JP2010096254A - 車両用駆動力配分制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】応答性を確保しつつ燃費の低下を抑制する車両用駆動力配分制御装置を提供する。
【解決手段】ブレーキＢ、第１クラッチＣ１、及び第２クラッチＣ２の係合要素相互間に行き渡るように磁性流体６２を充填した構成を備え、それらブレーキＢ、第１クラッチＣ１、及び第２クラッチＣ２に係る油圧を制御する油圧回路３２と、磁性流体６２に印加される磁場を制御する励磁装置３３とを、備えたものであることから、車両の走行状態に応じて油圧回路３２により供給される油圧を介した係合制御と励磁装置３３による磁性流体６２を介した係合制御とを使い分けることで、引きずり等の不具合を発生させることなく応答性を確保することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両における左右一対の駆動輪に駆動力を配分する車両用駆動力配分制御装置に関し、特に、応答性を確保しつつ燃費の低下を抑制するための改良に関する。

左右一対の駆動輪に連結されたトルク伝達機構を備え、そのトルク伝達機構の伝達容量を制御することで前記左右一対の駆動輪へのトルク配分を制御する車両用駆動力配分制御装置が知られている。斯かる駆動力配分制御装置の一例として、油圧によりその係合状態が制御される油圧式摩擦係合装置を備え、その油圧式摩擦係合装置を介して左右一対の駆動輪への駆動力の配分を制御する車両用駆動力配分制御装置が知られている。例えば、特許文献１に記載された車両用左右駆動力調整装置がそれである。この技術によれば、一対の駆動輪への駆動力の伝達を制御するための油圧式係合装置へ供給される油圧を制御することにより、左右の駆動輪のトルク差制御が可能であると共に、必要に応じてそれら一対の駆動輪の差動を制限する差動制限制御が実現される。

特開平５−３４５５３５号公報

ところで、前述したような従来の駆動力配分制御装置において、応答性を確保するために前記油圧式摩擦係合装置における係合要素のクリアランスを詰める予備的制御（ガタ詰め制御）を行う技術が知られている。しかし、通常の油圧式摩擦係合装置においてそのような予備的制御を行うことで、引きずりが発生して燃費が悪化するおそれがあった。このため、応答性を確保しつつ燃費の低下を抑制する車両用駆動力配分制御装置の開発が求められていた。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、応答性を確保しつつ燃費の低下を抑制する車両用駆動力配分制御装置を提供することにある。

斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、左右一対の駆動輪に連結されたトルク伝達機構を備え、そのトルク伝達機構の伝達容量を制御することで前記左右一対の駆動輪へのトルク配分を制御する車両用駆動力配分制御装置であって、前記トルク伝達機構は、油圧により係合要素の係合状態が制御される油圧式摩擦係合装置において、その係合要素相互間に行き渡るように磁性流体を充填した構成から成るものであり、前記油圧式摩擦係合装置に係る油圧を制御する油圧回路と、前記磁性流体に印加される磁場を制御する励磁装置とを、備えたことを特徴とするものである。

このようにすれば、前記トルク伝達機構は、油圧により係合要素の係合状態が制御される油圧式摩擦係合装置において、その係合要素相互間に行き渡るように磁性流体を充填した構成から成るものであり、前記油圧式摩擦係合装置に係る油圧を制御する油圧回路と、前記磁性流体に印加される磁場を制御する励磁装置とを、備えたものであることから、車両の走行状態に応じて前記油圧式摩擦係合装置による係合要素を介した制御と前記励磁装置による磁性流体を介した制御とを使い分けることで、引きずり等の不具合を発生させることなく応答性を確保することができる。すなわち、応答性を確保しつつ燃費の低下を抑制する車両用駆動力配分制御装置を提供することができる。

ここで、好適には、前記トルク伝達機構に要求される伝達容量が予め定められた所定値以下である場合には、専ら前記励磁装置により前記磁性流体に印加する磁場を制御することでそのトルク伝達機構の伝達容量を制御するものである。このようにすれば、前記トルク伝達機構に要求される伝達容量が比較的低い場合に引きずり等の不具合を発生させることなく応答性を確保することができる。

また、好適には、予め定められた関係から車両の走行状態に基づいて車両の挙動変化が予測される場合には、前記励磁装置により前記磁性流体に印加する磁場を零とすると共に、前記油圧回路により前記油圧式摩擦係合装置に所定値以下の油圧を供給する制御を行うものである。このようにすれば、車両の挙動変化が予測される際には前記油圧式摩擦係合装置における係合要素のクリアランスを詰めてトルクの速応性を確保することができる。

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明が好適に適用される車両用駆動力配分装置を備えた前置エンジン前輪駆動（ＦＦ）を基本とする前後輪駆動車両の駆動力伝達装置１０の構成を説明する骨子図である。この図１に示す車両において、駆動力源であるエンジン１２により発生させられた駆動力（トルク）は、自動変速機１４、前輪用差動歯車装置１６、及び左右一対の前輪車軸１８ｌ、１８ｒ（以下、特に区別しない場合には単に前輪車軸１８という）を介して左右一対の前輪２０ｌ、２０ｒ（以下、特に区別しない場合には単に前輪２０という）へ伝達される一方、中央差動歯車装置（センターデフ）２２、駆動力伝達軸であるプロペラシャフト２４、本発明の一実施例である駆動力配分装置２６、及び左右一対の後輪車軸２８ｌ、２８ｒ（以下、特に区別しない場合には単に後輪車軸２８という）を介して左右一対の後輪３０ｌ、３０ｒ（以下、特に区別しない場合には単に後輪３０という）へ伝達される。ここで、図１に示すように、斯かる駆動力伝達装置１０では、上記駆動力配分装置２６による駆動力の配分に係る駆動輪としての後輪３０の回転軸と上記プロペラシャフト２４の回転軸とが相互に直交するように配設されている。また、上記駆動力伝達装置１０には、上記駆動力配分装置２６に備えられた係合要素の係合状態を制御するための油圧等を制御する油圧回路３２と、上記駆動力配分装置２６内に充填された磁性流体に印加される磁場を制御する励磁装置３３と、上記油圧回路３２から駆動力配分装置２６内に供給される油圧の制御や上記励磁装置３３を介して上記磁性流体に印加される磁場の制御等をはじめとする上記駆動力配分装置２６に係る各種制御を実行する駆動力配分コントローラ３４とが、設けられている。なお、図１では、上記油圧回路３２から出力される油圧乃至励磁装置３３から出力される磁場を細い破線矢印で、上記駆動力配分コントローラ３４から出力される制御信号（制御指令）及び各種センサからの入力信号を細線矢印でそれぞれ示している。

上記エンジン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、上記自動変速機１４は、例えば、上記エンジン１２から入力される回転を所定の変速比γで減速或いは増速して出力する有段式の自動変速機（オートマチックトランスミッション）であり、前進変速段、後進変速段、及びニュートラルのうち何れかが選択的に成立させられ、それぞれの変速比γに応じた速度変換が成される。なお、この自動変速機１４の入力軸は、図示しないトルクコンバータ等を介して上記エンジン１２の出力軸に連結されている。

前記駆動力配分コントローラ３４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェイス等を含んで構成され、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を実行する所謂マイクロコンピュータであり、例えば、前記油圧回路３２に備えられた電磁制御弁に供給される電流の指令値を制御することにより前記駆動力配分装置２６に備えられた係合要素へ供給される油圧を制御したり、前記励磁装置３３における励磁電流の指令値を制御することにより前記駆動力配分装置２６に備えられた係合要素相互間に充填された磁性流体６２に印加される磁場を制御すること等により、後述する差動制限制御やヨーコントロール（yaw control）制御等の各種制御を実行する。斯かる制御を実行するために、車速判定手段３６、旋回判定手段３８、及び係合制御手段３９を機能的に備えている。なお、後述するようにこの係合制御手段３９は、油圧制御手段４０及び磁場制御手段４２を含んでいる。また、前記動力伝達装置１０には、前記左右一対の後輪３０ｌ、３０ｒそれぞれの実際の回転速度を検出する車輪速センサ４４、図示しないハンドルの操舵角を検出する操舵角センサ４６、及び図示しないアクセルペダルの踏込量に対応するアクセル開度を検出するアクセル開度センサ４８等の各種センサが設けられており、それぞれのセンサから車速を表す信号、ハンドルの操舵角を表す信号、及びアクセル開度を表す信号等が前記駆動力配分コントローラ３４へ入力されるようになっている。

図２は、前記駆動力配分装置２６の構成を例示する骨子図である。この図２に示すように、前記駆動力配分装置２６は、例えば、前記エンジン１２により中央差動歯車装置２２を介して回転駆動されるプロペラシャフト２４の端部に接続された傘歯車５０と、その傘歯車５０と噛み合う傘歯車５２とを、備えており、それら１組の傘歯車５０、５２を介して駆動力が入力されるように構成されている。また、前記プロペラシャフト２４から傘歯車５０、５２を介して伝達される駆動力を前記左右の後輪３０ｌ、３０ｒに配分するための差動装置５４と、その差動装置５４に隣接して設けられ、前記後輪車軸２８ｌ、２８ｒと同軸に配設された変速装置５６と、その変速装置５６の出力を上記差動装置５４に選択的に伝達するためのトルク伝達機構である第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２とを、備えて構成されている。

上記差動装置５４は、第１回転要素ＲＥ１であるリングギヤＲ１、互いに噛み合う複数対のピニオンギアＰ１、それらピニオンギヤＰ１を自転及び公転可能に支持する第２回転要素ＲＥ２であるキャリヤＣＡ１、及び上記複数対のピニオンギヤＰ１を介してリングギヤＲ１と噛み合う第３回転要素ＲＥ３であるサンギヤＳ１を備えたダブルピニオン型の遊星歯車装置であり、そのギヤ比ρ（＝サンギヤＳ１の歯数／リングギヤＲ１の歯数）はたとえば０．５に設定されている。上記リングギヤＲ１は、上記差動装置５４のケース５８内にそのケース５８と一体的に設けられており、前記プロペラシャフト２４の回転が傘歯車５０、５２により減速されてそのリングギヤＲ１に伝達されるようになっている。また、上記キャリヤＣＡ１は、前記左後輪車軸２８ｌを介して左後輪３０ｌに接続されている。また、上記サンギヤＳ１は、前記右後輪車軸２８ｒを介して右後輪３０ｒに連結されている。なお、上記第２回転要素ＲＥ２及び第３回転要素ＲＥ３は置換可能であり、以下の説明についていも同じである。

前記変速装置５６は、第５回転要素ＲＥ５であるサンギヤＳ２、ピニオンギヤＰ２、そのピニオンギヤＰ２を自転及び公転可能に支持する第６回転要素ＲＥ６であるキャリヤＣＡ２、及び上記ピニオンギヤＰ２を介してサンギヤＳ２と噛み合う第４回転要素ＲＥ４であるリングギヤＲ２を備えたシングルピニオン型の遊星歯車装置を備えて構成されている。上記第５回転要素ＲＥ５は、上記第１回転要素ＲＥ１に連結されており、前記変速装置５６の入力部材として機能する。また、上記第６回転要素ＲＥ６は、トルク移動切換用のトルク伝達機構であるブレーキＢに連結されており、そのブレーキＢを介して非回転部材６０に選択的に連結されるようになっている。また、上記第４回転要素ＲＥ４は、前記変速装置５６の出力部材として機能させられる。この第４回転要素ＲＥ４は、上記第１クラッチＣ１を介して第２回転要素ＲＥ２である差動装置５４のキャリヤＣＡ１及び左後輪車軸２８ｌに選択的にスリップ係合乃至完全係合されると共に、上記第２クラッチＣ２を介して第３回転要素ＲＥ３である差動装置５４のサンギヤＳ１及び右後輪車軸２８ｒに選択的にスリップ係合乃至完全係合される。

上記ブレーキＢ、第１クラッチＣ１、及び第２クラッチＣ２は、好適には、それぞれスリップ係合可能な多板式の摩擦係合装置であり、前記駆動力配分コントローラ３４からの制御指令に応じて制御される前記油圧回路３２から出力される油圧により係合或いは解放されると共に、必要に応じて油圧制御が行われることによりスリップ係合時の伝達トルクが制御される。また、図３を用いて後述するように、上記ブレーキＢ、第１クラッチＣ１、及び第２クラッチＣ２には、少なくともその係合要素相互間に行き渡るように磁性流体６２が充填されている。この磁性流体６２は、例えば、上記ブレーキＢ、第１クラッチＣ１、及び第２クラッチＣ２それぞれに供給される潤滑油中に、界面活性剤を用いて安定に分散させた磁性体微粒子を高濃度に懸濁させたものであり、磁場（磁力）がかけられることにより上記ブレーキＢ、第１クラッチＣ１、及び第２クラッチＣ２それぞれの係合要素相互間に磁力による係合力を発生させるように構成されている。

図３は、前記変速装置５６における第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の構成を模式的に示す図である。この図３に示すように、前記第１クラッチＣ１は、前記第４回転要素ＲＥ４の内周側にその軸心周りの相対回転不能且つ軸心方向の相対移動可能に嵌合された複数枚（図３では３枚）のクラッチプレート６４と、前記第２回転要素ＲＥ２の外周側にその軸心周りの相対回転不能且つ軸心方向の相対移動可能に嵌合された複数枚（図３では３枚）のクラッチプレート６６と、それらクラッチプレート６４、６６を前記第４回転要素ＲＥ４との間で挟圧するためのピストン６８とを、備えて構成されている。この第１クラッチＣ１において、上記クラッチプレート６４、６６が係合要素に相当し、それらクラッチプレート６４、６６相互間に行き渡るように上記磁性流体６２が充填されている。また、前記第２クラッチＣ２は、前記第４回転要素ＲＥ４の内周側にその軸心周りの相対回転不能且つ軸心方向の相対移動可能に嵌合された複数枚（図３では３枚）のクラッチプレート７０と、前記右後輪車軸２８ｒの外周側にその軸心周りの相対回転不能且つ軸心方向の相対移動可能に嵌合された複数枚（図３では３枚）のクラッチプレート７２と、それらクラッチプレート７０、７２を前記第４回転要素ＲＥ４との間で挟圧するためのピストン７４とを、備えて構成されている。この第２クラッチＣ２において、上記クラッチプレート７０、７２が係合要素に相当し、それらクラッチプレート７０、７２相互間に行き渡るように上記磁性流体６２が充填されている。

以上のように構成された第１クラッチＣ１乃至第２クラッチＣ２は、前記油圧回路３２から供給される油圧によりその係合状態が制御される油圧式摩擦係合装置として機能する。すなわち、前記油圧回路３２から供給される油圧に応じて上記ピストン６８乃至７４が係合要素である上記クラッチプレート６４、６６乃至７０、７２を挟圧することで、それらクラッチプレート６４、６６乃至７０、７２の相対回転が抑制乃至阻止され、それにより前記第１クラッチＣ１乃至第２クラッチＣ２がスリップ係合乃至完全係合させられる。また、前記第１クラッチＣ１乃至第２クラッチＣ２では、上記クラッチプレート６４、６６乃至７０、７２相互間に行き渡るように充填された前記磁性流体６２に前記励磁装置３３により磁場が印加されることで、それらクラッチプレート６４、６６乃至７０、７２の相対回転が抑制乃至阻止され、それにより前記第１クラッチＣ１乃至第２クラッチＣ２がスリップ係合乃至完全係合させられるように構成されている。また、説明の簡略化のために図示しないが、前記ブレーキＢにおいてもその係合要素相互間に行き渡るように前記磁性流体６２が充填されており、その磁性流体６２に前記励磁装置３３により磁場が印加されることで、それら係合要素の相対回転が抑制乃至阻止され、それにより前記ブレーキＢがスリップ係合乃至完全係合させられるように構成されている。

図１に戻って、前記駆動力配分コントローラ３４に備えられた係合制御手段３９は、前記油圧回路３２乃至励磁装置３３を介してトルク伝達機構としての前記ブレーキＢ、第１クラッチＣ１、乃至第２クラッチＣ２の伝達容量すなわち係合状態を制御することで、前記駆動力配分装置２６による前記左右一対の後輪３０へのトルク配分制御を実行する。具体的には、前記係合制御手段３９に含まれる前記油圧制御手段４０は、前記油圧回路３２を介して油圧式摩擦係合装置としての前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、及びブレーキＢそれぞれの係合状態を制御することにより、前記エンジン１２により発生させられる駆動力の左右の後輪３０ｌ、３０ｒへの伝達を制御する駆動力制御を実行する。また、前記係合制御手段３９に含まれる磁場制御手段４２は、前記励磁装置３３を介して前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、及びブレーキＢそれぞれの係合要素相互間に充填された磁性流体６２に印加される磁場を制御し、それら第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、及びブレーキＢそれぞれの係合状態を制御することにより、前記エンジン１２により発生させられる駆動力の左右の後輪３０ｌ、３０ｒへの伝達を制御する駆動力制御を実行する。

図１等を用いて前述したように、前記エンジン１２により発生させられた駆動力は、前記自動変速機１４、中央差動歯車装置２２、及びプロペラシャフト２４等を介して前記差動装置５４のケース５８を回転駆動する駆動力として入力される。その差動装置５４のリングギヤＲ１は、斯かるケース５８と一体的に設けられているため、前記プロペラシャフト２４からの駆動力はリングギヤＲ１から入力部材としてのケース５８を介して前記差動装置５４に入力される。ここで、前記油圧制御手段４０乃至磁場制御手段４２により前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、及びブレーキＢそれぞれの係合状態が制御されることで、前記差動装置５４に入力された駆動力の左右の後輪３０ｌ、３０ｒへの配分が制御される。以下、本実施例の駆動力配分装置２６による左右の後輪３０ｌ、３０ｒへの駆動力の配分について詳述する。

図４乃至図７は、前記駆動力配分装置２６の差動装置４２における複数の回転要素の回転数を示す共線図である。これらの共線図において、左側の縦軸は前記左後輪３０ｌに連結された第２回転要素ＲＥ２であるキャリヤＣＡ１の回転数Ｎｌを、右側の縦軸は前記右後輪３０ｒに連結された第３回転要素ＲＥ３の回転数Ｎｒを、中央の縦軸は前記ケース５８と一体的に回転させられる第１回転要素ＲＥ１であるリングギヤＲ１の回転数Ｎｉ及び第４回転要素ＲＥ４の回転数Ｎｃをそれぞれ示している。また、図の右側に示される表は、前記ブレーキＢ、第１クラッチＣ１、及び第２クラッチＣ２の状態を示しており、「○」が係合状態、「×」が解放状態を示している。なお、回転数ＮｌとＮｃとの間の直線は前記第１クラッチＣ１の状態を示しており、実線がスリップ係合状態、破線が解放状態を示している。また、回転数Ｎｃと回転数Ｎｒとの間の直線は前記第２クラッチＣ２の状態を示しており、実線がスリップ係合、破線が解放状態を示している。

図４は、前記駆動力配分装置２６の非制御時の共線図である。非制御時においては、係合要素である前記ブレーキＢ、第１クラッチＣ１、及び第２クラッチＣ２はそれぞれ解放状態となっている。この状態では、前記差動装置５４のみが機能し、前記変速装置５６は空転状態とされることで、前記左右の後輪３０ｌ、３０ｒに均等に駆動力が配分される。これにより、前記駆動力配分装置２６においてトルク移動及び差動制限は行われず、通常のオープンデフとして機能する。また、直進時においては、図４に示されるように差動装置５４が一体的に回転させられ、前記左右の後輪３０ｌ、３０ｒの回転数Ｎｌ、Ｎｒは略同回転となる。

図５は、ヨーコントロール制御すなわち左右輪トルク差制御時の共線図の一例であり、例えば左旋回中等において前記右後輪３０ｒの駆動力を増大させてアンダーステアを抑制させている状態の共線図である。この図５に示す態様では、前記ブレーキＢが係合されると共に、前記第１クラッチＣ１がスリップ係合され、前記第２クラッチＣ２が解放されている。このように、前記ブレーキＢが係合されると、前記変速装置５６のキャリヤＣＡ２がロックされ、前記第４回転要素ＲＥ４の回転数Ｎｃが逆回転方向に減速されて出力される。また、前記第１クラッチＣ１がスリップ係合されることで、前記第４回転要素ＲＥ４の出力が第２回転要素ＲＥ２に伝達される。ここで、前記第４回転要素ＲＥ４の回転数Ｎｃは逆回転方向に減速されているため、前記第１クラッチＣ１のスリップ係合により前記左後輪３０ｌの駆動力が減少させられる一方、前記右後輪３０ｒの駆動力が相対的に増大させられる。また、前記左後輪３０ｌの回転数Ｎｌがスリップ係合により減速されるため、前記差動装置５４によって前記右後輪３０ｒは増速させられる。

また、例えば右旋回中等においては、図６に示されるように前記左後輪３０ｌの駆動力を増大させてアンダーステアを抑制させることができる。この図６に示す態様では、前記ブレーキＢが係合されると共に、前記第２クラッチＣ２がスリップ係合され、前記第１クラッチＣ１が解放されている。図５と同様に、前記ブレーキＢが係合されると、前記変速装置５６のキャリヤＣＡ２がロックされ、前記第４回転要素ＲＥ４の回転数Ｎｃが逆方向に減速されて出力される。また、前記第２クラッチＣ２がスリップ係合されることで、前記第４回転要素ＲＥ４の出力が第３回転要素ＲＥ３に伝達される。ここで、前記第４回転要素ＲＥ４の回転数は逆回転方向に減速されているため、前記第２クラッチＣ２がスリップ係合されることで、前記右後輪３０ｒの駆動力が減少させられる一方、前記左後輪３０ｌの駆動力が相対的に増大させられる。また、前記右後輪３０ｒの回転数Ｎｒがスリップ係合により減速されるため、前記差動装置５４によって前記左後輪３０ｌは増速させられる。

図７は、差動制限制御時の共線図である。前記一対の後輪車軸２８（乃至後輪３０）の差動回転を制限するための差動制限制御時においては、前記ブレーキＢが解放されると共に、前記第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２が共に係合させられる。このように、前記第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２が共に係合させられることで、前記左右の後輪車軸２８ｌ、２８ｒの相対回転が制限され、それにより前記左右の後輪３０ｌ、３０ｒの差動制限が行われる。ここで、前記第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２が共に完全係合されると、ノンスリップデフとして機能し、前記左右の後輪３０ｌ、３０ｒが同回転となる。なお、差動制限力は、クラッチ制御トルクに比例し任意に設定することができる。

図１に戻って、前記係合制御手段３９は、好適には、車両の走行状態等に応じて前記油圧制御手段４０及び磁場制御手段４２のうち何れか一方により前記駆動力配分装置２６における駆動力配分制御を実行する。前述のように、前記駆動力配分装置２６によりヨーコントロール制御乃至差動制限制御が行われる場合、予め定められた関係から前記車輪速センサ４４により検出される車速、操舵角センサ４６により検出される操舵角、及び前記アクセル開度センサ４８により検出されるアクセル開度等に応じて、トルク伝達機構としての前記ブレーキＢ、第１クラッチＣ１、乃至第２クラッチＣ２に要求される伝達容量が算出される。前記係合制御手段３９は、好適には、そのようにして算出される前記ブレーキＢ、第１クラッチＣ１、乃至第２クラッチＣ２に要求される伝達容量が予め定められた所定値以下である場合には、専ら前記磁場制御手段４２により前記励磁装置３３を介して前記磁性流体６２に印加する磁場を制御することでそれらブレーキＢ、第１クラッチＣ１、乃至第２クラッチＣ２の伝達容量を制御する。換言すれば、前記ブレーキＢ、第１クラッチＣ１、乃至第２クラッチＣ２に要求される係合力が比較的小さい場合には、専ら前記磁場制御手段４２により前記励磁装置３３を介してそれら係合装置の係合状態を制御する。

図８は、前記係合制御手段３９による前記油圧回路３２乃至励磁装置３３を選択的に用いての係合制御について説明するタイムチャートである。この図８に示す例では、先ず、時点ｔ１において、前記左右一対の後輪３０へのトルク配分制御の実行フラグがオンとされる。また、これと同時に前記励磁装置３３による前記磁性流体６２への磁場印加フラグがオンとされ、対象となるトルク伝達機構に充填された磁性流体６２への磁場の供給が開始される。この時点ｔ１から時点ｔ２に至るまで、すなわち対象となるトルク伝達機構の上昇側制御指令値（伝達容量の指令値）が閾値２に達するまでは、前記油圧制御手段４０による制御は行われず（乃至は以下に詳述する予備制御状態とされ）、専ら前記励磁装置３３を介して前記磁性流体６２に印加する磁場を制御することで対象となるトルク伝達機構の係合制御が行われる。次に、時点ｔ２において、対象となるトルク伝達機構の上昇側制御指令値が閾値２に達した段階で、前記油圧制御手段４０による前記油圧回路３２を介しての係合制御が開始されると共に、前記励磁装置３３による前記磁性流体６２への磁場印加フラグがオフとされる。この時点ｔ２から時点ｔ３に至るまで、すなわち対象となるトルク伝達機構の制御指令値が上昇から維持乃至下降に転じ、下降側制御指令値が閾値３に達するまでは、前記磁場制御手段４２による制御は行われず（励磁装置３３により磁性流体６２に印加される磁場が零とされ）、専ら前記油圧回路３２を介して対象となるトルク伝達機構に供給する油圧を制御することでその係合制御が行われる。次に、時点ｔ３において、対象となるトルク伝達機構の下降側制御指令値が閾値３に達した段階で、前記励磁装置３３による前記磁性流体６２への磁場印加フラグがオンとされ、対象となるトルク伝達機構に充填された磁性流体６２への磁場の供給が開始されると共に、前記油圧回路３２を介しての係合制御が停止させられる。そして、この時点ｔ３からトルク配分制御の実行フラグがオフとされる時点ｔ４までの間は、前記油圧制御手段４０による制御は行われず（乃至は以下に詳述する予備制御状態とされ）、専ら前記励磁装置３３を介して前記磁性流体６２に印加する磁場を制御することで対象となるトルク伝達機構の係合制御が行われる。なお、この制御では、制御指令値の上昇側と下降側とで、前記油圧制御手段４０及び磁場制御手段４２の制御の切替に係る閾値（閾値２、閾値３）がそれぞれ個別に定められているが、この閾値は制御指令値の上昇側及び下降側で共通の値であってもよい。

また、前記係合制御手段３９は、予め定められた所定基準から、前記駆動力制御すなわち左右の後輪３０ｌ、３０ｒへの駆動力の伝達制御の制御要求が行われる可能性を判断し、その制御要求が行われる可能性があると判断される場合には、前記励磁装置３３により前記磁性流体６２に印加する磁場を零とすると共に、専ら前記油圧制御手段４０により前記油圧回路３２を介して前記ブレーキＢ、第１クラッチＣ１、及び第２クラッチＣ２の係合状態を、前記駆動力制御を実行する前段階まで制御する予備制御を実行する。前記車速判定手段３６及び旋回判定手段３８は、斯かる予備制御のために前記制御要求が行われる可能性があるか否かを判定する制御要求判定手段として機能する。この車速判定手段３６は、前記車輪速センサ４４から供給される車速を表す信号に基づいて、車速が予め定められた所定車速以下であるか否かを判定する。また、前記旋回判定手段３８は、前記操舵角センサ４６から供給される操舵角を表す信号に基づいて、車両が旋回を行っているか否かを判定する。

前記油圧制御手段４０は、前記左右の後輪３０ｌ、３０ｒの差動制御を制限する差動制限制御に対応する駆動力制御の制御要求が行われる可能性があると判定される場合、すなわち前記車速判定手段３６の判定が肯定される場合には、前記駆動力配分装置２６に備えられた係合要素の係合状態を、前記差動制限制御を実行する前段階まで制御する予備制御を実行する。具体的には、前記差動制限制御におけるトルク伝達容量よりも弱いトルク伝達容量となるように、その差動制限制御に関与する係合要素である第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２それぞれの係合状態を制御する。また、ＰＣＳ（プリクラッシュ）制御を行う態様において、前方の物体（他車両等）までの距離が所定値以下となる等して車両が危険な状態だと判断される場合や、ＶＤＩＭ（Vehicle Dynamics Integrated Manegement）がオンである場合等には、前記駆動力配分装置２６に備えられた係合要素の係合状態を、前記ヨーコントロール制御乃至差動制限制御を実行する前段階まで制御する予備制御を実行する。具体的には、前記ヨーコントロール制御乃至差動制限制御におけるトルク伝達容量よりも弱いトルク伝達容量となるように、前記第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２それぞれの係合状態を制御する。この予備制御時のトルク伝達容量は、好適には、各係合要素を係合させるためのピストンが摩擦板を押圧する状態となるまで前進させられる所謂ガタ詰めが完了する程度の締結力に相当するものであり、前記左右の後輪３０ｌ、３０ｒの差動状態への影響が無視できる限度において可及的に強いトルク伝達容量となるように前記第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の油圧アクチュエータへ供給される油圧が制御される。また、上記差動制限制御の予備制御において前記ブレーキＢの制御は行われずに解放されたままとされる一方、上記ヨーコントロールの予備制御において前記ブレーキＢは完全係合させられる。

前記油圧制御手段４０による予備制御では、車両の発進乃至低速走行時において、前記第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２が比較的弱い係合状態すなわち所謂ガタ詰めが完了した程度の係合状態とされる。車両の発進時乃至低速走行時等の直進走行時においては、トラクション性能が要求される走行場面が多く、差動制限制御の制御要求が出力される場面が多いが、このように前記第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２のガタ詰めを予め完了させておくことで、実際の制御要求が出力されてから各係合要素の実質的な係合制御が開始されるまでの時間を短縮することができ、差動制限制御の応答性を向上させることができる。また、車両の中速乃至高速走行時において、前記ブレーキＢが完全係合される。車両の中速乃至高速走行時においては、操舵追従性が要求される走行場面が多く、左右輪トルク差制御（ヨーコントロール制御）の制御要求が出力される場面が多いが、このように前記ブレーキＢを完全係合させておくことで、実際の制御要求が出力されてから各係合要素の実質的な係合が完了するまでに要する時間を短縮することができ、左右輪トルク差制御の応答性を向上させることができる。なお、上述のように、ＰＣＳ乃至ＶＤＩＭがオンである場合にも斯かる予備制御を行うことで、実際の制御要求が出力されてから各係合要素の実質的な係合が完了するまでに要する時間を短縮することができる。

図９は、前記駆動力配分コントローラ３４による駆動力配分制御の要部について説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。

先ず、ステップ（以下、ステップを省略する）ＳＡ１において、前記駆動力配分装置２６による駆動力配分制御が実行中であるか否か、すなわちトルク配分制御の実行フラグがオンであるか否かが判断される。このＳＡ１の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、ＳＡ１の判断が肯定される場合には、ＳＡ２において、対象となるトルク伝達機構の制御指令値が閾値１以上であるか否かが判断される。このＳＡ２の判断が否定される場合には、ＳＡ５以下の処理が実行されるが、ＳＡ２の判断が肯定される場合には、ＳＡ３において、前記励磁装置３３により対象となるトルク伝達機構に充填された磁性流体６２への磁場の供給が開始（実行）される。次に、ＳＡ４において、対象となるトルク伝達機構の制御指令値が閾値２以上であるか否かが判断される。このＳＡ４の判断が否定される場合には、ＳＡ３以下の処理が再び実行されるが、ＳＡ４の判断が肯定される場合には、ＳＡ５において、ピストン推進力判定がオンとされる。次に、前記油圧制御手段４０の動作に対応するＳＡ６において、前記油圧回路３２を介して対象となるトルク伝達機構に供給される油圧が制御されることでそのトルク伝達機構に備えられたアクチュエータ（ピストン６８等を駆動するための装置）が駆動させられ、そのトルク伝達機構を係合させるための推力が発生させられる。次に、ＳＡ７において、対象となるトルク伝達機構の制御指令値が閾値３以下であり且つピストン推力判定がオンであるか否かが判断される。このＳＡ７の判断が否定される場合には、ＳＡ３以下の処理が再び実行されるが、ＳＡ７の判断が肯定される場合には、ＳＡ８において、前記励磁装置３３により対象となるトルク伝達機構に充填された磁性流体６２への磁場の供給が開始（実行）される。次に、ＳＡ９において、ピストン推進力判定がオフとされた後、本ルーチンが終了させられる。以上の制御において、ＳＡ３及びＳＡ８が前記磁場制御手段４２の動作に対応する。

図１０は、前記駆動力配分コントローラ３４による他の駆動力配分制御の要部について説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。

先ず、ＳＢ１において、前記駆動力配分装置２６による駆動力配分制御が実行中であるか否か、すなわちトルク配分制御の実行フラグがオンであるか否かが判断される。このＳＢ１の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、ＳＢ１の判断が肯定される場合には、ＳＢ２において、ＰＣＳ乃至ＶＤＩＭがオンであるか否かが判断される。このＳＢ２の判断が否定される場合には、ＳＢ３において、対象となるトルク伝達機構のクリアランス詰め（ガタ詰め）指示が出力されているか否かが判断される。このＳＢ３の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、ＳＢ３の判断が肯定される場合には、ＳＢ４において、対象となるトルク伝達機構のクリアランス詰めのための棚圧がオフとされた後、本ルーチンが終了させられる。また、ＳＢ２の判断が肯定される場合には、ＳＢ５において、図示しないストロークセンサ等により対象となるトルク伝達機構におけるクリアランスが検出される。次に、ＳＢ６において、ストロークセンサ等の検出結果に応じて、対象となるトルク伝達機構におけるクリアランス詰めが可能であるか否かが判断される。このＳＢ６の判断が肯定される場合には、ＳＢ７において、対象となるトルク伝達機構のクリアランス詰めのための棚圧が増圧された後、本ルーチンが終了させられるが、ＳＢ６の判断が否定される場合には、ＳＢ８において、対象となるトルク伝達機構のクリアランス詰めのための棚圧が保持された後、本ルーチンが終了させられる。以上の制御において、ＳＢ４、ＳＢ７、及びＳＢ８が前記油圧制御手段４０の動作に対応する。

このように、本実施例によれば、前記トルク伝達機構は、油圧により係合要素の係合状態が制御される油圧式摩擦係合装置において、その係合要素相互間に行き渡るように磁性流体６２を充填した構成から成るものであり、前記油圧式摩擦係合装置に係る油圧を制御する油圧回路３２と、前記磁性流体６２に印加される磁場を制御する励磁装置３３とを、備えたものであることから、車両の走行状態に応じて前記油圧式摩擦係合装置による係合要素を介した制御と前記励磁装置３３による磁性流体６２を介した制御とを使い分けることで、引きずり等の不具合を発生させることなく応答性を確保することができる。すなわち、応答性を確保しつつ燃費の低下を抑制する車両用駆動力配分制御装置を提供することができる。

また、前記トルク伝達機構に要求される伝達容量が予め定められた所定値以下である場合には、専ら前記励磁装置３３により前記磁性流体６２に印加する磁場を制御することでそのトルク伝達機構の伝達容量を制御するものであるため、前記トルク伝達機構に要求される伝達容量が比較的低い場合に引きずり等の不具合を発生させることなく応答性を確保することができる。

また、予め定められた関係から車両の走行状態に基づいて車両の挙動変化が予測される場合には、前記励磁装置３３により前記磁性流体６２に印加する磁場を零とすると共に、前記油圧回路３２により前記油圧式摩擦係合装置に所定値以下の油圧を供給する制御を行うものであるため、車両の挙動変化が予測される際には前記油圧式摩擦係合装置における係合要素のクリアランスを詰めてトルクの速応性を確保することができる。

以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。

例えば、前述の実施例では、前記一対の後輪３０ｌ、３０ｒに対応して設けられた後輪用の駆動力配分装置２６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、例えば前述した後輪用の構成の代替として或いはそれに加えて前輪用の駆動力配分装置に適用されるものであってもよい。

また、前述の実施例では、前記ブレーキＢ、第１クラッチＣ１、及び第２クラッチＣ２の何れにもその係合要素相互間に行き渡るように磁性流体６２が充填された構成であったが、必ずしも前記駆動力配分装置２６に備えられたすべてのトルク伝達機構に本発明が適用されるものでなくともよく、例えばブレーキＢのみ、或いは第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２のみに磁性流体６２が充填されて本発明が適用されるものであっても構わない。

その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。

本発明が好適に適用される車両用差動制限装置を備えた前置エンジン前輪駆動を基本とする前後輪駆動車両の駆動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。 図１の駆動力伝達装置に備えられた駆動力配分装置の構成を例示する骨子図である。 図２の駆動力配分装置に備えられた変速装置における第１クラッチ及び第２クラッチの構成を模式的に示す図である。 図２の駆動力配分装置の非制御時における各回転要素の回転数を示す共線図である。 図２の駆動力配分装置の左右輪トルク制御時における各回転要素の回転数を示す共線図である。 図２の駆動力配分装置の左右輪トルク制御時における各回転要素の回転数を示す共線図である。 図２の駆動力配分装置の差動制限制御時における各回転要素の回転数を示す共線図である。 図２の駆動力配分装置における油圧回路乃至励磁装置を選択的に用いての係合制御について説明するタイムチャートである。 図１の駆動力配分コントローラによる駆動力配分制御の要部について説明するフローチャートである。 図１の駆動力配分コントローラによる他の駆動力配分制御の要部について説明するフローチャートである。

符号の説明

２６：車両用駆動力配分装置
３０：後輪（駆動輪）
３２：油圧回路
３３：励磁装置
６２：磁性流体
６４、６６：クラッチプレート（係合要素）
７０、７２：クラッチプレート（係合要素）
Ｂ：ブレーキ（トルク伝達機構）
Ｃ１：第１クラッチ（トルク伝達機構）
Ｃ２：第２クラッチ（トルク伝達機構）

Claims (3)

1. 左右一対の駆動輪に連結されたトルク伝達機構を備え、該トルク伝達機構の伝達容量を制御することで前記左右一対の駆動輪へのトルク配分を制御する車両用駆動力配分制御装置であって、
   前記トルク伝達機構は、油圧により係合要素の係合状態が制御される油圧式摩擦係合装置において、該係合要素相互間に行き渡るように磁性流体を充填した構成から成るものであり、
   前記油圧式摩擦係合装置に係る油圧を制御する油圧回路と、
   前記磁性流体に印加される磁場を制御する励磁装置と
   を、備えたものであることを特徴とする車両用駆動力配分制御装置。
2. 前記トルク伝達機構に要求される伝達容量が予め定められた所定値以下である場合には、専ら前記励磁装置により前記磁性流体に印加する磁場を制御することで該トルク伝達機構の伝達容量を制御するものである請求項１に記載の車両用駆動力配分制御装置。
3. 予め定められた関係から車両の走行状態に基づいて車両の挙動変化が予測される場合には、前記励磁装置により前記磁性流体に印加する磁場を零とすると共に、前記油圧回路により前記油圧式摩擦係合装置に所定値以下の油圧を供給する制御を行うものである請求項１又は２に記載の車両用駆動力配分制御装置。

Images