JPH01229722A

JPH01229722A - 車両用駆動系クラッチ制御装置

Info

Publication number: JPH01229722A
Application number: JP5783388A
Authority: JP
Inventors: Genpei Naitou; 原平内藤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1988-03-11
Filing date: 1988-03-11
Publication date: 1989-09-13
Anticipated expiration: 2012-06-25
Also published as: JP2623651B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、四輪駆動車の駆動力配分制御装置や左右駆動
軸間や前接駆動軸間のディファレンシャル機構の差動制
限制御装置として用いられる車両用駆動系クラッチ制御
装置に関する。

（従来の技術）従来、四輪駆動車の駆動力配分制御装置としては、例え
ば、特開昭６１−１５７４３７号公報に記載されている
装置が知られている。

この従来装置では、急加速時や発進時のホイールスピン
防止、急制動時の片輪ロック防止、低−路走行時のスリ
ップ防止等を達成する為、クラッチトルクを前後輪回転
速度差ΔＮに応じて変化させる、即ち、前後輪回転速度
差ΔＮが大きくなるほどクラッチトルクを増大して前後
駆動力配分を４輪駆動方向に変更し、また、前後輪回転
速度差ΔＮが小さくなるほどクラッチトルクを減少して
前後駆動力配分を２輪駆動方向に変更する制御内容とし
ていた。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような従来の駆動力配分制御装置に
あっては、クラッチトルク制御がΔＮフィードバック制
御系となっていた為、クラッチトルクの単位時間当たり
の増減変化量である制御ゲインか大きい場合には、制御
系がハンチングを発生し、トルク及び車輪回転の変動が
大きくなり、騒音が発生したり、車両が前後に大きく振
動するガクガク振動が持続的に発生してしまうという課
題を残していた。

（課題を解決するための手段）本発明は、上述のような課題を解決することを目的とし
てなされたもので、この目的達成のために本発明では、
以下に述べる手段とした。

本発明の解決手段を第１図に示すクレーム概念図により
説明すると、エンジン駆動力を前後輪または左右輪に分
配可能な位置に設けられ、外部からのクラッチトルクで
締結される摩擦クラッチａと、前記摩擦クラッチａの外
部に設けられ、所定の入力情報及び制御内容に基づいて
求められた指令クラッチトルクを得るべく前記クラッチ
トルクの増減制御をするクラッチトルク制御手段すとを
備えた車両用駆動系クラッチ制御装置において、前記ク
ラッチトルク制御手段すには、前記摩擦クラッチａへの
指令クラッチトルクの変化状況からクラッチトルクのハ
ンチングを予測検出するハンチング検出部Ｃと、該ハン
チング検出部Ｃによりハンチングが予測される状況を検
出した場合、指令クラッチトルクの単位時間当たりの変
化量を小さく規制するクラッチトルク規制部ｄとを有す
る事を特徴とする。

（作　用）クラッチトルク制御手段すにより摩擦クラッチａのクラ
ッチトルクが増減制御されている時、ハンチング検出部
Ｃにおいて、摩擦クラッチａへの指令クラッチトルクか
らクラッチトルクのハンチングが予測される状況を検出
した場合、クラッチトルク規制部ｄにより指令クラッチ
トルクの単位時間当たりの変化量が小さく規制される。

従って、摩擦クラッチａへの指令クラッチトルクからの
ハンチング検出とした為、容易にしかも的確にクラッチ
トルクのハンチングか予測される状況を検出出来ると共
に、ハンチング検出時には直ちにクラッチトルク規制部
ｄによる指令クラッチトルクの規制により対応するよう
にしている為、制御系ハンチングに伴なう騒音やガクガ
ク振動が実際上発生するのを指令クラッチトルクでの予
測段階で未然に防止することが出来る。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

尚、この実施例を述べるにあたって、四輪駆動車の駆動
力配分制御装置を例にとる。

まず、構成を説明する。

実施例の駆動力配分制御Ｂ装置が適応される四輪駆動車
の駆動系は、第２図に示すように、エンジン１．トラン
スミッション２．トランスファ入力軸３．トランスファ
クラッチ装置Ｃ，リャブＯペラシャフト４．リヤディフ
ァレンシャル５．後輪６、トランスファ出力軸７．フロ
ントプロペラシャフト８．フロントディファレンシャル
９．前輪１０を備えていて、後輪へはトランスミッショ
ン２を経過してきたエンジン駆動力が直接伝達され、前
輪１０へは前記トランスファ人出力軸３゜７間に設けで
あるトランスファクラッチ装置Ｃを介して伝達される。

　。

そして、前言己トランスファクラ・ンチ装置Ｃの外部に
は、所定の入力情報及び制御内容に基づいてクラッチト
ルクとなる制御油圧Ｐｃを作り出すクラッチトルク制御
手段として油圧制御装置２０が設けられている。

この油圧制御装置２０は、リリーフスイッチ２１により
駆動または停止するモータ２２と、該モータ２２により
作動してリザーバタンク２３から吸い上げる油圧ポンプ
２４と、該油圧ポンプ２４からのポンプ吐出圧（−沈圧
）をチエ・ンクバルブ２５を介して蓄えるアキュムレー
タ２６と、該アキュムレータ２６からのライン圧（二次
圧）をコントロールユニット２７からの指令制御電流ｌ
＊により所定の制御油圧Ｐｃに調整する電磁比例圧力弁
２８とを備え、制御油圧パイプ２９を経慢して制御油圧
ポート３０に供給される。

尚、コントロールユニット２７は、電子制御回路構成で
あり、情報入力センサとして前輪回転速センサ３１や後
輪回転速センサ３２や制御定数設定手段３３等を備え、
通常は、例えば、第３図に示すような制御定数ｋによっ
てトルク増減勾配が異なるトルク特性に従って、前後輪
回転速度差△Ｎに応じた指令クラッチトルクＴが得られ
る、即ち、走行状態に応じて最適な前後輪駆動力配分比
が得られる制御が行なわれるが、指令クラッチトルクＴ
の変化状況からクラッチトルクのハンチングを予測検出
し、ハンチングの発生が予測される状況が検出された場
合には、指令クラッチトルクＴにフィルタをかけて応答
性を低下させることにより、トルクのハンチングを実用
上問題にならないレベルに抑える制御か、実際のハンチ
ング発生に先行して未然に行なわれる。

前記トランスファクラッチ装置Ｃは、第４図に示すよう
に、外部の油圧制御装置２０からの制御油圧Ｐｃにより
作動する押圧機構４０で締結される多板摩擦クラッチ６
０と、トランスファ入力軸３側に設けられ、トランスフ
ァケース１１及びケースカバー１２内のクラッチ冷却用
の潤滑油１５を吸い上げて多板摩擦クラッチ６０の内側
位置に潤滑油１５を導く潤滑ポンプ７０とを有している
。

前記多板摩擦クラッチ６０の押圧機構４０としては、シ
リンダフロック４１、ピストン室４２、ピストン４３、
ピストンロッド４４、揺動プレート４５、揺動ビン４６
、固定プレッシャプレート４７、ベアリング４８、回転
プレッシャプレート４９、プレッシャブロック５０、リ
ターンスプリング５１を偏えている。

前記多板摩擦クラッチ６０は、トランスファ入力軸３と
スプライン結合するクラッチドラム６１と、該クラッチ
ドラム６１側にスプライン嵌合するドライブプレート６
２と、該ドライブプレート６２の間に挟装されるトリフ
ンプレート６３と、該ドリブンプレート６３をスプライ
ン嵌合させ、トランスファ入力軸３に対してはニードル
ベアリング６４で回転可能に支持されているクラッチハ
フ６５とを備えている。

尚、前記クラッチハブ６５からは、第１スプロケツト６
６→チエーン６７→第２スプロケツト６８を経過してト
ランスファ出力軸７に駆動トルクが伝達される。

前記潤滑ポンプ７０は、トランスファ入力軸３の入口部
のポンプハウジング７１及びポンプカバー７２内に設け
られたトロコイドポンプタイプのもので、その吸入ポー
ト７３は、吸い込みロア４を有するサクションチューブ
γ５と連通し、その吐出ポート７６は、トランスファ入
力軸３に形成された径方向油路７７、軸方向油路７８及
び径方向油路７９とクラッチハフ６５に形成された油室
８０，８１に連通し、トランスファケース１１内のクラ
ッチ冷却用の潤滑油１５を吸い上げて多板摩擦クラッチ
６０に潤滑油１５を導き、油室８２から排出する。

前記トランスファケース１１の下部に貯留させているク
ラッチ冷却用の潤滑油１５には、トランスファ入力軸３
とはオフセットして設けられた前輪１０へのトランスフ
ァ出力軸７及びチェーン６７が浸漬されると共に、潤滑
ポンプ７０の吸い込みロア４が配置されている。

尚、第２図中、９０は継手フランジ、９１゜９２．９３
はシール、９４，９５，９６，９７゜９８はベアリング
である。

次に、作用を説明する。

まず、実施例のコントロールユニット２７で行なわれる
クラッチトルク制御処理作動の流れを第５図のフローチ
ャート図により述べる。

ステ・ンプ１０１では、前後輪回転速度差ΔＮに応じた
指令クラッチトルクＴ　ｘｘが得られる、即ち、走行状
態に応じて最適な前後輪駆動力配分比が得られる通常制
御が行なわれる。

尚、指令クラッチトルクＴ　ｘｘは、前後輪回転速度差
ΔＮから以下の演算式で求められる。

Ｔ、、＝ｆ（△Ｎ）　　　　　　（第３図）ΔＮ＝ＩＮ
ｒ−Ｎｆ１ステップ１０２では、トルクハイピーク値Ｔ　Ｉ−１，
１が設定されているか否かが判断される。

尚、ＴＨ，＝Ｏの場合、それまで通常制御状態でハンチ
ングは発生していなく、Ｔ　Ｈｌ　＞　Ｏの場合、既に
ハンチングが発生予測状況にあり、ハンチング防止ロジ
ックが開始されていることを示していて、ステップ１０
２でＹＥＳと判断されればステップ１０９へ飛ぶ。

ステ・ンブ１０３及びステップ１０４では、トルク波形
がハイビークであるか否かが判断される。

即ち、現在の指令クラッチトルクＴ、、、１制御周期前
の指令クラッチトルクＴ、、、２制御周期前の指令クラ
ッチトルクＴ□、の関係が、Ｔ　ｘｏ＞　Ｔ　ｘ−＋且つＴｘｏ〉Ｔ、ｌｘの場合に
ハイビークとする。

ステ・ンブ１０５では、前記ステップ＋０３．＋０４で
検出されたピーク値Ｔｘｏが設定値Ａ２を越えているか
どうかが判断される。

ステップ１０６では、前記ステップ１０５で設定値Ａ２
を越えている場合、そのピーク値ＴＸＯがＨピーク１　
　（Ｔ、、）として設定される。

尚、ステップ１０３〜ステツプ１０５において、ビーク
１ではないと判断されると、ステップ１０７で現在及び
１制御周期前の指令クラッチトルクＴ　ＸＸ＋　Ｔ　Ｘ
Ｏかそれぞれ書き換えられ、ステップ１０８で通常制御
で計算された値Ｔ　ｘｘに基づく指令制御電流ｌ＊が出
力される。

ステップ１０９では、カウンタＨＣＮＴにより時間の計
測が開始される。

ステップ１１０では、カウンタＨＣＮＴの値か設定値Ａ
。を越えているか否かが判断される。

そして、ＨＣＮＴ≦Ａｏの場合は、ハンチング状態であ
るとの判断によりステップ１１１以降に進むが、ＨＣＮ
Ｔ＞　Ａ　ｏの場合は、ハンチング状態ではないと判断
されて、終了ロジックのステップ１１５〜ステップ１１
７．あるいはステップ１１８へと進む。

ステップ１１１では、トルクローピーク値Ｔ　Ｈｌが設
定されているか否かが判断される。

尚、Ｔ　Ｌ　ｌ　＞　Ｏの場合、既に最小値が検出され
ていると判断してステップ１１９へ飛ぶ。

ステップ１１２及びステップ１１３では、トルク波形が
ロービークであるか否かが判断される。

即ち、各指令クラッチトルクＴ　ｘｘ、　Ｔｘｏ、　Ｔ
Ｘ−１の関係が、丁ｘ。＜Ｔｘ−１且つＴ　ｘｏ＜　Ｔ　ＸＸの場合にロ
ーピークとする。

ステップ１１４では、前記ステップ１１２，１１３での
ピーク値ＴｘｏｔＪ＜Ｌピーク１として設定される。

ステップ１１９〜ステ・ンプ１２２では、前記ステップ
１０３〜ステツプステツプ１０６と同様な処理により、
２番目のトルクハイピーク値であるＨピーク２（Ｔ、２
）が設定される。

ステップ１２３では、ハンチングの振幅ΔＴと周期△ｔ
とにより、下記の計算で指令トルクの変化許容幅（ロー
パスフィルタ値）△ＴＬＰＡＳＳが求められる。

Ｔ　ＨＨ”　ｍ　ａ　Ｘ　（Ｔ　Ｈｌ、　　Ｔ　Ｈ２）
△Ｔ＝ＴＨＨ−ＴＬ。

△　ｔ＝ＨＣＮＴ △Ｔ、ＰＡ５．＝ｆ　（Δ丁、　Δｔ）＝ΔＴ／△　ｔ
ＸＱＯ：任意の値（例えばＶ２）尚、周期Δｔの実時間は（）ＩｃＮＴＸ制御周期）であ
る。

ステップ１２４では、ハンチングの振幅６丁が設定値Ａ
、以下か否かが判断される。

そして、ΔＴ≦Ａ１の場合には、ハンチングを発生して
いるが乗員にはわからないレベルなのでステップ１２９
へ進む。

ステップ１２５，１２６では、ローパスフィルタ値ΔＴ
　ＬＰＡＳＳを更新する。

但し、ステ・ンブ１２５において、前回のローパスフィ
ルタ値△ＴＬＰＡＳＳよりも今回のローパスフィルタ値
△ＴＬＰＡ５５が大きい場合には更新しない。

尚、ステップ１２６では、ステップ１２３と同様の式で
ローパスフィルタ値△Ｔ　ＬＰＡＳＳが計算される。

ここで、ローパスフィルタ値△Ｔ　ｃｐＡｓｓは△Ｔが
小さくなっていく為、徐々に小さいローパスフィルタ値
△Ｔ　ＬＰＡＳＳになり、規制が強化される。

ステップ１２７では、ＨＣＮＴ、　Ｔ□Ｉ＋　Ｔ−の各
データが更新される。

ステップ１２８では、ハンチング防止制御中であってＨ
ピーク値２であるＴＨ７が設定されているか否かが判断
される。

ステップ１２９では、ローパスフィルタ値△Ｔ　ＬｐＡ
ＳＳであるか否かで、これまでハンチング防止制御中か
否かが判断される。

そして、ΔＴ　ＬＰＡＳＳ　＞　Ｏの場合は、ΔＴ　Ｌ
ＰＡＳＳの値をそのままにしてハンチング防止制御を続
行し、△ＴｃｐＡｓｓ＝の場合は、ハンチング防止制御
を終了し、各データをクリアするステップ１１８へ進む
。

ステップ１１５〜ステツプ１１７は、フィルタの緩和処
理ステップであり、ステップ１１５においてローパスフ
ィルタ値△Ｔ　Ｌｌ’ＡＳＳが設定値Ａ３より大きい値
となっている時は、ステップ１１８へ進み、ハンチング
防止制御を終了する。

ステップ１１５では、ローパスフィルタ値へＴＬＰＡＳ
Ｓが設定値Ａ３より小さい場合には、ローパスフィルタ
値ΔＴＬＰＡＳＳを徐々に大きくする。

△Ｔ　ＬＰＡＳＳ−△ＴＬＰＡ５５×ββ；任意の値（
例えば２）ステップ１１７では、カウンタ値ＨＣＮＴをクリアにす
る。

ステップ１３０〜ステツプ１３６は、指令クラッチトル
クＴ　ｘｘをローパスフィルタで規制する処理である。

ステップ１３０では、現在の指令クラッチトルクＴＸＸ
値と、１制御周期前の指令クラッチトルクＴＸＯとの大
小が判断され、ステップ１３１またはステップ１３２に
おいて、１制御周期間の振幅△■、が計算される。そし
て、ステップ１３３またはステップ１３４において、振
幅ΔＴ、とその時のローパスフィルタ値ΔＴＬＰＡＳＳ
との大小が比較され、振幅Δ丁、が大きい場合には、ス
テップ１３５またはステップ１３６でローパスフィルタ
値△Ｔ　ＬＰＡＳＳにより指令クラッチトルクＴ　ｘｘ
を規制する計算が行なわれる。

次に、実施例でのクラッチトルク制御作用を、ハンチン
グ防止制御作用を中心として述べる。

（イ）ハンチング防止制御の開始条件ハンチング防止制御は指令クラッチトルクＴの変化状況
を監視し、この指令クラッチトルクＴが、実際にハンチ
ングの発生が予測される変化状況を示したら開始される
ことになる。

即ち、ハンチングの発生条件として、下記の３条件を設
定し、これらの条件の全てを満足する時にハンチング防
止制御が開始されることになる（第６図参照）。

■　トルクハイピーク値Ｔ　Ｈｌ　＋　　Ｔ　Ｈ２が設
定値Ａ２を越えている時（ステップ１０５．ステップ１
２１）。

■　最初のトルクハイピーク値Ｔ　Ｍ＋から次のトルク
ハイピーク値ＴＨ２までの時間、つまり、トルク変化周
期Δｔ　（＝ＨＣＮＴ）が設定値Ａ。以下の時間である
時（ステップ１１０）。

■　トルクの最大値Ｔ　）＋８と最小値Ｔ　Ｌｌとの差
である振幅△Ｔが設定値Ａ、を越えている時（ステップ
１２４）。

（ロ）ハンチング防止制御中上記３条件を満足した時には、最初、ステップ１２３に
おいて設定されたローパスフィルタ値ΔＴ　ＬＰＡＳＳ
により、ステップ１３０〜ステツプ１３６の処理で、指
令クラッチトルクＴがローパスフィルタで規制される（
第７図のＢ−Ｃ）。

そして、この規制にもかかわらず、指令クラッチトルク
Ｔが上記３条件を満足する時には、ステップ１２６で更
新されたローパスフィルタ値へＴＬＰＡＳＳにより、ス
テップ１３０〜ステツプ１３６の処理で、指令クラッチ
トルクＴがローパスフィルタで規制される（第７図のＣ
−Ｄ）。

更に、上記３条件を満足する限りは、ステップ１２５ま
たはステ・ンブ１２６でのローパスフィルタ値△Ｔ　Ｌ
ＰＡＳＳにより、ステップ１３０〜ステツプ１３６の処
理で、指令クラッチトルクＴがローパスフィルタで規制
される（第７図のＤ〜Ｅ）。

従って、指令クラッチトルクＴの変化状況からクラッチ
トルクのハンチングを予測検出し、最初にハンチングの
発生が予測される状況が検出された場合には、次から直
ちに指令クラッチトルクＴにフィルタをかけて応答性を
低下させることにより、トルクのハンチングを実用上問
題にならないレベルに抑える制御が行なわれる為、制御
系のハンチングに伴なう騒音やガクガク振動の発生を指
令クラッチトルクＴでの予測段階で未然に防止すること
が出来る。

（ハ）ハンチング防止制御の終了条件ハンチング防止制御は、上記３つの制御開始条件のうち
、いずれか１つの条件を満足しなくなった場合に、下記
のように、フィルタの保持や緩和処理が行なわれ、更に
、上記■の条件を満足しなくなって、且つ、ステップ１
１５の条件も満足しない時、または、上記■の条件を満
足しなくなって、且つ、ステップ１２９の条件を満足し
なくなった時、終了ステップであるステップ１１８へ進
み、ハンチング防止制御が終了する。

■　トルクハイビーク値ＴＨ２が設定値Ａ２以下になっ
た場合には、トルクハイビーク値Ｔ　Ｈｌが設定値Ａ２
以下になるまでは、ローパスフィルタ値ＡＴＬＰＡＳＳ
を更新することなく、ステップ１３０〜ステツプ１３６
の規制処理が行なわれることになり、フィルタが緩和さ
れる（第８図の１２１のケース）。

■　トルク変化周期△ｔ　（＝ＨＣＮＴ）が設定値Ａ。

を越えた場合には、ローパスフィルタ値へＴＬｐＡＳＳ
が設定値Ａ３より小さい限りは、ステップ１１６におい
てローパスフィルタ値、ΔＴＬＰＡＳＳが徐々に大きく
され、フィルタが徐々に緩和され、制御終了に至る（第
８図の１１０のケース）。

■　トルクの最大値Ｔ　ＨＨと最小値Ｔ　Ｌｌとの差で
ある振幅Δ丁が設定値Ａ１以下になった場合には、ロー
パスフィルタ値ΔＴ　ＬＰＡＳＳが０を越えている眼り
は、ローパスフィルタ値△Ｔ　ＬＰＡＳＳを更新するこ
となく、ステップ１３０〜ステツプ１３６の規制が繰り
返し行なわれフィルタが保持される（第８図の１２４の
ケース）。

尚、ローパスフィルタ値△Ｔ　ＬＰＡＳＳ　”　Ｏにな
つた場合にのみ、制御終了に至る。

従って、ハンチング防止制御が開始されたら、必ず、フ
ィルタの緩和もしくは保持を経過してハンチング防止制
御が終了することになり、ハンチング防止制御終了復、
直ちにハンチング再発というような好ましくない事態の
発生が回避され、ハンチングに伴なう騒音やガクガク振
動が持続的に発生するのが有効に防止される。

以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが、具体的
な構成及び制御内容はこの実施例に限られるものではな
い。

例えば、実施例では、四輪駆動車の駆動力配分制御装置
への適応例を示したが、左右輪や前後輪の差動制限制御
装置としても適応出来る。

（発明の効果）以上説明してきたように、本発明の車両用駆動系クラッ
チ制御装置にあっては、クラッチトルク制御手段には、
摩擦クラッチへの指令クラッチトルクの変化状況からク
ラ・ンチトルクのハンチングを予測検出するハンチング
検出部と、該ハンチング検出部によりハンチングが予測
される状況を検出した場合、指令クラッチトルクの単位
時間当たりの変化量を小さく規制するクラッチトルク規
制部とを有する為、容易にしかも的確にクラッチトルク
のハンチングが予測される状況を検出出来ると共に、制
御系ハンチングに伴なう騒音やガクガク振動が実際上発
生するのを指令クラッチトルクでの予測段階で未然に防
止出来るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用駆動系クラッチ制御装置を示す
クレーム概念図、第２図は実施例の駆動力配分制御装置
を適応した四輪駆動車の駆動系及び制御系を示す図、第
３図は実施例装置での指令クラッチトルク特性図、第４
図は実施例装置に用いられたトランスファクラッチ装置
を示す断面図、第５図は実施例のコントロールユニット
でのハンチング防止制御を含むクラッチトルク制御作動
の流れを示すフローチャート図、第６図はハンチング防
止制御開始条件を説明するタイムチャート図、第７図は
ハンチング防止制御例による指令クラッチトルクのタイ
ムチャート図、第８図はハンチング防止制御がフィルタ
の緩和または保持を経過して終了することを示すタイム
チャート図である。ａ・・・摩擦クラッチｂ・・・クラッチトルク制御手段Ｃ・・・ハンチング検出部ｄ・・・クラッチトルク規制部

Claims

【特許請求の範囲】

（１）エンジン駆動力を前後輪または左右輪に分配可能
な位置に設けられ、外部からのクラッチトルクで締結さ
れる摩擦クラッチと、前記摩擦クラッチの外部に設けられ、所定の入力情報及
び制御内容に基づいて求められた指令クラッチトルクを
得るべく前記クラッチトルクの増減制御をするクラッチ
トルク制御手段とを備えた車両用駆動系クラッチ制御装
置において、前記クラッチトルク制御手段には、前記摩擦クラッチへ
の指令クラッチトルクの変化状況からクラッチトルクの
ハンチングを予測検出するハンチング検出部と、該ハン
チング検出部によりハンチングが予測される状況を検出
した場合、指令クラッチトルクの単位時間当たりの変化
量を小さく規制するクラッチトルク規制部とを有する事
を特徴とする車両用駆動系クラッチ制御装置。