JP4844720B2 - 車両の差動制限制御装置 - Google Patents
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Description
これにより左右輪の車輪速のみならず車両のステア特性も反映して統合的に左右輪間の差動制限力が制御され、車両の走行状態に関わらず良好なステア特性が実現される。
請求項3の発明は、請求項1または2において、制御量算出手段が、旋回対応制御量に加えて、左右輪の車輪速の差に基づく差回転対応制御量、アクセル操作に伴う車両の加速状態に基づく加速対応制御量、及びブレーキ操作に伴う車両の減速状態に基づく減速対応制御量の内の少なくとも一つを差動制限力のベース制御量として算出し、差動制限制御手段が、ベース制御量を旋回対応制御量に基づいて増加補正または減少補正するものである。
請求項3の発明の差動制限制御装置によれば、請求項1または2に加えて、ベース制御量に対して旋回対応制御量に基づく補正を実行するため、増加補正のみならず減少補正も常に可能となって旋回対応制御量を確実に差動制限力に反映させることができる。
図1は本実施形態の車両の差動制限制御装置を示す全体構成図であり、車両はFF車ベースの電子制御式オンディマンド4輪駆動車として構成されている。車両前部にはフロントディファレンシャル1(以下、フロントデフと称する)が設けられ、フロントデフ1に固定されたリングギア2には図示しないエンジン(駆動源)の駆動力が変速機を介して入力される。フロントデフ1にはドライブシャフト3を介して左右の前輪4が接続され、フロントデフ1はリングギア2に入力されたエンジンの駆動力を、差動を許容しながら左右の前輪4に伝達する。フロントデフ1にはフロント電子制御LSD5(差動制限手段)が併設され、当該フロント電子制御LSD5は内蔵された図示しない電磁クラッチの係合状態に応じて左右前輪4間に差動制限力を作用させる。なお、フロント電子制御LSD5の作動原理はこれに限ることはなく、ポンプやモータなどの制御デバイスを利用して差動制限力を発生するものであれば任意に変更可能であり、例えば油圧ポンプから供給した作動油により油圧ピストンを作動させてクラッチの係合状態を調整してもよい。
ヨーレイト対応制御量算出部31は車両旋回時に発生するヨーレイトに応じた差動制限力としてヨーレイト対応制御量Tyを設定する機能を奏し、目標値算出部32、偏差算出部33、制御量算出部34から構成されている。目標値算出部32には操作角センサ22からの操舵角θstr及び車速センサ23からの車速Vが入力され、これらの操舵角θstr及び車速Vに基づいて旋回中の車両に発生するヨーレイトの最適値として目標ヨーレイトYtgtが算出される。算出された目標ヨーレイトYtgtはヨーレイトセンサ24により検出された実ヨーレイトYと共に偏差算出部33に入力され、偏差算出部33では目標ヨーレイトYtgtから実ヨーレイトYを減算してヨーレイト偏差ΔYが算出される。ヨーレイト偏差ΔYは制御量算出部34に入力され、このヨーレイト偏差ΔYに基づいてヨーレイト対応制御量Ty(旋回対応制御量)が算出される。予めヨーレイト偏差ΔYに対応してアンダステアやオーバステアを抑制する最適なヨーレイト対応制御量Tyが制御マップに設定されており、制御量算出部34ではこの制御マップに従ってヨーレイト偏差ΔYからヨーレイト対応制御量Tyが算出される。
ステア特性判定部37では、目標ヨーレイトYtgtと実ヨーレイトYとの比較結果に基づいて現在の車両のステア特性、即ちアンダステアかオーバステアかが判定される。
そして、このようにして設定された最終制御量Tに基づいて左右前輪4間の実際の差動制限力が制御される。即ち、最終制御量T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、そのデューティ率に基づく電磁クラッチの励磁により係合状態が調整され、その結果、左右前輪4間の差動制限力が上記最終制御量Tに対応する値に調整される。
図3は内輪速Ninが外輪速Noutより高い場合の差動制限力の制御状況を示す模式図、図4は内輪速Ninが外輪速Noutより低い場合の差動制限力の制御状況を示す模式図であり、両図において中央は車両のステア特性がニュートラルステアのときの差動制限力の制御状況を、左側はステア特性がアンダステア(図ではUSと表示)のときの差動制限力の制御状況を、右側はステア特性がオーバステア(図ではOSと表示)のときの作動制限力の制御状況をそれぞれ示している。また、左右前輪4に付した白抜き回転矢印Arevの長さは内輪速Nin及び外輪速Noutを表し、同じく左右前輪4に付した黒塗り直線矢印Adrvの長さは駆動力を表し、左右前輪4間の黒塗り直線矢印Atrqの長さ及び方向は最終制御量Tに応じた差動制限力によるトルク移動量及び移動方向を表し、車両中心の白抜き回転矢印Ametの大きさ及び方向は車両の旋回を助長または抑制するモーメントの大きさ及び方向を表している。
車両のステア特性が図4中央のニュートラルステアから図4左側のアンダステアに転じると、最終制御量Tはヨーレイト対応制御量Tyだけ減少補正されるため、最終制御量Tの低下に応じて実際の左右前輪4間の差動制限力も低下する。結果として外輪から内輪へのトルク移動量が減少し、内輪の駆動力が低下する一方、外輪の駆動力が増加することから、車両の旋回逆モーメントが低められてアンダステアが抑制される。即ち、このときの内外輪速Nin,Noutの関係により外輪から内輪へのトルク移動方向は変更できずに、車両には依然として旋回逆モーメントが発生しているが、差動制限力の制御により旋回逆モーメントを可能な限り低減してアンダステア抑制を図っているのである。
5 フロント電子制御LSD(差動制限手段)
21 4WD用ECU(目標旋回状態指標決定手段、制御量決定手段、
ステア特性判定手段、差動制限制御手段)
24 ヨーレイトセンサ(実旋回状態指標検出手段)
25 車輪速センサ(車輪速検出手段)
Claims (3)
- 駆動源からの駆動力が伝達される左右輪間の差動制限力を調整可能な差動制限手段と、
車両の走行状態に基づいて目標旋回状態指標を決定する目標旋回状態指標決定手段と、
上記車両の実際の旋回状態指標を検出する実旋回状態指標検出手段と、
上記目標旋回状態指標と上記実旋回状態指標とに基づき、上記左右輪間に作用させるべき差動制限力に対する補正量として旋回対応制御量を算出する制御量算出手段と、
上記目標旋回状態指標と上記実旋回状態指標とに基づき現在の車両のステア特性を判定するステア特性判定手段と、
上記左右輪の車輪速をそれぞれ検出する車輪速検出手段と、
上記車輪速検出手段により検出された左右輪の車輪速に基づき、旋回内輪の車輪速が旋回外輪の車輪速より高いと判定した場合、上記ステア特性判定手段により判定されたステア特性がアンダステアのときには上記左右輪間の差動制限力を上記旋回対応制御量に基づき増加補正する一方、該ステア特性がオーバステアのときには上記左右輪間の差動制限力を上記旋回対応制御量に基づき減少補正し、旋回内輪の車輪速が旋回外輪の車輪速より低いと判定した場合、上記ステア特性判定手段により判定されたステア特性がアンダステアのときには上記左右輪間の差動制限力を上記旋回対応制御量に基づき減少補正する一方、該ステア特性がオーバステアのときには上記左右輪間の差動制限力を上記旋回対応制御量に基づき増加補正し、該補正後の差動制限力に基づいて上記差動制限手段を制御する差動制限制御手段と
を備えたことを特徴とする車両の差動制限制御装置。 - 上記目標旋回状態指標決定手段は、上記目標旋回状態指標として車両の目標ヨーレイトを決定し、
上記実旋回状態指標検出手段は、上記実旋回状態指標として車両の実ヨーレイトを検出し、
上記制御量算出手段は、上記目標ヨーレイトと上記実ヨーレイトとに基づき上記旋回対応制御量を算出し、
上記ステア特性判定手段は、上記目標ヨーレイトと上記実ヨーレイトとに基づき車両のステア特性を判定することを特徴とする請求項1記載の車両の差動制限制御装置。 - 上記制御量算出手段は、上記旋回対応制御量に加えて、上記左右輪の車輪速の差に基づく差回転対応制御量、アクセル操作に伴う車両の加速状態に基づく加速対応制御量、及びブレーキ操作に伴う車両の減速状態に基づく減速対応制御量の内の少なくとも一つを上記差動制限力のベース制御量として算出し、
上記差動制限制御手段は、上記ベース制御量を上記旋回対応制御量に基づいて増加補正または減少補正することを特徴とする請求項1または2記載の車両の差動制限制御装置。
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