(57)【要約】【課題】クランクシャフトの回転中その回転操作反力が変化することで生ずるトランクション伝動容量制御の不安定を、制御ゲインの特異な設定により防止する。【解決手段】クランクシャフトの回転角θによりその回転操作反力Tcが変化する場合、これに伴う応答変化でトランクション伝動容量制御がオーバーシュートやアンダーシュートを生じて不安定となる。これを防止するため、クランクシャフト回転操作反力(Tc)特性が略線形であるクランクシャフト回転角領域A,B1,B2,B3,B4,B5,B6ごとに、トランクション伝動容量制御の制御ゲインを個別に設定して、上記のオーバーシュートやアンダーシュートを抑制することで、トランクション伝動容量制御の安定化を実現する。【選択図】図７
2010090951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主駆動輪へのトルク伝達経路を成す回転部材と共に回転する第1ローラと、
従駆動輪へのトルク伝達経路を成す回転部材と共に回転する第2ローラとの径方向相互押圧接触により得られるトランクション伝動によって、主従駆動輪間での駆動力配分を行うようにした駆動力配分装置に用いられ、
第2ローラをクランクシャフトの偏心軸部に回転自在に支持して該クランクシャフトの回転操作により、第1ローラおよび第2ローラ間の径方向相互押圧力を制御してトランクション伝動容量を制御するようにした装置において、
前記クランクシャフトの回転角に対する回転操作反力変化であるクランクシャフト回転操作反力特性が略線形であるクランクシャフト回転角領域ごとに、前記トランクション伝動容量制御の制御ゲインを個別に設定する制御ゲイン設定手段を設けたことを特徴とする駆動力配分装置のトランクション伝動容量制御装置。
【請求項２】
請求項1に記載の駆動力配分装置のトランクション伝動容量制御装置において、
前記制御ゲイン設定手段は、クランクシャフト回転操作反力が発生しないクランクシャフト回転角領域でのトランクション伝動容量制御ゲインを、大、中、小のうち、大きな値に設定するものであることを特徴とする駆動力配分装置のトランクション伝動容量制御装置。
【請求項３】
請求項1または2に記載の駆動力配分装置のトランクション伝動容量制御装置において、
前記制御ゲイン設定手段は、クランクシャフトが前記ローラ間径方向相互押圧力を増大させる方向へ回転操作されている場合において、クランクシャフト回転操作反力が増大中であるも中程度未満であるクランクシャフト回転角領域でのトランクション伝動容量制御ゲインを前記大きな値に設定するものであることを特徴とする駆動力配分装置のトランクション伝動容量制御装置。
【請求項４】
請求項1〜3のいずれか1項に記載の駆動力配分装置のトランクション伝動容量制御装置において、
前記制御ゲイン設定手段は、クランクシャフトが前記ローラ間径方向相互押圧力を増大させる方向へ回転操作されている場合において、クランクシャフト回転操作反力が前記中程度未満よりも大きいクランクシャフト回転角領域でのトランクション伝動容量制御ゲインを前記中間的な制御ゲインに設定するものであることを特徴とする駆動力配分装置のトランクション伝動容量制御装置。
【請求項５】
請求項1〜4のいずれか1項に記載の駆動力配分装置のトランクション伝動容量制御装置において、
前記制御ゲイン設定手段は、クランクシャフトが前記ローラ間径方向相互押圧力を増大させる方向へ回転操作されている場合において、クランクシャフト回転操作反力が低下中であるも前記中程度未満であるクランクシャフト回転角領域でのトランクション伝動容量制御ゲインを前記小さな値に設定するものであることを特徴とする駆動力配分装置のトランクション伝動容量制御装置。
【請求項６】
請求項1〜5のいずれか1項に記載の駆動力配分装置のトランクション伝動容量制御装置において、
前記制御ゲイン設定手段は、クランクシャフトが前記ローラ間径方向相互押圧力を低下させる方向へ回転操作されている場合において、クランクシャフト回転操作反力が増大中であるも前記中程度未満であるクランクシャフト回転角領域でのトランクション伝動容量制御ゲインを前記大きな値に設定するものであることを特徴とする駆動力配分装置のトランクション伝動容量制御装置。
【請求項７】
請求項1〜6のいずれか1項に記載の駆動力配分装置のトランクション伝動容量制御装置において、
前記制御ゲイン設定手段は、クランクシャフトが前記ローラ間径方向相互押圧力を低下させる方向へ回転操作されている場合において、クランクシャフト回転操作反力が前記中程度未満よりも大きいクランクシャフト回転角領域でのトランクション伝動容量制御ゲインを前記小さな制御ゲインに設定するものであることを特徴とする駆動力配分装置のトランクション伝動容量制御装置。
【請求項８】
請求項1〜7のいずれか1項に記載の駆動力配分装置のトランクション伝動容量制御装置において、
前記制御ゲイン設定手段は、クランクシャフトが前記ローラ間径方向相互押圧力を低下させる方向へ回転操作されている場合において、クランクシャフト回転操作反力が低下中であるも前記中程度未満であるクランクシャフト回転角領域でのトランクション伝動容量制御ゲインを前記中間的な値に設定するものであることを特徴とする駆動力配分装置のトランクション伝動容量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、四輪駆動車両のトランスファーとして有用なトランクション伝動式駆動力配分装置に関し、
特にそのトランクション伝動容量を制御する装置の制御安定性を、制御応答の低下なしに向上させる改良提案に係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
駆動力配分装置としては、従来から種々のものが提案されているが、その他に、特許文献1に記載のようなトランクション伝動方式を用い、
主駆動輪へのトルク伝達経路を成す回転部材と共に回転する第1ローラと、
従駆動輪へのトルク伝達経路を成す回転部材と共に回転する第2ローラとを相互に径方向へ押圧接触させた構成を採用することも考えられる。
【０００３】
この駆動力配分装置によれば、第1ローラおよび第2ローラの径方向押圧接触部におけるトランクション伝動により、主駆動輪へのトルクの一部を従駆動輪へ分配して出力することができ、駆動力を主駆動輪と従駆動輪間とに分配して出力可能である。
【特許文献１】特開２００２−３４９６５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような駆動力配分装置は、そのトランクション伝動容量、つまり第1ローラおよび第2ローラの径方向相互押圧接触部におけるトランクション伝動容量を、従駆動輪への分配駆動力に応じたトルク容量に制御するトランクション伝動容量制御が不可避である。
【０００５】
このトランクション伝動容量制御について特許文献1には、ローラ間の径方向相互押圧力が自動的に、伝達トルクに応じたトランクション伝動容量となるよう構成する提案がなされている。
しかし当該トランクション伝動容量制御によれば、トランクション伝動容量を自動的に伝達トルクに応じたものになし得るものの、トランクション伝動容量制御を安定化させる技術思想を内包していないため、トランクション伝動容量制御が不安定になる条件下で、これを安定化させることができないという問題が懸念される。
【０００６】
本発明は、トランクション伝動容量制御が不安定になる条件下でも、これを確実に安定化させることができるようになし、もって上記の懸念を払拭し得るようにした駆動力配分装置のトランクション伝動容量制御装置を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的のため、本発明による駆動力配分装置のトランクション伝動容量制御装置は、請求項１に記載のごとくに構成する。
先ず前提となる駆動力配分装置を説明するに、これは、
主駆動輪へのトルク伝達経路を成す回転部材と共に回転する第1ローラと、
従駆動輪へのトルク伝達経路を成す回転部材と共に回転する第2ローラとの径方向相互押圧接触により得られるトランクション伝動によって、主従駆動輪間での駆動力配分を行うようにしたものである。
【０００８】
また、前提となるトランクション伝動容量制御装置は、
第2ローラをクランクシャフトの偏心軸部に回転自在に支持して該クランクシャフトの回転操作により、第1ローラおよび第2ローラ間の径方向相互押圧力を制御してトランクション伝動容量制御を行うものである。
【０００９】
本発明は、かかるトランクション伝動容量制御装置に対し、
上記クランクシャフトの回転角に対する回転操作反力変化であるクランクシャフト回転操作反力特性が略線形であるクランクシャフト回転角領域ごとに、上記トランクション伝動容量制御の制御ゲインを個別に設定する制御ゲイン設定手段を設けた構成に特徴づけられるものである。
【発明の効果】
【００１０】
上記した本発明による駆動力配分装置のトランクション伝動容量制御装置にあっては、
クランクシャフトの回転操作により、第1ローラおよび第2ローラ間の径方向相互押圧力を制御してトランクション伝動容量を制御するため、
クランクシャフト回転操作反力特性が非線形となって、クランクシャフトの回転操作中その回転操作反力が変化し、クランクシャフトの回転操作によって行うトランクション伝動容量制御の制御応答も、クランクシャフトの回転に伴って変化する。
【００１１】
かかるトランクション伝動容量制御応答の変化は、トランクション伝動容量制御をハンチングさせるなどの制御不安定を惹起する。
この制御不安定は、トランクション伝動容量制御の制御ゲインを小さくすれば或る程度緩和し得るものの、制御ゲインを小さくすると、制御応答が実用に耐えられなくなるほど悪化して、実際的でない。
【００１２】
ところで本発明によれば、クランクシャフト回転操作反力特性が略線形であるクランクシャフト回転角領域ごとに、トランクション伝動容量制御の制御ゲインを個別に設定するため、
上記クランクシャフト回転角領域ごとにトランクション伝動容量制御のオーバーシュートやアンダーシュートが抑制されるようにトランクション伝動容量制御ゲインを個別に設定することが可能である。
【００１３】
従って、クランクシャフトの回転操作中その回転操作反力が変化してトランクション伝動容量制御の制御応答が変化し、トランクション伝動容量制御が不安定になる条件であっても、
当該制御不安定の原因であるトランクション伝動容量制御のオーバーシュートやアンダーシュートを抑制することが可能であり、これによって、トランクション伝動容量制御を確実に安定化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
[第1実施例]
図1は、本発明の一実施例になるトランクション伝動容量制御装置を内包する駆動力配分装置1をトランスファーとして具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。
【００１５】
図1の四輪駆動車両は、エンジン2からの回転を変速機3による変速後、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を経て左右後輪6L,6Rに伝達される後輪駆動車をベース車両とし、
左右後輪（主駆動輪）6L,6Rへのトルクの一部を、駆動力配分装置1より、フロントプロペラシャフト7およびフロントファイナルドライブユニット8を経て左右前輪（従駆動輪）7L,7Rへ伝達することにより、四輪駆動走行が可能となるようにした車両である。
【００１６】
駆動力配分装置1は、上記のごとく左右後輪（主駆動輪）6L,6Rへのトルクの一部を左右前輪（従駆動輪）7L,7Rへ分配して出力することにより、左右後輪（主駆動輪）6L,6Rおよび左右前輪（従駆動輪）9L,9R間の駆動力配分を決定するもので、本実施例においては、この駆動力配分装置1を図2に示すように構成する。
【００１７】
図2において、11はハウジングを示し、このハウジング11内に入力軸12と、出力軸15およびクランクシャフト16よりなる軸ユニットとを、相互に平行に配して横架する。
入力軸12は回転軸線O1を有し、出力軸15およびクランクシャフト16よりなる軸ユニットは回転軸線O2を有する。
【００１８】
入力軸12は、その両端におけるボールベアリング13,14によりハウジング11に対し回転自在に支承する。
出力軸15およびクランクシャフト16は同軸に突き合わせて隣接端を相互に嵌合させ、この嵌合部にニードルベアリング17を介在させて、出力軸15およびクランクシャフト16を相対回転可能とする。
これら出力軸15およびクランクシャフト16より成る軸ユニットは、その両端におけるボールベアリング18,19によりハウジング11に対し回転自在に支承する。
【００１９】
出力軸15およびクランクシャフト16よりなる軸ユニットと、入力軸12との軸間距離を保つために、これら軸ユニットおよび入力軸12の両端に配してベアリングサポート25,26を設ける。
ベアリングサポート25は、ニードルベアリング17を介在させた出力軸15およびクランクシャフト16の相互嵌合部に配置し、ローラベアリング21,23を介して入力軸12および出力軸15をそれぞれ回転自在に支持する。
【００２０】
またベアリングサポート26は、ローラベアリング22,24を介して入力軸12およびクランクシャフト16をそれぞれ回転自在に支持する。
これらベアリングサポート25,26を、ハウジング11の対応する内側面にボルト30で取り付けることにより、出力軸15およびクランクシャフト16よりなる軸ユニット、および、入力軸12を、両者間の軸間距離を保ってハウジング11に回転自在に支持する。
【００２１】
入力軸12の両端をそれぞれ、シールリング27,28による液密封止下でハウジング11から突出させ、該入力軸12の図中左端を変速機3（図1参照）の出力軸に結合し、図中右端をリヤプロペラシャフト4（図1参照）を介してリヤファイナルドライブユニット5に結合する。
クランクシャフト16から遠い出力軸15の図中左端を、シールリング29による液密封止下でハウジング11から突出させ、該出力軸15の突出左端をフロントプロペラシャフト7（図1参照）を介してフロントファイナルドライブユニット8に結合する。
【００２２】
入力軸12の軸線方向中程には、第1ローラ31を同心に一体成形して設け、クランクシャフト16の両端間には、第2ローラ32を以下のようにして設け、これら第1ローラ31および第2ローラ32を共通な軸直角面内に配置する。
第2ローラ32を設けるクランクシャフト16の箇所に、半径がRの偏心軸部16aを設定し、この偏心軸部16aは、その軸心O3を出力軸15およびカウンターシャフト16より成る軸ユニットの回転軸線O2からεだけオフセットさせる。
そして、クランクシャフト16の偏心軸部16a上にローラベアリング33を介し、第2ローラ32を回転自在に、しかし軸線方向位置決め状態で取り付ける。
【００２３】
従って、第2ローラ32の回転軸線は偏心軸部16aの軸心O3と同じになり、クランクシャフト16の回転位置制御により第2ローラ回転軸線O3（偏心軸部16aの軸心）を、クランクシャフト回転軸線（出力軸回転軸線）O2の周りに回転させれば、
クランクシャフト回転角θに応じて、第1ローラ31の回転軸線O1と、第2ローラ32の回転軸線O2との間における距離（第1ローラ31および第2ローラ32の軸間距離）L1を、図3に明示するごとくに加減することができる。
【００２４】
ここで、図3(a)のように第1ローラ31および第2ローラ32の軸間距離L1が最大となるクランクシャフト回転角θ＝０の下死点でのローラ軸間距離L1を、第1ローラ31の半径と第2ローラ32の半径との和値よりも大きくすると、
当該クランクシャフト回転操作位置においては、第1ローラ31および第2ローラ32が相互に径方向へ押し付けられることがなく、ローラ31,32間でトランクション伝動が行われないトランクション伝動容量＝０の状態を得ることができる。
【００２５】
クランクシャフト16をクランクシャフト回転角θ＝０°の下死点位置から図3(a)の矢C1方向へ同図(b)の位置まで回転操作すると、ローラ軸間距離L1が減少して、このローラ軸間距離L1がついには、第1ローラ31の半径と第2ローラ32の半径との和値よりも小さくなる。
このとき第1ローラ31および第2ローラ32は相互に径方向へ押し付けられ、図2および図3(b)に示すようにローラ外周面同士が符号31a,32a（図2も参照）で示す箇所において、図3(b)の押し付け反力F1を生じつつ摩擦接触し、これらの間にトランクション伝動容量を持たせることができる。
【００２６】
そして、クランクシャフト16を図3(b)の位置から同図に矢C2で示す方向へ図3(c)の位置まで回転操作してクランクシャフト回転角θを増大させると、ローラ軸間距離L1が更に減少する結果、第1ローラ31および第2ローラ32は外周面箇所31a,32aにおいて図3(c)に示す更に大きな押し付け反力F2を生じつつ摩擦接触し、これらローラ間のトランクション伝動容量を増大させることができる。
【００２７】
また、クランクシャフト16を図3(c)の位置から同図に矢C3で示す方向へ図3(d)の位置まで回転操作してクランクシャフト回転角θを更に増大させると、ローラ軸間距離L1が更に減少する結果、第1ローラ31および第2ローラ32は外周面箇所31a,32aにおいて図3(d)に示す更に大きな押し付け反力F3を生じつつ摩擦接触し、これらローラ間のトランクション伝動容量を更に増大させることができる。
【００２８】
更に、クランクシャフト16を図3(d)の位置から同図に矢C3で示す方向へ回転操作してクランクシャフト回転角θ＝180°の上死点位置にすると、ローラ軸間距離L1が最小になって第1ローラ31および第2ローラ32を図示せざる最大押し付け反力下に摩擦接触させ、これらローラ間のトランクション伝動容量を最大にすることができる。
【００２９】
以上の説明から明らかなように、クランクシャフト16をクランクシャフト回転角θ＝０°の回転位置からθ＝180°の回転位置まで回転操作することにより、クランクシャフト回転角θの増大につれ、ローラ間トランクション伝動容量を０から最大値まで連続変化させることができ、
逆に、クランクシャフト16をクランクシャフト回転角θ＝180°の回転位置からθ＝０°の回転位置まで回転操作することにより、クランクシャフト回転角θの低下につれ、ローラ間トランクション伝動容量を最大値から０まで連続変化させることができ、
ローラ間トランクション伝動容量をクランクシャフト16の回転操作により自在に制御し得る。
【００３０】
かかるクランクシャフト16の回転操作を介した第1ローラ31および第2ローラ32間の径方向押し付け力（第1,2ローラ間のトランクション伝動容量）制御を可能にするため、
図2に示すごとく、出力軸15から遠いクランクシャフト16の図中右端を、シールリング34による液密封止下でハウジング11から外部に露出させる。
かかるクランクシャフト16の露出端面に同軸に対向するローラ間押し付け力制御モータ35をハウジング11に取着して設け、
モータ35の出力軸35aを、ハウジング11から露出しているクランクシャフト16の端面にセレーション嵌合などにより駆動結合する。
【００３１】
第1ローラ31からトランクション伝動により第2ローラ32（回転軸線O3）に至った回転を出力軸15（回転軸線O2）から、上記の偏心εにもかかわらず取り出し得るようにするため、
クランクシャフト16に近い出力軸15の内端にフランジ部15aを一体成形して設け、該フランジ部15aの直径を第2ローラ32と軸線方向に対面する大きさとなし、
これら出力軸フランジ部15aと、第2ローラ32との間を、偏心継手41により駆動結合する。
【００３２】
[駆動力配分作用]
上記した図1,2に示す駆動力配分装置1の作用を以下に説明する。
変速機3からの出力トルクは図2の左端から軸12へ入力され、一方では、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を経て左右後輪6L,6R（主駆動輪）に伝達される。
【００３３】
他方で駆動力配分装置1は、クランクシャフト16が第1ローラ31および第2ローラ32間にトランクション伝動容量を発生させない回転位置である間、左右後輪6L,6Rへのトルクの一部を出力軸15、従って左右前輪（従駆動輪）7L,7Rに向かわせることがなく、左右後輪6L,6R（主駆動輪）のみの駆動による二輪駆動走行を行わせるが、
クランクシャフト16が第1ローラ31および第2ローラ32間にトランクション伝動容量を持たせる回転位置である間、以下のように四輪駆動走行を行わせることができる。
【００３４】
つまり、クランクシャフト16が第1ローラ31および第2ローラ32間にトランクション伝動容量を持たせる回転位置である場合、左右後輪6L,6Rへのトルクの一部が、第1ローラ31から、第2ローラ32、偏心継手41、出力軸フランジ部15aを順次経て出力軸15に向かい得る。
出力軸15に達したトルクは、図2において出力軸15の左端から、フロントプロペラシャフト7（図1参照）およびフロントファイナルドライブユニット8（図1参照）を経由し、左右前輪（従駆動輪）7L,7Rへ伝達される。
かくして車両は、左右後輪6L,6R（主駆動輪）および左右前輪（従駆動輪）7L,7Rの全てを駆動しての四輪駆動走行が可能である。
【００３５】
[トランクション伝動容量制御]
この四輪駆動走行中は、駆動力配分装置1が、上記のごとく左右後輪（主駆動輪）6L,6Rへのトルクの一部を左右前輪（従駆動輪）7L,7Rへ分配して出力するため、
第1ローラ31および第2ローラ32間のトランクション伝動容量を、左右後輪6L,6R（主駆動輪）の駆動力と、前後輪目標駆動力配分比とから求め得る、左右前輪（従駆動輪）7L,7Rへ分配すべき目標前輪駆動力に対応させる必要がある。
【００３６】
この要求にかなうトランクション伝動容量制御のために本実施例においては、図1に示すようにトランスファコントローラ51を設け、これによりローラ間押し付け力制御モータ35の回転制御（クランクシャフト回転角θの制御）を行うものとする。
そのためトランスファコントローラ51には、図2のごとくローラ間押し付け力制御モータ35に設けられてクランクシャフト16の回転角θを検出するクランクシャフト回転角センサ35からの信号を入力するほか、
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を検出するアクセル開度センサ52からの信号と、
左右後輪6L,6R（主駆動輪）の回転周速Vwrを検出する後輪速センサ53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54からの信号と、
トランスファコントローラ51からローラ間押し付け力制御モータ35への電流iを検出するモータ電流センサ55からの信号とを入力する。
なお電流iは、トランスファコントローラ51の内部信号から求め得るため、モータ電流センサ55を本実施例ではトランスファコントローラ51に内包させることとする。
【００３７】
トランスファコントローラ51は、トランクション伝動容量制御を行うために、図4のブロック線図で示すごときものとし、
目標前輪駆動力演算部60と、クランクシャフト回転角指令演算部70と、モータ回転角PI（P:比例制御、I：積分制御）演算部80と、モータ電流PID（P:比例制御、I：積分制御、D：微分制御）制御部90と、モータ電流センサ55とで構成する。
【００３８】
目標前輪駆動力演算部60は、センサ52で検出したアクセル開度APO、センサ53で検出した後輪速Vwr、およびセンサ54で検出したヨーレートφを入力され、
これら入力情報をもとに周知の要領で、前後輪目標駆動力配分比および現在の左右後輪駆動力を求めると共に、これらから左右前輪（従駆動輪）7L,7Rへ分配すべき目標前輪駆動力Tfを演算する。
【００３９】
クランクシャフト回転角指令演算部70は、目標前輪駆動力Tfから、第1ローラ31および第2ローラ32がこの駆動力Tfを伝達するの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、
図5(a)のような予め実験などにより求めておいた、ローラ間径方向押圧力と、クランクシャフト回転角θとの関係を表すマップをもとに、上記目標前輪駆動力Tf対応のローラ間径方向押圧力から、目標前輪駆動力Tfを伝達可能なトランクション伝動容量となすのに必要なクランクシャフト回転角指令値tθを求める。
【００４０】
モータ回転角PI演算部80は、クランクシャフト回転角指令値tθと、センサ36で検出したクランクシャフト回転角θとから、クランクシャフト回転角θをその指令値tθに一致させるのに必要なローラ間押し付け力制御モータ35のモータ電流指令値Iを演算するもので、図6に実線で示すごとくに構成する。
先ずクランクシャフト回転角偏差演算部81において、クランクシャフト回転角指令値tθとクランクシャフト回転角θとの間におけるクランクシャフト回転角偏差Δθ（＝tθ−θ）を演算する。
【００４１】
次に、このクランクシャフト回転角偏差Δθに比例制御定数Kp（制御ゲイン）を掛けて比例制御分（Kp×Δθ）を求めると共に、
クランクシャフト回転角偏差Δθの累積値（積分値）に積分制御定数Ki（制御ゲイン）を掛けて積分制御分｛Ki×（Δθの累積値）｝を求め、
これら比例制御分（Kp×Δθ）および積分制御分｛Ki×（Δθの累積値）｝を合算して、クランクシャフト回転角θをその指令値tθに一致させるのに必要なローラ間押し付け力制御モータ35のモータ電流指令値Iを演算する。
【００４２】
なおモータ電流指令値Iに上限値と下限値を設定し、上記の演算により求めたモータ電流指令値Iがこれら上限値を越えたり、下限値未満になるときは、モータ電流指令値Iをこれら上限値または下限値に制限するのが、モータ保護のために、またモータの制御にとって良いのは言うまでもない。
【００４３】
モータ電流PID制御部90は、上記のモータ電流指令値Iと、モータ電流センサ55で検出したローラ間押し付け力制御モータ35の駆動電流iとを入力され、モータ駆動電流iを如何なる応答でモータ電流指令値Iに一致させるかを決定するものである。
そのため、先ずモータ電流指令値Iとモータ駆動電流iとの間におけるモータ電流偏差Δi（＝I−i）を演算する。
そして、このモータ電流偏差Δiに比例制御定数を掛けて比例制御分を求め、
モータ電流偏差Δiの積分値に積分制御定数を掛けて積分制御分を求め、
モータ電流偏差Δiの微分値に微分制御定数を掛けて微分制御分を求め、
これら三者を合算して、モータ駆動電流iを上記比例制御定数、積分制御定数および微分制御定数により決まる応答でモータ電流指令値Iに一致させるためのモータ駆動電流iを決定し、これをローラ間押し付け力制御モータ35に供給する。
【００４４】
ローラ間押し付け力制御モータ35は、かかる電流iにより駆動されるとき、クランクシャフト16の回転角θを指令値tθとなし、対応する力で第1ローラ31および第2ローラ32を相互に径方向に押圧させて、これらローラ31,32間のトランクション伝動容量を、左右前輪（従駆動輪）7L,7Rへ前記した目標前輪駆動力Tfが伝達されるような値に制御することができる。
【００４５】
ところで上記のように、クランクシャフト16の回転操作により、第1ローラ31および第2ローラ32間の径方向相互押圧力を制御してトランクション伝動容量を制御する場合は、
クランクシャフト16の回転に応じてクランクシャフト16の回転操作反力Tcが、図3にTc1,Tc2,Tc3で示すように逐一変化し、クランクシャフト回転角θに対するクランクシャフト16の回転操作反力Tcの変化特性（クランクシャフト回転操作反力特性）が、図5(b)に例示するような非線形特性となる。
【００４６】
このため、前記したトランクション伝動容量制御の制御応答が、クランクシャフト16の回転位置（クランクシャフト回転角θ）に応じて変化することとなり、
この制御応答変化は、トランクション伝動容量制御をハンチングさせるなどの制御不安定を惹起する。
クランクシャフト回転角指令値tθが例えば図8(b)に実線で示すようにステップ状に増大した場合につき説明すると、クランクシャフト回転角θが破線で示すように指令値tθに対しオーバーシュートやアンダーシュートを繰り返すハンチングを生じながら連続変化し、トランクション伝動容量制御が不安定になる。
【００４７】
かかる制御不安定は、トランクション伝動容量制御の制御ゲイン（図6における比例制御定数Kp、積分制御定数Ki）を小さくすれば或る程度緩和し得るものの、
制御ゲインを小さくすると、制御応答が実用に耐えられなくなるほど悪化して、実際的でない。
【００４８】
そこで本実施例においては、図6に破線で示すごとくモータ回転角制御部80に、制御ゲイン設定手段としての制御ゲイン設定部82を設け、これによる特異な制御ゲイン設定で上記のオーバーシュートやアンダーシュートを抑制してハンチングに関する問題を解消し得るようになす。
この目的のため制御ゲイン設定部82は先ず、図5(b)を移記した図7に例示するように、クランクシャフト回転角θに対するクランクシャフト回転操作反力Tcの変化特性（クランクシャフト回転操作反力特性）が略線形であると見なすことができるようなクランクシャフト回転角領域A,B1,B2,B3,B4,B5,B6ごとにクランクシャフト回転角θを区分する。
【００４９】
クランクシャフト回転角領域Aは、クランクシャフト回転操作反力Tcが発生せず、従ってトランクション伝動容量が０のクランクシャフト回転角領域である。
クランクシャフト回転角領域B1は、クランクシャフト16が回転角θの増大によりローラ間径方向相互押圧力を増大させる方向へ回転操作されている場合において、クランクシャフト回転操作反力Tcが増大中であるも中程度未満であるクランクシャフト回転角領域とする。
【００５０】
クランクシャフト回転角領域B2は、クランクシャフト16が回転角θの増大によりローラ間径方向相互押圧力を増大させる方向へ回転操作されている場合において、クランクシャフト回転操作反力Tcが上記中程度未満よりも大きいクランクシャフト回転角領域とする。
クランクシャフト回転角領域B3は、クランクシャフト16が回転角θの増大によりローラ間径方向相互押圧力を増大させる方向へ回転操作されている場合において、クランクシャフト回転操作反力Tcが低下中であるも上記中程度未満であるクランクシャフト回転角領域とする。
【００５１】
クランクシャフト回転角領域B4は、クランクシャフト16が回転角θの低下によりローラ間径方向相互押圧力を低下させる方向へ回転操作されている場合において、クランクシャフト回転操作反力Tcが増大中であるも上記中程度未満であるクランクシャフト回転角領域とする。
クランクシャフト回転角領域B5は、クランクシャフト16が回転角θの低下によりローラ間径方向相互押圧力を低下させる方向へ回転操作されている場合において、クランクシャフト回転操作反力Tcが上記中程度未満よりも大きいクランクシャフト回転角領域とする。
【００５２】
クランクシャフト回転角領域B6は、クランクシャフト16が回転角θの低下によりローラ間径方向相互押圧力を低下させる方向へ回転操作されている場合において、クランクシャフト回転操作反力Tcが低下中であるも上記中程度未満であるクランクシャフト回転角領域とする。
なお、クランクシャフト回転操作反力特性が略線形であると見なすことができるクランクシャフト回転角領域は、上記したA,B1,B2,B3,B4,B5,B6領域の7個に限られず、これよりも多い場合もあれば、これよりも少ない場合もあって、クランクシャフト回転操作反力特性によって異なるのは言うまでもない。
【００５３】
ちなみに図3(a)は、クランクシャフト回転角領域Aでのトランクション伝動容量制御状態を示し、
図3(b)は、クランクシャフト回転角領域B1, B6でのトランクション伝動容量制御状態を示し、
図3(c)は、クランクシャフト回転角領域B2,B5でのトランクション伝動容量制御状態を示し、
図3(d)は、クランクシャフト回転角領域B3,B4でのトランクション伝動容量制御状態を示す。
【００５４】
図6に破線で示す制御ゲイン設定部82は、クランクシャフト回転角θを入力され、これが、上記したクランクシャフト回転角領域A,B1,B2,B3,B4,B5,B6の何れの領域内の値であるのかを判定する。
制御ゲイン設定部82はこの判定結果に基づき、基本的にはクランクシャフト回転角領域A,B1,B2,B3,B4,B5,B6ごとにトランクション伝動容量制御の制御ゲイン（図6における比例制御定数Kp、積分制御定数Ki）を、上記したオーバーシュートやアンダーシュートが緩和されてハンチングの問題が解消され得るよう、個別に設定する。
【００５５】
なお本実施例では、トランクション伝動容量制御の制御ゲインを図6における比例制御定数Kpおよび積分制御定数Kiのみとしたが、これに限られるものではなく、
トランクション伝動容量制御に際し、例えばクランクシャフト回転角偏差Δθの微分値に微分制御定数を掛けて得られる微分制御分を加味する場合、この微分制御定数も制御ゲインとして、クランクシャフト回転角領域A,B1,B2,B3,B4,B5,B6ごとにトランクション伝動容量制御の制御ゲイン（比例制御定数Kp、積分制御定数Ki）を、上記したオーバーシュートやアンダーシュートが緩和されてハンチングの問題が解消され得るよう、個別に設定する。
【００５６】
制御ゲイン設定部82は、トランクション伝動容量制御ゲイン（比例制御定数Kp、積分制御定数Ki）を、具体的にはクランクシャフト回転角領域A,B1,B2,B3,B4,B5,B6ごとに、以下のごとくに設定する。
クランクシャフト回転角θが、クランクシャフト回転操作反力Tc＝０（トランクション伝動容量＝０）となるクランクシャフト回転角領域A内の回転角であるである場合、
トランクション伝動容量制御ゲイン（比例制御定数Kp、積分制御定数Ki）を、大、中、小のうち、大きな値に設定する。
【００５７】
かようにトランクション伝動容量制御ゲイン（Kp、Ki）を大きな値に設定することで、トランクション伝動容量制御が高応答に行われることとなり、
クランクシャフト回転角領域A内のクランクシャフト回転角θを、速やかに下死点（０°）または図5に示すトランクション伝動開始角にすることができる。
なお、クランクシャフト回転角領域Aにおいては、前記した制御のハンチングが問題になることがなく、上記のようなゲイン設定によりトランクション伝動容量制御応答を優先させる。
【００５８】
クランクシャフト回転角θが領域B1内の回転角である場合、トランクション伝動容量制御ゲイン（Kp、Ki）を、クランクシャフト回転角領域Aにおけると同じ大きな値に設定する。
かようにトランクション伝動容量制御ゲイン（Kp、Ki）を大きな値に設定することで、トランクション伝動容量制御が高応答に行われることとなり、
クランクシャフト回転角領域B1内においてクランクシャフト回転角θを、速やかに指令値tθまで増大させることができる。
なお、クランクシャフト回転角領域B1においては、クランクシャフト回転角θが増大中であっても中程度未満であるため、指令値tθに対しオーバーシュートすることはなく、制御のハンチングが問題にならないことから、上記のようなゲイン設定によりトランクション伝動容量制御応答を優先させる。
【００５９】
クランクシャフト回転角θが領域B2内の回転角である場合、トランクション伝動容量制御ゲイン（Kp、Ki）を、前記中間的な制御ゲインに設定する。
かようにトランクション伝動容量制御ゲイン（Kp、Ki）を中間的な値に設定することで、トランクション伝動容量制御も中間的な応答下に行われることとなり、
クランクシャフト回転角領域B2内においてクランクシャフト回転角θを、中間的な制御応答で指令値tθに増大させることができ、当該中間的な制御応答によりクランクシャフト回転角θが指令値tθに対しオーバーシュートするのを緩和して、制御のハンチングが生ずるのを防止することができる。
【００６０】
クランクシャフト回転角θが領域B3内の回転角である場合、トランクション伝動容量制御ゲイン（Kp、Ki）を、小さな制御ゲインに設定する。
かようにトランクション伝動容量制御ゲイン（Kp、Ki）を小さな値に設定することで、トランクション伝動容量制御も低応答下に行われることとなり、
クランクシャフト回転角領域B3内においてクランクシャフト回転角θを、低応答で指令値tθに増大させることができ、当該低応答によりクランクシャフト回転角θが指令値tθに対しオーバーシュートするのを緩和して、制御のハンチングが生ずるのを防止することができる。
【００６１】
クランクシャフト回転角θが領域B4内の回転角である場合、トランクション伝動容量制御ゲイン（Kp、Ki）を、大きな制御ゲインに設定する。
かようにトランクション伝動容量制御ゲイン（Kp、Ki）を大きな値に設定することで、トランクション伝動容量制御も高応答に行われることとなり、
クランクシャフト回転角領域B4内においてクランクシャフト回転角θを、高応答で指令値tθに低下させることができる。
なお、クランクシャフト回転角領域B4においては、クランクシャフト回転角θが低下中であっても中程度未満であるため、指令値tθに対しオーバーシュートすることはなく、制御のハンチングが問題にならないことから、上記のようなゲイン設定によりトランクション伝動容量制御応答を優先させる。
【００６２】
クランクシャフト回転角θが領域B5内の回転角である場合、トランクション伝動容量制御ゲイン（Kp、Ki）を、前記小さな制御ゲインに設定する。
かようにトランクション伝動容量制御ゲイン（Kp、Ki）を小さな値に設定することで、トランクション伝動容量制御も低応答下に行われることとなり、
クランクシャフト回転角領域B5内においてクランクシャフト回転角θを、低低応答で指令値tθに低下させることができ、当該低応答によりクランクシャフト回転角θが指令値tθに対しアンダーシュートするのを緩和して、制御のハンチングが生ずるのを防止することができる。
【００６３】
なお、このクランクシャフト回転角領域B5では、クランクシャフト回転操作反力Tcの方向と、クランクシャフト回転角θの方向（低下方向）とが同じため、トランクション伝動容量制御が高感度になって上記のアンダーシュートを生じやすいが、
このアンダーシュートを上記のごとくに設定した小さなトランクション伝動容量制御ゲイン（Kp、Ki）により確実に緩和して、制御のハンチングを防止することができる。
【００６４】
クランクシャフト回転角θが領域B6内の回転角である場合、トランクション伝動容量制御ゲイン（Kp、Ki）を、前記中間的な制御ゲインに設定する。
かようにトランクション伝動容量制御ゲイン（Kp、Ki）を中間的な値に設定することで、トランクション伝動容量制御も中間的な応答下に行われることとなり、
クランクシャフト回転角領域B6内においてクランクシャフト回転角θを、中間的な応答で指令値tθに低下させることができ、当該中間的な応答によりクランクシャフト回転角θが指令値tθに対しアンダーシュートするのを緩和して、制御のハンチングが生ずるのを防止することができる。
【００６５】
また、当該クランクシャフト回転角領域B6における制御ゲイン（Kp、Ki）をクランクシャフト回転角領域B5におけるよりも大きくすることで、必要以上の低応答化による応答性の犠牲を回避することができる。
【００６６】
以上説明したところから明らかなように、本実施例のトランクション伝動容量制御装置にあっては、
クランクシャフト回転操作反力特性が略線形であると見なせるクランクシャフト回転角領域A,B1,B2,B3,B4,B5,B6ごとに、トランクション伝動容量制御の制御ゲイン（Kp,Ki）を個別に設定するため、
クランクシャフト回転角領域A,B1,B2,B3,B4,B5,B6ごとにトランクション伝動容量制御のオーバーシュートやアンダーシュートが抑制されるようにトランクション伝動容量制御ゲイン（Kp,Ki）を個別に設定可能である。
【００６７】
従って、クランクシャフト16の回転操作中その回転操作反力Tcが変化してトランクション伝動容量制御の制御応答が変化し、トランクション伝動容量制御が不安定になる条件であっても、
当該制御不安定の原因であるトランクション伝動容量制御のオーバーシュートやアンダーシュートを抑制することが可能であり、これによってトランクション伝動容量制御を、図8(b)と同条件での動作タイムチャートを示す図8(a)のクランクシャフト回転角θから明らかなように、確実に安定化させることができる。
【００６８】
また、トランクション伝動容量制御の不安定を生起させるオーバーシュートやアンダーシュートを生じないクランクシャフト回転角領域においては、
これらオーバーシュートやアンダーシュートを緩和するゲイン設定が不要であって、当該クランクシャフト回転角領域で要求される制御応答となるよう制御ゲインを自由に決定することができて、
上記したオーバーシュートやアンダーシュートを緩和するゲイン設定が、トランクション伝動容量制御の全体的な応答を、実用上問題になるほど悪化させることがなく、かかる弊害を伴うことなしに上記したトランクション伝動容量制御の安定化を実現することができる。
【００６９】
[変形例]
なお上記実施例では、モータ回転角PI制御部80がクランクシャフト回転角指令tθからローラ間押し付け力制御モータ35への電流指令Iを演算するに際し、図5(b)のクランクシャフト回転操作反力(Tc)特性を用いず、クランクシャフト回転角指令tθおよびクランクシャフト回転角θ間におけるクランクシャフト回転角偏差Δθ（図6参照）と、その積分値とに応じたPI制御によりモータ35への電流指令Iを算出したが、
制御性を向上させるためには、上記PI制御により算出したモータ35への電流指令Iに、図5(b)のクランクシャフト回転操作反力(Tc)特性から計算したクランクシャフト回転操作反力（Tc）対応の電流値を加算して、トランクション伝動容量制御に資するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一実施例になるトランクション伝動容量制御装置を内包する駆動力配分装置を具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。
【図２】図1における駆動力配分装置の縦断側面図である。
【図３】図2に示す駆動力配分装置の動作説明図で、  (a)は、第1ローラおよび第2ローラが離間してトランクション伝動を行わない時の状態を示す動作説明図、  (b)は、第1ローラおよび第2ローラが接触を開始してトランクション伝動を行い始めた時の状態を示す動作説明図、  (c)は、第1ローラおよび第2ローラ間の押し付け力が増大してトランクション伝動容量が増大した時の状態を示す動作説明図、  (d)は、第1ローラおよび第2ローラ間の押し付け力が更に増大してトランクション伝動容量が更に大きくなった時の状態を示す動作説明図である。
【図４】図1におけるトランファコントローラの機能別ブロック線図である。
【図５】図1の駆動力配分装置におけるクランクシャフトの回転角と、ローラ間径方向押圧力およびクランクシャフト回転操作反力との関係を示す特性線図で、  (a)は、クランクシャフトの回転角に対する、ローラ間径方向押圧力の変化特性を示す特性線図、  (b)は、クランクシャフトの回転角に対するクランクシャフト回転操作反力の変化特性を示す特性線図である。
【図６】図4におけるモータ回転角PI制御部の詳細を示す機能別ブロック線図である。
【図７】図5(b)のクランクシャフト回転操作反力特性を移記して、クランクシャフト回転操作反力特性が略線形となるクランクシャフト回転角領域を示す説明図である。
【図８】ステップ状に変化したクランクシャフト回転角指令値に対するクランクシャフト回転角の追従状態を示すタイムチャートで、  (a)は、本実施例の対策をした場合の、クランクシャフト回転角指令値に対するクランクシャフト回転角の追従状態を示すタイムチャート、  (b)は、本実施例の対策をしない場合の、クランクシャフト回転角指令値に対するクランクシャフト回転角の追従状態を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００７１】
1  駆動力配分装置
2  エンジン
3  変速機
4  リヤプロペラシャフト
5  リヤファイナルドライブユニット
6L,6R  左右後輪（主駆動輪）
7  フロントプロペラシャフト
8  フロントファイナルドライブユニット
9L,9R  左右前輪（従駆動輪）
11  ハウジング
12  入力軸
15  出力軸
16  クランクシャフト
16a  偏心軸部
31  第1ローラ
32  第2ローラ
35  ローラ間押し付け力制御モータ
36  クランクシャフト回転角センサ
41  偏心継手
51  トランスファコントローラ
52  アクセル開度センサ
53  後輪速センサ
54  ヨーレートセンサ
55  モータ電流センサ
60  目標前輪駆動力演算部
70  クランクシャフト回転角指令演算部
80  モータ回転角PI演算部
81  クランクシャフト回転角偏差演算部
82  制御ゲイン設定部（制御ゲイン設定手段）
90  モータ電流PID制御部
【図１】
2010090951.tif 000003
【図２】
2010090951.tif 000004
【図３】
2010090951.tif 000005
【図４】
2010090951.tif 000006
【図５】
2010090951.tif 000007
【図６】
2010090951.tif 000008
【図７】
2010090951.tif 000009
【図８】
2010090951.tif 000010