(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
四輪駆動車のプロペラシャフトの途中に組み付けられて、前記プロペラシャフトが伝達するトルクを変更可能なトルク伝達装置と、
前後輪の回転速度差を含む種々の情報に基づいてトルク指令値を決定すると共に、予め記憶した変換データを用いて前記トルク指令値から通電指令値を生成し、その通電指令値に応じて前記トルク伝達装置に通電を行うＥＣＵとからなり、前記トルク伝達装置が前記トルク指令値に応じた伝達トルクを伝達するトルク伝達システムであって、
前記プロペラシャフトへの組み付け前の前記トルク伝達装置に取り付け可能なトルク測定器と、前記ＥＣＵに接続可能なトリミング装置とを備え、
前記トリミング装置は、前記種々の情報に基づいて決定されるトルク指令値の代わりに、予め調整用に決定されたトルク指令値を前記ＥＣＵに付与する一方、前記変換データにて前記調整用のトルク指令値から生成された通電指令値を前記ＥＣＵから取得しかつその通電指令値に応じて前記トルク伝達装置が伝達したトルクの実測値を前記トルク測定器から取得し、前記トルク指令値に対する前記トルクの実測値の偏差が小さくなるように前記変換データを前記ＥＣＵに更新記憶させることを特徴とするトルク伝達システム。
【請求項２】
前記調整用のトルク指令値をＴａとし、前記変換データを用いてトルク指令値Ｔａから生成した通電指令値をＩとし、前記トルク指令値Ｔａに対して前記トルク伝達装置にて伝達可能なトルクの実測値をＴｊとしたときに、前記トリミング装置は、
Ｉ’＝Ｉ・Ｔａ／Ｔｊ
、で求められる通電指令値Ｉ’が、トルク指令値Ｔａに対して生成されるように変換データをＥＣＵに更新記憶することを特徴とするトルク伝達システム。
【請求項３】
前記変換データは、更新記憶不可能な基本変換データと更新記憶可能な補正変換データとからなり、前記基本変換データを用いて前記トルク指令値から生成した基本通電指令値に、前記補正変換データを用いて前記トルク指令値から生成した補正通電指令値を加えて、前記通電指令値が生成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のトルク伝達システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トルク指令値に応じた伝達トルクをトルク伝達装置に伝達させるトルク伝達システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の四輪駆動車は、例えばエンジンと後輪とを連結するプロペラシャフトの途中にトルク伝達装置を備えると共に、そのトルク伝達装置を駆動制御するためのＥＣＵを搭載している。ＥＣＵは、状況に応じてトルク指令値を決定すると共に、そのトルク指令値から通電指令値を生成する。そして、駆動回路が通電指令値に応じた電流をトルク伝達装置に通電することで、トルク指令値に応じた伝達トルクがトルク伝達装置により後輪に伝達されて、四輪駆動走行が行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したトルク伝達装置とＥＣＵとは、通常は別々に製造され、自動車に搭載してから互いに電気接続される。ここで、トルク指令値と実際に伝達される伝達トルクとの一致精度が問題になる。
【０００４】
ところが、従来では、トルク伝達装置とＥＣＵとが、それぞれ検査基準を満たすように別々に調整されていた。このため、トルク伝達装置とＥＣＵとを組み付けた状態では、個々の精度のばらつきが足し合わされ、トルク指令値と伝達トルクとの一致精度を向上させることが困難であった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、従来に比べて、トルク指令値と実際に伝達される伝達トルクとの一致精度を容易に向上させることが可能なトルク伝達システムの提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係るトルク伝達システムは、四輪駆動車のプロペラシャフトの途中に組み付けられて、プロペラシャフトが伝達するトルクを変更可能なトルク伝達装置と、前後輪の回転速度差を含む種々の情報に基づいてトルク指令値を決定すると共に、予め記憶した変換データを用いてトルク指令値から通電指令値を生成し、その通電指令値に応じてトルク伝達装置に通電を行うＥＣＵとからなり、トルク伝達装置がトルク指令値に応じた伝達トルクを伝達するトルク伝達システムであって、プロペラシャフトへの組み付け前のトルク伝達装置に取り付け可能なトルク測定器と、ＥＣＵに接続可能なトリミング装置とを備え、トリミング装置は、種々の情報に基づいて決定されるトルク指令値の代わりに、予め調整用に決定されたトルク指令値をＥＣＵに付与する一方、変換データにて調整用のトルク指令値から生成された通電指令値をＥＣＵから取得しかつその通電指令値に応じてトルク伝達装置が伝達したトルクの実測値をトルク測定器から取得し、トルク指令値に対するトルクの実測値の偏差が小さくなるように変換データをＥＣＵに更新記憶させるところに特徴を有する。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のトルク伝達システムにおいて、調整用のトルク指令値をＴａとし、変換データを用いてトルク指令値Ｔａから生成した通電指令値をＩとし、トルク指令値Ｔａに対してトルク伝達装置にて伝達可能なトルクの実測値をＴｊとしたときに、トリミング装置は、Ｉ’＝Ｉ・Ｔａ／Ｔｊ、で求められる通電指令値Ｉ’が、トルク指令値Ｔａに対して生成されるように変換データをＥＣＵに更新記憶するところに特徴を有する。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のトルク伝達システムにおいて、変換データは、更新記憶不可能な基本変換データと更新記憶可能な補正変換データとからなり、基本変換データを用いてトルク指令値から生成した基本通電指令値に、補正変換データを用いてトルク指令値から生成した補正通電指令値を加えて、通電指令値が生成されるところに特徴を有する。
【発明の作用及び効果】
＜請求項１の発明＞
請求項１の発明では、通電指令値を生成しかつその通電指令値に応じてトルク伝達装置に通電を行うＥＣＵと、トルク伝達装置とを含んでなるトルク伝達システムの全体を動作させながら調整を行うため、従来のように、トルク伝達システムを構成する個々の部位毎に調整を行って精度のばらつきが足し合わされるような事がなくなり、トルク指令値と実際に伝達される伝達トルクとの一致精度を向上させることができる。
【００１０】
＜請求項２の発明＞
請求項２の発明では、トルク指令値Ｔａと、変換データを用いてトルク指令値Ｔａから生成した通電指令値Ｉと、実測された伝達トルクＴｊと次式、
Ｉ’＝Ｉ・Ｔａ／Ｔｊ
とから求められる通電指令値Ｉ’が、トルク指令値Ｔａに対して生成されるように変換データを更新記憶し、必要に応じてこの更新記憶を繰り返すことで、トルク指令値と実測した伝達トルクとの偏差を所定値以下に収束させることができる。
【００１２】
＜請求項３の発明＞
請求項３のトルク伝達システムでは、変換データのうち補正変換データを調整用として更新記憶し、基本変換データを初期値として保持しておくことができる。これにより、容易に初期状態に戻すことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。
図１には、トルク伝達装置３０の基本構成が示されている。
トルク伝達装置３０は、一端有底の円筒状のアウターケース３３を備え、その底壁３３Ｔの外面中心から延設された軸体３３Ｊによって入力部３１が構成されている。また、アウターケース３３の開放端の内側にはリヤカバー３５が嵌合螺着されると共に、そのリヤカバー３５の中心に形成された貫通孔３５Ａには、出力部３２を構成するインナーシャフト３４が液密状態に貫通している。
【００１４】
インナーシャフト３４は、軸方向の移動を規制された状態でアウターケース３３に対して回転可能に軸支されており、インナーシャフト３４の一端は、アウターケース３３の内側奥部まで延び、他端はアウターケース３３から外側に突出している。
【００１５】
アウターケース３３内のリヤカバー３５寄り位置には、第１カム円板３６がインナーシャフト３４に回転可能に嵌合されており、その第１カム円板３６の外周面には、複数のインナーパイロットクラッチ板３７がスプライン嵌合されている。また、アウターケース３３の内周面のリヤカバー３５寄り位置には、複数のアウターパイロットクラッチ板３８がスプライン嵌合され、これらインナーとアウターの各パイロットクラッチ板３７，３８が交互に配置されて軸方向で対向している。さらに、リヤカバー３５との間でこれら一群のパイロットクラッチ板３７，３８を挟む位置には、円板状のアーマチャ４９がアウターケース３３の内周面にスプライン嵌合されている。そして、常には、アーマチャ４９とリヤカバー３５との間で、インナーとアウターの各パイロットクラッチ板３７，３８が互いに離間して互いに自由に回転することができる。
【００１６】
アウターケース３３の外側には、リヤカバー３５に隣接させて電磁コイル３９が配置されている。この電磁コイル３９は、円環状のヨーク３９Ａに形成した円環溝の内部に収容されており、ヨーク３９Ａは図示しない軸受にてリヤカバー３５に回転可能に軸支されている。そして、電磁コイル３９を励磁することで、アーマチャ４９と共にパイロットクラッチ板３７，３８がリヤカバー３５側に引き寄せられ、インナーとアウターの両パイロットクラッチ板３７，３８が互いに摩擦係合する。また、電磁コイル３９の磁力を高くするに従い、両パイロットクラッチ板３７，３８の係合が深まり、最も係合が深まると両パイロットクラッチ板３７，３８が一体的に結合した所謂、直結状態になる。上記した両パイロットクラッチ板３７，３８の摩擦係合又は直結により、第１カム円板３６がアウターケース３３からの回転トルクを受けて回転する。
【００１７】
第１カム円板３６のうちアウターケース３３の奥側（図１の左側）を向いた面には、周方向に沿った複数箇所にＶ形凹部４０が形成されている。図２（Ａ）には、Ｖ形凹部４０を第１カム円板３６の径方向からみた断面図が示されており、同図に示すように、Ｖ形凹部４０は、幅方向（図２（Ａ）の縦方向）の中央に向かって徐々に深くなるようにＶ字形に陥没している。また、第１カム円板３６より奥側（図１及び図２（Ａ）の左側）には、第２カム円板４１がインナーシャフト３４の外面にスプライン嵌合されており、その第２カム円板４１には第１カム円板３６のＶ形凹部４０と対称的にＶ形凹部４２が形成されている。そして、これら両Ｖ形凹部４０，４２の間に、カムボール４３が挟まれて保持され、第１カム円板３６が回転したときには、図２（Ｂ）に示すように、カムボール４３がＶ形凹部４０，４２における浅い位置に移動して、第１及び第２のカム円板３６，４１を互いに離間させる方向に力が発生する。また、第１カム円板３６は、図示しない突き当て部により軸方向への移動が規制されており、これにより、第１カム円板３６が回転したときには、第２カム円板４１がアウターケース３３の奥側に押されて移動する。
【００１８】
図１に示すように、第２カム円板４１よりアウターケース３３の奥側には、複数のインナーメインクラッチ板４４がインナーシャフト３４の外周面にスプライン嵌合されると共に、複数のアウターメインクラッチ板４５がアウターケース３３の内周面にスプライン嵌合されている。これらインナーとアウターの各メインクラッチ板４４，４５は、交互に配置されて軸方向で対向しており、常には、インナーとアウターの各メインクラッチ板４４，４５が互いに離間して自由に回転可能な状態になっている。そして、前述のように電磁コイル３９の磁力に起因して移動した第２カム円板４１により、インナーとアウターの各メインクラッチ板４４，４５がアウターケース３３の底壁３３Ｔ側に押されて互いに摩擦係合し、これらメインクラッチ板４４，４５を介してアウターケース３３からインナーシャフト３４へのトルクが伝達される。また、電磁コイル３９の磁力を大きくすることに起因して、第２カム円板４１の押圧力が増し、メインクラッチ板４４，４５同士の摩擦係合が深まる。そして、最も係合が深まると、メインクラッチ板４４，４５同士が一体的に結合した所謂、直結状態になる。
【００１９】
以上を纏めると、トルク伝達装置３０では、入力部３１と出力部３２とが、互いに自由に回転可能な断絶状態と、入力部３１と出力部３２との間に回転差を許容しつつ入力部３１から出力部３２へと所定のトルクを伝達する状態と、さらには、入力部３１と出力部３２とが完全に結合した直結状態とに変更することができる。
【００２０】
上記したトルク伝達装置３０は、例えば、図３に示すように自動車のプロペラシャフトの途中に組み付けられる。この自動車のフロント側（図３の左側）には、エンジン１０に隣接させてトランスアスクル１１が設けられており、このトランスアスクル１１には、トランスミッション、トランスファー及びフロントディファレンシャル１２が一体に組み付けられる。そして、エンジン１０の駆動力が、トランスアスクル１１のトランスミッション及びフロントディファレンシャル１２を介して前輪ドリブンシャフト１３，１３に伝達され、前輪１４，１４が駆動される。
【００２１】
また、トランスアスクル１１のトランスファーにより、トランスミッションと前側プロペラシャフト２０の前端部とがギヤ連結されている。その前側プロペラシャフト２０の後端部は、自動車の前後方向の中間部に位置し、トルク伝達装置３０の前記入力部３１（図１参照）に固定される。
【００２２】
前側プロペラシャフト２０の延長線上には、トルク伝達装置３０を間に挟んで後側プロペラシャフト２１が延びており、後側プロペラシャフト２１の前端部がトルク伝達装置３０の出力部３２（図１参照）に固定される。また、後側プロペラシャフト２１の後端部は、リヤディファレンシャル１７に連結されており、リヤディファレンシャル１７から左右両方向に延びた後輪ドリブンシャフト１６，１６の先端には、後輪１５，１５が取り付けられている。これにより、後輪１５，１５がトルク伝達装置３０の出力部３２に連動して回転する。
【００２３】
トルク伝達装置３０は、ＥＣＵ５０により駆動され、このＥＣＵ５０とトルク伝達装置３０とから、本発明に係るトルク伝達システム９０が構成されている。図４に示すように、ＥＣＵ５０に備えたＣＰＵ７０には、例えば、ＲＯＭ７１、ＲＡＭ７２、ＥＥＰＲＯＭ７３及び駆動回路７４が接続されている。また、ＥＣＵ５０に、例えば、後述するトリミング装置からのトリミングモード信号により通常モードと調整モードとに切り換え可能となっている。さらに、ＥＣＵ５０には、図１に示すようにスロットル開度ｍを検出するためのスロットルセンサ６０と、前輪１４，１４の回転速度Ｎ１，Ｎ２及び後輪１５，１５の回転速度Ｎ３，Ｎ４を検出するための回転速度センサ６１の各出力線が接続されている。
【００２４】
ＥＣＵ５０にトリミングモード信号の入力がない通常モードでは、前記各センサ６０，６１から取り込んだ種々の情報（検出信号）に基づいてトルク指令値Ｔａが決定される。具体的には、通常モードでは、図５のブロック線図に示すように、スロットル開度ｍと前後輪１４，１５の回転速度Ｎ１〜Ｎ４とがＥＣＵ５０に取り込まれ、車速Ｖと前後輪１４，１５の回転速度差ΔＮとが算出される。ここで、車速Ｖは、例えば次の式▲１▼に示すように、スリップの少ない従動輪である後輪１５，１５の回転速度Ｎ３，Ｎ４の平均値として求められる。一方、回転速度差ΔＮは、次の式▲２▼に示すように、２つの前輪１４，１４の回転速度Ｎ１，Ｎ２の和から２つの後輪１５，１５の回転速度Ｎ３，Ｎ４の和を引いて２分することで求められる。
【００２５】
Ｖ＝（Ｎ３＋Ｎ４）／２              …▲１▼
【００２６】
ΔＮ＝（Ｎ１＋Ｎ２−Ｎ３−Ｎ４）／２  …▲２▼
【００２７】
そして、上記した車速Ｖ及び回転速度差ΔＮとスロットル開度ｍとからプレトルクＴｐと回転差トルクＴｎとが決定される。具体的には、ＲＯＭ７１に記憶したデータマップＤ１を用いて、スロットル開度ｍと車速Ｖとに対応したプレトルクＴｐが算出される。また、別のデータマップＤ２を用いて、回転速度差ΔＮと車速Ｖとに対応した回転差トルクＴｎが算出される。
本発明に係るトルク指令値Ｔａは、上記したプレトルクＴｐと回転差トルクＴｎとの和として算出される。
【００２８】
ここで、書き換え可能な不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ７３）には、トルク指令値Ｔａに対応させて、駆動回路７４から電磁コイル３９に流す電流指令値Ｉ（本発明に係る「通電指令値」に相当する）に係るデータ群が、データマップＤ３にして記憶されている。そして、このデータマップＤ３に記憶されたデータ群（本発明に係る「変換データ」に相当する）を用いてトルク指令値Ｔａから電流指令値Ｉが生成され、駆動回路７４に付与される。すると、駆動回路７４が電磁コイル３９に電流指令値Ｉの通りの電流を流すためのパルス電圧を電磁コイル３９に印加する。これにより、電磁コイル３９が励磁されてトルク指令値Ｔａに対応した伝達トルクＴｊがトルク伝達装置３０の入力部３１から出力部３２に伝達される。
【００２９】
なお、駆動回路７４から電磁コイル３９に流れた電流は、電流センサ６２によって検出されかつＡ／Ｄコンバータ７５を介してＣＰＵ７０にフィードバックされている。そして、このフィードバック信号に基づいて、電流指令値Ｉ通りの電流が電磁コイル３９に流されるようにＰＩ制御している。
【００３０】
以上は、通常モードの場合のデータ処理に係る構成である。さて、トリミングモード信号を入力することによりＥＣＵ５０を調整モードにした場合には、トルク指令値Ｔａを外部から取り込むことが可能となる。具体的には、図６に示すように、ＥＣＵ５０にトリミング装置８０を接続して、トリミングモード信号を入力し、調整モードにすると、ＲＯＭ７１に記憶された調整用プログラムと、トリミング装置８０の図示しないＲＯＭに記憶された調整用プログラムとが共にランする。すると、トリミング装置８０のＲＯＭに記憶された調整用のトルク指令値Ｔａが、図７に示すようにＥＣＵ５０に取り込まれ、このトルク指令値Ｔａに基づいて前記した電流指令値Ｉが決定される。そして、この電流指令値Ｉに基づき、上述の如く駆動回路７４がトルク伝達装置３０を駆動する。
【００３１】
ここで、トリミング装置８０には、同図に示すようにトルク伝達装置３０が伝達した伝達トルクＴｊを測定するトルク測定器８１が接続されている。そして、トリミング装置８０は、ＥＣＵ５０が生成した電流指令値Ｉを取り込んでおり、以下の式▲３▼から補正用の電流指令値Ｉ’を演算処理にて求めてＥＣＵ５０に出力する。
【００３２】
Ｉ’＝Ｉ・Ｔａ／Ｔｊ    …▲３▼
【００３３】
ＥＣＵ５０は、調整モードの状態で補正用の電流指令値Ｉ’を受け取ると、次に同じトルク指令値Ｔａが決定されたときに、そのトルク指令値Ｔａに対して、前記電流指令値Ｉ’を生成するようにデータマップＤ３の内容を更新記憶する。これにより、決定されたトルク指令値Ｔａと実測される伝達トルクＴｊとの偏差を小さくする方向に調整することができる。
【００３４】
ＥＣＵ５０及びトリミング装置８０の調整用プログラムは、トルク指令値Ｔａと実測される伝達トルクＴｊとの偏差が所定値より小さくなるまで、データマップＤ３の更新記憶を繰り返す。これにより、トルク指令値Ｔａと伝達トルクＴｊとの偏差を所定値以下に収束させることができる。
【００３５】
また、トルク指令値Ｔａと伝達トルクＴｊとの偏差が所定値より小さくなると、トルク指令値Ｔａを別の値に変更して同じ動作を繰り返す。これにより、決定され得る全てのトルク指令値Ｔａに対して、実測される伝達トルクＴｊとの偏差が所定値以下になるように調整される。
【００３６】
本実施形態の構成は以上である。所定のトルク伝達装置３０とＥＣＵ５０とを接続してトルク伝達システム９０を完成させ、上記した調整をこのトルク伝達システム９０に対して行う。
【００３７】
このように本実施形態によれば、電流指令値Ｉ（通電指令値）を生成する部位（ＣＰＵ７０等）と、駆動回路７４と、トルク伝達装置３０とを含んでなるトルク伝達システム９０の全体を動作させながら調整を行うから、従来のように、トルク伝達システムを構成する個々の部位毎に調整を行って精度のばらつきが足し合わされるような事態が防がれ、トルク指令値Ｔａと実際に伝達される伝達トルクＴｊとの一致精度を向上させることができる。
【００３８】
＜他の実施形態＞
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更することで、実施することができる。
（１）前記実施形態のトルク伝達システムを変形して、図８に示すようにトルク伝達装置３０の温度に係るパラメータを備えたデータマップを用い、トルク伝達装置３０の温度Ｔｅｍｐとトルク指令値Ｔａとから電流指令値Ｉを決定するトルク伝達システムに本発明を適用してもよい。この場合、トルク伝達システムと調整装置とを恒温室に収容し、トルク伝達装置３０の温度を変更しながら、各温度毎にデータマップの更新記憶を行えばよい。
【００３９】
（２）前記実施形態におけるトルク指令値Ｔａから電流指令値Ｉを決定するためのデータマップとして、基本変換データ群を記憶した第１データマップと、補正変換データ群を記憶した第２データマップとを設けておき、トルク指令値Ｔａから第１データマップを用いて生成した基本データと、第２データマップを用いて生成した補助データとを加えたものを電流指令値Ｉとしてもよい。また、調整前の状態で、第１データマップに記憶された基本変換データのみでトルク指令値Ｔａから通電指令値Ｉを生成可能としかつ、調整により第２データマップに補正変換データを記憶する構成にしてもよい。これにより、容易に初期状態に戻すことができる。
【００４０】
（３）前記実施形態においては、本発明に係る通電指令値が、電流指令値Ｉであったが電圧指令値であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るトルク伝達装置の基本構成を示す側断面図
【図２】Ｖ形凹部の断面図
【図３】トルク伝達装置を取り付けた自動車の駆動系を示す概念図
【図４】ＥＣＵの構成を示すブロック図
【図５】通常モードにおけるデータ処理の構成を示すブロック線図
【図６】調整用のトリミング装置を接続した状態のブロック図
【図７】調整モードにおけるデータ処理の構成を示すブロック線図
【図８】変形例１に係るデータ処理の構成を示すブロック線図
【符号の説明】
３０…トルク伝達装置
３１…入力部
３２…出力部
７４…駆動回路
９０…トルク伝達システム
Ｉ…電流指令値（通電指令値）
Ｉ’…電流指令値（通電指令値）
Ｔａ…トルク指令値
Ｔｊ…伝達トルク
Ｔｐ…プレトルク
【図１】
0004048358.tif 000002
【図２】
0004048358.tif 000003
【図３】
0004048358.tif 000004
【図４】
0004048358.tif 000005
【図５】
0004048358.tif 000006
【図６】
0004048358.tif 000007
【図７】
0004048358.tif 000008
【図８】
0004048358.tif 000009