JP2015006834A - Vehicular drive force distribution control device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は車両用駆動力配分制御装置に係り、特に、エンジンの駆動力を車両走行状態に応じて主駆動輪および副駆動輪に配分する車両用駆動力配分制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicular driving force distribution control device, and more particularly to a vehicular driving force distribution control device that distributes the driving force of an engine to main driving wheels and sub driving wheels in accordance with a vehicle running state.
前後輪の全てを駆動する四輪駆動車において、エンジンの駆動力が主に伝達される主駆動輪と、カップリングを介してエンジンからの駆動力が伝達される副駆動輪とを備え、主駆動輪と副駆動輪との回転速度差に応じてカップリングが副駆動輪に伝達する駆動力の伝達量を制御する車両用駆動力配分制御装置が数多く考案されている。
従来の車両用駆動力配分制御装置には、予め設定された配分比で複数の車輪に駆動力を配分する車両用駆動力配分制御装置であって、降坂走行中に制動された車輪の回転速度が下限回転速度以下になった場合に、下限回転速度以下になった車輪の駆動力を増大するように前記予め設定された配分比を変更することで、車輪のロックを回避しつつ、車速が上昇することを防止した技術が開示されている。
A four-wheel drive vehicle that drives all of the front and rear wheels includes a main drive wheel that mainly transmits the driving force of the engine and a sub-drive wheel that transmits the driving force from the engine via the coupling. Many vehicular driving force distribution control devices have been devised that control the amount of driving force transmitted from the coupling to the auxiliary driving wheel in accordance with the difference in rotational speed between the driving wheel and the auxiliary driving wheel.
A conventional vehicle driving force distribution control device is a vehicle driving force distribution control device that distributes driving force to a plurality of wheels at a preset distribution ratio, and the rotation of a wheel braked during downhill traveling. By changing the preset distribution ratio so as to increase the driving force of the wheels below the lower limit rotation speed when the speed becomes the lower limit rotation speed or less, the vehicle speed is avoided while avoiding the wheel lock. A technique that prevents the increase of the value is disclosed.
ところで、主駆動輪に対して副駆動輪の駆動力を制御する車両用駆動力配分制御装置においては、主駆動輪の空転に起因して副駆動輪に伝達される駆動力の伝達量を可変にするカップリングに過大なトルクが入力される場合がある。このような状態においては、カップリング内の多板クラッチが差動することで伝達トルクが抑制される。しかし、このとき多板クラッチは差動により発熱し、損傷するおそれがある。
このことから、車両用駆動力配分制御装置においては、通常、このような状態を検出した場合、フェールセーフにより多板クラッチの結合を弱め、副駆動輪に伝達される駆動力を少なくして主駆動輪の駆動力を増大させる二輪駆動状態とすることで、カップリングの損傷を回避する制御が組み込まれている場合が多い。
By the way, in the vehicular driving force distribution control device that controls the driving force of the auxiliary driving wheel with respect to the main driving wheel, the transmission amount of the driving force transmitted to the auxiliary driving wheel due to the idling of the main driving wheel is variable. Excessive torque may be input to the coupling. In such a state, the transmission torque is suppressed by the differential of the multi-plate clutch in the coupling. However, at this time, the multi-plate clutch generates heat due to the differential and may be damaged.
Therefore, in the vehicular driving force distribution control device, when such a state is detected, the coupling of the multi-plate clutch is weakened by fail-safe to reduce the driving force transmitted to the auxiliary driving wheels. In many cases, control for avoiding damage to the coupling is incorporated by setting the two-wheel drive state in which the drive force of the drive wheel is increased.
ところが、カップリングに対するフェイルセーフが作動して副駆動輪への駆動力の伝達量が減少されると、本来の四輪駆動機能が失われてしまうため、頻繁なフェイルセーフの作動は運転性の低下を招く要因となる。
そこで、カップリングに過大なトルクが入力された場合、その発生源であるエンジンのトルクを最適に制御すると同時に、カップリングの伝達トルクを最適に制御することで、カップリングの発熱を抑制することが考えられる。これにより、カップリングの損傷を回避し、またフェイルセーフ制御の作動頻度を抑え、四輪駆動機能の維持を実現することができる。
しかしながら、カップリングへの過大なトルク入力に対して、発生源であるエンジンのトルクを低減するように制御するため、車両状態によっては、エンジントルクの低減制御によりエンジン回転速度の低下を招き、エンジンストールが発生する場合がある。
However, when the failsafe for the coupling is activated and the amount of driving force transmitted to the auxiliary drive wheels is reduced, the original four-wheel drive function is lost. This is a factor that causes a decline.
Therefore, when excessive torque is input to the coupling, the torque of the engine that is the source of the torque is optimally controlled, and at the same time, the transmission torque of the coupling is optimally controlled to suppress the heat generation of the coupling. Can be considered. Thereby, damage to the coupling can be avoided, the operation frequency of the fail safe control can be suppressed, and the maintenance of the four-wheel drive function can be realized.
However, in order to control excessive torque input to the coupling to reduce the torque of the engine that is the generation source, depending on the vehicle state, engine torque reduction control may cause a decrease in engine rotation speed. Stalls may occur.
この発明は、副駆動輪に伝達される駆動力を可変にするカップリングを備えた車両用駆動力配分制御装置において、エンジントルク低減制御の実行中にエンジン回転速度が低下した場合に、エンジンストールが発生することを回避することを目的とする。 The present invention provides a vehicular driving force distribution control device having a coupling that varies a driving force transmitted to a sub driving wheel when an engine speed decreases during execution of engine torque reduction control. The purpose is to avoid the occurrence of.
この発明は、四輪駆動車の前後輪における駆動力の配分を制御する車両用駆動力配分制御装置であって、エンジンからの駆動力の伝達量を可変にするカップリングと、前記エンジンの駆動力が主に伝達される主駆動輪と、前記カップリングを介して前記エンジンからの駆動力が伝達される副駆動輪とを備え、前記エンジンのトルクを制御するエンジン制御手段と、前記エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、前記主駆動輪と前記副駆動輪との回転速度差を検出する回転速度差検出手段と、前記回転速度差検出手段により検出された回転速度差に応じて前記カップリングが伝達する駆動力の伝達量を制御するカップリング制御手段とを備えた車両用駆動力配分制御装置において、前記回転速度差検出手段により検出された回転速度差が設定値以上である場合には、前記エンジン制御手段により前記エンジントルクが低減されるようにエンジントルク低減制御を実行する低減制御手段を備え、前記低減制御手段が前記エンジントルク低減制御を実行中に、前記エンジン回転速度検出手段により検出されたエンジン回転速度が設定値以下の場合には、前記カップリング制御手段により制御される前記カップリングの駆動力の伝達量を最小値とすることを特徴とする。 The present invention is a vehicle driving force distribution control device that controls the distribution of driving force in front and rear wheels of a four-wheel drive vehicle, the coupling for varying the amount of driving force transmitted from the engine, and the driving of the engine Engine control means for controlling torque of the engine, comprising: main drive wheels to which power is mainly transmitted; and sub drive wheels to which drive power from the engine is transmitted via the coupling; An engine rotational speed detecting means for detecting a rotational speed, a rotational speed difference detecting means for detecting a rotational speed difference between the main driving wheel and the sub driving wheel, and a rotational speed difference detected by the rotational speed difference detecting means. And a coupling control means for controlling the transmission amount of the driving force transmitted by the coupling in response to the rotation speed difference detecting means. When the difference in rotation speed is greater than or equal to a set value, the engine control means includes reduction control means for executing engine torque reduction control so that the engine torque is reduced, and the reduction control means is configured to reduce the engine torque reduction control. When the engine rotation speed detected by the engine rotation speed detection means is equal to or lower than a set value during execution of the control, the transmission amount of the coupling driving force controlled by the coupling control means is set to the minimum value. It is characterized by that.
この発明は、エンジントルク低減制御の実行中に、エンジン回転速度が設定値以下になった場合、カップリングの駆動力の伝達量を最小値にすることで、エンジン回転速度を上昇させることができ、エンジンストールを回避できる。 In the present invention, when the engine rotational speed becomes equal to or lower than the set value during execution of the engine torque reduction control, the engine rotational speed can be increased by minimizing the transmission amount of the coupling driving force. , Engine stall can be avoided.
以下図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1〜図5は、この発明の実施例を示すものである。図1において、車両1は、前部にエンジン2と変速機3とを横置き状態に搭載し、前側ディファレンシャル4に右前車軸5および左前車軸6の内端を連結し、右前車軸5および左前車軸6の外端にそれぞれ右前輪7および左前輪8を取り付けている。
また、車両1は、前記変速機3にトランスファ9を連結し、トランスファ9にプロペラシャフト10の前端を連結している。プロペラシャフト10は、後端を駆動力配分用のカップリング11を介して後側ディファレンシャル12に連結している。後側ディファレンシャル12には、右後車軸13および左後車軸14の内端を連結し、右後車軸13および左後車軸14の外端にそれぞれ右後輪15および左後輪16を取り付けている。
車両1は、エンジン2の発生する駆動力を、変速機3、前側ディファレンシャル4、右前車軸5および左前車軸6を介して右前輪7および左前輪8に伝達し、右前輪7および左前輪8を主駆動輪として駆動する。また、車両1は、トランスファ9で取り出したエンジン2の駆動力を、プロペラシャフト10、カップリング11、後側ディファレンシャル12、右後車軸13および左後車軸14を介して右後輪15および左後輪16に伝達し、右後輪15および左後輪16を副駆動輪として駆動する。
よって、この車両1は、エンジン1の駆動力により前輪5・6および後輪15・16の全てを駆動する四輪駆動車である。
1 to 5 show an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a vehicle 1 has an
In the vehicle 1, the
The vehicle 1 transmits the driving force generated by the
Therefore, the vehicle 1 is a four-wheel drive vehicle that drives all of the
前記カップリング11は、電子的に結合力を制御可能な多板クラッチを有し、車両用駆動力配分制御装置17に接続されている。車両用駆動力配分制御装置17は、車両1の走行状況に応じてカップリング11の締結力を制御し、主駆動輪の右前輪7および左前輪8に対して、副駆動輪の右後輪15および左後輪16に伝達するエンジン2の駆動力を可変する。
車両用駆動力配分制御装置17は、図2に示すように、四輪駆動制御部18と駆動系保護制御部19とCAN(車内LAN)通信機能部20とフェイルセーフ制御部21とセルフダイアグノーシス機能部22とを有している。
The
As shown in FIG. 2, the vehicle driving force
車両用駆動力配分制御装置17の入力側には、駆動選択スイッチ23が直接に接続され、また、エンジン制御手段24と、変速機制御手段25と、アンチロックブレーキシステム26とがCAN通信(車内LAN)で接続されている。
前記駆動選択スイッチ23は、四輪駆動スイッチ27、ロックスイッチ28を有している。駆動選択スイッチ23からは、四輪駆動、ロックの駆動選択情報が入力される。
前記エンジン制御手段24は、アクセルペダルのアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段29、エンジン2の回転速度(エンジン回転速度)を検出するエンジン回転速度検出手段30、ブレーキペダルのストップランプスイッチ31、エンジン2の実トルク(エンジントルク)を検出するエンジントルク検出手段32、運転者の要求するトルクを検出する運転者要求トルク検出手段33を有し、エンジン2のトルクを制御する。エンジン制御手段24からは、アクセル開度情報、エンジン回転速度情報、ストップランプスイッチ情報、エンジントルク情報、運転者要求トルク情報が入力される。
前記変速機制御手段25は、シフトポジションスイッチ34を有し、変速機3の変速状態を制御する。変速機制御手段25からは、シフトポジション情報が入力される。
前記アンチロックブレーキシステム26は、右前輪回転速度検出手段35および左前輪回転速度検出手段36、右後輪回転速度検出手段37および左後輪回転速度検出手段38を有し、各車輪7・8、15・16のロックを制御する。アンチロックブレーキシステム26からは、各検出手段35・36、37・38が検出した各車輪7・8、15・16の車輪回転速度情報とアンチロックブレーキの制御実行情報が入力される。
The
The
The engine control means 24 includes an accelerator opening detection means 29 for detecting the accelerator opening of the accelerator pedal, an engine rotation speed detection means 30 for detecting the rotation speed of the engine 2 (engine rotation speed), and a
The transmission control means 25 has a
The
また、車両用駆動力配分制御装置17の出力側には、前記カップリング11が直接に接続され、また、前記エンジン制御手段24と、コンビネーションメータ39とがCAN通信(車内LAN)で接続されている。
車両用駆動力配分制御装置17は、入力する各種情報に基づいて、四輪駆動制御部18により四輪駆動制御を実行し、CAN通信機能部20によってエンジン制御手段24に駆動選択情報および四輪駆動要求エンジントルク情報を出力し、CAN通信機能部20によってコンビネーションメータ39に四輪駆動オート表示灯点灯要求・ロック表示灯点灯要求の情報を出力し、さらに、駆動系保護制御部19とフェイルセーフ制御部21とセルフダイアグノーシス部22とによる処理を行う。
Further, the
The vehicle driving force
この車両用駆動力配分制御装置17は、エンジン2からの駆動力の伝達量を可変にする前記カップリング11と、エンジン2の駆動力が主に伝達される主駆動輪である前記右前輪7および左前輪8と、カップリング11を介してエンジン2からの駆動力が伝達される副駆動輪である前記右後輪15および左後輪16とを備えている。
また、この車両用駆動力配分制御装置17は、エンジン2のトルクを制御する前記エンジン制御手段24と、エンジン2の回転速度を検出する前記エンジン回転速度検出手段30と、主駆動輪である右前輪7および左前輪8と副駆動輪である右後輪15および左後輪16との回転速度差を検出する回転速度差検出手段40と、回転速度差検出手段40により検出された回転速度差に応じてカップリング11が伝達する駆動力の伝達量を制御するカップリング制御手段41とを備えている。
これにより、車両用駆動力配分制御装置17は、四輪駆動制御部18による四輪駆動制御の実行中に、車両1の走行状態に応じて、主駆動輪である右前輪7および左前輪8と副駆動輪である右後輪15および左後輪16とにおける駆動力の配分を制御する。
この車両用駆動力配分制御装置17は、低減制御手段42を備えている。低減制御手段42は、前記回転速度差検出手段40により検出された回転速度差が設定値以上である場合には、エンジン制御手段24によりエンジントルクが低減されるようにエンジントルク低減制御を実行する。そして、車両用駆動力配分制御装置17は、低減制御手段42がエンジントルク低減制御を実行中に、エンジン回転速度検出手段40により検出されたエンジン回転速度が設定値以下の場合には、カップリング制御手段41により制御されるカップリング11の駆動力の伝達量を最小値とする。
車両用駆動力配分制御装置17は、カップリング11の駆動力の伝達量を最小値とすることで、エンジン2の駆動力を副駆動輪である右後輪15および左後輪16に伝達させずに、主駆動輪である右前輪7および左前輪8にのみ伝達させることで、車両1を二輪駆動状態にする。
The vehicle driving force
The vehicle driving force
Thereby, the vehicle driving force
The vehicle driving force
The vehicle driving force
次に作用を説明する。
前記車両用駆動力配分制御装置17は、エンジントルク低減制御を実行中にエンジン回転速度が低下した場合に、車両1を二輪駆動状態に制御することでエンジンストールを回避する。
車両用駆動力配分制御装置17は、図3に示すように、四輪駆動状態において、二輪駆動状態への切替制御のプログラムがスタートすると(S01)、カップリング11の駆動力の伝達量を最小値として二輪駆動状態にする切替条件が成立するかを判断する(S02)。二輪駆動状態への切替条件は、エンジントルク低減制御を実行中であって、かつエンジン回転速度が回転速度判定用の設定値以下に低下した場合に成立する(図4のt1)。
この判断(S02)がYESの場合は、カップリング11の駆動力の伝達量を最小値として二輪駆動状態に切り替え(S03)、判断(S02)にリターンする(S04)。この判断(S02)がNOの場合は、判断(S02)にリターンする(S04)。
エンジン2の駆動力は、カップリング11の伝達量を最小値とすることで、副駆動輪である右後輪15および左後輪16にエンジン2の駆動力が伝達されなくなり、主駆動輪である右前輪7および左前輪8にのみ伝達される。このとき、エンジン2は、カップリング11が自由な差動が可能となることで、エンジン回転速度が上昇し、エンジンストールを回避することができる。
エンジンストールを回避する手法としては、エンジントルク低減制御を終了する方法も考えられる。しかし、エンジントルク低減制御の終了はエンジン回転速度の上昇を抑制する根本要因であるカップリング11の伝達量に変化を与えず、また、エンジントルク低減制御の終了からエンジンストールしない十分なエンジントルクヘの復帰時間に対して、カップリング11を結合する指令トルクを0Nmにしてからカップリング11が自由に差動可能となる時間の方が十分に小さいことから、カップリング11の駆動力の伝達量を最小値とする制御がエンジンストールの回避には有効である。
Next, the operation will be described.
The vehicle driving force
As shown in FIG. 3, the vehicle driving force
If this determination (S02) is YES, the transmission amount of the driving force of the
The driving force of the
As a technique for avoiding engine stall, a method of ending engine torque reduction control is also conceivable. However, the end of the engine torque reduction control does not change the transmission amount of the
車両用駆動力配分制御装置17は、図4に示すように、カップリング11の駆動力の伝達量を最小値にした二輪駆動状態において、四輪駆動状態への復帰制御のプログラムがスタートすると(S05)、カップリング11の駆動力の伝達量を適正値として四輪駆動状態にする復帰条件が成立するかを判断する(S06)。
この判断(S06)がYESの場合は、カップリング11の駆動力の伝達量を適正値とする四輪駆動状態に復帰させ(S07)、判断(S06)にリターンする(S08)。この判断(S06)がNOの場合は、判断(S06)にリターンする(S08)。
前記判断(S06)においては、カップリング11の前側の回転速度(入力回転速度)とカップリング11の後側の回転速度(出力回転速度)との情報によって、カップリング11の差動が収まり、四輪駆動状態に復帰可能な状態かを判定する。四輪駆動状態への復帰条件は、二輪駆動状態へ切替中であって、カップリング11の入力回転速度が入力側規定値未満でかつカップリング11の出力回転速度が出力側規定値未満であるか、あるいは、カップリング11の入力回転速度が入力側規定値以上でかつカップリング11の出力側回転速度が出力側規定値以上である場合に成立するものとする(図4のt2)。
ここでの四輪駆動状態とは、カップリング11を結合する指令トルクが0Nmで固定されておらず、駆動力配分制御により最適な指令トルクがカップリング11に指令されている状態を示す。
As shown in FIG. 4, the vehicle driving force
When this determination (S06) is YES, the state is returned to the four-wheel drive state in which the transmission amount of the driving force of the
In the determination (S06), the differential of the
The four-wheel drive state here indicates a state in which the command torque for coupling the
このように、車両用駆動力配分制御装置17は、主駆動輪である右前輪7および左前輪8と副駆動輪である右後輪15および左後輪16との回転速度差が設定値以上である場合には、エンジントルクが低減されるようにエンジントルク低減制御を実行し、このエンジントルク低減制御を実行中に、エンジン回転速度が設定値以下の場合には、カップリング11の駆動力の伝達量を最小値とする。
これにより、車両用駆動力配分制御装置17は、エンジントルク低減制御の実行中に、エンジン回転速度が設定値以下になった場合、カップリング11の駆動力の伝達量を最小値にすることで、エンジン回転速度を上昇させることができ、エンジンストールを回避できる。
Thus, in the vehicle driving force
As a result, the vehicle driving force
この発明は、エンジントルク低減制御の実行中に、エンジン回転速度が設定値以下になった場合、エンジンストールを回避できるものであり、四輪車に限らず二輪車にも応用が可能である。 The present invention can avoid an engine stall when the engine rotational speed becomes a set value or less during execution of the engine torque reduction control, and can be applied not only to a four-wheeled vehicle but also to a two-wheeled vehicle.
1 車両
2 エンジン
3 変速機
4 前側ディファレンシャル
7 右前輪
8 左前輪
9 トランスファ
10 プロペラシャフト
11 カップリング
12 後側ディファレンシャル
15 右後輪
16 左後輪
17 車両用駆動力配分制御装置
18 四輪駆動制御部
24 エンジン制御装置
25 変速機制御装置
26 アンチロックブレーキシステム
30 エンジン回転速度検出手段
35 右前輪回転速度検出手段
36 左前輪回転速度検出手段
37 右後輪回転速度検出手段
38 左後輪回転速度検出手段
40 回転速度差検出手段
41 カップリング制御手段
42 低減制御手段
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