JP3105021B2

JP3105021B2 - ４輪駆動車のトルク配分制御装置

Info

Publication number: JP3105021B2
Application number: JP03123039A
Authority: JP
Inventors: 浩二松野
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1991-04-26
Filing date: 1991-04-26
Publication date: 2000-10-30
Anticipated expiration: 2015-10-30
Also published as: JPH04328028A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、センターディファレン
シャルを備えたフルタイム式の４輪駆動車において、セ
ンターディファレンシャルとリヤディファレンシャルに
付設される油圧式多板クラッチの差動制限トルクによ
り、前後輪と左右後輪のトルク配分を各運転走行条件に
応じて可変制御するトルク配分制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両においては駆動方式により
異なった特有の運動性能になることが知られている。こ
こで、センターディファレンシャルを備えたフルタイム
式４輪駆動車では、常に４輪を駆動することで、ＦＲ車
やＦＦ車のようなスリップやスキッドが回避されて駆
動、制動、旋回の走行時の限界性能が向上する。また、
スロットルオン、オフ時の影響が前、後輪に分散して作
用するので、アンダステアとオーバステアの傾向が共に
弱くなって両者の中間的な特性になるのであり、このよ
うな利点から近年通常の車両においても、この種の４輪
駆動車が大幅に普及しつつある。また、このセンターデ
ィファレンシャルを備えた４輪駆動車においては、前後
輪や左右後輪のトルク配分が更に旋回性能や車両挙動変
化に対して影響を与え、これらのトルク配分を適正化す
ることで運動性能、動的安定性を一層向上することが可
能である。そこで、前後輪等のトルク配分を運転、走行
条件に応じて最適に可変制御することが研究開発されて
いる。

【０００３】従来、上記センターディファレンシャルを
備えた４輪駆動車の前後輪のトルク配分制御に関して
は、例えば特開昭６３−１３８２４号公報の先行技術が
ある。ここで、センターディファレンシャルに対して油
圧式多板クラッチを、その差動制限トルクによりトルク
移動して前後輪のトルク配分を可変することが可能に構
成する。また、車両の旋回状態は横Ｇにより検出するこ
とが可能であり、この横Ｇの値が大きくなると、漸次タ
イヤのグリップ力が減少して限界状態に近付き車両のス
ピンやドリフトを生じるようになる。そこで、横Ｇの値
に応じて多板クラッチの差動制限トルクを設定し、前後
輪のトルク配分をスピンやドリフトを生じないように可
変制御することが示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術のものにあっては、横Ｇの値のみで旋回状態を判断す
る構成であるから、タイヤの横すべり角に対して横力が
比例的に変化する線形のグリップ領域に限定される。即
ち、低μ路においてタイヤのグリップ力が限界に達して
車両がスピン等を始める限界状態では、横力が非線形に
変化して実際の横Ｇの値は車両がスピンする挙動に基づ
いて任意に変化してしまい、旋回状態を正確に判断する
ことができなくなるからである。一方、限界状態のスピ
ン等を防止するには、非線形のスピン領域の車両の挙動
を正確に判断して前後輪のトルク配分を制御することが
必要になり、この点で先行技術のものでは不充分であ
る。

【０００５】本発明は、この点に鑑みてなされたもの
で、低μ路の非線形領域に及んで良好なステア特性を確
保するように、前後輪と左右後輪のトルク配分を可変制
御し、高μ路における操安性、旋回性、低μ路における
安定性等を向上することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、センターディファレンシャルに付設され
て、センター差動制限トルクにより前後輪の一方から他
方にトルク移動してトルク配分を可変制御するセンター
クラッチを備える４輪駆動車のトルク配分制御装置にお
いて、上記センタークラッチのセンター差動制限トルク
を制御するため、車両運転状態により路面μを設定する
路面μ設定手段と、加減速時に所定のスタビリティファ
クタに設定する目標ステア特性設定手段と、前後Ｇ、横
Ｇ、路面μ、スタビリティファクタにより前後トルク配
分比を算出する目標前後トルク配分比設定手段と、エン
ジン回転数、アクセル開度、ギヤ位置に基づいて、上記
センターディファレンシャルの入力トルクを推定する入
力トルク推定手段と、上記目標前後トルク配分比設定手
段で算出された前後配分比と上記入力トルク推定手段で
算出された入力トルクとによりセンター差動制限トルク
を算出するセンター差動制限トルク算出手段とを備え、
非線形域に拡張して最適なステア特性を得る制御ユニッ
トを有することを特徴とする。

【０００７】

【作用】上記構成に基づき、４輪駆動での走行時に制御
ユニットにおいて、前後Ｇ、横Ｇ、路面μ、及び例えば
旋回中の加減速時にステア特性を修正するように設定さ
れるスタビリティファクタ等の目標ステア特性をパラメ
ータとし、非線形域まで拡張した運動方程式を用いて前
後トルク配分比が算出され、これに基づきセンタークラ
ッチで前後輪のトルク配分が制御されるようになり、こ
れにより旋回加減速、低μ路等においてステア特性が常
に良好なものに確保される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２において、センターディファレンシャルを備
えたフルタイム式４輪駆動車の駆動系の概略について説
明すると、符合１はエンジン、２はクラッチ、３は変速
機であり、変速機出力軸４がセンターディファレンシャ
ル２０に入力している。センターディファレンシャル２
０から前方にフロント駆動軸５が、後方にリヤ駆動軸６
が出力し、フロント駆動軸５はフロントディファレンシ
ャル７、車軸８を介して左右の前輪９Ｌ，９Ｒに、リヤ
駆動軸６はプロペラ軸１０、リヤディファレンシャル１
１、車軸１２を介して左右の後輪１３Ｌ，１３Ｒにそれ
ぞれ連結して伝動構成される。

【０００９】リヤディファレンシャル１１はベベルギヤ
式であり、このリヤディファレンシャル１１の例えばデ
フケース１１ａと一方のサイドギヤ１１ｂとの間に、差
動制限装置として油圧多板式リヤクラッチ２８がバイパ
スして付設されている。そして、リヤクラッチ２８のリ
ヤ差動制限トルクＴｄが零の場合は左右後輪１３Ｌ，１
３Ｒに等しくトルク配分し、所定のリヤ差動制限トルク
Ｔｄを生じるとこのトルクＴｄの分だけ高速輪から低速
輪にトルク移動し、最も大きいリヤ差動制限トルクＴｄ
でデフロックする場合は左右後輪１３Ｌ，１３Ｒにかか
る輪重Ｗと路面摩擦係数μとの積Ｗ・μに応じてトルク
配分するようになっている。

【００１０】センターディファレンシャル２０は複合プ
ラネタリギヤ式であり、変速機出力軸４と一体の第１サ
ンギヤ２１、リヤ駆動軸６と一体の第２サンギヤ２２、
及びこれらのサンギヤ２１，２２の周囲に複数個配置さ
れるピニオン２３を有し、ピニオン２３の第１ピニオン
ギヤ２３ａが第１サンギヤ２１に、第２ピニオンギヤ２
３ｂが第２サンギヤ２２にそれぞれ噛合っている。ま
た、変速機出力軸４にはリダクションのドライブギヤ２
５が回転自在に設けられ、このドライブギヤ２５と一体
のキャリヤ２４にピニオン２３が軸支され、ドライブギ
ヤ２５はフロント駆動軸５と一体のドリブンギヤ２６に
噛合って構成される。これにより、第１サンギヤ２１に
入力する変速動力をキャリヤ２４と第２サンギヤ２２と
に、所定の基準トルク配分で分けて伝達し、旋回時の前
後輪の回転差をピニオン２３の遊星回転により吸収する
ようになる。ここで、基準トルク配分は２つのサンギヤ
２１，２２と２つのピニオンギヤ２３ａ，２３ｂの４つ
のギヤ噛合いピッチ円半径で自由に設定される。そこ
で、前輪トルクＴＦと後輪トルクＴＲの基準トルク配分
ｅｔを例えば、

【数１】のように充分に後輪偏重に設定することが可能になる。

【００１１】また、上記センターディファレンシャル２
０の直後方には油圧多板式センタークラッチ２７が、ド
ラム２７ａをキャリヤ２４に、ハブ２７ｂを第２サンギ
ヤ２２と一体的なリヤドライブ軸６に結合して同軸上に
配置される。そして、センタークラッチ２７のセンター
差動制限トルクＴｃによりセンターディファレンシャル
２０の差動を制限すると共に、後輪側から前輪側にトル
ク移動することが可能になっている。ここで、フロント
エンジンの搭載の場合は、車両の前輪重量ＷＦと後輪重
量ＷＲの静的重量配分ｅｗが例えば、

【数２】であり、センタークラッチ２７による直結の場合は、前
後輪の路面摩擦係数μが等しいとすると、この重量配分
ｅｗに応じて前輪偏重にトルク配分される。従って、セ
ンタークラッチ２７のセンター差動制限トルクＴｃによ
り前後輪のトルク配分を、後輪偏重の基準トルク配分ｅ
ｔと、前輪偏重の重量配分ｅｗとの広い範囲で制御する
ことが可能になるのである。

【００１２】次に、センタークラッチ２７とリヤクラッ
チ２８の油圧制御系について説明する。先ず、変速機が
自動変速機の場合は、その油圧制御系のオイルポンプ３
０の油圧をレギュレータ弁３１で調圧したライン圧を利
用して構成される。そこで、センタークラッチ油圧制御
手段３２はライン圧油路３３と連通するクラッチ制御弁
３４を有し、このクラッチ制御弁３４が油路３５を介し
てセンタークラッチ２７に連通する。また、ライン圧油
路３３はパイロット弁３６及びオリフィス３７を有する
油路３８によりソレノイド弁４０に連通し、ソレノイド
弁４０によるデューティ圧が油路３９を介してクラッチ
制御弁３４の制御側に作用する。ソレノイド弁４０は制
御ユニット５０からの各走行条件に応じたデューティ信
号が入力すると、それにより油圧をドレンしてデューテ
ィ圧Ｐｄを生じるものであり、このデューティ圧Ｐｄに
応じてクラッチ制御弁３４を動作し、センタークラッチ
２７のセンター差動制限トルクＴｃを可変制御する。ま
た、リヤクラッチ油圧制御手段３２’は同様に油路３
３，３９’と連通したクラッチ制御弁３４’、油路３
５’、ソレノイド弁４０’を有し、ソレノイド弁４０’
のデューティ圧Ｐｄによりリヤクラッチ２８のリヤ差動
制限トルクＴｄを可変制御するように構成されている。

【００１３】図１において、前後輪トルク配分と左右後
輪トルク配分の電子制御系について説明する。先ず、基
本的制御原理について説明すると、高μ路での操安性、
低μ路で車両のスピンを防止して安定性を得るには、種
々の路面、走行状態において常に良好なステア特性、即
ちスタビリティファクタが一定となるようにトルク配分
制御する必要がある。ここで、４輪駆動での旋回中に加
速した場合は、前後の荷重移動により前輪タイヤのコー
ナリングパワと共に横力が減少し、逆に後輪タイヤでは
コーナリングパワと共に横力が増大することになり、こ
のため車両はアンダステアの強い挙動となる。一方、タ
イヤにおける駆動力と横力の関係は、路面μと荷重によ
り決まる摩擦円で設定され、駆動力を増すと横力が低下
してステア特性に影響を与える。従って、上述の場合に
は後輪の駆動力を増大してその横力を低下し、前後荷重
移動による後輪タイヤのコーナリングパワの増大をキャ
ンセルするように制御すれば良い。

【００１４】一方、左右後輪の駆動力状態は車両に対し
てヨーモーメントを生じて、直接的にステア特性に影響
を与える。即ち、この場合は入力する駆動力の大きさに
より左右後輪駆動力の状態が異なり、駆動力が小さい場
合やエンジンブレーキが作用する場合は、外輪に制動力
が作用して内輪に駆動力が作用する状態になって、アン
ダステア方向のモーメントが加わる。また、駆動力が大
きい場合は、内外輪の接地荷重に応じた駆動力を生じる
ため、オーバステア方向のモーメントが加わる。従っ
て、走行状態により良好なステア特性を保つように、左
右後輪のトルク配分を制御すれば良い。

【００１５】上記センターディファレンシャル制御を具
体的に実施するには、先ず加速時にステア特性のスタビ
リティファクタにより目標ステア特性をニュートラルポ
イントを基準にしてアンダステアの弱い方向に定め、逆
に減速時には目標ステア特性をアンダステアの強い方向
に定める。また、車両の運動方程式においては、駆動力
の影響を考慮して非線形領域まで拡張して、スタビリテ
ィファクタの関係を定め、非線形性を考慮した等価コー
ナリングパワを設定する。一方、タイヤ非線形性の導入
として、横すべり角に対するコーナリングフォースの関
係を非線形近似し、タイヤで生じる前後力と横力につい
て摩擦円の概念を取り入れ、ここにおいて路面μ、前後
トルク配分比、前後Ｇと横Ｇにより前後輪のコーナリン
グパワを求める。この場合に、路面μは実際のものの代
用として、前後Ｇと横Ｇの２乗和の平方根で算出した仮
想路面μで設定する。この仮想路面μは常に実際の値に
比べて小さいので安定側に制御されて都合が良く、低μ
路の限界域では実際の値に近付くことになる。

【００１６】以上により、大きい前後Ｇと横Ｇを生じる
旋回加減速の運動を非線形域まで拡大してモデル化する
と、前後輪のコーナリングパワを運動方程式による所定
の式で示される等価コーナリングパワで置き換えて解析
できることが見出された。これにより、前後トルク配分
比を変化すると前後輪の等価コーナリングパワが変化し
て結果的に車両のステア特性が変化し、この非線形性を
考慮した等価コーナリングパワは前後Ｇ、横Ｇ及び仮想
路面μの関数になることが判明した。こうして、センタ
ーディファレンシャルにより制御される前後輪トルク配
分比αは、以下のような式により算出される。

【数３】

【数４】

【数５】

【数６】

【数７】上記各式において、Ｇｘ：前後Ｇ、Ｇｙ：横Ｇ、μ：仮
想路面μ、Ａ：目標とするスタビリティファクタ、Ｗ：
車体重量、ｈ：重心高、Ｌ：ホイールベース、Ｌｆ，Ｌ
ｒ：重心と車軸間距離、Ｋｆｏ，Ｋｒｏ：線形域での等
価コーナリングパワ、Ｋｆｃ，Ｋｒｃ：Ｋｆ，ＫｒをＷ
について偏微分したコーナリングパワの荷重依存性であ
る。

【００１７】次に、上記リヤディファレンシャル制御を
具体的に実施する場合について説明すると、駆動力が小
さい場合のアンダステア方向のモーメントはヨーレイト
に比例し、車速に反比例して算出される。また、駆動力
が大きい場合のオーバステア方向のモーメントは後輪へ
の駆動力、横Ｇに比例して算出され、この両者を加算す
ることで全体のヨーモーメントが算出される。そこで、
このヨーモーメントを非線形域に拡大した定常円旋回の
運動方程式に代入し、且つスタビリティファクタを用い
て示し、更にリヤ差動制限トルクに書き換える。これに
より、リヤ差動制限トルクＴｄは以下の式で算出され
る。

【数８】上記式において更に、ｄ：トレッド、Ｒｔ：タイヤ有効
径である。符号は、Ｇｘ≧０のときプラス、Ｇｘ＜０の
ときマイナスとする。

【００１８】そこで、上記基本的制御原理に基づき、入
力情報として、車両の前後加速度の前後Ｇを検出する前
後Ｇセンサ４３、左右加速度の横Ｇを検出する横Ｇセン
サ４４を有する。センターディファレンシャル２０の入
力トルクを推定するため、エンジン回転数センサ４５、
アクセル開度センサ４６、ギヤ位置センサ４７を有し、
更にＡＢＳ制御ユニット４８の信号が入力する。

【００１９】制御ユニット５０は前後Ｇと横Ｇとが入力
する仮想路面μ設定部５１を有し、路面μの代用として
の仮想路面μを、前後Ｇと横Ｇの２乗和の平方根により
設定する。また、前後Ｇが入力する目標ステア特性設定
部５２を有し、図３のマップによりニュートラルポイン
トを基準にして前後Ｇが大きい加速時には小さいスタビ
リティファクタＡ１に設定し、前後Ｇが負の減速時には
大きいスタビリティファクタＡ２に設定する。更に、エ
ンジン回転数Ｎ、アクセル開度φ、ギヤ位置Ｐが入力す
る入力トルク推定部５３を有し、エンジン出力特性を参
照してエンジン回転数Ｎとアクセル開度φによりエンジ
ン出力Ｔｅを推定し、このエンジン出力Ｔｅにギヤ位置
Ｐのギヤ比ｇを乗算することでセンターディファレンシ
ャル入力トルクＴi を算出する。

【００２０】これらの前後Ｇ、横Ｇ、加減速時のスタビ
リティファクタＡ、仮想路面μは、目標前後トルク配分
比算出部５４に入力し、上述の式（３）〜（７）を用い
て前後トルク配分比αを算出する。この前後トルク配分
比α、センターディファレンシャル入力トルクＴｉは、
センター差動制限トルク算出部５５に入力して、センタ
ー差動制限トルクＴｃを以下のように算出する。即ち、
前後トルク配分比αがＲＷＤの０とＦＷＤの１の間で設
定されており、基準トルク配分比Ｄｉが実施例のように
後輪偏重で設定されている場合は、センター差動制限ト
ルクＴｃを、Ｔｃ＝（α−Ｄｉ）Ｔｉにより算出する。ここで、計算値が負の場合には、セン
ター差動制限トルクＴｃの値を０とする。尚、基準トル
ク配分比Ｄｉが前輪偏重に設定される場合は、上述と逆
に減算すれば良い。そして、このトルク信号はデューテ
ィ比変換部５６に入力して所定のデューティ比Ｄに変換
され、このデューティ信号がソレノイド弁４０に出力さ
れる。また、前後Ｇ、横Ｇ、加減速時のスタビリティフ
ァクタＡ、仮想路面μはリヤ差動制限トルク算出部５７
に入力し、上述の式（８）を用いてリヤ差動制限トルク
Ｔｄを算出するのであり、このトルク信号も同様に、デ
ューティ比変換部５８に入力して変換され、所定のデュ
ーティ信号がソレノイド弁４０’に出力する。更に、Ａ
ＢＳ制御ユニット４８からの信号は、各差動制限トルク
算出部５５，５７に入力し、ＡＢＳ制御信号が入力する
と各差動制限トルクＴｃ，Ｔｄを強制的に０にするよう
に構成されている。

【００２１】次いで、この実施例の作用を説明する。先
ず、車両走行時にエンジン１の動力がクラッチ２を介し
て変速機３に入力し、変速動力がセンターディファレン
シャル２０の第１サンギヤ２１に入力する。ここで、セ
ンターディファレンシャル２０の各歯車諸元により基準
トルク配分ｅｔが後輪偏重に設定されているため、この
トルク配分でキャリヤ２４と第２サンギヤ２２に分配し
て動力が出力される。このとき、センタークラッチ２７
が解放されていると、上記基準トルク配分ｅｔで更に前
後輪側に動力伝達して，４輪駆動でありながらＦＲ的な
動力性能になり、センターディファレンシャル２０がフ
リーになって、前後輪の回転差を吸収しながら自由に旋
回することが可能になる。また、油圧制御手段３２によ
りセンタークラッチ２７に差動制限トルクＴｃを生じる
と、差動制限トルクＴｃに応じて第２サンギヤ２２とキ
ャリヤ２４の間で更にバイパスしてトルク移動し、後輪
偏重から直結時の軸重配分に応じた前輪偏重のトルク配
分に可変制御されて、前輪または後輪のスリップ等が防
止され、且つセンターディファレンシャル２０の差動制
限で有効に動力伝達して脱出、走破性、安定性等が向上
するようになる。

【００２２】上記センターディファレンシャル２０とセ
ンタークラッチ２７によりトルク配分して後輪側に伝達
する動力はリヤディファレンシャル１１に入力し、この
リヤディファレンシャル１１とリヤクラッチ２８により
更に左右後輪１３Ｌ，１３Ｒにトルク配分制御して伝達
される。即ち、リヤクラッチ２８が解放すると、リヤデ
ィファレンシャル１１がフリーになり、且つその歯車諸
元により等トルク配分される。また、油圧制御手段３
２’によりリヤクラッチ２８に差動制限トルクＴｄを生
じると、リヤディファレンシャル１１の差動制限でグリ
ップ車輪に有効に動力伝達され、且つ差動制限トルクＴ
ｄに応じて高速輪から低速輪にトルク移動し、デフロッ
クの直結時は左右後輪１３Ｌ，１３Ｒの軸重配分に応じ
て不等トルク配分されるのである。

【００２３】一方、上記４輪駆動での走行時には各セン
サ信号が電子制御系の制御ユニット５０に入力し、前後
Ｇと横Ｇにより仮想路面μが、前後Ｇに応じてスタビリ
ティファクタＡがそれぞれ設定され、これらにより前後
トルク配分比αが算出され、更にこの前後トルク配分比
αと入力トルクＴｉによりセンター差動制限トルクＴｃ
が算出される。そして、センター差動制限トルクＴｃに
対応したデューティ信号が油圧制御手段３２に出力し
て、センタークラッチ２７にそれと同一のセンター差動
制限トルクＴｃを生じるようにフィードフォワード制御
される。そこで、この場合の前後トルク配分の制御特性
を示すと、図４のようになる。

【００２４】即ち、前後Ｇが正の加速域において横Ｇの
小さい直進走行では、前輪寄りにトルク配分されてＦＦ
的な動力性能を発揮し、このとき高μ路で前後Ｇが大き
い加速走行では略等トルク配分になって、４輪により走
行性能、安定性が効果的に発揮される。また、旋回加速
時に横Ｇが順次大きくなると、それに応じて後輪寄りに
トルク配分されてＦＲ的になり、このためアンダステア
が強くなることがキャンセルされ、ステア特性は良好な
一定の状態に確保される。更に、前後Ｇが小さい低μ路
の走行では、略等トルク配分または前輪寄りにトルク配
分され、スリップが防止される。前後Ｇが負の減速走行
では、常にＦＦまたは直結状態になり、エンジンブレー
キが有効に効き、アクセルオフ時のタックインが低減さ
れる。

【００２５】また、制御ユニット５０では前後Ｇ、横
Ｇ、仮想路面μ、スタビリティファクタＡにより直接リ
ヤ差動制限トルクＴｄが算出され、これによりリヤクラ
ッチ２８が同様にフィードフォワード制御される。そし
て、この場合の左右後輪トルク配分の制御特性を示す
と、図５のようになる。即ち、前後Ｇの駆動力の増大に
応じてリヤ差動制限トルクＴｄが大きく制御されること
で、オーバステア方向のモーメントを生じてアンダステ
アが低減される。このとき、リヤ内輪の空転が防止され
てトラクション性能も向上することになる。前後Ｇと横
Ｇが共に大きい旋回加速時には、更に大きいリヤ差動制
限トルクＴｄでデフロック方向に制御される。前後Ｇの
小さい低μ路では、リヤ差動制限トルクＴｄが最小でリ
ヤディファレンシャル１１が略フリーになり、左右後輪
１３Ｌ，１３Ｒの同時スリップによる車両スピンが防止
される。更に、減速時には減速度、横Ｇの増大に応じて
リヤ差動制限トルクＴｄが増大制御されるため、このト
ルクに応じたアンダステア方向のモーメントを生じてタ
ックインが防止される。

【００２６】以上、本発明の実施例について説明した
が、トルク配分制御の駆動系が他の方式の場合にも同様
に適応でき、制御系もこれのみに限定されない。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
４輪駆動車のトルク配分可変制御において、前後Ｇ、横
Ｇ、路面μ、目標ステア特性をパラメータとし、非線形
領域まで拡張した車両運動方程式を用いて前後トルク配
分比を算出する構成であるから、センターディファレン
シャル制御であらゆる路面、走行状態において常に良好
なステア特性を得ることができ、旋回加減速での旋回
性、操安性、低μ路での安定性等が向上する。同様にし
て左右後輪トルク配分のリヤ差動制限トルクを算出する
構成であるから、リヤディファレンシャル制御でも同様
の効果を得ることができ、特に車両のスリップ、スピ
ン、タックイン等を有効に防止できる。路面μの代用と
して仮想路面μを用いているので、路面μの急変にも対
応でき、実際の路面μより常に小さい値であるから、安
全側の制御が保障される。車体の前後Ｇと横Ｇをパラメ
ータにして算出してフィードフォワード制御されるの
で、応答性が良い。前後Ｇを基に目標ステア特性を設定
しているので、加速時の回頭性、減速時の安定性が両立
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の４輪駆動車のトルク配分制御装置の実
施例の電子制御系を示すブロック図である。

【図２】本発明が適応される４輪駆動車の駆動系と油圧
制御系の構成を示す構成図である。

【図３】目標ステア特性を示す図である。

【図４】本発明による前後輪トルク配分の制御特性を示
す図である。

【図５】本発明による左右後輪トルク配分の制御特性を
示す図である。

【符号の説明】

１１リヤディファレンシャル２０センターディファレンシャル２７センタークラッチ２８リヤクラッチ３２，３２’ 油圧制御手段５０制御ユニット５１仮想路面μ設定部５２目標ステア特性設定部５４目標前後トルク配分比算出部５５センター差動制限トルク算出部５７リヤ差動制限トルク算出部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】センターディファレンシャルに付設され
て、センター差動制限トルクにより前後輪の一方から他
方にトルク移動してトルク配分を可変制御するセンター
クラッチを備える４輪駆動車のトルク配分制御装置にお
いて、上記センタークラッチのセンター差動制限トルクを制御
するため、車両運転状態により路面μを設定する路面μ
設定手段と、加減速時に所定のスタビリティファクタに設定する目標
ステア特性設定手段と、前後Ｇ、横Ｇ、路面μ、スタビリティファクタにより前
後トルク配分比を算出する目標前後トルク配分比設定手
段と、エンジン回転数、アクセル開度、ギヤ位置に基づいて、
上記センターディファレンシャルの入力トルクを推定す
る入力トルク推定手段と、上記目標前後トルク配分比設定手段で算出された前後配
分比と上記入力トルク推定手段で算出された入力トルク
とによりセンター差動制限トルクを算出するセンター差
動制限トルク算出手段とを備え、非線形域に拡張して最
適なステア特性を得る制御ユニットを有することを特徴
とする４輪駆動車のトルク配分制御装置。
【請求項２】リヤディファレンシャルに付設されて、
リヤ差動制限トルクにより左右後輪の一方から他方にト
ルク移動してトルク配分を可変制御するリヤクラッチを
備える４輪駆動車のトルク配分制御装置において、上記リヤクラッチのリヤ差動制限トルクを制御するた
め、車両運転状態により路面μを設定する路面μ設定手
段と、加減速時に所定のスタビリティファクタに設定する目標
ステア特性設定手段と、前後Ｇ、横Ｇ、路面μ、スタビリティファクタにより差
動制限トルクを算出するリヤ差動制限トルク算出手段と
を備え、非線形域に拡張して最適なステア特性を得る制
御ユニットを有することを特徴とする４輪駆動車のトル
ク配分制御装置。
【請求項３】上記目標ステア特性設定手段は、ニュー
トラルポイントを基準にして加速時にはアンダステアを
弱く、減速時にはアンダステアを強くするようにスタビ
リティファクタを設定することを特徴とする請求項１〜
２の何れか一つに記載の４輪駆動車のトルク配分制御装
置。
【請求項４】上記目標前後トルク配分比算出手段は、
車両の運動方程式を、駆動力の影響を考慮して低μ路の
非線形領域まで拡張し、且つスタビリティファクタを用
い、タイヤ非線形性の導入として、横すべり角に対する
コーナリングフォースの関係を非線形近似し、タイヤで
生じる前後力と横力について摩擦円の概念を取り入れ
て、前後輪のコーナリングパワーを等価コーナリングパ
ワーで置き換えて解析して前後トルク配分比を算出する
ことを特徴とする請求項１，３の何れか一つに記載の４
輪駆動車のトルク配分制御装置。
【請求項５】上記リヤ差動制限トルク算出手段は、駆
動力が小さい場合と大きい場合のヨーモーメントを、非
線形領域まで拡張した旋回の運動方程式に代入し、且つ
リヤ差動制限トルクに置き換えて算出することを特徴と
する請求項２，３の何れか一つに記載の４輪駆動車のト
ルク配分制御装置。