CN107191504A - 驱动力传递装置的控制装置及控制方法 - Google Patents

驱动力传递装置的控制装置及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种驱动力传递装置的控制装置及控制方法，其能够抑制响应性的下降并高精度地抑制传递的驱动力。驱动力传递装置具备电动机、将电动机的旋转力转换成轴向的按压力的按压机构、通过由按压机构转换后的按压力而相互摩擦接合的第一及第二摩擦离合器，并通过第一及第二摩擦离合器在一对旋转构件之间传递驱动力，对驱动力传递装置进行控制的控制装置具有运算应向电动机供给的目标电流的目标电流运算电路、以减小目标电流与向电动机供给的实际电流的偏差的方式校正向电动机的施加电压的校正电路，校正电路根据电动机的实际电流使施加电压的校正量增减。

Description

驱动力传递装置的控制装置及控制方法
在2016年3月14日提出的日本专利申请2016-050153的公开，包括其说明书、附图及摘要作为参照而全部包含于此。
技术领域
本发明涉及驱动力传递装置的控制装置及控制方法，其对通过摩擦离合器在一对旋转构件之间传递驱动力的驱动力传递装置进行控制。
背景技术
以往，通过摩擦离合器在一对旋转构件之间传递驱动力的驱动力传递装置例如为了传递车辆的驱动力而使用(例如，参照日本特开2015-116891号公报)。
日本特开2015-116891号公报记载的驱动力传递装置具有电动机、对电动机的旋转进行减速的减速机构、通过减速后的电动机的旋转力而工作的凸轮机构、及由通过凸轮机构的工作而产生的轴向的凸轮推力来按压的摩擦离合器，该驱动力传递装置通过摩擦离合器的摩擦力而在旋转构件之间传递驱动力。摩擦离合器是沿轴向排列配置的多个离合器板的滑动由润滑油润滑的湿式的多板离合器，接受凸轮机构的凸轮推力而离合器板彼此摩擦接合。
如上所述构成的驱动力传递装置在凸轮机构未工作时，增大离合器板间的间隙的情况在降低拖曳转矩上优选。然而，如果增大离合器板间的间隙，则从电动机开始旋转至离合器板彼此摩擦接合而通过摩擦离合器传递驱动力为止的时间变长。即，响应性下降。
另外，为了提高响应性而将电动机的反馈控制使用的增益设定得高的情况下，容易发生经由摩擦离合器传递的驱动力在短的周期内变动的自激振动、暂时性地传递所期望的驱动力以上的大的驱动力的超调(overshoot)。即，传递的驱动力的精度下降。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种驱动力传递装置的控制装置及控制方法，其能够抑制响应性的下降并高精度地抑制传递的驱动力。
本发明的一方式涉及一种驱动力传递装置的控制装置，对驱动力传递装置进行控制，所述驱动力传递装置具备电动机、按压机构及摩擦离合器，所述按压机构将所述电动机的旋转力转换成轴向的按压力，所述摩擦离合器具有通过被所述按压机构转换后的所述按压力而相互进行摩擦接合的多个摩擦构件，通过所述摩擦离合器而在一对旋转构件之间传递驱动力，所述驱动力传递装置的控制装置包括：
目标电流运算电路，运算应向所述电动机供给的目标电流；及
校正电路，以减小所述目标电流与向所述电动机供给的实际电流之间的偏差的方式校正向所述电动机施加的施加电压，其中，
所述校正电路根据所述电动机的所述实际电流而使所述施加电压的校正量增减。
本发明的另一方式涉及一种驱动力传递装置的控制方法，对驱动力传递装置进行控制，该驱动力传递装置具备电动机、按压机构及摩擦离合器，所述按压机构将所述电动机的旋转力转换成轴向的按压力，所述摩擦离合器具有通过被所述按压机构转换的所述按压力而相互进行摩擦接合的多个摩擦构件，通过所述摩擦离合器而在一对旋转构件之间传递驱动力，所述驱动力传递装置的控制方法包括：
目标电流运算步骤，运算应向所述电动机供给的目标电流；
施加电压校正步骤，以减小所述目标电流与向所述电动机供给的实际电流之间的偏差的方式校正向所述电动机施加的施加电压；及
校正量增减步骤，在校正所述施加电压时，根据所述电动机的所述实际电流而使所述施加电压的校正量增减。
根据本发明的驱动力传递装置的控制装置及控制方法，能够抑制响应性的下降并能够高精度地抑制传递的驱动力。
附图说明
前述及后述的本发明的特征及优点通过下面的具体实施方式的说明并参照附图而明确，其中，相同的标号表示相同的部件。
图1是表示搭载有本发明的第一实施方式的驱动力传递装置的控制装置的四轮驱动车的概略的结构的构成图。
图2是表示驱动力传递装置的构造的具体例的剖视图。
图3是表示第一摩擦离合器及其周边的结构的主要部分剖视图。
图4是示意性地表示控制装置及液压回路的结构的构成图。
图5是表示电动机的控制系统的构成例的控制框图。
图6A是表示液压缸内的活塞的位置与第一及第二摩擦离合器的传递转矩的关系的坐标图。
图6B是表示活塞的位置与电动机实际电流的关系的坐标图。
图7是示意性地表示第一实施方式的变形例的控制装置及液压回路的结构的构成图。
图8是表示搭载有本发明的第二实施方式的驱动力传递装置的控制装置的四轮驱动车的结构的构成图。
图9是表示第二实施方式的驱动力传递装置的构成例的剖视图。
图10是表示凸轮机构的立体图。
具体实施方式
关于本发明的第一实施方式，参照图1～图6B进行说明。图1是表示搭载有本发明的第一实施方式的驱动力传递装置的控制装置的四轮驱动车的概略的结构的构成图。
四轮驱动车200具备：产生行驶用的驱动力的作为驱动源的发动机202；变速器203；左右一对的作为主驱动轮的前轮204L、204R；左右一对的作为辅助驱动轮的后轮205L、205R；能够将发动机202的驱动力向前轮204L、204R及后轮205L、205R传递的驱动力传递系统201；对驱动力传递系统201的驱动力传递装置1(后述)进行控制的控制装置3。需要说明的是，在本实施方式中，各标号中的L及R以相对于车辆的前进方向的左侧及右侧的意思使用。
该四轮驱动车200能够切换将发动机202的驱动力向前轮204L、204R及后轮205L、205R传递的四轮驱动状态与将发动机202的驱动力仅向前轮204L、204R传递的二轮驱动状态。即，对于作为主驱动轮的前轮204L、204R，在二轮驱动状态及四轮驱动状态下传递发动机202的驱动力，对于作为辅助驱动轮的后轮205L、205R，仅在四轮驱动状态下传递发动机202的驱动力。
需要说明的是，在本实施方式中，说明了作为驱动源而适用了内燃机的发动机的情况，但是并不局限于此，可以通过发动机与IPM(Interior Permanent MagnetSynchronous)电动机等高输出电动机的组合来构成驱动源，也可以仅通过高输出电动机来构成驱动源。
驱动力传递系统201配置在四轮驱动车200的从变速器203侧至后轮205L、205R侧的驱动力传递路径上，并搭载于四轮驱动车200的车身(未图示)。
另外，驱动力传递系统201具有驱动力传递装置1、传动轴21、前差速器22、驱动力断续装置23及齿轮机构24，能够将四轮驱动车200的四轮驱动状态切换成二轮驱动状态，而且能够将二轮驱动状态切换成四轮驱动状态。驱动力断续装置23配置在驱动力的传递路径上的传动轴21的上游侧，驱动力传递装置1配置在驱动力的传递路径上的传动轴21的下游侧。在四轮驱动状态下，从驱动力断续装置23传递给传动轴21的驱动力经由驱动力传递装置1向后轮205L、205R传递。另一方面，在二轮驱动状态下，基于驱动力断续装置23的驱动力的传递及基于驱动力传递装置1的驱动力的传递都被隔断，发动机202的驱动力仅向前轮204L、204R传递，传动轴21的旋转停止。
前差速器22具有前差速器壳220、与前差速器壳220一体旋转的龆轮轴221、轴支承于龆轮轴221的一对龆轮222、使齿轮轴与一对龆轮222正交而啮合的一对侧齿轮223，前差速器22配置在变速器203与驱动力断续装置23之间。一对侧齿轮223中的第一侧齿轮223连结于前轮侧的车桥轴206L，第二侧齿轮223连结于前轮侧的车桥轴206R。
驱动力断续装置23具有与前差速器壳220一体旋转的第一齿轮231、并列配置在与第一齿轮231相同的轴上的第二齿轮232、能够将第一齿轮231与第二齿轮232连结的圆筒状的套筒233。套筒233通过图示省略的促动器，能够在与第一齿轮231及第二齿轮232一起啮合的连结位置和与第二齿轮232啮合而与第一齿轮231不啮合的非连结位置之间沿轴向移动。在套筒233处于连结位置时，第一齿轮231与第二齿轮232通过套筒233以一体旋转的方式连结，在第一齿轮231与第二齿轮232之间传递驱动力。另一方面，在套筒233处于非连结位置时，第一齿轮231与第二齿轮232之间的驱动力的传递被隔断。
在传动轴21的前轮侧端部配置由相互啮合的驱动龆轮241及齿圈242构成的前轮侧的齿轮机构24。驱动龆轮241连结于传动轴21的前端部。齿圈242以一体旋转的方式与第二齿轮232连结，并使齿轮轴正交而与驱动龆轮241啮合。
接下来，说明驱动力传递装置的结构。如图1所示，驱动力传递装置1具备：从传动轴21被传递驱动力的后轮侧的齿轮机构11；调整由该齿轮机构11传递的驱动力而向车桥轴207L、207R传递的第一及第二摩擦离合器12A、12B；收容第一及第二摩擦离合器12A、12B及齿轮机构11的壳体13；用于使第一及第二摩擦离合器12A、12B工作的电动机30、液压泵40及液压回路4。
齿轮机构11具备：使齿轮轴相互正交而啮合的龆轮110及齿圈111；与齿圈111一体旋转的中心轴112。中心轴112使其旋转轴线与车宽方向平行，经由齿圈111接受传动轴21的旋转力而旋转。第一摩擦离合器12A配置在中心轴112与后轮侧的车桥轴207L之间，第二摩擦离合器12B配置在中心轴112与后轮侧的车桥轴207R之间。
图2是表示驱动力传递装置1的构造的具体例的剖视图。图3是表示第一摩擦离合器12A及其周边的结构的主要部分剖视图。
如图2所示，驱动力传递装置1具有前述的齿轮机构11、第一及第二摩擦离合器12A、12B、及壳体13。齿轮机构11的龆轮110通过连结构件20而连结于传动轴21。而且，驱动力传递装置1具有：分别收容第一及第二摩擦离合器12A、12B的左右一对离合器壳体120；在与离合器壳体120相同的轴上被支承为能够相对旋转的左右一对内轴121；用于将离合器壳体120与后轮侧的车桥轴207L、207R连结成不能相对旋转的左右一对连结轴160。离合器壳体120及内轴121是本发明的一对旋转构件的一方式。
壳体13具备：收容齿轮机构11的龆轮110、齿圈111及中心轴112的中心壳体构件130；分别收容第一及第二摩擦离合器12A、12B的侧壳体构件131L、131R。中心壳体构件130及侧壳体构件131L、131R通过螺栓紧固而相互固定。在壳体13的内部封入有对于齿轮机构11的齿轮的啮合以及第一及第二摩擦离合器12A、12B的摩擦滑动进行润滑的图示省略的润滑油。
中心壳体构件130具备：将齿轮机构11的龆轮110经由圆锥滚子轴承113A、113B而保持为能够旋转的第一保持部130a；将齿轮机构11的中心轴112经由圆锥滚子轴承113C保持为能够旋转的第二保持部130b；将左右一对内轴121经由滚珠轴承127A保持为能够旋转的第三保持部130c；将后述的活塞122收容成能够进退移动的一对液压缸130d。一对液压缸130d形成在车宽方向上的中心壳体构件130的两端部，并朝向侧壳体构件131L、131R侧开口。
中心轴112一体地具有沿着旋转轴线O延伸的圆筒状的圆筒部112a和在圆筒部112a的端部向径向外方突出形成的凸缘部112b。在齿圈111形成有与龆轮110的齿轮部110a啮合的多个啮合齿111a。而且，齿圈111通过螺栓114而固定于中心轴112的凸缘部112b。
第一及第二摩擦离合器12A、12B分别具有以能够进行轴向移动且不能相对旋转的方式与离合器壳体120接合的多个外离合器板124、及以能够进行轴向移动且不能相对旋转的方式与内轴121接合的多个内离合器板125。多个外离合器板124及多个内离合器板125沿着与中心轴112的旋转轴线O平行的方向交替配置，由接受来自活塞122的按压力的按压构件123来按压。即，活塞122在液压缸130d内移动，由此向第一及第二摩擦离合器12A、12B赋予按压力。
在内离合器板125的与外离合器板124相对的相对面上粘贴有例如由纸材构成的摩擦材料。在外离合器板124的与内离合器板125相对的相对面上例如呈格子状地形成有使润滑油流动的油槽。第一及第二摩擦离合器12A、12B是外离合器板124与内离合器板125的摩擦滑动由润滑油润滑的湿式的多板离合器。
第一及第二摩擦离合器12A、12B被按压构件123按压，使多个外离合器板124与多个内离合器板125之间产生摩擦力。外离合器板124及内离合器板125是本发明的摩擦构件的一方式。
离合器壳体120具有：向活塞122侧开口的圆筒状的圆筒部120a；从圆筒部120a的与活塞122侧相反的一侧的端部向内方延伸出，并经由第一及第二摩擦离合器12A、12B来承受活塞122的按压力的承受部120b；从承受部120b更向内方延伸出而连结于连结轴160的筒状的连结部120c。在圆筒部120a的内表面形成有笔直花键嵌合部120d。而且，在连结部120c的内表面形成有与在连结轴160的外周面形成的花键嵌合部160a进行花键嵌合的花键嵌合部120e。由此，离合器壳体120以不能相对旋转的方式连结于连结轴160。
在离合器壳体120的承受部120b与侧壳体构件131L、131R之间配置针状滚子轴承128B。
内轴121具有圆柱状的轴部121b和收容连结轴160的一端部的圆筒部121c，轴部121b的前端部通过花键嵌合而以不能相对旋转的方式连结于中心轴112。在圆筒部121c的内周面与连结轴160的外周面之间配置针状滚子轴承128C。在侧壳体构件131L、131R的车宽方向的端部处的开口内表面与连结轴160的外周面之间配置滚珠轴承127B及密封构件129。
活塞122在中心壳体构件130的液压缸130d内切受从液压回路4供给的工作油的液压，产生使多个外离合器板124及多个内离合器板125摩擦接合的轴向的按压力。液压缸130d作为使工作油的液压作用于活塞122的液压室发挥功能。在中心壳体构件130设有用于将从液压回路4供给的工作油向液压缸130d引导的供给用流路130e。在活塞122的外周面和内周面分别配置密封构件126A、126B。
第一及第二摩擦离合器12A、12B配置在离合器壳体120的承受部120b与按压构件123之间。按压构件123经由针状滚子轴承128A来承受接受到工作油的压力的活塞122的移动力，朝向承受部120b侧沿轴向移动，对第一及第二摩擦离合器12A、12B进行按压。第一及第二摩擦离合器12A、12B通过按压构件123的按压力使多个外离合器板124与多个内离合器板125摩擦接合，由此在内轴121与离合器壳体120之间传递驱动力。由此，发动机202的驱动力经由第一及第二摩擦离合器12A、12B向后轮205L、205R传递。
另一方面，第一及第二摩擦离合器12A、12B在活塞122未承受工作油的压力时，多个外离合器板124与多个内离合器板125相对旋转自如。由此，第一及第二摩擦离合器12A、12B能够隔断从发动机202向后轮205L、205R的驱动力传递。
如图3所示，多个外离合器板124在其外周部具有花键突起124a，该花键突起124a与离合器壳体120的笔直花键嵌合部120d接合。而且，多个内离合器板125在其内周部具有花键突起125a，该花键突起125a与在内轴121的外周面形成的笔直花键嵌合部121a接合。多个外离合器板124以能够进行轴向移动且不能相对旋转的方式与离合器壳体120连结。多个内离合器板125以能够进行轴向移动且不能相对旋转的方式与内轴121连结。
按压构件123由圆环状的板构件形成，在外周部具有与离合器壳体120的笔直花键嵌合部120d接合的花键突起123a，以能够进行轴向移动且不能相对旋转的方式与离合器壳体120连结。而且，按压构件123具有：与针状滚子轴承128A相对而向第一及第二摩擦离合器12A、12B赋予按压力的按压部123b；从按压部123b向内方延伸出的延出部123c。按压部123b介于多个外离合器板124中的配置于最靠离合器壳体120的开口侧的外离合器板124与针状滚子轴承128A之间。
与内轴121外嵌的螺旋弹簧14的一端部抵接于按压构件123的延出部123c。螺旋弹簧14的另一端部抵接于内轴121的阶梯部121d。螺旋弹簧14以沿轴向压缩的状态配置于按压构件123的延出部123c与阶梯部121d之间。由此，按压构件123由螺旋弹簧14的复原力向从离合器壳体120的承受部120b分离的方向施力。
从液压回路4向一对液压缸130d供给作为工作流体的工作油。液压回路4向一对液压缸130d供给从由电动机30驱动的液压泵40喷出的工作油。电动机30从控制装置3接受电动机电流的供给而驱动液压泵40。电动机30的转速越高，则液压泵40的喷出压越增大。电动机30例如是DC无刷电动机，但是也可以使用带刷DC电动机作为电动机30。而且，电动机30可以是内置有减速器的带减速器的电动机。作为液压泵40，可以使用例如外切齿轮泵或内切齿轮泵、或者叶片泵。
图4是示意性地表示控制装置3及液压回路4的结构的构成图。液压回路4具有：向按压第一摩擦离合器12A的活塞122的液压缸130d供给工作油的第一配管41；向按压第二摩擦离合器12B的活塞122的液压缸130d供给工作油的第二配管42；设置于第一配管41的第一电磁阀43；设置于第二配管42的第二电磁阀44。从液压泵40喷出的工作油向第一配管41及第二配管42分支而向一对液压缸130d供给。
第一电磁阀43及第二电磁阀44是根据从控制装置3供给的电流而阀开度变化的比例控制阀。向第一电磁阀43供给的电流越大，则与第一摩擦离合器12A对应的液压缸130d的压力越升高。向第二电磁阀44供给的电流越大，则与第二摩擦离合器12B对应的液压缸130d的压力越升高。这样，第一电磁阀43调节与第一摩擦离合器12A对应的液压缸130d中的工作油的压力，第二电磁阀44调节与第二摩擦离合器12B对应的液压缸130d中的工作油的压力。
控制装置3以使液压泵40的喷出压比应向与第一及第二摩擦离合器12A、12B对应的液压缸130d分别供给的工作油的液压稍高的方式控制电动机30。而且，控制装置3以使液压泵40的喷出压被减压而向与第一及第二摩擦离合器12A、12B对应的液压缸130d供给的方式控制第一及第二电磁阀43、44。
在电动机30的转子上连结液压泵40的泵轴401。液压泵40通过由泵轴401传递的电动机30的旋转力而工作，吸入在容器400中积存的工作油。从第一及第二电磁阀43、44排出的剩余的工作油返回容器400。从控制装置3向电动机30供给的电动机电流由电流传感器300检测。控制装置3基于由电流传感器300检测到的实际电流(向电动机30实际供给的电流)来控制电动机30。
液压泵40、液压回路4及活塞122构成将电动机30的旋转力转换成轴向的按压力的按压机构。第一及第二摩擦离合器12A、12B接受由该按压机构转换后的按压力，使多个外离合器板124及多个内离合器板125进行摩擦接合。
控制装置3具有目标转矩运算电路31、目标电流运算电路32、前馈控制电路33、校正电路34、电压控制电路35、及电磁阀控制电路36。这各电路通过图示省略的CPU执行预先存储于存储元件的程序来实现。
目标转矩运算电路31运算通过第一及第二摩擦离合器12A、12B应传递的转矩(驱动力)。该运算例如基于对前轮204L、204R及后轮205L、205R的旋转速度进行检测的车轮速传感器27、及对由驾驶者操作的油门的开度进行检测的油门开度传感器28的检测值，关于第一及第二摩擦离合器12A、12B分别进行。具体而言，通过车轮速传感器27检测的前轮204L、204R的旋转速度与后轮205L、205R的旋转速度之差越大，而且由油门开度传感器28检测的油门的开度越大，则将通过第一及第二摩擦离合器12A、12B应传递的转矩(目标转矩)设定为越大的值。
目标电流运算电路32根据由目标转矩运算电路31运算的目标转矩，运算向电动机30应供给的电动机电流的电流值(目标电流)。该目标电流被运算作为能够使第一及第二摩擦离合器12A、12B产生由目标转矩运算电路31运算的目标转矩的电动机电流的电流值。
前馈控制电路33基于由目标电流运算电路32运算的目标电流，算出向电动机30的施加电压的指令值(指令电压)作为前馈控制量。该指令电压被运算作为例如电动机30的绕组的直流电阻乘以目标电流而得到的值。
校正电路34以减小通过目标电流运算电路32运算的目标电流与向电动机30供给的实际电流的偏差的方式校正向电动机30的施加电压。具体而言，将通过目标电流运算电路32运算的目标电流与由电流传感器300检测的实际电流进行比较，如果实际电流比目标电流小，则增大指令电压，如果实际电流比目标电流大，则减小指令电压。
在本实施方式中，校正电路34通过作为反馈控制的一种的PID(ProportionalIntegral Derivative)控制来校正施加电压。PID控制是通过目标值与实际值之间的偏差、以及偏差的积分值及微分值这3个要素，使实际值接近目标值的控制手法。更详细而言，同时进行基于目标值与实际值的偏差而进行控制的比例控制(Proportional-control)、基于偏差的积分值而进行控制的积分控制(Integral-control)、基于偏差的微分值而进行控制的微分控制(Derivative-control)。
另外，在本实施方式中，校正电路34根据电动机30的实际电流而使施加电压的校正量增减。即，即使在目标电流与向电动机30供给的实际电流的偏差相同的情况下，根据电动机30的实际电流的大小而基于PID控制的校正量也不同，实际电流越小，则越增大施加电压的校正量。因此，在实际电流小的情况下，与实际电流大的情况相比，由于些许的偏差而向电动机30施加的施加电压较大地变动。
更具体而言，校正电路34根据电动机30的实际电流而使反馈控制的增益增减。在本实施方式中，校正电路34进行PID控制，因此电动机30的实际电流越小，则越增大比例控制用的比例增益、积分控制用的积分增益、及微分控制用的微分增益。关于通过这样使增益增减而得到的作用及效果在后文叙述。
电压控制电路35对搭载于四轮驱动车200的蓄电池(battery)的电压(12V)进行PWM调制，将与指令电压对应的电压向电动机30施加。指令电压越高，则电压控制电路35越提高PWM调制的占空比，指令电压越低，则电压控制电路35越降低PWM调制的占空比。
电磁阀控制电路36向第一电磁阀43及第二电磁阀44供给控制电流，对第一电磁阀43及第二电磁阀44进行控制。如前所述，控制装置3以使液压泵40的喷出压比应向液压缸130d供给的工作油的液压稍高的方式控制电动机30，因此通过第一电磁阀43及第二电磁阀44对液压缸130d的压力进行微调。由此，能够高精度地控制通过第一及第二摩擦离合器12A、12B传递的驱动力。需要说明的是，例如在转弯时等，在通过第一摩擦离合器12A传递的驱动力与通过第二摩擦离合器12B传递的驱动力设有差别的情况下，使向第一电磁阀43供给的控制电流与向第二电磁阀44供给的控制电流不同。
接下来，参照图5，说明控制装置3进行的控制的流程。图5是表示电动机30的控制系统的构成例的控制框图。
车轮速传感器27及油门开度传感器28的检测值向目标转矩运算单元310输入。目标转矩运算单元310运算通过第一及第二摩擦离合器12A、12B应传递的转矩的值作为目标转矩。目标转矩运算电路31的功能通过目标转矩运算单元310来实现。
目标电流运算单元320根据由目标转矩运算单元310运算的目标转矩，运算应向电动机30供给的电动机电流的电流值作为目标电流。目标电流运算电路32的功能通过目标电流运算单元320来实现。
前馈控制单元330基于由目标电流运算单元320运算的目标电流，算出向电动机30的施加电压的指令值即指令电压。前馈控制电路33的功能通过前馈控制单元330来实现。
PID控制单元340运算由目标电流运算单元320运算的目标电流与由电流传感器300检测的实际电流的偏差，并通过PID控制以减小目标电流与实际电流的偏差的方式运算校正值。该校正值与由前馈控制单元330运算的指令电压相加。PID控制单元340运算的校正值存在正的情况和负的情况，校正值的绝对值(大小)成为施加电压的校正量。
增益调整单元341根据由电流传感器300检测到的实际电流来调整PID控制单元340的反馈控制的增益。该增益调整基于预先存储于存储元件的表示电动机30的实际电流(电动机实际电流)与增益校正系数的关系的关系信息342进行。在该关系信息342中，如图5所示，定义了电动机实际电流越大则增益校正系数越减小的关系性。电动机实际电流越大，则增益校正系数的减少幅度越增大。即，包含电动机电流的额定值和比额定值稍小的电动机电流的区域R1中的增益校正系数的变化率大于电动机电流比该区域R1小的区域中的增益校正系数的变化率。
关系信息342以例如二维映射的形式来定义。增益调整单元341将参照该关系信息342而得到的增益校正系数与比例增益、积分增益及微分增益的初始值分别相乘来进行增益调整。校正电路34的功能通过PID控制单元340及增益调整单元341来实现。
PWM控制单元350根据通过PID控制单元340加上了校正值的指令电压，对蓄电池的电压进行PWM调制，向电动机30施加与校正后的指令电压对应的电压。电压控制电路35的功能通过PWM控制单元350来实现。
图6A是表示液压缸130d中的活塞122的轴向位置(活塞位置)与第一及第二摩擦离合器12A、12B的传递转矩的关系的坐标图。图6B是表示活塞位置与电动机实际电流的关系的坐标图。在图6A及图6B中，越靠横轴的右侧，表示活塞122越处于从液压缸130d突出而接近离合器壳体120的承受部120b的位置。
第一及第二摩擦离合器12A、12B在电动机30未驱动液压泵40的状态下，通过螺旋弹簧14以从离合器壳体120的承受部120b分离的方式对按压构件123施力，因此在外离合器板124与内离合器板125之间形成间隙。通过该间隙，能抑制介于外离合器板124与内离合器板125之间的润滑油的粘性产生的拖曳转矩。
从该状态起，电动机30开始旋转，液压泵40喷出工作油时，液压缸130d的压力升高，活塞122被工作油压出而向离合器壳体120的承受部120b侧移动。在该移动的初期阶段，外离合器板124与内离合器板125的间隙逐渐变窄，活塞122与按压构件123一起借助较小的力沿轴向移动。
并且，当外离合器板124与内离合器板125的间隙堵塞时，如图6A、图6B所示，第一及第二摩擦离合器12A、12B产生的传递转矩及电动机实际电流急剧上升。图6A、图6B的坐标图的横轴的P表示多个外离合器板124与多个内离合器板125之间的各自的间隙的轴向宽度相加的总间隙成为零的活塞位置。
在四轮驱动车200从二轮驱动状态向四轮驱动状态转变时，希望驱动力传递装置1的第一及第二摩擦离合器12A、12B的传递转矩快速上升。而且，在转变为四轮驱动状态之后，希望根据前轮204L、204R与后轮205L、205R的旋转速差、油门开度等，向后轮205L、205R高精度地传递所需的驱动力。
为了使第一及第二摩擦离合器12A、12B的传递转矩快速上升，希望将校正电路34产生的反馈控制的增益设定得较高，提高电动机30的起动时的加速度，快速地使多个外离合器板124与多个内离合器板125之间的总间隙成为零。另一方面，为了高精度地调节第一及第二摩擦离合器12A、12B的传递转矩，希望将校正电路34产生的反馈控制的增益设定得较低。
在本实施方式中，如图6A及图6B所示，在第一及第二摩擦离合器12A、12B的总间隙成为零时，着眼于电动机实际电流增大的情况，根据电动机实际电流而使反馈控制的增益(比例增益、积分增益及微分增益)增减。即，在电动机30的起动后，提高增益直至多个外离合器板124及多个内离合器板125的间隙堵塞为止，然后降低增益。
换言之，按压构件123与离合器壳体120的承受部120b之间的距离越长，则校正电路34越增大电动机30的施加电压的校正量。而且，在多个外离合器板124与多个内离合器板125之间存在间隙的情况下，与总间隙为零的情况相比，校正电路34增大电动机30的施加电压的校正量。
由此，增益较高地设定至第一及第二摩擦离合器12A、12B的总间隙成为零为止，电动机30的起动时的加速度升高，多个外离合器板124及多个内离合器板125的间隙堵塞在短时间内完成。而且，在第一及第二摩擦离合器12A、12B的总间隙成为零而第一及第二摩擦离合器12A、12B的传递转矩上升之后，将增益设定得较低，从而高精度地控制传递转矩。
因此，根据本实施方式，能够抑制驱动力传递装置1的响应性的下降，并高精度地抑制传递的驱动力。
示意性地表示第一实施方式的变形例的控制装置3及液压回路4的结构的构成图如图7所示。
在该变形例中，第一及第二摩擦离合器12A、12B分别通过各1个的电动机30及液压泵40而工作。在与第一摩擦离合器12A对应的液压缸130d和第一液压泵40之间的第一配管41上设置固定节流阀45，在与第二摩擦离合器12B对应的液压缸130d和第二液压泵40之间的第二配管42上设置固定节流阀46。
控制装置3通过与上述说明的第一实施方式同样的控制方法，来控制各自的电动机30。向液压缸130d供给与电动机30的转速对应的压力的工作油。第一及第二摩擦离合器12A、12B传递与向各自的液压缸130d供给的工作油的压力对应的驱动力。
根据该变形例，也能得到与上述第一实施方式同样的作用及效果。
接下来，关于本发明的第二实施方式，参照图8～图10进行说明。
图8是表示搭载有本发明的第二实施方式的驱动力传递装置5的四轮驱动车200的结构的构成图。在图8中，关于与第一实施方式说明的要素共通的构成要素，标注同一标号而省略重复的说明。
在本实施方式中，驱动力传递装置5配置在后差速器26与后轮侧的车桥轴207R之间。后差速器26具有：后差速器壳260；与后差速器壳260一体旋转的龆轮轴261；轴支承于龆轮轴261的一对龆轮262；使齿轮轴正交而与一对龆轮262啮合的一对侧齿轮263。在传动轴21的后轮侧端部配置由相互啮合的驱动龆轮251及齿圈252构成的后轮侧的齿轮机构25。驱动龆轮251连结于传动轴21的后端部，齿圈252固定于后差速器壳260。
驱动力传递装置5由控制装置3控制，在一对侧齿轮263中的右侧的侧齿轮263与车桥轴207R之间传递驱动力。需要说明的是，通过后差速器26的差动功能，向与左侧的侧齿轮263连结的车桥轴207L也传递与传递给车桥轴207R的驱动力同等的驱动力。
图9是表示驱动力传递装置5的构成例的剖视图。在图9中，与旋转轴线O相比，上侧表示不工作状态，下侧表示工作状态。
该驱动力传递装置5具备：电动机6；减速机构61，使电动机6的输出轴600的旋转减速；摩擦离合器8，具有以能够相对旋转的方式配置在同一线上且通过沿着与旋转轴线O平行的旋转轴方向被按压而相互摩擦接合的多个外离合器板81及多个内离合器板82；外侧旋转构件53，与多个外离合器板81一起旋转；内侧旋转构件54，与多个内离合器板82一起旋转；凸轮机构7，接受电动机6的旋转驱动力而产生沿着旋转轴方向按压摩擦离合器8的凸轮推力；壳体50，由主体部51及盖部52构成。在壳体50内封入图示省略的润滑油，对外离合器板81与内离合器板82的摩擦滑动进行润滑。
外侧旋转构件53一体地具有以旋转轴线O为轴线的轴状的轴部530、向与轴部530相反的一侧(凸轮机构7侧)开口的圆筒状的圆筒部531、设置在圆筒部531与轴部530之间的底部532。底部532作为经由摩擦离合器8来承受凸轮机构7的按压力的承受部发挥功能。外侧旋转构件53经由针状滚子轴承533、534以能够旋转的方式支承于壳体50的主体部51内。轴部530通过花键嵌合而连结于后差速器26的右侧的侧齿轮263(参照图8)。轴部530的外周面与壳体50的主体部51的内表面之间由密封机构535密封。
内侧旋转构件54一体地具有以旋转轴线O为轴线的轴状的凸台部541和向与凸台部541相反的一侧开口的有底圆筒状的圆筒部542。内侧旋转构件54经由针状滚子轴承543、544以能够旋转的方式支承于外侧旋转构件53的圆筒部531内。而且，内侧旋转构件54经由滚珠轴承545以能够旋转的方式支承于壳体50的盖部52。车桥轴207R的前端部从内侧旋转构件54的开口插入于内侧旋转构件54。车桥轴207R通过花键嵌合以不能相对旋转且沿着旋转轴线O方向能够相对移动的方式连结于内侧旋转构件54。凸台部541收容于在外侧旋转构件53的轴部530的圆筒部531侧的端部形成的凹部530a。圆筒部542的开口周边部的外周面与壳体50的盖部52的内表面之间由密封构件546密封。
摩擦离合器8配置在外侧旋转构件53与内侧旋转构件54之间，多个外离合器板81及多个内离合器板82以能够沿着旋转轴线O相对旋转的方式交替配置。多个外离合器板81花键嵌合于在外侧旋转构件53的圆筒部531的内周面形成的笔直花键嵌合部531a，以不能相对旋转且沿旋转轴线O方向能够相对移动的方式连结于外侧旋转构件53。
多个内离合器板82花键嵌合于在内侧旋转构件54的圆筒部542的外周面形成的笔直花键嵌合部54a，以不能相对旋转且沿旋转轴线O方向能够相对移动的方式连结于内侧旋转构件54。
电动机6收容在电动机用壳体60内，电动机用壳体60通过螺栓601而安装于壳体50的主体部51。电动机6的输出轴600经由减速机构61及齿轮传递机构62而连结于凸轮机构7。
齿轮传递机构62具有第一齿轮621及第二齿轮622。第一齿轮621配置在减速机构61的轴线上，经由滚珠轴承623、624以能够旋转的方式支承于壳体50的主体部51内。第二齿轮622以使齿轮部622a与第一齿轮621啮合的方式配置，并经由滚珠轴承626以能够旋转的方式支承于支承轴625。齿轮传递机构62将由减速机构61减速后的电动机6的旋转力向凸轮机构7传递。
减速机构61是偏心摆动减速机构，具有：旋转轴构件610，以不能相对旋转的方式与电动机6的输出轴600连结；偏心部611，以相对于旋转轴构件610的轴线O1具有规定的偏心量而偏心的轴线O2为中心轴线；输入构件612，由具有收容偏心部611的中心孔的外齿齿轮构成；自转力赋予构件613，由以轴线O1为中心轴的内齿齿轮构成；多个输出构件614(在图9中仅示出1个输出构件614)，从输入构件612接受由自转力赋予构件613赋予的自转力而向齿轮传递机构62的第一齿轮621输出。
旋转轴构件610由滚珠轴承615、616支承为能够旋转，且插通于偏心部611。偏心部611与旋转轴构件610一体地旋转，以轴线O1为中心而进行偏心旋转运动。在偏心部611的外周面与输入构件612的中心孔的内周面之间介有针状滚子轴承617。而且，供多个输出构件614插通的多个插通孔612a(图9仅示出1个插通孔612a)沿着周向等间隔地形成于输入构件612。在输出构件614的外周面与插通孔612a的内周面之间介有针状滚子轴承618。
自转力赋予构件613的内齿的节圆直径形成得比输入构件612的外齿的节圆直径大。自转力赋予构件613啮合于偏心旋转的输入构件612的一部分，向输入构件612赋予自转力。多个输出构件614插通输入构件612的插通孔612a而安装于齿轮传递机构62的第一齿轮621的销安装孔621a。多个输出构件614从输入构件612承受由自转力赋予构件613赋予的自转力，向齿轮传递机构62的第一齿轮621输出。
在壳体50的主体部51与盖部52之间，多个(3个)引导构件72b与旋转轴线O平行地配置。引导构件72b为圆柱状，轴向的一端部嵌合而固定于在主体部51形成的保持孔51a，另一端部嵌合而固定于在盖部52形成的保持孔52a。而且，在引导构件72b外嵌有对后述的凸轮机构7的护圈72沿轴向施力的作为施力构件的复位弹簧725。复位弹簧725由螺旋弹簧构成，以沿轴向被压缩的状态配置在主体部51与护圈72之间，通过其复原力将护圈72向盖部52侧弹性地按压。
图10是表示凸轮机构7的立体图。凸轮机构7接受电动机6的旋转驱动力，产生将摩擦离合器8沿着旋转轴线O方向按压的推力。换言之，凸轮机构7将电动机6的旋转驱动力转换成轴向的按压力，使摩擦离合器8的多个外离合器板81与多个内离合器板82摩擦接合。凸轮机构7是本发明的按压机构的一方式。
凸轮机构7具有：形成有凸轮面713a的凸轮构件71；使凸轮面713a滚动的多个滚动构件73；通过滚动构件73的滚动而沿轴向移动的作为移动构件的护圈72。护圈72配置在比凸轮构件71靠摩擦离合器8侧处。滚动构件73配置在护圈72的内侧。
凸轮构件71是供内侧旋转构件54插通的环状，一体地具有：沿着旋转轴线O方向具有规定的厚度的环板状的基部710；从基部710的外周面的一部分向外方突出而形成的扇状的凸片711；从基部710的轴向另一侧的端面向摩擦离合器8侧突出而形成的多个(3个)圆弧状的凸部713。
如图10所示，护圈72是供内侧旋转构件54插通的环状，一体地具有：沿着旋转轴线O方向具有规定的厚度的环板状的护圈基部720；从护圈基部720的外周面的一部分向外方突出而形成的多个(3个)凸片721；从护圈基部720的摩擦离合器8侧的端面突出而形成的圆筒状的筒部722。
在护圈基部720呈放射状地形成有多个(3个)销插通孔，在该销插通孔内插入对滚动构件73进行支承的支承销74。支承销74的向护圈基部720的外周侧突出的一端部与螺母75螺合，从而支承销74被固定于护圈72。滚动构件73为圆筒状，在其内周面与支承销74的另一端部(内侧的端部)的外周面之间配置多个针状滚子76(参照图9)。
在多个凸片721形成有供引导构件72b插通的引导插通孔721a。通过引导构件72b插通引导插通孔721a，而护圈72相对于壳体50的相对旋转受到限制且能够进行轴向移动。而且，复位弹簧725与凸片721的引导插通孔721a的开口端面抵接。
在筒部722的外周侧配置接受来自护圈72的推力而按压摩擦离合器8的环板状的按压构件723(参照图9)。按压构件723通过花键嵌合以不能相对旋转且能够进行轴向移动的方式与外侧旋转构件53的圆筒部531的笔直花键嵌合部531a连结。在按压构件723的一侧端面与护圈72的护圈基部720的摩擦离合器8侧端面之间介有针状滚子轴承724。
在凸轮构件71的基部710一体形成的扇状的凸片711的外周面上形成有与齿轮传递机构62的第二齿轮622的齿轮部622a啮合的齿轮部711a。凸轮构件71经由齿轮传递机构62承受由减速机构61减速后的电动机6的旋转力，以规定的角度范围旋转。
在凸轮构件71的基部710的内周面与内侧旋转构件54的圆筒部542的外周面之间介有针状滚子轴承78。而且，在基部710的外周侧配置有介于基部710的轴向一侧的端面与壳体50的盖部52的内表面之间的针状滚子轴承77。
凸轮构件71的多个凸部713分别形成为相同的形状。在凸部713的周向的两端部中的第一端部形成有相对于凸轮构件71的周向而倾斜的凸轮面713a。在凸部713的第二端部形成有与凸轮构件71的周向平行的平坦面713b。
当凸轮构件71相对于护圈72旋转时，滚动构件73在凸轮面713a上滚动。凸轮机构7通过该滚动构件73的移动而使护圈72沿轴向移动，产生对摩擦离合器8进行按压的按压力。
如以上所述构成的对驱动力传递装置5进行控制的控制装置3除了不具有电磁阀控制电路36之外，与第一实施方式同样地构成，通过与第一实施方式同样的控制方法来控制驱动力传递装置5。即，运算向电动机6应供给的目标电流，以减小目标电流与向电动机6供给的实际电流的偏差的方式校正向电动机6的施加电压。并且，在校正向电动机6的施加电压时，根据电动机6的实际电流使施加电压的校正量增减。具体而言，电动机6的实际电流越小，则越增大反馈控制的增益。
根据本实施方式，也与第一实施方式同样，多个外离合器板81及多个内离合器板82的间隙堵塞在短时间内完成。摩擦离合器8的传递转矩上升之后，将增益设定得较低，从而高精度地控制传递转矩。
因此，通过本实施方式，也能抑制驱动力传递装置5的响应性的下降，并高精度地抑制传递的驱动力。

Claims (9)

1.一种驱动力传递装置的控制装置，对驱动力传递装置进行控制，所述驱动力传递装置具备电动机、按压机构及摩擦离合器，所述按压机构将所述电动机的旋转力转换成轴向的按压力，所述摩擦离合器具有通过被所述按压机构转换后的所述按压力而相互进行摩擦接合的多个摩擦构件，通过所述摩擦离合器而在一对旋转构件之间传递驱动力，所述驱动力传递装置的控制装置包括：
目标电流运算电路，运算应向所述电动机供给的目标电流；及
校正电路，以减小所述目标电流与向所述电动机供给的实际电流之间的偏差的方式校正向所述电动机施加的施加电压，其中，
所述校正电路根据所述电动机的所述实际电流而使所述施加电压的校正量增减。
2.根据权利要求1所述的驱动力传递装置的控制装置，其中，
所述电动机的所述实际电流越小，则所述校正电路越增大所述施加电压的校正量。
3.根据权利要求1或2所述的驱动力传递装置的控制装置，其中，
所述按压机构具有沿轴向移动而按压所述摩擦离合器的按压构件，
在所述一对旋转构件中的第一旋转构件设置有承受部，所述承受部经由所述摩擦离合器来承受所述按压机构的所述按压力，
所述按压构件与所述承受部之间的距离越长，则所述校正电路越增大所述施加电压的校正量。
4.根据权利要求1或2所述的驱动力传递装置的控制装置，其中，
所述摩擦离合器具有以不能相对旋转的方式与所述一对旋转构件中的第一旋转构件连结的第一摩擦构件和以不能相对旋转的方式与第二旋转构件连结的第二摩擦构件，
在所述第一摩擦构件与所述第二摩擦构件之间存在间隙的情况下，与所述第一摩擦构件与所述第二摩擦构件之间没有间隙的情况下相比，所述校正电路增大所述施加电压的校正量。
5.根据权利要求1或2所述的驱动力传递装置的控制装置，其中，
所述校正电路对应于所述电动机的所述实际电流而使反馈控制的增益增减。
6.根据权利要求1或2所述的驱动力传递装置的控制装置，其中，
所述按压机构具有：被所述电动机驱动而喷出工作流体的泵；及收容在被供给所述工作流体的缸内的活塞，
通过所述活塞在所述缸内移动而对所述摩擦离合器给予所述按压力。
7.根据权利要求6所述的驱动力传递装置的控制装置，其中，
所述驱动力传递装置的控制装置还包括控制电磁阀的电磁阀控制电路，
所述电磁阀设置在所述泵与所述缸之间的配管上，调节所述工作流体的压力，且包含于所述按压机构。
8.根据权利要求1或2所述的驱动力传递装置的控制装置，其中，
所述按压机构具有：通过所述电动机的旋转力而旋转的凸轮构件；及通过所述凸轮构件的旋转而沿轴向移动的移动构件。
9.一种驱动力传递装置的控制方法，对驱动力传递装置进行控制，所述驱动力传递装置具备电动机、按压机构及摩擦离合器，所述按压机构将所述电动机的旋转力转换成轴向的按压力，所述摩擦离合器具有通过被所述按压机构转换后的所述按压力而相互进行摩擦接合的多个摩擦构件，通过所述摩擦离合器而在一对旋转构件之间传递驱动力，所述驱动力传递装置的控制方法包括：
目标电流运算步骤，运算应向所述电动机供给的目标电流；
施加电压校正步骤，以减小所述目标电流与向所述电动机供给的实际电流之间的偏差的方式校正向所述电动机施加的施加电压；及
校正量增减步骤，在校正所述施加电压时，根据所述电动机的所述实际电流而使所述施加电压的校正量增减。
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