説明

車輌の駆動力制御装置

【課題】登坂中に前輪がトラクション制御される場合に於ける前輪及び後輪の駆動力を適正に制御することにより、登坂中に前輪がトラクション制御される場合の車輌の安定性及び走行性を従来に比して向上させる。
【解決手段】前輪用駆動装置(10)と、後輪用駆動装置(28)と、車輪の駆動スリップ率が過大であるときにはトラクション制御を行うトラクション制御装置(26、36)とを有し、前輪用駆動装置及び後輪用駆動装置の一方を主駆動装置とし他方を副駆動装置とする車輌の駆動力制御装置であって、登坂中に前輪がトラクション制御されているときには(S50、80)、後輪の駆動トルクが前輪の駆動トルクを越えない範囲にてできるだけ高い値になるよう後輪用駆動装置の駆動力を制御する(S90、150、160)。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車輌の駆動力制御装置に係り、更に詳細には前輪を駆動する前輪用駆動装置と後輪を駆動する後輪用駆動装置とを有する車輌の駆動力制御装置に係る。
【背景技術】
【0002】
前輪を駆動する前輪用駆動装置と後輪を駆動する後輪用駆動装置とを有する自動車等の車輌の駆動力制御装置の一つとして、例えば下記の特許文献1に記載されている如く、前輪のトラクション制御時には前輪用駆動装置の駆動トルク低下量に相当するトルクを後輪用駆動装置により発生させるよう構成された駆動力制御装置が従来より知られている。
【0003】
かかる駆動力制御装置によれば、前輪用駆動装置の駆動トルク低下量に相当するトルクが後輪用駆動装置により発生されるので、車輌の加速性の悪化を防止することができ、特に後輪用駆動装置の駆動トルクは前輪用駆動装置の駆動トルクより大きくならないよう制御されるので、車輌のオーバステアを防止し車輌の直進加速時に於ける車輌の安定性を向上させることができる。
【特許文献1】特開平7−117512号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし上述の如き従来の駆動力制御装置に於いては、基本的な駆動力の制御は従来の四輪駆動装置と同様前後輪の駆動力配分比を車輌の走行状態に応じて最適化するものであり、車輌の登坂中に前輪がトラクション制御される場合に前輪及び後輪の駆動力を如何に制御すべきかついては十分な検討がなされておらず、従って車輌の登坂中に前輪がトラクション制御される場合に於ける駆動力の制御に関し改善の余地がある。
【0005】
本発明は、前輪を駆動する前輪用駆動装置と後輪を駆動する後輪用駆動装置とを有する車輌に於いて、前輪用駆動装置の駆動トルク低下量に相当するトルクを後輪用駆動装置により発生させるよう構成された従来の駆動力制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、車輌の登坂中に前輪がトラクション制御される場合に於ける前輪及び後輪の駆動力を適正に制御することにより、車輌の登坂中に前輪がトラクション制御される場合の車輌の安定性及び走行性を従来に比して向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述の主要な課題は、本発明によれば、前輪を駆動する前輪用駆動装置と、後輪を駆動する後輪用駆動装置と、車輪の駆動スリップ率が過大であるときには当該車輪の駆動スリップ率が所定の範囲内になるよう当該車輪に制動力を付与するトラクション制御を行うトラクション制御装置とを有し、前記前輪用駆動装置及び前記後輪用駆動装置の一方を主駆動装置とし他方を副駆動装置とする車輌の駆動力制御装置にして、車輌が登坂している状況に於いて前輪について前記トラクション制御装置による前記トラクション制御が実行されるときには後輪の駆動トルクが前輪の駆動トルクを越えない範囲にてできるだけ高い値になるよう前記後輪用駆動装置の駆動力を制御することを特徴とする車輌の駆動力制御装置(請求項1の構成)によって達成される。
【発明の効果】
【0007】
上記の構成によれば、車輌が登坂している状況に於いて前輪についてトラクション制御装置によるトラクション制御が実行されるときには後輪の駆動トルクが前輪の駆動トルクを越えない範囲にてできるだけ高い値になるよう後輪用駆動装置の駆動力が制御されるので、車輌の挙動の不安定化を回避しつつ車輌の登坂性能を向上させることができる。
【0008】
[課題解決手段の好ましい態様]
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1の構成に於いて、前輪用駆動装置が主駆動装置であり、後輪用駆動装置が副駆動装置であるよう構成される(好ましい態様1)。
【0009】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1の構成に於いて、車輌は旋回状態が不安定であるときには所定の車輪に制動力を付与することにより車輌の挙動を安定化させる制動力制御式の挙動制御装置を有し、駆動力制御装置は挙動制御装置による挙動制御が実行されているときに主駆動装置の駆動力を低下させると共に、主駆動装置の駆動力の低下量とは関連しない低下量にて副駆動装置の駆動力を低下させるよう構成される(好ましい態様2)。
【0010】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様2の構成に於いて、駆動力制御装置は車輌の旋回挙動の不安定度合が高いほど主駆動装置の駆動力が低くなるよう、車輌の旋回挙動の不安定度合に応じて主駆動装置の駆動力を低下させるよう構成される(好ましい態様3)。
【0011】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1の構成に於いて、駆動力制御装置は車輌の旋回度合が高いほど後輪用駆動装置の駆動力の低下量を大きくするよう構成される(好ましい態様4)。
【0012】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様4の構成に於いて、駆動力制御装置は路面の摩擦係数が低いほど後輪用駆動装置の駆動力の低下量を大きくするよう構成される(好ましい態様5)。
【0013】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1の構成に於いて、駆動力制御装置は車速が基準値以下あるときに車輌の旋回度合に応じて後輪用駆動装置の駆動力を低下させるよう構成される(好ましい態様6)。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施例について詳細に説明する。
【0015】
図1は制動力制御式の挙動制御装置を有する四輪駆動車に適用された本発明による駆動力制御装置の一つの実施例を示す概略構成図である。
【0016】
図1に於いて、10は前輪用駆動装置であり主駆動装置であるエンジンを示しており、エンジン10の駆動力はトルクコンバータ12及びトランスミッション14を介して出力軸16へ伝達され、出力軸16の駆動力は前輪用ディファレンシャル18により左右前輪用車軸20FL及び20FRへ伝達され、これにより主駆動輪としての左右の前輪22FL及び22FRが回転駆動される。
【0017】
エンジン10はそれ自身周知の吸気装置24を有し、図1には詳細に示されていないが吸気装置24はメインスロットルバルブ及びサブスロットルバルブを有し、メインスロットルバルブの開度は運転者により操作される図1には示されていないアクセルペダルの踏み込み量に応じて制御され、サブスロットルバルブの開度は後に詳細に説明する如くエンジン制御装置26により車輌の走行状況に応じて制御され、これによりエンジン10の出力が制御される。
【0018】
また図1に於いて、28は後輪用駆動装置であり副駆動装置であるモータを示しており、モータ28の駆動力は後輪用ディファレンシャル30により左右後輪用車軸32RL及び32RRへ伝達され、これにより副駆動輪である左右の後輪34RL及び34RRが回転駆動される。モータ28へ供給される駆動電流は後に詳細に説明する如くモータ制御装置36により車輌の走行状況に応じて制御され、これによりモータ28の出力が制御される。
【0019】
左右の前輪22FL、22FR及び左右の後輪34RL、34RRの制動力は制動装置38の油圧回路40により対応するホイールシリンダ42FL、42FR、42RL、42RRの制動圧が制御されることによって制御される。図には示されていないが、油圧回路40はリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧は通常時には運転者によるブレーキペダル44の踏み込み操作に応じて駆動されるマスタシリンダ46により制御され、また必要に応じて後に詳細に説明する如く電子制御装置48により制御される。
【0020】
図1には詳細に示されていないが、電子制御装置48は油圧回路40を制御し各車輪の制動力を制御することによって車輌の挙動を制御する挙動制御用コンピュータと、油圧回路40を制御し各車輪の制動力を制御することによって車輪の加速スリップを制御するトラクション制御用コンピュータと、それぞれエンジン制御装置26及びモータ制御装置36を介してエンジン10及びモータ28の出力を制御する駆動力制御用コンピュータとを有している。
【0021】
電子制御装置48には車輪速度センサ52fl、52fr、52rl、52rrより左右前輪及び左右後輪の車輪速度Vwfl、Vwfr、Vwrl、Vwrrを示す信号、ヨーレートセンサ54より車輌のヨーレートγを示す信号、前後加速度センサ56及び横加速度センサ58よりそれぞれ車輌の前後加速度Gx及び横加速度Gyを示す信号、操舵角センサ60より操舵角θを示す信号が入力される。
【0022】
尚ヨーレートセンサ54、横加速度センサ58及び操舵角センサ60は車輌の左旋回方向を正として横加速度等を検出し、前後加速度センサ56は車輌の加速方向を正として前後加速度を検出する。またエンジン制御装置26、モータ制御装置36、電子制御装置48の各コンピュータは実際にはそれぞれ例えばCPU、ROM、RAM、入出力装置を含むマイクロコンピュータであってよい。
【0023】
後に詳細に説明する如く、電子制御装置48は後述の如く図2に示されたルーチンに従って車輌の走行状況、特に挙動制御中であるか否か、前輪のトラクション制御(TRC制御)中であるか否か、車輌が登坂中であるか否か、車輌が低速旋回中であるか否かを判定し、これらの判定結果に応じてエンジン制御装置26及びモータ制御装置36へ制御信号を出力し、エンジン10及びモータ28の出力を制御することによって前輪及び後輪の駆動力を制御する。
【0024】
また電子制御装置48は上述の種々のセンサにより検出されたパラメータに基づき後述の如く図3に示されたルーチンに従って種々の演算を行い、車輌の旋回挙動を判定すると共に、車輌がスピン状態又はドリフトアウト状態にあるときには四輪駆動時には四輪の車輪速度の最小値を基準車輪速度とし、二輪駆動時には左右後輪の高い方の車輪速度を基準車輪速度として旋回挙動を安定化させるために制動力が付与される車輪(本願に於いては制御輪という)の目標スリップ率を演算し、制御輪のスリップ率が目標スリップ率になるよう制御輪の制動力を制御し、これにより車輌にスピン抑制方向又はドリフトアウト抑制方向のヨーモーメントを与えると共に車輌を減速させて挙動を安定化させる。
【0025】
また電子制御装置48は後述の如く図4に示されたルーチンに従って車輪速度センサ52fl〜52rrにより検出された車輪速度Vwi(i=fl、fr、rl、rr)に基づき左右前輪の駆動スリップ率SLfl及びSLfrを演算し、駆動スリップ率が過大であるときには当該車輪の駆動スリップ率が所定の範囲内になるようその車輪に制動力を付与するトラクション制御を行う。
【0026】
更に図示の実施例に於いては、電子制御装置48は車輌の挙動制御等が行われていないときには、駆動力の前後輪配分比が最適の配分比になるよう、車輌の走行状態に応じてエンジン制御装置26若しくはモータ制御装置36を介してそれぞれエンジン10若しくはモータ28の出力を制御することにより後輪の駆動力を最適に制御する。
【0027】
尚制動力の制御による挙動制御、トラクション制御、駆動力の前後輪配分比の制御は本発明の要旨をなすものではなく、これらの制御は当技術分野に於いて公知の任意の要領にて実施されてよい。
【0028】
次に図2に示されたフローチャートを参照して実施例に於ける駆動力制御ルーチンについて説明する。尚図2に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。
【0029】
まずステップ10に於いては車輪速度センサ52fl〜52rrにより検出された車輪速度Vwiを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ20に於いては挙動制御用コンピュータにより後に詳細に説明する挙動制御が実行されているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ50へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ30へ進む。
【0030】
ステップ30に於いては後述の挙動制御に於いて演算されるスピン状態量SSに基づき図5に示されたグラフに対応するマップよりスピン状態量に基づく前輪駆動トルクの低減率RTsが演算されると共に、ドリフトアウト状態量DSに基づき図6に示されたグラフに対応するマップよりドリフトアウト状態量に基づく前輪駆動トルクの低減率RTdが演算され、低減率RTs及びRTdの小さい方の値が挙動制御に基づく前輪駆動トルクの低減率RTvscに設定される。
【0031】
ステップ40に於いてはTPfmaxをエンジン10が発生可能な前輪駆動トルクの最大値(正の定数)として下記の式1に従って前輪の目標駆動トルクTPfが演算されると共に、後輪の目標駆動トルクTPrが0に設定され、しかる後ステップ180へ進む。
TPf=TPfmax・RTvsc ……(1)
【0032】
ステップ50に於いてはトラクション制御用コンピュータにより左右前輪の少なくとも一方について後に詳細に説明するトラクション制御が実行されているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ70へ進み、否定判別が行われたときにはステップ60に於いて前後輪の駆動トルクの配分比が車輌の走行状態に応じた最適の配分比になるよう、当技術分野に於いて公知の要領にてエンジン10若しくはモータ28の出力が制御され、しかる後ステップ10へ戻る。
【0033】
ステップ70に於いては当技術分野に於いて公知の要領にて路面の摩擦係数μが演算され、ステップ80に於いては当技術分野に於いて公知の要領にて車輌が登坂中であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ80へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ90へ進む。
【0034】
ステップ90に於いては前回もステップ80に於いて肯定判別が行われたか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ150へ進み、否定判別が行われたときにはステップ100に於いてWFを前輪の支持荷重(正の定数)とし、TPrmaxをモータ28が発生可能な後輪駆動トルクの最大値(正の定数)として前輪の目標駆動トルクTPf及び後輪の目標駆動トルクTPrがそれぞれ下記の式2及び3に従って演算され、しかる後ステップ180へ進む。
TPf=μ・WF ……(2)
TPr=MIN(TPf,TPrmax) ……(3)
【0035】
尚上記式3に於いてMINは( )内の小さい方の値を選択することを意味し、このことは後述の式5及び7に於いても同様である。
【0036】
ステップ110に於いては車輌が低速旋回中であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ140へ進み、否定判別が行われたときにはステップ120へ進む。尚車輌が低速旋回中であるか否かの判別は例えば車輪速度Vwiに基づき推定される車速V(車体速度Vb)が基準値以下であり且つ操舵角θの絶対値が基準値以上であるか否かの判別により行われてよく、特に操舵角θの基準値は車速Vに応じて可変設定されてもよい。
【0037】
ステップ120に於いては前回もステップ110に於いて否定判別が行われたか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ150へ進み、否定判別が行われたときにはステップ130に於いてWRを後輪の支持荷重(正の定数)として前輪の目標駆動トルクTPf及び後輪の目標駆動トルクTPrがそれぞれ下記の式4及び5に従って演算される。
TPf=μ・WF ……(4)
TPr=MIN(TPf,μ・WR) ……(5)
【0038】
ステップ140に於いては前回もステップ110に於いて肯定判別が行われたか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ170へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ150へ進む。
【0039】
ステップ150に於いては左右前輪の駆動スリップ率SLfl及びSLfrが演算されると共に、車輌の走行状況に応じて左右前輪の目標駆動スリップ率SLflo及びSLfroが演算され、駆動スリップ率の偏差ΔSLfl(=SLfl−SLflo)及びΔSLfr(=SLfr−SLfro)の絶対値の大きい方の値に基づき各駆動スリップ率の偏差に対する重みKfl、Kfrが演算され、駆動スリップ率の偏差の重み付け和Kfl・ΔSLfl+Kfr・ΔSLfrの絶対値が所定値以下になるよう駆動スリップ率の偏差ΔSLfl及びΔSLfrに基づきエンジン10の出力がフィードバック制御される。尚この場合重みKfl、Kfrは駆動スリップ率の偏差の絶対値が大きい方の値が大きいほどその駆動スリップ率の偏差に対する重みが大きくなるよう演算される。
【0040】
同様にステップ160に於いては左右後輪の駆動スリップ率SLrl及びSLrrが演算されると共に、車輌の走行状況に応じて左右後輪の目標駆動スリップ率SLrlo及びSLrroが演算され、駆動スリップ率の偏差ΔSLrl(=SLrl−SLrlo)及びΔSLrr(=SLrr−SLrro)の絶対値の大きい方の値に基づき各駆動スリップ率の偏差に対する重みKrl、Krrが演算され、駆動スリップ率の偏差の重み付け和Krl・ΔSLrl+Krr・ΔSLrrの絶対値が所定値以下になるよう駆動スリップ率の偏差ΔSLrl及びΔSLrrに基づきモータ28の出力がフィードバック制御される。尚この場合重みKrl、Krrも駆動スリップ率の偏差の絶対値が大きい方の値が大きいほどその駆動スリップ率の偏差に対する重みが大きくなるよう演算される。
【0041】
ステップ170に於いては操舵角θ及び路面の摩擦係数μに基づき低速旋回時の後輪の駆動トルクの低減率RTstrが演算されると共に、それぞれ下記の式6及び7に従って前輪の目標駆動トルクTPf及び後輪の目標駆動トルクTPrが演算される。尚低減率RTstrは操舵角θの絶対値が大きいほど小さくなり、路面の摩擦係数μが低いほど小さくなるよう演算される。
TPf=μ・WF ……(6)
TPr=MIN(TPf,μ・WR・RTstr) ……(7)
【0042】
ステップ180に於いては目標駆動トルクTPfに基づきエンジン10のサブスロットルバルブの目標開度が演算され、サブスロットルバルブの開度が目標開度に制御されることによって前輪の駆動トルクが目標駆動トルクTPfになるようエンジン10の出力が制御され、ステップ190に於いては目標駆動トルクTPrに基づきモータ28に対する目標駆動電流が演算され、モータ28に対する駆動電流が目標駆動電流に制御されることによって後輪の駆動トルクが目標駆動トルクTPrになるようモータ28の出力が制御され、しかる後ステップ10へ戻る。
【0043】
次に図3に示されたフローチャートを参照して実施例に於ける挙動制御ルーチンについて説明する。尚図3に示されたフローチャートによる制御も図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。
【0044】
まずステップ210に於いてはヨーレートセンサ54により検出された車輌のヨーレートγを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ220に於いては車輪速度Vwiに基づき当技術分野に於いて公知の要領にて車体速度Vbが演算され、横加速度Gyと車体速度Vb及びヨーレートγの積Vb・γとの偏差Gy−Vb・γとして横加速度の偏差、即ち車輌の横すべり加速度Vydが演算され、横すべり加速度Vydが積分されることにより車体の横すべり速度Vyが演算され、更に車体の前後速度Vx(=車体速度Vb)に対する車体の横すべり速度Vyの比Vy/Vxとして車体のスリップ角βが演算される。
【0045】
ステップ230に於いてはK1及びK2をそれぞれ正の定数として車体のスリップ角β及び横すべり加速度Vydの線形和K1・β+K2・Vydとしてスピン量SVが演算されると共に、ヨーレートγの符号に基づき車輌の旋回方向が判定され、スピン状態量SSが車輌の左旋回時にはSVとして、車輌の右旋回時には−SVとして演算され、演算結果が負の値のときにはスピン状態量は0とされる。尚スピン量SVは車体のスリップ角β及びその微分値βdの線形和として演算されてもよい。
【0046】
ステップ240に於いてはKhをスタビリティファクタとし、Hをホイールベースとし、Rgをステアリングギヤ比として下記の式8に従って目標ヨーレートγcが演算されると共に、Tを時定数としsをラプラス演算子として下記の式9に従って基準ヨーレートγtが演算される。尚目標ヨーレートγcは動的なヨーレートを考慮すべく車輌の横加速度Gyを加味して演算されてもよい。
γc=Vb・θ/(1+Kh・Vb2)・H/Rg ……(8)
γt=γc/(1+T・s) ……(9)
【0047】
ステップ250に於いては下記の式10に従ってドリフトバリューDVが演算されると共に、ヨーレートγの符号に基づき車輌の旋回方向が判定され、ドリフトアウト状態量DSが車輌の左旋回時にはDVとして、車輌の右旋回時には−DVとして演算され、演算結果が負の値のときにはドリフトアウト状態量は0とされる。尚ドリフトバリューDVは下記の式11に従って演算されてもよい。
DV=(γt−γ) ……(10)
DV=H・(γt−γ)/V ……(11)
【0048】
ステップ260に於いてはスピン状態量SSに基づき図7に示されたグラフに対応するマップより旋回外側前輪のスリップ率目標値Rssfoが演算され、ステップ270に於いてはドリフトアウト状態量DSに基づき図8に示されたグラフに対応するマップより車輌全体のスリップ率目標値Rsallが演算される。
【0049】
ステップ280に於いてはKfiを旋回内側前後輪のうちの前輪に対する配分比(0.5≦Kfi<1)として、下記の式12に従って旋回外側前輪、旋回内側前輪、旋回外側後輪、旋回内側後輪の目標スリップ率Rsfo、Rsfi、Rsro、Rsriが演算される。
Rsfo=Rssfo
Rsfi=Kfi・Rsall
Rsro=0
Rsri=(1−Kfi)・Rsall ……(12)
【0050】
ステップ290に於いてはヨーレートγの符号に基づき車輌の旋回方向が判定されることにより旋回内外輪が特定され、その特定結果に基づき各車輪の最終目標スリップ率Rsi(i=fr、fl、rr、rl)が演算される。即ち最終目標スリップ率Rsiが車輌の左旋回の場合及び右旋回の場合についてそれぞれ下記の式13及び式14に従って求められる。
Rsfr=Rsfo
Rsfl=Rsfi
Rsrr=Rsro
Rsrl=Rsri ……(13)
Rsfr=Rsfi
Rsfl=Rsfo
Rsrr=Rsri
Rsrl=Rsro ……(14)
【0051】
ステップ300に於いては何れかの最終目標スリップ率Rsiが正であるか否か(全てのRsiが0ではないか否か)の判別、即ち挙動制御が必要であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ320へ進み、否定判別が行われたときにはステップ310に於いて各弁装置等が非制御位置に設定され、挙動制御が実行されることなくステップ210へ戻る。
【0052】
ステップ320に於いては各車輪のスリップ率がステップ290に於いて設定された最終目標スリップ率Rsiになるよう制動力が制御されることにより挙動制御が実行され、しかる後ステップ210へ戻る。
【0053】
次に図4に示されたフローチャートを参照して実施例に於ける前輪のトラクション制御ルーチンについて説明する。尚図4に示されたフローチャートによる制御も図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。
【0054】
まずステップ410に於いては車輪速度センサ52fl〜52rrにより検出された車輪速度Vwiを示す信号の読み込みが行われ、ステップ420に於いては当技術分野に於いて公知の要領にて車輪速度Vwiに基づき左右前輪の駆動スリップ率SLfl及びSLfrが演算される。
【0055】
ステップ430に於いては左前輪の駆動スリップ率SLflが基準値SLt(正の定数)を越えているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ470へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ440に於いて車輌の走行状況に応じて左前輪の目標スリップ率SLfltが演算される。
【0056】
ステップ450に於いては左前輪の目標スリップ率SLfltに基づき左前輪の目標車輪速度Vwfltが演算され、ステップ460に於いては左前輪の車輪速度Vwflが目標車輪速度Vwfltになるよう車輪速度フィードバックにより左前輪の制動圧が制御され、これにより左前輪の駆動スリップが低減される。
【0057】
同様にステップ470に於いては右前輪の駆動スリップ率SLfrが基準値SLtを越えているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ410へ戻り、肯定判別が行われたときにはステップ480に於いて車輌の走行状況に応じて右前輪の目標スリップ率SLfrtが演算される。
【0058】
ステップ490に於いては右前輪の目標スリップ率SLfrtに基づき右前輪の目標車輪速度Vwfrtが演算され、ステップ500に於いては右前輪の車輪速度Vwfrが目標車輪速度Vwfrtになるよう車輪速度フィードバックにより右前輪の制動圧が制御され、これにより右前輪の駆動スリップが低減される。
【0059】
上述の如く構成された図示の実施例に於いて、車輌の挙動が不安定であり、スピン状態若しくはドリフトアウト状態にあるときには、図3に示された挙動制御ルーチンに従って制動力の制御による挙動制御が実行され、これにより車輌の挙動が安定化される。
【0060】
この場合図2に示された駆動力制御ルーチンのステップ20に於いて肯定判別が行われ、ステップ30に於いてスピン状態量SS又はドリフトアウト状態量DSに基づき前輪駆動トルクの低減率RTvscが演算され、ステップ40に於いて前輪の目標駆動トルクTPfが上記式1に従って演算されると共に、後輪の目標駆動トルクTPrが0に設定され、ステップ180に於いて前輪の駆動トルクが目標駆動TPfになるようエンジン10の出力が制御され、またステップ190に於いて後輪の駆動トルクが目標駆動トルクTPrになるようモータ28の出力が制御され、しかる後ステップ150及び160が繰り返し実行されることにより前輪及び後輪の駆動スリップ率の偏差ΔSLf、ΔSLrが所定値以下になるようエンジン10及びモータ28の出力が駆動スリップ率の偏差に基づいてフィードバック制御される。
【0061】
従って車輌の挙動が不安定であるほど前輪の駆動トルクを低減すると共に、後輪の駆動トルクを0に制御し、これにより車輌を効果的に減速させることができ、また車輌がスピン状態にあるときには左右前輪の制動力差を大きくして車輌にアンチスピンモーメントを効率的に付与し、車輌がドリフトアウト状態にあるときには旋回内側前後輪を効率的に制動することができ、これにより車輌の挙動が不安定である場合にも上述の駆動力制御が行われない場合や通常の四輪駆動制御による前後輪の駆動力配分制御が行われる場合に比して、車輌の挙動を効率的に且つ確実に安定化させることができる。
【0062】
また車輌の挙動は安定であるが左右前輪の少なくとも一方の駆動スリップが過大であるときには、図4に示されたトラクション制御ルーチンに従って当該車輪についてトラクション制御が実行され、これにより前輪の駆動スリップが低減される。
【0063】
この場合図2に示された駆動力制御ルーチンのステップ20に於いて否定判別が行われると共に、ステップ50に於いて肯定判別が行われる。そして車輌が登坂状態にはなくまた低速旋回状態にもない場合には、ステップ80及び110に於いてそれぞれ否定判別が行われ、まずステップ130に於いて前輪の目標駆動トルクTPf及び後輪の目標駆動トルクTPrがそれぞれ上記式4及び5に従って演算され、ステップ180及び190に於いて前輪及び後輪の駆動トルクがそれぞれ目標駆動トルクTPf、TPrになるようエンジン10及びモータ28の出力が制御され、しかる後ステップ150及び160が繰り返し実行されることにより前輪及び後輪の駆動スリップ率の偏差ΔSLf、ΔSLrが所定値以下になるようエンジン10及びモータ28の出力が駆動スリップ率の偏差に基づいてフィードバック制御される。
【0064】
従って車輌が安定な挙動状態にて走行し左右前輪の少なくとも一方についてトラクション制御が実行されており、車輌が登坂中でもなく低速旋回中でもない場合には、前輪及び後輪の駆動トルクを路面の摩擦係数μに応じてできるだけ高い値に制御すると共に、後輪の駆動トルクが前輪の駆動トルクを越えないように制御し、これにより車輌の挙動の悪化を防止しつつ車輌の発進加速性能を向上させることができる。
【0065】
また車輌が安定な挙動状態にて登坂している状況に於いて、左右前輪の少なくとも一方についてトラクション制御が実行される場合には、ステップ20及び50に於いてそれぞれ否定判別及び肯定判別が行われると共にステップ80に於いて肯定判別が行われ、ステップ100に於いて前輪及び後輪の目標駆動トルクTPf、TPrがそれぞれ上記式2及び3に従って演算され、ステップ180及び190に於いてそれぞれ前輪及び後輪の駆動トルクが目標駆動トルクTPf、TPrになるよう、エンジン10及びモータ28の出力が制御され、しかる後ステップ150及び160が繰り返し実行されることによりエンジン10及びモータ28がそれぞれ駆動スリップ率の偏差ΔSLf、ΔSLrに基づきフィードバック制御される。
【0066】
従って車輌が安定な挙動状態にて登坂している状況に於いて左右前輪の少なくとも一方についてトラクション制御が実行される場合には、前輪の目標駆動トルクTPfが路面の摩擦係数μに応じて最適に制御され、また後輪の目標駆動トルクTPrが前輪の駆動トルクを越えない範囲にてできるだけ高い値に制御され、これにより車輌の挙動の不安定化を回避しつつ車輌の登坂性能を向上させることができる。
【0067】
また車輌が安定な状態にて低速旋回している状況に於いて左右前輪の少なくとも一方についてトラクション制御が実行される場合には、ステップ20及び50に於いてそれぞれ否定判別及び肯定判別が行われると共に、ステップ80及び110に於いてそれぞれ否定判別及び肯定判別が行われ、ステップ170に於いて前輪及び後輪の目標駆動トルクがそれぞれ上記式6及び7に従って演算され、ステップ180及び190に於いてそれぞれ前輪及び後輪の駆動トルクが目標駆動トルクTPf、TPrになるようエンジン10及びモータ28の出力が制御され、しかる後ステップ150及び160が繰り返し実行されることにより前輪及び後輪の駆動スリップ率の偏差ΔSLf、ΔSLrが所定値以下になるようエンジン10及びモータ28の出力が駆動スリップ率の偏差に基づいてフィードバック制御される。
【0068】
従って車輌が安定な挙動状態にて低速旋回する状況に於いて左右前輪の少なくとも一方についてトラクション制御が実行される場合には、前輪の駆動トルクを路面の摩擦係数μに応じて最適に制御し、また後輪の駆動トルクを路面の摩擦係数及び車輌の旋回度合に応じて最適に制御すると共に前輪の駆動トルクを越えないよう制御することができ、これにより車輌の挙動の悪化、特に車輌が後輪の駆動力に起因してプッシュアンダー状態になることを効果的に防止することができる。
【0069】
尚車輌の挙動が安定であり左右前輪の何れについてもトラクション制御が実行されていない場合には、ステップ20及び50に於いてそれぞれ否定判別が行われ、これによりステップ60に於いて駆動力の通常制御が行われる。即ち前後輪の駆動トルクの配分比が車輌の走行状況に応じて最適になるようエンジン10及びモータ28の出力が制御され、これにより車輌の最適な四輪駆動状態が確保される。
【0070】
以上に於いては本発明を特定の実施例について詳細に説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【0071】
例えば図示の実施例に於いては、挙動制御は制動力制御式の挙動制御であり、車輌がスピン状態にあるときには旋回外側前輪に制動力が付与され、車輌がドリフトアウト状態にあるときには旋回内側前後輪に制動力が付与されるようになっているが、車輌がスピン状態にあるときには旋回外側前輪及び旋回外側後輪に制動力が付与されてもよく、また車輌がドリフトアウト状態にあるときには旋回内側後輪に制動力が付与され又は旋回外側後輪を除く三つの車輪に制動力が付与されてもよい。
【0072】
また図示の実施例に於いては、挙動制御が実行されているときには、後輪の駆動トルクが0に制御されるようになっているが、前輪の駆動トルクの低減量と関連しない低下量にて低下される限り、後輪の駆動トルクは0よりも高い値に制御されてもよい。
【0073】
また図示の実施例に於いては、前輪輪用駆動装置はエンジンであり、後輪用駆動装置はモータであるが、これらの駆動装置は当技術分野に於いて公知の任意の駆動装置であってよく、例えば前輪輪用駆動装置は内燃機関とモータとの複合駆動装置であるハイブリッドエンジンであってもよく、また後輪用駆動装置は左右の後輪に個別に設けられてもよい。
【0074】
更に図示の実施例に於いては、前輪用駆動装置が主駆動装置であり、後輪用駆動装置が副駆動装置であるが、前輪用駆動装置が副駆動装置であり、後輪用駆動装置が主駆動装置であってもよく、その場合には前輪用駆動装置及び後輪用駆動装置が上記の場合とは相互に逆の態様にて制御される。
【図面の簡単な説明】
【0075】
【図1】制動力制御式の挙動制御装置を有する四輪駆動車に適用された本発明による駆動力制御装置の一つの実施例を示す概略構成図である。
【図2】実施例に於ける駆動力制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図3】実施例に於ける挙動制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図4】実施例に於ける前輪のトラクション制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図5】スピン状態量SSと前輪駆動トルクの低減率RTsとの間の関係を示すグラフである。
【図6】ドリフトアウト状態量DSと前輪駆動トルクの低減率RTdとの間の関係を示すグラフである。
【図7】スピン状態量SSと旋回外側前輪のスリップ率目標値Rssfoとの間の関係を示すグラフである。
【図8】ドリフトアウト状態量DSと車輌全体のスリップ率目標値Rsallとの間の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【0076】
10…エンジン
18…前輪用ディファレンシャル
26…エンジン制御装置
28…モータ
30…後輪用ディファレンシャル
36…モータ制御装置
38…制動装置
40…油圧回路
48…電子制御装置
52fr〜52rl…車輪速度センサ
54…ヨーレートセンサ
56…前後加速度センサ
58…横加速度センサ
60…操舵角センサ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
前輪を駆動する前輪用駆動装置と、後輪を駆動する後輪用駆動装置と、車輪の駆動スリップ率が過大であるときには当該車輪の駆動スリップ率が所定の範囲内になるよう当該車輪に制動力を付与するトラクション制御を行うトラクション制御装置とを有し、前記前輪用駆動装置及び前記後輪用駆動装置の一方を主駆動装置とし他方を副駆動装置とする車輌の駆動力制御装置にして、車輌が登坂している状況に於いて前輪について前記トラクション制御装置による前記トラクション制御が実行されるときには後輪の駆動トルクが前輪の駆動トルクを越えない範囲にてできるだけ高い値になるよう前記後輪用駆動装置の駆動力を制御することを特徴とする車輌の駆動力制御装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2006−17128(P2006−17128A)
【公開日】平成18年1月19日(2006.1.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−213026(P2005−213026)
【出願日】平成17年7月22日(2005.7.22)
【分割の表示】特願2000−261243(P2000−261243)の分割
【原出願日】平成12年8月30日(2000.8.30)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】