JPS62175225A - 車両の伝達トルク制御装置 - Google Patents

車両の伝達トルク制御装置

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JPS62175225A
JPS62175225A JP61018580A JP1858086A JPS62175225A JP S62175225 A JPS62175225 A JP S62175225A JP 61018580 A JP61018580 A JP 61018580A JP 1858086 A JP1858086 A JP 1858086A JP S62175225 A JPS62175225 A JP S62175225A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、トルク入力端回転数と出力側回転数の左に
応じて伝達トルク量が変化する湿式クラッチ、ビスコス
カップリング等のトルク伝達手段が介挿されたものがあ
る。かかるトルク伝達手段では、トルク入力端の回転軸
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。
ここに、湿式クラッチでは、入出力側間の摩擦部材が油
圧等の流体圧力で締結され、この締結力に応じて、定ま
ったトルクの伝達が行なわれる。
従って、締結力、ずなわぢ流体圧力を制御することによ
り、湿式クラッチを介して伝達されるトルク量の制御が
可能である。一方、ビスコスカップリングにおいては、
その−例が米国特許第３、７６０．９２２　号の明細書
に開示されているように、粘性流体中に、摩擦板である
円環状プレートが配置され、粘性流体のせん断力によっ
てトルク伝達が行なわれ、上記のプレートに形成した開
口の面積を変えることによって、所定のトルク伝達特性
を得ることが可能となっている。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このようなトルク伝達手段においては、
入力側および出力側の摩擦板間に相対的なずベリを生じ
なからｌ・ルク伝達が行なわれており、従って、常に発
熱が伴なう。この発熱状態が許容される状態にあるとき
には問題はないが、摩擦板間の相互すべり量が過度に大
きくなると、過熱状態に陥いり、摩擦板等に損傷が生ず
るおそれが生ずる。
本発明の目的は、このような過熱によって生ずる不具合
を回避し得るようにした車両の伝達トルク制（Ｈ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） そのために、本発明の伝達トルク制御装置においては、
トルク伝達手段の発熱状態を検出する検出手段を備え、
トルク伝達手段が過熱状態に陥いる発熱状態になったと
き、あるいは過熱状態に移行するおそれのある発熱状態
が一定時間以上に亘って続いたときには、トルク伝達手
段の入出力側の摩擦部材間のすべりを無くて、これによ
って、すべりに起因した発熱を抑制して、トルク伝達手
段が過熱状態にならないようにしている。
第１図を参照して、更に具体的に述べるならば、本発明
は、伝達トルク量が可変なトルク伝達手段Ａが、パワー
プラン）Ｂからのトルクを車輪へ伝達するトルク伝達経
路に介在された車両の伝達トルク制御装置において、所
定の制御特性に従って前記トルク伝達手段Ａの入出力側
の摩擦部材相互間のすべり量を変化させてトルク伝達量
を制御する制御手段Ｃと、前記トルク伝達手段へにおけ
る発熱状態を検出する検出手段りと、検出された前記発
熱状態から、前記トルク伝達手段Ａの発熱状態が予め定
めた発熱領域内にあるか否かを判定する判定手段Ｅとを
有し、前記トルク伝達手段への発熱状態が、前記の予め
定めた発熱領域内に所定時間に亘って継続しであるとき
、および当該発熱領域を越える高い発熱状態に移行した
ときには、前記トルク伝達手段Δの入出力側の摩擦部材
相互間を解放状態となして当該トルク伝達手段を介して
のトルク伝達を禁止する解放状態、および前記摩擦部材
相互間のすべり量が零となるように前記トルク伝達手段
を固定する固定状態のいずれか一方の状態となるように
、前記ｉ１ｉ制御半制御によってトルク伝達手段Ａが制
御されることを特徴としている。
（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。
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を介して左右前輪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を介して左右後輪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１３、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が調整される。
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のフロント側プロペラシャフト１
４に接続された摩擦板１５ｂを、リヤ側プロペラシャフ
ト１６に接続された摩擦板１５Ｃとの間の締結力が制御
される。
上記の制御ユニット２４の入力端には、車速センサ２５
、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Ｓ、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、トルク入力端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の間の回転速度差へ〇を検出し、速度差信
号８６口を出力する。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　ｏ　ｆ　ｆ　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かできる
。また、回転速度差へ〇の算出は、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Ｓ　Ｖ　％Ｓα
およびＳΔｎを用いて、予め記憶している制御マツプか
ら制御電流１を算出し、算出された電流ｌを油圧制御弁
２３に供給する。
本例では、制御電流１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Ｔ。Ｕｌ　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１の変化により、
第４図に一例を曲線ｆ（八〇）として示すような、回転
速度差へ〇に対する伝達トルク特性が得られるようにな
っている。
また、本例の制御ユニット２４においては、検出された
回転速度差へ〇から油圧クラッチ１５の発熱状態を算出
するようになっている。すなわち、第４図の曲線ｆ（八
〇）から、検出された回転速度差Δｎに対する伝達トル
クＴ。ＬＩＴを求めた後、次式によって油圧クラッチ１
５における発熱量Ｐを算出する。
Ｐ−Δｎ−Ｔｏｏｒ ここに、油圧クラッチ１５の許容発熱領域は、第４図に
おいて、許容発熱量を表わす曲線Ｐ１以下の領域Ｉであ
り、また、一定の時間隔以内ならば連続運転が可能な発
熱量の領域は、曲線Ｐ１とＰ２で囲まれた領域■であり
、更に、油圧クラッチ１５にとって回避しなければなら
ない危険な発熱領域は、曲線２２以上の領域■である。
従って、本例の制御ユニット２４においては、領域Ｉ内
においては制御マツプに基づいて制御電流】を算出し、
この電流１によって油圧制御弁２３を制御する。これに
より、油圧クラッチ１５を介して、曲線Ｔ。ｕｔ　＝ｆ
（△ｎ）によって示される量のトルク伝達が行なわれる
。しかるに領域■内に運転状態が移行した場合には、こ
の領域■内に連続して留まる時間ｔを計数する。この時
間ｔが、一定時間１１以上に亘る場合には、−例を第４
図の点Δと点Ｂとを結ぶ曲線Ｔｒｉで示すように、油圧
クラッチ１５の摩擦板１５ｂ、１５Ｃ間のすべり量が零
となるように、この油圧クラッチを固定させる。
この結果、車両は前後輪間に１＝１でトルク配分が行な
われる４輪駆動状態となる。また、領域■内に運転状態
が移行したときには、直ちに油圧クラッチ１５を開放状
態となす。第４図の点Ｃと点りを結ぶ曲線Ｔｒ２はこの
制御の一例を示すものである。この結果、車両は前輪駆
動状態となる。
次に、第５図に示すフローチャートに従って、本例の伝
達トルク制御動作を、更に詳しく説明する。ここで、理
解を容易にするために、伝達トルク制御が第４図の曲線
Ｔ。ｕ’ｒ　＝ｆ（６口）に従って行なわれる場合を説
明する。この場合には、回転速度差△ｎに対する伝達ト
ルクＴ。［ＩＴが１対１に定まっている。従って、運転
状態が領域■、■、■のいずれにあるのかの判別を、発
熱量を直接に算出する必要がなくなり、単に回転速度差
Δｎから行なうことが可能となる。すなわち、第４図に
示すように、回転速度差△ｎがＯ〜△ｎ１の間のときは
領域Ｉであり、同様に、△ｎ１〜八η２の間が領域■、
６０２以上が領域■である。
（１）　　△ｎく△ｎ１の場合（領域Ｉ）この場合には
、ステップＳＴＩ、Ｓｒ１、Ｓｒ３、Ｓｒ４、Ｓｒ５、
Ｓｒ１およびＳｒ７を順次に実行して、再びステップＳ
ＴＩへ戻る制御が行なわれる。従って、第４図の曲線Ｔ
。、Ｔ＝ｆ（八〇）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ツプから制御電流１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（ステップ５Ｔ７）。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八ｎ３の場
合には、その値に対応する曲線ｆ（△ｎ）のＹ座標軸上
の点Ｔ　ｒ　３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。
（２）　　△ｎ１≦Δｎく△ｎ２の場合（領域■）この
領域内での運転が、予め定めた時間ｔ１に亘って継続さ
れるまでは、ステップＳＴＩからＳｒ１を１栢次に実行
した後、ステップＳＴ８、Ｓｒ９を実行してタイマの内
容を“１”歩進した後、ステップＳＴ７を実行するとい
うループを繰り返す。すなわち、かかる領域■での運転
は、直ちに油圧クラッチ１５にとって危険な過熱状態に
は至らないので、一定時間ｔ１を経過するまでは、曲線
ＴｏｌｌＴ−ｆ（△ｎ）に沿った伝達トルク制御が行な
われる。
一定時間ｔ１を経過すると、ステップＳＴ８からステッ
プ５ＴＩＯへ進み、時間ｔ１が経過したことを表わすフ
ラグＦＬＧＩに“１”をたて、その後ステップ５ＴＩＩ
へ進み、油圧クラッチ１５を固定状態となるように制御
する。すなわち、制御弁２３へ向けて最大電流１ｍａつ
が供給され、これにより油圧クラッチ１５には最大油圧
Ｐ　ｍ　ａ　ｘ　が作用し、摩擦板１５ｂ、１５Ｃ間の
すべりがほぼ零となる。第４図の曲線Ｔｒｉはこのとき
の伝達トルクの変化を示す状態を表わしている。この制
御においては、一時的に油圧クラッチの発熱量が増加す
るが、摩擦板１５ｂ、１５ｃ間のすべりの減少、換言す
るき、回転速度差△ｎの減少に伴なって、発熱量が減少
し、実質的にこの発熱量が零となる。従って、油圧クラ
ッチ１５が領域■で示される危険な発熱状態へ移行する
ことが回避される。
このようにして、フラグＦＬＧＩが立った後は、ステッ
プＳＴ５からステップ５ＴＩＩヘジヤンプするループが
繰り返されて、油圧クラッチ１５は固定状態に保持され
る。この固定状態は、アクセルスイッチがオフされるま
で保持される。アクセル開度センサ２８の出力信号Ｓ。
１．からアクセルの踏込みが解除されたことを検出する
と、ステップＳＴ２からステップ５Ｔ１４へ進み、フラ
グＦＬＧＩをリセットし、更にステップ５Ｔ１５におい
てタイマをリセットする。この後、ステップＳＴ７へ進
み、第４図の曲線Ｔ、Ｕ、　＝ｆ（Δｎ）に沿う制御に
復帰する。
（３）　　Δｎ≧△ｎ２の場合（領域■）この状態に移
行すると、ステップＳＴ１〜ＳＴ３を実行した後、ステ
ップＳＴ４から５Ｔ１２ヘジヤンプし、回転速度差Δｎ
がΔｎ２以上になったことを表わすフラグＦＬＧ２を立
てた後に、ステップ５Ｔ１３へ進み、直ちに油圧クラッ
チ１５を開放状態に制御する。第４図の曲線Ｔｒ２は、
このときの伝達トルクの変化を示すものである。
この結果、油圧クラッチ１５の発熱が止め、クラッチが
領域■内へ移行することが回避される。また後輪へのト
ルク伝達が行なわれなくなるので、車両は前輪駆動状態
になる。
このようにして、フラグＦＬＧ２が立った後は、ステッ
プＳＴ３からステップ５Ｔ１３ヘジヤンプするループが
繰り返される。この解放状態は、アクセルオフ信号Ｓ。
ｆ、が出力されるまで保持される。アクセルオフ信号が
出力されると、ステップＳＴ２からステップ５Ｔ１４へ
移行し、フラグＦＬＧ２がリセットされる。その後は、
ステップ５Ｔ１５を介してステップＳＴ７へ進み、第４
図の曲線Ｔ。ｕｔ　＝ｆ（△ｎ）に沿う制御に復帰する
。
このように、本例においては、トルク伝達手段にとって
危険な発熱状態の下限を示す曲線Ｐ２と、トルク伝達手
段の許容な発熱状態の上限を示す曲線Ｐ１とによって区
画される発熱領域■を定め、この領域内に一定時間以上
にわたって油圧クラッチの発熱状態があるときには油圧
クラッチを固定するようにした。また、この領域■を超
えた発熱状態に油圧クラッチがなったときには、油圧ク
ラッチを直ちに解放するようにした。従って、いずれの
場合においても、油圧クラッチの摩擦板間のすべりによ
る発熱が止み、油圧クラッチが過熱状態に陥ることはな
い。また、このように領域■を設けているので、過熱状
態に移行するおそれのある発熱状態から油圧クラッチを
速やかに安全側の状態へ移行させることができると共に
、この油圧クラッチを介してのトルク伝達を可能な限り
継続することができるので好適である。
更に、上述の実施例では、油圧クラッチの発熱状態の検
出を、発熱量（Δｎ−ＴｏｕＴ）　　に基づき行なって
いる。従って、直接に油圧クラッチの温度を検出する場
合に比べて、制御遅れを回避できるという利点を有して
いる。しかしながら、本発明において、発熱状態の検出
方法が、発熱量（Δｎ−Ｔｏｕ□）に限定されるもので
ないことは明らかである。
なお、上述の実施例においては、第４図に曲線Ｔｒｉ、
Ｔｒ２で示すように、油圧クラッチを制御するようにし
た。しかしながら、これとは逆に、第４図に破線で示す
曲線Ｔｒ３、Ｔｒ４のように、領域■内に一定時間ある
ときには油圧クラッチを解放し、この領域■を超えた状
態になったときには油圧クラッチを固定するようするこ
ともできる。
また、上述の実施例において、領域■を更に複数の領域
に区画し、油圧クラッチの固定、解放が行なわれるまで
の時間ｔ１を各領域毎に異なるようにすれば、より正確
な油圧クラッチの発熱抑制制御を行ない得ることは勿論
である。
更に、上述の例は、前、後輪へのトルク伝達経路間にト
ルク伝達手段を配置した場合であるが、左右両輪間にト
ルク伝達手段を配置した場合に対しても、本発明を同様
に適用することができる。
（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明の伝達トルク制
御装置においては、前記トルク伝達手段の発熱状態が、
前記の予め定めた発熱領域内に所定時間に亘って継続し
であるとき、および当該発熱領域を越える高い発熱状態
に移行したときには、トルク伝達手段を固定および解放
のいずれか一方の状態にするようにしている。従って、
トルク伝達手段を介してのトルク伝達を可能な限り継続
して行ないつつ、このトルク伝達手段の過熱を確実に回
避することができる。
【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
チャートである。 Δ・・・・・・トルク伝達手段、　Ｂ・・・・・・パワ
ープラント、Ｃ・・・・・制御手段、　　　　Ｄ・・・
・・検出手段、Ｅ・・・・・・判定手段。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 伝達トルク量が可変なトルク伝達手段が、パワープラン
    トからのトルクを車輪へ伝達するトルク伝達経路に介在
    された車両の伝達トルク制御装置において、 所定の制御特性に従って前記トルク伝達手段の入出力側
    の摩擦部材相互間のすべり量を変化させてトルク伝達量
    を制御する制御手段と、 前記トルク伝達手段における発熱状態を検出する検出手
    段と、 検出された前記発熱状態から、前記トルク伝達手段の発
    熱状態が予め定めた発熱領域内にあるか否かを判定する
    判定手段とを有し、 前記トルク伝達手段の発熱状態が、前記の予め定めた発
    熱領域内に所定時間に亘って継続してあるとき、および
    当該発熱領域を越える高い発熱状態に移行したときには
    、前記トルク伝達手段の入出力側の摩擦部材相互間を解
    放状態となして当該トルク伝達手段を介してのトルク伝
    達を禁止する解放状態、および前記摩擦部材相互間のす
    べり量が零となるように前記トルク伝達手段を固定する
    固定状態のいずれか一方の状態となるように、前記制御
    手段によってトルク伝達手段が制御されることを特徴と
    する車両の伝達トルク制御装置。
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