JP3892278B2

JP3892278B2 - Driving force distribution control device for four-wheel drive vehicle

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Publication number: JP3892278B2
Application number: JP2001334763A
Authority: JP
Inventors: 剛村上
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2021-10-31
Also published as: JP2003136992A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は４輪駆動車の駆動力配分制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
４輪駆動車には、４輪駆動と２輪駆動とを適宜切り換えるパートタイム方式、常時４輪を駆動するフルタイム方式の他に、必要に応じて４輪駆動状態と２輪駆動状態との間を遷移するスタンバイ方式がある。
【０００３】
スタンバイ方式では、一般に、トランスミッション及びトランスファを備えたトランスアクスルは、エンジンの駆動力を左右一対のフロントアクスルを介してそれぞれ前輪に伝達するようになっている。又、トランスアクスルは、エンジンの駆動力をプロペラシャフトを介して駆動力伝達装置に伝達する。駆動力伝達装置は、ドライブピニオンシャフトを介してリアディファレンシャルに連結され、そのリアディファレンシャルは左右一対のリアアクスルを介してそれぞれ後輪に連結されている。
【０００４】
駆動力伝達装置は、一般に、湿式多板式の電磁クラッチ機構を備え、クラッチ機構に内蔵された電磁コイルを通電制御することにより、各クラッチ板を互いに摩擦係合させ、プロペラシャフトを介して伝達されるエンジンの駆動力を、リアディファレンシャルに伝達する。リアディファレンシャルに伝達された駆動力は左右一対のリアアクスルを介してそれぞれ後輪に伝達される。このクラッチ板の摩擦係合力は、電磁コイルに供給する電流値によって決まり、摩擦係合力が大きいほど、後輪への駆動力の伝達が大きい。つまり、スタンバイ方式では、駆動力伝達装置を制御する駆動力配分制御装置が、電磁クラッチ機構の摩擦係合力を制御して、４輪駆動状態又は２輪駆動状態のいずれかを選択するとともに、４輪駆動状態において前輪と後輪との間の駆動力配分率を決定する。
【０００５】
この駆動力配分制御装置の制御、即ち、電磁クラッチ機構の摩擦係合力の制御は、予め用意された差動制限トルクマップを使用して行われる。差動制限トルクマップは、その時の走行状態に対して最適な駆動力配分率とするための摩擦係合力（目標摩擦係合力）を得るための電磁コイルを通電するためのデューティ比のマップテーブルである。
【０００６】
特に、４輪駆動車が、積雪路やアイスバーン路、ぬかるみ等のような路面摩擦係数μの値が低い道路（低μ路）を走行する状態においては、路面と車輪との間のトラクションを高めるような駆動力配分率、すなわち、４輪駆動もしくはそれに近い状態となる駆動量配分率であることが望ましい。従って、差動制限トルクマップは、４輪駆動車が低μ路を走行している場合には、４輪駆動もしくはそれに近い状態で走行するためのデューディ比が求められるように設定されている。
【０００７】
そして、４輪駆動車が低μ路を走行する場合には、車輪がスリップすることにより、左右一対の前輪の平均回転速度と左右一対の後輪の平均回転速度との差動回転速度が大きくなる傾向がある。従って、４輪駆動車が低μ路を走行しているかどうかは、差動回転速度をセンサで検出し、検出した結果求められたパラメータに基づいて判断される。
【０００８】
そして、駆動力配分制御装置によりパラメータが求められると、差動制限トルクマップから、そのパラメータに対応するデューティ比が求められる。そして、駆動力配分制御装置は、求めたデューティ比でもって駆動力伝達装置の電磁コイルを通電制御し、電磁クラッチ機構の目標の摩擦係合力を実現させる。その結果、低μ路における前輪と後輪との間の最適な駆動力配分率が確保され、車両は安定して走行するようになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の従来の４輪駆動車の駆動力配分制御装置においては、４輪駆動車が低μ路を走行してスリップを生じることによって、初めて、スリップが生じない駆動力配分率を確保するようにしている。従って、仮に４輪駆動車が低μ路上を走行していたとしても、車輪がスリップする前に低μ路であるかどうかを判定することは不可能となっていた。
【００１１】
以上のように、４輪駆動車が低μ路を走行する時には、低μ路であるかどうかの判断に遅れが生じ、前輪と後輪との間の駆動力配分率が適切でない場合があった。そして、不適切な駆動力配分により、４輪駆動車としての性能が十分に発揮されていなかった。
【００１２】
本発明の目的は、精度の高い駆動力配分を行うことが可能な４輪駆動車の駆動力配分制御装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、前後輪の差動回転速度に基づいて走行中の路面の路面摩擦係数に関する第１データを推定する路面摩擦係数推定手段と、常時駆動力が伝達される前輪側と後輪側との駆動力配分率を可変制御する駆動力配分制御手段とを備えた４輪駆動車の駆動力配分制御装置において、前記４輪駆動車の駆動力配分制御装置は、電気パワーステアリング装置にて路面反力に基づいて得た前記路面摩擦係数に関する第２データを取得する取得手段を備え、前記駆動力配分制御手段は、前記路面摩擦係数推定手段において推定された前記第１データ及び前記取得手段により取得された前記路面摩擦係数に関する第２データの少なくともいずれかが前記走行中の路面が低摩擦係数を有していることを示す場合には低μ路と判定し、それ以外の場合には高μ路と判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に基づいて低μ路と判断した場合には２輪駆動傾向モードを選択し、高μ路と判断した場合には４輪駆動傾向モードを選択する選択手段とを備え、前記選択手段で選択された駆動モードに基づいて前記駆動力配分率を可変制御するとともに、前記判定手段の判定結果が低μ路から高μ路に切り替わった後、所定時間が経過するまでの間は、前記４輪駆動傾向モードの選択を維持することを要旨とする。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の４輪駆動車の駆動力配分制御装置において、前記駆動力配分制御手段は、前記２輪駆動傾向モードと前記４輪駆動傾向モードのそれぞれに関して、走行状態に対応した駆動力配分率のマップデータを記憶する記憶手段を備え、前記選択手段により選択された前記駆動モードに基づいて、前記記憶手段の前記マップデータを選択し、選択した前記マップデータに基づいて前記駆動力配分率を可変制御することを要旨とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の４輪駆動車の駆動力配分制御装置において、前記４輪駆動車の駆動力配分制御装置は、カウント数記憶手段を備え、前記選択手段は、前記第１データおよび前記第２データの少なくともいずれかが前記走行中の路面が低摩擦係数を有していることを表している場合には前記カウント数記憶手段のカウント数を加算し、前記駆動力配分制御手段は、前記カウント数記憶手段の前記カウント数が所定の第１閾値を越えている場合に、前記記憶手段から前記４輪駆動傾向モードを選択し、前記カウント数が前記所定の第１閾値以下の場合に、前記記憶手段から前記２輪駆動傾向モードを選択することを要旨とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の４輪駆動車の駆動力配分制御装置において、前記選択手段は、前記第１データおよび前記第２データから前記走行中の路面が高摩擦係数を有していることを表している場合には前記カウント数記憶手段の前記カウント数を所定の第２閾値を下限として減算することを要旨とする。
【００１８】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、駆動力配分制御手段は、車輪速等によって推定される路面摩擦係数に関する第１データに加えて、電気パワーステアリング装置にて路面反力に基づいて推定された路面摩擦係数に関する第２データを取得し、各データのうちの少なくともいずれかが、走行中の路面が低摩擦係数を有していることを示す場合には、４輪駆動傾向モードを選択して駆動力配分率を可変制御するようにし、さらに路面摩擦係数の判定結果が低μ路から高μ路に切り替わった後、所定時間が経過するまでの間は、４輪駆動傾向モードの選択を維持するようにした。
【００１９】
従って、駆動力配分制御手段は、第１データのみで制御する時に比較して、幅広いパラメータに基づいて駆動力配分率を制御することが可能となり、駆動力配分率の可変制御の精度を向上させることができる。
【００２１】
しかも、電気パワーステアリング装置において既に使用されているデータを再利用して第２データとすることができるので、第２データを取得するための設計変更が容易である。
【００２２】
また、請求項１に記載の発明では、駆動力配分制御手段は、選択手段により、第１データと第２データとに基づいて、４輪駆動車の駆動モードを４輪駆動傾向モードもしくは２輪駆動傾向モードのいずれかとなるように選択するようにした。
【００２３】
従って、４輪駆動傾向モード選択されることにより、４輪駆動車は、低摩擦係数の道路を走行する場合に最適な駆動力配分率が得られるようになる。また、２輪駆動傾向モードが選択されることにより、４輪駆動車は、車両安定性能を損なわない程度に２輪駆動傾向の駆動力配分率が得られ、低燃費の走行が確保されるようになる。
【００２４】
請求項３に記載の発明によれば、カウント数記憶手段を設け、第１データ及び第２データの少なくともいずれかが走行中の路面の路面摩擦係数が低摩擦係数を有していることを表している場合にはカウント数を加算するようにした。そして、カウント数が所定の第１閾値を越えている場合には駆動モードを４輪駆動傾向モードとし、第１閾値以下の場合には、駆動モードを２輪駆動傾向モードとするようにした。
【００２５】
従って、複数のデータに基づいてカウント数が加算され、そのカウント数に基づいて駆動モードが切り換えられるようにしたので、駆動力配分率の可変制御の精度を向上させることができる。その結果、４輪駆動車が低摩擦係数の路面を走行しているにもかかわらず、一方のデータにおいて、低摩擦係数でないと誤判定されたとしても、他方のデータで正しく判定されていれば、低摩擦係数の路面用の駆動モードに切り換えることが可能となる。
【００２６】
請求項４に記載の発明によれば、第１データ及び第２データが、走行中の路面が高摩擦係数を有していると表している場合には、第２閾値を下限としてカウント数を減算するようにした。
【００２７】
従って、４輪駆動車が低摩擦係数を有する路面から高摩擦係数を有する路面に移動して、カウント数が減算されて第１閾値以下となることにより、４輪駆動車の駆動モードを高摩擦係数の路面用の駆動モードに切り換えることが可能となる。また、４輪駆動車が低摩擦係数を有する路面を走行しているにもかかわらず、一時的に、路面が高摩擦係数を有していると誤判定されても、カウント数が第１閾値以下となるまでは、低摩擦係数の路面用の駆動モードを維持することが可能であり、駆動力配分率の可変制御の精度を向上させることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を前輪駆動ベースの４輪駆動車に具体化した一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
【００２９】
図１は、本実施形態における４輪駆動車の概略構成図を示す。図１において、４輪駆動車１は、内燃機関であるエンジン２及びトランスアクスル３を備えている。トランスアクスル３は、トランスミッション３ａ、フロントディファレンシャル３ｂ及びトランスファ３ｃ等を有している。前記フロントディファレンシャル３ｂは左右一対のフロントアクスル４ａ，４ｂと連結され、その一対のフロントアクスル４ａ，４ｂにはそれぞれ左側及び右側前輪５ａ，５ｂがそれぞれ連結されている。従って、エンジン２の駆動力は、トランスミッション３ａ、フロントディファレンシャル３ｂ及び左右一対のフロントアクスル４ａ，４ｂを介して左側及び右側前輪５ａ，５ｂにそれぞれトルク伝達される。
【００３０】
又、前記トランスファ３ｃはプロペラシャフト６に連結され、そのプロペラシャフト６は駆動力伝達装置７に駆動連結されている。従って、エンジン２の駆動力は、トランスミッション３ａ、トランスファ３ｃ及びプロペラシャフト６を介して駆動力伝達装置７に伝達される。駆動力伝達装置７はドライブピニオンシャフト８を介してリアディファレンシャル９に連結され、そのリアディファレンシャル９は左右一対のリアアクスル１０ａ，１０ｂに連結されている。そして、左右一対のリアアクスル１０ａ，１０ｂには、それぞれ左側及び右側後輪１１ａ，１１ｂが連結されている。
【００３１】
駆動力伝達装置７は、湿式多板式の電磁クラッチ機構を備え、同電磁クラッチ機構には電磁コイル７ａ（図２参照）と互いに接離可能な複数のクラッチ板を有している。そして、電磁コイル７ａに後記する駆動力配分用電子制御装置（ＥＣＵ）２１からの制御信号（指令値）に基づいて給電される電流値に応じて各クラッチ板は互いに摩擦係合し、ドライブピニオンシャフト８にプロペラシャフト６の駆動力がトルク伝達される。
【００３２】
詳述すると、プロペラシャフト６（エンジン２）からドライブピニオンシャフト８（左側及び右側後輪１１ａ，１１ｂ）に伝達される駆動力は、クラッチ板の摩擦係合力によって決まり、摩擦係合力が大きいほど大きい。そして、その摩擦係合力は電磁コイルに供給する電流値によって決まる。つまり、駆動力伝達装置７は、摩擦係合力を制御することによって、４輪駆動状態又は２輪駆動状態のいずれかを選択するとともに、４輪駆動状態において前輪５ａ，５ｂと後輪１１ａ，１１ｂとの間の駆動力配分率を制御する。
【００３３】
次に、駆動力伝達装置７を駆動制御する駆動力伝達制御回路の電気的構成について説明する。
図２に示すように、駆動力伝達制御回路は、駆動力配分用電子制御装置（駆動力配分用ＥＣＵという）２１を備えている。駆動力配分用ＥＣＵ２１は、路面摩擦係数推定手段、駆動力配分制御手段及び選択手段としてのＣＰＵ２２、記憶手段としてのＲＯＭ２３、ＲＡＭ２４及び入出力回路２５を備えている。ＣＰＵ２２は、ＲＯＭ２３に記憶された各種プログラムにしたがって駆動力伝達装置７を駆動制御、すなわち、電磁コイル７ａを通電制御するための各種演算処理を実行する。ＲＯＭ２３は、駆動力伝達装置７の電磁コイル７ａを通電制御するための各種プログラム、各種のデータ及び各種のマップデータを格納している。ＲＡＭ２４は、前記ＣＰＵ２２の演算処理結果を一時記憶したり、各種データを記憶したりする。
【００３４】
前記ＲＯＭ２３に格納される各種プログラムには、基本制御プログラム、モード切換プログラム等がある。基本制御プログラムは、４輪駆動傾向モードと２輪駆動傾向モードの２種類のモードにおいて、その時の走行状態に対する前記電磁コイル７ａに供給する電流値を算出し、その算出した電流値で電磁コイル７ａを入出力回路２５を介して通電制御するプログラムである。
【００３５】
また、モード切換プログラムは、一定時間毎に４輪駆動車１が走行する路面の路面摩擦係数μの推定値を取得し、取得した推定値に基づいて走行中の路面が低μ路であるかどうかを判定し、判定結果に基づいて前記２種類の４輪駆動傾向モードと２輪駆動傾向モードとを切り換えるプログラムである。
【００３６】
ＲＯＭ２３に格納される各種マップデータは、前記２種類のモードのうち、２輪駆動傾向モードと４輪駆動傾向モードのためのマップデータが格納されている。両マップデータは、その時の走行状態に対して最適な駆動力配分率とするための摩擦係合力（目標摩擦係合力）を得るために電磁コイル７ａを通電するためのデューティ比のマップデータである。
【００３７】
走行状態は、本実施形態では、図１に示す左右一対の前輪５ａ，５ｂの平均回転速度と左右一対の後輪１１ａ，１１ｂの平均回転速度の差動回転速度、スロットルバルブのスロットル開度、及び、速度をパラメータとした走行状態である。
【００３８】
４輪駆動傾向モードのマップデータと２輪駆動傾向モードのマップデータとの相違は、各走行状態において、４輪駆動傾向モードが２輪駆動傾向モードより摩擦係合力が大きくなるように各マップデータが形成されている。従って、駆動力伝達装置７が４輪駆動傾向モードで制御されている場合と２輪駆動傾向モードで制御されている場合とでは、トランスアクスル３のトランスファ３ｃにかかる負荷は、駆動力配分率が小さくなる分だけ２輪駆動傾向モードほうが小さくなる。
【００３９】
なお、ＲＡＭ２４には、カウント数記憶部２４ａが設けられている。このカウント数記憶部２４ａは、ＣＰＵ２２が前記モード切換プログラムに従って、低μ路であると判定すると、カウント数記憶部２４ａのカウント数が「１」ずつ加算され、低μ路でないと判定すると第１閾値及び第２閾値としての最低値ゼロまで減算されるようになっている。そして、本実施形態では、カウント数がゼロでない場合には、ＣＰＵ２２は前記モード切換プログラムに従って４輪駆動傾向モードに切り換え、カウント数がゼロの場合には２輪駆動傾向モードに切り換えるようになっている。
【００４０】
ＣＰＵ２２は、入出力回路２５を介して電気パワーステアリング装置（電気ＰＳ装置という）用ＥＣＵ３１と接続され、この電気ＰＳ装置用ＥＣＵ３１において演算された路面摩擦係数μの第２データとしてのデータμ１を入力する。このデータμ１は、路面摩擦係数μが高摩擦係数（高μ）であるか低摩擦係数（低μ）であるかを表している。
【００４１】
なお、本出願人は、既に、電気パワーステアリング装置において、パワーステアリングモータに流れる駆動電流とステアリングホイールの操舵トルクに基づいて路面反力を推定し、路面摩擦係数μを演算する電気パワーステアリング装置の制御装置を提案している（特願２０００−２９９９５３号）。そして、電気ＰＳ装置用ＥＣＵ３１は、この制御装置と同様にして、路面摩擦係数μを演算し、演算した路面摩擦係数μが所定の閾値を越えている場合にはデータμ１を高μ、所定の閾値以下の場合にはデータμ１を低μとする。なお、この閾値は、路面摩擦係数μがこの閾値以下の場合、すなわち低μの場合には、４輪駆動車１がスリップしやすい状態となるような値である。そして、この閾値は、予め試験又は理論的に求めた値であって、電気ＰＳ装置用ＥＣＵ３１に設けられている図示しないＲＯＭに記憶されている。
【００４２】
また、ＣＰＵ２２は、入出力回路２５を介してアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳという）用ＥＣＵ３２と接続され、このＡＢＳ用ＥＣＵ３２において演算された路面摩擦係数μの第２データとしてのデータμ２を入力する。このデータμ２は、前記データμ１と同様に、路面摩擦係数μが高μであるか低μであるかを表している。
【００４３】
なお、既に、ＡＢＳにおいて、車輪に加わるブレーキトルクと、車輪速度センサの出力信号に基づき演算される推定車体減速度とから路面摩擦係数μが高μであるか低μであるかを推定する路面摩擦係数推定装置が提案されている（特開平１１−１５７４３３号公報）。そして、ＡＢＳ用ＥＣＵ３２は、この従来技術と同様にして、路面摩擦係数μが高μであるか低μであるかを推定し、データμ２を求める。
【００４４】
ＣＰＵ２２は、入出力回路２５を介してスロットル開度センサ３３と接続され、同開度センサ３３からスロットル開度信号を入力する。スロットル開度センサ３３は、スロットルバルブに設けられ同バルブの開度を検出する。ＣＰＵ２２は、スロットル開度センサ３３からの検出信号に基づいてその時々のスロットルバルブの開度（スロットル開度）を算出する。
【００４５】
ＣＰＵ２２は、入出力回路２５を介して各前後輪５ａ，５ｂ，１１ａ，１１ｂの車輪の回転を検出する車輪速センサ３４ａ〜３４ｄと接続されている。ＣＰＵ２２は車輪速センサ３４ａ〜３４ｄからの検出信号を入力し、各検出信号に基づいてその時々の各前後輪５ａ，５ｂ，１１ａ，１１ｂの車輪速ＶＦＬ，ＶＦＲ，ＶＲＬ，ＶＲＲを算出する。又、ＣＰＵ２２は、左右前輪５ａ，５ｂの両車輪速ＶＦＬ，ＶＦＲから前輪平均車輪速ＶＦＮ（＝（ＶＦＬ＋ＶＦＲ）／２）を求めるとともに、左右後輪１１ａ，１１ｂの両車輪速ＶＲＬ，ＶＲＲから後輪平均車輪速ＶＲＮ（＝（ＶＲＬ＋ＶＲＲ）／２）を算出する。さらに、ＣＰＵ２２は、前輪平均車輪速ＶＦＮと後輪平均車輪速ＶＲＮとから第１データとしての差動回転速度ΔＮ（＝｜ＶＦＮ−ＶＲＮ｜）を算出するようになっている。
【００４６】
ＣＰＵ２２は、入出力回路２５を介して駆動力伝達装置７の電磁コイル７ａに電流を給電する駆動回路３５に接続されている。ＣＰＵ２２は、駆動回路３５に同ＣＰＵ２２が算出した電流値を電磁コイル７ａに給電するためのデューティ比制御信号を出力する。駆動回路３５は、デューティ比制御信号に基づいて駆動し、ＣＰＵ２２が算出した電流値を電磁コイル７ａに給電する。
【００４７】
つまり、ＣＰＵ２２は、４輪駆動傾向モード又は２輪駆動傾向モードのための前記マップデータを使って前記算出したスロットル開度、差動回転速度ΔＮ及び車速に対する電磁コイル７ａに給電する目標電流値をデューティ比として求める。そして、ＣＰＵ２２は、その求めたデューティ比に対するデューティ比制御信号を入出力回路２５を介して駆動回路３５に出力する。
【００４８】
次に、上記のように構成した駆動力伝達装置７を駆動制御する駆動力伝達制御回路の作用を説明する。
ＣＰＵ２２は、４輪駆動傾向モード又は２輪駆動傾向モードで駆動力伝達装置７を制御している時、予め定めた周期で図３に示すフローチャートに従ったモード切換制御のための処理動作を実行する。
【００４９】
図３において、ＣＰＵ２２は、前記モード切換プログラムに従って、電気ＰＳ装置用ＥＣＵ３１及びＡＢＳ用ＥＣＵ３２からのデータμ１，μ２を入力する。また、ＣＰＵ２２は、車輪速センサ３４ａ〜３４ｄからの検出信号を入力し、差動回転速度ΔＮを算出する（ステップＳ１）。続いて、ＣＰＵ２２は、入力したデータμ１が低μであるかどうか識別する（ステップＳ２）。
【００５０】
そして、入力したデータμ１が低μであると識別されると（ステップＳ２でＹＥＳ）、ＣＰＵ２２は、ステップＳ３に移り、モード切換プログラムに従って、カウント数記憶部２４ａのカウント数に１を加算し（ステップＳ３）、ステップＳ４に移る。一方、入力したデータμ１が高μであると識別されると（ステップＳ２でＮＯ）、ＣＰＵ２２は、ステップＳ５に移る。
【００５１】
ステップＳ５において、ＣＰＵ２２は、入力したデータμ２が低μであるかどうか識別する。そして、入力したデータμ２が低μであるとき（ステップＳ５でＹＥＳ）、ＣＰＵ２２は、ステップＳ３に移り、カウント数記憶部２４ａのカウント数に１を加算し（ステップＳ３）、ステップＳ４に移る。一方、入力したデータμ２が高μであるとき（ステップＳ５でＮＯ）、ＣＰＵ２２は、ステップＳ６に移る。
【００５２】
ステップＳ６において、ＣＰＵ２２は、算出した差動回転速度ΔＮが閾値Ｔ１以上かどうか識別する。この閾値Ｔ１は差動回転速度ΔＮがこの閾値Ｔ１以上になると、４輪駆動車１が低μ路上でスリップを生じていると判定するための値である。この閾値Ｔ１は、予め試験又は理論的に求めた値であって、ＲＯＭ２３に記憶されている。
【００５３】
そして、差動回転速度ΔＮが閾値Ｔ１以上であるとき（ステップＳ６でＹＥＳ）、ＣＰＵ２２は、ステップＳ３に移り、カウント数記憶部２４ａのカウント数に１を加算し（ステップＳ３）、ステップＳ４に移る。一方、差動回転速度ΔＮが閾値Ｔ１より小さいとき（ステップＳ６でＮＯ）、ＣＰＵ２２は、ステップＳ７に移る。
【００５４】
ステップＳ７において、ＣＰＵ２２は、カウント数記憶部２４ａのカウント数がゼロであるかどうか判断する。カウント数がゼロでないとき（ステップＳ７でＹＥＳ）、ＣＰＵ２２は、ステップＳ８に移り、カウント数を１減算し（ステップＳ８）、ステップＳ４に移る。すなわち、４輪駆動車１が低μ路から高μ路に移動した場合などには、低μ路を走行した時に加算されていたカウント数記憶部２４ａのカウント数が減算される。そして、カウント数がゼロであると（ステップＳ７でＮＯ）、カウント数をこれ以上減算することができないので、減算を行わずにＣＰＵ２２はステップ９に移動し、ＣＰＵ２２は、駆動モードを２輪駆動傾向モードに設定する（ステップＳ９）。すなわち、ＣＰＵ２２は、以後、２輪駆動傾向モードのマップデータを使って２輪駆動傾向モードに基づく動力配分率制御することになる。
【００５５】
また、ステップＳ４において、ＣＰＵ２２は、カウント数記憶部２４ａのカウント数がゼロであるかどうか判定する。カウント数がゼロでないとき（ステップＳ４でＹＥＳ）、ＣＰＵ２２は、駆動モードを４輪駆動傾向モードに設定する（ステップＳ１０）。すなわち、ＣＰＵ２２は、以後、４輪駆動傾向モードのマップデータを使って４輪駆動傾向モードに基づく動力配分率制御することになる。その結果、路面と前後輪５ａ，５ｂ，１１ａ，１１ｂとの間のトラクションが高くなり、４輪駆動車１はスリップを生じることなく安定した走行を確保することができる。
【００５６】
また、カウント数がゼロであるとき（ステップＳ４でＮＯ）、ＣＰＵ２２はステップ９に移動し、ＣＰＵ２２は、駆動モードを２輪駆動傾向モードに設定する（ステップＳ９）。すなわち、ＣＰＵ２２は、路面が低μ路から高μ路に変わったとして、以後、２輪駆動傾向モードのマップデータを使って２輪駆動傾向モードに基づく動力配分率制御することになる。その結果、路面と前後輪５ａ，５ｂ，１１ａ，１１ｂとの間のトラクションが低くなり、４輪駆動車１は、低燃費の走行を確保することができる。
【００５７】
次に、上記のように構成した実施形態の特徴を以下に記載する。
（１）本実施形態では、ＣＰＵ２２は、閾値Ｔ１以上かどうかで４輪駆動車１が低μ路上でスリップを生じているかを判定するための値である差動回転速度ΔＮに加えて、電気ＰＳ装置用ＥＣＵ３１からのデータμ１とＡＢＳ用ＥＣＵ３２からのデータμ２を入力するようにした。そして、差動回転速度ΔＮ及びデータμ１，μ２を使用し、モード切換プログラムに従って、４輪駆動車１の駆動モードを４輪駆動傾向モードと２輪駆動傾向モードとを切り換えるようにした。
【００５８】
従って、ＣＰＵ２２は、差動回転速度ΔＮのみの時に比較して、幅広いパラメータに基づいて、４輪駆動車１の駆動モードを４輪駆動傾向モードと２輪駆動傾向モードとを切り換えることが可能となり、駆動力配分率の可変制御の精度を向上させることができる。その結果、差動回転速度ΔＮでは、４輪駆動車１がスリップして初めて路面が低μ路であると判断するようになっていたが、その他のパラメータでスリップする前に路面が低μ路であると判断することが可能となる。
【００５９】
（２）本実施形態では、電気ＰＳ装置用ＥＣＵ３１やＡＢＳ用ＥＣＵ３２において既に使用されているデータμ１，μ２を再利用するので、データμ１，μ２を求めるための設計変更が容易である。
【００６０】
（３）本実施形態では、カウント数記憶部２４ａのカウント数がゼロでない場合には、ＣＰＵ２２によって、４輪駆動車１が低μ路を走行していると推定され、４輪駆動傾向モードに切り換えられるようにした。また、カウント数記憶部２４ａのカウント数がゼロであり、ＣＰＵ２２によって、４輪駆動車１が高μ路を走行していると推定されると、２輪駆動傾向モードに切り換えられるようにした。
【００６１】
従って、４輪駆動車１は、低摩擦係数の道路を走行する場合には４輪駆動傾向モードに切り替わり、最適な駆動力配分率が得られるようになる。また、高摩擦係数の道路を走行する場合には２輪駆動傾向モードに切り替わり、車両安定性能を損なわない程度に２輪駆動傾向の駆動力配分率が得られるようになり、低燃費の走行が確保されるようになる。
【００６２】
（４）本実施形態では、ＲＡＭ２４にカウント数記憶部２４ａを設け、ＣＰＵ２２によって、データμ１，μ２の少なくとも１つが低μと識別されるか、もしくは、差動回転速度ΔＮが閾値Ｔ１以上であると識別されると、カウント数記憶部２４ａのカウント数に１が加算されるようにした。そして、カウント数がゼロでない場合には駆動モードを４輪駆動傾向モードとするようにし、カウント数がゼロである場合には２輪駆動傾向モードとするようにした。
【００６３】
従って、複数のデータに基づいて加算されるカウント数記憶部２４ａのカウント数によって駆動モードが切り換えられるようにしたので、駆動量配分率の可変制御の精度を向上させることができる。その結果、４輪駆動車１が低μ路を走行しているにもかかわらず、一方のデータにおいて、低μ路でないと誤判定されたとしても、他方のデータで正しく判定されていれば、低μ路用の駆動モード、すなわち、４輪駆動傾向モードに切り換えることが可能となる。
【００６４】
（５）本実施形態では、ＣＰＵ２２によって、データμ１，μ２がともに高μと識別されると同時に、差動回転速度ΔＮが閾値Ｔ１より小さい場合には、ゼロを下限としてカウント数記憶部２４ａのカウント数を減算するようにした。
【００６５】
従って、４輪駆動車１が低μ路から高μ路に移動すると、カウント数が減算され、カウント数がゼロになることにより、４輪駆動車１の駆動モードを高μ路用の駆動モード、すなわち、２輪駆動傾向モードに切り換えることが可能となる。また、４輪駆動車１が低μ路を走行しているにもかかわらず、一時的に、高μ路を走行していると誤判定されても、カウント数記憶部２４ａのカウント数がゼロとなるまでは、低μ路用の駆動モードを維持することが可能であり、駆動量配分率の可変制御の精度を向上させることができる。
【００６６】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態においては、ステップＳ１において、ＣＰＵ２２は、差動回転速度ΔＮを算出するようにしたが、ステップＳ１においては差動回転速度ΔＮを算出せず、データμ１，μ２がともに低μでなく、ステップＳ６に移行したときにのみ差動回転速度ΔＮを算出するようにしてもよい。
【００６７】
また、ステップＳ１において算出した差動回転速度ΔＮが閾値Ｔ１以上の時には、ステップＳ３に移りカウンタを＋１するようにしてもよい。
・上記実施形態においては、ステップＳ１にてカウント数記憶部２４ａのカウント数の第１閾値をゼロとしたが、その他の値でもよい。
【００６８】
・上記実施形態においては、ステップＳ７にてカウント数記憶部２４ａのカウント数が第２閾値としてのゼロである場合には、それ以上カウント数を減算しないようにした。しかし、第２閾値をその他の値としてもよい。
【００６９】
・上記実施形態では、カウント数記憶部２４ａのカウント数がゼロでない場合には、４輪駆動傾向モードとするようにしたが、完全な４輪駆動モードに切り換えるようにしてもよい。
【００７０】
・上記実施形態では、カウント数記憶部２４ａのカウント数がゼロである場合には、２輪駆動傾向モードとするようにしたが、完全な２輪駆動モードに切り換えるようにしてもよい。
【００７１】
・上記実施形態では、４輪駆動傾向モードと２輪駆動傾向モードの２種類の４輪駆動モードを備えた４輪駆動車に具体化したが、３種類以上の４輪駆動モードを備えた４輪駆動車に応用してもよい。この場合、カウント数記憶部２４ａのカウント数に応じて駆動力配分率が小さくなる４輪駆動モードに順次切換えるようにしたり、直ちに２輪駆動モードに切換えるようにしたりしてもよい。
【００７２】
・上記実施形態では、ＣＰＵ２２は、電気ＰＳ装置用ＥＣＵ３１及びＡＢＳ用ＥＣＵ３２から低μ路であるかどうかを識別するためのデータμ１，μ２を入力するようにした。これを、電気ＰＳ装置用ＥＣＵ３１もしくはＡＢＳ用ＥＣＵ３２のいずれかから、データμ１もしくはデータμ２が入力されるようにしてもよい。そして、ＣＰＵ２２は、入力されたデータμ１もしくはデータμ２と、差動回転速度ΔＮに基づいて駆動モードを切り換えるようにしてもよい。
【００７３】
・上記実施形態では、ＣＰＵ２２は、差動回転速度ΔＮ及び、データμ１，μ２に基づいて、駆動モードを切り換えるようにしたが、その他のパラメータに基づいて駆動モードを切り換えるようにしても良い。その他のパラメータとしては、スロットル開度センサ３３によって検出されるスロットル開度、車速としてもよい。
【００７４】
・上記実施形態では、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式の４輪駆動車に具体化したが、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）方式もしくはＲＲ（リアエンジン・リアドライブ）方式の４輪駆動車に具体化してもよい。
【００７５】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜４に記載の発明によれば、４輪駆動車の駆動力配分率の可変制御の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における４輪駆動車の概略構成図。
【図２】本実施形態における４輪駆動車の駆動力伝達装置を駆動制御する駆動力伝達制御回路図。
【図３】本実施形態における走行時におけるモード切換制御のフローチャート。
【符号の説明】
ΔＮ…第１データとしての差動回転速度、μ１，μ２…第２データとしてのデータ、１…４輪駆動車、５ａ，５ｂ…前輪、１１ａ，１１ｂ…後輪、２２…路面摩擦係数推定手段、駆動力配分制御手段及び選択手段としてのＣＰＵ、２３…記憶手段としてのＲＯＭ、２４ａ…カウント数記憶手段としてのカウント数記憶部、３１…電子制御装置としての電気ＰＳ装置用ＥＣＵ、３２…電子制御装置としてのＡＢＳ用ＥＣＵ、３３…スロットル開度センサ、３４ａ…左側前輪車輪速センサ、３４ｂ…右側前輪車輪速センサ、３４ｃ…左側後輪車輪速センサ、３４ｄ…右側後輪車輪速センサ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a driving force distribution control device for a four-wheel drive vehicle.
[0002]
[Prior art]
The four-wheel drive vehicle has a part-time system that switches between four-wheel drive and two-wheel drive as appropriate, and a full-time system that always drives four wheels. There is a standby system that transitions between them.
[0003]
In the standby system, in general, a transaxle including a transmission and a transfer transmits the driving force of the engine to the front wheels via a pair of left and right front axles. The transaxle transmits the driving force of the engine to the driving force transmission device via the propeller shaft. The driving force transmission device is connected to the rear differential via a drive pinion shaft, and the rear differential is connected to the rear wheels via a pair of left and right rear axles.
[0004]
A driving force transmission device generally includes a wet multi-plate electromagnetic clutch mechanism, and by energizing and controlling an electromagnetic coil incorporated in the clutch mechanism, the clutch plates are frictionally engaged with each other and transmitted via a propeller shaft. The driving force of the engine is transmitted to the rear differential. The driving force transmitted to the rear differential is transmitted to the rear wheels through a pair of left and right rear axles. The frictional engagement force of the clutch plate is determined by the current value supplied to the electromagnetic coil, and the greater the frictional engagement force, the greater the transmission of driving force to the rear wheels. That is, in the standby method, the driving force distribution control device that controls the driving force transmission device controls the frictional engagement force of the electromagnetic clutch mechanism to select either the four-wheel driving state or the two-wheel driving state, and 4 A driving force distribution ratio between the front wheels and the rear wheels in the wheel driving state is determined.
[0005]
The control of the driving force distribution control device, that is, the control of the frictional engagement force of the electromagnetic clutch mechanism is performed using a differential limit torque map prepared in advance. The differential limit torque map is a duty ratio map table for energizing an electromagnetic coil for obtaining a frictional engagement force (target frictional engagement force) for obtaining an optimum driving force distribution ratio for the traveling state at that time. is there.
[0006]
In particular, when a four-wheel drive vehicle is traveling on a road (low μ road) with a low road surface friction coefficient μ such as a snowy road, an ice-burn road, or a muddy road, the traction between the road surface and wheels is reduced. It is desirable that the driving force distribution rate be increased, that is, the driving amount distribution rate at which four-wheel drive or a state close thereto is achieved. Therefore, the differential limiting torque map is set so that when a four-wheel drive vehicle is traveling on a low μ road, a duty ratio for traveling in a state in which the four-wheel drive is performed or close thereto is obtained.
[0007]
When a four-wheel drive vehicle travels on a low μ road, slipping of the wheels increases the differential rotational speed between the average rotational speed of the pair of left and right front wheels and the average rotational speed of the pair of left and right rear wheels. Tend to be. Therefore, whether or not the four-wheel drive vehicle is traveling on a low μ road is determined based on a parameter obtained as a result of detecting the differential rotational speed with a sensor.
[0008]
When the parameter is obtained by the driving force distribution control device, the duty ratio corresponding to the parameter is obtained from the differential limit torque map. Then, the driving force distribution control device performs energization control of the electromagnetic coil of the driving force transmission device with the obtained duty ratio to realize a target frictional engagement force of the electromagnetic clutch mechanism. As a result, an optimal driving force distribution ratio between the front wheels and the rear wheels on the low μ road is ensured, and the vehicle travels stably.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the driving force distribution control device for the conventional four-wheel drive vehicle, the four-wheel drive vehicle travels on a low μ road and causes a slip, so that a drive force distribution ratio that does not cause a slip is ensured for the first time. I am doing so. Therefore, even if the four-wheel drive vehicle is traveling on a low μ road, it is impossible to determine whether the road is a low μ road before the wheels slip.
[0011]
As described above, when a four-wheel drive vehicle travels on a low μ road, there is a delay in determining whether the road is a low μ road, and the driving force distribution ratio between the front wheels and the rear wheels may not be appropriate. It was. And the performance as a four-wheel drive vehicle was not fully demonstrated by inappropriate driving force distribution.
[0012]
An object of the present invention is to provide a driving force distribution control device for a four-wheel drive vehicle capable of performing highly accurate driving force distribution.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the invention according to claim 1 is a road surface friction coefficient estimating unit that estimates first data related to a road surface friction coefficient of a running road surface based on a differential rotational speed of front and rear wheels; Constant driving force is transmitted In the drive force distribution control device for a four-wheel drive vehicle, comprising a drive force distribution control means for variably controlling the drive force distribution ratio between the front wheel side and the rear wheel side, the drive force distribution control device for the four-wheel drive vehicle includes: Electric power steering device Obtained based on road reaction force at An acquisition means for acquiring second data relating to the road surface friction coefficient is provided, and the driving force distribution control means includes the first data estimated by the road surface friction coefficient estimation means and the road surface friction coefficient acquired by the acquisition means. When at least one of the second data regarding the road surface indicates that the running road surface has a low friction coefficient, the determination means determines that the road is a low μ road, and otherwise determines a high μ road. And a selection means for selecting a two-wheel drive tendency mode when it is determined as a low μ road based on a determination result of the determination means, and for selecting a four-wheel drive tendency mode when it is determined as a high μ road. And variably controlling the driving force distribution rate based on the driving mode selected by the selection means, and until a predetermined time elapses after the determination result of the determination means is switched from the low μ road to the high μ road of It is summarized in that to maintain the selection of the 4-wheel drive tendency mode.
[0015]
Claim 2 The invention described in claim 1 In the four-wheel drive vehicle drive force distribution control device described above, the drive force distribution control means includes: ,in front A memory for storing map data of the driving force distribution ratio corresponding to the running state for each of the two-wheel driving tendency mode and the four-wheel driving tendency mode. Step The present invention is summarized in that the map data of the storage unit is selected based on the drive mode selected by the selection unit, and the driving force distribution ratio is variably controlled based on the selected map data.
[0016]
Claim 3 The invention described in claim 1 or 2 The driving force distribution control device for a four-wheel drive vehicle according to claim 4, wherein the driving force distribution control device for the four-wheel drive vehicle includes a count number storage unit, and the selection unit stores the first data and the second data. At least one Indicates that the running road surface has a low friction coefficient, the count number of the count number storage means is added, and the driving force distribution control means is configured to add the count number of the count number storage means. When the count number exceeds a predetermined first threshold, the four-wheel drive tendency mode is stored from the storage means. Do And when the count is less than or equal to the predetermined first threshold, the two-wheel drive tendency mode is stored from the storage means. Do The gist is to choose.
[0017]
Claim 4 The invention described in claim 3 In the driving force distribution control device for a four-wheel drive vehicle according to claim 1, when the selection means indicates that the road surface being traveled has a high friction coefficient from the first data and the second data. The gist is to subtract the count number stored in the count number storage means with a predetermined second threshold as a lower limit.
[0018]
(Function)
According to the first aspect of the present invention, the driving force distribution control means includes the electric power steering device in addition to the first data relating to the road surface friction coefficient estimated by the wheel speed or the like. Based on road reaction force at Estimated The If the second data regarding the road surface friction coefficient is obtained and at least one of the data indicates that the road surface being traveled has a low friction coefficient, the four-wheel drive tendency mode is selected. The driving force distribution ratio is variably controlled, and the selection of the four-wheel drive tendency mode is maintained until a predetermined time elapses after the road friction coefficient judgment result is switched from the low μ road to the high μ road. I tried to do it.
[0019]
Therefore, the driving force distribution control means can control the driving force distribution rate based on a wide range of parameters, compared with the case of controlling only with the first data, and improves the accuracy of variable control of the driving force distribution rate. be able to.
[0021]
Moreover, electric power steering equipment In place Since the data already used can be reused as the second data, the design change for obtaining the second data is easy.
[0022]
Also, Claim 1 Invention described in Then , Driving force distribution control means The selection means selects the drive mode of the four-wheel drive vehicle to be either the four-wheel drive tendency mode or the two-wheel drive tendency mode based on the first data and the second data.
[0023]
Therefore, by selecting the four-wheel drive tendency mode, the four-wheel drive vehicle can obtain an optimum driving force distribution rate when traveling on a road having a low friction coefficient. In addition, by selecting the two-wheel drive tendency mode, a four-wheel drive vehicle can obtain a driving force distribution ratio with a two-wheel drive tendency to such an extent that the vehicle stability performance is not impaired, so that driving with low fuel consumption is ensured. become.
[0024]
Claim 3 According to the invention described in the above, the count number storage means is provided, and the first data and the second data are stored. At least one When the road surface friction coefficient of the running road surface indicates that it has a low friction coefficient, the count number is added. When the count number exceeds a predetermined first threshold value, the drive mode is set to the four-wheel drive tendency mode, and when the count value is equal to or less than the first threshold value, the drive mode is set to the two-wheel drive tendency mode.
[0025]
Therefore, the count number is added based on a plurality of data, and the drive mode is switched based on the count number, so that the accuracy of variable control of the driving force distribution ratio can be improved. As a result, even though a four-wheel drive vehicle is traveling on a road surface with a low friction coefficient, even if it is erroneously determined that the data is not a low friction coefficient in one data, Therefore, it is possible to switch to a driving mode for a road surface with a low friction coefficient.
[0026]
Claim 4 According to the invention described in the above, when the first data and the second data indicate that the road surface being traveled has a high friction coefficient, the count value is subtracted with the second threshold as the lower limit. I made it.
[0027]
Accordingly, the four-wheel drive vehicle moves from a road surface having a low friction coefficient to a road surface having a high friction coefficient, and the count number is subtracted to be equal to or less than the first threshold value. It becomes possible to switch to the driving mode for the coefficient road surface. Even if the four-wheel drive vehicle is traveling on a road surface having a low friction coefficient, the count value is the first threshold even if it is temporarily determined that the road surface has a high friction coefficient temporarily. Until it becomes below, it is possible to maintain the driving mode for the road surface with a low friction coefficient, and the accuracy of variable control of the driving force distribution ratio can be improved.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a four-wheel drive vehicle based on a front wheel drive will be described with reference to FIGS.
[0029]
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a four-wheel drive vehicle in the present embodiment. In FIG. 1, a four-wheel drive vehicle 1 includes an engine 2 that is an internal combustion engine and a transaxle 3. The transaxle 3 includes a transmission 3a, a front differential 3b, a transfer 3c, and the like. The front differential 3b is connected to a pair of left and right front axles 4a and 4b, and left and right front wheels 5a and 5b are connected to the pair of front axles 4a and 4b, respectively. Accordingly, the driving force of the engine 2 is transmitted to the left and right front wheels 5a and 5b through the transmission 3a, the front differential 3b and the pair of left and right front axles 4a and 4b, respectively.
[0030]
The transfer 3 c is connected to a propeller shaft 6, and the propeller shaft 6 is drivingly connected to a driving force transmission device 7. Accordingly, the driving force of the engine 2 is transmitted to the driving force transmission device 7 via the transmission 3a, the transfer 3c, and the propeller shaft 6. The driving force transmission device 7 is connected to a rear differential 9 via a drive pinion shaft 8, and the rear differential 9 is connected to a pair of left and right rear axles 10a and 10b. The left and right rear wheels 11a and 11b are connected to the pair of left and right rear axles 10a and 10b, respectively.
[0031]
The driving force transmission device 7 includes a wet multi-plate electromagnetic clutch mechanism, and the electromagnetic clutch mechanism has a plurality of clutch plates that can be brought into contact with and separated from the electromagnetic coil 7a (see FIG. 2). The clutch plates are frictionally engaged with each other in accordance with a current value supplied based on a control signal (command value) from a driving force distribution electronic control unit (ECU) 21 to be described later on the electromagnetic coil 7a, and the drive pinion The torque of the driving force of the propeller shaft 6 is transmitted to the shaft 8.
[0032]
More specifically, the driving force transmitted from the propeller shaft 6 (engine 2) to the drive pinion shaft 8 (left and right rear wheels 11a, 11b) is determined by the friction engagement force of the clutch plate, and increases as the friction engagement force increases. . The frictional engagement force is determined by the current value supplied to the electromagnetic coil. That is, the driving force transmission device 7 selects either the four-wheel driving state or the two-wheel driving state by controlling the frictional engagement force, and the front wheels 5a and 5b and the rear wheels 11a and 11b in the four-wheel driving state. To control the driving force distribution ratio.
[0033]
Next, the electrical configuration of the driving force transmission control circuit that controls the driving force transmission device 7 will be described.
As shown in FIG. 2, the driving force transmission control circuit includes a driving force distribution electronic control device (referred to as a driving force distribution ECU) 21. The driving force distribution ECU 21 includes a CPU 22 as road surface friction coefficient estimating means, driving force distribution control means and selection means, ROM 23, RAM 24 and input / output circuit 25 as storage means. The CPU 22 executes various arithmetic processes for controlling the driving force transmission device 7 according to various programs stored in the ROM 23, that is, energization control of the electromagnetic coil 7a. The ROM 23 stores various programs for controlling energization of the electromagnetic coil 7a of the driving force transmission device 7, various data, and various map data. The RAM 24 temporarily stores the calculation processing result of the CPU 22 and stores various data.
[0034]
The various programs stored in the ROM 23 include a basic control program and a mode switching program. The basic control program calculates a current value to be supplied to the electromagnetic coil 7a with respect to the traveling state at that time in two types of modes, the four-wheel drive tendency mode and the two-wheel drive tendency mode, and the electromagnetic coil 7a is calculated with the calculated current value. Is a program for controlling energization via the input / output circuit 25.
[0035]
In addition, the mode switching program acquires an estimated value of the road surface friction coefficient μ of the road surface on which the four-wheel drive vehicle 1 travels at regular time intervals, and whether the road surface during traveling is a low μ road based on the acquired estimated value. This is a program for determining whether or not and switching between the two types of the four-wheel drive tendency mode and the two-wheel drive tendency mode based on the determination result.
[0036]
The various map data stored in the ROM 23 stores map data for the two-wheel drive tendency mode and the four-wheel drive tendency mode among the two types of modes. Both map data are map data of a duty ratio for energizing the electromagnetic coil 7a in order to obtain a frictional engagement force (target frictional engagement force) for obtaining an optimum driving force distribution ratio for the traveling state at that time. .
[0037]
In the present embodiment, the traveling state is the differential rotational speed between the average rotational speed of the pair of left and right front wheels 5a and 5b and the average rotational speed of the pair of left and right rear wheels 11a and 11b shown in FIG. And it is the driving | running | working state which used speed as a parameter.
[0038]
The difference between the map data in the four-wheel drive tendency mode and the map data in the two-wheel drive tendency mode is that each map data is set so that the friction engagement force is larger in the four-wheel drive tendency mode than in the two-wheel drive tendency mode in each traveling state. Is formed. Therefore, the load applied to the transfer 3c of the transaxle 3 has a driving force distribution rate when the driving force transmission device 7 is controlled in the four-wheel driving tendency mode and when controlled in the two-wheel driving tendency mode. The two-wheel drive tendency mode is smaller by the smaller amount.
[0039]
Note that the RAM 24 is provided with a count number storage unit 24a. When the CPU 22 determines that the low μ road is in accordance with the mode switching program, the count number storage unit 24a adds “1” to the count number of the count number storage unit 24a, and determines that the low μ road is not the first. The threshold value and the second threshold value are subtracted to a minimum value of zero. In this embodiment, when the count number is not zero, the CPU 22 switches to the four-wheel drive tendency mode according to the mode switching program, and switches to the two-wheel drive tendency mode when the count number is zero. Yes.
[0040]
The CPU 22 is connected to an ECU 31 for an electric power steering device (referred to as an electric PS device) via an input / output circuit 25, and receives data μ1 as second data of the road surface friction coefficient μ calculated in the electric PS device ECU 31. To do. This data μ1 represents whether the road surface friction coefficient μ is a high friction coefficient (high μ) or a low friction coefficient (low μ).
[0041]
Note that the present applicant has already estimated the road surface reaction force based on the drive current flowing through the power steering motor and the steering torque of the steering wheel and calculates the road surface friction coefficient μ in the electric power steering device. A control device has been proposed (Japanese Patent Application No. 2000-299953). Then, the electric PS device ECU 31 calculates the road surface friction coefficient μ in the same manner as this control device. If the calculated road surface friction coefficient μ exceeds a predetermined threshold value, the data μ1 is set to a high μ and a predetermined value. If it is less than or equal to the threshold, the data μ1 is set to a low μ. Note that this threshold value is such a value that the four-wheel drive vehicle 1 is likely to slip when the road surface friction coefficient μ is equal to or smaller than this threshold value, that is, when the road friction coefficient μ is low μ. The threshold value is a value obtained in advance from a test or theory, and is stored in a ROM (not shown) provided in the electric PS device ECU 31.
[0042]
Further, the CPU 22 is connected to an anti-lock brake system (ABS) ECU 32 through an input / output circuit 25, and receives data μ2 as second data of the road surface friction coefficient μ calculated in the ABS ECU 32. This data μ2 indicates whether the road surface friction coefficient μ is high μ or low μ, similarly to the data μ1.
[0043]
In addition, in the ABS, the road surface that estimates whether the road surface friction coefficient μ is high μ or low μ from the brake torque applied to the wheel and the estimated vehicle deceleration calculated based on the output signal of the wheel speed sensor. A friction coefficient estimating device has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 11-157433). Then, the ABS ECU 32 estimates whether the road surface friction coefficient μ is high μ or low μ in the same manner as this prior art, and obtains data μ2.
[0044]
The CPU 22 is connected to the throttle opening sensor 33 via the input / output circuit 25 and inputs a throttle opening signal from the opening sensor 33. The throttle opening sensor 33 is provided in the throttle valve and detects the opening of the valve. The CPU 22 calculates the throttle valve opening (throttle opening) at that time based on the detection signal from the throttle opening sensor 33.
[0045]
The CPU 22 is connected to wheel speed sensors 34 a to 34 d that detect the rotation of the wheels of the front and rear wheels 5 a, 5 b, 11 a, and 11 b via the input / output circuit 25. The CPU 22 inputs detection signals from the wheel speed sensors 34a to 34d, and calculates the wheel speeds VFL, VFR, VRL, VRR of the respective front and rear wheels 5a, 5b, 11a, 11b based on the detection signals. Further, the CPU 22 obtains the front wheel average wheel speed VFN (= (VFL + VFR) / 2) from the both wheel speeds VFL, VFR of the left and right front wheels 5a, 5b, and the rear from the wheel speeds VRL, VRR of the left and right rear wheels 11a, 11b. The average wheel speed VRN (= (VRL + VRR) / 2) is calculated. Further, the CPU 22 calculates a differential rotational speed ΔN (= | VFN−VRN |) as first data from the front wheel average wheel speed VFN and the rear wheel average wheel speed VRN.
[0046]
The CPU 22 is connected to a drive circuit 35 that supplies current to the electromagnetic coil 7 a of the drive force transmission device 7 via the input / output circuit 25. The CPU 22 outputs a duty ratio control signal for feeding the current value calculated by the CPU 22 to the electromagnetic coil 7 a to the drive circuit 35. The drive circuit 35 is driven based on the duty ratio control signal and feeds the current value calculated by the CPU 22 to the electromagnetic coil 7a.
[0047]
That is, the CPU 22 uses the map data for the four-wheel drive tendency mode or the two-wheel drive tendency mode to calculate the target current value to be supplied to the electromagnetic coil 7a for the calculated throttle opening, differential rotation speed ΔN, and vehicle speed. Obtained as the duty ratio. Then, the CPU 22 outputs a duty ratio control signal corresponding to the obtained duty ratio to the drive circuit 35 via the input / output circuit 25.
[0048]
Next, the operation of the driving force transmission control circuit that controls the driving force transmission device 7 configured as described above will be described.
When the CPU 22 is controlling the driving force transmission device 7 in the four-wheel drive tendency mode or the two-wheel drive tendency mode, the CPU 22 executes a processing operation for mode switching control according to the flowchart shown in FIG. 3 at a predetermined cycle. To do.
[0049]
In FIG. 3, the CPU 22 inputs data μ1 and μ2 from the electric PS device ECU 31 and the ABS ECU 32 in accordance with the mode switching program. Further, the CPU 22 inputs detection signals from the wheel speed sensors 34a to 34d, and calculates a differential rotation speed ΔN (step S1). Subsequently, the CPU 22 identifies whether or not the input data μ1 is low μ (step S2).
[0050]
If the input data μ1 is identified as low μ (YES in step S2), the CPU 22 proceeds to step S3 and adds 1 to the count number in the count number storage unit 24a according to the mode switching program ( The process proceeds to step S3) and step S4. On the other hand, when the input data μ1 is identified as high μ (NO in step S2), the CPU 22 proceeds to step S5.
[0051]
In step S5, the CPU 22 identifies whether or not the input data μ2 is low μ. When the input data μ2 is low μ (YES in step S5), the CPU 22 proceeds to step S3, adds 1 to the count number in the count number storage unit 24a (step S3), and proceeds to step S4. On the other hand, when the input data μ2 is high μ (NO in step S5), the CPU 22 proceeds to step S6.
[0052]
In step S6, the CPU 22 identifies whether or not the calculated differential rotational speed ΔN is equal to or greater than the threshold value T1. This threshold value T1 is a value for determining that the four-wheel drive vehicle 1 is slipping on a low μ road when the differential rotational speed ΔN becomes equal to or higher than the threshold value T1. This threshold value T1 is a value obtained in advance from a test or theory, and is stored in the ROM 23.
[0053]
When the differential rotation speed ΔN is equal to or higher than the threshold value T1 (YES in step S6), the CPU 22 proceeds to step S3, adds 1 to the count number in the count number storage unit 24a (step S3), and proceeds to step S4. Move. On the other hand, when the differential rotation speed ΔN is smaller than the threshold value T1 (NO in step S6), the CPU 22 proceeds to step S7.
[0054]
In step S7, the CPU 22 determines whether or not the count number in the count number storage unit 24a is zero. When the count number is not zero (YES in step S7), the CPU 22 proceeds to step S8, decrements the count number by 1 (step S8), and proceeds to step S4. That is, when the four-wheel drive vehicle 1 moves from a low μ road to a high μ road, the count number of the count number storage unit 24a added when traveling on the low μ road is subtracted. If the count number is zero (NO in step S7), the count number cannot be subtracted any more, so the CPU 22 moves to step 9 without performing subtraction, and the CPU 22 sets the drive mode to two-wheel drive. The trend mode is set (step S9). That is, the CPU 22 subsequently performs power distribution rate control based on the two-wheel drive tendency mode using the map data of the two-wheel drive tendency mode.
[0055]
In step S4, the CPU 22 determines whether or not the count number in the count number storage unit 24a is zero. When the count is not zero (YES in step S4), the CPU 22 sets the drive mode to the four-wheel drive tendency mode (step S10). That is, the CPU 22 subsequently performs power distribution ratio control based on the four-wheel drive tendency mode using the map data of the four-wheel drive tendency mode. As a result, the traction between the road surface and the front and rear wheels 5a, 5b, 11a, and 11b is increased, and the four-wheel drive vehicle 1 can ensure stable traveling without causing slip.
[0056]
When the count number is zero (NO in step S4), the CPU 22 moves to step 9, and the CPU 22 sets the drive mode to the two-wheel drive tendency mode (step S9). That is, the CPU 22 assumes that the road surface has changed from the low μ road to the high μ road, and thereafter performs power distribution ratio control based on the two-wheel drive tendency mode using the map data of the two-wheel drive tendency mode. As a result, the traction between the road surface and the front and rear wheels 5a, 5b, 11a, 11b is reduced, and the four-wheel drive vehicle 1 can ensure low fuel consumption.
[0057]
Next, features of the embodiment configured as described above will be described below.
(1) In the present embodiment, the CPU 22 adds the electrical speed in addition to the differential rotational speed ΔN, which is a value for determining whether the four-wheel drive vehicle 1 is slipping on a low μ road depending on whether the threshold T1 or more. The data μ1 from the PS device ECU 31 and the data μ2 from the ABS ECU 32 are input. Then, using the differential rotational speed ΔN and the data μ1 and μ2, the drive mode of the four-wheel drive vehicle 1 is switched between the four-wheel drive tendency mode and the two-wheel drive tendency mode according to the mode switching program.
[0058]
Therefore, the CPU 22 can switch the drive mode of the four-wheel drive vehicle 1 between the four-wheel drive tendency mode and the two-wheel drive tendency mode based on a wide range of parameters as compared with the case of only the differential rotational speed ΔN. In addition, the accuracy of the variable control of the driving force distribution rate can be improved. As a result, at the differential rotational speed ΔN, the road surface is judged to be a low μ road only after the four-wheel drive vehicle 1 slips, but the road surface is low μ road before slipping with other parameters. It becomes possible to judge that.
[0059]
(2) In this embodiment, since the data μ1 and μ2 already used in the electric PS device ECU 31 and the ABS ECU 32 are reused, a design change for obtaining the data μ1 and μ2 is easy.
[0060]
(3) In this embodiment, when the count number of the count number storage unit 24a is not zero, the CPU 22 estimates that the four-wheel drive vehicle 1 is traveling on a low μ road and enters the four-wheel drive tendency mode. I was able to switch. Further, when the count number in the count number storage unit 24a is zero and the CPU 22 estimates that the four-wheel drive vehicle 1 is traveling on a high μ road, the mode is switched to the two-wheel drive tendency mode.
[0061]
Accordingly, when the four-wheel drive vehicle 1 travels on a road having a low friction coefficient, the four-wheel drive vehicle 1 is switched to the four-wheel drive tendency mode, and an optimum driving force distribution rate can be obtained. Also, when driving on a road with a high coefficient of friction, the mode is switched to the two-wheel drive tendency mode, and a driving force distribution ratio with a two-wheel drive tendency can be obtained to such an extent that the vehicle stability performance is not impaired. Will be secured.
[0062]
(4) In this embodiment, the RAM 24 is provided with the count number storage unit 24a, and at least one of the data μ1 and μ2 is identified as low μ by the CPU 22, or the differential rotation speed ΔN is equal to or higher than the threshold T1. 1 is added to the count number of the count number storage unit 24a. When the count number is not zero, the drive mode is set to the four-wheel drive tendency mode, and when the count number is zero, the two-wheel drive tendency mode is set.
[0063]
Therefore, since the drive mode is switched according to the count number of the count number storage unit 24a added based on a plurality of data, the accuracy of the variable control of the drive amount distribution rate can be improved. As a result, even though the four-wheel drive vehicle 1 is traveling on a low μ road, even if it is erroneously determined that it is not a low μ road in one data, It becomes possible to switch to the drive mode for the low μ road, that is, the four-wheel drive tendency mode.
[0064]
(5) In the present embodiment, the CPU 22 identifies both the data μ1 and μ2 as high μ, and at the same time, when the differential rotational speed ΔN is smaller than the threshold T1, the count number storage unit 24a sets zero as the lower limit. The count number was subtracted.
[0065]
Therefore, when the four-wheel drive vehicle 1 moves from the low μ road to the high μ road, the count number is subtracted and the count number becomes zero, thereby changing the drive mode of the four-wheel drive vehicle 1 to the drive mode for the high μ road. That is, it becomes possible to switch to the two-wheel drive tendency mode. Even if the four-wheel drive vehicle 1 is traveling on a low μ road even though it is temporarily determined to be traveling on a high μ road, the count number in the count number storage unit 24a is zero. Until it becomes, it is possible to maintain the drive mode for the low μ road, and the accuracy of the variable control of the drive amount distribution rate can be improved.
[0066]
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
In the above embodiment, the CPU 22 calculates the differential rotation speed ΔN in step S1, but does not calculate the differential rotation speed ΔN in step S1, and the data μ1 and μ2 are both low μ. Instead, the differential rotational speed ΔN may be calculated only when the process proceeds to step S6.
[0067]
When the differential rotation speed ΔN calculated in step S1 is equal to or higher than the threshold value T1, the process may move to step S3 to increment the counter by +1.
In the above embodiment, the first threshold value of the count number in the count number storage unit 24a is set to zero in step S1, but other values may be used.
[0068]
In the above embodiment, when the count number in the count number storage unit 24a is zero as the second threshold value in step S7, the count number is not subtracted any more. However, the second threshold value may be another value.
[0069]
In the above embodiment, when the count number of the count number storage unit 24a is not zero, the four-wheel drive tendency mode is set. However, the mode may be switched to the complete four-wheel drive mode.
[0070]
In the above embodiment, when the count number in the count number storage unit 24a is zero, the two-wheel drive tendency mode is set. However, the mode may be switched to the complete two-wheel drive mode.
[0071]
In the above embodiment, the four-wheel drive vehicle having two types of four-wheel drive modes, that is, the four-wheel drive tendency mode and the two-wheel drive tendency mode is embodied. You may apply to a wheel drive vehicle. In this case, it is possible to sequentially switch to the four-wheel drive mode in which the driving force distribution rate decreases according to the count number of the count number storage unit 24a, or to immediately switch to the two-wheel drive mode.
[0072]
In the above embodiment, the CPU 22 inputs the data μ1 and μ2 for identifying whether the road is a low μ road from the electric PS device ECU 31 and the ABS ECU 32. Alternatively, the data μ1 or the data μ2 may be input from either the electric PS device ECU 31 or the ABS ECU 32. Then, the CPU 22 may switch the drive mode based on the input data μ1 or data μ2 and the differential rotation speed ΔN.
[0073]
In the above embodiment, the CPU 22 switches the drive mode based on the differential rotation speed ΔN and the data μ1 and μ2, but the drive mode may be switched based on other parameters. Other parameters may be the throttle opening detected by the throttle opening sensor 33 and the vehicle speed.
[0074]
In the above embodiment, the FF (front engine / front drive) type four-wheel drive vehicle has been embodied, but the FR (front engine / rear drive) type or RR (rear engine / rear drive) type four-wheel drive vehicle. It may be embodied in.
[0075]
【The invention's effect】
As detailed above, claims 1 to 4 According to the invention described in (4), it is possible to improve the accuracy of variable control of the driving force distribution ratio of the four-wheel drive vehicle.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a four-wheel drive vehicle in the present embodiment.
FIG. 2 is a driving force transmission control circuit diagram for controlling driving of a driving force transmission device for a four-wheel drive vehicle according to the present embodiment.
FIG. 3 is a flowchart of mode switching control during traveling in the present embodiment.
[Explanation of symbols]
ΔN: differential rotational speed as first data, μ1, μ2: data as second data, 1—four-wheel drive vehicle, 5a, 5b—front wheels, 11a, 11b—rear wheels, 22—road friction coefficient estimating means , CPU as drive force distribution control means and selection means, 23... ROM as storage means, 24a... Count number storage section as count number storage means, 31 .ECU for electric PS device as electronic control device, 32. ECU for ABS as control device, 33 ... throttle opening sensor, 34a ... left front wheel speed sensor, 34b ... right front wheel speed sensor, 34c ... left rear wheel speed sensor, 34d ... right rear wheel speed sensor.

Claims

Road surface friction coefficient estimating means for estimating first data relating to the road surface friction coefficient of the running road surface based on the differential rotational speeds of the front and rear wheels, and driving force distribution between the front wheel side and the rear wheel side to which the driving force is always transmitted In a driving force distribution control device for a four-wheel drive vehicle comprising a driving force distribution control means for variably controlling the rate,
The driving force distribution control device for the four-wheel drive vehicle includes an acquisition means for acquiring second data relating to the road surface friction coefficient obtained by an electric power steering device based on a road surface reaction force ,
The driving force distribution control unit is configured such that at least one of the first data estimated by the road surface friction coefficient estimating unit and the second data related to the road surface friction coefficient acquired by the acquisition unit is low when the road surface is running. If it indicates that it has a coefficient of friction, it is determined as a low μ road, otherwise it is determined as a high μ road, and a low μ road is determined based on the determination result of the determination means. Selecting means for selecting a two-wheel drive tendency mode, and selecting a four-wheel drive tendency mode if it is determined to be a high μ road, and the driving based on the drive mode selected by the selection means. The power distribution ratio is variably controlled, and the selection of the four-wheel drive tendency mode is maintained until a predetermined time elapses after the determination result of the determination unit is switched from the low μ road to the high μ road. Characterized by Wheel drive vehicle driving force distribution control apparatus.

The drive force distribution control device for a four-wheel drive vehicle according to claim 1,
The driving force distribution control means includes
With respect to each of the two-wheel drive tendency mode and the four-wheel drive tendency mode, storage means for storing map data of a driving force distribution rate corresponding to a traveling state is provided.
Four-wheel drive , wherein the map data in the storage means is selected based on the drive mode selected by the selection means, and the driving force distribution ratio is variably controlled based on the selected map data. Driving force distribution control device for cars.

In the four-wheel drive vehicle driving force distribution control device according to claim 1 or 2,
The driving force distribution control device for the four-wheel drive vehicle includes a count number storage means,
In the case where at least one of the first data and the second data indicates that the running road surface has a low friction coefficient, the selection means sets the count number of the count number storage means. Add,
The driving force distribution control unit selects the four-wheel drive tendency mode from the storage unit when the count number of the count number storage unit exceeds a predetermined first threshold, and the count number is the predetermined number. A driving force distribution control device for a four-wheel drive vehicle, wherein the two-wheel drive tendency mode is selected from the storage means when the first threshold value is below the first threshold value .

In the driving force distribution control device for a four-wheel drive vehicle according to claim 3,
When the first data and the second data indicate that the running road surface has a high friction coefficient, the selection means sets the count number of the count number storage means to a predetermined first number. 2. A driving force distribution control device for a four-wheel drive vehicle, characterized by subtracting the threshold value as a lower limit .