JP2795037B2 - 内燃機関出力と差動制限トルクとの総合制御装置 - Google Patents

内燃機関出力と差動制限トルクとの総合制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関出力制御シス
テムと差動制限トルク制御システムが共に搭載された車
両に適用される内燃機関出力と差動制限トルクとの総合
制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、左右駆動輪の車輪速差を入力情報
とし、左右駆動輪車輪速差が大きいほど差動制限クラッ
チの締結力を高めて差動制限トルクを強くする差動制限
トルクの電子制御システムとしては、例えば、特開昭6
2−103227号公報に記載されている装置が知られ
ている。
【0003】また、ディファレンシャルに内蔵したメカ
ニカルな差動制限機構により左右駆動輪の車輪速差が大
きくなるほどその差動を制限する差動制限装置として
は、例えば、『自動車工学全書9巻動力伝達装置』(昭
和55年11月20日;株式会社山海堂発行)の322
頁〜324頁に記載の装置が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電子制御やメカニカル制御による差動制限トルク制
御システムにあっては、左右駆動輪車輪速差によって差
動制限トルクの大きさが決定されるシステムである為、
スプリットμ路直進時や低μ路旋回時(低横加速度状
態)で、エンジントルク急増や路面外乱により片輪車輪
速変動が生じると、左右駆動輪車輪速差が大きくなり必
要以上に差動制限トルクが発生し、車両のステア特性と
して、アンダーステアが強くなり、さらには、旋回内輪
が浮き上がるような限界旋回域では強オーバステアに移
行し、操安性が低下するという問題がある。
【0005】本発明は、上述のような問題に着目してな
されたもので、内燃機関出力制御システムと差動制限ト
ルク制御システムが共に搭載された車両に適用される内
燃機関出力と差動制限トルクとの総合制御装置におい
て、スプリットμ路直進時や低μ路旋回時等の低横加速
度状態で差動制限トルクが強い時、操安性の向上を図る
ことを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の内燃機関出力と差動制限トルクとの総合制御装
置では、左右駆動輪車輪速差が大きいほど差動制限トル
クを強くすると共に、低横加速度域で差動制限トルク相
当値が大きい場合、差動制限トルク相当値が大きいほど
内燃機関出力を低減する手段とした。
【0007】即ち、図1のクレーム対応図に示すよう
に、内燃機関出力を低減する内燃機関出力低減手段a
と、左右駆動輪に差動制限トルクを付与する差動制限手
段bと、車両に加わる横加速度を検出する横加速度検出
手段cと、左右駆動輪間に付与される差動制限トルク相
当値を検出する差動制限トルク相当値検出手段dと、左
右駆動輪車輪速差が大きいほど差動制限トルクを強くす
ると共に、低横加速度域で差動制限トルク相当値が大き
い場合、差動制限トルク相当値が大きいほど内燃機関出
力を低減する総合制御手段eとを備えている事を特徴と
する。
【0008】
【作用】スプリットμ路直進時や低μ路旋回時等で内燃
機関のトルク急増や路面外乱等により片輪車輪速変動が
生じた場合、左右駆動輪車輪速差が非常に大きくなり、
総合制御手段eの差動制限制御側で、差動制限手段bに
より強い差動制限トルクが付与されることになる。そし
て、この時、横加速度検出手段cにより検出される横加
速度が低横加速度域であり、差動制限トルク相当値検出
手段dにより検出される差動制限トルク相当値が大きい
場合には、総合制御手段eの内燃機関出力制御側で、内
燃機関出力低減手段aにより差動制限トルク相当値が大
きいほど内燃機関出力が低減される。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。
【0010】構成を説明する。
【0011】図2は本発明の実施例の内燃機関出力と差
動制限トルクとの総合制御装置が適用されたシステムの
全体図である。
【0012】実施例装置が適用される後輪駆動車は、エ
ンジン1、トランスミッション2、プロペラシャフト
3、ディファレンシャル4、ドライブシャフト5,6、
後輪7,8、前輪9,10を備えている。
【0013】内燃機関出力低減手段に相当するスロット
ル制御システムは、加速スリップ発生時に後輪スリップ
率が最適許容範囲内になる様にモータスロットル開度に
よりエンジン出力制御を行なうシステムで、エンジン1
の吸気通路11に、アクセルペダル12と連動して作動
するメカスロットルバルブ13と、スロットルモータ1
4により開閉駆動されるモータスロットルバルブ15と
を直列配置し、このスロットルモータ14に対しTCS
モータ駆動回路16からの指令電流miによる駆動制御
でモータスロットル開度が制御される。
【0014】差動制限トルク制御システムは、前記ディ
ファレンシャル4に内蔵された差動制限クラッチ17
(差動制限手段に相当)に対する外部からの締結力電子
制御により左右後輪7,8の差動制限トルクを可変に制
御するシステムで、前記差動制限クラッチ17のクラッ
チ油室には外部油圧源18から油圧制御バルブ19を介
して制御油路20が連結され、この油圧制御バルブ19
に対しCSDソレノイド駆動回路21からの指令電流s
iによる駆動制御でクラッチ締結力となるクラッチ油圧
が制御される。
【0015】前記TCSモータ駆動回路16及びCSD
ソレノイド駆動回路21への制御指令は、スロットル制
御と差動制限トルク制御を共に行なう総合コントロール
ユニット22から出力されるもので、この総合コントロ
ールユニット22には、右前輪速センサ23からの右前
輪速VFRと、左前輪速センサ24からの左前輪速VFL
と、右後輪速センサ25からの右後輪速VRRと、左後輪
速センサ26からの左後輪速VRLと、横加速度センサ2
7(横加速度検出手段に相当)からの横加速度YGと、操
舵角センサ28からの操舵角θと、ヨーレイトセンサ2
9からのヨーレイトψ等がセンサ情報として入力され
る。
【0016】作用を説明する。
【0017】(イ)スロットル制御と差動制限トルク制
御の総合制御作用 図3は総合コントロールユニット22で行なわれるスロ
ットル制御と差動制限トルク制御の総合制御作動の流れ
を示すフローチャートで、以下、各ステップについて説
明する(総合制御手段に相当)。
【0018】ステップ50では、各センサ25,26,
27から右後輪速VRRと左後輪速VRLと横加速度YGとが
入力される。
【0019】ステップ51では、右後輪速VRRと左後輪
速VRLとの差の絶対値である左右駆動輪速差ΔVが演算
される。
【0020】ステップ52では、例えば。特開昭62−
103227号公報に記載されている制御のように、左
右駆動輪速差ΔVの関数により左右駆動輪速差ΔVが大
きいほど大きくなる差動制限トルクTLSD が演算される
(差動制限トルク相当値検出手段に相当)。
【0021】ステップ53では、ステップ52で演算さ
れた差動制限トルクTLSD が得られる指令がCSDソレ
ノイド駆動回路21へ出力される。
【0022】ステップ54では、横加速度YGが設定横加
速度YGO 以下かどうかが判断される。ここで、設定横加
速度YGO は、例えば、0.3Gの値程度とされる。
【0023】ステップ54でNOと判断された時は再び
ステップ50へ戻るが、ステップ54でYESと判断さ
れた時は、ステップ55へ進み、差動制限トルクTLSD
の大きさに応じてエンジントルク低減量ΔEが決定され
る。このエンジントルク低減量ΔEは差動制限トルクT
LSD が所定値TO以下の時にはΔE=0とされ、所定値TO
を超えると差動制限トルクTLSD の増大に比例したエン
ジントルク低減量ΔEとされる。
【0024】ステップ56では、ステップ55で決定さ
れたエンジントルク低減量ΔEが得られる指令がTCS
モータ駆動回路16へ出力される。
【0025】(ロ)高横加速度旋回時 高横加速度旋回時には、図3のフローチャートにおい
て、ステップ50→ステップ51→ステップ52→ステ
ップ53→ステップ54へと進む流れとなり、加速スリ
ップの発生がない限りは左右駆動輪速差ΔVに応じた差
動制限トルク制御のみが行なわれる。
【0026】従って、高μ路での加速旋回時等のよう
に、左右駆動輪速差ΔVが大きく発生する時には、大き
な差動制限トルクが与えられることになり、差動制限ト
ルクによるアンダーステア方向のヨーモメントの発生に
より車両のオーバステア特性が抑制され、旋回安定性が
確保されることになる。
【0027】(ハ)低横加速度走行時 低横加速度旋回時には、図3のフローチャートにおい
て、ステップ50→ステップ51→ステップ52→ステ
ップ53→ステップ54→ステップ55→ステップ56
へと進む流れとなり、差動制限トルクTLSD が所定値TO
以下の時には左右駆動輪速差ΔVに応じた差動制限トル
ク制御が行なわれるが、差動制限トルクTLSD が所定値
TOを超えると差動制限トルクTLSD の増大に比例したエ
ンジントルク低減量ΔEによるスロットル制御が差動制
限トルク制御に加えられる。
【0028】従って、スプリットμ路直進時や低μ路旋
回時等でエンジントルク急増や路面外乱等により片輪車
輪速変動が生じた場合、左右駆動輪車輪速差ΔVが非常
に大きくなり、ステップ53では強い差動制限トルクT
LSD が付与されることになり、車両のステア特性とし
て、アンダーステアが強くなり、さらには、旋回内輪が
浮き上がるような限界旋回域では強オーバステアに移行
しようとする。しかし、この時、横加速度YGが横加速度
設定値YGO 以下の低横加速度域であり、差動制限トルク
TLSD が所定値TOを超えているという条件を満足するこ
とで、ステップ56にてスロットル制御により差動制限
トルクTLSD が大きいほどエンジン出力が低減されるこ
とになる為、クラッチ締結力は変わらなくても差動制限
トルクTLSDの大きさが小さくなり、この差動制限トル
クTLSD による車両ヨーモーメントが小さく抑えられ、
アンダーステアからオーバステアに移行するリバースス
テアが防止され、操安性が向上する。さらに、片輪車輪
速変動が生じる原因がエンジントルク急増による場合に
は、差動制限トルクTLSD を強くする原因となっている
片輪車輪速変動自体も収束し、車両挙動がより安定する
し操安性の向上代も大きくなる。
【0029】効果を説明する。
【0030】TCSスロットル制御システムと差動制限
トルク制御システムが共に搭載された車両に適用される
エンジン出力と差動制限トルクとの総合制御装置におい
て、左右駆動輪車輪速差ΔVが大きいほど差動制限トル
クTLSD を強くすると共に、YG≦YGO の低横加速度域で
差動制限トルクTLSD が所定値TOより大きい場合、差動
制限トルクTLSD が大きいほどスロットル閉制御により
エンジン出力を低減する装置とした為、スプリットμ路
直進時や低μ路旋回時等の低横加速度状態で片輪車輪速
変動を原因として差動制限トルクTLSD が強く与えられ
ている時、車両挙動安定性や操安性の向上を図ることが
できる。
【0031】以上、実施例を図面に基づいて説明してき
たが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではな
い。
【0032】例えば、実施例では、スロットル制御によ
る内燃機関出力低減制御の例を示したが、スロットル制
御以外に、点火カットや気筒カットや点火時期リタード
等を用いても良いし、また、加速スリップ時にエンジン
出力を制御するトラクション制御システムである必要は
なく、例えば、変速時等において気筒カットをするエン
ジン制御システムを内燃機関出力低減手段としても良
い。
【0033】実施例では、左右駆動輪速差に応じて差動
制限トルクを外部からの電子制御により制御するシステ
ムを示したが、従来技術で示した差動制限機構によるメ
カLSDやビスカスカップリングによるビスカスLSD
やオリフィスカップリングによるオリフィスLSD等で
あっても良い。
【0034】実施例では、差動制限トルク相当値として
演算により得られる制御目標値としての差動制限トルク
TLSD とする例を示したが、差動制限トルクTLSD に代
えて下記のようにしても良い。
【0035】 メカLSDの場合;左右駆動輪速差,アクセル開度 ビスカスLSD,オリフィスLSDの場合;左右駆動輪
速差 電子制御LSDの場合;左右駆動輪速差,制御電流値,
クラッチ油圧
【0036】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明にあっ
ては、内燃機関出力制御システムと差動制限トルク制御
システムが共に搭載された車両に適用される内燃機関出
力と差動制限トルクとの総合制御装置において、左右駆
動輪車輪速差が大きいほど差動制限トルクを強くすると
共に、低横加速度域で差動制限トルク相当値が大きい場
合、差動制限トルク相当値が大きいほど内燃機関出力を
低減する総合制御手段を設けた為、スプリットμ路直進
時や低μ路旋回時等の低横加速度域状態で差動制限トル
クが強い時、車両挙動安定性や操安性の向上を図ること
ができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の内燃機関出力と差動制限トルクとの総
合制御装置を示すクレーム対応図である。
【図2】実施例の内燃機関出力と差動制限トルクとの総
合制御装置が適用された後輪駆動車の全体システム図で
ある。
【図3】実施例装置の総合コントロールユニットにより
行なわれるスロットル制御と差動制限トルク制御の総合
制御作動の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
a 内燃機関出力低減手段 b 差動制限手段 c 横加速度検出手段 d 差動制限トルク相当値検出手段 e 総合制御手段
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02D 29/00 - 29/06 B60K 23/00 - 23/08 B60K 41/00 - 41/28

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関出力を低減する内燃機関出力低
    減手段と、 左右駆動輪に差動制限トルクを付与する差動制限手段
    と、 車両に加わる横加速度を検出する横加速度検出手段と、 左右駆動輪間に付与される差動制限トルク相当値を検出
    する差動制限トルク相当値検出手段と、 左右駆動輪車輪速差が大きいほど差動制限トルクを強く
    すると共に、低横加速度域で差動制限トルク相当値が大
    きい場合、差動制限トルク相当値が大きいほど内燃機関
    出力を低減する総合制御手段と、 を備えている事を特徴とする内燃機関出力と差動制限ト
    ルクとの総合制御装置。
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