JP2534730B2 - ４輪操舵・差動制限力総合制御装置 - Google Patents

４輪操舵・差動制限力総合制御装置

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JP2534730B2 JP62245684A JP24568487A JP2534730B2 JP 2534730 B2 JP2534730 B2 JP 2534730B2 JP 62245684 A JP62245684 A JP 62245684A JP 24568487 A JP24568487 A JP 24568487A JP 2534730 B2 JP2534730 B2 JP 2534730B2
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    • B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
    • B62D7/159—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels characterised by computing methods or stabilisation processes or systems, e.g. responding to yaw rate, lateral wind, load, road condition
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/04—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for differential gearing

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、４輪操舵制御装置と差動制限力制御装置と
を備えた車両における４輪操舵・差動制限力総合制御装
置に関する。
（従来の技術） 従来、差動制限力制御装置に関しては、油圧クラッチ
によりその締結力を可変にして差動制限力を制御するも
のが知られている（例えば、特開昭62−103226号公報，
特開昭62−103227号公報等）。
その場合に、旋回時の駆動トルクを十分に得るには、
油圧クラッチの締結力を高める、即ち、差動制限力を高
めるのが好ましい。
また、差動制限力を高めた場合には高横加速度状態で
はパワースライド走行も可能となる。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来装置を備えた４輪操舵
装置付車両にあっては、差動制限制御装置による差動制
限力制御と４輪操舵装置による後輪転舵制御とは互いに
無関係でリンクしない制御となっていた。
一方、旋回時に差動制限力が大きく、且つ、両輪接地
により駆動輪の外輪速度が内輪速度より速い時は、駆動
力がアンダーステアモーメントの方向になっている。
従って、このアンダーステアモーメントの方向になっ
ている時に、後輪が前輪と同位相に転舵されると、後輪
側の旋回中心へ向うコーナリングフォースが増大する為
に、アンダーステアが更に助長されてしまうという問題
が生じる。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、上述のような問題点を解決することを目的
としてなされたもので、この目的達成のために本発明で
は、第１図のクレーム概念図に示すように、後輪転舵ア
クチュエータ１の作動制御により後輪の転舵角を制御出
来る４輪操舵制御装置２と、差動制限クラッチ３の締結
力制御により左右駆動輪の差動制限力を可変に制御出来
る差動制限力制御装置４とを備えた車両において、前記
差動制限力制御装置４により付与されている差動制限力
の大きさを検出する差動制限力検出手段６と、駆動輪の
内輪速度と外輪速度の大小関係を検出する内外輪速度状
態検出手段７を設け、旋回時に付与されている差動制限
力が所定値以上であり、且つ、駆動輪の外輪速度が内輪
速度よりも速い時、前記後輪転舵アクチュエータ１によ
って後輪を前輪と逆位相方向に転舵補正する指令を４輪
操舵制御装置２に出力する総合制御手段５を設けた事を
特徴とする。
（作 用） 差動制限力制御装置４により高い差動制御力が付与さ
れる旋回時には、総合制御手段５において、差動制限力
検出手段６により検出される差動制限力が所定値以上で
あり、且つ、内外輪速度状態検出手段７により駆動輪の
外輪速度が内輪速度よりも速いと検出された時、後輪転
舵アクチュエータ１によって後輪を前輪と逆位相方向に
転舵補正する指令が４輪操舵制御装置２に出力される。
従って、旋回時に差動制限力が大きく、且つ、両輪接
地により駆動輪の外輪速度が内輪速度よりも速くて、左
右の駆動力配分がアンダーステアモーメントの方向とな
っている時は、後輪が前輪と逆位相方向への転舵補正さ
れることでオーバステアモーメント方向のヨーレイトが
増大し、このヨーレイトによるアンダーステアモーメン
トの打ち消し作用で、車両のアンダーステア量を駆動力
の低下なしに低減することが出来る。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
実施例の４輪操舵・差動制限力総合制御装置Ａが適応
される後輪駆動車は、第２図に示すように、エンジン1
0、トランスミッション11、プロペラシャフト12、ディ
ファレンシャル13、ドライブシャフト14,15、後輪16,1
7、ハンドル18、後輪転舵用パラーシリンダー19（後輪
転舵アクチュエータ）、サイドロッド20,21、ナックル2
2,23、前輪24,25を備えている。
そして、前記後輪転舵用パワーシリンダー19への油圧
制御により後輪16,17の転舵方向を制御する４輪操舵制
御と、前記ディファレンシャル13に内蔵した差動制限ク
ラッチ26（湿式多板摩擦クラッチ等）の締結力制御によ
り左右の後輪16,17の差動制限力ΔＴを可変に制御する
差動制限力制御とは、共通の外部油圧源30からの加圧油
を後輪転舵制御バルブ31と差動制限制御バルブ32とを介
して夫々後輪転舵用パワーシリンダー19と差動制限クラ
ッチ26とに導くことで行なわれる。
また、前記後輪転舵制御バルブ31と差動制限制御バル
ブ32とに駆動信号を出力するコントローラ33（バルブ駆
動回路を含む）は、４輪操舵制御と差動制限力制御と総
合制御とを兼ねて行なう電子制御回路であって、このコ
ントローラ33には、操舵角センサ34、右前輪速センサ3
5、左前輪速センサ36、右後輪速センサ37、左後輪速セ
ンサ38からの検出信号が入力される。
尚、操舵角センサ34からの操舵角θは４輪操舵制御の
入力情報として用いられ、右前輪速センサ35及び左前輪
速センサ36からの右前輪速ＮFRと左前輪速ＮFLは差動制
限力制御の入力情報（旋回半径R,求心加速度Yg）や４輪
操舵制御の入力情報（車速Ｖ）として用いられ、右後輪
速センサ37及び左後輪速センサ38からの右後輪速ＮRRと
左後輪速ＮRLは総合制御の入力情報（旋回時の内外輪判
別と内輪速Nin及び外輪速Nootの検出）として用いられ
ている。
次に、作用を説明する。
第３図に示すフローチャート図に基づきコントローラ
33での制御差動の流れを述べる。
ステップ100で右前輪速ＮFRと左前輪速ＮFLとが読み
込まれ、右前輪速ＮFRと左前輪速ＮFLに基づいて、ステ
ップ101で旋回半径Ｒが演算され、ステップ102で求心加
速度Ygが演算される。
尚、演算式は、車速V,ヨーレイトとした場合に、次
式の通りである。
Ｖ＝｛（ＮFL＋ＮFR）/2｝/r ＝K1・|NFL−ＮFR｜ Ｒ＝V/ ＝K2・｜（ＮFL＋ＮFR）／（ＮFL−ＮFR）｜ Yg＝V2/R ＝K3・｜（ＮFL＋ＮFR）×（ＮFL−ＮFR）｜ 但し、K1,K2,K3は車両諸元により決まる比例定数、ｒ
はタイヤ半径である。
ステップ103では、ステップ101,102で求めた旋回半径
Ｒと求心加速度Ygと、予め設定されている制御特性マッ
プに基づいて、差動制限力ΔＴを決められる。
ステップ104では、差動制限クラッチ26において前記
差動制限力ΔＴが得られる締結力にするべく差動制限制
御バルブ32にバルブ駆動信号（ｉ）を出力して、差動制
限クラッチ26への供給油圧を制御する。
ステップ105では、右後輪速ＮRRと左後輪速ＮRLとが
読み込まれる。
ステップ106では、前記ステップ103で求められた指令
値としての差動制限力ΔＴが予め定めた設定値ΔT0以上
かどうかが判断される（差動制限力検出手段に相当）。
ステップ107では、前記ステップ105で読み込まれた右
後輪速ＮRRと左後輪速ＮRLに基づいて旋回内外輪の判別
がなされると共に（内輪浮き上がりが発生しない旋回初
期にはNin＜Noutの関係になる）、内輪速Ninより外輪速
Noutが大きいかどうかの判断がなされる（内外輪速度状
態検出手段に相当）。
尚、内輪浮き上がりが発生すると、Nin＞Noutの関係
となり、外輪側に駆動力が多く配分され、旋回特性とし
ては、オーバステアへ移行する。
ステップ108では、前記ステップ101で求めた旋回半径
Ｒが予め定めた設定値R0以下かどうかが判断される。
そして、ステップ106〜ステップ108までの判断ステッ
プで全てYESと判断された時にのみステップ109へ進み、
４輪操舵制御系に対し後輪16,17を前輪24,25と逆位相
に、しかも、旋回半径Ｒに基づいて求められた後輪転舵
量（第４図）だけ転舵する指令が出力される。
また、ステップ106〜ステップ108までの判断ステップ
で１つでもNOと判断された時には、通常の４輪操舵制御
が行なわれる。
以上述べた制御作動によって、旋回時であって、差動
制限力ΔＴが所定値ΔT0以上であり、且つ、後輪16,17
の外輪速度Noutが内輪速度Ninよりも速い時には、後輪1
6,17を前輪24,25と逆位相に転舵する指令がコントロー
ラ33から４輪操舵制御系に出力される。
従って、旋回時に差動制限力ΔＴが大きく、且つ、両
輪接地により後輪16,17の外輪速度Noutが内輪速度Ninよ
り速くて、駆動力がアンダーステアモーメントの方向に
なっている時には、後輪16,17が前輪24,25と逆位相に転
舵されることでオーバステアモーメント方向のヨーレイ
トが増大し、このヨーレイトによるアンダーステア
モーメントの打消し作用で、車両のアンダーステア量を
駆動力の低下なしに低減することが出来る。
また、逆位相転舵制御の条件に、旋回半径ＲがＲ≦R0
を含めていることで、旋回半径Ｒが大きい時には後輪1
6,17の逆位相転舵が行なわれずアンダーステア傾向とな
るが、これは、大半径旋回時にはアンダーステア傾向の
方がドライバーに安心感を与えることが出来ることによ
る。
更に、第４図に示すように、旋回半径Ｒに応じて後輪
転舵量を可変にしていることで、設定値R0以下の旋回半
径Ｒの領域では旋回半径Ｒの大小にかかわらず、ほぼ一
定のアンダーステア量が得られることになり、旋回安定
性が増す。
以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが、具体
的な構成はこの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設計変更等があっても
本発明に含まれる。
例えば、実施例では、後輪の逆位相転舵制御の条件と
して、第３図に示すように、ΔＴ≧ΔT0,Nin＜Nout,R≦
R0とする例を示したが、第５図のフローチャート図に示
すように、求心加速度Ygが設定値Yg0以上（Yg≧Yg0）と
いう条件を加え、求心加速度Ygが小さい領域ではアンダ
ーステア傾向を保つようにする例であっても良いし、更
に、第６図に示すように、求心加速度Ygを制御条件に加
えた上に、後輪転舵量を求心加速度Ygに応じて決めるよ
うにしても良い。
また、実施例は、後輪を前輪に対して零位相から逆位
相に転舵し車両の回頭性を確保する例を示したが、旋回
時に差動制限力が所定値以上であり、且つ、駆動輪の外
輪速度が内輪速度よりも速い事を検知する以前に後輪が
同位相に転舵されていたならば、前記状態を検知して後
輪を零位相に転舵するものでもよい。つまり、前記状態
の検知により後輪が前輪と逆位相方向に転舵補正される
ものであれば良い。
また、差動制限力制御は実施例以外の制御条件により
行なうような零であっても良い。
また、実施例では、４輪操舵及び差動制限力を共に油
圧により得る例を示したが、電動モータにより後輪操舵
を得るものや、電磁力により差動制限力を得るもの等、
他の手段であっても良い。
（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の４輪操舵・差動制
限力総合制御装置にあっては、４輪操舵制御装置と差動
制限力制御装置とを備えた車両において、差動制限力制
御装置により付与されている差動制限力の大きさを検出
する差動制限力検出手段と、駆動輪の内輪速度と外輪速
度の大小関係を検出する内外輪速度状態検出手段が設
け、旋回時に付与されている差動制限力が所定値以上で
あり、且つ、駆動輪の外輪速度が内輪速度よりも速い
時、後輪転舵アクチュエータによって後輪と前輪と逆位
相方向に転舵補正する指令を４輪操舵制御装置に出力す
る総合制御手段を設けたため、差動制限力を付与しての
左右駆動輪が接地状態での旋回時等でアンダーステア状
態となったら、差動制限力の検出とアンダーステア状態
の検出に基づいて後輪を逆位相方向へ操舵補正すること
により、差動制限力による車両のアンダーステア量を駆
動力の低下なしに低減することが出来るという効果が得
られる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の４輪操舵・差動制限力総合制御装置を
示すクレーム概念図、第２図は実施例の４輪操舵・差動
制限力総合制御装置が適応された後輪駆動車を示す全体
図、第３図はコントローラでの制御差動の流れを示すフ
ローチャート図、第４図は旋回半径と後輪転舵量との関
係特性図、第５図はコントローラでの制御作動の流れを
示す他例のフローチャート図、第６図は求心加速度と後
輪転舵量との関係特性図である。 １……後輪転舵アクチュエータ ２……４輪操舵制御装置 ３……差動制限クラッチ ４……差動制限力制御装置 ５……総合制御手段 ６……差動制限力検出手段 ７……内外輪速度状態検出手段

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】後輪転舵アクチュエータの作動制御により
    後輪の転舵角を制御出来る４輪操舵制御装置と、差動制
    限クラッチの締結力制御により左右駆動輪の差動制限力
    を可変に制御出来る差動制限力制御装置とを備えた車両
    において、 前記差動制限力制御装置により付与されている差動制限
    力の大きさを検出する差動制限力検出手段と、駆動輪の
    内輪速度と外輪速度の大小関係を検出する内外輪速度状
    態検出手段を設け、 旋回時に付与されている差動制限力が所定値以上であ
    り、且つ、駆動輪の外輪速度が内輪速度よりも速い時、
    前記後輪転舵アクチュエータによって後輪を前輪と逆位
    相方向に転舵補正する指令を４輪操舵制御装置に出力す
    る総合制御手段を設けた事を特徴とする４輪操舵・差動
    制限力総合制御装置。
JP62245684A 1987-09-29 1987-09-29 ４輪操舵・差動制限力総合制御装置 Expired - Lifetime JP2534730B2 (ja)

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