JP3140844B2 - ４輪駆動車のトルク配分制御装置 - Google Patents
４輪駆動車のトルク配分制御装置Info
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- Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、４輪駆動車の差動制限
装置により、前後輪や左右後輪のトルク配分を走行、路
面状態に応じて可変制御するトルク配分制御装置に関
し、詳しくは、仮想路面μの推定に関する。
装置により、前後輪や左右後輪のトルク配分を走行、路
面状態に応じて可変制御するトルク配分制御装置に関
し、詳しくは、仮想路面μの推定に関する。
【０００２】
【従来の技術】４輪駆動車において、センターディファ
レンシャルやリヤディファレンシャルにそれそれ差動制
限装置を設けて、この差動制限トルクにより前後トルク
配分、左右後輪トルク配分を可変制御する。この場合
に、車両の運転、走行状態を判断し、更に路面状態も推
定してトルク配分制御し、高μ路での操安性、低μ路で
の安定性等を向上することが提案されている。
レンシャルやリヤディファレンシャルにそれそれ差動制
限装置を設けて、この差動制限トルクにより前後トルク
配分、左右後輪トルク配分を可変制御する。この場合
に、車両の運転、走行状態を判断し、更に路面状態も推
定してトルク配分制御し、高μ路での操安性、低μ路で
の安定性等を向上することが提案されている。
【０００３】従来、上記４輪駆動車のトルク配分制御に
関しては、例えば特願平３−１２３０３９号の出願があ
る。ここで路面μを推定する場合に、前後Ｇと横Ｇの２
乗和の平方根で仮想路面μを設定することが示されてい
る。
関しては、例えば特願平３−１２３０３９号の出願があ
る。ここで路面μを推定する場合に、前後Ｇと横Ｇの２
乗和の平方根で仮想路面μを設定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】ところで上記従来技術
のものにあっては、路面μを前後Ｇと横Ｇの２乗和の平
方根で推定する方法であるから、路面μの推定精度が低
下して、前後輪のトルク配分制御の利点が充分に発揮さ
れず、車両の挙動が不安定になることがある。
のものにあっては、路面μを前後Ｇと横Ｇの２乗和の平
方根で推定する方法であるから、路面μの推定精度が低
下して、前後輪のトルク配分制御の利点が充分に発揮さ
れず、車両の挙動が不安定になることがある。
【０００５】本発明は、この点に鑑みてなされたもの
で、走行、路面状態よりトルク配分制御する制御系にお
いて、路面μの推定精度を高めて、制御の精度も向上す
ることを目的とする。
で、走行、路面状態よりトルク配分制御する制御系にお
いて、路面μの推定精度を高めて、制御の精度も向上す
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、仮想路面設定手段で設定された仮想路面
μに基づいて前後輪のトルク配分制御がなされる４輪駆
動車のトルク配分制御装置であって、前後加速度と前後
トルク配分とからタイヤ前後力を演算するタイヤ前後力
演算手段と、横加速度からタイヤ横力を演算するタイヤ
横力演算手段と、前後加速度から前軸・後軸荷重を演算
する前軸・後軸荷重演算手段と、前輪タイヤ前後力と前
軸荷重とに基づいて前輪仮想路面μを演算する前輪仮想
路面μ演算手段と、後輪タイヤ前後力と後軸荷重とに基
づいて後輪仮想路面μを演算する後輪仮想路面μ演算手
段と、前輪仮想路面μと後輪仮想路面μとを比較して大
きい方を仮想路面μとして選択する仮想路面演算手段と
を備えたことを特徴とする。
め、本発明は、仮想路面設定手段で設定された仮想路面
μに基づいて前後輪のトルク配分制御がなされる４輪駆
動車のトルク配分制御装置であって、前後加速度と前後
トルク配分とからタイヤ前後力を演算するタイヤ前後力
演算手段と、横加速度からタイヤ横力を演算するタイヤ
横力演算手段と、前後加速度から前軸・後軸荷重を演算
する前軸・後軸荷重演算手段と、前輪タイヤ前後力と前
軸荷重とに基づいて前輪仮想路面μを演算する前輪仮想
路面μ演算手段と、後輪タイヤ前後力と後軸荷重とに基
づいて後輪仮想路面μを演算する後輪仮想路面μ演算手
段と、前輪仮想路面μと後輪仮想路面μとを比較して大
きい方を仮想路面μとして選択する仮想路面演算手段と
を備えたことを特徴とする。
【０００７】
【作用】上記構成に基づき、車両走行中の前後加速度、
横加速度、前後トルク配分で前後輪の前後力と横力がそ
れぞれ各別に算出され、前後輪の２箇所で摩擦円による
前輪仮想路面μと後輪仮想路面μとが演算される。そし
てこれらの仮想路面μのいずれか大きい方を選択するこ
とで、仮想路面μが高い精度で設定され、これによりト
ルク配分も高い精度で制御されるようになる。
横加速度、前後トルク配分で前後輪の前後力と横力がそ
れぞれ各別に算出され、前後輪の２箇所で摩擦円による
前輪仮想路面μと後輪仮想路面μとが演算される。そし
てこれらの仮想路面μのいずれか大きい方を選択するこ
とで、仮想路面μが高い精度で設定され、これによりト
ルク配分も高い精度で制御されるようになる。
【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３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。
する。図３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，１３
Ｒに等しくトルク配分し、所定のリヤ差動制限トルクＴ
ｄ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
車重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。
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，１３
Ｒに等しくトルク配分し、所定のリヤ差動制限トルクＴ
ｄ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
車重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にはドライブギヤ２５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。一方、上記センターディファレンシャル２０に
は、差動制限装置として油圧多板式センタークラッチ２
７が付設されている。このセンタークラッチ２７は、例
えばセンターディファレンシャル２０の直後方でドラム
２７ａをキャリヤ２４に、ハブ２７ｂをリヤ駆動軸６に
それぞれ結合して同軸上に配置される。
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にはドライブギヤ２５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。一方、上記センターディファレンシャル２０に
は、差動制限装置として油圧多板式センタークラッチ２
７が付設されている。このセンタークラッチ２７は、例
えばセンターディファレンシャル２０の直後方でドラム
２７ａをキャリヤ２４に、ハブ２７ｂをリヤ駆動軸６に
それぞれ結合して同軸上に配置される。
【００１１】このセンターディファレンシャル２０の構
成により、第１のサンギヤ２１に入力する変速動力を、
キャリヤ２４と第２のサンギヤ２２とに所定の基準トル
ク配分で分けて伝達する。また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との４つのギヤ噛
合いピッチ円半径で自由に設定されることから、前後輪
の基準トルク配分を充分に後輪偏重に設定することが可
能になる。またフロントエンジンの搭載の場合は、車両
の前輪重量と後輪重量の静的重量配分が前輪偏重であ
り、油圧クラッチ２７の差動制限による直結の場合は、
この重量配分に応じて前輪偏重にトルク配分される。従
って、油圧クラッチ２７の差動制限トルクＴｃを制御す
ることで前後輪のトルク配分を、後輪偏重の基準トルク
配分から前輪偏重の重量配分に及ぶ広い範囲で制御する
ことが可能になる。
成により、第１のサンギヤ２１に入力する変速動力を、
キャリヤ２４と第２のサンギヤ２２とに所定の基準トル
ク配分で分けて伝達する。また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との４つのギヤ噛
合いピッチ円半径で自由に設定されることから、前後輪
の基準トルク配分を充分に後輪偏重に設定することが可
能になる。またフロントエンジンの搭載の場合は、車両
の前輪重量と後輪重量の静的重量配分が前輪偏重であ
り、油圧クラッチ２７の差動制限による直結の場合は、
この重量配分に応じて前輪偏重にトルク配分される。従
って、油圧クラッチ２７の差動制限トルクＴｃを制御す
ることで前後輪のトルク配分を、後輪偏重の基準トルク
配分から前輪偏重の重量配分に及ぶ広い範囲で制御する
ことが可能になる。
【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３
４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３
３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４
０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
を生じるものであり、このデューティ圧に応じてクラッ
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３３，３９’と連通
したクラッチ制御弁３４’、油路３５’、ソレノイド弁
４０’を有し、ソレノイド弁４０’のデューティ圧によ
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。
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３
４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３
３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４
０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
を生じるものであり、このデューティ圧に応じてクラッ
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３３，３９’と連通
したクラッチ制御弁３４’、油路３５’、ソレノイド弁
４０’を有し、ソレノイド弁４０’のデューティ圧によ
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２において、前後輪トルク配分と左右後
輪トルク配分の全体の電子制御系について説明する。入
力情報として、車両の前後加速度Ｇｘを検出する前後Ｇ
センサ４３、横加速度Ｇｙ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ＡＢ
Ｓ制御ユニット４８を有し、これらの信号が制御ユニッ
ト５０に入力する。
輪トルク配分の全体の電子制御系について説明する。入
力情報として、車両の前後加速度Ｇｘを検出する前後Ｇ
センサ４３、横加速度Ｇｙ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ＡＢ
Ｓ制御ユニット４８を有し、これらの信号が制御ユニッ
ト５０に入力する。
【００１４】制御ユニット５０は、前後加速度Ｇｘ、横
加速度Ｇｙ、前後輪のトルク配分比が入力する仮想路面
μ設定部５１を有し、路面μを推定する。ここでタイヤ
の前後力と横力についての摩擦円の概念を取り入れて、
路面μを高い精度で推定するには、前後加速度Ｇｘによ
り荷重移動することによる前後荷重配分βの影響を含め
て、前後輪で別々に路面μを推定する。そして前後輪の
仮想路面μを、μｆ，μｒのいずれか大きい方を選択す
れば良い。
加速度Ｇｙ、前後輪のトルク配分比が入力する仮想路面
μ設定部５１を有し、路面μを推定する。ここでタイヤ
の前後力と横力についての摩擦円の概念を取り入れて、
路面μを高い精度で推定するには、前後加速度Ｇｘによ
り荷重移動することによる前後荷重配分βの影響を含め
て、前後輪で別々に路面μを推定する。そして前後輪の
仮想路面μを、μｆ，μｒのいずれか大きい方を選択す
れば良い。
【００１５】そこで図１に示すように、仮想路面μ設定
部５１は、前後トルク配分αと前後加速度Ｇｘが入力す
るタイヤ前後力演算部６０と、横加速度Ｇｙが入力する
タイヤ横力演算部６１と、前後加速度Ｇｘが入力する前
軸・後軸荷重演算部６２とを有する。ここで前後輪の関
係を２輪モデルで示すと図４のようになり、重心に前後
加速度Ｇｘと横加速度Ｇｙが作用する。重心と前後輪の
距離はＬｆ，Ｌｒ、ホイールベースはＬである。そこで
タイヤ前後力演算部６０は、前後加速度Ｇｘと前後トル
ク配分α及び車体重量Ｗにより前輪前後力Ｘｆと後輪前
後力Ｘｒを、以下のように演算する。 Ｘｆ＝Ｗ・Ｇｘ・α Ｘｒ＝Ｗ・Ｇｘ・（１−α） タイヤ横力演算部６１は、横加速度Ｇｙと前後輪の距離
及び車体重量Ｗにより前輪横力Ｙｆと後輪横力Ｙｒを、
以下のように演算する。 Ｙｆ＝Ｗ・Ｇｙ・Ｌｒ／Ｌ Ｙｒ＝Ｗ・Ｇｙ・Ｌｆ／Ｌ
部５１は、前後トルク配分αと前後加速度Ｇｘが入力す
るタイヤ前後力演算部６０と、横加速度Ｇｙが入力する
タイヤ横力演算部６１と、前後加速度Ｇｘが入力する前
軸・後軸荷重演算部６２とを有する。ここで前後輪の関
係を２輪モデルで示すと図４のようになり、重心に前後
加速度Ｇｘと横加速度Ｇｙが作用する。重心と前後輪の
距離はＬｆ，Ｌｒ、ホイールベースはＬである。そこで
タイヤ前後力演算部６０は、前後加速度Ｇｘと前後トル
ク配分α及び車体重量Ｗにより前輪前後力Ｘｆと後輪前
後力Ｘｒを、以下のように演算する。 Ｘｆ＝Ｗ・Ｇｘ・α Ｘｒ＝Ｗ・Ｇｘ・（１−α） タイヤ横力演算部６１は、横加速度Ｇｙと前後輪の距離
及び車体重量Ｗにより前輪横力Ｙｆと後輪横力Ｙｒを、
以下のように演算する。 Ｙｆ＝Ｗ・Ｇｙ・Ｌｒ／Ｌ Ｙｒ＝Ｗ・Ｇｙ・Ｌｆ／Ｌ
【００１６】前軸・後軸荷重演算部６２は、先ず前後加
速度Ｇｘにより前後輪に荷重移動する場合の前後荷重配
分βを、重心高ｈ、車体重量Ｗ、静止時の前軸荷重Ｗｆ
ｏを用いて以下のように算出する。 β＝（Ｗｆｏ−Ｗ・Ｇｘ・ｈ／Ｌ）／Ｗ そしてこの前後荷重配分βにより前軸荷重Ｗｆと後軸荷
重Ｗｒを、以下のように演算する。 Ｗｆ＝Ｗ・β Ｗｒ＝Ｗ・（１−β） そしてこれらのパラメータが前輪仮想路面μ演算部６３
と後輪仮想路面μ演算部６４とに入力する。
速度Ｇｘにより前後輪に荷重移動する場合の前後荷重配
分βを、重心高ｈ、車体重量Ｗ、静止時の前軸荷重Ｗｆ
ｏを用いて以下のように算出する。 β＝（Ｗｆｏ−Ｗ・Ｇｘ・ｈ／Ｌ）／Ｗ そしてこの前後荷重配分βにより前軸荷重Ｗｆと後軸荷
重Ｗｒを、以下のように演算する。 Ｗｆ＝Ｗ・β Ｗｒ＝Ｗ・（１−β） そしてこれらのパラメータが前輪仮想路面μ演算部６３
と後輪仮想路面μ演算部６４とに入力する。
【００１７】前輪仮想路面μ演算部６３は、前輪前後力
Ｘｆと前輪横力Ｙｆを前軸荷重Ｗｆにより除算し、Ｘｆ
／Ｗｆと、Ｙｆ／Ｗｆを算出する。そして図４のように
摩擦円の理論を用い、前輪仮想路面μｆを両者の２乗和
の平方根により求める。後輪仮想路面μ演算部６４も同
様に、後輪前後力Ｘｒと後輪横力Ｙｒを後軸荷重Ｗｒに
より除算し、Ｘｒ／Ｗｒと、Ｙｒ／Ｗｒを算出する。そ
して図４のように摩擦円の理論を用い、後輪仮想路面μ
ｒを両者の２乗和の平方根により求める。そしてこれら
の前輪仮想路面μｆと後輪仮想路面μｒとが仮想路面演
算部６５に入力し、いずれか大きい方を選択して仮想路
面μを定めるようになっている。
Ｘｆと前輪横力Ｙｆを前軸荷重Ｗｆにより除算し、Ｘｆ
／Ｗｆと、Ｙｆ／Ｗｆを算出する。そして図４のように
摩擦円の理論を用い、前輪仮想路面μｆを両者の２乗和
の平方根により求める。後輪仮想路面μ演算部６４も同
様に、後輪前後力Ｘｒと後輪横力Ｙｒを後軸荷重Ｗｒに
より除算し、Ｘｒ／Ｗｒと、Ｙｒ／Ｗｒを算出する。そ
して図４のように摩擦円の理論を用い、後輪仮想路面μ
ｒを両者の２乗和の平方根により求める。そしてこれら
の前輪仮想路面μｆと後輪仮想路面μｒとが仮想路面演
算部６５に入力し、いずれか大きい方を選択して仮想路
面μを定めるようになっている。
【００１８】一方、図２のトルク配分制御系において、
前後加速度Ｇｘが入力する目標ステア特性設定部５２を
有して、ニュートラルポイントを基準にして前後加速度
Ｇｘが正の加速時には、スタビリティファクタＡをアン
ダステアの弱い方向に定める。また前後加速度Ｇｘが負
の減速時には、スタビリティファクタＡをアンダステア
の強い方向に設定する。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５
３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。
前後加速度Ｇｘが入力する目標ステア特性設定部５２を
有して、ニュートラルポイントを基準にして前後加速度
Ｇｘが正の加速時には、スタビリティファクタＡをアン
ダステアの弱い方向に定める。また前後加速度Ｇｘが負
の減速時には、スタビリティファクタＡをアンダステア
の強い方向に設定する。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５
３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。
【００１９】これらの前後加速度Ｇｘ、横加速度Ｇｙ、
目標ステア特性としての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、前後トルク配分比αを算出する。ここで種々の
路面、走行状態で車両の安定性を確保するには、常に目
標ステア特性の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れば良い。そこで車両の運動方程式
を駆動力の影響を考慮して非線形域まで拡張して解析す
ると、前後トルク配分が前後輪の等価コーナリングパ
ワ、ステア特性の関係で示される。また等価コーナリン
グパワは、前後加速度Ｇｘ、横加速度Ｇｙ及び仮想路面
μの関数になる。そこでこのような関係式により前後ト
ルク配分比αを、常に目標ステア特性を得るように設定
する。
目標ステア特性としての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、前後トルク配分比αを算出する。ここで種々の
路面、走行状態で車両の安定性を確保するには、常に目
標ステア特性の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れば良い。そこで車両の運動方程式
を駆動力の影響を考慮して非線形域まで拡張して解析す
ると、前後トルク配分が前後輪の等価コーナリングパ
ワ、ステア特性の関係で示される。また等価コーナリン
グパワは、前後加速度Ｇｘ、横加速度Ｇｙ及び仮想路面
μの関数になる。そこでこのような関係式により前後ト
ルク配分比αを、常に目標ステア特性を得るように設定
する。
【００２０】この前後トルク配分比α及びセンターディ
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Ｔ
ｃをセンターディファレンシャル２０の基準トルク配分
を考慮して算出する。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をソレノイド弁４０に出力
する。
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Ｔ
ｃをセンターディファレンシャル２０の基準トルク配分
を考慮して算出する。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をソレノイド弁４０に出力
する。
【００２１】また前後加速度Ｇｘ、横加速度Ｇｙ、目標
ステア特性としての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
力してリヤ差動制限トルクＴｄを算出する。ここで駆動
力の大小に対するヨーモーメントを、非線形域に拡張し
た旋回運動方程式に代入することで、リヤ差動制限トル
クＴｄが、前後加速度Ｇｘ、横加速度Ｇｙ、ステア特
性、仮想路面μの関係で示される。そこでこの場合の関
係式によりリヤ差動制限トルクＴｄを、常に目標ステア
特性を得るように設定する。そして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
のデューティ信号をソレノイド弁４０’に出力する。
ステア特性としての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
力してリヤ差動制限トルクＴｄを算出する。ここで駆動
力の大小に対するヨーモーメントを、非線形域に拡張し
た旋回運動方程式に代入することで、リヤ差動制限トル
クＴｄが、前後加速度Ｇｘ、横加速度Ｇｙ、ステア特
性、仮想路面μの関係で示される。そこでこの場合の関
係式によりリヤ差動制限トルクＴｄを、常に目標ステア
特性を得るように設定する。そして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
のデューティ信号をソレノイド弁４０’に出力する。
【００２２】更に、ＡＢＳ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。
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。
【００２３】次に、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的な動力性能になる。
またセンターディファレンシャル２０がフリーのため、
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。
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的な動力性能になる。
またセンターディファレンシャル２０がフリーのため、
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。
【００２４】一方、上記４輪駆動での走行時には各セン
サ信号が制御ユニット５０に入力して、仮想路面μ等が
設定される。この仮想路面μの設定では、前後加速度Ｇ
ｘと前後トルク配分αで前後輪の前後力Ｘｆ，Ｘｒが、
横加速度Ｇｙで前後輪の横力Ｙｆ，Ｙｒが算出され、前
後輪の２箇所で摩擦円による前輪仮想路面μｆと後輪仮
想路面μｒとが演算される。そしてこれらの仮想路面μ
ｆ，μｒのいずれか大きい方を選択することで、仮想路
面μが前後トルク配分を加味して高い精度で設定され
る。
サ信号が制御ユニット５０に入力して、仮想路面μ等が
設定される。この仮想路面μの設定では、前後加速度Ｇ
ｘと前後トルク配分αで前後輪の前後力Ｘｆ，Ｘｒが、
横加速度Ｇｙで前後輪の横力Ｙｆ，Ｙｒが算出され、前
後輪の２箇所で摩擦円による前輪仮想路面μｆと後輪仮
想路面μｒとが演算される。そしてこれらの仮想路面μ
ｆ，μｒのいずれか大きい方を選択することで、仮想路
面μが前後トルク配分を加味して高い精度で設定され
る。
【００２５】また前後加速度Ｇｘに応じて目標ステア特
性のスタビリティファクタＡが設定され、これらの前後
加速度Ｇｘ、横加速度Ｇｙ、仮想路面μ、ステア特性の
パラメータが目標前後トルク配分比算出部５４に入力す
る。そこで仮想路面μの大きい高μ路の加速時に、直進
走行で横加速度Ｇｙが小さい程アンダステアの弱いステ
ア特性で前輪寄りのトルク配分比になる。そしてこのト
ルク配分比によりセンター差動制限トルクＴｃが大きく
算出され、この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に同一のトルクを生じる
ように制御される。そこでセンター差動制限トルク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、後輪偏重から前輪寄りにトル
ク配分される。このとき前後加速度Ｇｘが大きくなる
と、等トルク配分側に移行して安定性等を確保する。旋
回走行では横加速度Ｇｙが大きい程、アンダステアの強
いステア特性で後輪寄りのトルク配分比になり、この場
合はセンター差動制限トルクＴｃが小さくなって後輪寄
りのトルク配分に制御され、旋回性能を向上する。
性のスタビリティファクタＡが設定され、これらの前後
加速度Ｇｘ、横加速度Ｇｙ、仮想路面μ、ステア特性の
パラメータが目標前後トルク配分比算出部５４に入力す
る。そこで仮想路面μの大きい高μ路の加速時に、直進
走行で横加速度Ｇｙが小さい程アンダステアの弱いステ
ア特性で前輪寄りのトルク配分比になる。そしてこのト
ルク配分比によりセンター差動制限トルクＴｃが大きく
算出され、この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に同一のトルクを生じる
ように制御される。そこでセンター差動制限トルク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、後輪偏重から前輪寄りにトル
ク配分される。このとき前後加速度Ｇｘが大きくなる
と、等トルク配分側に移行して安定性等を確保する。旋
回走行では横加速度Ｇｙが大きい程、アンダステアの強
いステア特性で後輪寄りのトルク配分比になり、この場
合はセンター差動制限トルクＴｃが小さくなって後輪寄
りのトルク配分に制御され、旋回性能を向上する。
【００２６】一方、路面状態が仮想路面μにより高い精
度で検出されることで、所定の仮想路面μ以下では適確
にスリップ制御される。そしてこの低μ路では仮想路面
μが小さい程、前輪寄りまたは直結にトルク配分制御さ
れて、スリップを確実に防止する。
度で検出されることで、所定の仮想路面μ以下では適確
にスリップ制御される。そしてこの低μ路では仮想路面
μが小さい程、前輪寄りまたは直結にトルク配分制御さ
れて、スリップを確実に防止する。
【００２７】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。
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。
【００２８】このとき前後加速度Ｇｘ、横加速度Ｇｙ、
仮想路面μ、スタビリティファクタＡのパラメータが制
御ユニット５０のリヤ差動制限トルク算出部５７に入力
し、直接リヤ差動制限トルクＴｄが算出される。そこで
仮想路面μの大きい高μ路で前後加速度Ｇｘが大きい
程、リヤ差動制限トルクＴｄが大きく算出され、このデ
ューティ信号が油圧制御手段３２’に出力してリヤクラ
ッチ２８に差動制限トルクＴｄを生じる。このためリヤ
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Ｔｄに応じて高
速輪から低速輪にトルク移動して安定性等を確保する。
旋回中にアクセルオフした時には、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て、タック
インを軽減する。仮想路面μ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１
１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を防止するようになる。
仮想路面μ、スタビリティファクタＡのパラメータが制
御ユニット５０のリヤ差動制限トルク算出部５７に入力
し、直接リヤ差動制限トルクＴｄが算出される。そこで
仮想路面μの大きい高μ路で前後加速度Ｇｘが大きい
程、リヤ差動制限トルクＴｄが大きく算出され、このデ
ューティ信号が油圧制御手段３２’に出力してリヤクラ
ッチ２８に差動制限トルクＴｄを生じる。このためリヤ
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Ｔｄに応じて高
速輪から低速輪にトルク移動して安定性等を確保する。
旋回中にアクセルオフした時には、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て、タック
インを軽減する。仮想路面μ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１
１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を防止するようになる。
【００２９】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。
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。
【００３０】
【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制御において路面μを推定する
場合に、前後輪で前後トルク配分を加味して各別に仮想
路面μを演算し、このいずれか一方を選択して仮想路面
μを設定する構成であるので、路面μの推定精度が向上
する。こうして路面μの推定精度が向上することで、ト
ルク配分制御が大幅に向上することになる。
４輪駆動車のトルク配分制御において路面μを推定する
場合に、前後輪で前後トルク配分を加味して各別に仮想
路面μを演算し、このいずれか一方を選択して仮想路面
μを設定する構成であるので、路面μの推定精度が向上
する。こうして路面μの推定精度が向上することで、ト
ルク配分制御が大幅に向上することになる。
【図１】本発明の４輪駆動車のトルク配分制御装置の実
施例の要部を示すブロック図である。
施例の要部を示すブロック図である。
【図２】トルク配分制御系の全体のブロック図である。
【図３】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。
制御系の構成を示す構成図である。
【図４】前後輪の摩擦円による仮想路面μの算出状態を
示す図である。
示す図である。
２７，２８ 差動制限用クラッチ ３２，３２’ 油圧制御手段 ５０ 制御ユニット ５１ 仮想路面μ設定部 ６０ タイヤ前後力演算部 ６１ タイヤ横力演算部 ６２ 前軸・後軸荷重演算部 ６３ 前輪仮想路面μ演算部 ６４ 後輪仮想路面μ演算部 ６５ 仮想路面μ演算部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60K 17/28 - 17/36 B60K 23/00 - 23/08
Claims (1)
- 【請求項１】 仮想路面設定手段で設定された仮想路面
μに基づいて前後輪のトルク配分制御がなされる４輪駆
動車のトルク配分制御装置であって、 前後加速度と前後トルク配分とからタイヤ前後力を演算
するタイヤ前後力演算手段と、 横加速度からタイヤ横力を演算するタイヤ横力演算手段
と、 前後加速度から前軸・後軸荷重を演算する前軸・後軸荷
重演算手段と、 前輪タイヤ前後力と前軸荷重とに基づいて前輪仮想路面
μを演算する前輪仮想路面μ演算手段と、 後輪タイヤ前後力と後軸荷重とに基づいて後輪仮想路面
μを演算する後輪仮想路面μ演算手段と、 前輪仮想路面μと後輪仮想路面μとを比較して大きい方
を仮想路面μとして選択する仮想路面演算手段とを備え
た ことを特徴とする４輪駆動車のトルク配分制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04179204A JP3140844B2 (ja) | 1992-06-11 | 1992-06-11 | ４輪駆動車のトルク配分制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04179204A JP3140844B2 (ja) | 1992-06-11 | 1992-06-11 | ４輪駆動車のトルク配分制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05338458A JPH05338458A (ja) | 1993-12-21 |
| JP3140844B2 true JP3140844B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=16061752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04179204A Expired - Fee Related JP3140844B2 (ja) | 1992-06-11 | 1992-06-11 | ４輪駆動車のトルク配分制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3140844B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4926729B2 (ja) * | 2007-01-15 | 2012-05-09 | 富士重工業株式会社 | 車両の路面摩擦係数推定装置 |
| KR101961081B1 (ko) * | 2012-08-09 | 2019-03-26 | 현대모비스 주식회사 | 노면마찰계수 추정장치 및 이를 사용하는 차량의 구동력 제어방법 |
-
1992
- 1992-06-11 JP JP04179204A patent/JP3140844B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05338458A (ja) | 1993-12-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |