JP6127785B2 - Driving force transmission device - Google Patents
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Description
本発明は、車両の駆動力を駆動力伝達量可変に伝達する駆動力伝達装置に関する。 The present invention relates to a driving force transmission device that transmits a driving force of a vehicle in a variable amount of driving force transmission.
従来、四輪駆動車において駆動源の駆動力を主駆動輪(例えば前輪)及び補助駆動輪(例えば後輪)に伝達する駆動力伝達系に設けられ、補助駆動輪側へ伝達する駆動力を走行状態に応じて増減させる駆動力伝達装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in a four-wheel drive vehicle, a drive force transmission system that transmits a drive force of a drive source to a main drive wheel (for example, a front wheel) and an auxiliary drive wheel (for example, a rear wheel) is provided. A driving force transmission device that increases or decreases in accordance with a traveling state is known (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載の駆動力伝達装置(4輪駆動車のトルク配分制御装置)は、スロットル開度に基づいて演算したプレトルクと前後輪の回転差に基づいて演算した補正トルクとを加算して指令トルクを演算し、指令トルクに応じた電流を電磁クラッチの電磁コイルに供給することで、指令トルクに応じた駆動力を補助駆動輪側に伝達する。 The driving force transmission device (a torque distribution control device for a four-wheel drive vehicle) described in Patent Document 1 adds a pre-torque calculated based on the throttle opening and a correction torque calculated based on the rotational difference between the front and rear wheels. By calculating the command torque and supplying a current according to the command torque to the electromagnetic coil of the electromagnetic clutch, the driving force according to the command torque is transmitted to the auxiliary drive wheel side.
また、特許文献1に記載の駆動力伝達装置は、電磁クラッチに必要以上に大きな電流を供給して制御装置(ECU)を過熱させないよう、エンジントルクに応じて定められる上限値以下に指令トルクを制限する。つまり、例えばアクセルが大きく踏み込まれるとプレトルクが増大し、これに伴って指令トルクが増大するが、エンジントルクが小さい場合には、電磁クラッチにおけるトルク伝達容量が必要以上に大きくなるため、電磁クラッチに必要以上の電流が供給され、制御装置が無駄に発熱することになる。そこで、必要以上の電流を供給しないように、エンジントルクに基づいて指令トルクを制限することで、制御装置の発熱を抑制する。 In addition, the driving force transmission device described in Patent Document 1 supplies a command torque below an upper limit value determined according to the engine torque so as not to supply an unnecessarily large current to the electromagnetic clutch to overheat the control unit (ECU). Restrict. In other words, for example, when the accelerator is depressed greatly, the pre-torque increases, and the command torque increases accordingly.However, when the engine torque is small, the torque transmission capacity in the electromagnetic clutch increases more than necessary. Current more than necessary is supplied, and the control device generates heat wastefully. Therefore, the control device suppresses heat generation by limiting the command torque based on the engine torque so as not to supply more current than necessary.
ところで、駆動源が発生する駆動力は、例えばアクセルの踏み込みによる加速操作量に必ずしも比例しない。特に、駆動源がターボチャージャーのような過給機を備えたエンジンである場合には、アクセルを踏み込んでエンジンの回転数が上昇した後に過給機によってエンジンの燃焼室内に多くの燃料が供給されるので、加速操作に遅れてエンジントルクが急激に増大する。この場合、特許文献1に記載の駆動力伝達装置のようにスロットル開度に基づいて指令トルクを演算すると、過給機によりエンジントルクが増大した際、駆動力伝達装置におけるトルク伝達容量に対してエンジントルクが過大となり、前輪に大きな駆動力が配分されるので、前輪にスリップが生じてしまい、十分な加速性能が得られない。 By the way, the driving force generated by the driving source is not necessarily proportional to the acceleration operation amount due to the depression of the accelerator, for example. In particular, when the drive source is an engine equipped with a turbocharger such as a turbocharger, a large amount of fuel is supplied into the combustion chamber of the engine by the turbocharger after the accelerator is depressed and the engine speed increases. Therefore, the engine torque increases rapidly after the acceleration operation. In this case, when the command torque is calculated based on the throttle opening as in the driving force transmission device described in Patent Document 1, when the engine torque is increased by the supercharger, the torque transmission capacity of the driving force transmission device is reduced. Since the engine torque becomes excessive and a large driving force is distributed to the front wheels, slip occurs on the front wheels, and sufficient acceleration performance cannot be obtained.
また、仮にエンジントルクに基づいて指令トルクを演算した場合には、加速初期は後輪へ配分される駆動力が小さく、前輪へ配分される駆動力が大きくなってしまう。これにより、前輪側における駆動力伝達系のねじれが大きくなる一方、後輪側へは十分な駆動力が伝達されないので、特許文献1に記載の駆動力伝達装置の場合と同様に、十分な加速性能が得られない。 Further, if the command torque is calculated based on the engine torque, the driving force distributed to the rear wheels is small at the initial stage of acceleration, and the driving force distributed to the front wheels is large. This increases the torsion of the driving force transmission system on the front wheel side, but does not transmit sufficient driving force to the rear wheel side, so that sufficient acceleration is achieved as in the case of the driving force transmission device described in Patent Document 1. Performance cannot be obtained.
またさらに、過給機によるエンジントルクの増大を見越して、スロットル開度に基づく指令トルクを前輪にスリップが生じない程度に大きくすると、電磁クラッチのコイルに必要以上に大きな電流が供給され、制御装置が発熱してしまう。 Furthermore, in anticipation of an increase in engine torque due to the turbocharger, if the command torque based on the throttle opening is increased to such an extent that slip does not occur on the front wheels, an unnecessarily large current is supplied to the coil of the electromagnetic clutch. Heats up.
そこで、本発明は、車両の加速操作がなされた際に、必要以上に大きな電流を供給せずに、十分な加速性能を得ることが可能な駆動力伝達装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a driving force transmission device capable of obtaining sufficient acceleration performance without supplying an unnecessarily large current when a vehicle acceleration operation is performed.
本発明は、上記の目的を達成するために、車両の駆動源の駆動力を主駆動輪及び補助駆動輪に伝達する駆動力伝達系に設けられ、前記駆動力を前記補助駆動輪側に駆動力伝達量可変に伝達する駆動力伝達装置であって、車両状態量に基づいて前記補助駆動輪に伝達すべき駆動力に応じた駆動力伝達指令値を演算し、前記駆動力伝達指令値に応じた電流を出力する制御部と、前記制御部から出力される前記電流によって作動し、前記電流に応じた駆動力を前記補助駆動輪側に伝達するクラッチとを備え、前記制御部は、前記車両の運転者による加速操作量に基づいて第1の駆動力伝達量を演算すると共に、前記駆動源が発生する駆動力に基づいて第2の駆動力伝達量を演算し、前記第1及び第2の駆動力伝達量のうち、大きい方の駆動力伝達量に応じて前記駆動力伝達指令値を定める、駆動力伝達装置を提供する。
また、本発明は、上記の目的を達成するために、車両の駆動源の駆動力を主駆動輪及び補助駆動輪に伝達する駆動力伝達系に設けられ、前記駆動力を前記補助駆動輪側に駆動力伝達量可変に伝達する駆動力伝達装置であって、車両状態量に基づいて前記補助駆動輪に伝達すべき駆動力に応じた駆動力伝達指令値を演算し、前記駆動力伝達指令値に応じた電流を出力する制御部と、前記制御部から出力される前記電流によって作動し、前記電流に応じた駆動力を前記補助駆動輪側に伝達するクラッチとを備え、前記制御部は、前記車両の運転者による加速操作量に基づいて第1の駆動力伝達量を演算すると共に、前記駆動源が発生する駆動力に基づいて第2の駆動力伝達量を演算し、前記第1及び第2の駆動力伝達量を加算して前記駆動力伝達指令値を演算する、駆動力伝達装置を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention is provided in a driving force transmission system that transmits a driving force of a driving source of a vehicle to main driving wheels and auxiliary driving wheels, and drives the driving force toward the auxiliary driving wheels. A driving force transmission device that variably transmits a force transmission amount, calculates a driving force transmission command value according to a driving force to be transmitted to the auxiliary driving wheel based on a vehicle state quantity, and calculates the driving force transmission command value. A control unit that outputs a current corresponding thereto, and a clutch that is operated by the current output from the control unit and transmits a driving force corresponding to the current to the auxiliary driving wheel side. A first driving force transmission amount is calculated based on an acceleration operation amount by a driver of the vehicle, and a second driving force transmission amount is calculated based on a driving force generated by the driving source. Of the two driving force transmission amounts, the larger driving force transmission amount Depending defining said driving force transmission command value, to provide a driving force transmission apparatus.
In order to achieve the above object, the present invention is provided in a driving force transmission system for transmitting a driving force of a driving source of a vehicle to a main driving wheel and an auxiliary driving wheel, and the driving force is transmitted to the auxiliary driving wheel side. A driving force transmission device that variably transmits a driving force transmission amount to the driving force transmission command value according to a driving force to be transmitted to the auxiliary driving wheel based on a vehicle state quantity, and the driving force transmission command A control unit that outputs a current according to a value; and a clutch that is operated by the current output from the control unit and transmits a driving force according to the current to the auxiliary driving wheel side, The first driving force transmission amount is calculated based on the acceleration operation amount by the driver of the vehicle, the second driving force transmission amount is calculated based on the driving force generated by the driving source, and the first driving force transmission amount is calculated. And the driving force transmission amount by adding the second driving force transmission amount Calculating a decree value, to provide a driving force transmission apparatus.
本発明によれば、車両の加速操作がなされた際に、必要以上に大きな電流を供給せずに、十分な加速性能を得ることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to obtain sufficient acceleration performance without supplying an unnecessarily large current when the vehicle is accelerated.
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る駆動力伝達装置が搭載された四輪駆動車の構成例を示す模式図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of a four-wheel drive vehicle equipped with a driving force transmission device according to a first embodiment of the present invention.
この四輪駆動車100は、駆動源としてのエンジン101と、エンジン101の出力を変速するトランスミッション102と、トランスミッション102で変速されたエンジン101の駆動力を左右の前輪104(左前輪104L及び右前輪104R)及び左右の後輪105(左後輪105L及び右後輪105R)に伝達する駆動力伝達系110と有し、駆動力伝達系110には駆動力伝達装置1が設けられている。
The four-wheel drive vehicle 100 includes an engine 101 as a drive source, a
駆動力伝達装置1は、供給される電流によって作動するクラッチを有するトルクカップリング2と、トルクカップリング2に電流を供給する制御部3とを備えている。制御部3は、四輪駆動車100の車両状態量に基づいて後輪105に伝達すべき駆動力伝達指令値を演算し、この駆動力伝達指令値に応じた電流を出力する。トルクカップリング2は、制御部3から出力される電流に応じた駆動力を後輪105側に伝達する。なお、車両状態量とは、車両の挙動に影響を与え得る1又は複数の状態量を包括する概念である。
The driving force transmission device 1 includes a torque coupling 2 having a clutch that operates according to a supplied current, and a
制御部3は、ROMやRAM等の記憶素子31と、記憶素子31に記憶されたプログラムに基づいて演算処理を実行するCPU32と、トルクカップリング2に電流を出力する電流出力回路33とを備えている。電流出力回路33は、CPU32が演算した駆動力伝達指令値に応じた電流をトルクカップリング2に供給する。電流出力回路33は、例えば図略のバッテリーから供給される電流をPWM(Pulse Width Modulation)制御により電流量を調節して出力するインバータ回路である。制御部3においてCPU32が実行する演算処理の内容、及びトルクカップリング2の構成については後述する。
The
エンジン101は、ガソリン等の燃料を燃焼室としてのシリンダ内で燃焼させ、シリンダ内に配置されたピストンの推力をクランクシャフトの回転力に変換したエンジントルクを駆動力として出力する内燃機関部101aと、シリンダからの排気圧によって動作し、シリンダ内により多くの燃料を供給する過給機としてのターボチャージャー101bとを備えたターボエンジンである。 The engine 101 combusts fuel such as gasoline in a cylinder as a combustion chamber, and outputs an engine torque obtained by converting a thrust of a piston disposed in the cylinder into a rotational force of a crankshaft as a driving force. The turbo engine is equipped with a turbocharger 101b as a supercharger that operates by exhaust pressure from the cylinder and supplies more fuel into the cylinder.
トランスミッション102は、一例としてオートマチックトランスミッションであり、車速やエンジントルク、アクセルペダル103の踏み込み量(加速操作量)等の状態量に基づいて、エンジン101の回転出力を変速する。
The
(駆動力伝達系の構成)
駆動力伝達系110は、左前輪104L及び右前輪104Rにトルクを配分するフロントデファレンシャル装置112と、トランスミッション102の出力をフロントデファレンシャル装置112のデフケース112aに伝達する第1のギヤ機構111と、プロペラシャフト113と、デフケース112aとプロペラシャフト113とを連結する第2のギヤ機構114と、トルクカップリング2を介してプロペラシャフト113のトルクが伝達されるピニオンギヤシャフト115と、ピニオンギヤシャフト115に伝達されたトルクを左後輪105L及び右後輪105Rに配分するリヤデファレンシャル装置116とを備えて構成されている。
(Configuration of driving force transmission system)
The driving force transmission system 110 includes a front
リヤデファレンシャル装置116のデフケース116aの外周部には、リングギヤ116bが相対回転不能に設けられている。リングギヤ116bは、ピニオンギヤシャフト115のギヤ部115aと噛み合わされ、ピニオンギヤシャフト115からのトルクをデフケース116aに伝達する。
A ring gear 116b is provided on the outer peripheral portion of the
また、駆動力伝達系110は、フロントデファレンシャル装置112の一対のサイドギヤにそれぞれ連結されたドライブシャフト112L,112R、及びリヤデファレンシャル装置116の一対のサイドギヤにそれぞれ連結されたドライブシャフト116L,116Rを有している。ドライブシャフト112L,112Rは左前輪104L及び右前輪104Rにトルクを伝達し、ドライブシャフト116L,116Rは左後輪105L及び右後輪105Rトルクを伝達する。
Further, the driving force transmission system 110 has
上記構成により、前輪104には、トランスミッション102によって変速されたエンジン101の駆動力が常時伝達される。また、後輪105には、駆動力伝達装置1を介して、四輪駆動車100の車両状態量に応じて必要時にエンジン101の駆動力が伝達される。つまり、本実施の形態では、前輪104が主駆動輪であり、後輪105が補助駆動輪である。
With the above configuration, the driving force of the engine 101 changed by the
制御部3は、アクセルペダル103の踏み込み量の情報、左前輪104L,右前輪104R,左後輪105L,右後輪105Rの各車輪の車輪速の情報、エンジン101が発生する駆動力であるエンジントルクの情報、及びトランスミッション102におけるギヤ比(変速比)の情報を取得可能である。制御部3は、これらの情報を例えばCAN(Controller Area Network)等の車載ネットワークを通じた通信によって取得する。
The
(駆動力伝達装置の構成)
図2は、トルクカップリング2の構成例を示す断面図である。トルクカップリング2は、プロペラシャフト113に連結されたハウジング21と、このハウジング21に対して相対回転可能に支持されたインナシャフト22と、ハウジング21の内周面とインナシャフト22の外周面との間に配置されたメインクラッチ23と、メインクラッチ23の軸方向に並列配置されたパイロットクラッチ24と、パイロットクラッチ24に対して軸方向の押圧力を作用させる電磁コイル25及びアーマチャ26と、パイロットクラッチ24によって伝達されるハウジング21の回転力をメインクラッチ23の押圧力に変換するカム機構27とから大略構成されている。
(Configuration of driving force transmission device)
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration example of the torque coupling 2. The torque coupling 2 includes a housing 21 connected to the
ハウジング21は、有底円筒状のフロントハウジング211、及びフロントハウジング211に螺着等により一体に回転するように結合された環状のリヤハウジング212からなる。フロントハウジング211の内周面には、回転軸線Oに沿って設けられた複数のスプライン歯211aが形成されている。リヤハウジング212は、フロントハウジング211に結合された磁性材料からなる第1部材212a、第1部材212aの内周側に一体に結合された非磁性材料からなる第2部材212b、及び第2部材212bの内周側に結合された磁性材料からなる第3部材212cからなる。
The housing 21 includes a bottomed cylindrical
インナシャフト22は、玉軸受281及び針状ころ軸受282によってハウジング21の内周側に支持されている。インナシャフト22の外周面には、回転軸線Oに沿って設けられた複数のスプライン歯22aが形成されている。また、インナシャフト22の内周面には、ピニオンギヤシャフト115(図1参照)の一端部を相対回転不能に連結するための複数のスプライン歯22bが形成されている。
The inner shaft 22 is supported on the inner peripheral side of the housing 21 by a ball bearing 281 and a needle roller bearing 282. A plurality of
メインクラッチ23は、回転軸線Oに沿って交互に配置された複数のアウタクラッチプレート231及び複数のインナクラッチプレート232を有する多板クラッチからなる。アウタクラッチプレート231は、フロントハウジング211の複数のスプライン歯211aに係合する複数の突起231aを有し、フロントハウジング211に対して相対回転不能かつ軸方向移動可能である。インナクラッチプレート232は、インナシャフト22の複数のスプライン歯22aに係合する複数の突起232aを有し、インナシャフト22に対して相対回転不能かつ軸方向移動可能である。
The main clutch 23 includes a multi-plate clutch having a plurality of outer clutch plates 231 and a plurality of inner clutch plates 232 that are alternately arranged along the rotation axis O. The outer clutch plate 231 has a plurality of protrusions 231 a that engage with the plurality of spline teeth 211 a of the
パイロットクラッチ24は、回転軸線Oに沿って交互に配置された複数のアウタクラッチプレート241及び複数のインナクラッチプレート242を有する湿式の多板クラッチからなる。アウタクラッチプレート241は、フロントハウジング211の複数のスプライン歯211aに係合する複数の突起241aを有し、フロントハウジング211に対して相対回転不能かつ軸方向移動可能である。インナクラッチプレート242は、後述するカム機構27のパイロットカム271の外周面に形成された複数のスプライン歯271aに嵌合する複数の突起242bを有し、パイロットカム271に対して相対回転不能かつ軸方向移動可能である。
The pilot clutch 24 is composed of a wet multi-plate clutch having a plurality of outer
カム機構27は、パイロットカム271と、メインクラッチ23を軸方向に押圧するメインカム273と、パイロットカム271とメインカム273との間に配置された複数の球状のカムボール272とを有して構成されている。メインカム273は、その内周面に形成されたスプライン歯273aがインナシャフト22の複数のスプライン歯22aに嵌合し、インナシャフト22との相対回転が規制されている。パイロットカム271とリヤハウジング212の第3部材212cとの間には、スラスト針状ころ軸受284が配置されている。
The cam mechanism 27 includes a
パイロットカム271とメインカム273との対向面には、周方向に沿って軸方向の深さが変化する複数のカム溝271b,273bが形成されている。カム機構27は、カムボール272がこれらのカム溝を転動することにより、メインカム273をメインクラッチ23に押し付ける軸方向の推力を発生させる。
A plurality of
電磁コイル25は、玉軸受283によって第3部材212cに支持されたヨーク251に保持され、リヤハウジング212のパイロットクラッチ24とは反対側に配置されている。電磁コイル25には、電線252を介して制御部3の電流出力回路33(図1参照)から励磁電流が供給される。
The electromagnetic coil 25 is held by a
アーマチャ26は、環状の磁性材料からなり、リヤハウジング212との間にパイロットクラッチ24を挟む位置に軸方向移動可能に配置されている。アーマチャ26の外周面には、フロントハウジング211の複数のスプライン歯211aに係合する複数のスプライン歯26aが設けられている。
The
上記のように構成されたトルクカップリング2は、制御部3から電磁コイル25に励磁電流が供給されると、ヨーク251、リヤハウジング212の第1部材212a及び第3部材212c、パイロットクラッチ24、及びアーマチャ26を通過する磁路Gに磁束が発生し、この磁束の磁力によってアーマチャ26がリヤハウジング212側に吸引され、パイロットクラッチ24を押圧する。
When the exciting current is supplied from the
これによりパイロットクラッチ24のアウタクラッチプレート241とインナクラッチプレート242が摩擦摺動し、ハウジング21の回転力がパイロットクラッチ24を介してカム機構27のパイロットカム271に伝達され、パイロットカム271がメインカム273に対して相対回転する。パイロットカム271とメインカム273との相対回転によって、カムボール272がカム溝271b,273bを転動し、パイロットカム271とメインカム273とが離間する方向の軸方向の推力が発生する。そして、このカム機構27の推力によってメインクラッチ23がメインカム273によって押圧される。
As a result, the outer
(制御部が実行する処理内容)
制御部3は、車両状態量に応じて後輪105側に伝達すべき駆動力に応じた駆動力伝達指令値を演算する。制御部3は、この車両状態量として、少なくとも四輪駆動車100の運転者による加速操作量ならびにエンジン101が発生するエンジントルク参照し、加速操作量の増大に伴って、またエンジントルクの増大に伴って、駆動力伝達指令値を増大させる。
(Processing content executed by the control unit)
The
制御部3は、加速操作量に基づいて第1の駆動力伝達量を演算すると共に、エンジントルクに基づいて第2の駆動力伝達量を演算し、これら第1及び第2の駆動力伝達量に基づいて駆動力伝達指令値を決定する。より具体的には、第1の駆動力伝達量と第2の駆動力伝達量のうち、大きい方の駆動力伝達量に応じて駆動力伝達指令値を定める。以下、制御部3が実行する処理の内容について、図3を参照して、より詳細に説明する。
The
図3は、記憶素子31に記憶されたプログラムに従ってCPU32が動作することにより制御部3が実行する処理の内容を示すフローチャートである。制御部3は、所定の制御周期ごとに、このフローチャートに示す処理を繰り返し実行する。
FIG. 3 is a flowchart showing the contents of processing executed by the
制御部3は、まず、加速操作量として、アクセルペダル103の踏み込み量の情報を取得する(ステップS10)。なお、加速操作量としては、運転者が四輪駆動車100を加速させるために行う操作の操作量を示すものであれば、アクセルペダル103の踏み込み量(アクセル開度)以外の指標値を用いてもよい。
First, the
次に、制御部3は、ステップS10で取得した加速操作量の情報に基づいて、第1の駆動力伝達量を演算する(ステップS11)。この第1の駆動力伝達量は、例えば加速操作量に直線的に比例して増大するものでもよく、加速操作量の増加に応じて二次関数的に増大するものでもよい。また、加速操作量に加えて車速を参照し、車速が大きくなるほど第1の駆動力伝達量が小さくなるように第1の駆動力伝達量を演算してもよい。またさらに、加速操作量及び車速と第1の駆動力伝達量との関係を三次元的に定義したマップを用いて第1の駆動力伝達量を演算してもよい。
Next, the
次に、制御部3は、エンジントルクの情報、及びトランスミッション2におけるギヤ比の情報を取得する(ステップS12)。ここでギヤ比とは、エンジン101の回転数をトランスミッション102の出力軸の回転数で除した値であり、ギヤ比の情報としては、例えばトランスミッション102における変速ギヤ段を示す情報や、トランスミッション102がCVT(Continuously Variable Transmission)である場合には、プライマリプーリ及びセカンダリプーリの回転速を示す情報等を用いることができる。また、エンジントルクの情報としては、例えばエンジン101のクランクシャフトのトルクをトルクセンサによって検出した値を用いてもよく、エンジン101のシリンダへの燃料の供給量等に基づいて演算によって算出された値を用いてもよい。
Next, the
次に、制御部3は、ステップS12で取得した情報に基づいて、第2の駆動力伝達量を演算する(ステップS13)。この第2の駆動力伝達量は、例えばエンジントルクにギヤ比を乗じた値(トランスミッション102の出力トルク)に所定の係数をさらに乗じて求めることができる。
Next, the
次に、制御部3は、ステップS11で演算した第1の駆動力伝達量と、ステップS13で演算した第2の駆動力伝達量とを比較し、何れが大きいかを判定する(ステップS14)。この判定の結果、第1の駆動力伝達量が第2の駆動力伝達量よりも大きい場合(S14:Yes)には、第1の駆動力伝達量を駆動力伝達指令値とし(ステップS15)、第1の駆動力伝達量が第2の駆動力伝達量以下である場合(S14:No)には、第2の駆動力伝達量を駆動力伝達指令値として定める(ステップS16)。
Next, the
次に、制御部3は、左前輪104L,右前輪104R,左後輪105L,右後輪105Rの各車輪の回転速度の情報を取得し(ステップS17)、前後輪の回転速度差を演算する(ステップS18)。具体的には、左前輪104L及び右前輪104Rの回転速度を平均した前輪104の回転速度と、左後輪105L及び右後輪105Rの回転速度を平均した後輪105の回転速度との差の絶対値を前後輪の回転速度差として演算する。
Next, the
次に、制御部3は、ステップS16で演算した前後輪の回転速度差に基づいて、駆動力伝達指令値を補正する(ステップS19)。具体的には、前後輪の回転速度差に所定の係数を乗じた値をステップS15,S16で定めた駆動力伝達指令値に加算する。これにより、例えば左前輪104L又は右前輪104Rがスリップした場合には、後輪105側に配分される駆動力が増大し、後輪105側に配分される駆動力が増大した分だけ前輪104側に配分される駆動力が減少するので、スリップを早期に収束させて走行を安定させることができる。
Next, the
次に、制御部3は、電流出力回路33に駆動力伝達指令値に応じた信号を付与し、駆動力伝達指令値に応じた電流を電流出力回路33から出力する(ステップ20)。これにより、上記のステップS10〜S19の処理によって演算された駆動力伝達指令値に応じた電流が、励磁電流としてトルクカップリング2の電磁コイル25に供給される。
Next, the
(第1の実施の形態の作用及び効果)
ここで、第1の実施の形態の作用及び効果について、図4を参照して説明する。
(Operation and effect of the first embodiment)
Here, the operation and effect of the first embodiment will be described with reference to FIG.
図4(a)は、四輪駆動車100の停止状態からアクセルペダル103が踏み込まれ、加速する際のアクセル開度及びエンジントルクの変化の一例を示すグラフである。このグラフでは、横軸を時間軸とし、縦軸にアクセル開度及びエンジントルクを示している。本実施の形態では、エンジン101がターボエンジンであるので、エンジントルクは、アクセルペダル103が踏み込まれた後、時間的に遅れて急激に増大する。
FIG. 4A is a graph showing an example of changes in the accelerator opening and the engine torque when the
図4(b)は、図4(a)に示すようにアクセル開度及びエンジントルクが変化した場合の第1の駆動力伝達量、第2の駆動力伝達量、及び駆動力伝達指令値の変化の例を示すグラフである。 FIG. 4B shows the first driving force transmission amount, the second driving force transmission amount, and the driving force transmission command value when the accelerator opening and the engine torque change as shown in FIG. It is a graph which shows the example of change.
図4(b)では、説明の明確化及び容易化のため、第1の駆動力伝達量が加速操作量に比例し、第2の駆動力伝達量がエンジントルクにギヤ比を乗じたトランスミッション102の出力トルクに比例し、かつ前後輪の回転速差がない場合について例示している。また、図4(b)では、第1の駆動力伝達量を破線で、第2の駆動力伝達量を一点鎖線で、駆動力伝達指令値を実線で、それぞれ示している。実線と破線又は一点鎖線とが重なる部分は、実線のみが示されている。
In FIG. 4B, for clarity and ease of explanation, the
図3を参照して説明したように、ステップS14〜S16の処理において、第1の駆動力伝達量及び第2の駆動力伝達量のうち、大きい方の駆動力伝達量が駆動力伝達指令値となるので、制御部3は、図4(b)に示すように、ターボチャージャー101bの過給圧の増大に伴って、加速操作量に基づいて駆動力伝達指令値を演算する第1の制御状態から、エンジン101のエンジントルクに基づいて駆動力伝達指令値を演算する第2の制御状態に移行する。
As described with reference to FIG. 3, in the processing of steps S14 to S16, the larger driving force transmission amount of the first driving force transmission amount and the second driving force transmission amount is the driving force transmission command value. Therefore, as shown in FIG. 4B, the
ここで、仮に駆動力伝達指令値を加速操作量のみに基づいて演算した場合には、エンジントルクが増大した第2の制御状態において、駆動力伝達指令値に対してエンジントルクが過大となるので、前輪104側の駆動力が過大となり、前輪にスリップが生じてしまい、十分な加速性能が得られない。
Here, if the driving force transmission command value is calculated based only on the acceleration operation amount, the engine torque becomes excessive with respect to the driving force transmission command value in the second control state in which the engine torque has increased. The driving force on the
また、仮に駆動力伝達指令値をエンジントルクのみに基づいて演算した場合には、第1の制御状態においてエンジントルクが緩やかに立ち上がるために、加速初期において後輪105側に配分される駆動力は非常に小さく、前輪104に配分される駆動力が大きくなる。このため、前輪104に駆動力を伝達する前輪駆動力伝達系のねじれが大きくなり、加速性が得られない。
Further, if the driving force transmission command value is calculated based only on the engine torque, the engine torque rises gently in the first control state, so that the driving force distributed to the
本実施の形態では、第1の駆動力伝達量及び第2の駆動力伝達量のうち、大きい方の駆動力伝達量を駆動力伝達指令値とするので、エンジントルクが急激に増大した際に、トルクカップリング2におけるメインクラッチ23の滑りによる後輪105への駆動力伝達の応答性の低下を抑制することができる。
In the present embodiment, since the larger driving force transmission amount of the first driving force transmission amount and the second driving force transmission amount is used as the driving force transmission command value, when the engine torque increases rapidly, Further, it is possible to suppress a decrease in response of driving force transmission to the
つまり、駆動力伝達指令値は、加速操作量の増加に伴って増大するので、第1の制御状態の加速初期においても後輪105に適切な駆動力を配分することができ、前輪駆動力伝達系のねじれを抑制できる。また、駆動力伝達指令値は、エンジントルクの増加に伴って増大するので、第2の制御状態における前輪104のスリップが抑制される。これにより、過給機付きのエンジン101を備えた四輪駆動車100において、必要以上に大きな電流を供給することなく、十分な加速性能を得ることができる。
That is, since the driving force transmission command value increases as the acceleration operation amount increases, an appropriate driving force can be distributed to the
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。本実施の形態では、制御部3が実行する処理の内容が第1の実施の形態と異なり、四輪駆動車100の構成等は第1の実施の形態と共通であるので、共通する部分については重複した説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the content of the processing executed by the
図5は、本実施の形態に係る制御部3が実行する処理の内容を示すフローチャートである。このフローチャートの各ステップのうち、第1の実施の形態において図3を参照して説明した処理と共通する処理については、同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
FIG. 5 is a flowchart showing the contents of processing executed by the
本実施の形態における制御部3は、図3に示すフローチャートのステップS14〜S16の処理に替えて、ステップS14Aの処理において、第1の駆動力伝達量と第2の駆動力伝達量とを加算して駆動力伝達指令値とする。以下、この駆動力伝達指令値を前後輪の回転速差に基づいて補正し(ステップS19)、駆動力伝達指令値に応じた電流を電流出力回路33からトルクカップリング2に出力する(ステップ20)。
The
図6は、第1の実施の形態について説明した図4(a)に示すようにアクセル開度及びエンジントルクが変化した場合の第1の駆動力伝達量、第2の駆動力伝達量、及び駆動力伝達指令値の変化の例を示すグラフである。なお、本実施の形態では、第1の駆動力伝達量と第2の駆動力伝達量とを加算して駆動力伝達指令値とするので、第1の駆動力伝達量、及び第2の駆動力伝達量のそれぞれの大きさは、第1の実施の形態と比較して、小さくすることが望ましい。 FIG. 6 shows the first driving force transmission amount, the second driving force transmission amount when the accelerator opening and the engine torque change as shown in FIG. It is a graph which shows the example of the change of a driving force transmission command value. In the present embodiment, since the first driving force transmission amount and the second driving force transmission amount are added to obtain the driving force transmission command value, the first driving force transmission amount and the second driving force are added. It is desirable to reduce the magnitude of each force transmission amount as compared with the first embodiment.
本実施の形態によっても、駆動力伝達指令値は、加速操作量の増加に伴って増大し、またエンジントルクの増加に伴って増大するので、第1及び第2の制御状態におけるトルクカップリング2の滑りが抑制される。これにより、後輪105への駆動力伝達の応答性の低下を抑制することができる。
Also according to the present embodiment, the driving force transmission command value increases as the acceleration operation amount increases, and also increases as the engine torque increases. Therefore, the torque coupling 2 in the first and second control states. Slip is suppressed. Thereby, the fall of the responsiveness of the driving force transmission to the
以上、本発明の駆動力伝達装置を第1及び第2の実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。 As mentioned above, although the driving force transmission apparatus of this invention was demonstrated based on 1st and 2nd embodiment, this invention is not limited to these embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it is various. It is possible to implement in the embodiment.
1…駆動力伝達装置、2…トルクカップリング、3…制御部、21…ハウジング、22…インナシャフト、22a,22b…スプライン歯、23…メインクラッチ、24…パイロットクラッチ、25…電磁コイル、26…アーマチャ、26a…スプライン歯、27…カム機構、31…記憶素子、33…電流出力回路、100…四輪駆動車、101…エンジン、101a…内燃機関部、101b…ターボチャージャー、102…トランスミッション、103…アクセルペダル、104…前輪、104L…左前輪、104R…右前輪、105…後輪、105L…左後輪、105R…右後輪、110…駆動力伝達系、111…ギヤ機構、112…フロントデファレンシャル装置、112L,112R…ドライブシャフト、112a…デフケース、113…プロペラシャフト、114…ギヤ機構、115…ピニオンギヤシャフト、115a…ギヤ部、116…リヤデファレンシャル装置、116L,116R…ドライブシャフト、116a…デフケース、116b…リングギヤ、211…フロントハウジング、211a…スプライン歯、212…リヤハウジング、212a…第1部材、212b…第2部材、212c…第3部材、231…アウタクラッチプレート、231a…突起、232…インナクラッチプレート、232a…突起、241…アウタクラッチプレート、241a…突起、242…インナクラッチプレート、242b…突起、251…ヨーク、252…電線、271…パイロットカム、271a…スプライン歯、271b,273b…カム溝、272…カムボール、273…メインカム、273a…スプライン歯、281,283…玉軸受、282…針状ころ軸受、284…スラスト針状ころ軸受、300…アクセル開度センサ、G…磁路、O…回転軸線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Driving force transmission device, 2 ... Torque coupling, 3 ... Control part, 21 ... Housing, 22 ... Inner shaft, 22a, 22b ... Spline teeth, 23 ... Main clutch, 24 ... Pilot clutch, 25 ... Electromagnetic coil, 26 ... Armature, 26a ... Spline teeth, 27 ... Cam mechanism, 31 ... Memory element, 33 ... Current output circuit, 100 ... Four-wheel drive vehicle, 101 ... Engine, 101a ... Internal combustion engine section, 101b ... Turbocharger, 102 ... Transmission, DESCRIPTION OF
Claims (4)
車両状態量に基づいて前記補助駆動輪に伝達すべき駆動力に応じた駆動力伝達指令値を演算し、前記駆動力伝達指令値に応じた電流を出力する制御部と、
前記制御部から出力される前記電流によって作動し、前記電流に応じた駆動力を前記補助駆動輪側に伝達するクラッチとを備え、
前記制御部は、前記車両の運転者による加速操作量に基づいて第1の駆動力伝達量を演算すると共に、前記駆動源が発生する駆動力に基づいて第2の駆動力伝達量を演算し、前記第1及び第2の駆動力伝達量のうち、大きい方の駆動力伝達量に応じて前記駆動力伝達指令値を定める、
駆動力伝達装置。 A driving force transmission device is provided in a driving force transmission system that transmits a driving force of a driving source of a vehicle to a main driving wheel and an auxiliary driving wheel, and transmits the driving force to the auxiliary driving wheel in a variable amount of driving force transmission. And
A control unit that calculates a driving force transmission command value corresponding to the driving force to be transmitted to the auxiliary driving wheel based on a vehicle state quantity, and outputs a current corresponding to the driving force transmission command value;
A clutch that operates by the current output from the control unit and transmits a driving force according to the current to the auxiliary driving wheel side;
The controller calculates a first driving force transmission amount based on an acceleration operation amount by a driver of the vehicle and calculates a second driving force transmission amount based on a driving force generated by the driving source. The driving force transmission command value is determined according to the larger driving force transmission amount of the first and second driving force transmission amounts.
Driving force transmission device.
前記制御部は、前記過給機の過給圧の増大に伴って、前記加速操作量に基づいて前記駆動力伝達指令値を演算する第1の制御状態から、前記駆動源が発生する駆動力に基づいて前記駆動力伝達指令値を演算する第2の制御状態に移行する、
請求項1に記載の駆動力伝達装置。 The drive source is an engine equipped with a supercharger,
The control unit generates a driving force generated by the driving source from a first control state in which the driving force transmission command value is calculated based on the acceleration operation amount as the supercharging pressure of the supercharger increases. Transition to a second control state in which the driving force transmission command value is calculated based on
The driving force transmission device according to claim 1 .
車両状態量に基づいて前記補助駆動輪に伝達すべき駆動力に応じた駆動力伝達指令値を演算し、前記駆動力伝達指令値に応じた電流を出力する制御部と、 A control unit that calculates a driving force transmission command value corresponding to the driving force to be transmitted to the auxiliary driving wheel based on a vehicle state quantity, and outputs a current corresponding to the driving force transmission command value;
前記制御部から出力される前記電流によって作動し、前記電流に応じた駆動力を前記補助駆動輪側に伝達するクラッチとを備え、 A clutch that operates by the current output from the control unit and transmits a driving force according to the current to the auxiliary driving wheel side;
前記制御部は、前記車両の運転者による加速操作量に基づいて第1の駆動力伝達量を演算すると共に、前記駆動源が発生する駆動力に基づいて第2の駆動力伝達量を演算し、前記第1及び第2の駆動力伝達量を加算して前記駆動力伝達指令値を演算する、 The controller calculates a first driving force transmission amount based on an acceleration operation amount by a driver of the vehicle and calculates a second driving force transmission amount based on a driving force generated by the driving source. , Calculating the driving force transmission command value by adding the first and second driving force transmission amounts;
駆動力伝達装置。 Driving force transmission device.
前記制御部は、前記過給機の過給圧の増大に伴って、前記加速操作量に基づいて前記駆動力伝達指令値を演算する第1の制御状態から、前記駆動源が発生する駆動力に基づいて前記駆動力伝達指令値を演算する第2の制御状態に移行する、 The control unit generates a driving force generated by the driving source from a first control state in which the driving force transmission command value is calculated based on the acceleration operation amount as the supercharging pressure of the supercharger increases. Transition to a second control state in which the driving force transmission command value is calculated based on
請求項3に記載の駆動力伝達装置。 The driving force transmission device according to claim 3.
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