JP6094946B2 - 車両用駆動力配分制御装置 - Google Patents
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Description
従来の車両用駆動力配分制御装置には、予め設定された配分比で複数の車輪に駆動力を配分する車両用駆動力配分制御装置であって、降坂走行中に制動された車輪の回転速度が下限回転速度以下になった場合に、下限回転速度以下になった車輪の駆動力を増大するように前記予め設定された配分比を変更することで、車輪のロックを回避しつつ、車速が上昇することを防止した技術が開示されている。
このことから、車両用駆動力配分制御装置においては、通常、このような状態を検出した場合、フェールセーフにより多板クラッチの結合を弱め、副駆動輪に伝達される駆動力を少なくして主駆動輪の駆動力を増大させる二輪駆動状態とすることで、カップリングの損傷を回避する制御が組み込まれている場合が多い。
そこで、カップリングに過大なトルクが入力された場合、その発生源であるエンジンのトルクを最適に制御すると同時に、カップリングの伝達トルクを最適に制御することで、カップリングの発熱を抑制することが考えられる。これにより、カップリングの損傷を回避し、またフェイルセーフ制御の作動頻度を抑え、四輪駆動機能の維持を実現することができる。
しかしながら、カップリングへの過大なトルク入力に対して、発生源であるエンジンのトルクを低減するように制御するため、車両状態によっては、エンジントルクの低減制御によりエンジン回転速度の低下を招き、エンジンストールが発生する場合がある。
また、車両1は、前記変速機3にトランスファ9を連結し、トランスファ9にプロペラシャフト10の前端を連結している。プロペラシャフト10は、後端を駆動力配分用のカップリング11を介して後側ディファレンシャル12に連結している。後側ディファレンシャル12には、右後車軸13および左後車軸14の内端を連結し、右後車軸13および左後車軸14の外端にそれぞれ右後輪15および左後輪16を取り付けている。
車両1は、エンジン2の発生する駆動力を、変速機3、前側ディファレンシャル4、右前車軸5および左前車軸6を介して右前輪7および左前輪8に伝達し、右前輪7および左前輪8を主駆動輪として駆動する。また、車両1は、トランスファ9で取り出したエンジン2の駆動力を、プロペラシャフト10、カップリング11、後側ディファレンシャル12、右後車軸13および左後車軸14を介して右後輪15および左後輪16に伝達し、右後輪15および左後輪16を副駆動輪として駆動する。
よって、この車両1は、エンジン1の駆動力により前輪5・6および後輪15・16の全てを駆動する四輪駆動車である。
車両用駆動力配分制御装置17は、図2に示すように、四輪駆動制御部18と駆動系保護制御部19とCAN(車内LAN)通信機能部20とフェイルセーフ制御部21とセルフダイアグノーシス機能部22とを有している。
前記駆動選択スイッチ23は、四輪駆動スイッチ27、ロックスイッチ28を有している。駆動選択スイッチ23からは、四輪駆動、ロックの駆動選択情報が入力される。
前記エンジン制御手段24は、アクセルペダルのアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段29、エンジン2の回転速度(エンジン回転速度)を検出するエンジン回転速度検出手段30、ブレーキペダルのストップランプスイッチ31、エンジン2の実トルク(エンジントルク)を検出するエンジントルク検出手段32、運転者の要求するトルクを検出する運転者要求トルク検出手段33を有し、エンジン2のトルクを制御する。エンジン制御手段24からは、アクセル開度情報、エンジン回転速度情報、ストップランプスイッチ情報、エンジントルク情報、運転者要求トルク情報が入力される。
前記変速機制御手段25は、シフトポジションスイッチ34を有し、変速機3の変速状態を制御する。変速機制御手段25からは、シフトポジション情報が入力される。
前記アンチロックブレーキシステム26は、右前輪回転速度検出手段35および左前輪回転速度検出手段36、右後輪回転速度検出手段37および左後輪回転速度検出手段38を有し、各車輪7・8、15・16のロックを制御する。アンチロックブレーキシステム26からは、各検出手段35・36、37・38が検出した各車輪7・8、15・16の車輪回転速度情報とアンチロックブレーキの制御実行情報が入力される。
車両用駆動力配分制御装置17は、入力する各種情報に基づいて、四輪駆動制御部18により四輪駆動制御を実行し、CAN通信機能部20によってエンジン制御手段24に駆動選択情報および四輪駆動要求エンジントルク情報を出力し、CAN通信機能部20によってコンビネーションメータ39に四輪駆動オート表示灯点灯要求・ロック表示灯点灯要求の情報を出力し、さらに、駆動系保護制御部19とフェイルセーフ制御部21とセルフダイアグノーシス部22とによる処理を行う。
また、この車両用駆動力配分制御装置17は、エンジン2のトルクを制御する前記エンジン制御手段24と、エンジン2の回転速度を検出する前記エンジン回転速度検出手段30と、主駆動輪である右前輪7および左前輪8と副駆動輪である右後輪15および左後輪16との回転速度差を検出する回転速度差検出手段40と、回転速度差検出手段40により検出された回転速度差に応じてカップリング11が伝達する駆動力の伝達量を制御するカップリング制御手段41とを備えている。
これにより、車両用駆動力配分制御装置17は、四輪駆動制御部18による四輪駆動制御の実行中に、車両1の走行状態に応じて、主駆動輪である右前輪7および左前輪8と副駆動輪である右後輪15および左後輪16とにおける駆動力の配分を制御する。
この車両用駆動力配分制御装置17は、低減制御手段42を備えている。低減制御手段42は、前記回転速度差検出手段40により検出された回転速度差が設定値以上である場合には、エンジン制御手段24によりエンジントルクが低減されるようにエンジントルク低減制御を実行する。そして、車両用駆動力配分制御装置17は、低減制御手段42がエンジントルク低減制御を実行中に、エンジン回転速度検出手段40により検出されたエンジン回転速度が設定値以下の場合には、カップリング制御手段41により制御されるカップリング11の駆動力の伝達量を最小値とする。
車両用駆動力配分制御装置17は、カップリング11の駆動力の伝達量を最小値とすることで、エンジン2の駆動力を副駆動輪である右後輪15および左後輪16に伝達させずに、主駆動輪である右前輪7および左前輪8にのみ伝達させることで、車両1を二輪駆動状態にする。
前記車両用駆動力配分制御装置17は、エンジントルク低減制御を実行中にエンジン回転速度が低下した場合に、車両1を二輪駆動状態に制御することでエンジンストールを回避する。
車両用駆動力配分制御装置17は、図3に示すように、四輪駆動状態において、二輪駆動状態への切替制御のプログラムがスタートすると(S01)、カップリング11の駆動力の伝達量を最小値として二輪駆動状態にする切替条件が成立するかを判断する(S02)。二輪駆動状態への切替条件は、エンジントルク低減制御を実行中であって、かつエンジン回転速度が回転速度判定用の設定値以下に低下した場合に成立する(図4のt1)。
この判断(S02)がYESの場合は、カップリング11の駆動力の伝達量を最小値として二輪駆動状態に切り替え(S03)、判断(S02)にリターンする(S04)。この判断(S02)がNOの場合は、判断(S02)にリターンする(S04)。
エンジン2の駆動力は、カップリング11の伝達量を最小値とすることで、副駆動輪である右後輪15および左後輪16にエンジン2の駆動力が伝達されなくなり、主駆動輪である右前輪7および左前輪8にのみ伝達される。このとき、エンジン2は、カップリング11が自由な差動が可能となることで、エンジン回転速度が上昇し、エンジンストールを回避することができる。
エンジンストールを回避する手法としては、エンジントルク低減制御を終了する方法も考えられる。しかし、エンジントルク低減制御の終了はエンジン回転速度の上昇を抑制する根本要因であるカップリング11の伝達量に変化を与えず、また、エンジントルク低減制御の終了からエンジンストールしない十分なエンジントルクヘの復帰時間に対して、カップリング11を結合する指令トルクを0Nmにしてからカップリング11が自由に差動可能となる時間の方が十分に小さいことから、カップリング11の駆動力の伝達量を最小値とする制御がエンジンストールの回避には有効である。
この判断(S06)がYESの場合は、カップリング11の駆動力の伝達量を適正値とする四輪駆動状態に復帰させ(S07)、判断(S06)にリターンする(S08)。この判断(S06)がNOの場合は、判断(S06)にリターンする(S08)。
前記判断(S06)においては、カップリング11の前側の回転速度(入力回転速度)とカップリング11の後側の回転速度(出力回転速度)との情報によって、カップリング11の差動が収まり、四輪駆動状態に復帰可能な状態かを判定する。四輪駆動状態への復帰条件は、二輪駆動状態へ切替中であって、カップリング11の入力回転速度が入力側規定値未満でかつカップリング11の出力回転速度が出力側規定値未満であるか、あるいは、カップリング11の入力回転速度が入力側規定値以上でかつカップリング11の出力側回転速度が出力側規定値以上である場合に成立するものとする(図4のt2)。
ここでの四輪駆動状態とは、カップリング11を結合する指令トルクが0Nmで固定されておらず、駆動力配分制御により最適な指令トルクがカップリング11に指令されている状態を示す。
これにより、車両用駆動力配分制御装置17は、エンジントルク低減制御の実行中に、エンジン回転速度が設定値以下になった場合、カップリング11の駆動力の伝達量を最小値にすることで、エンジン回転速度を上昇させることができ、エンジンストールを回避できる。
2 エンジン
3 変速機
4 前側ディファレンシャル
7 右前輪
8 左前輪
9 トランスファ
10 プロペラシャフト
11 カップリング
12 後側ディファレンシャル
15 右後輪
16 左後輪
17 車両用駆動力配分制御装置
18 四輪駆動制御部
24 エンジン制御装置
25 変速機制御装置
26 アンチロックブレーキシステム
30 エンジン回転速度検出手段
35 右前輪回転速度検出手段
36 左前輪回転速度検出手段
37 右後輪回転速度検出手段
38 左後輪回転速度検出手段
40 回転速度差検出手段
41 カップリング制御手段
42 低減制御手段
Claims (1)
- 四輪駆動車の前後輪における駆動力の配分を制御する車両用駆動力配分制御装置であって、エンジンからの駆動力の伝達量を可変にするカップリングと、前記エンジンの駆動力が主に伝達される主駆動輪と、前記カップリングを介して前記エンジンからの駆動力が伝達される副駆動輪とを備え、前記エンジンのトルクを制御するエンジン制御手段と、前記エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、前記主駆動輪と前記副駆動輪との回転速度差を検出する回転速度差検出手段と、前記回転速度差検出手段により検出された回転速度差に応じて前記カップリングが伝達する駆動力の伝達量を制御するカップリング制御手段とを備えた車両用駆動力配分制御装置において、前記回転速度差検出手段により検出された回転速度差が設定値以上である場合には、前記エンジン制御手段により前記エンジントルクが低減されるようにエンジントルク低減制御を実行する低減制御手段を備え、前記低減制御手段が前記エンジントルク低減制御を実行中に、前記エンジン回転速度検出手段により検出されたエンジン回転速度が設定値以下の場合には、前記カップリング制御手段により制御される前記カップリングの駆動力の伝達量を最小値とすることを特徴とする車両用駆動力配分制御装置。
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JP2013132537A JP6094946B2 (ja) | 2013-06-25 | 2013-06-25 | 車両用駆動力配分制御装置 |
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JP2013132537A JP6094946B2 (ja) | 2013-06-25 | 2013-06-25 | 車両用駆動力配分制御装置 |
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