JP4200762B2

JP4200762B2 - Turning control device for four-wheel drive vehicle

Info

Publication number: JP4200762B2
Application number: JP2003000222A
Authority: JP
Inventors: 弘樹安西
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-01-06
Filing date: 2003-01-06
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2023-01-06
Also published as: JP2004210151A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オフロード４輪駆動車等のように前後輪の回転差を制限可能な４輪駆動車両の旋回挙動制御装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、センターディファレンシャルがロックされている４輪駆動状態での走行時においては、２輪駆動状態での通常の車両挙動制御に代えて、
(1)車両挙動制御での制動トルク量を変更する。
(2)車両挙動制御での制動トルク制御を中止する。
(3)車両挙動制御での制動トルク制御が中止されていても車両挙動制御でのエンジントルク低減は実行する。
の何れかにより対応している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３４４０７７号公報（第２頁）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の４輪駆動車両の旋回挙動制御装置にあっては、下記に列挙するように、それぞれの対処では、下記に列挙するような問題がある。
(a) 上記(1)はブレーキ制御量が変更されることで、目標ヨーレートとなるように制御出来ないおそれがある。つまり、車両の挙動がオーバーステア傾向やアンダーステア傾向に移行しつつある状況で、ブレーキ制御量を変更しても、前軸と後軸のうちブレーキ制御が介入した軸の反対軸に制動トルクが回り込んでしまう。
(b) 上記(2)は４輪駆動中に、制動トルク制御が中止されるため、実質的に旋回挙動を安定にする制御を行うことが出来ない。つまり、車両の挙動がオーバーステア傾向やアンダーステア傾向に移行しつつある状況では、この車両挙動を抑制することが出来ない。
(c) 上記(3)はエンジントルクダウンのみではヨーモーメントは発生せず、オーバーステア傾向やアンダーステア傾向の旋回挙動を抑制するヨーレート制御を行うことができないので、(b)と同様に、実質的に旋回挙動を安定にする制御を行うことが出来ない。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、前後輪の差動を制限している４輪駆動状態での旋回時に、４輪駆動状態と制動トルク制御を維持したまま、オーバーステア傾向やアンダーステア傾向を抑制する旋回挙動制御の実効を確保することができる４輪駆動車両の旋回挙動制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、
前後輪の車軸の回転差を制限可能な４輪駆動車両に適用され、車両の旋回挙動を制御する旋回挙動制御装置において、
運転者による制動操作と独立して車両の旋回状態に応じて旋回挙動を制御するために各車輪に独立に付与する制動トルクを制御する制動トルク制御手段と、
運転者によるアクセル操作と独立して駆動源の出力を制御する駆動源出力制御手段と、
前後車軸の差動を制限している４輪駆動状態であり、かつ、前記制動トルク制御手段により前後一方の車軸の左右片側の車輪に制動トルクを付与している旋回挙動制御時、前記制動トルクの制御量から制動トルクが他方の車軸の車輪へ伝わる際の制動トルク回り込み経路のフリクションロス分を除いた駆動トルクアップ量に基づいて駆動源の出力を増加させる駆動トルク補正を行う駆動トルク補正手段と、
を備えた。
【０００７】
ここで、「前後輪の回転差を制限可能な４輪駆動車両」とは、オフロード４輪駆動車のようにリジッド４輪駆動状態を実現できるもののみでなく、例えば、加速スリップ量に応じて２輪駆動状態から４輪駆動状態まで駆動トルク配分が調整可能なオンディマンド４輪駆動車（油圧クラッチまたは電磁クラッチ式、ビスカスカップリング式、機械式等）、前後輪の一方に制動トルクを与えた場合にトランスファーを介して前後輪の他方に制動トルクが伝達されるもの（＝前後の車輪の回転差を制限可能なもの）を全て含む。
【０００８】
また、「駆動トルク補正手段」は、制動トルク回り込み経路のフリクションロス分と、駆動トルク伝達経路のフリクションロス分と、に応じて駆動源の出力増加量を設定しても良い。
【０００９】
よって、本発明の４輪駆動車両の旋回挙動制御装置にあっては、４輪駆動状態では、挙動制御のために付与された制動トルクの反対軸への回り込みを、駆動源の出力を増加させる駆動トルク補正により相殺することで、前後輪の差動を制限している４輪駆動状態での旋回時に、４輪駆動状態と制動トルク制御を維持したまま、オーバーステア傾向やアンダーステア傾向を抑制する旋回挙動制御の実効を確保することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の４輪駆動車両の旋回挙動制御装置を実現する実施の形態を、図面に示す第１実施例及び第２実施例に基づいて説明する。
【００１１】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
図１は第１実施例の旋回挙動制御装置（ビークル・ダイナミクス・コントロール・システム：略称ＶＤＣシステム）が適用された４輪駆動車両を示す全体システム図である。
【００１２】
このＶＤＣシステムは、例えば、滑りやすい路面でのレーンチェンジ時や旋回時に、燃料カットやスロットル開閉によるエンジン制御と、４輪独立のブレーキ制御により、車両の横滑りを軽減し、これにより制動・発進・旋回性能を高度に両立させ、車両挙動をドライバーの意図通りに制御するシステムである。
【００１３】
なお、以下の文章中で用いる「ＴＣＳ」はトラクション・コントロール・システム（Traction Control System）の略称であり、「ＡＢＳ」はアンチロックブレーキシステム（Anti-lock Brake System）の略称である。
【００１４】
図１において、１はエンジン、２はスロットルバルブ、３はスロットルモータ、４はリヤディファレンシャル、５は左前輪、６は右前輪、７は左後輪、８は右後輪であり、前記エンジン１の駆動トルクは、スロットルモータ３により駆動されるスロットルバルブ２の開度に応じて制御される。
【００１５】
そして、エンジン駆動伝達系には図外のトランスファーが設けられ、トランスファー内の４ＷＤクラッチ（電磁クラッチや油圧クラッチ等）の解放時には、エンジン駆動トルクがリヤディファレンシャル４を介して左右後輪７，８へのみ伝達される。また、トランスファー内の４ＷＤクラッチの締結時には、エンジン駆動トルクが左右後輪７，８へ伝達されると共に、４ＷＤクラッチからフロントディファレンシャルを介して左右前輪５，６へ伝達される。なお、前記４ＷＤクラッチは、後述する４ＷＤ制御コントローラ３２により左右前輪５，６と左右後輪７，８の回転差を制限するように締結力が制御される。
【００１６】
図１において、９はブレーキペダル、１０はブースタ、１１はマスターシリンダ、１２はVDC/TCS/ABSアクチュエータ、１３は左前輪ホイールシリンダ、１４は右前輪ホイールシリンダ、１５は左後輪ホイールシリンダ、１６は右後輪ホイールシリンダであり、通常のブレーキ操作時はブレーキペダル９の踏み込み操作によりマスターシリンダ１１にて発生したブレーキ液圧が、VDC/TCS/ABSアクチュエータ１２を介して、４輪のホイールシリンダ１３，１４，１５，１６に供給され、４輪の各輪に制動トルクが付与される。
【００１７】
前記VDC/TCS/ABSアクチュエータ１２は、後述のVDC/TCS/ABSコントローラ１７からのVDC/TCS/ABSアクチュエータ駆動信号を受けて、各車輪のホイールシリンダのブレーキ液圧を調整するもので、ＶＤＣ制御時やＴＣＳ制御時には、VDC/TCS/ABSアクチュエータ１２により発生したブレーキ液圧を、各車輪のホイールシリンダのうち、制動トルクの付与が必要なホイールシリンダに供給する。また、ＡＢＳ制御時には、制動ロックを防止するようにVDC/TCS/ABSアクチュエータ１２により各車輪のホイールシリンダ圧を調整する。
【００１８】
図１において、１７はVDC/TCS/ABSコントローラ（制動トルク制御手段）、１８はエンジン制御コントローラ（駆動源出力制御手段）、１９はA/T制御コントローラ、２０は左前輪速センサ、２１は右前輪速センサ、２２は左後輪速センサ、２３は右後輪速センサ、２４はブレーキ圧力センサ、２５は横Ｇセンサ、２６はヨーレートセンサ、２７は舵角センサ、２８はVDCオフスイッチ、２９はABS警告灯、３０はVDC OFF表示灯、３１はSLIP表示灯、３２は４ＷＤ制御コントローラ、３３はモード切替えスイッチである。
【００１９】
前記VDC/TCS/ABSコントローラ１７とエンジン制御コントローラ１８とA/T制御コントローラ１９と４ＷＤ制御コントローラ３２は、互いにＣＡＮ通信線により接続されている。
【００２０】
前記VDC/TCS/ABSコントローラ１７は、各車輪速センサ２０，２１，２２，２３と、ブレーキ圧力センサ２４と、横Ｇセンサ２５と、ヨーレートセンサ２６と、舵角センサ２７と、VDCオフスイッチ２８からのセンサ信号やスイッチ信号を入力し、VDC/TCS/ABSアクチュエータ１２に対しVDC/TCS/ABSアクチュエータ駆動信号を出力する。このVDC/TCS/ABSコントローラ１７では、モード切替えスイッチ３３からのスイッチ信号がリジッド４ＷＤモードであるとき、図２のフローチャートに従って４輪駆動時の旋回挙動制御を行う。
【００２１】
前記エンジンコントローラ１８は、ＶＤＣ制御側からエンジントルクダウン指令を受けると、スロットル制御と燃料カット制御の少なくとも一方によるエンジントルクダウン制御を行う。
【００２２】
前記４ＷＤ制御コントローラ３２は、モード切替えスイッチ３３に対する運転者操作により選択された制御モード（２ＷＤモード、AUTOモード、リジッド４ＷＤモード）に従って、４ＷＤクラッチを締結制御する。ここで、２ＷＤモードは４ＷＤクラッチを解放し後輪駆動状態で走行するモードであり、AUTOモードは路面条件等に合わせてエンジン駆動トルクを適切に前後輪に配分するモードであり、リジッド４ＷＤモードは４ＷＤクラッチの締結を維持して４輪駆動状態で走行するモードである。
【００２３】
次に、作用を説明する。
【００２４】
［４輪駆動時の旋回挙動制御処理］
図２は第１実施例のVDC/TCS/ABSコントローラ１７にて実行される４輪駆動時の旋回挙動制御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。
【００２５】
ステップＳ１では、2WD/4WD認識信号としてモード切替えスイッチ３３からのスイッチ信号（２ＷＤモード信号、AUTOモード信号、リジッド４ＷＤモード信号）を読み込み、ステップＳ２へ移行する。
【００２６】
ステップＳ２では、ステップＳ１で読み込まれた信号がリジッド４ＷＤモード信号か否かを判断し、YESの場合はステップＳ３へ移行し、NOの場合はリターンへ移行する。
【００２７】
ステップＳ３では、ＶＤＣ作動フラグ（VDC ACT FLG）を読み込み、ステップＳ４へ移行する。このＶＤＣ作動フラグは、VDC/TCS/ABSコントローラ１７からエンジン制御コントローラ１８やＡ／Ｔ制御コントローラ１９等に出力する信号であり、本ＶＤＣ作動フラグの読み込みは、ＶＤＣ作動／非作動を確認するためである。
【００２８】
ステップＳ４では、ＶＤＣ作動開始か否かを判断し、ＹＥＳの場合はステップＳ５へ移行し、ＮＯの場合はリターンへ移行する。ここで、ＶＤＣＡＣＴＦＬＧ＝１（ＶＤＣ作動）、ＶＤＣＡＣＴＦＬＧ＝０（ＶＤＣ非作動）である。
【００２９】
ステップＳ５では、目標エンジントルク（ETQTCS）信号を読み込み、ステップＳ６へ移行する。ここで、目標エンジントルク（ETQTCS）は、エンジントルクダウン制御を実施するために、VDC/TCS/ABSコントローラ１７側からエンジン制御コントローラ１８側へ要求するトルクである。なお、エンジン制御コントローラ１８側がVDC/TCS/ABSコントローラ１７側から本信号を受信し、トルクダウン制御を行う。
【００３０】
ステップＳ６では、VDC/TCS/ABSコントローラ１７側からエンジン制御コントローラ１８側へエンジントルクダウン指令が出ているか否かを判断し、YESの場合はステップＳ７へ移行し、NOの場合はリターンへ移行する。ここで、［ドライバー要求エンジントルク（ETRQDR）］＞［目標エンジントルク（ETQTCS）］であれば、VDC/TCS/ABSコントローラ１７側からエンジン制御コントローラ１８側へエンジントルクダウン指令が出ていることになる。なお、ドライバー要求エンジントルク（ETRQDR）は、アクセル開度から計算したドライバーの要求するエンジントルクである。
【００３１】
ステップＳ７では、ＶＤＣ制御側での目標制動トルク（ＴB）を読み込み、ステップＳ８へ移行する。ここで、ＶＤＣ制御側でブレーキ制御指令がでている場合には目標制動トルクＴB（≧０）が読み込まれることになる。なお、目標制動トルクＴBは、下記に示す式により算出できる。
ＴB ＝Ｐ×Ｆ×２×μ×Ｇ
但し、Ｐ：目標ホイールシリンダ圧、Ｆ：キャリパー受圧面積、μ：パッド摩擦係数、Ｇ：ディスク有効半径である。
【００３２】
ステップＳ８では、目標制動トルクＴBがＴB≧０か否かを判断し、YESの場合はステップＳ９へ移行し、NOの場合はステップＳ１２へ移行する。すなわち、目標制動トルクＴBがＴB＜０であれば、ブレーキ制御指令が出ていないため、エンジントルクダウン制御のみとなり、ブレーキによる干渉が発生しないので、エンジントルクダウン量の補正をする必要がない。一方、目標制動トルクＴBがＴB≧０であれば、ブレーキ制御指令が出ていることになり、補正によるエンジントルクダウン制御＋ブレーキ制御を行う。
【００３３】
ステップＳ９では、目標制動トルクＴBとドライブシャフトのフリクションロス分Ｄ（制動トルク回り込み経路のフリクションロス分）により駆動トルクアップ量ＴPを演算し（ＴP＝ＴB−Ｄ）、ステップＳ１０へ移行する。
【００３４】
ステップＳ１０では、ステップＳ９で求められた駆動トルクアップ量ＴPに基づいてエンジントルクアップ量ＴEを演算し、ステップＳ１１へ移行する。ここで、エンジントルクアップ量ＴEは、下記に示す式により算出される。
ＴE＝（ＴP＋ｄ）／（ＲF×ＲT×ｔ×Ｋ）
但し、ｄ：プロペラシャフトのフリクションロス分（駆動トルク伝達経路のフリクションロス分）、ＲF：ファイナルギヤ比、ＲT：トランスミッションギヤ比、ｔ：トルクコンバータのトルク比（リジッド４ＷＤ時にトルクコンバータが直結となり、トルクコン入力とトルクコン出力の関係が１となる）、Ｋ：動力伝達効率（Ｋ＝トランスミッションギヤ比効率＋ファイナルドライブギヤ比効率）である。
【００３５】
ステップＳ１１では、目標エンジントルクETQTCSとステップＳ１０で求めたエンジントルクアップ量ＴEに基づき、ＴEE＝ETQTCS＋ＴEの式によりエンジントルク補正値ＴEEを演算し、ステップＳ１２へ移行する。本ステップは、エンジン制御コントローラ１８側が、最終的にスロットル制御分と燃料カット制御分に配分するための元となるエンジントルクダウン量を求めるものである。
【００３６】
ステップＳ１２では、目標制動トルクＴBがＴB＜０であれば、現時点のエンジントルクから目標エンジントルク（ETQTCS）を差し引いた量をトルクダウン量としてエンジントルクダウン制御を実行し、目標制動トルクＴBがＴB≧０であれば、現時点のエンジントルクからエンジントルク補正値ＴEE（ETQTCS＋ＴE）を差し引いた量をトルクダウン量としてエンジントルクダウン制御を実行する。すなわち、エンジントルクとしては、ＴB＜０のときのトルク（＝目標エンジントルク）に比べ、ＴB≧０のときの方がエンジントルクアップ量ＴEだけ増加補正される。
【００３７】
なお、ステップＳ９、ステップＳ１０、ステップＳ１１は、駆動トルク補正手段に相当する。
【００３８】
［２ＷＤ車でのＶＤＣ制御作用］
２ＷＤ車でのＶＤＣ制御は、舵角センサ２７から得られるドライバーのステアリング操作量と、ブレーキ圧力センサ２４から得られるブレーキ操作量とによって目標横滑り量を演算する。併せて、横Ｇセンサ２５やヨーレートセンサ２６や各車輪速センサ２０，２１，２２，２３等から送られてくる情報により車両の実横滑り量を演算する。
【００３９】
そして、目標横滑り量と車両の実横滑り量の偏差に応じて、VDC/TCS/ABSアクチュエータ１２に対しVDC/TCS/ABSアクチュエータ駆動信号を出力してブレーキ制動トルクの調整を行うと共に、燃料カットやスロットル開閉によりエンジン出力を制御して、自動的に車両の走行安定性を向上させる。
【００４０】
すなわち、目標横滑り量と車両の実横滑り量の偏差により、車両のアンダーステア程度やオーバーステア程度が判断され、車両がアンダーステア傾向の場合やオーバーステア傾向の場合には、ブレーキ制動トルクの調整とエンジン出力制御により、車両の横滑り量を目標横滑り量に一致させる制御が行われる。
【００４１】
例えば、滑りやすい路面でのレーンチェンジ時において、オーバーステア傾向が大きいと判断されると、その程度に応じてエンジン出力を制御すると共に４輪のブレーキ力を制御し、オーバーステア抑制モーメントを発生させて、オーバーステア傾向を軽減する。ここで、オーバーステア抑制モーメント（オーバーステアを抑制する力）は、例えば、旋回外輪側の前輪にブレーキ力を与えることで発生する。
【００４２】
また、滑りやすい路面での旋回時において、アンダーステア傾向が大きいと判断されると、その程度に応じて４輪のブレーキ力を制御し、アンダーステア抑制モーメントを発生させて、アンダーステア傾向を軽減する。ここで、アンダーステア抑制モーメント（アンダーステアを抑制する力）は、例えば、旋回内輪側の後輪にブレーキ力を与えることで発生する。
【００４３】
［４ＷＤ車のＶＤＣ制御作用］
上記２ＷＤ車のＶＤＣ制御をそのまま４ＷＤ車に適用した場合、ＶＤＣ制御により左右前輪の片側、あるいは、左右後輪の片側に与えられた制動トルクがトランスファーを介して他軸（前車軸→後車軸、後車軸→前車軸）に回り込み、車両を安定させる効果を低減させてしまう可能性がある。
【００４４】
例えば、オーバーステアとなりそうな右旋回中に左前輪に対しＶＤＣ制御により制動トルクを付与することでオーバーステア抑制制御を行う場合、図３の左側の２ＷＤに示すように、２輪駆動車の場合、左前輪に付与された制動トルクにより車両重心回りにオーバーステアを抑制するモーメントが作用し、実際の走行ラインは狙ったラインに沿ったものとなる。
【００４５】
これに対し、図３の右側の４ＷＤに示すように、４輪駆動車の場合、左前輪に対しＶＤＣ制御により制動トルクを付与すると、左前輪に与えられた制動トルクがトランスファーを介して後車軸に回り込み、リヤディファレンシャルにより左右後輪には均等な制動トルクが作用する。なお、左前輪から右前輪へは差動を許容するフロントディファレンシャルが存在するため、制動トルクは伝達されない。
【００４６】
よって、(1)左前輪から左右後輪へ伝達された制動トルクにより、左右後輪のタイヤが出し得る横力が低下する。(2)左前輪から左右後輪へ伝達された制動トルクにより、オーバーステアを助長するモーメントが発生する。という悪影響を与えてしまい、実際の走行ラインは狙ったラインよりオーバーステア傾向を示す。
【００４７】
また、アンダーステアとなりそうな右旋回中に右後輪に対しＶＤＣ制御により制動トルクを付与することでアンダーステア抑制制御を行う場合、図４の左側の２ＷＤに示すように、２輪駆動車の場合、右後輪に付与された制動トルクにより車両重心回りにアンダーステアを抑制するモーメントが作用し、実際の走行ラインは狙ったラインに沿ったものとなる。
【００４８】
これに対し、図４の右側の４ＷＤに示すように、４輪駆動車の場合、右後輪に対しＶＤＣ制御により制動トルクを付与すると、右後輪に与えられた制動トルクがトランスファーを介して前車軸に回り込み、フロントディファレンシャルにより左右前輪には均等な制動トルクが作用する。なお、右後輪から左後輪へは差動を許容するリヤディファレンシャルが存在するため、制動トルクは伝達されない。
【００４９】
よって、(1)右後輪から左右前輪へ伝達された制動トルクにより、左右前輪のタイヤが出し得る横力が低下する。(2)右後輪から左右前輪へ伝達された制動トルクにより、アンダーステアを助長するモーメントが発生する。という悪影響を与えてしまい、実際の走行ラインは狙ったラインよりアンダーステア傾向を示す。
【００５０】
［４輪駆動時の旋回挙動制御作用］
本実施例でのリジッド４輪駆動状態で、ＶＤＣ制御は開始されているが制動トルクが付与されていないときは、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ１２へと進む流れとなり、ステップＳ１２において、現時点のエンジントルクから目標エンジントルク（ETQTCS）を差し引いた量をトルクダウン量とするエンジントルクダウン制御が実行される。
【００５１】
そして、ＶＤＣ制御による制動トルクが付与されると、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ９→ステップＳ１０→ステップＳ１１→ステップＳ１２へと進む流れとなり、ステップＳ１２において、現時点のエンジントルク（＝目標エンジントルク）からエンジントルク補正値ＴEE（ETQTCS＋ＴE）とする負のエンジントルクダウン制御、言い換えると、エンジントルクアップ制御が実行される。
【００５２】
例えば、アンダーステアとなりそうな右旋回中にアンダーステア抑制制御を行う場合、図５の(1)に示すように、右後輪８に対しＶＤＣ制御により制動トルクを付与すると、右後輪８に与えられた制動トルクがトランスファーを介して前車軸に回り込み、図５の(2)に示すように、フロントディファレンシャルにより左右前輪５，６には均等な制動トルクが作用する。右後輪８に対し１００の制動トルクをかけると、右後輪８に５０、左右前輪５，６にそれぞれ２５の制動トルクが作用することになる。
【００５３】
ここで、前記トルクアップ制御により、１００のエンジントルクを増加して与えると、右後輪８に対し２５（図５の(3)）、左右前輪５，６に対しそれぞれ２５（図５の(4)）、左後輪７に対し２５（図５の(4)）というように、４輪均等の駆動トルクが作用する。
【００５４】
従って、左右前輪５，６をみると、回り込みによる２５の制動トルクが、トルクアップ制御による２５の駆動トルクにより相殺されることになり、左右前輪５，６のタイヤグリップ限界を非線形領域から線形領域へと回復させるし、また、回り込みによる２５の制動トルクがアンダーステアを助長するモーメントとなることもない。
【００５５】
また、左右後輪７，８をみると、右後輪８に作用する５０の制動トルクが右後輪に作用する２５の駆動トルクにより減少し、右後輪８には２５の制動トルクが残り、左後輪７には２５の駆動トルクのみが作用する。よって、右後輪８に作用する２５の制動トルクと、左後輪７に作用する２５の駆動トルクを合わせた５０のトルクが、車両重心に対しアンダーステアを抑制するオーバーステア方向のモーメントを発生するトルクとなる。
【００５６】
また、例えば、オーバーステアとなりそうな旋回中にオーバーステア抑制制御を行う場合も、上記同様に、左右後輪７，８側で回り込みによる制動トルクが、トルクアップ制御による駆動トルクにより相殺されることになり、左右後輪７，８のタイヤグリップ限界を非線形領域から線形領域へと回復させるし、また、回り込みによる制動トルクがオーバーステアを助長するモーメントとなることもない。そして、左右前輪５，６においても、一方の前輪に作用する制動トルクと、他方の前輪に作用する駆動トルクを合わせたトルクが、車両重心に対しオーバーステアを抑制するアンダーステア方向のモーメントを発生するトルクとなる。
【００５７】
以上説明したように、２ＷＤ車のＶＤＣ制御量よりは、制御量が少ない傾向になるものの、オーバーステアやアンダーステアを抑制する方向にＶＤＣブレーキ輪のみに制動トルクをかける（制動トルクを残す）ことが出来ると共に、左右輪の一方のＶＤＣブレーキ輪の反対輪にオーバーステアやアンダーステアを抑制する方向に駆動トルクをかけることが出来るため、４輪駆動状態による制動トルク回り込み干渉による悪影響を排除しながら、４輪駆動状態を維持したままでのＶＤＣ制御の実効（旋回挙動の安定化）を図ることが出来る。
【００５８】
次に、効果を説明する。
第１実施例の４輪駆動車両の旋回挙動制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００５９】
(1) 前後輪の回転差を制限可能な４輪駆動車両に適用され、車両の旋回挙動を制御する旋回挙動制御装置において、運転者による制動操作と独立して車両の旋回状態に応じて旋回挙動を制御するために各車輪に独立に付与する制動トルクを制御するVDC/TCS/ABSコントローラ１７と、運転者によるアクセル操作と独立して車両のエンジン１の出力を制御するエンジン制御コントローラ１８と、前後輪の差動を制限している４輪駆動状態であり、かつ、VDC/TCS/ABSコントローラ１７により制動トルクを付与しているＶＤＣ制御時、エンジントルクを増加させる駆動トルク補正を行う駆動トルク補正ステップＳ９〜Ｓ１１と、を備えた構成としたため、前後輪の差動を制限している４輪駆動状態での旋回時に、４輪駆動状態とＶＤＣ制動トルク制御を維持したまま、オーバーステア傾向やアンダーステア傾向を抑制するＶＤＣ制御の実効を確保することができる。
【００６０】
(2) 駆動トルク補正ステップＳ９は、ＶＤＣ／ＴＣＳ／ＡＢＳコントローラ１７により付与されている目標制動トルクＴＢの大きさに応じて駆動トルクアップ量ＴＰを演算するようにしたため、車両挙動を安定化させるのに適切なヨーレート制御量に制御することができる。
【００６１】
(3) 駆動トルク補正ステップＳ９〜Ｓ１１は、制動トルク回り込み経路のフリクションロス分であるドライブシャフトのフリクションロス分Ｄと、駆動トルク伝達経路のフリクションロス分であるプロペラシャフトのフリクションロス分ｄと、に応じてエンジントルク補正値ＴEEを演算するようにしているため、フリクションによる制動トルク伝達率と駆動トルク伝達率とを考慮した適切なエンジントルク補正値ＴEEを得ることができる。
【００６２】
（第２実施例）
第２実施例は、エンジントルク補正値ＴEEの演算処理を、第１実施例とは異ならせた例である。
【００６３】
構成的には、第１実施例装置と同様であるので図示並びに説明を省略する。
【００６４】
次に、作用を説明する。
【００６５】
［４輪駆動時の旋回挙動制御処理］
図６は第２実施例のVDC/TCS/ABSコントローラ１７にて実行される４輪駆動時の旋回挙動制御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。なお、ステップＳ１〜ステップＳ８及びステップＳ１２は図２に示すフローチャートのステップＳ１〜ステップＳ８及びステップＳ１２と同じ処理であるので説明を省略する。
【００６６】
ステップＳ１３では、目標制動トルクＴBに基づき、反対軸に回り込む制動トルクＴFを下記の式により演算し、ステップＳ１４へ移行する。
ここで、反対軸に回り込む制動トルクＴFは、
ＴF×ＲFD×ＲRD×Ｅ＝ＴB−Ｄ
∴ＴF＝（ＴB−Ｄ）／（ＲFD×ＲRD×Ｅ）
但し、ＲFD：フロントデフギヤ比、ＲRD：リヤデフギヤ比、Ｅ：フロントデフギヤ効率＋リヤデフギヤ効率、Ｄ：制動トルク回り込み経路のフリクションロス分（Ｄ＝後輪アクスルシャフトのフリクション＋プロペラシャフトのフリクション＋フロントドライブシャフトのフリクション）である。
【００６７】
ステップＳ１４では、ステップＳ１３で求められた反対軸に回り込む制動トルクＴFに基づいて、エンジントルクアップ量ＴEを演算し、ステップＳ１５へ移行する。ここで、エンジントルクアップ量ＴEは、下記に示す式により算出される。
（ＴE×ＲT×ＲFD×ｔ×Ｅ'）−Ｄ'＝ＴF
∴ＴE＝（ＴF＋Ｄ'）／（ＲT×ＲFD×ｔ×Ｅ'）
但し、ＲT：トランスミッションギヤ比、ＲFD：フロントデフギヤ比、ｔ：トルクコンバータのトルク比、Ｅ'：トランスミッションギヤ比効率＋フロントデフギヤ比効率、Ｄ'：駆動トルク伝達経路のフリクションロス分（プロペラシャフトのフリクション＋フロントドライブシャフトのフリクション）である。
【００６８】
ステップＳ１５では、目標エンジントルクETQTCSとステップＳ１４で求めたエンジントルクアップ量ＴEに基づき、ＴEE＝ETQTCS＋ＴEの式によりエンジントルク補正値ＴEEを演算し、ステップＳ１２へ移行する。本ステップは、エンジン制御コントローラ１８側が、最終的にスロットル制御分と燃料カット制御分に配分するための元となるエンジントルクダウン量を求めるものである。なお、他の作用については、第１実施例装置と同様であるので説明を省略する。
【００６９】
次に、効果を説明する。
第２実施例の４輪駆動車両の旋回挙動制御装置にあっては、第１実施例装置の(1),(2)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００７０】
(4) 駆動トルク補正ステップＳ１３〜Ｓ１５は、制動トルク回り込み経路のフリクションロス分Ｄと、駆動トルク伝達経路のフリクションロス分Ｄ'と、に応じてエンジントルク補正値ＴEEを演算するようにしているため、第１実施例装置に比べ、より精度良くフリクションによる制動トルク伝達率と駆動トルク伝達率とを考慮した適切なエンジントルク補正値ＴEEを得ることができる。
【００７１】
以上、本発明の４輪駆動車両の旋回挙動制御装置を第１実施例及び第２実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００７２】
例えば、第１実施例及び第２実施例では、加速スリップ量に応じて２輪駆動状態から４輪駆動状態まで駆動トルク配分が調整可能なオンディマンド４輪駆動車（油圧クラッチまたは電磁クラッチ式）の例を示したが、ビスカスカップリング式や機械式等によるオンディマンド４輪駆動車や、オフロード４輪駆動車のように手動切り替え操作によりリジッド４輪駆動状態を実現できる４輪駆動車でも良く、要するに、前後輪の一方に制動トルクを与えた場合にトランスファーを介して前後輪の他方に制動トルクが伝達される４輪駆動車は全て含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の４輪駆動車両の旋回挙動制御装置が適用された後輪駆動車を示す全体システム図である。
【図２】第１実施例のVDC/TCS/ABSコントローラにて実行される４輪駆動時の旋回挙動制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】２ＷＤ車のＶＤＣ制御をそのまま４ＷＤ車に適用した場合のオーバーステア抑制制御作用の説明図である。
【図４】２ＷＤ車のＶＤＣ制御をそのまま４ＷＤ車に適用した場合のアンダーステア抑制制御作用の説明図である。
【図５】第１実施例装置でのアンダーステア抑制制御作用の説明図である。
【図６】第２実施例のVDC/TCS/ABSコントローラにて実行される４輪駆動時の旋回挙動制御処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１エンジン
２スロットルバルブ
３スロットルモータ
４リヤディファレンシャル
５左前輪
６右前輪
７左後輪
８右後輪
９ブレーキペダル
１０ブースタ
１１マスターシリンダ
１２ VDC/TCS/ABSアクチュエータ
１３左前輪ホイールシリンダ
１４右前輪ホイールシリンダ
１５左後輪ホイールシリンダ
１６右後輪ホイールシリンダ
１７ VDC/TCS/ABSコントローラ（制動トルク制御手段）
１８エンジン制御コントローラ（駆動源出力制御手段）
１９ A/T制御コントローラ
２０左前輪速センサ
２１右前輪速センサ
２２左後輪速センサ
２３右後輪速センサ
２４ブレーキ圧力センサ
２５横Ｇセンサ
２６ヨーレートセンサ
２７舵角センサ
２８ VDCオフスイッチ
２９ ABS警告灯
３０ VDC OFF表示灯
３１ SLIP表示灯
３２４ＷＤ制御コントローラ
３３モード切替えスイッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of a turning behavior control device for a four-wheel drive vehicle capable of limiting the rotational difference between front and rear wheels such as an off-road four-wheel drive vehicle.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, when traveling in a four-wheel drive state where the center differential is locked, instead of normal vehicle behavior control in a two-wheel drive state,
(1)Change the amount of braking torque in vehicle behavior control.
(2)Stop the braking torque control in the vehicle behavior control.
(3)Even if the braking torque control in the vehicle behavior control is stopped, the engine torque reduction in the vehicle behavior control is executed.
(See, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-344077 A (second page).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
  However, in the conventional turning behavior control device for a four-wheel drive vehicle, as listed below, each countermeasure has the following problems.
(a) the above(1)May be unable to be controlled to the target yaw rate by changing the brake control amount. In other words, even when the vehicle behavior is shifting to an oversteer tendency or an understeer tendency, even if the brake control amount is changed, the braking torque rotates around the opposite axis of the front axis and the rear axis where the brake control intervenes. It will be crowded.
(b)the above(2)Since the braking torque control is stopped during four-wheel drive, it is not possible to perform a control that substantially stabilizes the turning behavior. That is, in a situation where the behavior of the vehicle is shifting to an oversteer tendency or an understeer tendency, the vehicle behavior cannot be suppressed.
(c)the above(3)Because the yaw moment is not generated just by reducing the engine torque, and the yaw rate control that suppresses the turning behavior of the oversteer tendency or the understeer tendency cannot be performed.(b)Similarly to the above, it is impossible to perform a control that substantially stabilizes the turning behavior.
[0005]
The present invention has been made paying attention to the above problem, and tends to oversteer while maintaining the four-wheel drive state and the braking torque control when turning in the four-wheel drive state in which the differential of the front and rear wheels is limited. Another object of the present invention is to provide a turning behavior control device for a four-wheel drive vehicle capable of ensuring the effectiveness of turning behavior control that suppresses an understeer tendency.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, in the present invention,
  In a turning behavior control device that is applied to a four-wheel drive vehicle capable of limiting the rotation difference between the front and rear axles and controls the turning behavior of the vehicle,
  Braking torque control means for controlling the braking torque to be independently applied to each wheel in order to control the turning behavior according to the turning state of the vehicle independently of the braking operation by the driver;
  Independent of the accelerator operation by the driverDesperateDrive source output control means for controlling the output of the power source;
  When the vehicle is in a four-wheel drive state in which the differential of the front and rear axles is restricted, and the turning behavior is controlled by applying braking torque to the left and right wheels of the front and rear axles by the braking torque control means.,in frontControl amount of braking torqueBased on the amount of drive torque increase excluding the friction loss of the braking torque wrap-around path when the braking torque is transmitted from the wheel to the wheel of the other axleDrive torque correction means for performing drive torque correction to increase the output of the drive source;
  Equipped with.
[0007]
Here, the “four-wheel drive vehicle capable of limiting the rotational difference between the front and rear wheels” is not only a vehicle that can realize a rigid four-wheel drive state, such as an off-road four-wheel drive vehicle, but also, for example, according to an acceleration slip amount. On-demand four-wheel drive vehicle (hydraulic clutch or electromagnetic clutch type, viscous coupling type, mechanical type, etc.) that can adjust the drive torque distribution from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state, giving braking torque to one of the front and rear wheels In which the braking torque is transmitted to the other of the front and rear wheels via a transfer (= the one that can limit the rotational difference between the front and rear wheels).
[0008]
  The “drive torque correction means”, SystemThe output increase amount of the drive source may be set according to the friction loss of the dynamic torque wrap-around path and the friction loss of the drive torque transmission path.
[0009]
  Therefore, in the four-wheel drive vehicle turning behavior control device of the present invention, in the four-wheel drive state, the braking torque applied for behavior control is provided.ofTo the opposite axisofThe four-wheel drive state and braking torque control are maintained while turning in the four-wheel drive state in which the differential of the front and rear wheels is limited by canceling the wraparound by the drive torque correction that increases the output of the drive source. Therefore, it is possible to ensure the effectiveness of the turning behavior control that suppresses the oversteer tendency and the understeer tendency.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment for realizing a turning behavior control device for a four-wheel drive vehicle of the present invention will be described based on a first example and a second example shown in the drawings.
[0011]
(First embodiment)
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is an overall system diagram showing a four-wheel drive vehicle to which a turning behavior control device (vehicle dynamics control system: abbreviated VDC system) of a first embodiment is applied.
[0012]
This VDC system, for example, reduces vehicle side slip by engine control by fuel cut and throttle opening / closing and four-wheel independent brake control at the time of lane change or turning on a slippery road surface. This is a system that achieves a high level of turning performance and controls the vehicle behavior as intended by the driver.
[0013]
Note that “TCS” used in the following text is an abbreviation for Traction Control System, and “ABS” is an abbreviation for Anti-lock Brake System.
[0014]
In FIG. 1, 1 is an engine, 2 is a throttle valve, 3 is a throttle motor, 4 is a rear differential, 5 is a left front wheel, 6 is a right front wheel, 7 is a left rear wheel, and 8 is a right rear wheel. Is controlled according to the opening degree of the throttle valve 2 driven by the throttle motor 3.
[0015]
The engine drive transmission system is provided with a transfer (not shown). When a 4WD clutch (such as an electromagnetic clutch or a hydraulic clutch) in the transfer is released, the engine drive torque is transferred to the left and right rear wheels 7 and 8 via the rear differential 4. Only communicated. When the 4WD clutch in the transfer is engaged, the engine driving torque is transmitted to the left and right rear wheels 7 and 8, and is also transmitted from the 4WD clutch to the left and right front wheels 5 and 6 through the front differential. The fastening force of the 4WD clutch is controlled by a 4WD controller 32, which will be described later, so as to limit the rotational difference between the left and right front wheels 5, 6 and the left and right rear wheels 7, 8.
[0016]
In FIG. 1, 9 is a brake pedal, 10 is a booster, 11 is a master cylinder, 12 is a VDC / TCS / ABS actuator, 13 is a left front wheel wheel cylinder, 14 is a right front wheel wheel cylinder, 15 is a left rear wheel wheel cylinder, 16 Is the right rear wheel wheel cylinder. During normal brake operation, the brake fluid pressure generated in the master cylinder 11 by the depression of the brake pedal 9 is transmitted through the VDC / TCS / ABS actuator 12 to the four-wheel wheel cylinder. 13, 14, 15 and 16, and braking torque is applied to each of the four wheels.
[0017]
The VDC / TCS / ABS actuator 12 receives a VDC / TCS / ABS actuator drive signal from a VDC / TCS / ABS controller 17 to be described later, and adjusts the brake fluid pressure of the wheel cylinder of each wheel. At the time or during TCS control, the brake fluid pressure generated by the VDC / TCS / ABS actuator 12 is supplied to a wheel cylinder that needs to be applied with a braking torque among the wheel cylinders of each wheel. Further, during ABS control, the wheel cylinder pressure of each wheel is adjusted by the VDC / TCS / ABS actuator 12 so as to prevent braking lock.
[0018]
In FIG. 1, 17 is a VDC / TCS / ABS controller (braking torque control means), 18 is an engine controller (drive source output control means), 19 is an A / T control controller, 20 is a left front wheel speed sensor, and 21 is a right side. Front wheel speed sensor, 22 is a left rear wheel speed sensor, 23 is a right rear wheel speed sensor, 24 is a brake pressure sensor, 25 is a lateral G sensor, 26 is a yaw rate sensor, 27 is a rudder angle sensor, 28 is a VDC off switch, 29 Is an ABS warning lamp, 30 is a VDC OFF indicator lamp, 31 is a SLIP indicator lamp, 32 is a 4WD controller, and 33 is a mode switch.
[0019]
The VDC / TCS / ABS controller 17, the engine controller 18, the A / T controller 19, and the 4WD controller 32 are connected to each other by a CAN communication line.
[0020]
The VDC / TCS / ABS controller 17 includes wheel speed sensors 20, 21, 22, 23, a brake pressure sensor 24, a lateral G sensor 25, a yaw rate sensor 26, a rudder angle sensor 27, and a VDC off switch 28. The sensor signal and the switch signal are input, and the VDC / TCS / ABS actuator drive signal is output to the VDC / TCS / ABS actuator 12. In the VDC / TCS / ABS controller 17, when the switch signal from the mode changeover switch 33 is in the rigid 4WD mode, the turning behavior control during four-wheel drive is performed according to the flowchart of FIG.
[0021]
When the engine controller 18 receives an engine torque down command from the VDC control side, the engine controller 18 performs engine torque down control by at least one of throttle control and fuel cut control.
[0022]
The 4WD controller 32 controls the engagement of the 4WD clutch according to the control mode (2WD mode, AUTO mode, rigid 4WD mode) selected by the driver's operation on the mode changeover switch 33. Here, the 2WD mode is a mode in which the 4WD clutch is disengaged and the vehicle is driven in the rear wheel drive state, the AUTO mode is a mode in which engine drive torque is appropriately distributed to the front and rear wheels in accordance with the road surface conditions, and the rigid 4WD mode is In this mode, the vehicle is driven in a four-wheel drive state while maintaining the engagement of the 4WD clutch.
[0023]
Next, the operation will be described.
[0024]
[Turning behavior control processing during four-wheel drive]
FIG. 2 is a flowchart showing the flow of the turning behavior control process during four-wheel drive executed by the VDC / TCS / ABS controller 17 of the first embodiment, and each step will be described below.
[0025]
In step S1, a switch signal (2WD mode signal, AUTO mode signal, rigid 4WD mode signal) from the mode changeover switch 33 is read as a 2WD / 4WD recognition signal, and the process proceeds to step S2.
[0026]
In step S2, it is determined whether the signal read in step S1 is a rigid 4WD mode signal. If YES, the process proceeds to step S3. If NO, the process proceeds to return.
[0027]
In step S3, the VDC operation flag (VDC ACT FLG) is read, and the process proceeds to step S4. This VDC operation flag is a signal output from the VDC / TCS / ABS controller 17 to the engine control controller 18, the A / T control controller 19, etc., and reading this VDC operation flag is for confirming VDC operation / non-operation. It is.
[0028]
  In step S4, the VDCMovementIt is determined whether or not it is a start. If YES, the process proceeds to step S5. If NO, the process proceeds to return. Here, VDC ACT FLG = 1 (VDC operation) and VDC ACT FLG = 0 (VDC non-operation).
[0029]
In step S5, a target engine torque (ETQTCS) signal is read, and the process proceeds to step S6. Here, the target engine torque (ETQTCS) is a torque requested from the VDC / TCS / ABS controller 17 side to the engine control controller 18 side in order to perform engine torque down control. The engine controller 18 receives this signal from the VDC / TCS / ABS controller 17 and performs torque-down control.
[0030]
In step S6, it is determined whether an engine torque down command is issued from the VDC / TCS / ABS controller 17 side to the engine controller 18 side. If YES, the process proceeds to step S7, and if NO, the process proceeds to return. To do. Here, if [driver required engine torque (ETRQDR)]> [target engine torque (ETQTCS)], an engine torque down command is issued from the VDC / TCS / ABS controller 17 side to the engine controller 18 side. Become. The driver request engine torque (ETRQDR) is an engine torque requested by the driver calculated from the accelerator opening.
[0031]
In step S7, the target braking torque (TB) on the VDC control side is read, and the process proceeds to step S8. Here, when the brake control command is issued on the VDC control side, the target braking torque TB (≧ 0) is read. The target braking torque TB can be calculated by the following formula.
TB = P × F × 2 × μ × G
Where P: target wheel cylinder pressure, F: caliper pressure receiving area, μ: pad friction coefficient, G: disk effective radius.
[0032]
In step S8, it is determined whether or not the target braking torque TB is TB ≧ 0. If YES, the process proceeds to step S9, and if NO, the process proceeds to step S12. That is, if the target braking torque TB is TB <0, no brake control command is issued, so only engine torque down control is performed, and no interference due to braking occurs, so there is no need to correct the engine torque down amount. On the other hand, if the target braking torque TB is TB ≧ 0, a brake control command has been issued, and engine torque down control + brake control by correction is performed.
[0033]
In step S9, the drive torque increase amount TP is calculated from the target braking torque TB and the friction loss D of the drive shaft (the friction loss of the braking torque wrapping path) (TP = TB-D), and the process proceeds to step S10.
[0034]
In step S10, the engine torque increase amount TE is calculated based on the drive torque increase amount TP obtained in step S9, and the process proceeds to step S11. Here, the engine torque increase amount TE is calculated by the following equation.
TE = (TP + d) / (RF × RT × t × K)
Where d: friction loss of propeller shaft (friction loss of drive torque transmission path), RF: final gear ratio, RT: transmission gear ratio, t: torque converter torque ratio (torque converter is directly connected at rigid 4WD, The relationship between torque control input and torque control output is 1), and K: power transmission efficiency (K = transmission gear specific efficiency + final drive gear specific efficiency).
[0035]
In step S11, based on the target engine torque ETQTCS and the engine torque increase amount TE obtained in step S10, an engine torque correction value TEE is calculated by the equation TEE = ETQTCS + TE, and the process proceeds to step S12. In this step, the engine control controller 18 side obtains an engine torque reduction amount that is the basis for finally distributing the throttle control amount and the fuel cut control amount.
[0036]
In step S12, if the target braking torque TB is TB <0, the engine torque down control is executed with the amount obtained by subtracting the target engine torque (ETQTCS) from the current engine torque as the torque reduction amount. If ≧ 0, the engine torque reduction control is executed with the amount obtained by subtracting the engine torque correction value TEE (ETQTCS + TE) from the current engine torque as the torque reduction amount. That is, the engine torque is corrected to be increased by the engine torque increase amount TE when TB ≧ 0, compared to the torque when TB <0 (= target engine torque).
[0037]
Steps S9, S10, and S11 correspond to drive torque correction means.
[0038]
[VDC control action in 2WD vehicles]
In the VDC control in the 2WD vehicle, the target side slip amount is calculated from the driver's steering operation amount obtained from the steering angle sensor 27 and the brake operation amount obtained from the brake pressure sensor 24. In addition, the actual side slip amount of the vehicle is calculated based on information sent from the lateral G sensor 25, the yaw rate sensor 26, the wheel speed sensors 20, 21, 22, 23, and the like.
[0039]
Then, according to the deviation between the target side slip amount and the actual side slip amount of the vehicle, the VDC / TCS / ABS actuator 12 is output with a VDC / TCS / ABS actuator drive signal to adjust the brake braking torque, The engine output is controlled by opening and closing the throttle to automatically improve the running stability of the vehicle.
[0040]
In other words, the degree of understeering or oversteering of the vehicle is determined from the deviation between the target skid amount and the actual skid amount of the vehicle. If the vehicle is understeering or oversteering, adjusting the brake braking torque and engine output By the control, control is performed so that the side slip amount of the vehicle matches the target side slip amount.
[0041]
For example, when it is determined that there is a large oversteer tendency during a lane change on a slippery road surface, the engine output is controlled according to the degree, and the braking force of the four wheels is controlled to generate an oversteer suppression moment. Reduce the oversteer tendency. Here, the oversteer suppressing moment (force for suppressing oversteer) is generated, for example, by applying a braking force to the front wheel on the turning outer wheel side.
[0042]
Further, when it is determined that the understeer tendency is large when turning on a slippery road surface, the brake force of the four wheels is controlled according to the degree, and an understeer suppression moment is generated to reduce the understeer tendency. Here, the understeer suppression moment (force for suppressing understeer) is generated, for example, by applying a braking force to the rear wheel on the turning inner wheel side.
[0043]
[4WD vehicle VDC control action]
When the VDC control of the 2WD vehicle is applied to a 4WD vehicle as it is, the braking torque applied to one side of the left and right front wheels or one side of the left and right rear wheels by the VDC control is transferred to the other axle (front axle → rear axle, There is a possibility that the effect of stabilizing the vehicle will be reduced by going around from the rear axle to the front axle.
[0044]
For example, when performing oversteer suppression control by applying braking torque to the left front wheel by VDC control during a right turn that is likely to become oversteer, as shown by 2WD on the left side of FIG. In this case, the moment that suppresses oversteer around the center of gravity of the vehicle is applied by the braking torque applied to the left front wheel, and the actual travel line is along the target line.
[0045]
  On the other hand, as shown by 4WD on the right side of FIG. 3, in the case of a four-wheel drive vehicle, when braking torque is applied to the left front wheel by VDC control, the braking torque applied to the left front wheel is transferred to the rear axle via the transfer. Wrap aroundYaDue to the differential, equal braking torque acts on the left and right rear wheels. Note that braking torque is not transmitted from the left front wheel to the right front wheel because there is a front differential that allows differential.
[0046]
  Therefore,(1)The braking force transmitted from the left front wheel to the left and right rear wheels reduces the lateral force that the left and right rear wheels can produce.(2)The braking torque transmitted from the left front wheel to the left and right rear wheels generates a moment that promotes oversteer. The actual driving line shows an oversteer tendency than the target line..
[0047]
Also, when understeer suppression control is performed by applying braking torque to the right rear wheel by VDC control during a right turn that is likely to cause understeer, in the case of a two-wheel drive vehicle, as indicated by 2WD on the left side of FIG. The braking torque applied to the right rear wheel causes a moment to suppress understeer around the center of gravity of the vehicle, and the actual travel line is along the target line.
[0048]
On the other hand, as shown in 4WD on the right side of FIG. 4, in the case of a four-wheel drive vehicle, when braking torque is applied to the right rear wheel by VDC control, the braking torque applied to the right rear wheel is transferred via transfer. Around the front axle, the front differential causes equal braking torque to act on the left and right front wheels. Since there is a rear differential that allows differential from the right rear wheel to the left rear wheel, braking torque is not transmitted.
[0049]
  Therefore,(1)The braking force transmitted from the right rear wheel to the left and right front wheels reduces the lateral force that the left and right front wheels can produce.(2)The braking torque transmitted from the right rear wheel to the left and right front wheels generates a moment that promotes understeer. The actual driving line shows an understeer tendency than the target line.
[0050]
[Turning behavior control action during four-wheel drive]
In the rigid four-wheel drive state in this embodiment, when the VDC control is started but the braking torque is not applied, step S1, step S2, step S3, step S4, step S5 in the flowchart of FIG. → Step S6 → Step S7 → Step S8 → Step S12 The flow proceeds to step S12. In step S12, engine torque down control is executed in which the amount obtained by subtracting the target engine torque (ETQTCS) from the current engine torque is the torque reduction amount. The
[0051]
Then, when braking torque by VDC control is applied, in the flowchart of FIG. 2, step S1, step S2, step S3, step S4, step S5, step S6, step S7, step S8, step S9, step S10, step The flow proceeds from S11 to step S12. In step S12, negative engine torque down control, in other words, engine torque up control, is performed from the current engine torque (= target engine torque) to the engine torque correction value TEE (ETQTCS + TE). Executed.
[0052]
  For example, when understeer suppression control is performed during a right turn that is likely to cause understeer, FIG.(1)As shown in FIG. 5, when braking torque is applied to the right rear wheel 8 by VDC control, the braking torque applied to the right rear wheel 8 goes around the front axle via the transfer,(2)As shown in the figure, a uniform braking torque is applied to the left and right front wheels 5 and 6 by the front differential. When 100 braking torque is applied to the right rear wheel 8, 50 braking torques act on the right rear wheel 8 and 25 braking torques on the left and right front wheels 5 and 6, respectively.
[0053]
  Here, when the engine torque of 100 is increased and given by the torque-up control, 25 (see FIG. 5) is applied to the right rear wheel 8.(3)), 25 for the left and right front wheels 5 and 6 (see FIG. 5).(Four)), 25 for the left rear wheel 7 (in FIG.(Four)In this way, a driving torque equivalent to four wheels is applied.
[0054]
Accordingly, when the left and right front wheels 5 and 6 are viewed, the 25 braking torque due to the wraparound is offset by the 25 driving torque due to the torque-up control, and the tire grip limit of the left and right front wheels 5 and 6 is changed from the non-linear region to the linear region. In addition, the braking torque of 25 due to wraparound does not become a moment to promote understeer.
[0055]
In the left and right rear wheels 7, 8, 50 braking torque acting on the right rear wheel 8 is reduced by 25 driving torque acting on the right rear wheel, and 25 braking torque remains on the right rear wheel 8. Only the driving torque of 25 acts on the left rear wheel 7. Therefore, 50 torques, which is the sum of 25 braking torques acting on the right rear wheel 8 and 25 driving torques acting on the left rear wheel 7, generate a moment in the oversteer direction that suppresses understeer with respect to the vehicle center of gravity. Torque.
[0056]
Also, for example, when oversteer suppression control is performed during a turn that is likely to become oversteer, the braking torque due to wraparound on the left and right rear wheels 7 and 8 side is offset by the drive torque by torque-up control, as described above. Thus, the tire grip limit of the left and right rear wheels 7 and 8 is restored from the non-linear region to the linear region, and the braking torque due to wraparound does not become a moment for promoting oversteer. In the left and right front wheels 5 and 6 as well, the torque, which is the sum of the braking torque acting on one front wheel and the driving torque acting on the other front wheel, generates a moment in the understeer direction that suppresses oversteer with respect to the vehicle center of gravity. Torque.
[0057]
  As described above, although the control amount tends to be smaller than the VDC control amount of the 2WD vehicle,-It is possible to apply braking torque only to the VDC brake wheel in a direction to suppress steer and understeer (leave the braking torque), and overshoot the left and right wheels opposite to the VDC brake wheel.-Since the drive torque can be applied in a direction that suppresses steer and understeer, the VDC control can be effectively performed while the four-wheel drive state is maintained (turning behavior) while eliminating the adverse effects of the braking torque wraparound interference caused by the four-wheel drive state. Stabilization).
[0058]
Next, the effect will be described.
In the turning behavior control device for the four-wheel drive vehicle of the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
[0059]
(1) In a turning behavior control device that is applied to a four-wheel drive vehicle capable of limiting the rotation difference between the front and rear wheels and controls the turning behavior of the vehicle, the vehicle turns according to the turning state of the vehicle independently of the braking operation by the driver. A VDC / TCS / ABS controller 17 that controls braking torque that is independently applied to each wheel in order to control the behavior, and an engine controller 18 that controls the output of the engine 1 of the vehicle independently of the accelerator operation by the driver; Drive that performs drive torque correction to increase engine torque during VDC control in which the VDC / TCS / ABS controller 17 is in a four-wheel drive state that restricts differential between the front and rear wheels. Since the torque correction steps S9 to S11 are provided, the four-wheel drive state and the VDC braking torque control are maintained when turning in the four-wheel drive state where the differential between the front and rear wheels is limited. As-can to ensure the effectiveness of suppressing VDC controlled oversteer or understeer.
[0060]
  (2) The drive torque correction step S9 is performed by the VDC / TCS / ABS controller 17.AttachedIs givenRuSince the drive torque increase amount TP is calculated according to the magnitude of the target braking torque TB, it is possible to control the yaw rate control amount to be appropriate for stabilizing the vehicle behavior.
[0061]
(3) The drive torque correction steps S9 to S11 include a drive shaft friction loss D that is a friction loss of the braking torque wrapping path, a propeller shaft friction loss d that is a friction loss of the drive torque transmission path, and Therefore, the engine torque correction value TEE can be obtained in consideration of the braking torque transmission rate and the drive torque transmission rate due to friction.
[0062]
(Second embodiment)
The second embodiment is an example in which the calculation process of the engine torque correction value TEE is different from that of the first embodiment.
[0063]
Since the configuration is the same as that of the first embodiment apparatus, illustration and description thereof are omitted.
[0064]
Next, the operation will be described.
[0065]
[Turning behavior control processing during four-wheel drive]
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of turning behavior control processing during four-wheel drive executed by the VDC / TCS / ABS controller 17 of the second embodiment, and each step will be described below. Steps S1 to S8 and S12 are the same as steps S1 to S8 and S12 in the flowchart shown in FIG.
[0066]
In step S13, based on the target braking torque TB, a braking torque TF that goes around the opposite axis is calculated by the following formula, and the process proceeds to step S14.
Here, the braking torque TF turning around the opposite axis is
TF x RFD x RRD x E = TB-D
∴TF = (TB-D) / (RFD x RRD x E)
However, RFD: Front differential gear ratio, RRD: Rear differential gear ratio, E: Front differential gear efficiency + Rear differential gear efficiency, D: Friction loss of braking torque wrapping path (D = Rear axle shaft friction + Propeller shaft friction + Front drive shaft) Friction).
[0067]
In step S14, an engine torque increase amount TE is calculated based on the braking torque TF that goes around the opposite axis obtained in step S13, and the process proceeds to step S15. Here, the engine torque increase amount TE is calculated by the following equation.
(TE × RT × RFD × t × E ′) − D ′ = TF
∴TE = (TF + D ′) / (RT × RFD × t × E ′)
However, RT: transmission gear ratio, RFD: front differential gear ratio, t: torque converter torque ratio, E ′: transmission gear ratio efficiency + front differential gear ratio efficiency, D ′: friction loss of drive torque transmission path (propeller shaft Friction + front drive shaft friction).
[0068]
In step S15, based on the target engine torque ETQTCS and the engine torque increase amount TE obtained in step S14, an engine torque correction value TEE is calculated by the equation TEE = ETQTCS + TE, and the process proceeds to step S12. In this step, the engine control controller 18 side obtains an engine torque reduction amount that is the basis for finally distributing the throttle control amount and the fuel cut control amount. Since other operations are the same as those of the first embodiment apparatus, description thereof is omitted.
[0069]
Next, the effect will be described.
In the turning behavior control device for a four-wheel drive vehicle of the second embodiment, in addition to the effects (1) and (2) of the first embodiment device, the following effects can be obtained.
[0070]
(4) In the drive torque correction steps S13 to S15, the engine torque correction value TEE is calculated according to the friction loss D of the braking torque wrapping path and the friction loss D 'of the drive torque transmission path. Therefore, it is possible to obtain an appropriate engine torque correction value TEE in consideration of the braking torque transmission rate and the driving torque transmission rate due to friction more accurately than in the first embodiment apparatus.
[0071]
As mentioned above, although the turning behavior control apparatus of the four-wheel drive vehicle of this invention has been demonstrated based on 1st Example and 2nd Example, about a concrete structure, it is not restricted to these Examples, Patent Design changes and additions are permitted without departing from the spirit of the invention according to each of the claims.
[0072]
For example, in the first and second embodiments, an on-demand four-wheel drive vehicle (hydraulic clutch or electromagnetic clutch type) whose drive torque distribution can be adjusted from a two-wheel drive state to a four-wheel drive state according to the acceleration slip amount. As an example, an on-demand four-wheel drive vehicle such as a viscous coupling type or a mechanical type, or a four-wheel drive vehicle that can realize a rigid four-wheel drive state by manual switching operation, such as an off-road four-wheel drive vehicle, may be used. In short, all four-wheel drive vehicles in which braking torque is transmitted to the other of the front and rear wheels via a transfer when braking torque is applied to one of the front and rear wheels are included.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall system diagram showing a rear wheel drive vehicle to which a turning behavior control device for a four wheel drive vehicle according to a first embodiment is applied.
FIG. 2 is a flowchart showing a flow of turning behavior control processing during four-wheel drive, which is executed by the VDC / TCS / ABS controller of the first embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram of an oversteer suppression control action when VDC control of a 2WD vehicle is applied to a 4WD vehicle as it is.
FIG. 4 is an explanatory diagram of an understeer suppression control action when VDC control of a 2WD vehicle is applied to a 4WD vehicle as it is.
FIG. 5 is an explanatory diagram of an understeer suppression control action in the first embodiment apparatus.
FIG. 6 is a flowchart showing a flow of turning behavior control processing during four-wheel drive, which is executed by the VDC / TCS / ABS controller of the second embodiment.
[Explanation of symbols]
1 engine
2 Throttle valve
3 Throttle motor
4 Rear differential
5 Left front wheel
6 Right front wheel
7 Left rear wheel
8 Right rear wheel
9 Brake pedal
10 Booster
11 Master cylinder
12 VDC / TCS / ABS actuator
13 Left front wheel wheel cylinder
14 Right front wheel wheel cylinder
15 Left rear wheel wheel cylinder
16 Right rear wheel wheel cylinder
17 VDC / TCS / ABS controller (braking torque control means)
18 Engine controller (drive source output control means)
19 A / T controller
20 Left front wheel speed sensor
21 Right front wheel speed sensor
22 Left rear wheel speed sensor
23 Right rear wheel speed sensor
24 Brake pressure sensor
25 Horizontal G sensor
26 Yaw rate sensor
27 Rudder angle sensor
28 VDC off switch
29 ABS warning light
30 VDC OFF indicator light
31 SLIP indicator
32 4WD controller
33 Mode selector switch

Claims

前後輪の車軸の回転差を制限可能な４輪駆動車両に適用され、車両の旋回挙動を制御する旋回挙動制御装置において、
運転者による制動操作と独立して車両の旋回状態に応じて旋回挙動を制御するために各車輪に独立に付与する制動トルクを制御する制動トルク制御手段と、
運転者によるアクセル操作と独立して駆動源の出力を制御する駆動源出力制御手段と、
前後車軸の差動を制限している４輪駆動状態であり、かつ、前記制動トルク制御手段により前後一方の車軸の左右片側の車輪に制動トルクを付与している旋回挙動制御時、前記制動トルクの制御量から制動トルクが他方の車軸の車輪へ伝わる際の制動トルク回り込み経路のフリクションロス分を除いた駆動トルクアップ量に基づいて駆動源の出力を増加させる駆動トルク補正を行う駆動トルク補正手段と、
を備えたことを特徴とする４輪駆動車両の旋回挙動制御装置。In a turning behavior control device that is applied to a four-wheel drive vehicle capable of limiting the rotation difference between the front and rear axles and controls the turning behavior of the vehicle,
Braking torque control means for controlling the braking torque to be independently applied to each wheel in order to control the turning behavior according to the turning state of the vehicle independently of the braking operation by the driver;
Drive source output control means for controlling the output of the drive source independently of the accelerator operation by the driver;
A four-wheel drive mode and limits the differential of the front and rear axles, and, when the turning behavior control that applies a braking torque to the left and right side wheels of one axle longitudinal by the braking torque control means, before Symbol braking Drive torque correction that increases the output of the drive source based on the drive torque increase amount excluding the friction loss of the brake torque wraparound path when the brake torque is transmitted from the torque control amount to the wheel of the other axle Means,
A turning behavior control device for a four-wheel drive vehicle.

請求項１に記載された４輪駆動車両の旋回挙動制御装置において、
前記駆動トルク補正手段は、前記制動トルク回り込み経路のフリクションロス分と、制動トルク伝達経路のフリクションロス分と、に応じて駆動源の出力増加量を設定することを特徴とする４輪駆動車両の旋回挙動制御装置。In the turning behavior control device for a four-wheel drive vehicle according to claim 1,
The drive torque correction means includes a friction loss in the braking torque sneak paths, the friction loss in the braking torque transmission path, the four-wheel drive vehicle and sets the output increment of the drive source in accordance with the Turning behavior control device.