JPH0740754A - 差動制限トルク制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 左右駆動輪速差情報に基づき左右駆動輪間の
差動制限トルクを電子制御する差動制限トルク制御装置
において、左右駆動輪速差比例制御とスムーズな転舵発
進を確保しながら確実にスタック脱出を図ること。 【構成】 車速が設定車速以上あるいは車速が設定車速
未満で左右駆動輪速差が所定値より小さい時、左右駆動
輪速差検出値に応じて決定した差動制限トルクをそのま
ま目標差動制限トルクとし、車速が設定車速未満で、か
つ、左右駆動輪速差が１度でも所定値以上となった時、
左右駆動輪速差検出値に応じて決定した差動制限トルク
のうち最大値を目標差動制限トルクとして設定車速とな
るまで維持する目標差動制限トルク設定手段ｅを設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、左右駆動輪速差情報に
基づき左右駆動輪間の差動制限トルクを電子制御する差
動制限トルク制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、差動制限トルク制御装置として
は、例えば、特開平１−２１５６２８号公報に記載のも
のが知られている。

【０００３】上記従来出典には、旋回半径が大きく横加
速度が大きいほど大きな値で与える差動制限トルク成分
と、センサ検出による左右駆動輪スリップ量（左右駆動
輪速値の差）に基づく差動制限トルク成分の和により目
標差動制限トルクを演算し、この目標差動制限トルクを
得る制御を行なう装置が示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の左右駆動輪速差比例制御による差動制限トルク制御
装置にあっては、左右駆動輪速差の発生に比例して差動
制限トルクが付与されるものであるため、左右駆動輪の
うち一方の駆動輪がスタックに入った状態からの高いス
タック脱出性能を望むことができない。

【０００５】つまり、左右駆動輪のうち一方の駆動輪が
スタックに入った時、左右駆動輪速差の発生に基づいて
差動制限トルクが付与され、他方の駆動輪へのエンジン
駆動力を増大してスタック脱出を図ろうとするが、差動
制限トルクの付与により左右駆動輪速差が減少したらそ
の減少に伴って差動制限トルクが弱まり、きびしいスタ
ックからの脱出が不能になる。

【０００６】また、このようなスタック脱出時には、差
動制限トルクが弱まると、左右駆動輪速差の発生が増大
して差動制限トルクが強まるという制御を繰り返し、差
動制限トルクのハンチングを生じる。

【０００７】本発明は、上記のような問題に着目してな
されたもので、その目的とするところは、左右駆動輪速
差情報に基づき左右駆動輪間の差動制限トルクを電子制
御する差動制限トルク制御装置において、左右駆動輪速
差比例制御とスムーズな転舵発進を確保しながら確実に
スタック脱出を図ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の差動制限トルク制御装置では、図１のクレーム
対応図に示すように、左右駆動輪間に設けられ、外部か
らの制御指令に応じた差動制限トルクを付与する差動制
限トルク付与手段ａと、左右の駆動輪速差を検出する左
右駆動輪速差検出手段ｂと、車速を検出する車速検出手
段ｃと、左右駆動輪速差検出値に応じた差動制限トルク
に決定する差動制限トルク決定手段ｄと、車速が設定車
速以上あるいは車速が設定車速未満で左右駆動輪速差が
所定値より小さい時、左右駆動輪速差検出値に応じて決
定した差動制限トルクをそのまま目標差動制限トルクと
し、車速が設定車速未満で、かつ、左右駆動輪速差が１
度でも所定値以上となった時、左右駆動輪速差検出値に
応じて決定した差動制限トルクのうち最大値を目標差動
制限トルクとして設定車速となるまで維持する目標差動
制限トルク設定手段ｅと、前記目標差動制限トルクが得
られる制御指令を前記差動制限トルク付与手段ａに出力
する差動制限トルク制御手段ｆとを備えていることを特
徴とする。

【０００９】

【作用】車速が設定車速以上の車両走行時あるいは車速
が設定車速未満で左右駆動輪速差が所定値より小さい発
進時には、差動制限トルク決定手段ｄにおいて、左右駆
動輪速差検出手段ｂからの左右駆動輪速差検出値に応じ
た差動制限トルクが決定され、目標差動制限トルク設定
手段ｅにおいて、決定した差動制限トルクがそのまま目
標差動制限トルクとして設定され、差動制限トルク制御
手段ｆにおいて、目標差動制限トルクが得られる制御指
令が左右駆動輪間に差動制限トルクを付与する差動制限
トルク付与手段ａに出力される。

【００１０】したがって、例えば、左右スプリットμ路
での走行時、左右駆動輪速差の発生に基づいて左右駆動
輪間に差動制限トルクが付与されることになり、高μ路
側の駆動輪へのエンジン駆動トルクが増大し、高いトラ
クション性能が発揮される。

【００１１】また、例えば、転舵発進時には、スタック
時に比べて左右駆動輪速差が小さいことで左右駆動輪速
差の発生に基づいて左右駆動輪間に差動制限トルクが付
与されることになり、後述するようにピークホールドに
より大きな差動制限トルクが付与されての転舵発進の場
合に生じるタイトコーナブレーキ現象が防止され、スム
ーズな発進が確保される。

【００１２】車速が設定車速未満で、かつ、左右駆動輪
速差が１度でも所定値以上となるような時には、差動制
限トルク決定手段ｄにおいて、左右駆動輪速差検出手段
ｂからの左右駆動輪速差検出値に応じた差動制限トルク
が決定され、目標差動制限トルク設定手段ｅにおいて、
決定した差動制限トルクのうち最大値を目標差動制限ト
ルクとして設定車速となるまで維持され、差動制限トル
ク制御手段ｆにおいて、ピークホールドによる目標差動
制限トルクが得られる制御指令が左右駆動輪間に差動制
限トルクを付与する差動制限トルク付与手段ａに出力さ
れる。

【００１３】したがって、車速条件と左右駆動輪速差条
件を共に満足するスタック時のみにこのピークホールド
による差動制限トルク制御が行なわれることになり、片
輪がスタックに入ると、車両が完全に動き出し、車速が
設定車速に高まるまで差動制限トルクの最大値が維持さ
れることで、スタックからの脱出が確保される。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１５】まず、構成を説明する。

【００１６】図２は本発明実施例の差動制限トルク制御
装置が適用された後輪駆動車の全体システム図である。

【００１７】図２において、１はエンジン、２はトラン
スミッション、３はプロペラシャフト、４は電制リミテ
ッドスリップディファレンシャル（以下、電制ＬＳＤと
略称する）、５，６は後輪、７，８は前輪である。

【００１８】前記電制ＬＳＤ４には、油圧ユニット９か
ら付与されるクラッチ制御圧に応じて左右後輪５，６間
に差動制限トルクを発生させる差動制限クラッチ１０が
内蔵されている。

【００１９】前記油圧ユニット９は、油圧源１１とＬＳ
Ｄ制御バルブ１２とを有して構成されている。尚、油圧
ユニット９及び差動制限クラッチ１０は、差動制限トル
ク付与手段ａに相当する。

【００２０】前記ＬＳＤ制御バルブ１２は、アクティブ
ＬＳＤコントローラ１３からの制御電流ＩLSD により制
御作動をし、差動制限クラッチ１０へのクラッチ制御圧
を作り出す。

【００２１】前記アクティブＬＳＤコントローラ１３に
は、左前輪回転センサ１４からの左前輪回転数ＮFLと、
右前輪回転センサ１５からの右前輪回転数ＮFRと、左後
輪回転センサ１６からの左後輪回転数ＮRLと、右後輪回
転センサ１７からの右後輪回転数ＮRRと、横加速度セン
サ１８からの横加速度ＹG と、前後加速度センサ１９か
らの前後加速度ＸG と、アクセル開度センサ２０からの
アクセル開度ＡCCと、ブレーキスイッチ２１からのスイ
ッチ信号BSと、ＡＢＳコントローラ２２からのＡＢＳ作
動信号ASなどが入力される。

【００２２】次に、作用を説明する。

【００２３】［差動制限トルク制御作動処理］図３はア
クティブＬＳＤコントローラ１３で行なわれる差動制限
トルク制御作動処理の流れを示すフローチャートであ
り、以下、各ステップについて説明する。

【００２４】ステップ３０では、左前輪回転数ＮFLと右
前輪回転数ＮFRと左後輪回転数ＮRLと右後輪回転数ＮRR
と横加速度ＹG が読み込まれる。

【００２５】ステップ３１では、左前輪回転数ＮFLと右
前輪回転数ＮFRと左後輪回転数ＮRLと右後輪回転数ＮRR
からそれぞれ左前輪速ＶFLと右前輪速ＶFRと左後輪速Ｖ
RLと右後輪速ＶRRが演算される。

【００２６】ステップ３２では、車体速ＶF が左前輪速
ＶFLと右前輪速ＶFRのうち小さい方を選択することで求
められ（車速検出手段ｃに相当）、左右前輪速差ΔＶF
が左前輪速ＶFLと右前輪速ＶFRの差の絶対値により演算
され、左右後輪速差ΔＶR が左後輪速ＶRLと右後輪速Ｖ
RRの差の絶対値により演算され、前後輪車輪速差ΔＶFR
が後輪速平均値ＶRAと前輪速平均値ＶFAの差により演算
される。

【００２７】ステップ３３では、旋回時に内外輪の旋回
軌跡差により生じる旋回軌跡左右後輪速差ΔＶR'が下記
の式により演算される。

【００２８】 ΔＶR'＝Ｋ２・ＶF ／Ｒ Ｋ２；定数 ここで、旋回半径Ｒは、例えば、横加速度ＹG の大きさ
により下記の演算式を用いて決定される。

【００２９】ｉ）ＹG ≦ＹGO
ＹGO；例えば、0.05［Ｇ］ Ｒ＝ＶF ／（Ｋ１・ΔＶF ） Ｋ１；定数 ii) ＹG ＞ＹGO Ｒ＝ＶF²／ＹG ステップ３４では、検出による左右後輪速差ΔＶR から
補正要素である旋回軌跡左右後輪速差ΔＶR'を差し引く
下記の式で制御用左右後輪速差ΔＶRRが演算される（左
右駆動輪速差検出手段ｂに相当）。

【００３０】ΔＶRR＝ΔＶR −ΔＶR' ステップ３５では、左右後輪速差比例の差動制限トルク
ＴΔＶが下記の式により演算される（差動制限トルク決
定手段ｄに相当）。

【００３１】ＴΔＶ＝Ｃ・ΔＶRR Ｃは定数で、例えば、図４に示すように、車体速ＶF に
よつて定数をＣ１，Ｃ２というように変え、制御用左右
後輪速差ΔＶRRに対する差動制限トルクＴΔＶの制御ゲ
インである定数Ｃを、低速域での定数Ｃ１に比べ、高速
域では修正操舵のし易さによる安定性を達成するため小
さい定数Ｃ２（＜Ｃ１）としてもよい。

【００３２】ステップ３６では、車体速ＶF が設定車体
速ｘ以上かどうかが判断される。

【００３３】ここで、設定車速ｘとしては、例えば、ｘ
＝５km/h程度の値が与えられる。

【００３４】ステップ４３では、ピークホールド制御中
かどうかを示すピークホールドフラグＰＨＦがＰＨＦ＝
０に設定される。

【００３５】ステップ４４では、ピークホールドフラグ
ＰＨＦがＰＨＦ＝０かどうかが判断される。

【００３６】ステップ４５では、制御用左右後輪速差Δ
ＶRRが設定左右後輪速差ｙ以上かどうかが判断される。

【００３７】ここで、設定左右後輪速差ｙとしては、例
えば、ｙ＝５km/hというように、スタック時にしか発生
しないような大きな値が与えられる。

【００３８】ステップ４６では、ピークホールドフラグ
ＰＨＦがＰＨＦ＝１（ピークホールド制御中）に設定さ
れる。

【００３９】ステップ４７では、４輪の各車輪速ＶFL，
ＶFR，ＶRL，ＶRRがいずれもゼロかどうかが判断され
る。

【００４０】ステップ４８では、１ｓｅｃ以上連続した
かどうかが判断される。

【００４１】ステップ３７では、差動制限トルクＴΔＶ
にフィルタ処理が施され、差動制限トルクフィルタ値Ｔ
F とされる。

【００４２】このフィルタ処理は、１制御周期前の差動
制限トルクＴΔＶを記憶させておき、今回の差動制限ト
ルクＴΔＶとの差が増加側及び減少側で所定以上の差と
ならないようにリミッタをかけることで行なわれる。

【００４３】ステップ３８では、ステップ３７で得られ
た差動制限トルクフィルタ値ＴF が目標差動制限トルク
Ｔ^* として設定される。

【００４４】ステップ３９では、差動制限トルクＴΔＶ
が差動制限トルク最大値Ｔmax 以上かどうかが判断され
る。尚、差動制限トルク最大値Ｔmax は、初期値がＴma
x ＝０であり、さらに、制御中にステップ４３からステ
ップ３７へ進み制御に切り換わるとＴmax ＝０にリセッ
トされる。

【００４５】ステップ４０では、ＴΔＶ≧Ｔmax を満足
する差動制限トルクＴΔＶが差動制限トルク最大値Ｔma
x として設定される。

【００４６】ステップ４１では、ステップ４０で得られ
た差動制限トルク最大値Ｔmax が目標差動制限トルクＴ
^* として設定される。

【００４７】以上のステップ３６〜ステップ４１及びス
テップ４３〜ステップ４８は、目標差動制限トルク設定
手段ｅに相当する。

【００４８】ステップ４２では、ステップ３８あるいは
ステップ４１で設定された目標差動制限トルクＴ^* が得
られる制御電流ＩLSD がＬＳＤ制御バルブ１２に出力さ
れる（差動制限トルク制御手段ｆに相当）。

【００４９】［設定車速ｘ以上での走行時］設定車速ｘ
以上での走行時には、図３のフローチャートで、ステッ
プ３０→ステップ３１→ステップ３２→ステップ３３→
ステップ３４→ステップ３５→ステップ３６→ステップ
４３→ステップ３７→ステップ３８→ステップ４２へと
進む流れとなり、フィルタ処理した差動制限トルクＴΔ
Ｖが得られる左右後輪速差比例の差動制限トルク制御が
行なわれる。

【００５０】したがって、例えば、設定車速ｘ以上の条
件を満足する左右スプリットμ路での走行時、制御用左
右後輪速差ΔＶRRの発生に基づいて左右後輪５，６間に
差動制限トルクが付与されることになり、高μ路側の後
輪へのエンジン駆動トルクが増大し、高いトラクション
性能が発揮される。

【００５１】さらに、設定車速ｘ以上での走行時、差動
制限トルクＴΔＶには、増加側と減少側とにリミッタを
かけられ、差動制限トルクの急増並びに急減を抑えるよ
うにしていることで、左右スプリットμ路走行中におい
て差動制限トルクの急増，急減による車両挙動の急変が
防止される。

【００５２】［設定車速ｘ未満の発進時］設定車速ｘ未
満の発進時には、制御用左右後輪速差ΔＶRRの発生が小
さくステップ４５の条件を満足しないため、図３のフロ
ーチャートで、ステップ３０→ステップ３１→ステップ
３２→ステップ３３→ステップ３４→ステップ３５→ス
テップ３６→ステップ４４→ステップ４５→ステップ３
７→ステップ３８→ステップ４２へと進む流れとなり、
フィルタ処理した差動制限トルクＴΔＶが得られる左右
後輪速差比例の差動制限トルク制御が行なわれる。

【００５３】したがって、例えば、制御用左右後輪速差
ΔＶRRの発生が小さい転舵発進時には、制御用左右後輪
速差ΔＶRRの発生に基づいて左右後輪５，６間に差動制
限トルクが付与されることになり、後述するようにピー
クホールドにより大きな差動制限トルクが付与されての
転舵発進の場合に生じるタイトコーナブレーキ現象が防
止され、スムーズな発進が確保される。

【００５４】［設定車速ｘ未満のスタック脱出時］車速
が設定車速ｘ未満のスタック脱出時には、図３のフロー
チャートで、ステップ３０→ステップ３１→ステップ３
２→ステップ３３→ステップ３４→ステップ３５→ステ
ップ３６→ステップ４４→ステップ４５→ステップ４６
→ステップ３９→ステップ４０→ステップ４１→ステッ
プ４２へと進む流れとなり、左右後輪速差比例の差動制
限トルクＴΔＶのうち差動制限トルク最大値Ｔmax が目
標差動制限トルクＴ^* として設定車速ｘとなるまで維持
されるという、ピークホールドによる差動制限トルク制
御が行なわれる。

【００５５】したがって、車速条件と左右後輪速差条件
の２つの条件によりピークホールドフラグＰＨＦをＰＨ
Ｆ＝０からＰＨＦ＝１に書き換えるようにしたため、ス
タック時にのみこのピークホールド制御が行なわれるこ
とになり、例えば、車速条件のみにより判断する場合の
ように発進時もピークホールド制御が行なわれてしまう
ことが防止される。

【００５６】そして、例えば、図５に示すように、左右
後輪５，６のうち左後輪５がスタックに入った状態で
は、制御用左右後輪速差ΔＶRRの発生に基づく差動制限
トルク最大値Ｔmax が、車両が完全に動き出し、車体速
ＶF が設定車速ｘに高まるまで維持されることで、右後
輪６へのエンジン駆動トルクの増大がスタックから完全
に脱出するまで確保され、高いスタック脱出性能が発揮
される。

【００５７】［スタック脱出からの停車時］スタック脱
出からそのまま走行に入るのではなく、一旦停車して走
行に入るような時には、ステップ４７及びステップ４８
において、各４輪の車輪速がゼロである状態が１ｓｅｃ
間連続しているかどうかによりスタックからの脱出を完
了しての停車時であることが判断され、この場合には、
ステップ４８からステップ４３へと進み、ピークホール
ドフラグＰＨＦがＰＨＦ＝１からＰＨＦ＝０へと書き換
えられる。

【００５８】これにより、ステップ３６の車速条件を満
足するまで待たないまでも早期にピークホールド機能が
解除されることになり、その後、差動制限を解除しての
スムーズな発進が確保されることになる。

【００５９】［スタック脱出からの走行時］スタック脱
出から車速が設定車速ｘ以上となると、ステップ３６か
らステップ４３→ステップ３７→ステップ３８へと進む
流れとなり、それまで与えていた差動制限トルク最大値
Ｔmax から左右後輪速差比例の差動制限トルクＴΔＶに
切り換わり、トルクの大きな落差により車両挙動が急変
する恐れがある。

【００６０】しかし、ステップ３７において、１制御周
期前の差動制限トルクＴΔＶ（この場合にはＴmax ）
と、今回の左右後輪速差比例の差動制限トルクＴΔＶと
の差が所定以上となら内容にフィルタ処理が施されるこ
とで、指令される差動制限トルクに大きな落差があって
も、フィルタ処理にしたがって徐々にトルクを低下させ
るように制御され、スタック脱出からの走行時に車両挙
動の急変が防止される。

【００６１】次に、効果を説明する。

【００６２】（１）左右後輪速差情報に基づき左右後輪
５，６間の差動制限トルクを電子制御する差動制限トル
ク制御装置において、車体速ＶF が設定車速ｘ以上の時
もしくは、車体速ＶF が設定車速ｘ未満で制御用左右後
輪速差ΔＶRRが設定左右後輪速差ｙ未満の時、制御用左
右後輪速差ΔＶRRに応じて決定した差動制限トルクＴΔ
Ｖをそのまま目標差動制限トルクＴ^* とし、車体速ＶF
が設定車速Ｘ未満で制御用左右後輪速差ΔＶRRが設定左
右後輪速差ｙ以上の時、制御用左右後輪速差ΔＶRRに応
じて決定した差動制限トルクＴΔＶのうち最大値Ｔmax
を目標差動制限トルクＴ^* として設定車速ｘとなるまで
維持するスタック対応制御を行なう装置としたため、左
右後輪速差比例制御とスムーズな転舵発進を確保しなが
ら確実にスタック脱出を図ることができる。

【００６３】（２）ピークホールド制御の終了条件とし
て、ステップ３６の車速条件以外に、ステップ４７及び
ステップ４８の車輪速ゼロ連続条件を付加しているた
め、スタック脱出後、一旦停車してから走行に入るよう
な場合、早期にピークホールド制御を解除して通常の左
右後輪速差比例制御に復帰させることができる。

【００６４】（３）左右後輪速差比例の差動制限トルク
制御を行なうにあたって、演算により得られた差動制限
トルクＴΔＶにフィルタ処理を施し、１制御周期前の差
動制限トルクＴΔＶと今回の差動制限トルクＴΔＶとの
差が増加側及び減少側で所定以上の差とならないように
リミッタをかけるようにしたため、左右スプリットμ路
での走行中における差動制限トルクの急増や急減を原因
とする車両挙動の急変を防止できるし、また、スタック
脱出から走行に入る時に差動制限トルクの急減による車
両挙動の急変を防止できる。

【００６５】以上、実施例を図面により説明してきた
が、具体的な構成は実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があ
っても本発明に含まれる。

【００６６】例えば、実施例では、油圧式の多板クラッ
チにより差動制限トルクを付与する例を示したが、外部
からの制御指令により可変に差動制限トルクを制御でき
るものであれば電磁クラッチなどであっても良い。

【００６７】実施例では、スタック対応制御の開始車速
条件も終了車速条件も同じ設定車速で与える例を示した
が、開始車速条件に対し終了車速条件の設定車速を低く
し、早期に通常の左右駆動輪速差対応制御に復帰させる
ようにしてもよい。

【００６８】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明にあって
は、左右駆動輪速差情報に基づき左右駆動輪間の差動制
限トルクを電子制御する差動制限トルク制御装置におい
て、車速が設定車速以上あるいは車速が設定車速未満で
左右駆動輪速差が所定値より小さい時、左右駆動輪速差
検出値に応じて決定した差動制限トルクをそのまま目標
差動制限トルクとし、車速が設定車速未満で、かつ、左
右駆動輪速差が１度でも所定値以上となった時、左右駆
動輪速差検出値に応じて決定した差動制限トルクのうち
最大値を目標差動制限トルクとして設定車速となるまで
維持する目標差動制限トルク設定手段を設けた装置とし
たため、左右駆動輪速差比例制御とスムーズな転舵発進
を確保しながら確実にスタック脱出を図ることができる
という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の差動制限トルク制御装置を示すクレー
ム対応図である。

【図２】実施例の差動制限トルク制御装置が適用された
後輪駆動車の全体システム図である。

【図３】実施例装置のアクテイブＬＳＤコントローラで
行なわれる差動制限トルク制御作動処理の流れを示すフ
ローチャートである。

【図４】実施例装置での左右後輪速差比例の差動制限ト
ルク特性図である。

【図５】実施例装置でのスタック脱出状況を示す作用説
明図である。

【符号の説明】

ａ 差動制限トルク付与手段 ｂ 左右駆動輪速差検出手段 ｃ 車速検出手段 ｄ 差動制限トルク決定手段 ｅ 目標差動制限トルク設定手段 ｆ 差動制限トルク制御手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右駆動輪間に設けられ、外部からの制
   御指令に応じた差動制限トルクを付与する差動制限トル
   ク付与手段と、 左右の駆動輪速差を検出する左右駆動輪速差検出手段
   と、 車速を検出する車速検出手段と、 左右駆動輪速差検出値に応じた差動制限トルクに決定す
   る差動制限トルク決定手段と、 車速が設定車速以上あるいは車速が設定車速未満で左右
   駆動輪速差が所定値より小さい時、左右駆動輪速差検出
   値に応じて決定した差動制限トルクをそのまま目標差動
   制限トルクとし、車速が設定車速未満で、かつ、左右駆
   動輪速差が１度でも所定値以上となった時、左右駆動輪
   速差検出値に応じて決定した差動制限トルクのうち最大
   値を目標差動制限トルクとして設定車速となるまで維持
   する目標差動制限トルク設定手段と、 前記目標差動制限トルクが得られる制御指令を前記差動
   制限トルク付与手段に出力する差動制限トルク制御手段
   と、 を備えていることを特徴とする差動制限トルク制御装
   置。