JP2004136826A

JP2004136826A - Center differential device

Info

Publication number: JP2004136826A
Application number: JP2002304961A
Authority: JP
Inventors: Tatsumune Nagura; 名倉　立統; Haruo Fujiki; 藤木　晴夫; Koji Matsuno; 松野　浩二
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2002-10-18
Filing date: 2002-10-18
Publication date: 2004-05-13
Anticipated expiration: 2022-10-18
Also published as: JP4443103B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reflect a driver's intention on a center differential by automatically controlling torque distribution according to an operational status after operating a control switch and fitting the torque distribution to front and rear wheels of the center differential in compliance with personal preference. <P>SOLUTION: The torque distribution to front and rear wheels of the center differential 3 is variably set by a clutch engaging torque applied to a transfer clutch 5 as shown in the figure. A driving seat is provided with a control switch 26, and the driver can set the clutch engaging torque in compliance with his personal preference by manipulating the control switch 26. When the driver manipulates the control switch 26, a volume input value Vo is calculated according to the operation quantity (S1), the maximum throttle sensitive torque TQ1 and the minimum throttle sensitive torque TQ2 are set (S2, S3) based on a throttle opening θth, and a volume correction gain G is set based on the volume input value Vo (S4). The clutch engaging torque T is calculated from T←(TQ1-TQ2)×G+TQ2. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、前後輪へのトルク配分を、コントロールスイッチにより自己の好みに合わせて設定することのできるセンタデファレンシャル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
手動変速機を備えた４輪駆動車は、自動変速機を備えた４輪駆動車のような油圧源や油圧制御装置が装備されていないため、センタデファレンシャル装置は、ベベルギヤやプラネタリギヤを用いた機械式センタデファレンシャル装置が採用されている。
【０００３】
この機械式センタデファレンシャル装置として、例えば特開平８−１３２９１４号公報には、運転者がセンタデファレンシャル装置のトランスファクラッチのクラッチ締結トルクを任意に設定することのできるコントロールスイッチを併設し、運転者が路面状態、走行条件等に応じてトランスファクラッチのクラッチ締結トルクをデフフリー状態からデフロック状態までの間で任意に設定することができる技術が開示されている。
【０００４】
このセンタデファレンシャル装置は、トランスミッションからの駆動力が入力されるプラネタリギヤと、このプラネタリギヤに連設され、締結トルクを電磁コイルの電磁力により任意に設定できる多板クラッチからなるトランスファクラッチとを有している。
【０００５】
すなわち運転者がコントロールスイッチを操作することで、その操作量に応じた励磁電流を電磁コイルに通電して所望の電磁力を発生させ、その電磁力によりトランスファクラッチに対する締結トルクを設定するもので、トランスファクラッチのクラッチ開放状態では、プラネタリギヤで設定される配分比に従い駆動力が前後輪へ配分され、又、クラッチ締結状態では、前後輪へ駆動力が等分に配分される。
【０００６】
従って、低μ路走行時には、トランスファクラッチの締結トルクを強めることで、車輪のスリップを抑制することができ、又、カーブの連続する山間路走行時にはトランスファクラッチの締結トルクを弱めることで、タイトコーナブレーキング現象を回避して、良好な走行フィーリングを得ることができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−１３２９１４号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した公報に開示されている技術では、トランスファクラッチの締結トルクをコントロールスイッチのマニュアル操作によって一義的に設定するようにしているため、走行条件が変化した場合には、その都度、コントロールスイッチを操作して最適な走行フィーリングを逐一設定する必要があり、操作が煩雑である。
【０００９】
すなわち、センタデファレンシャル装置の前後輪へのトルク配分が、トランスファクラッチを開放した状態で、後輪駆動力配分比＞前輪駆動力配分比に設定されている場合、例えば、低μ路走行において運転者が、アクセルペダルを踏込んだときトランスファクラッチの締結トルクを強め、前輪への駆動力配分比をやや高く設定して車輪のスリップを回避しようと考えた場合、或いは旋回走行時に、横加速度が大きいときは後輪への駆動力配分比を高めたほうが曲がりやすいと感じた場合であっても、アクセルペダルを踏込んだとき、或いは、横加速度が大きいと感じたとき、その都度、運転者がコントロールスイッチをマニュアル操作することは困難であるため、走行条件の一時的な変化に対しては、運転者の意思が充分に反映されず、センタデファレンシャル装置の本来有するポテンシャルを充分に引き出すことができない不具合がある。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、走行中のコントロールスイッチの操作が煩雑化せず、又運転条件の一時的な変化に対して運転者の意思を充分に反映させることのできるセンタデファレンシャル装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明による第１のセンタデファレンシャル装置は、トランスミッションからの駆動力を前後輪に配分する配分比を設定するトランスファクラッチを備えるセンタデファレンシャルと、上記トランスファクラッチのクラッチ締結トルクを運転者の操作により可変設定するコントロールスイッチと、車両の運転状態に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定する運転状態感応トルク設定手段と、上記コントロールスイッチの出力値に基づいてトルク入力値を設定するトルク入力値設定手段と、上記トルク入力値に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定するゲイン設定手段と、上記クラッチ締結トルクの上記最大値と上記最小値との差分に上記ゲインを乗算してトルクシフト量を算出し、該トルクシフト量を上記最小値に加算して上記クラッチ締結トルクを設定するクラッチ締結トルク設定手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
このような構成では、センタデファレンシャルに設けられているトランスファクラッチのクラッチ締結トルクは、車両の運転状態と、運転者が操作するコントロールスイッチの操作量とによって決定される。すなわち、車両の運転状態に基づきクラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定し、又、運転者が操作するコントロールスイッチの出力値に基づいて自己の好みに合ったクラッチ締結トルクを得るトルク入力値を設定する。そして、このトルク入力値に基づきクラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定し、このゲインをクラッチ締結トルクの最大値と最小値との差分に乗算してトルクシフト量を算出し、このトルクシフト量を最小値に加算してクラッチ締結トルクを設定する。
【００１３】
この場合、上記ゲインを、横加速度に基づいて設定した横加速度補正ゲイン最大値と横加速度補正ゲイン最小値との差分にコントロールスイッチの出力値に基づいて設定されるトルク入力値を乗算してトルクシフト量を算出し、このトルクシフト量を横加速度補正ゲイン最小値に加算して設定することで、トランスファクラッチのクラッチ締結トルクを横加速度に応じて補正制御することができる。
【００１４】
又、上記ゲインを、車速に基づいて設定した車速補正ゲイン最大値と車速補正ゲイン最小値との差分にコントロールスイッチの出力値に基づいて設定されるトルク入力値を乗算してトルクシフト量を算出し、このトルクシフト量を車速補正ゲイン最小値に加算して設定することで、クラッチ締結トルクを車速に応じて補正制御することができる。
【００１５】
更に、上記ゲインは、ヨーレートに基づいて設定したヨーレート補正ゲイン最大値とヨーレート補正ゲイン最小値との差分に上記コントロールスイッチの出力値に基づいて設定されるトルク入力値を乗算してトルクシフト量を算出し、このトルクシフト量をヨーレート補正ゲイン最小値に加算して設定することで、クラッチ締結トルクをヨーレートに応じて補正制御することができる。
【００１６】
又、上記ゲインは、路面摩擦係数に基づいて設定した路面摩擦係数補正ゲイン最大値と路面摩擦係数補正ゲイン最小値との差分に上記コントロールスイッチの出力値に基づいて設定されるトルク入力値を乗算してトルクシフト量を算出し、このトルクシフト量を路面摩擦係数補正ゲイン最小値に加算して設定することで、クラッチ締結トルクを路面摩擦係数に応じて補正制御することができる。
【００１７】
更に、上記ゲインは、前後輪の差回転に基づいて設定した前後輪差回転補正ゲイン最大値と前後輪差回転補正ゲイン最小値との差分にコントロールスイッチの出力値に基づいて設定されるトルク入力値を乗算してトルクシフト量を算出し、このトルクシフト量を上記前後輪差回転補正ゲイン最小値に加算して設定することで、前後輪の差回転が大きい状態、すなわちスリップが発生している場合には、トランスファクラッチのクラッチ締結トルクを大きく設定し、スリップの発生を抑制する方向へ補正制御させることができる。
【００１８】
又、本発明による第２のセンタデファレンシャル装置は、トランスミッションからの駆動力を前後輪に配分する配分比を設定するトランスファクラッチを備えるセンタデファレンシャルと、上記トランスファクラッチのクラッチ締結トルクを運転者の操作により可変設定するコントロールスイッチと、車両の運転状態に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定する運転状態感応トルク設定手段と、上記コントロールスイッチの出力値に基づいてトルク入力値を設定するトルク入力値設定手段と、上記トルク入力値に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定するゲイン設定手段と、上記クラッチ締結トルクの上記最大値と上記最小値に上記ゲインを乗算して算出した補正最小値との差分に横加速度検出手段で検出した横加速度に基づいて設定した横加速度補正値を乗算し、この値に上記補正最小値を加算して上記クラッチ締結トルクを設定するクラッチ締結トルク設定手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
このような構成では、センタデファレンシャルに設けられているトランスファクラッチのクラッチ締結トルクは、車両の運転状態と、運転者が操作するコントロールスイッチの操作量とによって決定される。すなわち、車両の運転状態に基づきクラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定し、又、運転者が操作するコントロールスイッチの出力値に基づいて自己の好みに合ったクラッチ締結トルクを得るトルク入力値を設定する。そして、このトルク入力値に基づきクラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定し、次いで、クラッチ締結トルクの上記最大値と最小値にゲインを乗算して算出した補正最小値との差分に、横加速度に基づいて設定した横加速度補正値を乗算し、この値に補正最小値を加算してクラッチ締結トルクを設定する。
【００２０】
更に、本発明による第３のセンタデファレンシャル装置は、トランスミッションからの駆動力を前後輪に配分する配分比を設定するトランスファクラッチを備えるセンタデファレンシャルと、上記トランスファクラッチのクラッチ締結トルクを運転者の操作により可変設定するコントロールスイッチと、車両の運転状態に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定する運転状態感応トルク設定手段と、上記コントロールスイッチの出力値に基づいてトルク入力値を設定するトルク入力値設定手段と、上記トルク入力値に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定するゲイン設定手段と、上記クラッチ締結トルクの上記最大値に上記ゲインを乗算して算出した補正最大値と上記最小値との差分に横加速度検出手段で検出した横加速度に基づいて設定した横加速度補正値を乗算し、この値に上記最小値を加算して上記クラッチ締結トルクを設定するクラッチ締結トルク設定手段とを備えることを特徴とする。
【００２１】
このような構成では、センタデファレンシャルに設けられているトランスファクラッチのクラッチ締結トルクは、車両の運転状態と、運転者が操作するコントロールスイッチの操作量とによって決定される。すなわち、車両の運転状態に基づきクラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定し、又、運転者が操作するコントロールスイッチの出力値に基づいて自己の好みに合ったクラッチ締結トルクを得るトルク入力値を設定する。そして、このトルク入力値に基づきクラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定し、次いで、クラッチ締結トルクの最大値にゲインを乗算して算出した補正最大値と最小値との差分に横加速度に基づいて設定した横加速度補正値を乗算し、この値に、最小値を加算してクラッチ締結トルクを設定する。
【００２２】
又、本発明による第４のセンタデファレンシャル装置は、トランスミッションからの駆動力を前後輪に配分する配分比を設定するトランスファクラッチを備えるセンタデファレンシャルと、上記トランスファクラッチのクラッチ締結トルクを運転者の操作により可変設定するコントロールスイッチと、車両の運転状態に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定する運転状態感応トルク設定手段と、上記コントロールスイッチの出力値に基づいてトルク入力値を設定するトルク入力値設定手段と、上記トルク入力値に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定するゲイン設定手段と、上記クラッチ締結トルクの上記最大値と上記最小値との差分に上記ゲイン及び横加速度検出手段で検出した横加速度に基づいて設定した横加速度補正値を乗算し、この値に上記最小値に上記ゲインを乗算して算出した補正最小値を加算して上記クラッチ締結トルクを設定するクラッチ締結トルク設定手段とを備えることを特徴とする。
【００２３】
このような構成では、センタデファレンシャルに設けられているトランスファクラッチのクラッチ締結トルクは、車両の運転状態と、運転者が操作するコントロールスイッチの操作量とによって決定される。すなわち、車両の運転状態に基づきクラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定し、又、運転者が操作するコントロールスイッチの出力値に基づいて自己の好みに合ったクラッチ締結トルクを得るトルク入力値を設定する。そして、このトルク入力値に基づきクラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定し、クラッチ締結トルクの最大値と最小値との差分にゲイン及び横加速度に基づいて設定した横加速度補正値を乗算し、この値に、最小値にゲインを乗算して算出した補正最小値を加算してクラッチ締結トルクを設定する。
【００２４】
この場合、好ましくは、１）上記クラッチ締結トルク設定手段では、上記トランスファクラッチ及びデファレンシャルを保護するためのトルク上限値とトルク下限値とを設定し上記クラッチ締結トルクを該トルク上限値と該トルク下限値との間で設定することを特徴とする。
２）上記車両の運転状態はスロットル開度に基づいて検出することを特徴とする。
３）上記車両の運転状態はエンジントルクに基づいて検出することを特徴とする。
４）上記車両の運転状態はトランスファ入力トルクに基づいて検出することを特徴とする。
５）上記車両の運転状態は前後輪の差回転に基づいて検出することを特徴とする。
６）上記車両の運転状態は路面摩擦係数に基づいて検出することを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。図１〜図４に本発明の第１実施の形態を示す。図１には４輪駆動車の動力伝達系の概略構成図が示されている。
【００２６】
同図の符号１はエンジンであり、このエンジン１の出力軸に連結されるトランスミッション２の後部に、センタデファレンシャル３が一体的に連設されている。
【００２７】
センタデファレンシャル３は、トランスミッション２からの駆動力が入力されるプラネタリギヤ機構４と、このプラネタリギヤ機構４に連設され、後述するトランスファ制御ユニット（ＴＣＵ）２０により締結トルクが電子制御される多板クラッチからなるトランスファクラッチ５とを備え、エンジン１の駆動力がトランスミッション２で所定に変速された後、センタデファレンシャル３を介して前輪側と後輪側とに配分される。本実施の形態においては、トランスミッション２の出力側がプラネタリギヤ機構４のリングギヤに連結され、このリングギヤとサンギヤとに噛合するピニオンを回転自在に支持するキャリアがプロペラシャフト６を介してリヤデファレンシャル７に連結されている。
【００２８】
又、プラネタリギヤ機構４のキャリアがトランスファクラッチ５のクラッチドラムに連結され、サンギヤがトランスファクラッチ５のクラッチハブに連結されると共にフロントドライブシャフト８を介してフロントデファレンシャル９に連結されている。
【００２９】
トランスファクラッチ５は、クラッチドラムとクラッチハブとの間を接離自在に連設するクラッチプレートをキャリアを介して押圧する駆動機構として、電磁クラッチ及びトルク増幅用カムからなる電磁駆動機構を備え、この電磁駆動機構の励磁電流を制御することで締結トルクが制御される。
【００３０】
そして、トランスミッション２からプラネタリギヤ機構４に入力される駆動力がキャリアからリヤデファレンシャル７を介して後左右輪１１Ｌ，１１Ｒに伝達されると共に、トランスファクラッチ５の締結トルクに応じたキャリアとサンギヤとの差動出力がフロントデファレンシャル９を介して前左右輪１０Ｌ，１０Ｒに伝達される。すなわち、トランスファクラッチ５が完全締結状態（デフロック状態）では、キャリアとサンギヤとが一体的に固定されて前輪側と後輪側とに均等にトルク配分されるデフロック状態となり、トランスファクラッチ５が解放状態（デフフリー状態）では、プラネタリギヤ機構４で設定される配分比に従い駆動力が配分される。尚、本実施の形態では、トランスファクラッチ５がデフフリー状態にあるときのプラネタリギヤ機構４で設定される配分比は、後輪駆動力配分比＞前輪駆動力配分比の後輪偏重に設定される。
【００３１】
トランスファクラッチ５の締結トルクは、マイクロコンピュータを中心として構成されるトランスファ制御ユニット（ＴＣＵ）２０により電子的に制御される。このトランスファ制御ユニット２０には、エンジン運転状態や車両走行状態等、車両の運転状態を検出する各種センサ・スイッチ類からの各信号、他の制御ユニットにおける制御信号等が入力され、これらの信号に基づいて締結トルクの指示値を演算する。
【００３２】
図１に示すように、ＴＣＵ２０に入力される信号としては、スロットル弁の開度（スロットル開度）を検出するスロットル開度センサ２１、ブレーキペダルの踏込みによりＯＮするブレーキスイッチ２２、ハンドブレーキレバーを引いたときにＯＮ動作するハンドブレーキスイッチ２３、車両の横方向の加速度を検出する横加速度センサ２４、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ２５、トランスファクラッチ５に対する締結トルクのゲインをマニュアル操作により設定するコントロールスイッチ２６、及び車速を検出する車速センサ（図示せず）等からの各信号、及び、ＡＢＳ制御ユニット（ＡＢＳ＿ＥＣＵ）３０からのＡＢＳ作動信号、エンジン制御ユニット（Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ）３１からのエンジン回転数信号等が入力される。
【００３３】
コントロールスイッチ２６はセンタコンソール等、運転者の操作し易い位置に配設されており、図示しないダイヤルを回転させることで、その回転角度に応じた電流或いは電圧が出力される。
【００３４】
又、符号２７は各車輪１０Ｒ，１０Ｌ，１１Ｒ，１１Ｌと一体回転するシグナルロータであり、この各シグナルロータ２７の外周に電磁ピックアップ等で構成された車輪速センサ２８Ｌ，２８Ｒ，２９Ｌ，２９Ｒが近接した状態で各々配設されている。ＴＣＵ２０では、車輪速センサ２８Ｌ，２８Ｒ，２９Ｌ，２９Ｒから、各シグナルロータ２７の外周に形成されている歯が通過する際に出力されるパルス信号に基づき各車輪１０Ｌ，１０Ｒ，１１Ｌ，１１Ｒの車輪速を算出する。
【００３５】
又、ＴＣＵ２０では、入力された各信号に基づき、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを算出すると共に、このクラッチ締結トルクＴに基づき、トランスファクラッチ５に締結トルクを発生させる電磁コイル（図示せず）に通電する励磁電流を設定する。
【００３６】
ＴＣＵ２０で算出されるトランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴは、図２に示す締結トルク設定ルーチンに従って求められる。このルーチンは、先ず、ステップＳ１で、コントロールスイッチ２６から出力される電圧値に基づき、運転者の意図するトルク入力値を電圧の出力割合で示すボリューム入力値Ｖｏ［％］を算出する。このボリューム入力値Ｖｏの最小値は０［％］、最大値は１００［％］であり、この間でコントロールスイッチ２６から出力される電圧値に比例した値が設定される。
【００３７】
次いで、ステップＳ２へ進むと、スロットル開度センサ２１で検出した車両の運転状態を示すパラメータの代表であるスロットル開度θｔｈ［％］に基づき、最大スロットル感応トルク設定テーブルを補間計算付で参照して、最大運転状態感応トルクとしての最大スロットル感応トルクＴＱ１を設定する。最大スロットル感応トルクＴＱ１は、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴの最大許容値を示すもので、図３に示すように、最大スロットル感応トルク設定テーブルには、スロットル開度θｔｈ［％］が大きくなるに従い大きな値の最大スロットル感応トルクＴＱ１が格納されている。
【００３８】
その後、ステップＳ３へ進み、スロットル開度θｔｈ［％］に基づき、最小スロットル感応トルク設定テーブルを補間計算付で参照して、最小運転状態感応トルクとしての最小スロットル感応トルクＴＱ２を設定する。最小スロットル感応トルクＴＱ２は、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴの最小許容値を示すもので、図３に示すように、最小スロットル感応トルク設定テーブルには、スロットル開度θｔｈ［％］が大きくなるに従い大きな値の最小スロットル感応トルクＴＱ２が格納されている。
【００３９】
図３にハッチングで示すように、最大スロットル感応トルクＴＱ１と最小スロットル感応トルクＴＱ２とは、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴの設定可能領域を示すもので、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴは最大スロットル感応トルクＴＱ１と最小スロットル感応トルクＴＱ２とで囲まれた領域内で設定される。
【００４０】
そして、ステップＳ４へ進むと、ボリューム入力値Ｖｏ［％］に基づき、図４に示すボリューム補正ゲイン設定テーブルを補間計算付で参照して、ボリューム補正ゲインＧを設定する。尚、同図に示すように、ボリューム入力値Ｖｏ［％］とボリューム補正ゲインＧとはほぼ比例関係にあるため、傾き（及び必要な場合は、切片）を与えることで、ボリューム入力値Ｖｏ［％］に基づきボリューム補正ゲインＧを計算により算出することも可能である。
【００４１】
その後、ステップＳ５へ進むと、最大スロットル感応トルクＴＱ１と最小スロットル感応トルクＴＱ２との差分にボリューム補正ゲインＧを乗算してトルクシフト量を算出し、このトルクシフト量を最小スロットル感応トルクＴＱ２に加算して、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを算出する。
Ｔ←（ＴＱ１−ＴＱ２）・Ｇ＋ＴＱ２…（１）
【００４２】
次いで、ステップＳ６へ進み、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴとトルク上限値Ｔｍａｘとを比較する。このトルク上限値Ｔｍａｘは、トランスファクラッチ５の締結トルクＴが強すぎるために、トランスファクラッチ５にて前後輪の差回転を無理に押える状態を回避し、トランスファクラッチ５、フロントデファレンシャル９及びリヤデファレンシャル７に無理なトルクが印加されるのを防止し、デファレンシャルを保護するためのトルクリミッタであり、予め実験などから求めて設定されている。
【００４３】
そして、Ｔ＞Ｔｍａｘのときは、ステップＳ７へ分岐し、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴをトルク上限値Ｔｍａｘで設定して（Ｔ←Ｔｍａｘ）、ルーチンを抜ける。又、Ｔ≦Ｔｍａｘのときは、そのままステップＳ８へ進む。
【００４４】
ステップＳ８では、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴとトルク下限値Ｔｍｉｎとを比較する。このトルク下限値Ｔｍｉｎは、トランスファクラッチ５の締結トルクが弱く、予め設定した前後輪の差回転以上の差回転が生じた場合、トランスファクラッチ５に設定以上の差回転が生じてしまうので、それを押えるために設定されたもので、予め実験などから求められている。
【００４５】
そして、Ｔ＜Ｔｍｉｎのときは、ステップＳ９へ分岐し、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴをトルク下限値Ｔｍｉｎで設定して（Ｔ←Ｔｍｉｎ）、ルーチンを抜ける。又、Ｔ≧Ｔｍｉｎのときは、そのままルーチンを抜ける。
【００４６】
ＴＣＵ２０では、上述した締結トルク設定ルーチンで設定したトランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴに基づき、電磁コイル（図示せず）に通電する励磁電流を設定し、この設定した励磁電流を電磁コイル（図示せず）に出力することで、トランスファクラッチ５にクラッチ締結トルクＴを発生させる。
【００４７】
このように、本実施の形態では、スロットル開度θｔｈに基づいてトランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴの最大スロットル感応トルクＴＱ１と最小スロットル感応トルクＴＱ２とを求め、コントロールスイッチ２６の操作により設定したボリューム入力値Ｖｏにて、最大スロットル感応トルクＴＱ１と最小スロットル感応トルクＴＱ２との間のトルクシフト量を求めるようにしたので、コントロールスイッチ２６の操作により設定したボリューム入力値Ｖｏにてトランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴが一義的に設定される従来のものに比し、運転者の意思をセンタデファレンシャル３に対し、より幅広く反映させることができる。
【００４８】
その結果、例えば、センタデファレンシャル３のプラネタリギヤ機構４で設定される前後輪配分比が後輪偏重に設定されている場合、低μ路走行において運転者が、アクセルペダルを踏込んだときトランスファクラッチ５の締結トルクを強め、前輪への駆動力配分比をやや高く設定して車輪のスリップを回避しようと考えた場合、コントロールスイッチ２６を操作しボリューム補正ゲインＧを増加させて、クラッチ締結トルクＴを強めに設定する。
【００４９】
その後は、そのボリューム補正ゲインＧに応じてクラッチ締結トルクＴが自動的に変化するため、運転者の意思がセンタデファレンシャル３に充分に反映され、運転領域が変化した場合であってもコントロールスイッチ２６を逐一操作する必要が無く、良好な操作性、及び走行フィーリングを得ることができる。
【００５０】
又、図５、図６に本発明の第２実施の形態を示す。上述した第１実施の形態では、ボリューム補正ゲインＧを運転者の操作したコントロールスイッチ２６の操作量に基づいて設定し、その値で最大スロットル感応トルクＴＱ１と最小スロットル感応トルクＴＱ２との間のボリューム補正ゲインＧを設定するようにしたが、本実施の形態では、クラッチ締結トルクＴのトルクシフト量を設定するゲインを更に横加速度センサ２４で検出した横加速度Ｇｙに基づいて設定するようにしたものである。
【００５１】
従って、本実施の形態では、上述した第１実施の形態の効果に加え、旋回走行時におけるクラッチ締結トルクＴが横加速度Ｇｙに応じて可変設定されるので、運転者はコントロールスイッチ２６を操作して、一度、旋回走行時におけるクラッチ締結トルクＴを自己の好みに合わせて設定した後は、クラッチ締結トルクＴが自動的に変化するため、コントロールスイッチ２６の煩わしい操作が不要となり、運転者の意思がセンタデファレンシャル３に充分に反映され、良好な操作性が得られるばかりでなく、旋回走行時においては良好な運転フィーリングを得ることができる。
【００５２】
以下、ＴＣＵ２０で処理される締結トルク設定ルーチンについて、図５に示すフローチャートに従って説明する。
【００５３】
ステップＳ１１〜Ｓ１３は、第１実施の形態のステップＳ１〜Ｓ３に対応しており、ステップＳ１１でコントロールスイッチ２６からの出力される電圧値に基づき、ボリューム入力値Ｖｏ［％］を算出し、続くステップＳ１２，Ｓ１３で、スロットル開度θｔｈ［％］に基づき、最大スロットル感応トルクＴＱ１と、最小スロットル感応トルクＴＱ２とを設定する。
【００５４】
次いで、ステップＳ１４へ進み、横加速度センサ２４で検出した横加速度Ｇｙに基づき、横加速度補正ゲイン最小値設定テーブルを補間計算付で参照して、横加速度補正ゲイン最小値Ｇｍｉｎを設定する。横加速度補正ゲイン最小値Ｇｍｉｎは、横加速度Ｇｙに対する補正ゲインの最小値を示すもので、図６に示すように、横加速度補正ゲイン最小値設定テーブルには、横加速度Ｇｙが増加するに従い、次第に減少する横加速度補正ゲイン最小値Ｇｍｉｎが格納されている。
【００５５】
その後、ステップＳ１５で、横加速度センサ２４で検出した横加速度Ｇｙに基づき、横加速度補正ゲイン最大値設定テーブルを補間計算付で参照して、横加速度補正ゲイン最大値Ｇｍａｘを設定する。横加速度補正ゲイン最大値Ｇｍａｘは、横加速度Ｇｙに対する補正ゲインの最大値を示すもので、図６に示すように、横加速度補正ゲイン最大値設定テーブルには、横加速度Ｇｙが増加するに従い、次第に減少する横加速度補正ゲイン最大値Ｇｍａｘが格納されている。
【００５６】
そして、ステップＳ１６へ進み、横加速度補正ゲイン最大値Ｇｍａｘと横加速度補正ゲイン最小値Ｇｍｉｎとの差分にボリューム入力値Ｖｏを乗算して、横加速度Ｇｙに対応したトルクシフト量を算出し、このトルクシフト量を横加速度補正ゲイン最小値Ｇｍｉｎに加算して、横加速度補正ゲインＧＬＲを算出する。　　ＧＬＲ←（Ｇｍａｘ−Ｇｍｉｎ）・Ｖｏ＋Ｇｍｉｎ
【００５７】
尚、横加速度補正ゲインＧＬＲは、例えばコントロールスイッチ２６にて設定するボリューム入力値Ｖｏが０［％］の場合、横加速度補正ゲイン最小値Ｇｍｉｎに設定されるため、旋回走行時の横加速度Ｇｙが増大するに従い、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴは、次第に弱くなる方向へ設定される。従って、センタデファレンシャル３のプラネタリギヤ機構４で設定される配分比が後輪偏重に設定されている場合、横加速度Ｇｙが増加するに従い、後輪への駆動配分が徐々に大きくなる。
【００５８】
その後、ステップＳ１７へ進むと、最大スロットル感応トルクＴＱ１と最小スロットル感応トルクＴＱ２との差分に、横加速度補正ゲインＧＬＲを乗算してトルクシフト量を算出し、このトルクシフト量を最小スロットル感応トルクＴＱ２に加算して、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを算出する。
Ｔ←（ＴＱ１−ＴＱ２）・ＧＬＲ＋ＴＱ２…（２）
【００５９】
次いで、ステップＳ１８〜Ｓ２１において、上述した第１実施の形態のステップＳ６〜Ｓ９と同様の処理を実行して、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを確定した後、ルーチンを抜ける。
【００６０】
そして、上述した締結トルク設定ルーチンで設定したトランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴに基づき、電磁コイル（図示せず）に通電する励磁電流を設定し、この設定した励磁電流を電磁コイル（図示せず）に出力することで、トランスファクラッチ５にクラッチ締結トルクＴを発生させる。
【００６１】
このように、本実施の形態では、運転者がコントロールスイッチ２６を操作してトランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを設定するに際し、スロットル開度θｔｈに加えて、横加速度Ｇｙを加味したトルクシフト量が設定されるので、旋回走行時に設定されるトランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴでは物足りないと感じた場合には、運転者かコントロールスイッチ２６を微調整することで、所望のクラッチ締結トルクＴによる前後輪へのトルク配分を得ることができる。従って、運転者の意思をセンタデファレンシャル３に対して、より一層幅広く反映させることができる。
【００６２】
又、図７、図８に本発明の第３実施の形態を示す。上述した第２実施の形態では、最大スロットル感応トルクＴＱ１と最小スロットル感応トルクＴＱ２との差分に、横加速度補正ゲインＧＬＲを乗算することでトルクシフト量を算出したが、本実施の形態では、更に、横加速度Ｇｙに基づいて横加速度補正値Ｋｙを算出し、この横加速度補正値Ｋｙに基づいてトルクシフト量を補正するようにしたものである。
【００６３】
以下、ＴＣＵ２０で処理される締結トルク設定ルーチンについて、図７に示すフローチャートに従って説明する。
【００６４】
ステップＳ２１〜Ｓ２３は、第２実施の形態のステップＳ１１〜Ｓ１３に対応しており、続く、ステップＳ２４で、横加速度Ｇｙ［ｍ／ｓ^２］に基づき横加速度補正値Ｋｙを設定する。一般的には、旋回走行時において横加速度Ｇｙが大きい場合、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを弱め、前後輪の差回転を許容する方向へ制御した方が旋回操作が容易になるため、横加速度補正値Ｋｙは、横加速度Ｇｙが増加するに従い減少する値に設定される。
【００６５】
図８に示すように、本実施の形態では、横加速度補正値Ｋｙと横加速度Ｇｙとがマイナス傾きの比例関係にあり、横加速度Ｇｙに基づき横加速度補正値Ｋｙを演算或いはテーブル検索により設定する。尚、この場合、Ｇｙ＝０のときＫｙ＝１．０に設定される。
【００６６】
次いで、ステップＳ２５へ進み、第１実施の形態のステップＳ４と同様の処理を行い、ボリューム補正ゲインＧを算出し、続く、ステップＳ２６で、最大スロットル感応トルクＴＱ１と最小スロットル感応トルクＴＱ２とボリューム補正ゲインＧと横加速度補正値Ｋｙとに基づき、（３）式からトランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを算出する。
Ｔ←（ＴＱ１−ＴＱ２・Ｇ）・Ｋｙ＋ＴＱ２・Ｇ…（３）
【００６７】
すなわち、本実施の形態では、最小スロットル感応トルクＴＱ２をボリューム補正ゲインＧにてトルクシフトさせ、そのトルクシフトさせた値を最大スロットル感応トルクＴＱ１から減算させ、その値を横加速度補正値Ｋｙで補正させたものであり、（３）式は、
Ｔ←（ＴＱ１・Ｇ−ＴＱ２）・Ｋｙ＋ＴＱ２…（３’）
或いは、
Ｔ←（ＴＱ１・Ｇ−ＴＱ２・Ｇ）・Ｋｙ＋ＴＱ２・Ｇ…（３’’）
であっても良い。
【００６８】
その後、ステップＳ２７〜Ｓ３０において、上述した第２実施の形態のステップＳ１８〜Ｓ２１と同様の処理を実行して、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを確定した後、ルーチンを抜ける。
【００６９】
このように、本実施の形態では、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを、横加速度補正値Ｋｙにより横加速度Ｇｙに応じて補正するようにしたので、運転者の意思をセンタデファレンシャル３に対して、より高精度に反映させることができる。
【００７０】
尚、本発明は上述した各実施の形態に限るものではなく、例えば、図３に示す最大スロットル感応トルクＴＱ１、及び最小スロットル感応トルクＴＱ２を、スロットル開度θｔｈに代えて、エンジントルク、或いはセンタデファレンシャル３の入力側に連設するトランスファ入力軸（図示せず）に作用するトランスファ入力トルク、或いは前後輪の差回転、或いは路面摩擦係数（路面μ）に基づいて設定するようにしても良い。スロットル感応トルクＴＱ１，ＴＱ２をエンジントルク或いはトランスファ入力トルクに基づいて設定することで、スロットル開度θｔｈに基づいて設定する場合に比し、駆動力の変化に応じたより高精度な制御を行なうことができる。この場合、エンジントルクは、例えば、車速とエンジン回転数とギヤ位置とに基づいて算出する。更に、トランスファ入力トルクは、エンジントルクとギヤ位置とに基づいて算出する。前後輪の差回転は、各車輪速センサ２８Ｌ，２８Ｒ，２９Ｌ，２９Ｒで検出した各車輪速に基づき、前左右輪１０Ｌ，１０Ｒの平均車輪速と後左右輪１１Ｌ，１１Ｒの平均車輪速との差から算出し、差回転が大きい場合はスリップ量が大きいと判断し、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴを増加させる方向へ設定する。
【００７１】
更に、図６に示す横加速度補正ゲイン最大値Ｇｍａｘと横加速度補正ゲイン最小値Ｇｍｉｎとを、横加速度Ｇｙに代えて、車速、或いはヨーレート、或いは前後輪の差回転、或いは路面μに基づいて設定するようにしても良い。
【００７２】
ところで、ＡＢＳ制御、ＴＣＳ（Ｔｒａｃｔｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｓｙｓｔｅｍ）制御、ＶＤＣ（Ｖｅｈｉｃｌｅ　Ｄｙｎａｍｉｃｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御等の駆動系制御においてブレーキ制御が作動しているとき、或いは運転者がブレーキペダルを踏込んだ際に、トランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴが一定の指示トルクに固定される制御が行なわれる場合、この指示トルクを、ボリューム入力値Ｖｏに基づいて設定したボリューム補正ゲインＧ（図４参照）で補正するようにしても良い（指示トルク←指示トルク・Ｇ）。
【００７３】
又、図９に示すように、ＡＢＳ制御、ＴＣＳ制御、ＶＤＣ制御等の駆動系制御においてブレーキ制御が作動しているとき、或いは、運転者がブレーキペダルを踏込んだときのトランスファクラッチ５のクラッチ締結トルクＴがスロットル開度θｔｈ［％］に比例した値に設定される場合、この最大スロットル感応トルクＴＱ１をスロットル全開時に設定されるクラッチ締結トルクＴとし、最小スロットル感応トルクＴＱ２をスロットル全閉時に設定されるクラッチ締結トルクＴとし、この両スロットル感応トルクＴＱ１，ＴＱ２と、図４に示すボリューム補正ゲインＧとで、クラッチ締結トルクＴを（４）式から算出するようにしても良い。
Ｔ←（ＴＱ１−ＴＱ２）・Ｇ＋ＴＱ２…（４）
【００７４】
この場合、クラッチ締結トルクＴをスロットル開度θｔｈに代えて、エンジントルク或いはトランスファ入力トルクに基づいて設定するようにしても良い。
【００７５】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、走行中のコントロールスイッチの操作が煩雑化せず、又運転条件の一時的な変化に対して運転者の意思を充分に反映させることができて、良好な操作性、及び走行フィーリングを得ることができる等、優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施の形態による４輪駆動車の動力伝達系の概略構成図
【図２】同、締結トルク設定ルーチンを示すフローチャート
【図３】同、スロットル感応トルク設定テーブルに格納されている最大スロットル感応トルクと最小スロットル感応トルクの特性を示す説明図
【図４】同、ボリューム補正ゲイン設定テーブルに格納されているボリューム補正値の特性を示す説明図
【図５】第２実施の形態による締結トルク設定ルーチンを示すフローチャート
【図６】同、横加速度補正ゲイン最大値設定テーブルと横加速度補正ゲイン最小値設定テーブルとに格納されている横加速度補正ゲイン最大値と横加速度補正ゲイン最小値の特性を示す説明図
【図７】第３実施の形態による締結トルク設定ルーチンを示すフローチャート
【図８】同、横加速度に基づいて設定される横加速度補正値の特性を示す説明図
【図９】同、他の態様によるスロットル開度に基づいて設定されるブレーキ作動時トランスフア締結トルクの特性を示す説明図
【符号の説明】
１　エンジン
２　トランスミッション
３　センタデファレンシャル
４　プラネタリギヤ機構
５　トランスファクラッチ
７　リヤデファレンシャル
９　フロントデファレンシャル
２６　コントロールスイッチ
Ｇ　ボリューム補正ゲイン
Ｇｍａｘ　横加速度補正ゲイン最大値
Ｇｍｉｎ　横加速度補正ゲイン最小値
Ｇｙ　横加速度
Ｋｙ　横加速度補正値
Ｔ　クラッチ締結トルク
Ｔｍａｘ　トルク上限値
Ｔｍｉｎ　トルク下限値
ＴＱ１　最大スロットル感応トルク
ＴＱ２　最小スロットル感応トルク
Ｖｏ　ボリューム入力値（トルク入力値）
θｔｈ　スロットル開度[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a center differential device capable of setting a torque distribution to front and rear wheels according to a user's preference by a control switch.
[0002]
[Prior art]
Since a four-wheel drive vehicle with a manual transmission is not equipped with a hydraulic power source or a hydraulic control device unlike a four-wheel drive vehicle with an automatic transmission, the center differential device is a machine using bevel gears and planetary gears. A center differential device is employed.
[0003]
As this mechanical center differential device, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-132914 discloses a control switch in which a driver can arbitrarily set a clutch engagement torque of a transfer clutch of the center differential device. A technique is disclosed in which the clutch engagement torque of the transfer clutch can be arbitrarily set from a differential free state to a differential lock state in accordance with a state, running conditions, and the like.
[0004]
This center differential device has a planetary gear to which a driving force from a transmission is input, and a transfer clutch which is connected to the planetary gear and is a multi-plate clutch which can arbitrarily set a fastening torque by an electromagnetic force of an electromagnetic coil. I have.
[0005]
That is, when the driver operates the control switch, an exciting current corresponding to the operation amount is supplied to the electromagnetic coil to generate a desired electromagnetic force, and the electromagnetic force sets a fastening torque to the transfer clutch. In the clutch disengaged state of the transfer clutch, the driving force is distributed to the front and rear wheels according to the distribution ratio set by the planetary gears, and in the clutch engaged state, the driving force is equally distributed to the front and rear wheels.
[0006]
Therefore, when traveling on a low μ road, the slipping of the wheels can be suppressed by increasing the engagement torque of the transfer clutch. On the other hand, when traveling on a mountain road with a continuous curve, the engagement torque of the transfer clutch can be reduced to achieve tight corners. A good running feeling can be obtained by avoiding the braking phenomenon.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-8-132914
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the technology disclosed in the above-mentioned publication, the engagement torque of the transfer clutch is uniquely set by manual operation of the control switch. , It is necessary to set the optimal driving feeling one by one, and the operation is complicated.
[0009]
That is, when the torque distribution to the front and rear wheels of the center differential device is set such that the rear wheel driving force distribution ratio> the front wheel driving force distribution ratio in a state where the transfer clutch is disengaged, for example, when the driver is traveling on a low μ road, However, when the accelerator clutch is depressed, the transfer torque is increased to increase the driving force distribution ratio to the front wheels to avoid a slip of the wheels, or when turning, the lateral acceleration is large. Even when the driver feels that it is easier to turn when the drive power distribution ratio to the rear wheels is increased, the driver must press the accelerator pedal or feel that the lateral acceleration is large. Since it is difficult to manually operate the control switch, the driver's intention is not fully reflected in temporary changes in driving conditions, and There is a problem that can not be enough to bring out the potential inherent in the data differential device.
[0010]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a center differential device that does not complicate operation of a control switch during traveling and can sufficiently reflect a driver's intention to a temporary change in driving conditions. The purpose is to do.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first center differential device according to the present invention operates a center differential including a transfer clutch for setting a distribution ratio for distributing a driving force from a transmission to front and rear wheels, and operates a clutch engagement torque of the transfer clutch. A control switch variably set by an operator's operation, a driving state responsive torque setting means for setting a maximum value and a minimum value of the clutch engagement torque based on a driving state of the vehicle, and a torque input based on an output value of the control switch. Torque input value setting means for setting a value, gain setting means for setting a gain between the maximum value and the minimum value of the clutch engagement torque based on the torque input value, and the maximum value of the clutch engagement torque Multiply the difference from the minimum value by the above gain and Calculating a preparative amount, the torque shift amount is added to the minimum value, characterized in that it comprises a clutch engaging torque setting means for setting the clutch engagement torque.
[0012]
In such a configuration, the clutch engagement torque of the transfer clutch provided in the center differential is determined by the driving state of the vehicle and the operation amount of the control switch operated by the driver. That is, the maximum value and the minimum value of the clutch engagement torque are set based on the driving state of the vehicle, and the torque input that obtains the clutch engagement torque according to the user's preference based on the output value of the control switch operated by the driver. Set the value. Then, a gain between the maximum value and the minimum value of the clutch engagement torque is set based on the torque input value, and the gain is multiplied by a difference between the maximum value and the minimum value of the clutch engagement torque to calculate a torque shift amount. Then, the clutch engagement torque is set by adding the torque shift amount to the minimum value.
[0013]
In this case, the difference between the maximum value of the lateral acceleration correction gain set based on the lateral acceleration and the minimum value of the lateral acceleration correction gain is multiplied by the torque input value set based on the output value of the control switch. By calculating the shift amount and adding this torque shift amount to the minimum value of the lateral acceleration correction gain, the clutch engagement torque of the transfer clutch can be corrected and controlled according to the lateral acceleration.
[0014]
Further, the amount of torque shift is calculated by multiplying the above-mentioned gain by the difference between the maximum value of the vehicle speed correction gain and the minimum value of the vehicle speed correction gain set based on the vehicle speed by the torque input value set based on the output value of the control switch. By adding this torque shift amount to the minimum value of the vehicle speed correction gain and setting it, the clutch engagement torque can be corrected and controlled in accordance with the vehicle speed.
[0015]
Further, the gain is obtained by multiplying a difference between the maximum value of the yaw rate correction gain and the minimum value of the yaw rate correction gain set based on the yaw rate by a torque input value set based on the output value of the control switch, thereby obtaining a torque shift amount. By calculating and adding this torque shift amount to the minimum value of the yaw rate correction gain, the clutch engagement torque can be corrected and controlled according to the yaw rate.
[0016]
The gain is obtained by multiplying a difference between a road friction coefficient correction gain maximum value and a road friction coefficient correction gain minimum value set based on a road friction coefficient by a torque input value set based on an output value of the control switch. By calculating the torque shift amount and adding the torque shift amount to the minimum value of the road surface friction coefficient correction gain, the clutch engagement torque can be corrected and controlled in accordance with the road surface friction coefficient.
[0017]
Further, the gain is a torque input set based on an output value of a control switch to a difference between a maximum value of the front and rear wheel differential rotation correction gain and a minimum value of the front and rear wheel differential rotation correction gain set based on the differential rotation of the front and rear wheels. By calculating the torque shift amount by multiplying the value and adding the torque shift amount to the minimum value of the front and rear wheel differential rotation correction gain, the differential rotation between the front and rear wheels is large, that is, a slip occurs. In such a case, the clutch engagement torque of the transfer clutch is set to be large, and the correction control can be performed in a direction to suppress the occurrence of slip.
[0018]
Further, the second center differential device according to the present invention includes a center differential having a transfer clutch for setting a distribution ratio for distributing the driving force from the transmission to the front and rear wheels, and a clutch engagement torque of the transfer clutch by a driver's operation. A control switch that is variably set; a driving state-sensitive torque setting unit that sets a maximum value and a minimum value of the clutch engagement torque based on the driving state of the vehicle; and a torque input value that is set based on an output value of the control switch. Torque input value setting means; gain setting means for setting a gain between a maximum value and a minimum value of the clutch engagement torque based on the torque input value; and setting the maximum value and the minimum value of the clutch engagement torque to Lateral acceleration to the difference from the minimum correction value calculated by multiplying the gain A clutch engagement torque setting means for multiplying a lateral acceleration correction value set based on the lateral acceleration detected by the detection means, and adding the correction minimum value to the value to set the clutch engagement torque. I do.
[0019]
In such a configuration, the clutch engagement torque of the transfer clutch provided in the center differential is determined by the driving state of the vehicle and the operation amount of the control switch operated by the driver. That is, the maximum value and the minimum value of the clutch engagement torque are set based on the driving state of the vehicle, and the torque input that obtains the clutch engagement torque according to the user's preference based on the output value of the control switch operated by the driver. Set the value. Then, a gain between the maximum value and the minimum value of the clutch engagement torque is set based on the torque input value, and then a correction minimum value calculated by multiplying the maximum value and the minimum value of the clutch engagement torque by a gain. Is multiplied by a lateral acceleration correction value set based on the lateral acceleration, and a minimum correction value is added to this value to set the clutch engagement torque.
[0020]
Further, the third center differential device according to the present invention includes a center differential having a transfer clutch for setting a distribution ratio for distributing the driving force from the transmission to the front and rear wheels, and a clutch engagement torque of the transfer clutch by a driver's operation. A control switch that is variably set; a driving state-sensitive torque setting unit that sets a maximum value and a minimum value of the clutch engagement torque based on the driving state of the vehicle; and a torque input value that is set based on an output value of the control switch. Torque input value setting means, gain setting means for setting a gain between a maximum value and a minimum value of the clutch engagement torque based on the torque input value, and multiplying the maximum value of the clutch engagement torque by the gain. Laterally added to the difference between the corrected maximum value calculated by And a clutch engagement torque setting means for multiplying a lateral acceleration correction value set based on the lateral acceleration detected by the degree detection means and adding the minimum value to the value to set the clutch engagement torque. I do.
[0021]
In such a configuration, the clutch engagement torque of the transfer clutch provided in the center differential is determined by the driving state of the vehicle and the operation amount of the control switch operated by the driver. That is, the maximum value and the minimum value of the clutch engagement torque are set based on the driving state of the vehicle, and the torque input that obtains the clutch engagement torque according to the user's preference based on the output value of the control switch operated by the driver. Set the value. Then, a gain between the maximum value and the minimum value of the clutch engagement torque is set based on the torque input value, and then the maximum value and the minimum value of the correction calculated by multiplying the maximum value of the clutch engagement torque by the gain are set. The difference is multiplied by a lateral acceleration correction value set based on the lateral acceleration, and a minimum value is added to this value to set the clutch engagement torque.
[0022]
Further, the fourth center differential device according to the present invention includes a center differential having a transfer clutch for setting a distribution ratio for distributing a driving force from a transmission to front and rear wheels, and a clutch engagement torque of the transfer clutch, which is controlled by a driver's operation. A control switch that is variably set; a driving state-sensitive torque setting unit that sets a maximum value and a minimum value of the clutch engagement torque based on the driving state of the vehicle; and a torque input value that is set based on an output value of the control switch. Torque input value setting means, gain setting means for setting a gain between a maximum value and a minimum value of the clutch engagement torque based on the torque input value, and a gain setting means for setting the gain and the minimum value of the clutch engagement torque. Lateral acceleration detected by the above gain and lateral acceleration detecting means And a clutch engagement torque setting means for setting the clutch engagement torque by adding a correction minimum value calculated by multiplying a lateral acceleration correction value set based on the above, and multiplying the minimum acceleration value by the gain. It is characterized by the following.
[0023]
In such a configuration, the clutch engagement torque of the transfer clutch provided in the center differential is determined by the driving state of the vehicle and the operation amount of the control switch operated by the driver. That is, the maximum value and the minimum value of the clutch engagement torque are set based on the driving state of the vehicle, and the torque input that obtains the clutch engagement torque according to the user's preference based on the output value of the control switch operated by the driver. Set the value. Then, the gain between the maximum value and the minimum value of the clutch engagement torque is set based on the torque input value, and the difference between the maximum value and the minimum value of the clutch engagement torque is set as the lateral acceleration set based on the gain and the lateral acceleration. The clutch engagement torque is set by multiplying the correction value and adding the minimum correction value calculated by multiplying the minimum value by the gain.
[0024]
In this case, preferably, 1) the clutch engagement torque setting means sets an upper torque limit and a lower torque limit for protecting the transfer clutch and the differential, and sets the clutch engagement torque to the upper torque limit and the lower torque limit. The value is set between the values.
2) The driving state of the vehicle is detected based on a throttle opening.
3) The driving state of the vehicle is detected based on engine torque.
4) The driving state of the vehicle is detected based on a transfer input torque.
5) The driving state of the vehicle is detected based on the differential rotation between the front and rear wheels.
6) The driving state of the vehicle is detected based on a road surface friction coefficient.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 4 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a power transmission system of a four-wheel drive vehicle.
[0026]
Reference numeral 1 in FIG. 1 denotes an engine, and a center differential 3 is integrally connected to a rear portion of a transmission 2 connected to an output shaft of the engine 1.
[0027]
The center differential 3 includes a planetary gear mechanism 4 to which a driving force from the transmission 2 is input, and a multi-plate clutch which is connected to the planetary gear mechanism 4 and whose engagement torque is electronically controlled by a transfer control unit (TCU) 20 described later. After the driving force of the engine 1 is shifted by the transmission 2 in a predetermined manner, the driving force is distributed to the front wheels and the rear wheels via the center differential 3. In this embodiment, the output side of the transmission 2 is connected to a ring gear of the planetary gear mechanism 4, and a carrier that rotatably supports a pinion that meshes with the ring gear and the sun gear is connected to a rear differential 7 via a propeller shaft 6. ing.
[0028]
The carrier of the planetary gear mechanism 4 is connected to the clutch drum of the transfer clutch 5, the sun gear is connected to the clutch hub of the transfer clutch 5, and is connected to the front differential 9 via the front drive shaft 8.
[0029]
The transfer clutch 5 includes an electromagnetic drive mechanism including an electromagnetic clutch and a torque amplifying cam as a drive mechanism that presses, via a carrier, a clutch plate that continuously connects and disconnects the clutch drum and the clutch hub. By controlling the exciting current of the electromagnetic drive mechanism, the fastening torque is controlled.
[0030]
The driving force input from the transmission 2 to the planetary gear mechanism 4 is transmitted from the carrier to the rear left and right wheels 11L and 11R via the rear differential 7, and the difference between the carrier and the sun gear according to the engagement torque of the transfer clutch 5. The dynamic output is transmitted via the front differential 9 to the front left and right wheels 10L, 10R. That is, when the transfer clutch 5 is in a completely engaged state (diff lock state), the carrier and the sun gear are integrally fixed and a differential lock state is provided in which the torque is uniformly distributed to the front wheel side and the rear wheel side, and the transfer clutch 5 is released. In the (def-free state), the driving force is distributed according to the distribution ratio set by the planetary gear mechanism 4. In the present embodiment, when the transfer clutch 5 is in the differential free state, the distribution ratio set by the planetary gear mechanism 4 is set such that rear wheel driving force distribution ratio> front wheel driving force distribution ratio is rear wheel biased.
[0031]
The engagement torque of the transfer clutch 5 is electronically controlled by a transfer control unit (TCU) 20 composed mainly of a microcomputer. The transfer control unit 20 receives various signals from various sensors and switches for detecting the operating state of the vehicle, such as the engine operating state and the vehicle running state, and the control signals of other control units. An instruction value of the engagement torque is calculated based on the engagement torque.
[0032]
As shown in FIG. 1, the signals input to the TCU 20 include a throttle opening sensor 21 for detecting the opening of the throttle valve (throttle opening), a brake switch 22 which is turned on by depressing a brake pedal, and a handbrake lever. A hand brake switch 23 which is turned ON when pulled, a lateral acceleration sensor 24 which detects a lateral acceleration of the vehicle, a yaw rate sensor 25 which detects a yaw rate of the vehicle, and a gain of an engagement torque for the transfer clutch 5 are manually set. Signals from a control switch 26, a vehicle speed sensor (not shown) for detecting the vehicle speed, etc., an ABS operation signal from an ABS control unit (ABS_ECU) 30, and an engine rotation from an engine control unit (E / G_ECU) 31 A number signal or the like is input.
[0033]
The control switch 26 is disposed at a position easily operated by the driver, such as a center console. By rotating a dial (not shown), a current or voltage corresponding to the rotation angle is output.
[0034]
Reference numeral 27 denotes a signal rotor which rotates integrally with each of the wheels 10R, 10L, 11R, 11L. Wheel speed sensors 28L, 28R, 29L, 29R each composed of an electromagnetic pickup or the like are in proximity to the outer periphery of each signal rotor 27. Each is arranged in the state where it was done. In the TCU 20, the wheel speeds of the wheels 10L, 10R, 11L, 11R are based on pulse signals output from the wheel speed sensors 28L, 28R, 29L, 29R when teeth formed on the outer periphery of each signal rotor 27 pass. Calculate the speed.
[0035]
The TCU 20 calculates a clutch engagement torque T of the transfer clutch 5 based on the input signals, and an electromagnetic coil (not shown) that generates an engagement torque in the transfer clutch 5 based on the clutch engagement torque T. Set the exciting current to be supplied to
[0036]
The clutch engagement torque T of the transfer clutch 5 calculated by the TCU 20 is obtained according to an engagement torque setting routine shown in FIG. In this routine, first, in step S1, based on the voltage value output from the control switch 26, a volume input value Vo [%] indicating a torque input value intended by the driver as a voltage output ratio is calculated. The minimum value of the volume input value Vo is 0 [%] and the maximum value is 100 [%]. During this time, a value proportional to the voltage value output from the control switch 26 is set.
[0037]
Next, when the process proceeds to step S2, the maximum throttle sensitive torque setting table is referred to with interpolation calculation based on the throttle opening θth [%] which is a representative parameter indicating the driving state of the vehicle detected by the throttle opening sensor 21. Then, the maximum throttle response torque TQ1 is set as the maximum operation condition response torque. The maximum throttle response torque TQ1 indicates the maximum allowable value of the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5, and as shown in FIG. 3, the throttle opening θth [%] becomes larger in the maximum throttle response torque setting table. , The maximum throttle response torque TQ1 having a larger value is stored.
[0038]
Thereafter, the process proceeds to step S3, and based on the throttle opening θth [%], the minimum throttle sensitive torque TQ2 as the minimum operating state sensitive torque is set by referring to the minimum throttle sensitive torque setting table with interpolation calculation. The minimum throttle sensitive torque TQ2 indicates the minimum allowable value of the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5, and as shown in FIG. 3, the minimum throttle sensitive torque setting table has a large throttle opening θth [%]. , The throttle response torque TQ2 having a larger value is stored.
[0039]
As shown by hatching in FIG. 3, the maximum throttle sensitive torque TQ1 and the minimum throttle sensitive torque TQ2 indicate a region where the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5 can be set, and the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5 is the maximum. It is set within a region surrounded by the throttle sensitive torque TQ1 and the minimum throttle sensitive torque TQ2.
[0040]
When the process proceeds to step S4, the volume correction gain G is set based on the volume input value Vo [%] with reference to the volume correction gain setting table shown in FIG. As shown in the figure, since the volume input value Vo [%] and the volume correction gain G are substantially proportional, the volume input value Vo [%] is given by giving a slope (and an intercept if necessary). %], It is also possible to calculate the volume correction gain G by calculation.
[0041]
Thereafter, when the process proceeds to step S5, the difference between the maximum throttle sensitive torque TQ1 and the minimum throttle sensitive torque TQ2 is multiplied by the volume correction gain G to calculate a torque shift amount, and this torque shift amount is added to the minimum throttle sensitive torque TQ2. Then, the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5 is calculated.
T ← (TQ1-TQ2) · G + TQ2 (1)
[0042]
Next, the routine proceeds to step S6, where the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5 is compared with a torque upper limit value Tmax. This torque upper limit value Tmax avoids a state in which the transfer clutch 5 forcibly suppresses the differential rotation of the front and rear wheels due to the excessively high fastening torque T of the transfer clutch 5, and prevents the transfer clutch 5, the front differential 9, and the rear differential 7 from rotating. This is a torque limiter for preventing excessive torque from being applied to the power supply and for protecting the differential, and is set in advance by experiments or the like.
[0043]
If T> Tmax, the flow branches to step S7, where the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5 is set at the torque upper limit value Tmax (T ← Tmax), and the routine exits. If T ≦ Tmax, the process proceeds directly to step S8.
[0044]
In step S8, the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5 is compared with a torque lower limit value Tmin. This torque lower limit value Tmin is set such that when the engagement torque of the transfer clutch 5 is weak and a differential rotation of the front and rear wheels is equal to or greater than a preset differential rotation, the transfer clutch 5 has a differential rotation of the set rotation or greater. This is set to hold down, and is obtained in advance from experiments and the like.
[0045]
If T <Tmin, the flow branches to step S9, where the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5 is set at the torque lower limit value Tmin (T ← Tmin), and the routine exits. If T ≧ Tmin, the routine exits from the routine.
[0046]
The TCU 20 sets an excitation current to be supplied to an electromagnetic coil (not shown) based on the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5 set in the above-described engagement torque setting routine, and transmits the set excitation current to the electromagnetic coil (not shown). ), The transfer clutch 5 generates the clutch engagement torque T.
[0047]
As described above, in the present embodiment, the maximum throttle response torque TQ1 and the minimum throttle response torque TQ2 of the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5 are obtained based on the throttle opening θth, and the volume set by operating the control switch 26. Since the amount of torque shift between the maximum throttle sensitive torque TQ1 and the minimum throttle sensitive torque TQ2 is determined based on the input value Vo, the clutch of the transfer clutch 5 is controlled based on the volume input value Vo set by operating the control switch 26. The driver's intention can be more widely reflected on the center differential 3 as compared with the related art in which the fastening torque T is uniquely set.
[0048]
As a result, for example, when the front and rear wheel distribution ratio set by the planetary gear mechanism 4 of the center differential 3 is set to rear wheel biased, when the driver depresses the accelerator pedal during low μ road running, the transfer clutch 5 In order to avoid slipping of the wheels by setting the driving torque distribution ratio to the front wheels slightly higher by increasing the engagement torque of the front wheel, the control switch 26 is operated to increase the volume correction gain G to reduce the clutch engagement torque T. Set stronger.
[0049]
Thereafter, since the clutch engagement torque T automatically changes according to the volume correction gain G, the driver's intention is sufficiently reflected in the center differential 3, and even if the operation range changes, the control switch 26 Need not be operated each time, and good operability and running feeling can be obtained.
[0050]
FIGS. 5 and 6 show a second embodiment of the present invention. In the above-described first embodiment, the volume correction gain G is set based on the operation amount of the control switch 26 operated by the driver, and the value between the maximum throttle response torque TQ1 and the minimum throttle response torque TQ2 is set at that value. Although the correction gain G is set, in the present embodiment, the gain for setting the torque shift amount of the clutch engagement torque T is further set based on the lateral acceleration Gy detected by the lateral acceleration sensor 24. It is.
[0051]
Therefore, in the present embodiment, in addition to the effects of the above-described first embodiment, since the clutch engagement torque T during turning is variably set according to the lateral acceleration Gy, the driver operates the control switch 26. Once the clutch engagement torque T during turning is once set according to the driver's own preference, the clutch engagement torque T automatically changes, so that the troublesome operation of the control switch 26 becomes unnecessary and the driver's intention Is sufficiently reflected in the center differential 3, so that not only good operability can be obtained, but also a good driving feeling can be obtained during cornering.
[0052]
Hereinafter, the engagement torque setting routine processed by the TCU 20 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
[0053]
Steps S11 to S13 correspond to steps S1 to S3 of the first embodiment. In step S11, a volume input value Vo [%] is calculated based on the voltage value output from the control switch 26, and the process is continued. In steps S12 and S13, a maximum throttle sensitive torque TQ1 and a minimum throttle sensitive torque TQ2 are set based on the throttle opening θth [%].
[0054]
Next, the process proceeds to step S14, and based on the lateral acceleration Gy detected by the lateral acceleration sensor 24, the lateral acceleration correction gain minimum value Gmin is set by referring to the lateral acceleration correction gain minimum value setting table with interpolation calculation. The lateral acceleration correction gain minimum value Gmin indicates the minimum value of the correction gain with respect to the lateral acceleration Gy. As shown in FIG. 6, the lateral acceleration correction gain minimum value setting table gradually increases as the lateral acceleration Gy increases. A decreasing lateral acceleration correction gain minimum value Gmin is stored.
[0055]
Thereafter, in step S15, based on the lateral acceleration Gy detected by the lateral acceleration sensor 24, the lateral acceleration correction gain maximum value Gmax is set by referring to the lateral acceleration correction gain maximum value setting table with interpolation calculation. The lateral acceleration correction gain maximum value Gmax indicates the maximum value of the correction gain with respect to the lateral acceleration Gy, and as shown in FIG. 6, the lateral acceleration correction gain maximum value setting table gradually increases as the lateral acceleration Gy increases. A decreasing lateral acceleration correction gain maximum value Gmax is stored.
[0056]
Then, the process proceeds to step S16, in which the difference between the maximum value Gmax of the lateral acceleration correction gain and the minimum value Gmin of the lateral acceleration correction gain is multiplied by the volume input value Vo to calculate a torque shift amount corresponding to the lateral acceleration Gy. The lateral acceleration correction gain GLR is calculated by adding the shift amount to the lateral acceleration correction gain minimum value Gmin. GLR ← (Gmax−Gmin) · Vo + Gmin
[0057]
The lateral acceleration correction gain GLR is set to the minimum value Gmin of the lateral acceleration correction gain when the volume input value Vo set by the control switch 26 is 0 [%]. As the value increases, the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5 is set to gradually decrease. Therefore, when the distribution ratio set by the planetary gear mechanism 4 of the center differential 3 is set to the rear wheel bias, the drive distribution to the rear wheels gradually increases as the lateral acceleration Gy increases.
[0058]
Thereafter, when the process proceeds to step S17, the difference between the maximum throttle sensitive torque TQ1 and the minimum throttle sensitive torque TQ2 is multiplied by the lateral acceleration correction gain GLR to calculate a torque shift amount, and this torque shift amount is calculated as the minimum throttle sensitive torque TQ2. And the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5 is calculated.
T ← (TQ1-TQ2) · GLR + TQ2 (2)
[0059]
Next, in steps S18 to S21, the same processing as in steps S6 to S9 of the above-described first embodiment is executed to determine the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5, and then the routine exits.
[0060]
Then, based on the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5 set in the above-described engagement torque setting routine, an excitation current to be supplied to an electromagnetic coil (not shown) is set, and the set excitation current is applied to the electromagnetic coil (not shown). ) Causes the transfer clutch 5 to generate the clutch engagement torque T.
[0061]
As described above, in the present embodiment, when the driver operates the control switch 26 to set the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5, the torque shift amount in consideration of the lateral acceleration Gy in addition to the throttle opening θth. Is set, if the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5 set at the time of turning travel is not sufficient, the driver or the control switch 26 may be finely adjusted to adjust the front and rear by the desired clutch engagement torque T. The torque distribution to the wheels can be obtained. Therefore, the driver's intention can be more widely reflected on the center differential 3.
[0062]
7 and 8 show a third embodiment of the present invention. In the second embodiment described above, the torque shift amount is calculated by multiplying the difference between the maximum throttle sensitive torque TQ1 and the minimum throttle sensitive torque TQ2 by the lateral acceleration correction gain GLR. , A lateral acceleration correction value Ky is calculated based on the lateral acceleration Gy, and the torque shift amount is corrected based on the lateral acceleration correction value Ky.
[0063]
Hereinafter, the engagement torque setting routine processed by the TCU 20 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
[0064]
Steps S21 to S23 correspond to steps S11 to S13 of the second embodiment, and subsequently, in step S24, the lateral acceleration Gy [m / s] ² ], A lateral acceleration correction value Ky is set. Generally, when the lateral acceleration Gy is large during turning, the turning operation is easier if the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5 is weakened and controlled in a direction that allows the differential rotation of the front and rear wheels. The acceleration correction value Ky is set to a value that decreases as the lateral acceleration Gy increases.
[0065]
As shown in FIG. 8, in the present embodiment, the lateral acceleration correction value Ky and the lateral acceleration Gy have a proportional relationship of a negative slope, and the lateral acceleration correction value Ky is set by calculation or table search based on the lateral acceleration Gy. . In this case, when Gy = 0, Ky is set to 1.0.
[0066]
Next, the process proceeds to step S25, where the same processing as in step S4 of the first embodiment is performed to calculate the volume correction gain G. Subsequently, in step S26, the maximum throttle response torque TQ1, the minimum throttle response torque TQ2, and the volume correction Based on the gain G and the lateral acceleration correction value Ky, the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5 is calculated from Expression (3).
T ← (TQ1-TQ2 · G) Ky + TQ2 · G (3)
[0067]
That is, in the present embodiment, the minimum throttle sensitive torque TQ2 is torque-shifted by the volume correction gain G, the value obtained by the torque shift is subtracted from the maximum throttle sensitive torque TQ1, and the value is corrected by the lateral acceleration correction value Ky. Equation (3) is:
T ← (TQ1, G−TQ2), Ky + TQ2 (3 ′)
Or,
T ← (TQ1 · G−TQ2 · G) · Ky + TQ2 · G (3 ″)
It may be.
[0068]
Thereafter, in steps S27 to S30, the same processing as in steps S18 to S21 of the above-described second embodiment is executed to determine the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5, and then the routine exits.
[0069]
As described above, in the present embodiment, the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5 is corrected by the lateral acceleration correction value Ky in accordance with the lateral acceleration Gy. Can be reflected with higher accuracy.
[0070]
The present invention is not limited to the above embodiments. For example, the maximum throttle sensitive torque TQ1 and the minimum throttle sensitive torque TQ2 shown in FIG. The setting may be made based on transfer input torque acting on a transfer input shaft (not shown) connected to the input side of the differential 3, differential rotation between front and rear wheels, or road surface friction coefficient (road surface μ). By setting the throttle sensitive torques TQ1 and TQ2 based on the engine torque or the transfer input torque, it is possible to perform more accurate control according to the change in the driving force than when setting based on the throttle opening θth. it can. In this case, the engine torque is calculated based on, for example, the vehicle speed, the engine speed, and the gear position. Further, the transfer input torque is calculated based on the engine torque and the gear position. The differential rotation between the front and rear wheels is based on each wheel speed detected by each wheel speed sensor 28L, 28R, 29L, 29R, based on the average wheel speed of the front left and right wheels 10L, 10R and the average wheel speed of the rear left and right wheels 11L, 11R. Calculated from the difference, when the differential rotation is large, it is determined that the slip amount is large, and the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5 is set to increase.
[0071]
Further, the maximum lateral acceleration correction gain Gmax and the minimum lateral acceleration correction gain Gmin shown in FIG. 6 are set based on the vehicle speed, the yaw rate, the differential rotation between the front and rear wheels, or the road surface μ instead of the lateral acceleration Gy. You may do it.
[0072]
By the way, when brake control is operating in drive system control such as ABS control, TCS (Traction Control System) control, and VDC (Vehicle Dynamics Control) control, or when a driver depresses a brake pedal, a transfer clutch is activated. In the case where control is performed in which the clutch engagement torque T of No. 5 is fixed at a fixed command torque, the command torque is corrected by a volume correction gain G (see FIG. 4) set based on the volume input value Vo. Is good (instruction torque ← instruction torque G).
[0073]
As shown in FIG. 9, the clutch of the transfer clutch 5 when the brake control is operating in the drive system control such as the ABS control, the TCS control, and the VDC control, or when the driver depresses the brake pedal. When the engagement torque T is set to a value proportional to the throttle opening θth [%], the maximum throttle response torque TQ1 is set as the clutch engagement torque T set when the throttle is fully opened, and the minimum throttle response torque TQ2 is set when the throttle is fully closed. Assuming that the clutch engagement torque T is set, the clutch engagement torque T may be calculated from the equation (4) using the throttle response torques TQ1 and TQ2 and the volume correction gain G shown in FIG.
T ← (TQ1-TQ2) · G + TQ2 (4)
[0074]
In this case, the clutch engagement torque T may be set based on engine torque or transfer input torque instead of the throttle opening θth.
[0075]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the operation of the control switch during traveling does not become complicated, and the driver's intention can be sufficiently reflected on a temporary change in driving conditions, Excellent effects such as good operability and running feeling can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a power transmission system of a four-wheel drive vehicle according to a first embodiment.
FIG. 2 is a flowchart showing a fastening torque setting routine.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing characteristics of a maximum throttle response torque and a minimum throttle response torque stored in a throttle response torque setting table.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing characteristics of a volume correction value stored in a volume correction gain setting table.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a fastening torque setting routine according to a second embodiment.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing characteristics of a maximum lateral acceleration correction gain and a minimum lateral acceleration correction gain stored in a lateral acceleration correction gain maximum value setting table and a lateral acceleration correction gain minimum value setting table.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a fastening torque setting routine according to a third embodiment;
FIG. 8 is an explanatory diagram showing characteristics of a lateral acceleration correction value set based on the lateral acceleration.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing characteristics of a transfer engagement torque at the time of a brake operation set based on a throttle opening according to another embodiment;
[Explanation of symbols]
1 engine
2 Transmission
3 Center differential
4 Planetary gear mechanism
5 Transfer clutch
7 Rear differential
9 Front differential
26 Control switch
G Volume correction gain
Gmax Maximum lateral acceleration correction gain
Gmin Minimum lateral acceleration correction gain
Gy lateral acceleration
Ky lateral acceleration correction value
T Clutch engagement torque
Tmax Torque upper limit
Tmin Torque lower limit
TQ1 Maximum throttle response torque
TQ2 Minimum throttle sensitive torque
Vo volume input value (torque input value)
θth Throttle opening

Claims

トランスミッションからの駆動力を前後輪に配分する配分比を設定するトランスファクラッチを備えるセンタデファレンシャルと、
上記トランスファクラッチのクラッチ締結トルクを運転者の操作により可変設定するコントロールスイッチと、
車両の運転状態に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定する運転状態感応トルク設定手段と、
上記コントロールスイッチの出力値に基づいてトルク入力値を設定するトルク入力値設定手段と、
上記トルク入力値に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定するゲイン設定手段と、
上記クラッチ締結トルクの上記最大値と上記最小値との差分に上記ゲインを乗算してトルクシフト量を算出し、該トルクシフト量を上記最小値に加算して上記クラッチ締結トルクを設定するクラッチ締結トルク設定手段と、
を備えることを特徴とするセンタデファレンシャル装置。A center differential having a transfer clutch for setting a distribution ratio for distributing the driving force from the transmission to the front and rear wheels;
A control switch for variably setting the clutch engagement torque of the transfer clutch by a driver's operation;
Driving state sensitive torque setting means for setting a maximum value and a minimum value of the clutch engagement torque based on the driving state of the vehicle,
Torque input value setting means for setting a torque input value based on an output value of the control switch,
Gain setting means for setting a gain between a maximum value and a minimum value of the clutch engagement torque based on the torque input value;
The difference between the maximum value and the minimum value of the clutch engagement torque is multiplied by the gain to calculate a torque shift amount, and the torque shift amount is added to the minimum value to set the clutch engagement torque. Torque setting means,
A center differential device comprising:

上記ゲインは、横加速度に基づいて設定した横加速度補正ゲイン最大値と横加速度補正ゲイン最小値との差分に上記コントロールスイッチの出力値に基づいて設定される上記トルク入力値を乗算してトルクシフト量を算出し、該トルクシフト量を上記横加速度補正ゲイン最小値に加算して設定することを特徴とする請求項１記載のセンタデファレンシャル装置。The gain is obtained by multiplying the difference between the maximum value of the lateral acceleration correction gain and the minimum value of the lateral acceleration correction gain set based on the lateral acceleration by the torque input value set based on the output value of the control switch. 2. The center differential device according to claim 1, wherein the amount is calculated, and the torque shift amount is set by adding the torque shift amount to the minimum value of the lateral acceleration correction gain.

上記ゲインは、車速に基づいて設定した車速補正ゲイン最大値と車速補正ゲイン最小値との差分に上記コントロールスイッチの出力値に基づいて設定される上記トルク入力値を乗算してトルクシフト量を算出し、該トルクシフト量を上記車速補正ゲイン最小値に加算して設定することを特徴とする請求項１記載のセンタデファレンシャル装置。The gain is calculated by multiplying a difference between a vehicle speed correction gain maximum value and a vehicle speed correction gain minimum value set based on a vehicle speed by the torque input value set based on an output value of the control switch to calculate a torque shift amount. 2. The center differential device according to claim 1, wherein said torque shift amount is set by adding to said minimum value of said vehicle speed correction gain.

上記ゲインは、ヨーレートに基づいて設定したヨーレート補正ゲイン最大値とヨーレート補正ゲイン最小値との差分に上記コントロールスイッチの出力値に基づいて設定される上記トルク入力値を乗算してトルクシフト量を算出し、該トルクシフト量を上記ヨーレート補正ゲイン最小値に加算して設定することを特徴とする請求項１記載のセンタデファレンシャル装置。The gain is calculated by multiplying a difference between a yaw rate correction gain maximum value and a yaw rate correction gain minimum value set based on the yaw rate by the torque input value set based on the output value of the control switch to calculate a torque shift amount. 2. The center differential device according to claim 1, wherein said torque shift amount is set by adding to said minimum yaw rate correction gain value.

上記ゲインは、路面摩擦係数に基づいて設定した路面摩擦係数補正ゲイン最大値と路面摩擦係数補正ゲイン最小値との差分に上記コントロールスイッチの出力値に基づいて設定される上記トルク入力値を乗算してトルクシフト量を算出し、該トルクシフト量を上記路面摩擦係数補正ゲイン最小値に加算して設定することを特徴とする請求項１記載のセンタデファレンシャル装置。The gain is obtained by multiplying a difference between a road friction coefficient correction gain maximum value and a road friction coefficient correction gain minimum value set based on a road friction coefficient by the torque input value set based on an output value of the control switch. 2. The center differential device according to claim 1, wherein a torque shift amount is calculated by adding the torque shift amount to the minimum value of the road surface friction coefficient correction gain.

上記ゲインは、前後輪の差回転に基づいて設定した前後輪差回転補正ゲイン最大値と前後輪差回転補正ゲイン最小値との差分に上記コントロールスイッチの出力値に基づいて設定される上記トルク入力値を乗算してトルクシフト量を算出し、該トルクシフト量を上記前後輪差回転補正ゲイン最小値に加算して設定することを特徴とする請求項１記載のセンタデファレンシャル装置。The torque input is set based on the output value of the control switch to the difference between the maximum value of the front and rear wheel differential rotation correction gain and the minimum value of the front and rear wheel differential rotation correction gain set based on the differential rotation of the front and rear wheels. 2. The center differential device according to claim 1, wherein a torque shift amount is calculated by multiplying the calculated value by a value, and the torque shift amount is set by adding the torque shift amount to the minimum value of the front and rear wheel difference rotation correction gain.

トランスミッションからの駆動力を前後輪に配分する配分比を設定するトランスファクラッチを備えるセンタデファレンシャルと、
上記トランスファクラッチのクラッチ締結トルクを運転者の操作により可変設定するコントロールスイッチと、
車両の運転状態に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定する運転状態感応トルク設定手段と、
上記コントロールスイッチの出力値に基づいてトルク入力値を設定するトルク入力値設定手段と、
上記トルク入力値に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定するゲイン設定手段と、
上記クラッチ締結トルクの上記最大値と上記最小値に上記ゲインを乗算して算出した補正最小値との差分に横加速度検出手段で検出した横加速度に基づいて設定した横加速度補正値を乗算し、この値に上記補正最小値を加算して上記クラッチ締結トルクを設定するクラッチ締結トルク設定手段と、
を備えることを特徴とするセンタデファレンシャル装置。A center differential having a transfer clutch for setting a distribution ratio for distributing the driving force from the transmission to the front and rear wheels;
A control switch for variably setting the clutch engagement torque of the transfer clutch by a driver's operation;
Driving state sensitive torque setting means for setting a maximum value and a minimum value of the clutch engagement torque based on the driving state of the vehicle,
Torque input value setting means for setting a torque input value based on an output value of the control switch,
Gain setting means for setting a gain between a maximum value and a minimum value of the clutch engagement torque based on the torque input value;
Multiplying a difference between the maximum value and the minimum value of the clutch engagement torque by the correction minimum value calculated by multiplying the gain by the lateral acceleration correction value set based on the lateral acceleration detected by the lateral acceleration detection means; Clutch engagement torque setting means for adding the correction minimum value to this value to set the clutch engagement torque,
A center differential device comprising:

トランスミッションからの駆動力を前後輪に配分する配分比を設定するトランスファクラッチを備えるセンタデファレンシャルと、
上記トランスファクラッチのクラッチ締結トルクを運転者の操作により可変設定するコントロールスイッチと、
車両の運転状態に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定する運転状態感応トルク設定手段と、
上記コントロールスイッチの出力値に基づいてトルク入力値を設定するトルク入力値設定手段と、
上記トルク入力値に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定するゲイン設定手段と、
上記クラッチ締結トルクの上記最大値に上記ゲインを乗算して算出した補正最大値と上記最小値との差分に横加速度検出手段で検出した横加速度に基づいて設定した横加速度補正値を乗算し、この値に上記最小値を加算して上記クラッチ締結トルクを設定するクラッチ締結トルク設定手段と、
を備えることを特徴とするセンタデファレンシャル装置。A center differential having a transfer clutch for setting a distribution ratio for distributing the driving force from the transmission to the front and rear wheels;
A control switch for variably setting the clutch engagement torque of the transfer clutch by a driver's operation;
Driving state sensitive torque setting means for setting a maximum value and a minimum value of the clutch engagement torque based on the driving state of the vehicle,
Torque input value setting means for setting a torque input value based on an output value of the control switch,
Gain setting means for setting a gain between a maximum value and a minimum value of the clutch engagement torque based on the torque input value;
Multiplying a difference between the corrected maximum value calculated by multiplying the maximum value of the clutch engagement torque by the gain and the minimum value by a lateral acceleration correction value set based on the lateral acceleration detected by the lateral acceleration detecting means; Clutch engagement torque setting means for setting the clutch engagement torque by adding the minimum value to this value;
A center differential device comprising:

トランスミッションからの駆動力を前後輪に配分する配分比を設定するトランスファクラッチを備えるセンタデファレンシャルと、
上記トランスファクラッチのクラッチ締結トルクを運転者の操作により可変設定するコントロールスイッチと、
車両の運転状態に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値とを設定する運転状態感応トルク設定手段と、
上記コントロールスイッチの出力値に基づいてトルク入力値を設定するトルク入力値設定手段と、
上記トルク入力値に基づき上記クラッチ締結トルクの最大値と最小値との間のゲインを設定するゲイン設定手段と、
上記クラッチ締結トルクの上記最大値と上記最小値との差分に上記ゲイン及び横加速度検出手段で検出した横加速度に基づいて設定した横加速度補正値を乗算し、この値に上記最小値に上記ゲインを乗算して算出した補正最小値を加算して上記クラッチ締結トルクを設定するクラッチ締結トルク設定手段と、
を備えることを特徴とするセンタデファレンシャル装置。A center differential having a transfer clutch for setting a distribution ratio for distributing the driving force from the transmission to the front and rear wheels;
A control switch for variably setting the clutch engagement torque of the transfer clutch by a driver's operation;
Driving state sensitive torque setting means for setting a maximum value and a minimum value of the clutch engagement torque based on the driving state of the vehicle,
Torque input value setting means for setting a torque input value based on an output value of the control switch,
Gain setting means for setting a gain between a maximum value and a minimum value of the clutch engagement torque based on the torque input value;
The difference between the maximum value and the minimum value of the clutch engagement torque is multiplied by a lateral acceleration correction value set based on the gain and the lateral acceleration detected by the lateral acceleration detecting means. A clutch engagement torque setting means for setting the clutch engagement torque by adding a correction minimum value calculated by multiplying
A center differential device comprising:

上記クラッチ締結トルク設定手段では、上記トランスファクラッチ及びデファレンシャルを保護するためのトルク上限値とトルク下限値とを設定し上記クラッチ締結トルクを該トルク上限値と該トルク下限値との間で設定することを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載のセンタデファレンシャル装置。The clutch engagement torque setting means sets an upper torque limit and a lower torque limit for protecting the transfer clutch and the differential, and sets the clutch engagement torque between the upper torque limit and the lower torque limit. The center differential device according to claim 1, wherein:

上記車両の運転状態はスロットル開度に基づいて検出することを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載のセンタデファレンシャル装置。11. The center differential device according to claim 1, wherein the driving state of the vehicle is detected based on a throttle opening.

上記車両の運転状態はエンジントルクに基づいて検出することを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載のセンタデファレンシャル装置。11. The center differential according to claim 1, wherein the driving state of the vehicle is detected based on engine torque.

上記車両の運転状態はトランスファ入力トルクに基づいて検出することを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載のセンタデファレンシャル装置。11. The center differential device according to claim 1, wherein the driving state of the vehicle is detected based on a transfer input torque.

上記車両の運転状態は前後輪の差回転に基づいて検出することを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載のセンタデファレンシャル装置。The center differential according to any one of claims 1 to 10, wherein the driving state of the vehicle is detected based on a differential rotation between front and rear wheels.

上記車両の運転状態は路面摩擦係数に基づいて検出することを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載のセンタデファレンシャル装置。The center differential according to any one of claims 1 to 10, wherein the driving state of the vehicle is detected based on a road surface friction coefficient.