JPH08132914A - 手動変速機を備えた車両用前後トルク配分制御装置の焼損防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電磁式差動制限装置の電磁コイルの焼損を確
実に防止し、且つ実際のトルク配分等の状態をドライバ
に適切に知らせる。 【構成】 センターデフ装置４０に電磁コイル８２の電
磁力により差動制限トルクを変化して前後トルク配分制
御する電磁式差動制限装置６０を設け、ドライバの操作
により上記電磁コイル８２のコイル電流を設定するマニ
ュアルスイッチ９５と、このマニュアルスイッチ９５で
設定されたコイル電流に基づき上記電磁式差動制限装置
６０の差動制限トルクを変化させる差動制限トルク設定
手段１０１とを備えたものにおいて、マニュアルスイッ
チ９５で設定されたコイル電流に応じた表示を行なう表
示部９９と、電磁コイル８２のコイル温度の上昇の状態
を検出する温度上昇検出手段１０７と、電磁コイル８２
のコイル温度が制限温度に達した場合に上記電磁式差動
制限装置のコイル電流を減少補正すると共に、減少補正
の分だけ上記表示部９９を点滅表示する電流制限手段１
０９とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、手動変速機を備えたセ
ンターデフ付４輪駆動車（ＭＴ４ＷＤ車）に電磁式差動
制限装置を付設した車両用前後トルク配分制御装置にお
いて、差動制限装置の電磁コイルの焼損防止装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】手動変速機を備えた４輪駆動車（ＭＴ４
ＷＤ車）は自動変速機を備えたＡＴ車のような油圧源や
油圧制御装置が無いため、ベベルギヤやプラネタリギヤ
による機械式のセンターデフ装置が設けられている。こ
のＭＴ４ＷＤ車で更に前後トルク配分制御を実現すれ
ば、高μ路での操縦性と低μ路での安定性を確保し、更
に必要に応じて最大の駆動力を発揮させることができ
る。そこで不等トルク配分センターデフ装置に電磁式差
動制限装置を装着した手動変速機を備えた車両用（ＭＴ
車用）前後トルク配分制御装置が、本件出願人による例
えば特願平５−１１０３８２号の出願により既に提案さ
れている。

【０００３】このＭＴ車用前後トルク配分制御装置は、
プラネタリギヤによる後輪偏重の不等トルク配分のセン
ターデフ装置を有し、このセンターデフ装置に差動制限
装置として、電磁コイルを備えたパイロットクラッチ、
プラネタリギヤのキャリアとサンギヤの間にメインクラ
ッチを設ける。そして制御ユニットにより電磁コイルに
コイル電流を供給して、電磁力によりプラネタリギヤの
キャリア側にスラスト力を発生する。このスラスト力に
よりメインクラッチに差動制限トルクを強固に生じ、こ
の差動制限トルクに応じて前後駆動トルクを、後輪偏重
の不等トルク配分から直結４輪駆動の状態に可変制御す
るものである。

【０００４】従ってこの装置によると、差動制限装置の
電磁コイルのコイル電流を電気的に制御するだけで、ト
ルク配分制御することが可能となる。この場合に、車両
走行時のスリップ状態等によりコイル電流を自動的に制
御することが考えられる。またドライバが路面状態、走
行条件等を判断してマニュアル操作でコイル電流を定め
て任意のトルク配分状態にセットし、このトルク配分を
表示装置で表示しても良い。

【０００５】ところで電磁式差動制限装置は、コイル電
流により直接的に差動制限トルクを制御する方式である
から、電磁コイルに大きいコイル電流を流して差動制限
トルクを高めた直結４輪駆動の状態で長時間走行する
と、ケース内部のオイルの温度が上昇すると共に、電磁
コイルも発熱により温度上昇する。そして最悪の場合
は、コイルの被覆材が溶けてショートする等の焼損を招
くおそれがある。従って、電磁コイルの温度上昇を正確
に監視して、適確に焼損を防止する。またコイル温度状
態や実際のトルク配分状態をドライバに適切に知らせる
等の対策を施すことが望まれる。

【０００６】従来、上記電磁コイルの焼損防止に関して
は、例えば特公昭６２−５７５３５号公報の先行技術が
ある。この先行技術において、エンジン動力を接断する
電磁粉式クラッチの場合に、クラッチケースにクラッチ
の滑りに伴う発熱を検出する温度センサを設ける。そし
てセカンド発進時に温度センサのクラッチ温度が設定温
度に達すると、クラッチ電流の特性を変更してセカンド
での発進を不能にすることで、電磁粉式クラッチの焼損
防止し、且つ警報ブザーを鳴らしてそのことをドライバ
に知らせることが示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術のものにあっては、温度センサを使用する方式である
から、コイル温度の微妙な変化を正確に検出してきめ細
かく制御することが難しい。発進時の制御であるから、
本発明の走行中の場合とは制御の方法が必然的に異な
り、特に警報ブザーを鳴らすことは好ましく無い。

【０００８】本発明は、このような点に鑑み、電磁式差
動制限装置の電磁コイルの焼損を確実に防止し、且つ実
際のトルク配分等の状態をドライバに適切に知らせるこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明の請求項１に係る手動変速機を備えた車両用
前後トルク配分制御装置は、図１に示すように、手動変
速機２０の出力側に差動制限しない場合に前後不等トル
ク配分するセンターデフ装置４０を連結し、このセンタ
ーデフ装置４０に電磁コイル８２の電磁力により差動制
限トルクを変化して前後トルク配分制御する電磁式差動
制限装置６０を設け、ドライバの操作により上記電磁コ
イル８２のコイル電流を設定するマニュアルスイッチ９
５と、このマニュアルスイッチ９５で設定されたコイル
電流に基づき上記電磁式差動制限装置６０の差動制限ト
ルクを変化させる差動制限トルク設定手段１０１とを備
えたものにおいて、マニュァルスイッチ９５で設定され
たコイル電流に応じた表示を行なう表示部９９と、電磁
コイル８２のコイル温度の上昇の状態を検出する温度上
昇検出手段１０７と、電磁コイル８２のコイル温度が制
限温度に達した場合に上記電磁式差動制限装置のコイル
電流を減少補正すると共に、減少補正の分だけ上記表示
部９９を点滅表示する電流制限手段１０９とを備えるこ
とを特徴とする。

【００１０】請求項２に係る手動変速機を備えた車両用
前後トルク配分制御装置の焼損防止装置は、制限温度を
電磁コイルの被覆材耐熱温度より若干低く設定したこと
を特徴とする。

【００１１】請求項３に係る手動変速機を備えた車両用
前後トルク配分制御装置の焼損防止装置は、温度上昇検
出手段１０７が、電磁コイルの印加電圧とコイル電流に
よりコイル抵抗を演算し、このコイル抵抗と予め記憶さ
れた抵抗と温度の関係によりコイル温度を算出すること
を特徴とする。

【００１２】請求項４に係る手動変速機を備えた車両用
前後トルク配分制御装置の焼損防止装置は、上記電流制
限手段１０９が、コイル電流の減少補正中にマニュアル
スイッチ９５により設定されるコイル電流が減少補正さ
れたコイル電流以下になった場合に、表示部９９の点滅
表示を解除することを特徴とする。

【００１３】請求項５に係る手動変速機を備えた車両用
前後トルク配分制御装置の焼損防止装置は、上記電流制
限手段１０９が、コイル電流の減少補正中にコイル温度
が制限温度よりも低く設定した復帰温度以下になった場
台に、表示部９９の点滅表示を解除すると共に、コイル
電流を所定量づつ増大し、マニュアルスイッチ９５によ
り設定されたコイル電流に復帰制御することを特徴とす
る。

【００１４】

【作用】従って、本発明の請求項１にあっては、手動変
速機２０の変速動力がセンターデフ装置４０に入力し、
差動制限しない場合はセンターデフ装置４０の歯車諸元
により例えば後輪偏重の不等トルク配分で４輪駆動走行
する。このときドライバがマニュアルスイッチ９５を操
作すると、差動制限トルク設定手段１０１により電磁式
差動制限装置６０の電磁コイル８２にコイル電流が流れ
て、その電磁力により差動制限トルクを生じる。そして
差動制限トルクにより前後輪にトルク移動してトルク配
分が、後輪偏重から前輪寄り及び直結４輪駆動の状態に
任意に可変制御される。こうしてＭＴ車においてドライ
バのスイッチ操作によるコイル電流で前後トルク配分が
制御され、このトルク配分状態が差動制限トルク設定手
段１０１によりバーグラフ型ディスプレイ等の表示部９
９で点灯して表示される。

【００１５】また本発明の請求項２にあっては、上記電
磁式差動制限装置６０のコイル電流によるトルク配分制
御において、例えばコイル電流、差動制限トルクが最大
の直結４輪駆動では、オイルの油温と共に電磁コイルの
温度が発熱等により上昇するようになるが、この場合に
温度上昇検出手段１０７でコイル温度上昇の状態が常に
検出される。そして直結４輪駆動のままで長時間走行し
てコイル温度が、コイル被覆材耐熱温度直前等の制限温
度に達すると、電流制限手段１０９によりコイル電流を
減少補正する。このため直結４輪駆動を自動的に解除し
てコイル温度の上昇が抑制され、これによりコイル焼損
等が確実に防止される。このとき表示部９９で減少補正
の分だけ点滅表示することで、ドライバに実際のトルク
配分状態が適切に知らされる。

【００１６】請求項３にあっては、温度上昇検出手段１
０７にコイルの温度が上昇する際のその抵抗の増大の実
験データ等が予め記憶されている。そして電磁コイル８
２の実際の印加電圧とコイル電流によりコイル抵抗を演
算し、このコイル抵抗と予め記憶された抵抗と温度の関
係によりコイル温度を算出することで、コイル温度が高
い精度で推定される。

【００１７】請求項４にあっては、ドライバの意志に反
してコイル電流を減少補正してコイル焼損防止され、こ
のことが表示部の点滅でドライバに知らされる場合に、
ドライバが気付いてスイッチ操作を修正すると、電流制
限手段１０９で点滅しなくなる。

【００１８】また請求項５にあつては、コイル電流を減
少補正していることにドライバが気付かない場合は、電
流制限手段１０９によりコイル温度が充分に下がってコ
イル焼損のおそれが無くなった以降、コイル電流を徐々
にスイッチ操作の状態に上げて適切に直結４輪駆動に復
帰するように制御される。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２において、手動変速機を備えたセンターデフ
付４輪駆動車の駆動系の概略について説明する。先ず、
クラッチハウジング１と変速機ケース２が一体化して半
割したモナカ状に形成され、変速機ケース２の後部に筒
状のトランスファケース３及びエクステンションケース
４が順次接合される。そしてエンジン１０のクランク軸
１１はクラッチハウジング１の内部のクラッチ１２に連
結され、クラッチ１２が手動変速機２０の入力軸２１に
連結される。

【００２０】手動変速機２０は、変速機ケース２とトラ
ンスファケース３の内部に入力軸２１と中空の出力軸２
２が平行に配置され、変速機ケース２の内部において入
力軸２１と出力軸２２の間に前方から第１速ギヤ２３、
第２速ギヤ２４、第３速ギヤ２５、第４速ギヤ２６が順
次配置され、２つのギヤ相互の間にシンクロ機構３０，
３１がそれぞれ設けられる。また第１速ギヤ２３と第２
速ギヤ２４の間には、ドライブギヤ２８ａ、ドリブンギ
ヤ２８ｂ及びアイドラギヤ２８ｃを有するリバースギヤ
２８が配置される。更にトランスファケース３の内部に
おいて入力軸２１と出力軸２２の間に第５速ギヤ２７と
シンクロ機構３２が配置され、３組のシンクロ機構３
０，３１，３２を選択的に作動して前進５段のいずれか
１つにシフトし、アイドラギヤ２８ｃを２つのギヤ２８
ａ，２８ｂに噛合わせてリバースにシフトするように構
成される。

【００２１】また出力軸２２の内部にはフロントドライ
ブ軸３４が挿通され、入力軸２１の後方にトランスファ
軸１５が同軸上に配置される。そして出力軸２２の後部
に差動制限しない場合に前後不等トルク配分するセンタ
ーデフ装置４０が連結され、このセンターデフ装置４０
からフロントドライブ軸３４とリヤドライブ軸３５に連
結される。またフロントドライブ軸３４とリヤドライブ
軸３５の間にトルク配分制御可能な電磁式差動制限装置
６０が設けられ、これらセンターデフ装置４０と電磁式
差動制限装置６０により前後トルク配分制御装置Ａが構
成される。

【００２２】更に、フロントドライブ軸３４は変速機ケ
ース２の内部に配置されるフロントデフ装置１３等を介
して前輪１８に動力伝達するように連結される。またリ
ヤドライブ軸３５はリダクションギヤ１４、トランスフ
ァ軸１５、プロペラ軸１６及びリヤデフ装置１７等を介
して後輪１９に動力伝達するように連結され、フルタイ
ムの４輪駆動車に構成される。

【００２３】図３において、センターデフ装置４０と電
磁式差動制限装置６０について詳細に説明する。センタ
ーデフ装置４０はプラネタリギヤ式であり、円筒状のデ
フケース４１が前端を出力軸２２に一体結合して、軸３
４，３５の周囲に配置される。デフケース４１の内部に
は筒状のサンギヤ軸４２が前端をフロントドライブ軸３
４に一体結合し途中をベアリング４４で支持して挿入さ
れ、更にキャリア４３が後端をリヤドライブ軸３５に一
体結合して挿入される。デフケース４１の内周にはプラ
ネタリギヤ５０のリングギヤ５１が形成され、このリン
グギヤ５１がキャリア４３と一体的なピン５２のニード
ル５３で回転自在に支持される２組のピニオン５４，５
５を介してサンギヤ軸４２のサンギヤ５６に噛合い、リ
ングギヤ５１、キャリア４３及びサンギヤ５６の回転方
向を常に同一にし、リングギヤ５１に入力する変速動力
をキャリア４３とサンギヤ５６とに２分割して伝達する
ように構成される。この場合に、サンギヤ５６に対して
キャリア４３の方が径が大きいことで、差動制限しない
場合の基準トルク配分が後輪偏重の不等トルク配分にな
る。

【００２４】またピニオン５４，５５の遊星回転によ
り、旋回時の前後輪１８，１９の回転差を吸収して差動
作用するように構成される。

【００２５】電磁式差動制限装置６０は、プラネタリギ
ヤ５０の前方に差動制御用のメインクラッチ６１が、プ
ラネタリギヤ５０の後方に制御用のパイロットクラッチ
７０が配置される。パイロットクラッチ７０は、デフケ
ース４１の後部に一体結合してベアリング７６で支持さ
れるドラム７１、キャリア４３のボス部４３ａに回転可
能に遊嵌されるハブ７２、ドラム７１とハブ７２の間で
両者の一方にスプライン嵌合して交互に配置される複数
枚のクラッチプレート７３，７４と押圧プレート７５を
有する。またドラム７１の直後には電磁石８０が装着さ
れ、ハブ７２とキャリアボス部４３ａの間にカム９０が
設けられる。

【００２６】電磁石８０は、コ字形断面のケース８１の
内部に電磁コイル８２を収容して構成され、ケース８１
をドラム７１にベアリング８３を介して取付け、且つエ
クステンションケース４のステー８４にボルト８５で結
合して、容易に給電することが可能に固定設置される。
またケース８１の開口側の両端部８１ａはドラム７１の
縁等に摺接して磁路が形成される。ここでドラム７１は
非磁性体の筒部７１ａと磁性体のボス部７１ｂに分割し
て構成され、ボス部７１ｂの内部にも非磁性体の仕切り
部材８６が挿入され、クラッチプレート７３，７４や押
圧プレート７５が磁性体で成形される。これにより制御
ユニット１００により電磁コイル８２に通電して磁界を
発生すると、ケース８１とプレート７３〜７５との間に
磁路Ｓを形成する。そして電磁力によりプレート７３〜
７５を吸引して押圧接触することで結合トルクを生じ、
ハブ７２をドラム７１と同期回転する。

【００２７】カム９０は、図４のようにハブ７２に溝９
１を形成し、キャリア４３のボス部４３ａの溝９１と対
向する箇所にテーパ９２を形成し、これら溝９１とテー
パ９２の間にボール９３を挿入して構成され、ハブ７２
とキャリア４３の回転差とボール９３によりキャリア４
３を前方へ押圧するようなスラスト力Ｆｓを発生する。
またハブ７２の後部はスラストベアリング９４によりド
ラム７１側で支持され、スラスト力Ｆｓの反力を逃がし
てクラッチプレート７３，７４の結合トルクがスラスト
力Ｆｓに加算されることが防止される。こうして電磁コ
イル８２に通電すると、そのコイル電流Ｉに応じた結合
トルクを介してスラスト力Ｆｓを発生する構成になって
いる。

【００２８】メインクラッチ６１は、キャリア４３のピ
ン５２に移動可能に遊嵌されるドラム６２、このドラム
６２とサンギヤ軸４２の間で両者の一方にスプライン嵌
合して交互に配置される複数枚のクラッチプレート６
３，６４を有する。そしてカム９０のスラスト力Ｆｓに
よりピン５２がクラッチプレート６３，６４を押圧接触
し、数倍に増幅して差動制限トルクＴｄを発生するよう
に構成される。これにより差動制限トルクＴｄはコイル
電流Ｉに対して、図５のように増大関数的に制御され
る。このためセンターデフ装置４０のプラネタリギヤ５
０で後輪偏重に不等トルク配分されている状態におい
て、コイル電流Ｉにより差動制限トルクＴｄを変化する
ことで、前輪寄りのトルク配分に可変制御し、またはデ
フロックして直結４輪駆動にすることが可能となる。

【００２９】図６において、トルク配分制御系の機能ブ
ロックについて説明する。先ず、センターコンソールに
配設されてドライバにより操作されるダイヤル型のマニ
ュアルスイッチ９５を有し、このマニュアルスイッチ９
５の可変抵抗値等の設定値ａが制御ユニット１００の差
動制限トルク設定手段１０１に入力し、スイッチ操作の
設定値ａに応じたデューティ比Ｄに変換する。即ち、設
定値ａが零の差動制限しないフリーの場合にデューティ
比０％に定め、設定値ａの増大に応じてデューティ比Ｄ
を大きく定め、更に設定値ａが最大のデフロックの場合
にデューティ比１００％に定め、このデューティ比Ｄを
駆動回路１０２，１０３に出力する。駆動回路１０２
は、イグニッションスイッチ９６によりバッテリ９７の
一定電圧が印加する状態においてデューティ比Ｄに応じ
たコイル電流Ｉを生じてこのコイル電流Ｉを電磁式差動
制限装置６０の電磁コイル８２に供給する。他の駆動回
路１０３は、同様に電圧印加した状態でデューティ比Ｄ
に応じた信号を複数のセグメントを有するバーグラフ型
ディスプレイ９９に出力して点灯する。

【００３０】続いて、電磁コイル焼損防止制御系につい
て説明する。制御原理について説明すると、一般的にコ
イルの抵抗Ｒはその温度Ｔにより変化するため、逆にコ
イル抵抗Ｒからコイル温度Ｔを高い精度で推定できる。
そしてコイル焼損防止するには、コイル温度Ｔが常にコ
イル被覆材耐熱温度以下になるようにコイル電流Ｉを制
限すれば良い。

【００３１】そこで制御ユニット１００は、駆動回路１
０２の印加電圧ＶをＡ／Ｄ変換した電圧検出手段１０４
を有する。また電磁コイル８２の回路中に接続したシャ
ント抵抗９８の電圧をＡ／Ｄ変換して入力し、その電圧
とシャント抵抗により実際のコイル電流Ｉを求める電流
検出手段１０５を有する。これら印加電圧Ｖとコイル電
流Ｉはコイル抵抗演算手段１０６に入力して、定期的に
コイル抵抗Ｒを、Ｒ＝Ｖ／Ｉにより算出する。このコイ
ル抵抗Ｒはコイル温度上昇検出手段１０７に入力して、
コイル温度上昇の状態を判断する。

【００３２】ここでコイルの温度Ｔに対する抵抗Ｒは、
０℃の抵抗値Ｒｏ、コイルの材質、形状等による温度係
数αにより、Ｒ＝Ｒｏ（１＋αＴ）で算出される。また
基準とする温度Ｔｓのときの抵抗Ｒｓとすると、 Ｒ＝Ｒｏ（１＋αＴ） Ｒｓ＝Ｒｏ（１＋αＴｓ） Ｒｓ／Ｒ＝（１＋αＴｓ）／（１＋αＴ） が成立する。従って、基準とする温度Ｔｓのときの抵抗
をＲｓを実験的に定めておけば、上式から抵抗Ｒのとき
の温度Ｔを求めることができる。

【００３３】手動変速機２０の評価基準ではケース内の
オイルの最高温度は、例えば約１３０℃となる。この状
態でデューティ比１００％を維持した際の抵抗と温度の
実験結果は、図７のようになる。そこでメモリ１０８に
この実験結果の基準となる温度Ｔｓと抵抗Ｒｓの関係を
記憶し、これら実験データと上述の電圧Ｖと電流Ｉによ
る抵抗Ｒによりコイル温度Ｔを推定する。またコイルの
被覆材耐熱温度より若干低く制限温度Ｔｍａｘを定め、
コイル温度Ｔを制限温度Ｔｍａｘと比較してコイル温度
上昇を検出する。

【００３４】コイル温度上昇の結果は電流制限手段１０
９に入力して、コイル温度Ｔが制限温度Ｔｍａｘ以上の
場合に所定の減少補正量ｂを定め、この補正量ｂを差動
制限トルク設定手段１０１に出力して、デューティ比Ｄ
を補正量ｂの分だけ減少補正する。また補正量ｂは駆動
回路１０３にも出力して、補正量ｂの分だけディスプレ
イ９９のセグメントを点滅するように構成される。

【００３５】次に、この実施例の作用について説明す
る。先ず、停車または走行中にクラッチ１２を切断して
前進段にシフトすると、手動変速機２０においてシンク
ロ機構３０，３１または３２により第１速ないし第５速
のギヤ２３〜２７のいずれか１つが入力軸２１と同期し
ながら一体化して選択される。そこでクラッチ１２を接
続すると、エンジン１０の動力が手動変速機２０の入力
軸２１に入力し、選択された変速ギヤによる変速動力が
出力軸２２に出力する。また停車時にクラッチ切断した
状態でリバースシフトすると、リバースギヤ２８のアイ
ドラギヤ２８ｃがドライブ及びドリブンギヤ２８ａ，２
８ｂに噛合って、逆転した変速動力が出力軸２２に出力
し、こうして前進５段後進１段に変速される。

【００３６】出力軸２２の変速動力はセンターデフ装置
４０のデフケース４１に入力し、プラネタリギヤ５０に
よりサンギヤ軸４２とキャリア４３に２分割される。そ
してサンギヤ軸４２の動力はフロントドライブ軸３４、
フロントデフ装置１３を介して前輪１８に伝達し、キャ
リア４３の動力はリヤドライブ軸３５、リダクションギ
ヤ１４、トランスファ軸１５等を介して後輪１９に伝達
して４輪駆動走行する。

【００３７】上述の４輪駆動走行において、ドライバが
マニュアルスイッチ９５を操作すると、制御ユニット１
００によるコイル電流Ｉで差動制限装置６０が作動して
前後トルク配分制御され、且つディスプレイ９９で表示
される。そこで前後トルク配分制御を、図８のフローチ
ャートと図９のタイムチャートにより説明する。

【００３８】先ず、ステップＳ１でドライバによるマニ
ュアルスイッチ９５の操作の設定値ａ、電磁コイル８２
の印加電圧Ｖ、コイル電流Ｉを読込み、ステップＳ２で
スイッチ操作の設定値ａをデューティ比Ｄに変換し、ス
テップＳ３でデューティ比Ｄに応じたコイル電流Ｉを生
じて出力し、ステップＳ４でデューティ比Ｄに応じたデ
ィスプレイ表示量Ｈを生じて出力する。その後ステップ
Ｓ５で印加電圧Ｖとコイル電流Ｉによりコイル抵抗Ｒを
算出し、ステップＳ６でこのコイル抵抗Ｒ、実験データ
による抵抗Ｒｓと温度Ｔｓの関係により電磁コイル８２
のコイル温度Ｔを演算し、ステップＳ７に進んでコイル
温度Ｔを制限温度Ｔｍａｘと比較する。そして通常の差
動制限の少ない場合は、Ｔ＜Ｔｍａｘのためそのまま抜
け、以上の作用を繰返す。

【００３９】そこで乾燥路の場合に、スイッチ操作の設
定値ａを零にすると、コイル電流Ｉが流れなくなる。こ
のため電磁式差動制限装置６０は、両クラッチ６１，７
０がフリーになって差動制限トルクＴｄが零のフリー状
態になる。このためセンターデフ装置４０のプラネタリ
ギヤ５０の歯車諸元により前後輪の基準トルク配分が決
まり、大径のキャリア４３と小径のサンギヤ軸４２によ
り、後輪トルクＴｒと前輪トルクＴｆが、例えばＴｒ：
Ｔｆ＝６６：３４になって後輪偏重の不等トルク配分と
なる。また旋回時にはプラネタリギヤ５０のピニオン５
４，５５の遊星回転により、４輪駆動状態で前後輪１
８，１９の回転差が吸収され、これにより加速性や操縦
性が良くなる。

【００４０】低μ路の場合に、ドライバがその路面状態
を判断してスイッチ９５の設定値ａを大きく操作する
と、デューティ信号により設定値ａに応じたコイル電流
Ｉがパイロットクラッチ７０の電磁コイル８２に流れ
る。そこで電磁石８０の電磁吸引力でクラッチプレート
７３，７４が押圧接触してハブ７２がドラム７１と同期
回転し、カム９０が作動してキャリア４３にスラスト力
Ｆｓを生じる。このためメインクラッチ６１ではキャリ
ア４３のピン５２でクラッチプレート６３，６４が押圧
されて所定の差動制限トルクＴｄを発生し、キャリア４
３とサンギヤ軸４２の間にメインクラッチ６１を介して
トルク経路がバイパスして形成される。このためトルク
配分の大きい後輪側から差動制限トルクＴｄに応じて前
輪側にトルク移動し、前輪トルクＴｆが増大して前輪寄
りにトルク配分制御され、こうして後輪１９のスリップ
を適切に防止して安定性等が確保される。またディスプ
レイ９９はデューティ信号に応じバーグラフが点灯し
て、このスイッチ操作とトルク配分の状態が表示され
る。

【００４１】また雪道等の悪路、風の強い高速道路の場
合に、スイッチ９５の設定値ａを最大に操作すると、コ
イル電流Ｉが最大になる。そこで電磁式差動制限装置６
０は、電磁力によるカム９０のスラスト力Ｆｓと共にメ
インクラッチ６１の差動制限トルクＴｄが最大になっ
て、キャリア４３とサンギヤ軸４２のクラッチプレート
６３，６４が押圧結合し、プラネタリギヤ５０を一体化
するようにデフロックする。そこで前後輪１８，１９が
直結した４輪駆動走行になり、この場合は前後の重量配
分に応じてトルク配分制御され、走破性が最大に発揮さ
れる。またディスプレイ９９は全域が点灯して、直結４
輪駆動が表示される。

【００４２】この直結４輪駆動の走行では、電磁式差動
制限装置６０の電磁コイル８２が高いコイル電流Ｉによ
る発熱で徐々に温度上昇するが、このとき両クラッチ６
１，７０で強く押圧接触するプレートのスリップに伴う
発熱等によりケース内のオイルの温度も上昇するため、
コイル温度Ｔの上昇が促進される。そして長時間この過
酷な走行状態が継続すると、電磁コイル８２の抵抗Ｒが
温度Ｔにより増大し始める。この場合に上述のステップ
Ｓ５，６でコイル抵抗Ｒと実験データによりコイル温度
Ｔを演算して適切に推定される。そこで上昇したコイル
温度Ｔが、図９の時点ｔ１で制限温度Ｔｍａｘに達する
と、図８のフローチャートのステップＳ７からステップ
Ｓ８に進んで減少補正量ｂを定め、ステップＳ９でデュ
ーティ比Ｄを補正量ｂにより減少補正し、その補正デュ
ーティ比Ｄｎによりコイル電流Ｉを制限する。このため
電磁コイル８２の発熱、温度上昇が抑えられ、差動制限
トルクＴｄも小さくなることでオイルの温度上昇も抑え
られて、コイル温度Ｔがコイル被覆材耐熱温度以下に保
たれ、これにより被覆材が溶けてショートすることが未
然に防止される。

【００４３】一方、上記コイル焼損防止装置ではコイル
電流Ｉを強制的に減少補正するため、ドライバの意志に
反して直結４輪駆動が自動的に解除される。この場合
は、ステップＳ９からステップＳ１０に進みディスプレ
イ９９を減少補正量ｂの分だけ点滅して、コイル温度Ｔ
が上昇したことと実際のトルク配分状態がドライバに適
切に知らされる。その後ステップＳ１１に進んでドライ
バのスイッチ操作状態をチェックし、ドライバがディス
プレイ９９の点滅に気付いてデューティ比Ｄを補正デュ
ーティ比Ｄｎ以下に修正すると、ステップＳ１２に進ん
でディスプレイ９９の点滅を解除し、ステップＳ１３で
自動復帰用フラグＦをチェックする。ここでＦ＝０なら
そのまま抜ける。そこでドライバのスイッチ操作の修正
により、コイル焼損防止した状態に保持される。

【００４４】一方、ドライバが気付かない場合は、ステ
ップＳ１１からステップＳ１４へ進んでコイル温度Ｔを
上記制限温度Ｔｍａｘより低い復帰温度Ｔｍｉｎと比較
し、Ｔ＞Ｔｍｉｎの場合はそのまま抜ける。そしてコイ
ル電流Ｉの制限によりコイルの抵抗Ｒと温度Ｔが徐々に
低下して、図９の時点ｔ２で復帰温度Ｔｍｉｎ以下にな
ってコイル焼損のおそれが無くなると、ステップＳ１４
からステップＳ１５に進んでフラグＦをセットし、ステ
ップＳ１２で点滅を解除する。その後ステップＳ１３の
フラグＦによりステップＳ１６に進み、補正デューティ
比Ｄｎを所定量ｃづつ増大してコイル電流Ｉを再び徐々
に上げ、ドライバが設定したデューティ比Ｄになるまで
繰返す。そして補正デューティ比Ｄｎが設定デューティ
比Ｄと等しくなると、ステップＳ１７からステップＳ１
８に進みフラグＦをクリアして抜ける。こうして直結４
輪駆動を一時的に解除してコイル焼損防止した後に、再
び徐々に直結４輪駆動に復帰するように制御される。

【００４５】以上、本発明の実施例について説明した
が、ＭＴ車の前後トルク配分制御するため電磁式差動制
限装置を備えたものであれば、その全てに適応できる。
ドライバのマニュアルスイッチの操作によりトルク配分
制御する実施例について説明したが、路面状態等に応じ
て自動的にトルク配分制御する場合にも同様に適応でき
る。コイル温度上昇検出は実施例に限定されるものでは
無く、表示の代りにブザーを鳴らしても良い。

【００４６】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の請求項
１に係る手動変速機を備えた車両用前後トルク配分制御
装置では、手動変速機の出力側に差動制限しない場合に
前後不等トルク配分するセンターデフ装置を連結し、こ
のセンターデフ装置に電磁コイルの電磁力により差動制
限トルクを変化して前後トルク配分制御する電磁式差動
制限装置を設け、ドライバの操作により上記電磁コイル
のコイル電流を設定するマニュアルスイッチと、このマ
ニュアルスイッチで設定されたコイル電流に基づき上記
電磁式差動制限装置の差動制限トルクを変化させる差動
制限トルク設定手段とを備えたものにおいて、マニュア
ルスイッチで設定されたコイル電流に応じた表示を行な
う表示部と、電磁コイルのコイル温度の上昇の状態を検
出する温度上昇検出手段と、電磁コイルのコイル温度が
制限温度に達した場合に上記電磁式差動制限装置のコイ
ル電流を減少補正すると共に、減少補正の分だけ上記表
示部を点滅表示する電流制限手段とを備える構成である
から、電磁コイルの発熱、温度上昇によるショート等の
焼損を確実に防止できる。またコイル温度が上昇したこ
とを実際のトルク配分状態をドライバに適切に知らせる
ことができる。

【００４７】請求項２に係る手動変速機を備えた車両用
前後トルク配分制御装置の焼損防止装置では、制限温度
を電磁コイルの被覆材耐熱温度より若干低く設定したこ
とで電磁コイルの被覆材の溶解・剥離が防止できる。

【００４８】請求項３に係る手動変速機を備えた車両用
前後トルク配分制御装置の焼損防止装置では、温度上昇
検出手段が、電磁コイルの印加電圧とコイル電流により
コイル抵抗を演算し、このコイル抵抗と予め記憶された
抵抗と温度の関係によりコイル温度を算出するので、実
際のコイル温度を高い精度で推定できる。このため上記
コイル焼損防止の制御性も向上する。

【００４９】請求項４に係る手動変速機を備えた車両用
前後トルク配分制御装置の焼損防止装置では、電流制限
手段がコイル電流の減少補正中にマニュアルスイッチに
より設定されるコイル電流が減少補正されたコイル電流
以下になった場合に、表示部の点滅表示を解除するの
で、ドライバの誤った認識を防ぐことができる。

【００５０】請求項５に係る手動変速機を備えた車両用
前後トルク配分制御装置の焼損防止装置では、電流制限
手段がコイル電流の減少補正中にコイル温度が制限温度
よりも低く設定した復帰温度以下になった場合に、表示
部の点滅表示を解除すると共に、コイル電流を所定量づ
つ増大し、マニュアルスイッチにより設定されたコイル
電流に復帰制御するので、コイル焼損防止とドライバに
よるトルク配分を両立することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＭＴ車用前後トルク配分制御装置
の焼損防止装置の構成を示すクレーム対応図である。

【図２】本発明が適応されるＭＴ４輪駆動車の一例の駆
動系を示すスケルトン図である。

【図３】前後トルク配分制御装置の実施例を示す断面図
である。

【図４】カムの構造を示す平面図である。

【図５】コイル電流と差動制限トルクの関係を示す特性
図である。

【図６】トルク配分制御系とコイル焼損防止制御系の機
能ブロック図である。

【図７】コイルの抵抗と温度の関係の実験データを示す
線図である。

【図８】トルク配分制御とコイル焼損防止制御のフロー
チャートである。

【図９】コイル電流の制限、復帰の状態を示すタイムチ
ャートである。

【符号の説明】

Ａ 前後トルク配分制御装置 ２０ 手動変速機 ４０ センターデフ装置 ６０ 電磁式差動制限装置 ８２ 電磁コイル ９５ マニュアルスイッチ ９９ ディスプレイ（表示部） １０１ 差動制限トルク設定手段 １０７ 温度上昇検出手段 １０９ 電流制限手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 手動変速機の出力側に差動制限しない場
   合に前後不等トルク配分するセンターデフ装置を連結
   し、該センターデフ装置に電磁コイルの電磁力により差
   動制限トルクを変化して前後トルク配分制御する電磁式
   差動制限装置を設け、ドライバの操作により上記電磁コ
   イルのコイル電流を設定するマニュアルスイッチと、該
   マニュアルスイッチで設定されたコイル電流に基づき上
   記電磁式差動制限装置の差動制限トルクを変化させる差
   動制限トルク設定手段とを備えた手動変速機を備えた車
   両用前後トルク配分制御装置において、 上記マニュアルスイッチで設定されたコイル電流に応じ
   た表示を行なう表示部と、 上記電磁コイルのコイル温度の上昇の状態を検出する温
   度上昇検出手段と、 上記電磁コイルのコイル温度が制限温度に達した場合に
   上記電磁式差動制限装置のコイル電流を減少補正すると
   共に、減少補正の分だけ上記表示部を点滅表示する電流
   制限手段とを備えることを特徴とする手動変速機を備え
   た車両用前後トルク配分制御装置の焼損防止装置。
2. 【請求項２】 上記制限温度は、上記電磁コイルの被覆
   材耐熱温度より若干低く設定されていることを特徴とす
   る請求項１記載の手動変速機を備えた車両用前後トルク
   配分制御装置の焼損防止装置。
3. 【請求項３】 上記温度上昇検出手段は、電磁コイルの
   印加電圧とコイル電流によりコイル抵抗を演算し、この
   コイル抵抗と予め記憶された抵抗と温度の関係によりコ
   イル温度を算出することを特徴とする請求項１記載の手
   動変速機を備えた車両用前後トルク配分制御装置の焼損
   防止装置。
4. 【請求項４】 上記電流制限手段は、コイル電流の減少
   補正中にマニュアルスイッチにより設定されるコイル電
   流が減少補正されたコイル電流以下になった場合に、表
   示部の点滅表示を解除することを特徴とする請求項１記
   載の手動変速機を備えた車両用前後トルク配分制御装置
   の焼損防止装置。
5. 【請求項５】 上記電流制限手段は、コイル電流の減少
   補正中にコイル温度が制限温度よりも低く設定した復帰
   温度以下になった場合に、表示部の点滅表示を解除する
   と共に、コイル電流を所定量づつ増大し、マニュアルス
   イッチにより設定されたコイル電流に復帰制御すること
   を特徴とする請求項１記載の手動変速機を備えた車両用
   前後トルク配分制御装置の焼損防止装置。