JP5012400B2 - Driving force transmission device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動力伝達装置に関するものである。 The present invention relates to a driving force transmission device.
従来、エンジンの駆動力を各車輪に伝達する駆動系の途中に設けられたクラッチ機構の係合力に基づいて、その伝達可能なトルク容量、即ちトルク伝達容量を変更可能なトルクカップリングを備えた駆動力伝達装置がある。例えば、特許文献1に記載の駆動力伝達装置では、そのクラッチ機構に電磁クラッチ(パイロットクラッチ)が採用されている。そして、同電磁クラッチへの通電量を制御することにより、その係合力を調整しトルク伝達容量を任意に変更すること、即ち駆動力伝達制御の実行が可能な構成となっている。
Conventionally, a torque coupling capable of transmitting the torque capacity, that is, a torque coupling capable of changing the torque transmission capacity based on the engaging force of a clutch mechanism provided in the middle of a drive system that transmits the engine driving force to each wheel has been provided. There is a driving force transmission device. For example, in the driving force transmission device described in
また、このような駆動力伝達装置においては、種々の温度条件を考慮した制御目標値の決定、及びその補正が一般的となっている。例えば、特許文献2には、トルク伝達容量を変化させることにより主駆動輪と補駆動輪との間の駆動力配分を変更可能な車両において、検出される外気温が所定温度以下である場合には、走行路面は低μ路(凍結路等)であると推定し、より多くの駆動力を補駆動輪側に伝達するように、その制御目標値を決定する構成が開示されている。
In such a driving force transmission device, determination of a control target value in consideration of various temperature conditions and correction thereof are common. For example, in
更に、クラッチ機構を用いたトルクカップリングにおいては、その温度(クラッチ機構を構成する摩擦部材或いは潤滑油の温度)によって、当該クラッチ機構の係合力が変化してしまうという問題がある(例えば、特許文献3(第6図)参照)。そこで、これに対処すべく、上記トルクカップリングの温度を検出し、該検出された温度をトルク伝達容量の制御目標を補正する方法も考えられている。 Furthermore, in torque coupling using a clutch mechanism, there is a problem that the engagement force of the clutch mechanism changes depending on the temperature (the temperature of the friction member or the lubricating oil constituting the clutch mechanism) (for example, patents). Reference 3 (FIG. 6)). In order to deal with this, a method of detecting the temperature of the torque coupling and correcting the control target of the torque transmission capacity based on the detected temperature has been considered.
そして、特許文献4には、こうしたトルクカップリング温度に基づく制御を行う場合において、温度センサを廃してその構成の簡素化を図るべく、トルクカップリングにおける単位時間当たりの伝達エネルギー収支に基づき該トルクカップリングの温度を推定する構成が開示されている。
しかしながら、通常、このような温度条件を考慮した各種制御の基礎となる状態量、即ち外気温やトルクカップリング温度等の温度情報は、エンジン停止時(イグニッション(以下「IG」という)オフ時)には、その検出(推定及びその更新を含む)が行われない。つまり、エンジンの再始動時(IGオン時)には、その連続性が失われることにより、検出値が必ずしも正確な値とはならないという問題がある。 However, in general, state information that is the basis of various controls in consideration of such temperature conditions, that is, temperature information such as outside air temperature and torque coupling temperature, is when the engine is stopped (when the ignition (hereinafter referred to as “IG”) is off). Is not detected (including estimation and update). That is, when the engine is restarted (when the IG is on), there is a problem that the detected value is not necessarily an accurate value due to the loss of continuity.
例えば、外気温の検出に用いる温度センサは、エンジンルーム内に配置されるのが一般的であるが、エンジンルームは、基本的に、走行風の流入やラジエータファンによる換気の停止するエンジン停止直後には、その排熱がこもりやすい構造となっている。そのため、エンジン停止から比較的短い時間で再始動した場合には、実際の外気温よりも高い値が検出されるおそれがある。また、上記従来例のように、前回演算時に推定した値を前回値として記憶し、その前回値に一周期当たりの温度変化を加算することにより、周期的に温度推定を実行する構成では、エンジン停止から再始動までの間の温度変化が推定値に反映されず、そのまま誤差となってしまう可能性がある。 For example, the temperature sensor used to detect the outside air temperature is generally arranged in the engine room, but the engine room is basically just after the engine stops when the inflow of running wind or ventilation by the radiator fan stops. It has a structure where the exhaust heat is easily stored. For this reason, when the engine is restarted in a relatively short time after the engine is stopped, a value higher than the actual outside air temperature may be detected. Further, as in the conventional example, the value estimated at the time of the previous calculation is stored as the previous value, and the temperature estimation is periodically performed by adding the temperature change per cycle to the previous value. There is a possibility that the temperature change from the stop to the restart will not be reflected in the estimated value and will be an error as it is.
従って、従来の構成では、このように再始動時に検出される温度情報が必ずしも正確ではないため、エンジン再始動直後から精度の高い駆動力伝達制御を実行することは困難であり、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。 Therefore, in the conventional configuration, since the temperature information detected at the time of restart is not always accurate, it is difficult to execute highly accurate driving force transmission control immediately after the engine restart. In addition, there was room for improvement.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、再始動時における正確な温度検出を担保して、より高精度な駆動力伝達制御を可能とする駆動力伝達装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to ensure accurate temperature detection at the time of restart and enable driving force transmission control with higher accuracy. It is to provide a transmission device.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、エンジンの駆動力を各車輪に伝達する駆動系の途中に設けられたクラッチ機構の係合力に基づきトルク伝達容量を変更可能なトルクカップリングと、前記係合力の調整を通じて前記トルク伝達容量を制御する制御手段とを備えるとともに、車両の外気温を検出する外気温検出手段を備え、前記制御手段は、前記検出された外気温に基づき前記トルクカップリングの温度を推定し、該推定された温度に基づいて前記トルク伝達容量の制御目標値を補正する駆動力伝達装置において、前記外気温検出手段は、前記エンジンが収容されたエンジンルーム内に配置された温度センサを含んで構成されるものであって、前記エンジンの冷却水温を検出する冷却水温検出手段と、前記エンジンの停止から再始動までの経過時間を計測する計測手段とを備えるとともに、前記冷却水温と前記外気温との差分値及び前記エンジンの停止から再始動までの経過時間と、外気温補正値とが関連付けられたマップを備え、前記制御手段は、前記再始動の際には、前記検出された冷却水温と前記検出された外気温との差分値、及び前記計測された経過時間に基づいて、前記マップを用いた演算により外気温補正値を算出し、該算出された外気温補正値により前記トルクカップリングの温度推定に用いる外気温の値を補正すること、を要旨とする。
In order to solve the above problems, the invention according to
請求項2に記載の発明は、前記制御手段は、前記推定されたトルクカップリングの温度を前回値として記憶し、該記憶された前回値に基づいて、所定周期毎に前記トルクカップリングの温度推定を実行するものであって、前記再始動の際には、前記記憶された前回値と前記補正された外気温との差分値、及び前記経過時間に基づいて、前記トルクカップリングの初期温度を推定し、該初期温度により前記温度推定に用いる前回値を更新すること、を要旨とする。
請求項3に記載の発明は、エンジンの駆動力を各車輪に伝達する駆動系の途中に設けられたクラッチ機構の係合力に基づきトルク伝達容量が変更可能なトルクカップリングと、前記係合力の調整を通じて前記トルク伝達容量を制御する制御手段とを備えるとともに、車両の外気温を検出する外気温検出手段を備え、前記制御手段による前記トルク伝達容量の制御目標値の決定には、前記検出された外気温が用いられる駆動力伝達装置において、前記外気温検出手段は、前記エンジンが収容されたエンジンルーム内に配置された温度センサを含んで構成されるものであって、前記エンジンの冷却水温を検出する冷却水温検出手段と、前記エンジンの停止から再始動までの経過時間を計測する計測手段とを備えるとともに、前記冷却水温と前記外気温との差分値及び前記エンジンの停止から再始動までの経過時間と、外気温補正値とが関連付けられたマップを備え、前記制御手段は、前記再始動の際には、前記検出された冷却水温と前記検出された外気温との差分値、及び前記計測された経過時間に基づいて、前記マップを用いた演算により外気温補正値を算出し、該算出された外気温補正値により前記制御目標値の決定に用いる外気温の値を補正すること、を要旨とする。
即ち、エンジン停止に伴うエンジンルームの温度上昇により、再始動時に温度センサにより検出される外気温の値は実際の外気温よりも高くなるが、その温度上昇は、エンジンの放出する熱によるもの、つまりエンジンとエンジンルーム内の空気との間の熱交換によるものである。つまり、冷却水温をエンジン温度の代理変数とすれば、同冷却水温と外気温との温度差(差分値)が大きいほど、エンジンからエンジンルーム内の空気へと伝達される熱量は大きい。そして、エンジン停止からの経過時間が長いほど、エンジンルーム内の温度は、実際の外気温(エンジンルームの外部温度)に近づくことになる。即ち、これら差分値及び経過時間に基づいて、再始動時、エンジンルーム内に配置された温度センサにより検出される外気温について補正すべき値(外気温補正値)を演算することができる。
According to a second aspect of the present invention, the control means stores the estimated temperature of the torque coupling as a previous value, and based on the stored previous value, the temperature of the torque coupling for each predetermined period. In the restart, the initial temperature of the torque coupling is determined based on the difference value between the stored previous value and the corrected outside air temperature and the elapsed time. And updating the previous value used for the temperature estimation based on the initial temperature .
According to a third aspect of the present invention, there is provided a torque coupling capable of changing a torque transmission capacity based on an engagement force of a clutch mechanism provided in the middle of a drive system that transmits an engine drive force to each wheel; Control means for controlling the torque transmission capacity through adjustment, and an outside air temperature detection means for detecting the outside air temperature of the vehicle. The control means determines the control target value of the torque transmission capacity by the detection. In the driving force transmission device using the outside air temperature, the outside air temperature detecting means includes a temperature sensor disposed in an engine room in which the engine is accommodated, and the cooling water temperature of the engine comprising a coolant temperature detecting means for detecting, and measuring means for measuring an elapsed time until the restart from the stop of the engine Rutotomoni, the outer and the cooling water temperature Comprising the elapsed time until the restart from the difference value and the stop of the engine temperature Prefecture, a map in which the outside air temperature correction value associated, wherein, during the restart, the detected cool Based on the difference value between the water temperature and the detected outside air temperature and the measured elapsed time, an outside air temperature correction value is calculated by calculation using the map, and the control is performed based on the calculated outside air temperature correction value. The gist is to correct the value of the outside air temperature used to determine the target value .
That is, due to the temperature rise in the engine room due to the engine stop, the value of the outside air temperature detected by the temperature sensor at the time of restart becomes higher than the actual outside air temperature, the temperature rise is due to the heat released by the engine, In other words, this is due to heat exchange between the engine and the air in the engine room. In other words, if the coolant temperature is used as a surrogate variable for the engine temperature, the amount of heat transferred from the engine to the air in the engine room increases as the temperature difference (difference value) between the coolant temperature and the outside air temperature increases. And the longer the elapsed time from the engine stop, the closer the temperature in the engine room approaches the actual outside air temperature (outside temperature of the engine room). That is, based on these difference values and elapsed time, a value (outside air temperature correction value) to be corrected for the outside air temperature detected by the temperature sensor arranged in the engine room can be calculated at the time of restart.
従って、上記各構成によれば、再始動時においても、正確な外気温検出を行うことができ、その結果、再始動直後から、より高精度な駆動力伝達制御を実行することができる。そして、請求項1及び請求項2に記載の構成のように、当該検出される外気温に基づきトルクカップリング温度を推定し外推定された値に応じた駆動伝達制御を行う構成に適用することで、より顕著な効果を得ることができる。とりわけ、請求項2の構成については、エンジン停止により失われた連続性が補完されることになるため、その効果は更に顕著なものとなる。
Therefore, according to each of the above-described configurations, it is possible to accurately detect the outside air temperature even at the time of restart, and as a result, it is possible to execute more accurate driving force transmission control immediately after the restart. And like the structure of
本発明によれば、再始動時における正確な温度検出を担保して、より高精度な駆動力伝達制御を可能とする駆動力伝達装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the accurate temperature detection at the time of restart is ensured, and the driving force transmission device which enables more accurate driving force transmission control can be provided.
以下、本発明を四輪駆動車に搭載された駆動力伝達装置に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、車両1は、前輪駆動車をベースとする四輪駆動車であり、エンジン2の片側に組み付けられたトランスアクスル3には、一対のフロントアクスル4が連結されている。また、トランスアクスル3には、上記各フロントアクスル4とともにプロペラシャフト5が連結されており、該プロペラシャフト5は、リヤディファレンシャル7を介して一対のリヤアクスル8と連結されている。そして、エンジン2の駆動力は、これらフロントアクスル4を介して前輪6fに伝達されるとともに、プロペラシャフト5及び各リヤアクスル8を介して後輪6rに伝達されるようになっている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a driving force transmission device mounted on a four-wheel drive vehicle will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
即ち、本実施形態では、トランスアクスル3、フロントアクスル4、プロペラシャフト5、リヤディファレンシャル7及びリヤアクスル8により、エンジン2の駆動力を各車輪6へと伝達する駆動系が構成されている。
That is, in this embodiment, the
また、本実施形態では、上記のような駆動系を構成するプロペラシャフト5とリヤディファレンシャル7との間には、そのクラッチ機構の係合力に基づいて、伝達可能なトルク容量、即ちトルク伝達容量を変更可能なトルクカップリング9が介在されており、同トルクカップリング9は、制御手段としてのECU10により、その作動が制御されている。
In the present embodiment, a torque capacity that can be transmitted, that is, a torque transmission capacity, is set between the propeller shaft 5 and the
具体的には、本実施形態のトルクカップリング9は、電磁コイルに供給される電流量に応じて摩擦係合力が変化する電磁クラッチ12を備えており、その摩擦係合力に基づく駆動力をプロペラシャフト5からリヤディファレンシャル7へと伝達する。そして、ECU10は、電力供給を通じて電磁クラッチ12の摩擦係合力を調整することにより、当該トルクカップリング9のトルク伝達容量を制御、即ち駆動力伝達制御を実行する構成となっている。
Specifically, the
即ち、本実施形態では、これらトルクカップリング9及びECU10により駆動力伝達装置が構成されている。そして、本実施形態の車両1は、この駆動力伝達装置により、プロペラシャフト5からリヤディファレンシャル7へと伝達される駆動力を変化させることで、その前輪6fと後輪6rとの間の駆動力配分を連続的に変更することが可能な構成となっている。
That is, in the present embodiment, the
さらに詳述すると、本実施形態のECU10には、アクセル開度センサ13及び車輪速センサ14a〜14dが接続されており、ECU10は、これら各センサの出力信号に基づき、アクセル開度Ra、車速V、及び前輪6fと後輪6rとの間の車輪速差Wdfを検出する。また、本実施形態のECU10には、温度センサ15により検出される外気温Tmpが入力されるようになっている。尚、本実施形態では、ECU10とともに外気温検出手段を構成する当該温度センサ15には、エンジンルーム16内に配置されたエアコンディショナー用の温度センサが用いられている。そして、ECU10は、これら車速V、アクセル開度Ra、及び車輪速差Wdf(並びに外気温Tmp)に基づいて、上記トルク伝達容量の制御目標値(目標トルクτ*)を演算する。
More specifically, the
また、本実施形態のECU10は、上述のような温度変化に起因するクラッチ機構の係合力変化、つまりトルクカップリング9の温度変化に伴うそのトルク伝達容量の変動に対処すべく、トルクカップリング9の温度(詳しくは、電磁クラッチ12の各摩擦部材、及びこれらの間に介在される潤滑油の温度)を推定する。そして、その推定されたトルクカップリング温度(TC温度)Ttcに基づいて、温度変化によらず、安定的な駆動力伝達制御の実行を担保すべく、上記トルク伝達容量の制御目標値である目標トルクτ*を補正する。
In addition, the
即ち、図2のフローチャートに示すように、ECU10は、上記各状態量を取得し(ステップ101)、トルク伝達容量の制御目標値である目標トルクτ*を演算すると(ステップ102)、続いてトルクカップリング温度Ttcの推定を実行する(ステップ103)。そして、その推定されたトルクカップリング温度Ttcに基づいて目標トルクτ*を補正し(ステップ104)、当該補正後の目標トルクτ**に対応する駆動電流Iをトルクカップリング9(電磁クラッチ12)に通電する(ステップ105)。尚、この目標トルク補正制御の詳細については、例えば上記特許文献3を参照されたい。
That is, as shown in the flowchart of FIG. 2, the
ここで、本実施形態のECU10は、所定周期毎にトルクカップリング温度Ttcの推定(TC温度推定演算)を実行し、その推定した値を前回値Ttc_bとしてメモリ17(図1参照)に記憶する。そして、次回のTC温度推定演算は、その記憶された前回値Ttc_bを基礎として、同前回値Ttc_bに一周期当たりの温度変化を加算することにより行われる構成となっている。
Here, the
具体的には、図3のフローチャートに示すように、ECU10は、先ず、記憶手段としてのメモリ17に記憶されたトルクカップリング温度の前回値Ttc_bを読み出すと(ステップ201)、次に、前回のTC温度推定演算時から今回のTC温度推定演算時までの間のトルクカップリング9における伝達エネルギーEnを演算する(ステップ202)。尚、本実施形態では、このステップ202における伝達エネルギーEnの演算は、トルクカップリング9(電磁クラッチ12)に通電された駆動電流I及び前輪6fと後輪6rとの間の車輪速差Wdf等に基づいて行われる(例えば、上記特許文献4参照)。
Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 3, the
次に、ECU10は、その伝達エネルギーEnに基づいて、直近の一周期におけるトルクカップリング9の温度変化量δtcを演算し(ステップ203)、当該温度変化量δtcを上記ステップ201において読み出した前回値Ttc_bに加算することにより、現時点におけるトルクカップリング温度Ttcを演算する(Ttc=Ttc_b+δtc、ステップ204)。そして、その新たに推定されたトルクカップリング温度Ttcを上記目標トルク補正演算(図2参照、ステップ102,103)等に用いた後、当該新たなトルクカップリング温度Ttcにより、メモリ17に記憶された前回値Ttc_bを更新する(Ttc_b=Ttc、ステップ205)。
Next, the
(再始動時の温度補正処理)
次に、本実施形態の駆動力伝達装置における再始動時の温度補正処理について説明する。
(Temperature correction processing at restart)
Next, the temperature correction process at the time of restart in the driving force transmission device of the present embodiment will be described.
上述のように、通常、エンジン停止時(IGオフ時)には、各種状態量の検出(推定及びその更新を含む)が行われない。そのため、外気温Tmpやトルクカップリング温度Ttc等、時間経過とともに刻々と変化する温度情報の場合、その連続性が失われることによって、エンジンの再始動時(IGオン時)に検出される値が必ずしも正確な値とはならないという問題がある。 As described above, detection of various state quantities (including estimation and update thereof) is not normally performed when the engine is stopped (when IG is off). Therefore, in the case of temperature information such as the outside air temperature Tmp and the torque coupling temperature Ttc that changes every moment, the value detected when the engine is restarted (when the IG is on) is lost due to the loss of continuity. There is a problem that it is not always an accurate value.
この点を踏まえ、本実施形態のECU10は、エンジン2の再始動時(IGオン時)には、駆動力伝達制御に用いる各種の温度情報について、その正確性を担保するための補正処理を実行する。そして、これにより、再始動時における正確な温度検出を担保して、より高精度な駆動力伝達制御を可能とする構成となっている。
In consideration of this point, the
具体的には、本実施形態のECU10は、再始動時には、先ず、温度センサ15により検出される外気温Tmpの補正、及びTC温度推定演算の基礎となるメモリ17に記憶された前回値Ttc_bの更新を実行する。
Specifically, at the time of restart, the
即ち、エンジン停止に伴いトルクカップリング9に入力される伝達エネルギーEnは「ゼロ」となり、これによりトルクカップリング温度Ttcは、時間経過とともに次第に低下する(図4参照)。しかしながら、前回値Ttc_bとしてメモリ17に記憶された値は、エンジン停止時における値のままである。このため、再始動時、これを初期値としてTC温度推定演算を行うことで、誤ったトルクカップリング温度Ttcが推定されてしまうことになる。
That is, the transmission energy En input to the
そこで、本実施形態のECU10は、エンジン2の再始動時には、エンジン停止時点におけるトルクカップリング温度Ttc、即ちメモリ17に記憶された前回値Ttc_b、並びに外気温Tmp及びエンジン停止からの経過時間tに基づいて、トルクカップリング9の初期温度Ttc_inを推定する。尚、本実施形態のECU10は、エンジン停止からの経過時間tを計測する計測手段としてのタイマ18を有している。そして、その推定された初期温度Ttc_inによりメモリ17に記憶された前回値Ttc_bを更新する。
Therefore, when the
つまり、図4に示すように、トルクカップリング温度Ttcは、時間経過とともに周囲の空気に放出されることにより、最終的には、当該トルクカップリング9の雰囲気温度、即ち外気温Tmpと等しくなる。そして、その熱放出速度は、トルクカップリング温度Ttcと外気温Tmpとの差分値(温度勾配)に依存する。
That is, as shown in FIG. 4, the torque coupling temperature Ttc is finally released to the ambient temperature of the
即ち、このトルクカップリング温度Ttcと外気温Tmpとの差分値以外の熱伝導に関する状態量(熱容量や熱伝導率等)が一定であるとすれば、当該差分値を含む熱伝導に関する係数を「K」とおくと、その時間変化は、次の(1)式に表すことができる。 That is, if the state quantity (heat capacity, thermal conductivity, etc.) related to heat conduction other than the difference value between the torque coupling temperature Ttc and the outside air temperature Tmp is constant, the coefficient related to heat conduction including the difference value is expressed as “ If “K” is set, the change with time can be expressed by the following equation (1).
f(t)=K×exp(-t/s) ・・・(1)
従って、この(1)式を用いることにより、メモリ17に記憶された前回値Ttc_b、並びに外気温Tmp及びエンジン停止からの経過時間tに基づいて、再始動時におけるトルクカップリング温度Ttc、即ち初期温度Ttc_inを推定することが可能である。そして、本実施形態では、この初期温度Ttc_inによりメモリ17に記憶された前回値Ttc_bを更新し、次回のTC温度推定演算に用いることにより、エンジン停止により失われた連続性を補完する構成となっている。
f (t) = K × exp (-t / s) (1)
Therefore, by using this equation (1), based on the previous value Ttc_b stored in the
また、上記のように、本実施形態では、外気温検出手段を構成する温度センサ15は、エンジン2が収容されたエンジンルーム16内に配置されているため、再始動時には、その排熱の影響により、実際の外気温よりも高い値が検出されるおそれがある。
Further, as described above, in the present embodiment, the
そこで、本実施形態では、上記トルクカップリング9の初期温度Ttc_inの推定に先立ち、温度センサ15により検出される外気温Tmpの補正演算を実行する。そして、その補正された後の外気温Tmp´を、上記トルクカップリングの初期温度Ttc_inの推定等に用いる構成となっている。
Therefore, in the present embodiment, the correction calculation of the outside air temperature Tmp detected by the
具体的には、図1に示すように、本実施形態のECU10には、エンジン2の冷却水温Twを検出する水温センサ19が接続されており、これらECU10及び水温センサ19により冷却水温検出手段が構成されている。そして、ECU10は、再始動時には、エンジン停止からの経過時間t、及び水温センサ19により検出される冷却水温Twと上記温度センサ15により検出される外気温Tmpとの差分値ΔTに基づいて、当該温度センサ15により検出される外気温Tmpの値を補正する。
Specifically, as shown in FIG. 1, a
詳述すると、本実施形態のECU10では、上記冷却水温Twと外気温Tmpとの差分値ΔT及びエンジン停止からの経過時間tと外気温補正値Tdとが関連付けられた三次元マップを備えている(図5参照)。そして、再始動時には、各センサの検出値に基づき演算される差分値ΔT及び経過時間tを同マップ20に参照することにより、外気温補正値Tdを算出し、その外気温補正値Tdを温度センサ15により検出される外気温Tmpから減ずることにより、同外気温Tmpの補正を実行する。
Specifically, the
即ち、エンジン停止に伴うエンジンルーム16の温度上昇は、エンジン2の放出する熱によるもの、つまりエンジン2とエンジンルーム16内の空気との間の熱交換によるものである。従って、エンジン停止から再始動までのエンジン2の温度変化を演算することにより、エンジンルーム16の温度上昇分、即ち再始動時、エンジンルーム16内に配置された温度センサ15により検出される外気温Tmpについて補正すべき値、つまり外気温補正値Tdを演算することが可能である。そして、エンジンルーム16内に空気が滞留するエンジン停止後の同エンジン温度の時間変化は、上述のトルクカップリングの温度推定の場合と同様、上記(1)式に従うことになる。
That is, the temperature rise in the
つまり、冷却水温Twは、エンジン温度の代理変数であり、同冷却水温Twと外気温Tmpとの温度差、即ち差分値ΔTが大きいほど、エンジン2からエンジンルーム16内の空気へと伝達される熱量は大きい。従って、外気温補正値Tdは大となる。また、時間経過とともに、その熱量が外部に放出されることにより、エンジンルーム16内の温度は、実際の外気温に近づく。従って、経過時間tが長いほど外気温補正値Tdは小さな値となる。そして、図5に示すマップ20には、このような差分値ΔT及び経過時間tと外気温補正値Tdとの関係が三次元マップの型式で記憶されている。尚、より詳しくは、本実施形態のマップ20には、実測値に基づく最適化処理が施されている。
That is, the cooling water temperature Tw is a surrogate variable of the engine temperature, and is transmitted from the
次に、上記のように構成された本実施形態における再始動時の温度補正の処理手順について説明する。
図6のフローチャートに示すように、ECU10は、先ずIGオン直後、即ち再始動時であるか否かを判定する(ステップ301)。そして、IGオン直後である場合(ステップ301:YES)である場合には、温度センサ15により検出された外気温Tmpを補正する外気温補正演算を実行する(ステップ302)。
Next, a temperature correction processing procedure at restart in the present embodiment configured as described above will be described.
As shown in the flowchart of FIG. 6, the
尚、この場合における「IGオン直後(再始動時)」の範囲としては、温度センサ15の配置されたエンジンルーム16の十分な換気が担保される状態となるまで、又はその状態に達するまでの所定時間を設定することが望ましい。具体的には、例えば、十分な走行風の流入が期待できる車速に達するまで、或いはラジエータファンによる換気効果が期待できる程度の所定時間が経過するまで等とするとよい。
In this case, the range of “immediately after the IG is turned on (at the time of restart)” is until the
このステップ302における外気温補正演算においては、ECU10は、図7のフローチャートに示すように、まず当該外気温補正演算に用いる状態量として、外気温Tmp、冷却水温Tw、及びエンジン停止からの経過時間tを取得する(ステップ401)。次に、ECU10は、冷却水温Twと外気温Tmpとの差分値ΔTを演算し(ΔT=Tw−Tmp、ステップ402)、その差分値ΔT及び経過時間tを用いたマップ演算の実行により(図5参照)、外気温補正値Tdを算出する(ステップ403)。そして、当該外気温補正値Tdを温度センサ15により検出された外気温Tmpから減ずることにより、同外気温Tmpを補正する(Tmp´=Tmp−Td、ステップ404)。
In the outside air temperature correction calculation in
このように上記ステップ302の外気温補正演算を実行すると、ECU10は、続いて、その補正後の外気温Tmp´を用いて、トルクカップリングの初期温度Ttc_inの推定演算を実行する(TC初期温度推定演算、ステップ303)。そして、その初期温度Ttc_inにより、以降のTC温度推定演算の基礎となるメモリ17に記憶された前回値Ttc_bを更新する(TC温度前回値更新:Ttc_b=Ttc_in、ステップ304)。
When the outside air temperature correction calculation in
以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
(1)ECU10は、エンジン2の再始動時(IGオン時)には、温度センサ15により検出される外気温Tmpの補正、及びTC温度推定演算の基礎となるメモリ17に記憶された前回値Ttc_bの更新を実行する。
As described above, according to the present embodiment, the following operations and effects can be obtained.
(1) When the
即ち、通常、エンジン停止時(IGオフ時)には、各種状態量の検出(推定及びその更新を含む)が行われない。そのため、外気温Tmpやトルクカップリング温度Ttc等、時間経過とともに刻々と変化する温度情報の場合、その連続性が失われることによって、エンジンの再始動時(IGオン時)に検出される値が必ずしも正確な値とはならない。しかしながら、上記構成により、エンジン停止により失われた連続性を補完することで、再始動時における正確な温度検出を担保することができる。その結果、再始動直後から、より高精度な駆動力伝達制御を実行することができるようになる。 That is, normally, when the engine is stopped (when IG is off), detection of various state quantities (including estimation and update thereof) is not performed. Therefore, in the case of temperature information such as the outside air temperature Tmp and the torque coupling temperature Ttc that changes every moment, the value detected when the engine is restarted (when the IG is on) is lost due to the loss of continuity. It is not necessarily an accurate value. However, with the above configuration, it is possible to ensure accurate temperature detection at the time of restart by complementing the continuity lost due to the engine stop. As a result, more accurate driving force transmission control can be executed immediately after restarting.
(2)ECU10は、エンジン2の再始動時には、エンジン停止時点におけるトルクカップリング温度Ttc、並びに外気温Tmp及びエンジン停止からの経過時間tに基づいて、トルクカップリング9の初期温度Ttc_inを推定する。
(2) When the
即ち、トルクカップリング温度Ttcは、時間経過とともに周囲の空気に放出されることにより、最終的には、当該トルクカップリング9の雰囲気温度、即ち外気温Tmpと等しくなる。そして、その熱放出速度は、トルクカップリング温度Ttcと外気温Tmpとの差分値(温度勾配)に依存する。従って、上記構成によれば、正確に、再始動時のトルクカップリング温度Ttcを推定することができる。
That is, the torque coupling temperature Ttc is finally released to the ambient temperature of the
(3)ECU10は、所定周期毎にトルクカップリング温度Ttcの推定(TC温度推定演算)を実行し、その推定した値を前回値Ttc_bとしてメモリ17に記憶するとともに、その記憶された前回値Ttc_bに直近の一周期における温度変化を加算することにより次回のTC温度推定演算を実行する。そして、ECU10は、上記(2)によって推定された初期温度Ttc_inにより、そのメモリ17に記憶された前回値Ttc_bを更新する。
(3) The
上記構成によれば、エンジン停止により失われた連続性を補完して、より正確なトルクカップリング温度Ttcの推定ができるようになる。
(4)ECU10は、エンジン2の再始動時には、冷却水温Twと外気温Tmpとの差分値ΔT及びエンジン停止からの経過時間tに基づいて、温度センサ15により検出される外気温Tmpを補正する。
According to the above configuration, the continuity lost due to the engine stop is complemented and the torque coupling temperature Ttc can be estimated more accurately.
(4) When the
即ち、エンジン停止に伴うエンジンルーム16の温度上昇により、再始動時に温度センサ15により検出される外気温Tmpの値は実際の外気温よりも高くなるが、その温度上昇は、エンジン2の放出する熱によるもの、つまりエンジン2とエンジンルーム16内の空気との間の熱交換によるものである。つまり、冷却水温Twをエンジン温度の代理変数とすれば、同冷却水温Twと外気温Tmpとの温度差、即ち差分値ΔTが大きいほど、エンジン2からエンジンルーム16内の空気へと伝達される熱量は大きい。そして、エンジン停止からの経過時間tが長いほど、エンジンルーム16内の温度は、実際の外気温に近づくことになる。即ち、これら差分値ΔT及び経過時間tに基づいて、再始動時、エンジンルーム16内に配置された温度センサ15により検出される外気温Tmpについて補正すべき値(外気温補正値Td)を演算することができる。従って、上記構成によれば、再始動時においても、正確な外気温検出を行うことができ、その結果、再始動直後から、より高精度な駆動力伝達制御を実行することができるようになる。特に、トルクカップリング温度Ttcの推定に外気温Tmpを用いる上記(2)(3)の構成に適用することで、より顕著な効果を得ることができる。
That is, due to the temperature rise of the
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態では、トルクカップリング9は、プロペラシャフト5とリヤディファレンシャル7との間に介在されることとしたが、駆動系を構成するその他の箇所に配置されたものに適用してもよい。
In addition, you may change this embodiment as follows.
In the present embodiment, the
・本実施形態では、本発明を、再始動時におけるトルクカップリングの初期温度Ttc_inの推定に外気温Tmpを用いる構成において、再始動時には、冷却水温Twと外気温Tmpとの差分値ΔT及びエンジン停止からの経過時間tに基づいて同外気温Tmpの補正を行う構成に具体化した。しかし、初期温度Ttc_inに限らず、トルクカップリング温度Ttcの推定に外気温Tmpを用いる構成に適用してもよい。そして、更には、トルクカップリングの温度推定に限らず、そのトルク伝達容量の制御目標値の決定(又は補正)に外気温Tmpを用いる構成(例えば特許文献2等)について、こうした再始動時における冷却水温Twと外気温Tmpとの差分値ΔT及びエンジン停止からの経過時間tに基づく外気温Tmpの補正を行う構成を適用してもよい。 In this embodiment, in the configuration in which the present invention uses the outside air temperature Tmp to estimate the initial torque coupling initial temperature Ttc_in at the time of restart, the difference value ΔT between the coolant temperature Tw and the outside air temperature Tmp and the engine The invention is embodied in a configuration in which the outside air temperature Tmp is corrected based on the elapsed time t from the stop. However, the present invention is not limited to the initial temperature Ttc_in, but may be applied to a configuration in which the outside air temperature Tmp is used for estimating the torque coupling temperature Ttc. Further, not only the temperature estimation of the torque coupling but also the configuration (for example, Patent Document 2) that uses the outside air temperature Tmp to determine (or correct) the control target value of the torque transmission capacity at the time of such restart. A configuration in which the outside air temperature Tmp is corrected based on the difference value ΔT between the cooling water temperature Tw and the outside air temperature Tmp and the elapsed time t from the engine stop may be applied.
・また、外気温検出手段を構成する温度センサがエンジンルーム以外に配置されているものについて、再始動時におけるトルクカップリングの初期温度Ttc_inの推定のみを行う構成としてもよい。 -Moreover, it is good also as a structure which only estimates the initial temperature Ttc_in of the torque coupling at the time of restart about the thing by which the temperature sensor which comprises an outside temperature detection means is arrange | positioned other than an engine room.
・本実施形態では、トルクカップリング9のクラッチ機構には、電磁式の摩擦クラッチである電磁クラッチ12を用いることとした。しかし、これに限らず、油圧式のクラッチ機構を用いるもの、或いは摩擦クラッチ以外のクラッチ機構を用いるものに適用してもよい。
In the present embodiment, the clutch mechanism of the
1…車両、2…エンジン、3…トランスアクスル、4…フロントアクスル、5…プロペラシャフト、6…車輪、6f…前輪、6r…後輪、7…リヤディファレンシャル、8…リヤアクスル、10…ECU、12…電磁クラッチ、15…温度センサ、16…エンジンルーム、17…メモリ、18…タイマ、19…水温センサ、Tmp,Tmp´…外気温、Tw…冷却水温、Δt…差分値、Td…外気温補正値、Ttc…トルクカップリング温度、Ttc_b…前回値、Ttc_in…初期温度、τ*,τ**…目標トルク、t…経過時間。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記外気温検出手段は、前記エンジンが収容されたエンジンルーム内に配置された温度センサを含んで構成されるものであって、
前記エンジンの冷却水温を検出する冷却水温検出手段と、前記エンジンの停止から再始動までの経過時間を計測する計測手段とを備えるとともに、
前記冷却水温と前記外気温との差分値及び前記エンジンの停止から再始動までの経過時間と、外気温補正値とが関連付けられたマップを備え、
前記制御手段は、前記再始動の際には、前記検出された冷却水温と前記検出された外気温との差分値、及び前記計測された経過時間に基づいて、前記マップを用いた演算により外気温補正値を算出し、該算出された外気温補正値により前記トルクカップリングの温度推定に用いる外気温の値を補正すること、を特徴とする駆動力伝達装置。 A torque coupling capable of changing the torque transmission capacity based on an engagement force of a clutch mechanism provided in the middle of a drive system that transmits engine driving force to each wheel, and controlling the torque transmission capacity through adjustment of the engagement force. And an outside air temperature detecting means for detecting an outside air temperature of the vehicle. The control means estimates the temperature of the torque coupling based on the detected outside air temperature, and sets the estimated temperature to the estimated temperature. In the driving force transmission device that corrects the control target value of the torque transmission capacity based on:
The outside air temperature detecting means includes a temperature sensor arranged in an engine room in which the engine is accommodated,
Rutotomoni comprising a coolant temperature detecting means for detecting a cooling water temperature of the engine, and a measuring means for measuring an elapsed time until the restart from the stop of the engine,
A difference value between the cooling water temperature and the outside air temperature, an elapsed time from stop to restart of the engine, and a map in which an outside air temperature correction value is associated,
Wherein, during the restart, the outer said detected difference value of the cooling water temperature and the detected outside air temperature, and on the basis of the measured elapsed time, by computation using the map A driving force transmission device characterized in that an air temperature correction value is calculated, and an external air temperature value used for temperature estimation of the torque coupling is corrected by the calculated external air temperature correction value .
前記制御手段は、前記推定されたトルクカップリングの温度を前回値として記憶し、該記憶された前回値に基づいて、所定周期毎に前記トルクカップリングの温度推定を実行するものであって、
前記再始動の際には、前記記憶された前回値と前記補正された外気温との差分値、及び前記経過時間に基づいて、前記トルクカップリングの初期温度を推定し、該初期温度により前記温度推定に用いる前回値を更新すること、を特徴とする駆動力伝達装置。 The driving force transmission device according to claim 1,
The control means stores the estimated torque coupling temperature as a previous value, and executes the torque coupling temperature estimation for each predetermined period based on the stored previous value,
At the time of restart, the initial temperature of the torque coupling is estimated based on the difference value between the stored previous value and the corrected outside air temperature, and the elapsed time, and the initial temperature is used to estimate the initial temperature. A driving force transmission device characterized by updating a previous value used for temperature estimation.
前記外気温検出手段は、前記エンジンが収容されたエンジンルーム内に配置された温度センサを含んで構成されるものであって、
前記エンジンの冷却水温を検出する冷却水温検出手段と、前記エンジンの停止から再始動までの経過時間を計測する計測手段とを備えるとともに、
前記冷却水温と前記外気温との差分値及び前記エンジンの停止から再始動までの経過時間と、外気温補正値とが関連付けられたマップを備え、
前記制御手段は、前記再始動の際には、前記検出された冷却水温と前記検出された外気温との差分値、及び前記計測された経過時間に基づいて、前記マップを用いた演算により外気温補正値を算出し、該算出された外気温補正値により前記制御目標値の決定に用いる外気温の値を補正すること、を特徴とする駆動力伝達装置。 The torque transmission capacity is controlled through adjustment of the engagement force, and a torque coupling capable of changing the torque transmission capacity based on an engagement force of a clutch mechanism provided in the middle of a drive system that transmits the engine drive force to each wheel. A control means, and an outside air temperature detecting means for detecting an outside air temperature of the vehicle, and a driving force transmission in which the detected outside air temperature is used for determining a control target value of the torque transmission capacity by the control means. In the device
The outside air temperature detecting means includes a temperature sensor arranged in an engine room in which the engine is accommodated,
Rutotomoni comprising a coolant temperature detecting means for detecting a cooling water temperature of the engine, and a measuring means for measuring an elapsed time until the restart from the stop of the engine,
A difference value between the cooling water temperature and the outside air temperature, an elapsed time from stop to restart of the engine, and a map in which an outside air temperature correction value is associated,
Wherein, during the restart, the outer said detected difference value of the cooling water temperature and the detected outside air temperature, and on the basis of the measured elapsed time, by computation using the map A driving force transmission device that calculates an air temperature correction value, and corrects the value of the external air temperature used to determine the control target value by the calculated external air temperature correction value .
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