本發(fā)明涉及一種油壓控制裝置,其在將來(lái)自原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力分配給主驅(qū)動(dòng)輪和副驅(qū)動(dòng)輪的四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)力分配裝置中,控制用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力分配裝置所具有的離合器的接合壓力的油壓。
背景技術(shù):
以往,存在一種具備驅(qū)動(dòng)力分配裝置的四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛,該驅(qū)動(dòng)力分配裝置用于向主驅(qū)動(dòng)輪和副驅(qū)動(dòng)輪分配發(fā)動(dòng)機(jī)等驅(qū)動(dòng)源所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力。在這種四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛中,例如,在前輪為主驅(qū)動(dòng)輪、后輪為副驅(qū)動(dòng)輪的情況下,由驅(qū)動(dòng)源產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由前驅(qū)動(dòng)軸和前差速器向前輪傳遞,并且經(jīng)由傳動(dòng)軸向具有多板離合器的驅(qū)動(dòng)力分配裝置傳遞。并且,通過(guò)從油壓控制裝置向驅(qū)動(dòng)力分配裝置供應(yīng)規(guī)定壓力的工作油,來(lái)控制驅(qū)動(dòng)力分配裝置的接合壓力。由此,驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)力按規(guī)定的分配比被傳遞至后輪。
作為用于控制驅(qū)動(dòng)力分配裝置向多板離合器供應(yīng)的油壓的油壓控制裝置,具有例如專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2所示的油壓控制裝置。專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2所示的油壓控制裝置具有向用于推壓多板離合器的油壓室供應(yīng)工作油的電動(dòng)油泵,通過(guò)油壓供應(yīng)路徑將電動(dòng)油泵與油壓室之間連接起來(lái),控制電動(dòng)泵的轉(zhuǎn)速,使得電動(dòng)泵的泵出值為油壓離合器的要求工作壓。在專(zhuān)利文獻(xiàn)2所述的油壓控制裝置中,控制電動(dòng)泵的電機(jī)驅(qū)動(dòng),使得產(chǎn)生與驅(qū)動(dòng)力的分配比相應(yīng)的油壓。但是,在專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2的油壓控制裝置中,由于是通過(guò)電動(dòng)泵的驅(qū)動(dòng)而向油壓離合器供應(yīng)所需的油壓的結(jié)構(gòu),因此在油壓離合器接合時(shí)必須使電動(dòng)油泵始終運(yùn)轉(zhuǎn)。因此,如果使用有刷電機(jī)作為用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)油泵的電機(jī),則難以保障電機(jī)的耐久性(刷磨損)。
鑒于這一點(diǎn),專(zhuān)利文獻(xiàn)3中提出使用電機(jī)和電磁閥的油壓封閉式的油壓控制裝置。在該油壓封閉式的油壓控制裝置中,在用于從受電機(jī)驅(qū)動(dòng)的油泵向驅(qū)動(dòng)力分配用的離合器的活塞室供應(yīng)工作油的油壓路徑中,設(shè)置用于封閉工作油的工作油封閉閥、和用于開(kāi)關(guān)該工作油封閉閥與活塞室之間的油路的電磁閥(開(kāi)關(guān)閥),在對(duì)所述活塞室進(jìn)行加壓時(shí),通過(guò)關(guān)閉該電磁閥而由所述電機(jī)階段性地驅(qū)動(dòng)油泵來(lái)進(jìn)行控制,使得該活塞室成為指令油壓,在對(duì)所述活塞室進(jìn)行減壓時(shí),通過(guò)禁止該油泵的驅(qū)動(dòng)并階段性地開(kāi)關(guān)所述電磁閥來(lái)進(jìn)行控制,使得該活塞室成為指令油壓。這樣,僅在加壓時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī),在減壓時(shí)不驅(qū)動(dòng)電機(jī),由此,通過(guò)降低電機(jī)的工作頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)耐久性的提高。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2004-19768號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2001-206092號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特許第5607240號(hào)公報(bào)
但是,作為上述專(zhuān)利文獻(xiàn)3所示那樣的油壓系統(tǒng)特有的課題,存在如下問(wèn)題:分配的扭矩的響應(yīng)相對(duì)于實(shí)際上想產(chǎn)生的指令扭矩明顯延遲。特別是,在混合動(dòng)力車(chē)輛的電機(jī)行駛時(shí)或渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓時(shí)的行駛等,由于實(shí)際的驅(qū)動(dòng)扭矩的產(chǎn)生快,因此電子控制裝置中的估計(jì)驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算不能追隨實(shí)際的驅(qū)動(dòng)扭矩的產(chǎn)生的情況下,相對(duì)于在前輪產(chǎn)生立即響應(yīng)于油門(mén)操作的驅(qū)動(dòng)扭矩的情況,由于驅(qū)動(dòng)力分配用的控制及油壓系統(tǒng)的響應(yīng)延遲,存在在后輪分配的驅(qū)動(dòng)扭矩發(fā)生延遲的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是鑒于上述方面而完成的,目的在于,能夠發(fā)揮油壓封閉式的油壓控制裝置的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)在低扭矩區(qū)域內(nèi)進(jìn)行精度良好的控制,且進(jìn)行使油壓系統(tǒng)的響應(yīng)性提高的控制。
本發(fā)明是一種四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛中的驅(qū)動(dòng)力分配裝置的油壓控制裝置,其特征在于,所述四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛具有:驅(qū)動(dòng)力傳遞路徑,其將來(lái)自驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)力向主驅(qū)動(dòng)輪和副驅(qū)動(dòng)輪傳遞;以及驅(qū)動(dòng)力分配裝置,其在所述驅(qū)動(dòng)力傳遞路徑中配置在所述驅(qū)動(dòng)源與副驅(qū)動(dòng)輪之間,所述驅(qū)動(dòng)力分配裝置由摩擦接合元素構(gòu)成,所述摩擦接合元素具有:層疊的多個(gè)摩擦件;以及活塞室,其對(duì)沿層疊方向推壓該摩擦件而使所述摩擦接合元素接合的活塞產(chǎn)生油壓,所述油壓控制裝置具有:油壓回路,其由以下部分構(gòu)成:油泵,其用于向所述活塞室供應(yīng)工作油,由電機(jī)驅(qū)動(dòng);工作油封閉閥,其用于將工作油封閉在從所述油泵連通至所述活塞室的油路中;開(kāi)關(guān)閥,其用于開(kāi)關(guān)該工作油封閉閥與所述活塞室之間的所述油路;以及蓄壓器,其用于積蓄所述活塞室的油壓;以及控制單元,其控制所述電機(jī)對(duì)所述油泵的驅(qū)動(dòng)和所述開(kāi)關(guān)閥的開(kāi)關(guān),向所述活塞室供應(yīng)期望的油壓,作為通過(guò)所述油壓回路向所述活塞室提供的油壓的特性,具有以下特性:通過(guò)關(guān)閉所述開(kāi)關(guān)閥來(lái)驅(qū)動(dòng)所述油泵而得的第1特性;通過(guò)禁止所述油泵的驅(qū)動(dòng)并打開(kāi)所述開(kāi)關(guān)閥而得的第2特性;以及通過(guò)打開(kāi)所述開(kāi)關(guān)閥來(lái)驅(qū)動(dòng)所述油泵而得的第3特性,所述控制單元根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)源的扭矩和變速器的變速比計(jì)算估計(jì)驅(qū)動(dòng)力,根據(jù)該估計(jì)驅(qū)動(dòng)力和車(chē)輛行駛狀態(tài)計(jì)算所述驅(qū)動(dòng)力分配裝置的指令扭矩,根據(jù)該指令扭矩計(jì)算所述活塞室的指令油壓,在到所述指令扭矩達(dá)到規(guī)定的扭矩為止的區(qū)域內(nèi)向所述活塞室供應(yīng)油壓時(shí),根據(jù)所述第3特性進(jìn)行控制,使得該活塞室達(dá)到所述指令油壓,在比所述規(guī)定的扭矩大的區(qū)域內(nèi)對(duì)所述活塞室進(jìn)行加壓時(shí),根據(jù)所述第1特性進(jìn)行控制,使得該活塞室達(dá)到所述指令油壓,之后,在對(duì)所述活塞室進(jìn)行減壓時(shí),根據(jù)所述第2特性進(jìn)行控制,使得該活塞室達(dá)到所述指令油壓,而且立即響應(yīng)于比規(guī)定的值大的油門(mén)變化量而進(jìn)行控制,使得增強(qiáng)所述指令油壓,此外,在遵循所述第3特性的控制中存在有規(guī)定的閾值以上的所述指令扭矩的變化的情況下,進(jìn)行控制,使得暫時(shí)關(guān)閉所述開(kāi)關(guān)閥。
在本發(fā)明的油壓控制裝置中,通過(guò)采用上述那樣的封閉型的油壓回路,對(duì)活塞室進(jìn)行加壓而達(dá)到指令油壓后,通過(guò)停止電機(jī)對(duì)油泵的驅(qū)動(dòng),在到開(kāi)始活塞室的減壓為此的期間,能夠利用封閉在油路中的工作油的油壓將離合器的接合力維持為固定。由此,在使離合器產(chǎn)生接合壓力的期間,能夠間斷地使用于驅(qū)動(dòng)油泵的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。因此,通過(guò)降低電機(jī)的工作頻率能夠?qū)崿F(xiàn)耐久性的提高。另一方面,在到指令扭矩達(dá)到規(guī)定的扭矩為止的區(qū)域(即規(guī)定的低扭矩區(qū)域)內(nèi)向活塞室供應(yīng)油壓時(shí),根據(jù)通過(guò)打開(kāi)所述開(kāi)關(guān)閥來(lái)驅(qū)動(dòng)所述油泵而得的第3特性進(jìn)行控制,使得該活塞室達(dá)到指令油壓(通過(guò)打開(kāi)開(kāi)關(guān)閥,成為非封閉控制,即,基于電機(jī)的流量控制),因此能進(jìn)行細(xì)微的油壓控制,在對(duì)副驅(qū)動(dòng)輪的低扭矩傳遞區(qū)域內(nèi)能進(jìn)行精度良好的四輪驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
此外,在使用油壓系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力分配裝置中,根據(jù)驅(qū)動(dòng)源(發(fā)動(dòng)機(jī))的扭矩和變速器的變速比計(jì)算估計(jì)驅(qū)動(dòng)力,根據(jù)該估計(jì)驅(qū)動(dòng)力和車(chē)輛行駛狀態(tài)計(jì)算驅(qū)動(dòng)力分配裝置的指令扭矩,根據(jù)該指令扭矩計(jì)算摩擦接合元素的活塞室的指令油壓。這樣的基本結(jié)構(gòu)在本發(fā)明中也同樣被采用。由此,進(jìn)行與驅(qū)動(dòng)力及車(chē)輛行駛狀態(tài)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力分配,能實(shí)現(xiàn)有利于轉(zhuǎn)彎性等商品性的驅(qū)動(dòng)力分配。但是,另一方面,如上所述,剩下驅(qū)動(dòng)力分配裝置中的油壓系統(tǒng)的響應(yīng)延遲的問(wèn)題。鑒于這一點(diǎn),在本發(fā)明中,立即響應(yīng)于比規(guī)定的值大的油門(mén)操作變化量來(lái)進(jìn)行控制,使得增強(qiáng)所述指令油壓。由此,在進(jìn)行大幅踩下油門(mén)踏板這樣的要求立即響應(yīng)性的用戶(hù)操作的情況下,指令油壓被增強(qiáng),由此能夠使對(duì)后輪的驅(qū)動(dòng)力分配用的控制及油壓系統(tǒng)的響應(yīng)性提高。
此外,例如存在急轉(zhuǎn)彎這樣的車(chē)輛行駛狀態(tài)的急劇變化的情況下,由于驅(qū)動(dòng)力分配裝置中的油壓系統(tǒng)的響應(yīng)延遲的問(wèn)題,一般難以進(jìn)行立即響應(yīng)這樣的急劇變化的驅(qū)動(dòng)力分配。但是,根據(jù)本發(fā)明,在遵循所述第3特性的控制中,與這樣急劇的變化相應(yīng)地,存在規(guī)定的閾值以上的指令扭矩的變化的情況下,進(jìn)行控制,使得暫時(shí)關(guān)閉所述開(kāi)關(guān)閥,因此迅速成為油壓封閉狀態(tài),通過(guò)使得向后輪分配的驅(qū)動(dòng)力迅速増大,能夠使得對(duì)后輪的驅(qū)動(dòng)力分配用的油壓系統(tǒng)的響應(yīng)性提高。
在一個(gè)實(shí)施例中,在遵循所述第3特性的控制中暫時(shí)關(guān)閉所述開(kāi)關(guān)閥的情況下,在所述活塞室的實(shí)際油壓追隨與所述指令扭矩對(duì)應(yīng)的所述指令油壓的階段,如果所述指令扭矩未達(dá)到所述規(guī)定扭矩,則所述控制單元可以進(jìn)行控制,使得打開(kāi)所述開(kāi)關(guān)閥。由此,在沒(méi)有急速追隨的必要性時(shí),返回到遵循所述第3特性的非封閉控制,能夠在對(duì)副驅(qū)動(dòng)輪的低扭矩傳遞區(qū)域內(nèi)繼續(xù)精度良好的四輪驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1是示出具有本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)力分配裝置的油壓控制裝置的四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的概要結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是示出該實(shí)施例的油壓控制裝置的油壓回路例子的圖。
圖3是示出遵循該實(shí)施例的油壓控制特性的切換例的時(shí)序圖。
圖4是示出作為油壓控制裝置發(fā)揮功能的4wd-ecu的主要功能模塊的圖。
圖5是選擇性地示出與本發(fā)明相關(guān)的控制模塊的圖。
具體實(shí)施方式
圖1是示出具有本發(fā)明的實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)力分配裝置的油壓控制裝置的四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的概要結(jié)構(gòu)的圖。該圖所示的四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛1具有:橫置地搭載于車(chē)輛前部的發(fā)動(dòng)機(jī)(驅(qū)動(dòng)源)3;與發(fā)動(dòng)機(jī)3一體地設(shè)置的自動(dòng)變速器4;以及用于將來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)3的動(dòng)力向前輪w1、w2和后輪w3、w4傳遞的驅(qū)動(dòng)力傳遞路徑20。
發(fā)動(dòng)機(jī)3的輸出軸(未圖示)經(jīng)由自動(dòng)變速器4、前差速器(以下稱(chēng)作“前差速器”)5、左右的前驅(qū)動(dòng)軸6、6,與作為主驅(qū)動(dòng)輪的左右的前輪w1、w2聯(lián)結(jié)。并且,發(fā)動(dòng)機(jī)3的輸出軸經(jīng)由自動(dòng)變速器4、前差速器5、傳動(dòng)軸7、后差速器單元(以下稱(chēng)作“后差速器單元”)8、左右的后驅(qū)動(dòng)軸9、9,與作為副驅(qū)動(dòng)輪的左右的后輪w3、w4聯(lián)結(jié)。
在后差速器單元8中設(shè)置有:用于向左右的后驅(qū)動(dòng)軸9、9分配驅(qū)動(dòng)力的后差速器(以下稱(chēng)作“后差速器”。)19;以及用于連接/斷開(kāi)從傳動(dòng)軸7到后差速器19的驅(qū)動(dòng)力傳遞路徑的前后扭矩分配用離合器10。前后扭矩分配用離合器10是油壓式的離合器,是在驅(qū)動(dòng)力傳遞路徑20中用于控制分配給后輪wr、wr的驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)分配裝置。此外,具有:用于向前后扭矩分配用離合器10供應(yīng)工作油的油壓回路30;用于控制基于油壓回路30的供應(yīng)油壓的控制單元、即4wd-ecu(以下僅記作“ecu”。)50。ecu50由微型計(jì)算機(jī)等構(gòu)成。
ecu50通過(guò)控制基于油壓回路30的供應(yīng)油壓,控制由前后扭矩分配用離合器(以下僅稱(chēng)作“離合器”。)10向后輪w3、w4分配的驅(qū)動(dòng)力。由此,進(jìn)行將前輪w1、w2設(shè)為主驅(qū)動(dòng)輪、后輪w3、w4設(shè)為副驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)控制。
即,當(dāng)解除(斷開(kāi))離合器10時(shí),傳動(dòng)軸7的旋轉(zhuǎn)不向后差速器19側(cè)傳遞,發(fā)動(dòng)機(jī)3的扭矩均向前輪w1、w2傳遞,從而成為前輪驅(qū)動(dòng)(2wd)狀態(tài)。另一方面,當(dāng)連接了離合器10時(shí),傳動(dòng)軸7的旋轉(zhuǎn)向后差速器19側(cè)傳遞,由此發(fā)動(dòng)機(jī)3的扭矩被分配給前輪w1、w2和后輪w3、w4這兩方,從而成為四輪驅(qū)動(dòng)(4wd)狀態(tài)。ecu50根據(jù)用于檢測(cè)車(chē)輛的行駛狀態(tài)的各種檢測(cè)單元(未圖示)的檢測(cè),計(jì)算向后輪w3、w4分配的驅(qū)動(dòng)力和向與此對(duì)應(yīng)的離合器10供應(yīng)的油壓供應(yīng)量,并且將基于該計(jì)算結(jié)果的驅(qū)動(dòng)信號(hào)向離合器10輸出。由此,控制離合器10的接合力,從而控制向后輪w3、w4分配的驅(qū)動(dòng)力。
圖2是示出油壓回路30的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的油壓回路圖。該圖所示的油壓回路30具有:油泵35,其吸入且壓送經(jīng)由過(guò)濾器而儲(chǔ)存于油箱31的工作油;驅(qū)動(dòng)油泵35的電機(jī)37;以及從油泵35連通至離合器10的活塞室15的油路40。
離合器10具有缸殼體11和活塞12,所述活塞12通過(guò)在缸殼體11內(nèi)進(jìn)行進(jìn)退移動(dòng)來(lái)推壓層疊的多個(gè)摩擦件13。在缸殼體11內(nèi),在與活塞12之間劃分出被導(dǎo)入工作油的活塞室15?;钊?2配置成與多個(gè)摩擦件13的層疊方向上的一端對(duì)置。因此,活塞12利用供應(yīng)至活塞室15的工作油的油壓沿層疊方向推壓摩擦件13,由此以規(guī)定的接合壓力使離合器10接合。
在從油泵35連通至活塞室15的油路40中依次設(shè)置有單向閥39、溢流閥41、電磁閥(開(kāi)關(guān)閥)43、油壓傳感器45。單向閥39構(gòu)成為使工作油從油泵35側(cè)向活塞室15側(cè)流通,但阻止工作油沿相反的方向流通。由此,能夠?qū)⑼ㄟ^(guò)油泵35的驅(qū)動(dòng)來(lái)送至單向閥39的下游側(cè)的工作油封入單向閥39與活塞室15之間的油路(以下會(huì)稱(chēng)作“封閉油路”。)49中。由設(shè)置了上述的單向閥39和油泵35的油路49構(gòu)成了封閉型的油壓回路30。并且在本實(shí)施方式中,單向閥39是用于將工作油封閉在從油泵35連通至活塞室15的油路49中的工作油封閉閥。
溢流閥41是如下構(gòu)成的閥:當(dāng)單向閥39與活塞室15之間的油路49的壓力超過(guò)規(guī)定的閾值而異常上升時(shí),溢流閥41被打開(kāi),由此釋放油路49的油壓。從溢流閥41排出的工作油返回油箱31。電磁閥43是關(guān)閉/打開(kāi)型的開(kāi)關(guān)閥,其根據(jù)ecu50的指令而被進(jìn)行pwm控制(占空控制),從而能夠控制油路49的打開(kāi)和關(guān)閉。由此,能夠控制活塞室15的油壓。另外,通過(guò)打開(kāi)電磁閥43,從油路49排出的工作油返回到油箱31。此外,油壓傳感器45是用于檢測(cè)油路49及活塞室15的油壓的油壓檢測(cè)單元,其檢測(cè)值被送至ecu50。此外,活塞室15與蓄壓器18連通。蓄壓器18具有抑制活塞室15及油路49內(nèi)的急劇的油壓變化或油壓波動(dòng)的作用。此外,在油箱31內(nèi)設(shè)有用于檢測(cè)工作油的溫度的油溫傳感器47。油溫傳感器47的檢測(cè)值被送至ecu50。
根據(jù)該實(shí)施例,作為由油壓回路30對(duì)活塞室15提供的油壓的特性,預(yù)備了以下特性:通過(guò)關(guān)閉電磁閥(開(kāi)關(guān)閥)43來(lái)驅(qū)動(dòng)油泵35而得到的第1特性;通過(guò)禁止油泵35的驅(qū)動(dòng)并打開(kāi)電磁閥(開(kāi)關(guān)閥)43而得到的第2特性;以及通過(guò)打開(kāi)電磁閥(開(kāi)關(guān)閥)43來(lái)驅(qū)動(dòng)油泵35而得的第3特性。第1及第2特性為油壓封閉控制,第3特性為流量控制(非封閉控制)。根據(jù)ecu(控制單元)50的控制來(lái)確定使用哪個(gè)特性。
ecu(控制單元)50根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)(驅(qū)動(dòng)源)3的扭矩及自動(dòng)變速器4的變速比來(lái)計(jì)算估計(jì)驅(qū)動(dòng)力,根據(jù)該估計(jì)驅(qū)動(dòng)力及車(chē)輛行駛狀態(tài)計(jì)算前后扭矩分配用離合器(驅(qū)動(dòng)力分配裝置)10的指令扭矩,根據(jù)該指令扭矩計(jì)算該離合器10的活塞室15的指令油壓。并且,在到所述指令扭矩達(dá)到規(guī)定扭矩為止的區(qū)域(規(guī)定的低扭矩區(qū)域)內(nèi)向活塞室15供應(yīng)油壓時(shí),ecu(控制單元)50根據(jù)所述第3特性進(jìn)行控制,使得該活塞室15達(dá)到指令油壓。在該第3特性中,電磁閥(開(kāi)關(guān)閥)43始終打開(kāi),因此對(duì)活塞室15的油壓控制作為基于電機(jī)37的流量控制(非封閉控制)來(lái)進(jìn)行。這樣,在低扭矩區(qū)域內(nèi),通過(guò)對(duì)向活塞室15供應(yīng)的油壓進(jìn)行流量控制(非封閉控制),能進(jìn)行離合器10的精密的扭矩控制,能進(jìn)行優(yōu)選的四輪驅(qū)動(dòng)控制。此外,根據(jù)基于驅(qū)動(dòng)力分配的指令扭矩確定活塞室15的指令油壓,該驅(qū)動(dòng)力分配根據(jù)適當(dāng)算出的估計(jì)驅(qū)動(dòng)力和車(chē)輛行駛狀態(tài)而適當(dāng)?shù)厮愠?,因此能?shí)現(xiàn)有利于轉(zhuǎn)彎性等的商品性的驅(qū)動(dòng)力分配。
另一方面,在所述指令扭矩比所述規(guī)定扭矩高的區(qū)域內(nèi)對(duì)活塞室15進(jìn)行加壓時(shí),ecu(控制單元)50根據(jù)所述第1特性進(jìn)行控制,使得該活塞室15達(dá)到與該指令扭矩相應(yīng)的指令油壓。在該第1特性中,電磁閥(開(kāi)關(guān)閥)43始終關(guān)閉,因此成為將工作油封閉在封閉油路49中的狀態(tài),對(duì)活塞室15的油壓控制作為由油泵35(電機(jī)37)的階段性(間歇性)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的油壓封閉加壓控制來(lái)進(jìn)行。并且,在根據(jù)第1特性加壓到活塞室15達(dá)到指令油壓為止之后,在到開(kāi)始減壓為止的期間,通過(guò)維持將工作油封閉在封閉油路49中的狀態(tài),能夠不驅(qū)動(dòng)油泵35,而將離合器10的扭矩保持為固定。之后,在對(duì)所述活塞室15進(jìn)行減壓時(shí),根據(jù)所述第2特性進(jìn)行控制,使得該活塞室15成為指令油壓。這樣,通過(guò)在比所述低扭矩區(qū)域高的扭矩區(qū)域內(nèi)將對(duì)活塞室15的油壓控制作為封閉控制來(lái)進(jìn)行,能夠使油泵35的電機(jī)37的工作頻率降低,能實(shí)現(xiàn)耐久性的提高。
圖3是示出基于ecu(控制單元)50的控制進(jìn)行的遵循本發(fā)明的油壓控制特性的切換例的時(shí)序圖。在圖3中,上段示出電機(jī)37的驅(qū)動(dòng)指令,中段示出電磁閥(開(kāi)關(guān)閥)43的開(kāi)關(guān)狀態(tài),下段示出活塞室15的指令油壓(實(shí)線(xiàn))和實(shí)際油壓(虛線(xiàn))。在從時(shí)刻t0至t1的期間內(nèi),進(jìn)行遵循所述第3特性的油壓控制(流量控制),從時(shí)刻t1至t2的期間內(nèi),進(jìn)行遵循所述第1特性的油壓控制(封閉加壓控制),從時(shí)刻t2至t3的期間內(nèi),進(jìn)行遵循所述第2特性的油壓控制(封閉減壓控制)。即,到時(shí)刻t1為止,是用于向后輪分配驅(qū)動(dòng)力的離合器10的指令扭矩為規(guī)定的扭矩以下的低區(qū)域,因此根據(jù)第3特性進(jìn)行油壓控制。在時(shí)刻t1,成為離合器10的指令扭矩比該規(guī)定的扭矩大的區(qū)域,指示與此對(duì)應(yīng)的指令油壓,且油壓控制特性被切換為第1特性(封閉加壓控制)。此外,在時(shí)刻t2,指令油壓下降,與此對(duì)應(yīng),油壓控制特性被切換為第2特性(封閉減壓控制)。
圖4示出4wd-ecu(控制單元)50中的主要功能模塊。在驅(qū)動(dòng)扭矩計(jì)算模塊51中,根據(jù)車(chē)輛1的行駛條件(發(fā)動(dòng)機(jī)3的扭矩、選擇齒輪級(jí)、擋位等)計(jì)算車(chē)輛1所要求的驅(qū)動(dòng)扭矩(估計(jì)驅(qū)動(dòng)力)。在控制扭矩計(jì)算模塊52中,通過(guò)基本分配控制(向前后輪w1~w4分配的驅(qū)動(dòng)力的基本分配控制)模塊521、lsd控制模塊522、上坡控制模塊523等,根據(jù)各種控制因素確定所述驅(qū)動(dòng)扭矩向前后輪的分配,計(jì)算前后扭矩分配用離合器(驅(qū)動(dòng)力分配裝置)10的指令扭矩。在指令油壓計(jì)算模塊53中,根據(jù)所述指令扭矩計(jì)算對(duì)離合器10的指令油壓。即,控制目標(biāo)值計(jì)算模塊531根據(jù)所述指令扭矩計(jì)算對(duì)離合器10的控制目標(biāo)值(即所述指令油壓),此外,故障時(shí)2wd化模塊532計(jì)算用于在故障時(shí)進(jìn)行2wd化的控制目標(biāo)值(即所述指令油壓)。通常時(shí),輸出控制目標(biāo)值計(jì)算模塊531算出的控制目標(biāo)值作為指令油壓,但在故障時(shí),輸出故障時(shí)2wd化模塊532算出的控制目標(biāo)值作為指令油壓。在油壓反饋控制模塊54中,由目標(biāo)油壓計(jì)算模塊541根據(jù)從所述指令油壓計(jì)算模塊53提供的所述指令油壓與實(shí)際油壓(來(lái)自油壓傳感器45的反饋信號(hào))之間的偏差計(jì)算離合器10的目標(biāo)油壓(即油壓偏差),根據(jù)該算出的目標(biāo)油壓(即油壓偏差)控制電機(jī)37或電磁閥43(電機(jī)pwm控制模塊542及電磁閥關(guān)閉/打開(kāi)控制模塊543)。在電機(jī)pwm控制模塊542中,根據(jù)目標(biāo)油壓(即油壓偏差)生成對(duì)電機(jī)37的pwm驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)。另外,如后面記述,當(dāng)油壓控制特性指示信號(hào)a指示所述第2特性時(shí),電機(jī)pwm控制模塊542不產(chǎn)生對(duì)電機(jī)37的pwm驅(qū)動(dòng)指令信號(hào),禁止該電機(jī)37的驅(qū)動(dòng)。如后面記述,電磁閥關(guān)閉/打開(kāi)控制模塊543根據(jù)油壓特性控制信號(hào)a和所述目標(biāo)油壓(油壓偏差)生成對(duì)電磁閥43的on(關(guān)閉)/off(打開(kāi))指示信號(hào)。
圖5是選擇性地示出圖4所示的所述指令油壓計(jì)算模塊53及油壓反饋控制模塊54包括的與本發(fā)明相關(guān)的控制元素的圖。所述指令油壓計(jì)算模塊53包括油壓控制特性確定模塊533,該油壓控制特性確定模塊533根據(jù)從所述控制扭矩計(jì)算模塊52提供的所述指令扭矩(要求扭矩)確定是否按所述第1~第3特性中的任意油壓控制特性進(jìn)行控制,產(chǎn)生指示所確定的特性的油壓控制特性指示信號(hào)a。作為一例,油壓控制特性確定模塊533當(dāng)所述指令扭矩為規(guī)定扭矩以下時(shí),產(chǎn)生指示所述第3特性的油壓控制特性指示信號(hào)a,當(dāng)在該指令扭矩比該規(guī)定扭矩高的區(qū)域內(nèi)存在扭矩上升傾向時(shí),產(chǎn)生指示所述第1特性的油壓控制特性指示信號(hào)a,當(dāng)之后變?yōu)楹笈ぞ叵陆祪A向時(shí),產(chǎn)生指示所述第2特性的油壓控制特性指示信號(hào)a。此處,所述規(guī)定值是設(shè)計(jì)上適當(dāng)確定的。在指令油壓計(jì)算模塊53中,所述控制目標(biāo)值計(jì)算模塊531按照所述油壓控制特性指示信號(hào)a,根據(jù)應(yīng)該按哪個(gè)油壓控制特性進(jìn)行油壓控制,與所述指令扭矩相應(yīng)地生成所述圖3的下段所示出的連續(xù)性或階段性的指令油壓。即,應(yīng)該按第3特性進(jìn)行油壓控制時(shí),生成與指令扭矩的連續(xù)變化相應(yīng)地連續(xù)地變化的指令油壓信號(hào)。由此,按第3特性,電機(jī)37連續(xù)地被控制流量,能進(jìn)行精度良好的驅(qū)動(dòng)力分配。此外,應(yīng)該按第1或第2特性進(jìn)行油壓控制時(shí),生成相對(duì)于指令扭矩的變化階段性變化的指令油壓信號(hào)。由此,按第1特性,電機(jī)37被階段性地控制,能使電機(jī)工作頻率相對(duì)地降低。此外,按第2特性,電磁閥43被階段性地控制on(關(guān)閉)/off(打開(kāi))。另外,指令扭矩具有扭矩上升傾向還是扭矩下降傾向的判定,作為一例,根據(jù)按照低通濾波特性對(duì)時(shí)間性變動(dòng)的該指令扭矩進(jìn)行濾波的情況來(lái)進(jìn)行即可。
油壓控制特性指示信號(hào)a也使用于控制油壓反饋控制模塊54的電機(jī)pwm控制模塊542及電磁閥關(guān)閉/打開(kāi)控制模塊543。即,當(dāng)所述油壓控制特性指示信號(hào)a指示所述第2特性時(shí),電機(jī)pwm控制模塊542不產(chǎn)生對(duì)電機(jī)37的pwm驅(qū)動(dòng)指令信號(hào),禁止該電機(jī)37的驅(qū)動(dòng)。當(dāng)所述油壓特性控制信號(hào)a指示所述第3特性時(shí),電磁閥關(guān)閉/打開(kāi)控制模塊543生成對(duì)電磁閥43的off(打開(kāi))指示信號(hào),打開(kāi)電磁閥43,從而能夠進(jìn)行遵循所述第3特性的電機(jī)流量控制。此外,當(dāng)所述油壓特性控制信號(hào)a指示所述第1特性時(shí),電磁閥關(guān)閉/打開(kāi)控制模塊543生成對(duì)電磁閥43的on(關(guān)閉)指示信號(hào),關(guān)閉電磁閥43,從而成為油壓封閉控制狀態(tài)。并且,當(dāng)所述油壓特性控制信號(hào)a指示所述第2特性時(shí),電磁閥關(guān)閉/打開(kāi)控制模塊543以所述目標(biāo)油壓(油壓偏差)b為負(fù)(實(shí)際油壓比指令油壓大)作為條件,生成對(duì)電磁閥43的on(關(guān)閉)指示信號(hào),打開(kāi)電磁閥43,進(jìn)行油壓封閉控制下的(不使用電機(jī)37)減壓控制。
綜上,在到所述指令扭矩達(dá)到所述規(guī)定扭矩為止的區(qū)域內(nèi)向所述活塞室15供應(yīng)油壓時(shí),根據(jù)所述第3特性進(jìn)行控制,使得該活塞室15成為指令油壓,在比所述規(guī)定扭矩高的扭矩區(qū)域內(nèi)對(duì)所述活塞室進(jìn)行加壓時(shí),根據(jù)所述第1特性進(jìn)行控制,使得該活塞室15成為所述指令油壓,之后對(duì)所述活塞室15進(jìn)行減壓時(shí),根據(jù)所述第2特性進(jìn)行控制,使得該活塞室15成為指令油壓。這樣的控制為基本控制,在本發(fā)明中還實(shí)施接下來(lái)記述的響應(yīng)性補(bǔ)償對(duì)策。
在圖5中,油門(mén)變化量檢測(cè)部55檢測(cè)車(chē)輛1的油門(mén)踏板(或者發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén))的變化量。油門(mén)變化量閾值判定部534判定該檢測(cè)到的油門(mén)變化量(増加方向的變化量)是否比規(guī)定的閾值大,大的情況下輸出規(guī)定值,不大的情況下輸出0。選擇部535構(gòu)成為,選擇與所述控制目標(biāo)值計(jì)算模塊531算出的所述指令扭矩相應(yīng)的適當(dāng)?shù)闹噶钣蛪?控制目標(biāo)值)和所述閾值判定部534的輸出值中大的一方的值,所選擇的值作為指令油壓信號(hào)被提供給油壓反饋控制模塊54。另外,從閾值判定部534輸出的所述規(guī)定值并非指示那么大的指令油壓的值,而是能補(bǔ)償控制系統(tǒng)的運(yùn)算延遲的程度的值,是比0大的設(shè)計(jì)上適當(dāng)確定的值。由此,在車(chē)輛1起步時(shí)或者巡航行駛時(shí)等存在比較大的油門(mén)變化的情況下,由于運(yùn)算延遲,在控制目標(biāo)值計(jì)算模塊531中還未算出與這樣的油門(mén)變化相稱(chēng)的指令油壓(控制目標(biāo)值)的過(guò)渡期內(nèi),立即響應(yīng)該油門(mén)變化,從油門(mén)變化量閾值判定部534輸出所述規(guī)定值,由選擇部535選擇,作為指令油壓信號(hào)被提供給油壓反饋控制模塊54。從而,立即響應(yīng)于比規(guī)定值大的油門(mén)變化量而進(jìn)行油壓控制,使得增強(qiáng)指令油壓,在控制目標(biāo)值計(jì)算模塊531計(jì)算適當(dāng)?shù)闹噶钣蛪?控制目標(biāo)值)之前,電機(jī)37預(yù)先旋轉(zhuǎn)一些,由此在活塞室15內(nèi)產(chǎn)生少量的油壓,能使得對(duì)后輪的驅(qū)動(dòng)力分配的響應(yīng)性良好。
另外,例如在混合動(dòng)力車(chē)輛的電機(jī)行駛時(shí)或渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓時(shí)的行駛等,由于實(shí)際的驅(qū)動(dòng)扭矩的產(chǎn)生很快,因此上述那樣的響應(yīng)性補(bǔ)償對(duì)策在電子控制裝置中的估計(jì)驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算不能追隨實(shí)際的驅(qū)動(dòng)扭矩的產(chǎn)生的情況下尤其有效。在那樣的情況下,在前輪產(chǎn)生立即響應(yīng)于油門(mén)操作的驅(qū)動(dòng)扭矩時(shí),根據(jù)本發(fā)明,與此相應(yīng)地,能夠使在后輪分配的驅(qū)動(dòng)扭矩快速追隨。鑒于這一點(diǎn),作為變形例,油門(mén)變化量閾值判定部534中可以構(gòu)成為,以電機(jī)行駛時(shí)或增壓行駛時(shí)等規(guī)定的行駛條件成立作為條件,輸出響應(yīng)性補(bǔ)償用的所述規(guī)定值。
在圖5中,指令扭矩變化量閾值判定部536構(gòu)成為判定是否存在規(guī)定閾值以上的所述指令扭矩的變化。即,指令扭矩變化量閾值判定部536計(jì)算所述指令扭矩的變化量,當(dāng)判定為該算出的指令扭矩變化量(増加方向的變化量)在規(guī)定閾值以上時(shí),輸出指令扭矩急劇變化判定信號(hào)c。例如存在急轉(zhuǎn)彎那樣的車(chē)輛行駛狀態(tài)的急劇變化的情況下,為了增大后輪驅(qū)動(dòng)扭矩來(lái)進(jìn)行穩(wěn)定行駛,增大指令扭矩。在該情況下,指令扭矩變化量閾值判定部536輸出指令扭矩急劇變化判定信號(hào)c。該指令扭矩急劇變化判定信號(hào)c在電磁閥關(guān)閉/打開(kāi)控制模塊543中使用。如上所述,當(dāng)所述油壓特性控制信號(hào)a指示所述第3特性時(shí),電磁閥關(guān)閉/打開(kāi)控制模塊543生成對(duì)電磁閥43的off(打開(kāi))指示信號(hào),打開(kāi)電磁閥43,從而能進(jìn)行遵循所述第3特性的電機(jī)流量控制。電磁閥關(guān)閉/打開(kāi)控制模塊543構(gòu)成為,若這樣進(jìn)行遵循所述第3特性的控制時(shí),被提供所述指令扭矩急劇變化判定信號(hào)c,則暫時(shí)生成對(duì)電磁閥43的on(關(guān)閉)指示信號(hào)。由此,電磁閥43暫時(shí)關(guān)閉,活塞室15的油壓提高。
即使指令扭矩急劇増大,由于油壓系統(tǒng)的延遲,由電機(jī)37的驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生的油壓也難以立即追隨指令油壓。但是,根據(jù)本發(fā)明,加上電磁閥43的暫時(shí)關(guān)閉導(dǎo)致的油壓上升,因此能迅速追隨指令油壓的上升而使實(shí)際油壓上升。這樣,在存在規(guī)定閾值以上的指令扭矩的變化的情況下,控制成暫時(shí)關(guān)閉電磁閥43,因此迅速成為油壓封閉狀態(tài),使得向后輪分配的驅(qū)動(dòng)力迅速増大,由此能夠使對(duì)后輪的驅(qū)動(dòng)力分配用的油壓系統(tǒng)的響應(yīng)性提高。作為一例,電磁閥關(guān)閉/打開(kāi)控制模塊543根據(jù)油壓偏差信號(hào)b判斷實(shí)際油壓達(dá)到指令油壓的情況,能夠使這樣的遵循第3特性的控制中的電磁閥43的暫時(shí)關(guān)閉控制結(jié)束。即,將電磁閥43設(shè)為off(打開(kāi)),能夠返回正常的遵循所述第3特性的控制。由此,不必急速追隨時(shí),返回到遵循所述第3特性的非封閉控制,能夠在對(duì)后輪(副驅(qū)動(dòng)輪)的低扭矩傳遞區(qū)域內(nèi)繼續(xù)精度良好的四輪驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。作為其他例子,也可以利用定時(shí)器使遵循所述第3特性的控制中的電磁閥43的暫時(shí)關(guān)閉控制結(jié)束。
在上述實(shí)施例中,使用單向閥39作為從加壓切換為保持時(shí)的用于封閉油路49的工作油封閉閥,但可以代替其而使用接通/斷開(kāi)型的電磁閥。該情況下,可以省略蓄壓器18。