JP2012013237A - 駆動力伝達モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】 制御装置および駆動力伝達装置の特性のばらつきを低減し、駆動力伝達装置から出力されるトルクの精度が高い駆動力伝達モジュールを提供する。
【解決手段】 駆動力伝達モジュール１０は、制御装置１１および駆動力伝達装置２０から構成されている。駆動力伝達モジュール１０は、制御装置１１と駆動力伝達装置２０とが一組に組み付けられた後に出荷される。制御装置１１には、駆動力伝達モジュール１０として組み合わされる駆動力伝達装置２０のＩ−Ｔ特性および制御装置１１自身の出力特性が記憶されている。これにより、駆動力伝達装置２０ごとに固有のＩ−Ｔ特性がある場合、および制御装置１１の出力特性にばらつきがある場合でも、制御装置１１は組み合わされる駆動力伝達装置２０の特性に応じて駆動力伝達装置２０へ電流を出力する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両のエンジンから駆動輪へ駆動力を伝達する駆動力伝達モジュールに関する。

例えば四輪駆動の車両に搭載されている駆動力伝達装置は、エンジンからの出力トルクを主駆動輪（前輪駆動車ベースの四輪駆動車両にあっては前輪）および補助駆動輪（同後輪）に分配している。このような駆動力伝達装置は、電磁アクチュエータおよびクラッチを有している。電磁アクチュエータに通電することにより、クラッチが係合し、補助駆動輪への駆動力の分配を達成している。このとき、電磁アクチュエータに供給する電流を制御することにより、クラッチの係合力が変化し、主駆動輪および補助駆動輪へ分配されるトルクが制御される（特許文献１参照）。

特開２００３−２８２０８号公報

従来、上述のような駆動力伝達装置と、駆動力伝達装置へ供給する電流を制御する制御装置とは個別に製造および検査されている。そして、車両への搭載時に、駆動力伝達装置と制御装置とが接続される。ところが、駆動力伝達装置は、各構成部品の加工誤差や組み付け誤差などが不可避的に発生し、その個体ごとに供給される電流と出力されるトルクとの間の関係すなわちＩ−Ｔ特性が若干異なっている。
そこで、本発明の第１の目的は、駆動力伝達装置の特性のばらつきが出力トルクに与える影響を低減し、駆動力伝達装置から出力されるトルクの精度が高い駆動力伝達モジュールを提供することにある。

一方、駆動力制御装置だけでなく制御装置も、個体ごとに特性のばらつきを有している。かかる制御装置の特性のばらつきは、一般的には駆動力伝達装置の特性のばらつきが出力トルクに与える影響よりも小さいが、より高精度にトルクの制御を行う場合には制御装置の特性のばらつきも問題となる。
そこで、本発明の第２の目的は、駆動力伝達装置の制御装置の特性のばらつきが出力トルクに与える影響を低減し、駆動力伝達装置から出力されるトルクの精度をさらに高めることにある。一方、駆動力伝達装置は、上述のように個体ごとにＩ−Ｔ特性が異なっている。そのため、統合制御装置から駆動力伝達装置へ制御装置を経由して所望の出力トルクを要求しても、制御装置のばらつきおよび駆動力伝達装置にばらつきによって、駆動力伝達装置から出力されるトルクに大きなばらつきが生じる。

また、車両に駆動力伝達モジュールを搭載した後、駆動力伝達装置または制御装置の故障により、いずれか一方を交換することがある。この場合、交換後の制御装置に記憶されたＩ−Ｔ特性と前記制御装置に接続された駆動力伝達装置のＩ−Ｔ特性とは一致しない。このため、所望の出力トルクを得られないという問題がある。
そこで、本発明の第３の目的は、駆動力伝達装置のＩ−Ｔ特性が駆動力伝達装置または制御装置の交換時において容易に認識することが可能であり、このＩ−Ｔ特性を制御装置に書き込むことができる駆動力伝達モジュールを提供することにある。

そこで、本発明の目的は、制御装置および駆動力伝達装置の特性のばらつきを低減し、駆動力伝達装置から出力されるトルクの精度が高い駆動力伝達モジュールを提供することにある。

請求項１記載の駆動力伝達モジュールは、駆動力伝達装置と制御装置とを備える。
駆動力伝達装置は、入力電流に対応して、車両のエンジンから出力されたトルクの駆動輪への分配を制御するものであって、前記駆動力伝達装置の組み立て後の、試験用の制御装置に接続して行われた動作試験の結果に基づく前記駆動力伝達装置の入力電流と出力トルクとの特性であるＩ−Ｔ特性を記号化した特性記号が、前記駆動力伝達装置またはこれに接続される部品の外部から視認可能な部位に表示されている。
制御装置は、前記駆動力伝達装置と接続され、トルクの指令信号を受けて前記駆動力伝達装置に出力する電流値を制御することにより前記駆動力伝達装置から前記駆動輪に分配されるトルクを制御する。
前記制御装置は、前記駆動力伝達装置の前記Ｉ−Ｔ特性を記憶する第一記憶部と、前記トルクの指令信号に従って設定された前記駆動力伝達装置に出力すべき電流と実際に出力される電流との関係である出力特性を記憶する第二記憶部と、を有する。そして、前記第二記憶部に記憶した前記出力特性に基づいて前記制御装置の前記出力特性を補正するとともに、前記第一記憶部に記憶した前記Ｉ−Ｔ特性に基づいて前記駆動力伝達装置に出力する電流値を制御することにより前記駆動力伝達装置から前記駆動輪に分配されるトルクを制御する。

駆動力伝達装置と制御装置とは一対の組み合わせとして構成される。制御装置は、制御装置自身の出力特性を記憶する第二記憶部を有し、第二記憶部に記憶した出力特性に基づいて制御装置の出力特性を補正する。また、制御装置に組み合わされる駆動力伝達装置のＩ−Ｔ特性は、制御装置の第一記憶部に記憶される。そして、制御装置は、第一記憶部に記憶したＩ−Ｔ特性に基づいて、駆動力伝達装置へ出力する電流を制御する。制御装置の第一記憶部には、駆動力伝達装置のばらつきを加味したＩ−Ｔ特性が記憶されている。これにより、制御装置は、駆動力伝達装置のばらつきを含めて駆動力伝達装置へ出力する電流値を設定する。したがって、駆動力伝達装置から出力されるトルクの精度を高めることができる。

また、Ｉ−Ｔ特性を記号化した特性記号が、駆動力伝達装置またはこれに接続される部品の外部から視認可能な部位に表示されている。例えば、制御装置と駆動力伝達装置との組み合わせを変更するとき、制御装置には新たな駆動力伝達装置のＩ−Ｔ特性を記憶させる必要がある。このとき、記号化したＩ−Ｔ特性を駆動力伝達装置またはこれに接続される部品に表示することにより、駆動力伝達装置のＩ−Ｔ特性は、特性記号部を見るだけで認識される。これにより、制御装置には、組み合わされる駆動力伝達装置に固有のＩ−Ｔ特性が記憶される。したがって、制御装置と駆動力伝達装置との組み合わせを変更する場合でも、制御装置に記憶されているＩ−Ｔ特性を容易に書き換えることができる。

請求項２記載の発明では、前記駆動力伝達装置の組み立て後の動作試験において、入力される電流値が低電流ポイントの電流値に対応する前記駆動力伝達装置から出力される低電流ポイントでの出力トルク、及び、入力される電流値が前記低電流ポイントより大である高電流ポイントの電流値に対応する前記駆動力伝達装置から出力される高電流ポイントでの出力トルクが検出される。
また、前記第一記憶部には、電流値と出力トルクとの関係について、少なくとも、前記低電流ポイントの電流値と前記低電流ポイントでの出力トルクとの関係、及び、前記高電流ポイントの電流値と前記高電流ポイントでの出力トルクとの関係から作成した前記Ｉ−Ｔ特性が記憶されている。
この駆動力伝達モジュールでは、低電流ポイントおよび高電流ポイントの二つの電流値に対応する駆動力伝達装置から出力される出力トルクが検出され、第一記憶部には、少なくとも、低電流ポイントおよび高電流ポイントの二つの電流値に対する出力トルクから作成したＩ−Ｔ特性が記憶されている。これにより、Ｉ−Ｔ特性が比例の関係にないときでも、低電流ポイントおよび高電流ポイントの二つの電流値に対するＩ−Ｔ特性から、供給される電流の全域で駆動力伝達装置のＩ−Ｔ特性が推定して作成される。そして、制御装置は、作成されたＩ−Ｔ特性に基づいて駆動力伝達装置へ電流を出力する。したがって、駆動力伝達装置から出力されるトルクの精度を高めることができる。

請求項３に記載の発明では、前記駆動力伝達装置の前記Ｉ−Ｔ特性は、前記低電流ポイントの電流値および出力トルクと前記高電流ポイントの電流値および出力トルクとの間に形成され、入力される電流値と出力トルクとが概ね比例する比例領域と、前記低電流ポイントよりも入力される電流値が小さい領域であって、入力される電流値と出力トルクとが前記比例領域と比べて相対的に比例しない低電流側の非比例領域と、前記高電流ポイントよりも入力される電流値が大きい領域であって、入力される電流値と出力トルクとが前記比例領域と比べて相対的に比例しない高電流側の非比例領域と、に区分される。

そして、前記低電流ポイントの電流値と前記高電流ポイントの電流値とは、Ｉ−Ｔ特性において比例領域の両端における値である。
Ｉ−Ｔ特性は、通常、電流が所定の低電流値以下のとき電流に対し出力トルクが比例しない領域、電流が所定の高電流値以上のとき電流に対し出力トルクが比例しない領域、この低電流値と高電流値との間で電流に対し出力トルクが概ね比例する領域とを含んでいる。そのため、第一記憶部に、比例領域の両端における電流値、すなわち低電流値および高電流値を記憶させることにより、比例領域におけるＩ−Ｔ特性は容易に推定することができる。また、低電流値または高電流値におけるＩ−Ｔ特性により、低電流値以下の電流のときのＩ−Ｔ特性、高電流値以上の電流のときのＩ−Ｔ特性が推定される。その結果、低電流値および高電流値の二つの電流における出力トルクを用いることにより、電流値の全域において駆動力伝達装置のＩ−Ｔ特性を作成することができる。したがって、少ない情報で駆動力伝達装置から出力されるトルクの精度を高めることができる。

また、駆動力伝達モジュールが市場に流通した後、故障により制御装置または駆動力伝達装置のいずれか一方のみを交換する場合、制御装置に記憶されたＩ−Ｔ特性と実際の駆動力伝達装置のＩ−Ｔ特性との間に食い違いが生じる。そこで、前記制御装置に接続される駆動力伝達装置のＩ−Ｔ特性を記録する必要があるが、この際に記録すべきデータは少ない方が望ましい。上述のように比例領域の両端における電流値に対するＩ−Ｔ特性を明示することにより、制御装置は明示されたＩ−Ｔ特性にしたがって駆動力伝達装置へ供給する電流を設定することができる。したがって、制御装置と駆動力伝達装置との組み合わせを変更する場合でも、制御装置は駆動力伝達装置のＩ−Ｔ特性にしたがって制御することができる。

請求項４に記載の発明では、前記特性記号は、駆動力伝達装置と制御装置とを電気的に接続するコネクタに表示されている。
このコネクタは、駆動力伝達装置または制御装置のいずれを交換する場合にも作業者が目視する箇所である。したがって、このコネクタに前記特性記号を表示しておけば、駆動力伝達装置に特有のＩ−Ｔ特性を容易かつ確実に認識することができる。
その他、前記特性記号は、請求項５に記載の発明のように、前記駆動力伝達装置のアウタケースの外周部に表示されてもよい。或いは、請求項６に記載の発明のように、一方の端部が前記駆動力伝達装置のコイルに接続するとともに他方の端部がコネクタを経由して前記制御装置に接続されるケーブルに表示されてもよい。
請求項７に記載の発明は、主駆動輪と補助駆動輪とを有する四輪駆動車両に係る発明である。この四輪駆動車両は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の駆動力伝達モジュールを備え、前記駆動力伝達モジュールが主駆動輪と補助駆動輪とのトルク分配を制御する。

本発明の一実施形態による駆動力伝達モジュールを示す概略図である。 本発明の一実施形態による駆動力伝達モジュールの駆動力伝達装置の概略を示す断面図である。 本発明の一実施形態による駆動力伝達モジュールおよび統合ＥＣＵを示すブロック図である。 駆動力伝達装置に供給される電流と駆動力伝達装置から出力されるトルクとの関係を示す模式図である。 駆動力伝達装置に供給される電流と駆動力伝達装置から出力されるトルクとの関係を示す模式図である。 駆動力伝達装置に供給される電流と駆動力伝達装置から出力されるトルクとの関係を示す模式図であって、低電流ポイントより電流が小さい範囲を拡大した図である。 本発明の一実施形態による駆動力伝達モジュールのコネクタを拡大した模式図である。

以下、本発明による駆動力伝達モジュールの一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示す駆動力伝達モジュール１０は四輪駆動の車両に搭載される。駆動力伝達モジュール１０は、制御装置１１および駆動力伝達装置２０を備えている。駆動力伝達装置２０は、図示しないエンジンから出力されたトルクを図示しない後輪側に分配する。制御装置１１は、駆動力伝達装置２０を制御して、車両の後輪側に分配されるトルクを制御する。

駆動力伝達装置２０は、図２に示すようにアウタケース２１、インナシャフト２２、係合手段としてのメインクラッチ部３０およびパイロットクラッチ部４０、ならびにカム機構部５０を備えている。アウタケース２１は、フロントハウジング２３およびリヤハウジング２４から構成されている。アウタケース２１のフロントハウジング２３には、図１に示すようにプロペラシャフト１２が接続している。プロペラシャフト１２は、駆動力伝達装置２０と反対側の端部が図示しないエンジンの出力側に接続している。これにより、駆動力伝達装置２０には、プロペラシャフト１２を経由してエンジンからトルクが入力される。

図２に示すように、インナシャフト２２はアウタケース２１のリヤハウジング２４を貫いてフロントハウジング２３の内周側に挿入されている。インナシャフト２２は、軸方向の移動が規制されつつフロントハウジング２３およびリヤハウジング２４に回転可能に支持されている。インナシャフト２２は、プロペラシャフト１２と反対側の端部が図１に示すドライブピニオンシャフト２と接続している。ドライブピニオンシャフト２は、後輪側のディファレンシャルに接続している。これにより、駆動力伝達装置２０からは、インナシャフト２２およびドライブピニオンシャフト２を経由して後輪側のディファレンシャルへトルクが入力される。

メインクラッチ部３０は、湿式多板式の摩擦クラッチである。メインクラッチ部３０は、複数のインナクラッチプレート３１およびアウタクラッチプレート３２を有している。メインクラッチ部３０は、フロントハウジング２３の内部に設置されている。インナクラッチプレート３１は、内周側がインナシャフト２２の外周側にスプライン嵌合している。これにより、インナクラッチプレート３１は、軸方向へ移動可能である。一方、アウタクラッチプレート３２は、外周側がフロントハウジング２３の内周側にスプライン嵌合している。これにより、アウタクラッチプレート３２は、軸方向へ移動可能である。インナクラッチプレート３１とアウタクラッチプレート３２とは、駆動力伝達装置２０の軸方向へ交互に配置されている。インナクラッチプレート３１とアウタクラッチプレート３２とが互いに接することにより、メインクラッチ部３０は摩擦係合状態を形成する。一方、インナクラッチプレート３１とアウタクラッチプレート３２とが互いに離れることにより、メインクラッチ部３０は自由回転状態となる。

パイロットクラッチ部４０は、電磁アクチュエータ４１および摩擦クラッチ４２を有している。電磁アクチュエータ４１は、電磁石を構成するコイル４３およびアーマチャ４４から構成されている。コイル４３は、アウタケース２１のフロントハウジング２３とリヤハウジング２４との間に周方向へ環状に設置されている。コイル４３は、磁性材料からなるヨーク４５によってリヤハウジング２４に支持されている。アーマチャ４４は、摩擦クラッチ４２を挟んでコイル４３と反対側に設置されている。

アーマチャ４４は、コイル４３と同様に環状に形成されている。アーマチャ４４は、フロントハウジング２３の内周側にスプライン嵌合している。これにより、アーマチャ４４は、軸方向へ移動可能である。コイル４３は、ケーブル１３を経由して外部の制御装置１１に接続している。制御装置１１は、コイル４３へ所定の電流を供給する。コイル４３は、通電することにより磁界を発生する。発生した磁界によって、コイル４３を囲むヨーク４５、リヤハウジング２４、摩擦クラッチ４２およびアーマチャ４４には磁気回路が形成される。これにより、コイル４３に通電すると、リヤハウジング２４とアーマチャ４４との間に磁気吸引力が発生し、アーマチャ４４はコイル４３側へ移動する。

摩擦クラッチ４２は、電磁アクチュエータ４１のコイル４３とアーマチャ４４との間に設置されている。摩擦クラッチ４２は、メインクラッチ部３０と同様に湿式多板のクラッチである。摩擦クラッチ４２は、複数のインナクラッチプレート４６およびアウタクラッチプレート４７を有している。インナクラッチプレート４６は、カム機構部５０の第一カム部材５１の外周側にスプライン嵌合している。これにより、インナクラッチプレート４６は、軸方向へ移動可能である。また、アウタクラッチプレート４７は、フロントハウジング２３の内周側にスプライン嵌合している。これにより、アウタクラッチプレート４７は、軸方向へ移動可能である。インナクラッチプレート４６とアウタクラッチプレート４７とは、駆動力伝達装置の軸方向へ交互に配置されている。インナクラッチプレート４６とアウタクラッチプレート４７とが互いに接することにより、パイロットクラッチ部４０の摩擦クラッチ４２は摩擦係合状態を形成する。一方、インナクラッチプレート４６とアウタクラッチプレート４７とが互いに離れることにより、摩擦クラッチ４２は自由回転状態となる。

カム機構部５０は、第一カム部材５１、第二カム部材５２およびカムボール５３から構成されている。第一カム部材５１および第二カム部材５２には、互いに対向する面側にカム溝が形成されている。このカム溝によって第一カム部材５１と第二カム部材５２とが形成される空間にカムボール５３が収容されている。第一カム部材５１は、インナシャフト２２の外周側に回転可能に取り付けられ、リヤハウジング２４に回転可能に支持されている。第一カム部材５１の外周側に、摩擦クラッチ４２のインナクラッチプレート４６がスプライン嵌合している。第二カム部材５２は、インナシャフト２２の外周側にスプライン嵌合している。これにより、第二カム部材５２は、インナシャフト２２とともに回転可能である。第二カム部材５２は、メインクラッチ部３０のインナクラッチプレート３１と対向して配置されている。

上述の駆動力伝達装置２０では、パイロットクラッチ部４０のコイル４３に通電していないとき、アーマチャ４４はコイル４３に吸引されない。そのため、パイロットクラッチ部４０の摩擦クラッチ４２は係合しない。これにより、パイロットクラッチ部４０は作動せず、カム機構部５０の第一カム部材５１はカムボール５３を経由して第二カム部材５２と一体に回転する。その結果、コイル４３に通電していないとき、メインクラッチ部３０も係合せず、アウタケース２１からインナシャフト２２へトルクは伝達されない。したがって、コイル４３に通電していないとき、車両は前輪駆動モードを構成する。

一方、コイル４３へ通電すると、パイロットクラッチ部４０に磁気回路が形成され、アーマチャ４４がコイル４３側へ吸引される。そのため、パイロットクラッチ部４０の摩擦クラッチ４２は係合する。アーマチャ４４がコイル４３側へ吸引されると、アーマチャ４４は摩擦クラッチ４２を押し付けインナクラッチプレート４６とアウタクラッチプレート４７とは係合する。これにより、カム機構部５０の第一カム部材５１は、フロントハウジング２３と連結し、第二カム部材５２との間に相対的な回転を生じる。その結果、カム機構部５０では、カムボール５３が第一カム部材５１および第二カム部材５２を互いに離れる方向へ押し付ける。

第一カム部材５１と第二カム部材５２との相対回転によって、第一カム部材５１と第二カム部材５２との間に互いに離れる方向の力が加わると、第二カム部材５２はメインクラッチ部３０側へ移動する。そのため、第二カム部材５２はメインクラッチ部３０を押し付け、メインクラッチ部３０のインナクラッチプレート３１とアウタクラッチプレート３２とを係合させる。メインクラッチ部３０が係合することにより、アウタケース２１からインナシャフト２２へトルクが伝達される。その結果、プロペラシャフト１２から入力されたトルクは、駆動力伝達装置２０を経由して後輪側に接続する図示しないドライブピニオンシャフト２に伝達される。

このとき、コイル４３へ供給する電流を制御することにより、パイロットクラッチ部４０の摩擦クラッチ４２の係合力が変化する。摩擦クラッチ４２の係合力によって、メインクラッチ部３０の係合力も変化する。そのため、コイル４３へ供給する電流を制御することにより、メインクラッチ部３０を経由してアウタケース２１からインナシャフト２２へ伝達されるトルク、すなわち駆動力伝達装置２０を経由してエンジンから後輪側へ伝達されるトルクが制御される。その結果、前輪側と後輪側とに分配されるトルク比は、１００：０から５０：５０に制御することができる。

制御装置１１は、図１に示すようにケーブル１３を経由して駆動力伝達装置２０に接続している。ケーブル１３は、一方の端部が駆動力伝達装置２０のコイル４３に接続し、他方の端部がコネクタ１４を経由して制御装置１１に接続している。制御装置１１は、図３に示すように駆動力伝達モジュール１０が搭載された車両の全体を統合して制御する統合ＥＣＵ１からの指令にしたがって、駆動力伝達装置２０を制御する。統合ＥＣＵ１および制御装置１１は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭから構成されるマイクロコンピュータである。統合ＥＣＵ１は、車両の速度などの走行状態および車両の搭乗者からの指示に基づいて車両の前輪および後輪へ最適なトルクの配分比を決定する。統合ＥＣＵ１は、決定したトルク配分比を指令信号として制御装置１１へ出力する。制御装置１１は、統合ＥＣＵ１から出力されたトルク配分比の指令信号にしたがって駆動力伝達装置２０のコイル４３へ供給する電流を設定する。そして、制御装置１１は、設定した電流を駆動力伝達装置２０のコイル４３へ出力する。本実施形態において、「指令信号」は特許請求の範囲の「指令値」に対応する。

本実施形態では、制御装置１１と駆動力伝達装置２０とを組み合わせて一組の駆動力伝達モジュール１０を構成している。制御装置１１は、組み合わされる駆動力伝達装置２０の特性を記憶している。ここで、制御装置１１が記憶する特性は、制御装置１１から出力される電流に対する駆動力伝達装置２０から出力されるトルクの大きさとの関係、すなわちＩ−Ｔ特性である。駆動力伝達装置２０から出力されるトルクとは、コイル４３に通電することによりエンジンから車両の後輪側へ伝達されるトルクである。Ｉ−Ｔ特性は、制御装置１１のＲＯＭまたはＲＡＭに記憶されている。したがって、制御装置１１を構成するＲＯＭまたはＲＡＭは、特許請求の範囲の第一記憶部に対応する。

駆動力伝達装置２０は、コイル４３に供給される電流と後輪側へ出力するトルクとの間に図４に示すようなＩ−Ｔ特性を有している。このＩ−Ｔ特性は、駆動力伝達装置２０の個体ごとに固有のものである。図４に示すようにＩ−Ｔ特性は、入力される電流に対し出力されるトルクが概ね比例する比例領域と、比例領域の低電流側および高電流側に形成される非比例領域とに区分される。比例領域は、低電流ポイントＩ１と高電流ポイントＩ２との間に形成される。一方、低電流ポイントＩ１よりも電流が小さいとき、および高電流ポイントＩ２よりも電流が大きいとき、Ｉ−Ｔ特性は比例しない。なぜなら、低電流ポイントＩ１よりも電流が小さいときは、パイロットクラッチ部４０の電磁アクチュエータ４１、摩擦クラッチ４２およびカム機構部５０などの駆動部分に摩擦力が生じ、この摩擦力が出力されるトルクに与える影響が大きいからである。そのため、入力した電流と出力されるトルクとは比例しない。また、高電流ポイントＩ２よりも電流が大きいとき、ヨーク４５、アーマチャ４４、リヤハウジング２４および摩擦クラッチ４２が形成する磁気回路において磁気が飽和する。そのため、入力した電流と出力されるトルクとは比例しない。

このようなＩ−Ｔ特性は、上述のように駆動力伝達装置２０の個体ごとに固有の値となる。例えば、駆動力伝達装置２０のＩ−Ｔ特性は、図５に示すようにばらつきの上限と下限との間で駆動力伝達装置２０ごとに異なっている。特に、低電流ポイントＩ１よりも電流が小さいとき、若しくは高電流ポイントＩ２よりも電流が大きいときは、駆動力伝達装置２０を構成する部品の加工誤差，組付誤差や表面性状が出力トルクに与える影響が大きいため、特に個体ごとの出力トルクのばらつきが大きくなる。従来は、図５の実線で示すように、Ｉ−Ｔ特性の平均値が代表値として駆動力伝達装置２０の固有の特性にかかわらず制御装置に記憶されている。

本実施形態では、駆動力伝達装置２０と制御装置１１とを組み合わせる前に、試験用の制御装置と組付け後の駆動力伝達装置２０とを接続した動作試験によってＩ−Ｔ特性を検出する。これは、検査の対象となる駆動力伝達装置２０に、所定の電流を供給し、駆動力伝達装置２０から出力されるトルクを検出することにより実施される。
本実施形態では、駆動力伝達装置２０へ供給する電流の全範囲で出力トルクを検出するのではなく、上述の図４における低電流ポイントＩ１および高電流ポイントＩ２に対応する二点において駆動力伝達装置２０から後輪側へ出力されるトルクを検出する。

図４を用いて上述したように、Ｉ−Ｔ特性は比例領域と非比例領域とに区分される。低電流ポイントＩ１および高電流ポイントＩ２の二点を検出することにより、比例領域ではＩ−Ｔ特性が容易に推定される。一方、非比例領域では、低電流ポイントＩ１および高電流ポイントＩ２における出力トルクから、あらかじめＩ−Ｔ特性の近似値が設定されている。低電流ポイントＩ１における出力トルクに対応して複数の非比例領域のＩ−Ｔ特性を設定しておき、低電流ポイントＩ１における出力トルクが決定すると、その出力トルクからあらかじめ設定されている非比例領域のＩ−Ｔ特性のいずれかが選択される。すなわち、低電流ポイントＩ１における出力トルクごとに、低電流ポイントＩ１よりも電流が小さい領域でのＩ−Ｔ特性があらかじめ設定されている。例えば、図６に示すように低電流ポイントＩ１における出力トルクごとに、Ｉ−Ｔ特性が設定されている。そして、図６に示す低電流ポイントＩ１における出力トルクがＴ１のとき、Ｔ１を通るＩ−Ｔ特性であるＬ１が選択される。また、低電流ポイントＩ１における出力トルクがＴ２のとき、Ｔ２を通るＩ−Ｔ特性であるＬ２が選択される。高電流ポイントＩ２よりも電流が大きな領域でも、上記と同様に高電流ポイントＩ２における出力トルクに対応してあらかじめ設定されたＩ−Ｔ特性が選択される。

本実施形態では、低電流ポイントＩ１および高電流ポイントＩ２において、出力トルクの最大値から最小値までの間を１６分割している。図５には、高電流ポイントＩ２における出力トルクを分割する例を示している。そして、出力トルクの最小値に特性記号「０」を設定し、出力トルクが大きくなるごとに、「１」、「２」・・・「Ｅ」、「Ｆ」と設定している。これにより、例えば低電流ポイントＩ１における出力トルクが「２」であり、高電流ポイントＩ２における出力トルクが「Ｄ」であるとき、この２点に基づいて制御装置１１のＲＯＭまたはＲＡＭにＩ−Ｔ特性を記憶させる。

この場合、制御装置１１から出力される電流の全範囲に対する出力トルクを表したＩ−Ｔ特性マップは、前記特性記号を基に制御装置１１の処理により作成され、記憶される。詳述すると、制御装置１１で実行されるアプリケーションソフトウェアに上記の二点の特性記号を設定すると、アプリケーションソフトウェアによって上記の二点の特性記号から各駆動力伝達装置２０に固有のＩ−Ｔ特性マップを作成する。アプリケーションソフトウェアは、あらかじめ設定されたプログラムにしたがって、上記の二点における特性値から供給する電流に対する出力トルクのマップ（Ｉ−Ｔ特性マップ）を作成する。そして、制御装置１１のＲＯＭまたはＲＡＭには、処理装置のアプリケーションソフトウェアによって作成されたＩ−Ｔ特性マップが書き込まれる。制御装置１１では、このＩ−Ｔ特性マップを参照して出力すべきトルクに対応する電流が求められる。

なお、本実施形態では、低電流ポイントＩ１および高電流ポイントＩ２において、出力トルクの最大値と最小値との間を１６分割する例について説明した。しかし、駆動力伝達装置２０のＩ−Ｔ特性のばらつきの大きさに応じて最大値と最小値との間の分割数は任意に設定することができる。また、ＩＴ特性マップは、外部の例えばパーソナルコンピュータなどの図示しない処理装置で実行されるアプリケーションソフトウェアで作成し、制御装置１１のＲＯＭまたはＲＡＭに書き込むようにしてもよい。

駆動力伝達装置２０に固有のＩ−Ｔ特性が書き込まれた制御装置１１は、対応する駆動力伝達装置２０に接続され、一組の駆動力伝達モジュール１０として組み付けられる。組み付けられた駆動力伝達モジュール１０は、制御装置１１と駆動力伝達装置２０とが一対となって出荷される。これにより、制御装置１１は、組み合わされる駆動力伝達装置２０に固有のＩ−Ｔ特性を記憶した状態で出荷される。したがって、制御装置１１は駆動力伝達装置２０の特性に応じて駆動力伝達装置２０から出力されるトルクを高精度に制御することができる。

本実施形態では、図７に示すようにケーブル１３のコネクタ１４に上記の特性記号１５、１６が示されている。特性記号１５は低電流ポイントＩ１における特性を示し、特性記号１６は高電流ポイントＩ２における特性を示す。図７に示すコネクタ１４の特性記号１５、１６は、低電流ポイントにおけるトルク特性が「２」であり、高電流ポイントにおけるトルク特性「Ｄ」であることを表している。本実施形態では、特性記号１５、１６は、レーザ加工などによりコネクタ１４に刻印されている。そのため、コネクタ１４に汚れが付着したり、コネクタ１４の一部が損傷しても、各駆動力伝達装置２０に固有の特性記号１５、１６はいつでも容易に確認することができる。

なお、本実施形態では、特性記号１５、１６をコネクタ１４に刻印する例について説明した。しかし、特性記号１５、１６は、粘着シールなどによりコネクタ１４あるいはケーブル１３に貼付したり、塗装により示してもよい。また、特性記号１５、１６は、数字と文字などの組み合わせに限らず、バーコードや記号など任意の表示を用いることができる。

コネクタ１４に特性記号１５、１６を付すことにより、制御装置１１に組み合わせる駆動力伝達装置２０を変更する場合でも、制御装置１１には変更された駆動力伝達装置２０に固有のＩ−Ｔ特性を記憶させることができる。例えば、車両に駆動力伝達モジュール１０を搭載した後、駆動力伝達装置２０または制御装置１１の故障などにより、いずれか一方を交換することが想定される。駆動力伝達装置２０を交換する場合、交換前の駆動力伝達装置２０に組み合わされていた制御装置１１が新たな駆動力伝達装置２０と組み合わされる。この制御装置１１には、交換前の駆動力伝達装置２０のＩ−Ｔ特性が記憶されている。そのため、この制御装置１１を用いて交換した駆動力伝達装置２０を制御すると、所望のＩ−Ｔ特性は得られない。そこで、駆動力伝達装置２０を交換するとき、制御装置１１のＩ−Ｔ特性も書き換えることが望ましい。本実施形態では、駆動力伝達装置２０のコネクタ１４には、特性記号１５、１６が付されている。そのため、駆動力伝達装置２０を交換するとき、コネクタ１４に付された特性記号１５、１６に基づいて制御装置１１に記憶されているＩ−Ｔ特性を同時に書き換えればよい。コネクタ１４に付された特性記号１５、１６は、新たに制御装置１１に組み合わされる駆動力伝達装置２０に固有のＩ−Ｔ特性を示すものである。したがって、制御装置１１に記憶されているＩ−Ｔ特性を書き換えることにより、交換した駆動力伝達装置２０を精度よく制御することができる。

また、上記では駆動力伝達装置２０の動作試験は、試験用の制御装置に接続して行ったが、実際に駆動力伝達装置２０に接続して使用される制御装置１１に接続して動作試験を行ってもよい。具体的には、平均的なＩ−Ｔ特性に照らして低電流ポイントＩ１および高電流ポイントＩ２に対応するトルクを出力すべきトルクの指令信号を被試験体である制御装置１１に与え、この結果駆動力伝達装置２０から出力されるトルクに基づいて特性記号を決定する。この方法によれば、制御装置１１の電子部品の特性のばらつきによって発生する出力トルクの誤差をも補正することができる。こうして動作試験が行われた制御装置１１および駆動力伝達装置２０は一組に組み付けられた後に出荷される。

また、制御装置１１は、制御装置１１単体の試験に基づく制御装置１１自身の出力特性を記憶してもよい。制御装置１１自身の出力特性とは、統合ＥＣＵ１から出力されたトルクの指令信号と、制御装置１１がコイル４３へ出力する電流の大きさとの関係である。例えば、制御装置１１が駆動力伝達装置２０へ３Ａの電流を供給したとき、駆動力伝達装置２０からは１０００Ｎ・ｍのトルクが出力されるとする。統合ＥＣＵ１は、駆動力伝達装置２０へ１０００Ｎ・ｍのトルクの出力を要求するとき、制御装置１１へ１０００Ｎ・ｍとの制御信号を出力する。制御装置１１は、統合ＥＣＵ１から出力された１０００Ｎ・ｍのトルクの指令信号を受け、駆動力伝達装置２０のコイル４３へ３Ａの電流を供給する。

このとき、制御装置１１に使用される電子部品の特性のばらつきなどにより、統合ＥＣＵ１から１０００Ｎ・ｍの指令信号を受けても、出力電流に最大で３±０．５Ａ程度のばらつきが生じる。そこで、制御装置１１を駆動力伝達装置２０に組み合わせる前に、制御装置１１自身の出力特性を検出し、その特性を制御装置１１のＲＯＭまたはＲＡＭに記憶させる。これにより、制御装置１１は、自身の出力特性のばらつきを補正して駆動力伝達装置２０へ適正な電流を出力する。ここで、制御装置１１自身の出力特性を記憶するＲＯＭまたはＲＡＭは、特許請求の範囲の第二記憶部に対応する。

上述のように、本実施形態では、駆動力伝達モジュール１０を構成する制御装置１１および駆動力伝達装置２０は一組に組み付けられた後に出荷される。制御装置１１には、組み合わされる駆動力伝達装置２０のＩ−Ｔ特性および制御装置１１自身の出力特性が記憶されている。これにより、駆動力伝達装置２０ごとに固有のＩ−Ｔ特性がある場合、および制御装置１１の出力特性にばらつきがある場合でも、制御装置１１は組み合わされる駆動力伝達装置２０の特性に応じて電流を出力する。したがって、駆動力伝達装置２０から出力されるトルクを高精度に制御することができる。

また、本実施形態では、コネクタ１４に駆動力伝達装置２０のＩ−Ｔ特性に対応する特性記号１５、１６を付している。そのため、駆動力伝達モジュール１０を構成する制御装置１１または駆動力伝達装置２０の一方が交換される場合でも、駆動力伝達装置２０に固有のＩ−Ｔ特性が容易に認識される。したがって、駆動力伝達装置２０に応じて制御装置１１に記憶されているＩ−Ｔ特性を書き換えることができ、駆動力伝達装置２０から出力されるトルクを高精度に制御することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限られず、以下のように変形してもよい。
上記実施形態では、特性記号を駆動力伝達装置２０と制御装置１１とを電気的に接続するコネクタ１４に表示したが、例えば駆動力伝達装置２０のアウタケース２１の外周部に表示してもよい。
上記実施形態では、駆動力伝達装置２０のＩ−Ｔ特性を低電流ポイントＩ１および高電流ポイントＩ２に対応する二点において駆動力伝達装置２０から後輪側へ出力されるトルクによってＩ−Ｔ特性を検出したが、さらに多くの電流ポイントを設定してもよい。
上記実施形態では、本発明の駆動力伝達装置を四輪駆動車両の主駆動輪と補助駆動輪のトルク分配を制御するものに適用した場合について説明したが、例えば車両の左右輪の差回転を制限する差動制限装置（ＬＳＤ）に適用してもよい。

１０ 駆動力伝達モジュール、１１ 制御装置（第一記憶部、第二記憶部）、１３ ケーブル、１４ コネクタ、１５、１６ 特性記号、２０ 駆動力伝達装置

Claims (7)

1. 入力電流に対応して、車両のエンジンから出力されたトルクの駆動輪への分配を制御する駆動力伝達装置であって、前記駆動力伝達装置の組み立て後の、試験用の制御装置に接続して行われた動作試験の結果に基づく前記駆動力伝達装置の入力電流と出力トルクとの特性であるＩ−Ｔ特性を記号化した特性記号が、前記駆動力伝達装置またはこれに接続される部品の外部から視認可能な部位に表示されている駆動力伝達装置と、
   前記駆動力伝達装置と接続され、トルクの指令信号を受けて前記駆動力伝達装置に出力する電流値を制御することにより前記駆動力伝達装置から前記駆動輪に分配されるトルクを制御する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記駆動力伝達装置の前記Ｉ−Ｔ特性を記憶する第一記憶部と、
   前記トルクの指令信号に従って設定された前記駆動力伝達装置に出力すべき電流と実際に出力される電流との関係である出力特性を記憶する第二記憶部と、
   を有し、
   前記第二記憶部に記憶した前記出力特性に基づいて前記制御装置の前記出力特性を補正するとともに、
   前記第一記憶部に記憶した前記Ｉ−Ｔ特性に基づいて前記駆動力伝達装置に出力する電流値を制御することにより前記駆動力伝達装置から前記駆動輪に分配されるトルクを制御する駆動力伝達モジュール。
2. 前記駆動力伝達装置の組み立て後の動作試験において、入力される電流値が低電流ポイントの電流値に対応する前記駆動力伝達装置から出力される低電流ポイントでの出力トルク、及び、入力される電流値が前記低電流ポイントより大である高電流ポイントの電流値に対応する前記駆動力伝達装置から出力される高電流ポイントでの出力トルクが検出され、
   前記第一記憶部には、電流値と出力トルクとの関係について、少なくとも、前記低電流ポイントの電流値と前記低電流ポイントでの出力トルクとの関係、及び、前記高電流ポイントの電流値と前記高電流ポイントでの出力トルクとの関係から作成した前記Ｉ−Ｔ特性が記憶されている請求項１に記載の駆動力伝達モジュール。
3. 前記駆動力伝達装置の前記Ｉ−Ｔ特性は、
   前記低電流ポイントの電流値および出力トルクと前記高電流ポイントの電流値および出力トルクとの間に形成され、入力される電流値と出力トルクとが概ね比例する比例領域と、
   前記低電流ポイントよりも入力される電流値が小さい領域であって、入力される電流値と出力トルクとが前記比例領域と比べて相対的に比例しない低電流側の非比例領域と、
   前記高電流ポイントよりも入力される電流値が大きい領域であって、入力される電流値と出力トルクとが前記比例領域と比べて相対的に比例しない高電流側の非比例領域と、
   に区分され、
   前記低電流ポイントの電流値と前記高電流ポイントの電流値とは、前記Ｉ−Ｔ特性において、前記比例領域の両端における値である請求項１または２に記載の駆動力伝達モジュール。
4. 前記特性記号は、前記駆動力伝達装置と前記制御装置とを電気的に接続するコネクタに表示されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の駆動力伝達モジュール。
5. 前記特性記号は、前記駆動力伝達装置のアウタケースの外周部に表示されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の駆動力伝達モジュール。
6. 前記特性記号は、一方の端部が前記駆動力伝達装置のコイルに接続するとともに他方の端部がコネクタを経由して前記制御装置に接続されるケーブルに表示されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の駆動力伝達モジュール。
7. 主駆動輪と補助駆動輪とを有する四輪駆動車両であって、請求項１〜６のいずれか一項に記載の駆動力伝達モジュールを備え、前記駆動力伝達モジュールが前記主駆動輪と前記補助駆動輪とのトルク分配を制御する四輪駆動車両。

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