JP2020059341A - 四輪駆動車両の走行制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(構成)
本発明の第1実施形態に係る四輪駆動車両の走行制御装置(以下、「第1装置」とも称呼される。)は、図1に示したように、四輪駆動車両(車両)10に適用される。
前述したように、第1装置は、増速比RZが1より大きい所定比率に設定されていることを利用して「駆動力によるヨーモーメント制御」を実行可能に構成されている。その一方で、前述したように、第1係合状態及び第2係合状態の何れかがトルク伝達状態に設定されている場合において、アクセルペダル81aが操作されないと(アクセル開度APがゼロであると)、後輪にはリアデフケース353との回転差によって駆動力が発生する。そのため、後輪に発生した駆動力を相殺するための制動力が前輪に発生し、その結果、前輪の横力余裕が低下してアンダーステア挙動が発生し易くなる。横力余裕の低下は、特に車両が限界走行しているとき及び路面摩擦係数の低い道路を走行しているときに高くなる傾向がある。
Nf=(Nfl+Nfr)/2 …(1)
Np=Nf・if …(2)
Nr=Np/ir …(3)
上記(3)式は、フロント減速比if及びリア減速比irを用いると以下の(4)式にて表される。
Nr=Nf・if/ir …(4)
フロント減速比ifはリア減速比irより大きく設定されているので、if/irは1より大きい。本例においてif/irは1.02に設定されている。即ち、リアデフケース353の回転速度Nrは前輪の平均回転速度Nfよりも高い(Nr>Nf)。if/irは増速比RZに相当する。
(1)操舵角中点学習が完了した。
(2)シフトレンジ信号がDレンジである。
(3)車体速度Vbが所定の速度閾値Vbthより高い。
(4)操舵角絶対値|St|が所定の操舵角閾値Stthより大きい。
(第1条件)アクセルペダル81aが操作されておらず且つブレーキペダル41が操作されていない場合において前述した旋回条件が成立しており、横加速度の大きさ|Gy|が所定の横加速度閾値Gyth以上である。
(第2条件)アクセルペダル81aが操作されておらず且つブレーキペダル41が操作されている(つまり、制動中である。)。
(第3条件)アクセルペダル81aが操作されておらず且つブレーキペダル41が操作されていない場合において前述した旋回条件が成立していない。
<カップリング制御>
以下、第1装置の実際の作動について図8を参照しながら説明する。4WDECU60のCPU(以下、単に「CPU」と称呼される。)は、一定時間が経過する毎に図8にフローチャートにより示したカップリング制御ルーチンを実行するようになっている。以下、場合分けをして説明する。
CPUは所定のタイミングにてステップ800から処理を開始してステップ810に進み、現在設定されている第1クラッチ361のカップリングトルク指令値(以下、「第1トルク指令値」と称呼する。)Tc1*及び第2クラッチ362のカップリングトルク指令値(以下、「第2トルク指令値」と称呼する。)Tc2*の少なくとも一方が「トルク伝達状態に相当するトルク」であるか否かを判定する。即ち、CPUは、ステップ810にて第1係合状態及び第2係合状態の少なくとも一方がトルク伝達状態であるか否かを判定する。なお、第1トルク指令値Tc1*及び第2トルク指令値Tc2*(前述のコイル電流指令に相当する。)は、4WDECU60のCPUが別途実行するトルク指令値設定ルーチンにて設定される。
以下、第1トルク指令値Tc1*及び第2トルク指令値Tc2*の何れかは「トルク伝達状態」に相当するトルクに設定されていると仮定して説明を続ける。
CPUはステップ810にて「Yes」と判定してステップ820に進み、ステップ820にて「No」と判定してステップ830に進む。上記仮定によれば、車両10は制動中ではない。即ち、マスタシリンダ圧Pmは所定の圧力閾値Pmth未満である。従って、CPUはステップ830にて「No」と判定してステップ850に進み、車両10が旋回中であるか否かを判定する。車両10が旋回中であるか否かは、前述した旋回条件が総て成立したか否かにより判定される。
CPUは所定のタイミングにてステップ800から処理を開始すると、ステップ810にて「Yes」と、ステップ820にて「No」と、ステップ830にて「No」と判定してステップ850に進む。上記仮定によれば、車両10は旋回中ではない。つまり、前述した旋回条件が成立していない。従って、CPUはステップ850にて「No」と判定してステップ840に直接進み、トルク非伝達制御を実行すると、ステップ895に進んで本ルーチンを一旦終了する。このように、アクセルペダル81aが操作されておらず且つブレーキペダル41が操作されていない場合において車両10が旋回中でない(例えば、車両10が直進している)場合、CPUはトルク非伝達制御を実行することにより前輪の横力余裕の確保を優先させる。
次に、本発明の第2実施形態に係る車両の走行制御装置(以下、「第2装置」と称呼される。)について説明する。第2装置は、旋回中であり且つ横加速度の大きさ|Gy|が所定の横加速度閾値Gyth未満である場合であっても、車両10の実ヨーレートが規範ヨーレートから乖離したときは、ただちに駆動力によるヨーモーメント制御を中止(トルク非伝達制御を実行)する点において、第1装置と相違している。従って、以下、この相違点を中心に説明する。
規範ヨーレートYrnは、下記の(5)式に従って演算される。(5)式において、Nはステアリングホイール84aのステアリングギヤ比、Lは車両10のホイールベース、Khは車両10のスタビリティファクタである。つまり、規範ヨーレートYrnは、少なくとも操舵角St及び車両10の車体速度Vbに基づいて算出される。
Yrn=Vb・(St/N)/[(1+Kh・Vb2)・L] …(5)
更に、ヨーレートセンサ85により検出された実際のヨーレート(実ヨーレート)Yrとの偏差ΔYは、下記の(6)に従って演算される。
ΔY=|Yrn−Yr| …(6)
更に、下記の(7)式に従って、車両10のステア状態を表す車両10のドリフト状態量DSが演算される。
DS=signYr・(Yrn−Yr) …(7)
ここで、signYrは、実ヨーレートYrの正負を表す関数である。実ヨーレートYrが正の値のときsignYrは1となり、実ヨーレートYrが負の値のときsignYrは−1となる。なお、ヨーレートは、前述したように左旋回方向を正として検出される。
<カップリング制御>
以下、第2装置の実際の作動について図9を参照しながら説明する。第2装置の4WDECU60AのCPUは、一定時間が経過する毎に図9にフローチャートにより示したカップリング制御ルーチンを実行するようになっている。なお、図9において、図8に示したステップと同じステップには同一のステップ番号が付されている。更に、第1係合状態及び第2係合状態の何れかはトルク伝達状態に設定されていると仮定して説明する。
・第2条件:アクセルペダル81aが操作されておらず且つブレーキペダル41が操作されている。
・第3条件:アクセルペダル81aが操作されておらず且つブレーキペダル41が操作されていない場合において車両10が旋回中ではない。
・第4条件:アクセルペダル81aが操作されておらず且つブレーキペダル41が操作されていない場合において、車両10が旋回中であり、車両10の実ヨーレートYrが規範ヨーレートYrnの範囲内であり且つ車両10の横加速度の大きさ|Gy|が所定の横加速度閾値Gyth以上である。
次に、本発明の第3実施形態に係る車両の走行制御装置(以下、「第3装置」と称呼される。)について説明する。第3装置は、アクセルペダル81a及びブレーキペダル41が操作されておらず、且つ車両10が旋回中である場合において、車両10の横加速度の大きさ|Gy|が所定の横加速度閾値Gyth未満である場合であっても車両10の前後加速度の大きさ|Gx|が所定の前後加速度閾値Gxth以上である場合には、トルク非伝達制御を実行する点において、第1装置と相違している。従って、以下、この相違点を中心に説明する。
<カップリング制御>
以下、第3装置の実際の作動について図10を参照しながら説明する。第3装置の4WDECU60BのCPUは、一定時間が経過する毎に図10にフローチャートにより示したカップリング制御ルーチンを実行するようになっている。なお、図10において、図8に示したステップと同じステップには同一のステップ番号が付されている。更に、第1係合状態及び第2係合状態の何れかはトルク伝達状態に設定されていると仮定して説明する。
・第2条件:アクセルペダル81aが操作されておらず且つブレーキペダル41が操作されている。
・第3条件:アクセルペダル81aが操作されておらず且つブレーキペダル41が操作されていない場合において車両10が旋回中ではない。
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、以下に述べるように、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。
Yrn=(Vb・St)/(N・L)−Kh・Gy・Vb …(8)
Claims (4)
- 駆動力を発生する駆動装置と、
前記駆動力を左主駆動輪が連結された左主駆動輪車軸及び右主駆動輪が連結された右主駆動輪車軸へ伝達するとともに、前記左主駆動輪車軸と前記右主駆動輪車軸との差動を許容するディファレンシャル装置と、
前記駆動力を副駆動輪側に伝達するトランスファギヤ装置と、
前記トランスファギヤ装置から左副駆動輪が連結された左副駆動輪車軸及び右副駆動輪が連結された右副駆動輪車軸へ前記駆動力を伝達するファイナルギヤ装置と、
前記ファイナルギヤ装置の駆動出力部と前記左副駆動輪車軸との間に介装され、前記駆動出力部と前記左副駆動輪車軸との係合状態である第1係合状態を、前記駆動出力部と前記左副駆動輪車軸との間においてトルクが伝達される状態であるトルク伝達状態と、前記駆動出力部と前記左副駆動輪車軸との間においてトルクが伝達されない状態であるトルク非伝達状態と、に変更可能な第1カップリング装置と、
前記駆動出力部と前記右副駆動輪車軸との間に介装され、前記駆動出力部と前記右副駆動輪車軸との係合状態である第2係合状態を、前記駆動出力部と前記右副駆動輪車軸との間においてトルクが伝達される状態であるトルク伝達状態と、前記駆動出力部と前記右副駆動輪車軸との間においてトルクが伝達されない状態であるトルク非伝達状態と、に変更可能な第2カップリング装置と、
を備え、
前記左主駆動輪車軸の回転速度及び前記右主駆動輪車軸の回転速度の平均値に対する前記駆動出力部の回転速度の比が1よりも大きい所定比率に設定されている、四輪駆動車両に適用され、
前記四輪駆動車両の横加速度を検出する横加速度センサと、
前記第1係合状態及び前記第2係合状態をそれぞれ独立に前記トルク伝達状態及び前記トルク非伝達状態の何れかに設定可能な制御部と、
を備えた、
四輪駆動車両の走行制御装置において、
前記制御部は、
更に、前記第1係合状態及び前記第2係合状態のうち、旋回外側の副駆動輪に対応する側の係合状態が前記トルク伝達状態に設定されており且つ旋回内側の副駆動輪に対応する側の係合状態が前記トルク非伝達状態に設定されている場合において、
アクセルペダルが操作されていないとき、前記検出された横加速度の大きさが所定の横加速度閾値以上であるか否かを判定し、
前記横加速度の大きさが前記所定の横加速度閾値以上であると判定したとき、前記トルク伝達状態に設定されている側の係合状態を前記トルク非伝達状態に変更する、ように構成された、
走行制御装置。 - 請求項1に記載の四輪駆動車両の走行制御装置において、
前記制御部は、
前記アクセルペダルが操作されていないとき、ブレーキペダルが操作されたか否かを判定し、
前記ブレーキペダルが操作されたと判定すると、前記横加速度の大きさにかかわらず、前記トルク伝達状態に設定されている側の係合状態を前記トルク非伝達状態に変更する、ように構成された、
走行制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の四輪駆動車両の走行制御装置において、
前記四輪駆動車両は更に前記四輪駆動車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサを備え、
前記制御部は、
前記アクセルペダルが操作されていないとき、前記検出されたヨーレートが、前記四輪駆動車両の走行状態により定まる規範ヨーレートから乖離しているか否かを判定し、
前記検出されたヨーレートが前記規範ヨーレートから乖離していると判定すると、前記横加速度の大きさにかかわらず、前記トルク伝達状態に設定されている側の係合状態を前記トルク非伝達状態に変更する、ように構成された、
走行制御装置。 - 請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の四輪駆動車両の走行制御装置において、
前記四輪駆動車両は更に前記四輪駆動車両の前後加速度を検出する前後加速度センサを備え、
前記制御部は、
前記アクセルペダルが操作されていないとき、前記検出された前後加速度の大きさが所定の前後加速度閾値以上であるか否かを判定し、
前記検出された前後加速度の大きさが前記所定の前後加速度閾値以上であると判定すると、前記横加速度の大きさが前記所定の横加速度閾値未満であると判定されても、前記トルク伝達状態に設定されている側の係合状態を前記トルク非伝達状態に変更する、ように構成された、
走行制御装置。
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