JP2768134B2 - 四輪駆動車の駆動力配分制御装置 - Google Patents
四輪駆動車の駆動力配分制御装置Info
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
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- B60K23/08—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles
- B60K23/0808—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles for varying torque distribution between driven axles, e.g. by transfer clutch
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2530/00—Input parameters relating to vehicle conditions or values, not covered by groups B60W2510/00 or B60W2520/00
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- Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)
Description
更可能な四輪駆動車の駆動力配分制御装置、特に、前後
輪異径タイヤ装着対策に関する。
四輪駆動車の駆動力配分制御装置としては、例えば、特
開平4−103433号公報(特願平2−220752
号)に記載されている装置が知られている。
時、タイヤ径差が大で車速が高いほど不感帯を大きくし
た前後輪回転速度差に基づくクラッチトルクが得られる
前後輪駆動力配分制御を行なうことで、異径タイヤ装着
時に、前後輪回転速度差対応制御の機能を失うことな
く、トランスファやディファレンシャルの耐久性向上や
振動発生防止や燃費低下防止を図る技術が開示されてい
る。
うな従来の駆動力配分制御装置にあっては、タイヤ径差
と車速により設定される前後輪回転速度差不感帯によ
り、通常制御時よりもクラッチトルクは小さく出力され
るが、異径タイヤ装着の検出時に与えるクラッチトルク
の大きさの制限がない為、異径タイヤ装着時、タイヤ径
差が大きくなるほど、また、車速が高くなるほどクラッ
チトルクが制限なく大きくなり、トランスファやディフ
ァレンシャルの耐久性向上や振動発生防止や燃費低下防
止を十分に達成できない場合が生じる。
に、同じタイヤ径差(20mm)でも車体速が高くなるほど
熱の発生は大きくなり、トルク値を小さくしないことに
は車両としての油温許容値(180℃等温度特性)を超
える温度上昇となる。
されたもので、前後輪のうち一方にはエンジン駆動力を
直接伝達し、他方にはトルク配分用クラッチを介して伝
達するトルクスプリット式の四輪駆動車において、異径
タイヤ装着時、前後輪回転速度差対応制御の機能を残し
ながら、タイヤ径差や車速にかかわらず確実にトランス
ファやディファレンシャルの耐久性向上や振動発生防止
や燃費低下防止を図ることを課題とする。
本発明の四輪駆動車の駆動力配分制御装置では、異径タ
イヤ装着の検出時、タイヤ径差が大で車速が高いほど不
感帯を大きくした前後輪回転速度差に基づくクラッチト
ルク演算値と、車速が高いほど低い値とされる最大クラ
ッチトルク演算値とのうち小さい方の値を選択し、この
選択されたトルク演算値を得る駆動力配分制御を行なう
装置とした。
に、前後輪の一方へのエンジン直結駆動系に対し前後輪
の他方への駆動系の途中に設けられ、伝達されるエンジ
ン駆動力を外部からの締結力制御で変更可能とするトル
ク配分用クラッチaと、前後輪の回転速度差を検出する
前後輪回転速度差検出手段bと、車速を検出する車速検
出手段cと、異径タイヤ装着を検出する異径タイヤ装着
検出手段dと、異径タイヤ装着を検出した時にタイヤ径
差を演算するタイヤ径差演算手段eと、異径タイヤ装着
の検出時、タイヤ径差が大で車速が高いほど不感帯を大
きくした前後輪回転速度差に基づくクラッチトルク演算
値と、車速が高いほど低い値とされる最大クラッチトル
ク演算値とのうち小さい方の値を選択し、この選択され
たトルク演算値を得るべく前記トルク配分用クラッチa
の締結力を制御する駆動力配分制御手段fとを備えてい
る事を特徴とする。
おいて、例えば、所定以上のクラッチトルクが所定時間
以上連続印加されたかどうかで異径タイヤの装着時か非
装着時かが検出される。
イヤ径差演算手段eにおいてタイヤ径差が演算され、車
速検出手段cにおいて車速が検出され、前後輪回転速度
差検出手段bにより前後輪回転速度差が検出され、駆動
力配分制御手段fにおいて、タイヤ径差が大で車速が高
いほど不感帯を大きくした前後輪回転速度差に基づくク
ラッチトルク演算値と、車速が高いほど低い値とされる
最大クラッチトルク演算値とのうち小さい方の値が選択
され、この選択されたトルク演算値を得るべく前記トル
ク配分用クラッチaの締結力が制御される。
持つ前後輪回転速度差に基づくクラッチトルク演算値が
選択される時は、不感帯の幅により異径タイヤによる前
後輪回転速度差影響分が取り除かれ、通常時と同様に、
駆動輪スリップ情報にほぼ一致する前後輪回転速度差に
応じてエンジン駆動力が配分される。
輪回転速度差に基づくクラッチトルク演算値が最大クラ
ッチトルク演算値を超えると、最大クラッチトルク演算
値が選択されることで最大クラッチトルクが制限され、
しかも、その制限は車速が高いほど低くなる最大クラッ
チトルクによる制限とすることで油温許容値を超えるよ
うな温度上昇が抑えられる。
する。
システム(駆動力配分制御装置)が適用された駆動系を
含む全体システム図である。
適用される車両は後輪ベースの四輪駆動車であり、その
駆動系には、エンジン1,トランスミッション2,トラ
ンスファ入力軸3,リヤプロペラシャフト4,リヤディ
ファレンシャル5,後輪6,トランスファ出力軸7,フ
ロントプロペラシャフト8,フロントディファレンシャ
ル9,前輪10を備えていて、後輪6へはトランスミッ
ション2を経過してきたエンジン駆動力が直接伝達さ
れ、前輪10へは前輪駆動系である前記トランスファ入
出力軸3,7間に設けてあるトランスファ11を介して
伝達される。
ながら前後輪の駆動力配分を最適に制御するトルクスプ
リット制御システムは、湿式多板摩擦クラッチ11a
(トルク配分用クラッチに相当)を内蔵した前記トラン
スファ11(例えば、先願の特願昭63−325379
号の明細書及び図面を参照)と、クラッチ締結力となる
制御油圧Pcを発生する制御油圧発生装置20と、制御
油圧発生装置20に設けられたソレノイドバルブ28へ
各種入力センサ30からの情報に基づいて所定のディザ
ー電流i* を出力するトルクスプリットコントローラ4
0を備えている。
チ21により駆動または停止するモータ22と、該モー
タ22により作動してリザーバタンク23から吸い上げ
る油圧ポンプ24と、該油圧ポンプ24からのポンプ吐
出圧(一次圧)をチェックバルブ25を介して蓄えるア
キュムレータ26と、該アキュムレータ26からのライ
ン圧(二次圧)をトルクスプリット制御部40からのソ
レノイド駆動のディザー電流i* により所定の制御油圧
Pcに調整するソレノイドバルブ28とを備え、制御油
圧Pcの作動油は制御油圧パイプ29を経過してクラッ
チポートに供給される。
ク図である。
入力側には、各種入力センサ30として、左前輪回転セ
ンサ30a,右前輪回転センサ30b,左後輪回転セン
サ30c,右後輪回転センサ30d,第1横加速度セン
サ30e,第2横加速度センサ30fが接続され、トル
クスプリットコントローラ40の出力側には、ソレノイ
ドバルブ28と警報ランプ50が接続されている。
なわれる前後輪駆動力配分制御作動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順に説明する。
速VWFR,左後輪速VWRL,右後輪速VWRR,第1横加速度Y
G1 ,第2横加速度YG2 が入力される。
速VWFRとの平均値により前輪速VWF が演算され、上記左
後輪速VWRLと右後輪速VWRRとの平均値により後輪速VWR
が演算され、第1横加速度YG1 と第2横加速度YG2 との
平均値により横加速度YGが演算される。さらに、前輪速
VWF がそのまま車体速Viとして設定される(車速検出手
段に相当)。
WR とから前後輪回転速度差検出値ΔV(=VWR-VWF ;
但し、ΔV≧0)が演算される(前後輪回転速度差検出
手段に相当)。
値ΔVまたは前後輪回転速度差補正値ΔV’に対するク
ラッチトルク出力値TΔVOUTの制御ゲインKhが横加速度
検出値YGの逆数に基づいて下記の式で演算される。
後輪回転速度差検出値ΔVとによってクラッチトルクT
ΔV が演算される。
ラグFS3 が異径タイヤ装着検出を示すFS3=1 か異径タイ
ヤ装着非検出を示すFS3=0 かが判断される。
〜ステップ90において、異径タイヤ装着の検出処理が
行なわれる(異径タイヤ装着検出手段に相当)。尚、平
均値を表すのに、図4及び図5では符号の上に横バーを
書いて表すが、以後の説明文中ではAVE の添え字で表
す。
平均値TΔVAVEと車体速平均値ViAVEとが5secの周期平
均により演算され、ステップ87では、クラッチトルク
平均値TΔVAVEが設定値xを超え、且つ、車体速平均値
ViAVE が設定値VHT を超えているかどうかが判断され
る。そして、ステップ87でYES の場合には、ステップ
88において高クラッチトルク判別フラグHTFLG=1 とさ
れ、ステップ89でHTFLG=1 が5分連続しているかどう
かが判断される。つまり、高クラッチトルク条件及び高
車速条件を同時に満足する状態が通常の加速走行ではあ
り得ない時間である5分以上連続して生じた場合に異径
タイヤ装着時であると検出され、ステップ90で異径タ
イヤ装着検出フラグFS3 が異径タイヤ装着検出を示すFS
3=1 に書き換えられる。
には、ステップ91で高クラッチトルク判別フラグHTFL
G がHTFLG=0 とされ、ステップ92で異径タイヤ装着検
出フラグFS3 がFS3=0 とされ、また、ステップ89での
連続条件を満足しない時にもステップ92で異径タイヤ
装着検出フラグFS3 がFS3=0 とされる。
ステップ93において、ステップ84で求められたクラ
ッチトルクTΔV がクラッチトルク出力値TΔVOUTとし
て設定され、ステップ94において、予め与えられたT
-i特性テーブルに基づいてクラッチトルク出力値TΔV
OUTが得られるソレノイド駆動電流iに変換され、ステ
ップ95において、ソレノイドバルブ28に対しディザ
ー電流i*(例えば、i±0.1A 100Hz)が出力される。
5あるいはステップ90からステップ96以降の流れと
なる。
ヤ装着検出を受けて、異径タイヤ装着時であることをド
ライバーに知らせるべく警報ランプ50を点滅させる。
値ΔVが正か負か判断され、ΔV<0で駆動輪スリップ
を原因としないで前後輪回転速度差が発生している場合
には、ステップ93以降の減速側通常制御が行なわれ
る。
クラッチトルク平均値TΔVAVEに基づいてタイヤ径差Δ
r が図6に示すマップにより検索される(タイヤ径差演
算手段に相当)。尚、このマップは、車体速平均値V
iAVE が小さいにもかかわらずクラッチトルク平均値T
ΔVAVEが大きい場合にタイヤ径差Δr が大きく、逆の場
合にタイヤ径差Δr が小さいことで計算や実験等で設定
される。
後輪回転速度差不感帯ΔVOFFの設定ゲインKOFFが横加速
度検出値YGとタイヤ径差Δr に基づいて下記の式で演算
される。Ka=αi /YG(但し、YG=0の時はKa=βi ) KOFF=Ka・Δr即ち、設定ゲインKOFFは、横加速度検出
値YGが大きいほど小さく、タイヤ径差Δr が大きいほど
大きな値に設定される。
感帯ΔVOFFが、設定ゲインKOFFと車体速Viにより下記の
式で演算される。
前後輪回転速度差検出値ΔVと前後輪回転速度差不感帯
ΔVOFFにより下記の式で演算される。
前後輪回転速度差補正値ΔV’に基づき演算されるクラ
ッチトルク演算値(Kh・ΔV’)と、車体速Viが高いほ
ど低い値とされる最大クラッチトルク演算値(aVi+
b)とのうち小さい方の値を選択することで設定され
る。
後にクラッチトルクTΔV のユニット保護トルクTΔV
’への移行を示すトルク移行フラグF1が移行完了を示
すF1=1かどうかが判断される。
進み、クラッチトルク出力値TΔVOUTがユニット保護ト
ルクTΔV ’以下かどうかが判断され、TΔVOUT>TΔ
V ’である間は、ステップ106へ進み、今回のクラッ
チトルク出力値TΔVOUTから設定トルクTOを差し引いた
値が次回のクラッチトルク出力値TΔVOUTと設定され
る。
に設定トルクTOづつ徐々に下げられる。そして、ステッ
プ106のトルク低下処理を繰り返すことでクラッチト
ルク出力値TΔVOUTがユニット保護トルクTΔV ’以下
になると、ステップ105からステップ107へ進み、
F1=0からF1=1に書き換えられ、ステップ108で
は、ユニット保護トルクTΔV ’がそのままクラッチト
ルク出力値TΔVOUTとされる。
動力配分制御手段に相当する。
は、ステップ86〜ステップ89の異径タイヤ装着検出
処理において、設定トルクx以上のクラッチトルク平均
値TΔVAVEが5分以上連続印加されたかどうかで異径タ
イヤの装着時か非装着時かが検出される。
ステップ84で求められた前後輪回転速度差検出値ΔV
に応じたクラッチトルクTΔV が、ステップ93におい
てクラッチトルク出力値TΔVOUTとされ、このTΔVOUT
に応じた締結力により湿式多板クラッチ11aが締結さ
れる(図7の異径タイヤ装着非検出時特性)。
報である前後輪回転速度差検出値ΔVに応じてエンジン
駆動力が配分されることになる。
V ’として、前後輪回転速度差補正値ΔV’に基づき演
算されるクラッチトルク演算値(Kh・ΔV’)が選択さ
れる場合と、車体速Viが高いほど低い値とされる最大ク
ラッチトルク演算値(aVi+b)が選択される場合とで
は異なる作用を示す。
着による走行時やタイヤ径差は大きいが低車速走行時等
の場合、ステップ103において、前後輪回転速度差補
正値ΔV’に基づいて演算されたクラッチトルク演算値
(Kh・ΔV’)がユニット保護トルクTΔV ’として設
定される。
回転速度差検出値ΔVから前後輪回転速度差不感帯ΔV
OFFを差し引いた値が前後輪回転速度差補正値ΔV’と
され、ステップ108においてクラッチトルク演算値
(Kh・ΔV’)によるユニット保護トルクTΔV ’がク
ラッチトルク出力値TΔVOUTとされ、このTΔVOUTに応
じた締結力により湿式多板クラッチ11aが締結される
(図8の異径タイヤ装着検出時特性)。
タイヤ径差Δr や車体速Viに応じて設定されることで、
前輪10側には異径タイヤや車速による前後輪回転速度
差影響分が取り除かれ、異径タイヤ装着の非検出時と同
様に、駆動輪スリップ情報とほぼ一致する前後輪回転速
度差補正値ΔV’に応じてエンジン駆動力が配分される
ことになる。
回転速度差検出値ΔV1 が異径タイヤ装着時に発生して
も、図7と図8の対比から明らかなように、異径タイヤ
非装着時のクラッチトルクTΔV1に比べ、異径タイヤ装
着時のクラッチトルクTΔV 1'は小さくなる。
ラッチトルク移行処理では、ユニット保護トルクTΔV
’が設定された場合、不感帯設定前のクラッチトルク
TΔV から不感帯設定後のユニット保護トルクTΔV ’
に徐々に移行する指令が出力される。
輪回転速度差補正値ΔV’に基づき演算されるクラッチ
トルク演算値(Kh・ΔV’)が、車体速Viが高いほど低
い値とされる最大クラッチトルク演算値(aVi+b)を
超えると、ステップ103において、最大クラッチトル
ク演算値(aVi+b)がユニット保護トルクTΔV ’と
して設定される。
+b)は、図6のタイヤ径差マップ上で油温が180℃
になる等温度特性を引くと1点鎖線特性となるので、こ
の180℃を許容温度とした場合、1点鎖線特性に対し
て低温度側にマージンをとったところの図6の実線特性
を(aVi+b)特性として設定している。
ラッチトルク演算値(aVi+b)によるユニット保護ト
ルクTΔV ’がクラッチトルク出力値TΔVOUTとされ、
このTΔVOUTに応じた締結力により湿式多板クラッチ1
1aが締結される。
V’)のみをユニット保護トルクTΔV’とした場合、
タイヤ径差が大きくなるほど、また、車速が高くなるほ
どクラッチトルクが制限なく大きくなるのに対し最大ク
ラッチトルクが制限され、しかも、その制限は車体速Vi
が高いほど低くなる最大クラッチトルク演算値(aVi+
b)による制限とすることで油温許容値を超えるような
温度上昇が抑えられる。
速Viが徐々に上昇するような走行時でのクラッチトルク
制御作用を説明すると、図6の実施例矢印特性に示すよ
うに、最大クラッチトルクまではクラッチトルクTΔV
が上昇するが、最大クラッチトルクを超えると、クラッ
チトルクTΔV は最大クラッチトルク演算値(aVi+
b)に沿って下降してゆくことになり、図6の従来矢印
特性のように、車両としての油温許容値(180℃等温
度特性)を超える温度上昇となることがなく、しかも、
180℃になる等温度特性からマージンをとっているの
で、確実に180℃以下に油温の上昇を抑えることがで
きる。
達し、前輪10には湿式多板クラッチ11aを介して伝
達するトルクスプリット式の四輪駆動車において、異径
タイヤ装着の検出時、タイヤ径差Δr が大で車体速Viが
高いほど前後輪回転速度差不感帯ΔVOFFを大きくした前
後輪回転速度差補正値ΔV’に基づくクラッチトルク演
算値(Kh・ΔV’)と、車体速Viが高いほど低い値とさ
れる最大クラッチトルク演算値(aVi+b)とのうち小
さい方の値を選択し、この選択されたユニット保護トル
クTΔV ’を得る駆動力配分制御を行なう装置とした
為、異径タイヤ装着時、クラッチトルクレベルが低い領
域での前後輪回転速度差対応制御の機能を残しながら、
タイヤ径差Δr や車体速Viにかかわらず確実にトランス
ファ11やディファレンシャル5,9の耐久性向上や振
動発生防止や燃費低下防止を図ることができる。
0℃等温度特性からマージンをとって最大クラッチトル
ク演算値(aVi+b)を設定した為、トランスファ11
やディファレンシャル5,9の油温上昇を確実に180
℃以下の許容温度内に抑えることができる。
たが、具体的な構成及び制御内容はこの実施例に限られ
るものではない。
動直結にした後輪ベースの四輪駆動車の駆動力配分制御
装置への適応例を示したが、前輪側をエンジン駆動直結
にした前輪ベースの四輪駆動車の駆動力配分制御装置へ
も適用出来る。
は、前後輪のうち一方にはエンジン駆動力を直接伝達
し、他方にはトルク配分用クラッチを介して伝達するト
ルクスプリット式の四輪駆動車において、異径タイヤ装
着の検出時、タイヤ径差が大で車速が高いほど不感帯を
大きくした前後輪回転速度差に基づくクラッチトルク演
算値と、車速が高いほど低い値とされる最大クラッチト
ルク演算値とのうち小さい方の値を選択し、この選択さ
れたトルク演算値を得る駆動力配分制御を行なう装置を
設けた為、異径タイヤ装着時、前後輪回転速度差対応制
御の機能を残しながら、タイヤ径差や車速にかかわらず
確実にトランスファやディファレンシャルの耐久性向上
や振動発生防止や燃費低下防止を図ることが出来るとい
う効果が得られる。
すクレーム対応図である。
分制御装置)を適用した四輪駆動車の駆動系及び制御系
を示す全体概略図である。
る。
行なわれる前後輪駆動力配分制御作動を示すフローチャ
ートの前段である。
行なわれる前後輪駆動力配分制御作動を示すフローチャ
ートの後段である。
性を書き込んだタイヤ径差マップ図である。
回転速度差検出値に対するクラッチトルク特性図であ
る。
転速度差検出値に対するクラッチトルク特性図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 前後輪の一方へのエンジン直結駆動系に
対し前後輪の他方への駆動系の途中に設けられ、伝達さ
れるエンジン駆動力を外部からの締結力制御で変更可能
とするトルク配分用クラッチと、 前後輪の回転速度差を検出する前後輪回転速度差検出手
段と、 車速を検出する車速検出手段と、 異径タイヤ装着を検出する異径タイヤ装着検出手段と、 異径タイヤ装着を検出した時にタイヤ径差を演算するタ
イヤ径差演算手段と、 異径タイヤ装着の検出時、タイヤ径差が大で車速が高い
ほど不感帯を大きくした前後輪回転速度差に基づくクラ
ッチトルク演算値と、車速が高いほど低い値とされる最
大クラッチトルク演算値とのうち小さい方の値を選択
し、この選択されたトルク演算値を得るべく前記トルク
配分用クラッチの締結力を制御する駆動力配分制御手段
と、 を備えている事を特徴とする四輪駆動車の駆動力配分制
御装置。
Priority Applications (2)
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JP4127227A JP2768134B2 (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | 四輪駆動車の駆動力配分制御装置 |
US08/063,821 US5461568A (en) | 1992-05-20 | 1993-05-20 | Torque split control apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH05319122A JPH05319122A (ja) | 1993-12-03 |
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