JP2864851B2 - 内燃機関出力と差動制限トルクとの総合制御装置 - Google Patents

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、旋回半径及び求心加速度が大なる
ほど差動制限トルクを強くする差動制限トルク制御シス
テムとしては、例えば、特開平１−１０６７３７号公報
に記載されている装置が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の差動制限トルク制御システムにあっては、旋回時に
発生するオーバステア特性をニュートラルステア特性方
向に修正する制御を差動制限トルク制御のみにより行な
うようにしている為、下記に列挙する問題を有する。

【０００４】（１）旋回限界以下の通常旋回時に発生す
るオーバステア量を差動制限トルクによるアンダーステ
ア量を用いてうまくニューラルステア特性が得られるよ
うに旋回半径及び求心加速度に応じて増大する差動制限
トルクを付与するようにした場合、高横加速度となる限
界旋回域の大きなオーバステア量に対して差動制限トル
クによるアンダーステア量が不足し、オーバステア特性
が残ってしまう。また、この時、過大なエンジントルク
が入力されると、急激なオーバステア特性となる。

【０００５】（２）限界旋回域に発生するオーバステア
量を抑えるベく旋回半径及び求心加速度に応じて大きな
ゲインで増大する差動制限トルクを付与するようにした
場合、旋回限界以下の通常旋回時には差動制限トルクが
強過ぎて逆にアンダーステア特性傾向となり、ステア特
性の急変により違和感が発生するばかりでなく、差動制
限トルクによるアンダーステア量には限界があり、オー
バステア特性を十分に抑えることができない。

【０００６】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、通常旋回域でのステア特性のニュートラル化と限界
旋回域での車両挙動安定性との両立を図ることを課題と
する。

【０００７】

【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、オーバステア量を目標旋回軌跡相当値と実旋回
軌跡相当値との偏差により検出し、小旋回偏差領域で
は、偏差の大きさに応じて差動制限トルクを増大させ、
大旋回偏差領域では、偏差の大きさに応じた差動制限ト
ルクの増大に加え、内燃機関出力の低減制御を行なう手
段とした。

【０００８】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制御する内燃機関出力制御手段
ａと、左右駆動輪の差動制限トルクを制御する差動制限
トルク制御手段ｂと、運転者が旋回時に目標とする目標
旋回軌跡相当値を検出する目標旋回軌跡相当値検出手段
ｃと、旋回時に車両が実際に通過する実旋回軌跡相当値
を検出する実旋回軌跡相当値検出手段ｄと、目標旋回軌
跡相当値と実旋回軌跡相当値との偏差を演算する旋回偏
差演算手段ｅと、旋回偏差の大きさがオーバステア量相
当値であることに基づき旋回偏差の比較基準値として通
常旋回域と限界旋回域との境界を示す設定値を予め決め
ておき、旋回偏差演算値が設定値以下の小旋回偏差領域
では、前記差動制限トルク制御手段ｂに対し偏差の大き
さに応じて差動制限トルクを増大させる指令を出力し、
旋回偏差演算値が設定値を超える大旋回偏差領域では、
偏差の大きさに応じた差動制限トルクの増大に加え、前
記内燃機関出力制御手段ａに対し内燃機関出力の低減制
御指令を出力するステア特性制御手段ｆとを備えている
事を特徴とする。

【０００９】

【作用】旋回走行時には、目標旋回軌跡相当値検出手段
ｃからの運転者が旋回時に目標とする目標旋回軌跡相当
値と実旋回軌跡相当値検出手段ｄからの旋回時に車両が
実際に通過する実旋回軌跡相当値との偏差が旋回偏差演
算手段ｅにおいて演算される。

【００１０】そして、通常の旋回時で、旋回偏差演算値
が設定値以下の小旋回偏差領域では、ステア特性制御手
段ｆにおいて、左右駆動輪の差動制限トルクを制御する
差動制限トルク制御手段ｂに対し偏差の大きさに応じて
差動制限トルクを増大させる指令が出力される。従っ
て、旋回偏差、つまりオーバステア量の大きさに応じて
増大する差動制限トルクによりオーバステア量が減少
し、ステア特性としてはニュートラスステア方向に修正
されることになる。

【００１１】また、限界旋回時で、旋回偏差演算値が設
定値を超える大旋回偏差領域では、ステア特性制御手段
ｆにおいて、左右駆動輪の差動制限トルクを制御する差
動制限トルク制御手段ｂに対し偏差の大きさに応じて差
動制限トルクを増大させる指令が出力されると共に、内
燃機関出力を低減制御する内燃機関出力制御手段ａに対
し内燃機関出力の低減制御指令が出力される。従って、
旋回偏差、つまりオーバステア量が大きな時には、オー
バステア量の大きさに応じて増大する差動制限トルクに
よりオーバステア量を減少させると共に、内燃機関出力
の低減により急激なオーバステアの増大が抑えられる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。

【００１３】構成を説明する。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】内燃機関出力制御手段に相当する内燃機関
出力制御システムは、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
１４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ＴＣ
Ｓ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。

【００１７】差動制限トルク制御手段に相当する差動制
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に対する締結力制御に
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ｓｉ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。

【００１８】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２９（実旋回軌跡相当値検出手
段に相当）からの実ヨーレイトψ等がセンサ情報として
入力される。

【００１９】作用を説明する。

【００２０】（イ）ステア特性制御作用 図３は総合コントロールユニット２２で行なわれるステ
ア特性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。

【００２１】ステップ５０では、各センサから操舵角θ
と右前輪速ＶFRと左前輪速ＶFLと実ヨーレイトψが入力
される。

【００２２】ステップ５１では、操舵角θと車速Ｖとの
関数により目標ヨーレイトψ＊が演算される（目標旋回
軌跡相当値検出手段に相当）。尚、車速Ｖは、右前輪速
ＶFRと左前輪速ＶFLとの平均値により求められる。

【００２３】ステップ５２では、実ヨーレイトψと目標
ヨーレイトψ＊との偏差εｒが演算される（旋回偏差演
算手段に相当）。

【００２４】ステップ５３では、偏差εｒと設定値ｒ１
及び設定値ｒ２との大小関係が比較判断される。

【００２５】ステップ５３での判断でεｒ＜ｒ１の時に
は、ステップ５４へ進み、従来技術で示した特開平１−
１０６７３７号公報に記載されている制御内容等に基づ
いて、通常の制御ゲインによる差動制限トルク制御が行
なわれる。

【００２６】ステップ５３での判断でｒ１≦εｒ≦ｒ２
の時には、ステップ５５へ進み、偏差εｒが大きくなる
ほど制御ゲインを通常より増大しての差動制限トルク制
御が行なわれる。

【００２７】ステップ５３での判断でεｒ＞ｒ２の時に
は、ステップ５６へ進み、偏差εｒが大きくなるほど制
御ゲインを増大しての差動制限トルク制御が行なわれる
と共に、エンジン出力を低減するスロットル閉制御が行
なわれる。

【００２８】尚、ステップ５３〜ステップ５６は、ステ
ア特性制御手段に相当する。

【００２９】（ロ）εｒ＜ｒ１での走行時 εｒ＜ｒ１での旋回時や直進走行時には、図３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、特開平１
−１０６７３７号公報に記載されている制御内容等に基
づいて、通常の制御ゲインによる差動制限トルク制御が
行なわれることになる。

【００３０】つまり、偏差εｒがεｒ＜ｒ１というよう
に小さいのは、旋回時において実ヨーレイトψが目標ヨ
ーレイトψ＊にほぼ一致していることを意味し、旋回軌
跡としては、運転者が意図する旋回軌跡に沿っての旋回
走行が確保されていることで、差動制限トルク制御にお
いて制御ゲインを増大させてアンダーステア方向のヨー
モーメントを発生させる必要はない。

【００３１】（ハ）ｒ１≦εｒ≦ｒ２での旋回時 ｒ１≦εｒ≦ｒ２での旋回時には、図３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５５へと進む流れとなり、図４及び図５に示
すように、偏差εｒが大きくなるほど制御ゲインを通常
より増大しての差動制限トルク制御が行なわれる。

【００３２】従って、偏差εｒ、つまりオーバステア量
相当値の大きさに応じて増大する差動制限トルクにより
オーバステア量が減少し、ステア特性としてはニュート
ラスステア方向に修正されることになる。

【００３３】（ニ）εｒ＞ｒ２での限界旋回時 εｒ＞ｒ２での限界旋回時には、図３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５６へと進む流れとなり、図４及び図５に示す
ように、偏差εｒが大きくなるほど制御ゲインを通常よ
り増大しての差動制限トルク制御が行なわれると共に、
エンジン出力を低減するスロットル閉制御が行なわれ
る。

【００３４】従って、偏差εｒ、つまりオーバステア量
相当値が大きな時には、偏差εｒの大きさに応じて増大
する差動制限トルクによりオーバステア量を減少させる
と共に、スロットル閉制御によるエンジン出力の低減に
より急激なオーバステアの増大が抑えられ、車両挙動の
安定が図られる。

【００３５】効果を説明する。

【００３６】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、オ
ーバステア量相当値を目標ヨーレイトψ＊と実ヨーレイ
トψとの偏差εｒにより検出し、ｒ１≦εｒ≦ｒ２の小
旋回偏差領域では、偏差εｒの大きさに応じて差動制限
トルク制御の制御ゲインを増大させ、εｒ＞ｒ２の大旋
回偏差領域では、偏差εｒの大きさに応じた差動制限ト
ルク制御の制御ゲイン増大に加え、スロットル閉制御に
よりエンジン出力の低減を行なう装置とした為、通常旋
回域でのステア特性のニュートラル化と限界旋回域での
車両挙動安定性との両立を図ることができる。

【００３７】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。

【００３８】例えば、実施例では、スロットル制御によ
る内燃機関出力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。また、内燃機関出力制御手段は、加速ス
リップ状態により内燃機関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、変速時等に気筒カット
を行なうようなエンジン制御システム等であっても良
い。

【００３９】差動制限トルク制御として実施例では、特
開平１−１０６７３７号公報に示される横加速度と旋回
半径に基づく差動制限トルク制御の例を示したが、少な
くとも旋回等に関連してする差動制限トルクが制御され
るものであれば、具体的な制御内容は実施例に限られな
い。

【００４０】実施例では、旋回軌跡相当値としてヨーレ
イトを用いた例を示したが、操舵角θと車速Ｖにより演
算される目標旋回半径値と横加速度YGと車速Ｖにより演
算される実旋回半径値により偏差を演算するようにして
も良い。この場合、オーバステアの場合、目標旋回半径
値が実旋回半径値より大きくなり、偏差は目標旋回半径
値から実旋回半径値を差し引いて演算される。

【００４１】

【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、オーバ
ステア量を目標旋回軌跡相当値と実旋回軌跡相当値との
偏差により検出し、旋回偏差の大きさがオーバステア量
相当値であることに基づき旋回偏差の比較基準値として
通常旋回域と限界旋回域との境界を示す設定値を予め決
めておき、旋回偏差演算値が設定値以下の小旋回偏差領
域では、偏差の大きさに応じて差動制限トルクを増大さ
せ、旋回偏差演算値が設定値を超える大旋回偏差領域で
は、偏差の大きさに応じた差動制限トルクの増大に加
え、内燃機関出力の低減制御を行なうステア特性制御手
段を設けた為、通常旋回域でのステア特性のニュートラ
ル化と限界旋回域での車両挙動安定性との両立を図るこ
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
行なわれるステア特性制御作動の流れを示すフローチャ
ートである。

【図４】ステア特性制御の各制御モードを偏差をパラメ
ータとしてあらわした説明図である。

【図５】ステア特性制御のうち差動制限トルク制御側で
の制御ゲイン特性を偏差をパラメータとしてあらわした
説明図である。

【符号の説明】

ａ 内燃機関出力制御手段 ｂ 差動制限トルク制御手段 ｃ 目標旋回軌跡相当値検出手段 ｄ 実旋回軌跡相当値検出手段 ｅ 旋回偏差演算手段 ｆ ステア特性制御手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関出力を低減制御する内燃機関出
   力制御手段と、 左右駆動輪の差動制限トルクを制御する差動制限トルク
   制御手段と、 運転者が旋回時に目標とする目標旋回軌跡相当値を検出
   する目標旋回軌跡相当値検出手段と、 旋回時に車両が実際に通過する実旋回軌跡相当値を検出
   する実旋回軌跡相当値検出手段と、 目標旋回軌跡相当値と実旋回軌跡相当値との偏差を演算
   する旋回偏差演算手段と、旋回偏差の大きさがオーバステア量相当値であることに
   基づき旋回偏差の比較基準値として通常旋回域と限界旋
   回域との境界を示す設定値を予め決めておき、旋回偏差
   演算値が設定値以下の 小旋回偏差領域では、前記差動制
   限トルク制御手段に対し偏差の大きさに応じて差動制限
   トルクを増大させる指令を出力し、旋回偏差演算値が設
   定値を超える大旋回偏差領域では、偏差の大きさに応じ
   た差動制限トルクの増大に加え、前記内燃機関出力制御
   手段に対し内燃機関出力の低減制御指令を出力するステ
   ア特性制御手段と、 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。