車輛用驅動力分配控制裝置製造方法
2023-06-02 14:09:51 1
車輛用驅動力分配控制裝置製造方法
【專利摘要】在搭載電子控制聯接器的四輪驅動車的車輛用驅動力分配控制裝置中，當主驅動輪空轉時，通過對發動機轉矩和聯接器轉矩加以限制來不使聯接器轉矩成為零(2WD狀態)地抑制聯接器的發熱。在轉速差檢測單元(14)檢測到的主驅動輪(6L、6R)和副驅動輪(11L、11R)的轉速差(ΔN)為設定值以上的情況下，執行第一降低控制，即由發動機控制單元(13)降低發動機轉矩量，並且，在判定為該第一降低控制持續執行了設定時間以上的情況下，執行第二降低控制，即由聯接器控制單元(15)降低聯接器(9)傳遞的傳遞量。
【專利說明】車輛用驅動力分配控制裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及車輛用驅動力分配控制裝置，特別涉及控制四輪驅動車的主副驅動輪中的發動機的驅動力的分配的車輛用驅動力分配控制裝置。
【背景技術】
[0002]在車輛中搭載有驅動力分配控制裝置，上述驅動力分配控制裝置根據車輛的行駛狀態將來自作為驅動源的發動機的驅動力(轉矩)向各驅動輪分配。
[0003]在四輪驅動車(4WD車)的驅動力分配控制裝置中，對採用相對於主驅動輪(前輪)控制從動輪(後輪)的驅動力的4WD機構的車輛的需求高於對採用其它4WD機構的車輛的需求。其原因是，電子控制聯接器對於向4WD機構輸入的過大轉矩起到轉矩限制器的功能，從而能實現4WD機構的輕量化，由此耗油量與採用其它4WD機構的車輛相比更低。
[0004]作為該驅動力分配控制裝置，有以下的現有技術文獻。
_5] 現有技術文獻
_6] 專利文獻
[0007]專利文獻1:特開平5 — 178114號公報
[0008]專利文獻I的差動調整式前後輪驅動力分配控制裝置基於車輪速度信息和車體速度信息判定為車輪處於打滑狀態的情況下，根據車輪速度值和車體速度值的差控制差動限制量，即調整前輪(主驅動輪)和後輪(副驅動輪)之間的差動狀態來控制前後輪的驅動力分配。
【發明內容】
_9] 發明要解決的問題
[0010]然而，在採用相對於主驅動輪控制從動輪的驅動力的4WD機構的車輛中，在對電子控制聯接器輸入過大的轉矩的情況下，通過聯接器內的多片式離合器差動來抑制傳遞轉矩，此時，多片式離合器有可能發熱而燒毀。因此通常多編入有如下控制:檢測該狀態後利用故障安全功能來削弱多片式離合器的結合力而成為2WD狀態，由此避免4WD機構損傷。
[0011]但是，在故障安全功能發揮作用時會失去本來的4WD功能，因此頻繁的介入成為導致適銷性降低的原因，因此希望進行改善。
[0012]因此，本發明的目的在於提供在搭載電子控制聯接器的四輪驅動車中，當主驅動輪空轉時，通過對發動機轉矩和聯接器轉矩加以限制來不使聯接器轉矩成為零(2WD狀態)地抑制聯接器的發熱的車輛用驅動力分配控制裝置。
_3] 用於解決問題的方案
[0014]本發明是車輛用驅動力分配控制裝置，其控制四輪驅動車的主副驅動輪中的發動機的驅動力的分配，具備:聯接器，其可改變來自上述發動機的驅動力的傳遞量；主驅動輪；副驅動輪；發動機控制單元，其控制上述發動機的發動機轉矩；轉速差檢測單元，其檢測上述主驅動輪和上述副驅動輪的轉速差；以及聯接器控制單元，其根據由上述轉速差檢測單元檢測到的轉速差控制上述聯接器傳遞的傳遞量，上述發動機的驅動力主要傳遞給上述主驅動輪，來自上述發動機的驅動力通過上述聯接器傳遞給上述副驅動輪，上述車輛用驅動力分配控制裝置的特徵在於，在上述轉速差檢測單元檢測到的轉速差為設定值以上的情況下，執行第一降低控制，即由上述發動機控制單元降低發動機轉矩量，在判定為上述第一降低控制持續執行了設定時間以上的情況下，執行第二降低控制，即由上述聯接器控制單元降低上述聯接器傳遞的傳遞量。
[0015]發明效果
[0016]本發明在搭載電子控制聯接器的四輪驅動車中，當主驅動輪空轉時，能通過對發動機轉矩和聯接器轉矩加以限制來不使聯接器轉矩成為零(2WD狀態)地抑制聯接器的發熱。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是搭載有驅動力分配控制裝置的車輛的概略構成圖。(實施例)
[0018]圖2是驅動力分配控制裝置的控制框圖。(實施例)
[0019]圖3是發動機轉矩降低開始、結束控制的流程圖。(實施例)
[0020]圖4是發動機轉矩降低開始、結束控制的時序圖。(實施例)
[0021]圖5是算出四輪驅動(4WD)請求發動機轉矩的瞬間值的控制的流程圖。(實施例)
[0022]圖6是算出四輪驅動(4WD)請求發動機轉矩的瞬間值的控制的時序圖。(實施例)
[0023]圖7(A)是四輪驅動(4WD)請求發動機轉矩瞬間值算出控制中的増加方向的平滑係數的決定方法的說明圖。圖7(B)是四輪驅動(4WD)請求發動機轉矩瞬間值算出控制中的減少方向的平滑係數的決定方法的說明圖。(實施例)
[0024]圖8是發動機轉矩降低中的聯接器指令轉矩控制的流程圖。(實施例)
[0025]圖9是發動機轉矩降低中的聯接器指令轉矩控制的時序圖。(實施例)
[0026]附圖標記說明
[0027]I 車輛
[0028]2 發動機
[0029]3 變速器
[0030]4 驅動力分配控制裝置
[0031]5 分動器
[0032]6L 左側主驅動輪
[0033]6R 右側主驅動輪
[0034]9 聯接器
[0035]10 差動器
[0036]IlL左側副驅動輪
[0037]IlR右側副驅動輪
[0038]13 發動機控制單元(ECT)
[0039]14 轉速差檢測單元(ABS)
[0040]15 聯接器控制單元(4WD)
[0041]16 變速器控制單元(AT)
[0042]19L左側主驅動輪速度檢測傳感器
[0043]19R右側主驅動輪速度檢測傳感器
[0044]20L左側副驅動輪速度檢測傳感器
[0045]20R右側副驅動輪速度檢測傳感器
【具體實施方式】
[0046]本發明的目的在於，在搭載電子控制聯接器的四輪驅動車中，當主驅動輪空轉時，通過對發動機轉矩和聯接器轉矩加以限制來不使聯接器轉矩成為零(2WD狀態)地抑制聯接器的發熱，為了實現該目的，在主驅動輪和副驅動輪的轉速差為設定值以上的情況下，執行第一降低控制，即降低發動機轉矩量，並且在判定為該第一降低控制持續執行了設定時間以上的情況下，執行第二降低控制，即降低聯接器傳遞的傳遞量。
[0047]實施例
[0048]圖1?圖9示出本發明的實施例。
[0049]如圖1所示，在四輪驅動車(4WD車:以下稱為「車輛」)I中搭載有作為驅動源的發動機2和與該發動機2連結的變速器3。
[0050]變速器3連結著構成驅動力分配控制裝置4的一部分的分動器5，上述驅動力分配控制裝置4控制發動機2的驅動力的分配。
[0051]該分動器5連接著安裝有左側主驅動輪(左側前輪)6L和右側主驅動輪(右側前輪)6R的主驅動軸(前側車軸)7。發動機2的驅動力主要傳遞給左側主驅動輪6L和右側主驅動輪6R。
[0052]另外，分動器5連接著驅動軸8的一端。該驅動軸8的另一端通過聯接器9連結著差動器10。聯接器9是電子控制聯接器，是所謂的轉矩分配用離合器，可改變來自發動機2的驅動力的傳遞量。
[0053]差動器10連接著安裝有左側副驅動輪(左側後輪)IlL和右側副驅動輪(右側後輪)11R的副驅動軸(後側車軸)12。來自發動機2的驅動力通過聯接器9傳遞到左側副驅動輪IlL和右側副驅動輪11R。
[0054]車輛I是採用根據行駛狀態等決定向左側副驅動輪(左側後輪)IlL和右側副驅動輪(右側後輪)IlR分配的驅動力的4WD機構的構成。
[0055]因此在車輛I中，為了構成驅動力分配控制裝置4而具備發動機控制單元(ECM) 13、轉速差檢測單元(ABS) 14、聯接器控制單元(4WD) 15、變速器控制單元(AT) 16。
[0056]發動機控制單元13與發動機2、聯接器控制單元15、通過發動機2的加速器開度傳感器17、通過發動機2的停車燈開關18連接。該發動機控制單元13控制發動機2的發動機轉矩，如圖2所示，在輸入側得到加速器開度信息、發動機轉速信息、停車燈開關信息、實際發動機轉矩、駕駛員請求轉矩，並且在輸出側得到驅動模式信息、4WD請求發動機轉矩。
[0057]轉速差檢測單元14與聯接器控制單元15、檢測左側主驅動輪6L的轉速的左側主驅動輪速度檢測傳感器19L、檢測右側主驅動輪6R的轉速的右側主驅動輪速度檢測傳感器19R、檢測左側副驅動輪IlL的轉速的左側副驅動輪速度檢測傳感器20L、檢測右側副驅動輪IlR的轉速的右側副驅動輪速度檢測傳感器20R連接。該轉速差檢測單元14檢測主驅動輪6L、6R和副驅動輪IlLUlR的轉速差(Λ N)，如圖2所示，得到各車輪速度信息、控制執行中信息。
[0058]如圖2所示，聯接器控制單元15與發動機控制單元13、轉速差檢測單元14、聯接器9、組合儀表21、驅動選擇開關22、連接到變速器3的變速器控制單元16連接。另外，該聯接器控制單元15具備:4WD控制部23、傳動系保護控制部24、CAN通信功能部25、故障安全控制部26、自診斷功能部27。該聯接器控制單元15根據由轉速差檢測單元14檢測到的轉速差控制聯接器9傳遞的傳遞量。
[0059]組合儀表21進行4WD自動(AUTO)顯示燈點亮請求和4WD鎖定(LOCK)顯示燈點亮請求。
[0060]驅動選擇開關22具備4WD開關28和鎖定(LOCK)開關29。
[0061 ] 本實施例的驅動力分配控制裝置4在由轉速差檢測單元14檢測到的主驅動輪6L、6R和副驅動輪IlLUlR的轉速差(聯接器9的前後旋轉差:ΛΝ)為設定值以上的情況下，執行第一降低控制，即由發動機控制單元13降低發動機轉矩量，並且，在判定為該第一降低控制持續執行了設定時間以上的情況下，執行第二降低控制，即由聯接器控制單元15降低聯接器9傳遞的傳遞量。
[0062]另外，驅動力分配控制裝置4在上述第一降低控制的執行中，在轉速差檢測單元14檢測到的主驅動輪6L、6R和副驅動輪IlLUlR的轉速差(ΛΝ)為設定值以下、或者在發動機控制單元13檢測到的發動機轉速為規定值以下的狀態持續了規定時間的情況下，使受限制的發動機轉矩慢慢地恢復到駕駛員請求的發動機轉矩，並直到上述第一降低控制結束。
[0063]接下來說明本實施例所涉及的驅動力分配控制。
[0064]在圖3中示出發動機轉矩降低開始、結束的控制的流程圖。
[0065]如圖3所示，當程序開始時(步驟A01)，首先，判斷是否滿足發動機轉矩降低控制開始條件(步驟A02)。其原因是，僅在必須避免4WD機構的損傷的狀況下執行發動機轉矩降低，防止在除此以外的狀況下執行發動機轉矩降低而發生駕駛員意料之外的發動機轉矩降低。在此，上述發動機轉矩降低控制開始條件為如下情況:聯接器指令轉矩是規定值以上、且主驅動輪6L、6R的轉速為規定值以上、且副驅動輪IlLUlR的轉速為規定值以下的狀態持續了規定時間。
[0066]在該步驟A02為「是」的情況下，開始發動機轉矩降低控制(步驟A03)。即在該步驟A03中執行第一降低控制。
[0067]並且，判斷是否滿足發動機轉矩降低控制結束條件(參照圖4的A)(步驟A04)。其原因是，僅在必須避免4WD機構的損傷的狀況下繼續執行發動機轉矩降低，在除此以外的狀況下使發動機轉矩降低結束。在此，上述發動機轉矩降低控制結束條件是在4WD請求發動機轉矩為駕駛員請求發動機轉矩以上的狀態持續了設定時間的情況，或者是聯接器指令轉矩為規定值以下的狀態持續了設定時間的情況，或者是從發動機轉矩降低的開始經過了設定時間的情況。
[0068]在該步驟A04為「是」的情況下，結束髮動機轉矩降低控制(步驟A05)(參照圖4的C)。
[0069]另一方面，在上述步驟A04為「否」的情況下，判斷是否滿足將4WD請求發動機轉矩恢復為駕駛員請求發動機轉矩的開始條件(參照圖4的B)(步驟A06)。其原因是，判定是否是必須避免由聯接器9的前後旋轉差(在此，與主驅動輪6L、6R和副驅動輪IlLUlR的轉速差(ΛΝ) —致)或者由發動機轉速導致4WD機構損傷的狀況。在此，將4WD請求發動機轉矩恢復為上述駕駛員請求發動機轉矩的開始條件是如下情況:聯接器9的前後旋轉差(ΛΝ)為規定值以下或者發動機轉速為規定值以下的狀態持續了規定時間以上。
[0070]在該步驟A06為「否」的情況下，回到上述步驟A04。
[0071]在該步驟A06為「是」的情況下，開始將4WD請求發動機轉矩恢復為駕駛員請求發動機轉矩(步驟A07)。即在該步驟A07中，使受限制的發動機轉矩慢慢地恢復到駕駛員請求的發動機轉矩，並直到上述第一降低控制結束，返回上述步驟A04。
[0072]在上述步驟A05的處理後或者上述步驟A02為「否」的情況下，使程序結束(步驟A08)。
[0073]在圖5中，示出4WD請求發動機轉矩瞬間值算出控制的流程圖。
[0074]如圖5所示，在程序開始時(步驟B01)，判斷是否是從發動機轉矩降低控制開始起的設定時間以內(步驟B02)。其原因是，在發動機轉矩降低開始緊後，主驅動輪6L、6R的轉速向増加方向變化的情況較多，而需要使其向減少方向反轉，需要在瞬間進行較大的發動機轉矩降低。
[0075]在該步驟B02為「是」的情況下，根據以發動機轉矩為軸的轉矩算出表算出4WD請求發動機轉矩瞬間值(步驟B03)(參照圖6的A)。
[0076]在該步驟B03為「否」的情況下，判斷是否是4WD請求發動機轉矩正在恢復為駕駛員請求發動機轉矩(步驟B04)。
[0077]該步驟B04為「是」的情況下，將駕駛員請求轉矩設為4WD請求發動機轉矩瞬間值(步驟B05)(參照圖6的C)。
[0078]在該步驟B05為「否」的情況下，根據以發動機轉矩和聯接器9的前後旋轉差(Λ N)為軸的轉矩算出映射算出4WD請求發動機轉矩瞬間值(步驟Β06)(參照圖6的B)。即在該步驟Β06中，抑制聯接器9的前後旋轉差(ΛΝ)並根據發動機轉矩和前後旋轉差(ΛΝ)算出發動機不失速的值。
[0079]在上述步驟Β03的處理後，在上述步驟Β05的處理後，或者在上述步驟Β06的處理後，使程序返回(步驟Β07)。
[0080]此外，使上述4WD請求發動機轉矩瞬間值變得平滑，算出4WD請求發動機轉矩。其目的在於抑制劇烈的發動機轉矩的變化並使車輛I不產生大的舉動變化。上述平滑規定從4WD請求發動機轉矩的上次值向此次值的變化的最大量。
[0081]具體地，在圖7(A)、(B)中示出平滑係數的決定方法。
[0082]首先，根據4WD請求發動機轉矩的上次值和4WD請求發動機轉矩瞬間值的比較，判斷是増加方向還是減少方向。並且，根據4WD請求發動機轉矩瞬間值決定平滑係數。這樣，根據是否是増加中(參照圖7 (A))或者是否是減少中(參照圖7 (B))以及4WD請求發動機轉矩瞬間值來設定平滑係數，由此能抑制急劇的發動機轉矩的變化並能使車輛I不發生大的舉動變化且儘可能快地到達目標值。
[0083]在圖8中，示出發動機轉矩降低中的聯接器指令轉矩控制的流程圖。
[0084]如圖8所示，在程序開始時(步驟C01)，首先，判斷是否從發動機轉矩降低開始起經過了設定時間A(步驟C02)。該設定時間A設為即使利用發動機轉矩降低來抑制聯接器9的前後旋轉差(Λ N)、限制聯接器最大指令轉矩也不會使4WD機構的性能較大地降低的充分的時間，其目的在於利用聯接器最大指令轉矩的限制來抑制聯接器9的發熱。
[0085]在該步驟C02為「是」的情況下，開始聯接器最大指令轉矩的限制(步驟C03)(參照圖9的Α)。即在該步驟C03中執行第二降低控制。
[0086]並且，判斷從發動機轉矩降低開始起是否經過比設定時間A大的設定時間B (步驟C04)。該設定時間B設為駕駛員能判斷出在當前的車輛狀態下即使繼續操作車輛狀態也不會變化的充分的時間，其目的在於，通過向2WD模式切換來較大地產生聯接器9的前後旋轉差(ΛΝ)並使駕駛員感到處於打滑狀態，由此促使駕駛員進行有別於現狀的其它操作，而且避免由聯接器9的發熱造成的4WD機構的損傷。
[0087]在該步驟C04為「是」的情況下，進行向2WD模式的切換，另外，結束聯接器最大指令轉矩限制(步驟C05)(參照圖9的B)。在此，2WD模式表示聯接器指令轉矩被固定為O [Nm]的狀態。
[0088]在該步驟C05的處理之後，在上述步驟C02為「否」的情況下，或者在上述步驟C04為「否」的情況下，判斷是否已切換為2WD模式且滿足向4WD模式恢復的條件(步驟C06)。向該4WD模式恢復的條件設為如下情況:聯接器9前面的轉速為規定值以下且聯接器9後面的轉速為規定值以下，或者是聯接器9前面的轉速為規定值以上且聯接器9後面的轉速為規定值以上，根據這些信息，判定是否是聯接器9的差動降低並可恢復到4WD模式的狀態。
[0089]在該步驟C06為「是」的情況下，恢復到4WD模式(步驟C07)(參照圖9的C)。在此，4WD模式表示聯接器指令轉矩不固定為O [Nm]，通過驅動力分配控制指示最佳的聯接器轉矩的狀態。
[0090]在該步驟C07的處理之後或者在上述步驟C06為「否」的情況下，使程序返回(步驟 C08)。
[0091 ] 一般在採用根據車輛的行駛狀態等決定向副驅動輪(後輪)分配的驅動力的4WD機構的車輛中，在雪地、泥地等處出發時，或者在忘記恢復駐車制動器的狀態、在寒冷地帶副驅動輪(後輪)被固定的狀態下出發時，主驅動輪(前輪)較大地空轉，因此作為向副驅動輪(後輪)傳遞轉矩的機構的電子控制聯接器產生較大的差動，由此聯接器發熱，有時4WD機構損傷。另外，為了避免4WD機構的損傷，有時執行故障自動防護控制，成為2WD狀態，失去4WD功能。
[0092]因此在實施例中，在上述主驅動輪6L、6R較大地空轉的狀況下輸入過大的轉矩的情況下，將發動機2的發動機轉矩控制為最佳，與此同時將電子控制聯接器9的聯接器轉矩控制為最佳，從而抑制聯接器9的發熱，由此能避免4WD機構的損傷，另外，能抑制執行故障自動防護控制的頻率，實現4WD功能的維持。
[0093]以上說明了本發明的實施例，以下按每一權利要求說明上述實施例的構成。
[0094]首先，在權利要求1所涉及的發明中，在由轉速差檢測單元14檢測到的主驅動輪6L、6R和副驅動輪IlLUlR的轉速差(ΛΝ)為設定值以上的情況下，執行第一降低控制，即由發動機控制單元13降低發動機轉矩量，並且，在判定為該第一降低控制持續執行了設定時間以上的情況下，執行第二降低控制，即由聯接器控制單元15降低聯接器9傳遞的傳遞
Mo
[0095]由此，在檢測到主驅動輪6L、6R的空轉時，通過發動機控制單元13和聯接器控制單元15的協調控制，能在原樣維持4WD狀態的情況下抑制聯接器9的發熱。
[0096]另外，權利要求2所涉及的發明是，在上述第一降低控制的執行中，在轉速差檢測單元14檢測到的轉速差(ΛΝ)為設定值以下、或者在發動機控制單元13檢測到的發動機轉速為規定值以下的狀態持續了規定時間的情況下，使受限制的發動機轉矩慢慢地恢復到駕駛員請求的發動機轉矩，並直到第一降低控制結束。
[0097]由此在發動機轉矩限制結束時，使受限制的發動機轉矩恢復到駕駛員請求的發動機轉矩，因此能迅速地成為駕駛員請求的行駛狀態。另外，使限制中的發動機轉矩從第一降低控制結束起慢慢地變化，能抑制第一降低控制結束時的車輛I的舉動變化。
[0098]工業h的可利用件
[0099]本發明所涉及的車輛用驅動力分配控制裝置不僅能應用於4輪驅動車，還能應用於2輪、3輪等其它各種車輛。
【權利要求】
1.一種車輛用驅動力分配控制裝置，其控制四輪驅動車的主副驅動輪中的發動機的驅動力的分配，具備:聯接器，其可改變來自上述發動機的驅動力的傳遞量；主驅動輪；副驅動輪；發動機控制單元，其控制上述發動機的發動機轉矩；轉速差檢測單元，其檢測上述主驅動輪和上述副驅動輪的轉速差；以及聯接器控制單元，其根據由上述轉速差檢測單元檢測到的轉速差控制上述聯接器傳遞的傳遞量，上述發動機的驅動力主要傳遞給上述主驅動輪，來自上述發動機的驅動力通過上述聯接器傳遞給上述副驅動輪，上述車輛用驅動力分配控制裝置的特徵在於，在上述轉速差檢測單元檢測到的轉速差為設定值以上的情況下，執行第一降低控制，即由上述發動機控制單元降低發動機轉矩量，在判定為上述第一降低控制持續執行了設定時間以上的情況下，執行第二降低控制，即由上述聯接器控制單元降低上述聯接器傳遞的傳遞量。
2.根據權利要求1所述的車輛用驅動力分配控制裝置，其特徵在於， 在上述第一降低控制的執行中，在上述轉速差檢測單元檢測到的轉速差為設定值以下、或者在上述發動機控制單元檢測到的發動機轉速為規定值以下的狀態持續了規定時間的情況下，使受限制的發動機轉矩慢慢地恢復到駕駛員請求的發動機轉矩，並直到上述第一降低控制結束。
【文檔編號】B60W30/18GK104163172SQ201410205765
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年5月15日 優先權日:2013年5月17日
【發明者】尾之上飛鳥, 山瀨哲雄, 小林禮治, 新村一也 申請人:鈴木株式會社