JP2864903B2 - 差動制限トルク制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、左右駆動輪速差情報に
基づき左右駆動輪間の差動制限トルクを電子制御する差
動制限トルク制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、差動制限トルク制御装置として
は、例えば、特開平１−２１５６２８号公報に記載のも
のが知られている。

【０００３】上記従来出典には、旋回半径が大きく横加
速度が大きいほど大きな値で与える差動制限トルク成分
と、センサ検出による左右駆動輪スリップ量（左右駆動
輪速値の差）に基づく差動制限トルク成分の和により目
標差動制限トルクを演算し、この目標差動制限トルクを
得る制御を行なう装置が示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の左右駆動輪速差比例制御による差動制限トルク制御
装置にあっては、左右駆動輪速差の発生に比例して差動
制限トルクが付与されるものであるため、左右駆動輪の
うち一方の駆動輪がスタックに入った状態からの高いス
タック脱出性能を望むことができない。

【０００５】つまり、左右駆動輪のうち一方の駆動輪が
スタックに入った時、左右駆動輪速差の発生に基づいて
差動制限トルクが付与され、他方の駆動輪へのエンジン
駆動力を増大してスタック脱出を図ろうとするが、差動
制限トルクの付与により左右駆動輪速差が減少したらそ
の減少に伴って差動制限トルクが弱まり、きびしいスタ
ックからの脱出が不能になる。

【０００６】また、このようなスタック脱出時には、差
動制限トルクが弱まると、左右駆動輪速差の発生が増大
して差動制限トルクが強まるという制御を繰り返し、差
動制限トルクのハンチングを生じる。

【０００７】本発明は、上記のような問題に着目してな
されたもので、左右駆動輪速差情報に基づき左右駆動輪
間の差動制限トルクを電子制御する差動制限トルク制御
装置において、左右駆動輪速差比例制御を確保しながら
スタック脱出性の向上を図ることを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の差動制限トルク制御装置では、車速が設定車速
以上の時、左右駆動輪速差検出値に応じて決定した差動
制限トルクをそのまま目標差動制限トルクとし、車速が
設定車速未満の時、左右駆動輪速差検出値に応じて決定
した差動制限トルクのうち最大値を目標差動制限トルク
として設定車速となるまで維持する目標差動制限トルク
設定手段を設けた。

【０００９】すなわち、図１のクレーム対応図に示すよ
うに、左右駆動輪間に設けられ、外部からの制御指令に
応じた差動制限トルクを付与する差動制限トルク付与手
段ａと、左右の駆動輪速差を検出する左右駆動輪速差検
出手段ｂと、車速を検出する車速検出手段ｃと、左右駆
動輪速差検出値に応じた差動制限トルクに決定する差動
制限トルク決定手段ｄと、車速が設定車速以上の時、左
右駆動輪速差検出値に応じて決定した差動制限トルクを
そのまま目標差動制限トルクとし、車速が設定車速未満
の時、左右駆動輪速差検出値に応じて決定した差動制限
トルクのうち最大値を目標差動制限トルクとして設定車
速となるまで維持する目標差動制限トルク設定手段ｅ
と、前記目標差動制限トルクが得られる制御指令を前記
差動制限トルク付与手段ａに出力する差動制限トルク制
御手段ｆとを備えている。

【００１０】

【作用】車速が設定車速以上の車両走行時には、差動制
限トルク決定手段ｄにおいて、左右駆動輪速差検出手段
ｂからの左右駆動輪速差検出値に応じた差動制限トルク
が決定され、目標差動制限トルク設定手段ｅにおいて、
決定した差動制限トルクがそのまま目標差動制限トルク
として設定され、差動制限トルク制御手段ｆにおいて、
目標差動制限トルクが得られる制御指令が左右駆動輪間
に差動制限トルクを付与する差動制限トルク付与手段ａ
に出力される。

【００１１】したがって、例えば、左右スプリットμ路
での走行時、左右駆動輪速差の発生に基づいて左右駆動
輪間に差動制限トルクが付与されることになり、高μ路
側の駆動輪へのエンジン駆動トルクが増大し、高いトラ
クション性能が発揮される。

【００１２】車速が設定車速未満のスタック脱出時に
は、差動制限トルク決定手段ｄにおいて、左右駆動輪速
差検出手段ｂからの左右駆動輪速差検出値に応じた差動
制限トルクが決定され、目標差動制限トルク設定手段ｅ
において、決定した差動制限トルクのうち最大値を目標
差動制限トルクとして設定車速となるまで維持され、差
動制限トルク制御手段ｆにおいて、ピークホールドによ
る目標差動制限トルクが得られる制御指令が左右駆動輪
間に差動制限トルクを付与する差動制限トルク付与手段
ａに出力される。

【００１３】したがって、左右駆動輪の一方がスタック
に入った状態では、左右駆動輪速差の発生に基づく差動
制限トルクの最大値が、車両が完全に動き出し、車速が
設定車速に高まるまで維持されることで、左右駆動輪の
他方へのエンジン駆動トルクの増大がスタックから完全
に脱出するまで確保され、高いスタック脱出性能が発揮
される。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１５】まず、構成を説明する。

【００１６】図２は本発明実施例の差動制限トルク制御
装置が適用された後輪駆動車の全体システム図である。

【００１７】図２において、１はエンジン、２はトラン
スミッション、３はプロペラシャフト、４は電制リミテ
ッドスリップディファレンシャル（以下、電制ＬＳＤと
略称する）、５，６は後輪、７，８は前輪である。

【００１８】前記電制ＬＳＤ４には、油圧ユニット９か
ら付与されるクラッチ制御圧に応じて左右後輪５，６間
に差動制限トルクを発生させる差動制限クラッチ１０が
内蔵されている。

【００１９】前記油圧ユニット９は、油圧源１１とＣＳ
Ｄ制御バルブ１２とを有して構成されている。尚、油圧
ユニット９及び差動制限クラッチ１０は、差動制限トル
ク付与手段ａに相当する。

【００２０】前記ＣＳＤ制御バルブ１２は、ＣＳＤコン
トローラ１３からの制御電流ＩCSDにより制御作動を
し、差動制限クラッチ１０へのクラッチ制御圧を作り出
す。

【００２１】前記ＣＳＤコントローラ１３には、左前輪
回転センサ１４からの左前輪回転数ＮFLと、右前輪回転
センサ１５からの右前輪回転数ＮFRと、左後輪回転セン
サ１６からの左後輪回転数ＮRLと、右後輪回転センサ１
７からの右後輪回転数ＮRRと、横加速度センサ１８から
の横加速度ＹG と、前後加速度センサ１９からの前後加
速度ＸG と、アクセル開度センサ２０からのアクセル開
度ＡCCと、ブレーキスイッチ２１からのスイッチ信号BS
と、ＡＢＳコントローラ２２からのＡＢＳ作動信号ASな
どが入力される。

【００２２】次に、作用を説明する。

【００２３】［差動制限トルク制御作動処理］図３はＣ
ＳＤコントローラ１３で行なわれる差動制限トルク制御
作動処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各
ステップについて説明する。

【００２４】ステップ３０では、左前輪回転数ＮFLと右
前輪回転数ＮFRと左後輪回転数ＮRLと右後輪回転数ＮRR
と横加速度ＹG が読み込まれる。

【００２５】ステップ３１では、左前輪回転数ＮFLと右
前輪回転数ＮFRと左後輪回転数ＮRLと右後輪回転数ＮRR
からそれぞれ左前輪速ＶFLと右前輪速ＶFRと左後輪速Ｖ
RLと右後輪速ＶRRが演算される。

【００２６】ステップ３２では、車体速ＶF が左前輪速
ＶFLと右前輪速ＶFRのうち小さい方を選択することで求
められ（車速検出手段ｃに相当）、左右前輪速差ΔＶF
が左前輪速ＶFLと右前輪速ＶFRの差の絶対値により演算
され、左右後輪速差ΔＶR が左後輪速ＶRLと右後輪速Ｖ
RRの差の絶対値により演算され、前後輪車輪速差ΔＶFR
が後輪速平均値ＶRAと前輪速平均値ＶFAの差により演算
される。

【００２７】ステップ３３では、旋回時に内外輪の旋回
軌跡差により生じる旋回軌跡左右後輪速差ΔＶR'が下記
の式により演算される。

【００２８】 ΔＶR'＝Ｋ２・ＶF ／Ｒ Ｋ２；定数 ここで、旋回半径Ｒは、例えば、横加速度ＹG の大きさ
により下記の演算式を用いて決定される。

【００２９】 ｉ）ＹG ≦ＹGO ＹGO；例え
ば、0.05［Ｇ］ Ｒ＝ＶF ／（Ｋ１・ΔＶF ） Ｋ１；定数 ii) ＹG ＞ＹGO Ｒ＝ＶF²／ＹG ステップ３４では、検出による左右後輪速差ΔＶR から
補正要素である旋回軌跡左右後輪速差ΔＶR'を差し引く
下記の式で制御用左右後輪速差ΔＶRRが演算される（左
右駆動輪速差検出手段ｂに相当）。

【００３０】ΔＶRR＝ΔＶR −ΔＶR' ステップ３５では、左右後輪速差比例の差動制限トルク
ＴΔＶが下記の式により演算される（差動制限トルク決
定手段ｄに相当）。

【００３１】ＴΔＶ＝Ｃ・ΔＶRR Ｃは定数で、例えば、図４に示すように、車体速ＶF に
よつて定数をＣ１，Ｃ２というように変え、制御用左右
後輪速差ΔＶRRに対する差動制限トルクＴΔＶの制御ゲ
インである定数Ｃを、低速域での定数Ｃ１に比べ、高速
域では修正操舵のし易さによる安定性を達成するため小
さい定数Ｃ２（＜Ｃ１）としてもよい。

【００３２】ステップ３６では、車体速ＶF が設定車体
速ｘ以上かどうかが判断される。

【００３３】ここで、設定車速ｘとしては、例えば、ｘ
＝５km/h程度の値が与えられる。

【００３４】ステップ３７では、差動制限トルクＴΔＶ
にフィルタ処理が施され、差動制限トルクフィルタ値Ｔ
F とされる。

【００３５】このフィルタ処理は、１制御周期前の差動
制限トルクＴΔＶを記憶させておき、今回の差動制限ト
ルクＴΔＶとの差が増加側及び減少側で所定以上の差と
ならないようにリミッタをかけることで行なわれる。

【００３６】ステップ３８では、ステップ３７で得られ
た差動制限トルクフィルタ値ＴF が目標差動制限トルク
Ｔ^* として設定される。

【００３７】ステップ３９では、差動制限トルクＴΔＶ
が差動制限トルク最大値Ｔmax 以上かどうかが判断され
る。尚、差動制限トルク最大値Ｔmax は、初期値がＴma
x ＝０であり、さらに、制御中にステップ３６からステ
ップ３７へ進み制御に切り換わるとＴmax ＝０にリセッ
トされる。

【００３８】ステップ４０では、ＴΔＶ≧Ｔmax を満足
する差動制限トルクＴΔＶが差動制限トルク最大値Ｔma
x として設定される。

【００３９】ステップ４１では、ステップ４０で得られ
た差動制限トルク最大値Ｔmax が目標差動制限トルクＴ
^* として設定される。

【００４０】以上のステップ３６〜ステップ４１は、目
標差動制限トルク設定手段ｅに相当する。

【００４１】ステップ４２では、ステップ３８あるいは
ステップ４１で設定された目標差動制限トルクＴ^* が得
られる制御電流ＩCSD がＣＳＤ制御バルブ１２に出力さ
れる（差動制限トルク制御手段ｆに相当）。

【００４２】［設定車速ｘ以上での走行時］設定車速ｘ
以上での走行時には、図３のフローチャートで、ステッ
プ３０→ステップ３１→ステップ３２→ステップ３３→
ステップ３４→ステップ３５→ステップ３６→ステップ
３７→ステップ３８→ステップ４２へと進む流れとな
り、フィルタ処理した差動制限トルクＴΔＶが得られる
左右後輪速差比例の差動制限トルク制御が行なわれる。

【００４３】したがって、例えば、設定車速ｘ以上の条
件を満足する左右スプリットμ路での走行時、制御用左
右後輪速差ΔＶRRの発生に基づいて左右後輪５，６間に
差動制限トルクが付与されることになり、高μ路側の後
輪へのエンジン駆動トルクが増大し、高いトラクション
性能が発揮される。

【００４４】さらに、設定車速ｘ以上での走行時、差動
制限トルクＴΔＶには、増加側と減少側とにリミッタを
かけられ、差動制限トルクの急増並びに急減を抑えるよ
うにしていることで、左右スプリットμ路走行中におい
て差動制限トルクの急増，急減による車両挙動の急変が
防止される。

【００４５】［スタック脱出時］車速が設定車速ｘ未満
のスタック脱出時には、図３のフローチャートで、ステ
ップ３０→ステップ３１→ステップ３２→ステップ３３
→ステップ３４→ステップ３５→ステップ３６→ステッ
プ３９→ステップ４０→ステップ４１→ステップ４２へ
と進む流れとなり、左右後輪速差比例の差動制限トルク
ＴΔＶのうち差動制限トルク最大値Ｔmax が目標差動制
限トルクＴ^* として設定車速ｘとなるまで維持されると
いう、ピークホールドによる差動制限トルク制御が行な
われる。

【００４６】したがって、例えば、図５に示すように、
左右後輪５，６のうち左後輪５がスタックに入った状態
では、制御用左右後輪速差ΔＶRRの発生に基づく差動制
限トルク最大値Ｔmax が、車両が完全に動き出し、車体
速ＶF が設定車速ｘに高まるまで維持されることで、右
後輪６へのエンジン駆動トルクの増大がスタックから完
全に脱出するまで確保され、高いスタック脱出性能が発
揮される。

【００４７】［スタック脱出からの走行時］スタック脱
出から車速が設定車速ｘ以上となると、それまで与えて
いた差動制限トルク最大値Ｔmax から左右後輪速差比例
の差動制限トルクＴΔＶに切り換わり、トルクの大きな
落差により車両挙動が急変する恐れがある。

【００４８】しかし、ステップ３７において、１制御周
期前の差動制限トルクＴΔＶ（この場合にはＴmax ）
と、今回の左右後輪速差比例の差動制限トルクＴΔＶと
の差が所定以上となら内容にフィルタ処理が施されるこ
とで、指令される差動制限トルクに大きな落差があって
も、フィルタ処理にしたがって徐々にトルクを低下させ
るように制御され、スタック脱出からの走行時に車両挙
動の急変が防止される。

【００４９】次に、効果を説明する。

【００５０】（１）左右後輪速差情報に基づき左右後輪
５，６間の差動制限トルクを電子制御する差動制限トル
ク制御装置において、車体速ＶF が設定車速Ｘ以上の
時、制御用左右駆動輪速差ΔＶRRに応じて決定した差動
制限トルクＴΔＶをそのまま目標差動制限トルクＴ^* と
し、車体速ＶF が設定車速Ｘ未満の時、制御用左右駆動
輪速差ΔＶRRに応じて決定した差動制限トルクＴΔＶの
うち最大値Ｔmax を目標差動制限トルクＴ^* として設定
車速ｘとなるまで維持するスタック対応制御を行なう装
置としたため、左右駆動輪速差比例制御を確保しながら
スタック脱出性の向上を図ることができる。

【００５１】（２）左右後輪速差比例の差動制限トルク
制御を行なうにあたって、演算により得られた差動制限
トルクＴΔＶにフィルタ処理を施し、１制御周期前の差
動制限トルクＴΔＶと今回の差動制限トルクＴΔＶとの
差が増加側及び減少側で所定以上の差とならないように
リミッタをかけるようにしたため、左右スプリットμ路
での走行中における差動制限トルクの急増や急減を原因
とする車両挙動の急変を防止できるし、また、スタック
脱出から走行に入る時に差動制限トルクの急減による車
両挙動の急変を防止できる。

【００５２】以上、実施例を図面により説明してきた
が、具体的な構成は実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があ
っても本発明に含まれる。

【００５３】例えば、実施例では、油圧式の多板クラッ
チにより差動制限トルクを付与する例を示したが、外部
からの制御指令により可変に差動制限トルクを制御でき
るものであれば電磁クラッチなどであっても良い。

【００５４】実施例では、スタック対応制御の開始車速
条件も終了車速条件も同じ設定車速で与える例を示した
が、開始車速条件に対し終了車速条件の設定車速を低く
し、早期に通常の左右駆動輪速差対応制御に復帰させる
ようにしてもよい。

【００５５】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明にあって
は、左右駆動輪速差情報に基づき左右駆動輪間の差動制
限トルクを電子制御する差動制限トルク制御装置におい
て、車速が設定車速以上の時、左右駆動輪速差検出値に
応じて決定した差動制限トルクをそのまま目標差動制限
トルクとし、車速が設定車速未満の時、左右駆動輪速差
検出値に応じて決定した差動制限トルクのうち最大値を
目標差動制限トルクとして設定車速となるまで維持する
目標差動制限トルク設定手段を設けた装置としたため、
左右駆動輪速差比例制御を確保しながらスタック脱出性
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】本発明の差動制限トルク制御装置を示すクレー
ム対応図である。

【図２】実施例の差動制限トルク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ＣＳＤコントローラで行なわれる
差動制限トルク制御作動処理の流れを示すフローチャー
トである。

【図４】実施例装置での左右後輪速差比例の差動制限ト
ルク特性図である。

【図５】実施例装置でのスタック脱出状況を示す作用説
明図である。

【符号の説明】 ａ 差動制限トルク付与手段 ｂ 左右駆動輪速差検出手段 ｃ 車速検出手段 ｄ 差動制限トルク決定手段 ｅ 目標差動制限トルク設定手段 ｆ 差動制限トルク制御手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右駆動輪間に設けられ、外部からの制
   御指令に応じた差動制限トルクを付与する差動制限トル
   ク付与手段と、 左右の駆動輪速差を検出する左右駆動輪速差検出手段
   と、 車速を検出する車速検出手段と、 左右駆動輪速差検出値に応じた差動制限トルクに決定す
   る差動制限トルク決定手段と、 車速が設定車速以上の時、左右駆動輪速差検出値に応じ
   て決定した差動制限トルクをそのまま目標差動制限トル
   クとし、車速が設定車速未満の時、左右駆動輪速差検出
   値に応じて決定した差動制限トルクのうち最大値を目標
   差動制限トルクとして設定車速となるまで維持する目標
   差動制限トルク設定手段と、 前記目標差動制限トルクが得られる制御指令を前記差動
   制限トルク付与手段に出力する差動制限トルク制御手段
   と、 を備えていることを特徴とする差動制限トルク制御装
   置。