JP3738748B2 - 4輪駆動車のトルク配分制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、4輪駆動車のトルク配分制御装置に関し、特に、1輪の車輪速信号に異常が発生しても4輪駆動を継続できるようにした制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、エンジンから駆動輪へ伝達される駆動力を従動輪へ配分するトルク配分装置を備える4輪駆動車のトルク配分制御装置は、前後4輪の車輪速センサのいずれかの故障あるいはそれらの信号線の断線、ショート等により車輪速信号に異常が発生した場合、通常、信頼性に欠ける車輪速信号に基づいて4輪駆動制御を継続することは操縦安定性を悪化し、安全性を阻害することになるため、トルク配分装置への指令値を0に切換え、従動輪への配分トルクを0に切換える、つまり4輪駆動から2輪駆動へ切換える制御を行っている。しかしながら、上記のように車輪速信号の異常発生時に2輪駆動へ切換えると、車両が深い雪道など4輪駆動が要求されているときに異常が発生すると、その後の2輪駆動では車両が走行できなくなる事態を招き、走破性を確保できなくなるおそれがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、上記のような従来技術の問題点を解決し、車輪速信号に異常が発生した場合でも代替制御により4輪駆動を継続させることにより、安全性を損なわずに走破性を確保しようとすることを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明の4輪駆動車のトルク配分制御装置は、エンジンから駆動輪へ伝達される駆動力を従動輪へ配分するトルク配分装置を備える4輪駆動車のトルク配分制御装置であって、前後輪4輪のいずれか1輪の車輪速信号に異常が発生しても4輪駆動を継続させるトルク配分制御装置において、異常時に正常な車輪速信号から前輪と後輪の車輪速度差を求める前後輪車輪速度差演算手段と、該前後輪車輪速度差演算手段により求めた前後輪車輪速度差がスリップ判定基準としての閾値以上である場合に、タイトコーナブレーキング現象防止のためのタイト判定を禁止するタイト判定禁止手段と、前記前後輪車輪速度差が前記閾値よりも小さい場合に、正常時のタイト判定を、2輪とも正常な前輪又は後輪の内外2輪の車輪速信号に基づいて行なう異常時のタイト判定へと変更する異常時タイト判定手段を備えることを特徴とする。
【0005】
本発明によると、前後輪4輪のいずれか1輪の車輪速信号に異常が発生しても、タイトコーナブレーキング現象防止のためのタイト判定を、正常な車輪速信号に基づいて行なうようにしたため、4輪駆動を継続させることができるようになる。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0007】
図1は、本発明の一実施形態に係る4輪駆動車のトルク配分制御装置を搭載する4輪駆動車の概念構成図を示す。
【0008】
図1において、エンジン12の出力側にトランスアクスル14が組み付けられる。トランスアクスル14は、トランスミッション、トランスファ及びフロントディファレンシャル16を一体に備える。トランスアクスル14は、エンジン12の駆動力を、フロントディファレンシャル16を介して、アクスルシャフト18に出力して左右の前輪RT1,RT2を駆動させるとともに第1プロペラシャフト20に出力する。第1プロペラシャフト20は、トルク配分装置22を介して第2プロペラシャフト24に連結されている。トルク配分装置22により第1プロペラシャフト20と第2プロペラシャフト24がトルク伝達可能に連結された場合には、駆動力はリヤディファレンシャル26に伝達され、リヤディファレンシャル26からアクスルシャフト28に出力されて左右の後輪RT3,RT4を駆動させる。
【0009】
トルク配分装置22は、トルクを第1プロペラシャフト20から第2プロペラシャフト24へ伝達するクラッチ板30と、図示を省略したがクラッチ板30を押圧する押圧機構とを備える。この押圧機構は、電子制御回路50からの指令値に応じた押圧力をクラッチ板30に作用する。例えば、指令値が第1プロペラシャフト20から第2プロペラシャフト24へのトルク配分を行うものである場合は、クラッチ板30の締結力を制御し、第1プロペラシャフト20のトルクを第2プロペラシャフト24へ伝達する。また、指令値が第1プロペラシャフト20から第2プロペラシャフト24へのトルク配分を行わせないものである場合は、クラッチ板30を離隔させ、第1プロペラシャフト20のトルクを第2プロペラシャフト24へ伝達させないようにする。このように、トルク配分装置22は、指令値の大小に応じてクラッチ板30の係合力を変化させ、第1プロペラシャフト20から第2プロペラシャフト24の伝達トルクを調整できるよう構成されている。
【0010】
駆動輪RT1,RT2及び従動輪RT3,RT4には、それぞれブレーキB1,B2,B3,B4と、車輪速度を検出する車輪速センサS1,S2,S3,S4が配設されている。なお、車輪速センサS1,S2,S3,S4は、各ブレーキB1,B2,B3,B4を独立して制御するアンチロックブレーキシステム(ABS)用の車輪速センサを兼用するものである。また、車両の操舵系を操作するステアリングホイールSWに接続されたステアリングコラムには、操舵角度を検出する操舵角センサS5が設けられている。さらに、エンジン12の吸気系のスロットルボデーには、アクセルペダルの踏込み量に応じて吸気量を調整するスロットルバルブ32の開度を検出するスロットル開度センサS6が設けられている。
【0011】
電子制御回路50は、図2に示すように、車輪速センサS1,S2,S3,S4、操舵角センサS5及びスロットル開度センサS6に接続されるとともにトルク配分装置22に接続される。電子制御回路50は、トルク配分装置22を制御するための各種演算処理を行うCPU54と、CPU54による演算処理手順を表した制御プログラムを予め格納したROM56と、CPU54の演算処理実行中に随時必要なデータが読み書きされるRAM58と、車輪速センサS1,S2,S3,S4及びスロットル開度センサS6から車輪速信号及びスロットル開度信号を入力するとともにCPU54による演算結果である指令値をトルク配分装置22へ出力する入出力回路52とを含んで構成される。
【0012】
次に、電子制御回路50がトルク配分装置22に対して行なうタイトコーナブレーキング現象防止のための制御例を図3及び図4に基づいて説明する。なお、電子制御回路50は、タイトコーナブレーキング現象防止のための制御の前提として、各車輪速センサS1,S2,S3,S4からの車輪速信号のいずれかに異常が有ると判定した場合でも、代替制御によって4輪駆動を継続させる基本制御を行なう。この代替制御は、概念的には、4輪駆動制御のパラメータとして用いる車輪速信号から、少なくとも異常発生した車輪速信号を除外するなどして4輪駆動を継続させるようにする。
【0013】
図3は、左後輪(RL)RT3の車輪速センサS3の車輪速信号に異常が発生した場合の制御内容を表し、図4は、右後輪(RR)RT4の車輪速センサS4の車輪速信号に異常が発生した場合の制御内容を表している。
【0014】
全車輪速センサS1〜S4の車輪速信号に異常が無い場合は、通常のタイト判定を実施する。すなわち、例えば特開2000−25476や特開2001−233078などに記載されているように、基本的には、各車輪速センサS1,S2,S3,S4の車輪速信号から旋回半径を求め、この求めた旋回半径がタイトコーナブレーキング現象が発生する旋回半径以下かどうかを判定し、タイトコーナブレーキング現象が発生していると判定した場合は、トルク配分装置22のクラッチ板30の係合力を弱め、従動輪RT3,RT4への駆動トルクを小さくする。なお、車輪速センサS1,S2,S3,S4は、正常時には車輪速度に応じた信号を出力するが、センサ自体の故障、信号線の断線やショートなどの異常時には車輪速度と対応しない信号を出力するようになり、CPU54では、このような正常時と異常時の信号の違いに基づいて車輪速信号ごとの異常の有無を判定する。
【0015】
車輪速センサS3の車輪速信号にのみ異常が発生した場合は、図3に示すように前輪と後輪との車輪速度差ΔNを求める(ステップS6)。この車輪速度差ΔNは、右前輪(FR)RT2の車輪速度と左前輪(FL)RT1の車輪速度の平均値から、右後輪(RR)RT4の車輪速度を減算することによって求める。
【0016】
次に、車輪速度差ΔNが閾値Aよりも小さいか否かを判定する(ステップS8)。閾値Aはスリップの有無を判定するための基準値であり、車輪速度差ΔNが閾値A以上のときは、車輪速度差ΔNがタイトコーナブレーキング現象によって生じているものでなく、前輪(FL,FR)RT1,RT2、後輪(RR)RT4のいずれかにスリップが発生したことによって生じているものと判定し、そのときは、クラッチ板30の係合力をそのまま維持させることが好ましいためタイト判定を禁止する(ステップS10)。
【0017】
車輪速度差ΔNが閾値Aよりも小さいときは、タイト判定方法を変更する(ステップS12)。この変更後のタイト判定方法は、前輪2輪(FL,FR)RT1,RT2の車輪速度のみに基づいてタイト判定を行なうものである。具体的には、左旋回時は、左前輪(FL)RT1の走行距離と、右前輪(FR)RT2の走行距離から左前輪(FL)RT1の走行距離を減算した走行距離差との比率、換言すると、左前輪(FL)RT1の車輪速度と、右前輪(FR)RT2の車輪速度から左前輪(FL)RT1の車輪速度を減算した車輪速度差との比率、によって旋回半径を代表させ、この比率がタイトコーナブレーキング現象の発生する旋回半径に対応する比率(閾値B)以下か否かを判定する。このような左旋回時のタイト判定は、図3のステップS12において、FL/(FR−FL)≦閾値Bで表している。ただし、このタイト判定を行なうためには、FR≠0、FL≠0、FR≧RRであることを条件とする。これとは逆に、右旋回時は、右前輪(FR)RT2の走行距離と、左前輪(FL)RT1の走行距離から右前輪(FR)RT2の走行距離を減算した走行距離差との比率、換言すると、右前輪(FR)RT2の車輪速度と、左前輪(FL)RT1の車輪速度から右前輪(FR)RT2の車輪速度を減算した車輪速度差との比率、によって旋回半径を代表させ、この比率がタイトコーナブレーキング現象の発生する旋回半径に対応する比率(閾値B)以下か否かを判定する。このような右旋回時のタイト判定は、図3のステップS12において、FR/(FL−FR)≦閾値Bで表している。ただし、このタイト判定を行なうためには、FR≠0、FL≠0であることを条件とする。なお、タイト判定によってタイトコーナブレーキング現象が発生していると判定した場合は、上述した通常のタイト判定(ステップS4)による判定後の処理と同様、クラッチ板30の係合力を弱めるようにする。
【0018】
次に、図4のフローチャートを説明すると、右後輪(RR)RT4の車輪速センサS4の車輪速信号にのみ異常が発生した場合は、CPU54は、前輪と後輪との車輪速度差ΔNを求める(ステップS26)。この車輪速度差ΔNは、右前輪(FR)RT2の車輪速度と左前輪(FL)RT1の車輪速度の平均値から、左後輪(RL)RT3の車輪速度を減算することによって求める。
【0019】
次に、車輪速度差ΔNが閾値Aよりも小さいか否かを判定する(ステップS28)。閾値Aは、図3において上述した閾値Aと同様、スリップの有無を判定するための基準値であり、車輪速度差ΔNが閾値A以上のときは、スリップが発生しているとしてタイト判定を禁止する(ステップS30)。
【0020】
車輪速度差ΔNが閾値Aよりも小さいときは、タイト判定方法を変更する(ステップS32)。この変更後のタイト判定方法は、図3と同様、前輪2輪RT1,RT2(FL,FR)の車輪速度のみに基づいてタイト判定を行なう。具体的には、左旋回時は、左前輪(FL)RT1の車輪速度と、右前輪(FR)RT2の車輪速度から左前輪(FL)RT1の車輪速度を減算した車輪速度差との比率がタイトコーナブレーキング現象の発生する旋回半径に対応する比率(閾値B)以下か否かを判定する。ただし、このタイト判定を行なうためには、FR≠0、FL≠0であることを条件とする。これとは逆に、右旋回時は、右前輪(FR)RT2の車輪速度と、左前輪(FL)RT1の車輪速度から右前輪(FR)RT2の車輪速度を減算した車輪速度差との比率がタイトコーナブレーキング現象の発生する旋回半径に対応する比率(閾値B)以下か否かを判定する。ただし、このタイト判定を行なうためには、FR≠0、FL≠0、FR≧RLであることを条件とする。なお、タイト判定によってタイトコーナブレーキング現象が発生していると判定した場合は、通常のタイト判定(ステップS24)による判定後の処理と同様、クラッチ板30の係合力を弱めるようにする。
【0021】
なお、図示を省略したが、前輪2輪(FL,FR)RT1,RT2のうちいずれか一方の車輪速センサS1又はS2の車輪速信号に異常が発生した場合には、後輪2輪(RL,RR)RT3,RT4の車輪速センサS3,S4の車輪速信号のみによって上述したタイト判定と同様にタイト判定を行なうようにする。
【0022】
以上説明したように、本実施形態に係る4輪駆動車のトルク配分制御装置は、エンジン12から駆動輪RT1,RT2へ伝達される駆動力を従動輪RT3,RT4へ配分するトルク配分装置22を備える4輪駆動車のトルク配分制御装置であって、前後輪4輪(FL,FR,RL,RR)RT1,RT2,RT3,RT4のいずれか1輪の車輪速信号に異常が発生しても4輪駆動を継続させるトルク配分制御装置において、異常時に正常な車輪速信号から前輪と後輪の車輪速度差ΔNを求める前後輪車輪速度差演算手段(ステップS6,S26)と、前後輪車輪速度差演算手段(ステップS6,S26)により求めた前後輪車輪速度差ΔNがスリップ判定基準としての閾値A以上である場合に、タイトコーナブレーキング現象防止のためのタイト判定を禁止するタイト判定禁止手段(ステップS10、S30)と、前後輪車輪速度差ΔNが閾値Aよりも小さい場合に、正常時のタイト判定を、2輪とも正常な前輪(FL,FR)RT1,RT2又は後輪(RL,RR)RT3,RT4の内外2輪の車輪速信号のみに基づいて行なう異常時のタイト判定へと変更する異常時タイト判定手段(ステップS12,S32)を備える。
【0023】
このため、本実施形態によると、前後輪4輪(FL,FR,RL,RR)RT1,RT2,RT3,RT4のいずれか1輪の車輪速信号に異常が発生しても、4輪駆動を継続させることができるようになる。
【0024】
【発明の効果】
本発明の4輪駆動車のトルク配分制御装置によると、1輪の車輪速信号異常時にもタイト判定を実現しながら4輪駆動を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る4輪駆動車のトルク配分制御装置を搭載する4輪駆動車の概念構成図である。
【図2】電子制御回路のブロック図である。
【図3】電子制御回路がトルク配分装置に対して行なうタイトコーナブレーキング現象防止のための制御例の一部を示すフローチャートである。
【図4】上記制御例の残りの一部を示すフローチャートである。
【符号の説明】
12 エンジン
22 トルク配分装置
RT1,RT2 駆動輪(前輪)
RT3,RT4 従動輪(後輪)
ΔN 前後輪車輪速度差
A スリップ判定基準(閾値)
S6,S26 前後輪車輪速度差演算手段
S10,S30 タイト判定禁止手段
S12,S32 異常時タイト判定手段
Claims (1)
- エンジンから駆動輪へ伝達される駆動力を従動輪へ配分するトルク配分装置を備える4輪駆動車のトルク配分制御装置であって、前後輪4輪のいずれか1輪の車輪速信号に異常が発生しても4輪駆動を継続させるトルク配分制御装置において、
異常時に正常な車輪速信号から前輪と後輪の車輪速度差を求める前後輪車輪速度差演算手段と、該前後輪車輪速度差演算手段により求めた前後輪車輪速度差がスリップ判定基準としての閾値以上である場合に、タイトコーナブレーキング現象防止のためのタイト判定を禁止するタイト判定禁止手段と、前記前後輪車輪速度差が前記閾値よりも小さい場合に、正常時のタイト判定を、2輪とも正常な前輪又は後輪の内外2輪の車輪速信号に基づいて行なう異常時のタイト判定へと変更する異常時タイト判定手段を備えることを特徴とする4輪駆動車のトルク配分制御装置。
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