JP4029862B2 - 車両の動力伝達制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、モーター四輪駆動車の従駆動輪の駆動ユニット等に適用される制御型の２ウェイクラッチを用いた車両の動力伝達制御装置に関する。

従来、制御型の２ウェイクラッチを用いた４輪駆動システムは、エンジン負荷状態を検出するセンサーを追加入力し、そのセンサーの出力信号を基に、運転者の加速意志を判断することによって、電磁コイルへの電流を早めに加え、２ウェイクラッチをロックさせることにより、低μ路での急発進時において大きなショックの発生を防止するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−３４２７６１号公報

しかしながら、従来の２ウェイクラッチを用いた４輪駆動システムにあっては、２ウェイクラッチの係合指令時にクラッチ入力回転数の上昇速度が高い場合、２ウェイクラッチのローラが駆動側のくさび角から弾かれ、反対側のくさび角に当たる、いわゆる、「ローラジャンプ」という現象が発生し、クラッチ係合不良や異音やショックが発生するという問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、２ウェイクラッチの係合時、ローラが駆動側のくさび角から弾かれて反対側のくさび角に当たるローラジャンプの発生を防止することができる車両の動力伝達制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、駆動源から入力される駆動入力を、断続機構及び減速機を介して出力する車両の動力伝達制御装置において、
前記断続機構として、外輪部材と内輪部材とローラと保持器とを有し、外部からの指令により、前記ローラをくさび空間へ移動させるクラッチ係合と、前記ローラを中立位置に保持するクラッチ解放と、が制御される２ウェイクラッチを設け、
前記２ウェイクラッチの係合時、クラッチ入力回転数の上昇速度を、ローラジャンプを発生させない上昇速度制限値以下に規定するクラッチ係合制御手段を設けた。

よって、本発明の車両の動力伝達制御装置にあっては、２ウェイクラッチの係合時、クラッチ係合制御手段において、クラッチ入力回転数の上昇速度が、ローラジャンプを発生させない上昇速度制限値以下に規定される。この結果、２ウェイクラッチの係合時、ローラが駆動側のくさび角から弾かれて反対側のくさび角に当たるローラジャンプの発生を防止することができる。

以下、本発明の車両の動力伝達制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は実施例１の動力伝達制御装置が適用されたモーター四輪駆動車を示す全体システム図であり、左右前輪1L,1R（主駆動輪）が内燃機関であるエンジン２によって駆動され、左右後輪3L,3R（従駆動輪）がモーター４（電動モーター）によって駆動可能な前輪駆動ベース車両の例である。すなわち、トランスファーやプロペラシャフトを持たず４ＷＤ機能を軽量・コンパクトに実現させた４ＷＤシステムとし、２ＷＤ車と同様の広い足元空間を確保し、かつ、４ＷＤ作動を発進時と前輪スリップ時等の必要時に限ることで燃費の悪化を最小限に抑えている。

前記エンジン２の出力トルクが、変速機&デフギア５を介して左右前輪1L,1Rに伝達されるようになっている。また、エンジン２の出力トルクの一部は、無端ベルト６を介してジェネレーター７（発電機）に伝達される。e-4WDコントロールユニット８によって制御されるジェネレーター７が発電した電力は、パワーケーブル９ａ，９ｂを介してモーター４に供給可能になっている。そのパワーケーブル９ａ，９ｂの途中位置には、ジャンクションボックス１０が設けられている。前記モーター４の駆動トルクは、ファイナルドライブ１１を介して左右後輪3L,3Rに伝達可能になっている。なお、モーター４とファイナルドライブ１１により、後輪駆動ユニットRTが構成される。

前記ジェネレーター７は、無端ベルト６を介して伝達された回転エネルギーを電気エネルギーに変換し、e-4WDコントロールユニット８からの発電指令に応じた電力をモーター４へ伝達する。なお、エンジン冷却方式および永久磁石内蔵構造を採用することで、高出力化を図っている。

前記ジャンクションボックス１０は、内蔵したモニター回路により通電電流、ジェネレーター電圧、モーター電圧（逆起電圧）をリアルタイムに監視し、システム制御信号及びフェイルセーフ判断信号をe-4WDコントロールユニット８に伝達し、大容量リレーにて電源のON/OFFを行う。なお、車室内空間を犠牲にしない室外レイアウトとしている。

前記パワーケーブル９ａ，９ｂは、ジャンクションボックス１０を介してジェネレーター７とモーター４を電気的に接続し、左右後輪3L,3Rを駆動する電力を伝達する。なお、ジャンクションボックス１０と同様に、車室内空間を犠牲にしない室外レイアウトとしている。

前記モーター４は、パワーケーブル９ｂを介して供給された電力により駆動力を発生する。モーター４の回転方向や回転数等は、e-4WDコントロールユニット８からのモーター制御指令により制御される。このモーター４の外部出力部（モーター軸）は、ファイナルドライブ１１に連結されていて、回転力をファイナルドライブ１１に伝達する。なお、モーター４の内部にはサーミスタが設置してあり、e-4WDコントロールユニット８でモーター４の温度を監視している。

前記ファイナルドライブ１１は、２ウェイクラッチ１２（断続機構）と、電磁クラッチ１３と、ギア減速機１４と、ディファレンシャルギア１５を有し、４ＷＤ走行時には２ウェイクラッチ１２を係合し、２ＷＤ走行時には２ウェイクラッチ１２を解放することにより後輪フリクションを低減させるようにしている。このファイナルドライブ１１の詳しい説明は後述する。

前記e-4WDコントロールユニット８は、4WDスイッチ２０により「４ＷＤ」が選択されているとき、必要に応じて４ＷＤ制御を行う制御手段である。このe-4WDコントロールユニット８には、4WDスイッチ２０からのスイッチ信号、ＡＢＳコントロールユニット２１からの４輪の各車輪速信号、自動変速機コントロールユニット２２からのシフト位置信号、エンジンコントロールユニット２３からのアクセル開度信号、油温センサ２７（ユニットフリクション検出手段）および油量センサ２８（ユニットフリクション検出手段）からのセンサ信号、等が入力される。e-4WDコントロールユニット８では、入力情報に基づいて演算処理を行い、ジェネレーター７に対してジェネレーター制御指令、２ウェイクラッチ１２に対してクラッチ制御指令、モーター４に対してモーター制御指令、ジャンクションボックス１０に対してリレー制御指令、をそれぞれ出力する。

前記e-4WDコントロールユニット８での制御概要を説明すると、4WDスイッチ２０により「４ＷＤ」が選択されている時に発進から必要に応じて４ＷＤ制御を行う。つまり、e-4WDコントロールユニット８では、「４ＷＤ」の選択時で、かつ、発進時または前輪スリップ時には、最適な後輪駆動トルクを演算し、そのトルクが得られるようにジェネレーター７と２ウェイクラッチ１２とモーター４とをそれぞれ制御する。このとき、e-4WDコントロールユニット８とエンジンコントロールユニット２３との間ではＣＡＮ通信（Controller Area Network通信）が行われ、エンジン出力を調整し、４ＷＤらしい安心感のある走行を確保している。また、前輪スリップの発生に伴い４ＷＤ制御を開始した後、左右前輪1L,1Rのスリップが収まると、ジェネレーター７の発電を停止し、後輪駆動ユニットRTの２ウェイクラッチ１２を切り離して２ＷＤ状態にする。

一方、4WDスイッチ２０により「２ＷＤ」が選択されている時は、２ウェイクラッチ１２を切り離して後輪フリクションを小さい状態に保つことで燃費の悪化を防いでいる。なお、システムに異常が発生した場合には、コンビネーションメーター２４内の4WD警告灯２５を点灯させて異常を知らせる。さらに、４ＷＤ走行時には、4WD表示灯２６を点灯させて４ＷＤ走行中であることをドライバーに知らせる。

図２は実施例１の動力伝達制御装置が適用されたモーター四輪駆動車のファイナルドライブ１１を示す断面図である。
前記ファイナルドライブ１１は、ファイナルドライブケース３０内には、モータ軸が連結される入力ギア軸３１と、２ウェイクラッチ１２及び電磁クラッチ１３を有する中間ギア軸３２と、ドライブギア３３を入力とし左右の後輪ドライブシャフトを出力とするディファレンシャルギア１５と、の３軸が互いに平行に配置されている。なお、このファイナルドライブケース３０内には、ギア類の潤滑性を確保し温度上昇を防止するため、ギアの一部が浸漬するレベルまで潤滑油が封入されている。前記油温センサ２７と油量センサ２８は、この潤滑油の温度と油量を計測するためのセンサである。

前記入力ギア軸３１は、一端部にモーター４のモーター軸挿入部３１ａを有し、他端部に第１ギア部３１ｂを有する。

前記中間ギア軸３２は、一端部に第３ギア部３２ａを形成し、他端部に２ウェイクラッチ１２及び電磁クラッチ１３を設けている。

前記２ウェイクラッチ１２は、第１ギア部３１ｂと噛み合い内周面は円筒面とされた第２ギア付き外輪１２ａ（外輪部材）と、中間軸３２に固定され外周に多角形状のカム面を形成した内輪１２ｂ（内輪部材）と、前記内外輪１２ａ，１２ｂにより形成されたくさび空間に挟まれたローラ１２ｃと、該複数のローラ１２ｃをローラポケットに保持する保持器１２ｄと、を有する。

前記電磁クラッチ１３は、クラッチ係合時にe-4WDコントロールユニット８からの電流が印加される電磁コイル１３ａと、該電磁コイル１３ａを収納するフィールドコア１３ｂと、前記第２ギア付き外輪１２ａに固定されたロータ１３ｃと、前記保持器１２ｄとフィールドコア１３ｂとの軸方向空間位置に配置されたスイッチばねやアーマチュアによる保持器拘束機構１３ｄと、を有する。すなわち、電磁コイル１３ａへの通電により保持器１２ｄを拘束した状態で内外輪１２ａ，１２ｂが相対回転することで、前記ローラ１２ｃをくさび空間へ移動させるクラッチ係合と、電磁コイル１３ａへの通電を解除（非通電）により保持器１２ｄの拘束を解除することで、前記ローラ１２ｃを第２ギア付き外輪１２ａとのクリアランスが確保される内輪１２ｂの中立位置に保持するクラッチ解放と、が制御される。

前記ディファレンシャルギア１５は、ファイナルドライブケース３０に対し回転可能に支持されたデフケース１５ａの外周位置に第３ギア部３２ａと噛み合うドライブギア３３を固定している。そして、前記デフケース１５ａと、該デフケース１５ａと一体に回転するピニオンメートシャフト１５ｂと、該ピニオンメートシャフト１５ｂに設けられたピニオン１５ｃと、該ピニオン１５ｃに噛み合うと共に左右の後輪ドライブシャフトがスプライン嵌合される左右のサイドギア１５ｄ，１５ｅと、を有して構成されている。

前記ギア減速機１４は、前記第１ギア部３１ｂと前記第２ギア付き外輪１２ａと前記第３ギア部３２ａと前記ドライブギア３３により構成され、第１ギア部３１ｂと第２ギア付き外輪１２ａとの第１減速比と、第３ギア部３２ａとドライブギア３３との第２減速比とを掛け合わせた減速比を得る。

次に、作用を説明する。

［クラッチ係合制御処理］
図３は実施例１のe-4WDコントロールユニット８により実行されるクラッチ係合制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する（クラッチ係合制御手段）。

ステップＳ１では、クラッチ係合指令が出ているか否かが判断され、YESの場合はステップＳ２へ移行し、NOの場合はステップＳ１の判断を繰り返す。

ステップＳ２では、ステップＳ１でのクラッチ係合指令時であるとの判断に引き続き、油温センサ２７からのセンサ信号によりファイナルドライブケース３０内の潤滑油の油温を計測し、ステップＳ３へ移行する。

ステップＳ３では、ステップＳ２での油温計測に基づき、計測された油温での粘度（油温が低いほど粘度は高くなる）を計算し、ステップＳ４へ移行する。

ステップＳ４では、ステップＳ３で計算された粘度δに基づき、粘度δが高いほど大きな値によるモータ回転上昇速度dNviscを計算し、ステップＳ５へ移行する。なお、以下「dN」との記載は、モータ回転数Ｎの時間微分値である「dN/dt」の略称をあらわす。
この「モータ回転上昇速度dNvisc」は、図４に示すように、
dNvisc＝Ｋvisc×δ＋α１
の式により求められる。

ステップＳ５では、ステップＳ４でのモータ回転上昇速度dNviscの計算に引き続き、基準モータ回転上昇速度に対する比率（＝第１係数Ｋ１）を計算し、ステップＳ６へ移行する。
ここで、第１係数Ｋ１は、常温域ではローラジャンプを発生させない上昇速度制限値として設定された基準モータ回転上昇速度をdNbaseとしたとき、
Ｋ１＝dNvisc／dNbase
の式により求められる。

ステップＳ６では、ステップＳ５での第１係数Ｋ１の計算に引き続き、油量センサ２８からのセンサ信号によりファイナルドライブケース３０内の潤滑油の油量Ｑを計測し、ステップＳ７へ移行する。

ステップＳ７では、ステップＳ６での油量Ｑの計測に基づき、油量Ｑが多いほど高いモータ回転上昇速度dNqを計算し、ステップＳ８へ移行する。
この「モータ回転上昇速度dNq」は、図５に示すように、
dNq＝Ｋq×Ｑ＋α２
の式により求められる。

ステップＳ８では、ステップＳ７でのモータ回転上昇速度dNqの計算に引き続き、基準モータ回転上昇速度に対する比率（＝第２係数Ｋ２）を計算し、ステップＳ９へ移行する。
ここで、第２係数Ｋ２は、常温域ではローラジャンプを発生させない上昇速度制限値として設定された基準モータ回転上昇速度をdNbaseとしたとき、
Ｋ２＝dNq／dNbase
の式により求められる。

ステップＳ９では、ステップＳ８での第２係数Ｋ２の計算に引き続き、全ての条件を考慮した係合時のモータ回転上昇速度dNcを、
dNc＝dNbase×Ｋ１×Ｋ２
の式を用いて算出し、ステップＳ１０へ移行する。

ステップＳ１０では、ステップＳ９でのモータ回転上昇速度dNcの算出に引き続き、算出されたモータ回転上昇速度dNcとなる指令をモーター４に対し出力すると共に、電磁クラッチ１３の電磁コイル１３ａに電流を流して２ウェイクラッチ１２を係合し、ステップＳ１１へ移行する。

ステップＳ１１では、ステップＳ１０での２ウェイクラッチ１２の係合によりモーター４からのトルクを左右後輪3L,3Rに伝達し、エンドへ移行する。

［駆動力の断接機構として２ウェイクラッチを採用するときの課題］
例えば、特開２０００−２７２３６７号公報には、原動機によって前輪を回転駆動すると共に発電機を回転駆動して発電し、その電力で電動機を回動し、その動力をクラッチ及び減速機を通して後輪に伝達させるモーター四輪駆動車が知られている。

このモーター四輪駆動車の後輪駆動ユニットに設けられるクラッチとして、例えば、特開平１１−３４２７６１号公報や特開平１１−３３６７９９号公報に開示の２ウェイクラッチを適用する場合、下記に述べる問題点がある。

・問題点１
図６(a)において、外輪：出力、ローラ、内輪：入力（モーター）で、クラッチ係合するとき、モーター上昇速度が速い制御になっていたため、図６(b)に示すように、ローラが駆動側のくさび角θRから弾かれ、図６(c)に示すように、ローラが反対側に移動し、図６(d)に示すように、ローラが反対側のくさび角θLで当たって、図６(e)に示すように、ローラがくさび角θR側に移動するというローラジャンプ現象が発生する。この結果、係合不良・異音・ショック等が発生する。

・問題点２
図７(a)において、外輪：入力（モーター）、ローラ、内輪：出力で、クラッチ係合するとき、モーター上昇速度が速い制御になっていたため、図７(b)に示すように、ローラが駆動側のくさび角θRから弾かれ、図７(c)に示すように、ローラが反対側に移動し、図７(d)に示すように、ローラが反対側のくさび角θLで当たって、図７(e)に示すように、ローラがくさび角θL側に移動するというローラジャンプ現象が発生する。この結果、係合不良・異音・ショック等が発生する。

・問題点３
上記問題点１，２を解決するために、モーターの回転上昇速度を遅くするという制御を行うと、潤滑油の粘度等により、ユニットフリクションが高い場合、２ウェイクラッチの係合時間が遅すぎるため、駆動スリップを抑えた４輪駆動性能が十分に得られない。

［２ウェイクラッチの係合作用］
これに対し実施例１では、２ウェイクラッチ１２の係合時、クラッチ入力回転数の上昇速度を、ローラジャンプを発生させない上昇速度制限値以下に規定するクラッチ係合制御手段を設けることで、２ウェイクラッチの係合時、ローラジャンプの発生を防止するようにした。

すなわち、２ウェイクラッチ１２の係合時、ファイナルドライブケース３０内の潤滑油の油温が常温域で、かつ、潤滑油量が適量である場合、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５へと進み、ステップＳ５では、潤滑油の油温が常温域であることで第１係数Ｋ１の値がほぼ１と計算され、さらに、ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ８へと進み、ステップＳ８では、潤滑油の油量が適量であることで第２係数Ｋ２の値がほぼ１と計算され、さらに、ステップＳ９へと進み、クラッチ係合時のモータ回転上昇速度dNcが、ほぼ基準モータ回転上昇速度dNbaseと同じ値で算出され（Ｋ１≒１，Ｋ２≒１）、ステップＳ１０→ステップＳ１１へと進み、モーター制御側では、モータ回転上昇速度をモータ回転上昇速度dNcに制限する制御を行いながら、電磁コイル１３ａへの通電により２ウェイクラッチ１２を係合し、左右後輪3L,3Rにトルクが伝達される。

よって、２ウェイクラッチ１２を係合する際のモータ回転上昇速度dNcが、ローラジャンプを発生させない基準モータ回転上昇速度dNbaseのレベルに制限されることで、２ウェイクラッチ１２の係合がスムーズで速やかに達成され、２ウェイクラッチ１２の係合時における異音やショックの発生も防止される。

一方、２ウェイクラッチ１２の係合時、ファイナルドライブケース３０内の潤滑油の油温が極低温で、かつ、潤滑油量が過大である場合、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５へと進み、ステップＳ５では、潤滑油の油温が極低温であり粘度δが高いことで第１係数Ｋ１の値が１以上の大きな値とされ、さらに、ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ８へと進み、ステップＳ８では、潤滑油の油量が過大であることで第２係数Ｋ２の値が１以上の大きな値とされ、さらに、ステップＳ９へと進み、クラッチ係合時のモータ回転上昇速度dNcが、基準モータ回転上昇速度dNbaseより大きな値で算出され（Ｋ１>１，Ｋ２>１）、ステップＳ１０→ステップＳ１１へと進み、モーター制御側では、モータ回転上昇速度の制限を緩和、あるいは、制限を解除したモータ回転上昇速度dNcとし、電磁コイル１３ａへの通電により２ウェイクラッチ１２を係合し、左右後輪3L,3Rにトルクが伝達される。

つまり、２ウェイクラッチ１２を係合する際、潤滑油の油温が極低温で粘度が高いと、減速ギアで押し分ける際の流動抵抗によりユニットフリクションが高くなるし、また、潤滑油量が過大であっても、減速ギアによる攪拌抵抗でユニットフリクションが高くなる。このように、ユニットフリクションが高いときには、２ウェイクラッチ１２を係合させるべく電磁コイル１３ａを通電しても、ユニットフリクションが低いときに比べ、第２ギア付き外輪１２ａと内輪１２ｂとが相対回転してローラ１２ｃがくさび空間に噛み込まれる応答速度が遅くなる。言い換えると、ユニットフリクションが高いときには、２ウェイクラッチ１２への入力回転を上昇させるモータ回転上昇速度に制限を加えなくともローラジャンプの発生がなく、モータ回転上昇速度に制限を加えた場合には、逆に、２ウェイクラッチ１２の係合遅れを招くことになる。

よって、２ウェイクラッチ１２を係合する際、ユニットフリクションが高くなる状況では、モータ回転上昇速度dNcの制限を緩和、あるいは、制限を解除することにより、ローラジャンプの発生を防止しつつ、２ウェイクラッチ１２の係合応答性の確保を図ることができる。この結果、発進時等において駆動スリップを抑制し、エンジン２及びモーター４の駆動力を有効に路面に伝達する４輪駆動性能を十分に得ることができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の車両の動力伝達制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) 駆動源から入力される駆動入力を、断続機構及び減速機を介して出力する車両の動力伝達制御装置において、前記断続機構として、外輪部材１２ａと内輪部材１２ｂとローラ１２ｃと保持器１２ｄとを有し、外部からの指令により、前記ローラ１２ｃをくさび空間へ移動させるクラッチ係合と、前記ローラ１２ｃを中立位置に保持するクラッチ解放と、が制御される２ウェイクラッチ１２を設け、前記２ウェイクラッチの係合時、クラッチ入力回転数の上昇速度を、ローラジャンプを発生させない上昇速度制限値以下に規定するクラッチ係合制御手段を設けたため、２ウェイクラッチ１２の係合時、ローラ１２ｃが駆動側のくさび角から弾かれて反対側のくさび角に当たるローラジャンプの発生を防止することができる。

(2) 前記２ウェイクラッチを含んで構成された後輪駆動ユニットRTのユニットフリクションを検出するユニットフリクション検出手段を設け、前記クラッチ係合制御手段は、検出されるユニットフリクションが高いほど上昇速度制限値を大きな値とするため、ユニットフリクションが高い場合に２ウェイクラッチ１２の係合応答性を確保することができる。

(3) 前記ユニットフリクション検出手段は、駆動ユニット内の潤滑油の油温相当値を検出するため、潤滑油の粘度と対応関係にある油温により、ユニットフリクションを検出することができる。

(4) 前記ユニットフリクション検出手段は、駆動ユニット内の潤滑油の油量を検出するため、回転攪拌抵抗と対応関係にある潤滑油量により、ユニットフリクションを検出することができる。

(5) 前記クラッチ係合制御手段は、２ウェイクラッチ１２の係合時、駆動ユニット内の潤滑油の粘度が高いほど大きな値になるモーター回転上昇速度dNviscを求め、ローラジャンプを発生させない基準回転上昇速度dNbaseに対するモーター回転上昇速度dNviscの比率として第１係数K1を求め、駆動ユニット内の潤滑油の油量が多いほど大きな値になるモーター回転上昇速度dNqを求め、基準回転上昇速度dNbaseに対するモーター回転上昇速度dNqの比率として第２係数K2を求め、基準回転上昇速度dNbaseに第１係数K1と第２係数K2とを掛け合わせて上昇速度制限値dNcを求めるため、ユニットフリクションに影響を与える潤滑油の粘度と油量を共に考慮し、ローラジャンプの発生防止と２ウェイクラッチ１２の係合応答性とを両立する最適なモーター回転上昇速度制限値dNcを得ることができる。

(6) 前記車両は、主駆動輪をエンジン２により駆動し、従駆動輪をモーター４により駆動し、前記モーター４は、前記エンジン２により駆動されるジェネレーター７にて発電される電気エネルギーによって駆動されるモーター四輪駆動車であり、前記２ウェイクラッチ１２は、前記モーター４を有する従駆動輪の後輪駆動ユニットRT内に、ギア減速機１４と共に設けた断続機構であるため、モーター四輪駆動車の後輪駆動ユニットRT内にギア減速機１４と共に設ける断続機構として２ウェイクラッチ１２を採用した場合、２ウェイクラッチ１２の係合時にモーター４の回転上昇速度が速いことに起因するローラジャンプを確実に防止することができる。

以上、本発明の車両の動力伝達制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、ユニットフリクション検出手段として、油温相当値と油量を検出する例を示したが、例えば、停車時にモーターに対し０から徐々に立ち上がる駆動電流を印加した場合、ファイナルドライブが動作を開始するモータ駆動電流の大きさによりユニットフリクションを検出する等、他の手段により検出したり、実施例１の検出手段に他の検出手段を加えても良い。

実施例１では、ユニットフリクションが大きいほどモータ回転上昇速度の制限を緩和する例を示したが、例えば、ユニットフリクションが所定値になるまではモータ回転上昇速度の制限を緩和し、ユニットフリクションが所定値以上で、ローラジャンプの発生しない領域、あるいは、ローラジャンプの発生が問題とならない領域になるとモータ回転上昇速度の制限を解除するようにしても良い。

本発明の動力伝達制御装置は、左右前輪をエンジンにより駆動する前輪駆動ベースのモーター四輪駆動車への適用例を示したが、左右後輪をエンジンにより駆動する後輪駆動ベースのモーター四輪駆動車へも適用することができるのは勿論のこと、駆動源（エンジンやモーター等）から入力される駆動入力を、２ウェイクラッチ及び減速機を介して出力する様々な動力伝達系に適用することができる。

実施例１の動力伝達制御装置が適用されたモーター四輪駆動車を示す全体システム図である。 実施例１の動力伝達制御装置が適用されたモーター四輪駆動車のファイナルドライブを示す断面図である。 実施例１のe-4WDコントロールユニットにより実行されるクラッチ係合制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１のクラッチ係合制御処理において粘度に対するモータ回転上昇速度の計算式および計算マップ図である。 実施例１クラッチ係合制御処理において油量に対するモータ回転上昇速度の計算式および計算マップ図である。 ２ウェイクラッチへの内輪入力時におけるローラジャンプの発生メカニズム説明図である。 ２ウェイクラッチへの外輪入力時におけるローラジャンプの発生メカニズム説明図である。

符号の説明

1L,1R 左右前輪（主駆動輪）
２ エンジン
3L,3R 左右後輪（従駆動輪）
４ モーター（電動モーター）
５ 変速機&デフギア
６ 無端ベルト
７ ジェネレーター（発電機）
８ e-4WDコントロールユニット
９ａ，９ｂ パワーケーブル
１０ ジャンクションボックス
１１ ファイナルドライブ
１２ ２ウェイクラッチ（断続機構）
１２ａ 第２ギア付き外輪（外輪部材）
１２ｂ 内輪（内輪部材）
１２ｃ ローラ
１２ｄ 保持器
１３ 電磁クラッチ
１４ ギア減速機
１５ ディファレンシャルギア
２０ 4WDスイッチ
２１ ＡＢＳコントロールユニット
２２ 自動変速機コントロールユニット
２３ エンジンコントロールユニット
２４ コンビネーションメーター
２５ 4WD警告灯
２６ 4WD表示灯
２７ 油温センサ（ユニットフリクション検出手段）
２８ 油量センサ（ユニットフリクション検出手段）

Claims (6)

1. 駆動源から入力される駆動入力を、断続機構及び減速機を介して出力する車両の動力伝達制御装置において、
   前記断続機構として、外輪部材と内輪部材とローラと保持器とを有し、外部からの指令により、前記ローラをくさび空間へ移動させるクラッチ係合と、前記ローラを中立位置に保持するクラッチ解放と、が制御される２ウェイクラッチを設け、
   前記２ウェイクラッチの係合時、クラッチ入力回転数の上昇速度を、ローラジャンプを発生させない上昇速度制限値以下に規定するクラッチ係合制御手段を設けたことを特徴とする車両の動力伝達制御装置。
2. 請求項１に記載された車両の動力伝達制御装置において、
   前記２ウェイクラッチを含んで構成された駆動ユニットのユニットフリクションを検出するユニットフリクション検出手段を設け、
   前記クラッチ係合制御手段は、検出されるユニットフリクションが高いほど上昇速度制限値を大きな値とすることを特徴とする車両の動力伝達制御装置。
3. 請求項２に記載された車両の動力伝達制御装置において、
   前記ユニットフリクション検出手段は、駆動ユニット内の潤滑油の油温相当値を検出することを特徴とする車両の動力伝達制御装置。
4. 請求項２に記載された車両の動力伝達制御装置において、
   前記ユニットフリクション検出手段は、駆動ユニット内の潤滑油の油量を検出することを特徴とする車両の動力伝達制御装置。
5. 請求項１乃至４の何れか１項に記載された車両の動力伝達制御装置において、
   前記クラッチ係合制御手段は、２ウェイクラッチの係合時、駆動ユニット内の潤滑油の粘度が高いほど大きな値になる第１回転上昇速度を求め、ローラジャンプを発生させない基準回転上昇速度に対する前記第１回転上昇速度の比率として第１係数を求め、駆動ユニット内の潤滑油の油量が多いほど大きな値になる第２回転上昇速度を求め、前記基準回転上昇速度に対する前記第２回転上昇速度の比率として第２係数を求め、前記基準回転上昇速度に前記第１係数と第２係数とを掛け合わせて前記上昇速度制限値を求めることを特徴とする車両の動力伝達制御装置。
6. 請求項１乃至５の何れか１項に記載された車両の動力伝達制御装置において、
   前記車両は、主駆動輪をエンジンにより駆動し、従駆動輪を電動モーターにより駆動し、前記電動モーターは、前記エンジンにより駆動される発電機にて発電される電気エネルギーによって駆動されるモーター四輪駆動車であり、
   前記２ウェイクラッチは、前記電動モーターを有する従駆動輪の駆動ユニット内に、ギア減速機と共に設けた断続機構であることを特徴とする車両の動力伝達制御装置。

Images