JP2020104747A - Control device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、走行のための駆動トルクを主駆動輪と副駆動輪とに配分するトルク配分システムを搭載した車両に用いられる制御装置に関する。 The present invention relates to a control device used in a vehicle equipped with a torque distribution system that distributes drive torque for traveling to main drive wheels and auxiliary drive wheels.
従来、四輪自動車などの車両の４ＷＤ（four-wheel-drive：四輪駆動）システムとして、アクティブトルクスプリット４ＷＤシステムが広く知られている。アクティブトルクスプリット４ＷＤシステムの一例では、通常時は、車両の走行のための駆動トルクが主駆動輪（たとえば、左右の前輪）に伝達される。車両の走行中にタイヤスリップが生じると、路面摩擦係数が推定されて、その推定された路面摩擦係数などからタイヤスリップが発生しないように、電子制御カップリングにより駆動トルクが主駆動輪と副駆動輪とに能動的に配分される。 BACKGROUND ART Conventionally, an active torque split 4WD system is widely known as a 4WD (four-wheel-drive) system for vehicles such as four-wheeled vehicles. In an example of the active torque split 4WD system, drive torque for traveling of the vehicle is normally transmitted to main drive wheels (for example, left and right front wheels). If tire slip occurs while the vehicle is running, the road surface friction coefficient is estimated, and the driving torque is adjusted by the electronically controlled coupling so that tire slip does not occur from the estimated road surface friction coefficient. Actively distributed to the circle.
図５は、アクティブトルクスプリット４ＷＤシステムにおけるトルク配分について説明するための図である。 FIG. 5 is a diagram for explaining torque distribution in the active torque split 4WD system.
アクティブトルクスプリット４ＷＤシステムでは、たとえば、車両に設けられているアクセルペダルの操作量であるアクセル開度が一定の状態で、主駆動輪のタイヤ回転数が副駆動輪のタイヤ回転数よりも一定以上大きくなると、主駆動輪にタイヤスリップが生じていると判定される（時刻Ｔ５１）。 In the active torque split 4WD system, for example, when the accelerator opening, which is the operation amount of the accelerator pedal provided in the vehicle, is constant, the tire rotation speed of the main drive wheels is equal to or more than the tire rotation speed of the auxiliary drive wheels. When it becomes larger, it is determined that tire slip has occurred on the main drive wheels (time T51).
タイヤスリップが生じていると判定された場合、主駆動輪および副駆動輪の各駆動力などから路面摩擦係数が推定され、その推定された路面摩擦係数（推定路面μ）から主駆動輪および副駆動輪に配分するトルクが決定される。そして、電子制御カップリングの係合状態が制御されて、その決定されたトルクが主駆動輪および副駆動輪に伝達される。その結果、主駆動輪が受け持つトルクがタイヤスリップを生じないトルクに低下して、主駆動輪のタイヤがグリップを取り戻し（時刻Ｔ５２）、主駆動輪での低下分のトルクを副駆動輪が受け持つことにより、アクセル開度に応じた加速度で車両が加速する。 When it is determined that tire slip has occurred, the road surface friction coefficient is estimated from the driving forces of the main drive wheel and the auxiliary drive wheels, and the estimated road surface friction coefficient (estimated road surface μ) is used to estimate the main drive wheel and the auxiliary drive wheel. The torque distributed to the drive wheels is determined. Then, the engagement state of the electronically controlled coupling is controlled, and the determined torque is transmitted to the main drive wheel and the auxiliary drive wheel. As a result, the torque taken by the main drive wheels is reduced to a torque that does not cause tire slip, the tires of the main drive wheels regain grip (time T52), and the auxiliary drive wheels take up the reduced torque of the main drive wheels. As a result, the vehicle accelerates at an acceleration according to the accelerator opening.
ところが、従来の制御では、主駆動輪にタイヤスリップが一時的に生じて、路面摩擦係数が推定された後、車両が路面摩擦係数の高い路面を走行しても、路面摩擦係数が更新されず、副駆動輪が不要に駆動されるという問題がある。副駆動輪の不要な駆動は、走行燃費の悪化を招く。 However, in the conventional control, the road surface friction coefficient is not updated even when the vehicle travels on a road surface having a high road surface friction coefficient after the tire slip is temporarily generated in the main drive wheels and the road surface friction coefficient is estimated. However, there is a problem that the auxiliary drive wheels are driven unnecessarily. The unnecessary drive of the auxiliary drive wheels leads to deterioration of running fuel consumption.
本発明の目的は、副駆動輪の不要な駆動を抑制できる、車両用制御装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a vehicle control device that can suppress unnecessary driving of auxiliary drive wheels.
前記の目的を達成するため、本発明の一の局面に係る車両用制御装置は、走行のための駆動トルクを主駆動輪と副駆動輪とに配分するトルク配分システムを搭載した車両に用いられる制御装置であって、主駆動輪のタイヤスリップを検出するスリップ検出手段と、路面摩擦係数を推定する推定手段と、推定手段により推定された路面摩擦係数を記憶する記憶手段とを含み、推定手段は、検出手段によりタイヤスリップが検出されたことに応じて路面摩擦係数を推定し、スリップ検出手段によりタイヤスリップが検出されなくなった後、主駆動輪の駆動力が記憶手段に記憶されている路面摩擦係数から求まる主駆動輪と路面との間の摩擦力を上回っても、スリップ検出手段によりタイヤスリップが検出されない場合、推定する路面摩擦係数を駆動力に応じて高い側に更新する。 In order to achieve the above object, a vehicle control device according to one aspect of the present invention is used in a vehicle equipped with a torque distribution system that distributes a driving torque for traveling to main driving wheels and auxiliary driving wheels. The estimating device includes a slip detecting means for detecting a tire slip of the main driving wheels, an estimating means for estimating a road surface friction coefficient, and a storing means for storing the road surface friction coefficient estimated by the estimating means. Is a road surface friction coefficient estimated in response to the detection of tire slip by the detection means, and after the tire slip is no longer detected by the slip detection means, the driving force of the main driving wheels is stored in the storage means. If the tire slip is not detected by the slip detecting means even if the frictional force between the main drive wheel and the road surface, which is obtained from the frictional coefficient, is exceeded, the estimated road surface frictional coefficient is updated to the higher side according to the driving force.
この構成によれば、主駆動輪のタイヤスリップが検出されると、路面摩擦係数が推定され、その推定された路面摩擦係数である推定路面μが記憶手段に記憶される。記憶手段に記憶されている推定路面μを使用して、主駆動輪が受け持つトルクがタイヤスリップを生じないトルクに低減するよう、駆動トルクの主駆動輪と副駆動輪とへの配分を決定すれば、主駆動輪のタイヤがグリップを取り戻すことができる。 According to this configuration, when the tire slip of the main drive wheels is detected, the road surface friction coefficient is estimated, and the estimated road surface μ that is the estimated road surface friction coefficient is stored in the storage means. The estimated road surface μ stored in the storage means is used to determine the distribution of the driving torque to the main driving wheels and the auxiliary driving wheels so that the torque taken by the main driving wheels is reduced to a torque that does not cause tire slip. For example, the tires of the main drive wheels can regain grip.
車両の走行路面が摩擦係数の低い路面から摩擦係数の高い路面に変わった場合、主駆動輪がタイヤスリップを生じたときの推定路面μは、現在の路面の実際の摩擦係数よりも低い。そのため、主駆動輪の駆動力がタイヤスリップを生じたときの推定路面μと主駆動輪の輪重（タイヤ軸にかかる荷重）とを乗じて求まる推定摩擦力を上回っても、主駆動輪のタイヤスリップが生じないことがある。それを考えると、主駆動輪の駆動力が推定摩擦力を上回る状況で主駆動輪のタイヤスリップが生じない場合、推定摩擦力が実際よりも低い、つまり推定路面μが実際の路面摩擦係数よりも低いと想定される。 When the traveling road surface of the vehicle changes from a road surface having a low friction coefficient to a road surface having a high friction coefficient, the estimated road surface μ when the main drive wheels cause tire slip is lower than the actual friction coefficient of the current road surface. Therefore, even if the estimated frictional force, which is obtained by multiplying the estimated road surface μ when the driving force of the main driving wheel causes a tire slip and the wheel weight of the main driving wheel (the load applied to the tire shaft), is exceeded, Tire slip may not occur. Considering that, if the main drive wheels exceed the estimated frictional force and tire slip does not occur on the main drive wheels, the estimated frictional force is lower than the actual value, that is, the estimated road surface μ is smaller than the actual road surface friction coefficient. Is also assumed to be low.
そこで、主駆動輪のタイヤスリップが検出されなくなった後、主駆動輪の駆動力が記憶手段に記憶されている推定路面μから求まる摩擦力を上回っても、主駆動輪のタイヤスリップが検出されない場合、推定手段により推定される路面摩擦係数が駆動力に応じて高い側に更新される。これにより、車両の走行路面が摩擦係数の低い路面から摩擦係数の高い路面に変わった後、つまり主駆動輪のタイヤスリップが生じにくい状況になった後もなお副駆動輪が不要に駆動されるという無駄をなくすことができ、車両の走行燃費を向上させることができる。 Therefore, even after the tire slip of the main drive wheels is no longer detected, even if the driving force of the main drive wheels exceeds the frictional force obtained from the estimated road surface μ stored in the storage means, the tire slip of the main drive wheels is not detected. In this case, the road surface friction coefficient estimated by the estimation means is updated to the higher side according to the driving force. As a result, even after the road surface of the vehicle has changed from a road surface having a low coefficient of friction to a road surface having a high coefficient of friction, that is, even after the situation where tire slip of the main driving wheels is unlikely to occur, the auxiliary driving wheels are still driven. It is possible to eliminate such waste and improve the running fuel efficiency of the vehicle.
本発明の他の局面に係る車両用制御装置は、走行のための駆動トルクを主駆動輪と副駆動輪とに配分するトルク配分システムを搭載した車両に用いられる制御装置であって、主駆動輪のタイヤスリップを検出するスリップ検出手段と、路面摩擦係数を推定する推定手段と、路面摩擦係数が低下しやすい状況を検出する状況検出手段と、推定手段により推定された路面摩擦係数を記憶する記憶手段とを含み、推定手段は、スリップ検出手段によりタイヤスリップが検出されたことに応じて路面摩擦係数を推定し、スリップ検出手段によりタイヤスリップが検出されなくなった後、推定する路面摩擦係数を状況検出手段の検出結果に応じて高い側に更新する。 A vehicle control device according to another aspect of the present invention is a control device used in a vehicle equipped with a torque distribution system that distributes a driving torque for traveling to main driving wheels and auxiliary driving wheels. Slip detecting means for detecting tire slip of wheels, estimating means for estimating a road surface friction coefficient, situation detecting means for detecting a situation where the road surface friction coefficient is likely to decrease, and road surface friction coefficient estimated by the estimating means are stored. Including the storage means, the estimating means estimates the road surface friction coefficient in response to the tire slip detected by the slip detecting means, and after the tire slip is no longer detected by the slip detecting means, the estimated road surface friction coefficient is calculated. The higher side is updated according to the detection result of the situation detecting means.
この構成によれば、主駆動輪のタイヤスリップが検出されると、路面摩擦係数が推定され、その推定された路面摩擦係数である推定路面μが記憶手段に記憶される。記憶手段に記憶されている推定路面μを使用して、主駆動輪が受け持つトルクがタイヤスリップを生じないトルクに低減するよう、駆動トルクの主駆動輪と副駆動輪とへの配分を決定すれば、主駆動輪のタイヤがグリップを取り戻すことができる。 According to this configuration, when the tire slip of the main drive wheels is detected, the road surface friction coefficient is estimated, and the estimated road surface μ that is the estimated road surface friction coefficient is stored in the storage means. The estimated road surface μ stored in the storage means is used to determine the distribution of the driving torque to the main driving wheels and the auxiliary driving wheels so that the torque taken by the main driving wheels is reduced to a torque that does not cause tire slip. For example, the tires of the main drive wheels can regain grip.
路面摩擦係数が低下しやすい状況、たとえば、気温が低い状況や路面が雨で濡れている状況では、路面摩擦係数が低い可能性が高く、路面摩擦係数が低下しにくい状況、たとえば、気温が高い状況や路面が乾いている状況では、路面摩擦係数が高い可能性が高い。 When the road friction coefficient is likely to decrease, for example, when the temperature is low or when the road is wet with rain, the road friction coefficient is likely to be low, and the road friction coefficient is unlikely to decrease, for example, when the temperature is high. When the situation is dry or the road surface is dry, the road surface friction coefficient is likely to be high.
そこで、主駆動輪のタイヤスリップが検出されなくなった後、路面摩擦係数が低下しやすい状況が検出され、推定手段による推定される路面摩擦係数がその検出結果に応じて高い側に更新される。これにより、主駆動輪のタイヤスリップが生じにくい状況になった後もなお副駆動輪が不要に駆動されるという無駄をなくすことができ、車両の走行燃費を向上させることができる。 Therefore, after the tire slip of the main drive wheels is no longer detected, a situation in which the road surface friction coefficient is likely to decrease is detected, and the road surface friction coefficient estimated by the estimating means is updated to a higher side according to the detection result. As a result, it is possible to eliminate the waste of driving the auxiliary drive wheels unnecessarily even after the tire slippage of the main drive wheels is unlikely to occur, and it is possible to improve the fuel consumption of the vehicle.
本発明によれば、副駆動輪の不要な駆動を抑制することができ、副駆動輪の不要な駆動による車両の走行燃費の低下を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress unnecessary driving of the auxiliary driving wheels, and it is possible to suppress deterioration of running fuel consumption of the vehicle due to unnecessary driving of the auxiliary driving wheels.
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
＜アクティブトルクスプリット４ＷＤシステム＞
図１は、本発明の実施形態に係るＥＣＵ３１が搭載された車両１の平面図である。
<Active torque split 4WD system>
FIG. 1 is a plan view of a
車両１は、アクティブトルクスプリット４ＷＤシステムを採用している。車両１には、エンジン２、トランスミッション３、フロントデファレンシャルギヤ４、トランスファ５、プロペラシャフト６およびリヤデファレンシャルギヤ７が含まれる。
The
エンジン２は、車両１の前後方向に対してクランクシャフトが横向きになるように、つまりクランクシャフトが車幅方向に延びるように、車両１の前部に横置きで搭載（マウント）されている。
The engine 2 is horizontally mounted on the front part of the
トランスミッション３は、たとえば、ラビニヨ型の遊星歯車機構を備える有段式の自動変速機（ＡＴ：Automatic Transmission）であってもよいし、ベルト式の無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）であってもよい。 The transmission 3 may be, for example, a stepped automatic transmission (AT: Automatic Transmission) having a Ravigneaux type planetary gear mechanism, or a belt type continuously variable transmission (CVT). May be.
フロントデファレンシャルギヤ４のデフケース１１には、リングギヤ１２が固定されている。リングギヤ１２には、エンジン２の回転がトランスミッション３で変速されて入力される。リングギヤ１２に入力される回転により、デフケース１１がリングギヤ１２と一体に回転する。そして、デフケース１１の回転がピニオンギヤ１３を介して各サイドギヤ１４の回転に変換されて、各サイドギヤと一体に左右のフロントドライブシャフト１５Ｌ，１５Ｒが回転し、フロントドライブシャフト１５Ｌ，１５Ｒの回転がそれぞれ主駆動輪である前輪１６Ｌ，１６Ｒに伝達される。
A
トランスファ５は、たとえば、フロントデファレンシャルギヤ４のデフケース１１と一体に回転する第１かさ歯車１７と、この第１かさ歯車１７と噛合する第２かさ歯車１８とを含む。第２かさ歯車１８の中心には、車両１の前後方向に延びるプロペラシャフト６の前端が接続されている。
The
プロペラシャフト６は、フロント側部分６Ｆとリヤ側部分６Ｒとに分割して構成されており、フロント側部分６Ｆとリヤ側部分６Ｒとの間には、電子制御カップリング２１が介装されている。電子制御カップリング２１には、入力側クラッチプレートと出力側クラッチプレートを交互に複数配置した多板摩擦クラッチを有する公知のものが採用されている。
The
プロペラシャフト６の後端は、リヤデファレンシャルギヤ７のドライブピニオンシャフトに連結されている。プロペラシャフト６からリヤデファレンシャルギヤ７に伝達されるトルクにより、リヤドライブシャフト２２Ｌ，２２Ｒが回転し、リヤドライブシャフト２２Ｌ，２２Ｒの回転がそれぞれ副駆動輪である後輪２３Ｌ，２３Ｒに伝達される。
The rear end of the
また、車両１には、マイコン（マイクロコントローラユニット）を含む構成のＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）３１が備えられている。
Further, the
前輪１６Ｌ，１６Ｒおよび後輪２３Ｌ，２３Ｒのそれぞれに対応して、各タイヤの回転に同期したパルス信号を検出信号として出力するタイヤ回転センサ３２が設けられている。ＥＣＵ３１には、各タイヤ回転センサ３２が接続されている。また、ＥＣＵ３１には、エンジン２の回転（クランクシャフトの回転）に同期したパルス信号を検出信号として出力するエンジン回転センサ３３と、車両１に設けられたアクセルペダルの操作量に応じた検出信号を出力するアクセルセンサ３４とが接続されている。
A
ＥＣＵ３１には、その他にも、制御に必要な各種センサが接続されている。各種センサには、たとえば、車両１の前後方向の加速度に応じた検出信号を出力する前後Ｇセンサ３５、車両１の左右方向（横方向）の加速度に応じた検出信号を出力する横Ｇセンサ３６などが含まれる。
In addition to the
ＥＣＵ３１は、各タイヤ回転センサ３２の検出信号から前輪１６Ｌ，１６Ｒおよび後輪２３Ｌ，２３Ｒの各タイヤ回転数を求める。ＥＣＵ３１は、エンジン回転センサ３３の検出信号からエンジン２の回転数であるエンジン回転数を求め、アクセルセンサ３４の検出信号からアクセル開度を求める。アクセル開度は、アクセルペダルの操作量であり、たとえば、アクセルペダルが最大まで踏み込まれたときを１００％とする百分率である。また、ＥＣＵ３１は、前後Ｇセンサ３５の検出信号から車両１の前後方向の加速度を求め、横Ｇセンサ３６の検出信号から車両１の横方向の加速度を求める。そして、ＥＣＵ３１は、各種センサから入力される検出信号から求めた数値などに基づいて、電子制御カップリング２１を制御する。
The
なお、図１には、１つのＥＣＵ３１のみが示されているが、車両１には、各部を制御するため、ＥＣＵ３１と同様の構成を有する複数のＥＣＵが搭載されている。ＥＣＵ３１を含む複数のＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。
Although only one
また、図１には、ＥＣＵ３１による制御に必要な各種センサの一部のみが示されている。
Further, FIG. 1 shows only a part of various sensors required for control by the
＜機能処理部＞
図２は、ＥＣＵ３１の機能的な構成を示すブロック図である。
<Function processing unit>
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the
ＥＣＵ３１は、スリップ検出（判定）部３１１、路面摩擦係数推定部３１２、路面摩擦係数記憶部３１３、トルク配分決定部３１４およびカップリング制御部３１５を実質的に備えている。これらの機能部は、プログラム処理によってソフトウエア的に実現されてもよいし、論理回路などのハードウェアにより実現されてもよいし、それらの組合せにより実現されてもよい。
The
スリップ検出部３１１、路面摩擦係数推定部３１２、路面摩擦係数記憶部３１３、トルク配分決定部３１４およびカップリング制御部３１５は、一定の周期で以下に説明する動作を繰り返す。
The
スリップ検出部３１１は、主駆動輪である前輪１６Ｌ，１６Ｒのタイヤスリップを検出する。具体的には、スリップ検出部３１１は、左前輪１６Ｌの回転数と左後輪２３Ｌの回転数とを比較し、それらの差回転（回転数の差）が第１閾値以上である場合、左前輪１６Ｌにタイヤスリップが生じていると判定し、差回転が第２閾値未満である場合、左前輪１６Ｌのタイヤスリップが生じていないと判定する。また、スリップ検出部３１１は、右前輪１６Ｒの回転数と右後輪２３Ｒの回転数とを比較し、それらの差回転が第１閾値以上である場合、右前輪１６Ｒにタイヤスリップが生じていると判定し、差回転が第２閾値未満である場合、右前輪１６Ｒのタイヤスリップが生じていないと判定する。
The
なお、第１閾値と第２閾値とは、同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。また、左前輪１６Ｌの回転数と左右の後輪２３Ｒ，２３Ｌの回転数の平均値との比較により、左前輪１６Ｌにタイヤスリップが生じているか否かが判定されてもよい。同様に、右前輪１６Ｒの回転数と左右の後輪２３Ｒ，２３Ｌの回転数の平均値との比較により、右前輪１６Ｒにタイヤスリップが生じているか否かが判定されてもよい。
The first threshold value and the second threshold value may be the same value or different values. Further, by comparing the rotation speed of the left
スリップ検出部３１１は、左前輪１６Ｌまたは右前輪１６Ｒの少なくとも一方のタイヤスリップを検出すると、ＥＣＵ３１の内蔵メモリに設けられるスリップ判定フラグに「１」をセットする（図５の時刻Ｔ５１）。一方、スリップ検出部３１１は、左前輪１６Ｌおよび右前輪１６Ｒの両方のタイヤスリップを検出しなくなると、言い換えれば、左前輪１６Ｌおよび右前輪１６Ｒの両方にタイヤスリップが生じていないと判定すると、スリップ判定フラグを「０」にリセットする（図５の時刻Ｔ５２）。
When detecting the tire slip of at least one of the left
路面摩擦係数推定部３１２は、公知の手法により、前輪１６Ｌ，１６Ｒおよび後輪２３Ｌ，２３Ｒの各回転数から路面摩擦係数（路面μ）を推定する。
The road surface friction
路面摩擦係数記憶部３１３は、路面摩擦係数推定部３１２によって路面μが推定されると、その推定された路面μ（推定路面μ）を記憶する。
When the road surface friction
トルク配分決定部３１４は、路面摩擦係数記憶部３１３に記憶されている推定路面μを使用して、駆動トルクの前輪１６Ｌ，１６Ｒおよび後輪２３Ｌ，２３Ｒへの配分を決定する。すなわち、トルク配分決定部３１４は、推定路面μから前輪１６Ｌ，１６Ｒがタイヤスリップを生じずに受け持つことができるトルクを求める。そして、そのトルクを前輪１６Ｌ，１６Ｒに配分されるトルクに決定し、車両１の走行のための駆動トルクから前輪１６Ｌ，１６Ｒに配分されるトルクを差し引き、その差し引いた残余のトルクを後輪２３Ｌ，２３Ｒに配分されるトルクに決定する。
The torque
カップリング制御部３１５は、トルク配分決定部３１４によって決定された配分に従って、駆動トルクが前輪１６Ｌ，１６Ｒと後輪２３Ｌ，２３Ｒとに配分されるように、電子制御カップリング２１の係合状態を制御する。
The
図３は、アクセル開度、タイヤ回転数、スリップ判定結果、前輪１６Ｌ，１６Ｒの駆動力および推定路面μの時間変化の一例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of changes over time in the accelerator opening, the tire rotation speed, the slip determination result, the driving forces of the
スリップ検出部３１１により、左前輪１６Ｌまたは右前輪１６Ｒの少なくとも一方のタイヤスリップが検出されて、スリップ判定フラグに「１」がセットされると、路面摩擦係数推定部３１２により、路面μが推定される（図５の時刻Ｔ５１）。そして、その推定された路面μである推定路面μが路面摩擦係数記憶部３１３に記憶され、また、トルク配分決定部３１４により、路面摩擦係数記憶部３１３に記憶された推定路面μを使用して、駆動トルクの前輪１６Ｌ，１６Ｒおよび後輪２３Ｌ，２３Ｒへの配分が決定される。その後、カップリング制御部３１５により、電子制御カップリング２１の係合状態が制御されて、その決定された配分に従ったトルクが前輪１６Ｌ，１６Ｒおよび後輪２３Ｌ，２３Ｒに伝達される。その結果、前輪１６Ｌ，１６Ｒが受け持つトルクがタイヤスリップを生じないトルクに低下して、前輪１６Ｌ，１６Ｒのタイヤがグリップを取り戻し、前輪１６Ｌ，１６Ｒでの低下分のトルクを後輪２３Ｌ，２３Ｒが受け持つことにより、アクセル開度に応じた加速度で車両１が加速する。前輪１６Ｌ，１６Ｒのタイヤがグリップを取り戻すと、スリップ検出部３１１により、前輪１６Ｌ，１６Ｒの両方にタイヤスリップが生じていないと判定されて、スリップ判定フラグが「０」にリセットされる（図５の時刻Ｔ５２）。
When the
その後、アクセルペダルが踏まれると（図３の時刻Ｔ３１）、前輪１６Ｌ，１６Ｒの駆動力が上昇し、それに伴って、前輪１６Ｌ，１６Ｒのタイヤ回転数が上昇する。また、路面摩擦係数推定部３１２により、前輪１６Ｌ，１６Ｒの駆動力が求められる。
After that, when the accelerator pedal is depressed (time T31 in FIG. 3), the driving force of the
具体的には、前輪１６Ｌ，１６Ｒの駆動力を求めるため、駆動トルクが算出される。駆動トルクの算出では、エンジントルクが求められる。エンジントルクは、たとえば、エンジン回転数およびスロットル開度とエンジントルクとの関係を示すエンジントルク特性線から求めることができる。また、トランスミッション３の変速比が求められる。たとえば、トランスミッション３がベルト式の無段変速機である場合、プライマリプーリおよびセカンダリプーリの各回転数を回転センサの検出信号から求めて、その求めた各回転数を用いた演算により、変速比を求めることができる。エンジントルクおよび変速比などを用いた演算により、エンジン２からトランスミッション３を介してフロントデファレンシャルギヤ４に入力される駆動トルクが算出される。そして、駆動トルクの前輪１６Ｌ，１６Ｒおよび後輪２３Ｌ，２３Ｒへの配分から、前輪１６Ｌ，１６Ｒが受け持つトルクが算出され、そのトルクを前輪１６Ｌ，１６Ｒのタイヤ半径で除することにより、前輪１６Ｌ，１６Ｒの駆動力が算出される。
Specifically, the driving torque is calculated in order to obtain the driving forces of the
一方、路面摩擦係数推定部３１２により、路面摩擦係数記憶部３１３に記憶されている推定路面μと前輪１６Ｌ，１６Ｒの輪重（タイヤ軸にかかる荷重）とが乗算されて、前輪１６Ｌ，１６Ｒのタイヤと路面との間に発生する摩擦力が求められる。このとき、路面摩擦係数記憶部３１３に記憶されている推定路面μは、前輪１６Ｌ，１６Ｒのタイヤスリップが生じたときに推定されたものであり、現在の路面の摩擦係数ではなく、この推定路面μから求められる摩擦力は、推定値である。したがって、車両１の走行路面が摩擦係数の低い路面から摩擦係数の高い路面に変わっていれば、前輪１６Ｌ，１６Ｒの駆動力がタイヤスリップを生じたときの推定路面μと前輪１６Ｌ，１６Ｒの輪重との乗算により求まる推定摩擦力を上回っても、前輪１６Ｌ，１６Ｒのタイヤスリップが生じないことがある。
On the other hand, the road surface friction
そこで、前輪１６Ｌ，１６Ｒの駆動力が推定摩擦力を上回っても、スリップ検出部３１１により前輪１６Ｌ，１６Ｒのタイヤスリップが検出されない場合、路面摩擦係数推定部３１２による推定路面μが前輪１６Ｌ，１６Ｒの駆動力に応じて高い側に更新される（時間Ｔ３２−Ｔ３３）。そして、その更新された推定路面μが路面摩擦係数記憶部３１３に記憶されると、トルク配分決定部３１４により、路面摩擦係数記憶部３１３に新たに記憶された推定路面μを使用して、駆動トルクの前輪１６Ｌ，１６Ｒおよび後輪２３Ｌ，２３Ｒへの配分が新たに決定される。
Therefore, even if the driving force of the
＜作用効果＞
前輪１６Ｌ，１６Ｒのタイヤスリップが検出されなくなった後、前輪１６Ｌ，１６Ｒの駆動力が路面摩擦係数記憶部３１３に記憶されている推定路面μから求まる推定摩擦力を上回っても、前輪１６Ｌ，１６Ｒのタイヤスリップが検出されない場合、推定路面μが駆動力に応じて高い側に更新される。これにより、車両１の走行路面が摩擦係数の低い路面から摩擦係数の高い路面に変わった後、つまり前輪１６Ｌ，１６Ｒのタイヤスリップが生じにくい状況になった後もなお後輪２３Ｌ，２３Ｒが不要に駆動されるという無駄をなくすことができ、車両１の走行燃費を向上させることができる。
<Effect>
After the tire slip of the
＜他の実施形態＞
図４は、他の実施形態におけるアクセル開度、タイヤ回転数、スリップ判定結果および推定路面μの時間変化の一例を示す図である。
<Other Embodiments>
FIG. 4 is a diagram showing an example of changes over time in the accelerator opening, the tire rotation speed, the slip determination result, and the estimated road surface μ in another embodiment.
前述の実施形態では、前輪１６Ｌ，１６Ｒの駆動力が推定摩擦力を上回っても、スリップ検出部３１１により前輪１６Ｌ，１６Ｒのタイヤスリップが検出されない場合、路面摩擦係数推定部３１２による推定路面μが高い側に更新されるとした。これに限らず、図４に示されるように、駆動トルクの前輪１６Ｌ，１６Ｒおよび後輪２３Ｌ，２３Ｒへの配分により、前輪１６Ｌ，１６Ｒのタイヤがグリップを取り戻し、スリップ検出部３１１により、前輪１６Ｌ，１６Ｒの両方にタイヤスリップが生じていないと判定されると（時刻Ｔ４１）、路面摩擦係数推定部３１２による推定路面μが徐々に高い側に更新されてもよい。
In the above-described embodiment, even if the driving force of the
たとえば、図２に仮想線で示されるように、車両１の外部の気温（外気温）を検出する外気温センサ３７が車両１に設けられて、その外気温センサ３７により検出される外気温が予め定める温度よりも低いときには、路面摩擦係数が低い可能性が高いので、推定路面μが第１時間変化率で高い側に更新され、外気温が予め定める温度以上であるときには、路面摩擦係数が高い可能性が高いので、推定路面μが第１時間変化率よりも大きい第２時間変化率で高い側に更新されてもよい。なお、車両１の停止中は、路面状況が変わらないので、推定路面μは更新されない。
For example, as indicated by a phantom line in FIG. 2, an outside
＜作用効果＞
かかる処理によっても、車両１の走行路面が摩擦係数の低い路面から摩擦係数の高い路面に変わった後、つまり前輪１６Ｌ，１６Ｒのタイヤスリップが生じにくい状況になった後もなお後輪２３Ｌ，２３Ｒが不要に駆動されるという無駄をなくすことができ、車両１の走行燃費を向上させることができる。
<Effect>
Also by such processing, the
＜変形例＞
以上、本発明の２つの実施形態について説明したが、本発明は、さらに他の形態で実施することもできる。
<Modification>
Although the two embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be implemented in other forms.
たとえば、外気温が相対的に低いときには、路面摩擦係数が低い可能性が高いので、推定路面μが第１時間変化率で高い側に更新され、外気温が相対的に高いときには、路面摩擦係数が高い可能性が高いので、推定路面μが第１時間変化率よりも大きい第２時間変化率で高い側に更新されるとした。しかしながら、外気温が低い状況に限らず、路面が雨で濡れている状況においても、路面摩擦係数が低い可能性が高く、路面が乾いている状況では、路面摩擦係数が高い可能性が高い。そこで、車両１のワイパの作動中または雨滴センサによる雨滴の検出中は、推定路面μが第１時間変化率で高い側に更新され、ワイパの非作動中または雨滴センサによる雨滴の非検出中は、推定路面μが第１時間変化率よりも大きい第２時間変化率で高い側に更新されてもよい。
For example, when the outside air temperature is relatively low, the road surface friction coefficient is likely to be low, so the estimated road surface μ is updated to the higher side with the first time change rate, and when the outside air temperature is relatively high, the road surface friction coefficient is increased. Therefore, it is assumed that the estimated road surface μ is updated to the higher side at the second temporal change rate larger than the first temporal change rate. However, the road surface friction coefficient is likely to be low not only when the outside air temperature is low but also when the road surface is wet with rain. When the road surface is dry, the road surface friction coefficient is likely to be high. Therefore, during operation of the wiper of the
また、前述の実施形態では、動力の非分配時に動力が伝達される主駆動輪が前輪１６Ｌ，１６Ｒである構成を取り上げたが、本発明に係る車両用制御装置は、動力の非分配時に動力が伝達される主駆動輪が後輪２３Ｌ，２３Ｒである構成の車両に用いることもできる。
In the above-described embodiment, the main drive wheels to which power is transmitted when the power is not distributed are the
トランスミッション３は、動力分割式無段変速機であってもよい。動力分割式無段変速機は、たとえば、変速比の変更により動力を無段階に変速するベルト式の無段変速機構を備え、インプット軸とアウトプット軸との間で動力を２つの経路に分岐して伝達可能な変速機である。 The transmission 3 may be a power split type continuously variable transmission. The power split type continuously variable transmission includes, for example, a belt type continuously variable transmission mechanism that continuously changes the power by changing the gear ratio, and splits the power into two paths between the input shaft and the output shaft. It is a transmission that can be transmitted.
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition, various design changes can be made to the above-described configuration within the scope of the matters described in the claims.
１：車両
１６Ｌ，１６Ｒ：前輪（主駆動輪）
２３Ｌ，２３Ｒ：後輪（副駆動輪）
３１：ＥＣＵ（制御装置）
３７：外気温センサ（状況検出手段）
３１１：スリップ検出部（スリップ検出手段）
３１２：路面摩擦係数推定部（推定手段）
３１３：路面摩擦係数記憶部（記憶手段）
1:
23L, 23R: rear wheels (auxiliary drive wheels)
31: ECU (control device)
37: Outside temperature sensor (situation detection means)
311: Slip detector (slip detector)
312: Road surface friction coefficient estimation unit (estimation means)
313: Road surface friction coefficient storage unit (storage unit)
Claims (2)
前記主駆動輪のタイヤスリップを検出するスリップ検出手段と、
路面摩擦係数を推定する推定手段と、
前記推定手段により推定された路面摩擦係数を記憶する記憶手段とを含み、
前記推定手段は、前記検出手段によりタイヤスリップが検出されたことに応じて路面摩擦係数を推定し、前記スリップ検出手段によりタイヤスリップが検出されなくなった後、前記主駆動輪の駆動力が前記記憶手段に記憶されている路面摩擦係数から求まる前記主駆動輪と路面との間の摩擦力を上回っても、前記スリップ検出手段によりタイヤスリップが検出されない場合、推定する路面摩擦係数を前記駆動力に応じて高い側に更新する、車両用制御装置。 A control device used in a vehicle equipped with a torque distribution system for distributing drive torque for traveling to main drive wheels and auxiliary drive wheels,
Slip detection means for detecting tire slip of the main drive wheels,
Estimating means for estimating the road surface friction coefficient,
Storage means for storing the road surface friction coefficient estimated by the estimation means,
The estimating means estimates the road surface friction coefficient in response to the detection of the tire slip by the detecting means, and after the tire slip is no longer detected by the slip detecting means, the driving force of the main drive wheels is stored in the memory. Even if the friction force between the main drive wheel and the road surface obtained from the road surface friction coefficient stored in the means is exceeded, if the tire slip is not detected by the slip detection means, the estimated road surface friction coefficient is set to the driving force. According to the vehicle control device, the vehicle is updated accordingly.
前記主駆動輪のタイヤスリップを検出するスリップ検出手段と、
路面摩擦係数を推定する推定手段と、
路面摩擦係数が低下しやすい状況を検出する状況検出手段と、
前記推定手段により推定された路面摩擦係数を記憶する記憶手段とを含み、
前記推定手段は、前記スリップ検出手段によりタイヤスリップが検出されたことに応じて路面摩擦係数を推定し、前記スリップ検出手段によりタイヤスリップが検出されなくなった後、推定する路面摩擦係数を前記状況検出手段の検出結果に応じて高い側に更新する、車両用制御装置。 A control device used in a vehicle equipped with a torque distribution system for distributing drive torque for traveling to main drive wheels and auxiliary drive wheels,
Slip detection means for detecting tire slip of the main drive wheels,
Estimating means for estimating the road surface friction coefficient,
Situation detecting means for detecting a situation where the road surface friction coefficient is likely to decrease,
Storage means for storing the road surface friction coefficient estimated by the estimation means,
The estimating means estimates the road surface friction coefficient in response to the tire slip detected by the slip detecting means, and after the tire slip is no longer detected by the slip detecting means, the estimated road surface friction coefficient is detected by the condition detection. A vehicle control device that updates to a higher side according to the detection result of the means.
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