JP4781726B2 - 車両の前後駆動力配分制御装置 - Google Patents
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Description
図1〜図22は本発明の実施の一形態を示し、図1は車両全体の駆動系の概略構成を示す説明図、図2は駆動力配分制御部の機能ブロック図、図3は第1のトランスファトルク演算部の機能ブロック図、図4は第2のトランスファトルク演算部の機能ブロック図、図5は基本付加ヨーモーメント設定部の機能ブロック図、図6は駆動力配分制御プログラムのフローチャート、図7は第1のトランスファトルク演算ルーチンのフローチャート、図8はエンジントルク演算ルーチンのフローチャート、図9は第1の入力トルク感応トランスファトルク演算ルーチンのフローチャート、図10は第2の入力トルク感応トランスファトルク演算ルーチンのフローチャート、図11は第2のトランスファトルク演算ルーチンのフローチャート、図12は基本付加ヨーモーメント設定ルーチンのフローチャート、図13は車体すべり角速度感応ゲイン設定ルーチンのフローチャート、図14は第3のトランスファトルク演算ルーチンのフローチャート、図15は入力トルク感応トランスファトルクの特性図、図16は実横加速度に対する基準横加速度を飽和させる疑似横加速度の特性説明図、図17は横加速度/ハンドル角ゲインとハンドル角を乗算した値に対する基準横加速度の特性説明図、図18は車速に対する低速時車速感応ゲインの特性説明図、図19は車体すべり角速度に対する基本車体すべり角速度感応ゲインの特性説明図、図20は復帰勾配制限付き車体すべり角速度感応ゲインによる制限の説明図、図21は設定される車体すべり角速度感応ゲインの一例を示すタイムチャート、図22は車速と実横加速度に対する高速時車速感応ゲインの特性説明図である。
TEG=(1/(1+TEGTu・s))・TEG0 …(1)
・TEG0(k)≦TEG(k-1)の場合(エンジントルクが減少しつつある時)
TEG=(1/(1+TEGTd・s))・TEG0 …(2)
ここで、TEG0(k)は今回のエンジントルク基準値、TEG(k-1)は前回のエンジントルク、sは微分演算子、TEGTuはエンジントルク増加側の遅れ時定数(例えば、0.5)、TEGTdはエンジントルク減少側の遅れ時定数(例えば、0.2)である。
GTM=(NE・Rt)/((V/3.6)・Gfin) …(3)
ここで、Rtはタイヤ径、Gfinはファイナルギヤ比である。
TCD=TEG・GTM …(4)
TLSDI1=TBRL1・|TCD| …(5)
・(d2yL/dt2)<(d2y/dt2)≦(d2yM/dt2)の場合
TLSDI1=TBRL1・|TCD|・((d2yM/dt2)−(d2y/dt2))
/((d2yM/dt2)−(d2yL/dt2))
+TBRM1・|TCD|・((d2y/dt2)−(d2yL/dt2))
/((d2yM/dt2)−(d2yL/dt2)) …(6)
・(d2yM/dt2)<(d2y/dt2)≦(d2yH/dt2)の場合
TLSDI1=TBRM1・|TCD|・((d2yH/dt2)−(d2y/dt2))
/((d2yH/dt2)−(d2yM/dt2))
+TBRH1・|TCD|・((d2y/dt2)−(d2yM/dt2))
/((d2yH/dt2)−(d2yM/dt2)) …(7)
・(d2y/dt2)>(d2yH/dt2)の場合
TLSDI1=TBRH1・|TCD| …(8)
TLSDI2=0 …(9)
・(d2y/dt2)≦(d2yL/dt2)の場合
TLSDI2=TBRL2・(TCD−TCD0) …(10)
・(d2yL/dt2)<(d2y/dt2)≦(d2yM/dt2)の場合
TLSDI2=TBRL2・(TCD−TCD0)
・((d2yM/dt2)−(d2y/dt2))
/((d2yM/dt2)−(d2yL/dt2))
+TBRM2・(TCD−TCD0)
・((d2y/dt2)−(d2yL/dt2))
/((d2yM/dt2)−(d2yL/dt2)) …(11)
・(d2yM/dt2)<(d2y/dt2)≦(d2yH/dt2)の場合
TLSDI2=TBRM2・(TCD−TCD0)
・((d2yH/dt2)−(d2y/dt2))
/((d2yH/dt2)−(d2yM/dt2))
+TBRH2・(TCD−TCD0)
・((d2y/dt2)−(d2yM/dt2))
/((d2yH/dt2)−(d2yM/dt2)) …(12)
・(d2y/dt2)>(d2yH/dt2)の場合
TLSDI2=TBRH2・(TCD−TCD0) …(13)
TLSDI=TLSDI1+TLSDI2 …(14)
Gy=(1/(1+A・V2))・(V2/L)・(1/n) …(15)
ここで、Aはスタビリティファクタ、Lはホイールベース、nはステアリングギヤ比である。
Ky=Kθ/Gy …(16)
Gγ=(1/(1+A・V2))・(V/L)・(1/n) …(17)
Kγ=Kθ/Gγ …(18)
ここで、Kθは舵角感応ゲインであり、以下(19)式で求められる。
Kθ=(Lf・Kf)/n …(19)
ここで、Lfは前軸−重心間距離、Kfは前軸の等価コーナリングパワである。
(d2yr/dt2)=(1/(1+Ty・s))・(d2yss/dt2) …(20)
ここで、sは微分演算子、Tyは横加速度の1次遅れ時定数、(d2yss/dt2)は遅れを考慮しない符号付基準横加速度であり、この遅れを考慮しない符号付基準横加速度(d2yss/dt2)は、以下のように設定される。
・θH≧0の場合…(d2yss/dt2)=(d2ysm/dt2) …(21)
・θH<0の場合…(d2yss/dt2)=−(d2ysm/dt2) …(22)
ここで、(d2ysm/dt2)は、後述の(d2yx/dt2)によって飽和する符号無し基準横加速度である。
・(d2y/dt2)<0の場合…
(d2yx/dt2)=Gy・θHMax・((10−(d2y/dt2))/10)
+(d2y/dt2) …(23)
・(d2y/dt2)≧0の場合…
(d2yx/dt2)=10 …(24)
ここで、θHMaxは、最大ハンドル角である。この(23)式、(24)式で設定される基準横加速度を飽和させる疑似横加速度(d2yx/dt2)は、特性図で示すと、図16のようになり、例えば本実施形態では、10m/s2で飽和させるようになっている。
(d2ysl/dt2)=Gy・|θH| …(25)
・(d2yd/dt2)>0の場合…
(d2ysm/dt2)=(d2ysl/dt2)−(d2yd/dt2) …(26)
・(d2yd/dt2)≦0の場合…
(d2ysm/dt2)=(d2ysl/dt2) …(27)
こうして、設定される車両の運転状態から線形な車両運動モデルに基づき推定される横加速度と実横加速度の関係を示す基準横加速度(d2yr/dt2)の特性は、図17に示すようになり、基準横加速度(d2yr/dt2)は、(Gy・θH)との関係において、路面μが高く実横加速度(d2y/dt2)が大きい場合は小さい値に抑制され、逆に路面μが低く実横加速度(d2y/dt2)が小さい場合は大きい値がとれるように設定される。そして、このように基準横加速度(d2yr/dt2)を設定することにより、後述する基本付加ヨーモーメント演算部67で基準横加速度(d2yr/dt2)を含んで基本付加ヨーモーメントMzθを演算する際、低μ路における大転舵時の過剰な回頭モーメントが防止されるようになっている。
(d2ye/dt2)=(d2y/dt2)−(d2yr/dt2) …(28)
Mzθ=−Kγ・γ+Ky・(d2ye/dt2)+Kθ・θH …(29)
(dβ/dt)=KVvl・|((d2y/dt2)/V)−γ| …(30)
KV(dβ/dt)L(k)=KV(dβ/dt)L(k-1)+ΔKV(dβ/dt)・Δt
…(31)
ここで、KV(dβ/dt)L(k)は今回の復帰勾配制限付き車体すべり角速度感応ゲイン、KV(dβ/dt)(k-1)は前回の車体すべり角速度感応ゲイン、ΔKV(dβ/dt)は車体すべり角速度感応ゲイン復帰勾配(定数、例えば、0.3)、Δtは演算周期である。
・(3.6・V)≦60の場合 …KVvhv=1 …(32)
・60<(3.6・V)<120の場合 …
KVvhv=1−(((3.6・V)−60)/(120−60)) …(33)
・(3.6・V)≧120の場合 …KVvhv=0 …(34)
・|d2y/dt2|≦3の場合…KVvh=KVvhv …(35)
・3<|d2y/dt2|<9の場合…
KVvh=1・((|d2y/dt2|−3)/(9−3))
+KVvhv・((9−|d2y/dt2|)/(9−3)) …(36)
・|d2y/dt2|≧9の場合…KVvh=1 …(37)
MVzθ=KVzθ・KVvl・KVvh・KV(dβ/dt)・Mzθ …(38)
ここで、KVzθはアシスト量を決めるゲインであり、定数(例えば1)である。
TLSDP=−KLSDP・MVzθ …(39)
・θH<0の場合
TLSDP=KLSDP・MVzθ …(40)
ここで、KLSDPは換算係数である。
・(((d2y/dt2)−(d2y/dt2)Doff)
/((d2y/dt2)c−(d2y/dt2)Doff)) …(41)
ここで、TLSDD0は予め実験等により求めた基準値であり、車速がVcで、実横加速度が(d2y/dt2)cになるように走行した際にタックインを抑制できる基準値である。また、VDoff、(d2y/dt2)Doffは、それぞれタックイン制御を解除する車速、横加速度となっている。尚、(41)式は、あくまでもタックイン防止トランスファトルクTLSDDを求めるための式の一例に過ぎず、他の式であっても良い。
TLSD=TLSDI+TLSDP+TLSDD …(42)
図6のフローチャートは、駆動力配分制御プログラムを示すもので、まず、ステップ(以下、「S」と略称)101で必要なパラメータ、すなわち、車輪速度センサ21fl,21fr,21rl,21rrからの車輪速度ωfl,ωfr,ωrl,ωrr、ハンドル角センサ22からのハンドル角θH、横加速度センサ23からの実横加速度(d2y/dt2)、ヨーレートセンサ24からの実ヨーレートγ、アクセル開度センサ25からのアクセル開度θACC、エンジン回転数センサ26からのエンジン回転数NEを読み込む。
14fl,14fr,14rl,14rr 車輪
15 トランスファクラッチ(クラッチ手段)
30 駆動力配分制御部
31 トランスファクラッチ駆動部
33 第1のトランスファトルク演算部(入力トルク感応トルク演算手段)
34 第2のトランスファトルク演算部
35 第3のトランスファトルク演算部(タックイン防止トルク演算手段)
36 トランスファトルク演算部(制御手段)
41 エンジントルク基準値演算部
42 エンジントルク演算部
43 トランスミッションギヤ比演算部
44 入力トルク演算部
45 第1の入力トルク感応トランスファトルク演算部
46 第2の入力トルク感応トランスファトルク演算部
47 入力トルク感応トランスファトルク演算部
Claims (6)
- 前後輪間の駆動力配分を可変するクラッチ手段と、
少なくともエンジンからの入力トルクに応じて上記クラッチ手段の締結トルクを演算する入力トルク感応トルク演算手段と、
少なくとも上記入力トルク感応トルク演算手段で演算した締結トルクを基に上記クラッチ手段を制御する制御手段とを備えた車両の前後駆動力配分制御装置において、
上記入力トルク感応トルク演算手段は、上記エンジンからの入力トルクが大きな領域では上記エンジンからの入力トルクが小さな領域よりも上記エンジンからの入力トルクに対する締結トルクの変化量を大きく設定することを特徴とする車両の前後駆動力配分制御装置。 - 上記入力トルク感応トルク演算手段は、横加速度に応じて締結トルクの大きさを可変設定することを特徴とする請求項1記載の車両の前後駆動力配分制御装置。
- 上記入力トルク感応トルク演算手段は、上記エンジンからの入力トルクをエンジントルクが増加される場合と減少される場合とで異なった推定を行うことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の車両の前後駆動力配分制御装置。
- 上記入力トルク感応トルク演算手段は、上記エンジンからの入力トルクをエンジントルクが増加される場合と減少される場合とで異なった遅れ特性を持たせて推定することを特徴とする請求項3記載の車両の前後駆動力配分制御装置。
- アクセル開度がゼロになった際の予め設定する条件を満足する場合に車両のタックイン現象を防止する締結トルクを演算するタックイン防止トルク演算手段を有し、上記制御手段は、少なくとも上記入力トルク感応トルク演算手段で演算した締結トルクと上記タックイン防止トルク演算手段からの締結トルクを基に上記クラッチ手段を制御することを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一つに記載の車両の前後駆動力配分制御装置。
- 上記タックイン防止トルク演算手段は、車速と横加速度に応じて車両のタックイン現象を防止する締結トルクを演算することを特徴とする請求項5記載の車両の前後駆動力配分制御装置。
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