JP5684684B2 - Hydraulic control device and driving force distribution device for four-wheel drive vehicle equipped with the same - Google Patents
Hydraulic control device and driving force distribution device for four-wheel drive vehicle equipped with the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP5684684B2 JP5684684B2 JP2011208771A JP2011208771A JP5684684B2 JP 5684684 B2 JP5684684 B2 JP 5684684B2 JP 2011208771 A JP2011208771 A JP 2011208771A JP 2011208771 A JP2011208771 A JP 2011208771A JP 5684684 B2 JP5684684 B2 JP 5684684B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- hydraulic
- failure
- oil
- electric motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)
- Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Description
本発明は、電動モータにより駆動されるオイルポンプから供給する油圧でアクチュエータの制御を行う油圧制御装置であって、電動モータの故障を検知するためのモータ故障検知手段を備えた油圧制御装置、及びそれを備えた四輪駆動車両の駆動力配分装置に関する。 The present invention relates to a hydraulic control device that controls an actuator with hydraulic pressure supplied from an oil pump driven by an electric motor, the hydraulic control device including motor failure detection means for detecting a failure of the electric motor, and The present invention relates to a driving force distribution device for a four-wheel drive vehicle including the same.
エンジンなどの駆動源で発生した駆動力を主駆動輪と副駆動輪に分配するための駆動力配分装置を備えた四輪駆動車両がある。この種の四輪駆動車両では、例えば、前輪が主駆動輪で後輪が副駆動輪の場合、駆動源で発生した駆動力は、フロントドライブシャフトおよびフロントディファレンシャルを介して前輪に伝達されると共に、プロペラシャフトを介して油圧式クラッチを備えた駆動力配分装置に伝達される。そして、駆動力配分装置に油圧制御装置から所定圧の作動油を供給することで、駆動力配分装置が有する油圧式クラッチの係合圧を制御する。これにより、駆動源の駆動力が所定の配分比で副駆動輪である後輪に伝達されるようになっている。 There are four-wheel drive vehicles equipped with a drive force distribution device for distributing drive force generated by a drive source such as an engine to main drive wheels and sub drive wheels. In this type of four-wheel drive vehicle, for example, when the front wheels are main drive wheels and the rear wheels are sub drive wheels, the driving force generated by the drive source is transmitted to the front wheels via the front drive shaft and the front differential. Then, it is transmitted through a propeller shaft to a driving force distribution device having a hydraulic clutch. And the engagement pressure of the hydraulic clutch which a driving force distribution apparatus has is controlled by supplying hydraulic fluid of predetermined pressure from a hydraulic control apparatus to a driving force distribution apparatus. As a result, the driving force of the driving source is transmitted to the rear wheels, which are auxiliary driving wheels, at a predetermined distribution ratio.
駆動力配分装置の油圧式クラッチへの供給油圧を制御するための油圧制御装置として、特許文献1、2に示す油圧制御装置がある。特許文献1、2に示す油圧制御装置は、多板クラッチを押圧するための油圧室に作動油を供給する電動オイルポンプを備え、電動オイルポンプと油圧室とを油圧供給路で接続した構成である。そして、特許文献1の油圧制御装置では、電動ポンプの吐出値が油圧クラッチの要求作動圧となるように電動ポンプの回転数を制御している。また、特許文献2に記載の油圧制御装置では、駆動力の配分比に応じた油圧を発生させるように電動ポンプのモータ駆動を制御している。 As hydraulic control devices for controlling the hydraulic pressure supplied to the hydraulic clutch of the driving force distribution device, there are hydraulic control devices disclosed in Patent Documents 1 and 2. The hydraulic control devices shown in Patent Documents 1 and 2 include an electric oil pump that supplies hydraulic oil to a hydraulic chamber for pressing a multi-plate clutch, and the electric oil pump and the hydraulic chamber are connected by a hydraulic supply path. is there. And in the hydraulic control apparatus of patent document 1, the rotation speed of the electric pump is controlled so that the discharge value of the electric pump becomes the required operating pressure of the hydraulic clutch. Further, in the hydraulic control device described in Patent Document 2, the motor drive of the electric pump is controlled so as to generate a hydraulic pressure corresponding to the distribution ratio of the driving force.
特許文献1,2に記載の油圧制御装置は、電動モータ(以下では、単に「モータ」と記す場合がある。)によりポンプを駆動するものであるため、万一、モータが故障した場合には、油圧式クラッチへの油圧供給を適正に行えず、副駆動輪への駆動力の伝達を制御できなくなるおそれがある。そのため、モータの故障を検知する手段を設けることが必要となる。従来のモータ故障検知では、モータの駆動電流や回転数などの検出値に対して故障検知用の閾値を設定しておき、検出値が閾値を超えて正常範囲外になった場合にモータの異常状態と判断し、異常状態の継続時間によって故障を検知する手法が多く用いられている。ここで、故障検知のための閾値は、その値が大き過ぎるとモータの異常状態の検知精度が低下する一方で、小さ過ぎるとモータの異常状態の誤検知率が高くなってしまう。そのため、閾値を適切な値に設定することがモータの故障検知における課題の一つである。 Since the hydraulic control apparatus described in Patent Documents 1 and 2 drives a pump by an electric motor (hereinafter, simply referred to as “motor”), in the unlikely event that the motor fails Therefore, there is a risk that the hydraulic pressure cannot be properly supplied to the hydraulic clutch, and the transmission of the driving force to the auxiliary driving wheel cannot be controlled. Therefore, it is necessary to provide means for detecting a motor failure. In conventional motor failure detection, a failure detection threshold is set for detection values such as the motor drive current and rotation speed, and if the detection value exceeds the threshold and falls outside the normal range, motor failure A technique is often used that determines a state and detects a failure based on the duration of an abnormal state. Here, if the threshold value for failure detection is too large, the detection accuracy of the abnormal state of the motor is lowered, whereas if it is too small, the false detection rate of the abnormal state of the motor is increased. Therefore, setting the threshold value to an appropriate value is one of the problems in motor failure detection.
上記のようなモータ故障検知では、モータの速度検出値(回転速度の検出値)に対して故障検知用の閾値を設定する(速度検出値が閾値を下回ったら故障と判断する)手法が考えられる。しかしながら、モータに対して動作指示を行っているにも関わらずモータが動作しない故障(以下、これを「オフ故障」という。)が発生した場合、このようなモータの速度検出値に対して故障検知用の閾値を設定する手法では、モータが正常動作しているにも関わらず速度検出値が小さな値となる状態(例えば、モータの負荷が非常に大きな状態)において、正常に動作しているモータを故障と誤判定してしまう可能性がある。 In the motor failure detection as described above, a method of setting a failure detection threshold for the motor speed detection value (rotation speed detection value) (when the speed detection value falls below the threshold is determined as a failure) can be considered. . However, if a failure occurs in which the motor does not operate despite the operation instruction being given to the motor (hereinafter referred to as “off-failure”), such a failure is detected with respect to the detected speed value of the motor. In the method of setting the detection threshold value, the motor operates normally in a state where the speed detection value is small (for example, the motor load is very large) even though the motor is operating normally. There is a possibility of misjudging the motor as a failure.
そこで、特許文献3において提案されている手法では、モータの速度指令値と速度検出値の偏差に対して故障検出用の閾値を設定するようにしている。すなわち、特許文献3に記載の電動機駆動制御装置では、モータの速度指令値に対する速度検出値の追従異常を検出する目的で、速度指令値(モータ回転速度の目標値)と速度検出値の偏差に対して故障検出用の閾値を設定し、当該閾値を用いてモータの故障を検知するようになっている。この特許文献3に記載された装置によれば、モータの速度検出値が小さな値であっても速度指令値との偏差が大きな値となるため、モータ故障の誤判定を防止することが可能となる。
Therefore, in the method proposed in
しかしながら、特許文献3で提案されている手法は、モータの速度指令値、即ちモータ回転速度の目標値を用いてその故障を検知するものであるため、モータ回転速度の目標値が与えられないシステムには適用できない。そのため、上記のような四輪駆動車両の油圧制御装置のシステムが、例えば、オイルポンプで予め定めた目標油圧を発生させるように構成したシステムや、フィードフォワード制御でモータを動作させるシステムなど、モータ回転速度以外の目標値が与えられたシステムである場合、特許文献3に記載のモータ故障検知手法は適用できない。
However, since the technique proposed in
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電動モータで駆動されるオイルポンプから供給される油圧によってアクチュエータの制御を行う油圧制御装置において、当該油圧制御装置のシステムが電動モータの速度指令値(電動モータの回転速度の目標値)の存在しないシステムである場合にも、電動モータの故障を高い精度で検知でき、電動モータの正常状態を故障と誤検知する確率を低く抑えることができる油圧制御装置、及び該油圧制御装置を備えた四輪駆動車両の駆動力配分装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a hydraulic control apparatus that controls an actuator by hydraulic pressure supplied from an oil pump driven by an electric motor. Even in a system where there is no electric motor speed command value (target value of the electric motor rotation speed), the failure of the electric motor can be detected with high accuracy, and the probability that the normal state of the electric motor is erroneously detected as a failure will be increased. An object of the present invention is to provide a hydraulic control device that can be kept low and a driving force distribution device for a four-wheel drive vehicle including the hydraulic control device.
上記の課題を解決するための本発明は、電動モータ(37)と、電動モータ(37)により駆動されるオイルポンプ(35)と、電動モータ(37)の運転を制御する制御手段(50)と、を備え、オイルポンプ(35)から供給される油圧によってアクチュエータ(10)の作動制御を行う油圧制御装置(60)であって、制御手段(50)は、電動モータ(37)の故障を検知するためのモータ故障検知手段(50)を備え、モータ故障検知手段(50)は、電動モータ(37)の駆動電流値(I)を検出する駆動電流値検出手段(50,54)と、駆動電流値(I)を積算した駆動電流積算値(Is)の算出を行う駆動電流積算値算出手段(50)と、駆動電流積算値(Is)に対するモータ故障判定用の閾値(Ith)を設定するモータ故障判定用閾値設定手段(50)と、駆動電流積算値(Is)とモータ故障判定用の閾値(Ith)とを比較することで電動モータ(37)の故障判定を行うモータ故障判定手段(50)と、を備え、モータ故障検知手段(50)は、電動モータ(37)の故障検知開始時点(t2)から駆動電流積算値(Is)の算出を行うと共に、モータ故障判定用の閾値(Ith)を電動モータ(37)の故障検知開始(t2)からの経過時間に応じて所定の割合で増加させるようにし、モータ故障判定手段(50)は、駆動電流積算値(Is)がモータ故障判定用の閾値(Ith)以下である場合に電動モータ(37)が故障しているとの判定を行うことを特徴とする。 The present invention for solving the above problems includes an electric motor (37), an oil pump (35) driven by the electric motor (37), and a control means (50) for controlling the operation of the electric motor (37). And a hydraulic control device (60) for controlling the operation of the actuator (10) by the hydraulic pressure supplied from the oil pump (35), wherein the control means (50) detects failure of the electric motor (37). Motor failure detection means (50) for detecting, the motor failure detection means (50), drive current value detection means (50, 54) for detecting the drive current value (I) of the electric motor (37), drive current integrated value obtained by integrating the drive current value (I) and the drive current integrated value calculating means for calculating the (is) (50), the drive current integrated value threshold value for determining motor failure for (is) (Ith) Mode to be set A motor failure determination threshold value setting means (50), the drive current integrated value (Is) and the motor failure determination threshold value (Ith) and the motor failure determination means for performing failure judgment of the electric motor (37) by comparing the The motor failure detection means (50) calculates the drive current integrated value (Is) from the failure detection start time (t2) of the electric motor (37), and the motor failure determination threshold value. (Ith) is increased at a predetermined rate according to the elapsed time from the failure detection start (t2) of the electric motor (37), and the motor failure determination means (50) is configured such that the integrated drive current (Is) threshold value for failure determination electric motor (37) when it is (Ith) or less, characterized in that it is determined to be faulty.
本発明にかかる油圧制御装置によれば、モータ故障検知手段は、駆動電流積算値算出手段でモータ駆動電流の積算値を算出し、モータ故障判定手段は、当該モータ駆動電流の積算値を閾値と比較することで電動モータの故障判定を行うようにした。このように、モータ駆動電流の積算値に基づいて電動モータの故障判定を行うことで、モータ速度指令値を用いずに故障判定を行うことができる。したがって、本発明にかかる油圧制御装置のシステムがモータ速度指令値の存在しないシステムであっても、電動モータの故障検知を行うことが可能となる。また、モータ駆動電流の積算値を用いて電動モータの故障判定を行うことで、電動モータ故障時の無通電状態を確実に検知可能となる。さらに、電動モータの定常回転時における電流値が非常に低い値である場合など、電動モータに微小電流のみが通電するような状態でも、そのことでモータ故障と誤検知するおそれが無くなる。 According to the hydraulic control apparatus of the present invention, the motor failure detection means calculates the integrated value of the motor drive current by the drive current integrated value calculation means, and the motor failure determination means uses the integrated value of the motor drive current as a threshold value. The failure determination of the electric motor was performed by comparing. As described above, the failure determination of the electric motor is performed based on the integrated value of the motor driving current, so that the failure determination can be performed without using the motor speed command value. Therefore, even if the system of the hydraulic control apparatus according to the present invention is a system in which no motor speed command value exists, it is possible to detect a failure of the electric motor. In addition, by determining the failure of the electric motor using the integrated value of the motor drive current, it is possible to reliably detect the non-energized state when the electric motor fails. Further, even when the electric motor is in a state where only a very small current is applied, such as when the current value during steady rotation of the electric motor is very low, there is no possibility of erroneously detecting a motor failure.
また、本発明にかかるモータ故障検知手段によれば、モータ駆動電流の積算値をモータ故障検知用のデータとして用いることで、モータ故障検知用のデータが、電動モータの駆動および故障検知を行うための制御手段などを構成する素子(電子部品)の出力バラつきや出力データに含まれるノイズなどの影響を受け難くなる。そのため、従来のモータ故障検知手段と比較して、より外的要因に左右されず正確な故障検知が可能となるタフネス性の高いモータ故障検知手段となる。 Further, according to the motor failure detection means of the present invention, the motor failure detection data is used for driving and detecting the failure of the electric motor by using the integrated value of the motor drive current as the data for motor failure detection. It is difficult to be affected by variations in output of elements (electronic parts) constituting the control means and noise included in output data. Therefore, compared with the conventional motor failure detection means, the motor failure detection means has a high toughness that enables accurate failure detection regardless of external factors.
また、モータ故障検知手段は、モータ故障判定用の閾値を電動モータの故障検知開始からの経過時間に応じて所定の割合で増加させるようにしたことで、モータの駆動電流が微小電流であるときに、当該駆動電流が長時間に渡って積算された場合でもモータの故障判定を正確に行うことができる。これにより、モータ故障判定用の閾値を一定値とする場合と比較して、モータ駆動電流の積算値に基づくモータ故障判定をより適切に行えるようになる。したがって、モータの駆動電流の積算値に基づいて行うモータの故障判定の精度をさらに高めることが可能となる。 The motor failure detection means increases the motor failure determination threshold at a predetermined rate according to the elapsed time from the start of the failure detection of the electric motor, so that the motor drive current is a minute current. In addition, even when the drive current is accumulated over a long period of time, it is possible to accurately determine the motor failure. Thereby, compared with the case where the threshold value for motor failure determination is set to a constant value, the motor failure determination based on the integrated value of the motor drive current can be performed more appropriately. Therefore, it is possible to further increase the accuracy of the motor failure determination performed based on the integrated value of the motor drive current.
また、この場合、モータ故障判定手段(50)は、駆動電流積算値(Is)がモータ故障判定用の閾値(Ith)以下となった場合、その時点(t2)から予め設定した時間が経過した時点(t3)でも駆動電流積算値(Is)がモータ故障判定用の閾値(Ith)以下であれば、電動モータ(37)が故障しているとの判定を行うようにする。すなわち、駆動電流積算値がモータ故障判定用の閾値以下となった場合でも、直ちに電動モータの故障判定を確定させず、所定の待ち時間が経過した時点で依然として駆動電流積算値がモータ故障判定用の閾値以下であるときに電動モータの故障判定を確定させるようにする。これによれば、電動モータの駆動電流の異常が故障に関係しない一過性のものである場合でも、そのことによって電動モータの故障と誤検知することを防止できる。したがって、電動モータの故障検知の精度を効果的に高めることができる。 In this case, the motor failure determination means (50), when the drive current integrated value (Is) is a threshold value for determining motor failure (Ith) below, a preset time from the time (t2) has passed time points (t3) even drive current integral (is) is equal to or smaller than the threshold value for determining motor failure (Ith), to perform the determination of the electric motor (37) is faulty. That is, even when the driving current accumulated value is equal to or less than the threshold value for determining motor failure not immediately confirming the failure judgment of the electric motor, still driving current integrated value is motor failure determination when the predetermined waiting time has elapsed so as to determine the failure judgment of the electric motor when it is less than the threshold value for use. According to this, even when the abnormality in the drive current of the electric motor is transient that is not related to the failure, it can be prevented from being erroneously detected as a failure of the electric motor. Therefore, it is possible to effectively increase the accuracy of failure detection of the electric motor.
また、本発明にかかる油圧制御装置では、上記のアクチュエータ(10)は、油圧式クラッチ(10)であり、油圧式クラッチ(10)とオイルポンプ(35)との間には、オイルポンプ(35)から油圧式クラッチ(10)ヘ向かう方向にのみ作動油を流通させる一方向弁(39)が設けられており、油圧式クラッチ(10)と一方向弁(39)との間の油路(49)は、一方向弁(39)を通過した作動油が封入されることで油圧式クラッチ(10)に供給する油圧が保持される油圧保持部(49)になっているとよい。 In the hydraulic control apparatus according to the present invention, the actuator (10) is a hydraulic clutch (10), and an oil pump (35) is provided between the hydraulic clutch (10) and the oil pump (35). ) Is provided with a one-way valve (39) for flowing hydraulic oil only in a direction from the hydraulic clutch (10) to the hydraulic clutch (10), and an oil passage (between the hydraulic clutch (10) and the one-way valve (39) ( 49) is preferably a hydraulic pressure holding portion (49) that holds hydraulic pressure supplied to the hydraulic clutch (10) by sealing the hydraulic oil that has passed through the one-way valve (39).
この場合、油圧式クラッチ(10)に供給される作動油の油圧を検出する油圧検出手段(45)を備え、制御手段(50)は、油圧検出手段(45)で検出した油圧が目標油圧に達すると電動モータ(37)の運転を停止させるようにしてよい。またその場合、制御手段(50)は、油圧検出手段(45)で検出した油圧が目標油圧に達するまでの間、オイルポンプ(35)が一定圧の作動油を吐出するように電動モータ(37)の駆動を制御するとよい。 In this case, a hydraulic pressure detection means (45) for detecting the hydraulic pressure of the hydraulic oil supplied to the hydraulic clutch (10) is provided, and the control means (50) detects that the hydraulic pressure detected by the hydraulic pressure detection means (45) becomes the target hydraulic pressure. When it reaches, the operation of the electric motor (37) may be stopped. Further, in that case, the control means (50) causes the electric motor (37) so that the oil pump (35) discharges the hydraulic oil at a constant pressure until the oil pressure detected by the oil pressure detection means (45) reaches the target oil pressure. ) May be controlled.
この油圧制御装置では、目標油圧に基づいて電動モータの駆動を制御するシステムであるため、電動モータの回転速度の目標値が存在しない。これに対して、本発明にかかるモータ故障判定手段は、モータ駆動電流の積算値に基づいてモータの故障判定を行うため、このような電動モータの回転速度の目標値が存在しないシステムの油圧制御装置においても、電動モータの故障判定を行うことが可能となる。 Since this hydraulic control device is a system that controls the driving of the electric motor based on the target hydraulic pressure, there is no target value for the rotational speed of the electric motor. On the other hand, since the motor failure determination means according to the present invention determines the failure of the motor based on the integrated value of the motor drive current, the hydraulic control of the system in which such a target value for the rotational speed of the electric motor does not exist. Even in the apparatus, it is possible to determine the failure of the electric motor.
また本発明は、駆動源(3)からの駆動力を主駆動輪(W1,W2)及び副駆動輪(W3,W4)に伝達する駆動力伝達経路(20)と、駆動力伝達経路(20)における駆動源(3)と副駆動輪(W3,W4)との間に配置されて副駆動輪(W3,W4)に配分する駆動力を制御する油圧式クラッチ(10)と、を備えた四輪駆動車両(1)の駆動力配分装置(70)であって、油圧式クラッチ(10)の作動制御を行うための油圧制御装置(60)として、本発明にかかる上記の油圧制御装置(60)を備えることを特徴とする。 The present invention also provides a driving force transmission path (20) for transmitting a driving force from the driving source (3) to the main driving wheels (W1, W2) and the auxiliary driving wheels (W3, W4), and a driving force transmission path (20 And a hydraulic clutch (10) that is disposed between the drive source (3) and the auxiliary drive wheels (W3, W4) and controls the drive force distributed to the auxiliary drive wheels (W3, W4). As a hydraulic control device (60) for controlling the operation of the hydraulic clutch (10), which is a driving force distribution device (70) for a four-wheel drive vehicle (1), the above-described hydraulic control device ( 60).
本発明にかかる四輪駆動車両の駆動力配分装置によれば、上記の油圧制御装置が備えるモータ故障検知手段で電動モータの故障を検知するようにしたことで、万一、電動モータに故障が発生した場合でも、当該故障の発生を高い精度で検出できる。したがって、電動モータの故障に伴う油圧式クラッチの作動不良に対してのフェールセーフ動作を迅速に行うことができ、駆動力配分制御の安全性を高めることができる。
なお、上記で括弧内に記した参照符号は、後述する実施形態における対応する構成要素の符号を参考のために例示したものである。
According to the driving force distribution device for a four-wheel drive vehicle according to the present invention, the failure of the electric motor should be detected by detecting the failure of the electric motor with the motor failure detection means provided in the hydraulic control device. Even if it occurs, the occurrence of the failure can be detected with high accuracy. Therefore, a fail-safe operation against a malfunction of the hydraulic clutch accompanying a failure of the electric motor can be quickly performed, and the safety of the driving force distribution control can be improved.
In addition, the reference code | symbol described in the parenthesis above has illustrated the code | symbol of the corresponding component in embodiment mentioned later for reference.
本発明にかかる油圧制御装置及びそれを備えた駆動力配分装置によれば、電動モータの故障を高い精度で検知でき、電動モータの正常状態を故障と誤検知する確率を低く抑えることができる。 According to the hydraulic control device and the driving force distribution device including the same according to the present invention, a failure of the electric motor can be detected with high accuracy, and the probability of erroneously detecting the normal state of the electric motor as a failure can be reduced.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態にかかる油圧制御装置及び駆動力配分装置を備えた四輪駆動車両の概略構成を示す図である。同図に示す四輪駆動車両1は、車両の前部に横置きに搭載したエンジン(駆動源)3と、エンジン3と一体に設置された自動変速機4と、エンジン3からの駆動力を前輪Wf,Wf及び後輪Wr,Wrに伝達するための駆動力伝達経路20とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a four-wheel drive vehicle including a hydraulic control device and a driving force distribution device according to an embodiment of the present invention. A four-wheel drive vehicle 1 shown in the figure has an engine (drive source) 3 mounted horizontally in the front portion of the vehicle, an automatic transmission 4 installed integrally with the
エンジン3の出力軸(図示せず)は、自動変速機4、フロントディファレンシャル(以下「フロントデフ」という)5、左右のフロントドライブシャフト6,6を介して、主駆動輪である左右の前輪Wf,Wfに連結されている。さらに、エンジン3の出力軸は、自動変速機4、フロントデフ5、プロペラシャフト7、リアデファレンシャルユニット(以下「リアデフユニット」という)8、左右のリアドライブシャフト9,9を介して副駆動輪である左右の後輪Wr,Wrに連結されている。
The output shaft (not shown) of the
リアデフユニット8には、左右のリアドライブシャフト9,9に駆動力を配分するためのリアデファレンシャル(以下、「リアデフ」という。)19と、プロペラシャフト7からリアデフ19への駆動力伝達経路を接続・切断するための前後トルク配分用クラッチ10とが設けられている。前後トルク配分用クラッチ10は、駆動力伝達経路20において後輪Wr,Wrに配分する駆動力を制御するための油圧式クラッチからなるアクチュエータである。また、前後トルク配分用クラッチ10に作動油を供給するための油圧回路30と、油圧回路30による供給油圧を制御するための制御手段である4WD・ECU(以下、「制御ユニット」と記す。)50を備えている。制御ユニット50は、マイクロコンピュータなどで構成されている。上記の制御ユニット50と油圧回路30とで油圧制御装置60が構成されており、油圧制御装置60と前後トルク配分用クラッチ10とで駆動力配分装置70が構成されている。
The rear differential unit 8 is connected to a rear differential (hereinafter referred to as “rear differential”) 19 for distributing driving force to the left and right rear drive shafts 9 and 9 and a driving force transmission path from the propeller shaft 7 to the
図2は、油圧回路30の詳細構成を示す油圧回路図である。同図に示す油圧回路30は、ストレーナ33を介してオイルタンク31に貯留されている作動油を吸い込んで圧送するオイルポンプ35と、オイルポンプ35を駆動するモータ(電動モータ)37と、オイルポンプ35から前後トルク配分用クラッチ(以下、単に「クラッチ」という。)10のピストン室15に連通する油路40とを備えている。
FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram showing a detailed configuration of the
クラッチ10は、シリンダハウジング11と、シリンダハウジング11内で進退移動することで積層された複数の摩擦材13を押圧するピストン12とを備えている。シリンダハウジング11内には、ピストン12との間に作動油が導入されるピストン室15が画成されている。ピストン12は、複数の摩擦材13における積層方向の一端に対向配置されている。したがって、ピストン室15に供給された作動油の油圧でピストン12が摩擦材13を積層方向に押圧することで、クラッチ10を所定の係合圧で係合させるようになっている。
The clutch 10 includes a
オイルポンプ35からピストン室15に連通する油路40には、ワンウェイバルブ(一方向弁)39、リリーフ弁41、ソレノイド弁(開閉弁)43、油圧センサ45がこの順に設置されている。ワンウェイバルブ39は、オイルポンプ35側からピストン室15側に向かって作動油を流通させるが、その逆の向きには作動油の流通を阻止するように構成されている。これにより、オイルポンプ35の駆動でワンウェイバルブ39の下流側に送り込まれた作動油を、ワンウェイバルブ39とピストン室15との間の油路(以下では、「封入油路」ということがある。)49に封じ込めることができる。上記のワンウェイバルブ39とピストン室15との間の油路49によって、クラッチ10に供給する油圧が保持される油圧保持部が構成されている。
A one-way valve (one-way valve) 39, a
リリーフ弁41は、ワンウェイバルブ39とピストン室15との間の油路49の圧力が所定の閾値を超えて異常上昇したときに開くことで、油路49の油圧を解放するように構成された弁である。リリーフ弁41から排出された作動油は、オイルタンク31に戻されるようになっている。ソレノイド弁43は、オンオフ型の開閉弁で、制御ユニット50の指令に基づいてPWM制御(デューティ制御)されることで、油路49の開閉を制御することができる。これにより、ピストン室15の油圧を制御することができる。なお、ソレノイド弁43が開かれることで油路49から排出された作動油は、オイルタンク31に戻されるようになっている。また、油圧センサ45は、油路49及びピストン室15の油圧を検出するための油圧検出手段であり、その検出値は、制御ユニット50に送られるようになっている。また、ピストン室15は、アキュムレータ18に連通している。アキュムレータ18は、ピストン室15及び油路49内の急激な油圧変化や油圧の脈動を抑制する作用を有している。また、オイルタンク31内には、作動油の温度を検出するための油温センサ47が設けられている。油温センサ47の検出値は、制御ユニット50に送られるようになっている。
The
図3は、制御ユニット50の詳細構成を示すブロック図である。制御ユニット50には、バッテリー48の端子がイグニッションスイッチ42及びフェールセーフリレー44を介して接続されているほか、モータ37、ソレノイド弁43のソレノイド(ソレノイドコイル)43a、油圧センサ45、油温センサ47が接続されている。また、制御ユニット50には、車両の各部を制御する他の制御ユニット46が繋がれている。他の制御ユニット46には、図示は省略するが、各種メーターを制御するためのメーター・ECU、エンジン3及び自動変速機4を制御するためのFI/AT・ECU、車両の挙動を安定させる制御を行うためのVSA・ECU、ステアリング舵角の制御を行うためのSTRG・ECUなどが含まれている。ここでは、上記他の制御ユニット46に含まれる各ECUについての詳細な説明は省略する。なお、図3において、制御ユニット50の外周縁に沿って配置した○印の部位は、制御ユニット50をモータ37などの外部部品と接続するための接続端子である。
FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration of the
制御ユニット50は、主制御部であるマイコン51を備えると共に、フェールセーフリレー44を制御するためのフェールセーフリレードライバ52と、モータ37の駆動を制御するためのモータドライバ53と、モータ37の駆動電流を検知するためのモータ電流検知部54と、ソレノイド43aの駆動を制御するためのソレノイドドライバ55と、ソレノイド43aの駆動電流を検知するためのソレノイド電流検知部56と、制御ユニット50を他の制御ユニット46と繋ぐためのインタフェースであるCAN(Controller Area Network)ドライバ57とを備えている。
The
上記構成の制御ユニット50には、油圧センサ45の検出値と油温センサ47の検出値が入力されるようになっている。また、制御ユニット50は、モータドライバ53によってモータ37の駆動を制御すると共に、モータ電流検知部54でモータ37の駆動電流を検知するようになっている。すなわち、モータ動作指示として、モータ動作用デューティ電圧がマイコン51から出力されて、モータドライバ53へ入力される。このモータ動作用デューティ電圧でモータドライバ53が駆動され、モータ37の+端子にバッテリー電圧が印加されて、モータ37が作動する。また、モータ電流検知部54では、シャント抵抗による電流検知にてモータ37の駆動電流が計測される。
The
また、制御ユニット50は、ソレノイドドライバ55によってソレノイド43a(ソレノイド弁43)の駆動を制御すると共に、ソレノイド電流検知部56でソレノイド43aの駆動電流を検知するようになっている。すなわち、ソレノイド動作指示として、ソレノイド動作用デューティ電圧がマイコン51から出力されて、ソレノイドドライバ55に入力される。このソレノイド動作用デューティ電圧によりソレノイドドライバ55が駆動され、ソレノイド43aの+端子にバッテリー電圧が印加されて、ソレノイド43aが作動する。また、ソレノイド電流検知部56では、シャント抵抗による電流検知にてソレノイド43aの駆動電流が計測される。
The
なお、上記の制御ユニット50は、本発明にかかる電動モータの故障を検知するためのモータ故障検知手段として機能するほか、本発明にかかる電動モータの駆動電流値を検出する駆動電流値検出手段、駆動電流値を積算した駆動電流積算値の算出を行う駆動電流積算値算出手段、駆動電流積算値に対するモータ故障判定用の閾値を設定するモータ故障判定用閾値設定手段、及び駆動電流積算値とモータ故障判定用の閾値とを比較することで電動モータの故障判定を行うモータ故障判定手段などとして機能するものである。制御ユニット50の上記各機能によるモータ37の故障検知の詳細については、後述する。
The
図4は、ピストン室15の油圧制御の手順を示すフローチャートであり、(a)は、加圧時の手順を示すフローチャート、(b)は、減圧時の手順を示すフローチャートである。また、図5は、ピストン室15の油圧制御におけるモータ37(オイルポンプ35)の運転/停止状態及びソレノイド弁43の開/閉状態と実油圧(封入油路49の油圧)の変化を示すタイミングチャートである。また、図6は、ピストン室15の油圧制御における油圧回路30内の作動油の状態を示す回路図で、(a)は、加圧時の作動油の状態、(b)は、油圧保持時の作動油の状態、(c)は、減圧時の作動油の状態を示す図である。
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for hydraulic control of the
本実施形態の油圧制御装置60による油圧制御では、ピストン室15を加圧する際には、モータ37(オイルポンプ35)の駆動を制御(デューティ制御)することで、加圧側の油圧−トルク特性に基づいてピストン室15が目標油圧となるように制御する。そして、ピストン室15が目標油圧となるまで加圧した後、減圧を開始するまでの間は、封入油路49に作動油を封じ込めた状態を維持することで、クラッチ10のトルクを略一定に保つことができる。一方、ピストン室15を減圧する場合には、オイルポンプ35の作動を禁止すると共にソレノイド弁43の開閉を制御(オンオフ制御)することで、減圧側の油圧−トルク特性に基づいてピストン室15が目標油圧となるよう制御する。なお、上記の加圧側及び減圧側の油圧−トルク特性は、後輪Wr,Wrに配分すべき駆動力(リアトルク)に対応する封入油路49内の油圧値として、予めモデル化されているものである。
In the hydraulic control by the
以下、図4のフローチャートに沿って、ピストン室15の加圧時と減圧時の油圧制御の手順について説明する。まず、同図(a)に示す加圧時の制御フローでは、制御ユニット50は、ピストン室15に対する加圧指示(加圧指示トルク)が有るか否かを判断する(ステップST1−1)。ピストン室15に対する加圧指示の有無は、車両の走行状態に応じて前輪Wf,Wfと後輪Wr,Wrに配分する駆動力を判断した結果、クラッチ(駆動力配分装置)10の締結要求又は締結力の増加要求があるか否かによって決まる。その結果、ピストン室15に対する加圧指示が無ければ(NO)、そのまま処理を終了する。一方、加圧指示があれば(YES)、続けて、加圧側の油圧−トルク特性に基づいて、オイルポンプ35(モータ37)の停止油圧(指示油圧)を算出し(ステップST1−2)、算出した指示油圧からモータ37を駆動するPWM制御のデューティ比を決定する(ステップST1−3)。その後、ソレノイド弁43が開いている場合には、ソレノイド弁43を閉じて油路49を封止状態とし(ステップST1−4)、決定したデューティ比でモータ37を駆動してオイルポンプ35を運転する(ステップST1−5)。これにより、ワンウェイバルブ39とピストン室15の間の油路49に作動油が送り込まれて、油路49及びピストン室15の油圧が上昇してゆく。その後、油圧センサ45で検出した油路49及びピストン室15の油圧(実油圧)がオイルポンプ35(モータ37)の停止油圧(指示油圧)以上になったか否かを判断する(ステップST1−6)。油路49及びピストン室15の油圧がオイルポンプ35の停止油圧に達したら(YES)、モータ37(オイルポンプ35)の運転を停止して(ステップST1−7)、加圧時の制御を終了する。なお、このピストン室15の加圧時には、油路49及びピストン室15の油圧が目標油圧に達するまでの間、オイルポンプ35が一定圧の作動油を吐出するようにモータ37の駆動を制御するとよい。
Hereinafter, the procedure of hydraulic control when the
一方、図4(b)に示す減圧時の制御フローでは、制御ユニット50は、ピストン室15に対する減圧指示(減圧指示トルク)が有るか否かを判断する(ステップST2−1)。ピストン室15に対する減圧指示は、車両の走行状態に応じて前輪Wf,Wfと後輪Wr,Wrに配分する駆動力を判断した結果、クラッチ(駆動力配分装置)10の締結解除要求又は締結力の低減要求があるか否かによって決まる。その結果、減圧指示が無ければ(NO)、そのまま処理を終了する。一方、減圧指示があれば(YES)、続けて、減圧側の油圧−トルク特性テーブルに基づいて、ソレノイド弁43の閉止油圧(指示油圧)を算出する(ステップST2−2)。その後、ソレノイド弁43を開いて油路49の封止状態を解除し(ステップST2−3)、油路49及びピストン室15の油圧を制御する。これにより、ソレノイド弁43を介して油路49の作動油が排出されて油圧が下降してゆく。その後、油圧センサ45で検出した油路49及びピストン室15の油圧(実油圧)がソレノイド弁43の閉止油圧(指示油圧)以下になったか否かを判断する(ステップST2−4)。油路49及びピストン室15の油圧がソレノイド弁43の閉止油圧に達したら(YES)、ソレノイド弁43を閉じて(ステップST2−5)、減圧時の制御を終了する。
On the other hand, in the control flow during decompression shown in FIG. 4B, the
図5のタイミングチャートにおいて、時刻T1から時刻T2までの加圧時には、図4(a)のフローチャートに沿って加圧時の油圧制御が行われる。この加圧時の油圧制御では、既述のように、指示油圧に応じてオイルポンプ35の駆動を制御することで、ピストン室15の油圧を所望のトルクに応じた目標油圧になるように制御する。すなわち、油圧センサ45を用いて封入油路49内の作動油の油圧を計測し、当該油圧が後輪Wr,Wrに配分すべきトルクを出力可能な値(=目標油圧)となるまでモータ37の運転及びソレノイド弁43の閉状態を継続する。この加圧時の油圧回路30内の作動油は、図6(a)に示す状態になっている。
In the timing chart of FIG. 5, at the time of pressurization from time T1 to time T2, hydraulic control at the time of pressurization is performed according to the flowchart of FIG. In the pressurizing hydraulic control, as described above, the
その後、時刻T2においてモータ37(オイルポンプ35)の運転を停止する。時刻T2から時刻T3までの油圧保持時には、油圧回路30内の作動油は、図6(b)に示すように、油路49に指示油圧の作動油が封じ込められた状態になっている。したがって、オイルポンプ35の運転を停止しても、暫くの間はクラッチ10のトルク(実トルク)は略一定に維持される。これにより、目標の四輪駆動(4WD)状態を必要な時間継続する。なお、図示は省略するが、この状態においてより高い目標油圧が設定された場合には、さらにモータ37を動作させ油路49の加圧を行うようにする。
Thereafter, the operation of the motor 37 (oil pump 35) is stopped at time T2. When the hydraulic pressure is maintained from time T2 to time T3, the hydraulic oil in the
時刻T3から、図4(b)のフローチャートに沿って減圧時の油圧制御が行われる。この減圧時の油圧制御では、既述のように、指示油圧に応じてソレノイド弁43の開閉を制御することで、ピストン室15の油圧が所望のトルクに応じた目標油圧まで下降するように制御される。この減圧時の油圧回路30内の作動油は、図6(c)に示す状態になっている。また、この状態において、より低い目標油圧(但し、加圧を開始する状態よりも高い油圧)が設定された場合には、封入油路49内の油圧がその目標油圧へ到達するまでソレノイド弁43を開状態とし、目標油圧に到達したらソレノイド弁43を閉状態とする。これにより、油路49及びピストン室15の指示油圧とクラッチ10の指示トルクが複数段で段階的に変化するように制御される。ピストン室15の油圧が低下すると、摩擦材13の押付力が減少して後輪Wr,Wrへのトルク配分量が減少する。最終的には、封入油路49内の油圧を加圧開始時点の油圧まで低下させることで前輪Wf,Wfにのみ駆動力が配分される二輪駆動(2WD)状態となる。
From time T3, hydraulic control during pressure reduction is performed according to the flowchart of FIG. In the oil pressure control at the time of pressure reduction, as described above, the opening and closing of the
このように、制御ユニット50は、油圧回路30による供給油圧を制御することで、クラッチ10で後輪Wr,Wrに配分する駆動力を制御する。これにより、前輪Wf,Wfを主駆動輪とし、後輪Wr,Wrを副駆動輪とする駆動制御を行うようになっている。すなわち、クラッチ10が解除(切断)されているときには、プロペラシャフト7の回転がリアデフ19側に伝達されず、エンジン3のトルクがすべて前輪Wf,Wfに伝達されることで、前輪駆動(2WD)状態となる。一方、クラッチ10が接続されているときには、プロペラシャフト7の回転がリアデフ19側に伝達されることで、エンジン3のトルクが前輪Wf,Wfと後輪Wr,Wrの両方に配分されて四輪駆動(4WD)状態となる。制御ユニット50は、車両の走行状態を検出するための各種検出手段(図示せず)の検出に基づいて、後輪Wr,Wrに配分する駆動力およびこれに対応するクラッチ10への油圧供給量を演算すると共に、当該演算結果に基づく駆動信号をクラッチ10に出力する。これにより、クラッチ10の締結力を制御し、後輪Wr,Wrに配分する駆動力を制御するようになっている。
In this manner, the
次に、本実施形態の油圧制御装置60においてモータ37の故障を検知するモータ故障検知の手順について詳細に説明する。図7は、モータ故障検知の手順を示すフローチャートである。また、図8は、モータの動作指令開始からモータ故障確定判定までの間におけるモータ駆動電流及びその積算値、モータ故障検知用の閾値など各値の変化を示すタイミングチャートである。
Next, a motor failure detection procedure for detecting a failure of the
図7に示すモータ故障検知の手順では、まず、制御ユニット50からモータ37に対する動作指令(モータ動作指令)が有るか否かを判断する(ステップST3−1)。その結果、モータ37に対する動作指令がなければ(NO)、モータ故障検知を行わずそのまま終了する。一方、モータ37に対する動作指令が有れば(YES)、続けて、制御ユニット50がモータ故障検知を許可中であるか否かを判断する(ステップST3−2)。その結果、モータ故障検知の許可中で無ければ(NO)、モータ故障検知を行わずそのまま終了する。一方、モータ故障検知の許可中であれば(YES)、ディレイタイマのカウントを開始する(ステップST3−3)。
In the motor failure detection procedure shown in FIG. 7, it is first determined whether or not there is an operation command (motor operation command) from the
ここでいうディレイタイマとは、制御ユニット50などの各部が備えるハード構成及びソフトウェア構成に依存する処理の遅れによってモータ故障の誤検知(後述する故障確定タイマの誤動作)が発生することを回避する目的で設定する猶予時間である。すなわち、本実施形態の油圧制御装置60で行うモータ故障検知にかかる制御では、制御ユニット50などの各部が備えるハード構成に依存して、モータ37の動作指令に対する駆動電流の読込みに遅れが生じたり、ソフトウェアの処理速度に依存して、モータ動作指令から実際に駆動電流が立ち上がるまでに遅れが生じたりする。そのため、モータ動作指令が出された時点で直ちにモータ故障検知を開始すると、モータ故障検知を開始しているにも関わらず実際にはモータ37へ通電が行なわれていないという状況が発生する。その結果、モータ37が正常であるにも関わらず故障(オフ故障)であると誤判断するおそれがある。そこで、モータ動作指令からモータ故障検知の開始までの間に猶予時間を設けることで、上記のような故障の誤検知を回避できるようにしたものである。
The term “delay timer” here refers to the purpose of avoiding erroneous detection of a motor failure (malfunction of a failure determination timer, which will be described later) due to a delay in processing depending on the hardware configuration and software configuration of each unit such as the
ステップST3−3でディレイタイマのカウントを開始したら、ディレイタイマがカウント完了となるまで待機する(ステップST3−4)。ディレイタイマがカウント完了となったら(YES)、モータ故障検知を開始する(ステップST3−5)。モータ故障検知は、具体的には、下記のステップST3−5a及びステップST3−5bの処理によって開始される。すなわち、制御ユニット50のモータ電流検知部54で計測しているモータ駆動電流値Iを積算した値であるモータ駆動電流積算値Isの算出を開始する(ステップST3−5a)。また、モータ駆動電流積算値Isに対するモータ故障検知用の閾値Ithを設定し、このモータ故障判定用の閾値Ithを故障検知の開始時点からの経過時間に応じて所定の割合で増加させる(ステップST3−5b)。
When the delay timer starts counting in step ST3-3, the process waits until the delay timer completes counting (step ST3-4). When the delay timer completes counting (YES), motor failure detection is started (step ST3-5). More specifically, the motor failure detection is started by the following steps ST3-5a and ST3-5b. That is, calculation of the motor drive current integrated value Is, which is a value obtained by integrating the motor drive current value I measured by the motor
モータ37の故障検知が開始されたら、モータ駆動電流積算値Isとモータ故障判定用の閾値Ithとの比較を行う(ステップST3−6)。そして、モータ駆動電流積算値Isがモータ故障判定用の閾値Ith以下となった(又は、下回った)場合(ステップST3−6でYES)、その時点で、故障確定タイマのカウントを開始する(ステップST3−7)。
When the failure detection of the
その後、故障確定タイマのカウントが完了するまで待機する(ステップST3−8)。故障確定タイマのカウントが完了したら(YES)、その時点で、再度モータ駆動電流積算値Isとモータ故障判定用の閾値Ithとの比較を行う(ステップST3−9)。その結果、モータ駆動電流積算値Isがモータ故障判定用の閾値Ith以下で無ければ(NO)、モータ37が正常に動作していると判断して、モータ故障確定判定をせず、そのまま処理を終了する。一方、モータ駆動電流積算値Isがモータ故障判定用の閾値Ith以下(Is≦Ith)であれば(YES)、モータ37に故障が発生していると判断して、モータ故障確定判定を行う(ステップST3−10)。制御ユニット50は、モータ故障確定判定を行った場合、それに基づいて適切なフェールセーフ動作の指示を行うようにする。
Then, it waits until the count of the failure confirmation timer is completed (step ST3-8). When the count of the failure confirmation timer is completed (YES), at that time, the motor drive current integrated value Is and the motor failure determination threshold value Ith are compared again (step ST3-9). As a result, if the motor drive current integrated value Is is not less than or equal to the motor failure determination threshold value Ith (NO), it is determined that the
上記のモータ故障検知の処理の流れを図8のタイミングチャートに沿って説明する。なお、以下の説明には、図7のフローチャートにおける対応する処理番号(ステップ番号)を併記している。図8のタイミングチャートにおいて、モータ37の動作指令が出された時刻t1において、ディレイタイマTm1のカウントが開始(ST3−3)される。その後、時刻t2で、ディレイタイマTm1のカウントが完了(ST3−4でYES)する。その時点で、モータ駆動電流値積算値Isの算出が開始(ST3−5a)され、モータ故障検知用の閾値Ithの加算(閾値Ithを増加させる制御)が開始(ST3−5b)されることで、モータ37の故障検知が開始(ST3−5)される。
The flow of the motor failure detection process will be described with reference to the timing chart of FIG. In the following description, the corresponding process number (step number) in the flowchart of FIG. 7 is also shown. In the timing chart of FIG. 8, at the time t1 when the operation command for the
ここで、故障検知用の閾値Ithを増加させる制御の具体例を示すと、モータ故障検知を開始した時刻t2から、モータ37の制御の1サイクルごとに所定値を故障検知用の閾値Ithに加算することが挙げられる。ここでいうモータ37の制御の1サイクルとは、制御ユニット50において所定時間(例えば10ms)ごとにモータ37に対する動作指令が出されているか(継続しているか)否かの監視を行っており、この監視を行うサイクルを制御の1サイクルとしている。したがって、この監視を行うタイミングに合わせて閾値Ithを所定値ずつ増加させるようにする。
Here, a specific example of the control for increasing the failure detection threshold value Ith is shown. From the time t2 when the motor failure detection is started, a predetermined value is added to the failure detection threshold value Ith for each cycle of the control of the
モータ37の故障検知では、上記のモータ駆動電流積算値Isがモータ故障判定用の閾値Ith以下である場合(ST3−6でYES)、モータ37に故障が発生していると暫定的に判断し、その時点で故障確定タイマTm2のカウントを開始(ST3−7)する。なお、図8のタイミングチャートでは、モータ37の故障検知を開始した時刻t2において、既にモータ駆動電流積算値Isがモータ故障判定用の閾値Ithを下回っており、その時点で故障確定タイマTm2のカウントが開始されている。その後、時刻t3において故障確定タイマTm2のカウントが完了(ST3−8でYES)すると、再度モータ駆動電流積算値Isとモータ故障判定用の閾値Ithとの比較(ST3−9)が行われる。その結果、モータ駆動電流積算値Isがモータ故障判定用の閾値Ith以下(Is≦Ith)であれば、故障確定フラグ=1として、モータ故障(オフ故障)の確定判定(ST3−10)がなされる。
In the failure detection of the
図8のタイミングチャートに示す例では、モータ37に故障が発生していることで、モータ駆動電流値Iが0〔A〕である場合を示している。そのため、この場合は、モータ駆動電流積算値Isが経過時間に関わらず0のままである。しかしながら、上記に示す以外にも、モータ37に故障が発生していながら微小電流(正常状態よりも小さい僅かな電流)が流れる場合がある。このような場合には、モータ駆動電流値Iが0〔A〕ではないため、モータ駆動電流積算値Isは、モータ駆動電流値Iに応じた積算値(正の値)となる。
The example shown in the timing chart of FIG. 8 shows a case where the motor drive current value I is 0 [A] because a failure has occurred in the
なお、先のステップST3−6でモータ駆動電流積算値Isがモータ故障検知用の閾値Ith以下にならない場合(NO)には、モータ駆動電流積算値Isの積算とモータ故障検知用の閾値Ithの増加がそのまま継続される。そして、モータ駆動電流積算値Is及びモータ故障検知用の閾値Ithは、モータ動作指令が解除された時点(動作ストップ指令中となったとき)に両値がリセットされる。その後、再度モータ動作指令が出された場合には、ディレイタイマTm1のカウント完了を待ってから、モータ駆動電流値積算値Isの算出とモータ故障検知用の閾値Ithの加算とが再開されることで、モータ故障検知が再開される。 If the motor drive current integrated value Is does not fall below the motor failure detection threshold value Ith in step ST3-6 (NO), the integration of the motor drive current integration value Is and the motor failure detection threshold value Ith are set. The increase continues. The motor drive current integrated value Is and the motor failure detection threshold value Ith are both reset when the motor operation command is released (when the operation stop command is in progress). After that, when the motor operation command is issued again, the calculation of the motor driving current value Is and the addition of the threshold value Ith for detecting the motor failure are resumed after the completion of the count of the delay timer Tm1. The motor failure detection is resumed.
以上説明したように、本実施形態の油圧制御装置60におけるモータ37の故障検知によれば、モータ駆動電流の積算値Isを算出し、当該モータ駆動電流の積算値Isを故障検知用の閾値Ithと比較することでモータ37の故障判定を行うようにした。このように、モータ駆動電流の積算値Isに基づいてモータ37の故障判定を行うことで、モータ速度指令値を用いずに故障判定を行うことができる。したがって、本実施形態の油圧制御装置60のように、クラッチ10に供給する油圧(油圧センサ45で検出した油圧)を目標値としてモータ37の駆動制御を行うシステム、即ち、モータ速度指令値の存在しないシステムであっても、モータ37の故障検知を行うことが可能となる。また、モータ駆動電流の積算値Isを用いてモータ37の故障判定を行うことで、モータ37故障時の無通電状態を確実に検知可能となると共に、モータ37の定常回転時における電流値が非常に低い値である場合など、モータ37に微小電流のみが通電する状態でも、そのことでモータ故障と誤検知するおそれが無くなる。
As described above, according to the failure detection of the
また、本実施形態の油圧制御装置60が備えるモータ故障検知手段によれば、モータ駆動電流の積算値Isをモータ故障検知用のデータとしていることで、モータ故障検知用のデータが、モータ37の駆動および故障検知を行う制御ユニット50などを構成する素子(電子部品)の出力バラつきや出力データに含まれるノイズなどの影響を受け難くなる。そのため、従来のモータ故障検知手段と比較して、より外的要因に左右されず正確な故障検知が可能となるタフネス性の高いモータ故障検知手段となる。
Further, according to the motor failure detection means provided in the
また、本実施形態の油圧制御装置60が備えるモータ故障検知手段は、モータ故障判定用の閾値Ithをモータ37の故障検知開始時点からの経過時間に応じて所定の割合で増加させるようにしたことで、モータ37の駆動電流が微小電流であるときに、当該駆動電流が長時間に渡って積算された場合でもモータ37の故障判定を正確に行うことができる。これにより、モータ故障判定用の閾値を一定値とする場合と比較して、モータ駆動電流の積算値Isに基づくモータ故障判定をより適切に行えるようになる。したがって、モータ37の故障判定精度をさらに高めることが可能となる。
In addition, the motor failure detection means included in the
また、本実施形態では、モータ駆動電流積算値Isがモータ故障判定用の閾値Ith以下となった場合、その時点t2から予め設定した時間が経過した時点t3でも駆動電流積算値Isがモータ故障判定用の閾値Ith以下であることを条件として、モータ37が故障しているとの確定判定を行うようにしている。これにより、モータ37の駆動電流の異常が故障に関係しない一過性のものである場合、モータ37の故障と誤検知することを防止できる。したがって、モータ37の故障検知精度を効果的に高めることができる。
Further, in this embodiment, when the motor driving current integral Is is equal to or less than the threshold value Ith for determining motor failure, the driving current integral Is is motor failure even when t3 when the set time has elapsed in advance from the time t2 the proviso that not more than the threshold value Ith for determining, and to perform the confirmation determination that the
また、本実施形態の四輪駆動車両1によれば、上記構成のモータ故障検知手段で油圧制御装置60のモータ37の故障を検知するようにしたことで、万一、モータ37に故障が発生した場合でも、当該故障の発生を高い精度で検出できる。したがって、モータ37の故障に伴うクラッチ10の作動不良に対するフェールセーフ動作を迅速かつ的確に行うことができ、四輪駆動車両1における駆動力配分制御の安全性を高めることができる。
In addition, according to the four-wheel drive vehicle 1 of the present embodiment, the failure of the
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、モータ故障検知用の閾値Ithを増加させる方法の具体例として、モータ37の制御の1サイクルごとに閾値Ithに所定値を加算することを示したが、モータ故障検知用の閾値Ithを増加させる方法は、これ以外にも、モータ故障検知の開始時点からの経過時間に比例するように増加させるなど、他の方法で増加(加算)させるようにしてもよい。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims and the specification and drawings. Is possible. For example, in the above-described embodiment, as a specific example of the method for increasing the motor failure detection threshold value Ith, a predetermined value is added to the threshold value Ith every control cycle of the
また、上記実施形態では、モータ駆動電流積算値Isがモータ故障判定用の閾値Ith以下となった場合、その時点から故障確定タイマのカウントを開始し、当該故障確定タイマのカウントが完了した時点でモータ故障確定判定を行う場合を示したが、これ以外にも、モータ駆動電流積算値Isがモータ故障判定用の閾値Ith以下となった場合に、故障確定タイマのカウントを行わず、その時点で直ちにモータ故障確定判定を行うようにすることも可能である。 Time In the above embodiment, when the motor driving current integral Is is equal to or less than the threshold value Ith for determining motor failure, which starts counting of a fault confirmation timer from that point, the count of the fault confirmation timer is completed in shows the case of performing the motor failure confirmation determination, other than this, when the motor driving current integral is is equal to or less than the threshold value Ith for determining motor failure, without counting the fault confirmation timer, the It is also possible to immediately determine the motor failure at the time.
1 四輪駆動車両
3 エンジン
4 自動変速機
5 フロントデフ
6,6 フロントドライブシャフト
7 プロペラシャフト
8 リアデフユニット
9,9 リアドライブシャフト
10 前後トルク配分用クラッチ(油圧式クラッチ:アクチュエータ)
11 シリンダハウジング
12 ピストン
13 摩擦材
15 ピストン室
18 アキュムレータ
19 リアデフ
20 駆動力伝達経路
30 油圧回路
31 オイルタンク
33 ストレーナ
35 オイルポンプ
37 モータ(電動モータ)
39 ワンウェイバルブ(一方向弁)
40 油路
41 リリーフ弁
43 ソレノイド弁
43a ソレノイド(ソレノイドコイル)
44 フェールセーフリレー
45 油圧センサ(油圧検出手段)
46 他の制御ユニット
47 油温センサ
48 バッテリー
49 油路(封入油路:油圧保持部)
50 制御ユニット(4WD・ECU:制御手段、モータ故障検知手段)
51 マイコン
52 フェールセーフリレードライバ
53 モータドライバ
54 モータ電流検知部
55 ソレノイドドライバ
56 ソレノイド電流検知部
57 CANドライバ
60 油圧制御装置
70 駆動力配分装置
I モータ駆動電流値
Is モータ駆動電流積算値
Ith モータ故障検知用の閾値
Tm1 ディレイタイマ
Tm2 故障確定タイマ
Wf,Wf 前輪(主駆動輪)
Wr,Wr 後輪(副駆動輪)
1 Four-
DESCRIPTION OF
39 One-way valve (one-way valve)
40
44 Fail-
46
50 control unit (4WD / ECU: control means, motor failure detection means)
51
Wr, Wr Rear wheel (sub drive wheel)
Claims (5)
前記制御手段は、前記電動モータの故障を検知するためのモータ故障検知手段を備え、
前記モータ故障検知手段は、
前記電動モータの駆動電流値を検出する駆動電流値検出手段と、
前記駆動電流値を積算した駆動電流積算値の算出を行う駆動電流積算値算出手段と、
前記駆動電流積算値に対するモータ故障判定用の閾値を設定するモータ故障判定用閾値設定手段と、
前記駆動電流積算値と前記モータ故障判定用の閾値とを比較することで前記電動モータの故障判定を行うモータ故障判定手段と、を備え、
前記モータ故障検知手段は、前記電動モータの故障検知開始時点から前記駆動電流積算値の算出を行うと共に、前記モータ故障判定用の閾値を前記電動モータの故障検知開始からの経過時間に応じて所定の割合で増加させるようにし、
前記モータ故障判定手段は、前記駆動電流積算値が前記モータ故障判定用の閾値以下となった場合、その時点から予め設定した時間が経過した時点でも前記駆動電流積算値が前記モータ故障判定用の閾値以下である場合に前記電動モータが故障しているとの判定を行う
ことを特徴とする油圧制御装置。 A hydraulic control device that includes an electric motor, an oil pump driven by the electric motor, and a control unit that controls operation of the electric motor, and that controls the operation of the actuator by the hydraulic pressure supplied from the oil pump. And
The control means includes motor failure detection means for detecting a failure of the electric motor,
The motor failure detection means is
Drive current value detecting means for detecting a drive current value of the electric motor;
Drive current integrated value calculating means for calculating a drive current integrated value obtained by integrating the drive current values;
A motor failure determination threshold value setting means for setting a threshold value for determining motor failure with respect to the drive current integrated value,
And a motor failure determination means for performing failure judgment of the electric motor by comparing the threshold value for the motor failure determination and the drive current integrated value,
The motor failure detection means calculates the drive current integrated value from the failure detection start time of the electric motor, and sets a threshold value for determining the motor failure according to an elapsed time from the failure detection start of the electric motor. Increase at a rate of
When the driving current integrated value is equal to or less than the motor failure determining threshold , the motor failure determining means is configured such that the driving current integrated value is used for determining the motor failure even when a preset time has elapsed . hydraulic control apparatus characterized by a determination of the electric motor is equal to or less than the threshold value has failed.
前記油圧式クラッチと前記オイルポンプとの間には、前記オイルポンプから前記油圧式クラッチヘ向かう方向にのみ作動油を流通させる一方向弁が設けられており、 Between the hydraulic clutch and the oil pump, there is provided a one-way valve for flowing hydraulic oil only in the direction from the oil pump to the hydraulic clutch,
前記油圧式クラッチと前記一方向弁との間の油路は、前記一方向弁を通過した作動油が封入されることで前記油圧式クラッチに供給する油圧が保持される油圧保持部になっている The oil passage between the hydraulic clutch and the one-way valve is a hydraulic holding part that holds hydraulic pressure supplied to the hydraulic clutch by sealing the hydraulic oil that has passed through the one-way valve. Have
ことを特徴とする請求項1に記載の油圧制御装置。The hydraulic control device according to claim 1.
前記制御手段は、前記油圧検出手段で検出した油圧が目標油圧に達すると前記電動モータの運転を停止させる The control means stops the operation of the electric motor when the hydraulic pressure detected by the hydraulic pressure detection means reaches a target hydraulic pressure.
ことを特徴とする請求項2に記載の油圧制御装置。The hydraulic control apparatus according to claim 2.
前記油圧検出手段で検出した油圧が前記目標油圧に達するまでの間、前記オイルポンプが一定圧の作動油を吐出するように前記電動モータの駆動を制御する Until the oil pressure detected by the oil pressure detecting means reaches the target oil pressure, the drive of the electric motor is controlled so that the oil pump discharges a constant pressure of hydraulic oil.
ことを特徴とする請求項3に記載の油圧制御装置。The hydraulic control apparatus according to claim 3.
前記駆動力伝達経路における前記駆動源と前記副駆動輪との間に配置されて前記副駆動輪に配分する駆動力を制御する油圧式クラッチと、を備えた四輪駆動車両の駆動力配分装置であって、 A driving force distribution device for a four-wheel drive vehicle, comprising: a hydraulic clutch that is disposed between the drive source and the sub drive wheels in the drive force transmission path and controls a drive force distributed to the sub drive wheels. Because
前記油圧式クラッチの作動制御を行うための油圧制御装置として、請求項2乃至4のいずれか1項に記載の油圧制御装置を備える The hydraulic control device according to any one of claims 2 to 4 is provided as a hydraulic control device for performing operation control of the hydraulic clutch.
ことを特徴とする四輪駆動車両の駆動力配分装置。A driving force distribution device for a four-wheel drive vehicle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011208771A JP5684684B2 (en) | 2011-09-26 | 2011-09-26 | Hydraulic control device and driving force distribution device for four-wheel drive vehicle equipped with the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011208771A JP5684684B2 (en) | 2011-09-26 | 2011-09-26 | Hydraulic control device and driving force distribution device for four-wheel drive vehicle equipped with the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013067326A JP2013067326A (en) | 2013-04-18 |
JP5684684B2 true JP5684684B2 (en) | 2015-03-18 |
Family
ID=48473565
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011208771A Active JP5684684B2 (en) | 2011-09-26 | 2011-09-26 | Hydraulic control device and driving force distribution device for four-wheel drive vehicle equipped with the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5684684B2 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6277022B2 (en) * | 2014-03-14 | 2018-02-07 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Control device and control method for electric oil pump |
JP6413905B2 (en) * | 2014-04-21 | 2018-10-31 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for power conversion device for vehicle |
CN107249920B (en) * | 2015-02-17 | 2019-02-01 | 本田技研工业株式会社 | The hydraulic pressure control device of driving force distribution device |
JP6757802B2 (en) | 2016-12-13 | 2020-09-23 | 本田技研工業株式会社 | Torque control device for four-wheel drive vehicles |
JP6969206B2 (en) * | 2017-08-07 | 2021-11-24 | 株式会社ジェイテクト | Control method for four-wheel drive vehicles and four-wheel drive vehicles |
JP6592118B2 (en) * | 2018-01-16 | 2019-10-16 | ファナック株式会社 | Motor control device |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0725278B2 (en) * | 1988-08-31 | 1995-03-22 | 日産自動車株式会社 | Drive force distribution controller for four-wheel drive vehicle |
JPH02290778A (en) * | 1989-03-27 | 1990-11-30 | Fuji Heavy Ind Ltd | Trouble judging device for motor-driven type power steering device for automobile |
JP3541675B2 (en) * | 1998-05-12 | 2004-07-14 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for electric motor for electric vehicle |
-
2011
- 2011-09-26 JP JP2011208771A patent/JP5684684B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013067326A (en) | 2013-04-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5684684B2 (en) | Hydraulic control device and driving force distribution device for four-wheel drive vehicle equipped with the same | |
JP5158253B2 (en) | Brake control device | |
US20110266106A1 (en) | Brake control apparatus and brake control method | |
WO2012105526A1 (en) | Brake device for vehicle | |
EP1894801A2 (en) | Brake control system | |
JP6413756B2 (en) | Motor drive control device | |
JP2006193136A (en) | Brake equipment of vehicle | |
JP5061051B2 (en) | Brake control device | |
JP2009243498A (en) | Drive control device | |
JP5407905B2 (en) | Hydraulic supply device | |
JP2012218668A (en) | Hydraulic pressure feeder of driving force distributing device | |
JP5235741B2 (en) | Abnormality diagnosis device for power steering device | |
JP2008001291A (en) | Brake device for vehicle | |
US11453372B2 (en) | Brake apparatus, brake control method, and method for determining lock abnormality in motor | |
JP2009040122A (en) | Brake control device having electric boosting mechanism | |
CN114245779B (en) | Method for functional testing of a pressure generator assembly of a power-assisted brake system | |
JP5200753B2 (en) | Vehicle braking device and vehicle braking device abnormality detection method | |
JP4630651B2 (en) | Hydraulic supply device | |
JP5331181B2 (en) | Brake hydraulic pressure control device for vehicles | |
KR101380866B1 (en) | Vehicle brake system and control method thereof | |
JP2009107437A (en) | Brake control device and brake control method | |
JP2004276663A (en) | Power steering device | |
WO2023210726A1 (en) | Braking control device for vehicles | |
JP5546517B2 (en) | Brake hydraulic pressure control device for vehicles | |
JP5600949B2 (en) | Electric motor drive control circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131128 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140724 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140729 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140925 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150106 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150115 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5684684 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |