JP6973939B2 - Vehicle control device - Google Patents
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Description
本発明は、アクティブトルクスプリット4WDを採用した車両用の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a vehicle that employs an active torque split 4WD.
従来、四輪自動車の4WD(four-wheel-drive:四輪駆動)システムとして、アクティブトルクスプリット4WDが広く知られている。アクティブトルクスプリット4WDシステムの一例では、通常時は、エンジンからの動力が主駆動輪、たとえば左右の前輪に伝達される。そして、路面摩擦係数などからタイヤスリップの発生が予測される場合には、タイヤスリップが発生しないように、エンジンからの動力が電子制御カップリングにより主駆動輪と副駆動輪とに能動的に配分される。 Conventionally, an active torque split 4WD is widely known as a 4WD (four-wheel-drive) system for a four-wheel vehicle. In one example of an active torque split 4WD system, power from the engine is normally transmitted to the main drive wheels, such as the left and right front wheels. When the occurrence of tire slip is predicted from the road surface friction coefficient, etc., the power from the engine is actively distributed to the main drive wheel and the sub drive wheel by the electronically controlled coupling so that the tire slip does not occur. Will be done.
ところが、副駆動輪に動力を伝達する部品、たとえば、リヤデファレンシャルギヤなどの破損を防止するために、電子制御カップリングから副駆動輪側に配分される動力に上限が設けられている場合がある。この場合、エンジンからの動力の一部が副駆動輪に配分されても、主駆動輪が受け持たなければならない動力が依然として過大であり、主駆動輪のタイヤスリップが発生するおそれがある。 However, in order to prevent damage to parts that transmit power to the auxiliary drive wheels, such as the rear differential gear, there may be an upper limit on the power distributed from the electronically controlled coupling to the auxiliary drive wheels. .. In this case, even if a part of the power from the engine is distributed to the auxiliary drive wheels, the power that the main drive wheels must take is still excessive, and there is a possibility that tire slip of the main drive wheels may occur.
本発明の目的は、タイヤスリップの発生を良好に抑制できる、車両用制御装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a vehicle control device capable of satisfactorily suppressing the occurrence of tire slip.
前記の目的を達成するため、本発明に係る車両用制御装置は、駆動源から主駆動輪に伝達される動力の一部を副駆動輪に配分する動力配分装置を搭載した車両に用いられる制御装置であって、駆動源からの動力の主駆動輪および副駆動輪への配分を決定し、その決定された副駆動輪への配分が副駆動輪が受け持つことができる上限を超える場合、少なくとも当該上限を超える動力分、駆動源の出力を低減させる。 In order to achieve the above object, the vehicle control device according to the present invention is a control used for a vehicle equipped with a power distribution device that distributes a part of the power transmitted from the drive source to the main drive wheels to the auxiliary drive wheels. If the device determines the distribution of power from the drive source to the main and sub-drive wheels and the determined distribution to the sub-drive wheels exceeds the upper limit that the sub-drive wheels can handle, at least. The output of the drive source is reduced by the amount of power exceeding the upper limit.
この構成によれば、駆動源からの動力の主駆動輪および副駆動輪への配分が決定された際に、その決定された副駆動輪への配分が副駆動輪が受け持つことができる上限を超える場合、少なくともその上限を超える動力分、駆動源の出力が低減される。これにより、副駆動輪に動力を伝達する部品の破損を抑制でき、かつ、主駆動輪のタイヤスリップの発生を良好に抑制できる。 According to this configuration, when the distribution of the power from the drive source to the main drive wheel and the sub drive wheel is determined, the upper limit that the determined sub drive wheel can handle the distribution to the determined sub drive wheel is set. If it exceeds, the output of the drive source is reduced by at least the amount of power exceeding the upper limit. As a result, it is possible to suppress damage to parts that transmit power to the auxiliary drive wheels, and it is possible to satisfactorily suppress the occurrence of tire slip in the main drive wheels.
制御装置は、駆動源からの動力から主駆動輪が受け持つことができる上限分を差し引き、その残余の動力を副駆動輪への配分と決定し、その決定された副駆動輪への配分が副駆動輪が受け持つことができる上限を超える場合、少なくとも当該上限を超える動力分、駆動源の出力を低減させて、その低減分だけ副駆動輪が受け持つ動力が低減されることが好ましい。 The control device subtracts the upper limit that the main drive wheel can handle from the power from the drive source, determines that the remaining power is distributed to the sub drive wheels, and the determined distribution to the sub drive wheels is subordinate. When the upper limit that the drive wheels can handle is exceeded, it is preferable that the output of the drive source is reduced by at least the power exceeding the upper limit, and the power that the auxiliary drive wheels are responsible for is reduced by the reduced amount.
これにより、主駆動輪のグリップを最大限に活かしつつ、副駆動輪のタイヤスリップの発生を抑制することができる。 As a result, it is possible to suppress the occurrence of tire slip on the auxiliary drive wheels while maximizing the grip of the main drive wheels.
本発明によれば、副駆動輪に動力を伝達する部品の破損を抑制でき、かつ、主駆動輪のタイヤスリップの発生を良好に抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress damage to parts that transmit power to the auxiliary drive wheels, and it is possible to satisfactorily suppress the occurrence of tire slip in the main drive wheels.
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<アクティブトルクスプリット4WDシステム>
図1は、本発明の一実施形態に係るECU31が搭載された車両1の平面図である。
<Active torque split 4WD system>
FIG. 1 is a plan view of a
車両1は、アクティブトルクスプリット4WDシステムを採用している。車両1には、エンジン2、トランスミッション3、フロントデファレンシャルギヤ4、トランスファ5、プロペラシャフト6およびリヤデファレンシャルギヤ7が含まれる。
エンジン2は、車両1の前後方向に対してクランクシャフトが横向きになるように、つまりクランクシャフトが車幅方向に延びるように、車両1の前部に横置きで搭載(マウント)されている。
The engine 2 is mounted (mounted) horizontally on the front portion of the
トランスミッション3は、ラビニヨ型の遊星歯車機構を備える有段式の自動変速機(AT:Automatic Transmission)であってもよいし、ベルト式の無段変速機(CVT:Continuously Variable Transmission)であってもよい。トランスミッション3には、ロックアップ機能付きのトルクコンバータが付帯している。
The
フロントデファレンシャルギヤ4のデフケース11には、リングギヤ12が固定されている。リングギヤ12には、エンジン2の動力がトランスミッション3で変速されて入力される。リングギヤ12に入力される動力により、デフケース11がリングギヤ12と一体に回転する。そして、デフケース11の回転がピニオンギヤ13を介して各サイドギヤ14の回転に変換されて、各サイドギヤと一体に左右のフロントドライブシャフト15L,15Rが回転し、フロントドライブシャフト15L,15Rの回転がそれぞれ主駆動輪である前輪16L,16Rに伝達される。
A
トランスファ5は、たとえば、フロントデファレンシャルギヤ4のデフケース11と一体に回転する第1かさ歯車17と、この第1かさ歯車17と噛合する第2かさ歯車18とを含む。第2かさ歯車18の中心には、車両1の前後方向に延びるプロペラシャフト6の前端が接続されている。
The transfer 5 includes, for example, a
プロペラシャフト6の途中部には、電子制御カップリング21が介装されている。電子制御カップリング21には、入力側クラッチプレートと出力側クラッチプレートを交互に複数配置した多板摩擦クラッチを有する公知のものが採用されている。
An electronically controlled
プロペラシャフト6の後端は、リヤデファレンシャルギヤ7のドライブピニオンシャフトに連結されている。プロペラシャフト6からリヤデファレンシャルギヤ7に伝達される動力により、リヤドライブシャフト22L,22Rが回転し、リヤドライブシャフト22L,22Rの回転がそれぞれ副駆動輪である後輪23L,23Rに伝達される。
The rear end of the propeller shaft 6 is connected to the drive pinion shaft of the rear differential gear 7. The power transmitted from the propeller shaft 6 to the rear differential gear 7 rotates the
また、車両1には、マイコン(マイクロコントローラユニット)を含む構成のECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)31が備えられている。ECU31には、前輪16L,16Rおよび後輪23L,23Rの各車輪の回転に同期したパルス信号を検出信号として出力する車輪速センサ24が接続されている。ECU31は、各車輪速センサ24の検出信号から前輪16L,16Rおよび後輪23L,23Rの各車輪速を求め、これに基づいて、電子制御カップリング21を制御する。
Further, the
なお、図1には、1つのECU31のみが示されているが、車両1には、各部を制御するため、ECU31と同様の構成を有する複数のECUが搭載されている。ECU31を含む複数のECUは、CAN(Controller Area Network)通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。
Although only one
<動力配分制御>
図2は、動力配分制御の流れを示すフローチャートである。
<Power distribution control>
FIG. 2 is a flowchart showing the flow of power distribution control.
ECU31は、エンジン2からの動力を前輪16L,16Rと後輪23L,23Rとに配分するため、図2に示される動力配分制御を実行する。
The ECU 31 executes the power distribution control shown in FIG. 2 in order to distribute the power from the engine 2 to the
動力配分制御では、まず、エンジン2からの動力を後輪23L,23Rに配分するか否かが決定される(ステップS1)。ECU31では、前輪16L,16Rおよび後輪23L,23Rの各車輪速から各車輪が接する路面の摩擦係数(μ)が推定され、その路面摩擦係数から前輪16L,16Rのタイヤスリップの発生が予測される。そして、前輪16L,16Rのタイヤスリップが発生する可能性がある場合、エンジン2からの動力を後輪23L,23Rに配分することが決定される。一方、前輪16L,16Rのタイヤスリップの発生の可能性がない場合には、エンジン2からの動力は、後輪23L,23Rに配分されず、前輪16L,16Rのみに配分することが決定され(ステップS1のNO)、動力配分制御が終了される。この場合、電子制御カップリング21は、解放されたまま、係合されない。
In the power distribution control, first, it is determined whether or not to distribute the power from the engine 2 to the
エンジン2からの動力を後輪23L,23Rに配分することが決定された場合(ステップS1のYES)、後輪23L,23Rへの配分が決定される(ステップS2)。具体的には、エンジン2からの動力から前輪16L,16Rがタイヤスリップを生じずに受け持つことができる動力分が差し引かれ、その残余の動力が後輪23L,23Rへの配分に決定される。
When it is determined to distribute the power from the engine 2 to the
その後、後輪23L,23Rへの配分が後輪23L,23Rが受け持つことができる動力の上限を超えるか否かが判断される(ステップS3)。後輪23L,23Rが受け持つことができる動力の上限は、リヤデファレンシャルギヤ7の強度などから予め求められて、ECU31のメモリに記憶されている。
After that, it is determined whether or not the distribution to the
後輪23L,23Rへの配分が上限を超えない場合(ステップS3のNO)、その配分の動力が後輪23L,23Rに伝達されるように、電子制御カップリング21の係合状態が制御されて、動力配分制御が終了される。
When the distribution to the
後輪23L,23Rへの配分が上限を超える場合(ステップS3のYES)、その上限を超える動力分、エンジン2が出力するエンジントルクが低減される(ステップS4)。そして、23L,23Rが受け持つことができる上限の動力が後輪23L,23Rに伝達されるように、電子制御カップリング21の係合状態が制御されて、動力配分制御が終了される。
When the distribution to the
<作用効果>
以上のように、エンジン2からの動力の前輪16L,16Rと後輪23L,23Rとに配分することが決定された際、その決定された後輪23L,23Rへの配分が後輪23L,23Rが受け持つことができる上限を超える場合、その上限を超える動力分、エンジン2から出力されるエンジントルクが低減される。これにより、後輪23L,23Rに動力を伝達する部品、たとえば、リヤデファレンシャルギヤ7などの破損を抑制でき、かつ、前輪16L,16Rのタイヤスリップの発生を良好に抑制できる。
<Action effect>
As described above, when it is decided to distribute the power from the engine 2 to the
<変形例>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
<Modification example>
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention can also be implemented in other embodiments.
たとえば、前述の実施形態では、動力の非分配時に動力が伝達される主駆動輪が前輪16L,16Rである構成を取り上げたが、本発明に係る車両用制御装置は、動力の非分配時に動力が伝達される主駆動輪が後輪23L,23Rである構成の車両に用いることもできる。
For example, in the above-described embodiment, the main drive wheels to which the power is transmitted when the power is not distributed are the
また、トランスミッション3は、動力分割式無段変速機であってもよい。動力分割式無段変速機は、たとえば、変速比の変更により動力を無段階に変速するベルト式の無段変速機構を備え、インプット軸とアウトプット軸との間で動力を2つの経路に分岐して伝達可能な変速機である。
Further, the
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition, various design changes can be made to the above-mentioned configuration within the scope of the matters described in the claims.
1:車両
2:エンジン(駆動源)
16L,16R:前輪(主駆動輪)
21:電子制御カップリング(動力配分装置)
23L,23R:後輪(副駆動輪)
31:ECU(制御装置)
1: Vehicle 2: Engine (drive source)
16L, 16R: Front wheels (main drive wheels)
21: Electronically controlled coupling (power distribution device)
23L, 23R: Rear wheel (secondary drive wheel)
31: ECU (control unit)
Claims (1)
前記駆動源からの動力のうち、前記主駆動輪がタイヤスリップを生じずに受け持つことができる動力分を前記主駆動輪への配分に決定し、前記駆動源からの動力から前記動力分を差し引き、その残余の動力を前記副駆動輪への配分に決定し、
その決定された前記副駆動輪への配分が前記副駆動輪が受け持つことができる上限を超える場合、少なくとも当該上限を超える動力分、前記駆動源の出力を低減させる、車両用制御装置。 A control device used in a vehicle equipped with a power distribution device that distributes a part of the power transmitted from the drive source to the main drive wheels to the sub drive wheels.
Of the power from the drive source, the power that the main drive wheels can handle without causing tire slip is determined to be distributed to the main drive wheels, and the power is subtracted from the power from the drive source. to determine the residual power to distribution of the the auxiliary drive wheels,
When the determined distribution to the sub-drive wheels exceeds the upper limit that the sub-drive wheels can take charge of, the vehicle control device reduces the output of the drive source by at least the amount of power exceeding the upper limit.
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