JP5267043B2 - 駆動力配分装置及びトルクカップリングの制御方法 - Google Patents
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Description
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、確実に駆動力伝達部材の過熱を抑制することができる駆動力配分装置及びトルクカップリングの制御方法を提供することにある。
請求項2に記載の発明は、駆動源のトルクを各車輪に伝達する駆動伝達系内に設けられクラッチ機構の係合力に基づいて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カップリングの作動を制御する制御手段と、前記駆動伝達系内に設けられた駆動力伝達部材の温度を推定する温度推定手段とを備え、前記制御手段は、前記温度推定手段により推定された前記駆動力伝達部材の推定温度が第1基準温度以上である場合に前記トルク伝達容量を低減する過熱保護制御を実行する駆動力配分装置であって、所定車両重量及び前記駆動源の出力トルクに基づいて演算される推定車両加速度と加速度検出手段により検出される実車両加速度との偏差が所定偏差以上である場合に前記駆動源の負荷が高い高負荷状態であると判定する判定手段を備え、前記制御手段は、前記判定手段により前記駆動源が高負荷状態であると判定された場合には、前記駆動力伝達部材の推定温度を前記駆動源が高負荷状態でないと判定された場合よりも高く推定することを要旨とする。
上記構成によれば、制御手段は、エンジンが高負荷状態である状態では、駆動力伝達部材の推定温度をエンジンが高負荷状態でない状態よりも高く推定する。そのため、例えば牽引走行時や最大定員が乗車し最大積載量の荷物を積んだ状態での登坂走行時等、駆動源から駆動力伝達部材への熱伝達が大きくなる場合に、過熱保護制御が実行され易くなることで、確実に駆動力伝達部材の過熱を抑制することができる。
請求項5に記載の発明は、駆動源のトルクを各車輪に伝達する駆動伝達系内に設けられクラッチ機構の係合力に基づいてトルク伝達容量を変更可能なトルクカップリングの制御方法において、前記駆動伝達系内に設けられた駆動力伝達部材の温度推定手段による推定温度が第1基準温度以上である場合に前記トルク伝達容量を低減する過熱保護制御を実行するものであって、所定車両重量及び前記駆動源の出力トルクに基づいて演算される推定車両加速度と加速度検出手段により検出される実車両加速度との偏差が所定偏差以上であることで前記駆動源が高負荷状態であると判定された場合には、前記駆動力伝達部材の推定温度を前記駆動源が高負荷状態でないと判定された場合よりも高く推定することを要旨とする
上記構成によれば、制御手段は、エンジンが高負荷状態である状態では、駆動力伝達部材の推定温度をエンジンが高負荷状態でない状態よりも高く推定する。そのため、例えば牽引走行時や最大定員が乗車し最大積載量の荷物を積んだ状態での登坂走行時に、過熱保護制御が実行され易くなることで、確実に駆動力伝達部材の過熱を抑制することができる。
図1に示すように、車両1は、前輪駆動車をベースとする4輪駆動車である。車両1の前部(図1において左側)には駆動源としてのエンジン2が搭載されるとともに、そのエンジン2にはトランスアクスル3が組み付けられている。トランスアクスル3は、トランスファ4及びトランスミッション(図示略)等を有している。トランスアクスル3には、一対のフロントアクスル5が連結されるとともに、トランスファ4を介してプロペラシャフト6が連結されている。プロペラシャフト6は、トルクカップリング8を介してピニオンシャフト(ドライブピニオンシャフト)9と連結可能とされ、ピニオンシャフト9は、リヤディファレンシャル10を介して一対のリヤアクスル11と連結されている。なお、トルクカップリング8は、リヤディファレンシャル10とともに、車両1のフレーム(図示略)に固定されたディファレンシャルキャリヤ12内に収容されている。
トルクカップリング8には、制御手段、温度推定手段及び判定手段としての4輪駆動用ECU(4輪駆動用電子制御装置:単に4駆(4WD)ECUという)21が接続されている。図2に示すように、4駆ECU21は、マイクロコンピュータ22と、駆動回路23とを主体として構成されている。
本実施形態のCPU25は、エンジン2の負荷状態を判定し、エンジン負荷が高いことを示す高負荷フラグFをRAM27の所定の記憶領域にセット又はクリアする。
本実施形態では、4駆ECU21(CPU25)は、第1の所定サイクル(例えば、40msec)毎にエンジン2の負荷状態判定を実行する。
Ae=(τd×Gr×η)/(D×M×R) (1)
ここで、「Gr」は車両1の最終減速比を表し、「η」は駆動伝達系のトルクの伝達効率を表し、「D」は前輪13f及び後輪13rの半径を表し、「M」は所定車両重量を表し、それぞれROM26に記憶されている。なお、本実施形態では、所定車両重量Mは、車両1における最大定員が乗車し最大積載量の荷物を積んだ状態で測定した自動車全体の総重量(車両総重量(GVW:Gross Vehicle Weight))である。また、「R」は、空気抵抗や車輪の転がり抵抗等を含む走行抵抗を表す係数であり、図3に示すように、車速Vが大きくなるほど、大きな値となるようになっている。従って、CPU25は、車速Vの増大に基づいて推定車両加速度Aeを小さく演算するようになっている。
本実施形態では、CPU25は、第2の所定サイクル(例えば、500msec)毎にCPU25の通常制御と過熱保護制御との移行判定を実行する。
具体的には、CPU25は、下記(2)式を演算することにより、トランスファ油温Tptuを演算する。
ここで、(2)式における「Tptu0」は、例えば車両1に2名乗車して平坦路を走行する場合において、目標トルクτpが「0」、外気温Tambが基準温度Tamb0(例えば27℃)である状態で安定するトランスファ4の定常温度から前記基準温度Tamb0をオフセット(差分)した値である。
ここで、「K2」は所定の定数であって、予め実験などにより求められており、ROM26に記憶されている。また、「K3」は、車速Vに応じて変更される所定の変数であって、車速Vが大となるほど小さな値となるように設定されており、ROM26に記憶されている。なお、添え字「n」はその各制御周期において算出される発熱量であることを示している。
今、車両1は運転者による運転操作によって、道路を走行している状態において、図4のフローチャートに示すステップS1〜ステップS6の処理を第1の所定サイクルで実行するとともに、図7のフローチャートに示すステップS11〜ステップS19の処理を第2の所定サイクルで実行し、繰り返すようになっている。
ここで、上記のように車両1が平坦路を走行している場合であって、エンジン2の負荷状態が低く、トランスファ油温Tptuが高くないと、第1の所定トランスファ油温KTptu1より小さいと判定して(ステップS14においてNO)、CPU25は制御モードを通常制御のモードのままにしてステップS11に戻る。
(1)エンジン2のトルクを前輪13f及び後輪13rに伝達する駆動伝達系の途中に設けられ、電磁クラッチ16の摩擦係合力に基づいてトルク配分量を変更可能なトルクカップリング8と、走行状態に基づいてトルクカップリング8の作動を制御する4駆ECU21(CPU25)とを備えた。CPU25は、トランスファ油温Tptuを推定し、同トランスファ油温Tptuが第1の所定トランスファ油温KTptu1以上である場合に過熱保護制御を実行するようにした。そして、CPU25は、所定車両重量M及びエンジン2のドライブライントルクτdに基づいて演算される推定車両加速度Aeと実車両加速度Avとの偏差ΔAが第1の所定偏差KΔA1以上の場合にトランスファ油温Tptuを高く推定することで、過熱保護制御へ移行し易くするようにした。
・上記実施形態では、付加温度αを加算してトランスファ油温Tptuを高く推定するようにすることで過熱保護制御へ移行し易くしたが、これに限らず、これと等価な方法にて過熱保護制御へ移行し易くしてもよい。つまり、高負荷フラグFがセットされた状態では、トランスファ油温Tptuが第1基準温度としての第1の所定トランスファ油温KTptu1よりも小さい第2基準温度以上である場合に過熱保護制御へ移行するようにしてもよい。
・上記実施形態では、推定車両加速度Aeが第1の所定加速度KAe1以上であり、且つ偏差ΔAが第1の所定偏差KΔA1以上である状態が所定時間以上継続する場合に、エンジン2の負荷状態が高いと判定するようにしたが、これに限らない。例えば、偏差ΔAが第1の所定偏差KΔA1以上である状態が所定時間以上継続する条件のみで、エンジン2の負荷状態が高いと判定するようにしてもよい。
次に、上記各実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
Claims (5)
- 駆動源のトルクを各車輪に伝達する駆動伝達系内に設けられクラッチ機構の係合力に基づいて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カップリングの作動を制御する制御手段と、前記駆動伝達系内に設けられた駆動力伝達部材の温度を推定する温度推定手段とを備え、前記制御手段は、前記温度推定手段により推定された前記駆動力伝達部材の推定温度が第1基準温度以上である場合に前記トルク伝達容量を低減する過熱保護制御を実行する駆動力配分装置であって、
所定車両重量及び前記駆動源の出力トルクに基づいて演算される推定車両加速度と加速度検出手段により検出される実車両加速度との偏差が所定偏差以上である場合に前記駆動源の負荷が高い高負荷状態であると判定する判定手段を備え、
前記制御手段は、前記判定手段により前記駆動源が高負荷状態であると判定された場合には、前記駆動力伝達部材の推定温度が前記第1基準温度よりも低い第2基準温度以上である場合に前記過熱保護制御へ移行することを特徴とする駆動力配分装置。 - 駆動源のトルクを各車輪に伝達する駆動伝達系内に設けられクラッチ機構の係合力に基づいて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カップリングの作動を制御する制御手段と、前記駆動伝達系内に設けられた駆動力伝達部材の温度を推定する温度推定手段とを備え、前記制御手段は、前記温度推定手段により推定された前記駆動力伝達部材の推定温度が第1基準温度以上である場合に前記トルク伝達容量を低減する過熱保護制御を実行する駆動力配分装置であって、
所定車両重量及び前記駆動源の出力トルクに基づいて演算される推定車両加速度と加速度検出手段により検出される実車両加速度との偏差が所定偏差以上である場合に前記駆動源の負荷が高い高負荷状態であると判定する判定手段を備え、
前記制御手段は、前記判定手段により前記駆動源が高負荷状態であると判定された場合には、前記駆動力伝達部材の推定温度を前記駆動源が高負荷状態でないと判定された場合よりも高く推定することを特徴とする駆動力配分装置。 - 前記判定手段は、前記推定車両加速度が所定加速度以上であり、且つ前記推定車両加速度と前記実車両加速度との偏差が所定偏差以上である場合に、前記駆動源が高負荷状態であると判定することを特徴とする請求項1又は2に記載の駆動力配分装置。
- 駆動源のトルクを各車輪に伝達する駆動伝達系内に設けられクラッチ機構の係合力に基づいてトルク伝達容量を変更可能なトルクカップリングの制御方法において、
前記駆動伝達系内に設けられた駆動力伝達部材の温度推定手段による推定温度が第1基準温度以上である場合に前記トルク伝達容量を低減する過熱保護制御を実行するものであって、
所定車両重量及び前記駆動源の出力トルクに基づいて演算される推定車両加速度と加速度検出手段により検出される実車両加速度との偏差が所定偏差以上であることで前記駆動源が高負荷状態であると判定された場合には、前記駆動力伝達部材の推定温度が前記第1基準温度よりも低い第2基準温度以上である場合に前記過熱保護制御へ移行することを特徴とするトルクカップリングの制御方法。 - 駆動源のトルクを各車輪に伝達する駆動伝達系内に設けられクラッチ機構の係合力に基づいてトルク伝達容量を変更可能なトルクカップリングの制御方法において、
前記駆動伝達系内に設けられた駆動力伝達部材の温度推定手段による推定温度が第1基準温度以上である場合に前記トルク伝達容量を低減する過熱保護制御を実行するものであって、
所定車両重量及び前記駆動源の出力トルクに基づいて演算される推定車両加速度と加速度検出手段により検出される実車両加速度との偏差が所定偏差以上であることで前記駆動源が高負荷状態であると判定された場合には、前記駆動力伝達部材の推定温度を前記駆動源が高負荷状態でないと判定された場合よりも高く推定することを特徴とするトルクカップリングの制御方法。
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