JP2012121403A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、駆動力配分装置に関するものである。 The present invention relates to a driving force distribution device.
従来、主駆動輪と補駆動輪との間の駆動力配分を変更可能な駆動力配分装置がある。
そして、こうした駆動力配分装置の多くは、駆動力伝達系の途中に設けられたトルクカップリングにより、入力側から出力側に伝達するトルクを変化させることにより、主駆動輪と補駆動輪との間の駆動力配分を制御するようになっている(例えば、特許文献1)。
Conventionally, there is a driving force distribution device capable of changing the driving force distribution between main driving wheels and auxiliary driving wheels.
Many of these driving force distribution devices change the torque transmitted from the input side to the output side by a torque coupling provided in the middle of the driving force transmission system, so that the main driving wheel and the auxiliary driving wheel during that adapted to control the driving force distribution (for example, Patent Document 1).
トルクカップリングは、摩擦クラッチと電磁コイルから主に構成され、電磁コイルに印加する電流値によって摩擦クラッチの結合力を制御することにより、入力側から出力側に伝達するトルクを変化させることができるように構成されている。そして、この摩擦クラッチからは摩擦による発熱が発生するため、この発熱による摩擦クラッチの焼付きを防止するため、上記トルクカップリングには温度センサが取り付けられ、検出温度に応じて電磁コイルに印加する電流値を制御している。 The torque coupling is mainly composed of a friction clutch and an electromagnetic coil, and the torque transmitted from the input side to the output side can be changed by controlling the coupling force of the friction clutch by the current value applied to the electromagnetic coil. It is configured as follows. Since the friction clutch generates heat due to friction, a temperature sensor is attached to the torque coupling in order to prevent the friction clutch from being seized due to the heat generation, and is applied to the electromagnetic coil according to the detected temperature. The current value is controlled.
上記温度センサは、周辺の温度が所定値以上になった場合に異常を検出する温度センサ高温異常検出手段を有している。また、温度センサ自身の地絡または温度センサの配線等の地絡を検出する温度センサ地絡異常検出手段も有している。 The temperature sensor has temperature sensor high temperature abnormality detection means for detecting an abnormality when the ambient temperature becomes a predetermined value or more. Moreover, it has the temperature sensor ground fault abnormality detection means which detects ground faults, such as a ground fault of temperature sensor itself, or wiring of a temperature sensor.
そして、温度センサの値が上昇し所定値以上になった場合には、温度センサ高温異常の警報(例えばランプ点灯)を出力し、上記トルクカップリングの入力側から出力側に伝達するトルクを弱める(カップリング力を弱める)ように、カップリングの電磁コイルに印加する電流を漸減させていく。即ち、4WD制御から2WD制御に切り替える。そうすることで、摩擦クラッチの焼付きを防止している。 When the value of the temperature sensor rises and exceeds a predetermined value, a temperature sensor high temperature abnormality alarm (for example, lamp lighting) is output, and the torque transmitted from the input side to the output side of the torque coupling is weakened. The current applied to the electromagnetic coil of the coupling is gradually decreased so as to weaken the coupling force. That is, the 4WD control is switched to the 2WD control. By doing so, seizure of the friction clutch is prevented.
また、温度センサ自身が地絡した場合、または温度センサの配線等が地絡した場合には、温度センサ短絡異常の警報(例えばランプ点灯)を出力し、上記トルクカップリングの電磁コイルに印加する電流を遮断する。そうすることで、温度センサ自身及びその周辺の焼損を防止している。 Also, when the temperature sensor itself has a ground fault, or when the temperature sensor wiring or the like has a ground fault, a temperature sensor short circuit abnormality alarm (for example, lamp lighting) is output and applied to the electromagnetic coil of the torque coupling. Cut off current. By doing so, the temperature sensor itself and its surroundings are prevented from being burned out.
次に、上記温度センサ高温異常と、温度センサ短絡異常を検出するための温度センサ周辺の一般的なハード構成とソフト処理について説明する。
図5は、温度センサ18の出力を、ECU12に取り込む一般的なハード構成を示している。温度センサ18の正端子A1は、ECU12の中に設けられたフィルタ22(コンデンサC1,抵抗R2)、及びバッテリ19の電圧を分圧する分圧器23(抵抗R1、R2)の一端と接続され、CPU20へ入力される。
また、温度センサ18の負端子A2は、上記ECU12の中に設けられたフィルタ22(コンデンサC1,抵抗R2)とともにGNDに接続されている。
Next, a general hardware configuration and software processing around the temperature sensor for detecting the temperature sensor high temperature abnormality and the temperature sensor short circuit abnormality will be described.
FIG. 5 shows a general hardware configuration for taking the output of the temperature sensor 18 into the ECU 12. A positive terminal A1 of the temperature sensor 18 is connected to one end of a filter 22 (capacitor C1, resistor R2) provided in the ECU 12 and a voltage divider 23 (resistors R1, R2) that divides the voltage of the battery 19, and the CPU 20 Is input.
The negative terminal A2 of the temperature sensor 18 is connected to GND together with the filter 22 (capacitor C1, resistor R2) provided in the ECU 12.
次に、ソフト処理について説明する。図6は温度センサ18の高温異常の判定とその処理を示すフローチャートである。まず、温度センサ電圧Vthを取り込む(ステップ301)。次に、温度センサ電圧高温異常時閾値Vths1を取り込む(ステップ302)。そして、温度センサ電圧Vthが温度センサ電圧高温異常時閾値Vths1より小さいか否かを判定する(ステップ303)。 Next, software processing will be described. FIG. 6 is a flowchart showing determination of the high temperature abnormality of the temperature sensor 18 and its processing. First, the temperature sensor voltage Vth is captured (step 301). Next, the temperature sensor voltage high temperature abnormality threshold value Vths1 is fetched (step 302). Then, it is determined whether or not the temperature sensor voltage Vth is smaller than the temperature sensor voltage abnormal temperature threshold Vths1 (step 303).
温度センサ電圧Vthが温度センサ電圧高温異常時閾値Vths1より小さい場合(Vth<Vths1、ステップ303:YES)には、温度センサ高温異常と判定する(ステップ304)。そして、温度センサ高温異常警報としてランプを点灯し(ステップ305)、主駆動輪と補駆動輪の駆動力配分する制御(4WD制御)から主駆動輪にのみに駆動力配分する制御(2WD制御)に徐々に切り替えるため、摩擦クラッチへの電流値を漸減し(ステップ306)、処理を終わる。 If the temperature sensor voltage Vth is smaller than the temperature sensor voltage high temperature abnormality threshold Vths1 (Vth <Vths1, step 303: YES), it is determined that the temperature sensor is abnormally high temperature (step 304). Then, the lamp is turned on as a temperature sensor high temperature abnormality alarm (step 305), and control for distributing the driving force to the main driving wheel (2WD control) from the control for distributing the driving force for the main driving wheel and the auxiliary driving wheel (4WD control). Therefore, the current value to the friction clutch is gradually decreased (step 306), and the process is terminated.
図7は温度センサ18の地絡異常の判定とその処理を示すフローチャートである。まず、温度センサ電圧Vthを取り込む(ステップ401)。次に、温度センサ電圧地絡異常時閾値Vths2を取り込む(ステップ402)。そして、温度センサ電圧Vthが温度センサ電圧地絡異常時閾値Vths2より小さいか否かを判定する(ステップ403)。 FIG. 7 is a flowchart showing determination of the ground fault abnormality of the temperature sensor 18 and its processing. First, the temperature sensor voltage Vth is captured (step 401). Next, the temperature sensor voltage ground fault abnormality threshold value Vths2 is fetched (step 402). Then, it is determined whether or not the temperature sensor voltage Vth is smaller than the temperature sensor voltage ground fault abnormality threshold value Vths2 (step 403).
温度センサ電圧Vthが温度センサ電圧地絡異常時閾値Vths2より小さい場合(Vth<Vths2、ステップ403:YES)には、温度センサ地絡異常と判定する(ステップ404)。そして、温度センサ地絡異常警報としてランプを点灯し(ステップ405)、4WD制御から2WDに直ちに切り替えるため、摩擦クラッチへの電流を即時遮断し(ステップ406)、処理を終わる。 When the temperature sensor voltage Vth is smaller than the temperature sensor voltage ground fault abnormality threshold value Vths2 (Vth <Vths2, step 403: YES), it is determined that the temperature sensor ground fault is abnormal (step 404). Then, the lamp is turned on as a temperature sensor ground fault alarm (step 405), and the current to the friction clutch is immediately cut off (step 406) to immediately switch from 4WD control to 2WD, and the process is terminated.
次に、温度センサ18の高温異常時、地絡異常時の温度センサ電圧波形を説明するための図を図8、図9に示す。図8は、温度センサ高温異常検出時の温度センサ電圧波形である。一般的に温度センサ(例えば、サーミスタ)は温度が高くなるほど温度センサ電圧は低下する。図8に示すように、温度センサ電圧Vthが温度センサ電圧高温異常時閾値Vths1より小さくなった場合に温度センサ高温異常と判定される(図6のステップ303)。 Next, FIGS. 8 and 9 are diagrams for explaining temperature sensor voltage waveforms when the temperature sensor 18 is abnormally hot or when the ground fault is abnormal. FIG. 8 is a temperature sensor voltage waveform when a temperature sensor high temperature abnormality is detected. In general, the temperature sensor voltage (eg, thermistor) decreases as the temperature increases. As shown in FIG. 8, when the temperature sensor voltage Vth becomes smaller than the temperature sensor voltage high temperature abnormality threshold value Vths1, it is determined that the temperature sensor is high temperature abnormality (step 303 in FIG. 6).
また、図9は、温度センサ地絡異常検出時の温度センサ電圧波形である。温度センサ電圧Vthは通常時では、図5の分圧器23でバッテリ19の電圧が分圧された電圧V0近辺となっている。時間t0時点で温度センサ18が地絡すると、温度センサ電圧Vthは急激に低下する。そして、図9に示すように、温度センサ電圧Vthが温度センサ電圧地絡異常時閾値Vths2より小さくなった場合に温度センサ地絡異常と判
定される(図7のステップ403)。
FIG. 9 is a temperature sensor voltage waveform when the temperature sensor ground fault abnormality is detected. The temperature sensor voltage Vth is in the vicinity of the voltage V0 obtained by dividing the voltage of the battery 19 by the voltage divider 23 shown in FIG. When the temperature sensor 18 is grounded at the time t0, the temperature sensor voltage Vth rapidly decreases. As shown in FIG. 9, when the temperature sensor voltage Vth becomes lower than the temperature sensor voltage ground fault abnormality threshold value Vths2, it is determined that the temperature sensor ground fault is abnormal (step 403 in FIG. 7).
以上のような、従来の温度センサ異常(高温異常、地絡異常)検出方法では、図8及び図9から明らかなように、温度センサが高温になった場合の温度センサ電圧Vth(=温度センサ電圧高温異常時閾値Vths1)と、温度センサが地絡異常になった場合の温度センサ電圧Vth(=温度センサ電圧地絡異常時閾値Vths2)では、両方の電圧値がほぼ同じ値となってしまう場合がある。 In the conventional temperature sensor abnormality (high temperature abnormality, ground fault abnormality) detection method as described above, as is apparent from FIGS. 8 and 9, the temperature sensor voltage Vth (= temperature sensor) when the temperature sensor becomes high temperature. Voltage threshold value Vths1) at the time of voltage high temperature abnormality and temperature sensor voltage Vth (= temperature sensor voltage ground fault abnormality threshold value Vths2) when the temperature sensor has a ground fault abnormality, both voltage values are almost the same value. There is a case.
そのため、本来は温度センサ18が高温異常となった場合にもかかわらず、温度センサ地絡異常と誤って判断される場合がある。このように誤って温度センサ地絡異常と判断されると、即時、4WD制御から2WD制御に切り替えられるため、低μ路のカーブを走行中に切り替えらえた場合には、車両走行が不安定になる問題があった。 Therefore, there is a case where the temperature sensor 18 is erroneously determined as a ground fault abnormality in spite of a case where the temperature sensor 18 is abnormally hot. If the temperature sensor ground fault abnormality is erroneously determined in this way, the 4WD control is immediately switched to the 2WD control. Therefore, when the low μ road curve is switched during traveling, the vehicle traveling becomes unstable. There was a problem.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、温度センサ高温異常と温度センサ地絡異常とを正確に判定し、4WDから2WDに切り替えた際の車両走行の安定性を向上した駆動力配分装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to accurately determine a temperature sensor high temperature abnormality and a temperature sensor ground fault abnormality, and travel the vehicle when switching from 4WD to 2WD. An object of the present invention is to provide a driving force distribution device with improved stability.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、駆動源の発生する駆動力を各駆動輪に伝達する駆動力伝達系の途中に設けられ入力側から出力側に伝達する伝達トルクを変化させることにより主駆動輪と補駆動輪との間の駆動力配分を変更可能なトルクカップリング(11)と、前記トルクカップリング(11)の温度変化を検出する温度センサ(18)と、前記トルクカップリング(11)の伝達トルクに基づき温度変化を推定する温度推定手段(CPU、20)と、前記温度センサ(18)の検出する温度変化によって前記温度センサの異常を判定する温度センサ異常判定手段(CPU、20)と、前記温度センサ異常判定手段(CPU、20)による判定に基づき、前記トルクカップリング(11)の作動を制御する制御手段(CPU、20)とを備えた駆動力配分装置(13)であって、前記温度センサ異常判定手段(CPU、20)は、前記温度センサ(18)の検出した温度検出値が温度センサ電圧閾値1より小さく、且つ前記温度推定手段(CPU、20)より推定した温度推定値が温度センサ電圧閾値2より大きい場合には、前記温度センサ(18)の高温異常と判定し、前記制御手段(CPU、20)は、前記駆動力配分を主駆動輪と前記補駆動輪とによる配分から前記主駆動輪のみによる配分に徐々に切り替えること、を要旨とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a transmission torque that is provided in the middle of a driving force transmission system that transmits a driving force generated by a driving source to each driving wheel and is transmitted from the input side to the output side. A torque coupling (11) capable of changing the driving force distribution between the main driving wheel and the auxiliary driving wheel by changing the temperature, and a temperature sensor (18) for detecting a temperature change of the torque coupling (11), , Temperature estimation means (CPU, 20) for estimating a temperature change based on a transmission torque of the torque coupling (11), and a temperature sensor for determining abnormality of the temperature sensor based on the temperature change detected by the temperature sensor (18) Based on the determination by the abnormality determination means (CPU, 20) and the temperature sensor abnormality determination means (CPU, 20), the control means (control unit) controls the operation of the torque coupling (11). PU, 20), and the temperature sensor abnormality determining means (CPU, 20) is configured such that the temperature detection value detected by the temperature sensor (18) is a temperature sensor voltage threshold 1. If the temperature estimated value estimated by the temperature estimation means (CPU, 20) is smaller than the temperature sensor voltage threshold 2, it is determined that the temperature sensor (18) is abnormally hot, and the control means (CPU, The gist of 20) is that the driving force distribution is gradually switched from the distribution by the main driving wheel and the auxiliary driving wheel to the distribution by only the main driving wheel.
上記構成によれば、温度センサの検出した温度検出値が温度センサ電圧閾値1より小さく、且つ温度推定手段より推定した温度推定値が温度センサ電圧閾値2より大きい場合には、温度センサが高温異常と判断するので正確に判定できる。このような温度センサの高温異常においては、主駆動輪のみによる駆動力配分に徐々に切り替えるので、車両走行を不安定にすることなく、主駆動輪と補駆動輪の駆動力配分する制御から主駆動輪のみに駆動力配分する制御に切り替えることができる。 According to the above configuration, when the temperature detection value detected by the temperature sensor is smaller than the temperature sensor voltage threshold value 1 and the estimated temperature value estimated by the temperature estimation means is larger than the temperature sensor voltage threshold value 2, the temperature sensor is abnormally hot. It can be judged accurately. In such a high temperature abnormality of the temperature sensor, since the driving force distribution is gradually switched to only the main driving wheel, the main driving wheel and the auxiliary driving wheel are controlled to distribute the driving force without making the vehicle running unstable. It is possible to switch to control that distributes the driving force only to the driving wheels.
請求項2に記載の発明は、前記温度センサ異常判定手段(CPU、20)は、前記温度センサ(18)の検出した温度検出値が温度センサ電圧閾値1より小さく、且つ前記温度推定手段(CPU、20)より推定した温度推定値が温度センサ電圧閾値2より小さい場合には、前記温度センサ(18)の地絡異常と判定し、前記制御手段(CPU、20)は、前記駆動力配分を直ちに前記主駆動輪のみの配分に切り替えること、を要旨とする。 The temperature sensor abnormality determining means (CPU, 20) is characterized in that the temperature detection value detected by the temperature sensor (18) is smaller than the temperature sensor voltage threshold 1 and the temperature estimating means (CPU 20), when the estimated temperature value is smaller than the temperature sensor voltage threshold 2, it is determined that the temperature sensor (18) has a ground fault, and the control means (CPU, 20) determines the distribution of the driving force. The gist is to immediately switch to the distribution of only the main drive wheels.
上記構成によれば、温度センサ異常判定手段は、温度センサの検出した温度検出値が温度センサ電圧閾値1より小さく、且つ温度推定手段より推定した温度推定値が温度センサ電圧閾値2より小さい場合には、温度センサの地絡異常と判断する。このような温度センサの地絡異常においては、直ちに主駆動輪のみの駆動力配分に切り替えることができる。 According to the above configuration, the temperature sensor abnormality determination unit is configured such that the temperature detection value detected by the temperature sensor is smaller than the temperature sensor voltage threshold value 1 and the temperature estimation value estimated by the temperature estimation unit is smaller than the temperature sensor voltage threshold value 2. Determines that the temperature sensor ground fault is abnormal. In such a ground fault abnormality of the temperature sensor, it is possible to immediately switch to the driving force distribution of only the main driving wheels.
本発明によれば、温度センサ異常(高温異常、地絡異常)とを正確に判定できるので、主駆動輪と補駆動輪の駆動力配分する制御から主駆動輪のみに駆動力配分する制御に切り替えた際の車両走行の安定性を向上した駆動力配分装置を提供することができる。 According to the present invention, the temperature sensor abnormality (high temperature abnormality, ground fault abnormality) can be accurately determined, so that the control for distributing the driving force only to the main driving wheel is controlled from the control for distributing the driving force to the main driving wheel and the auxiliary driving wheel. It is possible to provide a driving force distribution device that improves the stability of vehicle travel when switching.
以下、本発明を4輪駆動車の駆動力配分装置に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、車両1は、前輪駆動車をベースとする4輪駆動車であり、エンジン2に組みつけられたトランスアクスル3には、一対のフロントアクスル4が連結されている。また、トランスアクスル3には、上記各フロントアクスル4とともにプロペラシャフト5が連結されており、該プロペラシャフト5は、ピニオンシャフト(ドライブピニオンシャフト)7と連結されている。そして、ピニオンシャフト7は、ディファレンシャルとしてのリヤディファレンシャル8を介して一対のリヤアクスル9と連結されている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a driving force distribution device for a four-wheel drive vehicle will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the vehicle 1 is a four-wheel drive vehicle based on a front-wheel drive vehicle, and a pair of front axles 4 are connected to a transaxle 3 assembled to the engine 2. Further, a propeller shaft 5 is connected to the transaxle 3 together with the front axles 4, and the propeller shaft 5 is connected to a pinion shaft (drive pinion shaft) 7. The pinion shaft 7 is connected to a pair of rear axles 9 via a rear differential 8 as a differential.
即ち、エンジン2の駆動力は、トランスアクスル3からフロントアクスル4を介して前輪10fに伝達される。そして、トランスアクスル3からプロペラシャフト5、ピニオンシャフト7、リヤディファレンシャル8及び各リヤアクスル9を介して後輪10rに伝達されるようになっている。 That is, the driving force of the engine 2 is transmitted from the transaxle 3 to the front wheels 10f via the front axle 4. Then, the power is transmitted from the transaxle 3 to the rear wheel 10r through the propeller shaft 5, the pinion shaft 7, the rear differential 8, and the rear axles 9.
また、本実施形態の車両1は、上記のように構成された駆動力伝達系の途中に設けられ入力軸から出力軸に伝達する伝達トルクを変化させることにより、主駆動輪である前輪10fと副駆動輪である後輪10rとの間の駆動力配分を変更可能なトルクカップリング11と、その作動を制御する制御手段としてのECU12とを備えている。そして、本実施形態では、これらトルクカップリング11及びECU12により駆動力配分装置13が構成されている。 Further, the vehicle 1 of the present embodiment is provided in the middle of the driving force transmission system configured as described above, and changes the transmission torque transmitted from the input shaft to the output shaft, thereby changing the front wheels 10f that are the main driving wheels. A torque coupling 11 capable of changing the driving force distribution with respect to the rear wheel 10r, which is the auxiliary driving wheel, and an ECU 12 as control means for controlling the operation thereof are provided. In this embodiment, the torque coupling 11 and the ECU 12 constitute a driving force distribution device 13.
詳述すると、本実施形態では、トルクカップリング11は、プロペラシャフト5とピニオンシャフト7との間に介在されている。即ち、本実施形態では、リヤディファレンシャル8は、トルクカップリング11と補駆動輪である後輪10rとの間に介在され、トランスアクスル3は、駆動源であるエンジン2とトルクカップリング11との間に設けられている。 More specifically, in this embodiment, the torque coupling 11 is interposed between the propeller shaft 5 and the pinion shaft 7. That is, in this embodiment, the rear differential 8 is interposed between the torque coupling 11 and the rear wheel 10r that is the auxiliary drive wheel, and the transaxle 3 is connected between the engine 2 that is the drive source and the torque coupling 11. It is provided in between.
そして、本実施形態では、トルクカップリング11は、ピニオンシャフト7、及びリヤディファレンシャル8とともに、ディファレンシャルキャリア14内に収容されている。 In this embodiment, the torque coupling 11 is housed in the differential carrier 14 together with the pinion shaft 7 and the rear differential 8.
本実施形態のトルクカップリング11は、電磁コイルに供給される電流量に応じて、プロペラシャフト5側及びピニオンシャフト7側のそれぞれに設けられた各クラッチプレート間の摩擦係合力が変化する電磁クラッチ15を備えており、その摩擦係合力に基づくトルクを入力側のプロペラシャフト5から出力側のピニオンシャフト7へと伝達する。 The torque coupling 11 of the present embodiment is an electromagnetic clutch in which the frictional engagement force between the clutch plates provided on the propeller shaft 5 side and the pinion shaft 7 side changes according to the amount of current supplied to the electromagnetic coil. 15, and transmits torque based on the frictional engagement force from the input-side propeller shaft 5 to the output-side pinion shaft 7.
そして、ECU12は、電磁クラッチ15に対する電流供給を通じてトルクカップリング11の作動、即ちその伝達トルクを制御し、これにより主駆動輪である前輪10fと副駆動輪である後輪10rとの間の駆動力配分を制御する。 The ECU 12 controls the operation of the torque coupling 11 through the current supply to the electromagnetic clutch 15, that is, its transmission torque, thereby driving between the front wheel 10f as the main driving wheel and the rear wheel 10r as the auxiliary driving wheel. Control power distribution.
更に詳述すると、本実施形態では、ECU12には、スロットル開度センサ16及び車輪速センサ17fl、17fr、17rl、17rr、トルクカップリング11に取付けられた温度センサ18が接続されており、ECU12は、これら各センサの出力信号に基づき、スロットル開度Ra、車速V、及び前輪10fと後輪10rとの間の車輪速差Wdiffの検出、トルクカップリング11の温度を検出する。なお、温度センサ18の検出値は低温から高温状態になるに従って電圧が低くなるものである。 More specifically, in this embodiment, the ECU 12 is connected to a throttle opening sensor 16 and wheel speed sensors 17fl, 17fr, 17rl, 17rr, and a temperature sensor 18 attached to the torque coupling 11, and the ECU 12 Based on the output signals of these sensors, the throttle opening Ra, the vehicle speed V, the wheel speed difference Wdiff between the front wheels 10f and the rear wheels 10r, and the temperature of the torque coupling 11 are detected. The detected value of the temperature sensor 18 is such that the voltage decreases as the temperature changes from low to high.
そして、ECU12は、これら車速V及びスロットル開度Ra、並びに車輪速差Wdiffに基づいて上記駆動力配分を決定し、その伝達トルクが該決定された駆動力配分に対応する値となるようにトルクカップリング11の作動を制御する。 Then, the ECU 12 determines the driving force distribution based on the vehicle speed V, the throttle opening Ra, and the wheel speed difference Wdiff, and the torque so that the transmission torque becomes a value corresponding to the determined driving force distribution. The operation of the coupling 11 is controlled.
次に、本実施形態の制御方法を説明する。
まず、図略のイグニッションスイッチ(IG)がオフ時に、その時の温度センサ電圧値を図1に示す不揮発性メモリ21(EEPROM)に記憶する。この記憶された温度センサ電圧値は、次にIGオンされたときに、IGオフされた時点のカップリング11周辺の温度が高温だったか否かの判断として使用される。
Next, the control method of this embodiment will be described.
First, when an unillustrated ignition switch (IG) is turned off, the temperature sensor voltage value at that time is stored in the nonvolatile memory 21 (EEPROM) shown in FIG. The stored temperature sensor voltage value is used as a determination whether or not the temperature around the coupling 11 at the time when the IG is turned off is high when the IG is turned on next time.
詳述すると、図2のフローチャートに示すように、ECU12は、まず、イグニッションスイッチ(IG)がオフか否かを判定する(ステップ101)。そして、IGがオフの場合(ステップ101:YES)には、不揮発性メモリ21に温度センサ電圧Vthを記憶(ステップ102、記憶電圧、Vthm)して処理を終える。 Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 2, the ECU 12 first determines whether or not the ignition switch (IG) is off (step 101). If IG is off (step 101: YES), the temperature sensor voltage Vth is stored in the nonvolatile memory 21 (step 102, storage voltage, Vthm), and the process is terminated.
次に、IGがオンされた場合には、異常の判断処理に使用する、IGオフ時に記憶したその時の温度センサ電圧値Vthm、4輪車輪速値Vfl、Vfr、Vrl、Vrr、温度センサ電圧値Vth及び温度センサ電圧閾値1Vths3を取り込む。そして、IGオフ時に記憶したその時の温度センサ電圧値VthはIGオフされた時点のカップリング11周辺の温度が高温だったか否かの判断として使用する。 Next, when IG is turned on, the temperature sensor voltage value Vthm stored at the time of IG off, the four-wheel wheel speed values Vfl, Vfr, Vrl, Vrr, and the temperature sensor voltage value used for the abnormality determination process are stored. Vth and temperature sensor voltage threshold 1Vths3 are taken in. The temperature sensor voltage value Vth stored at the time when the IG is turned off is used as a judgment as to whether or not the temperature around the coupling 11 at the time when the IG is turned off.
また、4輪車輪速値Vfl、Vfr、Vrl、Vrrは車両が運転中か停止中かの判断に使用する。車両が停止中の場合には、カップリング11周辺の温度が低温であるという判断に使用する。また、温度センサ電圧値Vth及び温度センサ電圧閾値1Vths3は、温度センサ電圧値Vthが温度センサ電圧閾値1Vths3より小さい場合には、カップリング11周辺の温度が高温異常になっているか、温度センサ18及びその配線等が地絡異常を起こしているという判断に使用される。 The four-wheel wheel speed values Vfl, Vfr, Vrl, and Vrr are used to determine whether the vehicle is operating or stopped. When the vehicle is stopped, it is used to determine that the temperature around the coupling 11 is low. Further, when the temperature sensor voltage value Vth is smaller than the temperature sensor voltage threshold value 1Vths3, the temperature sensor voltage value Vth and the temperature sensor voltage threshold value 1Vths3 indicate that the temperature around the coupling 11 is abnormally high or the temperature sensor 18 and It is used to determine that the wiring or the like has a ground fault abnormality.
次に、温度センサ電圧値Vthが温度センサ電圧閾値1Vths3より小さい場合には、
温度センサ異常が、高温異常か地絡異常かの判別ができない。この場合には、温度推定演算を行ない高温異常か地絡異常かの判別を行なう。
温度推定式には、例えば公知(特開2007-38798)の(1)式を使用する。
H(n)=K1×Σ(K2×伝達トルク×回転数−K3×H(n-1))・・・(1)
尚、上記(1)式において、H(n-1)は前回演算値、K1、K2、K3は定数であり、各発熱箇所の温度Hは、このK1、K2、K3を該各発熱箇所に応じた値として演算することにより個別に推定される。そして、「回転数」は、車輪速センサ17f、17rにより検出される前車輪速Vf、後車輪速Vrに基づき求められる。
Next, when the temperature sensor voltage value Vth is smaller than the temperature sensor voltage threshold 1Vths3,
Whether the temperature sensor abnormality is high temperature abnormality or ground fault abnormality cannot be determined. In this case, a temperature estimation calculation is performed to determine whether there is a high temperature abnormality or a ground fault abnormality.
As the temperature estimation formula, for example, formula (1) of publicly known (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-38798) is used.
H (n) = K1 × Σ (K2 × transmission torque × rotational speed−K3 × H (n−1)) (1)
In the above equation (1), H (n-1) is the previous calculation value, K1, K2, and K3 are constants, and the temperature H of each heat generation point is the K1, K2, and K3 at each heat generation point. It is estimated individually by calculating as a corresponding value. The “rotation speed” is obtained based on the front wheel speed Vf and the rear wheel speed Vr detected by the wheel speed sensors 17f and 17r.
そして、温度推定今回値H(n)が温度センサ推定電圧閾値2Vths4以上の場合には、温度センサ高温異常と判断し、警報ランプを点灯するとともに、主駆動輪と補駆動輪の駆動力配分する制御である4WD制御時の電流値を漸減し、主駆動輪のみに駆動力配分する制御である2WD制御に切り替える。また、温度推定今回値H(n)が温度センサ電圧閾値2Vths4より小さい場合には、温度センサ地絡異常と判断し、警報ランプを点灯するとともに、4WD制御時の電流値を即時に遮断し、2WD制御に切り替える。 When the temperature estimation current value H (n) is equal to or higher than the temperature sensor estimated voltage threshold 2Vths4, it is determined that the temperature sensor is abnormally hot, the alarm lamp is turned on, and the driving force is distributed between the main driving wheel and the auxiliary driving wheel. The current value at the time of 4WD control, which is the control, is gradually reduced, and the control is switched to 2WD control, which is control for distributing the driving force only to the main drive wheels. Also, if the temperature estimate current value H (n) is smaller than the temperature sensor voltage threshold 2Vths4, it is determined that the temperature sensor ground fault is abnormal, the alarm lamp is turned on, and the current value during 4WD control is immediately cut off. Switch to 2WD control.
詳述すると、図3及び図4のフローチャートに示すように、CPU20は、駆動源であるエンジン2が始動(IGオン)されると(ステップ201)、IGオフ時に不揮発性メモリ21に記憶された温度センサ電圧(記憶電圧、Vthm)を読み込む(ステップ202)。続いて4輪車輪速(Vfl、Vfr、Vrl、Vrr)を取り込む(ステップ203)。更に、温度センサ電圧(Vth)を取り込む(ステップ204)。 More specifically, as shown in the flowcharts of FIGS. 3 and 4, when the engine 2, which is a driving source, is started (IG on) (step 201), the CPU 20 is stored in the nonvolatile memory 21 when the IG is off. The temperature sensor voltage (memory voltage, Vthm) is read (step 202). Subsequently, the four wheel speeds (Vfl, Vfr, Vrl, Vrr) are taken in (step 203). Further, the temperature sensor voltage (Vth) is captured (step 204).
次に、温度センサ電圧閾値1Vths3を取り込む(ステップ205)。そして、温度センサ電圧Vthが温度センサ電圧閾値1Vths3より小さいか否かを判定する(ステップ206)。温度センサ電圧Vthが温度センサ電圧閾値1Vths3より小さい場合(Vth<Vths3、ステップ206:YES)には、IGオンから4輪車輪速値がゼロ、且つ記憶電圧Vthmが正常か否かを判定する(ステップ207)。 Next, the temperature sensor voltage threshold value 1Vths3 is taken in (step 205). Then, it is determined whether or not the temperature sensor voltage Vth is smaller than the temperature sensor voltage threshold value 1Vths3 (step 206). When the temperature sensor voltage Vth is smaller than the temperature sensor voltage threshold value 1Vths3 (Vth <Vths3, step 206: YES), it is determined whether or not the four-wheel wheel speed value is zero and the storage voltage Vthm is normal from IG on ( Step 207).
そして、IGオンから4輪車輪速値がゼロ、且つ記憶電圧Vthmが正常でない場合(ステップ207:NO)には、温度センサ電圧Vthが温度センサ電圧閾値1Vths3より小さいか否かを判定する(ステップ208)。温度センサ電圧Vthが温度センサ電圧閾値1Vths3より小さい場合(Vth<Vths3、ステップ208:YES)には、温度推定式より温度推定今回値H(n)を演算する(ステップ209)。 If the four-wheel wheel speed value is zero and the stored voltage Vthm is not normal after IG is turned on (step 207: NO), it is determined whether or not the temperature sensor voltage Vth is smaller than the temperature sensor voltage threshold value 1Vths3 (step 207). 208). When the temperature sensor voltage Vth is smaller than the temperature sensor voltage threshold value 1Vths3 (Vth <Vths3, Step 208: YES), the temperature estimation current value H (n) is calculated from the temperature estimation formula (Step 209).
次に、温度センサ推定電圧閾値2Vths4を取り込む(ステップ210)。そして、温度推定今回値H(n)が温度センサ推定電圧閾値2Vths4以上か否かを判定する(ステップ211)。 Next, the temperature sensor estimated voltage threshold value 2Vths4 is fetched (step 210). Then, it is determined whether or not the temperature estimated current value H (n) is equal to or higher than the temperature sensor estimated voltage threshold value 2Vths4 (step 211).
そして、温度推定今回値H(n)が温度センサ推定電圧閾値2Vths4以上の場合(H(n)≧Vths4、ステップ211:YES)には、温度センサ高温異常と判定し(ステップ212)、温度センサ高温異常警報としてランプを点灯する(ステップ213)。 When the temperature estimation current value H (n) is equal to or higher than the temperature sensor estimated voltage threshold 2Vths4 (H (n) ≧ Vths4, Step 211: YES), it is determined that the temperature sensor is abnormally high (Step 212). The lamp is turned on as a high temperature abnormality alarm (step 213).
次に、4WD制御時の電流値を漸減し、2WD制御に切替、2WD制御を実行する(制御手段、ステップ214)。更に、IGがオフか否かを判定する(ステップ215)。そして、IGがオフの場合(ステップ215:YES)には、処理を終わる。
また、IGがオフでない場合(ステップ215:NO)には、ステップ208に戻る。
Next, the current value at the time of 4WD control is gradually decreased to switch to 2WD control, and 2WD control is executed (control means, step 214). Further, it is determined whether or not IG is off (step 215). If IG is off (step 215: YES), the process ends.
If IG is not off (step 215: NO), the process returns to step 208.
そして、温度推定今回値H(n)が温度センサ推定電圧閾値2Vths4より小さい場合(H(n)<Vths4、ステップ211:NO)には、温度センサ地絡異常と判定し(ステップ216)、温度センサ地絡異常警報としてランプを点灯する(ステップ217)。 If the temperature estimation current value H (n) is smaller than the temperature sensor estimated voltage threshold 2Vths4 (H (n) <Vths4, step 211: NO), it is determined that the temperature sensor ground fault is abnormal (step 216), and the temperature The lamp is turned on as a sensor ground fault alarm (step 217).
次に、4WD制御時の電流値を即時遮断し、2WD制御に切替、2WD制御を実行する(制御手段、ステップ218)。更に、IGがオフか否かを判定する(ステップ215)。そして、IGがオフの場合(ステップ215:YES)には、処理を終わる。また、IGがオフでない場合(ステップ215:NO)には、ステップ208に戻る。 Next, the current value at the time of 4WD control is immediately cut off, switching to 2WD control is performed, and 2WD control is executed (control means, step 218). Further, it is determined whether or not IG is off (step 215). If IG is off (step 215: YES), the process ends. If IG is not off (step 215: NO), the process returns to step 208.
そして、温度センサ電圧Vthが温度センサ電圧閾値1Vths3以上の場合(Vth≧Vths3、ステップ208:NO)には、4WD制御を実行する(ステップ219)。
次に、IGオンから4輪車輪速がゼロ、且つ記憶電圧Vthmが正常である場合(ステップ207:YES)には、温度センサ地絡異常と判定し(ステップ216)、温度センサ地絡異常警報としてランプを点灯する(ステップ217)。
When the temperature sensor voltage Vth is equal to or higher than the temperature sensor voltage threshold value 1Vths3 (Vth ≧ Vths3, step 208: NO), 4WD control is executed (step 219).
Next, when the four-wheel wheel speed is zero and the stored voltage Vthm is normal after IG is turned on (step 207: YES), it is determined that the temperature sensor ground fault is abnormal (step 216), and the temperature sensor ground fault abnormality alarm is detected. The lamp is turned on (step 217).
次に、4WD制御時の電流値を即時遮断し、2WD制御に切替、2WD制御を実行する(制御手段、ステップ218)。更に、IGがオフか否かを判定する(ステップ215)。そして、IGがオフの場合(ステップ215:YES)には、処理を終わる。また、IGがオフでない場合(ステップ215:NO)には、ステップ208に戻る。 Next, the current value at the time of 4WD control is immediately cut off, switching to 2WD control is performed, and 2WD control is executed (control means, step 218). Further, it is determined whether or not IG is off (step 215). If IG is off (step 215: YES), the process ends. If IG is not off (step 215: NO), the process returns to step 208.
以上、本実施形態によれば、以下のような以下のような作用・効果を得ることができる。
上述のように、単純に温度センサの出力電圧を監視していただけでは、温度センサの出力電圧が低下した状態においては、温度センサ高温異常と、温度センサ地絡異常が同時に発生してしまい、本来は温度センサが高温異常となった場合にもかかわらず、温度センサ地絡異常と判断される場合がある。そして、温度センサ地絡異常と判断されれば、4WD制御時の電流を即時遮断し、2WD制御に切り替えられるため車両走行が不安定になる虞がある。
As described above, according to this embodiment, the following operations and effects can be obtained.
As described above, if the output voltage of the temperature sensor is simply monitored, the temperature sensor high temperature abnormality and the temperature sensor ground fault abnormality occur at the same time when the temperature sensor output voltage is reduced. May be determined as a temperature sensor ground fault abnormality even when the temperature sensor becomes abnormal in high temperature. If it is determined that the temperature sensor ground fault is abnormal, the current during 4WD control is immediately cut off, and switching to 2WD control may result in unstable vehicle travel.
この点、本実施形態のCPUは、温度センサの出力電圧が低下した状態において、温度センサ高温異常と、温度センサ地絡異常が同時に発生した場合には、温度推定演算を行ない高温異常か地絡異常かの判定を行なう。即ち、温度推定演算から演算された温度センサ電圧推定値が閾値以上の場合には、温度センサ高温異常と判定し、温度推定演算から演算された温度センサ電圧推定値が閾値より小さい場合には、温度センサ地絡異常と判定することができる。 In this regard, the CPU of this embodiment performs a temperature estimation calculation when a temperature sensor high temperature abnormality and a temperature sensor ground fault abnormality occur simultaneously in a state where the output voltage of the temperature sensor is lowered. Determine if there is an abnormality. That is, when the temperature sensor voltage estimated value calculated from the temperature estimation calculation is equal to or greater than the threshold, it is determined that the temperature sensor is abnormally high temperature, and when the temperature sensor voltage estimated value calculated from the temperature estimation calculation is smaller than the threshold, It can be determined that the temperature sensor ground fault is abnormal.
このような構成にすれば、本来は温度センサが高温異常となった場合にもかかわらず、温度センサ地絡異常と判断される場合や、逆に温度センサが地絡異常となった場合にもかかわらず、温度センサ高温異常と判断される場合を防止することができる。 With such a configuration, even when the temperature sensor originally becomes a high temperature abnormality, even if it is determined that the temperature sensor has a ground fault abnormality, or conversely, if the temperature sensor has a ground fault abnormality, Regardless, it can be prevented that the temperature sensor is determined to be abnormally hot.
その結果、実際には4WD制御時の電流値を漸減して2WD制御にスムーズに切り替えるべき温度センサ高温異常であるにも関わらず、温度センサ地絡異常と判断して、4WD制御時の電流を即時遮断し、2WD制御に切り替えられるため車両走行が不安定になることを防止することができる。 As a result, although the temperature sensor temperature should be smoothly switched to 2WD control by gradually decreasing the current value during 4WD control, it is determined that the temperature sensor ground fault is abnormal, and the current during 4WD control is Since the vehicle is immediately shut off and switched to 2WD control, it is possible to prevent the vehicle from becoming unstable.
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態では、本発明を、前輪を主駆動輪とする車両の駆動力配分装置に具体化したが、後輪を主駆動輪とする車両の駆動力配分装置に具体化してもよい。
In addition, you may change this embodiment as follows.
In the present embodiment, the present invention is embodied in a vehicle driving force distribution device having a front wheel as a main driving wheel, but may be embodied in a vehicle driving force distribution device having a rear wheel as a main driving wheel.
・本実施形態では、トルクカップリングの周辺に温度センサを取り付けたが、温度センサの取り付け位置はこれに限ったものではなく、温度センサをECU内に取り付けたものでもよい。 -In this embodiment, although the temperature sensor was attached to the periphery of a torque coupling, the attachment position of a temperature sensor is not restricted to this, The thing which attached the temperature sensor in ECU may be used.
1:車両、2:エンジン、3:トランスアクスル、4:フロントアクスル、
5:プロペラシャフト、7:ピニオンシャフト、8:リヤディファレンシャル、
9:リヤアクスル、10f:前輪、10r:後輪、11:トルクカップリング、
12:ECU、13:駆動力配分装置、14:ディファレンシャルキャリア、
15:電磁クラッチ、16:スロットル開度センサ、
17fl、17fr、17rl、17rr:車輪速センサ、
18:温度センサ、19:バッテリ、20:CPU、
21:不揮発性メモリ(EEPROM)、22:フィルタ、23:分圧器、
A1:温度センサの正端子、A2:温度センサの負端子
Ra:スロットル開度、V:車速、Vfl、Vfr、Vrl、Vrr:4輪車輪速値、
Wdiff:車輪速差、IG:イグニッションスイッチ、
Vth:温度センサ電圧、
Vths1:温度センサ電圧高温異常時閾値、
Vths2:温度センサ電圧地絡異常時閾値、
Vths3:温度センサ電圧閾値1、Vths4:温度センサ推定電圧閾値2
Vthm:記憶電圧、
H(n):温度推定今回値、H(n-1):温度推定前回値、
V0:分圧器で分圧された電圧、t0:温度センサ地絡時点、
1: Vehicle, 2: Engine, 3: Transaxle, 4: Front axle,
5: Propeller shaft, 7: Pinion shaft, 8: Rear differential,
9: Rear axle, 10f: Front wheel, 10r: Rear wheel, 11: Torque coupling,
12: ECU, 13: driving force distribution device, 14: differential carrier,
15: electromagnetic clutch, 16: throttle opening sensor,
17fl, 17fr, 17rl, 17rr: Wheel speed sensor,
18: temperature sensor, 19: battery, 20: CPU,
21: Nonvolatile memory (EEPROM), 22: Filter, 23: Voltage divider,
A1: Positive terminal of temperature sensor, A2: Negative terminal of temperature sensor Ra: Throttle opening, V: Vehicle speed, Vfl, Vfr, Vrl, Vrr: Four-wheel wheel speed value,
Wdiff: Wheel speed difference, IG: Ignition switch,
Vth: temperature sensor voltage,
Vths1: Temperature sensor voltage high temperature abnormal threshold,
Vths2: Temperature sensor voltage ground fault abnormality threshold,
Vths3: Temperature sensor voltage threshold 1 Vths4: Temperature sensor estimated voltage threshold 2
Vthm: memory voltage,
H (n): Temperature estimation current value, H (n-1): Temperature estimation previous value,
V0: Voltage divided by the voltage divider, t0: Temperature sensor ground fault point,
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