離合器接合控制時的第一聯軸器62和第二聯軸器64的離合器轉矩Tc。然後，在對應離合器控制單元106的S70中，例如在保持2WD_d狀態同時，第一聯軸器62和第二聯軸器64都以在S60中計算出的離合器轉矩Tc來接合(參照圖5中的t2時間以後)。在S50中的肯定判定的情況下，在對應離合器控制單元106的S80中，前側離合器44和後側離合器32根據例如通常的4WD轉變控制過程來接合，以及執行從2WD_d狀態向4WD狀態轉變。

在圖5中，當在t1時間直行判定變為開啟(ON)時，進行幹擾判定。在圖5中，橫擺率偏差絕對值的積分值被示出作為在幹擾判定中使用的積分值。然而，對於前後輪的各個左右輪的轉速偏差絕對值的積分值也用作在幹擾判定中使用的積分值。如果在樣本數量達到指定的樣本數量之前兩個積分值都變為等於或大於幹擾判定閾值，如t2時間所示，幹擾判定變為開啟(ON)。在這種情況下，過剩驅動力被過剩驅動力閾值(4WD轉變判定閾值)超過，因此此後保持著斷開狀態(2WD_d狀態)，輸出用於接合第一聯軸器62和第二聯軸器64的命令離合器轉矩。

根據上述第一實施例，第一聯軸器62和第二聯軸器64是摩擦離合器，因此可以保持著2WD_d狀態而接合或半接合第一聯軸器62和第二聯軸器64。另外，通過執行用於接合或半接合第一聯軸器62和第二聯軸器64的2WD離合器接合控制，在保持著2WD_d狀態的同時，差動限制可以被施加至左右後輪16兩者。當執行2WD離合器接合控制時，即使在保持2WD_d狀態的同時，抑制轉速差的力矩也作用在產生轉速差的左右後輪16上。換句話說，如果在左右後輪16之間產生著轉速差的同時執行2WD離合器接合控制，制動力作用於高旋轉側的車輪，並且驅動力作用於低旋轉側的車輪，使得在不向4WD狀態轉變的情況下穩定力矩作用在車輛10上。因此，能夠同時提高燃料經濟性和直行穩定性。

根據第一實施例，車輛10的行駛狀態是與車輛10的直行穩定性相關的行駛狀態，並且離合器控制單元106在與車輛10的直行穩定性相關的行駛狀態已經變為受到預定幹擾的狀態的情況下執行2WD離合器接合控制。因此，當行駛狀態已經變為受到預定幹擾的狀態時，2WD_d狀態被保持著，能夠將差動限制施加至左右後輪16兩者，因此可以不執行向4WD狀態轉變而提高直行穩定性。

根據第一實施例，離合器控制單元106在驅動要求量在預定範圍內的情況下執行2WD離合器接合控制。因此，在明確不需要向4WD狀態轉變的驅動要求量在預定範圍內的情況下，2WD_d狀態被保持著能夠將差動限制施加至左右後輪16兩者。因此，穩定的力矩能夠作用在車輛10上並且抑制歸因於向4WD狀態轉變的燃料經濟性惡化。

根據第一實施例，離合器控制單元106通過2WD_d狀態被保持著而同時接合或半接合第一聯軸器62和第二聯軸器64，來執行2WD離合器接合控制，因此適當的差動限制可以通過2WD離合器接合控制的執行而施加至左右後輪16兩者。

根據第一實施例，離合器控制單元106在2WD_d狀態被保持著的同時通過以基於後輪16的各個車輪速度Nwrr、Nwrl計算出的離合器轉矩Tc分別接合或半接合第一離合器62和第二離合器64來執行2WD離合器接合控制。因此，通過執行2WD離合器接合控制，適當的差動限制能夠施加至左右後輪16兩者。

根據第一實施例，當前側離合器44和後側離合器32中的至少一個通過離合器控制單元106釋放時，實現2WD狀態。具體地，在前側離合器44和後側離合器32倆都釋放的2WD_d狀態下，前側離合器44和後側離合器32之間的旋轉構件(例如，傳動軸28)的旋轉可以基本停止，從而可以進一步提高燃料經濟性。

根據第一實施例，在執行從在2WD_d狀態下執行2WD離合器接合控制的狀態向4WD狀態轉變的情況下，離合器控制單元106首先接合同步機構附接至的前側離合器44。因此，後側離合器32的相對旋轉構件的轉速可以基本上彼此同步，從而後側離合器32能夠接合。因此，能夠在2WD離合器接合控制期間適當地執行向4WD狀態的轉變。

接下來，將描述本發明的第二實施例。在下面的描述中，相同的附圖標記將用於指代實施例所共用的零件，且將省略其的描述。

在上述第一實施例中，離合器控制單元106通過在2WD狀態被保持著的同時，同時地且以相等的離合器轉矩接合或半接合第一聯軸器62和第二聯軸器64來執行2WD離合器接合控制。代替上述第一實施例中的這種方式，根據第二實施例的離合器控制單元106通過在2WD狀態被保持著的同時，基於左右後輪16的平均轉速與各個車輪速度Nwrr、Nwrl之間的偏差，分別接合或半接合第一聯軸器62和第二聯軸器64，來執行2WD離合器接合控制。即使在這種情況下，也如在上述第一實施例中那樣限制左右後輪16R、16L之間的差動。在這種情況下，離合器控制單元106通過在第一聯軸器62和第二聯軸器64中首先接合或半接合布置在具有較高的轉速的後輪16側上的離合器來執行2WD離合器接合控制。這是為了通過將在制動力作用時產生的反力矩首先施加到較高轉速側的後輪16來進一步提高穩定性。

具體地，替代上述第一實施例的那些算術表達式，離合器轉矩計算單元110根據由以下表達式(12)至(14)表示的預先限定的算術表達式，基於後輪16的各個車輪速度Nwrr、Nwrl來計算第一離合器62的離合器轉矩Tcl和第二離合器64的離合器轉矩Tcr。在下面的表達式(12)和(13)中，Nwt是當左右後輪16R、16L之間的差動被限制時的目標轉速，並且定義為後輪16的各個車輪速度Nwrr、Nwrl的平均值。在下面的表達式(13)和(14)中，(*)是(1或r)，並且ΔNw*是目標轉速Nwt與後輪16的各個車輪速度Nwrr、Nwrl之間的偏差。下面的表達式(14)是用於計算離合器轉矩Tc*(即，Tcr和Tcl)的預先限定的反饋控制表達式，其中，所述離合器轉矩Tc*是允許後輪16的各個車輪速度Nwrr、Nwrl跟隨目標轉速Nwt的反饋控制量。在該表達式(14)中，dΔNw*/dt是偏差微分值，∫ΔNw*dt是偏差積分值，Kp是預定的比例係數(比例增益)，Kd是預定的微分係數(微分增益)，且Ki是預定的積分係數(積分增益)。

Nwt＝(Nwrr+Nwrl)/2 (12)

ΔNw*＝Nwt-Nwr* (13)

Tc*＝Kp×|ΔNw*|+Kd×|dΔNw*/dt|+Ki×|∫ΔNw*dt| (14)

在通過驅動狀態判定單元102判定不執行向連接狀態(4WD狀態)轉變的情況下，在保持2WD_d狀態的同時，離合器控制單元106將用於以通過離合器轉矩計算單元110計算出的各個離合器轉矩Tcr、Tcl接合第一離合器62和第二離合器64的命令輸出至各個電磁螺線管。在這種情況下，在行駛狀態判定單元108執行判定車輛10的行駛狀態已經變為受到預定幹擾的狀態後的最初的離合器轉矩Tc*的命令，對在偏差ΔNw*具有負值(即，車輪速度Nwr*超過目標轉速Nwt)的後輪16側的聯軸器執行該命令。然後，在經過預定延遲時間之後，離合器控制單元106還對在偏差ΔNw*具有正值的後輪16側的聯軸器執行離合器轉矩Tc*的命令。預定延遲時間例如是用於通過制動力向車輪速度Nwr*超過目標轉速Nwt(以上*為l或者r)的後輪16適當地施加反力矩的預先限定的時間段。

圖6是示出通過電子控制單元100的控制操作，即用於同時提高燃料經濟性和直行穩定性的控制操作的主要部分的流程圖，其中，以例如大約幾毫秒至幾十毫秒的非常短的周期時間重複執行。圖7是對於執行圖6的流程圖中示出的控制操作的情況的時間圖的示例，並且是示出在直行期間發生幹擾的情況的流程圖。圖6中的流程圖與圖4的流程圖的不同主要在於S60由S63、S65和S68替代。在下面的圖6的描述中，將主要描述與圖4不同的部分。

根據圖6，在S50中為否定判定的情況下，在對應離合器轉矩計算單元110的S63中計算在例如執行2WD離合器接合控制時的目標轉速Nwt。然後，在對應離合器轉矩計算單元110的S65中，例如，計算目標轉速Nwt與後輪16的各個車輪速度Nwrr、Nwrl之間的偏差ΔNwr、ΔNwl。然後，在對應離合器轉矩計算單元110的S68中，通過使用例如由上述表達式(14)所示的反饋控制表達式來計算在執行2WD離合器接合控制時第一聯軸器62的離合器轉矩Tcl和第二聯軸器64的離合器轉矩Tcr。然後，在對應離合器控制單元106的S71、S72和S73中，在例如保持著2WD_d狀態的同時，第一聯軸器62和第二聯軸器64被以在S68中計算出的各個離合器轉矩Tcr、Tcl接合。換句話說，在S71中，在例如車輪速度Nwrr或Nwrl較高的後輪16側的聯軸器被首先接合(參見圖7中t2時間以後)。然後，在S72中，判定例如是否已經經過了預定延遲時間。在S72中的否定判定的情況下，重複執行S72。在S72中的肯定判定的情況下，在S73中，在相反側上的聯軸器例如也被接合(參照圖7中t3時間以後)。

在圖7中，當在t1時刻直行判定變為開啟(ON)時，執行幹擾判定。在圖7中，橫擺率偏差絕對值的積分值被示出作為在幹擾判定中使用的積分值。然而，對於前後輪的各個左右輪的轉速偏差絕對值的積分值也用作在幹擾判定中使用的積分值。如果在樣本數量達到指定的樣本數量之前這兩個積分值變為等於或大於幹擾判定閾值，則如t2時間所示，幹擾判定變為開啟(ON)。然後，在保持著斷開狀態(2WD_d狀態)的同時輸出用於接合第一聯軸器62和第二聯軸器64的命令離合器轉矩。在這種情況下，首先為在車輪速度Nwrr較高的右後輪16R側的第二聯軸器64輸出離合器轉矩Tcr的命令值(參照t2時間以後)，並且在經過預定延遲時間之後，為在左後輪16L側上的第一聯軸器62輸出離合器轉矩Tcl的命令值(參照t3時間以後)。

在上述第二實施例中，實現了與第一實施例類似的效果。離合器控制單元106：在2WD_d狀態被保持著的同時，通過基於左右後輪16兩者的平均轉速(目標轉速Nwt)和各個車輪速度Nwrr、Nwrl之間的偏差ΔNwr、ΔNwl來分別接合或半接合第一聯軸器62和第二聯軸器64，來執行2WD離合器接合控制，因此可以通過執行2WD離合器接合控制對左右後輪16兩者施加適當的差動限制。

根據上述第二實施例，離合器控制單元106通過首先接合或半接合第一聯軸器62和第二聯軸器64中的在車輪速度Nwrr或Nwrl較高的後輪16側的一個來執行2WD離合器接合控制。因此，通過執行2WD離合器接合控制，制動力首先作用於高旋轉側的後輪16，然後驅動力作用於低旋轉側的後輪16。因此，穩定的力矩適當地作用於車輛10。

以上已經參照附圖詳細描述了本發明的第一和第二實施例。然而，本發明也可以應用於其它的、部分改變的方案。

例如，在根據第一實施例的在2WD離合器接合控制期間同時接合(或半接合)第一聯軸器62和第二聯軸器64意指至少同時開始第一聯軸器62和第二聯軸器62的接合。接合不必同時完成。相同時間是在實現2WD離合器接合控制的執行的效果時相對於某個時間具有一定寬度的時期，因此可以認為是基本相同時期(基本相同的時間)。

在根據上述實施例的基於各個車輪速度Nwrr、Nwrl的離合器轉矩Tc的計算中，基於各個車輪速度Nwrr、Nwrl與目標轉速Nwt(各個車輪速度Nwrr、Nwrl的平均值)之間的偏差來計算離合器轉矩Tc。然而，本發明不限於此。例如，可以基於左右車輪速度Nwrr、Nwrl之間的偏差來計算離合器轉矩Tc。

在上述實施例中，作為摩擦離合器類型的電子控制聯軸器(第一聯軸器62和第二聯軸器64)已經被描述作為第一離合器和第二離合器的示例。然而，本發明不限於此。例如，第一離合器和第二離合器可以是即使在相對旋轉構件的轉速基本上不彼此同步的狀態下也能夠接合或半接合的任何離合器。第一離合器和第二離合器也可以是已知的同步機構附接至的犬牙式離合器或已知的液壓摩擦接合裝置。

在上述實施例中，同步機構附接至的犬牙式離合器已經被描述作為為第三離合器的前側離合器44，並且犬牙式離合器已經描述作為為第四離合器的後側離合器32。然而，本發明不限於此。例如，前側離合器44可以是即使在相對旋轉構件的轉速基本上不彼此同步的狀態下也能夠接合或半接合的任何離合器，並且可以是摩擦離合器等。在考慮從在2WD_d狀態下執行2WD離合器接合控制的狀態向4WD狀態的轉變，並且前側離合器44和後側離合器32中的至少一個是同步機構附接至的且即使在相對旋轉構件的轉速基本上不彼此同步的狀態下也能夠接合或半接合的犬牙式離合器或摩擦離合器的情況下，可以通過首先接合該離合器來適當地執行向4WD狀態的轉變。因此，前側離合器44可以是犬牙式離合器，並且後側離合器32可以是同步機構附接至的犬牙式離合器或摩擦離合器。犬牙式離合器在類型上不限於電磁犬牙式離合器。犬牙式離合器可以是設置有例如軸向移動套筒並且由電控或液控致動器驅動的換檔撥叉的犬牙式離合器。

同樣可以考慮的是前側離合器44和後側離合器32兩者都是沒有附接同步機構的犬牙式離合器的情況。在這種情況下，難以在2WD_d狀態下執行2WD離合器接合控制的狀態下接合前側離合器44和後側離合器32兩個和每一個。在2WD_d狀態下執行2WD離合器接合控制的情況下，離合器控制單元106在2WD離合器接合控制的開始之前接合後側離合器32。在這種情況下，後側離合器32的相對旋轉構件的轉速基本上為零，在2WD離合器接合控制尚未執行的2WD_d狀態下也不例外，並且後側離合器32可以在相對旋轉構件的轉速基本上彼此同步的狀態下接合。在2WD離合器接合控制的執行期間，前側離合器44的相對旋轉構件的轉速基本上彼此同步，因此能夠在2WD離合器接合控制期間進行前側離合器44的接合和向4WD狀態轉變。當例如車輛停止或變速器18處於空檔狀態時，即使前側離合器44是犬牙式離合器，前側離合器44也可以接合。因此，在前側離合器44已經接合的情況下，後側離合器32的相對旋轉構件的轉速通過執行2WD離合器接合控制而基本上彼此同步，因此，可以在2WD離合器接合控制期間執行後側離合器32的接合和向4WD狀態的轉變。如上所述，在前側離合器44和後側離合器32中的僅僅一個接合的2WD狀態下執行2WD離合器接合控制之後，可以執行向4WD狀態的轉變。

在上述實施例中，已經關於2WD_d狀態和4WD狀態之間的切換對本發明進行了描述。然而，本發明也可以應用於2WD狀態和4WD狀態之間的切換。在僅設置有前側離合器44和後側離合器32中的一個的車輛中，可以實現與前側離合器44和後側離合器32中僅一個已經接合的2WD狀態相同的狀態。因此，斷開機構可以是僅具有前側離合器44和後側離合器32中的一個的斷開機構。例如，在未設置後側離合器32的車輛10中，因為在構成聯軸器的溼式多片式離合器中產生曳力，所以即使在第一聯軸器62和第二聯軸器64在2WD狀態下釋放的狀態下，也或許不能完全停止預定旋轉元件的旋轉。因此，設置後側離合器32是有效的，因為可以防止由於曳力等引起的旋轉。

在上述實施例中，通過接合第一離合器和第二離合器來限制左右後輪16R、16L之間的差動。然而，本發明不限於此。例如，即使對於第一離合器和第二離合器的半接合也可以在一定程度上限制左右後輪16R、16L之間的差動。即使在這種情況下也可以實現本發明的一定效果。

在上述實施例中，車輛10具有動力始終傳遞至前輪14並且後輪16是副驅動輪的結構。然而，本發明不限於此。例如，車輛10可以具有動力始終傳遞至後輪16並且前輪14是副驅動輪的結構。例如，車輛10可以是基於FR(前置發動機後輪驅動)的4WD車輛。

在根據上述實施例的圖4和圖6的流程圖中，在S30中判定車輛10的行駛狀態已經變為受到預定幹擾的狀態並且在S50中判定不執行向4WD轉變的情況下，在S60(或S63、S65和S68)和S70中執行2WD離合器接合控制。然而，可以沒有對向4WD轉變的任何判定，而在S30中的肯定擾動判定的情況下執行2WD離合器接合控制。在這種情況下，S40和S50變得不必要。S30中的幹擾判定代替由上述的表達式(4)至(6)表示的預先限定的算術表達式，可以僅基於左右後輪16R、16L之間的轉速偏差是否等於或大於作為幹擾判定閾值的預定旋轉差。代替幹擾判定，S30中的判定可以限於車輛10的行駛狀態是否已經變為被預測會受到預定幹擾的狀態，並且可以在S30中的肯定幹擾預測判定的情況下執行2WD離合器接合控制。即使在這種情況下，當車輛10的行駛狀態已經變為受到預定幹擾的狀態時，在保持2WD_d狀態的同時，也可以對左右後輪16兩者施加差動限制，從而不向4WD狀態轉變而提高直行穩定性。被預測會受到預定幹擾的狀態的示例包括更有可能被認為是預定幹擾的惡劣天氣和路面狀態。通過使用例如基於在已知雷達巡航控制中的雷達傳感器測量的不穩定性的惡劣天氣判定、基於高速刮水器操作的惡劣天氣判定、基於下雪模式的選擇的惡劣天氣判定、基於由G傳感器94等檢測到的值的凹凸不平路判定，以及基於路面μ值估計和外部溫度測量的低μ路判定來判定惡劣天氣和路面狀態。圖4和圖6的流程圖中的S10、S20和S30的執行順序也可以改變。以這種方式，圖4和圖6中的流程圖中的各個步驟的執行模式和順序可以在可接受的範圍內適當地改變。

在上述實施例中，已經描述了諸如行星齒輪類型多級變速器、無級變速器和同步齒輪型平行雙軸變速器(包括已知的DCT)的各種自動變速器作為變速器18的示例。但是，本發明不限於此。例如，變速器18可以是已知的手動變速器，並且是可省去的。此外，上述表達式(7)是在假設設置有變矩器(未示出)的情況下計算出估計驅動力Fp。然而，在不設置變速器18和變矩器的情況下，可以改變表達式(7)以適於這種情況。

在上述實施例中，作為基於燃料燃燒產生動力的內燃機的汽油發動機等已經被描述為驅動力源的示例。然而，諸如電動機的其它電動機也可以單獨地或與發動機組合地被採用。

以上描述僅僅是關於實施例的，並且應當理解的是，本發明可以基於本領域技術人員的知識以各種方式改變或改進。