JP2001280371A - 車両の駆動力配分装置 - Google Patents
車両の駆動力配分装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D27/00—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
- F16D27/14—Details
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K23/00—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
- B60K23/04—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for differential gearing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H48/00—Differential gearings
- F16H48/20—Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
- F16H48/30—Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using externally-actuatable means
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- Retarders (AREA)
- Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
- Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)
- Motor Power Transmission Devices (AREA)
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。
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
【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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
…,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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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
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
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
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
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
および目標励磁電流Itの関係を示すグラフ
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 (1)
- 【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。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000096061A JP2001280371A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 車両の駆動力配分装置 |
US09/818,974 US6543595B2 (en) | 2000-03-31 | 2001-03-27 | Driving force distribution device for vehicle |
DE10115843A DE10115843B4 (de) | 2000-03-31 | 2001-03-30 | Antriebskraftverteilvorrichtung für ein Fahrzeug |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000096061A JP2001280371A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 車両の駆動力配分装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001280371A true JP2001280371A (ja) | 2001-10-10 |
Family
ID=18610877
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000096061A Pending JP2001280371A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 車両の駆動力配分装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6543595B2 (ja) |
JP (1) | JP2001280371A (ja) |
DE (1) | DE10115843B4 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013096531A (ja) * | 2011-11-02 | 2013-05-20 | Honda Motor Co Ltd | 動力伝達装置 |
Families Citing this family (6)
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---|---|---|---|---|
JP2002206567A (ja) * | 2001-01-12 | 2002-07-26 | Honda Motor Co Ltd | 駆動力配分装置における電磁クラッチ構造 |
JP2002206568A (ja) * | 2001-01-12 | 2002-07-26 | Honda Motor Co Ltd | 駆動力配分装置における電磁クラッチ構造 |
JP2002227882A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-14 | Honda Motor Co Ltd | 電磁クラッチの制御装置 |
US7334670B2 (en) * | 2004-09-08 | 2008-02-26 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Torque vectoring differential for controlling vehicle stability |
JP4631784B2 (ja) | 2006-04-05 | 2011-02-16 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用駆動力配分装置 |
US10940736B2 (en) * | 2019-05-31 | 2021-03-09 | Gm Global Technology Llc | Variable stiffness sway bar for a suspension system of a motor vehicle |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04312217A (ja) * | 1991-04-10 | 1992-11-04 | Tochigi Fuji Ind Co Ltd | 電磁クラッチ |
US5947248A (en) * | 1997-08-29 | 1999-09-07 | American Cooling Systems, Llc | Electric fan clutch |
JP2000081054A (ja) * | 1998-06-29 | 2000-03-21 | Honda Motor Co Ltd | 電磁クラッチ装置 |
US6290043B1 (en) * | 1999-12-29 | 2001-09-18 | Visteon Global Technologies, Inc. | Soft start compressor clutch |
-
2000
- 2000-03-31 JP JP2000096061A patent/JP2001280371A/ja active Pending
-
2001
- 2001-03-27 US US09/818,974 patent/US6543595B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-03-30 DE DE10115843A patent/DE10115843B4/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013096531A (ja) * | 2011-11-02 | 2013-05-20 | Honda Motor Co Ltd | 動力伝達装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10115843B4 (de) | 2007-04-26 |
DE10115843A1 (de) | 2002-01-10 |
US6543595B2 (en) | 2003-04-08 |
US20010035324A1 (en) | 2001-11-01 |
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