CN103282692B - 牵引传动容量控制装置 - Google Patents

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Abstract

曲轴以恒定速度正向转动和反向转动,在此期间,响应于曲轴的驱动扭矩变化的曲轴驱动电机电流(i)的奇异点((a)、(b)、(c)、(d))被检测。曲轴转角参考点基于曲轴转动位置之间的中间点而设定,所述曲轴转动位置是在这些奇异点((a)、(b)、(c)、(d))中当在分别正向转动和反向转动时奇异点具有相同类型(相同符号)出现的时候而获得的。因此,曲轴转角参考点可以可靠地设定,而不管变化及误差。

Description

牵引传动容量控制装置
技术领域
本发明涉及一种用于牵引传动式动力传递设备的传动容量控制装置。
更具体地,本发明涉及一种牵引传动容量控制装置,其中,由该传动容量控制装置执行的牵引传动容量控制操作的参考点可常常正确地设定,而不管是否有制造上的尺寸误差或变化。
背景技术
作为动力传递设备,例如,在专利文献1中公开的牵引传动式是公知的。
在专利文献1中提出的牵引传动式动力传递设备中,第一辊子和第二辊子相互径向上压制且接触,并且动力传递(牵引传动)由于在这些辊子之间的摩擦接触而被执行。
在上述类型的动力传递设备中,牵引传动容量控制可能是必要的,其中,该牵引传动容量,也就是,在第一辊子和第二辊子相互径向上压制且接触的部分处的牵引传动容量,响应于所要求的传递驱动力。
关于该牵引传动容量控制,专利文献1已提出在这些辊子之间的径向上相互的压制力自动地设定为响应于传递扭矩的牵引传动容量。
引文列表
专利文献
专利文献1:日本未经审查的专利申请公开第2002-349653号。
发明内容
技术问题
上述类型的牵引传动容量控制装置一般构成如下。第二辊子由曲轴的偏心轴部可旋转地支撑,并且通过执行曲轴的旋转操作,在第一辊子与第二辊子之间的径向相互压制力增加和减少,从而控制牵引传动容量。
在这种情况下,通过执行曲轴的旋转操作而使第二辊子绕着曲轴的旋转轴旋转,牵引传动容量控制执行在非牵引传动状态与牵引传动容量最大状态之间。在非牵引传动状态,第一辊子与第二辊子相互分离,且不执行牵引传动。在牵引传动容量最大状态,第一辊子与第二辊子最接近,且这两个辊子相互重叠的量最大。
因此,当执行牵引传动容量控制时,有必要理解使曲轴转动的致动器的控制输出致动量(曲轴的转角)与致动器的控制输出扭矩之间的关系。
致动器的控制输出致动量是相对于参考点的致动量,参考点是致动器的特定致动位置。如果该参考点不明确,那么不可能理解在致动器的控制输出致动量与控制输出扭矩之间的正确关系。其结果是,牵引传动容量控制不可能像预期那样被执行。
由于牵引传动式动力传递设备的制造上的尺寸误差或变化,以及取决于致动器的控制输出致动量与控制输出扭矩之间的关系,即使明确定义了致动器的上述参考点,其可能是可变的。
然而,在公知的牵引传动容量控制技术中,其中的典型示例是在专利文献1中所公开的牵引传动容量控制技术,致动器的参考点未明确定义。由于牵引传动式动力传递设备的制造上的尺寸误差或变化,以及取决于致动器的控制输出致动量与控制输出扭矩之间的关系,即使明确定义了致动器的参考点,其可能是可变的。因此,实际上,牵引传动容量控制将不可能像预期那样被执行。
本发明提出了一种用于驱动力分配设备的牵引传动容量控制装置,其中,致动器的上述参考点(牵引传动容量控制操作的参考点)常常正确地确定,而不管是否有牵引传动式动力传递设备的制造上的尺寸误差或变化。
本发明的目的是通过该牵引传动容量控制装置解决上述问题,并且常常像预期那样执行牵引传动容量控制。
问题的解决方案
为了实现该目的,本发明的牵引传动容量控制装置构成如下。
首先,下面将说明动力传递设备,其是本发明的前提。通过使用由在第一辊子与第二辊子之间的径向相互压制接触所获得的牵引传动,动力传递设备执行动力传递。
牵引传动容量控制装置,其是本发明的前提,包括用于使上述第二辊子绕着偏置于第二辊子转动轴的偏心轴旋转的第二辊子旋转部件。
通过使用该部件,施加在第一辊子与第二辊子之间的径向相互压制力被控制,从而控制上述动力传递设备的牵引传动容量。
在本发明中,牵引传动容量控制装置包括旋转扭矩检测部件与旋转速度检测部件中的至少一个、奇异点检测部件、以及第二辊子旋转操作参考点设定部件,下面将对这些部件进行描述。
旋转扭矩检测部件促使第二辊子旋转部件使第二辊子旋转并且在第二辊子旋转时检测第二辊子的旋转扭矩。
旋转速度检测部件促使第二辊子旋转部件使第二辊子旋转并且在第二辊子旋转时检测第二辊子的旋转速度。
奇异点检测部件检测关于分别由旋转扭矩检测部件和旋转速度检测部件所检测的第二辊子的旋转扭矩和旋转速度中的至少一个的奇异时间序列变化的奇异点。
第二辊子旋转操作参考点设定部件基于由奇异点检测部件所检测的奇异点而设定第二辊子的旋转操作参考点。
然后,本发明的牵引传动容量控制装置基于第二辊子的所设定的旋转操作参考点而执行上述牵引传动容量控制。
本发明的有益效果
在本发明的牵引传动容量控制装置中,第二辊子旋转操作参考点基于关于第二辊子的旋转扭矩和/或旋转速度的奇异时间序列变化的奇异点而设定,并且该参考点用于牵引传动容量控制。
因此,第二辊子旋转操作参考点(牵引传动容量控制操作的参考点)可常常正确地确定,而不管是否有动力传递设备的制造上的尺寸误差或变化或者在操作特性上的变化或由于温度变化而引起的摩擦变化。其结果是,牵引传动容量控制可常常像预期那样被执行。
附图说明
图1是从上方观察的示意性平面图,示出了包括驱动力分配设备的四轮驱动车辆的动力传动系,作为分动箱的该驱动力分配设备具有内置的牵引传动容量控制装置,其是本发明的第一实施例。
图2是图1中所示的驱动力分配设备的纵断面侧视图。
图3示出了用于图2所示的驱动力分配设备中的轴承支座:(a)部分是与所述驱动力分配设备一起示出的轴承支座的正视图;(b)部分是单独示出了所述轴承支座的纵断面的侧视图。
图4是用于图2所示的驱动力分配设备中的曲轴的纵断面的正视图。
图5示出了图2所示的驱动力分配设备的操作说明图:(a)部分是示出了第一辊子与第二辊子在曲轴转角为0°位置的分离状态的操作说明图;(b)部分是示出了第一辊子与第二辊子在曲轴转角为90°位置的接触状态的操作说明图;以及(c)部分是示出了第一辊子与第二辊子在曲轴转角为180°位置的接触状态的操作说明图。
图6是示出了相对于图2所示的驱动力分配设备的曲轴转角的曲轴驱动扭矩的变化特性的特性图。
图7是示出了用于设定曲轴转角参考点的当执行驱动力分配控制时由图1所示的传送控制器执行的程序的流程图。
图8是当所述曲轴转角参考点通过使用图7所示的控制程序使曲轴以恒定速度转动而设定时的操作时间图。
图9是当所述曲轴转角参考点通过使用图7所示的控制程序使曲轴以恒定力旋转而设定时的操作时间图。
图10是当由于反电动势所述曲轴转角参考点设定在期望水平的扭矩未输出的状态下的操作时间图,虽然已试图通过使用图7所示的控制程序使曲轴以恒定力转动。
图11是对应于图7流程图的流程图,示出了当本发明第二实施例的牵引容量控制装置设定曲轴转角参考点时所用的控制程序。
图12是与在用于驱动曲轴的电动机实际扭矩方面的时间序列变化相比示出了在当所述曲轴转角参考点通过使用图11所示的控制程序使曲轴在一方向上旋转一转而设定时所用的估计的曲轴驱动扭矩值方面的时间序列变化的图。
参考标记列表
1驱动力分配设备
2发动机
3变速器
4后推进器轴
5后最终驱动单元
6L、6R左右后轮(主驱动轮)
7前传动轴
8前最终驱动单元
9L、9R左右前轮(从驱动轮)
11壳体
12输入轴
13输出轴
18、19滚子轴承
23、25轴承支座
31第一辊子
32第二辊子
45辊子间压制力控制电动机(第二辊子旋转部件)
51L、51R曲轴(第二辊子旋转部件)
51Lc、51Rc环形齿轮(第二辊子旋转部件)
55曲轴驱动小齿轮(第二辊子旋转部件)
56小齿轮轴
具体实施方式
下面参照附图,描述本发明的实施例。
第一实施例
<第一实施例的构成>
图1是从上方观察的示意性平面图,示出了包括驱动力分配设备1的四轮驱动车辆的动力传动系,作为分动箱的该驱动力分配设备具有内置的牵引传动容量控制装置,其是本发明的第一实施例。
图1所示的四轮驱动车辆是以下类型的车辆。后轮驱动车用作基础车辆。在所述后轮驱动车中,来自发动机2的转动由变速器3转换,然后经由后传动轴4以及后最终驱动单元5而传递至左右后轮6L、6R。
通过使用驱动力分配设备1,传递至左右后轮(主驱动轮)6L、6R的部分扭矩经由前传动轴7以及前最终驱动单元8而传递至左右前轮(从驱动轮)9L、9R。由于该构成,所述四轮驱动车辆可执行四轮驱动行驶。
如上所述,驱动力分配设备1将传递至左右后轮(主驱动轮)6L、6R的部分扭矩分配且输出至左右前轮(从驱动轮)9L、9R。因此,驱动力分配设备1确定在左右后轮(主驱动轮)6L、6R与左右前轮(从驱动轮)9L、9R之间的驱动力分配比。在该实施例中,驱动力分配设备1的构成如图2所示。
在图2中,标号11表示壳体,并且,在该壳体11中,输入轴12与输出轴13相互平行放置。
输入轴12通过布置在输入轴12两端的球轴承14、15支撑至壳体11,以使得输入轴12绕着轴线O1是可自由转动的。
输入轴12还可分别通过辊子轴承18、19由轴承支座23、25旋转地支撑着。
因此,如图3的(a)部分和(b)部分所示,在其中分别安装有辊子轴承18、19的开口23a、25a分别设置在轴承支座23、25中。
这些轴承支座23、25用作用于输入及输出轴12、13的旋转支撑板,所述轴承支座置于壳体11内,从而它们分别与壳体11的内表面11b、11c接触,如图2所示。然而,轴承支座23、25在所述壳体内分别未固定至内表面11b、11c。
如图2所示,输入轴12的两端通过密封环27、28利用液体密封住,并且从壳体11突出。
输入轴12的左端(在图中)结合至变速器3(参照图1)的输出轴,并且输入轴12的右端(在图中)经由后传动轴4(参照图1)结合至后最终驱动单元5。
大约在输入轴12沿轴线方向的中间部分,第一辊子31与输入轴12同心地一体成形。
大约在输出轴13沿轴线方向的中间部分,第二辊子32与输出轴13同心地一体成形。这些第一辊子31与第二辊子32布置在与轴线垂直的同一平面内。
采用以下构成,输出轴13间接地可旋转支撑至壳体11。
更具体地,中空曲轴51L、51R沿轴线方向布置在第二辊子32的两侧,该第二辊子一体成形于输出轴13沿轴线方向的中间部分,以使得它们嵌合至输出轴13的两端部,而具有一些游隙。
轴承52L、52R分别夹置在输出轴13的相应端部的外周与这些曲轴51L、51R的中心孔51La、51Ra(其半径在图中由Ri表示)之间。然后,输出轴13分别支撑在曲轴51L、51R的中心孔51La、51Ra内,以使得其可分别绕着中心孔51La、51Ra的中心轴线O2自由地转动。
从图4中可清楚地看出,在曲轴51L、51R中,外周部51Lb、51Rb(其半径在图中由Ro表示)相对于中心孔51La、51Ra(中心轴线O2)分别偏心地设定。这些偏心的外周部51Lb、51Rb的中心轴线O3偏置于中心孔51La、51Ra的中心轴线O2(第二辊子32的转动轴),偏心量为ε。
如图2所示,曲轴51L、51R的偏心外周部51Lb、51Rb经由相应的轴承53L、53R分别可旋转地支撑于轴承支座23、25内。
因此,如图3的(a)部分和(b)部分所示,在其中分别安装有轴承53L、53R的开口23b、25b分别设置在轴承支座23、25中。
如上所述,轴承支座23、25用作用于输入及输出轴12、13的转动支撑板。由于输入及输出轴12、13分别一体地包括第一辊子31与第二辊子32,所以轴承支座23、25还用作用于第一辊子31与第二辊子32的转动支撑板。
如图2和3所示,轴承支座23、25的尺寸是这样形成的,也就是轴承支座23、25不与壳体11的内壁11a接触,内壁11a距离输出轴13比输入轴12更远,并且如图3所示,它们不与壳体11的内壁11d接触,内壁11d距离输入轴12比输出轴13更远。
如图3所示,轴承支座23、25还分别包括突起23c、25c和突起23d、25d,用于防止绕着输入轴12(第一辊子31)的轴线O1摇动。这些突起23c、25c和突起23d、25d分别抵接着设置在所述壳体的内表面11e、11f上的导向槽11g、11h的底面。
如图3的(a)部分所示,导向槽11g、11h分别沿着设置在轴承支座23、25中的开口23b、25b的切线方向以细长形状形成,以使得突起23c、25c沿该切线方向的位移不受限制。
如上所述,分别由轴承支座23、25可旋转地支撑着的曲轴51L、51R与第二辊子32一起通过分别使用止推轴承54L、54R沿轴线方向置于轴承支座23、25之间,如图2所示。
如图2所示,在曲轴51L、51R彼此相对的相邻端,分别与偏心外周部51Lb、51Rb同心的环形齿轮51Lc、51Rc分别与偏心外周部51Lb、51Rb一体形成。这些环形齿轮51Lc、51Rc形成具有相同的规格。
用于环形齿轮51Lc、51Rc这二者的曲轴驱动小齿轮55与环形齿轮51Lc、51Rc啮合。曲轴驱动小齿轮55的啮合如下进行。在曲轴51L、51R处于偏心外周部51Lb、51Rb沿圆周方向对齐的位置处转动且置位的同步状态下,曲轴驱动小齿轮55与环形齿轮51Lc、51Rc啮合。
曲轴驱动小齿轮55结合至小齿轮轴56,并且该小齿轮轴56的两端通过轴承56a、56b可旋转地支撑至壳体11。
在图2的右侧,小齿轮轴56的右端利用液体密封住,并且露出至壳体11的外面。
通过锯齿插入,连接至壳体11的辊子间压制力控制电动机45的输出轴45a被驱动且结合至小齿轮轴56的露出端面。
当通过使用辊子间压制力控制电动机45经由小齿轮55以及环形齿轮51Lc、51Rc而控制曲轴51L、51R的转动位置时,输出轴13以及第二辊子32的转动轴线O2沿着由图4中虚线所示的轨迹圆γ旋转。
因此,辊子间压制力控制电动机45、小齿轮55、环形齿轮51Lc、51Rc、以及曲轴51L、51R形成本发明的第二辊子旋转部件。
由于转动轴线O2(第二辊子32)沿着图4中所示的轨迹圆γ旋转,所以第二辊子32在径向上接近第一辊子31,如图5的(a)部分至(c)部分所示。
在这种情况下,当曲轴51L、51R的转角θ增加时,在第一辊子31与第二辊子32之间的辊子间轴线距离L1(也参照图2)变得比第一辊子31的半径与第二辊子32的半径之和更小。
由于辊子间轴线距离L1的减少,相对于第一辊子31的第二辊子32的径向压制力(辊子间传递扭矩容量)增加。因此,辊子间径向压制力(辊子间传递扭矩容量)可根据辊子间轴线距离L1减少的程度而任意控制。
在本实施例中,如图5的(a)部分所示,在第二辊子转动轴线O2位于曲轴转动轴线O3的正下方且在第一辊子31与第二辊子32之间的轴线间距离最大的下死点处的辊子间轴线距离L1设定成大于第一辊子31的半径与第二辊子32的半径之和。
由于该设定,在曲轴的转角θ为0°的下死点,以下状态被获得。第一辊子31与第二辊子32在径向上不相互压制,并且牵引传动在辊子31与32之间不执行,即,牵引传动容量为0。
牵引传动容量可在从在下死点的0至在图5的(c)部分所示的上死点(θ=180°)所获得的最大值的范围内任意控制。
在本实施例中,实际上,曲轴51L、51R的转角的参考点被设定。然后,在该参考点的曲轴转角θ设定为0°,并且从该参考点的旋转的量设定为θ。后面将对此详细论述。
然而,为了便于说明,在讨论所述曲轴转角的参考点的设定要领之前,将要给出的说明是假设曲轴转角的参考点为下死点。
曲轴51L与输出轴13在图2的左侧从壳体11突出,并且在这些突出部,密封环57夹置在壳体11与曲轴51L之间,密封环58夹置在曲轴51L与输出轴13之间。
通过这些密封环57和58,从壳体11突出的曲轴51L及输出轴13的突出部利用液体密封住。
当在这些密封环57、58将要置于的曲轴51L的端部夹置密封环57、58时,曲轴51L的内径及外径的中心彼此移位,如在输出轴13的支撑位置。
密封环57夹置在曲轴51L的上述端部的外径与壳体11之间,并且密封环58夹置在曲轴51L的上述端部的内径与输出轴13之间。
由于这样的密封结构,虽然转动轴线O2由于输出轴13及第二辊子32旋转而旋转并且移位,但是输出轴13的密封条件可维持在输出轴13从壳体11突出的部分。
<驱动力分配作用>
下面说明图1至5所示的实施例的驱动力分配。
一方面,已从变速器3(参照图1)到达驱动力分配设备1的输入轴12的扭矩直接依次通过后传动轴4和后最终驱动单元5(参照图1),并且传递至左右后轮6L、6R(主驱动轮),从而驱动左右后轮6L、6R。
另一方面,本实施例的驱动力分配设备1通过使用辊子间压制力控制电动机45经由小齿轮55以及环形齿轮51Lc、51Rc控制曲轴51L、51R的转动位置,以使得辊子间轴线距离L1将变得比第一辊子31的半径与第二辊子32的半径之和更小,从而使辊子31与32在径向上相互压制并接触。
在这种情况下,辊子31和32具有对应于径向相互压制力的辊子间传递扭矩容量。根据该扭矩容量,要传递至左右后轮6L、6R(主驱动轮)的部分扭矩可经由第一辊子31与第二辊子32而指向输出轴13。
要指出的是,传递扭矩时在第一辊子31与第二辊子32之间的径向压制反作用力由轴承支座23、25接收,并且不传递至壳体11,所述轴承支座用作用于第一及第二辊子31、32的转动支撑板。
因此,没有必要形成足够结实以抵抗该径向压制反作用力的壳体11,并且因此,其在重量及成本方面不会引起任何问题。
然后,扭矩从图2中输出轴13的左侧经由前传动轴7(参照图1)及前最终驱动单元8(参照图1)传递至左右前轮(从驱动轮)9L、9R,从而驱动左右前轮9L、9R。
这样,车辆可通过驱动所有的左右后轮6L、6R(主驱动轮)以及左右前轮9L、9R(从驱动轮)而执行四轮驱动行驶。
<牵引传动容量控制>
当执行上述四轮驱动行驶时,如果曲轴51L、51R的转角θ为90°,如图5的(b)部分所示,并且如果第一辊子31与第二辊子32处于摩擦连接状态,其中它们相互压制,具有对应于偏移量OS的径向压制力,那么动力传递至左右前轮(从驱动轮)9L、9R,具有对应于辊子31与32之间偏移量OS的牵引传动容量。
然后,通过使曲轴51L、51R从在如图5的(b)部分所示的θ=90°的转动位置朝着在如图5的(c)部分所示的曲轴转角θ=180°的上死点转动,曲轴转角θ增加。
在这种情况下,辊子间轴线距离L1进一步降低,并且第一辊子31与第二辊子32的重叠量OL增加。其结果是,在第一辊子31与第二辊子32之间的径向相互压制力增加,从而有可能增加在这些辊子31与32之间的牵引传动容量。
当曲轴51L、51R已到达如图5C所示的上死点(θ=180°)时,第一辊子31与第二辊子32在径向上相互压制,具有对应于最大重叠量OL的径向最大压制力,从而有可能使得在这些辊子31与32之间的牵引传动容量最大。
最大重叠量OL等于在第二辊子转动轴线O2与曲轴转动轴线O3之间的偏心量ε与在图5的(b)部分所示的上述偏移量OS之和。
如从前面的描述中可看出,通过使曲轴51L、51R从在曲轴转角θ=0°的转动位置旋转至在曲轴转角θ=180°的转动位置,由于曲轴转角θ增加,所以辊子间牵引传动容量可从0依次变化至最大值。
相反,通过使曲轴51L、51R从在曲轴转角θ=180°的转动位置旋转至在曲轴转角θ=0°的转动位置,由于曲轴转角θ降低,所以辊子间牵引传动容量可从最大值依次变化至0。
因此,可通过曲轴51L、51R的转动操作任意控制辊子间牵引传动容量。
图6示出了当曲轴51L、51R从在曲轴转角θ=0°的曲轴转角参考点旋转至在曲轴转角θ=180°(θfin)的转动位置时,或者当曲轴51L、51R相反地从在曲轴转角θ=0°的曲轴转角参考点旋转至在曲轴转角θ=-180°(-θfin)的转动位置时,曲轴51L、51R的驱动扭矩Tc(与电动机45的驱动电流i成比例)的变化特性。
不管曲轴51L、51R转动的方向,当在第一辊子31与第二辊子32开始相互接触的曲轴转角θ=±θst时,产生曲轴驱动扭矩Tc(电动机驱动电流i),并且当曲轴转角θ=±θmax时,曲轴驱动扭矩Tc(电动机驱动电流i)最大。此后,曲轴驱动扭矩Tc逐渐下降,并且当曲轴转角θ=±θfin时变为0。
为了执行上述的牵引传动容量控制,在本实施例中,设置了传送控制器111,如图1所示,从而执行辊子间压制力控制电动机45的转动控制(控制曲轴转角θ)。
下面的信号输入到传送控制器111中;
来自油门开度传感器112的用于检测油门开度APO(踩下油门踏板的量)的信号,油门开度APO增加或减少来自发动机2的输出;
来自后轮速度传感器113的用于检测左右后轮6L、6R(主驱动轮)的旋转圆周速度Vwr的信号;
来自横摆角速度传感器114的用于检测绕着通过车辆重心的垂直轴线的横摆角速度φ的信号;以及
来自电动机驱动电流传感器115的用于从传送控制器111中检测辊子间压制力控制电动机45的驱动电流i的信号。
另外,来自置于如图2所示的壳体11内的且检测曲轴51L、51R的实际转角θ’的曲轴转角传感器116的信号也输入到传送控制器111中。
基于这些项的输入信息,传送控制器111确定左右后轮6L、6R(主驱动轮)的驱动力与目标前后轮的驱动力分配比,然后从左右后轮驱动力与目标前后轮驱动力的分配比中计算要分配至左右前轮(从驱动轮)9L、9R的目标前轮驱动力。
然后,传送控制器111确定目标曲轴转角,以使得在第一辊子31与第二辊子32之间的牵引传动容量可以与上述的目标前轮驱动力相关联。传送控制器111然后控制辊子间压制力控制电动机45的转动,以使得曲轴51L、51R的实际转角θ’将等于该目标曲轴转角。
<曲轴转角参考点的设定>
通过使用辊子间压制力控制电动机45控制曲轴51L、51R的转角(θ)可由执行控制而实施,以使得从曲轴51L、51R的转角的某参考点的曲轴转角θ将等于上述的目标曲轴转角。
如果曲轴51L、51R的转角的参考点(牵引传动容量控制操作的参考点)不明确,那么不可能理解在曲轴转角θ与曲轴驱动扭矩Tc(电动机扭矩)之间的正确关系,其根据该参考点的不同而不同。结果,上述的牵引传动容量控制不可能像预期的那样被执行。
另外,即使曲轴51L、51R的上述参考点明确定义,其可能是可变的,由于驱动力分配设备的制造上的尺寸误差或变化。其结果是,不可能正确执行牵引传动容量控制。
在本实施例中,通过常常正确地获得曲轴转角的上述参考点,而不管是否有驱动力分配设备的制造上的尺寸误差或变化,上述的牵引传动容量控制可常常如预期的那样被执行。
因此,当执行上述的牵引传动容量控制时,传送控制器111通过执行图7所示的控制程序确定曲轴转角的参考点,然后基于该参考点,执行上述的牵引传动容量控制。
图7所示的控制程序通过定时的中断,例如以每5msec的间隔而重复地执行,以使得响应于辊子间径向压制力控制电动机45的响应性不会发生延迟。
在步骤S1中,读取由电动机驱动电流传感器115所检测的电动机驱动电流i以及由曲轴转角传感器116所检测的实际曲轴转角θ’。
电动机驱动电流i表示表明曲轴驱动扭矩Tc(第二辊子旋转扭矩)的信息。因此,步骤S1对应于本发明的旋转扭矩检测部件。
在步骤S2中,基于在步骤S1中所检测的曲轴转角θ’,计算曲轴旋转速度ω。
曲轴转动速度ω是第二辊子自身旋转速度。因此,步骤S2对应于本发明的旋转速度检测部件。
可通过在曲轴转角θ’的当前读取值(步骤S1)与一个计算间隔之前读取的以前值(存储值)之间的差除以一个计算间隔(5msec),或者通过执行用于允许曲轴转角θ’经过高通滤波器的滤波处理,可计算出曲轴转动速度ω。
在步骤S3中,从曲轴转角θ’中检查曲轴51L、51R是否已在如图5的(b)和(c)部分所示的正向上转动了一转。
如果在步骤S3中确定曲轴51L、51R还没有正向转动一转,那么控制进入步骤S4,在步骤S4中,曲轴51L、51R正向转动一转。
也就是在步骤S4中,电动机驱动电流i供应给电动机45,并且曲轴51L、51R由该电动机45驱动,在如图5的(b)和(c)部分所示的正向上旋转,从而使第二辊子32在相同的方向(正向)上转动。
当在步骤S4中使曲轴51L、51R正向转动(使第二辊子32在相同的方向上旋转)时,可能有以下三种模式执行此转动(旋转):
(1)第一模式,其中曲轴51L、51R以恒定速度转动;
(2)第二模式,其中,响应于输出恒定水平扭矩的指令,曲轴51L、51R以恒定水平的指令扭矩转动;以及
(3)第三模式,其中,虽然已经给出输出恒定水平扭矩的指令,但是曲轴51L、51R在由于反向电压的影响而不输出恒定水平指令扭矩的状态下转动。
因此,在步骤S4中,选择且确定这些模式中的一个,然后,上述的曲轴51L、51R根据所确定的模式正向转动(第二辊子32在相同的方向上旋转)。
曲轴51L、51R用于使第二辊子32旋转。因此,步骤S4对应于本发明的第二辊子恒定速度旋转部件以及第二辊子恒定力旋转部件。
第一模式“曲轴51L、51R以恒定速度转动”可如下实施。例如,角度伺服系统用在控制执行中,以使得曲轴转角θ’将追随以恒定速度变化的曲轴转角值指令值。然后,由于该角度伺服系统执行控制而获得的电动机驱动电流指令值通过传送控制器111供应至电动机45,从而驱动电动机45。
第二模式“响应于输出恒定水平扭矩的指令,曲轴51L、51R以恒定水平的指令扭矩转动”,或者第三模式“虽然已经给出输出恒定水平扭矩的指令,但是曲轴51L、51R在由于反向电压的影响而不输出恒定水平指令扭矩的状态下转动”可如下实施。某个电动机驱动电流指令值供应至电动机45,而不使用传送控制器111,从而驱动电动机45。
在步骤S5中,检查关于在步骤S1中读取的电动机驱动电流i或者在步骤S2中计算的曲轴转动速度ω的奇异时间序列变化(以下称之为“奇异点”)是否已经出现。
因此,步骤S5对应于本发明的奇异点检测部件。
现在假定电动机驱动电源电压由V表示,电阻由R表示,以及反向电压常数(=扭矩常数)由Ke表示。然后,得出了用于检测奇异点的在电动机驱动电流i与曲轴转动速度ω之间的以下关系。
i=(V-Ke×ω)/R
由于关于电动机驱动电流i与曲轴转动速度ω的奇异点,对于上述的转动(旋转)模式(第一至第三模式)来说,得出了下面的奇异点。
在(1)第一模式“曲轴51L、51R以恒定速度转动”的情况下,曲轴转动速度ω保持在恒定值,如示于图8的正转区域所示,因此,响应于曲轴51L、51R的驱动扭矩变化的以下奇异点(a)、(b)、(c)以及(d)出现在电动机驱动电流i中:
(a)响应于曲轴正转驱动扭矩上升至最大值的电动机驱动电流i上升至最大值的奇异点;
(b)响应于曲轴正转驱动扭矩开始上升的电动机驱动电流i开始增加的奇异点;
(c)响应于曲轴正转驱动扭矩从下降转变为增加的电动机驱动电流i从减少转变为增加的奇异点;以及
(d)响应于曲轴正转驱动扭矩降低至0的电动机驱动电流i停止减少的奇异点;
在(2)第二模式“响应于输出恒定水平扭矩的指令,曲轴51L、51R以恒定水平的指令扭矩转动”的情况下,响应于如示于图9正转区域所示的恒定电动机驱动电流i,曲轴51L、51R的驱动扭矩保持在恒定值,因此,由曲轴驱动负荷变化引起的以下奇异点(e)、(f)、(g)以及(h)出现在曲轴转动速度ω中:
(e)响应于曲轴驱动负荷增加至最大值的曲轴转动速度ω减少至最小值的奇异点;
(f)响应于曲轴驱动负荷开始上升的曲轴转动速度ω开始减少的奇异点;
(g)响应于曲轴驱动负荷从下降转变为增加的曲轴转动速度ω从增加转变为减少的奇异点;以及
(h)响应于曲轴驱动负荷降低至0的曲轴转动速度ω停止增加的奇异点。
在(3)第三模式“虽然已经给出输出恒定水平扭矩的指令,但是曲轴51L、51R在由于反向电压的影响而不输出恒定水平指令扭矩的状态下转动”的情况下,虽然通过使用恒定的电动机驱动电流指令值i*已经给出了输出恒定水平扭矩的指令,但是由于如示于图10的正转区域所示的反向电压而没有获得对应于电动机驱动电流指令值i*的电动机扭矩。因此,曲轴51L、51R以比对应于电动机驱动电流指令值i*的电动机扭矩更小水平的扭矩转动。因此,响应于曲轴51L、51R的驱动扭矩变化的以下奇异点(a)、(b)、(c)以及(d)出现在电动机驱动电流i中,并且响应于曲轴驱动负荷变化的以下奇异点(e)、(f)、(g)以及(h)出现在曲轴转动速度ω中:
(a)响应于曲轴正转驱动扭矩上升至最大值的电动机驱动电流i上升至最大值的奇异点;
(b)响应于曲轴正转驱动扭矩开始上升的电动机驱动电流i开始增加的奇异点;
(c)响应于曲轴正转驱动扭矩从下降转变为增加的电动机驱动电流i从减少转变为增加的奇异点;以及
(d)响应于曲轴正转驱动扭矩降低至0的电动机驱动电流i停止减少的奇异点;
(e)响应于曲轴驱动负荷增加至最大值的曲轴转动速度ω减少至最小值的奇异点;
(f)响应于曲轴驱动负荷开始上升的曲轴转动速度ω开始减少的奇异点;
(g)响应于曲轴驱动负荷从下降转变为增加的曲轴转动速度ω从增加转变为减少的奇异点;以及
(h)响应于曲轴驱动负荷降低至0的曲轴转动速度ω停止增加的奇异点;
控制返回到步骤S1,直至在步骤S5中检查到上述奇异点(a)至(h)已经出现,并且步骤S1至S5的循环反复进行,直至出现这些奇异点。
如果在步骤S5中检查到奇异点(a)至(h)已经出现,那么控制进入步骤S6。在步骤S6中,当从这些奇异点(a)至(h)中选择的任意奇异点已出现时,所检测的曲轴转角值θ’更新为θ1并存储。
如果在步骤S3中确定曲轴51L、51R已在如图5的(b)和(c)部分所示的正向上转动了一转,那么控制进入步骤S7以及后续步骤,其中曲轴51L、51R反向转动,并且检查在该反向转动时类似于上述那些的奇异点的出现。
为了执行这些步骤,首先基于曲轴转角θ’,在步骤S7中检查曲轴51L、51R是否已从曲轴51L、51R已正向转动一转的位置反向转动。
如果在步骤S7中确定曲轴51L、51R还没有反向转动,那么控制进入步骤S8,在步骤S8中,曲轴51L、51R反向转动一转。
也就是在步骤S8中,电动机驱动电流i供应给电动机45。然后,电动机45驱动曲轴51L、51R从曲轴51L、51R已正向转动的位置反向转动,从而使第二辊子32在相同的方向(反向)上旋转并且使第二辊子32返回到正向转动开始的相同位置。
在上述的模式(1)至(3)中,执行反向转动(旋转)的模式与当执行正向转动(旋转)的模式相同。
在步骤S9中,检查关于电动机驱动电流i或曲轴转动速度ω的奇异点是否已在反向过程中出现。
也是在反向过程中,类似于在正向过程中出现的那些的奇异点(a)至(h)出现了,如示于图8至10的反转区域所示(然而,在上述单个奇异点的说明中,“正”须读为“反”)。在步骤S9中,检查在图8至10的反转区域中奇异点(a)至(h)的出现。
控制返回到步骤S1,直至在步骤S9中检查到上述奇异点(a)至(h)已在反向过程中出现,并且步骤S1至S3与步骤S7至S9的循环反复进行,直至出现这些奇异点。
如果在步骤S9中已检查到奇异点(a)至(h)在反向过程中出现,那么控制进入步骤S10。在步骤S10中,当与在步骤S6中选择的奇异点相同类型(相同符号)的奇异点(a)至(h)中的某一奇异点已出现时,所检测的曲轴转角值θ’更新为θ2并存储。
如果在步骤S7中确定曲轴51L、52R已反向转动了一转,那么控制进入步骤S11。
在步骤S11中,基于分别在步骤S6和S10中存储的曲轴转角θ1与θ2之间的中间点,当在正向及反向过程中相同类型(相同符号)的奇异点已出现时,设定在图5的(a)部分中所示的曲轴转角参考点。
因此,步骤S11对应于本发明的曲轴转角参考点设定部件。
在设定曲轴转角参考点过程中,当θ1>θ2时,θ1与θ2之间的中间点当曲轴转角参考点为0°时设定为0°。
在这种情况下,相对于曲轴转角参考点的曲轴转角θ由下面的公式表示。
θ=θ’+{θ-(θ1+θ2)/2}
相反,当θ1<θ2时,θ1与θ2之间的中间点当曲轴转角参考点为0°时设定为相对于该参考点转动了180°的点。
在这种情况下,相对于曲轴转角参考点的曲轴转角θ由下面的公式表示。
θ=θ’+{180-(θ1+θ2)/2}
也就是在第一实施例中,如从前面的描述中可看出,曲轴转角参考点设定如下。通过使用电动机45,曲轴51L、51R正向转动一转,从而使第二辊子32在相同的方向(正向)上旋转一转。然后,当关于电动机驱动电流i或曲轴转动速度ω的奇异点(a)至(h)中的一个在第二辊子32旋转过程中已出现时,检测曲轴转角θ1。
此后,通过使用电动机45,驱动曲轴51L、51R反向转动一转,从而使第二辊子32在相同的方向(逆向)上旋转并返回到原来的位置。然后,当关于电动机驱动电流i或曲轴转动速度ω的相同类型(符号)的奇异点在第二辊子32旋转过程中已出现时,检测曲轴转角θ2。
由在这些曲轴转角θ1与θ2之间的中间点确定曲轴转角参考点。
图1所示的传送控制器111设定曲轴转角参考点,其已像上述地被设定为在图5的(a)部分所示的曲轴旋转操作参考点(曲轴转角θ=0),并且基于从该曲轴转动操作参考点的曲轴转角θ,执行上述的牵引传动容量控制。
<第一实施例的优点>
根据上述第一实施例的用于驱动力分配设备的牵引传动容量控制装置以下列方式执行用于驱动力分配设备的牵引传动容量控制。电动机45通过曲轴51L、51R促使第二辊子32正向及反向旋转,并且当关于电动机驱动电流i或曲轴转动速度ω的奇异点(a)至(h)中的一个在第二辊子32旋转过程中已出现时,检测曲轴转角θ1和θ2。然后,由在曲轴转角θ1与θ2(第二辊子旋转位置)之间的中间点确定曲轴转角参考点(第二辊子旋转操作参考点)。然后,基于第二辊子32从该曲轴转角参考点(第二辊子旋转操作参考点)旋转的量,执行用于驱动力分配设备的牵引传动容量控制。
因此,曲轴转角参考点(第二辊子旋转操作参考点),即,牵引传动容量控制操作的参考点可常常正确地确定,而不管是否有驱动力分配设备的制造上的尺寸误差或变化或者在操作特性上的变化或由于温度变化而引起的摩擦变化。其结果是,牵引传动容量控制可常常像预期那样被执行。
另外,在本实施例中,电动机45通过曲轴51L、51R促使第二辊子32以恒定速度旋转,并且检测在第二辊子32旋转时出现的关于曲轴驱动扭矩(第二辊子旋转扭矩)的奇异点(a)、(b)、(c)以及(d)。然后,基于这些奇异点,设定上述的曲轴转角参考点(第二辊子旋转操作参考点)。
因此,仅通过监测曲轴驱动扭矩(第二辊子旋转扭矩)的时间序列变化,可以简单且容易地检测上述的奇异点(a)、(b)、(c)以及(d)。
而且,曲轴驱动扭矩(第二辊子旋转扭矩)本身的值不影响上述奇异点(a)、(b)、(c)以及(d)的出现。
因此,不需要校正影响曲轴驱动扭矩(第二辊子旋转扭矩)值的惯性,从而提高设定曲轴转角参考点(第二辊子旋转操作参考点)的精度。因此,可以使上述优点更加显著。
在本实施例中,电动机45通过曲轴51L、51R促使第二辊子32以恒定水平的扭矩旋转,并且检测在第二辊子32旋转时出现的关于曲轴转动速度ω(第二辊子旋转速度)的奇异点(e)、(f)、(g)以及(h)。然后,基于这些奇异点,设定上述的曲轴转角参考点(第二辊子旋转操作参考点)。
因此,仅通过监测曲轴转动速度ω(第二辊子旋转速度)的时间序列变化,可以简单且容易地检测上述的奇异点(e)、(f)、(g)以及(h)。
而且,通过从电动机45施加大水平的上述扭矩至曲轴51L、51R(第二辊子32),可以迅速地完成曲轴51L、51R(第二辊子32)的转动,并且结果,可以迅速地执行奇异点(e)、(f)、(g)以及(h)的检测。因此,可以使上述优点更加显著。
另外,在由于产生对应于电动机45中转动速度的反向电压而不可获得指令水平扭矩的情况下,由于曲轴驱动扭矩增加,所以旋转速度减少。在这种情况下,如果旋转速度减少,那么反向电压降低并且驱动扭矩增加。
因此,如参照图10所述,关于曲轴驱动扭矩(第二辊子旋转扭矩)的奇异点(a)、(b)、(c)以及(d)与关于曲轴转动速度ω(第二辊子旋转速度)的奇异点(e)、(f)、(g)以及(h)二者都出现。因此,选择奇异点的范围有利地增加。
第二实施例
<第二实施例的构成>
图11示出了当根据本发明第二实施例的牵引容量控制装置设定曲轴转角参考点时所使用的控制程序。
也是在本实施例中,使用了与图1至6中所示相类似的驱动力分配设备,并且当执行上述的牵引传动容量控制时,图1所示的传送控制器111通过执行图11所示的控制程序确定曲轴转角参考点,以及基于该参考点,传送控制器111执行上述的牵引传动容量控制。
图11所示的控制程序通过定时的中断,例如以每5微秒(msec)的间隔而重复地执行,以使得响应于辊子间径向压制力控制电动机45的响应性不会发生延迟。
在步骤S21中,读取由电动机驱动电流传感器115所检测的电动机驱动电流i以及由曲轴转角传感器116所检测的实际曲轴转角θ’。
然后,在步骤S22中,基于在步骤S21中所检测的曲轴转角θ’,计算曲轴转动速度ω。
在步骤S23中,基于曲轴转角θ’,检查曲轴51L、51R是否已在任意方向上转动了一转。
如果在步骤S23中确定曲轴51L、51R还没有转动一转,那么控制进入步骤S24,在步骤S24中,曲轴51L、51R转动。
也就是在步骤S24中,从第一实施例的上述模式(1)至(3)中选择任意模式,并且根据所选择的模式,电动机驱动电流i供应给电动机45,且该电动机45驱动曲轴51L、51R在上述的方向上转动,从而使第二辊子32在相同的方向上旋转。
然后,在步骤S25中,如果用于惯性或液体流体粘性的阻力矩很大,并且如果有必要对这样的阻力矩进行校正,那么计算扭矩的校正量,并且计算曲轴驱动扭矩估计值Tc’。
作为用于曲轴驱动扭矩估计值Tc’的计算方法,以下两种方法是可能的。
(1)从由电动机驱动电流i乘以扭矩常数K而得到的电动机扭矩Tm=(K×i)中减去惯性扭矩(J×α)和粘性扭矩(D×ω)。惯性扭矩(J×α)和粘性扭矩(D×ω)是通过使用已预先获得的转动惯量J、粘性D、在步骤S22中计算得到的曲轴转动速度ω、以及基于该曲轴转动速度ω计算得到的曲轴转动加速度α而获得的。然后,由该减法结果计算曲轴驱动扭矩估计值Tc’。
可通过在曲轴转动速度ω的当前值与一个控制间隔之前计算的以前值之间的差除以一个控制间隔,或者通过允许曲轴转动速度ω经过高通滤波器,可计算出曲轴转动加速度α。
(2)为了消除由计算曲轴转动速度ω或曲轴转动加速度α而引起的噪声,干扰观测器用在通过允许在上述方法(1)中计算得到的曲轴驱动扭矩估计值Tc’经过低通滤波器而执行的滤波处理中。然后,确定最终的曲轴驱动扭矩估计值Tc’。
然后,在步骤S26中,通过执行类似于图7的步骤S5的检查,检查关于在步骤S21中读取的电动机驱动电流i或者在步骤S22中计算的曲轴转动速度ω的奇异时间序列变化(奇异点)是否已经出现。
然而,如果在步骤S25中已进行了校正,那么执行检查,以发现对应于上述奇异点(a)至(d)的奇异点是否已出现在步骤S25计算得到的曲轴驱动扭矩估计值Tc’中,而不是在电动机驱动电流i中。
为什么检查关于曲轴驱动扭矩估计值Tc’而不是关于电动机驱动电流i的奇异点的原因如下。
与曲轴转角θ的时间序列变化一起,图12示出了通过从电动机扭矩Tm中减去惯性扭矩(J×α)和粘性扭矩(D×ω)而计算得到的曲轴驱动扭矩估计值Tc’的时间序列变化。
如从该图中可看出,误差Δθ发生在当电动机扭矩Tm增加至最大值时的曲轴转角θ与当曲轴驱动扭矩估计值增加至最大值时的曲轴转角θ之间。通过使用曲轴驱动扭矩估计值Tc’而不是电动机驱动电流i,可以以更高的精度设定曲轴转角参考点。
因此,在本实施例中,检查的不是电动机驱动电流i的奇异点,而是曲轴驱动扭矩估计值的奇异点。
控制返回到步骤S21,直至在步骤S26中检查到奇异点已经出现,并且步骤S21至S26的循环反复进行,直至出现这些奇异点。
如果在步骤S26中检查到奇异点已经出现,那么控制进入步骤S27。在步骤S27中,当最终的奇异点已出现时,所检测的曲轴转角值θ’更新为θ1并存储。
如果在步骤S23中确定曲轴51L、51R已在上述方向上转动了一转,那么控制进入步骤S28。
在步骤S28中,由在图6中所示的曲轴驱动特性(相对于曲轴转角θ的曲轴驱动扭矩Tc的变化特性)与当在步骤S26中已检测到最终奇异点时的曲轴转角θ1而设定曲轴转角参考点。
更具体地,由于当最终的奇异点已在步骤S26中检测到时,曲轴转角θ1与相同类型的奇异点出现在图6所示的曲轴驱动特性上的曲轴转角θ相一致,所以相同的曲轴转角设定为曲轴转角参考点θ0。
在这种情况下,相对于曲轴转角参考点的曲轴转角θ由下面的公式表示。
θ=θ’+(θ0-θ1)
根据上述曲轴转动模式(1)至(3)与奇异点(a)至(h)的组合,曲轴转角参考点θ0采用下列值。
在(1)+(a)的组合、(2)+(e)的组合、(3)+(a)的组合、以及(3)+(d)的组合的情况下,曲轴转角参考点θ0是θ0=θmax。
在(1)+(b)的组合、(2)+(f)的组合、(3)+(b)的组合、以及(3)+(f)的组合的情况下,曲轴转角参考点θ0是θ0=θst。
在(1)+(c)的组合、(2)+(g)的组合、(3)+(c)的组合、以及(3)+(g)的组合的情况下,曲轴转角参考点θ0是θ0=-θmax。
在(1)+(d)的组合、(2)+(h)的组合、(3)+(d)的组合、以及(3)+(h)的组合的情况下,曲轴转角参考点θ0是θ0=θfin。
图1所示的传送控制器111设定曲轴转角参考点θ0,其已像上述地被设定为曲轴转角θ=0的曲轴转动操作参考点,并且基于相对于该曲轴旋转操作参考点θ0的曲轴转角θ,执行上述的牵引传动容量控制。
<第二实施例的作用与优点>
根据上述第一实施例的用于驱动力分配设备的牵引传动容量控制装置以下列方式执行用于驱动力分配设备的牵引传动容量控制。电动机45通过曲轴51L、51R促使第二辊子32在一方向上旋转,并且当关于电动机驱动电流i或曲轴转动速度ω的奇异点(a)至(h)中的一个在第二辊子32旋转过程中已出现时,检测曲轴转角θ1(第二辊子旋转位置)。从该曲轴转角θ1(第二辊子旋转位置)与相同类型的奇异点出现在图6所示的曲轴驱动特性上的曲轴转角中,确定曲轴转角参考点θ0(第二辊子旋转操作参考点)。然后,基于第二辊子32从该曲轴转角参考点θ0(第二辊子旋转操作参考点)旋转的量,执行用于驱动力分配设备的牵引传动容量控制。
因此,曲轴转角参考点θ0(第二辊子旋转操作参考点),即,牵引传动容量控制操作的参考点可常常正确地确定,而不管是否有驱动力分配设备的制造上的尺寸误差或变化或者在操作特性上的变化或由于温度变化而引起的摩擦变化。其结果是,牵引传动容量控制可常常像预期那样被执行,因此,可实现与第一实施例相类似的那些优点。
另外,在本实施例中,当通过使用电动机45经由曲轴51L、51R促使第二辊子32旋转时,足以使第二辊子32仅旋转一转。
因此,可在很短的时间内执行曲轴转角参考点θ0(第二辊子旋转操作参考点)的设定,从而提高牵引传动容量控制的响应性。
而且,在本实施例中,如果由于大水平的用于惯性或液体流体粘性的阻力矩,表示曲轴驱动扭矩的电动机驱动电流i(电动机扭矩Tm)未表明实际的曲轴驱动扭矩,所以关于电动机驱动电流i的奇异点没有用于确定曲轴转角参考点θ0(第二辊子旋转操作参考点)。相反,如在步骤S25所述,当曲轴驱动扭矩估计值Tc’已出现时,从曲轴转角θ1(第二辊子旋转位置)以及从相同类型的奇异点出现在图6所示的曲轴驱动特性上的曲轴转角中确定曲轴转角参考点θ0(第二辊子旋转操作参考点)。通过从电动机扭矩Tm=(K×i)中减去惯性扭矩(J×α)和粘性扭矩(D×ω)而计算得到曲轴驱动扭矩估计值Tc’。
因此,甚至在具有大水平的用于惯性的阻力矩(J×α)以及用于粘性的阻力矩(D×ω)的条件下,可正确地设定曲轴转角参考点θ0(第二辊子旋转操作参考点),并且甚至在这样的环境下可以可靠地获得上述优点。
其它实施例
在上述的第一实施例以及第二实施例这二者中,当通过使用电动机45经由曲轴51L、51R使第二辊子32旋转时,第二辊子32旋转360°左右。
然而,当奇异点出现在曲轴51L、51R的转动(第二辊子32的旋转)小于360°时,曲轴驱动扭矩(电动机扭矩)可能会受到限制且设定为停止,并且基于当曲轴驱动扭矩已停止时关于曲轴转角的信息,可设定曲轴转角参考点。
然而,在这种情况下,曲轴51L、51R的转动停止扭矩(第二辊子32的旋转停止扭矩)由于部件的变化或恶化或者由于温度变化而引起的粘性或摩擦变化而变化。因此,将会发生下面的问题。如果如上所述的受限制的曲轴驱动扭矩(电动机扭矩)太小,那么曲轴51L、51R不转动。相反,如果曲轴驱动扭矩(电动机扭矩)太大,那么曲轴51L、51R连续转动而不停止。这样,要花费很长的时间来寻找所要受限制的合适水平的扭矩,因此,时间增加,直至曲轴转角参考点被设定。
特别地,如果扭矩二极管夹置在电动机45与曲轴51L、51R之间,那么将会发生下面的问题。如果曲轴转角参考点的设定开始于反作用力最大角度附近,且然后曲轴51L、51R以操作扭矩而开始旋转转动,那么它们连续转动而不停止。
而且,如果扭矩二极管的解锁扭矩很大,那么曲轴51L、51R不可能以恒定水平的扭矩而反向转动,从而不能设定曲轴转角参考点。
如在上述的第一实施例及第二实施例中,如果通过使用电动机45经由曲轴51L、51R使第二辊子32旋转360°左右,那么将不会发生上述问题,并且可以以高精度设定曲轴转角参考点。
也是在这一点上,上述的第一实施例及第二实施例可以有利地享受优越性。
在上述的第一实施例及第二实施例这二者中,牵引传动容量控制装置用于控制分动箱1的前后轮驱动力分配。然而,本发明的牵引传动容量控制装置并不局限于此使用目的,并且可用于所有类型的牵引传动式动力传递设备的牵引传动容量控制。在这样的情况下,毫无疑问可以实现与上述相类似的作用及优点。

Claims (7)

1.一种用于动力传递设备的牵引传动容量控制装置,该动力传递设备通过使用由在第一辊子与第二辊子之间的径向上相互压制接触所获得的牵引传动而执行动力传递,其中所述动力传递设备的牵引传动容量由于第二辊子旋转部件控制施加在所述第一辊子与第二辊子之间的径向相互压制力而被控制,所述第二辊子旋转部件使第二辊子绕着偏置于第二辊子的转动轴的偏心轴旋转,所述牵引传动容量控制装置包括:
旋转扭矩检测部件和旋转速度检测部件中的至少一个,所述旋转扭矩检测部件用于促使所述第二辊子旋转部件使第二辊子旋转并且用于在第二辊子旋转时检测第二辊子的旋转扭矩,所述旋转速度检测部件用于促使所述第二辊子旋转部件使第二辊子旋转并且用于在第二辊子旋转时检测第二辊子的旋转速度;
奇异点检测部件,用于检测关于分别由所述旋转扭矩检测部件和所述旋转速度检测部件所检测的旋转扭矩和旋转速度中的至少一个的奇异时间序列变化的奇异点;以及
第二辊子旋转操作参考点设定部件,用于基于由所述奇异点检测部件所检测的奇异点而设定所述第二辊子的旋转操作参考点,
其中,由所述第二辊子旋转操作参考点设定部件所设定的第二辊子的旋转操作参考点用于执行所述牵引传动容量控制。
2.根据权利要求1所述的牵引传动容量控制装置,其中:
所述奇异点检测部件检测由所述旋转扭矩检测部件和/或所述旋转速度检测部件在所述第二辊子沿第一方向旋转时所检测的旋转扭矩和/或旋转速度的奇异点,并且检测由所述旋转扭矩检测部件和/或所述旋转速度检测部件在所述第二辊子沿第二方向旋转时所检测的旋转扭矩和/或旋转速度的奇异点;以及
基于在当所述第二辊子沿第一方向旋转时所述旋转扭矩和/或所述旋转速度的奇异点被检测的时候所述第二辊子的转动位置与在当所述第二辊子沿第二方向旋转时所述旋转扭矩和/或所述旋转速度的奇异点被检测的时候所述第二辊子的转动位置之间的中间点,所述第二辊子旋转操作参考点设定部件设定所述第二辊子的旋转操作参考点。
3.根据权利要求1或2所述的牵引传动容量控制装置,其中:
代替所述旋转速度检测部件,设置第二辊子恒定速度旋转部件,用于促使所述第二辊子旋转部件使第二辊子以恒定速度旋转;
所述奇异点检测部件检测关于由所述旋转扭矩检测部件所检测的所述第二辊子的旋转扭矩的奇异时间序列变化的奇异点,而所述第二辊子通过使用所述第二辊子恒定速度旋转部件以恒定速度旋转;以及
基于由所述奇异点检测部件所检测的所述第二辊子的旋转扭矩的奇异点,所述第二辊子旋转操作参考点设定部件设定所述第二辊子的旋转操作参考点,同时所述第二辊子以恒定速度旋转。
4.根据权利要求1或2所述的牵引传动容量控制装置,其中:
代替所述旋转扭矩检测部件,设置第二辊子恒定力旋转部件,用于促使所述第二辊子旋转部件使第二辊子以恒定扭矩旋转;
所述奇异点检测部件检测关于由所述旋转速度检测部件所检测的所述第二辊子的旋转速度的奇异时间序列变化的奇异点,而所述第二辊子通过使用所述第二辊子恒定力旋转部件以恒定力旋转;以及
基于由所述奇异点检测部件所检测的所述第二辊子的旋转速度的奇异点,所述第二辊子旋转操作参考点设定部件设定所述第二辊子的旋转操作参考点,同时所述第二辊子以恒定力旋转。
5.根据权利要求1所述的牵引传动容量控制装置,其中:
所述奇异点检测部件检测由所述旋转扭矩检测部件和/或所述旋转速度检测部件在所述第二辊子旋转一转时所检测的旋转扭矩和/或旋转速度的奇异点;以及
基于在当所述第二辊子旋转一转时所述旋转扭矩和/或所述旋转速度的奇异点被检测的时候所述第二辊子的转动位置和在相同类型的奇异点存在于所述第二辊子的转动位置与所述旋转扭矩和/或所述旋转速度之间的关系中的位置处的所述第二辊子的转动位置,所述第二辊子旋转操作参考点设定部件设定所述第二辊子的旋转操作参考点,所述关系是预先获得的。
6.根据权利要求5所述的牵引传动容量控制装置,其中,所述奇异点检测部件检测通过从在所述第二辊子旋转一转时由所述旋转扭矩检测部件所检测的旋转扭矩中减去惯性扭矩和粘性扭矩而获得的校正旋转扭矩的奇异点。
7.根据权利要求1、2、5和6中任一项所述的牵引传动容量控制装置,其中:
安置所述动力传递设备,使得所述第一辊子随着形成扭矩传递路径至主动轮的转动构件一起转动,以及使得所述第二辊子随着形成扭矩传递路径至从动轮的转动构件一起转动,并且所述动力传递设备用于在所述主动轮与所述从动轮之间分配驱动力的驱动力分配设备;以及
基于通过使用第二辊子旋转部件而使所述第二辊子从由所述第二辊子旋转操作参考点设定部件所设定的第二辊子旋转操作参考点旋转的量,所述牵引传动容量控制装置执行所述牵引传动容量装置,由此控制在所述主动轮与所述从动轮之间的驱动力分配。
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