JP4443103B2

JP4443103B2 - Center differential unit

Info

Publication number: JP4443103B2
Application number: JP2002304961A
Authority: JP
Inventors: 立統名倉; 晴夫藤木; 浩二松野
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2002-10-18
Filing date: 2002-10-18
Publication date: 2010-03-31
Anticipated expiration: 2022-10-18
Also published as: JP2004136826A

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ゲインシフト値を算出し、このゲインシフト値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ゲインシフト値を算出し、このゲインシフト値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ゲインシフト値を算出し、このゲインシフト値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ゲインシフト値を算出し、このゲインシフト値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ゲインシフト値を算出し、このゲインシフト値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に対応したゲインシフト値を算出し、このゲインシフト値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/s²]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]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a center differential device that can set torque distribution to front and rear wheels in accordance with a user's preference using a control switch.
[0002]
[Prior art]
Since a four-wheel drive vehicle equipped with a manual transmission is not equipped with a hydraulic power source or a hydraulic control device like a four-wheel drive vehicle equipped with an automatic transmission, the center differential device is a machine using a bevel gear or a planetary gear. A type center differential device is employed.
[0003]
As this mechanical center differential device, for example, in JP-A-8-132914, a control switch that allows the driver to arbitrarily set the clutch fastening torque of the transfer clutch of the center differential device is provided. A technique is disclosed in which the clutch engagement torque of the transfer clutch can be arbitrarily set between the differential-free state and the differential-lock state in accordance with the state, running conditions, and the like.
[0004]
The center differential device includes a planetary gear to which a driving force from a transmission is input, and a transfer clutch that is connected to the planetary gear and includes a multi-plate clutch that can arbitrarily set a fastening torque by an electromagnetic force of an electromagnetic coil. Yes.
[0005]
That is, when the driver operates the control switch, an exciting current corresponding to the operation amount is applied to the electromagnetic coil to generate a desired electromagnetic force, and the engagement torque for the transfer clutch is set by the electromagnetic force. When the transfer clutch is disengaged, the driving force is distributed to the front and rear wheels according to the distribution ratio set by the planetary gear, and when the clutch is engaged, the driving force is equally distributed to the front and rear wheels.
[0006]
Therefore, when driving on low-μ roads, it is possible to suppress wheel slip by increasing the tightening torque of the transfer clutch, and when driving on mountainous roads with continuous curves, it is possible to reduce the tightening torque of the transfer clutch. The braking phenomenon can be avoided and a good running feeling can be obtained.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-8-132914
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technique disclosed in the above-mentioned publication, the fastening torque of the transfer clutch is uniquely set by manual operation of the control switch. Therefore, each time the driving condition changes, the control switch It is necessary to set the optimum driving feeling one by one by operating the operation, 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 with the transfer clutch disengaged, for example, the driver is traveling on a low μ road. However, when the accelerator pedal is depressed, the tightening torque of the transfer clutch is increased and the driving force distribution ratio to the front wheels is set to be slightly higher to avoid slipping of the wheels, or when the vehicle is turning, the lateral acceleration is large. Sometimes when the driver feels that it is easier to bend when the ratio of the driving force distribution to the rear wheels is increased, the driver may need to 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 sufficiently reflected in the temporary change in driving conditions, and the There is a problem that can not be enough to bring out the potential inherent in the data differential device.
[0010]
In view of the above circumstances, the present invention provides a center differential device that does not complicate the operation of a control switch while traveling and can sufficiently reflect the driver's intention with respect to temporary changes 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 a clutch engagement torque of the transfer clutch. A control switch variably set by the user's operation, driving state sensitive torque setting means for setting the maximum and minimum values of the clutch engagement torque based on the driving state of the vehicle, and torque input based on the 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; the maximum value of the clutch engagement torque; The torque difference is calculated by multiplying the difference from the minimum value by the above gain. 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 fastening 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 torque input that sets the maximum value and the minimum value of the clutch engagement torque based on the driving state of the vehicle, and obtains the clutch engagement torque that suits the user's preference based on the output value of the control switch operated by the driver Set the value. Based on this torque input value, a gain between the maximum value and minimum value of the clutch engagement torque is set, and the torque shift amount is calculated by multiplying this gain by the difference between the maximum value and minimum value of the clutch engagement torque. Then, the clutch engagement torque is set by adding the torque shift amount to the minimum value.
[0013]
In this case, the gain is multiplied by the torque input value set based on the output value of the control switch to the difference between the maximum lateral acceleration correction gain value and the minimum lateral acceleration correction gain value set based on the lateral acceleration. Gain shift value Calculate this Gain shift value Is added to the minimum value of the lateral acceleration correction gain, and the clutch engagement torque of the transfer clutch can be corrected and controlled according to the lateral acceleration.
[0014]
Also, the difference between the maximum vehicle speed correction gain value and the minimum vehicle speed correction gain value set based on the vehicle speed is multiplied by the torque input value set based on the output value of the control switch. Gain shift value Calculate this Gain shift value Is added to the vehicle speed correction gain minimum value and set, the clutch engagement torque can be corrected and controlled according to the vehicle speed.
[0015]
Further, the gain is obtained by multiplying the difference between the maximum yaw rate correction gain value set based on the yaw rate and the minimum yaw rate correction gain value by the torque input value set based on the output value of the control switch. Gain shift value Calculate this Gain shift value Is added to the minimum value of the yaw rate correction gain, and the clutch engagement torque can be corrected and controlled according to the yaw rate.
[0016]
The gain is obtained by multiplying the difference between the maximum value of the road surface friction coefficient correction gain set based on the road surface friction coefficient and the minimum value of the road surface friction coefficient correction gain by a torque input value set based on the output value of the control switch. do it Gain shift value Calculate this Gain shift value Is added to the minimum value of the road surface friction coefficient correction gain, and the clutch engagement torque can be corrected and controlled according to the road surface friction coefficient.
[0017]
Further, the gain is a torque input that is set based on the output value of the control switch to the difference between the front and rear wheel differential rotation correction gain maximum value set based on the front and rear wheel differential rotation and the front and rear wheel differential rotation correction gain minimum value. Multiply by the value Gain shift value Calculate this Gain shift value Is added to the front / rear wheel differential rotation correction gain minimum value and set so that when the differential rotation of the front / rear wheels is large, that is, when slipping occurs, the clutch engagement torque of the transfer clutch is set large. Correction control can be performed in a direction to suppress the occurrence of slip.
[0018]
The second center differential device according to the present invention includes a center differential including 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 fastening torque of the transfer clutch by a driver's operation. A control switch for variably setting, a driving state sensitive torque setting means for setting the maximum and minimum values of the clutch engagement torque based on the driving state of the vehicle, and a torque input value based on the output value of the control switch Torque input value setting means, 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 and the minimum value of the clutch engagement torque Lateral acceleration to the difference from the corrected minimum value calculated by multiplying the gain Clutch engagement torque setting means for multiplying the lateral acceleration correction value set based on the lateral acceleration detected by the detection means and adding the correction minimum value to this value to set the clutch engagement torque. To do.
[0019]
In such a configuration, the clutch fastening 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 torque input that sets the maximum value and the minimum value of the clutch engagement torque based on the driving state of the vehicle, and obtains the clutch engagement torque that suits 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 corrected minimum value calculated by multiplying the maximum value and the minimum value of the clutch engagement torque by the gain, Is multiplied by the lateral acceleration correction value set based on the lateral acceleration, and the minimum clutch correction torque is added to this value to set the clutch engagement torque.
[0020]
Furthermore, a third center differential device according to the present invention includes a center differential having a transfer clutch that sets 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 for variably setting, a driving state sensitive torque setting means for setting the maximum and minimum values of the clutch engagement torque based on the driving state of the vehicle, and a torque input value based on the output value of the control switch Torque input value setting means, 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 multiplying the maximum value of the clutch engagement torque by the gain Added to the difference between the corrected maximum value calculated above and the above minimum value Clutch engagement torque setting means for multiplying the lateral acceleration correction value set based on the lateral acceleration detected by the degree detection means and adding the minimum value to this value to set the clutch engagement torque. To do.
[0021]
In such a configuration, the clutch fastening 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 torque input that sets the maximum value and the minimum value of the clutch engagement torque based on the driving state of the vehicle, and obtains the clutch engagement torque that suits 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 correction maximum value and the minimum value calculated by multiplying the maximum value of the clutch engagement torque by the gain are set. The difference is multiplied by the lateral acceleration correction value set based on the lateral acceleration, and the minimum value is added to this value to set the clutch engagement torque.
[0022]
According to a fourth center differential device of the present invention, a center differential including a transfer clutch that sets a distribution ratio for distributing the driving force from the transmission to the front and rear wheels, and a clutch fastening torque of the transfer clutch by a driver's operation. A control switch for variably setting, a driving state sensitive torque setting means for setting the maximum and minimum values of the clutch engagement torque based on the driving state of the vehicle, and a torque input value based on the output value of the control switch A torque input value setting means, a 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 and the minimum value of the clutch engagement torque. Lateral acceleration detected by the gain and lateral acceleration detection means in the difference And a clutch engagement torque setting means for setting the clutch engagement torque by multiplying the value obtained by multiplying the lateral acceleration correction value set on the basis of the above by the gain obtained by multiplying the minimum value by the gain. It is characterized by that.
[0023]
In such a configuration, the clutch fastening 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 torque input that sets the maximum value and the minimum value of the clutch engagement torque based on the driving state of the vehicle, and obtains the clutch engagement torque that suits 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 a lateral acceleration set based on the gain and the lateral acceleration is set as a difference between the maximum value and the minimum value of the clutch engagement torque. The clutch engagement torque is set by multiplying the correction value by this 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 a torque upper limit value and a torque lower limit value for protecting the transfer clutch and the differential, and sets the clutch engagement torque as the torque upper limit value and the torque lower limit value. It is characterized by setting between 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 transfer input torque.
5) The driving state of the vehicle is detected based on differential rotation of front and rear wheels.
6) The driving state of the vehicle is detected based on a road surface friction coefficient.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF 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 shows 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 the output shaft of the engine 1.
[0027]
The center differential 3 includes a planetary gear mechanism 4 to which driving force from the transmission 2 is input, and a multi-plate clutch that is connected to the planetary gear mechanism 4 and whose fastening torque is electronically controlled by a transfer control unit (TCU) 20 described later. The driving force of the engine 1 is changed to a predetermined speed by the transmission 2 and then distributed to the front wheel side and the rear wheel side through the center differential 3. In the present embodiment, the output side of the transmission 2 is connected to the 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 the rear differential 7 via the propeller shaft 6. ing.
[0028]
The carrier of the planetary gear mechanism 4 is connected to the clutch drum of the transfer clutch 5, and the sun gear is connected to the clutch hub of the transfer clutch 5 and is also connected to the front differential 9 through 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 a clutch plate that is connected to and separated from a clutch drum and a clutch hub through a carrier. The fastening torque is controlled by controlling the excitation current of the electromagnetic drive mechanism.
[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 through the rear differential 7, and the difference between the carrier and the sun gear according to the fastening torque of the transfer clutch 5 is transmitted. The dynamic output is transmitted to the front left and right wheels 10L and 10R via the front differential 9. That is, when the transfer clutch 5 is in a fully engaged state (diff lock state), the carrier and the sun gear are fixed integrally, and a differential lock state is achieved in which torque is evenly distributed between the front wheel side and the rear wheel side, and the transfer clutch 5 is in the released state. In the (differential free state), the driving force is distributed according to the distribution ratio set by the planetary gear mechanism 4. In the present embodiment, the distribution ratio set by the planetary gear mechanism 4 when the transfer clutch 5 is in the differential-free state is set such that the rear wheel driving force distribution ratio> the front wheel driving force distribution ratio is rear wheel eccentricity.
[0031]
The fastening torque of the transfer clutch 5 is electronically controlled by a transfer control unit (TCU) 20 that is configured around a microcomputer. The transfer control unit 20 receives signals from various sensors and switches for detecting the driving state of the vehicle, such as the engine driving state and the vehicle driving state, and control signals in other control units. Based on this, an instruction value for the fastening torque is calculated.
[0032]
As shown in FIG. 1, a signal input to the TCU 20 includes a throttle opening sensor 21 that detects the opening of the throttle valve (throttle opening), a brake switch 22 that is turned on when the brake pedal is depressed, and a hand brake lever. The hand brake switch 23 that is turned ON when pulled, the lateral acceleration sensor 24 that detects the lateral acceleration of the vehicle, the yaw rate sensor 25 that detects the yaw rate of the vehicle, and the gain of the fastening torque for the transfer clutch 5 are set by manual operation. Various signals from the control switch 26 and a vehicle speed sensor (not shown) for detecting the vehicle speed, an ABS operation signal from the ABS control unit (ABS_ECU) 30, and an engine rotation from the engine control unit (E / G_ECU) 31 A numerical signal or the like is input.
[0033]
The control switch 26 is disposed at a position that is easy for the driver to operate, 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 that rotates integrally with each of the wheels 10R, 10L, 11R, and 11L, and wheel speed sensors 28L, 28R, 29L, and 29R configured by electromagnetic pickups are close to the outer periphery of each signal rotor 27. Each is arranged in the state. In the TCU 20, the wheels of the wheels 10L, 10R, 11L, and 11R are based on pulse signals that are output from the wheel speed sensors 28L, 28R, 29L, and 29R when the teeth formed on the outer periphery of the signal rotor 27 pass. Calculate the speed.
[0035]
The TCU 20 calculates a clutch engagement torque T of the transfer clutch 5 based on each input signal, and generates an engagement torque for the transfer clutch 5 based on the clutch engagement torque T (not shown). Set the excitation current to be energized.
[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 [%], and a value proportional to the voltage value output from the control switch 26 is set during this period.
[0037]
Next, when the routine 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 vehicle operating state detected by the throttle opening sensor 21. Thus, the maximum throttle sensitive torque TQ1 is set as the maximum operating state sensitive torque. The maximum throttle sensitive 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 degree θth [%] is increased in the maximum throttle sensitive torque setting table. Accordingly, a maximum throttle sensitive torque TQ1 having a large value is stored.
[0038]
Thereafter, the process proceeds to step S3, where 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 based on the throttle opening degree θth [%]. The minimum throttle sensitive torque TQ2 indicates the minimum allowable value of the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5. As shown in FIG. 3, the throttle opening degree θth [%] is increased in the minimum throttle sensitive torque setting table. Accordingly, a large minimum throttle sensitive torque TQ2 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 settable region of the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5, 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]
In step S4, the volume correction gain G is set based on the volume input value Vo [%] by referring to the volume correction gain setting table shown in FIG. As shown in the figure, the volume input value Vo [%] and the volume correction gain G are in a substantially proportional relationship. Therefore, by giving an inclination (and an intercept if necessary), the volume input value Vo [ It is also possible to calculate the volume correction gain G by calculation based on [%].
[0041]
Thereafter, when the process proceeds to step S5, 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 volume correction gain G, 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 process proceeds to step S6, where the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5 is compared with the 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 because the engagement torque T of the transfer clutch 5 is too strong, and the transfer clutch 5, the front differential 9 and the rear differential 7. This is a torque limiter for preventing the application of an excessive torque and protecting the differential, and is set in advance by experiments.
[0043]
When T> Tmax, the process branches to step S7, where the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5 is set as the torque upper limit value Tmax (T ← Tmax), and the routine is exited. If T ≦ Tmax, the process proceeds to step S8 as it is.
[0044]
In step S8, the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5 is compared with the torque lower limit value Tmin. This torque lower limit value Tmin is such that when the engagement torque of the transfer clutch 5 is weak and a differential rotation greater than the preset differential rotation of the front and rear wheels occurs, a differential rotation greater than the setting occurs in the transfer clutch 5. It is set to hold down and is obtained in advance from experiments.
[0045]
When T <Tmin, the process branches to step S9, where the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5 is set as the torque lower limit value Tmin (T ← Tmin), and the routine is exited. If T ≧ Tmin, the routine is exited.
[0046]
The TCU 20 sets an excitation current to be applied 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 the set excitation current is used as an electromagnetic coil (not shown). The clutch engagement torque T is generated in the transfer clutch 5.
[0047]
Thus, in this embodiment, the maximum throttle sensitive torque TQ1 and the minimum throttle sensitive 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 torque shift amount between the maximum throttle sensitive torque TQ1 and the minimum throttle sensitive torque TQ2 is obtained from the input value Vo, the clutch of the transfer clutch 5 is obtained from the volume input value Vo set by operating the control switch 26. Compared with the conventional one in which the fastening torque T is uniquely set, the driver's intention can be reflected more widely on the center differential 3.
[0048]
As a result, for example, when the front-rear wheel distribution ratio set by the planetary gear mechanism 4 of the center differential 3 is set to be rear wheel biased, when the driver depresses the accelerator pedal on low μ road travel, the transfer clutch 5 In order to avoid the wheel slip by increasing the driving torque distribution ratio of the front wheel and setting the driving force distribution ratio to the front wheel slightly higher, the control switch 26 is operated to increase the volume correction gain G, and the clutch engaging torque T is increased. Set it stronger.
[0049]
Thereafter, the clutch engagement torque T automatically changes in accordance with the volume correction gain G, so that the driver's intention is sufficiently reflected in the center differential 3 and the control switch 26 even when the driving region changes. There is no need to operate each one of them, and good operability and running feeling can be obtained.
[0050]
5 and 6 show a second embodiment of the present invention. In the first embodiment described above, the volume correction gain G is set on the basis of the operation amount of the control switch 26 operated by the driver, and the volume between the maximum throttle sensitive torque TQ1 and the minimum throttle sensitive torque TQ2 is determined by that value. Although the correction gain G is set, in this 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]
Accordingly, in the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment described above, the clutch fastening torque T during turning is variably set according to the lateral acceleration Gy, so that the driver operates the control switch 26. Once the clutch engagement torque T during turning is set according to the user's preference, the clutch engagement torque T automatically changes, so that troublesome operation of the control switch 26 becomes unnecessary, and the driver's intention Is sufficiently reflected in the center differential 3, and not only good operability can be obtained, but also a good driving feeling can be obtained during turning.
[0052]
Hereinafter, the fastening 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, the volume input value Vo [%] is calculated based on the voltage value output from the control switch 26, and then continues. 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 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 based on the lateral acceleration Gy detected by the lateral acceleration sensor 24. 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 lateral acceleration correction gain minimum value Gmin that decreases is stored.
[0055]
Then, 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. As shown in FIG. 6, the lateral acceleration correction gain maximum value setting table gradually increases as the lateral acceleration Gy increases. A lateral acceleration correction gain maximum value Gmax that decreases is stored.
[0056]
In step S16, the difference between the maximum lateral acceleration correction gain value Gmax and the minimum lateral acceleration correction gain value Gmin is multiplied by the volume input value Vo to correspond to the lateral acceleration Gy. Gain shift value Calculate this Gain shift value Is added to the lateral acceleration correction gain minimum value Gmin to calculate the lateral acceleration correction gain GLR.
GLR ← (Gmax−Gmin) ・ Vo + Gmin
[0057]
The lateral acceleration correction gain GLR is set to the lateral acceleration correction gain minimum value Gmin when the volume input value Vo set by the control switch 26 is 0 [%], for example. As the torque increases, the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5 is set to be gradually weakened. Therefore, when the distribution ratio set by the planetary gear mechanism 4 of the center differential 3 is set to rear wheel eccentricity, the drive distribution to the rear wheels gradually increases as the lateral acceleration Gy increases.
[0058]
Thereafter, when the routine proceeds to step S17, a 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, and this torque shift amount is calculated as the minimum throttle sensitive torque TQ2. In addition, 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, processing similar to that in steps S6 to S9 of the first embodiment described above is executed to determine the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5, and then the routine is exited.
[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 passed through the electromagnetic coil (not shown) is set, and the set excitation current is used as the electromagnetic coil (not shown). ) To generate a clutch fastening torque T in the transfer clutch 5.
[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 considering the lateral acceleration Gy in addition to the throttle opening θth. Therefore, if it is felt that the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5 set during turning is unsatisfactory, the driver or the control switch 26 can be finely adjusted so that the front and rear of the desired clutch engagement torque T can be obtained. Torque distribution to the wheel can be obtained. Therefore, the driver's intention can be reflected more widely 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. The 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 fastening 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 in step S24, the lateral acceleration Gy [m / s ² ] Is set based on the lateral acceleration correction value Ky. In general, when the lateral acceleration Gy is large during cornering, it is easier to perform the cornering operation because the clutch fastening torque T of the transfer clutch 5 is weakened and control is performed in a direction that allows 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 are in a proportional relationship of negative inclination, 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 = 1.0 is set.
[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 sensitive torque TQ1, the minimum throttle sensitive 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 the equation (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 torque-shifted value is subtracted from the maximum throttle sensitive torque TQ1, and the value is corrected by the lateral acceleration correction value Ky. The 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, processing similar to that in steps S18 to S21 of the second embodiment described above is executed to determine the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5, and then the routine is exited.
[0069]
Thus, in the present embodiment, the clutch engagement torque T of the transfer clutch 5 is corrected according to the lateral acceleration Gy by the lateral acceleration correction value Ky. Can be reflected with higher accuracy.
[0070]
The present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, the maximum throttle sensitive torque TQ1 and the minimum throttle sensitive torque TQ2 shown in FIG. You may make it set based on the transfer input torque which acts on the transfer input shaft (not shown) continuously provided in the input side of the differential 3, or the differential rotation of a front-and-rear wheel, or a 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 in response to changes 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 of the front and rear wheels is based on the wheel speeds detected by the wheel speed sensors 28L, 28R, 29L, and 29R, and the average wheel speed of the front left and right wheels 10L and 10R and the average wheel speed of the rear left and right wheels 11L and 11R. It is calculated from the difference, and when the differential rotation is large, it is determined that the slip amount is large, and the clutch fastening torque T of the transfer clutch 5 is set to increase.
[0071]
Further, the maximum lateral acceleration correction gain value Gmax and the minimum lateral acceleration correction gain value Gmin shown in FIG. 6 are set based on the vehicle speed, the yaw rate, the front / rear wheel differential rotation, or the road surface μ, instead of the lateral acceleration Gy. You may make it do.
[0072]
By the way, when the brake control is activated in the drive system control such as ABS control, TCS (Traction Control System) control, VDC (Vehicle Dynamics Control) control, or when the driver steps on the brake pedal, the transfer clutch When the clutch fastening torque T of 5 is fixed to a constant command torque, the command torque is corrected by a volume correction gain G (see FIG. 4) set based on the volume input value Vo. Also good (indicated torque ← indicated torque · G).
[0073]
Further, 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 ABS control, TCS control, VDC control, or when the driver steps on the brake pedal. When the engagement torque T is set to a value proportional to the throttle opening θth [%], the maximum throttle sensitivity torque TQ1 is set as the clutch engagement torque T set when the throttle is fully opened, and the minimum throttle sensitivity torque TQ2 is set when the throttle is fully closed. The clutch engagement torque T to be set may be calculated, and the clutch engagement torque T may be calculated from the equation (4) by using both the throttle sensitive torques TQ1, 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 the engine torque or the transfer input torque instead of the throttle opening degree θth.
[0075]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, as described above, the operation of the control switch during traveling is not complicated, and the driver's intention can be sufficiently reflected on the temporary change of the driving condition. Excellent effects such as good operability and driving 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 sensitive torque and a minimum throttle sensitive torque stored in the throttle sensitive torque setting table.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing characteristics of volume correction values stored in the volume correction gain setting table.
FIG. 5 is a flowchart showing a fastening torque setting routine according to the second embodiment.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing characteristics of a lateral acceleration correction gain maximum value and a lateral acceleration correction gain minimum value stored in the lateral acceleration correction gain maximum value setting table and the lateral acceleration correction gain minimum value setting table.
FIG. 7 is a flowchart showing 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 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 compensation gain
Gmax Maximum lateral acceleration correction gain
Gmin Lateral acceleration correction gain minimum value
Gy lateral acceleration
Ky Lateral acceleration correction value
T Clutch engagement torque
Tmax Torque upper limit
Tmin Torque lower limit
TQ1 Maximum throttle sensitive 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 including a transfer clutch that sets 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 fastening torque of the transfer clutch by a driver's operation;
Driving state sensitive torque setting means for setting the maximum value and the 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 the output value of the control switch;
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;
Clutch engagement for calculating a torque shift amount by multiplying the difference between the maximum value and the minimum value of the clutch engagement torque by the gain, and adding the torque shift amount to the minimum value to set the clutch engagement torque Torque setting means;
A center differential apparatus 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ゲインシフト値を算出し、該ゲインシフト値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 gain shifted by multiplying the difference between the maximum lateral acceleration correction gain value and the minimum lateral acceleration correction gain value 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 apparatus according to claim 1 , wherein a value is calculated, and the gain shift value is set by adding the gain shift value to the lateral acceleration correction gain minimum value .

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ゲインシフト値を算出し、該ゲインシフト値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 the difference between the vehicle speed correction gain maximum value set based on the vehicle speed and the vehicle speed correction gain minimum value by the torque input value set based on the output value of the control switch. and, the center differential gear of claim 1, wherein the gain shift value and setting is added to the vehicle speed correction gain minimum value.

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ゲインシフト値を算出し、該ゲインシフト値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 the difference between the maximum yaw rate correction gain value set based on the yaw rate and the minimum yaw rate correction gain value by the torque input value set based on the output value of the control switch. 2. The center differential apparatus according to claim 1 , wherein the gain shift value is set by adding to the 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ゲインシフト値を算出し、該ゲインシフト値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 the difference between the maximum value of the road surface friction coefficient correction gain set based on the road surface friction coefficient and the minimum value of the road surface friction coefficient correction gain by the torque input value set based on the output value of the control switch. 2. The center differential apparatus according to claim 1 , wherein a gain shift value is calculated and the gain shift value is set by adding the gain shift value to the road surface friction coefficient correction gain minimum value .

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ゲインシフト値を算出し、該ゲインシフト値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 gain is the torque input set based on the output value of the control switch to the difference between the front and rear wheel differential rotation correction gain maximum value and the front and rear wheel differential rotation correction gain minimum value set based on the differential rotation of the front and rear wheels. 2. The center differential apparatus according to claim 1 , wherein a gain shift value is calculated by multiplying the value, and the gain shift value is set by adding to the front and rear wheel differential rotation correction gain minimum value .

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 including a transfer clutch that sets 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 fastening torque of the transfer clutch by a driver's operation;
Driving state sensitive torque setting means for setting the maximum value and the 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 the output value of the control switch;
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;
Multiply the difference between the maximum value and the minimum value calculated by multiplying the minimum value and the minimum value of the clutch engagement torque 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 setting the clutch engagement torque by adding the corrected minimum value to this value;
A center differential apparatus 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 including a transfer clutch that sets 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 fastening torque of the transfer clutch by a driver's operation;
Driving state sensitive torque setting means for setting the maximum value and the 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 the output value of the control switch;
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;
The difference between the maximum correction value calculated by multiplying the maximum value of the clutch engagement torque by the gain and the minimum value is multiplied by a lateral acceleration correction value set based on the lateral acceleration detected by the lateral acceleration detection means, Clutch engagement torque setting means for setting the clutch engagement torque by adding the minimum value to this value;
A center differential apparatus 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 including a transfer clutch that sets 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 fastening torque of the transfer clutch by a driver's operation;
Driving state sensitive torque setting means for setting the maximum value and the 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 the output value of the control switch;
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;
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 lateral acceleration detected by the gain and lateral acceleration detecting means, and this value is multiplied by the gain. Clutch engagement torque setting means for setting the clutch engagement torque by adding the corrected minimum value calculated by multiplying
A center differential apparatus 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１項に記載のセンタデファレンシャル装置。 The clutch engagement torque setting means sets a torque upper limit value and a torque lower limit value for protecting the transfer clutch and the differential, and sets the clutch engagement torque between the torque upper limit value and the torque lower limit value. The center differential apparatus according to any one of claims 1 to 9.

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１項に記載のセンタデファレンシャル装置。 The center differential apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein the operating 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１項に記載のセンタデファレンシャル装置。 The center differential apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein the driving state of the vehicle is detected based on an 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１項に記載のセンタデファレンシャル装置。 The center differential device according to any one of claims 1 to 10, wherein the driving state of the vehicle is detected based on 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１項に記載のセンタデファレンシャル装置。 The center differential apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein the driving state of the vehicle is detected based on a differential rotation of 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１項に記載のセンタデファレンシャル装置。 The center differential apparatus 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.