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JP2025047825A - Control device of four-wheel drive vehicle - Google Patents

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JP2025047825A
JP2025047825A JP2023156561A JP2023156561A JP2025047825A JP 2025047825 A JP2025047825 A JP 2025047825A JP 2023156561 A JP2023156561 A JP 2023156561A JP 2023156561 A JP2023156561 A JP 2023156561A JP 2025047825 A JP2025047825 A JP 2025047825A
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JP
Japan
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vehicle
driving
driving force
distribution
driver
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JP2023156561A
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Japanese (ja)
Inventor
優幸 松井
Masayuki Matsui
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

To provide a control device of a four-wheel drive vehicle that enables actual front/rear wheel driving force allocation of the four-wheel drive vehicle to fit to liking of a user, during automatic operation and during running on a predetermined bad road.SOLUTION: A vehicle 10 comprises an allocation selection switch 64b as a selection device which enables a driver who is a user to select front/rear wheel driving force allocation that is allocation of front wheel driving force and rear wheel driving force. A driving device ECU 80 of the vehicle 10 controls actual front/rear wheel driving force allocation of the vehicle 10, in accordance with the front/rear wheel driving force allocation selected by the driver using the allocation selection switch 64b, during automatic operation and during running on a predetermined bad road. This enables the actual front/rear wheel driving force allocation of the vehicle 10 to fit to liking of the driver, during the automatic operation and during running on the predetermined bad road.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

前後駆動力配分をユーザが選択可能な選択装置を備える四輪駆動車両の、制御装置に関する。 This relates to a control device for a four-wheel drive vehicle equipped with a selection device that allows the user to select the front/rear drive force distribution.

オートクルーズコントロールなどの自動運転を支援する制御が実行される場合に、前方車両との車間距離、加減速の程度、車線変更の程度、走行車線などの運転嗜好項目の少なくとも一部を運転者(=ユーザ)により所望の値に設定した運転者嗜好モードを有する、車両の制御装置が知られている。例えば、特許文献1に記載のものがそれである。 There are known vehicle control devices that have a driver preference mode in which at least some of the driving preference items, such as the distance from the vehicle ahead, the degree of acceleration/deceleration, the degree of lane changing, and the driving lane, are set to desired values by the driver (=user) when control that supports automatic driving, such as auto cruise control, is executed. For example, one such device is described in Patent Document 1.

特開2023-28560号公報JP 2023-28560 A

ところで、特許文献1では、四輪駆動車両において前後駆動力配分を運転者が選択できる構成については開示されていない。 However, Patent Document 1 does not disclose a configuration that allows the driver to select the front/rear drive force distribution in a four-wheel drive vehicle.

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、自動運転中且つ所定の悪路走行中において、四輪駆動車両の実際の前後駆動力配分がユーザの嗜好に応じたものとされる、四輪駆動車両の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made against the background of the above circumstances, and its purpose is to provide a control device for a four-wheel drive vehicle that adjusts the actual front/rear drive force distribution of the four-wheel drive vehicle according to the user's preferences while the vehicle is in automatic driving mode and traveling on a specified rough road.

本発明の要旨とするところは、前輪駆動力と後輪駆動力との配分である前後駆動力配分をユーザが選択可能な選択装置を備える四輪駆動車両の、制御装置であって、自動運転中且つ所定の悪路走行中は、前記ユーザが前記選択装置により選択した前後駆動力配分に応じて、実際の前後駆動力配分を制御することにある。 The gist of the present invention is a control device for a four-wheel drive vehicle equipped with a selection device that allows the user to select the front/rear driving force distribution, which is the distribution of front wheel driving force and rear wheel driving force, and during automatic driving and when traveling on a specified rough road, the actual front/rear driving force distribution is controlled according to the front/rear driving force distribution selected by the user using the selection device.

本発明の四輪駆動車両の制御装置によれば、前記自動運転中且つ所定の悪路走行中は、前記ユーザが前記選択装置により選択した前後駆動力配分に応じて、実際の前後駆動力配分が制御される。これにより、自動運転中且つ所定の悪路走行中において、四輪駆動車両の実際の前後駆動力配分がユーザの嗜好に応じたものとされる。 According to the control device for a four-wheel drive vehicle of the present invention, during the automatic driving and while traveling on a predetermined rough road, the actual front and rear driving force distribution is controlled according to the front and rear driving force distribution selected by the user using the selection device. As a result, during the automatic driving and while traveling on a predetermined rough road, the actual front and rear driving force distribution of the four-wheel drive vehicle is made to correspond to the user's preferences.

本発明の実施例1に係る駆動装置ECUを備える車両の概略構成図であるとともに、車両における各種制御のための制御機能の要部を表す機能ブロック図である。1 is a schematic configuration diagram of a vehicle equipped with a drive device ECU according to a first embodiment of the present invention, and is also a functional block diagram showing essential parts of control functions for various controls in the vehicle. 図1に示す駆動装置ECUの制御作動を説明するフローチャートの一例である。2 is an example of a flowchart illustrating a control operation of a drive device ECU shown in FIG. 1 . 本発明の実施例2に係る駆動装置ECUを備える車両の概略構成図であるとともに、車両における各種制御のための制御機能の要部を表す機能ブロック図である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a vehicle including a drive device ECU according to a second embodiment of the present invention, and is also a functional block diagram showing the main parts of control functions for various controls in the vehicle.

以下、本発明の各実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、各実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比及び形状等は必ずしも正確に描かれていない。 Each embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. Note that in each embodiment, the drawings have been appropriately simplified or modified, and the dimensional ratios and shapes of each part are not necessarily drawn accurately.

図1は、本発明の実施例1に係る駆動装置ECU80を備える車両10の概略構成図であるとともに、車両10における各種制御のための制御機能の要部を表す機能ブロック図である。 FIG. 1 is a schematic diagram of a vehicle 10 equipped with a drive unit ECU 80 according to a first embodiment of the present invention, and is also a functional block diagram showing the main parts of the control functions for various controls in the vehicle 10.

車両10は、エンジン12、一対の前輪14、一対の後輪16、エンジン12と一対の前輪14との間の第1動力伝達経路、エンジン12と一対の後輪16との間の第2動力伝達経路などを備える。また、車両10は、油圧制御回路38、車両状態センサ60、周囲認識センサ62、運転者操作センサ64、及び電子制御装置70を備える。運転者操作センサ64には、自動運転切替スイッチ64a及び配分選択スイッチ64bが含まれる。車両10は、本発明における「四輪駆動車両」に相当する。 The vehicle 10 includes an engine 12, a pair of front wheels 14, a pair of rear wheels 16, a first power transmission path between the engine 12 and the pair of front wheels 14, and a second power transmission path between the engine 12 and the pair of rear wheels 16. The vehicle 10 also includes a hydraulic control circuit 38, a vehicle state sensor 60, a surrounding recognition sensor 62, a driver operation sensor 64, and an electronic control device 70. The driver operation sensor 64 includes an automatic driving changeover switch 64a and a distribution selection switch 64b. The vehicle 10 corresponds to the "four-wheel drive vehicle" in this invention.

エンジン12は、走行用の動力源であって、周知の内燃機関である。エンジン12の出力トルクであるエンジントルクTe[Nm]は、電子制御装置70によって制御される。なお、本明細書では、特に区別しない場合には、トルク、駆動力、動力、及び力(=パワー)は同意である。一対の前輪14は、主駆動輪であって、二輪駆動走行中(=2WD走行中)及び四輪駆動走行中(=4WD走行中)の場合に共に駆動輪となる。一対の後輪16は、副駆動輪であって、2WD走行中の場合に従動輪となり且つ4WD走行中の場合に駆動輪となる。第1動力伝達経路には、エンジン12側から順に、自動変速機18、前輪用デフ20、一対の前輪用車軸22などが設けられ、これらは周知の構成である。第2動力伝達経路には、自動変速機18、一対の前輪14へ伝達されるエンジン12の動力の一部を一対の後輪16へ分配する前後輪動力分配装置であるトランスファ24、トランスファ24で分配されたエンジン12からの動力を4WD走行中に一対の後輪16へ伝達するプロペラシャフト28、後輪用デフ32、一対のカップリング36、一対の後輪用車軸34などが設けられ、これらは周知の構成である。 The engine 12 is a power source for driving, and is a well-known internal combustion engine. The engine torque Te [Nm], which is the output torque of the engine 12, is controlled by the electronic control device 70. In this specification, unless otherwise specified, the terms torque, driving force, power, and force (= power) are synonymous. The pair of front wheels 14 are main drive wheels, and are drive wheels both during two-wheel drive driving (= 2WD driving) and four-wheel drive driving (= 4WD driving). The pair of rear wheels 16 are auxiliary drive wheels, and are driven wheels during 2WD driving and drive wheels during 4WD driving. The first power transmission path is provided with an automatic transmission 18, a front wheel differential 20, a pair of front wheel axles 22, etc., in this order from the engine 12 side, and these are well-known configurations. The second power transmission path includes an automatic transmission 18, a transfer 24, which is a front/rear wheel power distribution device that distributes a portion of the power of the engine 12 transmitted to the pair of front wheels 14 to the pair of rear wheels 16, a propeller shaft 28 that transmits the power from the engine 12 distributed by the transfer 24 to the pair of rear wheels 16 during 4WD driving, a rear wheel differential 32, a pair of couplings 36, a pair of rear wheel axles 34, and the like, all of which are well-known components.

図1では、トランスファ24が4WD走行中の状態が示されている。トランスファ24で分配されたエンジン12の動力は、プロペラシャフト28、後輪用デフ32、一対のカップリング36、及び一対の後輪用車軸34をそれぞれ介して一対の後輪16へ伝達される。一対のカップリング36は、それぞれ周知の電子制御カップリングである。一対のカップリング36は、それぞれの伝達トルク容量が制御される。 Figure 1 shows the transfer 24 in a state during 4WD driving. The power of the engine 12 distributed by the transfer 24 is transmitted to the pair of rear wheels 16 via the propeller shaft 28, the rear wheel differential 32, a pair of couplings 36, and a pair of rear wheel axles 34. The pair of couplings 36 are each a well-known electronically controlled coupling. The pair of couplings 36 each have a controlled transmission torque capacity.

車両10では、例えばトランスファ24がエンジン12の動力の一部を一対の後輪16へ分配可能な状態とされるとともに、一対のカップリング36の伝達トルク容量が零よりも大きな値に制御されると、一対の後輪16にも一対のカップリング36の伝達トルク容量に応じて駆動力が伝達される。これにより、4WD走行が実現される。4WD走行においては、一対のカップリング36の伝達トルク容量が制御されることで、一対の前輪14と一対の後輪16とのトルク配分が調整される。一対の前輪14と一対の後輪16とのトルク配分は、後述の「前後駆動力配分」と同意である。 In the vehicle 10, for example, when the transfer 24 is in a state in which it can distribute a portion of the power of the engine 12 to the pair of rear wheels 16 and the transmission torque capacity of the pair of couplings 36 is controlled to a value greater than zero, the driving force is also transmitted to the pair of rear wheels 16 according to the transmission torque capacity of the pair of couplings 36. This realizes 4WD driving. In 4WD driving, the transmission torque capacity of the pair of couplings 36 is controlled to adjust the torque distribution between the pair of front wheels 14 and the pair of rear wheels 16. The torque distribution between the pair of front wheels 14 and the pair of rear wheels 16 is the same as the "front/rear driving force distribution" described below.

車両10は、運転モードとして手動運転モードと自動運転モードとを択一的に選択可能である。手動運転モードは、運転者の手動操作に基づいた走行方式であり、自動運転モードは、運転者の手動操作に基づかない走行方式である。自動運転モードは、運転者による操作に依存することなく予め設定された目標位置(=目標位置情報)及び現在位置(=現在位置情報)等に基づいて、車両10が目標位置に向かって走行制御される運転モードである。なお、本発明における「自動運転」とは、少なくとも運転者による操作に依存することなく、走行ライン(=コース取り)が設定され、その走行ラインに対して一対の前輪14及び一対の後輪16へ伝達される駆動力が制御されるものである。具体的には、自動運転においては、少なくとも操舵と加減速とが制御される。 The vehicle 10 can select a driving mode alternatively between a manual driving mode and an automatic driving mode. The manual driving mode is a driving method based on the manual operation of the driver, and the automatic driving mode is a driving method not based on the manual operation of the driver. The automatic driving mode is a driving mode in which the vehicle 10 is controlled to travel toward a target position based on a preset target position (= target position information) and a current position (= current position information), etc., without depending on the operation by the driver. Note that "automatic driving" in the present invention refers to a driving line (= course selection) being set without depending on at least the operation by the driver, and the driving force transmitted to the pair of front wheels 14 and the pair of rear wheels 16 with respect to the driving line being controlled. Specifically, in automatic driving, at least steering and acceleration/deceleration are controlled.

手動運転モード及び自動運転モードの選択は、例えば運転席近傍に設けられている自動運転切替スイッチ64aが運転者により操作されたことに基づいて行われる。運転者によって自動運転切替スイッチ64aがオン側(=自動運転側)に操作されると、手動運転モードから自動運転モードに切り替えられる。運転者によって自動運転切替スイッチ64aがオフ側(=手動運転側)に操作されたり、例えば自動運転中に不図示のステアリングホイール、アクセルペダル、及びブレーキペダルのいずれかが運転者によって操作されたりすると、自動運転モードから手動運転モードに切り替えられる。 The selection between the manual driving mode and the automatic driving mode is performed, for example, based on the driver operating the automatic driving changeover switch 64a located near the driver's seat. When the driver operates the automatic driving changeover switch 64a to the ON side (= automatic driving side), the driving mode is switched from the manual driving mode to the automatic driving mode. When the driver operates the automatic driving changeover switch 64a to the OFF side (= manual driving side), or when the driver operates any of the steering wheel, accelerator pedal, or brake pedal (not shown) during automatic driving, the driving mode is switched from the automatic driving mode to the manual driving mode.

車両10は、例えばラリーチャレンジ(=初心者向けラリー競技)において、4WD走行で自動運転走行中における前後駆動力配分を複数の配分モードの中から運転者が選択して設定することができる。「前後駆動力配分」とは、前輪駆動力(=一対の前輪14に伝達される走行用の駆動力)と後輪駆動力(=一対の後輪16に伝達される走行用の駆動力)との配分比である。前後駆動力配分の選択は、例えば運転席近傍に設けられている配分選択スイッチ64bが運転者により操作されたことに基づいて行われる。配分選択スイッチ64bは、本発明における「選択装置」に相当する。配分モードには、例えば自動運転中の走行ラインに対しオンザレール走行となるように前後駆動力配分を均等にするオンザレール走行モード、自動運転中の走行ラインに対しドリフト走行となるように前輪駆動力よりも後輪駆動力への配分を増加させたドリフト走行モード、及びそれらの中間の前後駆動力配分とする中間モードなど、各種モードが含まれる。これら配分モードは、自動運転中の走行ラインに対する運転者の嗜好に応じた走行を実現するために選択される。なお、オンザレール走行モード、中間モード、ドリフト走行モードは、これらの順に、次第に前輪駆動力から後輪駆動力への配分が増加させられたものである。なお、自動運転走行中においてドリフト走行モードが選択された場合には、ドリフト走行が可能となるように、走行中に一対の前輪14及び一対の後輪16がスリップしないように制御する周知のトラクションコントロールの機能は停止させられる。運転者は、本発明における「ユーザ」に相当し、「ユーザ」には運転者の他に同乗者も含まれ得る。 For example, in a rally challenge (= a rally competition for beginners), the vehicle 10 can select and set the front/rear driving force distribution during automatic driving in 4WD driving from among multiple distribution modes. "Front/rear driving force distribution" is the distribution ratio between the front wheel driving force (= the driving force for driving transmitted to the pair of front wheels 14) and the rear wheel driving force (= the driving force for driving transmitted to the pair of rear wheels 16). The selection of the front/rear driving force distribution is performed, for example, based on the driver operating the distribution selection switch 64b provided near the driver's seat. The distribution selection switch 64b corresponds to the "selection device" in this invention. The distribution modes include various modes such as an on-the-rail driving mode in which the front/rear driving force distribution is equalized so that the vehicle runs on the rails on the driving line during automatic driving, a drift driving mode in which the distribution to the rear wheel driving force is increased more than the front wheel driving force so that the vehicle runs in a drifting manner on the driving line during automatic driving, and an intermediate mode in which the front/rear driving force distribution is intermediate between them. These distribution modes are selected to realize driving according to the driver's preference for the driving line during automatic driving. In addition, the on-the-rail driving mode, intermediate mode, and drift driving mode are modes in which the distribution of driving force from the front wheels to the rear wheels is gradually increased in that order. In addition, when the drift driving mode is selected during autonomous driving, the well-known traction control function that controls the pair of front wheels 14 and the pair of rear wheels 16 to prevent slipping during driving is stopped so that drift driving is possible. The driver corresponds to the "user" in this invention, and the "user" may include passengers in addition to the driver.

電子制御装置70は、車両10の各部を制御する制御装置として機能する複数個のECUを備える。なお、ECUとは、Electronic Control Unit(電子制御装置)の意であり、各単語の頭文字を取って表記したものである。 The electronic control device 70 includes multiple ECUs that function as control devices that control various parts of the vehicle 10. Note that ECU stands for Electronic Control Unit, and is abbreviated to the initial letters of each word.

電子制御装置70は、駆動装置ECU80及び自動運転ECU90を含み、これらは互いにデータの入出力が可能となっている。駆動装置ECU80は、エンジン12、自動変速機18、トランスファ24、及び一対のカップリング36を制御する駆動装置制御用のECUである。なお、駆動装置ECU80は、本発明における「制御装置」に相当する。自動運転ECU90は、自動運転制御を実行するためのECUである。各ECUは、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両10の各種制御を実行する。 The electronic control device 70 includes a drive device ECU 80 and an automatic driving ECU 90, which are capable of inputting and outputting data to and from each other. The drive device ECU 80 is an ECU for controlling the drive device, which controls the engine 12, the automatic transmission 18, the transfer 24, and the pair of couplings 36. The drive device ECU 80 corresponds to the "control device" in this invention. The automatic driving ECU 90 is an ECU for executing automatic driving control. Each ECU is configured to include a so-called microcomputer equipped with, for example, a CPU, RAM, ROM, an input/output interface, etc., and the CPU executes various controls of the vehicle 10 by performing signal processing according to a program previously stored in the ROM while utilizing the temporary storage function of the RAM.

自動運転ECU90には、各種センサ等(例えば車両状態センサ60、周囲認識センサ62、運転者操作センサ64など)による検出値に基づく各種信号等(例えば(1)エンジン12の回転速度であるエンジン回転速度Ne[rpm],スロットル弁開度θth[%],自動変速機18のシフトレンジを表すシフト状態信号Ssftsta,車速V[km/h],GPS(Global Positioning System)衛星が発信するGPS信号などに基づく自車位置情報と道路に関する情報を含むカーナビゲーション装置とに基づく車両10が走行している路面の摩擦係数μなどの車両状態を表す各種情報、(2)車両10の周辺の障害物,車両10の前後及び左右を走行する他車両の有無などの車両10の周辺に関する各種情報、(3)ステアリングホイールの操舵角Sste[rad],アクセルペダルの踏込操作量に対応するアクセル開度θacc[%],ブレーキペダルの踏込操作量に対応するブレーキ操作量Sbrk[%],シフトレバーの操作位置を表すシフトポジション信号POSsh,自動運転切替スイッチ64aから入力される運転モード設定信号Ssw1,配分選択スイッチ64bから入力される配分選択信号Ssw2などの運転者による操作に関する各種情報など)が、それぞれ入力される。なお、周囲認識センサ62は、例えば赤外線センサ、カメラ、中長距離レーダーなど複数個のセンサとからなり、車両状態センサ60及び運転者操作センサ64は、例えば各諸元を検出する複数個のセンサから構成されている。 The autonomous driving ECU 90 receives various signals based on detection values from various sensors (e.g., a vehicle state sensor 60, a surrounding recognition sensor 62, a driver operation sensor 64, etc.) (e.g., (1) an engine rotation speed Ne [rpm] which is the rotation speed of the engine 12, a throttle valve opening θth [%], a shift state signal Ssftsta which indicates the shift range of the automatic transmission 18, a vehicle speed V [km/h], a GPS (Global Positioning System), etc.) (1) Various information representing the vehicle state, such as the friction coefficient μ of the road surface on which the vehicle 10 is traveling, based on vehicle position information based on GPS signals transmitted by satellites and a car navigation device including information on the road; (2) Various information regarding the surroundings of the vehicle 10, such as the presence or absence of obstacles around the vehicle 10 and other vehicles traveling in front, behind, on the left and right of the vehicle 10; (3) Various information regarding the operation by the driver, such as the steering angle Sste [rad] of the steering wheel, the accelerator opening θacc [%] corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal, the brake operation amount Sbrk [%] corresponding to the amount of depression of the brake pedal, the shift position signal POSsh indicating the operation position of the shift lever, the driving mode setting signal Ssw1 input from the automatic driving changeover switch 64a, and the distribution selection signal Ssw2 input from the distribution selection switch 64b. The surrounding recognition sensor 62 is composed of a plurality of sensors, such as an infrared sensor, a camera, and a medium-to-long range radar, and the vehicle state sensor 60 and the driver operation sensor 64 are composed of a plurality of sensors that detect each specification, for example.

自動運転モードである場合には、自動運転ECU90は、車両状態センサ60、周囲認識センサ62、運転者操作センサ64などによる検出値に基づく各種信号等に基づいて、自動運転モードでの走行を実現するための自動運転制御信号Sautoを駆動装置ECU80へ出力する。自動運転制御信号Sautoには、エンジントルクTe、自動変速機18の変速比、ステアリングホイールの操舵角Sste等の走行中の車両状態を制御するための目標値が含まれる。4WD走行で自動運転中且つ後述の所定の悪路走行中である場合においては、自動運転制御信号Sautoには、運転者が選択した配分モードが含まれる。手動運転モードである場合には、自動運転ECU90は、自動運転制御信号Sautoを駆動装置ECU80へ出力しない。 In the automatic driving mode, the automatic driving ECU 90 outputs an automatic driving control signal Sauto to the drive unit ECU 80 to realize driving in the automatic driving mode based on various signals based on detection values from the vehicle state sensor 60, the surrounding recognition sensor 62, the driver operation sensor 64, etc. The automatic driving control signal Sauto includes target values for controlling the vehicle state during driving, such as the engine torque Te, the gear ratio of the automatic transmission 18, and the steering angle Sste of the steering wheel. When the vehicle is in automatic driving in 4WD driving and is driving on a specified rough road described below, the automatic driving control signal Sauto includes the distribution mode selected by the driver. In the manual driving mode, the automatic driving ECU 90 does not output the automatic driving control signal Sauto to the drive unit ECU 80.

駆動装置ECU80には、車両状態センサ60及び運転者操作センサ64から車両状態を表す各種情報及び運転者による操作に関する各種情報がそれぞれ入力されるとともに、自動運転モード中は自動運転ECU90から自動運転制御信号Sautoが入力される。駆動装置ECU80からは、車両10に備えられた各装置(例えばエンジン12、油圧制御回路38、トランスファ24、一対のカップリング36など)に各種指令信号(例えばエンジン12を制御するためのエンジン制御信号Se、自動変速機18の変速制御をするための変速制御信号Sat、2WD走行及び4WD走行を択一的に選択させるトランスファ制御信号Str、一対のカップリング36の伝達トルク容量を制御するためのトルク制御信号Sc1,Sc2など)がそれぞれ出力される。 The drive unit ECU 80 receives various information indicating the vehicle state and various information related to the driver's operation from the vehicle state sensor 60 and the driver operation sensor 64, and also receives an automatic driving control signal Sauto from the automatic driving ECU 90 during the automatic driving mode. The drive unit ECU 80 outputs various command signals (e.g., an engine control signal Se for controlling the engine 12, a shift control signal Sat for controlling the shift of the automatic transmission 18, a transfer control signal Str for alternatively selecting 2WD driving or 4WD driving, torque control signals Sc1, Sc2 for controlling the transmission torque capacity of the pair of couplings 36, etc.) to each device (e.g., the engine 12, the hydraulic control circuit 38, the transfer 24, the pair of couplings 36, etc.) provided in the vehicle 10.

ここから、4WD走行で自動運転中且つ所定の悪路走行中における、前後駆動力配分の制御について説明する。 From here, we will explain how the front and rear drive force distribution is controlled when the vehicle is in automatic driving mode in 4WD mode and traveling on a specified rough road.

駆動装置ECU80は、エンジン制御部80a、変速制御部80b、自動運転判定部80c、悪路判定部80d、配分選択判定部80e、配分量算出部80f、配分量判定部80g、及びカップリング制御部80hを、機能的に備える。 The drive unit ECU 80 functionally comprises an engine control unit 80a, a gear shift control unit 80b, an automatic driving determination unit 80c, a rough road determination unit 80d, an allocation selection determination unit 80e, an allocation amount calculation unit 80f, an allocation amount determination unit 80g, and a coupling control unit 80h.

自動運転モードでは、自動運転制御信号Sautoに基づいて、エンジン制御部80aはエンジン12を制御し、変速制御部80bは自動変速機18を制御する。手動運転モードでは、車両状態を表す各種情報(例えば、車速V)及び運転者による操作に関する各種情報(例えば、アクセル開度θacc)に基づいて、エンジン制御部80aはエンジン12を制御し、変速制御部80bは自動変速機18を制御する。 In the automatic driving mode, the engine control unit 80a controls the engine 12 and the shift control unit 80b controls the automatic transmission 18 based on the automatic driving control signal Sauto. In the manual driving mode, the engine control unit 80a controls the engine 12 and the shift control unit 80b controls the automatic transmission 18 based on various information representing the vehicle state (e.g., vehicle speed V) and various information related to the driver's operation (e.g., accelerator opening θacc).

自動運転判定部80cは、自動運転モードが選択中であるか否か、すなわち自動運転中であるか否かを判定する。 The autonomous driving determination unit 80c determines whether the autonomous driving mode is selected, i.e., whether the vehicle is in autonomous driving mode.

悪路判定部80dは、車両10が走行している路面の摩擦係数μに基づいて、低μ路などの所定の悪路走行中であるか否かを判定する。車両10が走行している路面の摩擦係数μが所定の係数判定値μ_jdg未満の場合には、所定の悪路走行中であると判定される。所定の係数判定値μ_jdgは、運転者が選択した配分モードが異なることで車両10の挙動が異なる、実験的に或いは設計的に予め定められた判定値である。 The rough road determination unit 80d determines whether the vehicle 10 is traveling on a predetermined rough road such as a low μ road based on the friction coefficient μ of the road surface on which the vehicle 10 is traveling. If the friction coefficient μ of the road surface on which the vehicle 10 is traveling is less than a predetermined coefficient determination value μ_jdg, it is determined that the vehicle 10 is traveling on a predetermined rough road. The predetermined coefficient determination value μ_jdg is a determination value that is determined in advance experimentally or by design, and the behavior of the vehicle 10 differs depending on the distribution mode selected by the driver.

配分選択判定部80eは、運転者が選択した配分モードがあるか否かを判定する。自動運転中且つ所定の悪路走行中と判定され、運転者が選択した配分モードがあると判定された場合には、配分量算出部80fは、運転者が選択した配分モードに応じて前後駆動力配分の配分量Xを算出する。配分量Xは、前輪駆動力と後輪駆動力との配分比であって、前後駆動力配分と同意である。配分量算出部80fが配分量Xを算出すると、配分量判定部80gは、配分量Xが車両10の実際の前後駆動力配分として実現されているか否かを判定する。配分量Xが車両10の実際の前後駆動力配分として実現されていると配分量判定部80gが判定した場合、カップリング制御部80hは、車両10の前後駆動力配分の変更を行わない。配分量Xが車両10の実際の前後駆動力配分として実現されていないと配分量判定部80gが判定した場合、カップリング制御部80hは、車両10の前後駆動力配分を、配分量Xとなるように変更する制御を実行する。 The distribution selection determination unit 80e determines whether or not there is a distribution mode selected by the driver. When it is determined that the vehicle is in automatic driving and traveling on a predetermined bad road, and it is determined that there is a distribution mode selected by the driver, the distribution amount calculation unit 80f calculates the distribution amount X of the front and rear driving force distribution according to the distribution mode selected by the driver. The distribution amount X is the distribution ratio between the front wheel driving force and the rear wheel driving force, and is the same as the front and rear driving force distribution. When the distribution amount calculation unit 80f calculates the distribution amount X, the distribution amount determination unit 80g determines whether or not the distribution amount X is realized as the actual front and rear driving force distribution of the vehicle 10. If the distribution amount determination unit 80g determines that the distribution amount X is realized as the actual front and rear driving force distribution of the vehicle 10, the coupling control unit 80h does not change the front and rear driving force distribution of the vehicle 10. If the distribution amount determination unit 80g determines that the distribution amount X is not realized as the actual front and rear driving force distribution of the vehicle 10, the coupling control unit 80h executes control to change the front and rear driving force distribution of the vehicle 10 to the distribution amount X.

図2は、図1に示す駆動装置ECU80の制御作動を説明するフローチャートの一例である。図2のフローチャートは、車両10が4WD走行中に繰り返し実行される。 Figure 2 is an example of a flowchart that explains the control operation of the drive unit ECU 80 shown in Figure 1. The flowchart in Figure 2 is executed repeatedly while the vehicle 10 is running in 4WD mode.

まず、ステップ(以下、ステップを省略する)S10において、自動運転中であるか否かが判定される。S10の判定がYESの場合、S20において、所定の悪路走行中であるか否かが判定される。S20の判定がYESの場合、S30において、運転者が選択した配分モードがあるか否かが判定される。S30の判定がYESの場合、S40において、運転者が選択した配分モードに応じて配分量Xが算出され、配分量Xが車両10の実際の前後駆動力配分として実現されているか否かが判定される。S40の判定がYESの場合、S50において、車両10の前後駆動力配分の変更が行われない。S40の判定がNOの場合、S60において、車両10の前後駆動力配分を、配分量Xとなるように変更する制御が実行される。S10の判定がNOの場合、S20の判定がNOの場合、S30の判定がNOの場合、いずれもS70において、車両10の前後駆動力配分は、運転者が選択した配分モードではなく、予め標準として定められた前後駆動力配分となるように制御される。S50~S70の実行後は、いずれもリターンとなる。 First, in step (hereinafter, step will be omitted) S10, it is determined whether or not the vehicle is in automatic driving mode. If the determination in S10 is YES, then in S20 it is determined whether or not the vehicle is traveling on a predetermined bad road. If the determination in S20 is YES, then in S30 it is determined whether or not an allocation mode has been selected by the driver. If the determination in S30 is YES, then in S40, an allocation amount X is calculated according to the allocation mode selected by the driver, and it is determined whether or not the allocation amount X has been realized as the actual front/rear driving force allocation of the vehicle 10. If the determination in S40 is YES, then in S50, the front/rear driving force allocation of the vehicle 10 is not changed. If the determination in S40 is NO, then in S60, control is executed to change the front/rear driving force allocation of the vehicle 10 to the allocation amount X. If the determination in S10 is NO, if the determination in S20 is NO, or if the determination in S30 is NO, in S70 the front and rear drive force distribution of the vehicle 10 is controlled to a standard front and rear drive force distribution determined in advance, rather than the distribution mode selected by the driver. After execution of S50 to S70, the process returns in all cases.

本実施例によれば、自動運転中且つ所定の悪路走行中は、運転者が配分選択スイッチ64bにより選択した前後駆動力配分に応じて、実際の前後駆動力配分が制御される。これにより、自動運転中且つ所定の悪路走行中において、車両10の実際の前後駆動力配分が運転者の嗜好に応じたものとされる。 According to this embodiment, during automatic driving and when traveling on a predetermined rough road, the actual front and rear driving force distribution is controlled according to the front and rear driving force distribution selected by the driver using the distribution selection switch 64b. As a result, during automatic driving and when traveling on a predetermined rough road, the actual front and rear driving force distribution of the vehicle 10 is set according to the driver's preferences.

図3は、本発明の実施例2に係る駆動装置ECU180を備える車両110の概略構成図であるとともに、車両110における各種制御のための制御機能の要部を表す機能ブロック図である。本実施例は、前述の実施例1と車両構成が異なっており、これに伴い制御機能が異なっている。そのため、実施例1と異なる部分を中心に説明することとし、実施例1と機能において実質的に共通する部分には同一の符号を付して説明を適宜省略する。 FIG. 3 is a schematic diagram of a vehicle 110 equipped with a drive unit ECU 180 according to a second embodiment of the present invention, and is also a functional block diagram showing the main parts of the control functions for various controls in the vehicle 110. This embodiment differs from the previously described first embodiment in terms of vehicle configuration, and therefore the control functions are different. Therefore, the following description will focus on the parts that differ from the first embodiment, and parts that are substantially the same in function as the first embodiment will be given the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted as appropriate.

車両110は、エンジン12、動力分割機構150、発電機Gen、前輪用電動機MGfr、前輪用デフ20、一対の前輪用車軸22、一対の前輪14、後輪用電動機MGre、後輪用デフ32、一対の後輪用車軸34、一対の後輪16などの周知の構成を備え、これらは図3に示すように連結されている。車両110は、発電機Gen、前輪用電動機MGfr、前輪用インバータINVfr、後輪用電動機MGre、後輪用インバータINVre、バッテリ152、昇圧コンバータ154との間において、図3に示すように電力供給が可能に構成されている。このように、車両110は、前輪駆動力と後輪駆動力とがそれぞれ独立に制御可能な周知の四輪駆動車両であって、本発明における「四輪駆動車両」に相当する。 The vehicle 110 is equipped with a well-known configuration including an engine 12, a power split mechanism 150, a generator Gen, a front wheel motor MGfr, a front wheel differential 20, a pair of front wheel axles 22, a pair of front wheels 14, a rear wheel motor MGre, a rear wheel differential 32, a pair of rear wheel axles 34, and a pair of rear wheels 16, which are connected as shown in FIG. 3. The vehicle 110 is configured so that power can be supplied between the generator Gen, the front wheel motor MGfr, the front wheel inverter INVfr, the rear wheel motor MGre, the rear wheel inverter INVre, the battery 152, and the boost converter 154 as shown in FIG. 3. In this way, the vehicle 110 is a well-known four-wheel drive vehicle in which the front wheel drive force and the rear wheel drive force can be controlled independently, and corresponds to the "four-wheel drive vehicle" in the present invention.

車両110は、電子制御装置170を備える。電子制御装置170は、駆動装置ECU180及び自動運転ECU90を含む。駆動装置ECU180は、本発明における「制御装置」に相当する。駆動装置ECU180は、実施例1における駆動装置ECU80と略同じであるが、車両構成が実施例1と異なっていることに伴い、変速制御部80bを備えず且つカップリング制御部80hの替わりに電動機制御部180hが設けられている点が異なる。駆動装置ECU180からは、車両10に備えられた各装置(例えばエンジン12、前輪用インバータINVfr、後輪用インバータINVreなど)に各種指令信号(例えばエンジン制御信号Se、発電機Genをトルク制御するための発電機制御信号Sgen,前輪用電動機MGfrを駆動制御をするためのMGfr制御信号Smgfr、後輪用電動機MGreを駆動制御するためのMGre制御信号Smgreなど)がそれぞれ出力される。自動運転中且つ所定の悪路走行中と判定され、運転者が選択した配分モードがあると判定された場合において、配分量Xが車両10の実際の前後駆動力配分として実現されていないと配分量判定部80gが判定した場合、電動機制御部180hは、発電機Gen、前輪用電動機MGfr、及び後輪用電動機MGreをそれぞれ出力制御することで、車両10の前後駆動力配分を、配分量Xとなるように変更する制御を実行する。配分量Xが車両10の実際の前後駆動力配分として実現されていると配分量判定部80gが判定した場合、電動機制御部180hは、車両10の前後駆動力配分の変更を行わない。 The vehicle 110 is equipped with an electronic control device 170. The electronic control device 170 includes a drive device ECU 180 and an automatic driving ECU 90. The drive device ECU 180 corresponds to the "control device" in the present invention. The drive device ECU 180 is substantially the same as the drive device ECU 80 in the first embodiment, but differs in that the drive device ECU 180 does not include a shift control unit 80b and an electric motor control unit 180h is provided instead of the coupling control unit 80h due to the difference in the vehicle configuration from the first embodiment. From the drive device ECU 180, various command signals (e.g., engine control signal Se, generator control signal Sgen for torque control of the generator Gen, MGfr control signal Smgfr for driving and controlling the front wheel electric motor MGfr, MGre control signal Smgre for driving and controlling the rear wheel electric motor MGre, etc.) are output to each device (e.g., engine 12, front wheel inverter INVfr, rear wheel inverter INVre, etc.) provided in the vehicle 10. If it is determined that the vehicle is in automatic driving and traveling on a predetermined rough road, and if it is determined that an allocation mode selected by the driver exists, and if the allocation amount determination unit 80g determines that the allocation amount X is not realized as the actual front/rear driving force allocation of the vehicle 10, the motor control unit 180h executes control to change the front/rear driving force allocation of the vehicle 10 to the allocation amount X by controlling the output of the generator Gen, the front wheel electric motor MGfr, and the rear wheel electric motor MGre, respectively. If the allocation amount determination unit 80g determines that the allocation amount X is realized as the actual front/rear driving force allocation of the vehicle 10, the motor control unit 180h does not change the front/rear driving force allocation of the vehicle 10.

本実施例によれば、実施例1と同様の効果を奏する。 This embodiment provides the same effects as embodiment 1.

なお、上述したのは本発明の各実施例であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。 The above are examples of the present invention, and the present invention can be implemented in various forms with various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the invention.

前述の実施例1では、車両10はパートタイム4WDであったが、フルタイム4WDにも本発明は適用可能である。 In the above-mentioned first embodiment, the vehicle 10 is a part-time 4WD, but the present invention can also be applied to a full-time 4WD.

10,110:車両(四輪駆動車両)、64b:配分選択スイッチ(選択装置)、80,180:駆動装置ECU(制御装置) 10, 110: vehicle (four-wheel drive vehicle), 64b: distribution selection switch (selection device), 80, 180: drive unit ECU (control device)

Claims (1)

前輪駆動力と後輪駆動力との配分である前後駆動力配分をユーザが選択可能な選択装置を備える四輪駆動車両の、制御装置であって、
自動運転中且つ所定の悪路走行中は、前記ユーザが前記選択装置により選択した前後駆動力配分に応じて、実際の前後駆動力配分を制御する
ことを特徴とする四輪駆動車両の制御装置。
A control device for a four-wheel drive vehicle including a selection device that allows a user to select a front/rear drive force distribution, which is a distribution of a front wheel drive force and a rear wheel drive force, comprising:
a control device for a four-wheel drive vehicle, the control device controlling an actual front/rear driving force distribution in accordance with the front/rear driving force distribution selected by the user through the selection device during automatic driving and while traveling on a predetermined rough road.
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