(57)【要約】【課題】駆動力伝達装置によって伝達される駆動力を増大させるとき、その応答性を高めることが可能な駆動力伝達制御装置を提供する。【解決手段】摩擦摺動が潤滑油より潤滑されるメインクラッチ３を供給される電流に応じて押圧力を発生するアクチュエータ６によって押圧する駆動力伝達装置２を制御する制御装置７は、アクチュエータ６に供給する電流と伝達される駆動力との関係を示すＩ−Ｔ特性情報７００に基づいて電流指令値を設定する電流指令値設定手段７１と、メインクラッチ３によって伝達すべき駆動力の上昇幅が閾値以上となったとき、メインクラッチ３の応答性に関係する応答性関係値に基づいて補正継続時間を設定する補正継続時間設定手段７２と、設定された補正継続時間にわたって電流指令値を増大補正する補正手段７３と、電流指令値に対応する電流がアクチュエータ６に供給されるように電流フィードバック制御を行う電流制御手段７４とを備える。【選択図】図３
2019044926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦摺動が潤滑油より潤滑される複数のクラッチプレートを有する摩擦クラッチを、供給される電流に応じて押圧力を発生するアクチュエータによって押圧し、入力側の回転部材と出力側の回転部材との間で駆動力を伝達する駆動力伝達装置と、前記駆動力伝達装置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記アクチュエータに供給する電流と前記出力側の回転部材に伝達される駆動力との関係を示す特性情報に基づいて、前記電流の目標値である電流指令値を設定する電流指令値設定手段と、
前記出力側の回転部材に伝達すべき駆動力の上昇幅が閾値以上となったとき、前記摩擦クラッチの応答性に関係する応答性関係値に基づいて補正継続時間を設定する補正継続時間設定手段と、
前記出力側の回転部材に伝達すべき駆動力の上昇幅が前記閾値以上となった後、前記補正継続時間にわたって前記電流指令値設定手段によって設定された電流指令値を増大補正する補正手段と、
前記電流指令値設定手段によって設定され、又は前記補正手段により補正された電流指令値に対応する電流が前記アクチュエータに供給されるように電流フィードバック制御を行う電流制御手段と、を有する、
駆動力伝達制御装置。
【請求項２】
前記応答性関連値は、前記回転部材間の相対回転速度、前記潤滑油の温度、及び前記摩擦クラッチの負荷量の少なくとも何れかを含む、
請求項１に記載の駆動力伝達制御装置。
【請求項３】
前記応答性関連値は、少なくとも前記回転部材間の相対回転速度及び前記潤滑油の温度を含み、
前記補正継続時間設定手段は、前記回転部材間の相対回転速度が低いほど、また前記潤滑油の温度が低いほど、前記補正継続時間を長く設定する、
請求項２に記載の駆動力伝達制御装置。
【請求項４】
前記応答性関連値は、前記摩擦クラッチの負荷量を含み、
前記補正継続時間設定手段は、前記摩擦クラッチの負荷量が所定値未満の場合に、当該摩擦クラッチの負荷量が前記所定値以上の場合に比較して、前記補正継続時間を長く設定する、
請求項２又は３に記載の駆動力伝達制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑油によってクラッチプレートの摩擦摺動が潤滑される摩擦クラッチを有する駆動力伝達装置及びその駆動力伝達装置を制御する制御装置を備えた駆動力伝達制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、主駆動輪と補助駆動輪とを備え、主駆動輪のみに駆動源の駆動力が伝達される二輪駆動状態と、駆動源の駆動力が主駆動輪及び補助駆動輪に伝達される四輪駆動状態とを切り替え可能な四輪駆動車には、補助駆動輪に伝達される駆動力を調節可能な駆動力伝達装置が搭載されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の駆動力伝達装置は、同軸上で相対回転可能なアウタケース及びインナシャフトと、アウタケースとインナシャフトとの間に配置された複数のインナクラッチプレート及び複数のアウタクラッチプレートからなるメインクラッチ部と、一対のカム部材の相対回転によりメインクラッチ部を押圧するスラスト力を発生させるカム機構部と、一対のカム部材のうち一方のカム部材に他方のカム部材に対して相対回転する回転力を伝達するパイロットクラッチ部とを有している。パイロットクラッチ部は、制御装置から電流が供給される電磁コイルと、複数のクラッチプレートと、電磁コイルとの間に複数のクラッチプレートを挟む位置に配置されたアーマチャとを有している。
【０００４】
電磁コイルに制御装置から電流が供給されると、パイロットクラッチ部によって伝達される回転力によってカム機構部の一対のカム部材が相対回転し、これにより発生するスラスト力によってメインクラッチ部が押圧され、複数のインナクラッチプレートと複数のアウタクラッチプレートとが摩擦接触する。そして、アウタケースからインナシャフトにメインクラッチ部を介して駆動力が伝達される。
【０００５】
制御装置は、電磁コイルに供給する電流と駆動力伝達装置から出力されるトルクの大きさとの関係を示すＩ−Ｔ特性を記憶しており、このＩ−Ｔ特性に基づいて、必要な駆動力が補助駆動輪側に伝達されるように電磁コイルに供給する電流を調節する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−６４２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように構成された駆動力伝達装置は、アウタクラッチプレートとインナクラッチプレートとの摩擦摺動が潤滑油によって潤滑され、摩耗や発熱が抑制されている。しかし、アウタクラッチプレートとインナクラッチプレートとの間に介在する潤滑油によって、電磁コイルに電流を供給してから補助駆動輪側に伝達される駆動力が立ち上がるまでの間に時間的な遅れが発生してしまう場合がある。つまり、アウタクラッチプレートとインナクラッチプレートとの間に介在する潤滑油が排出されなければ、これらのクラッチプレート間に十分な摩擦力が発生しないので、潤滑油の排出に要する時間が伝達される駆動力の立ち上りを遅延させる要因となってしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、駆動力伝達装置によって伝達される駆動力を増大させるとき、その応答性を高めることが可能な駆動力伝達制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記の目的を達成するため、摩擦摺動が潤滑油より潤滑される複数のクラッチプレートを有する摩擦クラッチを、供給される電流に応じて押圧力を発生するアクチュエータによって押圧し、入力側の回転部材と出力側の回転部材との間で駆動力を伝達する駆動力伝達装置と、前記駆動力伝達装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、記アクチュエータに供給する電流と前記出力側の回転部材に伝達される駆動力との関係を示す特性情報に基づいて、前記電流の目標値である電流指令値を設定する電流指令値設定手段と、前記出力側の回転部材に伝達すべき駆動力の上昇幅が閾値以上となったとき、前記摩擦クラッチの応答性に関係する応答性関係値に基づいて補正継続時間を設定する補正継続時間設定手段と、前記出力側の回転部材に伝達すべき駆動力の上昇幅が前記閾値以上となった後、前記補正継続時間にわたって前記電流指令値設定手段によって設定された電流指令値を増大補正する補正手段と、前記電流指令値設定手段によって設定され、又は前記補正手段により補正された電流指令値に対応する電流が前記アクチュエータに供給されるように電流フィードバック制御を行う電流制御手段と、を有する、駆動力伝達制御装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る駆動力伝達制御装置によれば、駆動力伝達装置によって伝達される駆動力を増大させるとき、その応答性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る駆動力伝達装置の制御装置が搭載された四輪駆動車の概略の構成例を示す概略構成図である。
【図２】駆動力伝達装置の構成例を示す断面図である。
【図３】制御装置の制御構成の一例を示す制御ブロック図である。
【図４】Ｉ−Ｔ特性情報一例をグラフ化して示す説明図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、第１の補正継続時間マップ及び第２の補正継続時間マップの一例を示すグラフである。
【図６】本実施の形態に係る制御装置によって制御された駆動力伝達装置の動作例を示すグラフである。
【図７】比較例として示す、指令電流補正部による補正処理を行わない場合の駆動力伝達装置の動作例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図６を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係る駆動力伝達装置の制御装置が搭載された四輪駆動車の概略の構成例を示す概略構成図である。
【００１４】
図１に示すように、四輪駆動車１は、アクセルペダル１１０の操作量（アクセル開度）に応じた駆動力を発生する駆動源としてのエンジン１１と、エンジン１１の出力を変速するトランスミッション１２と、トランスミッション１２で変速されたエンジン１１の駆動力が常に伝達される主駆動輪としての左右前輪１８１，１８２と、エンジン１１の駆動力が四輪駆動車１の走行状態に応じて伝達される補助駆動輪としての左右後輪１９１，１９２とを備えている。左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２には、車輪速センサ１０１〜１０４がそれぞれ対応して配置されている。
【００１５】
また、四輪駆動車１には、フロントディファレンシャル１３と、プロペラシャフト１４と、リヤディファレンシャル１５と、リヤディファレンシャル１５に駆動力を伝達するピニオンギヤシャフト１５０と、左右の前輪側のドライブシャフト１６１，１６２と、左右の後輪側のドライブシャフト１７１，１７２と、プロペラシャフト１４とピニオンギヤシャフト１５０との間に配置された駆動力伝達装置２と、駆動力伝達装置２を制御する制御装置７とが搭載されている。駆動力伝達装置２及び制御装置７は、駆動力伝達制御装置８を構成する。
【００１６】
駆動力伝達装置２は、制御装置７から供給される電流に応じた駆動力をプロペラシャフト１４からピニオンギヤシャフト１５０に伝達する。左右後輪１９１，１９２には、駆動力伝達装置２を介してエンジン１１の駆動力が伝達される。制御装置７は、車輪速センサ１０１〜１０４によって検出される左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２の回転速度を示す車輪速信号、及びアクセルペダルセンサ１０５によって検出されるアクセルペダル１１０の操作量を示すアクセル開度信号を取得可能であり、駆動力伝達装置２に電流を供給することで駆動力伝達装置２を制御する。以下、制御装置７が駆動力伝達装置２を制御するために出力する電流を制御電流という。
【００１７】
左右前輪１８１，１８２には、エンジン１１の駆動力が、トランスミッション１２、フロントディファレンシャル１３、及び左右の前輪側のドライブシャフト１６１，１６２を介して伝達される。フロントディファレンシャル１３は、左右の前輪側のドライブシャフト１６１，１６２にそれぞれ相対回転不能に連結された一対のサイドギヤ１３１，１３１と、一対のサイドギヤ１３１，１３１にギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ１３２，１３２と、一対のピニオンギヤ１３２，１３２を支持するピニオンギヤシャフト１３３と、これらを収容するフロントデフケース１３４とを有している。
【００１８】
フロントデフケース１３４には、リングギヤ１３５が固定され、このリングギヤ１３５がプロペラシャフト１４の車両前方側の端部に設けられたピニオンギヤ１４１に噛み合っている。プロペラシャフト１４の車両後方側の端部は、駆動力伝達装置２のハウジング２０に連結されている。駆動力伝達装置２は、ハウジング２０と相対回転可能に配置されたインナシャフト２３を有しており、インナシャフト２３にピニオンギヤシャフト１５０が相対回転不能に連結されている。駆動力伝達装置２の詳細については後述する。
【００１９】
リヤディファレンシャル１５は、左右の後輪側のドライブシャフト１７１，１７２にそれぞれ相対回転不能に連結された一対のサイドギヤ１５１，１５１と、一対のサイドギヤ１５１，１５１にギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ１５２，１５２と、一対のピニオンギヤ１５２，１５２を支持するピニオンギヤシャフト１５３と、これらを収容するリヤデフケース１５４と、リヤデフケース１５４に固定されてピニオンギヤシャフト１５０と噛み合うリングギヤ１５５とを有している。
【００２０】
（駆動力伝達装置の構成）
図２は、駆動力伝達装置２の構成例を示す断面図である。図２において、回転軸線Ｏよりも上側は駆動力伝達装置２の作動状態（トルク伝達状態）を、下側は駆動力伝達装置２の非作動状態（トルク非伝達状態）を、それぞれ示す。以下、回転軸線Ｏに平行な方向を軸方向という。
【００２１】
駆動力伝達装置２は、フロントハウジング２１及びリヤハウジング２２からなるハウジング２０と、ハウジング２０と同軸上で相対回転可能に支持された筒状のインナシャフト２３と、ハウジング２０とインナシャフト２３との間に配置されたメインクラッチ３と、メインクラッチ３を押圧するスラスト力を発生させるカム機構４と、制御装置７から電流の供給を受けてカム機構４を作動させる電磁クラッチ機構５とを有して構成されている。ハウジング２０は、本発明の入力側の回転部材の一例であり、インナシャフト２３は、本発明の出力側の回転部材の一例である。カム機構４及び電磁クラッチ機構５は、制御装置７から供給される電流に応じてメインクラッチ３を押圧する押圧力を発生するアクチュエータ６を構成する。ハウジング２０の内部には、図略の潤滑油が封入されている。
【００２２】
フロントハウジング２１は、円筒状の筒部２１ａと底部２１ｂとを一体に有する有底円筒状である。筒部２１ａの開口端部における内面には、雌ねじ部２１ｃが形成されている。フロントハウジング２１の底部２１ｂには、プロペラシャフト１４（図１参照）が例えば十字継手を介して連結される。また、フロントハウジング２１は、軸方向に延びる複数の外側スプライン突起２１１を筒部２１ａの内周面に有している。
【００２３】
リヤハウジング２２は、鉄等の磁性材料からなる第１環状部材２２１、第１環状部材２２１の内周側に溶接等により一体に結合されたオーステナイト系ステンレス等の非磁性材料からなる第２環状部材２２２、及び第２環状部材２２２の内周側に溶接等により一体に結合された鉄等の磁性材料からなる第３環状部材２２３からなる。第１環状部材２２１と第３環状部材２２３との間には、電磁コイル５３を収容する環状の収容空間２２ａが形成されている。また、第１環状部材２２１の外周面には、フロントハウジング２１の雌ねじ部２１ｃに螺合する雄ねじ部２２１ａが形成されている。
【００２４】
インナシャフト２３は、玉軸受２４及び針状ころ軸受２５によってハウジング２０の内周側に支持されている。インナシャフト２３は、軸方向に延びる複数の内側スプライン突起２３１を外周面に有している。また、インナシャフト２３の一端部における内面には、ピニオンギヤシャフト１５０（図１参照）の一端部が相対回転不能に嵌合されるスプライン嵌合部２３２が形成されている。
【００２５】
メインクラッチ３は、軸方向に沿って交互に配置された複数のメインアウタクラッチプレート３１及び複数のメインインナクラッチプレート３２を有する本発明の摩擦クラッチである。メインアウタクラッチプレート３１はフロントハウジング２１と共に回転し、メインインナクラッチプレート３２はインナシャフト２３と共に回転する。メインアウタクラッチプレート３１とメインインナクラッチプレート３２との摩擦摺動は、ハウジング２０とインナシャフト２３との間に封入された図略の潤滑油によって潤滑され、摩耗や焼き付きが抑制されている。
【００２６】
メインアウタクラッチプレート３１は、金属からなる円環板状であり、フロントハウジング２１の外側スプライン突起２１１に係合する複数の係合突起３１１を外周端部に有している。メインアウタクラッチプレート３１は、係合突起３１１が外側スプライン突起２１１に係合することにより、フロントハウジング２１との相対回転が規制され、かつフロントハウジング２１に対して軸方向に移動可能である。
【００２７】
メインインナクラッチプレート３２は、インナシャフト２３の内側スプライン突起２３１に係合する複数の係合突起３２１を内周端部に有している。メインインナクラッチプレート３２は、係合突起３２１が内側スプライン突起２３１に係合することにより、インナシャフト２３との相対回転が規制され、かつインナシャフト２３に対して軸方向に移動可能である。
【００２８】
また、メインインナクラッチプレート３２は、金属からなる円環板状の基材３３１と、基材３３１の両側面にそれぞれ張り付けられた摩擦材３３２とを有している。基材３３１には、摩擦材３３２が貼着された部分よりも内側に、潤滑油を流通させる複数の油孔３３３が形成されている。摩擦材３３２は、例えばペーパー摩擦材又は不織布からなり、メインアウタクラッチプレート３１と対向する部分に貼着されている。ペーパー系の湿式摩擦材としてより具体的には、例えば木材パルプ或いはアラミド繊維等の繊維基材と、カシューダスト等の摩擦調整剤や炭酸カルシウム或いは珪藻土等の体質充填剤等の充填剤と、軟磁性材料とを抄造して抄紙体を形成し、その抄紙体に熱硬化性樹脂からなる樹脂結合剤を含浸し、次いで熱成形により加熱硬化したものを用いることができる。一方、メインインナクラッチプレート３２には、摩擦材３３２との接触面に、潤滑油を流動させる図略の油溝が形成されている。
【００２９】
カム機構４は、電磁クラッチ機構５を介してハウジング２０の回転力を受けるパイロットカム４１と、メインクラッチ３を軸方向に押圧する押圧部材としてのメインカム４２と、パイロットカム４１とメインカム４２との間に配置された複数の球状のカムボール４３とを有して構成されている。
【００３０】
メインカム４２は、メインクラッチ３の一端におけるメインインナクラッチプレート３２に接触してメインクラッチ３を押圧する環板状の押圧部４２１と、押圧部４２１よりもメインカム４２の内周側に設けられたカム部４２２とを一体に有している。メインカム４２は、押圧部４２１の内周端部に形成されたスプライン係合部４２１ａがインナシャフト２３の内側スプライン突起２３１に係合し、インナシャフト２３との相対回転が規制されている。また、メインカム４２は、インナシャフト２３に形成された段差面２３ａとの間に配置された皿バネ４４により、メインクラッチ３から軸方向に離間するように付勢されている。
【００３１】
パイロットカム４１は、メインカム４２に対して相対回転する回転力を電磁クラッチ機構５から受けるスプライン突起４１１を外周端部に有している。パイロットカム４１とリヤハウジング２２の第３環状部材２２３との間には、スラスト針状ころ軸受４５が配置されている。パイロットカム４１とメインカム４２のカム部４２２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４１ａ，４２２ａがそれぞれ形成されている。カムボール４３は、パイロットカム４１のカム溝４１ａとメインカム４２のカム溝４２２ａとの間に配置されている。
【００３２】
カム機構４は、パイロットカム４１がメインカム４２に対して相対回転することにより、メインクラッチ３を押し付ける押圧力を発生させる。メインクラッチ３は、カム機構４から押圧力を受けてメインアウタクラッチプレート３１とメインインナクラッチプレート３２とが摩擦接触し、メインアウタクラッチプレート３１とメインインナクラッチプレート３２との間に発生する摩擦力によって駆動力を伝達する。
【００３３】
電磁クラッチ機構５は、アーマチャ５０と、複数のパイロットアウタクラッチプレート５１と、複数のパイロットインナクラッチプレート５２と、電磁コイル５３とを有して構成されている。電磁コイル５３は、磁性材料からなる環状のヨーク５３０に保持され、リヤハウジング２２の収容空間２２ａに収容されている。ヨーク５３０は、玉軸受２６によってリヤハウジング２２の第３環状部材２２３に支持され、その外周面が第１環状部材２２１の内周面に対向している。また、ヨーク５３０の内周面は、第３環状部材２２３の外周面に対向している。電磁コイル５３には、電線５３１を介して制御装置７からの制御電流が励磁電流として供給される。
【００３４】
複数のパイロットアウタクラッチプレート５１及び複数のパイロットインナクラッチプレート５２は、アーマチャ５０とリヤハウジング２２との間に、軸方向に沿って交互に配置されている。パイロットアウタクラッチプレート５１及びパイロットインナクラッチプレート５２には、電磁コイル５３の通電により発生する磁束の短絡を防ぐための複数の円弧状のスリットが形成されている。
【００３５】
パイロットアウタクラッチプレート５１は、フロントハウジング２１の外側スプライン突起２１１に係合する複数の係合突起５１１を外周端部に有している。パイロットインナクラッチプレート５２は、パイロットカム４１のスプライン突起４１１に係合する複数の係合突起５２１を内周端部に有している。なお、パイロットアウタクラッチプレート５１とパイロットインナクラッチプレート５２との摩擦摺動も、メインクラッチ３と同様に、潤滑油によって潤滑される。
【００３６】
アーマチャ５０は、鉄等の磁性材料からなる環状の部材であり、外周部にはフロントハウジング２１の外側スプライン突起２１１に係合する複数の係合突起５０１が形成されている。これにより、アーマチャ５０は、フロントハウジング２１に対して軸方向に移動可能、かつフロントハウジング２１に対する相対回転が規制されている。
【００３７】
上記のように構成された駆動力伝達装置２は、電磁コイル５３に制御電流が供給されることにより磁路Ｇに磁束が発生し、アーマチャ５０が磁力によってリヤハウジング２２側に引き寄せられ、パイロットアウタクラッチプレート５１とパイロットインナクラッチプレート５２とが摩擦接触する。これにより、制御電流に応じた回転力がパイロットカム４１に伝達され、パイロットカム４１がメインカム４２に対して相対回転し、カムボール４３がカム溝４１ａ，４２２ａを転動する。このカムボール４３の転動により、メインカム４２にメインクラッチ３を押圧するスラスト力が発生し、複数のメインアウタクラッチプレート３１と複数のメインインナクラッチプレート３２との間に摩擦力が発生する。そして、この摩擦力によってプロペラシャフト１４からピニオンギヤシャフト１５０に駆動力が伝達される。
【００３８】
（制御装置の構成）
図１に示すように、制御装置７は、ＣＰＵ（演算処理装置）及び記憶素子を有する制御部７０と、バッテリー等の直流電源の電圧をスイッチングして駆動力伝達装置２の電磁コイル５３に電流を供給するスイッチング電源部７５とを有している。スイッチング電源部７５は、トランジスタ等のスイッチング素子を有し、制御部７０から出力されるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号に基づいて直流電圧をスイッチングし、電磁コイル５３に供給する制御電流を生成する。制御部７０は、記憶素子に記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することにより、電流指令値設定手段７１、補正継続時間設定手段７２、補正手段７３、及び電流制御手段７４として機能する。
【００３９】
電流指令値設定手段７１は、アクチュエータ６の電磁クラッチ機構５に供給する制御電流とハウジング２０からインナシャフト２３に伝達される駆動力との関係を示す特性情報に基づいて、制御電流の目標値である電流指令値を設定する。補正継続時間設定手段７２は、メインクラッチ３によってハウジング２０からインナシャフト２３に伝達すべき駆動力の上昇幅が閾値以上となったとき、メインクラッチ３の応答性に関係する応答性関係値に基づいて補正継続時間を設定する。補正手段７３は、インナシャフト２３に伝達すべき駆動力の上昇幅が閾値以上となった後、補正継続時間設定手段７２により設定された補正継続時間にわたって、電流指令値設定手段７１によって設定された電流指令値を増大補正する。
【００４０】
電流制御手段７４は、電流指令値設定手段７１によって設定され、又は補正手段７３により補正された電流指令値に対応する制御電流がアクチュエータ６に供給されるように、電流フィードバック制御を行う。より具体的には、電流指令値設定手段７１により設定された電流指令値が補正手段７３によって補正されなかったとき、電流指令値設定手段７１により設定された電流指令値に対応する制御電流がアクチュエータ６に供給されるように電流フィードバック制御を行い、電流指令値設定手段７１により設定された電流指令値が補正手段７３によって補正されたときには、補正手段７３によって補正された電流指令値に対応する制御電流がアクチュエータ６に供給されるように電流フィードバック制御を行う。
【００４１】
図３は、制御装置７の制御構成の一例を示す制御ブロック図である。制御部７０は、所定の演算周期（例えば５ｍｓ）毎にこの制御ブロックにおける各処理を実行する。
【００４２】
制御部７０は、車輪速センサ１０１〜１０４によって検出される左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２の車輪速信号、及びアクセルペダルセンサ１０５によって検出されるアクセル開度信号に基づいて、インナシャフト２３に伝達すべき駆動力（目標値）である指令トルクＴ＊を指令トルク演算部７１１にて演算する。指令トルク演算部７１１は、例えば左右前輪１８１，１８２の平均回転速度と左右後輪１９１，１９２の平均回転速度との差が大きいほど、またアクセルペダル１１０の操作量が大きいほど、指令トルクＴ＊を大きな値に設定する。また、制御部７０は、記憶素子に記憶されたＩ−Ｔ特性情報７００に基づいて、指令トルクＴ＊に対応する指令電流値Ｉ＊を指令電流演算部７１２にて演算する。指令電流値Ｉ＊は、電磁コイル５３に供給すべき制御電流の目標値である。
【００４３】
図４は、Ｉ−Ｔ特性情報７００の一例をグラフ化して示す説明図である。Ｉ−Ｔ特性情報７００は、電磁コイル５３に流れる電流とピニオンギヤシャフト１５０に出力される駆動力（トルク）との関係を示すものであり、マップの形式で記憶素子に記憶されている。Ｉ−Ｔ特性情報７００には、このグラフに示す複数の座標点が二次元座標系で記憶されており、指令電流演算部７１２は、これらの座標点間を線形補間して指令トルクＴ＊に対応する指令電流値Ｉ＊を演算する。指令トルク演算部７１１及び指令電流演算部７１２の処理は、制御部７０が電流指令値設定手段７１として実行する処理である。
【００４４】
制御部７０は、指令トルク演算部７１１によって演算された指令トルクＴ＊が上昇したとき、その上昇幅が閾値以上であるか否かを判定部７２１において判定する。判定部７２１は、例えば前回の演算周期における指令トルクＴ＊と現在の制御周期における指令トルクＴ＊との差が閾値以上であるか否かによってこの判定を行う。なお、電流指令値Ｉ＊と指令トルクＴ＊とは、図４に示す所定の関係性を有しているので、電流指令値Ｉ＊の上昇幅に基づいてこの判定を行ってもよい。また、制御部７０は、判定部７２１において指令トルクＴ＊の上昇幅が閾値以上であると判定されたとき、補正継続時間演算部７２２において、メインクラッチ３の応答性に関係する応答性関係値に基づいて補正継続時間を演算する。
【００４５】
本実施の形態では、応答性関係値として、入力側の回転部材であるハウジング２０の回転速度と出力側の回転部材であるインナシャフト２３との相対回転速度ΔＮ、潤滑油の温度Ｔｅｍｐ、及びメインクラッチ３の負荷量Ｈｅを用いる場合について説明する。ただし、相対回転速度ΔＮ、潤滑油の温度Ｔｅｍｐ、及びメインクラッチ３の負荷量Ｈｅのうち、１つ又は２つを応答性関係値として用いてもよい。
【００４６】
相対回転速度ΔＮは、換言すればメインアウタクラッチプレート３１の回転速度とメインインナクラッチプレート３２の回転速度との回転速度差である。相対回転速度ΔＮは、例えば左右前輪１８１，１８２の平均回転速度と左右後輪１９１，１９２の平均回転速度との差によって求めることができる。メインクラッチ３の負荷量Ｈｅは、例えば相対回転速度ΔＮと指令トルクＴ＊との積を所定の時定数でローパスフィルタ処理した値を用いることができる。潤滑油の温度Ｔｅｍｐは、ハウジング２０内に封入された潤滑油の温度の推定値であり、例えばメインクラッチ３の負荷量Ｈｅに基づいて求めてもよく、ヨーク５３０に取り付けた温度センサの検出値によって求めてもよい。またさらに外気温を考慮して潤滑油の温度Ｔｅｍｐを推定してもよい。
【００４７】
補正継続時間演算部７２２は、相対回転速度ΔＮが低いほど、また潤滑油の温度Ｔｅｍｐが低いほど、補正継続時間を長く設定する。相対回転速度ΔＮが低いほど補正継続時間を長く設定するのは、相対回転速度ΔＮが低い場合には、メインアウタクラッチプレート３１とメインインナクラッチプレート３２との間に介在される潤滑油が排出されにくいためである。また、潤滑油の温度Ｔｅｍｐが低いほど補正継続時間を長く設定するのは、潤滑油の温度Ｔｅｍｐが低いと潤滑油の粘性が高くなり、メインアウタクラッチプレート３１とメインインナクラッチプレート３２との間に介在される潤滑油が排出されにくいためである。
【００４８】
また、補正継続時間演算部７２２は、メインクラッチ３の負荷量Ｈｅが所定値未満の場合に、メインクラッチ３の負荷量Ｈｅが所定値以上の場合に比較して、補正継続時間を長く設定する。これは、指令トルクＴ＊が上昇する前におけるメインクラッチ３の負荷量Ｈｅが所定値以上の場合には、メインアウタクラッチプレート３１とメインインナクラッチプレート３２との間の潤滑油が既に排出されている可能性が高いことによるものである。次に、図５を参照して補正継続時間演算部７２２における補正継続時間の設定処理についてより具体的に説明する。
【００４９】
図５（ａ）及び（ｂ）は、補正継続時間演算部７２２が参照する第１の補正継続時間マップ７０１及び第２の補正継続時間マップ７０２の一例を示すグラフである。これらのグラフの横軸は相対回転速度ΔＮを示し、縦軸は補正継続時間を示している。また、図５（ａ）及び（ｂ）では、潤滑油の温度Ｔｅｍｐが−１０℃及び２５℃の場合について、相対回転速度ΔＮと補正継続時間との関係を示している。なお、両グラフの横軸及び縦軸の縮尺は共通である。
【００５０】
補正継続時間演算部７２２は、メインクラッチ３の負荷量Ｈｅが所定値未満の場合には第１の補正継続時間マップ７０１を参照し、メインクラッチ３の負荷量Ｈｅが所定値以上の場合には第２の補正継続時間マップ７０２を参照する。図５に示すように、第１の補正継続時間マップ７０１は、第２の補正継続時間マップ７０２よりも補正継続時間が長く設定されている。
【００５１】
補正継続時間演算部７２２は、潤滑油の温度Ｔｅｍｐが−１０℃以下の場合には図５（ａ）及び（ｂ）に実線で示す−１０℃のマップ情報に基づいて補正継続時間を設定し、潤滑油の温度Ｔｅｍｐが２５℃以上の場合には図５（ａ）及び（ｂ）に破線で示す２５℃のマップ情報に基づいて補正継続時間を設定する。また、潤滑油の温度Ｔｅｍｐが−１０℃よりも高く２５℃よりも低い場合には、−１０℃のマップ情報と２５℃のマップ情報とを線形補間して補正継続時間を設定する。補正継続時間演算部７２２が設定する補正継続時間の最大値は、例えば４０ｍｓである。
【００５２】
補正継続時間は、次に述べる指令電流補正部７３１が、指令トルクＴ＊の上昇幅が閾値以上となった後に指令電流値Ｉ＊を補正する処理を継続して実行する期間の長さを示すものである。判定部７２１及び補正継続時間演算部７２２の処理は、制御部７０が補正継続時間設定手段７２として実行する処理である。
【００５３】
制御部７０は、指令電流補正部７３１として、補正継続時間演算部７２２によって補正継続時間が設定された後、その補正継続時間が経過するまでの間、指令電流演算部７１２によって演算された指令電流値Ｉ＊を増大する補正を実行する。この補正処理は、例えば所定の加算値を指令電流値Ｉ＊に加算することにより行うことができる。ただし、これに限らず、例えば指令電流値Ｉ＊に１よりも大きい係数を乗じることにより指令電流値Ｉ＊を増大補正してもよい。指令電流補正部７３１の処理は、制御部７０が補正手段７３として実行する処理である。
【００５４】
制御部７０は、指令電流値Ｉ＊（指令電流演算部７１２によって演算された指令電流値Ｉ＊又は指令電流補正部７３１によって補正された指令電流値Ｉ＊）と、電流センサ７５０によって検出された制御電流の検出値である実電流値Ｉとの偏差ΔＩを偏差演算部７４１において演算する。また、制御部７０は、ＰＩ（Proportional-Integral）制御部７４２において、偏差演算部７４１によって演算された偏差ΔＩに対してＰＩ演算を行ない、実電流値Ｉが指令電流値Ｉ＊に近づくようにスイッチング電源部７５に出力するＰＷＭ信号のデューティー比を演算し、電流フィードバック制御を行う。さらに、制御部７０は、ＰＷＭ制御部７４３において、ＰＩ制御部７４２により演算されたデューティー比に基づいてスイッチング電源部７５のスイッチング素子をオン又はオフさせるＰＷＭ信号を生成し、スイッチング電源部７５に出力する。
【００５５】
偏差演算部７４１、ＰＩ制御部７４２、及びＰＷＭ制御部７４３の処理は、制御部７０が電流制御手段７４として実行する処理である。
【００５６】
図６（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態に係る制御装置７によって制御された駆動力伝達装置２の動作例を示すグラフである。図７（ａ）〜（ｃ）は、比較例として示す、指令電流補正部７３１による補正処理を行わない場合の駆動力伝達装置２の動作例を示すグラフである。これらのグラフでは、指令トルクＴ＊がステップ状に上昇した場合に駆動力伝達装置２から実際に出力されるトルク（実トルク）の変化を示しており、破線で指令トルクＴ＊を、実線で実トルクを、それぞれ示している。図６（ｂ）及び図７（ｂ）に示すケースでは図６（ａ）及び図７（ａ）に示すケースよりも相対回転速度ΔＮが小さく、図６（ｃ）及び図７（ｃ）に示すケースでは図６（ｂ）及び図７（ｂ）に示すケースよりもさらに相対回転速度ΔＮが小さい場合について、指令トルクＴ＊に対する実トルクの変化を示している。
【００５７】
図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、時刻ｔ１において指令トルクＴ＊がステップ状に上昇した場合、それぞれの上昇時において設定された補正継続時間の間、指令電流補正部７３１が指令電流値Ｉ＊を増大補正する。図６（ａ）〜（ｃ）では、時刻ｔ１において指令トルクＴ＊が上昇したときの補正継続時間の長さをそれぞれＴａ，Ｔｂ，Ｔｃで示している。補正継続時間は、図６（ａ）のケースで最も長く、図６（ｃ）のケースで最も短くなっている。また、図６及び図７の比較から明らかなように、指令トルクＴ＊の上昇時に指令電流補正部７３１が指令電流値Ｉ＊を増大補正することにより、実トルクの立ち上がりが早くなる。
【００５８】
（実施の形態の作用及び効果）
以上説明したように、本実施の形態によれば、指令トルクの上昇幅が閾値以上となったとき、メインクラッチ３の応答性に関係する応答性関係値に基づいて設定された補正継続時間の間、電流指令値が増大補正されるので、駆動力伝達装置２によって伝達される駆動力を増大させるとき、その応答性を高めることが可能となる。このため、例えば左右前輪１８１，１８２のみにエンジン１１の駆動力が伝達される二輪駆動状態での走行時に左右前輪１８１，１８２の何れかにスリップが発生した場合には、速やかに左右後輪１９１，１９２側に駆動力を配分することが可能となり、スリップを早期に収束させることが可能となる。また、例えばアクセルペダル１１０が大きく踏み込まれて急加速状態となった場合でも、速やかに左右後輪１９１，１９２側に駆動力を配分し、左右前輪１８１，１８２にスリップが発生することを未然に防ぐことが可能となる。
【００５９】
なお、駆動力伝達装置２の応答性を高めるためには、ＰＩ演算のフィードバックゲインを高めることも考えられるが、ＰＩ演算のフィードバックゲインを高めると実トルクが振動しやすくなってしまう。本実施の形態によれば、指令トルクの上昇幅が閾値以上となった後の補正継続時間の間だけ電流指令値を増大補正するので、このような実トルクの振動を抑制しながら、駆動力伝達装置２の応答性を高めることが可能となる。
【００６０】
（付記）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、この実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００６１】
２…駆動力伝達装置
２０…ハウジング（入力側の回転部材）
２３…インナシャフト（出力側の回転部材）
３…メインクラッチ（摩擦クラッチ）
３１…メインアウタクラッチプレート（クラッチプレート）
３２…メインインナクラッチプレート（クラッチプレート）
６…アクチュエータ
７…制御装置
７１…電流指令値設定手段
７２…補正継続時間設定手段
７３…補正手段
７４…電流制御手段
７００…Ｉ−Ｔ特性情報（特性情報）
８…駆動力伝達制御装置
【図１】
2019044926.tif 000003
【図２】
2019044926.tif 000004
【図３】
2019044926.tif 000005
【図４】
2019044926.tif 000006
【図５】
2019044926.tif 000007
【図６】
2019044926.tif 000008
【図７】
2019044926.tif 000009