JP2006029460A - 車両用左右輪間駆動力制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 左後輪と右後輪とに伝達される駆動力配分を調整可能な駆動力調整手段15と、左後輪14Lと右後輪14Rとの車輪速差が目標車輪速差となるように駆動力調整手段15の作動を制御する第1制御手段18aと、車両1のヨー運動量が目標ヨー運動量となるよう駆動力調整手段15の作動を制御する第2制御手段18bとをそなえ、車両1がアンダステア状態のときは第2制御手段18bの寄与度を第1制御手段18aに対して相対的に大きくして出力するとともに、車両がオーバステア状態のときは第1制御手段18aの寄与度を第2制御手段18bに対して相対的に大きく出力する。
【選択図】 図1
Description
また、このような駆動力配分機構の代表的な制御ロジックとしては、以下の2つのフィードバック制御が知られている。
1.左右車輪速差フィードバック制御
ハンドル角と車速とに応じた目標左右車輪速差を設定し、実際の左右輪の車輪速差が目標車輪速差に一致するように駆動力配分機構の作動を制御する。車両の旋回特性(アンダステアやオーバステア)を精度良く制御することはできないが、加速時の片輪(特に内輪側)の空転を抑制でき、トラクション性能の向上を図ることができる。
2.ヨーレイトフィードバック制御
ハンドル角と車速とに応じた目標ヨーレイトを設定し、この目標ヨーレイトに実際のヨーレイトが追従するように駆動力配分機構の作動を制御する。このような制御によれば、特に旋回限界領域や加速時の旋回特性の向上を図ることができる。
例えば車両が加速旋回中、旋回特性がアンダステアであって、且つ内輪の空転が発生した場合、左右車輪速差フィードバック制御では外輪側にトルクが移動するように制御信号が出力され、一方、ヨーレイトフィードバック制御においても外輪側にトルクが移動するように制御信号が出力される。
例えば、加速旋回中の旋回特性がオーバステアであって、且つ内輪に空転が発生した場合には、左右車輪速差フィードバック制御では外輪側にトルクが移動するように制御信号が出力され、また、ヨーレイトフィードバック制御では内輪側にトルクが移動するように制御信号が出力される。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、互いの制御の干渉を抑制して、オーバステア状態及びアンダステア状態を効率的に抑制できるようにした、車両用左右輪間駆動力制御装置を提供することを目的とする。
また、上記制御量調整手段は、アンダステア状態を示す指数が所定値を超えると上記第1制御手段の制御ゲインを一定値に低下させる、或いはオーバーステア状態を示す指数が所定値を超えると上記第2制御手段の制御ゲインを一定値に低下させることを特徴としている。
つまり、車両がアンダステア状態と判定されるときは第2制御手段の寄与度を第1制御手段の寄与度に対して相対的に大きくするため、車両のヨー運動量を目標ヨー運動量とする制御が優先される。これにより、左右輪車輪速差を目標車輪速差とする第1制御による制限が少なくなり、外輪側の後輪への駆動力配分をより大きくすることができ、外輪側への駆動力配分の増大と外輪のスリップが許容されることによる後輪の横力低下との相乗効果で効率よく回頭性を向上させることができ、きわめて効果的にアンダーステアを抑制することができる。
図1において、符号1は本発明が適用される車両であって、2はエンジン、3はトランスミッションである。エンジン2の駆動力はトランスミッション3を介してセンタディファレンシャル(以下、センタデフ)5に伝達され、このセンタデフ5から前輪8と後輪14とに駆動力が配分されて伝達されるようになっている。
また、図示するように、車両1には上記左右輪駆動力配分機構15及び前後輪駆動力配分機構19に対して油圧を供給する駆動系油圧ユニット17と、この駆動系油圧ユニット17を制御することにより左右輪駆動力配分機構15及び前後輪駆動力配分機構19の作動状態を制御する駆動力配分制御手段(ECU)18とがそなえられている。
また、トルク伝達機構15Bは、伝達トルク容量を調整可能な2つの湿式油圧多板クラッチ機構を備えており、このクラッチ機構は増速側クラッチ151と減速側クラッチ152とから構成されている。これらの各クラッチ151,152は、駆動系油圧ユニット17から供給される油圧に応じて係合状態が制御されるように構成されており、車両の走行状況等に応じてこれらのクラッチのいずれか一方を選択的に係合させることにより左右輪14L,14Rの間で駆動力配分(トルク配分)を適宜変更して、一方の車輪の駆動トルクを増大または減少させることができるようになっている。
また、図示するように、このECU18内には、左右車輪速差フィードバック制御部(第1制御手段)18aとヨーレイトフィードバック制御部(第2制御手段)18bと旋回状態判定部(旋回状態判定手段)18cとゲインコントローラ(制御量調整手段)18dとが設けられている。
DVT=V・δ・t/〔(1+A・V2)・L・Gr〕 ・・・(1)
また、ヨーレイトフィードバック制御部18bは、車速センサ31で得られた車速と、ハンドル角センサ33で得られたハンドル角とに基づいて車両1の走行状態に応じたヨーレイト(車両1に発生するヨー運動量)の目標値(目標ヨーレイト)を算出するとともに、実ヨーレイトが車両1の走行状態に応じた目標ヨーレイトとなるように左右輪駆動力配分機構15の作動を制御する手段であって、目標ヨーレイトが実ヨーレイトと一致するように、左右輪駆動力配分機構15に対する基本制御量(第2基本制御量)を出力するようになっている。
γT=δ・V/〔L・(1−A・V2)〕 ・・・(2)
次に、旋回状態判定部18cについて説明すると、この旋回状態判定部18cは、車速センサ31で得られた車速と、ヨーレイトセンサ32で得られる実ヨーレイト(車両1に発生するヨー運動量)と、ハンドル角センサ33で得られたハンドル角とに基づいて車両1の旋回状態がアンダステア状態であるのか、又はオーバステア状態であるのかを判定するものであって、この旋回状態判定部18cでは、車両1の旋回状態をアンダステア又はオーバステアを示す指数(以下、判定指数という)として出力するようになっている。
まず、下式(3)より目標ヨーレイトγTと実ヨーレイトγRとの偏差γerrを算出する。
γerr=γT−γR ・・・(3)
そして、右方向の横加速度Ayを+、右回りのヨーレイトを+とすると、以下のようにして判定指数CUS/OSを設定する。
CUS/OS=γerr ・・・(4)
Ay<0のとき(横Gが左方向、車両は右旋回のためヨーレイトはプラス方向)
CUS/OS=−γerr ・・・(5)
このような式(4)及び式(5)で設定される判定指数CUS/OSは、車両の旋回状態を定量的に表しており、判定指数CUS/OSが大きいほどオーバステア傾向が強く、判定指数CUS/OSが小さいほど(負に大きいほど)アンダステア傾向が強いということができる。なお、CUS/OS=0の場合は、いわゆるニュートラルステアである。
次に、ゲインコントローラ18dについて説明すると、このゲインコントローラ18dは、上記旋回状態判定部18cにおいて、車両1がアンダステア状態(CUS/OS<0)であると判定されたときは、上記判定指数CUS/OSの値に応じてヨーレイトフィードバック制御部18bの寄与度を左右車輪速差フィードバック制御部18aに対して相対的に大きくして左右輪駆動力配分機構15に出力するとともに、車両1がオーバステア状態(CUS/OS>0)と判定されたときは、上記判定指数CUS/OSの値に応じて左右車輪速差フィードバック制御部18aの寄与度をヨーレイトフィードバック制御部18bに対して相対的に大きくして左右輪駆動力配分機構15に出力するものである。
このうち制御ゲインk1は、図3に示すように、判定指数CUS/OSの所定の範囲内においては判定指数CUS/OSがオーバステア側に大きくなるほど大きく設定され、判定指数CUS/OSがアンダステア側に大きくなるほど小さく設定されるような特性として記憶されている。また、図示するように、判定指数CUS/OSが所定範囲を超えると、オーバステア側では所定の上限値(最大値、例えば1)にクリップされるとともに、アンダステア側では所定の下限値(最小値、例えば0.1)にクリップされるようになっている。
本発明の一実施形態に係る車両用左右輪間駆動力制御装置は、上述のように構成されているので、以下のようにして左右輪駆動力配分機構15に対する制御信号(制御量)が設定される。
また、ヨーレイトフィードバック制御部18bでは車速,ヨーレイト及びハンドル角に基づいて目標ヨーレイトが算出されるとともに、実ヨーレイトが目標ヨーレイトと一致するように左右輪駆動力配分機構15に対する制御量(第2基本制御量)が設定される。
また、ゲインコントローラ18e,18fでは判定指数CUS/OSに基づいて左右車輪速差フィードバック制御部18a及びヨーレイトフィードバック制御部18bで設定された制御信号に対するゲインk1,k2が設定される。
そして、上述のようにして左右輪駆動力配分機構15の制御量を算出することにより、ヨーレイトフィードバック制御と左右車輪速差制御との干渉を抑制して、これらの2つの制御を両立させることができ、互いの作用を打ち消しあうような事態を回避することができる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えばゲイン設定マップは図3及び図4に示すようなものに限定されず、車両の諸元やステア特性に応じて変更可能である。また、本実施形態ではゲインk1とk2との和が一定値となるように設定されているが、このような特性に限定されるものではない。
14L 左後輪
14R 右後輪
15 左右輪駆動力配分機構(駆動力調整手段)
18 ECU(コントローラ)
18a 左右車輪速差フィードバック制御部(第1制御手段)
18b ヨーレイトフィードバック制御部(第2制御手段)
18c 旋回状態判定部
18d ゲインコントローラ(制御量調整手段)
Claims (3)
- 車両の左後輪に伝達される駆動力と右後輪に伝達される駆動力との配分を調整可能に設けられた駆動力調整手段と、
上記左後輪と上記右後輪との車輪速差が上記車両の走行状態に応じた目標車輪速差となるように上記駆動力調整手段の作動を制御する第1制御手段と、
上記車両に発生するヨー運動量が上記車両の走行状態に応じた目標ヨー運動量となるよう上記駆動力調整手段の作動を制御する第2制御手段と、
上記車両がアンダーステア状態と判定されるときは上記第2制御手段の寄与度を上記第1制御手段に対して相対的に大きくして出力するとともに、車両がオーバステア状態と判定されるときは上記第1制御手段の寄与度を上記第2制御手段に対して相対的に大きくして出力する制御量調整手段とを備えた
ことを特徴とする、車両用左右輪間駆動力制御装置。 - 上記制御量調整手段は、アンダーステア状態を示す指数の増加に伴い上記第1制御手段の制御ゲインを低下させる、或いはオーバステア状態を示す指数の増加に伴い上記第2制御手段の制御ゲインを低下させる
ことを特徴とする、請求項1記載の車両用左右輪間駆動力制御装置。 - 上記制御量調整手段は、アンダーステア状態を示す指数が所定値を超えると上記第1制御手段の制御ゲインを一定値に低下させる、或いはオーバーステア状態を示す指数が所定値を超えると上記第2制御手段の制御ゲインを一定値に低下させる
ことを特徴とする、請求項1記載の車両用左右輪間駆動力制御装置。
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