JPH0665527B2 - 車両の伝達トルク制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、パワープラントからトルク伝達経路を介して
前後輪間あるいは左右両輪間に伝達されるトルクを制御
する車両の伝達トルク制御装置に関する。

（従来の技術） この種の伝達トルク制御装置においては、トルク伝達経
路の途中に、トルク入力側回転数と出力側回転数の差に
応じて伝達トルク量が変化する湿式クラッチ、ビスコス
カップリング等の流体式トルク伝達手段が介挿されたも
のがある。かかる流体式トルク伝達手段では、トルク入
力側の回転軸に連結した複数の摩擦板と、トルク出力側
の回転軸に連結した複数の摩擦板とが交互に配列された
構造を有している。そして湿式クラッチでは、これらを
流体による圧力で締結し、これによって入力側の摩擦板
および出力側の摩擦板を介して、所定量のトルクを伝達
するようになっている。また、ビスコスカップリングに
おいては、その一例が、米国特許第3,760,922号の明細
書に開示されており、そこにおいては、摩擦板である円
環状プレートに所定の大きさの孔、あるいはスリットを
形成すると共に、粘性流体に所定量の空気を導入するこ
とによって、トルク入力および出力側間の回転速度差に
応じて所望のトルク伝達を行なうようにしている。

ここで、例えば前、後輪間にかかる流体式伝達手段が介
挿されている場合に、パワープラントの出力トルクの変
動に伴ない前後輪の回転速度差が変動することに鑑み、
この回転速度差に基づき摩擦板間の締結力を変化させ、
これによって伝達トルク量を調整することが考えられ
る。この締結力に基づく伝達トルク量の制御において
は、その締結力が弱いときにはその締結力と伝達トルク
量とが比例せず、制御が不安定になるおそれがある。締
結力が弱い場合とは、伝達トルク量が少ない場合、すな
わち前後輪回転速度差が小さい運転領域である。従っ
て、例えばトルク伝達特性が第４図の曲線ｆ（Δｎ）で
示されるように制御される場合には、回転速度差Δｎが
Δｎ_０よりも小さな領域では、摩擦板の締結力を零にし
て後輪へのトルク量伝達を禁止するのが好ましい。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述のように、前後輪間に流体式トルク
伝達手段を介挿し、前後輪間の回転速度差がΔｎ_０より
も小さい領域では後輪へのトルク伝達を禁止するように
したものにおいては、トルク伝達の制御形態が変化する
回転速度差Δｎ_０付近での走行が好適に行なわれない場
合がある。すなわち、かかる回転速度差Δｎ_０を挟み、
回転速度差が大小に繰り返し変化するような運転領域で
は、第４図に示すように、伝達トルク制御は直線ＯＡ上
と曲線ｆ（Δｎ）との間を頻繁に移行する。この結果、
運転状態の僅かの変化で、２輪駆動状態から４輪駆動状
態へ、あるいはその逆へ制御が切換り、トルクショッ
ク、それに伴う騒音が頻繁に発生してしまい、かかる運
転状態での走行が円滑に行なわれない。

本発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決し
た車両の伝達トルク制御装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成すべく、本発明の車両の伝達トルク制
御装置では、流体式トルク伝達手段によるトルク伝達量
を、トルク入力側回転速度と出力側回転速度との差に基
づき制御し、その回転速度差が所定値以下のときにはト
ルク伝達を禁止し、更に、上記の回転速度差に基づくト
ルク伝達制御とトルク伝達禁止制御とが頻繁に切換り得
る運転状態ではトルク伝達の禁止を行なわないようにし
ている。

第１図を参照して説明すると、本発明の装置は、パワー
プラントから発生するトルクを複数の車輪へ伝達するト
ルク伝達経路に介在された、そのトルク入力側回転数ｎ
_INとトルク出力側回転数ｎ_OUTとの差に応じて伝達トル
クが可変な流体式伝達手段１と、該流体式伝達手段１の
トルク入力側回転数ｎ_INとトルク出力側回転数ｎ_OUTと
の差Δｎを検出する回転速度差検出手段３と、検出され
た回転速度差Δｎに応じて所定のトルク伝達が行なわれ
るように前記流体式伝達手段１を制御する制御手段５
と、前記検出された回転速度差Δｎが所定値Δｎ_０以下
のときには前記制御手段３による制御に拘わらず前記流
体式伝達手段１による所定のトルク伝達を禁止しつつ
（禁止手段７）と、所定の運転条件の下では前記回転速
度差Δｎが所定値Δｎ_０以下になっても前記制御手段３
による前記所定のトルク伝達を行なうように制御を保持
する（保持手段９）ようになったことを特徴とするする
ものである。

ここに、上記の制御手段は、例えば、アクセル開度が所
定開度以下になったことを検出する検出手段を有し、こ
の検出手段の検出出力が出力されるまで前記所定のトル
ク伝達を行なうように保持する。また、この制御手段
は、回転速度差が所定値以下の状態に所定時間以上に亘
り継続してとどまっていることを検出する検出手段を有
し、この検出手段の検出出力が出力されるまで前記所定
のトルク伝達を行なわせる制御を保持するようになって
いても良い。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第２図ないし第５図は、本発明の一実施例を示すもので
あり、４輪駆動車の前後輪間に流体式トルク伝達手段を
介挿したものである。第２図において、符号１０はパワ
ープラントを示し、このパワープラント１０はエンジン
およびトランスミッション等からなっている。このパワ
ープラント１０の出力軸１２には、歯車列１３を介して
フロント側プロペラシャフト１４が連結されているとと
もに、流体式トルク伝達手段である油圧式可変クラッチ
１５を介してリヤ側プロペラシャフト１６が接続されて
いる。フロント側プロペラシャフト１４は、ファイナル
ギヤユニット１７を介して前輪８に接続されている。ま
た、リヤ側プロペラシャフト１６は、ファイナルギヤユ
ニット１９を介して後輪２０に接続されている。このよ
うに、パワープラント１０から、出力軸１２、歯車列１
３、プロペラシャフト１４およびファイナルギヤユニッ
ト１７を介して前輪１８に至るトルク伝達経路が形成さ
れ、また、出力軸１２、クラッチ１５およびファイナル
ギヤユニット１９を介して後輪に至るトルク伝達経路が
形成される。そして、クラッチ１５へ加える作動油の圧
力を変化させて、クラッチ１５の伝達トルク量を変化さ
せることにより、前後輪のトルク配分比を調整する。

次に、第３図を参照して、上記クラッチ１５の油圧制御
系について説明する。図に示すように、油タンク２１内
の作動油は、ポンプ２２によって吸い上げられ、所定の
圧力で吐出され、油圧制御弁２３を介して、クラッチ１
５の作動油室１５ａに供給される。油圧制御弁２３は、
制御ユニット２４で制御され、これによって、クラッチ
１５の作動油室１５ａへの作動油の圧力が調整される。
すなわち、クラッチ５の摩擦板１５ｂ間の締結力が制御
される。

上記の制御ユニット２４の入力側には、車速センサ２
５、舵角センサ２６、速度差センサ２７およびアクセル
開度センサ２８が接続されている。車速センサ２５は、
車速を検出してその車速に応じた車速信号Ｓｖを出力す
る。舵角センサ２６は、舵角を検出してその検出値に対
応する舵角信号Ｓαを出力する。速度差センサ２７は、
トルク入力側および出力側の回転速度差、すなわちフロ
ント側およびリヤ側プロペラシャフト１４、１６の間の
回転速度差Δｎを検出し、速度差信号ＳΔｎを出力す
る。また、アクセル開度センサ２８は、アクセルの踏み
込みが解除されたときにアクセルオフ信号Ｓ_Offを出力
する。なお、上記車速センサ２５としては、フロント側
プロペラシャフト１４の回転速度を検出する回転速度セ
ンサを用いることができる。また、回転速度差Δｎの算
出は、上記の速度差センサ２５を用いずに、リヤ側プロ
ペラシャフト１６の回転速度を検出する回転速度センサ
を制御ユニット２４に接続し、このセンサ出力値に基づ
き制御ユニットにおいて演算するようにしてもよい。

制御ユニット２４は、上記の３つの信号Ｓｖ、Ｓαおよ
びＳΔｎを用いて、予め記憶している制御マップから制
御電流ｉを算出し、算出された電流ｉを油圧制御弁２３
に供給する。

本例では、制御電流ｉと制御弁２３による制御油圧Ｐと
は比例関係にあり、また、制御油圧Ｐとクラッチ１５に
よる伝達トルク量Ｔｒとは同じく比例関係にある。そし
て、本例では、かかる制御電流ｉの変化により、第４図
に示すような、回転速度差Δｎに対する伝達トルク特性
が得られるようになっている。

すなわち、第４図に示すように、回転速度差Δｎが値Δ
ｎ_０以上の場合には曲線Ｔ＝ｆ（Δｎ）に沿うように伝
達トルク量Ｔｒが制御され、値Δｎ_０未満では原則的に
は伝達トルク量Ｔｒは零とされる。しかるに、後述する
ように、所定の運転状態では、回転速度差がΔｎ_０未満
となっても曲線Ｉに沿うトルク制御が行なわれる。

次に、第５図に従って、制御ユニット２４において行な
われる本実施例の伝達トルク制御動作を説明する。ま
ず、ステップＳＴ１において各センサの入力信号Ｓｖ、
Ｓａ、ＳΔｎおよびＳ_Offを読み込む。次に、ステップ
ＳＴ２において、検出された回転速度差Δｎが予め定め
た値Δｎ_０以上であるか否かを判定する。肯定判定の場
合にはステップＳＴ３へ進み、第４図の曲線Ｔ＝ｆ（Δ
ｎ）に沿う伝達トルク量が得られるように、予め記憶さ
れている制御マップから制御電流ｉの値を算出し、この
値となるように油圧制御弁２３への制御電流を調整す
る。この結果、第４図を参照するならば、検出された回
転速度差がΔｎ_１の場合には、その値に対応する曲線ｆ
（Δｎ）のＹ座標軸上の点Ｔ_r1が伝達トルク量となるよ
うに、クラッチ１５の締結力が制御される。

しかるに、回転速度差Δｎが値Δｎ_０未満のときは、ス
テップＳＴ２からステップＳＴ４へ進み、アクセルオフ
信号Ｓ_Offが出力されているか否かを判定する。肯定判
定の場合には、ステップＳＴ５へ進み、クラッチ１５に
よるトルク伝達を禁止する。すなわち、制御弁２３への
制御電流ｉの値を零となし、クラッチ１５の締結力を零
（解放）にする。この結果、４輪駆動形態が２輪駆動形
態へ移行する。しかるに、アクセルオフ信号Ｓ_Offが出
力されていないときには、ステップＳＴ３へ進み、曲線
ｆ（Δｎ）に示されるトルク伝達制御を行なう。

このように、本例では、回転速度差Δｎが値Δｎ_０より
も小さくなった場合でも、アクセルオフ信号が出力され
ていなければ、トルク伝達の禁止（２輪駆動形態への移
行）を行なわないようにしている。ここに、アクセルが
オフ状態になく、しかも回転速度差が小さい運転状態に
おいては、回転速度差Δｎが値Δｎ_０を挟み上下に繰り
返し変動しやすい状態にある。従って、本例のように２
輪駆動形態への移行を制限することにより、トルク伝達
制御の切換が繰り返し行なわれることを回避できる。そ
の結果、制御の切換に伴なうトルクショックおよび騒音
の発生が抑制され、走行が円滑に行なわれる。

次に、第６図は、本発明の他の制御形態を示すフローチ
ャートである。この例では、トルク伝達の禁止への移行
を、回転速度差Δｎが値Δｎ_０未満の値に所定時間以上
とどまっている場合に許可するようにしている。すなわ
ち、第６図に示すように、回転速度差Δｎが値Δｎ_０以
上の場合には、ステップＳＴ１１、ＳＴ１２、ＳＴ１
３、ＳＴ１４が順次に実行され、第４図に示す曲線ｆ
（Δｎ）によって示されるトルク伝達制御が行なわれ
る。一方、回転速度差Δｎが値Δｎ_０未満のときには、
ステップＳＴ１１、ＳＴ１２、ＳＴ１５、ＳＴ１６、Ｓ
Ｔ１４から成るループが繰り返し行なわれて、回転速度
差Δｎが値Δｎ_０未満にとどまっている時間ｔが、予め
定めた時間幅ｔ_０になるまでは、後輪側へのトルク伝達
が行なわれる。すなわち、短時間のうちに回転速度差が
値Δｎ_０以下になるような運転状態の下では、トルク伝
達の禁止（２輪駆動形態への移行）は許可されない。そ
して、時間ｔが時間幅ｔ_０を超えると、ステップＳＴ１
５からステップＳＴ１７へ進み、後輪側へのトルク伝達
が禁止され、２輪駆動形態になる。このように、本例に
おいても、２輪駆動形態と４輪駆動形態との間での移行
が頻繁に行なわれることを回避できる。

なお、上述の実施例においては、流体式トルク伝達手段
を前後輪間に介挿した例について説明してきたが、左右
両輪間に伝達手段を介挿した場合においても、本発明を
適用できることは勿論である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、流体式トルク伝
達手段によるトルク伝達量を、トルク入力側回転速度と
出力側回転速度との差に基づき制御し、その回転速度差
が所定値以下のときにはトルク伝達を禁止し、更に、上
記の回転速度差に基づくトルク伝達制御とトルク伝達禁
止制御とが頻繁に切換るおそれのある運転状態ではトル
ク伝達の禁止を行なわないようにしているので、回転速
度差に基づく伝達トルク量の制御とトルク伝達の禁止制
御とが頻繁に切り換ってしまうことを防止できる。従っ
て、不必要な制御切換動作を行なわないで済み、制御切
換に伴なうトルクショックおよび騒音の発生を抑制する
ことができる。その結果、回転速度差が小さな運転状態
での走行が円滑が行なわれるという効果を生ずる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す概略図、第２図は本発明を
４輪駆動車に適用した例を示す全体構成図、第３図は第
２図の例における油圧制御系を中心に示す構成図、第４
図は回転速度差に対する伝達トルク量を示す特性図、第
５図は第２図の例における制御動作の一例を示すフロー
チャート、第６図は第２図の例における制御動作の他の
例を示すフローチャートである。 １……流体式トルク伝達手段、 ３……回転速度差検出手段、 ５……制御手段、 ７……禁止手段、 ９……保持手段。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パワープラントから発生するトルクを複数
   の車輪へ伝達するトルク伝達経路に介在され、伝達トル
   クが可変な流体式伝達手段と、該流体式伝達手段のトル
   ク入力側回転数とトルク出力側回転数との差を検出する
   回転速度差検出手段と、検出された回転速度差に応じて
   所定のトルク伝達が行なわれるように前記流体式伝達手
   段を制御し、前記回転速度差が所定値以下のときには前
   記所定のトルク伝達を禁止しつつ、さらにトルク伝達と
   トルク伝達禁止とが頻繁に切り換り得る運転条件の下で
   は前記所定のトルク伝達が行なわれるように保持制御す
   る制御手段を備えたことを特徴とする車両の伝達トルク
   制御装置。
2. 【請求項２】前記制御手段は、アクセル開度が所定開度
   以下になったことを検出する検出手段を有し、該検出手
   段の検出出力が出力されるまで前記所定のトルク伝達が
   行なわれるように保持制御するようになっていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の伝達トルク制
   御装置。
3. 【請求項３】前記制御手段は、前記回転速度差が所定値
   以下の状態に所定時間以上に亘り継続してとどまってい
   ることを検出する検出手段を有し、該検出手段の検出出
   力が出力されるまで前記所定のトルク伝達が行なわれる
   ように保持制御するようになっていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の伝達トルク制御装置。