(57)【要約】【課題】前後輪駆動力配分装置の機能を維持しつつ捩り振動を減衰させる。【解決手段】複合遊星歯車式のセンターディファレンシャル装置と、前後輪のトルク配分をセンターディファレンシャル装置によって設定されたトルク配分と直結４輪駆動のトルク配分との間で可変制御する油圧多板式の差動制限装置と、を備え、変速機を介して伝達されるエンジンの出力トルクを前後輪に分配する４輪駆動車の前後輪駆動力配分装置において、差動制限装置を構成しキャリアと中間軸とを断接する第１のクラッチと、中間軸とリヤ出力軸とを断接する第２のクラッチと、第１のクラッチのトルク伝達経路に設けられたダンパ機構と、を備える。【選択図】図３
2019064429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合遊星歯車式のセンターディファレンシャル装置と、前後輪のトルク配分を前記センターディファレンシャル装置によって設定されたトルク配分と直結４輪駆動のトルク配分との間で可変制御する油圧多板式の差動制限装置と、を備え、変速機を介して伝達されるエンジンの出力トルクを前後輪に分配する４輪駆動車の前後輪駆動力配分装置であって、
前記前後輪駆動力配分装置は、
第１のサンギヤが設けられた入力軸と、
リヤ出力軸と、
第２のサンギヤが設けられ前記入力軸により伝達される入力トルクを前記リヤ出力軸に伝達する中間軸と、
軸方向の一端側に設けられ前記第１のサンギヤに噛み合う第１のピニオンギヤ、及び、軸方向の他端側に設けられ前記第２のサンギヤに噛み合う第２のピニオンギヤを有する複数のピニオン部材と、
前記複数のピニオン部材を回転自在に支持し、フロント出力軸にギヤ接続されるキャリアと、を備え、
前記入力軸、前記中間軸、前記リヤ出力軸及び前記キャリアは、同軸上に設けられ、
前記差動制限装置を構成し前記キャリアと前記中間軸とを断接する第１のクラッチと、
前記中間軸と前記リヤ出力軸とを断接する第２のクラッチと、
前記第１のクラッチのトルク伝達経路に設けられたダンパ機構と、
を備えた、前後輪駆動力配分装置。
【請求項２】
複合遊星歯車式のセンターディファレンシャル装置と、前後輪のトルク配分を前記センターディファレンシャル装置によって設定されたトルク配分と直結４輪駆動のトルク配分との間で可変制御する油圧多板式の差動制限装置と、を備え、変速機を介して伝達されるエンジンの出力トルクを前後輪に分配する４輪駆動車の前後輪駆動力配分装置であって、
前記前後輪駆動力配分装置は、
第１のサンギヤが設けられた入力軸と、
リヤ出力軸と、
第２のサンギヤが設けられ前記入力軸により伝達される入力トルクを前記リヤ出力軸に伝達する中間軸と、
軸方向の一端側に設けられ前記第１のサンギヤに噛み合う第１のピニオンギヤ、及び、軸方向の他端側に設けられ前記第２のサンギヤに噛み合う第２のピニオンギヤを有する複数のピニオン部材と、
前記複数のピニオン部材を回転自在に支持し、フロント出力軸にギヤ接続されるキャリアと、を備え、
前記入力軸、前記中間軸、前記リヤ出力軸及び前記キャリアは、同軸上に設けられ、
前記差動制限装置を構成し前記キャリアと前記中間軸とを断接する第１のクラッチと、
前記中間軸と前記リヤ出力軸とを断接する第２のクラッチと、
前記第１のクラッチのトルク伝達経路に設けられたダンパ機構と、
を備えた前記前後輪駆動力配分装置を制御する制御装置において、
前記エンジンの回転数及び出力トルクの情報を取得するエンジン状態情報取得部と、
前記エンジンの回転数及び出力トルクの情報に基づいて、前記前後輪駆動力配分装置の制御モードを、前記第１のクラッチを締結した状態で前記第２のクラッチにより駆動力配分を制御する第１モードと、前記第２のクラッチを締結した状態で前記第１のクラッチにより駆動力配分を制御する第２モードと、に切り替えるモード設定部と、
前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチを制御するクラッチ制御部と、
を備える、前後輪駆動力配分装置の制御装置。
【請求項３】
前記モード設定部は、前記エンジンの回転数があらかじめ設定された低回転領域にある場合、前記エンジンの出力トルクにかかわらず前記制御モードを前記第１モードに設定する、請求項２に記載の前後輪駆動力配分装置の制御装置。
【請求項４】
前記モード設定部は、前記エンジンの回転数があらかじめ設定された高回転領域にあり、前記エンジンの出力トルクがあらかじめ設定された高負荷領域にある場合、前記制御モードを前記第２モードに設定する、請求項２に記載の前後輪駆動力配分装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前後輪駆動力配分装置及び前後輪駆動力配分装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等における動力伝達系では、回転体の捩り方向についての振動である捩り振動が発生する場合がある。具体的には、エンジンから出力されるトルクを車両の駆動輪へ伝達する動力伝達系において、エンジンの回転数の変動（以下、回転変動ともいう。）に起因して捩り振動が発生する場合がある。これに対して、動力伝達系における捩り振動を減衰させるための技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、駆動系に配設されている少なくとも１つの入出力軸に伝達される捩り振動を減衰する捩りダンパ装置を当該入出力軸に介装する技術が開示されている。具体的には、当該捩りダンパ装置では、第１回転部材と当該第１回転部材の同軸上に配設されている第２回転部材とを設け、両回転部材を軸方向へ相対的に螺旋運動自在に連結し、両回転部材間にスラスト剛性を発生させると共に一方の回転部材から他方の回転部材へ回転トルクを伝達するばね部材を介装することによって、捩り振動の減衰が実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−０９０４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
動力伝達系における捩り振動を減衰させることによって、例えば、捩り振動に起因して車室内へ伝達される騒音を低減することができる。ゆえに、車両等において、動力伝達系における捩り振動を減衰させることが望まれている。
【０００６】
動力伝達系の捩り振動を減衰させる対策として、前後輪に駆動トルクを分配する前後輪駆動力配分装置にダンパ装置を搭載することが考えられる。前後輪駆動力配分装置として、例えばエンジンの負荷に応じて、燃費、走行安定性又は回頭性等の所望の性能が得られるように駆動トルクを配分する装置がある。しかしながら、前後輪駆動力配分装置にダンパ装置を搭載した場合、そのような前後輪駆動力配分装置の機能が低下するおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、前後輪駆動力配分装置の機能を維持しつつ捩り振動を減衰させることが可能な、新規かつ改良された前後輪駆動力配分装置及び前後輪駆動力配分装置の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複合遊星歯車式のセンターディファレンシャル装置と、前後輪のトルク配分をセンターディファレンシャル装置によって設定されたトルク配分と直結４輪駆動のトルク配分との間で可変制御する油圧多板式の差動制限装置と、を備え、変速機を介して伝達されるエンジンの出力トルクを前後輪に分配する４輪駆動車の前後輪駆動力配分装置であって、前後輪駆動力配分装置は、第１のサンギヤが設けられた入力軸と、リヤ出力軸と、第２のサンギヤが設けられ入力軸により伝達される入力トルクをリヤ出力軸に伝達する中間軸と、軸方向の一端側に設けられ第１のサンギヤに噛み合う第１のピニオンギヤ、及び、軸方向の他端側に設けられ第２のサンギヤに噛み合う第２のピニオンギヤを有する複数のピニオン部材と、複数のピニオン部材を回転自在に支持し、フロント出力軸にギヤ接続されるキャリアと、を備え、入力軸、中間軸、リヤ出力軸及びキャリアは、同軸上に設けられ、差動制限装置を構成しキャリアと中間軸とを断接する第１のクラッチと、中間軸とリヤ出力軸とを断接する第２のクラッチと、第１のクラッチのトルク伝達経路に設けられたダンパ機構と、を備えた、前後輪駆動力配分装置が提供される。
【０００９】
また、上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、複合遊星歯車式のセンターディファレンシャル装置と、前後輪のトルク配分をセンターディファレンシャル装置によって設定されたトルク配分と直結４輪駆動のトルク配分との間で可変制御する油圧多板式の差動制限装置と、を備え、変速機を介して伝達されるエンジンの出力トルクを前後輪に分配する４輪駆動車の前後輪駆動力配分装置であって、前後輪駆動力配分装置は、第１のサンギヤが設けられた入力軸と、リヤ出力軸と、第２のサンギヤが設けられ入力軸により伝達される入力トルクをリヤ出力軸に伝達する中間軸と、軸方向の一端側に設けられ第１のサンギヤに噛み合う第１のピニオンギヤ、及び、軸方向の他端側に設けられ第２のサンギヤに噛み合う第２のピニオンギヤを有する複数のピニオン部材と、複数のピニオン部材を回転自在に支持し、フロント出力軸にギヤ接続されるキャリアと、を備え、入力軸、中間軸、リヤ出力軸及びキャリアは、同軸上に設けられ、差動制限装置を構成しキャリアと中間軸とを断接する第１のクラッチと、中間軸とリヤ出力軸とを断接する第２のクラッチと、第１のクラッチのトルク伝達経路に設けられたダンパ機構と、を備えた前後輪駆動力配分装置を制御する制御装置において、エンジンの回転数及び出力トルクの情報を取得するエンジン状態情報取得部と、エンジンの回転数及び出力トルクの情報に基づいて、前後輪駆動力配分装置の制御モードを、第１のクラッチを締結した状態で第２のクラッチにより駆動力配分を制御する第１モードと、第２のクラッチを締結した状態で第１のクラッチにより駆動力配分を制御する第２モードと、に切り替えるモード設定部と、第１のクラッチ及び第２のクラッチを制御するクラッチ制御部と、を備える、前後輪駆動力配分装置の制御装置が提供される。
【００１０】
モード設定部は、エンジンの回転数があらかじめ設定された低回転領域にある場合、エンジンの出力トルクにかかわらず制御モードを第１モードに設定してもよい。
【００１１】
モード設定部は、エンジンの回転数があらかじめ設定された高回転領域にあり、エンジンの出力トルクがあらかじめ設定された高負荷領域にある場合、制御モードを第２モードに設定してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように本発明によれば、前後輪駆動力配分装置の機能を維持しつつ捩り振動を減衰させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る前後輪駆動力配分装置を適用可能な動力伝達系を示す模式図である。
【図２】同実施形態に係る前後輪駆動力配分装置の構成例を示す断面図である。
【図３】同実施形態に係る前後輪駆動力配分装置の構成例を示すスケルトン図である。
【図４】ダンパ機構を備えていない例によるトルク変動を示す説明図である。
【図５】同実施形態に係る前後輪駆動力配分装置のトルク変動を示す説明図である。
【図６】同実施形態に係る前後輪駆動力配分装置の制御装置の構成例を示す説明図である。
【図７】同実施形態に係る前後輪駆動力配分装置の制御装置による処理動作を示すフローチャートである。
【図８】同実施形態に係る前後輪駆動力配分装置の制御装置による制御モードを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１５】
＜１．動力伝達系の構成例＞
まず、エンジンの出力トルクを駆動輪に伝達する動力伝達系の構成例を簡単に説明する。図１は、動力伝達系の構成例を示す模式図である。
【００１６】
動力伝達系は、トルクコンバータ２１０と、変速機２２０と、前後輪駆動力配分装置（以下、単に「駆動力配分装置」ともいう。）１と、フロントディファレンシャル装置（以下、「フロントデフ」ともいう。）２３０と、リヤディファレンシャル装置（以下、「リヤデフ」ともいう。）２４０とを備えている。
【００１７】
エンジン２００からクランクシャフト２０１を介して出力される出力トルクは、トルクコンバータ２１０を介して変速機２２０に伝達される。トルクコンバータ２１０には、エンジン２００のクランクシャフト２０１にフロントカバー２１３を介して連結されるポンプインペラ２１２と、ポンプインペラ２１２に対向するとともにタービン軸２１７に連結されるタービンランナ２１１とを備える。トルクコンバータ２１０内には作動油が供給されており、作動油を介して、ポンプインペラ２１２からタービンランナ２１１にエンジン２００からの出力トルクが伝達される。また、トルクコンバータ２１０内には、エンジン２００のクランクシャフト２０１とタービン軸２１７とを直結するロックアップクラッチ２１５が設けられている。
【００１８】
変速機２２０は、伝達される回転速度を所定の変速比で変換して駆動力配分装置１に伝達する。変速機２２０は、ＣＶＴ（Continuously  Variable  Transmission）であってもよく、多段式の自動変速機（ＡＴ：Automatic  Transmission）であってもよい。また、変速機２２０は、自動変速機に限られず、手動式変速機（ＭＴ：Manual  Transmission）であってもよい。駆動力配分装置１は、入力されるトルクを適宜の比に配分して前輪を駆動するためのフロントドライブシャフト９９及びリヤドライブシャフト３０に出力する。前輪側に出力された駆動トルクは、フロントデフ２３０により左右の駆動輪に分配される。また、後輪側に出力された駆動トルクは、リヤデフ２４０により左右の駆動輪に分配される。
【００１９】
＜２．前後輪駆動力配分装置の構成例＞
次に、図２及び図３を参照して、本実施形態に係る前後輪駆動力配分装置１の構成例について説明する。図２は、本実施形態に係る前後輪駆動力配分装置１の断面図であり、図３は、本実施形態に係る前後輪駆動力配分装置１のスケルトン図である。
【００２０】
なお、以下の説明中、リダクションドライブシャフト１０が配置された方向を「前」あるいは「先」、リヤドライブシャフト３０が配置された方向を「後」という。
【００２１】
駆動力配分装置１は、例えば自動変速機の後方に設けられたトランスファ室３内に備えられている。駆動力配分装置１は、複合遊星歯車式のセンターディファレンシャル装置（以下、「センターデフ」ともいう。）６０と、油圧多板式の差動制限装置（ＬＳＤ：Limited  Slip  Differential  Gear）８０とを備えている。かかる駆動力配分装置１は、前後輪のトルク配分を、センターデフ６０によって設定された後輪寄りのトルク配分（例えば、フロント：リヤ＝４５：５５）と、ＬＳＤ８０の差動制限によって直結４ＷＤのトルク配分（フロント：リヤ＝５０：５０）との間で連続可変制御する不等可変トルク配分制御（ＶＴＤ：Variable  Torque  Distribution）が可能な駆動力配分装置である。
【００２２】
駆動力配分装置１は、リダクションドライブシャフト１０と、インタミディエイトシャフト２０と、リヤドライブシャフト３０と、ピニオン部材４０と、キャリア５０とを備えている。リダクションドライブシャフト１０、インタミディエイトシャフト２０及びリヤドライブシャフト３０は同軸上に設けられている。本実施形態において、リダクションドライブシャフト１０、インタミディエイトシャフト２０及びリヤドライブシャフト３０は、それぞれ本発明の入力軸、中間軸及びリヤ出力軸に相当する。
【００２３】
リダクションドライブシャフト１０は、図示しない自動変速機の出力軸であってよい。リダクションドライブシャフト１０の後端部には第１のサンギヤ１１が設けられている。インタミディエイトシャフト２０の先端部には第２のサンギヤ２１が設けられている。また、インタミディエイトシャフト２０の後端部には、ＬＳＤクラッチピストン８３がスラスト移動可能に一体的に取り付けられている。例えば、ＬＳＤクラッチピストン８３は、インタミディエイトシャフト２０の外周にスプライン結合されていてよい。
【００２４】
ピニオン部材４０の先端部には第１のピニオンギヤ４１が設けられ、後端部には第２のピニオンギヤ４３が設けられている。つまり、第１のピニオンギヤ４１と第２のピニオンギヤ４３とは並列して一体的に設けられている。ピニオン部材４０に設けられた第１のピニオンギヤ４１は、リダクションドライブシャフト１０に設けられた第１のサンギヤ１１に噛み合っている。ピニオン部材４０に設けられた第２のピニオンギヤ４３は、インタミディエイトシャフト２０の第２のサンギヤ２１に噛み合っている。
【００２５】
インタミディエイトシャフト２０の後端部は、トランスファクラッチ９０を介してリヤドライブシャフト３０に連結されている。本実施形態において、トランスファクラッチ９０は、本発明の第２のクラッチに相当する。リヤドライブシャフト３０は、後輪側への出力要素である。トランスファクラッチ９０は、インタミディエイトシャフト２０とリヤドライブシャフト３０とを切断状態又は締結状態（スリップ状態及び直結状態）に断接する。トランスファクラッチ９０は、例えば湿式多板式のクラッチであってよい。トランスファクラッチ９０は、後述する制御装置１００によって締結状態が調節されるように構成されている。
【００２６】
具体的に、リヤドライブシャフト３０の先端部には、トランスファクラッチピストン９１がスラスト移動可能に一体的に取り付けられている。例えばトランスファクラッチピストン９１は、リヤドライブシャフト３０の外周にスプライン結合されていてよい。制御装置１００は、トランスファクラッチ９０に供給するクラッチ圧を調圧することにより、トランスファクラッチピストン９１を作動させ、トランスファクラッチ９０を切断状態、スリップ状態及び直結状態に制御する。トランスファクラッチ９０の締結状態が調節されることにより、前輪側と後輪側との駆動トルクの配分の比率（フロント：リヤ）を、約１００：０から、直結状態の５０：５０の間で制御することができる。
【００２７】
ピニオン部材４０は、キャリア５０のピニオン支持部５１に回転自在に支持されている。キャリア５０は、前輪側への出力要素であり、インタミディエイトシャフト２０に相対回転可能に支持されている。ピニオン部材４０は、リダクションドライブシャフト１０及びインタミディエイトシャフト２０の外周に複数設けられている。ピニオン部材４０は、リダクションドライブシャフト１０及びインタミディエイトシャフト２０の周囲を公転しつつ自転可能になっている。キャリア５０の先端部には、リダクションドライブシャフト１０に相対回転自在に支持されたリダクションドライブギヤ５３が一体的に連なっている。リダクションドライブギヤ５３は、リダクションドライブシャフト１０と平行に配置されたフロントドライブシャフト９９の後端部のドリブンギヤ９８に噛み合っている。
【００２８】
駆動力配分装置１において、自動変速機から伝達される入力トルクは、前輪側の出力要素であるキャリア５０と、後輪側の出力要素であるインタミディエイトシャフト２０とに配分される。具体的に、自動変速機から伝達される入力トルクは、リダクションドライブシャフト１０の第１のサンギヤ１１から第１のピニオンギヤ４１及びピニオン部材４０を介してキャリア５０に伝達される。キャリア５０に伝達された入力トルクは、キャリア５０からリダクションドライブギヤ５３及びドリブンギヤ９８を介して、前輪を駆動するためのフロントドライブシャフト９９に伝達される。
【００２９】
また、自動変速機から伝達される入力トルクは、リダクションドライブシャフト１０の第１のサンギヤ１１から第１のピニオンギヤ４１、ピニオン部材４０、第２のピニオンギヤ４３及び第２のサンギヤ２１を介してインタミディエイトシャフト２０に伝達される。インタミディエイトシャフト２０に伝達されたトルクは、トランスファクラッチ９０を介して、後輪を駆動するためのリヤドライブシャフト３０に伝達される。
【００３０】
キャリア５０とインタミディエイトシャフト２０との間には、キャリア５０とインタミディエイトシャフト２０とを切断状態又は締結状態（スリップ状態及び直結状態）にするＬＳＤ８０が、センターデフ６０と並列になるように配置されている。ＬＳＤ８０は、後述する制御装置１００によって差動制限が行われるように構成されている。具体的に、ＬＳＤ８０はＬＳＤクラッチ８１を備えている。ＬＳＤクラッチ８１は、キャリア５０とインタミディエイトシャフト２０とを断接する。制御装置１００がＬＳＤクラッチ８１の締結状態を制御することにより差動制限が行われる。本実施形態において、ＬＳＤクラッチ８１が、本発明の第１のクラッチに相当する。制御装置１００は、ＬＳＤクラッチ８１に供給するクラッチ圧を調圧することにより、ＬＳＤクラッチピストン８３を作動させ、ＬＳＤクラッチ８１を切断状態、スリップ状態及び直結状態に制御する。
【００３１】
ＬＳＤ８０が差動制限を行うと、高速回転側の駆動トルクの一部が低速回転側に伝達されて、低速回転側の駆動トルクを増大させるようになっている。例えば、トランスファクラッチ９０を締結した状態において、後輪側の回転速度が前輪側の回転速度よりも高い場合には、後輪側の駆動トルクの一部がインタミディエイトシャフト２０からＬＳＤ８０を介してキャリア５０に伝達される。逆に、トランスファクラッチ９０を締結した状態において、前輪側の回転速度が後輪側の回転速度よりも高い場合には、前輪側の駆動トルクの一部がキャリア５０からＬＳＤ８０を介してインタミディエイトシャフト２０に伝達される。
【００３２】
第１のサンギヤ１１、第２のサンギヤ２１、第１のピニオンギヤ４１及び第２のピニオンギヤ４３のギヤ比は、トランスファクラッチ９０が直結状態にされ、前後輪の回転速度差がほとんどなく、かつ、ＬＳＤ８０による差動制限がない場合に、自動変速機から出力された入力トルクを前輪側と後輪側とに一定の比率で分配するようにあらかじめ設定されている。例えば表１に示されるように前輪側に約４５％、後輪側に約５５％に分配するようにあらかじめ設定されている。
【００３３】
【表１】
2019064429.tif 000003
【００３４】
表１の例において、ＬＳＤ８０の差動制限が行われることにより、前輪側と後輪側との駆動トルクの配分の比率（フロント：リヤ）を、約４５：５５から、直結状態の５０：５０の間で制御することができる。
【００３５】
ここで、駆動力配分装置１は、ＬＳＤクラッチ８１のトルク伝達経路にダンパ機構８５を備えている。本実施形態において、ダンパ機構８５は、コイルばね８９を用いて構成されている。具体的に、ＬＳＤクラッチ８１のＬＳＤクラッチピストン８３は、第１のピストン部８３ａ及び第２のピストン部８３ｂが、コイルばね８９を介して、ＬＳＤクラッチピストン８３の回転方向に接続されている。
【００３６】
例えば、図２に示すように、第２のピストン部８３ｂは、径方向外側において、ＬＳＤクラッチピストン８３のスラスト移動方向に二つの部分に分離されている。第１のピストン部８３ａの一部は、第２のピストン部８３ｂの分離された二つの部分の間に配置されている。第１のピストン部８３ａの一部は、第２のピストン部８３ｂの二つの部分に対してスラスト移動方向に当接又は近接して配置されており、第１のピストン部８３ａ及び第２のピストン部８３ｂは一体的にスラスト移動可能になっている。
【００３７】
また、第１のピストン部８３ａは、第２のピストン部８３ｂに対して、ＬＳＤクラッチピストン８３の回転方向（周方向）に相対移動可能になっており、第１のピストン部８３ａと第２のピストン部８３ｂとはコイルばね８９により接続されている。コイルばね８９は、ＬＳＤクラッチピストン８３の回転方向に沿って伸縮可能に配置されている。コイルばね８９の一端が第１のピストン部８３ａに固定され、他端が第２のピストン部８３ｂに固定されている。これにより、第１のピストン部８３ａ及び第２のピストン部８３ｂが、コイルばね８９を介して、ＬＳＤクラッチピストン８３の回転方向に接続されている。
【００３８】
なお、ダンパ機構８５の構成は、上記の例に限られない。例えば、ダンパ機構８５は、スラスト移動方向には一体的に移動可能であり、ＬＳＤクラッチピストン８３の回転方向に弾性部材を介して接続される構成であればよい。例えば、弾性部材は、コイルばね８９に限られず、他の弾性部材であってもよい。
【００３９】
＜３．ダンパ機構の作用＞
次に、本実施形態に係る駆動力配分装置１に備えられたダンパ機構８５の作用について説明する。
【００４０】
例えば、ＬＳＤクラッチ８１が直結状態となっている場合、リダクションドライブシャフト１０から入力される入力トルクは、２系統の経路を経由して駆動力配分装置１から出力される。
【００４１】
経路の１つは、リダクションドライブシャフト１０から第１のサンギヤ１１、第１のピニオンギヤ４１及びピニオン部材４０を介してキャリア５０を経由する経路である。他の１つは、リダクションドライブシャフト１０から第１のサンギヤ１１、第１のピニオンギヤ４１及びピニオン部材４０を介して第２のピニオンギヤ４３を経由する経路である。２つの経路を経由して伝達されるトルクは、インタミディエイトシャフト２０上で合成されて出力される。
【００４２】
エンジンの出力トルクは、エンジンの回転変動に伴って所定の振幅で変動する。このとき、キャリア５０を経由して伝達されるトルクのトルク変動の位相は、ダンパ機構８５によって反転される。このため、２つの経路を経由して伝達されるトルクがインタミディエイトシャフト２０上で合成される際に、トルク変動の振幅が低減する。
【００４３】
図４及び図５は、ダンパ機構８５の作用を説明するために示す模式図である。図４は、ダンパ機構８５を備えていない場合のトルク変動を示し、図５は、ダンパ機構８５を備えている場合のトルク変動を示している。
【００４４】
リダクションドライブシャフト１０を介して入力される入力トルクは、第２のピニオンギヤ４３を経由して伝達されるトルク（Ａ）と、キャリア５０を経由して伝達されるトルク（Ｂ）とに分けられる。エンジンの回転変動に伴って生じるトルク変動もそれぞれのトルク（Ａ），（Ｂ）に反映される。
【００４５】
このとき、図４に示すように、ダンパ機構８５を備えていない場合には、２つのトルク（Ａ），（Ｂ）は、そのままインタミディエイトシャフト２０上で合成されるため、合成後の出力トルクのトルク変動は、入力トルクのトルク変動を維持した状態となる。したがって、エンジンから出力されるトルクのトルク変動の振幅が大きい場合には、振幅が大きい状態を維持したままで駆動トルクが出力される。
【００４６】
一方、図５に示すように、ダンパ機構８５を備えている場合、キャリア５０を経由して伝達されるトルク（Ｂ）は、ダンパ機構８５によりトルク変動の位相が反転しつつ減衰される（Ｂ’）。このため、インタミディエイトシャフト２０上で合成された後の出力トルクのトルク変動の振幅は、入力トルクのトルク変動の振幅よりも小さくなる。したがって、エンジンから出力されるトルクのトルク変動の振幅が大きい場合であっても、振幅が低減されて駆動トルクが出力される。これにより、エンジンの回転変動に起因して生じる捩り振動が低減される。捩り振動が低減されると、捩り振動に起因して発生する車室内の騒音が低減する。
【００４７】
また、エンジンの回転変動に起因して発生する捩り振動の程度は、エンジン回転数が低いほど大きくなりやすい。エンジン回転数が低い場合、エンジンの出力軸と変速機の入力軸との間に備えられているトルクコンバータ２１０のロックアップを解除することによって捩り振動が変速機側へ直接的に伝達されることを抑制することができる。これに対して、本実施形態に係る駆動力配分装置１は捩り振動を低減させることができるために、トルクコンバータ２１０のロックアップが許可されるエンジン回転数の下限値を低下させることができる。したがって、トルクコンバータ２１０をロックアップ可能なエンジン回転数の領域が拡大し、動力伝達効率が向上するため、燃費性能を向上させることができる。
【００４８】
＜４．前後輪駆動力配分装置の制御装置＞
次に、本実施形態に係る前後輪駆動力配分装置１の制御装置１００について説明する。
【００４９】
（制御装置の構成）
まず、図６を参照して、本実施形態に係る前後輪駆動力配分装置１の制御装置１００の構成例を説明する。図６は、制御装置１００の機能構成を示すブロック図である。
【００５０】
制御装置１００は、エンジン状態情報取得部１１１と、モード設定部１１３と、第１のクラッチ制御部１１５と、第２のクラッチ制御部１１７とを備えている。また、制御装置１００は、図示しないＲＡＭ（Random  Access  Memory）やＲＯＭ（Read  Only  Memory）等の制御装置１００の一部又は全部は、例えば、マイクロコンピュータ、マイクロプロセッサユニット等で構成されていてもよく、また、ファームウェア等の更新可能なもので構成されていてもよい。また、制御装置１００の一部又は全部が、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等からの指令によって実行されるプログラムモジュール等であってもよい。
【００５１】
制御装置１００には、エンジン制御装置１３０、前輪回転センサ１３１、後輪回転センサ１３３、スロットル開度センサ１３５、ステアリング舵角センサ１３７、シフトポジションセンサ１３９等の車載センサ及び車載スイッチから出力される検出信号又は出力信号が入力される。また、制御装置１００は、第１のクラッチアクチュエータ１２１及び第２のクラッチアクチュエータ１２３に制御信号を出力して、第１のクラッチアクチュエータ１２１及び第２のクラッチアクチュエータ１２３を制御する。第１のクラッチアクチュエータ１２１及び第２のクラッチアクチュエータ１２３は、例えば油圧を調節する電磁式のコントロールバルブである。
【００５２】
エンジン状態情報取得部１１１は、エンジン制御装置１３０からエンジンの運転状態の情報を取得する。本実施形態では、エンジン状態情報取得部１１１は、エンジン制御装置１３０からエンジン回転数及びエンジンの出力トルクの情報を取得する。なお、エンジン状態情報取得部１１１は、エンジン制御装置１３０以外の制御装置等からエンジンの運転状態の情報を取得してもよく、センサの検出信号を直接取得してもよい。
【００５３】
モード設定部１１３は、エンジンの回転数及び出力トルクの情報に基づいて、駆動力配分装置１の制御モードを切り替える。制御モードは、ＬＳＤクラッチ８１を締結した状態でトランスファクラッチ９０により駆動力配分を制御する第１モードと、トランスファクラッチ９０を締結した状態でＬＳＤクラッチ８１により駆動力配分を制御する第２モードとを含む。
【００５４】
第１モードでは、ＬＳＤクラッチ８１が直結状態にされ、トランスファクラッチ９０が切断状態、スリップ状態又は直結状態に制御される。これにより、前後輪の駆動力配分（フロント：リヤ）が１００：０から５０：５０の間で調節される。つまり、第１モードは、前輪の駆動トルクを重視した駆動モードであり、燃費あるいは走行安定性を優先した走行を可能にする。また、第１モードでは、ＬＳＤクラッチ８１が直結状態にされるために、ダンパ機構８５によるトルク変動の減衰効果が得られやすく、エンジンの回転変動に起因する捩り振動による車室内の騒音の低減を優先した走行が可能になる。
【００５５】
第２モードでは、トランスファクラッチ９０が直結状態にされ、ＬＳＤクラッチ８１が切断状態、スリップ状態又は直結状態に制御される。これにより、前後輪の駆動力配分（フロント：リヤ）が４５：５５〜５０：５０の間で調節される。つまり、第２モードは、後輪の駆動トルクを重視した駆動モードであり、回頭性を優先した走行を可能にする。
【００５６】
第１のクラッチ制御部１１５は、第１のクラッチアクチュエータ１２１を制御する。これにより、ＬＳＤクラッチピストン８３が作動して、ＬＳＤクラッチ８１の切断状態、スリップ状態又は締結状態が制御される。第１のクラッチ制御部１１５は、第１モードにおいて、ＬＳＤクラッチ８１が直結状態となるように第１のクラッチアクチュエータ１２１を制御する。また、第１のクラッチ制御部１１５は、第２モードにおいて、各種の車載センサ及び車載スイッチからの検出信号及び出力信号に基づいて適切な駆動力配分比を設定し、ＬＳＤクラッチ８１が切断状態、スリップ状態又は直結状態となるように第１のクラッチアクチュエータ１２１を制御する。
【００５７】
第２のクラッチ制御部１１７は、第２のクラッチアクチュエータ１２３を制御する。これにより、トランスファクラッチピストン９１が作動して、トランスファクラッチ９０の切断状態、スリップ状態又は締結状態が制御される。第２のクラッチ制御部１１７は、第１モードにおいて、各種の車載センサ及び車載スイッチからの検出信号及び出力信号に基づいて適切な駆動力配分比を設定し、トランスファクラッチ９０が切断状態、スリップ状態又は直結状態となるように第２のクラッチアクチュエータ１２３を制御する。また、第２のクラッチ制御部１１７は、第２のモードにおいて、トランスファクラッチ９０が直結状態となるように第２のクラッチアクチュエータ１２３を制御する。
【００５８】
（制御装置の処理動作）
次に、制御装置１００の処理動作を具体的に説明する。図７は、制御装置１００の処理動作の一例を示すフローチャートである。
【００５９】
まず、制御装置１００のエンジン状態情報取得部１１１は、エンジン回転数及びエンジンの出力トルクの情報を取得する（ステップＳ１１）。具体的に、エンジン状態情報取得部１１１は、エンジン制御装置１３０からの出力信号に基づいて、エンジン回転数及びエンジンの出力トルクの情報を取得する。
【００６０】
次いで、制御装置１００のモード設定部１１３は、エンジン回転数及びエンジンの出力トルクの情報に基づいて、駆動力配分装置１の制御モードを設定する（ステップＳ１３）。例えば、モード設定部１１３は、エンジン回転数の高低及びエンジンの出力トルクの高低に応じて、エンジンの回転変動に起因する動力伝達系の捩り振動により生じる車室内の騒音の影響が大きい領域においては第１モードを選択する。また、モード設定部１１３は、それ以外の領域においては、優先する車両の走行性能に応じて第１モード又は第２モードを選択する。
【００６１】
図８は、エンジン回転数及びエンジンの出力トルクに応じて制御モードを設定する例を示している。例えば、エンジン回転数が低い領域においては、エンジンの回転変動に起因する捩り振動による車室内の騒音の影響が大きいことから、エンジンの出力トルクの高低にかかわらず第１モードが選択される。これにより、トルク伝達経路にダンパ機構８５が設けられたＬＳＤクラッチ８１が直結状態になり、トルク変動の振幅が低減されることによって車室内の騒音を低減することができる。また、第１モードではトルク変動の振幅が低減されるため、トルクコンバータ２１０のロックアップクラッチ２１５をロックアップ状態に設定可能なエンジン回転数の下限を低くすることができるため、燃費性能に優れた走行が可能になる。
【００６２】
また、エンジン回転数が中回転から高回転の領域において、エンジンの出力トルクが低い低負荷状態の場合には、第１モード又は第２モードが選択される。この領域ではエンジンの回転変動に起因する捩り振動による車室内の騒音の影響が小さいことから、選択されるモードは、求める走行性能に応じてあらかじめ設定されてよい。例えば、燃費性能や走行安定性を重視する場合には、前輪側の駆動トルクを重視して駆動力配分比が設定される第１モードが設定され得る。一方、回頭性を重視する場合には、ＬＳＤクラッチ８１により前後輪の駆動力配分（フロント：リヤ）の比が４５：５５から５０：５０の間で後輪側の駆動トルクを重視して設定される第２モードが設定され得る。
【００６３】
また、エンジン回転数が中回転から高回転の領域において、エンジンの出力トルクが高い高負荷状態の場合には、第２モードが選択される。これにより、トランスファクラッチ９０が直結状態になり、ＬＳＤクラッチ８１により前後輪の駆動力配分（フロント：リヤ）の比が４５：５５から５０：５０の間で設定され、回頭性に優れた走行が可能になる。この領域では、エンジン回転数が比較的高くなっているために、エンジンの回転変動に起因する捩り振動による車室内の騒音の影響は小さくなっている。
【００６４】
このような例にしたがって、モード設定部１１３は、エンジン回転数及びエンジンの出力トルクに応じて駆動力配分装置１の制御モードを設定する。
【００６５】
なお、エンジン回転数が低回転、中回転、高回転それぞれの領域の境界は、得ようとする走行性能に応じて適宜設定されてよい。また、エンジンの出力トルクが低い低負荷領域及び出力トルクが高い高負荷領域の境界についても、得ようとする走行性能に応じて適宜設定されてよい。
【００６６】
次いで、制御装置１００の第１のクラッチ制御部１１５及び第２のクラッチ制御部１１７は、設定された制御モードが第１モードであるか否かを判別する（ステップＳ１５）。制御モードが第１モードに設定されている場合（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、第１のクラッチ制御部１１５は、ＬＳＤクラッチ８１が直結状態となるように第１のクラッチアクチュエータ１２１に対して制御信号を出力する（ステップＳ１７）。また、第２のクラッチ制御部１１７は、各種の車載センサ及び車載スイッチからの検出信号及び出力信号に基づいて適切な駆動力配分比を設定し、トランスファクラッチ９０が切断状態、スリップ状態又は直結状態となるように第２のクラッチアクチュエータ１２３に制御信号を出力する（ステップＳ１９）。
【００６７】
一方、制御モードが第２モードに設定されている場合（Ｓ１５：Ｎｏ）、第２のクラッチ制御部１１７は、トランスファクラッチ９０が直結状態となるように第２のクラッチアクチュエータ１２３に対して制御信号を出力する（ステップＳ２１）。また、第１のクラッチ制御部１１５は、各種の車載センサ及び車載スイッチからの検出信号及び出力信号に基づいて適切な駆動力配分比を設定し、ＬＳＤクラッチ８１が切断状態、スリップ状態又は直結状態となるように第１のクラッチアクチュエータ１２１に制御信号を出力する（ステップＳ２３）。
【００６８】
＜５．効果＞
以上説明したように、本実施形態に係る前後輪駆動力配分装置１は、ＬＳＤ８０のＬＳＤクラッチ８１のトルク伝達経路上にダンパ機構８５を備えている。このため、キャリア５０を経由して伝達されるトルクのトルク変動の位相がダンパ機構８５により反転されるとともに減衰される。これにより、第２のピニオンギヤ４３を経由して伝達されるトルクとキャリア５０を経由して伝達されるトルクとがインタミディエイトシャフト２０上で合成されたときにトルク変動の振幅が低減され、捩り振動を低減することができる。捩り振動が低減することによって、車室内の騒音を低減することができる。
【００６９】
また、本実施形態に係る前後輪駆動力配分装置１は、捩り振動を減衰させることができるため、トルクコンバータ２１０のロックアップが許可されるエンジン回転数の下限値を低くすることができる。これにより、トルクコンバータ２１０がロックアップされた状態となるエンジン回転数の領域を拡大することができ、燃費を向上させることができる。
【００７０】
また、本実施形態に係る前後輪駆動力配分装置１は、ＬＳＤ８０にダンパ機構８５が組み込まれているため、個別にダンパ装置を搭載する場合に比べて、前後輪駆動力配分装置１あるいは変速装置等の装置の大型化あるいは質量の増加を抑制することができる。
【００７１】
また、本実施形態に係る前後輪駆動力配分装置１は、ＬＳＤクラッチ８１とは別に、インタミディエイトシャフト２０とリヤドライブシャフト３０とを断接するトランスファクラッチ９０を備えている。このため、捩り振動の影響が大きいエンジンの運転領域においては、ダンパ機構８５によるダンパ効果が得られるようにＬＳＤクラッチ８１を直結状態にしつつ、トランスファクラッチ９０を用いて前後輪の駆動力配分を制御することができる。また、捩り振動の影響が小さいエンジンの運転領域においては、所望の走行性能に応じて、ＬＳＤクラッチ８１又はトランスファクラッチ９０を用いて前後輪の駆動力配分を制御することができる。これにより、駆動力配分装置１の機能を維持しつつ、動力伝達系に生じる捩り振動を減衰させることができる。
【００７２】
また、本実施形態に係る前後輪駆動力配分装置１の制御装置１００は、エンジンの運転状態に応じて所望の走行性能が得られるように、駆動力配分装置１の制御モードを設定する。制御装置１００は、エンジンの回転変動に起因する捩り振動による車室内の騒音の影響が大きい領域においては、ダンパ機構８５によって捩り振動を減衰させることが可能な第１モードを選択する。また、制御装置１００は、捩り振動による車室内の騒音の影響が小さい領域においては、所望の走行性能に応じて第１モード又は第２モードを選択する。このようにして、制御装置１００は、駆動力配分装置１の機能を維持して所望の走行性能を発揮させつつ、捩り振動を減衰して車室内の騒音を低減することができる。
【００７３】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は応用例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７４】
例えば、上記実施形態では、ＬＳＤクラッチ８１及びトランスファクラッチ９０として湿式多板クラッチが用いられる例を説明したが、各クラッチの種類はかかる例に限定されない。各クラッチは、要素間の連結状態を切り替え可能なものであればよい。
【符号の説明】
【００７５】
１        前後輪駆動力配分装置
１０      リダクションドライブシャフト（入力軸）
１１      第１のサンギヤ
２０      インタミディエイトシャフト（中間軸）
２１      第２のサンギヤ
３０      リヤドライブシャフト（リヤ出力軸）
４０      ピニオン部材
４１      第１のピニオンギヤ
４３      第２のピニオンギヤ
５０      キャリア
６０      センターディファレンシャル装置（センターデフ）
８０      差動制限装置（ＬＳＤ）
８１      ＬＳＤクラッチ（第１のクラッチ）
８５      ダンパ機構
９０      トランスファクラッチ（第２のクラッチ）
１００    制御装置
１１１    エンジン状態情報取得部
１１３    モード設定部
１１５    第１のクラッチ制御部
１１７    第２のクラッチ制御部
【図１】
2019064429.tif 000004
【図２】
2019064429.tif 000005
【図３】
2019064429.tif 000006
【図４】
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【図５】
2019064429.tif 000008
【図６】
2019064429.tif 000009
【図７】
2019064429.tif 000010
【図８】
2019064429.tif 000011