JP2012229764A - 不可逆回転伝動系のロック解除制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】クランクシャフトを負荷トルクと同方向へ回転させる逆回転時のロック解除は、大きなロック解除トルクが必要であるが、この時は、クランクシャフト回転角θを図示の指令値tθに追従させる場合につき説明すると、ロック解除開始時t1から終了時t2までの間、モータトルクとして回転位置制御用トルクTmを設定せずにロック解除トルクTLoffのみを設定し、t2に至るとき、TLoff=0により、モータトルクとして回転位置制御用トルクTmのみを設定する。この対策を施さない場合、TmおよびTLoffの相互干渉により、太い破線で示すごとく、ロック解除が遅れるが、t1〜t2の間モータトルク=Tmにすることで、ロック解除遅れに関する問題を回避し得る。
【選択図】図14
Description
この場合、制御対象を目標回転位置に保つべくアクチュエータを停止状態に保つためには、アクチュエータに逆入力される一定方向の反力(負荷トルク)と同じ大きさの逆向き対抗トルクを出力するようアクチュエータを絶えず駆動制御する必要があり、アクチュエータの駆動エネルギーが多くなるという問題のほかに、制御が煩わしくなるという問題を生ずる。
この場合におけるロック解除トルクを軽減する対策として従来、特許文献2に記載のごとく、高周波振動を与えることにより、ロック状態を作り出している摩擦力を低減する技術が提案されている。
ロック解除が未だ完了しておらず不可逆回転伝動素子が未だロック状態である間は、特許文献1の技術を用い、アクチュエータへ逆入力される制御対象からの反力(負荷トルク)をフィードフォワード補償しようとしても、当該反力(負荷トルク)がアクチュエータまで達していないため、特許文献1で主張する通りの効果を得ることはできない。
つまり、制御対象からの反力(負荷トルク)が大きいと、不可逆回転伝動素子内におけるロック機構の係合子が強力に噛み込まれており、アクチュエータを当該反力(負荷トルク)と同じ方向へ駆動させて回転位置制御を行う場合、特許文献2の技術を用いて不可逆回転伝動素子のロック機構に対し高周波振動を与えるだけではロック解除トルクを十分に小さくすることができず、不可逆回転伝動素子を迅速にロック解除することができず、大きな応答遅れが発生するという問題を生ずる。
先ず前提となる不可逆回転伝動系を説明するに、これは、
アクチュエータからトルクを入力される入力軸と、
該入力軸からのトルクを出力する出力軸と、
これら入力軸および出力軸間にあって、入力軸から出力軸へトルクを伝達する伝動時は該トルクがロック解除トルク以上となるよう前記アクチュエータを駆動制御することでロック解除状態となって前記トルク伝達を可能にするが、入力軸から出力軸へトルクが伝達されない非伝動時は出力軸の負荷トルクによりロック状態にされて出力軸の負荷トルクが入力軸へ伝達されるのを阻止する不可逆回転伝動素子とを具備するものである。
前者のロック解除時入力軸回転方向判別手段は、上記ロック解除時の入力軸回転方向が、上記出力軸負荷トルクの方向と同じであるのか、逆の方向であるのかを判別するものである。
また後者のロック解除トルク設定手段は、上記ロック解除時入力軸回転方向判別手段の判別結果に応答し、ロック解除時の入力軸回転方向が出力軸負荷トルクの方向と同じであるとき、逆方向であるときよりも上記ロック解除トルクを大きくするものである。
しかし本発明においては、この場合ロック解除トルクを大きくするため、ロック解除の応答遅れが問題となる方向のアクチュエータ回転時も、上記の大きなロック解除トルクによりロック解除応答を所定通りのものに維持し得て、前記したロック解除応答に関する問題を解消することができる。
<第1実施例の構成>
図1は、本発明の第1実施例になる不可逆回転伝動系のロック解除制御装置を内蔵する駆動力配分装置1をトランスファとして具えた四輪駆動車両のパワートレーンを、車両上方から見て示す概略平面図で、
本実施例においては不可逆回転伝動系を後述するごとく、駆動力配分装置1の駆動力配分制御系として用いる。
左右後輪(主駆動輪)6L,6Rへのトルクの一部を、駆動力配分装置1により、フロントプロペラシャフト7およびフロントファイナルドライブユニット8を順次経て左右前輪(従駆動輪)9L,9Rへ伝達することにより、四輪駆動走行が可能となるようにした車両である。
主軸12の両端をそれぞれ、ハウジング11から突出させ、図2において該主軸12の左端を変速機3(図1参照)の出力軸に結合し、右端はリヤプロペラシャフト4(図1参照)を介してリヤファイナルドライブユニット5に結合する。
つまり、副軸13の軸線方向中程に一体成形した第2ローラ32の軸線方向両側に配置して、副軸13の両端部に中空のクランクシャフト51L,51Rを遊嵌する。
これらクランクシャフト51L,51Rの中心孔51La,51Ra(半径をRiで図示した)と、副軸13の両端部との遊嵌部に軸受52L,52Rを介在させて、副軸13をクランクシャフト51L,51Rの中心孔51La,51Ra内で、これらの中心軸線O2の周りに自由に回転し得るよう支持する。
クランクシャフト51L,51Rの偏心外周部51Lb,51Rbはそれぞれ図2に示すごとく、軸受53L,53Rを介して対応する側におけるベアリングサポート23,25内に回転自在に支持する。
なおこの噛合に当たっては、クランクシャフト51L,51Rを両者の偏心外周部51Lb,51Rbが円周方向において相互に整列する回転位置にした状態で、クランクシャフト駆動ピニオン55をリングギヤ51Lc,51Rcに噛合させる。
図2の右側におけるピニオンシャフト56の右端をハウジング11に貫通してこれから突出させ、
該ピニオンシャフト56の露出端部は、不可逆回転伝動素子であるトルクダイオード61を介してローラ間押し付け力制御モータ45のモータ軸45aに駆動結合する。
かかるローラ軸間距離L1の低下により、第1ローラ31に対する第2ローラ32の径方向押圧力(ローラ間伝達トルク容量)が大きくなり、ローラ軸間距離L1の低下度合いに応じてローラ間径方向押圧力(ローラ間伝達トルク容量)を任意に制御することができる。
これにより当該クランクシャフト回転角θ=0°の下死点においては、第1ローラ31および第2ローラ32が相互に径方向へ押し付けられることがなく、ローラ31,32間でトラクション伝動が行われないトラクション伝動容量=0の状態を得ることができ、
トラクション伝動容量を下死点での0と、図4(c)に示す上死点(θ=180°)で得られる最大値との間で任意に制御することができる。
図2のごとくモータ軸45aとピニオンシャフト56との結合部に介在させたトルクダイオード61は、ローラ間押し付け力制御モータ45(モータ軸45a)からの回転操作力が何れ方向のものであっても、ローラ間押し付け力制御モータ45(モータ軸45a)からピニオンシャフト56への伝動を自由に行わせるが、逆にピニオンシャフト56からローラ間押し付け力制御モータ45(モータ軸45a)への逆伝動をピニオンシャフト56の両方向回転ロックにより行わせないようにする不可逆回転伝動素子の用をなすもので、図6〜8につき以下に説明するような構成とする。
図6,7に示すごとく、かかる固定ケース62の軸線方向一方側から入力軸63を、また軸線方向他方側から出力軸64を、相互に同軸となるよう配して固定ケース62内に進入させる。
入力軸63は軸受65により固定ケース62に対し回転自在に支持し、出力軸64は軸受66により固定ケース62に対し回転自在に支持する。
かかる六角形拡大端部64aの各辺を成す外周平坦面と、固定ケース62の円筒内周面との間に、一対1組の噛み込みローラ67L,67Rを、ローラ軸線が入出力軸63,64の軸線と平行になるよう配して介在させる。
これにより噛み込みローラ67L,67Rをそれぞれ図6および図8(a)に示すごとく、六角形拡大端部64aの対応する外周平坦面と、固定ケース62の円筒内周面との間における円周方向漸減隙間に噛み込ませる。
しかして、ローラ保持爪63L,63Rと、これに隣接するローラ67L,67Rとの間には、図6(a)にαで示すごとく、常態で隙間が存在するようになす。
六角形拡大端部64aの端面には、これら各駆動ピン63aが所定の径方向隙間β(β>α)をもって遊嵌する盲孔64bを穿設する。
トルクダイオード61の作用を、図8(a),(b),(c)に基づき以下に説明する。
図8(a)は、図2のモータ45が非作動状態でモータ45から入力軸63へトルクが入力されないときの状態を示す。
この場合、入力軸63のローラ保持爪63L,63Rが、隣接するローラ67L,67Rからそれぞれ隙間αをもって離れた中立位置にあり、また入力軸63の駆動ピン53aが、出力軸64(六角形拡大端部64a)に設けた盲孔64bの中心位置にある。
出力軸64(六角形拡大端部64a)からの逆入力が図8(a)において時針方向のトルクである場合は、六角形拡大端部64aのトルク方向遅れ側における角部が固定ケース62の内周面との間にローラ67Lを更に噛み込ませるよう作用して、逆入力による出力軸64(六角形拡大端部64a)の回転を阻止する。
また出力軸64(六角形拡大端部64a)からの逆入力が図8(a)において反時針方向のトルクである場合は、六角形拡大端部64aのトルク方向遅れ側における角部が固定ケース62の内周面との間にローラ67Rを更に噛み込ませるよう作用して、逆入力による出力軸64(六角形拡大端部64a)の回転を阻止する。
入力軸63の回転方向遅れ側におけるローラ保持爪63Lが隙間αだけ回転した後、図8(b)に示すように対応するローラ67Lに衝接し、このローラ67Lをバネ68に抗しローラ67Rに接近する方向へ押動して、図8(c)に示すごとく六角形拡大端部64aの対応する外周平坦面と固定ケース62の内周面との間隔が大きくなる方向へ変位させる。
この回転ロック解除がなされたとき、図8(c)に示すごとく入力軸63の駆動ピン63aが隙間βの回転により盲孔64bの内周面と係合し、入力軸63は駆動ピン63aと盲孔64bとの係合を介して六角形拡大端部64a(出力軸64)にトルクを伝達し、ローラ31,32間の径方向押し付け力(ローラ間伝達トルク容量)、つまり駆動力配分比を当該トルクの加減(モータ45のトルク制御)により任意に制御することができる。
このとき入力軸63の駆動ピン63aが盲孔64bとの係合を介して六角形拡大端部64a(出力軸64)にトルクを伝達することで、ローラ31,32間の径方向押し付け力(ローラ間伝達トルク容量)、つまり駆動力配分比を当該トルクの加減により任意に制御することができる。
図1〜4につき上述したトランスファ1の駆動力配分作用を以下に説明する。
変速機3(図1参照)からトランスファ1の主軸12に達したトルクは、一方でこの主軸12からそのままリヤプロペラシャフト4およびリヤファイナルドライブユニット5(ともに図1参照)を経て左右後輪6L,6R(主駆動輪)へ伝達される。
かくして車両は、左右後輪6L,6R(主駆動輪)および左右前輪(従駆動輪)9L,9Rの全てを駆動しての四輪駆動走行が可能である。
そして径方向押圧反力Ftは、クランクシャフト回転角θが0°〜90°である間は0となり、クランクシャフト回転角θが90°〜180°である間、θの増大に応じて増加し、クランクシャフト回転角θが180°になるとき最大値となる。
Tcr=Ft×Ro×sinθ
このクランクシャフト駆動反力トルク(負荷トルク)Tcrは、上式から明らかなように、クランクシャフト回転角θに対し図5に示すごとき非線形な特性を呈する。
これらローラ間のオフセット量OSに対応したトラクション伝動容量で左右前輪(従駆動輪)9L,9Rへの動力伝達が行われる。
なお最大のオーバーラップ量OLは、第2ローラ回転軸線O2およびクランクシャフト回転軸線O3間の偏心量εと、図4(b)につき上記したオフセット量OSとの和値である。
また逆に、クランクシャフト51L,51Rをクランクシャフト回転角θ=180°の回転位置から、θ=0°の回転位置まで回転操作することにより、クランクシャフト回転角θの低下につれ、ローラ間トラクション伝動容量を最大値から0まで連続変化させることができ、ローラ間トラクション伝動容量をクランクシャフト51L,51Rの回転操作により自在に制御し得る。
上記した四輪駆動走行中はトランスファ1が、上記のごとく左右後輪(主駆動輪)6L,6Rへのトルクの一部を左右前輪(従駆動輪)9L,9Rへ分配して出力するため、第1ローラ31および第2ローラ32間のトラクション伝動容量を、左右後輪6L,6R(主駆動輪)の駆動力と、前後輪目標駆動力配分比とから求め得る、左右前輪(従駆動輪)9L,9Rへ分配すべき目標前輪駆動力に対応させる必要がある。
エンジン2の出力を加減するアクセルペダル踏み込み量(アクセル開度)APOを検出するアクセル開度センサ112からの信号と、
左右後輪6L,6R(主駆動輪)の回転周速Vwrを検出する後輪速センサ113からの信号と、
車両の重心を通る鉛直軸線周りにおけるヨーレートφを検出するヨーレートセンサ114からの信号と、
トランスファコントローラ111からモータ45への電流iを検出するモータ電流センサ115からの信号とを入力するほか、
図2に示すごとくハウジング11内に設けられてクランクシャフト51L,51Rの回転角θを検出するクランクシャフト回転角センサ116からの信号を入力する。
クランクシャフト回転速度演算部20と、クランクシャフト回転角指令値演算部30と、本発明の要部を成すロック解除トルク演算部40と、回転位置制御用モータ制御入力演算部50と、モータ制御入力最終決定部60とで構成する。
この演算に際しては、今回検出したクランクシャフト回転角θと、1制御周期前に検出したクランクシャフト回転角との差分を、制御周期で除算してクランクシャフト回転速度ωを求める方法や、検出したクランクシャフト回転角θをハイパスフィルタに通してクランクシャフト回転速度ωを求める方法などがあり、周知のどんな方法を用いても良い。
一例を挙げると、
(1)前後輪目標駆動力配分比および現在の左右後輪駆動力を求め、
(2)これら前後輪目標駆動力配分比および現在の左右後輪駆動力から、左右前輪(従駆動輪)9L,9Rへ配分すべき目標前輪駆動力Tfを演算し、
(3)第1ローラ31および第2ローラ32がこの駆動力Tfを伝達するのに必要なローラ間径方向押圧力Frをマップ検索などにより求め、次いで、
(4)ローラ間径方向押圧力Frと、モータ45の制御出力動作量であるクランクシャフト回転角θとの関係を表すモータ動作特性マップを基に、上記目標前輪駆動力Tf対応のローラ間径方向押圧力Frから、目標前輪駆動力Tfを伝達可能なトラクション伝動容量となすのに必要なクランクシャフト回転角指令値tθを求める。
この演算に際しては、検出した現在のクランクシャフト回転角θと、クランクシャフト回転角指令値tθとの対比によりモータ45の回転させるべき方向を判定し、予め実験などにより求めておき、必要に応じ後述のごとく学習制御した、トルクダイオード61のロック解除に必要なロック解除トルクTLoffに係わる図10に例示するようなマップを基に、モータ45の回転方向およびクランクシャフト回転角θから、ロック解除トルクTLoffを求める。
クランクシャフト回転角θが増加する方向のモータ回転時(正回転時)、つまり、クランクシャフト駆動反力トルク(負荷トルク)Tcrと逆の方向へのモータ正回転時よりも、クランクシャフト回転角θが減少する方向のモータ回転時(逆回転時)、つまり、クランクシャフト駆動反力トルク(負荷トルク)Tcrと同じ方向へのモータ逆回転時の方が、ロック解除トルクTLoff は大きく設定する。
トルクダイオード61が解除された状態での通常制御中は、回転位置制御用目標モータトルクTmのみをモータトルク指令値とするが、
トルクダイオード61が解除される前である場合は、ロック解除方向(モータ45の回転方向)に応じ、ロック解除トルクTLoffおよび回転位置制御用目標モータトルクTmの和値をモータトルク指令値とするか、ロック解除トルクTLoffのみをモータトルク指令値とするかを決定し、
最終的に決定したモータトルク指令値を実現するのに必要なモータ駆動電流をモータ電流指令値Iとしてモータ45に供給する。
ロック解除方向(モータ45の回転方向)がクランクシャフト51L,51Rを駆動反力トルク(負荷トルク)と逆方向へ回転させる正回転であれば、ロック解除トルクTLoffおよび回転位置制御用目標モータトルクTmの和値をモータトルク指令値とし、
ロック解除方向(モータ45の回転方向)がクランクシャフト51L,51Rを駆動反力トルク(負荷トルク)と同方向へ回転させる逆回転であれば、ロック解除トルクTLoffのみをモータトルク指令値とする。
モータ45は、かかる電流iにより駆動されるとき、クランクシャフト51L,51Rの回転角θを所定の応答でクランクシャフト回転角指令値tθとなし、対応する力で第1ローラ31および第2ローラ32を相互に径方向に押圧接触させて、これらローラ31,32間のトラクション伝動容量を、左右前輪(従駆動輪)9L,9Rへ前記した目標前輪駆動力Tfが向かうようなトラクション伝動容量に制御することができる。
図9におけるロック解除トルク演算部40がロック解除トルクTLoffを求める要領を、図11に基づき以下に詳述する。
先ずステップS1において、センサ116で検出したクランクシャフト回転角θを読み込む。
次のステップS2においては、ステップS1で読み込んだクランクシャフト回転角θを用いてクランクシャフト回転速度ωを演算する。
この演算に際しては、クランクシャフト回転角θの今回読み込み値と、1制御周期前の前回値との差分を制御周期で除算することによりクランクシャフト回転速度ωを演算する方法や、クランクシャフト回転角θにハイパスフィルタをかけてクランクシャフト回転速度ωを求める方法などがある。
θ=tθのためモータ45の駆動が不要であれば、トルクダイオード61のロック解除が不要であるから、ステップS5において、ロック解除トルクTLoffに0をセットする。
従ってステップS4は、本発明におけるロック解除終了判定手段に相当する。
ステップS3でモータ駆動が必要と判定しても、ステップS4でクランクシャフト回転速度ωが上記の所定値(ロック解除完了判定値)以上である(ロック解除状態)と判定した場合、トルクダイオード61がロック解除状態であって、トルクダイオード61のロック解除操作が不要であるから、この場合もステップS5において、ロック解除トルクTLoffに0をセットする。
この判定に当たっては、クランクシャフト回転角θが指令値tθよりも大きいとき、クランクシャフト51L,51Rを逆回転させることになることから、クランクシャフト駆動反力トルクと同方向のロック解除要求時であると判定することができ、
また、クランクシャフト回転角θが指令値tθよりも小さいとき、クランクシャフト51L,51Rを正回転させることになることから、クランクシャフト駆動反力トルクと逆方向のロック解除要求時であると判定することができる。
従ってステップS7は、本発明におけるロック解除時入力軸回転方向判別手段に相当する。
本発明におけるロック解除トルク設定手段に相当するステップS8において、前記した図10の実線で示すマップを基にクランクシャフト回転角θから逆回転ロック解除トルクを求め、これを図12のロック解除制御開始時t1におけるTLoff(1)として例示するごとく、ロック解除トルクTLoffと定める。
ステップS7でθ<tθ(クランクシャフト51L,51Rの正回転で、クランクシャフト駆動反力トルクと逆方向のロック解除が行われる)と判定する場合、
ステップS9において、前記した図10の破線で示すマップを基にクランクシャフト回転角θから正回転ロック解除トルクを求め、これをロック解除トルクTLoffと定める。
所定時間Δtが経過するまでは、ステップS12においてロック解除トルクTLoffを前回値に保持し、所定時間Δtが経過する度にステップS11で、ロック解除トルクTLoffを前回値から所定量ΔTLoffずつ増大させる。
従ってステップS11は、本発明におけるロック解除トルク設定手段に相当する。
ロック解除制御開始時t1から所定時間Δt中、ステップS8で設定された初回値TLoff(1)に保たれ、
所定時間Δtが経過した瞬時t2にTLoff(1)から所定量ΔTLoffだけ増大され、
瞬時t2から所定時間Δtが経過する瞬時t3までの間、TLoff(1)+ΔTLoffに維持され、
瞬時t3にTLoff(1)+ΔTLoffから更に所定量ΔTLoffだけ増大される。
従ってステップS13は、本発明におけるロック解除トルク設定手段に相当する。
上記した第1実施例の作用・効果を、図13および図14に基づき以下に詳述する。
図13は、クランクシャフト51L,51Rを駆動反力トルク(負荷トルク)と逆方向へ回転させる正回転時の動作タイムチャート(モータトルク、クランクシャフト回転角θ、およびクランクシャフト回転速度ωの時系列変化)を示す。
また図14は、クランクシャフト51L,51Rを駆動反力トルク(負荷トルク)と同方向へ回転させる逆回転時の動作タイムチャート(モータトルク、クランクシャフト回転角θ、およびクランクシャフト回転速度ωの時系列変化)を示す。
図9におけるモータ制御入力最終決定部60は、同図における回転位置制御用モータ制御入力演算部50で求めた回転位置制御用目標モータトルクTmと、同図におけるロック解除トルク演算部40(図11のステップS9)が現在のクランクシャフト回転角θから求めた正回転時ロック解除トルク(図10の破線参照)との和値をモータ45の指令値とし、モータトルクを図13の瞬時t1〜t2間におけるごとくに急上昇させる。
従って、図13の瞬時t2以後は、図9におけるモータ制御入力最終決定部60が回転位置制御用目標モータトルクTmのみをモータ45の指令値とするようになり、モータトルクを図13の瞬時t2以降のごとくに時系列変化させて、クランクシャフト回転角θを指令値tθに対し図13の応答で追従するよう制御することができる。
つまり第1実施例の対策を施さない場合、図14に太い破線で示すように、ロック解除トルクと回転位置制御用目標モータトルクとが干渉して、即座のロック解除が行われ得ず、フィードバック補償器の出力が溜まってロック解除トルクに到達するのを待つため、応答遅れが生じたり、フィードバック補償器の出力が溜まることによってロック解除後の応答性も悪化するという問題を生ずる。
図9におけるモータ制御入力最終決定部60は、同図におけるロック解除トルク演算部40(図11のステップS8)が現在のクランクシャフト回転角θから求めた逆回転時ロック解除トルクTLoff(図10の実線参照)のみをモータ45の指令値とし、モータトルクを図14の瞬時t1〜t2間における実線で示すごとくに時系列変化させる。
従って、図14の瞬時t2以後は、図9におけるモータ制御入力最終決定部60が回転位置制御用目標モータトルクTmのみをモータ45の指令値とするようになり、モータトルクを図14の瞬時t2以降に実線で示すごとくに時系列変化させて、クランクシャフト回転角θを指令値tθに対し図14の実線により示す高応答で追従するよう制御することができる。
トルクダイオード61内におけるローラ67L,67Rのうち、クランクシャフト51L,51Rに加わっている大きな駆動反力トルク(負荷トルク)の影響で係合噛み込み力が大きくなっている方のローラ67Lまたは67Rをロック解除方向へ押してトルクダイオード61のロック解除を行うことになる。
基本的には、初回に図11のステップS8で定めた逆回転時ロック解除トルクTLoffによりトルクダイオード61のロック解除を終了させることができ、ステップS11で逆回転時ロック解除トルクTLoffを図12のごとくに増大させる必要がなく、トルクダイオード61のロック解除が速くて、その後におけるクランクシャフト51L,51Rの回転位置制御応答を高め得ると共に、トルクダイオード61のロック解除に消費される電力を節約することができる。
図11のステップS4で、このことをカウンターシャフト回転速度ωから判定し、ロック解除終了判定時まで、同図のステップS11で逆回転時ロック解除トルクTLoffを図12に示すごとく徐々に増大させるため、
外乱やロック解除トルクTLoffのバラツキで、初回に設定した逆回転時ロック解除トルクTLoffによってはトルクダイオード61のロック解除を終了させることができない状況下でも、ロック解除を保証することができて信頼性が向上する。
次回以降、同じ条件では、初回に図11のステップS8で定めた逆回転時ロック解除トルクTLoffによりトルクダイオード61のロック解除を終了させることができるようになり、トルクダイオード61のロック解除が速くて、その後におけるクランクシャフト51L,51Rの回転位置制御応答を高め得ると共に、トルクダイオード61のロック解除に消費される電力を節約することができる。
図15は、本発明の第2実施例になる不可逆回転伝動系のロック解除制御装置を示す、ロック解除トルク演算処理に関した制御プログラムである。
本実施例は、基本的に構成を図1〜11につき前述した第1実施例と同様な構成とし、図9におけるロック解除トルク演算部40が、図11の制御プログラムに代え、図15の制御プログラムを実行してロック解除トルクTLoffを演算する点で、第1実施例と異なるのみとする。
1回目はTLoff≠0であるから、ステップS21は所定時間Δt1が経過したか否かをチェックし、所定時間Δt1が経過するまでは、ステップS26においてロック解除トルクTLoffを前回値に保持する。
ステップS21で所定時間Δt2が経過したと判定するとき、ステップS22においてロック解除トルクTLoffの前回値が0か否かをチェックするが、今はロック解除トルクTLoffの前回値が0であることからステップS25が実行され、ロック解除トルクTLoffを、ステップS23で記憶しておいたロック解除トルクTLoff のリセット直前値TLoff(OLD)よりも 所定量ΔTLoffだけ大きな値{TLoff(OLD)+ΔTLoff}に定める。
ステップS21で所定時間Δt1が経過したと判定するとき、ステップS22〜ステップS24を通るループが選択され、ステップS23においてロック解除トルクTLoffの前回値をTLoff(OLD)に設定し、次のステップS24においてロック解除トルクTLoffを一旦0にリセットする。
従ってステップS21〜ステップS26は、本発明におけるロック解除トルク設定手段に相当する。
ロック解除トルクTLoffは図16のロック解除制御開始時t1から所定時間Δt1中、ステップS8で設定された初回値TLoff(1)に保たれる。
ロック解除制御開始時t1から所定時間Δt1が経過した瞬時t2から所定時間Δt2が経過する瞬時t3までの間、ロック解除トルクTLoff は0にリセットされる。
瞬時t4から所定時間Δt2が経過する瞬時t5までの間、ロック解除トルクTLoff は0にリセットされる。
瞬時t5から所定時間Δt1が経過する瞬時t6までの間、ロック解除トルクTLoff は、リセット瞬時t4の直前値よりも 所定量ΔTLoffだけ大きな値に設定される。
従ってステップS27は、本発明におけるロック解除トルク設定手段に相当する。
上記した第2実施例においては、図15のステップS21〜ステップS27以外、つまり、初回のロック解除トルクTLoff(1)でトルクダイオード61のロック解除が完了しなかった場合におけるロック解除トルクTLoffの増大を、図12の要領に代えて、図16の要領で行う以外、第1実施例と同様に構成したため、第1実施例の前記した作用効果を同様に奏し得る。
ロック解除トルクTLoffを加えていない状態から、更に大きなロック解除トルク{TLoff(OLD)+ΔTLoff}を加えることとなり、トルクダイオード61に速度分の運動エネルギーがロック解除エネルギーとして付加され、同じ量のロック解除トルクでも一層確実にトルクダイオード61のロック解除を完遂させることができる。
なお上記各実施例では、不可逆回転伝動系が駆動力配分制御装置1のクランクシャフト回転位置制御系である場合について説明したが、本発明の上記した着想は、それ以外の不可逆回転伝動系にも用いることができるのは言うまでもない。
2 エンジン
3 変速機
4 リヤプロペラシャフト
5 リヤファイナルドライブユニット
6L,6R 左右後輪(主駆動輪)
7 フロントプロペラシャフト
8 フロントファイナルドライブユニット
9L,9R 左右前輪(従駆動輪)
11 ハウジング
12 主軸
13 副軸
20 クランクシャフト回転速度演算部
23,25 ベアリングサポート
30 クランクシャフト回転角指令値演算部
31 第1ローラ
32 第2ローラ
40 ロック解除トルク演算部
45 ローラ間押し付け力制御モータ
50 回転位置制御用モータ制御入力演算部
51L,51R クランクシャフト
51La,51Ra 中心孔
51Lb,51Rb 偏心外周部
51Lc,51Rc リングギヤ
55L,55R クランクシャフト駆動ピニオン
56 ピニオンシャフト
60 モータ制御入力最終決定部
61 トルクダイオード(不可逆回転伝動素子)
62 固定ケース
63 入力軸
63a 駆動ピン
63L,63R ローラ保持爪
64 出力軸
64a 六角形拡大端部
64b 盲孔
65,66 軸受
67L,67R 噛み込みローラ
68 バネ
111 トランスファコントローラ
112 アクセル開度センサ
113 後輪速センサ
114 ヨーレートセンサ
115 モータ電流センサ
116 クランクシャフト回転角センサ
Claims (6)
- アクチュエータからトルクを入力される入力軸と、
該入力軸からのトルクを出力する出力軸と、
これら入力軸および出力軸間にあって、入力軸から出力軸へトルクを伝達する伝動時は該トルクがロック解除トルク以上となるよう前記アクチュエータを駆動制御することでロック解除状態となって前記トルク伝達を可能にするが、入力軸から出力軸へトルクが伝達されない非伝動時は出力軸の負荷トルクによりロック状態にされて出力軸の負荷トルクが入力軸へ伝達されるのを阻止する不可逆回転伝動素子とを具えた不可逆回転伝動系において、
前記ロック解除時の入力軸回転方向が、前記出力軸負荷トルクの方向と同じであるのか、逆の方向であるのかを判別するロック解除時入力軸回転方向判別手段と、
該手段の判別結果に応答し、ロック解除時の入力軸回転方向が出力軸負荷トルクの方向と同じであるとき、逆方向であるときよりも前記ロック解除トルクを大きくするロック解除トルク設定手段とを具備して成ることを特徴とする不可逆回転伝動系のロック解除制御装置。 - 請求項1に記載された不可逆回転伝動系のロック解除制御装置において、
前記ロック解除トルク設定手段は、予め取得しておいたロック解除に必要な大きさのトルク値をロック解除トルクとするものであることを特徴とする不可逆回転伝動系のロック解除制御装置。 - 前記ロック解除状態になったのをロック解除終了判定手段により判定したとき、前記アクチュエータによるロック解除トルク制御を終了する、請求項1または2に記載された不可逆回転伝動系のロック解除制御装置において、
前記ロック解除終了判定手段は、前記出力軸の回転速度が設定速度を超えたときロック解除状態になったと判定するものであり、
該ロック解除終了判定時まで入力軸に、前記ロック解除トルクを付加し続けるよう構成したことを特徴とする不可逆回転伝動系のロック解除制御装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載された不可逆回転伝動系のロック解除制御装置において、
前記ロック解除トルク設定手段は、設定したロック解除トルクを所定時間加え続けてもロック解除が終了しない場合、該ロック解除トルクを徐々に増大させるものであることを特徴とする不可逆回転伝動系のロック解除制御装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の不可逆回転伝動系のロック解除制御装置において、
前記ロック解除設定手段は、設定したロック解除トルクを所定時間加え続けてもロック解除が終了しない場合、該ロック解除トルクを、一旦0にした後、一層大きなロック解除トルクを再設定するものであることを特徴とする不可逆回転伝動系のロック解除制御装置。 - 請求項4または5に記載の不可逆回転伝動系のロック解除制御装置において、
前記ロック解除設定手段は、設定したロック解除トルクを所定時間加え続けてもロック解除が終了しなかった場合、最終的にロック解除を終了させることができたロック解除トルクを記憶しておき、次回は、この記憶したロック解除トルクを最初に使用するものであることを特徴とする不可逆回転伝動系のロック解除制御装置。
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