JP3555132B2

JP3555132B2 - Driving force distribution control device for four-wheel drive vehicle

Info

Publication number: JP3555132B2
Application number: JP2000040448A
Authority: JP
Inventors: 弘一清水
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2000-02-18
Filing date: 2000-02-18
Publication date: 2004-08-18
Anticipated expiration: 2020-02-18
Also published as: JP2001225656A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジントルクを前輪と後輪に配分する駆動系に設けられたトルク配分アクチュエータにより前輪と後輪に伝達されるトルク配分比が制御される四輪駆動車の駆動力配分制御装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、四輪駆動車の駆動力配分制御装置としては、例えば、特開平１１−２７８０８０号公報に記載のものが知られている。
【０００３】
この公報の段落番号００３７には、四輪駆動車の前後のトルク配分は前後輪の輪荷重と同率にすることで最大の車両加速度（発進性）が得られることが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の四輪駆動車の駆動力配分制御装置にあっては、例えば、通常、前輪駆動で走行し、必要に応じて後輪にトルク配分する四輪駆動車において、発進時はエンジントルクを計算して重量配分と同率で後輪伝達トルクを発生させる場合、高い車両加速度は得られるものの、駆動系に大きなトルクがかかる構成になっているため、駆動系にねじれが発生して、振動が発生するという問題があった。
【０００５】
特に、最近は燃費を向上の点で望ましい車両軽量化の観点から、後輪へのプロペラシャフトを細くする傾向にあり、重量配分と同率で後輪伝達トルクを発生させると、伝達トルクによるシャフトのねじれ角が大きくなり、ねじれ振動が大きな問題となる。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、良好な加速性能の確保とねじれ振動の防止との両立をうまく達成した四輪駆動車の駆動力配分制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明では、エンジントルクを前輪と後輪に配分する四輪駆動系にトルク配分アクチュエータを設け、該トルク配分アクチュエータに対するトルク配分コントローラからの制御指令により後輪または前輪へ伝達される伝達トルクを制御する四輪駆動車の駆動力配分制御装置において、
良好な加速性能が得られる高加速性能伝達トルクを演算する高加速性能伝達トルク演算手段と、
前記高加速性能伝達トルク算出手段により算出された高加速性能伝達トルクに対し、トルク配分アクチュエータを介してエンジントルクが伝達される駆動系のねじれ振動を抑えた伝達トルクレベルに制限し、制限された伝達トルクを目標伝達トルクとする伝達トルク制限手段と、
を前記トルク配分コントローラに設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の四輪駆動車の駆動力配分制御装置において、
前記伝達トルク制限手段を、低車速域では制限がなく中高車速域では高加速性能伝達トルクを制限する手段としたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明では、請求項２記載の四輪駆動車の駆動力配分制御装置において、
前記伝達トルク制限手段を、中高車速域では車速が高車速であるほど高加速性能伝達トルクをきつく制限する手段としたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明では、エンジントルクを前輪と後輪に配分する四輪駆動系にトルク配分アクチュエータを設け、該トルク配分アクチュエータに対するトルク配分コントローラからの制御指令により後輪または前輪へ伝達される伝達トルクを制御する四輪駆動車の駆動力配分制御装置において、
車速を計算する車速計算手段と、
アクセル開度を計算するアクセル開度計算手段と、
旋回半径を計算する旋回半径計算手段と、
旋回半径計算値が設定値より大きい場合、低車速域ではアクセル開度に対応した値をリミッタトルクとし、中高車速域ではアクセル開度対応リミッタトルクと車速対応リミッタトルクのうちセレクトローにより決められた値をリミッタトルクとし、旋回半径計算値が設定値以下の場合、旋回半径が小さいほど小さく制限した値をリミッタトルクとするリミッタトルク計算手段と、
アクセル開度に応じて高加速性能伝達トルクを演算する高加速性能伝達トルク演算手段と、
前記リミッタトルクと前記高加速性能伝達トルクのうちセレクトローにより決められた値を目標伝達トルクとする目標伝達トルク決定手段と、
を前記トルク配分コントローラに設けたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の作用および効果】
請求項１記載の発明にあっては、トルク配分コントローラの高加速性能伝達トルク演算手段において、良好な加速性能が得られる高加速性能伝達トルクが演算され、トルク配分コントローラの伝達トルク制限手段において、高加速性能伝達トルク算出手段により算出された高加速性能伝達トルクに対し、トルク配分アクチュエータを介してエンジントルクが伝達される駆動系のねじれ振動を抑えた伝達トルクレベルに制限され、制限された伝達トルクが目標伝達トルクとされ、この目標伝達トルクを得る制御指令が、トルク配分コントローラからトルク配分アクチュエータに対し出力される。
よって、駆動系のねじれ振動が問題とならない走行状態では、高加速性能伝達トルクが制限を受けることなくそのまま目標伝達トルクとされることで、良好な加速性能が確保されるし、また、駆動系のねじれ振動が問題となる走行状態では、高加速性能伝達トルクに代え制限された伝達トルクが目標伝達トルクとされることで、高トルク伝達によるシャフトのねじれが抑えられ、ねじれ振動が防止される。すなわち、高加速性能伝達トルクをトルク配分アクチュエータを介してエンジントルクが伝達される駆動系のねじれ振動を抑えた伝達トルクレベルに制限するトルク配分制御とすることで、良好な加速性能の確保とねじれ振動の防止との両立をうまく達成することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明にあっては、伝達トルク制限手段において、低車速域では高加速性能伝達トルクが制限されることなく、中高車速域では高加速性能伝達トルクが制限される。
よって、ねじり振動が発生する中高車速域でのみ伝達トルクが制限されるため、発進時等の低車速域では大トルクを伝達して良好な加速性能が得られ、走行中の中高車速域ではねじれ振動が防止されるというように、容易に加速性とねじり振動の防止との両立を図ることができる。
【００１３】
請求項３記載の発明にあっては、伝達トルク制限手段において、中高車速域では車速が高車速であるほど高加速性能伝達トルクがきつく制限される。
よって、発進してから徐々に加速してゆく走行時において、発進開始から低車速域までの発進の瞬間は大トルクを伝達して高い加速性能が得られ、低車速域を超えた領域ではねじれ振動防止より加速性能が重視され、高車速走行になるほど加速性能よりねじれ振動防止が重視される走行となり、加速性能要求とねじり振動防止要求とをうまく両立させることができる。
【００１４】
請求項４記載の発明にあっては、旋回半径計算手段において、旋回半径が計算され、リミッタトルク計算手段において、旋回半径計算値が設定値より大きい場合、低車速域ではアクセル開度に対応した値がリミッタトルクとされ、中高車速域ではアクセル開度対応リミッタトルクと車速対応リミッタトルクのうちセレクトローにより決められた値がリミッタトルクとされる。また、リミッタトルク計算手段において、旋回半径計算値が設定値以下の場合、旋回半径が小さいほど小さく制限した値がリミッタトルクとされる。一方、高加速性能伝達トルク演算手段において、アクセル開度に応じて高加速性能伝達トルクが演算される。そして、目標伝達トルク決定手段において、リミッタトルク計算手段からのリミッタトルクと、高加速性能伝達トルク演算手段からの高加速性能伝達トルクのうちセレクトローにより決められた値が目標伝達トルクとされ、この目標伝達トルクを得る制御指令が、トルク配分コントローラからトルク配分アクチュエータに対し出力される。
よって、請求項１乃至請求項３記載の発明の作用効果を得ることができるのに加え、旋回半径計算値が設定値より大きい直進時や大半径旋回時には、トルクリミッタを大きくすることで強力なトラクションが得られ、また、小半径旋回時には、トルクリミッタを小さくすることでタイトコーナブレーキが防止されるというように、旋回半径に応じタイトコーナブレーキの防止とトラクション性能の向上を両立させた最適な前後トルク配分制御とすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
実施の形態１は請求項１〜４に記載の発明に対応する四輪駆動車の駆動力配分制御装置である。
【００１６】
まず、構成を説明する。
図１は実施の形態１における四輪駆動車の駆動力配分制御装置を示す全体システム図で、１はエンジン、２は自動変速機、３はフロントディファレンシャル、４はリヤディファレンシャル、５は右前輪、６は左前輪、７は右後輪、８は左後輪、９はトルク配分クラッチ（トルク配分アクチュエータ）、１０はトルク配分コントローラ、１１は右前輪速センサ、１２は左前輪速センサ、１３は右後輪速センサ、１４は左後輪速センサ、１５はアクセル開度センサ、１６はエンジン回転センサ、１７はＡＴコントローラである。
【００１７】
この実施の形態１の発明が適用される四輪駆動車は、左右の前輪５，６へはエンジン駆動力が直接伝達され、左右の後輪７，８へはトルク配分クラッチ９を介してエンジン駆動力が伝達される前輪駆動ベースの四輪駆動車である。即ち、トルク配分クラッチ９が解放状態であれば、前輪：後輪＝１００：０のトルク配分比となり、トルク配分クラッチ９がエンジントルクの１／２トルク以上にて締結されていれば、前輪：後輪＝５０：５０の等トルク配分比となり、トルク配分コントローラ１０からのトルク配分クラッチ９に対する制御指令により、前輪５，６と後輪７，８に伝達されるトルク配分比が、前輪：後輪＝１００〜５０：０〜５０の範囲にてトルク配分クラッチ９の締結トルクに応じて可変に制御される。
【００１８】
前記トルク配分コントローラ１０は、各車輪速センサ１１，１２，１３，１４からの車輪速信号と、アクセル開度センサ１５からのアクセル開度信号と、エンジン回転センサ１６からのエンジン回転信号と、ＡＴコントローラ１７からのギア位置信号等を入力し、決められた制御則にしたがった演算処理を行い、その演算処理結果による制御指令をトルク配分クラッチ９に出力する。
【００１９】
図２は実施の形態１の駆動力配分制御装置に採用されたトルク配分コントローラ１０でのトルク配分制御演算処理を示す制御ブロック図である。
【００２０】
４輪車輪速計算部１００では、各車輪速センサ１１，１２，１３，１４からの車輪速信号に基づいて前輪右車輪速度ＶｗＦＲと前輪左車輪速度ＶｗＦＬと後輪右車輪速度ＶｗＲＲと後輪左車輪速度ＶｗＲＬが計算される。尚、この計算部１００は、アンチスキッドブレーキシステム（ＡＢＳ）が搭載された車両では、ＡＢＳコントローラでの計算結果を流用することで省略しても良い。
【００２１】
推定車体速計算部１０１（車速計算手段）では、各車輪速度ＶｗＦＲ，ＶｗＦＬ，ＶｗＲＲ，ＶｗＲＬに基づいてフィルタ処理を施した推定車体速ＶＦＦ（以下、車速ＶＦＦという）が計算される。
【００２２】
ゲイン計算部１０２では、計算された車速ＶＦＦとゲインマップによりゲインＫｈが計算される。
【００２３】
前後回転数差計算部１０３では、左右前輪車輪速度ＶｗＦＲ，ＶｗＦＬの平均値と左右後輪車輪速度ＶｗＲＲ，ＶｗＲＬの平均値との差により前後回転数差△Ｖｗが計算される。
【００２４】
前後回転数差トルク計算部１０４では、前輪左右輪速差△ＶｗＦによりゲインＫＤＦが計算され、Ｋｈ×ＫＤＦをトータルゲインとして前後回転数差△Ｖｗに応じた前後回転数差トルクＴ△Ｖが計算される。
【００２５】
アクセル開度計算部１０５（アクセル開度計算手段）では、アクセル開度センサ１５からのセンサ信号に基づいてアクセル開度ＡＣＣが計算される。
【００２６】
後輪右輪速度計算部１０６では、トルク配分クラッチ９を介してトルク伝達される右後輪７（非駆動輪）の後輪右輪速度ＶｗＲＲが右後輪速センサ１３からのセンサ信号に基づいて計算される。
【００２７】
後輪左輪速度計算部１０７では、トルク配分クラッチ９を介してトルク伝達される左後輪８（非駆動輪）の後輪左輪速度ＶｗＲＬが左後輪速センサ１４からのセンサ信号に基づいて計算される。
【００２８】
旋回半径計算部１０８（旋回半径計算手段）では、左右後輪７，８の車輪間隔であるトレッドｔと後輪右輪速度ＶｗＲＲと後輪左輪速度ＶｗＲＬにより旋回半径Ｒが計算される。
【００２９】
リミッタトルク計算部１０９（リミッタトルク計算手段）では、旋回半径Ｒとアクセル開度ＡＣＣと車速ＶＦＦに基づいてリミッタトルクＴＲＬＩＭが計算される。
【００３０】
４ＷＤトルク演算部１１０（高加速性能伝達トルク算出手段）では、アクセル開度ＡＣＣに応じて４ＷＤトルクＴが演算される。
【００３１】
リヤ伝達トルク計算部１１１（目標伝達トルク決定手段）では、４ＷＤトルクＴとリミッタトルクＴＲＬＩＭとのセレクトローによりリヤ伝達トルクＴＥが計算される。
【００３２】
目標トルク選択部１１２では、前記前後回転数差トルク計算部１０４により計算された前後回転数差トルクＴ△Ｖと、前記リヤ伝達トルク計算部１１１により計算されたリヤ伝達トルクＴＥとのセレクトハイにより目標トルクＴＯＵＴが選択される。尚、目標トルクＴＯＵＴを電流変換してトルク配分クラッチ９内のソレノイド電流が制御される。
【００３３】
次に、作用を説明する。
【００３４】
［リヤ伝達トルク計算］
図３はトルク配分コントローラ１０において行われるリヤ伝達トルクの計算処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００３５】
ステップ３０では、旋回半径Ｒが旋回半径しきい値＃ＣＲＣＬＲＤＴを超えているかどうかが判断され、Ｒ≦＃ＣＲＣＬＲＤＴの小半径旋回時にはステップ３１へ進み、Ｒ＞＃ＣＲＣＬＲＤＴの大半径旋回あるいは直進時にはステップ３２以降に進む。ここで、旋回半径しきい値＃ＣＲＣＬＲＤＴとしては、例えば、４０ｍの値が設定される。
【００３６】
ステップ３１では、旋回半径Ｒと図４に示すテーブル１、あるいは、旋回半径Ｒと図５に示すテーブル２を用いてリミッタトルクＴＲＬＩＭが算出される。ここで、テーブル１，２の使い分けは、アクセル開度ＡＣＣがアクセル開度しきい値＃ＴＲＬＩＭＴＶＯ（例えば、１／８開度）未満の低アクセル開度域では、テーブル１を用いてリミッタトルクＴＲＬＩＭが算出され、アクセル開度ＡＣＣがアクセル開度しきい値＃ＴＲＬＩＭＴＶＯ以上の中高アクセル開度域では、テーブル２を用いてリミッタトルクＴＲＬＩＭが算出される。
ここで、テーブル１，２のリミッタトルク特性は、図４及び図５から明らかなように、旋回半径ＲがＲ１ＬＩＭＭＩＮ以下の小半径旋回時には、タイトコーナブレーキを防止するためにリミッタトルクＴＲＬＩＭを小さくし、旋回半径ＲがＲ１ＬＩＭＭＡＸ以上の大半径旋回時や直進時には、強力なトラクションを得るためにリミッタトルクＴＲＬＩＭを大きくしている。
また、テーブル１，２の小半径旋回域特性を比べると、加速要求のない低アクセル開度域に比べ加速要求のある中高アクセル開度域においてリミッタトルクＴＲＬＩＭを大きくしている。
【００３７】
ステップ３２では、アクセル開度ＡＣＣと図６に示すテーブル３を用いてアクセル感応のリミッタトルクＴＲＬＩＭが算出される。
ここで、テーブル３のリミッタトルク特性は、図６から明らかなように、ＴＶＯ１（例えば、１／１６開度）まではリミッタトルクＴＲＬＩＭが一定で、ＴＶＯ１〜ＴＶＯ５まではアクセル開度ＡＣＣが大きいほどリミッタトルクＴＲＬＩＭも大きなり、ＴＶＯ５を超えるとリミッタトルクＴＲＬＩＭが一定の特性としている。つまリヤクセル踏み込み操作に追従してリミッタトルクＴＲＬＩＭを大きくし、実質的にトルク制限を小さく抑えることで加速性能が確保される特性としている。
【００３８】
ステップ３３では、車速ＶＦＦが２０ｋｍ／ｈ以上かどうかが判断され、車速ＶＦＦが２０ｋｍ／ｈ未満の低車速域では、ステップ３２でのアクセル感応のリミッタトルクＴＲＬＩＭが最終的なリミッタトルクＴＲＬＩＭとされ、車速ＶＦＦが２０ｋｍ／ｈ以上の中高車速域では、ステップ３４以降へ進む。
【００３９】
ステップ３４では、車速ＶＦＦと図７に示すテーブル４を用いて車速感応リミッタトルクＴＲＬＩＭＭＸＨが算出される。
ここで、テーブル４のリミッタトルク特性は、図７から明らかなように、高車速であるほど制限を強めて車速感応リミッタトルクＴＲＬＩＭＭＸＨが小さくなる特性としている。つまり、高車速であるほどトルク制限をきつくすることでねじり振動を防止する特性としている。
【００４０】
ステップ３５では、大半径旋回時のリミッタトルクＴＲＬＩＭが、アクセル感応のリミッタトルクＴＲＬＩＭと、車速感応リミッタトルクＴＲＬＩＭＭＸＨとのセレクトローにより決定される。
【００４１】
以上のステップ３０〜ステップ３５の処理は、リミッタトルク計算部１０９にて行われる。
【００４２】
次のステップ３６では、４ＷＤトルク演算部１１０での割り込み処理によリヤクセル開度ＡＣＣに応じて４ＷＤトルクＴが演算される。
ここで、４ＷＤトルク特性は、ステップ３６の枠内に示すように、アクセル開度ＡＣＣの大きさに比例した特性で与えられ、これによって、アクセル踏み込み操作に対し高い加速性を得るようにしている。
【００４３】
ステップ３７では、リヤ伝達トルク計算部１１１において、４ＷＤトルクＴとリミッタトルクＴＲＬＩＭとのセレクトローによりリヤ伝達トルクＴＥが計算される。
【００４４】
［トルク制限作用］
発進や走行時、トルク配分コントローラ１０の４ＷＤトルク演算部１１０において、良好な加速性能が得られる４ＷＤトルクＴが演算され、トルク配分コントローラ１０のリミッタトルク計算部１０９やリヤ伝達トルク計算部１１１において、４ＷＤトルクＴが必要に応じて駆動系のねじれ振動を抑えた伝達トルクレベルに制限され、制限された伝達トルクがリヤ伝達トルクＴＥとされ、目標トルク選択部１１２にてセレクトハイによりリヤ伝達トルクＴＥが目標トルクＴＯＵＴとして選択された場合、この目標トルクＴＯＵＴを得る制御指令が、トルク配分コントローラ１０からトルク配分クラッチ９に対し出力される。
【００４５】
よって、駆動系のねじれ振動が問題とならない走行状態では、４ＷＤトルクＴが制限を受けることなくそのままリヤ伝達トルクＴＥとされることで、良好な加速性能が確保されるし、また、駆動系のねじれ振動が問題となる走行状態では、４ＷＤトルクに代え、制限されたリミッタトルクＴＲＬＩＭがリヤ伝達トルクＴＥとされることで、高トルク伝達によるシャフトのねじれが抑えられ、ねじれ振動が防止される。
【００４６】
［車速によるトルク制限作用］
トルク配分コントローラ１０のリミッタトルク計算部１０９において、車速ＶＦＦが２０ｋｍ／ｈ未満の低車速域ではアクセル感応のリミッタトルクＴＲＬＩＭを超えない限り４ＷＤトルクＴが制限されることなく、車速ＶＦＦが２０ｋｍ／ｈ以上の中高車速域では４ＷＤトルクＴが主に車速感応リミッタトルクＴＲＬＩＭＭＸＨにより制限される。
【００４７】
よって、ねじり振動が発生する中高車速域でのみ４ＷＤトルクＴが制限されるため、発進時等の低車速域では大トルクを伝達して良好な加速性能が得られ、走行中の中高車速域ではねじれ振動が防止されるというように、容易に加速性とねじり振動の防止との両立を図ることができる。
【００４８】
また、トルク配分コントローラ１０のリミッタトルク計算部１０９において、車速ＶＦＦが２０ｋｍ／ｈ以上の中高車速域では車速ＶＦＦが高車速であるほど４ＷＤトルクＴがきつく制限される。
【００４９】
よって、発進してから徐々に加速してゆく走行時において、図８に示すように、時間ｔ１までの発進開始から低車速域までの発進の瞬間は、４ＷＤトルクＴを制限することなく大トルクを伝達して高い加速性能が得られ、時間ｔ１から時間ｔ２までの低車速域を超えた領域では、４ＷＤトルクＴを少し制限するだけでねじれ振動防止より加速性能が重視され、時間ｔ２を超えた高車速走行域では、４ＷＤトルクＴを大きく制限して加速性能よりねじれ振動防止が重視される走行となり、発進領域での加速性能要求と加速領域でのねじり振動防止要求とをうまく両立させることができる。
【００５０】
［旋回半径によるトルク制限作用］
トルク配分コントローラ１０のリミッタトルク計算部１０９において、旋回半径計算部１０８からの旋回半径Ｒが旋回半径しきい値＃ＣＲＣＬＲＤＴより大きいと判断された場合、低車速域では、図３のフローチャートで、ステップ３０→ステップ３２→ステップ３３→ステップ３６→ステップ３７へと進む流れとなり、アクセル開度感応のリミッタトルクＴＲＬＩＭがリミッタトルクＴＲＬＩＭとされ、このリミッタトルクＴＲＬＩＭと４ＷＤトルクＴのうちセレクトローによりリヤ伝達トルクＴＥが決定され、中高車速域では、図３のフローチャートで、ステップ３０→ステップ３２→ステップ３３→ステップ３４→ステップ３５→ステップ３６→ステップ３７へと進む流れとなり、アクセル開度感応のリミッタトルクＴＲＬＩＭと車速感応リミッタトルクＴＲＬＩＭＭＸＨのうちセレクトローにより決められた値がリミッタトルクＴＲＬＩＭとされ、このリミッタトルクＴＲＬＩＭと４ＷＤトルクＴのうちセレクトローによりリヤ伝達トルクＴＥが決定される。
【００５１】
また、トルク配分コントローラ１０のリミッタトルク計算部１０９において、旋回半径計算部１０８からの旋回半径Ｒが旋回半径しきい値＃ＣＲＣＬＲＤＴ以下と判断された場合、図３のフローチャートで、ステップ３０→ステップ３１→ステップ３６→ステップ３７へと進む流れとなり、テーブル１，２に基づき旋回半径Ｒが小さいほど小さく制限した値がリミッタトルクＴＲＬＩＭとされ、このリミッタトルクＴＲＬＩＭと４ＷＤトルクＴのうちセレクトローによりリヤ伝達トルクＴＥが決定される。
【００５２】
よって、上記作用効果に加え、旋回半径Ｒが旋回半径しきい値＃ＣＲＣＬＲＤＴより大きい直進時や大半径旋回時には、トルク制限を抑えた、つまり、トルクリミッタを大きくすることで強力なトラクションが得られ、また、旋回半径Ｒが旋回半径しきい値＃ＣＲＣＬＲＤＴ以下の小半径旋回時には、トルク制限を強めた、つまり、トルクリミッタを小さくすることでタイトコーナブレーキが防止されるというように、旋回半径Ｒを制御情報に加えることで、タイトコーナブレーキの防止とトラクション性能の確保との両立を図ることができる。
【００５３】
次に、効果を説明する。
【００５４】
（１）良好な加速性能が得られる４ＷＤトルクを演算する４ＷＤトルク演算部１１０と、４ＷＤトルク演算部１１０により算出された４ＷＤトルクＴに対し、必要に応じて駆動系のねじれ振動を抑えたトルクレベルに制限し、制限されたトルクをリヤ伝達トルクＴＥとするリミッタトルク計算部１０９及びリヤ伝達トルク計算部１１１を設けたため、良好な加速性能の確保とねじれ振動の防止との両立をうまく達成することができる。
【００５５】
（２）リミッタトルク計算部１０９を、車速ＶＦＦが２０ｋｍ／ｈ未満の低車速域ではアクセル感応のリミッタトルクＴＲＬＩＭを超えない限り４ＷＤトルクＴを制限することなく、車速ＶＦＦが２０ｋｍ／ｈ以上の中高車速域では４ＷＤトルクＴを主に車速感応リミッタトルクＴＲＬＩＭＭＸＨにより制限する手段としたため、車速域に応じてトルク制限の強さが変えられ、容易に加速性とねじり振動の防止との両立を図ることができる。
【００５６】
（３）リミッタトルク計算部１０９を、車速ＶＦＦが２０ｋｍ／ｈ以上の中高車速域では車速ＶＦＦが高車速であるほど４ＷＤトルクＴをきつく制限する手段としたため、発進時の加速性能要求と加速走行時のねじり振動防止要求とをうまく両立させることができる。
【００５７】
（４）車速ＶＦＦを計算する推定車体速計算部１０１と、アクセル開度ＡＣＣを計算するアクセル開度計算部１０５と、旋回半径Ｒを計算する旋回半径計算部１０８と、旋回半径Ｒが旋回半径しきい値＃ＣＲＣＬＲＤＴより大きい直進時や大半径旋回時と、旋回半径Ｒが旋回半径しきい値＃ＣＲＣＬＲＤＴ以下の小半径旋回時とで異なる手法でリミッタトルクＴＲＬＩＭを計算するリミッタトルク計算部１０９と、アクセル開度ＡＣＣに応じて４ＷＤトルクＴを演算する４ＷＤトルク演算部１１０と、リミッタトルクＴＲＬＩＭと４ＷＤトルクＴのうちセレクトローにより決められた値をリヤ伝達トルクＴＥとするリヤ伝達トルク計算部１１１とをトルク配分コントローラ１０に設けたため、旋回半径Ｒに応じタイトコーナブレーキ防止とトラクション性能向上を両立させた最適な前後トルク配分制御とすることができる。
【００５８】
（その他の実施の形態）
【００５９】
実施の形態１では、前輪駆動ベースの四輪駆動車への適用例を示したが、後輪駆動ベースの四輪駆動車にも適用することができる。
【００６０】
実施の形態１では、高加速性能伝達トルク演算手段としてアクセル開度に応じた４ＷＤトルクを演算する手段を示したが、エンジンからトランスミッションを経過して駆動系に伝達されるエンジントルクを推定し、前後輪の重量配分と同率で後輪伝達トルクを発生させるような手段としても良い。
【００６１】
実施の形態１では、高加速性能伝達トルクをアクセル開度や車速や旋回半径により制限する例を示したが、前後輪の重量配分と同率で後輪伝達トルクを発生させる場合、アクセル開度に代え、推定演算された後輪伝達トルクに応じて高加速性能伝達トルクを制限する例としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１における四輪駆動車の駆動力配分制御装置を示す全体システム図である。
【図２】実施の形態１の駆動力配分制御装置に採用されたトルク配分コントローラでのトルク配分制御演算処理を示す制御ブロック図である。
【図３】実施の形態１における駆動力配分制御装置のトルク配分コントローラにて行われるリヤ伝達トルクの計算処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施の形態１のリミッタトルク計算部で用いられる旋回半径に応じたリミッタトルク特性（テーブル１）を示す図である。
【図５】実施の形態１のリミッタトルク計算部で用いられる旋回半径に応じたリミッタトルク特性（テーブル２）を示す図である。
【図６】実施の形態１のリミッタトルク計算部で用いられるアクセル開度に応じたリミッタトルク特性（テーブル３）を示す図である。
【図７】実施の形態１のリミッタトルク計算部で用いられる車速に応じた車速感応リミッタトルク特性（テーブル４）を示す図である。
【図８】実施形態１の装置を搭載した車両で、発進から徐々に車速を上げてゆく場合の車速特性及び目標トルク特性を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１エンジン
２自動変速機
３フロントディファレンシャル
４リヤディファレンシャル
５右前輪
６左前輪
７右後輪
８左後輪
９トルク配分クラッチ（トルク配分アクチュエータ）
１０トルク配分コントローラ
１１右前輪速センサ
１２左前輪速センサ
１３右後輪速センサ
１４左後輪速センサ
１５アクセル開度センサ
１６エンジン回転センサ
１７ＡＴコントローラ
１０１推定車体速計算部
１０５アクセル開度計算部
１０８旋回半径計算部
１０９リミッタトルク計算部
１１０４ＷＤトルク演算部
１１１リヤ伝達トルク計算部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a driving force distribution control device for a four-wheel drive vehicle in which a torque distribution ratio transmitted to a front wheel and a rear wheel is controlled by a torque distribution actuator provided in a drive system that distributes engine torque to a front wheel and a rear wheel. Belongs to the technical field.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a driving force distribution control device for a four-wheel drive vehicle, for example, a driving force distribution control device described in JP-A-11-278080 is known.
[0003]
Paragraph 0037 of this publication describes that the maximum vehicle acceleration (startability) can be obtained by setting the torque distribution before and after the four-wheel drive vehicle to be equal to the wheel load of the front and rear wheels.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional driving force distribution control device for a four-wheel drive vehicle, for example, in a four-wheel drive vehicle that normally runs with front wheel drive and distributes torque to rear wheels as necessary, When calculating the torque and generating the rear wheel transmission torque at the same rate as the weight distribution, high vehicle acceleration can be obtained, but since the drive system is configured to apply a large torque, twisting occurs in the drive system, There was a problem that vibration occurred.
[0005]
In particular, recently, from the viewpoint of reducing the vehicle weight, which is desirable in terms of improving fuel efficiency, there is a tendency to make the propeller shaft to the rear wheel thinner, and if the rear wheel transmission torque is generated at the same rate as the weight distribution, the shaft of the shaft due to the transmission torque The torsional angle increases, and torsional vibration becomes a major problem.
[0006]
The problem to be solved by the present invention is to provide a driving force distribution control device for a four-wheel drive vehicle that achieves both good acceleration performance and prevention of torsional vibration.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, according to the first aspect of the present invention, a torque distribution actuator is provided in a four-wheel drive system that distributes engine torque to front wheels and rear wheels, and rear wheels are controlled by a control command from the torque distribution controller for the torque distribution actuator. Or in a driving force distribution control device of a four-wheel drive vehicle that controls the transmission torque transmitted to the front wheels,
High acceleration performance transmission torque calculation means for calculating high acceleration performance transmission torque to obtain good acceleration performance;
The high-acceleration performance transmission torque calculated by the high-acceleration performance transmission torque calculation means is limited to a transmission torque level that suppresses torsional vibration of a drive system to which engine torque is transmitted via a torque distribution actuator . Transmission torque limiting means for setting the transmission torque to a target transmission torque;
Is provided in the torque distribution controller.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the driving force distribution control device for a four-wheel drive vehicle according to the first aspect,
The transmission torque limiting means is characterized in that there is no restriction in a low vehicle speed range and the high acceleration performance transmission torque is limited in a middle and high vehicle speed range.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the driving force distribution control device for a four-wheel drive vehicle according to the second aspect,
The transmission torque limiting means may be a means for limiting the transmission torque for high acceleration performance as the vehicle speed becomes higher in a middle to high vehicle speed range.
[0010]
According to the fourth aspect of the present invention, a torque distribution actuator is provided in the four-wheel drive system that distributes engine torque to the front wheels and the rear wheels, and is transmitted to the rear wheels or the front wheels by a control command from the torque distribution controller for the torque distribution actuator. In a driving force distribution control device for a four-wheel drive vehicle that controls transmission torque,
Vehicle speed calculating means for calculating a vehicle speed;
Accelerator opening calculating means for calculating the accelerator opening,
Turning radius calculation means for calculating a turning radius,
If the calculated turning radius is larger than the set value, the value corresponding to the accelerator opening is set as the limiter torque in the low vehicle speed range, and is determined by the select low among the accelerator opening corresponding limiter torque and the vehicle speed corresponding limiter torque in the middle and high vehicle speed ranges. A value as a limiter torque, and in a case where the turning radius calculation value is equal to or less than a set value, a limiter torque calculating unit that sets a value restricted to a smaller value as the turning radius is smaller, as a limiter torque,
High acceleration performance transmission torque calculation means for calculating high acceleration performance transmission torque according to the accelerator opening;
A target transmission torque determining unit that sets a value determined by a select low among the limiter torque and the high acceleration performance transmission torque as a target transmission torque,
Is provided in the torque distribution controller.
[0011]
Function and Effect of the Invention
According to the first aspect of the present invention, the high acceleration performance transmission torque calculating means of the torque distribution controller calculates the high acceleration performance transmission torque for obtaining good acceleration performance, and the transmission torque limiting means of the torque distribution controller The high-acceleration-performance transmission torque calculated by the high-acceleration-performance transmission torque calculation means is limited to a transmission torque level that suppresses torsional vibration of the drive train to which the engine torque is transmitted via the torque distribution actuator. The torque is set as the target transmission torque, and a control command for obtaining the target transmission torque is output from the torque distribution controller to the torque distribution actuator.
Therefore, in a running state in which the torsional vibration of the drive system does not cause a problem, the high acceleration performance transmission torque is directly set to the target transmission torque without being limited, so that good acceleration performance is ensured. In the traveling state where torsional vibration of the shaft becomes a problem, the limited transmission torque is used as the target transmission torque instead of the high acceleration performance transmission torque, thereby suppressing the torsion of the shaft due to the high torque transmission and preventing the torsional vibration. . That is, high acceleration performance transmission torque is limited to a transmission torque level that suppresses torsional vibration of a drive system to which engine torque is transmitted via a torque distribution actuator, thereby ensuring good acceleration performance and torsion. The compatibility with the prevention of vibration can be achieved well.
[0012]
According to the second aspect of the invention, the transmission torque limiting means does not limit the high acceleration performance transmission torque in the low vehicle speed range, but limits the high acceleration performance transmission torque in the middle and high vehicle speed range.
Therefore, transmission torque is limited only in the middle and high vehicle speed range where torsional vibration occurs, so that large torque is transmitted in low vehicle speed range such as when starting and good acceleration performance is obtained. As the vibration is prevented, it is possible to easily achieve both the acceleration performance and the prevention of the torsional vibration.
[0013]
According to the third aspect of the present invention, in the transmission torque limiting means, in the middle and high vehicle speed range, the higher the vehicle speed, the tighter the transmission torque for high acceleration performance is limited.
Therefore, when the vehicle is gradually accelerating from the start, a large torque is transmitted at the moment of start from the start to the low vehicle speed range to obtain high acceleration performance, and in the region beyond the low vehicle speed range, twisting occurs. Acceleration performance is more important than vibration prevention, and torsional vibration prevention is more important than acceleration performance when traveling at higher vehicle speeds, so that both acceleration performance requirements and torsional vibration prevention requirements can be well balanced.
[0014]
In the invention according to claim 4, the turning radius is calculated by the turning radius calculating means, and when the calculated turning radius is larger than the set value, the limiter torque calculating means corresponds to the accelerator opening in the low vehicle speed range. The value is defined as a limiter torque, and in the middle and high vehicle speed ranges, the value determined by the select low among the accelerator opening corresponding limiter torque and the vehicle speed corresponding limiter torque is set as the limiter torque. Further, when the turning radius calculation value is equal to or smaller than the set value, the limiter torque calculating means sets a smaller value as the turning radius is smaller, as the limiter torque. On the other hand, the high acceleration performance transmission torque calculation means calculates the high acceleration performance transmission torque according to the accelerator opening. Then, in the target transmission torque determining means, the value determined by the select row among the limiter torque from the limiter torque calculation means and the high acceleration performance transmission torque from the high acceleration performance transmission torque calculation means is set as the target transmission torque. A control command for obtaining the target transmission torque is output from the torque distribution controller to the torque distribution actuator.
Therefore, in addition to obtaining the effects of the inventions according to claims 1 to 3, the torque limiter is increased by increasing the torque limiter when the turning radius is larger than the set value when the vehicle is going straight or when turning large radius. Traction can be obtained, and when turning with a small radius, the torque limiter is reduced to prevent tight corner brakes.This is an optimal combination of tight corner brake prevention and improved traction performance according to the turning radius. It is possible to perform longitudinal torque distribution control.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Embodiment 1)
Embodiment 1 is a driving force distribution control device for a four-wheel drive vehicle according to the invention described in claims 1 to 4.
[0016]
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is an overall system diagram showing a driving force distribution control device for a four-wheel drive vehicle according to a first embodiment, wherein 1 is an engine, 2 is an automatic transmission, 3 is a front differential, 4 is a rear differential, 5 is a right front wheel, 6 is a front left wheel, 7 is a rear right wheel, 8 is a rear left wheel, 9 is a torque distribution clutch (torque distribution actuator), 10 is a torque distribution controller, 11 is a front right wheel speed sensor, 12 is a front left wheel speed sensor, and 13 is a front left wheel speed sensor. A right rear wheel speed sensor, 14 is a left rear wheel speed sensor, 15 is an accelerator opening sensor, 16 is an engine rotation sensor, and 17 is an AT controller.
[0017]
In the four-wheel drive vehicle to which the invention of the first embodiment is applied, the engine driving force is directly transmitted to the left and right front wheels 5 and 6, and the engine is transmitted to the left and right rear wheels 7 and 8 via a torque distribution clutch 9. This is a front-wheel drive-based four-wheel drive vehicle to which driving force is transmitted. That is, when the torque distribution clutch 9 is in the disengaged state, the front wheel: rear wheel = 100: 0 torque distribution ratio, and when the torque distribution clutch 9 is engaged at 1/2 torque or more of the engine torque, the front wheel: The rear wheel = 50: 50 equal torque distribution ratio, and the torque distribution ratio transmitted to the front wheels 5, 6 and the rear wheels 7, 8 by the control command to the torque distribution clutch 9 from the torque distribution controller 10 becomes the front wheel: rear. Wheels are variably controlled in the range of wheels = 100 to 50: 0 to 50 in accordance with the engagement torque of the torque distribution clutch 9.
[0018]
The torque distribution controller 10 includes a wheel speed signal from each wheel speed sensor 11, 12, 13, 14; an accelerator opening signal from an accelerator opening sensor 15; an engine rotation signal from an engine rotation sensor 16; A gear position signal or the like from the controller 17 is input, arithmetic processing is performed according to a determined control law, and a control command based on the arithmetic processing result is output to the torque distribution clutch 9.
[0019]
FIG. 2 is a control block diagram illustrating a torque distribution control calculation process performed by the torque distribution controller 10 employed in the driving force distribution control device according to the first embodiment.
[0020]
The four-wheel speed calculation unit 100 calculates the front right wheel speed VwFR, the front left wheel speed VwFL, the rear right wheel speed VwRR, and the rear left wheel based on the wheel speed signals from the respective wheel speed sensors 11, 12, 13, and 14. Wheel speed VwRL is calculated. In a vehicle equipped with an anti-skid brake system (ABS), the calculation unit 100 may be omitted by using the calculation result of the ABS controller.
[0021]
The estimated vehicle speed calculating unit 101 (vehicle speed calculating means) calculates an estimated vehicle speed VFF (hereinafter, referred to as vehicle speed VFF) obtained by performing a filtering process based on each wheel speed VwFR, VwFL, VwRR, VwRL.
[0022]
The gain calculation unit 102 calculates the gain Kh based on the calculated vehicle speed VFF and the gain map.
[0023]
The front / rear rotation speed difference calculation unit 103 calculates a front / rear rotation speed difference ΔVw based on a difference between an average value of the left and right front wheel speeds VwFR and VwFL and an average value of the left and right rear wheel speeds VwRR and VwRL.
[0024]
The front-rear speed difference torque calculation unit 104 calculates the gain KDF based on the front-wheel left-right wheel speed difference △ VwF, and calculates the front-rear speed difference torque T △ V according to the front-rear speed difference △ Vw using Kh × KDF as a total gain. Is done.
[0025]
The accelerator opening calculating section 105 (accelerator opening calculating means) calculates the accelerator opening ACC based on a sensor signal from the accelerator opening sensor 15.
[0026]
The rear right wheel speed calculation unit 106 calculates the rear right wheel speed VwRR of the right rear wheel 7 (non-drive wheel) to which torque is transmitted via the torque distribution clutch 9 based on the sensor signal from the right rear wheel speed sensor 13. Is calculated.
[0027]
The rear left wheel speed calculation unit 107 calculates the rear left wheel speed VwRL of the left rear wheel 8 (non-drive wheel) to which torque is transmitted via the torque distribution clutch 9 based on the sensor signal from the left rear wheel speed sensor 14. Is done.
[0028]
The turning radius calculation unit 108 (turning radius calculation means) calculates a turning radius R based on the tread t, which is the wheel interval between the left and right rear wheels 7, 8, the rear right wheel speed VwRR, and the rear left wheel speed VwRL.
[0029]
The limiter torque calculation unit 109 (limiter torque calculation means) calculates the limiter torque TLIIM based on the turning radius R, the accelerator opening ACC, and the vehicle speed VFF.
[0030]
The 4WD torque calculation unit 110 (high acceleration performance transmission torque calculation means) calculates the 4WD torque T according to the accelerator opening ACC.
[0031]
The rear transmission torque calculator 111 (target transmission torque determining means) calculates the rear transmission torque TE based on the select low of the 4WD torque T and the limiter torque TRLIM.
[0032]
The target torque selection unit 112 selects the front / rear rotation speed difference torque T △ V calculated by the front / rear rotation speed difference torque calculation unit 104 and the rear transmission torque TE calculated by the rear transmission torque calculation unit 111 to select high. The target torque TOUT is selected. The target torque TOUT is converted into a current to control the solenoid current in the torque distribution clutch 9.
[0033]
Next, the operation will be described.
[0034]
[Rear transmission torque calculation]
FIG. 3 is a flowchart showing the flow of the calculation process of the rear transmission torque performed in the torque distribution controller 10, and each step will be described below.
[0035]
In step 30, it is determined whether or not the turning radius R exceeds the turning radius threshold value #CRCLRDT. When the turning radius is small, that is, when R ≦ # CRCLRDT, the process proceeds to step 31. Proceed to 32 or later. Here, as the turning radius threshold value #CRCLLRDT, for example, a value of 40 m is set.
[0036]
In step 31, the limiter torque TLIIM is calculated using the turning radius R and the table 1 shown in FIG. 4 or the turning radius R and the table 2 shown in FIG. Here, when the accelerator opening ACC is lower than the accelerator opening threshold #TRLIMTVO (for example, 1/8 opening) in a low accelerator opening range, the table 1 and the table 1 are used properly. Is calculated, and the limiter torque TRLIM is calculated using the table 2 in the middle-high accelerator opening range where the accelerator opening ACC is equal to or larger than the accelerator opening threshold #TRLIMTVO.
Here, as is clear from FIGS. 4 and 5, the limiter torque characteristics of the tables 1 and 2 are such that when the turning radius R is a small radius turning not more than R1 LIMMIN, the limiter torque TRLIM is reduced in order to prevent tight corner braking. When turning a large radius with a turning radius R equal to or greater than R1 LIMMAX or when traveling straight, the limiter torque TRLIM is increased in order to obtain strong traction.
Further, comparing the small radius turning range characteristics of the tables 1 and 2, the limiter torque TRLIM is larger in the middle and high accelerator opening range where acceleration is required than in the low accelerator opening range where no acceleration is required.
[0037]
In step 32, an accelerator-sensitive limiter torque TRLIM is calculated using the accelerator opening ACC and Table 3 shown in FIG.
Here, as is clear from FIG. 6, the limiter torque characteristics of the table 3 are such that the limiter torque TRLIM is constant up to TVO1 (for example, 1/16 opening), and that the accelerator opening ACC is larger for TVO1 to TVO5. The limiter torque TLIIM is also large, and the limiter torque TRLIM has a constant characteristic when it exceeds TVO5. That is, the characteristic is such that the limiter torque TRLIM is increased in accordance with the depressing operation of the riaxel, and the torque limit is substantially suppressed to ensure the acceleration performance.
[0038]
In step 33, it is determined whether or not the vehicle speed VFF is equal to or higher than 20 km / h. In a low vehicle speed region where the vehicle speed VFF is lower than 20 km / h, the accelerator-sensitive limiter torque TLIIM in step 32 is set as the final limiter torque TLIIM. When the vehicle speed VFF is 20 km / h or more in the middle to high vehicle speed range, the process proceeds to step 34 and subsequent steps.
[0039]
In step 34, the vehicle speed sensitive limiter torque TLLIMXH is calculated using the vehicle speed VFF and the table 4 shown in FIG.
Here, as is clear from FIG. 7, the limiter torque characteristic of the table 4 is such that the higher the vehicle speed, the stronger the limit and the lower the vehicle speed sensitive limiter torque TLIMMXH. In other words, the characteristic is such that the higher the vehicle speed, the tighter the torque limit, thereby preventing torsional vibration.
[0040]
In step 35, the limiter torque TRLIM during a large radius turn is determined by the select low of the accelerator-sensitive limiter torque TLIIM and the vehicle speed-sensitive limiter torque TRLIMXH.
[0041]
The processing of steps 30 to 35 described above is performed by the limiter torque calculator 109.
[0042]
In the next step 36, the 4WD torque T is calculated by the interrupt processing in the 4WD torque calculation unit 110 according to the RAXEL opening degree ACC.
Here, as shown in the frame of step 36, the 4WD torque characteristic is given as a characteristic proportional to the magnitude of the accelerator opening ACC, thereby obtaining a high acceleration with respect to the accelerator depression operation. .
[0043]
In step 37, the rear transmission torque calculating section 111 calculates the rear transmission torque TE based on the select low of the 4WD torque T and the limiter torque TRLIM.
[0044]
[Torque limiting action]
At the time of starting or running, the 4WD torque calculation unit 110 of the torque distribution controller 10 calculates the 4WD torque T for obtaining good acceleration performance, and the limiter torque calculation unit 109 and the rear transmission torque calculation unit 111 of the torque distribution controller 10 calculate The 4WD torque T is limited as necessary to a transmission torque level that suppresses torsional vibration of the drive system, and the limited transmission torque is used as the rear transmission torque TE. Is selected as the target torque TOUT, a control command for obtaining the target torque TOUT is output from the torque distribution controller 10 to the torque distribution clutch 9.
[0045]
Therefore, in a running state in which the torsional vibration of the drive system does not cause a problem, the 4WD torque T is used as the rear transmission torque TE without any restriction, so that good acceleration performance is ensured. In the traveling state where torsional vibration is a problem, the limited limiter torque TRLIM is used as the rear transmission torque TE instead of the 4WD torque, whereby the torsion of the shaft due to high torque transmission is suppressed, and torsional vibration is prevented.
[0046]
[Torque limiting action by vehicle speed]
In the low vehicle speed range where the vehicle speed VFF is less than 20 km / h, the 4WD torque T is not limited and the vehicle speed VFF is 20 km / h in the low vehicle speed range where the vehicle speed VFF is less than 20 km / h. In the middle and high vehicle speed ranges described above, the 4WD torque T is mainly limited by the vehicle speed sensitive limiter torque TLIMMXH.
[0047]
Therefore, since the 4WD torque T is limited only in the middle and high vehicle speed regions where torsional vibration occurs, a large torque is transmitted in a low vehicle speed region such as at the time of starting, and good acceleration performance is obtained. As in the case where torsional vibration is prevented, it is possible to easily achieve both acceleration and prevention of torsional vibration.
[0048]
In the limiter torque calculation unit 109 of the torque distribution controller 10, in a middle to high vehicle speed region where the vehicle speed VFF is 20 km / h or more, the higher the vehicle speed VFF is, the more severely the 4WD torque T is limited.
[0049]
Therefore, when the vehicle is gradually accelerating after the start, as shown in FIG. 8, at the moment of the start from the start of the start until time t1 to the start of the low vehicle speed range, the large torque without limiting the 4WD torque T. In the region beyond the low vehicle speed region from time t1 to time t2, acceleration is more important than torsional vibration prevention by only slightly limiting the 4WD torque T. In the high vehicle speed driving range, the 4WD torque T is greatly restricted, and torsional vibration prevention is more important than the acceleration performance, so that the requirements for acceleration performance in the starting area and torsional vibration prevention in the acceleration area are well balanced. Can be.
[0050]
[Torque limiting action by turning radius]
When the limiter torque calculator 109 of the torque distribution controller 10 determines that the turning radius R from the turning radius calculator 108 is larger than the turning radius threshold value #CRCLRDT, in the low vehicle speed range, the flow chart of FIG. The flow proceeds from step 30 to step 32 to step 33 to step 36 to step 37, and the limiter torque TRLIM responsive to the accelerator opening is set to the limiter torque TRLIM. The rear transfer torque is selected by the select low among the limiter torque TRLIM and the 4WD torque T. TE is determined, and in the middle and high vehicle speed range, the flow proceeds to step 30 → step 32 → step 33 → step 34 → step 35 → step 36 → step 37 in the flowchart of FIG. 3, and the limiter torque TRLIM responsive to the accelerator opening degree. And vehicle speed Value determined by the select-low of response limiter torque TRLIMMXH is a limiter torque TRLIM, rear transmission torque TE is determined by the select-low of the limiter torque TRLIM and 4WD torque T.
[0051]
When the limiter torque calculator 109 of the torque distribution controller 10 determines that the turning radius R from the turning radius calculator 108 is equal to or smaller than the turning radius threshold value #CRCLRDT, the flowchart of FIG. The flow proceeds from step 36 to step 37. Based on Tables 1 and 2, the smaller the turning radius R is, the smaller the value is set as the limiter torque TRLIM. The rear transmission by the select low among the limiter torque TRLIM and the 4WD torque T is performed. The torque TE is determined.
[0052]
Therefore, in addition to the above-described operation and effect, when the vehicle is traveling straight or when turning a large radius where the turning radius R is larger than the turning radius threshold value #CRCLRDT, the torque limit is suppressed, that is, strong traction is obtained by increasing the torque limiter. When the turning radius R is smaller than the turning radius threshold value #CRCLRDT, the turning radius R is increased so that the torque limit is increased, that is, the tight corner brake is prevented by reducing the torque limiter. Is added to the control information, it is possible to achieve both prevention of tight corner braking and securing of traction performance.
[0053]
Next, effects will be described.
[0054]
(1) A 4WD torque calculating section 110 for calculating 4WD torque for obtaining a good acceleration performance, and a torque for suppressing the torsional vibration of the drive system as required with respect to the 4WD torque T calculated by the 4WD torque calculating section 110. Since the limiter torque calculation unit 109 and the rear transmission torque calculation unit 111 are used to limit the torque to the level and use the limited torque as the rear transmission torque TE, it is possible to achieve both good acceleration performance and prevention of torsional vibration. be able to.
[0055]
(2) In the low vehicle speed range where the vehicle speed VFF is less than 20 km / h, the limiter torque calculation unit 109 does not limit the 4WD torque T unless the vehicle speed VFF exceeds the accelerator-sensitive limiter torque TRLIM, and the vehicle speed VFF is not less than 20 km / h. In the vehicle speed range, the 4WD torque T is mainly limited by the vehicle speed sensitive limiter torque TRLIMMXH. Therefore, the strength of the torque limit can be changed according to the vehicle speed range to easily achieve both acceleration and torsional vibration prevention. Can be.
[0056]
(3) Since the limiter torque calculation unit 109 is a means for restricting the 4WD torque T more tightly as the vehicle speed VFF is higher in a middle to high vehicle speed region where the vehicle speed VFF is 20 km / h or more, the acceleration performance demand at the time of starting and the acceleration traveling The requirement for preventing torsional vibration at the time can be well balanced.
[0057]
(4) Estimated vehicle speed calculation unit 101 for calculating vehicle speed VFF, accelerator opening calculation unit 105 for calculating accelerator opening ACC, turning radius calculation unit 108 for calculating turning radius R, and turning radius R is the turning radius. A limiter torque calculation unit 109 that calculates the limiter torque TRLIM by a different method when the vehicle travels straight or at a large radius that is larger than the threshold value #CRCLRDT, and when the vehicle turns with a small radius that is equal to or less than the threshold value #CRCLRDT. A 4WD torque calculating section 110 for calculating the 4WD torque T according to the accelerator opening ACC, and a rear transmission torque calculating section 111 for setting the value determined by the select low among the limiter torque TRLIM and the 4WD torque T as the rear transmission torque TE. Are provided in the torque distribution controller 10, so that tight corner braking prevention and Optimum longitudinal torque distribution control that achieves both improved traction performance can be achieved.
[0058]
(Other embodiments)
[0059]
In the first embodiment, an example in which the present invention is applied to a front-wheel drive-based four-wheel drive vehicle has been described. However, the present invention can also be applied to a rear-wheel drive-based four-wheel drive vehicle.
[0060]
In the first embodiment, the means for calculating the 4WD torque according to the accelerator opening is shown as the high acceleration performance transmission torque calculation means. However, the engine torque transmitted from the engine to the drive system through the transmission is estimated, Means for generating the rear wheel transmission torque at the same rate as the weight distribution of the front and rear wheels may be used.
[0061]
In the first embodiment, the example in which the high acceleration performance transmission torque is limited by the accelerator opening, the vehicle speed, and the turning radius has been described. However, when the rear wheel transmission torque is generated at the same rate as the weight distribution of the front and rear wheels, the accelerator opening is Alternatively, an example in which the high acceleration performance transmission torque is limited according to the estimated rear wheel transmission torque may be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall system diagram showing a driving force distribution control device for a four-wheel drive vehicle according to a first embodiment.
FIG. 2 is a control block diagram illustrating a torque distribution control calculation process performed by a torque distribution controller employed in the driving force distribution control device according to the first embodiment;
FIG. 3 is a flowchart showing a flow of a rear transmission torque calculation process performed by a torque distribution controller of the driving force distribution control device according to the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing a limiter torque characteristic (table 1) according to a turning radius used in a limiter torque calculator according to the first embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing a limiter torque characteristic (table 2) according to a turning radius used in a limiter torque calculator according to the first embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing a limiter torque characteristic (Table 3) according to an accelerator opening used in a limiter torque calculator according to the first embodiment.
FIG. 7 is a diagram showing a vehicle speed-sensitive limiter torque characteristic (table 4) according to the vehicle speed used in the limiter torque calculation unit according to the first embodiment.
FIG. 8 is a time chart showing a vehicle speed characteristic and a target torque characteristic when the vehicle speed is gradually increased from the start in a vehicle equipped with the device of the first embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Automatic transmission 3 Front differential 4 Rear differential 5 Right front wheel 6 Left front wheel 7 Right rear wheel 8 Left rear wheel 9 Torque distribution clutch (torque distribution actuator)
Reference Signs List 10 Torque distribution controller 11 Right front wheel speed sensor 12 Left front wheel speed sensor 13 Right rear wheel speed sensor 14 Left rear wheel speed sensor 15 Accelerator opening sensor 16 Engine rotation sensor 17 AT controller 101 Estimated vehicle speed calculating unit 105 Accelerator opening calculating unit 108 Turning radius calculation unit 109 Limiter torque calculation unit 110 4WD torque calculation unit 111 Rear transmission torque calculation unit

Claims

エンジントルクを前輪と後輪に配分する四輪駆動系にトルク配分アクチュエータを設け、該トルク配分アクチュエータに対するトルク配分コントローラからの制御指令により後輪または前輪へ伝達される伝達トルクを制御する四輪駆動車の駆動力配分制御装置において、
良好な加速性能が得られる高加速性能伝達トルクを演算する高加速性能伝達トルク演算手段と、
前記高加速性能伝達トルク算出手段により算出された高加速性能伝達トルクに対し、トルク配分アクチュエータを介してエンジントルクが伝達される駆動系のねじれ振動を抑えた伝達トルクレベルに制限し、制限された伝達トルクを目標伝達トルクとする伝達トルク制限手段と、
を前記トルク配分コントローラに設けたことを特徴とする四輪駆動車の駆動力配分制御装置。Four-wheel drive for providing a torque distribution actuator in a four-wheel drive system that distributes engine torque to front wheels and rear wheels, and controlling transmission torque transmitted to the rear wheels or front wheels according to a control command from the torque distribution controller for the torque distribution actuator In a vehicle driving force distribution control device,
High acceleration performance transmission torque calculation means for calculating high acceleration performance transmission torque to obtain good acceleration performance;
The high-acceleration performance transmission torque calculated by the high-acceleration performance transmission torque calculation means is limited to a transmission torque level that suppresses torsional vibration of a drive system to which engine torque is transmitted via a torque distribution actuator . Transmission torque limiting means for setting the transmission torque to a target transmission torque;
Is provided in the torque distribution controller.

請求項１記載の四輪駆動車の駆動力配分制御装置において、
前記伝達トルク制限手段を、低車速域では制限がなく中高車速域では高加速性能伝達トルクを制限する手段としたことを特徴とする四輪駆動車の駆動力配分制御装置。The driving force distribution control device for a four-wheel drive vehicle according to claim 1,
A driving force distribution control device for a four-wheel drive vehicle, wherein the transmission torque limiting means is a means for limiting high acceleration performance transmission torque in a middle and high vehicle speed range without limitation in a low vehicle speed range.

請求項２記載の四輪駆動車の駆動力配分制御装置において、
前記伝達トルク制限手段を、中高車速域では車速が高車速であるほど高加速性能伝達トルクをきつく制限する手段としたことを特徴とする四輪駆動車の駆動力配分制御装置。The driving force distribution control device for a four-wheel drive vehicle according to claim 2,
A driving force distribution control device for a four-wheel drive vehicle, characterized in that the transmission torque limiting means is a means for limiting the transmission torque for high acceleration performance as the vehicle speed becomes higher in a middle to high vehicle speed range.

エンジントルクを前輪と後輪に配分する四輪駆動系にトルク配分アクチュエータを設け、該トルク配分アクチュエータに対するトルク配分コントローラからの制御指令により後輪または前輪へ伝達される伝達トルクを制御する四輪駆動車の駆動力配分制御装置において、
車速を計算する車速計算手段と、
アクセル開度を計算するアクセル開度計算手段と、
旋回半径を計算する旋回半径計算手段と、
旋回半径計算値が設定値より大きい場合、低車速域ではアクセル開度に対応した値をリミッタトルクとし、中高車速域ではアクセル開度対応リミッタトルクと車速対応リミッタトルクのうちセレクトローにより決められた値をリミッタトルクとし、旋回半径計算値が設定値以下の場合、旋回半径が小さいほど小さく制限した値をリミッタトルクとするリミッタトルク計算手段と、
アクセル開度に応じて高加速性能伝達トルクを演算する高加速性能伝達トルク演算手段と、
前記リミッタトルクと前記高加速性能伝達トルクのうちセレクトローにより決められた値を目標伝達トルクとする目標伝達トルク決定手段と、
を前記トルク配分コントローラに設けたことを特徴とする四輪駆動車の駆動力配分制御装置。Four-wheel drive for providing a torque distribution actuator in a four-wheel drive system that distributes engine torque to front wheels and rear wheels, and controlling transmission torque transmitted to the rear wheels or front wheels according to a control command from the torque distribution controller for the torque distribution actuator In a vehicle driving force distribution control device,
Vehicle speed calculating means for calculating a vehicle speed;
Accelerator opening calculating means for calculating the accelerator opening,
Turning radius calculation means for calculating a turning radius,
If the calculated turning radius is larger than the set value, the value corresponding to the accelerator opening is set as the limiter torque in the low vehicle speed range, and is determined by the select low among the accelerator opening corresponding limiter torque and the vehicle speed corresponding limiter torque in the middle and high vehicle speed ranges. A value as a limiter torque, and in a case where the turning radius calculation value is equal to or less than a set value, a limiter torque calculating unit that sets a value restricted to a smaller value as the turning radius is smaller, as a limiter torque,
High acceleration performance transmission torque calculation means for calculating high acceleration performance transmission torque according to the accelerator opening;
A target transmission torque determining unit that sets a value determined by a select low among the limiter torque and the high acceleration performance transmission torque as a target transmission torque,
Is provided in the torque distribution controller.