JP2009262834A - Torque distribution control device of four-wheel drive vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、前輪と後輪とに配分するトルクを的確に制御可能な四輪駆動車のトルク配分制御装置に関する。 The present invention relates to a torque distribution control device for a four-wheel drive vehicle capable of accurately controlling torque distributed to front wheels and rear wheels.
従来、四輪駆動車において、エンジントルクを前輪と後輪に配分する駆動系にトルク配分クラッチが設けられ、このトルク配分クラッチをトルク配分コントローラの制御指令により動作させ、前輪と後輪とに伝達されるトルク配分比を調整するようにしたものがある。 Conventionally, in a four-wheel drive vehicle, a torque distribution clutch is provided in a drive system that distributes engine torque to the front wheels and rear wheels, and this torque distribution clutch is operated by a control command of the torque distribution controller and transmitted to the front wheels and rear wheels. There is one in which the torque distribution ratio to be adjusted is adjusted.
この場合、前後加速度検出センサにより車両に作用する前後加速度が検出され、前後加速度感応ゲイン計算部において、前後加速度検出値が大きいほど大きな値による前後加速度感応ゲインが計算される。前後加速度感応ゲインフィルタ値計算部においては、前後加速度感応ゲインが増加する特性にゲイン増加を制限するフィルタ処理を加えて前後加速度感応ゲインフィルタ値が計算される。目標トルク演算部においては、前後加速度感応ゲインフィルタ値を用いて目標トルクが演算され、トルク配分コントローラからはこの目標トルクを得る制御指令がトルク配分クラッチに対し出力される。 In this case, the longitudinal acceleration acting on the vehicle is detected by the longitudinal acceleration detection sensor, and the longitudinal acceleration sensitive gain calculation unit calculates the longitudinal acceleration sensitive gain with a larger value as the longitudinal acceleration detection value is larger. The longitudinal acceleration sensitive gain filter value calculation unit calculates the longitudinal acceleration sensitive gain filter value by adding a filter process for limiting the gain increase to the characteristic of increasing the longitudinal acceleration sensitive gain. In the target torque calculation unit, the target torque is calculated using the longitudinal acceleration sensitive gain filter value, and a control command for obtaining the target torque is output from the torque distribution controller to the torque distribution clutch.
かかる出力により、坂道発進時における発進トラクションの向上と、ドライ旋回急加速時におけるタイトコーナー・ブレーキング現象の防止との両立を達成させることができる。 With such an output, it is possible to achieve both the improvement of starting traction when starting on a slope and the prevention of the tight corner braking phenomenon during dry turning sudden acceleration.
しかし、加速度検出センサにより検出された車両に作用する前後加速度は、車両の走行状況に応じた姿勢変化に対して遅れを生じるため、制御精度の向上には限界があった。
解決しようとする問題点は、加速度検出センサに基づく制御では、制御精度の向上に限界があった点である。 The problem to be solved is that the control based on the acceleration detection sensor has a limit in improving the control accuracy.
本発明は、エンジントルクを前輪と後輪とにトルク配分する制御精度をより向上させるため、エンジンからの出力により第1デファレンシャル装置を介して差動回転可能に駆動される駆動輪と、前記エンジンからの出力を伝達トルクが制御可能なトルク伝達カップリング及び第2デファレンシャル装置を介して差動回転可能に駆動される従動輪とを備えた四輪駆動車のトルク配分制御装置であって、路面と自車の各車輪との間で走行方向の前後、左右、上下に発生する各3方向の輪荷重を検出する輪荷重検出部と、自車の走行状態を前記各3方向の輪荷重を含めた出力値に基づいて検出する走行状態検出部と、前記走行状態に応じて前記トルク伝達カップリングを制御するカップリング制御部と、前記検出された上下輪荷重により自車の姿勢を判断する車両姿勢判断部と、前記判断された自車の姿勢に応じて前記トルク伝達カップリングのカップリング・トルクを補正する補正部とを備えたことを最も主要な特徴とする。 In order to further improve the control accuracy for distributing the engine torque to the front wheels and the rear wheels, the present invention provides a drive wheel that is driven to be differentially rotated by the output from the engine via a first differential device, and the engine A torque distribution control device for a four-wheel drive vehicle, comprising: a torque transmission coupling capable of controlling a transmission torque of an output from a motor; and a driven wheel driven to be differentially rotated through a second differential device, A wheel load detector for detecting the wheel load in each of the three directions generated in the front and rear, left and right, and up and down in the traveling direction between the vehicle and each wheel of the own vehicle; A traveling state detection unit that detects based on the included output value, a coupling control unit that controls the torque transmission coupling according to the traveling state, and a posture of the host vehicle by the detected upper and lower wheel loads And determining that the vehicle posture determination unit, and the most important feature that a correcting unit for correcting the coupling torque of the torque transmission coupling according to the posture of the determination has been vehicle.
本発明の四輪駆動車のトルク配分制御装は、エンジンからの出力により第1デファレンシャル装置を介して差動回転可能に駆動される駆動輪と、前記エンジンからの出力を伝達トルクが制御可能なトルク伝達カップリング及び第2デファレンシャル装置を介して差動回転可能に駆動される従動輪とを備えた四輪駆動車のトルク配分制御装置であって、路面と自車の各車輪との間で走行方向の前後、左右、上下に発生する各3方向の輪荷重を検出する輪荷重検出部と、自車の走行状態を前記各3方向の輪荷重を含めた出力値に基づいて検出する走行状態検出部と、前記走行状態に応じて前記トルク伝達カップリングを制御するカップリング制御部と、前記検出された上下輪荷重により自車の姿勢を判断する車両姿勢判断部と、前記判断された自車の姿勢に応じて前記トルク伝達カップリングのカップリング・トルクを補正する補正部とを備えた。 The torque distribution control device for a four-wheel drive vehicle according to the present invention has a drive wheel that is driven to be differentially rotated by the output from the engine via the first differential device, and the transmission torque can control the output from the engine. A torque distribution control device for a four-wheel drive vehicle including a torque transmission coupling and a driven wheel driven to be differentially rotatable through a second differential device, wherein the torque distribution control device is provided between a road surface and each wheel of the host vehicle. A wheel load detection unit that detects wheel loads in each of the three directions generated before and after, right and left, and up and down in the traveling direction, and a traveling that detects the traveling state of the host vehicle based on the output value including the wheel loads in each of the three directions. A state detection unit; a coupling control unit that controls the torque transmission coupling according to the running state; a vehicle posture determination unit that determines a posture of the host vehicle based on the detected upper and lower wheel loads; Self And a correcting unit for correcting the coupling torque of the torque transmission coupling according to the posture.
このため、走行状態検出部は、自車の走行状態を各3方向の輪荷重を含めた出力値に基づいて正確に検出することができ、カップリング・トルクを走行状態に応じて適正なものとし、前輪と後輪とに的確にトルク配分することができる。 For this reason, the traveling state detection unit can accurately detect the traveling state of the own vehicle based on the output value including the wheel load in each of the three directions, and the coupling torque is appropriate according to the traveling state. Thus, torque can be accurately distributed to the front wheels and the rear wheels.
エンジントルクを前輪と後輪とにトルク配分する制御精度をより向上させるという目的を、自車の走行状態を各3方向の輪荷重を含めた出力値に基づいて検出する走行状態検出部により実現した。 The purpose of further improving the control accuracy for distributing engine torque to the front and rear wheels is realized by a running state detection unit that detects the running state of the vehicle based on output values including wheel loads in each of the three directions. did.
[四輪駆動車のトルク配分制御装置]
図1は、本発明の実施例1に係り、横置きフロントエンジン・フロントドライブベース(FFベース)の四輪駆動車にトルク配分制御装置を備えたスケルトン平面図である。
[Torque distribution control device for four-wheel drive vehicles]
FIG. 1 is a skeleton plan view of a laterally mounted front engine / front drive base (FF base) four-wheel drive vehicle including a torque distribution control device according to the first embodiment of the present invention.
本実施例の四輪駆動車は、エンジン1からの出力により第1デファレンシャル装置であるフロント・デファレンシャル装置3を介して差動回転可能に駆動される駆動輪としての前輪5,7と、前記エンジン1からの出力を伝達トルクが制御可能なトルク伝達カップリング9及び第2デファレンシャル装置であるリヤ・デファレンシャル装置11を介して差動回転可能に駆動される従動輪としての後輪13,15とを備えている。
The four-wheel drive vehicle of the present embodiment includes
前記フロント・デファレンシャル装置3は、エンジン1からトランスミッション17を介して駆動入力を受ける。この駆動入力は、リング・ギヤ19を介しフロント・デフ・ケース21に対して行われる。
The front
フロント・デファレンシャル装置3の出力部である左右のサイド・ギヤ23,25には、左右の前輪車軸27,29が結合され、この前輪車軸27,29に、前輪5,7が連動連結されている。
Left and right front wheel axles 27 and 29 are coupled to the left and
前記後輪13,15へは、フロント・デファレンシャル装置3への駆動入力をトランスファ31を介して分配伝達される。トランスファ31のトランスファ・ケース33を貫通して前記前輪車軸29が貫通配置されている。
The drive input to the front
トランスファ・ケース33内には、フロント・デファレンシャル装置3の出力回転部としてのフロント・デフ・ケース21から一体回転可能な連結中空軸35が延設されている。この連結中空軸35は、リング・ギヤ37が取り付けられ、後輪側出力用のピニオン・ギヤ39に噛み合っている。
In the
ピニオン・ギヤ39は、プロペラ・シャフト41側に連動構成され、プロペラ・シャフト41にトルク伝達カップリング9が連動構成されている。トルク伝達カップリング9は、ドライブ・ピニオン・シャフト43に結合されている。ドライブ・ピニオン・シャフト43は、ドライブ・ピニオン・ギヤ45を備え、このドライブ・ピニオン・ギヤ45は、前記リヤ・デファレンシャル装置11のリング・ギヤ47に噛み合っている。
The
リヤ・デファレンシャル装置11は、後輪車軸49,51間に介設され、後輪車軸49,51が、前記後輪13,15に連動連結されている。
The rear
従って、エンジン1からトランスミッション17を介してフロント・デファレンシャル装置3のリング・ギヤ19にトルクが入力されると、一方では前輪車軸27,29を介して左右の前輪5,7へトルク伝達が行われる。また他方では、フロント・デフ・ケース21、連結中空軸35、リング・ギヤ37、ピニオン・ギヤ39を介してプロペラ・シャフト41へトルクが分配出力される。
Therefore, when torque is input from the engine 1 to the
プロペラ・シャフト41に分配出力されたトルクは、トルク伝達カップリング9、ドライブ・ピニオン・シャフト43、ドライブ・ピニオン・ギヤ45、リング・ギヤ47、リヤ・デファレンシャル装置11、左右の後輪車軸49,51を介して伝達され、左右の後輪13,15が駆動される。
The torque distributed and output to the
従って、トルク伝達カップリング9がトルク伝達状態であるときには、そのオン・デマンドの伝達トルクに応じ前輪5,7及び後輪13,15の四輪駆動状態で走行することができる。トルク伝達カップリング9が、トルク伝達状態にないときには、前輪5,7による二輪駆動状態で走行することができる。
Therefore, when the torque transmission coupling 9 is in the torque transmission state, the vehicle can travel in the four-wheel drive state of the
前記トルク伝達カップリング9の締結制御は、4WDコントローラ53により行われる。4WDコントローラ53は、マイクロコンピュータ等で構成され、入力ポートに4WDモード・スイッチ55が接続され、出力ポートに駆動回路57を介してトルク伝達カップリング9の電磁アクチュエータ9aが接続されている。
The fastening control of the torque transmission coupling 9 is performed by the
4WDコントローラ53の入力ポートには、その他左右前後輪5,7,13,15の3方向荷重センサ59,61,63,65、アクセル開度センサ、舵角センサ、ヨー・レイト・センサ等が接続されている。
Connected to the input port of the
前記3方向荷重センサ59,61,63,65は、輪荷重検出部を構成し、路面と各車輪である前後輪5,7,13,15との間で走行方向の前後、左右、上下に発生する各3方向の輪荷重を検出して4WDコントローラ53に入力する。
The three-
3方向荷重センサ59,61,63,65は、車輪速センサとエンコーダからなり、前後輪5,7,13,15の各車輪ハブの軸受けで発生した変位を検出し、軸受けの剛性特性と合わせて前記各3方向の輪荷重を検出する。
The three-
そして、4WDコントローラ53は、4WDモード・スイッチ55による4WDへの切り換えにより駆動回路57を介してトルク伝達カップリング9の電磁アクチュエータ9aを電流制御し、トルク伝達カップリング9の締結を行なわせる。このとき3方向荷重センサ59,61,63,65等各種センサの検出信号に基づいてトルク伝達カップリング9の締結制御が行なわれる。
Then, the
4WDコントローラ53の入力ポートには、さらにABSコントローラ67、エンジン・コントローラ69、コンビネーション・メータ71等が接続されている。ABSコントローラ67は、車輪速に基づき前後輪5,7,13,15がロックしないようにブレーキ液圧を制御する。エンジン・コントローラ69は、アクセル開度などに基づきエンジン1の噴射制御を行う。コンビネーション・メータ71は、スピード・メータのパルス信号を車速信号として4WDコントローラ53へ入力する。
An
図2は、四輪駆動車のトルク配分制御装置の機能ブロック図である。 FIG. 2 is a functional block diagram of a torque distribution control device for a four-wheel drive vehicle.
図2のように、前記4WDコントローラ53は、カップリング制御部73、目標ヨー・レイト設定部75、車両姿勢判断部77、輪荷重検出部79、補正部81を含んでいる。
As shown in FIG. 2, the
前記カップリング制御部73は、自車の走行状態に応じて前記トルク伝達カップリング9の電磁アクチュエータ9aに出力し、目標ヨー・レイトが実現されるようにトルク伝達カップリング9のカップリング・トルクを制御する。
The
前記目標ヨー・レイト設定部75は、走行状態に応じて自車の目標ヨー・レイトを設定する。自車の走行状態は、走行状態検出部83により各3方向の輪荷重を含めた出力値に基づいて検出される。すなわち、走行状態検出部83の車輪速センサ、アクセル開度センサ、舵角センサ、3方向荷重センサ59,61,63,65等の各信号に基づいて走行状態が算出される。
The target yaw
前記車両姿勢判断部77は、輪荷重検出部79である3方向荷重センサ59,61,63,65により検出された各上下輪荷重により自車の姿勢を判断する。
The vehicle
前記補正部81は、前記車両姿勢判断部77で判断された自車の姿勢に応じて前記カップリング・トルクを補正する。本実施例において、補正部81は、後輪13,15に対する前輪5,7の輪荷重の増減、旋回内外の輪荷重の差に応じて前記カップリング・トルクを減増する。
The
すなわち、カップリング制御部73(図2)は、図3のようなゲイン出力マップを備えており、検出された前後輪5,7,13,15の上下輪荷重に応じてゲイン出力を調整する。
That is, the coupling control unit 73 (FIG. 2) has a gain output map as shown in FIG. 3, and adjusts the gain output according to the detected upper and lower wheel loads of the front and
例えば、後輪13,15側に比較して前輪5,7側の上下輪荷重が大きくなるに従ってゲイン出力を低くし、前輪5,7側に比較して後輪13,15側の上下輪荷重が大きくなるに従ってゲイン出力を高くする(図4左側)。同時に、旋回内外の輪荷重の差が大きく横力(横G)が大きくなるに従ってゲイン出力を高くし、旋回内外の輪荷重の差が小さく横力(横G)が小さくなるに従ってゲイン出力を低くする(図4右側)。
For example, the gain output is lowered as the upper and lower wheel loads on the
また、本実施例のカップリング制御部73は、登坂発進制御及び旋回リミット制御によりトルク伝達カップリング9の電磁アクチュエータ9aを制御する。登坂発進制御のためには、図5のようなゲイン出力マップを備えており、3方向荷重センサ59,61,63,65により検出された3方向の輪荷重の内、前後輪5,7,13,15の上下輪荷重の増減応じてゲイン出力を調整する。
In addition, the
例えば、後輪13,15側に比較して前輪5,7側の輪荷重が大きくなるに従ってゲイン出力を低くし、前輪5,7側に比較して後輪13,15側の輪荷重が大きくなるに従ってゲイン出力を高くする。
For example, as the wheel load on the
このようなゲイン出力により、登坂停車時においてトルク伝達カップリング9のカップリング・トルクを勾配に応じて出力させることで登坂発進時の制御レスポンスを向上させることができる。 By such a gain output, the control response at the time of starting uphill can be improved by outputting the coupling torque of the torque transmission coupling 9 according to the gradient when stopping at the uphill.
このような登坂発進時に、前記カップリング制御部73は、自車のアクセル開度及び車速が一定値以上であるとき前記トルク伝達カップリング9を出力ゼロに制御する。また、登坂発進後に3方向荷重センサ59,61,63,65によって検出された前後輪5,7,13,15の上下輪荷重から自車の走行状態において登坂走行が終了したと判断された場合(例えば、登坂走行から平坦走行又は降坂走行の何れかの走行状態)には、前記トルク伝達カップリング9の出力をゼロに制御する。
At the time of starting uphill, the
また、前記カップリング制御部73は、自車の車速が一定値を下回り且つ非ブレーキ操作状態であるとき前記輪荷重検出部79の3方向荷重センサ59,61,63,65により検出された3方向の輪荷重の内、前後輪5,7,13,15の前後輪荷重から算出される実ブレーキ力が一定値を上回るとき旋回リミット制御出力により前記トルク伝達カップリング9の出力トルクをカット制御する。さらに自車の車速が一定値を上回るとき又はブレーキ操作状態且つブレーキ液圧が実ブレーキを上回るとき前記旋回リミット制御出力を行わないようにした。
[カップリング・トルク制御]
図6のフローチャートは、例えばエンジン・スタートにより実行される。
The
[Coupling and torque control]
The flowchart in FIG. 6 is executed, for example, when the engine is started.
ステップS1では、[走行中か?]の判断処理が実行される。この処理では、4WDコントローラ53が、ストップ・ランプ信号ON、車速≦2km/h、アクセル開度≦5%により判断し、これらの条件が成立せず走行中であると判断されると(YES)、ステップS2へ移行し、条件が成立し走行中ではないと判断されると(NO)、自車が停車中であると判断されたとき登坂発進制御へ移行する。
In step S1, [Are you traveling? ] Is determined. In this process, the
ステップS2では、[車速>一定値か?]の判断処理が実行される。この処理では、車速が一定値を上回るときステップS3へ移行し、車速が一定値以下の極低速であるとき、旋回リミット制御へ移行する。 In step S2, [vehicle speed> constant value? ] Is determined. In this process, when the vehicle speed exceeds a certain value, the process proceeds to step S3, and when the vehicle speed is an extremely low speed equal to or less than the certain value, the process proceeds to turning limit control.
(ヨーレイト制御)
ステップS3では、[走行状態検出」の処理が実行される。この処理では、走行状態検出部83の車輪速センサ、アクセル開度センサ、舵角センサ、3方向荷重センサ59,61,63,65等により検出された各信号が目標ヨー・レイト設定部75により読み込まれ、ステップS4へ移行する。
(Yaw rate control)
In step S3, a “running state detection” process is executed. In this process, each signal detected by the wheel speed sensor, accelerator opening sensor, rudder angle sensor, three-
ステップS4では、「出力トルク算出」の処理が実行される。この処理では、エンジン1の出力トルク、トランス・ミッション17の状態等から後輪13,15への出力トルクが算出され、ステップS5へ移行する。
In step S4, a process of “output torque calculation” is executed. In this process, the output torque to the
ステップS5では、「μ推定」の処理が実行される。この処理では、エンジン1の出力トルク、前後輪5,7,13,15の輪荷重、後輪13,15の差回転等から後輪13,15の接地面μが推定算出され、ステップS6へ移行する。
In step S5, the “μ estimation” process is executed. In this process, the contact surface μ of the
ステップS6では、「グリップ限界値算出」の処理が実行される。この処理では、後輪13,15の輪荷重、ステップS13での推定μ、後輪13,15のタイヤ動半径等から後輪13,15のグリップ限界値がトルクとして推定算出され、ステップS7へ移行する。
In step S6, a “grip limit value calculation” process is executed. In this process, the grip limit value of the
ステップS7は、「目標ヨー・レイト算出」の処理が実行される。この処理では、目標ヨー・レイト設定部75が読み込んだ走行状態から自車の目標ヨー・レイトを算出し、ステップS8へ移行する。
In step S7, a “target yaw rate calculation” process is executed. In this process, the target yaw rate of the host vehicle is calculated from the running state read by the target yaw
ステップS8では、実ヨー・レイト、目標ヨー・レイトより「カップリング・トルク算出」の処理が実行される。この処理では、カップリング制御部73において、自車の旋回半径から自車の実ヨー・レイトが算出されると共に、目標ヨー・レイトとの差からカップリング・トルクを算出し、ステップS9へ移行する。
In step S8, the “coupling torque calculation” process is executed based on the actual yaw rate and the target yaw rate. In this process, the
ステップS9では、「上下輪荷重」の処理が実行される。この処理では、輪荷重検出部79からの信号により車両姿勢判断部77が前後輪5,7,13,15の上下輪荷重の増減において車両姿勢を判断し、ステップS10へ移行する。
In step S9, the “upper and lower wheel load” process is executed. In this process, the vehicle
ステップS10では、「ゲイン量の決定」の処理が実行される。この処理では、カップリング制御部73の補正部81が図3のゲイン出力マップを読み出し、3方向荷重センサ59,61,63,65で検出された前後輪5,7,13,15の各3方向の輪荷重の内、前後輪荷重と左右輪荷重とに応じてゲイン出力を決定し、ステップS11へ移行する。
In step S10, a “gain amount determination” process is executed. In this process, the
ステップS11では、「出力トルク>グリップ限界か?」の判断処理が実行される。この処理では、後輪13,15への出力トルクがグリップ限界値を上回っていれば(YES)、ステップS12へ移行し、出力トルクがグリップ限界値以下であれば(NO)、補正を行わずステップS13へ移行する。
In step S11, a determination process of “output torque> grip limit?” Is executed. In this process, if the output torque to the
ステップS12では、「カップリング・トルク補正」の処理が実行される。この処理では、決定されたゲイン出力によりカップリング制御部73でのカップリング・トルクが補正部81で補正される。この補正は、後輪13,15の旋回外側の出力トルクがグリップ限界値以下となるように行われ、ステップS13へ移行する。
In step S12, a “coupling / torque correction” process is executed. In this processing, the coupling torque in the
ステップS13では、[カップリング・トルク出力]の処理が行われ、カップリング制御部73により目標ヨー・レイトを実現するように電磁アクチュエータ9aを制御して後輪13,15にヨー・レイトを変更するためのトルクを付加調整することができ、カップリング・トルクを制御することができる。
In step S13, [coupling / torque output] is processed, and the
(登坂発進制御)
ステップS1から移行するステップS14〜S18は、登坂発進制御に係るステップである。
(Climbing start control)
Steps S14 to S18 that shift from step S1 are steps related to climbing start control.
ステップS14では、「荷重判定」の処理が実行される。この処理では、カップリング制御部73が図5のゲイン出力マップを読み出し、3方向荷重センサ59,61,63,65により検出された前後輪5,7,13,15の3方向輪荷重の内、上下輪荷重に応じてゲイン出力を決定し、ステップS15へ移行する。
In step S14, a “load determination” process is executed. In this process, the
ステップS15では、「カップリング・トルク出力」の処理が実行される。この処理では、カップリング制御部73による電磁アクチュエータ9aの制御により登坂停車時、トルク伝達カップリング9が勾配に応じたトルクを出力することで発進時の制御レスポンスを向上させることができる。このトルク伝達カップリング9のカップリング・トルクは、ステップS14でのゲイン出力、上下方向輪荷重に基づく車重、推定された路面μの積により算出される。
In step S15, a “coupling / torque output” process is executed. In this process, the control response at the time of start can be improved by the torque transmission coupling 9 outputting torque according to the gradient when the vehicle is climbing up and down by the control of the
ステップS16では、「発進したか?」の判断処理が実行される。この処理では、登坂発進したか否かの判断がなされ、発進していれば(YES)、ステップS17へ移行し、発進していなければ(NO)、ステップS14,S15が繰り返される。 In step S16, a determination process of “has started?” Is executed. In this process, it is determined whether or not the vehicle has started uphill. If the vehicle has started (YES), the process proceeds to step S17. If the vehicle has not started (NO), steps S14 and S15 are repeated.
ステップS17では、「アクセル開度>一定値and車速度>一定値か?」或いは自車の姿勢判定として「登坂走行が終了したか?」の判断処理が実行される。この処理では、登坂走行が高速で行われ、或いは急発進で登坂走行が行われるようなときは、アクセル開度>一定値and車速度>一定値であると判断されて(YES)、ステップS18へ移行し、アクセル開度>一定値and車速度>一定値でなければ(NO)、ステップS15により「カップリング・トルク出力」の処理が行われ、また、自車が発進走行、登坂走行から平坦又は降坂走行に移行したとき(YES)、ステップS18へ移行し、登坂走行状態を維持しているとき(NO)、ステップS15の処理に戻り、登坂発進制御が行われる。なお、本実施例においては、より的確にカップリング・トルク出力を行わせるためにアクセル開度と車速とをアンド条件で組み合わせているが、少なくとも車速の一定値のみを基準にしたステップS17の制御判断を行っても十分に効果が得られる。 In step S17, a determination process of “accelerator opening> constant value and vehicle speed> constant value?” Or “whether climbing has been completed?” Is executed as the attitude determination of the host vehicle. In this process, when climbing is performed at a high speed or when climbing is performed with a sudden start, it is determined that the accelerator opening> the constant value and the vehicle speed> the constant value (YES), step S18. If the accelerator opening degree> the constant value and the vehicle speed> not a constant value (NO), the process of “coupling torque output” is performed in step S15, and the host vehicle starts and starts climbing. When transitioning to flat or downhill traveling (YES), the routine proceeds to step S18, and when maintaining the uphill traveling state (NO), the processing returns to step S15, and uphill starting control is performed. In the present embodiment, the accelerator opening and the vehicle speed are combined under AND conditions in order to perform coupling torque output more accurately. However, the control in step S17 is based on at least a constant value of the vehicle speed. Even if a judgment is made, a sufficient effect can be obtained.
ステップS18では、「カップリング・トルク出力OFF」の処理が実行される。この処理では、登坂走行が高速で行われ、或いは急発進で登坂走行が行われるようなときにカップリング制御部73が電磁アクチュエータ9aの制御を停止し、トルク伝達カップリング9の出力トルクをゼロとする。従って、後輪13,15へのトルク分配は行われず、前輪5,7のみにより登坂走行或いは登坂発進を行わせ、安定した登坂走行或いは登坂発進を実現させることができる。
In step S18, processing of “coupling / torque output OFF” is executed. In this process, when the uphill traveling is performed at a high speed or the uphill traveling is performed with a sudden start, the
(旋回リミット制御)
ステップS2から移行するステップS19,S20は、旋回リミット制御に係るステップである。
(Swivel limit control)
Steps S19 and S20 that shift from step S2 are steps related to the turning limit control.
ステップS19では、「ブレーキ・ランプOFFand(実ブレーキ−ブレーキ液圧)>一定値か?」の判断処理が実行される。この処理では、極低速でブレーキ・ランプがOFFで実ブレーキがブレーキ液圧を上回っているとき(YES)、ステップS20へ移行し、ブレーキ・ランプがON又は実ブレーキがブレーキ液圧を上回っていなければ(NO)、ステップS3へ移行する。 In step S19, a determination process of “brake / lamp OFFand (actual brake-brake fluid pressure)> constant value?” Is executed. In this process, if the brake / lamp is OFF at very low speed and the actual brake exceeds the brake fluid pressure (YES), the process proceeds to step S20, and the brake / lamp must be ON or the actual brake must exceed the brake fluid pressure. If (NO), the process proceeds to step S3.
この場合、実ブレーキとは、タイトコーナー・ブレーキング現象による内部循環トルクであり、車両が車輪に対して負のトルクが作用する状態を言う。実ブレーキは、3方向荷重センサ59,61,63,65により検出された前後輪5,7,13,15の3方向輪荷重の内、前後輪荷重から算出される。ブレーキ液圧は、液圧センサで検出される。
In this case, the actual brake is an internal circulation torque due to a tight corner braking phenomenon, which means a state in which a negative torque acts on the wheels of the vehicle. The actual brake is calculated from the front and rear wheel loads among the three-way wheel loads of the front and
ステップS20では、「旋回リミット制御出力」の処理が実行される。この処理では、カップリング制御部73による電磁アクチュエータ9aの制御でトルク伝達カップリング9のカップリング・トルクがカットされ、タイトコーナー・ブレーキング現象を防止することができる。
[実施例の効果]
本発明は、エンジン1からの出力によりフロント・デファレンシャル装置3を介して差動回転可能に駆動される前輪5,7と、前記エンジン1からの出力を伝達トルクが制御可能なトルク伝達カップリング9及びリヤ・デファレンシャル装置11を介して差動回転可能に駆動される後輪13,15とを備えた四輪駆動車のトルク配分制御装置であって、路面と自車の各車輪5,7,13,15との間で走行方向の前後、左右、上下に発生する各3方向の輪荷重を検出する輪荷重検出部79としての3方向荷重センサ59,61,63,65と、自車の走行状態を各3方向の輪荷重を含めた出力値に基づいて検出する走行状態検出部83と、前記走行状態に応じて前記トルク伝達カップリング9を制御するカップリング制御部73と、前記検出された上下輪荷重により自車の姿勢を判断する車両姿勢判断部77と、前記判断された自車の姿勢に応じて前記トルク伝達カップリング9のカップリング・トルクを補正する補正部81とを備えた。
In step S20, the “turn limit control output” process is executed. In this process, the coupling torque of the torque transmission coupling 9 is cut by the control of the
[Effect of Example]
The present invention includes
このため、走行状態検出部83は、自車の走行状態を各3方向の輪荷重を含めた出力値に基づいて正確に検出することができ、Gセンサによる制御に比較して運転者の違和感が無いか少なく、カップリング・トルクを走行状態に応じて適正なものとし、前輪5,7と後輪13,15とに的確にトルク配分することができる。
For this reason, the traveling
前記走行状態に応じて自車の目標ヨー・レイトを設定する目標ヨー・レイト設定部75を備え、前記カップリング制御部73は、前記目標ヨー・レイトを実現するように前記トルク伝達カップリング9の電磁アクチュエータ9aを制御する。
A target yaw
このため、車両旋回特性として十分なヨー・レイト制御を行わせることができる。 For this reason, sufficient yaw rate control can be performed as a vehicle turning characteristic.
エンジン1からの出力によりフロント・デファレンシャル装置3を介して差動回転可能に駆動される前輪5,7と、前記エンジン1からの出力を伝達トルクが制御可能なトルク伝達カップリング9及びリヤ・デファレンシャル装置11を介して差動回転可能に駆動される後輪13,15とを備えた四輪駆動車のトルク配分制御装置であって、路面と自車の各車輪5,7,13,15との間で走行方向の前後、左右、上下に発生する各3方向の輪荷重を検出する輪荷重検出部79としての3方向荷重センサ59,61,63,65と、前記検出された上下輪荷重により自車の姿勢を判断する車両姿勢判断部77と、前記判断された自車の姿勢に応じて前記トルク伝達カップリング9のカップリング・トルクを制御するカップリング制御部73とを備え、前記カップリング制御部73は、登坂発進時に自車のアクセル開度及び車速が一定値以上であるとき又は自車が登坂走行状態を終了したことを検知したとき、前記トルク伝達カップリング9を出力ゼロに制御する。
このため、登坂停車時においてトルク伝達カップリング9のカップリング・トルクを勾配に応じて出力させることで登坂発進時の制御レスポンスを向上させることができる。 For this reason, the control response at the time of starting uphill can be improved by outputting the coupling torque of the torque transmission coupling 9 according to the gradient when stopping at the uphill.
また、登坂走行が高速で行われ、或いは急発進で登坂走行が行われるようなときにカップリング制御部73が電磁アクチュエータ9aの制御を停止し、トルク伝達カップリング9の出力トルクをゼロとする。従って、後輪13,15へのトルク分配は行われず、前輪5,7のみにより登坂走行或いは登坂発進を行わせ、安定した登坂走行或いは登坂発進を実現させることができる。
In addition, when the uphill traveling is performed at a high speed or the uphill traveling is performed at a sudden start, the
前記カップリング制御部73は、自車の車速が一定値を下回り非ブレーキ操作状態であるとき前記輪荷重検出部79としての3方向荷重センサ59,61,63,65が検出された前後輪5,7,13,15の3方向輪荷重の内、前後輪荷重から算出される実ブレーキ力が一定値を上回るとき、旋回リミット制御出力が行われてカップリング制御部73による電磁アクチュエータ9aの制御でトルク伝達カップリング9のカップリング・トルクがカットされ、タイトコーナー・ブレーキング現象を防止することができる。自車の車速が一定値を上回るとき又はブレーキ操作状態であるとき前記旋回リミット制御出力を停止する制御を行う。
[その他]
なお、フロントエンジン・リヤドライブベース(FRベース)の四輪駆動車において、エンジン1からの出力により第1デファレンシャル装置であるリヤ・デファレンシャル装置を介して差動回転可能に駆動される駆動輪としての後輪と、前記エンジンからの出力を伝達トルクが制御可能なトルク伝達カップリング及び第2デファレンシャル装置であるフロント・デファレンシャル装置を介して差動回転可能に駆動される従動輪としての前輪とを備えた構造にも適用することができる。
The front and
[Others]
In a four-wheel drive vehicle of a front engine / rear drive base (FR base), as a drive wheel driven by an output from the engine 1 so as to be differentially rotatable through a rear differential device which is a first differential device. A rear wheel, and a torque transmission coupling capable of controlling the transmission torque of the output from the engine and a front wheel as a driven wheel driven to be differentially rotated through a front differential device which is a second differential device. It can also be applied to other structures.
1 エンジン
3 フロント・デファレンシャル装置(第1デファレンシャル装置)
5,7 前輪
9 トルク伝達カップリング
11 リヤ・デファレンシャル装置(第2デファレンシャル装置)
13,15 後輪
59,61,63,65 3方向荷重センサ59,61,63,65
73 カップリング制御部
75 目標ヨー・レイト設定部
77 車両姿勢判断部
79 輪荷重検出部
81 補正部
83 走行状態検出部
1
5, 7 Front wheel 9
13, 15
73
Claims (4)
前記エンジンからの出力を伝達トルクが制御可能なトルク伝達カップリング及び第2デファレンシャル装置を介して差動回転可能に駆動される従動輪と、
を備えた四輪駆動車のトルク配分制御装置であって、
路面と自車の各車輪との間で走行方向の前後、左右、上下に発生する各3方向の輪荷重を検出する輪荷重検出部と、
自車の走行状態を前記各3方向の輪荷重を含めた出力値に基づいて検出する走行状態検出部と、
前記走行状態に応じて前記トルク伝達カップリングを制御するカップリング制御部と、
前記検出された上下輪荷重により自車の姿勢を判断する車両姿勢判断部と、
前記判断された自車の姿勢に応じて前記トルク伝達カップリングのカップリング・トルクを補正する補正部と、
を備えたことを特徴とする四輪駆動車のトルク配分制御装置。 Drive wheels driven by the output from the engine so as to be differentially rotatable via the first differential device;
A torque transmission coupling capable of controlling the output torque of the output from the engine and a driven wheel driven so as to be differentially rotatable via a second differential device;
A torque distribution control device for a four-wheel drive vehicle comprising:
A wheel load detector for detecting wheel loads in each of the three directions generated in the front and rear, left and right, and up and down in the traveling direction between the road surface and each wheel of the host vehicle;
A traveling state detection unit that detects the traveling state of the host vehicle based on an output value including the wheel load in each of the three directions;
A coupling control unit for controlling the torque transmission coupling according to the running state;
A vehicle attitude determination unit that determines the attitude of the host vehicle based on the detected upper and lower wheel loads;
A correction unit that corrects the coupling torque of the torque transmission coupling according to the determined attitude of the vehicle;
A torque distribution control device for a four-wheel drive vehicle.
前記走行状態に応じて自車の目標ヨー・レイトを設定する目標ヨー・レイト設定部を備え、
前記カップリング制御部は、前記目標ヨー・レイトを実現するように前記トルク伝達カップリングを制御する、
ことを特徴とする四輪駆動車のトルク配分制御装置。 A torque distribution control device for a four-wheel drive vehicle according to claim 1,
A target yaw / rate setting unit for setting the target yaw / rate of the vehicle according to the running state;
The coupling control unit controls the torque transmission coupling to achieve the target yaw rate;
A torque distribution control device for a four-wheel drive vehicle.
前記エンジンからの出力を伝達トルクが制御可能なトルク伝達カップリング及びリヤ・デファレンシャル装置を介して差動回転可能に駆動される後輪と、
を備えた四輪駆動車のトルク配分制御装置であって、
路面と自車の各車輪との間で走行方向の前後、左右、上下に発生する各3方向の輪荷重を検出する輪荷重検出部と、
前記検出された上下輪荷重により自車の姿勢を判断する車両姿勢判断部と、
前記判断された自車の姿勢に応じて前記トルク伝達カップリングのカップリング・トルクを制御するカップリング制御部とを備え、
前記カップリング制御部は、登坂発進時に前記トルク伝達カップリングを出力制御し、自車の車速が一定値以上であるとき又は登坂発進後に登坂走行が終了したとき前記トルク伝達カップリングを出力ゼロに制御する、
ことを特徴とする四輪駆動車のトルク配分制御装置。 Front wheels driven by the output from the engine through a front differential device so as to be differentially rotatable,
A torque transmission coupling capable of controlling the output torque from the engine and a rear wheel driven to be differentially rotatable via a rear differential device;
A torque distribution control device for a four-wheel drive vehicle comprising:
A wheel load detector for detecting wheel loads in each of the three directions generated in the front and rear, left and right, and up and down in the traveling direction between the road surface and each wheel of the host vehicle;
A vehicle attitude determination unit that determines the attitude of the host vehicle based on the detected upper and lower wheel loads;
A coupling control unit for controlling the coupling torque of the torque transmission coupling according to the determined attitude of the host vehicle,
The coupling control unit controls the output of the torque transmission coupling when starting uphill, and sets the torque transmission coupling to zero when the vehicle speed of the vehicle is equal to or higher than a certain value or when the uphill running is completed after starting uphill. Control,
A torque distribution control device for a four-wheel drive vehicle.
前記カップリング制御部は、自車の車速が一定値を下回り非ブレーキ操作状態であるとき前記輪荷重検出部が検出する輪荷重から算出される実ブレーキ力が一定値を上回るとき旋回リミット制御出力によりトルク伝達カップリングのカップリング・トルクをカットすると共に自車の車速が一定値を上回るとき又はブレーキ操作状態であるとき前記旋回リミット制御出力を停止する制御を行う、
ことを特徴とする四輪駆動車のトルク配分制御装置。 A torque distribution control device for a four-wheel drive vehicle according to claim 1 or 2,
When the actual braking force calculated from the wheel load detected by the wheel load detection unit exceeds a certain value when the vehicle speed of the host vehicle falls below a certain value and is in a non-braking operation state, the coupling control unit outputs a turning limit control To cut the coupling torque of the torque transmission coupling and to stop the turning limit control output when the vehicle speed of the host vehicle exceeds a certain value or in a brake operation state,
A torque distribution control device for a four-wheel drive vehicle.
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