JP2001280371A

JP2001280371A - 車両の駆動力配分装置

Info

Publication number: JP2001280371A
Application number: JP2000096061A
Authority: JP
Inventors: Shinji Okuma; 信司大熊; Ryuji Asada; 隆二浅田; Akihiro Iwasaki; 明裕岩崎; Takashi Kuribayashi; 隆司栗林; Tatsuhiro Tomari; 辰弘泊; Masakatsu Hori; 昌克堀; Kazuhiro Wada; 一浩和田; Kiyoshi Wakamatsu; 清志若松
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2001-10-10
Also published as: DE10115843B4; DE10115843A1; US6543595B2; US20010035324A1

Abstract

(57)【要約】【課題】高精度な磁束密度検出手段を必要とする磁束
密度フィードバック制御を行わずに、駆動力の配分を司
る電磁クラッチの締結力を的確に制御する。【解決手段】車両の駆動輪間のトルク配分を司る電磁
クラッチＣＬ，ＣＲの締結力を制御すべく、目標磁束密
度算出手段Ｍ３で算出した目標磁束密度φｔを目標励磁
電流算出手段Ｍ４において目標励磁電流Ｉｔに変換す
る。このとき、φｔおよびＩｔ間の関係は電磁クラッチ
ＣＬ，ＣＲの摩擦係合部材の摩耗に伴ってエアギャップ
が減少すると変化するため、システム立上時のようなト
ルク配分制御を行っていないときに、電磁クラッチＣ
Ｌ，ＣＲに通電して磁束密度φおよび励磁電流Ｉの関係
を検出し、この関係に基づいて目標磁束密度φｔから目
標励磁電流Ｉｔを算出する。前記磁束密度検出手段は磁
束密度の動的な変化を検出する必要がないため、安価な
もので済ませてコストダウンに寄与することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁クラッチに流
れる磁束密度を検出する磁束密度検出手段と、電磁クラ
ッチに流れる電流を検出する電流検出手段と、電磁クラ
ッチの目標締結力を決定して電磁クラッチの締結力を制
御する制御手段とを備え、電磁クラッチにより車両の駆
動輪間の駆動力配分を行う車両の駆動力配分装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】２個のクラッチを備えた駆動力配分装置
を介してエンジンの駆動力を左右の駆動輪に配分可能に
し、旋回外輪に配分する駆動力を増加するとともに旋回
内輪に配分する駆動力を減少させることにより、旋回方
向のヨーモーメントを発生させて旋回性能を高める技術
は公知である。かかる駆動力配分装置において、前記２
個のクラッチを電磁クラッチで構成したものが本出願人
により既に提案されている（特願平１１−１７６６５１
号参照）。

【０００３】上記従来の電磁クラッチは、内部にコイル
を収納したコアとアマチュアとを摩擦係合部材の軸方向
両側に配置するとともに、摩擦係合部材の半径方向外側
および半径方向内側に該摩擦係合部材を摺動自在に支持
するアウターガイドおよびインナーガイドをそれぞれ配
置しており、前記コア、アウターガイド、アマチュアお
よびインナーガイドで閉じた磁路を構成し、コイルの励
磁により前記磁路に沿って発生する磁束でアマチュアを
吸引して摩擦係合部材を係合させるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ものは、エンジントルク、エンジン回転数、車速、操舵
角等の車両の運転状態から求めた駆動力配分装置の駆動
力配分量（つまり電磁クラッチの締結力）を目標値に一
致させるために、前記電磁クラッチの締結力に対応する
電磁クラッチの目標励磁電流を決定し、電磁クラッチの
実励磁電流が前記目標励磁電流に一致するようにフィー
ドバック制御を行っている。

【０００５】しかしながら、電磁クラッチの摩擦係合部
材が径年変化で摩耗して磁気回路のエアーギャップが減
少すると、電磁クラッチの励磁電流が同じであっても発
生する磁束密度が増加して電磁クラッチの締結力が増加
してしまう問題があった。そこで従来は、電磁クラッチ
に流れる磁束密度を検出する磁束密度検出手段を設け、
検出した実磁束密度が目標磁束密度に一致するように磁
束密度フィードバック制御を併せて行う必要があった。
そして前記磁束密度検出手段は磁束密度の動的な変化を
検出可能な高精度のものが必要であるため、そのコスト
が嵩むという問題があった。

【０００６】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、高精度な磁束密度検出手段を必要とする磁束密度フ
ィードバック制御を行わずに、駆動力の配分を司る電磁
クラッチの締結力を的確に制御することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明によれば、電磁クラッチ
に流れる磁束密度を検出する磁束密度検出手段と、電磁
クラッチに流れる励磁電流を検出する電流検出手段と、
電磁クラッチの目標締結力を決定して電磁クラッチの締
結力を制御する制御手段とを備え、電磁クラッチにより
車両の駆動輪間の駆動力配分を行う車両の駆動力配分装
置において、前記制御手段は、電磁クラッチの非制御時
に電磁クラッチに所定の励磁電流を流したときに磁束密
度検出手段が検出する磁束密度に基づいて励磁電流およ
び磁束密度の関係を求め、電磁クラッチの制御時に目標
締結力に対応する目標磁束密度を前記励磁電流および磁
束密度の関係から目標励磁電流に変換し、電流検出手段
で検出した電磁クラッチに流れる励磁電流が前記目標励
磁電流になるように電流フィードバック制御を行うこと
を特徴とする車両の駆動力配分装置が提案される。

【０００８】上記構成によれば、電磁クラッチの非制御
時に所定の励磁電流を流すことにより、磁束密度検出手
段が検出する磁束密度から励磁電流および磁束密度の関
係を求めるので、この関係から電磁クラッチの制御時に
目標締結力に対応する目標磁束密度を目標励磁電流に変
換することができる。従って、電磁クラッチの摩擦係合
部材が径年変化で摩耗してエアギャップが減少しても、
その時々の目標磁束密度から目標励磁電流を正確に求め
ることができ、従来必要であった磁束密度フィードバッ
ク制御を廃止して制御系を簡素化することができる。し
かも前記磁束密度検出手段は磁束密度の動的な変化を検
出する必要がないため、例えばサーチコイルのような安
価なもので済ませてコストダウンに寄与することができ
る。

【０００９】尚、実施例のサーチコイル３４Ｌ，３４Ｒ
は本発明の磁束密度検出手段に対応し、実施例の電子制
御ユニットＵは本発明の制御手段に対応し、実施例の左
前輪ＷＦＬおよび右前輪ＷＦＲは本発明の駆動輪に対応
する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

【００１１】図１〜図１１は本発明の第１実施例を示す
もので、図１は駆動力配分装置の構造を示す図、図２は
中低車速域での右旋回時における駆動力配分装置の作用
を示す図、図３は中低車速域での左旋回時における駆動
力配分装置の作用を示す図、図４は図１の要部拡大図、
図５は図４の５−５線断面図、図６は図４の６−６線断
面図、図７は図４の７−７線断面図、図８は電磁クラッ
チの主磁束密度の検出手法の説明図、図９は制御系のブ
ロック図、図１０は励磁電流Ｉおよび磁束密度φの関係
を示すグラフ、図１１は目標磁束密度φｔおよび目標励
磁電流Ｉｔの関係を示すグラフである。

【００１２】図１に示すように、フロントエンジン・フ
ロントドライブの車両の車体前部に横置きに搭載したエ
ンジンＥの右端にトランスミッションＭが接続されてお
り、これらエンジンＥおよびトランスミッションＭの後
部に駆動力配分装置Ｔが配置される。駆動力配分装置Ｔ
の左端および右端から左右に延びる左ドライブシャフト
ＡＬおよび右ドライブシャフトＡＲには、それぞれ左前
輪ＷＦＬおよび右前輪ＷＦＲが接続される。

【００１３】駆動力配分装置Ｔは、トランスミッション
Ｍから延びる入力軸１に設けた入力ギヤ２に噛み合う外
歯ギヤ３からトルクが伝達される差動装置Ｄを備える。
差動装置Ｄはダブルピニオン式の遊星歯車機構よりな
り、前記外歯ギヤ３と一体に形成されたリングギヤ４
と、このリングギヤ４の内部に同軸に配設されたサンギ
ヤ５と、前記リングギヤ４に噛み合うアウタプラネタリ
ギヤ６および前記サンギヤ５に噛み合うインナプラネタ
リギヤ７を、それらが相互に噛み合う状態で支持するプ
ラネタリキャリヤ８とから構成される。差動装置Ｄは、
そのリングギヤ４が入力要素として機能するとともに、
一方の出力要素として機能するサンギヤ５が左出力軸９
Ｌを介して左前輪ＷＦＬに接続され、また他方の出力要
素として機能するプラネタリキャリヤ８が右出力軸９Ｒ
を介して右前輪ＷＦＲに接続される。

【００１４】左出力軸９Ｌの外周に回転自在に支持され
たキャリヤ部材１１は、円周方向に９０°間隔で配置さ
れた４本のピニオン軸１２を備えており、第１ピニオン
１３、第２ピニオン１４および第３ピニオン１５を一体
に形成した３連ピニオン部材１６が、各ピニオン軸１２
にそれぞれ回転自在に支持される。

【００１５】左出力軸９Ｌの外周に回転自在に支持され
て前記第１ピニオン１３に噛み合う第１サンギヤ１７
は、差動装置Ｄのプラネタリキャリヤ８に連結される。
また左出力軸９Ｌの外周に固定された第２サンギヤ１８
は前記第２ピニオン１４に噛み合う。更に、左出力軸９
Ｌの外周に回転自在に支持された第３サンギヤ１９は前
記第３ピニオン１５に噛み合う。

【００１６】実施例における第１ピニオン１３、第２ピ
ニオン１４、第３ピニオン１５、第１サンギヤ１７、第
２サンギヤ１８および第３サンギヤ１９の歯数は以下の
とおりである。

【００１７】第１ピニオン１３の歯数Ｚｂ＝１７第２ピニオン１４の歯数Ｚｄ＝１７第３ピニオン１５の歯数Ｚｆ＝３４第１サンギヤ１７の歯数Ｚａ＝３２第２サンギヤ１８の歯数Ｚｃ＝２８第３サンギヤ１９の歯数Ｚｅ＝３２第３サンギヤ１９は左電磁クラッチＣＬを介してハウジ
ング２０に結合可能であり、左電磁クラッチＣＬの係合
によってキャリヤ部材１１の回転数が増速される。また
キャリヤ部材１１は右電磁クラッチＣＲを介してハウジ
ング２０に結合可能であり、右電磁クラッチＣＲの係合
によってキャリヤ部材１１の回転数が減速される。そし
て前記右電磁クラッチＣＬおよび左電磁クラッチＣＬ
は、マイクロコンピュータを含む電子制御ユニットＵに
より制御される。

【００１８】電子制御ユニットＵは、エンジントルクＴ
ｅ、エンジン回転数Ｎｅ、車速Ｖおよび操舵角θを所定
のプログラムに基づいて演算処理し、前記左電磁クラッ
チＣＬおよび右電磁クラッチＣＲを制御する。

【００１９】而して、車両の中低車速域での右旋回時に
は、図２に示すように電子制御ユニットＵからの指令に
より右電磁クラッチＣＲが係合し、キャリヤ部材１１を
ハウジング２０に結合して停止させる。このとき、左前
輪ＷＦＬと一体の左出力軸９Ｌと、右前輪ＷＦＲと一体
の右出力軸９Ｒ（即ち、差動装置Ｄのプラネタリキャリ
ヤ８）とは、第２サンギヤ１８、第２ピニオン１４、第
１ピニオン１３および第１サンギヤ１７を介して連結さ
れているため、左前輪ＷＦＬの回転数ＮＬは右前輪ＷＦ
Ｒの回転数ＮＲに対して次式の関係で増速される。

【００２０】ＮＬ／ＮＲ＝（Ｚｄ／Ｚｃ）×（Ｚａ／Ｚｂ）＝１．１４３ …（１）上述のようにして、左前輪ＷＦＬの回転数ＮＬが右前輪
ＷＦＲの回転数ＮＲに対して増速されると、図２に斜線
を施した矢印で示したように、旋回内輪である右前輪Ｗ
ＦＲのトルクの一部を旋回外輪である左前輪ＷＦＬに伝
達することができる。

【００２１】尚、キャリヤ部材１１を右電磁クラッチＣ
Ｒにより停止させる代わりに、右電磁クラッチＣＲの締
結力を適宜調整してキャリヤ部材１１の回転数を減速す
れば、その減速に応じて左前輪ＷＦＬの回転数ＮＬを右
前輪ＷＦＲの回転数ＮＲに対して増速し、旋回内輪であ
る右前輪ＷＦＲから旋回外輪である左前輪ＷＦＬに任意
のトルクを伝達することができる。

【００２２】一方、車両の中低車速域での左旋回時に
は、図３に示すように電子制御ユニットＵからの指令に
より左電磁クラッチＣＬが係合し、第３ピニオン１５が
第３サンギヤ１９を介してハウジング２０に結合され
る。その結果、左出力軸９Ｌの回転数に対してキャリヤ
部材１１の回転数が増速され、右前輪ＷＦＲの回転数Ｎ
Ｒは左前輪ＷＦＬの回転数ＮＬに対して次式の関係で増
速される。

【００２３】ＮＲ／ＮＬ＝｛１−（Ｚｅ／Ｚｆ）×（Ｚｂ／Ｚａ）｝ ÷｛１−（Ｚｅ／Ｚｆ）×（Ｚｄ／Ｚｃ）｝＝１．１６７ …（２）上述のようにして、右前輪ＷＦＲの回転数ＮＲが左前輪
ＷＦＬの回転数ＮＬに対して増速されると、図３に斜線
を施した矢印で示したように、旋回内輪である左前輪Ｗ
ＦＬのトルクの一部を旋回外輪である右前輪ＷＦＲに伝
達することができる。この場合にも、左電磁クラッチＣ
Ｌの締結力を適宜調整してキャリヤ部材１１の回転数を
増速すれば、その増速に応じて右前輪ＷＦＲの回転数Ｎ
Ｒを左前輪ＷＦＬの回転数ＮＬに対して増速し、旋回内
輪である左前輪ＷＦＬから旋回外輪である右前輪ＷＦＲ
に任意のトルクを伝達することができる。而して、車両
の中低速走行時には旋回外輪に旋回内輪よりも大きなト
ルクを伝達して旋回性能を向上させることが可能であ
る。尚、高速走行時には前記中低速走行時に比べて旋回
外輪に伝達されるトルクを少なめにしたり、逆に旋回外
輪から旋回内輪にトルクを伝達して走行安定性能を向上
させることが可能である。

【００２４】（１）式および（２）式を比較すると明ら
かなように、第１ピニオン１３、第２ピニオン１４、第
３ピニオン１５、第１サンギヤ１７、第２サンギヤ１８
および第３サンギヤ１９の歯数を前述の如く設定したこ
とにより、右前輪ＷＦＲから左前輪ＷＦＬへの増速率
（約１．１４３）と、左前輪ＷＦＬから右前輪ＷＦＲへ
の増速率（約１．１６７）とを略等しくすることができ
る。

【００２５】次に、図４〜図７に基づいて左右の電磁ク
ラッチＣＬ，ＣＲの構造を説明する。

【００２６】アルミ合金等の非磁性材で形成されたハウ
ジング２０の内部に隣接して配置された左右の電磁クラ
ッチＣＬ，ＣＲは、左右の出力軸９Ｌ，９Ｒの軸線Ｌに
直交する対称面Ｐに関して左右対称な構造を有してい
る。左右の電磁クラッチＣＬ，ＣＲは磁性材で概略円筒
状に形成された共通のコア２１を備えており、そのコア
２１は円筒状のハウジング２０の内周面に嵌合して２本
のボルト２２，２２で円周方向および軸方向に移動不能
に固定される。コア２１の軸方向左端部には左電磁クラ
ッチＣＬの励磁コイル２３Ｌおよびサーチコイル３４Ｌ
が巻回され、コア２１の軸方向右端部には右電磁クラッ
チＣＲの励磁コイル２３Ｒおよびサーチコイル３４Ｒが
巻回される。サーチコイル３４Ｌ，３４Ｒは本発明の磁
束密度検出手段を構成する。

【００２７】コア２１の左側には磁性材で環状に形成さ
れたアウターガイド２４Ｌおよびインナーガイド２５Ｌ
が同軸に配置される。アウターガイド２４Ｌは、その外
周面がハウジング２０の内周面に円周方向に移動不能か
つ軸方向に移動可能にスプライン結合２６Ｒされ、イン
ナーガイド２５Ｌは、その内周面が第３サンギヤ１９
（図１参照）と一体のスリーブ２８の左端外周面に円周
方向に移動不能かつ軸方向に移動可能にスプライン結合
２７Ｌされる。コア２１の左端面には、励磁コイル２３
Ｌに軸方向の荷重が加わるのを防止すべく、非磁性材で
環状に形成されたプレッシャプレート２９Ｌが当接す
る。

【００２８】プレッシャプレート２９Ｌの左側に、６枚
のアウターディスク３０Ｌ…がアウターガイド２４Ｌの
内周面に円周方向移動不能かつ軸方向移動可能にスプラ
イン結合されるとともに、前記６枚のアウターディスク
３０Ｌ…に対して交互に重ね合わされた５枚のインナー
ディスク３１Ｌ…がインナーガイド２５Ｌの外周面に円
周方向移動不能かつ軸方向移動可能にスプライン結合さ
れる。そして左端のアウターディスク３０Ｌの左側に、
磁性材で環状に形成されたアマチュア３２Ｌが軸方向移
動可能に配置される。アマチュア３２Ｌの左方向の移動
はハウジング２０の内周面に係止されたクリップ３３Ｌ
により規制されており、アマチュア３２Ｌはクリップ３
３Ｌに当接する位置と、そこから右動してアウターディ
スク３０Ｌ…およびインナーディスク３１Ｌ…を相互に
密着させる位置との間を軸方向に移動可能である。

【００２９】同様にして、コア２１の右側には磁性材で
環状に形成されたアウターガイド２４Ｒおよびインナー
ガイド２５Ｒが同軸に配置される。アウターガイド２４
Ｒは、その外周面がハウジング２０の内周面に円周方向
に移動不能かつ軸方向に移動可能にスプライン結合２６
Ｒされ、インナーガイド２５Ｒは、その内周面がキャリ
ヤ部材１１の左端外周面に円周方向に移動不能かつ軸方
向に移動可能にスプライン結合２７Ｒされる。コア２１
の右端面には、励磁コイル２３Ｒに軸方向の荷重が加わ
るのを防止すべく、非磁性材で環状に形成されたプレッ
シャプレート２９Ｒが当接する。

【００３０】プレッシャプレート２９Ｒの右側に、６枚
のアウターディスク３０Ｒ…がアウターガイド２４Ｒの
内周面に円周方向移動不能かつ軸方向移動可能にスプラ
イン結合されるとともに、前記６枚のアウターディスク
３０Ｒ…に対して交互に重ね合わされた５枚のインナー
ディスク３１Ｒがインナーガイド２５Ｒの外周面に円周
方向移動不能かつ軸方向移動可能にスプライン結合され
る。そして右端のアウターディスク３０Ｒの右側に、磁
性材で環状に形成されたアマチュア３２Ｒが軸方向移動
可能に配置される。アマチュア３２Ｒの右方向の移動は
ハウジング２０の内周面に係止されたクリップ３３Ｒに
より規制されており、アマチュア３２Ｒはクリップ３３
Ｒに当接する位置と、そこから左動してアウターディス
ク３０Ｒ…およびインナーディスク３１Ｒ…を相互に密
着させる位置との間を軸方向に移動可能である。

【００３１】前記アウターディスク３０Ｌ…，３０Ｒ…
およびインナーディスク３１Ｌ…，３１Ｒ…はステンレ
ス鋼等の非磁性材で形成されており、その一方（例え
ば、インナーディスク３１Ｌ…，３１Ｒ…）の表面に
は、その他方（例えば、アウターディスク３０Ｌ…，３
０Ｒ…）の表面に当接するクラッチフェーシング（図示
せず）が張り付けられている。

【００３２】ハウジング２０およびコア２１を貫通する
ようにコネクタ４２が設けられており、このコネクタ４
２を介して左右の励磁コイル２３Ｌ，２３Ｒに給電さ
れ、また左右のサーチコイル３４Ｌ，３４Ｒで検出した
誘導起電力が取り出される。

【００３３】而して、電子制御ユニットＵからの指令で
左電磁クラッチＣＬを係合すべく励磁コイル２３Ｌに給
電すると、図４および図５に破線で示すように、磁性材
のコア２１、アウターガイド２４Ｌ、アマチュア３２Ｌ
およびインナーガイド２５Ｌよりなる閉じた磁路に沿っ
て磁束が形成され、アマチュア３２Ｌが励磁コイル２３
Ｌに向けて右方向に吸引される。その結果、アマチュア
３２Ｌに押圧されたアウターディスク３０Ｌ…およびイ
ンナーディスク３１Ｌ…がプレッシャプレート２９Ｌと
の間に挟まれて相互に密着し、第３サンギヤ１９と一体
のスリーブ２８がハウジング２０に結合されて左電磁ク
ラッチＣＬが係合する。

【００３４】同様にして、電子制御ユニットＵからの指
令で右電磁クラッチＣＲを係合すべく励磁コイル２３Ｒ
に給電すると、図４および図５に破線で示すように、磁
性材のコア２１、アウターガイド２４Ｒ、アマチュア３
２Ｒおよびインナーガイド２５Ｒよりなる閉じた磁路に
沿って磁束が形成され、アマチュア３２Ｒが励磁コイル
２３Ｒに向けて左方向に吸引される。その結果、アマチ
ュア３２Ｒに押圧されたアウターディスク３０Ｒ…およ
びインナーディスク３１Ｒ…がプレッシャプレート２９
Ｒとの間に挟まれて相互に密着し、キャリヤ部材１１が
ハウジング２０に結合されて右電磁クラッチＣＲが係合
する。

【００３５】このように、左電磁クラッチＣＬの励磁コ
イル２３Ｌの励磁により、あるいは右電磁クラッチＣＲ
の励磁コイル２３Ｒの励磁により磁束が形成されたと
き、アウターディスク３０Ｌ…，３０Ｒ…およびインナ
ーディスク３１Ｌ…，３１Ｒ…が全て非磁性材で構成さ
れているため、これらアウターディスク３０Ｌ…，３０
Ｒ…およびインナーディスク３１Ｌ…，３１Ｒ…を通し
ての磁束の短絡を防止してアマチュア３２Ｌ，３２Ｒを
確実に吸引することができる。

【００３６】左電磁クラッチＣＬの励磁コイル２３Ｌの
励磁によりアマチュア３２Ｌが右動してアウターディス
ク３０Ｌ…およびインナーディスク３１Ｌ…を密着させ
たとき、アマチュア３２Ｌの右側面は、アウターガイド
２４Ｌおよびインナーガイド２５Ｌの左側面との間に若
干のエアギャップを有している。また右電磁クラッチＣ
Ｒの励磁コイル２３Ｒの励磁によりアマチュア３２Ｒが
左動してアウターディスク３０Ｒ…およびインナーディ
スク３１Ｒ…を密着させたとき、アマチュア３２Ｒの左
側面は、アウターガイド２４Ｒおよびインナーガイド２
５Ｒの右側面との間に若干のエアギャップを有してい
る。従って、アウターディスク３０Ｌ…，３０Ｒ…およ
びインナーディスク３１Ｌ…，３１Ｒ…にアマチュア３
２Ｌ，３２Ｒの推力を確実に伝達することができる。

【００３７】長期の使用によりインナーディスク３１Ｌ
…，３１Ｒ…に張り付けたクラッチフェーシングが摩耗
すると前記エアギャップが次第に減少し、励磁コイル２
３Ｌの励磁時にアマチュア３２Ｌの右側面がアウターガ
イド２４Ｌおよびインナーガイド２５Ｌの左側面に密着
し、また励磁コイル２３Ｒの励磁時にアマチュア３２Ｒ
の左側面がアウターガイド２４Ｒおよびインナーガイド
２５Ｒの右側面に密着するようになる。従って、クラッ
チフェーシングが完全に摩耗する前に前記エアギャップ
が消滅するように設定しておけば、クラッチフェーシン
グが完全に摩耗した状態でアウターディスク３０Ｌ…，
３０Ｒ…およびインナーディスク３１Ｌ…，３１Ｒ…が
相互に圧接されて焼き付きを起こすことが防止される。

【００３８】前述したように、左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦ
Ｒ間で配分されるトルクは左右の電磁クラッチＣＬ，Ｃ
Ｒの締結力により決定されるため、左右の前輪ＷＦＬ，
ＷＦＲ間で所望のトルクを配分するには、左右の電磁ク
ラッチＣＬ，ＣＲが発生する締結力を検出し、この締結
力に基づいて励磁コイル２３Ｌ，２３Ｒに供給する励磁
電流Ｉのデューティ比をフィードバック制御する必要が
ある。そして左右の電磁クラッチＣＬ，ＣＲの締結力は
アマチュア３２Ｌ，３２Ｒに作用する軸方向の推力に依
存し、この軸方向の推力は励磁コイル２３Ｌ，２３Ｒが
発生する磁束密度に依存する。従って、左側の励磁コイ
ル２３Ｌが発生する磁束密度を検出することにより左電
磁クラッチＣＬの締結力を検出することができ、右側の
励磁コイル２３Ｒが発生する磁束密度を検出することに
より右電磁クラッチＣＲの締結力を検出することができ
る。左右の励磁コイル２３Ｌ，２３Ｒが発生する磁束密
度は、それぞれ左右のサーチコイル３４Ｌ，３４Ｒによ
って検出される。

【００３９】図８に示すように、励磁電流Ｉによって励
磁コイル２３Ｌ，２３Ｒが励磁されるとコア２０、アウ
ターガイド２４Ｌ，２４Ｒ、アマチュア３２Ｌ，３２Ｒ
およびインナーガイド２５Ｌ，２５Ｒにより構成される
磁路に沿って磁束密度φが発生するため、コア２０に巻
回されたサーチコイル３４Ｌ，３４Ｒに磁束密度φの変
化率に応じた誘導起電圧ｅが発生する。サーチコイル３
４Ｌ，３４Ｒに発生した誘導起電圧ｅは電子制御ユニッ
トＵに入力され、そこで誘導起電圧ｅに基づいて励磁コ
イル２３Ｌ，２３Ｒが発生する磁束密度φが算出され
る。誘導起電圧ｅに乗るノイズを除去すべく、励磁コイ
ル２３Ｌ，２３Ｒおよび電子制御ユニットＵを接続する
回路に抵抗３５およびコンデンサ３６よりなるフィルタ
ーが設けられる。尚、前記励磁電流Ｉは左右の電磁クラ
ッチＣＬ，ＣＲにそれぞれ設けられた電流検出手段３
７，３７により検出される。

【００４０】而して、サーチコイル３４Ｌ，３４Ｒで検
出した誘導起電圧ｅと、それぞれのサーチコイル３４
Ｌ，３４Ｒの巻数Ｎと、励磁コイル２３Ｌ，２３Ｒによ
り発生する磁束密度φの時間変化率ｄφ／ｄｔとの間に
は、ｅ＝Ｎ（ｄφ／ｄｔ） …（３）で与えられる関係が存在する（ファラデーの法則）。従
って、前記（３）式の磁束密度φの時間変化率ｄφ／ｄ
ｔを時間積分することにより、磁束密度φを、 φ＝（１／Ｎ）∫ｅｄｔ＋Ｃ …（４）で算出することができる。ここでＣは積分定数である。
このようにして、電磁クラッチＣＬ，ＣＲの励磁コイル
２３Ｌ，２３Ｒの励磁により発生する磁束密度φを、ホ
ール素子よりなる高価な磁束密度検出手段を用いること
なく簡便かつ低コストで検出することができる。

【００４１】このようにして磁束密度φが算出される
と、アマチュア３２Ｌ，３２Ｒが受ける吸引力Ｆは、ア
ウターガイド２４Ｌ，２４Ｒおよびインナーガイド２５
Ｌ，２５Ｒとアマチュア３２Ｌ，３２Ｒとの間のエアギ
ャップ断面積Ｓ、透磁率μを用いて、Ｆ＝φ²／（２μＳ） …（５）で与えられる。

【００４２】次に、左右の電磁クラッチＣＬ，ＣＲの制
御系について説明する。

【００４３】図９から明らかなように、電子制御ユニッ
トＵは目標トルク配分量算出手段Ｍ１と、フィードフォ
ワード制御手段Ｍ２と、目標磁束密度算出手段Ｍ３と、
目標励磁電流算出手段Ｍ４と、電流フィードバック制御
手段Ｍ５と、駆動回路Ｍ６とを備える。

【００４４】目標トルク配分量算出手段Ｍ１は、車両の
運転状態、つまりエンジントルクＴｅ、エンジン回転数
Ｎｅ、車速Ｖ、操舵角θ等に基づいて左右の前輪ＷＦ
Ｌ，ＷＦＲへの目標トルク配分量Ｔｔを算出する。フィ
ードフォワード制御手段Ｍ２は、前記目標トルク配分量
Ｔｔに、その微分項成分を加算して補正したものを出力
する。目標磁束密度算出手段Ｍ３は、フィードフォワー
ド制御手段Ｍ２が出力した目標トルク配分量Ｔｔを電磁
クラッチＣＬ，ＣＲの励磁コイル２３Ｌ，２３Ｒが発生
すべき目標磁束密度φｔに変換する。トルク配分量Ｔと
磁束密度φとの間には電磁クラッチＣＬ，ＣＲの機種毎
に一定に関係があるため、その関係を予めマップ化して
おくことにより、目標トルク配分量Ｔｔから目標磁束密
度φｔを検索することができる。

【００４５】続いて、目標励磁電流算出手段Ｍ４は、目
標磁束密度算出手段Ｍ３が出力した目標磁束密度φｔか
ら、電磁クラッチＣＬ，ＣＲの励磁コイル２３Ｌ，２３
Ｒに供給する目標励磁電流Ｉｔを算出する。このとき、
アウターガイド２４Ｌ，２４Ｒおよびインナーガイド２
５Ｌ，２５Ｒとアマチュア３２Ｌ，３２Ｒとの間のエア
ギャップの大きさの変化に伴う補正が実行される。即
ち、電磁クラッチＣＬ，ＣＲの摩擦係合部材であるアウ
ターディスク３０Ｌ…，３０Ｒ…やインナーディスク３
１Ｌ…，３１Ｒ…が摩耗していない初期状態では前記エ
アギャップは大きいが、前記摩擦係合部材の摩耗に伴っ
て前記エアギャップは次第に減少する。励磁コイル２３
Ｌ，２３Ｒに同一の励磁電流Ｉを流しても、エアギャッ
プが大きいときには締結力が小さくなってトルク伝達量
が減少し、エアギャップが小さいときには締結力が大き
くなってトルク伝達量が増加するため、トルク伝達量が
使用期間に応じて変動することになる。

【００４６】そこで本実施例では、図１０のグラフに示
すように、横軸の励磁電流Ｉと縦軸の磁束密度φとの関
係を、エアギャップが大きい場合（初期状態）およびエ
アギャップが小さい場合（摩耗状態）の２つの場合につ
いて予め電子制御ユニットＵ内に記憶させておく。そし
てシステム立上時のようなトルク配分制御を行っていな
いときに、励磁コイル２３Ｌ，２３Ｒに通電してサーチ
コイル３４Ｌ，３４Ｒで検出される磁束密度φがＰＹに
なる励磁電流Ｉ＝ＩＴＳＴを電流検出手段３７で検出す
る。

【００４７】エアギャップ大のとき、磁束密度φ＝ＰＹ
になる励磁電流はＩ＝ＩＡであり、エアギャップ小のと
き、磁束密度φ＝ＰＹになる励磁電流はＩ＝ＩＢである
ことは予め知られているため、ＩＴＳＴとＩＢとの偏差
ａと、ＩＡとＩＴＳＴとの偏差ｂを算出することができ
る。そしてエアギャップが大きいほど（初期状態に近い
ほど）ａの値が大きくなってｂの値が小さくなり、また
エアギャップが小さいほど（摩耗状態に近いほど）ａの
値が小さくなってｂの値が大きくなるため、ａおよびｂ
の値の比に応じてエアギャップの大きさを推定すること
ができる。

【００４８】図１１のグラフは、図１０のグラフの逆関
数を示すもので、横軸の目標磁束密度φｔと縦軸の目標
励磁電流Ｉｔとの関係を、エアギャップが大きい場合
（初期状態）およびエアギャップが小さい場合（摩耗状
態）の２つの場合について予め電子制御ユニットＵ内に
記憶させておく。そして前記目標磁束密度算出手段Ｍ３
が出力する目標磁束密度φｔを図１１のマップに適用す
ることにより、目標励磁電流算出手段Ｍ４が目標励磁電
流Ｉｔを算出する。具体的には、目標磁束密度φｔがＰ
Ｌであるとき、それに対応するエアギャップが大きい場
合の目標励磁電流Ｉｔ＝ＩＭＡと、それに対応するエア
ギャップが小さい場合の目標励磁電流Ｉｔ＝ＩＭＢとを
検索し、ＩＭＡおよびＩＭＢの偏差を前記ａおよびｂの
値に応じて比例配分することにより、目標磁束密度φｔ
＝ＰＬに対応する目標励磁電流Ｉｔ＝ＩＬを算出するこ
とができる。

【００４９】ＩＬ＝ＩＭＡ−（ＩＭＡ−ＩＭＢ）×（Ｉ
Ａ−ＩＴＳＴ）／（ＩＡ−ＩＢ）上述のようにして目標励磁電流算出手段Ｍ４が算出した
目標励磁電流Ｉｔは電流フィードバック制御手段Ｍ５に
入力される。電流フィードバック制御手段Ｍ５は電流検
出手段３７で検出した実励磁電流Ｉａと前記目標励磁電
流Ｉｔとの偏差ΔＩ（＝Ｉｔ−Ｉａ）に基づいて、この
偏差ΔＩを０に収束させるための指令励磁電流Ｉｄを駆
動回路Ｍ６に出力し、駆動回路Ｍ６は指令励磁電流Ｉｄ
に基づいて励磁コイル２３Ｌ，２３Ｒに通電する。この
電流フィードバック制御により、電磁クラッチＣＬ，Ｃ
Ｒは前記目標励磁電流Ｉｔで駆動され、目標トルク配分
量算出手段Ｍ１で算出した目標トルク配分量Ｔｔを発生
する。

【００５０】このように、電磁クラッチＣＬ，ＣＲの摩
擦係合部材が径年変化で摩耗してエアギャップが減少し
ても、その時々の目標磁束密度φｔから目標励磁電流Ｉ
ｔを正確に求めることができる。しかも、その際に使用
する磁束密度検出手段は磁束密度の動的な変化を検出す
る必要がないため、サーチコイル３４Ｌ，３４Ｒのよう
な安価なもので済ませてコストダウンに寄与することが
できる。また電磁クラッチＣＬ，ＣＲの摩擦係合部材の
摩耗状態に応じた正確な目標励磁電流Ｉｔを算出するこ
とができるので、従来必要であった磁束密度フィードバ
ック制御が不要になって制御系も簡素化される。

【００５１】次に、図１２および図１３に基づいて本発
明の第２実施例を説明する。

【００５２】第２実施例は、目標励磁電流算出手段Ｍ４
において、目標磁束密度算出手段Ｍ３が出力した目標磁
束密度φｔから目標励磁電流Ｉｔを算出する手法が、前
記第１実施例と異なっている。

【００５３】即ち、図１２のグラフに示すように、シス
テム立上時のようなトルク配分制御を行っていないとき
に、励磁コイル２３Ｌ，２３Ｒに複数の異なる励磁電流
Ｉ（実施例では６種類）を流し、それらに対応する磁束
密度φをサーチコイル３４Ｌ，３４Ｒで検出することに
より、現在のエアギャップの大きさに対応した励磁電流
Ｉおよび磁束密度φの関係、つまり縦軸の磁束密度φを
横軸の励磁電流Ｉで表した関数を求める。図１３のグラ
フは、図１２にグラフの逆関数を示すもので、縦軸の目
標励磁電流Ｉｔが横軸の目標磁束密度φｔの関数として
示されている。従って、図１３のグラフに、目標磁束密
度算出手段Ｍ３が出力した目標磁束密度φｔを適用する
ことにより、目標励磁電流算出手段Ｍ４は現在のエアギ
ャップの大きさに対応した目標励磁電流Ｉｔを算出する
ことができる。

【００５４】而して、この第２実施例によれば、第１実
施例で必要であった励磁電流Ｉと磁束密度φとの関係を
示すマップ（図１０参照）と、目標磁束密度φｔと目標
励磁電流Ｉｔとの関係を示すマップ（図１１参照）とを
記憶させておく必要がないため、制御系が一層簡素化さ
れる。

【００５５】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。

【００５６】例えば、実施例では左右の駆動輪間でトル
ク配分を行う駆動力配分装置に本発明を適用している
が、本発明は前後の駆動輪間でトルク配分を行う駆動力
配分装置に対しても適用することができる。

【００５７】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載された発明
によれば、電磁クラッチの非制御時に所定の励磁電流を
流すことにより、磁束密度検出手段が検出する磁束密度
から励磁電流および磁束密度の関係を求めるので、この
関係から電磁クラッチの制御時に目標締結力に対応する
目標磁束密度を目標励磁電流に変換することができる。
従って、電磁クラッチの摩擦係合部材が径年変化で摩耗
してエアギャップが減少しても、その時々の目標磁束密
度から目標励磁電流を正確に求めることができ、従来必
要であった磁束密度フィードバック制御を廃止して制御
系を簡素化しながら電磁クラッチの締結力を精密に制御
することができる。しかも前記磁束密度検出手段は磁束
密度の動的な変化を検出する必要がないため、例えばサ
ーチコイルのような安価なもので済ませてコストダウン
に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】駆動力配分装置の構造を示す図

【図２】中低車速域での右旋回時における駆動力配分装
置の作用を示す図

【図３】中低車速域での左旋回時における駆動力配分装
置の作用を示す図

【図４】図１の要部拡大図

【図５】図４の５−５線断面図

【図６】図４の６−６線断面図

【図７】図４の７−７線断面図

【図８】電磁クラッチの主磁束密度の検出手法の説明図

【図９】制御系のブロック図

【図１０】励磁電流Ｉおよび磁束密度φの関係を示すグ
ラフ

【図１１】目標磁束密度φｔおよび目標励磁電流Ｉｔの
関係を示すグラフ

【図１２】本発明の第２実施例に係る励磁電流Ｉおよび
磁束密度φの関係を示すグラフ

【図１３】本発明の第２実施例に係る目標磁束密度φｔ
および目標励磁電流Ｉｔの関係を示すグラフ

【符号の説明】

３４Ｌサーチコイル（磁束密度検出手段）３４Ｒサーチコイル（磁束密度検出手段）３７電流検出手段ＣＬ電磁クラッチＣＲ電磁クラッチＩ励磁電流Ｉｔ目標励磁電流Ｔｔ目標締結力Ｕ電子制御ユニット（制御手段）ＷＦＬ左前輪（駆動輪）ＷＦＲ右前輪（駆動輪） φ 磁束密度 φｔ目標磁束密度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岩崎明裕埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者栗林隆司埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者泊辰弘埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者堀昌克埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者和田一浩埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者若松清志埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内Ｆターム(参考） 3D036 GA02 GA32 GA42 GB08 GB09 GC03 GD08 GE02 GF04 GH05 GH06 GJ02 3D042 AA06 AB02 CA15 CB02 3J057 AA01 BB04 GA12 GC08 GE01 GE05 HH02 JJ05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電磁クラッチ（ＣＬ，ＣＲ）に流れる磁
束密度（φ）を検出する磁束密度検出手段（３４Ｌ，３
４Ｒ）と、電磁クラッチ（ＣＬ，ＣＲ）に流れる励磁電
流（Ｉ）を検出する電流検出手段（３７）と、電磁クラ
ッチ（ＣＬ，ＣＲ）の目標締結力（Ｔｔ）を決定して電
磁クラッチ（ＣＬ，ＣＲ）の締結力を制御する制御手段
（Ｕ）とを備え、電磁クラッチ（ＣＬ，ＣＲ）により車
両の駆動輪（ＷＦＬ，ＷＦＲ）間の駆動力配分を行う車
両の駆動力配分装置において、前記制御手段（Ｕ）は、電磁クラッチ（ＣＬ，ＣＲ）の
非制御時に電磁クラッチ（ＣＬ，ＣＲ）に所定の励磁電
流（Ｉ）を流したときに磁束密度検出手段（３４Ｌ，３
４Ｒ）が検出する磁束密度（φ）に基づいて励磁電流
（Ｉ）および磁束密度（φ）の関係を求め、電磁クラッ
チ（ＣＬ，ＣＲ）の制御時に目標締結力（Ｔｔ）に対応
する目標磁束密度（φｔ）を前記励磁電流（Ｉ）および
磁束密度（φ）の関係から目標励磁電流（Ｉｔ）に変換
し、電流検出手段（３７）で検出した電磁クラッチ（Ｃ
Ｌ，ＣＲ）に流れる励磁電流（Ｉ）が前記目標励磁電流
（Ｉｔ）になるように電流フィードバック制御を行うこ
とを特徴とする車両の駆動力配分装置。