JP3915871B2 - Counter steer determination device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カウンタステア判定装置に関し、特に、カウンタステア状態を早期に判定可能なカウンタステア判定装置に関する。
【0002】
【関連する背景技術】
車両の左右駆動輪の間に左右輪の差動を許容する差動装置を装備した車両は旋回性に優れるが、いずれか一方の駆動輪がスリップしたときに車両走行を行えなくなるおそれがある。このため、左右輪の駆動力伝達経路間に差動制限装置を設け、同装置が発生する拘束力により左右輪の差動を必要に応じて制限することが知られている。また、四輪駆動車の回頭性と走行安定性とを両立させるために、前後輪間の差動を許容する差動装置と共に差動制限装置を設けることがある。
【0003】
一般に、差動制限装置の拘束力により車輪間の差動を制限すると車両の走行安定性が高まる一方、拘束力を弱めると車両の回頭性が向上する。そこで、差動装置と共に差動制限装置を装備した車両では、ドリフト走行などでカウンタステア状態が生じたときに、差動制限装置により拘束力を発生させて走行安定性を高めるようにしている。この様に、差動制限装置を適正に動作させるなどの観点から、カウンタステア状態の判定が必要になる。
【0004】
従来のカウンタステア判定は、例えば特登2715657号に記載のように、横加速度検出手段が検出した車両の横加速度から得られる車両の旋回方向と操舵角検出手段が検出した操舵方向とが一致しない場合にカウンタステア状態を判定するものとなっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この様なカウンタステア判定によれば、いっぱいに切ったステアリングハンドルを運転者が中立ハンドル位置まで戻したときに初めてカウンタステア状態が判定されるので、判定遅れが生じ、例えばカウンタステア判定に基づく差動制限装置の動作が適正に行われずに走行安定性が低下することがある。
【0006】
そこで、本発明は、カウンタステア状態を早期に判定可能なカウンタステア判定装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の本発明によるカウンタステア判定装置は、実横加速度を検出する横加速度検出手段と、車速と操舵角とから計算横加速度を算出する横加速度算出手段と、実横加速度の大きさと計算横加速度の大きさとに基づいてカウンタステア状態を検出するカウンタステア判定手段と、を備え、カウンタステア判定手段は、実横加速度RGy、計算横加速度Gyならびに1より小さい定数α、0より大きい定数βおよびγの間にRGy>γかつα×RGy−β>Gyという関係またはRGy<−γかつα×RGy+β<Gyという関係が成立したときにのみカウンタステア状態を検出することを特徴とする。
【0008】
実横加速度と計算横加速度との大小関係はカウンタステア状態の有無によって異なり、従って、実横加速度の大きさと計算横加速度の大きさとに基づいてカウンタステア状態を検出可能である。しかも、現時点での実横加速度を横加速度検出手段により検出でき、また、計算横加速度は現時点での車速および操舵角から迅速に算出可能であるので、実横加速度および計算横加速度に基づくカウンタステア状態の検出は、中立操舵位置へステアリングハンドルが戻るのを待つことなく迅速に行われ、カウンタステア判定上の遅れを来すおそれがない。
【0009】
一般に、車両はアンダステア傾向を呈する操舵特性を有し、通常の操舵状況では実横加速度の大きさが計算横加速度の大きさに等しいかこれよりも小さくなる。従って、実横加速度の大きさが計算横加速度の大きさよりも大きいときには、ステアリングハンドルが戻されていると判断でき、この判定条件が成立したときにカウンタステア状態を検出することにより、カウンタステア判定が正確かつ迅速に行われる。
【0010】
ここで、実横加速度RGyと計算横加速度Gyを座標軸とする操舵状況判定平面を想定した場合、上記の3つの定数α=1、かつβ及びγがいずれもゼロであれば、この判定平面においてカウンタステア状態判定域と非カウンタステア状態判定域とが互いに隣り合うことになり、特に実横加速度RGyや計算横加速度Gyが小さい操舵領域においてカウンタステア状態の有無を誤判定するおそれがある。
【0011】
そこで、本願発明では、定数αを1より大きく、かつβ及びγを0より大きい値に設定することにより、カウンタステア状態判定域が、非カウンタステア状態判定域との境界から遠ざかるように適度に縮小される。この様にカウンタステア状態判定域を設定することにより、特に実横加速度RGyや計算横加速度Gyが小さい領域での誤判定が防止される。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態によるカウンタステア判定装置を説明する。
本実施形態のカウンタステア判定装置は、差動制限装置たとえばセンタディファレンシャル(以下、センタデフという)とその差動を制限する差動制限装置とを有した車両に搭載される。
【0013】
図1に示すように、センタデフ1は、エンジン4の回転を変速機5を介して入力するリングギア6と、これと一体回転可能なピニオンギアと、これに噛み合う一対のサイドギアとを有し、両サイドギアの一方はフロントディファレンシャル(以下、フロントデフという)2のアウタケーシングに連結されている。また、アウタケーシングの外周に設けられたリングギア10は、ピニオンギア11及びプロペラシャフト12を介してリアディファレンシャル(以下、リアデフという)13に連結されている。従って、上記一方のサイドギアおよびフロントデフ2のアウタケーシングの回転が、リングギア10、ピニオンギア11、プロペラシャフト12およびリアデフ13を介してドライブシャフト14に伝達されて、左右後輪3Rが回転駆動されるようになっている。
【0014】
詳細な図示を省略するが、センタデフ1の他方のサイドギアはフロントデフ2のインナケーシングに接続され、インナケーシング内に支持された一対のプラネタリギアは、左右のドライブシャフト17の内方端に形成されたサンギアにそれぞれ噛合している。従って、このサイドギアおよびインナケーシングの回転がプラネタリギアとこれに噛み合うサンギアを経てドライブシャフト17に伝達され、左右前輪3Fが回転駆動されることになる。この際、プラネタリギアの自転により左右前輪間の回転差が許容される。
【0015】
また、フロントデフ2のアウタケーシングとインナケーシングとの間には,差動制限手段としての油圧多板クラッチ(図示略)が設けられ、この油圧多板クラッチには油圧ユニット20から作動油が供給される。油圧多板クラッチは、ソレノイドバルブ21で制御される作動油供給状態に応じてその係合状態が変化し、係合状態に応じた拘束トルクを発生して、両ケーシングの相対回転を規制するものとなっている。すなわち、油圧多板クラッチの完全開放時(拘束トルク0)にはフロントデフ2のアウタケーシング及びインナケーシングが回転規制されることなく、50:50の比率で前輪3F側と後輪3R側へのトルク配分が行われる。一方、油圧多板クラッチの完全係合時(拘束トルク最大)には両ケーシングが回転規制されて、前後輪3F,3Rの接地荷重に応じた比率でトルク配分が行われる。
【0016】
車室内には、マイクロプロセッサなどから構成された4WD用ECU(電子制御ユニット)31が図示しないエンジン・変速機用ECUやABS用ECUと共に設置されている。ECU31の入力側には、前後左右輪3F,3Rの車輪速VFL,VFR,VRL,VRRをそれぞれ検出する車輪速センサ32と、車両に作用する前後方向加速度Gxを検出する前後加速度センサ33と、車両に作用する実横加速度RGyを検出する横加速度センサ34と、車体速RVBを検出する車体速センサ35と、エンジン4のスロットル開度TPSを検出するスロットルセンサ36と、ステアリング操舵角θsを検出する操舵角センサ37とが接続されている。また、ECU31の出力側には、ソレノイドバルブ21が接続されている。
【0017】
差動制限に関連して、ECU31は、図2及び図3に示す前後差回転拘束トルク設定部41、前後G比例拘束トルク設定部42、加速対応拘束トルク設定部43、減速対応拘束トルク設定部44および最終拘束トルク設定部45のそれぞれの機能を奏するものとなっている。後述のように、設定部41〜44で設定された拘束トルクTv,Tx,Ta,Tbから最終拘束トルクTfinalが設定され、この最終拘束トルクTfinalに応じて油圧多板クラッチが発生する拘束トルクが制御される。すなわち、設定部41〜45は、油圧ユニット20、ソレノイドバルブ21および油圧多板クラッチを含む差動制限装置の制御部を構成している。
【0018】
前後差回転拘束トルク設定部41は、旋回時の車両挙動を適正にすべく、前後輪回転差に基づいて前後差回転拘束トルクTvを設定するものである。この拘束トルク設定部41の前輪平均処理部51では左右前輪3Fの車輪速VFL,VFRが平均化されて前輪車輪速VFが算出され、後輪平均処理部52では左右後輪3Rの車輪速VRL,VRRが平均化されて後輪車輪速VRが算出される。更に、実前後差回転算出部53では、後輪車輪速VRから前輪車輪速VFが減算され、実前後差回転ΔVcdが算出される。
【0019】
また、推定車体速算出部54では、車輪速VFL,VFR,VRL,VRRのうち2番目に小さい車輪速が表す現在の車体速が、前後加速度センサ33にて検出され現時点以降の車体速変化を表す前後加速度Gxで補正され、推定車体速VBが算出される。
理想前後差回転算出部55では、図2の算出部55ブロック内に概略的に示したマップに従い推定車体速VBと操舵角センサ37にて検出された操舵角θsとから理想前後差回転ΔVhcが算出される。このマップにおいて、理想前後差回転ΔVhcは、推定車体速VBが所定値未満の低速域では負側に設定される一方、所定値以上の高速域では正側に設定され、また、操舵角θsが大であるほどΔVhcの絶対値が操舵角θsの増大につれて大きな値をとるように設定されている。つまり、低速域での旋回時には円滑な旋回を図るために後輪車輪速VRを前輪車輪速VFよりも小さくする一方、高速域での旋回時には後輪3Rをスリップさせて良好な回頭性を実現するために後輪車輪速VRを前輪車輪速VFよりも大きくするものになっている。
【0020】
次に、ΔVc設定部56では、実前後差回転ΔVcdと理想前後差回転ΔVhcとに基づき下表から差ΔVcが設定される。
【0021】
【表1】
【0022】
表1における差ΔVcの設定は、センタデフ1の拘束トルクが実前後差回転ΔVcdを0とする方向にしか作用しない点を考慮した上で、実前後差回転ΔVcdを理想前後差回転ΔVhcに可能な限り接近させることを企図している。
つまり、表1に示す状況▲3▼及び▲4▼のように理想前後差回転ΔVhcと実前後差回転ΔVcdとが同符号であると共にΔVcdがΔVhcよりも大のときには、両者の差に等しい拘束トルクΔVcを発生させることで両者を一致させ、状況▲2▼及び▲5▼のように理想前後差回転ΔVhcと実前後差回転ΔVcdとが同符号であると共にΔVcdがΔVhcよりも小のときには、拘束トルクΔVcを発生させると却って両者の差が増大するためΔVc=0とし、また、状況▲1▼及び▲6▼のように理想前後差回転ΔVhcと実前後差回転ΔVcdとが異符号のときには、実前後差回転ΔVcdを0にする拘束トルクΔVcを発生させてΔVcdをΔVhcに接近させるものとなっている。
【0023】
拘束トルク算出部58は、ΔVc設定部56で設定された差ΔVcをC/S補正部57を介して入力する。拘束トルク算出部58では、そのブロック中に示したマップに基づいて差ΔVcから前後差回転拘束トルクTvが算出される。このマップにおいて、差ΔVcが0である付近に不感帯が設けられ、また、差ΔVcの絶対値が大きいほど前後差回転拘束トルクTvが増加するように設定されている。
【0024】
一方、横G推定部59では、操舵角センサ37にて検出された操舵角θsと車体速センサ35にて検出された車体速RVB(より一般的には車速)とに基づき計算横加速度Gyが算出される。また、カウンタステア判定部(以下、C/S判定部という)60では、この計算横加速度Gyと横加速度センサ34にて検出された実横加速度RGyとに基づき現在の操舵状況がカウンタステア状態であるか否かが判定される。C/S判定部60は、横加速度検出手段としての横加速度センサ34と横加速度算出手段としての横G推定部59と共に、カウンタステア判定装置を構成している。
【0025】
車両は一般にアンダステア傾向を呈する操舵特性を有し、従って、通常の操舵状況では実横加速度RGyの大きさ(絶対値)が計算横加速度Gyの大きさよりも小さくなるとの認識の下で、本実施形態では、実横加速度RGyの大きさが計算横加速度Gyの大きさよりも大きいときに、好ましくは、実横加速度RGy、計算横加速度Gyならびに定数α、βおよびγの間にRGy>γかつα×RGy−β>Gyという第1の関係またはRGy<−γかつα×RGy+β<Gyという第2の関係が成立したときにカウンタステア状態を検出するようにしている。ここで、定数α、βおよびγは、適宜の値に設定され、C/S判定部60に内蔵のメモリに予め格納される。定数α、βおよびγの全てが値ゼロに設定されることはない。
【0026】
さて、図4に示すように、実横加速度RGyおよび計算横加速度Gyを横軸および縦軸にとった操舵状況判定平面を想定すると、上記第1および第2の関係は、図4に斜線を施して示す第1および第2カウンタステア状態判定域において成立するといえる。
定数α=1、β=γ=0の場合、カウンタステア状態判定域は、実横加速度RGyが正の領域では図4に示す直線L1(Gy=RGy)の下側において直線L1と縦軸とで囲まれる領域に対応し、また、RGyが負の領域では直線L1の上側において直線L1と縦軸とで囲まれる領域に対応し、非カウンタステア状態判定域に隣り合う。この様な判定域と比べ、本実施形態の第1及び第2カウンタステア状態判定域は、直線L1および縦軸から遠ざかるように適度に縮小され、これにより誤判定を防止するようにしている。
【0027】
カウンタステア状態の有無の判定にあたり、C/S判定部60は、図5に示すカウンタステア判定ルーチンを実行する。
この判定ルーチンにおいて、C/S判定部60は、現時点での実横加速度RGyを表す横加速度センサ34出力を読み込むと共に内蔵のメモリから判定基準値としての定数γを読み出し、実横加速度RGyが判定基準値γよりも大きいか否かを判別する(ステップS1)。RGy>γであることがステップS1で判別されると、横G推定部59から計算横加速度Gyを読み込む一方、実横加速度RGyに定数αを乗じた値から定数βを減じることにより判定パラメータα×RGy−βを算出し、次に、この判定パラメータ値が計算横加速度Gyよりも大きいか否かを判別する(ステップS2)。
【0028】
ステップS2での判別結果が否定であれば、現在の操舵状況が、図4に示す第1非カウンタステア状態判定域に属していると判断して、判定フラグCSHを非カウンタステア状態を表す値0に設定する(ステップS3)。一方、ステップS2での判別結果が肯定であれば、現在の操舵状況が、図4に示す第1カウンタステア状態判定域に属していると判断して、フラグCSHをカウンタステア状態を表す値1に設定する(ステップS4)。
【0029】
また、ステップS1で実横加速度RGyが定数γよりも大きくないと判別した場合、C/S判定部60は、実横加速度RGyが定数γの符号を反転した値−γよりも小さいか否かを判別し(ステップS5)、この判別結果が肯定であれば、実横加速度RGyに定数αを乗じた値に定数βを加えることにより判定パラメータα×RGy+βを算出し、次に、この判定パラメータ値が計算横加速度Gyよりも小さいか否かを判別する(ステップS6)。
【0030】
ステップS5またはステップS6の判別結果が否定であれば、現在の操舵状況が、図4に示す第2非カウンタステア状態判定域に属していると判断して、判定フラグCSHを非カウンタステア状態を表す値0に設定する(ステップS7)。一方、ステップS6での判別結果が肯定であれば、現在の操舵状況が、図4に示す第2カウンタステア状態判定域に属していると判断して、フラグCSHをカウンタステア状態を表す値1に設定する(ステップS4)。
【0031】
上記の判定では、計算横加速度Gyよりも大きな横加速度RGyが発生している場合に、カウンタステア状態にあると推定されてカウンタステア判定(フラグCSH=1)が下され、逆の場合に非カウンタステア判定(CSH=0)が下される。また、この判定に際して、既述のように適度に縮小したカウンタステア状態判定域を用いるので、特に実横加速度RGyや計算横加速度Gyが小さい操舵領域における操舵状況についての誤判定防止が図られる。
【0032】
図2を再び参照すると、C/S補正部57は、非カウンタステア判定時(CSH=0)にはΔVc設定部56から入力された差ΔVcをそのまま拘束トルク算出部58に出力する一方、カウンタステア判定時(CSH=1)には操舵角θsに基づいて算出された理想前後差回転ΔVhcが不適切となるため、差ΔVcに代えて実前後差回転ΔVcdを出力する。
【0033】
そして、拘束トルク算出部58では、そのブロック内に示したマップに従って差ΔVcに応じた前後差回転拘束トルクTvが算出される。
以下、図3を参照して、ECU31の差動制限制御部の説明を続ける。
前後G比例拘束トルク設定部42は、前後G拘束トルクTxを前後加速度Gxに従って算出するものであり、その拘束トルク算出部71では、図3の算出部71のブロック内に示したマップに従い、前後加速度Gxに応じた前後G拘束トルクTxが算出される。このマップにおいて、前後加速度Gxの増加に伴って前後G拘束トルクTxが増加するように設定され、スリップ防止ひいては走行安定性向上が図られる。
【0034】
拘束トルク算出部71に後段に配されたスイッチ72は、前後差回転拘束トルク設定部41の推定車体速算出部54が推定車体速VBを推定中であればオンされ、拘束トルク算出部71からの前後G拘束トルクTxがそのまま最終拘束トルク設定部45に出力され、一方、推定車体速算出部54が推定車体速VBの推定を完了していればオフされて、前後G拘束トルクTxに代えて値0が最終拘束トルク設定部45に出力される。
【0035】
つまり、本実施形態では、推定車体速算出部54が推定車体速VBを推定中であって、4輪スリップ中と推測されるときには、拘束トルクTvに代えて前後G拘束トルクTxを用いるようにしている。
加速対応拘束トルク設定部43は、急発進時などにおける後輪3Rの初期スリップを防止するための加速対応拘束トルクTaを算出するものであり、同設定部43の拘束トルク算出部81では、そのブロック中に示したマップに従い、スロットルセンサ36にて検出されたスロットル開度TPSと推定車体速算出部54にて算出された推定車体速VBとから加速対応拘束トルクTaが算出され、フィルタ82を経て最終拘束トルクTfinal設定部に出力される。
【0036】
図示を省略するが、上記のマップにおいて、加速対応拘束トルクTaは、スロットル開度TPSの増加に伴って増加すると共に推定車体速VBの増加に伴って減少するように設定され、急発進時などにおける初期スリップが抑制される。
減速対応拘束トルク設定部44は、急減速時において車両姿勢の安定性を確保するための減速対応拘束トルクTbを算出するものである。同設定部44の拘束トルク算出部91では、そのブロック内に示したマップに従い、前後加速度Gxから減速対応拘束トルクTbが算出される。このマップにおいて、減速度の増加に伴って減速対応拘束トルクTbが増加するように設定され、減速時の車両姿勢の安定化が図られる。
【0037】
又、K2算出部92では、そのブロック中に示したマップに従って操舵角θsと推定車体速VBとから補正係数K2が算出される。図示を省略するが、マップにおいて、補正係数K2は操舵角θsの増加に伴って減少するように設定され、これにより減速対応拘束トルクTbを減少補正して回頭性を確保している。
補正係数K2はC/S補正部93を経て乗算部94に入力され、乗算部94では減速対応拘束トルクTbに補正係数K2が乗算される。C/S補正部93では、C/S判定部60でカウンタステア判定(CSH=1)されたときには、操舵角θsに基づいて設定される補正係数K2がカウンタステアによって不適切になるので、補正係数K2を強制的に値1に設定して補正係数K2による補正を禁止する。
【0038】
一方、K3算出部96では、そのブロック内にマップに従い、操舵角センサ37からの操舵角θsを微分処理部95で微分処理して得た操舵角速度Dθsから補正係数K3が算出される。このマップにおいて、補正係数K3は、操舵角速度Dθsが所定値以上の領域では操舵角速度Dθsの増加に伴って補正係数K3が減少するように設定され、従って、急操舵時には減速対応拘束トルクTbが減少補正されて回頭性が確保される。補正係数K3はフィルタ97及びC/S補正部98を経て乗算部99に入力され、乗算部99では減速対応拘束トルクTbに補正係数K3が乗算され、補正済みの減速対応拘束トルクTbは最終拘束トルクTfinal設定部に出力される。
【0039】
C/S補正部98では、カウンタステア判定時(CSH=1)、すなわち、操舵角速度Dθsに基づいて設定される補正係数K3がカウンタステアによって不適切になるときには、補正係数K3が強制的に値1に設定される。
次に、最終拘束トルク設定部45の最大値選択部101では、前後差回転拘束トルクTvと前後G比例拘束トルクTxとの大きい側が選択される。4輪スリップに伴い前後差回転拘束トルクTvに制御ハンチングが発生するおそれがある場合には、前後G比例拘束トルクTxが選択されることになる。
【0040】
選択された拘束トルクTvまたはTxは、加算部102において、加速対応拘束トルクTaおよび減速対応拘束トルクTbに加算される。この結果得た最終拘束トルクTfinalは、リミッタ103において、油圧多板クラッチ19で実現可能な最大拘束トルクに制限され、最終拘束トルクTfinalとして出力される。
そして、ECU31では、最終拘束トルクTfinalに対応するデューティ率が図示しないマップから設定され、この設定デューティ率に基づいてソレノイドバルブ21が作動して油圧ユニット20から油圧多板クラッチ19への作動油供給量を制御する。その結果、油圧多板クラッチ19の係合状態が調整されて、拘束トルクが最終拘束トルクTfinalに制御される。
【0041】
そして、拘束トルク制御に際して、本実施形態のカウンタステア判定装置によりカウンタステア状態の有無が正確かつ迅速に検出され、カウンタステア判定時には、カウンタステアによって不適切となる制御情報たとえば操舵角θsに基づく拘束トルク算出を回避することにより、適正な拘束トルクを迅速に発生させて走行安定性が確保される。
【0042】
本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、種々に変形可能である。
例えば、上記実施形態では、差動装置および差動制限装置を備えた車両に本発明を適用した場合について説明したが、本発明のカウンタステア判定装置をこの種の車両と共に適用することは必須ではない。また、差動制限装置と共にカウンタステア判定装置を用いる場合においても、差動制限装置および差動制限制御部は実施形態のものに限定されない。
【0043】
また、上記実施形態では、カウンタステア状態の検出に供される関係式における3つの定数α、βおよびγを適宜の正の値に設定した場合について説明したが、この様に設定することは必須ではなく、3つの定数の全てが値ゼロをとらないように設定すれば良い。
【0044】
【発明の効果】
請求項1に記載の本発明では、実横加速度の大きさと車速と操舵角とから算出された計算横加速度の大きさとに基づいてカウンタステア状態を検出するので、迅速かつ正確にカウンタステア状態を検出でき、カウンタステア判定結果に基づいて実施される各種制御処理を適正に行える。
【0045】
また、実横加速度の大きさが計算横加速度の大きさよりも大きいときにカウンタステア状態を検出するので、カウンタステア状態を正確かつ迅速に検出できる。更に、実横加速度RGy、計算横加速度Gyならびに定数α、β、γの間に所定の関係が成立したときにカウンタステア状態を検出するので、特に横加速度が小さい領域での誤検出を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】カウンタステア判定装置が搭載される車両の駆動系と共に示す概略図である。
【図2】本発明の一実施形態によるカウンタステア判定装置をなすカウンタステア判定部を差動制限装置の制御部の一部と共に示すブロック図である。
【図3】差動制限装置の制御部の残部を示すブロック図である。
【図4】カウンタステア判定部によるカウンタステア状態検出原理を説明するための操舵状況判定平面を示す図である。
【図5】カウンタステア判定部が実施するカウンタステア判定ルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
31 電子制御ユニット
34 横加速度センサ(横加速度検出手段)
35 車体速センサ(車速検出手段)
37 操舵角センサ(操舵角検出手段)
54 推定車体速算出部
59 推定横加速度推定部(横加速度算出手段)
60 カウンタステア判定部(カウンタステア判定手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a counter steer determination device, and more particularly to a counter steer determination device capable of determining a counter steer state at an early stage.
[0002]
[Related background]
A vehicle equipped with a differential device that allows the differential of the left and right wheels between the left and right drive wheels of the vehicle is excellent in turning performance, but there is a possibility that the vehicle cannot be driven when one of the drive wheels slips. For this reason, it is known that a differential limiting device is provided between the driving force transmission paths of the left and right wheels, and the differential of the left and right wheels is limited as necessary by the restraining force generated by the device. Further, in order to achieve both turning ability and running stability of a four-wheel drive vehicle, a differential limiting device may be provided together with a differential device that allows differential between front and rear wheels.
[0003]
In general, when the differential between the wheels is limited by the restraining force of the differential limiting device, the running stability of the vehicle is enhanced, while when the restraining force is weakened, the turning ability of the vehicle is improved. Therefore, in a vehicle equipped with a differential limiting device together with a differential device, when a counter-steer state occurs due to drift traveling or the like, a restraining force is generated by the differential limiting device to improve traveling stability. As described above, it is necessary to determine the counter steer state from the viewpoint of properly operating the differential limiting device.
[0004]
In conventional counter steer determination, for example, as described in Japanese Patent No. 2715657, the turning direction of the vehicle obtained from the lateral acceleration of the vehicle detected by the lateral acceleration detecting means does not match the steering direction detected by the steering angle detecting means. In this case, the counter steer state is determined.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to such counter steer determination, since the counter steer state is determined only when the driver returns the steering handle that has been fully turned to the neutral handle position, a determination delay occurs. The operation of the differential limiter based on the operation may not be performed properly, and the running stability may decrease.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to provide a counter steer determination device capable of determining a counter steer state at an early stage.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A counter steer determination device according to the present invention as set forth in
[0008]
The magnitude relationship between the actual lateral acceleration and the calculated lateral acceleration differs depending on the presence or absence of the counter steer state. Therefore, the counter steer state can be detected based on the actual lateral acceleration and the calculated lateral acceleration. In addition, the actual lateral acceleration at the present time can be detected by the lateral acceleration detecting means, and the calculated lateral acceleration can be quickly calculated from the vehicle speed and the steering angle at the current time. Therefore, the counter steer based on the actual lateral acceleration and the calculated lateral acceleration is used. The state is detected quickly without waiting for the steering handle to return to the neutral steering position, and there is no possibility of causing a delay in counter steer determination.
[0009]
one In general, the vehicle has a steering characteristic exhibiting an understeer tendency. Under normal steering conditions, the actual lateral acceleration is equal to or smaller than the calculated lateral acceleration. Therefore, when the actual lateral acceleration is larger than the calculated lateral acceleration, it can be determined that the steering wheel is being returned, and the counter steer determination is performed by detecting the counter steer state when this determination condition is satisfied. Is done accurately and quickly.
[0010]
This Here, assuming a steering situation determination plane having the actual lateral acceleration RGy and the calculated lateral acceleration Gy as coordinate axes, the above three constants α = 1 and If both β and γ are zero, the counter steer state determination region and the non-counter steer state determination region are adjacent to each other on this determination plane, and in particular, the steering region where the actual lateral acceleration RGy and the calculated lateral acceleration Gy are small. There is a possibility that the presence or absence of the counter steer state is erroneously determined.
[0011]
Therefore, this application In the invention, the constant α Greater than 1 and β and γ greater than 0 By setting the value, the counter steer state determination area is appropriately reduced so as to move away from the boundary with the non-counter steer state determination area. By setting the counter steer state determination area in this way, erroneous determination is prevented particularly in an area where the actual lateral acceleration RGy and the calculated lateral acceleration Gy are small.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a counter steer determination device according to an embodiment of the present invention will be described.
The counter steer determination device of this embodiment is mounted on a vehicle having a differential limiting device such as a center differential (hereinafter referred to as center differential) and a differential limiting device that limits the differential.
[0013]
As shown in FIG. 1, the
[0014]
Although not shown in detail, the other side gear of the
[0015]
Further, a hydraulic multi-plate clutch (not shown) is provided as a differential limiting means between the outer casing and the inner casing of the
[0016]
A 4WD ECU (electronic control unit) 31 composed of a microprocessor or the like is installed in the vehicle compartment together with an engine / transmission ECU and an ABS ECU (not shown). On the input side of the
[0017]
In relation to the differential restriction, the
[0018]
The front / rear difference rotational restraint
[0019]
Further, the estimated vehicle
The ideal front / rear differential
[0020]
Next, the
[0021]
[Table 1]
[0022]
The difference ΔVc in Table 1 can be set to the ideal front-rear differential rotation ΔVhc in consideration of the fact that the restraining torque of the center differential 1 acts only in the direction in which the actual front-rear differential rotation ΔVcd is 0. It is intended to be as close as possible.
That is, when the ideal front / rear differential rotation ΔVhc and the actual front / rear differential rotation ΔVcd have the same sign and ΔVcd is larger than ΔVhc as shown in Tables (3) and (4) shown in Table 1, a constraint equal to the difference between the two. When the torque ΔVc is generated to make them coincide with each other, and when the ideal front / rear differential rotation ΔVhc and the actual front / rear differential rotation ΔVcd have the same sign and ΔVcd is smaller than ΔVhc as in the cases (2) and (5), When the restraining torque ΔVc is generated, the difference between the two increases, so ΔVc = 0, and when the ideal front / rear differential rotation ΔVhc and the actual front / rear differential rotation ΔVcd have different signs as in the situations (1) and (6) Then, a restraining torque ΔVc that makes the actual front-rear differential rotation ΔVcd zero is generated to make ΔVcd approach ΔVhc.
[0023]
The restraining
[0024]
On the other hand, the lateral
[0025]
The vehicle generally has a steering characteristic exhibiting an understeer tendency. Therefore, in the normal steering situation, the actual lateral acceleration RGy has a magnitude (absolute value) that is smaller than the calculated lateral acceleration Gy. In the embodiment, when the magnitude of the actual lateral acceleration RGy is larger than the magnitude of the calculated lateral acceleration Gy, preferably, RGy> γ and α between the actual lateral acceleration RGy, the calculated lateral acceleration Gy, and the constants α, β, and γ. The counter steer state is detected when the first relationship of × RGy−β> Gy or the second relationship of RGy <−γ and α × RGy + β <Gy is established. Here, the constants α, β, and γ are set to appropriate values and stored in advance in a memory built in the C /
[0026]
Now, as shown in FIG. 4, assuming a steering situation determination plane in which the actual lateral acceleration RGy and the calculated lateral acceleration Gy are taken on the horizontal axis and the vertical axis, the first and second relations are shown by hatching in FIG. It can be said that it is established in the first and second counter steer state determination areas.
When the constants α = 1 and β = γ = 0, the counter steer state determination area includes a straight line L1 and a vertical axis below the straight line L1 (Gy = RGy) shown in FIG. 4 when the actual lateral acceleration RGy is positive. In the region where RGy is negative, it corresponds to the region surrounded by the straight line L1 and the vertical axis above the straight line L1, and is adjacent to the non-counter steer state determination region. Compared to such a determination area, the first and second counter steer state determination areas of the present embodiment are appropriately reduced so as to move away from the straight line L1 and the vertical axis, thereby preventing erroneous determination.
[0027]
In determining whether there is a counter steer state, the C /
In this determination routine, the C /
[0028]
If the determination result in step S2 is negative, it is determined that the current steering situation belongs to the first non-counter steer state determination region shown in FIG. 4, and the determination flag CSH is a value representing the non-counter steer state. Set to 0 (step S3). On the other hand, if the determination result in step S2 is affirmative, it is determined that the current steering state belongs to the first counter steer state determination region shown in FIG. 4, and the flag CSH is a
[0029]
If it is determined in step S1 that the actual lateral acceleration RGy is not greater than the constant γ, the C /
[0030]
If the determination result of step S5 or step S6 is negative, it is determined that the current steering situation belongs to the second non-counter steer state determination region shown in FIG. 4, and the determination flag CSH is set to the non-counter steer state. The represented value is set to 0 (step S7). On the other hand, if the determination result in step S6 is affirmative, it is determined that the current steering state belongs to the second counter steer state determination region shown in FIG. 4, and the flag CSH is a
[0031]
In the above determination, when the lateral acceleration RGy larger than the calculated lateral acceleration Gy is generated, it is estimated that the counter steer state is set, and the counter steer determination (flag CSH = 1) is made. Counter steer determination (CSH = 0) is made. In addition, since the counter steer state determination area appropriately reduced as described above is used for this determination, it is possible to prevent erroneous determination of the steering situation particularly in the steering area where the actual lateral acceleration RGy and the calculated lateral acceleration Gy are small.
[0032]
Referring to FIG. 2 again, the C /
[0033]
Then, the constraining
Hereinafter, the description of the differential restriction control unit of the
The front-rear G proportional restraint
[0034]
A
[0035]
That is, in the present embodiment, when the estimated vehicle
The acceleration corresponding restraint
[0036]
Although not shown, in the above map, the acceleration-corresponding restraint torque Ta is set so as to increase as the throttle opening degree TPS increases and decrease as the estimated vehicle body speed VB increases. The initial slip at is suppressed.
The deceleration-corresponding restraint
[0037]
The
The correction coefficient K2 is input to the
[0038]
On the other hand, the
[0039]
The C /
Next, the maximum
[0040]
The selected restraining torque Tv or Tx is added by the adding
In the
[0041]
In the restraint torque control, the counter steer determination device according to the present embodiment accurately and quickly detects the presence or absence of the counter steer state. At the time of the counter steer determination, the control information that becomes inappropriate by the counter steer, for example, the restraint based on the steering angle θs. By avoiding the torque calculation, an appropriate restraining torque can be quickly generated to ensure running stability.
[0042]
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be variously modified.
For example, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a vehicle including a differential device and a differential limiting device has been described. Absent. Further, even when the counter steer determination device is used together with the differential limiting device, the differential limiting device and the differential limiting control unit are not limited to those of the embodiment.
[0043]
In the above-described embodiment, the case where the three constants α, β, and γ in the relational expression used for detecting the counter steer state are set to appropriate positive values has been described. Instead, all three constants may be set not to take the value zero.
[0044]
【The invention's effect】
In the first aspect of the present invention, since the counter steer state is detected based on the actual lateral acceleration and the calculated lateral acceleration calculated from the vehicle speed and the steering angle, the counter steer state is quickly and accurately detected. Various control processes that can be detected and executed based on the counter steer determination result can be appropriately performed.
[0045]
Also, Since the counter steer state is detected when the actual lateral acceleration is larger than the calculated lateral acceleration, the counter steer state can be detected accurately and quickly. Furthermore, Since the counter steer state is detected when a predetermined relationship is established between the actual lateral acceleration RGy, the calculated lateral acceleration Gy, and the constants α, β, γ, it is possible to prevent erroneous detection particularly in a region where the lateral acceleration is small.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a drive system of a vehicle on which a countersteer determination device is mounted.
FIG. 2 is a block diagram showing a counter steer determination unit forming a counter steer determination device according to an embodiment of the present invention together with a part of a control unit of the differential limiting device.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a remaining part of a control unit of the differential limiting device.
FIG. 4 is a diagram showing a steering situation determination plane for explaining the principle of counter-steer state detection by a counter-steer determination unit.
FIG. 5 is a flowchart of a counter steer determination routine executed by a counter steer determination unit.
[Explanation of symbols]
31 Electronic control unit
34 Lateral acceleration sensor (lateral acceleration detection means)
35 Vehicle speed sensor (vehicle speed detection means)
37 Steering angle sensor (steering angle detection means)
54 Estimated body speed calculation unit
59 Estimated lateral acceleration estimation unit (lateral acceleration calculation means)
60 Counter steer determination unit (counter steer determination means)
Claims (1)
車速と操舵角とから計算横加速度を算出する横加速度算出手段と、
前記実横加速度の大きさと前記計算横加速度の大きさとに基づいてカウンタステア状態を検出するカウンタステア判定手段と、を備え、
前記カウンタステア判定手段は、前記実横加速度RGy、前記計算横加速度Gyならびに1より小さい定数α、0より大きい定数βおよびγの間にRGy>γかつα×RGy−β>Gyという関係またはRGy<−γかつα×RGy+β<Gyという関係が成立したときにのみ前記カウンタステア状態を検出することを特徴とするカウンタステア判定装置。Lateral acceleration detecting means for detecting actual lateral acceleration;
Lateral acceleration calculating means for calculating the calculated lateral acceleration from the vehicle speed and the steering angle;
Counter steer determination means for detecting a counter steer state based on the magnitude of the actual lateral acceleration and the magnitude of the calculated lateral acceleration ,
The counter steer determination means determines whether RGy> γ and α × RGy−β> Gy between the actual lateral acceleration RGy, the calculated lateral acceleration Gy, a constant α smaller than 1, and constants β and γ larger than 0, or RGy A counter steer determination device that detects the counter steer state only when a relationship of <−γ and α × RGy + β <Gy is established .
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