JP2010025258A - 左右駆動力制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】左右駆動力調整機構部(28)と差動制限機構部(30)を備えた左右駆動力配分装置(20)において、合成制御量Tの駆動力移動方向と車輪速の大きい車輪方向とが同一である場合(第1、3象限)には左右駆動力調整制御を選択し、駆動力移動方向と車輪速の小さい車輪方向とが同一であって(第2、4象限)、所定制御量|Ta|以上または所定車輪速差|Va|以上である場合には前記差動制限制御を選択し、所定制御量|Ta|未満且つ所定車輪速差|Va|未満である場合には直前に選択されている左右駆動力調整制御または前記差動制限制御を維持する。
【選択図】図4
Description
しかし、従来の駆動力配分装置では、左右車輪間に駆動力差を生じさせるものであり、車両直進時における左右駆動輪のスリップを抑制できない等の問題がある。
そこで、本出願人は左右駆動力調整手段と差動制限手段とを備えた左右駆動力配分装置を出願した(特許文献1参照)。
一般的に考えられる制御手法としては、車両の走行状態から左右駆動力調整手段による駆動力調整量及び差動制限手段による差動制限量をそれぞれ算出して、各手段を別々に制御する手法が考えられる。
このような同時使用を防止するため、左右駆動力調整手段及び差動制限手段のいずれか一方のみを選択的に切り換える手法も考えられるが、左右駆動力調整量や差動制限量の大きさの違いから、左右駆動力調整手段及び差動制限手段の切り換え時に駆動力差の急変変動が生じ車両挙動が不連続となるおそれがある。また、直進走行時等で、左右の車輪速差が頻繁に左右逆転し、左右駆動力調整手段及び差動制限手段との間で所謂ハンチングが生じ、これによっても車両挙動が不連続となるおそれがある。
前記駆動力移動方向及び前記車輪速の小さい車輪方向が同一であり、且つ左右駆動力制御量が所定制御量未満である状態から、駆動力移動方向が左右逆転すると同時に左右車輪速差の方向が左右逆転する場合には、前記差動制限手段を選択することを特徴としている。
また、駆動力移動方向及び車輪速の小さい車輪方向が同一であり、且つ左右駆動力制御量が所定の左右駆動力制御量未満である場合には、直前に選択されている左右駆動力調整手段または差動制限手段の制御を維持するため、左右駆動力制御量や左右車輪速差の変化による左右駆動力調整手段及び差動制限手段の頻繁な切換を減少させることができる。
これらのことから、左右駆動力調整手段及び差動制限手段の間でのハンチングを減少させ、切換時の駆動力差の急変も抑制できることから、車両挙動の不連続性を抑制することができる。
請求項2の左右駆動力制御装置によれば、駆動力移動方向及び車輪速の小さい車輪方向と同一であり、且つ左右駆動力制御量が所定の左右駆動力制御量未満である状態から、駆動力移動方向と左右車輪速差の方向が同時に左右逆転した場合には、差動制限手段を選択する。
このように、直進走行時に、左右輪のどちらか一方に駆動力を配分する駆動力調整制御は行わず、差動制限制御を選択することで、直進安定性を向上させることができる。
これにより、旋回抑制方向への駆動力制御において、左右駆動力調整手段のみの制御よりも広い領域で左右駆動力制御を実行することができる。
図1乃至図4を参照すると、図1には本発明に係る左右駆動力制御装置の概略構成図、図2には左右駆動力配分装置を示す要部拡大図、図3にはECUの入出力関係を示すブロック図、図4には駆動力移動方向及び車輪速差に基づく駆動力制御選択を示す制御マップがそれぞれ示されている。
詳しくは、車両1は、車体前部に搭載された駆動源としてのエンジン2、当該エンジン2の一側に連結されたトランスミッション8、当該トランスミッション8と連結され前輪4側及び後輪6側に駆動力を分配するセンタデフ10、当該センタデフ10により前輪4側に分配された駆動力を左前輪4L及び右前輪4Rのそれぞれの前輪回転軸12L、12Rに分配するフロントデフ14、センタデフ10により分配された駆動力を後輪6側へと伝達するプロペラシャフト16、並びに当該プロペラシャフト16の一端と接続され左後輪6L及び右後輪6Rのそれぞれの後輪回転軸18L、18Rに車両1の走行状態に応じて駆動力を配分する左右駆動力配分装置20とから構成されている。
図2に示すように、当該左右駆動力配分装置20は、本体ケース22内に、上記プロペラシャフト16の一端側をなす入力部24、当該入力部24と接続され左後輪回転軸18L及び右後輪回転軸18R上に配設された差動機構部26、右後輪回転軸18R上に配設された左右駆動力調整機構部28(左右駆動力調整手段)、及び左後輪回転軸18L上に配設された差動制限機構部30(差動制限手段)が収納されて構成されている。
また、車両1の各車輪4L、4R、6L、6Rには、各車輪速を検出する車輪速センサ42L、42R、44L、44R(車輪速検出手段)が設けられている。
これら各種センサ類は、車両1に搭載されているECU(電子コントロールユニット)60(駆動力制御手段)に電気的に接続されている。
例えば、このECU60は油圧ユニット40を介して左右駆動力配分装置20における左右駆動力調整機構部28及び差動制限機構部30を制御する機能を有している。
詳しくは、このECU60内には、図3に示すように、第1制御量算出部62、第2制御量算出部64、第3制御量算出部66、合成制御量算出部68(制御量算出手段)、駆動力制御選択部70(駆動力制御選択手段)が形成されている。
また、駆動力制御選択部70は、合成制御量算出部68で算出された合成制御量の駆動力移動方向及び後輪車輪速センサ44L、44Rの検出結果から求められる左右車輪速差の関係から、左右駆動力調整機構部28による左右駆動力調整制御を行うか、差動制限機構部30による差動制限制御を行うかを選択する機能を有している。
つまり、当該第1象限及び第3象限の走行状態では、車両1の旋回方向に対して外輪側に駆動力を移動させ、駆動力を旋回促進方向、即ちオーバーステア側に働かせるよう左右駆動力調整制御が選択される。そして、第1象限であれば左右駆動力調整機構部28の右クラッチ34、第3象限であれば左クラッチ36を合成制御量に応じて係合させることとなる。
ただし、領域A及び領域Bとの間で走行状態が変化するような場合には、差動制限制御を選択するよう設定されている。つまり、第2象限及び第4象限との間で、合成制御量Tにおいて駆動力移動方向が左右逆転すると同時に左右車輪速差Vの向きも左右逆転する場合には、直前に左右駆動力調整制御を行っているときでも前記差動制限手段を選択するものとする。
図5を参照すると、本発明に係る左右駆動力制御装置において実行される左右駆動力制御ルーチンがフローチャートで示されており、以下同フローチャートに基づき説明する。
まず、ECU60は、ステップS1として、上記ヨーレートセンサ46、操舵角センサ48、車体速度センサ50、各車輪速度センサ42L、42R、44L、44R、アクセル開度センサ52等の各種センサの検出結果を読み込む。
ステップS3では、ステップS2で算出した合成制御量Tに含まれる駆動力移動方向と、後輪6において車輪速の大きい車輪方向とが同一であるか否かを判別する。つまり、このときの走行状態が図4の制御マップにおける第1象限または第3象限に該当するか否かを判別する。
ステップS4では、上記ステップS2で算出した合成制御量Tに応じて左右駆動力調整制御を実行し、当該ルーチンをリターンする。つまり、当該ステップS4では、合成制御量Tが正であれば左右駆動力調整機構部28の右クラッチ34、負であれば左クラッチ36を係合制御する。
ステップS5では、合成制御量|T|が所定制御量|Ta|以上、または左右車輪速差|V|が所定車輪速差|Va|以上であるか否か、即ちT<−Ta若しくはTa<T、またはV<−Va若しくはVa<Vを満たすか否かを判別する。
ステップS6では、上記ステップS2で算出した合成制御量に応じて差動制限機構部30の差動制限用クラッチ38を係合制御し、当該ルーチンをリターンする。
一方、上記ステップS5の判別結果が偽(No)である場合は、即ち図4の制御マップにおける領域Aまたは領域Bの走行状態にある場合は、ステップS7に進む。
当該判別結果が真(Yes)である場合、上記ステップS6に進む。つまり、例えば車輪速差Vが負、即ち左車輪速の方が大きく、合成制御量Tが正である走行状態(領域A)から車輪速差が正、即ち右車輪速の方が大きく、合成制御量Tが負である走行状態(領域B)に変化した場合、またはその逆で領域Bから領域Aへと走行状態が変化した場合には、上記ステップS6に進み、差動制限制御を実行する。
ステップS8では、直前の駆動力制御、即ち当該制御ルーチンの1周期前に選択された駆動力制御を維持して、当該ルーチンをリターンする。つまり、第1象限及び第3象限から領域Aまたは領域Bの走行状態に変化した場合であれば左右駆動力調整制御を維持し、第2象限及び第4象限の合成制御量|T|が所定制御量|Ta|以上、または車輪速差|V|が所定車輪速差|Va|以上の領域から領域Aまたは領域Bに変化した場合には差動制限制御を維持することとなる。
また、左右駆動力調整制御及び差動制限制御の選択は、図4の制御マップに示すように合成制御量T及び左右車輪速差Vに基づき行う。
さらに、領域A及び領域Bの間の変化である場合には、差動制限制御を選択することから、直進走行を維持するような場合には、左右輪のどちらか一方に駆動力を配分する駆動力調整制御は行わず、差動制限制御を確実に選択することとなり、直進安定性を向上させることができる。
そして、旋回抑制時に左右駆動力調整機構部28の代わりにエネルギー消費の少ない差動制限機構部30を使用することで、エネルギー消費を抑制し、ひいては燃費の向上を図ることもできる。
このようにして、本発明に係る左右駆動力制御装置は、車両の走行状態に応じた安定した車両挙動を維持しつつ、左右駆動力調整手段及び差動制限手段を適切に使い分けことができる。
上記実施形態では、駆動力制御選択のために図4に示す制御マップを用いているが、当該制御マップは図4に示すものに限られない。
例えば、図4の制御マップの変形例として図6に示すように、所定車輪速差|Va|の設定をなくし、所定制限量|Ta|のみを境に領域A、Bを設定しても構わない。
また、上記実施形態では、左右駆動力配分装置20において、差動機構部26に対して右側に左右駆動力調整機構部28、左側に差動制限機構部30がそれぞれ配設されているが、当該左右駆動力配分装置はこのような構成に限られるものではない。本発明に係る左右駆動力制御装置では、左右駆動力調整手段と差動制限手段とを備えた構成であればよい。
6 後輪
20 左右駆動力配分装置
28 左右駆動力調整機構部(左右駆動力調整手段)
30 差動制限機構部(差動制限手段)
34 右クラッチ
36 左クラッチ
38 差動制限用クラッチ
40 油圧ユニット
42L、42R、44L、44R 車輪速センサ(車輪速検出手段)
46 ヨーレートセンサ
48 操舵角センサ
50 車体速度センサ
52 アクセル開度センサ
60 ECU(駆動力制御手段)
68 合成制御量算出部(制御量算出手段)
70 駆動力制御選択部(駆動力制御選択手段)
Claims (3)
- 車両の左右輪間の駆動力配分を調整可能な左右駆動力調整手段と、
前記左右輪間に作用させる差動制限力を調整して前記左右輪間の差動を制限可能な差動制限手段と、
前記左右輪それぞれの車輪速を検出する車輪速検出手段と、
前記車両の走行状態に応じて、前記左右輪間での駆動力移動方向を含む左右駆動力制御量を算出する制御量算出手段と、
前記制御量算出手段により算出される左右駆動力制御量及び前記車輪速検出手段により検出される左右の車輪速の差に基づき、前記左右駆動力調整手段及び前記差動制限手段のいずれかを選択する駆動力制御選択手段と、
前記駆動力制御選択手段によって選択された前記左右駆動力調整手段または前記差動制限手段を、前記制御量算出手段により算出される左右駆動力制御量に基づき制御する駆動力制御手段とを備え、
前記駆動力制御選択手段は、
前記制御量算出手段により算出される左右駆動力制御量の駆動力移動方向、及び前記車輪速検出手段により検出される左右の車輪速のうち車輪速の大きい車輪方向が同一である場合には、前記左右駆動力調整手段を選択し、
前記駆動力移動方向及び前記車輪速の小さい車輪方向が同一であり、且つ左右駆動力制御量が所定の左右駆動力制御量以上である場合には、前記差動制限手段を選択し、
前記駆動力移動方向及び前記車輪速の小さい車輪方向が同一であり、且つ左右駆動力制御量が所定の左右駆動力制御量未満である場合には、直前に選択されている前記左右駆動力調整手段または前記差動制限手段を維持する
ことを特徴とする左右駆動力制御装置。 - 前記駆動力制御選択手段は、
前記駆動力移動方向及び前記車輪速の小さい車輪方向が同一であり、且つ左右駆動力制御量が所定制御量未満である状態から、駆動力移動方向が左右逆転すると同時に左右車輪速差の方向が左右逆転する場合には、前記差動制限手段を選択することを特徴とする請求項1記載の左右駆動力制御装置。 - 前記駆動力制御選択手段は、前記所定の左右駆動力制御量を前記左右駆動力調整手段の制御可能な左右駆動力制御量限界に設定することを特徴とする請求項1または2記載の左右駆動力制御装置。
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