JP4026295B2

JP4026295B2 - Power distribution control device

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Publication number: JP4026295B2
Application number: JP2000096184A
Authority: JP
Inventors: 勇作井戸
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2007-12-26
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Description

【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。
【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。）や、公開特許公報「特開平７−２５２５８：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。
【０００３】
例えば、これらの従来技術に見られる様に、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、即ち、従動輪へのトルク配分比ｒが「０≦ｒ≦ｒ_max＜１（ｒ_maxは所定の定数）」と可変になっている従来の４輪駆動車においては、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の値に応じて従動輪へのトルク配分比ｒを決定するのが一般的な制御理論となっている。
【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１１((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１１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１１における各変数の定義は、以下の通りである。
【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
Ｉ_n：コイル電流指令値
Ｉ_a：コイル電流測定値
ΔＩ：電流偏差
Ｖ_n：コイル電圧指令値
Ｖ_cc：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
【０００６】
また、カップリング装置のクラッチ機構のチャタリングの問題（トラクション性能や乗り心地の劣化）を解決しようと試みた従来技術としては、例えば、公開特許公報「特開平９−１７５２１９：車両駆動組立体用の適応性のある制御装置」（以下、「従来技術３」と言う。）に記載されているもの等が一般に知られている。これらの従来技術においては、クラッチ機構のチャタリングの発生が検出、又は推定された場合に、所定の一定時間だけクラッチ機構を結合すること、即ち、例えばトルク配分比を「ｒ＝ｒ_max」に一定時間固定することにより、チャタリングの問題を解決しようとしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図１２は、従来技術の問題点を示すグラフであり、エンジン回転数ｍ、従動輪への伝達トルクＴ、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ものである。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。
【０００８】
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１２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。
【０００９】
しかし、この対策として例えば、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。
【００１０】
また、上記の従来技術３に見られる様な、所定の一定時間だけクラッチ機構を結合する方法によれば、クラッチ機構を結合する際のトルク配分比ｒの固定レベルや固定時間を事前にある定数に決定しておかなければならない。また、これらの値は、あらゆる状況に対してチャタリングを常に防止できる様にするために、比較的大きめに設定しておく必要がある。このため、上記の従来技術３等の方法によれば、必要以上にクラッチ結合時間が相対的に長くなってしまうケースが多くなり、燃費が劣化したり、タイトコーナーブレーキング現象が発生し易くなったりして問題となる。
即ち、このような従来技術においては、クラッチ機構を結合する際のトルク配分比ｒの固定レベルや固定時間の最適値を事前に選択・決定することが極めて困難である。
【００１１】
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。
【００１２】
【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ｒを、従動輪の回転数と主駆動輪の回転数との差である差動回転数ΔＮに基づいて制御する動力分配制御装置において、ΔＮの急激な減少に伴うｒの急激な減少を抑制する又は遅延させる減少緩和制御手段と、車両の発進又は加速時に、差動回転数ΔＮが、従動輪への動力配分比ｒの最大値ｒ_maxを与えるΔＮ₀よりも小さく、チャタリングやスリップ・ストップ現象の生じうる所定値Ｚ以上に達してから、少なくとも、運転者の加速操作に関連する加速操作関連値Ａが運転者の加速意思の消失又は低下を意味する「所定の条件」を満たすまでの間、減少緩和制御手段を起動する緩和制御期間管理手段とを有し、減少緩和制御手段は、「所定条件」を満たした後、ｒの、或いはｒの算出に用いられるΔＮの単位時間当りの減少量の絶対値に所定の上限値を設定する減少幅制限手段を有することを特徴とする。
【００１３】
また、第２の手段は、上記の第１の手段の減少緩和制御手段において、ｒの算出に用いられる差動回転数ΔＮの値を修正値ΔＮ′に変更することによりｒの急激な減少を緩和することである。
【００１４】
また、第３の手段は、上記の第１又は第２の手段において、一旦算出した差動回転数ΔＮの値又はｒの前回の算出に用いられた修正値ΔＮ′を減少緩和制御手段より随時読み出し可能な記憶領域に所定期間保存する差動回転数保存手段を備えることである。
【００１５】
また、第４の手段は、上記の第２又は第３の手段の減少緩和制御手段において、最近算出され記憶されている複数の差動回転数ΔＮの数値の集合及び／又はｒの前回の算出に用いられた修正値ΔＮ′から所定の統計操作により、上記の修正値ΔＮ′を算出する統計操作手段を設けることである。
【００１６】
また、第５の手段は、上記の第４の手段において、修正値ΔＮ′を算出する統計操作を、複数の数値から最大値、平均値、又は最大値と平均値の間に位置する数値を求める統計操作とすることである。
【００１７】
また、第６の手段は、上記の第１乃至第５の何れか１つの手段において、上記の加速操作関連値Ａとして、アクセルペダルのＯＮ／ＯＦＦ信号、アクセルペダルの踏み込み量θ、スロットル開度ｐ又はエンジン回転数ｍを使用することである。
【００１８】
【００１９】
また、第７の手段は、上記の第１乃至第６の何れか１つの手段の緩和制御期間管理手段において、上記の「所定の条件」を加速操作関連値Ａの時間ｔによる微分、積分、差分又は累積を用いて定義する加速条件判別手段を備えることである。
【００２０】
更に、第８の手段は、上記の第１乃至第７の何れか１つの手段において、異常検出又はタイト・コーナー走行検出時に、減少緩和制御手段の動作を中止し、優先度又は所定の優先順位に従って、ｒの制御方式を検出された状態に適した制御方式に動的に切り換える制御方式切換手段を設けることである。
以上の手段により、前記の課題を解決することができる。
【００２１】
【作用及び発明の効果】
図１２に例示したシミュレーション結果からも分かる様に、「低摩擦路急発進」時のクラッチ機構のチャタリング現象は、従動輪への伝達トルクＴが増加した際に、差動回転数ΔＮの急激な減少に伴って、若干の遅延はあるものの、従動輪への伝達トルクＴもまた急激に減少してしまうために、この時、伝達トルクＴが削減され過ぎてスリップが再発又は激化すると言う周期的な悪循環により引き起こされるものである。
【００２２】
本発明は、従動輪へのトルク配分比ｒ（動力配分比）が、差動回転数ΔＮの急激な減少に伴って、急激に減少してしまうことを緩和する「減少緩和制御手段」の作用により、上記の伝達トルクＴの急激な減少を回避（緩和）し、これにより上記の悪循環を断ち切るものである。
【００２３】
図１は、本発明の動力分配制御装置の典型的かつ代表的な論理構成を例示するブロック図である。本動力分配制御装置（１００，２００）では、図１１（ｂ）の動力分配制御装置の差動回転数演算部２０１と、トルク配分比演算部２０２との間に新規拡張部３００を介在させている点が最も大きな特徴となっている。
この新規拡張部３００は、主に、減少緩和制御部３２０（上記の減少緩和制御手段）と、その動作期間等を管理する緩和制御期間管理部３１０（緩和制御期間管理手段）等から構成されている。
【００２４】
図２は、本発明の典型的かつ代表的な作用・効果を説明する、加速操作関連値Ａ（エンジン回転数ｍ）、従動輪への伝達トルクＴ、及び主駆動輪と従動輪との差動回転数ΔＮの経時的変化を示すグラフである。本グラフは、図１２の従来の場合と同一の外的条件下での、即ち、路面状態、車体状態等の環境条件、及び運転者の運転操作に関する条件が同一の時の、本発明の動力分配制御装置を使用した車両の主駆動輪のスリップ状態をシミュレートした結果を示すものである。
【００２５】
差動回転数ΔＮが、所定の値Ｚに達してから運転者の加速意思の消失又は低下を意味する「所定の条件」が成立するまでの間（図中の時間ｔ１の間）は、実際のΔＮの（急激な）減少がトルク配分比ｒの決定に影響しない様に制御される。図２のΔＮ′は、差動回転数ΔＮではなく、減少緩和制御部３２０により算出されたΔＮの修正値（補正値）ΔＮ′の値を用いて従動輪へのトルク配分比ｒが決定されることを意味している。従動輪に伝達されるトルクＴは、このｒに従って変化する。
【００２６】
上記の「所定の条件」は、加速操作関連値Ａ（例えば、エンジン回転数ｍ等）が、ある絶対値よりも小さくなった場合や、ピーク値よりも一定値以上小さくなった場合や、或いは比較的急速に減少した場合等に成立する様にすれば、減少緩和制御の実施期間を好適に決定できる。この「所定の条件」は、加速操作関連値Ａに対する境界値や、或いは、加速操作関連値Ａの時間ｔによる微分、積分、差分又は累積を用いて定義することができる。
【００２７】
また、この「所定の条件」が一旦成立した後も、修正値（補正値）ΔＮ′の値は、即座に差動回転数ΔＮの値に戻されるのではなく、図中の時間ｔ２の間に示されたΔＮ′の値のように、徐々にΔＮの値にまで戻される。
例えば、この様に、ΔＮ′の値を徐々に実際のΔＮの値にまで戻す手段としては、本発明の「減少幅制限手段」を用いることができる。
【００２８】
この様に、差動回転数ΔＮの急激な減少を抑制したり、遅延させたりすることにより得られる修正値（補正値）ΔＮ′に基づいて、従動輪へのトルク配分比ｒを決定することにより、従動輪に伝達されるトルクＴの急激な減少が緩和されて、チャタリングが防止される。
【００２９】
また、本発明の「制御方式切換手段」を用いれば、上記の減少緩和制御を継続している途中でタイトコーナーに差しかかった場合、トルク配分の制御等をコーナーリングの状態に合わせた制御に移行することができるので、タイトコーナーブレーキング現象を回避又は緩和することができる。また、同様に、本発明の「制御方式切換手段」を用いれば、フェイル検出時に所望の異常処理に迅速に移行することができるため、減少緩和制御を継続であっても、不測の状況に対して柔軟に対処することができる様になる。
【００３０】
尚、図２に示した修正値（補正値）ΔＮ′の値の変化は直線的になっているが、これらの変化は、減少緩和制御期間１，２（期間ｔ１，ｔ２）を問わず、曲線的、或いは多段階的に変化させても良い。
また、図１の構成は、図１１（ｂ）の構成を拡張したものであるが、例えば、図１１（ａ）等の構成を同様に拡張しても、全く同様の作用・効果を得ることができる。
【００３１】
また、図１の差動回転数保存部３６０は、本発明を実施する上で必ずしも必要不可欠な構成要素ではない。即ち、一旦算出した複数の差動回転数ΔＮの値を減少緩和制御部３２０（上記の減少緩和制御手段）より随時読み出し可能な記憶領域に所定期間保存する差動回転数保存手段（差動回転数保存部３６０）は、必ずしも備えなくとも本発明を実施することが可能である。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の基本的、代表的、或いは一般的な実現方式の概要を例示的に説明する。ここで示される実現方式は、本発明を具現する個々の各実施例と基本的に共通する処理、又は基本的に同等な処理を有するものである。
図３は、本発明の代表的な実施形態に係わる動力分配制御装置１００における典型的なＣＰＵ処理手順を例示するゼネラルフローチャートである。
本処理手順では、まず始めに、ステップ４０５により、「前処理」を行う。この「前処理」としては、図１の差動回転数演算部２０１による差動回転数ΔＮの算出処理や、差動回転数保存部３６０（差動回転数保存手段）による複数の差動回転数ΔＮの値の所定期間保存等が行われる。
【００３３】
次に、ステップ４１０では、減少緩和制御１の制御期間中（即ち、図２のｔ１の期間中）であるか否かをフラグＦＬにより判定する。この減少緩和制御１の期間中は、本フラグＦＬがｏｎ状態となっており、この場合にはステップ４５０へ、そうでない場合（ＦＬ＝ｏｆｆの時）には、ステップ４２０へ処理を移す。ステップ４２０では、差動回転数ΔＮが規定値Ｚに達しているか否かを判定し、達していればステップ４３０へ、そうでなければステップ４７０へ処理を移す。本ステップ４２０により、減少緩和制御１の制御期間に突入するか否かが決定される。
【００３４】
ステップ４３０では、減少緩和制御１の初期化を行う。この初期化処理としては、フラグＦＬをｏｎ状態に設定する処理などが含まれる。ステップ４４０では、図１の減少緩和制御部３２０により、「減少緩和制御１」が実行される。ここでは、差動回転数ΔＮを補正して、修正値ΔＮ′を算出する。この方法としては、差動回転数ΔＮの減少を遅延させたり、減少幅を実際の変化よりも小幅にしたりする。これらの処理には、本発明の「統計操作手段」を用いても良い。
これらの「減少緩和制御１」の処理により、従動輪に配分されるトルクの配分比ｒの算出に使用される差動回転数ΔＮの急激な減少が遅延、或いは抑制される。
【００３５】
また、ステップ４５０（解除条件のチェック）では、減少緩和制御１の制御期間から脱出すべきか否か、即ち、減少緩和制御１の動作（制御）を解除するか否かの判定に必要な計算等を行う。ただし、この判定方法が極めて簡単な場合には、本ステップ４５０は無くとも良い。ステップ４５１では、減少緩和制御１の動作（制御）を解除するか否かの判定を実行し、解除する場合には、ステップ４６０へ、解除しない場合にはステップ４４０へ処理を移す。
【００３６】
この判定に用いられる加速操作関連値Ａは、運転者の加速意思が反映され得る変数であれば何でも良く、例えば、アクセルペダルのＯＮ／ＯＦＦ信号や、アクセルペダルの踏み込み量θ、スロットル開度ｐ、エンジン回転数ｍ、或いはこれらの関連値又は関数を使用することができる。
また、これらの変数の少なくとも１つを用いて定義される前記の「所定の条件」は、加速操作関連値Ａに対する境界値や、或いは、加速操作関連値Ａの時間ｔによる微分値、積分値、差分値、累積値、或いはこれらの関連値又は関数を用いて定義することができる。
【００３７】
以上の処理フローに従えば、運転者に加速の意志がないと判定された時、即ち、ステップ４５１で減少緩和制御１の動作を解除すべきと判定された時に、ステップ４６０に処理が移行することになる。本ステップ４６０では、上記のフラグＦＬをｏｆｆ状態に設定する。
ステップ４７０では、本発明の「減少幅制限手段」により、「減少緩和制御２」を実行する。この制御は図１における減少緩和制御部３２０により実行される。この制御により、運転者の加速意思の消失又は低下を意味する「所定の条件」が一旦成立した後も、修正値ΔＮ′は、図２の時間ｔ２の間に示された値のように、徐々に実際のΔＮの値にまで戻される。これにより、従動輪への伝達トルクＴの急激な変動が抑止され、乗り心地に違和感が無くなるばかりでなく、修正値ΔＮ′の急激な減少（実際のΔＮの値への復帰）が緩和されて、チャタリングの発生又は再発が抑止される。
【００３８】
ステップ４８０では、以上で求めたΔＮ又はΔＮ′の値に基づいて、図１のトルク配分比演算部２０２の処理が従来と同様に実行される。ステップ４９０では、変数の更新、退避などの諸般の後処理を行う。
ただし、上記のステップ４７０やステップ４９０は、後述の第２実施例で例示する様に本発明を実施する上で必ずしも必要不可欠なステップではない。
【００３９】
例えば、以上の様なゼネラルフローチャートに従うコンピュータ・ソフトウエアを構成することにより、本発明の各手段（各ブロック）を実現することができる。これらの本発明の手段により、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可能となる。
【００４０】
【実施例】
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４は、本発明の各実施例に係わる動力分配制御装置２００の典型的な搭載様式を例示する、車両の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。
【００４１】
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２７，２７、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）５０が接続されている。
【００４２】
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に制御された場合には、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、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。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≦ｒ_max＜１）で実現される。このトルク配分比ｒの最大値ｒ_maxは、例えば、１／２程度にする。これにより、トルク配分比ｒを最大値にまで制御した際には、前輪（主駆動輪１、２）と後輪（従動輪３、４）との前後に略半分ずつのトルクを配分することが可能となる。
【００４３】
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は、各駆動可能輪１，２，３，４の回転数〔ｒｐｍ〕に一致又は比例したデータである。また、タコメータ１０からは、エンジン３０の回転数ｍの値が出力される。そして、これらの出力データは、図略の入出力インターフェイスを有して電子制御装置（コンピュータ）等より構成された動力分配制御装置２００に入力される。
【００４４】
図５は、本発明の各実施例に係わる動力分配制御装置２００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Ｖ_CC）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・ＦＥＴにより構成される電子制御スイッチＳＷと、ＰＭＯＳ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、ＲＯＭ１０２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）等を用いて、ＰＷＭ変換器１０５に出力すべきコイル電圧の指令値Ｖ_nを算出する。
【００４５】
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１０９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Ｉ_a）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。
【００４６】
図６は、本第１実施例において、動力分配制御装置２００のＣＰＵ１０１が実行するプログラム５００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５０５１（差動回転数演算部２０１）にて、次式（１）により、前輪と後輪の間の差動回転数ΔＮを求める。
【数１】
ΔＮ＝ｃ１（ｎ１＋ｎ２−ｎ３−ｎ４）／２ …（１）
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、ｃ１＝１とする。
【００４７】
次に、ステップ５０５２（差動回転数保存部３６０）により、一旦算出され記憶されている複数の差動回転数ΔＮの数値の集合｛ΔＮ｝を更新する。ここで、保存しておく数値データの個数（保存するΔＮの件数）が確定されている場合には、最も古いΔＮの数値データを消去して、上記のステップ５０５１で新しく求めたΔＮの数値データを差動回転数保存部３６０に追加（保存）する。
【００４８】
ステップ５１０では、ステップ５４０２により実行する（、図３のステップ４４０に対応する）減少緩和制御１を現在継続中か否かをフラグＦＬにより判定し、ＦＬ＝ｏｎ（現在継続中）ならばステップ５５１へ、そうでなければステップ５２０へ処理を移す。
ステップ５２０では、ステップ５０５１で新しく求めた差動回転数ΔＮの値が所定の境界値Ｚ以上に達しているか否か判定し、ΔＮ≧Ｚならばステップ５３０へ、そうでなければステップ５７００へ処理を移す。
ステップ５３０では、減少緩和制御１を現在継続中か否かを示すフラグＦＬをｏｎ状態にセットする。これにより現在減少緩和制御１を継続中であることが記憶される。
【００４９】
ステップ５４０１では、減少緩和制御１を実行する。即ち、ここでは、上記の集合｛ΔＮ｝の中から最大の値を持つ数値データを変数ΔＮに格納し直す。この処理により、ステップ５０５１（差動回転数演算部２０１）にて、一旦求められた差動回転数ΔＮの値が、集合｛ΔＮ｝の最大値に更新される。ただし、最大値が存在しない場合、即ち、集合｛ΔＮ｝各要素が全て同じ値である時は、集合｛ΔＮ｝の中の任意の要素の値を変数ΔＮに格納し直して良い。
この様な処理は、集合｛ΔＮ｝の各要素を上昇順にソートする処理と、ソートされた変数の列から最後の要素を選択する処理により実現することができる。このソート処理は、ステップ５０５２で実行しても、ステップ５４０１で実行しても良い。
【００５０】
ステップ５５１では、タコメータ１０より入力されたエンジン回転数ｍが所定の境界値Ｍ₀よりも小さいか否かを判定し、ｍ＜Ｍ₀ならばステップ５６０へ、そうでなければステップ５４０２へ処理を移す。エンジン回転数ｍは、アクセルペダルの踏み込み量に伴って変化する量であるため、例えば、この様な判定により運転者の加速意思の有無を判定することができる。
ステップ５６０では、上記のフラグＦＬをｏｆｆ状態にセットする。これにより、減少緩和制御１の継続状態が解除される。（加速意思が消失又は低下した場合。）
【００５１】
ステップ５４０２では、前回の制御周期において、従動輪へのトルク配分比ｒの算出に使用された差動回転数の保存値ΔＮ１（前回の制御周期のΔＮの値）と、今回ステップ５０５１（差動回転数演算部２０１）にて求められた差動回転数ΔＮの値とを比較し、小さくない方を変数ΔＮに格納し直す。
【００５２】
ステップ５７００〜ステップ５７０３では、図３のステップ４７０（図１の減少緩和制御部３２０による後半の処理）に相当する減少緩和制御２を具体的に実現する。即ち、ステップ５７００により、まず、ステップ５０５１、ステップ５４０１、又は、ステップ５４０２で求めた差動回転数ΔＮの値が、所定の境界値ΔＮ₀よりも小さいか否かを判定する。この境界値ΔＮ₀は、例えば、図７に示すトルク配分比ｒの飽和点Ｐ₀の横軸の値等で良い。この判定の結果、「ΔＮ＜ΔＮ₀」ならばステップ５７０１へ、そうでなければステップ５８０へ処理を移す。
【００５３】
ステップ５７０１では、上記の保存値ΔＮ１と、今回ステップ５７００の判定に使用した差動回転数ΔＮの値の差分を変数ｄΔＮに格納する。ステップ５７０２では、この変数ｄΔＮの値と、定数Ｄ（＞０）の負値「−Ｄ」とを比較し、小さくない方を変数ｄΔＮに格納し直す。
ステップ５７０３では、上記の保存値ΔＮ１と、ステップ５７０２で格納し直した変数ｄΔＮの和を変数ΔＮに格納し直す。
【００５４】
これらの処理（減少緩和制御２）により、次のステップ５８０において関数ｆの独立変数として使用される変数ΔＮの値、即ちトルク配分比ｒの算出に直接使用されるΔＮの値の前回の制御周期からの急激な減少が抑制される。
ステップ５８０では、図１のトルク配分比演算部２０２により、即ち、関数ｆにより、トルク配分比ｒの算出を行う。
【００５５】
図７は、本実施例における広義の単調増加関数「ｒ＝ｆ（ΔＮ）」の形を例示するグラフである。ただし、「広義の単調増加関数」とは、「定義域上の任意の独立変数ｘ１，ｘ２に対して、ｘ１＜ｘ２⇒ｆ（ｘ１）≦ｆ（ｘ２）」成る関数ｆのことを言う。また、ここでＭＩＮ（Ａ，Ｂ）は、ＡとＢとを比較して大きくない方を選択する関数である。また、ΔＮの係数αは可変であっても良く、従って、例えば走行車両の旋回半径等に応じて係数αを変化させても良い。また、本グラフは線分又は半直線より構成されているが、例えば直線ｒ＝ｒ_maxを漸近線として、曲線的に単調増加する関数を上記の関数ｆに採用しても良い。
【００５６】
また、これらの関数は、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。
ステップ５９０では、今回ステップ５８０においてトルク配分比ｒの算出に直接用いた変数ΔＮの値を（上記の保存値ΔＮ１として）退避領域ΔＮ１に保存する。
【００５７】
以上のプログラム５００の処理は、サブルーチン化されており、定期的に（例えば２０ｍｓ毎に）実行される親ルーチン（コール元の親プログラム）から毎回１回ずつ呼び出されることにより、定期的に（例えば２０ｍｓ毎に）実行される。
【００５８】
その後、ステップ５８０で算出された従動輪へのトルク配分比ｒの値は、コイル電流演算部２０３（図１）に引き渡され、以下、従来技術と同様の手段を用いて、コイルＣ（図５）の電流Ｉが公知のＰＩＤ制御（比例積分微分制御）、チョッパ制御（ＰＷＭ制御）等により制御される。これらの処理も又、上記のプログラム５００の処理と同様に定期的に（例えば２０ｍｓ毎に）実行される。
【００５９】
以上の動力分配制御装置２００の動作（制御処理）により、トルク配分比ｒの算出に直接用いられる変数ΔＮの値の急激な減少が緩和されて、前記の悪循環が断ち切られ、クラッチ機構のチャタリングが防止されると共に、所望のトラクション性能を得ることができる。
【００６０】
言い換えると、プログラム５００の制御によれば、減少緩和制御１が継続されていない時は差動回転数ΔＮに応じた制御が実施されるので、カップリング装置５０の応答性は高くなる。
一方、減少緩和制御１が継続中の時（即ち、差動回転数ΔＮが大きく、且つ、運転者が加速の意思を継続して持っていると判定された時）は、本減少緩和制御１の動作により、実際の差動回転数ΔＮの値が急激に減少しても従動輪へのトルク配分比ｒが急減することがない。
【００６１】
即ち、従動輪へのトルク配分比ｒの算出に直接使用される差動回転数としては、今回求めた実際の差動回転数ΔＮに代えて、蓄積されている過去の差動回転数の中の最大値を用いているので、差動回転数の急激な減少が防止される。これにより、例えば図２に示す様に従動輪に分配されるトルクＴの急激な減少が防止され、チャタリングやスリップ・ストップ現象が回避又は緩和される。
【００６２】
また、減少緩和制御２の作用（動作）により、減少緩和制御１が実行されていない時でも、従動輪に分配されるトルクＴの急激な減少が防止され、チャタリングやスリップ・ストップ現象が回避又は緩和される。
【００６３】
尚、判定処理の各ステップで用いられる各境界値Ｚ，Ｍ₀，ΔＮ₀等は、制御を最適化するための調整パラメータとして使用することができる。また、これらの調整パラメータは、例えばスリップ状態等の車両の走行状態や、運転者の加速操作状態等に応じて、動的に変更することも可能である。
これらの静的又は動的な調整により、従動輪へのトルク配分の制御を最適化することができる。
【００６４】
（第１実施例に関する応用例）
図８は、第１実施例における応用例を例示する、各拡張部分の代替ステップ群（５３００，５５１０）のフローチャト（（ａ），（ｂ））である。即ち、図６のステップ５３０、及びステップ５５１は、各々上記の代替ステップ群５３００（図８（ａ））、及び代替ステップ群５５１０（図８（ｂ））に置き換えることができる。ただし、これらの置き換えを実施する場合には、両方の置き換えを同時に行うものとする。
【００６５】
代替ステップ群５３００（図８（ａ））は、前記のフラグＦＬをｏｎ状態にするステップ５３０１と、変数ｊの値を０に初期化するステップ５３０２とから成る。この変数ｊは、下記の代替ステップ群５５１０において、カウンタとして使用されるものである。
【００６６】
代替ステップ群５５１０（図８（ｂ））は、図示する様に、ステップ５５１１、ステップ５５１３、ステップ５５１５、ステップ５５１７、及びステップ５５１９より構成されている。本代替ステップ群５５１０は、図６のステップ５０５１で毎回算出される差動回転数ΔＮの値が連続Ｊ回以上に渡って所定の境界値Ｚ２を下回ったことを確認するためのものであり、これが確認された場合には、エンジン回転数ｍの値の大小に係わらず、減少緩和制御１（ステップ５４０２によるΔＮの補正）の継続を解除しようとするものである。
【００６７】
これにより、車両がスリップ状態から脱出して運転者が引き続き加速操作（アクセルＯＮ）を継続した場合にも、減少緩和制御１（ステップ５４０２によるΔＮの補正）の継続が解除されるため、より効果的に燃費の抑制効果やタイトコーナーブレーキング現象の抑制効果等が得られる。
【００６８】
尚、上記の定数ＪやＺ２は、ステップ５９０で保存されるΔＮ１の値に応じて動的に変化させても良い。例えば、ＪをΔＮ１の広義の単調増加関数としたり、或いは、Ｚ２をΔＮ１の広義の単調減少関数としたりすると良い。これらの設定により、スリップ状態（スリップの激しさ）に応じて図２の減少緩和期間１（ｔ１）を制御することができる様になり、必要以上にこの時間ｔ１が長くなってしまうケースがなくなる。これにより、燃費が更に改善され、タイトコーナーブレーキング現象も発生し難くなる。
【００６９】
（第２実施例）
本第２実施例において、前記の動力分配制御装置２００のＣＰＵ１０１（図４、図５）が実行するプログラム６００のフローチャートを図９、及び図１０に示す。
本プログラム６００は、第１実施例のプログラム５００を変形したものであり、以下の点を主な特徴とする。
【００７０】
（プログラム６００の主な特徴）
〔特徴１〕減少緩和制御は、前半と後半（減少緩和制御１と減少緩和制御２）に分離されておらず、ステップ６４０により一括して減少緩和制御（ΔＮの補正・更新）が実施される。従って、図２の様に減少緩和期間１（ｔ１）と減少緩和期間２（ｔ２）の区別も明確ではない。
【００７１】
〔特徴２〕減少緩和制御の解除条件の判定は、ステップ６５０、ステップ６５１、及びステップ６５２により実行される。これらの判定では、スリップ状態の改善（収束）状況や、加速意思の強さ又は加速意思の継続状況等が加味されて、減少緩和制御の解除の是非が多面的に判定される。
【００７２】
〔特徴３〕判定処理の各ステップで用いられる各境界値Ｚ，Ｚ３，Ｍ₀，Ｍ₁，Ｍ₂，Ｍ₃，Ｊ等は、制御を最適化するための調整パラメータとして使用することができる。また、これらの調整パラメータは、例えばスリップ状態等の車両の走行状態や、運転者の加速操作状態等に応じて、動的に変更することも可能である。即ち、これらのパラメータの静的又は動的な調整により、従動輪へのトルク配分の制御を最適化することが容易である。
【００７３】
以下、本プログラム６００の動作を先頭から各ステップ毎に説明する。
ステップ６０５１、ステップ６０５２、ステップ６１０、ステップ６２０、ステップ６３０１の各ステップでは、それぞれ第１実施例（図６）のステップ５０５１、ステップ５０５２、ステップ５１０、ステップ５２０、ステップ５３０の各ステップと各々略同等の処理を実行する。
【００７４】
ステップ６３０２では、ステップ６５０により実行（呼び出し）される「解除条件のチェック」のサブルーチンの初期化処理として、変数ｊ，ｋの０クリアを実行する。
【００７５】
ステップ６４０では、次式（２）に従って減少緩和制御を実行する。ただし、ここで関数Ｍ（ｋ，｛ΔＮ｝）は、ステップ６０５２（差動回転数保存部３６０）で更新した集合｛ΔＮ｝の大きい方から（ｋ＋１）番目の値を持つΔＮの数値データを選択する関数である。ただし、この変数ｋは、ステップ６３０２で初期化され、サブルーチン６５０で更新されるものである。
【数２】
ΔＮ＝Ｍ（ｋ，｛ΔＮ｝） …（２）
【００７６】
この様な処理は、集合｛ΔＮ｝の各要素を上昇順にソートする処理と、ソートされた変数の列の最後から（ｋ＋１）番目の要素を選択する処理により実現することができる。ここで、大きな方から（ｋ＋１）番目を選択するのは、エンジン回転数ｍの減少にともなって、（サブルーチン６５０の作用を利用して、）補正値を実際の差動回転数の値に徐々に近づけていくためである。
【００７７】
ただし、式（２）で使用（参照）されるｋの値は、例えば０等に固定されていても良い。集合｛ΔＮ｝はステップ６０５２で毎回更新されるため、この様な場合でも、集合｛ΔＮ｝の最大値はスリップ状態の改善に伴って徐々に減少するためである。なお、本第２実施例においては、集合｛ΔＮ｝のサンプル数は、２０〜３０程度とする。
例えば、チャタリングの振動周波数が４Ｈｚで、プログラム６００による減少緩和制御を２０ｍｓ毎に実行する場合には、ステップ６０５２（差動回転数保存部３６０）で保存するΔＮの個数（集合｛ΔＮ｝の要素の数）は１０〜４０個くらいが良い。
【００７８】
以上の処理により、ステップ６０５１（差動回転数演算部２０１）にて、一旦求められた差動回転数ΔＮの値が、所望の値に補正（更新）される。
【００７９】
図１０は、本第２実施例における「解除条件のチェック」を実行するサブルーチン６５０のフローチャートである。本フローチャートにおいて、ｍは今回の制御周期で新たに入力されたエンジン回転数、ｊ，ｋはステップ６３０２で初期化された変数である。また、Ｍ₀，Ｍ₁，Ｍ₂，Ｍ₃，Ｊは所定の定数又は調整パラメータであり、ＲＣはリターンコードである。また、その他の表記は一般のフローチャート表記の慣例に従うものであり、例えば、「ｊ＝ｊ＋ｋ」なる表記（ステップ８６０）は、変数ｊの値を変数ｋに格納されている数値分だけ増加させる処理を意味する。
【００８０】
また、上記のエンジン回転数ｍと比較される各境界値は、「Ｍ₀＜Ｍ₁＜Ｍ₂＜Ｍ₃」を満たすものとする。
これらの定数又は調整パラメータを最適又は好適に調整すれば、ステップ６５０（サブルーチン６５０）及びステップ６５１の作用により、減少緩和制御期間の長さを運転者の加速意思の強さに応じて最適又は好適に制御することが可能となる。
【００８１】
尚、ステップ６５２は、図８（ｂ）のステップ５５１７と略同等の機能を奏するものである。即ち、ステップ６０５２で更新される集合｛ΔＮ｝の要素（元）の個数とステップ５５１７で使用される定数Ｊの値が同じで、かつ、Ｚ３＝Ｚ２、ｋ＝０成る場合には、本ステップ６５２は、図８（ｂ）のステップ５５１７と全く同等の機能を奏する。また、これらの諸条件が厳密に一致（成立）しない場合においても、ステップ６５２はステップ５５１７と略同様の機能を奏する。
従って、本ステップ６５２の作用により、前記の第１実施例に関する応用例と略同様の効果を得ることができる。
【００８２】
尚、ステップ６６０、ステップ６８０は、それぞれ第１実施例のステップ５６０、ステップ５８０と同じ処理を実行するものである。
【００８３】
上記のプログラム６００における各定数（又は調整パラメータ）Ｊ，Ｍ₀，Ｍ₁，Ｍ₂，Ｍ₃を適当な値に設定しておけば、これにより、アクセルＯＮが長時間継続された場合に、減少緩和制御の時間を適度に制限することができる様になる。このため、必要以上に減少緩和制御が継続されることがなくなり、燃費が改善されると共に、タイトコーナーブレーキング現象も表面化し難くなる。
【００８４】
また、上記のプログラム６００においては、例えば、ｋは１に固定し、Ｊをｍの単調増加関数としても良い。この様な方法によっても、エンジン回転数ｍが大きな場合程、即ち、運転者の加速意思が強い場合程、減少緩和制御を継続する期間を長く設定することができるため、減少緩和制御を継続する期間を最適又は好適に調整することが可能となる。
【００８５】
また、ステップ６０５２（差動回転数保存部３６０）で保存する差動回転数ΔＮの保存期間の長さは、チャタリング発生時のチャタリングの振動周期τの０．５〜５倍程度が良く、より望ましくはこの保存期間の長さは、τの１〜３倍程度が良い。この保存期間が長過ぎるとステップ６４０で選択されるΔＮの修正値（補正値）が必要以上に大きくなる場合が生じ、トルク配分比ｒの収斂性（収束性）が悪くなり、燃費が悪化すると共に、タイトコーナーブレーキング現象が表面化し易くなる。
また、この保存期間が短過ぎると減少緩和制御による減少緩和作用（トルク配分比ｒの算出に直接利用される差動回転数ΔＮの急激な減少の抑制作用）が不十分となりチャタリングが発生し易くなる。
【００８６】
（その他の変形例）
今仮に、図１のトルク配分比演算部２０２の機能を次式（３）で、また、図１の新規拡張部３００の機能を次式（４）で表現するものとする。ただし、ここで、ΔＮ′は、差動回転数ΔＮの補正値であり、補正が必要なかった場合、即ち、「ΔＮ′＝ΔＮ」成る場合をも含んだ表記であるものとする。
【数３】
ｒ＝ｆ（ΔＮ） …（３）
【数４】
ΔＮ′＝ｇ（ΔＮ） …（４）
【００８７】
また、同様にｒ′を図１の新規拡張部３００とトルク配分比演算部２０２により求められたトルク配分比ｒの補正値とする。
この様な関数の表記を用いれば、式（３）、式（４）より次式（５）が成り立つ。
【数５】
ｒ′＝ｆ（ΔＮ′）＝ｆ（ｇ（ΔＮ））＝Ｆ（ΔＮ），
Ｆ≡ｆｇ …（５）
【００８８】
即ち、式（５）は、関数ｆ自体を適当な方法により他の関数Ｆ（＝ｆｇ）に変更（補償）することによっても、例えば上記の各実施例でΔＮをΔＮ′に変更（補償）した場合と全く同等の作用効果を得ることができることを意味するものである。
従って、この様な合成関数Ｆを上記の関数ｆの代わりに用いれば、必ずしも、ｒの算出に用いられる差動回転数ΔＮの値を直接具体的に修正値ΔＮ′に変更（補償）しなくとも、「ｆ→Ｆ」成る補償作用によりｒの急激な減少を、抑制する又は遅延させることができる。
前記の本発明の第１の手段は、この様な手段をも含むものである。
【００８９】
また、上記の第１実施例では、ｒの算出に用いられるΔＮの単位時間当りの減少量の絶対値に所定の上限値を設定する「減少幅制限手段（ステップ５７００〜ステップ５７０３）」を用いているが、この減少幅制限手段の代わりに、ステップ５８０の直後に、ステップ５７０１〜ステップ５７０３と略同様の演算手法を用いて、「ｒの単位時間当りの減少量の絶対値に所定の上限値を設定する減少幅制限手段」を設けても良い。
この様な方法によっても、上記の第１実施例と全く同様の作用・効果を得ることができる。
【００９０】
また、上記の各実施例においては、関数「ｒ＝ｆ（ΔＮ）」により、一旦、従動輪へのトルク配分比ｒを求めてから、この値ｒに基づいて、コイル電流の指令値Ｉ_n→コイル電圧の指令値Ｖ_nの順にトルク制御のための演算を行っているが、例えば、これらの一連の関数を合成した合成関数を求める公知の手法等により、これらの関数を一纏めに表現した「Ｖ_n＝Ｇ（ΔＮ）」なる関数Ｇを用いて上記と同等の制御を実現しても良い。
【００９１】
尚、上記のｆ，Ｆ，ｇ，Ｇ等の関数は、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動力分配制御装置の典型的かつ代表的な論理構成を例示するブロック図。
【図２】本発明の典型的かつ代表的な作用・効果を説明する、加速操作関連値Ａ（エンジン回転数ｍ）、従動輪への伝達トルクＴ、及び主駆動輪と従動輪との差動回転数ΔＮの経時的変化を示すグラフ。
【図３】本発明の代表的な実施形態に係わる動力分配制御装置１００における典型的なＣＰＵ処理手順を例示するゼネラルフローチャート。
【図４】本発明の各実施例に係わる動力分配制御装置２００の典型的な搭載様式を例示する、車両のシステム構成図。
【図５】本発明の各実施例に係わる動力分配制御装置２００のハードウェア構成図。
【図６】第１実施例における動力分配制御装置２００のＣＰＵ１０１が実行するプログラムのフローチャート。
【図７】本発明の各実施例における広義の単調増加関数「ｒ＝ｆ（ΔＮ）」の形を例示するグラフ。
【図８】第１実施例における応用例を例示する、各拡張部分の代替ステップ群（５３００，５５１０）のフローチャト（（ａ），（ｂ））。
【図９】第２実施例における動力分配制御装置２００のＣＰＵ１０１が実行するプログラムのフローチャート。
【図１０】第２実施例における「解除条件のチェック」を実行するサブルーチンのフローチャート。
【図１１】従来の動力分配制御装置の典型的又は代表的な論理構成を示すブロック図。
【図１２】従来技術の問題点に係わる、エンジン回転数ｍ、従動輪への伝達トルクＴ、及び主駆動輪と従動輪との差動回転数ΔＮの経時的変化（チャタリング）を示すグラフ。
【符号の説明】
１００，２００ … 動力分配制御装置
１０１ … ＣＰＵ（中央演算処理装置）
３１０ … 緩和制御期間管理部
３２０ … 減少緩和制御部
３６０ … 差動回転数保存部
５０ … カップリング（クラッチ機構）
１０ … タコメータ
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
ΔＮ … 主駆動輪と従動輪との差動回転数
Ｉ … 電磁クラッチのコイル電流
Ａ … 加速操作関連値（θ，ｐ、ｍ等）
θ … アクセルペダルの踏み込み量
ｐ … スロットル開度
ｍ … エンジン回転数[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a power distribution control device that distributes power of a vehicle to a plurality of drivable wheels, and more particularly to a means for determining a torque distribution ratio to driven wheels in a four-wheel drive vehicle of an on-demand 4WD mechanism. However, the “driven wheel” mentioned here is a drivable wheel that can temporarily set the torque distribution ratio of the power (driving force) of the vehicle supplied from the engine or motor to 0 or relatively small. The “main drive wheel” referred to here is a drivable wheel to which relatively large power (driving force) is constantly transmitted during traveling or acceleration.
[0002]
[Prior art]
  As an apparatus for controlling the torque distribution ratio for each drivable wheel by electronic control, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-40753: Driving force distribution integrated control apparatus for left and right wheels and front and rear wheels (hereinafter referred to as “Prior Art 1”). And those described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-25258: Differential Limit Control Device (hereinafter referred to as “Prior Art 2”) are generally known.
[0003]
  For example, as seen 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, that is, the torque distribution ratio r to the driven wheels is “0”. ≦ r ≦ r_max<1 (r_maxIn a conventional four-wheel drive vehicle that is variable, the differential rotational speed ΔN between the front wheels and the rear wheels is monitored, and the speed is adjusted according to the value of the differential rotational speed ΔN. It is a general control theory to determine the torque distribution ratio r to the driving wheel.
[0004]
  In addition, as a clutch mechanism of a coupling device, a large number of clutch mechanisms using an electromagnetic clutch having higher responsiveness than a hydraulic clutch are now widely used.
  FIG. 11 ((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, the definition of each variable in FIG. 11 is as follows.
[0005]
(Variable definition)
    n: A general term for the number of rotations (n1, n2,.
  ΔN: Differential rotation speed between front and rear wheels
    r: Torque distribution ratio to the driven wheel
    I_n: Coil current command value
    I_a: Coil current measurement
  ΔI: Current deviation
    V_n: Coil voltage command value
    V_cc: Power-supply voltage
    λ: Duty ratio in chopper control (PWM control)
[0006]
  Moreover, as a prior art which tried to solve the chattering problem (deterioration of traction performance and riding comfort) of the clutch mechanism of the coupling device, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-175219: for a vehicle drive assembly What is described in “Adaptive Control Device” (hereinafter referred to as “Prior Art 3”) is generally known. In these prior arts, when the occurrence of chattering of the clutch mechanism is detected or estimated, the clutch mechanism is coupled for a predetermined fixed time, that is, for example, the torque distribution ratio is set to “r = r_maxTo fix the chattering problem.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
  FIG. 12 is a graph showing problems of the prior art. Changes in the state variables of the engine rotational speed m, the transmission torque T to the driven wheel, and the differential rotational speed ΔN between the main driving wheel and the driven wheel over time. Are illustrated respectively. 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 “a sudden start of a low friction road” on a frozen road surface, for example, when there is snow. From this graph, it can be seen that the clutch mechanism is chattering.
[0008]
  When the clutch mechanism of the coupling device is configured by an electromagnetic clutch, the response (speed response) of the clutch mechanism is extremely high. For this reason, in an on-demand 4WD system using an electromagnetic clutch, for example, when starting or accelerating on a low friction road as described above, for example, chattering or a slip / stop phenomenon as shown in FIG. 12 may be caused. is there. Further, when the responsiveness of the clutch mechanism is high, for example, the coupling device may chatter even at a sudden start on a road surface having a relatively high friction coefficient.
  That is, in these cases, there is a risk that stable and reliable traction (driving force) cannot be obtained sufficiently, or the ride comfort is reduced due to chattering noise or vibration.
[0009]
  However, as a countermeasure, for example, if the responsiveness of the clutch mechanism (mainly electromagnetic clutch) is lowered uniformly (entirely), reliable and stable traction (acceleration performance) by the four-wheel drive is immediately achieved. Sufficiently high responsiveness (rapid response) cannot be obtained for traction in a required emergency.
[0010]
  Further, according to the method of coupling the clutch mechanism for a predetermined time period as seen in the above-mentioned prior art 3, the fixed level and the fixed time of the torque distribution ratio r when coupling the clutch mechanism are determined in advance by a certain constant. Must be determined. In addition, these values need to be set relatively large so that chattering can always be prevented in all situations. For this reason, according to the method of the above prior art 3 and the like, the clutch engagement time becomes relatively longer than necessary, and the fuel consumption is deteriorated and the tight corner braking phenomenon is likely to occur. It becomes a problem.
  That is, in such a conventional technique, it is extremely difficult to select and determine in advance the fixed level of the torque distribution ratio r and the optimal value of the fixed time when the clutch mechanism is coupled.
[0011]
  The present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its purpose high response to required acceleration performance (traction) and no chattering or slip / stop phenomenon. An object is to provide a power distribution control device that is excellent in both of the speed response and damping (convergence).
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems, the following means are effective.
  That is, the first means determines the power distribution ratio r to the driven wheels when the power of the vehicle supplied from the engine or motor is distributed to a plurality of driveable wheels, the rotation speed of the driven wheels and the rotation of the main drive wheels. In a power distribution control device that performs control based on a differential rotational speed ΔN that is a difference from the number, a decrease mitigation control means that suppresses or delays a rapid decrease in r that accompanies a rapid decrease in ΔN; During acceleration, the differential rotational speed ΔN is the maximum value r of the power distribution ratio r to the driven wheels._maxΔN giving₀The acceleration operation-related value A related to the driver's acceleration operation at least after reaching a predetermined value Z or more that can cause chattering or slip-stop phenomenon means that the driver's acceleration intention is lost or decreased. Mitigation control period management means for starting the reduction mitigation control means until the “predetermined condition” is satisfied;The reduction mitigation control means satisfies a “predetermined condition” and then sets a predetermined upper limit value for the absolute value of the decrease amount of r or ΔN used for calculating r per unit time. It has a limiting means.
[0013]
  Further, the second means reduces the rapid decrease of r by changing the value of the differential rotational speed ΔN used for calculating r to the correction value ΔN ′ in the decrease mitigation control means of the first means. It is to ease.
[0014]
  Further, the third means may be configured to change the value of the differential rotational speed ΔN once calculated or the correction value ΔN ′ used for the previous calculation of r in the first or second means from the reduction mitigation control means as needed. A differential rotation speed storing means for storing in a readable storage area for a predetermined period is provided.
[0015]
  Further, the fourth means is a set of numerical values of the plurality of differential rotational speeds ΔN that have been calculated and stored recently and / or the previous calculation of r in the decrease / mitigation control means of the second or third means. And a statistical operation means for calculating the correction value ΔN ′ by a predetermined statistical operation from the correction value ΔN ′ used in the above.
[0016]
  Further, the fifth means performs the statistical operation for calculating the correction value ΔN ′ in the fourth means described above by calculating a maximum value, an average value, or a numerical value positioned between the maximum value and the average value from a plurality of numerical values. The desired statistical operation.
[0017]
  Further, the sixth means in any one of the first to fifth means described above, as the acceleration operation related value A, the accelerator pedal ON / OFF signal, the accelerator pedal depression amount θ, the throttle opening degree. p or engine speed m is used.
[0018]
[0019]
  Also,7thMeans are the first to the above6thIn the relaxation control period management means of any one of the above means, there is provided an acceleration condition determination means for defining the above “predetermined condition” using differentiation, integration, difference or accumulation by the time t of the acceleration operation related value A. It is.
[0020]
  Furthermore,8thMeans are the first to the above7thIn any one of the means, when the abnormality detection or tight corner running detection is detected, the operation of the reduction mitigation control means is stopped, and the control suitable for the state in which the control method of r is detected according to the priority or the predetermined priority order. A control system switching means for dynamically switching to the system is provided.
  The above-described problems can be solved by the above means.
[0021]
[Operation and effect of the invention]
  As can be seen from the simulation results illustrated in FIG. 12, the chattering phenomenon of the clutch mechanism at the time of “the sudden start of the low friction path” is that when the transmission torque T to the driven wheel increases, the differential rotational speed ΔN increases rapidly. Although there is a slight delay with the decrease, the transmission torque T to the driven wheel also decreases abruptly. Therefore, at this time, the transmission torque T is excessively reduced and the slip recurs or intensifies. It is caused by a vicious circle.
[0022]
  In the present invention, the “reduction mitigation control means” acts to alleviate the fact that the torque distribution ratio r (power distribution ratio) to the driven wheel is suddenly decreased as the differential rotational speed ΔN is rapidly decreased. Thus, the rapid decrease in the transmission torque T is avoided (relieved), thereby breaking the vicious circle.
[0023]
  FIG. 1 is a block diagram illustrating a typical and representative logical configuration of a power distribution control device of the present invention. In the power distribution control device (100, 200), a new expansion unit 300 is interposed between the differential rotation speed calculation unit 201 and the torque distribution ratio calculation unit 202 of the power distribution control device in FIG. This is the biggest feature.
  The new expansion unit 300 mainly includes a decrease mitigation control unit 320 (the above-described decrease mitigation control unit), a mitigation control period management unit 310 (mitigation control period management unit) that manages the operation period, and the like. Yes.
[0024]
  FIG. 2 illustrates typical and representative actions and effects of the present invention. The acceleration operation-related value A (engine speed m), the transmission torque T to the driven wheel, and the difference between the main driving wheel and the driven wheel. It is a graph which shows a time-dependent change of dynamic rotation speed (DELTA) N. This graph shows the power of the present invention under the same external conditions as in the conventional case of FIG. 12, that is, when the environmental conditions such as the road surface condition and the vehicle body condition and the conditions related to the driving operation of the driver are the same. The result of having simulated the slip state of the main drive wheel of the vehicle which uses a distribution control apparatus is shown.
[0025]
  The period from when the differential rotation speed ΔN reaches a predetermined value Z until the “predetermined condition” that means the disappearance or reduction of the driver's intention to accelerate is satisfied (during time t1 in the figure). The control is performed such that the (rapid) decrease in ΔN of the motor does not affect the determination of the torque distribution ratio r. In FIG. 2, ΔN ′ is not the differential rotation speed ΔN, but the value of the correction value (correction value) ΔN ′ of ΔN calculated by the reduction mitigation control unit 320 is used to determine the torque distribution ratio r to the driven wheels. It means that. The torque T transmitted to the driven wheel changes according to this r.
[0026]
  The above-mentioned “predetermined condition” is that the acceleration operation-related value A (for example, the engine speed m) becomes smaller than a certain absolute value, becomes smaller than a certain value by a peak value, or If it is established when it decreases relatively rapidly, the period of execution of the reduction mitigation control can be suitably determined. This “predetermined condition” can be defined using a boundary value with respect to the acceleration operation-related value A, or differentiation, integration, difference, or accumulation of the acceleration operation-related value A with respect to time t.
[0027]
  Even after this “predetermined condition” is satisfied, the value of the correction value (correction value) ΔN ′ is not immediately returned to the value of the differential rotational speed ΔN, but during the time t2 in the figure. The value is gradually returned to the value of ΔN like the value of ΔN ′ shown in FIG.
  For example, as the means for gradually returning the value of ΔN ′ to the actual value of ΔN in this way, the “decrease width limiting means” of the present invention can be used.
[0028]
  In this way, the torque distribution ratio r to the driven wheels is determined based on the correction value (correction value) ΔN ′ obtained by suppressing or delaying the rapid decrease in the differential rotational speed ΔN. As a result, the rapid decrease in the torque T transmitted to the driven wheel is alleviated and chattering is prevented.
[0029]
  In addition, when the “control method switching means” of the present invention is used, if the tight corner is approached while the above-described reduction mitigation control is continued, the torque distribution control or the like is shifted to the control that matches the cornering state. Therefore, the tight corner braking phenomenon can be avoided or alleviated. Similarly, if the “control method switching means” of the present invention is used, it is possible to quickly shift to a desired abnormality process when a failure is detected. Can be dealt with flexibly.
[0030]
  Although the change in the correction value (correction value) ΔN ′ shown in FIG. 2 is linear, these changes are not related to the decrease relaxation control periods 1 and 2 (periods t1 and t2). It may be changed in a curvilinear or multistage manner.
  The configuration of FIG. 1 is an extension of the configuration of FIG. 11B. For example, even when the configuration of FIG. Can do.
[0031]
  Further, the differential rotation speed storage unit 360 of FIG. 1 is not necessarily an essential component for carrying out the present invention. That is, the differential rotational speed storage means (differential rotational speed) that stores the values of the plurality of differential rotational speeds ΔN once calculated in a storage area that can be read as needed by the reduction relaxation control section 320 (the above reduction relaxation control means) for a predetermined period. The number storage unit 360) can implement the present invention even if it is not necessarily provided.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, an outline of a basic, representative, or general implementation method of the present invention will be described by way of example. The realization method shown here has processing that is basically common to each of the embodiments embodying the present invention or basically equivalent processing.
  FIG. 3 is a general flowchart illustrating a typical CPU processing procedure in the power distribution control device 100 according to the representative embodiment of the present invention.
  In this processing procedure, first, “preprocessing” is performed in step 405. As the “pre-processing”, the differential rotation speed ΔN calculation process by the differential rotation speed calculation unit 201 in FIG. 1 or a plurality of differential rotations by the differential rotation speed storage unit 360 (differential rotation speed storage means). The value ΔN is stored for a predetermined period.
[0033]
  Next, in step 410, it is determined by the flag FL whether or not it is during the control period of the decrease mitigation control 1 (that is, during the period t1 in FIG. 2). During the period of the decrease mitigation control 1, the flag FL is in the on state. In this case, the process proceeds to step 450. Otherwise (when FL = off), the process proceeds to step 420. In step 420, it is determined whether or not the differential rotation speed ΔN has reached the specified value Z. If it has reached, the process proceeds to step 430, and if not, the process proceeds to step 470. By this step 420, it is determined whether or not the control period of the decrease mitigation control 1 is entered.
[0034]
  In step 430, the reduction mitigation control 1 is initialized. The initialization process includes a process of setting the flag FL to the on state. In step 440, the “decrease mitigation control 1” is executed by the decrease mitigation control unit 320 of FIG. Here, the correction value ΔN ′ is calculated by correcting the differential rotational speed ΔN. As this method, the decrease in the differential rotational speed ΔN is delayed, or the decrease width is made smaller than the actual change. For these processes, the “statistical operation means” of the present invention may be used.
  By these “decrease mitigation control 1” processes, a rapid decrease in the differential rotational speed ΔN used for calculating the torque distribution ratio r distributed to the driven wheels is delayed or suppressed.
[0035]
  Further, in step 450 (check release condition), calculation necessary for determining whether or not to escape from the control period of the decrease mitigation control 1, that is, whether or not to cancel the operation (control) of the decrease mitigation control 1, etc. I do. However, if this determination method is very simple, this step 450 may not be necessary. In step 451, it is determined whether or not the operation (control) of the decrease mitigation control 1 is to be canceled. If so, the process proceeds to step 460, and if not, the process proceeds to step 440.
[0036]
  The acceleration operation-related value A used for this determination may be any variable that can reflect the driver's intention to accelerate. For example, the accelerator pedal ON / OFF signal, the accelerator pedal depression amount θ, and the throttle opening p , Engine speed m, or a related value or function thereof can be used.
  Further, the “predetermined condition” defined by using at least one of these variables is a boundary value for the acceleration operation related value A, or a differential value or an integral value of the acceleration operation related value A by the time t. , Difference values, cumulative values, or their related values or functions.
[0037]
  According to the above processing flow, when it is determined that the driver does not intend to accelerate, that is, when it is determined in step 451 that the operation of the reduction mitigation control 1 should be released, the processing proceeds to step 460. It will be. In step 460, the flag FL is set to the off state.
  In step 470, “decrease mitigation control 2” is executed by the “decrease width limiting means” of the present invention. This control is executed by the decrease mitigation control unit 320 in FIG. Even after the “predetermined condition” that means the disappearance or decrease of the driver's acceleration intention is once established by this control, the correction value ΔN ′ is as shown by the value shown during time t2 in FIG. The actual value is gradually returned to ΔN. As a result, sudden fluctuations in the transmission torque T to the driven wheel are suppressed, and not only does the feeling of discomfort become uncomfortable, but also a sudden decrease in the correction value ΔN ′ (return to the actual value of ΔN) is mitigated. The occurrence or recurrence of chattering is suppressed.
[0038]
  In step 480, based on the value of ΔN or ΔN ′ obtained as described above, the processing of the torque distribution ratio calculation unit 202 in FIG. In step 490, various post-processing such as variable updating and saving are performed.
  However, step 470 and step 490 described above are not necessarily indispensable steps for carrying out the present invention as exemplified in the second embodiment described later.
[0039]
  For example, each means (each block) of the present invention can be realized by configuring computer software according to the general flowchart as described above. By these means of the present invention, a device that is highly responsive to the required acceleration performance (traction) and does not generate chattering or slip / stop phenomenon, that is, both quick response and damping (convergence). It is possible to provide an excellent power distribution control device.
[0040]
【Example】
  Hereinafter, the present invention will be described based on specific examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
(First embodiment)
  FIG. 4 is a system configuration diagram of a vehicle illustrating a typical mounting manner of the power distribution control device 200 according to each embodiment of the present invention.
  This four-wheel drive vehicle has an FF-based so-called on-demand 4WD mechanism, and the torque distribution ratio between the front wheels and the rear wheels is suitably controlled by this mechanism.
[0041]
  The transaxle 40 is integrally provided with a transmission and a transfer. The driving force (torque) supplied from the engine 30 is selected by the transaxle 40 and the front differential gear (differential differential) is selected. Device) 25. Thereafter, the torque transmitted to the front differential gear (differential device) 25 is distributed to the front wheel axles 27, 27 and the propeller shaft 20, and the main drive wheels (front wheels) 1, 2 are driven.
  A coupling (clutch mechanism) 50 is connected to one end of the propeller shaft 20 at the rear.
[0042]
  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 driven wheels (rear wheels) 3, 4 are sequentially transmitted. Drive. However, when the torque distribution ratio r to the driven wheels (3, 4) is controlled to 0, the clutch mechanism of the coupling 50 is controlled to the disengaged state (non-coupled state). Wheels 3 and 4 are not driven. The clutch mechanism of the coupling 50 may be a mechanism based on electromagnetic operation (electromagnetic clutch) or a mechanism based on hydraulic pressure (hydraulic clutch), as in the prior art. By this clutch mechanism, the torque distribution ratio r to the driven wheels (3, 4) is within a predetermined range (0 ≦ r ≦ r_max<1) is realized. Maximum value r of this torque distribution ratio r_maxIs, for example, about ½. Thus, when the torque distribution ratio r is controlled to the maximum value, approximately half of the torque is distributed before and after the front wheels (main drive wheels 1 and 2) and the rear wheels (driven wheels 3 and 4). Is possible.
[0043]
  The wheel speed signals n1, n2, n3, and n4 output from the rotation sensors 5 to 8 are data that coincides with or is proportional to the rotation speed [rpm] of each of the drivable wheels 1, 2, 3, and 4. Further, the tachometer 10 outputs the value of the rotational speed m of the engine 30. These output data are input to a power distribution control device 200 having an input / output interface (not shown) and configured by an electronic control device (computer) or the like.
[0044]
  FIG. 5 is a hardware configuration diagram of the power distribution control device 200 according to each embodiment of the present invention. The coil C that operates the electromagnetic clutch that constitutes the coupling 50 has a DC drive power supply (power supply voltage V_CC) Get more power. The magnitude I of the direct current is controlled by chopper control using an electronic control switch SW constituted by a power MOS • FET, a PMOS drive circuit 108, and a PWM converter 105.
  The CPU 101 uses a program to be described later stored in the ROM 102 and the RAM 103, the above numerical values (m, n), and the like, and a coil voltage command value V to be output to the PWM converter 105._nIs calculated.
[0045]
  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) on the lower voltage side (0 ground side) of the electronic control switch SW. The negative terminal of the current detector 109 is connected to the lower voltage side of the resistor 110, and the positive terminal of the current detector 109 is connected to the upper voltage side. The current detector 109 receives the potential difference v [V] across the resistor 110 to detect the current i flowing through the resistor 110 and outputs it to the A / D converter 106. The CPU 101 determines the value of the coil current I [A] (coil current measurement value I_a) Is calculated from the current i input from the A / D converter 106. As this calculation method, for example, there is a method of taking an average of several values measured within a predetermined period of the current i.
[0046]
  FIG. 6 is a flowchart of the program 500 executed by the CPU 101 of the power distribution control device 200 in the first embodiment. In this program, first, in step 5051 (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 (1).
[Expression 1]
  ΔN = c1 (n1 + n2-n3-n4) / 2 (1)
  Here, c1 is an appropriate proportionality constant. However, when the inputs n1, n2, n3, and n4 from the respective rotation sensors (5 to 8) coincide with the rotational speeds of the respective driveable wheels, c1 = 1.
[0047]
  Next, in step 5052 (differential rotation speed storage unit 360), a set {ΔN} of numerical values of a plurality of differential rotation speeds ΔN that have been once calculated and stored is updated. If the number of numerical data to be stored (the number of ΔNs to be stored) is determined, the oldest numerical data of ΔN is deleted, and the numerical data of ΔN newly obtained in step 5051 above. Is added (saved) to the differential rotation speed saving unit 360.
[0048]
  In step 510, it is determined whether or not the reduction mitigation control 1 executed in step 5402 (corresponding to step 440 in FIG. 3) is currently continued. If FL = on (currently continuing), step 551 is performed. Otherwise, the process proceeds to step 520.
  In step 520, it is determined whether or not the value of the differential rotational speed ΔN newly obtained in step 5051 has reached a predetermined boundary value Z or more. If ΔN ≧ Z, the process proceeds to step 530, and if not, the process proceeds to step 5700. Move.
  In step 530, a flag FL indicating whether or not the decrease mitigation control 1 is currently continued is set to the on state. Thus, it is stored that the current decrease mitigation control 1 is being continued.
[0049]
  In step 5401, decrease mitigation control 1 is executed. That is, here, numerical data having the maximum value from the set {ΔN} is stored again in the variable ΔN. As a result of this processing, the value of the differential rotation speed ΔN once obtained in step 5051 (differential rotation speed calculation unit 201) is updated to the maximum value of the set {ΔN}. However, when there is no maximum value, that is, when each element of the set {ΔN} has the same value, the value of an arbitrary element in the set {ΔN} may be stored again in the variable ΔN.
  Such a process can be realized by a process of sorting each element of the set {ΔN} in ascending order and a process of selecting the last element from the sorted variable column. This sort processing may be executed in step 5052 or step 5401.
[0050]
  In step 551, the engine speed m input from the tachometer 10 is set to a predetermined boundary value M.₀Or less, and m <M₀If so, the process goes to Step 560; otherwise, the process goes to Step 5402. Since the engine speed m is an amount that varies with the amount of depression of the accelerator pedal, the presence or absence of the driver's intention to accelerate can be determined by such determination, for example.
  In step 560, the flag FL is set to the off state. Thereby, the continuation state of the reduction mitigation control 1 is cancelled | released. (When acceleration intention disappears or falls.)
[0051]
  In step 5402, in the previous control cycle, the stored value ΔN1 (the value of ΔN of the previous control cycle) of the differential rotation number used for calculating the torque distribution ratio r to the driven wheel, and the current step 5051 (differential). The value of the differential rotation number ΔN obtained by the rotation number calculation unit 201) is compared, and the smaller one is stored again in the variable ΔN.
[0052]
  In steps 5700 to 5703, the reduction mitigation control 2 corresponding to step 470 in FIG. 3 (the latter half process by the reduction mitigation control unit 320 in FIG. 1) is specifically realized. That is, in step 5700, first, the value of the differential rotation speed ΔN obtained in step 5051, step 5401, or step 5402 is changed to a predetermined boundary value ΔN.₀Or less. This boundary value ΔN₀Is, for example, the saturation point P of the torque distribution ratio r shown in FIG.₀The value on the horizontal axis may be used. As a result of this determination, “ΔN <ΔN₀If yes, go to Step 5701; otherwise, go to Step 580.
[0053]
  In step 5701, the difference between the stored value ΔN1 and the value of the differential rotational speed ΔN used for the determination in step 5700 is stored in the variable dΔN. In step 5702, the value of the variable dΔN is compared with the negative value “−D” of the constant D (> 0), and the smaller one is stored in the variable dΔN again.
  In step 5703, the sum of the stored value ΔN1 and the variable dΔN stored in step 5702 is stored again in the variable ΔN.
[0054]
  By these processes (decrease relaxation control 2), the previous control cycle of the value of the variable ΔN used as the independent variable of the function f in the next step 580, that is, the value of ΔN used directly for the calculation of the torque distribution ratio r. The rapid decrease from is suppressed.
  In step 580, the torque distribution ratio r is calculated by the torque distribution ratio calculation unit 202 of FIG. 1, that is, by the function f.
[0055]
  FIG. 7 is a graph illustrating the form of a monotonically increasing function “r = f (ΔN)” in a broad sense in the present embodiment. However, “a monotonically increasing function in a broad sense” means a function f “x1 <x2 => f (x1) ≦ f (x2) with respect to arbitrary independent variables x1 and x2 in the domain of definition”. Here, MIN (A, B) is a function that compares A and B and selects the smaller one. Further, the coefficient α of ΔN may be variable. Therefore, for example, the coefficient α may be changed according to the turning radius of the traveling vehicle. The graph is composed of a line segment or a half line. For example, a straight line r = r_maxAs an asymptotic line, a function that increases monotonically in a curve may be adopted as the function f.
[0056]
  In general, these functions can be specifically configured by a known information processing technique, for example, using an arbitrary method such as a predetermined data map (table), polynomial, or algorithm.
  In step 590, the value of the variable ΔN directly used in the calculation of the torque distribution ratio r in step 580 this time is stored in the save area ΔN1 (as the stored value ΔN1).
[0057]
  The above processing of the program 500 is made into a subroutine, and is called periodically (for example, every 20 ms) by being called once every time from a parent routine (calling parent program) that is periodically executed (for example, every 20 ms). Every 20 ms).
[0058]
  Thereafter, the value of the torque distribution ratio r to the driven wheel calculated in step 580 is transferred to the coil current calculation unit 203 (FIG. 1), and hereinafter, the coil C (FIG. 5) is used using the same means as in the prior art. ) Is controlled by known PID control (proportional integral derivative control), chopper control (PWM control) or the like. These processes are also executed periodically (for example, every 20 ms) similarly to the process of the program 500 described above.
[0059]
  By the operation (control processing) of the power distribution control device 200 described above, the rapid decrease in the value of the variable ΔN that is directly used for calculating the torque distribution ratio r is alleviated, the vicious circle is interrupted, and the chattering of the clutch mechanism is prevented. In addition to being prevented, desired traction performance can be obtained.
[0060]
  In other words, according to the control of the program 500, when the reduction mitigation control 1 is not continued, the control according to the differential rotation speed ΔN is performed, so that the responsiveness of the coupling device 50 is enhanced.
  On the other hand, when the reduction mitigation control 1 is continuing (that is, when it is determined that the differential rotational speed ΔN is large and the driver has continued intention to accelerate), the reduction mitigation control 1 As a result of this operation, even if the actual value of the differential rotation speed ΔN rapidly decreases, the torque distribution ratio r to the driven wheels does not decrease rapidly.
[0061]
  That is, the differential rotational speed directly used for calculating the torque distribution ratio r to the driven wheel is not the actual differential rotational speed ΔN obtained this time but the accumulated differential rotational speed in the past. Since the maximum value of is used, a rapid decrease in the differential rotational speed is prevented. As a result, for example, as shown in FIG. 2, a rapid decrease in the torque T distributed to the driven wheels is prevented, and chattering and slip / stop phenomena are avoided or alleviated.
[0062]
  Further, due to the action (operation) of the reduction relaxation control 2, even when the reduction relaxation control 1 is not executed, a sudden decrease in the torque T distributed to the driven wheel is prevented, and chattering and slip / stop phenomenon can be avoided or Alleviated.
[0063]
  Each boundary value Z, M used in each step of the determination process₀, ΔN₀Can be used as adjustment parameters for optimizing the control. Also, these adjustment parameters can be dynamically changed in accordance with, for example, the traveling state of the vehicle such as a slip state, the acceleration operation state of the driver, and the like.
  These static or dynamic adjustments can optimize the control of torque distribution to the driven wheels.
[0064]
(Application examples for the first embodiment)
  FIG. 8 is a flowchart ((a), (b)) of the alternative step group (5300, 5510) of each extended portion, illustrating an application example in the first embodiment. That is, step 530 and step 551 in FIG. 6 can be replaced with the above-described alternative step group 5300 (FIG. 8A) and alternative step group 5510 (FIG. 8B), respectively. However, when these replacements are performed, both replacements are performed simultaneously.
[0065]
  The alternative step group 5300 (FIG. 8A) includes a step 5301 for setting the flag FL to the on state, and a step 5302 for initializing the value of the variable j to 0. This variable j is used as a counter in the following alternative step group 5510.
[0066]
  The alternative step group 5510 (FIG. 8B) includes a step 5511, a step 5513, a step 5515, a step 5517, and a step 5519, as shown. This alternative step group 5510 is for confirming that the value of the differential rotational speed ΔN calculated every time in step 5051 of FIG. 6 has fallen below the predetermined boundary value Z2 over continuous J times. If this is confirmed, the continuation of the reduction mitigation control 1 (correction of ΔN in step 5402) is to be canceled regardless of the value of the engine speed m.
[0067]
  Accordingly, even when the vehicle escapes from the slip state and the driver continues the acceleration operation (accelerator ON), the continuation of the reduction mitigation control 1 (correction of ΔN by step 5402) is canceled, and thus more effective. In particular, an effect of suppressing fuel consumption, an effect of suppressing a tight corner braking phenomenon, and the like can be obtained.
[0068]
  The constants J and Z2 may be dynamically changed according to the value of ΔN1 stored in step 590. For example, J may be a monotonically increasing function in a broad sense of ΔN1, or Z2 may be a monotonically decreasing function in a broad sense of ΔN1. With these settings, the reduction mitigation period 1 (t1) in FIG. 2 can be controlled according to the slip state (severity of the slip), and there is no case where the time t1 becomes longer than necessary. . As a result, the fuel consumption is further improved and the tight corner braking phenomenon is less likely to occur.
[0069]
(Second embodiment)
  FIG. 9 and FIG. 10 show flowcharts of the program 600 executed by the CPU 101 (FIGS. 4 and 5) of the power distribution control device 200 in the second embodiment.
  The program 600 is a modification of the program 500 of the first embodiment, and has the following main features.
[0070]
(Main features of program 600)
[Characteristic 1] The reduction mitigation control is not separated into the first half and the second half (decrease mitigation control 1 and reduction mitigation control 2), and the reduction mitigation control (ΔN correction / update) is performed collectively at step 640. . Accordingly, as shown in FIG. 2, the distinction between the decrease relaxation period 1 (t1) and the decrease relaxation period 2 (t2) is not clear.
[0071]
[Characteristic 2] The determination of the release condition of the reduction mitigation control is executed by Step 650, Step 651, and Step 652. In these determinations, whether or not to cancel the reduction mitigation control is determined in a multifaceted manner, taking into account the improvement (convergence) state of the slip state, the strength of acceleration intention, or the continuation state of acceleration intention.
[0072]
[Feature 3] Each boundary value Z, Z3, M used in each step of the determination process₀, M₁, M₂, M_Three, J, etc. can be used as adjustment parameters for optimizing the control. Also, these adjustment parameters can be dynamically changed in accordance with, for example, the traveling state of the vehicle such as a slip state, the acceleration operation state of the driver, and the like. That is, it is easy to optimize the control of torque distribution to the driven wheel by statically or dynamically adjusting these parameters.
[0073]
  Hereinafter, the operation of the program 600 will be described step by step from the beginning.
  Steps 6051, 6052, 610, 620, and 6301 are substantially the same as steps 5051, 5052, 510, 520, and 530 of the first embodiment (FIG. 6), respectively. Execute the process.
[0074]
  In step 6302, the variables j and k are cleared to 0 as the initialization process of the “checking of release condition” subroutine executed (called) in step 650.
[0075]
  In step 640, decrease mitigation control is executed according to the following equation (2). However, here, the function M (k, {ΔN}) represents the numerical data of ΔN having the (k + 1) -th value from the larger set {ΔN} updated in step 6052 (differential rotation speed storage unit 360). The function to select. However, this variable k is initialized in step 6302 and updated in subroutine 650.
[Expression 2]
  ΔN = M (k, {ΔN}) (2)
[0076]
  Such a process can be realized by a process of sorting each element of the set {ΔN} in ascending order and a process of selecting the (k + 1) th element from the end of the sorted variable column. Here, the (k + 1) th is selected from the larger one, as the engine speed m decreases, the correction value is gradually changed to the actual differential speed value (using the action of the subroutine 650). This is to bring it closer to
[0077]
  However, the value of k used (referenced) in Expression (2) may be fixed to 0, for example. This is because the set {ΔN} is updated every time in step 6052, and even in this case, the maximum value of the set {ΔN} gradually decreases as the slip state improves. In the second embodiment, the number of samples in the set {ΔN} is about 20-30.
  For example, when the chattering vibration frequency is 4 Hz and the reduction mitigation control by the program 600 is executed every 20 ms, the number of ΔNs stored in step 6052 (differential rotational speed storage unit 360) (elements of the set {ΔN}) 10-40 is good.
[0078]
  Through the above processing, the value of the differential rotational speed ΔN once obtained in step 6051 (differential rotational speed calculation unit 201) is corrected (updated) to a desired value.
[0079]
  FIG. 10 is a flowchart of a subroutine 650 that executes “checking of release conditions” in the second embodiment. In this flowchart, m is the engine speed newly input in the current control cycle, and j and k are variables initialized in step 6302. M₀, M₁, M₂, M_Three, J is a predetermined constant or adjustment parameter, and RC is a return code. Other notations follow the general convention of flowchart notation. For example, the notation “j = j + k” (step 860) is a process of increasing the value of the variable j by the numerical value stored in the variable k. Means.
[0080]
  Each boundary value compared with the engine speed m is “M”.₀<M₁<M₂<M_Three".
  If these constants or adjustment parameters are adjusted optimally or suitably, the length of the reduction mitigation control period is optimized or preferred according to the strength of the driver's acceleration intention by the action of step 650 (subroutine 650) and step 651. It becomes possible to control to.
[0081]
  Note that step 652 has substantially the same function as step 5517 in FIG. That is, if the number of elements (elements) of the set {ΔN} updated at step 6052 is the same as the value of the constant J used at step 5517 and Z3 = Z2 and k = 0, this step 652 has the same function as step 5517 in FIG. Even when these conditions do not exactly match (satisfy), step 652 performs substantially the same function as step 5517.
  Therefore, the effect of step 652 can provide substantially the same effect as the application example related to the first embodiment.
[0082]
  Note that steps 660 and 680 execute the same processes as steps 560 and 580 of the first embodiment, respectively.
[0083]
  Each constant (or adjustment parameter) J, M in the above program 600₀, M₁, M₂, M_ThreeIs set to an appropriate value, this makes it possible to appropriately limit the time for the reduction mitigation control when the accelerator is ON for a long time. For this reason, the reduction mitigation control is not continued more than necessary, the fuel consumption is improved, and the tight corner braking phenomenon is hardly surfaced.
[0084]
  In the program 600, for example, k may be fixed to 1 and J may be a monotonically increasing function of m. Even with such a method, the longer the engine speed m, that is, the stronger the driver's intention to accelerate, the longer the period during which the reduction mitigation control can be continued, so the reduction mitigation control is continued. It becomes possible to adjust a period optimally or suitably.
[0085]
  In addition, the length of the storage period of the differential rotation speed ΔN stored in step 6052 (differential rotation speed storage unit 360) is preferably about 0.5 to 5 times the chattering vibration period τ when chattering occurs. Desirably, the length of the storage period is about 1 to 3 times τ. If this storage period is too long, the correction value (correction value) of ΔN selected in step 640 may become unnecessarily large, the convergence (convergence) of the torque distribution ratio r will be worsened, and the fuel efficiency will be worsened. At the same time, the tight corner braking phenomenon tends to surface.
  On the other hand, if the storage period is too short, the reduction mitigation action by the reduction mitigation control (the action of suppressing the rapid decrease in the differential rotational speed ΔN directly used for calculating the torque distribution ratio r) becomes insufficient, and chattering is likely to occur. Become.
[0086]
(Other variations)
  Assume that the function of the torque distribution ratio calculation unit 202 in FIG. 1 is expressed by the following equation (3), and the function of the new expansion unit 300 in FIG. 1 is expressed by the following equation (4). Here, ΔN ′ is a correction value for the differential rotational speed ΔN, and is a notation including a case where correction is not necessary, that is, a case where “ΔN ′ = ΔN”.
[Equation 3]
  r = f (ΔN) (3)
[Expression 4]
  ΔN ′ = g (ΔN) (4)
[0087]
  Similarly, r ′ is a correction value of the torque distribution ratio r obtained by the new expansion unit 300 and the torque distribution ratio calculation unit 202 in FIG.
  If such a function notation is used, the following equation (5) is established from the equations (3) and (4).
[Equation 5]
  r ′ = f (ΔN ′) = f (g (ΔN)) = F (ΔN),
  F≡fg (5)
[0088]
  That is, the equation (5) can also be changed (compensated) by, for example, changing ΔN to ΔN ′ in each of the above embodiments by changing (compensating) the function f itself to another function F (= fg) by an appropriate method. This means that the same effects can be obtained as in the case of the above.
  Therefore, if such a composite function F is used instead of the function f, the value of the differential rotational speed ΔN used for calculating r is not necessarily changed (compensated) directly to the corrected value ΔN ′. In both cases, the rapid decrease of r can be suppressed or delayed by the compensation action “f → F”.
  The above-mentioned first means of the present invention includes such means.
[0089]
  In the first embodiment, the “decrease width limiting means (steps 5700 to 5703)” that sets a predetermined upper limit value to the absolute value of the decrease amount per unit time of ΔN used for calculating r is used. However, instead of using this reduction range limiting means, immediately after step 580, a calculation method substantially the same as that in steps 5701 to 5703 is used, and the absolute value of the reduction amount per unit time is set to a predetermined upper limit. A “decrease width limiting means for setting a value” may be provided.
  Also by such a method, the same operation and effect as in the first embodiment can be obtained.
[0090]
  Further, in each of the above embodiments, the torque distribution ratio r to the driven wheel is once obtained by the function “r = f (ΔN)”, and the command value I of the coil current is calculated based on this value r._n→ Coil voltage command value V_nThe calculation for torque control is performed in this order. For example, these functions are collectively expressed by a known method for obtaining a composite function obtained by synthesizing a series of these functions._nControl equivalent to the above may be realized using a function G of “= G (ΔN)”.
[0091]
  Note that the functions such as f, F, g, and G described above are generally configured by a known information processing technique, for example, using an arbitrary method such as a predetermined data map (table), polynomial, or algorithm. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a typical and typical logical configuration of a power distribution control device of the present invention.
FIG. 2 explains typical and representative actions and effects of the present invention, an acceleration operation-related value A (engine speed m), a transmission torque T to a driven wheel, and a difference between a main driving wheel and a driven wheel. The graph which shows a time-dependent change of dynamic rotational speed (DELTA) N.
FIG. 3 is a general flowchart illustrating a typical CPU processing procedure in the power distribution control device 100 according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a system configuration diagram of a vehicle illustrating a typical mounting manner of a power distribution control device 200 according to each embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a hardware configuration diagram of a power distribution control device 200 according to each embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart of a program executed by the CPU 101 of the power distribution control device 200 in the first embodiment.
FIG. 7 is a graph illustrating the form of a broad monotonically increasing function “r = f (ΔN)” in each embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart ((a), (b)) of an alternative step group (5300, 5510) of each extended portion, illustrating an application example in the first embodiment.
FIG. 9 is a flowchart of a program executed by the CPU 101 of the power distribution control device 200 in the second embodiment.
FIG. 10 is a flowchart of a subroutine for executing “check of release condition” in the second embodiment.
FIG. 11 is a block diagram showing a typical or typical logic configuration of a conventional power distribution control device.
FIG. 12 is a graph showing changes over time (chattering) of the engine speed m, the transmission torque T to the driven wheel, and the differential speed ΔN between the main drive wheel and the driven wheel, related to the problems of the prior art.
[Explanation of symbols]
  100, 200 ... Power distribution control device
          101 ... CPU (Central Processing Unit)
          310 ... Mitigation control period management part
          320 ... Decrease mitigation control unit
          360... Differential rotation speed storage unit
            50 ... Coupling (clutch mechanism)
            10 ... Tachometer
              C ... Coil
            SW: Switch (Power MOS / FET)
              r ... Torque distribution ratio to the driven wheel
            ΔN ... Differential rotation speed between main drive wheel and driven wheel
              I ... Coil current of electromagnetic clutch
              A ... Acceleration operation related values (θ, p, m, etc.)
              θ… accelerator pedal depression
              p… throttle opening
              m ... engine speed

Claims

The power distribution ratio r to the driven wheels when the power of the vehicle supplied from the engine or motor is distributed to a plurality of drivable wheels is the difference between the rotation speed of the driven wheels and the rotation speed of the main drive wheels. In the power distribution control device that controls based on the dynamic rotational speed ΔN,
Reduction mitigation control means for suppressing or delaying the rapid decrease in r accompanying the rapid decrease in ΔN;
When the vehicle starts or accelerates, the differential rotational speed ΔN is smaller than ΔN ₀ that gives the maximum value r _max of the power distribution ratio r to the driven wheels, and is equal to or greater than a predetermined value Z that can cause chattering and a slip / stop phenomenon. Until the acceleration operation-related value A related to the driver's acceleration operation satisfies the “predetermined condition” meaning the disappearance or reduction of the driver's acceleration intention. A relaxation control period management means for activating the means ,
After the decrease mitigation control means satisfies the “predetermined condition”,
A power distribution control device, comprising: a reduction range limiting means for setting a predetermined upper limit value to an absolute value of a decrease amount per unit time of the ΔN or the ΔN used for calculating the r .

The decrease mitigation control means includes
2. The power distribution control device according to claim 1, wherein the rapid decrease of r is reduced by changing the value of the differential rotational speed ΔN used for the calculation of r to a correction value ΔN ′. .

The differential rotation number ΔN once calculated or the value of the correction value ΔN ′ used for the previous calculation of r is
3. The power distribution control device according to claim 1, further comprising a differential rotation speed storage unit that stores a predetermined period of time in a storage area that can be read as needed by the reduction mitigation control unit. 4.

The decrease mitigation control means includes
The corrected value ΔN ′ is calculated by a predetermined statistical operation from a set of numerical values of the differential rotational speed ΔN that have been calculated and stored recently and / or the corrected value ΔN ′ used for the previous calculation of r. 4. The power distribution control device according to claim 2, further comprising statistical operation means for performing the operation.

The statistical operation is:
5. The power distribution control device according to claim 4, wherein the power distribution control device is a statistical operation for obtaining a maximum value, an average value, or a numerical value positioned between the maximum value and the average value from a plurality of numerical values.

6. The accelerator pedal ON / OFF signal, the accelerator pedal depression amount θ, the throttle opening degree p, or the engine speed m is used as the acceleration operation-related value A. The power distribution control device according to Item 1.

The relaxation control period management unit includes an acceleration condition determination unit that defines the “predetermined condition” using differentiation, integration, difference, or accumulation by the time t of the acceleration operation related value A. The power distribution control device according to any one of claims 1 to 6 .

When abnormality detection or tight corner running detection is detected, the operation of the reduction mitigation control unit is stopped, and the control method of r is dynamically changed to a control method suitable for the detected state according to priority or predetermined priority. The power distribution control device according to any one of claims 1 to 7 , further comprising a control method switching means for switching.