JP2001287561A - 四輪駆動車両の駆動力制御装置 - Google Patents
四輪駆動車両の駆動力制御装置Info
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Abstract
構成により防止でき、それにより、コストを削減するこ
とができるとともに、主駆動輪のスリップ解消制御の応
答性および車両の安定性を向上させることができる四輪
駆動車両の駆動力制御装置を提供する。 【解決手段】 駆動力制御装置1の2/4WD・ECU
11は、前輪W1,W2を主駆動輪とし、後輪W3,W
4を副駆動輪とする四輪駆動車両2の電磁クラッチ1
0,10の締結力を制御することによって、後輪W3,
W4にそれぞれ配分するLSDトルクTLSLDを制御
する。すなわち、平均前輪速度VFR、平均後輪速度V
RRから前後輪滑り比RVW_RFを求め、後輪速度V
W3,VW4から後輪左右速度比RVW_Rおよび前後
輪滑り比しきい値JGLSDを求めるとともに、偏差
[RVW_FR−JGLSD]に応じ、第1LSDトル
クTLSD1を決定する(ステップ43)。
Description
れた主駆動輪の駆動力を、左右のクラッチの締結力を制
御することによって、副駆動輪の左右の車輪にそれぞれ
配分する駆動力を制御する四輪駆動車両の駆動力制御装
置に関する。
出願人は例えば特開平10−194002号公報に記載
されたものを提案している。この四輪駆動車両(以下
「車両」という)は、前輪を主駆動輪とし、後輪を副駆
動輪とするものである。また、車両には、左右の後輪と
プロペラシャフトとの間を断続させる左右の電磁クラッ
チと、各車輪速度を検出する車輪速度センサと、ステア
リングホイールの操舵角を検出する操舵角センサと、車
両のヨーレートを検出するヨーレートセンサと、車両の
横加速度を検出する横加速度センサなどが設けられてい
る。駆動力制御装置は、これらのセンサの検出信号に基
づき、左右の電磁クラッチの締結力を制御することによ
って、左右の副駆動輪すなわち左右の後輪に配分するト
ルクを制御する。
たとき、すなわち前輪がスリップしたと想定されるとき
には、その速度差に応じて左右の電磁クラッチの締結力
を制御し、左右の後輪にトルクを配分することにより、
車両を四輪駆動状態に制御する。また、車両が旋回状態
がオーバーステア傾向またはアンダーステア傾向である
ことが検出されたときには、旋回状態に応じて、左右の
電磁クラッチの締結力を互いに独立して減少または増大
させることにより、オーバーステア傾向またはアンダー
ステア傾向を解消するように左右の後輪に配分するトル
クを制御する。
装置によれば、左右の電磁クラッチの締結力が大きい状
態で、車両が舗装路面などの摩擦抵抗の高い路面上を比
較的、低速で旋回すると、左右の後輪間の速度差および
路面抵抗を要因とするタイトターンブレーキ力が車両に
作用することがある。このようないわゆるタイトターン
ブレーキ現象が発生すると、車両の旋回性が悪化する。
このタイトターンブレーキ現象は、オーバーステア傾向
またはアンダーステア傾向を解消する上記制御方法と同
様の制御方法で解消可能であるけれども、前述したよう
な多数のセンサを用いなければならないので、コストの
上昇を招いてしまう。また、前後の車輪間に速度差が生
じた時点、すなわち前輪が実際にスリップした後に、後
輪の駆動力を増大させているので、スリップ解消制御の
応答性が高くない。
れたもので、タイトターンブレーキ現象を比較的、簡易
な構成により防止でき、それにより、コストを削減する
ことができるとともに、主駆動輪のスリップ解消制御の
応答性および車両の安定性を向上させることができる四
輪駆動車両の駆動力制御装置を提供することを目的とす
る。
に、請求項1に係る発明は、前後の車輪W1〜W4のい
ずれか一方(例えば実施形態における(以下、この項に
おいて同じ)前輪W1,W2)を、エンジン3に変速機
(自動変速機4)を介して接続された主駆動輪(前輪W
1,W2)とし、他方(後輪W3,W4)を、主駆動輪
(前輪W1,W2)に左右のクラッチ(電磁クラッチ1
0,10)を介してそれぞれ接続された左右の副駆動輪
(後輪W3,W4)とする四輪駆動車両2において、左
右のクラッチ(電磁クラッチ10,10)の締結力(L
SDトルクTLSLD)を制御することによって、主駆
動輪(前輪W1,W2)の駆動力(駆動トルクTD)の
副駆動輪の左右の車輪(後輪W3,W4)への配分を制
御する四輪駆動車両2の駆動力制御装置1であって、前
後の車輪の回転速度である車輪速度VW1〜VW4をそ
れぞれ検出する車輪速度検出手段(車輪速度センサ2
5)と、検出された車輪の車輪速度VW1〜VW4に基
づき、主駆動輪および副駆動輪の平均車輪速度(平均前
輪速度VFR、平均後輪速度VRR)をそれぞれ算出す
る平均車輪速度算出手段(2/4WD・ECU11)
と、算出された主駆動輪の平均車輪速度(平均前輪速度
VFR)と副駆動輪の平均車輪速度(平均後輪速度VR
R)との間の相対的な大小関係を表す第1指標(前後輪
滑り比RVW_RF)を求める第1指標算出手段(2/
4WD・ECU11)と、副駆動輪の左右の車輪速度
(後輪速度VW3,VW4)間の相対的な大小関係を表
す第2指標(後輪左右速度比RVW_R、前後輪滑り比
しきい値JGLSD)を求める第2指標算出手段(2/
4WD・ECU11、ステップ41)と、第1指標と第
2指標の間の相対的な大小関係(偏差[RVW_RF−
JGLSD])に応じ、左右のクラッチ(電磁クラッチ
10,10)の締結力(第1LSDトルクTLSD1)
をそれぞれ決定するクラッチ締結力決定手段(2/4W
D・ECU11、ステップ43)と、を備えることを特
徴とする。
ば、車輪速度検出手段により検出された車輪の車輪速度
に基づき、主駆動輪および副駆動輪の平均車輪速度がそ
れぞれ算出される。さらに、これらの平均車輪速度間の
相対的な大小関係を表す第1指標が求められ、副駆動輪
の左右の車輪速度間の相対的な大小関係を表す第2指標
が求められるとともに、第1指標と第2指標の間の相対
的な大小関係に応じて、左右のクラッチの締結力がそれ
ぞれ決定される。このように、主駆動輪および副駆動輪
の平均車輪速度間の相対的な大小関係だけでなく、副駆
動輪の左右の車輪速度間の相対的な大小関係を反映させ
ながら、左右のクラッチの締結力がそれぞれ決定され
る。したがって、例えば車両が舗装路面などの摩擦抵抗
の高い路面上を比較的、低速で旋回している際に、タイ
トターンブレーキ力が車両に作用した場合に、副駆動輪
の内輪がブレーキ力により回転せず、かつ外輪がクラッ
チを滑らせながら回転するように、左右のクラッチの締
結力を制御することができ、その結果、タイトターンブ
レーキ現象を防止することができる。以上のように、従
来のような操舵角センサ、ヨーレートセンサおよび横加
速度センサなどのセンサを省略し、車輪速度検出手段だ
けを用いて、上記のような作用効果を達成することがで
きる。これにより、コストを削減することができる。
四輪駆動車両2の駆動力制御装置1において、検出され
た車輪の車輪速度VW1〜VW4に基づき、主駆動輪お
よび副駆動輪の平均車輪加速度(平均前輪加速度G0
2、平均後輪加速度G03)をそれぞれ算出する平均車
輪加速度算出手段(2/4WD・ECU11)と、算出
された主駆動輪の平均車輪加速度(平均前輪加速度G0
2)が副駆動輪の平均車輪加速度(平均後輪加速度G0
3)よりも大きいときに、主駆動輪および副駆動輪の平
均車輪加速度間の相対的な大小関係(偏差DG023)
に応じ、左右のクラッチ(電磁クラッチ10,10)の
締結力(第2LSDトルクTLSD2)をそれぞれ増大
補正する増大補正手段(2/4WD・ECU11、ステ
ップ46)と、をさらに備えることを特徴とする。
ば、主駆動輪の平均車輪加速度が副駆動輪の平均車輪加
速度よりも大きいとき、すなわち主駆動輪がスリップし
ているときには、主駆動輪および副駆動輪の平均車輪加
速度間の相対的な大小関係に応じ、左右のクラッチの締
結力がそれぞれ増大補正される。すなわち、主駆動輪の
スリップ解消制御が、主駆動輪および副駆動輪の加速度
の大小関係に応じて実行される。この場合、主駆動輪お
よび副駆動輪の加速度の大小関係は、主駆動輪と副駆動
輪間の速度差と比べて、主駆動輪のスリップ状態をより
リアルタイムに表すものであるので、主駆動輪と副駆動
輪の間の速度差が発生した後にスリップ解消制御を開始
する従来の場合よりも、制御の応答性を向上させること
ができる。
に記載の四輪駆動車両2の駆動力制御装置1において、
検出された車輪の車輪速度VW3,VW4に基づき、四
輪駆動車両2の車両速度VCARを算出する車両速度算
出手段(2/4WD・ECU11)と、左右のクラッチ
(電磁クラッチ10,10)の締結力(第1LSDトル
クTLSD1,第2LSDトルクTLSD2)を、算出
された車両速度VCARが大きいほど、より小さくなる
ようにそれぞれ減少補正する減少補正手段(2/4WD
・ECU11、ステップ2,3,9)、をさらに備える
ことを特徴とする。
ば、車両速度が大きいほど、すなわち主駆動輪のスリッ
プ量が小さいほど、左右のクラッチの締結力がより小さ
くなるようにそれぞれ減少補正されるので、車両速度が
大きいほど、副駆動輪に配分される駆動力が小さくな
る。すなわち、主駆動輪のスリップ量が小さくなること
で、副駆動輪の駆動力が必要なくなるのに応じ、副駆動
輪の駆動力を適切に減少されることができ、主駆動輪の
みが駆動される2輪駆動状態に近づけることができる。
これにより、クラッチを含めた駆動系を小型化できると
ともに、車両速度が大きいほど、2輪駆動状態に近づく
ことで、駆動系の回転抵抗を小さくすることができ、そ
の結果、燃費を向上させることができる。
のいずれかに記載の四輪駆動車両2の駆動力制御装置1
において、主駆動輪(前輪W1,W2)の駆動力(駆動
トルクTD)に基づき、四輪駆動車両2の車両加速度
(フィルタ後車両加速度XGF1F)を算出する車両加
速度算出手段(2/4WD・ECU11)と、左右のク
ラッチ(電磁クラッチ10,10)の締結力(第1LS
DトルクTLSD1、第2LSDトルクTLSD2)
を、算出された車両加速度(フィルタ後車両加速度XG
F1F)が小さいほど、より小さくなるようにそれぞれ
減少補正する第2減少補正手段(2/4WD・ECU1
1、ステップ32,ステップ9)と、をさらに備えるこ
とを特徴とする。
ば、主駆動輪に要求される要求駆動力に基づき、車両加
速度が算出され、この車両加速度が小さいほど、左右の
クラッチの締結力が小さくなるようにそれぞれ減少補正
される。これにより、アクセルを離した状態などの加速
が要求されていないときには、それに応じて左右のクラ
ッチの締結力を小さく補正することができる。また、左
右のクラッチの締結力は、上記のように、算出した車両
加速度に基づき、減少補正されるので、車両の速度状態
に基づき算出する場合と異なり、車両の加速状態に合致
した適切な締結力を得ることができる。その結果、例え
ば路面抵抗μが小さく、アクセルが踏まれていないとき
に、左右のクラッチの締結力が、車両の加速状態により
要求されている締結力よりも大きくなることを防止で
き、それにより、副駆動輪のスリップを防止することが
できる。なお、変速機のギヤ位置が高速側であるときに
は、運転者の加速要求が小さいことに対応して、車両加
速度が通常小さくなるので、左右のクラッチの締結力
を、変速機のギヤ位置が高速側であるほど、小さくなる
ように減少補正することも可能である。
明の一実施形態に係る四輪駆動車両の駆動力制御装置に
ついて説明する。図1は、本実施形態の駆動力制御装置
1およびこれを適用した四輪駆動車両2の概略構成を示
している。同図に示すように、四輪駆動車両2(以下
「車両2」という)は、その前部に横置きに搭載したエ
ンジン3と、エンジン3と一体に設けられた自動変速機
4(変速機)とを備えている。
3aに連結されたトルクコンバータ4aと、「1,2,
3,D4,D5,N,R,P」からなる8つのシフト位
置を選択可能なシフトレバー(図示せず)と、1〜5速
ギヤ位置およびリバースギヤ位置からなる6種類の変速
比のギヤ位置に切換可能なギヤ機構4b(一部のみ図
示)と、を備えている。この自動変速機4では、シフト
位置が「1」〜「D5」および「R」にあるときに、ギ
ヤ位置が1速ギヤ位置、1〜2速ギヤ位置、1〜3速ギ
ヤ位置、1〜4速ギヤ位置、1〜5速ギヤ位置およびリ
バースギヤ位置にそれぞれ切り換えられる。これらのギ
ヤ位置では、高速ギヤ位置側のものほど、ギヤレシオが
小さく設定されている。
20およびシフト位置センサ21が取り付けられてい
る。このギヤ位置センサ20は、ギヤ位置を検出して、
その検出信号であるギヤ位置信号SFTを後述するFI
/AT・ECU12に送る。具体的には、ギヤ位置信号
SFTの値(以下「SFT値」という)は、ギヤ位置が
1〜5速ギヤ位置であるときに値1〜5であり、リバー
スギヤ位置であるときに値6である。
ているシフト位置を検出して、その検出信号であるシフ
ト位置信号POSIをFI/AT・ECU12に送る。
具体的には、シフト位置信号POSIの値(以下「PO
SI値」という)は、シフト位置が「N」または
「P」、「R」および「1」〜「D5」であるときにそ
れぞれ、値1、値2および値3〜7であるとともに、ノ
ーポジション状態(シフトレバーがいずれか2つのシフ
ト位置の間にあってシフト位置を特定できない状態)で
あるときには値0である。
ンジン3の運転や自動変速機4の動作を制御するもので
あり、RAM、ROM、CPUおよびI/Oインターフ
ェースなどからなるマイクロコンピュータ(いずれも図
示せず)で構成されている。このFI/AT・ECU1
2には、エンジン回転数センサ22および吸気管内絶対
圧センサ23が接続されている。これらのエンジン回転
数センサ22および吸気管内絶対圧センサ23は、エン
ジン3のエンジン回転数NEおよび吸気管内絶対圧PB
Aをそれぞれ検出するものである。
自動変速機4、フロントディファレンシャル5(以下
「フロントデフ5」という)およびフロントドライブシ
ャフト6,6を介して、主駆動輪としての左右の前輪W
1,W2に連結されている。さらに、出力軸3aは、自
動変速機4、フロントデフ5、トランスファ7a、プロ
ペラシャフト7b、リヤディファレンシャル8(以下
「リヤデフ8」という)および左右のリヤドライブシャ
フト9,9を介して、副駆動輪としての左右の後輪W
3,W4に連結されている。
0,10(クラッチ)を備えている。各電磁クラッチ1
0は、プロペラシャフト7aとリヤドライブシャフト9
の間を接続・遮断するものであり、遮断状態にあるとき
には、エンジン3のトルクが前輪W1,W2にすべて伝
達されることで、前輪駆動状態になる。一方、電磁クラ
ッチ10が接続状態にあるときには、エンジン3のトル
クが後輪W3,W4に配分されることで、四輪駆動状態
になる。さらに、電磁クラッチ10の接続時の締結力
は、後述する2/4WD・ECU11からの駆動信号に
従って連続的に変化するように構成されており、これに
より、左右の後輪W3,W4に配分するトルクが互いに
独立して制御される。
取り付けられている。この油温センサ24は、電磁クラ
ッチ10,10の潤滑油の温度(油温)TOILを検出
して、その検出信号を2/4WD・ECU11に送る。
タおよび電磁ピックアップからなる車輪速度センサ25
(車輪速度検出手段)が取り付けられている。これら4
つの車輪速度センサ25は、前後の車輪W1〜W4の車
輪速度VW1〜VW4をそれぞれ検出して、それらの検
出信号をABS・ECU13に送る。このABS・EC
U13は、前後の車輪W1〜W4のアンチロック制御を
行うものであり、前述したFI/AT・ECU12と同
様にマイクロコンピュータで構成されている。
ックスイッチ26が取り付けられている。このロックス
イッチ26は、リヤデフ8をロックするロックモード制
御を行わせるためのものであり、運転者により押された
ときに、それを示すロックスイッチ信号を2/4WD・
ECU11に送る。
4WD・ECU11(平均車輪速度算出手段、第1指標
算出手段、第2指標算出手段、クラッチ締結力決定手
段、平均車輪加速度算出手段、増大補正手段、車両速度
算出手段、減少補正手段、車両加速度算出手段、第2減
少補正手段)を備えている。この2/4WD・ECU1
1は、FI/AT・ECU12およびABS・ECU1
3と同様に、マイクロコンピュータで構成され、これら
のECU12,13に接続され、これらとのシリアル通
信により、上記センサ20〜25の検出信号が2/4W
D・ECU11に入力される。2/4WD・ECU11
は、これらの入力信号および上記ロックスイッチ信号に
応じ、ROMに記憶された制御プログラムおよびRAM
に記憶された後述する各フラグ値および演算値などに基
づいて、以下のように、後輪W3,W4に配分する駆動
力(LSDトルクTLSD)、およびこれに対応する各
電磁クラッチ10のコイルへの供給電流量を演算すると
ともに、その演算結果に基づく駆動信号を電磁クラッチ
10,10に出力することによって、その締結力を制御
し、後輪W3,W4に配分する駆動力を制御する。
LSD制御処理について説明する。本処理は、前後の車
輪速度VW1〜VW4や後述する駆動トルクTDなどに
基づき、LSDトルクTLSD(締結力)を算出するも
のである。図2および図3は、LSD制御処理のメイン
ルーチンを示している。両図に示すように、本処理で
は、まず、ステップ1(図ではS1と略す。以下同様)
において、前回の処理で算出したLSDトルクTLSD
を、その前回値TLSDOとして更新する。
Rに応じ、図4に一例を示すVCAR−KVLSD1テ
ーブルを検索することにより、テーブル値#TBL_K
VLSD1を求め、TLSD1補正係数KVLSD1と
して設定する。この車両速度VCARは、左右の後輪速
度VW3,VW4のうちの小さい方を加速状態または減
速状態に応じて補正することにより、求められる。
SD1テーブルでは、テーブル値#TBL_KVLSD
1は、車両速度VCARが所定値X0以下のときに所定
値Y0(値1.0)に、所定値X1以上のときに所定値
Y0より小さな所定値Y1にそれぞれ設定され、所定値
X0と所定値X1の間では、車両速度VCARが大きい
ほど、リニアに小さい値になるように設定されている。
これは、車両速度VCARが大きいほど、主駆動輪であ
る前輪W1,W2がスリップしにくくなることにより、
後輪W3,W4を駆動するために要求されるトルクが小
さくなることによる。
ル値#KVLSD1を示しており、図2のステップ2の
#TBL_KVLSD1(VCAR)の表記は、テーブ
ル値#TBL_KVLSD1を、車両速度VCARに応
じて求めることを示している。このようなフローチャー
ト中の表記は、以下の各フローチャートにおいても同様
である。
Rに応じ、上記図4のVCAR−KVLSD1テーブル
と同様のVCAR−KVLSD2テーブルを検索するこ
とにより、テーブル値#TBL_KVLSD2を求め、
TLSD2補正係数KVLSD2として設定する。
は、テーブル値#TBL_KVLSD2は、車両速度V
CARに対して、図4のテーブル値#TBL_KVLS
D1と同様の傾向で、かつ異なる値に設定されている。
これは、前述したように、車両速度VCARが大きいほ
ど、主駆動輪である前輪W1,W2がスリップしにくく
なることにより、後輪W3,W4を駆動するために要求
されるトルクが小さくなることによる。
FLSD算出処理を実行し、加速度LSD補正係数KX
GFLSDを算出する。
値2以上であるか否かを判別する。この判別結果がYE
Sのとき、すなわちシフト位置が「1」〜「D5」,
「R」のいずれかにあるときには、ステップ6に進み、
駆動トルクフラグF_TDが「1」であるか否かを判別
する。
る駆動トルクTDが値0以下であるとき、すなわち停車
中または減速中であるときに「1」に、駆動トルクTD
(要求トルク)が値0より大きいとき、すなわち加速中
であるときに「0」にそれぞれセットされるものであ
る。
わち加速中であるときには、ステップ7に進み、駆動ト
ルクTDが所定値#NOLSDTD未満であるか否かを
判別する。
は、エンジン3から出力されるエンジントルクに基づ
き、自動変速機4の出力軸側に出力されているトルクと
して、算出される。より具体的には、エンジントルクを
トルコン増幅率、ギヤレシオおよび慣性補正トルクなど
で補正した値として算出される。
わちTD≧#NOLSDTDのときには、図3のステッ
プ8に進み、後述するTLSD1,TLSD2検索処理
により、第1および第2LSDトルクTLSD1,TL
SD2(締結力)を求める。
により、LSDトルク目標値TLSDMを算出する。
のように求めたLSDトルク目標値TLSDMのリミッ
トチェック処理を行う。すなわち、ステップ10で、L
SDトルク目標値TLSDMが上限値#LMTLSDよ
り大きいか否かを判別し、TLSDM>#LMTLSD
のときには、ステップ11に進み、LSDトルク目標値
TLSDMを上限値#LMTLSDに設定する。
MTLSDのときには、ステップ11をスキップする。
ック処理に続き、ステップ12に進み、後述するTLS
D加減算処理により、LSDトルクTLSDを算出し
て、本処理を終了する。
Oのとき、すなわち、POSI=1または0であって、
シフト位置が「N」または「P」にあるとき、またはノ
ーポジション状態にあるときには、ステップ13〜15
において、前述した第1LSDトルクTLSD1、第2
LSDトルクTLSD2およびLSDトルク目標値TL
SDMをそれぞれ値0に設定する。
述する偏差DTLSD、第1加減算調整係数KDTLS
D、第2加減算調整係数KDVLSD、LSDトルクT
LSDおよび前後輪滑り比しきい値JGLSDをそれぞ
れ値0に設定して、本処理を終了する。これらの偏差、
係数およびしきい値については、後述する。
ップ4のKXGFLSD算出処理について説明する。本
処理は、以下に述べるように、POSI値、SFT値お
よびフィルタ後車両加速度XGF1Fに基づき、加速度
LSD補正係数KXGFLSDを算出するものである。
すなわち、まず、ステップ30で、POSI値が値2以
上であるか否かを判別する。
フト位置が「1」〜「D5」,「R」のいずれかにある
ときには、ステップ31に進み、SFT値に応じ、図6
に一例を示すXGF1F−KXGFLSDn(n=1〜
6)テーブルから1つのテーブルを選択し、ステップ3
2に進み、選択したXGF1F−KXGFLSDnテー
ブルを検索することにより、テーブル値KXGFLSD
nを求め、加速度LSD補正係数KXGFLSDとして
設定して、本処理を終了する。
速度)は、駆動トルクTD、車両2の重量、車輪径およ
び車両2の走行抵抗に基づき、車両加速度XGFを算出
するとともに、これに所定のフィルタ処理を行った値と
して、求められる。すなわち、フィルタ後車両加速度X
GF1Fは、車両2を実際に加速させるためにのみ用い
られる余剰車両加速度として、算出されるので、車両2
の実際の加速状態を良好に反映する。
F1F−KXGFLSDnテーブルとしては、SFT値
の値1〜6に対応して、1〜5速,Rギヤ位置用のもの
がそれぞれ用意されており、図6は、1速ギヤ位置用の
XGF1F−KXGFLSD1テーブルを示している。
同図に示すように、テーブル値#TBL_KXGFLS
D1は、フィルタ後車両加速度XGF1Fが所定値X0
以下であるときに所定値Y0に、所定値X2以上である
ときに所定値Y0よりも大きな所定値Y2(値1.0)
にそれぞれ設定され、所定値X0と所定値X2の間で
は、フィルタ後車両加速度XGF1Fが小さいほど、小
さい値に設定されている。
されていないときには、それに応じてLSDトルクTL
SDを小さく補正するためである。また、後述するよう
に、LSDトルクTLSDは、加速度LSD補正係数K
XGFLSDを除けば、車輪W1〜W4の速度状態や加
速度状態を表すパラメータに基づき、算出されるもので
あるので、加速度LSD補正係数KXGFLSDを用い
ることなく、LSDトルクTLSDを算出すると、エン
ジン3の出力トルク、すなわち車輪W1〜W4を駆動す
るための前記駆動トルクTDのパラメータが加味されな
いため、車両2の加速状態から要求されるトルクに合致
しなくなることがある。したがって、車両2の加速状態
から要求されるトルクに合致したLSDトルクTLSD
を後輪W3,W4に適切に配分するため、テーブル値#
TBL_KXGFLSD1は、上記のように設定されて
いる。これにより、例えば、路面抵抗μが小さく、アク
セルが踏まれていないことで、フィルタ後車両加速度X
GF1Fが小さくなっているときに、前後輪間の速度差
により前輪W1,W2がスリップしていると判断され、
車両2の加速状態から要求されるトルクよりも大きな値
のLSDトルクTLSDが後輪W3,W4に配分される
ことを防止でき、その結果、このような大きなトルクに
よる後輪W3,W4のスリップを防止できる。すなわ
ち、LSDトルクTLSDを、路面抵抗μに応じてバラ
ンスよく適切に補正することができる。
SDnテーブルにおいては、テーブル値#TBL_KX
GFLSDnは、フィルタ後車両加速度XGF1Fに対
して同様の傾向を示すとともに、高速ギヤ位置用のもの
ほど、同じフィルタ後車両加速度XGF1Fに対してよ
り小さくなるよう、互いに異なる値に設定されている。
すなわち、1速ギヤ位置用のテーブル値#TBL_KX
GFLSD1が最も大きく設定されている。これは、ギ
ヤ位置が低速側であるほど、出力側ギヤの慣性質量およ
び運転者の加速要求がいずれも大きくなることで、後輪
W3,W4を駆動するために大きなトルクが必要になる
ことによる。
き、すなわちシフト位置が「N」または「P」にあると
き、またはノーポジション状態にあるときには、ステッ
プ33に進み、加速度LSD補正係数KXGFLSDを
値1に設定して、本処理を終了する。
ップ8のTLSD1,TLSD2検索処理について説明
する。同図に示すように、本処理では、まず、ステップ
40で、走行中フラグF_VWSTが「1」であるか否
かを判別する。この走行中フラグF_VWSTは、前後
の車輪速度VW1〜VW4がいずれも所定速度(例えば
5km/h)以上であって、走行中であるときに「1」
に、そうでないときに「0」にそれぞれ設定されるもの
である。
行中であるときには、ステップ41に進み、後輪左右速
度比RVW_Rに応じて、図8に一例を示すRVW_R
−JGLSDテーブルを検索することにより、テーブル
値#TBL_JGLSDを求め、前後輪滑り比しきい値
JGLSD(第2指標)として設定する。この後輪左右
速度比RVW_R(第2指標)は、左後輪速度VW3お
よび右後輪速度VW4のうちの値の小さい方を大きい方
で除算した値をパーセント換算することにより、求めら
れる。すなわち、VW3<VW4のときに、RVW_R
=(VW3/VW4)×100(%)であり、VW3>
VW4のときに、RVW_R=(VW4/VW3)×1
00(%)であり、VW3=VW4のときには、RVW
_R=100(%)である。
Dテーブルでは、テーブル値#TBL_JGLSDは、
後輪左右速度比RVW_Rが所定値X0以下であるとき
に所定値Y0に、所定値X1以上であるときに所定値Y
0よりも大きな所定値Y1にそれぞれ設定され、所定値
X0と所定値X1の間では、後輪左右速度比RVW_R
が大きいほど、リニアに大きい値になるように設定され
ている。これは、後輪左右速度比RVW_Rが大きいほ
ど、すなわち左右の後輪W3,W4間の速度差が大きい
ほど、後述するステップ43において求められる、後輪
W3,W4に配分する第1LSDトルクの値を小さくす
るためである。
41で求めた前後輪滑り比しきい値JGLSDが前後輪
滑り比RVW_RFよりも大きいか否かを判別する。こ
の前後輪滑り比RVW_RF(第1指標)は、平均後輪
速度VRRを平均前輪速度VFRで除算した値をパーセ
ント換算することにより、求められる(RVW_RF=
(VRR/VFR)×100(%))。また、平均前輪
速度VFR(主駆動輪の平均車輪速度)は、左右の前輪
速度VW1,VW2に所定のフィルタ処理を加えた値で
ある左右のフィルタ後前輪速度FVW1,FVW2を加
算平均することにより、求められる。これと同様に、平
均後輪速度VRR(副駆動輪の平均車輪速度)も、左右
の後輪速度VW3,VW4に所定のフィルタ処理を加え
た値である左右のフィルタ後後輪速度FVW3,FVW
4を加算平均することにより、求められる。
後輪左右速度比RVW_Rに応じ、前後輪滑り比しきい
値JGLSDを求めたが、これに代えて、左後輪速度V
W3と右後輪速度VW4との偏差に応じ、前後輪滑り比
しきい値JGLSDを求めるようにしてもよい。
なわちRVW_RF≧JGLSDのときには、ステップ
43に進み、前後輪滑り比RVW_RFと前後輪滑り比
しきい値JGLSDとの偏差[RVW_RF−JGLS
D](第1指標と第2指標の相対的な大小関係を表す
値)に応じて、図9に一例を示す[RVW_RF−JG
LSD]−TLSD1テーブルを検索することにより、
テーブル値#TBL_TLSD1を求め、第1LSDト
ルクTLSD1として設定する。
LSD]−TLSD1テーブルでは、テーブル値#TB
L_TLSD1は、偏差[RVW_RF−JGLSD]
が所定値X3以上であるときに所定値Y3に設定され、
所定値X0と所定値X3の間では、偏差[RVW_RF
−JGLSD]が小さいほど、小さい値に設定されてい
る。これは、偏差[RVW_RF−JGLSD]が小さ
いほど、すなわち左右の後輪W3,W4間の速度差が大
きいほど、後輪W3,W4に配分する第1LSDトルク
TLSD1の値を小さくすることによって、タイトター
ンブレーキ現象を防止するためである。
偏差[RVW_RF−JGLSD]に応じ、第1LSD
トルクTLSD1を求めたが、これに代えて、前後輪滑
り比RVW_RFと前後輪滑り比しきい値JGLSDの
比(RVW_RF/JGLSD)に応じ、第1LSDト
ルクTLSD1を求めるようにしてもよい。
VFRが平均後輪速度VRR未満であるか否かを判別す
る。この判別結果がNOのとき、すなわちVFR≧VR
Rのときには、ステップ45に進み、平均前輪加速度G
02と平均後輪加速度G03との偏差DG023(=G
02−G03)と、この偏差DG023の前回値との絶
対偏差|DG023−DG023O|が、所定しきい値
#DGTLSD2より大きいか否かを判別する。
平均車輪加速度)は、左前輪速度VW1の今回値VW1
nと前回値VW1n−1との差分から左前輪加速度G0
Lを求め、これと同様に右前輪加速度G0Rを求めると
ともに、これらの左前輪加速度G0Lおよび右前輪加速
度G0Rを加算平均することで、算出される。これと同
様に、平均後輪加速度G03(副駆動輪の平均車輪加速
度)も算出される。
なわち|DG023−DG023O|≦#DGTLSD
2のときには、ステップ46に進み、偏差DG023に
応じて、図10に一例を示すDG023−TLSD2テ
ーブルを検索することにより、テーブル値#TBL_T
LSD2を求め、第2LSDトルクTLSD2として設
定して、本処理を終了する。
2テーブルでは、テーブル値#TBL_TLSD2は、
偏差DG023が所定値X3以上であるときに所定値Y
3に設定され、所定値X0と所定値X3の間では、偏差
DG023が大きいほど、大きい値に設定されている。
これは、偏差DG023が大きいほど、すなわち平均前
輪加速度G02が平均後輪加速度G03を上回っている
度合が大きいほど、後輪W3,W4に配分する第2LS
DトルクTLSD2の値を大きくすることで、前輪W
1,W2のスリップ解消制御の応答性を向上させるため
である。
偏差DG023に応じ、第2LSDトルクTLSD2を
求めたが、これに代えて、平均前輪加速度G02と後輪
平均速度G03の比(G02/G03)に応じ、第2L
SDトルクTLSD2を求めるようにしてもよい。
き、またはステップ42の判別結果がYESのときに
は、ステップ47で、第1LSDトルクTLSD1を値
0に設定して、前記ステップ44以降に進む。すなわ
ち、停車中または直進中などには、第1LSDトルクT
LSD1は後輪W3,W4に配分されない。
判別結果がYESのときには、ステップ48に進み、第
2LSDトルクTLSD2を値0に設定して、本処理を
終了する。すなわちVFR≧VRRであって、前輪W
1,W2がスリップ状態のとき、または絶対偏差|DG
023−DG023O|≧#DGTLSD2であって、
絶対偏差|DG023−DG023O|がかなり大き
く、トルク段差を生じる状態のときには、第2LSDト
ルクTLSD2は後輪W3,W4に配分されない。
減算処理について説明する。この処理では、前述したス
テップ11で求めたLSDトルク目標値TLSDMに基
づき、下式(2)により、LSDトルクTLSDが算出
される。
値TLSDMと、LSDトルクTLSDの前回値TLS
DOとの偏差(=TLSDM−TLSDO)を示してお
り、TLSDM>TLSDOのときに正値に、TLSD
M<TLSDOのときに負値に、TLSDM=TLSD
Oのときに値0になる。これにより、上記式(2)で
は、TLSDM≠TLSDOのときに、偏差DTLSD
に応じて、前回値TLSDOに対して右辺の第2項KD
TLSD×KVTLSD×DTLSDが加算または減算
される。
整係数KDTLSDは、偏差DTLSDに応じ、図11
に一例を示すDTLSD−KDTLSDテーブルを検索
して求めたテーブル値#TBL_KDLSDに設定され
る。同図に示すように、テーブル値#TBL_KDTL
SDは、偏差DTLSDが所定値X0以下であるときに
所定値Y0(値1.0)に、所定値X1以上であるとき
に所定値X0よりも小さな所定値Y1にそれぞれ設定さ
れ、所定値X0と所定値X1の間では、偏差DTLSD
が大きいほど、リニアに小さい値になるように設定され
ている。これは、偏差DTLSDが大きいほど、トルク
段差が大きくなるので、それを防止するためである。
は、偏差DTLSDの正負に応じて、2種類のものが用
意されており、これらのDTLSD−KDTLSDテー
ブルテーブルでは、テーブル値#TBL_KDLSD
は、同様の傾向で、かつ異なる値に設定されている。
整係数KVTLSDは、車両速度VCARに応じ、図1
2に一例を示すVCAR−KVTLSDテーブルを検索
して求めたテーブル値#TBL_KVLSDに設定され
る。同図に示すように、テーブル値#TBL_KDTL
SDは、車両速度VCARが所定値X0以下であるとき
に所定値Y0(値1.0)に、所定値X1以上であると
きに所定値X0よりも小さな所定値Y1にそれぞれ設定
され、所定値X0と所定値X1の間では、車両速度VC
ARが大きいほど、リニアに小さい値になるように設定
されている。これは、車両速度VCARが大きいほど、
トルク段差が大きくなるので、それを防止するためであ
る。
によれば、LSDトルクTLSDは、第1LSDトルク
TLSD1、第2LSDトルクTLSD2および加速度
LSD補正係数KXGFLSDに基づき、算出される。
これらのうちの第1LSDトルクTLSD1の算出で
は、車輪速度センサ25が検出した車輪速度VW1〜V
W4に基づき、偏差[RVW_RF−JGLSD]が求
められるとともに、偏差[RVW_RF−JGLSD]
が小さいほど、すなわち左右の後輪W3,W4間の速度
差が大きいほど、第1LSDトルクがより小さい値とし
て算出される。これにより、車両2が舗装路面などの摩
擦抵抗の高い路面上を比較的、低速で旋回している際
に、タイトターンブレーキ力が車両2に作用したときで
も、後輪W3,W4の一方がブレーキ力により回転せ
ず、かつ他方が電磁クラッチを滑らせながら回転するよ
うに、左右の電磁クラッチ10,10の締結力を設定す
ることができ、それにより、タイトターンブレーキ現象
を防止することができる。その結果、従来のような操舵
角センサ、ヨーレートセンサおよび横加速度センサなど
のセンサを省略し、車輪速度センサ25だけを用いて、
上記のような効果を達成することができ、それにより、
コストを削減することができる。
では、偏差DG023が大きいほど、すなわち平均前輪
加速度G02が平均後輪加速度G03を上回っている度
合が大きくなって、前輪W1,W2のスリップ量が大き
くなるほど、後輪W3,W4に配分する第2LSDトル
クTLSD2の値が大きく設定される。すなわち、前輪
W1,W2のスリップ解消制御を、そのスリップ状態を
よりリアルタイムに表す平均前輪加速度G02と平均後
輪加速度G03の偏差DG023に応じて実行すること
ができるので、主駆動輪と副駆動輪間の速度差が発生し
た後にスリップ解消制御を開始する従来の場合よりも、
スリップ解消制御の応答性を向上させることができる。
SD1,TLSD2にそれぞれ乗算されるTLSD1補
正係数KVLSD1およびTLSD2補正係数KVLS
D2は、所定値X0と所定値X1の間では、車両速度V
CARが大きいほど、リニアに小さい値になるように設
定されているので、車両速度VCARが大きいほど、後
輪W3,W4に配分されるトルクが小さくなるように制
御される。一般的に、四輪駆動車両2では、車両速度V
CARが大きくなるほど、前輪W1,W2がスリップし
にくくなるので、後輪W3,W4を駆動するために要求
されるトルクが小さくなる。したがって、上記のように
制御することにより、後輪W3,W4を駆動するために
要求されるトルクが小さくなるのに応じて、前輪駆動状
態に近づけることができる。その結果、電磁クラッチ1
0,10を含めた駆動系を小型化できるとともに、車両
速度VCARが大きいほど、2輪駆動状態に近づくこと
で、その分、駆動系の回転抵抗を小さくすることがで
き、それにより、燃費を向上させることができる。
Dは、フィルタ後車両加速度XGF1Fが所定値X0と
所定値X2の間にあるときには、フィルタ後車両加速度
XGF1Fが小さいほど、小さい値に設定されるととも
に、低速ギヤ位置用のものほど、同じフィルタ後車両加
速度XGF1Fに対してより大きくなるように設定され
る。これにより、アクセル解放時などの加速が要求され
ていないときには、それに応じてLSDトルクTLSD
を小さく補正することができるとともに、ギヤ位置が低
速側であるほど、すなわち出力側ギヤの慣性質量および
運転者の加速要求がいずれも大きくなることで、後輪W
3,W4を駆動するために大きなトルクが必要になるほ
ど、それに応じてLSDトルクTLSDを大きく補正す
ることができる。また、駆動トルクTDから求められる
フィルタ後車両加速度XGF1Fに応じて、加速度LS
D補正係数KXGFLSDが求められるので、LSDト
ルクTLSDを、車両2の加速状態から要求されるトル
クに合致した適切な値として得ることができる。これに
より、例えば前後輪間の速度差により求める場合と異な
り、車両2の加速状態から要求されるトルクよりも大き
な値になるのを防止でき、その結果、前述したような路
面抵抗μが小さいときの後輪W3,W4のスリップを防
止できる。
されることなく、種々の態様で実施することができる。
例えば、実施形態は、前輪駆動を基本とするパートタイ
ム四輪駆動車両の駆動力制御装置に本発明を適用した例
であるが、本発明は、これに限らず、後輪駆動を基本と
するパートタイム四輪駆動車両の駆動力制御装置にも、
同様に適用することが可能である。また、後輪W3,W
4へのトルクの伝達を制御するクラッチは、電磁クラッ
チ10に限らず、油圧式クラッチなど、クラッチ機能を
備えるものであればよい。
駆動力制御装置によれば、タイトターンブレーキ現象を
比較的、簡易な構成により防止でき、それにより、コス
トを削減することができるとともに、主駆動輪のスリッ
プ解消制御の応答性および車両の安定性を向上させるこ
とができる。
びこれを適用した四輪駆動車両の概略構成を示す図であ
る。
フローチャートである。
図である。
である。
を示す図である。
チャートである。
図である。
ーブルの一例を示す図である。
す図である。
示す図である。
す図である。
第1指標算出手段、第2指標算出手段、クラッチ締結力
決定手段、平均車輪加速度算出手段、増大補正手段、車
両速度算出手段、減少補正手段、車両加速度算出手段、
第2減少補正手段) 25 車輪速度センサ(車輪速度検出手段) W1,W2 左右の前輪(主駆動輪) W3,W4 左右の後輪(副駆動輪) VW1,VW2 左右の前輪速度(主駆動輪の車輪速
度) VW3,VW4 左右の後輪速度(副駆動輪の車輪速
度) VFR 平均前輪速度(主駆動輪の平均車輪速度) VRR 平均後輪速度(副駆動輪の平均車輪速度) RVW_R 後輪左右速度比(第2指標) RVW_RF 前後輪滑り比(第1指標) JGLSD 前後輪滑り比しきい値(第2指標) RVW_RF-JGLSD 偏差(第1指標と第2指標の間の相対
的な大小関係を表す値) G02 平均前輪加速度(主駆動輪の平均車輪加速
度) G03 平均後輪加速度(副駆動輪の平均車輪加速
度) DG023 偏差(主駆動輪および副駆動輪の平均車
輪加速度間の相対的な大小関係を表す値) VCAR 車両速度 XGF1F フィルタ後車両加速度(加速度) TLSD LSDトルク(締結力) TLSD1 第1LSDトルク(締結力) TLSD2 第2LSDトルク(締結力) TD 駆動トルク(主駆動輪の駆動力)
Claims (4)
- 【請求項1】 前後の車輪のいずれか一方を、エンジン
に変速機を介して接続された主駆動輪とし、他方を、当
該主駆動輪に左右のクラッチを介してそれぞれ接続され
た左右の副駆動輪とする四輪駆動車両において、前記左
右のクラッチの締結力を制御することによって、前記主
駆動輪の駆動力の前記副駆動輪の左右の車輪への配分を
制御する四輪駆動車両の駆動力制御装置であって、 前記前後の車輪の回転速度である車輪速度をそれぞれ検
出する車輪速度検出手段と、 当該検出された車輪の車輪速度に基づき、前記主駆動輪
および前記副駆動輪の平均車輪速度をそれぞれ算出する
平均車輪速度算出手段と、 当該算出された前記主駆動輪の平均車輪速度と前記副駆
動輪の平均車輪速度との間の相対的な大小関係を表す第
1指標を求める第1指標算出手段と、 前記副駆動輪の前記左右の車輪速度間の相対的な大小関
係を表す第2指標を求める第2指標算出手段と、 前記第1指標と前記第2指標の間の相対的な大小関係に
応じ、前記左右のクラッチの締結力をそれぞれ決定する
クラッチ締結力決定手段と、 を備えることを特徴とする四輪駆動車両の駆動力制御装
置。 - 【請求項2】 前記検出された車輪の車輪速度に基づ
き、前記主駆動輪および前記副駆動輪の平均車輪加速度
をそれぞれ算出する平均車輪加速度算出手段と、 当該算出された前記主駆動輪の平均車輪加速度が前記副
駆動輪の平均車輪加速度よりも大きいときに、前記主駆
動輪および前記副駆動輪の平均車輪加速度間の相対的な
大小関係に応じ、前記左右のクラッチの締結力をそれぞ
れ増大補正する増大補正手段と、 をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の四輪
駆動車両の駆動力制御装置。 - 【請求項3】 前記検出された車輪の車輪速度に基づ
き、前記四輪駆動車両の車両速度を算出する車両速度算
出手段と、 前記左右のクラッチの締結力を、前記算出された車両速
度が大きいほど、より小さくなるようにそれぞれ減少補
正する減少補正手段と、 をさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記
載の四輪駆動車両の駆動力制御装置。 - 【請求項4】 前記主駆動輪の駆動力に基づき、前記四
輪駆動車両の車両加速度を算出する車両加速度算出手段
と、 前記左右のクラッチの締結力を、前記算出された車両加
速度が小さいほど、より小さくなるようにそれぞれ減少
補正する第2減少補正手段と、 をさらに備えることを特徴とする請求項1ないし3のい
ずれかに記載の四輪駆動車両の駆動力制御装置。
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