JP7031565B2 - 四輪駆動車両の制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、駆動装置が発生する駆動力を左右前輪へ伝達する前輪用ディファレンシャル装置と、前記駆動力を左右後輪へカップリング装置を介して伝達する後輪用ファイナルギヤ装置と、を備えた四輪駆動車両(以下、単に「車両」とも称呼する場合がある。)に適用される、四輪駆動車両の制御装置に関する。
従来より、駆動装置の駆動力の前輪側から後輪側への伝達度合いを変更することが可能なカップリング装置を備え、且つ、後輪側の最終ギヤ比が前輪側の最終ギヤ比よりも小さくなるように設定された四輪駆動車両(以下、「従来車両」と称呼する。)が知られている(例えば、特許文献1を参照。)。このような車両では、後輪の回転速度が前輪の回転速度に比べて2%~5%増速される。
一方、アンチロックブレーキ制御システム(ABS:Anti-lock Brake System)及びトラクション制御システム(TRC:Traction Control)等の車両挙動安定化制御を行う制御装置が知られている。当該制御装置は、各車輪に設けられた車輪速度センサを用いて各車輪の回転速度を検出し、その回転速度を用いて各車輪のスリップ率を算出する。そして、制御装置は、各車輪のスリップ率を用いて制動力を制御することにより、車両挙動を安定化させる。
車輪間でのタイヤの磨耗度合いの違い及びタイヤの空気圧の違い等に起因して、車輪径が車輪間で互いに異なる場合がある。車輪間で車輪径が互いに異なると、何れの車輪もがスリップしていない状況であっても、車輪速度センサによって検出される車輪の回転速度は車輪間で相違する。従って、車輪の回転速度に基いて算出されるスリップ率が不正確になるので、車両挙動安定化制御を適切に実行できない可能性がある。
そこで、従来の制御装置(以下、単に「従来装置」と称呼する。)は、車両が直進しているときに車輪間で生じる車輪の回転速度の相違は車輪間での車輪径の相違に基くと見做し、各車輪の回転速度に基いて車輪径の差異の影響を小さくするための補正係数を車輪毎に算出する。そして、従来装置は、当該算出された補正係数を用いて各車輪の最終的な車輪速度を求める(例えば、特許文献2を参照。)。例えば、この補正係数は、ある車輪の車輪径が4つの車輪の平均車輪径よりも小さいと推定される場合に「1」よりも小さい値になり、ある車輪の車輪径が平均車輪径よりも大きいと推定される場合に「1」よりも大きい値になる。
特開2007-045194号公報 特開平10-67313号公報
ところで、上記従来車両が、摩擦係数μの低い路面を四輪駆動状態で走行している場合、前輪と後輪との間の最終ギヤ比の相違に起因して後輪が路面上でスリップしながら回転する。この場合、車輪径が車輪間で互いに等しくても、後輪の回転速度が前輪の回転速度よりも大きくなる。そのため、このような状況下において従来装置が上記補正係数を算出する場合、算出される補正係数は車輪径の差異に応じた補正係数とはならない。即ち、車輪間での車輪径の差異に関係なく、前輪のそれぞれに対する補正係数は「1」より大きい値になり、且つ、後輪のそれぞれに対する補正係数は「1」より小さい値になる。
上述の補正係数を用いて補正された最終的な車輪速度に基いて各車輪のスリップ率が算出されると、スリップ率が不正確になる。更に、そのスリップ率に基いて車両挙動安定化制御が行われると、車両挙動安定化制御が適切なタイミングにて実行できないという問題が生じる。
本発明は、上記課題を解決するためになされた。即ち、本発明の目的の一つは、上記従来車両のような四輪駆動車両が走行している場合においても車輪径の差異に応じた補正係数(補正値)を適切に算出可能であり、これにより、車両挙動安定化制御を適切に実行することができる四輪駆動車両の制御装置を提供することである。
本発明の四輪駆動車両の制御装置(以下、「本発明装置」と称呼される場合がある。)は、
駆動力を発生する駆動装置(20、50)と、
左前輪(Wfl)、右前輪(Wfr)、左後輪(Wrl)及び右後輪(Wrr)に対して制動力を付与する制動装置(40)と、
前記駆動力を左前輪車軸(32L)及び右前輪車軸(32R)へ伝達するとともに、前記左前輪車軸と前記右前輪車軸との差動を許容する前輪用ディファレンシャル装置(31)と、
プロペラシャフト(34)を介して前記駆動力を後輪側に伝達するトランスファギヤ装置(33)と、
前記プロペラシャフトから左後輪車軸及び右後輪車軸へ前記駆動力を伝達する後輪用ファイナルギヤ装置(35)と、
前記プロペラシャフトに伝達された前記駆動力の前記左後輪車軸及び前記右後輪車軸への伝達度合いを変更することが可能なカップリング装置(361、362、400)と、
を備え、後輪側の最終ギヤ比が前輪側の最終ギヤ比よりも小さくなるように設定された四輪駆動車両に適用される。
更に、本発明装置は、
前記左前輪、前記右前輪、前記左後輪及び前記右後輪のそれぞれの回転速度に関連する回転関連値(Pi)を含む前記車両の現在の走行状態を表す走行状態情報を検出する走行状態検出部(82、83、84、85)と、
前記走行状態情報に基いて前記カップリング装置のカップリングトルクを制御することにより、前記駆動力の前記左後輪車軸及び前記右後輪車軸への前記伝達度合いを変更することが可能なカップリング制御部(60)と、
前記カップリング制御部により制御されている前記カップリング装置の前記カップリングトルクに関するカップリングトルク情報が、前記駆動力の前記左後輪車軸及び前記駆動力の前記右後輪車軸への前記伝達度合いが所定の度合いよりも小さいことを示しているときに成立する第1条件が少なくとも成立している場合(S220:Yes)、前記回転関連値に基いて、前記左前輪、前記右前輪、前記左後輪及び前記右後輪のそれぞれの車輪速度に対する補正値(Ki)を算出し、前記回転関連値及び前記算出された補正値を用いて、前記左前輪、前記右前輪、前記左後輪及び前記右後輪のそれぞれの車輪速度(Vwhfl、Vwhfr、Vwhrl、Vwhrr)を算出する車輪速度算出部(70)と、
前記左前輪、前記右前輪、前記左後輪及び前記右後輪のそれぞれの車輪速度に基いて、前記車両の挙動の不安定さを表す指標値(SAi、SBi)を算出し、前記算出した指標値に応じて前記制動装置を制御することにより、前記車両の挙動を安定化させるための車両挙動安定化制御を実行する車両挙動安定化制御部(70)と、
を備える。
上述したように、従来車両が、摩擦係数μの低い路面を四輪駆動状態で走行すると、後輪が路面上でスリップすることから、後輪の回転速度が前輪の回転速度よりも大きくなる。このような状況下において従来装置が上記補正係数(補正値)を算出する場合、算出される補正係数は車輪径の差異に応じた補正係数とはならないという課題があった。そこで、本発明装置は、カップリング装置のカップリングトルクに関するカップリング情報が、駆動力の左後輪車軸及び駆動力の右後輪車軸への伝達度合いが所定の度合いよりも小さいことを示しているとき、左前輪、右前輪、左後輪及び右後輪のそれぞれの車輪速度に対する補正値を算出する。駆動力の左後輪車軸及び右後輪車軸への伝達度合いが所定の度合いよりも小さい場合、車両が実質的に四輪駆動状態で走行していない。たとえ車両が摩擦係数μの低い路面を走行していたとしても、後輪がスリップしていないと推定できる。従って、本発明装置は、車輪径の差異に応じた補正値を得ることができる。
上述のように補正値を算出した以降において、本発明装置は、回転関連値及び前記算出された補正値を用いて、左前輪、右前輪、左後輪及び右後輪のそれぞれの車輪速度を算出する。これにより、車輪径の差異の車輪速度への影響を小さくできる。そして、本発明装置は、補正値により補正された車輪速度に基いて、車両の挙動の不安定さを表す指標値をより正確に算出することができる。これにより、本発明装置は、車両の挙動の不安定さをより正確に検出して、車両挙動安定化制御を適切なタイミングで実行させることができる。
本発明装置の他の態様において、
前記カップリング装置は、
前記後輪用ファイナルギヤ装置の駆動出力部(352)と前記左後輪車軸との間の第1カップリングトルク(CuRL)を制御することにより、前記駆動力の前記左後輪車軸への伝達度合いを変更することが可能な第1カップリング装置(361)と、
前記駆動出力部と前記右後輪車軸との間の第2カップリングトルク(CuRR)を制御することにより、前記駆動力の前記右後輪車軸への伝達度合いを変更することが可能な第2カップリング装置(362)と、
を備え、
前記車輪速度算出部は、
前記第1カップリングトルクに関する情報(C1now)及び前記第2カップリングトルクに関する情報(C2now)を、前記カップリングトルク情報として用いるように構成されている。
本態様のカップリング装置は、第1カップリング装置の第1カップリングトルク及び第2カップリング装置の第2カップリングトルクをそれぞれ制御することにより、駆動力の左後輪車軸への伝達度合いと駆動力の右後輪車軸への伝達度合いとを独立して(個別に)変更することができる。このようなカップリング装置に関して、本態様の車輪速度算出部は、第1カップリングトルクに関する情報及び第2カップリングトルクに関する情報に基いて、第1条件が成立するか否かを判定することができる。
本発明装置の他の態様において、
前記カップリング装置は、
前記プロペラシャフトと前記後輪用ファイナルギヤ装置との間に配設され、前記プロペラシャフトと前記後輪用ファイナルギヤ装置との間のクラッチ伝達力を制御することにより、前記駆動力の前記左後輪車軸及び前記右後輪車軸への伝達度合いを変更することが可能なクラッチ装置(400)を含み、
前記車輪速度算出部は、
前記クラッチ装置の前記クラッチ伝達力に関する情報(C3now)を前記カップリングトルク情報として用いるように構成されている。
本態様のカップリング装置は、プロペラシャフトと後輪用ファイナルギヤ装置との間の位置にて、駆動力の左後輪車軸及び右後輪車軸への伝達度合いを変更することができる。このようなカップリング装置に関して、本態様の車輪速度算出部は、クラッチ装置のクラッチ伝達力に関する情報に基いて、第1条件が成立するか否かを判定することができる。
本発明装置の他の態様において、前記車輪速度算出部は、
前記車両の状態が、前記駆動力の前記左後輪車軸及び前記駆動力の前記右後輪車軸への前記伝達度合いがゼロである二輪駆動状態であるときに、前記第1条件が成立すると判定するように構成されている。
車両の状態が二輪駆動状態である場合、左後輪車軸及び右後輪車軸へ伝達される駆動力がゼロであり、従って、後輪がスリップしない状況である。本態様の車輪速度算出部は、このような状況にて補正値を算出することにより、車輪径の差異に応じた適切な補正値を算出できる。
本発明装置の他の態様において、
前記車輪速度算出部は、
前記第1条件に加えて、前記走行状態情報が、前記車両が直進走行を行っており且つ前記車両の加速度の大きさが所定の閾値よりも小さいことを示しているときに成立する第2条件が成立している場合(S210:Yes、S215:Yes)、前記回転関連値に基いて、前記補正値(Ki)を算出するように構成されている。
車両が旋回中である場合、旋回の内側に対応する車輪の回転関連値と旋回の外側に対応する車輪の回転関連値との間に差が生じる。この場合、車輪径の差異に応じた適切な補正値を適切に算出できない可能性がある。更に、車両が大きく加速しているとき、車輪がスリップする可能性がある。これに対し、本態様の車輪速度算出部は、第1条件に加えて第2条件が成立するか否かを判定する。従って、本態様の車輪速度算出部は、車両が直進走行を行っており且つ車両の加速度の大きさが所定の閾値よりも小さいときに、各車輪速度に対する補正値を算出する。これにより、各車輪速度に対する補正値を精度良く算出することができる。
上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び/又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記名称及び/又は符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。
本発明の第1実施形態に係る四輪駆動車両の制御装置、及び、当該制御装置が適用される四輪駆動車両の概略構成図である。 第1実施形態に係る制動ECUのCPUが実行する「補正係数決定ルーチン」を示したフローチャートである。 第1実施形態に係る制動ECUのCPUが実行する「車輪速度計算ルーチン」を示したフローチャートである。 本発明の第2実施形態に係る四輪駆動車両の制御装置、及び、当該制御装置が適用される四輪駆動車両の概略構成図である。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、添付図面は本発明の原理に則った具体的な実施形態を示しているが、これらは本発明を理解するための例であり、本発明を限定的に解釈するために用いられるべきでない。
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態に係る四輪駆動車両の制御装置(以下、「第1装置」とも称呼される。)は、図1に示したように、四輪駆動車両10に適用される。
車両10は、駆動装置20、駆動力伝達装置30、制動装置40、駆動ECU50、4WDECU60、及び、制動ECU70を備えている。駆動ECU50、4WDECU60及び制動ECU70は本発明の制御装置の一部に対応している。なお、これらのECUのうち2以上のECUが、1つのECUに統合されてもよい。
これらのECUは、マイクロコンピュータを主要部として備える電気制御装置(Electric Control Unit)であり、図示しないCAN(Controller Area Network)を介して相互に情報を送信可能及び受信可能に接続されている。本明細書において、マイクロコンピュータは、CPU、RAM、ROM、不揮発性メモリ及びインターフェース(I/F)等を含む。CPUはROMに格納されたインストラクション(プログラム、ルーチン)を実行することにより後述する各種機能を実現するようになっている。
駆動装置20は、駆動力を発生させる。駆動装置20は、駆動力伝達装置30を介して車両10の車輪(左前輪Wfl、右前輪Wfr、左後輪Wrl及び右後輪Wrr)を駆動する。駆動装置20は、一般的な車両の内燃機関及び変速装置の組合せにより構成される。なお、駆動装置20は、電動機及び変速装置の組合せ、並びに、内燃機関、電動機及び変速装置の組合せ等、当技術分野において公知な任意の車両用駆動装置であってよい。
駆動力伝達装置30は、前輪用ディファレンシャル装置31、左前輪車軸32L、右前輪車軸32R、トランスファギヤ装置33、プロペラシャフト34、後輪用ファイナルギヤ装置35、クラッチ装置36、左後輪車軸38L及び右後輪車軸38R等を含んでいる。
前輪用ディファレンシャル装置31は、ドライブギヤ311、左サイドギヤ312、右サイドギヤ313、ピニオンギヤ314及びフロントデフケース315を含む。ドライブギヤ311は、駆動装置20が発生する駆動力を出力するトランスミッション出力ギヤ201と噛み合っている。左サイドギヤ312は、左前輪車軸32Lに直結されていて、左前輪車軸32Lと一体的に回転する。右サイドギヤ313は、右前輪車軸32Rに直結されていて、右前輪車軸32Rと一体的に回転する。ピニオンギヤ314は左サイドギヤ312と右サイドギヤ313とを連結する。フロントデフケース315は、ドライブギヤ311に直結されていて、ドライブギヤ311と一体的に回転する。更に、フロントデフケース315は、左サイドギヤ312、右サイドギヤ313及びピニオンギヤ314を収容する。このような構成により、前輪用ディファレンシャル装置31は、駆動装置20が発生する駆動力を左前輪車軸32L及び右前輪車軸32Rに伝達するとともに、その駆動力を左前輪車軸32L及び右前輪車軸32Rに対して差動を許容しながら配分する。
トランスファギヤ装置33は、入力ギヤ331、カウンタギヤ332、カウンタシャフト333、第1リングギヤ334及び第1ピニオンギヤ335を含む。入力ギヤ331は、フロントデフケース315に直結されていて、フロントデフケース315と一体的に回転する。カウンタギヤ332は、入力ギヤ331と噛み合っている。カウンタシャフト333の一端はカウンタギヤ332に連結され、カウンタシャフト333の他端は第1リングギヤ334に連結されている。従って、第1リングギヤ334は、カウンタギヤ332と一体的に回転する。第1ピニオンギヤ335は、第1リングギヤ334と噛み合っている。第1ピニオンギヤ335は、プロペラシャフト34の前端部に連結されており、プロペラシャフト34と一体的に回転する。第1ピニオンギヤ335と第1リングギヤ334とは、第1ピニオンギヤ335の軸中心が第1リングギヤ334の回転中心からオフセットして噛み合う所謂ハイポイドギヤを構成している。このような構成により、トランスファギヤ装置33は、プロペラシャフト34を介して駆動力を後輪側に伝達する。
後輪用ファイナルギヤ装置35は、第2ピニオンギヤ351、第2リングギヤ352及びリアデフケース353等を含む。第2ピニオンギヤ351は、プロペラシャフト34の後端部に連結されており、プロペラシャフト34と一体的に回転する。第2リングギヤ352は、第2ピニオンギヤ351と噛み合っている。リアデフケース353は、左後輪車軸38L及び右後輪車軸38Rと同軸に配置される円筒形状のケースであり、第2リングギヤ352と直結している。従って、リアデフケース353は、左後輪車軸38L及び右後輪車軸38Rの周りを第2リングギヤ352と一体的に回転するようになっている。第2ピニオンギヤ351と第2リングギヤ352とは、ハイポイドギヤを構成している。リアデフケース353は、「駆動出力部」とも称呼される。このような構成により、後輪用ファイナルギヤ装置35は、プロペラシャフト34から左後輪車軸38L及び右後輪車軸38Rへ駆動力を伝達する。
本実施形態では、後輪(左後輪Wrl及び右後輪Wrr)側の最終ギヤ比が、前輪(左前輪Wfl及び右前輪Wfr)側の最終ギヤ比よりも小さくなるように設定されている。例えば、前輪用ディファレンシャル装置31の最終ギヤ比及び後輪用ファイナルギヤ装置35の最終ギヤ比は、後輪Wrl,Wrrの回転速度が前輪Wfl,Wfrの回転速度よりも2%~5%増速されるように設定されている。
クラッチ装置36は、第1クラッチ361及び第2クラッチ362を備える。第1クラッチ361は、後輪用ファイナルギヤ装置35と左後輪車軸38Lとの間に配置される。第1クラッチ361は、リアデフケース353と左後輪車軸38Lとの間の伝達トルクを制御することにより、駆動力の左後輪車軸38Lへの伝達度合いを変更できるようになっている。第2クラッチ362は、後輪用ファイナルギヤ装置35と右後輪車軸38Rとの間に配置される。第2クラッチ362は、リアデフケース353と右後輪車軸38Rとの間の伝達トルクを制御することにより、駆動力の右後輪車軸38Rへの伝達度合いを変更できるようになっている。第1クラッチ361及び第2クラッチ362は、4WDECU60からの指令値(目標値)に基いてそれぞれ独立に伝達トルクを変更可能な独立可変制御型クラッチである。上記伝達トルクは「カップリングトルク」とも称呼される。更に、第1クラッチ361及び第2クラッチ362は、それぞれ「第1カップリング装置361」及び「第2カップリング装置362」とも称呼される。リアデフケース353の軸方向(車両左右方向)の中央部には仕切壁364が設けられる。仕切壁364を隔てて車両左側に第1クラッチ室365が形成され、車両右側に第2クラッチ室366が形成される。第1クラッチ361は第1クラッチ室365に収容され、第2クラッチ362は第2クラッチ室366に収容されている。このクラッチ装置36の構成は周知であり、特開2007-45194号公報を参照することにより本願明細書に組み込まれる。第1クラッチ361及び第2クラッチ362は、多板式クラッチと電磁クラッチとを組み合わせたクラッチである。
制動装置40は、ブレーキペダル41、マスタシリンダ42、油圧回路43及びホイールシリンダ44(44fl、44fr、44rl及び44rr)等を含んでいる。油圧回路43は図示しないリザーバ、オイルポンプ及び種々の弁装置等を含み、ブレーキアクチュエータとして機能する。左前輪Wfl、右前輪Wfr、左後輪Wrl及び右後輪Wrrの制動力は、制動装置40の油圧回路43により、対応するホイールシリンダ44fl、44fr、44rl及び44rrの制動圧が制御されることによって制御される。
駆動ECU50は、アクセルペダル操作量センサ81を含む各種センサと電気的に接続され、これらのセンサからの出力信号を受信するようになっている。アクセルペダル操作量センサ81は、運転者により操作可能に設けられたアクセルペダル81aの踏込量(以下、「アクセル開度」とも称呼される。)APを表す出力信号を発生するようになっている。駆動ECU50は、駆動装置20と電気的に接続される。駆動ECU50は、アクセルペダル81aの踏込量AP及び図示しないシフトレバーの操作に基いて駆動装置20を制御するための各種信号を送信するようになっている。
4WDECU60は、図示省略されているが、車輪速度センサ82(82fl、82fr、82rl及び82rr)、操舵角センサ83、ヨーレートセンサ84及び加速度センサ85と電気的に接続され、これらのセンサからの出力信号を受信するようになっている。車輪速度センサ82は、対応する車輪が一定角度回転する毎に一つのパルスを発生するようになっている。操舵角センサ83は、運転者により操作可能に設けられたステアリングホイール83aの操舵角Stを表す出力信号を発生するようになっている。ヨーレートセンサ84は、車両10のヨーレートYrを表す出力信号を発生するようになっている。加速度センサ85は、車両10の前後方向(車両10の前後方向に伸びる中心軸線に沿う方向)における加速度Gxを表す出力信号を発生するようになっている。なお、操舵角センサ83及びヨーレートセンサ84は、車両10の左旋回方向を正としてそれぞれ操舵角St及びヨーレートYrを検出するようになっている。
以降、車輪速度センサ82、操舵角センサ83、ヨーレートセンサ84及び加速度センサ85から出力される「車両10の走行状態を表す情報」を「走行状態情報」と称呼する場合がある。
4WDECU60は、更に、後輪用ファイナルギヤ装置35及びクラッチ装置36と電気的に接続され、第1クラッチ361の第1カップリングトルクCuRL及び第2クラッチ362の第2カップリングトルクCuRRを制御するようになっている。具体的には、4WDECU60は、第1カップリングトルクCuRLの指示値(目標値)C1を第1クラッチ361に送信する。第1クラッチ361は、第1カップリングトルクCuRLが指示値C1に一致するように第1カップリングトルクCuRLを変更する。4WDECU60は、第2カップリングトルクCuRRの指示値(目標値)C2を第2クラッチ362に送信する。第2クラッチ362は、第2カップリングトルクCuRRが指示値C2に一致するように第2カップリングトルクCuRRを変更する。更に、4WDECU60は、第1カップリングトルクCuRLの指示値C1及び第2カップリングトルクCuRRの指示値C2を制動ECU70に出力するようになっている。
なお、第1カップリングトルクCuRLの指示値C1及び第2カップリングトルクCuRRの指示値C2は、まとめて「カップリング情報」と称呼される場合がある。
4WDECU60は、図示しない駆動状態スイッチと電気的に接続されている。駆動状態スイッチは、その位置が、運転者によって、2輪駆動選択位置、4輪駆動選択位置及び自動選択位置の何れかに変更されるようになっている。
駆動状態スイッチの位置が、2輪駆動選択位置にある場合、4WDECU60は、指示値C1及び指示値C2をそれぞれ最小値(この場合、「0」)に設定する。これにより、車両10は2輪駆動状態で走行する。
駆動状態スイッチの位置が、4輪駆動選択位置にある場合、4WDECU60は、指示値C1及び指示値C2をそれぞれ最大値に設定する。これにより、車両10は4輪駆動状態で走行する。
駆動状態スイッチの位置が、自動選択位置にある場合、4WDECU60は、走行状態情報に基いて、指示値C1及び指示値C2を変更して、車両10の走行性能を向上させるようになっている。
例えば、車両10が旋回するとき、4WDECU60は、走行状態情報に基いて、以下に述べるように指示値C1及び指示値C2を変更する。
(左旋回時)
操舵角Stが正の操舵角閾値以上であり且つ車速(例えば、Vwhfl、Vwhfr、Vwhrl及びVwhrrの平均値)が所定車速閾値以上であるとき、4WDECU60は、指示値C1を「0」に設定するとともに指示値C2を正の所定値(場合により最大値)に設定する。これにより、車両10に左回りのヨーモーメントが発生するので、車両10の旋回性能が向上する。
(右旋回時)
操舵角Stが負の操舵角閾値以下であり且つ車速(例えば、Vwhfl、Vwhfr、Vwhrl及びVwhrrの平均値)が所定車速閾値以上であるとき、4WDECU60は、指示値C2を「0」に設定するとともに指示値C1を正の所定値(場合により最大値)に設定する。これにより、車両10に右回りのヨーモーメントが発生するので、車両10の旋回性能が向上する。
なお、自動選択位置の場合の上述の制御は一例であり、これに限定されない。4WDECU60は、上述した以外の走行状態情報に応じて、指示値C1及び指示値C2を変更してもよい。
制動ECU70は、車輪速度センサ82(82fl、82fr、82rl及び82rr)、操舵角センサ83、ヨーレートセンサ84及び加速度センサ85と電気的に接続され、これらのセンサから上述した出力信号を受信するようになっている。
制動ECU70は、単位時間あたりに車輪速度センサ82が発生したパルス数をカウントし、そのカウント値に基いてその車輪速度センサ82が設けられた車輪の回転速度(車輪の角速度)を算出するようになっている。
制動ECU70は、下記の(1)式に基いて車輪速度(車輪の周速度)Vwiを算出する。(1)式において、riは車輪(タイヤ)の動半径、ωiは車輪の回転速度(角速度)、Nはロータの歯数(ロータ1回転あたりに発生するパルス数)、Piは単位時間(計測時間)ΔTあたりにカウントされたパルス数である。添え字「i」は「fl、fr、rl又はrr」を表す。「fl」が「左前輪Wfl」、「fr」が「右前輪Wfr」、「rl」が「左後輪Wrl」、「rr」が「右後輪Wrr」に対応する。

Vwi=ri・ωi=ri・{(2・π/N)・(Pi/ΔT)} …(1)
上述したように、車輪(Wfl、Wfr、Wrl及びWrr)間でのタイヤの磨耗度合いの違い及びタイヤの空気圧の違い等により、車輪の車輪径が互いに異なるような状況が生じ得る。従って、制動ECU70は、車輪径の差異が車輪速度に及ぼす影響を小さくするために、以降で説明する所定の条件下において、補正係数Kiを用いて車輪速度Vwiを補正するようになっている。なお、「補正係数」は単に「補正値」と称呼される場合がある。
制動ECU70は、下記の(2)式に基いて補正係数Kiを車輪Wi毎に算出する。補正係数Kiは、単位時間当たりの車輪Wiのパルス数Pi(回転速度に関連する回転関連値)と、単位時間当たりのパルス数Piの全車輪の平均値との比により求められる。換言すると、ある車輪Wiの補正係数Kiは、その車輪Wiの回転速度(角速度)に対する「4つ(全)車輪の回転速度(角速度)の平均値」の比である。

Ki={(Pfl+Pfr+Prl+Prr)/4}/Pi …(2)
そして、制動ECU70は、下記の(3)式に示すように、(1)式により算出された車輪速度Vwiに対して補正係数Kiを乗算することにより、車輪速度Vwiを補正する(最終的な車輪速度Vwhiを算出する)。

Vwhi=Ki×Vwi …(3)
このようにして、制動ECU70は、左前輪Wflの車輪速度Vwhfl、右前輪Wfrの車輪速度Vwhfr、左後輪Wrlの車輪速度Vwhrl及び右後輪Wrrの車輪速度Vwhrrを算出するようになっている。
なお、制動ECU70は、以降で説明する所定の条件が成立しない場合、車輪速度Vwiを最終的な車輪速度Vwhiとして採用するようになっている。
制動ECU70は、マスタシリンダ圧センサ86と電気的に接続され、マスタシリンダ圧センサ86からの出力信号を受信するようになっている。マスタシリンダ圧センサ86は、運転者によるブレーキペダル41の踏込み操作に応じて駆動されるマスタシリンダ42の圧力(以下、「マスタシリンダ圧」とも称呼される。)Pmを表す出力信号を発生するようになっている。
制動ECU70は、通常時には、マスタシリンダ圧Pmに基いて油圧回路43を制御して、各車輪(Wfl、Wfr、Wrl及びWrr)に対応するホイールシリンダ44fl、44fr、44rl及び44rrの制動圧をそれぞれ制御するようになっている。更に、以降で説明する「アンチロックブレーキ制御及びトラクション制御」において、制動ECU70は、油圧回路43を制御して、各車輪(Wfl、Wfr、Wrl及びWrr)に対応するホイールシリンダ44fl、44fr、44rl及び44rrの制動圧を個別に(独立して)制御するようになっている。
<アンチロックブレーキ制御(ABS)の概要>
制動ECU70は、車両10の制動時において、各車輪(Wfl、Wfr、Wrl及びWrr)のロック状態を解消するアンチロックブレーキ制御を実行するようになっている。アンチロックブレーキ制御は周知であるので、以下、簡単に説明する。以降、この制御を単に「ABS制御」と称呼する。
制動ECU70は、所定時間が経過するごとに、車輪速度Vwhiに基いて各車輪Wiのスリップ率SAiを算出する。例えば、スリップ率SAiは、車両10の挙動の不安定さを表す指標値の一つであり、下記の(4)式により求められる。なお、「Va」は、基準速度であり、例えば4つの車輪速度Vwhiから推定される車体速度である。

SAi = ((Va-Vwhi)/Va)×100% …(4)
制動ECU70は、車両10の制動時において、スリップ率SAiが所定のABS開始閾値(ABS制御を開始するか否かを判定するための閾値)Th_absを超えたときに、その車輪がロック状態であると判定する。従って、制動ECU70は、「スリップ率SAiがABS開始閾値Th_absを超えた車輪Wi」を「ABS対象輪」として決定する。そして、制動ECU70は、ABS対象輪Wiに対してABS制御を開始する。制動ECU70は、油圧回路43を制御して、ABS対象輪Wiに対応するホイールシリンダ44iの制動圧を減少させる。これにより、ABS対象輪Wiに付与されている制動力が低下して、その結果、ABS対象輪Wiのスリップ率SAiが徐々に減少する。その後、制動ECU70は、ABS対象輪Wiに対応するホイールシリンダ44iの制動圧の増加及び減少を繰り返し実行する。そして、制動ECU70は、所定のABS終了条件が成立すると、ABS制御を終了させる。例えば、ABS終了条件は、ABS対象輪Wiのスリップ率SAiが所定のABS終了閾値以下になったときに成立する。
<トラクション制御(TRC)の概要>
制動ECU70は、車両10の加速時(車両10の発進時を含む)において、駆動輪の空転を抑制するトラクション制御を実行するようになっている。トラクション制御は周知であるので、以下、簡単に説明する。以降、この制御を単に「TRC制御」と称呼する。なお、「車輪の空転」とは、車輪が路面から浮いた場合、及び、路面上で車輪がスリップ状態になる場合、を含む。
制動ECU70は、所定時間が経過するごとに、車輪速度Vwhiに基いて各車輪Wiのスリップ率SBiを算出する。例えば、スリップ率SBiは、下記の(5)式により求められる。なお、「Va」は、基準速度であり、例えば4つの車輪速度Vwhiから推定される車体速度である。

SBi = ((Vwhi-Va)/Va)×100% …(5)
制動ECU70は、車両10の加速時において、駆動輪のスリップ率SBiが所定のTRC開始閾値(TRC制御を開始するか否かを判定するための閾値)Th_trcを超えたときに、その駆動輪が空転していると判定する。従って、制動ECU70は、「空転していると判定された駆動輪Wi」を「TRC対象輪」として決定する。そして、制動ECU70は、TRC対象輪Wiに対してTRC制御を開始する。制動ECU70は、油圧回路43を制御して、TRC対象輪Wiに対応するホイールシリンダ44iの制動圧を増加させる。これにより、TRC対象輪Wiに対して制動力が付与されて、TRC対象輪Wiのスリップ率SBiが徐々に減少する。その後、制動ECU70は、TRC対象輪Wiに対応するホイールシリンダ44iの制動圧の増加及び減少を繰り返し実行する。そして、制動ECU70は、所定のTRC終了条件が成立すると、TRC制御を終了させる。例えば、TRC終了条件は、TRC対象輪Wiのスリップ率SBiが所定のTRC終了閾値以下になったときに成立する。
なお、以降において、ABS制御及びTRC制御は、まとめて「車両挙動安定化制御」と称呼される場合がある。
<作動の概要>
車両10が、摩擦係数μの低い路面を四輪駆動状態で走行している状況において、制動ECU70が各車輪Wiの補正係数Kiを算出すると仮定する。この場合、前輪と後輪との間の最終ギヤ比の相違に起因して後輪が路面上でスリップしながら回転するので、後輪の回転速度が前輪の回転速度よりも大きくなる。その結果、前輪(Wfl、Wfr)のそれぞれの車輪速度(Vwfl、Vwfr)に対する補正係数(Kfl、Kfr)は「1」より大きい値になり、且つ、後輪(Wrl、Wrr)のそれぞれの車輪速度(Vwrl、Vwrr)に対する補正係数(Krl、Krr)は「1」より小さい値になる場合がある。このように、車両10が四輪駆動状態で走行している状況においては、制動ECU70が、車輪径の差異に応じた適切な補正係数Kiを算出できない虞がある。
そこで、第1装置の制動ECU70は、カップリング情報(即ち、指示値C1及びC2)が、駆動力の左後輪車軸38L及び右後輪車軸38Rへの伝達度合いが所定の度合いよりも小さいことを示しているときに、補正係数Kiを算出する。以降において、「駆動力の左後輪車軸38L及び右後輪車軸38Rへの伝達度合いが所定の度合いよりも小さい状態」を「特定状態」と称呼する。なお、駆動力の左後輪車軸38L及び右後輪車軸38Rへの伝達度合いがゼロ(又はゼロに近い値)である場合、左後輪車軸38L及び右後輪車軸38Rへ伝達される駆動力が実質的にゼロとなる。この場合、特定状態は、上述の「二輪駆動状態」に対応する。
車両10が特定状態で走行している状況においては、駆動力の後輪側(左後輪車軸38L及び右後輪車軸38R)への伝達度合いが小さい。即ち、車両10は実質的に四輪駆動状態で走行していない。この場合、後輪(Wrl、Wrr)がスリップしていないと推定できる。従って、車輪の回転速度(角速度)の差異は車輪径の差異に起因していると推定できる。制動ECU70は、車両10が特定状態で走行している状況にて補正係数Kiを算出することにより、車輪径の差異に応じた適切な補正係数Kiを算出できる。
具体的には、制動ECU70は、第1カップリングトルクCuRLの現在の指示値C1及び第2カップリングトルクCuRRの現在の指示値C2に基いて、車両10が特定状態で走行しているか否かを判定する。制動ECU70は、車両10が特定状態で走行していると判定したとき、補正係数Kiを算出する。更に、補正係数Kiを算出した以降において、制動ECU70は、車両10が特定状態で走行していると判定したとき、上記算出された補正係数Kiを車輪速度Vwiに乗算することにより、車輪速度Vwiを補正する。
<具体的作動>
次に、制動ECU70のCPU(単に「CPU」と称呼する。)の具体的作動について説明する。CPUは、所定時間が経過する毎に図2のフローチャートにより示した「補正係数決定ルーチン」を実行するようになっている。更に、CPUは、図示しないルーチンを実行することにより、車輪速度センサ82、操舵角センサ83、ヨーレートセンサ84及び加速度センサ85から「走行状態情報」を取得している。
なお、補正係数Kiの値は、図示しないイグニッションスイッチ(以下、「IGスイッチ」)がOFFからONへと変更されたときにCPUにより実行されるイニシャライズルーチンにおいて、所定の初期値(例えば、「1」)に設定されている。補正係数Kiの値は制動ECU70のRAMに記憶される。更に、CPUは、IGスイッチがONであるとき、図示しないルーチンを実行することによって、単位時間ΔTあたりのパルス数Piを車輪Wi毎に計測してRAMに記憶するようになっている。
所定のタイミングになると、CPUは、図2のステップS200から処理を開始してステップS205に進み、係数フラグFの値が「0」であるか否かを判定する。係数フラグFは、その値が「0」であるとき、何れの車輪に対する補正係数Kiも未だに算出されていない(即ち、補正係数Kiが初期値のままである。)ことを示す。係数フラグFは、その値が「1」であるとき、全ての車輪に対する補正係数Kiがすでに算出されたことを示す。係数フラグFの値は、上述のイニシャライズルーチンにおいて「0」に設定される。更に、係数フラグFの値は、後述するステップS245においても「0」に設定される。
いま、係数フラグFの値が「0」であると仮定すると、CPUはステップS205にて「Yes」と判定してステップS210に進み、車両状態情報に基いて、車両10が実質的に直進しているか否かを判定する。CPUは、下記の(6)式が満たされるとき(即ち、操舵角Stの大きさが所定角度δo未満であるとき)、車両10が実質的に直進していると判定する。ここで、Stはステアリングホイール83aの操舵角であり、δoは、任意に設定される所定角度である。

|St|<δo …(6)
なお、CPUは、ヨーレートYr、回転関連値Pi又は回転関連値Piから算出された回転速度(角速度)に基いて、車両10が実質的に直進しているか否かを判定してもよい。例えば、CPUは、ヨーレートYrの大きさがヨーレート閾値Yrth未満であるとき車両10が実質的に直進していると判定してもよい。更に、CPUは、左前輪Wflの回転速度と右前輪Wfrの回転速度との差の大きさが回転差閾値未満であるとき、車両10が実質的に直進していると判定してもよい。
(6)式が満たされない場合、CPUはステップS210にて「No」と判定し、ステップS295に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。(6)式が満たされない場合、これは、車両10が旋回中であることを意味する。車両10が旋回中である場合、旋回の内側に対応する車輪の回転関連値Piと旋回の外側に対応する車輪の回転関連値Piとの間に差が生じる。CPUは、車輪径の差異に応じた補正係数Kiを適切に算出できない場合がある。従って、(6)式が満たされない場合、CPUは補正係数Kiを算出しない。
これに対し、車両10が直進していると仮定すると、CPUは、ステップS210にて「Yes」と判定してステップS215に進み、下記の(7)式が満たされるか否かを判定する。ここで、Gthは所定の加速度閾値である。

|Gx|< Gth …(7)
(7)式が満たされない場合、CPUはステップS215にて「No」と判定し、ステップS295に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。例えば、運転者がアクセルペダル81aを操作していることから、加速度Gxの絶対値が大きいと仮定する(即ち、(7)式を満たさない。)。このように車両10が大きく加速しているとき、車輪の空転が生じる可能性がある。車輪の空転が生じると、CPUは、車輪径の差異に応じた補正係数Kiを適切に算出できない。従って、このような場合、CPUは補正係数Kiを算出しない。
これに対し、(7)式が満たされる場合、CPUはステップS215にて「Yes」と判定してステップS220に進み、車両10が特定状態で走行しているか否か(即ち、駆動力の左後輪車軸38L及び右後輪車軸38Rへの伝達度合いが所定の度合いよりも小さいか否か)を判定する。CPUは、以下の条件1及び条件2の両方が満たされたときに、車両10が特定状態で走行していると判定する。ここで、C1nowは、第1カップリングトルクCuRLの現在の指示値であり、C2nowは、第2カップリングトルクCuRRの現在の指示値である。Cuth1は、駆動力の左後輪車軸38L及び右後輪車軸38Rへの伝達度合いが所定の度合いよりも小さいか否かを判定するための閾値である。Cdefは、駆動力の左後輪車軸38Lへの配分と駆動力の右後輪車軸38Rへの配分との差が所定の差よりも小さいか否かを判定するための閾値である。
(条件1):C1now+C2now < Cuth1
(条件2):|C1now-C2now| < Cdef
条件1及び条件2の何れかが満たされない場合、CPUはステップS220にて「No」と判定し、ステップS295に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。従って、このような場合、CPUは補正係数Kiを算出しない。
これに対し、条件1及び条件2の両方が満たされる場合、CPUは、ステップS220にて「Yes」と判定して以下に述べるステップS225乃至ステップS235の処理を順に行う。その後、CPUは、ステップS295に進んで本ルーチンを一旦終了する。
ステップS225:CPUは、単位時間ΔTあたりのパルス数Piを車輪Wi毎にRAMから読み出す。
ステップS230:CPUは、(2)式に基いて車輪Wiの補正係数Kiを総ての車輪に対して算出し、当該算出した補正係数KiをRAMに記憶する。
ステップS235:CPUは、係数フラグFの値を「1」に設定する。
更に、CPUがステップS205の処理を実行する時点において、係数フラグFの値が「0」でない場合、CPUはそのステップS205にて「No」と判定してステップS240に進み、所定の再計算条件が成立するか否かを判定する。具体的には、再計算条件は、IGスイッチがONに維持されたまま車両10が所定時間Tm1(例えば、5分)以上に渡って継続的に停止したときに成立する。
再計算条件が成立していない場合、CPUはステップS240にて「No」と判定し、ステップS295に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
これに対し、再計算条件が成立している場合、CPUはステップS240にて「Yes」と判定してステップS245に進み、係数フラグFの値を「0」に設定する。その後、CPUは、ステップS295に進んで本ルーチンを一旦終了する。この場合、CPUが再びステップS205に進むと、CPUはそのステップS205にて「Yes」と判定する。従って、ステップS210乃至ステップS235の処理が実行される。即ち、補正係数Kiが再計算される。
更に、CPUは、所定時間が経過する毎に図3のフローチャートにより示した「車輪速度計算ルーチン」を実行するようになっている。
所定のタイミングになると、CPUは、図3のステップS300から処理を開始して以下に述べるステップS305及びステップS310を順に行い、その後、ステップS315に進む。
ステップS305:CPUは、単位時間ΔTあたりのパルス数Piを車輪Wi毎にRAMから読み出す。
ステップS310:CPUは、(1)式に基いて車輪Wiの車輪速度Vwiを総ての車輪に対して算出する。
CPUは、ステップS315に進むと、上述したように(6)式を用いて車両10が実質的に直進しているか否かを判定する。(6)式が満たされると仮定すると、CPUは、そのステップS315にて「Yes」と判定してステップS320に進み、(7)式が満たされるか否かを判定する。(7)式が満たされると仮定すると、CPUは、そのステップS320にて「Yes」と判定してステップS325に進み、車両10が特定状態で走行しているか否かを判定する。いま、条件1及び条件2の両方が満たされると仮定する。この場合、CPUは、ステップS325にて「Yes」と判定して以下に述べるステップS330及びステップS340の処理を順に行う。その後、CPUは、ステップS395に進んで本ルーチンを一旦終了する。
ステップS330:CPUは、補正係数KiをRAMから読み出す。そして、CPUは、(3)式に基いて車輪Wiの車輪速度Vwiをそれぞれ補正して、最終的な(補正後の)車輪速度Vwhiを算出する。なお、図2のルーチンにおいて補正係数Kiの算出(ステップS230)がまだ行われていない場合(即ち、係数フラグFの値が「0」である場合)、CPUは、補正係数Kiの初期値を用いて車輪速度Vwiを補正する。一方、図2のルーチンにおいて補正係数Kiの算出(ステップS230)がすでに行われている場合(即ち、係数フラグFの値が「1」である場合)、CPUは、ステップS230にて算出された補正係数Kiを用いて車輪速度Vwiを補正する。
ステップS340:CPUは、ステップS330にて算出された車輪速度VwhiをRAMに記憶する。なお、ここでRAMに記憶された車輪速度Vwhiが、スリップ率(SAi、SBi)の算出に使用される。
これに対し、CPUがステップS315に進んだ時点にて(6)式が満たされない場合、CPUは、そのステップS315にて「No」と判定してステップS335に進む。更に、CPUがステップS320に進んだ時点にて(7)式が満たされない場合、CPUは、そのステップS320にて「No」と判定してステップS335に進む。加えて、CPUがステップS325に進んだ時点にて条件1及び条件2の少なくとも一方が満たされない場合、CPUは、そのステップS325にて「No」と判定してステップS335に進む。CPUは、ステップS335に進むと、ステップS310にて算出された車輪速度Vwiを最終的な車輪速度Vwhiとして採用する。次に、CPUは、ステップS340にて、車輪速度VwhiをRAMに記憶する。その後、CPUは、ステップS395に進んで本ルーチンを一旦終了する。
以上説明したように、第1装置は、車両10が実質的に直進しており且つ加速度Gxの絶対値が所定の加速度閾値Gth未満であるか否かを判定する。車両10が実質的に直進しており且つ加速度Gxの絶対値が所定の加速度閾値Gth未満である場合、第1装置は、車両10が特定状態で走行しているか否かを判定する。第1装置は、車両10が特定状態で走行していると判定した場合、補正係数Kiを算出する。
車両10が特定状態で走行しているとき、駆動力の左後輪車軸38L及び右後輪車軸38Rへの伝達度合いが所定の度合いよりも小さい。即ち、車両10が実質的に四輪駆動状態で走行していない。従って、車両10が摩擦係数μの低い路面を走行していたとしても、後輪(Wrl、Wrr)がスリップしていないと推定できる。従って、第1装置は、車輪径の差異に応じた適切な補正係数Kiを得ることができる。
このように補正係数Kiを算出した以降において、第1装置は、車両10が実質的に直進しており且つ加速度Gxの絶対値が所定の加速度閾値Gth未満である場合、車両10が特定状態で走行していると判定したとき、上記算出された補正係数Kiを車輪速度Vwiに乗算することにより、車輪速度Vwiを補正する(即ち、最終的な車輪速度Vwhiを算出する。)。これにより、車輪径の差異の車輪速度Vwhiに対する影響を小さくできる。その結果、車輪速度Vwhiに基いて算出されるスリップ率(SAi、SBi)の真の値からの誤差が小さくなる。これにより、第1装置は、車両の挙動の不安定さをより正確に検出して、車両挙動安定化制御(ABS制御及びTRC制御)を適切なタイミングで開始及び/又は終了させることができる。
なお、図2のルーチンのステップS220及び図3のルーチンのステップS325にて判定される条件(以下、「第1条件」と称呼する。)は、上記の例に限定されない。第1条件は、カップリング情報(即ち、指示値C1及びC2)が、駆動力の各後輪車軸(38L、38R)への伝達度合いが所定の度合いよりも小さいことを示しているか否かを判定する条件であればよい。
例えば、第1条件は、以下の条件1A及び条件1B、並びに条件2の全てが満たれたときに成立する条件であってもよい。ここで、Cuth2は、駆動力の各後輪車軸(38L、38R)への伝達度合いが所定の度合いよりも小さいか否かを判定するための閾値である。Cuth2は、Cuth1よりも小さい値である。
(条件1A):C1now < Cuth2
(条件1B):C2now < Cuth2
(条件2):|C1now-C2now| < Cdef
条件1A及び条件1Bに代えて、以下の条件1Cが用いられてもよい。Max関数は、C1now及びC2nowのうち大きい方を選択する関数である。
(条件1C):Max(C1now、C2now) < Cuth2
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係る四輪駆動車両の制御装置(以下、「第2装置」と称呼される場合がある。)について説明する。第2装置が適用される車両10は、第1クラッチ361及び第2クラッチ362に代わり、後輪側において1つのクラッチ装置を備えている点において、第1装置が適用される車両10と相違している。
より具体的に述べると、図4に示したように、クラッチ装置400が、プロペラシャフト34と後輪用ファイナルギヤ装置35との間に配設されている。クラッチ装置400は、多板式クラッチと電磁クラッチとを組み合わせたクラッチである。従って、クラッチ装置400は、プロペラシャフト34と後輪用ファイナルギヤ装置35との間のクラッチ伝達力を制御することにより、駆動力の後輪車軸(38L及び38R)への伝達度合いを変更できるようになっている。
リアデフケース353は、公知のディファレンシャル装置の構成を含み、左サイドギヤ411、右サイドギヤ412、第1ピニオンギヤ413及び第2ピニオンギヤ414等を含む。クラッチ装置400介して第2ピニオンギヤ351に伝達された駆動力は、第2リングギヤ352、リアデフケース353、第1ピニオンギヤ413及び第2ピニオンギヤ414を介して、左サイドギヤ411及び右サイドギヤ412のそれぞれに伝達される。左サイドギヤ411は、左後輪車軸38Lに直結されていて、左後輪車軸38Lと一体的に回転する。右サイドギヤ412は、右後輪車軸38Rに直結されていて、右後輪車軸38Rと一体的に回転する。このような構成により、リアデフケース353は、駆動力を左後輪車軸38L及び右後輪車軸38Rに伝達するとともに、その駆動力を左後輪車軸38L及び右後輪車軸38Rに対して差動を許容しながら配分する。
なお、本実施形態においても、後輪(左後輪Wrl及び右後輪Wrr)側の最終ギヤ比が、前輪(左前輪Wfl及び右前輪Wfr)側の最終ギヤ比よりも小さくなるように設定されている。例えば、前輪用ディファレンシャル装置31の最終ギヤ比及び後輪用ファイナルギヤ装置35の最終ギヤ比は、後輪Wrl,Wrrの回転速度が前輪Wfl,Wfrの回転速度よりも2%~5%増速されるように設定されている。
4WDECU60は、クラッチ装置400と電気的に接続され、クラッチ装置400のカップリングトルクCuRを制御するようになっている。具体的には、4WDECU60は、カップリングトルクCuRの指示値(目標値)C3をクラッチ装置400に送信する。クラッチ装置400は、カップリングトルクCuRが指示値C3に一致するようにカップリングトルクCuRを変更する。更に、4WDECU60は、カップリングトルクCuRの指示値C3を制動ECU70に出力するようになっている。
第2装置の制動ECU70は、カップリングトルクCuRの現在の指示値C3(=C3now)に基いて、駆動力の左後輪車軸38L及び右後輪車軸38Rへの伝達度合いが所定の度合いよりも小さいか否か(即ち、車両10が特定状態で走行しているか否か)を判定する。
<具体的な作動>
第2装置の制動ECU70のCPUは、図2に示したルーチン及び図3のルーチンを実行するようになっている。以下では、第1装置との相違点のみ説明する。
CPUは、図2のステップS220及び図3のステップS325にて、条件1及び条件2に代えて、以下の条件3が満たされるか否か判定する。ここで、Cuth3は、駆動力の左後輪車軸38L及び右後輪車軸38Rへの伝達度合いが所定の度合いよりも小さいか否かを判定するための閾値である。
(条件3):C3now < Cuth3
以上説明したように、第2装置は、クラッチ装置400のカップリングトルクCuRを制御して、駆動力の左後輪車軸38L及び右後輪車軸38Rへの伝達度合いを変更する。このような構成において、第2装置は、カップリングトルクCuRの現在の指示値C3nowが所定の閾値Cuth3未満であるとき、車両10が特定状態で走行していると判定する。そして、第2装置は、車両10が特定状態で走行していると判定したとき、補正係数Kiを算出する。従って、第2装置は、車輪径の差異に応じた適切な補正係数Kiを得ることができる。
第2装置は、このように算出された補正係数Kiを車輪速度Vwiに乗算することにより、車輪速度Vwiを補正する(即ち、補正後の車輪速度Vwhiを算出する。)。これにより、車輪径の差異の車輪速度Vwhiに対する影響を小さくできる。その結果、車輪速度Vwhiに基いて算出されるスリップ率(SAi、SBi)の真の値からの誤差も小さくなる。これにより、第2装置は、車両の挙動の不安定さをより正確に検出して、車両挙動安定化制御(ABS制御及びTRC制御)を適切なタイミングで開始及び/又は終了させることができる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。
(変形例1)
車両の挙動の不安定さを表す指標値は、上述した「スリップ率SAi及びスリップ率SBi」に限定されない。例えば、制動ECU70は、車輪速度Vwhiのうちの1つ又は車輪速度Vwhiの平均値を基準速度として決定し、当該基準速度と車輪速度Vwhiとの差分の絶対値を指標値として算出してもよい。制動ECU70は、当該指標値が所定の閾値を超えたとき、車両挙動安定化制御(ABS制御及びTRC制御)を開始してもよい。
(変形例2)
ABS制御は、前輪と後輪の制動力配分及び左輪と右輪の制動力配分を調整するEBD(Electronic Brake force Distribution)制御を含んでもよい。制動ECU70は、「スリップ率SAiがEBD開始閾値Th_ebdを超えた車輪Wi」を「EBD対象輪」として決定する。なお、通常、EBD開始閾値Th_ebdは、ABS開始閾値Th_absよりも小さい値に設定される。そして、制動ECU70は、EBD対象輪Wiに対してEBD制御を開始する。具体的には、制動ECU70は、油圧回路43を制御して、マスタシリンダ圧Pmが増大するにつれてEBD対象輪Wi以外の車輪に対応するホイールシリンダ44iの制動圧を上昇させる一方で、EBD対象輪Wiに対応するホイールシリンダ44iの制動圧を保持する。上述の第1装置及び第2装置の構成によれば、車輪速度Vwhiに基いて算出されるスリップ率SAiの真の値からの誤差も小さくなることから、制動ECU70は、EBD制御を適切なタイミングで実行することができる。
なお、EBD制御によりホイールシリンダ44iの制動圧が保持されても、スリップ率SAiが上昇する場合がある。スリップ率SAiがABS開始閾値Th_absを超えると、制動ECU70は、EBD制御に代えてABS制御を実行する。
(変形例3)
CPUは、図2のルーチンのステップS220及び図3のルーチンのステップS325にて、駆動力の左後輪車軸38L及び右後輪車軸38Rへの伝達度合いがゼロであるとき、「Yes」と判定するように構成されてもよい。この場合、車両10が二輪駆動状態で走行しているので、後輪(Wrl、Wrr)がスリップしない状況である。CPUは、このような状況にて補正係数Kiを算出することにより、車輪径の差異に応じた適切な補正係数Kiを算出できる。
(変形例4)
図2のルーチンのステップS210及びステップS215の一方又は両方が省略されてもよい。更に、図3のルーチンのステップS315及びステップS320の一方又は両方が省略されてもよい。
(変形例5)
図2のルーチンのステップS240の再計算条件は、上述の例に限定されない。再計算条件は、以下の条件4を含んでもよい。
(条件4):ステップS230にて補正係数Kiを算出した時点からの経過時間が所定時間Tm2以上である。
(変形例6)
図2のルーチンのステップS215及び図3のルーチンのステップS320にて判定される条件は、上記の例に限定されない。上記のステップで判定される条件は、運転者がアクセルペダル81aを操作して車両10を加速させているか又はブレーキペダル41を操作して車両10を減速させているかを判定できる条件であればよい。従って、CPUは、以下の条件5及び条件6の両方が成立するか否かを判定してもよい。ここで、APthは、アクセル開度に関する所定の閾値であり、Pmthは、マスタシリンダ圧に関する所定の閾値である。
(条件5):AP < APth
(条件6):Pm < Pmth
(変形例7)
図3のルーチンのステップS335にて、CPUは、(3)式に基いて車輪Wiの車輪速度Vwiをそれぞれ補正して、最終的な(補正後の)車輪速度Vwhiを算出してもよい。
(変形例8)
車両10は、第1クラッチ361、第2クラッチ362及びクラッチ装置400の全てを備えていてもよい。この構成において、CPUは、図2のルーチンのステップS220及び図3のルーチンのステップS325にて、以下の条件7及び条件8の少なくとも一方が満たれたときに、車両10が特定状態で走行していると判定する。
(条件7):条件1及び条件2が共に成立する。
(条件8):条件3が成立する。
10…四輪駆動車両(車両)、20…駆動装置、30…駆動力伝達装置、31…前輪用ディファレンシャル装置、32L…左前輪車軸、32R…右前輪車軸、33…トランスファギヤ装置、34…プロペラシャフト、35…後輪用ファイナルギヤ装置、353…リアデフケース、36、400…クラッチ装置、361…第1クラッチ、362…第2クラッチ、38L…左後輪車軸、38R…右後輪車軸、60…4WDECU、82…車輪速度センサ、Wfl…左前輪、Wfr…右前輪、Wrl…左後輪、Wrr…右後輪。

Claims (4)

  1. 駆動力を発生する駆動装置と、
    左前輪、右前輪、左後輪及び右後輪に対して制動力を付与する制動装置と、
    前記駆動力を左前輪車軸及び右前輪車軸へ伝達するとともに、前記左前輪車軸と前記右前輪車軸との差動を許容する前輪用ディファレンシャル装置と、
    プロペラシャフトを介して前記駆動力を後輪側に伝達するトランスファギヤ装置と、
    前記プロペラシャフトから左後輪車軸及び右後輪車軸へ前記駆動力を伝達する後輪用ファイナルギヤ装置と、
    前記プロペラシャフトに伝達された前記駆動力の前記左後輪車軸及び前記右後輪車軸への伝達度合いを変更することが可能なカップリング装置と、
    を備え、後輪側の最終ギヤ比が前輪側の最終ギヤ比よりも小さくなるように設定された四輪駆動車両に適用され、
    前記左前輪、前記右前輪、前記左後輪及び前記右後輪のそれぞれの回転速度に関連する回転関連値を含む前記車両の現在の走行状態を表す走行状態情報を検出する走行状態検出部と、
    前記走行状態情報に基いて前記カップリング装置のカップリングトルクを制御することにより、前記駆動力の前記左後輪車軸及び前記右後輪車軸への前記伝達度合いを変更することが可能なカップリング制御部と、
    前記カップリング制御部により制御されている前記カップリング装置の前記カップリングトルクに関するカップリングトルク情報が、前記駆動力の前記左後輪車軸及び前記駆動力の前記右後輪車軸への前記伝達度合いが所定の度合いよりも小さいことを示しているときに成立する第1条件が少なくとも成立している場合、前記回転関連値に基いて、前記左前輪、前記右前輪、前記左後輪及び前記右後輪のそれぞれの車輪速度に対する補正値を算出し、前記回転関連値及び前記算出された補正値を用いて、前記左前輪、前記右前輪、前記左後輪及び前記右後輪のそれぞれの車輪速度を算出する車輪速度算出部と、
    前記左前輪、前記右前輪、前記左後輪及び前記右後輪のそれぞれの車輪速度に基いて、前記車両の挙動の不安定さを表す指標値を算出し、前記算出した指標値に応じて前記制動装置を制御することにより、前記車両の挙動を安定化させるための車両挙動安定化制御を実行する車両挙動安定化制御部と、
    を備えた、
    四輪駆動車両の制御装置において、
    前記カップリング装置は、
    前記後輪用ファイナルギヤ装置の駆動出力部と前記左後輪車軸との間の第1カップリングトルクを制御することにより、前記駆動力の前記左後輪車軸への伝達度合いを変更することが可能な第1カップリング装置と、
    前記駆動出力部と前記右後輪車軸との間の第2カップリングトルクを制御することにより、前記駆動力の前記右後輪車軸への伝達度合いを変更することが可能な第2カップリング装置と、
    を備え、
    前記車輪速度算出部は、
    前記第1カップリングトルクに関する情報及び前記第2カップリングトルクに関する情報を、前記カップリングトルク情報として用いるように構成された、
    四輪駆動車両の制御装置。
  2. 駆動力を発生する駆動装置と、
    左前輪、右前輪、左後輪及び右後輪に対して制動力を付与する制動装置と、
    前記駆動力を左前輪車軸及び右前輪車軸へ伝達するとともに、前記左前輪車軸と前記右前輪車軸との差動を許容する前輪用ディファレンシャル装置と、
    プロペラシャフトを介して前記駆動力を後輪側に伝達するトランスファギヤ装置と、
    前記プロペラシャフトから左後輪車軸及び右後輪車軸へ前記駆動力を伝達する後輪用ファイナルギヤ装置と、
    前記プロペラシャフトに伝達された前記駆動力の前記左後輪車軸及び前記右後輪車軸への伝達度合いを変更することが可能なカップリング装置と、
    を備え、後輪側の最終ギヤ比が前輪側の最終ギヤ比よりも小さくなるように設定された四輪駆動車両に適用され、
    前記左前輪、前記右前輪、前記左後輪及び前記右後輪のそれぞれの回転速度に関連する回転関連値を含む前記車両の現在の走行状態を表す走行状態情報を検出する走行状態検出部と、
    前記走行状態情報に基いて前記カップリング装置のカップリングトルクを制御することにより、前記駆動力の前記左後輪車軸及び前記右後輪車軸への前記伝達度合いを変更することが可能なカップリング制御部と、
    前記カップリング制御部により制御されている前記カップリング装置の前記カップリングトルクに関するカップリングトルク情報が、前記駆動力の前記左後輪車軸及び前記駆動力の前記右後輪車軸への前記伝達度合いが所定の度合いよりも小さいことを示しているときに成立する第1条件が少なくとも成立している場合、前記回転関連値に基いて、前記左前輪、前記右前輪、前記左後輪及び前記右後輪のそれぞれの車輪速度に対する補正値を算出し、前記回転関連値及び前記算出された補正値を用いて、前記左前輪、前記右前輪、前記左後輪及び前記右後輪のそれぞれの車輪速度を算出する車輪速度算出部と、
    前記左前輪、前記右前輪、前記左後輪及び前記右後輪のそれぞれの車輪速度に基いて、前記車両の挙動の不安定さを表す指標値を算出し、前記算出した指標値に応じて前記制動装置を制御することにより、前記車両の挙動を安定化させるための車両挙動安定化制御を実行する車両挙動安定化制御部と、
    を備えた、
    四輪駆動車両の制御装置において、
    前記カップリング装置は、
    前記プロペラシャフトと前記後輪用ファイナルギヤ装置との間に配設され、前記プロペラシャフトと前記後輪用ファイナルギヤ装置との間のクラッチ伝達力を制御することにより、前記駆動力の前記左後輪車軸及び前記右後輪車軸への伝達度合いを変更することが可能なクラッチ装置を含み、
    前記車輪速度算出部は、
    前記クラッチ装置の前記クラッチ伝達力に関する情報を前記カップリングトルク情報として用いるように構成された、
    輪駆動車両の制御装置。
  3. 駆動力を発生する駆動装置と、
    左前輪、右前輪、左後輪及び右後輪に対して制動力を付与する制動装置と、
    前記駆動力を左前輪車軸及び右前輪車軸へ伝達するとともに、前記左前輪車軸と前記右前輪車軸との差動を許容する前輪用ディファレンシャル装置と、
    プロペラシャフトを介して前記駆動力を後輪側に伝達するトランスファギヤ装置と、
    前記プロペラシャフトから左後輪車軸及び右後輪車軸へ前記駆動力を伝達する後輪用ファイナルギヤ装置と、
    前記プロペラシャフトに伝達された前記駆動力の前記左後輪車軸及び前記右後輪車軸への伝達度合いを変更することが可能なカップリング装置と、
    を備え、後輪側の最終ギヤ比が前輪側の最終ギヤ比よりも小さくなるように設定された四輪駆動車両に適用され、
    前記左前輪、前記右前輪、前記左後輪及び前記右後輪のそれぞれの回転速度に関連する回転関連値を含む前記車両の現在の走行状態を表す走行状態情報を検出する走行状態検出部と、
    前記走行状態情報に基いて前記カップリング装置のカップリングトルクを制御することにより、前記駆動力の前記左後輪車軸及び前記右後輪車軸への前記伝達度合いを変更することが可能なカップリング制御部と、
    前記カップリング制御部により制御されている前記カップリング装置の前記カップリングトルクに関するカップリングトルク情報が、前記駆動力の前記左後輪車軸及び前記駆動力の前記右後輪車軸への前記伝達度合いが所定の度合いよりも小さいことを示しているときに成立する第1条件が少なくとも成立している場合、前記回転関連値に基いて、前記左前輪、前記右前輪、前記左後輪及び前記右後輪のそれぞれの車輪速度に対する補正値を算出し、前記回転関連値及び前記算出された補正値を用いて、前記左前輪、前記右前輪、前記左後輪及び前記右後輪のそれぞれの車輪速度を算出する車輪速度算出部と、
    前記左前輪、前記右前輪、前記左後輪及び前記右後輪のそれぞれの車輪速度に基いて、前記車両の挙動の不安定さを表す指標値を算出し、前記算出した指標値に応じて前記制動装置を制御することにより、前記車両の挙動を安定化させるための車両挙動安定化制御を実行する車両挙動安定化制御部と、
    を備えた、
    四輪駆動車両の制御装置において、
    前記車輪速度算出部は、
    前記車両の状態が、前記駆動力の前記左後輪車軸及び前記駆動力の前記右後輪車軸への前記伝達度合いがゼロである二輪駆動状態であるときに、前記第1条件が成立すると判定するように構成された、
    輪駆動車両の制御装置。
  4. 駆動力を発生する駆動装置と、
    左前輪、右前輪、左後輪及び右後輪に対して制動力を付与する制動装置と、
    前記駆動力を左前輪車軸及び右前輪車軸へ伝達するとともに、前記左前輪車軸と前記右前輪車軸との差動を許容する前輪用ディファレンシャル装置と、
    プロペラシャフトを介して前記駆動力を後輪側に伝達するトランスファギヤ装置と、
    前記プロペラシャフトから左後輪車軸及び右後輪車軸へ前記駆動力を伝達する後輪用ファイナルギヤ装置と、
    前記プロペラシャフトに伝達された前記駆動力の前記左後輪車軸及び前記右後輪車軸への伝達度合いを変更することが可能なカップリング装置と、
    を備え、後輪側の最終ギヤ比が前輪側の最終ギヤ比よりも小さくなるように設定された四輪駆動車両に適用され、
    前記左前輪、前記右前輪、前記左後輪及び前記右後輪のそれぞれの回転速度に関連する回転関連値を含む前記車両の現在の走行状態を表す走行状態情報を検出する走行状態検出部と、
    前記走行状態情報に基いて前記カップリング装置のカップリングトルクを制御することにより、前記駆動力の前記左後輪車軸及び前記右後輪車軸への前記伝達度合いを変更することが可能なカップリング制御部と、
    前記カップリング制御部により制御されている前記カップリング装置の前記カップリングトルクに関するカップリングトルク情報が、前記駆動力の前記左後輪車軸及び前記駆動力の前記右後輪車軸への前記伝達度合いが所定の度合いよりも小さいことを示しているときに成立する第1条件が少なくとも成立している場合、前記回転関連値に基いて、前記左前輪、前記右前輪、前記左後輪及び前記右後輪のそれぞれの車輪速度に対する補正値を算出し、前記回転関連値及び前記算出された補正値を用いて、前記左前輪、前記右前輪、前記左後輪及び前記右後輪のそれぞれの車輪速度を算出する車輪速度算出部と、
    前記左前輪、前記右前輪、前記左後輪及び前記右後輪のそれぞれの車輪速度に基いて、前記車両の挙動の不安定さを表す指標値を算出し、前記算出した指標値に応じて前記制動装置を制御することにより、前記車両の挙動を安定化させるための車両挙動安定化制御を実行する車両挙動安定化制御部と、
    を備えた、
    四輪駆動車両の制御装置において、
    前記車輪速度算出部は、
    前記第1条件に加えて、前記走行状態情報が、前記車両が直進走行を行っており且つ前記車両の加速度の大きさが所定の閾値よりも小さいことを示しているときに成立する第2条件が成立している場合、前記回転関連値に基いて、前記補正値を算出するように構成された、
    輪駆動車両の制御装置。
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