JP2014205453A - 駆動力配分装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 車両発進時には前記主駆動輪のスリップ量に関わらず、第一ローラの外周面に対する前記第二ローラの外周面の押圧力が所定値よりも高くなるように設定するようにした。
【選択図】 図8
Description
本発明は、上記問題に着目されたもので、その目的とするところは、車両発進直後のローラ表面の温度上昇を抑制し、耐久性を向上させることができる駆動力配分装置を提供することである。
〔実施例1〕
図1は、実施例1の駆動力配分装置1をトランスファとして備えた四輪駆動車両のパワートレーンを、車両上方から見て示す概略平面図である。
第一ローラ31の外周面31aは軸方向に向かってクラウニングによる曲面処理されている。つまり、第一ローラ31は全体として樽状に形成されており、軸心部には貫通孔が形成されている。第二ローラ32の外周面32aは円錐テーパ面状に形成されており、第二ローラ32の軸心部に貫通孔を有する。
このように出力軸13(13L,13R)をベアリングサポート16,17に対し旋回可能に支承するに当たっては、以下のような偏心支承構造を用いる。
クランクシャフト51Lおよび出力軸13(13L)をそれぞれ図2の左端においてハウジング11から突出させ、該突出部においてハウジング11およびクランクシャフト51L間にシールリング27を介在させると共に、クランクシャフト51Lおよび出力軸13(13L)間にシールリング28を介在させることにより、ハウジング11から突出するクランクシャフト51Lおよび出力軸13(13L)の突出部をそれぞれ液密封止する。
クランクシャフト51L,51Rの外周部51Lb,51Rbはそれぞれ、ラジアルベアリングであるローラベアリング53L,53Rを介して対応する側におけるベアリングサポート16,17の出力軸貫通孔16c,17cの内周に回転自在に支持する。また、クランクシャフト51L,51Rのローラ側当接部51Ld,51Rdがスラストベアリング32cL,32cRにより回転自在に支持される。さらに、このスラストベアリング32cL,32cRと軸方向外側に配置されたスラストベアリング54L,54Rを有し、このスラストベアリング54L,54Rはスペーサ60L,60Rと回転自在に当接すると共に後述するリングギヤ51Lc,51Rcと回転自在に当接し、これによりクランクシャフト51L,51Rを回転自在に支持する。
そして、この第二スペーサ部62L,62Rの外周と、出力軸貫通孔16c,17cの内周面との間で当接させてスペーサ60L,60Rの径方向位置決めを行うと共に、ローラベアリング53L,53Rとスラストベアリング54R,54Lとの相互干渉を回避する。
小径出力ギヤ57aの軸方向左右には、電動モータ35および電磁ブレーキ59をハウジング11の内部に対してシールするためのシールリング63およびシールリング64が設けられている。
図1〜図4につき上述した駆動力配分装置1の駆動力配分作用を以下に説明する。
変速機3(図1参照)から駆動力配分装置1の入力軸12に達したトルクは、この入力軸12からそのままリヤプロペラシャフト4およびリヤファイナルドライブユニット5(図1参照)を経て左右後輪6L,6Rへ伝達される。
上記した四輪駆動走行中は駆動力配分装置1が、上記のように左右後輪6L,6Rへのトルクの一部を左右前輪9L,9Rへ分配して出力するため、ローラ間トラクション伝動容量を、左右後輪6L,6Rの駆動力および前後輪目標駆動力配分比から求め得る、左右前輪9L,9Rへ分配すべき目標前輪駆動力に対応させる必要がある。
そのためトランスファコントローラ111には、エンジン2の出力を加減するアクセルペダル踏み込み量(アクセル開度)APOを検出すアクセル開度センサ112からの信号と、車輪速Vwを検出する車輪速センサ113からの信号と、車両の重心を通る鉛直軸線周りにおけるヨーレートφを検出するヨーレートセンサ114からの信号と、クランクシャフト51L,51Rの回転角θを検出するクランクシャフト回転角センサ115からの信号と、駆動力配分装置1(ハウジング11)内における作動油の温度TEMPを検出する油温センサ116からの信号を入力する。
このとき、電磁ブレーキ59に供給する電流値を、クランクシャフト51L,51Rの回転角保持に必要となる最小電流値とすることで、消費電力の抑制を図る。
ステップS1では、クランクシャフト回転角θを入力する。
ステップS2では、クランクシャフト回転角θがクランクシャフト回転角目標値tθと一致しているか否かを判定し、YESの場合はステップS3へ進み、NOの場合はリターンへ進む。
ステップS3では、図6に示すマップを参照し、クランクシャフト回転角θに応じた電流指令値を演算する。
ステップS4では、電磁ブレーキ59への供給電流がステップS3で演算した電流指令値となるよう、電磁ブレーキ59への供給電流を増減する。
通常走行時には、左右後輪6L,6Rのスリップ量が許容範囲内に収まるようにするのに必要な目標駆動力配分比を演算し、目標駆動力配分比に応じたローラ間径方向押圧力となるようにクランクシャフト51L,51Rの回転角目標値tθを設定している。
しかし、車両発進時には左右後輪6L,6Rのスリップ状態に関わらず、ローラ間径方向押圧力が所定値以上となるように制御している。
ステップS11では、車両発進から所定時間経過したか否かを判定する。車両発進から所定時間経過していないときにはステップS2へ移行し、所定時間経過しているときにはステップS3へ移行する。この所定時間は、車両が発進し駆動力配分装置1の入力軸12などが回転することによって作動油がかき上げられて、第一ローラ31および第二ローラ32の外周面に作動油が付着した状態となるのに十分な時間に設定されている。
ステップS15では、左右後輪6L,6Rのスリップ量を補正してステップS16へ移行する。車両旋回中の左右前輪9L,9Rの旋回軌跡の半径に対して、左右後輪6L,6Rの旋回軌跡の半径は小さくなり、左右前輪9L,9Rの車輪速は左右後輪6L,6Rの車輪速よりも高くなる。そのため、車両旋回時には旋回による前後輪の車輪速差を考慮して、旋回半径に応じて左右後輪6L,6Rのスリップ量を補正している。
ステップS18では、左右後輪6L,6Rのスリップ量に応じてローラ間径方向押圧力の低下勾配を設定する。すなわち、スリップ量が大きいときには低下勾配を小さく、スリップ量が小さいときには低下勾配を大きく設定する。
なお、図7に示す制御の処理は車両発進時にのみ行われ、車両発進後、ローラ間径方向押圧力をゼロに設定したのちには、前述のように左右後輪6L,6Rのスリップ量が許容範囲内に収まるようにするのに必要な目標駆動力配分比に応じてローラ間径方向押圧力を設定する。
発進直後には、図7のフローチャートにおいて、ステップS11→ステップS12→ステップS19へと進む。これにより、ローラ間スリップが生じないように、ローラ間径方向押圧力を設定することができる。
走行時には、前述のように左右後輪6L,6Rのスリップ量が許容範囲内に収まるようにするのに必要な目標駆動力配分比を、エンジントルクTeおよびアクセル開度APOならびに変速機ギヤ比γから求める。そして、この目標駆動力配分比のために必要なローラ間径方向押圧力をマップ検索などにより求める。このため、変速機3から出力されるトルクが小さいときには、目標駆動力配分比に関わらずローラ間径方向押圧力は小さく設定されることとなる。
図8に示すように、時間t1においてアクセル開度が立ちあがると、左右後輪6L,6Rのスリップ量はゼロであるにも関わらずローラ間径方向押圧力も立ち上がるようにしている。これにより、ローラ31,32間に油膜が形成されていない状態でローラ間スリップが生じることを抑制し、ローラ31,32の表面温度上昇を抑制し、駆動力配分装置1の耐久性を向上させることができる。
図9に示すように、時間t1においてアクセル開度が立ちあがると、左右後輪6L,6Rのスリップ量に関わらずローラ間径方向押圧力も立ち上がるようにしている。また車両発進(時間t1)から所定時間Δt経過した時間t2以降は、スリップ量が大きいほどローラ間径方向押圧力の低下変化率が小さくなるようにして、徐々に低下させている。これにより、左右後輪6L,6Rの駆動スリップを抑制することができる。
実施例1の効果を以下に列記する。
(1) 主駆動輪伝達系である左右後輪6L,6Rと共に回転する入力軸12と、入力軸12上に設けた第一ローラ31と、従駆動輪伝達系である左右前輪9L,9Rと共に回転する出力軸13と、出力軸13上に設けた第二ローラ32と、出力軸13を、第二ローラ32の回転軸上で回転自在に支持するとともに、第二ローラ32の回転軸を該第二ローラ32の回転軸からオフセットした偏心軸線周りに回動可能に支持するクランクシャフト51L,51Rと、クランクシャフト51L,51Rを回転させて、第二ローラ32の回転軸を偏心軸線周りに旋回させ、第一ローラ31の外周面に第二ローラ32の外周面を押し付けることにより、第一ローラ31と第二ローラ32の外周面に互いに作動油を介して接触させて左右前輪9L,9R(従駆動輪)への駆動力配分を行う電動モータ35(アクチュエータ)と、左右後輪6L,6R(主駆動輪)のスリップ量に応じて、第一ローラ31の外周面に対する第二ローラ32の外周面の押圧力を制御して、左右前輪9L,9Rへの駆動力配分率を制御するトランスファコントローラ111(駆動力配分制御手段)と、を設け、トランスファコントローラ111は、車両発進時には左右後輪6L,6Rのスリップ量に関わらず、押圧力が所定値よりも高くなるように設定するようにした。
よって、ローラ31,32間に油膜が形成されていない状態でローラ間スリップが生じることを抑制し、ローラ31,32の表面温度上昇を抑制し、駆動力配分装置1の耐久性を向上させることができる。
よって、ローラ31,32間に油膜が形成されていない状態でローラ間スリップが生じることを抑制し、ローラ31,32の表面温度上昇を抑制し、駆動力配分装置1の耐久性を向上させることができる。
よって、二輪駆動走行を行うことにより燃費を向上させることができる。
よって、左右後輪6L,6Rの駆動スリップを抑制することができる。
よって、正確なスリップ量を求めることができる。
よって、正確なスリップ量を求めることができる。
12 入力軸
13 出力軸
31 第一ローラ
32 第二ローラ
35 電動モータ(アクチュエータ)
51L,51R クランクシャフト
59 電磁ブレーキ
111 トランスファコントローラ(故障時制御手段)
115 クランクシャフト回転角センサ(クランクシャフト回転角検出手段)
Claims (6)
- 主駆動輪伝達系と共に回転する入力軸と、
前記入力軸上に設けた第一ローラと、
従駆動輪伝達系と共に回転する出力軸と、
前記出力軸上に設けた第二ローラと、
前記出力軸を、前記第二ローラの回転軸上で回転自在に支持するとともに、前記第二ローラの回転軸を該第二ローラの回転軸からオフセットした偏心軸線周りに回動可能に支持するクランクシャフトと、
前記クランクシャフトを回転させて、前記第二ローラの回転軸を前記偏心軸線周りに旋回させ、前記第一ローラの外周面に前記第二ローラの外周面を押し付けることにより、前記第一ローラと前記第二ローラの外周面に互いに作動油を介して接触させて従駆動輪への駆動力配分を行うアクチュエータと、
主駆動輪のスリップ量に応じて、前記第一ローラの外周面に対する前記第二ローラの外周面の押圧力を制御して、前記従駆動輪への駆動力配分率を制御する駆動力配分制御手段と、
を設け、
前記駆動力配分制御手段は、車両発進時には前記主駆動輪のスリップ量に関わらず、前記押圧力が所定値よりも高くなるように設定することを特徴とする駆動力配分装置。 - 請求項1に記載の駆動力配分装置において、
前記駆動力配分制御手段は、前記第一ローラと前記第二ローラとの間でスリップが生じないように前記所定値を設定することを特徴とする駆動力配分装置。 - 請求項1または請求項2に記載の駆動力配分装置において、
前記駆動力配分制御手段は、車両発進後、所定時間経過したのちに前記押圧力を徐々に低下させるようにすることを特徴とする駆動力配分装置。 - 請求項3に記載の駆動力配分装置において、
前記駆動力配分制御手段は、前記主駆動輪のスリップ量が大きいほど、前記押圧力の低下変化量を小さく設定することを特徴とする駆動力配分装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の駆動力配分装置において、
前記主駆動輪のスリップ量を、車両の旋回半径に応じて補正することを特徴とする駆動力配分装置。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の駆動力配分装置において、
前記主駆動輪のスリップ量を、車両の前後輪の径の差に応じて補正することを特徴とする駆動力配分装置。
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