JP6647117B2 - 車両駆動システム - Google Patents

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Description

本発明は、車両駆動システムに関する。詳しくは、スリップ発生時及びスリップ発生後に車両の駆動状態を切り替える車両駆動システムに関する。
従来、車両の前輪又は後輪にスリップが発生したときに、2輪駆動状態(以下、「2WD」という。)から4輪駆動状態(以下、「AWD」という。)への切り替えを行い、スリップ状態が解消した時点から予め定めた4輪駆動継続時間が経過するまでの間、AWDを継続する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
この特許文献1で提案されている技術では、このように予め定めた4輪駆動継続時間が経過するまでの間、AWDを継続することのみならず、スリップ量(スリップの大きさ、度合)に応じて、4輪駆動継続時間の値を可変に補正した4輪駆動補正継続時間を算出し、算出した4輪駆動補正継続時間が経過するまでの間、AWDを継続することも開示されている。
特開2008−120119号公報
しかしながら、例え算出したスリップ量が同一であったとしても、その時々で路面状態は大きく異なるものである。従って、特許文献1の技術のように、路面状態を考慮することなく予め4輪駆動継続時間を決定しておく方式や、路面状態を考慮することなく単にスリップ量に応じて4輪駆動補正継続時間を決定する方式では、AWDを継続する時間を適切に設定できない可能性がある。
そのため、路面が低μ状態でAWDの継続が必要な状態であるにも関わらず、4輪駆動補正継続時間等に基づいて一律にAWDから2WDへの切り替えを行ってしまうことで、車両安定性が確保できなくなるおそれがあった。また、路面が高μ状態でAWDの継続が不要な状態であるにも関わらず、4輪駆動補正継続時間等に基づいて一律にAWDを無駄に長時間継続することで、燃費や電費(以下、「駆動効率」という。)が悪化するおそれがあった。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、より適切なタイミングで車両の駆動状態の切り替えを行うことで、車両安定性を確保しつつ駆動効率を向上できる車両駆動システムを提供することにある。
上記目的を達成するため本発明は、車両(例えば、後述の車両3)の前輪(例えば、後述の前輪Wf,Wf)及び後輪(例えば、後述の後輪Wr(RWr,LWr)のいずれか一方である第1駆動輪を駆動する第1駆動装置(例えば、後述の第1駆動装置1)と、前記車両の前輪及び後輪のいずれか他方である第2駆動輪を駆動する第2駆動装置(例えば、後述の第2駆動装置2)と、前記第1駆動装置及び前記第2駆動装置を制御し、前記第1駆動輪及び前記第2駆動輪の駆動状態を制御する制御装置(例えば、後述のECU6)と、を備える車両駆動システム(例えば、後述の車両駆動システム10)を提供する。
本発明の車両駆動システムでは、前記制御装置は、前記第1駆動輪又は前記第2駆動輪に所定以上のスリップである超過スリップが発生したことを取得するスリップ取得手段(例えば、後述のスリップ取得部61)と、前記超過スリップが発生したことを前記スリップ取得手段が取得したことに基づいて、加算スリップポイントを時間離散的に算出する加算スリップポイント算出手段(例えば、後述の加算スリップポイント算出部68)と、前記加算スリップポイントを積算し、積算スリップポイントを経時的に算出する積算スリップポイント算出手段(例えば、後述の積算スリップポイント算出部63)と、前記積算スリップポイントが駆動状態切替閾値未満である場合に、前記第1駆動輪と前記第2駆動輪のうちいずれか一方のみで前記車両を駆動する一方輪単独駆動状態(2WD)とし、前記積算スリップポイントが駆動状態切替閾値以上である場合に、前記第1駆動輪と前記第2駆動輪との双方で前記車両を駆動する双方輪駆動状態(AWD)とする駆動状態切替手段(例えば、後述の駆動状態切替部64)と、車両の横加速度に相関のある横加速度相関値(例えば、後述の横Gセンサ95で測定した横加速度の値、後述の式(1)又は後述の式(2)により算出した値)が横加速度閾値以上となったこと又は駆動輪の駆動力に相関のある駆動力相関値(例えば、後述の四輪駆動力、第2駆動装置2が駆動する後輪Wr(RWr,LWr)の二輪で出す二輪駆動力、ドライバのアクセル操作量に基づいて算出されるドライバが要求する駆動力)が駆動力相関値閾値以上となったことを契機として、前記積算スリップポイントを前記駆動状態切替閾値未満の値(例えば、ゼロ)にリセットする積算スリップポイントリセット手段(例えば、後述の積算スリップポイントリセット部67)、を備えることを特徴とする。
本発明では、超過スリップが発生したことを前記スリップ取得手段が取得したことに基づいて、加算スリップポイントを算出する。そして、算出された加算スリップポイントの積算値である積算スリップポイントに基づいて、一方輪単独駆動状態(2WD)と双方輪駆動状態(AWD)とを切り替える。
また、本発明では、このようにして双方輪駆動状態(AWD)に切替えた場合に、車両の横加速度に相関のある横加速度相関値又は駆動輪の駆動力に相関のある駆動力相関値に基づいて、積算スリップポイントを駆動状態切替閾値未満にリセットする。
この点、横G等の横加速度相関値や四輪駆動力等の駆動力相関値が高いのであれば、舗装路であったり路面が乾いていたりする高μ状態である可能性が高い。これに対して本発明によれば、このような場合に積算スリップポイントを駆動状態切替閾値未満にリセットして、一方輪単独駆動状態(2WD)に切り替えやすくすることができる。そのため、路面が高μ状態でAWDが不要な状態であるにも関わらずAWDを無駄に長時間継続するのを抑制でき、駆動効率を向上できる。
また、横G等の横加速度相関値や四輪駆動力等の駆動力相関値が低いのであれば、濡れている路面等の低μ状態でスリップが発生している可能性が高い。これに対して本発明によれば、このような場合に積算スリップポイントをリセットしないことから、一方輪単独駆動状態(2WD)に切り替えにくくすることができる。そのため、スリップが発生した駆動輪の駆動力に応じて駆動状態を切り替えることができるため、路面が低μ状態でAWDが必要な状態であるにも関わらずAWDから2WDへの切り替えを行うのを抑制でき、車両安定性を確保できる。
また、積算スリップポイントリセット手段は、車両の横加速度に相関のある横加速度相関値が横加速度閾値以上となったこと又は駆動輪の駆動力に相関のある駆動力相関値が駆動力相関値閾値以上となったことの何れかのみを契機として、前記積算スリップポイントを前記駆動状態切替閾値未満の値にリセットすることもできる。
この場合、前記制御装置は、前記超過スリップが発生したことを前記スリップ取得手段が取得していないことに基づいて、減算スリップポイントを時間離散的に算出する減算スリップポイント算出手段(例えば、後述の減算スリップポイント算出部69)を更に備え、前記積算スリップポイント算出手段は、前記加算スリップポイントに加えて前記減算スリップポイントを積算することが好ましい。
この発明では、超過スリップが発生したことをスリップ取得手段が取得していないことに基づいて、減算スリップポイントを時間離散的に算出し、加算スリップポイントに加えて減算スリップポイントを積算する。これにより、積算スリップポイントが駆動状態切替閾値を超えた後に、駆動状態切替閾値未満となった場合には一方輪単独駆動状態への切り替えが行われる。そのため、超過スリップの終了が確認できるまではAWDでの走行を継続することができる。このようにすることなく、例えば、超過スリップ発生から所定時間経過したことを契機としてAWDから2WDに切り替えることとした場合には、超過スリップ発生中にも関わらずAWDから2WDに切り替えられてしまうが、この発明では、そのような問題が生じるのを回避できる。
この場合、前記積算スリップポイントが前記駆動状態切替閾値以上となった後に前記減算スリップポイントが積算されたことにより前記積算スリップポイントが前記駆動状態切替閾値未満となった場合に、前記駆動状態切替手段が前記一方輪単独駆動状態とするための条件である第1条件(例えば、後述の第1安定走行判定における条件)が満たされたか否かを判定する第1判定手段(例えば、後述の第1安定走行判定部)と、前記積算スリップポイントが前記駆動状態切替閾値以上となった後に前記積算スリップポイントリセット手段によるリセットにより前記積算スリップポイントが前記駆動状態切替閾値未満となった場合に、前記駆動状態切替手段が一方輪単独駆動状態とするための条件であって前記第1条件よりも満たされやすい条件である第2条件が満たされたか否かを判定する第2判定手段(例えば、後述の第2安定走行判定における条件)と、を更に備え、前記駆動状態切替手段は、前記駆動状態切替閾値未満であり、且つ前記第1条件又は前記第2条件(例えば、後述の第1安定走行判定部)が満たされた場合に一方輪単独駆動状態とすることが好ましい。
この発明では、従来のように積算スリップポイントに基づいて、一定の条件下で一方輪単独駆動状態(2WD)に切り替えるのではなく、2つの条件を利用することから、より適切なタイミングで車両3の駆動状態を切り替えることができる。積算スリップポイントリセット手段により、路面μが高い可能性があるとしてリセットが行なわれた場合の第2条件を満たされやすい条件とする。そのため、路面が高μ状態でAWDが不要な状態である場合に条件が満たされやすくなることとなりAWDを無駄に長時間継続するのを抑制でき、より駆動効率を向上することができる。
この場合、前記第1判定手段及び前記第2判定手段は、前記第1条件が満たされたと判断するための判断項目の数よりも、前記第2条件が満たされたと判断するための判断項目の数が少なくなるように設定をすることが好ましい。
この発明では、判断項目の数を条件ごとに異ならせることができる。この点条件が満たされたと判断するための判断項目が少ない方が、容易に条件を満たすことができる。このようにして、積算スリップポイントリセット手段により、路面μが高い可能性があるとしてリセットが行なわれた場合の第2条件を満たされやすい条件とする。そのため、路面が高μ状態でAWDが不要な状態である場合に条件が満たされやすくなることとなりAWDを無駄に長時間継続するのを抑制でき、より駆動効率を向上することができる。
この場合、前記第1判定手段及び前記第2判定手段は、前記第1条件が満たされたと判断するための判断項目の数(例えば、後述のハンドル角速度、ヨーレートG、横G、車速、前後Gの5つ)よりも、前記第2条件が満たされたと判断するための判断項目の数(例えば、後述のハンドル角速度、横G、前後Gの3つ)が少なくなるように設定をすることが好ましい。
この発明では、第1条件が満たされたと判断するための判断項目の数よりも、第2条件が満たされたと判断するための判断項目の数を少なくする。この点、条件が満たされるための判断項目が少ないほど、容易に条件を満たすことができる。このようにして、積算スリップポイントリセット手段により、路面μが高い可能性があるとしてリセットが行なわれた場合の第2条件を満たされやすい条件とする。そのため、路面が高μ状態でAWDが不要な状態である場合に条件が満たされやすくなることとなりAWDを無駄に長時間継続するのを抑制でき、より駆動効率を向上することができる。
この場合、前記第1判定手段及び前記第2判定手段は、閾値以上となった場合に条件が満たされたと判断される判断項目の閾値については前記第1条件の閾値を前記第2条件の閾値よりも高くなるように設定し、閾値未満となった場合に条件が満たされたと判断される判断項目の閾値については前記第1条件の閾値を前記第2条件の閾値よりも低くなるように設定をする。
この発明では、閾値以上となった場合に条件が満たされたと判断される判断項目の閾値については第1条件の閾値を第2条件の閾値よりも高くし、閾値未満となった場合に条件が満たされたと判断される判断項目の閾値については第1条件の閾値を第2条件の閾値よりも低くする、このように、同じ判断項目であっても、閾値の値を第1条件と第2条件で異ならせることにより、第2の条件を第1の条件の方が満たされやすい条件とすることができる。
この場合、前記加算スリップポイント算出手段は、前記超過スリップが発生したことを前記スリップ取得手段が取得したときに、前記超過スリップが発生した駆動輪の駆動力に相関のある駆動力相関値に基づいて、前記加算スリップポイントを算出することが好ましい。
この発明では、スリップが発生した駆動輪の駆動力に相関のある駆動力相関値に基づいて、加算スリップポイントを算出する。これにより、従来のように単純にスリップ量の積算値に応じて駆動状態を切り替えるのではなく、スリップが発生した駆動輪の駆動力に基づいて駆動状態を切り替えるため、より適切なタイミングで車両の駆動状態を切り替えることができる。
この場合、前記積算スリップポイントリセット手段は、前記リセットを経時的ではなく瞬間的に行なうことを特徴とすることが好ましい。
この発明では、積算スリップポイントリセット手段は、経時的ではなく瞬間的に積算スリップポイントを前記駆動状態切替閾値未満の値にリセットする。そのため、減算スリップポイントを経時的に積算する場合に比べて、即座に積算スリップポイントをリセットして、一方輪単独駆動状態(2WD)に切り替えやすくすることができる。そのため、路面が高μ状態でAWDが不要な状態であるにも関わらずAWDを無駄に長時間継続するのをより抑制でき、より駆動効率を向上できる。
本発明によれば、より適切なタイミングで車両の駆動状態の切り替えを行うことで、車両安定性を確保しつつ駆動効率を向上できる車両駆動システムを提供できる。
本発明の実施形態に係る車両駆動システムを搭載した車両を示す図である。 上記実施形態に係る第2駆動装置の縦断面図である。 図2に示す第2駆動装置の部分拡大図である。 上記実施形態に係る車両の走行状態における電動機の状態と切離機構の状態を示す図である。 上記実施形態に係るECUの構成を示す機能ブロック図である。 上記実施形態に係る加減スリップポイント算出部及び積算スリップポイントリセット部の構成を示す機能ブロック図である。 上記実施形態に係る駆動状態切替制御の手順を示すフローチャートである。 上記実施形態に係る加算スリップポイント算出処理の手順を示すフローチャートである。 上記実施形態に係るスリップ発生時駆動力加算部に記憶された駆動力加算スリップポイント算出テーブルを示す図である。 上記実施形態に係るスリップ発生継続時間加算部に記憶された時間加算スリップポイント算出テーブルを示す図である。 上記実施形態に係る駆動力減算スリップポイント算出処理の手順を示すフローチャートである。 上記実施形態に係るスリップ不発生時駆動力減算部に記憶された駆動力減算スリップポイント算出テーブルを示す図である。 上記実施形態に係る時間減算スリップポイント算出処理の手順を示すフローチャートである。 上記実施形態に係るスリップ不発生継続時間減算部に記憶された時間減算スリップポイント算出テーブルを示す図である。 上記実施形態に係る横G減算スリップポイント算出処理の手順を示すフローチャートである。 上記実施形態に係るスリップ不発生時横G減算部に記憶された横G減算スリップポイント算出テーブルを示す図である。 上記実施形態に係る車速減算スリップポイント算出処理の手順を示すフローチャートである。 上記実施形態に係るスリップ不発生時車速減算部に記憶された車速減算スリップポイント算出テーブルを示す図である。 上記実施形態に係る第1安定走行判定の手順を示すフローチャートである。 上記実施形態に係るリセット判定の手順を示すフローチャートである。 上記実施形態に係る第2安定走行判定の手順を示すフローチャートである。 上記実施形態に係る駆動状態切替制御の一例を示すタイムチャートである。 上記実施形態に係る駆動状態切替制御の他の一例を示すタイムチャートである。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、第2実施形態以降の説明において、第1実施形態と共通する構成、ステップについては、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係る車両駆動システムを搭載した車両を示す図である。本実施形態に係る車両駆動システム10を搭載した車両3は、ハイブリッド車両である。図1に示すように、車両3に搭載された車両駆動システム10は、第1駆動装置1と、第2駆動装置2と、これらの駆動装置を制御する制御装置としての電子制御ユニット(以下、「ECU」という。)6と、PDU(パワードライブユニット)8と、バッテリ9と、を備える。
第1駆動装置1は、車両3の前部に設けられ、第1駆動輪としての前輪Wf,Wfを駆動する。第1駆動装置1は、内燃機関(ENG)4と、電動機5と、トランスミッション7と、を備える。内燃機関4と電動機5は、直列に接続されており、これら内燃機関4と電動機5のトルクが、トランスミッション7を介して前輪Wf,Wfに伝達される。
内燃機関4は、例えば直列4気筒エンジンであり、燃料を燃焼させることで車両3を走行させるためのトルクを発生する。内燃機関4のクランクシャフトは、電動機5の出力軸に連結されている。
電動機5は、例えば3相交流モータであり、バッテリ9に蓄えられた電力により、車両3を走行させるためのトルクを発生する。電動機5は、インバータを備えるPDU8を介してバッテリ9に接続されており、内燃機関4の駆動力をアシストする。
トランスミッション7は、内燃機関4で発生したトルクを所望の変速比での回転数及びトルクに変換し、前輪Wf,Wfに伝達する。
第2駆動装置2は、車両3の後部に設けられ、第2駆動輪としての後輪Wr(RWr,LWr)を駆動する。第2駆動装置2は、電動機2A,2B及びM−TCS(モータトラクションコトロールシステム)70を備える。これら電動機2A,2Bのトルクが、後輪Wr(RWr,LWr)に伝達される。
電動機2A,2Bは、電動機5と同様に、例えば3相交流モータであり、バッテリ9に蓄えられた電力により、車両3を走行させるためのトルクを発生する。また、電動機2A,2Bは、インバータを備えるPDU8を介してバッテリ9に接続されており、ECU6からの制御信号がPDU8に入力されることで、バッテリ9からの電力供給と、バッテリ9へのエネルギー回生が制御される。
M−TCS70は、第2駆動装置2に対してモータトラクションコントロール制御を実行する。具体的にM−TCS70は、各後輪RWr,LWrの車輪回転数や電動機2A,2Bのモータ回転数に基づいて電動機2A,2Bにより発生するトルクを制御することによって、各後輪RWr,LWrの回転状態も制御して各後輪RWr,LWrの空転を防止する。
なお、4つの前輪Wf,Wf、後輪Wr(RWr,LWr)の各々には、図示しない摩擦ブレーキが設けられている。この摩擦ブレーキは、例えば、油圧式のディスクブレーキで構成される。運転手がブレーキペダルを踏み込むと、踏込力が油圧シリンダ等を介してブレーキパッドに増幅して伝達され、各駆動輪に取り付けられているブレーキディスクとブレーキパッドとの間に摩擦力が生じることで、各駆動輪の制動が行われる。
第2駆動装置2について、更に詳しく説明する。なお、第2駆動装置2については、本願出願人により出願されて公開された特開2010−235051号公報に詳しく記載されている。
図2は、本実施形態に係る第2駆動装置2の縦断面図である。図3は、図2に示す第2駆動装置2の部分拡大図である。図2及び図3に示すように、第2駆動装置2は、車両3の各後輪RWr,LWrに駆動力を伝える出力軸10A,10Bを有し、各々、車幅方向に同軸上に配置される。これら出力軸10A,10Bは、各後輪RWr,LWrの車軸に接続される。減速機ケース11の内部には、出力軸10A,10Bを駆動する電動機2A,2Bと、電動機2A,2Bの駆動回転を減速する遊星歯車式減速機12A,12Bが、出力軸10A,10Bと同軸上に配置される。
減速機ケース11の左右両端側内部には、電動機2A,2Bのステータ14A,14Bが固定され、ステータ14A,14Bの内周側には環状のロータ15A,15Bが回転可能に配置される。ロータ15A,15Bの内周部には、出力軸10A,10Bの外周を囲繞する円筒軸16A,16Bが結合され、この円筒軸16A,16Bが出力軸10A,10Bと同軸で相対回転可能に支持される。減速機ケース11の端部壁17A,17Bには、ロータ15A,15Bの回転位置情報を検出するレゾルバ20A,20Bが設けられる。
遊星歯車式減速機12A,12Bは、サンギヤ21A,21Bと、このサンギヤ21に噛合される複数のプラネタリギヤ22A,22Bと、これらのプラネタリギヤ22A,22Bを支持するプラネタリキャリア23A,23Bと、プラネタリギヤ22A,22Bの外周側に噛合されるリングギヤ24A,24Bと、を備え、サンギヤ21A,21Bから電動機2A,Bの駆動力が入力され、減速された駆動力がプラネタリキャリア23A,23Bを通して出力される。なお、遊星歯車式減速機12A,12Bの詳細については、特開2010−235051号公報を参照されたい。
減速機ケース11とリングギヤ24Aの間には円筒状の空間部が確保され、その空間部内に、リングギヤ24A,24Bに対する制動を行う油圧ブレーキ60が、第2ピニオン26Aと径方向でオーバーラップし、第1ピニオン27Aと軸方向でオーバーラップして配置される。油圧ブレーキ60は、減速機ケース11の内周面にスプライン嵌合された複数の固定プレート35と、リングギヤ24Aの外周面にスプライン嵌合された複数の回転プレート36が軸方向に交互に配置され、これらのプレート35,36が環状のピストン37によって係合及び開放操作される。
ピストン37は、減速機ケース11と支持壁39と円筒状支持部42間に形成された環状のシリンダ室38に進退自在に収容されており、シリンダ室38への高圧オイルの導入によってピストン37を前進させ、シリンダ室38からオイルを排出することによってピストン37を後退させる。油圧ブレーキ60はオイルポンプに接続される。
なお、油圧ブレーキ60及びピストン37の詳細については、特開2010−235051号公報を参照されたい。
減速機ケース11とリングギヤ24Bの間にも円筒状の空間部が確保されており、その空間部内には、リングギヤ24A,24Bに対し一方向の動力のみを伝達し他方向の動力を遮断する一方向クラッチ50が配置される。一方向クラッチ50は、インナーレース51とアウターレース52との間に多数のスプラグ53を介在させて構成され、そのインナーレース51がリングギヤ24Bのギヤ部28Bと一体に構成される。またアウターレース52は、減速機ケース11の内周面により位置決めされるとともに、回り止めされている。
一方向クラッチ50は、車両3が電動機2A,2Bの駆動力で前進走行する際に係合してリングギヤ24A,24Bの回転をロックするように構成される。より具体的には、一方向クラッチ50は、リングギヤ24A,24Bに作用するトルクの作用方向によってリングギヤ24A,24Bをロック又は切り離すように構成され、車両3が前進する際のサンギヤ21A,21Bの回転方向を正転方向とするとリングギヤ24A,24Bに逆転方向のトルクが作用する場合に、リングギヤ24A,24Bの回転をロックする。
このように構成された第2駆動装置2は、遊星歯車式減速機12A,12Bが中央部で軸方向に対向し、遊星歯車式減速機12Aのリングギヤ24Aと遊星歯車式減速機12Bのリングギヤ24Bとが連結され、連結されたリングギヤ24A,4Bは、減速機ケース11の円筒状支持部42に軸受43を介して回転自在に支持される。また、遊星歯車式減速機12Aの外径側と減速機ケース11との間の空間には油圧ブレーキ60が設けられ、遊星歯車式減速機12Bの外径側と減速機ケース11との間の空間には一方向クラッチ50が設けられ、油圧ブレーキ60と一方向クラッチ50との間であって軸受34の外径側には、油圧ブレーキ60を作動するピストン37が配置される。
以上の構成を備えた第2駆動装置2の通常走行時の動作について説明する。
図4は、車両の走行状態における電動機2A,2Bの状態と切離機構(一方向クラッチ50と油圧ブレーキ60)の状態を示す図である。図4におけるフロントは前輪Wf,Wfを駆動する第1駆動装置1を表し、リアは後輪Wr(RWr,LWr)を駆動する第2駆動装置2を表し、○が作動(駆動、回生含む)を意味し、×が非作動(停止)を意味する。また、MOT状態は第2駆動装置2の電動機2A,2Bの状態を表す。更に、切離機構のONはリングギヤ24A,24Bがロックされることを意味し、OFFはリングギヤ24A,24Bがフリー状態であることを意味する。また、OWCは一方向クラッチ50を意味し、BRKは油圧ブレーキ60を意味する。
先ず、停車中は、前輪Wf,Wf側の第1駆動装置1、後輪Wr(RWr,LWr)側の第2駆動装置2はいずれも停止しているため、電動機2A,2Bは停止し、切離機構も非作動状態となっている。
次いで、キーポジションをONにした後、EV発進時は、第2駆動装置2の電動機2A,2Bが駆動する。このとき、切離機構は一方向クラッチ50によりロックされ、電動機2A,2Bの動力が後輪RWr,LWrに伝達される。
続いて加速時には、第1駆動装置1と第2駆動装置2いずれも駆動する双方輪(4輪)駆動状態(AWD)となり、このときも、切離機構は一方向クラッチ50によりロックされ、電動機2A,Bの動力が後輪RWr、LWrに伝達される。
低・中速域のEVクルーズでは、モータ効率が良いため第1駆動装置1が非作動状態で、第2駆動装置2のみが駆動する後輪単独駆動状態(RWD)となる。このときも、切離機構は一方向クラッチ50によりロックされ、電動機2A,2Bの動力が後輪RWr,LWrに伝達される。
一方、高速域の高速クルーズでは、エンジン効率が良いため第1駆動装置1による前輪単独駆動状態(FWD)となる。このとき、切離機構の一方向クラッチ50が切り離される(OWCフリー)とともに油圧ブレーキ60を作動しないため、電動機2A,2Bは停止する。
また、自然減速する場合も、切離機構の一方向クラッチ50が切り離される(OWCフリー)とともに油圧ブレーキ60を作動しないため、電動機2A,2Bは停止する。
一方、減速回生する場合、例えば第1駆動装置1の駆動力により駆動する場合は、切離機構の一方向クラッチ50は切り離される(OWCフリー)が、油圧ブレーキ60を係合することで、電動機2A,2Bで回生充電がなされる。
通常走行では、摩擦ブレーキに対する制動制御と協調して電動機2A,2Bで回生して走行エネルギーを回収するが、緊急制動の要求(例えば、ABS作動時)には、電動機2A,2Bの回生を禁止して、摩擦ブレーキによる制動制御を優先する。この場合、一方向クラッチ50は切り離された状態(OWCフリー)となり、油圧ブレーキ60を作動させないことで、電動機2A,2Bを停止させる。
後進走行の場合は、第1駆動装置1が停止し、第2駆動装置2が駆動して後輪単独駆動状態(RWD)となるか、又は第1駆動装置1と第2駆動装置2いずれも駆動する双方輪駆動状態(AWD)となる。このとき、電動機2A,2Bは逆転方向に回転し、切離機構の一方向クラッチ50は切り離される(OWCフリー)が、油圧ブレーキ60を接続することで、電動機2A,2Bの動力が後輪RWr,LWrに伝達される。
次に、本実施形態に係る制御装置としてのECU6の構成について説明する。
ECU6は、各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定のレベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路と、中央演算処理ユニット(以下、「CPU」という。)と、を備える。この他、ECU6は、CPUで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路と、PDU8や内燃機関4等に制御信号を出力する出力回路と、を備える。
以上のようなハードウェア構成からなるECU6は、車両3の駆動状態を切り替える駆動状態切替制御を実行する。ここで、図5は、本実施形態に係るECU6の構成及びECU6に接続される各部分との接続関係を示す機能ブロック図である。図5に示すように、ECU6には、車輪速センサ91、アクセル開度センサ92、エンジン回転数センサ93、モータ電流センサ94、横Gセンサ95、車速センサ96、舵角センサ97、ヨーレートセンサ98、前後Gセンサ99等の各種センサの検出信号が入力される。また、ECU6は、PDU8及び内燃機関4に制御信号を出力する。
また、ECU6は、駆動状態切替制御を実行するためのモジュールとして、スリップ取得部61と、加減スリップポイント算出部62と、積算スリップポイント算出部63と、駆動状態切替部64と、第1安定走行判定部65と、第2安定走行判定部66と、積算スリップポイントリセット部67と、を備える。以下、各モジュールの機能について説明する。
スリップ取得部61は、第1駆動輪としての前輪Wf,Wf又は第2駆動輪としての後輪Wr(RWr,LWr)に、所定以上のスリップである超過スリップが発生したことを取得する。具体的には、スリップ取得部61は、車輪速センサ91により検出された前輪Wf,Wfと後輪Wr(RWr,LWr)の車輪速差に基づいて、超過スリップが発生したことを取得する。スリップ取得部61は、超過スリップが発生したことを取得したときはスリップ判定フラグを「1」に設定し、超過スリップが発生したことを取得していないときはスリップ判定フラグを「0」に設定する。
ここで、車両3は、高μ状態の乾燥路においても常に駆動輪に微小なスリップを発生させながら走行しているとみなすこともできる。そのため、本実施形態における「超過スリップ」とは、このような微小なスリップを除外するものである。以下、超過スリップの発生を、単にスリップの発生ともいう。
加減スリップポイント算出部62は、超過スリップが発生したことをスリップ取得部61が取得したこと又は取得していないことに基づいて、加算スリップポイント又は減算スリップポイントである加減スリップポイントを時間離散的に算出する。
この点について図6を参照して説明を行う。ここで、図6は、本実施形態に係る加減スリップポイント算出部62の構成を示す機能ブロック図である。図6に示すように加減スリップポイント算出部62は、加算スリップポイント算出部68と、減算スリップポイント算出部69と、を備える。
図6に示すように、加減スリップポイント算出部62は、超過スリップが発生したことをスリップ取得部61が取得したとき、即ちスリップ判定フラグが「1」のとき、及び超過スリップが発生していないとき、即ちスリップ判定フラグが「0」のときに駆動力相関値に基づいて、加減スリップポイントを算出する。
具体的には、加減スリップポイント算出部62は、スリップ判定フラグが「1」のときに、加算スリップポイント算出部68で超過スリップが発生した駆動輪の駆動力に相関のある駆動力相関値に基づいてプラス値の加算スリップポイントを算出し、算出された加算スリップポイントを積算スリップポイント算出部63に送信する。
また、加減スリップポイント算出部62は、スリップ判定フラグが「0」のときに、減算スリップポイント算出部69で超過スリップが発生していない駆動輪の駆動力に相関のある駆動力相関値に基づいてマイナス値の減算スリップポイントを算出し、算出された減算スリップポイントを積算スリップポイント算出部63に送信する。
ここで、駆動力相関値としては、例えば、車輪(一輪)駆動力、車輪(一輪)トルク、車輪を駆動する第1駆動装置1及び第2駆動装置2の駆動力、車輪を駆動する第1駆動装置1及び第2駆動装置2のトルクが挙げられるが、以下では車輪(一輪)駆動力を例に挙げて説明する。
加算スリップポイント算出部68は、スリップ発生時駆動力加算部681と、スリップ発生継続時間加算部682と、を備える。加算スリップポイント算出部68は、これら各加算部で算出したプラス値の各加算スリップポイントを合算することで、加算スリップポイントを算出する。
スリップ発生時駆動力加算部681は、スリップ発生時の一輪駆動力[N]に応じて、予め作成されて記憶された後述の駆動力加算スリップポイント算出テーブル(図9参照)を検索することで、加算スリップポイントとしての駆動力加算スリップポイントを算出する。スリップ発生時駆動力加算部681は、駆動状態切替閾値を超えない範囲で、スリップ発生時の一輪駆動力が低駆動力であるほど、大きな駆動力加算スリップポイントを算出する。
ここで、本明細書において一輪駆動力とは、車両3の4輪それぞれの駆動力のうち、最大の駆動力を意味する。一輪駆動力は、センサにより検出される他、例えば、アクセル開度センサ92により検出されたアクセル開度、エンジン回転数センサ93により検出されたエンジン回転数、電動機5,2A,2Bそれぞれに設けられたモータ電流センサ94により検出された各モータ電流等に基づいて推定されて、取得される。
また、駆動状態切替閾値は、双方輪駆動状態(AWD)と一方輪単独駆動状態(2WD)との切り替えの指標として、適切な値に予め設定される。
スリップ発生継続時間加算部682は、スリップ発生継続時間[秒]、即ちスリップ判定フラグ「1」の継続時間に応じて、予め作成されて記憶された後述の時間加算スリップポイント算出テーブル(図10参照)を検索することで、加算スリップポイントとしての時間加算スリップポイントを算出する。スリップ発生継続時間加算部682は、時間加算スリップポイントの積算値が後述の駆動状態切替閾値を超えるまでは、スリップ発生継続時間が長いほど大きな時間加算スリップポイントを算出し、当該積算値が駆動状態切替閾値を超えた後は、ほぼ0の時間加算スリップポイントを継続して算出する。
また図6に示すように、減算スリップポイント算出部69は、スリップ不発生時駆動力減算部691と、スリップ不発生継続時間減算部692と、スリップ不発生時横G減算部693と、スリップ不発生時車速減算部694と、を備える。減算スリップポイント算出部69は、これら各減算部で算出したマイナス値の各減算スリップポイントを合算することで、減算スリップポイントを算出する。
スリップ不発生時駆動力減算部691は、スリップ不発生時の一輪駆動力[N]に応じて、予め作成されて記憶された後述の駆動力減算スリップポイント算出テーブル(図12参照)を検索することで、減算スリップポイントとしての駆動力減算スリップポイントを算出する。スリップ不発生時駆動力減算部691は、スリップ不発生時の一輪駆動力が所定値未満では駆動力減算スリップポイントを0と算出し、所定値以上では絶対値が比較的大きな一定の駆動力減算スリップポイントを算出する。
スリップ不発生継続時間減算部692は、スリップ不発生継続時間[秒]、即ちスリップ判定フラグ「0」の継続時間に応じて、予め作成されて記憶された後述の時間減算スリップポイント算出テーブル(図14参照)を検索することで、減算スリップポイントとしての時間減算スリップポイントを算出する。スリップ不発生継続時間減算部692は、スリップ不発生継続時間によらず、絶対値が比較的小さな一定の時間減算スリップポイントを算出する。
スリップ不発生時横G減算部693は、スリップ不発生時に横Gセンサ95により検出された横Gに応じて、予め作成されて記憶された後述の横G減算スリップポイント算出テーブル(図16参照)を検索することで、減算スリップポイントとしての横G減算スリップポイントを算出する。スリップ不発生時横G減算部693は、スリップ不発生時の横Gが所定値未満では横G減算スリップポイントを0と算出し、所定値以上では絶対値が比較的大きな一定の横G減算スリップポイントを算出する。
スリップ不発生時車速減算部694は、スリップ不発生時に車速センサ96により検出された車速に応じて、予め作成された記憶された後述の車速減算スリップポイント算出テーブル(図18参照)を検索することで、減算スリップポイントとしての車速減算スリップポイントを算出する。スリップ不発生時車速減算部694は、スリップ不発生時の車速が所定値未満では絶対値が比較的大きな一定の車速減算スリップポイントを算出し、所定値以上では車速減算スリップポイントを0と算出する。
積算スリップポイント算出部63は、加算スリップポイント算出部68で算出された加算スリップポイントと、減算スリップポイント算出部69で算出された減算スリップポイントと、を積算することで、積算スリップポイントを経時的に算出する。
積算スリップポイントリセット部67は、後述のスリップAWD要求フラグが「1」であり、且つ後述のリセット判定フラグも「1」である場合に、積算スリップポイントをリセットすることにより積算スリップポイントの積算値を駆動状態切替閾値未満の値にする。例えば、積算スリップポイントをリセットすることにより、積算スリップポイントの積算値をゼロとする。
ここで、積算スリップポイントリセット部67は、積算スリップポイントをリセットするべきか否かの判定であるリセット判定を行い、リセット判定の結果に基づいてリセット判定フラグを「1」又は「0」に設定する。積算スリップポイントリセット部67は、車両3の走行状態が安定しており、路面μが高いと推定されるような場合に、積算スリップポイントをリセットして、AWD要求を解除しやすい状態とする。
具体的に、本実施形態では、車両3に所定以上の横Gが生じた場合には、車両3が路面μが高い路面を走行している可能性が高いと考えられるので、積算スリップポイントをリセットして、AWD要求を解除しやすい状態とする。
また、他にも、車両3の駆動力が所定以上の駆動力となった場合も、車両3が路面μが高い路面を走行している可能性が高いと考えられるので、積算スリップポイントをリセットして、AWD要求を解除しやすい状態とする。
積算スリップポイントリセット部67は、これらの基準で、リセット判定をするための部分として、スリップAWD時横Gリセット部671と、スリップAWD時駆動力リセット部672と、を備える。
スリップAWD時横Gリセット部671は、スリップAWD要求フラグ「1」である場合に、車両3に生じる横加速度である横Gを算出し、算出した横Gが、リセット判定における横Gの閾値以上ならばリセット判定フラグを「1」に設定し、算出した横Gが、リセット判定における横Gの閾値未満ならばリセット判定フラグを「0」に設定する。
具体的な横Gの算出方法として、スリップAWD時横Gリセット部671は、横Gセンサ95によって横Gを検出する。
或いは、スリップAWD時横Gリセット部671は、特開2013−209048号公報に開示されたように、
横G=(V×σ)/(1+A+V)/L ・・・式(1)
により横Gを算出する。
ここで、式(1)において、Vが車速センサ96の検出した車速であり、σが舵角センサ97の検出したタイヤ舵角であり、Aがスタビリティファクタであり、Lがホイールベースである。
同様に、スリップAWD時横Gリセット部671は、特開2013−209048号公報に開示されたように、
横G=Yr×V ・・・式(2)
により横Gを算出する。
ここで、式(2)において、Yrがヨーレートセンサ98の検出したヨーレートであり、Vが車速センサ96の検出した車速である。
スリップAWD時駆動力リセット部672は、スリップAWD要求フラグ「1」である場合に、四輪駆動力の四輪駆動力[N]算出し、算出した四輪駆動力が、リセット判定における四輪駆動力の閾値以上の場合にはリセット判定フラグを「1」に設定し、算出した四輪駆動力が、リセット判定における四輪駆動力の閾値未満の場合にはリセット判定フラグを「0」に設定する。
ここで、本明細書において四輪駆動力とは、車両3が備える四輪で出す駆動力のことを意味する。四輪駆動力は、センサにより検出される他、例えば、アクセル開度センサ92により検出されたアクセル開度、エンジン回転数センサ93により検出されたエンジン回転数、電動機5,2A,2Bそれぞれに設けられたモータ電流センサ94により検出された各モータ電流等に基づいて推定されて、取得される。
図5に戻って、駆動状態切替部64は、積算スリップポイント算出部63で算出された積算スリップポイントに基づいて、第1駆動輪としての前輪Wf,Wfと第2駆動輪としての後輪Wr(RWr,LWr)のうちいずれか一方のみで車両3を駆動する一方輪単独駆動状態(2WD)と、第1駆動輪としての前輪Wf,Wfと第2駆動輪としての後輪Wr(RWr,LWr)の双方で車両3を駆動する双方輪駆動状態(AWD)と、を切り替える。一方輪単独駆動状態としては、前輪Wf,Wfのみで車両3を駆動する前輪単独駆動状態(FWD)と、後輪Wr(RWr,LWr)のみで車両3を駆動する後輪単独駆動状態(RWD)があり、駆動状態切替部64は、前輪単独駆動状態(FWD)と、後輪単独駆動状態(RWD)と、双方輪駆動状態(AWD)の切り替えを実行する。
具体的には、駆動状態切替部64は、積算スリップポイントが駆動状態切替閾値以上であるときに、スリップAWD要求フラグを「1」に設定し、車両3の駆動状態を双方輪駆動状態(AWD)に切り替える。また、駆動状態切替部64は、積算スリップポイントが駆動状態切替閾値未満であり、且つ後述の第1安定走行判定フラグが「1」のときに、スリップAWD要求フラグを「0」に設定し、車両3の駆動状態を一方輪単独駆動状態(2WD)に切り替える。
また、駆動状態切替部64は、リセット判定フラグが「1」となったことを契機として積算スリップポイントリセット部67により積算スリップポイントがリセットされ、且つ後述の第2安定走行判定フラグが「1」のときに、スリップAWD要求フラグを「0」に設定し、車両3の駆動状態を一方輪単独駆動状態(2WD)に切り替える。
また、駆動状態切替部64は、車両3の駆動状態を一方輪単独駆動状態(2WD)に切り替えた場合には、車速センサ96で車速を測定し、測定の結果、低・中速域のEVクルーズと判定できる車速であれば、モータ効率が良いため第1駆動装置1が非作動状態で、第2駆動装置2のみが駆動する後輪単独駆動状態(RWD)とする。一方、高速域の高速クルーズと判定できる車速であれば、エンジン効率が良いため第1駆動装置1による前輪単独駆動状態(FWD)とする。
第1安定走行判定部65は、車両3が安定走行しているか否かの判定である第1安定走行判定を行う。ここで、第1安定走行判定では、後述の第2安定走行判定に比べて、車両3が安定走行していると判定され難いものとする。例えば、第1安定走行判定では、後述の第2安定走行判定に比べて、安定走行していると判定されるために超える必要がある閾値が高くなっているものとする。また、第1安定走行判定では、後述の第2安定走行判定に比べて、安定走行していると判定されるために下回る必要がある閾値が低くなっているものとする。更に、他にも、第1安定走行判定では、後述の第2安定走行判定に比べて、安定走行していると判定されるための判断項目数が多くなっているものとする。
具体的には、第1安定走行判定では、スリップAWD要求フラグが「1」である場合において、舵角センサ97、ヨーレートセンサ98、横Gセンサ95、車速センサ96及び前後Gセンサ99等の検出値や当該検出値を用いた推定値に基づいて、車両3が安定走行しているか否かを判定する。
この場合に第1安定走行判定部65は、第1安定走行判定を実行して車両3が安定走行しているか否かを判定する。第1安定走行判定部65は、車両3が安定走行していると判定したときに第1安定走行判定フラグを「1」に設定し、安定走行していないと判定したときに第1安定走行判定フラグを「0」に設定する。なお、第1安定走行判定フラグは、スリップAWD要求フラグの設定を変更するための許可判定フラグであり、自身が他のフラグよりも優先されて車両3が安定走行されると強制設定されるものではない。
第2安定走行判定部66は、車両3が安定走行しているか否かの判定である第2安定走行判定を行う。ここで、第2安定走行判定では、上述の第1安定走行判定に比べて、車両3が安定走行していると判定され易いものとする。例えば、第2安定走行判定では、上述の第1安定走行判定に比べて、安定走行していると判定されるために超える必要がある閾値が低くなっているものとする。また、第2安定走行判定では、上述の第1安定走行判定に比べて、安定走行していると判定されるために下回る必要がある閾値が高くなっているものとする。更に、他にも、第2安定走行判定では、上述の第1安定走行判定に比べて、安定走行していると判定されるための判断項目数が少なくなっているものとする。
具体的には、スリップAWD要求フラグが「1」である場合において、舵角センサ97、横Gセンサ95及び前後Gセンサ99等の検出値や当該検出値を用いた推定値に基づいて、車両3が安定走行しているか否かを判定する。
この場合に第2安定走行判定部66は、第2安定走行判定を実行して車両3が安定走行しているか否かを判定する。第2安定走行判定部66は、車両3が安定走行していると判定したときに第2安定走行判定フラグを「1」に設定し、安定走行していないと判定したときに第2安定走行判定フラグを「0」に設定する。なお、第2安定走行判定フラグは、スリップAWD要求フラグの設定を変更するための許可判定フラグであり、自身が他のフラグよりも優先されて車両3が安定走行されると強制設定されるものではない。
次に、本実施形態に係るECU6で実行される駆動状態切替制御について説明する。
図7は、本実施形態に係る駆動状態切替制御の手順を示すフローチャートである。この制御処理は、ECU6で繰り返し実行される。
ステップS1では、スリップ判定フラグが「1」であるか否かを判別する。この判別がYESの場合には、スリップの発生を取得したためステップS2に進み、加算スリップポイントを算出した後、ステップS4に進む。NOの場合には、スリップが発生していないためステップS3に進み、減算スリップポイントを算出した後、ステップS4に進む。
ステップS4では、積算スリップポイントの前回値に対して、ステップS2で算出した加算スリップポイント又はステップS3で算出した減算スリップポイントを積算し、積算スリップポイントを算出する。その後、ステップS5に進む。
ステップS5では、ステップS4で算出した積算スリップポイントが駆動状態切替閾値以上であるか否かを判別する。この判別がYESの場合にはステップS10に進み、NOの場合にはステップS6に進む。
ステップS6では、スリップAWD要求フラグが「1」であるか否かを判別する。この判別がYESの場合にはステップS7に進み、NOの場合には本処理を終了する。これにより、2WD、即ちFWD又はRWDが維持される。
ステップS7では、車両3が安定走行しているか否かの判定である第1安定判定をする。車両3が安定走行していると判定したときは第1安定走行判定フラグを「1」に設定し、安定走行していないと判定したときは第1安定走行判定フラグを「0」に設定する。
ステップS8では、ステップS7の第1安定走行判定により設定された第1安定走行判定フラグが「1」であるか否かを判別する。この判別がYESの場合には車両3の安定性が確保できているためステップS9に進み、スリップAWD要求フラグを「0」に設定した後、本処理を終了する。これにより、2WD、即ちFWD又はRWDへの切り替えが実行される。
ステップS8の判別がNOの場合には、車両3の安定性が確保できていないため、スリップAWD要求フラグを「1」の設定から変更することをせず、AWD要求フラグを「1」としたまま本処理を終了する。これにより、AWDが維持される。
ステップS10では、スリップAWD要求フラグを「1」に設定する。これにより、AWDへの切り替えが実行され、又はAWDが維持される。
ステップS11では、積算スリップポイントをリセットするべきか否かの判定であるリセット判定を行う。積算スリップポイントをリセットするべきと判定したときはリセット判定フラグを「1」に設定し、積算スリップポイントをリセットするべきではない判定しないときは第1安定走行判定フラグを「0」に設定する。
ステップS12では、ステップS11のリセット判定により設定されたリセット判定フラグが「1」であるか否かを判別する。この判別がYESの場合には、車両3の安定性が確保できていると推定されることから、AWD要求を解除しやすい状態とするために、積算スリップポイントをリセットするためにステップS13に進み、積算スリップポイントをリセットする。
ステップS12の判別がNOの場合には、車両3の安定性が確保できていないと推定されることから、AWD要求を解除しやすい状態とする必要はないため、スリップAWD要求フラグを「1」の設定から変更することをせず、AWD要求フラグを「1」としたまま本処理を終了する。これにより、AWDが維持される。
ステップS14では、車両3が安定走行しているか否かの判定である第2安定判定をする。車両3が安定走行していると判定したときは第2安定走行判定フラグを「1」に設定し、安定走行していないと判定したときは第2安定走行判定フラグを「0」に設定する。
ステップS15では、ステップS14の第2安定走行判定により設定された第2安定走行判定フラグが「1」であるか否かを判別する。この判別がYESの場合には車両3の安定性が確保できているためステップS16に進み、スリップAWD要求フラグを「0」に設定した後、本処理を終了する。これにより、2WD、即ちFWD又はRWDへの切り替えが実行される。
ステップS15の判別がNOの場合には、車両3の安定性が確保できていないため、スリップAWD要求フラグを「1」の設定から変更することをせず、AWD要求フラグを「1」としたまま再度ステップS14の判定を行う。つまり、ステップS13で積算スリップポイントをリセットした後は、ステップS15の判別がYESとなるまで、ステップS14の判定を継続する。これにより、AWD要求が解除されやすくなる。なお、ステップS15の判別がNOの状態が所定時間経過したのならば、本処理を終了するようにしてもよい。つまり、ステップS1からの処理を再度行い、積算スリップポイントの積算を再開するようにしてもよい。
なお、ステップS7とステップS8の車両3の安定走行に基づいた第1安定走行判定に関するステップは、省略してもよい。
次に、図7のステップS2、ステップS3、ステップS7、ステップS11及びステップS14で行われる各サブルーチンについて図面を参照して説明を行う。
まず、図7のステップS2で実行される本実施形態に係る加算スリップポイント算出処理について説明する。本実施形態に係る加算スリップポイント算出処理では、スリップ発生時駆動力加算部681が行う駆動力加算スリップポイント算出処理及びスリップ発生継続時間加算部682が行う時間加算スリップポイント算出処理により各加算スリップポイントを算出した後、算出された各加算スリップポイントを積算スリップポイント算出部63が合算する処理が実行される。
図8は、本実施形態に係る加算スリップポイント算出処理の手順を示すフローチャートである。
ステップS21では、スリップ判定フラグが「1」であるか否かを判別する。この判別がYESの場合にはステップS22に進み、NOの場合にはステップS26に進んで加算スリップポイントを「0」にリセットし、本処理を終了する。
ステップS22では、今回処理が初回であるか否かを判別する。この判別がYESの場合にはステップS23に進み、NOの場合にはステップS25に進む。
ステップS23では、スリップ発生時の一輪駆動力から加算スリップポイントをテーブル検索する。具体的には、スリップ発生時の一輪駆動力に応じて、予め作成されてスリップ発生時駆動力加算部681に記憶された駆動力加算スリップポイント算出テーブルを検索することで、駆動力加算スリップポイントを算出する。その後、ステップS24に進む。
ここで、図9は、スリップ発生時駆動力加算部681に記憶された駆動力加算スリップポイント算出テーブルを示す図である。図9において、横軸は一輪駆動力[N]を表し、縦軸はプラス値の駆動力加算スリップポイントを表している。
図9に示すように、駆動力加算スリップポイント算出テーブルは、駆動状態切替閾値を超えない範囲で、スリップ発生時の一輪駆動力が低駆動力であるほど、駆動力加算スリップポイントが比例して大きくなるように設定される。これは、スリップが発生している場合において、一輪駆動力が低駆動力であるほど路面が低μ状態であることから、駆動力加算スリップポイントをより大きく設定することで、AWDに早期に切り替えるため、又はAWD走行時間を長く確保するためである。ただし、一輪駆動力がある程度高くなると、駆動力加算スリップポイントが一定となるように設定される。
図8に戻って、ステップS24では、スリップ発生継続時間初期値を設定し、本処理を終了する。今回処理が初回であることからステップS24を行った場合には、スリップ発生継続時間が0秒であることから時間加算スリップポイントを0とすることが好ましい。そのためには、例えば後述する図10のY軸切片で示されるように、スリップ発生継続時間が0秒のときの時間加算スリップポイントの積算値、即ちスリップ発生継続時間初期値を、0とすればよい。
ステップS25では、スリップ発生継続時間から加算スリップポイントをテーブル検索し、本処理を終了する。具体的には、スリップ発生継続時間に応じて、予め作成されてスリップ発生継続時間加算部682に記憶された時間加算スリップポイント算出テーブルを検索することで、時間加算スリップポイントを算出し、本処理を終了する。
ここで、図10は、スリップ発生継続時間加算部682に記憶された時間加算スリップポイント算出テーブルを示す図である。図10において、横軸は、スリップ発生継続時間[秒]を表し、縦軸はプラス値の時間加算スリップポイントの積算値を表している。即ち、離散的な1回ごとの純粋な時間加算スリップポイントは、図10中の互いに隣接する一方の点における時間加算スリップポイントの積算値と、他方の点における時間加算スリップポイントの積算値との差分によって表される。
図10に示すように、時間加算スリップポイント算出テーブルは、時間加算スリップポイントの積算値が駆動状態切替閾値を超えるまでは、スリップ発生継続時間が長いほど時間加算スリップポイントが大きくなるように設定される。これは、スリップ発生継続時間が短過ぎる場合にはスリップ誤判定の可能性があることから、時間加算スリップポイントをより小さく設定することで、路面が高μ状態であるにも関わらず無駄にAWDに切り替えてしまうのを回避するためである。
なお、双方輪駆動状態(AWD)要求応答時間内となるように、スリップ発生継続時間に応じた時間加算スリップポイントが設定される。
また、時間加算スリップポイントの積算値が駆動状態切替閾値を超えた後又は所定の値以上超えた後は、ほぼ0の時間加算スリップポイントが継続して算出され、時間加算スリップポイントの積算値が一定となるように設定される。これは、時間加算スリップポイントの積算値が駆動状態切替閾値を過大に超えてしまうと、双方輪駆動状態(AWD)の継続時間が長過ぎることになり、結果として駆動効率(燃費、電費)が悪化するためである。
次に、図7のステップS3で実行される本実施形態に係る減算スリップポイント算出処理について説明する。本実施形態に係る減算スリップポイント算出処理では、駆動力減算スリップポイント算出処理、時間減算スリップポイント算出処理、横G減算スリップポイント算出処理及び車速減算スリップポイント算出処理により各減算スリップポイントを算出した後、算出された各減算スリップポイントを合算する処理が実行される。
図11は、本実施形態に係る駆動力減算スリップポイント算出処理の手順を示すフローチャートである。
ステップS311では、積算スリップポイントが0よりも大きいか否かを判別する。この判別がYESで積算スリップポイントが溜まった状態である場合には、ステップS312に進む。この判別がNOで積算スリップポイントが溜まっていない状態である場合には、ステップS315に進んで減算スリップポイントを0とし、本処理を終了する。これにより、積算スリップポイントが0のときに、減算スリップポイントとして0しか算出しないため、積算スリップポイントがマイナス値となるのが回避される。
ステップS312では、スリップ判定フラグが「0」であるか否かを判別する。この判別がYESの場合にはステップS313に進み、スリップ不発生時の一輪駆動力を取得した後、ステップS314に進む。この判別がNOの場合には、ステップS315に進んで減算スリップポイントを0として本処理を終了する。
ステップS314では、ステップS313で取得された一輪駆動力から、減算スリップポイントをテーブル検索して本処理を終了する。具体的には、スリップ不発生時の一輪駆動力に応じて、予め作成されてスリップ不発生時駆動力減算部691に記憶された駆動力減算スリップポイント算出テーブルを検索することで、駆動力減算スリップポイントを算出する。
ここで、図12は、スリップ不発生時駆動力減算部691に記憶された駆動力減算スリップポイント算出テーブルを示す図である。図12において、横軸は一輪駆動力[N]を表し、縦軸はマイナス値の駆動力減算スリップポイントを表している。
図12に示すように、駆動力減算スリップポイント算出テーブルは、スリップ不発生時の一輪駆動力が所定値未満では、駆動力減算スリップポイントが0となるように設定され、所定値以上では、絶対値が比較的大きな一定の駆動力減算スリップポイントとなるように設定される。これは、スリップが発生していない場合において、一輪駆動力が高駆動力であるほど路面が確実に高μ状態であることから、駆動力減算スリップポイントをより大きく設定することで、低μ状態であるにも関わらず2WDへの切り替えを実行してしまうのを回避するためである。
図13は、本実施形態に係る時間減算スリップポイント算出処理の手順を示すフローチャートである。
ステップS321では、積算スリップポイントが0よりも大きいか否かを判別する。この判別がYESで積算スリップポイントが溜まった状態である場合には、ステップS322に進む。この判別がNOで積算スリップポイントが溜まっていない状態である場合には、ステップS325に進んでスリップ不発生継続時間カウンタ値SNT_CNTを0にリセットするとともに、減算スリップポイントを0とし、本処理を終了する。これにより、積算スリップポイントが0のときに、減算スリップポイントとして0しか算出しないため、積算スリップポイントがマイナス値となるのが回避される。
ステップS322では、スリップ判定フラグが「0」であるか否かを判別する。この判別がYESの場合にはステップS323に進み、スリップ不発生継続時間カウンタ値SNT_CNTをインクリメントした後、ステップS324に進む。この判別がNOの場合には、ステップS325に進んでスリップ不発生継続時間カウンタ値SNT_CNTを0にリセットするとともに、減算スリップポイントを0とし、本処理を終了する。
ステップS324では、ステップS323でインクリメントされたスリップ不発生継続時間カウンタ値SNT_CNTから、減算スリップポイントをテーブル検索して本処理を終了する。具体的には、スリップ不発生継続時間カウンタ値SNT_CNT、即ちスリップ不発生継続時間[秒]に応じて、予め作成されてスリップ不発生継続時間減算部692に記憶された時間減算スリップポイント算出テーブルを検索することで、時間減算スリップポイントを算出する。
ここで、図14は、スリップ不発生継続時間減算部692に記憶された時間減算スリップポイント算出テーブルを示す図である。図14において、横軸はスリップ不発生継続時間[秒]を表し、縦軸はマイナス値の時間減算スリップポイントを表している。
図14に示すように、時間減算スリップポイント算出テーブルは、スリップ不発生継続時間によらず、絶対値が比較的小さな一定の時間減算スリップポイントとなるように設定される。これは、スリップ不発生継続時間に伴って、徐々に積算スリップポイントを減少させるためである。
図15は、本実施形態に係る横G減算スリップポイント算出処理の手順を示すフローチャートである。
ステップS331では、積算スリップポイントが0よりも大きいか否かを判別する。この判別がYESで積算スリップポイントが溜まった状態である場合には、ステップS332に進む。この判別がNOで積算スリップポイントが溜まっていない状態である場合には、ステップS334に進んで減算スリップポイントを0とし、本処理を終了する。これにより、積算スリップポイントが0のときに、減算スリップポイントとして0しか算出しないため、積算スリップポイントがマイナス値となるのが回避される。
ステップS332では、スリップ判定フラグが「0」であるか否かを判別する。この判別がYESの場合にはステップS333に進み、この判別がNOの場合にはステップS334に進んで減算スリップポイントを0とし、本処理を終了する。
ステップS333では、スリップ不発生時の横Gから減算スリップポイントをテーブル検索して本処理を終了する。具体的には、スリップ不発生時の横Gに応じて、予め作成されてスリップ不発生時横G減算部693に記憶された横G減算スリップポイント算出テーブルを検索することで、横G減算スリップポイントを算出する。
ここで、図16は、スリップ不発生時横G減算部693に記憶された横G減算スリップポイント算出テーブルを示す図である。図16において、横軸は横Gを表し、縦軸はマイナス値の横G減算スリップポイントを表している。
図16に示すように、横G減算スリップポイント算出テーブルは、スリップ不発生時の横Gが所定値未満では横G減算スリップポイントが0となるように設定され、所定値以上では絶対値が比較的大きな一定の横G減算スリップポイントとなるように設定される。これは、スリップが発生していない場合において、横Gが大きいほど路面が確実に高μ状態であることから、横G減算スリップポイントをより大きく設定することで、低μ状態であるにも関わらず2WDへの切り替えを実行してしまうのを回避するためである。
図17は、本実施形態に係る車速減算スリップポイント算出処理の手順を示すフローチャートである。
ステップS341では、積算スリップポイントが0よりも大きいか否かを判別する。この判別がYESで積算スリップポイントが溜まった状態である場合には、ステップS342に進む。この判別がNOで積算スリップポイントが溜まっていない状態である場合には、ステップS344に進んで減算スリップポイントを0とし、本処理を終了する。これにより、積算スリップポイントが0のときに、減算スリップポイントとして0しか算出しないため、積算スリップポイントがマイナス値となるのが回避される。
ステップS342では、スリップ判定フラグが「0」であるか否かを判別する。この判別がYESの場合にはステップS343に進み、この判別がNOの場合にはステップS344に進んで減算スリップポイントを0とし、本処理を終了する。
ステップS343では、スリップ不発生時の車速から減算スリップポイントをテーブル検索して本処理を終了する。具体的には、スリップ不発生時の車速に応じて、予め作成されてスリップ不発生時車速減算部694に記憶された車速減算スリップポイント算出テーブルを検索することで、車速減算スリップポイントを算出する。
ここで、図18は、スリップ不発生時車速減算部694に記憶された車速減算スリップポイント算出テーブルを示す図である。図18において、横軸は車速を表し、縦軸はマイナス値の車速減算スリップポイントを表している。
図18に示すように、車速減算スリップポイント算出テーブルは、スリップ不発生時の車速が所定値未満では絶対値が比較的大きな一定の車速減算スリップポイントとなるように設定され、所定値以上では車速減算スリップポイントが0となるように設定される。これは、車速が所定値未満の低車速では仮にスリップが発生した場合でも車両の挙動を大きく乱すことが無いので、車速減算スリップポイントの絶対値を比較的大きな一定の値とし、高車速では反対に車速減算スリップポイントを0とすることで、AWDから2WDへの切り替えをより適切なタイミングで実行するためである。
次に、図7のステップS7で実行される本実施形態に係る第1安定走行判定処理について説明する。
図19は、本実施形態に係る第1安定走行判定の手順を示すフローチャートである。
ステップS701では、ECU6は、舵角センサ97によってハンドル角を時間微分して算出されるハンドル角速度がハンドル角速度の閾値未満か否かを判別する。第1安定走行判定におけるハンドル角速度の閾値は、第1安定走行判定部65を介して第1安定走行判定フラグを「1」に設定する指標として、適切な値に予め設定される。この判別がYESの場合、ステップS702に進む。NOの場合、ステップS709に進み、カウンタ値を「0」にリセットし、ステップS710に進み、第1安定走行判定フラグを「0」に設定した後、第1安定走行判定を終了する。
ステップS702では、ECU6は、ヨーレートセンサ98によって検出されたヨーレートと車速センサ96によって検出された車速とを乗算して算出されるヨーレートGがヨーレートGの閾値未満か否かを判別する。第1安定走行判定におけるヨーレートGの閾値は、第1安定走行判定部65を介して第1安定走行判定フラグを「1」に設定する指標として、適切な値に予め設定される。この判別がYESの場合、ステップS703に進む。NOの場合、ステップS709に進み、カウンタ値を「0」にリセットし、ステップS710に進み、第1安定走行判定フラグを「0」に設定した後、第1安定走行判定を終了する。
ステップS703では、ECU6は、算出した横Gが横Gの閾値未満か否かを判別する。閾値と比較する横Gは、横Gセンサ95の検出値等から算出される。第1安定走行判定における横Gの閾値は、第1安定走行判定部65を介して第1安定走行判定フラグを「1」に設定する指標として、適切な値に予め設定される。この判別がYESの場合、ステップS704に進む。NOの場合、ステップS709に進み、カウンタ値を「0」にリセットし、ステップS710に進み、第1安定走行判定フラグを「0」に設定した後、第1安定走行判定を終了する。
ステップS704では、ECU6は、車速センサ96によって検出された車速が車速の下限閾値より大きく且つ車速の上限閾値未満か否かを判別する。第1安定走行判定における車速の上限閾値,下限閾値は、第1安定走行判定部65を介して第1安定走行判定フラグを「1」に設定する指標として、適切な値に予め設定される。この判別がYESの場合、ステップS705に進む。NOの場合、ステップS709に進み、カウンタ値を「0」にリセットし、ステップS710に進み、第1安定走行判定フラグを「0」に設定した後、第1安定走行判定を終了する。
ステップS705では、ECU6は、算出した前後Gが前後Gの閾値未満か否かを判別する。閾値と比較する前後Gは、前後Gセンサ99の検出値等から算出される。第1安定走行判定における前後Gの閾値は、第1安定走行判定部65を介して第1安定走行判定フラグを「1」に設定する指標として、適切な値に予め設定される。この判別がYESの場合、ステップS706に進む。NOの場合、ステップS709に進み、カウンタ値を「0」にリセットし、ステップS710に進み、第1安定走行判定フラグを「0」に設定した後、第1安定走行判定を終了する。
ステップS706では、ECU6は、カウンタ値をインクリメント(+1)する。
ステップS707では、ECU6は、カウンタ値がカウンタ値の閾値を超えたか否かを判別する。第1安定走行判定におけるカウンタ値の閾値は、第1安定走行判定部65を介して第1安定走行判定フラグを「1」に設定する指標として、適切な値に予め設定される。この判別がYESの場合、ステップS708に進み、安定走行判定フラグを「1」に設定した後、安定走行判定を終了する。ここで、図19の処理では、閾値との比較においてNOとなった場合にカウンタ値がリセットされる一方で、全ての閾値との比較においてYESとなった場合にカウンタ値をインクリメント(+1)される。つまり、カウンタ値は、全ての閾値との比較においてYESとなった状態が何回連続したかを表す。即ち、本実施形態では、カウンタ値を全ての閾値との比較においてYESとなった状態が続いている時間の長さを表す指標として利用している。
NOの場合、ステップS710に進み、安定走行判定フラグを「0」に設定した後、安定走行判定を終了する。
次に、図7のステップS11で実行される本実施形態に係るリセット判定処理について説明する。
図20は、本実施形態に係るリセット判定の手順を示すフローチャートである。
ステップS1101では、スリップAWD時横Gリセット部671は、車両3に生じる横Gを算出し、算出した横Gが、リセット判定における横Gの閾値を超えた否かを判別する。閾値と比較する横Gは、横Gセンサ95の検出値等から算出される。また、横Gは、スリップAWD時横Gリセット部671の説明の際に示した式(1)や式(2)から算出されるようにしてもよい。リセット判定における横Gの閾値は、積算スリップポイントリセット部67を介してリセット判定フラグを「1」に設定する指標として、適切な値に予め設定される。この判別がYESの場合、ステップS1104に進み、リセット判定フラグを「1」に設定した後、リセット判定を終了する。NOの場合、ステップS1102に進む。
ステップS1102では、スリップAWD時駆動力リセット部672は、車両3の四輪駆動力を算出し、算出した四輪駆動力が、リセット判定における四輪駆動力の閾値を超えたか否かを判別する。閾値と比較する四輪駆動力は、センサにより検出される他、例えば、アクセル開度センサ92により検出されたアクセル開度、エンジン回転数センサ93により検出されたエンジン回転数、電動機5,2A,2Bそれぞれに設けられたモータ電流センサ94により検出された各モータ電流等に基づいて推定されて、取得される。
リセット判定における四輪駆動力の閾値は、積算スリップポイントリセット部67を介してリセット判定フラグを「1」に設定する指標として、適切な値に予め設定される。この判別がYESの場合、ステップS1104に進み、リセット判定フラグを「1」に設定した後、リセット判定を終了する。NOの場合、ステップS1104に進み、リセット判定フラグを「0」に設定した後、リセット判定を終了する。
次に、図7のステップS15で実行される本実施形態に係る第2安定走行判定処理について説明する。
図21は、本実施形態に係る第2安定走行判定の手順を示すフローチャートである。ここで、第2安定走行判定では、上述の第1安定走行判定に比べて、車両3が安定走行していると判定され易いものとする。具体的には第2安定走行判定では、図19を参照して上述した第1安定走行判定に比べて、安定走行していると判定されるために下回る必要がある閾値が高くなっているものとする。更に、他にも、第2安定走行判定では、上述の第1安定走行判定に比べて、安定走行していると判定されるための判断項目数が少なくなっているものとする。
このようにしている理由は、ステップS14で第2安定走行判定を行うのに先立って、リセット判定を行い、車両3はスリップしておらず、路面μが高い路面を走行していると推定されることから、スリップAWD要求を解除しやすくすることが適切と考えられるからである。
まず、ステップS1501では、ECU6は、舵角センサ97によってハンドル角を時間微分して算出されるハンドル角速度がハンドル角速度の閾値未満か否かを判別する。第2安定走行判定におけるハンドル角速度の閾値は、第2安定走行判定部66を介して第2安定走行判定フラグを「1」に設定する指標として、適切な値に予め設定される。この判別がYESの場合、ステップS1502に進む。NOの場合、ステップS1507に進み、カウンタ値を「0」にリセットし、ステップS1508に進み、第2安定走行判定フラグを「0」に設定した後、第2安定走行判定を終了する。
ステップS1502では、ECU6は、算出した横Gが横Gの閾値未満か否かを判別する。閾値と比較する横Gは、横Gセンサ95の検出値等から算出される。第2安定走行判定における横Gの閾値は、第2安定走行判定部66を介して第2安定走行判定フラグを「1」に設定する指標として、適切な値に予め設定される。この判別がYESの場合、ステップS1503に進む。NOの場合、ステップS1507に進み、カウンタ値を「0」にリセットし、ステップS1508に進み、第2安定走行判定フラグを「0」に設定した後、第2安定走行判定を終了する。
ステップS1505では、ECU6は、算出した前後Gが前後Gの閾値未満か否かを判別する。閾値と比較する前後Gは、前後Gセンサ99の検出値等から算出される。第2安定走行判定における前後Gの閾値は、第2安定走行判定部66を介して第2安定走行判定フラグを「1」に設定する指標として、適切な値に予め設定される。この判別がYESの場合、ステップS1504に進む。NOの場合、ステップS1507に進み、カウンタ値を「0」にリセットし、ステップS1508に進み、第2安定走行判定フラグを「0」に設定した後、第2安定走行判定を終了する。
ステップS1504では、ECU6は、カウンタ値をインクリメント(+1)する。
ステップS1506では、ECU6は、カウンタ値がカウンタ値の閾値を超えたか否かを判別する。第2安定走行判定におけるカウンタ値の閾値は、第2安定走行判定部66を介して第2安定走行判定フラグを「1」に設定する指標として、適切な値に予め設定される。この判別がYESの場合、ステップS1508に進み、安定走行判定フラグを「1」に設定した後、安定走行判定を終了する。ここで、図21の第2安定走行判定処理では、図19の第1安定走行判定処理と同様に、カウンタ値を全ての閾値との比較においてYESとなった状態が続いている時間の長さを表す指標として利用している。
NOの場合、ステップS1508に進み、安定走行判定フラグを「0」に設定した後、安定走行判定を終了する。
次に、本実施形態に係る駆動状態切替制御の一例であって、特にリセット判定及び第2走行安定判定を行う場合について説明する。図23は、本実施形態に係る駆動状態切替制御の一例を示すタイムチャートである。
図23において、「積算スリップポイント」の行における+側の折れ線グラフは積算スリップポイントを表している。
先ず、2WD発進後の時刻t1において、車輪速センサ91により検出された前輪Wf,Wfと後輪Wr(RWr,LWr)の車輪速差が生じたことから、スリップの発生が取得されてスリップ判定フラグが「1」に設定されたことに応じて、加算スリップポイントの算出が開始される。このとき、低駆動力(図9に示すように加算スリップポイントは大きい。)の状態でスリップが発生しているため、加算スリップポイントの算出値は大きい。そのため、加算スリップポイントの積算値である積算スリップポイントが、時刻t2において駆動状態切替閾値以上となり、これに応じてスリップAWD要求フラグが「1」に設定され、AWDへの切り替えが実行される。
加算スリップポイントの算出は、スリップ判定フラグが「0」に設定される時刻まで継続される。また、時刻t1からスリップ判定フラグが「0」に設定される時刻までの間、スリップ発生継続時間に基づいて算出されたプラス値の加算スリップポイントが積算されることで、積算スリップポイントが増加していく。
しかしながら、時刻t3において、横Gが、横Gの閾値を超えたことから、リセット判定においてリセット判定フラグが「1」に設定される。これに伴い、加算スリップポイントの積算値である積算スリップポイントの値がゼロにリセットされる。また、第2安定走行判定が行われる。
その後、時刻t4において、第2安定走行判定により第2安定走行判定フラグが「0」に設定されると、これに応じてスリップAWD要求フラグが「0」に設定され、2WDへの切り替えが実行される。
次に、本実施形態に係る駆動状態切替制御の一例であって、特にリセット判定及び第2走行安定判定を行う場合について更に図24を参照して説明する。図24は、本実施形態に係る駆動状態切替制御の他の一例を示すタイムチャートである。
ここで、図23と図24をほぼ同じ状況を示す図であるが、リセット判定フラグが「1」に設定される条件が異なっている。具体的には、図23では、時刻t3において、横Gが、横Gの閾値を超えたことから、リセット判定においてリセット判定フラグが「1」に設定されていた。一方で、図24では、時刻t3において、四輪駆動力が、四輪駆動力の閾値を超えたことから、リセット判定においてリセット判定フラグが「1」に設定される。そして、これに伴い、加算スリップポイントの積算値である積算スリップポイントの値がゼロにリセットされる。また、第2安定走行判定が行われる。
それ以外の点においては、図23の説明と同じとなるので、再度の説明を省略する。
図23や図24を参照して説明したように、リセット判定及び第2走行安定判定により、減算スリップポイントによる減算をしても未だ積算スリップポイントが駆動状態切替閾値未満とならないような状況や、第1の走行判定の条件を満たさないような状況であっても2WDへの切り替えを速やかに行うことが可能となる。
本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態では、超過スリップが発生したことを前記スリップ取得手段が取得したことに基づいて、加算スリップポイントを算出する。そして、算出された加算スリップポイントの積算値である積算スリップポイントに基づいて、一方輪単独駆動状態(2WD)と双方輪駆動状態(AWD)とを切り替える。
また、本実施形態では、このようにして双方輪駆動状態(AWD)に切替えた場合に、車両の加速度に相関のある加速度相関値又は駆動輪の駆動力に相関のある駆動力相関値に基づいて、積算スリップポイントを駆動状態切替閾値未満にリセットする。
この点、横G等の横加速度相関値や四輪駆動力等の駆動力相関値が高いのであれば、舗装路であったり路面が乾いていたりする高μ状態である可能性が高い。これに対して本実施形態によれば、このような場合に積算スリップポイントを駆動状態切替閾値未満にリセットして、一方輪単独駆動状態(2WD)に切り替えやすくすることができる。そのため、路面が高μ状態でAWDが不要な状態であるにも関わらずAWDを無駄に長時間継続するのを抑制でき、駆動効率を向上できる。
また、横G等の横加速度相関値や四輪駆動力等の駆動力相関値が低いのであれば、濡れている路面等の低μ状態でスリップが発生している可能性が高い。これに対して本実施形態によれば、このような場合に積算スリップポイントをリセットしないことから、一方輪単独駆動状態(2WD)に切り替えにくくすることができる。そのため、スリップが発生した駆動輪の駆動力に応じて駆動状態を切り替えることができるため、路面が低μ状態でAWDが必要な状態であるにも関わらずAWDから2WDへの切り替えを行うのを抑制でき、車両安定性を確保できる。
また本実施形態では、超過スリップが発生したことをスリップ取得手段が取得していないことに基づいて、減算スリップポイントを時間離散的に算出し、加算スリップポイントに加えて減算スリップポイントを積算する。これにより、積算スリップポイントが駆動状態切替閾値を超えた後に、駆動状態切替閾値未満となった場合には一方輪単独駆動状態への切り替えが行われる。そのため、超過スリップの終了が確認できるまではAWDでの走行を継続することができる。このようにすることなく、例えば、超過スリップ発生から所定時間経過したことを契機としてAWDから2WDに切り替えることとした場合には、超過スリップ発生中にも関わらずAWDから2WDに切り替えられてしまうが、この発明では、そのような問題が生じるのを回避できる。
また、本実施形態では、上述のようにして双方輪駆動状態(AWD)に切替えた場合に、車両の横加速度に相関のある横加速度相関値又は駆動輪の駆動力に相関のある駆動力相関値に基づいて、一方輪単独駆動状態(2WD)に切り替える条件を第1条件よりも満たされやすい第2条件に緩める。
これにより、従来のように積算スリップポイントに基づいて、一定の条件下で一方輪単独駆動状態(2WD)に切り替えるのではなく、複数の条件を利用することから、より適切なタイミングで車両3の駆動状態を切り替えることができる。
例えば、積算スリップポイントが閾値を超えているような場合であっても、横G等の横加速度相関値や四輪駆動力等の駆動力相関値が高いのであれば、舗装路であったり路面が乾いていたりする高μ状態である可能性が高い。これに対して本実施形態によれば、このような場合に第1判定条件よりも満たされやすい第2判定条件を適用して、一方輪単独駆動状態(2WD)に切り替えやすくすることができる。そのため、路面が高μ状態でAWDが不要な状態であるにも関わらずAWDを無駄に長時間継続するのを抑制でき、より駆動効率を向上できる。
また、積算スリップポイントが閾値を超えているような場合であって、横G等の横加速度相関値や四輪駆動力等の駆動力相関値が低いのであれば、濡れている路面等の低μ状態でスリップが発生している可能性が高い。これに対して本実施形態によれば、このような場合に積算スリップポイントが閾値未満となることを条件とするのみならず、更に第2判定条件よりも満たされにくい第1判定条件を適用して、一方輪単独駆動状態(2WD)に切り替えにくくすることができる。そのため、スリップが発生した駆動輪の駆動力に応じて駆動状態を切り替えることができるため、路面が低μ状態でAWDが必要な状態であるにも関わらずAWDから2WDへの切り替えを行うのを抑制でき、より車両安定性を確保できる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
例えば、上記実施形態における加減スリップポイント算出部62を、減算スリップポイントを算出せずに加算スリップポイントのみを算出する加算スリップポイント算出部に変更してもよい。この場合には、加算スリップポイントの積算値である積算スリップポイントに基づいて、一方輪単独駆動状態(2WD)から双方輪駆動状態(AWD)への切り替えを行う一方で、双方輪駆動状態(AWD)から一方輪単独駆動状態(2WD)への切り替えは、ポイントによらず例えば所定時間が経過したときに行うようにしてもよい。
また、上記実施形態では、後輪の駆動源を電動機2A,2Bのみとしたが、エンジン駆動であってもよい。
また、上記実施形態では、後輪側の第2駆動装置2を2つの電動機2A,2Bを具備する2モータ方式としたが、1モータ方式であってもよい。
また、上記実施形態では、スリップAWD時駆動力リセット部672が四輪駆動力に基づいてリセットを行ったが、これ以外の基準に基づいてリセットを行うようにしてもよい。例えば、四輪駆動力に代えて、第2駆動装置2が駆動する後輪Wr(RWr,LWr)の二輪で出す二輪駆動力を基準とするようにしてもよい。また、ドライバのアクセル操作量に基づいてドライバが要求する駆動力を基準とするようにしてもよい。
1…第1駆動装置
2…第2駆動装置
2A,2B…電動機
3…車両
4…内燃機関
5…電動機
6…ECU(制御装置、スリップ取得手段、加減スリップポイント算出手段、積算スリップポイント算出手段、駆動状態切替手段)
7…トランスミッション
8…PDU
9…バッテリ
10…車両駆動システム
70…M−TCS

Claims (7)

  1. 車両の前輪及び後輪のいずれか一方である第1駆動輪を駆動する第1駆動装置と、
    前記車両の前輪及び後輪のいずれか他方である第2駆動輪を駆動する第2駆動装置と、
    前記第1駆動装置及び前記第2駆動装置を制御し、前記第1駆動輪及び前記第2駆動輪の駆動状態を制御する制御装置と、を備える車両駆動システムであって、
    前記制御装置は、
    前記第1駆動輪又は前記第2駆動輪に所定以上のスリップである超過スリップが発生したことを取得するスリップ取得手段と、
    前記超過スリップが発生したことを前記スリップ取得手段が取得したことに基づいて、加算スリップポイントを時間離散的に算出する加算スリップポイント算出手段と、
    前記超過スリップが発生したことを前記スリップ取得手段が取得していないことに基づいて、減算スリップポイントを時間離散的に算出する減算スリップポイント算出手段と、
    前記加算スリップポイント及び前記減算スリップポイントを積算し、積算スリップポイントを経時的に算出する積算スリップポイント算出手段と、
    前記積算スリップポイントが駆動状態切替閾値未満である場合に、前記第1駆動輪と前記第2駆動輪のうちいずれか一方のみで前記車両を駆動する一方輪単独駆動状態とし、前記積算スリップポイントが駆動状態切替閾値以上である場合に、前記第1駆動輪と前記第2駆動輪との双方で前記車両を駆動する双方輪駆動状態とする駆動状態切替手段と、
    前記駆動状態切替手段により前記双方輪駆動状態に切替えられた状態で、前記車両の横加速度に相関のある横加速度相関値が横加速度閾値以上となったことを契機として、前記積算スリップポイントを前記駆動状態切替閾値未満の値にリセットする積算スリップポイントリセット手段と、
    前記積算スリップポイントが前記駆動状態切替閾値以上となった後に前記減算スリップポイントが積算されたことにより前記積算スリップポイントが前記駆動状態切替閾値未満となった場合に、前記駆動状態切替手段が前記一方輪単独駆動状態とするための条件である第1条件が満たされたか否かを判定する第1判定手段と、
    前記積算スリップポイントが前記駆動状態切替閾値以上となった後に前記積算スリップポイントリセット手段によるリセットにより前記積算スリップポイントが前記駆動状態切替閾値未満となった場合に、前記駆動状態切替手段が一方輪単独駆動状態とするための条件であって前記第1条件よりも満たされやすい条件である第2条件が満たされたか否かを判定する第2判定手段と、
    を備え、
    前記駆動状態切替手段は、前記駆動状態切替閾値未満であり、且つ前記第1条件又は前記第2条件が満たされた場合に一方輪単独駆動状態とすることを特徴とする車両駆動システム。
  2. 車両の前輪及び後輪のいずれか一方である第1駆動輪を駆動する第1駆動装置と、
    前記車両の前輪及び後輪のいずれか他方である第2駆動輪を駆動する第2駆動装置と、
    前記第1駆動装置及び前記第2駆動装置を制御し、前記第1駆動輪及び前記第2駆動輪の駆動状態を制御する制御装置と、を備える車両駆動システムであって、
    前記制御装置は、
    前記第1駆動輪又は前記第2駆動輪に所定以上のスリップである超過スリップが発生したことを取得するスリップ取得手段と、
    前記超過スリップが発生したことを前記スリップ取得手段が取得したことに基づいて、加算スリップポイントを時間離散的に算出する加算スリップポイント算出手段と、
    前記超過スリップが発生したことを前記スリップ取得手段が取得していないことに基づいて、減算スリップポイントを時間離散的に算出する減算スリップポイント算出手段と、
    前記加算スリップポイント及び前記減算スリップポイントを積算し、積算スリップポイントを経時的に算出する積算スリップポイント算出手段と、
    前記積算スリップポイントが駆動状態切替閾値未満である場合に、前記第1駆動輪と前記第2駆動輪のうちいずれか一方のみで前記車両を駆動する一方輪単独駆動状態とし、前記積算スリップポイントが駆動状態切替閾値以上である場合に、前記第1駆動輪と前記第2駆動輪との双方で前記車両を駆動する双方輪駆動状態とする駆動状態切替手段と、
    前記駆動状態切替手段により前記双方輪駆動状態に切替えられた状態で、前記第1駆動輪及び前記第2駆動輪の両方で出す駆動力である駆動力相関値又は前記第1駆動輪及び前記第2駆動輪のいずれか一方で出す駆動力である駆動力相関値が駆動力相関値閾値以上となったことを契機として、前記積算スリップポイントを前記駆動状態切替閾値未満の値にリセットする積算スリップポイントリセット手段と、
    前記積算スリップポイントが前記駆動状態切替閾値以上となった後に前記減算スリップポイントが積算されたことにより前記積算スリップポイントが前記駆動状態切替閾値未満となった場合に、前記駆動状態切替手段が前記一方輪単独駆動状態とするための条件である第1条件が満たされたか否かを判定する第1判定手段と、
    前記積算スリップポイントが前記駆動状態切替閾値以上となった後に前記積算スリップポイントリセット手段によるリセットにより前記積算スリップポイントが前記駆動状態切替閾値未満となった場合に、前記駆動状態切替手段が一方輪単独駆動状態とするための条件であって前記第1条件よりも満たされやすい条件である第2条件が満たされたか否かを判定する第2判定手段と、
    を備え、
    前記駆動状態切替手段は、前記駆動状態切替閾値未満であり、且つ前記第1条件又は前記第2条件が満たされた場合に一方輪単独駆動状態とすることを特徴とする車両駆動システム。
  3. 車両の前輪及び後輪のいずれか一方である第1駆動輪を駆動する第1駆動装置と、
    前記車両の前輪及び後輪のいずれか他方である第2駆動輪を駆動する第2駆動装置と、
    前記第1駆動装置及び前記第2駆動装置を制御し、前記第1駆動輪及び前記第2駆動輪の駆動状態を制御する制御装置と、を備える車両駆動システムであって、
    前記制御装置は、
    前記第1駆動輪又は前記第2駆動輪に所定以上のスリップである超過スリップが発生したことを取得するスリップ取得手段と、
    前記超過スリップが発生したことを前記スリップ取得手段が取得したことに基づいて、加算スリップポイントを時間離散的に算出する加算スリップポイント算出手段と、
    前記超過スリップが発生したことを前記スリップ取得手段が取得していないことに基づいて、減算スリップポイントを時間離散的に算出する減算スリップポイント算出手段と、
    前記加算スリップポイント及び前記減算スリップポイントを積算し、積算スリップポイントを経時的に算出する積算スリップポイント算出手段と、
    前記積算スリップポイントが駆動状態切替閾値未満である場合に、前記第1駆動輪と前記第2駆動輪のうちいずれか一方のみで前記車両を駆動する一方輪単独駆動状態とし、前記積算スリップポイントが駆動状態切替閾値以上である場合に、前記第1駆動輪と前記第2駆動輪との双方で前記車両を駆動する双方輪駆動状態とする駆動状態切替手段と、
    前記駆動状態切替手段により前記双方輪駆動状態に切替えられた状態で、前記車両の横加速度に相関のある横加速度相関値が横加速度閾値以上となったこと前記第1駆動輪及び前記第2駆動輪の両方で出す駆動力である駆動力相関値が駆動力相関値閾値以上となったこと、又は前記第1駆動輪及び前記第2駆動輪のいずれか一方で出す駆動力である駆動力相関値が駆動力相関値閾値以上となったことを契機として、前記積算スリップポイントを前記駆動状態切替閾値未満の値にリセットする積算スリップポイントリセット手段と、
    前記積算スリップポイントが前記駆動状態切替閾値以上となった後に前記減算スリップポイントが積算されたことにより前記積算スリップポイントが前記駆動状態切替閾値未満となった場合に、前記駆動状態切替手段が前記一方輪単独駆動状態とするための条件である第1条件が満たされたか否かを判定する第1判定手段と、
    前記積算スリップポイントが前記駆動状態切替閾値以上となった後に前記積算スリップポイントリセット手段によるリセットにより前記積算スリップポイントが前記駆動状態切替閾値未満となった場合に、前記駆動状態切替手段が一方輪単独駆動状態とするための条件であって前記第1条件よりも満たされやすい条件である第2条件が満たされたか否かを判定する第2判定手段と、
    を備え、
    前記駆動状態切替手段は、前記駆動状態切替閾値未満であり、且つ前記第1条件又は前記第2条件が満たされた場合に一方輪単独駆動状態とすることを特徴とする車両駆動システム。
  4. 請求項1から3のいずれかに記載の車両駆動システムにおいて、
    前記第1判定手段及び前記第2判定手段は、前記第1条件が満たされたと判断するための判断項目の数よりも、前記第2条件が満たされたと判断するための判断項目の数が少なくなるように設定をすることを特徴とする車両駆動システム。
  5. 請求項1から4のいずれかに記載の車両駆動システムにおいて、
    前記第1判定手段及び前記第2判定手段は、
    閾値以上となった場合に条件が満たされたと判断される判断項目の閾値については前記第1条件の閾値を前記第2条件の閾値よりも高くなるように設定し、
    閾値未満となった場合に条件が満たされたと判断される判断項目の閾値については前記第1条件の閾値を前記第2条件の閾値よりも低くなるように設定をすることを特徴とする車両駆動システム。
  6. 請求項1から5のいずれかに記載の車両駆動システムにおいて、
    前記加算スリップポイント算出手段は、前記超過スリップが発生したことを前記スリップ取得手段が取得したときに、前記超過スリップが発生した駆動輪の駆動力に相関のある駆動力相関値に基づいて、前記加算スリップポイントを算出することを特徴とする車両駆動システム。
  7. 請求項1から6のいずれかに記載の車両駆動システムにおいて、
    前記積算スリップポイントリセット手段は、前記リセットを経時的ではなく瞬間的に行なうことを特徴とする車両駆動システム。
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