WO2018084253A1 - 車両の駆動力制御方法及びその装置 - Google Patents

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WO2018084253A1
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泰理 今村
康 八木
丸谷　哲史
尚輝 延谷
大介 河府
晃弘 多田羅
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マツダ株式会社
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    • B60W2720/403—Torque distribution between front and rear axle

Definitions

  • the present invention relates to a driving force control method and apparatus for a vehicle having a D- ⁇ map in which a substantially linear correlation between driving stiffness and maximum road surface ⁇ is set.
  • the driving force from the engine is transmitted to one of the front wheels or the rear wheels, and a part of the transmitted driving force is distributed to the other of the front wheels or the rear wheels via a driving force distribution mechanism such as an electronically controlled coupling.
  • a driving force distribution mechanism such as an electronically controlled coupling.
  • a four-wheel drive vehicle that secures appropriate vehicle running characteristics by driving force distribution control is known.
  • the control device for a four-wheel drive vehicle disclosed in Patent Document 1 when the slip ratio of the main drive wheel detected by the slip ratio detection means is equal to or greater than a predetermined value, the drive loss of the main drive wheel is equal to the drive loss of the slave drive wheel and the slave drive wheel.
  • the output distribution of the drive source to the slave drive wheel is increased, and the drive loss of the main drive wheel is increased by the drive loss and the slave drive wheel.
  • the driving loss is smaller than the drive loss due to the output distribution of the drive source to the drive wheel, the output distribution of the drive source to the slave drive wheel is decreased. As a result, the driving force is distributed so as to minimize the total driving loss of the vehicle, thereby improving fuel efficiency.
  • a tire characteristic diagram that defines a correlation between the slip ratio S and the driving force F based on a tire model a so-called SF characteristic diagram can be set.
  • the SF linear diagram shows a linear characteristic in which the driving force F increases in proportion to an increase in the slip ratio S when the slip ratio S is in a range from zero to near 0.1 (hereinafter referred to as a minute slip region).
  • the non-linear characteristic in which the driving force F gradually decreases with the increase of the slip ratio S is shown.
  • the road surface ⁇ during traveling can be estimated from the ratio of the slip ratio S to the driving force F (partial differential coefficient related to the slip ratio S of the driving force F).
  • the relationship between the slip ratio and the driving force (driving torque) is a linear function passing through the origin, so the slip ratio and the actual torque of the engine that is the driving source It is possible to determine the driving stiffness by the ratio.
  • the target slip ratio can be calculated by using the dry stiffness and the actual engine torque, thereby speeding up the calculation process.
  • the control device for a four-wheel drive vehicle of Patent Document 2 does not use dry stiffness, but has a reference SF characteristic diagram in which a reference slip ratio, driving force, and road surface ⁇ are defined. Calculate the intersection of the straight line passing through the origin and the coordinate consisting of the slip ratio and the driving force and the reference SF characteristic diagram, and the product of the ratio of the reference road surface ⁇ and the driving force or the reference road surface ⁇ and the slip ratio. The current road surface ⁇ is estimated through the product with the ratio. Thus, the current road surface ⁇ can be calculated based on the slip ratio and the driving force during traveling, and the driving force control is executed based on the road surface ⁇ .
  • One of the tire grip limit indices is the maximum driving force, and there is a friction circle using this maximum driving force.
  • the tire uses a frictional force, which is a resultant force of the vertical direction (acceleration force and braking force) and the horizontal direction (left turning force and right turning force), as a grip force for the road surface.
  • a frictional force which is a resultant force of the vertical direction (acceleration force and braking force) and the horizontal direction (left turning force and right turning force
  • the force acting on the tire exists in the circle of the friction circle CA like PA, the friction state with respect to the road surface of the tire is in a stable state, and when a force is generated that deviates from the friction circle CA like PB
  • the tire exceeds the limit of the frictional force that can be exerted on the road surface, becomes unstable, and starts to slip (friction circle theory).
  • the maximum frictional force which is the circle radius of the friction circle CA
  • the maximum frictional force is basically proportional to the maximum road surface ⁇ corresponding to the maximum driving force, and therefore varies depending on the road surface condition, tire condition, and the like.
  • FIG. 10 (a) on a road surface in a dry state, a tire having a grip ability corresponding to the friction circle CA has an acceleration corresponding to the PA without causing a slip because the PA exists in the circle. It can be accelerated.
  • FIG. 10 (b) when traveling on a wet road surface, the gripping ability of the tire becomes a friction circle CB having a circle radius smaller than that of the friction circle CA, so that slip occurs in the friction circle CA. Even a non-PA has a slip and can only accelerate up to an acceleration corresponding to the PC without slip.
  • the possibility of slippage in the main drive wheel is determined using a friction circle corresponding to the ability of the main drive wheel obtained experimentally or empirically.
  • a part of the driving force is distributed from the main driving wheel to the sub driving wheel.
  • the drive loss resulting from the slip of the main drive wheel is reduced.
  • the driving force distribution timing to the slave driving wheels is early despite the spare driving wheels having sufficient capacity, the driving system related to the driving loss due to the slip of the slave driving wheels or the driving force distribution to the slave driving wheels.
  • a significant improvement in fuel consumption can be expected by using a friction circle that reliably reflects the gripping ability of the main drive wheels in the slip possibility determination, and by delaying the drive force distribution timing to the slave drive wheels as much as possible. be able to.
  • the circle radius of the friction circle of the target tire is basically proportional to the maximum road surface ⁇ .
  • the maximum road surface ⁇ for tires is the tire condition (property) such as normal, all season, studless, tire condition such as groove depth, air pressure (internal pressure), etc. in addition to road conditions such as dry, wet, snow, and ice. It changes for each combination.
  • the control device for a four-wheel drive vehicle in Patent Document 2 calculates the road surface ⁇ during traveling based on the detected slip ratio and driving force.
  • the technique of Patent Document 2 does not focus on driving stiffness, but calculates the intersection of a straight line passing through the coordinates and the origin of the current slip ratio and driving force and the reference SF characteristic diagram. Regardless of the magnitude relationship of the current road surface ⁇ with respect to the road surface ⁇ in the reference SF characteristic diagram, it is physically difficult to estimate the road surface ⁇ corresponding to the low slip side region from the intersection. That is, even if it is possible to calculate the road surface ⁇ in the region of the slip ratio or more corresponding to the maximum driving force, it is difficult to calculate the maximum road surface ⁇ that is most important for driving force distribution. Therefore, in order to further improve the fuel efficiency, it is necessary to establish a technique for calculating the maximum road surface ⁇ with high accuracy regardless of the driving environment.
  • the vehicle driving force control method is a vehicle driving force control method in which a D- ⁇ map or a D- ⁇ arithmetic expression in which a substantially linear correlation between driving stiffness and maximum road surface ⁇ is set is set in advance.
  • the fifth step is to control the driving force using the maximum road surface ⁇ calculated in the fourth step; It is characterized by having.
  • This vehicle driving force control method has a first step of presetting a D- ⁇ map or D- ⁇ arithmetic expression in which a substantially linear correlation between driving stiffness and maximum road surface ⁇ is set. The correlation between the driving stiffness and the maximum road surface ⁇ can be maintained without requiring processing.
  • the maximum road surface ⁇ can be calculated through the driving stiffness regardless of the driving environment. Since there is a fifth step of controlling the driving force using the maximum road surface ⁇ calculated in the fourth step, the driving force is controlled using the maximum road surface ⁇ which is a grip limit index that reliably reflects the grip ability of the target wheel. Can improve fuel efficiency.
  • the invention of claim 2 is characterized in that, in the invention of claim 1, the driving stiffness calculated in the third step is calculated using a slip ratio that is at least half of the slip ratio corresponding to the maximum road surface ⁇ . Yes. According to this configuration, the driving stiffness can be estimated in the minute slip region where the frequency of use is the highest, and the maximum road surface ⁇ with high accuracy can be calculated immediately after the start of operation.
  • the correlation between the driving stiffness set in the first step and the maximum road surface ⁇ is linear. According to this configuration, it is possible to calculate the maximum road surface ⁇ with high accuracy by simple processing.
  • the invention according to claim 4 is the main drive according to any one of claims 1 to 3, wherein the vehicle is the target wheel based on a drive source and a drive force from the drive source based on a grip limit index. It is characterized by comprising driving force distribution means for distributing the wheel and the driven wheel. According to this configuration, the drive force distribution timing from the main drive wheel to the slave drive wheel can be delayed as much as possible, and a significant improvement in fuel consumption can be expected.
  • the driving force of the main driving wheel and the sub driving wheel is set by using a ratio of the road surface ⁇ being traveled to the maximum road surface ⁇ . It is characterized by doing. According to this configuration, the driving force control can be executed using the ratio between the current road surface ⁇ and the maximum road surface ⁇ that is the grip limit index.
  • the driving force of the main driving wheel and the sub driving wheel is set using a friction circle defined by the driving force and the lateral force. It is characterized by. According to this configuration, the driving force control can be executed using the friction circle defined by the maximum driving force that is the grip limit index.
  • the D- ⁇ map or D- ⁇ arithmetic expression in which a substantially linear correlation between the driving stiffness and the maximum road surface ⁇ is set, and the slip ratio of the target wheel are obtained.
  • a maximum road surface ⁇ calculating means for calculating the maximum road surface ⁇ by applying to the ⁇ calculation formula; and a driving force control means for controlling the driving force using the maximum road surface ⁇ calculated by the maximum road surface ⁇ calculating means. It is characterized by. According to this configuration, the basically same effect as that of the first aspect of the invention can be obtained.
  • the driving force can be controlled based on the maximum road surface ⁇ with high accuracy regardless of the traveling environment.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram schematically illustrating a vehicle to which a driving force control apparatus according to a first embodiment is applied. It is a block diagram of a driving force control device.
  • FIG. 4 is an SF characteristic diagram for each road surface state of tires of the same specification, where (a) is an example of a dry state, (b) is a wet state, and (c) is an example of a snow state. It is a block diagram of a DS operation unit. It is an enlarged view of the minute slip region of the SF characteristic diagram in which the road surface condition is changed for each tire type, (a) is a normal tire, (b) is an all-season tire, (c) is an example of a studless tire. is there.
  • the vehicle V of the present embodiment is a four-wheel drive vehicle including the driving force control device 1 and based on a front engine / front drive (FF) system.
  • the driving force control apparatus 1 is configured to switch between a two-wheel drive state and a four-wheel drive state as appropriate, rather than performing full-time four-wheel drive.
  • the vehicle V is formed so that the front wheels 10L and 10R can be steered in accordance with an operation of a steering wheel (not shown).
  • the vehicle V includes an engine 2, a transmission 3, a PTO (Power Take Off) 4, a front drive shaft 5, a propeller shaft 6, and an electromagnetic coupling 7 (driving force distribution means).
  • a rear differential gear 8 a rear drive shaft 9, a pair of left and right front wheels 10L and 10R as main drive wheels, a pair of left and right rear wheels 11L and 11R as slave drive wheels, and a front wheel speed sensor 12L.
  • the engine 2 burns a mixture of fuel and air, generates engine torque as a driving force of the vehicle V, and transmits this engine torque to the transmission 3.
  • the transmission 3 is a transmission capable of changing the gear ratio in a plurality of stages, and transmits the engine torque output from the engine 2 at a set gear ratio. At this time, the transmission 3 converts engine torque from the engine 2 into driving force, and transmits the driving force to the front wheels 10L, 10R and the PTO 4 corresponding to transfer via the front drive shaft 5.
  • the PTO 4 transmits the driving force from the transmission 3 to the propeller shaft 6, and the propeller shaft 6 transmits the driving force from the PTO 4 to the electromagnetic coupling 7.
  • the electromagnetic coupling 7 transmits the driving force from the propeller shaft 6 to the rear differential gear 8, and the rear differential gear 8 transmits the driving force from the electromagnetic coupling 7 to the rear wheels 11L and 11R via the rear drive shaft 9. Distribute the transmission.
  • the electromagnetic coupling 7 is a coupling that connects the propeller shaft 6 and a shaft connected to the rear differential gear 8, and includes an electromagnetic coil, a cam mechanism, a clutch, and the like (all not shown).
  • the electromagnetic coupling 7 is configured to be able to change the fastening force according to the current supplied to the electromagnetic coil based on a command signal from the ECU 20.
  • the electromagnetic coupling 7 is a driving force transmitted from the propeller shaft 6 to the rear differential gear 8, that is, a driving force transmitted to the so-called rear wheels 11L and 11R, by changing the restraint ratio h corresponding to the fastening force.
  • the maximum transmission torque that is the maximum value of is changed.
  • the front wheel speed sensor 12L detects the wheel speed of the front wheel 10L
  • the front wheel speed sensor 12R detects the wheel speed of the front wheel 10R
  • the rear wheel speed sensor 13L detects the wheel speed of the rear wheel 11L
  • the rear wheel speed sensor 13R detects the wheel speed of the rear wheel 11R.
  • the accelerator sensor 14 detects the accelerator opening corresponding to the amount of operation of the accelerator pedal (not shown) by the driver
  • the rotation speed sensor 15 detects the rotation speed of the crankshaft (not shown) of the engine 2.
  • the gear ratio sensor 16 detects the gear ratio of the transmission 3. When the transmission 3 is an automatic transmission, the ratio of the input side rotational speed and the output side rotational speed of the transmission 3 is detected, and when it is a manual transmission, the position of a shift lever (not shown) is detected.
  • the ECU 20 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM, a RAM, an in-side interface, an out-side interface, and the like.
  • the ROM stores various programs and data for driving force control processing
  • the RAM is provided with a processing area used when the CPU performs a series of processing.
  • the driving force control device 1 drives the driving force F according to the possibility of slipping based on the maximum road surface ⁇ (grip limit index) of the front wheel (target wheel) having the larger slip ratio S among the front wheels 10L and 10R as the main driving wheels. Is distributed to the rear wheels 11L and 11R, which are driven wheels.
  • the driving force control apparatus 1 includes an electromagnetic coupling 7, sensors 12L, 12R, 13L, 13R, 14 to 16, an ECU 20 and the like. The following description includes a description of a vehicle driving force control method.
  • the ECU 20 includes a slip ratio calculation unit 21 (slip rate calculation means), a driving stiffness calculation unit 22 (driving stiffness calculation means), and a maximum road surface ⁇ calculation unit 23 (maximum road surface ⁇ calculation means). And a driving force distribution unit 24 (driving force control means).
  • the ECU 20 calculates the engine torque output from the engine 2 based on the accelerator opening and the engine speed. Based on the engine torque and the gear ratio, the driving force F transmitted from the front wheels 10L, 10R to the road surface is calculated.
  • the slip ratio calculation unit 21 calculates the slip ratio of the front wheels 10L, 10R based on the detection signals of the sensors 12L, 12R, 13L, 13R.
  • the slip ratio calculating unit 21 calculates the pseudo slip ratio SFL obtained by dividing the difference between the wheel speed VFL of the front wheel 10L and the vehicle body speed VB by the vehicle body speed VB, and the difference value between the wheel speed VFR and the vehicle body speed VB of the front wheel 10R.
  • the pseudo slip ratio SFR divided by VB is calculated, and the larger one of the pseudo slip ratios SFL and SFR is set as the slip ratio S representing the front wheels 10L and 10R.
  • the slower wheel speed of the wheel speeds VRL and VRR of the rear wheels 11L and 11R, which are driven wheels, is used as the vehicle body speed VB.
  • the vehicle body speed VB may be calculated based on the rotational speed of the output shaft of the transmission 3, or can be obtained by integrating the acceleration of the vehicle V.
  • a driving stiffness calculator (hereinafter abbreviated as DS calculator) 22 calculates a driving stiffness D corresponding to the slip ratio S calculated by the slip ratio calculator 21.
  • the driving stiffness D is determined by the ratio of the slip ratio S of the target wheel to the driving force F of the target wheel in the minute slip region of the SF linear diagram, in other words, by the gradient of the linear function on the SF linear diagram. Can be represented.
  • the SF linear diagram represents a change characteristic of the driving force F acting between the wheel and the road surface with respect to the slip ratio S of the wheel (tire) during acceleration and braking.
  • the SF linear diagram represents a change characteristic of the driving force F acting between the wheel and the road surface with respect to the slip ratio S of the wheel (tire) during acceleration and braking.
  • the road surface condition is different. The characteristics are different.
  • the slip ratio S is zero, the wheel is in a free rolling state, and when the slip ratio S is 1.0 (100%), the wheel is in a locked state.
  • the peak P1 when the road surface is in a dry state has a slip ratio S of s1 (about 0.1) and a maximum driving force of f1.
  • the driving force is F
  • the friction coefficient between the wheel and the road surface is ⁇
  • the ground contact load of the wheel is W
  • the following equation (1) is established.
  • F ⁇ ⁇ W
  • the maximum driving force f1 and the ground load W which are the limit performance of the target wheel, are substituted,
  • the maximum road surface ⁇ 1 of the peak P1 can be obtained.
  • the slip rate S and the driving force F show a linear relationship L1 of the gradient ⁇ 1.
  • the peak P2 when the road surface is wet has a slip ratio of s2 (s1 ⁇ s2) and a maximum driving force of f2 (f2 ⁇ f1).
  • the maximum road surface ⁇ is ⁇ 2 ( ⁇ 2 ⁇ 1), and the gradient of the linear relationship L2 is ⁇ 2 ( ⁇ 2 ⁇ 1).
  • the peak P3 when the road surface is in a snow state has a slip ratio of s3 (s2 ⁇ s3) and a maximum driving force of f3 (f3 ⁇ f2).
  • the maximum road surface ⁇ is ⁇ 3 ( ⁇ 3 ⁇ 2), and the gradient of the linear relationship L3 is ⁇ 3 ( ⁇ 3 ⁇ 2).
  • the DS calculation unit 22 uses the following equation (2) to calculate a straight line (linear relational expression) connecting the slip point S and the coordinate point defined by the driving force F corresponding to the slip rate S and the origin,
  • the driving stiffness D is calculated based on the calculated linear gradient.
  • D F / S (2)
  • the driving stiffness is obtained by the moving average obtained by the equation (2) in an area (for example, an area near 0.03) of the slip ratio S corresponding to the maximum road surface ⁇ . D is obtained.
  • the DS calculation unit 22 calculates the current road surface ⁇ using Expression (1).
  • the maximum road surface ⁇ calculation unit 23 calculates the maximum road surface ⁇ by applying the driving stiffness D calculated by the DS calculation unit 22 to the driving stiffness maximum road surface ⁇ map (hereinafter referred to as D- ⁇ map) M1.
  • the D- ⁇ map M1 defines a substantially linear correlation between the driving stiffness D and the maximum road surface ⁇ . As described above, even if the tire is a wheel having the same specification, the SF linear diagram is different according to the road surface state, in other words, the maximum road surface ⁇ is different.
  • FIG. 5A is a SF characteristic diagram of a normal tire
  • FIG. 5B is an SF characteristic diagram of an all-season tire
  • FIG. 5C is an SF characteristic curve of a studless tire.
  • the driving stiffness D differs depending on whether the road surface condition is dry (concrete, asphalt), wet, snow, or ice, even if the tire type is the same. Therefore, the maximum road surface ⁇ is also different. Even if the road surface condition is the same, the driving stiffness D and the maximum road surface ⁇ are different depending on the tire type (normal, all season, studless, etc.) and the tire condition (air pressure, aging (groove depth), etc.). Therefore, a verification experiment was conducted to detect the correlation between the tire types T1 to T5, the road surface conditions R1 to R5, and the wheels and the road surface regardless of the tire condition.
  • the coupling slip ratio can be fixed to a predetermined value and the front wheel slip ratio can be maintained at a constant value (for example, 4%).
  • FIG. 6 shows the verification result.
  • a substantially linear correlation was found between the driving stiffness D and the maximum driving force F max . That is, when the ground load W is constant, there is a proportional relationship between the maximum driving force F max and the maximum road surface ⁇ as shown in Expression (1). It has been found that there is a universal linear correlation with the road surface ⁇ regardless of the tire type and road surface with different tread rigidity and compound performance (see FIG. 7).
  • the D- ⁇ map M1 uses a predetermined processing method (for example, the least square method) based on the above-described verification experiment or the like to convert a value existing in the plus / minus 15% region to a predetermined regression.
  • a linear function converged on the straight line Y is created and stored in the ECU 20 in advance.
  • the driving force distribution unit 24 controls the driving force of the front wheels 10L, 10R and the rear wheels 11L, 11R using the maximum road surface ⁇ calculated by the maximum road surface ⁇ calculation unit 23 via the D- ⁇ map M1.
  • the driving force distribution unit 24 sets a restriction rate h based on the fastening force control map M2 stored in the ECU 20 in advance, and outputs the restriction rate h to the electromagnetic coupling 7.
  • the fastening force control map M2 is defined by the control ratio (road surface ⁇ / maximum road surface ⁇ ) R between the current road surface ⁇ and the maximum road surface ⁇ , and the vertical axis is defined by the restraint ratio h. .
  • a region where the control ratio R is from the origin to a threshold value ⁇ (for example, 0.3) is a dead zone. This is because the two-wheel drive with the front wheels 10L and 10R can increase the fuel efficiency rather than distributing the driving force to the rear wheels 11L and 11R.
  • the region where the control ratio R is from the threshold value ⁇ to the threshold value ⁇ (for example, 0.8) is uniformly increased in proportion to the control ratio R until the restraint rate h is completely engaged (100%).
  • this driving force distribution control process distribution control is performed after the engine 2 is started, for example, at a cycle of 100 msec.
  • various information including the detected values of each sensor, the D- ⁇ map M1 and the fastening force control map M2 stored in the ECU 20 are obtained. Read and move to S2.
  • pseudo slip rates SFL and SFR are calculated as the slip rates of the front wheels 10L and 10R, respectively, and the process proceeds to S3.
  • the larger pseudo slip ratio of the pseudo slip ratios SFL and SFR is set as the front wheel slip ratio S representing the front wheels 10L and 10R, and the process proceeds to S4.
  • the driving stiffness D is calculated based on the slip ratio S and the driving force F set in S3, the road surface ⁇ corresponding to the slip ratio S is calculated, and the process proceeds to S5.
  • the maximum road surface ⁇ is calculated based on the driving stiffness D calculated in S4 and the D- ⁇ map M1, and the process proceeds to S6.
  • S6 it is determined whether or not the control ratio R is larger than the threshold value ⁇ .
  • the process proceeds to S7 in order to reduce the drive loss due to the slip of the front wheels 10L, 10R by driving the rear wheels 11L, 11R.
  • the restraint rate h of the coupling 7 is set based on the control ratio R and the fastening force control map M2, and after the electromagnetic coupling 7 is operated at the restraint rate h (S8), the process returns.
  • the control ratio R is equal to or less than the threshold value ⁇
  • the two-wheel drive with the front wheels 10L and 10R can improve the fuel efficiency rather than distributing the driving force to the rear wheels 11L and 11R, so the process returns.
  • the driving force control apparatus 1 Since the driving force control apparatus 1 has the D- ⁇ map M1 in which a substantially linear correlation between the driving stiffness and the maximum road surface ⁇ is set, the driving stiffness and the maximum road surface ⁇ are not required to be complicated. Can hold correlation.
  • a slip ratio calculation unit 21 that calculates a slip ratio S having a larger slip ratio among the front wheels 10L and 10R that are target wheels, and a DS that calculates a driving stiffness D corresponding to the slip ratio S calculated by the slip ratio calculation unit 21 Since it has a calculation unit 22 and a maximum road surface ⁇ calculation unit 23 for calculating the maximum road surface ⁇ by applying the driving stiffness D calculated by the DS calculation unit 22 to the D- ⁇ map M1, the driving stiffness is obtained regardless of the driving environment.
  • the maximum road surface ⁇ can be calculated via D.
  • the driving force distribution unit 24 that controls the restraint ratio h of the coupling 7 using the maximum road surface ⁇ calculated by the maximum road surface ⁇ calculation unit 23, it is a grip limit index that reliably reflects the grip ability of the front wheels 10L, 10R.
  • the driving force can be controlled using a certain maximum road surface ⁇ , and fuel consumption can be improved.
  • the driving stiffness D calculated by the DS calculating unit 22 is calculated using a slip rate D that is at least half of the slip rate S corresponding to the maximum road surface ⁇ , the driving stiffness D is used in a minute slip region that is most frequently used. It is possible to estimate the maximum road surface ⁇ with high accuracy immediately after the start of operation. Since the correlation between the driving stiffness set in the D- ⁇ map M1 and the maximum road surface ⁇ is linear, it is possible to calculate the maximum road surface ⁇ with high accuracy by simple processing.
  • the vehicle V includes the engine 2 and the electromagnetic coupling 7 that distributes the driving force from the engine 2 to the front wheels 10L and 10R and the rear wheels 11L and 11R that are target wheels based on the maximum road surface ⁇
  • the front wheel The driving force distribution timing from 10L, 10R to the rear wheels 11L, 11R can be delayed as much as possible, and a significant improvement in fuel consumption can be expected.
  • the driving force distribution unit 24 sets the driving force of the front wheels 10L and 10R and the rear wheels 11L and 11R using the control ratio R, the control ratio R between the current road surface ⁇ and the maximum road surface ⁇ that is a grip limit index.
  • the driving force control can be executed using
  • the main driving wheel is the front wheel and the secondary driving wheel is the rear wheel has been described, but the main driving wheel may be the rear wheel and the secondary driving wheel may be the front wheel.
  • the ratio between the driving force of the main driving wheel and the driving force of the driven wheel is 100: 0 when the restriction rate is 0%, and 50:50 when the restriction rate is 100%
  • the reference driving force distribution may be set to 7: 3, for example. In this case, the correction based on the ratio R between the road surface ⁇ and the maximum road surface ⁇ is performed for the reference driving force distribution.
  • the driving force may be controlled using the maximum driving force which is a grip limit index.
  • the possibility of slipping of the main driving wheel is estimated using a friction circle defined by the maximum driving force and lateral force, and distributed to the driven wheel based on the relationship between the current driving force and the maximum driving force. Set the driving force.
  • driving force control can be performed using the friction circle prescribed

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Abstract

車両Ｖの駆動力制御装置１であって、ドライビングスティフネスＤと最大路面μの線形の相関関係を設定したＤ－μマップＭ１と、前輪１０Ｌ，１０Ｒのスリップ率Ｓを演算するスリップ率演算部２１と、スリップ率演算部２１で演算したスリップ率Ｓに対応したドライビングスティフネスＤを演算するＤＳ演算部２２と、ＤＳ演算部２２で演算したドライビングスティフネスＤをＤ－μマップＭ１に適用して最大路面μを演算する最大路面μ演算部２３と、最大路面μ演算部２３で演算した最大路面μを用いて駆動力を制御する駆動力分配部２４と、を有する。

Description

車両の駆動力制御方法及びその装置
　本発明は、ドライビングスティフネスと最大路面μの実質的に線形の相関関係を設定したＤ－μマップを有する車両の駆動力制御方法及びその装置に関する。
　従来より、エンジンからの駆動力を前輪又は後輪の一方に伝達し、伝達した駆動力の一部を電子制御式カップリング等の駆動力分配機構を介して前輪又は後輪の他方に分配し、駆動力分配制御により適切な車両の走行特性を確保する４輪駆動車は知られている。
　特許文献１の４輪駆動車の制御装置は、スリップ率検出手段によって検出された主駆動輪のスリップ率が所定値以上の場合において、主駆動輪の駆動ロスが従駆動輪の駆動ロス及び従駆動輪への駆動源の出力分配による駆動ロスよりも大きいと判断されたとき、従駆動輪への駆動源の出力分配を増加し、主駆動輪の駆動ロスが従駆動輪の駆動ロス及び従駆動輪への駆動源の出力分配による駆動ロスよりも小さいと判断されたとき、従駆動輪への駆動源の出力分配を減少している。
　これにより、車両の全駆動ロスが最も小さくなるように駆動力を分配し、燃費改善を図っている。
　個々のタイヤ（車輪）は、タイヤモデルに基づきスリップ率Ｓと駆動力Ｆとの相関関係を規定したタイヤの特性線図、所謂Ｓ－Ｆ特性線図を設定することができる。
　Ｓ－Ｆ線形線図は、スリップ率Ｓが零から０．１付近迄の範囲（以下、微小スリップ領域という）のとき、スリップ率Ｓの増加に比例して駆動力Ｆが増加する線形特性を示し、駆動力Ｆが最大駆動力Ｆmaxになった後、スリップ率Ｓの増加に対して駆動力Ｆが徐々に減少する非線形特性を示している。
　ここで、タイヤと路面との摩擦係数をμ、タイヤの接地荷重をＷとしたとき、
　Ｆ＝μ×Ｗ
　の関係式が成り立つことから、スリップ率Ｓと駆動力Ｆの比（駆動力Ｆのスリップ率Ｓに関する偏微分係数）によって、走行中の路面μを推定することができる。
　特に、微小スリップ領域では、スリップ率と駆動力（駆動トルク）との関係が原点を通る一次関数の関係にあると仮定することができるため、スリップ率と駆動源であるエンジンの実トルクとの比によってドライビンクスティフネス（Driving Stiffness）を求めることが可能である。このドライビンクスティフネスとエンジンの実トルクを用いることによって目標スリップ率を演算することができ、演算処理の高速化を図っている。
　特許文献２の４輪駆動車の制御装置は、ドライビンクスティフネスを用いるものではないが、基準となるスリップ率と駆動力と路面μが規定された基準Ｓ－Ｆ特性線図を備え、現在のスリップ率と駆動力からなる座標と原点とを通る直線と基準Ｓ－Ｆ特性線図との交点を演算し、基準路面μと駆動力同士の比との積又は基準路面μとスリップ率同士の比との積を介して現在の路面μを推定している。
　これにより、走行中のスリップ率と駆動力に基づき現在の路面μを算出することができ、この路面μに基づき駆動力制御を実行している。
　タイヤのグリップ限界指標の１つとして最大駆動力があり、この最大駆動力を用いた摩擦円（Friction Circle）が存在する。
　図１０（ａ）に示すように、タイヤは、縦方向（加速力及び制動力）と横方向（左旋回力及び右旋回力）の合力である摩擦力を路面に対するグリップ力として用いている。
　タイヤに作用する力は、ＰＡのように摩擦円ＣＡのサークル内に存在する場合、タイヤの路面に対する摩擦状態が安定状態であり、ＰＢのように摩擦円ＣＡから外れるような力が発生した場合、タイヤは自身が路面に対して発揮可能な摩擦力の限界を超えて不安定状態になり、スリップを開始する（摩擦円理論）。
　また、摩擦円ＣＡのサークル半径である最大摩擦力は、基本的に最大駆動力に対応した最大路面μに比例するため、路面状態やタイヤの状態等によって変化する。
　図１０（ａ）に示すように、ドライ状態の路面において、摩擦円ＣＡに対応するグリップ能力を備えたタイヤは、ＰＡがサークル内に存在するため、スリップを生じることなくＰＡに対応した加速度で加速することができる。
　しかし、図１０（ｂ）に示すように、ウエット状態の路面を走行する場合、このタイヤのグリップ能力が摩擦円ＣＡよりもサークル半径が小さい摩擦円ＣＢになるため、摩擦円ＣＡではスリップを生じないＰＡであってもスリップを生じ、ＰＣに対応した加速度までしかスリップなしに加速することができない。
特許第５７９３８７７号公報 特許第５０３５４１８号公報
　通常、４輪駆動車では、原理的に、実験的又は経験的に求めた主駆動輪の能力に対応した摩擦円を用いて主駆動輪にスリップが生じる可能性を判定し、主駆動輪が摩擦円から逸脱する可能性が判定されたとき、主駆動輪から従駆動輪へ駆動力の一部を分配している。
　これにより、主駆動輪のスリップに起因した駆動ロスを減少している。
　ここで、主駆動輪の能力に余裕があるにも拘らず従駆動輪への駆動力分配タイミングが早い場合、従駆動輪のスリップによる駆動ロスや従駆動輪への駆動力分配に係る駆動系の機械損失等により不必要な燃費悪化を招く虞がある。
　それ故、スリップ可能性判定において主駆動輪のグリップ能力を確実に反映した摩擦円を用いた上で、従駆動輪への駆動力分配タイミングを極力遅くすることにより、大幅な燃費改善を期待することができる。
　しかし、主駆動輪のグリップ能力を確実に反映した摩擦円を求めることは容易ではない。
　前述したように、対象となるタイヤの摩擦円のサークル半径は、基本的に最大路面μに比例している。そして、タイヤに対する最大路面μは、ドライ、ウエット、スノー、アイス等の路面状態に加え、ノーマル、オールシーズン、スタッドレス等のタイヤ種類（性質）や、溝深さ、空気圧（内圧）等のタイヤ状態の組み合わせ毎に変化するものである。
　路面状態、タイヤ種類、タイヤ状態毎に複数のＳ－Ｆ特性線図を保有することでタイヤのグリップ能力を確実に反映した摩擦円を求めることが可能ではあるが、実用性の観点から現実的ではない。
　特許文献２の４輪駆動車の制御装置は、検出されたスリップ率と駆動力に基づき走行中の路面μを算出している。
　しかし、特許文献２の技術は、ドライビングスティフネスに着目したものではなく、現在のスリップ率と駆動力からなる座標と原点とを通る直線と基準Ｓ－Ｆ特性線図との交点を演算するため、基準Ｓ－Ｆ特性線図の路面μに対する現在の路面μの大小関係に拘らず、交点よりも低スリップ側領域に対応した路面μを推定することは物理的に難しい。
　即ち、最大駆動力に対応したスリップ率以上の領域において路面μを算出することは可能であっても、駆動力分配に最も重要な最大路面μを算出することは困難である。
　それ故、更なる燃費改善を図るためには、走行環境に拘らず高精度の最大路面μを算出する技術の確立が必要である。
　本発明の目的は、走行環境等に拘らず高精度の最大路面μに基づき駆動力を制御可能な車両の駆動力制御方法及びその装置等を提供することである。
　請求項１の車両の駆動力制御方法は、車両の駆動力制御方法において、ドライビングスティフネスと最大路面μの実質的に線形の相関関係を設定したＤ－μマップ又はＤ－μ演算式を予め設定する第１ステップと、対象車輪のスリップ率を演算する第２ステップと、前記第２ステップで演算したスリップ率に対応したドライビングスティフネスを演算する第３ステップと、前記第３ステップで演算したドライビングスティフネスを前記Ｄ－μマップ又は前記Ｄ－μ演算式に適用して最大路面μを演算する第４ステップと、前記第４ステップで演算した最大路面μを用いて駆動力を制御する第５ステップと、を有することを特徴としている。
　この車両の駆動力制御方法では、ドライビングスティフネスと最大路面μの実質的に線形の相関関係を設定したＤ－μマップ又はＤ－μ演算式を予め設定する第１ステップを有するため、複雑な制御処理を必要とすることなくドライビングスティフネスと最大路面μの相関関係を保有することができる。
　対象車輪のスリップ率を演算する第２ステップと、前記第２ステップで演算したスリップ率に対応したドライビングスティフネスを演算する第３ステップと、前記第３ステップで演算したドライビングスティフネスを前記Ｄ－μマップ又はＤ－μ演算式に適用して最大路面μを演算する第４ステップとを有するため、走行環境等に拘らずドライビングスティフネスを介して最大路面μを演算することができる。
　前記第４ステップで演算した最大路面μを用いて駆動力を制御する第５ステップを有するため、対象車輪のグリップ能力を確実に反映したグリップ限界指標である最大路面μを用いて駆動力制御することができ、燃費改善を図ることができる。
　請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記第３ステップで演算したドライビングスティフネスは、少なくとも最大路面μに対応したスリップ率の半分以下のスリップ率を用いて演算されたことを特徴としている。
　この構成によれば、最も使用頻度が高い微小スリップ領域においてドライビングスティフネスを推定することができ、運転開始直後に高精度な最大路面μを演算することができる。
　請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記第１ステップで設定されたドライビングスティフネスと最大路面μの相関関係が線形であることを特徴としている。
　この構成によれば、簡単な処理で高精度な最大路面μを演算することができる。
　請求項４の発明は、請求項１～３の何れか１項の発明において、前記車両が、駆動源と、この駆動源からの駆動力をグリップ限界指標に基づいて前記対象車輪である主駆動輪と従駆動輪とに分配する駆動力分配手段とを備えることを特徴としている。
　この構成によれば、主駆動輪から従駆動輪への駆動力分配タイミングを極力遅くすることができ、大幅な燃費改善を期待することができる。
　請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記第５ステップにて、走行中の路面μと前記最大路面μとの比を用いて前記主駆動輪及び従駆動輪の駆動力を設定することを特徴としている。
　この構成によれば、現在の路面μとグリップ限界指標である最大路面μとの比を用いて駆動力制御を実行することができる。
　請求項６の発明は、請求項４の発明において、前記第５ステップにて、駆動力及び横力によって規定された摩擦円を用いて前記主駆動輪及び従駆動輪の駆動力を設定することを特徴としている。
　この構成によれば、グリップ限界指標である最大駆動力で規定された摩擦円を用いて駆動力制御を実行することができる。
　請求項７の発明は、車両の駆動力制御装置において、ドライビングスティフネスと最大路面μの実質的に線形の相関関係を設定したＤ－μマップ又はＤ－μ演算式と、対象車輪のスリップ率を演算するスリップ率演算手段と、前記スリップ率演算手段で演算したスリップ率に対応したドライビングスティフネスを演算するドライビングスティフネス演算手段と、前記ドライビングスティフネス演算手段で演算したドライビングスティフネスを前記Ｄ－μマップ又はＤ－μ演算式に適用して最大路面μを演算する最大路面μ演算手段と、前記最大路面μ演算手段で演算した最大路面μを用いて駆動力を制御する駆動力制御手段と、を有することを特徴としている。
　この構成によれば、請求項１の発明と基本的に同様の効果を奏することができる。
　本発明の車両の駆動力制御方法及びその装置によれば、走行環境等に拘らず高精度の最大路面μに基づき駆動力を制御することができる。
実施例１に係る駆動力制御装置が適用された車両を概略的に示した全体構成図である。 駆動力制御装置のブロック図である。 同一仕様のタイヤにおける路面状態毎のＳ－Ｆ特性線図であって、（ａ）はドライ状態、（ｂ）はウエット状態、（ｃ）はスノー状態の例である。 ＤＳ演算部のブロック図である。 タイヤ種類毎に路面状態を変更したＳ－Ｆ特性線図の微小スリップ領域の拡大図であって、（ａ）はノーマルタイヤ、（ｂ）はオールシーズンタイヤ、（ｃ）はスタッドレスタイヤの例である。 ドライビングスティフネスと最大駆動力との相関関係を示すグラフである。 Ｄ－μマップである。 電磁カップリングの締結力制御マップである。 駆動力配分制御処理手順を示すフローチャートである。 同一仕様のタイヤにおける路面状態毎の摩擦円であって、（ａ）はドライ状態、（ｂ）はウエット状態の例である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
　以下の説明は、本発明を四輪駆動車両の駆動力制御装置１に適用したものを例示したものであり、本発明、その適用物、或いは、その用途を制限するものではない。
　以下、本発明の実施例１について図１～図９に基づいて説明する。
　本実施例の車両Ｖは、駆動力制御装置１を備え、フロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）方式をベースとした四輪駆動車である。
　具体的には、駆動力制御装置１は、フルタイム式四輪駆動を実施するのではなく、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを適宜切替可能に構成されている。
　また、この車両Ｖは、ステアリングホイール（図示略）の操作に応じて、前輪１０Ｌ，１０Ｒを操舵可能に形成されている。
　まず、車両Ｖの前提構造について説明する。
　図１に示すように、この車両Ｖは、エンジン２と、トランスミッション３と、ＰＴＯ（Power Take Off）４と、フロントドライブシャフト５と、プロペラシャフト６と、電磁カップリング７（駆動力分配手段）と、リヤデファレンシャルギヤ８と、リヤドライブシャフト９と、主駆動輪である左右１対の前輪１０Ｌ，１０Ｒと、従駆動輪である左右１対の後輪１１Ｌ，１１Ｒと、前車輪速センサ１２Ｌ，１２Ｒと、後車輪速センサ１３Ｌ，１３Ｒと、アクセルセンサ１４と、回転数センサ１５と、変速比センサ１６と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０等を備えている。
　エンジン２は、燃料と空気の混合気を燃焼させて、車両Ｖの推進力としてのエンジントルクを発生し、このエンジントルクをトランスミッション３に伝達する。
　トランスミッション３は、複数段にギヤ比を変更可能な変速機であり、エンジン２から出力されたエンジントルクを設定されたギヤ比で伝達している。このとき、トランスミッション３は、エンジン２からのエンジントルクを駆動力に変換して、フロントドライブシャフト５を介して前輪１０Ｌ，１０Ｒとトランスファーに相当するＰＴＯ４に伝達する。
　ＰＴＯ４は、トランスミッション３からの駆動力をプロペラシャフト６に伝達し、プロペラシャフト６は、ＰＴＯ４からの駆動力を電磁カップリング７に伝達する。
　電磁カップリング７は、プロペラシャフト６からの駆動力をリヤデファレンシャルギヤ８に伝達し、リヤデファレンシャルギヤ８は、電磁カップリング７からの駆動力をリヤドライブシャフト９を介して後輪１１Ｌ，１１Ｒに伝達配分する。
　電磁カップリング７は、プロペラシャフト６とリヤデファレンシャルギヤ８に連なるシャフトとを連結するカップリングであり、電磁コイル、カム機構及びクラッチ等を有している（何れも図示略）。この電磁カップリング７は、ＥＣＵ２０からの指令信号に基づき電磁コイルに供給される電流に応じて締結力を変更可能に構成されている。
　電磁カップリング７は、締結力に対応した拘束率ｈの変更により、プロペラシャフト６からの駆動力のうち、リヤデファレンシャルギヤ８に伝達する駆動力、所謂後輪１１Ｌ，１１Ｒに伝達される駆動力の最大値である最大伝達トルクを変更している。
　前車輪速センサ１２Ｌは、前輪１０Ｌの車輪速度を検出し、前車輪速センサ１２Ｒは、前輪１０Ｒの車輪速度を検出する。後車輪速センサ１３Ｌは、後輪１１Ｌの車輪速度を検出し、後車輪速センサ１３Ｒは、後輪１１Ｒの車輪速度を検出する。
　アクセルセンサ１４は、運転者によるアクセルペダル（図示略）の操作量に対応したアクセル開度を検出し、回転数センサ１５は、エンジン２のクランクシャフト（図示略）の回転数を検出している。
　変速比センサ１６は、トランスミッション３の変速比を検出している。トランスミッション３が自動変速機の場合、トランスミッション３の入力側回転数と出力側回転数の比を検出し、手動変速機の場合、シフトレバー（図示略）の位置を検出している。
　これらのセンサ１２Ｌ，１２Ｒ，１３Ｌ，１３Ｒ，１４～１６は、各センサによって検出された検出信号をＥＣＵ２０に夫々出力している。
　ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭと、ＲＡＭと、イン側インタフェースと、アウト側インタフェース等によって構成されている。
　ＲＯＭには、駆動力制御処理するための種々のプログラムやデータが格納され、ＲＡＭには、ＣＰＵが一連の処理を行う際に使用される処理領域が設けられている。
　次に、駆動力制御装置１について説明する。
　駆動力制御装置１は、主駆動輪である前輪１０Ｌ，１０Ｒのうちスリップ率Ｓが大きい方の前輪（対象車輪）の最大路面μ（グリップ限界指標）に基づくスリップ可能性に応じて駆動力Ｆの一部を従駆動輪である後輪１１Ｌ，１１Ｒに分配するように構成されている。
　この駆動力制御装置１は、電磁カップリング７と、各センサ１２Ｌ，１２Ｒ，１３Ｌ，１３Ｒ，１４～１６と、ＥＣＵ２０等を備えている。
　尚、以下の説明は、車両の駆動力制御方法の説明を含むものである。
　図２に示すように、ＥＣＵ２０は、スリップ率演算部２１（スリップ率演算手段）と、ドライビングスティフネス演算部２２（ドライビングスティフネス演算手段）と、最大路面μ演算部２３（最大路面μ演算手段）と、駆動力分配部２４（駆動力制御手段）等を備えている。このＥＣＵ２０は、アクセル開度とエンジン回転数とに基づきエンジン２から出力されるエンジントルクを演算している。そして、エンジントルクと変速比とに基づき前輪１０Ｌ，１０Ｒから路面に伝達される駆動力Ｆを算出している。
　スリップ率演算部２１は、センサ１２Ｌ，１２Ｒ，１３Ｌ，１３Ｒの検出信号に基づいて前輪１０Ｌ，１０Ｒのスリップ率を演算している。
　このスリップ率演算部２１は、前輪１０Ｌの車輪速度ＶＦＬと車体速度ＶＢの差分値を車体速度ＶＢで除算した擬似スリップ率ＳＦＬと、前輪１０Ｒの車輪速度ＶＦＲと車体速度ＶＢの差分値を車体速度ＶＢで除算した擬似スリップ率ＳＦＲを算出し、これらの擬似スリップ率ＳＦＬ，ＳＦＲのうち、大きい方の擬似スリップ率の値を前輪１０Ｌ，１０Ｒを代表するスリップ率Ｓとして設定している。
　本実施例では、従駆動輪である後輪１１Ｌ，１１Ｒの車輪速度ＶＲＬ，ＶＲＲのうち、遅い方の車輪速度を車体速度ＶＢとして用いている。
　尚、車体速度ＶＢは、トランスミッション３の出力軸の回転速度に基づき算出しても良く、車両Ｖの加速度を積分して求めることも可能である。
　次に、ドライビングスティフネス演算部２２について説明する。
　ドライビングスティフネス演算部（以下、ＤＳ演算部と略す）２２は、スリップ率演算部２１で演算されたスリップ率Ｓに対応したドライビングスティフネスＤを演算している。
　ドライビングスティフネスＤは、Ｓ－Ｆ線形線図の微小スリップ領域における対象車輪のスリップ率Ｓと対象車輪の駆動力Ｆとの比、換言すれば、Ｓ－Ｆ線形線図上の一次関数の勾配によって表すことができる。
　ここで、Ｓ－Ｆ線形線図について簡潔に説明する。
　Ｓ－Ｆ線形線図は、加速時及び制動時において、車輪（タイヤ）のスリップ率Ｓに対する車輪と路面との間に作用する駆動力Ｆの変化特性を表している。
　図３（ａ）～図３（ｃ）に示すように、装着されたタイヤが同一仕様（種類、性質、状態）の車輪であっても、路面状態が異なる場合、Ｓ－Ｆ線形線図の特性が異なっている。
　尚、スリップ率Ｓが零のとき、車輪は、自由転動状態であり、スリップ率Ｓが１．０（１００％）のとき、ロック状態である。
　図３（ａ）に示すように、路面がドライ状態のときのピークＰ１は、スリップ率Ｓがｓ１（約０．１前後）であり、最大駆動力がｆ１である。
　駆動力をＦ、車輪と路面との摩擦係数をμ、車輪の接地荷重をＷとしたとき、次式（１）が成り立つ。
　Ｆ＝μ×Ｗ　…（１）
　故に、式（１）に駆動力Ｆと接地荷重Ｗを代入することにより、走行中の路面μを算出できるため、対象車輪の限界性能である最大駆動力ｆ１と接地荷重Ｗを代入して、ピークＰ１の最大路面μ１を求めることができる。
　また、スリップ率零からスリップ率ｓ１までに相当する微小スリップ領域では、スリップ率Ｓと駆動力Ｆが勾配θ１の線形関係Ｌ１を示している。
　図３（ｂ）に示すように、路面がウエット状態のときのピークＰ２は、スリップ率がｓ２（ｓ１＜ｓ２）であり、最大駆動力がｆ２（ｆ２＜ｆ１）である。また、最大路面μがμ２（μ２＜μ１）であり、線形関係Ｌ２の勾配はθ２（θ２＜θ１）である。
　同様に、図３（ｃ）に示すように、路面がスノー状態のときのピークＰ３は、スリップ率がｓ３（ｓ２＜ｓ３）であり、最大駆動力がｆ３（ｆ３＜ｆ２）である。また、最大路面μがμ３（μ３＜μ２）であり、線形関係Ｌ３の勾配はθ３（θ３＜θ２）である。
　ＤＳ演算部２２の説明に戻る。
　ＤＳ演算部２２は、次式（２）を用いて、スリップ率Ｓとこのスリップ率Ｓに対応した駆動力Ｆによって規定される座標点と原点とを結ぶ直線（線形関係式）を演算し、この演算された直線の勾配に基づいてドライビングスティフネスＤを演算している。
　Ｄ＝Ｆ／Ｓ　…（２）
　図４に示すように、ＤＳ演算部２２では、最大路面μに対応したスリップ率Ｓの半分以下の領域（例えば、０．０３近傍領域）において、式（２）で求めた移動平均によりドライビングスティフネスＤを得ている。
　また、このＤＳ演算部２２では、式（１）を用いて、現在の路面μを演算している。
　次に、最大路面μ演算部２３について説明する。
　最大路面μ演算部２３は、ＤＳ演算部２２で演算されたドライビングスティフネスＤをドライビングスティフネス最大路面μマップ（以下、Ｄ－μマップという）Ｍ１に適用して最大路面μを演算している。
　ここで、Ｄ－μマップＭ１について説明する。
　図７に示すように、Ｄ－μマップＭ１は、ドライビングスティフネスＤと最大路面μの実質的に線形の相関関係を規定したマップである。
　前述したように、タイヤが同一仕様の車輪であっても、路面状態に応じて、Ｓ－Ｆ線形線図が異なる、換言すれば、最大路面μが異なっている。
　図５（ａ）は、ノーマルタイヤのＳ－Ｆ特性線図、図５（ｂ）は、オールシーズンタイヤのＳ－Ｆ特性線図、図５（ｃ）は、スタッドレスタイヤのＳ－Ｆ特性線図を示している。
　図５（ａ）～図５（ｃ）に示すように、タイヤの種類が同一であっても、路面状態がドライ（コンクリート、アスファルト）、ウエット、スノー、アイスによって、ドライビングスティフネスＤが異なり、それ故、最大路面μも異なる。
　また、路面状態が同じであっても、タイヤ種類（ノーマル、オールシーズン、スタッドレス等）や、タイヤ状態（空気圧、経年劣化（溝深さ）等）によって、ドライビングスティフネスＤ及び最大路面μが異なる。
　そこで、タイヤ種類Ｔ１～Ｔ５、路面状態Ｒ１～Ｒ５、タイヤ状態に拘らない車輪と路面との相関関係を検出すべく検証実験を行った。
　検証実験の条件を説明する。
　前輪速度と後輪速度との関係が電磁カップリング７のカップリングスリップ率に相当するため、カップリングスリップ率を所定値に固定し、前輪スリップ率を一定値（例えば、４％）に維持可能な実験車両を準備した。
　この実験車両の前輪に、ノーマルタイヤ（サマータイヤ）、オールシーズンタイヤ、スタッドレスタイヤ、４５扁平率タイヤを夫々装着させた後、接地荷重Ｗ、空気圧及び路面状態等を変化させた状況の下、ドライビングスティフネスＤと最大駆動力Ｆmaxとを各々計測した。
　図６に検証結果を示す。
　図６に示すように、ドライビングスティフネスＤと最大駆動力Ｆmaxとの間に、実質的に線形の相関関係が知見された。
　即ち、接地荷重Ｗが一定の場合、式（１）に示すように、最大駆動力Ｆmaxと最大路面μとの間には比例関係があることから、この検証実験により、ドライビングスティフネスＤと最大路面μとの間には、トレッド剛性、コンパウンド性能が異なるタイヤ種類及び路面の相違に拘らず、普遍的な線形の相関関係が存在することが判明した（図７参照）。
　図７に示すように、Ｄ－μマップＭ１は、前述した検証実験等に基づき所定の処理法（例えば、最小二乗法等）を介してプラスマイナス１５％の領域に存在する値を所定の回帰直線Ｙに収束させた一次関数に作成され、予めＥＣＵ２０に記憶されている。
　次に、駆動力分配部２４について説明する。
　駆動力分配部２４は、最大路面μ演算部２３でＤ－μマップＭ１を介して演算された最大路面μを用いて前輪１０Ｌ，１０Ｒと後輪１１Ｌ，１１Ｒの駆動力を制御している。
　この駆動力分配部２４は、予めＥＣＵ２０に記憶された締結力制御マップＭ２に基づいて拘束率ｈを設定し、電磁カップリング７に拘束率ｈを出力している。
　図８に示すように、締結力制御マップＭ２は、横軸が現在の路面μと最大路面μとの制御比（路面μ／最大路面μ）Ｒ、縦軸が拘束率ｈによって規定されている。
　制御比Ｒが原点から閾値α（例えば、０．３）までの領域は、不感帯とされている。後輪１１Ｌ，１１Ｒに駆動力を配分するよりも前輪１０Ｌ，１０Ｒによる二輪駆動の方が燃費効率を高くできるからである。
　制御比Ｒが閾値αから閾値β（例えば、０．８）までの領域は、制御比Ｒに比例して拘束率ｈが完全締結（１００％）するまで一律に増加されている。前輪１０Ｌ，１０Ｒのスリップによる駆動ロスを後輪１１Ｌ，１１Ｒの駆動により低減するためである。
　制御比Ｒが閾値βから１までの領域は、拘束率ｈを完全締結に維持している。二輪駆動よりも四輪駆動の方が燃費効率を高くできるからである。
　次に、図９のフローチャートに基づいて、駆動力配分制御処理手順について説明する。尚、Ｓｉ（ｉ＝１，２…）は、各処理のためのステップを示す。この駆動力配分制御処理は、エンジン２の起動後、例えば、１００ｍｓｅｃの周期で配分制御が行われている。
　図９のフローチャートに示すように、駆動力配分制御処理では、まず、Ｓ１にて、各センサの検出値、ＥＣＵ２０に記憶されているＤ－μマップＭ１及び締結力制御マップＭ２を含む各種情報を読み込み、Ｓ２へ移行する。
　Ｓ２では、前輪１０Ｌ，１０Ｒのスリップ率として擬似スリップ率ＳＦＬ，ＳＦＲを夫々演算し、Ｓ３に移行する。
　Ｓ３では、擬似スリップ率ＳＦＬ，ＳＦＲのうち、大きい方の擬似スリップ率を前輪１０Ｌ，１０Ｒを代表する前輪スリップ率Ｓとして設定し、Ｓ４に移行する。
　Ｓ４では、Ｓ３で設定されたスリップ率Ｓと駆動力Ｆに基づきドライビングスティフネスＤを演算すると共にスリップ率Ｓに対応した路面μを演算し、Ｓ５に移行する。
　Ｓ５では、Ｓ４で演算されたドライビングスティフネスＤとＤ－μマップＭ１に基づき最大路面μを演算し、Ｓ６に移行する。
　Ｓ６では、制御比Ｒが閾値αよりも大きいか否か判定している。
　Ｓ６の判定の結果、制御比Ｒが閾値αよりも大きい場合、前輪１０Ｌ，１０Ｒのスリップによる駆動ロスを後輪１１Ｌ，１１Ｒの駆動により低減するため、Ｓ７に移行する。
　Ｓ７では、制御比Ｒと締結力制御マップＭ２とに基づきカップリング７の拘束率ｈを設定し、拘束率ｈで電磁カップリング７を作動させた後（Ｓ８）、リターンする。
　Ｓ６の判定の結果、制御比Ｒが閾値α以下の場合、後輪１１Ｌ，１１Ｒに駆動力を配分するよりも前輪１０Ｌ，１０Ｒによる二輪駆動の方が燃費効率を高くできるため、リターンする。
　次に、本実施例の駆動力制御装置１における作用、効果について説明する。
　この駆動力制御装置１では、ドライビングスティフネスと最大路面μの実質的に線形の相関関係を設定したＤ－μマップＭ１を有するため、複雑な制御処理を必要とすることなくドライビングスティフネスと最大路面μの相関関係を保有することができる。
　対象車輪である前輪１０Ｌ，１０Ｒのうちスリップ率が大きい方のスリップ率Ｓを演算するスリップ率演算部２１と、スリップ率演算部２１で演算したスリップ率Ｓに対応したドライビングスティフネスＤを演算するＤＳ演算部２２と、ＤＳ演算部２２で演算したドライビングスティフネスＤをＤ－μマップＭ１に適用して最大路面μを演算する最大路面μ演算部２３とを有するため、走行環境等に拘らずドライビングスティフネスＤを介して最大路面μを演算することができる。最大路面μ演算部２３で演算した最大路面μを用いてカップリング７の拘束率ｈを制御する駆動力分配部２４を有するため、前輪１０Ｌ，１０Ｒのグリップ能力を確実に反映したグリップ限界指標である最大路面μを用いて駆動力制御することができ、燃費改善を図ることができる。
　ＤＳ演算部２２で演算したドライビングスティフネスＤは、少なくとも最大路面μに対応したスリップ率Ｓの半分以下のスリップ率Ｄを用いて演算されているため、最も使用頻度が高い微小スリップ領域においてドライビングスティフネスＤを推定することができ、運転開始直後に高精度な最大路面μを演算することができる。
　Ｄ－μマップＭ１で設定されたドライビングスティフネスと最大路面μの相関関係が線形であるため、簡単な処理で高精度な最大路面μを演算することができる。
　車両Ｖが、エンジン２と、このエンジン２からの駆動力を最大路面μに基づいて対象車輪である前輪１０Ｌ，１０Ｒと後輪１１Ｌ，１１Ｒとに分配する電磁カップリング７とを備えるため、前輪１０Ｌ，１０Ｒから後輪１１Ｌ，１１Ｒへの駆動力分配タイミングを極力遅くすることができ、大幅な燃費改善を期待することができる。
　駆動力分配部２４にて、制御比Ｒを用いて前輪１０Ｌ，１０Ｒ及び後輪１１Ｌ，１１Ｒの駆動力を設定するため、現在の路面μとグリップ限界指標である最大路面μとの制御比Ｒを用いて駆動力制御を実行することができる。
　次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施形態においては、主駆動輪が前輪、従駆動輪が後輪の例を説明したが、主駆動輪が後輪、従駆動輪が前輪にしても良い。
　また、実施形態においては、主駆動輪の駆動力と従駆動輪の駆動力との比が、拘束率０％のとき、１００：０、拘束率１００％のとき、５０：５０の例を説明したが、基準駆動力配分を、例えば、７：３等にしても良い。この場合、基準駆動力配分に対して路面μと最大路面μとの比Ｒに基づく補正を行う。
２〕前記実施形態においては、路面μと最大路面μとの制御比を用いた駆動力制御の例を説明したが、グリップ限界指標である最大駆動力を用いて駆動力制御しても良い。
　具体的には、最大駆動力及び横力によって規定された摩擦円を用いて主駆動輪のスリップ可能性を推定し、現在の駆動力と最大駆動力との関係に基づき従駆動輪に配分する駆動力を設定する。これにより、グリップ限界指標である最大駆動力で規定された摩擦円を用いて駆動力制御を実行することができる。
３〕前記実施形態においては、ドライビンクスティフネスと最大路面μとの相関関係をＤ－μマップとして保有した例を説明したが、一次関数の演算式としてＤ－μ演算式を駆動力制御装置に保有させても良い。
　また、締結力制御マップの前半領域に不感帯を設定した例を説明したが、原点から完全締結の１００％までリニアな線形特性にしても良い。
４〕前記実施形態においては、走行状態に応じて二輪状態から四輪状態にカップリングを介して切り替える方式の例を説明したが、フルタイム４ＷＤやパートタイム４ＷＤに適用しても良い。また、トラクションコントロールシステムに適用することも可能である。
５〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。
１　　　　　駆動力制御装置
Ｓ　　　　　スリップ率
Ｄ　　　　　ドライビングスティフネス
Ｍ１　　　　Ｄ－μマップ

Claims (8)

  1. 　車両の駆動力制御方法において、
    　ドライビングスティフネスと最大路面μの実質的に線形の相関関係を設定したＤ－μマップ又はＤ－μ演算式を予め設定する第１ステップと、
    　対象車輪のスリップ率を演算する第２ステップと、
    　前記第２ステップで演算したスリップ率に対応したドライビングスティフネスを演算する第３ステップと、
    　前記第３ステップで演算したドライビングスティフネスを前記Ｄ－μマップ又は前記Ｄ－μ演算式に適用して最大路面μを演算する第４ステップと、
    　前記第４ステップで演算した最大路面μを用いて駆動力を制御する第５ステップと、
    　を有することを特徴とする車両の駆動力制御方法。
  2. 　前記第３ステップで演算したドライビングスティフネスは、少なくとも最大路面μに対応したスリップ率の半分以下のスリップ率を用いて演算されたことを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動力制御方法。
  3. 　前記第１ステップで設定されたドライビングスティフネスと最大路面μの相関関係が線形であることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の駆動力制御方法。
  4. 　前記車両が、駆動源と、この駆動源からの駆動力をグリップ限界指標に基づいて前記対象車輪である主駆動輪と従駆動輪とに分配する駆動力分配手段とを備えることを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載の車両の駆動力制御方法。
  5. 　前記第５ステップにて、走行中の路面μと前記最大路面μの比を用いて前記主駆動輪及び従駆動輪の駆動力を設定することを特徴とする請求項４に記載の車両の駆動力制御方法。
  6. 　前記第５ステップにて、駆動力及び横力によって規定された摩擦円を用いて前記主駆動輪及び従駆動輪の駆動力を設定することを特徴とする請求項４に記載の車両の駆動力制御方法。
  7. 　車両の駆動力制御装置において、
    　ドライビングスティフネスと最大路面μの実質的に線形の相関関係を設定したＤ－μマップ又はＤ－μ演算式と、
    　対象車輪のスリップ率を演算するスリップ率演算手段と、
    　前記スリップ率演算手段で演算したスリップ率に対応したドライビングスティフネスを演算するドライビングスティフネス演算手段と、
    　前記ドライビングスティフネス演算手段で演算したドライビングスティフネスを前記Ｄ－μマップ又は前記Ｄ－μ演算式に適用して最大路面μを演算する最大路面μ演算手段と、
    　前記最大路面μ演算手段で演算した最大路面μを用いて駆動力を制御する駆動力制御手段と、
    　を有することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
  8. 　車両の駆動力制御方法において、
    　ドライビングスティフネスと最大路面μの実質的に線形の相関関係を設定したＤ－μマップ又はＤ－μ演算式を予め設定し、
    　対象車輪のスリップ率を演算し、
    　演算された前記スリップ率に対応したドライビングスティフネスを演算し、
    　演算された前記ドライビングスティフネスを前記Ｄ－μマップ又は前記Ｄ－μ演算式に適用して最大路面μを演算し、
    　演算された前記最大路面μを用いて駆動力を制御する、
    　ことを特徴とする車両の駆動力制御方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10981572B2 (en) 2017-09-29 2021-04-20 Mazda Motor Corporation Method of controlling driving force of vehicle

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6653085B2 (ja) 2017-09-29 2020-02-26 マツダ株式会社 車両の駆動力制御装置
US11254315B2 (en) * 2019-03-12 2022-02-22 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Friction adaptive vehicle control
US11607956B2 (en) * 2019-10-31 2023-03-21 Deere & Company Trailing vehicle traction control system with a disconnect device
US11084471B2 (en) * 2019-11-22 2021-08-10 Automotive Research & Testing Center Braking control method according to friction of road surface
CN111845710B (zh) * 2020-08-03 2023-10-03 北京理工大学 基于路面附着系数识别的整车动态性能控制方法及系统
DE102022101140A1 (de) 2022-01-19 2023-07-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Batteriemodul, Verfahren zum Ausbilden eines Batteriemoduls sowie Kraftfahrzeug

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5035418B1 (ja) 1970-09-03 1975-11-15
JPH1035443A (ja) * 1996-07-18 1998-02-10 Nissan Motor Co Ltd 車体速および路面摩擦係数推定装置
JP2004249971A (ja) * 2003-01-31 2004-09-09 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 車両制御方法及び車両制御装置
JP5793877B2 (ja) 2011-02-02 2015-10-14 マツダ株式会社 四輪駆動車の制御装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999056994A1 (fr) * 1998-05-07 1999-11-11 Unisia Jecs Corporation Dispositif pour reguler les mouvements d'embardee d'un vehicule
JP2001171504A (ja) * 1999-12-16 2001-06-26 Nissan Motor Co Ltd 路面摩擦係数推定装置
DE102004044788B4 (de) * 2004-09-16 2014-10-09 Continental Reifen Deutschland Gmbh Verfahren zur Reibwertbestimmung zwischen einem Reifen eines Fahrzeuges und einer Fahrbahn
JP5035418B2 (ja) 2008-06-30 2012-09-26 日産自動車株式会社 路面摩擦係数推定装置及び路面摩擦係数推定方法
DE102012112418A1 (de) * 2012-12-17 2014-06-18 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Verteilen eines Wunschdrehmomentes
JP6217931B2 (ja) 2014-07-23 2017-10-25 マツダ株式会社 四輪駆動車の駆動トルク配分制御装置
EP3106360B1 (en) * 2015-06-16 2018-04-11 Volvo Car Corporation Method and arrangement for tire to road friction estimation
US10065636B2 (en) * 2016-06-23 2018-09-04 Ford Global Technologies, Llc Vehicle tire saturation estimator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5035418B1 (ja) 1970-09-03 1975-11-15
JPH1035443A (ja) * 1996-07-18 1998-02-10 Nissan Motor Co Ltd 車体速および路面摩擦係数推定装置
JP2004249971A (ja) * 2003-01-31 2004-09-09 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 車両制御方法及び車両制御装置
JP5793877B2 (ja) 2011-02-02 2015-10-14 マツダ株式会社 四輪駆動車の制御装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3536532A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10981572B2 (en) 2017-09-29 2021-04-20 Mazda Motor Corporation Method of controlling driving force of vehicle

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