驱动力分配控制装置和四轮驱动车的制作方法

驱动力分配控制装置和四轮驱动车的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种能够降低在驱动力传递构件中产生的减速方向的转矩的最大值的驱动力分配控制装置和四轮驱动车，其中，该驱动力传递构件向辅助驱动轮传递驱动力。驱动力分配控制装置（1）具备：控制装置（3），其求出应当向后轮（105）传递的转矩值；和驱动力传递装置（2），其向后轮（105）传递与控制装置（3）求出的转矩值对应的转矩，控制装置（3）在发动机（101）的旋转速度比第1阈值SH1低，且车速比第2阈值SH2高的情况下，降低根据旋转速度差ΔV和油门开度φ计算出的转矩值。
【专利说明】驱动力分配控制装置和四轮驱动车【技术领域】
[0001]本发明涉及能够控制向辅助驱动轮传递的传递转矩的驱动力分配控制装置和具有驱动力分配控制装置的四轮驱动车。
【背景技术】
[0002]以往，存在不断地向作为主驱动轮的前轮传递发动机的驱动力，并且根据车辆的行驶状态，在需要时向作为辅助驱动轮的后轮传递发动机的驱动力的前后轮驱动车(例如，参照专利文献I)。
[0003]专利文献I所记载的前后轮驱动车具有向辅助驱动轮传递从发动机输出的驱动力的驱动力传递装置，并具有根据节气门开度、前后轮的旋转差，来控制向辅助驱动轮传递的转矩的功能。
[0004]专利文献1:日本专利第3823072号公报
【发明内容】

[0005]然而，在近年来的车辆中，为了节约耗油量等而力求轻量化。此外，驱动力传递系统的各结构构件根据由加速状态或者减速状态切换的转矩的传递方向，所需要的支承刚性不同。因此，考虑有相比于加速时的支承刚性，降低减速时的支承刚性，并实现支承构件的轻量化或者支承构造的简单化，其中，减速时与加速时相比，所需要的转矩的上限值较小。
[0006]然而，例如在安装了手动变速器(手动变速器)的所谓的MT车中，存在以下情况:驾驶者在行驶中通过踩踏离合器踏板，来打开发动机与变速器之间的离合器，并且当从放开油门踏板而发动机转速变低的状态急剧地连接离合器时，即便在放开了油门踏板的状态下，根据车速也进行向辅助驱 动轮的转矩传递，因此在驱动力传递系统中，产生减速方向的较大的转矩。
[0007]在以往的四轮驱动车中，必须确保用于向辅助驱动轮传递驱动力的驱动力传递构件的支承刚性和强度，以使得在进行这种操作的情况下，能够充分承受可能产生的减速方向的最大转矩。
[0008]因此，本发明提供一种能够降低在向辅助驱动轮传递驱动力的驱动力传递构件中产生的减速方向的转矩的最大值的驱动力分配控制装置和四轮驱动车。
[0009]为了达到上述目的，本发明提供[I]?[8]的驱动力分配控制装置和四轮驱动车。
[0010][I] 一种驱动力分配控制装置，该驱动力分配控制装置被安装于四轮驱动车，该四轮驱动车具有:产生驱动力的发动机、对上述发动机的输出进行变速的变速装置、能够切断上述发动机与上述变速装置之间的转矩传递的离合器、以及驱动力传递系统，该驱动力传递系统能够向前轮或者后轮的一方主驱动轮和另一方辅助驱动轮传递上述变速装置的输出；上述驱动力分配控制装置具备:控制装置，其计算应当向上述辅助驱动轮传递的指令转矩值，和驱动力传递装置，其向上述辅助驱动轮传递与上述指令转矩值对应的转矩，其中，上述控制装置具有:第I控制单元，其根据行驶状态来计算应当向上述辅助驱动轮传递的转矩值；和第2控制单元，当上述发动机的旋转速度为第I阈值以上或者车速为第2阈值以下的情况下，该第2控制单元将上述第I控制单元所计算的转矩值作为上述指令转矩值，当上述发动机的旋转速度比第I阈值低并且车速比第2阈值高的情况下，该第2控制单元降低上述第I控制单元所计算的转矩值并作为上述指令转矩值。
[0011][2]根据[I]所记载的驱动力分配控制装置，当上述发动机的旋转速度比第I阈值低，车速比第2阈值高，并且驾驶者进行的上述加速操作量比第3阈值小的情况下，上述第2控制单元降低上述第I控制单元所计算出的转矩值。
[0012][3]根据[I]或[2]所记载的驱动力分配控制装置，上述前轮包括左前轮和右前轮，上述后轮包括左后轮和右后轮，该驱动力分配控制装置具有:检测上述左前轮的旋转速度的左前轮车轮速度传感器、检测上述右前轮的旋转速度的右前轮车轮速度传感器、检测上述左后轮的旋转速度的左后轮车轮速度传感器、以及检测上述右后轮的旋转速度的右后轮车轮速度传感器，并根据上述左前轮的旋转速度的检测值和上述右前轮的旋转速度的检测值的平均，计算上述前轮的旋转速度，根据上述左后轮的旋转速度的检测值和上述右后轮的旋转速度的检测值的平均，计算上述后轮的旋转速度，计算上述前轮的旋转速度与上述后轮的旋转速度相减后的旋转速度差，上述第I控制单元至少基于上述旋转速度差，来计算应当向上述辅助驱动轮传递的转矩值。
[0013][4]根据[I ]至[3]中任意一项所记载的驱动力分配控制装置，所述驱动力分配控制装置被安装于上述主驱动轮为前轮且上述辅助驱动轮为后轮的四轮驱动车。
[0014][5]根据[I]至[4]中任意一项所记载的驱动力分配控制装置，上述第I阈值为1000?2000rpm，上述第2阈值为时速10?20km / h。
[0015][6]根据[I ]至[5]中任意一项所记载的驱动力分配控制装置，上述驱动力传递系统包括配置在上述驱动力传递装置与上述辅助驱动轮之间的差速器装置，收纳上述差速器装置的差速器壳内的差速器油的温度越高，则上述控制装置使上述转矩值的降低量变得越小。
[0016][7]根据[I]至[5]中任意一项所记载的驱动力分配控制装置，外部气温越高，则上述控制装置使上述转矩值的降低量变得越小。
[0017][8] 一种四轮驱动车，其具备:产生驱动力的发动机、对上述发动机的输出进行变速的变速装置、能够切断上述发动机与上述变速装置之间的转矩传递的离合器、能够向前轮或者后轮的一方主驱动轮和另一方辅助驱动轮传递上述变速装置的输出的驱动力传递系统、以及[I]至[7]中任意一项所记载的驱动力分配控制装置。
[0018]根据本发明，能够降低在向辅助驱动轮传递驱动力的驱动力传递构件中产生的减速方向的转矩的最大值。
[0019]此外，根据本发明，由于能够降低在驱动力传递构件中产生的减速方向的转矩的最大值，因此能够实现由于驱动力传递系统的各结构构件的支承构造的轻量化(简单化)而带来的燃油效率的提高，并且能够确保该各结构构件的可靠性。
【专利附图】

【附图说明】
[0020]图1是表示本发明的第I实施方式所涉及的四轮驱动车的构成例的概略图。
[0021]图2是表示驱动力传递部的构成例的剖视图。[0022]图3A是表示前后轮的旋转速度差与第I转矩tl之间的关系的图表的一例。
[0023]图3B是表示油门开度与第2转矩t2之间的关系的图表的一例。
[0024]图4是表示控制装置的控制部执行的处理的一例的流程图。
[0025]图5是表示本发明的第2实施方式所涉及的控制部执行的处理的一例的流程图。
【具体实施方式】
[0026][第I实施方式]
[0027]图1是表示本发明的第I实施方式所涉及的四轮驱动车的构成例的概略图。如图1所示，在该四轮驱动车100中安装有:作为驱动源的发动机101、对发动机101的输出进行变速的作为变速装置的变速器103、能够切断发动机101与变速器103之间的转矩传递的离合器102、以及驱动力传递系统110，其向左右的前轮104 (左前轮104L和右前轮104R)、驱动力分配控制装置I和左右的后轮105 (左后轮105L和右后轮105R)传递变速器103的输出。驱动力分配控制装置I能够切换二轮驱动状态和四轮驱动状态，并构成为具备:能够调节传递转矩的驱动力传递装置2和控制驱动力传递装置2的控制装置3。
[0028]此外，在四轮驱动车100的车室内，配置有用于驾驶者进行操作的油门踏板121、制动踏板122、离合器踏板123、以及换挡杆124。
[0029]发动机101是被提供与油门踏板121的踩踏量对应的燃料的内燃机，产生用于四轮驱动车100行驶的驱动力。
[0030]离合器102是例如通过一对旋转构件的摩擦压接来传递转矩的干式离合器。离合器102具有:发动机101侧的第I圆盘102a和变速器103侧的第2圆盘102b，该第2圆盘102b能够相对于第I圆盘102a相对地旋转。
[0031]当驾驶者踩踏离合器踏板123时，第I圆盘102a与第2圆盘102b分离，由离合器102进行的转矩传递被切断。此外，伴随离合器踏板123的踩踏量变小，第I圆盘102a与第2圆盘102b之间的压接力增大，两圆盘摩擦滑动，从而从发动机101向变速器103传递的转矩变大。
[0032]变速器103是能够根据驾驶者通过换挡杆124进行的换挡操作，在多个阶段中使齿轮比变化的手动变速器。变速器103是例如从第I速至第5速的5阶段(前进时)中，能够使齿轮比变化的5速变速器。此外，变速器103也能够形成不使发动机101的驱动力向驱动力传递系统110传递的中立(空挡)状态。
[0033](驱动力传递系统的结构)
[0034]驱动力传递系统110具备:前差速器装置112，其向左前轮104L和右前轮104R分配转矩；第I齿轮机构111，其向前差速器装置112的差速器箱112a传递变速器103的输出；传动轴114 ;第2齿轮机构113，其连结差速器箱112a与传动轴114 ;小齿轮轴115，其经由驱动力分配控制装置I的驱动力传递装置2，传递传动轴114的转矩；以及后差速器装置116，其向左后轮105L和右后轮105R分配传递到小齿轮轴115的转矩。
[0035]后差速器装置116被收纳在差速器壳116c中。此外，在差速器壳116c内，配置有油温传感器309，其检测润滑后差速器装置116的各齿轮的差速器油的温度。油温传感器309向控制装置3提供与差速器油的温度对应的电信号。
[0036]在后差速器装置116的差速器箱116a的外周部，以不能相对旋转的方式设置有齿圈116b。齿圈116b与小齿轮轴115的齿轮部115a啮合，向差速器箱116a传递来自小齿轮轴115的转矩。齿圈116b和齿轮部115a例如由准双曲面齿轮构成。
[0037]此外，驱动力传递系统110具有:分别与前差速器装置112的一对侧面齿轮连结的驱动轴112LU12R，以及分别与后差速器装置116的一对侧面齿轮连结的驱动轴116L、116R。驱动轴112L、112R向左前轮104L和右前轮104R传递转矩，驱动轴116L、116R向左后轮105L和右后轮105R传递转矩。
[0038]在上述的驱动力传递系统110的各结构要素中，第2齿轮机构113、传动轴114、小齿轮轴115、后差速器装置116、以及驱动轴116LU16R是向后轮105传递发动机101的驱动力的驱动力传递构件的一例。
[0039]驱动力传递系统110利用上述结构，不断地向左前轮104L和右前轮104R传递从变速器103输出的转矩。此外，根据四轮驱动车100的行驶状态，需要时通过驱动力传递装置2的动作，向左后轮105L和右后轮105R传递转矩。即，在本实施方式的四轮驱动车100中，左前轮104L和右前轮104R是主驱动轮，左后轮105L和右后轮105R是辅助驱动轮。
[0040](控制装置的结构)
[0041]构成驱动力分配控制装置I的控制装置3具备:具有ROM和RAM等存储元件的存储部31、由CPU等运算处理装置构成的控制部32、以及通过控制部32控制的电流输出电路33。控制装置3构成为，通过控制部32执行存储在存储部31中的程序，作为本发明所涉及的“第I控制单元”和“第2控制单元”的一例而发挥作用。即，控制装置3具有第I控制单元和第2控制单元。
[0042]更具体而言，控制部32作为第I控制单元的一例，根据四轮驱动车100的行驶状态，计算应当向后轮105传递的转矩值。此外，控制部32作为第2控制单元的一例，当发动机101的旋转速度在第I阈值以上或者车速在第2阈值以下的情况下，将作为第I控制单元计算出的转矩值设为指令 转矩值，当发动机101的旋转速度比第I阈值低，并且车速比第2阈值高的情况下，降低作为第I控制单元计算出的转矩值并将其设为指令转矩值。关于控制部32的详细动作之后再叙述。
[0043]电流输出电路33向驱动力传递装置2提供与通过控制部32的运算处理求出的指令转矩对应的电流。电流输出电路33是,例如通过PWM (Pulse Width Modulationijt宽度调制)控制，对从图略的蓄电池提供的电流调节电流量并输出的逆变器电路。
[0044]在控制装置3中，输入有检测发动机101的旋转速度(每小时的转速)的发动机旋转速度传感器301、检测与油门踏板121的踩踏量对应的油门开度(加速操作量)的油门开度传感器302、检测与离合器踏板123的踩踏量对应的离合器操作量的离合器操作量传感器303、以及检测换挡杆124的位置的移动位置传感器304的各传感器的检测信号。
[0045]此外，在控制装置3中，输入有车轮速度传感器305-308的检测信号，这些车轮速度传感器305-308是对应于左前轮104L、右前轮104R、左后轮105L、右后轮105R的各车轮而设置的，并检测这些各车轮的旋转速度。此外，在控制装置3中，还输入有检测外部气温的外部气温传感器310的检测信号。外部气温传感器310被配置于例如四轮驱动车100的前保险杠(未图示)的内侧。
[0046]也可以将上述各传感器301-310的检测信号经由与传感器主体连接的信号线，直接向控制装置3输入,还可以由通过CAN (Controller Area Network)等车载网络的通信，向控制装置3输入。
[0047](驱动力传递装置的结构)
[0048]驱动力传递装置2根据通过控制装置3的运算而求出的传递转矩值，将经由传动轴114输入的发动机101的转矩传递到小齿轮轴115中，被分配给后轮105侦U。
[0049]图2是表示驱动力传递装置2的结构例的剖视图。驱动力传递装置2大致由以下构成:具有旋转轴线0并作为外侧旋转构件的外壳21 ;筒状的内轴22，其作为能够针对该外壳21相对地旋转的内侧旋转构件；主离合器23,其被配置于外壳21的内周面与内轴22的外周面之间；辅助离合器(Pilot clutch) 24，其并列配置于主离合器23的轴向；电磁线圈25和电枢26，它们将轴向的按压力作用于辅助离合器24;以及凸轮机构27，其将通过辅助离合器24传递的外壳21的旋转力转换为主离合器23的按压力。
[0050]外壳21由有底圆筒状的前外壳211和环状的后外壳212构成,该环状的后外壳212通过螺纹固定等与前外壳211以一体旋转的方式结合，外壳21以旋转轴线0为中心轴线，以能够旋转的方式被支承。在外壳21内，填充有用于润滑后述的各离合器片之间的润滑油。
[0051]前外壳211由非磁性材料构成，在其底部211a传动轴114 (参照图1)经由例如十字接头，以不能相对旋转的方式而连结。此外，在前外壳211的内周面，形成有沿旋转轴线0设置的多个花键齿211b。
[0052]后外壳212由第I构件212a、第2构件212b以及第3构件212c构成，第I构件212a由与前外壳211结合的磁性材料构成，第2构件212b由通过焊接等与第I构件212a的内周侧一体结合的非磁性材料构成，第3构件212c由通过焊接等与第2构件212b的内周侧一体结合的磁性材料构成。
[0053]内轴22通过球轴承281和滚针轴承282，被外壳21的内周侧支承。在内轴22的外周面，形成有沿旋转轴线0设置的多个花键齿22a。此外，在内轴22的内周面，形成有多个花键齿22b，它们用于以不能相对旋转的方式连结小齿轮轴115 (参照图1)的一端部。
[0054]主离合器23由湿式的多板离合器构成，该湿式的多板离合器具有:沿旋转轴线0交替配置的多个外离合器片231和多个内离合器片232。在外离合器片231的外周部，设置有与前外壳211的多个花键齿211b嵌合的多个突起231a。此外，在内离合器片232的内周部，设置有与内轴22的多个花键齿22a嵌合的多个突起232a。
[0055]外离合器片231不能相对于前外壳211旋转并且能够在轴向移动。内离合器片232不能相对于内轴22旋转并且能够在轴向移动。此外，在内离合器片232上形成有多个油孔232b，它们用于当在轴向上按压主离合器23时使润滑油流通。
[0056]辅助离合器24由湿式的多板离合器构成，该湿式的多板离合器具有沿旋转轴线0交替配置的多个外离合器片241和多个内离合器片242。在外离合器片241的外周部，设置有与前外壳211的多个花键齿211b嵌合的多个突起241a。此外，在内离合器片242的内周部，设置有与后述的凸轮机构27的辅助凸轮271的外周面的多个花键齿271a嵌合的多个突起242b。
[0057]外离合器片241不能相对于前外壳211旋转并且能够在轴向移动。此外，内离合器片242不能相对于辅助凸轮271旋转并且能够在轴向移动。
[0058]凸轮机构27构成为，具有辅助凸轮271、向轴向按压主离合器23的主凸轮273、以及配置在辅助凸轮271与主凸轮273之间的多个球状的凸轮球272。
[0059]在主凸轮273的内周面形成的花键齿273a与内轴22的多个花键齿22a嵌合，来限制该主凸轮273与内轴22的相对旋转。
[0060]在辅助凸轮271与后外壳212的第3构件212c之间，配置有推力滚针轴承284，来限制辅助凸轮271向后外壳212侧的移动。
[0061]在辅助凸轮271与主凸轮273之间的相对面，形成有轴向的深度沿周方向变化的多个凸轮槽271b、273b。凸轮机构27通过凸轮球272在凸轮槽中转动，使主凸轮273产生向主离合器23推压的轴向上的推力。
[0062]电磁线圈25被由磁性材料构成的环状的磁轭251保持，并被配置在与后外壳212的辅助离合器24相反的一侧。磁轭251通过球轴承283被第3构件212c支承，其外周面与第I构件212a的内周面相对。此外，磁轭251的内周面与第3构件212c的外周面相对。在电磁线圈25中，经由电线252提供有来自控制装置3的电流输出电路33 (参照图1)的励磁电流。
[0063]电枢26由环状的磁性材料构成，被配置为以与后外壳212之间隔着辅助离合器24的方式，能够面向辅助离合器24的外离合器片241在轴向移动。在电枢26的外周面设置有与前外壳211的多个花键齿211b嵌合的多个花键齿26a。
[0064]上述那样构成的驱动力传递装置2中，当从控制装置3向电磁线圈25提供励磁电流时，在通过磁轭251、后外壳212的第I构件212a和第3构件212c、辅助离合器24、以及电枢26的磁路G中产生磁通。然后，通过该磁通的磁力，电枢26被吸引到后外壳212侦牝来按压辅助离合器24。
[0065]由此，辅助离合器24的外离合器片241与内离合器片242摩擦滑动，经由辅助离合器24向凸轮机构27的辅助凸轮271传递外壳21的旋转力，辅助凸轮271相对于主凸轮273旋转。通过辅助凸轮271与主凸轮273之间的相对旋转，凸轮球272在凸轮槽271b、273b中转动，从而在辅助凸轮271与主凸轮273分离的方向的轴向上产生推力。然后，通过该凸轮机构27的推力，主离合器23被主凸轮273按压。
[0066]通过辅助离合器24的摩擦滑动向辅助凸轮271传递的旋转力，根据向电磁线圈25提供的励磁电流的大小而发生变化。因此，通过对励磁电流进行增减控制，能够使主凸轮273推压主离合器23的按压力变化，进而能够经由主离合器23，调节从外壳21向内轴22传递的转矩，即调节从传动轴114向小齿轮轴115侧(参照图1)传递的传递转矩。
[0067](控制装置的动作)
[0068]控制装置3通过调节向电磁线圈25提供的励磁电流，来控制由驱动力传递装置2引起的转矩的传递量。控制装置3具有:通常控制功能，在该功能中根据前后轮的旋转速度的差和驾驶者的加速操作量，来计算应当向后轮105传递的转矩值；以及校正功能，在该功能中在发动机101的旋转速度比规定值低，并且车速比规定值高的情况下，进行校正，以便降低在通常控制功能的处理中所计算出的转矩值。通常控制功能通过前述的第I控制单元来实现，校正功能通过前述的第2控制单元实现。此外，控制装置3通过电流输出电路33向驱动力传递装置2的电磁线圈25提供与计算或者校正的转矩值对应的励磁电流。
[0069](通常控制功能)
[0070]控制装置3的控制部32通过按照存储在存储部31中的程序的动作，对检测左前轮104L的旋转速度的左前轮的车轮速度传感器305的检测值与检测右前轮104R的旋转速度的右前轮的车轮速度传感器306的检测值进行平均，来计算前轮104的旋转速度Vf，并对检测左后轮105L的旋转速度的左后轮的车轮速度传感器307的检测值与检测右后轮105R的旋转速度的右后轮的车轮速度传感器308的检测值进行平均，来计算后轮105的旋转速度Vr。然后，将前轮104的旋转速度Vf减去后轮105的旋转速度Vr，得到前后轮的旋转速度差 AV (AV = Vf-Vr)o
[0071]图3A是表示旋转速度差AV与基于旋转速度差AV的第I转矩tl之间的关系的图表的一例。在控制装置3的存储部31中，以例如映射表的形式存储有表示旋转速度差AV与第I转矩tl之间的关系的信息，控制部32参照该信息求出与旋转速度差AV对应的第I转矩tl。
[0072]在本实施方式中，如图3A所示，在旋转速度差A V小于V1的小转速差的区域中，根据旋转速度差A V的增大第I转矩tl缓慢地增大。在旋转速度差A V大于等于V1并小于V2的中转速差的区域，根据旋转速度差AV的增大，第I转矩tl相比于小转速差的区域，急剧地增大。此外，在旋转速度差A V大于等于V2的大转速差的区域中，第I转矩tl成为固定的值。
[0073]根据旋转速度差A V的增大，使第I转矩tl变大，由此例如在前轮104中发生打滑的情况下，能够将发动机101的驱动力以相比后轮105侧较多的比例进行分配，从而抑制前轮104的打滑。
[0074]此外，控制部32根据对应于油门踏板121而设置的油门开度传感器302的检测值，检测由驾驶者的操作引起的油门开度0，并求出与该油门开度0对应的第2转矩t2。
[0075]图3B是表示油门开度小与基于油门开度小的第2转矩t2之间的关系的图表的一例。在本实施方式中，油门开度0参考了车速S，在图3B所示的图表中，表示了油门开度小和车速S与第2转矩t2之间的关系。在控制装置3的存储部31中，例如以映射表的形式存储有表示油门开度0和车速S与第2转矩t2之间的关系的信息，控制部32参照该信息，求出与油门开度0和车速S对应的第2转矩t2。车速S能够通过将例如前轮104的旋转速度Vf和后轮105的旋转速度Vr的平均值乘以规定的系数来得到。
[0076]如图3B所示，在油门开度小小于牝的小油门开度的区域中，根据油门开度小的增大，第2转矩t2比较急剧地增大。在油门开度0大于等于Ct1并小于的中油门开度的区域，根据油门开度0的增大，第2转矩t2相比于小油门开度的区域，缓慢地增大。此夕卜，在油门开度$大于等于A2的大油门开度的区域中，根据油门开度$的增大，第2转矩t2相比于中油门开度的区域，进一步缓慢地增大。此外，如图3B所示，第2转矩t2被设定为根据车速S的增大而变小。
[0077]根据油门开度0的增大，使第2转矩t2变大，由此，能够将例如急加速时的发动机101的较大的驱动力更平均地分配给前轮104和后轮105，从而当驱动力集中在前轮104侧的情况下，避免可能产生的前轮104的打滑。
[0078]控制装置3的控制部32计算第I转矩tl与第2转矩t2的和，并求出指令转矩tc(tc = tl + t2)。然后，控制部32控制电流输出电路33，将与指令转矩tc对应的电流作为励磁电流，提供给驱动力传递装置2的电磁线圈25。
[0079](校正功能)[0080]控制装置3还具有根据发动机101的旋转速度Ve和车速S，对上述那样求出的指令转矩tc进行校正的校正功能。在该校正功能中，当发动机101的旋转速度Ve比规定值(第I阈值SH1)低，并且车速S比规定值(第2阈值SH2)高的情况下，降低通过通常控制功能根据前后轮的旋转速度差AV和油门开度0所计算出的指令转矩tc。
[0081]控制装置3在降低指令转矩tc时的行驶状态是指以下情况:在没有向驱动力传递系统110传递发动机101的驱动力的状态下，当通过驾驶者的操作使离合器102摩擦卡合时，在驱动力传递系统110中可能产生过大的减速方向的转矩。
[0082]更具体而言，是指以下情况:当行驶中在变速器103为中立状态或者切断离合器102的转矩传递的状态下，通过换挡杆124的操作，变速器103的低档齿轮(第I速；齿轮比为最闻的齿轮)被选择，然后，当驱动力传递系统110与发动机101以能够传递驱动力的方式而连结时，在驱动力传递系统110中，可能产生过大的减速方向的转矩。
[0083]控制装置3根据发动机101的旋转速度Ve和车速S，来检测这种行驶状态。可以将作为与发动机101的旋转速度Ve比较的对象的第I阈值SH1设定为例如1000?2000rpm(revolution per minute:每分钟的转速)。此夕卜,可以将作为与车速S比较的对象的第2阈值SH2设定为例如时速10?20km / h。
[0084]在选择了变速器103的低档齿轮并且离合器102摩擦卡合的状态下，第I阈值SH1被设定为比在四轮驱动车100以设定为第2阈值SH2的车速行驶的情况下的发动机101的旋转速度小的值。此外，第I阈值SH1可以是预先设定的固定值，也可以是根据车速S变动的值。
[0085]控制装置3的控制部32当检测到发动机101的旋转速度Ve比第I阈值SH1低，并且车速S比第2阈值SH2高时，进行校正以使得降低指令转矩tc，并将与校正后的指令转矩tc对应的电流作为励磁电流，提供给驱动力传递装置2的电磁线圈25。
[0086]该校正可以将指令转矩tc与小于I的系数k相乘得到的积作为校正后的指令转矩tc (校正后的指令转矩tc =校正前的指令转矩tcX系数k (0 < k < 1))，也可以将指令转矩tc置换为预先设定的规定的转矩值。
[0087]在将指令转矩tc乘以系数k来作为校正后的指令转矩tc的情况下，优选系数k在例如0.8以下，更优选在0.5以下。此外，在将指令转矩tc置换为预先设定的转矩值的情况下，优选该预先设定的转矩值在例如驱动力传递装置2的最大的转矩传递容量的80%以下，更优选在50%以下。
[0088]此外，在本实施方式中，通过配置在差速器箱116c内的油温传感器309检测到的差速器装置116的差速器油的温度越高，降低指令转矩tc时的降低量变得越小。更具体而言，根据油温传感器309检测到的差速器油的温度，对基于上述校正的指令转矩tc的降低量(校正前后的指令转矩的差)再进行校正，以使得该温度越高指令转矩tc的降低量变得越小。
[0089]此外进一步，在本实施方式中，通过外部气温传感器310检测到的外部气温越高，降低指令转矩tc时的降低量变得越小。更具体而言，根据外部气温传感器310检测到的外部气温，对基于上述校正的指令转矩tc的降低量(校正前后的指令转矩的差)在进行校正，以使得外部气温越高指令转矩tc的降低量变得越小。
[0090]基于油温传感器309或者外部气温传感器310的检测值的指令转矩的降低量的再校正处理，能够通过例如将再校正前的指令转矩tc的降低量与根据温度而值发生变化的小于I的系数相乘得到的值作为再校正后的指令转矩tc来进行。
[0091]此外，控制装置3在发动机101的旋转速度Ve比第I阈值SH1低，并且车速S比第2阈值SH2高的期间，继续降低校正指令转矩tc的控制，当发动机101的旋转速度Ve成为第I阈值SH1以上的情况下，或者车速S成为第2阈值SH2以下的情况下，中止降低校正的处理。
[0092](控制装置的处理步骤)
[0093]图4是表示控制装置3的控制部32执行的处理的一例的流程图。控制部32按照规定的控制周期(例如100ms)，重复执行该流程图所示的处理。
[0094]首先，控制部32参照车轮速度传感器305?308的检测值，来计算前轮104的旋转速度Vf和后轮105的旋转速度Vr (SI)。然后，根据前轮104的旋转速度Vf和后轮105的旋转速度Vr，计算前后轮的旋转速度差AV (S2)。
[0095]接着，控制部32参照存储在存储部31中的转矩映射表，通过运算来求出与旋转速度差AV对应的第I转矩tl (S3)。此外，控制部32根据油门开度传感器302的检测值，检测油门开度0，并参照存储在存储部31中的转矩映射表，通过运算来求出与油门开度小对应的第2转矩t2(S4)。此外，控制部32将第I转矩tl与第2转矩t2相加，求出指令转矩tc，来作为应当向后轮105传递的转矩值(S5)。
[0096]接着，控制部32参照表示降低校正处理中的标志f，判定是否在降低校正处理中(S6)。如果不在降低校正处理中(标志f为关闭状态)，控制部32执行后述的步骤SlO以后的处理，如果在降低校正处理中(标志f为打开状态)，控制部32执行后述的步骤S20以后的处理。另外，发动机101在 开始动作时，标志f 被初始化为关闭状态。
[0097]在标志f为关闭状态的情况下(S6:否)，控制部32根据发动机旋转速度传感器301的检测值，求出发动机101的旋转速度Ve，并判定发动机101的旋转速度Ve是否比第I阈值SH1低(S10)。在旋转速度Ve比第I阈值SH1低的情况下(S10:是)，控制部32判定车速S是否比第2阈值3112高(511)。
[0098]在车速S比第2阈值SH2高的情况下(Sll:是)，控制部32将表示为降低校正处理中的标志f设为打开(S13)，进行降低步骤S5中所求出的指令转矩tc的降低校正处理(S30 )。S卩，步骤SlO和SI I表示用于向降低指令转矩tc的降低校正处理模式转移的移行条件。
[0099]此外，控制部32根据校正后的指令转矩tc，控制电流输出电路33，指令转矩tc越高，向驱动力传递装置2的电磁线圈25输出越大的励磁电流(S31)。
[0100]另一方面，在标志f为打开状态的情况下(S6:是)，控制部32根据发动机旋转速度传感器301的检测值，求出发动机101的旋转速度Ve，并判定发动机101的旋转速度Ve是否在第I阈值SH1以上(S20)。当旋转速度Ve不在第I阈值SH1以上的情况下(S21:否)，控制部32判定车速S是否在第2阈值SH2以下(S21)。
[0101]当车速S在第2阈值SH2以下的情况下(S21:否)，控制部32进行降低在步骤S5中所求出的指令转矩tc的降低校正处理(S30)，并输出与校正后的指令转矩tc对应的励磁电流(S31)。
[0102]另一方面，当发动机101的旋转速度Ve在第I阈值SH1以上的情况下(S20:是)，或者车速S在第2阈值SH2以下的情况下(S21:是)，控制部32将表示为降低校正处理中的标志f设为关闭(S23)，并控制电流输出电路33，向驱动力传递装置2的电磁线圈25输出与在步骤S5中所求出的指令转矩tc对应的励磁电流(S31)。S卩，步骤S20和S21表示解除降低校正处理模式的解除条件。
[0103](第I实施方式的作用和效果)
[0104]根据以上说明的第I实施方式，在发动机101的旋转速度Ve比第I阈值SH1低，并且车速S比第2阈值SH2高的情况下，根据前后轮的旋转速度差A V和油门开度$计算的指令转矩tc被降低。因此，例如在驾驶者选择低档齿轮，急剧地接合离合器102的情况下，能够降低在驱动力传递系统110中所产生的减速方向的转矩。由此，能够降低可能在传动轴114、后差速器装置116等向后轮105传递驱动力的驱动力传递构件中产生的减速方向的转矩的最大值。
[0105]此外，驱动力传递装置2通过驱动电流的增减而使磁路G的磁通发生变化，由此电枢26引起的辅助离合器24的按压力发生变化，通过经由辅助离合器24传递的转矩的变化，凸轮机构27产生的推力发生变化，从而凸轮机构27的主凸轮273按压主离合器23的力发生变动，传动轴114与小齿轮轴115之间的传递转矩被调节，因此在驱动电流增减后，具有时间性的延迟地调节传递转矩。因此，即便根据由驾驶者的操作而选择低档齿轮，离合器102摩擦卡合后降低励磁电流，在驱动力传递系统110中也会产生减速方向的较大的转矩。但是，根据本实施方式，在发动机101与驱动力传递系统110以能够传递驱动力的方式连结之前，驱动力传递装置2的传递转矩被降低，因此能够更可靠地降低在驱动力传递系统110中产生的减速方向的转矩。
[0106]此外进一步，在本实施方式中，通过配置在差速器箱116c内的油温传感器309检测到的差速器油的温度越高，此外通过外部气温传感器310检测到的外部气温越高，降低指令转矩tc时的降低量变得越小，因此能够进行考虑了由温度引起的变化的驱动力传递装置2的外壳21内的润滑油的粘性的、更合适的指令转矩的校正。即，由于当温度较高时，介于主离合器23的内离合器片232与外离合器片231之间，以及辅助离合器24的内离合器片242与外离合器片241之间的润滑油的粘性下降，因此存在过分地降低了指令转矩的情况，但是在本实施方式中，由于根据通过油温传感器309和外部气温传感器310所检测出的温度，使降低指令转矩tc时的降低量变小，因此能够避免这种问题。
[0107]另外，在本实施方式中，为了推定驱动力传递装置2的润滑油的温度，使用了油温传感器309和外部气温传感器310，但是也可以根据油温传感器309和外部气温传感器310的任意一方，使降低指令转矩tc时的降低量变小。此外，也可以通过其他的传感器或者方法，推定驱动力传递装置2的润滑油的温度。例如，也可以在作为驱动力传递装置2的非旋转部分的磁轭251上，设置温度传感器，其检测温度越高则使降低指令转矩tc时的降低量变得越小。或者，也可以根据前后轮的旋转速度差AV和向驱动力传递装置2的电磁线圈25提供的励磁电流，通过运算来推定驱动力传递装置2的润滑油的温度。
[0108][第2实施方式]
[0109]接着，参照图5对本发明的第2实施方式进行说明。在本实施方式中，四轮驱动车100的结构与第I实施方式相同，但是控制装置3的控制部32执行的处理的内容与第I实施方式不同。[0110]图5是表示本发明的第2实施方式所涉及的控制部32执行的处理的一例的流程图。在图5中，关于与图4所示的流程图的处理内容相同的步骤，赋予相同的步骤标号，并省略其说明。
[0111]如图5所示，本实施方式所涉及的控制部32在发动机101的旋转速度Ve比第I阈值SH1低(S10:是)，并且车速S比第2阈值SH2高的情况下(Sll:是)，判定基于油门开度传感器302的检测值的油门开度小是否比规定值(第3阈值SH3)小(S12)。能够将第3阈值SH3S定为例如油门全开时的油门开度的I?20%的值。
[0112]然后，控制部32在油门开度小比第3阈值SH3小的情况下(S12:是)，将标志f?设为打开(S13)，进行降低校正处理(S30)。即，步骤SlO?S12是表示用于向本实施方式中的降低校正处理模式转移的移行条件。
[0113]此外，控制部32在标志f为打开(降低校正处理模式)的情况下，在发动机101的旋转速度Ve不为第I阈值SH1以上(S20:否)，且车速S不为第2阈值SH2以下的情况下(S21:否)，判定油门开度$是否在第3阈值SH3以上(S22)。
[0114]如果油门开度$在第3阈值SH3以上(S22:是)，则将标志f设为关闭(S23)，向驱动力传递装置2的电磁线圈25输出与在步骤S5中求出的指令转矩tc对应的励磁电流(S31)。S卩，步骤S20?S22表示解除本实施方式中的降低校正处理模式的解除条件。
[0115]另一方面，如果油门开度0不在第3阈值SH3以上(S22:否)，则进行降低指令转矩tc的降低校正处理(S30)，输出与校正后的指令转矩tc对应的励磁电流(S31)。
[0116](第2实施方式的作用和效果)
[0117]根据以上说明的第2实施方式，除了第I实施方式的作用和效果之外，由于仅在油门开度0小于第3阈值SH3的情况下，降低指令转矩tc，因此例如当驾驶者在减速之前对油门踏板121进行踩踏操作，要提高发动机101的旋转速度的情况下，不执行指令转矩tc的降低校正。因此，能够以更 高的比例向后轮105侧分配发动机101的驱动力，从而进行稳定的加速。
[0118][其他的实施方式]
[0119]以上，根据上述实施方式，对本发明的驱动力分配控制装置和四轮驱动车进行了说明，但是本发明并不限定于这些实施方式，在不脱离其宗旨的范围内，能够在各种方式中实施。
[0120]例如，在上述各实施方式中，对在满足步骤SlO和Sll(参照图4)，或者步骤SlO?S12(参照图5)的条件的情况下转移到降低校正处理模式的情况进行了说明，但是除这些条件之外，也可以增加其他的条件。此外，作为上述的其他的条件，例如也可以将根据离合器操作量传感器303所检测到的离合器踏板123的操作量(踩踏量)在规定值以上且没有实质性地进行离合器102的驱动力的传递作为条件。或者，也可以根据移动位置传感器304的检测值，将变速器103为中立状态增加为上述的其他的条件。在这种情况下，能够在更适当的时刻进行指令转矩tc的降低校正。
[0121]此外，在上述各实施方式中，针对将前轮104作为主驱动轮，将后轮105作为辅助驱动轮的情况进行了说明，但是与此相反，也可以将前轮104作为辅助驱动轮，将后轮105作为主驱动轮。
[0122]此外，在上述各实施方式中，将基于前轮104和后轮105的旋转速度差AV的第I转矩tl，与基于油门开度Cj5的第2转矩t2相加，计算出指令转矩tc，但是至少根据第I转矩tl来计算指令转矩tc即可。S卩，控制装置3的控制部32作为第I控制单元，也可以仅根据第I转矩tl来计算指令转矩tc。
[0123]此外，在上述各实施方式中，根据发动机旋转速度传感器301的检测值，求出了发动机101的旋转速度Ve，但是并不限定于此，例如也可以根据基于车速S与移动位置传感器304的检测值的齿轮段的齿轮比，求出发动机101的旋转速度Ve。
[0124]此外，在上述实施方式中，对四轮驱动车100为安装了手动变速装置(手动变速器)的所谓的MT车的情况进行了说明，但是只要是能够通过驾驶者的操作进行减速的车辆，也能够应用于安装了自动变速装置(自动变速器)的所谓的AT车。
[0125]图中符号说明:
[0126]I…驱动力分配控制装置，2…驱动力传递装置，3…控制装置，21…外壳，22…内轴,22a、22b…花键齿,23…主离合器,24…辅助离合器,25…电磁线圈，26…电枢,26a...花键齿，27…凸轮机构，31…存储部，32…控制部，33…电流输出电路，100…四轮驱动车，101…发动机，102…离合器，102a…第I圆盘，102b…第2圆盘，103…变速器，104…前轮，104L…左前轮，104R…右前轮，105…后轮，105L…左后轮，105R…右后轮，110…驱动力传递系统，111…齿轮机构，112…前差速器装置，112L、112R…驱动轴，112a…差速器箱，113…齿轮机构，114…传动轴，115…小齿轮轴，115a…齿轮部，116…后差速器装置，116c…差速器壳，116L、116R…驱动轴,116a…差速器箱,116b…齿圈,121…油门踏板，122…制动踏板，123…离合器踏板，124…换挡杆,211…前外壳,21 Ia…底部,21 Ib…花键齿,212…后外壳，212a…第I构件，212b…第2构件，212c…第3构件，231…外离合器片，231a…突起，232…内离合器片，232a...突起，232b...油孔，241...外离合器片，241a...突起，242...内离合器片，242b…突起，251…磁轭，252…电线，271…辅助凸轮，`271a…花键齿，271b、273b…凸轮槽，272…凸轮球，273…主凸轮，273a…花键齿，281…球轴承，282…滚针轴承，283…球轴承，284…推力滚针轴承，301…发动机旋转速度传感器，302…油门开度传感器，303…离合器操作量传感器，304…移动位置传感器,305?308…车轮速传感器,309…油温传感器,310…外部气温传感器，G…磁路，0…旋转轴线。
【权利要求】
1.一种驱动力分配控制装置，其中， 该驱动力分配控制装置被安装于四轮驱动车，该四轮驱动车具有:产生驱动力的发动机、对所述发动机的输出进行变速的变速装置、能够切断所述发动机与所述变速装置之间的转矩传递的离合器、以及驱动力传递系统，该驱动力传递系统能够向前轮或者后轮的一方主驱动轮和另一方辅助驱动轮传递所述变速装置的输出； 所述驱动力分配控制装置具备: 控制装置，其计算应当向所述辅助驱动轮传递的指令转矩值，和 驱动力传递装置，其向所述辅助驱动轮传递与所述指令转矩值对应的转矩， 所述控制装置具有: 第I控制单元，其根据行驶状态来计算应当向所述辅助驱动轮传递的转矩值；和第2控制单元，当所述发动机的旋转速度为第I阈值以上或者车速为第2阈值以下的情况下，该第2控制单元将所述第I控制单元所计算出的转矩值作为所述指令转矩值，当所述发动机的旋转速度比第I阈值低，并且车速比第2阈值高的情况下，该第2控制单元降低所述第I控制单元所计算出的转矩值并作为所述指令转矩值。
2.根据权利要求1所述的驱动力分配控制装置，其特征在于， 当所述发动机的旋转速度比第I阈值低，车速比第2阈值高，并且驾驶者进行的所述加速操作量比第3阈值小的情况下，所述第2控制单元降低所述第I控制单元所计算出的转矩值。
3.根据权利要求1或2所述的驱动力分配控制装置，其特征在于， 所述前轮包括左前轮和右前轮， 所述后轮包括左后轮和右后轮， 该驱动力分配控制装置具备: 检测所述左前轮的旋转速度的左前轮车轮速度传感器、 检测所述右前轮的旋转速度的右前轮车轮速度传感器、 检测所述左后轮的旋转速度的左后轮车轮速度传感器、以及 检测所述右后轮的旋转速度的右后轮车轮速度传感器， 并根据所述左前轮的旋转速度的检测值与所述右前轮的旋转速度的检测值的平均，计算所述前轮的旋转速度， 根据所述左后轮的旋转速度的检测值与所述右后轮的旋转速度的检测值的平均，计算所述后轮的旋转速度， 计算所述前轮的旋转速度与所述后轮的旋转速度相减后的旋转速度差， 所述第I控制单元至少基于所述旋转速度差，计算应当向所述辅助驱动轮传递的转矩值。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的驱动力分配控制装置，其特征在于， 所述驱动力分配控制装置被安装于所述主驱动轮为前轮且所述辅助驱动轮为后轮的四轮驱动车。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的驱动力分配控制装置，其特征在于， 所述第I阈值为1000?2000rpm，所述第2阈值为时速10?20km / h。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的驱动力分配控制装置，其特征在于，所述驱动力传递系统包括配置在所述驱动力传递装置与所述辅助驱动轮之间的差速器装置， 收纳所述差速器装置的差速器壳内的差速器油的温度越高，则所述控制装置使所述转矩值的降低量越小。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的驱动力分配控制装置，其特征在于， 外部气温越高，则所述控制装置使所述转矩值的降低量越小。
8.一种四轮驱动车，其中，具备: 产生驱动力的发动机； 对所述发动机的输出进行变速的变速装置； 能够切断所述发动机与所述变速装置之间的转矩传递的离合器； 驱动力传递系统，该驱动力传递系统能够向前轮或者后轮的一方主驱动轮与另一方辅助驱动轮传递所述变速装置的输出；以及 权利要求1至7中任意一项所 述的驱动力分配控制装置。
【文档编号】B60K17/348GK103442922SQ201280016007
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2012年3月19日 优先权日:2011年3月31日
【发明者】繁田良平, 垣田晃义, 三田将贵, 儿玉明, 八木康 申请人:株式会社捷太格特, 马自达汽车株式会社