JP4661450B2 - 車輌の駆動トルク制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車輌の駆動トルク制御装置に係り、更に詳細には車輪の駆動スリップを抑制する駆動トルク制御装置に係る。

一般に、自動車等の車輌に於けるスリップ率に基づく車輪のスリップの制御に於いては、スリップ率又はスリップ量の正確な把握が必要であり、そのためには正確な車体速の推定が必要であるが、車輌のあらゆる走行状況に於いて車体速を正確に推定することは非常に困難である。

この問題に対処する車輪のスリップ制御装置の一つとして、例えば本願出願人の出願にかかる下記の特許文献１に記載されている如く、前輪側目標車輪速度と前輪側実車輪速度との偏差を演算し、該偏差と前輪側実車輪速度とに基づいて前輪側目標制動トルクを演算する手段と、該前輪側目標制動トルクに基づいて後輪側目標制動トルクを設定し、前輪側目標制動トルク及び後輪側目標制動トルクに基づいて前輪及び後輪の制動圧を制御する制動制御装置が従来より知られている。かかる制動制御装置によれば、スリップ率を演算することなく車輪の制動スリップを抑制することができる。
特開平９−３０３９２号公報

上述の如きスリップ率に基づかない制動スリップ制御を駆動スリップの抑制に適用することが考えられるが、上述の如きスリップ制御装置に於いては車種毎に適合が必要であり、あらゆる車輌に普遍的に適用することができず、また駆動スリップを抑制する制動力が過剰になると車輌の加速性能が悪化し、従って制動力の過不足なく車輪の駆動スリップを確実に且つ効果的に低減することが困難であるという問題がある。

本発明は、従来のスリップ制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、車輪が路面に付与する走行駆動トルクを推定し、車輪間の走行駆動トルクの差に基づく制動トルクにて駆動スリップ状態にある車輪の走行駆動トルクを制御することにより、車種毎の適合を要することなく、換言すれば制動トルクの過不足を生じることなく駆動スリップを確実に且つ効果的に抑制することである。

上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち駆動源の駆動トルクを左右の車輪に付与する駆動トルク付与手段と、前記左右の車輪に相互に独立に制動トルクを付与する制動トルク付与手段とを有し、前記左右の車輪が路面に付与する走行駆動トルクを制御する車輌の駆動トルク制御装置に於いて、前記左右の車輪の走行駆動トルクを推定する手段と、前記左右の車輪の一方が駆動スリップしたときには当該車輪とは左右反対側の車輪の走行駆動トルクより当該車輪の走行駆動トルクを減算した値を目標値として当該車輪の制動トルクを制御する制御手段とを有することを特徴とする車輌の駆動トルク制御装置によって達成される。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記駆動トルク付与手段は前記駆動源より駆動トルク伝達手段を経て前記左右の車輪に均等に駆動トルクを付与し、前記駆動源の駆動トルクをＴdとし、前記駆動トルク伝達手段の慣性モーメント及び回転加速度をそれぞれＩd、Ｖddとし、前記駆動トルク伝達手段のギヤ比をＲgとし、車輪の慣性モーメント及び回転加速度をそれぞれＩw、Ｖwdとし、車輪の制動トルクをＴbとして、前記走行駆動トルクを推定する手段は
Ｔwr＝（Ｔd−ＩdＶdd）Ｒg／２−ＩwＶwd−Ｔb
に従って走行駆動トルクＴwrを推定するよう構成される（請求項２の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１又は２の構成に於いて、前記駆動トルク付与手段は前記駆動源より駆動トルク伝達手段を経て左右前輪及び左右後輪に均等に駆動トルクを付与し、前記制御手段は何れかの車輪が駆動スリップしたときには四つの車輪のうちの最大の走行駆動トルクより当該車輪の走行駆動トルクを減算した値を目標値として当該車輪の制動トルクを制御するよう構成される（請求項３の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項３の構成に於いて、前記制御手段は左右前輪及び左右後輪のうちの一輪が駆動スリップしたときには四つの車輪のうちの最大の走行駆動トルクより当該車輪の走行駆動トルクを減算した値を目標値として当該車輪の制動トルクを制御し、左右前輪の一方及び左右後輪の一方が駆動スリップしたときには左右前輪の他方の走行駆動トルクより前記左右前輪の一方の走行駆動トルクを減算した値を目標値として前記左右前輪の一方の制動トルクを制御すると共に、左右後輪の他方の走行駆動トルクより前記左右後輪の一方の走行駆動トルクを減算した値を目標値として前記左右後輪の一方の制動トルクを制御するよう構成される（請求項４の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項３又は４の構成に於いて、前記駆動源の駆動トルクをＴdとし、前記駆動トルク伝達手段の慣性モーメント及び回転加速度をそれぞれＩd、Ｖddとし、前記駆動トルク伝達手段のギヤ比をＲgとし、車輪の慣性モーメント及び回転加速度をそれぞれＩw、Ｖwdとし、車輪の制動トルクをＴbとして、前記走行駆動トルクを推定する手段は
Ｔwr＝（Ｔd−ＩdＶdd）Ｒg／４−ＩwＶwd−Ｔb
に従って走行駆動トルクＴwrを推定するよう構成される（請求項５の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１又は２の構成に於いて、前記駆動トルク付与手段は前後輪の駆動トルク配分を変化可能に前記駆動源より駆動トルク伝達手段を経て左右前輪及び左右後輪に駆動トルクを付与し、前記制御手段は左右前輪の一方が駆動スリップしたときには当該車輪とは左右反対側の車輪の走行駆動トルクより当該車輪の走行駆動トルクを減算した値を目標値として当該車輪の制動トルクを制御し、左右後輪の一方が駆動スリップしたときには当該車輪とは左右反対側の車輪の走行駆動トルクより当該車輪の走行駆動トルクを減算した値を目標値として当該車輪の制動トルクを制御するよう構成される（請求項６の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項６の構成に於いて、前記駆動トルク付与手段は左右の車輪に均等に駆動トルクを付与し、前記駆動源の駆動トルクをＴdとし、前記駆動トルク伝達手段の慣性モーメント及び回転加速度をそれぞれＩd、Ｖddとし、前記駆動トルク伝達手段のギヤ比をＲgとし、前後輪の駆動トルク配分比をＲdとし、車輪の慣性モーメント及び回転加速度をそれぞれＩw、Ｖwdとし、車輪の制動トルクをＴbとして、前記走行駆動トルクを推定する手段は
Ｔwr＝（Ｔd−ＩdＶdd）ＲgＲd／２−ＩwＶwd−Ｔb
に従って走行駆動トルクＴwrを推定するよう構成される（請求項７の構成）。

上記請求項１の構成によれば、左右の車輪の走行駆動トルクが推定され、左右の車輪の一方が駆動スリップしたときには当該車輪とは左右反対側の車輪の走行駆動トルクより当該車輪の走行駆動トルクを減算した値を目標値として当該車輪の制動トルクが制御されるので、「駆動スリップした車輪の走行駆動トルクと駆動トルク制御の制動トルクとの和」が「駆動スリップしていない車輪の走行駆動トルク」と等しくなるので、車種毎の適合を要することなく駆動スリップした車輪に付与される制動トルクに過不足が生じることを防止して駆動スリップを確実に且つ効果的に抑制することができる。

一般に、車輌が非減速状態にある場合に於いて、駆動輪１００に駆動源よりの駆動トルク及び制動トルクが作用しているときには、駆動輪１００が路面１０２に対し付与する駆動トルク、即ち走行駆動トルク、駆動源よりの駆動トルク、駆動系の慣性によるトルク、車輪の慣性によるトルク、制動トルクは図７に示されている関係にある。従って走行駆動トルクは駆動源より駆動輪１００に付与される駆動トルクより駆動系の慣性によるトルク、車輪の慣性によるトルク、制動トルクを減算した値である。

上記請求項２の構成によれば、駆動源より駆動トルク伝達手段を経て左右の車輪に均等に駆動トルクが付与され、上記式に従って走行駆動トルクＴwrが推定されるので、左右の車輪の走行駆動トルクＴwrを正確に推定することができる。

また上記請求項３の構成によれば、駆動源より駆動トルク伝達手段を経て左右前輪及び左右後輪に均等に駆動トルクが付与され、何れかの車輪が駆動スリップしたときには四つの車輪のうちの最大の走行駆動トルクより当該車輪の走行駆動トルクを減算した値を目標値として当該車輪の制動トルクが制御されるので、「駆動スリップ状態にある車輪の走行駆動トルクと駆動トルク制御の目標制動トルクとの和」が「四つの車輪の走行駆動トルクのうちの最大値」と等しくなり、従って車種毎の適合を要することなく駆動スリップ状態にある車輪に付与される制動トルクに過不足が生じることを防止して駆動スリップ状態になった車輪の駆動スリップを確実に且つ効果的に抑制することができると共に、走行駆動トルクが最大である車輪以外の車輪が同時に駆動スリップ状態になることを効果的に防止することができる。

また上記請求項４の構成によれば、左右前輪及び左右後輪のうちの一輪が駆動スリップしたときには四つの車輪のうちの最大の走行駆動トルクより当該車輪の走行駆動トルクを減算した値を目標値として当該車輪の制動トルクが制御され、左右前輪の一方及び左右後輪の一方が駆動スリップしたときには左右前輪の他方の走行駆動トルクより左右前輪の一方の走行駆動トルクを減算した値を目標値として左右前輪の一方の制動トルクが制御されると共に、左右後輪の他方の走行駆動トルクより左右後輪の一方の走行駆動トルクを減算した値を目標値として左右後輪の一方の制動トルクが制御されるので、左右前輪及び左右後輪のうちの一輪が駆動スリップしたときには、上記請求項３の構成の場合と同一の要領にて駆動スリップ状態になった車輪の駆動スリップを確実に且つ効果的に抑制することができ、また左右前輪の一方及び左右後輪の一方が駆動スリップしたときには、上記請求項１の構成の場合と同一の要領にて駆動スリップ状態になった車輪の駆動スリップを確実に且つ効果的に抑制することができる。

また上記請求項５の構成によれば、上記式に従って走行駆動トルクＴwrが推定されるので、駆動源より駆動トルク伝達手段を経て左右前輪及び左右後輪に均等に駆動トルクが付与される四輪駆動車に於いて、各車輪の走行駆動トルクＴwrを正確に推定することができる。

また上記請求項６の構成によれば、前後輪の駆動トルク配分を変化可能に駆動源より駆動トルク伝達手段を経て左右前輪及び左右後輪に駆動トルクが付与され、左右前輪の一方が駆動スリップしたときには当該車輪とは左右反対側の車輪の走行駆動トルクより当該車輪の走行駆動トルクを減算した値を目標値として当該車輪の制動トルクが制御され、左右後輪の一方が駆動スリップしたときには当該車輪とは左右反対側の車輪の走行駆動トルクより当該車輪の走行駆動トルクを減算した値を目標値として当該車輪の制動トルクが制御されるので、前後輪の駆動トルク配分が制御される四輪駆動車の場合にも、上記請求項１の構成の場合と同一の要領にて駆動スリップ状態になった車輪の駆動スリップを確実に且つ効果的に抑制することができる。

また上記請求項７の構成によれば、上記式に従って走行駆動トルクＴwrが推定されるので、前後輪の駆動トルク配分を変化可能に制御される四輪駆動車の場合にも、各車輪の走行駆動トルクＴwrを正確に推定することができる。

［課題解決手段の好ましい態様］
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１又は５の構成に於いて、駆動トルク付与手段は左右の車輪に均等に駆動トルクを付与するよう構成される（好ましい態様１）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１又は２の構成に於いて、駆動トルク付与手段は駆動源より駆動トルク伝達手段を経て左右前輪に均等に駆動トルクを付与し、制御手段は左右前輪の一方が駆動スリップしたときには当該車輪とは左右反対側の車輪の走行駆動トルクより当該車輪の走行駆動トルクを減算した値を目標値として当該車輪の制動トルクを制御する制御手段するよう構成される（好ましい態様２）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１又は２の構成に於いて、駆動トルク付与手段は駆動源より駆動トルク伝達手段を経て左右後輪に均等に駆動トルクを付与し、制御手段は左右後輪の一方が駆動スリップしたときには当該車輪とは左右反対側の車輪の走行駆動トルクより当該車輪の走行駆動トルクを減算した値を目標値として当該車輪の制動トルクを制御する制御手段するよう構成される（好ましい態様３）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３乃至７の構成に於いて、駆動トルク付与手段は各車輪に共通の一つの駆動源と駆動源よりの駆動トルクを各車輪へ伝達する駆動トルク伝達手段とを有するよう構成される（好ましい態様４）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１又は２の構成に於いて、駆動トルク付与手段は左右前輪に共通の一つの前輪用駆動源と、前輪用駆動源よりの駆動トルクを左右前輪へ伝達する前輪用駆動トルク伝達手段と、左右後輪に共通の一つの後輪用駆動源と、後輪用駆動源よりの駆動トルクを左右後輪へ伝達する後輪用駆動トルク伝達手段とを有するよう構成される（好ましい態様５）。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施例について詳細に説明する。

図１は前輪駆動車に適用された本発明による車輌の駆動トルク制御装置の実施例１を示す概略構成図である。

図１に於いて、１０FL及び１０FRはそれぞれ操舵輪である左右の前輪を示し、１０RL及び１０RRはそれぞれ非操舵輪である左右の後輪を示している。また１２は電動機又はエンジン及びトランスミッションを含む駆動装置を示しており、駆動装置１２の駆動トルクＴdは前輪ディファレンシャル１４により左前輪車軸１６L及び右前輪車軸１６Rへ均等に伝達され、これにより左右の前輪１０FL及び１０FRが回転駆動される。従って前輪ディファレンシャル１４及び車軸１６L、１６Rは駆動装置１２より左右の前輪１０RL、１０RRへ均等に駆動トルクを伝達する駆動トルク伝達手段を構成している。

駆動装置１２の駆動トルクＴdはアクセル開度センサ１８により検出されるアクセルペダル２０の踏み込み量としてのアクセル開度φに基づき駆動力制御用電子制御装置２２により制御される。駆動力制御用電子制御装置２２には車輪速度センサ２４FL〜２４RRより対応する車輪の車輪速度Ｖwi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を示す信号が入力され、また回転速度センサ２６より駆動装置１２の回転速度Ｖdが入力される。

左右の前輪１０FL、１０FR及び左右の後輪１０RL、１０RRの制動力は制動装置２８の油圧回路３０により対応するホイールシリンダ３２FL、３２FR、３２RL、３２RRの制動圧が制御されることによって制御される。図には示されていないが、油圧回路３０はリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧力は通常時には運転者によるブレーキペダル３４の踏み込み量及びブレーキペダル３４の踏み込みに応じて駆動されるマスタシリンダ３６の圧力に応じて制御され、また必要に応じてオイルポンプや種々の弁装置が制動力制御用電子制御装置３８によって制御されることにより、運転者によるブレーキペダル３４の踏み込み量に関係なく制御される。

制動力制御用電子制御装置３８には圧力センサ４０よりマスタシリンダ圧力Ｐmを示す信号、圧力センサ４２FL〜４２RRより対応する車輪の制動圧（ホイールシリンダ圧力）Ｐbi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を示す信号が入力される。駆動力制御用電子制御装置２２及び制動力制御用電子制御装置３８は必要に応じて相互に信号の授受を行う。

尚図１には詳細に示されていないが、駆動力制御用電子制御装置２２及び制動力制御用電子制御装置３８はそれぞれマイクロコンピュータと駆動回路とよりなり、マイクロコンピュータは例えばＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成のものであってよい。

駆動力制御用電子制御装置１６は、通常時には運転者の加減速操作量であるアクセル開度φに基づき駆動装置１２の出力トルクＴdを制御し、制動力制御用電子制御装置３８は通常時には運転者の制動操作量であるマスタシリンダ圧力Ｐmに基づき各車輪の目標制動圧Ｐbtiを制御し、各車輪の制動圧Ｐbiがそれぞれ対応する目標制動圧Ｐbtiになるよう制御し、何れかの車輪についてアンチスキッド制御の開始条件が成立すると、アンチスキッド制御の終了条件が成立するまで当該車輪の制動スリップを抑制する当技術分野に於いて公知のアンチスキッド制御を行う。

また駆動力制御用電子制御装置１６は、図２に示されたフローチャートに従って駆動トルク制御の目標制動トルクＴbdtfl、Ｔbdtfrを演算する。特に駆動力制御用電子制御装置１６は、車輌が左右の路面の摩擦係数が大きく異なる走行路を加速走行する場合の如く、駆動輪である左右前輪の一方が駆動スリップ状態にあり且つ左右前輪の他方が駆動スリップ状態にないときには、駆動スリップ状態にある車輪の駆動トルク制御の目標制動トルクを駆動スリップ状態にない他方の車輪の走行駆動トルクより駆動スリップ状態にある車輪の走行駆動トルクを減算した値に演算し、駆動トルク制御の目標制動トルクを示す信号を制動力制御用電子制御装置３８へ出力する。

制動力制御用電子制御装置３８は駆動力制御用電子制御装置１６より駆動トルク制御の目標制動トルクを示す信号を受信しているときには、駆動トルク制御の目標制動トルクに基づいて制動圧の増大補正量を演算し、駆動スリップ状態にある車輪の目標制動圧に増大補正量を加算し、駆動スリップ状態にある車輪については加算補正後の目標制動圧に基づいて当該車輪の制動圧を制御し、駆動スリップを確実に且つ効果的に抑制すると共に、左右前輪に不必要な駆動トルク差が生じることに起因する車輌運動の不安定化を確実に防止する。

次に図２に示されたフローチャートを参照して図示の実施例１に於ける駆動トルク制御について説明する。尚図２に示されたフローチャートによる制御は駆動力制御用電子制御装置１６が起動されることにより開始され、図には示されていないイグニッションスイッチがオフに切り換えられるまで所定の時間毎に繰返し実行される。

まずステップ１０に於いてはアクセル開度センサ１８により検出されたアクセル開度φを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いては車輌が非減速中であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１４０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ３０へ進む。

ステップ３０に於いては車輪速度Ｖwfl及びＶwfrの時間微分値として左右前輪の回転加速度Ｖwdfl及びＶwdfrが演算され、回転加速度Ｖwdfl及びＶwdfrに基づいて左右前輪の駆動トルク伝達手段の回転加速度Ｖddfl及びＶddfrが推定されると共に、駆動トルク伝達手段の慣性モーメントをＩdfとし、駆動トルク伝達手段のギヤ比をＲgfとし、左右前輪の慣性モーメントをＩwfとし、左右前輪の制動トルクをＴbfl及びＴbfrとして、下記の式１及び２に従って左右前輪の走行駆動トルクＴwrfl及びＴwrfrが演算される。
Ｔwrfl＝（Ｔd−ＩdfＶddfl）Ｒgf／２−ＩwfＶwdfl−Ｔbfl……（１）
Ｔwrfr＝（Ｔd−ＩdrＶddfr）Ｒgf／２−ＩwfＶwdfr−Ｔbfr……（２）

ステップ４０に於いては左前輪に駆動スリップが生じているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ８０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ５０へ進む。

ステップ５０に於いては右前輪に駆動スリップが生じているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ６０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１４０へ進む。

ステップ６０に於いては左前輪の駆動トルク制御の目標制動トルクＴbdtflが右前輪の走行駆動トルクＴwrfrより左前輪の走行駆動トルクＴwrflを減算した値（Ｔwrfr−Ｔwrfl）として演算され、ステップ７０に於いては右前輪の駆動トルク制御の目標制動トルクＴbdtfrが０に設定される。

ステップ８０に於いてはステップ５０の場合と同様右前輪に駆動スリップが生じているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１４０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ９０へ進む。

尚ステップ４０、５０、８０に於ける駆動スリップが生じているか否かの判別は当技術分野に於いて公知の任意の要領にて行われてよく、例えば車輪速度に基づく駆動スリップ量又は駆動スリップ率や車輪の回転加速度に基づいて判定されてよい（このことは後述の他の実施例についても同様である）。

ステップ９０に於いては右前輪の駆動トルク制御の目標制動トルクＴbdtfrが左前輪の走行駆動トルクＴwrflより右前輪の走行駆動トルクＴwrfrを減算した値（Ｔwrfl−Ｔwrfr）として演算され、ステップ１００に於いては左前輪の駆動トルク制御の目標制動トルクＴbdtflが０に設定される。

ステップ１４０に於いては左右前輪の駆動トルク制御の目標制動トルクＴbdtj（ｊ＝fl、fr）が０に設定され、ステップ７０、１００、１４０が完了すると、ステップ２３０に於いて左右前輪の駆動トルク制御の目標制動トルクＴbdtjを示す信号が駆動力制御用電子制御装置１６より制動力制御用電子制御装置３８へ出力される。

かくして図示の実施例１によれば、ステップ２０に於いて車輌が非減速中ではないと判別されると、ステップ３０に於いて左右前輪の走行駆動トルクＴwrfl及びＴwrfrが演算され、左前輪が駆動スリップ状態にあり且つ右前輪が駆動スリップ状態にないときにはステップ４０に於いて肯定判別が行われると共にステップ５０に於いて否定判別が行われ、これによりステップ６０に於いて左前輪の駆動トルク制御の目標制動トルクＴbdtflが右前輪の走行駆動トルクＴwrfrより左前輪の走行駆動トルクＴwrflを減算した値（Ｔwrfr−Ｔwrfl）として演算され、ステップ７０に於いて右前輪の駆動トルク制御の目標制動トルクＴbdtfrが０に設定される。

逆に左前輪が駆動スリップ状態にはなく且つ右前輪が駆動スリップ状態にあるときにはステップ４０に於いて否定判別が行われると共にステップ８０に於いて肯定判別が行われ、これによりステップ９０に於いて右前輪の駆動トルク制御の目標制動トルクＴbdtfrが左前輪の走行駆動トルクＴwrflより右前輪の走行駆動トルクＴwrfrを減算した値（Ｔwrfl−Ｔwrfr）として演算され、ステップ１００に於いて左前輪の駆動トルク制御の目標制動トルクＴbdtflが０に設定される。

従って図示の実施例１によれば、左右前輪の一方が駆動スリップ状態にあり且つ左右前輪の他方が駆動スリップ状態にないときには、駆動スリップ状態にある車輪の駆動トルク制御の目標制動トルクが駆動スリップ状態にない他方の車輪の走行駆動トルクより駆動スリップ状態にある車輪の走行駆動トルクを減算した値に制御され、これにより図８に示されている如く、「路面の摩擦係数が低い側の車輪の走行駆動トルクと駆動トルク制御の目標制動トルクとの和」が「路面の摩擦係数が高い側の車輪の走行駆動トルク」と等しくなるので、車種毎の適合を要することなく路面の摩擦係数が低い側の車輪に付与される制動トルクに過不足が生じることを防止して駆動スリップを確実に且つ効果的に抑制することができると共に、車輌が左右の路面の摩擦係数が異なる路面にて加速する場合の加速性能を確実に向上させることができる。

特に図示の実施例１によれば、左右前輪の走行駆動トルクＴwrfl及びＴwrfrはステップ３０に於いて上記式１及び２に従って演算されるので、左右前輪が駆動スリップ状態にあるか否かに関係なく左右の前輪が路面に付与する駆動トルクとして走行駆動トルクＴwrfl及びＴwrfrを正確に推定することができる。

また図示の実施例１によれば、左右前輪の両方に駆動スリップが生じているときには、ステップ６０又は９０による駆動トルク制御の目標制動トルクの演算は行われないので、左右前輪の両方に駆動スリップが生じている状況に於いて左右前輪に駆動トルク制御の目標制動トルクに基づく不必要に過大な制動トルクが付与されることを防止することができる。

尚図示の実施例１に於いては、フローチャートとしては示されていないが、左右前輪の両方に駆動スリップが生じているときには、当技術分野に於いて公知のトラクション制御により左右前輪の駆動スリップが抑制されてよい。

図３は四輪に均等に駆動トルクが付与される四輪駆動車に適用された本発明による車輌の駆動トルク制御装置の実施例２を示す概略構成図である。尚図３に於いて図１に示された部材と同一の部材には図１に於いて付された符号と同一の符号が付されている。

この実施例２に於いては、駆動装置１２の駆動トルクＴdはセンターディファレンシャル５０により前輪プロペラシャフト５２及び後輪プロペラシャフト５４へ均等に伝達される。前輪プロペラシャフト５２へ伝達された駆動トルクは前輪ディファレンシャル１４により左前輪車軸１６L及び右前輪車軸１６Rへ均等に伝達され、これにより左右の前輪１０FL及び１０FRが回転駆動される。従ってセンターディファレンシャル５０、前輪プロペラシャフト５２、前輪ディファレンシャル１４、車軸１６L、１６Rは駆動装置１２より左右の前輪１０FL、１０FRへ均等に駆動トルクを伝達する前輪用駆動トルク伝達手段を構成している。

また後輪プロペラシャフト５４へ伝達された駆動トルクは後輪ディファレンシャル５６により左後輪車軸５８L及び右後輪車軸５８Rへ均等に伝達され、これにより左右の後輪１０RL及び１０RRが回転駆動される。従ってセンターディファレンシャル５０、後輪プロペラシャフト５４、後輪ディファレンシャル５６、車軸５８L、５８Rは駆動装置１２より左右の後輪１０RL、１０RRへ均等に駆動トルクを伝達する後輪用駆動トルク伝達手段を構成している。

次に図４に示されたフローチャートを参照して実施例２に於ける駆動トルク制御ルーチンについて説明する。尚図４に於いて図２に示されたステップと同一のステップには図２に於いて付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。

この実施例２に於いては、ステップ１０、２０、１４０、２３０は上述の実施例１と同様に実行され、ステップ２０に於いて肯定判別が行われたときにはステップ１１０に於いて下記の要領にて各車輪の走行駆動トルクＴwriが演算される。

まず車輪速度Ｖwiの時間微分値として各車輪の回転加速度Ｖwdiが演算され、回転加速度Ｖwdiに基づいて各車輪の駆動トルク伝達手段の回転加速度Ｖddiが推定され、前輪用及び後輪用の駆動トルク伝達手段の慣性モーメントをそれぞれＩdf及びＩdrとし、駆動トルク伝達手段のギヤ比をＲgとし、前輪及び後輪の慣性モーメントをそれぞれＩwf及びＩwrとし、各車輪の制動トルクをＴbiとして、下記の式３乃至６に従って各車輪の走行駆動トルクＴwriが演算される。

Ｔwrfl＝（Ｔd−ＩdfＶddfl）Ｒg／４−ＩwfＶwdfl−Ｔbfl……（３）
Ｔwrfr＝（Ｔd−ＩdfＶddfr）Ｒg／４−ＩwfＶwdfr−Ｔbfr……（４）
Ｔwrrl＝（Ｔd−ＩdrＶddrl）Ｒg／４−ＩwrＶwdrl−Ｔbrl……（５）
Ｔwrrr＝（Ｔd−ＩdrＶddrr）Ｒg／４−ＩwrＶwdrr−Ｔbrr……（６）

ステップ１２０に於いては何れかの車輪に駆動スリップが生じているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１４０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１３０へ進む。

ステップ１３０に於いては駆動スリップが生じていない車輪があるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときには、即ち駆動スリップが生じていない車輪があると判別されたときにはステップ１５０へ進み、否定判別が行われたときには、即ち四輪全てに駆動スリップが生じていると判別されたときにはステップ１４０へ進む。

ステップ１５０に於いては各車輪の走行駆動トルクＴwriの最大値をＴwrmaxとして駆動スリップが生じている車輪の駆動トルク制御の目標制動トルクＴbdtiが最大値Ｔwrmaxより当該車輪の走行駆動トルクＴwriを減算した値（Ｔwrmax−Ｔwri）として演算され、ステップ１６０に於いては駆動スリップが生じていない車輪の駆動トルク制御の目標制動トルクＴbdtiが０に設定され、ステップ１４０又は１６０が完了すると、ステップ２３０に於いて各車輪の駆動トルク制御の目標制動トルクＴbdtiを示す信号が駆動力制御用電子制御装置１６より制動力制御用電子制御装置３８へ出力される。

かくして図示の実施例２によれば、ステップ２０に於いて車輌が非減速中ではないと判別されると、ステップ１１０に於いて各車輪の走行駆動トルクＴwriが演算され、何れかの車輪が駆動スリップ状態にあり且つ駆動スリップ状態にない車輪があるときにはステップ１２０及び１３０に於いてそれぞれ肯定判別が行われ、ステップ１５０に於いて駆動スリップが生じている車輪の駆動トルク制御の目標制動トルクＴbdtiが四つの車輪の走行駆動トルクＴwriのうちの最大値Ｔwrmaxより当該車輪の走行駆動トルクＴwriを減算した値（Ｔwrmax−Ｔwri）として演算され、ステップ１６０に於いて駆動スリップが生じていない車輪の駆動トルク制御の目標制動トルクＴbdtiが０に設定される。

従って図示の実施例２によれば、何れかの車輪が駆動スリップ状態にあり且つ駆動スリップ状態にない車輪があるときには、「駆動スリップ状態にある車輪の走行駆動トルクと駆動トルク制御の目標制動トルクとの和」が「四つの車輪の走行駆動トルクのうちの最大値」と等しくなるので、車種毎の適合を要することなく駆動スリップ状態にある車輪に付与される制動トルクに過不足が生じることを防止して駆動スリップ状態になった車輪の駆動スリップを確実に且つ効果的に抑制することができると共に、走行駆動トルクが最大である車輪以外の車輪が同時に駆動スリップ状態になることを効果的に防止することができ、これにより車輌が少なくとも二つの車輪間に於いて路面の摩擦係数が異なる路面にて加速する場合の加速性能を確実に向上させることができる。

特に図示の実施例２によれば、全ての車輪に駆動スリップが生じているときには、ステップ１５０による駆動トルク制御の目標制動トルクの演算は行われないので、全ての車輪に駆動スリップが生じている状況に於いて各車輪に駆動トルク制御の目標制動トルクに基づく不必要に過大な制動トルクが付与されることを防止することができる。

尚図示の実施例２に於いては、フローチャートとしては示されていないが、全ての車輪に駆動スリップが生じているときには、当技術分野に於いて公知のトラクション制御により各車輪の駆動スリップが抑制されてよい。

図５は四輪に均等に駆動トルクが付与される四輪駆動車に適用され実施例２の修正例として構成された本発明による車輌の駆動トルク制御装置の実施例３に於ける駆動トルク制御ルーチンを示すフローチャートである。尚図５に於いて図２及び図４に示されたステップと同一のステップにはこれらの図に於いて付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。

この実施例３に於いては、ステップ１０、２０、１１０、１２０、１４０、２３０は上述の実施例２と同様に実行され、ステップ１２０に於いて肯定判別が行われたときにはステップ１７０へ進む。

ステップ１７０に於いては左右前輪の一方及び左右後輪の一方に駆動スリップが生じているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ２００へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１８０へ進む。

ステップ１８０に於いては上述の実施例１の場合と同様、駆動スリップが生じている車輪の駆動トルク制御の目標制動トルクＴbdtiが当該車輪とは左右反対側の車輪の走行駆動トルクＴwriより当該車輪の走行駆動トルクＴwriを減算した値として演算され、ステップ１９０に於いては駆動スリップが生じていない車輪の駆動トルク制御の目標制動トルクＴbdtiが０に設定され、しかる後ステップ２３０へ進む。

ステップ２００に於いては一つの車輪にのみ駆動スリップが生じているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときには、即ち左右前輪若しくは左右後輪（左右前輪のみ又は左右後輪のみ又は四輪）に駆動スリップが生じていると判別されたときにはステップ１４０へ進み、肯定判別が行われたときには、即ち駆動スリップが生じている車輪が一輪のみであると判別されたときにはステップ２１０へ進む。

ステップ２１０に於いては上述の実施例２に於けるステップ１５０の場合と同様、各車輪の走行駆動トルクＴwriの最大値をＴwrmaxとして駆動スリップが生じている車輪の駆動トルク制御の目標制動トルクＴbdtiが最大値Ｔwrmaxより当該車輪の走行駆動トルクＴwriを減算した値（Ｔwrmax−Ｔwri）として演算され、ステップ２３０に於いては駆動スリップが生じていない他の三輪の駆動トルク制御の目標制動トルクＴbdtiが０に設定され、しかる後ステップ２３０へ進む。

かくして図示の実施例３によれば、何れかの一輪にのみ駆動スリップが生じているときには、上述の実施例２の場合と同様の要領にて駆動スリップを抑制することができ、この制御にも拘らず左右前輪の一方及び左右後輪の一方に駆動スリップが生じたときには、上述の実施例１の場合と同様の要領にて駆動スリップを抑制することができ、これにより車種毎の適合を要することなく上述の実施例２の場合よりも一層確実に駆動スリップを抑制することができる。

尚図示の実施例２及び３によれば、左右前輪の走行駆動トルクＴwriはステップ１１０に於いて上記式３乃至６に従って演算されるので、車輪が駆動スリップ状態にあるか否かに関係なく各車輪が路面に付与する駆動トルクとして走行駆動トルクＴwriを正確に推定することができる。

図６は前後輪の駆動トルクの配分が制御される四輪駆動車に適用された本発明による車輌の駆動トルク制御装置の実施例４に於ける駆動トルク制御ルーチンを示すフローチャートである。尚図６に於いて図２及び図４に示されたステップと同一のステップにはこれらの図に於いて付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。

この実施例４に於いては、フローチャートとしては示されていないが、駆動力制御用電子制御装置２２は当技術分野に於いて公知の任意の要領にて駆動トルクＴdの前後輪配分比を制御し、駆動トルクＴdの前輪配分比及び後輪配分比をそれぞれＲdf及びＲdr（＝１−Ｒdf）としてＴdＲdfが前輪に配分され、ＴdＲdr）が後輪に配分されるようセンターディファレンシャル５０を制御する。

またこの実施例４に於いては、ステップ１１５及び１７５以外のステップは上述の実施例３と同様に実行され、ステップ２０に於いて肯定判別が行われたときにはステップ１１５に於いて下記の式７乃至１０に従って各車輪の走行駆動トルクＴwriが演算される。

Ｔwrfl＝（Ｔd−ＩdfＶddfl）ＲgＲdf／２−ＩwfＶwdfl−Ｔbfl……（７）
Ｔwrfr＝（Ｔd−ＩdfＶddfr）ＲgＲdf／２−ＩwfＶwdfr−Ｔbfr……（８）
Ｔwrrl＝（Ｔd−ＩdrＶddrl）ＲgＲdr／２−ＩwrＶwdrl−Ｔbrl……（９）
Ｔwrrr＝（Ｔd−ＩdrＶddrr）ＲgＲdr／２−ＩwrＶwdrr−Ｔbrr……（１０）

またこの実施例４に於いては、ステップ１２０に於いて肯定判別が行われたときにはステップ１７５に於いて左右前輪の一方若しくは左右後輪の一方に駆動スリップが生じているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１４０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１８０へ進む。

かくして図示の実施例４によれば、ステップ２０に於いて車輌が非減速中ではないと判別されると、ステップ１１５に於いて駆動トルクＴdの前後輪配分比Ｒdf及びＲdrを考慮して各車輪の走行駆動トルクＴwriが演算され、左右前輪の一方若しくは左右後輪の一方に駆動スリップが生じているときには、ステップ１８０、１９０２３０が実行されるので、車種毎の適合を要することなく上述の実施例１の場合と同様の要領にて駆動スリップを抑制することができる。

特に図示の実施例４によれば、各車輪の走行駆動トルクＴwriはステップ１１５に於いて上記式７乃至１０に従って演算されるので、前後輪配分比Ｒdf、Ｒdrの如何に拘らず、また車輪が駆動スリップ状態にあるか否かに関係なく各車輪が路面に付与する駆動トルクとして走行駆動トルクＴwriを正確に推定することができる。

尚図示の実施例４に於いては、駆動トルクＴdの前輪配分比Ｒdf及び後輪配分比Ｒdrは可変制御されるようになっているが、この実施例４は駆動トルクＴdが一定の前後輪配分比にて前輪及び後輪に配分される車輌に適用されてもよい。

以上に於いては本発明を特定の実施例について詳細に説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

例えば上述の実施例１に於いては、車輌は前輪駆動車であるが、実施例１は後輪駆動車に適用されてもよく、その場合には上述の実施例１に於ける「左右前輪」は「左右後輪」に置き換えられ、左右前輪を示す「fl」及び「fr」はそれぞれ左右後輪を示す「rl」及び「rr」に置き換えられる。

また上述の実施例２及び３に於いては、一つの駆動装置１２よりの駆動トルクが四輪に均等に付与されるようになっているが、実施例２及び３は前輪用駆動装置よりの駆動トルクが左右前輪に均等に付与され、後輪用駆動装置よりの駆動トルクが左右後輪に均等に付与され、前輪用駆動装置及び後輪用駆動装置の出力トルクが同一に制御されるよう構成された車輌に適用されてもよい。

更に上述の実施例４に於いては、一つの駆動装置１２よりの駆動トルクが四輪に付与され前後輪の駆動トルクの配分が制御されるようになっているが、実施例４も前輪用駆動装置よりの駆動トルクが左右前輪に均等に付与され、後輪用駆動装置よりの駆動トルクが左右後輪に均等に付与され、前輪用駆動装置及び後輪用駆動装置の出力トルクが制御されることにより前後輪の駆動トルクの配分が制御されるよう構成された車輌に適用されてもよい。

前輪駆動車に適用された本発明による車輌の駆動トルク制御装置の実施例１を示す概略構成図である。 実施例１に於ける駆動トルク制御ルーチンを示すフローチャートである。 四輪に均等に駆動トルクが付与される四輪駆動車に適用された本発明による車輌の駆動トルク制御装置の実施例２を示す概略構成図である。 実施例２に於ける駆動トルク制御ルーチンを示すフローチャートである。 四輪に均等に駆動トルクが付与される四輪駆動車に適用された本発明による車輌の駆動トルク制御装置の実施例３に於ける駆動トルク制御ルーチンを示すフローチャートである。 前後輪の駆動トルクの配分が制御される四輪駆動車に適用され実施例２の修正例として構成された本発明による車輌の駆動トルク制御装置の実施例４に於ける駆動トルク制御ルーチンを示すフローチャートである。 駆動輪に於ける走行駆動トルク、駆動源の駆動トルク、駆動系の慣性によるトルク、車輪の慣性によるトルク、制動トルクの関係を示す説明図である。 車輪のスリップ率−走行駆動トルクの特性車輌が左右の路面の摩擦係数が異なる路面にて加速する場合に於ける「路面の摩擦係数が低い側の車輪の走行駆動トルク」、「駆動トルク制御の目標制動トルク」、「路面の摩擦係数が低い側の車輪の走行駆動トルク」の関係と共に車輪のスリップ率−走行駆動トルクの特性を示すグラフである。

符号の説明

１０FL〜１０RR 車輪
１２ 駆動装置
１４ 前輪ディファレンシャル
２０ アクセルペダル
２２ 駆動力制御用電子制御装置
３８ 制動力制御用電子制御装置
５０ センターディファレンシャル
５２ 前輪プロペラシャフト
５４ 後輪プロペラシャフト
５６ 後輪ディファレンシャル

Claims (7)

1. 駆動源の駆動トルクを左右の車輪に付与する駆動トルク付与手段と、前記左右の車輪に相互に独立に制動トルクを付与する制動トルク付与手段とを有し、前記左右の車輪が路面に付与する走行駆動トルクを制御する車輌の駆動トルク制御装置に於いて、前記左右の車輪の走行駆動トルクを推定する手段と、前記左右の車輪の一方が駆動スリップしたときには当該車輪とは左右反対側の車輪の走行駆動トルクより当該車輪の走行駆動トルクを減算した値を目標値として当該車輪の制動トルクを制御する制御手段とを有することを特徴とする車輌の駆動トルク制御装置。
2. 前記駆動トルク付与手段は前記駆動源より駆動トルク伝達手段を経て前記左右の車輪に均等に駆動トルクを付与し、前記駆動源の駆動トルクをＴdとし、前記駆動トルク伝達手段の慣性モーメント及び回転加速度をそれぞれＩd、Ｖddとし、前記駆動トルク伝達手段のギヤ比をＲgとし、車輪の慣性モーメント及び回転加速度をそれぞれＩw、Ｖwdとし、車輪の制動トルクをＴbとして、前記走行駆動トルクを推定する手段は
   Ｔwr＝（Ｔd−ＩdＶdd）Ｒg／２−ＩwＶwd−Ｔb
   に従って走行駆動トルクＴwrを推定することを特徴とする請求項１に記載の車輌の駆動トルク制御装置。
3. 前記駆動トルク付与手段は前記駆動源より駆動トルク伝達手段を経て左右前輪及び左右後輪に均等に駆動トルクを付与し、前記制御手段は何れかの車輪が駆動スリップしたときには四つの車輪のうちの最大の走行駆動トルクより当該車輪の走行駆動トルクを減算した値を目標値として当該車輪の制動トルクを制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の車輌の駆動トルク制御装置。
4. 前記制御手段は左右前輪及び左右後輪のうちの一輪が駆動スリップしたときには四つの車輪のうちの最大の走行駆動トルクより当該車輪の走行駆動トルクを減算した値を目標値として当該車輪の制動トルクを制御し、左右前輪の一方及び左右後輪の一方が駆動スリップしたときには左右前輪の他方の走行駆動トルクより前記左右前輪の一方の走行駆動トルクを減算した値を目標値として前記左右前輪の一方の制動トルクを制御すると共に、左右後輪の他方の走行駆動トルクより前記左右後輪の一方の走行駆動トルクを減算した値を目標値として前記左右後輪の一方の制動トルクを制御することを特徴とする請求項３に記載の車輌の駆動トルク制御装置。
5. 前記駆動源の駆動トルクをＴdとし、前記駆動トルク伝達手段の慣性モーメント及び回転加速度をそれぞれＩd、Ｖddとし、前記駆動トルク伝達手段のギヤ比をＲgとし、車輪の慣性モーメント及び回転加速度をそれぞれＩw、Ｖwdとし、車輪の制動トルクをＴbとして、前記走行駆動トルクを推定する手段は
   Ｔwr＝（Ｔd−ＩdＶdd）Ｒg／４−ＩwＶwd−Ｔb
   に従って走行駆動トルクＴwrを推定することを特徴とする請求項３又は４に記載の車輌の駆動トルク制御装置。
6. 前記駆動トルク付与手段は前後輪の駆動トルク配分を変化可能に前記駆動源より駆動トルク伝達手段を経て左右前輪及び左右後輪に駆動トルクを付与し、前記制御手段は左右前輪の一方が駆動スリップしたときには当該車輪とは左右反対側の車輪の走行駆動トルクより当該車輪の走行駆動トルクを減算した値を目標値として当該車輪の制動トルクを制御し、左右後輪の一方が駆動スリップしたときには当該車輪とは左右反対側の車輪の走行駆動トルクより当該車輪の走行駆動トルクを減算した値を目標値として当該車輪の制動トルクを制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の車輌の駆動トルク制御装置。
7. 前記駆動トルク付与手段は左右の車輪に均等に駆動トルクを付与し、前記駆動源の駆動トルクをＴdとし、前記駆動トルク伝達手段の慣性モーメント及び回転加速度をそれぞれＩd、Ｖddとし、前記駆動トルク伝達手段のギヤ比をＲgとし、前後輪の駆動トルク配分比をＲdとし、車輪の慣性モーメント及び回転加速度をそれぞれＩw、Ｖwdとし、車輪の制動トルクをＴbとして、前記走行駆動トルクを推定する手段は
   Ｔwr＝（Ｔd−ＩdＶdd）ＲgＲd／２−ＩwＶwd−Ｔb
   に従って走行駆動トルクＴwrを推定することを特徴とする請求項６に記載の車輌の駆動トルク制御装置。
   

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