JP2001277883A - Power distribution control device - Google Patents

Power distribution control device

Info

Publication number
JP2001277883A
JP2001277883A JP2000096183A JP2000096183A JP2001277883A JP 2001277883 A JP2001277883 A JP 2001277883A JP 2000096183 A JP2000096183 A JP 2000096183A JP 2000096183 A JP2000096183 A JP 2000096183A JP 2001277883 A JP2001277883 A JP 2001277883A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
time
value
power distribution
control device
time constant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000096183A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4110703B2 (en
Inventor
Yusaku Ido
勇作 井戸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Koki KK filed Critical Toyoda Koki KK
Priority to JP2000096183A priority Critical patent/JP4110703B2/en
Publication of JP2001277883A publication Critical patent/JP2001277883A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4110703B2 publication Critical patent/JP4110703B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power distribution control device excellent both in quick response performance and convergence performance. SOLUTION: This graph shows a throttle valve opening (m), a torque distribution ratio (r) to a driven wheel, and time-based change of a differential rotation number ΔN between a main drive wheel and the driven wheel when controlled so that a residual time T (correcting time for a slipping state or the like) is long in the condition of dΔN/dt<=0. Degree of need for stable traction by four- wheel drive is quantitatively determined based on the throttle valve opening (m) etc. When the differential rotation number ΔN is being converged to 0 (at the time of dΔN<=0), time constant τ (∝T) is determined based on a monotone increasing function f1 (m) in accordance with this degree of need. For example, in PID control to a coil current I of an electromagnetic clutch, a coefficient (gain G) of a current deviation ΔI is set to be roughly in inverse proportion to the time constant τ, so the torque distribution ratio (r) once reaching a preferable value r0 is stably converged, and at this time, the torque distribution ratio (r) is maintained within a proper range (in a width of δ) for a necessary time (residual time T).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の動力を複数
の駆動可能輪に分配する動力分配制御装置に関し、特
に、オン・デマンド4WD機構の4輪駆動車において従
動輪へのトルク配分比を決定する手段に関する。ただ
し、ここで言う「従動輪」とは、エンジン又はモータよ
り供給される車両の動力(駆動力)のトルク配分比を一
時的に0又は比較的小さく設定し得る駆動可能輪のこと
である。また、ここで言う「主駆動輪」とは、走行中或
いは加速中に比較的大きな動力(駆動力)が常時伝達さ
れる駆動可能輪のことである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power distribution control device for distributing the power of a vehicle to a plurality of drivable wheels, and more particularly, to a torque distribution ratio to driven wheels in a four-wheel drive vehicle having an on-demand 4WD mechanism. Regarding the means for determining. However, the "driven wheels" referred to here are drivable wheels that can temporarily set the torque distribution ratio of the vehicle power (driving force) supplied from the engine or the motor to 0 or a relatively small value. The "main driving wheel" here is a drivable wheel to which relatively large power (driving force) is constantly transmitted during traveling or acceleration.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子制御により各駆動可能輪に対するト
ルク配分比を制御する装置としては、例えば、公開特許
公報「特開平7−40753:左右輪と前後輪の駆動力
配分総合制御装置」(以下、「従来技術1」と言う。)
に記載されているものや、公開特許公報「特開平7−2
5258:差動制限制御装置」(以下、「従来技術2」
と言う。)に記載されているもの等が一般に知られてい
る。
2. Description of the Related Art As an apparatus for controlling a torque distribution ratio for each drivable wheel by electronic control, for example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 7-40753: "Comprehensive control system for driving force distribution between left and right wheels and front and rear wheels" , "Prior art 1".)
Described in Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 7-2
5258: Differential limit control device ”(hereinafter,“ prior art 2 ”)
Say And the like are generally known.

【0003】これらの従来技術においては、前輪と後輪
へのトルク配分比が可変な所謂オン・デマンド4WD機
構の4輪駆動車において、例えば、従動輪へのトルク配
分比rが「0≦r≦rmax <1(rmax は所定の定
数)」と可変になっている場合、前輪と後輪との間の差
動回転数ΔNを監視し、この差動回転数ΔNが大きくな
るに従って従動輪へのトルク配分比rを大きくするのが
一般的な制御理論となっている。即ち、従動輪へのトル
ク配分比rは、ある飽和点(上限値:rmax )に達する
までは、前輪と後輪との間の差動回転数ΔNに略比例す
る様に制御するのが一般的な制御方法である。
In these prior arts, in a four-wheel drive vehicle of a so-called on-demand 4WD mechanism in which the torque distribution ratio between the front wheels and the rear wheels is variable, for example, the torque distribution ratio r to the driven wheels is "0≤r ≦ r max <1 (r max is a predetermined constant) ”, the differential rotation speed ΔN between the front wheels and the rear wheels is monitored, and as the differential rotation speed ΔN increases, It is a general control theory to increase the torque distribution ratio r to the driving wheels. That is, the torque distribution ratio r to the driven wheels is controlled so as to be substantially proportional to the differential rotation speed ΔN between the front wheels and the rear wheels until reaching a certain saturation point (upper limit: r max ). This is a general control method.

【0004】また、カップリング装置のクラッチ機構と
しては、油圧式クラッチよりも応答性が高い電磁クラッ
チを利用したものが現在多数普及しつつある。図13
((a),(b))は、従来の動力分配制御装置の論理的な構成
を例示するブロック図である。例えば、上記の様なトル
ク配分比rの算出は、本図13の「トルク配分比演算部
202」により具体的に実行される。ただし、本図13
における各変数の定義は、以下の通りである。
[0004] As a clutch mechanism of a coupling device, a large number of clutch mechanisms utilizing an electromagnetic clutch having higher responsiveness than a hydraulic clutch are currently being used. FIG.
((a), (b)) is a block diagram illustrating a logical configuration of a conventional power distribution control device. For example, the calculation of the torque distribution ratio r as described above is specifically executed by the “torque distribution ratio calculation unit 202” in FIG. However, FIG.
The definition of each variable in is as follows.

【0005】(変数の定義) n : 各駆動可能輪の回転数(n1,n2,,,)の
総称 ΔN : 前輪と後輪との間の差動回転数 r : 従動輪へのトルク配分比 In : コイル電流指令値 Vn : コイル電圧指令値 Vcc: 電源電圧 λ : チョッパー制御(PWM制御)におけるデュー
ティー比
(Definition of Variables) n: Generic term of rotational speeds (n1, n2,...) Of each drivable wheel ΔN: Differential rotational speed between front wheel and rear wheel r: Torque distribution ratio to driven wheel I n: coil current command value V n: the coil voltage command value V cc: supply voltage lambda: the duty ratio in chopper control (PWM control)

【0006】また、これらの従来技術の中には、例えば
図13(b) に示す様に、電磁クラッチのコイル電流を実
際に計測し、この測定値Ia とコイル電流の指令値In
との電流偏差ΔI(≡In −Ia )に基づいたPID制
御(図中の「PID210」により実行される比例積分
微分制御)により、コイル電流Iをより正確に制御する
ものがある。
Further, some of these prior art, for example as shown in FIG. 13 (b), actually measuring the coil current of the electromagnetic clutch, the command value I n of the measured values I a and the coil current
Some control the coil current I more accurately by PID control based on the current deviation ΔI (≡I n −I a ) (proportional-integral-derivative control performed by “PID 210” in the figure).

【0007】図13(b) の「PID210」により実行
される比例積分微分制御では、例えば、以下の式(1)
に基づいてコイル電圧指令値Vn の値を決定する等の方
法がとられてきた。
In the proportional-integral-differential control executed by "PID 210" in FIG. 13B, for example, the following equation (1) is used.
A method such as determining the value of the coil voltage command value V n have been taken on the basis of.

【数1】 Vn =λ′VCC+g1 ΔI+g2 ∫ΔIdt+g3 dΔI/dt …(1)V n = λ′V CC + g 1 ΔI + g 2 ∫ΔIdt + g 3 dΔI / dt (1)

【数2】 λ=Vn /VCC …(2)Λ = V n / V CC (2)

【0008】ただし、ここでλ′は、前回の制御周期で
求め前回のPWM制御で用いられたデューティー比(又
はデューティー比λの暫定的な初期値)であり、ゲイン
1,g2 ,g3 はそれぞれ適当な定数である。また、
式(2)は、図13(b) の「デューティー比演算部20
5」により実行される、上記のデューティー比λの計算
式である。
Here, λ ′ is a duty ratio (or a tentative initial value of the duty ratio λ) obtained in the previous control cycle and used in the previous PWM control, and the gains g 1 , g 2 , g 3 is an appropriate constant. Also,
Equation (2) is expressed by “duty ratio calculation unit 20” in FIG.
5] is a calculation formula of the duty ratio λ, which is executed by “5”.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】図14は、従来技術の
問題点を示すグラフであり、スロットルバルブ開度m、
従動輪へのトルク配分比r、及び主駆動輪と従動輪との
差動回転数ΔNの各状態変数の経時的変化を各々例示す
る。より具体的にはこのグラフは、例えば積雪時の凍結
路面上等における「低摩擦路急発進」時の四輪駆動車の
駆動状態(スリップ・ストップ状態)をシミュレートし
た結果を示すものであり、本グラフよりクラッチ機構が
チャタリングを起こしていることが読み取れる。
FIG. 14 is a graph showing a problem of the prior art.
Time-varying changes in the state variables of the torque distribution ratio r to the driven wheels and the differential rotation speed ΔN between the main drive wheels and the driven wheels are illustrated. More specifically, this graph shows the result of simulating the driving state (slip stop state) of a four-wheel drive vehicle at the time of “sudden start on a low friction road”, for example, on a frozen road surface in snowy days. From this graph, it can be seen that the clutch mechanism is chattering.

【0010】カップリング装置のクラッチ機構を電磁ク
ラッチで構成した場合、クラッチ機構の応答性(速応
性)は極めて高くなる。このため、電磁クラッチを用い
たオンデマンド4WDシステムでは、例えば、上記の様
な低摩擦路での発進や加速の場合等に、例えば図14に
示す様なチャタリングやスリップ・ストップ現象を引き
起こすことがある。また、クラッチ機構の応答性が高い
と、例えば比較的摩擦係数の高い路面での急発進時にお
いても、カップリング装置がチャタリングを起こす事が
ある。即ち、これらの場合には、安定した確実なトラク
ション(駆動力)が十分に得られなくなったり、チャタ
リングの異音や振動のために乗り心地が低下したりする
等の恐れがある。
When the clutch mechanism of the coupling device is constituted by an electromagnetic clutch, the responsiveness (quick response) of the clutch mechanism becomes extremely high. For this reason, in the on-demand 4WD system using the electromagnetic clutch, for example, in the case of starting or accelerating on a low friction road as described above, for example, chattering and a slip stop phenomenon as shown in FIG. is there. If the responsiveness of the clutch mechanism is high, the coupling device may cause chattering even when suddenly starting on a road surface having a relatively high friction coefficient, for example. That is, in these cases, there is a possibility that stable and reliable traction (driving force) cannot be sufficiently obtained, or that the riding comfort is lowered due to abnormal noise or vibration of chattering.

【0011】しかし、この対策としてクラッチ機構(主
に電磁クラッチ)の応答性を画一的に(全面的に)下げ
てしまったのでは、4輪駆動による確実かつ安定したト
ラクション(加速性能)が即要求される緊急時に、トラ
クションについて十分に高い応答性(速応性)が得られ
なくなる恐れが生じる。
However, if the response of the clutch mechanism (mainly an electromagnetic clutch) is reduced uniformly (overall) as a countermeasure, reliable and stable traction (acceleration performance) by four-wheel drive can be obtained. In an emergency that is immediately required, there is a possibility that sufficiently high responsiveness (rapid response) for traction may not be obtained.

【0012】本発明は、上記の課題を解決するために成
されたものであり、その目的は、要求される加速性能
(トラクション)に対して応答性が高く、かつ、チャタ
リングやスリップ・ストップ現象が発生しない装置、即
ち、速応性と減衰性(収束性)の両面で優れた動力分配
制御装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a high response to a required acceleration performance (traction), and a chattering or slip stop phenomenon. It is an object of the present invention to provide a power distribution control device that does not generate the power, that is, a power distribution control device excellent in both quick response and damping (convergence).

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めには、以下の手段が有効である。即ち、第1の手段
は、エンジン又はモータより供給される車両の動力を複
数の駆動可能輪に分配する際の「従動輪への動力配分比
又はその関連値」rを制御する動力分配制御装置におい
て、一旦好適値r0に達したrがその後もその適正範囲
内又は好適値r0の近傍に留まる残留時間Tを制御する
残留時間制御手段を設け、この残留時間制御手段によ
り、主駆動輪の回転数と従動輪の回転数との差である差
動回転数ΔNの増減状態に応じて、ΔNの所定微小時間
内の変化量dΔNが「dΔN≦0」成る場合には、残留
時間Tに略比例する時定数τの値を、運転者の加速操作
に関連する加速操作関連値Aを独立変数とする関数f1
(A)により決定することである。
In order to solve the above-mentioned problems, the following means are effective. That is, the first means is a power distribution control device that controls a “power distribution ratio to driven wheels or a related value” r when distributing the power of the vehicle supplied from the engine or the motor to the plurality of drivable wheels. In the above, there is provided a residual time control means for controlling a residual time T in which r once reaches the preferred value r0 remains within its proper range or in the vicinity of the preferred value r0. If the amount of change dΔN within a predetermined short time dΔN is “dΔN ≦ 0” in accordance with the increase / decrease state of the differential rotation speed ΔN, which is the difference between the number of rotations and the rotation speed of the driven wheel, the remaining time T The value of the proportional time constant τ is a function f1 in which the acceleration operation related value A related to the driver's acceleration operation is an independent variable.
(A).

【0014】ただし、ここで加速操作関連値Aは、複数
のパラメータより構成された1組のパラメータ群であっ
ても良い。また、加速操作関連値Aは、運転者の車両加
速に関する操作意思を反映したものであれば何でも良
く、例えば、アクセル・ペダルの踏み込み量やエンジン
回転数等であっても良い。本発明の加速操作関連値A
は、最低限2値以上の値を取り得る変数(加速操作パラ
メータ)により構成することが可能である。
Here, the acceleration operation-related value A may be a set of parameters composed of a plurality of parameters. The acceleration operation-related value A may be anything as long as it reflects the driver's intention to operate the vehicle regarding acceleration, and may be, for example, an accelerator pedal depression amount, an engine speed, or the like. Acceleration operation related value A of the present invention
Can be composed of variables (acceleration operation parameters) that can take at least two values.

【0015】尚、本発明で使用される例えば上記のf1
等の様な各関数は、一般に、公知の情報処理技術によ
り、例えば所定のデータマップ(テーブル)や、多項式
や、或いは所定のアルゴリズム等の任意の手段により、
具体的に構成することができるものである。即ち、本発
明で使用される全ての関数は、実数から実数への(より
詳細には、有理数から有理数への)一対一、若しくは、
多対1の対応をする写像により構成されていれば何でも
良く、その具体的実現手法が限定的に問われるものでは
ない。
Incidentally, for example, the above f1 used in the present invention
Each function such as is generally performed by a known information processing technique, for example, by a predetermined data map (table), a polynomial, or an arbitrary means such as a predetermined algorithm.
It can be specifically configured. That is, all functions used in the present invention are one-to-one from real numbers to real numbers (more specifically, rational numbers to rational numbers), or
Any structure may be used as long as it is configured by a mapping that has many-to-one correspondence, and the specific realization method is not limited.

【0016】また、第2の手段は、動力配分比を具現す
るカップリング装置の「油圧、コイル電流、又はこれら
の関連値」Iの比例制御、比例積分制御、又は比例積分
微分制御におけるゲインGの補償処理として、上記の第
1の手段の残留時間制御手段において、上記のIの偏
差、この偏差の積分、又はこの偏差の微分の内の少なく
とも何れか1項の係数(上記のゲインG)を時定数τに
対して略単調減少又は略反比例させることにより、上記
の残留時間Tを時定数τに対して略比例させることであ
る。
The second means is a gain G in the proportional control, the proportional integral control, or the proportional integral derivative control of the “hydraulic pressure, coil current, or related value thereof” I of the coupling device that realizes the power distribution ratio. In the residual time control means of the first means, the coefficient of at least one of the deviation of I, the integral of the deviation, and the differentiation of the deviation (the gain G) Is substantially monotonically decreased or substantially inversely proportional to the time constant τ, so that the above-mentioned residual time T is substantially proportional to the time constant τ.

【0017】また、第3の手段は、上記のrの補償処理
として、上記の第1又は第2の手段の残留時間制御手段
において、rの単位時間当たりの変動量Δrの下限値を
時定数τに基づいて制御することにより、残留時間Tを
時定数τに対して略比例させることである。
In the third means, as the compensation processing of r, the residual time control means of the first or second means may set a lower limit value of a fluctuation amount Δr per unit time of r as a time constant. By controlling based on τ, the remaining time T is made substantially proportional to the time constant τ.

【0018】また、第4の手段は、上記の第1乃至第3
の何れか1つの手段において、加速操作関連値Aとし
て、アクセルペダルの踏み込み量θ、エンジン回転数
p、スロットルバルブ開度m、或いは、これらの関連値
を採用し、また、関数f1として「A1<A2⇒f1
(A1)≦f1(A2)」なる単調増加関数を採用する
ことである。
Further, the fourth means includes the first to third means.
In any one of the means, the accelerator operation depression value θ, the engine speed p, the throttle valve opening m, or these related values are adopted as the acceleration operation related value A, and “A1” is used as the function f1. <A2⇒f1
(A1) ≦ f1 (A2) ”.

【0019】更に、第5の手段は、上記の第1乃至第4
の何れか1つの手段の残留時間制御手段において、変化
量dΔNが「dΔN>0」成る場合には、時定数τの値
を、変化量dΔN又はその関連値を独立変数Bとする単
調減少関数f2(B)により決することである。
Further, the fifth means is characterized in that the above-mentioned first to fourth means
If the change amount dΔN is “dΔN> 0” in any one of the remaining time control means, a monotonous decreasing function in which the value of the time constant τ is the change amount dΔN or its related value as an independent variable B f2 (B).

【0020】ただし、ここでBは、複数のパラメータよ
り構成された1組のパラメータ群であっても良い。ま
た、関数f2は「B1<B2⇒f2(B1)≧f2(B
2)」なる広義の単調減少関数であり、従って、特に関
数値が一定の定数関数であっても良い。以上の手段によ
り、前記の課題を解決することができる。
Here, B may be a set of parameters composed of a plurality of parameters. Further, the function f2 is expressed as “B1 <B2⇒f2 (B1) ≧ f2 (B
2) "is a monotonically decreasing function in a broad sense, and therefore may be a constant function whose function value is particularly constant. With the above means, the above-mentioned problem can be solved.

【0021】[0021]

【作用及び発明の効果】本発明における「残留時間T」
は、車両がスリップ・ストップ状態に陥った際に、その
状態の立て直しに必要とされる時間であり、この期間中
は、できるだけ全駆動可能輪により確実な駆動性能が供
給されることが望ましい。逆に言えば、少なくともこれ
らのスリップ状態が立て直されるまでの間(例えば、ス
リップ・ストップ状態から、確実な駆動力による安定発
進状態に移行するまでの期間)は、従動輪へのトルク配
分は、そのトルク配分比rが好適値r0近傍の値に維持
されていることが望ましい。
Function and Effect of the Invention "Residual time T" in the present invention
Is the time required to reestablish the state of the vehicle when the vehicle enters the slip stop state. During this period, it is desirable that as much driving performance as possible is provided by all the drivable wheels as much as possible. Conversely, at least until these slip states are reestablished (for example, from a slip stop state to a transition to a stable start state with a certain driving force), the torque distribution to the driven wheels is It is desirable that the torque distribution ratio r be maintained at a value near the suitable value r0.

【0022】図1は、図14の一部を拡大したグラフで
あり、従動輪へのトルク配分比r、及び主駆動輪と従動
輪の差動回転数ΔNの時間tに対する変化を示してい
る。本図1から判るように、この「低摩擦路急発進」時
の四輪駆動車の駆動状態においては、概ね「r0−δ<
r≦r0」なる範囲がトルク配分比rの適正範囲である
と考えられる。必要以上にトルク配分比rが大きいとそ
の分燃費が抑制されず、また、トルク配分比rが必要量
より小さいと差動回転数ΔNが増大し、スリップ現象が
発生する。
FIG. 1 is an enlarged graph of a part of FIG. 14, and shows the change in the torque distribution ratio r to the driven wheels and the differential rotation speed ΔN between the main drive wheels and the driven wheels with respect to time t. . As can be seen from FIG. 1, in the driving state of the four-wheel drive vehicle at the time of the “rapid start on low friction road”, “r0−δ <
It is considered that the range of “r ≦ r0” is an appropriate range of the torque distribution ratio r. If the torque distribution ratio r is larger than necessary, the fuel consumption is not suppressed accordingly, and if the torque distribution ratio r is smaller than the required amount, the differential rotation speed ΔN increases and a slip phenomenon occurs.

【0023】従って、例えば図1、図14に示す状況下
では、「r0−δ<r」、或いは「r0−δ<r≦r
0」なる時間が十分に確保されていれば、即ち上記の
「残留時間T」が十分に確保できていれば、上記のチャ
タリングやスリップ・ストップ現象は回避できる。本発
明の残留時間制御手段は、この「残留時間T」を1つの
パラメータ(時定数τ)を用いて制御するものであり、
この残留時間Tは、1つの時定数τに略比例する様に制
御される。
Therefore, for example, under the conditions shown in FIGS. 1 and 14, "r0-δ <r" or "r0-δ <r≤r
If the time “0” is sufficiently ensured, that is, if the above “residual time T” is sufficiently ensured, the chattering and the slip stop phenomenon can be avoided. The residual time control means of the present invention controls the “remaining time T” using one parameter (time constant τ).
The remaining time T is controlled so as to be substantially proportional to one time constant τ.

【0024】差動回転数ΔNが0に収束しつつある場合
(dΔN≦0なる場合)、この収束性(減衰性)を維持
してチャタリング等の発生を回避するために、上記の残
留時間Tは4輪駆動による安定したトラクションが必要
とされる時程長い方が良い。この安定したトラクション
の必要性(必要度)は、上記の加速操作関連値Aより定
量的に読み取ることができる。例えば、差動回転数ΔN
が大きく、かつ、アクセルペダルの踏み込み量θ(又
は、スロットルバルブ開度m等)が大きな場合程、スリ
ップ状態が激しく、かつ、4輪駆動による安定したトラ
クションが必要とされているものと判断して良い。
When the differential rotation speed ΔN is converging to 0 (when dΔN ≦ 0), the remaining time T is maintained in order to maintain the convergence (attenuation) and avoid the occurrence of chattering or the like. The longer the time when stable traction by four-wheel drive is required, the better. The necessity (degree of necessity) of this stable traction can be quantitatively read from the acceleration operation related value A described above. For example, the differential rotation speed ΔN
Is larger and the accelerator pedal depression amount θ (or the throttle valve opening m or the like) is larger, it is determined that the slip state is more severe and stable traction by four-wheel drive is required. Good.

【0025】図2は、これらの手段により「dΔN≦
0」成る条件下において、上記の「残留時間T」を長く
した際の、スロットルバルブ開度m、従動輪へのトルク
配分比r、及び主駆動輪と従動輪との差動回転数ΔNの
各状態変数の時径的変化を各々示すグラフである。上記
の本発明の手段によれば、例えばスロットルバルブ開度
m等の加速操作関連値Aより定量的に「安定したトラク
ションの必要度」が計られ、差動回転数ΔNが0に収束
しつつある場合(dΔN≦0なる場合)には、このトラ
クションの必要度に応じて時定数τの値を関数f1にて
決定する。この様な時定数τを調整パラメータとする残
留時間Tの最適化制御により、各状態に応じて必要とさ
れる上記の残留時間Tが適切に確保される。これによ
り、スリップ状態が立て直されるまでの間、トルク配分
比rが適正範囲(「r0−δ<r」、或いは「r0−δ
<r≦r0」)に維持される。
FIG. 2 shows that “dΔN ≦
0, the throttle valve opening m, the torque distribution ratio r to the driven wheels, and the differential rotational speed ΔN between the main drive wheels and the driven wheels when the “remaining time T” is increased. It is a graph which shows the time-dependent change of each state variable. According to the above-described means of the present invention, the “necessity of stable traction” is quantitatively measured from the acceleration operation-related value A such as the throttle valve opening m, and the differential rotation speed ΔN converges to zero. In some cases (dΔN ≦ 0), the value of the time constant τ is determined by the function f1 according to the necessity of the traction. By such optimization control of the residual time T using the time constant τ as an adjustment parameter, the above-described residual time T required for each state is appropriately secured. Accordingly, until the slip state is reestablished, the torque distribution ratio r is maintained within the appropriate range (“r0−δ <r” or “r0−δ”).
<R ≦ r0 ”).

【0026】上記の本発明の第2の手段は、トルク配分
比rを制御する際にその速応性を確保した上で、上記の
様に時定数τを好適な値に決定した後、このτの値に応
じて例えばPID制御される電磁クラッチのコイル電流
の電流偏差等の係数(ゲインG)を調整することによ
り、一旦好適値に達したトルク配分比rの安定性(収束
性)を確保するものである。
The second means of the present invention determines the time constant τ to a suitable value as described above after securing the responsiveness when controlling the torque distribution ratio r, and then determines the τ. By adjusting a coefficient (gain G) such as a current deviation of a coil current of a PID-controlled electromagnetic clutch in accordance with the value of, the stability (convergence) of the torque distribution ratio r once reaching a suitable value is secured. Is what you do.

【0027】また、上記の本発明の第3の手段は、トル
ク配分比rを制御する際にその速応性を確保した上で、
上記の様に時定数τを好適な値に決定した後、このτの
値に応じてその後のトルク配分比rの変動量を制限する
ことにより、一旦好適値に達したトルク配分比rの安定
性(収束性)を確保するものである。
The above-mentioned third means of the present invention is characterized in that, when controlling the torque distribution ratio r, the quick response is ensured.
After the time constant τ is determined to be a suitable value as described above, the amount of fluctuation of the torque distribution ratio r is then limited according to the value of τ, thereby stabilizing the torque distribution ratio r that has once reached the suitable value. (Convergence).

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例
に限定されるものではない。 (第1実施例)図3は、4輪駆動車に搭載された、本実
施例に係わる動力分配制御装置100の模式的なシステ
ム構成図である。本4輪駆動車は、FFベースの所謂オ
ン・デマンド4WD機構を有しており、この機構によ
り、前輪と後輪へのトルク配分比が好適に制御される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described based on specific embodiments. However, the present invention is not limited to the embodiments described below. (First Embodiment) FIG. 3 is a schematic system configuration diagram of a power distribution control device 100 according to the present embodiment, which is mounted on a four-wheel drive vehicle. The four-wheel drive vehicle has an FF-based so-called on-demand 4WD mechanism, which suitably controls the torque distribution ratio between the front wheels and the rear wheels.

【0029】トランスアクスル40は、トランスミッシ
ョンとトランスファを一体に備えているものであり、エ
ンジン30から供給される駆動力(トルク)は、トラン
スアクスル40によりギヤ比が選択されて、フロント・
ディファレンシャル・ギヤ(差動装置)25に出力され
る。その後、フロント・ディファレンシャル・ギヤ(差
動装置)25に伝達されたトルクは、前輪車軸27,2
7、及び、プロペラシャフト20に配分され、主駆動輪
(前輪)1,2が駆動される。また、プロペラシャフト
20の後方の一端にはカップリング(クラッチ機構)5
0が接続されている。
The transaxle 40 is provided with a transmission and a transfer integrally, and the driving force (torque) supplied from the engine 30 has a gear ratio selected by the transaxle 40.
It is output to a differential gear (differential device) 25. Thereafter, the torque transmitted to the front differential gear (differential device) 25 is applied to the front wheel axles 27, 2
7 and the propeller shaft 20, and the main drive wheels (front wheels) 1 and 2 are driven. A coupling (clutch mechanism) 5 is provided at one end on the rear side of the propeller shaft 20.
0 is connected.

【0030】そして、プロペラシャフト20を介してカ
ップリング50に伝達されたトルクは、後輪駆動シャフ
ト24、リア・ディファレンシャル・ギヤ26、後輪車
軸28に順次伝達されて、従動輪(後輪)3,4を駆動
する。ただし、従動輪(3,4)へのトルク配分比rが
0の場合には、カップリング50のクラッチ機構は、解
放状態(非結合状態)に制御されるため、従動輪(後
輪)3,4は駆動されない。このカップリング50のク
ラッチ機構は、一般には従来と同様に、電磁的な動作に
よる機構(電磁式クラッチ)であっても、油圧による機
構(油圧式クラッチ)であっても良い。
The torque transmitted to the coupling 50 via the propeller shaft 20 is sequentially transmitted to the rear wheel drive shaft 24, the rear differential gear 26, and the rear wheel axle 28, and the driven wheel (rear wheel) Drive 3 and 4. However, when the torque distribution ratio r to the driven wheels (3, 4) is 0, the clutch mechanism of the coupling 50 is controlled to the disengaged state (non-coupled state). , 4 are not driven. Generally, the clutch mechanism of the coupling 50 may be a mechanism by electromagnetic operation (electromagnetic clutch) or a mechanism by hydraulic pressure (hydraulic clutch) as in the related art.

【0031】ただし、本第1実施例においては、電磁式
クラッチによりカップリング50のクラッチ機構を構成
するものとする。このクラッチ機構により、従動輪
(3,4)へのトルク配分比rが所定の範囲内(0≦r
≦rmax <1)で実現される。このトルク配分比rの最
大値rmax は1/2程度で良い。例えば「0≦r≦1/
2」とすれば、「r=1/2(=rmax )」成る時にク
ラッチ機構が直結されることになり、この時前輪と後輪
とに略同等のトルクが配分されることになる。また、電
磁式クラッチの動作は、図4のコイルCに流す電流I
(或いは、図5の電流In )により制御する。即ち、ト
ルク配分比rの目標値に応じて、コイルCに流す電流I
の目標値(指令電流)In が決定される。
However, in the first embodiment, the clutch mechanism of the coupling 50 is constituted by an electromagnetic clutch. With this clutch mechanism, the torque distribution ratio r to the driven wheels (3, 4) is within a predetermined range (0 ≦ r
≦ r max <1). The maximum value r max of the torque distribution ratio r may be about 1/2. For example, “0 ≦ r ≦ 1 /
If "2", the clutch mechanism is directly connected when "r = 1/2 (= r max )", and at this time substantially the same torque is distributed to the front wheels and the rear wheels. The operation of the electromagnetic clutch is based on the current I flowing through the coil C in FIG.
(Or, it is controlled by the current I n in FIG. 5). That is, according to the target value of the torque distribution ratio r, the current I
The target value (command current) I n are determined.

【0032】回転センサ5〜8から各々出力される車輪
速信号n1,n2,n3,n4(以下、総称的に「駆動
可能輪回転数n」又は単に「n」等と言う場合があ
る。)は、各駆動可能輪1,2,3,4の回転数〔rp
m〕に一致又は比例したデータである。また、スロット
ル弁開度センサ10からは、スロットルバルブ開度mの
値が出力される。そして、これらの出力データは、図4
の動力分配制御装置100に入力される。
The wheel speed signals n1, n2, n3, and n4 respectively output from the rotation sensors 5 to 8 (hereinafter, may be collectively referred to as "driving wheel rotational speed n" or simply "n"). Is the rotational speed of each of the drivable wheels 1, 2, 3, and 4 [rp
m]. The throttle valve opening sensor 10 outputs a value of the throttle valve opening m. These output data are shown in FIG.
Is input to the power distribution control device 100.

【0033】図4は、本第1実施例における動力分配制
御装置100のハードウェア構成図である。カップリン
グ50を構成する電磁クラッチを動作させるコイルC
は、直流の駆動電源(電源電圧VCC)より電力の供給を
受ける。この直流電流の大きさIは、パワーMOS・F
ETにより構成される電子制御スイッチSWと、PMO
S駆動回路108と、PWM変換器105とを用いたチ
ョッパ制御により制御される。CPU101は、ROM
102及びRAM103上に記憶されている後述のプロ
グラムや上記の数値(m,n,VCC,i)等を用いて、
PWM変換器105に出力すべきデューティー比λを算
出する。
FIG. 4 is a hardware configuration diagram of the power distribution control device 100 according to the first embodiment. Coil C for operating electromagnetic clutch constituting coupling 50
Receive power from a DC drive power supply (power supply voltage V CC ). The magnitude I of this DC current is determined by the power MOS F
An electronic control switch SW constituted by ET and a PMO
It is controlled by chopper control using the S drive circuit 108 and the PWM converter 105. CPU 101 is a ROM
By using a program described later stored in the RAM 102 and the RAM 103 and the above numerical values (m, n, V CC , i), etc.,
A duty ratio λ to be output to the PWM converter 105 is calculated.

【0034】電子制御スイッチSWの下位電圧側(0ア
ース側)には、抵抗値r〔Ω〕を有する抵抗110がコ
イル電流路に対して直列に(即ち、コイル電流路上に)
接続されている。この抵抗110の下位電圧側には電流
検出器109の負端子が、上位電圧側には電流検出器1
09の正端子が、それぞれ接続されている。電流検出器
109は、抵抗110の両端の電位差v〔V〕を入力す
ることにより、抵抗110を流れる電流iを検出し、A
/D変換器106に出力する。CPU101は、コイル
電流I〔A〕の値(コイル電流測定値Ia )をA/D変
換器106より入力した上記の電流iより算出する。こ
の算出方法としては、例えば、電流iの所定周期内に測
定された数個の値の平均をとる等の方法がある。
On the lower voltage side (0 ground side) of the electronic control switch SW, a resistor 110 having a resistance value r [Ω] is connected in series with the coil current path (that is, on the coil current path).
It is connected. The negative terminal of the current detector 109 is connected to the lower voltage side of the resistor 110, and the current detector 1 is connected to the upper voltage side.
09 are connected to each other. The current detector 109 detects a current i flowing through the resistor 110 by inputting a potential difference v [V] between both ends of the resistor 110, and
Output to the / D converter 106. The CPU 101 calculates the value of the coil current I [A] (measured coil current value I a ) from the current i input from the A / D converter 106. As a calculation method, for example, there is a method of averaging several values measured within a predetermined cycle of the current i.

【0035】図5は、本第1実施例における動力分配制
御装置100の論理的な構成を示すブロック図である。
本構成は、図13(b)に示した従来の構成に対して、
残留時間制御部300を追加したものである。この残留
時間制御部300は、前記の時定数τを算出する時定数
演算部301と、この時定数τに基づいてPID制御に
おけるゲインGを算出するゲイン補償部302とから構
成されている。
FIG. 5 is a block diagram showing a logical configuration of the power distribution control device 100 according to the first embodiment.
This configuration is different from the conventional configuration shown in FIG.
The remaining time control unit 300 is added. The remaining time controller 300 includes a time constant calculator 301 for calculating the time constant τ, and a gain compensator 302 for calculating a gain G in the PID control based on the time constant τ.

【0036】以下、図6を用いて、図5の各ブロックの
動作を説明する。図6は、本第1実施例における動力分
配制御装置100のCPU101(図4)が実行するプ
ログラムのフローチャートである。本プログラムではま
ず最初に、ステップ605により、図4の電流i、スロ
ットルバルブ開度m、各駆動可能輪の回転数n(n1,
n2,n3,n4)及び電源電圧Vccをそれぞれ入力す
る。ただし、電源電圧Vccは経時的な変化が比較的小さ
な物理量であるので、必ずしも各制御周期毎に毎回入力
する必要はない。
The operation of each block in FIG. 5 will be described below with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart of a program executed by the CPU 101 (FIG. 4) of the power distribution control device 100 according to the first embodiment. In this program, first, at step 605, the current i, the throttle valve opening m, and the rotation speed n (n1,
n2, n3, n4) and the power supply voltage Vcc . However, since the power supply voltage Vcc is a physical quantity whose change with time is relatively small, it is not always necessary to input the power supply voltage Vcc every control cycle.

【0037】次に、ステップ610(差動回転数演算部
201)では、次式(3)により、前輪と後輪の間の差
動回転数ΔNを求める。
Next, in step 610 (differential rotational speed calculation unit 201), the differential rotational speed ΔN between the front wheels and the rear wheels is obtained by the following equation (3).

【数3】 ΔN=c1(n1+n2−n3−n4)/2 …(3) ここでc1は、適当な比例定数である。ただし、各回転
センサ(5〜8)からの入力n1,n2,n3,n4が
それぞれ各駆動可能輪の回転数と一致する場合には、c
1=1としても良い。
ΔN = c1 (n1 + n2-n3-n4) / 2 (3) where c1 is an appropriate proportional constant. However, when the inputs n1, n2, n3, and n4 from the rotation sensors (5 to 8) match the rotation speeds of the respective drivable wheels, c
1 = 1 may be set.

【0038】次に、ステップ615(トルク配分比演算
部202)では、上記の差動回転数ΔNより、従動輪へ
のトルク配分比r(0≦r≦rmax )を決定する。ここ
で、rの上限値rmax の値は、例えばカップリング装置
50の直結状態を意味する1/2にする。また、rの値
は、公知の従来技術と同様にΔNに対して略比例する様
に決定する。
Next, at step 615 (torque distribution ratio calculation section 202), a torque distribution ratio r (0 ≦ r ≦ r max ) to the driven wheels is determined from the above-mentioned differential rotation speed ΔN. Here, the value of the upper limit value r max of r is set to, for example, 意味, which means the direct connection state of the coupling device 50. Further, the value of r is determined so as to be substantially proportional to ΔN as in the known prior art.

【0039】また、以下のステップ620〜ステップ6
50のステップ群により、上記の残留時間制御部300
が具体的に実現される。即ち、ステップ620では、ス
テップ615で求めた差動回転数ΔNの前回の制御周期
からの増分dΔNを求め、この値が0以下ならばステッ
プ625へ、この値が正ならばステップ630へ処理を
移す。
The following steps 620 to 6
The remaining time control unit 300
Is specifically realized. That is, in step 620, an increment dΔN of the differential rotation speed ΔN obtained in step 615 from the previous control cycle is obtained. If this value is 0 or less, the process proceeds to step 625, and if this value is positive, the process proceeds to step 630. Move.

【0040】ステップ625では、図7に示す単調増加
関数f1により、時定数τの値を決定する。これによ
り、差動回転数ΔNが減少(或いは不変)傾向となって
も、スロットルバルブ開度mの値が大きな場合程、即
ち、運転者が加速意思を強く持っている場合程、4輪駆
動による安定したトラクションが維持される時間、即ち
前記の「残留時間T」が長くなる。
In step 625, the value of the time constant τ is determined by the monotone increasing function f1 shown in FIG. Thus, even if the differential rotation speed ΔN tends to decrease (or not change), the larger the value of the throttle valve opening m, that is, the stronger the driver's intention to accelerate, the more the four-wheel drive , The time during which stable traction is maintained, that is, the "remaining time T" becomes longer.

【0041】また、ステップ630では、図8に示す単
調減少関数f2により、時定数τの値を決定する。これ
により、4輪駆動による安定したトラクションが必要な
緊急時等の、増分dΔNが大きな場合程、即ち、スリッ
プ状態が急速に悪化又は激化しつつある場合程、時定数
τが小さく設定されるため、駆動性能に関する高い速応
性が得られる。以上のステップ620〜ステップ630
により、前記時定数演算部301が構成されている。
In step 630, the value of the time constant τ is determined by the monotone decreasing function f2 shown in FIG. Accordingly, the time constant τ is set to be smaller when the increment dΔN is large, that is, when the slip state is rapidly deteriorating or intensifying, such as in an emergency where stable traction is required by four-wheel drive. In addition, high responsiveness in driving performance can be obtained. Steps 620 to 630 described above
Constitutes the time constant calculation unit 301.

【0042】また、ステップ650(ゲイン補償部30
2)では、上記の時定数τに基づいて図9に示す関数g
(次式(4))によりゲインGを求め、これにより前記
式(1)の比例項ΔIの係数g1 を補償する。即ち、本
第1実施例では、後述の処理において、式(1)の代わ
りに、このゲイン補償に基づいた次式(5)を用いてP
ID制御を実施する。
Step 650 (gain compensator 30)
In 2), the function g shown in FIG.
Obtains the gain G by (equation (4)), thereby compensating for the coefficients g 1 of the proportional term ΔI of the formula (1). That is, in the first embodiment, in the processing described later, P is calculated using the following equation (5) based on the gain compensation instead of the equation (1).
Perform ID control.

【0043】[0043]

【数4】 G=g(τ) …(4)G = g (τ) (4)

【数5】 Vn =λ′VCC+GΔI+g2 ∫ΔIdt+g3 dΔI/dt …(5)V n = λ′V CC + GΔI + g 2 ∫ΔIdt + g 3 dΔI / dt (5)

【0044】ステップ660(コイル電流演算部20
3)では、ステップ615(トルク配分比演算部20
2)で求めたトルク配分比rより、コイル電流指令値I
n を決定する。ステップ670では、今回の制御周期内
において所定回数測定された図4の電流iの平均値より
コイル電流測定値Ia を算出する。
Step 660 (Coil current calculator 20)
In 3), step 615 (the torque distribution ratio calculating section 20)
From the torque distribution ratio r obtained in 2), the coil current command value I
Determine n . In step 670, the coil current measurement value Ia is calculated from the average value of the current i of FIG. 4 measured a predetermined number of times in the current control cycle.

【0045】ステップ680(PID制御部210)で
は、電流偏差ΔI(≡In −Ia )と式(4)のゲイン
Gを用いて、式(5)に示す通りにコイル電圧指令値V
n を求める。ただし、略同様の手段により、積分項のゲ
インg2 や、或いは微分項のゲインg3 に対する補償を
同時に、或いは単独で行っても良い。また、上記の関数
gの代わりに、例えば図9に示す関数h等の様に、従属
変数(関数値G)が独立変数(時定数τ)に対して指数
関数的に減少したり、或いは略反比例したりする様な単
調減少関数を用いることもできる。
In step 680 (PID control section 210), using the current deviation ΔI (≡I n −I a ) and the gain G of equation (4), the coil voltage command value V is calculated as shown in equation (5).
Find n . However, by substantially the same means, and the gain g 2 of the integral term, or compensation for the gain g 3 of the differential term simultaneously, or may be performed alone. Instead of the function g, the dependent variable (function value G) decreases exponentially with respect to the independent variable (time constant τ), for example, as in a function h shown in FIG. It is also possible to use a monotonically decreasing function that is inversely proportional.

【0046】更に、ステップ690(デューティー比演
算部205)では式(2)によりデューティー比λを算
出し、ステップ695ではこのデューティー比λを図
4、図5のPWM制御部206に対して出力する。
Further, in step 690 (duty ratio calculation unit 205), the duty ratio λ is calculated by the equation (2), and in step 695, this duty ratio λ is output to the PWM control unit 206 in FIGS. .

【0047】尚、上記の関数g,関数h等の単調減少関
数は、図4のコイルCや、カップリング装置50等の特
性に合わせて経験的に好適なものを選択すれば良い。例
えば、この様なゲイン補償部302(ステップ650)
の作用により、トルク配分比rの急激な減少を抑制する
ことができる様になる。即ち、これらのゲイン補償制御
により、例えば図2に示した様に、前記の残留時間Tが
適度に維持できる様になる。
The monotonically decreasing functions such as the functions g and h described above may be empirically selected according to the characteristics of the coil C and the coupling device 50 shown in FIG. For example, such a gain compensation unit 302 (step 650)
By virtue of the action (1), a sharp decrease in the torque distribution ratio r can be suppressed. That is, these gain compensation controls allow the above-mentioned residual time T to be maintained appropriately, for example, as shown in FIG.

【0048】(第2実施例)図10は、本第2実施例に
おける動力分配制御装置400のハードウェア構成図で
ある。本動力分配制御装置400は、図3の4WDシス
テムに第1実施例の動力分配制御装置100(図4)の
代わりに搭載可能なものである。本動力分配制御装置4
00と前記の動力分配制御装置100との差異は、A/
D変換器106及び電流検出器109の有無に関する点
だけである。即ち、本動力分配制御装置400において
はコイル電流Iの帰還ループを有していない。
(Second Embodiment) FIG. 10 is a hardware configuration diagram of a power distribution control device 400 according to the second embodiment. The power distribution control device 400 can be mounted on the 4WD system of FIG. 3 instead of the power distribution control device 100 (FIG. 4) of the first embodiment. Main power distribution control device 4
00 and the power distribution control device 100 described above,
The only difference is the presence or absence of the D converter 106 and the current detector 109. That is, the power distribution control device 400 does not have a feedback loop of the coil current I.

【0049】図11は、本第2実施例における動力分配
制御装置400の論理的な構成を示すブロック図であ
る。本構成は、図13(a)の従来の論理的な構成を改
良したものであり、トルク配分比演算部202とコイル
電流演算部203との間に、本発明の手段に基づく残留
時間制御部500が設けられている点が、最も大きな特
徴となっている。
FIG. 11 is a block diagram showing a logical configuration of a power distribution control device 400 according to the second embodiment. This configuration is an improvement of the conventional logical configuration of FIG. 13A, and a residual time control unit based on the means of the present invention is provided between a torque distribution ratio calculation unit 202 and a coil current calculation unit 203. The point where 500 is provided is the most significant feature.

【0050】この残留時間制御部500は、時定数τを
算出する時定数演算部501と、この時定数τに基づい
て従動輪へのトルク配分比rの単位時間s当りの変動量
Δrの下限値kD(k=±1)を制御するトルク変動制
限部502とから構成されている。
The remaining time control unit 500 includes a time constant calculating unit 501 for calculating a time constant τ, and a lower limit of a variation Δr per unit time s of the torque distribution ratio r to the driven wheels based on the time constant τ. And a torque fluctuation limiter 502 for controlling the value kD (k = ± 1).

【0051】以下、図12を用いて、図11の各ブロッ
クの動作を説明する。図12は、本第2実施例における
動力分配制御装置400のCPU101(図10)が実
行するプログラムのフローチャートである。本プログラ
ムではまず最初に、ステップ805により、図10のス
ロットルバルブ開度m、各駆動可能輪の回転数n(n
1,n2,n3,n4)及び、電源電圧Vccをそれぞれ
入力する。ただし、電源電圧Vccは経時的な変化が比較
的小さな物理量であるので、必ずしも各制御周期毎に毎
回入力する必要はない。
The operation of each block in FIG. 11 will be described below with reference to FIG. FIG. 12 is a flowchart of a program executed by CPU 101 (FIG. 10) of power distribution control device 400 in the second embodiment. In this program, first, at step 805, the throttle valve opening m and the rotation speed n (n
1, n2, n3, n4) and the power supply voltage Vcc . However, since the power supply voltage Vcc is a physical quantity whose change with time is relatively small, it is not always necessary to input the power supply voltage Vcc every control cycle.

【0052】ステップ610〜ステップ625までの各
ステップは、前記の第1実施例と同様に動作する。即
ち、例えば、ステップ620では、ステップ615で求
めた差動回転数ΔNの前回の制御周期からの増分dΔN
を求め、この値が0以下ならばステップ625へ、この
値が正ならばステップ830へ処理を移す。尚、本第2
実施例における残留時間制御部500は、ステップ62
0、ステップ625、及びステップ826〜ステップ8
55までの各ステップから構成されている。
Steps 610 to 625 operate in the same manner as in the first embodiment. That is, for example, in step 620, the increment dΔN of the differential rotation speed ΔN obtained in step 615 from the previous control cycle
If this value is 0 or less, the process proceeds to step 625, and if this value is positive, the process proceeds to step 830. The second
The remaining time control unit 500 according to the embodiment performs step 62.
0, step 625, and steps 826 to 8
It consists of up to 55 steps.

【0053】ステップ826では、符号を表す変数kに
−1を代入する。一方、ステップ830では、図8に破
線で示す様に、差動回転数ΔNの変動量とは無関係に時
定数τの値を所定の適当な定数τ0 に決定する。ステッ
プ835では、符号を表す変数kに+1を代入する。以
上のステップ620、ステップ625、及びステップ8
26〜ステップ835までの処理により、上記の時定数
演算部501の処理が実行される。
In step 826, -1 is substituted for a variable k representing a sign. On the other hand, in step 830, as shown by the broken line in FIG. 8, the value of the time constant τ is determined to be a predetermined appropriate constant τ 0 irrespective of the fluctuation amount of the differential rotation speed ΔN. In step 835, +1 is substituted for a variable k representing a sign. Steps 620, 625, and 8 described above
Through the processing from 26 to 835, the processing of the time constant calculation unit 501 is executed.

【0054】以下、変動量Δrの下限値kDを制御する
トルク変動制限部502の動作について説明する。本ト
ルク変動制限部502は、ステップ840〜ステップ8
55までの各ステップから構成されている。ステップ8
40では、次式(6)により従動輪へのトルク配分比r
の変動量Δrを求める。ただし、ここでrは今回ステッ
プ615(トルク配分比演算部202)で求めた値であ
り、r′は前回(前制御周期において)本残留時間制御
部500からコイル電流演算部203に対して出力した
トルク配分比の指令値である。
The operation of the torque fluctuation limiter 502 for controlling the lower limit value kD of the fluctuation amount Δr will be described below. The torque variation limiting unit 502 determines in step 840 to step 8
It consists of up to 55 steps. Step 8
At 40, the torque distribution ratio r to the driven wheels is given by the following equation (6).
Is determined. Here, r is the value obtained in step 615 (torque distribution ratio calculation unit 202) this time, and r ′ is the value output from the last remaining time control unit 500 to the coil current calculation unit 203 (in the previous control cycle). This is the command value of the determined torque distribution ratio.

【数6】 Δr=r−r′ …(6)Δr = r−r ′ (6)

【0055】次に、ステップ845では、次式(7)に
よりトルク配分比rの変動量Δrの下限値の絶対値Dを
求める。ここでδ(>0)は例えば図1、図2に示す様
な現状況下におけるトルク配分比rの適正範囲の幅であ
り、s(>0)は上記の各制御周期の長さであり、τ
(>0)は今回時定数演算部501(ステップ625又
はステップ830)で求めた時定数である。ただし、
δ,sには適当な定数を用いて良い。
Next, at step 845, the absolute value D of the lower limit value of the variation Δr of the torque distribution ratio r is obtained by the following equation (7). Here, δ (> 0) is the width of the appropriate range of the torque distribution ratio r under the present situation as shown in FIGS. 1 and 2, for example, and s (> 0) is the length of each control cycle described above. , Τ
(> 0) is the time constant obtained by the current time constant calculation unit 501 (step 625 or step 830). However,
Appropriate constants may be used for δ and s.

【数7】 D=δs/τ …(7)D = δs / τ (7)

【0056】ステップ850では、次式(8)によりト
ルク配分比rの変動量Δrの値を再設定する代入演算処
理を実行する。
In step 850, a substitution calculation process for resetting the value of the variation Δr of the torque distribution ratio r is performed by the following equation (8).

【数8】 Δr=MAX(Δr,kD) …(8) ただし、ここで、MAX(a,b)はaとbの内から小
さくない方を選択する関数である。
Δr = MAX (Δr, kD) (8) where MAX (a, b) is a function for selecting the smaller one from a and b.

【0057】ステップ855では、次式(9)によりは
今回コイル電流演算部203に対して出力するトルク配
分比の指令値r′を再設定する代入演算処理を実行す
る。
In step 855, a substitution calculation process for resetting the command value r 'of the torque distribution ratio output to the coil current calculation unit 203 this time is executed according to the following equation (9).

【数9】 r′=r′+Δr …(9) ただし、ここで、左辺のr′は更新されるべき今回の指
令値、右辺のr′は前回の制御周期で使用された指令値
である。
R ′ = r ′ + Δr (9) where r ′ on the left side is the current command value to be updated, and r ′ on the right side is the command value used in the previous control cycle. .

【0058】ステップ860(コイル電流演算部20
3)では、ステップ855で求めたトルク配分比の指令
値r′より、コイルCに流すべきコイル電流I(図1
0)の指令値In を決定する。ステップ880(コイル
電圧演算部204)では、ステップ860で求めたコイ
ル電流の指令値In より、コイル電圧の指令値Vn を決
定する。
Step 860 (Coil current calculator 20)
In 3), the coil current I (FIG. 1) to be passed through the coil C is obtained from the torque distribution ratio command value r 'obtained in step 855.
Determining the command value I n of 0). In step 880 (coil voltage calculation unit 204), than the command value I n of the coil current determined in step 860, it determines a command value V n of the coil voltage.

【0059】更に、ステップ690(デューティー比演
算部205)では式(2)によりデューティー比λを算
出し、ステップ695ではこのデューティー比λを図1
0、図11のPWM制御部206に対して出力する。
Further, in step 690 (duty ratio calculation unit 205), the duty ratio λ is calculated by the equation (2), and in step 695, this duty ratio λ is calculated as shown in FIG.
0, output to the PWM control unit 206 in FIG.

【0060】この様な方法によっても、高い速応性と安
定した減衰性(収束性)が保証されたトルク配分比を実
現することができるため、要求される加速性能(トラク
ション)に対して応答性が高く、かつ、チャタリングや
スリップ・ストップ現象が発生しない優れた動力分配制
御装置を得ることができる。
According to such a method, it is possible to realize a torque distribution ratio in which a high speed response and a stable damping property (convergence) are guaranteed. And an excellent power distribution control device which is high in cost and free from chattering and slip stop phenomenon can be obtained.

【0061】尚、運転者の加速操作に関連する本発明の
加速操作関連値(A)は、運転者の車両加速に関する操
作意思を反映したものであれば何でも良く、例えば、ア
クセル・ペダルの踏み込み量やエンジン回転数等であっ
ても良い。本発明の加速操作関連値(A)は、最低限2
値以上の値を取り得る変数により構成することが可能で
ある。
The acceleration operation-related value (A) of the present invention relating to the driver's acceleration operation may be any value as long as it reflects the driver's intention to operate the vehicle for acceleration. For example, the accelerator pedal is depressed. It may be an amount or an engine speed. The acceleration operation related value (A) of the present invention is at least 2
It can be composed of variables that can take values greater than or equal to the value.

【0062】また、例えば、スロットルバルブ開度m等
の関連値としては、エンジン出力を駆動可能輪に伝達す
る伝達系のギヤやシャフトの回転数等でも良い。これら
の数値又はその変化量等より、運転者の車両加速に関す
る操作意思を検出することも可能である。
Further, for example, the related value such as the throttle valve opening m may be the number of rotations of a gear or a shaft of a transmission system for transmitting the engine output to the drivable wheels. It is also possible to detect the driver's intention to accelerate the vehicle from these numerical values or the amount of change thereof.

【0063】また、上記の各実施例においては、抵抗1
10の抵抗値rや、或いはスイッチSW(パワーMOS
・FET)の導通時の抵抗値γが十分小さいことを仮定
しているため、式(2)によりデューティー比λを求め
たが、これらのrやγの大きさが無視できない場合に
は、次式(10)により、デューティー比λを求めるも
のとする。
In each of the above embodiments, the resistance 1
10 or a switch SW (power MOS).
Since it is assumed that the resistance value γ when the FET (FET) is conducting is sufficiently small, the duty ratio λ is obtained by equation (2). If the magnitudes of r and γ cannot be ignored, It is assumed that the duty ratio λ is obtained from Expression (10).

【数10】 λ=Vn /{VCC−I(r+γ)} …(10) ただし、ここでIは図4又は図10に記載したコイル電
流であり、この値にはコイル電流の指令値In 又はコイ
ル電流の測定値Ia を用いるものとする。
Λ = V n / {V cc −I (r + γ)} (10) where I is the coil current described in FIG. 4 or FIG. 10, and this value is the command value of the coil current. shall be used to measure I a of I n or the coil current.

【0064】尚、上記のf1,f2,g等の各関数は、
一般に公知の情報処理技術により、例えば所定のデータ
マップ(テーブル)、多項式、アルゴリズム等の任意の
手法を用いて、具体的に構成することができる。
The above functions such as f1, f2 and g are as follows:
By a generally known information processing technique, a specific configuration can be made using an arbitrary method such as a predetermined data map (table), a polynomial, or an algorithm.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の作用を説明する、従動輪へのトルク配
分比r、及び主駆動輪と従動輪の差動回転数ΔNの時間
tに対する変化を示すグラフ。
FIG. 1 is a graph illustrating a change in a torque distribution ratio r to a driven wheel and a differential rotation speed ΔN between a main driving wheel and a driven wheel with respect to time t, for explaining an operation of the present invention.

【図2】本発明の効果を説明する、スロットルバルブ開
度m、従動輪へのトルク配分比r、及び主駆動輪と従動
輪との差動回転数ΔNの時間tに対する変化を示すグラ
フ。
FIG. 2 is a graph for explaining the effect of the present invention, showing changes with respect to time t of a throttle valve opening m, a torque distribution ratio r to a driven wheel, and a differential rotation speed ΔN between a main driving wheel and a driven wheel.

【図3】本発明による動力分配制御装置100が搭載さ
れた車両のシステム構成図。
FIG. 3 is a system configuration diagram of a vehicle equipped with a power distribution control device 100 according to the present invention.

【図4】第1実施例における動力分配制御装置100の
ハードウェア構成図。
FIG. 4 is a hardware configuration diagram of a power distribution control device 100 according to the first embodiment.

【図5】第1実施例における動力分配制御装置100の
論理的な構成を示すブロック図。
FIG. 5 is a block diagram showing a logical configuration of a power distribution control device 100 according to the first embodiment.

【図6】第1実施例における動力分配制御装置100の
CPU101が実行するプログラムのフローチャート。
FIG. 6 is a flowchart of a program executed by a CPU 101 of the power distribution control device 100 according to the first embodiment.

【図7】時定数τのスロットルバルブ開度mに対する関
係(単調増加関数f1)を示すグラフ。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the time constant τ and the throttle valve opening m (monotonically increasing function f1).

【図8】時定数τの差動回転数ΔNの増分dΔNに対す
る関係(単調減少関数f2)を示すグラフ。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the time constant τ and the increment dΔN of the differential rotation speed ΔN (monotonically decreasing function f2).

【図9】ゲインGの時定数τに対する関係(単調減少)
を示すグラフ。
FIG. 9 shows a relationship between a gain G and a time constant τ (monotonic decrease).
A graph showing.

【図10】第2実施例における動力分配制御装置400
のハードウェア構成図。
FIG. 10 shows a power distribution control device 400 according to the second embodiment.
FIG.

【図11】第2実施例における動力分配制御装置400
の論理的な構成を示すブロック図。
FIG. 11 shows a power distribution control device 400 according to the second embodiment.
FIG. 2 is a block diagram showing a logical configuration of FIG.

【図12】第2実施例における動力分配制御装置400
のCPU101が実行するプログラムのフローチャー
ト。
FIG. 12 is a power distribution control device 400 according to the second embodiment.
9 is a flowchart of a program executed by the CPU 101 of FIG.

【図13】従来の動力分配制御装置の論理的な構成を示
すブロック図。
FIG. 13 is a block diagram showing a logical configuration of a conventional power distribution control device.

【図14】従来技術の問題点(チャタリング)を示す、
スロットルバルブ開度m、従動輪へのトルク配分比r、
及び主駆動輪と従動輪との差動回転数ΔNの時間tに対
する変化を示すグラフ。
FIG. 14 shows a problem (chattering) of the related art.
Throttle valve opening m, torque distribution ratio r to driven wheels r,
6 is a graph showing a change in a differential rotation speed ΔN between a main drive wheel and a driven wheel with respect to time t.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100、400 … 動力分配制御装置 300、500 … 残留時間制御部 301、501 … 時定数演算部 302 … ゲイン補償部 502 … トルク変動制限部 101 … CPU(中央演算処理装置) 50 … カップリング(クラッチ機構) 10 … スロットル弁開度センサ C … コイル SW … スイッチ(パワーMOS・FET) r … 従動輪へのトルク配分比 r0 … rの好適値 ΔN … 主駆動輪と従動輪との差動回転数 δ … rの適正範囲の幅 T … 残留時間 τ … 残留時間制御用の時定数 I … 電磁クラッチのコイル電流 G … Iを比例制御する制御項(比例項等)のゲイン A … 加速操作関連値(θ,p、又はm等) θ … アクセルペダルの踏み込み量 p … エンジン回転数 m … スロットルバルブ開度 f1 … Aを独立変数とする単調増加関数 f2 … 単調減少関数 100, 400 ... power distribution control device 300, 500 ... residual time control unit 301, 501 ... time constant calculation unit 302 ... gain compensation unit 502 ... torque fluctuation limit unit 101 ... CPU (central processing unit) 50 ... coupling (clutch) Mechanism) 10 Throttle valve opening sensor C Coil SW Switch (power MOS-FET) r ... Torque distribution ratio to driven wheels r0 ... Suitable value of r ΔN ... Differential rotation speed between main drive wheel and driven wheel δ: width of the appropriate range of r T: residual time τ: time constant for residual time control I: coil current of electromagnetic clutch G: gain of a control term (proportional term, etc.) for proportionally controlling I A: acceleration operation related value (Θ, p, or m etc.) θ… accelerator pedal depression amount p… engine speed m… throttle valve opening f1… A with A as an independent variable Increasing function f2 ... monotonically decreasing function

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エンジン又はモータより供給される車両
の動力を複数の駆動可能輪に分配する際の「従動輪への
動力配分比又はその関連値」rを制御する動力分配制御
装置において、 一旦好適値r0に達した前記rがその後もその適正範囲
内又は前記好適値r0の近傍に留まる残留時間Tを制御
する残留時間制御手段を有し、 前記残留時間制御手段は、主駆動輪の回転数と前記従動
輪の回転数との差である差動回転数ΔNの増減状態に依
り、前記ΔNの所定微小時間内の変化量dΔNが、 「dΔN≦0」成る場合には、前記残留時間Tに略比例
する時定数τの値を、運転者の加速操作に関連する加速
操作関連値Aを独立変数とする関数f1(A)により決
定することを特徴とする動力分配制御装置。
1. A power distribution control device for controlling a “power distribution ratio to driven wheels or its related value” r when distributing power of a vehicle supplied from an engine or a motor to a plurality of drivable wheels. A residual time control means for controlling a residual time T in which the r which has reached the preferred value r0 remains within its proper range or in the vicinity of the preferred value r0, and wherein the residual time control means rotates the main drive wheel. If the variation dΔN of the ΔN within a predetermined short time is “dΔN ≦ 0” depending on the increase / decrease state of the differential rotation speed ΔN which is a difference between the rotation speed of the driven wheel and the rotation speed of the driven wheel, the remaining time A power distribution control device wherein a value of a time constant τ substantially proportional to T is determined by a function f1 (A) having an acceleration operation-related value A related to a driver's acceleration operation as an independent variable.
【請求項2】 前記動力配分比を具現するカップリング
装置の「油圧、コイル電流、又はこれらの関連値」Iの
比例制御、比例積分制御、又は比例積分微分制御におけ
るゲインGの補償処理として、 前記残留時間制御手段は、前記Iの偏差、この偏差の積
分、又は前記偏差の微分の内の少なくとも何れか1項の
係数(前記ゲインG)を前記時定数τに対して略単調減
少又は略反比例させることにより、 前記残留時間Tを前記時定数τに対して略比例させるこ
とを特徴とする請求項1に記載の動力分配制御装置。
2. A process of compensating for a gain G in proportional control, proportional integral control, or proportional integral derivative control of “oil pressure, coil current, or their related values” I of a coupling device that implements the power distribution ratio, The residual time control means substantially monotonically decreases or substantially decreases the coefficient (the gain G) of at least one of the deviation of the I, the integral of the deviation, and the derivative of the deviation with respect to the time constant τ. The power distribution control device according to claim 1, wherein the remaining time T is made substantially proportional to the time constant τ by making the time constant τ inversely proportional.
【請求項3】 前記rの補償処理として、 前記残留時間制御手段は、前記rの単位時間当たりの変
動量Δrの下限値を前記時定数τに基づいて制御するこ
とにより、 前記残留時間Tを前記時定数τに対して略比例させるこ
とを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の動力分配
制御装置。
3. As the compensation processing of the r, the remaining time control means controls the lower limit value of the variation Δr per unit time of the r based on the time constant τ, so that the remaining time T The power distribution control device according to claim 1, wherein the power distribution control device is approximately proportional to the time constant τ.
【請求項4】 前記加速操作関連値Aは、アクセルペダ
ルの踏み込み量θ、エンジン回転数p、スロットルバル
ブ開度m、又はこれらの関連値であり、 前記関数f1は、「A1<A2⇒f1(A1)≦f1
(A2)」なる単調増加関数であることを特徴とする請
求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の動力分配制
御装置。
4. The acceleration operation-related value A is an accelerator pedal depression amount θ, an engine speed p, a throttle valve opening m, or a value related thereto. The function f1 is represented by “A1 <A2⇒f1”. (A1) ≦ f1
The power distribution control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the power distribution control device is a monotonically increasing function (A2).
【請求項5】 前記残留時間制御手段は、前記変化量d
ΔNが、 「dΔN>0」成る場合には、前記時定数τの値を、前
記変化量dΔN又はその関連値を独立変数Bとする単調
減少関数f2(B)により決することを特徴とする請求
項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の動力分配制御
装置。
5. The method according to claim 1, wherein the remaining time control means is configured to control the change amount d.
When ΔN satisfies “dΔN> 0”, the value of the time constant τ is determined by a monotonically decreasing function f2 (B) using the change amount dΔN or its related value as an independent variable B. The power distribution control device according to any one of claims 1 to 4.
JP2000096183A 2000-03-31 2000-03-31 Power distribution control device Expired - Fee Related JP4110703B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000096183A JP4110703B2 (en) 2000-03-31 2000-03-31 Power distribution control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000096183A JP4110703B2 (en) 2000-03-31 2000-03-31 Power distribution control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001277883A true JP2001277883A (en) 2001-10-10
JP4110703B2 JP4110703B2 (en) 2008-07-02

Family

ID=18610980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000096183A Expired - Fee Related JP4110703B2 (en) 2000-03-31 2000-03-31 Power distribution control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4110703B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6842681B2 (en) 2002-04-23 2005-01-11 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Torque distribution control device for four-wheel drive vehicle
JP2005088889A (en) * 2003-09-19 2005-04-07 Borgwarner Inc Control system for interacting drive system and vehicle control

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6842681B2 (en) 2002-04-23 2005-01-11 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Torque distribution control device for four-wheel drive vehicle
JP2005088889A (en) * 2003-09-19 2005-04-07 Borgwarner Inc Control system for interacting drive system and vehicle control
JP4542403B2 (en) * 2003-09-19 2010-09-15 ボーグワーナー・インコーポレーテッド Control system for interactive drive train and vehicle control

Also Published As

Publication number Publication date
JP4110703B2 (en) 2008-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7258648B2 (en) Model-based control for torque biasing system
US7792619B2 (en) Electrically driven power steering system for vehicle
US7853389B2 (en) Traction control for performance and demonstration spin
JP3589202B2 (en) Driving force control device for four-wheel drive vehicle
US20070129871A1 (en) Detection of hill grade and feed-forward distribution of 4WD torque bias to improve traction on a low MU surfaces during climbing of such hill grade
US6886652B2 (en) Torque distribution control device for four-wheel drive vehicle
US9558317B2 (en) System and method for limiting the engine torque of a four-wheel-drive vehicle
US8332112B2 (en) Control device for controlling drive force that operates on vehicle
JP2009527682A (en) Method and apparatus for controlling driving slip of driving wheel in vehicle using engine speed as adjustment amount
US20120253614A1 (en) Control device for controlling drive force that operates on vehicle
US7717224B2 (en) Power steering device for four-wheel drive vehicle
US8219296B1 (en) Control device for controlling drive force that operates on vehicle
JP4110703B2 (en) Power distribution control device
JP2669653B2 (en) Automotive slip control device
JP2009107382A (en) Driving force distributing device and control method of the same
JP2009528953A (en) Pre-loaded additional torque control for the second axle to optimize traction
US8474567B2 (en) Method for calibrating an actuator of an all-wheel drive clutch
JP3092444B2 (en) Constant-speed cruise control device for vehicles
JP4026295B2 (en) Power distribution control device
JP2005067597A (en) Vehicle dynamics control system and its adjusting method
JP4300923B2 (en) Vehicle steering control device
JP2669648B2 (en) Automotive slip control device
JP2956325B2 (en) Vehicle output control device
JP5832327B2 (en) Control device for controlling driving force acting on vehicle
JPH04365957A (en) Control device of engine for vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040811

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040831

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040928

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050301

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050414

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060110

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060313

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20060313

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061003

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061204

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071113

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080114

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080318

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080331

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4110703

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110418

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120418

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130418

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140418

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees