JP5001704B2 - Power transmission device for vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、トルクを左右の車輪の回転軸に任意の比率で配分する車両用動力伝達装置に関する。 The present invention relates to a power transmission device for a vehicle that distributes torque to the rotation shafts of left and right wheels at an arbitrary ratio.
従来の車両用動力伝達装置として、特許文献1に記載のものが知られている。この従来の車両用動力伝達装置は、トルク伝達手段を具備している。このトルク伝達手段は、複数の3連ピニオン部材と、キャリヤ部材と、第1〜第3サンギヤと、増速用の油圧クラッチと、減速用の油圧クラッチと、を備えている。
As a conventional vehicle power transmission device, the one described in
前記複数の3連ピニオン部材の各々は、第1〜第3ピニオンを一体に備えている。前記キャリヤ部材は、前記複数の3連ピニオン部材を回転自在に支持する。前記第1〜第3サンギヤは、前記第1〜第3ピニオンにそれぞれ噛合している。前記増速用の油圧クラッチは、前記第3サンギヤをケーシングに結合する。前記減速用の油圧クラッチは、前記キャリヤ部材を前記ケーシングに結合する。 Each of the plurality of triple pinion members is integrally provided with first to third pinions. The carrier member rotatably supports the plurality of triple pinion members. The first to third sun gears mesh with the first to third pinions, respectively. The speed increasing hydraulic clutch couples the third sun gear to the casing. The deceleration hydraulic clutch couples the carrier member to the casing.
従来の車両用動力伝達装置は、前記増速用の油圧クラッチ及び前記減速用の油圧クラッチを選択的に締結することにより左右の車輪の間でトルクを伝達するようになっている。この場合に、従来の車両用動力伝達装置においては、前記増速用の油圧クラッチ及び前記減速用の油圧クラッチの油圧を制御する油圧制御部が駆動力配分指示信号を受けたときに初めて油圧加圧指示信号を生成して配分機構部(油圧回路)に与えて前記増速用の油圧クラッチ及び前記減速用の油圧クラッチを選択的に締結させる。 The conventional vehicle power transmission device is configured to transmit torque between the left and right wheels by selectively engaging the acceleration hydraulic clutch and the deceleration hydraulic clutch. In this case, in the conventional vehicle power transmission device, the hydraulic pressure control unit that controls the hydraulic pressure of the acceleration hydraulic clutch and the deceleration hydraulic clutch receives the driving force distribution instruction signal for the first time. A pressure instruction signal is generated and applied to a distribution mechanism (hydraulic circuit) to selectively engage the speed increasing hydraulic clutch and the speed reducing hydraulic clutch.
そして、従来の第1の車両用動力伝達装置として、前記油圧制御部が動力の伝達制御においてフィードバック制御手段を有する制御手段を具備するものがある。また、従来の第2の車両用動力伝達装置として、前記油圧制御部が動力の伝達制御においてフィードバック制御手段に加えてフィードフォワード制御手段を有する制御手段を具備するものがある。
従来の第1の車両用動力伝達装置においては、前記制御手段の制御電流が図9(a)の特性線C1で示すように変化するときに、油圧回路の油圧は図9(b)の特性線D1で示すように変化する。図9(b)の特性線D2は、油圧の指示圧を示すものである。図9(b)の特性線D1、D2から明らかなように、従来の第1の車両用動力伝達装置においては、指示圧に対して実油圧(実際の油圧)の応答に大きな遅れが生じるという問題がある。
また、従来の第2の車両用動力伝達装置においては、前記制御手段の制御電流が図10(a)の特性線E1で示すように変化するときに、油圧回路の油圧は図10(b)の特性線F1で示すように変化する。図10(b)の特性線F2は、油圧の指示圧を示すものである。従来の第2の車両用動力伝達装置においては、前記制御手段がフィードバック制御手段に加えてフィードフォワード制御手段を有するため、指示圧に対して実油圧の応答が大幅に改善される。しかしながら、従来の第2の車両用動力伝達装置においては、図10(b)の特性線F1で示すように実油圧に大きなオーバシュートが生じるため、車両挙動に悪影響を与えるという問題がある。
In the first conventional vehicle power transmission device, when the control current of the control means changes as shown by the characteristic line C1 in FIG. 9A, the hydraulic pressure of the hydraulic circuit is the characteristic shown in FIG. 9B. It changes as shown by line D1. A characteristic line D2 in FIG. 9B indicates the indicated pressure of the hydraulic pressure. As is apparent from the characteristic lines D1 and D2 in FIG. 9B, in the conventional first vehicle power transmission device, there is a large delay in the response of the actual hydraulic pressure (actual hydraulic pressure) to the command pressure. There's a problem.
Further, in the conventional second vehicle power transmission device, when the control current of the control means changes as shown by the characteristic line E1 in FIG. 10 (a), the hydraulic pressure of the hydraulic circuit is as shown in FIG. 10 (b). Changes as indicated by the characteristic line F1. A characteristic line F2 in FIG. 10 (b) indicates the indicated hydraulic pressure. In the conventional second vehicle power transmission device, since the control means has a feedforward control means in addition to the feedback control means, the response of the actual hydraulic pressure to the command pressure is greatly improved. However, the conventional second vehicle power transmission device has a problem that a large overshoot occurs in the actual hydraulic pressure as shown by the characteristic line F1 in FIG.
本発明の目的は、高い応答性を維持した状態で油圧のオーバーシュートを低減させて車両挙動に与える悪影響を防止することができる車両用動力伝達装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a vehicular power transmission device capable of reducing an overshoot of hydraulic pressure while maintaining high responsiveness and preventing adverse effects on vehicle behavior.
本発明に係る車両用動力伝達装置は、動力の伝達制御においてフィードバック制御及びフィードフォワード制御を行う制御手段を具備する車両用動力伝達装置において、前記制御手段が、目標電流の立ち上がりからの第1の所定時間に前記目標電流に基づいて制御電流を立ち上げて極大値を生成し、かつ、前記第1の所定時間に後続する第2の所定時間において、前記目標電流の極性を反転させた電流に基づいて前記制御電流を所定値だけ低減させる構成を採る。 The vehicle power transmission according to the present invention, a power transmission device for a vehicle having a control means for performing feedback control and the feedforward control in the transmission control of the power, the control means, the first from the rise of the target current generating a maximum value launch the control current based on the target current to a predetermined time, and, at a second predetermined time subsequent to the first predetermined time, the current obtained by inverting the polarity of the target current Based on this, the control current is reduced by a predetermined value.
本発明によれば、第1の所定時間に目標電流に基づいて制御電流を立ち上げて極大値を生成し、かつ、前記第1の所定時間に後続する第2の所定時間において前記制御電流を所定値だけ低減させるため、高い応答性を維持した状態で油圧のオーバーシュートを低減させて車両挙動に与える悪影響を防止することができる車両用動力伝達装置を提供することができる。 According to the present invention, the control current is raised based on the target current at the first predetermined time to generate a maximum value, and the control current is supplied to the control current at the second predetermined time following the first predetermined time. Since it is reduced by a predetermined value, it is possible to provide a vehicular power transmission device capable of reducing the overshoot of the hydraulic pressure while maintaining high responsiveness and preventing adverse effects on the vehicle behavior.
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施の形態に係るフロントエンジン・フロントドライブ車の動力伝達系を示すスケルトン図である。図2は、本発明の一実施の形態に係るピニオン及びサンギヤの歯数の関係を示す図である。図3は、本発明の一実施の形態に係る車両用動力伝達装置における右旋回時の作用を説明するための図である。図4は、本発明の一実施の形態に係る車両用動力伝達装置における左旋回時の作用を説明するための図である。 FIG. 1 is a skeleton diagram showing a power transmission system of a front engine / front drive vehicle according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the number of teeth of the pinion and the sun gear according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram for explaining an action during a right turn in the vehicle power transmission device according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram for explaining the operation at the time of turning left in the vehicle power transmission device according to the embodiment of the present invention.
図1に示すように、車体前部に横置きに搭載したエンジンEの右端にトランスミッションMが接続されている。これらのエンジンE及びトランスミッションMの後部にトルク伝達手段Tが配設される。トルク伝達手段Tの左端及び右端から左右に延出する左車軸AL及び右車軸ARには、それぞれ左前輪WFL及び右前輪WFRが接続される。 As shown in FIG. 1, a transmission M is connected to the right end of an engine E mounted horizontally in the front of the vehicle body. Torque transmission means T is disposed at the rear of the engine E and transmission M. The left axle shaft A L and the right axle shaft A R extending left and from the right to the left and right of the torque transmission means T, are respectively connected to the left front wheel W FL and the right front wheel W FR.
トルク伝達手段Tは、差動装置Dを具備する。差動装置Dは、トランスミッションMから延びる入力軸1に設けた入力ギヤ2に噛合する外歯ギヤ3から駆動力が伝達される。差動装置Dは、ダブルピニオン式の遊星歯車機構よりなる。すなわち、差動装置Dは、リングギヤ4と、サンギヤ5と、アウタプラネタリギヤ6と、プラネタリキャリヤ8と、を具備する。
The torque transmission means T includes a differential device D. The differential device D receives driving force from an external gear 3 that meshes with an input gear 2 provided on an
リングギヤ4は、外歯ギヤ3と一体に形成されている。サンギヤ5は、リングギヤ4の内部に同軸に配設されている。アウタプラネタリギヤ6は、リングギヤ4に噛合している。プラネタリキャリヤ8は、サンギヤ5に噛合するインナプラネタリギヤ7を、それらが相互に噛合する状態で支持している。
The ring gear 4 is formed integrally with the external gear 3. The sun gear 5 is disposed coaxially inside the ring gear 4. The outer
差動装置Dは、そのリングギヤ4が入力要素として機能するとともに、一方の出力要素として機能するサンギヤ5が左出力軸9Lを介して左前輪WFLに接続されている。また、差動装置Dは、他方の出力要素として機能するプラネタリキャリヤ8が右出力軸9Rを介して右前輪WFRに接続される。左出力軸9L及び右出力軸9Rは、本実施の形態における回転軸を構成する。
Differential device D, together with the ring gear 4 functions as an input element, a sun gear 5 which functions as one output element is connected to the left front wheel W FL via the left output shaft 9 L. The differential device D
キャリヤ部材11は、左出力軸9Lの外周に回転自在に支持されている。キャリヤ部材11は、円周方向に90°間隔で配置された4本のピニオン軸12を備えている。3連ピニオン部材16は、第1ピニオン13、第2ピニオン14及び第3ピニオン15を一体に形成されている。3連ピニオン部材16は、各ピニオン軸12にそれぞれ回転自在に支持される。3連ピニオン部材16の数Nは、実施の形態では4個であるが、その数は4個に限定されず2個以上であれば良い(N=2、3、4、5、6…)。
第1サンギヤ17は、左出力軸9Lの外周に回転自在に支持されて前記第1ピニオン13に噛合している。第1サンギヤ17は、差動装置Dのプラネタリキャリヤ8に連結される。また、第2サンギヤ18は、左出力軸9Lの外周に固定されている。第2サンギヤ18は、第2ピニオン14に噛合している。更に、第3サンギヤ19は、左出力軸9Lの外周に回転自在に支持されている。第3サンギヤ19は、第3ピニオン15に噛合している。
The
実施の形態における第1ピニオン13、第2ピニオン14、第3ピニオン15、第1サンギヤ17、第2サンギヤ18及び第3サンギヤ19の歯数は、以下のとおりである。
The number of teeth of the
第1ピニオン13の歯数Z2=17、第2ピニオン14の歯数Z4=17、第3ピニオン15の歯数Z6=34、第1サンギヤ17の歯数Z1=32、第2サンギヤ18の歯数Z3=28、第3サンギヤ19の歯数Z5=32である。
Number of teeth Z 2 = 17 of the
なお、相互に噛合する第1ピニオン13及び第1サンギヤ17のモジュールを一致させ、相互に噛合する第2ピニオン14及び第2サンギヤ18のモジュールを一致させ、かつ、相互に噛合する第3ピニオン15及び第3サンギヤ19のモジュールを一致させれば、第1ピニオン13、第2ピニオン14、第3ピニオン15、第1サンギヤ17、第2サンギヤ18及び第3サンギヤ19のモジュールを全て一致させる必要はない。
The modules of the
図2から明らかなように、第1ピニオン13、第2ピニオン14及び第3ピニオン15の歯数は、それらの最小歯数をZminとすると、Zminの倍数であるZmin、2Zmin、3Zmin、4Zmin、5Zmin…の何れかとなるように設定される。即ち、実施の形態では前記最小歯数Zminは第1ピニオン13の歯数Z2及び第2ピニオン14の歯数Z4のZmin=17であり、かつ、第3ピニオン15の歯数Z6は2Zmin=34となるように設定される。
As is apparent from FIG. 2, the
第1ピニオン13、第2ピニオン14及び第3ピニオン15の歯数を上述の如く設定することにより、3連ピニオン部材16(図1参照)の第1、第2、第3ピニオン13、14、15のそれぞれの歯の位相を円周方向に揃えることができる。
By setting the number of teeth of the
また、第1サンギヤ17、第2サンギヤ18及び第3サンギヤ19の歯数は、3連ピニオン部材16(図1参照)の数Nに基づいて、Nの倍数であるN、2N、3N、4N、5N…の何れかとなるように設定される。即ち、実施の形態ではN=4であり、第1サンギヤ17の歯数Z1及び第3サンギヤ19の歯数Z5は8N=32に設定されるとともに、第2サンギヤ18の歯数Z3は7N=28に設定される。
The number of teeth of the
第1サンギヤ17、第2サンギヤ18及び第3サンギヤ19の歯数を上述のように設定することにより、第1、第2、第3サンギヤ17、18、19の円周方向に90°離間した4つの位置、即ち、4本の3連ピニオン部材16(図1参照)が噛合する位置において、第1、第2、第3サンギヤ17、18、19のそれぞれの歯の位相を一致させることができる。その結果、第1、第2、第3ピニオン13、14、15の歯の位相をそれぞれ異ならせた複数種類の3連ピニオン16を製造する必要がなくなり、4個の3連ピニオン16に同一部材を使用することが可能となる。
By setting the number of teeth of the
そして、第1サンギヤ17及びプラネタリキャリヤ8(図1参照)は、第1ピニオン13を右出力軸9R(図1参照)に連結する第1連結手段を構成する。第2サンギヤ18は、第2ピニオン14を左出力軸9L(図1参照)に連結する第2連結手段を構成する。
The
第3サンギヤ19は、増速用の油圧クラッチCa(図1参照)を介してケーシング20(図1参照)に結合可能である。第3サンギヤ19及び増速用の油圧クラッチCaは、第3連結手段を構成するもので、増速用の油圧クラッチCaの係合によってキャリヤ部材11の回転速度を増速する。
The
キャリヤ部材11(図1参照)は、減速用の油圧クラッチCd(図1参照)を介してケーシング20(図1参照)に結合可能である。減速用の油圧クラッチCdは、本発明の第4連結手段を構成するもので、その係合によってキャリヤ部材11の回転速度を減速する。
The carrier member 11 (see FIG. 1) can be coupled to the casing 20 (see FIG. 1) via a deceleration hydraulic clutch Cd (see FIG. 1). The deceleration hydraulic clutch Cd constitutes the fourth connecting means of the present invention, and the rotational speed of the
そして、図1、図3及び図4に示すように、前記減速用の油圧クラッチCd及び増速用の油圧クラッチCaは、電子制御ユニット23により油圧回路24を介して制御される。電子制御ユニット23は、車両の主制御部からの車速V、操舵角θ、指示圧信号(油圧指令値)IDPに基づいて、油圧回路24を制御してこの油圧回路24により増速用の油圧クラッチCa及び減速用の油圧クラッチCdに与える油圧を制御する。このように、電子制御ユニット23は、増速用の油圧クラッチCa及び減速用の油圧クラッチCdに与える油圧を制御することにより、増速用の油圧クラッチCa及び減速用の油圧クラッチCdの係合力を制御している。
As shown in FIGS. 1, 3 and 4, the deceleration hydraulic clutch Cd and the acceleration hydraulic clutch Ca are controlled by the
次に、前記の構成を備えた本発明の実施の形態の作用について説明する(適宜図1〜図4参照)。 Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above configuration will be described (see FIGS. 1 to 4 as appropriate).
車両の直進走行時には減速用の油圧クラッチCd及び増速用の油圧クラッチCaが共に非係合状態とされる。これにより、キャリヤ部材11及び第3サンギヤ19の拘束が解除され、左車軸9L、右車軸9R、差動装置Dのプラネタリキャリヤ8及びキャリヤ部材11は全て一体となって回転する。このとき、図1に太い矢印で示したように、エンジンEのトルクは差動装置Dから左右の前輪WFL、WFRに均等に伝達される。
When the vehicle travels straight, both the deceleration hydraulic clutch Cd and the acceleration hydraulic clutch Ca are disengaged. Thereby, the restraint of the
さて、車両の右旋回時には、図3に示すように、電子制御ユニット23及び油圧回路24を介して減速用の油圧クラッチCdが係合し、キャリヤ部材11をケーシング20に結合して停止させる。このとき、左前輪WFLと一体の左出力軸9Lと、右前輪WFRと一体の右出力軸9R即ち、差動装置Dのプラネタリキャリヤ8とは、第2サンギヤ18、第2ピニオン14、第1ピニオン13及び第1サンギヤ17を介して連結されているため、左前輪WFLの回転速度NLは右前輪WFRの回転速度NRに対して次の(1)式の関係で増速される。
When the vehicle turns right, as shown in FIG. 3, the deceleration hydraulic clutch Cd is engaged via the
上述のようにして、左前輪WFLの回転速度NLが右前輪WFRの回転速度NRに対して増速されると、図3に太い矢印で示したように、旋回内輪である右前輪WFRのトルクの一部を旋回外輪である左前輪WFLに伝達することができる。 As described above, when the rotational speed N L of the left front wheel W FL is increased with respect to the rotational speed N R of the right front wheel W FR , as shown by the thick arrow in FIG. can be transmitted to a part of the torque of the front wheels W FR to the left front wheel W FL is the outer turning wheel.
なお、キャリヤ部材11を減速用の油圧クラッチCdにより停止させる代わりに、減速用の油圧クラッチCdの係合力を適宜調整してキャリヤ部材11の回転速度を減速すれば、その減速に応じて左前輪WFLの回転速度NLを右前輪WFRの回転速度NRに対して増速し、旋回内輪である右前輪WFRから旋回外輪である左前輪WFLに任意のトルクを伝達することができる。
Instead of stopping the
一方、車両の左旋回時には、図4に示すように、電子制御ユニット23及び油圧回路24を介して増速用の油圧クラッチCaが係合し、第3ピニオン15が第3サンギヤ19を介してケーシング20に結合される。その結果、左出力軸9Lの回転速度に対してキャリヤ部材11の回転速度が増速され、右前輪WFRの回転速度NRは左前輪WFLの回転速度NLに対して次の(2)式の関係で増速される。
On the other hand, when the vehicle turns left, as shown in FIG. 4, the speed increasing hydraulic clutch Ca is engaged via the
上述のようにして、右前輪WFRの回転速度NRが左前輪WFLの回転速度NLに対して増速されると、図4に太い矢印で示したように、旋回内輪である左前輪WFLのトルクの一部を旋回外輪である右前輪WFRに伝達することができる。この場合にも、増速用の油圧クラッチCaの係合力を適宜調整してキャリヤ部材11の回転速度を増速すれば、その増速に応じて右前輪WFRの回転速度NRを左前輪WFLの回転速度NLに対して増速し、旋回内輪である左前輪WFLから旋回外輪である右前輪WFRに任意のトルクを伝達することができる。
As described above, when the rotation speed N R of the right front wheel W FR is increased with respect to the rotation speed N L of the left front wheel W FL , as shown by a thick arrow in FIG. can be transmitted to a part of the torque of the front wheels W FL to the right front wheel W FR is the outer turning wheel. In this case, when increasing the rotational speed of the
(1)式及び(2)式を比較すると明らかなように、第1ピニオン13、第2ピニオン14、第3ピニオン15、第1サンギヤ17、第2サンギヤ18及び第3サンギヤ19の歯数を前述の如く設定したことにより、右前輪WFRから左前輪WFLへの増速率(約1.143)と、左前輪WFLから右前輪WFRへの増速率(約1.167)とを略等しくすることができる。
As is clear from the comparison of the equations (1) and (2), the number of teeth of the
そして、第1ピニオン13、第2ピニオン14、第3ピニオン15、第1サンギヤ17、第2サンギヤ18及び第3サンギヤ19の歯数を前記した条件を満たすように設定したうえで、(1)式及び(2)式の増速率が1.05〜1.20の範囲に収まるように設定すれば、減速用の油圧クラッチCd及び増速用の油圧クラッチCaの係合力を調整することにより、車両の通常の走行条件における左右前輪WFL、WFR間のトルク配分を自由に行うことが可能である。
And after setting the number of teeth of the
即ち、車両の中低速走行時には旋回外輪に旋回内輪よりも大きなトルクを伝達して旋回性能を向上させ、また高速走行時には前記中低速走行時に比べて旋回外輪に伝達されるトルクを小さめにして走行安定性能を向上させることが可能である。 In other words, when the vehicle is traveling at low speed, a larger torque is transmitted to the outer turning wheel than the inner turning wheel to improve the turning performance, and during high speed driving, the torque transmitted to the outer turning wheel is smaller than that during the middle / low speed running. It is possible to improve the stability performance.
次に、本発明の一実施の形態に係る電子制御ユニットについて、図5を参照して説明する。図5は、本発明の一実施の形態に係る電子制御ユニットの構成を示すブロック図である。 Next, an electronic control unit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the electronic control unit according to the embodiment of the present invention.
図5に示すように、電子制御ユニット23は、目標電流設定手段25及び制御手段26を具備している。制御手段26は、フィードフォワード(FF)制御手段及びフィードバック(FB)制御手段を具備している。
As shown in FIG. 5, the
制御手段26は、フィードフォワード(FF)デューティ演算部27、偏差演算手段28、比例積分(PI)制御手段29、フィードバック(FB)デューティ演算部30、加算手段31、アクチュエータ駆動手段32及び電流センサ33を具備している。
The control means 26 includes a feed forward (FF)
目標電流設定手段25の出力端子は、FFデューティ演算部27の入力端子及び偏差演算手段28の一方の入力端子に接続されている。FFデューティ演算部27の出力端子は、加算手段31の一方の入力端子に接続されている。偏差演算手段28の出力端子は、PI制御手段29の入力端子に接続されている。PI制御手段29の出力端子は、FBデューティ演算部30の入力端子に接続されている。FBデューティ演算部30の出力端子は、加算手段31の他方の入力端子に接続されている。
The output terminal of the target
加算手段31の他方の出力端子は、アクチュエータ駆動手段32の入力端子に接続されている。アクチュエータ駆動手段32の出力端子は、油圧回路24のソレノイド弁241に接続されている。また、アクチュエータ駆動手段32の出力端子には、電流センサ33の入力端子が接続されている。電流センサ33の出力端子は、偏差演算手段28の他方の入力端子に接続されている。
The other output terminal of the adding means 31 is connected to the input terminal of the actuator driving means 32. The output terminal of the actuator driving means 32 is connected to the
目標電流設定手段25は、指示圧信号(油圧指令値)IDP(図5参照)を受けてこの指示圧信号に基づいて目標電流を生成して、FFデューティ演算部27及び偏差演算手段28の一方の入力端子に与える。FFデューティ演算部27は、目標電流設定手段25からの目標電流に基づいて、後記のようにFFデューティを演算して加算手段31の一方の入力端子に与える。
The target
電流センサ33は、アクチュエータ駆動手段32から油圧回路24のソレノイド弁241に与えられる制御電流を検出してフィードバック電流として偏差演算手段28の他方の入力端子に与える。偏差演算手段28は、目標電流設定手段25からの目標電流と電流センサ33からのフィードバック電流との偏差を演算して偏差信号を生成してPI制御手段29に与える。PI制御手段29は、偏差演算手段28からの偏差信号に基づいて比例積分の演算を行って出力信号をFBデューティ演算部30に与える。
The
FBデューティ演算部30は、PI制御手段29からの出力信号に基づいてFBデューティを演算して加算手段31の他方の入力端子に与える。加算手段31は、FFデューティ演算部27からのFFデューティとFBデューティ演算部30からのFBデューティとを加算して加算デューティを生成してアクチュエータ駆動手段32に与える。アクチュエータ駆動手段32は、加算手段31からの加算デューティに基づいて制御電流を生成して油圧回路24のソレノイド弁241に与える。アクチュエータ駆動手段32は、例えば、ブリッジ回路で構成されている。ソレノイド弁241は、アクチュエータ駆動手段32からの制御電流に応答して油圧回路24の油圧を変えてこの油圧を増速用の油圧クラッチCa及び減速用の油圧クラッチCdに与える。
The FB
FFデューティ演算部27とこのFFデューティ演算部27からのFFデューティを加算手段31を介して受けるアクチュエータ駆動手段32とは、フィードフォワード(FF)制御手段を構成している。
The FF
偏差演算手段28と、PI制御手段29と、FBデューティ演算部30と、このFBデューティ演算部30からのFBデューティを加算手段31を介して受けるアクチュエータ駆動手段32と、電流センサ33とは、フィードバック(FB)制御手段を構成している。前記FF制御手段及び前記FB制御手段を具備する制御手段26は、第1の所定時間に目標電流に基づいて制御電流を立ち上げて極大値を生成し、かつ、前記第1の所定時間に後続する第2の所定時間において前記制御電流を所定値だけ低減させる。
The deviation calculating means 28, the PI control means 29, the FB
次に、電子制御ユニット23のFFデューティ演算部27について、図面を参照して詳細に説明する。
Next, the
図6は、本発明の一実施の形態に係る電子制御ユニットのFFデューティ演算部の構成を示すブロック図である。図7は、本発明の一実施の形態に係る電子制御ユニットのFFデューティ演算部の動作を説明するためのフロー図である。図8は、本発明の一実施の形態に係る電子制御ユニットの制御動作の具体的な1例を説明するための特性図である。 FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of the FF duty calculation unit of the electronic control unit according to the embodiment of the present invention. FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the FF duty calculation unit of the electronic control unit according to the embodiment of the present invention. FIG. 8 is a characteristic diagram for explaining a specific example of the control operation of the electronic control unit according to the embodiment of the present invention.
図6に示すように、FFデューティ演算部27は、電流切替部271及び演算部272を具備している。電流切替部271は、目標電流設定手段25から目標電流Iを受ける(図5参照)。電流切替部271の出力端子は、演算部272の入力端子に接続されている。演算部272の出力端子は、加算手段31の一方の入力端子に接続されている(図5参照)。電流切替部271は、入力端子34、第1のタイマー35、反転器36、第1のスイッチ回路37、第2のタイマー38、0信号生成回路39及び第2のスイッチ回路40及び出力端子41を具備している。0信号生成回路39は、0を出力するものである。
As shown in FIG. 6, the FF
第1のタイマー35及び反転器36の入力端子は、入力端子34に並列に接続されている。第1のスイッチ回路37は、0側入力端子371、1側入力端子372、出力端子373及び接片374を具備している。接片374は、出力端子373に常に接続されている。第1のタイマー35の出力端子は、第1のスイッチ回路37の制御端子に接続されている。反転器36の出力端子は、第1のスイッチ回路37の1側入力端子372に接続されている。第1のスイッチ回路37の0側入力端子371は、入力端子34に接続されている。
The input terminals of the
第2のタイマー38の入力端子は、第1のタイマー35の出力端子に接続されている。第2のスイッチ回路40は、0側入力端子401、1側入力端子402、出力端子403及び接片404を具備している。接片404は、出力端子403に常に接続されている。第2のタイマー38の出力端子は、第2のスイッチ回路40の制御端子に接続されている。第2のスイッチ回路40の0側入力端子401は、第1のスイッチ回路37の出力端子373に接続されている。第2のスイッチ回路40の1側入力端子402は、0信号生成回路39の出力端子373に接続されている。第2のスイッチ回路の出力端子403は、出力端子41に接続されている。
The input terminal of the
第1のタイマー35は、サンプル回数カウンタを具備している。第1のタイマー35は、初期状態で0を出力し、目標電流Iの立ち上がりを検出してS1サンプルの時間が経過したときに1を出力し、かつ、これ以外のときに0を出力する。第1のスイッチ回路37の接片374は、第1のタイマー35の出力が0であるときに0側入力端子371に接続され、また、第1のタイマー35の出力が1であるときに1側入力端子372に接続される。
The
したがって、第1のタイマー35の出力が0であるときに、第1のスイッチ回路37の出力端子373からは目標電流が出力される。また、第1のタイマー35の出力が1であるときに、第1のスイッチ回路37の出力端子373からは目標電流の極性を反転させた電流が出力される。
Therefore, when the output of the
第2のタイマー38は、サンプル回数カウンタを具備している。第2のタイマー38は、初期状態で0を出力し、第1のタイマー35の出力の立ち上がりを検出してS2サンプルの時間が経過したときに1を出力し、かつ、これ以外のときに0を出力する。第2のスイッチ回路40の接片404は、第2のタイマー38の出力が0であるときに0側入力端子401に接続され、また、第2のタイマー38の出力が1であるときに1側入力端子402に接続される。
The
したがって、第2のタイマー38の出力が0であるときに、第2のスイッチ回路40の出力端子403からは第1のスイッチ回路37の出力端子372からの出力信号が出力される。また、第2のタイマー38の出力が1であるときに、0信号生成回路39からの0が出力される。第2のスイッチ回路40の出力端子403からの電流は、出力端子41を介して演算部272に与えられる。演算部272は、電流切替部271の出力端子41からの電流を受けてFFデューティを演算して加算手段31に与える(図5参照)。
Therefore, when the output of the
次に、本発明の一実施の形態に係る電子制御ユニット23のFFデューティ演算部27の動作について、図5〜図7を参照して詳細に説明する。
Next, the operation of the FF
図7に示すように、ステップST101において、第1のタイマー35は目標電流Iが入力されると、目標電流Iの立ち上がりの検知かを判断する(ステップST102)。ステップST102において目標電流Iの立ち上がりを検知したときに(ステップST102→Yes)、演算部272は入力した目標電流IでFFデューティを演算して出力する(ステップST103)。次に、第1のタイマー35は、請求項に記載の第1の所定時間としてのS1サンプルが経過したかを、すなわち、n≧S1であるかを判断する(ステップST104)。ここで、nは、第1のタイマー35が検知したサンプル数である。
As shown in FIG. 7, when the target current I is input in step ST101, the
ステップST104においてn≧S1でないときに(ステップST104→No)、第1のタイマー35のサンプル回数カウンタの値をn=n+1とし(ステップST105)、第1のタイマー35は次回演算用の目標電流Iを入力して(ステップST106)、ステップST103に戻る。
Step when not n ≧ S 1 in ST 104 (step ST 104 → No), the value of the sample counter of the
ステップST104においてn≧S1であるときに(ステップST104→Yes)、演算部272は、入力した目標電流Iの極性を反転器36を用いて反転させた電流でFFデューティを演算して出力する(ステップST107)。次に、第2のタイマー38は、請求項に記載の第2の所定時間としてのS2サンプルが経過したかを、すなわち、m≧S2であるかを判断する(ステップST108)。ここで、mは、第2のタイマー38が検知したサンプル数である。
When n ≧ S 1 in step ST104 (step ST104 → Yes), the
ステップST108においてm≧S2でないときに(ステップST108→No)、第2のタイマー38のサンプル回数カウンタの値をm=m+1とし(ステップST109)、第2のタイマー38は次回演算用の目標電流Iを入力して(ステップST110)、ステップST107に戻る。
In step ST108 when not m ≧ S 2 (step ST108 → No), the value of the sample counter of the
ステップST108においてm≧S2であるときに(ステップST108→Yes)、電流切替部271は、目標電流Iを0にして演算部272に与え、この演算部272はFFデューティを演算し出力する。
In step ST108 when a m ≧ S 2 (step ST108 → Yes), the current switching unit 271, a target current I in the 0 given to the
本発明の一実施の形態においては、フィードフォワード(FF)制御手段は、図8(a)の特性線A1で示すように第1の所定時間に目標電流に基づいて制御電流を立ち上げて極大値を生成し、かつ、前記第1の所定時間に後続する第2の所定時間において前記制御電流を所定値だけ低減させる。このときに、油圧回路24の油圧は、図8(b)の特性線B1で示すように変化する。図8(b)の特性線B2は、指示圧を示している。図8(b)の特性線B1からフィードフォワード(FF)制御手段による制御電流を受けた油圧回路24の油圧は、図8(b)の特性線B1で示すようにオーバーシュートが小さい。
In one embodiment of the present invention, the feedforward (FF) control means raises the control current based on the target current at the first predetermined time as shown by the characteristic line A1 in FIG. A value is generated, and the control current is reduced by a predetermined value in a second predetermined time following the first predetermined time. At this time, the hydraulic pressure of the
以上、本発明の一実施の形態を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。 Although one embodiment of the present invention has been described in detail above, various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、本発明は、左右の駆動輪間のトルク伝達用に限定されず、四輪駆動車両における前後の駆動輪間のトルク伝達用としても用いることができ、更に非駆動輪間の動力伝達装置としても用いることができる。 For example, the present invention is not limited to the torque transmission between the left and right drive wheels, but can also be used for torque transmission between the front and rear drive wheels in a four-wheel drive vehicle. Can also be used.
本発明は、高い応答性を維持した状態で油圧のオーバーシュートを低減させて車両挙動に与える悪影響を防止することができる効果を有し、車両用動力伝達装置車両用動力伝達装置に有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has an effect capable of preventing an adverse effect on vehicle behavior by reducing hydraulic overshoot while maintaining high responsiveness, and is useful for a vehicle power transmission device. .
8 プラネタリキャリヤ(第1連結手段)
9L 左出力軸(回転軸)
9R 右出力軸(回転軸)
11 キャリヤ部材
13 第1ピニオン
14 第2ピニオン
15 第3ピニオン
16 3連ピニオン部材
17 第1サンギヤ(第1連結手段)
18 第2サンギヤ(第2連結手段)
19 第3サンギヤ(第4連結手段)
20 ケーシング(固定部材)
23 電子制御ユニット
24 油圧回路
25 目標電流設定手段
26 制御手段
27 フィードフォワード(FF)デューティ演算部
28 偏差演算手段
29 比例積分(PI)制御手段
30 フィードバック(FB)デューティ演算部
31 加算手段
32 アクチュエータ駆動手段
33 電流センサ
271 電流切替部
272 演算部
Ca 増速用の油圧クラッチ(第3連結手段)
Cd 減速用の油圧クラッチ(第4連結手段)
T トルク伝達手段
8 Planetary carrier (first connecting means)
9 L left output shaft (rotary shaft)
9 R Right output shaft (rotary shaft)
11
18 Second sun gear (second connecting means)
19 Third sun gear (fourth connecting means)
20 Casing (fixing member)
23
Cd Hydraulic clutch for deceleration (fourth connecting means)
T Torque transmission means
Claims (2)
前記制御手段は、
目標電流の立ち上がりからの第1の所定時間に前記目標電流に基づいて制御電流を立ち上げて極大値を生成し、かつ、前記第1の所定時間に後続する第2の所定時間に、前記目標電流の極性を反転させた電流に基づいて前記制御電流を所定値だけ低減させることを特徴とする車両用動力伝達装置。 In a vehicle power transmission device including control means for performing feedback control and feedforward control in power transmission control,
The control means includes
Launching a control current based on the first of said target current to a predetermined time from the rising of the target current to generate a maximum value and a second predetermined time subsequent to the first predetermined time, the target A power transmission device for a vehicle, wherein the control current is reduced by a predetermined value based on a current obtained by inverting the polarity of the current .
前記目標電流の立ち上がりを検知してから前記第1の所定時間であるS1サンプルの時間において前記目標電流に基づいてフィードフォワードデューティを演算して出力し、かつ、前記S1サンプルの時間に後続する、前記第2の所定時間であるS2サンプルの時間において前記目標電流の極性を反転させた電流に基づいてフィードフォワードデューティを演算して出力するフィードフォワードデューティ演算手段を具備することを特徴とする請求項1に記載の車両用動力伝達装置。 The control means includes
A feedforward duty is calculated and output based on the target current at the time of S 1 sample, which is the first predetermined time after the rising of the target current is detected, and succeeds the time of S 1 sample. to a characterized by comprising a feed-forward duty operation means calculates and outputs feedforward duty based on the current obtained by inverting the polarity of the target current in the S 2 sample time is the second predetermined time The vehicle power transmission device according to claim 1.
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