JP2509251B2 - ４輪駆動車両の駆動力配分制御装置 - Google Patents
４輪駆動車両の駆動力配分制御装置Info
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- JP2509251B2 JP2509251B2 JP25421887A JP25421887A JP2509251B2 JP 2509251 B2 JP2509251 B2 JP 2509251B2 JP 25421887 A JP25421887 A JP 25421887A JP 25421887 A JP25421887 A JP 25421887A JP 2509251 B2 JP2509251 B2 JP 2509251B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、前輪及び後輪を所定の駆動力配分で駆動
し、且つ前輪及び後輪の少なくとも一方を操舵角等に応
じて補助操舵する４輪駆動車両の駆動力配分制御装置に
関する。
し、且つ前輪及び後輪の少なくとも一方を操舵角等に応
じて補助操舵する４輪駆動車両の駆動力配分制御装置に
関する。
従来の４輪駆動車両の駆動力配分制御装置としては、
例えば特開昭62−8869号に記載されているものがある。
例えば特開昭62−8869号に記載されているものがある。
この従来例は、前輪転舵機構及び後輪転舵機構と、前
後輪に対するトルク配分を可変するトルク配分可変機構
とを備えた４輪操舵装置であって、後輪転舵機構は、前
輪転舵角に対する後輪転舵角の比を所定の転舵比特性に
従って可変する転舵比可変手段と、トルク配分の変化に
応じて転舵比特性を補正する補正手段とを備えることに
より、車両のすべり角がトルク配分の変化にもかかわら
ず零となるようにしてステアリング特性の変化を防止す
るようにしている。
後輪に対するトルク配分を可変するトルク配分可変機構
とを備えた４輪操舵装置であって、後輪転舵機構は、前
輪転舵角に対する後輪転舵角の比を所定の転舵比特性に
従って可変する転舵比可変手段と、トルク配分の変化に
応じて転舵比特性を補正する補正手段とを備えることに
より、車両のすべり角がトルク配分の変化にもかかわら
ず零となるようにしてステアリング特性の変化を防止す
るようにしている。
しかしながら、上記従来の４輪駆動車両の駆動力配分
制御装置にあっては、単に後輪転舵機構の転舵比可変手
段の転舵比特性を、補正手段によってトルク配分に応じ
て補正するだけであり、車両の急激な転舵を行う際にお
いて、補正操舵角がより回頭性を確保する方向に操舵さ
れるときに、トルク配分機構においては回頭性を助長し
ない方向の駆動力配分即ち駆動力が前輪側により多く配
分される状態になる場合があり、この場合には車両の操
舵特性が変化してしまうという問題点があった。
制御装置にあっては、単に後輪転舵機構の転舵比可変手
段の転舵比特性を、補正手段によってトルク配分に応じ
て補正するだけであり、車両の急激な転舵を行う際にお
いて、補正操舵角がより回頭性を確保する方向に操舵さ
れるときに、トルク配分機構においては回頭性を助長し
ない方向の駆動力配分即ち駆動力が前輪側により多く配
分される状態になる場合があり、この場合には車両の操
舵特性が変化してしまうという問題点があった。
そこで、この発明は、上記従来例の問題点に着目して
なされたものであり、車両が回頭性を助長する方向に補
助操舵されたときに、駆動力配分の前輪側配分を減少さ
せることにより、上記従来例の問題点を解決することが
できる４輪駆動車両の駆動力配分制御装置を提供するこ
とを目的としている。
なされたものであり、車両が回頭性を助長する方向に補
助操舵されたときに、駆動力配分の前輪側配分を減少さ
せることにより、上記従来例の問題点を解決することが
できる４輪駆動車両の駆動力配分制御装置を提供するこ
とを目的としている。
上記目的を達成するために、この発明は、第１図の基
本構成図に示すように、駆動源からの駆動力を前輪及び
後輪に配分する駆動力配分機構と、該駆動力配分機構を
制御する駆動力配分制御手段と、前輪及び後輪の少なく
とも一方を補助操舵する補助操舵機構と、該補助操舵機
構の補助操舵量を操舵角等に応じて制御する操舵制御手
段とを備えた４輪駆動車両において、前記操舵制御手段
によって補助操舵機構が車両の回頭性を助長する方向に
操舵される状態を検出する操舵状態検出手段と、該操舵
状態検出手段で回頭性を助長する操舵状態を検出したと
きに、前記駆動力配分制御手段の駆動力配分制御量を補
助操舵されないか又は回頭性を助長しない方向に操舵す
るときと等しい配分とするか若しくはこれに比し前輪駆
動力を相対的に小さくする駆動力配分補正手段を備えて
いることを特徴としている。
本構成図に示すように、駆動源からの駆動力を前輪及び
後輪に配分する駆動力配分機構と、該駆動力配分機構を
制御する駆動力配分制御手段と、前輪及び後輪の少なく
とも一方を補助操舵する補助操舵機構と、該補助操舵機
構の補助操舵量を操舵角等に応じて制御する操舵制御手
段とを備えた４輪駆動車両において、前記操舵制御手段
によって補助操舵機構が車両の回頭性を助長する方向に
操舵される状態を検出する操舵状態検出手段と、該操舵
状態検出手段で回頭性を助長する操舵状態を検出したと
きに、前記駆動力配分制御手段の駆動力配分制御量を補
助操舵されないか又は回頭性を助長しない方向に操舵す
るときと等しい配分とするか若しくはこれに比し前輪駆
動力を相対的に小さくする駆動力配分補正手段を備えて
いることを特徴としている。
この発明においては、操舵制御手段による前輪及び後
輪の少なくとも一方を補助操舵する補助操舵機構の制御
状態が回頭性を助長する方向であるときに、これを操舵
状態検出手段で検出し、その検出結果に基づいて駆動力
配分補正手段で、駆動力配分制御手段の駆動力配分制御
量を補助操舵されないときの駆動力配分又は回頭性を助
長しない方向に操舵するときと等しい駆動力配分若しく
は前輪駆動力を相対的に小さくする駆動力配分となるよ
うに補正して、後輪の駆動力による回頭性を持たせ車両
の操舵特性を適正状態に維持する。
輪の少なくとも一方を補助操舵する補助操舵機構の制御
状態が回頭性を助長する方向であるときに、これを操舵
状態検出手段で検出し、その検出結果に基づいて駆動力
配分補正手段で、駆動力配分制御手段の駆動力配分制御
量を補助操舵されないときの駆動力配分又は回頭性を助
長しない方向に操舵するときと等しい駆動力配分若しく
は前輪駆動力を相対的に小さくする駆動力配分となるよ
うに補正して、後輪の駆動力による回頭性を持たせ車両
の操舵特性を適正状態に維持する。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第２図はこの発明の一実施例を示す概略構成図であ
る。
る。
図中、1L,1Rは前輪、2L,2Rは後輪である。前輪1L,1R
は、図示しないナックルにタイロッド3L,3Rの一端が接
続され、タイロック3L,3Rの他端がラックアンドピニオ
ン式ステアリング装置４のラック軸4aに接続され、ラッ
クアンドピニオン式ステアリング装置４のステアリング
シャフト５がステアリングホイール６に接続され、ステ
アリングホイール６を操舵することにより、その操舵方
向と同一方向に前輪1L,1Rが操舵される。そして、車体
に対して左右動可能に弾性支持されたラック軸ハウジン
グ4bには、操舵補助力を発生する前輪補助操舵用シリン
ダ７のピストンロッド7aが連結されている。
は、図示しないナックルにタイロッド3L,3Rの一端が接
続され、タイロック3L,3Rの他端がラックアンドピニオ
ン式ステアリング装置４のラック軸4aに接続され、ラッ
クアンドピニオン式ステアリング装置４のステアリング
シャフト５がステアリングホイール６に接続され、ステ
アリングホイール６を操舵することにより、その操舵方
向と同一方向に前輪1L,1Rが操舵される。そして、車体
に対して左右動可能に弾性支持されたラック軸ハウジン
グ4bには、操舵補助力を発生する前輪補助操舵用シリン
ダ７のピストンロッド7aが連結されている。
一方、後輪2L,2Rは、図示しないナックルにタイロッ
ド8L,8Rを介して後輪補助操舵用シリンダ９のピストン
ロッド9aが接続されている。
ド8L,8Rを介して後輪補助操舵用シリンダ９のピストン
ロッド9aが接続されている。
そして、前輪1L,1R及び後輪2L,2Rは、エンジン10の駆
動力が変速機11を介して駆動力を前後輪に配分する油圧
多板クラッチを有する前後駆動力配分機構としてのトラ
ンスファ12に伝達される。このトランスファ12は、第３
図に示すように、変速機11の出力軸11aが、直接後輪側
のプロペラシャフト14に連結されていると共に、油圧多
板クラッチ12a、クラッチハブ12bに設けられた歯車12
c、中間シャフト12dに設けられた歯車12cに噛合する歯
車12d及びこの歯車12dに噛合する歯車12eを介して一端
が前輪側ディファレンシャル装置12gの入力側に連結さ
れた前輪側駆動軸12fの他端に連結された構成を有す
る。
動力が変速機11を介して駆動力を前後輪に配分する油圧
多板クラッチを有する前後駆動力配分機構としてのトラ
ンスファ12に伝達される。このトランスファ12は、第３
図に示すように、変速機11の出力軸11aが、直接後輪側
のプロペラシャフト14に連結されていると共に、油圧多
板クラッチ12a、クラッチハブ12bに設けられた歯車12
c、中間シャフト12dに設けられた歯車12cに噛合する歯
車12d及びこの歯車12dに噛合する歯車12eを介して一端
が前輪側ディファレンシャル装置12gの入力側に連結さ
れた前輪側駆動軸12fの他端に連結された構成を有す
る。
そして、前輪側ディファレンシャル装置12gの出力側
が車軸13L,13Rを介して前輪1L,1Rに連結され、プロペラ
シャフト14が後輪側のディファレンシャル装置15に接続
され、ディファレンシャル装置15の出力側が車輪16L,16
Rを介して後輪2L,2Rに連結されている。
が車軸13L,13Rを介して前輪1L,1Rに連結され、プロペラ
シャフト14が後輪側のディファレンシャル装置15に接続
され、ディファレンシャル装置15の出力側が車輪16L,16
Rを介して後輪2L,2Rに連結されている。
また、前輪補助操舵用シリンダ７及び後輪補助操舵用
シリンダ９は、夫々ピストン7b及び9bによって画成され
る圧力室7l,7r及び9l,9rがクローズドセンタ型のサーボ
弁20及び21に接続されている。サーボ弁20及び21は、そ
の入力ポートが互いに接続されてアンロード弁22を介し
てエンジン10によって回転駆動される油圧ポンプ23の吐
出側に接続され、ドレンポートが互いに接続されてリザ
ーバタンク24に接続されている。なお、25はライン圧を
蓄圧するアキュムレータである。
シリンダ９は、夫々ピストン7b及び9bによって画成され
る圧力室7l,7r及び9l,9rがクローズドセンタ型のサーボ
弁20及び21に接続されている。サーボ弁20及び21は、そ
の入力ポートが互いに接続されてアンロード弁22を介し
てエンジン10によって回転駆動される油圧ポンプ23の吐
出側に接続され、ドレンポートが互いに接続されてリザ
ーバタンク24に接続されている。なお、25はライン圧を
蓄圧するアキュムレータである。
また、トランスファ12の油圧多板クラッチ12aには、
圧力を制御する電磁減圧弁26を介してアンロード弁22か
らのライン圧が供給され、電磁減圧弁26を制御すること
により、前後駆動力配分量が可変される。
圧力を制御する電磁減圧弁26を介してアンロード弁22か
らのライン圧が供給され、電磁減圧弁26を制御すること
により、前後駆動力配分量が可変される。
各サーボ弁20及び21がマイクロコンピュータを含んで
構成される操舵制御用コントローラ31からの制御信号に
よって駆動制御される。
構成される操舵制御用コントローラ31からの制御信号に
よって駆動制御される。
操舵制御用コントローラ31には、ステアリングホイー
ル６の操舵角を検出する操舵角検出器32、変速機11に取
付けられて車両の車速を検出する車速検出器33、前輪補
助操舵用シリンダ７の移動量を検出することにより前輪
舵角を検出する前輪舵角検出器34及び後輪補助操舵用シ
リンダ９の移動量を検出することにより後輪舵角を検出
する後輪舵角検出器35の各検出値が入力され、これらに
基づき所定の演算処理を実行して各サーボ弁20及び21に
対する制御信号を形成する。
ル６の操舵角を検出する操舵角検出器32、変速機11に取
付けられて車両の車速を検出する車速検出器33、前輪補
助操舵用シリンダ７の移動量を検出することにより前輪
舵角を検出する前輪舵角検出器34及び後輪補助操舵用シ
リンダ９の移動量を検出することにより後輪舵角を検出
する後輪舵角検出器35の各検出値が入力され、これらに
基づき所定の演算処理を実行して各サーボ弁20及び21に
対する制御信号を形成する。
すなわち、車速検出器33の車速検出値Ｖに基づいて比
例定数Kf，Kr及び進み要素としての微分係数τf，τrを
求め、これら定数と操舵角検出値θとから下記（１）式
及び（２）式に従って前輪舵角δf（ｓ）及び後輪舵角
δr（ｓ）を算出し、これらをラプラス逆変換して前輪
舵角指令値δf及びδrを算出し、これら前輪舵角指令値
δf及び後輪舵角指令値δrの単位時間当たりの変化量Δ
δf及びΔδrを算出し、これらに基づいて回頭性を助長
する方向即ちΔδf＞0,Δδr＜０であるときにその値に
応じた１以下の値となる駆動力配分補正値αを算出しこ
れを駆動力配分用コイトローラ41に出力すると共に、前
記前輪舵角指令値δf及び後輪舵角指令値δrと前輪舵角
検出器34及び後輪舵角検出器35からの前輪舵角検出値δ
fd及び後輪舵角検出値δrdとの差値が零となるように各
サーボ弁20及び21に制御信号を出力する。
例定数Kf，Kr及び進み要素としての微分係数τf，τrを
求め、これら定数と操舵角検出値θとから下記（１）式
及び（２）式に従って前輪舵角δf（ｓ）及び後輪舵角
δr（ｓ）を算出し、これらをラプラス逆変換して前輪
舵角指令値δf及びδrを算出し、これら前輪舵角指令値
δf及び後輪舵角指令値δrの単位時間当たりの変化量Δ
δf及びΔδrを算出し、これらに基づいて回頭性を助長
する方向即ちΔδf＞0,Δδr＜０であるときにその値に
応じた１以下の値となる駆動力配分補正値αを算出しこ
れを駆動力配分用コイトローラ41に出力すると共に、前
記前輪舵角指令値δf及び後輪舵角指令値δrと前輪舵角
検出器34及び後輪舵角検出器35からの前輪舵角検出値δ
fd及び後輪舵角検出値δrdとの差値が零となるように各
サーボ弁20及び21に制御信号を出力する。
δf（ｓ）＝（Kf＋τfＳ）θ（ｓ） ……（１） δr（ｓ）＝（Kr−τrＳ）θ（ｓ） ……（２） 但し、 ここで、Cfは前輪コーナリングパワー、Crは後輪コーナ
リングパワー、ｌはホイールベース、ａは前輪及び重心
点間距離、ｂは後輪及び重心点間距離、Ｍは車両質量、
Ｉは車両ヨー慣性モーメント、Ｖは車速、Ｓはラプラス
演算子である。
リングパワー、ｌはホイールベース、ａは前輪及び重心
点間距離、ｂは後輪及び重心点間距離、Ｍは車両質量、
Ｉは車両ヨー慣性モーメント、Ｖは車速、Ｓはラプラス
演算子である。
一方、電磁減圧弁26がマイクロコンピュータを含んで
構成される駆動力配分コントローラ41からの制御信号に
よって駆動制御される。
構成される駆動力配分コントローラ41からの制御信号に
よって駆動制御される。
駆動力配分コントローラ41には、前輪1L,1R及び後輪2
L,2Rの回転数を検出する回転数検出器42L,42R及び43L,4
3Rの回転数検出値Nfl，Nfr及びNrl，Nrr及び操舵制御用
コントローラ31からの駆動力配分補正値αが入力され、
回転数検出値Nfl，Nfr及びNrl，Nrrに基づいて下記
（３）式の演算を行って前後輪の車輪回転数差ΔＮを算
出し、この車輪回転数差ΔＮに基づいて予め記憶装置に
記憶された第４図の実線図示の直線lNの特性に対応する
記憶テーブルを参照して前後輪駆動力配分量Ｔを決定
し、この前後輪駆動力配分量Ｔに駆動力配分補正値αを
乗算して補正前後輪駆動力配分量Ｔ′（＝Ｔα）を算出
し、油圧多板クラッチ12aが補正前後輪駆動力配分量
Ｔ′に応じた駆動力配分となるように電磁減圧弁26に対
して制御信号を出力する。
L,2Rの回転数を検出する回転数検出器42L,42R及び43L,4
3Rの回転数検出値Nfl，Nfr及びNrl，Nrr及び操舵制御用
コントローラ31からの駆動力配分補正値αが入力され、
回転数検出値Nfl，Nfr及びNrl，Nrrに基づいて下記
（３）式の演算を行って前後輪の車輪回転数差ΔＮを算
出し、この車輪回転数差ΔＮに基づいて予め記憶装置に
記憶された第４図の実線図示の直線lNの特性に対応する
記憶テーブルを参照して前後輪駆動力配分量Ｔを決定
し、この前後輪駆動力配分量Ｔに駆動力配分補正値αを
乗算して補正前後輪駆動力配分量Ｔ′（＝Ｔα）を算出
し、油圧多板クラッチ12aが補正前後輪駆動力配分量
Ｔ′に応じた駆動力配分となるように電磁減圧弁26に対
して制御信号を出力する。
次に、上記実施例の動作を操舵制御用コントローラ41
の処理手順を示す第５図のフローチャートを伴って説明
する。
の処理手順を示す第５図のフローチャートを伴って説明
する。
すなわち、操舵制御用コントローラ31は所定時間毎に
第５図に示す処理を実行し、先ずステップで操舵角検
出器32からの操舵角検出値θ及び車速検出器33からの車
速検出値Ｖを読込み、次いでステップに移行して、操
舵角検出器θ及び車速検出値Ｖに基づき前記（１）式及
び（２）式の演算を行って前輪転舵角δf（ｓ）及び後
輪転舵角δr（ｓ）を算出し、これらに基づいて前輪舵
角指令値δf及びδrを算出する。
第５図に示す処理を実行し、先ずステップで操舵角検
出器32からの操舵角検出値θ及び車速検出器33からの車
速検出値Ｖを読込み、次いでステップに移行して、操
舵角検出器θ及び車速検出値Ｖに基づき前記（１）式及
び（２）式の演算を行って前輪転舵角δf（ｓ）及び後
輪転舵角δr（ｓ）を算出し、これらに基づいて前輪舵
角指令値δf及びδrを算出する。
次いで、ステップに移行して、算出した現在の前輪
舵角指令値δf及び後輪舵角指令値δrからの前回の処理
時の前輪舵角指令値δf-1及び後輪舵角指令値δr-1を減
算して舵角変化量Δδf及びΔδrを算出してからステッ
プに移行する。
舵角指令値δf及び後輪舵角指令値δrからの前回の処理
時の前輪舵角指令値δf-1及び後輪舵角指令値δr-1を減
算して舵角変化量Δδf及びΔδrを算出してからステッ
プに移行する。
このステップでは、前記ステップで算出した舵角
変化量Δδfが正（Δδf＞０）で且つ舵角変化量Δδr
が負（Δδr＜０）であるか否かを判定する。このと
き、Δδf＞０且つΔδr＜０であるときには、車両の回
頭性を助長する方向であると判断してステップに移行
し、そのときの補助転舵角δf又はδrに基づいて補助操
舵角と駆動力配分補正値αとの関係を示す第６図に対応
した記憶テーブルを参照して１以下の値をとる補正値α
を選定してからステップに移行する。またステップ
の判定結果がΔδf＞０且つΔδr＜０以外であるときに
は、ステップに移行して補正値αを１に設定してから
ステップに移行する。
変化量Δδfが正（Δδf＞０）で且つ舵角変化量Δδr
が負（Δδr＜０）であるか否かを判定する。このと
き、Δδf＞０且つΔδr＜０であるときには、車両の回
頭性を助長する方向であると判断してステップに移行
し、そのときの補助転舵角δf又はδrに基づいて補助操
舵角と駆動力配分補正値αとの関係を示す第６図に対応
した記憶テーブルを参照して１以下の値をとる補正値α
を選定してからステップに移行する。またステップ
の判定結果がΔδf＞０且つΔδr＜０以外であるときに
は、ステップに移行して補正値αを１に設定してから
ステップに移行する。
ステップでは、前輪舵角検出器44及び後輪舵角検出
器45からの前輪舵角検出値δfd及び後輪舵角検出値δrd
を読込み、これらと前記ステップで算出した前輪舵角
指令値δf及び後輪舵角指令値δrとの差値Ｄδf＝δf−
δfd及びＤδr＝δr−δrdを算出して、差値Ｄδf及び
Ｄδrが零のときには、サーボ弁20及び21に対する制御
信号CSfa，CSfb及びCSra，CSrbを論理値“0"に、差値Δ
δf＞0,Δδr＞０のときには、制御信号CSfa，CSraを論
理値“1"に、制御信号CSfb，CSrbを論理値“0"に、差値
差値Δδf＜0,Δδr＜０のときには、制御信号CSfa，CS
raを論理値“0"に、制御信号CSfb，CSrbを論理値“1"に
夫々設定して、サーボ弁20及び21を制御することによっ
て、前輪補助操舵用シリンダ７及び後輪補助操舵用シリ
ンダ９をフィードバック制御する。
器45からの前輪舵角検出値δfd及び後輪舵角検出値δrd
を読込み、これらと前記ステップで算出した前輪舵角
指令値δf及び後輪舵角指令値δrとの差値Ｄδf＝δf−
δfd及びＤδr＝δr−δrdを算出して、差値Ｄδf及び
Ｄδrが零のときには、サーボ弁20及び21に対する制御
信号CSfa，CSfb及びCSra，CSrbを論理値“0"に、差値Δ
δf＞0,Δδr＞０のときには、制御信号CSfa，CSraを論
理値“1"に、制御信号CSfb，CSrbを論理値“0"に、差値
差値Δδf＜0,Δδr＜０のときには、制御信号CSfa，CS
raを論理値“0"に、制御信号CSfb，CSrbを論理値“1"に
夫々設定して、サーボ弁20及び21を制御することによっ
て、前輪補助操舵用シリンダ７及び後輪補助操舵用シリ
ンダ９をフィードバック制御する。
次いで、ステップに移行してステップ又はステッ
プで選定した駆動力配分補正値αを駆動力配分用コン
トローラ41に出力してから処理を終了する。
プで選定した駆動力配分補正値αを駆動力配分用コン
トローラ41に出力してから処理を終了する。
この第５図の処理において、ステップ，及びの
処理が操舵制御手段に対応し、ステップ及びの処理
が操舵状態検出手段に対応し、ステップ〜の処理及
び駆動力配分用コントローラの補正演算処理が駆動力配
分補正手段に対応している。
処理が操舵制御手段に対応し、ステップ及びの処理
が操舵状態検出手段に対応し、ステップ〜の処理及
び駆動力配分用コントローラの補正演算処理が駆動力配
分補正手段に対応している。
したがって、今車両が前輪1L,1R及び後輪2L,2Rにエン
ジン10からの駆動力が伝達されていない停車状態にある
ときには、各車輪回転数検出器32L,32R及び33L,33Rの回
転数検出値が零であるので、前後輪の車輪回転数差ΔＮ
も零となり、駆動力配分用コントローラ31から電磁減圧
弁26の出力側圧力を零とする制御信号が出力されてい
る。このため、トランスファ12の油圧多板クラッチが解
放状態となって、前輪1L,1R側への駆動力配分が０％と
なり、後輪2L,2R側への駆動力配分が100％となる。この
状態で、車両を緩発進させて例えば摩擦係数が高い路面
を走行する状態では、後輪側のスリップ率が少ないの
で、前輪1L,1R及び後輪2L,2Rの車輪回転数差ΔＮが小さ
く、油圧多板クラッチ12aが解放状態近傍を維持して主
として後輪を駆動する後輪駆動状態となる。
ジン10からの駆動力が伝達されていない停車状態にある
ときには、各車輪回転数検出器32L,32R及び33L,33Rの回
転数検出値が零であるので、前後輪の車輪回転数差ΔＮ
も零となり、駆動力配分用コントローラ31から電磁減圧
弁26の出力側圧力を零とする制御信号が出力されてい
る。このため、トランスファ12の油圧多板クラッチが解
放状態となって、前輪1L,1R側への駆動力配分が０％と
なり、後輪2L,2R側への駆動力配分が100％となる。この
状態で、車両を緩発進させて例えば摩擦係数が高い路面
を走行する状態では、後輪側のスリップ率が少ないの
で、前輪1L,1R及び後輪2L,2Rの車輪回転数差ΔＮが小さ
く、油圧多板クラッチ12aが解放状態近傍を維持して主
として後輪を駆動する後輪駆動状態となる。
また、後輪駆動状態での急加速時、制動時あるいは低
摩擦係数路面での走行時においては、一方の車輪にスリ
ップやロックを発生して前後輪の車輪回転数差ΔＮが大
きくなり、これに応じて駆動力配分用コントローラ41か
ら電磁減圧弁26の出力側油圧を高める制御信号が出力さ
れ、これによって油圧多板クラッチ12aの締結圧が制御
されることにより、前輪側への駆動力配分が車輪回転数
差ΔＮの値に応じて連続的に増加し、４輪駆動状態に移
行する。
摩擦係数路面での走行時においては、一方の車輪にスリ
ップやロックを発生して前後輪の車輪回転数差ΔＮが大
きくなり、これに応じて駆動力配分用コントローラ41か
ら電磁減圧弁26の出力側油圧を高める制御信号が出力さ
れ、これによって油圧多板クラッチ12aの締結圧が制御
されることにより、前輪側への駆動力配分が車輪回転数
差ΔＮの値に応じて連続的に増加し、４輪駆動状態に移
行する。
一方、車両の走行状態で、第７図（ａ）に示すよう
に、時点t1でステアリングホイール６を操舵すると、こ
れに応じてラックアンドピニオン式ステアリング機構４
によって前輪1L,1Rがステアリングホイール６の操舵方
向と同一方向に転舵されるが、そのときの操舵角検出値
θ及び車速検出値Ｖに応じて操舵制御用コントローラ31
で前輪舵角δf及び後輪舵角δrが算出される。この前輪
舵角δf及び後輪舵角δrは、前記（１）式及び（２）式
に従って車速の関数である比例要素Kf，Kr及び進み要素
τf，τrに基づいて算出されるので、夫々第７図（ｂ）
及び（ｃ）で実線図示の曲線l1で示す如く前輪について
は進み要素によって実際の操舵角θに比較して立ち上が
りが急峻となって応答性が向上し、後輪側についても進
み要素によって過渡的に逆相分が生じることにより、破
線図示の曲線l3で示す比例制御の場合に比べて車両の応
答性を向上させることができる。
に、時点t1でステアリングホイール６を操舵すると、こ
れに応じてラックアンドピニオン式ステアリング機構４
によって前輪1L,1Rがステアリングホイール６の操舵方
向と同一方向に転舵されるが、そのときの操舵角検出値
θ及び車速検出値Ｖに応じて操舵制御用コントローラ31
で前輪舵角δf及び後輪舵角δrが算出される。この前輪
舵角δf及び後輪舵角δrは、前記（１）式及び（２）式
に従って車速の関数である比例要素Kf，Kr及び進み要素
τf，τrに基づいて算出されるので、夫々第７図（ｂ）
及び（ｃ）で実線図示の曲線l1で示す如く前輪について
は進み要素によって実際の操舵角θに比較して立ち上が
りが急峻となって応答性が向上し、後輪側についても進
み要素によって過渡的に逆相分が生じることにより、破
線図示の曲線l3で示す比例制御の場合に比べて車両の応
答性を向上させることができる。
このとき、第８図に示すように前輪1L,1R及び後輪2L,
2Rが同相に操舵されているものとすると、前輪舵角指令
値δfは時点t3まで増加し、後輪舵角指令値δrは時点t3
より前の時点t2まで減少するので、時点t2までの間は前
輪舵角変化量Δδfは正となり、後輪舵角変化量Δδrは
負となるので、操舵制御用コントローラ31の処理過程に
おいてステップからステップに移行し、そのときの
補助転舵角に基づいて第６図に対応する記憶テーブルを
参照して１以下の値をとる駆動力配分補正値αを選定す
る。この駆動力配分補正値αが１より小さくなると、こ
れが駆動力配分用コントローラ41に送出されるので、こ
の駆動力配分用コントローラ41で算出された補正駆動力
配分量Ｔ′が実際の駆動力配分量Ｔに比較して小さくな
り、電磁減圧弁26から出力される油圧が降下することに
なるので、トランスファ12の油圧多板クラッチ12aの締
結圧が減少し、したがって前輪側の駆動力配分量が第４
図で破線図示の直線lcで示すように減少する。このよう
に、前輪側駆動力配分量が減少すると、車両の回頭性を
高めることになり、第７図（ｄ）で実線図示の曲線l1で
示す如くヨーレートの応答性を高めることができる。
2Rが同相に操舵されているものとすると、前輪舵角指令
値δfは時点t3まで増加し、後輪舵角指令値δrは時点t3
より前の時点t2まで減少するので、時点t2までの間は前
輪舵角変化量Δδfは正となり、後輪舵角変化量Δδrは
負となるので、操舵制御用コントローラ31の処理過程に
おいてステップからステップに移行し、そのときの
補助転舵角に基づいて第６図に対応する記憶テーブルを
参照して１以下の値をとる駆動力配分補正値αを選定す
る。この駆動力配分補正値αが１より小さくなると、こ
れが駆動力配分用コントローラ41に送出されるので、こ
の駆動力配分用コントローラ41で算出された補正駆動力
配分量Ｔ′が実際の駆動力配分量Ｔに比較して小さくな
り、電磁減圧弁26から出力される油圧が降下することに
なるので、トランスファ12の油圧多板クラッチ12aの締
結圧が減少し、したがって前輪側の駆動力配分量が第４
図で破線図示の直線lcで示すように減少する。このよう
に、前輪側駆動力配分量が減少すると、車両の回頭性を
高めることになり、第７図（ｄ）で実線図示の曲線l1で
示す如くヨーレートの応答性を高めることができる。
すなわち、前後輪の回転数差ΔＮは、第７図（ｅ）に
示すように、車両の操舵初期時には車両の回頭に伴って
大きくなり、その後徐々に減少することになる。このた
め、操舵初期時には、第９図（ａ）に示すように前輪側
に対する駆動力配分量Ｔが大きくなって４輪駆動状態と
なる。この４輪駆動状態となると、前輪1L,1R側で駆動
力が発生するため、車両の回頭性を抑制することにな
る。したがって、操舵系では車両の回頭性を高める方向
を指向しているにもかかわらず駆動系が４輪駆動状態と
なって回頭性を抑制することになり、車両に生じるヨー
レートは、第７図（ｄ）で一点鎖線図示の曲線l2で示す
如く応答性が低下する。
示すように、車両の操舵初期時には車両の回頭に伴って
大きくなり、その後徐々に減少することになる。このた
め、操舵初期時には、第９図（ａ）に示すように前輪側
に対する駆動力配分量Ｔが大きくなって４輪駆動状態と
なる。この４輪駆動状態となると、前輪1L,1R側で駆動
力が発生するため、車両の回頭性を抑制することにな
る。したがって、操舵系では車両の回頭性を高める方向
を指向しているにもかかわらず駆動系が４輪駆動状態と
なって回頭性を抑制することになり、車両に生じるヨー
レートは、第７図（ｄ）で一点鎖線図示の曲線l2で示す
如く応答性が低下する。
しかしながら、本発明では、ヨーレートの応答性を向
上させるフェーズで、第９図（ｂ）に示すように、前輪
側の駆動力配分量を小さくするようにしているので、後
輪側の駆動力により車両の回頭性を助長することがで
き、操舵応答性をより向上させることができる。
上させるフェーズで、第９図（ｂ）に示すように、前輪
側の駆動力配分量を小さくするようにしているので、後
輪側の駆動力により車両の回頭性を助長することがで
き、操舵応答性をより向上させることができる。
因に、前輪舵角に対して後輪舵角を単に車速に応じて
比例制御する場合には、ヨーレートが第７図（ｄ）で破
線図示の曲線l3で示す如く応答性がさらに悪くなって旋
回性能が大きく損なわれる。
比例制御する場合には、ヨーレートが第７図（ｄ）で破
線図示の曲線l3で示す如く応答性がさらに悪くなって旋
回性能が大きく損なわれる。
ところが、時点t2移行は後輪舵角指令値δrが増加す
ることになり、後輪舵角変化量Δδrが正に反転するこ
とになるので、ステップからステップに移行して駆
動力配分補正値αを１に選定し、次いで前輪舵角指令値
δf及び後輪舵角指令δrと前輪舵角検出値δfd及び後輪
舵角検出値δrdとの差値に応じて制御信号CSfa，CSfb及
びCSra，CSrbを出力して前輪補助操舵用シリンダ７及び
後輪補助操舵用シリンダ９を制御して前輪舵角及び後輪
舵角を制御する。
ることになり、後輪舵角変化量Δδrが正に反転するこ
とになるので、ステップからステップに移行して駆
動力配分補正値αを１に選定し、次いで前輪舵角指令値
δf及び後輪舵角指令δrと前輪舵角検出値δfd及び後輪
舵角検出値δrdとの差値に応じて制御信号CSfa，CSfb及
びCSra，CSrbを出力して前輪補助操舵用シリンダ７及び
後輪補助操舵用シリンダ９を制御して前輪舵角及び後輪
舵角を制御する。
このため、駆動力配分用コントローラ41では、操舵制
御用コントローラ31から出力される駆動力配分補正値α
が１であるので、（３）式で算出される車輪回転数差Δ
Ｎに基づいて第４図で実線図示の直線lNに対応する記憶
テーブルで算出された前後駆動力配分量Ｔがそのまま制
御信号として電磁減圧弁26に出力され、通常の４輪駆動
状態に移行する。
御用コントローラ31から出力される駆動力配分補正値α
が１であるので、（３）式で算出される車輪回転数差Δ
Ｎに基づいて第４図で実線図示の直線lNに対応する記憶
テーブルで算出された前後駆動力配分量Ｔがそのまま制
御信号として電磁減圧弁26に出力され、通常の４輪駆動
状態に移行する。
なお、上記実施例においては、前輪側及び後輪側の比
例定数Kf，Krと微分係数Tf，Trとを車速に応じて同時に
変化させる度合について説明したが、これに限定される
ものではなく、比例定数及び微分係数の何れか一方を車
速に応じて変更するようにしてもよく、さらに前輪側及
び後輪側の双方に補助操舵機構を設ける場合に限らず、
前輪側及び後輪側の何れ一方に補助操舵機構を設けるよ
うにしてもよい。
例定数Kf，Krと微分係数Tf，Trとを車速に応じて同時に
変化させる度合について説明したが、これに限定される
ものではなく、比例定数及び微分係数の何れか一方を車
速に応じて変更するようにしてもよく、さらに前輪側及
び後輪側の双方に補助操舵機構を設ける場合に限らず、
前輪側及び後輪側の何れ一方に補助操舵機構を設けるよ
うにしてもよい。
また、上記実施例においては、駆動力配分補正値αを
第６図に対応した記憶テーブルを参照して選定する場合
について説明したが、これに限定されるものではなく、
回頭性を助長するように操舵されるとき即ち前輪舵角変
化量Δδfが正で且つ後輪舵角変化量Δδrが負のとき
に、第７図（ｅ）における時点t1以前に対応する操舵補
助されないときの前後駆動力配分量又は回頭性を助長し
ない方向に操舵されるときの前後駆動力配分量と等しい
か若しくはこれらに比し前輪側の駆動力配分を小さくす
る所定の駆動力配分量を補正値として選択するようにし
てもよい。
第６図に対応した記憶テーブルを参照して選定する場合
について説明したが、これに限定されるものではなく、
回頭性を助長するように操舵されるとき即ち前輪舵角変
化量Δδfが正で且つ後輪舵角変化量Δδrが負のとき
に、第７図（ｅ）における時点t1以前に対応する操舵補
助されないときの前後駆動力配分量又は回頭性を助長し
ない方向に操舵されるときの前後駆動力配分量と等しい
か若しくはこれらに比し前輪側の駆動力配分を小さくす
る所定の駆動力配分量を補正値として選択するようにし
てもよい。
さらに、上記実施例においては、操舵制御用コントロ
ーラ31で前後駆動力配分補正値αを選定する場合につい
て説明したが、これに限らず駆動力配分用コントローラ
41で操舵制御用サスペンション31から送出される操舵角
指令値δf及びδrに基づいて駆動力配分補正値αを選定
するようにしてもよく、さらには操舵制御用コントロー
ラ31及び駆動力配分用コントローラ41を１つのコントロ
ーラで兼用させるようにしてもよい。
ーラ31で前後駆動力配分補正値αを選定する場合につい
て説明したが、これに限らず駆動力配分用コントローラ
41で操舵制御用サスペンション31から送出される操舵角
指令値δf及びδrに基づいて駆動力配分補正値αを選定
するようにしてもよく、さらには操舵制御用コントロー
ラ31及び駆動力配分用コントローラ41を１つのコントロ
ーラで兼用させるようにしてもよい。
またさらに、上記実施例においては、前輪補助操舵用
シリンダ７及び後輪補助操舵用シリンダ９をクローズセ
ンタ型のサーボ弁20及び21を使用してこれらをフィード
バック制御する場合について説明したが、これに限定さ
れるものではなく、クローズドセンタ型サーボ弁15及び
16に代えてオープンセンタ型サーボ弁を適用し、これに
応じて各シリンダ７及び９のピストンロッド7a,9aに中
立位置に復帰させる復帰スプリングを介挿して制御する
ようにしてもよい。
シリンダ７及び後輪補助操舵用シリンダ９をクローズセ
ンタ型のサーボ弁20及び21を使用してこれらをフィード
バック制御する場合について説明したが、これに限定さ
れるものではなく、クローズドセンタ型サーボ弁15及び
16に代えてオープンセンタ型サーボ弁を適用し、これに
応じて各シリンダ７及び９のピストンロッド7a,9aに中
立位置に復帰させる復帰スプリングを介挿して制御する
ようにしてもよい。
さらに、上記実施例においては、後輪側補助操舵用シ
リンダ９によって後輪2L,2Rを操舵する場合について説
明したが、これに限らず後輪2L,2Rを固定部との間に夫
々２本のラテラルロッドで支持し、その一方のラテラル
ロッドの中間部に夫々トー角変化を行えるように油圧シ
リンダを介挿し、これら油圧シリンダをコントローラ21
で制御するようにしても上記実施例と同様の作用効果を
得ることができる。
リンダ９によって後輪2L,2Rを操舵する場合について説
明したが、これに限らず後輪2L,2Rを固定部との間に夫
々２本のラテラルロッドで支持し、その一方のラテラル
ロッドの中間部に夫々トー角変化を行えるように油圧シ
リンダを介挿し、これら油圧シリンダをコントローラ21
で制御するようにしても上記実施例と同様の作用効果を
得ることができる。
またさらに、前後駆動力配分は、各車輪の回転数を検
出する場合に限らず、トランスファ12のプロペラシャフ
ト14及び前輪側駆動軸12fの回転数を検出してこれらの
回転数差を算出し、これに基づいて前後駆動力配分量を
算出するようにしてもよく、さらには前輪及び後輪の駆
動トルクを例えば磁歪式トルクセンサで検出してそのト
ルク検出値に基づいて駆動力配分を決定するようにして
もよい。
出する場合に限らず、トランスファ12のプロペラシャフ
ト14及び前輪側駆動軸12fの回転数を検出してこれらの
回転数差を算出し、これに基づいて前後駆動力配分量を
算出するようにしてもよく、さらには前輪及び後輪の駆
動トルクを例えば磁歪式トルクセンサで検出してそのト
ルク検出値に基づいて駆動力配分を決定するようにして
もよい。
なおさらに、上記実施例では、後輪2L,2R側に駆動力
を直接伝達し、前輪1L,1R側にトランスファ12の油圧多
板クラッチ12aを介して駆動力で配分する場合について
説明したが、これに限定されるものではなく、前輪1L,1
R側のディファレンシャル装置に直接駆動力を伝達し、
後輪2L,2R側にトランスファ12の油圧多板クラッチを介
して駆動力を配分する場合にもこの発明を適用すること
ができ、この場合には、補助操舵系が回頭性を助長する
方向に操舵されたときに、油圧多板クラッチに供給する
油圧を高めて後輪側の駆動力配分を増加させるようにす
ればよいものである。
を直接伝達し、前輪1L,1R側にトランスファ12の油圧多
板クラッチ12aを介して駆動力で配分する場合について
説明したが、これに限定されるものではなく、前輪1L,1
R側のディファレンシャル装置に直接駆動力を伝達し、
後輪2L,2R側にトランスファ12の油圧多板クラッチを介
して駆動力を配分する場合にもこの発明を適用すること
ができ、この場合には、補助操舵系が回頭性を助長する
方向に操舵されたときに、油圧多板クラッチに供給する
油圧を高めて後輪側の駆動力配分を増加させるようにす
ればよいものである。
以上説明したように、この発明によれば、補助操舵機
構で車両の回頭性を助長するように操舵されたときに、
これを操舵状態検出手段で検出し、その検出結果に基づ
いて駆動力配分量補正手段で前後駆動力配分量を駆動輪
による回頭性を高めるように補正するようにしたので、
ヨーレートの応答性を向上させて車両の操舵特性を最適
状態に制御することができる効果が得られる。
構で車両の回頭性を助長するように操舵されたときに、
これを操舵状態検出手段で検出し、その検出結果に基づ
いて駆動力配分量補正手段で前後駆動力配分量を駆動輪
による回頭性を高めるように補正するようにしたので、
ヨーレートの応答性を向上させて車両の操舵特性を最適
状態に制御することができる効果が得られる。
第１図はこの発明の概要を示す基本構成図、第２図はこ
の発明の一実施例を示す概略構成図、第３図はトランス
ファの概略構成を示す説明図、第４図は車輪回転数差と
前後輪駆動力配分量との関係を示す特性線図、第５図は
操舵制御用コントローラの処理手順の一例を示すフロー
チャート、第６図は補助操舵量と駆動力配分補正値との
関係を示す特性線図、第７図（ａ）〜（ｅ）は夫々この
発明の動作の説明に供する各部の特性線図、第８図は車
両の操舵状態の前後輪の状態を示す説明図、第９図
（ａ）及び（ｂ）は夫々駆動力配分の変化による車輪の
駆動状態を示す説明図である。 図中、1L,1Rは前輪、2L,2Rは後輪、４はラックアンドピ
ニオン式ステアリング装置、６はステアリングホイー
ル、７は前輪補助操舵用シリンダ、９は後輪補助操舵用
シリンダ、10はエンジン、11は変速機、12はトランスフ
ァ、20及び21はサーボ弁、23は油圧ポンプ、26は電磁減
圧弁、31は操舵制御用コントローラ、32は操舵角検出
器、33は車速検出器、34は前輪舵角検出器、35は後輪舵
角検出器、46は駆動力検出器、41は駆動力配分用コント
ローラ、42L,42R,43L,43Rは車輪回転数検出器である。
の発明の一実施例を示す概略構成図、第３図はトランス
ファの概略構成を示す説明図、第４図は車輪回転数差と
前後輪駆動力配分量との関係を示す特性線図、第５図は
操舵制御用コントローラの処理手順の一例を示すフロー
チャート、第６図は補助操舵量と駆動力配分補正値との
関係を示す特性線図、第７図（ａ）〜（ｅ）は夫々この
発明の動作の説明に供する各部の特性線図、第８図は車
両の操舵状態の前後輪の状態を示す説明図、第９図
（ａ）及び（ｂ）は夫々駆動力配分の変化による車輪の
駆動状態を示す説明図である。 図中、1L,1Rは前輪、2L,2Rは後輪、４はラックアンドピ
ニオン式ステアリング装置、６はステアリングホイー
ル、７は前輪補助操舵用シリンダ、９は後輪補助操舵用
シリンダ、10はエンジン、11は変速機、12はトランスフ
ァ、20及び21はサーボ弁、23は油圧ポンプ、26は電磁減
圧弁、31は操舵制御用コントローラ、32は操舵角検出
器、33は車速検出器、34は前輪舵角検出器、35は後輪舵
角検出器、46は駆動力検出器、41は駆動力配分用コント
ローラ、42L,42R,43L,43Rは車輪回転数検出器である。
Claims (1)
- 【請求項１】駆動源からの駆動力を前輪及び後輪に配分
する駆動力配分機構と、該駆動力配分機構を制御する駆
動力配分制御手段と、前輪及び後輪の少なくとも一方を
補助操舵する補助操舵機構と、該補助操舵機構の補助操
舵量を操舵角等に応じて制御する操舵制御手段とを備え
た４輪駆動車両において、前記操舵制御手段によって補
助操舵機構が車両の回頭性を助長する方向に操舵される
状態を検出する操舵状態検出手段と、該操舵状態検出手
段で回頭性を助長する操舵状態を検出したときに、前記
駆動力配分制御手段の駆動力配分制御量を補助操舵され
ないか又は回頭性を助長しない方向に操舵するときと等
しい配分とするか若しくはこれに比し前輪駆動力を相対
的に小さくする駆動力配分補正手段を備えていることを
特徴とする４輪駆動車両の駆動力配分制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25421887A JP2509251B2 (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | ４輪駆動車両の駆動力配分制御装置 |
| US07/254,875 US4941541A (en) | 1987-10-08 | 1988-10-07 | Device for distributing drive power in the drive train of a four wheel drive vehicle |
| DE8888116649T DE3879076T2 (de) | 1987-10-08 | 1988-10-07 | Vorrichtung zur verteilung der antriebskraft in der kraftuebertragung eines fahrzeugs mit allradantrieb. |
| EP88116649A EP0311098B1 (en) | 1987-10-08 | 1988-10-07 | Device for distributing drive power in the drive train of a four wheel drive vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25421887A JP2509251B2 (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | ４輪駆動車両の駆動力配分制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0195936A JPH0195936A (ja) | 1989-04-14 |
| JP2509251B2 true JP2509251B2 (ja) | 1996-06-19 |
Family
ID=17261904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25421887A Expired - Fee Related JP2509251B2 (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | ４輪駆動車両の駆動力配分制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2509251B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2996023B2 (ja) * | 1992-08-28 | 1999-12-27 | トヨタ自動車株式会社 | 四輪操舵装置付き四輪駆動車の駆動力配分装置 |
-
1987
- 1987-10-08 JP JP25421887A patent/JP2509251B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0195936A (ja) | 1989-04-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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