(57)【要約】【課題】駆動系の小型化・軽量化を実現し得る車両用駆動力配分装置の制御装置を提供する。【解決手段】カップリング２４の作動により所定値以上の伝達トルクが伝達される状態か否かを判定する伝達トルク判定手段１０４（ＳＡ８）と、その伝達トルク判定手段１０４により所定値以上の伝達トルクが伝達される状態と判定される場合にはその伝達トルクが所定値未満となるように制御する伝達トルク制御手段１１４（ＳＡ１０乃至ＳＡ１２）とを含むことから、車両発進時にエンジン回転速度ｎｅが比較的高い状態でカップリング２４を急係合させるような場合に駆動系に過大なトルクが伝達されないように制御できる。すなわち、駆動系の小型化・軽量化を実現し得る車両用駆動力配分装置の制御装置を提供することができる。【選択図】  図１１
2004306802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力源により発生させられる駆動力を複数の車輪のうち一部の車輪に配分するための車両用駆動力配分装置の制御装置であって、
該駆動力配分装置の作動により所定値以上の伝達トルクが伝達される状態か否かを判定する伝達トルク判定手段と、
該伝達トルク判定手段により所定値以上の伝達トルクが伝達される状態と判定される場合には該伝達トルクが所定値未満となるように制御する伝達トルク制御手段と
を、含むことを特徴とする車両用駆動力配分装置の制御装置。
【請求項２】
前記伝達トルク判定手段は、予め定められた関係から前記駆動力源の回転速度と車両の速度とに基づいて前記駆動力配分装置の作動により所定値以上の伝達トルクが伝達される状態か否かを判定するものである請求項１の車両用駆動力配分装置の制御装置。
【請求項３】
予め定められた関係からトルク配分比と差動回転速度とに基づいて前記駆動力配分装置の伝達トルク指令値を算出する伝達トルク指令値算出手段を含み、
前記伝達トルク制御手段は、前記伝達トルク判定手段により所定値未満の伝達トルクが伝達される状態と判定される場合には前記伝達トルク指令値算出手段により算出された指令値に基づいて前記駆動力配分装置の伝達トルクを制御するものである請求項１又は２の車両用駆動力配分装置の制御装置。
【請求項４】
前記駆動力配分装置は、前記駆動力源と変速機との間の駆動力伝達経路に該駆動力源から出力されたトルクを運転者の操作により遮断乃至伝達するためのクラッチ装置を備えた車両に設けられたものであり、
該クラッチ装置の係合速度を算出するクラッチ係合速度算出手段を含み、
前記伝達トルク判定手段は、予め定められた関係から前記駆動力源の回転速度と前記クラッチ係合速度算出手段により算出される前記クラッチ装置の係合速度とに基づいて前記駆動力配分装置の作動により所定値以上の伝達トルクが伝達される状態か否かを判定するものである請求項１から３の何れかの車両用駆動力配分装置の制御装置。
【請求項５】
前記伝達トルク制御手段は、前記伝達トルク判定手段により所定値以上の伝達トルクが伝達される状態と判定される場合には該判定から所定時間経過後に前記駆動力配分装置の伝達トルクを制御するための指令値を出力するものである請求項１から４の何れかの車両用駆動力配分装置の制御装置。
【請求項６】
前記伝達トルク制御手段は、前記駆動力配分装置の作動により伝達される伝達トルクが予め定められた静的強度保証値未満となるように制御するものである請求項１から５の何れかの車両用駆動力配分装置の制御装置。
【請求項７】
前記車両用駆動力配分装置は、四輪駆動車両の駆動力源から前輪及び後輪の何れか一方へ至る動力伝達経路に直列に配設された駆動力配分カップリングである請求項１から６の何れかの車両用駆動力配分装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動力源により発生させられる駆動力を複数の車輪に配分する車両用駆動力配分装置の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
四輪駆動状態と二輪駆動状態とを選択したり、或いはその四輪駆動状態において前輪と後輪との間の動力配分率を制御したりするためにプロペラシャフトに直列に配設される電磁式クラッチ装置のように、駆動力源により発生させられる駆動力を複数の車輪のうち一部の車輪に配分するための駆動力配分装置を備えた車両が知られている。例えば、特許文献１に記載された駆動力配分装置を備えた車両がそれである。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２７７８８１号公報
【特許文献２】
特開平１０−１４８２５２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、運転者がクラッチペダルを操作する手動変速機（マニュアルトランスミッション）を備えた車両に前記従来の駆動力配分装置が設けられている場合等において、車両発進時に駆動力源の回転速度が比較的高い状態で駆動力配分装置が急係合されると、駆動力源の回転慣性等により駆動系に過大なトルクが伝達されることから、斯かるトルクに耐え得る強度を駆動系に付与する必要があった。そのため、駆動系の小型化・軽量化には自ずと限界があった。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、駆動系の小型化・軽量化を実現し得る車両用駆動力配分装置の制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、駆動力源により発生させられる駆動力を複数の車輪のうち一部の車輪に配分するための車両用駆動力配分装置の制御装置であって、その駆動力配分装置の作動により所定値以上の伝達トルクが伝達される状態か否かを判定する伝達トルク判定手段と、その伝達トルク判定手段により所定値以上の伝達トルクが伝達される状態と判定される場合にはその伝達トルクが所定値未満となるように制御する伝達トルク制御手段とを、含むことを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の効果】
このようにすれば、前記駆動力配分装置の作動により所定値以上の伝達トルクが伝達される状態か否かを判定する伝達トルク判定手段と、その伝達トルク判定手段により所定値以上の伝達トルクが伝達される状態と判定される場合にはその伝達トルクが所定値未満となるように制御する伝達トルク制御手段とを、含むことから、車両発進時に駆動力回転速度が比較的高い状態で前記駆動力配分装置を急係合させるような場合に駆動系に過大なトルクが伝達されないように制御できる。すなわち、駆動系の小型化・軽量化を実現し得る車両用駆動力配分装置の制御装置を提供することができる。
【０００８】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記伝達トルク判定手段は、予め定められた関係から前記駆動力源の回転速度と車両の速度とに基づいて前記駆動力配分装置の作動により所定値以上の伝達トルクが伝達される状態か否かを判定するものである。このようにすれば、実用的な態様の伝達トルク制御を実行できるという利点がある。
【０００９】
また、好適には、予め定められた関係からトルク配分比と差動回転速度とに基づいて前記駆動力配分装置の伝達トルク指令値を算出する伝達トルク指令値算出手段を含み、前記伝達トルク制御手段は、前記伝達トルク判定手段により所定値未満の伝達トルクが伝達される状態と判定される場合には前記伝達トルク指令値算出手段により算出された指令値に基づいて前記駆動力配分装置の伝達トルクを制御するものである。このようにすれば、通常の車両発進時には伝達トルクを理想値とすることができ、良好な発進性が得られるという利点がある。
【００１０】
また、好適には、前記駆動力配分装置は、前記駆動力源と変速機との間の駆動力伝達経路にその駆動力源から出力されたトルクを運転者の操作により遮断乃至伝達するためのクラッチ装置を備えた車両に設けられたものであり、そのクラッチ装置の係合速度を算出するクラッチ係合速度算出手段を含み、前記伝達トルク判定手段は、予め定められた関係から前記駆動力源の回転速度と前記クラッチ係合速度算出手段により算出される前記クラッチ装置の係合速度とに基づいて前記駆動力配分装置の作動により所定値以上の伝達トルクが伝達される状態か否かを判定するものである。このようにすれば、前記駆動力源の回転速度が比較的高い状態において前記クラッチ装置が急係合された場合にも駆動系に過大なトルクが伝達されないように制御できるという利点がある。
【００１１】
また、好適には、前記伝達トルク制御手段は、前記伝達トルク判定手段により所定値以上の伝達トルクが伝達される状態と判定される場合にはその判定から所定時間経過後に前記駆動力配分装置の伝達トルクを制御するための指令値を出力するものである。このようにすれば、車両発進時に過渡的なトルクが駆動系に伝達されるのを好適に防止できるという利点がある。
【００１２】
また、好適には、前記伝達トルク制御手段は、前記駆動力配分装置の作動により伝達される伝達トルクが予め定められた静的強度保証値未満となるように制御するものである。このようにすれば、駆動系に静的強度保証値以上のトルクが伝達されないように制御でき、駆動系の小型化・軽量化を実現できるという利点がある。
【００１３】
また、好適には、前記車両用駆動力配分装置は、四輪駆動車両の駆動力源から前輪及び後輪の何れか一方へ至る動力伝達経路に直列に配設された駆動力配分カップリングである。このようにすれば、低燃費でトラクション性能に優れた駆動系を提供できるという利点がある。
【００１４】
また、好適には、前記駆動力配分装置の作動により伝達される伝達トルクの上限値を算出し、予め定められた関係からその伝達トルク上限値に基づいて前記伝達トルク指令値算出手段により算出された伝達トルク指令値を補正する伝達トルク指令値補正手段を含むものである。このようにすれば、より実用的な態様の伝達トルク制御を実行できるという利点がある。
【００１５】
また、好適には、前記伝達トルク制御手段は、前記伝達トルク指令値算出手段により算出された指令値及び前記伝達トルク指令値補正手段により補正された指令値のうち何れか小さい方に基づいて前記駆動力配分装置の伝達トルクを制御するものである。このようにすれば、より信頼性の高い伝達トルク制御を実行できるという利点がある。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明が適用された駆動力伝達装置１０を有する前置エンジン前輪駆動（ＦＦ）を基本とする前後輪駆動車両の構成を説明する骨子図である。図１において、駆動力源であるエンジン１２により発生させられた駆動力は、クラッチ装置１３、変速機１４、前輪用差動歯車装置１６、及び前輪車軸１８を介して１対の前輪２０へ伝達される一方、駆動力伝達軸であるプロペラシャフト２２、駆動力配分装置である電磁式の駆動力配分カップリング（以下、単にカップリングと称する）２４、後輪用差動歯車装置２６、及び後輪車軸２８を介して１対の後輪３０へ伝達される。また、上記カップリング２４を制御するための電子制御装置３２が設けられている。すなわち、図１に示す駆動制御装置１０は、駆動力源であるエンジン１２により発生させられたトルクを走行状態に応じて前後輪に配分する電子制御トルクスプリット式四輪駆動車両の駆動系の一例である。
【００１８】
図２は、上記カップリング２４の構成例を説明する概略断面図である。この図２に示すように、上記カップリング２４は、上記プロペラシャフト２２と同軸に且つ一体的に形成された第１ハウジング３４と、電磁ソレノイド３６を含みその第１ハウジング３４の内周側に固設された第２ハウジング３８と、上記第１ハウジング３４と同軸にその軸心まわりに相対回転可能に配設された出力シャフト４０と、その出力シャフト４０と同軸にその軸心まわりに相対回転可能に配設された制御カム４２と、上記第１ハウジング３４と制御カム４２との相対回転を阻止したりスリップさせたりするための制御クラッチ４４と、上記第２ハウジング３８との間にその制御クラッチ４４を構成するクラッチプレートを挟圧するために上記出力シャフト４０と同軸にその軸心方向に相対移動可能に配設された環状鉄片であるアーマチュア４６と、上記第１ハウジング３４と出力シャフト４０との相対回転を阻止したりスリップさせたりするためのメインクラッチ４８と、上記第１ハウジング３４との間にそのメインクラッチ４８を構成するクラッチプレートを挟圧するために上記出力シャフト４０と同軸にその軸心まわりの相対回転不能且つ軸心方向の相対移動可能に配設されたメインカム５０とを、備えて構成されている。また、上記制御カム４２及びメインカム５０の相対向する側にはそれぞれのカム面に対応する複数の凹部が形成されており、その制御カム４２とメインカム５０の間には各凹部に嵌め入れられるように複数のボール５２が配設されている。
【００１９】
前記カップリング２４において、上記電磁ソレノイド３６が非励磁状態である場合には、上記制御クラッチ４４及びメインクラッチ４８の何れも非係合状態とされるため、前記プロペラシャフト２２の駆動力は上記出力シャフト４０に伝達されない。一方、上記電磁ソレノイド３６が励磁状態である場合には、その電磁ソレノイド３６の周囲に磁束が生じることにより、上記アーマチュア４６が第２ハウジング３８側へ引き付けられて上記制御クラッチ４４が上記電磁ソレノイド３６への制御電流に応じて係合或いはスリップさせられる。その制御クラッチ４４が係合させられた後、上記制御カム４２とメインカム５０との間に回転速度差が生じると、上記ボール５２が制御カム４２における凹部の斜面に押されてメインカム５０側へ押し付けられ、延いてはそのメインカム５０が前記プロペラシャフト２２側へ押し付けられて上記メインクラッチ４８が係合させられ、前記プロペラシャフト２２の駆動力が上記出力シャフト４０に伝達される。
【００２０】
前記カップリング２４により伝達される伝達トルクは、例えば図３に示すように、前記電磁ソレノイド３６に供給される制御電流により比例的に定まる。すなわち、前記電磁ソレノイド３６に供給される電流が比較的小さい場合には、前記アーマチュア４６が第２ハウジング３８側へ引き付けられる力が比較的弱く、前記制御クラッチ４４の係合力が比較的小さいことから、前記制御カム４２とメインカム５０との間の回転速度差が小さくなり、延いては前記メインカム５０がプロペラシャフト２２側へ押し付けられる力が比較的弱くなって伝達トルクは比較的小さくなる。一方、前記電磁ソレノイド３６に供給される電流が比較的大きい場合には、前記アーマチュア４６が第２ハウジング３８側へ引き付けられる力が比較的強く、前記制御クラッチ４４の係合力が比較的大きいことから、前記制御カム４２とメインカム５０との間の回転速度差が大きくなり、延いては前記メインカム５０がプロペラシャフト２２側へ押し付けられる力が比較的強くなって伝達トルクは比較的大きくなり、前記電磁ソレノイド３６に供給される電流が所定値以上になると直結四輪駆動車両に近い状態で前後輪に駆動力が伝達される。以上の構成により、前記変速機１４から出力された全駆動力に対する前記後輪３０に伝達される駆動力の比率が零乃至０．５の範囲内で無段階に制御される。
【００２１】
図４は、前記駆動力伝達装置１０の要部構成を説明するブロック線図である。前記電子制御装置３２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェイス等から成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を実行する。例えば、前記電磁ソレノイド３６に供給される電流を制御することにより前記カップリング２４の伝達トルク制御等を実行する。前記エンジン１２は、気筒内噴射される燃料の燃焼によって駆動力を発生させるガソリンエンジン或いはディーゼルエンジン等の内燃機関であって、その吸気配管５４内には、スロットルアクチュエータ５６によって操作されるスロットル弁５８が設けられている。このスロットル弁５８は、基本的にはアクセル操作量センサ６０により検出されるアクセルペダル６２の操作量（踏込量）すなわちアクセル開度ａｃに対応する大きさのスロットル開度ｔｈとなるように制御される。また、前記動力伝達装置１０には、前記後輪３０の実際の回転速度に対応する車速を検出する車輪速センサ６４、前記変速機１４の変速段を検出するシフト段センサ６６、上記スロットル弁５８の実際の開度を検出するスロットルセンサ６８、前記エンジン１２の実際の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ７０、及び前後Ｇセンサ７２等が設けられており、それぞれのセンサから車速ｖを表す信号、シフト段ｓｐを表す信号、スロットル開度ｔｈを表す信号、エンジン回転速度ｎｅを表す信号、及び前後加速度ｇを表す信号等が前記電子制御装置３２へ供給されるようになっている。
【００２２】
前記変速機１４は、入力された回転を所定の変速比γで減速或いは増速して出力するものであって、例えば手動操作により変速段が切り換えられる同期噛み合い式の手動変速機（マニュアルトランスミッション）である。すなわち、図４に示すシフトレバー７４が操作されることにより、複数の同期噛み合い装置の何れかが選択的に係合或いは解放させられて、前進４段、後進１段、及びニュートラルの何れかが成立させられ、それぞれの変速比γに応じた速度変換が成される。なお、前記変速機１４の入力軸７８は、スプライン嵌合によって前記クラッチ装置１３のクラッチ出力軸８０に連結されている。
【００２３】
図５は、前記クラッチ装置１３及びそれを作動させるために車室内に設けられたクラッチペダル７６の構成を説明する図である。この図５に示すように、前記クラッチ装置１３は、前記エンジン１２のクランク軸８２に取り付けられたフライホイール８４、上記クラッチ出力軸８０に配設されたクラッチディスク８６、クラッチハウジング８８に配設されたプレッシャプレート９０、そのプレッシャプレート９０を上記フライホイール８６側へ付勢することにより上記クラッチディスク８６を挟圧してクラッチ装置１３を係合させるダイヤフラムスプリング９２、クラッチレリーズシリンダ９４によりレリーズフォーク９６を介して図の右方向へ移動させられることにより、上記ダイヤフラムスプリング９２の内端部を図の右方向へ変位させてクラッチ装置１３を開放（遮断）させるレリーズスリーブ９８を有して構成されている。また、上記クラッチペダル７６に連結されてその操作により作動させられるクラッチマスタシリンダ１００が上記クラッチレリーズシリンダ９４と接続されている。
【００２４】
以上の構成により前記クラッチ装置１３は、通常は係合状態とされる一方、上記クラッチペダル７６の踏込操作によりスリップ状態或いは開放状態とされるようになっている。また、上記クラッチペダル７６には、そのクラッチペダル７６の操作量（踏込量）ｑｃｌを検出するためのクラッチ操作量センサ１０２が位置固定に設けられている。
【００２５】
図６は、前記電子制御装置３２による前記カップリング２４の伝達トルク制御機能の要部を示す機能ブロック線図である。この図６における伝達トルク判定手段１０４は、前記カップリング２４の作動により所定値以上の伝達トルクが伝達される状態か否かを判定する。例えば、予め定められた関係から前記エンジン回転速度センサ７０により検出されるエンジン回転速度ｎｅと、前記車輪速センサ６４により検出される車速ｖとに基づいて前記カップリング２４の作動により駆動系の静的強度保証値ＴＭＡＸ以上の伝達トルクが伝達される状態か否か、すなわち図７に斜線で示す静的強度保護範囲内であるか否かを判定する。
【００２６】
差動回転速度算出手段１０６は、前記カップリング２４の入力回転速度と出力回転速度の速度差である差動回転速度ｄｎを算出する。例えば、前記エンジン回転速度センサ７０により検出されるエンジン回転速度ｎｅ及びシフト段センサ６６により検出される前記変速機１４のシフト段ｓｐに対応する変速比γから入力回転速度である前記プロペラシャフト２２の回転速度を、前記車輪速センサ６４により検出される車速ｖから出力回転速度である前記出力シャフト４０の回転速度を算出し、その速度差を算出する。
【００２７】
全駆動力算出手段１０８は、前記プロペラシャフト２２により伝達される全駆動力ｔｉｎを算出する。例えば、予め定められた関係から前記エンジン回転速度センサ７０により検出されるエンジン回転速度ｎｅと、前記スロットルセンサ６８により検出されるスロットル開度ｔｈと、前記シフト段センサ６６により検出される前記変速機１４のシフト段ｓｐに対応する変速比γとに基づいて前記プロペラシャフト２２により伝達される全駆動力ｔｉｎの理論値を算出する。
【００２８】
伝達トルク指令値算出手段１１０は、通常の制御における前記カップリング２４の伝達トルクの理想値である伝達トルク指令値ｔｏｕｔを算出する。例えば、次の（１）式に示す予め定められた関係からトルク配分比ＫＳＴと、適合定数ＫＤＮと、上記全駆動力算出手段１０８により算出される全駆動力ｔｉｎと、前記差動回転速度算出手段１０６により算出される差動回転速度ｄｎとに基づいて伝達トルク指令値ｔｏｕｔを算出する。
【００２９】
［数式１］
ｔｏｕｔ＝ＫＳＴ×ｔｉｎ＋ＫＤＮ×ｄｎ・・・（１）
【００３０】
伝達トルク指令値補正手段１１２は、前記カップリング２４の作動により伝達される伝達トルクの上限値を算出し、予め定められた関係からその伝達トルク上限値に基づいて前記伝達トルク指令値算出手段１１０により算出された伝達トルク指令値ｔｏｕｔを補正する。例えば、前記伝達トルク判定手段１０４により駆動系の静的強度保証値未満の伝達トルクが伝達される状態と判定される場合には、その静的強度保証値ＴＭＡＸを伝達トルク上限値として算出して、伝達トルク指令値ｔｏｕｔの補正は実行しない。一方、前記伝達トルク判定手段１０４により駆動系の静的強度保証値以上の伝達トルクが伝達される状態と判定される場合には、ＴＭＡＸよりも小さい値ＴＫを伝達トルク上限値として算出して、その伝達トルク上限値ＴＫに基づいて伝達トルク指令値ｔｏｕｔを補正することにより指令値ｔｋｙｏｕｄｏを算出する。
【００３１】
伝達トルク制御手段１１４は、前記電磁ソレノイド３６に供給される電流を前記伝達トルク指令値ｔｏｕｔ或いはｔｋｙｏｕｄｏに従って制御することにより前記カップリング２４により伝達される伝達トルクを制御する。例えば、前記伝達トルク判定手段１０４により駆動系の静的強度保証値未満の伝達トルクが伝達される状態と判定される場合には、前記伝達トルク指令値算出手段１１０により算出された指令値ｔｏｕｔに基づいて前記電磁ソレノイド３６に供給される電流を制御する。一方、前記伝達トルク判定手段１０４により駆動系の静的強度保証値以上の伝達トルクが伝達される状態と判定される場合には、その伝達トルクが駆動系の静的強度保証値未満となるように、前記伝達トルク指令値算出手段１１０により算出された指令値ｔｏｕｔ及び前記伝達トルク指令値補正手段１１２により補正された指令値ｔｋｙｏｕｄｏのうち何れか小さい方に基づいて前記電磁ソレノイド３６に供給される電流を制御する。
【００３２】
図８は、通常の車両発進時における伝達トルク指令値（カップリング指令トルク）と前記カップリング２４の作動により実際に伝達される伝達トルク（Ｒｅ駆動トルク）との関係を説明するタイムチャートである。この図８に示すように、通常の車両発進時において、前記出力シャフト４０に伝達される駆動力に対応する前記カップリング２４の伝達トルクは、前記伝達トルク指令値算出手段１１０により算出される伝達トルク指令値ｔｏｕｔに略一致する。一方、通常の制御において、車両発進に際してエンジン回転速度ｎｅが比較的高い状態で前記カップリング２４が急係合された場合には、図９に示すように、前記カップリング２４により伝達される伝達トルクに過渡的な変動が発生して一時的に過大となり、駆動系の静的強度保証値に達する可能性がある。そこで、前記伝達トルク判定手段１０４により駆動系の静的強度保証値以上の伝達トルクが伝達される状態と予め判定される場合には、その伝達トルクが駆動系の静的強度保証値未満となるように前記電磁ソレノイド３６に供給される電流を抑制することで、例えば図１０に示すような静的強度保証値が比較的低い駆動系すなわち比較的小型で軽量の駆動系を採用しても耐久性が保証されるのである。
【００３３】
図１１は、前記電子制御装置３２によるカップリング伝達トルク制御作動の要部を説明するフローチャートであり、数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行されるものである。
【００３４】
先ず、ステップ（以下、ステップを省略する）ＳＡ１において、前記エンジン回転速度センサ７０によりエンジン回転速度ｎｅが検出され、ＳＡ２において、前記スロットルセンサ６８によりスロットル開度ｔｈが検出され、ＳＡ３において、前記車輪速センサ６４により車速ｖが検出され、ＳＡ４において、前記シフト段センサ６６により検出されるシフト段ｓｐに対応する前記変速機１４の変速比γが算出される。次に、前記差動回転速度算出手段１０６に対応するＳＡ５において、ＳＡ１にて検出されたエンジン回転速度ｎｅ及びＳＡ４にて検出された変速比γから入力回転速度である前記プロペラシャフト２２の回転速度が、ＳＡ３にて検出される車速ｖから出力回転速度である前記出力シャフト４０の回転速度が算出され、その速度差である差動回転速度ｄｎが算出される。次に、前記全駆動力算出手段１０８に対応するＳＡ６において、予め定められた関係からＳＡ１にて検出されたエンジン回転速度ｎｅと、ＳＡ２にて検出されたスロットル開度ｔｈと、ＳＡ４にて算出された変速比γとに基づいて前記プロペラシャフト２２により伝達される全駆動力ｔｉｎの理論値が算出される。次に、前記伝達トルク指令値算出手段１１０に対応するＳＡ７において、トルク配分比ＫＳＴと、適合定数ＫＤＮと、ＳＡ６にて算出された全駆動力ｔｉｎと、ＳＡ５にて算出された差動回転速度ｄｎとに基づいて、前述した（１）式から伝達トルク指令値ｔｏｕｔが算出される。次に、前記伝達トルク判定手段１０４に対応するＳＡ８において、予め定められた関係からＳＡ１にて検出されたエンジン回転速度ｎｅと、ＳＡ３にて検出された車速ｖとに基づいて前記カップリング２４の作動により駆動系の静的強度保証値以上の伝達トルクが伝達される状態か否かが判断される。具体的には、エンジン回転速度ｎｅが車速ｖを変数とする所定の関数ｆ（ｖ）以上であるか否かが判断される。このＳＡ８の判断が否定される場合には、ＳＡ１２において、ＳＡ７にて算出された指令値ｔｏｕｔに基づく電流が前記電磁ソレノイド３６に供給された後に本ルーチンが終了させられるが、ＳＡ８の判断が肯定される場合には、前記伝達トルク指令値補正手段１１２に対応するＳＡ９において、駆動系の静的強度保証値ＴＭＡＸよりも小さい伝達トルク上限値ＴＫに基づいて伝達トルク指令値ｔｏｕｔが補正されることにより指令値ｔｋｙｏｕｄｏが算出された後、ＳＡ１０において、ＳＡ７にて算出された指令値ｔｏｕｔがＳＡ９にて算出された指令値ｔｋｙｏｕｄｏ以上であるか否かが判断される。このＳＡ１０の判断が否定される場合には、ＳＡ１２において、ＳＡ７にて算出された指令値ｔｏｕｔに基づく電流が前記電磁ソレノイド３６に供給された後に本ルーチンが終了させられるが、ＳＡ１０の判断が肯定される場合には、ＳＡ１１において、ＳＡ９にて算出された指令値ｔｋｙｏｕｄｏに基づく電流が前記電磁ソレノイド３６に供給された後に本ルーチンが終了させられる。以上のＳＡ１０乃至ＳＡ１２が前記伝達トルク制御手段１１４に対応する。
【００３５】
このように、本実施例によれば、駆動力配分装置である前記カップリング２４の作動により所定値以上の伝達トルクが伝達される状態か否かを判定する伝達トルク判定手段１０４（ＳＡ８）と、その伝達トルク判定手段１０４により所定値以上の伝達トルクが伝達される状態と判定される場合にはその伝達トルクが所定値未満となるように制御する伝達トルク制御手段１１４（ＳＡ１０乃至ＳＡ１２）とを含むことから、車両発進時にエンジン回転速度ｎｅが比較的高い状態で前記カップリング２４を急係合させるような場合に駆動系に過大なトルクが伝達されないように制御できる。すなわち、駆動系の小型化・軽量化を実現し得る車両用駆動力配分装置の制御装置を提供することができる。
【００３６】
また、前記伝達トルク判定手段１０４は、予め定められた関係から前記エンジン回転速度ｎｅと車速ｖとに基づいて前記カップリング２４の作動により所定値以上の伝達トルクが伝達される状態か否かを判定するものであるため、実用的な態様の伝達トルク制御を実行できるという利点がある。
【００３７】
また、予め定められた関係からトルク配分比ＫＳＴと、適合定数ＫＤＮと、前記全駆動力算出手段（ＳＡ６）１０８により算出される前記プロペラシャフト２２により伝達される全駆動力ｔｉｎと、前記差動回転速度算出手段１０６（ＳＡ５）により算出される差動回転速度ｄｎとに基づいて前記カップリング２４の伝達トルク指令値ｔｏｕｔを算出する伝達トルク指令値算出手段１１０（ＳＡ７）を含み、前記伝達トルク制御手段１１４は、前記伝達トルク判定手段１０４により所定値未満の伝達トルクが伝達される状態と判定される場合には前記伝達トルク指令値算出手段１１０により算出された指令値ｔｏｕｔに基づいて前記カップリング２４の伝達トルクを制御するものであるため、通常の車両発進時には伝達トルクを理想値とすることができ、良好な発進性が得られるという利点がある。
【００３８】
また、前記伝達トルク制御手段１１４は、前記カップリング２４の作動により伝達される伝達トルクが予め定められた静的強度保証値ＴＭＡＸ未満となるように制御するものであるため、駆動系に静的強度保証値ＴＭＡＸ以上のトルクが伝達されないように制御でき、駆動系の小型化・軽量化を実現できるという利点がある。
【００３９】
また、前記車両用駆動力配分装置は、前記エンジン１２から前輪２０及び後輪３０の何れか一方へ至る動力伝達経路に直列に配設された駆動力配分カップリングであるため、低燃費でトラクション性能に優れた駆動系を提供できるという利点がある。
【００４０】
また、前記カップリング２４の作動により伝達される伝達トルクの上限値を算出し、予め定められた関係からその伝達トルク上限値に基づいて前記伝達トルク指令値算出手段１１０により算出された伝達トルク指令値ｔｏｕｔを補正することにより指令値ｔｋｙｏｕｄｏを算出する伝達トルク指令値補正手段１１２（ＳＡ９）を含むものであるため、より実用的な態様の伝達トルク制御を実行できるという利点がある。
【００４１】
また、前記伝達トルク制御手段１１４は、前記伝達トルク指令値算出手段１１０により算出された指令値ｔｏｕｔ及び前記伝達トルク指令値補正手段１１２により補正された指令値ｔｋｙｏｕｄｏのうち何れか小さい方に基づいて前記電磁ソレノイド３６に供給される電流を制御するものであるため、より信頼性の高い伝達トルク制御を実行できるという利点がある。
【００４２】
続いて、本発明の他の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明に用いる図面に関して、前述の実施例と重複する部分に関しては同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４３】
図１２は、前記電子制御装置３２による前記カップリング２４の伝達トルク制御機能の他の一例の要部を示す機能ブロック線図である。この図１２におけるクラッチ係合速度算出手段１１６は、前記クラッチ操作量センサ１０２により検出される前記クラッチペダル７６の操作量ｑｃｌから前記クラッチ装置１３の係合速度ｖｃｌを算出する。この係合速度ｖｃｌは、例えば、前記フライホイール８４に対する前記クラッチディスク８６の相対移動速度であり、前記クラッチレリーズシリンダ９４或いはクラッチマスタシリンダ１００のピストンの移動速度と一対一に対応する。好適には、前記クラッチペダル７６の操作量ｑｃｌの微分値である。
【００４４】
伝達トルク判定手段１１８は、予め定められた関係から前記エンジン回転速度センサ７０により検出されるエンジン回転速度ｎｅと上記クラッチ係合速度算出手段１１６により算出される前記クラッチ１４の係合速度ｖｃｌとに基づいて前記カップリング２４の作動により駆動系の静的強度保証値ＴＭＡＸ以上の伝達トルクが伝達される状態か否か、すなわち図７に斜線で示す静的強度保護範囲内であるか否かを判定する。例えば、前記エンジン１２のエンジン回転速度ｎｅが所定値ｎ０よりも大きく且つ前記クラッチ１４の係合速度ｖｃｌが所定値ｖ０よりも大きい場合には、前記カップリング２４の作動により駆動系の静的強度保証値ＴＭＡＸ以上の伝達トルクが伝達される状態であると判定し、それ以外の場合には、駆動系の静的強度保証値ＴＭＡＸ未満の伝達トルクが伝達される状態であると判定する。
【００４５】
伝達トルク制御手段１２０は、前記電磁ソレノイド３６へ供給される電流を制御することにより前記カップリング２４により伝達される伝達トルクを制御する。例えば、前記伝達トルク判定手段１１８により駆動系の静的強度保証値ＴＭＡＸ以上の伝達トルクが伝達される状態と判定される場合には、例えば図１４に示すように、その判定から所定時間ｔ０経過後に前記カップリング２４の伝達トルクを制御するための指令値（制御電流）を出力する。換言すれば、前記伝達トルク判定手段１１８により駆動系の静的強度保証値ＴＭＡＸ以上の伝達トルクが伝達される状態と判定される場合には、所定時間ｔ０が経過するまでは前記電磁ソレノイド３６へ供給される制御電流を零とする。
【００４６】
図１３は、前記電子制御装置３２によるカップリング伝達トルク制御作動の要部を説明するフローチャートであり、数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行されるものである。
【００４７】
先ず、ＳＢ１において、前記エンジン回転速度センサ７０によりエンジン回転速度ｎｅが検出され、ＳＢ２において、前記シフト段センサ６６によりシフト段ｓｐが検出され、ＳＢ３において、前記クラッチ操作量センサ１０２によりクラッチ操作量ｑｃｌが検出される。次に、前記クラッチ係合速度算出手段１１６に対応するＳＢ４において、ＳＢ３にて検出されたクラッチ操作量ｑｃｌの微分値である前記クラッチ装置１３の係合速度ｖｃｌが算出される。次に、ＳＢ５において、「Ｐ（パーキング）」、「Ｎ（ニュートラル）」、或いは「Ｒ（リバース）」から「１ｓｔ（１速）」への変速が実行されたか否かが判断される。このＳＢ５の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、ＳＢ５の判断が肯定される場合には、ＳＢ６において、ＳＢ１にて検出されたエンジン回転速度ｎｅが所定値ｎ０よりも大きいか否かが判断される。このＳＢ６の判断が否定される場合には、ＳＢ９において、前記電磁ソレノイド３６に図１５に示すような制御電流が供給される通常のカップリング伝達トルク制御が実行された後に本ルーチンが終了させられるが、ＳＢ６の判断が肯定される場合には、ＳＢ７において、ＳＢ４にて算出された前記クラッチ装置１３の係合速度ｖｃｌが所定値ｖ０よりも大きいか否かが判断される。このＳＢ７の判断が否定される場合には、ＳＢ９において、上述した通常のカップリング伝達トルク制御が実行された後に本ルーチンが終了させられるが、ＳＢ７の判断が肯定される場合には、ＳＢ８において、前記電磁ソレノイド３６に図１４に示すような制御電流が供給されるカップリング保護制御、すなわち所定時間ｔ０が経過するまで前記電磁ソレノイド３６へ供給される制御電流を零とする制御が実行された後に本ルーチンが終了させられる。以上のＳＢ６及びＳＢ７が前記伝達トルク判定手段１１８に、ＳＢ８及びＳＢ９が前記伝達トルク制御手段１２０にそれぞれ対応する。
【００４８】
このように、本実施例によれば、前記カップリング２４は、前記エンジン１２と変速機１４との間の駆動力伝達経路にそのエンジン１２から出力されたトルクを運転者の操作により遮断乃至伝達するためのクラッチ装置１３を備えた車両に設けられたものであり、そのクラッチ装置１３の係合速度ｖｃｌを算出するクラッチ係合速度算出手段１１６（ＳＢ４）を含み、前記伝達トルク判定手段１１８（ＳＢ６及びＳＢ７）は、予め定められた関係から前記エンジン回転速度センサ７０により検出されるエンジン回転速度ｎｅと前記クラッチ係合速度算出手段１１６により算出される前記クラッチ装置１３の係合速度ｖｃｌとに基づいて前記カップリング２４の作動により所定値以上の伝達トルクが伝達される状態か否かを判定するものであるため、エンジン回転速度ｎｅが比較的高い状態において前記クラッチ装置１３が急係合された場合にも駆動系に過大なトルクが伝達されないように制御できるという利点がある。
【００４９】
また、前記伝達トルク制御手段１２０（ＳＢ８及びＳＢ９）は、前記伝達トルク判定手段１１８により所定値以上の伝達トルクが伝達される状態と判定される場合にはその判定から所定時間ｔ０経過後に前記カップリング２４の伝達トルクを制御するための指令値を出力するものであるため、車両発進時に過渡的なトルクが駆動系に伝達されるのを好適に防止できるという利点がある。
【００５０】
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。
【００５１】
例えば、前述の実施例では、駆動力配分装置として電磁式カップリング２４に本発明が適用されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、油圧式カップリングに本発明が適用されてもよい。この場合、前記伝達トルク制御手段７４は、例えば、その油圧式カップリングに作動油圧を供給する油圧制御回路に設けられたリニアソレノイド弁に供給される電流を制御することによりその油圧式カップリングの伝達トルクを制御する。また、磁粉式カップリングに本発明が適用されても構わない。
【００５２】
また、前述の実施例では、前記カップリング２４の第１ハウジング３４は、前記プロペラシャフト２２と一体的に形成されており、そのプロペラシャフト２２が前記カップリング２４の入力軸として機能していたが、例えば、前記プロペラシャフト２２とカップリング２４との間にトランスファ装置等が設けられていても構わない。また、前記カップリング２４は、前記後輪用差動歯車装置２６側に設けられていたが、前記前輪用差動歯車装置１６側に設けられていても当然に構わない。
【００５３】
また、前述の実施例では、摩擦係合装置である前記メインクラッチ４８が係合状態とされることにより駆動力を前記後輪３０に配分するカップリング２４について説明したが、摩擦係合装置が解放状態とされることにより駆動力を一部の車輪に配分する駆動力配分装置に本発明が適用されても構わない。
【００５４】
また、前述の実施例において、前記クラッチ係合速度算出手段１１６は、前記クラッチ操作量センサ１０２により検出されるクラッチペダル７６の操作量ｑｃｌに基づいて前記クラッチ装置１３の係合速度ｖｃｌを算出するものであったが、例えば、前記クラッチ装置１３の内部に設けられたセンサにより検出される前記クラッチディスク８６のストロークに基づいてその微分値である前記クラッチ装置１３の係合速度ｖｃｌを算出するものであってもよい。また、前記クラッチレリーズシリンダ９４或いはクラッチマスタシリンダ１００の油圧変化から前記クラッチ装置１３の係合速度ｖｃｌを算出するものであっても構わない。
【００５５】
また、前述の実施例において、前記クラッチ装置１３は、油圧により係合状態が制御される油圧式クラッチであったが、例えば、電磁気的に係合状態が制御される電磁式クラッチ或いは磁粉式クラッチが設けられた車両に本発明が適用されても構わない。
【００５６】
また、前述の実施例では、手動変速機１４を備えた駆動力伝達装置１０について説明したが、自動変速機すなわちオートマチックトランスミッションを備えた駆動力伝達装置に本発明が適用されても構わない。
【００５７】
また、前述した図１１のフローチャートに示す制御と、図１３のフローチャートに示す制御が組み合わされたカップリング伝達トルク制御が実行され得ることは言うまでもない。
【００５８】
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された駆動力伝達装置を有する前置エンジン前輪駆動を基本とする前後輪駆動車両の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の駆動力伝達装置に設けられたカップリングの構成例を説明する概略断面図である。
【図３】図２のカップリングへ供給される制御電流とそのカップリングの伝達トルクとの関係の一例を示す図である。
【図４】図１の駆動力伝達装置の要部構成を説明するブロック線図である。
【図５】図４のクラッチ装置及びそれを作動させるために車室内に設けられたクラッチペダルの構成を説明する図である。
【図６】図１の駆動力伝達装置に設けられた電子制御装置のカップリング伝達トルク制御機能の要部を示す機能ブロック線図である。
【図７】図３のカップリング伝達トルク制御機能により伝達トルクが抑制される静的強度保護領域について説明する図である。
【図８】通常の車両発進時における伝達トルク指令値とカップリングにより実際に伝達される伝達トルクとの関係を説明するタイムチャートである。
【図９】通常の制御において、車両発進時に駆動力源の回転速度が比較的高い状態で駆動力配分装置が急係合された場合の伝達トルク指令値とカップリングにより実際に伝達される伝達トルクとの関係を説明するタイムチャートである。
【図１０】図６のカップリング伝達トルク制御機能が適用された状態において、車両発進時に駆動力源の回転速度が比較的高い状態で駆動力配分装置が急係合された場合の伝達トルク指令値とカップリングにより実際に伝達される伝達トルクとの関係を説明するタイムチャートである。
【図１１】図６の電子制御装置によるカップリング伝達トルク制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図１２】図１の駆動力伝達装置に設けられた電子制御装置のカップリング伝達トルク制御機能の他の一例の要部を示す機能ブロック線図である。
【図１３】図１２の電子制御装置によるカップリング伝達トルク制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図１４】図１３のカップリング伝達トルク制御機能が適用された状態において、車両発進時に駆動力源の回転速度が比較的高い状態で駆動力配分装置が急係合された場合にカップリングへ供給される制御電流の一例を示すタイムチャートである。
【図１５】通常の制御において、カップリングへ供給される制御電流の一例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１２：エンジン（駆動力源）
１３：クラッチ装置
１４：変速機
２０：前輪（車輪）
２４：カップリング（駆動力配分装置）
３０：後輪（車輪）
１０４、１１８：伝達トルク判定手段
１１０：伝達トルク指令値算出手段
１１４、１２０：伝達トルク制御手段
１１６：クラッチ係合速度算出手段
【図１】
2004306802.tif 000003
【図２】
2004306802.tif 000004
【図３】
2004306802.tif 000005
【図４】
2004306802.tif 000006
【図５】
2004306802.tif 000007
【図６】
2004306802.tif 000008
【図７】
2004306802.tif 000009
【図８】
2004306802.tif 000010
【図９】
2004306802.tif 000011
【図１０】
2004306802.tif 000012
【図１１】
2004306802.tif 000013
【図１２】
2004306802.tif 000014
【図１３】
2004306802.tif 000015
【図１４】
2004306802.tif 000016
【図１５】
2004306802.tif 000017