JP4415636B2 - 4輪駆動車の駆動力配分制御装置 - Google Patents
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Description
すなわち、例えば電磁ソレノイドへの両端子間が短絡故障した場合、ECUから電流指令が出ていると、駆動回路のFET(電界効果トランジスタ)をオンしたとき、過大な電流(実電流)が流れる。
本発明は、誘導負荷回路における短絡時にフェイル検出を行うことができる4輪駆動車の駆動力配分制御装置を提供することを目的としている。
請求項6の発明は、請求項4において、前記誘導負荷回路制御手段は、前記誘導負荷回路を指令電流に基づいて駆動制御し、前記制御パラメータは、前記指令電流及び車輪速パラメータであることを特徴とする。
(全体構成)
図1に示すように、4輪駆動車11は、駆動源を構成するエンジン12及びトランスアクスル13を備えている。トランスアクスル13はトランスミッション及びトランスファ等を有している。トランスアクスル13には一対のフロントアクスル14, 14及びプロペラシャフト15が連結されている。両フロントアクスル14, 14にはそれぞれ前輪16, 16が連結されている。プロペラシャフト15には駆動力配分装置としての駆動力伝達装置(カップリング)17が連結されており、同駆動力伝達装置17にはドライブピニオンシャフト(図示略)を介してリヤディファレンシャル18が連結されている。リヤディファレンシャル18には一対のリヤアクスル19,19を介して後輪20,20が連結されている。
駆動力伝達装置17は湿式多板式の電磁クラッチ機構21を備えており、同電磁クラッチ機構21は互いに摩擦係合又は離間する複数のクラッチ板(図示略)を有している。電磁クラッチ機構21に内蔵された電気負荷としての電磁ソレノイド22(図2参照)に対して所定の電流を供給すると、各クラッチ板は互いに摩擦係合し、前輪16,16と後輪20,20との間においてトルク(駆動力)の伝達が行われる。電磁クラッチ機構21への電流の供給を遮断すると各クラッチ板は互いに離間し、前輪16,16と後輪20,20との間におけるトルクの伝達も遮断される。
各クラッチ板の摩擦係合力は電磁ソレノイド22へ供給する電流の量(電流の強さ)に応じて増減する。この電磁ソレノイド22への電流供給量を制御することにより前輪16,16と後輪20,20との間の伝達トルク、即ち前輪16と後輪20との間の拘束力を任意に調整可能となっている。各クラッチ板の摩擦係合力が増大すると前輪16,16と後輪20,20との間の伝達トルクも増大する。逆に、各クラッチ板の摩擦係合力が減少すると前輪16,16と後輪20,20との間の伝達トルクも減少する。
次に、4輪駆動車11の駆動力配分制御装置31の電気的構成を図2に従って説明する。
スロットル開度センサ34はスロットルバルブ(図示略)に接続されており、このスロットルバルブの開度(スロットル開度θ)、即ち運転者のアクセルペダル(図示略)の踏込操作量を検出する。スロットル開度センサ34は検出結果(踏込操作量信号)をマイコン32へ送る。
また、4輪駆動車11はバッテリ38を備えており、このバッテリ38のプラス端子にはヒューズ39a、リレー35、シャント抵抗41、電磁ソレノイド22及び電界効果トランジスタ(以下、「FET42」という)の直列回路が接続されている。
イグニッションスイッチ40がオン(閉動作)されると電源回路44を介して電源としてのバッテリ38からマイコン32へ電力が供給される。すると、マイコン32は、各車輪速センサ33及びスロットル開度センサ34から得られる各種の情報(検出信号)に基づいて駆動力配分制御プログラム等の各種の制御プログラムを実行し、電磁ソレノイド22へ供給する電流の量(デューティ比)を演算する。
(実施形態の作用)
さて、上記のように構成された駆動力配分制御装置31の作用を図3及び図4を参照して説明する。
マイコン32は同制御プログラムを所定の制御周期で実行する。
S10及びS20は、車両の停止条件を満足しているか否かを判定するステップであり、
S10では、車輪速センサ33からの検出信号に基づいて、車速が0km/hか否かを判定する。車速が0km/hであれば、続いて、S20では、スロットル開度センサ34からの検出信号に基づいてスロットル開度が0%か否かを判定する。
S10及びS20で判定が「YES」であれば、車両の停止条件を満足しているとして、S30に移行する。
S30では、デューティ切替えまでのデューティ切替えカウンタ(c0)が閾値A以上か否かを判定する。前記閾値Aは、電磁ソレノイド22に逆起電流が生じて、その電流が消滅する時間(消滅時間)に対応して予め設定されたものであり、この消滅時間をカバーするに十分な時間(後述するt1時間)に対応する値とされている。
S40において、フェイルフラグがセットされているか否かを判定する。このフェイルフラグは、配線異常のフェイルフラグである。同フェイルフラグは、後述するステップで、既に配線異常のフェイルフラグがセットされてしまっている場合には、既に配線異常のため、なにもせず、S140に移行する。
(S50)
S50ではデューティ復帰カウンタ(c1)が閾値B以上か否かを判定する。閾値B未満の場合には、S60に移行し、閾値B以上のときは、S150に移行する。閾値Bは、後述する試験電流を流す時間に対応するカウント値である。
S60では復帰カウンタをインクリメントし、S70に移行する。
(S70)
S70では、デューティ比をX%にセットし、このデューティ比に相当する制御信号を駆動回路37に出力する。駆動回路37は、このデューティ比の試験電流を電磁ソレノイド22へ供給する。なお、デューティ比のX%は、後述する閾値Iとの関係で予め設定されている。
S80では、検出電流(電流値)が閾値I以上か否かを判定し、閾値I未満であれば、このフローチャートを一旦終了する。検出電流(電流値)が閾値I以上であれば、S90に移行する。閾値Iは本発明の所定の電流判定値に相当する。閾値Iは、電磁ソレノイド22の両端子が短絡した状態において、デューティ比をX%にしたときに、検出される検出電流よりも、低い値にされ、短絡した時の検出電流の大きさの判定が可能に設定されている。なお、この値は、試験等により予め求められている。
S90において、検出回数カウンタ(c2)の検出回数が閾値C以上か否かを判定する。検出回数カウンタ(c2)の検出回数が閾値C以上であれば、異常であると判定して、S110に移行する。S90において、検出回数カウンタ(c2)が閾値C未満のときは、S100に移行する。
S100では、検出回数カウンタ(c2)をインクリメントし、このフローチャートを一旦終了する。
S90では、「YES」と判定したため、S110では、フェイルフラグを1にセットし、S120に移行する。
S120では、2輪駆動にし、すなわち、デューティ比を2輪駆動に対応させた値にし、このフローチャートを一旦終了する。
S130では、S30から移行したため、デューティ切替えカウンタ(c0)をインクリメントし、S140に移行する。
S40又はS130から移行すると、S140では、デューティ復帰カウンタ(c1)をクリアし、S150に移行する。
S150では、S50又はS140から移行すると、S150では、デューティ比を通常の制御値に復帰させ、S160に移行する。ここで、通常の制御値とは、車両が停止しているため、車両が停止状態時に、演算されるデューティ比のことである。
S160では、検出回数カウンタ(c2)をクリアし、このフローチャートを一旦終了する。
S10、又は、S20において、車速が0km/h又は、スロットル開度が0%でないとき、すなわち、車両停止条件を満足していない場合には、S170において、デューティ切替えカウンタ(c0)をクリアし、このフローチャートを一旦終了する。
0時以前では、前記フローチャートを実行する毎に、S10又はS20において、「NO」と判定されて、S170の処理が行われる。
従って、t1時から検出電流が閾値Iを超えていない時までは、前記フローチャートが実行される毎に、S10〜S80が処理され、このフローチャートが終了される。
そして、この後、停止条件が不成立時、すなわち、車両が走行を開始すると、前記フローチャートでは、S10又はS20において「NO」と判定されるため、S170の処理、すなわち、デューティ切替えカウンタ(c0)がクリアされる。なお、2輪駆動の場合には、電磁ソレノイド22に電流が流れないため、検出電流は0である。
同図において、0時以前、及び0時〜t1時の時間でのフローチャートの処理は図4と同様であるため説明を省略する。
同図において、0時以前、及び0時〜t1時の時間でのフローチャートの処理は図4と同様であるため説明を省略する。
従って、t1時から検出電流が閾値Iを超えていない時までは、前記フローチャートを実行する毎に、S10〜S80を処理し、このフローチャートを終了する。又、t1時以後において、検出電流が閾値Iを超えた場合には、前記フローチャートが実行される毎に、S10〜S100が処理される。
(1)本実施形態の駆動力配分制御装置31では、エンジン12(駆動源)から駆動力伝達系を介して複数の車輪へそれぞれ伝達される駆動力の割合を調節するための電磁ソレノイド22(誘導負荷回路)を制御するマイコン32(誘導負荷回路制御手段)を備えている。そして、車両が停止したとき、試験電流を電磁ソレノイド22に出力制御するようにした。さらに、マイコン32(計時手段)は、試験電流の出力中に、電磁ソレノイド22に設けられた電流検出回路36(電流検出手段)にて検出された検出電流が閾値I(電流判定値)を超える回数をカウント(計時)するようにした。すなわち、閾値Iを超えている時間を計時するようにした。そして、マイコン32(短絡判定手段)は、閾値Iを超えた回数(計時した時間)が閾値C(短絡時間判定値)以上のとき、電磁ソレノイド22の短絡故障を判定するようにした。
(5)本実施形態のマイコン32(車両停止判定手段)は、車両が停止したか否かを、車輪速センサ33から入力される検出信号(制御パラメータ)、及びスロットル開度センサ34から入力される検出信号(制御パラメータ)に基づいて判定するようにした。
(6)本実施形態では、前記制御パラメータは、車輪速信号(車輪速パラメータ)及び踏込操作量信号(スロットル開度パラメータ)とした。
本発明の実施形態は、上記実施形態以外に次のように変更することも可能である。
この変形の実施形態では、マイコン32(誘導負荷回路制御手段)は、電磁ソレノイド22(誘導負荷回路)をデューティ比(指令電流)に基づいて駆動制御した。そして、車両の停止条件を判定するための制御パラメータは、電磁ソレノイド22を制御するためにマイコン32にて生成される指令電流、及びマイコン32に入力される車輪速パラメータ(制御パラメータ)とした。
○ 前記実施形態では、前輪駆動ベースの4輪駆動車11に具体化したが、後輪駆動ベースの4輪駆動車に応用してもよい。このようにしても、本実施形態における上記(1)〜(5)に記載の効果と同様の効果を得ることができる。
12…エンジン(駆動源)
17…駆動力伝達装置
22…電磁ソレノイド22(誘導負荷回路)
31…駆動力配分制御装置
32…マイコン(マイクロコンピュータ:誘導負荷回路制御手段、第1タイマ手段、第2タイマ手段、試験電流制御手段、計時手段、短絡判定手段、設定手段、及び車両停止判定手段)
36…電流検出回路(電流検出手段)
Claims (6)
- 駆動源から駆動力伝達系を介して複数の車輪へそれぞれ伝達される駆動力の割合を調節するための誘導負荷回路を制御する誘導負荷回路制御手段を備えた4輪駆動車の駆動力配分制御装置において、
車両が停止したとき、試験電流を前記誘導負荷回路に出力制御する試験電流制御手段と、
前記誘導負荷回路に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記試験電流の出力中に、前記電流検出手段にて検出された検出電流が所定の電流判定値を超えている時間を計時する計時手段と、
前記計時手段が計時した時間が、所定の短絡時間判定値以上のとき、前記誘導負荷回路の短絡故障を判定する短絡判定手段と、
前記車両が停止した後、前記誘導負荷回路に生じた逆起電流が消滅するに要する時間に対応した時間分、計時する第1タイマ手段を備え、
前記試験電流制御手段は、前記第1タイマ手段が計時終了後、試験電流を前記誘導負荷回路に出力制御することを特徴とする4輪駆動車の駆動力配分制御装置。 - 前記試験電流の出力時間を計時する第2タイマ手段を備え、
前記試験電流制御手段は、第2タイマ手段の計時が所定の出力時間に達した際、試験電流の出力制御を停止することを特徴とする請求項1に記載の4輪駆動車の駆動力配分制御装置。 - 前記短絡判定手段の結果に基づいて、前記誘導負荷回路を2輪駆動の駆動力の割合に調節駆動するように設定する設定手段を備えたことを特徴とする請求項2に記載の4輪駆動車の駆動力配分制御装置。
- 車両が停止したか否かを、制御パラメータに基づいて判定する車両停止判定手段を備え、
前記第1タイマ手段は、前記車両停止判定手段の判定結果に基づいて計時をすることを特徴とする請求項1乃至請求項3のうちいずれか1項に記載の4輪駆動車の駆動力配分制御装置。 - 前記制御パラメータは、車輪速パラメータ及びスロットル開度パラメータであることを特徴とする請求項4に記載の4輪駆動車の駆動力配分制御装置。
- 前記誘導負荷回路制御手段は、前記誘導負荷回路を指令電流に基づいて駆動制御し、
前記制御パラメータは、前記指令電流及び車輪速パラメータであることを特徴とする請求項4に記載の4輪駆動車の駆動力配分制御装置。
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