(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動装置を通じて複数の車輪に分配される駆動力を制御する車両用駆動力制御装置において、
前記差動装置の差動回転数に基づいて前記差動装置に対して入力を許容できるトルクの最大値である許容トルクを演算する許容トルク演算手段と、
スロットル開度及びエンジン回転数により演算されるエンジントルクを演算するエンジントルク演算手段と、
前記エンジントルク演算手段により演算されたエンジントルク及びトランスミッションのギヤ比に基づいて前記差動装置に入力される入力トルクを演算する入力トルク演算手段と、
前記入力トルク演算手段により演算された前記入力トルクが前記許容トルク演算手段により演算された前記許容トルクより大きいときには、前記入力トルクの目標トルクを前記許容トルクに設定しスロットル開度を調整してエンジン出力を低下制御し、前記入力トルクが前記許容トルク以下のときには、エンジンの駆動力を抑制しない制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両用駆動力制御装置。
【請求項２】
前記車輪にスリップが生じているときにその車輪に制動力を与えて前記スリップを抑制するトラクション制御手段を備えたこと、
を特徴とする請求項１に記載の車両用駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輪に伝達される駆動力を制御する車両用駆動力制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用駆動力制御装置として、特開平８−６１１０７号公報に記載されるように、車両加速時に駆動輪に発生する加速スリップを検出し、その加速スリップ発生時に駆動輪を制動させる装置が知られている。この装置は、加速スリップ発生時に、駆動輪を制動し内燃機関の出力を抑制し、左右の駆動輪の速度差を低減して差動歯車の焼き付きを防止しようとするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の装置にあっては、単に左右の駆動輪の回転速度差が所定値以上となったときに内燃機関の出力を制御するものであるため、内燃機関の駆動力が過剰に抑制され、車両の走行性が低下するおそれがある。例えば、泥ねい路や深雪など走行抵抗の大きい路面の場合は、内燃機関の出力をできるだけ低下させずに走行した方が走破性が高い場合が多いので、内燃機関の駆動力が過剰に抑制されることは好ましくない。
【０００４】
そこで本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、駆動力伝達機構の破損を防止ししつつ、走行時における駆動力を確保して走行性の向上が図れる車両用駆動力制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明に係る車両用駆動力制御装置は、差動装置を通じて複数の車輪に分配される駆動力を制御する車両用駆動力制御装置において、差動装置の差動回転数に基づいて差動装置に対して入力を許容できるトルクの最大値である許容トルクを演算する許容トルク演算手段と、スロットル開度及びエンジン回転数により演算されるエンジントルクを演算するエンジントルク演算手段と、エンジントルク演算手段により演算されたエンジントルク及びトランスミッションのギヤ比に基づいて差動装置に入力される入力トルクを演算する入力トルク演算手段と、入力トルク演算手段により演算された入力トルクが許容トルク演算手段により演算された許容トルクより大きいときには、入力トルクの目標トルクを許容トルクに設定しスロットル開度を調整してエンジン出力を低下制御し、入力トルクが許容トルク以下のときには、エンジンの駆動力を抑制しない制御手段とを備えて構成されている。
以    上
【０００８】
この発明によれば、差動装置に入力される入力トルクが一定の許容値以下に抑えられるため差動装置に過剰な負荷が加わることを回避できる。その一方で、差動装置への入力トルクが一定の許容値以下のときには駆動力が抑制されず、また、その入力トルクが一定の許容値より大きいときには入力トルクが許容値の上限になるようにエンジン出力を制御することができる。このため、一定の駆動力が確保され、車両の走行性の向上が図れる。
【０００９】
また本発明に係る車両用駆動力制御装置は、車輪にスリップが生じているときにその車輪に制動力を与えてスリップを抑制するトラクション制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、スリップしている車輪に制動力が付与されるため、差動装置の差動回転数を低減でき、差動装置の耐久性の向上が更に向上する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１２】
（第一実施形態）
図１に本実施形態に係る車両用駆動力制御装置の構成を示す。図１に示すように、車両用駆動力制御装置１は、ＥＣＵ２を備えている。ＥＣＵ２は、車両用駆動力制御装置１全体の制御を行うものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むコンピュータを主体として構成されている。ＲＯＭには、駆動力制御ルーチンを含む各種制御ルーチンが記憶されている。
【００１３】
また、車両用駆動力制御装置１には、燃料噴射制御ユニット３が設けられている。燃料噴射制御ユニット３は、エンジン４への燃料供給を制御するものであり、吸入空気量、エンジン回転数、スロットル開度、水温、吸気温などに基づいて、車両の走行状態に応じた最適な燃料噴射量を演算し、インジェクタ（図示なし）に燃料噴射を行わせるものである。燃料噴射制御ユニット３は、ＥＣＵ２と接続されており、入力した各種の信号に基づくデータ等を相互に入出力できるようになっている。
【００１４】
車両用駆動力制御装置１には、スロットル開度センサ５が設けられている。スロットル開度センサ５は、スロットルバルブ（図示なし）の開度を検出するものである。スロットル開度センサ５は、燃料噴射制御ユニット３に接続されており、スロットルバルブの開度に応じたスロットル開度信号を燃料噴射制御ユニット３に出力する。また、車両用駆動力制御装置１には、スロットルアクチュエータ６が設けられている。スロットルアクチュエータ６は、燃料噴射制御ユニット３からの制御信号を受けてスロットルバルブを開閉するものである。
【００１５】
車両用駆動力制御装置１には、エンジン回転数センサ７が設けられている。エンジン回転数センサ７は、エンジン４の回転数を検出するものであり、例えば、クランクポジションセンサなどが用いられる。このエンジン回転数センサ７は、燃料噴射制御ユニット３に接続されており、エンジン回転数に応じたエンジン回転数信号を燃料噴射制御ユニット３に出力する。
【００１６】
エンジン４に隣接してトランスミッション８が設けられている。エンジン４にて発生した駆動力は、トランスミッション８、プロペラシャフト９、差動装置１０及びドライブシャフト１１を介して駆動輪である車輪１２に伝達される。
【００１７】
差動装置１０は、左右のドライブシャフト１１、１１に連結される車輪１２、１２の回転速度差を吸収し、車輪１２、１２の回転を円滑にするためのものであり、例えば、かさ歯車を用いたものなどが用いられる。この差動装置１０を通じて、プロペラシャフト９により伝達される駆動力が各ドライブシャフト１１に分配される。
【００１８】
トランスミッション８には、ギヤポジションセンサ１４が設けられている。ギヤポジションセンサ１４は、トランスミッション８のギヤ比の状態を検出するものである。
【００１９】
また、各車輪１２には、車輪１２の回転速度を検出する車輪速センサ１３が設けられている。車輪速センサ１３は、ＥＣＵ２に接続され、ＥＣＵ２に車輪１２の回転速度信号を出力する。
【００２０】
次に、車両用駆動力制御装置の動作について説明する。
【００２１】
図２は、車両用駆動力制御装置の動作を示すフローチャートである。図２において、イグニッションスイッチがオンとされることにより制御処理が開始され、まず、ステップＳ１０（以下、単に「Ｓ１０」と示す。他のステップについても同様とする。）にて、各車輪１２における車輪速度、スロットルバルブのスロットル開度、エンジン回転数、トランスミッション８のギヤ比がそれぞれ読み込まれる。
【００２２】
車輪速度の読み込みは、車輪速センサ１３の出力信号に基づいて行われる。スロットル開度の読み込みは、燃料噴射制御ユニット３を介してＥＣＵ２に入力されるスロットル開度センサ５の出力信号に基づいて行われる。また、エンジン回転数の読み込みは、燃料噴射制御ユニット３を介してＥＣＵ２に入力されるエンジン回転数センサ７の出力信号に基づいて行われる。更に、トランスミッション８のギヤ比の読み込みは、燃料噴射制御ユニット３を介してＥＣＵ２に入力されるギヤポジションセンサ１４の出力信号に基づいて行われる。
【００２３】
そして、Ｓ１２に移行し、差動装置１０の差動回転数の演算が行われる。差動回転数の演算は、車輪１２、１２の各車輪速度に基づいて行われる。次いで、Ｓ１４に移行し、許容トルクの演算が行われる。ここでいう「許容トルク」とは、差動装置１０への入力を許容できるトルクの最大値であり、差動装置１０の構造、機械的強度などに応じて設定される。許容トルクの演算は、例えば、図３に示すような差動回転数−許容トルクに係るマップを用いたマップ処理により行われる。この図３のマップは、差動装置１０の構造などを考慮して、予めＥＣＵ２に記憶される。
【００２４】
次いで、Ｓ１６に移行し、エンジントルクの演算が行われる。エンジントルクの演算は、読み込まれたスロットル開度及びエンジン回転数に基づいて行われ、例えば、予めＥＣＵ２に記憶されるマップを用いて、スロットル開度及びエンジン回転数によりエンジントルクを一義的に決定するマップ処理により行われる。
【００２５】
そして、Ｓ１８に移行し、入力トルク（差動ギヤ入力トルク）の演算が行われる。ここでいう「入力トルク」とは、プロペラシャフト９を通じて差動装置１０に入力されるトルクをいう。この入力トルクの演算は、読み込まれたトランスミッション８のギヤ比及びＳ１６の演算にて得られたエンジントルクに基づいて行われ、例えば、予めＥＣＵ２に記憶されるマップを用いて、ギヤ比及びエンジントルクにより入力トルクを一義的に決定するマップ処理により行われる。
【００２６】
そして、Ｓ２０に移行し、Ｓ１８の演算にて得られた入力トルクがＳ１４の演算にて得られた許容トルクより大きいか否かが判定される。このＳ２０にて、入力トルクが許容トルクより大きくないと判定されたときには、制御処理を終了する。
【００２７】
一方、Ｓ２０にて、入力トルクが許容トルクより大きいと判定されたときには、Ｓ２２に移行し、目標トルクの演算が行われる。ここでいう「目標トルク」とは、差動装置１０に入力すべき入力トルクの目標値をいう。この目標トルクの演算は、差動装置１０の入力トルクの目標値、即ち目標トルクを許容トルクに設定することにより行われる。例えば、図３において、現状の差動装置１０の差動回転数がｎである場合、その差動回転数ｎに対応する許容トルクを目標トルクＴとして算出する。
【００２８】
次いで、Ｓ２４に移行し、目標スロットル開度の演算が行われる。目標スロットル開度の演算は、Ｓ２２の演算にて得られた目標トルクＴ及びエンジン回転数に基づいて行われ、例えば、予めＥＣＵ２に記憶されるマップを用いて、目標トルクＴ及びエンジン回転数により目標スロットル開度を一義的に決定するマップ処理により行われる。
【００２９】
そして、Ｓ２６に移行し、スロットル制御が行われる。スロットル制御は、差動装置１０の入力トルクを低減させる制御処理であり、ＥＣＵ２から燃料噴射制御ユニット３を介してスロットルアクチュエータ６に制御信号を出力し、スロットルバルブの開閉状態を操作しエンジン４の出力を調整する。具体的には、Ｓ２４で演算された目標スロットル開度に一致するようにスロットルバルブの開度を調整してエンジン出力を調整する。これにより、プロペラシャフト９を介して差動装置１０に入力される入力トルクが許容トルクまで低減され、差動装置１０の破損が回避でき、差動装置１０の耐久性向上が図れる。
【００３０】
以上のように、本実施形態に係る車両用駆動力制御装置１によれば、差動装置１０に入力される入力トルクが一定の許容トルク以下に抑えられるため差動装置１０に過剰な負荷が加わることを回避できる。その一方で、差動装置１０への入力トルクが一定の許容トルク以下のときには駆動力が抑制されず、その駆動力が確保できる。また、その入力トルクが一定の許容トルクより大きいときには入力トルクがその許容トルク、即ち入力が許容されるトルクの上限値になるようにエンジン出力が制御される。このため、一定の駆動力が確実に確保でき、車両の走行性の向上が図れる。
【００３１】
なお、上述した本実施形態に係る車両用駆動力制御装置１においては、差動装置１０への入力トルクが許容トルクより大きいときにスロットル制御を行うことによりエンジン出力を抑制するものであるが、本発明に係る車両用駆動力制御装置はそのようなものに限られるものではなく、エンジン出力の低下制御手段として、燃料供給を抑制又は停止するフューエルカット制御又は減筒制御を用いたものであってもよい。
（第二実施形態）
次に、第二実施形態に係る車両用駆動力制御装置について説明する。
【００３２】
第一実施形態に係る車両用駆動力制御装置１においては、差動装置１０への入力トルクが許容トルクより大きいときにエンジン出力の低下制御を行うことにより、車両の駆動力を抑制するものであったが、本発明に係る車両用駆動力制御装置はそのようなものに限られるものではなく、車両の駆動力を抑制する手段として、エンジン出力の低下制御手段のみならずスリップしている車輪１２を制動させるトラクション制御手段も併用するものであってもよい。この場合、スリップしている車輪１２に制動力が付与されるため、差動装置１０の差動回転数が低下でき、差動装置１０の耐久性を更に向上させることができる。また、車輪１２の制動によれば、車両の駆動力を迅速に抑制することが可能となる。
（第三実施形態）
次に、第三実施形態に係る車両用駆動力制御装置について説明する。
【００３３】
第一実施形態及び第二実施形態に係る車両用駆動力制御装置にあっては、二輪駆動の車両に用いられる車両用駆動力制御装置について説明したが、本発明に係る車両用駆動力制御装置はそのようなものに限られるものではなく、四輪駆動の車両に用いるものであってもよい。
【００３４】
例えば、前後左右の四輪について車輪速度を検出し、それらの検出信号に基づいて、フロントディファレンシャルギヤ、リアディファレンシャルギヤ、センターディファレンシャルギヤのそれぞれについて許容トルクを演算し、それらのギヤのうち最も負荷の大きいものに合わせてエンジン出力を低下制御させるものである。
【００３５】
この場合であっても、第一実施形態又は第二実施形態に係る車両用駆動力制御装置と同様な作用効果が得られる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、差動装置への入力トルクが一定の許容トルクより大きいときにその入力トルクを許容トルク以下になるようにエンジン出力を低下させることにより、差動装置の破損回避及びその耐久性の向上が図れ、それと共に、一定の駆動力を確実に確保して車両の走行性を向上させることができる。
【００３７】
また、車輪にスリップが生じているときにその車輪に制動力を与えるトラクション制御手段を用いることにより、差動装置の差動回転数を低減させることができ、差動装置の耐久性をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施形態に係る車両用駆動力制御装置の構成図である。
【図２】第一実施形態に係る車両用駆動力制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】第一実施形態に係る車両用駆動力制御装置における差動装置の差動回転数と許容トルクとの関係を示す図である。
【符号の説明】
１…車両用駆動力制御装置、２…ＥＣＵ、４…エンジン、１０…差動装置、１２…車輪、１３…車輪速センサ。
【図１】
0003700475.tif 000002
【図２】
0003700475.tif 000003
【図３】
0003700475.tif 000004