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技術 電気負荷制御装置のハンチング検出装置、短絡検出装置、駆動力配分制御装置、及びハンチング検出方法、並びに短絡検出方法

出願人 株式会社ジェイテクト
発明者 若尾昌亮
出願日 2003年2月6日 (17年4ヶ月経過) 出願番号 2003-030022
公開日 2004年5月20日 (16年1ヶ月経過) 公開番号 2004-142726
状態 特許登録済
技術分野 油圧・電磁・流体クラッチ・流体継手 電磁石の駆動回路 動力伝達装置の配置~駆動 短絡、断線、漏洩,誤接続の試験
主要キーワード ハンチング回数 短絡検出装置 可変トルククラッチ 短絡判定 電磁クラッチ機構 所定閾値未満 PI制御値 電流供給量
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (5)

課題

ハンチング現象を検出ができる電気負荷制御装置ハンチング検出装置の提供、及びハンチング現象を検出した際、短絡検出を行うことができる短絡検出装置の提供、及び短絡検出装置を備えた駆動力配分制御装置の提供をする。

解決手段

駆動力配分制御装置31のマイコン32は電流指令値が有りと判定したとき、所定時間T未満内における電流指令値の所定閾値Aに対するハンチング回数を検出する。すなわち、マイコン32はデューティ比が過去に所定値閾値以上であったときから、所定閾値未満に変化していると判定したとき、その判定回数の累積を行う。マイコン32はハンチング回数がN回を超えたとき、短絡と判定する。マイコン32は短絡を判定したとき、リレー35をオフ制御する。

概要

背景

一般に、四輪駆動車駆動力配分装置は、変速機からの駆動力前輪あるいは後輪のどちらか一方へ直接伝達し、可変トルククラッチ機構を介して他方の前輪あるいは後輪にも駆動力を分配して伝達する。この機構による伝達トルクを調整することによって前後各輪への駆動力配分を調整する。前記可変トルククラッチ機構には、電磁式のものが知られており、電磁式の可変トルククラッチ機構は、駆動力配分制御装置(ECU)にて制御される。

概要

ハンチング現象を検出ができる電気負荷制御装置ハンチング検出装置の提供、及びハンチング現象を検出した際、短絡検出を行うことができる短絡検出装置の提供、及び短絡検出装置を備えた駆動力配分制御装置の提供をする。駆動力配分制御装置31のマイコン32は電流指令値が有りと判定したとき、所定時間T未満内における電流指令値の所定閾値Aに対するハンチング回数を検出する。すなわち、マイコン32はデューティ比が過去に所定値閾値以上であったときから、所定閾値未満に変化していると判定したとき、その判定回数の累積を行う。マイコン32はハンチング回数がN回を超えたとき、短絡と判定する。マイコン32は短絡を判定したとき、リレー35をオフ制御する。   

目的

本発明は、ハンチング現象を検出ができる電気負荷制御装置のハンチング検出装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
2件

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請求項1

電気負荷に流すべき電流指令する電流指令値と、実際に前記電気負荷に流れている電流を検出した検出電流値との間の差分である電流偏差に基づいて前記電気負荷を制御する電気負荷制御装置ハンチング検出装置であって、前記電気負荷への電流を指令する電流指令値の有無を判定する電流指令有無判定手段と、前記電流指令有無判定手段が電流指令値を有りと判定した際、所定時間内における電流指令値の所定閾値に対するハンチング回数を検出するハンチング回数検出手段を備えたことを特徴とする電気負荷制御装置のハンチング検出装置。

請求項2

前記ハンチング回数検出手段は、前記電流指令値に関するデューティ比所定閾値未満か否かを判定する第1判定手段と、前記第1判定手段が所定閾値未満であると判定したとき、その判定回数の累積を、前回制御周期における前記第1判定手段の判定結果に応じて行う累積回数カウンタ手段とを含むことを特徴とする請求項1に記載の電気負荷制御装置のハンチング検出装置。

請求項3

前記累積回数カウンタ手段が累積した累積回数が、異常判定値以上の際、異常判定を行う第2判定手段を備えたことを特徴とする請求項2に記載の電気負荷制御装置のハンチング検出装置。

請求項4

電気負荷に流すべき電流を指令する電流指令値と、実際に前記電気負荷に流れている電流を検出した検出電流値との間の差分である電流偏差に基づいて前記電気負荷を制御する電気負荷制御装置の短絡検出装置において、請求項1に記載のハンチング検出装置を備え、前記ハンチング回数が所定回数を超えたとき、前記電気負荷の短絡と判定する短絡判定手段とを備えたことを特徴とする電気負荷制御装置の短絡検出装置。

請求項5

電気負荷に流すべき電流を指令する電流指令値と、実際に前記電気負荷に流れている電流を検出した検出電流値との間の差分である電流偏差に基づいて前記電気負荷を制御する電気負荷制御装置の短絡検出装置において、請求項2に記載のハンチング検出装置を備え、前記累積回数カウンタ手段が累積した累積回数が所定回数を超えたとき、前記電気負荷の短絡と判定する短絡判定手段とを備えたことを特徴とする電気負荷制御装置の短絡検出装置。

請求項6

前記電気負荷は、リレー手段を介して電源に接続されており、前記短絡判定手段が、短絡を判定したとき、前記リレー手段をオフ制御するリレー制御手段を備えたことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の電気負荷制御装置の短絡検出装置。

請求項7

前記短絡判定手段が、短絡を判定したとき、短絡異常の報知をする報知手段を備えたことを特徴とする請求項4乃至請求項6のうちいずれか1項に記載の電気負荷制御装置の短絡検出装置。

請求項8

駆動源から駆動力伝達系を介して複数の車輪へそれぞれ伝達される駆動力の割合を調節する駆動力配分装置を制御する駆動力配分制御装置において、前記駆動力配分装置には、駆動力の割合を調節する電気負荷が設けられており、駆動力配分制御装置は、前記電気負荷制御装置として構成されており、請求項4乃至請求項7のうちいずれか1項に記載の短絡検出装置を備えたことを特徴とする駆動力配分制御装置。

請求項9

電気負荷に流すべき電流を指令する電流指令値と、実際に前記電気負荷に流れている電流を検出した検出電流値との間の差分である電流偏差に基づいて前記電気負荷を制御する電気負荷制御装置におけるハンチング検出方法において、前記電気負荷への電流指令値の有無を判定するステップと、電流指令値が有りと判定した際、所定時間内における電流指令値の所定閾値に対するハンチング回数を検出するハンチング回数検出ステップを備えたことを特徴とする電気負荷制御装置のハンチング検出方法。

請求項10

前記ハンチング回数検出ステップは、前記電流指令値に関するデューティ比が所定閾値未満か否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップで所定閾値未満であると判定されたとき、その判定回数の累積を、前回の制御周期における判定ステップの判定結果に応じて行う累積回数カウントステップとを含むことを特徴とする請求項9に記載の電気負荷制御装置のハンチング検出方法。

請求項11

電気負荷に流すべき電流を指令する電流指令値と、実際に前記電気負荷に流れている電流を検出した検出電流値との間の差分である電流偏差に基づいて前記電気負荷を制御する電気負荷制御装置の短絡検出方法において、請求項9に記載のハンチング検出方法の各ステップと、前記ハンチング回数が所定回数を超えたとき、前記電気負荷の短絡と判定する短絡判定ステップとを備えたことを特徴とする電気負荷制御装置の短絡検出方法。

請求項12

電気負荷に流すべき電流を指令する電流指令値と、実際に前記電気負荷に流れている電流を検出した検出電流値との間の差分である電流偏差に基づいて前記電気負荷を制御する電気負荷制御装置の短絡検出方法において、請求項10に記載のハンチング検出方法の各ステップと、前記累積回数カウントステップにおける累積回数が所定回数を超えたとき、前記電気負荷の短絡と判定する短絡判定ステップとを備えたことを特徴とする電気負荷制御装置の短絡検出方法。

技術分野

0002

一般に、四輪駆動車駆動力配分装置は、変速機からの駆動力前輪あるいは後輪のどちらか一方へ直接伝達し、可変トルククラッチ機構を介して他方の前輪あるいは後輪にも駆動力を分配して伝達する。この機構による伝達トルクを調整することによって前後各輪への駆動力配分を調整する。前記可変トルククラッチ機構には、電磁式のものが知られており、電磁式の可変トルククラッチ機構は、駆動力配分制御装置(ECU)にて制御される。

0003

すなわち、前記電磁ソレノイドへの電流値を前記ECUにて制御することにより、クラッチプレート間摩擦接触力を可変制御してその締結力を制御し、これにより前記伝達トルクを制御するようにしている。

0004

詳説すると前記ECUは、電流指令値を生成し、同電流指令値と電磁ソレノイドに流れる実電流検出電流)の偏差を解消するデューティ比PI制御(比例及び積分制御)及びPWM制御にて演算する。そして、ECUはデューティ比に応じた制御信号駆動回路に出力して電磁ソレノイドを制御する。

背景技術

0005

ところで、前記電磁ソレノイドへの両端間短絡故障した場合、ECUから前記制御信号が出ていると、駆動回路のFET電界効果トランジスタ)をオンしたとき、過大な電流(実電流)が流れる。しかし、ECUはPI制御を行っているため、過大な実電流を検出すると、デューティ比を下げ、電流が0A若しくはそれに近い電流値まで下げるように制御する。又、0Aになると、再び電流を流そうとECUは制御するため、また過大な電流が流れるといったハンチング現象が発生する。

0006

従来から、過電流異常や、電流異常などを検出する検出手段が提案されているが、これらの検出手段は、定常的な異常、すなわち、電流がある値以上に張り付いた状態を検出するロジックに基づいて検出している。このため、前述した短絡故障した場合のように生ずるハンチング現象を検出することはできないという問題があった。

0007

本発明は、ハンチング現象を検出ができる電気負荷制御装置のハンチング検出装置を提供することを目的としている。
又、他の目的は、前記ハンチング検出装置を備えることにより、ハンチング現象を検出した際、短絡検出を行うことができる短絡検出装置を提供する。

0008

さらに、他の目的は、前記短絡検出装置を備えた駆動力配分制御装置を提供する。
加えて、ハンチング現象を検出ができるハンチング検出方法を提供することを目的とする。

発明が解決しようとする課題

0009

さらに、ハンチング現象の検出に基づいて、短絡検出を行うことができる短絡検出方法を提供することにある。

0010

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、電気負荷に流すべき電流を指令する電流指令値と、実際に前記電気負荷に流れている電流を検出した検出電流値との間の差分である電流偏差に基づいて前記電気負荷を制御する電気負荷制御装置のハンチング検出装置であって、前記電気負荷への電流を指令する電流指令値の有無を判定する電流指令有無判定手段と、前記電流指令有無判定手段が電流指令値を有りと判定した際、所定時間内における電流指令値の所定閾値に対するハンチング回数を検出するハンチング回数検出手段を備えたことを特徴とする電気負荷制御装置のハンチング検出装置を要旨とするものである。

0011

なお、本明細書でいうハンチングとは、所定閾値を基準として、その基準に対して電流指令値が大きな値から小さな値、又はその基準に対して電流指令値が小さな値から大きな値になったことをいい、その現象が1回生じたことを1回のハンチング回数としている。以下、この現象の回数を「電流指令値の所定閾値に対するハンチング回数」という。 請求項2の発明は、請求項1において、前記ハンチング回数検出手段は、前記電流指令値に関するデューティ比が所定閾値未満か否かを判定する第1判定手段と、前記第1判定手段が所定閾値未満であると判定したとき、その判定回数の累積を、前回制御周期における前記第1判定手段の判定結果に応じて行う累積回数カウンタ手段とを含むことを特徴とする。

0012

請求項3の発明は、請求項2において、前記累積回数カウンタ手段が累積した累積回数が、異常判定値以上の際、異常判定を行う第2判定手段を備えたことを特徴とする。

0013

請求項4の発明は、電気負荷に流すべき電流を指令する電流指令値と、実際に前記電気負荷に流れている電流を検出した検出電流値との間の差分である電流偏差に基づいて前記電気負荷を制御する電気負荷制御装置の短絡検出装置において、請求項1に記載のハンチング検出装置を備え、前記ハンチング回数が所定回数を超えたとき、前記電気負荷の短絡と判定する短絡判定手段とを備えたことを特徴とする電気負荷制御装置の短絡検出装置を要旨とするものである。

0014

請求項5の発明は、電気負荷に流すべき電流を指令する電流指令値と、実際に前記電気負荷に流れている電流を検出した検出電流値との間の差分である電流偏差に基づいて前記電気負荷を制御する電気負荷制御装置の短絡検出装置において、請求項2に記載のハンチング検出装置を備え、前記累積回数カウンタ手段が累積した累積回数が所定回数を超えたとき、前記電気負荷の短絡と判定する短絡判定手段とを備えたことを特徴とする電気負荷制御装置の短絡検出装置を要旨とするものである。

0015

請求項6の発明は、請求項4又は請求項5において、前記電気負荷は、リレー手段を介して電源に接続されており、前記短絡判定手段が、短絡を判定したとき、前記リレー手段をオフ制御するリレー制御手段を備えたことを特徴とする。

0016

請求項7の発明は、請求項4乃至請求項6のうちいずれか1項において、前記短絡判定手段が、短絡を判定したとき、短絡異常の報知をする報知手段を備えたことを特徴とする。

0017

請求項8の発明は、駆動源から駆動力伝達系を介して複数の車輪へそれぞれ伝達される駆動力の割合を調節する駆動力配分装置を制御する駆動力配分制御装置において、前記駆動力配分装置には、駆動力の割合を調節する電気負荷が設けられており、駆動力配分制御装置は、前記電気負荷制御装置として構成されており、請求項4乃至請求項7のうちいずれか1項に記載の短絡検出装置を備えたことを特徴とする駆動力配分制御装置を要旨とするものである。

0018

請求項9の発明は、電気負荷に流すべき電流を指令する電流指令値と、実際に前記電気負荷に流れている電流を検出した検出電流値との間の差分である電流偏差に基づいて前記電気負荷を制御する電気負荷制御装置におけるハンチング検出方法において、前記電気負荷への電流指令値の有無を判定するステップと、電流指令値が有りと判定した際、所定時間内における電流指令値の所定閾値に対するハンチング回数を検出するハンチング回数検出ステップを備えたことを特徴とする電気負荷制御装置のハンチング検出方法を要旨とするものである。

0019

請求項10の発明は、請求項9において、前記ハンチング回数検出ステップは、前記電流指令値に関するデューティ比が所定閾値未満か否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップで所定閾値未満であると判定されたとき、その判定回数の累積を、前回の制御周期における判定ステップの判定結果に応じて行う累積回数カウントステップとを含むことを特徴とする。

0020

請求項11の発明は、電気負荷に流すべき電流を指令する電流指令値と、実際に前記電気負荷に流れている電流を検出した検出電流値との間の差分である電流偏差に基づいて前記電気負荷を制御する電気負荷制御装置の短絡検出方法において、請求項9に記載のハンチング検出方法の各ステップと、前記ハンチング回数が所定回数を超えたとき、前記電気負荷の短絡と判定する短絡判定ステップとを備えたことを特徴とする電気負荷制御装置の短絡検出方法を要旨とするものである。

課題を解決するための手段

0021

請求項12の発明は、電気負荷に流すべき電流を指令する電流指令値と、実際に前記電気負荷に流れている電流を検出した検出電流値との間の差分である電流偏差に基づいて前記電気負荷を制御する電気負荷制御装置の短絡検出方法において、請求項10に記載のハンチング検出方法の各ステップと、前記累積回数カウントステップにおける累積回数が所定回数を超えたとき、前記電気負荷の短絡と判定する短絡判定ステップとを備えたことを特徴とする電気負荷制御装置の短絡検出方法を要旨とするものである。

0022

以下、本発明を前輪駆動ベースの四輪駆動車の駆動力配分制御装置31に具体化した第1実施形態を図1図4に従って説明する。駆動力配分制御装置31は、電気負荷制御装置、ハンチング検出装置及び短絡検出装置に相当する。

0023

(全体構成)
図1に示すように、四輪駆動車11は、駆動源を構成するエンジン12及びトランスアクスル13を備えている。トランスアクスル13はトランスミッション及びトランスファ等を有している。トランスアクスル13には一対のフロントアクスル14, 14及びプロペラシャフト15が連結されている。両フロントアクスル14, 14にはそれぞれ前輪16, 16が連結されている。プロペラシャフト15には駆動力配分装置としての駆動力伝達装置カップリング)17が連結されており、同駆動力伝達装置17にはドライブピニオンシャフト(図示略)を介してリヤディファレンシャル18が連結されている。リヤディファレンシャル18には一対のリヤアクスル19,19を介して後輪20,20が連結されている。

0024

エンジン12の駆動力はトランスアクスル13及び両フロントアクスル14, 14を介して両前輪16, 16に伝達される。また、プロペラシャフト15とドライブピニオンシャフトとが駆動力伝達装置17によりトルク伝達可能に連結された場合、エンジン12の駆動力はプロペラシャフト15、ドライブピニオンシャフト、リヤディファレンシャル18及び両リヤアクスル19,19を介して両後輪20,20に伝達される。

0025

トランスアクスル13、両フロントアクスル14,14、プロペラシャフト15、ドライブピニオンシャフト、駆動力伝達装置17、リヤディファレンシャル18及び両リヤアクスル19,19により駆動力伝達系が構成されている。

0026

(駆動力伝達装置)
駆動力伝達装置17は湿式板式電磁クラッチ機構21を備えており、同電磁クラッチ機構21は互いに摩擦係合又は離間する複数のクラッチ板(図示略)を有している。電磁クラッチ機構21に内蔵された電気負荷としての電磁ソレノイド22(図2参照)に対して所定の電流を供給すると、各クラッチ板は互いに摩擦係合し、前輪16,16と後輪20,20との間においてトルク(駆動力)の伝達が行われる。電磁クラッチ機構21への電流の供給を遮断すると各クラッチ板は互いに離間し、前輪16,16と後輪20,20との間におけるトルクの伝達も遮断される。

0027

各クラッチ板の摩擦係合力は電磁ソレノイド22へ供給する電流の量(電流の強さ)に応じて増減する。この電磁ソレノイド22への電流供給量を制御することにより前輪16,16と後輪20,20との間の伝達トルク、即ち前輪16と後輪20との間の拘束力を任意に調整可能となっている。各クラッチ板の摩擦係合力が増大すると前輪16,16と後輪20,20との間の伝達トルクも増大する。逆に、各クラッチ板の摩擦係合力が減少すると前輪16,16と後輪20,20との間の伝達トルクも減少する。

0028

電磁ソレノイド22への電流の供給、遮断及び電流供給量の調整は駆動力配分用の電子制御装置(以下、「駆動力配分制御装置31(4WD−ECU)」という。)により制御される。即ち、駆動力配分制御装置31は、電磁クラッチ機構21における各クラッチ板の摩擦係合力を制御することによって、四輪駆動状態又は二輪駆動状態のいずれかを選択すると共に、四輪駆動状態において前輪16,16と後輪20,20との間の駆動力配分率トルク配分率)を制御する。

0029

電気的構成
次に、四輪駆動車11の駆動力配分制御装置31の電気的構成を図2に従って説明する。

0030

図2に示すように、四輪駆動車11の駆動力配分制御装置31はCPU(中央演算処理装置)、RAM(書込読出し専用メモリ)、記憶手段を構成するROM(読出し専用メモリ)32a及び入出力インターフェイス等を備えたマイクロコンピュータ(以下、「マイコン32」という。)を中心として構成されている。

0031

マイコン32は、電流指令有無判定手段、ハンチング回数検出手段、第1判定手段、第2判定手段、累積回数カウンタ手段、短絡判定手段、リレー制御手段に相当する。

0032

ROM32aにはマイコン32が実行する各種の制御プログラム、各種のデータ及び各種の特性マップ等が格納されている。各種の特性マップはそれぞれ車両モデルによる実験データ及び周知の理論計算等によって予め求められたものである。RAMはROM32aに書き込まれた各種の制御プログラムを展開して駆動力配分制御装置31のCPUが各種の演算処理(例えば電磁ソレノイド22を通電制御するための演算処理)を実行するための作業領域である。

0033

マイコン32には、車輪速センサ33、スロットル開度検出手段を構成するスロットル開度センサ34、リレー手段としてのリレー35、電流検出回路36、駆動回路37及びエンジン制御装置(図示略)がそれぞれ入出力インターフェイス(図示略)を介して接続されている。

0034

車輪速センサ33は左右の前輪16,16及び左右の後輪20,20にそれぞれ設けられており、この合計4つの車輪速センサ33は前輪16,16及び後輪20,20の車輪速(車輪の単位時間当たりの回転数、即ち回転速度)を各別に検出し、これらの検出結果(車輪速信号)をマイコン32へ送る。

0035

スロットル開度センサ34はスロットルバルブ(図示略)に接続されており、このスロットルバルブの開度スロットル開度θ)、即ち運転者アクセルペダル(図示略)の踏込操作量を検出する。スロットル開度センサ34は検出結果(踏込操作量信号)をマイコン32へ送る。

0036

また、四輪駆動車11はバッテリ38を備えており、このバッテリ38の両端にはヒューズ39、イグニッションスイッチ40、リレー35、シャント抵抗41、電磁ソレノイド22及び電界効果トランジスタ(以下、「FET42」という)の直列回路が接続されている。

0037

シャント抵抗41の両端は電流検出回路36の入力側に接続されている。電流検出回路36はシャント抵抗41の両端間の電圧に基づいてシャント抵抗41に流れる電流(実電流、なお、説明の便宜上、検出電流ということもある)を検出し、マイコン32へ送る。マイコン32は電流検出回路36から送られてきた情報に基づいて電磁ソレノイド22に流れる実電流を演算する。

0038

電磁ソレノイド22の両端にはフライホイルダイオード43が接続されている。このフライホイルダイオード43はFET42がオフしたときに発生する逆起電力を逃がすためのものであり、これによりFET42が保護される。FET42のゲートGは駆動回路37の出力側に接続されており、当該FET42のソースSとバッテリ38のマイナス端子との接続点接地されている。

0039

イグニッションスイッチ40がオン(閉動作)されると電源回路(図示略)を介して電源としてのバッテリ38からマイコン32へ電力が供給される。すると、マイコン32は、各車輪速センサ33及びスロットル開度センサ34から得られる各種の情報(検出信号)に基づいて駆動力配分制御プログラム等の各種の制御プログラムを実行し、電磁ソレノイド22へ供給する電流の量(電流指令値)を演算する。

0040

詳説すると、前記車輪速センサ33及びスロットル開度センサ34から得られる各種の情報(検出信号)に基づいて、マイコン32は、電磁ソレノイド22の電流指令値を生成(設定)する。そして、マイコン32は、同電流指令値と電磁ソレノイド22に流れる実電流(検出電流値)の偏差(電流偏差)を解消するためにPI制御(比例及び積分制御)にてPI制御値を演算する。さらに、マイコン32は算出したPI制御値に応じたPWM演算を行ってデューティ比を決定し、このPWM演算の結果を駆動回路37に出力する。

0041

駆動回路37は前記デューティ比に基づいてデューティ制御された電圧が電磁ソレノイド22へ印加されるように、FET42をオン/オフ制御(PWM制御)する。即ち、マイコン32は電磁ソレノイド22へ印加する電圧を制御することにより、前輪側と後輪側との駆動力配分を可変制御する。

0042

イグニッションスイッチ40がオフ(開動作)されるとマイコン32への電力の供給が遮断される。
マイコン32には、報知手段としての表示装置50が接続され、マイコン32からの制御信号に基づいて種々の表示をする。

0043

(実施形態の作用)
さて、上記のように構成された駆動力配分制御装置31の作用を図3及び図4を参照して説明する。

0044

図3は、駆動力配分制御装置31のマイコン32が実行する短絡検出制御プログラムのフローチャートであり、ROM32aに予め格納されている。
マイコン32は同制御プログラムを、例えば、数msec毎の所定の制御周期で実行する。

0045

(S10)
このステップでは、電流指令値が生成(設定)されているか否かを判定する。電流指令値が生成(設定)されていない場合には、S120に移行し、電流指令値が生成(設定)されている場合には、S20に移行する。

0046

S10は電流指令有無判定手段に相当するとともに、電流指令値の有無を判定するステップに相当する。
(S20)
S20は、ハンチング回数を所定時間T内に区切って検出するためのステップである。すなわち、S20では、検出時間τが所定時間T未満か否かを判定する。所定時間は、例えば、1秒間等の短い時間であるが、この数値に限定するものではない。なお、本実施形態でいうハンチング回数とは、電流指令値の所定閾値(なお、所定閾値については後述する)を基準として、その基準よりもデューティ比が大きな値から小さな値になった回数をいう。

0047

検出時間τが所定時間T未満の場合は、「YES」と判定して、S30に移行し、検出時間τが所定時間T以上の場合は、S90に移行する。なお、検出時間τは、検出時間カウンタカウント値である。

0048

(S30)
S30では、検出時間カウンタをインクリメントし、S40に移行する。
(S40〜S80)
S40〜S80は、ハンチングを検出するためのものであり、ハンチング回数検出手段及びハンチング回数検出ステップに相当する。

0049

S40では、デューティ比(DUTY比)が、所定閾値としてのデューティ閾値A未満か否かを判定する。S40は判定ステップに相当する。
ここでのデューティ閾値Aは例えば5%等のように、デューティ比が0に近い値としているが、この数値に限定するものではない。

0050

S40において、デューティ比がデューティ閾値A未満であれば、「YES」と判定して、S50に移行する。又、デューティ比がデューティ閾値A以上であれば、「NO」と判定してS80に移行し、デューティ閾値以上フラグをオンにセットして、この制御プログラムを一旦終了する。

0051

S50では、デューティ閾値以上フラグがオンとなっているか否かを判定する。すなわち、S50のステップでは、前回の制御周期において、デューティ閾値以上フラグがオンにセットされたか否かを判定するのである。

0052

デューティ閾値以上フラグがオンとなっている場合には、「YES」と判定して、S60に移行し、デューティ閾値以上フラグがオンになっていない場合には、「NO」と判定して、この制御プログラムを一旦終了する。

0053

S60では、累積回数カウンタをインクリメントし、S70でデューティ閾値以上フラグをオフにして、この制御プログラムを一旦終了する。 S50及びS60は、累積回数カウントステップに相当する。

0054

前記のように、S40で「NO」と判定すると、S80では、デューティ閾値以上フラグがオンにセットされるため、次の制御周期において、S40で「YES」と判定した際には、S50で「YES」と判定して、S60において、累積回数カウンタをインクリメントすることになる。このようにして、マイコン32はハンチングを検出し、そのハンチング回数を、S60においてインクリメントして累積する。

0055

S40は、第1判定手段に相当し、S60は累積回数カウンタ手段に相当する。
なお、S70は、S60で累積回数カウンタをインクリメントした毎に、デューティ閾値以上フラグをオフすることにより、次回以後の制御周期のときに、デューティ比が続けてS40で「YES」と判定されて、続けて累積回数カウンタをインクリメントさせないようにするためのものである。このS70により、S60でデューティ比が一旦デューティ閾値A以上の値をとった後(S80でデューティ閾値以上フラグがオンになった後)にのみ、S50で「YES」と判定されて、累積回数カウンタがインクリメントされる。この結果、デューティ閾値A未満になった回数、すなわち、ハンチング回数がカウントされることになる。

0056

(S90〜S110)
S90〜S110は、ハンチングの累積回数の異常判定及び累積回数が異常判定値以上の場合の処置が含まれている。

0057

S90では、S20において、検出時間τが所定時間T以上経過したため、検出時間τ内にカウントした累積回数カウンタの値(累積回数)が、異常判定値として設定されたN回(所定回数)以上の際には、「YES」と判定してS100に移行する。すなわち、マイコン32は異常判定、すなわち短絡していると判定する。累積回数カウンタの値がN回未満の際は、「NO」と判定し、S120に移行する。

0058

S100では、S90において異常と判定しているため、異常フラグをオンにセットし、S110に移行する。
前記S90及びS100は短絡判定手段及び短絡判定ステップに相当する。

0059

S110では、リレー35をオフ制御するとともに、マイコン32は制御信号出力して表示装置50に異常表示を行わせ、S130に移行する。この結果、リレー35が遮断されるため、電磁ソレノイド22の電力供給が停止する。

0060

(S120,S130)
S120にS10又はS90から移行すると、累積回数カウンタをクリアし、S130に移行する。

0061

S130に、S120又はS110から移行すると、同ステップでは、検出時間カウンタをクリアして、この制御プログラムを一旦終了する。
図4(a)は電磁ソレノイド22が短絡したときのシャント抵抗41に流れる実電流(検出電流)の変化を示し、図4(b)は図4(a)の時間軸に対応したデューティ比の変化を示している。

0062

図4(b)中、(i)は正常な状態の期間を示し、(ii)は電磁ソレノイド22の両端間の短絡故障が発生し実電流(検出電流)が(i)よりも大となる期間である。両期間中では、前記フローチャートでは、S10→S20→S30→S40→S80の流れで処理している。

0063

図4(b)中、(iii)は電流が大となったことを検出し、デューティ比を下げている期間である。
この期間中、デューティ比が所定閾値A以上の場合、前記フローチャートでは、S10→S20→S30→S40→S80の流れで処理している。そして、デューティ比が所定閾値A未満になると、前記フローチャートでは、S10→S20→S30→S40→S50→S60→S70の流れで処理する。

0064

又、図4(b)期間中、(iv)は実電流(検出電流)が0Aに近くなるため今度はデューティ比を上げている状態を示している。
この期間中、デューティ比が所定閾値A未満では、フローチャートにおいては、S10→S20→S30→S40→S50の流れで処理する。そして、この期間中、デューティ比が所定閾値A以上になると、フローチャートでは、S10→S20→S30→S40→S80の流れで処理する。

0065

以下、同様にして、デューティ比が所定閾値A以上と未満の値となることが繰り返される毎に、累積回数カウンタがインクリメントされて、ハンチング回数が累積する。

0066

そして、検出時間τが所定時間T以上となり、累積回数カウンタの値(累積回数)がN回を超えると、フローチャートにおいては、S10→S20→S90→S100→S110→S130の流れで処理する。

0067

この結果、リレー35がオフされて、短絡状態が解消する。
従って、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)本実施形態の駆動力配分制御装置31では、電磁ソレノイド22(電気負荷)に流すべき電流指令値と、電磁ソレノイド22に流れる検出電流値の間の差分である電流偏差に基づいて前記電気負荷を制御するようにした。

0068

そして、駆動力配分制御装置31は、ハンチング検出装置として、電磁ソレノイド22への電流指令値の有無を判定するマイコン32(電流指令有無判定手段)を備えた。さらに、マイコン32は、電流指令値が有りと判定したとき、所定時間T未満内における電流指令値の所定閾値に対するハンチング回数を検出するハンチング回数検出手段とした。

0069

この結果、駆動力配分制御装置31のハンチング現象を検出できる効果を奏する。
(2)本実施形態の駆動力配分制御装置31は、ハンチング検出装置として、マイコン32を、デューティ比が所定閾値A未満か否かを判定する第1判定手段として機能させた。さらに、マイコン32は、所定閾値A未満であると判定したとき、その判定回数の累積を、前回の制御周期におけるデューティ比が所定閾値A未満か否かの判定結果に応じて行う累積回数カウンタ手段とした。

0070

この結果、駆動力配分制御装置31のハンチング現象を容易に検出できる効果を奏する。
(3)本実施形態では、マイコン32(累積回数カウンタ手段)は累積した累積回数がN回(異常判定値)以上の際、異常判定を行う第2判定手段とした。

0071

この結果、ハンチングの累積回数が異常判定値以上の際に、異常判定を行うことができる。
(4)本実施形態の駆動力配分制御装置31は、短絡検出装置として、上記(1)のハンチング検出装置を備え、マイコン32を、ハンチング回数がN回(所定回数)を超えたとき、短絡と判定する短絡判定手段とした。

0072

すなわち、本実施形態では、短絡検出装置として、上記(2)のハンチング検出装置を備え、マイコン32(累積回数カウンタ手段)が累積したハンチングの累積回数がN回(所定回数)を超えたとき、マイコン32は短絡と判定する短絡判定手段とした。

0073

この結果、電磁ソレノイド22の短絡をハンチングの累積回数に基づいて容易に判定できる効果を奏する。
(5)本実施形態では、電磁ソレノイド22(電気負荷)は、リレー35(リレー手段)を介してバッテリ38(電源)に接続され、マイコン32(短絡判定手段)が、短絡を判定したとき、同マイコン32をリレー35をオフ制御するリレー制御手段として機能させた。

0074

この結果、短絡時において、短絡故障の判定とともに、電磁ソレノイド22(電気負荷)の短絡を解消することができる。
(6)本実施形態では、マイコン32(短絡判定手段)が、短絡を判定したとき、短絡異常の報知をする表示装置50(報知手段)を備えた。

0075

この結果、短絡故障の検出とともに、短絡していることを報知することができる。
(7)本実施形態の駆動力配分制御装置31は、上記(4)から(6)の短絡検出装置を備えるようにした。

0076

この結果、駆動力配分制御装置31として、上記(4)から(6)の作用効果をそれぞれ奏することができる。
(8)本実施形態では、電磁ソレノイド22への電流指令値の有無を判定するステップ(S10)と、電流指令値が有りと判定された際、所定時間T未満内における電流指令値の所定閾値に対するハンチング回数を検出するハンチング回数検出ステップ(S40〜S80)を備えるようにした。

0077

この結果、本実施形態のハンチング検出方法により、上記(1)と同様の効果を奏することができる。
(9)本実施形態のハンチング検出方法では、ハンチング回数検出ステップは、デューティ比が所定閾値未満か否かを判定する判定ステップ(S40)を備える。又、ハンチング回数検出ステップは、S40(判定ステップ)で所定閾値未満であると判定されたとき、その判定回数の累積を、前回の制御周期における判定ステップの判定結果に応じて行う累積回数カウントステップ(S50,S60)とを含むようにした。

0078

この結果、本実施形態のハンチング検出方法により、上記(2)と同様の効果を奏することができる。
(10)本実施形態での短絡検出方法では、上記(8)のハンチング検出方法に加えて、ハンチング回数がN回(所定回数)を超えたとき、短絡と判定する短絡判定ステップ(S90,S100)を備えている。

0079

すなわち、本実施形態の短絡検出方法では、上記(9)のハンチング検出方法に加えて、累積回数カウントステップ(S50,S60)における累積回数がN回(所定回数)を超えたとき、短絡と判定する短絡判定ステップ(S90,S100)とを備えた。

0080

この結果、上記(4)と同様の効果を奏する。
本発明の実施形態は、上記実施形態以外に次のように変更することも可能である。

0081

・前記実施形態では、前輪駆動ベースの四輪駆動車11に具体化したが、後輪駆動ベースの四輪駆動車に応用してもよい。このようにしても、本実施形態における上記(1)〜(10)に記載の効果と同様の効果を得ることができる。

0082

・前記実施形態では、マイコン32は、電流指令値と電磁ソレノイド22に流れる実電流(検出電流)の偏差を解消するためにPI制御を行うようにしたが、P制御(比例制御)、或いはPID制御(比例、積分、微分制御)を行うマイコンとしてもよい。

0083

なお、PID制御では、制御対象が元々もっている応答を速くするためにD制御がPI制御に付加されている。この場合、偏差の変化速度に比例した値をPI制御にて得られた値に付加することになり、偏差の変化速度に応答の改善が図られる。その結果、マイコン32から出力される出力値の変化も速いため、ハンチング検出も速く行うことができる。

0084

・ 前記実施形態では、表示装置50を報知手段として設けたが、報知手段として、警告音を発生するスピーカや、合成音声回路を介して警告メッセージを発生する警告音発生手段を備えるようにしてもよい。

0085

・ 前記実施形態では、電気負荷制御装置、短絡検出装置、ハンチング検出装置として、駆動力配分制御装置31に具体化したが、この装置に限定されるものではない。例えば、電気負荷としての電動モータを制御するモータ制御装置を電気負荷制御装置、短絡検出装置、ハンチング検出装置として具体化してもよい。この場合、モータコイルの短絡に起因したハンチング検出ができ、又、短絡検出もできる。

発明を実施するための最良の形態

0086

・ 前記実施形態では、ハンチング回数は、所定閾値を基準として、その基準に対して電流指令値が大きな値から小さな値となった回数とした。これに代えて、ハンチング回数を電流指令値の所定閾値を基準として、その基準に対して電流指令値が小さな値から大きな値になった回数としてもよい。

発明の効果

0087

請求項1乃至請求項3、並びに請求項9及び請求項10に記載の発明よれば、電気負荷制御装置において、ハンチング現象の検出ができる効果を奏する。

図面の簡単な説明

0088

請求項4乃至請求項7、並びに請求項11及び請求項12に記載の発明によれば、ハンチング現象を利用して、短絡検出を行うことができる効果を奏する。
請求項8に記載の発明によれば、駆動力配分制御装置において、ハンチング現象を利用して、短絡検出を行うことができる効果を奏する。

図1
本実施形態の四輪駆動車の概略構成図。
図2
本実施形態の駆動力配分制御装置の電気的構成を示す回路図。
図3
本実施形態の短絡検出制御プログラムのフローチャート。
図4
(a)は電磁ソレノイド22が短絡したときのシャント抵抗41に流れる実電流(検出電流)の変化を示す説明図、(b)は(a)の時間軸に対応したデューティ比の変化を示す説明図。
【符号の説明】
11…四輪駆動車
12…エンジン(駆動源)
17…駆動力伝達装置(カップリング:駆動力配分装置)
22…電磁ソレノイド(電気負荷)
31…駆動力配分制御装置(電気負荷制御装置、ハンチング検出装置、短絡検出装置)
32…マイコン(マイクロコンピュータ:電流指令有無判定手段、ハンチング回数検出手段、第1判定手段、第2判定手段、累積回数カウンタ手段、短絡判定手段、リレー制御手段)

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